JPH11339722A - 管球およびこの管球を用いた照明器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 保護膜や蛍光体膜に適用して光束や光束維持
率等の発光特性が向上でき、また、亀裂や剥れなどの発
生のない強固な被膜を有する蛍光ランプや高圧放電ラン
プ等の管球およびこの管球を用いた照明器具を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 ガラスバルブ１と、このバルブ１の内部
に設けられた発光手段３と、上記バルブ１の内面部分に
形成された酸化ランタンまたは酸化イットリウムの少く
とも一種と酸化アルミニウムおよび酸化ホウ素を主体と
するものからなる保護膜５とを備えている管球Ｌ１およ
びこの管球Ｌ１を用いた照明器具９である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はバルブの内面に直接
または間接的に設けられ、他物質が侵入するのを防止し
たり不要放射光を遮光したりする保護膜や蛍光体膜を形
成した管球およびこの管球を用いた照明器具に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に蛍光ランプは、ガラス管からなる
バルブの内面に蛍光体膜を形成し、このバルブ内に水銀
とアルゴンガス等の希ガスからなる放電媒体を封入して
構成されている。そして、バルブ端部に設けた熱陰極や
冷陰極等の内部電極あるいはバルブ外に設けた外部電極
によりバルブ内に放電を発生させ、この放電によりバル
ブ内の水銀蒸気を電離および励起し紫外線を発生させて
蛍光体膜で可視光に変化し、この可視光をバルブを通じ
て外部に放射するようにしている。

【０００３】この蛍光ランプでバルブの内面に直接に蛍
光体膜を形成したものは、水銀イオンが蛍光体膜を透過
してバルブと直接に接触し、バルブを構成するガラス材
質のうちのナトリウム（Ｎａ）と水銀とが反応してアマ
ルガムを生成し、バルブを変色して、ランプの点灯時間
の経過とともに発光効率が低下するということがある。

【０００４】そして、このような現象を防ぐ手段とし
て、バルブの内面と蛍光体膜との間に水銀が直接バルブ
に接触するのを阻止する保護膜を設けることが行われて
いる。すなわち、バルブの内面と蛍光体膜との間に酸化
アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）、酸化チタン（Ｔｉ
Ｏ₂ ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化セリウム（Ｃｅ₂ Ｏ
₃ ）、酸化けい素（ＳｉＯ₂ ）やピロリン酸カルシウム
（Ｃａ₂ Ｐ₂ Ｏ₇ ）等の金属酸化物からなる保護膜を形
成することにより、水銀イオンがこの保護膜によって遮
断され、また、電気的にも反発してバルブの内面に直接
接触するのが防止され、よってアマルガムの生成や蛍光
体膜の劣化を防止するようにしている。

【０００５】また、環形の蛍光ランプやＵ字形、Ｗ字
形、ダブルＵ字形のコンパクト形の蛍光ランプは、製造
過程において内面に蛍光体粉末の懸濁液を塗布して蛍光
体膜を形成したガラスバルブを加熱し湾曲や折曲する
が、軟化溶融したバルブのガラス中に蛍光体粒子が入り
込み蛍光体膜を破壊して発光特性を低下したり、甚だし
い場合には異物として入った蛍光体粒子が起因してバル
ブにクラックを発生することがある。

【０００６】このため、通常はバルブ内面側に上記酸化
アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）等からなる保護膜を形成し
た上に蛍光体膜を形成し、バルブを加熱溶融させた際に
蛍光体膜がバルブのガラス中に入り込まないよう、この
保護膜により阻止するようにしている。

【０００７】また、ラピッドスタート形の蛍光ランプで
は、バルブの内面に設けた始動補助作用を有する酸化ス
ズ（ＳｎＯ₂ ）等の透明性導電膜上に蛍光体膜を形成す
ると、バルブ内部の水銀粒子と透明性導電膜との間で微
小放電が起こり蛍光体膜を絶縁破壊して、この蛍光体膜
に黄変や黒化などの変色が生じる。そこで、上記透明性
導電膜と蛍光体膜との間に上記酸化アルミニウム（Ａｌ
₂ Ｏ₃ ）等からなる保護膜を形成し、蛍光体膜に変色が
生じないようにしている。

【０００８】そして、これら被膜は、上記酸化アルミニ
ウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）やピロリン酸カルシウム（Ｃａ₂ Ｐ
₂ Ｏ₇ ）等の金属酸化物等の微粉末と、バインダーとし
ての酢酸ブチルや水等とを混合して懸濁液を作り、この
懸濁液をバルブの内面や透明性導電膜上に塗布し、乾燥
させて未焼成の保護塗布膜を形成する。つぎに、この保
護塗布膜上に蛍光体懸濁液を塗布し乾燥させた後、バル
ブ端部の封止予定部に塗布された保護塗布膜および蛍光
体塗布膜を剥がす。この後、両塗布膜を焼成することに
よって保護膜および蛍光体膜が形成される。

