JP2003123691A

JP2003123691A - 蛍光ランプおよび照明装置

Info

Publication number: JP2003123691A
Application number: JP2001315029A
Authority: JP
Inventors: Shoji Hirayama; 省治平山
Original assignee: Harison Toshiba Lighting Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2001-10-12
Filing date: 2001-10-12
Publication date: 2003-04-25

Abstract

(57)【要約】【課題】酸化亜鉛の優れた紫外線遮断作用を利用して光
束維持率を向上するとともに、亜鉛と水銀の反応による
水銀の消耗を抑制して長寿命な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】蛍光ランプは、透光性気密容器１と、透光
性放電容器１の内面に形成された酸化亜鉛を主体とする
第１の保護膜２と、第１の保護膜２の内面に形成された
酸化セリウムを主体とする第２の保護膜３と、第２の保
護膜３の内面に形成された蛍光体層４と、透光性気密容
器１の内部に封装された一対の冷陰極形電極６、６と、
透光性気密容器１内に封入された水銀および希ガスを含
む放電媒体とを具備している。第１および第２の保護膜
２、３は、これらを主体的に構成する酸化亜鉛および酸
化セリウムの粒径が好ましくは０．００５〜０．０１μ
ｍであり、膜厚が．１〜１．５μｍである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷陰極形電極を備
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】液晶表示パネルをその背面側から照明す
るバックライト用の光源として、冷陰極を備えた蛍光ラ
ンプは、小形化が可能で、低消費電力で、しかも、比較
的長寿命であることから多用されている。この種の蛍光
ランプは、ガラスバルブの内面に蛍光体層が形成され、
放電媒体として水銀と、希ガスたとえばネオンおよびア
ルゴンの混合ガスとを封入し、ガラスバルブの両端内部
に一対の冷陰極形電極が封装されている。

【０００３】近年、大形モニタ、大形テレビに用いられ
る液晶パネルのバックライト光源には、さらなる長寿
命、光束維持率改善が要求されている。

【０００４】一方、蛍光ランプにおいて、従来からガラ
スバルブと蛍光体層との間に金属酸化物からなる保護膜
を設けることにより、水銀または紫外線の浸透または透
過に起因するガラスバルブの黒化を防止して光束減退を
抑制することが知られている。たとえば、特開平９−１
９９０８６号公報には、ガラスバルブへの水銀の打ち込
みを防止し、紫外線がガラスバルブに到達するのを抑止
し、かつ、ガラスからアルカリ成分が析出するのを防止
するために保護膜を用いること、および保護膜材料とし
てＡｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、ＺｎＯ、Ｃｅ
Ｏ_２、Ｙ_２Ｏ_３を用いることができる旨記載されている
（従来技術１）。また、特開平７−９９０３９号公報に
は、酸化アルミニウムの微粒子を主体として結着補助用
微粒子を混合することにより、保護膜の結着力を高くす
ることが記載されている（従来技術２）。さらに、特開
平１１−３０７０５５号公報には、平均粒子径の異なる
金属酸化物を用いた第１の保護膜と第２の保護膜とから
なる２層構造の保護膜にすることにより、消費水銀量の
大幅な削減と光束維持率の向上を達成できる旨記載され
ている（従来技術３）。すなわち、第１の保護膜の平均
粒子径を大きくすることにより、保護膜の金属酸化物粒
子とガラス管の接触面積が少なくなり、ガラス管から保
護膜中へ拡散するナトリウムの量が軽減するために、消
費水銀量が少なくなる。これに対して、第２の保護膜の
平均粒子径を小さくすることで、紫外線を効率よく蛍光
体膜へ反射させ、かつ、水銀のガラス管への侵入を抑制
するからであると説明されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者の検討による
と、酸化亜鉛微粒子を用いた保護膜は、紫外線遮断作用
に優れているが、水銀と反応しやすく、容易にアマルガ
ムを形成するために、寿命中に水銀消耗が促進される。
そのため、所要の寿命を維持するには、消耗分を見込ん
で蛍光ランプ製造時の水銀封入量を多くする必要があ
る。しかし、環境負荷の大きな水銀を多く封入すること
は好ましいことではなく、できる限り封入量を削減しな
ければならない。また、酸化亜鉛の保護膜は、それ単体
では酸化亜鉛の導電性により放電開始電圧の上昇や消費
電力の増加を生じるという問題もある。

