JP2008041324A - Phosphor coating liquid and manufacturing method of fluorescent lamp using it - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、直管状の透光性バルブの内周面に塗布する蛍光体塗布液と、その蛍光体塗布液を用いた蛍光ランプの製造方法に関する。 The present invention relates to a phosphor coating solution applied to the inner peripheral surface of a straight tubular translucent bulb, and a method of manufacturing a fluorescent lamp using the phosphor coating solution.
蛍光ランプとしては、直管状のガラス管の内周面に蛍光体を塗布して構成した直管状蛍光ランプや、直管状のガラス管の内周面に蛍光体を塗布した後に円形状に湾曲形成された環状蛍光ランプ等がある。これらの蛍光ランプにおける蛍光体の塗布方法としては、垂下姿勢にある直管状のガラス管の上端から所定の蛍光体を含んだ蛍光体塗布液を流し込んだり、同じく垂下姿勢にある直管状のガラス管の下端から蛍光体塗布液を吸い上げたりする方法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 As a fluorescent lamp, a straight tube fluorescent lamp constructed by applying a phosphor to the inner peripheral surface of a straight tubular glass tube, or a circular curve formed after applying a phosphor to the inner peripheral surface of a straight tube glass tube Ring fluorescent lamps and the like. As a method of applying phosphors in these fluorescent lamps, a phosphor coating solution containing a predetermined phosphor is poured from the upper end of a straight tubular glass tube in a hanging position, or a straight tubular glass tube in a hanging position. A method of sucking up a phosphor coating solution from the lower end of the substrate is known (for example, see Patent Document 1).
一方、液晶ディスプレイ等のバックライト光源として冷陰極蛍光ランプが用いられている。この冷陰極蛍光ランプにおいては、ガラス管の内径が約1〜7mmと細いために、ガラス管の上端から蛍光体塗布液を流し込む方法では生産性が悪く、蛍光体塗布液を吸い上げる方法が採用されている。 On the other hand, cold cathode fluorescent lamps are used as backlight sources for liquid crystal displays and the like. In this cold cathode fluorescent lamp, since the inner diameter of the glass tube is as thin as about 1 to 7 mm, the method of pouring the phosphor coating solution from the upper end of the glass tube is poor in productivity, and the method of sucking up the phosphor coating solution is adopted. ing.
図2は、冷陰極蛍光ランプ用のガラス管における従来の蛍光体塗布方法を示す模式図である。ガラス管21の内周面への蛍光体の塗布は、先ず、ガラス管21内に蛍光体塗布液22を所定の位置まで真空吸引により吸い上げ(図2A)、その後、ガラス管21内を大気に開放して蛍光体塗布液22の排出を行い(図2B)、さらにガラス管21の上端から乾燥エア23を所定の流量で吹き込んで蛍光体塗布液22の排出と乾燥とを行うことによりなされる(図2C)。なお、図2Cにおいて24は、蛍光体塗布液の乾燥部分を示す。
FIG. 2 is a schematic view showing a conventional phosphor coating method in a glass tube for a cold cathode fluorescent lamp. The phosphor is applied to the inner peripheral surface of the
その後、ガラス管を500℃〜600℃にて加熱し、蛍光体塗布液に含まれる増粘剤を熱分解して除去するとともに、蛍光体膜をガラス管に焼付けて固着させる。続いて、ガラス管の管端部に電極を融着し、ガラス管内部を真空排気した後、水銀と希ガスとをガラス管に封入して冷陰極蛍光ランプが作製される。 Thereafter, the glass tube is heated at 500 ° C. to 600 ° C. to thermally decompose and remove the thickener contained in the phosphor coating solution, and the phosphor film is baked and fixed to the glass tube. Subsequently, an electrode is fused to the tube end of the glass tube, the inside of the glass tube is evacuated, and then mercury and a rare gas are enclosed in the glass tube to produce a cold cathode fluorescent lamp.
なお、本発明に関連ある先行技術として特許文献2がある。
蛍光ランプ用のガラス管に塗布される蛍光体塗布液には、塗布液の粘度を調整してガラス面への付着性を向上させるために、増粘剤が含有されている。この増粘剤は、前述の蛍光体膜をガラス管に焼付ける加熱工程おいて分解して除去される。従来、増粘剤としては、分解温度が約400℃のエチルセルロース、分解温度が約210℃のニトロセルロース等の準天然材料が用いられていた。特に、内径が細い冷陰極蛍光ランプ用のガラス管の場合には、増粘剤の分解・除去を容易にするために、分解温度の低いニトロセルロースが主として用いられていた。 The phosphor coating solution applied to the glass tube for the fluorescent lamp contains a thickener in order to adjust the viscosity of the coating solution and improve the adhesion to the glass surface. This thickener is decomposed and removed in a heating step in which the above-described phosphor film is baked on a glass tube. Conventionally, quasi-natural materials such as ethyl cellulose having a decomposition temperature of about 400 ° C. and nitrocellulose having a decomposition temperature of about 210 ° C. have been used as the thickener. In particular, in the case of a glass tube for a cold cathode fluorescent lamp having a small inner diameter, nitrocellulose having a low decomposition temperature has been mainly used in order to facilitate the decomposition and removal of the thickener.
