JP2006190658A

JP2006190658A - 蛍光ランプ

Info

Publication number: JP2006190658A
Application number: JP2005349851A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Itagaki; 克己板垣; Nozomi Hashimoto; 望橋本; Kazuhiro Matsuo; 和尋松尾
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-12-07
Filing date: 2005-12-02
Publication date: 2006-07-20

Abstract

【課題】輝度の低下を抑制しつつ、蛍光体層の剥がれにくい蛍光ランプを提供すること。
【解決手段】ガラスバルブ１６と、当該ガラスバルブ１６内面側に形成された蛍光体層２２とを有する蛍光ランプにおいて、前記蛍光体層２２を、複数の蛍光体粒子２４と、蛍光体粒子２４を包囲すると共に、蛍光体粒子２４間を連結する結着剤２６であって、酸化イットリウムとアルカリ土類金属ホウ酸塩とを成分とする結着剤とで構成した。ここで、蛍光体粒子２４の総重量１００に対する、酸化イットリウムの総重量比をＡ、アルカリ土類金属ホウ酸塩の総重量比をＢとした場合に、ＡとＢとが、０．１≦Ａ≦０．６かつ０．４≦（Ａ＋Ｂ）≦０．７の範囲に調整されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、蛍光ランプに関し、例えば、液晶ディスプレイ装置におけるバックライトユニットの光源として用いられる蛍光ランプに関する。

蛍光ランプの中でも、管状をしたガラスバルブの内面側に蛍光体層が形成され、両端部に内部電極として冷陰極が設けられてなる冷陰極蛍光ランプは、細径化に適している。このため、薄型化（小型化）が要求されるバックライトユニットの光源として好適に用いられている。
また、バックライトユニットの光源用途としては、特に、輝度維持率に優れていることが要求される。経時的に生じる輝度低下の主な要因として、蛍光体の劣化と水銀の消耗とが挙げられる。蛍光体の劣化と水銀の消耗は、以下のようにして発生すると考えられている。

従来、蛍光体層は、無数の蛍光体粒子と、これらの蛍光体粒子同士を連結する、例えば、ＣＢＢ（アルカリ土類金属ホウ酸塩の一種）のみからなる結着剤とで構成されている。ＣＢＢの大半は、蛍光体粒子にスポット的に付着して蛍光体粒子間を連結し、このため、蛍光体粒子表面の大部分は、ＣＢＢから露出していると考えられている。
蛍光体層は、冷陰極蛍光ランプの点灯時に発生する水銀イオンの衝撃にさらされる。上記従来の蛍光体層の場合、蛍光体粒子は、露出部分で水銀イオンの衝撃を受け、その結晶構造が非発光の結晶構造に変化する。また、蛍光体粒子やＣＢＢを叩いた水銀イオンの中には、そのまま、当該蛍光体粒子内やＣＢＢ内に留まるものがある。これにより、紫外線発光に寄与する水銀が徐々に消耗されることとなる。

そこで、特許文献１には、上記ＣＢＢに代え、水銀イオンの衝撃に耐えうる特性を有する酸化イットリウムを用いて蛍光体層を形成してなる蛍光ランプが開示されている。特許文献１には、「蛍光体層が、複数の蛍光体粒子と、この蛍光体粒子の接触部分（連結部分）に付着し、かつ蛍光体粒子の表面が部分的に露出するように配置された金属酸化物（酸化イットリウム）とを含む。」（括弧内は、本願出願人において追記した。）旨記載されている。すなわち、特許文献１の蛍光体層において、蛍光体粒子は、連結部分の表面と連結部分以外の表面の少なくとも一部が酸化イットリウムで覆われている。

特許文献１の蛍光体粒子は、連結部以外の表面が酸化イットリウムで覆われており、露出部分が上記従来の蛍光体粒子よりも少ない。このため、水銀イオンの衝撃による劣化も、蛍光体粒子内に水銀が留まることによる水銀の消耗も少なくなる。また、結着剤が酸化イットリウムで形成されているため、当該結着剤部分における水銀の消耗も少なくなる。これにより、上記従来の蛍光ランプよりも輝度維持率に優れたものとなる。
特再表ＷＯ２００２／０４７１１２号公報（「発明の開示」欄）特開２００２−１６４０１８号公報

