JP2004247074A

JP2004247074A - 蛍光ランプおよびその使用方法

Info

Publication number: JP2004247074A
Application number: JP2003032918A
Authority: JP
Inventors: Junichi Uchida; 潤一内田; Koji Nomura; 幸二野村
Original assignee: NEC Lighting Ltd
Current assignee: Hotalux Ltd
Priority date: 2003-02-10
Filing date: 2003-02-10
Publication date: 2004-09-02

Abstract

【課題】発光効率を低下させることなく、かつ、管壁負荷を大きくしても剥離が発生しない蛍光層を有する蛍光ランプを提供する。
【解決手段】ガラス管１の内壁上に反射膜２および希土類を用いた赤色発光蛍光体、緑色発光蛍光体および青色発光体による発光層３を積層し、内部に水銀蒸気、希ガスを封入し、かつ、発光層を１ｃｍ^２当たり４ｍｇ〜８ｍｇの発光層を形成した蛍光ランプにおいて、青色発光体の平均粒径は６μｍ〜７μｍとし、赤色発光蛍光体、緑色発光蛍光体および青色発光体の全体の平均粒径は５μｍ〜６μｍとした。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は蛍光ランプおよびその使用方法に係わり、特に３波長発光形蛍光ランプおよびその使用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蛍光ランプは、内側に蛍光体発光層を形成したガラス管内に水銀とアルゴン、キセノン等の希ガスとが封入され、ガラス管の両端に電極を設けた簡単な構造で効率が良く明るい蛍光発光が得られるので種々の分野で広く用いられている。
【０００３】
すなわち蛍光ランプ一般照明を始めとして、ＯＡ機器用光源、例えば複写装置の露光光源、ファクシミリの原稿読取り光源、あるいは液晶ディスプレイのバックライトなど広範囲に利用されている。
【０００４】
蛍光ランプは、ガラス管の内壁に反射膜を形成し、その上に発光層を形成している。
【０００５】
この発光層は、発光ピーク波長６１１ｎｍの赤色発光蛍光体であるユーロピウム付活酸化イットリウム蛍光体、発光ピーク波長５４３ｎｍの緑色発光蛍光体であるテルビウム、セリウム付活燐酸ランタン蛍光体および発光ピーク波長４５２ｎｍの青色発光蛍光体であるユーロピウム付活アルミン酸バリウムマグネシウム蛍光体又はユーロピウム付活クロロ隣酸ストロンチウム、カルシウム、バリウム蛍光体を組み合わせた蛍光体（３波長発光形）などにより構成されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６３−２９４４１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術による発光体の平均粒径は３μｍ〜４μｍが主流で、１ｃｍ^２当たり２ｍｇ〜４ｍｇの発光層で形成されている。しかしながらこのような平均粒径の発光体を用いて、光束を上げるために１ｃｍ^２当たり４ｍｇ〜８ｍｇの発光層を形成すると蛍光膜が厚くなり発光効率が低下するだけでなく、ガラス管への結着力も低下して膜が剥離する問題が発生する。
【０００８】
したがって本発明の目的は、発光層を厚くしても発光効率を低下させることなく、かつ剥離が発生しない蛍光層を有する蛍光ランプを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴は、希土類を用いた赤色発光蛍光体、緑色発光蛍光体および青色発光体を用いて反射膜表面もしくはガラス管内壁の１ｃｍ^２当たり４ｍｇ〜８ｍｇの発光層を形成した蛍光ランプにおいて、前記青色発光体の平均粒径は６μｍ〜７μｍである蛍光ランプにある。
【００１０】
ここで、前記赤色発光蛍光体、緑色発光蛍光体および青色発光体の全体の平均粒径は５μｍ〜６μｍであることが好ましい。
【００１１】
また、前記青色発光体はユーロピウム付活アルミン酸バリウムマグネシウム蛍光体であることができる。あるいは、前記青色発光体はユーロピウム付活クロロ隣酸ストロンチウム、カルシウム、バリウム蛍光体であることができる。
【００１２】
さらに、前記発光層は反射膜を介してガラス内壁上に形成されていることが好ましい。この場合、前記反射膜はアルミナの膜であることができる。あるいは、前記反射膜はイットリアの膜であることができる。また、前記反射膜は管内壁の１ｃｍ^２当たり０．０１ｍｇ〜０．０５ｍｇ形成されていることが好ましい。
【００１３】
さらに、前記ガラス管の長手方向の両端にそれぞれ電極が設けられており、長手方向に対して直角方向のガラス管の断面は円形リング状であることができる。この場合、円形リングの内径は１０ｍｍから１６ｍｍであることが好ましい。
【００１４】
あるいは、前記ガラス管の長手方向の両端にそれぞれ電極が設けられており、長手方向に対して直角方向のガラス管の断面は長方形リング状であることができる。この場合、長方形リングの内周は３０ｍｍ〜５０ｍｍであることが好ましい。
【００１５】
本発明の他の特徴は、上記したいずれかの蛍光ランプを００９Ｗ／ｃｍ^２〜０．１２Ｗ／ｃｍ^２の管壁負荷で使用する蛍光ランプの使用方法にある。
【００１６】
【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。
【００１７】
図１は本発明の第１の実施の形態を示す図であり、ガラス管の長手方向に対して直角方向の断面図である。
