JP2003272559A - Fluorescent lamp - Google Patents

Fluorescent lamp

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JP2003272559A
JP2003272559A JP2002074759A JP2002074759A JP2003272559A JP 2003272559 A JP2003272559 A JP 2003272559A JP 2002074759 A JP2002074759 A JP 2002074759A JP 2002074759 A JP2002074759 A JP 2002074759A JP 2003272559 A JP2003272559 A JP 2003272559A
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JP
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fluorescent lamp
phosphor
protective film
oxide
glass bulb
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Pending
Application number
JP2002074759A
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Japanese (ja)
Inventor
Shozo Oshio
祥三 大塩
Katsuaki Iwama
克昭 岩間
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluorescent lamp causing little drop of luminous flux along with elapse of a lighting time, and having high luminous flux. <P>SOLUTION: This fluorescent lamp has a function capable of generating discharge by inputting power into a glass bulb filled with mercury and a rare gas inside, and is provided with a protective film on the inside wall of the glass bulb, and a phosphor layer mainly containing a phosphor on the protective film. The fluorescent lamp is composed by including, in the protective film, small particles of a phosphor having a central particle diameter (D<SB>50</SB>) in the range of 1.0 μm<D<SB>50</SB>≤4.0 μm, and fine particles of a metal oxide having a central particle diameter (D<SB>50</SB>) in the range of 0.05 μm<D<SB>50</SB>≤1 μm. Preferably, at least one metal oxide selected from a group comprising aluminum oxide, silicon oxide, titanium oxide, zinc oxide and yttrium oxide is used for the metal oxide. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、蛍光ランプに関す
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fluorescent lamp.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、水銀と希ガスを内部に封入し
たガラスバルブ内に電力を投入して放電を発生し得る機
能を具備し、前記ガラスバルブの内壁に蛍光体層を設け
た蛍光ランプが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a fluorescent lamp having a function of applying electric power to a glass bulb in which mercury and a rare gas are enclosed to generate electric discharge, and a phosphor layer is provided on an inner wall of the glass bulb. It has been known.

【0003】このような蛍光ランプは、点灯時間の経過
とともに光束が次第に下がる課題を抱えている。光束が
低下する原因の一つに、ガラスバルブ内に封入した水銀
とガラスバルブを構成するガラス材料とが化学反応し
て、透明なガラスバルブが着色することが挙げられる。
Such a fluorescent lamp has a problem that the luminous flux gradually decreases as the lighting time elapses. One of the causes of the decrease in luminous flux is that the transparent glass bulb is colored by the chemical reaction between the mercury enclosed in the glass bulb and the glass material constituting the glass bulb.

【0004】以下、上記着色現象について詳記する。す
なわち、蛍光ランプの点灯中には、水銀蒸気の一部が蛍
光体層の隙間を通り抜けてガラスバルブまで達する現象
が生じる。また、ガラスバルブは、一般にその構成材料
として相当量のナトリウムを含んでおり、このナトリウ
ムは蛍光ランプの点灯中の熱によってガラスバルブの表
面に析出する。また、このナトリウムの析出は、波長4
00nm以下の紫外線照射によって促進する可能性も知
られている。したがって、蛍光ランプの点灯中は、蛍光
体層を通り抜けた水銀が、ガラスバルブの表面に析出し
たナトリウムに接触し、水銀とナトリウムが化学反応し
て透光性を有しないアマルガムを形成し、これによりガ
ラスバルブが着色する現象が生じることになる。この現
象は蛍光ランプの点灯時間とともに顕在化するので、点
灯時間とともに蛍光ランプの光束が低下することにな
る。
The above coloring phenomenon will be described in detail below. That is, during the lighting of the fluorescent lamp, a phenomenon occurs in which a part of the mercury vapor passes through the gap between the phosphor layers and reaches the glass bulb. Further, the glass bulb generally contains a considerable amount of sodium as a constituent material thereof, and this sodium is deposited on the surface of the glass bulb by the heat during the lighting of the fluorescent lamp. In addition, this precipitation of sodium has a wavelength of 4
It is also known that it may be accelerated by irradiation with ultraviolet rays of 00 nm or less. Therefore, while the fluorescent lamp is lit, mercury that has passed through the phosphor layer comes into contact with sodium deposited on the surface of the glass bulb, and mercury and sodium chemically react to form an amalgam that does not have a light-transmitting property. This causes the phenomenon that the glass bulb is colored. Since this phenomenon becomes apparent with the lighting time of the fluorescent lamp, the luminous flux of the fluorescent lamp decreases with the lighting time.

【0005】このような問題を解決する手段として、従
来からガラスバルブの内壁と蛍光体層の間に保護膜を設
け、水銀のガラスバルブとの接触を無くする対策がなさ
れている。この保護膜としては、中心粒径(D50)が
0.01〜1μm程度の金属酸化物(酸化アルミニウ
ム、酸化珪素、酸化チタン、酸化亜鉛など)の微粒子が
好適に用いられ、保護膜の厚みとしては0.1〜3.0
μm程度の厚さが好適に用いられている。
As a means for solving such a problem, conventionally, a protective film is provided between the inner wall of the glass bulb and the phosphor layer to prevent mercury from coming into contact with the glass bulb. As the protective film, fine particles of a metal oxide (aluminum oxide, silicon oxide, titanium oxide, zinc oxide, etc.) having a central particle diameter (D 50 ) of about 0.01 to 1 μm are preferably used, and the thickness of the protective film As 0.1-3.0
A thickness of about μm is preferably used.

【0006】また、例えば、特開平9−153345号
公報に記載されるように、前記保護膜を平均粒径(中心
粒径D50とほぼ同義)が1.0μm以下で0.1μm以
上の蛍光体の小粒子で構成し、上記課題を解決する考案
もなされている。さらに、例えば、特開平9−9221
5号公報に記載されるように、前記保護膜を平均粒径が
150nm以下の蛍光体の超微粒子で構成し、上記課題
を解決する考案もなされている。
Further, as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-153345, the protective film has a mean particle size (substantially the same as the central particle size D 50 ) of 1.0 μm or less and a fluorescence of 0.1 μm or more. It has been devised to solve the above problems by using small particles in the body. Furthermore, for example, JP-A-9-9221
As described in Japanese Patent Laid-Open No. 5 (1994), it has been devised to solve the above problems by forming the protective film with ultrafine particles of a phosphor having an average particle size of 150 nm or less.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
保護膜を設けた蛍光ランプにあっては、水銀とガラス材
料との化学反応を抑制し、点灯時間の経過とともに光束
が次第に下がることを抑制することと、蛍光ランプの光
束を向上させることの両立が困難であるという課題があ
った。
However, in the conventional fluorescent lamp provided with the protective film, the chemical reaction between mercury and the glass material is suppressed, and the luminous flux is prevented from gradually decreasing with the passage of lighting time. However, there is a problem that it is difficult to achieve both the improvement of the luminous flux of the fluorescent lamp and the improvement of the luminous flux of the fluorescent lamp.

