JP2002289146A - 蛍光ランプおよび照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高輝度で、しかも寿命中の色度変化の少ない蛍
光ランプおよびこれを用いた照明装置を提供する。 【解決手段】希ガスを主体とする放電媒体を封入した透
光性気密容器１の内部に放電を生起するように少なくと
も一方は外部電極６からなる少なくとも一対の電極３、
６を配設するとともに、青色発光蛍光体として表面がセ
リウム付活希土類珪酸塩の微粒子でコーティングされた
ユーロピウム付活アルミン酸バリウム・マグネシウム蛍
光体を含み、透光性気密容器の内面側に形成された白色
発光を生じる３波長形の蛍光体層５を具備している。緑
色発光蛍光体にセリウム・テルビウム付活リン酸ランタ
ン蛍光体を、赤色発光蛍光体にユーロピウム付活イット
リウム蛍光体およびユーロピウム付活ホウ酸イットリウ
ム・ガドリニウム蛍光体の少なくとも一種を用いるのが
好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、希ガスを主体とす
る放電媒体を封入し、かつ、外部電極を備えた蛍光ラン
プおよびこれを用いた照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】キセノンなどの希ガスを主体とする放電
媒体を封入し、かつ、少なくとも一方が外部電極からな
る一対の電極を配設した蛍光ランプにおいては、希ガス
の誘電体バリア放電により紫外線が発生し、発生した紫
外線が蛍光体層を照射することにより、蛍光体層に含ま
れている蛍光体が励起されて可視光を放射する。そうし
て、蛍光ランプ内に放射された可視光が透光性気密容器
を透過して外部へ導出されるので、これを照明などに利
用することができる。

【０００３】また、希ガス放電を利用する蛍光ランプ
は、環境負荷の大きな水銀を使用しないため、廃棄の際
に環境に与える影響が少なく、また、低温時の温度依存
性が殆どないとともに、光束立ち上り特性が優れている
という利点がある。

【０００４】さらに、希ガスを主体とする放電媒体を封
入し、少なくとも一方が外部電極からなる一対の電極を
配設した蛍光ランプを、たとえば液晶ディスプレイなど
白色発光が必要な照明に利用する場合、３波長発光発光
形の蛍光体を用いて加法混色により白色発光を得てい
る。そして、白色発光を生じるように構成した従来のこ
の種蛍光ランプにおいては、青色発光領域に発光スペク
トルを有する蛍光体として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を、緑色発光領域に発光
スペクトルを有する蛍光体としてセリウム・テルビウム
付活リン酸ランタン蛍光体を、また赤色発光領域に発光
スペクトルを有する蛍光体としてユーロピウム付活ホウ
酸イットリウム・ガドリニウム蛍光体を、それぞれ用い
ていた（従来技術１）。

【０００５】また、特開平６−９６７３５号公報に記載
されているように、青色発光領域に発光スペクトルを有
する蛍光体としては、セリウム付活希土類珪酸塩蛍光体
（ただし、希土類とはイットリウム・ガドリニウムの少
なくとも一方）を用いることもできる。

【０００６】さらに、上記公報には、ガラスバルブの外
面の外面に軸方向に帯状の一対の外部電極を設けた蛍光
ランプにおいて、青色領域、緑色領域および赤色領域の
３波長の蛍光体を混合して白色光を発生させる場合、青
色発光蛍光体として上記セリウム付活希土類珪酸塩蛍光
体を用いると、寿命中の色度シフトが少ない旨記載され
ている（従来技術２）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この種の白色発光を生
じる蛍光ランプは液晶バックライトなどに用いられる
が、高輝度であるとともに、寿命中の色度変化が少ない
ことが要求されている。また、一般に白色発光を得るた
めに、３波長形の蛍光体を混合しているが、それぞれの
蛍光体で輝度劣化の程度は異なり、特に青色発光領域に
発光スペクトルを有する蛍光体は、他の発光色の蛍光体
に比較して輝度劣化の程度が大きい。

【０００８】青色発光の蛍光体として従来と同様にユー
ロピウム付活アルミン酸バリウム・マグネシウム蛍光体
を使用した場合、高輝度は得られるが、この蛍光体は、
相対的に放電空間内のイオン衝撃や紫外線に対する耐久
性が低い。そのため、寿命中の色度シフトが激しく、た
とえば５０００時間点灯後において、点灯初期に比べる
と、ｘ値で＋０．０６、ｙ値で＋０．０５もシフトして
しまうという問題がある。

【０００９】これに対して、従来技術２に開示されてい
るセリウム付活希土類珪酸塩蛍光体を使用した場合、寿
命中の色度シフトは少ないが、輝度が低く、従来技術１
におけるユーロピウム付活アルミン酸バリウム・マグネ
シウム蛍光体を使用した場合の約７０％の明るさしか得
られない。

