(57)【要約】【課題】蛍光ランプから発光した光を、透光性封止管の外部に効率的に放出させ、所定の消費電力にて輝度を向上することが可能な低反射膜形成用塗料およびそれを用いた低反射膜、この低反射膜を備えた蛍光ランプ、この蛍光ランプを用いた液晶用バックライトユニットを提供する。【解決手段】本発明の低反射膜形成用塗料は、シリカ微粒子および／または多孔質シリカ微粒子からなる金属酸化物と、樹脂とを含有してなり、前記シリカ微粒子は空気層を有し、該空気層の容積が前記シリカ微粒子の体積の３０％以上かつ８０％以下であり、前記多孔質シリカ微粒子は細孔を有し、該細孔の空隙率が３０％以上かつ８０％以下であることを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリカ微粒子および／または多孔質シリカ微粒子からなる金属酸化物と、樹脂とを含有してなり、前記シリカ微粒子は空気層を有し、該空気層の容積が前記シリカ微粒子の体積の３０％以上かつ８０％以下であり、前記多孔質シリカ微粒子は細孔を有し、該細孔の空隙率が３０％以上かつ８０％以下であることを特徴とする低反射膜形成用塗料。
【請求項２】
前記金属酸化物の平均粒子径は、１ｎｍ以上かつ１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の低反射膜形成用塗料。
【請求項３】
シリカ微粒子および／または多孔質シリカ微粒子からなる金属酸化物と、樹脂とを含有してなり、前記シリカ微粒子は空気層を有し、該空気層の容積が前記シリカ微粒子の体積の３０％以上かつ８０％以下であり、前記多孔質シリカ微粒子は細孔を有し、該細孔の空隙率が３０％以上かつ８０％以下である低反射膜形成用塗料を用いて形成してなることを特徴とする低反射膜。
【請求項４】
シリカ微粒子および／または多孔質シリカ微粒子からなる金属酸化物と、樹脂とを含有してなり、前記シリカ微粒子は空気層を有し、該空気層の容積が前記シリカ微粒子の体積の３０％以上かつ８０％以下であり、前記多孔質シリカ微粒子は細孔を有し、該細孔の空隙率が３０％以上かつ８０％以下である低反射膜形成用塗料を用いて形成してなる低反射膜が、透光性封止管の内壁および／または外面に設けられ、さらに透光性封止管内の低反射膜上または透光性封止管の内壁に蛍光体膜が設けられてなることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項５】
シリカ微粒子および／または多孔質シリカ微粒子からなる金属酸化物と、樹脂とを含有してなり、前記シリカ微粒子は空気層を有し、該空気層の容積が前記シリカ微粒子の体積の３０％以上かつ８０％以下であり、前記多孔質シリカ微粒子は細孔を有し、該細孔の空隙率が３０％以上かつ８０％以下である低反射膜形成用塗料を用いて形成してなる低反射膜が、透光性封止管の内壁および／または外面に設けられ、さらに透光性封止管内の低反射膜上または透光性封止管の内壁に蛍光体膜が設けられてなる蛍光ランプを用いたことを特徴とする液晶用バックライトユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低反射膜形成用塗料およびそれを用いた低反射膜、蛍光ランプ、液晶用バックライトユニットに関し、さらに詳しくは、一般蛍光灯、液晶用バックライトユニットに用いられる蛍光ランプの輝度を向上することが可能な低反射膜形成用塗料およびそれを用いた低反射膜、この低反射膜を備えた蛍光ランプ、この蛍光ランプを用いた液晶用バックライトユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、液晶表示装置のバックライトユニットに用いられる蛍光ランプとしては、細管形状の冷陰極蛍光ランプが用いられている。
蛍光ランプを光源として用いる方式としては、蛍光ランプを導光板の端縁部に設け、その導光板により多重反射させることにより得られた光を特定方向に出射させる方式と、複数の蛍光ランプを同一面上に並べ、下部に反射板を上部に拡散板を配置することにより光を特定方向に出射させる方式が挙げられる。
この蛍光ランプとしては、ガラス管の両端が封止された透光性封止管の内壁に、蛍光体からなる発光層を設け、透光性封止管内の両端部側に電極を設け、この透光性封止管内に水銀以外に、ネオン、アルゴン、キセノン、クリプトンなどのガスを封入してなるものが知られている。
【０００３】
近年、液晶表示装置は、一方においては液晶モニタや液晶テレビなどの分野で大型化が進み、他方においてはノート型ＰＣ、携帯電話機、携帯情報端末などの可搬型情報機器の分野で小型軽量化が進んでいる。
