(57)【要約】【課題】より製造しやすい水銀放出体を提供すること【解決手段】水銀と、水銀と合金を形成可能な第１金属と、無機物粒子に金属メッキが施された粒子とを含む。また、水銀と、水銀と合金を形成可能な第１金属との水銀合金から構成された水銀放出部１０と、水銀放出部１０を覆う被覆層２０とを備え、被覆層２０は、無機物粒子３２に金属メッキ３４が施された粒子３０から構成されている、水銀放出体１００である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水銀と、水銀と合金を形成可能な第１金属と、無機物粒子に金属メッキが施された粒子とを含むことを特徴とする、水銀放出体。
【請求項２】
水銀と、水銀と合金を形成可能な第１金属との水銀合金から構成された水銀放出部と、
前記水銀放出部を覆う被覆層とを備え、前記被覆層は、無機物粒子に金属メッキが施された粒子から構成されていることを特徴とする、水銀放出体。
【請求項３】
前記第１金属は、チタン（Ｔｉ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）およびマグネシウム（Ｍｇ）からなる群から選択された少なくとも一種の金属である、請求項１または２に記載の水銀放出体。
【請求項４】
前記無機物粒子は、カーボン粉および金属酸化物粉の少なくとも一つである、請求項１から３の何れか一つに記載の水銀放出体。
【請求項５】
前記被覆層は、磁性体材料を含んでいることを特徴としている、請求項１から４の何れか一つに記載の水銀放出体。
【請求項６】
前記水銀放出部は、円柱形状であり、
前記被覆層は、円筒形状を有している、請求項１から５の何れか一つに記載の水銀放出体。
【請求項７】
前記金属メッキは、ニッケルメッキ、または、鉄メッキである、請求項１から６の何れか一つに記載の水銀放出体。
【請求項８】
請求項１から７の何れか一つに記載の水銀放出体をガラス管の内部に挿入する工程と、前記水銀放出体を加熱する工程とを含むことを特徴とする放電ランプの製造方法。
【請求項９】
請求項１から７の何れか一つに記載の水銀放出体が、ガラスバルブの内部に配置されていることを特徴とする、放電ランプ。
【請求項１０】
請求項９に記載の放電ランプを備えることを特徴とする照明装置。
【請求項１１】
請求項１０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、水銀放出体に関し、特に、放電ランプ内に水銀を導入するための水銀放出体に関する。また本発明は、放電ランプの製造方法、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、バックライト用の冷陰極蛍光ランプ等の放電ランプの発光管（バルブ）に水銀を充填する際には、マーキュリードーザーを用いて液状遊離水銀を自動秤量し、これを排気管からバルブ内に充填することが行われていた（例えば、特許文献１参照）。しかし、このような手段では、封入すべき水銀量が少量の場合において水銀の正確な秤量が困難であった。そのような中、近年では、水銀を充填する場合には、水銀が含浸された水銀放出体が用いられている。
【０００３】
この水銀放出体を、発光管となるガラス管内に配置して外部から高周波加熱することにより熱せられて水銀を放出させる。このとき、外部からの高周波加熱によって発熱する熱源として、水銀と合金を形成しない鉄が用いられる。具体的には、図１に示すような、チタンと鉄とを混合して焼結し、それに水銀を含浸させた水銀放出体１０００がある。
【０００４】
また、図２に示すように別の水銀放出体２０００として、チタンと水銀との合金１１０を鉄の薄板で形成された容器１２０内に保持したものもある（例えば特許文献２等参照）。この容器１２０には、破裂防止のためのスリット部１３０が設けられている。
【特許文献１】特開平５−１２１０４４号公報
【特許文献２】特開２００６−１２８１４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、水銀放出体１０００および２０００は、それぞれ、製造が難しいという問題を有している。
【０００６】
まず、水銀放出体１０００を製造する場合、チタンと鉄とを混合して、混合物を焼結して焼結体を形成する工程が行われる。その焼結体を形成するには、チタンと鉄との混合物としてペーストが用いられる。製造工程中において、このペーストには流動性の問題があり、生産性が上がらない。すなわち、チタンと鉄とを含むペーストは、その流動性を自由に制御ないし調整することが難しく、ペーストの流動性が悪いと、水銀放出体１０００の生産性が向上しない。
【０００７】
一方、水銀放出体２０００の場合、合金１１０を保持するために、鉄の薄板を折り曲げて容器１２０を形成する必要がある。この折り曲げ工程が煩雑であるがゆえに、チタンと水銀とを含むペーストから、水銀放出体２０００を製造しようとすれば、上記と同様にペーストの流動性の問題が浮上する。
【０００８】
また、水銀放出体１０００および２０００でも、既成の最適化された材料を用いて製造しているので、水銀放出体１０００および２０００の被加熱特性を自由に変更することが難しいという課題もある。さらには、このような水銀放出体の製造においては低コスト化の要求も強い。
【０００９】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、より製造しやすい水銀放出体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る水銀放出体は、水銀と、水銀と合金を形成可能な第１金属と、無機物粒子に金属メッキが施された粒子とを含む、水銀放出体である
