(57)【要約】【課題】８．０×１０-6［Ｋ-1］以上１０．０×１０-6［Ｋ-1］以下の範囲内のガラスバルブを用いた場合に、ガラスバルブの封着部の強度を向上させることを目的とする。【解決手段】熱膨張係数が８．０×１０-6［Ｋ-1］以上１０．０×１０-6［Ｋ-1］以下の範囲内のガラスバルブ１０１と、ガラスバルブ１０１の内部に配置された電極１０２と、電極１０２に接続されかつガラスバルブ１０１の少なくとも一方の端部に封着されたリード線１０３とを有する低圧放電ランプであって、リード線１０３における封着部１０１ａの表面には、酸化膜１０５が形成され、酸化膜１０５の膜厚は、リード線１０３の線軸方向において、中央部１０５ａより両端部１０５ｂ、１０５ｃの方が厚くなるような分布を持つ。【選択図】図１
2010086739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱膨張係数が８．０×１０-6［Ｋ-1］以上１０．０×１０-6［Ｋ-1］以下の範囲内のガラスバルブと、前記ガラスバルブの内部に配置された電極と、前記電極に接続されかつ前記ガラスバルブの少なくとも一方の端部に封着されたリード線とを有する低圧放電ランプであって、
前記リード線における封着部の表面には、酸化膜が形成され、
前記酸化膜の膜厚は、前記リード線の線軸方向において、中央部より両端部の方が厚くなるような分布を持つことを特徴とする低圧放電ランプ。
【請求項２】
前記酸化膜の膜厚は、前記リード線の線軸方向において、中央部から両端部に向かうに従って厚くなる分布を持つことを特徴とする請求項１に記載の低圧放電ランプ。
【請求項３】
前記酸化膜は、前記両端部の膜厚の最大厚みが１．０［μｍ］以上３．０［μｍ］以下の範囲内にあることを特徴とする請求項１または２に記載の低圧放電ランプ。
【請求項４】
前記リード線は、鉄とニッケルとの合金により形成され、前記酸化膜は、酸化鉄により形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の低圧放電ランプ。
【請求項５】
前記電極は、有底筒状であって、
前記ガラスバルブの内径と前記電極の外径との差が４［ｍｍ］以内であって、
前記電極における前記リード線の線軸方向の長さが７［ｍｍ］以上２０［ｍｍ］以下の範囲内であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の低圧放電ランプ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の低圧放電ランプを備えることを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項６に記載の照明装置を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低圧放電ランプ、照明装置および液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の低圧放電ランプの一方の端部を示した要部拡大断面図を図１３に示す。なお、他方の端部も実質的に同じ構成からなる。従来の低圧放電ランプ（以下、「ランプ１」という）は、硬質ガラスからなる放電エンベロープ（ガラスバルブ）２より構成される冷陰極蛍光ランプであって、放電エンベロープ２はその内面に蛍光体３が被着されており、放電エンベロープ２は、紫外光を放出する封入ガス成分、２つ以上のホロー陰極（電極）４、２つ以上の貫通ピン（リード線）５および貫通ピン５を真空に耐える気密性を持つシールで放電エンベロープ２に結合する２つ以上のガラス−金属シール６を含んでいる。また、ランプ１は、貫通ピン５が少なくともガラス−金属シール６の長さにわたりモリブデン又はモリブデン合金で作られており、ホロー陰極４がモリブデン、モリブデン合金、ニオブ、ニオブ合金の群のうちの材料で少なくとも部分的に作られており、ガラス−金属シール６の領域におけるガラスが、４．０×１０-6Ｋ-1〜５．３×１０-6Ｋ-1の熱膨張係数（２０℃〜３００℃）および、ＳｉＯ2：５５重量％〜７５重量％、Ｂ2Ｏ3：１３重量％〜２５重量％、Ａｌ2Ｏ3：０重量％〜１０重量％、アルカリ酸化物：５重量％〜１２重量％、アルカリ土類酸化物：０重量％〜３重量％、ＺｒＯ2：０重量％〜５重量％、ＴｉＯ2：０重量％〜１０重量％、および残余の酸化物：０重量％〜５重量％の組成を有するものである（例えば特許文献１等参照）。
【特許文献１】特開２００４−３５６０９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、ランプの価格低下の要請から、ガラスバルブの材料として一般的に価格の高い硬質ガラス（熱膨張係数３．０×１０-6［Ｋ-1］以上５．０×１０-6［Ｋ-1］以下の範囲内）に代えて価格の安い軟質ガラス（熱膨張係数８．０×１０-6［Ｋ-1］以上１０．０×１０-6［Ｋ-1］以下の範囲内）を用いようとする取り組みがなされている。
【０００４】
発明者らは、ガラスバルブの材料として軟質ガラスを用いるにあたり、ランプ１に基づき、リード線の熱膨張係数がガラスバルブの熱膨張係数に近くなるようにリード線の材料を選定し、ランプの試作を行い、各種ランプ性能についての評価を行った。しかしながら、軟質ガラスの場合、リード線とガラスバルブの熱膨張係数を近似させることのみでは、ガラスバルブにおけるリード線の封着部（以下、「ガラスバルブの封着部」という）の強度が不十分であった。
【０００５】
特に、バックライト等に用いられる低圧放電ランプは、例えば、バックライトユニットへの差込み等に伴い、予期し得ないような大きな負荷がリード線にかかる場合があり、ガラスバルブのリード線封着部にリード線の負荷が伝わることによって破損するおそれがある。また、近年、高水準な品質保証が求められる中、低圧放電ランプにおいて、ガラスバルブの封着部はガラスバルブの内部と外部とを区切る境界部にあたり、その強度についての信頼性がさらに厳しく要求されている。
【０００６】
そこで、本発明に係る低圧放電ランプでは、８．０×１０-6［Ｋ-1］以上１０．０×１０-6［Ｋ-1］以下の範囲内のガラスバルブを用いた場合に、ガラスバルブの封着部の強度を向上させることを目的とする。
【０００７】
また、本発明に係る照明装置および液晶表示装置は、移動に伴う衝撃等により低圧放電ランプが破損するのを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明に係る低圧放電ランプは、熱膨張係数が８．０×１０-6［Ｋ-1］以上１０．０×１０-6［Ｋ-1］以下の範囲内のガラスバルブと、前記ガラスバルブの内部に配置された電極と、前記電極に接続されかつ前記ガラスバルブの少なくとも一方の端部に封着されたリード線とを有する低圧放電ランプであって、前記リード線における封着部の表面には、酸化膜が形成され、前記酸化膜の膜厚は、前記リード線の線軸方向において、中央部より両端部の方が厚くなるような分布を持つことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る低圧放電ランプは、前記酸化膜の膜厚は、前記リード線の線軸方向において、中央部から両端部に向かうに従って厚くなる分布を持つことが好ましい。
【００１０】
また、本発明に係る低圧放電ランプは、前記酸化膜は、前記両端部の膜厚が１．０［μｍ］以上３．０［μｍ］以下の範囲内にあることが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係る低圧放電ランプは、前記リード線は、鉄とニッケルとの合金により形成され、前記酸化膜は、酸化鉄により形成されていることが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係る低圧放電ランプは、前記電極は、有底筒状であって、前記ガラスバルブの内径と前記電極の外径との差が４［ｍｍ］以内であって、前記電極における前記リード線の線軸方向の長さが７［ｍｍ］以上２０［ｍｍ］以下の範囲内であることが好ましい。
