蛍光ランプの製造方法、蛍光ランプ用ガラス管の製造方法、および、蛍光ランプ
【課題】外周面の傷によるガラス管の破損を効果的に防止することができる蛍光ランプの製造方法を提供する。
【解決手段】ソーダガラス製のガラス管２０の真直度を向上させるように前記ガラス管２０を矯正するための矯正具２２に、前記ガラス管２０を載置し、前記ガラス管２０を加熱しながら転がして矯正する矯正工程と、矯正後の前記ガラス管２０の内面に蛍光体層を形成する形成工程とを含み、前記矯正工程中または矯正工程前に、亜硫酸ガスおよび酸素の存在下で前記ガラス管を加熱することにより前記ガラス管の外周面に硫酸ナトリウムを生成させる処理を行う。
【解決手段】ソーダガラス製のガラス管２０の真直度を向上させるように前記ガラス管２０を矯正するための矯正具２２に、前記ガラス管２０を載置し、前記ガラス管２０を加熱しながら転がして矯正する矯正工程と、矯正後の前記ガラス管２０の内面に蛍光体層を形成する形成工程とを含み、前記矯正工程中または矯正工程前に、亜硫酸ガスおよび酸素の存在下で前記ガラス管を加熱することにより前記ガラス管の外周面に硫酸ナトリウムを生成させる処理を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光ランプの製造方法、蛍光ランプ用ガラス管の製造方法、および、蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、蛍光ランプは、ガラス管内に蛍光体懸濁液を塗布する塗布工程、蛍光体懸濁液を乾燥させる乾燥工程、乾燥させた蛍光体懸濁液を焼成し蛍光体層を形成する形成工程、ガラス管の両端部に電極を封止する封止工程などの工程を経て製造される（特許文献１）。
近年、蛍光ランプの小型化に伴い小径のガラス管が使用されるようになったが、ガラス管が小径になるとガラス管の僅かな曲がりによっても塗布工程で蛍光体懸濁液の塗布むらが生じてしまう。そのため、小径のガラス管を使用する場合は、塗布工程に先立って矯正工程が行われる。矯正工程は、ガラス管を矯正し真直度を向上させるための工程であって、例えば、ガラス管を、軸心が略水平となるように保持された円筒体内に挿入してその内面に載置し、加熱しながら、円筒体をその軸心回りに回転させることによって円筒体内で回転させ、真直度を向上させる。
【特許文献１】特開２０００−３４０１１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
円筒体内でガラス管を回転させると、円筒体とガラス管とがぶつかってガラス管の外周面に傷が生じてしまう。このような外周面の傷は、製造時や輸送時にガラス管が破損する最大の原因となっている。
ところで、特許文献１には、蛍光体懸濁液塗布前のガラス管を加熱しながらその管内に亜硫酸ガスおよび酸素を吹き込んで当該ガラス管の内面を亜硫酸処理し、ガラスと蛍光体との接着強度を高めることが開示されている。当該亜硫酸処理を行えば、内面に存在するナトリウムの一部が硫黄に置換されるため、ガラス管の機械的強度が向上し、多少はガラス管が破損し難くなる。しかし、破損の最大の原因である外周面の傷が生じ難くなるわけではないため、ガラス管の破損の防止に大きな効果があるとは言えない。
【０００４】
本発明は、上記の課題に鑑み、ガラス管の外周面に傷が生じ難い蛍光ランプの製造方法および蛍光ランプ用ガラス管の製造方法を提供することを主たる目的とする。また、本発明の他の目的は、製造時や輸送時にガラス管が破損し難い蛍光ランプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明に係る蛍光ランプの製造方法は、ソーダガラス製のガラス管の真直度を向上させるように前記ガラス管を矯正するための矯正具に、前記ガラス管を載置し、前記ガラス管を加熱しながら転がして矯正する矯正工程と、矯正後の前記ガラス管の内面に蛍光体層を形成する形成工程とを含み、前記矯正工程中または矯正工程前に、亜硫酸ガスおよび酸素の存在下で前記ガラス管を加熱することにより前記ガラス管の外周面に硫酸ナトリウムを生成させる処理を行うことを特徴とする。
【０００６】
また、本発明に係る蛍光ランプ用ガラス管の製造方法は、ソーダガラス製のガラス管の真直度を向上させるように前記ガラス管を矯正するための矯正具に、前記ガラス管を載置し、前記ガラス管を加熱しながら転がして矯正する矯正工程を含み、前記矯正工程中または矯正工程前に、亜硫酸ガスおよび酸素の存在下で前記ガラス管を加熱することによりその外周面に硫酸ナトリウムを生成させる処理を行うことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る蛍光ランプは、ソーダガラス製のガラス管の内面に蛍光体層が形成され両端に一対の電極が設けられた蛍光ランプであって、前記ガラス管の外周面には、硫酸ナトリウムが単位面積当り２ｎｇ／ｍｍ２以上付着してい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の製造方法および蛍光ランプ用ガラス管の製造方法は、矯正工程中または矯正工程前にガラス管の外周面に硫酸ナトリウムを生成させる処理を行うため、矯正工程中のガラス管の外周面が硫酸ナトリウムの粒子、膜或いは層によりコーティングされたような状態となる。そのため、外周面の滑りが良くなり、矯正工程においてガラス管が矯正面にぶつかったり、ガラス管同士がぶつかったりした時に外周面に傷が生じ難い。したがって、傷によるガラス管の破損が起こり難い。
【０００９】
加えて、亜硫酸ガスおよび酸素の存在下でガラス管を加熱するため、外周面に存在するナトリウムの一部が硫黄に置換され前記外周面の機械的強度が向上する。これによっても傷が生じ難くなり、ガラス管が破損し難くなる。
また、前記矯正具は、軸心が略水平となるよう保持された円筒体であり、前記矯正具の内面に前記ガラス管を載置し、前記矯正具をその軸心回りに回転させることにより前記内面上で前記ガラス管を転がす場合は、ガラス管が矯正工程中に矯正具から落下し難いためガラス管および蛍光ランプの製造歩留まりが良い。
【００１０】
また、前記処理は、前記矯正工程中において、前記ガラス管が載置された前記矯正具内に亜硫酸ガスおよび酸素を充填し、前記ガラス管を加熱することにより行う場合は、亜硫酸処理の為だけにガラス管を加熱する必要がなく、矯正工程でガラス管を矯正するついでに亜硫酸処理も行えるため、ランプ製造の工数を減らすことができる。
また、前記処理は、前記矯正工程前において、亜硫酸ガスおよび酸素を含む雰囲気中で前記ガラス管の外周面を加熱することにより行う場合は、亜硫酸処理の為だけに加熱するため、亜硫酸処理に最適な温度でガラス管を加熱することができ、効率よく亜硫酸処理を行うことができる。
【００１１】
また、前記処理は、前記矯正工程前において、酸素を含む雰囲気中で前記ガラス管の外周面をバーナーで加熱しながら、当該バーナーの火口から亜硫酸ガスを前記外周面に吹きかけることにより行う場合は、バーナーにより効率良くガラス管だけを加熱することができると共に、亜硫酸ガスを必要な部分にのみ吹きかければ済むため亜硫酸ガスの使用量を抑えることもできる。
【００１２】
本発明に係る蛍光ランプは、ガラス管の外周面に硫酸ナトリウムが２ｎｇ／ｍｍ２以上付着しているため、前記外周面の滑りが良く、矯正工程においてガラス管の外周面に傷が生じ難い。したがって、傷によるガラス管の破損が起こり難く、製造歩留まりが良い。また、ガラス管に傷が少ないため、蛍光ランプの輸送中などにガラス管が破損し難い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態に係る蛍光ランプの製造方法、蛍光ランプ用ガラス管の製造方法、および、蛍光ランプについて、図面に基づき説明する。
［蛍光ランプ］
図１は、本実施の形態に係る蛍光ランプを示す概略構成図である。図１に示すように、本実施の形態に係る蛍光ランプとしての冷陰極型蛍光ランプ１は、直管状のガラス管３と、当該ガラス管３の両端に封着された冷陰極型の電極５，７とを備える。また、電極５，７により両端が封止されたガラス管３の内部には、発光物質として例えば約２ｍｇの水銀と、放電媒体として例えばアルゴン１０％、ネオン９０％の混合比の希ガスが５０Ｔｏｒｒ封入されている。
【００１４】
ガラス管３は、全長が８００ｍｍ、内径が３．０ｍｍ、厚みが０．５ｍｍである。なお、ガラス管３の全長、内径および厚みは上記に限定されない。一般的な冷陰極蛍光ランプ１の場合、ガラス管３の全長は３００〜１５００ｍｍ、内径は１．４〜７．０ｍｍ、厚みは０．２〜０．６ｍｍである。
全長が７００ｍｍ以上の長尺のガラス管３や、内径が３．０ｍｍ以下かつ厚みが０．５ｍｍ以下の小径薄肉のガラス管３を使用する場合は、ガラス管３の外周面に生じた傷が原因となって当該ガラス管３が割れ易いため、本発明に係る蛍光ランプの製造方法および蛍光ランプ用ガラス管の製造方法が特に有効である。
【００１５】
ガラス管３は、例えば軟化点が６８０℃のソーダガラスで作製されている。ソーダガラスには、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）が多く含まれているため、ガラス管３の外周面にナトリウムが溶出し易い。したがって、後述する亜硫酸処理によりガラス管３の外周面に硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ４）を生成させ易い。
また、ソーダガラスは、ホウケイ酸ガラスと比較して傷がつき易い。したがって、ガラス管の外周面に傷がつき難い本発明に係る蛍光ランプの製造方法および蛍光ランプ用ガラス管の製造方法が有効である。
【００１６】
ガラス管３のソーダガラスは、酸化ナトリウムの含有率が５ｗｔ％〜２０ｗｔ％の範囲であることが好ましい。５ｗｔ％以上であれば、暗黒始動時間が１秒以内になる確率が高くなるため、冷陰極蛍光ランプ１の暗黒始動性が向上する。２０ｗｔ％を超えると長時間の使用によりガラス管３が黒化（茶褐色化）或いは白色化して、冷陰極蛍光ランプ１の輝度の低下を招いたり、ガラス管３の機械的強度が低下したりする。
【００１７】
ガラス管３のソーダガラスは、水銀から放射された３１３ｎｍの紫外線を遮蔽できる酸化チタン（ＴｉＯ２）を含有していることが好ましい。酸化チタンの含有率は、３〜１０ｗｔ％の範囲であることが好ましい。３ｗｔ％未満であると紫外線を遮蔽する効果が得られ難く、１０ｗｔ％を超えるとソーダガラスがガラス化せずに溶融直後に結晶化してしまう。
【００１８】
ガラス管３のソーダガラスは、自然環境保護を考慮し、鉛フリーであることが好ましい。ただし、製造過程で不純物として鉛を含んでしまう場合があるため、０．１Ｗｔ％以下といった不純物レベルで鉛を含む場合も、上記鉛フリーの範疇に入ると定義する。
電極５，７は、有底筒状の電極部５ａ，７ａと、電極部５ａ，７ａの底の外面に取り付けられた電極軸５ｂ，７ｂとからなり、電極軸５ｂ，７ｂでビーズ９，９を介してガラス管３の端部に取着されている。なお、電極部５ａ，７ａの内面には、図示しない電子照射物質が塗布されている。
【００１９】
また、ガラス管３の内面には、蛍光体層１１が形成されている。この蛍光体層１１は、水銀から放射された紫外線（主に２５４ｎｍ）を所定の可視光に変換するためのものであり、例えば、青色蛍光体が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＋] (略号：ＢＡＭ−Ｂ)、緑色蛍光体がセリウム・テルビウム共付活リン酸ランタン[ＬａＰＯ4：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋] (略号：ＬＡＰ)及び赤色蛍光体がユーロピウム付活酸化イットリウム[Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ３＋](略号：ＹＯＸ)からなる希土類蛍光体で形成されている。
【００２０】
上記冷陰極蛍光ランプ１の使用用途として、例えば、液晶ディスプレイ装置のバックライトユニットの光源や、コピー機、プリンタ或いはスキャナー等の読み取り光源等が挙げられる。
［蛍光ランプの製造方法］
図２は、蛍光ランプの製造工程の一部を示す工程図である。図２に示すように、上記冷陰極型蛍光ランプ１の製造工程には、直管状のガラス管等を準備する準備工程（ステップＳ１）、準備したガラス管を真直度向上のために矯正する矯正工程（ステップＳ２）、矯正したガラス管の内面に蛍光体懸濁液を塗布する塗布工程（ステップＳ３）、塗布した蛍光体懸濁液を乾燥させる乾燥工程（ステップＳ４）、乾燥した蛍光体懸濁液を焼成する焼成工程（ステップＳ５）、焼成後にガラス管の端部に電極を封着する封着工程（ステップＳ６）、更には排気工程、ベーキング工程およびエージング工程などの工程が含まれる。そして、準備工程または矯正工程では、後述する亜硫酸処理が行われる。なお、上記塗布工程、乾燥工程および焼成工程は、ガラス管の内面に蛍光体層を形成する形成工程の一部である。
