本発明は、液晶ディスプレイ装置のバックライト装置用の光源として用いられる蛍光ランプに関するものであり、詳細には、前記蛍光ランプの起動時に、赤外線リモートコントローラ（以下、赤外線リモコンと略称する）を備えた他の機器、例えば、テレビ、ＤＶＤレコーダ、エアコンなどに誤動作、不動作を生じさせる不具合を生じることがあり、その不具合に対する対応策に係るものである。

まず、蛍光ランプからの光で赤外線リモコンが誤動作する原因について説明すると、蛍光ランプ始動時には、蛍光ランプの管壁温度が低いので、蛍光ランプ中の水銀蒸気の量が相対的に少なくなり、点灯時にアルゴンガスなどバッファガスにより始動が行われるからである。 この場合、蛍光ランプの始動時には９１０〜９２０nm付近の赤外光が、前記蛍光ランプから放射されるものとなる。

すなわち、蛍光ランプの始動時の温度上昇は主に電極部の熱によるものであるので、蛍光ランプの長尺化により蛍光ランプが温まるのに長時間を要する。 この蛍光ランプが温まるまでの時間が長くなると、赤外光が放射される時間が長くなり、結果として前記の誤動作などを生じる可能性が高くなるものである。

よって、この範囲の波長に感度を有する赤外線リモコンの受光器に感度を生じ、前記リモコンに誤動作を生じさせる。 ここで、近年に至っては、大型化した液晶テレビ、パーソナル・コンピュータのモニタなどの普及が著しく、この種のバックライト装置として使用されている蛍光ランプも、大型化、多数化してきているので、この種の誤動作も増加傾向にあると云われている。

この種の問題の解決策として、第一には、ガラスバルブの外面に、近赤外線が透過するのを阻止する近赤外線遮断物質を含有させる手段、第２には、ガラスバルブの内面または外面に、近赤外線が透過するのを阻止する近赤外線遮断層を形成する手段、第３にはガラスバルブの外面に、近紫外線が透過するのを阻止する近紫外線遮断物質を含有するフィルムを被覆する手段が知られている。

特開平０４−０７９１４９号公報

上記した従来の赤外線遮断方法において、第一の手段によるものは、例えば鉄などがイオン化した遷移金属が近赤外線（１０００nm）を吸収する性質を有するので、上記遷移金属イオンから成る近赤外線吸収物質を微粉末にしてソーダガラス中に分散させ、このガラスによりガラスバルブを形成すれば、起動時に近赤外線を放出することのない蛍光ランプが得られるものとなる。

しかしながら、上記した第一〜第三の近赤外線放出防止手段は、何れも、蛍光ランプが冷えている状態の起動時においては、蛍光ランプから近赤外線が放出されることを必然として対策が行われているものであるので、第２の手段においてはガラスバルブの外面に、高屈折率膜と低屈折率膜とを交互に多層に重ねた干渉フィルターを用いるなど、何れにしてもガラスバルブに追加の加工、或いは、追加の部材が必要となり、コストアップは免れないという問題点を生じるものであった。

本発明は、上記した従来の課題を解決するための具体的手段として、電極が対向配置されたガラス管バルブ内に、水銀と、所定の封入圧とした不活性ガスとが封入されて成る蛍光ランプにおいて、前記不活性ガスはアルゴンおよびネオンと、クリプトンもしくはキセノンで構成され、前記不活性ガス中における前記クリプトンもしくは前記キセノンの初期混合量が２〜１０％であることを特徴とする蛍光ランプ、および、前記蛍光ランプを光源として採用している液晶バックライト装置を提供することで、起動時においても近赤外線を放射することのない蛍光ランプを提供可能として課題を解決するものである。

本発明により、放電灯のガラス管バルブ内に封入される不活性ガスとして、アルゴンおよびネオンに加えて、クリプトンもしくはキセノンガスの適量を混合することで、起動時におけるガス放電の主体が、アルゴンからクリプトンに移行し、これにより、９１０nm、９２０nm付近の赤外線の放射を大幅に減らせるものとなる。 よって、前記ガラス管バルブには、特に近赤外線の放射を抑制する作用は不要となり、コストダウンが可能となる。