【０００６】ところで、前記の従来技術１においては、
単位長さ当たりの入力電力が大きなランプや周囲温度が
高い雰囲気で点灯されるランプの場合に、水銀の打ち込
みや紫外線の照射によるガラスの黒化や水銀の消耗が多
くなり、光束維持率が低下するという問題への対策とし
て保護膜を配設している。また、従来技術２において
は、ガラスバルブの内面に保護膜および蛍光体層を重ね
て形成した後に、ガラスバルブを加熱軟化させて伸ばし
ながら屈曲させる際の保護膜や蛍光体層の剥がれ防止を
目的としている。さらに、従来技術３においては、ナト
リウムと水銀の反応を抑制することで水銀の消耗を少な
くすることを目的としている。したがって、従来技術１
ないし３は、そのいずれも亜鉛と水銀の反応に伴う問題
については着目していない。

【０００７】本発明は、酸化亜鉛の優れた紫外線遮断作
用を利用して光束維持率を向上するとともに、亜鉛と水
銀の反応による水銀の消耗を抑制して長寿命な蛍光ラン
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。

【０００８】

【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；透光性気密容器の内面に形
成された酸化亜鉛を主体とする第１の保護膜と；第１の
保護膜の内面側に形成された酸化セリウムを主体とする
第２の保護膜と；第２の保護膜の内面側に形成された蛍
光体層と；透光性気密容器の内部に封装された一対の冷
陰極形電極と；透光性気密容器内に封入された水銀およ
び希ガスを含む放電媒体と；を具備していることを特徴
としている。

【０００９】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。

【００１０】＜透光性気密容器について＞透光性気密容
器は、一般的にはガラスによって形成されるが、要すれ
ばガラス以外の透光性材料たとえばセラミックスなどで
あってもよい。また、ガラスは、硬質ガラス、半硬質ガ
ラスまたは軟質ガラス、石英ガラスあるいは微結晶化ガ
ラスなどであってもよい。なお、「透光性」とは、透光
性気密容器の所要部分が利用する光の波長に対して実質
的に透光性であれば、その他の部分は遮光性であっても
よいことを意味する。

【００１１】また、透光性気密容器の横断面すなわち放
電路に対して直角な断面の内面形状は、自由であり、た
とえばほぼ円形で、その内径は、一般的には５ｍｍ以
下、好適には２．６ｍｍ以下の小径管に構成することが
できる。しかし、要すれば、断面扁平であってもよい。
透光性気密容器の軸方向の長さは、利用する照明装置の
要求に応じて設定することができるが、管状の透光性気
密容器の場合には、８００ｍｍ以下であれば、実用上概
ね任意所望の値にすることができる。さらに、透光性気
密容器は、直管状だけでなく、湾曲または屈曲した形状
であってもよい。たとえば、円環状、半円状、Ｌ字状、
Ｍ字状、Ｕ字状、コ字状、へ字状などであることを許容
する。また、透光性気密容器は、管状だけでなく、要す
れば平板状であってもよい。

【００１２】さらに、透光性気密容器は、蛍光体層から
発生する紫外線を利用する場合には、当該紫外線を透過
する透過率特性を有し、また蛍光体層が発生する可視光
を利用する場合には、当該可視光を透過する透過率特性
を有するものとする。

【００１３】＜第１の保護膜について＞第１の保護膜
は、酸化亜鉛の微粒子を主体としていて、透光性気密容
器の内面に形成される。そして、低圧水銀蒸気放電によ
り放射される主として波長２５４ｎｍおよび１８５ｎｍ
の紫外線を遮断して透光性気密容器の内面に到達しない
ように阻止する。なお、要すれば、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ
_２、ＳｉＯ_２、ＣｅＯ_２およびＹ_２Ｏ_３などの微粒子を
副成分として添加することができる。