【００１３】
本発明に係る照明装置は、前記低圧放電ランプを備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る液晶表示装置は、前記照明装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る低圧放電ランプは、８．０×１０-6［Ｋ-1］以上１０．０×１０-6［Ｋ-1］以下の範囲内のガラスバルブを用いた場合に、ガラスバルブの封着部の強度を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明に係る照明装置および液晶表示装置は、移動に伴う衝撃により冷陰極放電ランプが破損することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る低圧放電ランプの管軸Ｘ100を含む断面図を図１（ａ）に、図１（ａ）のＡ部分の要部拡大断面図を図１（ｂ）にそれぞれ示す。本発明の第１の実施形態に係る低圧放電ランプ１００（以下、「ランプ１００」という）は、冷陰極蛍光ランプである。
【００１８】
ランプ１００は、ガラスバルブ１０１と、ガラスバルブ１０１の内部に配置された電極１０２と、電極１０２に接続されかつガラスバルブ１０１の少なくとも一方の端部に封着されたリード線１０３とを有する。
【００１９】
ガラスバルブ１０１は、直管状であり、その管軸に対して垂直に切った断面が略円形状である。このガラスバルブ１０１は、例えば外径が４．０［ｍｍ］、内径が３．０［ｍｍ］、全長が１０２６［ｍｍ］であって、その材料は熱膨張係数が８．０×１０-6［Ｋ-1］以上１０．０×１０-6［Ｋ-1］以下の範囲内の軟質ガラスである。以下に示すランプ１００の寸法は、外径が４．０［ｍｍ］、内径が３．０［ｍｍ］のガラスバルブ１０１の寸法に対応する値である。なお、冷陰極蛍光ランプである場合には、内径が１．４［ｍｍ］〜７．０［ｍｍ］、肉厚が０．２［ｍｍ］以上０．６［ｍｍ］以下の範囲内であって、全長が１５００［ｍｍ］以下であることが好ましい。これらの値は一例でありこれらに限定されるものではない。
【００２０】
ガラスバルブ１０１の内部には、水銀がガラスバルブ１０１の容積に対して所定の比率、例えば、０．６［ｍｇ／ｃｃ］で封入され、また、希ガスが所定の封入圧、例えば４０［Ｔｏｒｒ］で封入されている。なお、上記希ガスとしては、アルゴンとネオンとの混合ガス(モル比：Ａｒ＝１０［％］、Ｎｅ＝９０［％］)が用いられる。
【００２１】
また、ガラスバルブ１０１の内面には蛍光体層１０４が形成されている。蛍光体層１０４に用いる蛍光体粒子は、例えば、赤色蛍光体粒子（Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ3+）、緑色蛍光体粒子（ＬａＰＯ4：Ｃｅ3+，Ｔｂ3+）および青色蛍光体粒子（ＢａＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ2+）からなる蛍光体で形成されている。
【００２２】
また、ガラスバルブ１０１の内面と蛍光体層１０４との間には例えば酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ2）等の金属酸化物の保護膜（図示せず）を設けてもよい。
【００２３】
ガラスバルブ１０１の両端部の内部には、例えばニッケル（Ｎｉ）製の有底筒状の電極１０２がそれぞれ１つずつ配置されている。具体的には、電極１０２は、それぞれ開口側をガラスバルブ１０１の中央部側に向けた状態で配置されている。電極１０２の各部の寸法は、例えば電極長が８．２［ｍｍ］、外径が２．７０［ｍｍ］、内径が２．４０［ｍｍ］、肉厚が０．１５［ｍｍ］である。
【００２４】
なお、電極１０２の表面には、エミッタ（図示せず）が付着していてもよい。この場合、ランプ１００の始動電圧を抑制することができる。特に、電極１０２の表面には、セシウム化合物が付着していてもよい。この場合、ランプ１００の暗黒始動特性を向上させることができる。
【００２５】
電極１０２には、リード線１０３の一方の端部が接続されている。具体的には、電極１０２の外側底面とリード線１０３の一端面とが接続されている。この接続は、例えば抵抗溶接やレーザー溶接により行われている。なお、抵抗溶接やレーザー溶接により、電極１０２とリード線１０３との接続強度を高めるために、電極１０２の外側底面とリード線１０３の一方の端面との間に介挿部材が挿入されていてもよい。接続強度を高めるために、抵抗溶接やレーザー溶接の強度を上げたり、溶接時間を長くしたりすると、リード線１０３の材料が電極１０２の底面に拡散して、拡散量が多い場合には、電極の内側底面にまで達することで、電極１０２の内側底面がスパッタされやすくなる。そこで、電極１０２と同じまたは電極１０２よりも低い融点の材料を介挿部材として、電極１０２の外側底面とリード線１０３の一方の端面との間に挟みこむことで、抵抗溶接やレーザー溶接によって介挿部材を溶かし、電極１０２の底面とリード線１０３の一端面とを接続させることで、接続強度を高めることができる。
【００２６】
リード線１０３における封着部の表面には、酸化膜１０５が形成されている。酸化膜１０５の膜厚は、リード線１０３の線軸方向において、中央部より両端部の方が厚くなるような分布を持つ。すなわち、図１（ｂ）に示すように、酸化膜１０５の膜厚は、リード線１０３の線軸方向において、中央部１０５ａの膜厚に比して多少の凹凸があるものの、電極側の端部１０５ｂ（以下、単に「一端部１０５ｂ」という）および電極側と反対側の端部１０５ｃ（以下、単に「他端部１０５ｃ」という）の膜厚の方が厚くなっている。本発明における「リード線における封着部」とは、図２に示すように、リード線１０３において、まさに、ガラスの内部に位置する部分であって、ガラスバルブ１０１の外側端面１０１ｂと内側端面１０１ｃとの間に挟まれた部分である。
【００２７】
また、「酸化膜の膜厚の分布」は、以下の手順で求めた。
【００２８】
(1)リード線における封着部の長手方向に略等間隔に離れた１０［箇所］での線軸に対して略垂直に切る。
【００２９】
(2)各断面において略等間隔に離れた任意の３［箇所］における酸化膜の厚みを測定して、その３［箇所］酸化膜の厚みの平均値を算出する。
【００３０】
以上の手順により、リード線における封着部の長手方向に略等間隔に離れた１０［箇所］での酸化膜の厚みから、酸化膜の膜厚の分布を求めることができる。
【００３１】
なお、測定は、ＳＥＭにより倍率１０００［倍］の条件下で行った。
【００３２】
中央部とは、図２に示すように、ガラスバルブ１０１の外側端面１０１ｂと内側端面１０１ｃとの間のほぼ中点をいう。また、一端部とは、ガラスバルブの内側端面から他端部側にl／２０［ｍｍ］離れた位置までのことをいい、他端部とは、ガラスバルブの外側端面から一端部側にl／２０［ｍｍ］離れた位置までのことをいう。
【００３３】
リード線１０３は、例えば、鉄とニッケルとの合金からなる内部リード線１０３ａと、ニッケルからなる外部リード線１０３ｂとからなる継線である。内部リード線の線径は例えば０．８［ｍｍ］、全長は３．４［ｍｍ］で、外部リード線の線径は例えば０．６［ｍｍ］、全長は１０．６［ｍｍ］である。内部リード線１０３ａと外部リード線１０３ｂとは、例えばレーザー溶接や抵抗溶接により接続されている。
【００３４】
なお、リード線１０３は、内部リード線と外部リード線とに分けられておらず、例えば鉄とニッケルとの合金製の一本線であってもよい。
【００３５】
リード線１０３は、５０［ｗｔ％］以上のニッケルと残りが鉄との合金で形成されていることが好ましい。この場合、ガラスバルブ１０１の封着部の歪みを低減することができる。
【００３６】
さらに、リード線１０３は、５０［ｗｔ％］を越えるニッケルと残りが鉄との合金で形成されていることがより好ましい。この場合、さらにガラスバルブ１０１の封着部の歪みを低減することができる。
