JPH0992218A

JPH0992218A - 蛍光ランプ及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0992218A
Application number: JP24262895A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kono; 謙司河野; Koji Nishioka; 浩二西岡
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1995-09-21
Filing date: 1995-09-21
Publication date: 1997-04-04

Abstract

(57)【要約】【課題】蛍光体層を劣化しにくくすると共に、蛍光体
層や蛍光体層を保護する保護膜層が脱落しにくくする。【解決手段】内部に放電ガスが封入されると共に、内
壁に蛍光体層３が形成された透光性気密容器１を備えて
なる蛍光ランプにおいて、蛍光体層３の上下両側に金属
酸化物である酸化アルミニウムによる保護膜層２を形成
すると共に、蛍光体層３を、蛍光体３ａに保護膜層２と
同種の金属酸化物微粒子３ｂである酸化アルミニウム微
粒子を、蛍光体の重量に対して略３乃至７ｗｔ％混入さ
せて形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光ランプとその
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来の蛍光ランプ（第１の従来
例）を示すものであり、この蛍光ランプは、無電極蛍光
ランプであって、水銀及びアルゴンガスを含む放電ガス
が封入されたガラス製の透光性気密容器１の内壁に、金
属酸化物の保護膜層２が形成されると共に、その保護膜
層２上に蛍光体が塗布されて蛍光体層３が形成され、透
光性気密容器１の外面には、その外周を囲むように誘導
コイル４が巻回されて構成されている。

【０００３】このような構成の無電極ランプでは、誘導
コイル４に高周波電流を流すことで生ずる高周波電磁界
を透光性気密容器１内に封入された放電ガスである発光
物質に作用させて、透光性気密容器１内に無電極放電を
発生させ、発光物質を励起・電離させて発光させるよう
にさせている。つまり、誘導コイル４に高周波電流を流
すと、誘導コイル４の周囲に高周波電磁界が発生し、そ
の磁界により透光性気密容器１の内部に、磁界に垂直で
完全に閉じたソレノイド電界が形成される。そして、こ
の電界により電流が流れ、透光性気密容器１内にドーナ
ツ形の放電が生じて紫外線が放射され、この紫外線が透
光性気密容器１の内壁に形成された蛍光体層３の蛍光体
を励起して、可視光とされるのである。

【０００４】図５及び図６は、特開平５−１３０４７号
公報に開示された従来の別の蛍光ランプ（第２の従来
例）を示すものであり、この蛍光ランプは、略平行に配
設された４本の直管形ガラスバルブ１ａをブリッジ接合
して内部の空間を連通させて形成した透光性気密容器１
の空間の両端に電極５を設け、その電極５の外側に口金
６を設けると共に、内部には水銀及びアルゴンガスを含
む放電ガスが封入されて構成されている。

【０００５】また、その透光性気密容器１の内壁には、
微粒子のアルミナとアルカリ土類金属ホウ酸−リン酸塩
微粉末との混合物からなる保護膜層２が形成され、その
保護膜層２上に蛍光体に対して３．０ｗｔ％のアルカリ
土類金属ホウ酸−リン酸塩微粉末を含む蛍光体層３が形
成されている。

【０００６】このように構成された蛍光ランプでは、電
極５間に電圧を印加させることにより、透光性気密容器
１内の電極５間で放電をさせ、低圧の水銀蒸気中の放電
により水銀から放射される紫外線を、透光性気密容器１
の内壁に形成された蛍光体層３の蛍光体に入射させ、こ
れにより蛍光体を励起して、可視光を得るようにされて
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように構成された第１、及び第２の従来例に示す蛍光ラ
ンプにおいては、蛍光体層３が放電ガスと接する構造で
あるために、アルゴンイオンや水銀イオンのボンバード
による蛍光体の劣化や、水銀の付着による蛍光体の黒化
を生ずるという問題点があった。

【０００８】また、この問題点を解消する１つの方法と
して、透光性気密容器の内壁の蛍光体層上に保護膜層を
形成する方法も考えられるが、この方法では、蛍光体層
上に保護膜層を形成する際に、保護膜層が蛍光体層と共
に脱落してしまうことがあるという問題点があった。