【０００９】また、メタルハライドランプ等の高圧放電
ランプにおいては、外管バルブの内面に上記酸化アルミ
ニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）等の被膜を形成して、紫外線遮断
用の保護膜を形成することが行われている。

【００１０】しかし、ガラスバルブの内面に上記酸化ア
ルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）等で保護膜を形成したり、こ
の保護膜の上に重層して蛍光体膜を形成したランプにお
いて、保護膜の膜厚が０．３μｍ以下の薄膜であると水
銀の透過や蛍光体粒子の侵入が起こり保護膜としての作
用をなさなくなる。また、逆に膜厚を厚くしていくと製
造過程におけるガラスバルブの湾曲や折曲時あるいはラ
ンプの輸送や取扱時に衝撃が加わった場合に、被膜に亀
裂や剥離が発生して被着力を低下する問題がある。

【００１１】そこで、保護膜の材料として酸化アルミニ
ウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）に酸化ホウ素（Ｂ₂ Ｏ₃ ）やアルカ
リ土類ホウ酸塩（ＢａＯ・Ｂ₂ Ｏ₃ ）を添加し、膜厚を
厚くしても剥離や亀裂の発生のない保護膜が提案され、
また、実施されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、膜厚が厚くな
ると光透過の損失が起こり光束が低下するとともに被膜
が剥離し易くなる。また、ガラス中のナトリウム（Ｎ
ａ）と反応し、たとえばＮａ₂ Ｏ・Ｂ₂ Ｏ₃ という物質
となり、蛍光体を劣化させるため光束維持率が低下す
る。また、ガラスと酸化ホウ素（Ｂ₂ Ｏ₃ ）やアルカリ
土類ホウ酸塩（ＢａＯ・Ｂ₂ Ｏ₃ ）等の低融点ガラス物
質との反応により、ガラス部分にさらに低融点部分が形
成され、そのため蛍光体のガラス中へのめり込みが生
じ、バルブ強度も弱くなる等の欠点があった。

【００１３】本発明は、保護膜や蛍光体膜に適用して光
束や光束維持率等の発光特性が向上でき、また、亀裂や
剥れなどの発生のない強固な被膜を有する蛍光ランプや
高圧放電ランプなどの管球およびこの管球を用いた照明
器具を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の管球は、ガラスバルブと、このバルブの内部に設けら
れた発光手段と、上記バルブの内面部分に形成された酸
化ランタンまたは酸化イットリウムの少なくとも一種と
酸化アルミニウムおよび酸化ホウ素を主体とするものか
らなる保護膜とを具備していることを特徴とする。

【００１５】保護膜は、酸化ランタンまたは酸化イット
リウムを添加することにより、水銀（Ｈｇ）すいとの反
応を防ぎ、ランプで消費される水銀（Ｈｇ）量を低減で
きる作用を奏する。なお、酸化ランタンまたは酸化イッ
トリウムは、それぞれが単独でもあるいは両者が混合さ
れた少なくとも一種が添加されたものであればよい。ま
た、バルブ内での発光手段（本発明でいう発光手段とは
蛍光ランプの電極、放電ガス、高圧放電ランプの発光
管、白熱電球のフィラメントなどをいう。）を備えた、
白熱電球や放電ランプ等の管球の各種遮蔽膜、破損防止
膜、着色防止膜、拡散膜や反射膜等の種々の基膜の保護
用被膜に適用できる。

【００１６】また、上記保護膜は酸化ランタンまたは酸
化イットリウムの少くとも一種、酸化アルミニウム、酸
化ホウ素を主体とし、そのほかに酸化チタンや酸化亜鉛
等を少々混入したものであっも同様な作用を奏する。

【００１７】本発明の請求項２に記載の管球は、ガラス
バルブと、このバルブに設けられた発光手段と、上記バ
ルブ内に封入された放電維持媒体と、上記バルブの内面
部分に形成された酸化ランタンまたは酸化イットリウム
の少なくとも一種と酸化アルミニウムおよび酸化ホウ素
を主体とするものからなる保護膜と、この保護膜上に重
層形成された蛍光体膜とを具備していることを特徴とす
る。

【００１８】バルブの内部や外部に放電電極を設けると
ともに内部に放電用希ガス、水銀等を封入した蛍光ラン
プ等に適用して、上記請求項１に記載したと同様な作用
を奏する。

【００１９】本発明の請求項３に記載の管球は、ガラス
バルブと、このバルブに設けられた発光手段と、上記バ
ルブ内に封入された放電維持媒体と、上記バルブの内面
部分に形成された酸化ランタンまたは酸化イットリウム
の少なくとも一種と酸化アルミニウムおよび酸化ホウ素
を主体とするものからなる保護膜と、この保護膜上に重
層して、蛍光体粉末に酸化ランタンまたは酸化イットリ
ウムの少なくとも一種と酸化アルミニウムおよび酸化ホ
ウ素を主体とするものからなる結着剤を添加混合して形
成された蛍光体膜とを具備していることを特徴とする。