しかしながら、特許文献１の蛍光体層は、ガラスバルブ内面から剥がれ易いという問題が生じている。蛍光体層は、製造工程中や製品の包装、出荷後の運搬中にうける衝撃によって剥がれる可能性がある。蛍光体層が剥がれて脱落した部分は、点灯の際に影となって現れ、輝度むらの原因となる。蛍光体層の剥がれる可能性のある蛍光ランプは出荷前に検査して除くことができるが、歩留まりの低下を招くこととなる。

蛍光体層のガラスバルブに対する付着力を増強するには、蛍光体層に占める酸化イットリウムの割合を増やせばよいとも考えられる。しかし、酸化イットリウムには、蛍光体を励起する波長２５４ｎｍの紫外光を僅かではあるが吸収する性質がある。したがって、酸化イットリウムを単に増加させただけでは、輝度が低下してしまうこととなる。
なお、上記と同様の問題は、内部電極に代えて、ガラスバルブの外周に外部電極を設けてなる外部電極蛍光ランプ（ＥＥＦＬ）においても生じうる。

上記の課題に鑑み、本発明は、輝度の低下を抑制しつつ、蛍光体層の剥がれにくい蛍光ランプを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明に係る蛍光ランプは、ガラスバルブと、当該ガラスバルブ内面側に形成された蛍光体層とを有する蛍光ランプであって、前記蛍光体層は、複数の蛍光体粒子と、前記蛍光体粒子を包囲すると共に、蛍光体粒子間を連結する結着剤であって、酸化イットリウムとアルカリ土類金属ホウ酸塩とを成分とする結着剤とを含むことを特徴とする。

また、前記アルカリ土類金属ホウ酸塩が、ＣＢＢであることを特徴とする。
さらに、前記蛍光体層において、前記蛍光体粒子の総重量１００に対する、酸化イットリウムの総重量比をＡ、アルカリ土類金属ホウ酸塩の総重量比をＢとした場合に、ＡとＢとが、０．１≦Ａ≦０．６、０．４≦（Ａ＋Ｂ）≦０．７の範囲にあることを特徴とする。

また、前記複数の蛍光体粒子は、赤色発光する蛍光体粒子と緑色発光する蛍光体粒子と青色発光する蛍光体粒子とを含み、赤色発光する蛍光体粒子の各々は、ユーロピウム付活イットリウムオキシサルファイト、ユーロピウム付活リン・バナジウム・酸化イットリウム、およびマンガン付活酸化マグネシウム・フッ化マグネシウム・酸化ゲルマニウムの中から選択される蛍光体材料で形成され、緑色発光する蛍光体粒子の各々は、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、マンガン付活アルミン酸セリウム・マグネシウム・亜鉛、およびテルビウム付活アルミン酸セリウム・マグネシウムの中から選択される蛍光体材料で形成されていることを特徴とする。

本発明に係る蛍光ランプによれば、蛍光体粒子を包囲すると共に、蛍光体粒子間を連結する結着剤を、水銀イオンの衝撃に強い酸化イットリウムと、これよりも結着力に優れるアルカリ土類金属ホウ酸塩とを成分として構成したので、経時変化による輝度の低下を抑制しつつ、ガラスバルブ内面からの蛍光体層の脱落を抑制することができる。
また、アルカリ土類金属ホウ酸塩の内でも、ＣＢＢを用いることにより、水銀の吸着を低減でき、その結果、輝度低下を一層抑制することができる。

さらに、酸化イットリウムとアルカリ土類金属ホウ酸塩の総重量および両者の混合比を上記の範囲とすることにより、蛍光体層の脱落抑制に加え、製造工程において発生する結着剤の着色に起因する輝度の低下を抑制するといった効果が得られる。
また、各蛍光体粒子を形成する蛍光体材料に上記のものを選択することで、蛍光ランプが、より広範な色度範囲で発光することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）は、実施の形態に係る冷陰極蛍光ランプ１０の概略構成を示す縦断面図である。なお、本図を含む全ての図において、各構成部材間の縮尺は統一していない。
冷陰極蛍光ランプ１０は、円形断面を有するガラス管の両端部がリード線１２、１４で気密封止されてなるガラスバルブ１６を有する。ガラスバルブ１６は、硬質のホウケイ酸ガラスからなり、その全長は７２０ｍｍ、外径は３ｍｍ、内径は２ｍｍである。