本発明に係る他の水銀放出体は、水銀と、水銀と合金を形成可能な第１金属との水銀合金から構成された水銀放出部と、前記水銀放出部を覆う被覆層とを備え、前記被覆層は、無機物粒子に金属メッキが施された粒子から構成されている、水銀放出体である。
【００１１】
ある好適な実施形態において、前記第１金属は、チタン（Ｔｉ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）およびマグネシウム（Ｍｇ）からなる群から選択された少なくとも一種の金属である。
【００１２】
ある好適な実施形態において、前記無機物粒子は、カーボン粉および金属酸化物粉の少なくとも一つである。
【００１３】
ある好適な実施形態において、前記被覆層は、磁性体材料を含んでいる。
【００１４】
ある好適な実施形態において、前記水銀放出部は、円柱形状であり、前記被覆層は、円筒形状を有している。
【００１５】
ある好適な実施形態において、前記金属メッキは、ニッケルメッキ、または、鉄メッキである。
【００１６】
本発明の放電ランプの製造方法は、上記水銀放出体をガラス管の内部に挿入する工程と、前記水銀放出体を加熱する工程とを含む、放電ランプの製造方法である。  
【００１７】
本発明の放電ランプは、上記水銀放出体がガラスバルブの内部に配置されている、放電ランプである。
【００１８】
本発明の照明装置は、上記放電ランプを備える照明装置である。
【００１９】
本発明の液晶表示装置は、上記照明装置を備える液晶表示装置である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、水銀放出体に、水銀と、水銀と合金を形成可能な第１金属と、無機物粒子に金属メッキが施された粒子とが含まれているので、無機物粒子の好適なものに調整・変更することが簡便にできる。その結果、製造工程時における粒子の流動性の問題を解決することができ、水銀放出体の製造をより容易にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す場合がある。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。
【００２２】
図３は、本発明の実施形態に係る水銀放出体１００の構成の一例を示す斜視図である。また、図４は、本実施形態の水銀放出体１００の断面図である。
【００２３】
本実施形態の水銀放出体１００は、放電ランプ内に水銀を導入するために用いられる。図示した水銀放出体１００は、水銀放出部１０と、水銀放出部１０を覆う被覆層２０とから構成されている。本実施形態における水銀放出部１０は、円柱形状であり、また、被覆層２０は、円筒形状を有している。
【００２４】
水銀放出部１０は、水銀と、水銀と合金を形成可能な第１金属との水銀合金から構成されている。第１金属は、チタン（Ｔｉ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）およびマグネシウム（Ｍｇ）からなる群から選択された少なくとも一種の金属であり、本実施形態では、チタンである。
【００２５】
被覆層２０は、図５に示すように、無機物粒子３２に金属メッキ３４が施された粒子３０から構成されている。本実施形態では、無機物粒子３２は、カーボン粉または金属酸化物粉である。金属酸化物粉は、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）または酸化亜鉛（ＺｎＯ）の少なくとも一つである。これらの金属酸化物粉は、通常、安価な材料であり、低コスト化につながるものである。また、金属メッキ３４は、例えば、鉄メッキ、または、ニッケルメッキである。
【００２６】
無機物粒子３２の平均粒径は、例えば、１［μｍ］〜３０［μｍ］である。また、金属メッキ３４の厚さは、例えば、０．５［μｍ］〜１０［μｍ］である。なお、粒子３０単体の安息角は、ＪＩＳ−Ｚ−２５０４のかさ密度計で測定した場合、３２［°］である。一般に、安息角が小さければ、流動性が良好であり、その良好な流動性を持った粒子３０を用いると、水銀放出部１０または水銀放出体１００の生産性を向上させることができる。本実施形態では、良好な流動性を確保するために、粒子３０の安息角が、４０［°］以下のものを用いる。なお、安息角度は、８［°］以上であることが好ましい。
【００２７】
また、被覆層２０を構成する粒子３０に含まれる無機物粒子３２は、水銀放出体１００の加熱設計に応じて被加熱特性を変更することができる。したがって、本実施形態の構成によれば、水銀放出体１００の加熱設計の自由度を向上させることができるという効果も得られる。また、粒子３０の金属メッキを、鉄メッキ又はニッケルメッキとして、被覆層２０に磁性体材料が含まれるようにすれば、ランプの製造工程中において、水銀放出体１００を磁力によって移動させることができるという効果も得られる。
【００２８】
次に、本実施形態に係る水銀放出体１００の製造方法について説明する。その製造工程の工程図を図６に示す。
【００２９】
図６に示すように、まず、原料粉末を準備する。具体的には、水銀放出部（水銀合金部）１０の材料となる例えばチタンの粉や、被覆層（一例では、金属焼結体部）２０の材料となる粒子３０である、上述したように、粒子３０は、無機物粒子３２に金属メッキ３４が施された粒子であり、流動性に優れている。
【００３０】
（混合・混練工程）
