JP2008305748A

JP2008305748A - 電球形蛍光ランプ

Info

Publication number: JP2008305748A
Application number: JP2007153827A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Konomoto; 高裕此本; Takashi Osawa; 隆司大澤; Hironori Nishio; 浩典西尾
Original assignee: Osram Melco Ltd
Current assignee: Osram Melco Ltd
Priority date: 2007-06-11
Filing date: 2007-06-11
Publication date: 2008-12-18
Also published as: EP2154424B1; EP2154424A4; US20100172137A1; WO2008153008A1; CN101668985A; CN101668985B; EP2154424A1

Abstract

【課題】外管グローブの内面に施す拡散膜を、膜の肌不良率が高くなることなく紫外線透過率が２５％以下、可視光透過率が９５％以上にできる電球形蛍光ランプを提供することを目的とする。
【解決手段】この発明に係る電球形蛍光ランプは、発光管を外管グローブに収納する電球形蛍光ランプにおいて、外管グローブの内面に、発光管から放射される可視光を拡散すると共に、発光管から放射される紫外線を吸収する拡散膜を形成し、拡散膜はＴｉＯ_２とＳｉＯ_２とからなり、ＳｉＯ_２の平均粒径を１μｍ〜１０μｍとすることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

この発明は、発光管を外管グローブに収納する電球形蛍光ランプに関するものである。

近年、電球形蛍光ランプは、一般白熱電球に相当する程度にまで小型化され、一般白熱電球用器具の光源を電球形蛍光ランプに置き換えるという需要が促進されている。

この電球形蛍光ランプの一例として、発光管を螺旋状に屈曲させることにより放電路を長くして蛍光ランプを小形化したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

電球形蛍光ランプは、螺旋状発光管を収納する外管グローブを備える。螺旋状発光管から放射される可視光を拡散させて白熱電球に見えるようにするため、また螺旋状発光管から放射される紫外線をカットするために、外管グローブの内面には拡散膜が施されている。
特開２００３−２６３９７２号公報

従来の外管グローブの内面に拡散膜が施された電球形蛍光ランプは、拡散膜を厚く塗ると可視光の透過率が低下するため、できるだけ薄く塗るようにしていた。しかし、拡散膜を薄く塗ると、肌不良が発生し易くなり、商品価値が低下するという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、外管グローブの内面に施す拡散膜を、膜の肌不良率が高くなることなく紫外線透過率が２５％以下、可視光透過率が９５％以上にできる電球形蛍光ランプを提供することを目的とする。

この発明に係る電球形蛍光ランプは、発光管を外管グローブに収納する電球形蛍光ランプにおいて、外管グローブの内面に、発光管から放射される可視光を拡散すると共に、発光管から放射される紫外線を吸収する拡散膜を形成し、拡散膜はＴｉＯ_２とＳｉＯ_２とからなり、ＳｉＯ_２の平均粒径を１μｍ〜１０μｍとすることを特徴とする。

この発明に係る電球形蛍光ランプは、ＳｉＯ_２の平均粒径を１μｍ〜１０μｍとすることにより、膜の肌不良率が高くなることなく紫外線透過率を２５％以下、可視光透過率を９５％以上にできるという効果を奏する。

実施の形態１．
図１乃至図３は実施の形態１を示す図で、図１は電球形蛍光ランプ１の正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は拡散膜の膜厚とＳｉＯ_２の平均粒径を変化させたときの可視光透過率と紫外線透過率の測定結果を示す図である。

図１により、先ず電球形蛍光ランプ１（以下、ランプと呼ぶ場合もある）の外観を説明する。電球形蛍光ランプ１は、電子式Ａ形状の例である。電球形蛍光ランプ１は、図示しないソケットとの電気接続部を有する口金５（Ｅ２６）が一端に接合される、樹脂製のハウジング４と、内部に螺旋状発光管２（発光管の一例）を収納し、ハウジング４の他端に接合される、ガラス製の外管グローブ６とを備える。外管グローブ６の内面に、螺旋状発光管２から発せられた光を拡散させるための拡散膜（後述する）が形成され、外管グローブ６の内部が見えにくくなっている。

図２により、電球形蛍光ランプ１の内部の構成を説明する。電球形蛍光ランプ１は、螺旋状発光管２がその電極側端部がプレート８に挿入されて、例えばシリコン等の接着剤によりプレート８に固着される。螺旋状発光管２には、水銀が所定量単体形態で封入される。また緩衝ガスとしてアルゴン又はその他希ガスの混合ガスが排気管（図示せず）から封入される。

プレート８の螺旋状発光管２と反対側の面（口金側）に基板９が取り付けられる。この基板９には種々の電子部品が実装されている。これらの種々の電子部品により、螺旋状発光管２を点灯させる安定器３（点灯回路）を構成する。

螺旋状発光管２と基板９とが取付られたプレート８は、ハウジング４の内部に嵌合、接着等により取付られる。ハウジング４の開口部側（口金５と反対側）において、ハウジング４とプレート８との間に隙間ができる。この隙間に、外管グローブ６の開口部側端部を挿入して、例えば、シリコン樹脂等の接着剤で外管グローブ６をハウジング４とプレート８とに固着する。

