JPH11111028A

JPH11111028A - 電球形蛍光ランプ

Info

Publication number: JPH11111028A
Application number: JP9267555A
Authority: JP
Inventors: Katsuhide Misono; 勝秀御園
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 1999-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成で、しかも暗所中に長時間留め置い
た後でも放電開始が短時間となる電球形蛍光ランプを提
供することを目的とする。【解決手段】本発明の電球形蛍光ランプは、蛍光ランプ
の電極近傍部位、蛍光ランプを覆っているグローブの内
面に長残光性蛍光体が付着されていることを特徴とす
る。さらに、蛍光ランプのバルブ内面に形成された蛍光
体に長残光性蛍光体を５〜１０ｗｔ％混合してもよい。
長残光性蛍光体が初期電子を放出するので、暗所中に長
時間留め置いた後、または暗所中で長時間消灯していた
後でも放電開始が短時間となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、始動性を改善した
電球形蛍光ランプに関する。

【０００２】

【従来の技術】電球形蛍光ランプは、白熱電球に比べて
高効率、長寿命であり、外形寸法も近年になってさらに
小さく構成さきているので、白熱電球の代替が進んでい
る。

【０００３】ところで、蛍光ランプを長期間倉庫などの
暗所中に保存した後、または長期間暗闇雰囲気で消灯し
ていた後で点灯すると、蛍光ランプのバルブ内の初期電
子が不足しているため放電開始時間が遅れる。この現象
は論文（「電球型蛍光ランプの放電開始遅れ時間の評
価」照明学会誌Vol.81,No.2(1997)pp175-179）等でも報
告されている。

【０００４】そのため、始動時にフィラメント電極を加
熱して熱電子を放射させるいわゆる予熱方式によって初
期電子を供給し、始動を容易にしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、暗所中への長
期間放置された蛍光ランプはフィラメント電極の予熱方
式によっても初期電子が不足し、始動しないことがあ
る。そこで、不足する初期電子を補うために、フィラメ
ント電極から放射される熱電子の量を多くすることが考
えられるが、特に電球形蛍光ランプはさらなる回路の簡
素化とコスト低減が必要であり、安易にフィラメントを
予熱して熱電子放射量を増やすことはできない。

【０００６】また、電球形蛍光ランプの点灯回路とし
て、ランプが一定時間始動しないことを検出してランプ
の寿命末期と判断し、出力を停止する構成が知られてい
る。この点灯回路の場合、長期間放置された電球形蛍光
ランプの始動が遅れたときにランプ寿命と誤って判断し
て出力を停止し、以後、電球形蛍光ランプが使用できな
くなってしまうという不具合が生じるおそれがあった。

【０００７】本発明は、上記問題点を解決するものであ
って、簡単な構成で、しかも暗所中に長時間留め置いた
後でも放電開始が短時間となる電球形蛍光ランプを提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を達成するための手段】請求項１の電球形蛍光ラ
ンプは、蛍光ランプの電極近傍部位に長残光性蛍光体が
付着されていることを特徴とする。

【０００９】請求項２の電球形蛍光ランプは、蛍光ラン
プを覆っているグローブの内面に長残光性蛍光体が付着
されていることを特徴とする。

【００１０】請求項３の電球形蛍光ランプは、蛍光ラン
プのバルブ内面に形成された蛍光体に長残光性蛍光体が
５〜１０ｗｔ％混合されていることを特徴とする。

【００１１】請求項４は、請求項１ないし３いずれか一
記載の電球形蛍光ランプにおいて、蛍光ランプが始動し
ないことを検出して点灯出力を停止する点灯制御手段を
有した点灯回路が配設されていることを特徴とする。

【００１２】上記請求項の各発明では、電球形蛍光ラン
プの適当な部位に長残光性蛍光体を塗布したことを特徴
とする。

【００１３】長残光性蛍光体は、特に近紫外線（波長３
００〜３８０ｎｍ）で励起されて発光するものであり、
例えばユーロピウム、ジスプロシウム共付活アルミン
酸ストロンチウム蛍光体（ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ，Ｄ
ｙ、Ｓｒ₄Ａｌ₁₄Ｏ₂₅：Ｅｕ，Ｄｙ）、ユーロピウム、
ネオジウム共付活アルミン酸カルシウム蛍光体（ＣａＡ
ｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ，Ｎｄ）、銅付活硫化亜鉛蛍光体（Ｚｎ
Ｓ：Ｃｕ）などが挙げられる。上記各蛍光体の特性を表
１に示す。

【００１４】

【表１】通常の蛍光体は、発光強度が１／１０に減少する時間
（以下、残光時間）はせいぜい数１０ミリ秒程度である
が、長残光性蛍光体では数１０分と桁違いに長く、この
残光特性により長時間に渡ってランプ内に初期電子が作
られ、放電開始時間が短くなる。

