JPH03221583A

JPH03221583A - 発光性微粒子結着剤、およびこれを用いたランプ

Info

Publication number: JPH03221583A
Application number: JP1731290A
Authority: JP
Inventors: Kiyoko Komoda; 薦田　淨子
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1990-01-26
Filing date: 1990-01-26
Publication date: 1991-09-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は蛍光ランプの蛍光膜などの光学膜において、被
膜強度の向上と発光効率の向上との両目的を同時に達成
した微粒子結着剤およびこの微粒子結着剤を用いて成膜
した光学膜を設けたランプに関する。

（従来の技術）たとえば蛍光ランプにおいては蛍光膜の被膜強度を向上
して剥離を防止するため、蛍光体に結着剤を配合して成
膜している。そして、結着剤として、ピロりん酸カルシ
ウム、アルミナなどからなる粒径１．０μ未満の微粒子
結着剤が蛍光体粒子相互間の微小間隙や蛍光体粒子とバ
ルブのガラス面との間の微小間隙に介在し、ファンデア
ワールスカによって結着する効果を有し、微粒子結着剤
と称されて用いられている。

（発明が解決簾しようとする課題）このような従来の微粒子結着剤は非発光性物質であるの
で、結着力を強化するため蛍光体に対する配合割合いを
大きくすれば得られた蛍光膜の発光効率換言すれば蛍光
ランプの発光効率が低下する欠点が生じる。

この解決策のいくつかを挙げると、（１）特開昭５８−６７７４０号公報や特開昭６２−７
６１５１号公報に記載されているように１発光性低融点
ガラス箕結着剤に非発光性微粒子結着剤を配合して使用
する技術が知られている。この方法はガラス質結着剤の
強い結着力によって蛍光膜の膜強度を向上するとともに
ガラス質結着剤の欠点である蛍光体やバルブの劣化を微
粒子結着剤を配合したことによって緩和して寿命を長く
し、かつガラス質結着剤からも紫外線励起によって発光
させて結着剤使用による出力低下を補うものである。し
かしながら配合する微粒子結着剤が非発光性であるので
、結着剤全体としての発光が充分でない。

（２）また、紫外線反射率１００％の結着剤を用い、結
着剤に入射した紫外線を全量確実に反射して隣接した蛍
光体に入射させて発光に貢献させる方法が考えられる。

この方法は現存の結着剤では紫外線反射率が１００％に
及ばないので、いかに優れた結着剤を用いてもある程度
の発光効率の低下がまぬがれない。

このことは蛍光膜に限らず、たとえば蛍光ランプや白熱
電球の反射膜のように、光学粒子を結着剤とともにガラ
ス部材表面に塗布して形成される光学膜において、光学
膜からも発光させようとする場合にも同様に問題になる
。

そこで、本発明の課題は紫外線で励起されて可視光を発
する発光性微粒子結着剤およびこの結着剤を用いて結着
された光学膜を有するランプを提供することである。

〔発明の構成〕

（１１題を解決するための手段）本発明は光学粒子を結着して光学膜を形成する発光性微
粒子結着剤およびこの結着剤を用いたランプを提供する
もので、請求項の第１は紫外線で励起されて可視光を発
する発光成分と、この発光成分と結合して母液から沈澱
しかつ発光成分を保持し安定に作用させる母材成分とで
構成したもので、微粒子結着剤として単独でもあるいは
発光性ガラス質結着剤と混合しても使用できる発光性微
粒子結着剤である０Ｍ求項の第２は本発光性微粒子結着
剤の化学組成の範囲を具体的に限定したことである。さ
らに、請求項の第３はこの発光性微粒子結着剤を用いて
光学粒子を結着してなる光学膜を設けて発光効率を向上
したランプである。

（作　用）本発明の発光性微粒子結着剤は発光成分と母材成分とが
結合したので、母液から沈澱形成でき、粒径１．０μ未
満の微粒子が容易に形成できる。また、母材成分が発光
成分を安定的に保持しているので、長期使用に射光、長
寿命で、さらに単独でもあるいはガラス質結着剤と混合
しても使用可能である。

