JP2002083569A - Fluorescent lamp and high-intensity discharge lamp - Google Patents

Fluorescent lamp and high-intensity discharge lamp

Info

Publication number
JP2002083569A
JP2002083569A JP2001201977A JP2001201977A JP2002083569A JP 2002083569 A JP2002083569 A JP 2002083569A JP 2001201977 A JP2001201977 A JP 2001201977A JP 2001201977 A JP2001201977 A JP 2001201977A JP 2002083569 A JP2002083569 A JP 2002083569A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
excitation
ultraviolet light
tube
excited
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001201977A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoko Ataka
とも子 安宅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2001201977A priority Critical patent/JP2002083569A/en
Publication of JP2002083569A publication Critical patent/JP2002083569A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y02B20/19

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the luminous efficiency of lamps emitting light by discharge, including a fluorescent lamp and an HID (high-intensity discharge lamp). SOLUTION: When a phosphor layer 12 is irradiated with ultraviolet rays UV1 generated by exciting mercury and a rare gas, a phosphor is excited to generate visible light V1 (with wavelengths of about 400 nm or more). Part of the ultraviolet rays UV1 pass through the phosphor layer 12 and irradiate a glass tube 11. Since the glass tube 11 contains an excitation-emissive component, the emissive component is excited by the ultraviolet rays UV1 and thus the glass tube 11 emits near ultraviolet rays UV2 (with wavelengths more than 254 nm) and visible light V2. Part of the near ultraviolet rays UV2 emitted from the glass tube 11 irradiate the phosphor layer 12, and the phosphor in the phosphor layer 12 is excited by the near ultraviolet rays UV2 to emit visible light V3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光ランプ及び高
輝度放電ランプ〔High intensity dischargelamp(H
ID)〕に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluorescent lamp and a high intensity discharge lamp (H
ID)].

【0002】[0002]

【従来の技術】蛍光ランプやHIDは、高効率で発光す
るランプとして広く知られている。蛍光ランプは、水銀
及び希ガスが封入され内面に蛍光体が被着された発光管
を備えており、発光管内で放電させることによって水銀
の励起放射による254nmを主体とする紫外線を発生
し、その紫外線で蛍光体を励起して可視光を放射するこ
とによって発光光束を得る。この蛍光ランプのタイプと
しては、従来から直管形や環形が一般的であるが、この
他に電球形やコンパクト形等も近年普及してきている。
2. Description of the Related Art Fluorescent lamps and HIDs are widely known as lamps that emit light with high efficiency. The fluorescent lamp is provided with an arc tube in which mercury and a rare gas are sealed and a fluorescent substance is adhered on the inner surface, and discharges in the arc tube to generate ultraviolet rays mainly having a wavelength of 254 nm by excitation radiation of mercury. A fluorescent light is obtained by exciting the phosphor with ultraviolet light and emitting visible light. As a type of the fluorescent lamp, a straight tube type or a ring type has conventionally been generally used, but in addition, a light bulb type, a compact type, and the like have been widely used in recent years.

【0003】一方、HIDは、100〜1000kPa
の水銀蒸気中で放電することによって発光する高圧水銀
ランプ、放電に伴ってハロゲン化金属が金属原子とハロ
ゲン原子に解離し金属原子で可視光を励起放射すること
によって発光するメタルハライドランプ、ナトリウム蒸
気中で放電することによって発光する高圧ナトリウムラ
ンプを総称したものである。
On the other hand, HID is 100 to 1000 kPa
High-pressure mercury lamp that emits light when discharged in mercury vapor, metal halide lamp that emits light when a metal halide dissociates into metal atoms and halogen atoms upon discharge and emits visible light with the metal atoms, in sodium vapor Is a generic term for high-pressure sodium lamps that emit light when discharged.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このような蛍光ランプ
やHIDにおいて、基本的な性能として、消費電力が低
く且つ高光束が得られ、寿命も長いことが求められてお
り、そのための開発がなされている。例えば、蛍光ラン
プの長寿命化に関するものとして、特開平11−167
899号公報において、従来のソーダガラスを用いた場
合、蛍光ランプ製造時或は点灯時にガラスから溶出して
くるナトリウムが水銀と反応することによって蛍光ラン
プの輝度低下が生じやすいという点に着目し、従来のソ
ーダガラスよりもアルカリが溶出しにくいガラスを用い
て蛍光ランプの輝度低下を抑える技術が開示されてい
る。
In such fluorescent lamps and HIDs, low power consumption, high luminous flux, and long life are required as basic performances. ing. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-167 discloses a technique for extending the life of a fluorescent lamp.
In Japanese Patent No. 899, attention has been paid to the fact that when conventional soda glass is used, the luminance of the fluorescent lamp is likely to decrease due to the reaction of sodium eluted from the glass with mercury during the manufacture or operation of the fluorescent lamp, There is disclosed a technique for suppressing a decrease in luminance of a fluorescent lamp using glass in which alkali is less likely to elute than conventional soda glass.

【0005】また、蛍光ランプにおいて低消費電力で高
光束を得るために、例えば、蛍光体の輝度をより高くす
るための研究がなされているし、発光管を細管化するこ
とによって放電長さを確保する開発もなされている。こ
のような研究開発に伴って、蛍光ランプやHIDの性能
も高まっているが、近年、これらの性能に対する要請が
一層高まっており、その要求に応えるために、更に消費
電力を低下させたり高光束を得ることを可能とする技術
が望まれている。
Further, in order to obtain a high luminous flux with low power consumption in a fluorescent lamp, for example, studies have been made to increase the luminance of a phosphor, and the discharge length is reduced by reducing the size of an arc tube. Some development has been done to secure it. The performance of fluorescent lamps and HIDs has been increasing along with such research and development. However, in recent years, demands for these performances have been further increased, and in order to meet the demands, power consumption has been further reduced and high luminous flux has been reduced. There is a demand for a technology that enables the acquisition of the information.

【0006】本発明は、このような背景のもとでなされ
たものであって、蛍光体ランプ並びにHIDをはじめと
する放電によって発光するランプにおいて、その発光効
率を向上させることを目的とする。
The present invention has been made under such a background, and an object of the present invention is to improve the luminous efficiency of a fluorescent lamp and a lamp that emits light by discharging such as an HID.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、蛍光ランプにおいては、蛍光管に用い
るガラス管を、水銀の励起による紫外光(ピーク波長2
54nm)を受けたときに当該紫外光よりも長波長の紫
外光を励起放射する励起発光成分が含有されたガラス材
料で形成することとした。もしくは、ガラス管内面が金
属酸化物を母材とする保護層で被覆され、その保護層上
に蛍光体層が被覆された蛍光管を備える蛍光ランプにお
いて、保護層に、水銀の励起による紫外光を受けたとき
に当該紫外光よりも長波長の紫外光を励起放射する励起
発光成分を含有させることとした。
In order to achieve the above object, according to the present invention, in a fluorescent lamp, a glass tube used as a fluorescent tube is made to emit ultraviolet light (peak wavelength 2
54 nm), a glass material containing an excitation light-emitting component that excites and emits ultraviolet light having a wavelength longer than the ultraviolet light. Alternatively, in a fluorescent lamp having a fluorescent tube in which the inner surface of a glass tube is coated with a protective layer made of a metal oxide as a base material and a phosphor layer is coated on the protective layer, the protective layer includes ultraviolet light generated by excitation of mercury. Upon receiving the light, an excitation light-emitting component that excites and emits ultraviolet light having a wavelength longer than the ultraviolet light is included.

【0008】上記本発明の蛍光ランプによれば、蛍光管
内における水銀蒸気中での放電に伴って発生するピーク
波長254nmの励起紫外線が、励起発光成分に照射さ
れることによってより長波長の紫外線及び可視光が励起
放射され、この紫外線により蛍光体層で2次的な可視光
の励起放射がなされる。この作用によって、水銀の励起
による紫外線が発光光束に利用される利用効率が向上さ
れる。そして、励起発光成分が含まれない従来品と比べ
て、発光光束を2%以上向上させることができる。ここ
で、励起発光成分は、ガラス管を形成するガラス材料、
あるいは保護層の母材となる金属酸化物に溶け込んでい
ることが、ガラス管や保護層の可視光透過率を高く維持
する上で好ましい。
According to the above-described fluorescent lamp of the present invention, the excitation ultraviolet light having a peak wavelength of 254 nm, which is generated by the discharge in the mercury vapor in the fluorescent tube, is irradiated to the excitation light-emitting component, so that the ultraviolet light of a longer wavelength and The visible light is excited and emitted, and the ultraviolet light causes secondary emission of visible light in the phosphor layer. By this action, the utilization efficiency of the ultraviolet light emitted from the mercury excitation for the luminous flux is improved. In addition, the luminous flux can be improved by 2% or more as compared with a conventional product that does not include the excited luminescent component. Here, the excitation light-emitting component is a glass material forming a glass tube,
Alternatively, it is preferable to dissolve in a metal oxide serving as a base material of the protective layer in order to maintain a high visible light transmittance of the glass tube or the protective layer.

【0009】また、HIDにおいては、外管を、発光管
に封入された発光物質の励起放射による紫外光を受けた
ときに当該紫外光よりも長波長の紫外光を励起放射する
励起発光成分が含有されたガラス材料で形成することと
した。上記蛍光ランプやHIDにおいて、ガラスに含有
させる励起発光成分としては、以下に挙げる元素の酸化
物を用いるのが好ましい。
Further, in the HID, when the outer tube receives ultraviolet light due to the excitation radiation of the light emitting substance sealed in the arc tube, an excitation light emitting component that excites and emits ultraviolet light having a longer wavelength than the ultraviolet light is used. It was formed from the contained glass material. In the above-mentioned fluorescent lamps and HIDs, it is preferable to use oxides of the following elements as the excitation light-emitting component contained in the glass.

【0010】Ti、Zr、V、Nb、Ta、Mo、W、
Tl、Sn、Pb、Bi、La、Ce、Pr、Nd、S
m、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Y
b、Lu 本発明は、更に、白熱電球にも適用することができ、上
記励起発光成分を、白熱電球のバルブに含有させること
によって、放電による放射光が発光光束に利用される利
用効率が向上される。
[0010] Ti, Zr, V, Nb, Ta, Mo, W,
Tl, Sn, Pb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, S
m, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Y
b, Lu The present invention can be further applied to an incandescent light bulb, and by including the above-mentioned excited light-emitting component in a bulb of the incandescent light bulb, utilization efficiency in which radiated light by discharge is used for a luminous flux is improved. Is done.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】[実施の形態1] 〔実施の形態1〕図1は、本発明の一実施形態に係るコ
ンパクト形蛍光ランプの外観を示す図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment] [First Embodiment] FIG. 1 is a view showing the appearance of a compact fluorescent lamp according to one embodiment of the present invention.

【0012】この蛍光ランプは、蛍光管10が口金20
に固着されて構成されており、当該蛍光管10は、内面
側が蛍光体層12で被覆された6本の直管状のガラス管
(ガラスバルブ)10で形成されている。この蛍光管1
0において、6本のガラス管11は、隣り合うものどう
しが端部でブリッジ接合されることによって、内部に1
本の放電空間が形成されるように連結され、当該放電空
間内にアルゴンなどの希ガスと水銀とが封入されてい
る。また、蛍光管10において、この放電空間の両端部
に電極(不図示)が取り付けられている。
In this fluorescent lamp, the fluorescent tube 10 has a base 20.
The fluorescent tube 10 is formed of six straight tubular glass tubes (glass bulbs) 10 each having an inner surface covered with a phosphor layer 12. This fluorescent tube 1
At 0, the six glass tubes 11 have 1 inside by being bridge-joined between adjacent ones at the ends.
The books are connected so as to form a discharge space, and a rare gas such as argon and mercury are sealed in the discharge space. In the fluorescent tube 10, electrodes (not shown) are attached to both ends of the discharge space.