【００２１】
（１）矯正工程
図３は、矯正工程で用いる矯正具を説明するための図である。図３に示すように、矯正工程では、準備工程で準備したガラス管２０を矯正具２２で矯正し、その真直度を向上させる。
矯正具２２は、円筒体であって、全長が１８００ｍｍ、内径が１５ｍｍ、厚みが１．５ｍｍ、内部にはガラス管２０が収容可能である。なお、矯正具２２の全長、内径および厚みは上記に限定されないが、少なくとも１本のガラス管２０が内部に収容可能でなくてはならない。特に矯正具２２の全長は、ガラス管２０の端部が矯正具２２からはみ出さないようにガラス管２０の管長よりも長いことが好ましく、ガラス管２０全体が余裕を持って収まるようにするためにはガラス管２０の管長よりも５０ｍｍ以上長いことが好ましい。矯正具２２の全長が短過ぎると、ガラス管２０の端部付近をむらなく亜硫酸処理することができず、またガラス管２０の端部付近の真直度が低下するからである。
【００２２】
矯正具２２は、ガラス管２０のソーダガラスよりも軟化点の高い材料、例えば石英ガラス（軟化点：１０００℃）で形成されており、その内面は滑らかな矯正面２４となっている。
矯正具２２は、その軸心が略水平となるよう複数のローラ２６ａ〜２６ｄによって保持されている。各ローラ２６ａ〜２６ｄは、それぞれ図示しない回転駆動機構に連結された駆動軸２８ａ，２８ｂに取り付けられており、前記回転駆動機構により駆動軸２８ａ，２８ｂを矢印Ａの方向に回転させると、それら駆動軸２８ａ，２８ｂに連動して、各ローラ２４ａ〜２４ｄが矢印Ｂの方向に回転する。さらに、各ローラ２４ａ〜２４ｄが回転することによって、矯正具２２がその軸心回り矢印Ｃの方向に回転する。
【００２３】
ガラス管２０を矯正する際には、まず、矯正具２２の内部に例えば４本のガラス管２０を挿入し、それらガラス管２０を矯正面２４に載置する。筒状体２２の軸心が略水平であるため矯正面２４も略水平であり、当該矯正面２４に載置されたガラス管２０の軸心も略水平となる。ガラス管２０が内部に収容された状態で矯正具２２を矢印Ｃの方向に回転させると、矯正面２８上で各ガラス管２０がその軸心回り矢印Ｄの方向に回転し、真直度が向上するよう矯正される。
【００２４】
なお、円筒内２２に挿入するガラス管２０の本数は４本に限られず、矯正具２２の内径およびガラス管２０の外径に応じて適宜効率が良い本数に調整すれば良い。
図４は、矯正工程中に亜硫酸処理を行う場合について説明する図である。図４に示すように、矯正具２２は加熱炉３０内に配置される。ガラス管２０を矯正面２４上で回転させ矯正する際には、加熱炉３０内の温度を調整して例えばガラス管２０を５６０℃で加熱しなければならない。なお、加熱温度は５６０℃に限られず、ソーダガラスの物性に応じて調整される。
【００２５】
（２）塗布工程及び乾燥工程
図５は、塗布工程及び乾燥工程を説明するための図である。塗布工程は、まず、図５（ａ）に示すように、ガラス管２０の下端開口４０を蛍光体懸濁液４２に浸漬させ、ガラス管２０の上端開口４４から管内のエアを吸引して管内を負圧にし、管内の所定位置まで蛍光体懸濁液４２を吸い上げる。
【００２６】
蛍光体懸濁液４２は、例えば蛍光体、バインダ、結着剤および有機溶剤を混合したものが用いられる。例えば、バインダにはニトロセルロースが、結着剤にはホウ酸バリウムカルシウム等に代表される低融点ガラス粉末が、有機溶剤には酢酸ブチルがそれぞれ用いられる。
次に、エアの吸引を止め、下端開口４０を蛍光体懸濁液４２から引き上げ、上端開口４４を開放して、図５（ｂ）に示すように、蛍光体懸濁液４２を下端開口４０から排出する。これにより、ガラス管２０の内面に蛍光体懸濁液４２が塗布される。
【００２７】
ところで、小径のガラス管２０は、製造時に真直度を得ることが困難であり、曲がり易い傾向にある。図６は、ガラス管が曲がっていると蛍光体懸濁液に厚みムラが生じることを模式的に示す図である。図６に示すように、例えばガラス管２０が符号Ｘで示す部分で曲がっていると、曲がった部分よりも下側で蛍光体懸濁液４２に厚みムラが生じ、その結果蛍光体層１１にも厚みムラが生じることとなるため、冷陰極蛍光ランプ１の輝度、色温度等の光特性が不安定となって商品価値が低下する。そこで、ガラス管２０が小径の場合には、塗布工程以前に矯正工程を行って、ガラス管４０の真直度を向上させる必要がある。
【００２８】
次に、乾燥工程は、図５（ｃ）に示すように、上端開口４４から乾燥用エア４６を流入させ、ガラス管２０に外側から温風を当て、塗布した蛍光体懸濁液４２の乾燥を促進させる。
（３）焼成工程
焼成工程では、乾燥させた蛍光体懸濁液４２を焼成して、蛍光体層１１を形成する。焼成工程では、図３に示した矯正工程で用いる矯正具２２が使用される。
【００２９】
まず、矯正具２２内に、蛍光体懸濁液４２が乾燥したガラス管２０を挿入し、当該矯正具２２内でガラス管２０を回転させながら、加熱炉３０の温度を上げてガラス管２０が６２０℃になるように加熱する。このようにガラス管２０を回転させながら加熱することによって蛍光体懸濁液４２に熱を均一に加えることができる。
このように、焼成工程において矯正具２２を使用しガラス管２０を回転させる場合も、当該ガラス管２０の外周面に硫酸ナトリウムが付着していれば前記外周面に傷がつき難い。なお、矯正具２２を使用してガラス管２０を回転させる作業は、焼成工程において必須でなく必要に応じて行えば良い。
【００３０】
以上のようにして得られたガラス管２０が冷陰極蛍光ランプ１のガラス管３に加工される。
（４）封着工程
封着工程では、電極５，７がガラス管３の端部に封着されると共に、この封着によりガラス管３の端部が封止される。
【００３１】
封着工程では、まず、球状のビーズ９の真中にある軸方向の貫通孔に電極軸５ｂ，７ｂが挿入され、ビーズ９と電極軸５ｂ，７ｂとを気密状に固着したものを準備する。そして、ビーズ９と固着された電極５，７をガラス管３の所定位置に挿入し、ガラス管３の端部を、例えば、バーナーを用いて加熱し、ビーズ９の外周とガラス管３の内周とを融着させる。
【００３２】
この工程でのガラス管３の端部の温度は、８００〜１２００℃である。なお、電極５，７の付着工程は、従来と同じ公知の技術で実施できる。
＜亜硫酸処理＞
次に、ガラス管の外周面に硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ４）を生成させ付着させる亜硫酸処理について説明する。亜硫酸処理では、亜硫酸ガスおよび酸素の存在下でガラス管２０を加熱することによりその外周面に硫酸ナトリウムを生成させる。矯正工程中の矯正具２２内に亜硫酸ガスおよび酸素を吹き込めば、亜硫酸ガスおよび酸素の存在下にガラス管２０が配置された状態となる。
【００３３】
なお、酸素を含んだエアを吹き込むことによって、酸素を吹き込んだ状態としても良い。また、酸素を含んだエア以外のガスを吹き込んでも良く、前記ガスに亜硫酸ガスを含ませても良い。
亜硫酸処理は、具体的には、図４に示すように、矯正具２２の一方の開口側に給気管３２を配置し、他方の開口側に排気管３４を配置して、前記給気管３２から亜硫酸ガスおよびエアを矯正具２２内に供給すると共に、前記排気管３４から矯正具２２内の亜硫酸ガスおよびエアを排気することにより行う。このように給気管３２および排気管３４を用いることによって、亜硫酸ガスおよびエアが矯正具２２内に滞ることなく流れ、ガラス管２０の外周面全体にムラなく亜硫酸ガスおよびエアを供給することができる。また、矯正具２２の外に亜硫酸ガスが漏れ難くなる。
【００３４】
なお、給気管３２および排気管３２は必ずしも用いる必要はない。例えば、給気管３２から直接矯正具２２内に亜硫酸ガスおよびエアを吹き込むのではなく、加熱炉３０内に亜硫酸ガスおよびエアを充満させることで矯正具２２内に亜硫酸ガスおよびエアが流れ込むようにしても良い。また、排気管を用いずに自然排気してもよい。
さらに、亜硫酸ガスが矯正具２２の外に漏れないように矯正具２２内を密封状態にしても良い。また、亜硫酸ガスを発生する熱分解性化合物を矯正具２２内に投入し矯正具２２内でその熱分解性化合物を加熱分解させて、亜硫酸ガスを供給しても良い。
【００３５】
亜硫酸処理を行う場合は、ガラス管２０を加熱する必要であるが、加熱温度はガラス管２０を矯正する際の温度と同程度で良いため、特に亜硫酸処理のために加熱する必要はなく、矯正中の矯正具２２内に亜硫酸ガスおよびエアを供給すれば矯正と同時に亜硫酸処理を行うことができる。加熱温度が２００〜４００℃の場合に亜硫酸ナトリウムが生成する。なお、矯正中はガラス管２０が回転しているため、ガラス管２０の外周面全体を均一に亜硫酸処理することができる。
【００３６】
亜硫酸処理は、矯正工程中に行う場合に限定されず、矯正工程前に行っても良い。矯正工程前に亜硫酸処理を行って予めガラス管２０の外周面に硫酸ナトリウムを付着させておけば、その後の矯正工程においてガラス管２０の外周面に傷が生じることを防止することができる。
図７および図８は、矯正工程前に亜硫酸処理を行う場合について説明する図である。
【００３７】
亜硫酸処理を矯正工程前に行う場合の一例として、亜硫酸ガスおよびエアを含む雰囲気中でガラス管の外周面を加熱することが考えられる。例えば、図７に示すように、ガラス管２０を配置した処理空間内５０の雰囲気中に亜硫酸ガスおよび酸素が含まれる状態で、当該ガラス管２０の外周面をバーナー５２ａ，５２ｂで加熱することが考えられる。ガラス管２０の外周面を均一に加熱するために、当該ガラス管２０を図示しない治具でその軸心回りに回転させながら、バーナー５２ａ，５２ｂを当該ガラス管２０の軸心に沿って移動させ加熱することが考えられる。
【００３８】
また、亜硫酸処理を矯正工程前に行う場合の別の一例として、酸素を含む雰囲気中で前記ガラス管２０の外周面をバーナーで加熱しながら、当該バーナー５２ａ，５２ｂの火口から亜硫酸ガスを前記外周面に吹きかけることが考えられる。例えば、図８に示すように、ガラス管２０を配置した処理空間内５４の雰囲気中に酸素が含まれる状態で、当該ガラス管２０の外周面をバーナー５６ａ，５６ｂで加熱し、その際にバーナー５６ａ，５６ｂの火口から亜硫酸ガスを噴射させ当該ガラス管２０の外周面に吹きかけることが考えられる。この際にも、上記と同様に、ガラス管２０を図示しない治具でその軸心回りに回転させながら、バーナー５６ａ，５６ｂを当該ガラス管２０の軸心に沿って移動させ加熱することが考えられる。
【００３９】
なお、亜硫酸処理のその他の方法としては、準備工程において管引き工程直後のまだ冷めていないガラス管の外周面に亜硫酸ガスを吹きかける方法や、加熱したガラス管に亜硫酸ガスを発生する熱分解性化合物を吹きかける方法などが考えられる。
＜亜硫酸処理の効果＞
ガラス管の外周面に硫酸ナトリウムが付着することにより、矯正工程において当該外周面に傷が発生し難くなることを実験により確認した。具体的には、亜硫酸処理したガラス管に矯正工程を施し、当該ガラス管の外周面に傷が発生するか否かを評価した。ガラス管は、全長２００ｍｍ、内径３．０ｍｍ、肉厚０．５ｍｍで、鉛フリーのソーダガラス製のものを使用した。
【００４０】
以下の（ａ）〜（ｆ）に少なくとも１つ以上該当する場合に外周面に傷有りと評価し、いずれにも該当しない場合に傷無しと評価した。
（ａ）最大幅が０．３ｍｍ以上の傷が生じていた場合。
（ｂ）最大幅が０．２ｍｍを超える傷が生じており、かつ、それら傷の長さ（傷が複数ある場合はその合計の長さ）が２０ｍｍ以上の場合。
（ｃ）最大幅が０．２ｍｍを超える傷が生じており、かつ、その傷がガラス管の周方向に１／２周以上に亘っている場合。
（ｄ）ガラス管の周方向の傷が、管軸方向５ｍｍ以上に亘って、当該管軸方向１ｍｍ当り１本以上の密度で生じていた場合。
（ｅ）打痕等のクラックへ進行するおそれのある傷（傷により抉れた部分の容積が１ｍｍ３以上の傷）が生じていた場合。
（ｆ）最大深さが０．３ｍｍ以上の傷が生じていた場合。
【００４１】
外周面の傷の発生率は、矯正工程を施した全ガラス管の本数に対する、傷が生じたガラス管の本数である。
図９は、硫酸ナトリウムの付着量と傷の発生率との関係を示す図である。通常、亜硫酸処理を施していないガラス管にも、その外周面に硫酸ナトリウムが１．５ｎｇ／ｍｍ２程度付着しているが、図９に示すように、１．５ｎｇ／ｍｍ２程度の付着量では傷の発生率は１００％である。しかし、ガラス管の外周面に単位面積当り４ｎｇ／ｍｍ２以上の硫酸ナトリウムが付着している場合は、外周面の傷の発生率が４０％にまで低下した。また、単位面積当り８ｎｇ／ｍｍ２以上の硫酸ナトリウムが付着している場合は、外周面に傷が生じなかった。
