JPH09199085A - Fluorescent lamp and lighting system using it - Google Patents

Fluorescent lamp and lighting system using it

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JPH09199085A
JPH09199085A JP748296A JP748296A JPH09199085A JP H09199085 A JPH09199085 A JP H09199085A JP 748296 A JP748296 A JP 748296A JP 748296 A JP748296 A JP 748296A JP H09199085 A JPH09199085 A JP H09199085A
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JP
Japan
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phosphor
fluorescent lamp
layer
container
visible light
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JP748296A
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Japanese (ja)
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Miho Saito
美保 斉藤
Katsuhide Misono
勝秀 御園
Ariyoshi Ishizaki
有義 石崎
Akira Taya
明 田屋
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Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
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Publication date
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  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a luminous flux maintenance factor without reducing the light outputs of near infrared rays and visible light by forming an AL lower phosphor layer on the inner face side of a container, and providing a protective layer made of a metal oxide between the AL lower phosphor layer and the container. SOLUTION: A fluorescent lamp 10 generates an electric discharge in it, and it is provided with a translucent airtight container 1, a phosphor layer 6, and a protective layer. The phosphor layer 6 is constituted of iron-activated lithium aluminate phosphors and threewavelength area luminescence type phosphors serving as phosphors emitting visible light. The phosphor layer 6 is formed in layers, and it is constituted of the first layer on the inner face side of the container 1 mainly made of the iron-activated lithium aluminate phosphors and the second layer on the discharge space side mainly made of phosphors emitting visible light. The protective layer is formed between the inner face of the container 1 and the first layer, and it is made of ultra-fine grains of alumina.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、近赤外線領域およ
び可視光領域に発光ピーク波長をもつ蛍光ランプおよび
これを用いた照明装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluorescent lamp having an emission peak wavelength in a near infrared region and a visible light region and an illuminating device using the fluorescent lamp.

【0002】[0002]

【従来の技術】波長が650nm〜800nmなどのよ
うな近赤外線領域および可視光領域に発光強度を有する
蛍光ランプは、植物栽培用光源などに使用されている。
2. Description of the Related Art Fluorescent lamps having a light emission intensity in the near infrared region and visible light region such as wavelengths of 650 nm to 800 nm are used as light sources for plant cultivation.

【0003】従来の蛍光ランプは、上記近赤外線領域の
発光強度を高めるため特開昭52−89281号公報な
どに記載されているように、鉄付活アルミン酸リチウム
蛍光体(LiAlO2:Fe、以下、ALF蛍光体とい
う)が使用されていた。ALF蛍光体は、740nmに
発光ピーク波長を有し、近赤外線領域の発光強度を増加
させるのに有効である。
A conventional fluorescent lamp has an iron-activated lithium aluminate phosphor (LiAlO 2 : Fe, LiAlO 2 : Fe, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-89281) for increasing the emission intensity in the near infrared region. Hereinafter, ALF phosphor) was used. The ALF phosphor has an emission peak wavelength at 740 nm and is effective in increasing the emission intensity in the near infrared region.

【0004】一方、特開平7−220682号公報に
は、ALF蛍光体と3波長域発光蛍光体とを層状に形成
した蛍光ランプが開示されている。この蛍光ランプは、
3波長域発光蛍光体層がガラス管内面に、ALF蛍光体
が放電空間側にそれぞれ形成されている。これは、AL
F蛍光体に含まれるリチウムがガラス管中のナトリウム
と置換してガラス管の機械的強度に影響を及ぼすため、
ALF蛍光体を放電空間側に形成することによりリチウ
ムとナトリウムとの置換を抑制しているものである。
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-220682 discloses a fluorescent lamp in which an ALF phosphor and a three-wavelength light emitting phosphor are formed in layers. This fluorescent lamp is
The three-wavelength band emission phosphor layer is formed on the inner surface of the glass tube, and the ALF phosphor is formed on the discharge space side. This is AL
Since lithium contained in the F phosphor substitutes for sodium in the glass tube and affects the mechanical strength of the glass tube,
By forming an ALF phosphor on the discharge space side, substitution of lithium with sodium is suppressed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ALF
蛍光体は水銀と結合しやすい性質を有している。ALF
蛍光体が放電空間側に臨むように蛍光体層を形成する
と、放電空間中の水銀がALF蛍光体に吸着して蛍光体
層が劣化するとともに、吸着した水銀が放電によって放
射された水銀輝線の254nmの紫外線を吸収してしま
う。この結果、蛍光体層から出力される近赤外線および
可視光線の光出力が低くなり、光束維持率が低下してし
まうという問題がある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, ALF
The phosphor has a property of easily binding to mercury. ALF
When the phosphor layer is formed so that the phosphor faces the discharge space side, mercury in the discharge space is adsorbed by the ALF phosphor to deteriorate the phosphor layer, and the adsorbed mercury causes a change in the mercury emission line emitted by the discharge. It will absorb 254 nm ultraviolet light. As a result, there is a problem in that the light output of near-infrared rays and visible rays output from the phosphor layer is reduced, and the luminous flux maintenance factor is reduced.

