JPH07316551A - Phosphor for mercury vapor luminescence lamp, mercury vapor luminescence lamp produced by using the phosphor and lighting unit involving the lamp - Google Patents
Phosphor for mercury vapor luminescence lamp, mercury vapor luminescence lamp produced by using the phosphor and lighting unit involving the lampInfo
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- JPH07316551A JPH07316551A JP6176984A JP17698494A JPH07316551A JP H07316551 A JPH07316551 A JP H07316551A JP 6176984 A JP6176984 A JP 6176984A JP 17698494 A JP17698494 A JP 17698494A JP H07316551 A JPH07316551 A JP H07316551A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、高負荷けい光ランプな
どのけい光体被膜に用いて有効な水銀蒸気放電灯用けい
光体およびこれを用いた水銀蒸気放電灯ならびにこの放
電灯を用いた照明装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phosphor for a mercury vapor discharge lamp, which is effective for use in a phosphor coating of a high-load fluorescent lamp, a mercury vapor discharge lamp using the same, and a discharge lamp for the same. The lighting device that was used.
【０００２】[0002]
【従来の技術】水銀蒸気放電灯、例えばけい光ランプ
は、一般照明をはじめとして、最近ではＯＡ機器用光
源、巨大画面用の画素光源、液晶ディスプレイのバック
ライト等の広い分野で使用されている。また、３波長形
けい光ランプは、一般照明用として、高効率性と高演色
性とを同時に満足することから、近年目覚ましく普及し
つつある。2. Description of the Related Art Mercury vapor discharge lamps, such as fluorescent lamps, have been used in a wide range of fields such as general lighting, light sources for office automation equipment, pixel light sources for huge screens, and backlights for liquid crystal displays. . In addition, the three-wavelength fluorescent lamp has been remarkably popularized in recent years because it satisfies both high efficiency and high color rendering properties for general lighting.
【０００３】このようなけい光ランプは、透明ガラス管
よりなる発光管バルブの内側にけい光体被膜を形成して
あり、このバルブ内に水銀と、１種または２種以上の希
ガスを含む混合ガスを充填してあり、上記バルブの両端
部に設けた電極間に陽光柱放電を生じさせるように構成
してある。上記電極間で放電を発生させると、発光管内
の水銀が蒸発され、かつ水銀原子が励起および電離され
るようになり、この水銀原子が励起する時に発する水銀
共鳴線である１８５nmおよび２５４nmの紫外線が上記管
壁に形成されたけい光体によって可視光に変換され、こ
の可視光が発光管の外部に放出されるようになってい
る。In such a fluorescent lamp, a phosphor coating is formed on the inside of an arc tube bulb made of a transparent glass tube, and the bulb contains mercury and one or more rare gases. It is filled with a mixed gas and is configured to generate positive column discharge between electrodes provided at both ends of the bulb. When a discharge is generated between the electrodes, mercury in the arc tube is vaporized, and mercury atoms are excited and ionized, and ultraviolet rays of 185 nm and 254 nm, which are mercury resonance lines emitted when the mercury atoms are excited, are emitted. The fluorescent material formed on the tube wall is converted into visible light, and this visible light is emitted to the outside of the arc tube.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】このようなけい光ラン
プは、点灯時間の経過に伴い光束が低下するという問題
がある。特に高負荷けい光ランプの場合に光束の低下が
著しい。高負荷けい光ランプで光束が低下するという特
有の原因は、特公平３−４５５０５号公報に開示されて
いるように、２つの理由が考えられている。However, such a fluorescent lamp has a problem that the luminous flux decreases with the lapse of lighting time. Especially in the case of a high-load fluorescent lamp, the decrease in luminous flux is remarkable. There are two possible causes for the decrease in luminous flux in a high-load fluorescent lamp, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 3-45505.
【０００５】その１つは、けい光体被膜を構成するけい
光体自体が劣化するという点である。つまり、低負荷の
けい光ランプでは、通常、水銀から発せられる紫外線
は、その大半が２５４nmの紫外線であり、１８５nmの紫
外線は紫外線全体の１０〜１２％程度を占めるだけであ
るが、この１８５nmの紫外線がけい光体を劣化させる性
質があるといわれている。低負荷のけい光ランプでは、
このように水銀から放出される１８５nmの紫外線は紫外
線全体に対して上記したようにせいぜい１２％程度しか
占めないが、高負荷で使用すると、２５４nmに対する１
８５nmの強度比が大きくなるため、１８５nmの紫外線に
よるけい光体の劣化が著しくなる。One of them is that the phosphor itself constituting the phosphor coating is deteriorated. That is, in a low-load fluorescent lamp, most of the ultraviolet rays emitted from mercury are usually 254 nm ultraviolet rays, and the 185 nm ultraviolet rays occupy only about 10 to 12% of the total ultraviolet rays, but this 185 nm ultraviolet ray. It is said that ultraviolet rays have the property of degrading the phosphor. With a low-load fluorescent lamp,
In this way, the 185 nm ultraviolet light emitted from mercury occupies only about 12% of the total ultraviolet light as described above, but when used under a high load, 1 out of 254 nm
Since the intensity ratio of 85 nm increases, the deterioration of the phosphor due to the 185 nm ultraviolet light becomes remarkable.
【０００６】最近、けい光ランプは、直管型のものに限
らず、円形状、Ｕ形状、くら形状等種々の形状で小形化
している。けい光ランプの小型化が進むにつれて、けい
光ランプの管壁負荷が高くなり、この結果、通常のラン
プに比べて光束の低下率が大きくなり、実用上問題とな
る。Recently, the fluorescent lamp is not limited to the straight tube type, but is miniaturized in various shapes such as a circular shape, a U shape and a square shape. As the fluorescent lamp becomes smaller, the load on the tube wall of the fluorescent lamp becomes higher, and as a result, the reduction rate of the luminous flux becomes larger than that of a normal lamp, which is a practical problem.
【０００７】一方、けい光ランプが点灯時間の経過に伴
い光束の低下を生じる原因の２番目の理由としては、従
来から一般的に指摘されているように、点灯中に管端部
の管壁黒化、斑点状黒化、全面黒化が発生することであ
る。これらの黒化現象は、主に電極物質や有機物バイン
ダの残留物質などが管壁に付着することにより発生する
が、このような管壁付着による黒化発生のほかに、水銀
やその化合物がガラス管内壁に塗布したけい光体に付着
して、水銀と反応し、けい光体を変質、変色させてけい
光体を劣化させることも指摘されている。On the other hand, as the second reason for the decrease in luminous flux of the fluorescent lamp with the lapse of lighting time, as has been generally pointed out in the past, the tube wall of the tube end portion is lit during lighting. That is, blackening, speckled blackening, and full-scale blackening occur. These blackening phenomena mainly occur when electrode substances and residual substances of organic binders adhere to the tube wall. In addition to such blackening due to tube wall adhesion, mercury and its compounds It has also been pointed out that it adheres to the phosphor coated on the inner wall of the tube, reacts with mercury, and alters or discolors the phosphor to deteriorate the phosphor.
【０００８】けい光体に水銀が付着するのは、けい光体
と水銀との間で電気的な吸引力が発生して両者が引き合
うためと考えられる。また、けい光体に放電空間のイオ
ンや原子が衝突することによるけい光体の変質も、光束
低下の原因といわれている。The reason why mercury adheres to the phosphor is considered to be that an electric attraction force is generated between the phosphor and mercury and the two attract each other. Further, deterioration of the phosphor due to collision of ions and atoms in the discharge space with the phosphor is also said to be a cause of the decrease in luminous flux.
【０００９】高負荷けい光ランプに対する光束維持率を
改善する対策として、上記特公平３−４５５０５号公報
には、１８５nmの紫外線に対する劣化が少なく、水銀と
の反応性の低いけい光体を用いることが提案されてい
る。しかし、この提案は、高負荷けい光ランプに使用す
るけい光体が、特定の条件を満たすけい光体に限定され
たものである。As a measure for improving the luminous flux maintenance factor for a high-load fluorescent lamp, Japanese Patent Publication No. 3-45505 discloses the use of a fluorescent substance which is less deteriorated by ultraviolet rays of 185 nm and has a low reactivity with mercury. Is proposed. However, this proposal limits the phosphors used in high-load fluorescent lamps to those that meet certain conditions.
【００１０】本発明は、このような課題を解決するため
になされたもので、その目的とするところは、波長１８
５nmの紫外線による劣化が抑制されるとともに、水銀と
反応して劣化することも抑制できる水銀蒸気放電灯用け
い光体、およびこのけい光体を用いてランプ寿命や品質
が改善される水銀蒸気放電灯、ならびにこの放電灯を用
いた照明装置を提供しようとするものである。The present invention has been made in order to solve such a problem, and its purpose is to set a wavelength of 18
A phosphor for a mercury vapor discharge lamp, which is capable of suppressing deterioration caused by 5 nm ultraviolet light, and also capable of reacting with mercury to be deteriorated, and a mercury vapor discharge which improves lamp life and quality by using this phosphor. An object of the present invention is to provide an electric lamp and a lighting device using this discharge lamp.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、Ｍｇ
Ｏ、Ｙ2 Ｏ3 、Ｌａ2 Ｏ3 、Ｓｍ2 Ｏ3 、 Ｇｄ2Ｏ3
、Ｄｙ2 Ｏ3 、Ｈｏ2 Ｏ3 、Ｅｒ2 Ｏ3 、Ｙｂ2 Ｏ
3 、Ｌｕ2 Ｏ3 、ＣａＯ、ＺｒＯ2 、ＳｒＯ、ＢａＯ、
α−Ａｌ2 Ｏ3 およびＢｅＯのうちの少なくとも１種以
上の金属酸化物を主体とする連続被膜層が表面に包囲形
成されていることを特徴とする水銀蒸気放電灯用けい光
体である。According to the invention of claim 1, Mg
O, Y 2 O 3 , La 2 O 3 , Sm 2 O 3 , Gd 2 O 3
, Dy 2 O 3 , Ho 2 O 3 , Er 2 O 3 , Yb 2 O
3 , Lu 2 O 3 , CaO, ZrO 2 , SrO, BaO,
A phosphor for a mercury vapor discharge lamp, characterized in that a continuous coating layer composed mainly of at least one metal oxide of α-Al 2 O 3 and BeO is surrounded and formed on the surface.
【００１２】ここで、α−Ａｌ2 Ｏ3 とは、アルファ
（α）形結晶構造を有するアルミナと意味する。また、
金属酸化物を主体とするというのは、連続被膜層の構成
要素として、例えば膜強度向上のために添加物を入れた
りしてもよいことを意味する。Here, α-Al 2 O 3 means alumina having an alpha (α) type crystal structure. Also,
The main component being a metal oxide means that, for example, an additive may be added as a constituent element of the continuous coating layer to improve the film strength.
【００１３】そして、連続被膜層とは、微粒子金属酸化
物被膜にみられるように、被膜が微粒子で構成される結
果、微粒子間に隙間が生じるものとは異なり、被膜を構
成する物質が実質的につながっていることを意味する。The continuous coating layer is different from the continuous coating layer in that the coating film is composed of fine particles as a result of the formation of fine particle metal oxide film, and thus a gap is formed between the fine particles. Means connected to.
【００１４】さらに包囲形成とは、一部付着している程
度ではなく、けい光体の全表面を被覆しまたはそれに近
い状態を意味する。ただし、本発明の効果を損なわない
程度に部分的に連続していない部分が存在していてもよ
い。Further, the "surrounding formation" means a state in which the entire surface of the phosphor is covered or close to it, not to the extent of partial adhesion. However, a portion that is not partially continuous may be present to the extent that the effects of the present invention are not impaired.
【００１５】請求項２の発明は、禁止帯のエネルギーギ
ャップが５ｅＶ以上、８ｅＶ以下の金属酸化物を主体と
する連続被膜層が表面に包囲形成されていることを特徴
とする水銀蒸気放電灯用けい光体である。A second aspect of the present invention is a mercury vapor discharge lamp, characterized in that a continuous coating layer mainly composed of a metal oxide having a band gap energy gap of 5 eV or more and 8 eV or less is surrounded and formed on the surface. It is a fluorescent body.