【００１５】特にこの長残光性蛍光体の励起波長は近紫
外線であるので、太陽光や人工光で容易に励起される。

【００１６】図１は、上記各蛍光体の残光特性を示すグ
ラフである。ａはユーロピウム、ジスプロシウム共付活
アルミン酸ストロンチウム蛍光体（ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅ
ｕ，Ｄｙ）、ｂは同じくユーロピウム、ジスプロシウム
共付活アルミン酸ストロンチウム蛍光体（Ｓｒ₄Ａｌ₁₄
Ｏ₂₅：Ｅｕ，Ｄｙ）、ｃはユーロピウム、ネオジウム共
付活アルミン酸カルシウム蛍光体（ＣａＡｌ₂Ｏ₄：Ｅ
ｕ，Ｎｄ）、ｄは銅付活硫化亜鉛蛍光体（ＺｎＳ：Ｃ
ｕ）をそれぞれ示す。各蛍光体ともに発光強度が１／１
００に減衰する時間は約１００分にも達する。

【００１７】図２は、上記各蛍光体の励起および発光ス
ペクトル特性を示すグラフである。Ｘは励起スペクトル
を、Ｙは発光スペクトルをそれぞれ示す。ａはユーロピ
ウム、ジスプロシウム共付活アルミン酸ストロンチウム
蛍光体（ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ，Ｄｙ）、ｂは同じくユ
ーロピウム、ジスプロシウム共付活アルミン酸ストロン
チウム蛍光体（Ｓｒ₄Ａｌ₁₄Ｏ₂₅：Ｅｕ，Ｄｙ）、ｃは
ユーロピウム、ネオジウム共付活アルミン酸カルシウム
蛍光体（ＣａＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ，Ｎｄ）をそれぞれ示す。
このグラフによれば、各蛍光体は近紫外線（波長３００
〜３８０ｎｍ）で効率よく励起されることが分かる。

【００１８】長残光性蛍光体は、発光色の調整や、残光
特性の変更の目的のために、上記の付活剤の他に、別の
付活剤を添加するようにしてもよい。

【００１９】この長残光性蛍光体は、例えば、水銀の輝
線である波長２５４ｎｍの紫外線で励起される３波長発
光形蛍光体からなる蛍光体層とバルブ内面との間に積層
形成されたり、３波長蛍光体に混合して塗布されたりし
てもよい。

【００２０】電球形蛍光ランプは、ガラス、セラミック
スなどの透光性材料で形成された放電空間を形成した透
光性気密容器を有する。この容器は、Ｕ字、Ｗ字、Ｈ
字、鞍形、平板形、直管形状のもの端部同士で連結した
ものなどのような形状であってもよい。また、容器はグ
ローブなどで覆われていてもよいが、外部に露出したも
のであってもよい。

【００２１】容器内には、水銀蒸気圧を制御するアマル
ガムが配設されており、希ガスが封入されている。希ガ
スとしてはアルゴンの他、不活性ガスとしてクリプト
ン、ネオンまたはヘリウム等が含まれているものを許容
する。

【００２２】容器内に水銀蒸気圧制御用のアマルガムを
用いてもよい。

【００２３】点灯回路は、電子安定器およびチョークコ
イル形安定器などを含み、高周波点灯方式であってもよ
い。

【００２４】容器には放電を生起する電極手段が設けら
れており、容器内に配設される熱陰極形または冷陰極形
の内部電極や、容器外に配設される外部電極、高周波電
磁界を印加する励起コイル等が適用可能である。

【００２５】本発明によれば、長残光性蛍光体が初期電
子を放出するので、暗所中に長時間留め置いた後、また
は暗所中で長時間消灯していた後でも放電開始が短時間
となる。例えば、長時間倉庫などの暗所に留め置いてい
た場合には、倉庫から取り出したときに照射される太陽
光または人工光によって長残光性蛍光体が励起され、初
期電子が放出される。また、長時間暗所で消灯されてい
た場合には、長残光蛍光体が前回点灯時の励起によって
初期電子を放射し続けるので、一定時間経過まで始動時
間を短くすることができる。

【００２６】また、請求項４の電球形蛍光ランプのよう
に、蛍光ランプが始動しないことを検出して点灯出力を
停止する点灯制御手段を有している場合であっても、長
残光性蛍光体によって始動しやすくなり、点灯回路が不
所望にランプ寿命と誤判断して出力を停止して電球形蛍
光ランプが使用できなくなるという不具合が生じにくく
なる。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図３を参照
して説明する。

【００２８】図３は、一実施の形態の電球形蛍光ランプ
を示す一部切欠き断面図である。

【００２９】Ａは電球形蛍光ランプであり、１は管径１
２ｍｍ、電極間距離３００ｍｍのダブルＵ字形に屈曲形
成されたソーダライムガラスからなる容器、２はインバ
ーター装置からなる点灯回路３を収納するカバー、４は
容器１を覆うようにカバー２に取付けられた透光性を有
する光拡散性グローブである。