【0006】本発明は、上記問題点を解決するものであ
り、近赤外線および可視光線の光出力を低下させること
なく、光束維持率を改善できる蛍光ランプおよびこの蛍
光ランプを用いた照明装置を提供することを目的とす
る。
The present invention solves the above-mentioned problems, and provides a fluorescent lamp capable of improving the luminous flux maintenance factor without lowering the light output of near infrared rays and visible rays, and an illuminating device using this fluorescent lamp. The purpose is to do.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明の蛍光ラ
ンプは、内部で放電が発生されるとともに水銀および希
ガスが封入された透光性気密容器と;上記気密容器の内
面側に設けられた発光ピーク波長が700〜800nm
の領域内にある鉄付活アルミン酸リチウム蛍光体を主体
とする第1の層と、放電空間側に形成された可視光線を
発する蛍光体を主体とする第2の層とから構成された蛍
光体層と;上記気密容器の内面と第1の層との間に設け
られた金属酸化物からなる保護層と;を具備しているこ
とを特徴とする。
A fluorescent lamp according to a first aspect of the present invention includes a translucent airtight container in which electric discharge is generated and mercury and a rare gas are enclosed; and an inner surface side of the airtight container. Emission peak wavelength is 700-800 nm
Which is composed of a first layer mainly composed of an iron-activated lithium aluminate phosphor in the region of the above and a second layer mainly composed of a phosphor which emits visible light and which is formed on the discharge space side. A body layer; and a protective layer made of a metal oxide provided between the inner surface of the airtight container and the first layer.

【0008】本請求項および以下の請求項において、透
光性気密容器は、ソーダライムガラス、ホウケイ酸ガラ
スなどの透光性材料で形成され、放電空間を有したもの
である。容器は、直管形に限らず、環形、U字、W字、
H字、鞍形、平板形などのような形状であってもよい。
In the present and subsequent claims, the light-transmitting hermetic container is formed of a light-transmitting material such as soda lime glass or borosilicate glass and has a discharge space. The container is not limited to a straight pipe type, but a ring type, U-shaped, W-shaped,
The shape may be an H shape, a saddle shape, a flat plate shape, or the like.

【0009】容器内には水銀および希ガスが封入されて
おり、希ガスとしてはキセノンの他、不活性ガスとして
のアルゴン、クリプトンまたはネオン等が数Torr含
まれているものを許容する。
Mercury and a rare gas are enclosed in the container, and a rare gas containing xenon and several torr of an inert gas such as argon, krypton or neon is allowed.

【0010】放電を生起させる手段は、容器内に配設さ
れる熱陰極形または冷陰極形の内部電極や、容器外に配
設される外部電極、高周波電磁界を印加する励起コイル
等が適用可能である。
As a means for causing a discharge, a hot cathode type or cold cathode type internal electrode arranged inside the container, an external electrode arranged outside the container, an excitation coil for applying a high frequency electromagnetic field, etc. are applied. It is possible.

【0011】蛍光体層の可視光線を発する蛍光体は、ハ
ロリン酸蛍光体や3波長発光形蛍光体が適用可能である
が、これらに限定されない。
The phosphor that emits visible light in the phosphor layer can be, but is not limited to, a halophosphate phosphor and a three-wavelength-emitting phosphor.

【0012】保護層は、近赤外線および可視光領域の透
過率が良好な金属酸化物であればよく、その膜厚は0.
1〜5.0μmの範囲が望ましいが、近赤外線および可
視光の透過率、または蛍光ランプの製造条件に合わせて
所望の膜厚に設定してもよい。
The protective layer may be made of a metal oxide having a good transmittance in the near infrared and visible light regions, and the film thickness thereof is 0.
The thickness is preferably in the range of 1 to 5.0 μm, but may be set to a desired film thickness according to the transmittance of near infrared rays and visible light or the manufacturing conditions of the fluorescent lamp.

【0013】請求項1の蛍光ランプでは、ALF蛍光体
が放電空間に臨まないように容器内面側の第1の層とし
て構成されているので、水銀が第2の層によって遮断さ
れてALF蛍光体に付着されにくくなるとともに、保護
層によって容器中のアルカリ成分とALF蛍光体との反
応も抑制できる。
In the fluorescent lamp of claim 1, since the ALF phosphor is formed as the first layer on the inner surface side of the container so as not to face the discharge space, mercury is blocked by the second layer and the ALF phosphor is removed. In addition to being less likely to be adhered to, the protective layer can also suppress the reaction between the alkaline component in the container and the ALF phosphor.

【0014】また、一般に管壁負荷が500W/m2
上で点灯する蛍光ランプの場合、水銀が放電空間側から
蛍光体層を透過するように打ち込まれたり、多くの紫外
線が蛍光体層を透過して容器に照射される。このため、
容器を構成するガラスからのアルカリ成分が析出して蛍
光体と反応し蛍光体の輝度劣化やガラスの黒化といった
現象が生じ、光束維持率の低下を招く。
Further, in the case of a fluorescent lamp which is generally lit at a tube wall load of 500 W / m 2 or more, mercury is struck from the discharge space side so as to pass through the phosphor layer, and many ultraviolet rays pass through the phosphor layer. Then, the container is irradiated. For this reason,
Alkali components from the glass constituting the container are deposited and react with the phosphor, causing phenomena such as deterioration of the brightness of the phosphor and blackening of the glass, leading to a reduction in the luminous flux maintenance factor.

【0015】請求項1の蛍光ランプでは、金属酸化物か
らなる保護層によって水銀および紫外線が多く遮断され
るので、完壁負荷が高い蛍光ランプであっも、水銀と容
器との反応を抑制するとともに、容器を構成するガラス
からのアルカリ成分の析出が抑制され、ALF蛍光体の
劣化が効果的に改善される。
In the fluorescent lamp of the first aspect, since a large amount of mercury and ultraviolet rays are blocked by the protective layer made of a metal oxide, even in a fluorescent lamp having a high complete wall load, the reaction between mercury and the container is suppressed and at the same time. The precipitation of alkali components from the glass constituting the container is suppressed, and the deterioration of the ALF phosphor is effectively improved.