そして、これらの何れの分野においても、より省電力であることが強く求められている。電力消費に着目すると、液晶表示装置において消費電力の大きい割合を占めるのはバックライトである。このため、バックライトの光源として用いられる蛍光ランプとしては、同一消費電力ならば少しでも高輝度のもの、また、同一高輝度ならば少しでも省電力のものが求められている。しかし、所定の消費電力で蛍光ランプの輝度を向上させることは困難であった（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−７１２７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これまでに、様々な手法を用いて蛍光ランプの輝度を向上させることを試みているものの、蛍光ランプから発光した光を、透光性封止管の外部に効率良く取り出せていなかった。なぜならば、蛍光ランプから発光した光は、透光性封止管の内壁にて反射を繰り返し、減衰して、発光効率が低下するからである。例えば、厚みが１ｍｍ程度のホウ珪酸ガラス板の全光線透過率（濁度計（曇り度計）、ＮＤＨ２０００、日本電色工業社製を使用して測定）は、約９１．５％であるから、このようなホウ珪酸ガラスからなる透光性封止管を用いた蛍光ランプでは、蛍光ランプから発光した全光線のうち約８．５％の光が、反射および吸収により透光性封止管の外部に放出されていなかった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、蛍光ランプから発光した光を、透光性封止管の外部に効率的に放出させ、所定の消費電力にて輝度を向上することが可能な低反射膜形成用塗料およびそれを用いた低反射膜、この低反射膜を備えた蛍光ランプ、この蛍光ランプを用いた液晶用バックライトユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、空気層を有するシリカ微粒子や、細孔を有する多孔質シリカ微粒子を用いて低反射膜を形成することにより、この低反射膜は光透過性に優れ、蛍光ランプに適用した場合に輝度の向上が期待できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
本発明の低反射膜形成用塗料は、シリカ微粒子および／または多孔質シリカ微粒子からなる金属酸化物と、樹脂とを含有してなり、前記シリカ微粒子は空気層を有し、該空気層の容積が前記シリカ微粒子の体積の３０％以上かつ８０％以下であり、前記多孔質シリカ微粒子は細孔を有し、該細孔の空隙率が３０％以上かつ８０％以下であることを特徴とする。
【０００８】
前記金属酸化物の平均粒子径は、１ｎｍ以上かつ１００ｎｍ以下であることが好ましい。
【０００９】
本発明の低反射膜は、シリカ微粒子および／または多孔質シリカ微粒子からなる金属酸化物と、樹脂とを含有してなり、前記シリカ微粒子は空気層を有し、該空気層の容積が前記シリカ微粒子の体積の３０％以上かつ８０％以下であり、前記多孔質シリカ微粒子は細孔を有し、該細孔の空隙率が３０％以上かつ８０％以下である低反射膜形成用塗料を用いて形成してなることを特徴とする。
【００１０】
本発明の蛍光ランプは、シリカ微粒子および／または多孔質シリカ微粒子からなる金属酸化物と、樹脂とを含有してなり、前記シリカ微粒子は空気層を有し、該空気層の容積が前記シリカ微粒子の体積の３０％以上かつ８０％以下であり、前記多孔質シリカ微粒子は細孔を有し、該細孔の空隙率が３０％以上かつ８０％以下である低反射膜形成用塗料を用いて形成してなる低反射膜が、透光性封止管の内壁および／または外面に設けられ、さらに透光性封止管内の低反射膜上または透光性封止管の内壁に蛍光体膜が設けられてなることを特徴とする。
【００１１】
本発明の液晶用バックライトユニットは、シリカ微粒子および／または多孔質シリカ微粒子からなる金属酸化物と、樹脂とを含有してなり、前記シリカ微粒子は空気層を有し、該空気層の容積が前記シリカ微粒子の体積の３０％以上かつ８０％以下であり、前記多孔質シリカ微粒子は細孔を有し、該細孔の空隙率が３０％以上かつ８０％以下である低反射膜形成用塗料を用いて形成してなる低反射膜が、透光性封止管の内壁および／または外面に設けられ、さらに透光性封止管内の低反射膜上または透光性封止管の内壁に蛍光体膜が設けられてなる蛍光ランプを用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の低反射膜形成用塗料によれば、シリカ微粒子および／または多孔質シリカ微粒子からなる金属酸化物と、樹脂とを含有してなり、前記シリカ微粒子は空気層を有し、該空気層の容積が前記シリカ微粒子の体積の３０％以上かつ８０％以下であり、前記多孔質シリカ微粒子は細孔を有し、該細孔の空隙率が３０％以上かつ８０％以下であるので、この低反射膜形成用塗料を用いて形成した低反射膜は、屈折率の低い塗膜となり、十分な反射防止効果が得られるとともに、透明性の高い塗膜となる。
【００１３】