【００２０】上記請求項２に記載したと同様な作用を奏
し、特に保護膜上に重層して形成した蛍光体膜の結着剤
を保護膜と同質の酸化ランタンまたは酸化イットリウ
ム、酸化アルミニウム、酸化ホウ素としたので、上下層
の結合が増し蛍光体膜の被着力はより強固となり被膜の
亀裂や剥離が防止される。

【００２１】また、上記蛍光体膜の結着剤は、酸化ラン
タンまたは酸化イットリウム、酸化アルミニウム、酸化
ホウ素を主体として、そのほかに酸化チタンや酸化亜鉛
等を少々混入したものであっも同様な作用を奏する。

【００２２】本発明の請求項４に記載の管球は、内部に
放電維持媒体が封入されているとともに放電電極を対向
して設けた発光管と、この発光管を収容した外管バルブ
と、この外管バルブの内面部分に直接または間接的に形
成された酸化ランタンまたは酸化イットリウムの少なく
とも一種と酸化アルミニウムおよび酸化ホウ素を主体と
するものからなる保護膜とを具備していることを特徴と
する。

【００２３】二重管構造としたメタルハライドランプ等
の高圧放電ランプの紫外線遮蔽膜等に適用して、上記請
求項１に記載したと同様な作用を奏する。

【００２４】本発明の請求項５に記載の管球は、上記ガ
ラスバルブまたは発光管が、曲成されていることを特徴
とする管球。

【００２５】バルブまたは発光管を環形、Ｕ字形、Ｗ字
形やダブルＵ字形等の湾曲や折曲するものに保護膜を形
成して、水銀や蛍光体がガラスに接触してバルブ強度を
低下させたり、ガラス中にめり込みバルブにクラックを
生じること等を防ぐことができる。

【００２６】本発明の請求項６に記載の管球は、上記保
護膜の膜厚が０．５〜２μｍであることを特徴とする。

【００２７】上記保護膜の膜厚は、０．５μｍ未満であ
ると薄過ぎて保護膜の作用をなさず、また、逆に２μｍ
を越えると厚過ぎて亀裂や剥離の虞があり、実用的には
０．５〜２．０μｍが好ましかった。

【００２８】本発明の請求項７に記載の管球は、上記保
護膜を形成する酸化ランタン、酸化イットリウム、酸化
アルミニウムおよび酸化ホウ素が、固溶体であることを
特徴とする。

【００２９】上記酸化ランタンまたは酸化イットリウ
ム、酸化アルミニウム、酸化ホウ素を主体とする保護膜
は、固溶体からなり緻密な結晶構造を有していて、高い
光透過率および異物質の遮蔽率を有するとともに膜厚を
厚くしても亀裂や剥離等の発生がない。

【００３０】本発明の請求項８に記載の照明器具は、器
具本体と、この器具本体に装着した請求項１ないし請求
項７のいずれか一に記載の管球と、これら管球を点灯さ
せる点灯回路とを具備していることを特徴とする。

【００３１】照明器具は、上記請求項１ないし請求項７
に記載の作用を有する管球を装着したので、初期光束お
よび光束維持率の低下が少ない照明をすることができ
る。

【００３２】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図１
を参照して説明する。図１（ａ）は環形蛍光ランプＬ１
の正面図、同（ｂ）はランプＬ１の端部近傍を拡大して
示す一部断面正面図である。

【００３３】図中１はソーダライムガラスを曲成した環
形のバルブ、２は鉛ガラス製のステム、２２、２２はこ
のステム２に設けられたリード線、３はリード線２２、
２２間に継線されたフィラメントコイルからなる放電電
極、４はバルブ１とステム２との封止部である。また、
５はバルブ１の内面に形成された酸化ランタン、酸化ア
ルミニウムおよび酸化ホウ素の固溶体からなる保護膜、
６はこの保護膜５の上に形成された３波長発光形の希土
類蛍光体や連続波長発光形のハロリン酸塩蛍光体であ
る。

【００３４】また、このバルブ１内には放電維持媒体と
して水銀（Ｈｇ）およびアルゴン（Ａｒ）、クリプトン
（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）等の希ガスが単独または混
合して封入してある。また、２１は排気管で、バルブ１
の両端の封止部４、４間には橋絡して口金７が取付けら
れる。

