JPH08129988A

JPH08129988A - 蛍光ランプ

Info

Publication number: JPH08129988A
Application number: JP26596094A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Tokawa; 雅弘東川; Koji Nishioka; 浩二西岡
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1994-10-31
Filing date: 1994-10-31
Publication date: 1996-05-21

Abstract

(57)【要約】【目的】発光効率や光色特性（色度及び演色性）を低
下させることなく、ランプの光束維持率を良くし、コス
トを低減させる。【構成】内壁１ａに蛍光体被膜３が設けられてなる透
光性を有する気密容器１の内部に放電用ガスが封入され
てなり、放電により生ずる紫外線を前記蛍光体被膜３で
可視光に変換させて、その可視光を前記気密容器１外に
放出させる蛍光ランプにおいて、蛍光体被膜３を、組成
を異にし発光スペクトル分布形状が略同様の少なくとも
２種類の蛍光体を多層に塗布して形成すると共に、気密
容器１内の放電側４に近接する層ほど、劣化特性が相対
的に優れた蛍光体を塗布した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放電ガスが封入された
気密容器の内壁に蛍光体被膜を設け、放電により生ずる
紫外線を蛍光体被膜で可視光に変換させて、その可視光
を気密容器外に放出する蛍光ランプに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】蛍光ランプは、今日では広く普及してい
る重要な光源のひとつである。図２は、このような従来
の蛍光ランプの１つである電極を有する蛍光ランプを示
すものであり、この蛍光ランプは、透光性を有し気密に
形成されたガラスバルブ１内の両端に電極であるフィラ
メント２を設け、ガラスバルブ１内にはアルゴンガスと
共に水銀を封入してなり、ガラスバルブ１の内壁１ａに
は、異なる発光スペクトル分布形状を持つ複数の蛍光体
が混合されて塗布されて、蛍光体被膜３が形成されてい
る。そして、その水銀の放電により発生させた紫外線
を、内壁１ａに塗布した蛍光体によって可視光に変換さ
せ、その可視光を利用するようにしたものである。

【０００３】一方、近年環境問題が重要視されるように
なり、蛍光ランプの内部に封入された水銀も、蛍光ラン
プが寿命となると廃棄されるため、環境の汚染源のひと
つとして少なからず注目され、このため、蛍光ランプに
おける水銀使用量の低減、あるいは不使用化を目指した
多くの取組みがなされている。この水銀に代わる紫外線
放射源の候補としては、例えばキセノン放電からの紫外
線（波長１４７ｎｍ）を利用した希ガス蛍光ランプも、
効率において水銀を利用したものには劣るものの、一部
用途では実用化されつつある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
蛍光ランプの重要な材料である蛍光体には、発光効率が
良いことや、所望の発光スペクトル分布（色度、演色
性）を有すること、劣化特性に優れること、及びコスト
が安いこと等の様々な特性が要求され、一般的には、そ
れらを総合的に考慮して使用する蛍光体が選択される。
したがって、発光効率や発光スペクトル分布が近似した
蛍光体材料に選択の余地はあるものの、それらの間の劣
化特性やコストには大きな差があることも多く、それら
の蛍光体材料の十分な活用がなされておらず、蛍光ラン
プの光束維持率が低くなったり、コストが高くなったり
する場合があるという問題点があった。

【０００５】本発明は、上記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、発光効率や光色
特性（色度及び演色性）を低下させることなく、光束維
持率が高く、低コストの蛍光ランプを提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、請求項１記載の発明にあっては、内壁１ａに
蛍光体被膜３が設けられてなる透光性を有する気密容器
１の内部に放電用ガスが封入されてなり、放電により生
ずる紫外線を前記蛍光体被膜３で可視光に変換させて、
その可視光を前記気密容器１外に放出させる蛍光ランプ
において、前記蛍光体被膜３を、組成を異にし発光スペ
クトル分布形状が略同様の少なくとも２種類の蛍光体を
含んで形成したことを特徴とするものである。

【０００７】また、請求項２記載の発明にあっては、請
求項１記載の蛍光ランプにおいて、前記蛍光体被膜３
を、前記異なる組成を有し発光スペクトル分布形状が略
同様の少なくとも２種類の蛍光体のうち、劣化特性が相
対的に優れた蛍光体の含有率を、前記気密容器１内の放
電側４に近接する側ほど高めたことを特徴とするもので
ある。