【００４２】
図９からわかるように、亜硫酸ナトリウムが付着すると外周面の傷の発生率が低下する。すなわち、亜硫酸処理を施せば外周面の傷の発生率が低下する。
亜硫酸処理を施していないガラス管の外周面には、誤差を見積もっても、２．０ｎｇ／ｍｍ２以上亜硫酸ナトリウムが付着していることはないと考えられる。したがって、外周面に２ｎｇ／ｍｍ２以上の亜硫酸ナトリウムが付着しているガラス管は、本発明に係る亜硫酸処理が施されたガラス管であると推定される。そして、外周面に２ｎｇ／ｍｍ２以上の亜硫酸ナトリウムが付着しているガラス管は、外周面の傷の発生率が低い。
【００４３】
［その他］
＜矯正工程の加熱条件について＞
矯正工程の加熱は、ソーダガラスに酸化チタンが含まれる場合、酸化チタンの結晶核が生成される温度より低い温度条件で行えば良い。矯正工程の最適な温度条件は、ガラス管の矯正度と加熱温度との関係から求めた。
【００４４】
図１０は、ガラス管の矯正度の測定を説明する図である。図１０に示すように、ガラス管２０の矯正度の測定は、ガラス管２０が、その軸心を回転軸として回転可能な状態で、その両端で支持され、ガラス管２０を回転させたときの、ガラス管２０の中央部外周における変位（以下、この差を「曲がり」ともいう。）、つまり、図中の「Ｙ」を測定し、このＹの数値の大小で判定する。
【００４５】
矯正工程においてガラス管２０を加熱する時間を一定にして、温度を変化させたときのガラス管２０の矯正度は、ガラス管２０の温度ＧＴを、４８０〜６１０℃の範囲、好ましくは、５２０〜５８０℃の範囲内にすると、曲がりの少ないガラス管２０に矯正されることが分かった。なお、本実施の形態では、矯正工程におけるガラス管２０の温度ＧＴは、５６０℃になるように設定されている。
【００４６】
このガラス管の温度ＧＴの範囲は、ガラス管２０のガラス転移点Ｔ（実施の形態では、５１０℃である。なお、このガラス点移転Ｔは、ガラス管の製造ロットで、４９０〜５１０℃の範囲で変化する。従って、前記５１０℃は、製造時の目標値である。）を用いてガラス管の温度ＧＴ（℃）を表すと、以下の式になる。
Ｔ−３０ ≦ ＧＴ ≦ Ｔ＋１００
なお、この範囲（４８０〜６１０℃）での、ガラス材料の粘度は、１０１１〜１０１４ｄＰａ・ｓｅｃとなる。
【００４７】
上記冷陰極蛍光ランプ１の場合、例えば、液晶ディスプレイ装置のバックライトユニットの光源として利用されている。液晶ディスプレイ装置の表示画面は、近年大型化しており、これに伴って、全長の長いランプ（例えば、７００ｍｍ以上）が用いられている。
ところが、長いランプを従来の方法で製造すると、ランプの輝度むらが大きくなる傾向にあった。この原因は、ランプを構成するガラス管の曲がりが大きく（矯正工程での処理は従来の方法で実施している。）、この曲がりに起因してガラス管の内面に形成される蛍光体層の厚みがばらついたためと考えられている。なお、ガラス管の曲がりが、０．２ｍｍ以上になると、ガラス管の内面に形成される蛍光体層の厚みむらが大きくなる。
【００４８】
しかしながら、ガラス管の全長が７００ｍｍ以上のものであっても、矯正工程でのガラス管の温度を５６０℃にすると、その曲がりを０．２ｍｍ未満にできる。つまり、ガラス管の温度を５６０℃になるようにして矯正工程での処理を行うと、ランプの端部に青濁部ができるのを抑制できると共に、ガラス管の曲がりを効率良く矯正できる。
＜青濁部について＞
上述したように、ガラス管のソーダガラスは、水銀から放射された３１３ｎｍの紫外線を遮蔽できる酸化チタン（ＴｉＯ２）を含有していることが好ましい。しかしながら、ソーダガラスに酸化チタンが含有されていると、ガラス管の端部近くが青く濁る（この部分を「青濁部」という。）。
【００４９】
青濁部は、酸化チタンが結晶化したものであり、その発生は、まず、ガラスの温度が６００℃前後で、やがて青濁部になる酸化チタンである結晶の結晶核が生成（６００℃前後で結晶核が生成されるピークがある。）し、この結晶核はガラスの温度が９９０℃前後で成長（９９０℃前後で結晶核が成長するピークがある。）して、それが青濁部になると考えられる。
【００５０】
蛍光ランプの製造においては、矯正工程と焼成工程との両工程中におけるガラス管の温度は例えば５２０〜５８０℃であり、その後の封着工程でのガラス管の端部及びその周辺の温度は例えば８００〜１２００℃である。
以上のことから、蛍光ランプを従来の方法で製造した場合の青濁部の発生メカニズムは、以下であると考えられる。
【００５１】
まず、矯正工程及び乾燥工程においてガラス管が５２０〜５８０℃に加熱されてガラス管全体に酸化チタンの結晶核が生成する（この状態は目視できない。）。そして、このあと行われる封着工程においてガラス管の端部及びその周辺が８００〜１２００℃に加熱され、この加熱されたガラス管の端部の周辺部に存在する結晶核が成長して青濁部になる。
ここで、ガラス管の端部よりも中央部側に青濁部が発生するのは、封着工程におけるガラス管の端部の温度が、上記９９０℃よりも高い温度、例えば、１２００℃近くになり、端部よりも中央部側に移った位置では、前記端部よりも温度が低く、結晶核が成長するピークである９９０℃前後になるためと考えられる。
【００５２】
青濁部の発生を抑えるには、矯正工程及び焼成工程におけるガラス管の処理時の温度を酸化チタンの結晶核が生成される温度より低くし、封着工程におけるガラス管の端部（その周辺も含む）の処理時の温度を結晶核の成長する温度より低くして処理することが好ましい。
一方、焼成工程の加熱条件は、蛍光体層を形成するために用いられる懸濁液に合わせて決定しており、同じ懸濁液を用いる限り、焼成工程の加熱条件を変更するのは容易ではない。また、封着工程では、電極をガラス管の端部に封着する際、ガラス管の端部を溶融させる必要があり、現状の加熱条件の温度を下げるのは難しい。これに対し、矯正工程におけるガラス管の処理時の温度を酸化チタンの結晶核が生成される温度より低くするのは比較的容易である。
【００５３】
青濁部の抑制の確認試験を行うために、矯正工程におけるガラス管の処理時の温度を酸化チタンの結晶核が生成される温度より低くし蛍光ランプの製造を行った結果、外観上問題となるような青濁部が発生するようなことはなかった。
確認試験は、１００本の蛍光ランプを製造して青濁部の発生率を調査した。調査結果は、上述した方法での発生率は、０％であり、従来の方法での発生率は、１００％であった。この結果から、矯正工程において、ガラス管の加熱温度を下げて処理することは、青濁部の発生抑制に有効であることが分かる。
【００５４】
［変形例］
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れないことは言うまでもなく、例えば、以下のような形態とすることも可能である。
＜蛍光ランプの変形例＞
（１）ランプの種類
上記実施の形態で説明した本発明に係る蛍光ランプは、ガラス管内に冷陰極型の電極を備えた冷陰極型蛍光ランプであったが、勿論、冷陰極型の電極の代わりに熱陰極型の電極を用いた熱陰極型蛍光ランプでも良い。なお、熱陰極型蛍光ランプを用いたものとしては、一般用照明用の蛍光ランプ、例えば、コンパクト型蛍光ランプ、電球形蛍光ランプ等がある。
【００５５】
また、本発明は、他の蛍光ランプにも適用できる。他の蛍光ランプとして、外部電極型蛍光ランプがあり、以下、当該外部電極型蛍光ランプについて説明する。
図１１は、外部電極型蛍光ランプの概略構成を示す平面断面図である。外部電極型蛍光ランプ６１は、図１１に示すように、両端が封止されたガラス管６３と、当該ガラス管６３の両端外周に設けられた電極６５，６７とを備え、誘電体バリア放電を利用したものであり、例えば、バックライトユニットの光源として用いられる。
【００５６】
前記両端が封止されたガラス管６３の内部には、冷陰極型蛍光ランプ１と同様に、水銀や緩衝ガスである希ガス（例えば、アルゴン、ネオン）等の放電媒体が所定の封入圧で封入されている。また、ガラス管６３の内面には、実施の形態と同様に、蛍光体層６９が形成されている。
このガラス管６３には、例えば、鉛フリーのソーダガラスが用いられ、実施の形態と同様に、３１３ｎｍの紫外線を遮蔽できる酸化チタンが、例えば、３〜１０ｗｔ％の範囲、例えば、４ｗｔ％添加されている。なお、酸化チタンの含有量が、１０ｗｔ％を越えると、ガラス化せずに溶融直後に結晶化してしまう。
【００５７】
電極６５，６７は、例えば、アルミニウムの金属箔からなり、シリコン樹脂に金属粉体を混合した導電性粘着剤によって、ガラス管の外周を覆うように貼着されている。導電性粘着剤としては、シリコ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良いし、電極として、例えば、透明電極である酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を用いても良い。透明電極を利用する場合、従来の製造方法では、ガラス管の端部近くに発生した青濁部が目立つこともあるが、矯正工程におけるガラス管の処理時の温度を酸化チタンの結晶核が生成される温度より低くすると、青濁部の発生を抑えることができる。
【００５８】
また、金属箔を導電性粘着剤でガラス管に貼着する代わりに、銀ペーストをガラス管の電極形成部分の全周に塗布することによって電極を形成しても良い。さらに、電極６５，６７の形状は、円筒状をしているが、例えば、ガラス管の端部を覆うキャップ状をしていても良い。
外部電極型蛍光ランプ６１は、以下の工程をその順で行うことで製造される。つまり、直管状のガラス管を準備する準備工程、準備したガラス管の曲がりを矯正する矯正工程、矯正されたガラス管の内面に蛍光体を含んだ懸濁液を塗布する塗布工程、塗布された懸濁液を乾燥する乾燥工程、乾燥した懸濁液を焼成する焼成工程、焼成後のガラス管の端部を封止する封止工程、封止されたガラス管の両端に電極を装着する装着工程等を経て製造される。
【００５９】
上記矯正工程も、実施の形態と同様に、ガラス管の温度が５６０℃になるように加熱炉内の温度を設定した状態で、円筒体の矯正面に載置され行われる。
外部電極蛍光ランプに適用した場合には、ガラス管がソーダガラス製である関係上、バックライトユニットの光源として特に要求される暗黒始動性が改善される。すなわち、ソーダガラスは、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）を多く含むので、ナトリウム（Ｎａ）成分が時間の経過と共にガラス管の内面に溶出する。ナトリウムは電気陰性度が低いため、（保護膜の形成されていない）ガラス管の端部の内面に溶出したナトリウムが、暗黒始動性の向上に寄与する。
【００６０】
また、本発明は、内部電極として熱陰極を有する熱陰極蛍光ランプにも適用可能である。
（２）ランプの形状
実施の形態における蛍光ランプは、直管形状をしていたが、本発明に係る蛍光ランプの形状は特に限定するものでなく、例えば、「Ｕ」形状、「Ｖ」形状、「Ｗ」形状をしていても良いし、さらには、「Ｕ」形状のガラス管を複数本（例えば、３本）連結した形状等をしていても良い。また、蛍光ランプは、断面が円形に限定されず、例えば楕円形、長穴円形等の扁平形蛍光ランプであってもよい。
【００６１】
なお、蛍光ランプの形状を、例えば、「Ｕ」形状にする場合は、直管状のガラス管を「Ｕ」形状に変形する変形工程を、蛍光体層を形成した後、或いは電極を端部に設けた後に行えば実施できる。また、扁平形蛍光ランプは、断面が円形の蛍光ランプを一旦作製した後、ガラス管を扁平させるなどして実施できる。
（３）紫外線を遮蔽する金属酸化物
実施の形態では、紫外線を遮蔽する金属酸化物として酸化チタンを用いて説明したが、他の金属酸化物であっても良い。なお、３１３ｎｍの紫外線を遮蔽する必要があり、このような金属酸化物としては、酸化セリウム（ＣｅＯ２）、酸化モリブデン（ＭｏＯ３）、酸化タングステン（ＷＯ３）等がある。但し、青濁部の発生を抑制については、これらの金属酸化物における結晶核の生成、成長の促進する温度が、酸化チタンと異なるので、実験等を行うことで、矯正工程、焼成工程、封止工程等の加熱条件を決定する必要がある。
【００６２】
（４）保護膜
ガラス管の内面には、保護膜が形成されていても良い。この場合、保護膜に重ねて蛍光体層が形成される。保護膜は、例えばシリカ（ＳｉＯ２）からなる。保護膜は、ガラス管の成分の１つであるナトリウム（Ｎａ）が放電空間へと溶出するのをブロックし、当該ナトリウムと水銀とが反応することによる水銀の消耗を防止する。保護膜はアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）で形成しても構わない。