【００１０】以上から明らかなように、高輝度で、か
つ、寿命中の色度変化が少ない青色発光蛍光体を含む蛍
光体層を備えた蛍光ランプは、実現していない。

【００１１】本発明は、高輝度で、しかも寿命中の色度
変化の少ない蛍光ランプおよびこれを用いた照明装置を
提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を達成するための手段】請求項１の発明の蛍光ラ
ンプは、透光性気密容器と；透光性気密容器内に封入さ
れた希ガスを主体とする放電媒体と；透光性気密容器内
に放電を生起するように配設された少なくとも一方は外
部電極からなる少なくとも一対の電極と；青色発光蛍光
体として表面がセリウム付活希土類珪酸塩の微粒子でコ
ーティングされた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を含み、透光性気密容器の内面側
に形成された白色発光を生じる３波長形の蛍光体層と；
を具備していることを特徴としている。

【００１３】本発明および以下の各発明において、特に
指定しない限り用語の定義および技術的意味は次によ
る。

【００１４】＜透光性気密容器について＞透光性気密容
器は、ガラスバルブの両端を封止するか、Ｔ形ガラスバ
ルブなどのように一端に形成されている開口を封止して
形成するのが最も製造が容易で、コストが低いので好適
であるが、要すれば透光性セラミックスなどによって形
成したものでもよい。また、必ずしも細長くなくてもよ
い。なお、ガラスとしては、軟質ガラス、半硬質ガラ
ス、硬質ガラス、石英ガラスなどを適宜選択して用いる
ことができる。透光性気密容器の「透光性」とは、透光
性気密容器の全体が透光性であることを要件とするもの
ではなく、少なくとも放電に伴って蛍光体層から放射さ
れる可視光を外部へ導出しようとする部分たとえばアパ
ーチャなどが当該光に対して透光性であればよい。

【００１５】また、透光性気密容器は、読取用の蛍光ラ
ンプの場合には、６〜１２ｍｍ程度にすることができ
る。液晶バックライト用の蛍光ランプの場合には、1〜
５ｍｍ程度することができる。

【００１６】さらに、透光性気密容器は、細長い場合、
直管状および曲管状のいずれでもよい。曲管状として
は、たとえばＵ字状、ダブルＵ字状、Ｌ字状、コ字状、
環状、半円環状など種々の形状を採用することができ
る。

【００１７】さらにまた、本発明において、透光性気密
容器は、横断面が偏平、四角形、三角形などであっても
よい。

【００１８】＜放電媒体について＞放電媒体は、希ガス
を主体としていて、電極間における誘電体バリヤ放電に
より紫外線を放射する。希ガスとしては、キセノン、ネ
オン、アルゴン、クリプトンおよびヘリウムなどを単独
または任意に組み合わせて用いることができる。また、
希ガスの他にたとえばＫｒＦ、ＡｒＣｌなどの希ガスハ
ロゲン化物やハロゲン単体が添加されていてもよい。ハ
ロゲンとしては、ヨウ素、臭素、塩素を用いることがで
きる。数百ないし１ＭＰａ程度の範囲で蒸気として存在
する元素であれば、放電が可能である。

【００１９】＜少なくとも一対の電極について＞少なく
とも一対の電極は、少なくとも一方が外部電極であれ
ば、他方が内部電極および外部電極のいずれであっても
よい。

【００２０】外部電極は、透光性気密容器の外面にほぼ
接触して配設される。そして、好適には導電性薄膜体か
らなる。導電性薄膜体としては、アルミニウム、銀、銅
などの導電性金属の箔、導電性金属の蒸着膜、めっき
膜、導電性ペーストをスクリーン印刷して形成した塗布
膜、ＩＴＯ膜、ＮＥＳＡ膜などを利用することができ
る。なお、導電性薄膜体の膜厚は限定されないが、一般
的には１０〜２００μｍ程度、好適には３０〜１００μ
ｍ程度の範囲が透光性気密容器の外面に対する接触性、
電気抵抗などの点で良好な結果が得られる。また、外部
電極が導電性薄膜体からなる場合、外部電極をリボン状
に形成してもよいし、メッシュ状、波形状などの異形形
状にすることもできる。

【００２１】しかし、外部電極は、導電性薄膜体に限定
されるものではなく、要すればコイル、メッシュ構造体
などの導電物質製であって、透光性気密容器の外面にほ
ぼ接触して配設される形態にすることができる。なお、
外部電極が透光性気密容器の外面に「ほぼ接触して配設
されている」とは、外部電極の全体が透光性気密容器の
表面の外面に直接または粘着剤などの誘電体物質を介し
て間接的に接触していることが望ましいが、これは必須
要件ではなく、概ねにおいて外部電極が透光性気密容器
の外面に接触していればよいことを意味する。さらに、
外部電極は、少なくともその一部が透光性気密容器の長
手方向すなわち軸方向に延在している大きさを備えてい
ることができる。そして、透光性気密容器の外周方向に
おいては、全周または外周の一部をなす角度範囲内に配
設することができる。さらにまた、外部電極がコイル、
メッシュ構造体および透明導電膜のいずれかにより構成
されている場合、これらの構成は外部電極を透過して、
または外部電極の隙間を通過して、光が外部に導出され
るので、透光性気密容器の全周に配設することができ
る。これに対して、外部電極が金属箔により構成されて
いる場合、金属箔は実質的に透光性でないので、後述す
るアパーチャの上を覆わないように透光性気密容器の外
周の一部をなす角度範囲内に配設するようにする。

