JP2002164018A - Fluorescent lamp - Google Patents

Fluorescent lamp

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JP2002164018A
JP2002164018A JP2001319024A JP2001319024A JP2002164018A JP 2002164018 A JP2002164018 A JP 2002164018A JP 2001319024 A JP2001319024 A JP 2001319024A JP 2001319024 A JP2001319024 A JP 2001319024A JP 2002164018 A JP2002164018 A JP 2002164018A
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和尋 松尾
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泰博 猪飼
Juichi Sasada
壽一 笹田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluorescent lamp having high safety by reducing a mercury quantity sealed in a glass bulb, and reducing a using quantity of mercury having a problem in terms of the protection of environment. SOLUTION: A mixed film 3 having a connecting body 6 of a phosphor and metallic oxide, for example, yttrium oxide is formed on an inside surface of the glass bulb 2, and the connecting body 6 of this mixed film 3 is arranged between phosphor particles 7 to firmly connect the particles. A first thin film 4 composed of metallic oxide is formed between the glass bulb 2 and the mixed film 3, and a second thin film 5 composed of metallic oxide is formed on an inside surface close to the tube center of the mixed film 3.

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】本発明は低圧水銀蒸気の放電
を用いるランプである蛍光ランプに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluorescent lamp which is a lamp using low-pressure mercury vapor discharge.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、蛍光ランプは、ガラスバルブ等
からなるランプ容器の内面に被着された蛍光体を発光さ
せるために、ランプ容器の中に水銀が封入されており、
水銀の励起波長254nmの光が用いられている。
2. Description of the Related Art Generally, in a fluorescent lamp, mercury is sealed in a lamp container to emit light from a phosphor adhered to an inner surface of a lamp container formed of a glass bulb or the like.
Light having an excitation wavelength of 254 nm for mercury is used.

【0003】近年、環境保護の観点から、蛍光ランプに
使用されている水銀量を削減する要求が高まっており、
ランプ容器内の水銀消費量を抑制する技術の開発が求め
られている。
In recent years, from the viewpoint of environmental protection, there has been a growing demand for reducing the amount of mercury used in fluorescent lamps.
There is a need for the development of technology to reduce the amount of mercury consumed in lamp vessels.

【0004】従来の蛍光ランプにおける水銀は、水銀が
ガラスバルブ内へ拡散したり、ガラスバルブから拡散し
たナトリウム(Na)が水銀と反応してアマルガムを生
成したり、水銀が蛍光体に吸着すること等により、使用
時間の経過とともに次第に消費される。
The mercury in the conventional fluorescent lamp is such that mercury diffuses into the glass bulb, sodium (Na) diffused from the glass bulb reacts with mercury to form amalgam, and mercury is adsorbed on the phosphor. As a result, it is consumed gradually as the use time elapses.

【0005】水銀がガラスバルブ内へ拡散したり、ガラ
スバルブからのナトリウムイオンと反応することを防止
するために、従来の蛍光ランプにはガラスバルブの内面
にアルミナ保護膜層を形成していた。
[0005] In order to prevent mercury from diffusing into the glass bulb or reacting with sodium ions from the glass bulb, a conventional fluorescent lamp has an alumina protective film layer formed on the inner surface of the glass bulb.

【0006】本発明者らは、従来の蛍光ランプにおける
水銀の消費について考察するために、二次イオン質量分
析計を用いて従来の蛍光ランプにおける水銀のイオンカ
ウント数を測定した。図15は、その分析結果であり、
従来の三波長域発光形蛍光ランプの蛍光体層、アルミナ
保護膜層、ガラスバルブにおける水銀の二次イオン強度
を示すグラフである。図15に示すように、従来の蛍光
ランプにおいては、多くの水銀が蛍光体層に吸着され消
費されていた。
The present inventors measured the mercury ion count in a conventional fluorescent lamp using a secondary ion mass spectrometer in order to consider the consumption of mercury in the conventional fluorescent lamp. FIG. 15 shows the analysis results.
6 is a graph showing the secondary ion intensity of mercury in a phosphor layer, an alumina protective film layer, and a glass bulb of a conventional three-wavelength-range fluorescent lamp. As shown in FIG. 15, in the conventional fluorescent lamp, a large amount of mercury is absorbed by the phosphor layer and consumed.

【0007】以上のように、従来の蛍光ランプにおい
て、ランプ容器内に封入された水銀とガラスバルブのナ
トリウムイオンとの反応は抑制されているものの、相当
量の水銀が蛍光体層に吸着され消費されていた。しかも
この水銀の消費量は蛍光ランプの使用時間の経過ととも
に増大する。
As described above, in the conventional fluorescent lamp, although the reaction between mercury sealed in the lamp vessel and sodium ions in the glass bulb is suppressed, a considerable amount of mercury is adsorbed on the phosphor layer and consumed. It had been. Moreover, the consumption of mercury increases with the elapse of the usage time of the fluorescent lamp.

【0008】このため、従来の蛍光ランプのランプ容器
内には、地球環境に対して有害な物質で使用量をできる
だけ少なくすることが望ましいところの水銀が、発光に
必要な量を大きく上回り、多く使用されていた。
For this reason, in the lamp vessel of the conventional fluorescent lamp, mercury, which is a substance that is harmful to the global environment and desirably used in as small an amount as possible, greatly exceeds the amount required for light emission. Had been used.

【0009】水銀の蛍光体層の表面への吸着を防止する
従来の技術としては、特開平4−245162号公報に
開示されたものがある。この公報に開示された従来の技
術は、蛍光ランプにおいて水銀によりランプ容器が黒ず
む、いわゆる黒化現象を抑制し、光束の低下を防止する
ことを目的とするものである。この公報に開示された蛍
光ランプは、上記目的を達成するため、蛍光体層の内面
に被膜を形成して、その被膜により水銀の蛍光体層への
吸着を少なくし、黒化現象を抑制しようとするものであ
った。
A conventional technique for preventing the adsorption of mercury on the surface of the phosphor layer is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-245162. The prior art disclosed in this publication is intended to suppress the so-called blackening phenomenon, in which the lamp vessel is darkened by mercury in a fluorescent lamp, and to prevent a reduction in luminous flux. In order to achieve the above object, the fluorescent lamp disclosed in this publication forms a coating on the inner surface of the phosphor layer, reduces the adsorption of mercury to the phosphor layer by the coating, and suppresses the blackening phenomenon. It was to be.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
た従来の蛍光ランプ(特開平4−245162号)にお
いて、蛍光体層の内面に形成された被膜は、いわば砂地
のような隙間を有するものである。このため、蛍光体層
等への水銀の侵入を確実に防止することが困難であっ
た。従って、この従来技術において、蛍光ランプの水銀
消費量を大幅に減少させ、ランプ容器内に封入すべき水
銀量を少なくすることはできなかった。
In the conventional fluorescent lamp constructed as described above (Japanese Patent Laid-Open No. 4-245162), the coating formed on the inner surface of the phosphor layer has a so-called sandy space. Things. For this reason, it has been difficult to reliably prevent mercury from entering the phosphor layer and the like. Therefore, in this conventional technique, the amount of mercury consumed by the fluorescent lamp cannot be significantly reduced, and the amount of mercury to be sealed in the lamp container cannot be reduced.