【００６３】
（５）蛍光体層
蛍光体層の構成は上記の構成に限定されず、例えば、以下のような変形例が考えられる。
（５−１）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。
【００６４】
（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であることが好ましい。
【００６５】
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。
【００６６】
（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。
【００６７】
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。
【００６８】
（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（３１３ｎｍを吸収する。）のみ、緑色にセリウム・テルビウム共付活リン酸ランタン[ＬａＰＯ4：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋]（略号：ＬＡＰ）（３１３ｎｍを吸収しない。）とＢＡＭ−Ｇ（３１３ｎｍを吸収する。）、赤色にユーロピウム付活酸化イットリウム[Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ３＋]（略号：ＹＯＸ）（３１３ｎｍを吸収しない。）とＹＶＯ（３１３ｎｍ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、紫外線がガラス管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。
【００６９】
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。
【００７０】
（５−２）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。
【００７１】
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。
【００７２】
（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＝０．１５３、ｙ＝０．０３０
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。
【００７３】
（ｂ）緑色
・ＢＡＭ−Ｇ、色度座標：ｘ＝０．１３６、ｙ＝０．５７２
・ＣＭＺ、色度座標：ｘ＝０．１６４、ｙ＝０．７２２
・ＣＡＴ、色度座標：ｘ＝０．２８４、ｙ＝０．６３５
・テルビウム・マンガン共付活アルミン酸セリウム・マグネシウム[ＣｅＭｇＡｌ１１Ｏ１９：Ｔｂ３＋，Ｍｎ２＋]（略号：ＣＡＭ）、色度座標：ｘ＝０．２５６、ｙ＝０．６５７
・マンガン付活ジンクリリケート[Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋]（略号：ＺＳＭ）、色度座標：ｘ＝０．２４８、ｙ＝０．７００
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。
【００７４】
（ｃ）赤色
・ＹＯＳ、色度座標：ｘ＝０．６５８、ｙ＝０．３３０
・ＹＶＯ、色度座標：ｘ＝０．６６１、ｙ＝０．３２８
・ＭＦＧ、色度座標：ｘ＝０．７０８、ｙ＝０．２８８
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、ＹＰＶ、ＹＤＳも高色再現用に使用することもできる。
【００７５】
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＝０．６４３、ｙ＝０．３４８）、ＬＡＰ（ｘ＝０．３５１、ｙ＝０．５８５）、ＢＡＭ−Ｂ（ｘ＝０．１４８、ｙ＝０，０５５）で構成されている。
【００７６】
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。
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きる三角形の面積の比（以下、ＮＴＳＣ比という。）で行なう。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
＜製造方法の変形例＞
（１）矯正工程
矯正工程は、真直度を向上させる矯正をするための矯正具にソーダガラス製のガラス管を載置し、当該ガラス管を加熱しながら転がして矯正する工程であれば良く、例えば、以下のようにして矯正することが考えられる。
【００７９】
図１２は、変形例に係る橋正工程を示す槻略図である。図１２に示すように、変形例に係る矯正工程では、加熱炉７０内に配置された一対のローラー７２、７４が矯正具である。
ローラー７２、７４は、その軸心が略水平かつ互いに平行になるよう配置されている。ガラス管２０を、ローラー７２、７４の外周面７６，７８上に、ガラス管２０の軸心とローラー７２，７４の軸心とが平行になるよう載置すると、ガラス管２０の外周面が両方の外周面７６，７８に接触した状態となる。
【００８０】
この状態で、加熱炉７０内の温度を例えば５６０℃程度にし、ローラー７２、７４を図示しない駆動機構により同方向、例えば矢印Ｅの方向に回転させれば、ガラス管２０が矯正面７６，７８上で矢印Ｆの方向に回転する。これによりガラス管２０の真直度を向上させる矯正を行うことができる。なお、ガラス管２０の全長、内径、厚み或いは材質等に応じて、加熱炉７０内の温度、ローラー７２、７４の回転速度等を適宜調整することが好ましい。
【００８１】
矯正工程の変形例としては、上記以外に例えば、ガラス管を転がすための矯正面を有する矯正具の当該面上にガラス管を載置し、前記矯正具をガラス管の管軸と直交する方向に揺動させることによって、前記矯正面上でガラス管を揺動させながら転がして、真直度が向上するように矯正することが考えられる。
矯正面は、ガラス管を転がすことができるのであれば、平坦であっても湾曲していても良い。矯正面は、湾曲させるのであれば、転がした際にガラス管が矯正面から落下しないように、前記矯正面の揺動方向両側が上方に反ったもの、例えば載置したガラス管の管軸と直交する面で切断したときの矯正面の断面が、上部が開放した円弧形状、或いは「Ｕ」形状のものであることが好ましい。
【００８２】
（２）矯正工程における加熱温度
実施の形態では、青濁部となる結晶核の生成を抑制するために、矯正工程でのガラス管の温度を５６０℃に設定して行ったが、上記でも説明したように、焼成工程でのガラス管の温度或いは封止工程でのガラス管の端部（周辺含む）の温度を低くすることでも同様の効果が得られると考えられる。当然、矯正工程及び焼成工程で両工程のガラス管の温度が結晶核の生成が行われるピーク温度より低くなるようにし、さらに、封止工程でガラス管の端部及びその周辺の温度が結晶核の成長が行われるピーク温度より低くなるようにして各処理を行っても良い。
【００８３】
ただ、上述したように、焼成工程の加熱条件を変更する場合には、懸濁液の成分を調整したり、使用する溶媒等を変更したりする必要がある。
また、封止工程での加熱条件を変更する場合には、封止方法を検討する必要が生じる。なお、封止工程を、例えば、セメント等を用いて封止すれば、加熱する必要がなく、青濁部を抑制することができると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明に係る蛍光ランプの製造方法は、ガラス管の破損の少ない蛍光ランプを製造するために利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本実施の形態に係る蛍光ランプを示す概略構成図である。
【図２】蛍光ランプの製造工程の一部を示す工程図である。
【図３】矯正工程で用いる矯正具を説明するための図である。
【図４】矯正工程中に亜硫酸処理を行う場合について説明する図である。
【図５】塗布工程及び乾燥工程を説明するための図である。
【図６】ガラス管が曲がっていると蛍光体懸濁液に厚みムラが生じることを模式的に示す図である。
【図７】矯正工程前に亜硫酸処理を行う場合について説明する図である。
【図８】矯正工程前に亜硫酸処理を行う場合について説明する図である。
【図９】硫酸ナトリウムの付着量と傷の発生率との関係を示す図である。
【図１０】ガラス管の矯正度の測定を説明する図である。
【図１１】外部電極型蛍光ランプの概略構成を示す平面断面図である。
【図１２】変形例に係る橋正工程を示す槻略図である。
【符号の説明】
【００８６】
１，６１ 蛍光ランプ
５，７，６５，６７ 電極
１１，６９ 蛍光体層
２０ ガラス管
２２ 矯正具
２４ 内面
５２ａ，５２ｂ，５６ａ，５６ｂ バーナー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光ランプの製造方法、蛍光ランプ用ガラス管の製造方法、および、蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、蛍光ランプは、ガラス管内に蛍光体懸濁液を塗布する塗布工程、蛍光体懸濁液を乾燥させる乾燥工程、乾燥させた蛍光体懸濁液を焼成し蛍光体層を形成する形成工程、ガラス管の両端部に電極を封止する封止工程などの工程を経て製造される（特許文献１）。
近年、蛍光ランプの小型化に伴い小径のガラス管が使用されるようになったが、ガラス管が小径になるとガラス管の僅かな曲がりによっても塗布工程で蛍光体懸濁液の塗布むらが生じてしまう。そのため、小径のガラス管を使用する場合は、塗布工程に先立って矯正工程が行われる。矯正工程は、ガラス管を矯正し真直度を向上させるための工程であって、例えば、ガラス管を、軸心が略水平となるように保持された円筒体内に挿入してその内面に載置し、加熱しながら、円筒体をその軸心回りに回転させることによって円筒体内で回転させ、真直度を向上させる。
【特許文献１】特開２０００−３４０１１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
円筒体内でガラス管を回転させると、円筒体とガラス管とがぶつかってガラス管の外周面に傷が生じてしまう。このような外周面の傷は、製造時や輸送時にガラス管が破損する最大の原因となっている。
ところで、特許文献１には、蛍光体懸濁液塗布前のガラス管を加熱しながらその管内に亜硫酸ガスおよび酸素を吹き込んで当該ガラス管の内面を亜硫酸処理し、ガラスと蛍光体との接着強度を高めることが開示されている。当該亜硫酸処理を行えば、内面に存在するナトリウムの一部が硫黄に置換されるため、ガラス管の機械的強度が向上し、多少はガラス管が破損し難くなる。しかし、破損の最大の原因である外周面の傷が生じ難くなるわけではないため、ガラス管の破損の防止に大きな効果があるとは言えない。
【０００４】
本発明は、上記の課題に鑑み、ガラス管の外周面に傷が生じ難い蛍光ランプの製造方法および蛍光ランプ用ガラス管の製造方法を提供することを主たる目的とする。また、本発明の他の目的は、製造時や輸送時にガラス管が破損し難い蛍光ランプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明に係る蛍光ランプの製造方法は、ソーダガラス製のガラス管の真直度を向上させるように前記ガラス管を矯正するための矯正具に、前記ガラス管を載置し、前記ガラス管を加熱しながら転がして矯正する矯正工程と、矯正後の前記ガラス管の内面に蛍光体層を形成する形成工程とを含み、前記矯正工程中または矯正工程前に、亜硫酸ガスおよび酸素の存在下で前記ガラス管を加熱することにより前記ガラス管の外周面に硫酸ナトリウムを生成させる処理を行うことを特徴とする。
【０００６】