【0008】すなわち、前記保護膜を平均粒径が1μm
以下の金属酸化物の微粒子で構成した蛍光ランプの場合
には、水銀とガラス材料との化学反応を抑制し、点灯時
間の経過とともに光束が次第に下がる課題を抑制するこ
とはできても、前記金属酸化物の微粒子が紫外線照射の
下で発光しない非発光物質であるだけでなく、可視光を
若干吸収する性質をも有するために、光束が低いという
問題がある。また、特開平9−153345号公報や特
開平9−92215号公報に記載されるように、前記保
護膜を平均粒径が1.0μm以下0.1μm以上の蛍光
体の小粒子や、平均粒径が150nm以下の蛍光体の超
微粒子で構成した場合では、蛍光体粒子が小さいことに
起因して蛍光体の発光効率が低くなり、このために保護
膜の発光効率も低くなり、点灯時間の経過とともに光束
が次第に下がる課題を抑制することはできても、蛍光ラ
ンプの光束が依然として低いという問題がある。
That is, the average particle size of the protective film is 1 μm.
In the case of a fluorescent lamp composed of the following metal oxide fine particles, it is possible to suppress the chemical reaction between mercury and the glass material, and to suppress the problem that the luminous flux gradually decreases with the passage of lighting time, but the metal There is a problem that the luminous flux is low because the oxide fine particles are not only a non-luminous substance that does not emit light under ultraviolet irradiation but also have a property of slightly absorbing visible light. In addition, as described in JP-A-9-153345 and JP-A-9-92215, the protective film has a small particle size of the phosphor of 1.0 μm or less and 0.1 μm or more, or an average particle size of the protective film. In the case of being composed of ultrafine particles of a phosphor having a diameter of 150 nm or less, the light emission efficiency of the phosphor is low due to the small size of the phosphor particles, and thus the light emission efficiency of the protective film is also low and the lighting time Although it is possible to suppress the problem that the luminous flux gradually decreases with the passage of time, there is a problem that the luminous flux of the fluorescent lamp is still low.

【0009】また、例えば、前記保護膜を平均粒径が
1.0μmを超える大きさの蛍光体粒子で構成した場合
では、一般的には蛍光体粒子の平均粒径が大きくなれば
なるほど、蛍光体粒子の発光効率は増加するので、蛍光
ランプの光束は向上する。しかし、蛍光体粒子の平均粒
径が大きいために保護膜には隙間が多く生じ、水銀とガ
ラス材料との化学反応を抑制することはできず、点灯時
間の経過とともに光束が次第に下がる課題が顕著になる
とう問題がある。
Further, for example, when the protective film is composed of phosphor particles having an average particle size of more than 1.0 μm, in general, the larger the average particle size of the phosphor particles is, the more the fluorescence is increased. Since the luminous efficiency of the body particles is increased, the luminous flux of the fluorescent lamp is improved. However, because the average particle size of the phosphor particles is large, many gaps are created in the protective film, the chemical reaction between mercury and the glass material cannot be suppressed, and the problem that the luminous flux gradually decreases with the passage of lighting time is remarkable. There is a problem.

【0010】本発明は前記問題を解決するためになされ
たものであり、点灯時間の経過に伴う光束低下が少な
く、しかも、高光束の蛍光ランプを提供することを目的
とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a fluorescent lamp having a high luminous flux with less reduction in luminous flux with the passage of lighting time.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の蛍光ランプは、水銀と希ガスを内部に封入
したガラスバルブ内に電力を投入して放電を発生し得る
機能を具備し、前記ガラスバルブの内壁に保護膜を備
え、前記保護膜上に蛍光体を主体にしてなる蛍光体層を
備えた蛍光ランプであって、前記保護膜が、中心粒径
(D50)が1.0μm<D50≦4.0μmの範囲内にあ
る蛍光体の小粒子と、中心粒径(D50)が0.005μ
m≦D50≦1μmの範囲内にある金属酸化物の微粒子と
を含んでなることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the fluorescent lamp of the present invention has a function capable of generating an electric discharge by applying power to a glass bulb in which mercury and a rare gas are enclosed. A fluorescent lamp having a protective film on the inner wall of the glass bulb, and a phosphor layer mainly composed of a phosphor on the protective film, wherein the protective film has a central particle diameter (D 50 ) of 1 Small particles of the phosphor within the range of 0.0 μm <D 50 ≦ 4.0 μm and the central particle size (D 50 ) of 0.005 μm
It is characterized by containing fine particles of a metal oxide within a range of m ≦ D 50 ≦ 1 μm.

【0012】前記蛍光体の小粒子の中心粒径は、1.0
μm<D50≦4.0μmの範囲内にあることが必要であ
るが、好ましくは1.5μm≦D50≦3.0μmの範囲
内にあることが望まれる。これにより、蛍光ランプの保
護膜が、中心粒径が比較的大きくて発光効率の高い蛍光
体の小粒子を膜中に含むことになるので、保護膜が紫外
線照射によって比較的強い蛍光を放つようになる。ま
た、前記金属酸化物の微粒子の中心粒径は、0.005
μm≦D50≦1μmの範囲内にあることが必要である
が、好ましくは0.005μm≦D50≦0.1μmの範
囲内、より好ましくは0.005μm≦D50≦0.03
μmの範囲内にあることが望まれる。この範囲内にあれ
ば、保護膜に空隙ができることは少なく、緻密な保護膜
を形成することができる。
The median particle diameter of the small particles of the phosphor is 1.0.
It is necessary to be in the range of μm <D 50 ≦ 4.0 μm, but preferably in the range of 1.5 μm ≦ D 50 ≦ 3.0 μm. As a result, the protective film of the fluorescent lamp contains small particles of a phosphor having a relatively large central particle size and high luminous efficiency in the film, so that the protective film emits relatively strong fluorescence when irradiated with ultraviolet rays. become. The center particle size of the metal oxide particles is 0.005.
It is necessary to be in the range of μm ≦ D 50 ≦ 1 μm, preferably 0.005 μm ≦ D 50 ≦ 0.1 μm, more preferably 0.005 μm ≦ D 50 ≦ 0.03.
It is desired to be in the range of μm. Within this range, voids are rarely formed in the protective film, and a dense protective film can be formed.

【0013】以上の蛍光体の小粒子と金属酸化物の微粒
子との相乗効果によって、水銀とガラス材料との化学反
応を抑制し、点灯時間の経過とともに光束が次第に下が
る課題を抑制する機能を有する保護膜を形成できるのみ
ならず、水銀放電により発生する紫外線によって高効率
の蛍光を放つ機能を有する保護膜とすることもできる。
このように、本発明の蛍光ランプは、前記二つの機能を
併せ持つ保護膜を備えることにより、蛍光ランプの点灯
時間の経過に伴う光束低下は少なくなり、同時に、高光
束の蛍光も実現できる。
Due to the synergistic effect of the above-mentioned small particles of the phosphor and the fine particles of the metal oxide, it has a function of suppressing the chemical reaction between mercury and the glass material and suppressing the problem that the luminous flux gradually decreases with the passage of lighting time. Not only a protective film can be formed, but also a protective film having a function of emitting highly efficient fluorescence by ultraviolet rays generated by mercury discharge.
As described above, since the fluorescent lamp of the present invention is provided with the protective film having both of the above-mentioned two functions, the decrease in luminous flux with the passage of the lighting time of the fluorescent lamp is reduced, and at the same time, high luminous flux fluorescence can be realized.

【0014】また、本発明の蛍光ランプは、前記金属酸
化物が酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化チタン、酸化
亜鉛及び酸化イットリウムからなる群から選ばれる少な
くとも一つの金属酸化物であることが好ましい。
Further, in the fluorescent lamp of the present invention, the metal oxide is preferably at least one metal oxide selected from the group consisting of aluminum oxide, silicon oxide, titanium oxide, zinc oxide and yttrium oxide.

【0015】これらの金属酸化物は、比較的安価で入手
が容易であるだけでなく、紫外線を吸収する性質を有し
ている。したがって、これらの金属酸化物を用いて前記
保護膜を構成すると、水銀放電によって発生した紫外線
が、蛍光体層や保護膜を通過してガラスバルブに到達し
にくくなるので、ガラスバルブの内部に含まれるナトリ
ウムが蛍光ランプの動作中に析出しにくくなり、いっそ
う水銀とナトリウムとの反応を抑制できるようになる。
These metal oxides are not only relatively inexpensive and easily available, but also have the property of absorbing ultraviolet rays. Therefore, when the protective film is formed by using these metal oxides, the ultraviolet rays generated by mercury discharge are hard to reach the glass bulb through the phosphor layer or the protective film. Sodium is less likely to deposit during the operation of the fluorescent lamp, and the reaction between mercury and sodium can be further suppressed.

