JP4496464B2 - Fluorescent lamp and lighting device - Google Patents
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Description
本発明は、蛍光体層を形成した後に曲げ加工により非直管状に形成された蛍光ランプおよびこれを用いた照明装置に関する。 The present invention relates to a fluorescent lamp formed into a non-straight tube by bending after forming a phosphor layer, and an illumination device using the same.
従来の環形蛍光ランプは、まず直管状のガラスバルブの内面に蛍光体層が形成され、次にガラスバルブの両端に一対の電極を封着した後に曲げ加工を行なって環形に成形し、さらにガラスバルブの内部を排気してから水銀およびアルゴンを封入することによって製作される。この種の環形蛍光ランプは、曲げ加工前のガラスバルブに保護膜をガラスバルブの内面に形成し、その上に蛍光体層を形成するのが一般的である。この保護膜は、紫外線照射により、ガラスバルブ中のアルカリ成分（主にナトリウム）が移動してバルブ表面に析出するという、いわゆるガラスのソーラリゼーションによって蛍光体が劣化したりするのを抑制するために形成される。すなわち、この保護膜によってバルブ表面に析出したアルカリ成分と蛍光体または水銀との間を遮断し、これらの反応を防止しようとするものである。そして、この場合の保護膜には、超微粒子状のγアルミナや酸化亜鉛および酸化チタンの混合体などの懸濁液をガラスバルブの内面に塗布し、焼成して形成している。 In a conventional annular fluorescent lamp, a phosphor layer is first formed on the inner surface of a straight tubular glass bulb, and then a pair of electrodes are sealed on both ends of the glass bulb, and then bent to form an annular shape. It is manufactured by evacuating the inside of the bulb and then enclosing mercury and argon. In this type of annular fluorescent lamp, a protective film is generally formed on the inner surface of a glass bulb before bending, and a phosphor layer is formed thereon. This protective film prevents the phosphor from deteriorating due to so-called glass solarization, in which the alkali component (mainly sodium) in the glass bulb moves and deposits on the bulb surface by UV irradiation. Formed. That is, the protective film is intended to block between the alkali component deposited on the bulb surface and the phosphor or mercury to prevent these reactions. In this case, the protective film is formed by applying a suspension of ultrafine particulate γ-alumina or a mixture of zinc oxide and titanium oxide to the inner surface of the glass bulb and baking it.
蛍光ランプの保護膜の反射率を向上させるために、粒径０．１〜２．０μｍのαアルミナ等の高反射率材料を保護膜に使用することが開示されている（例えば、特許文献１参照）。この従来技術によれば、αアルミナ粒子とγアルミナ微粒子とを所定比率で混合した保護膜を使用することで、保護膜の紫外線反射特性が向上し、高い光出力が得られると説明されている。 In order to improve the reflectance of the protective film of the fluorescent lamp, it is disclosed that a high reflectance material such as α-alumina having a particle size of 0.1 to 2.0 μm is used for the protective film (for example, Patent Document 1). reference). According to this prior art, it is described that by using a protective film in which α-alumina particles and γ-alumina fine particles are mixed at a predetermined ratio, the ultraviolet reflection characteristics of the protective film are improved and high light output can be obtained. .
一方、比較的低コストで製造性にも優れたリン酸ストロンチウム（Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７）を主成分とする保護膜を用いた蛍光ランプが知られている（例えば、特許文献２参照）。この従来技術のリン酸ストロンチウム粒子は、平均粒径が１μｍ以上の高反射特性を有する非発光物質粒子であると説明されている。
上記特許文献１および２に記載されている従来技術の保護膜は、ガラスバルブに曲げ加工前に形成した場合でも、曲げ加工によるクラック（ひび割れ）が生じにくいことがわかった。 It has been found that the conventional protective films described in Patent Documents 1 and 2 are less likely to be cracked (cracked) by bending even when formed on the glass bulb before bending.
しかし、保護膜の表面側（放電空間側）に形成される蛍光体層は、曲げ加工の際、主としてガラスが伸びた部分に蛍光体膜の剥がれ現象が発生しやすかった。このため、外観不良になるという問題があり、蛍光体層の強度を向上させる必要があった。 However, in the phosphor layer formed on the surface side (discharge space side) of the protective film, the phenomenon that the phosphor film is peeled off easily occurs mainly at the portion where the glass is stretched during bending. For this reason, there is a problem that the appearance is poor, and it is necessary to improve the strength of the phosphor layer.
また、保護膜にピンホール状の剥がれやクラック（ひび割れ）が生じた場合には、その部分は蛍光体または放電空間側にガラスバルブ内面が露出することになるため、アルカリ成分と蛍光体または水銀とが反応して着色化してしまうという不具合が生じやすい。この水銀との反応による着色化現象を抑制するために、保護膜の強度を一層向上させる必要がある。 In addition, when pinhole-like peeling or cracking (cracking) occurs in the protective film, the inner part of the glass bulb is exposed to the phosphor or discharge space side, so that the alkali component and phosphor or mercury , And the coloration is likely to occur. In order to suppress the coloring phenomenon due to the reaction with mercury, it is necessary to further improve the strength of the protective film.
本発明は、保護膜および蛍光体層を形成した後にガラスバルブの曲げ加工を行なう際の蛍光体層または保護膜の剥がれやクラック（ひび割れ）が生じにくい蛍光ランプおよびこれを用いた照明装置を提供することを目的とする。 The present invention provides a fluorescent lamp and a lighting device using the same, which hardly cause peeling or cracking (cracking) of the phosphor layer or the protective film when the glass bulb is bent after forming the protective film and the phosphor layer. The purpose is to do.
請求項１の蛍光ランプは、曲げ加工により非直管形状に形成されたガラスバルブからなる透光性放電容器と；平均粒径が３〜１５μｍの高反射特性を有する非発光物質粒子を主成分とするとともに、γアルミナ微粒子を１０〜５０質量％含有して透光性放電容器の曲げ加工前にその内面に形成された保護膜と；融点が９００℃以下の結着剤を３．０〜５．０質量％添加して保護膜の表面側に透光性放電容器の曲げ加工前に形成された蛍光体層と；透光性放電容器の内部に放電を生起するように配設された一対の電極と；透光性放電容器の内部に封入された放電媒体と；を具備していることを特徴とする。 The fluorescent lamp according to claim 1 is mainly composed of a translucent discharge vessel comprising a glass bulb formed into a non-straight tube shape by bending; and non-luminescent substance particles having a high reflection characteristic with an average particle diameter of 3 to 15 μm. A protective film containing 10 to 50% by mass of γ-alumina fine particles and formed on the inner surface of the translucent discharge vessel before bending; a binder having a melting point of 900 ° C. or lower and 3.0 % A phosphor layer formed on the surface side of the protective film by adding ~ 5.0% by mass before bending the translucent discharge vessel; and disposed so as to cause discharge inside the translucent discharge vessel A pair of electrodes; and a discharge medium enclosed in a translucent discharge vessel.
透光性放電容器は、ガラスバルブの両端をたとえばステムなどの封止部材を用いて封止するか、または封止部材を用いないでピンチシールなどによって直接封止することにより形成される。ステムを用いる場合、フレアステム、ビードステム、ボタンステムなどの既知のステム構造を採用することができる。 The translucent discharge vessel is formed by sealing both ends of the glass bulb with a sealing member such as a stem or directly sealing with a pinch seal or the like without using a sealing member. In the case of using a stem, a known stem structure such as a flare stem, a bead stem, or a button stem can be employed.
ガラスバルブは、保護膜および蛍光体層を配設した後に曲げ加工を施すことにより、非直管状に形成される。なお、「非直管状」とは、直管状ではないことを意味し、たとえば湾曲管または屈曲管などの形状である。たとえば環形、Ｕ字形、半円形、四角形、二重環形など種々の形状になっていることを許容する。 The glass bulb is formed in a non-straight tube shape by bending after disposing the protective film and the phosphor layer. The term “non-straight tube” means that the tube is not a straight tube, and has a shape such as a curved tube or a bent tube. For example, various shapes such as a ring shape, a U-shape, a semicircle, a quadrangle, and a double ring shape are allowed.