【００１６】禁止帯とは、結晶内または金属内の電子が
充填されているエネルギー準位と、その電子が励起され
て自由電子となるエネルギー準位との間にある、電子の
存在しないエネルギー準位のことを意味する。本発明で
は、禁止帯のエネルギーギャップが、吸収される紫外線
のエネルギーに対応している。The forbidden band is an energy level in which no electron exists between the energy level in which electrons in the crystal or metal are filled and the energy level in which the electrons are excited to become free electrons. Means rank. In the present invention, the energy gap of the forbidden band corresponds to the energy of the absorbed ultraviolet rays.
【００１７】請求項３の発明は、１８５nmの紫外線の透
過率が５０％未満で、２５４nmの紫外線の透過率が８０
％以上である金属酸化物を主体とする連続被覆膜が表面
に包囲形成されていることを特徴とする水銀蒸気放電灯
用けい光体である。According to the third aspect of the present invention, the transmittance of ultraviolet rays of 185 nm is less than 50% and the transmittance of ultraviolet rays of 254 nm is 80%.
% Of the metal oxide is a continuous coating film mainly formed on the surface of the mercury vapor discharge lamp phosphor.
【００１８】ここで、１８５nmの紫外線の透過率が５０
％未満とは、吸収または反射により透過量が５０％未満
になることを意味する。請求項４の発明は、金属酸化物
が、 ＭｇＯ、Ｙ2 Ｏ3 、Ｌａ2 Ｏ3 、Ｓｍ2 Ｏ3 、Ｇ
ｄ2 Ｏ3 、Ｄｙ2 Ｏ3 、Ｈｏ2 Ｏ3 、Ｅｒ2 Ｏ3 、Ｙｂ
2 Ｏ3 、Ｌｕ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2 、ＳｒＯ、α−Ａｌ2 Ｏ
3 およびＢｅＯのうちの少なくとも１種以上を主体とし
ていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載
の水銀蒸気放電灯用けい光体である。Here, the transmittance of 185 nm ultraviolet light is 50
Less than% means that the amount of transmission becomes less than 50% due to absorption or reflection. In the invention of claim 4, the metal oxide is MgO, Y 2 O 3 , La 2 O 3 , Sm 2 O 3 , or G.
d 2 O 3, Dy 2 O 3, Ho 2 O 3, Er 2 O 3, Yb
2 O 3 , Lu 2 O 3 , ZrO 2 , SrO, α-Al 2 O
The phosphor for a mercury vapor discharge lamp according to claim 2 or 3, characterized in that at least one of 3 and BeO is the main constituent.
【００１９】請求項５の発明は、上記金属酸化物は、金
属酸化物を構成する金属イオンの電気陰性度が５以上、
９以下であることを特徴とする。金属イオンの電気陰性
度は、Ｘｉ＝（１＋２＊Ｚ）＊Ｘo であらわされる。こ
こでＺは、金属イオンの価数、Ｘo はその金属元素に対
するＰａｕｌｉｎｇの電気陰性度で定義される値であ
る。金属酸化物を構成する金属イオンの電気陰性度が５
より低くなっても、また９より大きくなっても、酸化水
銀と金属酸化物の電気吸引力が大きくなってけい光体が
水銀を吸着し易くなる。According to a fifth aspect of the present invention, the metal oxide has an electronegativity of 5 or more with respect to metal ions constituting the metal oxide,
It is characterized by being 9 or less. The electronegativity of metal ions is represented by Xi = (1 + 2 * Z) * Xo. Here, Z is the valence of the metal ion, and Xo is a value defined by Pauling's electronegativity for the metal element. The electronegativity of the metal ions constituting the metal oxide is 5
When it becomes lower or when it becomes larger than 9, the electric attraction force between the mercury oxide and the metal oxide becomes large, and the phosphor easily adsorbs mercury.
【００２０】請求項６の発明は、上記金属酸化物が、け
い光体粉末の表面に０．００５重量％以上、３．０重量
％以下の範囲で付着されていることを特徴とする。請求
項７の発明は、上記水銀蒸気放電灯用けい光体は、希土
類元素を母体あるいは付活剤として含むけい光体である
ことを特徴とする。The invention of claim 6 is characterized in that the metal oxide is adhered to the surface of the phosphor powder in a range of 0.005% by weight or more and 3.0% by weight or less. A seventh aspect of the present invention is characterized in that the phosphor for mercury vapor discharge lamp is a phosphor containing a rare earth element as a base material or an activator.
【００２１】請求項８の発明は、水銀を含む封入ガスが
充填された透光性ガラスよりなるバルブと、このバルブ
の内側に設けられたけい光体被膜と、上記バルブに設け
られ上記封入ガス中で陽光柱放電を維持するための手段
と、を具備する水銀蒸気放電灯において、前記けい光体
被膜は、請求項１ないし請求項６のいずれか１に記載の
けい光体を有することを特徴とする。According to the invention of claim 8, a bulb made of translucent glass filled with a filling gas containing mercury, a phosphor coating provided inside the bulb, and the filling gas provided in the bulb. A means for maintaining a positive column discharge therein, wherein the phosphor coating comprises the phosphor according to any one of claims 1 to 6. Characterize.
【００２２】ここで、バルブの内側に設けられたけい光
体被膜とは、バルブ内壁面に直接または間接を問わず形
成されていることを意味する。すなわち、透光性バルブ
の壁とけい光体被膜との間に、例えばラピッドスタート
形けい光ランプに設けられる透明導電性被膜や、上記連
続被膜層とは別の微粒子金属酸化物被膜が介在されてい
ても、または介在されていなくても、どちらでもよい。Here, the phosphor coating provided on the inside of the bulb means that it is formed directly or indirectly on the inner wall surface of the bulb. That is, for example, a transparent conductive coating provided on a rapid start type fluorescent lamp or a particulate metal oxide coating different from the continuous coating layer is interposed between the wall of the translucent bulb and the fluorescent coating. It may or may not be interposed.
【００２３】また、陽光柱放電を維持するための手段と
は、例えば電極を主体として構成されるが、しかしこれ
に限らず、例えば無電極放電ランプと称されるランプに
あっては、透光性気密容器の外側に設けられる誘導コイ
ルがこれに該当する。Further, the means for maintaining the positive column discharge is composed mainly of, for example, electrodes, but is not limited to this, and in the case of a lamp called an electrodeless discharge lamp, for example, a translucent light is used. An induction coil provided outside the airtight container corresponds to this.
【００２４】請求項９の発明は、バルブの管壁負荷が
０．０５Ｗ／cm2 以上であることを特徴とする。管壁負
荷は、公称定格で作動させた場合の値である。請求項１
０の発明は、請求項８または請求項９に記載の水銀蒸気
放電灯と、この放電灯が装着された照明器具本体と、こ
の器具本体に設けられ上記低圧水銀蒸気放電灯と電源と
の間に電気的に接続されてこの放電灯の点灯を維持する
点灯回路部品と、を具備したことを特徴とする照明装置
である。照明装置は、照明器具の外に、いわゆる電球形
けい光ランプ、複写機等の原稿照明装置なども含む。The invention according to claim 9 is characterized in that the tube wall load of the valve is 0.05 W / cm 2 or more. The wall load is the value when operated at the nominal rating. Claim 1
The invention of No. 0 is the mercury vapor discharge lamp according to claim 8 or claim 9, a lighting fixture main body to which this discharge lamp is attached, and a low-pressure mercury vapor discharge lamp provided in this fixture main body and a power source. And a lighting circuit component electrically connected to the lighting circuit for maintaining the lighting of the discharge lamp. The lighting device includes not only a lighting fixture but also a so-called light bulb type fluorescent lamp, a document lighting device such as a copying machine, and the like.
【００２５】[0025]
【作用】請求項１の発明によれば、けい光体の表面に特
定の金属酸化物を主体とする連続被膜層を包囲形成した
ので、以下に説明するような作用のうちの少なくとも一
方の作用を奏することになる。According to the invention of claim 1, since the continuous coating layer mainly containing a specific metal oxide is formed on the surface of the phosphor so as to surround it, at least one of the operations described below is performed. Will be played.
【００２６】すなわち、その１つ目は、上記連続被膜層
は、可視光を発光させるに有効な２５４nmの紫外線を効
率よく透過するとともに、けい光体を劣化させる原因と
される１８５nmの紫外線を吸収または反射する。よって
１８５nmの紫外線がけい光体に達するのを阻止し、けい
光体が１８５nm紫外線により劣化するのを抑制できる。
特に、被膜が連続であるため、１８５nm紫外線の遮断作
用に優れ、１８５nmの紫外線がけい光体に達するのが防
止され、けい光体の劣化を抑制でき、かつ、被膜が連続
であるため、２５４nmの紫外線が反射を繰り返してけい
光体に届かない、という不連続膜のけい光ランプにおけ
る問題も実質的に解消される。That is, the first is that the continuous coating layer efficiently transmits the 254 nm ultraviolet ray effective for emitting visible light and absorbs the 185 nm ultraviolet ray which is a cause of deterioration of the phosphor. Or reflect. Therefore, it is possible to prevent the 185 nm ultraviolet light from reaching the phosphor, and to suppress the deterioration of the phosphor by the 185 nm ultraviolet light.
In particular, since the coating is continuous, it has an excellent action of blocking 185 nm ultraviolet rays, and prevents the 185 nm ultraviolet rays from reaching the phosphor, which can suppress the deterioration of the fluorescent body, and because the coating is continuous, it is 254 nm. The problem in the fluorescent lamp with a discontinuous film, in which the ultraviolet rays repeatedly reflect and does not reach the fluorescent body, is substantially eliminated.
【００２７】また、その２つ目は、上記被膜は上記特定
の金属酸化物の連続被膜層であるから、この金属酸化物
は水銀を反発して水銀が付着しにくい性質を有してお
り、しかも被膜が連続被膜層であるから、微粒子金属酸
化物からなる不連続の被膜と異なり、けい光体と水銀と
の接触を実質的に防止し、水銀とけい光体との反応を抑
制する。そして、上記金属酸化物は水銀が付着しにくい
性質を有しているので、連続被膜層自体への水銀の付着
も防止し、連続被膜層の劣化や着色による光束低下も抑
制することができる。Secondly, since the above-mentioned coating is a continuous coating layer of the above-mentioned specific metal oxide, this metal oxide has a property of repelling mercury and hardly adhering to it. Moreover, since the coating is a continuous coating layer, unlike a discontinuous coating made of particulate metal oxide, it substantially prevents contact between the phosphor and mercury and suppresses the reaction between mercury and the phosphor. Further, since the metal oxide has a property that mercury does not easily adhere, it is possible to prevent mercury from adhering to the continuous coating layer itself, and to suppress deterioration of the continuous coating layer and reduction of luminous flux due to coloring.
【００２８】請求項２の発明によれば、金属酸化物の禁
止帯のエネルギーギャップにより、ほぼ請求項１の発明
と同様な金属酸化物が特定される。すなわち、禁止帯の
エネルギーギャップが５ｅＶより小さいと、２５４nmの
水銀の主発光紫外線を吸収してしまい、けい光体の発光
を阻害する。また８ｅＶを越えると、１８５nmを吸収す
る作用が非常に小さくなる。このため請求項２の発明
は、実質的に請求項１の発明と同様な作用、すなわち連
続被膜層が、２５４nmの紫外線を効率よく透過するとと
もに、１８５nmの紫外線を吸収または反射し、よって１
８５nmの紫外線がけい光体に達するのを阻止し、けい光
体の１８５nm紫外線による劣化を抑制でき、または／お
よび、特定の金属酸化物は水銀を反発して水銀が付着し
にくい性質を有しており、しかも被膜が連続被膜層であ
るから、微粒子金属酸化物からなる不連続の被膜と異な
り、けい光体と水銀との接触を実質的に防止し、水銀と
けい光体との反応を抑制する。そして、上記特定の金属
酸化物は水銀が付着しにくい性質を有しているから、連
続被膜層自体の劣化や着色による光束低下も抑制するこ
とができる。According to the second aspect of the invention, the metal oxide which is almost the same as that of the first aspect of the invention is specified by the energy gap of the forbidden band of the metal oxide. That is, if the energy gap of the forbidden band is smaller than 5 eV, the main emission ultraviolet ray of 254 nm of mercury is absorbed, and the emission of the phosphor is inhibited. If it exceeds 8 eV, the effect of absorbing 185 nm becomes extremely small. Therefore, the invention of claim 2 has substantially the same action as that of the invention of claim 1, that is, the continuous coating layer efficiently transmits the ultraviolet ray of 254 nm and absorbs or reflects the ultraviolet ray of 185 nm.