【0016】また、本発明の蛍光ランプは、前記金属酸
化物の微粒子が蛍光体の微粒子であることが好ましい。
これにより、金属酸化物の微粒子が蛍光を放つ機能をも
有する微粒子になるので、保護膜がよりいっそう高効率
の蛍光を放つ機能を有することになり、いっそう高光束
の蛍光ランプを実現できる。
Further, in the fluorescent lamp of the present invention, it is preferable that the metal oxide fine particles are fluorescent fine particles.
As a result, the fine particles of the metal oxide become fine particles that also have a function of emitting fluorescence, so that the protective film has a function of emitting fluorescence with even higher efficiency, and a fluorescent lamp with even higher luminous flux can be realized.

【0017】また、本発明の蛍光ランプは、前記蛍光体
の小粒子が少なくとも以下の(1)〜(3)のいずれか
の化学式で表される化合物を主体にしてなる蛍光体の小
粒子であることが好ましい。 (1)(Ba1-a-xSraEux)(Mg1-yMny)Al1017 なお、上記化学式(1)は、(Ba,Sr)MgAl10
17:Eu2+,Mn2+とも記述することができる。 (2)(Ba1-a-b-c-xSraCabMgcEux10(PO46Cl2 なお、上記化学式(2)は、(Ba,Sr,Ca,M
g)10(PO46Cl2:Eu2+とも記述することがで
きる。 (3)(Y1-xEux23 なお、上記化学式(3)は、Y23:Eu3+とも記述す
ることができる。
Further, in the fluorescent lamp of the present invention, the small particles of the phosphor are small particles of a phosphor mainly composed of at least a compound represented by any one of the following chemical formulas (1) to (3). Preferably there is. (1) (Ba 1-ax Sr a Eu x) (Mg 1-y Mn y) Al 10 O 17 The above formula (1) is, (Ba, Sr) MgAl 10
It can also be described as O 17 : Eu 2+ , Mn 2+ . (2) (Ba 1-abcx Sr a Ca b Mg c Eu x ) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 The above chemical formula (2) is (Ba, Sr, Ca, M
g) It can also be described as 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu 2+ . (3) (Y 1-x Eu x ) 2 O 3 The chemical formula (3) can also be described as Y 2 O 3 : Eu 3+ .

【0018】但し、x、y、a、b、cは、各々、0.
01≦x≦0.3、0≦y≦0.1、0≦a≦1、0≦
b<1、0≦c<1を満足する数値である。
However, x, y, a, b, and c are 0.
01 ≦ x ≦ 0.3, 0 ≦ y ≦ 0.1, 0 ≦ a ≦ 1, 0 ≦
It is a numerical value that satisfies b <1 and 0 ≦ c <1.

【0019】上記(1)〜(3)の化学式で表される化
合物を主体にしてなる蛍光体の小粒子(以後、各々、B
AM小粒子、SCA小粒子、YOX小粒子という)は、
いずれも高効率の蛍光体の小粒子であり、上記BAM小
粒子とSCA小粒子は青色蛍光体、上記YOX小粒子は
赤色蛍光体であるので、これらを用いることにより保護
膜が青又は赤の高輝度の蛍光を放つようになる。一方、
蛍光ランプの蛍光の主体は、前記蛍光体層からの発光で
あるので、例えば、所望の光色(白色、昼光色、昼白
色、電球色など)を得ようとした場合に、保護膜に上記
蛍光体を用いることにより蛍光体層が放つ発光の緑色成
分割合を多くできるようになる。前記発光の緑色成分は
視感度が高く、この緑色成分は発光効率が極めて高い蛍
光体粒子で構成した蛍光体層からの発光であるので、結
果として、同じ光色を放つ蛍光ランプ同士の比較では、
本発明の蛍光ランプの方が従来の蛍光ランプよりも光束
は高くなる。また、三波長域発光形蛍光ランプで用いる
蛍光体材料と同一の高効率蛍光体を保護膜中に含む蛍光
ランプになるので、蛍光体粒子を含む保護膜を有する蛍
光ランプとしては、材料入手が比較的容易なものとな
る。
Small particles of a phosphor mainly composed of the compounds represented by the chemical formulas (1) to (3) (hereinafter, B respectively)
AM small particles, SCA small particles, YOX small particles)
Both are high-efficiency phosphor small particles, the BAM small particles and SCA small particles are blue phosphors, and the YOX small particles are red phosphors. Therefore, by using these, the protective film is blue or red. It emits high-intensity fluorescent light. on the other hand,
Since the main body of fluorescence of the fluorescent lamp is the light emission from the phosphor layer, for example, when a desired light color (white, daylight color, neutral white, bulb color, etc.) is to be obtained, the above-mentioned fluorescent light is applied to the protective film. By using the body, it is possible to increase the ratio of the green component of the light emitted by the phosphor layer. The green component of the light emission has high visibility, and since this green component is the light emission from the phosphor layer composed of phosphor particles having extremely high light emission efficiency, as a result, in comparison between fluorescent lamps emitting the same light color, ,
The luminous flux of the fluorescent lamp of the present invention is higher than that of the conventional fluorescent lamp. In addition, since a fluorescent lamp containing the same high-efficiency phosphor in the protective film as the fluorescent material used in the three-wavelength band emission type fluorescent lamp, the material is not available as a fluorescent lamp having a protective film containing phosphor particles. It will be relatively easy.

【0020】また、本発明の蛍光ランプは、三波長域発
光形蛍光ランプであることが好ましい。三波長域発光形
蛍光ランプは、元々、高演色性の光を放つ高光束の蛍光
ランプであるので、これにより、高演色性の光を放つよ
りいっそう高光束の蛍光ランプを得ることができる。
Further, the fluorescent lamp of the present invention is preferably a three-wavelength band emission type fluorescent lamp. Since the three-wavelength band emission type fluorescent lamp is originally a fluorescent lamp of high luminous flux which emits light of high color rendering property, this makes it possible to obtain a fluorescent lamp of higher luminous flux than that of emitting light of high color rendering property.

【0021】なお、三波長域発光形蛍光ランプは、前記
蛍光体層が赤、緑、青の光を各々放つ、少なくとも三種
類の蛍光体(赤色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体)を
主体としてなる蛍光ランプであり、赤色蛍光体、緑色蛍
光体、青色蛍光体としては、各々、以下のような蛍光体
が専ら用いられている(蛍光体ハンドブック:オーム社
参照)。 (赤色蛍光体)上記したY23:Eu3+蛍光体など。 (緑色蛍光体)CeMgAl1119:Tb3+蛍光体、L
aPO4:Tb3+蛍光体、(Ce,Gd)MgB510
Tb3+蛍光体など。 (青色蛍光体)上記した(Ba,Sr)MgAl
1017:Eu2+,Mn2+蛍光体、(Ba,Sr,Ca,
Mg)10(PO46Cl2:Eu2+蛍光体など。
In the three-wavelength emission type fluorescent lamp, the phosphor layers emit at least three kinds of phosphors (red phosphor, green phosphor, red phosphor) which emit red, green and blue lights, respectively. It is a fluorescent lamp as a main component, and the following phosphors are exclusively used as the red phosphor, the green phosphor, and the blue phosphor, respectively (see Phosphor Handbook: Ohmsha). (Red phosphor) The above Y 2 O 3 : Eu 3+ phosphor and the like. (Green phosphor) CeMgAl 11 O 19 : Tb 3+ phosphor, L
aPO 4 : Tb 3+ phosphor, (Ce, Gd) MgB 5 O 10 :
Tb 3+ phosphor, etc. (Blue phosphor) (Ba, Sr) MgAl described above
10 O 17 : Eu 2+ , Mn 2+ phosphor, (Ba, Sr, Ca,
Mg) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu 2+ phosphor and the like.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の蛍光ランプの実施
の形態について図面に基づき説明するが、本発明は以下
の蛍光ランプに限定されるものではない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the fluorescent lamp of the present invention will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following fluorescent lamps.