しかし、ニトロセルロースは、上述のとおり準天然材料であるため、分子量を一定にすることが困難であり、そのため蛍光体塗布液の粘度を一定にすることが困難となる場合があった。また、ニトロセルロースの分子量が大きくなると、ニトロセルロースが蛍光体塗布液の溶媒に溶解しにくくなり、不溶物が発生する場合があった。これに対して、ニトロセルロースを選別して分子量を一定にする方法も実施されているが、その方法でも分子量の大きなニトロセルロースを完全には除去できない。 However, since nitrocellulose is a quasi-natural material as described above, it is difficult to make the molecular weight constant, and thus it may be difficult to make the viscosity of the phosphor coating solution constant. Moreover, when the molecular weight of nitrocellulose increases, nitrocellulose becomes difficult to dissolve in the solvent of the phosphor coating solution, and insoluble matter may be generated. On the other hand, a method of selecting nitrocellulose and keeping the molecular weight constant has also been implemented, but even this method cannot completely remove nitrocellulose having a large molecular weight.
一方、蛍光体塗布液の粘度が一定でない状態、又は増粘剤が溶媒に完全に溶解しない状態で、蛍光体塗布液をガラス管に塗布すると、蛍光体塗布液の塗布むらが生じ易くなり、この塗布むらが発生すると、蛍光ランプの輝度が低下して、所定の明るさを確保できなくなる問題がある。図3は、蛍光膜の厚さとランプ輝度との一般的な関係を示す図である。図3に示したように、塗布むらにより蛍光膜の厚さが設計値より増減すると、ランプ輝度は確実に低下する。従って、蛍光ランプの長手方向における蛍光膜の厚さを均一にしなければ、蛍光ランプの長手方向の輝度を均一にできない。 On the other hand, when the phosphor coating solution is applied to the glass tube in a state where the viscosity of the phosphor coating solution is not constant or the thickener is not completely dissolved in the solvent, uneven application of the phosphor coating solution is likely to occur. When this unevenness of application occurs, there is a problem that the brightness of the fluorescent lamp is lowered and a predetermined brightness cannot be secured. FIG. 3 is a diagram showing a general relationship between the thickness of the fluorescent film and the lamp luminance. As shown in FIG. 3, when the thickness of the fluorescent film is increased or decreased from the design value due to uneven coating, the lamp brightness is surely lowered. Therefore, unless the thickness of the fluorescent film in the longitudinal direction of the fluorescent lamp is made uniform, the luminance in the longitudinal direction of the fluorescent lamp cannot be made uniform.
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、ニトロセルロース等の準天然材料を使用しない蛍光体塗布液と、それを用いた蛍光ランプの製造方法を提供するものである。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides a phosphor coating solution that does not use a quasi-natural material such as nitrocellulose, and a method of manufacturing a fluorescent lamp using the phosphor coating solution.
本発明の蛍光体塗布液は、蛍光体と、アクリル樹脂前駆体と、光重合開始剤とを含む蛍光体塗布液であって、前記アクリル樹脂前駆体は、アクリル樹脂モノマー及びアクリル樹脂オリゴマーからなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことを特徴とする。 The phosphor coating liquid of the present invention is a phosphor coating liquid containing a phosphor, an acrylic resin precursor, and a photopolymerization initiator, and the acrylic resin precursor is composed of an acrylic resin monomer and an acrylic resin oligomer. It contains at least one selected from the group.
また、本発明の蛍光ランプの製造方法は、上記本発明の蛍光体塗布液を準備する工程と、垂下姿勢にある直管状の透光性バルブの内周面に前記蛍光体塗布液を塗布する工程と、前記透光性バルブに紫外線を照射する工程とを含むことを特徴とする。 The method for producing a fluorescent lamp of the present invention comprises the steps of preparing the phosphor coating solution of the present invention and applying the phosphor coating solution to the inner peripheral surface of a straight tubular translucent bulb in a suspended position. And a step of irradiating the translucent bulb with ultraviolet rays.
本発明の蛍光体塗布液は、ニトロセルロース等の準天然材料を含有していないので、塗布むらの発生を抑制でき、輝度の高い蛍光ランプを提供できる。 Since the phosphor coating liquid of the present invention does not contain a quasi-natural material such as nitrocellulose, it is possible to suppress the occurrence of coating unevenness and provide a fluorescent lamp with high brightness.
また、本発明の蛍光ランプの製造方法は、上記本発明の蛍光体塗布液を用いているので、透光性バルブの蛍光膜の厚さを一定にすることができ、輝度の高い蛍光ランプを提供できる。 In addition, since the fluorescent lamp manufacturing method of the present invention uses the phosphor coating liquid of the present invention, the thickness of the fluorescent film of the translucent bulb can be made constant, and a fluorescent lamp with high brightness can be obtained. Can be provided.