【0013】口金20内には、蛍光管10を点灯させる
ための点灯回路(不図示)が設けられている。図2は、
蛍光管10を輪切りにした断面図である。ガラス管11
は、ソーダガラスで形成されているが、ソーダガラスの
組成中には、波長254nmの紫外線により励起して紫
外並びに可視域に発光する成分(励起発光成分)が含ま
れている。
A lighting circuit (not shown) for lighting the fluorescent tube 10 is provided in the base 20. FIG.
It is sectional drawing which cut | disconnected the fluorescent tube 10 in a circle. Glass tube 11
Is made of soda glass, and the composition of the soda glass contains a component (excitation light-emitting component) that is excited by ultraviolet light having a wavelength of 254 nm and emits light in the ultraviolet and visible regions.

【0014】この励起発光成分としては、4A,5A,
6A族に属する元素の酸化物、3B,4B,5B族に属
する元素の酸化物、及びランタノイドに属する元素の酸
化物が挙げられる。上記「4A,5A,6A族に属する
元素」の具体例としては、チタン(Ti)、ジルコニウ
ム(Zr)、バナジウム(V)、ニオブ(Nb)、タン
タル(Ta)、モリブデン(Mo)、タングステン
(W)が挙げられる。
As the excited light-emitting components, 4A, 5A,
An oxide of an element belonging to Group 6A, an oxide of an element belonging to Groups 3B, 4B, and 5B, and an oxide of an element belonging to lanthanoid are given. Specific examples of the “elements belonging to groups 4A, 5A, and 6A” include titanium (Ti), zirconium (Zr), vanadium (V), niobium (Nb), tantalum (Ta), molybdenum (Mo), and tungsten ( W).

【0015】上記「3B,4B,5B族に属する元素」
の具体例としては、タリウム(Tl)、スズ(Sn)、
鉛(Pb)、ビスマス(Bi)が挙げられる。上記「ラ
ンタノイドに属する元素」の具体例としては、ランタン
(La)、セリウム(Ce)、プラセオジム(Pr)、
ネオジム(Nd)、サマリウム(Sm)、ユウロピウム
(Eu)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(T
b)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、
エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)、イッテルビウ
ム(Yb)、ルテチウム(Lu)が挙げられる。
The above "elements belonging to groups 3B, 4B and 5B"
Specific examples of thallium (Tl), tin (Sn),
Lead (Pb) and bismuth (Bi) are mentioned. Specific examples of the “element belonging to the lanthanoid” include lanthanum (La), cerium (Ce), praseodymium (Pr),
Neodymium (Nd), Samarium (Sm), Europium (Eu), Gadolinium (Gd), Terbium (T
b), dysprosium (Dy), holmium (Ho),
Erbium (Er), thulium (Tm), ytterbium (Yb), and lutetium (Lu) are given.

【0016】このようなガラス管11は、通常のソーダ
ガラス材料を溶解する前に、上記元素の酸化物の粉末を
添加し、この混合物を溶解,成形することによって作製
できる。蛍光体層12は、3波長域発光形蛍光体が、ガ
ラス管11の内面に塗着されて形成された層である。
Such a glass tube 11 can be manufactured by adding a powder of an oxide of the above-mentioned element before melting a normal soda glass material, and melting and molding the mixture. The phosphor layer 12 is a layer formed by applying a three-wavelength band phosphor to the inner surface of the glass tube 11.

【0017】なお、ガラス管11の厚みや蛍光体層12
の厚みの好ましい範囲については、後で説明する。 (作用・効果について)図3は、上記蛍光ランプの発光
メカニズムを説明する図である。本実施形態の蛍光ラン
プにおいて、発光光束が生じる主なメカニズムは、従来
の蛍光ランプと同様である。即ち、点灯回路によって蛍
光管10の電極に電圧が印加されると、蛍光管10内部
の放電空間で放電が生じ、その放電に伴って、蛍光管1
0の内部では、水銀および希ガスが励起されて紫外線U
V1(主波長254nm)が発生する。そして、発生し
た紫外線UV1が蛍光体層12に照射されると、蛍光体
が励起されて可視光V1(波長400nm程度以上)が
発生する。この可視光V1がガラス管11を透過して外
部に放射され、蛍光管10の主な発光光束となる。
The thickness of the glass tube 11 and the phosphor layer 12
The preferred range of the thickness of the film will be described later. FIG. 3 is a diagram for explaining the light emission mechanism of the fluorescent lamp. In the fluorescent lamp of the present embodiment, the main mechanism of generating the luminous flux is the same as that of the conventional fluorescent lamp. That is, when a voltage is applied to the electrodes of the fluorescent tube 10 by the lighting circuit, a discharge occurs in a discharge space inside the fluorescent tube 10, and the fluorescent tube 1
0, the mercury and the rare gas are excited and the ultraviolet rays U
V1 (main wavelength: 254 nm) is generated. Then, when the generated ultraviolet ray UV1 is applied to the phosphor layer 12, the phosphor is excited to generate visible light V1 (wavelength of about 400 nm or more). This visible light V1 passes through the glass tube 11 and is radiated to the outside, and becomes the main luminous flux of the fluorescent tube 10.

【0018】本実施形態の蛍光ランプにおいては、この
主な発光光束に加えて、以下のように2次的な発光光束
(可視光V2及び可視光V3)も生じる。蛍光管10内で
発生した紫外線UV1の一部は、蛍光体層12を透過し
てガラス管11に照射されるが、ガラス管11には上記
励起発光成分が含まれているため、この励起発光成分
が、上記紫外線UV1で励起されることによって、ガラ
ス管11から近紫外線UV2(波長は254nmより大
きい)並びに可視光V2が放射される。
In the fluorescent lamp of this embodiment, in addition to the main luminous flux, a secondary luminous flux (visible light V2 and visible light V3) is generated as follows. A part of the ultraviolet rays UV1 generated in the fluorescent tube 10 is transmitted through the phosphor layer 12 and irradiated on the glass tube 11, but since the glass tube 11 contains the above-mentioned excited light-emitting component, When the components are excited by the ultraviolet light UV1, the glass tube 11 emits near ultraviolet light UV2 (having a wavelength larger than 254 nm) and visible light V2.

【0019】更に、ガラス管11から放射された近紫外
線UV2の一部は、蛍光体層12に照射され、蛍光体層
12の蛍光体がこの近紫外線UV2によって励起されて
可視光V3が放射される。なお、上記励起発光成分は、
可視光を吸収する作用もほとんどなく、ガラス管11の
材料であるガラスに均一に溶け込んでいるので、可視光
の透過を妨げることがない。従って、可視光V1,V2,
V3は、ガラス管11をほとんど減衰することなく透過
して、蛍光ランプの発光光束を形成する。
Further, a part of the near-ultraviolet ray UV2 emitted from the glass tube 11 is irradiated on the phosphor layer 12, and the phosphor of the phosphor layer 12 is excited by the near-ultraviolet ray UV2 to emit visible light V3. You. In addition, the excitation light-emitting component is
Since it has almost no function of absorbing visible light and is uniformly dissolved in the glass that is the material of the glass tube 11, transmission of visible light is not hindered. Therefore, the visible light V1, V2,
V3 is transmitted through the glass tube 11 with little attenuation, and forms a luminous flux of the fluorescent lamp.

【0020】このように、本実施形態の蛍光ランプにお
いては、主要な発光光束(可視光V1)だけではなく、
ガラス管11に含まれる励起発光成分に起因する2次的
な発光光束(可視光V2,V3)も生じるので、その分、
発光効率が向上することになる。また、ガラス管11で
は、励起発光成分がソーダガラス中に溶け込んでいるた
め、石英ガラスなどに溶け込んでいる場合と比べて、2
54nm付近の波長の紫外光を高効率で長波長の紫外線
あるいは可視光に変換する作用を奏する。
As described above, in the fluorescent lamp of this embodiment, not only the main luminous flux (visible light V1) but also the main luminous flux (visible light V1).
A secondary luminous flux (visible light V2, V3) due to the excited luminescence component contained in the glass tube 11 is also generated.
The luminous efficiency is improved. Further, in the glass tube 11, since the excited light emitting component is dissolved in the soda glass, compared with the case where the excited light emitting component is dissolved in the quartz glass or the like, two times.
It functions to convert ultraviolet light having a wavelength of around 54 nm into ultraviolet light or visible light having a long wavelength with high efficiency.

【0021】ガラス管11に含まれる励起発光成分の濃
度は、低すぎると励起発光量が少なく、高すぎると励起
発光成分の自己吸収によって紫外線が吸収されてしまう
ので、発光効率を高くするのに適した範囲内で設定する
のが好ましい。励起発光成分の好ましい濃度範囲は、励
起発光成分の種類によって多少異なり、「4A,5A,
6A族に属する元素」の酸化物の場合、並びに「ランタ
ノイドに属する元素」の酸化物の場合は、0.01wt
%以上,10wt%以下の範囲が好ましく、「3B,4
B,5B族に属する元素」の酸化物の場合は、0.01
wt%以上,0.5wt%以下の範囲内に設定すること
が好ましい。
If the concentration of the excited light-emitting component contained in the glass tube 11 is too low, the amount of the excited light-emitting component is small. If the concentration is too high, ultraviolet rays are absorbed by self-absorption of the excited light-emitting component. It is preferable to set within an appropriate range. The preferred concentration range of the excited light-emitting component slightly varies depending on the type of the excited light-emitting component, and is described in “4A, 5A,
In the case of an oxide of “element belonging to Group 6A” and an oxide of “element belonging to lanthanoid”, 0.01 wt.
% Or more and 10 wt% or less is preferable.
0.01% in the case of oxides of "elements belonging to Group B and 5B".
It is preferable to set within the range of not less than wt% and not more than 0.5 wt%.

【0022】後述する実験結果でも示されるように、ガ
ラス管11に励起発光成分を適量含有させることによっ
て、全発光光束(可視光V1,V2,V3を合せたもの)
に対する2次的な発光光束(可視光V2,V3)の割合を
2%以上とすることができる。ところで、上で列挙した
各元素の酸化物は、固有の発光スペクトルを持ち、入手
しやすさなどの条件も異なる。
As shown in the experimental results described later, the total emission light flux (combination of visible light V1, V2, and V3) is obtained by adding an appropriate amount of the excitation light emission component to the glass tube 11.
, The ratio of the secondary luminous flux (visible light V2, V3) to 2% or more. Incidentally, the oxides of the above-listed elements have a unique emission spectrum and have different conditions such as availability.

【0023】例えば、ランタノイドに属する元素の酸化
物の発光スペクトルは、比較的シャープな発光ピークを
数多く有しており、その発光ピーク位置も紫外域から可
視域まで幅広く分布している。一方、3B,4B,5B
族に属する元素の酸化物の発光スペクトルは、300〜
400nmの範囲にわたってブロードな発光ピークを有
している。その中でも酸化タリウムは発光強度が強い。
For example, the emission spectrum of an oxide of an element belonging to the lanthanoid has many relatively sharp emission peaks, and the emission peak positions are widely distributed from the ultraviolet region to the visible region. On the other hand, 3B, 4B, 5B
The emission spectrum of oxides of elements belonging to the group III is 300 to
It has a broad emission peak over the range of 400 nm. Among them, thallium oxide has a high luminous intensity.

【0024】従って、蛍光管のガラス組成を設定する際
には、それらの条件を考慮して、上記元素の酸化物の中
から適当な元素酸化物1種または2種以上選択して、励
起発光成分として用いればよい。このように、励起発光
成分として上記の多種材料から選択できることは、蛍光
管におけるガラス組成を設計する上で自由度が大きく有
利である。
Therefore, when setting the glass composition of the fluorescent tube, one or more appropriate element oxides are selected from the above-mentioned element oxides in consideration of these conditions, and the excitation light emission is selected. It may be used as a component. As described above, the fact that the excitation light emitting component can be selected from the above various materials has a great degree of freedom in designing the glass composition of the fluorescent tube, which is advantageous.