【００１８】
長手方向の両端にそれぞれ電極を設けた内径が１０ｍｍ〜１６ｍｍの円形ガラス管１内に水銀蒸気およびアルゴン、キセノン等の希ガス４が封入され、ガラス管１の内壁上に反射膜２および紫外線を発光させる発光層３が積層して形成されている。
【００１９】
すなわち、ガラス管の内面壁上に第一層目として１ｃｍ^２当たり、すなわちガラス管の内壁の１ｃｍ^２当たり０．０１ｍｇ〜０．０５ｍｇのアルミナやイットリア等の微粒子酸化物による反射膜２を形成し、その上の第二層目には、１ｃｍ^２当たり、すなわち反射膜の２の上面の１ｃｍ^２当たり４ｍｇ〜８ｍｇの希土類を用いた３波長発光域の蛍光体により発光層３を形成させる。
【００２０】
この発光層３は、発光ピーク波長６１１ｎｍの赤色発光蛍光体であるユーロピウム付活酸化イットリウム蛍光体、発光ピーク波長５４３ｎｍの緑色発光蛍光体であるテルビウム、セリウム付活燐酸ランタン蛍光体および発光ピーク波長４５２ｎｍの青色発光蛍光体であるユーロピウム付活アルミン酸バリウムマグネシウム蛍光体により構成されており、赤色発光蛍光体、緑色発光蛍光体および青色発光体の全体の平均粒径は５μｍ〜６μｍであり、このうち青色発光体の平均粒径は６μｍ〜７μｍとなっている。
【００２１】
本発明の発明者達の種々の実験、検討によれば、このような構成の蛍光ランプは、発光層３が剥離しないことが確認でき、従来技術の管壁負荷より大きい値である０．０９Ｗ／ｃｍ^２〜０．１２Ｗ／ｃｍ^２にし、かつ光束を高くすることが可能であることが確認できた。
【００２２】
このように平均粒径が従来技術よりも大きいことにより水銀による紫外線が効率よく蛍光体に刺激を与えることにより発光効率が向上し、光束を高めることができた。
【００２３】
また、青色発光蛍光体としてユーロピウム付活クロロ隣酸ストロンチウム、カルシウム、バリウム蛍光体を用いた場合も同様の効果が得られた。
【００２４】
すなわち、赤色発光蛍光体であるユーロピウム付活酸化イットリウム蛍光体、緑色発光蛍光体であるテルビウム、セリウム付活燐酸ランタン蛍光体および青色発光蛍光体であるユーロピウム付活クロロ隣酸ストロンチウム、カルシウム、バリウム蛍光体の全体の平均粒径を５μｍ〜６μｍとし、このうち青色発光体であるユーロピウム付活クロロ隣酸ストロンチウム、カルシウム、バリウム蛍光体のの平均粒径を６μｍ〜７μｍとすることにより、管壁負荷を従来技術よりも大きい値である０．０９Ｗ／ｃｍ^２〜０．１２Ｗ／ｃｍ^２にし、かつこのことと平均粒径が従来技術よりも大きいことにより水銀による紫外線が効率よく蛍光体に刺激を与えることにより発光効率が向上し、光束を高めることができた。
【００２５】
図２は本発明の第２の実施の形態を示す図であり、ガラス管の長手方向に対して直角方向の断面図である。
【００２６】
この実施の形態は、長手方向の両端にそれぞれ電極を設け、長手方向に対して直角方向のガラス管１０の断面が長方形リング状である平面型の蛍光ランプであり、長方形リングの内周は３０ｍｍ〜５０ｍｍである。
【００２７】
第１の実施の形態と同様に、ガラス管１０内に水銀蒸気およびアルゴン、キセノン等の希ガス４が封入され、ガラス管１０の内壁上に反射膜２０および紫外線を発光させる発光層３０積層して形成されている。
【００２８】
すなわち、ガラス管１０の内面壁上に第一層目として１ｃｍ^２当たり０．０１ｍｇ〜０．０５ｍｇのアルミナやイットリア等の微粒子酸化物による反射膜２０を形成し、その上の第二層目には、１ｃｍ^２当たり４ｍｇ〜８ｍｇの希土類を用いた３波長発光域の蛍光体により発光層３０を形成させる。
【００２９】
この発光層３０は、第１の実施の形態の発光層１０と同様に、赤色発光蛍光体であるユーロピウム付活酸化イットリウム蛍光体、緑色発光蛍光体であるテルビウム、セリウム付活燐酸ランタン蛍光体および青色発光蛍光体であるユーロピウム付活アルミン酸バリウムマグネシウム蛍光体あるいはユーロピウム付活クロロ隣酸ストロンチウム、カルシウム、バリウム蛍光体により構成されており、赤色発光蛍光体、緑色発光蛍光体および青色発光体の全体の平均粒径は５μｍ〜６μｍであり、このうち青色発光体の平均粒径は６μｍ〜７μｍとなっている。
【００３０】
この第２の実施の形態でも、第１の実施の形態と同様に、このような構成の平形蛍光ランプでも管壁負荷を従来技術よりも大きい値である０．０９Ｗ／ｃｍ^２〜０．１２Ｗ／ｃｍ^２にし、かつ平均粒径が従来技術よりも大きいことにより水銀による紫外線が効率よく蛍光体に刺激を与えることにより発光効率が向上し、光束を高めることができた。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば発光層を構成する蛍光体全体の平均粒径を５〜６μｍとし、そのうち青色発光を有する蛍光体の平均粒径を６〜７μｍとすることで管壁負荷を従来技術よりも大きい値である０．０９Ｗ／ｃｍ^２〜０．１２Ｗ／ｃｍ^２にし、かつ、平均粒径が従来技術よりも大きいことにより水銀による紫外線が効率よく蛍光体に刺激を与えることにより発光効率が向上し、光束を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図であり、ガラス管の長手方向に対して直角方向の断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示す図であり、ガラス管の長手方向に対して直角方向の断面図である。
【符号の説明】
１ガラス管
２反射膜
３発光層
４水銀蒸気および希ガス
１０ガラス管
２０反射膜
３０発光層