【００１４】＜第２の保護膜について＞第２の保護膜
は、酸化セリウムの微粒子を主体としていて、第１の保
護膜の内面側に形成される。そして、主として水銀が第
１の保護膜へ到達しないように阻止する。なお、要すれ
ば、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＺｎＯ、ＳｉＯ_２およびＹ
_２Ｏ_３などの微粒子を副成分として添加することができ
る。なお、第２の保護膜が第１の保護膜の「内面側」に
形成されているとは、第２の保護膜が第１の保護膜の内
面に形成されている構成および第１の保護膜と第２の保
護膜との間に第３の膜構造体が介在している構成を含む
意味である。

【００１５】＜蛍光体層について＞蛍光体層は、透光性
気密容器の内面に形成された第２の保護膜の内面に形成
されている。すなわち、蛍光体層は、第１および第２の
保護膜を介して透光性気密容器の内面に担持されてい
る。なお、蛍光体層が第２の保護膜の「内面側」に形成
されているとは、蛍光体層が第２の保護膜の内面に形成
されている構成および第２の保護膜と蛍光体層との間に
他の膜構造体が介在している構成を含む意味である。

【００１６】また、蛍光体層に使用する蛍光体は、その
用途に応じて任意所望のものを用いることができる。た
とえば、バックライト装置、車載計器照明用およびカラ
ー読取用などの蛍光ランプの場合は、３波長発光形蛍光
体またはハロリン酸塩蛍光体などの白色系の蛍光体を用
いることができる。また、モノクローム読取用の蛍光ラ
ンプの場合は、希土類のリン酸塩蛍光体（ＬａＰＯ_４：
Ｃｅ^３＋、Ｔｂ^３＋）のような緑色系の単色蛍光体また
はこれを主体として含んだ蛍光体を用いることができ
る。

【００１７】さらに、蛍光体層は、透光性放電容器の内
面側の全周にわたり形成してもよいし、透光性放電容器
の軸方向に沿って一部に蛍光体層を形成しないことによ
り、アパーチャを形成してもよい。

【００１８】＜一対の冷陰極形電極について＞一対の冷
陰極形電極は、透光性気密容器内において、放電路を介
して離間対向して封装されている。

【００１９】ところで、冷陰極形電極は、熱陰極形電極
に比較すると、小形化が可能で、しかも、低消費電力で
あることから、バックライト用などの管径の小さな蛍光
ランプに好適である。本発明は、液晶ディスプレイ、計
器表示用パネルなどの液晶表示装置のバックライト用光
源として好適であるものの、必ずしもその用途が限定さ
れるものではないが、管径の小さな蛍光ランプを志向し
ていて、したがって冷陰極形電極を採用している。しか
し、冷陰極形電極であれば、その余の構成については問
わない。したがって、冷陰極形電極としては、全体とし
て筒状、板状または棒状などをなしている既知の構成の
ものを用いることができる。

【００２０】また、冷陰極形電極は、適当な手段により
透光性気密容器の内部に封装されるとともに、外部から
付勢される。一般的には、透光性気密容器に封着された
導入線の内部先端に支持される。

【００２１】次に、比較的一般的な筒状をなしている冷
陰極形電極の構成例について簡単に説明する。すなわ
ち、このタイプの冷陰極形電極は、透光性気密容器の内
面形状に合わせた開口端形状を有するカップ状電極基体
を備えている。カップ状電極基体は、導電性であれば特
に材質は限定されないが、ニッケル、タングステンなど
の電子放射性金属が好適である。しかし、カップ状電極
基体の電子放射性は必須ではなく、別に電子放射性物質
を担持させることも許容されるので、電子放射性の低い
金属たとえばステンレス鋼などで筒状電極基体を形成し
てもよい。

【００２２】また、カップ状電極基体の外径は、その開
口端部と冷陰極形電極を組み込む透光性気密容器の内面
との間の距離が０．２ｍｍ以下になるよう設定すること
により、カップ状電極基体の外壁表面に負グローが形成
されなくなるので、水銀のスパッタが抑制され、水銀の
消耗を少なくすることができる。なお、カップ状電極基
体の軸方向の長さは、特に制限されないが、たとえば透
光性気密容器の内径が２．６ｍｍ以下の場合、１０ｍｍ
以下、好適には３〜６ｍｍ程度である。