【0023】図1は、本発明の蛍光ランプの断面図であ
る。また、図2は、図1のA部の拡大図である。図1に
おいて、1は蛍光体層、2は保護膜、3はガラスバル
ブ、6は水銀蒸気、7は希ガス、8はフィラメント、9
は口金、10は電極、11はステム、12は蛍光ランプ
である。また、図2において、4は蛍光体小粒子、5は
金属酸化物である。
FIG. 1 is a sectional view of the fluorescent lamp of the present invention. Further, FIG. 2 is an enlarged view of a portion A of FIG. In FIG. 1, 1 is a phosphor layer, 2 is a protective film, 3 is a glass bulb, 6 is mercury vapor, 7 is a rare gas, 8 is a filament, and 9
Is a base, 10 is an electrode, 11 is a stem, and 12 is a fluorescent lamp. In addition, in FIG. 2, 4 is a small particle of the phosphor, and 5 is a metal oxide.

【0024】ガラスバルブ3は、蛍光ランプ12を構成
する基体であり、ガラス材質で構成されている。ガラス
材質の組成やガラスバルブ3の形状や大きさなどについ
ては特に限定されるものではなく、透光性を有し、脆弱
でなければよい。なお、ガラスバルブ3の形状として
は、例えば、管状、環状、グローブ状などがある。
The glass bulb 3 is a base body which constitutes the fluorescent lamp 12, and is made of a glass material. The composition of the glass material and the shape and size of the glass bulb 3 are not particularly limited as long as they have translucency and are not brittle. The shape of the glass bulb 3 includes, for example, a tubular shape, an annular shape, and a glove shape.

【0025】保護膜2は、蛍光体層1にしみ込む水銀蒸
気6が上記ガラスバルブ3と接触して両者が化学反応す
ることを抑制するとともに、蛍光体層1を透過する前記
紫外線がガラスバルブ3を照射して、上記した化学反応
が加速されることをも抑制することができる。同時に、
前記化学反応によって生じるガラスバルブ3の黒化や変
色を抑制し、点灯時間の経過とともに生じる蛍光ランプ
12の光束低下を抑制することもできる。保護膜2の厚
みは特に限定されるものではないが、例えば1μm以上
50μm以下とすることができる。なお、厚みが0.0
5μm程度以上4μm未満の金属酸化物膜に蛍光体小粒
子4が点在するような保護膜2であってもよい。保護膜
の厚みは、上記範囲内よりも薄いと、前述の水銀とガラ
スバルブとの化学反応を抑制する保護膜としての機能を
有効に発揮できなくなるおそれがあり、上記範囲内より
も厚いと、蛍光体層1が放つ発光の強度が保護膜2で阻
害されるので、蛍光ランプ12の光束が低下するおそれ
がある。
The protective film 2 suppresses the mercury vapor 6 penetrating into the phosphor layer 1 from coming into contact with the glass bulb 3 and chemically reacting with each other, and the ultraviolet rays passing through the phosphor layer 1 are protected by the glass bulb 3. It is also possible to prevent the above-mentioned chemical reaction from being accelerated by irradiating with. at the same time,
It is also possible to suppress the blackening and discoloration of the glass bulb 3 caused by the chemical reaction, and to suppress the decrease in luminous flux of the fluorescent lamp 12 that occurs with the passage of lighting time. The thickness of the protective film 2 is not particularly limited, but can be, for example, 1 μm or more and 50 μm or less. The thickness is 0.0
The protective film 2 may be such that the phosphor small particles 4 are scattered on the metal oxide film having a size of about 5 μm or more and less than 4 μm. If the thickness of the protective film is thinner than the above range, the function as the protective film that suppresses the chemical reaction between the above-mentioned mercury and the glass bulb may not be effectively exhibited, and if it is thicker than the above range, Since the protective film 2 impedes the intensity of light emitted by the phosphor layer 1, the luminous flux of the fluorescent lamp 12 may decrease.

【0026】本発明の蛍光ランプは、保護膜2が、中心
粒径(D50)が1.0μm<D50≦4.0μmの範囲内
にある蛍光体の小粒子と、中心粒径(D50)が0.00
5μm≦D50≦1μmの範囲内にある金属酸化物の微粒
子又は蛍光体の微粒子とを含んでなることを特徴とする
ものである。これによって、光束を上げながらも水銀の
透過を防止する役割を果たすことが可能となる。
In the fluorescent lamp of the present invention, the protective film 2 has a central particle diameter (D 50 ) of 1.0 μm <D 50 ≦ 4.0 μm, and a small particle of the phosphor and a central particle diameter (D 50 ). 50 ) is 0.00
It is characterized in that it comprises fine particles of a metal oxide or fine particles of a phosphor within the range of 5 μm ≦ D 50 ≦ 1 μm. This makes it possible to prevent the transmission of mercury while increasing the luminous flux.

【0027】上記蛍光体の小粒子4としては、特に青色
又は赤色に発光する蛍光体が有効であり、例えば、Sr
10(PO46Cl2:Eu2+青色蛍光体、(Sr,C
a)10(PO46Cl2:Eu2+青色蛍光体、(Sr,
Ca)10(PO46Cl2・nB 23:Eu2+青色蛍光
体、BaMgAl1017:Eu2+青色蛍光体、(Ba,
Sr)MgAl1017:Eu2+,Mn2+青色蛍光体、B
aMg2Al1627:Eu2 +青色蛍光体、BaMg2Al
1627:Eu2+,Mn2+青色蛍光体、Y23:Eu 3+
色蛍光体などからなる蛍光体の小粒子が有効である。具
体的には、以下の(1)〜(3)のいずれかの化学式で
表される化合物を主体にしてなる蛍光体の小粒子が有効
である。これらの中から選択される蛍光体を単独で又は
複合して用いる。 (1)(Ba1-a-xSraEux)(Mg1-yMny)Al1017 (2)(Ba1-a-b-c-xSraCabMgcEux10(PO46Cl2 (3)(Y1-xEux23 但し、x、y、a、b、cは、各々、0.01≦x≦
0.3、0≦y≦0.1、0≦a≦1、0≦b<1、0
≦c<1を満足する数値である。なお、上記蛍光体の小
粒子には、蛍光体の原料にY23などの希土類酸化物や
SiO2などの酸化物を添加して合成することによって
蛍光体の高性能化を図ることもできる。
As the small particles 4 of the phosphor, particularly blue
Alternatively, a phosphor that emits red light is effective.
Ten(POFour)6Cl2: Eu2+Blue phosphor, (Sr, C
a)Ten(POFour)6Cl2: Eu2+Blue phosphor, (Sr,
Ca)Ten(POFour)6Cl2・ NB 2O3: Eu2+Blue fluorescence
Body, BaMgAlTenO17: Eu2+Blue phosphor, (Ba,
Sr) MgAlTenO17: Eu2+, Mn2+Blue phosphor, B
aMg2Al16O27: Eu2 +Blue phosphor, BaMg2Al
16O27: Eu2+, Mn2+Blue phosphor, Y2O3: Eu 3+Red
Small particles of phosphors such as color phosphors are effective. Ingredient
Physically, one of the following chemical formulas (1) to (3)
Small particles of the phosphor mainly composed of the compound shown are effective
Is. Phosphors selected from these alone or
Used in combination. (1) (Ba1-axSraEux) (Mg1-yMny) AlTenO17 (2) (Ba1-abcxSraCabMgcEux)Ten(POFour)6Cl2 (3) (Y1-xEux)2O3 However, x, y, a, b, and c are each 0.01 ≦ x ≦
0.3, 0 ≦ y ≦ 0.1, 0 ≦ a ≦ 1, 0 ≦ b <1, 0
It is a numerical value that satisfies ≦ c <1. In addition, the small
For the particles, Y is used as the raw material for the phosphor.2O3Rare earth oxides such as
SiO2By adding oxides such as
It is also possible to improve the performance of the phosphor.

