(57)【要約】【課題】石英ガラスからなる発光管と、該発光管の内面上に塗布された紫外光を放射する蛍光体層とを備えた蛍光ランプにおいて、波長３２０〜３５０ｎｍの領域の光を高い効率で放射できるとともに、波長３２０ｎｍ以下の領域の発光を抑えて、従来技術よりさらに液晶が受けるダメージを減らすことができる構造を提供することにある。【解決手段】前記蛍光体層は、一般式が、（Ｙ１−ｘ，Ｃｅｘ）Ａｌ３Ｂ４Ｏ１２で表されるセリウム賦活イットリウム・アルミニウム・ホウ酸塩蛍光体を含み、該一般式において、ｘが０．０３〜０．１２の範囲であることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光管内面に蛍光体層が形成され、該発光管内に放電媒体が封入された蛍光ランプにおいて、
前記蛍光体層が、一般式が（Ｙ１−ｘ，Ｃｅｘ）Ａｌ３Ｂ４Ｏ１２で表されるセリウム賦活イットリウム・アルミニウム・ホウ酸塩蛍光体を含み、
該蛍光体の一般式において、ｘが０．０３〜０．１２の範囲である
ことを特徴とする蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、紫外領域の光を放射する蛍光ランプに関するものであり、特に、波長３１０ｎｍ以下の紫外線の放射を抑え、波長３２０〜３５０ｎｍの範囲の発光を得る蛍光ランプに係わるものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルの製造工程において、液晶内にモノマーを封入して、電圧を印加しながら光を照射し、モノマーを重合させて液晶分子にプレチルト角を付与する技術が特許文献１（特開２００８−１３４６６８号公報）等に開示されている。
この技術によると、製造工程を簡略化できてコストを削減できるともに、得られる最終製品においては開口率が大きくなるため、バックライトの電力を下げることができるので、消費電力の小さい液晶ディスプレイを提供できる。
このような、液晶中にモノマーを封入した製造工程では、液晶にダメージを与えることなく、モノマーの重合に必要な特定の波長領域の光（紫外線）を照射する必要があり、光源の選定が非常にデリケートである。
【０００３】
具体的に言うと、モノマーの重合に必要とされる光は、波長領域が約３００〜３５０ｎｍの紫外線であり、液晶がダメージを受ける波長領域は３２０ｎｍ以下の紫外線である。つまり、上述した技術分野においては、波長３２０〜３５０ｎｍという極めて限定的な波長領域の光が必要である。このための光源として、本出願人は先に特許文献２に開示される蛍光ランプを提案している。
該特許文献２の記載の技術は、紫外線を放射する既存の蛍光体に賦活材料としてセリウムを使用することにより、最も効率よく放射される範囲を見いだして蛍光体としたものである。
【０００４】
この特許文献２に開示される蛍光体では、波長３１０ｎｍ以下の領域の発光を抑えつつ、蛍光のピークの波長を３４０ｎｍ以下とすることで、高効率化を図ろうとするものである。
しかしながら、この蛍光体では、３１０〜３２０ｎｍ以上の波長領域の光がわずかではあるが放射されており、この僅少の紫外線により液晶がダメージを受ける可能性があるというデリケートな問題を抱えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１３４６６８号公報
【特許文献２】特開２０１１−１４６３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は、上記のような事情に鑑みて、波長３２０〜３５０ｎｍの領域の光を高い効率で放射できるとともに、波長３２０ｎｍ以下の領域の発光を抑えて、従来技術よりさらに液晶が受けるダメージを減らすことができる蛍光ランプを提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、この発明に係る蛍光ランプは、