【００２３】さらに、カップ状電極基体は、先端に開口
端部およびその背後に胴部を連続して備えていて、開口
端部および胴部は、プレス成形により一体に形成するこ
とができる。

【００２４】さらにまた、カップ状電極基体の内部にエ
ミッターを配設することができる。その場合、導電性担
持体を介してエミッターを配設するのが好ましい。エミ
ッターとしては、Ｂａ、ＳｒおよびＣａの一種または複
数種からなるアルカリ土類金属の酸化物たとえばＢａ
Ｏ、ＢａＡｌ_２Ｏ_４などを主体とする電子放射性物質や
アルカリ土類金属および遷移金属を含む焼結体を主体と
する電子放射性物質などを用いることができる。また、
導電性担持体としては、金属コイル、金属メッシュまた
は金属繊維などをカップ状電極基体の内面に配設するな
どにより、用いることができる。

【００２５】＜放電媒体について＞放電媒体は、水銀お
よび希ガスを含み、透光性気密容器内に封入されてい
る。

【００２６】水銀は、その適当量を液体水銀や水銀蒸気
圧特性が液体水銀に比較的近いＺｎＨｇのようなアマル
ガムやジェメディスの形式で封入することができる。

【００２７】希ガスは、始動ガスおよび緩衝ガスとして
作用し、一般的にはその種類および封入圧が限定されな
いが、好適にはネオンおよびアルゴンを適当比率で混合
したものを用いるのがよい。さらに、所望によりクリプ
トン、キセノンおよびヘリウムなどの他の希ガスの一種
または複数種を付加することができる。

【００２８】＜その他の構成について＞本発明の必須構
成ではないが、必要に応じて以下の構成を選択的に付加
することにより、蛍光ランプの性能が向上したり、機能
が増加したり、製造が容易になったりする。

【００２９】１ゲッター部材についてゲッター部材は、透光性気密容器の内部に残留する不純
ガスを吸着してクリーンアップする手段であり、既知の
ものを用いることができる。たとえば、Ｚｒ−Ａｌ合金
を用いる場合、Ｆｅ―Ｎｉ合金製の支持基材の表面にＺ
ｒ−Ａｌ合金層を焼結してなるゲッター部材を用いる。
また、ゲッター部材は、冷陰極形電極の内部または外面
に支持させて透光性気密容器に封入することができる。

【００３０】２．反射膜について透光性気密容器の内面の所要の部位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Ｔ
ｉＯ_２やＡｌ_２Ｏ_３など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。

【００３１】そうして、反射膜を形成することにより、
放電ランプの発光を所望方向へ指向させることができ
る。

【００３２】＜本発明の作用について＞本発明において
は、第１および第２の保護膜の協働により、寿命中にお
ける水銀の消耗を抑制するとともに、紫外線の漏洩を防
止して、光束維持率の向上を図ることができる。すなわ
ち、蛍光ランプの点灯中低圧水銀蒸気放電によって、波
長２５４ｎｍの紫外線を主体として一部波長１８５ｎｍ
を含む紫外線放射が透光性気密容器の内部に発生する。
透光性気密容器の内部に形成された放電空間を包囲する
ように第２の保護膜の内面に蛍光体層が形成されている
ので、これらの紫外線は、まず蛍光体層を照射する。そ
の結果、紫外線の照射を受けて蛍光体は、励起され可視
光を発生する。発生した可視光は、第１および第２の保
護膜と透光性気密容器とを透過して外部へ放射するの
で、これを照明に利用することができる。