本発明の低反射膜によれば、シリカ微粒子および／または多孔質シリカ微粒子からなる金属酸化物と、樹脂とを含有してなり、前記シリカ微粒子は空気層を有し、該空気層の容積が前記シリカ微粒子の体積の３０％以上かつ８０％以下であり、前記多孔質シリカ微粒子は細孔を有し、該細孔の空隙率が３０％以上かつ８０％以下である低反射膜形成用塗料を用いて形成してなるので、屈折率が低く、十分な反射防止効果が得られるとともに、透明性が高くなる。したがって、この低反射膜を用いた蛍光ランプは、従来の構成を大幅に変更することなく輝度を向上することができる。
【００１４】
本発明の蛍光ランプによれば、シリカ微粒子および／または多孔質シリカ微粒子からなる金属酸化物と、樹脂とを含有してなり、前記シリカ微粒子は空気層を有し、該空気層の容積が前記シリカ微粒子の体積の３０％以上かつ８０％以下であり、前記多孔質シリカ微粒子は細孔を有し、該細孔の空隙率が３０％以上かつ８０％以下である低反射膜形成用塗料を用いて形成してなる低反射膜が、透光性封止管の内壁および／または外面に設けられ、さらに透光性封止管内の低反射膜上または透光性封止管の内壁に蛍光体膜が設けられてなるので、従来の構成を大幅に変更することなく、所定の消費電力にて輝度を向上することができる。
【００１５】
本発明の液晶用バックライトユニットによれば、シリカ微粒子および／または多孔質シリカ微粒子からなる金属酸化物と、樹脂とを含有してなり、前記シリカ微粒子は空気層を有し、該空気層の容積が前記シリカ微粒子の体積の３０％以上かつ８０％以下であり、前記多孔質シリカ微粒子は細孔を有し、該細孔の空隙率が３０％以上かつ８０％以下である低反射膜形成用塗料を用いて形成してなる低反射膜が、透光性封止管の内壁および／または外面に設けられ、さらに透光性封止管内の低反射膜上または透光性封止管の内壁に蛍光体膜が設けられてなる蛍光ランプを用いたので、発光効率に優れているとともに、長期間の使用が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の低反射膜形成用塗料およびそれを用いた低反射膜、蛍光ランプ、液晶用バックライトユニットの最良の形態について説明する。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００１７】
「低反射膜形成用塗料」
本発明の低反射膜形成用塗料は、シリカ微粒子および／または多孔質シリカ微粒子からなる金属酸化物と、樹脂とを含有してなり、前記シリカ微粒子は空気層を有し、該空気層の容積が前記シリカ微粒子の体積の３０％以上かつ８０％以下であり、前記多孔質シリカ微粒子は細孔を有し、該細孔の空隙率が３０％以上かつ８０％以下の塗料である。
【００１８】
シリカ微粒子は空気層を有し、この空気層の容積がそのシリカ微粒子の体積の３０％以上かつ８０％以下であり、好ましくは４０％以上かつ６０％以下である。
シリカ微粒子の空気層の容積が、そのシリカ微粒子の体積の３０％以上かつ８０％以下の範囲であれば、本発明の低反射膜形成用塗料を用いて形成した低反射膜は、屈折率の低い塗膜となり、十分な反射防止効果が得られるとともに、透明性の高い塗膜となる。また、シリカ微粒子の空気層の容積が、そのシリカ微粒子の体積の３０％未満では、空気層の効果が低いため十分に屈折率を小さくすることができず、この空気層の容積が小さいシリカ微粒子を用いて塗膜を形成しても、屈折率の低い塗膜が得られず、したがって、この塗膜を用いて低反射膜を構成しても十分な反射防止効果が得られない。一方、シリカ微粒子の空気層の容積が、そのシリカ微粒子の体積の８０％を超えると、塗膜の強度や対象面である透光性封止管の内壁に対する密着性が低下するだけでなく、シリカ微粒子自体の合成が困難である。
【００１９】
多孔質シリカ微粒子は細孔を有し、この細孔の空隙率が３０％以上かつ８０％以下であり、好ましくは４０％以上かつ６０％以下である。
多孔質シリカ微粒子の細孔の空隙率が、３０％以上かつ８０％以下の範囲であれば、本発明の低反射膜形成用塗料を用いて形成した低反射膜は、屈折率の低い塗膜となり、十分な反射防止効果が得られるとともに、透明性の高い塗膜となる。また、多孔質シリカ微粒子の細孔の空隙率が３０％未満では、空隙の効果が低いため十分に屈折率を小さくすることができず、この空隙率が低いシリカ微粒子を用いて塗膜を形成しても、屈折率の低い塗膜が得られず、したがって、この塗膜を用いて低反射膜を構成しても十分な反射防止効果が得られない。一方、多孔質シリカ微粒子の細孔の空隙率が８０％を超えると、塗膜の強度や透光性封止管の内壁に対する密着性が低下するだけでなく、多孔質シリカ微粒子自体の合成が困難である。
【００２０】
シリカ微粒子および／または多孔質シリカ微粒子からなる金属酸化物の平均粒子径は、１ｎｍ以上かつ１００ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１０ｎｍ以上かつ６０ｎｍ以下である。