【0016】請求項2の発明の蛍光ランプは、内部で放
電が発生されるとともに水銀および希ガスが封入された
透光性気密容器と;上記気密容器の内面側に発光ピーク
波長が700〜800nmの領域内にある鉄付活アルミ
ン酸リチウム蛍光体と可視光線を発する蛍光体とを主体
として構成され、少なくとも鉄付活アルミン酸リチウム
蛍光体には金属酸化物が被覆された蛍光体層と;を具備
していることを特徴とする。
A fluorescent lamp according to a second aspect of the present invention is a translucent airtight container in which electric discharge is generated and mercury and a rare gas are sealed; and an emission peak wavelength is 700 to 800 nm on the inner surface side of the airtight container. A phosphor layer which is mainly composed of an iron-activated lithium aluminate phosphor and a phosphor which emits visible light in the region, and a phosphor layer in which at least the iron-activated lithium aluminate phosphor is coated with a metal oxide; It is characterized by having.

【0017】ALF蛍光体と可視光線を発する蛍光体と
は、混合して蛍光体層を形成してもよく、層状に形成し
てもよい。層状に形成した場合にも、ALF蛍光体を主
体とした層を放電空間側に形成してもよく、請求項1の
ように容器内面側に形成してもよい。
The ALF phosphor and the phosphor that emits visible light may be mixed to form a phosphor layer or may be formed in layers. Also in the case of forming a layer, a layer mainly containing the ALF phosphor may be formed on the discharge space side, or may be formed on the inner surface side of the container as in claim 1.

【0018】ALF蛍光体に被覆する金属酸化物の量
は、蛍光体に対して1〜10wt%である。金属酸化物
の被覆は、平均粒径約10μmの蛍光体微粒子に対し
て、平均粒径0.01〜0.5μmの微粒子金属酸化物
を湿式混合した後、600〜700℃で乾燥させて得る
ことができる。
The amount of metal oxide coated on the ALF phosphor is 1 to 10 wt% with respect to the phosphor. The coating of the metal oxide is obtained by wet mixing fine particle metal oxide having an average particle diameter of 0.01 to 0.5 μm with phosphor fine particles having an average particle diameter of about 10 μm, and then drying at 600 to 700 ° C. be able to.

【0019】また、被覆は連続膜のようにALF蛍光体
表面全体を覆ったものでなくても蛍光体劣化を改善する
ことができるが、連続膜のように構成してもよい。
Further, the coating can improve the deterioration of the phosphor even if it does not cover the entire surface of the ALF phosphor as in the case of a continuous film, but it may be constructed as a continuous film.

【0020】請求項2の蛍光ランプでは、ALF蛍光体
に金属酸化物が被覆されているので、水銀が金属酸化物
によって遮断されてALF蛍光体に付着されにくくなる
とともに、金属酸化物の被覆によって容器中のアルカリ
成分とALF蛍光体との反応も抑制できる。
In the fluorescent lamp of the second aspect, since the ALF phosphor is coated with the metal oxide, the mercury is blocked by the metal oxide and is hard to be attached to the ALF phosphor, and the coating of the metal oxide is provided. The reaction between the alkaline component in the container and the ALF phosphor can also be suppressed.

【0021】請求項3の発明は、請求項1または2記載
の蛍光ランプにおいて、金属酸化物は、主としてAl2
3、TiO2、SiO2、ZnO、CeO2、Y23のう
ち少なくとも1種からな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 first or second aspect, the metal oxide is mainly Al 2
It is characterized by comprising at least one of O 3 , TiO 2 , SiO 2 , ZnO, CeO 2 , and Y 2 O 3 .

【0022】請求項3に記載された金属酸化物は、水銀
や紫外線の遮断に優れており、可視光の透過率が高いの
で、請求項1の保護膜または請求項2の被覆として好適
である。
Since the metal oxide described in claim 3 is excellent in blocking mercury and ultraviolet rays and has a high visible light transmittance, it is suitable as the protective film of claim 1 or the coating of claim 2. .

【0023】請求項4の発明は、請求項1ないし3いず
れか一記載の蛍光ランプにおいて、上記気密容器内に
は、水銀蒸気圧制御手段としてアマルガムが収容されて
いることを特徴とする。
The invention according to claim 4 is the fluorescent lamp according to any one of claims 1 to 3, characterized in that an amalgam is contained in the airtight container as a mercury vapor pressure control means.

【0024】水銀蒸気圧制御手段としては、水銀、ビス
マスおよびインジウムからなるアマルガム(Bi−In
−Hg)などが挙げられるがこれに限らない。
As a mercury vapor pressure control means, an amalgam (Bi-In) composed of mercury, bismuth and indium is used.
-Hg) and the like, but not limited thereto.

【0025】水銀蒸気圧制御手段としてアマルガムを用
いた蛍光ランプは、安定点灯に至るとアマルガムが放電
空間内の水銀蒸気圧を最適圧力に規制する作用を奏する
が、始動時には水銀蒸気圧の高い状態を発生することが
あり、この状態が数十分から数時間続くことがある。こ
のように、水銀蒸気圧の高い状態が長く続くと、蛍光体
や容器に対して打ち込まれる水銀イオンの量が多くな
り、蛍光体の劣化や容器の着色(黒化)が早期化する傾
向にある。
A fluorescent lamp using an amalgam as a mercury vapor pressure control means has an effect that the amalgam regulates the mercury vapor pressure in the discharge space to an optimum pressure when it is stably lit, but the mercury vapor pressure is high at the time of starting. Can occur for several tens of minutes to several hours. In this way, if the state of high mercury vapor pressure continues for a long time, the amount of mercury ions implanted into the phosphor and the container increases, and the deterioration of the phosphor and the coloring (blackening) of the container tend to be accelerated. is there.