また、ガラスバルブ１６の内部には、約２ｍｇの水銀（不図示）と、アルゴン（Ａｒ）ガスとネオン（Ｎｅ）ガスといった複数種の希ガスからなる混合ガス（不図示）が封入されている。
リード線１２、１４は、それぞれ、タングステンからなる内部リード線１２Ａ、１４Ａとニッケルからなる外部リード線１２Ｂ、１４Ｂの継線である。ガラス管は両端部共、内部リード線１２Ａ、１４Ａ部分で気密封止されている。内部リード線１２Ａ、１４Ａ、外部リード線１２Ｂ、１４Ｂは、共に円形断面を有している。内部リード線１２Ａ、１４Ａの線径は１ｍｍ、全長は３ｍｍで、外部リード線１２Ｂ、１４Ｂの線径は０．８ｍｍ、全長は１０ｍｍである。

ガラスバルブ１６の端部に支持された内部リード線１２Ａ、１４Ａのガラスバルブ１６内部側端部には、それぞれ、電極１８、２０がレーザ溶接等によって接合されている。電極１８、２０は、有底筒状をしたいわゆるホロー型電極であり、ニオブ棒を加工したものである。電極１８、２０として、ホロー型の電極を採用したのは、ランプ点灯時の放電によって生じる電極におけるスパッタリングの抑制に有効であるからである（詳細は、特開２００２−２８９１３８号公報等を参照。）。

電極１８、２０は同じ形状をしており、図１（ｂ）に示す各部の寸法は、電極長Ｌ１＝５ｍｍ、外径ｐ１＝１．７０ｍｍ、肉厚ｔ＝０．１０ｍｍ、（内径ｐ２＝１．６５ｍｍ）である。
ガラスバルブ１６内面には、厚み約１６μｍの蛍光体層２２が形成されている。
図２（ａ）は、蛍光体層２２の拡大図を、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すＣ部における蛍光体層２２部分の断面図をそれぞれ示している。

蛍光体層２２は、複数個の蛍光体粒子２４と結着剤２６とを含む。
蛍光体粒子２４の各々は、赤色発光のユーロピウム付活酸化イットリウム[Ｙ_２Ｏ_３：Ｅｕ^３＋]（略号：ＹＯＸ）、緑色発光のセリウム・テルビウム付活リン酸ランタン[ＬａＰＯ_４：Ｃｅ^３＋，Ｔｂ^３＋]（略号：ＬＡＰ）および青色発光のユーロピウム付活アルミン酸バリウム・マグネシウム[ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｅｕ^２＋]（略号：ＢＡＭ）といった３種類の希土類蛍光体材料の内のいずれかで形成されている。

結着剤２６は、アルカリ土類金属ホウ酸塩（以下、「ＣＢＢ」という。）と酸化イットリウムとをその成分としている。結着剤２６を構成する前記両成分共に、蛍光体粒子２４同士を連結すると共に、蛍光体粒子２４をガラスバルブ１６内壁に固着する機能を有する。
この機能の他に、酸化イットリウムは、ランプ点灯時に電離してイオン化された水銀（水銀イオン）の衝撃から蛍光体粒子を保護する機能を有している。また、酸化イットリウムは、水銀から発せられる１８５ｎｍと２５４ｎｍといった２つの波長の紫外線の内、波長１８５ｎｍの紫外線は遮断し（少なくとも７０％を遮断）、波長２５４ｎｍの紫外線は透過する（透過率約８５％）。波長１８５ｎｍの紫外線は蛍光体を劣化させる。波長２５４ｎｍの紫外線が専ら蛍光体を励起して可視光に変換される。

