JPH0589834A - 冷陰極蛍光灯および冷陰極蛍光灯製造用ガラスバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 輝度のバラツキが小さく、均一な光量を確保
できると共に、曲げ加工作業性がすぐれた冷陰極蛍光
灯、およびこの冷陰極蛍光灯を製造するために用いる長
筒状のガラスバルブを提供する。 【構成】 内表面に蛍光体を塗布した長筒状のガラスバ
ルブ１を、平坦な渦巻状に成形したことを特徴とする冷
陰極蛍光灯。冷陰極蛍光灯製造用ガラスバルブはその長
手方向に平行な開口部を有し、この開口部の幅を蛍光体
層の膜厚に反比例してテーパー状に大きくすることによ
って、配光肩落ちを解消したことを特徴とする。また冷
陰極蛍光灯製造用ガラスバルブはその内表面に蛍光体を
塗布した後、これを水平方向に保持して回転させること
で、前記蛍光体の膜厚が均一化されたものであることを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、輝度のバラツキが小
さく、均一な光量を確保できると共に、曲げ加工作業性
がすぐれた冷陰極蛍光灯、およびこの冷陰極蛍光灯を製
造するために用いる長筒状のガラスバルブに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】各種バックライト光源に使用する細径の
冷陰極蛍光灯としては、長筒状のガラスバルブをＵ字型
あるいはＶ字型に成形した、いわゆるベンディングバル
ブと称されるものが一般に用いられている。

【０００３】しかるに、上記従来のＵ字型あるいはＶ字
型形状を有する冷陰極蛍光灯は、その発光範囲がバルブ
の周辺に限られるため、バックライトユニットの拡散板
を介してなる発光エリアと、バルブ位置との関係を構造
上十分に考慮したとしても、その配慮には限度があり、
前記発光エリアに対し均一な光量を配分し得ないという
問題があった。

【０００４】したがって、従来の冷陰極蛍光灯を用いた
バックライトユニットでは、発光エリア内における輝度
のバラツキが大きく、光学特性の改良が望まれていた。

【０００５】また、従来の冷陰極蛍光灯は、内表面に蛍
光体を塗布した長筒状のガラスバルブを曲げ加工するこ
とにより製造されていたが、この方法ではガラスバルブ
の直線部に対する屈曲部（Ｕ字部あるいはＶ字部）の曲
げ比率の問題から、曲げ加工作業時の加工温度と曲伸応
力によって、とくに前記屈曲部で蛍光体の脱落や初期劣
化を招くことがあり、この結果光量や配光のバラツキを
さらに生ずることになるため、前記ガラスバルブの曲げ
加工を慎重に行う必要があって、曲げ加工作業性が劣る
という問題が残されていた。

【０００６】一方、従来の冷陰極蛍光灯を製造するため
の長筒状ガラスバルブにおいて、ガラスバルブの内表面
に対する蛍光体の定着は、垂直に位置させたガラスバル
ブの下端を液状の蛍光体を入れた槽内に漬け、ガラスバ
ルブの上端からバキュームにより液状蛍光体を吸引し
て、ガラスバルブの内表面に蛍光体を塗布した後、前記
ガラスバルブを垂直状態のまま加熱し、蛍光体を定着す
ることにより行われていた。

【０００７】しかしながら、上述した蛍光体の定着方法
では、ガラスバルブ内に吸引、塗布された蛍光体が、熱
定着されるまでの間に、その自重によって下方へ移動す
る傾向があり、定着後の塗布状況においては、ガラスバ
ルブの両端での蛍光体層の膜厚が微妙に異なって、蛍光
体膜厚が薄い側に配光肩落ちを生じるため、このガラス
バルブを成形してなる冷陰極蛍光灯においても、配光の
バラツキを招くことになるという問題があった。

【０００８】そして、冷陰極蛍光灯に上記のような配光
肩落ち（バラツキ）がある場合には、たとえばバックラ
イトユニットの受光装置を大幅に補正したり、また冷陰
極蛍光灯を受光面に対して非平行に配置するなどの補正
手段が必要となり、実機全体の構造をも含めて、ユニッ
トへの光学的配慮が必要となるため、ユニットと冷陰極
蛍光灯との全体設計に難度を及ぼすという支障を生じて
いた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上述した
従来の冷陰極蛍光灯および冷陰極蛍光灯製造用ガラスバ
ルブが有する問題点を解決するために検討した結果、達
成されたものである。