It can block 85nm UV rays from reaching the phosphor and suppress the deterioration of the phosphor by 185nm UV rays, and / or certain metal oxides have the property of repelling mercury and making it difficult for mercury to adhere. In addition, since the coating is a continuous coating layer, unlike a discontinuous coating made of particulate metal oxide, it virtually prevents contact between the phosphor and mercury and suppresses the reaction between mercury and the phosphor. To do. Further, since the above-mentioned specific metal oxide has a property that mercury is unlikely to adhere, it is possible to suppress deterioration of the continuous coating layer itself and reduction of luminous flux due to coloring.
【００２９】請求項３の発明によれば、請求項１の金属
酸化物のもつ紫外線の透過率特性を限定したものであ
り、実質的に請求項１の発明と同様な作用を奏する。請
求項４の発明は、請求項２および請求項３における連続
被膜層の金属酸化物を、請求項１の金属酸化物と同様に
特定して具体化したものである。According to the invention of claim 3, the ultraviolet transmittance characteristic of the metal oxide of claim 1 is limited, and substantially the same operation as that of the invention of claim 1 is achieved. According to the invention of claim 4, the metal oxide of the continuous coating layer of claims 2 and 3 is specified and embodied in the same manner as the metal oxide of claim 1.
【００３０】請求項５の発明によれば、金属酸化物を構
成する金属イオンの電気陰性度が水銀イオンの電気陰性
度（値は９．０）に近似しているから、水銀との電気的
吸引力が低く、水銀を吸着し難い性質を有しており、連
続被膜層自体の劣化、および着色による光束低下を抑制
できる。According to the invention of claim 5, the electronegativity of the metal ions constituting the metal oxide is close to the electronegativity of mercury ion (value is 9.0). It has a low suction force and has a property of hardly adsorbing mercury, and can suppress deterioration of the continuous coating layer itself and reduction of luminous flux due to coloring.
【００３１】請求項６の発明によれば、金属酸化物はけ
い光体粉末の表面に０．００５重量％〜３．０重量％の
範囲で付着しているので、２５４nmの紫外線および可視
光の透過を阻害せずに、１８５nmの紫外線を遮光、また
はけい光体粒子の表面の帯電傾向を効果的に制御でき、
水銀やその化合物等によるけい光体の汚染を抑制するこ
とができる。According to the invention of claim 6, the metal oxide is adhered to the surface of the phosphor powder in the range of 0.005% by weight to 3.0% by weight. It can block 185 nm UV rays or effectively control the charging tendency of the surface of the phosphor particles without blocking transmission.
Contamination of the phosphor with mercury or its compounds can be suppressed.
【００３２】請求項７の発明によれば、けい光体とし
て、希土類元素を母体あるいは付活剤として含むけい光
体を用いたので、もともとこの種のけい光体は紫外線劣
化が少ないことに加えて、上記連続被膜層により保護す
るから一層紫外線による劣化が少なくなり、およびまた
は、水銀やその化合物等による汚染が少なくなる。According to the invention of claim 7, since a phosphor containing a rare earth element as a base material or an activator is used as the phosphor, the phosphor of this kind originally has little ultraviolet deterioration. Since it is protected by the continuous coating layer, deterioration by ultraviolet rays is further reduced, and / or contamination by mercury or its compound is reduced.
【００３３】請求項８の発明によれば、けい光体として
前記した紫外線劣化およびまたは水銀による汚染の少な
いけい光体を用いるので、発光効率がよくなり、ランプ
の光束維持率が向上する。According to the eighth aspect of the present invention, since the above-mentioned phosphor which is less deteriorated by ultraviolet rays and / or less contaminated by mercury is used as the phosphor, the luminous efficiency is improved and the luminous flux maintenance factor of the lamp is improved.
【００３４】請求項９の発明によれば、ランプの管壁負
荷が０．０５Ｗ／cm2 以上の高負荷のランプに適用する
にも拘らずけい光体の劣化を抑制することができる。請
求項１０の発明によれば、寿命特性に優れ、品質の高い
ランプを光源として用いるから、照明装置の特性が改善
される。According to the ninth aspect of the invention, it is possible to suppress the deterioration of the fluorescent body, although it is applied to a high load lamp having a tube wall load of 0.05 W / cm 2 or more. According to the invention of claim 10, since a lamp having excellent life characteristics and high quality is used as the light source, the characteristics of the lighting device are improved.
【００３５】[0035]
【実施例】以下本発明について、図面に示す一実施例に
もとづき説明する。図１は直管形けい光ランプを示すも
のであり、符号１はソーダライムガラスからなる発光管
バルブである。このバルブ１の端部はステム２、２によ
り閉塞されており、これらステム２、２にはウエルズ３
…が気密に貫通されている。各ウエルズ３…には電極
４、４が取着されており、これら電極４、４はタングス
テンフィラメントからなるコイルにより形成されてい
る。これら電極４、４には図示しないＢａＯ、ＳｒＯ、
ＣａＯなどからなる電子放射物質（エミッター）が塗布
されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on an embodiment shown in the drawings. FIG. 1 shows a straight tube fluorescent lamp. Reference numeral 1 is an arc tube bulb made of soda lime glass. The end of the valve 1 is closed by stems 2 and 2, and the wells 3 are attached to the stems 2 and 2.
... is airtightly penetrated. Electrodes 4 and 4 are attached to each of the wells 3 ... And these electrodes 4 and 4 are formed by a coil made of a tungsten filament. These electrodes 4 and 4 are made of BaO, SrO,
An electron emitting material (emitter) such as CaO is applied.
【００３６】上記バルブ１の端部には、口金１０、１０
が被着されており、これら口金１０、１０に突設した口
金ピン１１…は上記ウエルズ３…と電気的に接続されて
いる。 そして、発光管１内には所定量の水銀と、所定
圧力のアルゴンなどから希ガスが封入されている。At the end of the valve 1, the caps 10, 10 are attached.
Are attached, and the base pins 11 protruding from the bases 10 and 10 are electrically connected to the wells 3. The arc tube 1 is filled with a predetermined amount of mercury and a rare gas such as argon having a predetermined pressure.
【００３７】バルブ１の内面にはけい光体被膜５が形成
されている。このけい光体被膜５は、例えばアンチモン
・マンガン付活ハロりん酸塩けい光体（Ｃａ5 （ＰＯ
4 ）3（Ｆ，Ｃｌ）：Ｓｎ，Ｍｎ）であってもよいが、
希土類けい光体からなる３波長発光けい光体を使用して
もよい。A fluorescent coating 5 is formed on the inner surface of the bulb 1. The phosphor coating 5 is, for example, an antimony / manganese-activated halophosphate phosphor (Ca 5 (PO
4 ) 3 (F, Cl): Sn, Mn),
A three-wavelength emitting phosphor made of a rare earth phosphor may also be used.
【００３８】３波長発光けい光体は、赤、青、緑の各波
長域に発光する３種類の希土類けい光体を混合して用い
たものであり、例えば赤色系けい光体には（Ｙ 0.955Ｅ
ｕ 0.045）2 Ｏ3 で表される３価のユーロピウム付活酸
化イットリウム、青色系けい光体には（Ｓｒ 0.55 Ｃａ
0.35 Ｂａ 0.09 Ｅｕ 0.01 ）10（ＰＯ4 ）6 Ｃｌ2 で
表される２価のユーロピウム付活ハロりん酸塩けい光
体、および緑色発光けい光体として（Ｌａ 0.50 Ｃｅ
0.35 Ｔｂ 0.15 ）2 Ｏ3 ・０．９８５Ｐ2 Ｏ5 ・０．
０００５Ｂ2 Ｏ3 で表されるセリウムを含有するテルビ
ウム付活けい光体などを用いると有効である。The three-wavelength light-emitting phosphor is a mixture of three kinds of rare-earth phosphors which emit in the respective wavelength regions of red, blue and green. For example, a red-based phosphor (Y 0.955 E
u 0.045 ) 2 O 3 trivalent europium-activated yttrium oxide, for blue-based phosphors (Sr 0.55 Ca
0.35 Ba 0.09 Eu 0.01 ) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 as a divalent europium-activated halophosphate phosphor and a green-emitting phosphor (La 0.50 Ce
0.35 Tb 0.15 ) 2 O 3 .0.985P 2 O 5 .0.
It is effective to use a terbium-activated phosphor containing cerium represented by B 2 O 3 .
【００３９】上記けい光体被膜５は、図２に示す構造の
水銀蒸気放電灯用のけい光体６を塗布して構成したもの
である。図２に示すけい光体６は、けい光体本体となる
上記ハロりん酸塩けい光体や３波長発光けい光体からな
る微粒子のけい光体粉末７を、連続被膜層８で包囲して
覆った構造をなしている。この連続被膜層８はけい光体
粉末７の外表面を全面に亘り連続して被覆した連続被膜
である。そして、この連続被膜層８は、１８５nmの紫外
線透過率が５０％未満で、２５４nmの紫外線透過率が９
０％以上の金属酸化物からなる保護物質により形成され
ている。The phosphor coating 5 is formed by coating the phosphor 6 for a mercury vapor discharge lamp having the structure shown in FIG. The phosphor 6 shown in FIG. 2 has a continuous coating layer 8 surrounding a phosphor powder 7 of fine particles composed of the above-mentioned halophosphate phosphor or a three-wavelength emitting phosphor, which is the main body of the phosphor. It has a covered structure. The continuous coating layer 8 is a continuous coating in which the entire outer surface of the phosphor powder 7 is continuously coated. The continuous coating layer 8 has an ultraviolet transmittance of 185 nm of less than 50% and an ultraviolet transmittance of 254 nm of 9%.
It is formed of a protective substance composed of 0% or more of a metal oxide.
【００４０】このような保護物質としては、特に酸化マ
グネシウムＭｇＯ、酸化イットリウムＹ2 Ｏ3 、酸化カ
ルシウムＣａＯ、酸化ジルコニウムＺｒＯ2 、酸化スト
ロンチウムＳｒＯ、酸化バリウムＢａＯなかの少なくと
も１種類以上を用いるのが好ましい。しかしながら、次
の金属酸化物も保護物質として有効である。すなわち、
酸化ランタンＬａ2 Ｏ3 、酸化サマリウムＳｍ2 Ｏ3 、
酸化ガドリニウムＧｄ2 Ｏ3 、酸化ジスプロシウムＤｙ
2 Ｏ3 、酸化ホルミウムＨｏ2 Ｏ3 、酸化エルビウムＥ
ｒ2 Ｏ3 、酸化イッテルビウムＹｂ2 Ｏ3 、酸化ルテチ
ウムＬｕ2 Ｏ3、アルファアルミナすなわちアルファ形
結晶構造を有する酸化アルミニウムα−Ａｌ2 Ｏ3 およ
び酸化ベリリウムＢｅＯのなかの少なくとも１種類以上
が有効である。As such a protective material, it is particularly preferable to use at least one or more of magnesium oxide MgO, yttrium oxide Y 2 O 3 , calcium oxide CaO, zirconium oxide ZrO 2 , strontium oxide SrO, and barium oxide BaO. . However, the following metal oxides are also effective as protective substances. That is,
Lanthanum oxide La 2 O 3 , samarium oxide Sm 2 O 3 ,
Gadolinium oxide Gd 2 O 3 , dysprosium oxide Dy
2 O 3 , holmium oxide Ho 2 O 3 , erbium oxide E
At least one of r 2 O 3 , ytterbium oxide Yb 2 O 3 , lutetium oxide Lu 2 O 3 , alpha alumina, that is, aluminum oxide α-Al 2 O 3 having an alpha-type crystal structure, and beryllium oxide BeO is effective. is there.
【００４１】この場合、連続被膜層８はけい光体粉末の
表面に、金属酸化物を０．００５重量％〜３．０重量％
の範囲で付着させることにより形成されている。このよ
うな構成のけい光体およびけい光ランプについて、その
作用を説明する。 図４は、４種類の金属酸化物につい
て、分光透過率を測定した結果を示すグラフである。特
性ａはＭｇＯ（平均膜厚１．４μｍ）、特性ｂはＹ2 Ｏ
3 （平均膜厚０．７μｍ）、特性ｃはＺｒＯ2 （平均膜
厚０．２μｍ）および特性ｄは酸化タンタルＴａ2 Ｏ5
（平均膜厚０．２μｍ）のそれぞれ分光特性である。In this case, the continuous coating layer 8 contains 0.005 wt% to 3.0 wt% of metal oxide on the surface of the phosphor powder.