【０００８】また、請求項３記載の発明にあっては、請
求項１又は請求項２記載の蛍光ランプにおいて、前記蛍
光体被膜３を、前記異なる組成を有し発光スペクトル分
布形状が略同様の少なくとも２種類の蛍光体を含んで多
層に形成すると共に、前記気密容器１内の放電側４に近
接する層ほど、劣化特性が相対的に優れた蛍光体の含有
率を高めたことを特徴とするものである。

【０００９】さらには、請求項４記載の発明にあって
は、請求項１又は請求項２記載の蛍光ランプにおいて、
前記蛍光体被膜３を、前記異なる組成を有し発光スペク
トル分布形状が略同様の少なくとも２種類の蛍光体を多
層に塗布して形成すると共に、前記気密容器１内の放電
側４に近接する層ほど、劣化特性が相対的に優れた蛍光
体を塗布したことを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】上述のように本発明は、請求項１記載の発明に
あっては、内壁１ａに蛍光体被膜３が設けられると共
に、透光性を有する気密容器１の内部に放電用ガスが封
入されてなり、放電により生ずる紫外線を前記蛍光体被
膜３で可視光に変換させて、その可視光を前記気密容器
１外に放出させる蛍光ランプにおいて、前記蛍光体被膜
３を、異なる組成を有し発光スペクトル分布形状が略同
様の少なくとも２種類の蛍光体を含んで形成したため、
蛍光体のコストや劣化特性が、その混合比率に応じて変
化し、コストの低減と劣化特性の改善による光束維持率
の向上のバランスをとることができる。

【００１１】また、請求項２記載の発明にあっては、請
求項１記載の蛍光ランプにおいて、前記蛍光体被膜３
を、前記異なる組成を有し発光スペクトル分布形状が略
同様の少なくとも２種類の蛍光体のうち、劣化特性が相
対的に優れた蛍光体の含有率を、前記気密容器１内の放
電側４に近接する側ほど高めたため、イオン衝撃等によ
る蛍光体の劣化し易い放電側４には、劣化特性に優れた
蛍光体を多く含有させて塗布し、その下側である気密容
器１の内壁１ａ側に劣化し易い蛍光体を多く含有させて
塗布しても、その劣化が放電側４に塗布された蛍光体で
抑制されて、光束維持率の低下が少なくなる。

【００１２】また、請求項３記載の発明にあっては、請
求項１又は請求項２記載の蛍光ランプにおいて、前記蛍
光体被膜３を、前記異なる組成を有し発光スペクトル分
布形状が略同様の少なくとも２種類の蛍光体を含んで多
層に形成すると共に、前記気密容器１内の放電側４に近
接する層ほど、劣化特性が相対的に優れた蛍光体の含有
率を高めたため、イオン衝撃等による蛍光体の劣化し易
い放電側４の層３ａに、劣化特性に優れた蛍光体を多く
含有させて塗布したことにより、その下側である気密容
器１の内壁１ａ側の層３ｂに劣化し易い蛍光体を多く含
有させて塗布しても、その劣化が放電側４に塗布された
蛍光体で抑制されて、光束維持率の低下が少なくなる。

【００１３】さらには、請求項４記載の発明にあって
は、請求項１又は請求項２記載の蛍光ランプにおいて、
前記蛍光体被膜３を、前記異なる組成を有し発光スペク
トル分布形状が略同様の少なくとも２種類の蛍光体を多
層に塗布して形成すると共に、前記気密容器１内の放電
側４に近接する層ほど、劣化特性が相対的に優れた蛍光
体を塗布したため、イオン衝撃等による蛍光体の劣化し
易い放電側４の層３ａに、劣化特性に優れた蛍光体を塗
布したことにより、その下側である気密容器１の内壁１
ａ側の層３ｂに劣化し易い蛍光体を塗布しても、その劣
化が放電側４に塗布された蛍光体で抑制されて、光束維
持率の低下が少なくなる。

【００１４】

【実施例】図１は、本発明の蛍光ランプの第１の実施例
を示すものであり、この蛍光ランプは、透光性を有する
気密容器であるガラスバルブ１内の両端に、電極である
フィラメントを設け、ガラスバルブ１内にはアルゴンガ
スと共に水銀を封入してなり、ガラスバルブ１の内壁１
ａには、蛍光体が塗布されて蛍光体被膜３が形成されて
構成されている。そして、その水銀の放電により発生さ
せた紫外線を、内壁１ａに塗布した蛍光体によって可視
光に変換させ、その可視光を利用するように構成されて
いる。