【００３５】この環形の蛍光ランプＬ１の製造方法につ
いて説明する。まず、酸化ランタン（Ｌａ₂ Ｏ₃ ）、酸
化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）および酸化ホウ素（Ｂ₂
Ｏ₃）の固溶体を共沈法によって０．０１〜０．３μｍ
の微粉末を得、この微粉末を酢酸ブチルや水などのバイ
ンダー中に入れ混合して作った塗布溶液を用意する。そ
して、常法にしたがい直立させた直管状のバルブ１の上
方端からこの塗布懸濁液を内部に流し込み、その内面に
微粉末を塗布する。そして、この塗布膜を自然または強
制的に乾燥させて未焼成の保護塗布膜を形成する。

【００３６】つぎに、この未焼成の保護塗布膜上に別途
に用意した蛍光体懸濁液を塗布して蛍光体塗布膜を形成
する。そして、このバルブ１を加熱して未焼成の蛍光体
塗布膜を仮焼付けした後、バルブ１両端の封止予定部の
蛍光体塗布膜を封止の障害にならないように剥がしてお
く。なお、このとき蛍光体塗布膜とともに封止予定部の
保護塗布膜が剥れるのは構わない。この端部の蛍光体塗
布膜の剥離が終了したらバルブ１をベーキング工程と呼
ばれている約６００℃に昇温した加熱炉中を通す。この
ベーキングにより塗布された保護塗布膜中や蛍光体塗布
膜中に含まれているバインダー成分や水分、その他不純
物が焼成あるいは除去されて、保護膜５および蛍光体膜
６が形成される。

【００３７】つぎに、このベーキングの終わった直管状
のバルブ１の両端に電極３を設けてなるガラスステム
２、２を封止する。そして、この封止の終わったバルブ
１は全体を加熱して軟化させ、一方の封止部４を治具で
掴んで円形のドラムに巻き付けて環形に湾曲して成形す
る。なお、このときバルブ１内は加圧しておいて潰れな
いようにする。

【００３８】その後、バルブ１を加熱しながらステム２
の排気管２１を介してバルブ１内を排気し、つぎに、希
ガスおよび水銀を排気管２１を通じ封入し（なお、水銀
はアマルガムとして予めステム２や排気管２１に設けら
れていることもある。）排気管２１を封切する。そし
て、このバルブ１の両端封止部４、４間に口金７が取付
けられてランプＬ１は完成する。

【００３９】このような環形の蛍光ランプＬ１は、上記
の封止工程および曲成（ベンディング）工程等バルブ１
が加熱され高温化する工程において、バルブ１の内面に
塗布されている保護塗布膜がバルブ１が軟化する温度以
上になると酸化ランタン（Ｌａ₂ Ｏ₃ ）、酸化アルミニ
ウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）および酸化ホウ素（Ｂ₂ Ｏ₃ ）が均
一に溶け合った固溶体となり、緻密な結晶構造を有する
強固な被着力を有する保護膜５が形成される。

【００４０】この緻密な結晶構造を有する保護膜５は、
光透過率が高く、高光束で光束維持率の低下が少い等発
光特性の向上ができるとともに、膜厚を厚くしても被着
力が強く保護膜５やこの被膜５上に形成した蛍光体膜６
に亀裂や剥離等を生じることがない。

【００４１】また、図２は本発明の他の形の蛍光ランプ
に適用した第２の実施の形態を示す。図２はバルブ形状
が略Ｕ字形をなすコンパクトタイプの蛍光ランプＬ２の
一部を破断して示す一部断面正面図で、図中図１と同一
部分には同一の符号を付してその説明は省略する。

【００４２】この第２の実施の形態のものは、ソーダラ
イムガラスからなる直管状のバルブ１の中間部を折り返
した略Ｕ字形をなし、両端部には圧潰封止部４、４が形
成されていて、この封止部４、４内には電極３を支持し
たリード線２２、２２が封止してある。そして、バルブ
１の内面には上記第１の実施の形態と同様に酸化ランタ
ン（Ｌａ₂ Ｏ₃ ）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）お
よび酸化ホウ素（Ｂ₂Ｏ₃ ）の固溶体からなる保護膜５
およびこの保護膜５上には蛍光体膜６が重層形成されて
いる。

【００４３】このランプＬ２の製造は、上記第１の実施
の形態と同様な方法で直管状のガラスバルブ１の内面に
酸化ランタン（Ｌａ₂ Ｏ₃ ）、酸化アルミニウム（Ａｌ
₂ Ｏ₃ ）および酸化ホウ素（Ｂ₂ Ｏ₃ ）の固溶体からな
る保護膜５と蛍光体膜６を重層形成する。つぎに、バル
ブ１の両端部に電極３を支持したリード線２２、２２を
介在させ、封止予定部をバーナで加熱し溶融してピンチ
ャで押圧することによって圧潰封止部４、４を形成した
後、ガラスバルブ１を略Ｕ字形に折曲する。（なお、バ
ルブ１を略Ｕ字形に折曲しておいて、後から電極３を支
持したリード線２２、２２を圧潰封止するようにしても
よい。）この後は、通常の排気工程や口金付工程などを
経てランプＬ２が完成される。