It is formed by adhering in the range of. The operation of the phosphor and the fluorescent lamp having such a configuration will be described. FIG. 4 is a graph showing the results of measuring the spectral transmittance of four types of metal oxides. Characteristic a is MgO (average film thickness 1.4 μm), characteristic b is Y 2 O
3 (average film thickness 0.7 μm), characteristic c is ZrO 2 (average film thickness 0.2 μm), and characteristic d is tantalum oxide Ta 2 O 5
These are the spectral characteristics of (average film thickness 0.2 μm).
【００４２】この図より、ＭｇＯ、Ｙ2 Ｏ3 およびＺｒ
Ｏ2 は、それぞれ約２２０nm以下の紫外線の透過率が低
く、２５４nm以上の紫外線の透過率が高いことが判る。
これに対してＴａ2 Ｏ5 は、３８０nm以下の紫外線の透
過率が低く、すなわち紫外線のほぼ全域（４００nm以
下）の波長を遮断してしまうために、Ｔａ2 Ｏ5が波長
２５４nmの紫外線を可視光に変換するけい光体本来の機
能を損ねていることになり、発光効率が著しく低くな
る。From this figure, MgO, Y 2 O 3 and Zr
It can be seen that O 2 has a low transmittance of ultraviolet rays of about 220 nm or less and a high transmittance of ultraviolet rays of 254 nm or more.
On the other hand, Ta 2 O 5 has a low transmittance of ultraviolet rays of 380 nm or less, that is, it blocks almost all wavelengths of ultraviolet rays (400 nm or less), and therefore Ta 2 O 5 can see ultraviolet rays of 254 nm wavelength. Since the original function of the phosphor that converts light into light is impaired, the luminous efficiency is significantly reduced.
【００４３】一方、ＭｇＯ、Ｙ2 Ｏ3 およびＺｒＯ2
は、水銀の共鳴線である１８５nmの紫外線を遮断する性
質があり、しかも２２０nm以上の波長を良好に透過する
ので、けい光体の劣化を防止しつつ、可視光への変換機
能を高く維持するものである。On the other hand, MgO, Y 2 O 3 and ZrO 2
Has a property of blocking ultraviolet rays of 185 nm, which is a resonance line of mercury, and transmits well wavelengths of 220 nm or more, so that it maintains a high conversion function into visible light while preventing deterioration of the phosphor. It is a thing.
【００４４】上記したように、ランプの管壁負荷が高く
なると、１８５nmの紫外線強度の増加率は２４５nmの紫
外線強度の増加率を上回り、１８５nmの紫外線の２４５
nmの紫外線に対する強度比が増加し、紫外線劣化が激し
くなる。例えば、定格入力４０Ｗで、発光管の内径が３
７mm、全長１２００mmであり、管壁負荷が０．０２９Ｗ
／cm2 である一般のけい光ランプ（ＦＬ４０）では、１
８５nmの紫外線が２４５nmの紫外線に対する強度比は
０．１２である。これに対し、定格入力６０Ｗで発光管
の内径が３７mm、全長１２００mmであり、管壁負荷は
０．０４３Ｗ／cm2である高出力けい光ランプ（ＦＬＲ
６０Ｈ・ＤＡ）の場合、１８５nmの紫外線の２４５nmの
紫外線に対する強度比は０．２程度になり、一般けい光
ランプの値よりも高い値となる。As described above, when the load on the lamp wall becomes higher, the increase rate of the 185 nm ultraviolet intensity exceeds the 245 nm ultraviolet intensity, and the 185 nm ultraviolet ray of 245 nm increases.
The intensity ratio of nm to UV increases and the deterioration of UV increases. For example, the rated input is 40W and the inner diameter of the arc tube is 3
7mm, total length 1200mm, tube wall load 0.029W
1 for a standard fluorescent lamp (FL40) that is / cm 2
The intensity ratio of 85 nm ultraviolet light to 245 nm ultraviolet light is 0.12. On the other hand, with a rated input of 60 W, the inner diameter of the arc tube is 37 mm, the total length is 1200 mm, and the wall load is 0.043 W / cm 2.
In the case of 60 H · DA), the intensity ratio of the 185 nm ultraviolet ray to the 245 nm ultraviolet ray is about 0.2, which is higher than the value of a general fluorescent lamp.
【００４５】このような高負荷けい光ランプに、本発明
によるけい光体６、すなわち、けい光体粉末７の外表面
を連続被膜層８で覆ったけい光体を用いれば、この連続
被膜層８は波長２５４nmの紫外線を透過するが、しかし
１８５nmの紫外線を遮断または反射するため、けい光体
粉末７に入る１８５nmの紫外線の量が著しく減じられ、
高負荷けい光ランプにおいても１８５nmの紫外線に対す
る２５４nmの紫外線に対する強度比が０．１５程度以下
にすることと等価になり、けい光体の紫外線による劣化
を防止し、光束維持率を著しく向上させることが可能と
なる。For such a high-load fluorescent lamp, the phosphor 6 according to the present invention, that is, the phosphor in which the outer surface of the phosphor powder 7 is covered with the continuous coating layer 8, is used. 8 transmits the 254 nm wavelength ultraviolet ray, but blocks or reflects the 185 nm ultraviolet ray, so that the amount of the 185 nm ultraviolet ray entering the phosphor powder 7 is significantly reduced,
Even in high-load fluorescent lamps, it is equivalent to setting the intensity ratio of 185 nm ultraviolet rays to 254 nm ultraviolet rays to about 0.15 or less, preventing the fluorescent body from being deteriorated by ultraviolet rays, and significantly improving the luminous flux maintenance factor. Is possible.
【００４６】上記のような構成の発明の効果を確認する
ため、実験した結果を説明する。 ［実験例Ａ］室温大気下でエタノール５００mlに、Ｓｒ
Ｂ4 Ｏ7 ：Ｅｕからなるけい光体粉末をメッシュを通し
て加え、これを攪拌してエタノール中にけい光体を分散
させる。なお、ＳｒＢ4 Ｏ7 ：Ｅｕは、一般のけい光ラ
ンプに使用されているアンチモン・マンガン付活ハロり
ん酸塩けい光体（Ｃａ5 （ＰＯ4 ）3 （Ｆ，Ｃｌ）：Ｓ
ｎ，Ｍｎ）けい光ランプなどに比べて、１８５nmの紫外
線に対する劣化が特に著しいけい光体であり、このけい
光体で実験すればその効果が顕著に現れることから、こ
のけい光体を採用した。上記けい光体の分散液に、焼成
後のＭｇＯ、Ｙ2 Ｏ3 およびＺｒＯ2 からなる金属酸化
物粉末がそれぞれ上記けい光体に対する重量比で０．０
０５重量％〜３．０重量％の範囲、具体的にはほぼ１重
量％となるように、これら金属酸化物の金属アルコキシ
ド溶液を加え、さらに所定時間攪拌する。これにより、
大気中の水蒸気によって金属アルコキシド溶液が加水分
解し、その金属酸化物がけい光体粉末の表面に重合す
る。このとき、分解・重合反応を制御するために、金属
アルコキシド溶液の温度を７０〜９０℃程度に保つ。こ
の後、余剰のアルコール溶媒を除去し、１２０℃で乾燥
させてさらに溶媒を飛散させ、５００℃で２０分間焼成
すると溶媒と水分が除去される。よって、それぞれＭｇ
Ｏ、Ｙ2 Ｏ3 およびＺｒＯ2 からなる金属酸化物の連続
被膜層８を形成したけい光体６を得ることができる。Experimental results will be described to confirm the effects of the invention having the above-described structure. [Experimental Example A] Sr was added to 500 ml of ethanol at room temperature in the atmosphere.
A phosphor powder consisting of B 4 O 7 : Eu is added through a mesh and stirred to disperse the phosphor in ethanol. Note that SrB 4 O 7 : Eu is an antimony / manganese activated halophosphate phosphor (Ca 5 (PO 4 ) 3 (F, Cl): S used in general fluorescent lamps.
(n, Mn) It is a phosphor that is significantly deteriorated by ultraviolet rays of 185 nm as compared with a fluorescent lamp, etc., and when this phosphor is tested, its effect is remarkable, so this phosphor was adopted. . A metal oxide powder consisting of MgO, Y 2 O 3 and ZrO 2 after firing was added to the phosphor dispersion liquid in a weight ratio to the phosphor of 0.0, respectively.
A metal alkoxide solution of these metal oxides is added so as to be in the range of 05 wt% to 3.0 wt%, specifically, approximately 1 wt%, and further stirred for a predetermined time. This allows
The metal alkoxide solution is hydrolyzed by water vapor in the atmosphere, and the metal oxide is polymerized on the surface of the phosphor powder. At this time, in order to control the decomposition / polymerization reaction, the temperature of the metal alkoxide solution is maintained at about 70 to 90 ° C. After that, the excess alcohol solvent is removed, the solvent and water are removed by drying at 120 ° C. to further disperse the solvent and baking at 500 ° C. for 20 minutes. Therefore, Mg
It is possible to obtain the phosphor 6 in which the continuous coating layer 8 of the metal oxide composed of O, Y 2 O 3 and ZrO 2 is formed.
【００４７】これらＭｇＯ、Ｙ2 Ｏ3 およびＺｒＯ2 の
分光透過率は、先に図４にもとづき説明した通りであ
り、１８５nmの紫外線の透過率が低く、２５４nm以上の
紫外線透過率が高いことが確認されている。The spectral transmittances of these MgO, Y 2 O 3 and ZrO 2 are as described above with reference to FIG. 4, and the transmittance of ultraviolet rays of 185 nm is low and the transmittance of ultraviolet rays of 254 nm or more is high. It has been confirmed.
【００４８】このようなけい光体６を、それぞれ発光管
バルブの内面に、従来と同様の方法で塗布し、けい光ラ
ンプを製造した。同様に、金属酸化物の連続被膜層８を
形成しないけい光体のランプも準備した。また、比較の
ために、連続被膜層８をガンマ（γ）形結晶構造を有す
る酸化アルミニウムγ−Ａｌ2 Ｏ3 により形成したもの
を同一条件で測定した。Such a phosphor 6 was applied to the inner surface of each arc tube bulb in the same manner as in the prior art to manufacture a fluorescent lamp. Similarly, a phosphor lamp was prepared in which the continuous coating layer 8 of metal oxide was not formed. For comparison, the continuous coating layer 8 formed of aluminum oxide γ-Al 2 O 3 having a gamma (γ) type crystal structure was measured under the same conditions.
【００４９】ランプは、内径が１３．５mm、管長が３５
０mm、管壁負荷が０．０７Ｗ／cm2のランプである。こ
のようなけい光ランプについて、点灯時間の経過に伴っ
て光束維持率がどのように変化するかを調べた。この結
果を、下記の表１に示す。The lamp has an inner diameter of 13.5 mm and a tube length of 35.
It is a lamp with a wall load of 0 mm and a wall load of 0.07 W / cm 2 . With respect to such a fluorescent lamp, it was investigated how the luminous flux maintenance factor changes with the passage of lighting time. The results are shown in Table 1 below.
【００５０】[0050]
【表１】 [Table 1]
【００５１】上記表１から、ＭｇＯ、Ｙ2 Ｏ3 およびＺ
ｒＯ2 からなる金属酸化物の連続被膜層８を形成したけ
い光体６を用いたけい光ランプは、点灯２０００時間を
経過しても７０％以上の光束維持率を保つことができ、
寿命特性が良好であることが確認された。これに対し、
連続被膜層のないけい光体を用いたランプは、光束維持
率が５０％以下に著しく低下することが判る。また、連
続被膜層８をγ−Ａｌ2 Ｏ3 により形成したものも光束
維持率が著しく低下することが確認された。From Table 1 above, MgO, Y 2 O 3 and Z
The fluorescent lamp using the phosphor 6 on which the continuous coating layer 8 of metal oxide composed of rO 2 is used can maintain a luminous flux maintenance factor of 70% or more even after 2000 hours of operation.