【００１５】また、その蛍光体被膜３は、組成を異にし
発光スペクトル分布形状が略同様の２種類の蛍光体が２
層に塗布されて形成されている。つまり、気密容器１の
内壁１ａの放電側４には、ユーロピウム付活バリウム・
マグネシウム・アルミン酸塩蛍光体が第１の蛍光体Ａと
して、例えば３ｍｇ／ｃｍ²塗布されて放電側４の層３
ａが形成され、その下側である気密容器１の内壁１ａ側
には、第２の蛍光体Ｂとして、ユーロピウム付活ストロ
ンチウム・ハロりん酸塩蛍光体、ユーロピウム付活スト
ロンチウム・カルシウム・ハロりん酸塩蛍光体、及びユ
ーロピウム付活ストロンチウム・カルシウム・バリウム
・ハロりん酸塩蛍光体からなる一群から選択された１種
類の蛍光体が、例えば１０ｍｇ／ｃｍ²塗布されて気密
容器１の内壁１ａ側の層３ｂとされている。

【００１６】このように構成されているため、本実施例
における蛍光ランプにおいては、２種の蛍光体が略同様
の発光スペクトル分布を持つため、その光色特性（色
度、演色性）等は変わらず、イオン衝撃等による蛍光体
の劣化し易い放電側４の層３ａに、劣化特性に優れた蛍
光体Ａを塗布したことにより、その下側である気密容器
１の内壁１ａ側の層３ｂに劣化し易い蛍光体Ｂを塗布し
ても、その劣化が放電側４に塗布された劣化に強い蛍光
体Ａで抑制されて、光束維持率の低下が少なくなる。ま
た、放電側４に塗布する劣化に強い蛍光体Ａは、比較的
少量であっても下側の劣化し易い蛍光体Ｂを完全に覆う
ことができて十分な効果が得られ、劣化し易い蛍光体Ｂ
としてコストの安い蛍光体を用いれば、蛍光体被膜３が
蛍光体Ａ単独の状態とほとんど遜色のない劣化特性を得
られると共に、蛍光ランプのコストを大幅に低減させる
ことができる。特に、蛍光体Ａが劣化特性に優れるがコ
ストが高い場合にあっては、その下側にコストの安い蛍
光体を塗布し、その上に蛍光体Ａを塗布すれば、蛍光体
Ａの優れた劣化特性を引出しながら大幅なコスト低減が
図れる。また、各層に異なる蛍光体が塗布されているた
め、各層毎に劣化特性やコストの異なるものが容易に選
択できて製造がし易い。

【００１７】図２は、本発明の蛍光ランプの第２の実施
例を示すものであり、前記第１の実施例と異なる点は蛍
光体被膜３であり、他は前記第１の実施例と同様に構成
されている。

【００１８】蛍光体被膜３は、第１の実施例の劣化に強
い蛍光体Ａと、相対的に劣化特性が劣る蛍光体Ｂを含ん
で２層に形成されているが、放電側の層３ａ及び内壁側
の層３ｂは共に、その２種の蛍光体を混合した蛍光体が
塗布されてなるもので、放電側の層３ａでは劣化に強い
蛍光体Ａの含有率が高い混合蛍光体が、内壁側の層３ｂ
では相対的に劣化特性が劣る蛍光体Ｂの含有率が高い混
合蛍光体が塗布されて構成されたものである。

【００１９】このように構成されているため、本実施例
における蛍光ランプにおいては、２種の蛍光体が略同様
の発光スペクトル分布を持つため、その光色特性（色
度、演色性）等は変わらず、イオン衝撃等による蛍光体
の劣化し易い放電側４の層３ａに、劣化特性に優れた蛍
光体Ａの含有率を高くした混合蛍光体を塗布し、その下
側である気密容器１の内壁１ａ側の層３ｂに劣化し易い
蛍光体Ｂの含有率が高い混合蛍光体を塗布したことによ
り、劣化特性が含有率に応じて蛍光体Ａの劣化特性に大
きく影響されて、放電側４の層３ａが蛍光体被膜３の劣
化特性に大きく寄与するようになり、蛍光体被膜３の劣
化が蛍光体Ｂのみを使用した場合よりも改善されて、光
束維持率が向上する。また、劣化し易い蛍光体Ｂとして
コストの安い蛍光体を用いれば、蛍光ランプのコストを
低減させることもでき、特に、蛍光体Ａが劣化特性に優
れるがコストが高い場合にあっては、蛍光体Ａの優れた
劣化特性を引出しながら大幅なコスト低減が図れる。さ
らには、複数の蛍光体の混合により各層を形成するた
め、それぞれの層の蛍光体のコスト及び劣化特性が、そ
の混合比率等を変化させることにより比較的自在に設定
できる。