【００２２】なお、外部電極をコイルで構成する場合、
そのピッチを所望に設定することができる。外部電極の
コイルのピッチは、得られる輝度に影響するので、ラン
プ軸方向に所望の輝度分布を実現するために、コイルの
ピッチを適宜調整することができる。また、外部電極を
メッシュ構造体で構成する場合、金属線の平織り、あや
織り、メリヤス編み構成体などを用いることができる。
しかし、要すれば、パンチングした金属板であってもよ
い。メリヤス編み構成体を用いる場合、予め太めの筒体
を製作して内部に透光性気密容器を挿入後、メリヤス編
み構成体の両端を引っ張ることにより、メリヤス編み構
成体が縮径するので、透光性気密容器の外周面に密着さ
せることができる。さらに、外部電極を透明導電膜で構
成する場合には、ＩＴＯ膜、ＮＥＳＡ膜などを用いるこ
とができる。さらにまた、外部電極を金属箔で構成する
場合、予め金属箔を後述する透光性樹脂シートの一面に
貼着し、透明樹脂シートに塗布した粘着剤によって透光
性気密容器の外面に貼着することによって配設すること
ができる。また、金属箔を直接透光性気密容器の外面に
貼着することもできる。さらに、透光性気密容器の軸方
向に対して外部電極の幅が変化していてもよい。

【００２３】次に、外部電極を透光性気密容器の外面に
接触させるには、予め外部電極の接触面に粘着剤を被着
させておき、粘着剤によって透光性気密容器に貼着する
ことができる。また、透光性気密容器の外部電極接触予
定部に接着剤を塗布し、その上から外部電極を貼着して
もよい。さらに、粘着剤や接着剤を用いないで、単に外
部電極を接触予定部に当接し、その上から透光性気密容
器の全周にわたって粘着剤を施与した透光性樹脂シート
を巻き付けてもよい。

【００２４】さらに、少なくとも一対の電極の配置につ
いて説明する。すなわち、電極配置は、以下に示す種々
の態様の中から任意に選択することができる。

【００２５】１ 内外電極形配置 内外電極形配置は、内部電極と、外部電極とを組にした
電極配置である。また、この配置は、内部電極が短寸の
ものと、透光性気密容器の長手方向に沿って延在する長
寸のものとに分かれる。なお、内部電極を透光性気密容
器の端部または中間部に封装するには、フレアシール、
ビードシール、ピンチシールなど既知の各種シール手段
を適宜選択して用いることができる。

【００２６】（１）短寸の内部電極を用いる電極配置 この電極配置においては、通常の内部電極形の蛍光ラン
プに使用するのと同様な短寸の電極を用いる。

【００２７】（１−１）透光性気密容器の一端に単一の
内部電極を配置し、透光性気密容器の外面に単一の外部
電極を配置する電極配置 （１−２）透光性気密容器の両端に一対の内部電極を配
置し、透光性気密容器の外面に単一の外部電極を配置す
る電極配置 この電極配置の場合、一対の内部電極をともに点灯回路
の一極に接続し、外部電極を点灯回路の他極に接続する
構成と、一対の点灯回路を用意してそれぞれの点灯回路
の一極を内部電極に別に接続し、外部電極を一対の点灯
回路の他極に同電位にして接続する構成とがある。

【００２８】（１−３）透光性気密容器の両端に内部電
極を配置し、透光性気密容器の外面に一対の外部電極を
配置する電極配置 この電極配置の場合、内部電極と外部電極とを１対１で
対向させる。

【００２９】（１−４）透光性気密容器の両端および中
間にそれぞれ内部電極を配置し、単一の外部電極を共通
に対向させる配置 （１−５）透光性気密容器の両端および中間にそれぞれ
内部電極を配置し、透光性放電容器の外面に内部電極に
対向する外部電極を配置する電極配置 （２）長寸の内部電極を用いる電極配置 この電極配置においては、透光性気密容器の長手方向の
実質的全長にわたって延在する長さの内部電極を用い
る。内部電極の両端が透光性気密容器の両端を気密に貫
通して外部に導出されている構造と、内部電極の一端の
みが透光性気密容器の一端を気密に貫通して外部に導出
されているが、他端は透光性気密容器の他端近傍の内部
に位置している構造とがある。

【００３０】２ 外部電極形配置 この配置は、透光性気密容器の外面に一対の外部電極を
離間対向して配置する。外部電極は、一対または複数対
を透光性気密容器の長手方向に沿って配置することがで
きる。なお、アパーチャ形の場合は、外部電極をアパー
チャからの光投射を実質的に阻止しないように配置しな
ければならない。