【０００９】本発明は、上記問題点に鑑みてなされもの
で、その目的とするところは、蛍光体層を劣化しにくく
すると共に、蛍光体層や蛍光体層を保護する保護膜層が
脱落しにくい蛍光ランプ及びその製造方法を提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題点を
解決するため、請求項１記載の発明にあっては、内部に
放電ガスが封入されると共に、内壁に蛍光体層３が形成
された透光性気密容器１を備えてなる蛍光ランプにおい
て、前記蛍光体層３の上下両側に金属酸化物による保護
膜層２を形成すると共に、前記蛍光体層３を、蛍光体３
ａに前記保護膜層２と同種の金属酸化物微粒子３ｂを混
入させて形成したことを特徴とするものである。

【００１１】また、請求項２記載の発明にあっては、請
求項１記載の蛍光ランプにおいて、前記蛍光体層３に混
入される金属酸化物微粒子３ｂを、前記蛍光体層３の蛍
光体３ａ重量に対して略３乃至７ｗｔ％混入させたこと
を特徴とするものである。

【００１２】また、請求項３記載の発明にあっては、請
求項１、または請求項２記載の蛍光ランプにおいて、前
記蛍光体層３に混入される金属酸化物微粒子３ｂを、酸
化アルミニウムとしたことを特徴とするものである。

【００１３】さらには、請求項４記載の発明にあって
は、請求項１、乃至請求項３のうち１つの請求項記載の
蛍光ランプの製造方法であって、前記蛍光体層３を、前
記蛍光体３ａと前記金属酸化物微粒子３ｂとを含むスラ
リーを形成し、該スラリーのｐＨを調整してスラリー内
で前記金属酸化物微粒子３ｂを分散させた後に、前記透
光性気密容器１の内壁に塗布された保護膜層２上に塗布
して形成したことを特徴とするものである。

【００１４】また、請求項５記載の発明にあっては、請
求項３記載の蛍光ランプの製造方法であって、前記蛍光
体層３を、前記蛍光体３ａと前記金属酸化物微粒子３ｂ
とを含むスラリーに酸を加えてｐＨを調整してスラリー
内で前記金属酸化物微粒子３ｂを分散させた後に、前記
透光性気密容器１の内壁に塗布された保護膜層２上に塗
布して形成したことを特徴とするものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１及び図２は、本発明の蛍光ラ
ンプの第１の実施の形態を示すものであり、この蛍光ラ
ンプは、無電極蛍光ランプであって、透光性気密容器１
と誘導コイル４、及び口金６とを備えて構成されてい
る。

【００１６】透光性気密容器１は、例えばソーダ石灰ガ
ラス製であって略電球状の形状を有し、一端には無電極
蛍光ランプを機械的に保持するための口金６が設けられ
ており、内部には、水銀と例えばアルゴンガス等の希ガ
スを含む放電ガスが封入されている。

【００１７】また、透光性気密容器１の内壁には、金属
酸化物である酸化アルミニウム（アルミナ）が塗布され
て保護膜層２が形成され、その上側である透光性気密容
器１の内面側に、蛍光体３ａである三波長希土類蛍光体
（例えば、赤色：Ｙ₂Ｏ₃:Ｅｕ、緑色：ＬａＰＯ₄：
Ｔｂ、青色：（ＳｒＣａＢａ）₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ：Ｅ
ｕ）と、その蛍光体３ａの重量に対して５ｗｔ％の金属
酸化物微粒子３ｂ、つまり、酸化アルミニウム（アルミ
ナ）の微粒子３ｂが蛍光体３ａの重量に対して５ｗｔ％
混合された蛍光体層３が形成されている。そして、さら
にその上側に金属酸化物である酸化アルミニウム（アル
ミナ）による保護膜層２が形成されている。つまり、蛍
光体層３の上下両側には金属酸化物であるアルミナによ
る保護膜層２が存在し、蛍光体層３には、保護膜層２を
形成する金属酸化物と同種の金属酸化物であるアルミナ
の微粒子３ｂが混入されているのである。