また、本発明に係る蛍光ランプ用ガラス管の製造方法は、ソーダガラス製のガラス管の真直度を向上させるように前記ガラス管を矯正するための矯正具に、前記ガラス管を載置し、前記ガラス管を加熱しながら転がして矯正する矯正工程を含み、前記矯正工程中または矯正工程前に、亜硫酸ガスおよび酸素の存在下で前記ガラス管を加熱することによりその外周面に硫酸ナトリウムを生成させる処理を行うことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る蛍光ランプは、ソーダガラス製のガラス管の内面に蛍光体層が形成され両端に一対の電極が設けられた蛍光ランプであって、前記ガラス管の外周面には、硫酸ナトリウムが単位面積当り２ｎｇ／ｍｍ２以上付着してい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の製造方法および蛍光ランプ用ガラス管の製造方法は、矯正工程中または矯正工程前にガラス管の外周面に硫酸ナトリウムを生成させる処理を行うため、矯正工程中のガラス管の外周面が硫酸ナトリウムの粒子、膜或いは層によりコーティングされたような状態となる。そのため、外周面の滑りが良くなり、矯正工程においてガラス管が矯正面にぶつかったり、ガラス管同士がぶつかったりした時に外周面に傷が生じ難い。したがって、傷によるガラス管の破損が起こり難い。
【０００９】
加えて、亜硫酸ガスおよび酸素の存在下でガラス管を加熱するため、外周面に存在するナトリウムの一部が硫黄に置換され前記外周面の機械的強度が向上する。これによっても傷が生じ難くなり、ガラス管が破損し難くなる。
また、前記矯正具は、軸心が略水平となるよう保持された円筒体であり、前記矯正具の内面に前記ガラス管を載置し、前記矯正具をその軸心回りに回転させることにより前記内面上で前記ガラス管を転がす場合は、ガラス管が矯正工程中に矯正具から落下し難いためガラス管および蛍光ランプの製造歩留まりが良い。
【００１０】
また、前記処理は、前記矯正工程中において、前記ガラス管が載置された前記矯正具内に亜硫酸ガスおよび酸素を充填し、前記ガラス管を加熱することにより行う場合は、亜硫酸処理の為だけにガラス管を加熱する必要がなく、矯正工程でガラス管を矯正するついでに亜硫酸処理も行えるため、ランプ製造の工数を減らすことができる。
また、前記処理は、前記矯正工程前において、亜硫酸ガスおよび酸素を含む雰囲気中で前記ガラス管の外周面を加熱することにより行う場合は、亜硫酸処理の為だけに加熱するため、亜硫酸処理に最適な温度でガラス管を加熱することができ、効率よく亜硫酸処理を行うことができる。
【００１１】
また、前記処理は、前記矯正工程前において、酸素を含む雰囲気中で前記ガラス管の外周面をバーナーで加熱しながら、当該バーナーの火口から亜硫酸ガスを前記外周面に吹きかけることにより行う場合は、バーナーにより効率良くガラス管だけを加熱することができると共に、亜硫酸ガスを必要な部分にのみ吹きかければ済むため亜硫酸ガスの使用量を抑えることもできる。
【００１２】
本発明に係る蛍光ランプは、ガラス管の外周面に硫酸ナトリウムが２ｎｇ／ｍｍ２以上付着しているため、前記外周面の滑りが良く、矯正工程においてガラス管の外周面に傷が生じ難い。したがって、傷によるガラス管の破損が起こり難く、製造歩留まりが良い。また、ガラス管に傷が少ないため、蛍光ランプの輸送中などにガラス管が破損し難い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態に係る蛍光ランプの製造方法、蛍光ランプ用ガラス管の製造方法、および、蛍光ランプについて、図面に基づき説明する。
［蛍光ランプ］
図１は、本実施の形態に係る蛍光ランプを示す概略構成図である。図１に示すように、本実施の形態に係る蛍光ランプとしての冷陰極型蛍光ランプ１は、直管状のガラス管３と、当該ガラス管３の両端に封着された冷陰極型の電極５，７とを備える。また、電極５，７により両端が封止されたガラス管３の内部には、発光物質として例えば約２ｍｇの水銀と、放電媒体として例えばアルゴン１０％、ネオン９０％の混合比の希ガスが５０Ｔｏｒｒ封入されている。
【００１４】
ガラス管３は、全長が８００ｍｍ、内径が３．０ｍｍ、厚みが０．５ｍｍである。なお、ガラス管３の全長、内径および厚みは上記に限定されない。一般的な冷陰極蛍光ランプ１の場合、ガラス管３の全長は３００〜１５００ｍｍ、内径は１．４〜７．０ｍｍ、厚みは０．２〜０．６ｍｍである。
全長が７００ｍｍ以上の長尺のガラス管３や、内径が３．０ｍｍ以下かつ厚みが０．５ｍｍ以下の小径薄肉のガラス管３を使用する場合は、ガラス管３の外周面に生じた傷が原因となって当該ガラス管３が割れ易いため、本発明に係る蛍光ランプの製造方法および蛍光ランプ用ガラス管の製造方法が特に有効である。
【００１５】
ガラス管３は、例えば軟化点が６８０℃のソーダガラスで作製されている。ソーダガラスには、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）が多く含まれているため、ガラス管３の外周面にナトリウムが溶出し易い。したがって、後述する亜硫酸処理によりガラス管３の外周面に硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ４）を生成させ易い。
また、ソーダガラスは、ホウケイ酸ガラスと比較して傷がつき易い。したがって、ガラス管の外周面に傷がつき難い本発明に係る蛍光ランプの製造方法および蛍光ランプ用ガラス管の製造方法が有効である。
【００１６】
ガラス管３のソーダガラスは、酸化ナトリウムの含有率が５ｗｔ％〜２０ｗｔ％の範囲であることが好ましい。５ｗｔ％以上であれば、暗黒始動時間が１秒以内になる確率が高くなるため、冷陰極蛍光ランプ１の暗黒始動性が向上する。２０ｗｔ％を超えると長時間の使用によりガラス管３が黒化（茶褐色化）或いは白色化して、冷陰極蛍光ランプ１の輝度の低下を招いたり、ガラス管３の機械的強度が低下したりする。
【００１７】
ガラス管３のソーダガラスは、水銀から放射された３１３ｎｍの紫外線を遮蔽できる酸化チタン（ＴｉＯ２）を含有していることが好ましい。酸化チタンの含有率は、３〜１０ｗｔ％の範囲であることが好ましい。３ｗｔ％未満であると紫外線を遮蔽する効果が得られ難く、１０ｗｔ％を超えるとソーダガラスがガラス化せずに溶融直後に結晶化してしまう。
【００１８】
ガラス管３のソーダガラスは、自然環境保護を考慮し、鉛フリーであることが好ましい。ただし、製造過程で不純物として鉛を含んでしまう場合があるため、０．１Ｗｔ％以下といった不純物レベルで鉛を含む場合も、上記鉛フリーの範疇に入ると定義する。
電極５，７は、有底筒状の電極部５ａ，７ａと、電極部５ａ，７ａの底の外面に取り付けられた電極軸５ｂ，７ｂとからなり、電極軸５ｂ，７ｂでビーズ９，９を介してガラス管３の端部に取着されている。なお、電極部５ａ，７ａの内面には、図示しない電子照射物質が塗布されている。
【００１９】
また、ガラス管３の内面には、蛍光体層１１が形成されている。この蛍光体層１１は、水銀から放射された紫外線（主に２５４ｎｍ）を所定の可視光に変換するためのものであり、例えば、青色蛍光体が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＋] (略号：ＢＡＭ−Ｂ)、緑色蛍光体がセリウム・テルビウム共付活リン酸ランタン[ＬａＰＯ4：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋] (略号：ＬＡＰ)及び赤色蛍光体がユーロピウム付活酸化イットリウム[Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ３＋](略号：ＹＯＸ)からなる希土類蛍光体で形成されている。
【００２０】
上記冷陰極蛍光ランプ１の使用用途として、例えば、液晶ディスプレイ装置のバックライトユニットの光源や、コピー機、プリンタ或いはスキャナー等の読み取り光源等が挙げられる。
［蛍光ランプの製造方法］
図２は、蛍光ランプの製造工程の一部を示す工程図である。図２に示すように、上記冷陰極型蛍光ランプ１の製造工程には、直管状のガラス管等を準備する準備工程（ステップＳ１）、準備したガラス管を真直度向上のために矯正する矯正工程（ステップＳ２）、矯正したガラス管の内面に蛍光体懸濁液を塗布する塗布工程（ステップＳ３）、塗布した蛍光体懸濁液を乾燥させる乾燥工程（ステップＳ４）、乾燥した蛍光体懸濁液を焼成する焼成工程（ステップＳ５）、焼成後にガラス管の端部に電極を封着する封着工程（ステップＳ６）、更には排気工程、ベーキング工程およびエージング工程などの工程が含まれる。そして、準備工程または矯正工程では、後述する亜硫酸処理が行われる。なお、上記塗布工程、乾燥工程および焼成工程は、ガラス管の内面に蛍光体層を形成する形成工程の一部である。
【００２１】
（１）矯正工程
図３は、矯正工程で用いる矯正具を説明するための図である。図３に示すように、矯正工程では、準備工程で準備したガラス管２０を矯正具２２で矯正し、その真直度を向上させる。
矯正具２２は、円筒体であって、全長が１８００ｍｍ、内径が１５ｍｍ、厚みが１．５ｍｍ、内部にはガラス管２０が収容可能である。なお、矯正具２２の全長、内径および厚みは上記に限定されないが、少なくとも１本のガラス管２０が内部に収容可能でなくてはならない。特に矯正具２２の全長は、ガラス管２０の端部が矯正具２２からはみ出さないようにガラス管２０の管長よりも長いことが好ましく、ガラス管２０全体が余裕を持って収まるようにするためにはガラス管２０の管長よりも５０ｍｍ以上長いことが好ましい。矯正具２２の全長が短過ぎると、ガラス管２０の端部付近をむらなく亜硫酸処理することができず、またガラス管２０の端部付近の真直度が低下するからである。
【００２２】
矯正具２２は、ガラス管２０のソーダガラスよりも軟化点の高い材料、例えば石英ガラス（軟化点：１０００℃）で形成されており、その内面は滑らかな矯正面２４となっている。
矯正具２２は、その軸心が略水平となるよう複数のローラ２６ａ〜２６ｄによって保持されている。各ローラ２６ａ〜２６ｄは、それぞれ図示しない回転駆動機構に連結された駆動軸２８ａ，２８ｂに取り付けられており、前記回転駆動機構により駆動軸２８ａ，２８ｂを矢印Ａの方向に回転させると、それら駆動軸２８ａ，２８ｂに連動して、各ローラ２４ａ〜２４ｄが矢印Ｂの方向に回転する。さらに、各ローラ２４ａ〜２４ｄが回転することによって、矯正具２２がその軸心回り矢印Ｃの方向に回転する。
【００２３】
ガラス管２０を矯正する際には、まず、矯正具２２の内部に例えば４本のガラス管２０を挿入し、それらガラス管２０を矯正面２４に載置する。筒状体２２の軸心が略水平であるため矯正面２４も略水平であり、当該矯正面２４に載置されたガラス管２０の軸心も略水平となる。ガラス管２０が内部に収容された状態で矯正具２２を矢印Ｃの方向に回転させると、矯正面２８上で各ガラス管２０がその軸心回り矢印Ｄの方向に回転し、真直度が向上するよう矯正される。
【００２４】
なお、円筒内２２に挿入するガラス管２０の本数は４本に限られず、矯正具２２の内径およびガラス管２０の外径に応じて適宜効率が良い本数に調整すれば良い。
図４は、矯正工程中に亜硫酸処理を行う場合について説明する図である。図４に示すように、矯正具２２は加熱炉３０内に配置される。ガラス管２０を矯正面２４上で回転させ矯正する際には、加熱炉３０内の温度を調整して例えばガラス管２０を５６０℃で加熱しなければならない。なお、加熱温度は５６０℃に限られず、ソーダガラスの物性に応じて調整される。
【００２５】
（２）塗布工程及び乾燥工程
図５は、塗布工程及び乾燥工程を説明するための図である。塗布工程は、まず、図５（ａ）に示すように、ガラス管２０の下端開口４０を蛍光体懸濁液４２に浸漬させ、ガラス管２０の上端開口４４から管内のエアを吸引して管内を負圧にし、管内の所定位置まで蛍光体懸濁液４２を吸い上げる。
【００２６】
蛍光体懸濁液４２は、例えば蛍光体、バインダ、結着剤および有機溶剤を混合したものが用いられる。例えば、バインダにはニトロセルロースが、結着剤にはホウ酸バリウムカルシウム等に代表される低融点ガラス粉末が、有機溶剤には酢酸ブチルがそれぞれ用いられる。
次に、エアの吸引を止め、下端開口４０を蛍光体懸濁液４２から引き上げ、上端開口４４を開放して、図５（ｂ）に示すように、蛍光体懸濁液４２を下端開口４０から排出する。これにより、ガラス管２０の内面に蛍光体懸濁液４２が塗布される。
【００２７】
ところで、小径のガラス管２０は、製造時に真直度を得ることが困難であり、曲がり易い傾向にある。図６は、ガラス管が曲がっていると蛍光体懸濁液に厚みムラが生じることを模式的に示す図である。図６に示すように、例えばガラス管２０が符号Ｘで示す部分で曲がっていると、曲がった部分よりも下側で蛍光体懸濁液４２に厚みムラが生じ、その結果蛍光体層１１にも厚みムラが生じることとなるため、冷陰極蛍光ランプ１の輝度、色温度等の光特性が不安定となって商品価値が低下する。そこで、ガラス管２０が小径の場合には、塗布工程以前に矯正工程を行って、ガラス管４０の真直度を向上させる必要がある。
【００２８】
次に、乾燥工程は、図５（ｃ）に示すように、上端開口４４から乾燥用エア４６を流入させ、ガラス管２０に外側から温風を当て、塗布した蛍光体懸濁液４２の乾燥を促進させる。