【0025】また、上で励起発光成分として列挙した元
素の酸化物の中で、発光効率の向上という点から見る
と、ランタノイドに属する元素の酸化物、特に、ガドリ
ニウム(Gd)、テルビウム(Tb)は有望である。そ
の理由として、これら元素の酸化物は、その発光スペク
トルが、蛍光ランプに一般に使用される蛍光体を効率よ
く励起するのに適していることが挙げられる。
Among the oxides of the elements listed above as the excited light-emitting components, from the viewpoint of improving the luminous efficiency, oxides of elements belonging to lanthanoids, particularly gadolinium (Gd) and terbium (Tb) Is promising. The reason is that the oxides of these elements have an emission spectrum suitable for efficiently exciting a phosphor generally used for a fluorescent lamp.

【0026】即ち、蛍光体ランプの蛍光体層に紫外線を
照射するとき、照射する紫外線の波長によって可視光へ
の変換効率は異なる。ここで、これらの元素の酸化物に
おける発光スペクトルは、一般的な蛍光体ランプ用の蛍
光体に対して、紫外線変換効率の良好な波長範囲260
〜400nmにおける発光量が多い。また、これらの元
素の酸化物の発光スペクトルは、人の目の比視感度(Se
nsibility of the human eye)が高い波長領域(5
50nm付近)における発光量が比較的多いことも、高
発光効率が得られる理由として挙げられる。
That is, when irradiating the phosphor layer of the phosphor lamp with ultraviolet rays, the conversion efficiency into visible light differs depending on the wavelength of the ultraviolet rays to be irradiated. Here, the emission spectrum of the oxides of these elements is higher than that of a phosphor for a general phosphor lamp in a wavelength range of good UV conversion efficiency.
A large amount of light is emitted at 400400 nm. The emission spectra of the oxides of these elements show the relative luminous efficiency (Se
nsibility of the human eye)
The relatively large light emission amount (at around 50 nm) is also cited as a reason for obtaining high light emission efficiency.

【0027】〔実験1〕[Experiment 1]

【0028】[0028]

【表1】 [Table 1]

【0029】表1に示す試料No.1は比較例にかかる
コンパクト形蛍光ランプであり、試料No.2〜6は実
施例にかかるコンパクト形蛍光ランプである。これらの
蛍光ランプは、いずれも全長145mm、ガラス管径1
2.5mm、定格電圧32Wである。実施例にかかる蛍
光ランプにおいて、ガラス管11の基本材料はソーダガ
ラスであって、その組成は、SiO2が68wt%、A
23が1.5wt%、Na2Oが5wt%、K2Oが7
wt%、MgOが5wt%、CaOが4.5wt%、S
rOが5wt%、BaOが6wt%、Li2Oが1wt
%である。そして、このソーダガラスに、励起発光成分
としてTlO(酸化タリウム)が添加されている。ここ
で、ガラス管11におけるTlO濃度は、表1に示す各
値(0.001wt%、0.01wt%、0.1wt
%、0.3wt%、0.5wt%)になるように設定さ
れている。
Sample No. 1 shown in Table 1 Reference numeral 1 denotes a compact fluorescent lamp according to a comparative example. 2 to 6 are compact fluorescent lamps according to the embodiment. Each of these fluorescent lamps has a total length of 145 mm and a glass tube diameter of 1
2.5 mm, rated voltage 32 W. In the fluorescent lamp according to the embodiment, the basic material of the glass tube 11 is a soda glass, whose composition, SiO 2 is 68 wt%, A
l 2 O 3 1.5 wt%, Na 2 O 5 wt%, K 2 O 7
wt%, MgO 5 wt%, CaO 4.5 wt%, S
5 wt% rO, 6 wt% BaO, 1 wt% Li 2 O
%. Then, TlO (thallium oxide) is added to the soda glass as an excitation light emitting component. Here, the TlO concentration in the glass tube 11 is determined by the values shown in Table 1 (0.001 wt%, 0.01 wt%, 0.1 wt%).
%, 0.3 wt%, 0.5 wt%).

【0030】また、蛍光体層12は、色温度5000K
の3波長発光形蛍光体で形成されている。一方、比較例
にかかる蛍光ランプは、ガラス管にTlOを添加してい
ない点を除いて上記実施例の蛍光ランプと同様の構成で
ある。このような実施例及び比較例にかかる各蛍光ラン
プについて、初期光束値、並びに光束維持率を測定し
た。
The phosphor layer 12 has a color temperature of 5000K.
Of the three-wavelength light emitting phosphor. On the other hand, the fluorescent lamp according to the comparative example has the same configuration as the fluorescent lamp of the above embodiment except that TlO is not added to the glass tube. For each of the fluorescent lamps according to the examples and comparative examples, the initial luminous flux value and the luminous flux maintenance factor were measured.

【0031】測定方法:初期光束値(100h,lm)
は、蛍光ランプを、寿命試験を100時間行った時点で
光束を測定した値である。光束維持率は、寿命試験(4
5分点灯した後15分消灯するというサイクルを繰り返
す。)を4000時間行った時点で光束を測定し、上記
初期光束値に対する比率で当該測定値を表したものであ
る。
Measurement method: Initial luminous flux value (100 h, lm)
Is a value obtained by measuring the luminous flux when the life test of the fluorescent lamp is performed for 100 hours. The luminous flux maintenance rate was determined by the life test (4
The cycle of turning on for 5 minutes and then turning off for 15 minutes is repeated. ) For 4000 hours, the luminous flux was measured, and the measured value was expressed as a ratio to the initial luminous flux value.

【0032】測定結果及び考察:各測定結果は、表1に
示されている。表1に示されている各初期光束値を比較
して見ると、TlOが0.001wt%しか含まれてい
ない試料No.2では、TlOが含まれていない試料N
o.1と差が見られないが、TlOが0.01wt%〜
0.5wt%含まれている試料No.3〜No.6で
は、試料No.1と比べて初期光束値が2%以上高い。
一方、光束維持率については、試料No.1〜No.6
の間においてほとんど差が見られない。
Measurement Results and Discussion: Each measurement result is shown in Table 1. Comparing the initial luminous flux values shown in Table 1, the sample No. containing only 0.001 wt% of TlO was not used. In sample 2, sample N containing no TlO
o. Although there is no difference from 1, the content of TlO is 0.01% by weight or more.
Sample No. containing 0.5 wt%. 3-No. In sample No. 6, sample No. The initial luminous flux value is higher by 2% or more than that of 1.
On the other hand, regarding the luminous flux maintenance factor, the sample No. 1 to No. 6
There is little difference between the two.

【0033】これより、ガラス管に適量の励起発光成分
を含ませることによって、発光光束維持を低下させるこ
となく初期発光光束を2%以上向上させることができる
こと、並びに、ガラス管におけるTlOの含有量は、
0.01wt%以上とするのが好ましいことがわかる。 〔実験2〕上記実施例にかかる試料No.5に用いたT
lO含有量0.3wt%のソーダガラスと、比較例にか
かる試料No.1に用いたソーダガラスついて、以下の
ようにして、254nmの紫外光を照射したときの発光
スペクトルを測定した。
From the above, it is possible to improve the initial luminous flux by 2% or more without lowering the luminous flux maintenance by adding an appropriate amount of the excited luminous component to the glass tube, and to make the glass tube contain the TlO content. Is
It is understood that the content is preferably 0.01 wt% or more. [Experiment 2] In the sample No. T used for 5
A soda glass having an I / O content of 0.3 wt% and a sample No. The emission spectrum of the soda glass used in No. 1 when irradiated with 254 nm ultraviolet light was measured as follows.

【0034】測定方法:各ソーダガラスについて、厚さ
2mm、一辺の長さ20mmの試験片を作製し、図4に
示すように、この試験片31に対して、254nmの励
起光32を入射放射強度0.4mW/cm2となるよう
に照射しながら、試験片31からの発光スペクトルを瞬
時分光器33によって測定した。
Measuring method: For each soda glass, a test piece having a thickness of 2 mm and a side length of 20 mm was prepared, and as shown in FIG. The emission spectrum from the test piece 31 was measured by the instantaneous spectroscope 33 while irradiating so that the intensity became 0.4 mW / cm 2 .

【0035】測定結果及び考察 図5は、この測定結果であって、図中、記号◇は試料N
o.1について、記号□は試料No.5についての測定
結果を示している。図5の測定結果において、TlOを
含有していない試料No.1では、254nmより長波
長の領域ではほとんど発光を示さないのに対して、Tl
Oを0.3wt%含有した試料No.5は、波長315
nm付近をピークとして波長450nm付近の可視光域
に到るまで幅広い波長で発光することが認められる。
Measurement Results and Discussion FIG. 5 shows the measurement results. In FIG.
o. 1, the symbol □ indicates the sample No. 5 shows the measurement results. In the measurement results of FIG. No. 1 shows almost no emission in the wavelength region longer than 254 nm, whereas Tl
Sample No. containing 0.3 wt. 5 is the wavelength 315
It is recognized that light is emitted in a wide range of wavelengths up to a visible light range around 450 nm with a peak around nm.

【0036】この結果から、上記図3で説明したよう
に、TlOを含むガラスに、波長254nmをピークと
する紫外線UV1を照射することによって、紫外線励起
光UV2及び可視域励起光V2が発生することが裏付けら
れる。なお、上記実験1,2においては、励起発光成分
としてTlOを添加した場合について調べたが、上で列
挙した各元素の酸化物を添加した場合についても調べた
ところ、上記実験1,2と同様の結果が得られた。
From this result, as described with reference to FIG. 3, when the glass containing TlO is irradiated with ultraviolet light UV1 having a peak at a wavelength of 254 nm, ultraviolet light UV2 and visible light V2 are generated. Is supported. In addition, in Experiments 1 and 2, the case where TlO was added as the excited light emitting component was examined. When the oxides of the above-listed elements were added, the same experiment was performed. Was obtained.

【0037】また、これら各元素の最適濃度範囲につい
て調べたところ、「4A,5A,6A族に属する元素」
の酸化物の場合、並びに「ランタノイドに属する元素」
の酸化物の場合は、0.01〜10wt%、「3B,4
B,5B族に属する元素」の酸化物の場合は、0.01
〜0.5wt%の範囲が適当であった。 〔実験3〕 ガラス厚みについての実験と考察 励起発光成分(TlO)を0.3wt%含有するソーダ
ガラス板について、ガラス板の肉厚によって、可視光の
透過率がどのように変わるかを調べた。
Further, when the optimum concentration ranges of these elements were examined, it was found that “elements belonging to groups 4A, 5A and 6A”
Oxides and "elements belonging to lanthanoids"
In the case of the oxide of 0.01 to 10 wt%, "3B, 4
0.01% in the case of oxides of "elements belonging to Group B and 5B".
The range of 0.5 wt% was appropriate. [Experiment 3] Experiment and Discussion on Glass Thickness With respect to a soda glass plate containing 0.3 wt% of an excited light-emitting component (TlO), it was examined how the transmittance of visible light changes depending on the thickness of the glass plate. .

【0038】図6はその結果を示す特性図である。当図
より、ガラス板の肉厚が小さいほど透過率が高いことが
わかる。また、Tl0を0.3wt%含有するガラス材
料からなるガラス管において、ガラス管の径は一定値
(12.5mm)に固定したまま肉厚を変化させて相対
発光強度がどのように変わるかも調べた。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing the result. From this figure, it is understood that the transmittance is higher as the thickness of the glass plate is smaller. Further, in a glass tube made of a glass material containing 0.3 wt% of T10, it is also examined how the relative luminous intensity changes by changing the wall thickness while fixing the diameter of the glass tube to a constant value (12.5 mm). Was.