【0011】本発明は、水銀の蛍光体層等への吸着を防
止するとともに、ガラスバルブのナトリウムと水銀との
反応を防止して、予め封入すべき水銀量を発光に必要な
最小限に設定することができる蛍光ランプ及びその製造
方法を提供することを目的とするものである。
The present invention prevents the adsorption of mercury on a phosphor layer and the like, and also prevents the reaction between sodium and mercury in a glass bulb, thereby setting the amount of mercury to be filled in advance to the minimum necessary for light emission. It is an object of the present invention to provide a fluorescent lamp and a method of manufacturing the same.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明に係る蛍光ランプ
は、ランプ容器の内面に蛍光体と金属酸化物の連結体と
の混合膜が形成され、ランプ容器の内部に水銀が封入さ
れており、前記混合膜の連結体が前記蛍光体の粒子の隙
間に配設され、かつ前記蛍光体の粒子に隙間(図8に示
す)を有して接続されている。
In a fluorescent lamp according to the present invention, a mixed film of a phosphor and a metal oxide linked body is formed on an inner surface of a lamp container, and mercury is sealed in the lamp container. The connected body of the mixed film is disposed in the gap between the phosphor particles, and is connected to the phosphor particle with a gap (shown in FIG. 8).

【0013】本発明に係る蛍光ランプの製造方法は、蛍
光体材料をランプ容器の内面に塗布し、乾燥して蛍光体
層を形成し、その蛍光体層に金属アルコキシド溶液を塗
布し、加水分解させる。次に、前記蛍光体層を加熱処理
をすることにより、前記蛍光体層の蛍光体粒子間に金属
酸化物の橋掛け状態の連結体を有する混合膜を形成す
る。
According to the method of manufacturing a fluorescent lamp according to the present invention, a phosphor material is applied to the inner surface of a lamp vessel, dried to form a phosphor layer, a metal alkoxide solution is applied to the phosphor layer, and hydrolysis is performed. Let it. Next, the phosphor layer is subjected to a heat treatment to form a mixed film having a bridge of a metal oxide between phosphor particles of the phosphor layer.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下に本発明の蛍光ランプにおけ
る実施の形態を記載する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the fluorescent lamp of the present invention will be described below.

【0015】本発明の蛍光ランプでは、内部に水銀を封
入したランプ容器の内面に、蛍光体と金属酸化物との混
合膜が形成されており、前記混合膜が前記蛍光体の粒子
の隙間に形成された前記金属酸化物の連結体を有し、前
記連結体により前記蛍光体の粒子間が連続した橋掛け状
態になっている。このため、本発明の蛍光ランプでは、
蛍光体粒子が金属酸化物により強固に連結され、蛍光ラ
ンプ内の水銀がガラス容器から隔離されている。この結
果、水銀がガラス容器のナトリウムと反応せず、ランプ
容器内に封入された水銀の消費は抑制される。
In the fluorescent lamp of the present invention, a mixed film of a phosphor and a metal oxide is formed on the inner surface of the lamp vessel in which mercury is sealed, and the mixed film is formed in a gap between the particles of the phosphor. It has a connected body of the formed metal oxide, and the connected body forms a continuous bridge between particles of the phosphor. Therefore, in the fluorescent lamp of the present invention,
The phosphor particles are firmly connected by the metal oxide, and the mercury in the fluorescent lamp is isolated from the glass container. As a result, mercury does not react with sodium in the glass container, and consumption of mercury sealed in the lamp container is suppressed.

【0016】本発明の蛍光ランプでは、前記ランプ容器
の内面と前記混合膜との間に連続した金属酸化物の第1
の薄膜が形成されている。このため、本発明の蛍光ラン
プは、蛍光ランプ内の水銀がランプ容器から確実に隔離
されており、ランプ容器内の水銀の消費が抑制されてい
る。
In the fluorescent lamp according to the present invention, the first metal oxide continuous between the inner surface of the lamp vessel and the mixed film.
Is formed. For this reason, in the fluorescent lamp of the present invention, the mercury in the fluorescent lamp is reliably isolated from the lamp container, and the consumption of mercury in the lamp container is suppressed.

【0017】本発明の蛍光ランプでは、前記混合膜の管
中心に近い面である内面に連続した金属酸化物の第2の
薄膜が形成されている。このため、本発明によれば、蛍
光体が金属酸化物により水銀から隔離され、水銀吸着に
よる蛍光体の化学的な劣化が抑制され、また水銀の蛍光
体へ吸着及び酸化による水銀の消費が防止される。
In the fluorescent lamp of the present invention, a second thin film of a metal oxide is formed on the inner surface of the mixed film, which is a surface close to the center of the tube. Therefore, according to the present invention, the phosphor is isolated from the mercury by the metal oxide, the chemical deterioration of the phosphor due to mercury adsorption is suppressed, and the consumption of mercury by the adsorption and oxidation of mercury to the phosphor is prevented. Is done.

【0018】本発明の蛍光ランプでは、前記ランプ容器
の内面と前記混合膜との間に連続した金属酸化物の第1
の薄膜が形成され、かつ前記混合膜の管中心に近い面で
ある内面に連続した金属酸化物の第2の薄膜が形成され
ている。このため、本発明の蛍光ランプでは、ランプ容
器及び蛍光体が金属酸化物により水銀から隔離され、水
銀吸着による蛍光体の化学的な劣化が防止されている。
また、本発明によれば、水銀の蛍光体及びランプ容器へ
の吸着と拡散及び酸化による水銀の消費が防止される。
In the fluorescent lamp according to the present invention, the first metal oxide continuous between the inner surface of the lamp vessel and the mixed film.
Is formed, and a second thin film of metal oxide is formed on the inner surface of the mixed film which is close to the center of the tube. For this reason, in the fluorescent lamp of the present invention, the lamp vessel and the phosphor are isolated from the mercury by the metal oxide, and the phosphor is prevented from being chemically degraded by mercury adsorption.
Further, according to the present invention, mercury consumption due to adsorption and diffusion of mercury to the phosphor and the lamp vessel and oxidation is prevented.

【0019】本発明の蛍光ランプでは、前記金属酸化物
が波長254nmの光を透過する物質からなる。このた
め、本発明の蛍光ランプでは、水銀の励起波長254n
mの光が蛍光体にほぼ確実に到達して、蛍光体を発光さ
せる。
In the fluorescent lamp according to the present invention, the metal oxide is made of a material that transmits light having a wavelength of 254 nm. Therefore, in the fluorescent lamp of the present invention, the excitation wavelength of mercury is 254n.
m light almost certainly reaches the phosphor, causing the phosphor to emit light.

【0020】本発明の蛍光ランプでは、前記金属酸化物
が二酸化硅素、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸
化ジルコニウム、酸化バナジウム、酸化ニオブ及び酸化
イットリウムの群から選ばれた少なくとも一種から構成
されている。このため、本発明の蛍光ランプでは、水銀
との化学的親和力の低い元素を構成物質とする金属酸化
物を用いて、水銀との化学反応が防止されている。
[0020] In the fluorescent lamp of the present invention, the metal oxide is at least one selected from the group consisting of silicon dioxide, aluminum oxide, hafnium oxide, zirconium oxide, vanadium oxide, niobium oxide and yttrium oxide. Therefore, in the fluorescent lamp of the present invention, a chemical reaction with mercury is prevented by using a metal oxide containing an element having a low chemical affinity with mercury as a constituent substance.

