JP2580256B2 - 蛍光ランプの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、蛍光ランプの蛍光膜形成工程での製造方法
に関する。

〔従来の技術〕

優れた演色性と発光効率を有する波長域発光形蛍光ラ
ンプの蛍光膜形成は、一般に、発光色がレッド、グリー
ン、ブルーの３種の蛍光体（その平均粒径は５〜８μ
ｍ）と溶剤、バインダ及び結着材の混合液である蛍光体
塗布液（懸濁液）を垂直に保持された直管形ガラス管の
内面に塗布し、これを乾燥させ焼成した行われている。
この場合の蛍光体塗布液のバインダとしては焼成時に飛
散するエチルセルロース、溶剤としてエチルセルロース
を溶解するキシロール（非極性溶剤）とブタノール（極
性溶剤）の混合液、結着剤として0.05μｍの超微粒子の
アルミナが使用されている。詳しくは、溶剤のキシロー
ル（非極性溶剤）、又はブタノール（極性溶剤）だけだ
とエチルセルロースを溶解しにくいが、この両性質の２
種類を混合させたものはエチルセルロースを溶解しやす
いことから、非極性溶剤と極性溶剤の混合液を使用して
おり、その混合の割合は通常においてキシロール（非極
性溶剤）が90容量％、ブタノール（極性溶剤）が10容量
％が好適とされている。

上述の蛍光体塗布液をガラス管に塗布し、乾燥させて
溶剤を蒸発させ、焼成してバインダを飛散させると、５
〜８μｍの平均粒径の蛍光体がガラス管にアルミナの結
着剤と共に残り、所望の蛍光膜が形成される。

〔発明が解決しようとする課題〕

蛍光膜における蛍光体を小粒子化するほど、蛍光膜の
表面積が増え、したがって一定の透過率で膜厚を管理す
る場合にはガラス管の単位面積当たりの蛍光体塗布重量
が少なくて済み、蛍光ランプの低コスト化が可能にな
る。例えば平均粒径５μの蛍光体を平均粒径３μの蛍光
体に変更した場合、40％の蛍光体の使用両低減が可能と
なる。したがって、最近は平均粒系が４μｍ以下の小粒
子蛍光体を使用することが試みられているが、これは後
述理由で実用段階に到っていないのが現状である。

すなわち、平均粒径４μｍ以下の蛍光体と上記した溶
剤、バインダ、結着剤を混合させた蛍光体塗布液は流動
性の悪いチクソトロピックの塗布液となり、これを垂直
に保持された直管形ガラス管の内面に塗布し、乾燥させ
ると、乾燥斑（縞模様の濃淡）が生じる。このような塗
布膜の乾燥斑の不良部分は、後で塗布膜を焼成したとき
にガラス管からピンホール状に剥落する膜落ちの原因と
なり、蛍光ランプの外観および良品率を悪くしていた。

また、蛍光体を小粒子化するほど、ガラス管に塗布さ
れた蛍光体塗布液の乾燥速度が遅くなるので、乾燥温度
を平均粒径５〜７μｍの蛍光体の塗布液の乾燥温度（約
50〜60℃）より約10〜20℃高くして、乾燥時間をほとん
ど変わらぬようにしているが、この場合、蛍光体に平均
粒径が４μｍ以下のものを使用すると、垂直に保持され
た直管形ガラス管の上端部に塗布された塗布液に縮緬状
の乾燥斑が生じ、これが焼成後も残り、蛍光膜の外観不
良の原因となっていた。

以上の蛍光体の小粒子化に伴う蛍光膜のピンホール状
の膜落ちや、縮緬状の外観不良の発生率は50％を越え、
したがって、蛍光体の平均粒径を４μｍ以下にすること
は非常に困難であった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、平均粒径４μｍ以下の蛍光体を使っ
て良品率、外観を共に満足しうる蛍光膜の製造方法を提
供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するため、平均粒径１〜４μ
ｍの蛍光体と、40〜70容量％の非極性溶剤及び60〜30容
量％の極性溶剤の混合液である溶剤と、前記蛍光体に対
し0.2〜５重量％の金属ホウ酸塩を含む蛍光体塗布液を
使って蛍光膜を形成するようにしたものである。

〔作用〕

蛍光体塗布液に含まれる溶剤における極性溶剤を従来
の10容量％から30〜60容量％に増大させ、その分、非極
性溶剤を減少させることにより、蛍光体の平均粒径が１
〜４μｍと小さくてもガラス管に塗布された蛍光体塗布
液の乾燥斑がなくなり、蛍光膜のピンホール状の膜落ち
現象がなくなり、また、蛍光体塗布液に金属ホウ酸塩を
結着剤として蛍光体に対して0.2〜５％加えることで、
垂直に保持された直管形ガラス管の上端部に塗布された
蛍光体塗布液の縮緬状の乾燥斑がなくなることが実験に
より認められた。