【００１０】したがって、この発明は、輝度のバラツキ
が小さく、均一な光量を確保できると共に、曲げ加工作
業性がすぐれた冷陰極蛍光灯の提供を第１の目的とす
る。

【００１１】また、この発明は、均一な輝度および光量
を発現し得る冷陰極蛍光灯を製造するために使用する、
配光肩落ちのない冷陰極蛍光灯製造用ガラスバルブの提
供を第２の目的とする。

【００１２】さらに、この発明は、均一な輝度および光
量を発現し得る冷陰極蛍光灯を製造するために使用す
る、蛍光体層膜厚が全域に亘って均一な冷陰極蛍光灯製
造用ガラスバルブの提供を第３の目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、この発明の冷陰極蛍光灯は、内表面に蛍光体
を塗布した長筒状のガラスバルブを、平坦な渦巻状に成
形したことを特徴とする（第１発明）。

【００１４】また、上記第２の目的を達成するために、
この発明の冷陰極蛍光灯製造用ガラスバルブは、内表面
に蛍光体を塗布した長筒状のガラスバルブであって、そ
の長手方向に平行な開口部を有し、この開口部の幅を前
記ガラスバルブ内表面の蛍光体層の膜厚に反比例して大
きくすることによって、配光肩落ちを解消したことを特
徴とする（第２発明）。

【００１５】さらに、上記第３の目的を達成するため
に、この発明の冷陰極蛍光灯製造用ガラスバルブは、長
筒状ガラスバルブの内表面に蛍光体を塗布した後、これ
を水平方向に保持して回転させることで、前記蛍光体の
膜厚が均一化されたものであることを特徴とする（第３
発明）。

【００１６】

【作用】この発明の冷陰極蛍光灯は、内表面に蛍光体を
塗布した長筒状のガラスバルブを、平坦な渦巻状に成形
したため、その中心部からほぼ対称的に発光範囲が拡が
ることになり、ユニットの拡散板を介した場合であって
も、その発光エリアに対する輝度のバラツキが小さく、
均一な光量を確保することができる。

【００１７】さらに、この発明においては、ガラスバル
ブを渦巻状に成形加工する際に、曲部が一定の曲率をも
って連続的に形成されるため、加工温度範囲内での曲伸
応力に無理を生ずることがなく、蛍光体の脱落や初期劣
化などの不具合が解消して、配光や光量のバラツキがな
い冷陰極蛍光灯の製造が可能となる。

【００１８】したがって、この発明によれば、輝度のバ
ラツキが小さく、均一な光量を確保できる冷陰極蛍光灯
を、すぐれた曲げ加工作業性のもとに、容易に提供する
ことが可能である。

【００１９】また、この発明の冷陰極蛍光灯製造用ガラ
スバルブは、長筒状のガラスバルブの長手方向に平行な
開口部を形成し、この開口部の幅を前記ガラスバルブ内
表面の蛍光体層の膜厚に反比例して大きくすることで、
配光肩落ちを解消したため、これを渦巻状に成形するこ
とによって、配光のバラツキがなく、一層均一な光量を
確保可能な冷陰極蛍光灯を得ることができる。

【００２０】さらに、この発明の冷陰極蛍光灯製造用ガ
ラスバルブは、長筒状ガラスバルブの内表面に蛍光体を
塗布した後、これを水平方向に保持して回転させて、前
記蛍光体の膜厚を均一化することによっても配光肩落ち
を解消することができ、上記と同様にこれを渦巻状に成
形した場合にも、配光のバラツキがなく、一層均一な光
量を確保可能な冷陰極蛍光灯を得ることができる。

【００２１】

【実施例】以下、図面を参照しつつ、この発明の冷陰極
蛍光灯および冷陰極蛍光灯製造用ガラスバルブの実施例
について詳細に説明する。

【００２２】図１はこの発明の冷陰極蛍光灯の第１実施
例を示す平面図、図２は同じく側面図、図３はこの発明
の冷陰極蛍光灯の第２実施例を示す平面図、図４はこの
発明の冷陰極蛍光灯製造用ガラスバルブの第１実施例を
示す平面図、図５は図４に示した冷陰極蛍光灯製造用ガ
ラスバルブと従来の冷陰極蛍光灯製造用ガラスバルブに
おける配光状態の説明図、図６はこの発明の冷陰極蛍光
灯製造用ガラスバルブの第２実施例において前記ガラス
バルブを製造するために用いる装置の概略斜視説明図で
ある。