【0021】本発明の蛍光ランプでは、前記金属酸化物
が波長185nm付近の光を50%以上遮断する物質か
ら構成されている。このため、本発明によれば、蛍光ラ
ンプの蛍光体の劣化が防止されている。
In the fluorescent lamp according to the present invention, the metal oxide is made of a substance that blocks 50% or more of light near a wavelength of 185 nm. Therefore, according to the present invention, the deterioration of the phosphor of the fluorescent lamp is prevented.

【0022】本発明の蛍光ランプは、前記混合膜が不純
物としてリンまたはボロンを有している。このため、本
発明によれば、ガラス容器のナトリウムの移動を禁止し
て、水銀とナトリウムとの反応を抑制することができ
る。
In the fluorescent lamp according to the present invention, the mixed film has phosphorus or boron as an impurity. Therefore, according to the present invention, the movement of sodium in the glass container can be prohibited, and the reaction between mercury and sodium can be suppressed.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明の蛍光ランプの好適な実施例に
ついて、図面を用いて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the fluorescent lamp of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0024】図1は、本発明の好適な実施例である蛍光
ランプを一部破断して示した側面断面図であり、その一
部を拡大して示している。図1の拡大図に示されている
各層は理想化して平坦に描いている。
FIG. 1 is a partially cutaway side sectional view of a fluorescent lamp according to a preferred embodiment of the present invention, and shows a partially enlarged view. Each layer shown in the enlarged view of FIG. 1 is idealized and drawn flat.

【0025】図1に示すように、本実施例の蛍光ランプ
は、ランプ容器となる直管形状のガラスバルブ2と、こ
のガラスバルブ2の両端に設けられた電極1とを有して
いる。ガラスバルブ2の内面には蛍光体を有する混合膜
3が形成されている。また、ガラスバルブ2内には、希
ガスとともに水銀が封入されている。
As shown in FIG. 1, the fluorescent lamp of the present embodiment has a straight tube-shaped glass bulb 2 serving as a lamp vessel, and electrodes 1 provided at both ends of the glass bulb 2. On the inner surface of the glass bulb 2, a mixed film 3 having a phosphor is formed. Further, mercury is sealed in the glass bulb 2 together with the rare gas.

【0026】なお、本実施例の蛍光ランプは、高負荷で
なく低負荷の直管形状の蛍光ランプや環形状の蛍光ラン
プであり、負荷0.35W/cmと同程度のものを用い
た。
The fluorescent lamp of the present embodiment is a straight tube-shaped fluorescent lamp or a ring-shaped fluorescent lamp having a low load but not a high load, and has a load of about 0.35 W / cm.

【0027】図2は、本実施例の蛍光ランプにおける蛍
光体を有する混合膜3等を拡大して示した断面図であ
る。図2に示すように、混合膜3には、蛍光体粒子7間
の隙間を埋めるように、ガラス化した化学的に安定な金
属酸化物、本実施例では酸化イットリウムからなる連結
体6が形成されている。また、ガラスバルブ2と混合膜
3との間には、ガラスバルブ2の内面を被覆するよう
に、前記連結体6と同じ金属酸化物である酸化イットリ
ウムからなる第1の薄膜4が形成されている。さらに、
混合膜3の内面(図2における上面)は、前記連結体6
と同じ金属酸化物である酸化イットリウムからなる第2
の薄膜5により被覆されている。ガラス化した上記金属
酸化物は、酸化イットリウムにより形成されているた
め、水銀の励起波長である254nmの光を透過する。
このため、混合膜3内の蛍光体粒子7は、水銀の励起波
長である254nmの光を受けて発光する。
FIG. 2 is an enlarged sectional view of the mixed film 3 having a phosphor in the fluorescent lamp of this embodiment. As shown in FIG. 2, a linked body 6 made of a vitrified chemically stable metal oxide, in this embodiment, yttrium oxide, is formed in the mixed film 3 so as to fill gaps between the phosphor particles 7. Have been. Between the glass bulb 2 and the mixed film 3, a first thin film 4 made of yttrium oxide which is the same metal oxide as that of the connecting body 6 is formed so as to cover the inner surface of the glass bulb 2. I have. further,
The inner surface of the mixed film 3 (the upper surface in FIG. 2) is
The second metal oxide of yttrium oxide
Is covered with the thin film 5. Since the vitrified metal oxide is formed of yttrium oxide, it transmits light of 254 nm, which is the excitation wavelength of mercury.
Therefore, the phosphor particles 7 in the mixed film 3 emit light upon receiving light of 254 nm which is the excitation wavelength of mercury.

【0028】なお、発明者らは本実施例の蛍光ランプに
おける前述の混合膜3の連結体6、第1の薄膜4及び第
2の薄膜5について、SEM(走査型電子顕微鏡)及び
XMA(X線マイクロアナライザー)等の分析装置によ
りその存在を確認した。
Note that the inventors of the present invention described the SEM (scanning electron microscope) and the XMA (XM) for the above-described linked body 6 of the mixed film 3, the first thin film 4 and the second thin film 5 in the fluorescent lamp of the present embodiment. The presence thereof was confirmed by an analyzer such as an X-ray microanalyzer.

【0029】上記実施例においては、金属酸化物として
酸化イットリウムを用いたが、その他に二酸化硅素、酸
化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化ジルコニウム、
酸化バナジウム及び酸化ニオブを用いても同様の結果が
得られた。
In the above embodiment, yttrium oxide was used as the metal oxide, but in addition, silicon dioxide, aluminum oxide, hafnium oxide, zirconium oxide,
Similar results were obtained using vanadium oxide and niobium oxide.

【0030】次に、本実施例において、第1の薄膜4、
第2の薄膜5及び連結体6に用いた金属酸化物の光の透
過率について説明する。図3から図9は、上記各種の金
属酸化物の膜体(厚み約0.5μm)における紫外光の
透過率を示すグラフである。
Next, in this embodiment, the first thin film 4,
The light transmittance of the metal oxide used for the second thin film 5 and the connector 6 will be described. FIGS. 3 to 9 are graphs showing the transmittance of the various metal oxide films (thickness of about 0.5 μm) for ultraviolet light.

【0031】図3は二酸化硅素(SiO2)、図4は酸
化アルミニウム(Al23)、図5は酸化ハフニウム
(HfO2)の場合におけるそれぞれの透過率を示して
いる。図3から図5に示すように、これらの金属酸化物
による膜体は水銀の励起波長である254nmの光をほ
ぼ100%透過する。このため、二酸化硅素、酸化アル
ミニウム又は酸化ハフニウムにより形成された第1の薄
膜4、第2の薄膜5及び連結体6は、蛍光体粒子7の発
光に対して悪影響を及ぼさない。
FIG. 3 shows the transmittance for silicon dioxide (SiO 2 ), FIG. 4 shows the transmittance for aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and FIG. 5 shows the transmittance for hafnium oxide (HfO 2 ). As shown in FIGS. 3 to 5, these metal oxide films transmit almost 100% of the light of 254 nm, which is the excitation wavelength of mercury. For this reason, the first thin film 4, the second thin film 5, and the coupling body 6 formed of silicon dioxide, aluminum oxide, or hafnium oxide do not adversely affect the emission of the phosphor particles 7.