【００３１】＜蛍光体層について＞蛍光体層は、白色発
光を行い、青色発光蛍光体として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を用いるが、その
蛍光体粒子の表面がセリウム付活希土類珪酸塩の微粒子
でコーティングされているのが特徴的構成である。蛍光
体層が青色発光蛍光体を含んでいて、なおかつ、白色発
光を行なうには少なくとも緑色発光蛍光体および赤色発
光蛍光体をも用いる必要がある。しかし、本発明におい
ては、これらの発光色蛍光体はその組成が特段限定され
る必要がない。なお、本発明において「白色発光」と
は、幅広く解釈され、相関色温度４０００〜３００００
Ｋ程度を含む。

【００３２】また、蛍光体層は、透光性気密容器の内面
側に配設される。そして、透光性気密容器の内面側の全
周にわたり配設されてもよいし、長手方向に沿ってスリ
ット状に延在するアパーチャを形成するように配設され
てもよい。なお、「透光性気密容器の内面側」とは、透
光性気密容器の内面に直接蛍光体層を形成する態様およ
び保護膜などを介して透光性気密容器の内面に間接的に
蛍光体層を形成する態様のいずれをも含む意味である。
また、蛍光体層の構成において、蛍光体層の大部分が蛍
光体によって構成されているが、一部が蛍光体以外の物
質たとえば金属酸化物の粒子などであってもよい。

【００３３】次に、蛍光体層の層構成について説明す
る。すなわち、蛍光体層は、単一の層構成であってもよ
いし、多層構成であってもよい。後者の場合、層ごとに
蛍光体の種類が異なっていてもよい。また、蛍光体層と
蛍光体層との間に蛍光体ではない他の物質からなる第３
の層たとえば導電層、金属酸化物を主体とする放電状態
改善層などが介在していてもよい。

【００３４】＜蛍光ランプのその他の構成について＞ １．透光性絶縁被覆について 外部電極を機械的に保護し、要すればさらに加えて放電
ランプの絶縁性を向上させるために、外部電極の外側に
透光性絶縁被覆を配設することができる。透光性絶縁被
覆は、好ましくは透明性である。また、透光性絶縁被覆
は、その配設の作業性のためには、絶縁フィルムの巻き
付け、絶縁チューブの熱収縮、絶縁性合成樹脂塗布液へ
のディッピングなどによって配設する構成を採用するこ
とができる。

【００３５】２．保護膜などについて 必要に応じて透光性気密容器の内面にアルミナ微粒子な
どからなる保護膜や易電子放射物質膜を形成することが
できる。保護膜を形成する場合には、蛍光体層と透光性
気密容器の内面との間に保護膜を形成してもよいし、蛍
光体層の放電空間側の内面に保護膜を形成してもよい。
また、易電子放射性物質膜を形成することができ、この
場合には蛍光ランプの暗黒特性の発生を回避するか、軽
減するのに効果的である。

【００３６】３．反射膜について 蛍光体層とこれに対向する透光性気密容器の内面との間
に反射膜を配設することができる。反射膜の構成物質と
しては、たとえばＴｉＯ_２やＡｌ_２Ｏ_３の微粒子を用い
ることができる。これらの材料の分散液を調整して透光
性気密容器の内面にアパーチャの部分を除いて塗布し、
焼成することにより、反射膜を形成することができる。

【００３７】そうして、反射膜を形成することにより、
蛍光体層から発生して直接透光性気密容器を透過して外
部に出射しようとする可視光を反射して、アパーチャか
ら導出させることができる。そして、これによりアパー
チャの輝度を一層高くすることができる。

【００３８】４．点灯回路について 蛍光ランプが誘電体バリヤ放電を利用するので、点灯回
路には、矩形波、正弦波などの波形の高周波交流電圧
や、高繰り返し周波数のパルス電圧を出力する電源を外
付けの限流インピーダンスを介することなく直接対向電
極間に印加する構成を用いることができる。なお、パル
ス電圧は、矩形波や正弦波の高周波交流電圧を半波整流
して得ることができる。また、点灯回路は、インバータ
により構成することができる。

【００３９】＜本発明の作用について＞本発明は、以上
の構成を具備しているので、対をなす電極間に点灯回路
に接続し、電極間に所要の電圧を印加すると、透光性放
電容器の壁面を誘電体とする希ガスの誘電体バリア放電
が透光性放電容器内に生起して、紫外線が放射される。
放射された紫外線が蛍光体を照射すると、蛍光体層が励
起されて可視光が発生して透光性気密容器の外部へ導出
されるので、照明に利用することができる。

【００４０】また、本発明においては、青色発光蛍光体
として、蛍光体粒子の表面がセリウム付活希土類珪酸塩
の微粒子でコーティングされた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を用いるので、セリ
ウム付活希土類珪酸塩が保護膜を形成してユーロピウム
付活アルミン酸バリウム・マグネシウム蛍光体の耐久性
を向上させる。その結果、得られる蛍光ランプが高輝度
になり、しかも寿命中の輝度低下が抑制されることが分
かった。そのため、寿命中の白色発光の色度シフト量も
低減する。

【００４１】請求項２の発明の蛍光ランプは、請求項１
記載の蛍光ランプにおいて、セリウム付活希土類珪酸塩
の微粒子は、質量比で３〜３０％であることを特徴とし
ている。

