JP2004103315A - Compact fluorescent lamp - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電球型蛍光ランプに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より電球はその特長により色々な場面で多数使用されている。しかしながら、電球は数々の特長を持っているが効率が低く、又寿命が短い欠点を有している。
【0003】
そこで近年、水銀を使用している一般形の蛍光ランプを発光管として使用し電子点灯回路を内蔵させエジソン口金などの口金を備え今までの電球が使用されている照明器具にそのまま置き換え使用できる電球形蛍光ランプが提案されている(例えば、実開昭58−173163号)。
【0004】
このように現在提案されている電球型蛍光ランプは水銀が使用されているので、効率が高い点がメリットであり電球の1/3ないし1/4の電力で電球と同じ明るさが得られている。
【0005】
【特許文献1】
実開昭58−173163号(第1図、4頁〜11頁)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来技術による電球型蛍光ランプの問題点は、水銀が使用されているので発光特性が温度により変化する点である。
【0007】
その理由は、発光管の温度安定時の明るさを最高にするため一般的には水銀アマルガムが発光管内に使用されていることによる。このアマルガムは温度安定時には明るさを最高にする効用があるが、逆に点灯開始直後は水銀の蒸気圧が低すぎて非常に暗くしばらく待てば明るくなるが実用面で問題となる場合が多い。
【0008】
一方、従来技術による熱陰極形の蛍光ランプの問題点は、短期に点滅使用されると寿命が非常に短くなる事である。電球が使用されている用途では点滅使用されることが多くこの問題点も重要である。
【0009】
さらに電球型蛍光ランプの問題点は、有害物質である水銀を使用しているので社会的ニーズにミートしていないことである。
【0010】
したがって本発明の目的は、上記した従来の電球形蛍光ランプの欠点を補い、点灯直後から所定の明るさが得られ、また点滅使用も可能で電球よりも長寿命で、かつ水銀を使用しないという時代の要求に答えられる電球型蛍光ランプを提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴は、両平面ガラスの外部に透明導電膜よりなる外部電極を構成し、両ガラス内面に蛍光体膜を形成し、間隔をあけて配置した該両平面ガラスの周辺全周に渡り接着層を塗布し溶融させて接着して内部空間をつくり、該内部空間に希ガスを封入して構成された平面型希ガス放電灯を発光管とし、前記発光管を電子点灯回路と共にランプ外部筐体グローブ内に配置させ、口金を電源入力端とした電球形蛍光ランプにある。
【0012】
ここで、前記透明導電膜はITO膜であることができる。また、前記塗布される接着層はフリットシールガラスペーストであることができる。さらに、前記口金はエジソン型口金であることができる。また、前記両平面ガラス間にスペーサが設けられていることができる。
【0013】
さらに、前記ランプ筐体グローブ内に1本の前記発光管が設けられていることができる。あるいは、前記ランプ筐体グローブ内に複数本の前記発光管が設けられていることができる。
【0014】
さらに、前記ランプ筐体グローブ内は真空であることが好ましい。また、前記希ガスは、キセノン(Xe)ガスもしくはキセノンガスと他の希ガスとの混合ガスであることが好ましい。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を説明する。図1は本発明の実施の形態の電球型蛍光ランプを示す構成図であり、図2は本発明の実施の形態の電球型蛍光ランプにおける接続を示す図であり、本発明の実施の形態の電球型蛍光ランプにおける発光管を示す側面断面図である。
【0016】
先ず、図3を参照して、本発明の発光管1は平面型希ガス放電灯である。この平面型希ガス放電灯の発光管1は、平面形状の一対のガラス基板11,11の外面側にそれぞれITO(Indium Tin Oxide)等からなる透明導電膜よりなる外部電極12,12を形成し内面側それぞれ蛍光体膜13,13を形成している。
【0017】
そして、ガラス基板の全周縁にわたり所定の放電空間を確保するに必要な厚みを持つフリットシールガラスペーストによる接着剤14を枠状に塗布して熱処理により封止して放電室15を形成する。
【0018】
この放電室15には希ガスが封止されている。すなわち、例えば、キセノン(Xe)ガスもしくはキセノンガスと他の希ガスとの混合ガスが封止されている。しかしいずれの場合でも、水銀(水銀蒸気)は使用していないから、地球環境に優しい発光管1になっている。
【0019】
次にこの発光管1の製造方法を説明する。ガラス基板11の表面にスパッタ装置などによりITO等の透明導電膜12を形成させる。この透明導電膜12を形成させたガラス基板11の反対側表面にスクリーン印刷法等により蛍光体膜13を形成したもの、および透明導電膜12を形成したもうひとつのガラス基板12の反対側表面にスクリーン印刷法等により蛍光体膜13とガラス周縁部全周にわたり必要な放電室空間15を確保する厚みのフリットシールガラスペースト14よりなるを枠状部を形成した後、所定の温度で焼成して形成する。
【0020】
上記の成膜を終えた両面の基板を透明導電膜側が外面側になるように、また蛍光体膜側が内部放電空間を形成するように相対して配置して真空チャンバー内で排気し所定の温度で脱ガスを行い所定の真空度に達した後、希ガスをチャンバー内に導入し同時にフリットシールガラス部分を所定温度で加熱し溶融させ両面のガラスを接着させることにより発光管を製造する。
【0021】
以上の方法は排気管を使用しない方法での発光管の製造方法であるが、別の方法として、一方のガラス基板の端部に垂直方向に排気用の小径の貫通孔を設けておき、上記に説明した蛍光体膜及びフリットシールガラスでスペーサを形成し焼成したガラス基板を相対して配置して、あらかじめ両面のガラス基板を加熱し接着して放電ガラス容器を形成した後、排気装置にてこの排気用の小径の貫通孔より真空ポンプにて排気、脱ガスを行い希ガスを所定の圧力にて封入した後、この排気用小径の貫通孔を外部より金属製のキャップをフリットガラスを加熱する事によりガラス基板と封着し真空容器を形成する方法でも製造できる。
【0022】
次に、図1を参照して、上記した本発明の発光管1を球状のガラスもしくはプラスチックよりなるランプ外部筐体グローブ本体2の内部に発光管保持部品6で保持して設け、電子点灯回路3を本体部4の内部に設ける。ランプ外部筐体グローブ本体2と本体部4とからランプ外部筐体グローブを構成し、この本体部4と一体的にエジソン型の口金5が取り付けられている。また、ランプ外部筐体グローブ内は、例えば外部電極の酸化等を防止するために真空にしてある。