It was confirmed that the life characteristics were good. In contrast,
It can be seen that the lamp using the phosphor having no continuous coating layer has a significantly reduced luminous flux maintenance factor of 50% or less. It was also confirmed that the continuous film layer 8 formed of γ-Al 2 O 3 had a significantly reduced luminous flux maintenance factor.
【００５２】なお、金属酸化物としては、上記ＭｇＯ、
Ｙ2 Ｏ3 およびＺｒＯ2 に限らず、先に説明したＬａ2
Ｏ3 、Ｓｍ2 Ｏ3 、Ｇｄ2 Ｏ3 、Ｄｙ2 Ｏ3 、Ｈｏ2 Ｏ
3 、Ｅｒ2 Ｏ3 、Ｙｂ2 Ｏ3 、Ｌｕ2 Ｏ3 、ＣａＯ、Ｓ
ｒＯ、ＢａＯ、α−Ａｌ2 Ｏ3 およびＢｅＯのいずれ
か、またはこれらを混合して用いてもよい。As the metal oxide, the above MgO,
Not only Y 2 O 3 and ZrO 2 but also La 2 described above
O 3 , Sm 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Dy 2 O 3 , Ho 2 O
3 , Er 2 O 3 , Yb 2 O 3 , Lu 2 O 3 , CaO, S
Any one of rO, BaO, α-Al 2 O 3 and BeO, or a mixture thereof may be used.
【００５３】上記金属酸化物は、１８５nmの紫外線を遮
断または減じ、しかし２５４nmの紫外線の透過率が高い
特性を有するが、さらにそれ自体が水銀に対して低い反
応性を有しているからである。１８５nmの紫外線を遮断
または減じる作用はけい光体の劣化を防止することにな
り、また水銀に対する反応が低いことは水銀付着による
けい光体の汚染を防止することになる。This is because the above metal oxide has a characteristic that it blocks or reduces ultraviolet rays of 185 nm, but has a high transmittance of ultraviolet rays of 254 nm, and furthermore, it itself has a low reactivity with respect to mercury. . The action of blocking or reducing the 185 nm ultraviolet ray prevents the deterioration of the phosphor, and the low reaction to mercury prevents the contamination of the phosphor due to the adhesion of mercury.
【００５４】上記金属酸化物の電子禁止帯のエネルギー
ギャップを調べると、表２に示すように、いずれも概ね
５ｅＶ以上で８ｅＶ以下の範囲にあることが確認でき
た。５ｅＶ以上で８ｅＶ以下のエネルギーギャップが紫
外線の量子エネルギーに対応しているものと推定され
る。すなわち、５ｅＶ未満のエネルギーギャップでは、
２５４nmの紫外線も金属酸化物に吸収されてしまい、け
い光体に届かなくなる。一方、８ｅＶを越えるエネルギ
ーギャップでは、１８５nmの紫外線も金属酸化物に吸収
されなくなるものと推定される。ただし、エネルギーギ
ャップとこれに対応する紫外線の量子エネルギーとは、
厳密な対応がとれていないが、これは連続被膜層８の構
造に格子欠陥やその他の原因があるためと思われる。When the energy gap of the electron forbidden band of the above metal oxides was examined, as shown in Table 2, it was confirmed that all were in the range of 5 eV or more and 8 eV or less. It is estimated that the energy gap of 5 eV or more and 8 eV or less corresponds to the quantum energy of ultraviolet rays. That is, for energy gaps less than 5 eV,
Ultraviolet rays of 254 nm are also absorbed by the metal oxide and cannot reach the phosphor. On the other hand, in the energy gap exceeding 8 eV, it is estimated that the 185 nm ultraviolet ray is not absorbed by the metal oxide. However, the energy gap and the corresponding quantum energy of ultraviolet rays are
Although no strict correspondence has been taken, this is probably because the structure of the continuous coating layer 8 has lattice defects or other causes.
【００５５】これらの金属酸化物を構成する金属イオン
の電気陰性度を調べると、表２に示した通り、けい光体
の劣化防止効果のある金属酸化物は、電気陰性度が概ね
５以上であり、９以下である。When the electronegativities of the metal ions constituting these metal oxides are examined, as shown in Table 2, metal oxides having the effect of preventing the deterioration of the phosphor have an electronegativity of about 5 or more. Yes, and 9 or less.
【００５６】これは金属酸化物を構成する金属イオンの
電気陰性度が酸化イオンの電気陰性度（９．０）に近い
ことで電気的吸引力が生じ難くなることから説明でき
る。すなわち、金属酸化物を構成する金属イオンの電気
陰性度が５より低くなっても、また９より大きくなって
も、酸化水銀の電気的吸引力が大きくなって吸着しやす
くなってくるためと考えられる。This can be explained by the fact that the electronegativity of the metal ions constituting the metal oxide is close to the electronegativity (9.0) of the oxide ions, so that the electric attractive force is less likely to occur. That is, it is considered that even if the electronegativity of the metal ions forming the metal oxide is lower than 5 or higher than 9, the electric attraction of mercury oxide is increased and the adsorption becomes easier. To be
【００５７】[0057]
【表２】 [Table 2]
【００５８】同じ金属酸化物被膜であっても、金属酸化
物の粒子が過度に積層されると、その効果は減少する。
また、金属酸化物が溶媒に良く溶けていない金属アルコ
キシド溶液を用いて連続被膜層８を形成した場合にも、
残留した金属酸化物粒子が可視光の透過率および２５４
nmの紫外線の透過率を低下させる。Even with the same metal oxide film, if the metal oxide particles are excessively laminated, the effect is reduced.
Further, when the continuous coating layer 8 is formed using a metal alkoxide solution in which the metal oxide is not well dissolved in the solvent,
Residual metal oxide particles have visible light transmittance and 254
It reduces the transmittance of ultraviolet rays of nm.
【００５９】本発明のけい光体における金属酸化物被膜
の好ましい被着量は、０．００５〜３．０重量％であ
る。なお、本発明に用いられるけい光体としては、次に
示すものが使用されるが、これに限られるものではな
い。The preferable amount of the metal oxide film deposited on the phosphor of the present invention is 0.005 to 3.0% by weight. The phosphors used in the present invention are shown below, but are not limited thereto.
【００６０】 一般式：ａ（Ｍ1 ，Ｅｕ）Ｏ・ｂＡｌ2 Ｏ3 （式中、Ｍ1 はＺｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｌｉ、
ＲｂおよびＣｓから選ばれる少なくとも１種の元素を示
し、かつａ＞０、ｂ＞０、０．２≦ａ／ｂ≦１．５であ
る。以下同じ）で表される２価のユ―ロピウム付活アル
ミン酸塩けい光体、 一般式：ａ（Ｍ1 ，Ｅｕ，Ｍｎ）Ｏ・ｂＡｌ2 Ｏ3 で表される２価のユ―ロピウムおよびマンガン付活アル
ミン酸塩けい光体、 一般式：（Ｍ2 ，Ｅｕ）10（ＰＯ4 ）6 ・Ｘ2 （式中、Ｍ2 はＭｇ、Ｃａ、ＳｒおよびＢａから選ばれ
る少なくとも１種の元素を、ＸはＦ、ＣｌおよびＢｒか
ら選ばれる少なくとも１種の元素を示す）で表される２
価のユ―ロピウム付活ハロ燐酸塩けい光体等の青色ない
し青緑色発光けい光体； 一般式：（Ｙ1-s Ｅｕs ）2 Ｏ3 （式中、０．００５≦ｓ≦０．２０である。以下同じ）
で表され３価のユ―ロピウム付活酸化イットリウムけい
光体、 一般式：（Ｙ1-s Ｅｕs ）2 Ｏ2 Ｓ で表され３価のユ―ロピウム付活三硫化イットリウムけ
い光体、 一般式：（Ｙ1-s Ｅｕs ）（Ｐ，Ｖ）Ｏ4 で表され３価のユ―ロピウム付活（燐酸）バナジン酸イ
ットリウムけい光体等の赤色発光けい光体； 一般式：（ＲＥ1-x-y Ｔｂx Ｃｅy ）2 Ｏ3 ・ｃＡｌ2
Ｏ3 ・ｂＳｉＯ2 ・ｅＰ2 Ｏ５ （式中、ＲＥはＹ、ＬａおよびＧｄから選ばれる少なく
とも１種の元素を示し、かつｘ＞０、ｙ＞０、０．１≦
ｘ＋ｙ≦０．７、ｃ≧０、ｄ≧０、ｅ＞０、０．８≦ｃ
＋ｄ＋ｅ≦１．３０である。以下同じ） 一般式：（ＲＥ１−ｘ−ｙ Ｔｂx Ｃｅy ）2 Ｏ3 ・ｆ
ＳｉＯ2 ・ｇＰ2 Ｏ5 ・ｈＢ2 Ｏ3 （式中、ｆ≧０、ｇ＞０、５．０×１０-6≦ｈ≦６．０
×１０-3、０．８≦ｆ＋ｇ＋ｈ≦１．３０である） 一般式：（ＲＥ1-t-u Ｔｂt Ｃｅu ）2 Ｏ3 ・ｉＭ3 Ｏ
・ｊ（Ａｌ1-v Ｂv ）2 Ｏ3 （式中、Ｍ3 はＺｎ、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒおよびＢａから
選ばれる少なくとも１種の元素を示し、かつ０．５≦ｉ
≦４．０、２．０≦ｊ≦１４．０、０＜ｔ＋ｕ≦１．
０、ｖ≦１．０×１０-4である）等で表示される緑色発
光希土類けい光体；等を用いて有効である。General formula: a (M 1 , Eu) O.bAl 2 O 3 (In the formula, M 1 is Zn, Mg, Ca, Sr, Ba, Li,
At least one element selected from Rb and Cs is shown, and a> 0, b> 0, and 0.2 ≦ a / b ≦ 1.5. Hereinafter the same), a divalent europium-activated aluminate phosphor, a divalent europium represented by the general formula: a (M 1 , Eu, Mn) O.bAl 2 O 3. And a manganese-activated aluminate phosphor, a general formula: (M 2 , Eu) 10 (PO 4 ) 6 · X 2 (wherein M 2 is at least one selected from Mg, Ca, Sr, and Ba). Element, and X represents at least one element selected from F, Cl and Br) 2
A blue- or blue-green emitting phosphor such as a valent europium-activated halophosphate phosphor; a general formula: (Y 1-s Eu s ) 2 O 3 (wherein 0.005 ≦ s ≦ 0. 20. The same applies hereinafter)
A trivalent europium-activated yttrium oxide phosphor represented by the general formula: trivalent europium-activated yttrium trisulfide phosphor represented by the general formula: (Y 1-s Eu s ) 2 O 2 S, General formula: (Y 1-s Eu s ) (P, V) O 4 and a trivalent europium-activated (phosphoric acid) yttrium vanadate phosphor such as a red-emitting phosphor; general formula: ( RE 1-xy Tb x Ce y ) 2 O 3 · cAl 2
O 3 · bSiO 2 · eP 2 O 5 (In the formula, RE represents at least one element selected from Y, La and Gd, and x> 0, y> 0, 0.1 ≦
x + y ≦ 0.7, c ≧ 0, d ≧ 0, e> 0, 0.8 ≦ c
+ D + e ≦ 1.30. Hereinafter the same) formula: (RE 1-x-y Tb x Ce y) 2 O 3 · f
SiO 2 · gP 2 O 5 · hB 2 O 3 (in the formula, f ≧ 0, g> 0, 5.0 × 10 −6 ≦ h ≦ 6.0
× 10 -3, it is 0.8 ≦ f + g + h ≦ 1.30) formula: (RE 1-tu Tb t Ce u) 2 O 3 · iM 3 O
J (Al 1-v B v ) 2 O 3 (wherein M 3 represents at least one element selected from Zn, Mg, Ca, Sr and Ba, and 0.5 ≦ i
≦ 4.0, 2.0 ≦ j ≦ 14.0, 0 <t + u ≦ 1.