【００４２】本発明は、青色発光蛍光体として用いるユ
ーロピウム付活アルミン酸バリウム・マグネシウム蛍光
体の蛍光体粒子の表面を被覆するセリウム付活希土類珪
酸塩の微粒子の好ましい添加量の範囲を規定している。
なお、「質量比」とは、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の蛍光体粒子の質量に対す
るセリウム付活希土類珪酸塩の微粒子の添加量を意味す
る。添加量が３％未満の場合には、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の耐久性向上の
効果が所要に得られない。また、３０％を超えると、輝
度低下が大きくなりすぎる。質量比が３〜３０％の範囲
であれば、ユーロピウム付活アルミン酸バリウム・マグ
ネシウム蛍光体のみの場合の９０％以上の輝度が得ら
れ、しかも、所要の輝度低下抑制効果も得られる。

【００４３】請求項３の発明の蛍光ランプは、請求項１
または２記載の蛍光ランプにおいて、セリウム付活希土
類珪酸塩の微粒子は、平均粒径が２μｍ以下であること
を特徴としている。

【００４４】本発明は、青色発光蛍光体として用いるユ
ーロピウム付活アルミン酸バリウム・マグネシウム蛍光
体の蛍光体粒子の表面を被覆するセリウム付活希土類珪
酸塩の微粒子の好ましい平均粒径の範囲を規定してい
る。平均粒径が２μｍ以下であれば、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の蛍光体粒子
の表面を良好にコーティングすることができる。なお、
セリウム付活希土類珪酸塩の微粒子は、ファン・デル・
ワールス力により蛍光体粒子の表面に吸着する。これに
対して、平均粒径が２μｍを超えると、均一なコーティ
ングを得にくくなるとともに、青色発光蛍光体の輝度低
下を生じる。

【００４５】請求項４の発明の蛍光ランプは、請求項１
ないし３のいずれか一記載の蛍光ランプにおいて、蛍光
体層は、緑色発光蛍光体としてセリウム・テルビウム付
活リン酸ランタン蛍光体、ならびに赤色発光蛍光体とし
てユーロピウム付活イットリウム蛍光体およびユーロピ
ウム付活ホウ酸イットリウム・ガドリニウム蛍光体の少
なくとも一種を含むことを特徴としている。

【００４６】本発明は、高輝度で、しかも色度変化の少
ない白色発光を得るのに好適な緑色発光蛍光体および赤
色発光蛍光体を規定している。なお、赤色発光蛍光体に
ついては、ユーロピウム付活イットリウム蛍光体および
ユーロピウム付活ホウ酸イットリウム・ガドリニウム蛍
光体のいずれか一方か、または両方を用いることができ
る。

【００４７】請求項５の照明装置は、照明装置本体と；
照明装置本体に配設された請求項１ないし４のいずれか
一記載の蛍光ランプと；蛍光ランプを付勢する点灯回路
と；を具備していることを特徴としている。

【００４８】本発明において、「照明装置」とは、蛍光
ランプの発光を利用する全ての装置を含む広い概念であ
り、たとえば読取装置およびこれを備えたスキャナや、
バックライトユニットおよびこれを備えた液晶表示装
置、ならびに液晶表示装置を組み込んだ機器を含む。液
晶表示装置を組み込んだ機器としては、たとえばパーソ
ナルコンピュータ、ナビゲーション機器、携帯情報端末
機、液晶テレビジョン受像装置など、ならびに自動車な
どの移動体用計器パネル照明装置、装飾用照明器具、表
示灯、標識灯などである。

【００４９】また、「照明装置本体」とは、照明装置か
ら放電ランプを除いた残余の部分をいう。

【００５０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。

【００５１】図１は、本発明の蛍光ランプの第１の実施
形態を示す正面図および左側面図である。

【００５２】図２は、同じく正面断面図である。

【００５３】各図において、１は透光性気密容器、２は
導入線、３は内部電極、４はリード線、５は蛍光体層、
６は外部電極、７は透光性絶縁被覆である。

【００５４】透光性気密容器１は、細長い筒状部分１ａ
および筒状部分１ａの両端を封止している第１および第
２の端部部分１ｂ、１ｃを一体化して備え、硬質ガラス
製で細長い形状を有し、内部に放電空間１ｄが形成され
ている。また、透光性気密容器１の第１および第２の端
部部分１ｂ、１ｃは、ガラスのビードステムを主体とし
て構成されている。そして、筒状部分１ａのガラス管の
両端に一対のビードステムを封着することによって、第
１および第２の端部部分１ｂ、１ｃが形成されている。
放電空間１ｄの内部には、キセノンを主体とする希ガス
からなる放電媒体が封入されている。

【００５５】導入線２は、透光性気密容器１の第１の端
部部分１ｂを気密に貫通していて、その気密貫通部が封
着金属のコバールからなる。そして、コバールの外端部
にジュメット線が溶接されることによって構成されてい
る。

【００５６】内部電極３は、冷陰極からなり、導入線２
の先端に溶接により支持されて透光性気密容器１の一端
内部に封装されている。

【００５７】リード線４は、透光性気密容器１の第２の
端部部分１ｃにおいて放電空間１ｄに露出しないように
封着されていて、埋設部分がコバールで、突出部分がジ
ュメット線によって形成されている。