【0023】
次に、図2を参照して、外部から口金5を通して、例えばac100Vの電圧が電子点灯回路3に入力され、同回路3から例えばdc12Vの電圧が出力されてこの電圧が発光管1の両面の外部電極に印加されて、発光管1から、例えば波長351nmの紫外線が発光する
すなわち、上記の如く製造した本平面形希ガス放電灯は、両外部透明電極間に電圧を印加することで放電室内に放電を生じて希ガスを励起し、主たる波長が紫外線領域となる発光を生じるものとなり、この紫外線を両基板放電室側に塗布された蛍光体で所定の波長に変換し、変換した発光を両面より取り出すことができる。
図4は、本発明の他の実施の形態の電球型蛍光ランプにおける発光管を示す側面断面図である。図4において図3と同一もしくは類似の箇所は同じ符号を付してあるから重複する説明は省略する。
【0024】
図4では両ガラス基板間にスペーサ16を設けてある。したがって、その分だけ部品点数が増すが、両ガラス基板間のより正しい間隔を確保するために用いることができる。
【0025】
図5は、本発明の別の実施の形態の電球型蛍光ランプを示す構成図である。図5において、図1と同一もしくは類似の箇所は同じ符号を付してあるから重複する説明は省略する。
【0026】
図5では同じランプ外部筐体グローブ内に複数本(図では3本)の発光管1を設けてある。照射面積、強度等から1本の発光管では足りずに複数本の発光管が必要な場合はこのような実施の形態の電球型蛍光ランプにすることができる。
【0027】
以上述べた本発明の本平面型希ガス放電灯は、適切な電子点灯回路と組み合わせ使用する事により瞬時点灯可能であり、また発光特性に温度特性が無く色々な温度環境で明るさの変化が無くその上点灯直後においてもほぼ100%の明るさが得られる。
【0028】
また、本発明の電球形蛍光ランプは、上記した平面形希ガス放電灯を発光管としガラスもしくはプラスチックよりなるランプ外部筐体グローブ内に一個もしくは必要に応じ複数個使用し発光管収容部を形成し適切な方法で保持させ、かつ発光管の両外部電極に電気的に電力を供給する電気配線を電子点灯回路の出力側に接続させる。電子点灯回路は口金部を持つ本体部の内部に配置し電子点灯回路の電源側入力は口金を通じて供給され、発光管収容部とは分離して電球形蛍光ランプを形成する。
【0029】
【発明の効果】
以上の説明したように、本発明の電球形蛍光ランプは以下のような効果を有する。
【0030】
第1の効果は、発光管の発光特性が周囲温度に依存しないので点灯直後よりほぼ100%の明るさが得られ、また周囲温度が低温より高温まで明るさがほぼ同じとなることである。
【0031】
第2の効果は、内面電極タイプ平面希ガス放電ランプに対し高い希ガスの封入圧力を採用することができ、これにより高効率で安定な外部対向放電が実現できることである。その理由は、放電特性が両面ガラスの外部透明電極間の誘電体バリヤー放電であり誘電体層としての平面ガラスの特性が内面電極タイプに採用されている低融点ガラスよりなる誘電体層に対しばらつきの少ない安定した誘電体層となるからである。
【0032】
第3の効果は、本電球形蛍光ランプは発光管は基本的に冷陰極形で点滅使用しても熱陰極形の従来の蛍光ランプを発光管に使用した電球形蛍光ランプのように極端な短寿命にならなく、点滅使用されるような所に最適であることである。すなわち、従来の蛍光ランプを発光管とする電球形蛍光ランプにくらべ点灯直後より明るくまた点滅の多い用途においても寿命時間が短縮しなく、また電球に較べ長寿命であることである。
【0033】
第4の効果は、水銀(水銀蒸気)を用いていないから、地球環境に優しく、社会的ニーズにて記した製品が得られることである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の電球型蛍光ランプを示す構成図である。
【図2】本発明の実施の形態の電球型蛍光ランプにおける接続を示す図である。
【図3】本発明の実施の形態の電球型蛍光ランプにおける発光管を示す側面断面図である。
【図4】本発明の他の実施の形態の電球型蛍光ランプにおける発光管を示す側面断面図である。
【図5】本発明の別の実施の形態の電球型蛍光ランプを示す構成図である。
【符号の説明】
1 発光管
2 外部筐体グローブ本体
3 電子点灯回路
4 本体部
5 口金
6 発光管保持部品
11 ガラス基板
12 透明導電膜による外部電極
13 蛍光体膜
14 フリットガラスによる接着剤
15 放電室(希ガス)
16 スペーサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a compact fluorescent lamp.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a large number of light bulbs have been used in various situations due to their features. However, light bulbs have a number of features, but have the disadvantages of low efficiency and short lifetime.
[0003]
Therefore, in recent years, general-purpose fluorescent lamps using mercury have been used as arc tubes, an electronic lighting circuit has been built in, and a lamp such as an Edison base has been installed. A fluorescent lamp has been proposed (for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 58-173163).
[0004]
As described above, since the bulb-type fluorescent lamp currently proposed uses mercury, it is advantageous in that the efficiency is high, and the same brightness as the bulb can be obtained with 1/3 to 1/4 the power of the bulb. I have.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 58-173163 (FIG. 1,