【0032】図6は酸化ジルコニウム(ZrO2)、図
7は酸化バナジウム(V25)、図8は酸化ニオブ(N
25)、図9は酸化イットリウム(Y23)の場合に
おけるそれぞれの透過率を示している。
FIG. 6 shows zirconium oxide (ZrO 2 ), FIG. 7 shows vanadium oxide (V 2 O 5 ), and FIG. 8 shows niobium oxide (N
b 2 O 5 ), and FIG. 9 shows respective transmittances in the case of yttrium oxide (Y 2 O 3 ).

【0033】図6に示すように、酸化ジルコニウムは水
銀の励起波長である254nmの光をほぼ95%透過す
る。このため、酸化ジルコニウムにより形成された第1
の薄膜4、第2の薄膜5及び連結体6は、蛍光体粒子7
の発光に対して悪影響を及ぼさない。なお、酸化ジルコ
ニウムの膜体は、波長が200nm以下の光に対して透
過率が低く、80%以上の遮断作用を有する。
As shown in FIG. 6, zirconium oxide transmits approximately 95% of light having a wavelength of 254 nm, which is the excitation wavelength of mercury. For this reason, the first zirconium oxide
The thin film 4, the second thin film 5, and the connector 6 of the phosphor particles 7
Has no adverse effect on the emission of light. The zirconium oxide film has a low transmittance for light having a wavelength of 200 nm or less, and has a blocking effect of 80% or more.

【0034】図7から図9に示すように、酸化バナジウ
ム、酸化ニオブ及び酸化イットリウムのそれぞれは、水
銀の励起波長である254nmの光をほぼ85%透過す
る。このため、酸化バナジウム、酸化ニオブ又は酸化イ
ットリウムにより形成された第1の薄膜4、第2の薄膜
5及び連結体6は、蛍光体粒子7の発光に対して悪影響
を及ぼさない。なお、酸化イットリウムの膜体は、波長
が200nm以下の光に対して透過率が低く、70%以
上の遮断作用を有する。
As shown in FIGS. 7 to 9, each of vanadium oxide, niobium oxide, and yttrium oxide transmits approximately 85% of light having a wavelength of 254 nm, which is an excitation wavelength of mercury. For this reason, the first thin film 4, the second thin film 5, and the coupling body 6 formed of vanadium oxide, niobium oxide, or yttrium oxide do not adversely affect the emission of the phosphor particles 7. The yttrium oxide film has a low transmittance for light having a wavelength of 200 nm or less, and has a blocking effect of 70% or more.

【0035】次に、本実施例の蛍光ランプにおける水銀
の蛍光体への付着防止作用について図10を用いて説明
する。図10は、本実施例の蛍光ランプを一部破断して
示した概念図である。
Next, the action of preventing the adhesion of mercury to the phosphor in the fluorescent lamp of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a conceptual diagram showing the fluorescent lamp of the present embodiment partially cut away.

【0036】図10において、電極1から放出された電
子21(電子21の動きを矢印aで示す)は水銀原子2
2を励起する。励起された水銀原子22(水銀原子22
の動きを矢印bで示す)からの励起波長254nmの紫
外光cが第2の薄膜5及び連結体6を透過して、蛍光体
粒子7に衝突する。この蛍光体粒子7がストークスの法
則より水銀原子22の励起波長254nmの光により長
波長の可視光を発光して、蛍光ランプは点灯状態とな
る。
In FIG. 10, the electrons 21 emitted from the electrode 1 (the movement of the electrons 21 are indicated by arrows a) are the mercury atoms 2
Excite 2. Excited mercury atom 22 (mercury atom 22
(Indicated by an arrow b)), the ultraviolet light c having an excitation wavelength of 254 nm passes through the second thin film 5 and the coupling body 6 and collides with the phosphor particles 7. The fluorescent particles 7 emit long-wavelength visible light by light having an excitation wavelength of 254 nm of the mercury atom 22 according to Stokes' law, and the fluorescent lamp is turned on.

【0037】なお、本実施例の第1の薄膜4、第2の薄
膜5及び連結体6が酸化イットリウム又は酸化ジルコニ
ウムにより形成されている場合には、波長185nm付
近の水銀の励起波長の光は実質的に遮断される。このよ
うに、酸化ジルコニウム又は酸化イットリウムにより形
成された第1の薄膜4、第2の薄膜5及び連結体6を有
する蛍光ランプにおいては、蛍光体粒子7を特に劣化さ
せる波長185nmの光が金属酸化物により遮断されて
いるため、蛍光体粒子7の劣化が大幅に抑制される。
When the first thin film 4, the second thin film 5, and the connecting member 6 of the present embodiment are formed of yttrium oxide or zirconium oxide, light having a wavelength of about 185 nm for excitation of mercury is Substantially shut off. As described above, in the fluorescent lamp having the first thin film 4, the second thin film 5, and the coupling body 6 formed of zirconium oxide or yttrium oxide, light having a wavelength of 185 nm, which particularly deteriorates the phosphor particles 7, emits metal oxide Since the phosphor particles 7 are blocked, the deterioration of the phosphor particles 7 is greatly suppressed.

【0038】本実施例の混合膜3の内側面は、蛍光体粒
子7を覆うように形成された、ガラス化した平坦な第2
の薄膜5で覆われている。このため、水銀原子22がブ
ラウン運動により移動しても、混合膜3内の蛍光体粒子
7に衝突することはなく、水銀原子22が蛍光体粒子7
に吸着して、酸化水銀を作るおそれがない。
The inner surface of the mixed film 3 of the present embodiment is formed so as to cover the phosphor
Is covered with the thin film 5. For this reason, even if the mercury atoms 22 move by Brownian motion, they do not collide with the phosphor particles 7 in the mixed film 3 and the mercury atoms 22
There is no danger of mercury oxide being formed by adsorption on the surface.

【0039】さらに、本実施例においては、混合膜3と
ガラスバルブ2との間には第1の薄膜4が形成されてい
るため、水銀原子22がガラスバルブ2まで達するおそ
れがない。従って、ガラスバルブ2に含有されているナ
トリウム原子23が水銀原子22と反応してアマルガム
を生成することがない。
Further, in this embodiment, since the first thin film 4 is formed between the mixed film 3 and the glass bulb 2, there is no possibility that the mercury atoms 22 reach the glass bulb 2. Therefore, the sodium atom 23 contained in the glass bulb 2 does not react with the mercury atom 22 to form amalgam.

【0040】上記のように、本実施例の蛍光ランプは、
水銀原子22が蛍光体粒子7に吸着して、酸化されるこ
とがない。またガラスバルブのナトリウム原子23と反
応することがない。これらのため、ガラスバルブ2内の
水銀の消費量を大幅に抑制でき、蛍光ランプの封入水銀
量を発光に必要な最少量にとどめることができる。
As described above, the fluorescent lamp of this embodiment is
The mercury atoms 22 do not adsorb to the phosphor particles 7 and are not oxidized. Further, it does not react with the sodium atom 23 of the glass bulb. For these reasons, the amount of mercury consumed in the glass bulb 2 can be significantly reduced, and the amount of mercury sealed in the fluorescent lamp can be kept to the minimum necessary for light emission.

【0041】次に、本実施例の第1の薄膜4、第2の薄
膜5及び連結体6として用いられる金属酸化物材料にお
ける水銀の侵入状態について図11を用いて説明する。
Next, the penetration state of mercury in the metal oxide material used as the first thin film 4, the second thin film 5, and the connecting body 6 of this embodiment will be described with reference to FIG.