0, v ≦ 1.0 × 10 −4 ) or the like, which is effective for use with a green light emitting rare earth phosphor;
【００６１】上記した各けい光体は、例えば以下のよう
にして調整される。すなわち、まず所望組成のけい光体
粉末を用意し、このけい光体粉末を目的とする金属酸化
物被膜層を形成し得る金属アルコキシドのアルコ―ル溶
液等の有機溶剤溶液中に添加し、十分に撹拌した後、溶
剤成分を除去する。この段階で、まずけい光体粒子表面
に金属アルコキシドの被膜が形成される。この後、適当
な温度で上記けい光体を加熱処理し、金属アルコキシド
を分解して金属酸化物被膜層を形成する。金属アルコキ
シドとしては、Ｍ（ＯＣＨ3 ）z 、Ｍ（ＯＣ2 Ｈ5 ）
z 、Ｍ（ＯＣ3 Ｈ7 ）z 、Ｍ（ＯＣ4 Ｈ9 ）z （ＭはＭ
ｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、ＺｎおよびＹから選ばれる１
種、ｚはＭの価数である）等の種々のものを使用するこ
とができる。また、金属酸化物の付着量は、溶液中にお
ける金属アルコキシド濃度等により調整することができ
る。The above-mentioned phosphors are adjusted as follows, for example. That is, first prepare a phosphor powder having a desired composition, add the phosphor powder to an organic solvent solution such as an alcohol solution of a metal alkoxide capable of forming a target metal oxide coating layer, and sufficiently add After stirring, the solvent component is removed. At this stage, a metal alkoxide film is first formed on the surface of the phosphor particles. Then, the phosphor is heated at an appropriate temperature to decompose the metal alkoxide and form a metal oxide coating layer. Examples of the metal alkoxide include M (OCH 3 ) z and M (OC 2 H 5 )
z , M (OC 3 H 7 ) z , M (OC 4 H 9 ) z (M is M
1 selected from g, Ca, Sr, Ba, Zn and Y
Seeds, z is the valence of M), and the like. The amount of metal oxide attached can be adjusted by the concentration of metal alkoxide in the solution.
【００６２】本発明のけい光ランプは、けい光体粒子を
金属酸化物の連続被膜層８で包囲形成されたけい光体６
を用いたものであり、特に管壁負荷が０．０５Ｗ／ｃｍ
2 以上の高負荷型のものに対して有効である。上述した
本発明のけい光体を用いることにより、光束の低下率を
安定して抑制することが可能となる。The fluorescent lamp of the present invention comprises a phosphor 6 in which phosphor particles are surrounded by a continuous coating layer 8 of metal oxide.
The tube wall load is 0.05 W / cm
It is effective for high load type of 2 or more. By using the above-described phosphor of the present invention, it is possible to stably suppress the reduction rate of the luminous flux.
【００６３】効果を確認するために実験を行い、表３お
よび表４にその結果を示す。この実験では各実施例と同
一のけい光体組成を用いるが、金属酸化物で構成した被
膜層のないけい光体を塗布したけい光ランプを作製して
それぞれの初期発光出力および１０００時間点灯後の発
光出力の値を、それぞれ１００％としたときの相対比較
値を測定した。Experiments were conducted to confirm the effects, and the results are shown in Tables 3 and 4. In this experiment, the same phosphor composition as in each of the examples was used, but a phosphor lamp coated with a phosphor composed of a metal oxide and having no coating layer was prepared, and each initial emission output and after lighting for 1000 hours The relative comparison value was measured when the value of the light emission output of each was 100%.
【００６４】また、各実験例と同一組成のけい光体を用
い、表面に金属酸化物の粉末（ただし連続膜は形成して
いない）を付着させたけい光体を用いてけい光ランプを
作製し、その初期および１０００時間点灯後の発光出力
の変動幅を測定した。Further, a fluorescent lamp was manufactured by using a phosphor having the same composition as that of each experimental example, and using a phosphor having a metal oxide powder (however, a continuous film is not formed) adhered to the surface thereof. Then, the fluctuation range of the light emission output at the initial stage and after lighting for 1000 hours was measured.
【００６５】表３の実験例１ないし実験例３について具
体的に説明する。 （実施例１）まず、メトキシエタノ―ル［ＣＨ3 ＯＣＨ
2 ＣＨ2 ＯＨ］１００ｃｃに、金属マグネシウムを０．
１２ｇ溶解し、ジエトキシマグネシウム［Ｍｇ（Ｃ2 Ｈ
5 ）2 ］溶液を作製した。Experimental Examples 1 to 3 in Table 3 will be specifically described. Example 1 First, methoxyethanol [CH 3 OCH
2 CH 2 OH] 100 cc with metallic magnesium of 0.
Dissolve 12 g and diethoxymagnesium [Mg (C 2 H
5 ) 2 ] A solution was prepared.
【００６６】一方、（Ｓｒ 0.55 Ｃａ 0.35 Ｂａ 0.09
Ｅｕ 0.01 ）10（ＰＯ4 ）Ｃｌ2 で表される青色発光け
い光体１８．５ｇと、（Ｌａ 0.50 Ｃｅ 0.35 Ｔｂ
0.15 ）2 Ｏ3 ・０．９８５Ｐ2 Ｏ5 ・０．０００５Ｂ2
Ｏ3 で表される緑色発光けい光体４０．０ｇと、（Ｙ
0.955Ｅｕ 0.045）2 Ｏ3 で表される赤色発光けい光体
４１．５ｇを、上記ジエトキシマグネシウム溶液に添加
し、十分に撹拌した。その後、上記スラリ―を７０℃前
後の温度に１０時間程度保ち、エタノ―ルを揮散させ
た。この状態では、けい光体粒子の表面にジエトキシマ
グネシウムの被膜がほぼ均一に形成されている。On the other hand, (Sr 0.55 Ca 0.35 Ba 0.09
Eu 0.01 ) 10 (PO 4 ) Cl 2 represented by 18.5 g of a blue-emitting phosphor, and (La 0.50 Ce 0.35 Tb).
0.15 ) 2 O 3 / 0.985 P 2 O 5 / 0.0005B 2
40.0 g of a green-emitting phosphor represented by O 3 and (Y
The red light-emitting phosphor 41.5g represented by 0.955 Eu 0.045) 2 O 3, was added to the diethoxy magnesium solution, and stirred thoroughly. Then, the slurry was kept at a temperature of about 70 ° C. for about 10 hours to volatilize ethanol. In this state, a film of diethoxymagnesium is formed almost uniformly on the surface of the phosphor particles.
【００６７】ついで、上記ジエトキシマグネシウム被膜
を有するけい光体を、５５０℃前後の温度で１時間程度
加熱し、ジエトキシマグネシウムを酸化マグネシウムに
分解した。このようにして得られたけい光体粒子は、そ
の表面に０．２重量％のＭｇＯ被膜が均一に形成された
ものであった。Then, the phosphor having the above-mentioned diethoxymagnesium film was heated at a temperature of about 550 ° C. for about 1 hour to decompose diethoxymagnesium into magnesium oxide. The phosphor particles thus obtained had 0.2% by weight of MgO coating film uniformly formed on the surface thereof.
【００６８】次に上記したＭｇＯ被膜を有する３波長形
けい光体を用い、従来からよく採用されている方法によ
り、図１に示すような４Ｗのけい光ランプ、ＦＬ４（バ
ルブ径１５．５ｍｍ、管壁負荷０．１１Ｗ／ｃｍ2 ）を
作製し、初期（製作直後）発光出力、１０００時間点灯
後の発光出力、およびそれら発光出力の変動を測定、評
価した。これを表３の実験例１として示す。Next, using the three-wavelength type phosphor having the above MgO coating, a 4 W fluorescent lamp FL4 (bulb diameter 15.5 mm, as shown in FIG. A tube wall load of 0.11 W / cm 2 ) was produced, and the initial (immediately after production) light emission output, the light emission output after 1000 hours of lighting, and fluctuations in these light emission outputs were measured and evaluated. This is shown as Experimental Example 1 in Table 3.
【００６９】この場合の比較試料として、ＭｇＯの粉末
を使用し、表面にＭｇＯの粉末（連続被膜層ではない）
を付着させた３波長発光形発光けい光体（実験例１と同
一組成）を用い、同様にけい光ランプを作製し、その特
性を比較した。As a comparative sample in this case, MgO powder was used, and MgO powder was used on the surface (not a continuous coating layer).
Using a three-wavelength emission type luminescent phosphor having the same attached thereto (having the same composition as in Experimental Example 1), a fluorescent lamp was prepared in the same manner, and the characteristics thereof were compared.
【００７０】測定結果は、初期発光出力および１０００
時間点灯後の発光出力は、ともに金属酸化物の連続被膜
層を形成したけい光体を用いた方が、変動幅が小さいこ
とが確認された。The measurement results are the initial light emission output and 1000
It was confirmed that the emission output after lighting for a long time had a smaller fluctuation range when the phosphors each having a continuous coating layer of a metal oxide were used.
【００７１】つまり、この比較により、実験例１による
けい光体を用いたけい光ランプは、初期発光出力が１０
０．５％で、その時の金属酸化物を用いないけい光体の
場合に対する変動幅は±１．５％であり、また１０００
時間点灯後の発光出力は１０１．０％で、その時の金属
酸化物を用いないけい光体の場合に対する変動幅は±
１．５％であった。これに対して、連続被膜層ではない
金属酸化物の粉末を用いた比較試料のけい光ランプは、
初期発光出力の変動幅が金属酸化物を用いないけい光体
の場合に比べて±３．５％であり、また１０００時間点
灯後の発光出力の変動幅は金属酸化物を用いないけい光
体の場合に比べて±５．０％であった。That is, by this comparison, the fluorescent lamp using the phosphor according to Experimental Example 1 has an initial light emission output of 10
At 0.5%, the fluctuation range is ± 1.5% with respect to the case of a phosphor not using a metal oxide, and 1000
The light emission output after 10 hours of lighting is 101.0%, and the fluctuation range is ± ± when the phosphor does not use metal oxide.
It was 1.5%. On the other hand, the fluorescent lamp of the comparative sample using the metal oxide powder which is not the continuous coating layer,
The fluctuation range of the initial emission output is ± 3.5% as compared with the case of the phosphor not using the metal oxide, and the fluctuation range of the emission output after 1000 hours of lighting is the phosphor not using the metal oxide. It was ± 5.0% compared with the case of.
【００７２】このように、本発明のけい光体を用いるこ
とで、初期発光出力および１０００時間点灯後の発光出
力の各特性ともに、変動幅の小さい、安定した特性をも
つけい光ランプを得ることができた。 （実験例２）キシレン１５０ｃｃに、トリメトキシイッ
トリウム［Ｙ（ＯＣＨ3 ）3 ］を１．２１ｇ溶解した。
このトリメトキシイットリウム溶液に、（Ｙ 0.960Ｅｕ
0.040）2 Ｏ2 Ｓで表される赤色発光けい光体１５０ｇ
を添加し、十分に撹拌した。その後、上記スラリ―を７
０℃前後の温度に保ち、メタノ―ルを揮散させて粉末状
態とした。次に、上記したけい光体を、６００℃前後の
温度で５時間程度加熱した。 このようにして得られた
けい光体粒子は、その表面に０．５重量％のＹ2 Ｏ3 被
膜が均一に形成されたものであった。As described above, by using the phosphor of the present invention, it is possible to obtain a light lamp having stable characteristics with a small fluctuation range in each characteristic of the initial light emission output and the light emission output after 1000 hours of lighting. I was able to. Experimental Example 2 1.21 g of trimethoxyyttrium [Y (OCH 3 ) 3 ] was dissolved in 150 cc of xylene.
To this trimethoxyyttrium solution, add (Y 0.960 Eu
0.040 ) 2 O 2 S Red-emitting phosphor 150g
Was added and stirred well. After that, add 7 to the above slurry.
The temperature was kept at around 0 ° C., and methanol was volatilized to obtain a powder state. Next, the above-mentioned phosphor was heated at a temperature around 600 ° C. for about 5 hours. The phosphor particles thus obtained were such that 0.5% by weight of Y 2 O 3 coating film was uniformly formed on the surface thereof.