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, a problem with the bulb-type fluorescent lamp according to the prior art is that the emission characteristics change with temperature because mercury is used.
[0007]
The reason for this is that mercury amalgam is generally used in the arc tube to maximize brightness when the temperature of the arc tube is stable. This amalgam has the effect of maximizing brightness when the temperature is stable, but conversely immediately after the start of lighting, the vapor pressure of mercury is too low and becomes very dark, and after a while, it becomes bright, but this often poses a problem in practical use.
[0008]
On the other hand, a problem with the hot cathode fluorescent lamp according to the prior art is that if it is used blinking for a short period of time, its life is very short. In applications where a light bulb is used, blinking is often used, and this problem is also important.
[0009]
Further, a problem with the bulb-type fluorescent lamp is that it does not meet social needs because it uses harmful substance mercury.
[0010]
Therefore, an object of the present invention is to compensate for the above-mentioned drawbacks of the conventional bulb-type fluorescent lamp, to obtain a predetermined brightness immediately after lighting, to be able to use blinking, to have a longer life than a bulb, and to use no mercury. It is to provide a bulb-type fluorescent lamp that can meet the demands of the times.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The feature of the present invention is that an external electrode made of a transparent conductive film is formed outside the two flat glasses, a phosphor film is formed on the inner surfaces of the two glasses, and is arranged around the entire circumference of the two flat glasses arranged at intervals. An inner space is created by applying an adhesive layer, melting and bonding to form an inner space, and a rare gas discharge lamp formed by enclosing a rare gas in the inner space is used as an arc tube. It is located in a housing glove and is a light bulb shaped fluorescent lamp with a base as a power input end.
[0012]
Here, the transparent conductive film may be an ITO film. Further, the applied adhesive layer may be a frit seal glass paste. Further, the base may be an Edison type base. In addition, a spacer may be provided between the two flat glasses.
[0013]
Further, one arc tube may be provided in the lamp housing glove. Alternatively, a plurality of the arc tubes can be provided in the lamp housing glove.
[0014]
Further, it is preferable that the inside of the lamp housing glove is a vacuum. Preferably, the rare gas is xenon (Xe) gas or a mixed gas of xenon gas and another rare gas.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing a bulb-type fluorescent lamp according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing connections in a bulb-type fluorescent lamp according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side sectional view showing an arc tube in the bulb-type fluorescent lamp.