（実施例）以下１本発明の詳細を次の実施例によって説明する。本
実施例発光性微粒子結着剤の化学組成は次式で表わされ
る。

ｗＭｏ・ｘＥｕ２０３・ｙＴｂ２０３９ｚＭ′この化学
構造において、ｘＥｕ２０．・ｙＴｂ２０□の構造部分
が発光に寄与する部分で、これを発光成分と称する。ま
た、ｗＭｏ・ｚＭ’の構造部分は製造に際し母液から沈
澱するとき、発光成分と化学的に結合した状態で沈澱し
、かつ発光成分を安定的に支持し、安定的に作用させる
部分で、これを母材成分と称する。そして、母材成分の
構造式においては。

Ｍはマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、スト
ロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、亜鉛（Ｚｎ）
の少なくとも１種を、そしてＭｏはこれら金属の酸化物
をそれぞれ示し、さらにＨ′はリン酸（Ｐ２０Ｓ）、は
う酸（Ｂ２ｏｉ）、アルミナ（Ａ１１．０３　）のうち
の１種を示す。

また、Ｗ、Ｘ、ｙおよび２は次の範囲が好ましい。

４０≦２≦９９　　　　モル％１≦ｘ＋ｙ≦４０　　モル％残部がｗ（Ｏを含む）モル％そして１本発明において、発光性微粒子結着剤の粒径は
１．０μ未満である。そして、ここで云う粒径は通気法
によって測定されたものである。

つぎに、本発明の発光性微粒子結着剤の製造方法の一例
を説明する。Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、　ＢａおよびＺｎから
選ばれた少なくとも１種の元素およびＥｕ、　Ｔｂの混
合硝酸塩水溶液にリン酸水素２アンモニウム（（ＮＨ４
）２８ＰＯ４）水溶液を滴下し、液中反応によって生成
した沈澱物を乾燥し焼成して得られる。このときの反応
液温、反応液のｐＨおよび反応にあずかる諸液の濃度を
制御することにより、発光性微粒子結着剤として使用で
きる沈澱物が生成される。

また、このとき、ＥｕとＴｂとの比率を調整することに
より、得られた結着剤の発光色を緑色から赤色までの範
囲で任意に選択できる。

っぎに、本発明発光性微粒子結着剤の使用例とその作用
を説明する。蛍光体粒子に適当割合いの発光性微粒子結
着剤を配合し、ニトロセルローズを含む有機溶剤にけん
濁してけん濁液を調整する。

このけん濁液を蛍光ランプ用バルブ内面に塗布、乾燥し
、焼成して蛍光膜が得られる。この蛍光膜の形成された
バルブを通常の方法で蛍光ランプに形成する。この蛍光
膜は蛍光体粒子相互間および蛍光体粒子とバルブ内面と
の間の微小間隙に上述の発光性微粒子結着剤が介在し、
ファンデアワールスカによって両者を結着し、被膜強度
を維持している。そして、蛍光膜に紫外線が入射すると
、蛍光体が紫外線によって発光するとともに、微粒子結
着剤にも紫外線が照射され、発光成分が励起されて可視
光を発する。そうして１粒子の母材成分が発光成分を保
持し１発光成分を安定的に発光させるとともに、その寿
命を維持する。したがって、結着力を強化するため１本
機粒子結着剤の配合量を多くしても発光効率がほとんど
低下しない。

また１本発光性徴粒子結着剤と０．８Ｌａ２０．　・０．２Ｅｕ０．４．５Ｂ２０．な
どの発光性ガラス質結着剤とを混合して用いることがで
きる。この場合、ガラス質結着剤の強力な結着力と微粒
子結着剤による蛍光体変質防止作用とにより、得られた
蛍光膜は微粒子結着剤を単独で用いたときより結着力が
強いので被膜強度が高く、しかもガラス質結着剤を単独
で用いたときより働程特性が高く長寿命である。しかも
微粒子結着剤もガラス質結着剤も両者とも紫外線によっ
て発光するので発光効率が高い利点がある。特に、この
混合結着剤は加熱を繰返すか、長時間加熱すると、それ
に従って発光性微粒子結着剤の結晶化が進み、発光効率
がさらに向上する利点がある。