金属酸化物の平均粒子径が、１ｎｍ以上かつ１００ｎｍ以下の範囲であれば、本発明の低反射膜形成用塗料を用いて形成した塗膜（低反射膜）は凹凸がなく、均一かつ緻密な膜となるとともに、塗膜の乾燥時に金属酸化物微粒子の凝集が起こり難く、クラックなどが発生し難くなる。また、金属酸化物の平均粒子径が１ｎｍ未満では、塗膜は緻密な膜を形成するものの、塗膜の乾燥時に金属酸化物微粒子の凝集が起こり易く、クラックなどが発生し易くなる。一方、金属酸化物の平均粒子径が１００ｎｍを超えると、塗膜に凹凸が生じ、均一かつ緻密な膜でなくなる。
【００２１】
本発明の低反射膜形成用塗料において、例えば、溶媒として２−プロパノールを用いて、フローコート法により塗膜化する場合、金属酸化物の含有量は、０．３重量％以上かつ１．５重量％以下であることが好ましく、より好ましくは０．５重量％以上かつ１．０重量％である。
金属酸化物の含有率が０．３重量％未満では、塗膜が膜厚が薄くなり反射防止効果が不足する。一方、金属酸化物の含有率が１．５重量％を超えると、塗膜の膜厚が厚くなり過ぎて、反射防止効果が不足するばかりでなく、金属酸化物の含有量が多くなる程、塗料のポットライフに影響を及ぼすおそれがある。
【００２２】
樹脂としては、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フッ素樹脂、ブチラール樹脂、フェノール樹脂、ニトロセルロースなどのセルロース樹脂、塩化ビニル樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、水溶性樹脂、親水性樹脂、光硬化型樹脂、これらの樹脂の変性体あるいは共重合体、さらにはこれらの樹脂の混合物、あるいは一般式Ｓｉ（ＯＲ）４（但し、Ｒ：アルキル基）で表されるアルコキシシランの加水分解物などを用いることができる。特に、アルコシキシシランの加水分解物が好ましい。
【００２３】
また、本発明の低反射膜形成用塗料において、樹脂の含有量は種類によって異なるが、例えば、アルコキシシラン化合物の場合、金属酸化物の総重量に対して、０．０１倍量以上かつ１．５倍量以下であることが好ましく、より好ましくは０．１倍量以上かつ０．８倍量以下である。
アルコキシシラン化合物の含有量が、金属酸化物の総重量に対して、０．０１倍量未満では、塗膜に十分な密着強度が得られない。一方、アルコキシシラン化合物の含有量が、金属酸化物の総重量に対して、１．５倍量を超えると、塗膜の反射防止効果が不足するばかりでなく、塗料のポットライフに影響を及ぼすおそれがある。
【００２４】
本発明の低反射膜形成用塗料に用いられる溶媒としては、水または有機溶媒が挙げられる。
有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、ブタノール、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコール、エチレングリコール、ヘキシレングリコールなどのアルコール類；ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、ギ酸イソプロピル、ギ酸ブチル、ギ酸イソブチルなどのギ酸エステル類；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチルなどの酢酸エステル類；ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル（メチルセロソルブ）、エチレングリコールモノエチルエーテル（エチルセロソルブ）、エチレングリコールモノブチルエーテル（ブチルセロソルブ）、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルなどのエーテル類；アセトン、メチルエチルケトン、アセチルアセトン、アセト酢酸エステル、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類；トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素などが挙げられ、これらのうち１種または２種以上が用いられる。
【００２５】
本発明の低反射膜形成用塗料において、溶媒の含有率は、５０重量％以上かつ９０重量％以下であることが好ましく、より好ましくは６０重量％以上かつ８０重量％である。
溶媒の含有率が５０重量％以上かつ９０重量％以下の範囲内であれば、本発明の低反射膜形成用塗料は透光性封止管の内壁に対する濡れ性に優れる。また、溶媒の含有率が５０重量％未満では、本発明の低反射膜形成用塗料は塗膜の透明性が低下することがあり、一方、溶媒の含有率が９０重量％を超えると、本発明の低反射膜形成用塗料は透光性封止管の内壁に十分な厚みの塗膜を形成できないことがある。