一方、ＣＢＢは、専ら結着剤２６の結着力を増強するために添加されている。なお、ＣＢＢも、波長２５４ｎｍの紫外線に対しては透明である。
後述する製法によって形成される蛍光体層２２において、複数個の（無数にある）蛍光体粒子２４の内、図２（ｂ）に符号２４Ａで示す蛍光体粒子のように、結着剤２６でその表面全体が覆われているものもあれば、図示はしないが、表面の一部が結着剤で覆われ、残りの表面が露出している蛍光体粒子も存在するものと推察されている。しかしながら、いずれの蛍光体粒子も結着剤によって、全体的（完全）にしても部分的にしても、包囲されていることには変わりない。

次に、上記構成からなる冷陰極ランプ１０の製造工程の内、蛍光体層２２の形成に関わる工程について図３を参照しながら説明する。蛍光体層２２の形成方法は、次に述べる懸濁液の構成が異なる以外は、基本的に前記特許文献１に記載の方法と同様である。したがって、その詳細については省略し要点のみについて説明する。
先ず、図３に示す工程Ｄでは、ガラスバルブ１６の素材であるガラス管３０の内面に蛍光体粒子を含む懸濁液を付着させる。

具体的には、懸濁液３２の入ったタンク３４を準備する。懸濁液３２は、有機溶媒としての酢酸ブチルの中に、所定量の蛍光体粒子、イットリウム化合物としてカルボン酸イットリウム[Ｙ（Ｃ_ｎＨ_２ｎ+１ＣＯＯ）_３]、ＣＢＢの粒子、増粘剤としてニトロセルロース（ＮＣ）を加えたものである。
そして、ガラス管３０を、垂直に立て下端部を懸濁液３２に浸した状態で保持する。不図示の真空ポンプの吸引力によって、ガラス管３０の上端からガラス管３０内を排気して、ガラス管３０内を負圧にして懸濁液３２を吸い上げる。ガラス管３０内の液面が上端に至る途中（所定の高さ）で吸い上げを止めて、ガラス管３０を懸濁液３２から引き上げる。
これにより、ガラス管３０内周の所定領域に、懸濁液３２が膜状に付着する。

ガラス管３０内に乾燥した温風（２５〜３０℃）を吹き込んで、膜状に付着した懸濁液３２を乾燥させた（この工程は不図示）後、工程Ｄにおいて懸濁液３２の吸い込み側となった端部付近の乾燥膜を一部除去する（工程Ｅ）。
次に、工程Ｆに示すように、ガラス管３０を石英管３６に挿入して横たわらせ、当該石英管３６に空気３８を送り込みながら、石英管３６外部からバーナー４０で加熱して、約５分間、焼成（シンター）をする。バーナー４０による加熱温度は、ガラス管３０内周面が６５０〜７５０℃となる程度に調整される。

この焼成によって、カルボン酸イットリウムは、熱分解を起こし、ガラス状をした酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）が形成される。
また、上記焼成工程において、ＣＢＢ粒子は溶融してガラス状の膜を形成することとなる。
以上説明したようにして、蛍光体層２２（図１，２）が形成されることとなる。

（試験１）
本願発明者は、上記したように蛍光体層が蛍光体粒子と酸化イットリウムとＣＢＢとからなる冷陰極蛍光ランプ１０（実施例）の他に、比較のために、実施例とは蛍光体層の構成のみが異なる２種類の冷陰極蛍光ランプを作成した。
一つは、蛍光体層が蛍光体粒子とＣＢＢとからなる冷陰極蛍光ランプ（比較例１）であり、もう一つは、蛍光体層が蛍光体粒子と酸化イットリウムからなる冷陰極蛍光ランプ（比較例２）である。

また、全蛍光体粒子の重量を１００とした場合の、実施例、比較例１、比較例２のそれぞれにおける、酸化イットリウムおよび／またはＣＢＢの総重量比は下記の通りとした。
実施例 … 酸化イットリウム：０．４、ＣＢＢ：０．２
比較例１ … ＣＢＢ：１．０
比較例２ … 酸化イットリウム：０．６
上記３種類のランプを延べ２０００時間に渡って点灯させ、輝度の経時変化を調べた。