発光管内面に形成した蛍光体層が、一般式が（Ｙ１−ｘ，Ｃｅｘ）Ａｌ３Ｂ４Ｏ１２で表されるセリウム賦活イットリウム・アルミニウム・ホウ酸塩蛍光体を含み、該蛍光体の一般式において、ｘが０．０３〜０．１２の範囲であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る蛍光ランプによれば、波長３２０〜３５０ｎｍの範囲の光を効率よく放射できるとともに、波長３２０ｎｍ以下の紫外線の放射が少なく抑えられて、液晶中にモノマーを備えた液晶パネルの製造工程で使用される光源として、高効率で、液晶の受けるダメージを減らした蛍光ランプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る蛍光ランプの斜視図。
【図２】図１の断面図。
【図３】本発明の蛍光ランプの発光スペクトルグラフ。
【図４】セリウム濃度による波長３００〜３２０ｎｍと波長３２０〜                ３５０ｎｍ域の発光強度比を示す図。
【図５】蛍光体組成による波長体ごとの強度相対値比較の表。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、本発明に係る蛍光ランプの斜視図であり、図２はその断面図であって、（Ａ）は軸方向断面図、（Ｂ）は径方向（Ａ−Ａ）断面図である。
図１に示すように、蛍光ランプ１において、石英ガラスからなる発光管２の外周面上には、一対の外部電極３、４が対向配置されており、該外部電極３、４は管軸方向に伸びる概略帯状の形状をなし、例えば、銀（Ａｇ）とフリットガラスを混合した銀ペーストや、金（Ａｕ）とフリットガラスを混合した金ペーストなどの導電膜より形成されている。
前記外部電極３、４にはそれぞれリード線Ｗ１、Ｗ２が接続されており、これらが高周波電圧を発生する電源６に接続されている。
【００１１】
発光管２は、波長３００ｎｍ以上の紫外線に対して透過性の高いガラス、具体的には、石英ガラスからなる。
そして、発光管２内には放電ガスとして希ガスが、例えば１０〜３０ｋＰａ封入されるが、希ガスとしては、キセノンのみ、或いは、キセノンと他の希ガスの混合ガスのいずれであってもよい。
【００１２】
図２に詳細が示されるように、前記発光管２の内面には蛍光体層５が形成されている。
ここでは詳細に図示しないが、蛍光体層５の内側、即ち発光管２の内面に、軟化点が蛍光体よりも低いガラス層を形成して、蛍光体層５と発光管（石英ガラス管）２との密着性を確保するようにしてもよい。
上記構成において、発光管２を構成するガラスを介在させて両外部電極３、４間に高周波高電圧が印加されると、発光管２の管壁を介在させたバリア放電が開始され、発光管２内に封入したキセノンガスの発光によって波長１７２ｎｍの真空紫外光が生起される。この放電は一対の外部電極３、４間に発光管２の軸方向にそって形成される。
【００１３】
本発明において蛍光体層５に用いられる蛍光体は、発光ガスの発光で得られた紫外線を吸収して、それより長波長の紫外線に変換する蛍光体であって、下記一般式で示されるセリウム賦活イットリウム・アルミニウム・ホウ酸塩蛍光体である。
式：（Ｙ１−ｘ，Ｃｅｘ）Ａｌ３Ｂ４Ｏ１２
ここで、該一般式において賦活金属元素であるＣｅは理想的には３価のカチオンとして存在する。
そして、上記蛍光体の一般式において、ｘの好ましい範囲は０．０３〜０．１２である。
なお、この実施態様における蛍光体を励起する紫外線は、上述した波長１７２ｎｍの真空紫外光として説明したが、これに限定されるものではない。
【００１４】
＜実施形態＞
以下、本実施形態を更に詳細に説明する。
下記の仕様に基づいて図１、図２で示した構造の蛍光ランプを作製した。
発光管の材質：ソーダ系ガラス
（日本電気硝子社製、型式ＰＳ−９４）、
発光管の寸法：外径  ９．８ｍｍ、肉厚  ０．５ｍｍ
全長  ３８０ｍｍ、発光部全長  ３５０ｍｍ
電極幅      ：３ｍｍ
発光ガス    ：キセノンガス１３．３ＫＰａ（１００Ｔｏｒｒ）
【００１５】