【0026】請求項4は、ALF蛍光体がこうした状態
で使用されても、水銀が付着されにくく、ALF蛍光体
の劣化を抑制することができる。
According to the fourth aspect, even when the ALF phosphor is used in such a state, it is difficult for mercury to be attached, and deterioration of the ALF phosphor can be suppressed.

【0027】請求項5の発明は、請求項1ないし4いず
れか一記載の蛍光ランプにおいて、上記蛍光体層の可視
光線を発する蛍光体は、3波長域発光形蛍光体であるこ
とを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the fluorescent lamp according to any one of the first to fourth aspects, the phosphor that emits visible light in the phosphor layer is a three-wavelength band emission type phosphor. To do.

【0028】3波長域発光形蛍光体としては、例えば、
600〜630nm付近にピーク波長を有する赤系蛍光
体としてY23:Eu3+、520〜550nm付近にピ
ーク波長を有する緑系蛍光体として(La,Ce,T
b)PO4、400〜500nm付近にピーク波長を有
する青系蛍光体として(Sr,Ca,Ba)10(P
46Cl2:Eu2+またはBaMg2Al1627:Eu
2+を用いることできるが、3波長域発光形であれば、他
の蛍光体との組合わせであってもよい。
Examples of the three-wavelength band emission type phosphor include, for example,
Y 2 O 3 : Eu 3+ as a red phosphor having a peak wavelength near 600 to 630 nm, and a green phosphor having a peak wavelength near 520 to 550 nm (La, Ce, T).
b) PO 4 , (Sr, Ca, Ba) 10 (P as a blue-based phosphor having a peak wavelength near 400 to 500 nm
O 4 ) 6 Cl 2 : Eu 2+ or BaMg 2 Al 16 O 27 : Eu
2+ can be used, but it may be a combination with another phosphor as long as it is a light emitting type of three wavelengths.

【0029】請求項5は、可視光線を発する蛍光体が3
波長域発光形蛍光体であるので、可視光線の出力が効率
よく行われる。
According to a fifth aspect, the phosphor that emits visible light is 3
Since it is a wavelength-emitting phosphor, visible light is efficiently output.

【0030】請求項6の発明の蛍光ランプは、請求項1
ないし5いずれか一記載の蛍光ランプと点灯回路とが一
体化されており、点灯回路に接続された口金を有して電
球形蛍光ランプを構成していることを特徴とする。
The fluorescent lamp of the invention of claim 6 is the fluorescent lamp of claim 1.
The fluorescent lamp according to any one of 1 to 5 is integrated with a lighting circuit, and a bulb-shaped fluorescent lamp is configured with a base connected to the lighting circuit.

【0031】点灯回路は、電子安定器およびチョークコ
イル形安定器などを含み、高周波点灯方式であってもよ
い。容器はグローブなどで覆われた構造または外部に露
出した構造であってもよい。
The lighting circuit includes an electronic ballast, a choke coil type ballast and the like, and may be of a high frequency lighting system. The container may have a structure covered with gloves or the like or a structure exposed to the outside.

【0032】電球形蛍光ランプは、ガラス管などの容器
を屈曲形状にして高密度化を図り、小形で高出力である
ので、一般の蛍光ランプに比べて管壁負荷が高い。この
ため、水銀の蛍光体層への打ち込み量が多くなりやす
い。
Since the bulb-type fluorescent lamp has a container such as a glass tube in a bent shape to achieve high density and is small in size and has high output, the load on the tube wall is higher than that of a general fluorescent lamp. Therefore, the amount of mercury injected into the phosphor layer is likely to increase.

【0033】請求項6は、ALF蛍光体がこうした電球
形蛍光ランプに使用されても、水銀が付着されにくく、
ALF蛍光体の劣化を抑制することができる。
According to the sixth aspect, even when the ALF phosphor is used in such a compact fluorescent lamp, mercury is not easily attached,
It is possible to suppress the deterioration of the ALF phosphor.

【0034】請求項7の照明装置は、請求項1ないし6
いずれか一記載の蛍光ランプを光源として用いたことを
特徴とする。
An illumination device according to claim 7 is the illumination device according to any one of claims 1 to 6.
The fluorescent lamp according to any one of the above is used as a light source.

【0035】照明装置は、屋外用、天井直付形に限ら
ず、ペンダント、ダウンライト、ブラケット、など種々
の照明装置に実施可能である。照明装置の本体は、アル
ミニウム、鉄等の金属、ガラス、セラミックス、樹脂等
から形成される。
The lighting device is not limited to the outdoor type and the direct ceiling type, but can be applied to various lighting devices such as a pendant, a downlight, and a bracket. The main body of the lighting device is made of metal such as aluminum and iron, glass, ceramics, resin, or the like.

【0036】 [0036]

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図1〜図6
を参照して説明する。
1 to 6 show an embodiment of the present invention.
This will be described with reference to FIG.

【0037】図1は第1の実施の形態の直管形蛍光ラン
プを示す概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a straight tube type fluorescent lamp according to the first embodiment.