その結果を、図４に示す。
試験開始直後のランプの輝度（以下、「初期輝度」という。）は、比較例１が最も高く、次いで、実施例、比較例２の順になる。こうなることについては、以下の理由が考えられる。蛍光体発光に寄与する波長２５４ｎｍの紫外線を、ＣＢＢは酸化イットリウムよりもよく透過する。また、比較例１のランプにおける蛍光体粒子が、他の二種類のランプの蛍光体粒子よりも、結着剤からの露出度が大きい。したがって、比較例１のランプにおける蛍光体粒子が、他の二種類の蛍光ランプよりも上記紫外線を多く受けることとなるので、初期輝度が一番高くなるものと思われる。

また、実施例と比較例２との間で初期輝度（それ以降の輝度においても）に差が生じている。この理由については、以下の事が考えられる。後述するように、酸化イットリウムだけで構成した結着剤（比較例２）の結着力は、これにＣＢＢを加えて構成した結着剤（実施例）の結着力よりも弱い。したがって、比較例２では、蛍光体層の剥がれまでには至らなくても、蛍光体粒子の蛍光体層への定着率が悪く、蛍光体粒子が少なからず蛍光体層から脱落するものと推察される。これによって、両者の間に輝度差が生じるものと思われる。

比較例１においては、試験開始から急激に輝度が低下していることが分かる。これは、背景技術の欄で説明したように、比較例１の蛍光体粒子は露出部分が多いため、水銀イオンの衝撃を受けて劣化しやすく、また水銀が蛍光体粒子に吸着されやすい。また、ＣＢＢも水銀を吸着しやすい。したがって、輝度の急激な低下は、蛍光体の劣化と水銀の消耗が初期の段階で急激に進行するためであると考えられる。

図４に示すグラフを基にして、初期輝度を１００％とした場合の輝度維持率の経時変化を表すグラフを作成したものを図５に示す。
図５から、試験開始から１００時間を越えたあたりからの輝度維持率の低下率は、両者のグラフがほぼ平行になっていることから分かるように、実施例と比較例２とが略同等である。比較例１の輝度維持率の低下率は、実施例および比較例２よりも大きいことが分かる。

試験１の結果をまとめると、以下のようになる。
実施例は、比較例１よりも輝度維持率の点で優れる。すなわち、実施例は、比較例１よりも長寿命である。
実施例は、輝度維持率の点で、比較例２と同等か若干上回る性能を有する。
（試験２）
また、本願発明者は、蛍光体層における酸化イットリウムとＣＢＢの混合比を変えて、衝撃に対する蛍光体層の脱落の有無を調べる衝撃試験を行った。

具体的には、全蛍光体粒子の重量を１００とした場合の、酸化イットリウムの総重量比を０〜０．６の範囲で、ＣＢＢの総重量比を０〜０．７の範囲で、それぞれ０．１間隔で変化させた。そして、両重量比が異なる組み合わせの複数種類の試験ランプを、その種類毎に各２０本製作し、これについて蛍光体層の衝撃試験を実施した。
なお、酸化イットリウムの総重量比の上限を０．６にしたのは、以下の理由による。すなわち、既述したように、酸化イットリウムを増すほど、ランプの輝度が低下する。ランプ輝度低下は、結着剤にＣＢＢのみを用いた従来のランプに対してある程度に抑制する必要がある。この場合に、輝度低下を３％以下に抑制できる、酸化イットリウムの総重量比の上限が０．６だからである。なお、３％以内の輝度低下であれば、実使用上問題のないレベルである。

衝撃試験に用いた試験装置５０を図６に示す。
試験装置５０は、ランプ支持台５２と試験棒固定台５４とを備える。ランプ支持台５２と試験棒固定台５４は、それぞれ基台５６に固定されている。
ランプ支持台５２は、紙面に垂直な方向に長い「Ｖブロック」状をしている。試験ランプＴＬは、ガラスバルブ部分がランプ支持台５２のＶ字溝に沿うようにして、当該ランプ支持台５２に載置される。