【００２６】
本発明の低反射膜形成用塗料には、上記の成分の他に、用途や仕様に応じて、分散剤などを含有していてもよい。
分散剤としては、ポリカルボン酸塩；ポリアルキル硫酸塩；ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、低分子ポリマー類などの溶媒に可溶なポリマー類などが用いられる。
【００２７】
本発明の低反射膜形成用塗料を製造するには、まず、金属酸化物の粉末を、溶媒中にビーズミルを用いて分散させ、その後、ビーズを分離して、金属酸化物を含む金属酸化物分散液を調製する。なお、溶媒には、あらかじめ分散剤を添加しておいてもよい。
次いで、この金属酸化物分散液に、樹脂を添加して攪拌混合し、本発明の低反射膜形成用塗料を得る。
【００２８】
本発明の低反射膜形成用塗料によれば、シリカ微粒子および／または多孔質シリカ微粒子からなる金属酸化物と、樹脂とを含有してなり、シリカ微粒子は空気層を有し、この空気層の容積がシリカ微粒子の体積の３０％以上かつ８０％以下であり、多孔質シリカ微粒子は細孔を有し、この細孔の空隙率が３０％以上かつ８０％以下であるので、この低反射膜形成用塗料を用いて形成した低反射膜は、屈折率の低い塗膜となり、十分な反射防止効果が得られるとともに、透明性の高い塗膜となる。
【００２９】
「低反射膜」
本発明の低反射膜は、シリカ微粒子および／または多孔質シリカ微粒子からなる金属酸化物と、樹脂とを含有してなり、シリカ微粒子は空気層を有し、この空気層の容積がシリカ微粒子の体積の３０％以上かつ８０％以下であり、多孔質シリカ微粒子は細孔を有し、この細孔の空隙率が３０％以上かつ８０％以下である低反射膜形成用塗料を用いて、基材（対象面）上に形成してなる単層の塗膜である。
本発明の低反射膜においては、低反射膜形成用塗料は、上述の本発明の低反射膜形成用塗料が用いられる。
【００３０】
本発明の低反射膜において、金属酸化物の含有率は、４０重量％以上かつ９９重量％以下であることが好ましく、より好ましくは６０重量％以上かつ９０重量％である。
金属酸化物の含有率が４０重量％未満では、低反射膜の反射防止効果が不足するおそれがある。一方、金属酸化物の含有率が９９重量％を超えると、低反射膜に十分な反射防止効果が得られるものの、金属酸化物の粒子同士の凝集が起こりやすくなり、ヘーズが発生して、膜自体の透明性が失われる可能性がある。
【００３１】
本発明の低反射膜において、樹脂の含有率は、１重量％以上かつ６０重量％以下であることが好ましく、より好ましくは１０重量％以上かつ４０重量％である。
樹脂の含有率が１重量％未満では、低反射膜の密着強度が不足する。一方、樹脂の含有率が６０重量％を超えると、低反射膜に十分な密着強度が得られるものの、反射防止効果が不足するおそれがある。
【００３２】
また、本発明の低反射膜は、膜厚が２０ｎｍ以上かつ２００ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは５０ｎｍ以上かつ１５０ｎｍ以下、さらに好ましくは８０ｎｍ以上かつ１２０ｎｍ以下である。
本発明の低反射膜は、膜厚が２０ｎｍ以上かつ２００ｎｍ以下の範囲内であれば、十分な反射防止効果、および、高い透明性が得られる。したがって、この低反射膜を用いた蛍光ランプは、輝度が向上する。
【００３３】
本発明の低反射膜を製造するには、基材上あるいは透光性封止管の内壁に、本発明の低反射膜形成用塗料を塗布して塗布膜を形成し、次いで、この塗布膜を、大気中にて乾燥または乾燥・熱処理する。
基材としては、熱処理温度に耐える基材であればよく、ガラス基材、セラミックス基材、プラスチック基材、金属基材などが用いられる。
【００３４】
低反射膜形成用塗料の基材上あるいは透光性封止管の内壁への塗布に際しては、形成された後の低反射膜の膜厚が２０ｎｍ以上かつ２００ｎｍ、より好ましくは５０ｎｍ以上かつ１５０ｎｍ以下となるような塗布量とする。
基材上への塗布の場合、低反射膜形成用塗料の塗布方法としては、スピンコート法、ロールコート法、スプレーコート法、バーコート法、ディップコート法、フローコート法など、通常のウエットコート法などを用いることができる。
【００３５】
また、透光性封止管の内壁への塗布の場合、低反射膜形成用塗料の塗布方法としては、例えば、ガラス管を立てて下部から低反射膜形成用塗料を吸い上げて落とす吸い上げ塗工、ガラス管上部から低反射膜形成用塗料をガラス管内壁に沿ってフローさせるフローコート法、ガラス管を低反射膜形成用塗料の中に浸漬した後、ガラス管をゆっくり引き上げることによりガラス管内壁に塗布膜を形成するディップコート法、ガラス管の内壁に低反射膜形成用塗料をスプレーにより塗布するスプレーコート法などが用いられる。
【００３６】