以下、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
(実施形態1)
先ず、本発明の蛍光体塗布液の実施の形態について説明する。本発明の蛍光体塗布液は、蛍光体と、アクリル樹脂前駆体と、光重合開始剤とを含んでいる。また、上記アクリル樹脂前駆体は、アクリル樹脂モノマー及びアクリル樹脂オリゴマーからなる群から選ばれる少なくとも1種を含んでいる。
(Embodiment 1)
First, an embodiment of the phosphor coating solution of the present invention will be described. The phosphor coating liquid of the present invention contains a phosphor, an acrylic resin precursor, and a photopolymerization initiator. Moreover, the said acrylic resin precursor contains at least 1 sort (s) chosen from the group which consists of an acrylic resin monomer and an acrylic resin oligomer.
本発明の蛍光体塗布液は、ニトロセルロース等の準天然材料を含有していないので、不溶物が発生することがなく、塗布むらの発生を抑制できる。また、本発明の蛍光体塗布液は、アクリル樹脂前駆体と光重合開始剤とを含んでいるので、塗布後に紫外線を照射することにより、蛍光体塗布膜を所定の厚さで被塗布面に固着できる。この点については、実施形態2で詳述する。 Since the phosphor coating liquid of the present invention does not contain a quasi-natural material such as nitrocellulose, insoluble matters are not generated, and the occurrence of uneven coating can be suppressed. Moreover, since the phosphor coating liquid of the present invention contains an acrylic resin precursor and a photopolymerization initiator, the phosphor coating film is applied to the surface to be coated with a predetermined thickness by irradiating ultraviolet rays after coating. Can stick. This point will be described in detail in the second embodiment.
上記蛍光体塗布液は、蛍光体と、アクリル樹脂前駆体と、光重合開始剤とを、溶媒に溶解して作製される。溶媒としては、例えば、酢酸ブチル、ブタノール、イソプロピルアルコール、水等を使用できる。 The phosphor coating solution is prepared by dissolving a phosphor, an acrylic resin precursor, and a photopolymerization initiator in a solvent. As the solvent, for example, butyl acetate, butanol, isopropyl alcohol, water and the like can be used.
上記アクリル樹脂前駆体の含有量は、蛍光体塗布液の全重量に対して1重量%以上10重量%以下であることが好ましい。1重量%未満では、塗布むらの発生の抑制が困難となり、10重量%を超えると蛍光体の割合が減少するため、輝度が低下する場合があるからである。 The content of the acrylic resin precursor is preferably 1% by weight to 10% by weight with respect to the total weight of the phosphor coating solution. If it is less than 1% by weight, it is difficult to suppress the occurrence of coating unevenness, and if it exceeds 10% by weight, the ratio of the phosphor decreases, and the luminance may decrease.
上記アクリル樹脂前駆体は、重合することによりアクリル樹脂を形成することができるアクリル樹脂モノマー及びアクリル樹脂オリゴマーから選ばれる少なくとも1種を含んでいれば、他のモノマーやオリゴマーをさらに含んでいてもよい。 The acrylic resin precursor may further contain another monomer or oligomer as long as it contains at least one selected from an acrylic resin monomer and an acrylic resin oligomer capable of forming an acrylic resin by polymerization. .
上記アクリル樹脂モノマーは、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルからなる群から選ばれる少なくとも1種とすることができる。 The acrylic resin monomer may be at least one selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, acrylic ester and methacrylic ester.
また、上記アクリル樹脂オリゴマーは、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルからなる群から選ばれる少なくとも1種のアクリル樹脂モノマーが重合してなるオリゴマーとすることができる。アクリル樹脂オリゴマーの重合度は、液体状を維持するため、数十以下とすることが好ましい。 The acrylic resin oligomer may be an oligomer obtained by polymerizing at least one acrylic resin monomer selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, acrylic acid ester, and methacrylic acid ester. The degree of polymerization of the acrylic resin oligomer is preferably several tens or less in order to maintain a liquid state.
上記アクリル樹脂前駆体は、金属元素を含むことが好ましい。アクリル樹脂前駆体は、紫外線の照射により重合した後、前述の蛍光体膜を例えばガラス管に焼付ける加熱工程において分解・除去されるが、その時上記金属元素は酸化されて金属酸化物として蛍光体の表面に残存し、この金属酸化物が蛍光体の保護膜として機能するからである。即ち、金属酸化物により、蛍光ランプ内に封入されている水銀の蛍光体への吸着等を抑制できる。 The acrylic resin precursor preferably contains a metal element. The acrylic resin precursor is polymerized by irradiation with ultraviolet rays, and then decomposed and removed in a heating process in which the aforementioned phosphor film is baked onto, for example, a glass tube. At that time, the metal element is oxidized to form a phosphor as a metal oxide. This is because the metal oxide functions as a protective film of the phosphor. That is, adsorption of mercury encapsulated in the fluorescent lamp to the phosphor can be suppressed by the metal oxide.
上記金属元素は、Y、La、Hf、Mg、Si、Al、P、B、V及びZrからなる群から選ばれる少なくとも1種とすることができ、これらのなかで特にYが好ましい。Yの酸化物であるY2O3は、特に水銀の蛍光体への吸着抑制力が大きいからである。 The metal element can be at least one selected from the group consisting of Y, La, Hf, Mg, Si, Al, P, B, V, and Zr, and among these, Y is particularly preferable. This is because Y 2 O 3 , which is an oxide of Y, has a particularly large ability to suppress the adsorption of mercury to the phosphor.