試験棒固定台５４は、試験棒５８をその一端で固定する。当該固定部は、固定支点となる。試験棒５８は、コイルばね６０とプラスチック棒６２とからなる。コイルばね５８の上記固定支点からプラスチック棒６２との接続部までの長さＬ２は、３０ｍｍである。プラスチック棒６２は、直径８ｍｍの円柱状をしており、コイルばね６０との接続部からＶ溝中心までの長さＬ３が２０ｍｍである。なお、プラスチック棒６２は、テフロン（登録商標）からなる。

上記の構成からなる試験装置５０による試験の手順は以下の通りである。
（ｉ）ランプ支持台５２に試験ランプＴＬを載置する。
（ｉｉ）プラスチック棒６２を持ち上げ、その軸心が水平方向から角度α＝４５°傾く位置までコイルばね５８を撓ませる。このときに、プラスチック棒６２のガラスバルブ打撃部分に、当該プラスチック棒６２の軸心と直交する方向に加えられる荷重が、０．１ｋｇｆとなる。

（ｉｉｉ）プラスチック棒６２を解放し、コイルばね５８を復元させて、プラスチック棒６２で試験ランプＴＬに衝撃を加える。
（ｉｖ）試験ランプＴＬにおいて蛍光体層の脱落がないかどうかを目視で確認する。
試験ランプ１本に対し、上記（ｉ）〜（ｉｖ）を２０回繰り返し実施した。その結果、２０本中の１本でも蛍光体層の脱落の生じた種類の試験ランプは不合格とし、２０本全てにおいて蛍光体層の脱落の生じなかった種類の試験ランプは合格とした。

試験結果を、図７に示す。
図７中、「Ａ」は酸化イットリウムの上記混合比を、「Ｂ」はＣＢＢの上記混合比をそれぞれ示している。
図７において、「ＮＧ１」の文字が入っている箇所に対応する試験ランプが、上記衝撃試験において不合格になったものである。これ以外の試験ランプ（Ａ＝０、Ｂ＝０では不実施）は、衝撃試験では合格となった。この結果から分かるように、Ｂ＝０、すなわち、酸化イットリウムのみで結着剤を構成した場合には、試験の範囲では蛍光体層の脱落が生じることが確認された。また、Ａ＝０、すなわち、ＣＢＢのみで結着剤を構成した場合であっても、試験範囲のような、ＣＢＢの添加量の少ない場合には、蛍光体層の脱落が生じることが分かる。

図７から、蛍光体層の脱落を防止するといった観点からは、「０．１≦Ａ」または「０．１≦Ｂ」で、かつ、「０．４≦（Ａ＋Ｂ）」であればよいことが分かる。
以上の結果から、蛍光体層の脱落を防止するといった観点からは、酸化イットリウムとＣＢＢとを混合して結着剤を構成し、両者の合計総量を増やせばよいことが分かる。しかし、両者の合計総量がある限度を超えると、ガラスバルブを外部から観察した際に薄茶色に変色し、これが原因で輝度が低下することを、本願発明者が見出した。これは以下の原因によるものと推察される。前記一連の製造工程における焼成（シンター）工程において、カルボン酸イットリウムを熱分解すると、酸化イットリウムの他に、一般式Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋２で表される炭化水素が生成される。一方で、ＣＢＢが溶融してガラス状になるのであるが、このときに、当該ＣＢＢが前記炭化水素を取り込んでしまって茶色に変色するものと思われる。

図７において、「ＮＧ２」の文字が入っている箇所に対応する試験ランプが、薄茶色に変色して、問題となるほど輝度が低下し、合格基準の輝度に満たず不合格となったランプである。合格基準は、上述した、蛍光体粒子の総重量に対する酸化イットリウムの重量比の上限を規定したのと同様である。すなわち、結着剤にＣＢＢのみを用いた従来のランプの対して３％を超えて輝度が低下するものを不合格（ＮＧ２）とした。