（３）焼成工程
焼成工程では、乾燥させた蛍光体懸濁液４２を焼成して、蛍光体層１１を形成する。焼成工程では、図３に示した矯正工程で用いる矯正具２２が使用される。
【００２９】
まず、矯正具２２内に、蛍光体懸濁液４２が乾燥したガラス管２０を挿入し、当該矯正具２２内でガラス管２０を回転させながら、加熱炉３０の温度を上げてガラス管２０が６２０℃になるように加熱する。このようにガラス管２０を回転させながら加熱することによって蛍光体懸濁液４２に熱を均一に加えることができる。
このように、焼成工程において矯正具２２を使用しガラス管２０を回転させる場合も、当該ガラス管２０の外周面に硫酸ナトリウムが付着していれば前記外周面に傷がつき難い。なお、矯正具２２を使用してガラス管２０を回転させる作業は、焼成工程において必須でなく必要に応じて行えば良い。
【００３０】
以上のようにして得られたガラス管２０が冷陰極蛍光ランプ１のガラス管３に加工される。
（４）封着工程
封着工程では、電極５，７がガラス管３の端部に封着されると共に、この封着によりガラス管３の端部が封止される。
【００３１】
封着工程では、まず、球状のビーズ９の真中にある軸方向の貫通孔に電極軸５ｂ，７ｂが挿入され、ビーズ９と電極軸５ｂ，７ｂとを気密状に固着したものを準備する。そして、ビーズ９と固着された電極５，７をガラス管３の所定位置に挿入し、ガラス管３の端部を、例えば、バーナーを用いて加熱し、ビーズ９の外周とガラス管３の内周とを融着させる。
【００３２】
この工程でのガラス管３の端部の温度は、８００〜１２００℃である。なお、電極５，７の付着工程は、従来と同じ公知の技術で実施できる。
＜亜硫酸処理＞
次に、ガラス管の外周面に硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ４）を生成させ付着させる亜硫酸処理について説明する。亜硫酸処理では、亜硫酸ガスおよび酸素の存在下でガラス管２０を加熱することによりその外周面に硫酸ナトリウムを生成させる。矯正工程中の矯正具２２内に亜硫酸ガスおよび酸素を吹き込めば、亜硫酸ガスおよび酸素の存在下にガラス管２０が配置された状態となる。
【００３３】
なお、酸素を含んだエアを吹き込むことによって、酸素を吹き込んだ状態としても良い。また、酸素を含んだエア以外のガスを吹き込んでも良く、前記ガスに亜硫酸ガスを含ませても良い。
亜硫酸処理は、具体的には、図４に示すように、矯正具２２の一方の開口側に給気管３２を配置し、他方の開口側に排気管３４を配置して、前記給気管３２から亜硫酸ガスおよびエアを矯正具２２内に供給すると共に、前記排気管３４から矯正具２２内の亜硫酸ガスおよびエアを排気することにより行う。このように給気管３２および排気管３４を用いることによって、亜硫酸ガスおよびエアが矯正具２２内に滞ることなく流れ、ガラス管２０の外周面全体にムラなく亜硫酸ガスおよびエアを供給することができる。また、矯正具２２の外に亜硫酸ガスが漏れ難くなる。
【００３４】
なお、給気管３２および排気管３２は必ずしも用いる必要はない。例えば、給気管３２から直接矯正具２２内に亜硫酸ガスおよびエアを吹き込むのではなく、加熱炉３０内に亜硫酸ガスおよびエアを充満させることで矯正具２２内に亜硫酸ガスおよびエアが流れ込むようにしても良い。また、排気管を用いずに自然排気してもよい。
さらに、亜硫酸ガスが矯正具２２の外に漏れないように矯正具２２内を密封状態にしても良い。また、亜硫酸ガスを発生する熱分解性化合物を矯正具２２内に投入し矯正具２２内でその熱分解性化合物を加熱分解させて、亜硫酸ガスを供給しても良い。
【００３５】
亜硫酸処理を行う場合は、ガラス管２０を加熱する必要であるが、加熱温度はガラス管２０を矯正する際の温度と同程度で良いため、特に亜硫酸処理のために加熱する必要はなく、矯正中の矯正具２２内に亜硫酸ガスおよびエアを供給すれば矯正と同時に亜硫酸処理を行うことができる。加熱温度が２００〜４００℃の場合に亜硫酸ナトリウムが生成する。なお、矯正中はガラス管２０が回転しているため、ガラス管２０の外周面全体を均一に亜硫酸処理することができる。
【００３６】
亜硫酸処理は、矯正工程中に行う場合に限定されず、矯正工程前に行っても良い。矯正工程前に亜硫酸処理を行って予めガラス管２０の外周面に硫酸ナトリウムを付着させておけば、その後の矯正工程においてガラス管２０の外周面に傷が生じることを防止することができる。
図７および図８は、矯正工程前に亜硫酸処理を行う場合について説明する図である。
【００３７】
亜硫酸処理を矯正工程前に行う場合の一例として、亜硫酸ガスおよびエアを含む雰囲気中でガラス管の外周面を加熱することが考えられる。例えば、図７に示すように、ガラス管２０を配置した処理空間内５０の雰囲気中に亜硫酸ガスおよび酸素が含まれる状態で、当該ガラス管２０の外周面をバーナー５２ａ，５２ｂで加熱することが考えられる。ガラス管２０の外周面を均一に加熱するために、当該ガラス管２０を図示しない治具でその軸心回りに回転させながら、バーナー５２ａ，５２ｂを当該ガラス管２０の軸心に沿って移動させ加熱することが考えられる。
【００３８】
また、亜硫酸処理を矯正工程前に行う場合の別の一例として、酸素を含む雰囲気中で前記ガラス管２０の外周面をバーナーで加熱しながら、当該バーナー５２ａ，５２ｂの火口から亜硫酸ガスを前記外周面に吹きかけることが考えられる。例えば、図８に示すように、ガラス管２０を配置した処理空間内５４の雰囲気中に酸素が含まれる状態で、当該ガラス管２０の外周面をバーナー５６ａ，５６ｂで加熱し、その際にバーナー５６ａ，５６ｂの火口から亜硫酸ガスを噴射させ当該ガラス管２０の外周面に吹きかけることが考えられる。この際にも、上記と同様に、ガラス管２０を図示しない治具でその軸心回りに回転させながら、バーナー５６ａ，５６ｂを当該ガラス管２０の軸心に沿って移動させ加熱することが考えられる。
【００３９】
なお、亜硫酸処理のその他の方法としては、準備工程において管引き工程直後のまだ冷めていないガラス管の外周面に亜硫酸ガスを吹きかける方法や、加熱したガラス管に亜硫酸ガスを発生する熱分解性化合物を吹きかける方法などが考えられる。
＜亜硫酸処理の効果＞
ガラス管の外周面に硫酸ナトリウムが付着することにより、矯正工程において当該外周面に傷が発生し難くなることを実験により確認した。具体的には、亜硫酸処理したガラス管に矯正工程を施し、当該ガラス管の外周面に傷が発生するか否かを評価した。ガラス管は、全長２００ｍｍ、内径３．０ｍｍ、肉厚０．５ｍｍで、鉛フリーのソーダガラス製のものを使用した。
【００４０】
以下の（ａ）〜（ｆ）に少なくとも１つ以上該当する場合に外周面に傷有りと評価し、いずれにも該当しない場合に傷無しと評価した。
（ａ）最大幅が０．３ｍｍ以上の傷が生じていた場合。
（ｂ）最大幅が０．２ｍｍを超える傷が生じており、かつ、それら傷の長さ（傷が複数ある場合はその合計の長さ）が２０ｍｍ以上の場合。
（ｃ）最大幅が０．２ｍｍを超える傷が生じており、かつ、その傷がガラス管の周方向に１／２周以上に亘っている場合。
（ｄ）ガラス管の周方向の傷が、管軸方向５ｍｍ以上に亘って、当該管軸方向１ｍｍ当り１本以上の密度で生じていた場合。
（ｅ）打痕等のクラックへ進行するおそれのある傷（傷により抉れた部分の容積が１ｍｍ３以上の傷）が生じていた場合。
（ｆ）最大深さが０．３ｍｍ以上の傷が生じていた場合。
【００４１】
外周面の傷の発生率は、矯正工程を施した全ガラス管の本数に対する、傷が生じたガラス管の本数である。
図９は、硫酸ナトリウムの付着量と傷の発生率との関係を示す図である。通常、亜硫酸処理を施していないガラス管にも、その外周面に硫酸ナトリウムが１．５ｎｇ／ｍｍ２程度付着しているが、図９に示すように、１．５ｎｇ／ｍｍ２程度の付着量では傷の発生率は１００％である。しかし、ガラス管の外周面に単位面積当り４ｎｇ／ｍｍ２以上の硫酸ナトリウムが付着している場合は、外周面の傷の発生率が４０％にまで低下した。また、単位面積当り８ｎｇ／ｍｍ２以上の硫酸ナトリウムが付着している場合は、外周面に傷が生じなかった。
【００４２】
図９からわかるように、亜硫酸ナトリウムが付着すると外周面の傷の発生率が低下する。すなわち、亜硫酸処理を施せば外周面の傷の発生率が低下する。
亜硫酸処理を施していないガラス管の外周面には、誤差を見積もっても、２．０ｎｇ／ｍｍ２以上亜硫酸ナトリウムが付着していることはないと考えられる。したがって、外周面に２ｎｇ／ｍｍ２以上の亜硫酸ナトリウムが付着しているガラス管は、本発明に係る亜硫酸処理が施されたガラス管であると推定される。そして、外周面に２ｎｇ／ｍｍ２以上の亜硫酸ナトリウムが付着しているガラス管は、外周面の傷の発生率が低い。
【００４３】
［その他］
＜矯正工程の加熱条件について＞
矯正工程の加熱は、ソーダガラスに酸化チタンが含まれる場合、酸化チタンの結晶核が生成される温度より低い温度条件で行えば良い。矯正工程の最適な温度条件は、ガラス管の矯正度と加熱温度との関係から求めた。
【００４４】
図１０は、ガラス管の矯正度の測定を説明する図である。図１０に示すように、ガラス管２０の矯正度の測定は、ガラス管２０が、その軸心を回転軸として回転可能な状態で、その両端で支持され、ガラス管２０を回転させたときの、ガラス管２０の中央部外周における変位（以下、この差を「曲がり」ともいう。）、つまり、図中の「Ｙ」を測定し、このＹの数値の大小で判定する。
【００４５】
矯正工程においてガラス管２０を加熱する時間を一定にして、温度を変化させたときのガラス管２０の矯正度は、ガラス管２０の温度ＧＴを、４８０〜６１０℃の範囲、好ましくは、５２０〜５８０℃の範囲内にすると、曲がりの少ないガラス管２０に矯正されることが分かった。なお、本実施の形態では、矯正工程におけるガラス管２０の温度ＧＴは、５６０℃になるように設定されている。
【００４６】
このガラス管の温度ＧＴの範囲は、ガラス管２０のガラス転移点Ｔ（実施の形態では、５１０℃である。なお、このガラス点移転Ｔは、ガラス管の製造ロットで、４９０〜５１０℃の範囲で変化する。従って、前記５１０℃は、製造時の目標値である。）を用いてガラス管の温度ＧＴ（℃）を表すと、以下の式になる。
Ｔ−３０ ≦ ＧＴ ≦ Ｔ＋１００
なお、この範囲（４８０〜６１０℃）での、ガラス材料の粘度は、１０１１〜１０１４ｄＰａ・ｓｅｃとなる。
【００４７】
上記冷陰極蛍光ランプ１の場合、例えば、液晶ディスプレイ装置のバックライトユニットの光源として利用されている。液晶ディスプレイ装置の表示画面は、近年大型化しており、これに伴って、全長の長いランプ（例えば、７００ｍｍ以上）が用いられている。
ところが、長いランプを従来の方法で製造すると、ランプの輝度むらが大きくなる傾向にあった。この原因は、ランプを構成するガラス管の曲がりが大きく（矯正工程での処理は従来の方法で実施している。）、この曲がりに起因してガラス管の内面に形成される蛍光体層の厚みがばらついたためと考えられている。なお、ガラス管の曲がりが、０．２ｍｍ以上になると、ガラス管の内面に形成される蛍光体層の厚みむらが大きくなる。
【００４８】
しかしながら、ガラス管の全長が７００ｍｍ以上のものであっても、矯正工程でのガラス管の温度を５６０℃にすると、その曲がりを０．２ｍｍ未満にできる。つまり、ガラス管の温度を５６０℃になるようにして矯正工程での処理を行うと、ランプの端部に青濁部ができるのを抑制できると共に、ガラス管の曲がりを効率良く矯正できる。
＜青濁部について＞
上述したように、ガラス管のソーダガラスは、水銀から放射された３１３ｎｍの紫外線を遮蔽できる酸化チタン（ＴｉＯ２）を含有していることが好ましい。しかしながら、ソーダガラスに酸化チタンが含有されていると、ガラス管の端部近くが青く濁る（この部分を「青濁部」という。）。
【００４９】
青濁部は、酸化チタンが結晶化したものであり、その発生は、まず、ガラスの温度が６００℃前後で、やがて青濁部になる酸化チタンである結晶の結晶核が生成（６００℃前後で結晶核が生成されるピークがある。）し、この結晶核はガラスの温度が９９０℃前後で成長（９９０℃前後で結晶核が成長するピークがある。）して、それが青濁部になると考えられる。
【００５０】
蛍光ランプの製造においては、矯正工程と焼成工程との両工程中におけるガラス管の温度は例えば５２０〜５８０℃であり、その後の封着工程でのガラス管の端部及びその周辺の温度は例えば８００〜１２００℃である。
以上のことから、蛍光ランプを従来の方法で製造した場合の青濁部の発生メカニズムは、以下であると考えられる。
【００５１】