螺旋状発光管２の突出部２ａは、シリコン樹脂等１０で外管グローブに固着する。

外管グローブ６の内面に、拡散膜２０が略全面に施される。本実施の形態は、この拡散膜２０に特徴がある。

螺旋状発光管２から外部に放射される光は、波長が３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの可視光と、波長が３８０ｎｍ以下の紫外線と、波長が７８０ｎｍ以上の赤外線とを含む。これらの割合は、可視光が約２５％、紫外線が約１％、残りが赤外線である。

外管グローブ６の内面に施される拡散膜２０には、以下に示す事項が要求される。
（１）可視光はできるだけ透過させる。例えば、可視光の透過率は９５％以上であること。
（２）但し、外管グローブ６の内部は白熱電球と同じような見え方にすることが要求される。そのために、螺旋状発光管２から外部に放射される可視光を拡散膜２０で拡散させる必要がある。
（３）螺旋状発光管２から外部に放射される紫外線は、上述したように、全体の光の約１％程度で少ないが、紫外線は良く知られているように様々な悪影響を外部環境に与える。例えば、美術館の貴重な絵画が、例え弱い紫外線であっても長年に亘って照射されると変色する恐れがある。また、虫類には、波長が４２０ｎｍ程度の近紫外線が見え易い。ランプに虫類が群がるのを避けるにはやはり紫外線がランプ外に出るのを抑制する必要がある。これらの理由から、拡散膜２０で紫外線を２５％以下にカット（吸収）することが望まれる。
（４）拡散膜２０は、薄く塗る程可視光の透過率が上がるが、薄く塗ると肌不良が発生する場合がある。製造のバラツキによる拡散膜２０の肌不良を少なくするためには、ある程度拡散膜２０の膜厚（塗布量）を厚くする必要がある。しかし、前述したように、拡散膜２０の膜厚を厚くすると、可視光の透過率が低下するので、拡散膜２０の膜厚を厚くしても可視光の透過率が低下しない工夫が必要となる。

拡散膜２０は、ＴｉＯ_２とＳｉＯ_２とからなる。ＴｉＯ_２には、ｄｅｇｕｓｓａ．社製のＴｉｔａｎｉｕｍＤｉｏｘｉｄｅＰ２５を使用した。そして、拡散膜２０の膜厚とＳｉＯ_２の平均粒径を変化させて、ＴｉＯ_２とＳｉＯ_２との種々の混合比における可視光透過率と紫外線透過率を測定した。結果を図３に示す。ＳｉＯ_２の平均粒径とは、１次粒子を含む凝集粒子径の平均を言う。

拡散膜２０の膜厚は、厚い（３．０ｍｇ／ｃｍ^２）、やや厚い（２．０ｍｇ／ｃｍ^２）、やや薄い（１．０ｍｇ／ｃｍ^２）、薄い（０．５ｍｇ／ｃｍ^２）の４種類とした。拡散膜２０の膜厚が薄い（０．５ｍｇ／ｃｍ^２）場合は、塗布不良率が多発する。拡散膜２０の膜厚が、厚い（３．０ｍｇ／ｃｍ^２）、やや厚い（２．０ｍｇ／ｃｍ^２）、やや薄い（１．０ｍｇ／ｃｍ^２）場合は、塗布不良率が改善される。

ＳｉＯ_２の平均粒径は、１次粒子を含む凝集粒径の平均である。ＳｉＯ_２の平均粒径は、細かい（０．１μｍ）、通常（１μｍ）、粗い（５μｍ）の３種類とした。

拡散膜２０の膜厚が４種類、ＳｉＯ_２の平均粒径が３種類であるから、それらの組合せは１２通りである。それぞれについて、ＴｉＯ_２とＳｉＯ_２との混合比を変えて、可視光透過率と紫外線透過率を測定した。

ＴｉＯ_２の混合比が大きくなると、紫外線透過率は大きく低下する。また、拡散膜２０の膜厚が薄くなると、紫外線透過率は上昇する。ＴｉＯ_２とＳｉＯ_２との混合比及び拡散膜２０の膜厚が同じ場合、ＳｉＯ_２の平均粒径が変化しても紫外線透過率は変わらない。

拡散膜２０の膜厚が薄くなると、可視光透過率は上昇する。また、ＴｉＯ_２とＳｉＯ_２との混合比が変わっても、可視光透過率は殆ど変化しない。そして、ＳｉＯ_２の平均粒径が大きくなると、可視光透過率は上昇する。本実施の形態は、このＳｉＯ_２の平均粒径が大きくなると、可視光透過率が上昇する点に注目した。ＳｉＯ_２の平均粒径が大きくなると、ＳｉＯ_２の１次粒子又は凝集粒子間に隙間ができる。そのため、可視光透過率が上昇すると推測される。

ＳｉＯ_２の平均粒径が０．１μｍでは、可視光透過率が９５％以上、紫外線透過率が２５％以下の両方を満足するＴｉＯ_２とＳｉＯ_２との混合比は存在しない。

ＳｉＯ_２の平均粒径が１μｍでは、拡散膜２０の膜厚が１．０ｍｇ／ｃｍ^２、及び０．５ｍｇ／ｃｍ^２で、可視光透過率が９５％以上、紫外線透過率が２５％以下の両方を満足するＴｉＯ_２とＳｉＯ_２との混合比が存在する。