【００３３】一方、紫外線の一部は、蛍光体層に吸収さ
れることなく、蛍光体層を構成する蛍光体粒子の間に形
成される隙間を通過して第２および第１の保護膜に入射
する。これらの保護膜に入射する紫外線をさらに詳細に
考察すると、以下のとおりである。すなわち、第２およ
び第１の保護膜に入射する紫外線は、最初に最も放電空
間側に位置している第２の保護膜に入射するので、ここ
で一部吸収され、残余がさらに進んで第１の保護膜に入
射する。第１の保護膜の主構成要素となっている酸化亜
鉛は、紫外線遮断性に極めて優れているので、入射した
紫外線を効果的に遮断する。このため、透光性気密容器
を構成するガラスに紫外線が吸収されることにより生じ
る着色現象が抑制される。したがって、光束維持率特性
が改善される。

【００３４】また、本発明においては、第１の保護膜の
作用により、紫外線が透光性気密容器の外部へ漏洩しに
くくなるので、紫外線が低減していて良質な照明を行な
うことができる。

【００３５】他方、蛍光ランプを点灯すると、一般に水
銀蒸気が放電空間を包囲する蛍光体層やその外側に位置
する保護膜に打ち込まれる。この現象は、たとえばバッ
クライト用の蛍光ランプのように小径管であるために管
壁負荷が大きくなるほど顕著になる。しかし、本発明に
おいては、第２の保護膜が酸化セリウムを主体として構
成されている。酸化セリウムは、比較的水銀遮断性に優
れているため、水銀が打ち込まれても、当該水銀は、第
２の保護膜によって効果的に遮断され、第１の保護膜に
までは到達しにくい。そのため、第１の保護膜を主体的
に構成している酸化亜鉛が打ち込まれた水銀と反応する
確率は、著しく小さくなる。したがって、水銀は、透光
性気密容器を構成するガラスにまで到達しにくくなるの
で、水銀とガラスとの反応によってガラスが黒化するこ
とも低減する。これに伴って水銀の消耗が低減する。そ
のため、水銀封入量を必要最小限に削減することが可能
になるとともに、寿命中の水銀枯渇を防止できるので、
蛍光ランプが長寿命化する。

【００３６】また、単一の保護膜において、酸化亜鉛と
酸化セリウムとを混合した構成を採用することも考えら
れる。しかし、このような構成に比較して、本発明にお
いては、第１の保護膜が酸化亜鉛を主体とする膜構成で
あるから、紫外線遮断作用が相対的に優れている。

【００３７】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、酸化亜鉛および酸化セリウ
ムは、それらの平均粒径がほぼ同等であることを特徴と
している。

【００３８】本発明は、上記の構成であることにより、
従来技術３との技術的相違がより一層明確化される内容
を規定している。すなわち、本発明においては、保護膜
構成粒子の平均粒子径がほぼ同等でありながら、水銀消
費を低減することができるので、その作用原理が従来技
術３とは相違していることが一層明確である。

【００３９】なお、「平均粒径がほぼ同等である」と
は、第１および第２の保護膜における主体的構成物質の
平均粒径の間に±２０％、好適には±１０％の範囲で差
があっても、その作用原理に実質的な影響がないので、
許容されることを意味する。

【００４０】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、酸化亜鉛および酸
化セリウムは、それらの平均粒径が０．００５〜０．０
１μｍであり；第１および第２の保護膜は、それらの膜
厚が０．１〜１．５μｍである；ことを特徴としてい
る。

【００４１】本発明は、実用的な平均粒径および膜厚を
規定している。すなわち、酸化亜鉛および酸化セリウム
の平均粒径が０．００５〜０．０１μｍであれば、工業
的規模で、しかも、合理的なコストの生産が可能であ
る。また、膜厚が０．１μｍ以上であれば、所要の効果
が認められ、また１．５μｍ以下であれば可視光透過率
に大きな影響を受けない。

【００４２】請求項４の発明の蛍光ランプは、透光性気
密容器と；透光性放電容器の内面に形成された紫外線遮
断性に優れた金属酸化物微粒子を主体とする第１の保護
膜と；第１の保護膜の内面側に形成された水銀遮断性に
優れた金属酸化物微粒子を主体とする第２の保護膜と；
第２の保護膜の内面側に形成された蛍光体層と；透光性
気密容器の内部に封装された一対の冷陰極形電極と；透
光性気密容器内に封入された水銀および希ガスを含む放
電媒体と；を具備していることを特徴としている。