また、上記アクリル樹脂前駆体に含まれるOH基の水素元素は、上記金属元素で置換されていることが好ましい。これにより、蛍光体の表面に金属酸化物の保護膜を形成できるとともに、重合して形成されるアクリル樹脂の分解温度を低下できる。 Moreover, it is preferable that the hydrogen element of the OH group contained in the acrylic resin precursor is substituted with the metal element. Thereby, a protective film of a metal oxide can be formed on the surface of the phosphor, and the decomposition temperature of the acrylic resin formed by polymerization can be lowered.
上記蛍光体塗布液は、金属化合物を含んでいてもよい。この金属化合物も上記金属元素と同様に加熱工程により金属酸化物となり、この金属酸化物が蛍光体の保護膜として機能する。 The phosphor coating solution may contain a metal compound. This metal compound also becomes a metal oxide by the heating process in the same manner as the above metal element, and this metal oxide functions as a protective film for the phosphor.
上記金属化合物としては、例えば、カルボン酸イットリウム(Y(CnHn+1COO)3、n=5〜8)、イットリウムイソプロポキシド(Y(OC3H7)3)、テトラエトキシシラン(Si(OC2H5)4)等の有機金属化合物、金属硝酸塩、金属硫酸塩、金属カルボン酸塩、金属β−ジケトナート錯体等を用いることができる。また、上記カルボン酸イットリウムの具体例としては、例えば、カプリル酸イットリウム、オクチル酸イットリウム等を用いることができる。 The metal compounds, for example, yttrium carboxylate (Y (C n H n + 1 COO) 3, n = 5~8), yttrium isopropoxide (Y (OC 3 H 7) 3), tetraethoxysilane ( Organic metal compounds such as Si (OC 2 H 5 ) 4 ), metal nitrates, metal sulfates, metal carboxylates, metal β-diketonate complexes, and the like can be used. Moreover, as a specific example of the said yttrium carboxylate, yttrium caprylate, yttrium octylate, etc. can be used, for example.
上記蛍光体としては、ユーロピウム付活酸化イットリウム蛍光体、セリウムテルビウム付活リン酸ランタン蛍光体、ユーロピウム付活ハロリン酸ストロンチウム蛍光体、ユーロピウム付活バリウムマグネシウムアルミネート蛍光体、ユーロピウムマンガン付活バリウムマグネシウムアルミネート蛍光体、テルビウム付活セリウムアルミネート蛍光体、テルビウム付活セリウムマグネシウムアルミネート蛍光体、アンチモン付活ハロリン酸カルシウム蛍光体、ユーロピウム付活酸化イットリウムバナジウム蛍光体等の蛍光体を1種類又は2種類以上混合して使用できる。特に、赤・青・緑の各波長領域に対応した光を放つ3種類以上の蛍光体を混合して用いれば、需要の高い白色系蛍光ランプを提供できるので好ましい。蛍光体の含有量は、蛍光体塗布液の全重量に対して、20重量%以上70重量%以下とすればよい。 Examples of the phosphor include europium activated yttrium oxide phosphor, cerium terbium activated lanthanum phosphate phosphor, europium activated strontium halophosphate phosphor, europium activated barium magnesium aluminate phosphor, europium manganese activated barium magnesium aluminum One or more phosphors such as nate phosphor, terbium activated cerium aluminate phosphor, terbium activated cerium magnesium aluminate phosphor, antimony activated calcium halophosphate phosphor, europium activated yttrium vanadium oxide phosphor Can be mixed and used. In particular, it is preferable to use a mixture of three or more phosphors that emit light corresponding to each wavelength region of red, blue, and green because a white fluorescent lamp with high demand can be provided. The phosphor content may be 20 wt% or more and 70 wt% or less with respect to the total weight of the phosphor coating solution.
上記光重合開始剤は特に限定されないが、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾイルイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、2,2−ジヒドロキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン等を使用できる。光重合開始剤の含有量は、アクリル樹脂前駆体の全重量に対して、0.1重量%以上10重量%以下とすればよい。光重合開始剤の含有量が0.1重量%未満では硬化不良による膜強度の低下を招くこととなり、10重量%を超える蛍光体塗布液作製時に不純物として残ることとなり好ましくない。 The photopolymerization initiator is not particularly limited. For example, benzoin, benzoin methyl ether, benzoyl isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, benzoin butyl ether, 2,2-dihydroxy-2-phenylacetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenyl Acetophenone, 2,2-diethoxy-2-phenylacetophenone, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone and the like can be used. Content of a photoinitiator should just be 0.1 to 10 weight% with respect to the total weight of an acrylic resin precursor. If the content of the photopolymerization initiator is less than 0.1% by weight, the film strength is lowered due to poor curing, which is not preferable because it remains as an impurity when the phosphor coating solution is more than 10% by weight.