[0016]
First, referring to FIG. 3, the
[0017]
Then, an adhesive 14 of a frit seal glass paste having a thickness necessary to secure a predetermined discharge space over the entire periphery of the glass substrate is applied in a frame shape and sealed by heat treatment to form a
[0018]
The
[0019]
Next, a method for manufacturing the
[0020]
After the above film formation, the substrates on both sides are arranged facing each other such that the transparent conductive film side is on the outer surface side and the phosphor film side is forming an internal discharge space, and evacuated in a vacuum chamber to a predetermined temperature. After reaching a predetermined degree of vacuum by degassing, a rare gas is introduced into the chamber, and at the same time, the frit seal glass portion is heated and melted at a predetermined temperature to bond the glass on both surfaces, thereby manufacturing an arc tube.
[0021]
The above method is a method of manufacturing an arc tube without using an exhaust pipe, but as another method, a small-diameter through-hole for exhaust is provided in an end portion of one glass substrate in a vertical direction, and After forming the spacers with the phosphor film and the frit seal glass described above and arranging the fired glass substrates facing each other, heating and bonding the glass substrates on both sides in advance to form a discharge glass container, and then using the exhaust device After exhausting and degassing with a vacuum pump through the small-diameter through-hole for exhaust and sealing the rare gas at a predetermined pressure, the small-diameter through-hole for exhaust heats the frit glass with a metal cap from the outside. By doing so, it can also be manufactured by a method of sealing with a glass substrate to form a vacuum container.
[0022]
Next, referring to FIG. 1, the above-described
[0023]
Next, referring to FIG. 2, a voltage of, for example, ac 100 V is input to the
FIG. 4 is a side sectional view showing an arc tube in a light bulb-type fluorescent lamp according to another embodiment of the present invention. In FIG. 4, the same or similar portions as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the duplicate description is omitted.
[0024]
In FIG. 4, a
[0025]
FIG. 5 is a configuration diagram showing a bulb-type fluorescent lamp according to another embodiment of the present invention. In FIG. 5, the same or similar portions as those in FIG.
[0026]
In FIG. 5, a plurality of (three in the figure)
[0027]
The flat type rare gas discharge lamp of the present invention described above can be lit instantaneously by using it in combination with an appropriate electronic lighting circuit, and the luminous characteristics have no temperature characteristics and the brightness changes in various temperature environments. In addition, almost 100% brightness can be obtained even immediately after lighting.
[0028]
In addition, the bulb-type fluorescent lamp of the present invention uses the above-mentioned flat type rare gas discharge lamp as an arc tube, and uses one or a plurality of lamps in a lamp outer casing glove made of glass or plastic to form an arc tube accommodating portion. Then, an electric wire for supplying electric power to both external electrodes of the arc tube is connected to the output side of the electronic lighting circuit. The electronic lighting circuit is disposed inside a main body having a base, and a power-supply-side input of the electronic lighting circuit is supplied through the base, and is separated from the arc tube accommodating section to form a bulb-type fluorescent lamp.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, the compact fluorescent lamp of the present invention has the following effects.
[0030]
The first effect is that since the emission characteristics of the arc tube do not depend on the ambient temperature, almost 100% brightness can be obtained immediately after lighting, and the brightness becomes almost the same when the ambient temperature is higher than the low temperature.
[0031]
The second effect is that a high rare gas filling pressure can be adopted for the inner electrode type flat rare gas discharge lamp, and thereby a highly efficient and stable external facing discharge can be realized. The reason is that the discharge characteristics are a dielectric barrier discharge between the external transparent electrodes of the double-sided glass, and the characteristics of the flat glass as the dielectric layer vary with the dielectric layer made of the low melting point glass used for the internal electrode type. This is because a stable dielectric layer having a small number of layers is obtained.
[0032]
The third effect is that this bulb-type fluorescent lamp is extremely cold as the bulb-type fluorescent lamp using the conventional fluorescent lamp of the hot-cathode type as the luminous tube, even if the luminous tube is basically used as a cold-cathode type flashing lamp. It is not short-lived and is ideal for places where it is used blinking. That is, even in applications where the lamp is brighter and blinks more frequently than immediately after lighting, as compared with the conventional fluorescent lamp using a fluorescent lamp as a light emitting tube, the life time is not reduced, and the life is longer than that of a light bulb.
[0033]
The fourth effect is that since mercury (mercury vapor) is not used, a product that is friendly to the global environment and that is described according to social needs can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a bulb-type fluorescent lamp according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing connections in a bulb-type fluorescent lamp according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a side sectional view showing an arc tube in the light bulb-type fluorescent lamp according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a side sectional view showing an arc tube in a light bulb-type fluorescent lamp according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram showing a bulb-type fluorescent lamp according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
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