【００２０】図３及び図４は、本発明の蛍光ランプの第
３の実施例を示すものであり、前記第２の実施例と異な
る点は蛍光体被膜３であり、他は前記第２の実施例と同
様に構成されている。

【００２１】蛍光体被膜３は、組成を異にし発光スペク
トル分布形状が略同様の２種類の蛍光体を混合して１層
に塗布してなるもので、例えば第１の実施例の劣化に強
い蛍光体Ａを粒径の小さいものとし、相対的に劣化特性
が劣る蛍光体Ｂを粒径の大きなものとして混合させ、そ
の混合蛍光体を気密容器１の内壁１ａに塗布させて形成
され、粒径の大きな蛍光体Ｂを下側である気密容器１の
内壁１ａに偏らせて、放電側４では蛍光体Ａの含有率を
高く、気密容器１の内壁１ａ側では蛍光体Ｂの含有率が
高くなるようにしたものである。

【００２２】このように構成されているため、本実施例
における蛍光ランプにおいては、図４に示すように、粒
径の大きな蛍光体Ｂは気密容器１の内壁１ａ側に偏っ
て、気密容器１の内壁１ａ側では蛍光体Ｂの含有率が高
くなり、逆に放電側４では粒径の小さい蛍光体Ａの含有
率が高くなることとなって、前記第２の実施例と略同様
の効果を奏する。

【００２３】図５及び図６は、本発明の蛍光ランプの第
４の実施例を示すものであり、前記第３の実施例と異な
る点は蛍光体被膜３であり、他は前記第３の実施例と同
様に構成されている。

【００２４】蛍光体被膜３は、セリウム・テルビウム共
付活ランタン・りん酸塩蛍光体、セリウム・テルビウム
共付活マグネシウム・アルミン酸塩蛍光体、セリウム・
テルビウム共付活イットリウム・珪酸塩蛍光体、及びセ
リウム・テルビウム共付活ガドリニウム・マグネシウム
・硼酸塩蛍光体からなる一群から選択された少なくとも
２種類の蛍光体を混合した蛍光体を塗布して構成されて
いる。

【００２５】このように構成されているため、本実施例
における蛍光ランプにおいては、混合して使用される蛍
光体を選択すれば、混合蛍光体のコストや劣化特性が、
その混合前のそれぞれの持つ特性と混合比率に応じて変
化し、混合前のそれぞれの持つ特性の中間的なレベルと
なり、コストの低減と光束維持率の向上のバランスをと
ることができ、その混合比率に見合ったランプコストの
低減と光束維持率の向上が図れる。

【００２６】なお、第４の実施例において相対的に劣化
特性の優れたものを蛍光体Ａとし、劣るものを蛍光体Ｂ
として、実施例１乃至実施例３と同様の構成の蛍光ラン
プとしても良く、また、前記第１及び第２の実施例にお
いては、蛍光体被膜３を２層とし、また、蛍光体として
発光スペクトルの形状が略同じで組成の異なる２種類の
蛍光体を用いるものとして説明を行ったが、本発明はこ
れに限らず、３層、４層等の多層にしたものや、３種以
上の蛍光体を使用したようなものであっても良い。

【００２７】さらには、前記各実施例においては、蛍光
ランプを電極を有してなる直管形の蛍光ランプとして説
明を行ったが、本発明はこれに限らず、丸形の蛍光ラン
プや、いわゆるコンパクトランプ、及び内部に電極を有
しないランプである無電極蛍光ランプ等のどのような蛍
光ランプであっても良い。

【００２８】

【発明の効果】上述のように構成したため本発明は、請
求項１記載の発明にあっては、複数の蛍光体が略同様の
発光スペクトル分布を持つため、その光色特性（色度、
演色性）等は変わらず、蛍光体のコストや劣化特性が、
使用される蛍光体の特性と、その混合比率に応じて変化
し、コストの低減と劣化特性の改善による光束維持率の
向上のバランスをとることができ、その混合比率に見合
ったランプコストの低減と光束維持率の向上が図れる。