【0042】図11は、各種材料における水銀の深さ方
向への拡散量を示すグラフである。図11において、水
銀の拡散量として、SIMS(2次イオン質量分析装
置)を用いて水銀イオンのカウント数を測定した。
FIG. 11 is a graph showing the diffusion amount of mercury in various materials in the depth direction. In FIG. 11, the number of mercury ions counted was measured using a SIMS (secondary ion mass spectrometer) as the amount of diffusion of mercury.

【0043】この測定において用いたランプは、(a)
ソーダガラスからなるクリアバルブのみのランプと、
(b)同じクリアバルブの内面上に酸化アルミニウム膜
体を約0.5μmの厚みで作成したランプと、(c)同
じクリアバルブの内面上に酸化イットリウム膜体を約
0.5μmの厚みで作成したランプである。これらのラ
ンプを2000時間点灯した後、各ランプにおける水銀
の深さ方向への拡散量を分析した。その結果を図11に
示す。
The lamp used in this measurement was (a)
A lamp with only a clear bulb made of soda glass,
(B) A lamp in which an aluminum oxide film is formed on the inner surface of the same clear valve with a thickness of about 0.5 μm, and (c) A yttrium oxide film is formed on the inner surface of the same clear valve with a thickness of about 0.5 μm. It is a lamp that did. After lighting these lamps for 2000 hours, the amount of diffusion of mercury in each lamp in the depth direction was analyzed. The result is shown in FIG.

【0044】図11において、曲線Aはソーダガラスの
みからなるクリアバルブにおける水銀の拡散曲線を示
し、曲線Bはクリアバルブ上の酸化アルミニウム膜体へ
の水銀の拡散曲線を示している。また、曲線Cはクリア
バルブ上の酸化イットリウム膜体への水銀の拡散曲線を
示している。
In FIG. 11, a curve A shows a diffusion curve of mercury in a clear valve made of only soda glass, and a curve B shows a diffusion curve of mercury into an aluminum oxide film on the clear valve. Curve C shows the diffusion curve of mercury into the yttrium oxide film on the clear valve.

【0045】なお、図11において、横軸は深さ(μ
m)を通常の10進数目盛で示し、縦軸は水銀イオンの
カウント数(個数)を対数目盛で示した。
In FIG. 11, the horizontal axis represents the depth (μ
m) is shown on a normal decimal scale, and the vertical axis shows the count number (number) of mercury ions on a logarithmic scale.

【0046】図11に示すように、金属酸化物の膜体を
形成したランプは、水銀の侵入量が極めて少なく、水銀
の蛍光体粒子への吸着を防止する効果を有する。このた
め、本実施例の金属酸化物の膜体等を有する蛍光ランプ
は水銀の消費を抑制することが実験的に確認された。
As shown in FIG. 11, the lamp formed with the metal oxide film has an extremely small amount of mercury intrusion, and has an effect of preventing adsorption of mercury to the phosphor particles. For this reason, it was experimentally confirmed that the fluorescent lamp having the metal oxide film of the present example suppresses the consumption of mercury.

【0047】次に、本実施例の蛍光ランプ内に封入する
水銀の使用量について説明する。
Next, the amount of mercury sealed in the fluorescent lamp of this embodiment will be described.

【0048】以下の説明において、金属酸化物の膜体と
して酸化イットリウムを用いた実施例の蛍光ランプ(直
管形状の20W;FL20SS・EX−N/18)を例
にとり、図12を用いて説明する。
In the following description, an example of a fluorescent lamp (a straight tube-shaped 20 W; FL20SS.EX-N / 18) using yttrium oxide as a metal oxide film body will be described with reference to FIG. I do.

【0049】図12は、蛍光体層のみの蛍光ランプと、
金属酸化物として酸化イットリウムを用いた蛍光ランプ
とにおける、光束と点灯時間との関係を解析したグラフ
である。
FIG. 12 shows a fluorescent lamp having only a phosphor layer,
4 is a graph in which a relationship between a luminous flux and a lighting time in a fluorescent lamp using yttrium oxide as a metal oxide is analyzed.

【0050】従来の蛍光ランプにおける水銀使用量は直
管形状20Wの場合、約10mgであるが、この解析に
おいて用いた直管形状20Wの本実施例の蛍光ランプは
水銀使用量を0.5mgときわめて少量に制限した。
The amount of mercury used in a conventional fluorescent lamp is about 10 mg in the case of a straight tube shape of 20 W, but the fluorescent lamp of the present embodiment having a straight tube shape of 20 W used in this analysis has a mercury consumption of 0.5 mg. Limited to very small amounts.

【0051】図12において、曲線Dは蛍光体層のみの
比較例の蛍光ランプの光束変化曲線を示し、曲線Eは酸
化イットリウムの金属酸化物を有する本実施例の蛍光ラ
ンプの光束変化曲線を示している。
In FIG. 12, a curve D shows a luminous flux change curve of the fluorescent lamp of the comparative example having only the phosphor layer, and a curve E shows a luminous flux change curve of the fluorescent lamp of the present embodiment having the metal oxide of yttrium oxide. ing.

【0052】図12のグラフから明らかなように、蛍光
体層のみの蛍光ランプ(曲線D)は、約2000時間で
水銀が消失して、点灯しなくなった。これに対して、酸
化イットリウムの金属酸化物を有する蛍光ランプ(曲線
E)は、5000時間経過した時点で光束維持率90%
を維持していた。
As is clear from the graph of FIG. 12, in the fluorescent lamp having only the phosphor layer (curve D), mercury disappeared in about 2000 hours, and the lamp did not light. On the other hand, the fluorescent lamp having the metal oxide of yttrium oxide (curve E) has a luminous flux retention rate of 90% after 5000 hours.
Had been maintained.

【0053】図12に示したグラフの結果から、本実施
例の蛍光ランプは金属酸化物を有する混合膜3や、金属
酸化物からなる第1の薄膜4及び第2の薄膜5を有して
いる。このため、本実施例の蛍光ランプは水銀使用量を
大幅に削減する効果があることが確認された。
From the results of the graph shown in FIG. 12, the fluorescent lamp of this embodiment has the mixed film 3 containing a metal oxide and the first thin film 4 and the second thin film 5 made of a metal oxide. I have. Therefore, it was confirmed that the fluorescent lamp of this example had an effect of greatly reducing the amount of mercury used.

【0054】次に、蛍光ランプ内に封入される水銀の消
費量について説明する。蛍光ランプ内の水銀消費量を計
測するために、非破壊で蛍光ランプ中の水銀量を定量分
析できるカタホレシス法(Cataphoresis-analysis)を
用いた。図13は水銀の消費量と点灯時間との関係を解
析したグラフである。
Next, the consumption of mercury sealed in the fluorescent lamp will be described. In order to measure the amount of mercury consumed in the fluorescent lamp, a cataphoresis-analysis method capable of nondestructively quantitatively analyzing the amount of mercury in the fluorescent lamp was used. FIG. 13 is a graph obtained by analyzing the relationship between the amount of mercury consumed and the lighting time.

【0055】この解析において用いた蛍光ランプは、直
管形状の20Wの蛍光ランプ(FL20SS・EX−N
/18)に3.0mgの水銀を封入した。図13におい
て、曲線Fは蛍光体層のみの蛍光ランプの水銀消費曲線
を示し、曲線Gは酸化イットリウムの金属酸化物を有す
る蛍光ランプの水銀消費曲線を示している。
The fluorescent lamp used in this analysis was a straight tube-shaped 20 W fluorescent lamp (FL20SS-EX-N).
/ 18) was filled with 3.0 mg of mercury. In FIG. 13, a curve F shows a mercury consumption curve of a fluorescent lamp having only a phosphor layer, and a curve G shows a mercury consumption curve of a fluorescent lamp having a metal oxide of yttrium oxide.