【００５８】蛍光体層５は、以下の３波長発光形の蛍光
体からなり、透光性気密容器１の内面に形成されてい
る。３波長発光形の蛍光体は、青色発光蛍光体が蛍光体
粒子の表面がセリウム付活希土類珪酸塩の微粒子でコー
ティングされた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からなる。緑色発光蛍光体がセリウ
ム・テルビウム付活リン酸ランタン蛍光体からなる。ま
た、赤色発光蛍光体がユーロピウム付活ホウ酸イットリ
ウム・ガドリニウム蛍光体からなる。これらの各発光色
の蛍光体は、混合されて単一の蛍光体層を形成してい
る。

【００５９】外部電極６は、線径０．１ｍｍのたとえば
銅のワイヤをコイル状に巻回して形成されており、その
内面が透光性気密容器１の外周面に接触して配設されて
いる。そして、透光性気密容器１の一方の端部１ｂ側で
巻き始め部６ａを固定し、透光性気密容器１を自転させ
ることによって所定ピッチで巻装し、巻き終わり部を延
長して接続部６ｂを形成している。接続部６ｂは、はん
だ付けにより、リード線４に接続されている。

【００６０】透光性絶縁被覆７は、透明な熱収縮性のフ
ッ素樹脂シートを加熱してチューブ状に整形してなり、
外部電極６の外側から透光性気密容器１を被覆して放電
ランプが構成されている。

【００６１】放電ランプの動作について 放電ランプの内部電極３と外部電極６との間に図示しな
い点灯回路から導入線２およびリード線４を介して高周
波のパルス電圧を印加すると、両電極３、６間の放電空
間１ｄ内に透光性気密容器１の壁面を誘電体とする誘電
体バリヤ放電が生起して、透光性気密容器１の放電空間
１ｄ内に封入されている放電媒体のキセノンが紫外線を
放射する。紫外線は、蛍光体層５を照射するので、各発
光色の蛍光体がそれぞれ励起されて３波長の可視光を放
出する。これらの各色発光は加法混色されるので、白色
光として外部電極６のコイルの各ターン間に形成された
隙間から透光性気密容器１の外部へ全周にわたって導出
される。したがって、白色光を照明に利用することがで
きる。そうして、紫外線は白色光に波長変換される。

【００６２】図３は、本発明の第１の実施形態における
分光分布特性を比較例のそれとともに示すグラフであ
る。図において、横軸は波長［ｎｍ］を、縦軸は相対放
射強度を、それぞれ示す。また、曲線Ａは本実施形態、
曲線Ｂは比較例１、曲線Ｃは比較例２、をそれぞれ示
す。なお、比較例１は、青色発光蛍光体としてユーロピ
ウム付活アルミン酸バリウム・マグネシウム蛍光体を用
いた以外は、本実施形態と同一の仕様の蛍光ランプであ
る。また、比較例２は、同じく青色発光蛍光体としてセ
リウム付活希土類珪酸蛍光体を用いた蛍光ランプであ
る。

【００６３】図から理解できるように、本実施形態にお
いて、蛍光体層５の青色発光蛍光体は、そのユーロピウ
ム付活アルミン酸バリウム・マグネシウム蛍光体が主と
して発光していて、その蛍光体粒子の表面にコーティン
グされているセリウム付活希土類珪酸塩の微粒子が発光
に殆ど寄与していない。

【００６４】図４は、本発明の第１の実施形態における
点灯時間中の輝度維持率および色度シフトを比較例のそ
れとともに示すグラフである。図において、横軸は点灯
時間［ｈｒ］を、縦軸は上から輝度維持率「％」、色度
シフト量Δｘ［−］、色度シフト量Δｙ［−］を、それ
ぞれ示す。また、曲線Ａは本実施形態、曲線Ｂは比較例
１、曲線Ｃは比較例２、をそれぞれ示す。

【００６５】図から理解できるように、本実施形態にお
いては、輝度が比較例１より若干低いものの殆ど変わら
ない程度であり、しかも比較例２より大幅に高い。ま
た、色度シフトは、色度シフト量Δｙが極めて少ない
し、色度シフト量Δｘが比較例２よりいくらか劣るもの
の、比較例１より大幅に小さく、全体として比較例１お
よび２より優れている。

【００６６】図５は、本発明の第１の実施形態における
セリウム付活希土類珪酸塩の微粒子のコート量および輝
度の関係を示すグラフである。図において、横軸はセリ
ウム付活希土類珪酸塩コート量［％］を、縦軸は相対輝
度を、それぞれ示す。なお、セリウム付活希土類珪酸塩
コート量［％］は、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の質量に対する質量で示す添加
量の比率である。

【００６７】図から、セリウム付活希土類珪酸塩コート
量が３０％を超えると、輝度低下の程度が急激に増大す
ることが分かる。

【００６８】以下、図６ないし図１５を参照して、本発
明の他の実施形態について説明する。なお、各図におい
て、図１および図２と同一部分については同一符号を付
して説明は省略する。