まず、矯正工程及び乾燥工程においてガラス管が５２０〜５８０℃に加熱されてガラス管全体に酸化チタンの結晶核が生成する（この状態は目視できない。）。そして、このあと行われる封着工程においてガラス管の端部及びその周辺が８００〜１２００℃に加熱され、この加熱されたガラス管の端部の周辺部に存在する結晶核が成長して青濁部になる。
ここで、ガラス管の端部よりも中央部側に青濁部が発生するのは、封着工程におけるガラス管の端部の温度が、上記９９０℃よりも高い温度、例えば、１２００℃近くになり、端部よりも中央部側に移った位置では、前記端部よりも温度が低く、結晶核が成長するピークである９９０℃前後になるためと考えられる。
【００５２】
青濁部の発生を抑えるには、矯正工程及び焼成工程におけるガラス管の処理時の温度を酸化チタンの結晶核が生成される温度より低くし、封着工程におけるガラス管の端部（その周辺も含む）の処理時の温度を結晶核の成長する温度より低くして処理することが好ましい。
一方、焼成工程の加熱条件は、蛍光体層を形成するために用いられる懸濁液に合わせて決定しており、同じ懸濁液を用いる限り、焼成工程の加熱条件を変更するのは容易ではない。また、封着工程では、電極をガラス管の端部に封着する際、ガラス管の端部を溶融させる必要があり、現状の加熱条件の温度を下げるのは難しい。これに対し、矯正工程におけるガラス管の処理時の温度を酸化チタンの結晶核が生成される温度より低くするのは比較的容易である。
【００５３】
青濁部の抑制の確認試験を行うために、矯正工程におけるガラス管の処理時の温度を酸化チタンの結晶核が生成される温度より低くし蛍光ランプの製造を行った結果、外観上問題となるような青濁部が発生するようなことはなかった。
確認試験は、１００本の蛍光ランプを製造して青濁部の発生率を調査した。調査結果は、上述した方法での発生率は、０％であり、従来の方法での発生率は、１００％であった。この結果から、矯正工程において、ガラス管の加熱温度を下げて処理することは、青濁部の発生抑制に有効であることが分かる。
【００５４】
［変形例］
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れないことは言うまでもなく、例えば、以下のような形態とすることも可能である。
＜蛍光ランプの変形例＞
（１）ランプの種類
上記実施の形態で説明した本発明に係る蛍光ランプは、ガラス管内に冷陰極型の電極を備えた冷陰極型蛍光ランプであったが、勿論、冷陰極型の電極の代わりに熱陰極型の電極を用いた熱陰極型蛍光ランプでも良い。なお、熱陰極型蛍光ランプを用いたものとしては、一般用照明用の蛍光ランプ、例えば、コンパクト型蛍光ランプ、電球形蛍光ランプ等がある。
【００５５】
また、本発明は、他の蛍光ランプにも適用できる。他の蛍光ランプとして、外部電極型蛍光ランプがあり、以下、当該外部電極型蛍光ランプについて説明する。
図１１は、外部電極型蛍光ランプの概略構成を示す平面断面図である。外部電極型蛍光ランプ６１は、図１１に示すように、両端が封止されたガラス管６３と、当該ガラス管６３の両端外周に設けられた電極６５，６７とを備え、誘電体バリア放電を利用したものであり、例えば、バックライトユニットの光源として用いられる。
【００５６】
前記両端が封止されたガラス管６３の内部には、冷陰極型蛍光ランプ１と同様に、水銀や緩衝ガスである希ガス（例えば、アルゴン、ネオン）等の放電媒体が所定の封入圧で封入されている。また、ガラス管６３の内面には、実施の形態と同様に、蛍光体層６９が形成されている。
このガラス管６３には、例えば、鉛フリーのソーダガラスが用いられ、実施の形態と同様に、３１３ｎｍの紫外線を遮蔽できる酸化チタンが、例えば、３〜１０ｗｔ％の範囲、例えば、４ｗｔ％添加されている。なお、酸化チタンの含有量が、１０ｗｔ％を越えると、ガラス化せずに溶融直後に結晶化してしまう。
【００５７】
電極６５，６７は、例えば、アルミニウムの金属箔からなり、シリコン樹脂に金属粉体を混合した導電性粘着剤によって、ガラス管の外周を覆うように貼着されている。導電性粘着剤としては、シリコ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良いし、電極として、例えば、透明電極である酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を用いても良い。透明電極を利用する場合、従来の製造方法では、ガラス管の端部近くに発生した青濁部が目立つこともあるが、矯正工程におけるガラス管の処理時の温度を酸化チタンの結晶核が生成される温度より低くすると、青濁部の発生を抑えることができる。
【００５８】
また、金属箔を導電性粘着剤でガラス管に貼着する代わりに、銀ペーストをガラス管の電極形成部分の全周に塗布することによって電極を形成しても良い。さらに、電極６５，６７の形状は、円筒状をしているが、例えば、ガラス管の端部を覆うキャップ状をしていても良い。
外部電極型蛍光ランプ６１は、以下の工程をその順で行うことで製造される。つまり、直管状のガラス管を準備する準備工程、準備したガラス管の曲がりを矯正する矯正工程、矯正されたガラス管の内面に蛍光体を含んだ懸濁液を塗布する塗布工程、塗布された懸濁液を乾燥する乾燥工程、乾燥した懸濁液を焼成する焼成工程、焼成後のガラス管の端部を封止する封止工程、封止されたガラス管の両端に電極を装着する装着工程等を経て製造される。
【００５９】
上記矯正工程も、実施の形態と同様に、ガラス管の温度が５６０℃になるように加熱炉内の温度を設定した状態で、円筒体の矯正面に載置され行われる。
外部電極蛍光ランプに適用した場合には、ガラス管がソーダガラス製である関係上、バックライトユニットの光源として特に要求される暗黒始動性が改善される。すなわち、ソーダガラスは、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）を多く含むので、ナトリウム（Ｎａ）成分が時間の経過と共にガラス管の内面に溶出する。ナトリウムは電気陰性度が低いため、（保護膜の形成されていない）ガラス管の端部の内面に溶出したナトリウムが、暗黒始動性の向上に寄与する。
【００６０】
また、本発明は、内部電極として熱陰極を有する熱陰極蛍光ランプにも適用可能である。
（２）ランプの形状
実施の形態における蛍光ランプは、直管形状をしていたが、本発明に係る蛍光ランプの形状は特に限定するものでなく、例えば、「Ｕ」形状、「Ｖ」形状、「Ｗ」形状をしていても良いし、さらには、「Ｕ」形状のガラス管を複数本（例えば、３本）連結した形状等をしていても良い。また、蛍光ランプは、断面が円形に限定されず、例えば楕円形、長穴円形等の扁平形蛍光ランプであってもよい。
【００６１】
なお、蛍光ランプの形状を、例えば、「Ｕ」形状にする場合は、直管状のガラス管を「Ｕ」形状に変形する変形工程を、蛍光体層を形成した後、或いは電極を端部に設けた後に行えば実施できる。また、扁平形蛍光ランプは、断面が円形の蛍光ランプを一旦作製した後、ガラス管を扁平させるなどして実施できる。
（３）紫外線を遮蔽する金属酸化物
実施の形態では、紫外線を遮蔽する金属酸化物として酸化チタンを用いて説明したが、他の金属酸化物であっても良い。なお、３１３ｎｍの紫外線を遮蔽する必要があり、このような金属酸化物としては、酸化セリウム（ＣｅＯ２）、酸化モリブデン（ＭｏＯ３）、酸化タングステン（ＷＯ３）等がある。但し、青濁部の発生を抑制については、これらの金属酸化物における結晶核の生成、成長の促進する温度が、酸化チタンと異なるので、実験等を行うことで、矯正工程、焼成工程、封止工程等の加熱条件を決定する必要がある。
【００６２】
（４）保護膜
ガラス管の内面には、保護膜が形成されていても良い。この場合、保護膜に重ねて蛍光体層が形成される。保護膜は、例えばシリカ（ＳｉＯ２）からなる。保護膜は、ガラス管の成分の１つであるナトリウム（Ｎａ）が放電空間へと溶出するのをブロックし、当該ナトリウムと水銀とが反応することによる水銀の消耗を防止する。保護膜はアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）で形成しても構わない。
【００６３】
（５）蛍光体層
蛍光体層の構成は上記の構成に限定されず、例えば、以下のような変形例が考えられる。
（５−１）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。
【００６４】
（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であることが好ましい。
【００６５】
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。
【００６６】
（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。
【００６７】
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。
【００６８】
（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（３１３ｎｍを吸収する。）のみ、緑色にセリウム・テルビウム共付活リン酸ランタン[ＬａＰＯ4：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋]（略号：ＬＡＰ）（３１３ｎｍを吸収しない。）とＢＡＭ−Ｇ（３１３ｎｍを吸収する。）、赤色にユーロピウム付活酸化イットリウム[Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ３＋]（略号：ＹＯＸ）（３１３ｎｍを吸収しない。）とＹＶＯ（３１３ｎｍ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、紫外線がガラス管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。
【００６９】
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。
【００７０】
（５−２）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。
【００７１】
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。
【００７２】
（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＝０．１５３、ｙ＝０．０３０
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。
【００７３】
（ｂ）緑色
・ＢＡＭ−Ｇ、色度座標：ｘ＝０．１３６、ｙ＝０．５７２
・ＣＭＺ、色度座標：ｘ＝０．１６４、ｙ＝０．７２２
・ＣＡＴ、色度座標：ｘ＝０．２８４、ｙ＝０．６３５
・テルビウム・マンガン共付活アルミン酸セリウム・マグネシウム[ＣｅＭｇＡｌ１１Ｏ１９：Ｔｂ３＋，Ｍｎ２＋]（略号：ＣＡＭ）、色度座標：ｘ＝０．２５６、ｙ＝０．６５７
・マンガン付活ジンクリリケート[Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋]（略号：ＺＳＭ）、色度座標：ｘ＝０．２４８、ｙ＝０．７００
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。
【００７４】
（ｃ）赤色
・ＹＯＳ、色度座標：ｘ＝０．６５８、ｙ＝０．３３０
・ＹＶＯ、色度座標：ｘ＝０．６６１、ｙ＝０．３２８
・ＭＦＧ、色度座標：ｘ＝０．７０８、ｙ＝０．２８８
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、ＹＰＶ、ＹＤＳも高色再現用に使用することもできる。
【００７５】
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＝０．６４３、ｙ＝０．３４８）、ＬＡＰ（ｘ＝０．３５１、ｙ＝０．５８５）、ＢＡＭ−Ｂ（ｘ＝０．１４８、ｙ＝０，０５５）で構成されている。
【００７６】
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。
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きる三角形の面積の比（以下、ＮＴＳＣ比という。）で行なう。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
＜製造方法の変形例＞
（１）矯正工程
