JP2004158695A

JP2004158695A - ランプ構造

Info

Publication number: JP2004158695A
Application number: JP2002323936A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Kato; 陽弘加藤
Original assignee: Okaya Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Okaya Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2002-11-07
Filing date: 2002-11-07
Publication date: 2004-06-03

Abstract

【課題】どのような蛍光体であっても劣化する恐れなく長期間にわたって安定して使用することができるランプ構造の提供を目的とする。
【解決手段】第１のガラス管２内側に第２のガラス管３を収納する二重構造とするとともに、上記第１のガラス管と第２のガラス管の間には色変換材料である蛍光体４を封入し、さらに上記第２のガラス管内部には上記蛍光体を励起する紫外線〜青色可視光の励起光を照射するＬＥＤ５を配設してランプ１を構成する。ＬＥＤが照射する励起光は、第１のガラス管と第２のガラス管の間に封入された蛍光体を励起して発光する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光体からの励起光で発光する色変換材料である蛍光体と、励起光を照射する発光体とからなるランプに係り、特に蛍光体の劣化を極力防止することができるランプ構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ガラス製の筒状容器の内面に色変換材料である蛍光体を被着した冷陰極線管や、ＬＥＤが存在している。これは、管内で発生する紫外線が蛍光体を励起することで可視光を発光するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなランプ構造にあっては、管内の蛍光体層が水銀の影響で黒化する等によりランプ性能が劣化する問題があった。そこで本願発明と同一の発明者は、紫外線放射ランプの外周面に蛍光体を配設し、紫外線放射ランプが放射する紫外線が蛍光体を励起して発光させる発光管を案出した。この発光管は、封入するガスの種類が限定されることで発光色が限定されるネオン管と異なり各種の発光色が設定できるとともに、管内の水銀等に影響されずに長寿命で明るく輝度ムラのない優れた発光管である。しかしながら、この発光管にあっては、蛍光体が外部に露呈することとなり、例えその表面を保護コーティングしたとしても、例えば本来的に湿気に弱く析出したり変色したりする（Ｃｄ，Ｚｎ）Ｓ等の硫化物蛍光体などは使用することができなかった（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特願平１１−２８１６８号公報
【０００５】
そこで本発明は、どのような蛍光体であっても劣化する恐れなく使用することができるランプ構造の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のランプ構造は、第１のガラス管内側に第２のガラス管を収納する二重構造とするとともに、上記第１のガラス管と第２のガラス管の間には色変換材料である蛍光体を封入し、さらに上記第２のガラス管内部には上記蛍光体を励起する励起光を照射する発光体を配設し、上記発光体が照射する励起光が上記第１のガラス管と第２のガラス管の間に封入された蛍光体を励起して発光することを特徴とするものである。
【０００７】
また、第１のガラス管及び第２のガラス管の形状を、砲弾形や先端が凸レンズ形状としたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、発光体をＬＥＤとすることを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のランプを示しており、ランプ１は、外側に位置する第１のガラス管２と、その内側に嵌挿される第２のガラス管３と、第１のガラス管と第２のガラス管の間に封入された色変換材料である蛍光体４と、第２のガラス管内側に配設され上記蛍光体を励起する紫外線〜青色可視光の励起光を照射するＬＥＤ５と、第２のガラス管内に充填された充填材６（ゾルゲルガラス等の無機材料、エポキシ、アクリル等の合成樹脂）とから構成されている。
【００１０】
第１のガラス管２と第２のガラス管３とは、どちらも先端が凸レンズ状の相似形の円筒形状であり、第１のガラス管２の内側に第２のガラス管３を隙間を形成して嵌挿し、その隙間に蛍光体５を配設するとともに、開口している基端部には封止ガラス若しくはメタルからなる封止部材７が封止している。第２のガラス管３は、ＬＥＤ５が照射する紫外線〜青色可視光（例えば、波長３６０〜５００ｎｍ）の励起光を減衰させることなく透過して蛍光体４を励起するものであり、励起光が紫外線の場合には石英ガラス等の紫外線透過ガラスを用いることとする。