透光性放電容器のガラスバルブの材質は、気密性、加工性および耐火性を備えていれば特に制限されないが、一般的にはこの種蛍光ランプに用いられている軟質ガラスが加工性および経済性などの理由で好適である。軟質ガラスには、鉛ガラスやソーダライムガラスがあるが、そのいずれでもよい。環境対応としては、ソーダライムガラスが望ましい。しかし、加工性などの点から、ソーダライムガラスと鉛ガラスを併用することができる。たとえば、最もガラスの使用量の多いバルブの部分をソーダライムガラスで形成し、ステムの部分を鉛ガラスで形成することができる。
保護膜は、透光性放電容器を構成するガラスから析出するアルカリ成分による蛍光体の劣化や水銀との反応を抑制するものである。
The material of the glass bulb of the translucent discharge vessel is not particularly limited as long as it has airtightness, workability, and fire resistance. Generally, soft glass used in this type of fluorescent lamp is easy to process and economical. It is preferable for reasons such as sex. Soft glass includes lead glass and soda lime glass, either of which may be used. Soda lime glass is desirable as an environmental measure. However, soda lime glass and lead glass can be used in combination in terms of processability and the like. For example, the portion of the bulb where the most glass is used can be formed of soda lime glass, and the stem portion can be formed of lead glass.
The protective film suppresses phosphor deterioration and reaction with mercury due to an alkali component deposited from the glass constituting the translucent discharge vessel.
保護膜は、高反射率特性を有する非発光物質粒子を主体として構成されている。非発光物質粒子の平均粒径が１μｍ以上であると、ガラスバルブの曲げ加工による保護膜の剥がれやクラック（ひび割れ）が発生しにくくなることが分かった。 The protective film is mainly composed of non-luminescent material particles having high reflectance characteristics. It has been found that when the average particle diameter of the non-light emitting substance particles is 1 μm or more, peeling of the protective film and cracking (cracking) due to bending of the glass bulb are difficult to occur.
従来の保護膜を構成するγアルミナ等の微粒子は、平均粒径が１０ｎｍ程度の超微粒子であるが、これに比べて本発明の保護膜を構成する非発光物質粒子の平均粒径が１μｍ以上と極めて大きいものである。なお、非発光物質粒子の平均粒径が１μｍ未満であると、ガラスバルブの曲げ加工によって保護膜の剥がれやクラックが発生しやすくなる傾向が見られるので不可である。これは、平均粒径が小さくなるほど粒子間の結合力が増大し、曲げ加工時のガラスバルブの伸びに追従して保護膜が伸びようとせず、保護膜に加わる引張り力により局部的に大きなクラックが発生する割合が多くなるためと考えられる。このため、非発光物質粒子の平均粒径を１μｍ以上とすれば、粒子間の結合力が適度に抑えられて引張り力が加わる部分の保護膜にクラックが発生したとしても比較的小さなクラックが分散して均等に発生する傾向が高くなり、外観上目立ちにくいクラック（ひび割れ）にすることができる。このようなクラック（ひび割れ）は、蛍光ランプの保護膜に求められるひび割れ発生の程度としては十分満足できるレベルであった。 Fine particles such as γ-alumina constituting the conventional protective film are ultrafine particles having an average particle diameter of about 10 nm, but compared with this, the average particle diameter of the non-light emitting substance particles constituting the protective film of the present invention is 1 μm or more. It is extremely large. If the average particle size of the non-light emitting substance particles is less than 1 μm, it is not possible because the protective film tends to be peeled off or cracked by bending the glass bulb. This is because the bonding force between the particles increases as the average particle size decreases, and the protective film does not extend following the elongation of the glass bulb during bending, and a large crack is locally generated by the tensile force applied to the protective film. This is thought to be due to an increase in the rate of occurrence. For this reason, if the average particle size of the non-luminescent substance particles is 1 μm or more, even if cracks occur in the protective film where the tensile force is applied by moderately suppressing the bonding force between the particles, relatively small cracks are dispersed. Therefore, the tendency to generate evenly becomes high, and it is possible to make a crack (crack) that is not noticeable in appearance. Such cracks were sufficiently satisfactory as the degree of occurrence of cracks required for the fluorescent lamp protective film.
また、この非発光物質粒子の平均粒径が１μｍ未満であると、非発光物質粒子の比表面積が大きくなるため、吸着ガスが多くなって透光性放電容器内部の排気が困難になる。保護膜は、透光性放電容器の内面側のほぼ全体にわたり配設されているので、比表面積の大きさの変化に伴う排気の困難性のわずかな差は特に重大な問題となる。 In addition, when the average particle diameter of the non-luminescent substance particles is less than 1 μm, the specific surface area of the non-luminescent substance particles becomes large, so that the amount of adsorbed gas increases and it becomes difficult to exhaust the translucent discharge vessel. Since the protective film is disposed over almost the entire inner surface side of the translucent discharge vessel, the slight difference in the difficulty of exhaustion due to the change in the specific surface area becomes a particularly serious problem.
非発光物質粒子の好ましい平均粒径は、２〜２０μｍである。また、好適には３〜１５μｍであり、さらに好適には５〜１５μｍ、最適にはほぼ５〜１０μｍ程度である。さらに、所要に応じて、平均粒径０．０１〜０．０２μｍ程度のγアルミナを保護膜中に微量すなわち１〜３質量％程度まで含有させることができる。この場合、γアルミナを保護膜の結着剤として作用させてもよい。なお、本発明において、平均粒径は、「コールター マルチサイザー（Ｃｏｕｌｔｅｒ Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ）によるものとする。 A preferable average particle diameter of the non-luminescent substance particles is 2 to 20 μm. The thickness is preferably 3 to 15 μm, more preferably 5 to 15 μm, and most preferably about 5 to 10 μm. Furthermore, if necessary, γ-alumina having an average particle size of about 0.01 to 0.02 μm can be contained in the protective film in a trace amount, that is, about 1 to 3% by mass. In this case, γ-alumina may act as a binder for the protective film. In the present invention, the average particle diameter is determined by “Coulter Multisizer”.
非発光物質粒子は、平均粒径を１μｍ以上としたときの粒子の粉末体または膜状に形成したときの波長２００〜８００ｎｍの範囲における各波長の反射率が硫酸バリウムのそれに比べて９５％以上である物質と定義される。この反射率の測定は、ＥＡＳＴＭＡＮ ＫＯＤＡＫ ＣＯＭＰＡＮＹ製の「ＷＨＩＴＥ ＲＥＦＬＥＣＴＡＮＣＥ ＳＴＡＮＤＡＲＤ」を標準物質として使用し、この標準物質を深さ４ｍｍの容器に入れた状態で測定した。非発光物質粒子として好ましい物質は、ピロリン酸ストロンチウム（Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７）を主成分とするものであるが、本発明の作用効果上はこの物質には限られない。たとえばα形の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）などの粒子を使用することも可能である。また、リン酸ストロンチウムおよびα形の酸化アルミニウムに相当する高反射率特性を有する上記粒径の非発光物質（例えば、ピロリン酸カルシウム（Ｃａ２Ｐ２Ｏ７）、硫酸バリウムなど）の粒子を適宜選択して、またはそれらを組み合わせて用いることができる。 Non-luminous substance particles have a reflectance of 95% or more in comparison with that of barium sulfate in the range of wavelengths of 200 to 800 nm when formed into a powder or film form of particles when the average particle diameter is 1 μm or more. Is defined as a substance. The reflectance was measured using “WHITE REFECTANCE STANDARD” manufactured by EASTMAN KODAK COMPANY as a standard substance, and this standard substance was placed in a container having a depth of 4 mm. A preferable material as the non-light emitting material particles is one containing strontium pyrophosphate (Sr 2 P 2 O 7 ) as a main component, but is not limited to this material in view of the effects of the present invention. For example, particles such as α-type aluminum oxide (Al 2 O 3 ) can be used. In addition, particles of a non-light emitting substance having the above-mentioned particle size (for example, calcium pyrophosphate (Ca 2 P 2 O 7 ), barium sulfate, etc.) having high reflectance characteristics corresponding to strontium phosphate and α-type aluminum oxide are appropriately selected. Or a combination thereof.
また、保護膜は、その膜厚が３〜２５μｍの範囲内であることが好ましい。この膜厚範囲内では、ガラスバルブの曲げ加工による保護膜の剥がれやクラックが生じにくいばかりでなく、全光束を所要の範囲内に維持しながら蛍光体の使用量を低減する効果を奏することができる。これに対して、膜厚が３μｍ未満になると、蛍光ランプの内部が透けて見えるようになるので、不可である。また、膜厚が２５μｍ以上になると、可視光透過率が低下して全光束の向上が得られなくなる。 The protective film preferably has a thickness in the range of 3 to 25 μm. Within this film thickness range, the protective film is not easily peeled off or cracked due to the bending of the glass bulb, and the phosphor usage can be reduced while maintaining the total luminous flux within the required range. it can. On the other hand, if the film thickness is less than 3 μm, the inside of the fluorescent lamp can be seen through, which is not possible. On the other hand, when the film thickness is 25 μm or more, the visible light transmittance is lowered and the improvement of the total luminous flux cannot be obtained.