【0056】図13のグラフから明らかなように、金属
酸化物を有する蛍光ランプは蛍光体層のみの蛍光ランプ
に比べて水銀消費量が極めて少ない。図13のグラフか
ら、金属酸化物を有する蛍光ランプは、蛍光体層のみの
蛍光ランプに比べて、5000時間点灯時において約6
5%の水銀消費量が低減できることが理解できる。
As is clear from the graph of FIG. 13, the fluorescent lamp having the metal oxide consumes much less mercury than the fluorescent lamp having only the phosphor layer. From the graph of FIG. 13, it can be seen that the fluorescent lamp having the metal oxide is about 6 hours lighter for 5000 hours than the fluorescent lamp having only the phosphor layer.
It can be seen that the mercury consumption by 5% can be reduced.

【0057】次に、本発明の蛍光ランプの製造方法につ
いて、図14に示すフローチャートに従って説明する。
Next, a method of manufacturing a fluorescent lamp according to the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

【0058】ステップ1において、蛍光体材料、例えば
三波長域発光形の発光体材料を調合する。次に、この蛍
光体材料をガラスバルブ2の内面に塗布し、乾燥して、
蛍光体層を形成する(ステップ2)。その後、ステップ
3において、前記蛍光体層の上に金属アルコキシド、例
えばイットリウムイソプロポキシドを酢酸ブチルに溶解
して、塗布し、約100℃で約15分間乾燥するととも
に、金属アルコキシドを加水分解させる。さらに、金属
アルコキシドの重合反応が進むにつれてアルコールが発
生するため、このアルコールを気化除去する。
In step 1, a phosphor material, for example, a luminescent material of a three-wavelength band emission type is prepared. Next, this phosphor material is applied to the inner surface of the glass bulb 2 and dried,
A phosphor layer is formed (Step 2). Thereafter, in Step 3, a metal alkoxide, for example, yttrium isopropoxide is dissolved in butyl acetate on the phosphor layer, applied, dried at about 100 ° C. for about 15 minutes, and the metal alkoxide is hydrolyzed. Further, alcohol is generated as the polymerization reaction of the metal alkoxide proceeds, and the alcohol is vaporized and removed.

【0059】その後、ステップ4において、前記蛍光体
層をシンター炉で適時加熱処理(約500℃、約2分
間)を施し、混合膜3、第1の薄膜4及び第2の薄膜5
を形成する。
Thereafter, in step 4, the phosphor layer is subjected to a heat treatment (approximately 500 ° C., approximately 2 minutes) in a sinter furnace so as to obtain the mixed film 3, the first thin film 4 and the second thin film 5
To form

【0060】以降、通常のとおりの次のステップからな
る蛍光ランプの製造方法を経て、本実施例の蛍光ランプ
が製造される:すなわちガラスバルブを排気処理し(ス
テップ5)、そのガラスバルブ中に希ガス及び水銀を封
入し(ステップ6)、ガラスバルブを封止する(ステッ
プ7)の各工程である。
Thereafter, the fluorescent lamp of the present embodiment is manufactured through the usual method of manufacturing a fluorescent lamp including the following steps: the glass bulb is evacuated (step 5), and In each step, a rare gas and mercury are sealed (step 6) and the glass bulb is sealed (step 7).

【0061】上記製造方法においては、蛍光体材料によ
り蛍光体層を形成した後、金属化合物を塗布したが、本
発明の蛍光ランプの製造方法は上記製造方法に限定する
ものではない。即ち、金属化合物と蛍光体材料とを予め
混合して、ガラスバルブ内面に混合膜3を形成すること
も可能である。ただし、金属化合物と蛍光体材料とを予
め混合して混合膜を形成する場合には、上記製造方法に
おけるステップ3及びステップ4は不要となり、ステッ
プ1における乾燥時間及び温度の設定変更が必要であ
る。
In the above-mentioned manufacturing method, a metal compound is applied after forming a phosphor layer with a phosphor material, but the manufacturing method of the fluorescent lamp of the present invention is not limited to the above-described manufacturing method. That is, it is possible to mix the metal compound and the phosphor material in advance and form the mixed film 3 on the inner surface of the glass bulb. However, when the mixed film is formed by previously mixing the metal compound and the phosphor material, steps 3 and 4 in the above manufacturing method become unnecessary, and the setting of the drying time and the temperature in step 1 needs to be changed. .

【0062】本実施例の金属アルコキシドの金属化合物
は、金属酸化物からなる膜体等の分子構造が低分子構造
の酸化物(MOx)でなく、高分子構造の酸化物(M−
O−M−O−・・・)が得られる金属アルコキシドを用
いて、強固な膜体等を形成している。
The metal compound of the metal alkoxide of this embodiment is not an oxide (MOx) having a low molecular structure such as a film made of a metal oxide, but an oxide (M-O) having a high molecular structure.
A strong film body or the like is formed using a metal alkoxide from which OMO -...) is obtained.

【0063】金属酸化物の膜体の一例として、金属元素
をイットリウム(Y)としたときのイットリウムイソプ
ロポキシドを例にとり、蛍光体粒子間等に形成される金
属酸化物の生成プロセスを金属アルコキシドの化学反応
の流れに基づいて示すと、次のとおりとなる。
As an example of a metal oxide film, yttrium isopropoxide when the metal element is yttrium (Y) is taken as an example, and the process of forming a metal oxide formed between phosphor particles and the like is described as a metal alkoxide. The following is based on the flow of the chemical reaction.

【0064】[0064]

【化1】 Embedded image

【0065】イットリウムイソプロポキシドは、加水分
解によりイットリウムイソプロポキシドのイソプロピル
基(−OC37)が水酸基(−OH)に置換され、プロ
パノールが生成される。このイットリウム化合物がさら
に脱水して重合する。この反応を繰り返し、約500℃
のアニール処理を行うことにより、酸化イットリウム
(Y23)の連続した金属酸化物が形成される。
In the case of yttrium isopropoxide, the isopropyl group (—OC 3 H 7 ) of yttrium isopropoxide is replaced with a hydroxyl group (—OH) by hydrolysis to produce propanol. The yttrium compound is further dehydrated and polymerized. Repeat this reaction at about 500 ° C
Is performed, a continuous metal oxide of yttrium oxide (Y 2 O 3 ) is formed.

【0066】なお、本発明の製造方法は、アルキル基に
代表されるような有機金属化合物を出発材料としても酸
化イットリウム(Y23)の連続した金属酸化物の膜体
等が形成される。その一般的な化学反応を次に示す。
In the production method of the present invention, a film of a continuous metal oxide of yttrium oxide (Y 2 O 3 ) or the like is formed even when an organic metal compound represented by an alkyl group is used as a starting material. . The general chemical reaction is shown below.