【0039】図7は、その結果に基づいて作成した特性
図であって、図中、○はガラス管の肉厚を1mm,2m
m及び3mmに設定したときの相対発光強度実測値であ
り、曲線は、この実測値に基づいて推測されるガラス管
の肉厚と相対発光強度との関係を示すものである。当図
より、ガラス管の厚みが比較的小さい範囲(1.5mm
以下の範囲)では、厚みが小さいほど相対発光強度が高
いことがわかる。
FIG. 7 is a characteristic diagram prepared based on the results. In FIG. 7, ○ indicates that the thickness of the glass tube is 1 mm and 2 m.
The measured relative luminous intensity when set to m and 3 mm, and the curve shows the relationship between the thickness of the glass tube and the relative luminous intensity estimated based on the measured values. From this figure, the range where the thickness of the glass tube is relatively small (1.5 mm
In the following range, it can be seen that the smaller the thickness is, the higher the relative emission intensity is.

【0040】このように、励起発光成分が含有されたガ
ラス管では、厚みを小さく設定すると透過率及び相対発
光強度が高くなることを考慮すると、本実施形態におけ
る蛍光ランプでは、ガラス管11の肉厚を小さく設定す
る方が相対発光強度を高めるのに有利であると考えられ
る。従って、従来から一般的な蛍光ランプにおいては、
肉厚が0.62mmより大きいガラス管が発光管に用い
られているが、本実施形態の蛍光ランプでは、発光強度
を高める上で、ガラス管11の肉厚を0.62mm以下
に設定するのが有利であるということが言える。
As described above, in consideration of the fact that the transmittance and the relative luminous intensity increase when the thickness is set small in the glass tube containing the excited luminescent component, in the fluorescent lamp according to the present embodiment, the thickness of the glass tube 11 is increased. It is considered that setting the thickness to be small is advantageous for increasing the relative emission intensity. Therefore, in conventional general fluorescent lamps,
Although a glass tube having a thickness greater than 0.62 mm is used for the arc tube, in the fluorescent lamp of the present embodiment, the thickness of the glass tube 11 is set to 0.62 mm or less in order to increase the luminous intensity. Can be said to be advantageous.

【0041】〔実験4〕蛍光体層の厚みについての実験
と考察 励起発光成分(Tl0)を0.3wt%含有するガラス
を用いた蛍光ランプ並びに発光成分を含有しない従来の
一般的なソーダガラスを用いた蛍光ランプについて、蛍
光体層の厚みを0〜40μmの範囲内で様々な値に設定
して相対発光強度を測定した。
[Experiment 4] Experiment and Consideration on Thickness of Phosphor Layer A fluorescent lamp using glass containing 0.3% by weight of an excited light emitting component (T10) and a conventional general soda glass containing no light emitting component were used. With respect to the used fluorescent lamp, the relative luminous intensity was measured by setting the thickness of the phosphor layer to various values within a range of 0 to 40 μm.

【0042】図8は、その結果を示すものであって、蛍
光体層の厚みと相対発光強度との関係を示す特性図であ
る。この図8において、相対発光強度が最高となる蛍光
体層の厚みを比べると、一般的なソーダガラスを用いた
場合においては蛍光体層が20μm以上のところで相対
発光強度が最高となるのに対して、Tl0を含有するソ
ーダガラスを用いた場合においては、蛍光体層が20μ
m未満のところで相対発光強度が最高になることがわか
る。
FIG. 8 shows the result, and is a characteristic diagram showing the relationship between the thickness of the phosphor layer and the relative emission intensity. In FIG. 8, when the thickness of the phosphor layer having the highest relative emission intensity is compared, when the general soda glass is used, the relative emission intensity becomes highest when the phosphor layer is 20 μm or more. When soda glass containing T10 is used, the phosphor layer has a thickness of 20 μm.
It can be seen that the relative luminescence intensity is highest at less than m.

【0043】この結果から、一般的な蛍光ランプでは、
発光強度を高める上で蛍光体層の厚みを20μm以上と
するのが有利であるのに対して、本実施形態の蛍光ラン
プでは、発光強度を高める上で蛍光体層の厚みを20μ
m未満とするのが有利であるということが言える。 〔実施の形態2〕図9は、本実施形態にかかる蛍光ラン
プの発光管の断面図である。
From these results, in a general fluorescent lamp,
In order to increase the emission intensity, it is advantageous to make the thickness of the phosphor layer 20 μm or more. On the other hand, in the fluorescent lamp of the present embodiment, the thickness of the phosphor layer is increased
It can be said that it is advantageous to be less than m. [Embodiment 2] FIG. 9 is a sectional view of an arc tube of a fluorescent lamp according to this embodiment.

【0044】本実施形態の蛍光ランプは、上記実施形態
1の蛍光ランプと同様であるが、蛍光管10の代りに蛍
光管40が用いられている。この蛍光管40は、蛍光体
層42とガラス管41との間に保護層43が介在されて
いる。この保護層43は、酸化亜鉛ZnO、酸化チタン
TiO2、酸化珪素SiO2、酸化アルミニウムAl23
から選択された金属酸化物を母材とし、励起発光成分
が、母材中に溶解した状態で含有された材料からなる透
明な層である。励起発光成分の具体例としては、上記実
施の形態1で挙げた元素(Ti、Zr…)の酸化物から
選択されたものであって、特に、ランタノイドに属する
元素の酸化物、中でもガドリニウム(Gd)、テルビウ
ム(Tb)の酸化物は有望である。
The fluorescent lamp of this embodiment is the same as the fluorescent lamp of the first embodiment, except that a fluorescent tube 40 is used instead of the fluorescent tube 10. In the fluorescent tube 40, a protective layer 43 is interposed between the phosphor layer 42 and the glass tube 41. This protective layer 43 is made of zinc oxide ZnO, titanium oxide TiO 2 , silicon oxide SiO 2 , aluminum oxide Al 2 O 3
A transparent layer made of a material containing a metal oxide selected from the above as a base material and an excited light emitting component dissolved in the base material. Specific examples of the excited light emitting component include those selected from the oxides of the elements (Ti, Zr...) Described in the first embodiment, and in particular, oxides of the elements belonging to lanthanoids, in particular, gadolinium (Gd ), Terbium (Tb) oxides are promising.

【0045】蛍光体層42については、実施の形態1の
蛍光体層12と同様のものである。また、ガラス管41
には励起発光成分が含有されていないものとする。保護
層43は、以下の方法によって形成することができる。
保護層43の母材となる金属酸化物の粉末原料に、励起
発光成分の粉末原料を添加して溶融し粉砕することによ
って複合酸化物の粉末を作製し、この粉末を、分散剤と
共に、水或は有機溶媒(イソプロピルアルコール)とい
った溶媒に加え、これに分散させることによって塗布液
を作製する。そして、この塗布液を、ガラス管41の内
面に噴霧法などの方法を用いて塗布し、乾燥・焼成する
ことによって保護層43を形成することができる。
The phosphor layer 42 is the same as the phosphor layer 12 of the first embodiment. Also, the glass tube 41
Does not contain an excited light-emitting component. The protective layer 43 can be formed by the following method.
The powdered material of the excitation light-emitting component is added to the powdered material of the metal oxide serving as the base material of the protective layer 43, and the mixture is melted and pulverized to produce a composite oxide powder. Alternatively, a coating solution is prepared by adding a solvent such as an organic solvent (isopropyl alcohol) and dispersing it in the solvent. Then, the coating liquid is applied to the inner surface of the glass tube 41 using a method such as a spraying method, and dried and fired to form the protective layer 43.

【0046】このようにして励起発光成分が母材中に溶
解されることによって、母材の金属酸化物(ZnO、T
iO2、SiO2、Al23)と励起発光成分の金属酸化
物とは複合酸化物を形成することになる。なお、混合粉
末をガラス管41の内面に塗装する方法としては、上記
のような湿式法の他に、静電塗装法、或は金属アルコキ
シドを有機溶媒に溶解した液を用いるゾルゲル法を用い
ることも考えられる。
By dissolving the excited light emitting component in the base material in this manner, the metal oxide (ZnO, T
iO 2 , SiO 2 , Al 2 O 3 ) and the metal oxide of the excited light emitting component form a composite oxide. As a method of coating the mixed powder on the inner surface of the glass tube 41, in addition to the above wet method, an electrostatic coating method or a sol-gel method using a solution in which a metal alkoxide is dissolved in an organic solvent is used. Is also conceivable.

【0047】上記のように励起発光成分が含有された保
護層43を備えることによって、以下のように、保護層
43中の母材による光束維持率を高める効果と、励起発
光成分による発光効率向上効果と両方得ることができ
る。保護層43中の母材は、ガラス中から拡散してくる
ナトリウムを蛍光体層12へ透過させにくいので、蛍光
体層12で水銀がガラス中のナトリウムと反応して黒化
するのを抑制すると共に蛍光体の劣化を抑制することに
より光束維持率を高める効果を奏する。一方、励起発光
成分は発光効率向上効果を奏する。この発光効率向上効
果は、上記実施の形態1と同様、254nm紫外線によ
る蛍光体層42での可視光励起放射に基づく発光光束だ
けではなく、保護層43に含まれている励起発光成分に
起因する発光光束が生じ、その分、発光効率が向上する
という効果である。
By providing the protective layer 43 containing the excited light emitting component as described above, the effect of increasing the luminous flux maintenance rate by the base material in the protective layer 43 and the improvement of the luminous efficiency by the excited light emitting component are as described below. You can get both effects. Since the base material in the protective layer 43 does not easily transmit sodium diffused from the glass to the phosphor layer 12, the phosphor layer 12 suppresses the reaction of mercury with the sodium in the glass and blackening. At the same time, the effect of increasing the luminous flux maintenance rate by suppressing the deterioration of the phosphor is exhibited. On the other hand, the excitation light-emitting component has a light-emitting efficiency improving effect. As in the first embodiment, the luminous efficiency improvement effect is not only due to the luminous flux based on the visible light excitation radiation in the phosphor layer 42 due to the 254 nm ultraviolet light, but also to the luminescence due to the excitation luminescence component contained in the protective layer 43. Light flux is generated, and the luminous efficiency is improved accordingly.

【0048】即ち、蛍光管40内で放電に伴って発生し
た紫外線の一部は、蛍光体層42を透過して保護層43
に照射され、この保護層43に含まれる励起発光成分が
励起される。これによって、保護層43から近紫外線並
びに可視光が励起放射され、更に、保護層43から放射
された近紫外線の一部は、蛍光体層42に照射され、蛍
光体層42は、この近紫外線によって可視光を励起放射
する。
That is, a part of the ultraviolet light generated by the discharge in the fluorescent tube 40 passes through the phosphor layer 42 and passes through the protective layer 43.
To excite the excited light-emitting component contained in the protective layer 43. As a result, near-ultraviolet rays and visible light are excited and emitted from the protective layer 43, and a part of the near-ultraviolet rays emitted from the protective layer 43 is irradiated on the phosphor layer 42. Excites and emits visible light.

【0049】また、保護層43において、励起発光成分
は母材中に溶解しているので、保護層43の可視光透過
性が励起発光成分によって損なわれることもない。な
お、上記の励起発光成分による近紫外線並びに可視光が
励起放射される作用は、上記のように励起発光成分が母
材中に溶解して複合酸化物を形成しているため得られる
のであって、母材の金属酸化物及び励起発光成分の金属
酸化物が単に粒子のまま混合されているだけでは、この
ような作用は得られないものと考えられる。
Further, in the protective layer 43, since the excited light emitting component is dissolved in the base material, the visible light transmittance of the protective layer 43 is not impaired by the excited light emitting component. The action of exciting and emitting near-ultraviolet light and visible light by the above-mentioned excited light-emitting component is obtained because the excited light-emitting component is dissolved in the base material to form a composite oxide as described above. It is considered that such an effect cannot be obtained simply by mixing the metal oxide of the base material and the metal oxide of the excited light emitting component as particles.