【0028】また、上記微粒子状の金属酸化物5として
は、紫外線を吸収する性質を有する材料が好ましく、例
えば、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化チタン、酸化
亜鉛、酸化イットリウムなどが有効である。なお、これ
らの材料は、安価かつ入手が容易である点からも好まし
い。
Further, as the fine particle metal oxide 5, a material having a property of absorbing ultraviolet rays is preferable, and, for example, aluminum oxide, silicon oxide, titanium oxide, zinc oxide, yttrium oxide and the like are effective. In addition, these materials are preferable because they are inexpensive and easily available.

【0029】蛍光体層1は、蛍光ランプ12が放つ蛍光
の主体を得るためのものであり、保護膜2の上に形成
し、水銀放電によって放射される紫外線(図示せず)を
可視光に変換する蛍光体(図示せず)を主体にして構成
する。蛍光体層1の厚みは特に限定されるものではない
が、例えば、3μm以上50μm以下、好ましくは5μ
m以上30μm以下である。これよりも厚くても薄くて
も、蛍光ランプ12の光束が低くなるおそれがあり、厚
い場合には蛍光体層1の膜剥がれの問題が起こりやすく
なり、薄い場合には膜透けの問題(蛍光体層1が透け、
フィラメント8などが蛍光ランプの外から見えて、ラン
プの外観が損なわれる問題)が起こりやすくなる。上記
蛍光体の性状や種類についても特に限定されるものでは
ない。性状としては、例えば、蛍光体粉末、蛍光体薄
膜、蛍光体厚膜などから適宜選択できる。蛍光体材料の
種類としては、各種ランプ用蛍光体材料から広く選択で
きるが、好ましい蛍光体は、三波長域発光形蛍光ランプ
用として広く用いられる、(Sr,Ca)10(PO46
Cl2:Eu2+青色蛍光体、(Ba,Ca,Mg)
10(PO46Cl2:Eu2+青緑色蛍光体、BaMgA
1017:Eu2+青色蛍光体、(Ba,Sr)MgAl
1017:Eu2+,Mn2+青緑色蛍光体、CeMgAl 11
19:Tb3+緑色蛍光体、LaPO4:Ce3+,Tb3+
緑色蛍光体、GdMgB510:Ce3+,Tb3+緑色蛍
光体、GdMgB510:Ce3+,Mn2+赤色蛍光体、
23:Eu3+赤色蛍光体、3.5MgO・0.5Mg
2・GeO2:Mn4+赤色蛍光体などである。
The fluorescent layer 1 is a fluorescent layer emitted by the fluorescent lamp 12.
And is formed on the protective film 2.
The ultraviolet rays (not shown) emitted by the mercury discharge.
Mainly composed of a phosphor (not shown) that converts visible light
To do. The thickness of the phosphor layer 1 is not particularly limited.
However, for example, 3 μm or more and 50 μm or less, preferably 5 μm
It is not less than m and not more than 30 μm. Thicker or thinner than this
However, since the luminous flux of the fluorescent lamp 12 may become low,
If not, the problem of film peeling of the phosphor layer 1 is likely to occur.
If it is thin, the problem of film transparency (the phosphor layer 1 is transparent,
The filament 8 etc. can be seen from the outside of the fluorescent lamp,
Problem that the external appearance of the press is impaired) is likely to occur. the above
The properties and types of phosphors are also not particularly limited.
Absent. Properties include, for example, phosphor powder and phosphor thin film.
It can be appropriately selected from a film, a phosphor thick film and the like. Of phosphor material
There is a wide selection of fluorescent materials for various lamps.
However, the preferred phosphor is a three-wavelength emission type fluorescent lamp.
Widely used for applications, (Sr, Ca)Ten(POFour)6
Cl2: Eu2+Blue phosphor, (Ba, Ca, Mg)
Ten(POFour)6Cl2: Eu2+Blue-green phosphor, BaMgA
lTenO17: Eu2+Blue phosphor, (Ba, Sr) MgAl
TenO17: Eu2+, Mn2+Blue-green phosphor, CeMgAl 11
O19: Tb3+Green phosphor, LaPOFour: Ce3+, Tb3+
Green phosphor, GdMgBFiveOTen: Ce3+, Tb3+Green firefly
Light body, GdMgBFiveOTen: Ce3+, Mn2+Red phosphor,
Y2O3: Eu3+Red phosphor, 3.5MgO ・ 0.5Mg
F2・ GeO2: Mn4+For example, a red phosphor.

【0030】なお、蛍光体層1を、前記蛍光体粉末で構
成する場合には、1μm以上30μm以下、好ましくは
2μm以上15μm以下の中心粒径を有する蛍光体粉末
にするのが、蛍光ランプ12の発光強度(光束)の面で
好ましい。
When the phosphor layer 1 is composed of the above-mentioned phosphor powder, it is preferable to use a phosphor powder having a central particle diameter of 1 μm or more and 30 μm or less, preferably 2 μm or more and 15 μm or less. Is preferable in terms of emission intensity (light flux).

【0031】水銀蒸気6は、蛍光体層1を励起する紫外
線(図示せず)を得るためのものであり、ガラスバルブ
3の中に希ガス7とともに封入する。希ガス7はガラス
バルブ3の内部の圧力を数百Torrの減圧雰囲気に調
整するためのものである。フィラメント8には、図示は
しないが、BaO、SrO、CaOなどからなる電子放
射性物質(エミッタ)が塗布されており、ガラスバルブ
3内に放電を発生させるための熱電子(図示せず)を放
出するためのものである。電極10はフィラメント8に
通電するためのものであり、ステム11は電極10を固
定するためのものであり、口金9は電極10及びステム
11を衝撃などから保護するとともに、蛍光ランプ12
の外観を良好なものにするためのものである。
The mercury vapor 6 is for obtaining ultraviolet rays (not shown) that excite the phosphor layer 1, and is enclosed in the glass bulb 3 together with the rare gas 7. The rare gas 7 is for adjusting the internal pressure of the glass bulb 3 to a reduced pressure atmosphere of several hundred Torr. Although not shown, the filament 8 is coated with an electron emissive material (emitter) made of BaO, SrO, CaO or the like, and emits thermoelectrons (not shown) for generating a discharge in the glass bulb 3. It is for doing. The electrode 10 is for energizing the filament 8, the stem 11 is for fixing the electrode 10, the base 9 protects the electrode 10 and the stem 11 from an impact, and the fluorescent lamp 12
This is to improve the appearance of.