【００３７】
さらに、リード線１０３は、４８［ｗｔ％］の鉄と５２［ｗｔ％］のニッケルとの合金で形成されていることがより好ましい。この場合、さらにガラスバルブの封着部の歪みを低減することができる。特に、ガラスバルブ１０１が鉛フリーガラスである場合に好適である。
【００３８】
また、リード線と封着されている部分のガラスバルブ１０１は、ガラスビード（図示せず）から形成されている。この場合、ガラスビードは、ガラスバルブ１０１の他の部分と同一または、近似する熱膨張係数を有するガラス材料で形成されていることが好ましい。なお、ガラスビードを用いずに、例えばピンチシール法等により封着されていてもよい。
【００３９】
（実験１）
発明者らは、ランプ１００のリード線１０３がガラスバルブ１０１の封着部１０１ａから剥離していない（密着性が高い）ことを確認するため、実験を行った。外観上ガラスバルブが封着しているように見えても、剥離が起こっている場合があり、剥離は目視で確認できない。そのため、加熱による酸化検査を実施した。剥離している部分があれば、その部分はガラスと封着線が密着していないため、炉で加熱したときに封着線が酸化することになる。
【００４０】
実験試料は、実施例として、リード線の封着部に酸化膜が設けられ、管外径が４．０［ｍｍ］、管内径が３．０［ｍｍ］、長さが１０２６［ｍｍ］のガラスバルブからなる低圧放電ランプを用意した。そのランプの両端からそれぞれ５０［ｍｍ］の位置でカットし、封着部の実験試料とした。各ランプには、封着部は、ランプ製造の際に封止される順番に基づいて、第一封止側、第二封止側の２つが存在する。ランプを１０［本］用意し、実験試料を第一封止側１０［個］および第二封止側１０［個］の合計２０［個］を用意した。具体的には、熱膨張係数が９．４×１０-6［Ｋ-1］で、封着部がガラスビードからなるガラスバルブを用い、リード線の酸化膜の一端部および他端部の膜厚が中央部の膜厚よりも厚いものを実施例とした。また、リード線は、内部リード線が鉄とニッケルとの合金製で、外部リード線がニッケル製のものを用いた。
【００４１】
なお、比較のために、リード線の表面に酸化膜が形成されていないこと以外は、実施例と実質的に同一の構成を有するものを比較例１とした。さらに、ガラスバルブが熱膨張係数が４．０×１０-6［Ｋ-1］の硬質ガラスで形成され、内部リード線がタングステン製である以外は、比較例１と実質的に同一の構成を有するものを比較例２とした。
【００４２】
まず、各実験試料のうち半数である第一封止側各５［個］、第二封止側各５［個］について、加熱処理前の実験試料とした。
【００４３】
また、各実験試料のうち残りの第一封止側各５［個］、第二封止側各５［個］を加熱炉の中で４５０［℃］で約２［ｈ］加熱した。そして炉から取り出し室温まで冷却した後に、リード線からガラスバルブを剥し、加熱処理後の実験試料とした。
【００４４】
そして、加熱処理前の実験試料と加熱処理後の実験試料とをそれぞれ各リード線の線軸方向における封着部の長さを測定した。なお、加熱処理前の試料のリード線の線軸方向における封着部の長さは、外観上ガラスバルブが密着している部分の距離を測定した。距離の測定には、マイクロスコープを用いた。また、加熱処理後のリード線の線軸方向における封着部は、酸化が進行した距離を測定し、これを剥離進行距離とした。剥離が起こっていれば、その部分の酸化が進行することになり、酸化進行部分を剥離進行部分と考えられるためである。ただし、実施例の場合、封着部にもともと酸化膜（ＦｅＯまたはＦｅ3Ｏ4：黒色）が形成されているため、酸化状態の変化を観察した。通常の大気雰囲気での加熱であるため、リード線に含まれる鉄（Ｆｅ）が酸化されて三価の酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3：赤色）となり、変色することになる。
【００４５】
続いて、各実験試料において、加熱処理前の試料と加熱処理後の試料とを比較して、加熱処理後の試料のほうがリード線の線軸方向における封着されている部分の長さが短い場合は×とし、加熱処理前の試料と加熱処理後の試料とが、リード線の線軸方向における封着されている部分の長さが同じまたはほぼ同じ場合は○とした。なお、ほぼ同じ場合とは、加熱処理前と加熱処理後の長さの差が±０．１［ｍｍ］以内の場合である。
【００４６】
実験の結果を表１に示す。
【００４７】
【表１】
2010086739.tif 000003
【００４８】
表１に示すように、比較例１は、リード線におけるガラスバルブの封着部の表面において、褐色になっている部分があるため、ガラスバルブがリード線から剥離してしまっていることがわかる。これは、鉄とニッケルとの合金のうち、鉄が酸化した色である。具体的には、平均して０．２［ｍｍ］程度剥離していることがわかった。
【００４９】
また、比較例２は、リード線におけるガラスバルブの封着部の表面において、褐色になっている部分があるため、ガラスバルブがリード線から剥離してしまっていることがわかる。これは、タングステンが酸化した色である。具体的には、０．２［ｍｍ］〜０．４［ｍｍ］程度剥離していることがわかった。
【００５０】
これに対して、実施例１は、リード線におけるガラスバルブの封着部の表面において、加熱処理前後で変色している部分がないため、ガラスバルブがリード線から剥離していないことがわかる。
【００５１】
すなわち、実施例は、比較例１および２に対して、一端部および他端部において、リード線とガラスバルブとが強く密着しており、リード線がガラスバルブの封着部から剥離しておらず、何ら負荷を与えない状態においても、実施例は、比較例１および２に対して封着部の密着性が高いことがわかった。
【００５２】
（実験２）
次に、発明者らは、リード線とビードガラスとの封着強度を比較するため、まず引っ張り強度を比較する実験を行った。
【００５３】
実験試料は、実験１と実質的に同じ構成を有する実施例と、比較例１および２とを、実験試料として各１０［個］用意した。
【００５４】
実験は、図３に示すように、計測治具１０６を用いて引張り強度を計測した。計測治具１０６は、リード線１０３を固定する固定部１０７と、ガラスバルブを引っ掛けて掴む把持部１０８と、引張り強度を数値化する計測部１０９と、把持部と計測部とを連結する連結部１１０とで構成されている。なお、計測部１０９には、株式会社イマダ製のＩＭＡＤＡデジタルフォースゲージＺＰ−５００Ｎを用いた。計測は、計測部をリード線とは反対方向に引張り、ガラスバルブ１０１に割れ目が入ったときに計測部１０９が示す数値を計測した。
【００５５】
実験２の実験結果を表２に示す。表２の引張強度は、各実験試料における１０［個］の平均値を示している。
【００５６】
【表２】
2010086739.tif 000004
【００５７】
表２より、実施例は、比較例１および２に比べて引張り強度が飛躍的に向上していることがわかる。
【００５８】
リード線と酸化膜との結合力は、酸化膜とガラスバルブとの結合力よりも強い。これは、実験１において、リード線からガラスバルブを剥がす際、リード線の表面に酸化膜が残ったままになっていることからも確認できている。
【００５９】
リード線がその線軸方向に引っ張られる場合、リード線を引っ張る力は、酸化膜を介してガラスバルブに伝わることになる。比較例１の場合、酸化膜とガラスバルブとの接触面がリード線を引っ張る方向と平行になっているため、酸化膜とガラスバルブとの間でずれが生じやすくなっており、割れ目が入りやすくなっている。これに対して、実施例１〜３の場合、酸化膜とガラスバルブとの接触面が、リード線を引っ張る力に対して平行ではない部分が存在する部分があり、応力が分散することになりこの部分が酸化膜とガラスバルブとの間のずれを抑える役割を果たすために、割れ目が入りにくくなっている。
【００６０】