また、塗布膜の熱処理としては、例えば、ガラス管内部に熱風（または常温の風）を送り込むか、あるいは、ガラス管の外面に熱風を当てることにより塗布膜を乾燥させ、その後、所定の温度にて熱処理する方法が用いられる。
塗布膜の乾燥温度は、低反射膜形成用塗料に含まれる溶媒が十分に散逸する温度であればよく、例えば、常温〜１００℃とする。この乾燥工程では、塗布膜が十分に乾燥すればよく、加熱だけの乾燥でもよく、空気を吹き付けてもよい。具体的には、常温のエアブローでも、熱風を吹き付けてもよい。
塗布膜の熱処理は、１００℃〜８００℃の範囲の温度にて、得られる低反射膜に不具合が生じない範囲で所定時間行う。
【００３７】
本発明の低反射膜によれば、シリカ微粒子および／または多孔質シリカ微粒子からなる金属酸化物と、樹脂とを含有してなり、シリカ微粒子は空気層を有し、この空気層の容積がシリカ微粒子の体積の３０％以上かつ８０％以下であり、多孔質シリカ微粒子は細孔を有し、この細孔の空隙率が３０％以上かつ８０％以下である低反射膜形成用塗料を用いて形成してなるので、屈折率が低く、十分な反射防止効果が得られるとともに、透明性が高くなる。したがって、この低反射膜を用いた蛍光ランプは、従来の構成を大幅に変更することなく輝度を向上することができる。
【００３８】
「蛍光ランプ」
本発明の蛍光ランプは、シリカ微粒子および／または多孔質シリカ微粒子からなる金属酸化物と、樹脂とを含有してなり、シリカ微粒子は空気層を有し、この空気層の容積がシリカ微粒子の体積の３０％以上かつ８０％以下であり、多孔質シリカ微粒子は細孔を有し、この細孔の空隙率が３０％以上かつ８０％以下である低反射膜形成用塗料を用いて形成してなる低反射膜が、透光性封止管の内壁および／または外面に設けられ、さらに透光性封止管内の低反射膜上または透光性封止管の内壁に蛍光体膜が設けられてなるものである。
本発明の蛍光ランプにおいては、低反射膜形成用塗料は、上述の本発明の低反射膜形成用塗料が用いられる。
【００３９】
透光性封止管をなすガラス管としては、蛍光ランプの仕様に適合可能なガラス管が好適に用いられる。
【００４０】
蛍光体膜を形成する蛍光材としては、主に希土類蛍光体からなる三波長発光蛍光体が用いられるが、アンチモン・マンガン賦活ハロりん酸塩蛍光体でもよい。三波長発光蛍光体は、赤・緑・青の各波長域を発光する３種類の蛍光体を混合することで、白色光を発光させるものである。例えば、赤色系発光蛍光体には、酸化イットリウム［Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ］、緑色系発光蛍光体にはセリウムを含有するテリビウム賦活りん酸蛍光体［（Ｌａ、Ｃｅ、Ｔｂ）・（Ｐ、Ｓｉ）Ｏ４］、青色系発光蛍光体には２価のユーロピウム賦活アルカリ土類ハロりん酸塩蛍光体［（Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ］などが用いられる。
【００４１】
また、蛍光ランプの中空部には、所定量の水銀（Ｈｇ）と、希ガスが封入されている。
【００４２】
蛍光ランプを製造するには、ガラス管の内壁に順次、低反射膜、蛍光体膜を形成する。
例えば、ガラス管の内壁に低反射膜形成用塗料を塗布して塗布膜を形成し、この塗布膜を乾燥、熱処理して低反射膜を形成した後、この低反射膜上に蛍光体膜をなす蛍光材を含む塗料（以下、「蛍光体膜形成用塗料」と言う。）を塗布し、熱処理して蛍光体膜を形成する。
【００４３】
ガラス管の内壁への低反射膜形成用塗料の塗布、および、ガラス管の内壁に形成した低反射膜上への蛍光体膜形成用塗料の塗布には、上述の低反射膜の製造方法と同様の方法が用いられる。
【００４４】
本発明の蛍光ランプによれば、シリカ微粒子および／または多孔質シリカ微粒子からなる金属酸化物と、樹脂とを含有してなり、シリカ微粒子は空気層を有し、この空気層の容積がシリカ微粒子の体積の３０％以上かつ８０％以下であり、前記多孔質シリカ微粒子は細孔を有し、該細孔の空隙率が３０％以上かつ８０％以下である低反射膜形成用塗料を用いて形成してなる低反射膜が、透光性封止管の内壁および／または外面に設けられ、さらに透光性封止管内の低反射膜上または透光性封止管の内壁に蛍光体膜が設けられてなるので、従来の構成を大幅に変更することなく、所定の消費電力にて輝度を向上することができる。
【００４５】
「液晶用バックライトユニット」
図１は、本発明の液晶用バックライトユニットの一実施形態を示す概略断面図であり、直下方式の液晶用バックライトユニットの例である。
【００４６】