次に、チタン粉および粒子３０をそれぞれ別々にバインダや種々の添加剤、水を加えて混合し、十分に混練する。バインダは、例えばメチルセルロースである。これにより、チタン坏土、および、粒子３０からなる坏土（ペースト）を作製する。
【００３１】
（押出し成形工程）
次に、チタン坏土と、粒子３０の坏土とをそれぞれ第１、第２の押出し成形機（図示せず）に投入する。この第２の成形機には同軸２層押出し用のダイスが設置されている。そして、第１の押出し成形機から棒状のチタン成形体を導出し、そのチタン成形体を第２の押出し成形機のダイス部分に導入して外側に、粒子３０の坏土が積層された同軸構造の円柱体状の成形体を連続的に形成する。
【００３２】
この押し出し成形工程を実行するにあたり、被覆層２０を構成するための粒子３０との粉体処理工程が必要である。すなわち、押し出し成形機に投入する坏土（ペースト）を作製することが求められるが、そこで粉体の流動性が悪ければ、結果として、押し出し成形工程を良好に実行することが難しい（例えば、製品毎のバラツキを低減できない等の不具合が発生する）。あるいは、押し出し成形工程自体はうまくできても、スループットの低下を回避することが難しい。しかしながら、本実施形態の構成によれば、被覆層２０を構成するための粒子３０として、金属メッキ３４を施した無機物粒子３２を用いており、そして、その粒子３０の流動性は良好であるので、生産性の向上を図ることができる。加えて、水銀放出体１００の加熱特性にあわせて、無機物粒子３２の種類を選択することが容易であるので、それゆえに、被加熱特性の設計自由度が上がるという利点もある。
【００３３】
成形体を連続的に形成した後、この成形体を所定の硬さになるまで乾燥させる。なお、成形方法は、押出し成形に限らず、プレス成形や、チタン坏土を棒状に成形した後にスラリー化した粒子３０中にディップさせる等の方法を用いることができる。
【００３４】
（カット工程）
次に、成形体を所定の長さでカットする。このカットする長さによって、水銀放出体１００中の水銀含浸量を所望の量に調節することができる。なお、水銀放出体１００の水銀含浸量は、これ以外にもチタン坏土のバインダ量、水銀合金部１０１の外径、焼成工程における焼成温度等を変化させることで調節することができる。
【００３５】
（焼結工程）
次に、成形体をアルゴン雰囲気中で、例えば５００［℃］で加熱し、成形体内のバインダを取り除く。そして、真空雰囲気中で、例えば９００［℃］で焼結し、焼結体を作製する。
【００３６】
（水銀含浸工程）
その後、焼結体と水銀を加熱容器に投入し、加熱容器を真空ポンプを用いて真空状態として、５００［℃］〜６００［℃］程度の温度で長時間、例えば１２［ｈ］〜１５［ｈ］程度加熱して、チタンと水銀とを合金化させる。
【００３７】
この際、鉄やニッケルの金属は水銀と合金を形成しないため、それゆえ、そのような水銀と合金を形成しない金属で無機物粒子３２をメッキ３４した粒子３０によって形成された被覆層２０の焼結体内には水銀は残らない。したがって、チタンの焼結体内でチタンと水銀との合金が形成され、水銀放出体１００が完成する。
【００３８】
次に、本実施形態に係る水銀放出体１００の他の製造方法について説明すると次の通りである。すなわち、本実施形態における良好な流動性および被加熱特性の調整という効果を考慮すると、粒子３０の利用は、上述した図６に示した製造工程だけに限られない。例えば、水銀と、第１金属（例えば、チタン）と、無機物粒子３２に金属メッキ３４が施された粒子３０とを混合して、図１に示したような水銀放出体を製造する場合にも、本実施形態の粒子３０は利用することができる。
【００３９】
本実施形態の水銀放出体１００は、図７に示すようにして使用することができる。また、その使用方法にて水銀放出体１００の特性を調べることができる。
【００４０】
まず、図７（ａ）に示すように、クリアバルブ（ガラス管）２１０を用意する。クリアバルブ２１０の長手方向の長さは４０［ｃｍ］であり、クリアバルブ２１０内の封入ガス成分２２０は、Ｎｅ：９５［％］、Ａｒ：５［％］の分圧比のものとする。なお、クリアバルブ２１０の外周には、加熱排気時に使用する加熱ヒーターを配置することができる。
【００４１】
ここでは、水銀放出体（以下、Ｈｇペレットと称する）１００をクリアバルブ２１０内に配置せずに、排気と封止を行って、不純ガス成分の分圧を測定する。分圧の測定は、四重極質量分析計を用いて実行する。測定される不純ガスは、例えば、Ｈ２（水素）、ＣＯ２（二酸化炭素）、Ｈ．Ｃ．（炭化水素）、Ｎ２＋ＣＯ（窒素＋一酸化炭素）である。
【００４２】
次に、図７（ｂ）に示すように、Ｈｇペレット１００をクリアバルブ２１０内に入れた後、クリアバルブ２１０内を排気と封止をして不純ガス成分の分圧を測定する。次に、図７（ｃ）に示すように、クリアバルブ２１０内に配置されたＨｇペレット１００に対して高周波加熱を１分間行って、不純ガス成分の分圧を測定する。高周波加熱は、高周波加熱器２５０を用いて行う。この加熱によって、Ｈｇペレット１００から水銀２４０（実際には、水銀蒸気）が放出される（矢印２４５参照）。なお、高周波加熱時におけるＨｇペレット１００の加熱設計は、Ｈｇペレット１００を構成する粒子３０に含まれる無機物粒子の種類（比熱など）を選択することによって好適なものに容易に設定することができる。
【００４３】
最後に、図７（ｄ）に示すように、クリアバルブ２１０を３５０［℃］〜４００［℃］で５分間加熱し（水銀寄せ工程）、不純ガス成分の分圧を測定する。この加熱は、電気炉２６０によって行う。なお、加熱後は、Ｈｇペレット１００の部分をチップオフする。
【００４４】