蛍光体層に用いる蛍光体は、その平均粒径が２〜１０μｍ、好適には５μｍ±２μｍ、最適には５μｍ±１μｍを用いることができる。なお、蛍光体の平均粒径は、高反射率の非発光物質粒子におけると同様にコールター マルチサイザー（Ｃｏｕｌｔｅｒ Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ）によるものである。 The average particle size of the phosphor used in the phosphor layer is 2 to 10 μm, preferably 5 μm ± 2 μm, and most preferably 5 μm ± 1 μm. The average particle diameter of the phosphor is the same as that of non-light emitting substance particles having a high reflectivity, which is based on Coulter Multisizer.
蛍光体層には、融点が９００℃以下の結着剤が３．０〜５．０質量％添加される。この結着剤によれば、融点が９００℃以下と低いため、ガラスバルブの曲げ加工時に結着剤が溶融してガラス化し、蛍光体粒子間を強固に結着するので、蛍光体層の強度を向上させることができる。この効果は、融点が９００℃以下の結着剤を３．０質量％以上添加することにより得られ、効果を確実にするためには、３．５質量％以上とするのが好ましい。 A binder having a melting point of 900 ° C. or lower is added to the phosphor layer in an amount of 3.0 to 5.0% by mass. According to this binder, since the melting point is as low as 900 ° C. or less, the binder is melted and vitrified when the glass bulb is bent, and the phosphor particles are strongly bound. Can be improved. This effect can be obtained by adding 3.0% by mass or more of a binder having a melting point of 900 ° C. or less. In order to ensure the effect, the effect is preferably 3.5% by mass or more.
この結着剤の融点は、ガラスバルブの曲げ加工時の温度以下であれば発明の作用効果が発揮されるので、５００〜７００℃の範囲のものを選定することが好ましい。なお、このような低融点の結着剤は、その全てが溶融するする必要は無く、蛍光体粒子間を強固に結着する程度に部分的に溶融していればよい。 If the melting point of the binder is equal to or lower than the temperature at the time of bending the glass bulb, the effects of the invention are exhibited. Therefore, it is preferable to select a binder in the range of 500 to 700 ° C. In addition, it is not necessary for all of such a low melting point binder to be melted, and it is sufficient that the binder is partially melted to such a degree that the phosphor particles are firmly bound.
また、一般に結着剤の含有量が多くなるとバルブ曲成時にガラス化した結着剤がバルブ内面に蛍光体粒子とともにバルブ内面に入り込みやすくなり、バルブ内面に入り込んだ蛍光体粒子が劣化することから光出力が低下するという問題があった。したがって、従来はＢ2Ｏ3等を有する融点が９００℃以下の結着剤の含有量を３．０質量％未満としていた。しかし、本願発明では、平均粒径が１μｍ以上の非発光物質粒子を主体とした保護膜が形成されているので、ガラス化した結着剤がバルブ内面に蛍光体粒子とともに入り込みにくく、結着剤の含有量を３．０質量％以上としても光出力の低下を抑制することができる。 In general, when the binder content increases, the binder vitrified when the bulb is bent tends to enter the bulb inner surface together with the phosphor particles on the bulb inner surface, and the phosphor particles entering the bulb inner surface deteriorate. There was a problem that the light output decreased. Therefore, conventionally, the content of a binder having a melting point of 900 ° C. or less having B 2 O 3 or the like has been set to less than 3.0% by mass. However, in the present invention, since a protective film mainly composed of non-light emitting substance particles having an average particle diameter of 1 μm or more is formed, it is difficult for the vitrified binder to enter the bulb inner surface together with the phosphor particles. Even if the content of is 3.0% by mass or more, a decrease in light output can be suppressed.
また、融点が９００℃以下の結着剤が過度に多くなると、結着剤の光吸収または光遮断作用による光出力の低下が顕著に表れるため、その含有量は５．０質量％以下とする必要があり、光出力の低下をより確実に防ぐためには、４．５質量％以下とするのが好ましい。なお、結着剤の含有率は、蛍光体層全質量あたりの百分率を意味する。 In addition, when the binder having a melting point of 900 ° C. or less is excessively large, a decrease in light output due to light absorption or light blocking action of the binder appears remarkably, so the content thereof is 5.0% by mass or less. In order to prevent a decrease in light output more reliably, the content is preferably 4.5% by mass or less. In addition, the content rate of a binder means the percentage per fluorescent substance layer total mass.
融点が９００℃以下の結着剤としては、ボレートに含まれる酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）や硝酸バリウム、硝酸ランタン等があげられるが、本発明の性質上これらの物質には限られない。蛍光体粒子との反応が問題なければ、融点８１５℃の硼酸カリウム（Ｋ2Ｏ・２Ｂ2Ｏ・５Ｈ2Ｏ）、融点８０７℃の燐酸カリウム（ＫＰＯ3）、融点６２８℃の燐酸ナトリウム（ＮａＰＯ3）等であってもよい。 Examples of the binder having a melting point of 900 ° C. or lower include boron oxide (B 2 O 3 ), barium nitrate, lanthanum nitrate and the like contained in borate, but are not limited to these substances due to the nature of the present invention. If there is no problem with the reaction with the phosphor particles, potassium borate (K 2 O · 2B 2 O · 5H 2 O) having a melting point of 815 ° C., potassium phosphate (KPO 3 ) having a melting point of 807 ° C., sodium phosphate (NaPO) having a melting point of 628 ° C. 3 ) etc.
γアルミナ微粒子は、高反射特性を有する非発光物質粒子と同様に高反射性の非発光物質粒子であり、γアルミナ微粒子で形成された保護膜は、条件次第ではあるが、高反射特性を有する非発光物質粒子を１００％とした保護膜よりも紫外線反射特性が高くなる。 The γ-alumina fine particles are highly reflective non-luminescent substance particles as well as non-luminescent substance particles having high reflection characteristics, and the protective film formed of γ-alumina fine particles has high reflection characteristics depending on conditions. The ultraviolet reflection property is higher than that of a protective film containing 100% non-light emitting substance particles.
しかし、γアルミナ微粒子は、平均粒径０．０１〜０．０２μｍの超微粒子であるので、非発光物質粒子の比表面積が大きくなり、前述したように吸着ガスが多くなって透光性放電容器内部の排気が困難になってしまう。そこで、本発明では、γアルミナ微粒子の高反射率特性を利用しつつ、非発光物質粒子の比表面積が排気に影響しない値以下になるように、高反射特性を有する非発光物質粒子との最適な混合比率を規定した。γアルミナ微粒子が１０質量％未満だと、保護膜の紫外線反射特性が顕著に向上しない。より確実にするためには、２０質量％以上とするのが好ましい。γアルミナ微粒子を過度に添加すると保護膜全体の比表面積が大きくなって吸着ガスの増加に伴い排気時間を長くする必要があるので、γアルミナ微粒子は６０質量％以下とする必要があり、５０質量％以下とするのがより好ましい。なお、γアルミナ微粒子の含有率は、保護膜全質量あたりの百分率を意味する。 However, since the γ-alumina fine particles are ultrafine particles having an average particle diameter of 0.01 to 0.02 μm, the specific surface area of the non-luminescent substance particles is increased, and as described above, the adsorbed gas is increased and the translucent discharge vessel Internal exhaust becomes difficult. Therefore, in the present invention, while utilizing the high reflectance characteristics of the γ-alumina fine particles, the optimal surface area of the non-luminescent substance particles having high reflection characteristics is set so that the specific surface area of the non-luminescent substance particles is not more than a value that does not affect the exhaust. Specified mixing ratio. When the γ-alumina fine particles are less than 10% by mass, the ultraviolet reflection property of the protective film is not significantly improved. In order to make it more reliable, the content is preferably 20% by mass or more. If the γ-alumina fine particles are added excessively, the specific surface area of the entire protective film increases, and it is necessary to lengthen the exhaust time as the adsorbed gas increases. % Or less is more preferable. In addition, the content rate of (gamma) alumina fine particle means the percentage per total mass of a protective film.
本発明においては、保護膜を構成する主成分とする非発光物質粒子の平均粒径を３〜１５μｍであるとともに、γアルミナ微粒子を１０〜５０質量％含有しているため、保護膜および蛍光体層を配設した後にガラスバルブを曲げ加工して非直管状の透光性放電容器を形成する際に、保護膜に剥がれやクラックが生じにくくなる。また、保護膜上に形成される蛍光体層には、融点が９００℃以下の結着剤を３．０〜５．０質量％添加しているので、光出力が低下すること無く蛍光体層の強度を向上させることができる。 In the present invention, the average particle diameter of the non-light emitting substance particles as the main component constituting the protective film is 3 to 15 μm and 10 to 50% by mass of γ-alumina fine particles. When the glass bulb is bent after forming the body layer to form a non-straight tubular translucent discharge vessel, the protective film is less likely to be peeled off or cracked. In addition, since the phosphor layer formed on the protective film is added with 3.0 to 5.0% by mass of a binder having a melting point of 900 ° C. or less, the phosphor layer does not decrease the light output. The strength of can be improved.