この実施形態の液晶用バックライトユニット１０は、液晶パネル（図示略）に光を供給するための複数の蛍光ランプ１３と、各蛍光ランプ１３から発光した光を液晶パネル側に有効に照射するための白色反射基材１１と、蛍光ランプ１３を介して白色反射基材１１と対向する位置、すなわち、液晶パネル側に設けられ、各蛍光ランプ１３から発光した光および白色反射基材１１からの反射光を液晶パネルの全域に拡散するための光拡散板１４と、光拡散板１４の上に配置され、光拡散板１４からの光を集光するレンズシート１５とから概略構成されている。
【００４７】
この液晶用バックライトユニット１０は、複数の蛍光ランプ１３を１つのトランス（図示略）で駆動するように構成されている。また、白色反射基材１１の背面、すなわち、蛍光ランプ１３と対向している面と反対側の面には、インバータ回路（図示略）を搭載するためのインバータ回路基板（図示略）が配置されている。このインバータ回路には、各蛍光ランプ１３に電力を供給する昇圧回路としてインバータトランスなどの各部品が設けられている。このインバータトランスとしては、例えば、２つのコイルの電磁誘導効果によって互いにのコイルの巻き数比に基づいて変圧する巻線型などが用いられる。
【００４８】
蛍光ランプ１３としては、本発明の蛍光ランプが用いられる。
光拡散板１４としては、例えば、透明なシート状基材と、その一方の面に形成された光拡散層と、シート状基材の他方の面に設けられ、スティッキング防止や傷付き防止などのための背面層とから構成されるものが用いられる。
レンズシート１５としては、例えば、ベースフィルムと、このベースフィルムの一方の面に形成された複数のプリズムとから構成されるものが用いられる。
【００４９】
この液晶用バックライトユニット１０は、本発明の低反射膜形成用塗料を用いて形成してなる低反射膜が設けられた蛍光ランプ１３を備えたので、発光効率に優れているとともに、長期間の使用が可能である。
【実施例】
【００５０】
以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００５１】
「実施例１」
（低反射膜形成用塗料の調製）
粒子内に平均５０％の空気層を有し、かつ、平均粒子径が３０ｎｍのシリカ微粒子０．８重量部を、イソプロピルアルコール９９．２重量部に超音波分散機を用いて分散させて、シリカ微粒子の分散液を調製した。
次いで、次いで、このシリカ微粒子の分散液に、テトラメトキシシランを加水分解させたバインダーを、シリカ微粒子に対して３０重量％添加して攪拌混合し、低反射膜形成用塗料Ａを調製した。
（蛍光体膜形成用塗料の調製）
赤色系蛍光体粉末、緑色系蛍光体粉末、青色系蛍光体粉末を混合し、この蛍光体の混合物３０重量部を、分散剤を含む酢酸ブチル溶液に超音波分散機を用いて十分に分散させ、蛍光体膜形成用塗料Ｂを調製した。
【００５２】
（蛍光ランプの作製）
まず、フローコート法により、蛍光ランプ用のガラス管の内壁および外面に、形成後の膜厚が０．１μｍとなるように、上記の低反射膜形成用塗料Ａを塗布して塗布膜ａを形成した後、加熱炉中で１６０℃にて３０分間加熱し、塗布膜ａを十分に乾燥させた。
次いで、フローコート法により、上記の塗布膜ａ上に、形成後の膜厚が約１５μｍとなるように、上記の蛍光体膜形成用塗料Ｂを塗布して塗布膜ｂを形成した。
次いで、この塗布膜ｂを大気中、１００℃にて１０分間、エアブローしながら乾燥した。
次いで、塗布膜ａと塗布膜ｂが形成されたガラス管を、６００℃にて３０分間熱処理し、低反射膜および蛍光体膜を形成した。
その後、このガラス管に電極やリード線を取り付けて封止し、蛍光ランプを得た。
【００５３】
（低反射膜付ガラス板の作製）
フローコート法により、１０ｃｍ角のガラス板の両面に、形成後の膜厚が０．１μｍとなるように、上記の低反射膜形成用塗料Ａを塗布して塗布膜ａを形成した後、加熱炉中で１６０℃にて３０分間加熱し、塗布膜ａを十分に乾燥させた。
次いで、塗布膜ａが形成されたガラス板を、６００℃にて３０分間熱処理し、低反射膜を形成し、低反射膜付ガラス板を得た。
【００５４】
「実施例２」
（蛍光ランプの作製）
まず、フローコート法により、蛍光ランプ用のガラス管の外面に、形成後の膜厚が０．１μｍとなるように、上記の低反射膜形成用塗料Ａを塗布して塗布膜ａを形成した後、加熱炉中で１６０℃にて３０分間加熱し、塗布膜ａを十分に乾燥させた。
次いで、フローコート法により、ガラス管の内壁に、形成後の膜厚が約１５μｍとなるように、上記の蛍光体膜形成用塗料Ｂを塗布して塗布膜ｂを形成した。
次いで、この塗布膜ｂを大気中、１００℃にて１０分間、エアブローしながら乾燥した。
次いで、塗布膜ａと塗布膜ｂが形成されたガラス管を、６００℃にて３０分間熱処理し、低反射膜および蛍光体膜を形成した。
その後、このガラス管に電極やリード線を取り付けて封止し、蛍光ランプを得た。
【００５５】
（低反射膜付ガラス板の作製）
フローコート法により、１０ｃｍ角のガラス板の一方の面に、形成後の膜厚が０．１μｍとなるように、上記の低反射膜形成用塗料Ａを塗布して塗布膜ａを形成した後、加熱炉中で１６０℃にて３０分間加熱し、塗布膜ａを十分に乾燥させた。