(実施形態2)
次に、本発明の蛍光ランプの製造方法の実施の形態について説明する。本発明の蛍光ランプの製造方法は、実施形態1の蛍光体塗布液を準備する工程と、垂下姿勢にある直管状の透光性バルブの内周面に上記蛍光体塗布液を塗布する工程と、透光性バルブに紫外線を照射する工程とを含んでいる。
(Embodiment 2)
Next, an embodiment of the fluorescent lamp manufacturing method of the present invention will be described. The fluorescent lamp manufacturing method of the present invention includes a step of preparing the phosphor coating solution of Embodiment 1, a step of applying the phosphor coating solution to the inner peripheral surface of a straight tubular translucent bulb in a suspended position, and Irradiating the translucent bulb with ultraviolet rays.
上記蛍光体塗布液は、アクリル樹脂前駆体と光重合開始剤とを含んでいるので、塗布後に紫外線を照射することにより、蛍光体塗布膜を所定の厚さで透光性バルブの内周面に固着できる。即ち、塗布後に紫外線を照射することにより、アクリル樹脂前駆体が重合してアクリル樹脂を形成し、蛍光体塗布液を透光性バルブの内周面に固着することができ、蛍光体塗布液の透光性バルブへの付着力を増加させることができるので、蛍光体塗布膜の厚さを一定にすることができる。即ち、透光性バルブに塗布された蛍光体塗布液の粘度が上昇し、蛍光体塗布液の必要以上の流下を抑制でき、形成される蛍光体塗布膜の厚さを設計値により近づけることができる。 Since the phosphor coating liquid contains an acrylic resin precursor and a photopolymerization initiator, the phosphor coating film is formed with a predetermined thickness on the inner peripheral surface of the light-transmitting bulb by irradiating ultraviolet rays after coating. Can be fixed to. That is, by irradiating ultraviolet rays after coating, the acrylic resin precursor is polymerized to form an acrylic resin, and the phosphor coating solution can be fixed to the inner peripheral surface of the translucent bulb. Since the adhesion force to the translucent bulb can be increased, the thickness of the phosphor coating film can be made constant. That is, the viscosity of the phosphor coating liquid applied to the light-transmitting bulb increases, and the flow of the phosphor coating liquid can be suppressed more than necessary, and the thickness of the phosphor coating film to be formed can be made closer to the design value. it can.
また、本発明の蛍光ランプの製造方法では、蛍光体塗布液を塗布した後に紫外線を照射するものであり、加熱工程を必ずしも必要としないので、蛍光体塗布液の溶媒として、例えば可燃性の酢酸ブチル等を用いても燃焼等のおそれがなく、製造工程の安全性を確保できる。また、紫外線を用いることにより、加熱による重合に比べて重合時間を短縮でき、さらに、紫外線の照射量を制御することにより、重合の程度を自由に制御できる。 Further, in the method for producing a fluorescent lamp of the present invention, the phosphor coating solution is applied and then irradiated with ultraviolet rays, and a heating step is not necessarily required. Therefore, as a solvent for the phosphor coating solution, for example, flammable acetic acid is used. Even if butyl or the like is used, there is no risk of combustion and the safety of the manufacturing process can be ensured. In addition, by using ultraviolet rays, the polymerization time can be shortened as compared with polymerization by heating, and furthermore, the degree of polymerization can be freely controlled by controlling the irradiation amount of ultraviolet rays.
上記蛍光体塗布液を準備する工程では、実施形態1で説明したとおり、蛍光体と、アクリル樹脂前駆体と、光重合開始剤とを、溶媒に溶解して蛍光体塗布液とする。 In the step of preparing the phosphor coating solution, as described in Embodiment 1, the phosphor, the acrylic resin precursor, and the photopolymerization initiator are dissolved in a solvent to obtain a phosphor coating solution.
次に、垂下姿勢にある直管状の透光性バルブの内周面に上記蛍光体塗布液を塗布する工程では、例えば、透光性バルブの上端から蛍光体塗布液を流し込み、不要な蛍光体塗布液を自然流下させて塗布する流し込み方法、又は蛍光体塗布液を透光性バルブの管内に吸い上げた後、自然流下させることにより塗布する吸い上げ方法等を採用できる。但し、透光性バルブの内径が1〜7mm程度の細管の場合には、上記流し込み方法では生産性が悪いことから、上記吸い上げ方法が好ましい。透光性バルブとしては、例えばガラス管を用いることができる。 Next, in the step of applying the phosphor coating solution to the inner peripheral surface of the straight tubular translucent bulb in the hanging position, for example, the phosphor coating solution is poured from the upper end of the translucent bulb, and unnecessary phosphors are used. A casting method in which the coating solution is allowed to flow down naturally, or a suction method in which the phosphor coating solution is sucked into the tube of the light-transmitting bulb and then allowed to flow down, can be employed. However, in the case of a thin tube having an inner diameter of the light-transmitting bulb of about 1 to 7 mm, the above suction method is preferable because the above-described pouring method has poor productivity. For example, a glass tube can be used as the light-transmitting bulb.