〔実施例〕

以下、具体的実施例について説明する。

３波長域発光形蛍光ランプにおける発光色がレッド、
グリーン、ブルーの３種の発光体、例えばユーロピウム
付活酸イットリウム蛍光体（レッド）、セリウム、テル
ビウム付活リン酸ランタン蛍光体（グリーン）、ユーロ
ピウム付活アルミン酸バリウムマグネシウム蛍光体（ブ
ルー）を含む蛍光体に平均粒径が１〜４μｍのものを用
意し、これと次の溶剤、バインダ、結着剤の混合液であ
る蛍光体塗布液を作成する。この場合の溶剤は40〜70容
量％のキシーロルの非極性溶剤と60〜30容量％のブタノ
ールの極性溶剤の混合液であり、バインダはキシロール
とブタノールの溶剤に溶解し易い有機バインダのエチル
セルロースである。また、結着剤は0.05μｍの粒径の超
微粒子アルミナに前記蛍光体に対し0.2〜５重量％の金
属ホウ酸塩を加えたものである。

以上の蛍光体塗布液を垂直に保持された直管形ガラス
管の内面に塗布し、これを約60〜70℃の乾燥温度の条件
下で乾燥させると、ガラス管内面の乾燥した塗布膜は縞
模様の濃淡のない、乾燥斑のない膜となる。このことは
上記組成の蛍光体塗布液は、チクソトロピック現象の少
ない、流動性に優れた液であることによる。また、この
ような乾燥塗布膜に縞状の乾燥斑がなくなる理由の１つ
として、蛍光体の内の特に発光色がブルーの蛍光体がア
ルミン酸系で、ブタノールの極性溶剤に分散し易く、こ
れがテクソトロピック現象の発生を抑制する１つの要因
であることが推定される。以上のことは溶剤内のブタノ
ールを40〜70容量％の範囲において有効で、特に55容量
％が最も有効であることが実験結果により分かってい
る。尚ブタノールを40容量％より少なくすると、効果が
薄く、70容量％を越えると、蒸発し難いブタノールが多
くなり過ぎて、塗布膜の乾燥速度が低下する不具合が生
じる。

また、上記蛍光体塗布液を垂直のガラス管内面に塗布
し、乾燥速度を上げるために60〜70℃の乾燥温度の条件
下で乾燥させた場合、ガラス管上端部の塗布膜の縮緬状
乾燥斑はほとんど無いのが実験により分かった。その１
つの要因として蛍光体塗布液に蛍光体に対して0.2〜５
重力％と少量を加えた金属ホウ酸塩が、乾燥初期におけ
るガラス管上端部での蛍光体粒子の乾燥速度を弱め、こ
れが縮緬状の乾燥斑発生を抑制することが考えられてい
るが、詳しいことはわかっていない。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によればガラス管内面に平均粒
径１〜４μｍの蛍光体を含む蛍光体塗布液を塗布し、こ
れを乾燥させても、蛍光体塗布液の溶剤内の増量させた
極性溶剤の作用で、乾燥後の塗布膜に縞模様の乾燥斑が
生じることがなくなり、従って、塗布膜を焼成して形成
された蛍光膜がピンホール状にガラス管から剥落する膜
落ち現象の発生がなくなる。また、蛍光体塗布液に少量
含ませた金属ホウ酸塩の作用で、垂直に保持されたガラ
ス管の上端部内面に塗布され、乾燥した塗布膜に縞緬状
の乾燥斑が発生する率が大幅に少なくなる。以上の蛍光
膜の膜落ち現象の低減化、外観不良発生率の低減化によ
り、平均粒径１〜４μｍの蛍光体を使用した蛍光ランプ
の製造歩留まりの大幅な向上が図れ、１〜４μｍの小粒
子蛍光体を使用した低コストの蛍光ランプの実用化を可
能にする。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】平均粒径１〜４μｍの蛍光体と、40〜70容
   量％の非極性溶剤及び60〜30容量％の極性溶剤の混合液
   である溶剤と、前記蛍光体に対し0.2〜５重量％の金属
   ホウ酸塩を含む蛍光体塗布液をガラス管の内面に塗布
   し、乾燥させて焼成することで、ガラス管内面に蛍光膜
   を形成したことを特徴とする蛍光ランプの製造方法。