本実施形態の水銀放出体１００を用いて水銀導入工程を実行すると、水銀放出体１００の加熱特性が良好なものに設定されているので、ガラス管２１０内に効率良く水銀を導入することができる。
【００４５】
次に、図８及び図９を参照しながら、水銀放出体１００を用いて放電ランプの一種である蛍光ランプを製造する方法について説明する。
【００４６】
（工程Ａ）
まず、準備した直管状のガラス管３００の下端部を垂下させてタンク３０１内の蛍光体懸濁液３０２に浸す。この蛍光体懸濁液３０２には、例えば青色、赤色、緑色の蛍光体粒子が含まれている。ガラス管３００内を負圧にすることで、タンク３０１内の蛍光体懸濁液３０２を吸い上げ、ガラス管３００内面に蛍光体懸濁液を塗布する。この吸い上げは光学的センサ３０３により液面を検出することで、液面がガラス管３００の所定高さになるように設定される。このときの液面高さの誤差は、蛍光体懸濁液３０２の粘度や液面の表面張力等の影響を受けるため比較的大きく、±０．５［ｍｍ］程度の誤差が生じる。
【００４７】
（工程Ｂ）
次に、大気に開放し、その後ガラス管３００の下端部を蛍光体懸濁液３０２から引き上げ、ガラス管３００内部の蛍光体懸濁液３０２を外部に排出する。これにより、ガラス管３００の内周の所定領域に蛍光体懸濁液が膜状に塗布される。
【００４８】
続いて、ガラス管３００内に塗布された蛍光体懸濁液３０２を乾燥させた後に、ガラス管３００内面にブラシ等３０４を挿入して、ガラス管３００端部の不要な蛍光体部分を除去する。
【００４９】
続いて、ガラス管３００を不図示の加熱炉内に移送して焼成を行い、蛍光体膜３０５を得る。
【００５０】
（工程Ｃ）
その後、蛍光体膜３０５が形成されたガラス管３００の一端部に、電極３０６、ビードガラス３０７およびリード線３０８を含む電極ユニット３０９を挿入した後、仮止めを行う。仮止めとは、ビードガラス３０７が位置するガラス管３００の外周部分をバーナー３１０で加熱して、ビードガラス３０７の外周の一部をガラス管３００内周面に固着することをいう。ビードガラス３０７の外周の一部しか固着しないので、ガラス管３００の管軸方向の通気性は維持される。
【００５１】
（工程Ｄ）
次に、ガラス管３００の上下を逆さにして先ほどの電極ユニット３０９を挿入した側とは反対側からガラス管３００に、電極ユニット３０９と実質的に同じ構成の電極３１１、ビードガラス３１２およびリード線３１３を含む電極ユニット３１４を挿入した後、ビードガラス３１２が位置するガラス管３００の外周部分をバーナー３１５で加熱し、ガラス管３００を封着して気密封止（第１封止）する。また、第１封止における封止位置の設定値から誤差は約０．５［ｍｍ］程度である。
【００５２】
なお、工程Ｃにおける電極ユニット３０９の挿入位置及び工程Ｄにおける電極ユニット３１４の挿入は、後述する封止後のガラスバルブ４０２の両端部からそれぞれ延びる蛍光体層４０５の不存在領域の長さが異なるような位置になるようにその挿入量を調整されることが好ましい。
【００５３】
この場合、他端部側の電極ユニット３１４は、一端部側の電極ユニット３０９と比べて、蛍光体膜３０５に重なる位置より奥にまで挿入されることとなる。このような構成を好適とする理由は次のとおりである。すなわち、ランプの一端部と他端部とでは、蛍光体層４０５の厚みに差異が生じていることが多く、複数本のランプを同じ方向にしてバックライトユニット等の照明装置に組み込むと、照明装置全体として輝度むらが生じることとなる。これを防止するために、例えばランプの一端部と他端部とを交互になるように照明装置に組み込むことが考えられる。
【００５４】
その際、ランプの一端部と他端部とをセンサ等を用いて自動的に容易に識別することができるからである。センサとして２００万［画素］の画像センサを用いれば、１［画素］を０．１［ｍｍ］に設定することが可能であるため、０．１［ｍｍ］単位での測定精度を実現できる。
【００５５】
これらの事情を考慮すれば、ガラスバルブ４０１の一端部側と他端部側とで、蛍光体層４０５の不存在領域の長さの差が少なくとも２［ｍｍ］以上あれば、確実にセンサを用いて長手方向の向きを識別することができる。
【００５６】
なお、ガラスバルブ４０１の一端部側と他端部側とで、蛍光体層４０５の不存在領域の長さの差が少なくとも３［ｍｍ］以上であれば、より確実にセンサを用いて長手方向の向きを識別することができる。この場合、画像センサは、０．５［ｍｍ］単位での測定精度のもので構わない。また、長さの差の上限値は例えば８［ｍｍ］程度である。８［ｍｍ］より大きくすると、発光に寄与しない蛍光体層４０５の不存在領域が長くなり、有効発光長が確保しにくくなるからである。
【００５７】
（工程Ｅ）
続いて、ガラス管３００のうち、電極ユニット３０９とこの電極ユニット３０９に近い方のガラス管３００の端部との間の一部をバーナー３１６で加熱して縮径させ、くびれ部分３００ａを形成する。その後、本発明の第１の実施形態に係る水銀放出体１００をガラス管３００内に当該端部から投入し、くびれ部分３００ａに引っかけておく（水銀放出体１００をガラス管の内部に挿入する工程）。
【００５８】
（工程Ｆ）
続いて、ガラス管３００内の排気とガラス管３００内への封入ガスの充填を順次行う。具体的には、給排気装置（図示せず）のヘッドをガラス管３００の水銀放出体１００側端部に装着し、先ず、ガラス管３００内を排気して真空にすると共に、加熱装置（図示せず）によってガラス管３００全体を外周から加熱する。これによって、蛍光体膜３０５に潜入している不純ガスを含めガラス管３００内の不純ガスが排出される。加熱を止めた後、所定量の封入ガス（例えばアルゴン：５［％］、ネオン：９５［％］の分圧比の混合ガスのような混合希ガス等）が充填される。