図７から、輝度低下を防止するといった観点からは、「Ａ≦０．６」または「Ｂ≦０．６」で、かつ、「（Ａ＋Ｂ）≦０．７」であればよいことが分かる。
以上、蛍光体層の脱落防止、輝度低下防止の両観点から、酸化イットリウムとＣＢＢとを「０．１≦Ａ≦０．６」（または、「０．１≦Ｂ≦０．６」）かつ、「０．４≦（Ａ＋Ｂ）≦０．７」となる範囲（図７において、太枠で囲んだ、「ＯＫ」の文字が入っている箇所）で混合して結着剤を構成すればよいこととなる。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記した形態に限らないことは勿論であり、例えば、以下のような形態とすることも可能である。
（１）上記実施の形態では、冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）を例にとって説明したが、本発明は、これに限らず、いわゆる外部電極蛍光ランプにも適用可能である。外部電極蛍光ランプとは、内部電極に代えて、例えば、ガラスバルブの両端部分のガラスバルブ外周に外部電極を設け、ガラス管壁をキャパシタンスとして利用する誘電体バリア放電蛍光ランプ（ＥＥＦＬ：External Electrodes Fluorescent Lamp）である。
（２）アルカリ土類金属ホウ酸塩として、ＣＢＢの代わりに、さらにＰ（ピロリン酸カルシウム）を加えたＣＢＢＰを用いてもよい。この場合は、重量比で、ＣＢＢを１としたときに、Ｐが０．７以下の任意の割合となる比率で混合するのが好ましい。Ｐの割合が０．７を超えると、水銀の吸着が起き易くなり、ランプの輝度低下が早まるからである。換言すれば、アルカリ土類金属ホウ酸塩として、Ｐを含まないＣＢＢを用いれば、ＣＢＢＰを用いた場合よりも、水銀の吸着による輝度低下の抑制を図ることが可能となるのである。
（３）蛍光体粒子を形成する蛍光体材料も上記したもの（ＹＯＸ、ＬＡＰ、ＢＡＭ）に限らない。

液晶ＴＶで代表される液晶表示装置の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蛍光ランプや外部電極蛍光ランプにおいて、再現可能な色度範囲の拡大化の要請がある。
ここで、以下に記す蛍光体材料を用いることで、上記蛍光体材料を用いる場合よりも、色度範囲の拡大、すなわちＣＩＥ１９３１色度図内におけるＮＴＳＣ三角（ＮＴＳＣtriangle）の拡張が可能となる。

赤色蛍光体材料としては、
(i) ユーロピウム付活イットリウムオキシサルファイト[Ｙ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ^３＋]（略号：ＹＯＳ）、色度座標：ｘ＝０．６５１、ｙ＝０．３４４
(ii) ユーロピウム付活リン・バナジウム・酸化イットリウム[Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ_４：Ｅｕ^３＋]（略号：ＹＰＶ）、色度座標：ｘ＝０．６５８、ｙ＝０．３３３
(iii) マンガン付活酸化マグネシウム・フッ化マグネシウム・酸化ゲルマニウム[３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ_２・ＧｅＯ_２：Ｍｎ^４＋]（略号：ＭＦＧ）、色度座標：ｘ＝０．７１１、ｙ＝０．２８７
の中から選択できる。

緑色蛍光体材料としては、
(i) 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[ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｅｕ^２＋，Ｍｎ^２＋]（略号：ＢＡＭＭｎ）、色度座標：ｘ＝０．１３９、ｙ＝０．５７４
(ii) 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）Ａｌ_１１Ｏ_１９：Ｍｎ^２＋]（略号：ＣＭＺ）、色度座標：ｘ＝０．１６４、ｙ＝０．７２２
(iii) テルビウム付活アルミン酸セリウム・マグネシウム[ＣｅＭｇＡｌ_１１Ｏ_１９：Ｔｂ^３＋]（略号：ＣＡＴ）、色度座標：ｘ＝０．２６７、ｙ＝０．６６３
の中から選択できる。

因みに、上記実施の形態で用いた蛍光体材料の色度座標は、以下の通りである。
ＹＯＸ（ｘ＝０．６４４、ｙ＝０．３５３）、ＬＡＰ（ｘ＝０．３５１、ｙ＝０．５８５）、ＢＡＭ（ｘ＝０．１４８、ｙ＝０，０５６）
なお、ＹＯＸとＬＡＰの両方を上記(i)〜(iii)の蛍光体材料に代えた場合は勿論のこと、一方のみを代えた場合にも色度範囲は拡大する。
（４）また、青色蛍光体材料として、ＢＡＭに代えて、以下のものを用いても良い。