Claims

希土類を用いた赤色発光蛍光体、緑色発光蛍光体および青色発光体を用いて１ｃｍ^２当たり４ｍｇ〜８ｍｇの発光層を形成した蛍光ランプにおいて、前記青色発光体の平均粒径は６μｍ〜７μｍであることを特徴とする蛍光ランプ。
前記赤色発光蛍光体、緑色発光蛍光体および青色発光体の全体の平均粒径は５μｍ〜６μｍであることを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプ。
前記青色発光体はユーロピウム付活アルミン酸バリウムマグネシウム蛍光体であることを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプ。
前記青色発光体はユーロピウム付活クロロ隣酸ストロンチウム、カルシウム、バリウム蛍光体であることを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプ。
前記発光層は反射膜を介してガラス内壁上に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。
前記反射膜はアルミナの膜であることを特徴とする請求項５記載の蛍光ランプ。
前記反射膜はイットリアの膜であることを特徴とする請求項５記載の蛍光ランプ。
前記反射膜は１ｃｍ^２当たり０．０１ｍｇ〜０．０５ｍｇ形成されていることを特徴とする請求項５記載の蛍光ランプ。
前記ガラス管の長手方向の両端にそれぞれ電極が設けられており、長手方向に対して直角方向のガラス管の断面は円形リング状であることを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプ。
前記円形リングの内径は１０ｍｍから１６ｍｍであることを特徴とする請求項９記載の蛍光ランプ。
前記ガラス管の長手方向の両端にそれぞれ電極が設けられており、長手方向に対して直角方向のガラス管の断面は長方形リング状であることを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプ。
前記長方形リングの内周は３０ｍｍ〜５０ｍｍであることを特徴とする請求項１１記載の蛍光ランプ。
請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の蛍光ランプを００９Ｗ／ｃｍ^２〜０．１２Ｗ／ｃｍ^２の管壁負荷で使用することを特徴とする蛍光ランプの使用方法。