【００４４】このコンパクト形の蛍光ランプＬ２の場合
も、上記第１の実施の形態と同様な作用効果を奏し、高
い発光特性と強固に被着された保護膜５と蛍光体膜６を
得ることができた。

【００４５】また、図３は本発明をラピッドスタート形
の蛍光ランプＬ３に適用した第３の実施の形態を示し、
図中図１および図２と同一部分には同一の符号を付して
その説明は省略する。

【００４６】この第３の実施の形態の蛍光ランプＬ３
は、直管状のガラスバルブ１の両端に放電電極３を備え
たステム２、２が封止され、このバルブ１の内面には始
動補助作用を有する酸化スズ（ＳｎＯ₂ ）等からなる透
明導電膜８が、また、この導電膜８の上には上記実施の
形態と同様に保護膜５と蛍光体膜６とが重層して形成し
てあり、その他の構成はバルブ１をベンディングして湾
曲しない以外は図１の実施例と同じであるのでその説明
は省略する。

【００４７】また、このランプＬ３の製造はたとえば５
５０〜６００℃に昇温した直管状のガラスバルブ１の開
口部からジメチル錫ジクロライドに数％の塩化アンチモ
ンを混入した蒸気を吹き付け、これを熱分解させて酸化
スズ（ＳｎＯ₂ ）からなる透明導電膜８を形成する。こ
の透明導電膜８はバルブ１の中央部分が厚く端部は薄い
ので剥がす必要はない。そして、この導電膜８上には、
上記実施の形態と同様に酸化ランタン（Ｌａ₂ Ｏ₃ ）、
酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）および酸化ホウ素（Ｂ
₂ Ｏ₃ ）の固溶体からなる保護膜５と蛍光体膜６とを重
層して形成し、以後、上述したと同様な工程を経てラン
プＬ３が得られる。

【００４８】このランプＬ３の場合も、上記第１、２の
実施の形態と同様な作用効果を奏し得ることができた。

【００４９】また、図４は本発明を二重管形の高圧放電
ランプＬ４に適用した第４の実施の形態を示す。図中１
１は硬質ガラスからなる外管バルブ、Ｌ５は発光管でこ
の外管バルブ１１の封止部４に封止したステム２のリー
ド線２２、２２に支持されている。また、この外管バル
ブ１１内は希ガス雰囲気か真空雰囲気にしてある。ま
た、上記発光管Ｌ５はメタルハライドランプであって、
石英ガラスからなるバルブ１２両端の圧潰封止部４１、
４１に金属箔２３、２３を封止し、この金属箔２３、２
３には放電電極３１、３１が接続されている。バルブ１
２内には放電維持媒体として水銀、ハロゲン化物、希ガ
スが封入されている。

【００５０】そして、上記外管バルブ１１の内面には、
紫外線遮蔽作用をなす酸化ランタン（Ｌａ₂ Ｏ₃ ）、酸
化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）および酸化ホウ素（Ｂ₂
Ｏ₃）の固溶体からなる保護膜５１が形成してある。

【００５１】上記の発光管Ｌ５は通常のメタルハライド
ランプでその説明は省略するが、この高圧放電ランプＬ
４の製造は、まず、上記実施の形態と同様に保護膜形成
材料の微粉末を懸濁した塗布溶液をつくり、この塗布溶
液を外管バルブ１１の内面に塗布し乾燥して紫外線遮蔽
塗布膜を形成する。

【００５２】そして、外管バルブ１１の開口部から上記
発光管Ｌ５を支持したステム２を入れ、外管バルブ１１
のネック部を加熱溶融してステム２と封止する。この封
止作業の際の加熱によつて、外管バルブ１１の内表面の
酸化ランタン（Ｌａ₂ Ｏ₃ ）、酸化アルミニウム（Ａｌ
₂ Ｏ₃ ）および酸化ホウ素（Ｂ₂ Ｏ₃ ）の固溶体からな
る塗布膜は焼成されて、紫外線遮蔽作用を有する保護膜
５１を形成する。

【００５３】なお、上記紫外線遮蔽塗布膜を塗布した外
管バルブ１１を、別途ベーキングして保護膜５１を形成
するようにしても差支えない。

【００５４】そして、このランプＬ４は安定器などの点
灯回路を介して点灯され、石英ガラス製の発光管バルブ
１２から漏れ出た紫外線は、外管バルブ１１の内面に形
成された紫外線遮蔽作用を有する保護膜５１によって外
管バルブ１１外に放射するのを阻止される。

【００５５】つぎに、本発明の第５の実施の形態につい
て説明する。本発明は蛍光ランプ等、保護膜５に重層し
て形成される蛍光体膜６の結着剤として上記保護膜５、
５１と同材料の酸化ランタン、酸化アルミニウムおよび
酸化ホウ素の固溶体を用いることができる。