【0067】[0067]

【化2】 Embedded image

【0068】金属酸化物の膜体の他の一例として、金属
元素をシリコン(Si)としたときのテトラエトキシシ
ラン(TEOS)を例にとり、蛍光体粒子間等に形成さ
れる金属酸化物の生成プロセスを金属アルコキシドの化
学反応の流れに基づいて示す次のとおりとなる。
As another example of the metal oxide film, tetraethoxysilane (TEOS) when the metal element is silicon (Si) is taken as an example to form a metal oxide formed between phosphor particles and the like. The process is shown below based on the flow of the chemical reaction of the metal alkoxide.

【0069】[0069]

【化3】 Embedded image

【0070】テトラエトキシシランは、加水分解により
テトラエトキシシランのエトキシ基(−OC25)が水
酸基(−OH)に置換され、シラノールへと変化して、
エタノールが生成される。シラノールがさらに脱水して
重合する。この反応を繰り返し、約500℃のアニール
処理を行うことでSiO2の強固な金属酸化物の膜体等
が形成される。
In the tetraethoxysilane, the ethoxy group (—OC 2 H 5 ) of the tetraethoxysilane is replaced by a hydroxyl group (—OH) by hydrolysis, and is converted into a silanol.
Ethanol is produced. Silanol is further dehydrated and polymerized. By repeating this reaction and performing an annealing treatment at about 500 ° C., a strong metal oxide film of SiO 2 or the like is formed.

【0071】さらに、本発明の蛍光ランプの製造方法で
は、金属酸化物を形成するための出発材料を金属硝酸
塩、金属硫酸塩、金属カルボン酸塩、金属β−ジケトナ
ート錯体などの無機金属化合物及び有機金属化合物を用
いることができる。このような金属化合物を用いた場合
には、加水分解反応過程を経ずに熱分解反応により有機
金属化合物が酸化され、最終生成物として前述の金属酸
化物と同様の膜体等が形成されることが確認された。
Further, in the method for manufacturing a fluorescent lamp of the present invention, the starting material for forming the metal oxide is an inorganic metal compound such as a metal nitrate, a metal sulfate, a metal carboxylate, a metal β-diketonate complex, and an organic compound. Metal compounds can be used. When such a metal compound is used, the organometallic compound is oxidized by a thermal decomposition reaction without going through a hydrolysis reaction process, and a film or the like similar to the above-described metal oxide is formed as a final product. It was confirmed that.

【0072】なお、前述のいずれの無機金属化合物及び
有機金属化合物についても、熱分解反応と酸化反応を経
て膜体等を作成するためには、300℃〜800℃の範
囲の温度でアニール処理することが好ましい。この温度
範囲は示差熱分析により確認した。
In order to form a film or the like through any of the above-mentioned inorganic metal compounds and organic metal compounds through a thermal decomposition reaction and an oxidation reaction, annealing is performed at a temperature in the range of 300 ° C. to 800 ° C. Is preferred. This temperature range was confirmed by differential thermal analysis.

【0073】なお、前述の実施例では、ランプ容器内に
少なくとも一対の電極を有する場合について説明した
が、本発明の蛍光ランプは無電極の蛍光ランプについて
も実施することができる。
In the above-described embodiment, the case where at least one pair of electrodes is provided in the lamp vessel has been described. However, the fluorescent lamp of the present invention can be applied to an electrodeless fluorescent lamp.

【0074】また、本発明の蛍光ランプにおいては、前
述の酸化イットリウム及び二酸化硅素の他に次の金属酸
化物も同様に用い得る。その例を示せば、酸化アルミニ
ウム、酸化ハフニウム、酸化ジルコニウム、酸化バナジ
ウム及び酸化ニオブの単体、またはそれらの中から選ば
れた二種以上からなるものを用いた場合である。この場
合も前述の酸化イットリウム及び二酸化硅素と同様に実
施することができる。
In the fluorescent lamp of the present invention, the following metal oxides can be used in addition to the above-described yttrium oxide and silicon dioxide. An example thereof is a case where a simple substance of aluminum oxide, hafnium oxide, zirconium oxide, vanadium oxide, and niobium oxide, or a mixture of two or more kinds thereof is used. In this case, it can be carried out in the same manner as the above-mentioned yttrium oxide and silicon dioxide.

【0075】なお、本発明の蛍光ランプでは、金属アル
コキシド溶液に酸化防止剤を添加して、混合膜を形成す
ることにより、水銀の酸化を防止し、蛍光ランプ内に酸
化水銀の発生を抑制することができる。
In the fluorescent lamp of the present invention, by adding an antioxidant to the metal alkoxide solution to form a mixed film, the oxidation of mercury is prevented, and the generation of mercury oxide in the fluorescent lamp is suppressed. be able to.

【0076】また、本発明の蛍光ランプは、金属アルコ
キシド溶液に不純物としてリンまたはボロンを添加し
て、混合膜を形成することにより、ガラスバルブからの
ナトリウムの移動を禁止し、ナトリウムと水銀との反応
を確実に抑制することができる。
Further, the fluorescent lamp of the present invention inhibits the movement of sodium from the glass bulb by adding phosphorus or boron as an impurity to the metal alkoxide solution to form a mixed film, thereby preventing the sodium and mercury from being mixed. The reaction can be reliably suppressed.

【0077】また、前記金属アルコキシド溶液の代わり
に、金属硝酸塩、金属硫酸塩、金属カルボン酸塩、金属
β−ジケトナート錯体を用いて、酸化防止剤及び、リン
又はボタンを添加しても前述の効果と同様の効果を有す
る。
The above-described effects can be obtained by adding an antioxidant and phosphorus or button using a metal nitrate, a metal sulfate, a metal carboxylate, or a metal β-diketonate complex instead of the metal alkoxide solution. Has the same effect as.

【0078】また、本発明の蛍光ランプの技術は、通常
のスタータ型蛍光ランプに適用できることはもちろんの
こと、導電性膜を有するラピッドスタータ型蛍光ランプ
にも適用することができる。
The technique of the fluorescent lamp of the present invention can be applied not only to an ordinary starter type fluorescent lamp but also to a rapid starter type fluorescent lamp having a conductive film.

【0079】[0079]

【発明の効果】以上のように、本発明の蛍光ランプによ
れば、ランプ容器の内面に励起波長254nmの光を透
過する連結体と蛍光体とを有する混合膜を形成すること
により、蛍光体に対する水銀の吸着を防止することがで
きる。またそれにより蛍光ランプ内に封入すべき水銀量
を発光に必要な最低量に抑えることができる。このた
め、本発明によれば、環境保護の観点から問題となって
いる水銀の使用量を著しく低減することが可能となり、
安全性の高い蛍光ランプを提供することができる。
As described above, according to the fluorescent lamp of the present invention, the fluorescent film is formed by forming a mixed film having a connecting body that transmits light having an excitation wavelength of 254 nm and the fluorescent material on the inner surface of the lamp vessel. Can prevent the adsorption of mercury. In addition, the amount of mercury to be sealed in the fluorescent lamp can be suppressed to the minimum amount required for light emission. Therefore, according to the present invention, it is possible to significantly reduce the amount of mercury used, which is a problem from the viewpoint of environmental protection,
A highly safe fluorescent lamp can be provided.