【００１１】
第１のガラス管２と第２のガラス管３の間に封入する蛍光体４として用いる材料としては、赤色蛍光体として例えばＹ_２Ｏ_３：Ｅｕ。ＹＶＯ_４：Ｅｕ。Ｙ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ。３．５ＭｇＯ。０．５ＭｇＦ_２ＧｅＯ_２：Ｍｎ。（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ_３：Ｅｕ。（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ａｇ。（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ａｇ，Ｃｌ。ＺｎＳ：Ｍｎ。ＣａＳ：Ｅｕ等が挙げられ、これら１種若しくは２種以上の混合物として使用される。
また、緑色蛍光体としては、例えばＺｕＳ：Ｃｕ、Ａｌ。（Ｚｎ、Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ、Ａｌ。ＺｕＳ：Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌ。Ｚｎ_２ＳｉＯ_４：Ｍｎ。ＺｕＳ：Ａｇ、Ｃｕ。（Ｚｎ、Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ。ＺｕＳ：Ｃｕ。Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｔｂ。Ｌａ_２Ｏ_２Ｓ：Ｔｂ。Ｙ_２ＳｉＯ_５：Ｃｅ、Ｔｂ。Ｚｎ_２ＧｅＯ_４：Ｍｎ。ＣｅＭｇＡｌ_１１Ｏ_１９：Ｔｂ。ＳｒＧａ_２Ｓ_４：Ｅｕ^２＋。ＺｕＳ：Ｃｕ、ＣＯ。ＭｇＯｎＢ_２Ｏ_３：Ｃｅ、Ｔｂ。ＬａＯＢｒ：Ｔｂ、Ｔｍ。Ｌａ_２Ｏ_２Ｓ：Ｔｂ等が挙げられ、これら１種若しくは２種以上の混合物として使用される。
さらに、青色蛍光体としては、ＺｎＳ：Ａｇ。ＣａＷＯ_４。Ｙ_２ＳｉＯ_３：Ｃｅ。ＺｎＳ：Ａｇ、Ｇａ、Ｃｌ。Ｃａ_２Ｂ_５Ｏ_９Ｃｌ：Ｅｕ^２＋。ＢａＭｇＡｌ_１４Ｏ_２３：Ｅｕ^２＋。ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ等が挙げられ、これら１種若しくは２種以上の混合物として使用される。尚、これら赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体の３種の蛍光体を適宜選択・混合して用いることで、種々の色の発色が可能となる。
【００１２】
ＬＥＤ５は、上記蛍光体４を励起する紫外線〜青色可視光（例えば、波長３６０〜５００ｎｍ）の励起光を放射する素子からなり、封止部材７を貫通するリード８を備えたヘッダ９の上面にマウントされている。
【００１３】
そして、第１のガラス管２と第２のガラス管３の間に蛍光体４を配設する方法としては、第１のガラス管２の内周若しくは第２のガラス管３の外周に蛍光体粉末を直線塗布したり、蛍光体粉末を接着性のバインダーに混入して塗着したりするものである。この蛍光体４の厚さは紫外線に励起されて生じた光がこの蛍光体層自体に吸収されてしまうことのない適宜な厚さとする。
【００１４】
尚、上述した実施例にあっては、充填材６としてゾルゲルガラス等の無機材料や、エポキシ、アクリル等の合成樹脂を例に取り説明したが、これ以外にも第２のガラス管内を真空状態としたり、湿気の少ない空気やガスを充填してもよいものである。
【００１５】
【発明の効果】
以上詳述した如く、本発明のランプ構造によれば、発光体が照射する紫外線で励起され発光する蛍光体が、第１のガラス管２と第２のガラス管３の間に密封されることにより、どのような蛍光体を用いた場合であっても劣化する恐れなく長期間にわたって安定して使用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のランプ構造を示す説明図である。
【図２】本発明のランプ構造を示す横断面図である。
【符号の説明】
１ランプ
２第１のガラス管
３第２のガラス管
４蛍光体
５ＬＥＤ
６充填材
７封止部材
８リード
９ヘッダ

Claims

第１のガラス管内側に第２のガラス管を収納する二重構造とするとともに、上記第１のガラス管と第２のガラス管の間には色変換材料である蛍光体を封入し、さらに上記第２のガラス管内部には上記蛍光体を励起する励起光を照射する発光体を配設し、上記発光体が照射する励起光が上記第１のガラス管と第２のガラス管の間に封入された蛍光体を励起して発光することを特徴とするランプ構造。
第１のガラス管及び第２のガラス管の形状を、砲弾形や先端が凸レンズ形状としたことを特徴とする請求項１記載のランプ構造。
発光体をＬＥＤとすることを特徴とする請求項１記載のランプ構造。