【００１８】このような金属酸化物微粒子３ｂは、透光
性気密容器１内に蛍光体３ａを塗布する際に、増粘剤や
蛍光体３ａを含むスラリーに混合され、そのスラリー
が、保護膜層２が形成された透光性気密容器１の内壁に
塗布されることにより、図２に示すように、蛍光体層２
の中に散在するようにされる。そして、その蛍光体層３
の上側である透光性気密容器１の内面側にも、金属酸化
物である酸化アルミニウム（アルミナ）の保護膜層２を
形成させている。なお、同図において、金属酸化物微粒
子であるアルミナ微粒子３ｂは、蛍光体３ａと識別する
ために模式的に四角形状の形としたが、この形がアルミ
ナ微粒子３ｂの形を表すものではない。

【００１９】誘導コイル４は、透光性気密容器１の略最
大径部近傍の外周に、その外周を囲むように数ターン巻
回されてなり、その両端が高周波電源（図示せず）に接
続されて、高周波電流が流されるように構成されてい
る。

【００２０】このように構成された蛍光ランプは、上述
したような蛍光体３ａのスラリーの形成を除いては、従
来の蛍光ランプと略同様にして製造される。そして、第
１の従来例と同様に、誘導コイル４に高周波電流を流す
ことで高周波電磁界を生じさせ、その高周波電磁界を気
密容器１内に封入された放電ガスである発光物質に作用
させて、透光性気密容器１内に無電極放電を発生させ、
発光物質を励起・電離させて発光させるようにされてい
る。

【００２１】このように構成されているため、本実施の
形態における蛍光ランプにおいては、蛍光体層３の上下
両側には金属酸化物であるアルミナによる保護膜層２が
存在し、蛍光体層３には、保護膜層２を形成する金属酸
化物と同種の金属酸化物であるアルミナの微粒子３ｂが
混入されているため、保護膜層２と蛍光体層３の多層構
造が確実に形成できて、保護膜層２や蛍光体層３が脱落
しにくく、また、蛍光体層３の上下に保護膜層２を有す
るため、有電極の蛍光ランプは勿論、有電極の蛍光ラン
プにくらべて管壁負荷の高い無電極蛍光ランプであって
も、点灯１０００時間において黒化もなく、イオンボン
バードによる蛍光体３ａの劣化が防止できる。

【００２２】なお、本願発明者等は、上述の蛍光ランプ
のほかに、蛍光体３ａの重量に対して０．２ｗｔ％、３
ｗｔ％、７ｗｔ％、１５ｗｔ％の酸化アルミニウム（ア
ルミナ）の微粒子３ｂを混合させた蛍光体層３を形成し
た蛍光ランプを試作して実験を行った結果、３ｗｔ％、
７ｗｔ％の場合では、上記実施の形態に示した５ｗｔ％
の場合と略同様に点灯１０００時間において黒化もな
く、本願発明の効果を奏することが確認できた。しかし
ながら、０．２ｗｔ％ではその効果に乏しく、１５ｗｔ
％では光量が少なくなるという結果を得、蛍光体層３へ
の金属酸化物微粒子３ｂであるアルミナ微粒子の混入量
は、蛍光体３ａに対して数ｗｔ％〜十ｗｔ％程度が適当
な量であることを確認した。

【００２３】図３は、本発明の蛍光ランプの第２の実施
の形態の要部を示すものであり、前記第１の実施の形態
の蛍光ランプと異なる点は、蛍光体層３及びその形成方
法であり、他は前記第１の実施の形態と同様に構成され
ている。

【００２４】蛍光体層３は、蛍光体３ａ中に金属酸化物
であるアルミナが略均一に分散されてなるもので、その
形成方法は、透光性気密容器１内壁に蛍光体３ａを塗布
する際に、増粘剤や蛍光体３ａと共に金属酸化物微粒子
であるアルミナ微粒子３ｂを混合して形成されたスラリ
ーに、酸である酢酸を加えてｐＨを略４に調整し、蛍光
体層３中にアルミナ微粒子３ｂを分散させ、その後は第
１の実施の形態と同様にして形成される。