【００６９】図６は、本発明の蛍光ランプの第２の実施
形態を示す正面図および左側面図である。

【００７０】図７は、同じく正面断面図である。

【００７１】本実施形態は、一対の内部電極３、３を透
光性気密容器１の両端の内部に封装し、内部電極３と外
部電極６との間で誘電体バリヤ放電を生起するようにし
ている点で異なる。なお、外部電極６に対しては、リー
ド線を介することなく給電される。このため、本実施形
態は、図１および図２に示す第１の実施形態と比較し
て、管軸方向に沿った管面の輝度分布の均整度を向上さ
せやすい。

【００７２】図８は、本発明の蛍光ランプの第３の実施
形態を示す正面図および左側面図である。

【００７３】図９は、同じく正面断面図である。

【００７４】本実施形態は、透光性気密容器１の内部の
ほぼ中心部において全長にわたって軸方向に沿う一本の
長い内部電極３´を封装している点で異なる。なお、内
部電極３´は、その両端が透光性気密容器１の第１およ
び第２の端部部分１ｂ、１ｃを貫通して外部に露出して
導入線２´、２´を構成している。

【００７５】図１０は、本発明の蛍光ランプの第４の実
施形態を示す正面図および左側面図である。

【００７６】図１１は、同じく正面断面図である。

【００７７】本実施形態は、内部電極３´が誘電体層８
により被覆されているとともに、外部電極６´が金属メ
ッシュ構造体によって形成されている点で、図８および
図９と異なる。

【００７８】図１２は、本発明の蛍光ランプの第５の実
施形態を示す正面図および横断面図である。

【００７９】図１３は、同じく正面断面図である。

【００８０】本実施形態は、外部電極６’’、６’’に
より一対の電極が構成されるとともに、透光性気密容器
１の周面の一部にアパーチャ９が形成されている点で異
なる。なお、外部電極６’’、６’’は、短冊状のアル
ミニウム箔を透光性気密容器１の外面にアパーチャ９を
挟んで平行に貼着することによって形成されている。

【００８１】図１４は、本発明の蛍光ランプの第４の実
施形態を示す正面図および左側面図である。

【００８２】図１５は、同じく正面断面図である。

【００８３】本実施形態は、外部電極６’’’が透光性
気密容器１の全周の一部形成されており、電極の材質が
金属性または透明性としている点で、図１０および図１
１と異なる。

【００８４】図１６は、本発明の照明装置の一実施形態
としての液晶用バックライト装置を示す概念的断面図で
ある。

【００８５】液晶用バックライト装置は、バックライト
装置本体１１、放電ランプ１２、１２および図示しない
点灯回路を備えて構成されている。なお、図中の符号１
３は、液晶表示ユニットである。

【００８６】＜バックライト装置本体１１について＞バ
ックライト装置本体１１は、導光体１１ａ、樋状反射板
１１ｂ、１１ｂ、背面反射板１１ｃ、拡散板１１ｄ１お
よび集光板１１ｄ２備え、図示しないケースに収納され
る。

【００８７】導光体１１ａは、透明アクリル樹脂などの
高屈折率を有する透明板体から構成されている。樋状反
射板１１ｂ、１１ｂは、それぞれ放電ランプ１２から導
光体１１ａに直接入射しない方向へ放射された光を反射
して導光体１１ａに入射させるとともに、放電ランプ１
２の発光が導光体１１ａ以外の箇所へ漏光しないように
遮蔽する。背面反射板１１ｃは、導光体１１ａの背面か
ら出る光を反射して導光体１１ａの前面から出射させ
る。また、その際に光がなるべく面全体から均一に出射
するように、背面反射板１１ｃの反射率を部分的に制御
することができる。拡散板１１ｄ１は、導光体１１ａの
前面に配設されて、導光体１１ａから前方へ出射する光
を拡散して輝度分布をなるべく均一化する。集光板１１
ｄ２は、拡散板１１ｄ１から出射した光を集光して、液
晶表示ユニット１３に対する入射効率を高める。

【００８８】＜放電ランプ１２、１２について＞放電ラ
ンプ１２、１２は、図１および図２に示す構造を備えて
いて、導光体の対向する一対の端面に配設されている。

【００８９】＜液晶表示ユニット１３について＞液晶表
示ユニット１３は、バックライト装置の前面に重ねて配
設され、その背面からバックライト装置本体１１により
照明され、透過式の液晶表示が行われる。

【００９０】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、希ガスを主体
とする放電媒体を封入した透光性気密容器の内部に放電
を生起するように少なくとも一方は外部電極からなる少
なくとも一対の電極を配設するとともに、青色発光蛍光
体として表面がセリウム付活希土類珪酸塩の微粒子でコ
ーティングされた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を含み、透光性気密容器の内面側
に形成された白色発光の蛍光体層を具備していることに
より、高輝度で、しかも寿命中の白色光を生じる３波長
形の色度変化が少ない蛍光ランプを提供することができ
る。