【0050】保護層43における励起発光成分の含有量
として適当な範囲は、上記実施の形態1で示したのと同
様であって、「4A,5A,6A族に属する元素」の酸
化物の場合、並びに「ランタノイドに属する元素」の酸
化物の場合は、0.01〜10wt%、「3B,4B,
5B族に属する元素」の酸化物の場合は、0.01〜
0.5wt%の範囲が適当である。
The appropriate range of the content of the excited light emitting component in the protective layer 43 is the same as that described in the first embodiment, and the case where the oxide of the “element belonging to the group 4A, 5A, or 6A” is used. , And in the case of oxides of “elements belonging to lanthanoids”, 0.01 to 10 wt%, “3B, 4B,
In the case of an oxide of "an element belonging to the group 5B,"
A range of 0.5 wt% is appropriate.

【0051】保護層43の厚みとしては1〜30μmが
適当である。なお、ここではガラス管41に励起発光成
分は含有されていないこととしたが、変形例として、保
護層43とガラス管41の両方に励起発光成分を含有さ
せてもよい。また、TiO2のような材料は、水銀の透
過防止作用と励起発光作用の両方を奏するので、これを
単独で用いれば本実施の形態と同様の効果を奏するとも
考えられるが、単独成分では励起発光が自己吸収により
極端に小さくなることに加えて、保護層の材料として極
く限られた種類の材料しか使えず、保護層の製法も限ら
れてしまう。これに対して、本実施の形態のように、母
材と励起発光成分とを組み合わせて用いれば、励起発光
の自己吸収を小さく抑えることができると共に、母材と
して選択できる材料の種類と励起発光成分として選択で
きる材料の種類との組み合わせが数多く存在するので、
保護層の組成を設計する際に、材料の選択幅が広くなる
と共に保護層の製法もいろいろと選択できる点で有利で
ある。
The thickness of the protective layer 43 is suitably from 1 to 30 μm. Here, it is assumed that the glass tube 41 does not contain an excitation light emitting component. However, as a modification, both the protective layer 43 and the glass tube 41 may contain an excitation light emitting component. In addition, since a material such as TiO 2 has both a mercury permeation preventing function and an excitation light emitting function, it is considered that the same effect as in the present embodiment can be obtained by using the material alone. In addition to the extremely small excitation light emission due to self-absorption, only very limited types of materials can be used as the material of the protective layer, and the method of manufacturing the protective layer is also limited. On the other hand, when the base material and the excited light-emitting component are used in combination as in this embodiment, the self-absorption of the excited light can be suppressed to a small level, and the types of materials that can be selected as the base material and the excited light emission As there are many combinations with the types of materials that can be selected as components,
When designing the composition of the protective layer, it is advantageous in that the material can be selected in a wide range and the method of manufacturing the protective layer can be variously selected.

【0052】母材の種類と励起発光成分の種類との組み
合わせについては、母材として、酸化珪素或は酸化アル
ミニウムを用い、これに、励起発光成分として、酸化ガ
ドリニウム及び酸化テルビウムの一方または両方を組み
合わせて用いることが好ましいと思われる。 〔実施の形態3〕本実施の形態では、High intensity
discharge lamp(HID)に適用する場合について、
蛍光水銀ランプ、メタルハライドランプ及び高圧ナトリ
ウムランプを例にとって説明する。
Regarding the combination of the kind of the base material and the kind of the excited light emitting component, silicon oxide or aluminum oxide is used as the base material, and one or both of gadolinium oxide and terbium oxide are used as the excited light emitting component. It may be preferable to use them in combination. [Embodiment 3] In this embodiment, high intensity
When applying to discharge lamp (HID),
A description will be given by taking a fluorescent mercury lamp, a metal halide lamp and a high-pressure sodium lamp as examples.

【0053】図10は、蛍光水銀ランプの一例を示す図
である。この蛍光水銀ランプは、高圧水銀ランプの1種
であって、当図に示すように、発光管51、口金52、
外管53などから構成されている。発光管51は、透明
石英ガラスで形成され、両端に電極54を備え、内部に
水銀とアルゴンガスが封入されている。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a fluorescent mercury lamp. This fluorescent mercury lamp is one type of a high-pressure mercury lamp. As shown in FIG.
It is composed of an outer tube 53 and the like. The arc tube 51 is made of transparent quartz glass, has electrodes 54 at both ends, and has mercury and argon gas sealed therein.

【0054】外管53は、発光管51を取り囲むように
設けられたガラス管55の内面に、蛍光体層56が被着
されて構成されている。そして、発光管51では、高圧
(100〜1000kPa)の水銀蒸気中で放電するこ
とによって可視光を放射するが、これに加えて発光管5
1では紫外光も放射され、外管53の蛍光体層56がこ
の紫外光を受けて可視光を励起放射するようになってい
る。
The outer tube 53 has a structure in which a phosphor layer 56 is adhered to the inner surface of a glass tube 55 provided so as to surround the arc tube 51. The arc tube 51 emits visible light by discharging in high-pressure (100 to 1000 kPa) mercury vapor.
In No. 1, ultraviolet light is also emitted, and the phosphor layer 56 of the outer tube 53 receives this ultraviolet light and excites and emits visible light.

【0055】ここで、外管53のガラス管55は、上記
実施の形態1で挙げたのと同様の励起発光成分(Ti、
Zr…元素の酸化物)を溶け込ませたほうけい酸ガラス
で形成されている。これによって、当該外管53は、実
施の形態1の図3で説明した蛍光管10と同様の作用効
果を奏する。即ち、発光管51からの紫外光の一部が、
蛍光体層56を透過してガラス管55に照射されるが、
ガラス管55に含まれている励起発光成分が、この紫外
線によって励起されて、長波長の紫外線及び可視光を放
射する。そして、ガラス管55から放射された紫外線が
蛍光体層56に照射されると可視光が励起放射される。
Here, the glass tube 55 of the outer tube 53 is provided with the same excited light emitting components (Ti, Ti) as those described in the first embodiment.
Zr: an oxide of an element). Thus, the outer tube 53 has the same function and effect as the fluorescent tube 10 described in FIG. 3 of the first embodiment. That is, part of the ultraviolet light from the arc tube 51
The glass tube 55 is irradiated through the phosphor layer 56,
The excitation light-emitting component contained in the glass tube 55 is excited by this ultraviolet light, and emits long-wavelength ultraviolet light and visible light. Then, when the ultraviolet light emitted from the glass tube 55 is applied to the phosphor layer 56, visible light is excited and emitted.

【0056】本実施形態の蛍光水銀ランプは、このよう
な作用によって、ガラス管に励起発光成分が添加されて
いない場合に比べると優れた発光効率を得ることができ
る。また、本実施形態では、励起発光成分を石英からな
る発光管51ではなくガラスからなる外管53にガラス
に含有させているが、この点も発光効率向上に寄与す
る。即ち、ガラスに励起発光成分を含有させると、石英
ガラスに含有させる場合と比べて、水銀の励起紫外光
(ピーク波長254nm)を、比較的高効率で長波長の
紫外線あるいは可視光に変換することができる。更に、
ほうけい酸ガラスには、酸化アルミニウムや酸化ホウ素
などの成分が含まれているが、これらの成分はガラス中
で励起発光成分の周囲を取り囲んで孤立化させることに
より、励起発光の自己吸収を抑制する働きもある。
The fluorescent mercury lamp of the present embodiment can obtain excellent luminous efficiency by such an operation as compared with the case where the excitation light emitting component is not added to the glass tube. Further, in the present embodiment, the excitation light-emitting component is contained not in the luminous tube 51 made of quartz but in the outer tube 53 made of glass, which also contributes to the improvement of luminous efficiency. In other words, when the excitation light-emitting component is contained in glass, compared with the case where it is contained in quartz glass, the excitation ultraviolet light (peak wavelength 254 nm) of mercury is converted into ultraviolet light or visible light having a long wavelength with relatively high efficiency. Can be. Furthermore,
Borosilicate glass contains components such as aluminum oxide and boron oxide, and these components surround and isolate the excited light-emitting components in the glass, thereby suppressing self-absorption of the excited light. It also works.

【0057】なお、ここでは、外管53に蛍光体層56
が設けられた蛍光水銀ランプについて説明したが、外管
に蛍光体層が設けられていない高圧水銀ランプにおいて
も、外管のガラスに上記と同様の励起発光成分(Ti、
Zr…元素の酸化物)を溶け込ませることによって、発
光効率をある程度向上させることができる。即ち、外管
に蛍光体層が設けられていない場合でも、外管励起発光
成分が、発光管からの紫外線によって励起されて可視光
を放射するという作用効果があり、ガラス管に励起発光
成分が添加されていない場合に比べると優れた発光効率
を得ることができる。
In this case, the phosphor layer 56 is provided on the outer tube 53.
Has been described, but also in a high-pressure mercury lamp in which the outer tube is not provided with a phosphor layer, the same excitation light emitting component (Ti,
By dissolving Zr: an oxide of the element, the luminous efficiency can be improved to some extent. That is, even when the outer tube is not provided with the phosphor layer, the outer tube excitation light-emitting component has the effect of being excited by ultraviolet light from the light-emitting tube to emit visible light, and the excitation light-emitting component is contained in the glass tube. Excellent luminous efficiency can be obtained as compared with the case where no chromium is added.

【0058】次に、メタルハライドランプ及び高圧ナト
リウムランプについて、図11を参照しながら説明す
る。図11(a)は、メタルハライドランプの一例を示
す図である。このメタルハライドランプは、透明石英ガ
ラスからなる発光管61、口金62、外管63などから
構成されている点は上記蛍光水銀ランプと同様である
が、発光管61内には、発光物質としてのハロゲン化金
属(例えば、スカンジウム(Sc)及びナトリウム(N
a)のハロゲン化物)の他に、始動用として希ガス及び
電気特性と最適温度のアーク放電を維持するための緩衝
ガスとして水銀が封入されており、外管63には蛍光体
層は設けられていない。
Next, a metal halide lamp and a high-pressure sodium lamp will be described with reference to FIG. FIG. 11A is a diagram illustrating an example of a metal halide lamp. This metal halide lamp is the same as the above-described fluorescent mercury lamp in that it comprises an arc tube 61 made of transparent quartz glass, a base 62, an outer tube 63, and the like. Metal (eg, scandium (Sc) and sodium (N
In addition to the halide of a), mercury is sealed as a starting gas and mercury as a buffer gas for maintaining electric characteristics and arc discharge at an optimum temperature, and the outer tube 63 is provided with a phosphor layer. Not.

【0059】ここで、この外管63は、上記と同様の励
起発光成分(Ti、Zr…元素の酸化物)が溶け込んだ
ほうけい酸ガラスで形成されている。このようなメタル
ハライドランプにおいて、基本的には、発光管61内で
放電するのに伴って、ハロゲン化金属が金属原子とハロ
ゲン原子に解離し、金属原子が可視光を励起放射するこ
とによって発光光束が得られる。
Here, the outer tube 63 is made of borosilicate glass in which the same excited light-emitting components (oxides of Ti, Zr...) As described above are dissolved. In such a metal halide lamp, a metal halide is dissociated into a metal atom and a halogen atom as a result of discharge in the arc tube 61, and the metal atom excites and emits visible light to emit luminous flux. Is obtained.