請求項２の蛍光ランプは、曲げ加工により非直管形状に形成されたガラスバルブからなる透光性放電容器と；平均粒径が３〜１５μｍの高反射特性を有する非発光物質粒子を主成分としγアルミナ微粒子を１０〜５０質量％含有し、融点が９００℃以下の結着剤を０．１〜２．０質量％添加して透光性放電容器の曲げ加工前にその内面に形成された保護膜と；保護膜の表面側に透光性放電容器の曲げ加工前に形成されたおよび蛍光体層と；透光性放電容器の内部に放電を生起するように配設された一対の電極と；透光性放電容器の内部に封入された放電媒体と；を具備していることを特徴とする。 The fluorescent lamp according to claim 2 is mainly composed of a translucent discharge vessel comprising a glass bulb formed into a non-straight tube shape by bending; and non-luminescent substance particles having high reflection characteristics with an average particle diameter of 3 to 15 μm. And 10 to 50% by mass of γ-alumina fine particles, and 0.1 to 2.0% by mass of a binder having a melting point of 900 ° C. or lower is added to the inner surface of the translucent discharge vessel before bending. A protective layer; a phosphor layer formed on the surface side of the protective film before bending the translucent discharge vessel; and a pair of phosphor layers disposed so as to cause discharge inside the translucent discharge vessel An electrode; and a discharge medium enclosed in the translucent discharge vessel.
保護膜を構成する非発光物質粒子に融点が９００℃以下の結着剤を０．１〜２．０質量％添加すると、結着剤の融点が９００℃以下と低いため、ガラスバルブの曲げ加工時に結着剤が溶融してガラス化し、非発光物質粒子間を強固に結着するので、保護膜の強度を向上させることができる。この効果は、融点が９００℃以下の結着剤を０．１質量％以上添加することにより得られ、効果を確実にするためには、０．５質量％以上とするのが好ましい。また、結着剤を過度に添加すると、結着剤の光吸収または光遮断作用によって可視光透過率が減少するなどの不具合によって光出力が低下するため、融点が９００℃以下の結着剤は２．０質量％以下とする必要があり、光出力の低下をより確実に防ぐためには、１．５質量％以下とするのが好ましい。なお、融点が９００℃以下の結着剤の含有率は、保護膜全質量あたりの百分率を意味する。 When 0.1 to 2.0 mass% of a binder having a melting point of 900 ° C. or less is added to the non-light emitting substance particles constituting the protective film, the melting point of the binder is as low as 900 ° C. or less, so that the glass bulb is bent. Since the binder sometimes melts and vitrifies and firmly bonds the non-light emitting substance particles, the strength of the protective film can be improved. This effect is obtained by adding 0.1% by mass or more of a binder having a melting point of 900 ° C. or less, and in order to ensure the effect, the content is preferably 0.5% by mass or more. In addition, if the binder is added excessively, the light output is lowered due to a problem such as a decrease in visible light transmittance due to light absorption or light blocking action of the binder, so that the binder having a melting point of 900 ° C. or lower is It is necessary to make it 2.0 mass% or less, and in order to prevent the light output from falling more reliably, it is preferable to make it 1.5 mass% or less. In addition, the content rate of a binder whose melting | fusing point is 900 degrees C or less means the percentage per total mass of a protective film.
融点が９００℃以下の結着剤としては、ボレートに含まれる酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）や硝酸バリウム、硝酸ランタン等があげられるが、本発明の性質上これらの物質には限られない。蛍光体粒子との反応が問題なければ、融点８１５℃の硼酸カリウム（Ｋ2Ｏ・２Ｂ2Ｏ・５Ｈ2Ｏ）、融点８０７℃の燐酸カリウム（ＫＰＯ3）、融点６２８℃の燐酸ナトリウム（ＮａＰＯ3）等であってもよい。 Examples of the binder having a melting point of 900 ° C. or lower include boron oxide (B 2 O 3 ), barium nitrate, lanthanum nitrate and the like contained in borate, but are not limited to these substances due to the nature of the present invention. If there is no problem with the reaction with the phosphor particles, potassium borate (K 2 O · 2B 2 O · 5H 2 O) having a melting point of 815 ° C., potassium phosphate (KPO 3 ) having a melting point of 807 ° C., sodium phosphate (NaPO) having a melting point of 628 ° C. 3 ) etc.
この結着剤の融点は、ガラスバルブの曲げ加工時の温度以下であれば発明の作用効果が発揮されるので、５００〜７００℃の範囲のものを選定することが好ましい。なお、このような低融点の結着剤は、その全てが溶融するする必要は無く、非発光物質粒子間を強固に結着する程度に部分的に溶融していればよい。 If the melting point of the binder is equal to or lower than the temperature at the time of bending the glass bulb, the effects of the invention are exhibited. Therefore, it is preferable to select a binder in the range of 500 to 700 ° C. In addition, it is not necessary for all of such a low melting point binder to be melted, and it is sufficient that the binder is partially melted to the extent that the non-light emitting substance particles are firmly bound.
本発明においては、保護膜を構成する非発光物質粒子の平均粒径が１μｍ以上であるため、保護膜および蛍光体層を配設した後にガラスバルブを曲げ加工して非直管状の透光性放電容器を形成する際に、保護膜に剥がれやクラックが生じにくくなる。また、非発光物質粒子に融点が９００℃以下の結着剤を０．１〜２．０質量％添加しているので、光出力が低下すること無く保護膜の強度を向上させることができる。 In the present invention, since the average particle diameter of the non-light emitting substance particles constituting the protective film is 1 μm or more, the glass bulb is bent after the protective film and the phosphor layer are disposed, thereby forming a non-straight tubular light-transmitting property. When forming the discharge vessel, the protective film is less likely to be peeled off or cracked. In addition, since 0.1 to 2.0% by mass of a binder having a melting point of 900 ° C. or less is added to the non-light emitting substance particles, the strength of the protective film can be improved without lowering the light output.
請求項３は、請求項２記載の蛍光ランプにおいて、融点が９００℃以下の結着剤は、（ＢａＯ・ＣａＯ・Ｂ2Ｏ3）を主成分とするボレートであり、ピロリン酸カルシウム（Ｃａ２Ｐ２Ｏ７）の含有量が保護膜に対して０．５質量％以下であることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the fluorescent lamp according to the second aspect, the binder having a melting point of 900 ° C. or less is a borate containing (BaO · CaO · B 2 O 3 ) as a main component, and calcium pyrophosphate (Ca 2 P). The content of 2 O 7 ) is 0.5% by mass or less with respect to the protective film.
本請求項では、結着剤の最適な組成を規定している。バリウム・カルシウムボレートは比較的安価に入手可能であり、取扱いも容易であるので、請求項２の蛍光ランプに使用する結着剤として最適である。バリウム・カルシウムボレートは、保護膜に対し、３．５〜６．０質量％添加するのが好ましい。 The claims define the optimal composition of the binder. Since barium / calcium borate is available at a relatively low cost and is easy to handle, it is optimal as a binder used in the fluorescent lamp of claim 2. Barium / calcium borate is preferably added in an amount of 3.5 to 6.0% by mass relative to the protective film.
また、ボレートは、ピロリン酸カルシウム（Ｃａ２Ｐ２Ｏ７）からなる結着剤を混合して使用することが多いが、ピロリン酸カルシウム（Ｃａ２Ｐ２Ｏ７）は曲げ加工を行うガラスバルブに形成される被膜の強度向上にはあまり影響しないので、その使用量は保護膜に対して０．５質量％以下とし、可能であればピロリン酸カルシウム（Ｃａ２Ｐ２Ｏ７）は添加しなくてもよい。 Borate is often used by mixing a binder composed of calcium pyrophosphate (Ca 2 P 2 O 7 ), but calcium pyrophosphate (Ca 2 P 2 O 7 ) is formed in a glass bulb that performs bending. The amount used is less than 0.5% by mass with respect to the protective film, and if possible, calcium pyrophosphate (Ca 2 P 2 O 7 ) may not be added. Good.
請求項４の照明装置は、照明装置本体と；照明装置本体に支持された請求項１ないし３いずれか一記載の蛍光ランプと；蛍光ランプを付勢する点灯装置と；を具備していることを特徴とする。 The illuminating device of claim 4 comprises: an illuminating device main body; a fluorescent lamp according to any one of claims 1 to 3 supported by the illuminating device main body; and a lighting device for energizing the fluorescent lamp. It is characterized by.