次に、上記透光性バルブに紫外線を照射する工程では、紫外線ランプ等を用いて紫外線を照射すればよい。紫外線の照射量は、アクリル樹脂前駆体や光重合開始剤の種類によっても異なるが、例えば、50W〜400Wとすればよい。 Next, in the step of irradiating the translucent bulb with ultraviolet rays, the ultraviolet rays may be irradiated using an ultraviolet lamp or the like. Although the irradiation amount of an ultraviolet-ray changes with kinds of an acrylic resin precursor and a photoinitiator, it should just be 50W-400W, for example.
重合されて形成された上記アクリル樹脂の分解温度は、200℃以上400℃以下であることが好ましく、200℃以上250℃以下がより好ましい。200℃未満の分解温度を有するアクリル樹脂の形成は困難であり、また、400℃を越えると、アクリル樹脂の分解・除去が困難となり、特に透光性バルブの内径が1〜7mm程度の細管の場合には、アクリル樹脂を完全に分解・除去できない場合があるからである。 The decomposition temperature of the acrylic resin formed by polymerization is preferably 200 ° C. or higher and 400 ° C. or lower, and more preferably 200 ° C. or higher and 250 ° C. or lower. It is difficult to form an acrylic resin having a decomposition temperature of less than 200 ° C., and when it exceeds 400 ° C., it becomes difficult to decompose and remove the acrylic resin. This is because the acrylic resin may not be completely decomposed or removed in some cases.
上記透光性バルブの上端からの所定の位置を基準点として、基準点より上部に位置する透光性バルブに対する紫外線の照射量をAとし、基準点より下部に位置する透光性バルブに対する紫外線の照射量をBとした場合、A<Bとすることが好ましい。これにより、透光性バルブの基準点の上下における蛍光体塗布膜の厚さをより均一にすることができる。基準点は、通常透光性バルブの長手方向の中央部に設定されるが、透光性バルブの上端から1/3の位置、2/3の位置等に設定してもよい。特に、透光性バルブの長さが700〜1000mm程度となると、透光性バルブの下部における蛍光体塗布膜の厚さが上部に比べて薄くなる傾向があるが、例えば、基準点を透光性バルブの長手方向の中央部に設定し、その基準点より上部に位置する透光性バルブに対する紫外線の照射量よりも、その基準点より下部に位置する透光性バルブに対する紫外線の照射量を大きくすれば、透光性バルブの長手方向の全体に渡って蛍光体塗布膜の厚さを均一にすることができる。 With a predetermined position from the upper end of the translucent bulb as a reference point, the irradiation amount of the ultraviolet ray on the translucent bulb located above the reference point is A, and the ultraviolet ray on the translucent bulb located below the reference point When the dose of B is B, it is preferable that A <B. Thereby, the thickness of the phosphor coating film above and below the reference point of the translucent bulb can be made more uniform. The reference point is usually set at the center in the longitudinal direction of the light transmissive bulb, but may be set at a position 1/3, 2/3 from the upper end of the light transmissive bulb, or the like. In particular, when the length of the translucent bulb is about 700 to 1000 mm, the thickness of the phosphor coating film at the lower portion of the translucent bulb tends to be thinner than that at the upper portion. The amount of UV irradiation to the translucent bulb located below the reference point is set to the central portion in the longitudinal direction of the directional bulb, and the amount of UV irradiation to the translucent bulb located above the reference point If it is increased, the thickness of the phosphor coating film can be made uniform over the entire length of the translucent bulb.
本発明の蛍光ランプの製造方法では、透光性バルブにガスを吹き込んで蛍光体塗布液を乾燥する工程を含んでいてもよい。これにより、蛍光体塗布液の乾燥時間を短縮することができる。上記ガスは、常温エア、加熱エア、常温乾燥エア、加熱乾燥エア等が使用できる。上記ガスの流量(cm3)は、透光性バルブの中心軸に垂直な断面の単位断面積(mm2)、単位時間(min)あたり、蛍光体塗布膜を安定に形成するレベリング時には5cm3/min/mm2〜20cm3/min/mm2の範囲とするのが望ましく、乾燥時には60cm3/min/mm2〜100cm3/min/mm2の範囲とすればよい。本発明では、アクリル樹脂により蛍光体塗布膜が透光性バルブに強固の付着しているので、エアを強く吹き込んでも蛍光体塗布膜が剥がれることはない。 The fluorescent lamp manufacturing method of the present invention may include a step of blowing a gas into the light-transmitting bulb and drying the phosphor coating liquid. Thereby, the drying time of a fluorescent substance coating liquid can be shortened. As the gas, room temperature air, heating air, room temperature drying air, heating drying air and the like can be used. The gas flow rate (cm 3 ) is 5 cm 3 during leveling for stably forming the phosphor coating film per unit cross-sectional area (mm 2 ) and unit time (min) of the cross section perpendicular to the central axis of the translucent bulb. it is desirable to / min / mm 2 ~20cm 3 / min / mm 2 in the range may be the range of 60cm 3 / min / mm 2 ~100cm 3 / min / mm 2 when dry. In the present invention, since the phosphor coating film is firmly adhered to the light-transmitting bulb by the acrylic resin, the phosphor coating film is not peeled off even when air is blown strongly.