【0060】但し、発光管61においては放電に伴って
紫外光も放射されるので、外管63に含まれている励起
発光成分が、この紫外線によって可視光を励起放射す
る。従って、この作用によって、励起発光成分が添加さ
れていない場合と比べると全発光光束が増す。即ち、優
れた発光効率が得られる。図11(b)は、高圧ナトリ
ウムランプの一例を示す図である。
However, since ultraviolet light is also emitted in the arc tube 61 along with the discharge, the excitation light-emitting component contained in the outer tube 63 excites and emits visible light by the ultraviolet rays. Therefore, by this action, the total luminous flux increases as compared with the case where the excitation light emitting component is not added. That is, excellent luminous efficiency is obtained. FIG. 11B is a diagram illustrating an example of a high-pressure sodium lamp.

【0061】この高圧ナトリウムランプは、発光管7
1、口金72、外管73などから構成されている。そし
て、外観は上記蛍光水銀ランプに似ているが、発光管7
1には多結晶アルミナセラミックス管が用いられ、発光
管71内には、発光物質としてのナトリウムとともに、
始動ガスとしてのキセノンガスと緩衝ガスとしての水銀
が封入されており、外管73には蛍光体層は設けられて
いない。
This high-pressure sodium lamp is provided with an arc tube 7
1, a base 72, an outer tube 73, and the like. The appearance is similar to the fluorescent mercury lamp, but the light emitting tube 7
A polycrystalline alumina ceramics tube is used for 1, and inside the arc tube 71 together with sodium as a luminous substance,
Xenon gas as a starting gas and mercury as a buffer gas are sealed, and the outer tube 73 is not provided with a phosphor layer.

【0062】ここで、上記外管73は、上記と同様の励
起発光成分(Ti、Zr…元素の酸化物)が溶け込んだ
ソーダガラスで形成されている。このような高圧ナトリ
ウムランプにおいて、基本的に、発光管71内でナトリ
ウム蒸気中で放電するのに伴って可視光が励起放射され
て発光光束が得られる。但し、発光管71からは紫外光
も若干放射されるので、外管73に含まれている励起発
光成分が、この紫外線によって励起されて可視光を励起
放射する。この作用によって、励起発光成分が添加され
ていない場合と比べると全発光光束が増し、優れた発光
効率を得ることができる。
Here, the outer tube 73 is formed of soda glass in which the same excited light emitting components (Ti, Zr... Element oxides) are dissolved. Basically, in such a high-pressure sodium lamp, visible light is excited and emitted as discharge occurs in sodium vapor in the arc tube 71, and a luminous flux is obtained. However, since a small amount of ultraviolet light is also emitted from the arc tube 71, the excitation light-emitting component contained in the outer tube 73 is excited by the ultraviolet light to excite and emit visible light. By this action, the total luminous flux is increased as compared with the case where no excitation light emitting component is added, and excellent luminous efficiency can be obtained.

【0063】〔実施の形態4〕本発明を白熱電球に適用
する場合について説明する。白熱電球としては、一般照
明用電球とハロゲン電球とが代表的である。一般照明用
電球は、軟質のソーダガラス或いは硬質のほうけい酸ガ
ラスからなるバルブを備え、その内部に不活性ガス(窒
素、アルゴン、クリプトンなど)が封入され、導入線及
びタングステンフィラメントからなる電極が設けられて
いる。
[Embodiment 4] A case where the present invention is applied to an incandescent lamp will be described. Typical incandescent lamps are general lighting lamps and halogen lamps. General lighting bulbs are equipped with a bulb made of soft soda glass or hard borosilicate glass, in which an inert gas (nitrogen, argon, krypton, etc.) is sealed, and an electrode consisting of a lead wire and a tungsten filament. Is provided.

【0064】ハロゲン電球では、一般に石英からなるバ
ルブが用いられ、これに不活性ガスと共にハロゲン物質
が封入され、導入線及びタングステンフィラメントから
なる電極が設けられている。本実施形態の白熱電球は、
一般照明用電球もしくはハロゲン電球において、バルブ
材料のガラスに、上記実施の形態1で挙げたのと同様の
励起発光成分(Ti、Zr…元素の酸化物)が溶け込ん
でいる。
A halogen bulb generally uses a bulb made of quartz, in which a halogen substance is sealed together with an inert gas, and a lead wire and an electrode composed of a tungsten filament are provided. The incandescent lamp of the present embodiment is
In a general lighting bulb or a halogen bulb, the same excited light-emitting components (oxides of Ti, Zr... Elements) as those described in the first embodiment are dissolved in the glass of the bulb material.

【0065】即ち、ガラスバルブの場合は、ガラス材料
に励起発光成分を添加したものを材料としてバルブを成
形し、石英バルブの場合、SiO2に励起発光成分を添
加したものを材料としてバルブを成形する。上記元素の
酸化物の中でも、特に、ランタノイドに属する元素の酸
化物は、全般的に励起発光成分として好ましい。その理
由は、実施の形態で説明したように、人の目の比視感
度)が高い波長領域(550nm付近)における発光量
が比較的大きいからである。
That is, in the case of a glass bulb, a bulb is formed using a material obtained by adding an excitation light emitting component to a glass material, and in the case of a quartz bulb, a bulb is formed using a material obtained by adding an excitation light emitting component to SiO 2. I do. Among the oxides of the above elements, oxides of elements belonging to the lanthanoids are generally preferred as the excited light emitting component. The reason is that, as described in the embodiment, the light emission amount is relatively large in the wavelength region (near 550 nm) where the human eye's relative luminous efficiency is high.

【0066】このような本実施形態の白熱電球において
は、基本的には、従来と同様に電極に通電することによ
りフィラメントが高温となって可視光を放射して発光光
束が得られるが、この放射光中には紫外線も若干含まれ
るので、バルブに含有されている励起発光成分が、当該
紫外線によって励起されて可視光を励起放射する。そし
て、この可視光放射によって、励起発光成分が添加され
ていない場合と比べると、全発光光束が増し、優れた発
光効率が得られる。なお、このような効果は、石英バル
ブに励起発光成分を添加した場合よりも、ガラスバルブ
に励起発光成分を添加した場合の方が大きいものと考え
られる。
In the incandescent lamp according to the present embodiment, basically, when the electrode is energized, the filament becomes high temperature and emits visible light to generate a luminous flux as in the conventional case. Since the emitted light also contains a small amount of ultraviolet light, the excitation light-emitting component contained in the bulb is excited by the ultraviolet light and emits visible light. The visible light emission increases the total luminous flux as compared with the case where the excitation light emitting component is not added, thereby obtaining excellent luminous efficiency. It is considered that such an effect is larger when the excitation light emitting component is added to the glass bulb than when the excitation light emitting component is added to the quartz bulb.

【0067】[0067]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の蛍光ラン
プにおいては、蛍光管に用いるガラス管を、水銀の励起
による紫外光(ピーク波長254nm)を受けたときに
当該紫外光よりも長波長の紫外光を励起放射する励起発
光成分が含有されたガラス材料で形成すること、もしく
は、ガラス管内面が金属酸化物を母材とする保護層で被
覆され、その保護層上に蛍光体層が被覆された蛍光管を
備える蛍光ランプにおいて、保護層に、水銀の励起によ
る紫外光を受けたときに当該紫外光よりも長波長の紫外
光を励起放射する励起発光成分を含有させることによっ
て、水銀の励起による紫外線が発光光束に利用される利
用効率を向上させ、励起発光成分が含まれない従来品と
比べて、発光光束を2%以上向上させた。
As described above, in the fluorescent lamp of the present invention, when the glass tube used as the fluorescent tube receives ultraviolet light (peak wavelength 254 nm) excited by mercury, the glass tube has a longer wavelength than the ultraviolet light. Or a glass material containing an excitation light-emitting component that excites and emits ultraviolet light, or the inner surface of a glass tube is covered with a protective layer mainly composed of a metal oxide, and a phosphor layer is formed on the protective layer. In a fluorescent lamp having a coated fluorescent tube, the protective layer contains an excitation light-emitting component that emits ultraviolet light having a longer wavelength than the ultraviolet light when the ultraviolet light is excited by the excitation of mercury. The efficiency of utilization of the ultraviolet light by the excitation of the luminous flux is improved, and the luminous flux is improved by 2% or more as compared with the conventional product which does not contain the excited luminescent component.

【0068】また、HIDにおいては、外管を、発光管
に封入された発光物質の励起放射による紫外光を受けた
ときに当該紫外光よりも長波長の紫外光を励起放射する
励起発光成分が含有されたガラス材料で形成することに
よって、水銀の励起による紫外線が発光光束に利用され
る利用効率を向上させた。更に、白熱電球においても、
励起発光成分を、白熱電球のバルブに含有させることに
よって、放電による放射光が発光光束に利用される利用
効率を向上させた。
Further, in the HID, when the outer tube receives ultraviolet light due to the excitation radiation of the luminous substance sealed in the arc tube, an excitation light-emitting component that excites and emits ultraviolet light having a wavelength longer than the ultraviolet light is used. By using the contained glass material, the utilization efficiency in which the ultraviolet rays generated by the excitation of mercury are used for the luminous flux is improved. Furthermore, in incandescent light bulbs,
By including the excited light-emitting component in the bulb of the incandescent lamp, the utilization efficiency of the light emitted by the discharge to the luminous flux is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施の形態に係るコンパクト形蛍光ランプの外
観を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an appearance of a compact fluorescent lamp according to an embodiment.

【図2】上記蛍光ランプの蛍光管を輪切りにした断面図
である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a fluorescent tube of the fluorescent lamp, which is cut into a circle.

【図3】上記蛍光ランプの発光メカニズムを説明する図
である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a light emission mechanism of the fluorescent lamp.

【図4】実験2における発光スペクトルの測定方法を示
す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a method for measuring an emission spectrum in Experiment 2.

【図5】実験2の測定結果である発光スペクトルを示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing an emission spectrum as a measurement result of Experiment 2.

【図6】実験3の結果であってガラス板肉厚と可視光透
過率との関係を示す特性図である。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between the thickness of a glass plate and the transmittance of visible light, which is the result of Experiment 3.

【図7】実験3の結果であってガラス管の肉厚と相対発
光強度との関係を示す特性図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between the thickness of the glass tube and the relative luminous intensity, which is the result of Experiment 3.

【図8】実験4の結果であって、蛍光ランプにおける蛍
光体層の厚みと相対発光強度との関係を示す特性図であ
る。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing a result of Experiment 4 and showing a relationship between a thickness of a phosphor layer and a relative light emission intensity in a fluorescent lamp.

【図9】実施の形態2にかかる蛍光ランプの発光管の断
面図である。
FIG. 9 is a sectional view of an arc tube of the fluorescent lamp according to the second embodiment.

【図10】実施の形態3にかかる蛍光水銀ランプを示す
図である。
FIG. 10 is a diagram showing a fluorescent mercury lamp according to a third embodiment.