【００２９】また、請求項２記載の発明にあっては、請
求項１記載の発明の効果に加えて、イオン衝撃等による
蛍光体の劣化し易い放電側に、劣化特性に優れた蛍光体
を多く含有させて塗布したことにより、その下側である
気密容器の内壁側に劣化し易い蛍光体を多く含有させて
塗布しても、その劣化が放電側に塗布された蛍光体で抑
制されて、光束維持率の低下が少なくなると共に、コス
トの安い蛍光体の使用が可能となり、ランプのコストが
低減できる。

【００３０】また、請求項３記載の発明にあっては、請
求項１、または請求項２記載の効果に加えて、気密容器
の内壁側の層に劣化し易い蛍光体を多く含有させて塗布
しても、その劣化が放電側に塗布された蛍光体で抑制さ
れて、光束維持率の低下が少なくなると共に、コストの
安い蛍光体の使用が可能となり、ランプのコストが低減
できる。

【００３１】さらには、請求項４記載の発明にあって
は、請求項１、または請求項２記載の効果に加えて、イ
オン衝撃等による蛍光体の劣化し易い放電側の層に、劣
化特性に優れた蛍光体を塗布したことにより、その下側
である気密容器の内壁側の層に劣化し易い蛍光体を塗布
しても、その劣化が放電側に塗布された蛍光体で抑制さ
れて、光束維持率の低下が少なくなると共に、コストの
安い蛍光体の使用が可能となり、ランプのコストが低減
でき、また、蛍光体被膜の表面である放電側を劣化特性
に優れた蛍光体としたランプの製造がし易い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の蛍光ランプの第１の実施例に係る、蛍
光体を塗布した気密容器の要部の断面図である。

【図２】本発明の蛍光ランプの第２の実施例に係る、蛍
光体を塗布した気密容器の要部の断面図である。

【図３】本発明の蛍光ランプの第３の実施例に係る、蛍
光体を塗布した気密容器の要部の断面図である。

【図４】同上の蛍光体被膜の厚み方向における各蛍光体
の含有率の関係を示すグラフ図である。

【図５】本発明の蛍光ランプの第４の実施例に係る、蛍
光体を塗布した気密容器の要部の断面図である。

【図６】同上の各蛍光体の劣化特性を示すグラフ図であ
る。

【図７】従来の蛍光ランプを示す要部の一部断面の正面
図である。

【符号の説明】

１気密容器１ａ内壁３蛍光体被膜３ａ放電側の層３ｂ内壁側の層４放電側Ａ劣化特性が優れた蛍光体Ｂ劣化特性が劣る蛍光体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内壁に蛍光体被膜が設けられると共に、
透光性を有する気密容器の内部に放電用ガスが封入され
てなり、放電により生ずる紫外線を前記蛍光体被膜で可
視光に変換させて、その可視光を前記気密容器外に放出
させる蛍光ランプにおいて、前記蛍光体被膜を、異なる
組成を有し発光スペクトル分布形状が略同様の少なくと
も２種類の蛍光体を含んで形成したことを特徴とする蛍
光ランプ。
【請求項２】前記蛍光体被膜を、前記異なる組成を有
し発光スペクトル分布形状が略同様の少なくとも２種類
の蛍光体のうち、劣化特性が相対的に優れた蛍光体の含
有率を、前記気密容器内の放電側に近接するほど高めた
ことを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプ。
【請求項３】前記蛍光体被膜を、前記異なる組成を有
し発光スペクトル分布形状が略同様の少なくとも２種類
の蛍光体を含んで多層に形成すると共に、前記気密容器
内の放電側に近接する層ほど、劣化特性が相対的に優れ
た蛍光体の含有率を高めたことを特徴とする請求項１、
または請求項２記載の蛍光ランプ。
【請求項４】前記蛍光体被膜を、前記異なる組成を有
し発光スペクトル分布形状が略同様の少なくとも２種類
の蛍光体を多層に塗布して形成すると共に、前記気密容
器内の放電側に近接する層ほど、劣化特性が相対的に優
れた蛍光体を塗布したことを特徴とする請求項１、また
は請求項２記載の蛍光ランプ。