【００５９】
（工程Ｇ）
封入ガスが充填されると、ガラス管３００の水銀放出体１００側端部をバーナー３１７で加熱して封止する。
【００６０】
（工程Ｈ）
続いて、図９に示す工程Ｈでは、水銀放出体１００をガラス管３００周囲に配された高周波発振コイル（図示せず）によって誘導加熱して水銀放出体１００から水銀を放出させる（水銀放出体１００を加熱する工程）。なお、水銀放出体１００の加熱方法は、例えば光加熱のような種々の公知の方法を用いることができる。その後、ガラス管３００を加熱炉３１８内で加熱して、放出させた水銀を電極ユニット３１４の電極３１１の方へ移動させる。
【００６１】
（工程Ｉ）
次に、ビードガラス３０７が位置するガラス管３００外周部分をバーナー３１９で加熱して、ガラス管３００を封着して気密封止する。この一端部の封止位置の設定値からの誤差は、他端部と同様に±０．５［ｍｍ］程度である。
【００６２】
（工程Ｊ）
続いて、ガラス管３００のうち、前記一端部の封止部分よりも水銀放出体１００側の端部部分を切り離す。これで放電ランプが完成する。
【００６３】
上記のとおり、本実施形態に係る放電ランプの製造方法の構成によれば、粒子３０によって水銀放出体１００の加熱特性を良好なものに決定することができるので、水銀の放出効率のよい水銀放出体１００を実現することができる。水銀の放出効率を向上させることができれば、例えば、水銀放出体１００に含浸させる水銀量を削減することができ、言い換えればランプに対する水銀の使用量を削減することができ、環境への負荷を低減することができる。
【００６４】
次に、本発明の実施形態に係る放電ランプ４００（以下、単に「ランプ４００」という）を説明する。ランプ４００の管軸を含む断面図を図１０（ａ）に、Ａ部の拡大断面図を図１０（ｂ）にそれぞれ示す。図１０（ａ）に示すように、ランプ４００は冷陰極蛍光ランプである。なお、上述の実施形態に係る放電ランプの製造方法によって製造されているものの、図９に示した工程Ｊにおける放電ランプとは異なり、ランプ４００内部に水銀放出体４０１が残っているものである。
【００６５】
ランプ４００は、ガラスバルブ４０２、電極４０３およびリード線４０４で構成されている。ガラスバルブ４０２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４０２は、例えば外径が３．０［ｍｍ］、内径が２．０［ｍｍ］、全長が７５０［ｍｍ］であって、その材料はホウ珪酸ガラスである。以下に示すランプ４００の寸法は、外径が３．０［ｍｍ］、内径が２．０［ｍｍ］のガラスバルブ４０２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］〜０．６［ｍｍ］の範囲であって、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。
【００６６】
ガラスバルブ４０２の内部には、水銀がガラスバルブ４０２の容積に対して所定の比率、例えば、０．６［ｍｇ／ｃｃ］で封入され、またアルゴンやネオン等の希ガスが所定の封入圧、例えば６０［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(Ａｒ＝５［％］、Ｎｅ＝９５［％］)の分圧比の混合ガスが用いられる。
【００６７】
また、ガラスバルブ４０２の内面には蛍光体層４０５が形成されている。蛍光体層４０５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。
【００６８】
また、ガラスバルブ４０２の内面と蛍光体層４０５との間には例えば酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）等の金属酸化物の保護膜（図示せず）を設けてもよい。
【００６９】
さらに、ガラスバルブ４０２の両端部からはリード線４０４が外部へ向けて導出されている。リード線４０４は、ビードガラス４０６を介してガラスバルブ４０２の両端部に封着されたものである。
【００７０】
このリード線４０４は、例えば、タングステンからなる内部リード線４０４ａと、ニッケルからなる外部リード線４０４ｂとからなる継線である。内部リード線４０４ａの線径は１［ｍｍ］、全長は３［ｍｍ］で、外部リード線４０４ｂの線径は０．８［ｍｍ］、全長は５［ｍｍ］である。
【００７１】
内部リード線４０４ａの先端部にはホロー型、例えば有底筒状の電極４０３が固着されている。この固着は、例えばレーザ溶接を利用して行う。
【００７２】
電極４０３の各部の寸法は、例えば電極長が５［ｍｍ］、外径が１．７０［ｍｍ］、内径が１．５０［ｍｍ］、肉厚が０．１０［ｍｍ］である。
【００７３】
図１０（ｂ）に示すように、少なくとも一方の内部リード線４０４ａの電極４０３とビードガラス４０６との間には、水銀放出体４０１が固定されている。水銀放出体４０１は、本実施形態に係る水銀放出体１００に内部リード線を通すための貫通孔４０１ａが形成されたものである。なお、水銀放出体４０１は、リード線４０４ではなく、電極４０３に固定されていてもよい。
【００７４】
本実施形態に係る放電ランプ４００の構成によれば、ガラスバルブ４０２内にゲッター効果を有する水銀放出体４０１が配置されているので、ランプの点灯中に蛍光体層から発生する不純ガスを吸着でき、光学特性の劣化を抑制できるという効果を得ることができる。
【００７５】
また、本実施形態の放電ランプ４００では、水銀の放出効率がよい水銀放出体４０１を用いているので、水銀放出体４０１に含浸させる水銀量を削減することができ、言い換えれば、ランプに対する水銀の使用量を削減することができ、環境への負荷を低減することができる。