すなわち、実施例は、酸化膜１０５におけるガラスバルブ１０１に封着されている部分の膜厚は、リード線１０３の線軸方向において、中央部より少なくとも一方の端部のほうが厚いことで、比較例１および２と比べて引っ張り強度が強いことが確認できた。
【００６１】
（実験３）
次に、発明者らは、封着部に衝撃が加わったときの強度が向上するかどうかを確認するために、衝撃試験を行った。
【００６２】
実験試料として、実験１と実質的に同一の構成の実施例、比較例１および２のランプを各１０［本］用意した。
【００６３】
実験治具１１１の概要を示す図を図４に示す。図４に示すように、各実験試料１１２をガラスバルブ１０１の管端から２５０［ｍｍ］の位置でガラス板１１３の上に保持した。そして、（１）その保持した位置よりも端部側のリード線１０３をガラス板１１３とは反対側に持ち上げる。（２）ガラスバルブ１０１の端部をガラス板１１３から１０［ｍｍ］離れた状態から離して、ガラス板１１３にたたきつける。この（１）および（２）の作業を各実験試料において繰り返し１０［回］行った。この試験では、衝突の振動により電極が振動し、ガラスバルブ１０１の封着部１０１ａにおける電極側に応力がかかり、強制的に剥離を起こさせる試験である。
【００６４】
試験後、ヘリウムリーク試験を実施したところ、実施例、比較例１および２のいずれも、全数において封入物の漏れの発生は見られなかった。
【００６５】
（実験４）
実験３で、実施例、比較例１および２に差が見られなかったため、発明者らは、さらに過酷な試験を実施した。具体的には、実験３の衝撃試験を実施した後に、荷重試験を追加で行い、リーク検査を行った。
【００６６】
荷重試験の概要を図５に示す。実験治具１１４は、実験試料のランプ１１５を固定する固定台と、ランプ１１５のリード線１０３に負荷をかけるためのおもり１１６と、リード線１０３とおもり１１６とを接続する接続部１１７とで構成されている。
【００６７】
実験試料として、実験１と実質的に同一の構成の実施例、比較例１および２のランプを各１０［本］用意した。
【００６８】
各実験試料について、実験３の衝撃試験を実施した後に、固定台に固定し、おもり１１６を８００［ｇ］、１８００［ｇ］および２８００［ｇ］とした場合の各実験試料の状態を観察した。この試験は、実験３の試験でガラスバルブの封着部における電極側を強制的に剥離した後に、ガラスバルブの管軸方向において反対側も強制的に剥離を起こす試験となる。なお、試験中、封着部ではなくガラスバルブ自体が破損するものが存在したため、その結果も記載している。破損しなかったものについて、ヘリウムリーク試験を実施し、封入物の漏れの有無を検査した。
【００６９】
実験結果を表３に示す。
【００７０】
【表３】
2010086739.tif 000005
【００７１】
表３に示すように、実施例および比較例１は、おもりを１８００［ｇ］にした場合、ガラスバルブの破損は発生せず、封入物の漏れの発生もなかった。これに対して、比較例２は、おもりを１８００［ｇ］にした場合、ガラスバルブの破損は発生しなかったが、８［本］中３［本］において、封入物の漏れが発生していることがわかった。
【００７２】
これは、実施例および比較例１は、ガラスバルブが軟質ガラスであるため、比較例２のガラスバルブが硬質ガラスである場合に比べてガラスバルブの封着部にかかる負荷をガラバルブ自体が吸収することができるためである。
【００７３】
さらに、実施例は、おもりを２８００［ｇ］にした場合、８［本］中１［本］においてガラスバルブの破損が発生した。破損しなかった７［本］については、ガラスバルブのリークの発生がなかった。これに対して、比較例１は、１１［本］中５［本］においてガラスバルブの破損が発生し、その他の６［本］のうち１［本］について封入物の漏れが発生していることがわかった。
【００７４】
これは、実施例は、リード線における封着部の表面（特に、両端部）には、酸化膜が形成されており、封着強度が向上しているためである。さらに、前記酸化膜の膜厚は、前記リード線の線軸方向において、中央部より両端部のほうが厚いため、比較例１のように、酸化膜が形成されていない場合に比べて、リード線とガラスバルブとの接触面積を大きくすることができる上に、リード線からガラスバルブの封着部にかかる応力を分散させる効果があるためと推測される。また、比較例２は、８［本］中２［本］においてガラスバルブの破損が発生し、その他の６［本］のうち５［本］について封入物の漏れが発生していることがわかった。
【００７５】
さらに、前記酸化膜の膜厚は、前記リード線の線軸方向において、中央部から両端部に向かうに従って厚くなることが好ましい。この場合、例えばガスバーナー等によって、ガラスビードの中央部を局部的に加熱することによって製造することができ、製造が容易である。
【００７６】
酸化膜１０５は、両端部の膜厚の最大厚みが１．０［μｍ］以上３．０［μｍ］以下の範囲内にあることが好ましい。両端部の膜厚の最大厚みが厚すぎると、酸化膜形成の際に酸化膜の内部に空隙が発生することがあるため、酸化膜を形成するのが難しく、反対に、両端部の最大厚みが薄すぎると、安定して薄く形成するのが困難となるためである。
【００７７】
なお、実験１〜４は、１種類の放電ランプについて行ったが、これらの実験結果は、熱膨張係数が８．０×１０-6［Ｋ-1］以上１０．０×１０-6［Ｋ-1］以下の範囲内のガラスバルブと、リード線における封着部の表面には、酸化膜が形成され、酸化膜の膜厚は、前記リード線の線軸方向において、中央部より少なくとも一方の端部のほうが厚いものであれば、放電ランプの材料および大きさに関わらず、軟質ガラスを用いた他の冷陰極放電ランプに比べて本願発明の効果を有するものと考えられる。
【００７８】
従来、低圧放電ランプは、そのリード線を給電リード線と半田付けされ、低圧放電ランプの端部をゴムブッシュで覆されたうえで、照明装置に組み込まれていた。しかし、近年、照明装置への組み込み工程の簡易化から、半田付けやゴムブッシュ無しで、低圧放電ランプのリード線を照明装置のコネクタに直接嵌め込んで組み込む方法がとられている。すなわち、従来の照明装置よりもリード線の線軸に対して垂直方向にかかる負荷が大きくなっている。このため、低圧放電ランプのリード線は、リード線の線軸に対して垂直方向の力が加わったときの強度の向上が求められている。
【００７９】
例えば、図６に示すように、ガラスバルブの端部に口金１１９を備える低圧放電ランプ１２０の場合、口金１１９は、リード線１０３と電気的かつ機械的に接続されている。具体的には、口金は、ガラスバルブの端部を覆う胴体部１１９ａと、胴体部１１９ａの一端より延出し、リード線１０３と電気的かつ機械的に接続される延出部１１９ｂとで構成されている。このような低圧放電ランプ１２０を照明装置に組み込む際、口金１１９をヒューズソケット（図示せず）に挿入すると、口金１１９に加わる負荷がリード線１０３に対して垂直方向に働く力として加わることとなる。すなわち、本願発明は、ガラスバルブ端部に口金１１９を備える低圧放電ランプ１２０に対して特に有効である。
【００８０】
また、電極の放電によるスパッタリングを抑制する目的から、有底筒状の電極を用いた低圧放電ランプにおいて、ガラスバルブの内径と電極の外径との差を小さくすることがなされてきた。近年では、さらに、電極のスパッタリングを抑制するために、電極の長さを長くすることが試みられている。しかしながら、ガラスバルブの内径と電極の外径との差を小さく保ちつつ、電極の長さを長くすれば、電極の重さが増大し、ガラスバルブの封着部へかかる負荷も増大してしまう。
【００８１】
そこで、本願発明は、電極が有底筒状であって、ガラスバルブの内径と前記電極の外径との差が４［ｍｍ］以内であって、前記電極における前記リード線の線軸方向の長さが７［ｍｍ］以上２０［ｍｍ］以下の範囲内である場合に特に有効である。この場合、電極のスパッタリングを抑制しつつ、リード線とガラスバルブとの封着部の強度を向上させることができる。
【００８２】