【図11】実施の形態3にかかるメタルハライドランプ
及び高圧ナトリウムランプを示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a metal halide lamp and a high-pressure sodium lamp according to a third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 蛍光管 11 ガラス管 12 蛍光体層 40 蛍光管 41 ガラス管 42 蛍光体層 43 保護層 51 発光管 53 外管 54 電極 55 ガラス管 56 蛍光体層 61 発光管 63 外管 71 発光管 73 外管 Reference Signs List 10 fluorescent tube 11 glass tube 12 fluorescent layer 40 fluorescent tube 41 glass tube 42 fluorescent layer 43 protective layer 51 light emitting tube 53 outer tube 54 electrode 55 glass tube 56 fluorescent layer 61 light emitting tube 63 outer tube 71 light emitting tube 73 outer tube

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内面が蛍光体層で被覆されたガラス管内
に、水銀及び希ガスが封入された蛍光管と、当該蛍光管
内に放電を生じさせる電極とを備える蛍光ランプにおい
て、 前記ガラス管は、 水銀の励起による紫外光を受けたときに当該紫外光より
も長波長の紫外光を励起放射する励起発光成分が含有さ
れたガラス材料で形成されていることを特徴とする蛍光
ランプ。
1. A fluorescent lamp comprising a fluorescent tube in which mercury and a rare gas are sealed in a glass tube whose inner surface is covered with a phosphor layer, and an electrode for causing a discharge in the fluorescent tube. A fluorescent lamp characterized by being formed of a glass material containing an excitation light-emitting component that emits ultraviolet light having a longer wavelength than the ultraviolet light when receiving ultraviolet light by excitation of mercury.
【請求項2】 前記励起発光成分は、 水銀の励起による紫外光を受けたときに当該紫外光より
も長波長の紫外光とともに可視光を励起放射することを
特徴とする請求項1記載の蛍光ランプ。
2. The fluorescence according to claim 1, wherein the excitation light-emitting component emits visible light together with ultraviolet light having a longer wavelength than the ultraviolet light when the ultraviolet light is excited by mercury. lamp.
【請求項3】 前記蛍光ランプから発せられる全発光光
束の中には、 水銀の励起による紫外光を前記蛍光体層が受けて当該蛍
光体層が励起放射する可視光からなる第1の発光光束
と、 水銀の励起による紫外光を前記ガラス材料中の励起発光
成分が受けて当該励起発光成分が励起放射する可視光か
らなる第2の発光光束と、 水銀の励起による紫外光を前記ガラス材料中の励起発光
成分が受けて当該励起発光成分が励起放射する紫外線成
分を、前記蛍光体層が受けて当該蛍光体層が励起放射す
る可視光からなる第3の発光光束とが含まれ、 前記第2の発光光束及び第3の発光光束を合せた和は、
前記全発光光束に対して2%以上を占めることを特徴と
する請求項1記載の蛍光ランプ。
3. A first luminous flux composed of visible light emitted by the phosphor layer when the phosphor layer receives ultraviolet light generated by the excitation of mercury in the total luminous flux emitted from the fluorescent lamp. And a second luminous flux composed of visible light emitted by the excitation light-emitting component in the glass material when the ultraviolet light is excited by the mercury excitation and the excitation light-emitting component is excited to emit the ultraviolet light. And a third luminous flux composed of visible light that is received by the phosphor layer and excited and emitted by the phosphor layer. The sum of the luminous flux of No. 2 and the third luminous flux is
2. The fluorescent lamp according to claim 1, wherein the fluorescent lamp occupies 2% or more of the total luminous flux.
【請求項4】 前記ガラス管の厚みが0.62mm以下
であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか記載の
蛍光ランプ。
4. The fluorescent lamp according to claim 1, wherein said glass tube has a thickness of 0.62 mm or less.
【請求項5】 前記蛍光体層の厚みが20μm未満であ
ることを特徴とする請求項1〜4のいずれか記載の蛍光
ランプ。
5. The fluorescent lamp according to claim 1, wherein the thickness of the phosphor layer is less than 20 μm.
【請求項6】 内面が蛍光体層で被覆されたガラス管内
に、水銀及び希ガスが封入された蛍光管と、当該蛍光管
内に放電を生じさせる電極とを備える蛍光ランプにおい
て、 前記ガラス管は、 チタン、ジルコニウム、バナジウム、ニオブ、タンタ
ル、モリブデン、タングステン、タリウム、スズ、鉛、
ビスマス、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジ
ム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビ
ウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリ
ウム、イッテルビウム、ルテチウムから選択される元素
の酸化物が含有されたガラス材料で形成されていること
を特徴とする蛍光ランプ。
6. A fluorescent lamp including a fluorescent tube in which mercury and a rare gas are sealed in a glass tube whose inner surface is covered with a phosphor layer, and an electrode for causing a discharge in the fluorescent tube. , Titanium, zirconium, vanadium, niobium, tantalum, molybdenum, tungsten, thallium, tin, lead,
It is formed of a glass material containing an oxide of an element selected from bismuth, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, and lutetium. Features fluorescent lamp.
【請求項7】 前記ガラス管を形成するガラス材料に
は、 チタン、ジルコニウム、バナジウム、ニオブ、タンタ
ル、モリブデン、タングステン、ランタン、セリウム、
プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、
ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウ
ム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウ
ムから選択される元素の酸化物が、 0.01wt%以上、10wt%以下含有されているこ
とを特徴とする請求項6記載の蛍光ランプ。
7. The glass material forming the glass tube includes titanium, zirconium, vanadium, niobium, tantalum, molybdenum, tungsten, lanthanum, cerium,
Praseodymium, neodymium, samarium, europium,
7. The fluorescent lamp according to claim 6, wherein an oxide of an element selected from gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, and lutetium is contained in an amount of 0.01 wt% or more and 10 wt% or less. .
【請求項8】 前記ガラス管を形成するガラス材料に
は、 タリウム、スズ、鉛、ビスマスから選択される元素の酸
化物が、 0.01wt%以上、0.5wt%以下含有されている
ことを特徴とする請求項6記載の蛍光ランプ。
8. The glass material forming the glass tube may contain an oxide of an element selected from thallium, tin, lead and bismuth in an amount of 0.01 wt% or more and 0.5 wt% or less. 7. The fluorescent lamp according to claim 6, wherein:
【請求項9】 内面が金属酸化物を主体とする保護層で
被覆され、当該保護層上に蛍光体層が被覆され、内部に
水銀及び希ガスが封入された蛍光管と、当該蛍光管内に
放電を生じさせる電極とを備える蛍光ランプにおいて、 前記保護層には、 水銀の励起による紫外光を受けたときに当該紫外光より
も長波長の紫外光を励起放射する励起発光成分が含有さ
れていることを特徴とする蛍光ランプ。
9. A fluorescent tube having an inner surface covered with a protective layer mainly composed of a metal oxide, a phosphor layer coated on the protective layer, and mercury and a rare gas sealed therein. A fluorescent lamp including an electrode that causes discharge, wherein the protective layer contains an excitation light-emitting component that, when receiving ultraviolet light generated by mercury excitation, excites and emits ultraviolet light having a longer wavelength than the ultraviolet light. A fluorescent lamp.
【請求項10】 前記励起発光成分は、 水銀の励起による紫外光を受けたときに当該紫外光より
も長波長の紫外光とともに可視光を励起放射することを
特徴とする請求項9記載の蛍光ランプ。
10. The fluorescence according to claim 9, wherein the excitation light-emitting component emits visible light together with ultraviolet light having a longer wavelength than the ultraviolet light when receiving the ultraviolet light by the excitation of mercury. lamp.
【請求項11】 前記蛍光ランプから発せられる全発光
光束の中には、 水銀の励起による紫外光を前記蛍光体層が受けて当該蛍
光体層が励起放射する可視光からなる第1の発光光束
と、 水銀の励起による紫外光を前記保護層中の励起発光成分
が受けて当該励起発光成分が励起放射する可視光からな
る第2の発光光束と、 水銀の励起による紫外光を前記保護層中の励起発光成分
が受けて当該励起発光成分が励起放射する紫外線成分
を、前記蛍光体層が受けて当該蛍光体層が励起放射する
可視光からなる第3の発光光束とが含まれ、 前記第2の発光光束及び第3の発光光束を合せた和は、
前記全発光光束に対して2%以上を占めることを特徴と
する請求項9記載の蛍光ランプ。
11. A first luminous flux composed of visible light emitted by the phosphor layer when the phosphor layer receives ultraviolet light generated by the excitation of mercury in the total luminous flux emitted from the fluorescent lamp. And a second luminous flux composed of visible light emitted by the excitation light-emitting component in the protective layer when the ultraviolet light generated by the excitation of mercury is received by the excitation light-emitting component in the protective layer; And a third luminous flux composed of visible light that is received by the phosphor layer and excited and emitted by the phosphor layer. The sum of the luminous flux of No. 2 and the third luminous flux is
The fluorescent lamp according to claim 9, wherein the fluorescent lamp occupies 2% or more of the total luminous flux.
【請求項12】 内面が金属酸化物を主体とする保護層
で被覆され、当該保護層上に蛍光体層が被覆され、内部
に水銀及び希ガスが封入された蛍光管と、当該蛍光管内
に放電を生じさせる電極とを備える蛍光ランプにおい
て、 前記保護層には、 チタン、ジルコニウム、バナジウム、ニオブ、タンタ
ル、モリブデン、タングステン、タリウム、スズ、鉛、
ビスマス、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジ
ム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビ
ウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリ
ウム、イッテルビウム、ルテチウムから選択される元素
の酸化物が含有されていることを特徴とする蛍光ラン
プ。
12. A fluorescent tube having an inner surface covered with a protective layer mainly composed of a metal oxide, a phosphor layer coated on the protective layer, and mercury and a rare gas sealed therein. In a fluorescent lamp including an electrode that causes discharge, the protective layer includes titanium, zirconium, vanadium, niobium, tantalum, molybdenum, tungsten, thallium, tin, lead,
A fluorescent lamp containing an oxide of an element selected from bismuth, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, and lutetium.
【請求項13】 前記保護層には、 チタン、ジルコニウム、バナジウム、ニオブ、タンタ
ル、モリブデン、タングステン、ランタン、セリウム、
プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、
ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウ
ム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウ
ムから選択される元素の酸化物が、 0.01wt%以上、10wt%以下含有されているこ
とを特徴とする請求項12記載の蛍光ランプ。
13. The protective layer includes titanium, zirconium, vanadium, niobium, tantalum, molybdenum, tungsten, lanthanum, cerium,
Praseodymium, neodymium, samarium, europium,
13. The fluorescent lamp according to claim 12, wherein an oxide of an element selected from gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, and lutetium is contained in an amount of 0.01 wt% or more and 10 wt% or less. .
【請求項14】 前記保護層には、 タリウム(Tl)、スズ(Sn)、鉛(Pb)、ビスマ
ス(Bi)から選択される元素の酸化物が、 0.01wt%以上、0.5wt%以下含有されている
ことを特徴とする請求項12記載の蛍光ランプ。
14. The protective layer contains an oxide of an element selected from thallium (Tl), tin (Sn), lead (Pb) and bismuth (Bi) in an amount of 0.01 wt% or more and 0.5 wt% or more. 13. The fluorescent lamp according to claim 12, wherein:
【請求項15】 放電に伴って励起し可視光及び紫外線
を放射する発光物質が封入された発光管と、 当該発光管を囲むように設けられ表面が蛍光体層で覆わ
れた外管とを備える高輝度放電ランプにおいて、 前記外管は、 前記発光物質の励起による紫外光を受けたときに当該紫
外光よりも長波長の紫外光を励起放射する励起発光成分
が含有されたガラス材料で形成されていることを特徴と
する高輝度放電ランプ。
15. An arc tube in which a luminous substance which emits visible light and ultraviolet light when excited by electric discharge is sealed, and an outer tube which is provided so as to surround the arc tube and whose surface is covered with a phosphor layer. In the high-intensity discharge lamp provided, the outer tube is formed of a glass material containing an excitation light-emitting component that emits ultraviolet light having a longer wavelength than the ultraviolet light when receiving ultraviolet light by excitation of the light-emitting substance. A high-intensity discharge lamp characterized in that:
【請求項16】 前記励起発光成分は、 前記発光物質の励起による紫外光を受けたときに当該紫
外光よりも長波長の紫外光とともに可視光を励起放射す
ることを特徴とする請求項15記載の高輝度放電ラン
プ。
16. The apparatus according to claim 15, wherein the excitation light-emitting component emits visible light together with ultraviolet light having a longer wavelength than the ultraviolet light when receiving the ultraviolet light by the excitation of the light-emitting substance. High-intensity discharge lamp.
【請求項17】 前記高輝度放電ランプから発せられる
全発光光束の中には、 前記発光物質の励起による可視光からなる第1の発光光
束と、 前記発光物質の励起による紫外光を前記外管中の励起発
光成分が受けて当該励起発光成分が励起放射する可視光
からなる第2の発光光束と、 前記発光物質の励起による紫外光を前記外管中の励起発
光成分が受けて当該励起発光成分が励起放射する紫外線
成分を、前記蛍光体層が受けて当該蛍光体層が励起放射
する可視光からなる第3の発光光束とが含まれることを
特徴とする請求項15記載の高輝度放電ランプ。
17. A total light beam emitted from the high-intensity discharge lamp includes a first light beam composed of visible light excited by the light-emitting substance, and an ultraviolet light beam excited by the light-emitting substance. A second luminous flux composed of visible light that is received by the excitation light-emitting component therein and that is excited and emitted by the excitation light-emitting component; and that the excitation light-emitting component in the outer tube receives ultraviolet light generated by the excitation of the light-emitting substance. 16. The high-intensity discharge according to claim 15, wherein the phosphor layer receives an ultraviolet component which is excited and emitted by the component, and includes a third luminous flux composed of visible light which is excited and emitted by the phosphor layer. lamp.
【請求項18】 放電に伴って励起し可視光及び紫外線
を励起放射する発光物質が封入された発光管と、 当該発光管を囲むように設けられ表面が蛍光体層で覆わ
れた外管とを備える高輝度放電ランプにおいて、 前記外管は、 チタン、ジルコニウム、バナジウム、ニオブ、タンタ
ル、モリブデン、タングステン、タリウム、スズ、鉛、
ビスマス、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジ
ム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビ
ウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリ
ウム、イッテルビウム、ルテチウムから選択される元素
の酸化物が含有されたガラス材料で形成されていること
を特徴とする高輝度放電ランプ。
18. An arc tube in which a light emitting substance which is excited by discharge and emits visible light and ultraviolet light is sealed, and an outer tube which is provided so as to surround the arc tube and whose surface is covered with a phosphor layer. In the high-intensity discharge lamp comprising: the outer tube is titanium, zirconium, vanadium, niobium, tantalum, molybdenum, tungsten, thallium, tin, lead,
It is formed of a glass material containing an oxide of an element selected from bismuth, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, and lutetium. High-intensity discharge lamp characterized.
【請求項19】 放電に伴って励起し可視光及び紫外線
を励起放射する発光物質が封入された発光管と、 当該発光管を囲むように設けられた外管とを備える高輝
度放電ランプにおいて、 前記外管は、 前記発光物質の励起による紫外光を受けたときに可視光
を励起放射する励起発光成分が含有されたガラス材料で
形成されていることを特徴とする高輝度放電ランプ。
19. A high-intensity discharge lamp comprising: a light-emitting tube in which a light-emitting substance that is excited by discharge and emits visible light and ultraviolet light is enclosed; and an outer tube provided so as to surround the light-emitting tube. The high-intensity discharge lamp, wherein the outer tube is formed of a glass material containing an excitation light-emitting component that emits visible light when receiving ultraviolet light generated by excitation of the light-emitting substance.
【請求項20】 前記高輝度放電ランプから発せられる
全発光光束の中には、 前記発光物質の励起による可視光からなる第1の発光光
束と、 前記発光物質の励起による紫外光を前記外管中の励起発
光成分が受けて当該励起発光成分が励起放射する可視光
からなる第2の発光光束とが含まれることを特徴とする
請求項19記載の高輝度放電ランプ。
20. Among the total luminous flux emitted from the high-intensity discharge lamp, a first luminous flux composed of visible light by excitation of the luminous substance and an ultraviolet light by excitation of the luminous substance are included in the outer tube. 20. The high-intensity discharge lamp according to claim 19, further comprising a second luminous flux composed of visible light that is received by the excitation light-emitting component and is excited and emitted by the excitation light-emitting component.
【請求項21】 放電に伴って励起し可視光及び紫外線
を励起放射する発光物質が封入された発光管と、 当該発光管を囲むように設けられた外管とを備える高輝
度放電ランプにおいて、 前記外管は、 チタン、ジルコニウム、バナジウム、ニオブ、タンタ
ル、モリブデン、タングステン、タリウム、スズ、鉛、
ビスマス、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジ
ム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビ
ウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリ
ウム、イッテルビウム、ルテチウムから選択される元素
の酸化物が含有されたガラス材料で形成されていること
を特徴とする高輝度放電ランプ。
21. A high-intensity discharge lamp comprising: a light-emitting tube in which a light-emitting substance that is excited by discharge and emits visible light and ultraviolet light is sealed; and an outer tube provided so as to surround the light-emitting tube. The outer tube is made of titanium, zirconium, vanadium, niobium, tantalum, molybdenum, tungsten, thallium, tin, lead,
It is formed of a glass material containing an oxide of an element selected from bismuth, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, and lutetium. High-intensity discharge lamp characterized.
【請求項22】 ガラスまたは石英を母材とする材料か
らなる管内に、 希ガス、不活性ガス、ハロゲン化タングステンから選択
される少なくとも一種の発光物質が封入され、導入線及
びタングステンフィラメントからなる電極が設けられた
白熱電球において、 前記材料には、 前記発光物質の励起による紫外光を受けたときに可視光
を励起放射する励起発光成分が含有されていることを特
徴とする白熱電球。
22. A tube made of a material having glass or quartz as a base material, wherein at least one kind of luminescent material selected from a rare gas, an inert gas, and a tungsten halide is sealed, and an electrode formed of a lead wire and a tungsten filament. The incandescent lamp according to claim 1, wherein the material includes an excitation light-emitting component that emits visible light when receiving ultraviolet light by excitation of the light-emitting substance.
JP2001201977A 2000-07-07 2001-07-03 Fluorescent lamp and high-intensity discharge lamp Pending JP2002083569A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001201977A JP2002083569A (en) 2000-07-07 2001-07-03 Fluorescent lamp and high-intensity discharge lamp