【００２３】図１および図２に示した第１実施例おい
て、この発明の冷陰極蛍光灯は、長筒状のガラスバルブ
１を平坦な渦巻状部１ｃに成形すると共に、ガラスバル
ブ１の一端１ａ側を前記渦巻状部１ｃの下側を通過させ
て引出し、さらにガラスバルブ１の他端１ｂ側を前記一
端１ａ側と平行に引出すことにより構成されている。

【００２４】そして、一端１ａ側を前記渦巻状部１ｃの
中心部よりも、図面上で上部近傍に配置すると、発光エ
リアに対する輝度のバラツキがより小さくなる。

【００２５】なお、図１および図２において、２は封着
部、３はチップ部、４はアウターウェルズをそれぞれ示
す。

【００２６】上記のようにガラスバルブ１を渦巻状に成
形することによって、この発明の冷陰極蛍光灯はその中
心部からほぼ対称的に発光範囲が拡がることになり、ユ
ニットの拡散板を介した場合であっても、その発光エリ
アに対する輝度のバラツキが小さく、均一な光量を確保
することができる。

【００２７】ここで、上記の構成からなるこの発明の冷
陰極蛍光灯の代表的な成形手段について説明すれば次の
通りである。

【００２８】まず、内表面に蛍光体を塗布し、定着した
ガラスバルブを用意する。

【００２９】そして、このガラスバルブをヒートアップ
し、テーパー状の金属製巻付ロッドに接触させながら、
ウォームギアに連結させたベンディングアームによっ
て、前記巻付ロッドに巻付ける。

【００３０】次いで、巻付ロッドを後方へ移動し、１イ
ンデックスさせてから、左右より圧力を加え、平坦な渦
巻状に仕上げるた後、封着部２、チップ部３およびアウ
ターウェルズ４などを取付けることによって、この発明
の冷陰極蛍光灯を容易に得ることができる。

【００３１】上記成形手段においては、ガラスバルブを
渦巻状に成形加工する際に、曲部が一定の曲率をもって
連続的に形成されるため、加工温度範囲内での曲伸応力
に無理を生ずることがなく、蛍光体の脱落や初期劣化な
どの不具合が解消して、配光や光量のバラツキがない冷
陰極蛍光灯の製造が可能となる。

【００３２】また、図３に示したこの発明の冷陰極蛍光
灯の第２実施例は、上記第１実施例の応用例であり、渦
巻状部１ｃを、直線部１ｄと屈曲部１ｅとの組合わせで
形成した点が上記第１実施例と相違しているが、このよ
うに渦巻状部１ｃを形成することによっても、上記と同
様に、輝度のバラツキを解消し、配光の均一化を図るこ
とができる。

【００３３】次に、この発明の冷陰極蛍光灯を製造する
ために用いる長筒状のガラスバルブについて説明する。

【００３４】上述したように、従来の冷陰極蛍光灯製造
用ガラスバルブは、垂直に位置させたガラスバルブの下
端を液状の蛍光体を入れた槽内に漬け、ガラスバルブの
上端からバキュームにより蛍光体を吸引して、ガラスバ
ルブの内表面に蛍光体を塗布した後、前記ガラスバルブ
を垂直状態のまま加熱し、蛍光体を定着することにより
製造されているが、この方法で得られるガラスバルブ
は、吸引、塗布された蛍光体が、熱定着されるまでの間
に、その自重によって下方へ移動する傾向があり、定着
後の塗布状況においては、ガラスバルブの両端での蛍光
体層の膜厚が微妙に異なって、蛍光体膜厚が薄い側に配
光肩落ちの発生を招いていた。

【００３５】図５における点線は、上記従来の配光肩落
ちを説明したものであり、ガラスバルブの長さ方向両端
ＸおよびＹにおいて、Ｙ側の蛍光体層膜厚が薄くなって
いる場合には、配向度がＣ＞Ｅとなって、前記Ｙ側にお
いて配光肩落ちを生じるため、たとえこのガラスバルブ
を渦巻状に成形してこの発明の冷陰極蛍光灯を成形した
としても、その冷陰極蛍光灯は配光の均一性を欠いたも
のとなる。

【００３６】そこで、この発明の冷陰極蛍光灯製造用ガ
ラスバルブの第１実施例においては、上記のように蛍光
体層膜厚が不均一な場合に、ガラスバルブの長手方向に
平行に形成した開口部（アパーチャー）５の幅を、前記
蛍光体層の膜厚に反比例して大きくなるように構成する
ことによって、前記蛍光体層の膜厚不均一に起因する配
光肩落ちを解消したことを特徴とする。