【００４３】本発明は、請求項１に規定する発明をその
切り口を変えて規定したもので、第１および第２の保護
膜における主体的構成物質の材料名に代えて、機能によ
り規定している。すなわち、第１の保護膜は、その主体
的構成物質が紫外線遮断性に優れていれば、酸化亜鉛に
限定されないが、現在使用されている構成物質の中では
酸化亜鉛が紫外線遮断性において最適である。また、第
２の保護膜は、その主体的構成物質が水銀遮断性に優れ
ているとともに、好ましくは紫外線遮断性にも優れてい
れば、酸化セリウムに限定されない。たとえば、ＴｉＯ
_２、ＺｒＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｎＯおよびＣｅＯ_２の最
大吸収波長は以下の順である。

【００４４】ＴｉＯ_２＞ＺｎＯ＞ＣｅＯ_２＞ＺｒＯ_２＞Ａｌ_２Ｏ_３請求項５の発明の照明装置は、照明装置本体と；照明装
置本体に支持された請求項１ないし４のいずれか一記載
の蛍光ランプと；蛍光ランプを点灯する点灯回路と；を
具備していることを特徴としている。

【００４５】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、たとえばバックライト装置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は、たとえば、パー
ソナルコンピュータ、携帯情報端末機、液晶テレビジョ
ン受像装置、カーナビゲーション機器などの液晶表示装
置組込み機器、ならびに自動車などの移動体用計器パネ
ル照明装置、装飾用照明器具などである。また、蛍光ラ
ンプが発生する光は、可視光だけでなく、要すれば紫外
線であってもよい。

【００４６】また、「照明装置本体」とは、照明装置か
ら蛍光ランプおよび点灯回路を除いた残余の部分をい
う。さらに、点灯回路は、蛍光ランプを点灯することが
できれば、どのような構成であってもよいが、小形、軽
量化および高効率の観点から、好ましくは高周波インバ
ータを主体とするものである。

【００４７】

【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。

【００４８】図１は、本発明の蛍光ランプの一実施形態
を示す要部縦断面図である。

【００４９】図において、蛍光ランプＦＬは、透光性気
密容器１、第１の保護膜２、第２の保護膜３、蛍光体層
４、一対の導入線５、一対の冷陰極形電極６、６および
放電媒体を備えて構成されている。

【００５０】透光性気密容器１は、細長いガラスバルブ
１ａの両端をビード封止して形成されている。すなわ
ち、透光性気密容器１は、細長いガラスバルブ１ａの両
端の開口が一対のビードガラス１ｂ、１ｂのガラス溶着
により封止されることによって形成されている。

【００５１】第１の保護膜２は、平均粒径０．００８μ
ｍ±２０％の酸化亜鉛微粒子を主成分として構成されて
いて、その膜厚は平均膜厚０．５μｍであり、透光性気
密容器１の内面に、その両端領域を除いて形成されてい
る。第１の保護膜２を形成するには、まず１０％エタノ
ール水溶液中に適当な割合で酸化亜鉛微粒子を分散させ
た塗布液を調整し、次にこの塗布液をガラスバルブ１ａ
内に流下させて内面に塗布し、乾燥させる。

【００５２】第２の保護膜３は、同様に平均粒径０．０
０８μｍ±２０％の酸化セリウム微粒子を主成分として
構成されていて、その膜厚は平均膜厚０．５μｍであ
り、透光性気密容器１の内面にその両端領域を除いて、
第１の保護膜２のさらに内面側に形成されている。第１
の保護膜２を形成するには、まず５％エタノール水溶液
中に適当な割合で酸化セリウム微粒子を分散させた塗布
液を調整し、次にこの塗布液を第１の保護膜２を形成済
みのガラスバルブ１ａ内に流下させて内面に塗布し、乾
燥させる。