【００５６】すなわち、蛍光体粉末、結着剤として酸化
ランタン（Ｌａ₂ Ｏ₃ ）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ
₃ ）および酸化ホウ素（Ｂ₂ Ｏ₃ ）の固溶体からなる微
粉末、水溶性バインダーや有機バインダー、溶剤等を混
合して蛍光体懸濁液を作る。そして、たとえば上記第１
の実施の形態に示される環形蛍光ランプＬ１と同様に、
酸化ランタン（Ｌａ₂ Ｏ₃ ）、酸化アルミニウム（Ａｌ
₂ Ｏ₃ ）および酸化ホウ素（Ｂ₂ Ｏ₃ ）の固溶体からな
る保護膜５上に、この蛍光体懸濁液を塗布・乾燥した
後、焼成して蛍光体膜６を形成する。

【００５７】このような保護膜５および蛍光体膜６を有
する蛍光ランプは、両被膜５、６共酸化ランタン（Ｌａ
₂ Ｏ₃ ）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）および酸化
ホウ素（Ｂ₂ Ｏ₃ ）の固溶体からなる緻密な結晶構造を
有しているので、光透過率が高く光束が向上できるとと
もにガラスとの反応が抑えられるため光束維持率の低下
も小さく優れた発光特性が得られるとともに、同質の材
料が混在しているため両被膜５、６に亀裂や剥離等の発
生がなく強固な被着力が得られる。

【００５８】また、図５は本発明の環形蛍光ランプＬ１
を用いた照明器具９の一例を示す一部を切欠した断面正
面図である。図中９１は器具本体で、器具９の建物等へ
の取付具、電源接続機構や安定器などの点灯回路９２が
収納されている。この本体９１の下方にはセード９３が
設けられ、この内部に取付けられたホルダ９４、９４、
…は環形蛍光ランプＬ１のバルブ１を支持している。ま
た、図中９５は蛍光ランプＬ１の口金７の端子部に装着
されたソケット、９６はこのソケット９５と点灯回路９
２とを接続するコードである。

【００５９】この蛍光ランプＬ１は、電源接続機構、安
定器等の点灯回路９２、コード９６およびソケット９５
を介し給電され安定的に点灯できる。

【００６０】なお、本発明は上記実施の形態に限るもの
ではなく、たとえば実施の形態記載以外の蛍光ランプや
高圧放電ランプあるいは白熱電球であってもよく、その
バルブ形状も実施の形態のものに限らず他の形状でもよ
く、また、バルブの材質も軟質ガラスから硬質ガラスま
で適用が可能である。

【００６１】また、保護膜を構成する材料は、上記酸化
ランタンに変えて酸化イットリウムでも同じ粒径や膜厚
で同様の作用効果を示し、それぞれが単独でもあるいは
両者が混合された少なくとも一種が添加されたものであ
ればよい。

【００６２】

【実施例】実施例１．上述した第１の実施の形態の環形
蛍光ランプＬ１について、光束維持率（表１）および蛍
光体膜の被着強度（表２）を比較調査した結果をつぎに
示す。

【００６３】蛍光ランプＬ１（ＦＣＬ３０ＥＸ−Ｎ／２
８）のバルブ１の内面に形成した保護膜５は、酸化ラン
タン（Ｌａ₂ Ｏ₃ ）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）
および酸化ホウ素（Ｂ₂ Ｏ₃ ）の比率を３：３：４（重
量比）の割合で共沈法により平均粒径約０．１μｍの微
粉末を得、この微粉末を水に分散した懸濁液をバルブ１
の内面に塗布・乾燥させた後、焼成して約１μｍの膜厚
さとして形成した。また、この保護膜５上に３波長発光
形の蛍光体膜６を重層形成して、蛍光ランプＬ１（Ｌ）
を製作した。なお、この焼成後の保護膜５は、固溶体状
をなし緻密な結晶構造を含有し、被膜５に亀裂や剥離の
発生はなかった。

【００６４】実施例２．実施例１と同形の蛍光ランプＬ
１（ＦＣＬ３０ＥＸ−Ｎ／２８）のバルブ１の内面に形
成した保護膜５は、上記酸化ランタン（Ｌａ₂ Ｏ₃ ）に
変え酸化イットリウム（Ｙ₂ Ｏ₃ ）、酸化アルミニウム
８Ａｌ₂ Ｏ₃ ）および酸化ホウ素（Ｂ₂Ｏ₃ ）の比率を
３：３：４（重量比）の割合で共沈法により微粉末を
得、これを上記と同じ平均粒径および膜厚さとした。ま
た、この保護膜５上に３波長発光形の蛍光体膜６を重層
形成して蛍光ランプＬ１（Ｙ）を製作した。なお、この
蛍光ランプＬ１（Ｙ）も焼成後の保護膜５は、固溶体状
をなし緻密な結晶構造を含有し、被膜５に亀裂や剥離の
発生はなかった。