さらに、本願発明は、電極が有底筒状であって、ガラスバルブの内径と前記電極の外径との差が３［ｍｍ］以内であって、前記電極における前記リード線の線軸方向の長さが７［ｍｍ］以上２０［ｍｍ］以下の範囲内である場合に特に有効である。この場合、電極のスパッタリングをさらに抑制することができる。
【００８３】
上記のとおり、本発明の第１の実施形態に係る冷陰極放電ランプ１００の構成によれば、熱膨張係数が８．０×１０-6［Ｋ-1］以上１０．０×１０-6［Ｋ-1］以下の範囲内のガラスバルブを用いた場合にリード線とガラスバルブとの封着部の強度を向上させることができる。
【００８４】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る放電ランプの管軸Ｘ200を含む断面図を図７に示す。図７に示すように、本発明の第２の実施形態に係る低圧放電ランプ２００（以下、単に「ランプ２００」という）は、その一端の外面に外部電極２０１を有し、他端の内部に内部電極１０３を有する内部外部電極蛍光ランプである。
【００８５】
ランプ２００は、その一端の外面に外部電極２０１を有し、それに伴う構成を除いては本発明の第１の実施形態に係る低圧放電ランプ１００と実質的に同じ構成を有している。よって、外部電極２０１とそれに伴う構成については詳細に説明し、それ以外の点については省略する。
【００８６】
外部電極２０１は、例えば、半田からなり、ガラスバルブの一端の外周面を覆うように形成されている。
【００８７】
また、外部電極２０１は、銀ペーストをガラスバルブ１０１の電極形成部分の全周に塗布することによって形成してもよいし、金属製のキャップをガラスバルブ１０１の端部に被せてもよい。さらに、アルミニウムの金属箔を、シリコーン樹脂に金属粉体を混合した導電性粘着剤（図示せず）によってガラスバルブ１０１の端部全体の外周面を覆うように貼着したものであってもよい。なお、導電性粘着剤において、シリコーン樹脂の代わりにフッ素樹脂、ポリイミド樹脂又はエポキシ樹脂等を用いてもよい。
【００８８】
また、図７には図示していないが、ガラスバルブ１０１の内面であって、外部電極２０１が形成された領域に例えば酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）の保護膜を設けてもよい。保護膜を設けることにより、ガラスバルブ１０１のその部分に水銀イオンが衝撃することによって起こるガラス削れやピンホールを防止することができる。
【００８９】
なお、保護膜は、酸化イットリウムに代えて、例えばシリカ（ＳｉＯ2）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、チタニア（ＴｉＯ2）等の金属酸化物を用いてもよい。特に、保護膜が酸化イットリウムやシリカで形成されている場合には、保護膜に水銀が付着し難く、水銀消費が少ない。
【００９０】
もっとも、保護膜は、本発明において必須の構成要素ではなく、全く形成されていなくてもよいし、その一方で、ガラスバルブ１０１の内面の全体に亘って形成されていてもよい。
【００９１】
上記のとおり、本発明の第２の実施形態に係る冷陰極放電ランプ２００の構成によれば、熱膨張係数が８．０×１０-6［Ｋ-1］以上１０．０×１０-6［Ｋ-1］以下の範囲内のガラスバルブを用いた場合にリード線とガラスバルブとの封着部の強度を向上させることができる。
【００９２】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る放電ランプ３００（以下、単に「ランプ３００」という）の管軸を含む断面図を図８に示す。図８に示すように、ランプ３００は、熱陰極蛍光ランプであり、ガラスバルブ３０１と電極マウント３０２とで構成されている。
【００９３】
ガラスバルブ３０１は、例えば全長は１０１０［ｍｍ］、外径が１８［ｍｍ］、肉厚が０．８［ｍｍ］であり、その両端には電極マウント３０２が封着されている。
【００９４】
ガラスバルブ３０１の内面には、蛍光体層１０４が形成されており、ガラスバルブ３０１の内部には、水銀（例えば４［ｍｇ］〜１０［ｍｇ］）が封入されている他、緩衝ガスとしてアルゴン（Ａｒ）及びクリプトン（Ｋｒ）の混合ガス（例えば、Ａｒが５０［％］、Ｋｒが５０［％］の分圧比の混合ガス）が例えば６００［Ｐａ］の封入ガス圧で封入されている。
【００９５】
図８に示すように、電極マウント３０２は、タングステン製のフィラメントコイルである電極３０３と、この電極３０３を架持する一対のリード線３０４と、この一対のリード線３０４を固定支持するビードガラス３０５とからなる。
【００９６】
電極マウント３０２のうちのガラスバルブ３０１の端部に封着されるのは、リード線３０４の一部分であり、具体的には、ビードガラス３０５から電極３０３と反対側に延出している部分である。リード線における封着部の表面には、本発明の第１の実施形態と同様に酸化膜１０５が形成されている。なお、電極マウント３０２のガラスバルブ３０１への封着は、例えばピンチシール法により行われている。
【００９７】
なお、ガラスバルブ３０１の少なくとも一方の端部には、排気管残部３０６が電極マウント３０２と共に取着されている。この排気管残部３０６は、電極マウント３０２を封着した後に、発光管３０１内を排気したり、上記封入ガス等を封入したりするときに使用され、発光管３０１の内部への封入ガス等の封入が完了すると、排気管残部３０６のうち発光管３０１の外部に位置する部分で、例えばチップオフ封止される。
【００９８】
上記のとおり、本発明の第３の実施形態に係る冷陰極放電ランプ３００の構成によれば、熱膨張係数が８．０×１０-6［Ｋ-1］以上１０．０×１０-6［Ｋ-1］以下の範囲内のガラスバルブを用いた場合にリード線とガラスバルブとの封着部の強度を向上させることができる。
【００９９】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係る照明装置４００の分解斜視図を図９に示す。本発明の第４の実施形態に係る照明装置４００は直下方式のバックライトユニットであり、一つの面が開口した直方体状の筐体４０１と、この筐体４０１の内部に収納された複数のランプ１００と、ランプ１００を点灯回路（図示せず）に電気的に接続するための一対のソケット４０２と、筐体４０１の開口部を覆う光学シート類４０３とを備えている。なお、ランプ１００は、本発明の第１の実施形態に係る放電ランプ１００である。
【０１００】
筐体４０１は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂製であって、その内面に銀などの金属が蒸着されて反射面４０４が形成されている。なお、筐体４０１の材料としては、樹脂以外の材料、例えば、アルミニウムや冷間圧延材（例えばＳＰＣＣ）等の金属材料により構成してもよい。また、内面の反射面４０４として金属蒸着膜以外、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂に炭酸カルシウム、二酸化チタン等を添加することにより反射率を高めた反射シートを筐体４０１に貼付したものを用いてもよい。
【０１０１】
筐体４０１の内部には、ソケット４０２、絶縁体４０５およびカバー４０６が配置されている。具体的に、ソケット４０２は、ランプ１００の配置に対応して筐体４０１の短手方向（縦方向）に各々所定間隔を空けて設けられている。ソケット４０２は、例えばステンレスやりん青銅からなる板材を加工したものであって、外部リード線１０４ｂが嵌め込まれる嵌込部４０２ａを有している。そして、リード線１０３を嵌込部４０２ａを押し拡げるように弾性変形させて嵌め込む。その結果、嵌込部４０２ａに嵌め込まれたリード線１０３は、嵌込部４０２ａの復元力によって押圧され、外れにくくなる。これにより、リード線１０３を嵌込部４０２ａへ容易に嵌め込むことができつつ、外れにくくすることができる。
【０１０２】