さらに、本発明の発光性微粒子結着剤は従来の非発光性
ガラス質結着剤と混合使用してもよいことはもちろんで
ある。

つぎに、本発明の発光性微粒子結着剤を単独または他の
結着剤と混合使用したときの蛍光膜の緒特性との関連を
調査した。調査項目は単独または混合した結着剤の発光
色、膜強度（蛍光膜を一定強さのばねではじき、蛍光膜
の剥離した面積で評価した。）、点灯１００時間後ラン
プ全光束およびその比較値を調査した。また、比較のた
め、非発光性微粒子結着剤単独、非発光性微粒子結着剤
と非発光性ガラス質結着剤との混合結着剤および非発光
性微粒子結着剤と発光性ガラス質結着剤との混合結着剤
（特開昭６２−１６１５１号公報参照）について測定し
た。さらに、混合結着剤においては微粒子結着剤とガラ
ス質結着剤との割合いは２対１（重量％）とし、使用蛍
光ランプは単独結着剤はＦＬ　２０　ＳＮとし、混合結
着剤の場合はＦＣＬ　３０　ｗ／２８とし、従来例は同
種ランプについて算出した。まず、微粒子結着剤単独使
用の結果を第１表に示す。

（以下余白）この第１表から明らかなとおり、本実施例のものは直管
形蛍光ランプの蛍光膜結着用に用い、膜強度は従来の非
発光性微粒子結着剤のそれに劣らず、然も全光束ははる
かに優れていることが理解できる。

つぎに、混合結着剤について比較した結果を第２表に示
す。

（以下余白）この第２表から明らかなとおり、本実施例のものはいず
れも両者とも非発光性である混合結着剤の場合（比較例
２）と比較してランプの全光束が優れており、かつ膜強
度も充分である。特に、両者とも発光性である場合（実
施例３）が全光束に優れている。

なお、本発明において、発光性微粒子結着剤の化学式に
おいて、ｘ十ｙ　（発光成分）を１モル％以上４０モル
％に限定した理由はエモル％未満では発光か弱すぎて実
用的でなく、４０モル％を越えれば母材成分を必要なだ
け保有することができない。

また、２が４０モル％未満のときは得られた結着剤の化
学的安定性を欠き、反対に９９モル％を越えるとｘ十ｙ
を１モル％以上保持することができなくなる。そこで、
上述のように限定した。

そして、本発明の発光性微粒子結着剤はアルミナ、酸化
チタニウムあるいは酸化マグネシウムなどの光学用粒子
を結着して蛍光ランプの光反射膜やメタルハライドラン
プ発光管の保温膜などの光学膜を形成する場合に用いる
ことができ、この場合、光学膜か、らも発光することし
こよりランプの光出力を多少なりとも向上できる利点が
ある。そして、本発明の発光性微粒子結着剤を用いて光
学膜を形成すべきランプの種類および光学膜の機能や特
性には限定がない。

〔発明の効果〕

このように、本発明において、請求項の第１は発光性微
粒子結着剤を紫外線によって励起されて可視光を発生す
る発光成分と、この発光成分に結合して母液から沈澱し
かつこの発光成分を保持して安定的に作用させる母材成
分とで構成して、光学粒子間に介在して光学膜を結着す
るようにしたもので、結着剤自体からも発光してランプ
の発光効率を向上でき、しかも充分な結着力を有する。

また、請求項の第２は請求項の第１の発光性微粒子結着
剤の化学的構造と粒径とを限定して構造を具体化したも
のである。さらに、請求項の第３は光学粒子を請求項第
１または第２記載の発光性微粒子結着剤で結着してなる
光学膜を設けたランプであるので発光効率が高く、しか
も光学膜の膜強度も充分である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　紫外線によって励起されて可視光を発生する発
光成分と、この発光成分に結合して母液から沈澱しかつ
上記発光成分を保持して安定的に作用させる母材成分と
からなり、光学粒子間に介在して上記光学粒子を結着す
る発光性微粒子結着剤。
（２）　化学式ｗＭｏ・ｘＥｕ＿２Ｏ＿３・ｙＴｂ＿２Ｏ＿３・ｚＭ′
において、ｘＥｕ＿２Ｏ＿３・ｙＴｂ＿２Ｏ＿３が発光成分ｗＭｏ
・ｚＭ′が母材成分でＭがＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚ
ｎのうち少な＜とも１種Ｍ′がＰ＿２Ｏ＿５、Ｂ＿２Ｏ＿３、Ａｌ＿２Ｏ＿３の
うちの１種を示し、かつ４０≦ｚ≦９９　　　　モル％１≦ｘ＋ｙ≦４０　　モル％残部がｗ（Ｏを含む）モル％であり、かつ粒径が１．０μ未満の微粒子からなること
を特徴とする請求項の第１記載の発光性微粒子結着剤。
（３）　ガラス部材表面に形成され光学粒子に上記請求
項の第１または第２記載の発光性微粒子結着剤を配合し
て結着してなる光学膜を有することを特徴とするランプ
。