【００７３】この赤色発光けい光体を用いて、上記実験
例１と同様にけい光ランプを作製し、同一条件で特性を
測定、評価した。その結果を表３の実験例２として示
す。なお、表中の比較試料は、金属酸化物を微粉末とし
て付着させた（連続被膜層ではない）けい光体を用いる
以外は、実験例１と同一条件で作製したけい光ランプの
測定結果である。以下、同様とする。 （実験例３）プチルアルコ―ル［Ｃ4 Ｈ9 ＯＨ］１５０
ｃｃに、ジブトキシバリウム［Ｂａ2 （ＯＣ4 Ｈ9 ）
2 ］を０．１３９ｇ溶解した。このジブトキシバリウム
溶液に、（Ｌａ 0.60 Ｃｅ 0.25 Ｔｂ 0.15 ）2 Ｏ3 ・
０．９９５Ｐ2 Ｏ5 で表される緑色発光けい光体１５０
ｇを添加し、十分に撹拌した。その後、上記スラリ―を
８０℃前後の温度に保ち、プチアルコ―ルを揮散させて
粉末状態とした。次に、上記したけい光体を、６００℃
前後の温度で５時間程度加熱した。Using this red-emitting phosphor, a fluorescent lamp was produced in the same manner as in Experimental Example 1, and the characteristics were measured and evaluated under the same conditions. The results are shown as Experimental Example 2 in Table 3. The comparative samples in the table are the measurement results of a fluorescent lamp manufactured under the same conditions as in Experimental Example 1 except that a phosphor to which metal oxide was attached as fine powder (not a continuous coating layer) was used. is there. The same applies hereinafter. (Experimental example 3) Petroleum alcohol [C 4 H 9 OH] 150
cc, dibutoxy barium [Ba 2 (OC 4 H 9 )
2 ] was dissolved. In this dibutoxy barium solution, (La 0.60 Ce 0.25 Tb 0.15 ) 2 O 3 ·
Green light emitting phosphor 150 represented by 0.995 P 2 O 5
g was added and stirred well. Then, the slurry was kept at a temperature of about 80 ° C., and the petit alcohol was volatilized to obtain a powder state. Next, the above-mentioned phosphor is heated to 600 ° C.
It heated at the temperature of front and back for about 5 hours.
【００７４】このようにして得られたけい光体粒子は、
その表面に０．０５重量％のＢａ2Ｏ被膜が均一に形成
されたものであった。この緑色発光けい光体を用いて、
実験例１と同様にけい光ランプを作製し、同一条件で特
性を測定、評価した。その結果を表３の実験例３として
示す。The phosphor particles thus obtained are
A 0.05% by weight Ba 2 O coating film was uniformly formed on the surface. With this green-emitting phosphor,
A fluorescent lamp was produced in the same manner as in Experimental Example 1, and the characteristics were measured and evaluated under the same conditions. The results are shown as Experimental Example 3 in Table 3.
【００７５】（実験例４〜１４）実験例４〜１４につい
ての詳細な説明は省略するが、これらの結果は表３およ
び表４に示す。実験例１３および１４は、その測定結果
から実施に適しないことが後述する理由からも理解でき
る。(Experimental Examples 4 to 14) Although detailed explanations of Experimental Examples 4 to 14 are omitted, these results are shown in Tables 3 and 4. From the measurement results, it can be understood that Experimental Examples 13 and 14 are not suitable for implementation from the reason described later.
【００７６】[0076]
【表３】 [Table 3]
【００７７】[0077]
【表４】 [Table 4]
【００７８】これら表３および表４の結果から明らかな
ように、本発明によるけい光体を用いたけい光ランプ
は、初期発光出力を従来のものとほぼ同等に維持しつ
つ、かつ長時間点灯後の発光出力の低下が抑えられてお
り、さらにけい光出力の変動が著しく小さく、特性の非
常に安定したものが得られることが判る。As is clear from the results of Tables 3 and 4, the fluorescent lamp using the phosphor according to the present invention maintains the initial light emission output almost equal to that of the conventional one and is lit for a long time. It can be seen that the subsequent decrease in the light emission output is suppressed, the fluctuation in the fluorescence output is remarkably small, and the characteristics are very stable.
【００７９】そして、表４の実験例１３および１４は、
金属酸化物の連続被膜層を形成したけい光体であって
も、けい光体に対する付着量（濃度）が、０．００５重
量％〜３．０重量％の範囲を外れた場合の例を示すもの
であり。すなわち、実験例１３は、金属酸化物の付着量
が不足することから、初期および１０００時間点灯後の
変動幅が、金属酸化物を微粉末として付着させた（連続
被膜層ではない）けい光体と同等程度になり、効果が得
られない。また実験例１３は、金属酸化物の付着量が過
剰になることから、初期の光束が大幅に低下するから、
このものも好ましくない。Then, in Experimental Examples 13 and 14 of Table 4,
An example in which the amount (concentration) of adhesion to the phosphor deviates from the range of 0.005% by weight to 3.0% by weight even in the case of a phosphor having a continuous coating layer of metal oxide formed thereon It is something. That is, in Experimental Example 13, since the adhered amount of the metal oxide was insufficient, the fluctuation range in the initial stage and after 1000 hours of lighting had the metal oxide adhered as fine powder (not the continuous coating layer). It is about the same as, and the effect cannot be obtained. Further, in Experimental Example 13, since the amount of metal oxide attached becomes excessive, the initial luminous flux is significantly reduced.
This is also not preferable.
【００８０】図２に示す実施例の場合、けい光体６は、
けい光体粉末７の外表面を、、２５４nmの紫外線を透過
し、１８５nmの紫外線を遮断または減じる単一の連続被
膜層８で覆ったけい光体を構成したが、本発明は、図３
に示す他の実施例のように、けい光体粉末７を複数の層
で覆って構成してもよい。図３に示す構成は、けい光体
粉末７の外表面を、２つの層８ａ、８ｂで覆い、内側の
層８ａには主として１８５nmの紫外線を遮断または減じ
る機能をもたせ、外側の層８ｂには主として水銀の付着
を防止する機能の強い連続層で覆ったものである。In the case of the embodiment shown in FIG. 2, the phosphor 6 is
The outer surface of the phosphor powder 7 is covered with a single continuous coating layer 8 that transmits 254 nm ultraviolet light and blocks or reduces 185 nm ultraviolet light.
The phosphor powder 7 may be covered with a plurality of layers as in the other embodiment shown in FIG. In the structure shown in FIG. 3, the outer surface of the phosphor powder 7 is covered with two layers 8a and 8b, the inner layer 8a has a function of mainly blocking or reducing ultraviolet rays of 185 nm, and the outer layer 8b has a function. It is mainly covered with a continuous layer having a strong function of preventing adhesion of mercury.
【００８１】図５は、図１のけい光ランプを、照明器具
に取り付けて構成した照明装置の例を示す。すなわち、
図において２０は天井直付け形照明器具の本体であり、
この器具本体２０の長手方向両端にはランプソケット２
１、２１が相互に対向して配置されている。これらソケ
ット２１、２１間に図１に示すけい光ランプ３０が、そ
の口金１０、１０の口金ピン１１…を係合させて取り付
けられている。器具本体２０にはランプの安定点灯を維
持するための点灯回路部品として、安定器２２が収容さ
れている。上記けい光ランプ３０は上記安定器２２を介
して図示しない電源に接続されている。FIG. 5 shows an example of a lighting device in which the fluorescent lamp of FIG. 1 is attached to a lighting fixture. That is,
In the figure, 20 is the main body of the direct lighting fixture for the ceiling,
The lamp sockets 2 are provided at both ends of the fixture body 20 in the longitudinal direction.
1, 21 are arranged to face each other. The fluorescent lamp 30 shown in FIG. 1 is mounted between the sockets 21, 21 by engaging the base pins 11 of the bases 10, 10. A ballast 22 is housed in the fixture body 20 as a lighting circuit component for maintaining stable lighting of the lamp. The fluorescent lamp 30 is connected to a power source (not shown) via the ballast 22.
【００８２】このような照明装置によれば、上記ランプ
３０が長期に亘り光束の維持率に優れているので、寿命
特性が優れた照明装置を提供することができる。なお、
本発明は上記実施例の構造に制約されるものではなく、
例えばけい光ランプの形状は環形けい光ランプやＵ字
形、Ｈ字形バルブにより形成されたコンパクト形けい光
ランプなどであってもよい。According to such an illuminating device, since the lamp 30 has an excellent luminous flux maintenance ratio for a long period of time, it is possible to provide an illuminating device having excellent life characteristics. In addition,
The present invention is not limited to the structure of the above embodiment,
For example, the shape of the fluorescent lamp may be a ring-shaped fluorescent lamp or a compact fluorescent lamp formed by a U-shaped or H-shaped bulb.
【００８３】また、連続被膜層の構成要素として、例え
ば膜強度向上のために添加物を入れたりしてもよい。さ
らに、連続被膜層は、被膜を構成する物質が実質的につ
ながっていることを意味するが、本発明の効果を損なわ
ない程度に部分的に連続していない部分が存在していて
もよい。Further, as a constituent of the continuous coating layer, for example, an additive may be added to improve the film strength. Further, the continuous coating layer means that the substances constituting the coating are substantially connected, but a portion that is not partially continuous may be present to the extent that the effects of the present invention are not impaired.
【００８４】そして、バルブの内側に設けられたけい光
体被膜とは、バルブ内壁面に直接または間接を問わず形
成されていることを意味する。すなわち、透光性ルブの
壁とけい光体被膜との間に、例えばラピッドスタート形
けい光ランプに設けられる透明導電性被膜や、上記連続
被膜層とは別の微粒子金属酸化物被膜が介在されていて
も、または介在されていなくても、どちらでもよい。The phosphor coating provided on the inside of the bulb means that it is formed on the inner wall surface of the bulb either directly or indirectly. That is, for example, a transparent conductive film provided in a rapid start fluorescent lamp or a fine particle metal oxide film different from the continuous film layer is interposed between the wall of the transparent tube and the fluorescent film. It may or may not be interposed.
【００８５】また、陽光柱放電を維持するための手段と
は、例えば電極を主体として構成されるが、しかしこれ
に限らず、例えば無電極放電ランプと称されるランプに
あっては、透光性気密容器の外側に設けられる誘導コイ
ルがこれに該当する。The means for maintaining the positive column discharge is mainly composed of, for example, electrodes, but is not limited to this. For example, in the case of a lamp called an electrodeless discharge lamp, it is possible to transmit light. An induction coil provided outside the airtight container corresponds to this.
【００８６】照明装置は、照明器具の外に、いわゆる電
球形けい光ランプ、複写機等の原稿照明装置なども含
む。さらに、本発明のけい光体は、けい光ランプに使用
することに限定されるものではなく、希ガス放電灯など
のけい光体被膜にも実施可能である。The illumination device includes not only the illumination equipment but also a so-called light bulb type fluorescent lamp, a document illumination device such as a copying machine, and the like. Furthermore, the phosphor of the present invention is not limited to use in a fluorescent lamp, but can be applied to a phosphor coating such as a rare gas discharge lamp.
【００８７】[0087]
【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、けい光体の表面に特定の金属酸化物を主体とする
連続被膜層を包囲形成したので、この連続被膜層が２５
４nmの紫外線を効率よく透過するとともに１８５nmの紫
外線を効率よく吸収または反射し、１８５nmの紫外線に
よるけい光体の劣化を抑制し、または／および、上記特
定の金属酸化物は水銀を反発する性質を有しており、連
続被膜層自体に水銀が付着しにくいから連続被膜層自体
の劣化や着色による光束低下を抑制することができる。As described above, according to the invention of claim 1, since the continuous coating layer mainly containing a specific metal oxide is formed on the surface of the phosphor, the continuous coating layer is 25
It efficiently transmits 4 nm ultraviolet light and efficiently absorbs or reflects 185 nm ultraviolet light, suppresses the deterioration of the phosphor due to 185 nm ultraviolet light, and / or the specific metal oxide has a property of repelling mercury. Since mercury does not easily adhere to the continuous coating layer itself, deterioration of the continuous coating layer itself and reduction of luminous flux due to coloring can be suppressed.
【００８８】請求項２の発明によれば、禁止帯のエネル
ギーギャップにより、請求項１と同様な金属酸化物が特
定されるようになり、実質的に請求項１の発明と同様な
効果を奏する。According to the invention of claim 2, the metal gap similar to that of claim 1 is specified by the energy gap of the forbidden band, and substantially the same effect as that of the invention of claim 1 is exhibited. .