ソケット４０２は、互いに隣り合うソケット４０２同士で短絡しないように絶縁体４０５で覆われている。絶縁体４０５は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂で構成されている。なお、絶縁体４０５は、上記の構成に限定されない。ソケット４０２はランプ１００の動作中に比較的高温となる電極１０２の近傍にあることから絶縁体４０５は耐熱性のある材料で構成することが好ましい。耐熱性のある絶縁体４０５の材料としては、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂やシリコンゴム等を適用することができる。
【０１０３】
筐体４０１の内部には、必要に応じた場所にランプホルダ４０７を設けてもよい。筐体４０１内側でのランプ１００の位置を固定するランプホルダ４０７は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂であり、ランプ１００の外面形状に沿うような形状を有している。「必要に応じた場所」とは、ランプ１００の長手方向の中央部付近のように、ランプ１００が例えば全長６００［ｍｍ］を越えるような長尺のものである場合に、ランプ１００のたわみを解消するために必要な場所である。
【０１０４】
カバー４０６は、ソケット４０２と筐体４０１の内側の空間とを仕切るものであり、例えばポリカーボネート（ＰＣ）樹脂で構成し、ソケット４０２の周辺を保温するとともに、少なくとも筐体４０１側の表面を高反射性とすることにより、ランプ１００の端部の輝度低下を軽減することができる。
【０１０５】
筐体４０１の開口部は、透光性の光学シート類４０３で覆われており、内部にちりや埃などの異物が入り込まないように密閉されている。光学シート類４０３は、拡散板４０８、拡散シート４０９およびレンズシート４１０を積層してなる。
【０１０６】
拡散板４０８は、例えばポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）樹脂製の板状体であって、筐体４０１の開口部を塞ぐように配置されている。拡散シート４０９は、例えばポリエステル樹脂製である。レンズシート４１０は、例えばアクリル系樹脂とポリエステル樹脂の貼り合せである。これらの光学シート類４０３は、それぞれ拡散板４０８に順次重ね合わせるようにして配置されている。
【０１０７】
上記のとおり、本発明の第４の実施形態に係る照明装置４００の構成によれば、移動に伴う衝撃により冷陰極放電ランプが破損することを防止することができる。
【０１０８】
（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態に係る照明装置の一部切欠斜視図を図１０に示す。本発明の第５の実施形態に係る照明装置５００（以下、「照明装置５００」という）は、エッジライト方式のバックライトユニットで、反射板５０１、ランプ１００、ソケット（図示せず）、導光板５０２、拡散シート５０３およびプリズムシート５０４から構成されている。
【０１０９】
反射板５０１は、液晶パネル側（矢印Ｑ）を除く導光板５０２の周囲を囲むように配置されており、底面を覆う底面部５０１ｂと、ランプ１００の配置されている側を除く側面を覆う側面部５０１ａと、ランプ１００の周囲を覆う曲面状のランプ側面部５０１ｃとで構成されており、ランプから照射される光を導光板５０２から液晶パネル（図示せず）側（矢印Ｑ）に反射させる。また、反射板５０１は、例えばフィルム状のＰＥＴに銀を蒸着したものやアルミ等の金属箔と積層したもの等からなる。
【０１１０】
ソケットは、本発明の第４の実施形態に係る照明装置４００に用いられるソケット４０２と実質的に同じ構成を有している。なお、図１１において、図示の便宜上により、ランプ１００の端部については省略している。
【０１１１】
導光板５０２は、反射板により反射された光を液晶パネル側に導くためのものであって、例えば透光性プラスチックからなり、照明装置５００の底面に設けられた反射板５０１ａの上に積層されている。なお、材料としては、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂やシクロオレフィン系樹脂（ＣＯＰ）を適用することができる。
【０１１２】
拡散シート５０３は、視野拡大のためのものであって、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂やポリエステル樹脂製の拡散透過機能を有するフィルムからなり、導光板５０２の上に積層されている。
【０１１３】
プリズムシート５０４は、輝度を向上させるためのものであって、例えばアクリル系樹脂とポリエステル樹脂とを貼り合せたシートからなり、拡散シート５０３の上に積層されている。なお、プリズムシート５０４の上にさらに拡散板が積層されていてもよい。
【０１１４】
なお、本実施形態の場合には、ランプ１００の周方向における一部分（照明装置４００に挿入した場合における導光板５０２側）を除き、ガラスバルブ１０１の外面に反射シート（図示せず）を設けたアパーチャ型のランプであってもよい。
【０１１５】
上記のとおり、本発明の第５の実施形態に係る照明装置５００の構成によれば、移動に伴う衝撃により冷陰極放電ランプが破損することを防止することができる。
【０１１６】
（第６の実施形態）
本発明の第６の実施形態に係る照明装置の正面図を図１１（ａ）に、図１１（ａ）のＡ−Ａ´線で切った断面図を図１１（ｂ）にそれぞれ示す。本発明の第６の実施形態に係る照明装置６００（以下、「照明装置６００」という）は、一般照明用の環状蛍光ランプを使用した照明器具である。
【０１１７】
照明装置６００は、本体部６０１、盤状部６０２、ランプホルダ６０３、ソケット６０４、ランプ６０５で構成されている。
【０１１８】
本体部６０１は、その内部に点灯回路（図示せず）等を収納し、例えばその上部から電気接続部（図示せず）が導出しており、例えばその側面部からランプ６０５の口金６０６と電気的に接続するためのソケット６０４が導出している。
【０１１９】
盤状部６０２は、本体部６０１、ランプホルダ６０３を支持する部材であり、例えば円盤状の形状を有している。
【０１２０】
ランプホルダ６０３は、盤状部６０２の下面に取付けられており、その下端に設けられた例えばＣ字状の挟持片によりランプ６０５を保持し、ランプ６０５の落下を防止することができる。
【０１２１】
ランプ６０５は、環状の熱陰極蛍光ランプであり、形状が環状であることと口金６０６がランプ６０５の中間部に位置していることを除いては第３の実施形態に係る放電ランプ３００と実質的に同じ構成を有している。
【０１２２】
上記のとおり、本発明の第６の実施形態に係る照明装置６００の構成によれば、移動に伴う衝撃により冷陰極放電ランプが破損することを防止することができる。
【０１２３】
（第７の実施形態）
本発明の第７の実施形態に係る液晶表示装置の概要を図１２に示す。図１２に示すように液晶表示装置７００は、例えば３２［ｉｎｃｈ］の液晶テレビであり、液晶パネル等を含む液晶画面ユニット７０１と本発明の第４の実施形態に係る照明装置４００と点灯回路７０２とを備える。
【０１２４】
液晶画面ユニット７０１は、公知のものであって、液晶パネル（カラーフィルター基板、液晶、ＴＦＴ基板等）（図示せず）、駆動モジュール等（図示せず）を備え、外部からの画像信号に基づいてカラー画像を形成する。
【０１２５】
点灯回路７０２は、照明装置４００内部のランプ１００を点灯させる。そして、ランプ１００は、点灯周波数４０［ｋＨｚ］〜１００［ｋＨｚ］、ランプ電流３．０［ｍＡ］〜２５［ｍＡ］で動作される。
【０１２６】
なお、図１２では、液晶表示装置７００の光源装置として本発明の第４の実施形態に係る照明装置４００に第１の実施形態に係る低圧放電ランプ１００を挿入した場合について説明したが、これに限らず、本発明の第２の実施形態に係る放電ランプ２００や本発明の第３の実施形態に係る放電ランプ３００を適用することもできる。また、照明装置についても、本発明の第５の実施形態に係る照明装置５００も用いることができる。