本発明において、「照明装置」とは、蛍光ランプの発光を何らかの目的で用いるあらゆる装置を含む広い概念である。照明装置を例示すれば、照明器具、直下式バックライト装置、表示装置および標識灯装置などである。また、照明器具は、家庭用の照明器具に好適であるが、これに限定されるものではなく、店舗用照明器具、オフィス用照明器具、屋外用照明器具などにも適応する。 In the present invention, the “illumination device” is a broad concept including all devices that use light emission of a fluorescent lamp for some purpose. Illustrative lighting devices include lighting fixtures, direct-type backlight devices, display devices, and marker lamp devices. The lighting fixture is suitable for a household lighting fixture, but is not limited to this, and is applicable to a store lighting fixture, an office lighting fixture, an outdoor lighting fixture, and the like.
本発明の蛍光ランプは、融点が９００℃以下の結着剤を平均粒径が１μｍ以上の高反射率特性を有する非発光物質粒子を主成分とする保護膜または蛍光体層に所定量添加しているので、光出力が低下すること無く保護膜または蛍光体層の強度を向上させることができる。 In the fluorescent lamp of the present invention, a predetermined amount of a binder having a melting point of 900 ° C. or less is added to a protective film or phosphor layer mainly composed of non-light emitting substance particles having a high reflectance characteristic with an average particle diameter of 1 μm or more. Therefore, the strength of the protective film or phosphor layer can be improved without lowering the light output.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は第１実施形態の蛍光ランプの一実施形態を示す一部切欠正面図、図２は同じく管端部の拡大側面断面図である。各図において、１は透光性放電容器、２は保護膜、３は蛍光体層、４、４は一対の電極、５、５は内部導入線、６、６は外部導入線、７は口金である。本実施形態の蛍光ランプは、環形蛍光ランプである。なお、図２は透光性放電容器１の屈曲加工前の非排気側端部を拡大して示したものである。 FIG. 1 is a partially cutaway front view showing an embodiment of the fluorescent lamp of the first embodiment, and FIG. 2 is an enlarged side sectional view of the tube end portion. In each figure, 1 is a translucent discharge vessel, 2 is a protective film, 3 is a phosphor layer, 4 is a pair of electrodes, 5 and 5 are internal lead wires, 6 and 6 are external lead wires, and 7 is a base. It is. The fluorescent lamp of this embodiment is an annular fluorescent lamp. FIG. 2 is an enlarged view of the non-exhaust side end of the translucent discharge vessel 1 before bending.
透光性放電容器１は、ガラスバルブ１ａおよび一対のフレアステム１ｂ、１ｂからなる。ガラスバルブ１ａは、ソーダライムガラスからなる。一対のフレアステム１ｂは、ガラスバルブ１ａの両端に封着されて、透光性放電容器１の封止部を形成している。すなわち、フレアステム１ｂのフレア１ｂ２は、バルブ１ａの両端に封止されて気密な透光性放電容器１を形成する。なお、透光性放電容器１の両端の封止部には、ガラスバルブを加熱軟化状態において金型を用いて封止部を成形することによって形成されたモールド部１ａ１が形成されている。このモールド部１ａ１は、透光性放電容器１を非直管形状、すなわち本実施形態の場合には円環状に整形する際のチャック部として寄与する。 The translucent discharge vessel 1 includes a glass bulb 1a and a pair of flare stems 1b and 1b. The glass bulb 1a is made of soda lime glass. The pair of flare stems 1b are sealed at both ends of the glass bulb 1a to form a sealed portion of the translucent discharge vessel 1. That is, the flare 1b2 of the flare stem 1b is sealed at both ends of the bulb 1a to form an airtight translucent discharge vessel 1. In addition, the mold part 1a1 formed by shape | molding the sealing part using a metal mold | die in the heat-softening state of a glass bulb is formed in the sealing part of the both ends of the translucent discharge vessel 1. FIG. This mold part 1a1 contributes as a chuck part when shaping the translucent discharge vessel 1 into a non-straight tube shape, that is, in the case of this embodiment, an annular shape.
また、フレアステム１ｂは、排気管１ｂ１およびフレア１ｂ２を備えるとともに、一対の内部導入線５および外部導入線６を封着して備えている。排気管１ｂ１は、基端がチップオフされているとともに、先端が透光性放電容器１内に連通している。内部導入線５および外部導入線６は、フレアステム１ｂの内部でジュメット線を介して接続し、フレアステムに対して気密性を維持している。なお、図２に示す排気管１ｂ１は、透光性放電容器１の排気、封入には使用されず、透光性放電容器１の内外に圧力差がない状態のときに予め封止切られている。図示していない透光性放電容器１の他端における排気管が透光性放電容器１の曲げ加工後に封入、排気用に使用される。 The flare stem 1b includes an exhaust pipe 1b1 and a flare 1b2, and a pair of internal lead-in wires 5 and external lead-in wires 6 are sealed. The exhaust pipe 1 b 1 is tip-off at the base end and communicates with the translucent discharge vessel 1 at the tip end. The internal lead-in wire 5 and the external lead-in wire 6 are connected to each other inside the flare stem 1b via a dumet wire and maintain airtightness with respect to the flare stem. Note that the exhaust pipe 1b1 shown in FIG. 2 is not used for exhausting and sealing the translucent discharge vessel 1, and is previously sealed when there is no pressure difference between the inside and the outside of the translucent discharge vessel 1. Yes. An exhaust pipe at the other end of the translucent discharge vessel 1 (not shown) is used for sealing and exhausting after the translucent discharge vessel 1 is bent.
一方、透光性放電容器１の内部には放電媒体が封入されている。放電媒体はイオン化媒体とも呼ばれるものであり、適量の液体水銀および３３０Ｐａのアルゴンからなる。 On the other hand, a discharge medium is sealed inside the translucent discharge vessel 1. The discharge medium is also called an ionization medium and consists of an appropriate amount of liquid mercury and 330 Pa of argon.
放電媒体は、低圧水銀蒸気放電または低圧希ガス放電を行わせるための媒体として封入する。前者の場合、水銀および希ガスを含むものとする。水銀は、液体水銀を封入するか、または液体水銀にほぼ近い水銀蒸気圧特性を示すアマルガム、たとえばＺｎ−ＨｇやＴｉ−Ｈｇ系のアマルガムとして封入することができる。また、後者の場合、希ガスたとえばキセノンまたはキセノンを主体として要すればネオン、アルゴンなどを混合して、適当圧力封入する。 The discharge medium is sealed as a medium for causing low-pressure mercury vapor discharge or low-pressure rare gas discharge. In the former case, it shall contain mercury and noble gases. Mercury can be encapsulated in liquid mercury or as an amalgam exhibiting mercury vapor pressure characteristics close to liquid mercury, such as Zn-Hg or Ti-Hg amalgam. In the latter case, neon, argon, etc. are mixed and sealed with an appropriate pressure if a rare gas such as xenon or xenon is mainly used.
保護膜２は、透光性放電容器１の内面に、両端の封止部を除く残余の部分のほぼ全体にわたり平均膜厚が約１０μｍで形成されている。保護膜２は、高反射率の非発光物質粒子として平均粒径約５μｍのピロリン酸カルシウム（Ｃａ２Ｐ２Ｏ７）粒子および平均粒径１０〜２０ｎｍのγアルミナ微粒子を主体としている。リン酸ストロンチウム粒子およびγアルミナ微粒子の混合比率は４：１である。このような構成の保護膜２により、光出力を低下させること無く保護膜２の強度を向上させることができる。保護膜２に結着剤としても機能するγアルミナ微粒子が添加されているので、水溶性バインダーを用いた分散液により塗布することが可能であるが、必要に応じてバリウム・カルシウムボレート（ＢａＯ・ＣａＯ・Ｂ2Ｏ3）からなる結着剤を適宜添加してもよい。 The protective film 2 is formed on the inner surface of the translucent discharge vessel 1 with an average film thickness of about 10 μm over almost the entire remaining portion excluding the sealing portions at both ends. The protective film 2 is mainly composed of calcium pyrophosphate (Ca 2 P 2 O 7 ) particles having an average particle diameter of about 5 μm and γ-alumina particles having an average particle diameter of 10 to 20 nm as non-light-emitting substance particles having high reflectance. The mixing ratio of strontium phosphate particles and γ-alumina particles is 4: 1. With the protective film 2 having such a configuration, the strength of the protective film 2 can be improved without reducing the light output. Since γ-alumina fine particles that also function as a binder are added to the protective film 2, it can be applied with a dispersion using a water-soluble binder, but if necessary, barium calcium borate (BaO. CaO · B 2 O 3) binder may be added as appropriate made of.