【0032】なお、本発明の蛍光ランプは、所謂、冷陰
極蛍光ランプ(フィラメント8を有せず、代わりに冷陰
極を有する蛍光ランプ)であってもよいし、所謂、無電
極蛍光ランプ(ガラスバルブ3内に電極10やフィラメ
ント8を有せず、ガラスバルブ3の外部から、数kHz
〜数GHzの高周波電力をガラスバルブ3内に投入し
て、希ガス7や水銀蒸気6を励起し、放電を発生させる
蛍光ランプ)であってもよい。
The fluorescent lamp of the present invention may be a so-called cold cathode fluorescent lamp (a fluorescent lamp that does not have the filament 8 but has a cold cathode instead), or a so-called electrodeless fluorescent lamp (glass). There is no electrode 10 or filament 8 inside the bulb 3 and several kHz from the outside of the glass bulb 3
It may be a fluorescent lamp that applies high-frequency power of up to several GHz into the glass bulb 3 to excite the rare gas 7 and the mercury vapor 6 to generate discharge.

【0033】また、図1では、ガラスバルブ3の両端に
フィラメント8や電極10を有する、所謂、有電極蛍光
ランプを一例として示したが、本発明の蛍光ランプは、
水銀と希ガスを内部に封入したガラスバルブ内に電力を
投入して放電を発生し得る機能を具備し、前記ガラスバ
ルブの内壁に保護膜を備え、さらに、前記保護膜上に蛍
光体を主体にしてなる蛍光体層を備えた蛍光ランプであ
って、前記保護膜が1.0μm<D50≦4.0μmの範
囲内にある中心粒径を有する蛍光体の小粒子と、0.0
05μm≦D50≦1μmの範囲内にある中心粒径を有す
る金属酸化物の微粒子とを含んでなる蛍光ランプであれ
ばよく、ガラスバルブ内に電力を投入して放電を発生し
得る機能については特に限定されるものではない。した
がって、図1以外の手段で放電を発生させる蛍光ランプ
であってもよい。
Further, in FIG. 1, a so-called electroded fluorescent lamp having the filament 8 and the electrode 10 at both ends of the glass bulb 3 is shown as an example, but the fluorescent lamp of the present invention is
The glass bulb having mercury and a rare gas enclosed therein has a function of generating electric discharge by applying electric power, a protective film is provided on an inner wall of the glass bulb, and a phosphor is mainly formed on the protective film. And a small particle of a phosphor having a central particle diameter in the range of 1.0 μm <D 50 ≦ 4.0 μm.
Any fluorescent lamp may be used as long as it is a fluorescent lamp containing fine particles of a metal oxide having a central particle diameter within the range of 05 μm ≦ D 50 ≦ 1 μm. It is not particularly limited. Therefore, the fluorescent lamp may generate a discharge by means other than that shown in FIG.

【0034】蛍光ランプ12は、図1に示すように、ガ
ラスバルブ3を気密にし、内部に希ガス7と水銀蒸気6
を封入して、ガラスバルブ3内を所定の減圧雰囲気に保
つとともに、例えば、気密空間の両端にフィラメント8
を配置することによって構成するが、本発明の蛍光ラン
プにあっては、蛍光ランプ12の形状やサイズやワット
数、蛍光ランプ12が放つ光色や演色性などについては
特に限定されるものではない。本発明の蛍光ランプの形
状としては、例えば、直管、丸形、二重環形、ツイン
形、コンパクト型、U形、電球形などがあり、液晶バッ
クライト用の細管なども含むものである。そのサイズと
しては、例えば、4形〜110形などがある。また、ワ
ット数としては、数ワット〜百数十ワットであるがこれ
に限定されるものではない。光色としては、例えば、昼
光色、昼白色、白色、温白色、電球色、パルック色など
がある。
In the fluorescent lamp 12, as shown in FIG. 1, the glass bulb 3 is hermetically sealed, and the rare gas 7 and the mercury vapor 6 are contained inside.
To keep the inside of the glass bulb 3 in a predetermined decompressed atmosphere, and, for example, the filament 8 at both ends of the airtight space.
However, in the fluorescent lamp of the present invention, the shape and size of the fluorescent lamp 12, the wattage, the light color emitted by the fluorescent lamp 12 and the color rendering properties are not particularly limited. . The shape of the fluorescent lamp of the present invention includes, for example, a straight tube, a round shape, a double ring shape, a twin shape, a compact shape, a U shape, and a light bulb shape, and includes a thin tube for a liquid crystal backlight. Examples of the size include 4-type to 110-type. The wattage is several watts to hundreds of tens of watts, but is not limited to this. Examples of the light color include daylight color, neutral white color, white color, warm white color, light bulb color, and Palook color.

【0035】以下、本発明の蛍光ランプ12の動作を説
明する。
The operation of the fluorescent lamp 12 of the present invention will be described below.

【0036】図1に示した蛍光ランプ12に電力を投入
すると、ガラスバルブ3内に放電が発生し、水銀蒸気6
が紫外線を放つようになるとともに、この紫外線が蛍光
体層1を照射する。蛍光体層1は、紫外線を可視光に変
換する蛍光体を主体にして構成しているので、紫外線の
照射により蛍光体層1が可視光を放つようになる。保護
膜2とガラスバルブ3は透光性を有しているので、この
可視光は保護膜2とガラスバルブ3を透過して外部に放
たれることになる。なお、上記紫外線の一部は蛍光体層
1を透過して、保護膜2を照射するものである。
When electric power is applied to the fluorescent lamp 12 shown in FIG. 1, a discharge is generated in the glass bulb 3 and the mercury vapor 6
Emits ultraviolet rays, and the ultraviolet rays irradiate the phosphor layer 1. Since the phosphor layer 1 is mainly composed of a phosphor that converts ultraviolet light into visible light, the phosphor layer 1 emits visible light when irradiated with ultraviolet light. Since the protective film 2 and the glass bulb 3 have a light-transmitting property, this visible light passes through the protective film 2 and the glass bulb 3 and is emitted to the outside. It should be noted that a part of the ultraviolet rays passes through the phosphor layer 1 and irradiates the protective film 2.

【0037】なお、蛍光ランプ12の点灯中には、従来
の技術の欄で説明したように、保護膜2がなければ水銀
蒸気の一部が蛍光体層1の隙間を通り抜ける現象が生
じ、ガラスバルブ3が着色する現象が生じることにな
る。このため、点灯時間とともに蛍光ランプ12の光束
が低下することになる。
During the lighting of the fluorescent lamp 12, as described in the section of the prior art, a phenomenon occurs in which a part of the mercury vapor passes through the gap of the phosphor layer 1 unless the protective film 2 is provided, which causes the glass to disappear. The phenomenon that the bulb 3 is colored occurs. Therefore, the luminous flux of the fluorescent lamp 12 decreases with the lighting time.

【0038】しかし、本発明の請求項1にかかる蛍光ラ
ンプでは、保護膜2が、先に説明した中心粒径の範囲内
にある微粒子状の金属酸化物5を含んで構成しているの
で、この微粒子間の隙間が緻密になり、水銀の透過を阻
止できる。また、先に説明した中心粒径の範囲内にある
蛍光体小粒子4を含んで構成してもいるので、蛍光体層
1を透過して照射される紫外線によって、保護膜2が強
度の大きな蛍光を放つようになる。同時に、蛍光体小粒
子4が紫外線を吸収して可視光に変換するので、ガラス
バルブ3を照射する紫外線強度が弱まり、ガラスバルブ
3からのナトリウムの析出を抑制することができる。
However, in the fluorescent lamp according to the first aspect of the present invention, since the protective film 2 is constituted by including the particulate metal oxide 5 within the range of the central particle diameter described above, The gaps between the fine particles become dense, and the permeation of mercury can be prevented. Further, since it is configured to include the phosphor small particles 4 within the range of the central particle size described above, the protective film 2 has a high strength due to the ultraviolet rays transmitted and irradiated through the phosphor layer 1. It comes to emit fluorescence. At the same time, since the small fluorescent substance particles 4 absorb the ultraviolet rays and convert them into visible light, the intensity of the ultraviolet rays with which the glass bulb 3 is irradiated is weakened and the precipitation of sodium from the glass bulb 3 can be suppressed.