【０１２７】
上記のとおり、本発明の第７の実施形態に係る液晶表示装置の構成によれば、移動に伴う衝撃により放電ランプが破損することを防止することができる。
【０１２８】
（変形例）
以上、本発明を上記した各実施形態に示した具体例に基づいて説明したが、本発明の内容が各実施形態に示した具体例に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例を用いることができる。
１．ガラスバルブについて
（１）紫外線吸収について
ガラスバルブの材料であるガラスに遷移金属の酸化物をその種類によって所定量をドープすることにより２５４［ｎｍ］や３１３［ｎｍ］の紫外線を吸収することができる。具体的には、例えば酸化チタン（ＴｉＯ2）の場合は、組成比率０．０５［ｍｏｌ％］以上ドープすることにより２５４［ｎｍ］の紫外線を吸収し、組成比率２［ｍｏｌ％］以上ドープすることにより３１３［ｎｍ］の紫外線を吸収することができる。ただし、酸化チタンを組成比率５．０［ｍｏｌ％］より多くドープした場合には、ガラスが失透してしまうため、組成比率０．０５［ｍｏｌ％］以上５．０［ｍｏｌ％］以下の範囲でドープすることが好ましい。
【０１２９】
また、酸化セリウム（ＣｅＯ2）の場合は、組成比率０．０５［ｍｏｌ％］以上ドープすることにより２５４［ｎｍ］の紫外線を吸収することができる。ただし、酸化セリウムを組成比率０．５［ｍｏｌ％］より多くドープした場合には、ガラスが着色してしまうため、酸化セリウムを組成比率０．０５［ｍｏｌ％］以上０．５［ｍｏｌ％］以下の範囲でドープすることが好ましい。なお、酸化セリウムに加えて酸化スズ（ＳｎＯ）をドープすることにより、酸化セリウムによるガラスの着色を抑えることができるため、酸化セリウムを組成比率５．０［ｍｏｌ％］以下までドープすることができる。この場合、酸化セリウムを組成比率０．５［ｍｏｌ％］以上ドープすれば３１３［ｎｍ］の紫外線を吸収することができる。ただし、この場合においても酸化セリウムを組成比率が５．０［ｍｏｌ％］より多くドープした場合には、ガラスが失透してしまう。
【０１３０】
また、酸化亜鉛（ＺｎＯ）の場合は、組成比率２．０［ｍｏｌ％］以上ドープすることにより２５４［ｎｍ］の紫外線を吸収することができる。ただし、酸化亜鉛を組成比率２０［ｍｏｌ％］より多くドープした場合、ガラスが失透してしまうおそれがあるため、酸化亜鉛を２．０［ｍｏｌ％］以上２０［ｍｏｌ％］以下の範囲でドープすることが好ましい。
【０１３１】
また、酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）の場合は、組成比率０．０１［ｍｏｌ％］以上ドープすることにより２５４［ｎｍ］の紫外線を吸収することができる。ただし、酸化鉄を組成比率２．０［ｍｏｌ％］より多くドープした場合には、ガラスが着色してしまうため、酸化鉄を組成比率０．０１［ｍｏｌ％］以上２．０［ｍｏｌ％］以下の範囲でドープすることが好ましい。
（２）赤外線透過係数について
ガラス中の水分含有量を示す赤外線透過率係数は、０．３以上１．２以下の範囲、特に０．４以上０．８以下の範囲となるように調整することが好ましい。赤外線透過率係数が１．２以下であれば、外部電極放電ランプ（ＥＥＦＬ）や長尺の冷陰極放電ランプ等の高電圧印加ランプに適用可能な低い誘電正接を得やすくなり、０．８以下であれば誘電正接が十分に小さくなって、さらに高電圧印加ランプに適用可能となる。
【０１３２】
なお、赤外線透過率係数（Ｘ）は下式で表すことができる。
【０１３３】
［数１］Ｘ＝（ｌｏｇ（ａ／ｂ））／ｔ
ａ：３８４０［ｃｍ-1］付近の極小点の透過率［％］
ｂ：３５６０［ｃｍ-1］付近の極小点の透過率［％］
ｔ：ガラスの厚み
（３）ガラスバルブの形状について
ガラスバルブの形状は、直管形状のものに限られず、例えばＬ字形状、Ｕ字形状、コの字形状、渦巻き形状等であってもよい。また、その管軸に対して垂直に切った断面は、略円形状のものに限られず、例えばトラック形状や角丸形状のような扁平形状や楕円形状等であってもよい。
２．蛍光体層の蛍光体について
（１）紫外線吸収について
例えば、近年、液晶カラーテレビの大型化に伴って、バックライトユニットの開口を塞ぐ拡散板に寸法安定性の良いポリカーボネートが使用されるようになっている。このポリカーボネートは、水銀が発する３１３［ｎｍ］の波長の紫外線により劣化しやすい。このような場合には、波長３１３［ｎｍ］の紫外線を吸収する蛍光体を利用すると良い。なお、３１３［ｎｍ］の紫外線を吸収する蛍光体としては、以下のものがある。
【０１３４】
（ａ）青色
ユーロピウム・マンガン共付活アルミン酸バリウム・ストロンチウム・マグネシウム［Ｂａ1-x-yＳｒxＥｕyＭｇ1-zＭｎzＡｌ10Ｏ17］又は［Ｂａ1-x-yＳｒxＥｕyＭｇ2-zＭｎzＡｌ16Ｏ27］
ここで、ｘ,ｙ,ｚはそれぞれ０≦ｘ≦０．４、  ０．０７≦ｙ≦０．２５、  ０≦ｚ＜０．１なる条件を満たす数であることが好ましい。
【０１３５】
このような蛍光体としては、例えば、ユーロピウム付活アルミン酸バリウム・マグネシウム[ＢａＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ2+]、[ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+] (略号：ＢＡＭ−Ｂ)や、ユーロピウム付活アルミン酸バリウム・ストロンチウム・マグネシウム[（Ｂａ，Ｓｒ）Ｍｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ2+]、[（Ｂａ，Ｓｒ）ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+]（略号：ＳＢＡＭ−Ｂ）等がある。
【０１３６】
（ｂ）緑色
・マンガン不活マグネシウムガレート［ＭｇＧａ2Ｏ4：Ｍｎ2+］（略号：ＭＧＭ）  
・マンガン付活アルミン酸セリウム・マグネシウム・亜鉛[Ｃｅ（Ｍｇ，Ｚｎ）Ａｌ11Ｏ19：Ｍｎ2+]（略号：ＣＭＺ）
・テルビウム付活アルミン酸セリウム・マグネシウム[ＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｔｂ3+]（略号：ＣＡＴ）
・ユーロピウム・マンガン共付活アルミン酸バリウム・ストロンチウム・マグネシウム［Ｂａ1-x-yＳｒxＥｕyＭｇ1-zＭｎzＡｌ10Ｏ17］又は［Ｂａ1-x-yＳｒxＥｕyＭｇ2-zＭｎzＡｌ16Ｏ27］
ここで、ｘ,ｙ,ｚはそれぞれ０≦ｘ≦０．４、  ０．０７≦ｙ≦０．２５、  ０．１≦ｚ≦０．６なる条件を満たす数であり、ｚは０．４≦ｘ≦０．５であることが好ましい。
【０１３７】
このような蛍光体としては、例えば、ユーロピウム・マンガン共付活アルミン酸バリウム・マグネシウム[ＢａＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ2+，Ｍｎ2+]、[ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+，Ｍｎ2+]（略号：ＢＡＭ−Ｇ）や、ユーロピウム・マンガン共付活アルミン酸バリウム・ストロンチウム・マグネシウム[（Ｂａ，Ｓｒ）Ｍｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ2+，Ｍｎ2+]、[（Ｂａ，Ｓｒ）ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+，Ｍｎ2+]（略号：ＳＢＡＭ−Ｇ）等がある。
【０１３８】
（ｃ）赤色
・ユーロピウム付活リン・バナジン酸イットリウム[Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ4：Ｅｕ3+]（略号：ＹＰＶ）
・ユーロピウム付活バナジン酸イットリウム［ＹＶＯ4：Ｅｕ3+］（略号：ＹＶＯ）