【0038】蛍光ランプ10は、定格電力20Wのラン
プである。1はその直管形をなす透光性気密容器であ
る。容器1は、外径が28mm、管長580mm程度の
大きさをなし、例えばソーダライムガラスにて形成され
ている。この容器1の両端部はステム2,2により封止
されており、これらステム2,2にはリード線3,3が
気密に貫通されている。リード線3,3には放電を生起
させる手段としてのフィラメント電極4,4が取付けら
れており、これら電極4,4はタングステンワイヤなど
により2重コイルに形成されており、図示しないエミッ
タが塗布されている。
The fluorescent lamp 10 has a rated power of 20 W. Reference numeral 1 is a translucent airtight container having a straight tube shape. The container 1 has an outer diameter of 28 mm and a tube length of about 580 mm, and is made of, for example, soda lime glass. Both ends of the container 1 are sealed by stems 2 and 2, and lead wires 3 and 3 are hermetically penetrated through the stems 2 and 2. The lead wires 3 and 3 are attached with filament electrodes 4 and 4 as a means for generating an electric discharge. These electrodes 4 and 4 are formed into a double coil by a tungsten wire or the like, and an emitter (not shown) is applied thereto. ing.

【0039】6は蛍光体層で、鉄付活アルミン酸リチウ
ム蛍光体(LiAlO2:Fe、以下、ALF蛍光体と
いう)と、可視光を発光する蛍光体(以下、可視光発光
形蛍光体という)としての3波長域発光形蛍光体とから
構成されている。
Reference numeral 6 denotes a phosphor layer, which is an iron-activated lithium aluminate phosphor (LiAlO 2 : Fe, hereinafter referred to as ALF phosphor) and a phosphor which emits visible light (hereinafter referred to as visible light emitting phosphor). ) As a three-wavelength band emission type phosphor.

【0040】図2は、図1の蛍光ランプの管軸方向に直
交する面の断面図である。本実施の形態では、蛍光体層
6は層状に構成されており、ALF蛍光体を主体とした
容器1内面側の第1の層6a、可視光発光蛍光体を主体
とした放電空間側の第2の層6bとから構成されてい
る。第1の層6aおよび第2の層6bの膜厚は、10〜
30μmの範囲で形成されている。
FIG. 2 is a sectional view of a surface of the fluorescent lamp shown in FIG. 1 which is orthogonal to the tube axis direction. In the present embodiment, the phosphor layer 6 has a layered structure, and the first layer 6a on the inner surface side of the container 1 mainly composed of the ALF phosphor and the first layer 6a on the discharge space side mainly composed of the visible light emitting phosphor. And two layers 6b. The film thickness of the first layer 6a and the second layer 6b is 10 to
It is formed in the range of 30 μm.

【0041】また、7は保護層で、容器1内面と第1の
層6aとの間に約1.0μmの膜厚で形成されており、
アルミナ(Al23)の超微粒子から構成されている。
Reference numeral 7 is a protective layer, which is formed between the inner surface of the container 1 and the first layer 6a to have a film thickness of about 1.0 μm.
It is composed of ultrafine particles of alumina (Al 2 O 3 ).

【0042】図3は、本実施の形態の蛍光ランプの点灯
時間と光束維持率との関係を表すグラフである。曲線I
は、第1の実施の形態の光束維持率の変化を表し、比較
のために第1の層にALF蛍光体を主体とした層、第2
の層に可視光蛍光体をそれぞれ同じ膜厚で形成した蛍光
ランプを従来例として表している。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the lighting time and the luminous flux maintenance factor of the fluorescent lamp of this embodiment. Curve I
Represents the change in the luminous flux maintenance factor of the first embodiment. For comparison, the first layer is mainly composed of the ALF phosphor, and the second layer is the second.
As a conventional example, a fluorescent lamp in which a visible light phosphor is formed in each layer with the same thickness is shown.

【0043】本実施の形態の蛍光ランプ10は、400
0h経過しても、光束維持率は90%以上であったのに
対し、従来の蛍光ランプは65%以下であった。これ
は、従来の蛍光ランプのALF蛍光体に、水銀が多く吸
着するため蛍光体層が劣化し、吸着した水銀が水銀輝線
の254nmの紫外線を吸収してしまったためと考えら
れる。この結果、蛍光体層から出力される近赤外線およ
び可視光線の光出力が低くなり、光束維持率が低下して
しまう。
The fluorescent lamp 10 of the present embodiment is 400
Even after 0 h, the luminous flux maintenance factor was 90% or more, while that of the conventional fluorescent lamp was 65% or less. It is considered that this is because a large amount of mercury is adsorbed on the ALF phosphor of the conventional fluorescent lamp, the phosphor layer is deteriorated, and the adsorbed mercury absorbs the ultraviolet ray of 254 nm of the mercury emission line. As a result, the light output of near-infrared light and visible light output from the phosphor layer is reduced, and the luminous flux maintenance factor is reduced.

【0044】なお、700〜800nmの近赤外線領域
の分光スペクトル強度も測定した。2000h経過後に
は、初期値を100%とした相対値で、従来例が78%
であったのに対し、第1の実施の形態の蛍光ランプは9
0%であり、ALF蛍光体の劣化が少なかったことが確
認された。
The spectral spectrum intensity in the near infrared region of 700 to 800 nm was also measured. After 2000h, the relative value with the initial value as 100% is 78% in the conventional example.
In contrast, the fluorescent lamp of the first embodiment has 9
It was 0%, and it was confirmed that the ALF phosphor was less deteriorated.

【0045】図4は、第1の実施の形態の蛍光ランプを
装着した照明装置を示す概念図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing an illuminating device equipped with the fluorescent lamp of the first embodiment.