【００５３】蛍光体層４は、３波長発光形の蛍光体から
なり、透光性気密容器１の内面にその両端領域を除い
て、第２の保護膜３のさらに内面側に形成されている。
蛍光体層４は、所定の溶媒中に蛍光体粉末を分散させた
塗布液を調整し、次に予め内面に第１および第２の保護
膜２、３を塗布、乾燥して形成してなるガラスバルブ１
ａの内部に流下し、乾燥してから焼成し、さらにガラス
バルブ１ａの両端部に付着した第１および第２の保護膜
２、３ならびに蛍光体層４を除去することにより、形成
される。

【００５４】以上を要約すると、透光性気密容器１の内
面には、第１の保護膜２、第２の保護膜３および蛍光体
層４が順次積層されている。なお、透光性気密容器１の
両端領域が積層の対象部位から除外されていることによ
り、保護膜２、３および蛍光体層４が形成された後にガ
ラスバルブ１ａの両端を封止する際に、支障を来たさな
くなる。

【００５５】一対の導入線５は、透光性気密容器１の両
端にガラスビードを介して封装され、先端が透光性気密
容器１の内部に突出している。すなわち、導入線５は、
溶接されて一体化された封着部５ａおよび外部リード線
５ｂからなり、封着部５ａがビードガラス１ｂに溶着し
たビードステムＢＳとして予め形成され、このビードス
テムＢＳをガラスバルブ１ａの両端に封着することによ
り、透光性気密容器１に封装される。

【００５６】一対の冷陰極形電極６、６は、ニッケルを
主成分とする金属製のカップ状電極基体６ａを備えて構
成されている。そして、カップ状電極基体６ａの背面中
央が導入線５の先端にスポット溶接されることにより、
導入線５に支持されている。

【００５７】放電媒体は、水銀およびネオンおよびアル
ゴンの混合ガスなどからなる希ガスである。

【００５８】図２は、本発明の蛍光ランプの一実施形態
において、点灯時間に対する水銀消耗量を比較例のそれ
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、縦軸は水銀消耗量（ｍｇ）を、それぞれ
示す。また、直線Ａは本発明、直線Ｂは比較例、をそれ
ぞれ示す。なお、比較例は、第２の保護膜を備えていな
い以外は、本実施形態と同一仕様とした従来構造の蛍光
ランプである。

【００５９】図から明らかなように、本発明によれば、
水銀消耗量が従来構造に比較して顕著に抑制されること
が認められる。

【００６０】図３は、本発明の蛍光ランプの一実施形態
において、点灯時間に対する輝度維持率を比較例のそれ
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、縦軸は輝度維持率（％）を、それぞれ示
す。また、曲線Ａは本発明、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は第２の保
護膜を備えていない以外は、また比較例２は保護膜を備
えていない以外は、それぞれ本実施形態と同一仕様とし
た従来構造の蛍光ランプである。

【００６１】図から明らかなように、本発明によれば、
輝度維持率が比較例１および２のいずれに対しても明ら
かに優れていることが認められる。

【００６２】図４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。

【００６３】液晶用バックライト装置は、バックライト
装置本体１１、一対の蛍光ランプ１２、１２および図示
を省略した点灯回路を備えて構成されている。なお、図
中の符号１３は液晶表示ユニットである。

【００６４】＜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、一対の樋状
反射板１１ｂ、１１ｂ、背面反射板１１ｃ、拡散板１１
ｄ１およびレンズシート１１ｄ２備え、図示しないケー
スに収納される。

【００６５】導光体１１ａは、透明アクリル樹脂からな
る透明板体によって構成されている。一対の樋状反射板
１１ｂ、１１ｂは、それぞれ蛍光ランプ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、蛍光ランプ１２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。

【００６６】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。

【００６７】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。

【００６８】集光板１１ｄ２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。

【００６９】＜蛍光ランプ１２、１２について＞蛍光ラ
ンプ１２、１２は、図１に示す構造を備えていて、導光
体１１ａの対向する一対の端面に配設されている。

【００７０】＜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。

【００７１】

【発明の効果】請求項１ないし３の発明によれば、透光
性気密容器と、透光性放電容器の内面に形成された酸化
亜鉛を主体とする第１の保護膜と、第１の保護膜の内面
側に形成された酸化セリウムを主体とする第２の保護膜
と、第２の保護膜の内面側に形成された蛍光体層と、一
対の冷陰極形電極と、水銀および希ガスを含む放電媒体
とを具備していることにより、光束維持率が良好である
とともに、水銀消耗が抑制されて長寿命な蛍光ランプを
提供することができる。