・ユーロピウム付活イットリウムオキシサルファイド[Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ3+]（略号：ＹＯＳ）
・マンガン付活フッ化ゲルマン酸マグネシウム[３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ2・ＧｅＯ2：Ｍｎ4+]（略号：ＭＦＧ）
・ジスプロシウム付活バナジン酸イットリウム［ＹＶＯ4：Ｄｙ3+］（赤と緑の２成分発光蛍光体であり、略号：ＹＤＳ）
なお、一種類の発光色に対して、異なる化合物の蛍光体を混合して用いても良い。例えば、青色にＢＡＭ−Ｂ（３１３［ｎｍ］を吸収する。）のみ、緑色にＬＡＰ（３１３［ｎｍ］を吸収しない。）とＢＡＭ−Ｇ（３１３［ｎｍ］を吸収する。）、赤色にＹＯＸ（３１３ｎｍを吸収しない。）とＹＶＯ（３１３［ｎｍ］を吸収する。）の蛍光体を用いても良い。このような場合は、前述のように波長３１３［ｎｍ］を吸収する蛍光体が、総重量組成比率で５０％より大きくなるように調整することで、紫外線がガラスバルブ外に漏れ出ることをほとんど防止できる。したがって、３１３［ｎｍ］の紫外線を吸収する蛍光体を蛍光体層１０４に含む場合には、上記のバックライトユニットの開口を塞ぐポリカーボネート（ＰＣ）からなる拡散板等の紫外線による劣化が抑制され、バックライトユニットとしての特性を長時間維持することができる。
【０１３９】
ここで、「３１３［ｎｍ］の紫外線を吸収する」とは、２５４［ｎｍ］付近の励起波長スペクトル（励起波長スペクトルとは、蛍光体を波長変化させながら励起発光させ、励起波長と発光強度をプロットしたものである。）の強度を１００［％］としたときに、３１３［ｎｍ］の励起波長スペクトルの強度が８０［％］以上のものと定義する。すなわち、３１３［ｎｍ］の紫外線を吸収する蛍光体とは、３１３［ｎｍ］の紫外線を吸収して可視光に変換できる蛍光体である。
【０１４０】
（２）高色再現について
液晶カラーテレビで代表される液晶表示装置では、近年における高画質化の一環としてなされる高色再現化に伴い、当該液晶表示装置のバックライトユニットの光源として用いられる冷陰極放電ランプや外部電極放電ランプにおいて、再現可能な色度範囲の拡大化の要請がある。
【０１４１】
このような要請に対して、例えば、以下の蛍光体を用いることで、実施の形態での蛍光体を用いる場合よりも、色度範囲の拡大を図ることができる。具体的には、ＣＩＥ１９３１色度図において、高色再現用の当該蛍光体の色度座標値が、実施の形態で使用した３つの蛍光体の色度座標値を結んでできる三角形を含んで色再現範囲を広げる座標に位置する。
【０１４２】
（ａ）青色
・ユーロピウム付活ストロンチウム・クロロアパタイト[Ｓｒ10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ2+]（略号：ＳＣＡ）、色度座標：ｘ＝０．１５１、ｙ＝０．０６５
上記以外に、ユーロピウム付活ストロンチウム・カルシウム・バリウム・クロロアパタイト[（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ2+]（略号：ＳＢＣＡ）も使用でき、上記波長３１３（ｎｍ）の紫外線も吸収できるＳＢＡＭ−Ｂも高色再現用に使用できる。
【０１４３】
（ｂ）緑色
・ＢＡＭ−Ｇ、色度座標：ｘ＝０．１３９、ｙ＝０．５７４
・ＣＭＺ、色度座標：ｘ＝０．１６４、ｙ＝０．７２２
・ＣＡＴ、色度座標：ｘ＝０．２６７、ｙ＝０．６６３
なお、これらは上述したように、波長３１３［ｎｍ］の紫外線も吸収でき、また、ここで説明した３つの蛍光体粒子以外にも、ＭＧＭも高色再現用に使用することもできる。
【０１４４】
（ｃ）赤色
・ＹＯＳ、色度座標：ｘ＝０．６５１、ｙ＝０．３４４
・ＹＰＶ、色度座標：ｘ＝０．６５８、ｙ＝０．３３３
・ＭＦＧ、色度座標：ｘ＝０．７１１、ｙ＝０．２８７
なお、これらは上述したように、波長３１３［ｎｍ］の紫外線も吸収でき、また、ここで説明した３つの蛍光体粒子以外にも、ＹＶＯ、ＹＤＳも高色再現用に使用することもできる。
【０１４５】
また、上記で示した色度座標値は各々の蛍光体の粉体のみで測定した代表値であり、測定方法（測定原理）等に起因して、各蛍光体の粉体が示す色度座標値は、上掲した値と若干異なる場合があり得る。参考として上記実施の形態１の各蛍光体の粉体の色度座標値は、ＹＯＸ（ｘ＝０．６４４、ｙ＝０．３５３）、ＬＡＰ（ｘ＝０．３５１、ｙ＝０．５８５）、ＢＡＭ−Ｂ（ｘ＝０．１４８、ｙ＝０，０５６）で構成されている。
【０１４６】
さらに、赤、緑、青の各色を発光させるために用いる蛍光体は各波長につき１種類に限らず、複数種類を組み合わせて用いることとしても良い。
【０１４７】
ここで、上記の高色再現用の蛍光体粒子を用いて蛍光体層を形成した場合について説明する。ここでの評価は、ＣＩＥ１９３１色度図内においてＮＴＳＣ規格の３原色の色度座標値を結ぶＮＴＳＣ三角形（ＮＴＳＣtriangle）の面積を基準とした、高色再現用の蛍光体を用いた場合の３つの色度座標値を結んでできる三角形の面積の比（以下、ＮＴＳＣ比という。）で行なう。
【０１４８】
例えば、青色としてＢＡＭ−Ｂ、緑色としてＢＡＭ−Ｇ、赤色としてＹＶＯを用いると（例１）ＮＴＳＣ比が９２［％］となり、また、青色としてＳＣＡ、緑色としてＢＡＭ−Ｇ、赤色としてＹＶＯを用いると（例２）ＮＴＳＣ比が１００［％］となり、また、青色としてＳＣＡ、緑色としてＢＡＭ−Ｇ、赤色としてＹＯＸを用いると（例３）、ＮＴＳＣ比が９５［％］となり、例１及び２に比べて輝度を１０［％］向上させることができる。
【０１４９】
なお、ここでの評価に用いた色度座標値は、ランプ等が組み込まれた液晶表示装置とした状態で測定したものである為、カラーフィルターとの組み合わせにより色再現範囲が上記値より前後する可能性がある。
３．ランプの種類について
上記の各実施形態においては、放電ランプとして、冷陰極蛍光ランプを中心に説明したが、これに限られず、外部内部電極型蛍光ランプ等であってもよい。また、ガラスバルブの内面に蛍光体層の形成されていない紫外線ランプであってもよい。
【０１５０】
また、直管形状のランプに限らず、Ｌ字形状、Ｕ字形状、コの字形状、渦巻き形状等であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１５１】
本発明は、放電ランプ、照明装置および液晶表示装置に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５２】
【図１】（ａ）本発明の第１の実施形態に係る低圧放電ランプの管軸を含む断面図、（ｂ）図１（ａ）のＡ部の要部拡大断面図
【図２】本発明の第１の実施形態に係る低圧放電ランプの管軸を含む要部拡大断面図
【図３】実験２の実験治具を示す概念図
【図４】実験３の実験治具を示す概念図
【図５】実験４の実験治具を示す概念図
【図６】本発明の第１の実施形態に係る低圧放電ランプの変形例の正面図
【図７】本発明の第２の実施形態に係る低圧放電ランプの管軸を含む断面図
【図８】本発明の第３の実施形態に係る低圧放電ランプの管軸を含む断面図
【図９】本発明の第４の実施形態に係る照明装置の分解斜視図
【図１０】本発明の第５の実施形態に係る照明装置の一部切欠斜視図
【図１１】（ａ）本発明の第６の実施形態に係る照明装置の正面図、（ｂ）図１１（ａ）のＡ−Ａ´断面図
【図１２】本発明の第７の実施形態に係る液晶表示装置の斜視図
【図１３】従来の放電ランプの管軸を含む要部拡大断面図
【符号の説明】
【０１５３】
１００、２００、３００  低圧放電ランプ
１０１、３０１  ガラスバルブ
１０２  電極
１０３  リード線
１０５  酸化膜
２０１  外部電極
４００、５００、６００  照明装置
７００  液晶表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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