【００７６】
次に、本発明の他の実施形態に係る放電ランプ５００（以下、単に「ランプ５００」という）を説明する。ランプ５００の管軸を含む断面図を図１１（ａ）に、Ｂ部の拡大断面図を図１１（ｂ）にそれぞれ示す。
【００７７】
図１１（ａ）に示すように、ランプ５００は、熱陰極蛍光ランプである。そして、ランプ５００内部には、水銀放出体４０１が残っている。
【００７８】
ランプ５００は、熱陰極蛍光ランプであり、ガラスバルブ５０１と電極マウント５０２とで構成されている。ガラスバルブ５０１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５０２が封着されている。
【００７９】
ガラスバルブ５０１の内面には、蛍光体層４０５が形成されおり、ガラスバルブ５０１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。
【００８０】
図１１（ａ）に示すように、電極マウント５０２は所謂ビーズガラスマウントであり、タングステン製のフィラメント電極５０３と、このフィラメント電極５０３を架持する一対のリード線５０４と、この一対のリード線５０４を固定支持するビードガラス５０５とからなる。
【００８１】
図１１（ｂ）に示すように、少なくとも一方の電極マウント５０２のリード線５０４には、水銀放出体４０１が固定されている。ただし、ここで用いる水銀放出体４０１の貫通孔４０１ａは、リード線５０４の線径に合わせたものである。
【００８２】
電極５０２のうちのガラスバルブ５０１の端部に封着されるのは、リード線５０４の一部分であり、具体的には、ビードガラス５０５からフィラメント電極５０３と反対側に延出している部分である。なお、電極マウント５０２のガラスバルブ５０１への封着は、例えばピンチシール法により行われている。
【００８３】
なお、ガラスバルブ５０１の少なくとも一方の端部には、排気管残部５０６が電極５０２と共に取着されている。この排気管残部５０６は、電極マウント５０２を封着した後に、ガラスバルブ５０１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、ガラスバルブ５０１の内部への封入ガス等の封入が完了すると、排気管残部５０６のうちガラスバルブ５０１の外部に位置する部分で、例えばチップオフ封止される。
【００８４】
本実施形態に係る放電ランプ５００の構成によれば、ガラスバルブ５０１内にゲッター効果を有する水銀放出体４０１が配置されているので、ランプの点灯中に蛍光体層から発生する不純ガスを吸着でき、光学特性の劣化を抑制できるという効果を得ることができる。
【００８５】
加えて、本実施形態の放電ランプ５００では、水銀の放出効率がよい水銀放出体４０１を用いているので、水銀放出体４０１に含浸させる水銀量を削減することができ、言い換えれば、ランプに対する水銀の使用量を削減することができ、環境への負荷を低減することができる。
【００８６】
次に、図１２を参照しながら、本実施形態に係る照明装置６００について説明する。図１２は、本実施形態の照明装置６００の分解斜視図である。
【００８７】
本実施形態の照明装置６００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６０１と、この筐体６０１の内部に収納された複数のランプ４００と、ランプ４００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６０２と、筐体６０１の開口部を覆う光学シート類６０３とを備えている。なお、ランプ４００は、本実施形態の製造方法を用いて製造されたものである。
【００８８】
次に、本実施形態の放電ランプ４００（以下、単に「ランプ４００」という）について簡単に説明する。ランプ４００は、冷陰極蛍光ランプである。この例では、ランプ４００内部に水銀放出体１００は存在しておらず、すでに除去されている。ただし、ランプ４００の内部に水銀放出体１００を設けておくことも可能である。
【００８９】
本実施形態のランプ４００は、ガラスバルブ、ガラスバルブ内に配置された電極、および、電極から延びたリード線４０４とから構成されている。ガラスバルブは、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。このガラスバルブは、例えば、外径が３．０［ｍｍ］、内径が２．０［ｍｍ］、全長が７５０［ｍｍ］であって、その材料はホウ珪酸ガラスである。
【００９０】
本実施形態のランプ４００の寸法は、外径が３．０［ｍｍ］、内径が２．０［ｍｍ］のガラスバルブ４０２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］〜０．６［ｍｍ］の範囲であって、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。
【００９１】
ガラスバルブの内部には、水銀がガラスバルブの容積に対して所定の比率、例えば、０．６［ｍｇ／ｃｃ］で封入され、またアルゴンやネオン等の希ガスが所定の封入圧、例えば６０［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(Ａｒ：５［％］、Ｎｅ：９５［％］)の分圧比の混合ガスが用いられる。
【００９２】