【0046】30は天井直付形照明装置本体であり、器
具本体30の長手方向両端にはランプソケット31,3
1が互いに対向して配設されている。これらソケット3
1,31間に、蛍光ランプ10がその口金8,8の口金
ピン9を係合させて取付けられている。器具本体30に
は、ランプ10を点灯させるための安定器32を含む点
灯回路が収容されている。この照明装置によれば、近赤
外線の放射量の多い照明装置を提供することができる。
Reference numeral 30 denotes a main body of a lighting device directly attached to the ceiling, and lamp sockets 31, 3 are provided at both longitudinal ends of the main body 30 of the fixture.
1 are arranged to face each other. These sockets 3
The fluorescent lamp 10 is mounted between the terminals 1 and 31 by engaging the base pins 9 of the bases 8 and 8. The fixture body 30 contains a lighting circuit including a ballast 32 for lighting the lamp 10. According to this lighting device, it is possible to provide a lighting device that emits a large amount of near infrared rays.

【0047】図5は、第2の実施の形態の蛍光ランプを
示す断面図である。第2の実施の形態の蛍光ランプ10
は、図1に示した第1の実施の形態の構成と蛍光体層6
の構成以外は同一であり、同一部分の説明は省略する。
FIG. 5 is a sectional view showing a fluorescent lamp according to the second embodiment. Fluorescent lamp 10 of the second embodiment
Is the structure of the first embodiment and the phosphor layer 6 shown in FIG.
The configuration other than the above is the same, and the description of the same parts will be omitted.

【0048】本実施の形態は、ALF蛍光体微粒子の表
面に、平均粒径0.1μmのアルミナ微粒子(Al
23)を被覆したものである。被覆するアルミナ微粒子
の量は、蛍光体の重量に対して5wt%である。蛍光体
層6は、ALF蛍光体を主体とした容器1内面側の第1
の層6a、可視光発光蛍光体を主体とした放電空間側の
第2の層6bとから構成されている。なお、第2の実施
の形態には、保護層は形成されていないが、必要に応じ
て形成してもよい。
In the present embodiment, the surface of the ALF phosphor fine particles is made of alumina fine particles (Al
2 O 3 ). The amount of alumina fine particles to be coated is 5 wt% with respect to the weight of the phosphor. The phosphor layer 6 is a first layer on the inner surface side of the container 1 which is mainly composed of ALF phosphor.
Layer 6a, and a second layer 6b on the side of the discharge space mainly composed of a visible light emitting phosphor. Although the protective layer is not formed in the second embodiment, it may be formed if necessary.

【0049】第2の実施の形態の蛍光ランプの点灯時間
と光束維持率との関係は、図3の曲線IIに表してある。
測定方法は第1の実施の形態と同様である。第2の実施
の形態の蛍光ランプ10も、4000h経過しても、光
束維持率は約85%であった。
The relationship between the lighting time and the luminous flux maintenance factor of the fluorescent lamp of the second embodiment is represented by the curve II in FIG.
The measuring method is the same as that of the first embodiment. Also in the fluorescent lamp 10 of the second embodiment, the luminous flux maintenance factor was about 85% even after 4000 hours had passed.

【0050】また、700〜800nmの近赤外線領域
の分光スペクトル強度は、2000h経過後には、初期
値を100%とした相対値で、85%であり、ALF蛍
光体の劣化が少なかったことが確認された。
Further, the spectral spectrum intensity in the near infrared region of 700 to 800 nm was 85% as a relative value with the initial value being 100% after 2000 hours, and it was confirmed that the ALF phosphor was less deteriorated. Was done.

【0051】なお、ALF蛍光体微粒子の表面に金属酸
化物を被覆した蛍光体は、図5のように第1の層6aに
主体として形成する以外に、第2の層6bとして形成
し、第1の層6aを可視光発光蛍光体を主体として形成
してもよい。また、層状に形成せずに、ALF蛍光体と
可視光発光蛍光体とを混合して単層で構成してもよい。
これは、表面に金属酸化物が被覆されていることによっ
て、ALF蛍光体微粒子自体に水銀が付着しにくくなっ
ていることによるものである。
The phosphor in which the surface of the ALF phosphor fine particles is coated with a metal oxide is formed mainly as the second layer 6b in addition to the first layer 6a as shown in FIG. The first layer 6a may be formed mainly of a visible light emitting phosphor. Alternatively, the ALF phosphor and the visible light emitting phosphor may be mixed to form a single layer instead of being formed into a layer.
This is because mercury is less likely to adhere to the ALF phosphor fine particles themselves because the surface is covered with the metal oxide.

【0052】図6は、第3の実施の形態の電球形蛍光ラ
ンプを示す一部切欠き断面図である。
FIG. 6 is a partially cutaway sectional view showing a light bulb shaped fluorescent lamp according to the third embodiment.

【0053】40は電球形蛍光ランプであり、41は外
径12mmのバルブを鞍形に屈曲形成した鉛ガラスから
なる容器、42はインバーター装置からなる点灯回路4
3を収納するカバー、44は容器41を覆うようにカバ
ー42に取付けられた透光性を有する光拡散性グローブ
である。45は、カバー42に設けられた仕切盤で、点
灯回路43カバー42の点灯回路43側と容器41側と
の空間を区画するとともに、点灯回路43および容器4
1を支持している。
Reference numeral 40 is a light bulb type fluorescent lamp, 41 is a container made of lead glass in which a bulb having an outer diameter of 12 mm is bent and formed in a saddle shape, and 42 is a lighting circuit 4 made of an inverter device.
A cover for accommodating 3 and a reference numeral 44 are light-diffusing gloves having a translucency attached to the cover 42 so as to cover the container 41. Reference numeral 45 denotes a partition board provided on the cover 42, which divides a space between the lighting circuit 43 side of the lighting circuit 43 cover 42 and the container 41 side, and also defines the lighting circuit 43 and the container 4
Supports 1.