【0039】また、本発明の請求項2にかかる蛍光ラン
プでは、上記微粒子状の金属酸化物5が、紫外線を吸収
する性質を有する、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化
チタン、酸化亜鉛及び酸化イットリウムからなる群から
選ばれる少なくとも一つの金属酸化物であるので、ガラ
スバルブ3を照射する紫外線強度がさらに弱まり、ガラ
スバルブ3からのナトリウムの析出を抑制することがで
きる。
Further, in the fluorescent lamp according to claim 2 of the present invention, the fine particle metal oxide 5 is made of aluminum oxide, silicon oxide, titanium oxide, zinc oxide and yttrium oxide, which has a property of absorbing ultraviolet rays. Since it is at least one metal oxide selected from the group consisting of the following, the intensity of ultraviolet light irradiating the glass bulb 3 is further weakened, and the precipitation of sodium from the glass bulb 3 can be suppressed.

【0040】また、本発明の請求項3にかかる蛍光ラン
プでは、上記微粒子状の金属酸化物5を、紫外線を吸収
して可視光に変換する作用のある微粒子状の蛍光体にす
ることにより、ガラスバルブ3を照射する紫外線強度が
さらに弱まり、ガラスバルブ3からのナトリウムの析出
を抑制するようになるだけでなく、保護膜2がさらに強
度の大きな蛍光を放つようにもなる。
Further, in the fluorescent lamp according to claim 3 of the present invention, the fine particle metal oxide 5 is made into a fine particle fluorescent material having a function of absorbing ultraviolet rays and converting it into visible light. The intensity of ultraviolet light irradiating the glass bulb 3 is further weakened, so that not only the precipitation of sodium from the glass bulb 3 is suppressed, but also the protective film 2 emits fluorescence having a higher intensity.

【0041】また、本発明の請求項4にかかる蛍光ラン
プでは、上記蛍光体小粒子4を、少なくとも先に記載し
た、青色又は赤色の蛍光を放つ蛍光体小粒子にすること
により、保護膜2の放つ蛍光の発光色が青色又は赤色に
なり、白色系光を得ようとした場合に強い強度の蛍光を
放つ蛍光体層1において、蛍光体層1が放つ蛍光成分の
中における視感度の高い緑色成分強度を強めることが可
能となる。
Further, in the fluorescent lamp according to claim 4 of the present invention, the fluorescent small particles 4 are made into at least the fluorescent small particles emitting blue or red fluorescence described above, whereby the protective film 2 is formed. In the phosphor layer 1 which emits a strong intensity of fluorescence when white-based light is obtained, the visibility of the fluorescent component emitted by the phosphor layer 1 is high. It is possible to increase the green component strength.

【0042】さらに、本発明の請求項5にかかる蛍光ラ
ンプでは、蛍光ランプを、高光束かつ高演色性の三波長
域発光形蛍光ランプにすることにより、さらなる高光
束、高演色性をも両立する蛍光ランプを得ることができ
る。
Further, in the fluorescent lamp according to the fifth aspect of the present invention, the fluorescent lamp is a three-wavelength band emission type fluorescent lamp having a high luminous flux and a high color rendering property. It is possible to obtain a fluorescent lamp that does.

【0043】このように、本発明によれば、ガラスバル
ブ3からのナトリウムの析出が抑えられ、蛍光体層1を
透過した水銀のガラスバルブ3の表面への到達も抑えら
れるので、ガラスバルブ3の着色現象を抑制することが
可能になる。また、保護膜2に照射される紫外線が、高
い効率で可視光に変換されるので、蛍光ランプ12の光
束を高くすることも可能になる。
As described above, according to the present invention, the precipitation of sodium from the glass bulb 3 is suppressed, and the mercury that has permeated the phosphor layer 1 is prevented from reaching the surface of the glass bulb 3. Therefore, the glass bulb 3 is prevented. It is possible to suppress the coloring phenomenon. Further, since the ultraviolet rays with which the protective film 2 is irradiated are converted into visible light with high efficiency, the luminous flux of the fluorescent lamp 12 can be increased.

【0044】また、光束が高くなった分だけ蛍光体層1
の厚みを薄くでき、蛍光体層1で使用する材料を減らし
ても、従来と同等の光束を放つ蛍光ランプを得ることも
可能になる。このため、たとえ保護膜2で少量の蛍光体
を新たに使用するとしても、全体的に見ると、従来と同
等の光束を放ちながらも、点灯時間の経過とともに生じ
る光束低下を抑制した蛍光ランプを安価に提供できるよ
うにもなる。
Further, the phosphor layer 1 is increased by the amount of the increased luminous flux.
The thickness can be reduced, and even if the material used for the phosphor layer 1 is reduced, it is possible to obtain a fluorescent lamp that emits a luminous flux equivalent to the conventional one. For this reason, even if a small amount of phosphor is newly used in the protective film 2, a fluorescent lamp that emits a luminous flux equivalent to the conventional one, but suppresses the luminous flux reduction that occurs with the passage of lighting time, is seen as a whole. It can also be provided at a low cost.

【0045】[0045]

【実施例】以下、本発明の実施例として、FCL30−
EX−N/28の蛍光ランプを試作した。
EXAMPLE As an example of the present invention, the FCL30-
An EX-N / 28 fluorescent lamp was prototyped.

【0046】上記試作蛍光ランプでは、蛍光体層1とし
ては、中心粒径が7.5μmの(Ba,Sr)MgAl
1017:Eu2+,Mn2+青色蛍光体、中心粒径が4.5
μmのLaPO4:Ce3+,Tb3+緑色蛍光体、中心粒
径が6.5μmのY23:Eu3+赤色蛍光体の混合蛍光
体粉末を主体に用い、結着材としてのCa−Ba−B−
P−O化合物を少量用いて構成した。また、保護膜2と
しては、2.3μmの中心粒径を有する(Ba,Sr)
MgAl1017:Eu2+,Mn2+青色蛍光体と0.04
μmの中心粒径を有する酸化アルミニウム(γ−Al2
3)との混合物、又は、2.1μmの中心粒径を有す
るY23:Eu3+赤色蛍光体と0.04μmの中心粒径
を有する酸化アルミニウム(γ−Al23)との混合物
を主体に用い、結着材としてのCa−Ba−B−P−O
化合物を少量用いて構成した。
In the above prototype fluorescent lamp, the phosphor layer 1 is composed of (Ba, Sr) MgAl having a central particle diameter of 7.5 μm.
10 O 17 : Eu 2+ , Mn 2+ blue phosphor, central particle size is 4.5
The main component is a mixed phosphor powder of μm LaPO 4 : Ce 3+ , Tb 3+ green phosphor and Y 2 O 3 : Eu 3+ red phosphor having a central particle size of 6.5 μm, and used as a binder. Ca-Ba-B-
It was constructed using a small amount of P-O compound. Further, the protective film 2 has a central particle diameter of 2.3 μm (Ba, Sr).
MgAl 10 O 17 : Eu 2+ , Mn 2+ blue phosphor and 0.04
Aluminum oxide (γ-Al 2
O 3 ), or Y 2 O 3 : Eu 3+ red phosphor having a center particle size of 2.1 μm and aluminum oxide (γ-Al 2 O 3 ) having a center particle size of 0.04 μm. Ca-Ba-B-P-O as a binder using a mixture of
Constructed with a small amount of compound.