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000206487 2000-07-07
JP2000-206487 2000-07-07
JP2001201977A JP2002083569A (en) 2000-07-07 2001-07-03 Fluorescent lamp and high-intensity discharge lamp

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003146083A Division JP3768976B2 (en) 2000-07-07 2003-05-23 Fluorescent lamp

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002083569A true JP2002083569A (en) 2002-03-22

Family

ID=26595590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001201977A Pending JP2002083569A (en) 2000-07-07 2001-07-03 Fluorescent lamp and high-intensity discharge lamp

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002083569A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003272557A (en) * 2002-03-14 2003-09-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Glass composition, protective layer composition, binder composition, glass tube for fluorescent lamp, fluorescent lamp, outer tube for high-luminance discharge lamp and high-luminance discharge lamp
JP2003288860A (en) * 2002-03-27 2003-10-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Binder composite for lamp, fluorescent lamp, and high luminance discharge lamp
CN109460002A (en) * 2018-09-27 2019-03-12 电子科技大学 Efficiently Control protection system and method in a kind of high-power millimeter wave test process

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4999610A (en) * 1973-01-29 1974-09-20
JPS52142710A (en) * 1976-05-21 1977-11-28 Rca Corp Photoluminescent glass
JPH06196127A (en) * 1992-09-15 1994-07-15 Patent Treuhand Ges Elektr Gluehlamp Mbh Metal halide lamp
JPH08325031A (en) * 1995-03-31 1996-12-10 Osram Sylvania Inc Solorization-resistant glass free from lead and arsenic
JPH09199086A (en) * 1996-01-19 1997-07-31 Toshiba Lighting & Technol Corp Low pressure mercury vapor-filled discharge lamp and lighting system using thereof
JPH09245734A (en) * 1996-03-08 1997-09-19 Toshiba Lighting & Technol Corp Bulb and illumination fixture using this bulb
JPH10275594A (en) * 1997-03-31 1998-10-13 Toshiba Lighting & Technol Corp Bulb type fluorescent lamp
JPH11339722A (en) * 1998-05-28 1999-12-10 Toshiba Lighting & Technology Corp Vessel and lighting fixture using the same

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4999610A (en) * 1973-01-29 1974-09-20
JPS52142710A (en) * 1976-05-21 1977-11-28 Rca Corp Photoluminescent glass
JPH06196127A (en) * 1992-09-15 1994-07-15 Patent Treuhand Ges Elektr Gluehlamp Mbh Metal halide lamp
JPH08325031A (en) * 1995-03-31 1996-12-10 Osram Sylvania Inc Solorization-resistant glass free from lead and arsenic
JPH09199086A (en) * 1996-01-19 1997-07-31 Toshiba Lighting & Technol Corp Low pressure mercury vapor-filled discharge lamp and lighting system using thereof
JPH09245734A (en) * 1996-03-08 1997-09-19 Toshiba Lighting & Technol Corp Bulb and illumination fixture using this bulb
JPH10275594A (en) * 1997-03-31 1998-10-13 Toshiba Lighting & Technol Corp Bulb type fluorescent lamp
JPH11339722A (en) * 1998-05-28 1999-12-10 Toshiba Lighting & Technology Corp Vessel and lighting fixture using the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003272557A (en) * 2002-03-14 2003-09-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Glass composition, protective layer composition, binder composition, glass tube for fluorescent lamp, fluorescent lamp, outer tube for high-luminance discharge lamp and high-luminance discharge lamp
JP2003288860A (en) * 2002-03-27 2003-10-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Binder composite for lamp, fluorescent lamp, and high luminance discharge lamp
CN109460002A (en) * 2018-09-27 2019-03-12 电子科技大学 Efficiently Control protection system and method in a kind of high-power millimeter wave test process

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0145631B1 (en) Luminescent material for mercury discharge lamp including phosphor and a continuous protective layer
US6906475B2 (en) Fluorescent lamp and high intensity discharge lamp with improved luminous efficiency
JP2004296446A (en) Fluorescent lamp
EP1428241B1 (en) Low-pressure gas discharge lamp with a mercury-free gas filling
US6921730B2 (en) Glass composition, protective-layer composition, binder composition, and lamp
WO2005045881A1 (en) Low-pressure vapor discharge lamp with a mercury-free gas filling
JP3683143B2 (en) Ultraviolet light emitting substance, ultraviolet light emitting fluorescent lamp and ultraviolet light emitting device using the same
JP2001081460A (en) Ultraviolet-luminescent material, and ultraviolet- luminescent fluorescent-lamp and ultraviolet- luminescent element using same
JP2005529461A (en) Fluorescent lamp and manufacturing method thereof
JP5663836B2 (en) Fluorescent lamp
JP2003521804A (en) Low-pressure mercury vapor discharge lamp and compact fluorescent lamp
JPH07316551A (en) Phosphor for mercury vapor luminescence lamp, mercury vapor luminescence lamp produced by using the phosphor and lighting unit involving the lamp
WO2012026247A1 (en) Fluorescent lamp
JP2004527637A (en) Gas discharge lamp with down-conversion phosphor
JP2003051284A (en) Fluorescence lamp and illumination instrument
JP3768976B2 (en) Fluorescent lamp
JP2002083569A (en) Fluorescent lamp and high-intensity discharge lamp
JP3678203B2 (en) Glass composition, protective layer composition, binder composition, glass tube for fluorescent lamp, fluorescent lamp, outer tube for high-intensity discharge lamp, and high-intensity discharge lamp
JPH10208700A (en) Mercury vapor discharge lamp
JP2006054204A (en) Fluorescent lamp
JP2007091533A (en) Glass composition for fluorescent lamp and fluorescent lamp
JP2003288860A (en) Binder composite for lamp, fluorescent lamp, and high luminance discharge lamp
JP2003272559A (en) Fluorescent lamp
JP5515142B2 (en) Phosphor and fluorescent lamp
JP2010205635A (en) Rare gas fluorescent lamp

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061225