即ち、拡散膜２０の膜厚が１．０ｍｇ／ｃｍ^２で、ＳｉＯ_２の混合比が約５７〜７４％（ハッチング部分）において、可視光透過率が９５％以上、紫外線透過率が２５％以下の両方を満足する。

また、拡散膜２０の膜厚が０．５ｍｇ／ｃｍ^２で、ＳｉＯ_２の混合比が約３８〜６７％（ハッチング部分）において、可視光透過率が９５％以上、紫外線透過率が２５％以下の両方を満足する。拡散膜２０の膜厚が０．５ｍｇ／ｃｍ^２では、塗布不良率が製造条件によっては大きくなる場合がある。しかし、製造技術が優れている場合は、必ずしも塗布不良率が大きくなるとは限らない。

いずれにしろ、ＳｉＯ_２の平均粒径を１μｍにすれば、拡散膜２０の膜厚及びＴｉＯ_２とＳｉＯ_２との混合比を所定の値にすることにより、可視光透過率が９５％以上、紫外線透過率が２５％以下の両方を満足することができる。

ＳｉＯ_２の平均粒径が５μｍでは、拡散膜２０の膜厚が３．０ｍｇ／ｃｍ^２、２．０ｍｇ／ｃｍ^２、１．０ｍｇ／ｃｍ^２、及び０．５ｍｇ／ｃｍ^２で、可視光透過率が９５％以上、紫外線透過率が２５％以下の両方を満足するＴｉＯ_２とＳｉＯ_２との混合比が存在する。

即ち、拡散膜２０の膜厚が３．０ｍｇ／ｃｍ^２で、ＳｉＯ_２の混合比が約９３〜９８％（ハッチング部分）において、可視光透過率が９５％以上、紫外線透過率が２５％以下の両方を満足する。

また、拡散膜２０の膜厚が２．０ｍｇ／ｃｍ^２で、ＳｉＯ_２の混合比が約８１〜８７％（ハッチング部分）において、可視光透過率が９５％以上、紫外線透過率が２５％以下の両方を満足する。

また、拡散膜２０の膜厚が１．０ｍｇ／ｃｍ^２で、ＳｉＯ_２の混合比が約５０〜７６％（ハッチング部分）において、可視光透過率が９５％以上、紫外線透過率が２５％以下の両方を満足する。

さらに、拡散膜２０の膜厚が０．５ｍｇ／ｃｍ^２で、ＳｉＯ_２の混合比が約１９〜６７％（ハッチング部分）において、可視光透過率が９５％以上、紫外線透過率が２５％以下の両方を満足する。

このように、ＳｉＯ_２の平均粒径を５μｍにすれば、拡散膜２０の膜厚及びＴｉＯ_２とＳｉＯ_２との混合比を所定の値にすることにより、広範囲の膜厚において可視光透過率が９５％以上、紫外線透過率が２５％以下の両方を満足することができる。

以上のように、拡散膜２０の膜厚が厚くなっても、ＳｉＯ_２の平均粒径を１乃至５μｍと大きくすれば、ＳｉＯ_２の１次粒子又は凝集粒子間に隙間ができ、可視光透過率が向上する。紫外線透過率については、拡散膜２０の膜厚が薄くなっても、ＳｉＯ_２の平均粒径に関係なく、ＴｉＯ_２を所定量混合すれば２５％以下にすることができる。

ＳｉＯ_２の平均粒径を５μｍより大きくすれば、５μｍの場合と同様の結果が得られることは明白である。但し、ＳｉＯ_２の平均粒径が１０μｍより大きくなると、拡散膜２０の形成が困難になる。

従って、ＳｉＯ_２の平均粒径を１〜１０μｍにすることにより、所定の拡散膜２０の膜厚及びＳｉＯ_２とＴｉＯ_２との混合比において、可視光透過率が９５％以上、紫外線透過率が２５％以下の両方を満足することができる。

実施の形態１を示す図で、電球形蛍光ランプ１の正面図。実施の形態１を示す図で、図１のＡ−Ａ断面図。実施の形態１を示す図で、拡散膜の膜厚とＳｉＯ_２の平均粒径を変化させたときの可視光透過率と紫外線透過率の測定結果を示す図。

符号の説明

１電球形蛍光ランプ、２螺旋状発光管、２ａ突出部、３安定器、４ハウジング、５口金、６外管グローブ、８プレート、９基板、１０シリコン樹脂、２０拡散膜。

Claims

発光管を外管グローブに収納する電球形蛍光ランプにおいて、
前記外管グローブの内面に、前記発光管から放射される可視光を拡散すると共に、前記発光管から放射される紫外線を吸収する拡散膜を形成し、
前記拡散膜はＴｉＯ_２とＳｉＯ_２とからなり、前記ＳｉＯ_２の平均粒径を１μｍ〜１０μｍとすることを特徴とする電球形蛍光ランプ。