【００９１】請求項２の発明によれば、加えてセリウム
付活希土類珪酸塩の微粒子が質量比で３〜３０％である
ことにより、セリウムの添加量が好ましい範囲にある蛍
光ランプを提供することができる。

【００９２】請求項３の発明によれば、加えてセリウム
付活希土類珪酸塩の微粒子が平均粒径が２μｍ以下であ
ることにより、セリウム付活希土類珪酸塩の微粒子をユ
ーロピウム付活アルミン酸バリウム・マグネシウム蛍光
体の蛍光体粒子の表面にコーティングしやすい蛍光ラン
プを提供することができる。

【００９３】請求項４の発明によれば、加えて緑色発光
蛍光体としてセリウム・テルビウム付活リン酸ランタン
蛍光体、ならびに赤色発光蛍光体としてユーロピウム付
活イットリウム蛍光体およびユーロピウム付活ホウ酸イ
ットリウム・ガドリニウム蛍光体の少なくとも一種を蛍
光体層が含むことにより、高輝度で、しかも色度変化の
少ない白色発光を得るのに好適な緑色発光蛍光体および
赤色発光蛍光体を備えた蛍光ランプを提供することがで
きる。

【００９４】請求項５の発明によれば、照明装置本体に
配設された請求項１ないし４のいずれか一記載の蛍光ラ
ンプと、蛍光ランプを付勢する点灯回路とを具備してい
ることにより、請求項１ないし４の効果を有する照明装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の蛍光ランプの第１の実施形態を示す正
面図および左側面図

【図２】同じく正面断面図

【図３】本発明の第１の実施形態における分光分布特性
を比較例のそれとともに示すグラフ

【図４】本発明の第１の実施形態における点灯時間中の
輝度維持率および色度シフトを比較例のそれとともに示
すグラフ

【図５】本発明の第１の実施形態におけるセリウム付活
希土類珪酸塩の微粒子のコート量および輝度の関係を示
すグラフ

【図６】本発明の蛍光ランプの第２の実施形態を示す正
面図および左側面図

【図７】同じく正面断面図

【図８】本発明の蛍光ランプの第３の実施形態を示す正
面図および左側面図

【図９】同じく正面断面図

【図１０】本発明の蛍光ランプの第４の実施形態を示す
正面図および左側面図

【図１１】同じく正面断面図

【図１２】本発明の蛍光ランプの第５の実施形態を示す
正面図および横断面図

【図１３】同じく正面断面図

【図１４】本発明の蛍光ランプの第４の実施形態を示す
正面図および左側面図

【図１５】同じく正面断面図

【図１６】本発明の照明装置の一実施形態としての液晶
用バックライト装置を示す概念的断面図

【符号の説明】

１…透光性気密容器 １ａ…筒状部分 １ｂ…第１の端部部分 １ｃ…第２の端部部分 １ｄ…放電空間 ２…導入線 ３…内部電極 ４…リード線 ５…蛍光体層 ６…外部電極 ７…透明絶縁被覆

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｋ 11/78 ＣＰＫ Ｃ０９Ｋ 11/78 ＣＰＫ 11/79 ＣＰＲ 11/79 ＣＰＲ 11/81 ＣＰＷ 11/81 ＣＰＷ Ｈ０１Ｊ 65/00 Ｈ０１Ｊ 65/00 Ａ Ｆターム(参考） 4H001 CA02 CA04 CA05 CA07 CC14 XA00 XA05 XA08 XA12 XA13 XA14 XA15 XA21 XA39 XA56 XA57 XA64 YA58 YA63 YA65 5C043 AA02 AA05 AA07 CD01 DD29 EA11 EB02 EB11 EC11

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透光性気密容器と；透光性気密容器内に封
   入された希ガスを主体とする放電媒体と；透光性気密容
   器内に放電を生起するように配設された少なくとも一方
   は外部電極からなる少なくとも一対の電極と；青色発光
   蛍光体として表面がセリウム付活希土類珪酸塩の微粒子
   でコーティングされた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を含み、透光性気密容器の内
   面側に形成された白色発光を生じる３波長形の蛍光体層
   と；を具備していることを特徴とする蛍光ランプ。
2. 【請求項２】セリウム付活希土類珪酸塩の微粒子は、質
   量比で３〜３０％であることを特徴とする請求項１記載
   の蛍光ランプ。
3. 【請求項３】セリウム付活希土類珪酸塩の微粒子は、平
   均粒径が２μｍ以下であることを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の蛍光ランプ。
4. 【請求項４】蛍光体層は、緑色発光蛍光体としてセリウ
   ム・テルビウム付活リン酸ランタン蛍光体、ならびに赤
   色発光蛍光体としてユーロピウム付活イットリウム蛍光
   体およびユーロピウム付活ホウ酸イットリウム・ガドリ
   ニウム蛍光体の少なくとも一種を含むことを特徴とする
   請求項１ないし３のいずれか一記載の蛍光ランプ。
5. 【請求項５】照明装置本体と；照明装置本体に配設され
   た請求項１ないし４のいずれか一記載の蛍光ランプと；
   蛍光ランプを付勢する点灯回路と；を具備していること
   を特徴とする照明装置。