【0054】46は容器41の内面に形成された蛍光体
層で、アルミナ微粒子が表面に被覆されたALF蛍光体
微粒子と可視光発光蛍光体とが混合して形成されてい
る。47は容器41の端部に形成されたステムに配設さ
れたフィラメント電極で、容器41の両端に形成されて
いる。48は電極41のリードワイヤに配設された水銀
とインジウムなどからなる補助アマルガムである。この
補助アマルガムは48は、点灯始動時に光束が良好に立
上がるように電極47の熱によって所望の水銀蒸気圧で
水銀を蒸発させる。49はステムに設けられた排気管で
あり、この排気管49には、水銀、ビスマスおよびイン
ジュウムからなる主アマルガム50が固着されている。
なお、点灯回路43には給電ピン51が立設されてお
り、電極47に接続されているアウターリード52が巻
付けられている。53はカバー42の頂部に取付けられ
るE26形の口金であり、点灯回路43の電源入力部
(図示しない)に電気接続されている。
Reference numeral 46 denotes a phosphor layer formed on the inner surface of the container 41, which is formed by mixing ALF phosphor fine particles whose surface is covered with alumina fine particles and visible light emitting phosphor. Reference numeral 47 is a filament electrode disposed on a stem formed at the end of the container 41, and is formed at both ends of the container 41. Reference numeral 48 is an auxiliary amalgam made of mercury, indium, or the like, which is arranged on the lead wire of the electrode 41. The auxiliary amalgam 48 evaporates mercury at a desired mercury vapor pressure by the heat of the electrode 47 so that the luminous flux rises favorably at the start of lighting. Reference numeral 49 denotes an exhaust pipe provided on the stem, and the main amalgam 50 made of mercury, bismuth, and indium is fixed to the exhaust pipe 49.
A feeding pin 51 is provided upright on the lighting circuit 43, and an outer lead 52 connected to the electrode 47 is wound. Reference numeral 53 is an E26 type base attached to the top of the cover 42, and is electrically connected to a power input section (not shown) of the lighting circuit 43.

【0055】この電球形蛍光ランプ40は、入力電力1
5W、ランプ電流200mA、管壁負荷1100W/m
2で点灯される。点灯始動直後から安定に至るまでの約
30分間は、水銀蒸気圧は安定点灯時の約8倍になり、
蛍光体層6への水銀の打ち込み量が多くなる。また、安
定点灯時も蛍光ランプは高負荷で点灯されるのでランプ
温度が高くなり、水銀の打ち込み量が多くなる。
The electric bulb type fluorescent lamp 40 has an input power of 1
5W, lamp current 200mA, tube wall load 1100W / m
Illuminated at 2 . The mercury vapor pressure is about 8 times higher than that during stable lighting for about 30 minutes from the start of lighting until it becomes stable.
The amount of mercury injected into the phosphor layer 6 increases. Further, even when the fluorescent lamp is stably lit, since the fluorescent lamp is lit with a high load, the lamp temperature becomes high and the amount of mercury injected becomes large.

【0056】しかし、本実施の形態は、ALF蛍光体微
粒子の表面にアルミナ微粒子(Al23)が被覆されて
いるので、ALF蛍光体への水銀の付着が抑制され、光
束維持率が大きく低下することがなく、700〜800
nmの近赤外線領域の分光スペクトル強度も低下しな
い。また、容器41のアルカリ成分とALF蛍光体とが
置換されにくくなるため、容器41の機械的強度も改善
される。
However, in the present embodiment, since the surfaces of the ALF phosphor fine particles are coated with the alumina fine particles (Al 2 O 3 ), the adhesion of mercury to the ALF phosphor is suppressed, and the luminous flux maintenance factor is large. 700-800 without deterioration
The spectral spectrum intensity in the near infrared region of nm does not decrease. Further, since the alkaline component of the container 41 and the ALF phosphor are less likely to be replaced, the mechanical strength of the container 41 is also improved.

【0057】第3の実施の形態には、保護層は形成され
ていないが、必要に応じて形成してもよい。また、グロ
ーブ44は必ずしも必要ではなく、例えば容器41が外
部に露出した形であってもよい。さらに、蛍光体層6
は、ALF蛍光体と可視光発光蛍光体とを混合したもの
以外にも、第1または第2の実施の形態のようにそれぞ
れ層状に形成したものであってもよい。
Although the protective layer is not formed in the third embodiment, it may be formed if necessary. Further, the globe 44 is not always necessary, and the container 41 may be exposed to the outside, for example. Furthermore, the phosphor layer 6
In addition to the mixture of the ALF phosphor and the visible light-emitting phosphor, each may be formed in a layer shape as in the first or second embodiment.

【0058】また、上述の第1ないし第3の実施の形態
の蛍光ランプおよび照明装置は、その分光分布特性およ
び光束維持率から、特に植物栽培用の光源および照明装
置として用いるのに好適である。
The fluorescent lamps and lighting devices of the first to third embodiments described above are particularly suitable for use as a light source and lighting device for plant cultivation because of their spectral distribution characteristics and luminous flux maintenance factor. .

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明の蛍光ランプおよびこの蛍光ラン
プを用いた照明装置によれば、ALF蛍光体に水銀が付
着されにくくなるとともに、容器中のアルカリ成分とA
LF蛍光体との反応も抑制できるため、近赤外線および
可視光線の光出力を低下させることなく、光束維持率を
改善できる。
According to the fluorescent lamp of the present invention and the illuminating device using the fluorescent lamp, it becomes difficult for mercury to adhere to the ALF fluorescent material, and the alkaline component and A
Since the reaction with the LF phosphor can also be suppressed, the luminous flux maintenance factor can be improved without lowering the optical output of near infrared rays and visible light.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態の直管形蛍光ランプを
示す概念図。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a straight tube type fluorescent lamp according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の蛍光ランプの管軸方向に直交する面の断
面図。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a surface of the fluorescent lamp of FIG. 1 which is orthogonal to the tube axis direction.