矯正工程は、真直度を向上させる矯正をするための矯正具にソーダガラス製のガラス管を載置し、当該ガラス管を加熱しながら転がして矯正する工程であれば良く、例えば、以下のようにして矯正することが考えられる。
【００７９】
図１２は、変形例に係る橋正工程を示す槻略図である。図１２に示すように、変形例に係る矯正工程では、加熱炉７０内に配置された一対のローラー７２、７４が矯正具である。
ローラー７２、７４は、その軸心が略水平かつ互いに平行になるよう配置されている。ガラス管２０を、ローラー７２、７４の外周面７６，７８上に、ガラス管２０の軸心とローラー７２，７４の軸心とが平行になるよう載置すると、ガラス管２０の外周面が両方の外周面７６，７８に接触した状態となる。
【００８０】
この状態で、加熱炉７０内の温度を例えば５６０℃程度にし、ローラー７２、７４を図示しない駆動機構により同方向、例えば矢印Ｅの方向に回転させれば、ガラス管２０が矯正面７６，７８上で矢印Ｆの方向に回転する。これによりガラス管２０の真直度を向上させる矯正を行うことができる。なお、ガラス管２０の全長、内径、厚み或いは材質等に応じて、加熱炉７０内の温度、ローラー７２、７４の回転速度等を適宜調整することが好ましい。
【００８１】
矯正工程の変形例としては、上記以外に例えば、ガラス管を転がすための矯正面を有する矯正具の当該面上にガラス管を載置し、前記矯正具をガラス管の管軸と直交する方向に揺動させることによって、前記矯正面上でガラス管を揺動させながら転がして、真直度が向上するように矯正することが考えられる。
矯正面は、ガラス管を転がすことができるのであれば、平坦であっても湾曲していても良い。矯正面は、湾曲させるのであれば、転がした際にガラス管が矯正面から落下しないように、前記矯正面の揺動方向両側が上方に反ったもの、例えば載置したガラス管の管軸と直交する面で切断したときの矯正面の断面が、上部が開放した円弧形状、或いは「Ｕ」形状のものであることが好ましい。
【００８２】
（２）矯正工程における加熱温度
実施の形態では、青濁部となる結晶核の生成を抑制するために、矯正工程でのガラス管の温度を５６０℃に設定して行ったが、上記でも説明したように、焼成工程でのガラス管の温度或いは封止工程でのガラス管の端部（周辺含む）の温度を低くすることでも同様の効果が得られると考えられる。当然、矯正工程及び焼成工程で両工程のガラス管の温度が結晶核の生成が行われるピーク温度より低くなるようにし、さらに、封止工程でガラス管の端部及びその周辺の温度が結晶核の成長が行われるピーク温度より低くなるようにして各処理を行っても良い。
【００８３】
ただ、上述したように、焼成工程の加熱条件を変更する場合には、懸濁液の成分を調整したり、使用する溶媒等を変更したりする必要がある。
また、封止工程での加熱条件を変更する場合には、封止方法を検討する必要が生じる。なお、封止工程を、例えば、セメント等を用いて封止すれば、加熱する必要がなく、青濁部を抑制することができると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明に係る蛍光ランプの製造方法は、ガラス管の破損の少ない蛍光ランプを製造するために利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本実施の形態に係る蛍光ランプを示す概略構成図である。
【図２】蛍光ランプの製造工程の一部を示す工程図である。
【図３】矯正工程で用いる矯正具を説明するための図である。
【図４】矯正工程中に亜硫酸処理を行う場合について説明する図である。
【図５】塗布工程及び乾燥工程を説明するための図である。
【図６】ガラス管が曲がっていると蛍光体懸濁液に厚みムラが生じることを模式的に示す図である。
【図７】矯正工程前に亜硫酸処理を行う場合について説明する図である。
【図８】矯正工程前に亜硫酸処理を行う場合について説明する図である。
【図９】硫酸ナトリウムの付着量と傷の発生率との関係を示す図である。
【図１０】ガラス管の矯正度の測定を説明する図である。
【図１１】外部電極型蛍光ランプの概略構成を示す平面断面図である。
【図１２】変形例に係る橋正工程を示す槻略図である。
【符号の説明】
【００８６】
１，６１ 蛍光ランプ
５，７，６５，６７ 電極
１１，６９ 蛍光体層
２０ ガラス管
２２ 矯正具
２４ 内面
５２ａ，５２ｂ，５６ａ，５６ｂ バーナー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソーダガラス製のガラス管の真直度を向上させるように前記ガラス管を矯正するための矯正具に、前記ガラス管を載置し、前記ガラス管を加熱しながら転がして矯正する矯正工程と、
矯正後の前記ガラス管の内面に蛍光体層を形成する形成工程とを含み、
前記矯正工程中または矯正工程前に、亜硫酸ガスおよび酸素の存在下で前記ガラス管を加熱することにより前記ガラス管の外周面に硫酸ナトリウムを生成させる処理を行うことを特徴とする蛍光ランプの製造方法。
【請求項２】
前記矯正具は軸心が略水平となるよう保持された円筒体であり、前記矯正具の内面に前記ガラス管を載置し、前記矯正具をその軸心回りに回転させることにより前記内面上で前記ガラス管を転がすことを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプの製造方法。
【請求項３】
前記処理は、前記矯正工程中において、前記ガラス管が載置された前記矯正具内に亜硫酸ガスおよび酸素を充填し、前記ガラス管を加熱することにより行うことを特徴とする請求項２記載の蛍光ランプの製造方法。
【請求項４】
前記処理は、前記矯正工程前において、亜硫酸ガスおよび酸素を含む雰囲気中で前記ガラス管の外周面を加熱することにより行うことを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプの製造方法。
【請求項５】
前記処理は、前記矯正工程前において、酸素を含む雰囲気中で前記ガラス管の外周面をバーナーで加熱しながら、当該バーナーの火口から亜硫酸ガスを前記外周面に吹きかけることにより行うことを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプの製造方法。
【請求項６】
前記処理は、前記ガラス管の外周面に単位面積当り４ｎｇ／ｍｍ２以上の硫酸ナトリウムが付着するよう行うことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の蛍光ランプの製造方法。
【請求項７】
前記処理は、前記ガラス管の外周面に単位面積当り８ｎｇ／ｍｍ２以上の硫酸ナトリウムが付着するよう行うことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の蛍光ランプの製造方法。
【請求項８】
ソーダガラス製のガラス管の真直度を向上させるように前記ガラス管を矯正するための矯正具に、前記ガラス管を載置し、前記ガラス管を加熱しながら転がして矯正する矯正工程を含み、
前記矯正工程中または矯正工程前に、亜硫酸ガスおよび酸素の存在下で前記ガラス管を加熱することによりその外周面に硫酸ナトリウムを生成させる処理を行うことを特徴とする蛍光ランプ用ガラス管の製造方法。
【請求項９】
前記矯正具は軸心が略水平となるよう保持された円筒体であり、前記矯正具の内面に前記ガラス管を載置し、前記矯正具をその軸心回りに回転させることにより前記内面上で前記ガラス管を転がすことを特徴とする請求項８記載の蛍光ランプ用ガラス管の製造方法。
【請求項１０】
ソーダガラス製のガラス管の内面に蛍光体層が形成され両端に一対の電極が設けられた蛍光ランプであって、
前記ガラス管の外周面には、硫酸ナトリウムが単位面積当り２ｎｇ／ｍｍ２以上付着していることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項１１】
前記ガラス管の外周面には、硫酸ナトリウムが単位面積当り４ｎｇ／ｍｍ２以上付着していることを特徴とする請求項１０記載の蛍光ランプ。
【請求項１２】
前記ガラス管の外周面には、硫酸ナトリウムが単位面積当り８ｎｇ／ｍｍ２以上付着していることを特徴とする請求項１０記載の蛍光ランプ。
【請求項１】
ソーダガラス製のガラス管の真直度を向上させるように前記ガラス管を矯正するための矯正具に、前記ガラス管を載置し、前記ガラス管を加熱しながら転がして矯正する矯正工程と、
矯正後の前記ガラス管の内面に蛍光体層を形成する形成工程とを含み、
前記矯正工程中または矯正工程前に、亜硫酸ガスおよび酸素の存在下で前記ガラス管を加熱することにより前記ガラス管の外周面に硫酸ナトリウムを生成させる処理を行うことを特徴とする蛍光ランプの製造方法。
【請求項２】
前記矯正具は軸心が略水平となるよう保持された円筒体であり、前記矯正具の内面に前記ガラス管を載置し、前記矯正具をその軸心回りに回転させることにより前記内面上で前記ガラス管を転がすことを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプの製造方法。
【請求項３】
前記処理は、前記矯正工程中において、前記ガラス管が載置された前記矯正具内に亜硫酸ガスおよび酸素を充填し、前記ガラス管を加熱することにより行うことを特徴とする請求項２記載の蛍光ランプの製造方法。
【請求項４】
前記処理は、前記矯正工程前において、亜硫酸ガスおよび酸素を含む雰囲気中で前記ガラス管の外周面を加熱することにより行うことを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプの製造方法。
【請求項５】
前記処理は、前記矯正工程前において、酸素を含む雰囲気中で前記ガラス管の外周面をバーナーで加熱しながら、当該バーナーの火口から亜硫酸ガスを前記外周面に吹きかけることにより行うことを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプの製造方法。
【請求項６】
前記処理は、前記ガラス管の外周面に単位面積当り４ｎｇ／ｍｍ２以上の硫酸ナトリウムが付着するよう行うことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の蛍光ランプの製造方法。
【請求項７】
前記処理は、前記ガラス管の外周面に単位面積当り８ｎｇ／ｍｍ２以上の硫酸ナトリウムが付着するよう行うことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の蛍光ランプの製造方法。
【請求項８】
ソーダガラス製のガラス管の真直度を向上させるように前記ガラス管を矯正するための矯正具に、前記ガラス管を載置し、前記ガラス管を加熱しながら転がして矯正する矯正工程を含み、
前記矯正工程中または矯正工程前に、亜硫酸ガスおよび酸素の存在下で前記ガラス管を加熱することによりその外周面に硫酸ナトリウムを生成させる処理を行うことを特徴とする蛍光ランプ用ガラス管の製造方法。
【請求項９】
前記矯正具は軸心が略水平となるよう保持された円筒体であり、前記矯正具の内面に前記ガラス管を載置し、前記矯正具をその軸心回りに回転させることにより前記内面上で前記ガラス管を転がすことを特徴とする請求項８記載の蛍光ランプ用ガラス管の製造方法。
【請求項１０】
ソーダガラス製のガラス管の内面に蛍光体層が形成され両端に一対の電極が設けられた蛍光ランプであって、
前記ガラス管の外周面には、硫酸ナトリウムが単位面積当り２ｎｇ／ｍｍ２以上付着していることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項１１】
前記ガラス管の外周面には、硫酸ナトリウムが単位面積当り４ｎｇ／ｍｍ２以上付着していることを特徴とする請求項１０記載の蛍光ランプ。
【請求項１２】
前記ガラス管の外周面には、硫酸ナトリウムが単位面積当り８ｎｇ／ｍｍ２以上付着していることを特徴とする請求項１０記載の蛍光ランプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−２１０７５４（Ｐ２００８−２１０７５４Ａ）
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−４９００７（Ｐ２００７−４９００７）
【出願日】平成１９年２月２８日（２００７．２．２８）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２８日（２００７．２．２８）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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