また、ガラスバルブの内面には蛍光体層が形成されている。蛍光体層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。なお、ガラスバルブの内面と蛍光体層との間には例えば酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）等の金属酸化物の保護膜（図示せず）を設けてもよい。
【００９３】
さらに、ガラスバルブの両端部からはリード線４０４ｂが外部へ向けて導出されている。リード線４０４ｂは、ビードガラスを介してガラスバルブの両端部に封着されたものである。このリード線４０４ｂは、例えば、タングステンからなる内部リード線（図示せず）と、ニッケルからなる外部リード線（図１２中の４０４ｂ）とからなる継線である。内部リード線の線径は１［ｍｍ］、全長は３［ｍｍ］で、外部リード線の線径は０．８［ｍｍ］、全長は５［ｍｍ］である。また、内部リード線の先端部にはホロー型、例えば有底筒状の電極が固着されている。この固着は、例えばレーザ溶接を利用して行う。
【００９４】
次に、筐体６０１などの周囲部材について説明する。筐体６０１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６０４が形成されている。なお、筐体６０１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６０４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６０１に貼付したものを用いてもよい。
【００９５】
筐体６０１の内部には、ソケット６０２、絶縁体６０５およびカバー６０６が配置されている。具体的に、ソケット６０２は、ランプ４００の配置に対応して筐体６０１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６０２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４０４ｂが嵌め込まれる嵌込部６０２ａを有している。そして、外部リード線４０４ｂを嵌込部６０２ａ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６０２ａに嵌め込まれた外部リード線４０４ｂは、嵌込部６０２ａの復元力によって押圧され、外れにくくなる。これにより、外部リード線４０４ｂを嵌込部６０２ａ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。
【００９６】
ソケット６０２は、互いに隣り合うソケット６０２同士で短絡しないように絶縁体６０５で覆われている。絶縁体６０５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６０５は、上記の構成に限定されない。ソケット６０２はランプ４００の動作中に比較的高温となる内部電極４０３の近傍にあることから絶縁体６０５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６０５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。
【００９７】
筐体６０１の内部には、必要に応じた場所にランプホルダ６０７を設けてもよい。筐体６０１内側でのランプ４００の位置を固定するランプホルダ６０７は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂であり、ランプ４００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４００の長手方向の中央部付近のように、ランプ４００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４００のたわみを解消するために必要な場所である。
【００９８】
カバー６０６は、ソケット６０２と筐体６０１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６０２の周辺を保温するとともに、少なくとも筐体６０１側の表面を高反射性とすることにより、ランプ４００の端部の輝度低下を軽減することができる。
【００９９】
筐体６０１の開口部は、透光性の光学シート類６０３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６０３は、拡散板６０８、拡散シート６０９およびレンズシート６１０を積層してなる。
【０１００】
拡散板６０８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６０１の開口部を塞ぐように配置されている。拡散シート６０９は、例えばポリエステル樹脂製である。レンズシート６１０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６０３は、それぞれ拡散板６０８に順次重ね合わせるようにして配置されている。
【０１０１】
なお、本実施形態のバックライトユニットは、直下方式に限らず、図１３に示すようにエッジライト方式であってもよい。図１３に示したバックライトユニットは、反射板７０１、ランプ４００、ソケット（図示せず）、導光板７０２、拡散シート７０３およびプリズムシート７０４から構成されている。
【０１０２】
反射板７０１は、液晶パネル側（矢印Ｑ）を除く導光板７０２の周囲を囲むように配置されており、底面を覆う底面部７０１ｂと、ランプ４００の配置されている側を除く側面を覆う側面部７０１ａと、ランプ４００の周囲を覆う曲面状のランプ側面部７０１ｃとで構成されており、ランプから照射される光を導光板７０２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７０１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。