【0080】また、本発明の蛍光ランプは、ガラス容器
と混合膜との間に第1の薄膜を形成し、混合膜の管中心
に近い面である内面に第2の薄膜を形成した。このた
め、ガラス容器内に封入された水銀がガラス容器及び蛍
光体から確実に隔離され、水銀のガラス容器及び蛍光体
への拡散、吸着等が防止され、水銀の消費量が大幅に低
減される。この結果、本発明によれば、無駄な水銀の使
用をなくすことができ、公害上問題となっている水銀の
使用量を著しく低減することが可能となる。
Further, in the fluorescent lamp of the present invention, the first thin film was formed between the glass container and the mixed film, and the second thin film was formed on the inner surface of the mixed film near the center of the tube. For this reason, the mercury sealed in the glass container is reliably isolated from the glass container and the phosphor, diffusion and adsorption of the mercury to the glass container and the phosphor are prevented, and the consumption of mercury is greatly reduced. . As a result, according to the present invention, wasteful use of mercury can be eliminated, and the amount of use of mercury, which is a problem in pollution, can be significantly reduced.

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

【図1】本発明の一実施例である蛍光ランプの一部を破
断して示した側面断面図と、その一部を拡大して示した
拡大図
FIG. 1 is a side cross-sectional view showing a part of a fluorescent lamp according to an embodiment of the present invention cut away, and an enlarged view showing a part thereof.

【図2】本発明の蛍光ランプにおける混合膜等を拡大し
て示した断面図
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a mixed film and the like in the fluorescent lamp of the present invention.

【図3】二酸化硅素膜の光の透過率を示す図FIG. 3 is a view showing light transmittance of a silicon dioxide film.

【図4】酸化アルミニウム膜の光の透過率を示す図FIG. 4 is a graph showing light transmittance of an aluminum oxide film.

【図5】酸化ハフニウム膜の光の透過率を示す図FIG. 5 is a diagram showing light transmittance of a hafnium oxide film.

【図6】酸化ジルコニウム膜の光の透過率を示す図FIG. 6 is a graph showing light transmittance of a zirconium oxide film.

【図7】酸化バナジウム膜の光の透過率を示す図FIG. 7 shows light transmittance of a vanadium oxide film.

【図8】酸化ニオブ膜の光の透過率を示す図FIG. 8 is a graph showing light transmittance of a niobium oxide film.

【図9】酸化イットリウム膜の光の透過率を示す図FIG. 9 shows light transmittance of an yttrium oxide film.

【図10】本発明の蛍光ランプの一部を破断して示した
概念図
FIG. 10 is a conceptual diagram showing a part of the fluorescent lamp of the present invention in a cutaway manner.

【図11】酸化イットリウム膜、酸化アルミニウム膜等
における深さと水銀の拡散量との関係を示す図
FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the depth and the amount of diffusion of mercury in an yttrium oxide film, an aluminum oxide film, and the like.

【図12】本発明の蛍光ランプと従来の蛍光ランプの光
束維持率と点灯時間との関係を示す図
FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the luminous flux maintenance ratio and the lighting time of the fluorescent lamp of the present invention and the conventional fluorescent lamp.

【図13】本発明の蛍光ランプと従来の蛍光ランプにお
ける、水銀の消費量と点灯時間との関係を示す図
FIG. 13 is a diagram showing the relationship between mercury consumption and lighting time in the fluorescent lamp of the present invention and a conventional fluorescent lamp.

【図14】本発明の蛍光ランプの製造方法を説明するた
めのフローチャート
FIG. 14 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a fluorescent lamp according to the present invention.

【図15】従来の蛍光ランプ(40W)における、水銀
の拡散量を示す図
FIG. 15 is a diagram showing the amount of diffusion of mercury in a conventional fluorescent lamp (40 W).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 ガラスバルブ 3 混合膜 4 第1の薄膜 5 第2の薄膜 6 連結体 7 蛍光体粒子 2 Glass bulb 3 Mixed film 4 First thin film 5 Second thin film 6 Connected body 7 Phosphor particles

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笹田 壽一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5C043 AA20 CC09 CD01 DD36 EB07 EB18  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Juichi Sasada 1006 Kazuma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. F-term (reference) 5C043 AA20 CC09 CD01 DD36 EB07 EB18

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内部に水銀を封入したランプ容器の内面
に、蛍光体と金属酸化物との混合膜が形成されており、
前記混合膜が前記蛍光体の粒子の隙間に形成された前記
金属酸化物の連結体を有し、前記連結体により前記蛍光
体の粒子間が連続した橋掛け状態でかつ前記蛍光体の粒
子に隙間を有して接続されていることを特徴とする蛍光
ランプ。
1. A mixed film of a phosphor and a metal oxide is formed on an inner surface of a lamp container having mercury sealed therein.
The mixed film has a linked body of the metal oxide formed in a gap between the phosphor particles, and the linked body forms a continuous bridge between the phosphor particles and forms the phosphor particles. A fluorescent lamp characterized by being connected with a gap.
【請求項2】 前記ランプ容器の内面と前記混合膜との
間に連続した金属酸化物の第1の薄膜が形成されている
ことを特徴とする請求項1記載の蛍光ランプ。
2. The fluorescent lamp according to claim 1, wherein a first thin film of a continuous metal oxide is formed between an inner surface of the lamp vessel and the mixed film.
【請求項3】 前記混合膜の管中心に近い面である内面
に連続した金属酸化物の第2の薄膜が形成されているこ
とを特徴とする請求項1記載の蛍光ランプ。
3. The fluorescent lamp according to claim 1, wherein a continuous second thin film of metal oxide is formed on an inner surface of the mixed film that is closer to a tube center.
【請求項4】 前記ランプ容器の内面と前記混合膜との
間に連続した金属酸化物の第1の薄膜が形成され、かつ
前記混合膜の管中心に近い面である内面に連続した金属
酸化物の第2の薄膜が形成されていることを特徴とする
請求項1記載の蛍光ランプ。
4. A metal oxide first thin film continuous between an inner surface of the lamp vessel and the mixed film is formed, and a metal oxide continuous on an inner surface of the mixed film which is close to a tube center. 2. The fluorescent lamp according to claim 1, wherein a second thin film of an object is formed.
【請求項5】 前記金属酸化物が波長254nmの光を
透過する物質からなることを特徴とする請求項1、2、
3又は4記載の蛍光ランプ。
5. The method according to claim 1, wherein the metal oxide is made of a material that transmits light having a wavelength of 254 nm.
The fluorescent lamp according to 3 or 4.
【請求項6】 前記金属酸化物が二酸化硅素、酸化アル
ミニウム、酸化ハフニウム、酸化ジルコニウム、酸化バ
ナジウム、酸化ニオブ及び酸化イットリウムからなる群
から選ばれた少なくとも一種からなることを特徴とする
請求項1、2、3又は4記載の蛍光ランプ。
6. The method according to claim 1, wherein the metal oxide is at least one selected from the group consisting of silicon dioxide, aluminum oxide, hafnium oxide, zirconium oxide, vanadium oxide, niobium oxide and yttrium oxide. The fluorescent lamp according to 2, 3 or 4.
【請求項7】 前記金属酸化物が波長185nm付近の
光を50%以上遮断する物質からなることを特徴とする
請求項1、2、3又は4記載の蛍光ランプ。
7. The fluorescent lamp according to claim 1, wherein the metal oxide is made of a substance that blocks 50% or more of light near a wavelength of 185 nm.
【請求項8】 前記混合膜が不純物としてリンまたはボ
ロンを有することを特徴とする請求項1、2、3又は4
記載の蛍光ランプ。
8. The semiconductor device according to claim 1, wherein the mixed film has phosphorus or boron as an impurity.
The fluorescent lamp as described.
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