(i) 酸化ランタン付着ユーロピウム付活アルミン酸バリウム・マグネシウム[ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｅｕ^２＋にＬａ_２Ｏ_３を付着]（略号：ＬａＢＡＭ＋Ｌａ_２Ｏ_３コート）、色度座標：（ｘ＝０．１４８、ｙ＝０．１５６）を用いることも可能である。
ＬａＢＡＭは、ユーロピウム付活アルミン酸バリウム・マグネシウムからなる粒子に金属酸化物である酸化ランタンからなる微粒子が付着してなるものであり、前記ＢＡＭよりも高い輝度維持率を示す。

(ii) ストロンチウム・カルシウム・クロロアパタイト[（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）_５（ＰＯ_４）_３Ｃｌ_２：Ｅｕ^２＋]（略号：ＳＣＡ）、色度座標：ｘ＝０．１５１、ｙ＝０．０６５
なお、上記（３）、（４）で示した色度座標値は各々の蛍光体材料における代表値であり、測定方法（測定原理）等に起因して、各蛍光体材料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。
（５）赤、緑、青の各色を発光させるために用いる蛍光体材料は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構わない。

本発明に係る蛍光ランプは、蛍光体層の脱落に起因する輝度むらが少なく、長寿命であることが特に必要とされる、例えば、液晶ディスプレイパネルにおけるバックライトユニットの光源として好適に利用可能である。

（ａ）は、実施の形態に係る冷陰極蛍光ランプの縦断面図であり、（ｂ）は、当該冷陰極蛍光ランプの構成部材の一つである電極の寸法を説明するための図である。（ａ）は、上記冷陰極蛍光ランプにおける蛍光体層の拡大模式図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＣ部の断面図である。上記冷陰極蛍光ランプの製造工程の一部を示す図である。比較例１、比較例２および実施例における各冷陰極蛍光ランプの、輝度の経時変化を表すグラフである。上記図４に示すグラフを基にして作成した、初期輝度を１００％とした場合の輝度維持率の経時変化を表すグラフである。衝撃による蛍光体層の脱落試験を行う試験装置を示す図である。上記脱落試験の結果等を示す図である。

符号の説明

１０冷陰極蛍光ランプ
１６ガラスバルブ
２２蛍光体層
２４蛍光体粒子
２６結着剤

Claims

ガラスバルブと、当該ガラスバルブ内面側に形成された蛍光体層とを有する蛍光ランプであって、
前記蛍光体層は、
複数の蛍光体粒子と、
前記蛍光体粒子を包囲すると共に、蛍光体粒子間を連結する結着剤であって、酸化イットリウムとアルカリ土類金属ホウ酸塩とを成分とする結着剤と、
を含むことを特徴とする蛍光ランプ。
前記アルカリ土類金属ホウ酸塩が、ＣＢＢであることを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプ。
前記蛍光体層において、
前記蛍光体粒子の総重量１００に対する、酸化イットリウムの総重量比をＡ、アルカリ土類金属ホウ酸塩の総重量比をＢとした場合に、ＡとＢとが、
０．１≦Ａ≦０．６
０．４≦（Ａ＋Ｂ）≦０．７
の範囲に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。
前記複数の蛍光体粒子は、赤色発光する蛍光体粒子と緑色発光する蛍光体粒子と青色発光する蛍光体粒子とを含み、
赤色発光する蛍光体粒子の各々は、ユーロピウム付活イットリウムオキシサルファイト、ユーロピウム付活リン・バナジウム・酸化イットリウム、およびマンガン付活酸化マグネシウム・フッ化マグネシウム・酸化ゲルマニウムの中から選択される蛍光体材料で形成され、
緑色発光する蛍光体粒子の各々は、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、マンガン付活アルミン酸セリウム・マグネシウム・亜鉛、およびテルビウム付活アルミン酸セリウム・マグネシウムの中から選択される蛍光体材料で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項に記載の蛍光ランプ。