保護膜２は、その紫外線の反射率が高いので、蛍光体層３から出力された光が効率よくバルブ外に放射される。また蛍光体層３を透過して保護膜に入射した紫外線が保護膜２で反射して再び蛍光体層３に戻るために、蛍光体の励起に寄与する確立が高くなる。そして、蛍光体層３で発生した可視光は、波長が大きいので保護膜２を透過しやすく、透光性放電容器１の外部へ出て照明に寄与する。このため、蛍光体層３の蛍光体の単位使用量当たりの発光効率が向上する。したがって、要すれば、蛍光体層３を薄くして蛍光体の使用量を低減しても、所要の全光束を有する蛍光ランプを提供することができる。 Since the protective film 2 has a high reflectance of ultraviolet rays, the light output from the phosphor layer 3 is efficiently emitted outside the bulb. Moreover, since the ultraviolet rays that have passed through the phosphor layer 3 and entered the protective film are reflected by the protective film 2 and returned to the phosphor layer 3 again, the probability of contributing to excitation of the phosphor is increased. Since visible light generated in the phosphor layer 3 has a large wavelength, it easily passes through the protective film 2 and goes out of the translucent discharge vessel 1 and contributes to illumination. For this reason, the luminous efficiency per unit usage of the phosphor of the phosphor layer 3 is improved. Therefore, if necessary, a fluorescent lamp having a required total luminous flux can be provided even if the phosphor layer 3 is thinned to reduce the amount of phosphor used.
また、保護膜２を構成している高反射性の非発光物質粒子は、その平均粒径が１μｍ以上のため、透光性放電容器１の内面のほぼ全体にわたり保護膜２が配設されていることによって、使用量が多いにもかかわらず、比表面積が相対的に小さいので、排気が容易である。このため、透光性放電容器１の排気が蛍光ランプの量産性を阻害するようなことはない。 Moreover, since the highly reflective non-light emitting substance particles constituting the protective film 2 have an average particle size of 1 μm or more, the protective film 2 is disposed over almost the entire inner surface of the translucent discharge vessel 1. As a result, although the amount used is large, the specific surface area is relatively small, so that exhaust is easy. For this reason, the exhaust of the translucent discharge vessel 1 does not hinder the mass productivity of the fluorescent lamp.
さらにまた、保護膜２は、透光性放電容器を構成するガラスから析出するアルカリ成分による蛍光体の劣化や水銀との反応を抑制するという保護膜本来の作用をも奏する。 Furthermore, the protective film 2 also exhibits the original function of the protective film, which suppresses phosphor deterioration and reaction with mercury due to alkali components deposited from the glass constituting the translucent discharge vessel.
蛍光体層３は、平均粒径が約１〜５μｍの３波長発光形蛍光体粒子を主成分とし、バリウム・カルシウムボレート（ＢａＯ・ＣａＯ・Ｂ2Ｏ3）を融点が９００℃以下の結着剤として約４．０質量％添加した構成で、その膜厚が平均で約１０μｍで、保護膜２の内面に配設されている。 The phosphor layer 3 is mainly composed of three-wavelength light emitting phosphor particles having an average particle diameter of about 1 to 5 μm, and is bound with barium / calcium borate (BaO / CaO / B 2 O 3 ) having a melting point of 900 ° C. or less. About 4.0% by mass is added as an agent, and the film thickness is about 10 μm on average, and is disposed on the inner surface of the protective film 2.
蛍光体層３は、放電により放射する紫外線の照射を受けて励起されて波長の長い放射、一般的には可視光を生じさせるための手段である。用いる蛍光体は、上記組成や特定の混合比などに限定されない。たとえば、ハロリン酸系の蛍光体および３波長発光形の蛍光体などを適宜選択して用いることができる。特に後者は、高い発光効率と高い演色性とが得られることから、近時多用されている。そして、白色発光を得る場合には、３波長発光形の赤色発光蛍光体、緑色発光蛍光体および青色発光蛍光体のそれぞれの蛍光体粒子を混合して加法混色により白色発光を生じるように構成される。しかし、単色系の発光色を得るために、加法混色を用いないで、上記単色発光蛍光体を単独で用いることも許容される。 The phosphor layer 3 is a means for generating radiation having a long wavelength, generally visible light, when excited by irradiation with ultraviolet rays emitted by discharge. The phosphor to be used is not limited to the above composition or a specific mixing ratio. For example, a halophosphate phosphor, a three-wavelength phosphor, and the like can be appropriately selected and used. In particular, the latter is frequently used recently because high luminous efficiency and high color rendering properties can be obtained. When white light emission is obtained, the phosphor particles of the three-wavelength emission type red light-emitting phosphor, green light-emitting phosphor and blue light-emitting phosphor are mixed to generate white light emission by additive color mixing. The However, in order to obtain a monochromatic luminescent color, it is allowed to use the above monochromatic phosphor alone without using additive color mixing.
３波長発光形の赤色発光蛍光体としては、たとえばユーロピウム付活酸化イットリウム蛍光体（Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ、通称「ＹＯＸ」）などを用いることができる。同じく緑色発光蛍光体としては、たとえばセリウム、テルビウム付活リン酸ランタン（ＬａＰＯ４：Ｃｅ、Ｔｂ）やテルビウム付活セリウム・テルビウム・マグネシウム・アルミニウム蛍光体（（ＣｅＴｂ）ＭｇＡｌ１１Ｏ１９：Ｔｂ、通称「ＣＡＴ」）などを用いることができる。また、同じく青色発光蛍光体としては、たとえばユーロピウム付活ストロンチウムリン酸塩蛍光体（Ｓｒ５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ）、ユーロピウム付活ストロンチウムリン酸塩蛍光体、ユーロピウム付活ストロンチウム・バリウム・カルシウムリン酸塩蛍光体（（ＳｒＣａＢａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ、通称「アパタイト」）およびユーロピウム付活バリウム・マグネシウム・アルミニウム蛍光体（ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ、通称「ＢＡＭ」）などを用いることができる。 As the three-wavelength emission type red light-emitting phosphor, for example, europium activated yttrium oxide phosphor (Y 2 O 3 : Eu, commonly called “YOX”) can be used. Similarly, as the green light emitting phosphor, for example, cerium, terbium activated lanthanum phosphate (LaPO 4 : Ce, Tb) or terbium activated cerium / terbium / magnesium / aluminum phosphor ((CeTb) MgAl 11 O 19 : Tb, commonly known as “CAT”) or the like can be used. Similarly, as the blue light emitting phosphor, for example, europium activated strontium phosphate phosphor (Sr 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu), europium activated strontium phosphate phosphor, europium activated strontium barium Calcium phosphate phosphor ((SrCaBa) 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu, commonly called “apatite”) and europium activated barium-magnesium-aluminum phosphor (BaMg 2 Al 16 O 27 : Eu, commonly called “BAM”) ) Etc. can be used.
一対の電極４、４は、いずれも２重コイル形または３重コイル形のタングステン線フィラメントに電子放射性物質を塗布してなり、その両端を透光性放電容器を気密に貫通する一対の内部導入線５の先端部に継線されている。 Each of the pair of electrodes 4 and 4 is made of a double-coil or triple-coil tungsten wire filament coated with an electron radioactive material, and a pair of internal introductions that penetrate both ends of the translucent discharge vessel in an airtight manner. It is connected to the tip of the wire 5.
なお、一対の電極４、４は、透光性放電容器１の内部に放電を生起するように透光性放電容器１内の両端側に封装して、それらの間で低圧水銀蒸気放電を生起させるものであればよい。また、電極は、フィラメント電極、セラミックス電極、冷陰極など既知の電極を用いることができる。 The pair of electrodes 4 and 4 are sealed at both ends in the translucent discharge vessel 1 so as to cause a discharge in the translucent discharge vessel 1, and a low-pressure mercury vapor discharge is generated between them. Anything can be used. As the electrode, a known electrode such as a filament electrode, a ceramic electrode, or a cold cathode can be used.
口金７は、合成樹脂製の２つ割り形成形品に４個の口金ピン７ａを備えてなる構造である。そして、透光性放電容器１の両端間をブリッジし、かつ、両側から透光性放電容器１の両端部を挟持することによって、透光性放電容器１に装着されている。 The base 7 has a structure in which four base pins 7a are provided in a split-molded product made of synthetic resin. The translucent discharge vessel 1 is mounted on the translucent discharge vessel 1 by bridging both ends of the translucent discharge vessel 1 and sandwiching both end portions of the translucent discharge vessel 1 from both sides.