【００３０】５は、カバー２に設けられた仕切板で、点
灯回路３カバー２の点灯回路３側と容器１側との空間を
区画するとともに、点灯回路３および容器１を支持して
いる。

【００３１】６は容器１の内面に１０〜２０μｍの膜厚
で形成された蛍光体層で、３波長発光形蛍光体と長残光
性蛍光体とが混合されて塗布されている。本実施形態で
は、長残光性蛍光体としてユーロピウム、ジスプロシウ
ム共付活アルミン酸ストロンチウム蛍光体（ＳｒＡｌ₂
Ｏ₄：Ｅｕ，Ｄｙ）が使用されており、蛍光体全重量に
対して５〜１０ｗｔ％混合されている。

【００３２】７は容器１の端部に形成されたステムに配
設されたフィラメント電極であり、容器１の両端に形成
されている。この電極手段７は、タングステンのトリプ
ルコイルで構成されており、エミッタとしてアルカリ土
類酸化物が塗布されている。

【００３３】８は電極手段７のリードワイヤに配設され
た水銀とインジウムなどからなる補助アマルガムであ
る。この補助アマルガムは８は、点灯始動時に光束が良
好に立上がるように電極手段７の加熱によって所望の水
銀蒸気圧で水銀を蒸発させる。

【００３４】９はステムに設けられた排気管であり、こ
の排気管９には、ビスマス（Ｂｉ）−インジウム（Ｉ
ｎ）系の主アマルガム１０が固着されている。なお、点
灯回路３には給電ピン１１が立設されており、電極手段
７に接続されているアウターリード１２が巻付けられて
いる。１３はカバー２の頂部１４に取付けられるＥ２６
形の口金であり、点灯回路３の電源入力部（図示しな
い）に電気接続されている。

【００３５】この電球形蛍光ランプＡは、入力電力１５
Ｗ、ランプ電流２００ｍＡ、管壁負荷１１００Ｗ／ｍ²
で点灯される。

【００３６】なお、グローブ４は必ずしも必要ではな
く、例えば容器１が外部に露出した形であってもよい。

【００３７】図４は、本実施形態の蛍光ランプを暗黒中
に放置したときの放置時間と放電遅れ時間の関係を示す
グラフである。ａは本実施形態の電球形蛍光ランプ、ｅ
は長残光性蛍光体を混合しない従来の電球形蛍光ランプ
を示す。

【００３８】図４から分かるように、長残光性蛍光体が
蛍光体全重量に対して５〜１０ｗｔ％混合されたものは
放電開始時間が短くなっている。すなわち、長残光性蛍
光体を用いることにより、従来のような暗黒中留め置き
による放電開始の遅れが大幅に改善され、点灯回路の簡
素化と瞬時点灯が同時に達成できる。

【００３９】なお、上記実施形態によらず、容器１の両
端、例えばステム部分に長残光性蛍光体を塗布してもよ
く、３波長発光形蛍光体と容器１との間に積層するよう
に塗布しても構わない。

【００４０】さらに、長残光性蛍光体を容器１へ塗布す
る以外に、グローブ４の内面に光拡散膜として長残光性
蛍光体を形成してもよい。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、近紫外線によって励起
される長残光性蛍光体が初期電子を放出するので、暗所
中に長時間留め置いた後、または暗所中で長時間消灯し
ていた後でも放電開始が短時間となり、点灯回路を複雑
にすることなく簡単な構成によって放電開始の遅れを改
善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の長残光蛍光体の残光特性を示すグラ
フ。

【図２】同上長残光性蛍光体の励起および発光スペクト
ル特性を示すグラフ。

【図３】本発明の一実施の形態の電球形蛍光ランプを示
す一部切欠き断面図。

【図４】同上電球形蛍光ランプの放置時間と放電遅れ時
間の関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１…透光性気密容器、２…カバー、３…点灯回路、４…
グローブ、６…蛍光体層、７…電極手段、１０…アマル
ガム、１３…口金、２０…保護層、Ａ…電球形蛍光ラン
プ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】蛍光ランプの電極近傍部位に長残光性蛍
光体が付着されていることを特徴とする電球形蛍光ラン
プ。
【請求項２】蛍光ランプを覆っているグローブの内面
に長残光性蛍光体が付着されていることを特徴とする電
球形蛍光ランプ。
【請求項３】蛍光ランプのバルブ内面に形成された蛍
光体に長残光性蛍光体が５〜１０ｗｔ％混合されている
ことを特徴とする電球形蛍光ランプ。
【請求項４】蛍光ランプが始動しないことを検出して
点灯出力を停止する点灯制御手段を有した点灯回路が配
設されていることを特徴とする請求項１ないし３いずれ
か一記載の電球形蛍光ランプ。