【００３７】すなわち、図４において、長筒状のガラス
バルブ１は、その内表面に蛍光体層６（斜線部分）が塗
布定着されており、さらにこの蛍光体層６を脱落せしめ
た開口部５が、ガラスバルブ１の長手方向と平行に形成
されている。

【００３８】そして、図４においては、ガラスバルブ１
の長さ方向両端ＸおよびＹにおける蛍光体層６の膜厚
が、Ｘ＞ＹとＹ側が厚が薄くなっており、このために開
口部５の幅は、Ａ＜Ｂ、すなわちＸ側で狭く、Ｙ側で広
くなるようにテーパー状に形成されている。

【００３９】したがって、図５に実線で示したように、
この発明の冷陰極蛍光灯製造用ガラスバルブの配向度
は、ガラスバルブ１の長手方向両端にかけて、Ｃ＝Ｄと
ほぼ一様となり、配光肩落ちが効果的に解消して、ガラ
スバルブ自体の光学的性能を大幅に改良することができ
る。

【００４０】よって、このガラスバルブ１を上記したご
とく渦巻状に成形した場合には、輝度および光量が一層
均一な冷陰極蛍光灯を取得することができる。

【００４１】上記した冷陰極蛍光灯製造用ガラスバルブ
の第１実施例では、ガラスバルブの内表面に塗布された
蛍光体の膜厚不均一を補正することにより、配光肩落ち
を解消しているが、当初から蛍光体層の膜厚が均一なガ
ラスバルブが得ることができれば、上記のように開口部
５の幅を調整する手間が解消する。

【００４２】そこで、この発明の冷陰極蛍光灯製造用ガ
ラスバルブの第２実施例においては、ガラスバルブ１の
内周面に形成される蛍光体層６の膜厚均一化を主眼とし
ており、このように蛍光体６の膜厚を均一化したガラス
バルブ１は、次の方法により得ることができることが見
出された。

【００４３】すなわち、ガラスバルブ１の内表面に蛍光
体を塗布した後、このガラスバルブ１を水平方向に保持
して、回転させながら蛍光体の定着を行うことによっ
て、前記蛍光体層の膜厚が全域に亘って均一化され、配
光肩落ちの不具合が全く解消した冷陰極蛍光灯製造用ガ
ラスバルブを得ることができるのである。

【００４４】この第２実施例における蛍光体層の膜厚が
全域に亘って均一化された冷陰極蛍光灯製造用ガラスバ
ルブの製造方法について、図６にしたがって詳述すれば
次の通りである。

【００４５】図６は、本第２実施例の冷陰極蛍光灯製造
用ガラスバルブを製造するために用いる装置の概略斜視
説明図であり、１１はガラスバルブ、１２はバキューム
ノズル、１３は液状蛍光体１４を収容した液槽、１５は
回転シリンダ、１６はブラケット、１７はバルブチャッ
ク、１８は筒状回転体、１９は軸受、２０はモーター、
２１はブラケット、２２は支持台、２３はエアシリンダ
ーをそれぞれ意味する。

【００４６】蛍光体層６を内表面に均一な膜厚で塗布定
着したガラスバルブ１１を製造するに際しては、まずガ
ラスバルブ１１を回転シリンダ１５の中心軸に取付けら
れたバルブチャック１７により挟持し、エアシリンダー
２３の支軸２３ａに直結した支持台２２上の液槽１３を
上方に移動させて、ガラスバルブ１１の下端を液槽１３
内の液状蛍光体１４に浸漬する。

【００４７】この状態でバキュームノズル１２がガラス
バルブ１１の上端に接触し、その吸引力によってガラス
バルブ１１内に蛍光体１４を吸い上げる。

【００４８】上記の蛍光体塗布作業が完了した直後に、
ノズル１５ａにエアーを供給することによって、回転シ
リンダ１５を矢印方向へ９５°回転させることにより、
ガラスバルブ１１を水平に保持し、次いでバルブチャッ
ク１７を開放してガラスバルブ１１を水平にしたまま、
加熱された筒状回転体１８の筒部１８ａ内に収納する。

【００４９】そして、モーター２０によって筒状回転体
１８を矢印方向に回転させることにより、ガラスバルブ
１１は水平方向に自転しつつ加熱されることになるた
め、ガラスバルブ１１の内表面に塗布された蛍光体１４
は、ガラスバルブ１１の内表面全体に亘って均一に分配
されつつ熱定着を受け、全域に亘って均一な膜厚を有す
る蛍光体層が形成されるのである。