【００２５】このように構成されているため、本実施の
形態における蛍光ランプにおいては、第１の実施の形態
の蛍光ランプの効果に加えて、蛍光体層３の中にアルミ
ナが略均一に分散しており、保護膜層２を薄くしても蛍
光体３ａをイオンボンバードから保護できると共に、保
護膜層２を薄くすることにより、紫外線の蛍光体層３へ
の透過率が向上して発光効率が良くなる。

【００２６】なお、前記各実施の形態においては、蛍光
ランプを電極を備えない無電極蛍光ランプとして説明を
行ったが、本発明はこれに限らず、一般の蛍光ランプの
ように、電極を備えてその電極間で放電をさせる有電極
の蛍光ランプであっても良く、その形状も直管形、丸
形、コンパクト形等のどのような形状であっても良い。
また、前記各実施の形態においては、蛍光体２を、三波
長希土類蛍光体としたが、本発明はこれに限らず、２価
のユーロピウムで付活したバリウムマグネシウムアルミ
ネート蛍光体や、セリウム・テルビウム共付活ランタン
フォスフェート蛍光体等の他の蛍光体であっても良く、
また、保護膜層及び金属酸化物微粒子を形成する金属酸
化物も、例えば酸化ケイ素や酸化マグネシウムのような
ものであっても良い。

【００２７】

【発明の効果】このように構成されているため本発明
は、請求項１、乃至請求項３記載の発明にあっては、蛍
光体層の上下両側には金属酸化物による保護膜層が存在
し、蛍光体層には、保護膜層を形成する金属酸化物と同
種の金属酸化物微粒子が混入されているため、保護膜層
と蛍光体層の多層構造が確実に形成できて、保護膜層や
蛍光体層が脱落しにくく、また、イオンボンバードによ
る蛍光体の劣化が防止できる。

【００２８】また、請求項４、及び請求項５記載の発明
にあっては、蛍光体層の中に金属酸化物が略均一に分散
しており、保護膜層を薄くしても蛍光体をイオンボンバ
ードから保護できると共に、保護膜層を薄くした蛍光ラ
ンプが容易に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の蛍光ランプの第１の実施形態における
要部断面の模式図である。

【図２】同上の一部断面正面図である。

【図３】本発明の蛍光ランプの第２の実施形態における
要部断面の模式図である。

【図４】従来の蛍光ランプ（第１の従来例）の一部断面
正面図である。

【図５】従来の蛍光ランプ（第２の従来例）の一部断面
斜視図である。

【図６】同上の要部の断面図である。

【符号の説明】

１透光性気密容器２保護膜層３蛍光体層３ａ蛍光体３ｂ金属酸化物微粒子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に放電ガスが封入されると共に内壁
に蛍光体層が形成された透光性気密容器を備えてなる蛍
光ランプにおいて、前記蛍光体層の上下両側に金属酸化
物による保護膜層を形成すると共に、前記蛍光体層を、
蛍光体に前記保護膜層と同種の金属酸化物微粒子を混入
させて形成したことを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項２】前記蛍光体層に混入される金属酸化物微
粒子を、前記蛍光体層の蛍光体重量に対して略３乃至７
ｗｔ％混入させたことを特徴とする請求項１記載の蛍光
ランプ。
【請求項３】前記蛍光体層に混入される金属酸化物微
粒子を、酸化アルミニウムとしたことを特徴とする請求
項１、または請求項２記載の蛍光ランプ。
【請求項４】請求項１、乃至請求項３のうち１つの請
求項記載の蛍光ランプの製造方法であって、前記蛍光体
層を、前記蛍光体と前記金属酸化物微粒子とを含むスラ
リーを形成し、該スラリーのｐＨを調整してスラリー内
で前記金属酸化物微粒子を分散させた後に、前記透光性
気密容器の内壁に塗布された保護膜層上に塗布して形成
したことを特徴とする蛍光ランプの製造方法。
【請求項５】請求項３記載の蛍光ランプの製造方法で
あって、前記蛍光体層を、前記蛍光体と前記金属酸化物
微粒子とを含むスラリーに酸を加えてｐＨを調整してス
ラリー内で前記金属酸化物微粒子を分散させた後に、前
記透光性気密容器の内壁に塗布された保護膜層上に塗布
して形成したことを特徴とする蛍光ランプの製造方法。