また、本発明の蛍光ランプの製造方法では、上記透光性バルブを加熱して蛍光体塗布液を乾燥する工程を含んでいてもよい。これによっても、蛍光体塗布液の乾燥時間を短縮することができる。乾燥温度は、30℃〜65℃とすればよい。 The fluorescent lamp manufacturing method of the present invention may include a step of drying the phosphor coating liquid by heating the translucent bulb. This also shortens the drying time of the phosphor coating solution. The drying temperature may be 30 ° C to 65 ° C.
蛍光体塗布膜の乾燥工程が終了すると、透光性バルブを500℃〜600℃にて加熱し、蛍光体塗布膜に含まれるアクリル樹脂を熱分解して除去するとともに、蛍光体膜を透光性バルブに焼付けて固着させる。この時、蛍光体塗布液に使用したアクリル樹脂前駆体が前述のY等の金属元素を含んでいた場合、又は蛍光体塗布液が前述のカルボン酸イットリウム等の金属化合物を含んでいた場合には、蛍光体の表面にY2O3等の金属酸化物が形成され、蛍光体の保護膜として機能する。 When the drying process of the phosphor coating film is completed, the translucent bulb is heated at 500 ° C. to 600 ° C. to thermally decompose and remove the acrylic resin contained in the phosphor coating film, and to transmit the phosphor film. Baked and fixed to the sex valve. At this time, when the acrylic resin precursor used in the phosphor coating solution contains a metal element such as Y, or when the phosphor coating solution contains a metal compound such as yttrium carboxylate, A metal oxide such as Y 2 O 3 is formed on the surface of the phosphor, and functions as a protective film for the phosphor.
最後に、透光性バルブの両端部に電極を融着し、透光性バルブ内部を真空排気した後、水銀と希ガスとを封入して蛍光ランプが作製される。 Finally, electrodes are fused to both ends of the translucent bulb, the inside of the translucent bulb is evacuated, and then mercury and a rare gas are enclosed to produce a fluorescent lamp.
次に、本発明の蛍光ランプの製造方法を図面に基づき説明する。以下では、透光性バルブとしてガラス管を用いた例を説明する。図1は、本発明の蛍光ランプの製造工程の一例を示す模式図である。先ず、図1A、Bに示すように、垂下姿勢にある直管状のガラス管11内に蛍光体塗布液12を所定の位置まで真空吸引により吸い上げる。次に、図1Cに示すように、ガラス管11内を大気に開放して蛍光体塗布液12を自然流下させ、ガラス管11の内周面に蛍光体塗布液13を塗布する。
Next, a method for manufacturing a fluorescent lamp according to the present invention will be described with reference to the drawings. Below, the example which used the glass tube as a translucent valve | bulb is demonstrated. FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the manufacturing process of the fluorescent lamp of the present invention. First, as shown in FIGS. 1A and 1B, the
次に、図1Dに示すように、ガラス管11の中心軸を自転軸としてガラス管11を自転させながら外部から紫外線ランプ14を用いて紫外線を照射する。ガラス管11を自転させることにより、ガラス管11の内周面に塗布された蛍光体塗布液13の全体に紫外線をより均一に照射できるとともに、ガラス管11が傾いていても蛍光体塗布液13の偏りを防止できる。ガラス管11の自転速度は、70rpm以下であることが好ましい。この範囲内であれば、ガラス管11に多少のそりがあっても振動が発生せず、蛍光体塗布液13の偏りを防止できるからである。この工程により、蛍光体塗布液13中のアクリル樹脂前駆体が重合し、蛍光体塗布液13の粘度が上昇し、蛍光体塗布液13の自然流下が抑制され、一定の塗布厚を維持することができる。なお、図1Dでは、ガラス管11内から蛍光体塗布液12が完全に自然流下した後の状態を示したが、ガラス管11内の底部に蛍光体塗布液12の一部が残っている状態で紫外線を照射してもよい。
Next, as shown in FIG. 1D, ultraviolet rays are irradiated from the outside using an
次に、図1Eに示すように、ガラス管11を自転させながら上端から内部に常温の乾燥エア15を吹き込むと同時に、ヒータ16によりガラス管11を外部から加熱する。これにより、蛍光体塗布液が乾燥し、ガラス管11の内周面に蛍光体塗布膜17が形成される。ヒータ16としては、赤外線ヒータが好ましい。ガラス管11は赤外線を吸収する性質を持つため、赤外線ランプから放射された赤外線は、ガラス管11に吸収され、吸収された赤外線はガラス管11を急速に加熱することができるからである。
Next, as shown in FIG. 1E, the
ガラス管11の長さは700〜1500mmとすることができる。これにより、蛍光ランプの長尺化の市場要求に対応できる。また、ガラス管11の内径は、1〜7mmの範囲とすることができる。これにより、液晶ディスプレイ等のバックライト光源として用いられる冷陰極蛍光ランプの製造に対応できる。
The length of the
また、ガラス管11は、ホウ珪酸ガラスから形成できる。なお、ガラス管11は、ホウ珪酸ガラスに限らず、鉛ガラス、鉛フリーガラス、ソーダガラス等を用いて形成してもよい。これにより、暗黒始動性が改善できる。すなわち、上記したようなガラスは、酸化ナトリウム(Na2O)に代表されるアルカリ金属酸化物を多く含み、例えば、酸化ナトリウムの場合は、ナトリウム(Na)成分が時間の経過とともにガラス管の内面に溶出する。ナトリウムは電気陰性度が低いため、保護膜の形成されていないガラス管の内側端部に溶出したナトリウムが、暗黒始動性の向上に寄与するものと思われるからである。
Moreover, the
特に、外部電極をガラス管の端部外周面に覆うように形成した外部電極型蛍光ランプでは、ガラス管の材料におけるアルカリ金属酸化物の含有率は、3mol%以上20mol%以下が好ましい。 In particular, in an external electrode fluorescent lamp formed so as to cover the outer electrode on the outer peripheral surface of the end portion of the glass tube, the content of the alkali metal oxide in the material of the glass tube is preferably 3 mol% or more and 20 mol% or less.