つぎに、本発明を図に示す実施例に基づいて詳細に説明する。 図１中に符号Ｒで示す曲線は、赤外線リモコンを操作したときに放射スペクトルの例であり、例えば、テレビジョン受像器のチャンネル切換用、電源入切用など、変調コードの種類により強度の差は生じているが、基本的には同じＬＥＤからの光であり、スペクトル分布は同一である。

従って、例えば、エアコンディショナーなど家電機器に取付けられている受光素子（図示せず）も、上記図１中に示した範囲の波長に対しては当然に感度を有するものが採用されていると考えられる。 また、近年においては、ビデオテープレコーダ、ＤＶＤレコーダなど赤外線リモコンで操作する家電機器は増加する傾向にあり、１部屋内に複数の赤外線リモコン受信部が存在することも一般的な現象となっている。

そして、今一つの傾向として、液晶表示素子を採用した、大画面で薄型のテレビジョン受像器の流行がある。 ここで、前記液晶表示素子は自発光機能を有さないので、バックライト装置が使用され、液晶表示素子の背面から蛍光ランプ（冷陰極蛍光ランプ）で透過照明を行っているものが大部分である。

上記したような条件下で顕在化してきた問題が、上記にも説明したように、点灯時には蛍光ランプ中の水銀蒸気の量が相対的に少なくなり、この状態でバックライト装置を点灯させると、点灯時にアルゴンガスなどバッファガスにより始動が行われ、これにより蛍光ランプの始動時には９１０〜９２０nm付近の赤外光が前記蛍光ランプから放射されるものとなることである。

図２中に符号ＡＬで示す曲線は、上記したようにアルゴンガスで始動したときの放射スペクトルの例であり、典型的には８５０nm近傍、９１０nm近傍、９２０nm近傍に出力を生じている。 よって、９１０nm近傍、９２０nm近傍の出力は、赤外線リモコンの受光部に受信されるものとなる。

ここで、例えば、前記蛍光ランプが複数であって、それぞれが始動を行うときに時間差を生じるなどすると、前記リモコンの受光部は、内部に設定されている指令とコードと類似するものがあるときには、その動作を家電機器などに対して開始させ、即ち、誤動作となる。

また、例えばエアコンなど他の家電機器を赤外線リモコンで操作中に液晶テレビの電源が投入されたときには、エアコン側の受光部には、このエアコン用の赤外線リモコンからの近紫外線と、前記蛍光ランプが発する近赤外線（図１参照）とが重複して受信されるものとなり、赤外線リモコンが発信するコードの一部がマスクされるなどして、エアコン側は動作不能、もしくは、所定の動作を行わないものとなる。

ここで、発明者は、赤外線リモコンの誤動作、不動作の現象を解決するための、始動時にも赤外線の発生の少ない蛍光ランプを開発すべく、封入ガスの検討を行った結果、従来の水銀ガス、アルゴンガス、ネオンガスの組合せに、新たにクリプトンガスを加える構成を見いだした。

即ち、赤外線リモコンを誤動作させる９１０nm、９２０nm付近の赤外光は、アルゴンガスにより放射されるが、クリプトンガスを封入ガスに加えることにより、上記の赤外波長のエネルギーを大幅に減少させられることを発明者は確認したのである。 これは、クリプトンガスの電離電圧がアルゴンガスより低いため、クリプトンガスを混合したことにより、始動時におけるガス放電の主体がアルゴンガスからクリプトンガスに移行し、９１０nm、９２０nm付近の赤外光が大幅に減少したと考える。

以下に、上記の効果を得るためのクリプトンガスの混合量について考察する。 従来のクリプトンガスを混合しない、アルゴンガスとネオンガスのみを水銀に添加した蛍光ランプ（以下、従来のランプと称する）の常時点灯時の赤外線放射量を基準とし、クリプトンガスを添加していくと、０．５％添加の時点で、図３に曲線Ｒで示すように、始動時においても赤外線放射量を従来のランプと同等以下とすることができる。 よって、本発明では前記クリプトンガスの最低の添加量を０．５％と定めた。

但し、クリプトンガスの混合量を増やすほどに、確かに赤外線リモコンの誤動作を防ぐのに最も有効である９１０nm、９２０nm付近の赤外線放射量は更に減少するものとなるが、しかしながら、図３に示すように、クリプトンガスの放電により生じる８８０nm、８９０nm付近の赤外光が多くなる傾向を生じるため、今度は、この範囲の赤外光が不具合の原因となる可能性を生じるものとなる。