【００７２】請求項２の発明によれば、加えて酸化亜鉛
および酸化セリウムが、それらの平均粒径がほぼ同等で
あることにより、従来技術とは異なる作用原理により水
銀消耗が抑制されることが明らかな蛍光ランプを提供す
ることができる。

【００７３】請求項３の発明によれば、加えて酸化亜鉛
および酸化セリウムが、それらの平均粒径が０．００５
〜０．０１μｍであり、第１および第２の保護膜は、そ
れらの膜厚が０．１〜１．５μｍであることにより、工
業的規模で合理的な価格で製造できる蛍光ランプを提供
することができる。

【００７４】請求項４の発明によれば、透光性気密容器
と、透光性放電容器の内面に形成された紫外線遮断性に
優れた金属酸化物微粒子を主体とする第１の保護膜と、
第１の保護膜の内面側に形成された水銀遮断性に優れた
金属酸化物微粒子を主体とする第２の保護膜と、第２の
保護膜の内面側に形成された蛍光体層と、一対の冷陰極
形電極と、水銀および希ガスを含む放電媒体とを具備し
ていることにより、光束維持率が良好であるとともに、
水銀消耗が抑制されて長寿命な蛍光ランプを提供するこ
とができる。

【００７５】請求項５の発明によれば、照明装置本体に
支持された請求項１ないし４のいずれか一記載の蛍光ラ
ンプおよび点灯回路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一実施形態を示す要部縦
断面図

【図２】本発明の蛍光ランプの一実施形態において、点
灯時間に対する水銀消耗量を比較例のそれとともに示す
グラフ

【図３】本発明の蛍光ランプの一実施形態において、点
灯時間に対する輝度維持率を比較例のそれとともに示す
グラフ

【図４】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…ガラスバルブ１ｂ…ビードガラス２…第１の保護膜３…第２の保護膜４…蛍光体層５…導入線５ａ…封着部５ｂ…外部リード線６…冷陰極形電極６ａ…カップ状電極基体ＦＬ…蛍光ランプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透光性気密容器と；透光性放電容器の内面
に形成された酸化亜鉛を主体とする第１の保護膜と；第
１の保護膜の内面に形成された酸化セリウムを主体とす
る第２の保護膜と；第２の保護膜の内面に形成された蛍
光体層と；透光性気密容器の内部に封装された一対の冷
陰極形電極と；透光性気密容器内に封入された水銀およ
び希ガスを含む放電媒体と；を具備していることを特徴
とする蛍光ランプ。
【請求項２】酸化亜鉛および酸化セリウムは、それらの
平均粒径がほぼ同等であることを特徴とする請求項１記
載の蛍光ランプ。
【請求項３】酸化亜鉛および酸化セリウムは、それらの
平均粒径が０．００５〜０．０１μｍであり；第１およ
び第２の保護膜は、それらの膜厚が０．１〜１．５μｍ
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。
【請求項４】透光性気密容器と；透光性放電容器の内面
に形成された紫外線遮断性に優れた金属酸化物微粒子を
主体とする第１の保護膜と；第１の保護膜の内面に形成
された水銀遮断性に優れた金属酸化物微粒子を主体とす
る第２の保護膜と；第２の保護膜の内面に形成された蛍
光体層と；透光性気密容器の内部に封装された一対の冷
陰極形電極と；透光性気密容器内に封入された水銀およ
び希ガスを含む放電媒体と；を具備していることを特徴
とする蛍光ランプ。
【請求項５】照明装置本体と；照明装置本体に支持され
た請求項１ないし４のいずれか一記載の蛍光ランプと；
放電ランプを点灯する点灯回路と；を具備していること
を特徴とする照明装置。