【0047】これらを用いて、保護膜の膜厚と蛍光体層
の膜厚を変化させた本発明の蛍光ランプを形成し、全光
束、平均演色評価数、1000時間後の光束維持率を測
定した。
Using these, a fluorescent lamp of the present invention was formed in which the thickness of the protective film and the thickness of the phosphor layer were changed, and the total luminous flux, the average color rendering index, and the luminous flux maintenance factor after 1000 hours were measured. did.

【0048】また、比較のため、中心粒径が0.04μ
mの酸化アルミニウムのみからなる保護膜を用いた従来
の蛍光ランプを作製し、上記と同様に測定した。
For comparison, the central particle size is 0.04 μm.
A conventional fluorescent lamp using a protective film of m of aluminum oxide alone was prepared and measured in the same manner as above.

【0049】表1にその結果を示す。The results are shown in Table 1.

【0050】[0050]

【表1】 [Table 1]

【0051】表1から明らかなように、本発明の蛍光ラ
ンプは、従来の蛍光ランプよりも、高い全光束と良好な
光束維持率を示した。また、従来の蛍光ランプよりも蛍
光体の塗布量を少なくし、蛍光体層の膜厚を約3%薄く
した試作蛍光ランプNo.3でも、従来と同等の全光束
を示すので、蛍光体の使用量を減らすことができ、蛍光
ランプの低コスト化を図ることが可能になる。なお、表
1では、有電極タイプの丸形の30W相当三波長域発光
形蛍光ランプの実験結果を示したが、これ以外の蛍光ラ
ンプであっても同様の作用効果が得られる。
As is clear from Table 1, the fluorescent lamp of the present invention showed higher total luminous flux and better luminous maintenance factor than the conventional fluorescent lamp. Further, the prototype fluorescent lamp No. 1 in which the coating amount of the fluorescent material is smaller than that of the conventional fluorescent lamp and the thickness of the fluorescent material layer is reduced by about 3%. Even in No. 3, since the total luminous flux equivalent to that in the conventional case is exhibited, it is possible to reduce the usage amount of the phosphor and to reduce the cost of the fluorescent lamp. In addition, in Table 1, the experimental results of a round electrode-type 30W-equivalent three-wavelength region emission type fluorescent lamp are shown, but similar effects can be obtained with other fluorescent lamps.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の蛍光ラン
プは、1.0μm<D50≦4.0μmの範囲内にある中
心粒径を有する蛍光体の小粒子と、0.005μm≦D
50≦1μmの範囲内にある中心粒径を有する金属酸化物
の微粒子とを含んでなる保護膜を備えているので、水銀
の透過を抑制でき、水銀とナトリウムとの化学反応を抑
制できるだけでなく、保護膜に高い発光効率の蛍光を放
つ機能を付加することもできるので、高光束と高光束維
持率とを両立する蛍光ランプを提供することができる。
As described above, the fluorescent lamp of the present invention includes small particles of a phosphor having a central particle diameter within the range of 1.0 μm <D 50 ≦ 4.0 μm and 0.005 μm ≦ D.
Since the protective film containing the fine particles of the metal oxide having the central particle diameter within the range of 50 ≦ 1 μm is provided, it is possible to suppress the permeation of mercury and suppress the chemical reaction between mercury and sodium. Since the function of emitting fluorescence with high luminous efficiency can be added to the protective film, it is possible to provide a fluorescent lamp that achieves both high luminous flux and high luminous flux maintenance rate.

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

【図1】本発明の蛍光ランプの要部模式断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view of a main part of a fluorescent lamp of the present invention.

【図2】図1のA部の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of part A of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 蛍光体層 2 保護膜 3 ガラスバルブ 4 蛍光体小粒子 5 金属酸化物 6 水銀蒸気 7 希ガス 8 フィラメント 9 口金 10 電極 11 ステム 12 蛍光ランプ 1 Phosphor layer 2 protective film 3 glass bulbs 4 Small particles of phosphor 5 metal oxides 6 Mercury vapor 7 rare gas 8 filament 9 mouthpiece 10 electrodes 11 stems 12 fluorescent lamp

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C043 AA02 AA03 CC16 CD01 DD28 DD36 EA16 EB01 EB14 EC03   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 5C043 AA02 AA03 CC16 CD01 DD28                       DD36 EA16 EB01 EB14 EC03

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水銀と希ガスを内部に封入したガラスバ
ルブ内に電力を投入して放電を発生し得る機能を具備
し、前記ガラスバルブの内壁に保護膜を備え、前記保護
膜上に蛍光体を主体にしてなる蛍光体層を備えた蛍光ラ
ンプであって、前記保護膜が、中心粒径(D50)が1.
0μm<D50≦4.0μmの範囲内にある蛍光体の小粒
子と、中心粒径(D50)が0.005μm≦D50≦1μ
mの範囲内にある金属酸化物の微粒子とを含んでなるこ
とを特徴とする蛍光ランプ。
1. A glass bulb having mercury and a rare gas enclosed therein has a function of generating electric discharge by applying electric power, a protective film is provided on an inner wall of the glass bulb, and fluorescent light is provided on the protective film. A fluorescent lamp having a phosphor layer mainly composed of a body, wherein the protective film has a central particle size (D 50 ) of 1.
Small particles of the phosphor within the range of 0 μm <D 50 ≦ 4.0 μm and the central particle size (D 50 ) of 0.005 μm ≦ D 50 ≦ 1 μ
A fluorescent lamp comprising metal oxide fine particles in the range of m.
【請求項2】 前記金属酸化物が、酸化アルミニウム、
酸化珪素、酸化チタン、酸化亜鉛及び酸化イットリウム
からなる群から選ばれる少なくとも一つの金属酸化物で
ある請求項1に記載の蛍光ランプ。
2. The metal oxide is aluminum oxide,
The fluorescent lamp according to claim 1, which is at least one metal oxide selected from the group consisting of silicon oxide, titanium oxide, zinc oxide, and yttrium oxide.
【請求項3】 前記金属酸化物の微粒子が、蛍光体の微
粒子である請求項1に記載の蛍光ランプ。
3. The fluorescent lamp according to claim 1, wherein the fine particles of the metal oxide are fine particles of a phosphor.
【請求項4】 前記蛍光体の小粒子が、少なくとも、以
下の(1)〜(3)のいずれかの化学式で表される化合
物を主体にしてなる蛍光体の小粒子である請求項1〜3
のいずれかに記載の蛍光ランプ。 (1)(Ba1-a-xSraEux)(Mg1-yMny)Al1017 (2)(Ba1-a-b-c-xSraCabMgcEux10(PO46Cl2 (3)(Y1-xEux23 但し、x、y、a、b、cは、各々、0.01≦x≦
0.3、0≦y≦0.1、0≦a≦1、0≦b<1、0
≦c<1を満足する数値である。
4. The small particles of the phosphor are small particles of the phosphor mainly composed of at least a compound represented by any one of the following chemical formulas (1) to (3). Three
The fluorescent lamp according to any one of 1. (1) (Ba 1-ax Sr a Eu x) (Mg 1-y Mn y) Al 10 O 17 (2) (Ba 1-abcx Sr a Ca b Mg c Eu x) 10 (PO 4) 6 Cl 2 (3) (Y 1-x Eu x ) 2 O 3 However, x, y, a, b, and c are each 0.01 ≦ x ≦
0.3, 0 ≦ y ≦ 0.1, 0 ≦ a ≦ 1, 0 ≦ b <1, 0
It is a numerical value that satisfies ≦ c <1.
【請求項5】 前記蛍光ランプが、三波長域発光形蛍光
ランプである請求項1〜4のいずれかに記載の蛍光ラン
プ。
5. The fluorescent lamp according to claim 1, wherein the fluorescent lamp is a three-wavelength band emission type fluorescent lamp.
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