また、クリプトンガスの存在はアルゴンガスと水銀とのペニング効果を阻害するため、クリプトンガスを添加した蛍光ランプの始動電圧は、図４に示すように、従来のランプよりも始動電圧が上昇するため、この点からも、従来のランプの点灯装置が使用可能な範囲のクリプトンガスの添加量に抑えることが好ましい。

以上のような観点から、本発明では、上記した８８０nm、８９０nm付近の赤外光の放射量にも顕著な上昇は認められず、また、始動電圧も従来のランプの始動電圧から１０％程度の上昇で収まる添加量１０％を、前記クリプトンガスの添加量の最大値として設定した。 従って、本発明ではクリプトンガスの添加量は、０．５〜１０％の範囲として設定されている。

ついで、発明者は上記クリプトンガスの添加量を、０．５〜１０％の範囲として設定した本発明の蛍光ランプの試作品を作成し試験を行い、実用性を評価した。 尚、評価の基準としては、液晶テレビの光源として使用されるこの種の蛍光ランプに要求される寿命、６００００時間の点灯の後にもクリプトンガスが０．５％以上残余し、本発明の当初に問題点として記載した赤外線リモコンへの影響を生じないことをもって判断した。

尚、上記したクリプトンガスなどの点灯による量の変化は、点灯中の電極のスパッタリングによる飛散物質に取り込まれてランプの管内壁に物理的に吸着される。 或いは、イオン化して電極に衝突した際に電極に取り込まれるなどにより徐々に減少する現象である。

上記スパッタリングはガラスバルブの形状により異なり、特に内径に依存する傾向がある。 そこで、この種の蛍光ランプの主たる用途である液晶テレビの光源に使用される形状に準拠して試作品を形成し、試験を行った。

図５に示すように、外径＝３mm、内径＝２mm、長さ＝７３０mmのガラスバルブ２の内面に蛍光体層２ａを形成し、両端に電極３を配置し、内部に水銀４と、以下の構成のバッフアガスを６０torrの圧力で封入して蛍光ランプ１を作成した。

封入ガスの構成 アルゴンガス（５）：ネオンガス（６）：クリプトンガス（７）＝５：９３：２（分圧比）

この蛍光ランプ１を継続して点灯したときの、輝度変化率ＢｒとクリプトンガスＫｒ残量の経時変化を図６に示す。 輝度半減時（寿命）においてもクリプトンガスの残量は０．５％を維持している。 この実験結果によりクリプトンガスの初期混合量が２％以上であれば、内径１．６mm〜６mm、全長５００〜１５００mmの蛍光ランプにおいて、輝度半減期のクリプトンガス残量が０．５％以上確保できることが確認された。 尚、実験は冷陰極の蛍光ランプで行っているが、熱陰極の蛍光ランプにおいても本対策は有効である。

蛍光ランプのバッファガスに、従来の構成であるアルゴンガスとネオンガスとに加えて、クリプトンガスを混合したことにより、特に低温雰囲気における始動時に顕著に放射される９１０nm付近の赤外線を低減することが可能となり、これにより、液晶ディスプレイの始動時に赤外線リモコンが誤動作する不具合、クレームを解消することができる。

そして、従来の赤外線放射対策は、ランプ（ガラスバルブ）の外部に赤外線遮断物質などを追加することにより成されているため、部品点数と工程が増加しコストアップする問題点を生じていたが、本発明によれば、ランプの封入ガスに微量のクリプトンガスを添加する構成であるので、実質的なコストアップを生じない。

また、本発明においては、使用中に生じるクリプトンガスの消耗を考慮して、添加量を規定しているので、蛍光ランプの寿命初期から寿命末期に至るまで確実に発明の効果が持続されている。

赤外線リモコンの出力波長スペクトルを示すグラフである。

蛍光ランプの始動時に放射される赤外線成分を示すグラフである。

バッファガスにクリプトンガスを添加したときの赤外線成分を示すグラフである。

クリプトンガスの添加量と始動電圧との関係を示すグラフである。

本発明に係る蛍光ランプの構成を模式的に示す説明図である。

蛍光ランプの点灯時間とクリプトンガスの残余量との関係を示すグラフである。

符号の説明

１…蛍光ランプ ２…ガラスバルブ ２ａ…蛍光体 ３…電極 ４…水銀 ５…アルゴンガス ６…ネオンガス ７…クリプトンガス