【０１０３】
ソケットは、本発明の実施形態に係るバックライトユニット６００に用いられるソケット６０２と実質的に同じ構成を有している。なお、図１２において、図示の便宜上により、ランプ４００の端部については省略している。
【０１０４】
導光板７０２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、バックライトユニット７００の底面に設けられた反射板７０１ａの上に積重されている。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。
【０１０５】
拡散シート７０３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７０２の上に積重されている。
【０１０６】
プリズムシート７０４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７０３の上に積層されている。なお、プリズムシート７０４の上にさらに拡散板が積層されていてもよい。
【０１０７】
なお、本実施形態の場合には、ランプ４００の周方向における一部分（バックライトユニット７００に挿入した場合における導光板７０２側）を除き、ガラスバルブ４０２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。
【０１０８】
さらに、本実施形態のバックライトユニットは、液晶表示装置８００に組み込まれて用いられる。図１４は、本実施形態に係る液晶表示装置の概要を示している。
【０１０９】
図１４に示すように液晶表示装置８００は、例えば３２［ｉｎｃｈ］又はそれ以上のテレビであり、液晶パネル等を含む液晶画面ユニット８０１と、本実施形態のバックライトユニット６００と点灯回路８０２とを備える。
【０１１０】
液晶画面ユニット８０１は、典型的なものであり、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。
【０１１１】
点灯回路８０２は、バックライトユニット６００内部のランプ４００を点灯させる。そして、ランプ４００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。
【０１１２】
なお、図１４では、液晶表示装置８００の光源装置として直下方式のバックライトユニット６００に本実施形態のランプ４００を挿入した場合について説明したが、これに限らない。
【０１１３】
以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。
【０１１４】
例えば、図１５に示すように、円筒状の被覆層（包摂部）２０の端部に、テーパー状の部位２２を設けるようにしてもよい。水銀放出体１００の端部にテーパー状の部位２２を設けることにより、移送する際、他の水銀放出体と衝突して毀損するのを防止することができる。また、水銀放出体１００の端部がテーパー形状となっていることで、細管の放電ランプを作製する際、ガラス管への水銀放出体１００の投入を容易に行うことができる。なお、水銀放出体１００の一端部のみがテーパー形状となっていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
本発明によれば、流動性を良好にして、より製造しやすい水銀放出体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】従来の水銀放出体１０００の斜視図
【図２】従来の水銀放出体２０００の斜視図
【図３】本発明の実施形態に係る水銀放出体１００の構成を示す斜視図
【図４】本発明の実施形態に係る水銀放出体１００の構成を示す断面図
【図５】無機物粒子３２に金属メッキ３４が施された粒子３０を示す断面図
【図６】水銀放出体１００の製造方法を説明するための図
【図７】（ａ）から（ｄ）は、水銀放出体１００の使用方法を説明するための工程断面
【図８】本発明の実施形態に係る放電ランプの製造方法の工程Ａ〜Ｇの概念図
【図９】本発明の実施形態に係る放電ランプの製造方法の工程Ｈ〜Ｊの概念図
【図１０】（ａ）放電ランプ４００の管軸を含む断面図、（ｂ）Ａ部の拡大断面図
【図１１】（ａ）放電ランプ５００の管軸を含む断面図、（ｂ）Ｂ部の拡大断面図
【図１２】バックライト６００の構成を模式的に示す分解斜視図
【図１３】バックライト７００の構成を模式的に示す斜視図
【図１４】液晶表示装置８００の斜視図
【図１５】水銀放出体１００の改変例を示す斜視図
【符号の説明】
【０１１７】
１０ 水銀放出部
２０ 被覆層
２２ テーパー部位
３０ 粒子
３２ 無機物粒子
３４ 金属メッキ
１００ 水銀放出体
１０００ 水銀放出体
２０００ 水銀放出体
２１０ ガラス管
２１０ クリアバルブ
２２０ 封入ガス成分
２４０ 水銀
２５０ 高周波加熱器
２６０ 電気炉
３００ ガラス管
４００ 放電ランプ
５００ 放電ランプ
６００ バックライトユニット
７００ バックライトユニット
８００ 液晶表示装置
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１】
2008288199.tif 000016
【図２】
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