【００８９】請求項３の発明によれば、請求項１の金属
酸化物のもつ紫外線の透過率特性を限定したものであ
り、実質的に請求項１の発明と同様な作用を奏する。請
求項４の発明によれば、請求項２および請求項３におけ
る連続被膜層の金属酸化物を、請求項１の金属酸化物と
同様に特定して具体化したものであるから、請求項２お
よび請求項３と同様な効果を奏する。According to the invention of claim 3, the ultraviolet transmittance characteristic of the metal oxide of claim 1 is limited, and substantially the same operation as that of the invention of claim 1 is achieved. According to the invention of claim 4, since the metal oxide of the continuous coating layer of claim 2 and claim 3 is specified and embodied in the same manner as the metal oxide of claim 1, And, the same effect as the third aspect is obtained.
【００９０】請求項５の発明によれば、金属酸化物を構
成する金属イオンの電気陰性度が水銀イオンの電気陰性
度に近似しているから、水銀との電気的吸引力が低く、
水銀を吸着し難い性質を有しており、連続被膜層自体の
劣化、および着色による光束低下を抑制できる。According to the fifth aspect of the present invention, the electronegativity of the metal ions forming the metal oxide is close to the electronegativity of the mercury ions, so that the electric attraction with respect to mercury is low.
Since it has a property of hardly adsorbing mercury, it is possible to suppress deterioration of the continuous coating layer itself and reduction of luminous flux due to coloring.
【００９１】請求項６の発明によれば、金属酸化物はけ
い光体粉末の表面に０．００５重量％〜３．０重量％の
範囲で付着しているので、２５４nmの紫外線および可視
光の透過を阻害せずに、１８５nmの紫外線を遮光、また
はけい光体粒子の表面の帯電傾向を効果的に制御でき、
水銀やその化合物等によるけい光体の汚染を抑制するこ
とができる。According to the sixth aspect of the present invention, the metal oxide adheres to the surface of the phosphor powder in the range of 0.005% by weight to 3.0% by weight. It can block 185 nm UV rays or effectively control the charging tendency of the surface of the phosphor particles without blocking transmission.
Contamination of the phosphor with mercury or its compounds can be suppressed.
【００９２】請求項７の発明によれば、けい光体とし
て、希土類元素を母体あるいは付活剤として含むけい光
体を用いたので、もともとこの種のけい光体は紫外線劣
化が少ないことに加えて、上記連続被膜層により保護す
るから一層紫外線劣化が少なくなり、およびまたは、水
銀やその化合物等による汚染が少なくなる。According to the invention of claim 7, since a phosphor containing a rare earth element as a base material or an activator is used as the phosphor, the phosphor of this kind originally has little ultraviolet deterioration. Since it is protected by the continuous coating layer, ultraviolet deterioration is further reduced, and / or contamination by mercury or its compound is reduced.
【００９３】請求項８の発明によれば、けい光体として
前記した紫外線劣化およびまたは水銀による汚染の少な
いけい光体を用いるので、発光効率がよくなり、ランプ
の光束維持率が向上する。According to the eighth aspect of the present invention, since the above-mentioned phosphor that is less likely to be deteriorated by ultraviolet rays and / or polluted by mercury is used as the phosphor, the luminous efficiency is improved and the luminous flux maintenance factor of the lamp is improved.
【００９４】請求項９の発明によれば、ランプの管壁負
荷が０．０５Ｗ／cm2 以上の高負荷のランプに適用する
にも拘らずけい光体の劣化を抑制することができる。請
求項１０の発明によれば、寿命特性に優れ、品質の高い
ランプを光源として用いるから、照明装置の特性が改善
される。According to the ninth aspect of the invention, it is possible to suppress the deterioration of the phosphor even though the lamp is applied to a high load lamp having a tube wall load of 0.05 W / cm 2 or more. According to the invention of claim 10, since a lamp having excellent life characteristics and high quality is used as the light source, the characteristics of the lighting device are improved.
【図１】本発明の一実施例を示すけい光ランプの斜視
図。FIG. 1 is a perspective view of a fluorescent lamp showing an embodiment of the present invention.
【図２】）同実施例のけい光体の構造を模式的に示す拡
大した断面図。FIG. 2) An enlarged sectional view schematically showing the structure of the phosphor of the same example.
【図３】本発明の他の実施例に係るけい光体のの構造を
模式的に示す拡大した断面図。FIG. 3 is an enlarged sectional view schematically showing the structure of a phosphor according to another embodiment of the present invention.
【図４】数種の金属酸化物について分光透過率を示す
図。FIG. 4 is a diagram showing spectral transmittances of several kinds of metal oxides.
【図５】図１のけい光ランプを光源として用いた照明装
置の側面図。5 is a side view of an illumination device using the fluorescent lamp of FIG. 1 as a light source.
１…発光管 ４…電極 ５…
けい光体被膜 ６…けい光体 ７…けい光体粉末 ８…金属酸化物の連続連続被膜層 ２０…照明器具本体、 ２１…ランプソケット ２２…安定器1 ... Arc tube 4 ... Electrode 5 ...
Fluorescent film 6 ... Fluorescent substance 7 ... Fluorescent substance powder 8 ... Continuous continuous coating layer of metal oxide 20 ... Lighting fixture body, 21 ... Lamp socket 22 ... Ballast
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺島 賢二 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式会 社東芝堀川町工場内 (72)発明者 渡辺 昭男 東京都品川区東品川四丁目３番１号 東芝 ライテック株式会社内 (72)発明者 直木 庄司 東京都品川区東品川四丁目３番１号 東芝 ライテック株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Kenji Terashima Kenji Terashima 72 Horikawa-cho, Sachi-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Stock company Toshiba Horikawa-cho factory (72) Inventor Akio Watanabe 4-3-1 Higashi-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo No. Toshiba Toshiba Litec Co., Ltd. (72) Inventor Shoji Naoki 4-3-1, Higashishinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Within Toshiba Litec Co., Ltd.
Claims (10)
3 、Ｓｍ2 Ｏ3 、Ｇｄ2 Ｏ3 、Ｄｙ2 Ｏ3 、Ｈｏ2 Ｏ
3 、Ｅｒ2 Ｏ3 、Ｙｂ2 Ｏ3 、Ｌｕ2 Ｏ3 、ＣａＯ、Ｚ
ｒＯ2 、ＳｒＯ、ＢａＯ、α−Ａｌ2 Ｏ3 およびＢｅＯ
のうちの少なくとも１種以上の金属酸化物を主体とする
連続被膜層が包囲形成されていることを特徴とする水銀
蒸気放電灯用けい光体。1. On the surface, MgO, Y 2 O 3 , La 2 O
3 , Sm 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Dy 2 O 3 , Ho 2 O
3 , Er 2 O 3 , Yb 2 O 3 , Lu 2 O 3 , CaO, Z
rO 2 , SrO, BaO, α-Al 2 O 3 and BeO
A phosphor for a mercury vapor discharge lamp, characterized in that a continuous coating layer mainly composed of at least one kind of metal oxide is surrounded and formed.
５ｅＶ以上で８ｅＶ以下の金属酸化物を主体とする連続
被膜層が包囲形成されていることを特徴とする水銀蒸気
放電灯用けい光体。2. A phosphor for a mercury vapor discharge lamp, characterized in that a continuous coating layer mainly composed of a metal oxide having a band gap energy gap of 5 eV or more and 8 eV or less is surrounded and formed on the surface.
０％未満で、２５４nmの紫外線の透過率が８０％以上で
ある金属酸化物を主体とする連続被覆膜が包囲形成され
ていることを特徴とする水銀蒸気放電灯用けい光体。3. The surface has a transmittance of ultraviolet light of 185 nm of 5
A phosphor for a mercury vapor discharge lamp, characterized in that a continuous coating film composed mainly of a metal oxide having a transmittance of ultraviolet rays of 254 nm of 80% or more at less than 0% is surrounded and formed.
2 Ｏ3 、Ｓｍ2 Ｏ3、Ｇｄ2 Ｏ3 、Ｄｙ2 Ｏ3 、Ｈｏ2
Ｏ3 、Ｅｒ2 Ｏ3 、Ｙｂ2 Ｏ3 、Ｌｕ2 Ｏ3、ＺｒＯ
2 、ＳｒＯ、α−Ａｌ2 Ｏ3 およびＢｅＯのうちの少な
くとも１種以上を主体としていることを特徴とする請求
項２または請求項３に記載の水銀蒸気放電灯用けい光
体。4. The metal oxide is MgO, Y 2 O 3 or La.
2 O 3 , Sm 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Dy 2 O 3 , Ho 2
O 3, Er 2 O 3, Yb 2 O 3, Lu 2 O 3, ZrO
The phosphor for a mercury vapor discharge lamp according to claim 2 or 3, which is mainly composed of at least one or more of 2 , SrO, α-Al 2 O 3 and BeO.
る金属イオンの電気陰性度が５以上、９以下であること
を特徴とする請求項２に記載の水銀蒸気放電灯用けい光
体。5. The phosphor for a mercury vapor discharge lamp according to claim 2, wherein the metal oxide has an electronegativity of 5 or more and 9 or less for the metal ions constituting the metal oxide. .
０．００５重量％以上、３．０重量％以下の範囲で付着
されていることを特徴とする請求項１に記載の水銀蒸気
放電灯用けい光体。6. The mercury vapor according to claim 1, wherein the metal oxide is attached to the surface of the phosphor powder in a range of 0.005% by weight or more and 3.0% by weight or less. Fluorescent substance for discharge lamp.
いは付活剤として含むけい光体であることを特徴とする
請求項１ないし請求項６のいずれか１に記載の水銀蒸気
放電灯用けい光体。7. The mercury vapor discharge lamp according to claim 1, wherein the phosphor is a phosphor containing a rare earth element as a matrix or an activator. Fluorescent body.
ガラスよりなるバルブと、 このバルブの内側に設けられたけい光体被膜と、 上記バルブに設けられ上記封入ガス中で陽光柱放電を維
持するための手段と、を具備する水銀蒸気放電灯におい
て、 前記けい光体被膜は、請求項１ないし請求項７のいずれ
か１に記載の水銀蒸気放電灯用けい光体を有することを
特徴とする水銀蒸気放電灯。8. A bulb made of translucent glass filled with a filling gas containing mercury, a phosphor coating provided inside the bulb, and a positive column discharge in the filling gas provided in the bulb. And a means for maintaining the mercury vapor discharge lamp, wherein the phosphor coating has the phosphor for a mercury vapor discharge lamp according to any one of claims 1 to 7. Characteristic mercury vapor discharge lamp.
上であることを特徴とする請求項８に記載の水銀蒸気放
電灯。9. The mercury vapor discharge lamp according to claim 8, wherein the bulb wall load of the bulb is 0.05 W / cm 2 or more.
蒸気放電灯と、この放電灯が装着された照明器具本体
と、 この器具本体に設けられ上記水銀蒸気放電灯と電源との
間に電気的に接続されてこの放電灯の点灯を維持する点
灯回路部品と、 を具備したことを特徴とする照明装置。10. The mercury vapor discharge lamp according to claim 8 or claim 9, a lighting fixture main body to which the discharge lamp is attached, and a space between the mercury vapor discharge lamp and a power source provided in the fixture main body. A lighting device, comprising: a lighting circuit component that is electrically connected to maintain the lighting of the discharge lamp.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6176984A JPH07316551A (en) | 1993-07-30 | 1994-07-28 | Phosphor for mercury vapor luminescence lamp, mercury vapor luminescence lamp produced by using the phosphor and lighting unit involving the lamp |
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19054893 | 1993-07-30 | ||
| JP20947393 | 1993-08-24 | ||
| JP6-59545 | 1994-03-29 | ||
| JP5954594 | 1994-03-29 | ||
| JP5-209473 | 1994-03-29 | ||
| JP5-190548 | 1994-03-29 | ||
| JP6176984A JPH07316551A (en) | 1993-07-30 | 1994-07-28 | Phosphor for mercury vapor luminescence lamp, mercury vapor luminescence lamp produced by using the phosphor and lighting unit involving the lamp |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07316551A true JPH07316551A (en) | 1995-12-05 |
Family
ID=27463780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6176984A Pending JPH07316551A (en) | 1993-07-30 | 1994-07-28 | Phosphor for mercury vapor luminescence lamp, mercury vapor luminescence lamp produced by using the phosphor and lighting unit involving the lamp |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07316551A (en) |
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-
1994
- 1994-07-28 JP JP6176984A patent/JPH07316551A/en active Pending
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