例えば、アルカリ金属酸化物が酸化ナトリウムの場合、その含有率は、5mol%以上20mol%以下が好ましい。5mol%未満であると暗黒始動時間が1秒を超える確率が高くなり(換言すると、5mol%以上であれば暗黒始動時間が1秒以内になる確率が高くなる)、20mol%を超えると、長時間の使用によりガラス管が白色化して輝度の低下を招いたり、ガラス管の強度が低下したりするなどの問題が生じるからである。 For example, when the alkali metal oxide is sodium oxide, the content is preferably 5 mol% or more and 20 mol% or less. If it is less than 5 mol%, the probability that the dark start time will exceed 1 second increases (in other words, if it is 5 mol% or more, the probability that the dark start time will be within 1 second increases), and if it exceeds 20 mol%, the probability increases. This is because the use of time causes whitening of the glass tube, resulting in a decrease in luminance, and a decrease in strength of the glass tube.
また、自然環境保護を考慮した場合、鉛フリーガラスを用いるのが好ましい。なお、鉛フリーガラスは、製造過程で不純物として鉛を含んでしまう場合があるが、0.1重量%以下といった不純物レベルで鉛を含有するガラスも鉛フリーガラスとして扱うことができる。 In consideration of protection of the natural environment, it is preferable to use lead-free glass. In addition, although lead-free glass may contain lead as an impurity in the manufacturing process, glass containing lead at an impurity level of 0.1% by weight or less can be handled as lead-free glass.
以上説明したように本発明は、塗布むらの発生を防止できる蛍光体塗布液及びそれを用いた蛍光ランプ(内部電極型冷陰極蛍光ランプ、外部電極型冷陰極蛍光ランプ、熱陰極蛍光ランプ等)の製造方法を提供することができ、その工業的価値は大である。 As described above, the present invention provides a phosphor coating solution capable of preventing the occurrence of uneven coating and a fluorescent lamp using the same (internal electrode type cold cathode fluorescent lamp, external electrode type cold cathode fluorescent lamp, hot cathode fluorescent lamp, etc.) Can be provided, and its industrial value is great.
11、21 ガラス管
12、13、22 蛍光体塗布液
14 紫外線ランプ
15、23 乾燥エア
16 ヒータ
17 蛍光体塗布膜
11, 21
Claims (16)
前記アクリル樹脂前駆体は、アクリル樹脂モノマー及びアクリル樹脂オリゴマーからなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことを特徴とする蛍光体塗布液。 A phosphor coating liquid containing a phosphor, an acrylic resin precursor, and a photopolymerization initiator,
The phosphor coating liquid, wherein the acrylic resin precursor contains at least one selected from the group consisting of an acrylic resin monomer and an acrylic resin oligomer.
垂下姿勢にある直管状の透光性バルブの内周面に前記蛍光体塗布液を塗布する工程と、
前記透光性バルブに紫外線を照射する工程とを含むことを特徴とする蛍光ランプの製造方法。 Preparing the phosphor coating liquid according to any one of claims 1 to 10,
Applying the phosphor coating liquid to the inner peripheral surface of a straight tubular translucent bulb in a hanging position;
And a step of irradiating the light-transmitting bulb with ultraviolet rays.
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JP2006211234A Withdrawn JP2008041324A (en) | 2006-08-02 | 2006-08-02 | Phosphor coating liquid and manufacturing method of fluorescent lamp using it |
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JP (1) | JP2008041324A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106057610A (en) * | 2016-06-29 | 2016-10-26 | 浙江江山三友电子有限公司 | Efficient powder coating method of straight tube |
CN106128909A (en) * | 2016-06-29 | 2016-11-16 | 浙江江山三友电子有限公司 | A kind of efficient No clean powder-coating method of straight tube fluorescent tube |
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2006
- 2006-08-02 JP JP2006211234A patent/JP2008041324A/en not_active Withdrawn
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CN106057610A (en) * | 2016-06-29 | 2016-10-26 | 浙江江山三友电子有限公司 | Efficient powder coating method of straight tube |
CN106128909A (en) * | 2016-06-29 | 2016-11-16 | 浙江江山三友电子有限公司 | A kind of efficient No clean powder-coating method of straight tube fluorescent tube |
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