次いで、塗布膜ａが形成されたガラス板を、６００℃にて３０分間熱処理し、低反射膜を形成し、低反射膜付ガラス板を得た。
【００５６】
「実施例３」
（蛍光ランプの作製）
まず、フローコート法により、蛍光ランプ用のガラス管の内壁に、形成後の膜厚が０．１μｍとなるように、上記の低反射膜形成用塗料Ａを塗布して塗布膜ａを形成した後、加熱炉中で１６０℃にて３０分間加熱し、塗布膜ａを十分に乾燥させた。
次いで、フローコート法により、上記の塗布膜ａ上に、形成後の膜厚が約１５μｍとなるように、上記の蛍光体膜形成用塗料Ｂを塗布して塗布膜ｂを形成した。
次いで、この塗布膜ｂを大気中、１００℃にて１０分間、エアブローしながら乾燥した。
次いで、塗布膜ａと塗布膜ｂが形成されたガラス管を、６００℃にて３０分間熱処理し、低反射膜および蛍光体膜を形成した。
その後、このガラス管に電極やリード線を取り付けて封止し、蛍光ランプを得た。
【００５７】
（低反射膜付ガラス板の作製）
フローコート法により、１０ｃｍ角のガラス板の一方の面に、形成後の膜厚が０．１μｍとなるように、上記の低反射膜形成用塗料Ａを塗布して塗布膜ａを形成した後、加熱炉中で１６０℃にて３０分間加熱し、塗布膜ａを十分に乾燥させた。
次いで、塗布膜ａが形成されたガラス板を、６００℃にて３０分間熱処理し、低反射膜を形成し、低反射膜付ガラス板を得た。
【００５８】
「比較例１」
（蛍光ランプの作製）
まず、フローコート法により、ガラス管の内壁に、形成後の膜厚が約１５μｍとなるように、上記の蛍光体膜形成用塗料Ｂを塗布して塗布膜ｂを形成した。
次いで、この塗布膜ｂを大気中、１００℃にて１０分間、エアブローしながら乾燥した。
次いで、塗布膜ｂが形成されたガラス管を、６００℃にて３０分間熱処理し、蛍光体膜を形成した。
その後、このガラス管に電極やリード線を取り付けて封止し、蛍光ランプを得た。
【００５９】
［評価］
実施例１〜３および比較例１の各々について、蛍光ランプおよび低反射膜付ガラス板の全光線透過率、ヘーズ（曇価）、明るさ（輝度）の各項目について、下記の方法により評価した。
（１）全光線透過率
日本工業規格ＪＩＳ  Ｋ  ７１０５「プラスチックの光学的特性試験方法」に準拠し、濁度計（曇り度計）（ＮＤＨ２０００、日本電色工業社製）を用いて、蛍光ランプおよび低反射膜付ガラス板の全光線透過率を測定した。
（２）ヘーズ（曇価）
日本工業規格ＪＩＳ  Ｋ  ７１０５「プラスチックの光学的特性試験方法」に準拠し、濁度計（曇り度計）（ＮＤＨ２０００、日本電色工業社製）を用いて、蛍光ランプおよび低反射膜付ガラス板のヘーズ値を測定した。
（３）明るさ（輝度）
全光束測定装置（ＯＳＰ−１５０、オプトシリウス社製）を用いて、蛍光ランプの明るさ（光束）および色計測を行った。なお、実施例１〜３の蛍光ランプの明るさ（輝度）を、比較例１の蛍光ランプの明るさ（輝度）を１００とした場合の相対値で表した。
（４）膜厚測定
表面粗さ計（Ｔｅｎｃｏｒ  Ｐ１０、ＫＬＣ社製）を用いて、蛍光ランプおよび低反射膜付ガラス板の低反射膜の厚みを測定した。
これらの結果を表１に示す。
【００６０】
【表１】
2009054352.tif 000002
【００６１】
表１の結果から、実施例１〜３の蛍光ランプは、比較例１の蛍光ランプと比較すると、光透過性に優れるので、結果として、輝度が向上することが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の低反射膜形成用塗料は、シリカ微粒子および／または多孔質シリカ微粒子からなる金属酸化物と、樹脂とを含有してなり、前記シリカ微粒子は空気層を有し、該空気層の容積が前記シリカ微粒子の体積の３０％以上かつ８０％以下であり、前記多孔質シリカ微粒子は細孔を有し、該細孔の空隙率が３０％以上かつ８０％以下であるので、この塗料を用いて形成した低反射膜は、光透過性に優れるため、この低反射膜を用いた蛍光ランプは、従来の構成を大幅に変更することなく輝度を向上することができるから、この蛍光ランプを用いた液晶用バックライトユニットは、屋内照明の背面板、誘導灯、広告灯の照明装置、自動車のメーターパネルなどにも適用でき、特に、誘導灯、広告灯の照明装置に適用した場合に、従来と同等の輝度を得るために必要な電気エネルギーを節約することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の液晶用バックライトユニットの一実施形態を示す概略断面図であり、直下方式の液晶用バックライトユニットの例である。
【符号の説明】
【００６４】
１０  液晶用バックライトユニット
１１  白色反射基材
１２  塗膜
１３  蛍光ランプ
１４  光拡散板
１５  レンズシート
【図１】
2009054352.tif 000003