透光性放電容器１の曲げ加工は、以下の要領で行なわれる。すなわち、直管状のガラスバルブの内面に保護膜２および蛍光体層３を重ねて形成した後、ガラスバルブの両端にそれぞれ電極４をマウントした一対のフレアステム１ｂを封着して封止部を形成し、次に封止部を加熱軟化状態で整形してモールド部１ａ１を形成しながら直管状の透光性放電容器１を製作する。その後、透光性放電容器１の全体を加熱軟化させてから、その一端のモールド部１ａ１をチャックして、透光性放電容器１を垂下させ、他方のモールド部１ａ１をドラム状の型枠に固定する。そして、型枠を回転させながら透光性放電容器１を巻き取ることにより、透光性放電容器１の曲げ加工が行なわれて、透光性放電容器１は、環状に整形される。 The bending process of the translucent discharge vessel 1 is performed as follows. That is, after forming a protective film 2 and a phosphor layer 3 on the inner surface of a straight tubular glass bulb, a pair of flare stems 1b each mounted with an electrode 4 are sealed at both ends of the glass bulb to seal the sealing portion. Then, a straight tubular translucent discharge vessel 1 is manufactured while forming the mold portion 1a1 by shaping the sealing portion in a heat-softened state. Thereafter, the entire light transmissive discharge vessel 1 is heated and softened, and then the mold part 1a1 at one end thereof is chucked to suspend the light transmissive discharge container 1, and the other mold part 1a1 is formed into a drum-shaped formwork. Fix it. Then, the translucent discharge vessel 1 is wound while the mold is rotated, whereby the translucent discharge vessel 1 is bent, and the translucent discharge vessel 1 is shaped into an annular shape.
以上説明した第１の実施形態の蛍光ランプをボレートの添加量を変えて１０本ずつ実施例として試作し、比較例とともに蛍光体層の剥がれとクラックとについて目視により検査した。試作した蛍光ランプは、いずれも型名が「ＦＣＬ３０ＥＸ−Ｄ／２８」である。比較例は、蛍光体層に添加するボレートが２．０質量％、カルシウムパイロ（Ｃａ２Ｐ２Ｏ７）が１．０質量％である。これに対し、実施例１ないし３は、蛍光体層に添加するボレートおよびＣａ２Ｐ２Ｏ７がそれぞれ３．０質量％および１．０質量％、３．０質量％および０．５質量％、４．０質量％および０質量％である。この実験結果を表１に示す。 Ten fluorescent lamps of the first embodiment described above were manufactured as examples by changing the amount of borate added, and the phosphor layers were peeled off and cracked together with the comparative example by visual inspection. All of the prototype fluorescent lamps have the model name “FCL30EX-D / 28”. In the comparative example, the borate added to the phosphor layer is 2.0 mass%, and the calcium pyro (Ca 2 P 2 O 7 ) is 1.0 mass%. On the other hand, in Examples 1 to 3, borate and Ca 2 P 2 O 7 added to the phosphor layer were 3.0% by mass, 1.0% by mass, 3.0% by mass and 0.5% by mass, respectively. 4.0% by mass and 0% by mass. The experimental results are shown in Table 1.
表１に示されているように、実施例および比較例の蛍光ランプの光出力はほぼ同等であったが、比較例１の蛍光ランプは、１０本中８本に保護膜のひび割れや剥がれが発生し、膜強度が不可（×）であった。また、実施例１では、Ｃａ２Ｐ２Ｏ７が１質量％と多いことからピンホールが目視で一部確認されたため、外観の評価を△とした。これに対し、実施例２および３の蛍光ランプは、保護膜のひび割れや剥がれ、ピンホールが１０本全て確認されなかった。また、比較例２の蛍光ランプは、ボレートの添加量が６．０質量％であり、酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）の添加量も５．０全質量％を超えるので光束が２０７０lm（ルーメン）を下回り、光出力が低下し過ぎるので不可である。 As shown in Table 1, the light output of the fluorescent lamps of the example and the comparative example was almost the same, but the fluorescent lamp of the comparative example 1 had cracks or peeling of the protective film on 8 out of 10 lamps. The film strength was not possible (x). In Example 1, since the pinholes since Ca 2 P 2 O 7 and a more 1 wt% was confirmed partially visually, and evaluation of appearance △ and. In contrast, in the fluorescent lamps of Examples 2 and 3, the protective film was not cracked or peeled off, and all 10 pinholes were not confirmed. Further, in the fluorescent lamp of Comparative Example 2, the amount of borate added is 6.0% by mass and the amount of boron oxide (B 2 O 3 ) exceeds 5.0% by mass, so that the luminous flux is 2070 lm (lumen). This is not possible because the light output is too low.
次に、本発明の第２の実施形態の蛍光ランプについて説明する。第２実施形態は、第１実施形態の保護膜２および蛍光体層３に添加されている結着剤のみが相違するものであり、その他の点については第１実施形態と同一構成であるため、同一部分の構成について説明及び図示は省略する。 Next, a fluorescent lamp according to a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment is different only in the binder added to the protective film 2 and the phosphor layer 3 of the first embodiment, and is otherwise the same as the first embodiment. The description and illustration of the configuration of the same part will be omitted.
第２実施形態の保護膜２は、高反射率の非発光物質粒子として平均粒径約５μｍのリン酸ストロンチウム（Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７）粒子および平均粒径１０〜２０ｎｍのγアルミナ微粒子を主体とし、バリウム・カルシウムボレート（ＢａＯ・ＣａＯ・Ｂ2Ｏ3）からなる融点が９００℃以下の結着剤を約１．５質量％添加している。リン酸ストロンチウム粒子およびγアルミナ微粒子の混合比率は４：１である。このような構成の保護膜２により、光出力を低下させること無く保護膜２の強度を向上させることができる。 The protective film 2 of the second embodiment is mainly composed of strontium phosphate (Sr 2 P 2 O 7 ) particles having an average particle diameter of about 5 μm and γ-alumina particles having an average particle diameter of 10 to 20 nm as non-light-emitting substance particles having high reflectance. About 1.5% by mass of a binder having a melting point of 900 ° C. or less made of barium · calcium borate (BaO · CaO · B 2 O 3 ). The mixing ratio of strontium phosphate particles and γ-alumina particles is 4: 1. With the protective film 2 having such a configuration, the strength of the protective film 2 can be improved without reducing the light output.
蛍光体層３は、平均粒径が約１〜５μｍの３波長発光形蛍光体粒子を主成分とし、平均粒径１０〜２０ｎｍのγアルミナを約１．０質量％添加した構成で、その膜厚が平均約１０μｍであり、保護膜２の内面に配設されている。 The phosphor layer 3 is composed of three-wavelength light emitting phosphor particles having an average particle diameter of about 1 to 5 μm as a main component and about 1.0% by mass of γ-alumina having an average particle diameter of 10 to 20 nm. The average thickness is about 10 μm, and is disposed on the inner surface of the protective film 2.
以上説明した第２実施形態の蛍光ランプをそれぞれ５０本試作して、比較例とともに保護膜２の剥がれとクラックとについて目視により検査した。比較例は、保護膜に融点が９００℃以下の結着剤（酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）成分を含むボレート）を含有させていない以外は、第２実施形態と同一仕様の蛍光ランプである。その結果、実施形態および比較例の蛍光ランプの光出力はほぼ同等であったが、比較例の蛍光ランプは、５０本中２３本に保護膜のひび割れや剥がれ、ピンホールが確認された。これに対し、本実施形態の蛍光ランプは、保護膜のひび割れや剥がれ、ピンホールが５０本全て確認されなかった。 50 fluorescent lamps according to the second embodiment described above were prototyped, and the protective film 2 was peeled off and cracked together with the comparative example by visual inspection. The comparative example is a fluorescent lamp having the same specifications as in the second embodiment, except that the protective film does not contain a binder having a melting point of 900 ° C. or lower (borate containing a boron oxide (B 2 O 3 ) component). . As a result, the light outputs of the fluorescent lamps of the embodiment and the comparative example were almost the same, but the fluorescent lamps of the comparative example were cracked or peeled off from 23 of the 50, and pinholes were confirmed. In contrast, in the fluorescent lamp of this embodiment, the protective film was not cracked or peeled off, and all 50 pinholes were not confirmed.
また、第２の実施形態の蛍光ランプをボレートの添加量を変えて１０本ずつ実施例として試作し、比較例とともに蛍光体層の剥がれとクラックとについて目視により検査した。試作した蛍光ランプは、いずれも型名が「ＦＣＬ３０ＥＸ−Ｄ／２８」である。比較例３の蛍光体層にはボレートが添加されていない。これに対し、実施例４ないし６は、蛍光体層に添加するボレートがそれぞれ０．５質量、１．０質量％、２．０質量％である。この実験結果を表２に示す。 In addition, the fluorescent lamps of the second embodiment were prototyped as examples by changing the amount of borate added, and the phosphor layers were peeled off and cracked together with the comparative example by visual inspection. All of the prototype fluorescent lamps have the model name “FCL30EX-D / 28”. No borate was added to the phosphor layer of Comparative Example 3. On the other hand, in Examples 4 to 6, the borates added to the phosphor layer are 0.5 mass, 1.0 mass%, and 2.0 mass%, respectively. The experimental results are shown in Table 2.