【００６５】そして、上記環形蛍光ランプＬ１（Ｌ）お
よびＬ１（Ｙ）の点灯２０００時間後の光束維持率を表
１に示す。なお、比較のため保護膜を酸化アルミニウム
Ａｌ₂ Ｏ₃ （平均粒径約０．０２μｍ）のみで約０．５
μｍの厚さに形成した従来の蛍光ランプＡとを併せ示
す。

【００６６】実施例３．また、上述した第５の実施の形
態について、環形蛍光ランプに適用して光束維持率およ
び被膜の被着強度を調査した結果をつぎに示す。

【００６７】蛍光ランプＬ１（ＦＣＬ３０ＥＸ−Ｎ／２
８）のバルブ１の内面に形成した保護膜５は上記実施例
１と同じ、酸化ランタン（Ｌａ₂ Ｏ₃ ）、酸化アルミニ
ウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）および酸化ホウ素（Ｂ₂ Ｏ₃ ）との
固溶体（重量比３：３：４のもの）で約１μｍの厚さと
した。また、Ｙ₂ Ｏ₃ ：Ｅｕ（赤）、ＬａＰＯ₄ ：Ｃ
ｅ，Ｔｂ（緑）、ＢａＭｇ₂ Ａｌ ₁₆ Ｏ ₂₇ ：Ｅｕ
（青）を混合した３波長発光形の蛍光体粉末と、酸化ラ
ンタン（Ｌａ₂ Ｏ₃ ）、酸化アルミニウム（Ａｌ
₂ Ｏ₃ ）および酸化ホウ素（Ｂ₂ Ｏ₃ ）との固溶体（重
量比３：３：４のもの）からなる結着剤と、ＢａＯ・Ｃ
ａＯ・Ｂ₂ Ｏ₃ とを混合して蛍光体懸濁液を作り、上記
の保護膜５上に約１μｍの厚さの蛍光体膜６を重層形成
して、蛍光ランプＬ１（Ｐ）を製作した。なお、両膜
５、６は、緻密な結晶構造を含有し、保護膜５および蛍
光体膜６に亀裂や剥離の発生はなかった。

【００６８】また、比較のため保護膜を酸化アルミニウ
ム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）とアルカリ土類金属ホウ酸塩（ＢａＯ
・Ｂ₂ Ｏ₃ ）との混合物（重量比５０：５０のもの）で
約０．５μｍの厚さに形成し、蛍光体膜を上記３波長発
光形の蛍光体粉末と、アルカリ土類金属ホウ酸塩ＢａＯ
・ＣａＯ・Ｂ₂ Ｏ₃ （重量比２０：２０：６０のもの）
からなる結着剤とを混合した蛍光体溶液を作り、保護膜
上に約２０μｍの厚さの蛍光体膜を重層形成して、蛍光
ランプＢを製作した。

【００６９】

【表１】

【００７０】表１に示すように、本発明に係わる蛍光ラ
ンプＬ１（Ｌ）（実施例１）、Ｌ１（Ｙ）（実施例２）
およびＬ１（Ｐ）（実施例３）の光束維持率（％）は点
灯２０００時間後で約９２〜９３％で、従来の蛍光ラン
プＡ、Ｂに比べて約３〜４％の向上が見られた。

【００７１】また、点灯初期（１００時間後）における
全光値も本発明に係わるＬ１（Ｌ）（実施例１）、Ｌ１
（Ｙ）（実施例２）およびＬ１（Ｐ）（実施例３）の蛍
光ランプは従来品に比べて１〜２％の向上が認められ
た。

【００７２】また、蛍光体膜６の被着強度を調べるた
め、バルブ１の中央部外側部位を直径約１．０ｍｍのピ
アノ線で叩き、蛍光体膜６の剥がれ面積（ｍｍ² ）を測
った。その結果を表２に示す。

【００７３】

【表２】

【００７４】表２から、本発明ランプＬ１（Ｌ）、Ｌ１
（Ｙ）およびＬ１（Ｐ）は従来ランプＡ、Ｂに対しその
剥がれ面積が少なく、蛍光体膜６の被着強度が大幅に向
上できたことを確認できた。

【００７５】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、管球の
各種の保護膜に適用して、高光透過性および高い異物質
の遮蔽性を有するとともに膜厚を厚くしても亀裂や剥離
等の発生がない、高い発光特性および光束維持率を有す
る管球を提供できる。

【００７６】また、請求項２および請求項３に記載の発
明によれば、保護膜の上層の蛍光体膜の亀裂や剥離等の
発生がなく、高い発光特性および光束維持率を有する蛍
光ランプ等を提供できる。