【００５０】このようにして、蛍光体層の膜厚が全域に
亘って均一な冷陰極蛍光灯製造用ガラスバルブを得るこ
とができ、このガラスバルブは配光肩落ちが全くないた
め、これを上記したように渦巻状に成形することによっ
て、輝度および光量が一層均一な冷陰極蛍光灯を製造す
ることができる。

【００５１】なお、上記第２実施例で得られたガラスバ
ルブは、冷陰極蛍光灯としての用途以外にも、その配光
均一性を生かして、たとえば複写機の読取り装置などと
して使用した場合に、すぐれた光学的性能を発揮する。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、輝度のバラツキが小さく、均一な光量を確保できる
冷陰極蛍光灯を、すぐれた曲げ加工作業性のもとに、容
易に提供することが可能である。

【００５３】また、この発明の冷陰極蛍光灯製造用ガラ
スバルブは、開口部の幅を調整することによって蛍光体
層の膜厚不均一を補正するか、またはその製造過程にお
いて蛍光体層の膜厚を均一化したため、配光肩落ちを生
ずることがなく、これを渦巻状に成形することによっ
て、配光のバラツキがなく、一層均一な光量を確保可能
な冷陰極蛍光灯を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の冷陰極蛍光灯の第１実施例を
示す平面図である。

【図２】図２は同じく側面図である。

【図３】図３はこの発明の冷陰極蛍光灯の第２実施例を
示す平面図である。

【図４】図４はこの発明の冷陰極蛍光灯製造用ガラスバ
ルブの第１実施例を示す平面図である。

【図５】図５は図４に示した冷陰極蛍光灯製造用ガラス
バルブと従来の冷陰極蛍光灯製造用ガラスバルブにおけ
る配光状態の説明図である。

【図６】図６はこの発明の冷陰極蛍光灯製造用ガラスバ
ルブの第２実施例において前記ガラスバルブを製造する
ために用いる装置の概略斜視説明図である。

【符号の説明】

１ 長筒状ガラスバルブ １ａ 〃の一端 １ｂ 〃の他端 １ｃ 渦巻状部 １ｄ 直線部 １ｅ 屈曲部 ２ 封着部 ３ チップ部 ４ アウターウェルズ ５ 開口部（アパーチャー） ６ 蛍光体層 １１ ガラスバルブ １２ バキュームノズル １３ 液槽 １４ 液状蛍光体 １５ 回転シリンダ １６ ブラケット １７ バルブチャック １８ 筒状回転体 １９ 軸受 ２０ モーター ２１ ブラケット ２２ 支持台 ２３ エアシリンダー

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内表面に蛍光体を塗布した長筒状のガラ
   スバルブを、平坦な渦巻状に成形したことを特徴とする
   冷陰極蛍光灯。
2. 【請求項２】 渦巻状に成形したガラスバルブの一端側
   が、渦巻状部の下側を通過して引出され、同じく他端側
   が前記一端側と平行に引出されていることを特徴とする
   請求項１に記載の冷陰極蛍光灯。
3. 【請求項３】 内表面に蛍光体を塗布した長筒状のガラ
   スバルブであって、その長手方向に平行な開口部を有
   し、この開口部の幅を前記ガラスバルブ内表面の蛍光体
   層の膜厚に反比例して大きくすることによって、配光肩
   落ちを解消したことを特徴とする冷陰極蛍光灯製造用ガ
   ラスバルブ。
4. 【請求項４】 開口部の幅を、蛍光体層の膜厚増大方向
   に向かって漸減するようテーパー状に構成したことを特
   徴とする請求項３に記載の冷陰極蛍光灯製造用ガラスバ
   ルブ。
5. 【請求項５】 内表面に蛍光体を塗布した長筒状のガラ
   スバルブであって、前記ガラスバルブ内表面の蛍光体層
   の膜厚が全域に亘って均一であることを特徴とする冷陰
   極蛍光灯製造用ガラスバルブ。
6. 【請求項６】 長筒状ガラスバルブが、その内表面に蛍
   光体を塗布した後、これを水平方向に保持して回転させ
   ることで、前記蛍光体の膜厚が均一化されたものである
   ことを特徴とする請求項５に記載の冷陰極蛍光灯製造用
   ガラスバルブ。