表２に示されているように、実施例および比較例の蛍光ランプの光出力はほぼ同等であったが、比較例３の蛍光ランプは、１０本中７本に保護膜の剥がれが一部のランプで発生したため膜強度の評価を△とした。また、比較例３のほとんどの蛍光ランプにはひび割れが発生していたため、外観上の評価は不可（×）であった。また、実施例４では、ボレートが１．０質量％であるため膜はがれは発生しなかったが、一部のランプにおいてピンホールが目視で確認されたため、外観の評価を△とした。これに対し、実施例５および６の蛍光ランプは、保護膜のひび割れや剥がれ、ピンホールが１０本全て確認されなかった。また、比較例４の蛍光ランプは、ボレートの添加量が５．０質量％であり、酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）の添加量も２．０質量％を超えるので光束が２０５０lm（ルーメン）を下回り、光出力が低下し過ぎるので不可である。 As shown in Table 2, the light output of the fluorescent lamps of the example and the comparative example was almost the same, but the fluorescent lamp of the comparative example 3 had a part of the protective film peeled on 7 out of 10 lamps. The film strength was evaluated as Δ. In addition, since most of the fluorescent lamps of Comparative Example 3 were cracked, the appearance evaluation was not possible (x). Further, in Example 4, since the borate was 1.0% by mass, no film peeling occurred, but since pinholes were visually confirmed in some lamps, the appearance was evaluated as Δ. In contrast, in the fluorescent lamps of Examples 5 and 6, the protective film was not cracked or peeled off, and all 10 pinholes were not confirmed. Further, in the fluorescent lamp of Comparative Example 4, the addition amount of borate is 5.0% by mass and the addition amount of boron oxide (B 2 O 3 ) exceeds 2.0% by mass, so that the luminous flux is 2050 lm (lumen). This is not possible because the light output is too low.
なお、第１の実施形態の蛍光体層３と第２の実施形態の保護膜２とを組合わせた構成、すなわち、蛍光体層３および保護膜２のいずれにも融点が９００℃以下の結着剤を添加させた蛍光ランプとしてもよい。 Note that the phosphor layer 3 of the first embodiment and the protective film 2 of the second embodiment are combined, that is, both the phosphor layer 3 and the protective film 2 have a melting point of 900 ° C. or lower. A fluorescent lamp to which an adhesive is added may be used.
図３は、本発明の照明器具の一実施形態としての吊下げ形蛍光ランプ器具を示す一部断面正面図である。図において、１１は照明器具本体、１１ｃ、１１ｄは上記実施形態の蛍光ランプ、１２、１３はグロースタータである。照明器具本体１１は、シャーシ１１ａ、セード１１ｂ、蛍光ランプ１１ｃ、１１ｄ、ランプホルダー１１ｅ、常夜灯１１ｆ、安定器１１ｇ、切換スイッチ１１ｈ、ペンダントコード１１ｉ、コードホルダー１１ｊおよび引掛けシーリングキャップ１１ｋなどを備えている。シャーシ１１ａは、内部に安定器１１ｇ、切換スイッチ１１ｈを収納し、側面周縁にランプホルダー１１ｊを固定し、上面でセード１ｂを支持している。蛍光ランプ１１ｃ、１１ｄは、ランプホルダー１１ｅを介してシャーシ１１ａに支持されている。常夜灯１１ｆは、シャーシ１１ａの下面から露出している。ペンダントコード１１ｉは、シャーシ１１ａの上面からコードホルダー１１ｊを介して導出されている。コードホルダー１１ｊは、ペンダントコード１１ｉの長さを直接可能にしている。引掛けシーリングキャップ１１ｋは、ペンダントコード１１ｉの先端に接続していて、部屋の天井に設備されている引掛けシーリングボディに電気的に接続するとともに、機械的に支持されることによって、照明器具本体１１を天井から垂下する。グロースタータ１２、１３は、シャーシ蛍光ランプ１１ａの内部に装着され、頭部をシャーシ１１ａから外部へ露出していて、蛍光ランプ１１ｃ、１１ｄを個別に始動する。 FIG. 3 is a partial cross-sectional front view showing a hanging fluorescent lamp fixture as an embodiment of the lighting fixture of the present invention. In the figure, 11 is a lighting fixture body, 11c and 11d are fluorescent lamps of the above embodiment, and 12 and 13 are glow starters. The luminaire main body 11 includes a chassis 11a, a shade 11b, fluorescent lamps 11c and 11d, a lamp holder 11e, a nightlight 11f, a ballast 11g, a changeover switch 11h, a pendant cord 11i, a cord holder 11j, a hooking ceiling cap 11k, and the like. Yes. The chassis 11a accommodates a ballast 11g and a changeover switch 11h inside, a lamp holder 11j is fixed to the peripheral edge of the side surface, and the shade 1b is supported on the upper surface. The fluorescent lamps 11c and 11d are supported by the chassis 11a through a lamp holder 11e. The nightlight 11f is exposed from the lower surface of the chassis 11a. The pendant cord 11i is led out from the upper surface of the chassis 11a via the cord holder 11j. The cord holder 11j directly enables the length of the pendant cord 11i. The hook ceiling cap 11k is connected to the tip of the pendant cord 11i, and is electrically connected to the hook ceiling body installed on the ceiling of the room and mechanically supported, whereby the luminaire main body 11 is suspended from the ceiling. The glow starters 12 and 13 are mounted inside the chassis fluorescent lamp 11a, have their heads exposed to the outside from the chassis 11a, and individually start the fluorescent lamps 11c and 11d.
１…透光性放電容器、１ａ…バルブ、２…保護膜、３…蛍光体層、４…電極。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Translucent discharge vessel, 1a ... Bulb, 2 ... Protective film, 3 ... Phosphor layer, 4 ... Electrode.
Claims (4)
平均粒径が３〜１５μ上の高反射特性を有する非発光物質粒子を主成分とするとともに、γアルミナ微粒子を１０〜５０質量％含有して透光性放電容器の曲げ加工前にその内面に形成された保護膜と；
融点が９００℃以下の結着剤を３．０〜５．０質量％添加して保護膜の表面側に透光性放電容器の曲げ加工前に形成された蛍光体層と；
透光性放電容器の内部に放電を生起するように配設された一対の電極と；
透光性放電容器の内部に封入された放電媒体と；
を具備していることを特徴とする蛍光ランプ。 A translucent discharge vessel comprising a glass bulb formed into a non-straight tube shape by bending;
Mainly composed of non-luminescent material particles having high reflection characteristics with an average particle size of 3 to 15 μm, and containing 10 to 50% by mass of γ-alumina fine particles , the inner surface of the light-transmitting discharge vessel before bending A protective film formed on;
A phosphor layer formed by adding 3.0 to 5.0% by mass of a binder having a melting point of 900 ° C. or less before the bending of the translucent discharge vessel on the surface side of the protective film;
A pair of electrodes arranged to cause a discharge inside the translucent discharge vessel;
A discharge medium enclosed in a translucent discharge vessel;
A fluorescent lamp characterized by comprising:
平均粒径が３〜１５μｍ以上の高反射特性を有する非発光物質粒子を主成分とするとともに、γアルミナ微粒子を１０〜５０質量％含有し、融点が９００℃以下の結着剤を０．１〜２．０質量％添加して透光性放電容器の曲げ加工前にその内面に形成された保護膜と；
保護膜の表面側に透光性放電容器の曲げ加工前に形成された蛍光体層と；
透光性放電容器の内部に放電を生起するように配設された一対の電極と；
透光性放電容器の内部に封入された放電媒体と；
を具備していることを特徴とする蛍光ランプ。 A translucent discharge vessel comprising a glass bulb formed into a non-straight tube shape by bending;
A non-light emitting substance particle having a high reflection characteristic with an average particle diameter of 3 to 15 μm or more is a main component , 10 to 50% by mass of γ-alumina fine particles, and a binder having a melting point of 900 ° C. or less is 0.00. A protective film formed on the inner surface of the translucent discharge vessel by adding 1 to 2.0% by mass;
A phosphor layer formed on the surface side of the protective film before bending the translucent discharge vessel;
A pair of electrodes arranged to cause a discharge inside the translucent discharge vessel;
A discharge medium enclosed in a translucent discharge vessel;
A fluorescent lamp characterized by comprising:
照明装置本体に支持された請求項１ないし３いずれか一記載の蛍光ランプと；
蛍光ランプを付勢する点灯装置と；
を具備していることを特徴とする照明装置。 A lighting device body;
The fluorescent lamp according to any one of claims 1 to 3, which is supported by a lighting device body;
A lighting device for energizing the fluorescent lamp;
An illumination device comprising:
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