【００７７】また、請求項４に記載の発明によれば、二
重管構造とした高圧放電ランプの紫外線遮蔽膜等に適用
して上記請求項１または２に記載したと同様な効果を奏
する。

【００７８】また、請求項５に記載の発明によれば、バ
ルブの曲成部における被膜やバルブの強度の低下を防
ぎ、クラックや剥離等の発生を防止することができる。

【００７９】また、請求項６に記載の発明によれば、被
膜の厚さを規制することにより上記請求項１ないし４に
記載したと同様な効果を奏する。

【００８０】高圧放電ランプの紫外線遮蔽膜等に適用し
て、上記請求項１に記載したとまた、請求項７に記載の
発明によれば、保護膜は緻密な結晶構造を有し、光透過
性および異物質の遮蔽性が高くなるとともに膜厚を厚く
しても亀裂や剥離等の発生がない。

【００８１】さらに、請求項８に記載の発明によれば、
上記請求項１ないし７に記載の効果を有する管球を装着
したので、初期光束が高いとともに点灯経過後の光束低
下が小さい、高い発光効率を維持した照明を提供するこ
とができる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１の実施の形態の環形蛍光ランプを示
し、図（ａ）は正面図、同（ｂ）はランプの端部近傍を
拡大して示す一部断面正面図である。

【図２】本発明第２の実施の形態の略Ｕ字形蛍光ランプ
の一部を破断して示す断面正面図である。

【図３】本発明第３の実施の形態のラピッドスタート形
の直管形蛍光ランプの一部を破断し拡大して示す断面正
面図である。

【図４】本発明第４の実施の形態の高圧放電ランプの一
部を破断し拡大して示す断面正面図である。

【図５】本発明第１の実施の形態の環形蛍光ランプを用
いた照明器具を一部切欠して示す断面正面図である。

【符号の説明】

Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３：蛍光ランプ（管球） Ｌ４：高圧放電ランプ（管球） Ｌ５：発光管 １：ガラスバルブ １１：外管バルブ（ガラスバルブ） ２：ステム ３：放電電極 ５：保護膜 ５１：保護膜（紫外線遮蔽膜） ６：蛍光体膜 ８：透明導電膜 ９：照明器具

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラスバルブと；このバルブの内部に設
   けられた発光手段と；上記バルブの内面部分に形成され
   た酸化ランタンまたは酸化イットリウムの少なくとも一
   種と酸化アルミニウムおよび酸化ホウ素を主体とするも
   のからなる保護膜と；を具備していることを特徴とする
   管球。
2. 【請求項２】 ガラスバルブと；このバルブに設けられ
   た発光手段と；上記バルブ内に封入された放電維持媒体
   と；上記バルブの内面部分に形成された酸化ランタンま
   たは酸化イットリウムの少なくとも一種と酸化アルミニ
   ウムおよび酸化ホウ素を主体とするものからなる保護膜
   と；この保護膜上に重層形成された蛍光体膜と；を具備
   していることを特徴とする管球。
3. 【請求項３】 ガラスバルブと；このバルブに設けられ
   た発光手段と；上記バルブ内に封入された放電維持媒体
   と；上記バルブの内面部分に形成された酸化ランタンま
   たは酸化イットリウムの少なくとも一種と酸化アルミニ
   ウムおよび酸化ホウ素を主体とするものからなる保護膜
   と；この保護膜上に重層して、蛍光体粉末に酸化ランタ
   ンまたは酸化イットリウムの少なくとも一種と酸化アル
   ミニウムおよび酸化ホウ素を主体とするものからなる結
   着剤を添加混合して形成された蛍光体膜と；を具備して
   いることを特徴とする管球。
4. 【請求項４】 内部に放電維持媒体が封入されていると
   ともに放電電極を対向して設けた発光管と；この発光管
   を収容した外管バルブと；この外管バルブの内面部分に
   直接または間接的に形成された酸化ランタンまたは酸化
   イットリウムの少なくとも一種と酸化アルミニウムおよ
   び酸化ホウ素を主体とするものからなる保護膜と；を具
   備していることを特徴とする管球。
5. 【請求項５】 上記ガラスバルブまたは発光管は、曲成
   されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４の
   いずれか一に記載の管球。
6. 【請求項６】 上記保護膜の膜厚が、０．５〜３μｍで
   あることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれ
   か一に記載の管球。
7. 【請求項７】 上記保護膜を形成する酸化ランタン、酸
   化イットリウム、酸化アルミニウムおよび酸化ホウ素
   は、固溶体であることを特徴とする請求項１ないし請求
   項５のいずれか一に記載の管球。
8. 【請求項８】 器具本体と；この器具本体に装着した請
   求項１ないし請求項７のいずれか一に記載の管球と；こ
   れら管球を点灯させる点灯回路と；を具備していること
   を特徴とする照明器具。