上記構造の蛍光ランプ１の発光管２内面に塗布する蛍光体として、上記式で示したセリウム賦活イットリウム・アルミニウム・ホウ酸塩蛍光体において、ｘの値を、０．０１〜０．１２の範囲で値を変更して計５種類の蛍光ランプ（ランプ１〜５）を作製した。
ここで、ランプ１〜５におけるｘの値は次の通り。
ランプ１：ｘ＝０．０１
ランプ２：ｘ＝０．０３
ランプ３：ｘ＝０．０５
ランプ４：ｘ＝０．０８
ランプ５：ｘ＝０．１２
【００１６】
これらランプ１〜５を点灯して発光スペクトルを測定した。発光スペクトルは、スペクトロラディオメーター（ウシオ電機社製、ＵＳＲ−４０Ｄ／Ｖ）を用いて測定し、蛍光ランプから放射される光のスペクトルを、波長３００〜３２０ｎｍ，３２０〜３５０ｎｍの各波長帯で測定した。その結果を図３に示す。
これらによれば、Ｃｅ濃度を増加していくと、液晶製造工程上で有害となる波長３２０ｎｍ以下（３００〜３２０ｎｍ）の光が相対的に減少していくことが分かる。
【００１７】
次いで、先に本出願人が提案した特許文献２において、従来技術として挙げた（Ｌａ，Ｃｅ）ＰＯ４の例を比較例として、波長３００〜３５０ｎｍの光を図４の場合よりも更に細かく観察して、波長３００〜３１０ｎｍ，３１０〜３２０ｎｍ，３２０〜３５０ｎｍの各波長帯での強度の比較実験を行った。
この実験では、比較例における、波長３００〜３１０ｎｍ，３１０〜３２０ｎｍ，３２０〜３５０ｎｍの各波長帯での強度をそれぞれ１００として、上記ランプ１〜５のそれぞれの波長帯での出力強度を相対比較した。
その結果が図５の表に示されている。
【００１８】
なお、この比較に当たっては、本出願人が先に特許文献２で提案した例を参照例１〜４として比較した。
また、良否判断については、液晶製造において有害となる３２０ｎｍ以下の光の出力強度の大小を主眼として判断している。つまり、３２０ｎｍ以上の光出力が低下していたとしても、有害となる３２０ｎｍ以下の光出力が大きく減少していることが、液晶製造上より良好である、との判断基準にたっている。
また、ランプ１〜５の良否は最終的には参照例１〜４との対比において判断している。
【００１９】
その結果、ランプ１〜５は、いずれも、液晶製造で有害となる波長３００〜３１０ｎｍと３１０〜３２０ｎｍの波長域の光強度は、比較例に比べて大きく減少していて、その意味では参照例１〜４と同様に、比較例より優れて良好である。
しかしながら、参照例１〜４と対比してみると、ランプ１における波長３００〜３１０の光強度が、参照例２の強度よりも大きくなっており、本発明の範囲としては好ましいものとはいえない。
そして、ランプ２〜５においては、いずれも、波長３００〜３１０ｎｍ，３１０〜３２０ｎｍの強度が参照例１〜４の値を下回っており、良好な結果である。
これらのことから、一般式が（Ｙ１−ｘ，Ｃｅｘ）Ａｌ３Ｂ４Ｏ１２で表されるセリウム賦活イットリウム・アルミニウム・ホウ酸塩蛍光体において、ｘが０．０３〜０．１２の範囲（ランプ２〜５）が良好な結果をもたらすことが分かった。
【００２０】
以上のように、本発明の蛍光ランプでは、石英ガラスからなる発光管の内表面に、一般式が（Ｙ１−ｘ，Ｃｅｘ）Ａｌ３Ｂ４Ｏ１２で表されるセリウム賦活イットリウム・アルミニウム・ホウ酸塩蛍光体を備えるものであり、特に、該一般式におけるｘ＝０．０３〜０．１２の範囲とすることにより、液晶製造過程において有害となる波長３２０ｎｍ以下の光の出力を極めて少ない状態に抑えることができて、液晶の受けるダメージを極めて減少させることができ歩留まりの向上をもたらすという効果を奏するものである。
【符号の説明】
【００２１】
１        蛍光ランプ
２        発光管（石英ガラス）
３、４    外部電極
５        蛍光体層
【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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