【図3】同上の蛍光ランプの点灯時間と光束維持率との
関係を表すグラフ。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the lighting time of the fluorescent lamp and the luminous flux maintenance factor.

【図4】同上の蛍光ランプを装着した照明装置を示す概
念図。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing an illumination device equipped with the same fluorescent lamp.

【図5】本発明の第2の実施の形態の蛍光ランプを示す
断面図。
FIG. 5 is a sectional view showing a fluorescent lamp according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施の形態の電球形蛍光ランプ
を示す一部切欠断面図。
FIG. 6 is a partially cutaway sectional view showing a light bulb shaped fluorescent lamp according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,41…透光性気密容器、 6,46…蛍光体層、 6a…第1の層、 6b…第2の層、 10…蛍光ランプ、 30…照明装置本体、 40…電球形蛍光ランプ、 50…アマルガム。 1, 41 ... Translucent airtight container, 6, 46 ... Phosphor layer, 6a ... First layer, 6b ... Second layer, 10 ... Fluorescent lamp, 30 ... Lighting device body, 40 ... Light bulb type fluorescent lamp, 50 ... Amalgam.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田屋 明 東京都品川区東品川四丁目3番1号東芝ラ イテック株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Akira Taya 4-3-1, Higashishinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Toshiba Litec Co., Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内部で放電が発生されるとともに水銀お
よび希ガスが封入された透光性気密容器と;上記気密容
器の内面側に設けられた発光ピーク波長が700〜80
0nmの領域内にある鉄付活アルミン酸リチウム蛍光体
を主体とする第1の層と、放電空間側に形成された可視
光線を発する蛍光体を主体とする第2の層とから構成さ
れた蛍光体層と;上記気密容器の内面と第1の層との間
に設けられた金属酸化物からなる保護層と;を具備して
いることを特徴とする蛍光ランプ。
1. A translucent airtight container in which a discharge is generated inside and mercury and a rare gas are sealed; and an emission peak wavelength provided on the inner surface side of the airtight container is 700 to 80.
It was composed of a first layer mainly composed of iron-activated lithium aluminate phosphor in a region of 0 nm and a second layer mainly composed of a phosphor emitting visible light formed on the discharge space side. A fluorescent lamp, comprising: a phosphor layer; and a protective layer made of a metal oxide provided between the inner surface of the airtight container and the first layer.
【請求項2】 内部で放電が発生されるとともに水銀お
よび希ガスが封入された透光性気密容器と;上記気密容
器の内面側に発光ピーク波長が700〜800nmの領
域内にある鉄付活アルミン酸リチウム蛍光体と可視光線
を発する蛍光体とを主体として構成され、少なくとも鉄
付活アルミン酸リチウム蛍光体には金属酸化物が被覆さ
れた蛍光体層と;を具備していることを特徴とする蛍光
ランプ。
2. A light-transmissive airtight container in which electric discharge is generated and mercury and a rare gas are sealed; and iron activation on the inner surface side of the airtight container whose emission peak wavelength is in the range of 700 to 800 nm. A lithium aluminate phosphor and a phosphor that emits visible light as a main component, and a phosphor layer in which at least the iron-activated lithium aluminate phosphor is coated with a metal oxide; And a fluorescent lamp.
【請求項3】 金属酸化物は、主としてAl23、Ti
2、SiO2、ZnO、CeO2、Y23のうち少なく
とも1種からなることを特徴とする請求項1または2記
載の蛍光ランプ。
3. The metal oxides are mainly Al 2 O 3 and Ti.
The fluorescent lamp according to claim 1 or 2, wherein the fluorescent lamp is made of at least one of O 2 , SiO 2 , ZnO, CeO 2 , and Y 2 O 3 .
【請求項4】 上記気密容器内には、水銀蒸気圧制御手
段としてアマルガムが収容されていることを特徴とする
請求項1ないし3いずれか一記載の蛍光ランプ。
4. The fluorescent lamp according to claim 1, wherein the hermetic container contains amalgam as a mercury vapor pressure control means.
【請求項5】 上記蛍光体層の可視光線を発する蛍光体
は、3波長域発光形蛍光体であることを特徴とする請求
項1ないし4いずれか一記載の蛍光ランプ。
5. The fluorescent lamp according to claim 1, wherein the phosphor that emits visible light in the phosphor layer is a three-wavelength band emission type phosphor.
【請求項6】 請求項1ないし5いずれか一記載の蛍光
ランプと点灯回路とが一体化されており、点灯回路に接
続された口金を有して電球形蛍光ランプを構成している
ことを特徴とする蛍光ランプ。
6. The fluorescent lamp according to any one of claims 1 to 5 and a lighting circuit are integrated, and a bulb-shaped fluorescent lamp is configured with a base connected to the lighting circuit. Characteristic fluorescent lamp.
【請求項7】 請求項1ないし6いずれか一記載の蛍光
ランプを光源として用いたことを特徴とする照明装置。
7. An illuminating device using the fluorescent lamp according to claim 1 as a light source.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11263971A (en) * 1998-03-19 1999-09-28 Nichia Chem Ind Ltd Iron-activated lithium aluminate fluorescent substance and its fluorescent lamp
JP2003109542A (en) * 2001-09-28 2003-04-11 Toshiba Lighting & Technology Corp Fluorescent lamp, bulb shape fluorescent lamp and illumination apparatus

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