JPS6346955B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は光出力を改善した蛍光ランプに関す
る。

蛍光ランプに関する研究、開発の殆どが出力の
改善に向けられ、放電時の紫外線変換効率、蛍光
体の紫外線吸収効率等に係る改良は進歩が著し
い。そして蛍光ランプの明るさについては、一定
入力に対する出力の大小で競われてきたけれど
も、近年では省資源、省エネルギーの面から、出
力を一定として効率の向上した分だけ入力を小に
する傾向がみられている。

又蛍光ランプは性能的に成熟期に入つており、
性能競争も熾烈を極め、明るさを凡そ１％向上さ
せることが既に大きい意味を示すものとされてい
る。

光出力を改善するために、例えば特公昭50―
32959号公報には、蛍光ランプバルブ内面に第一
層として微小蛍光体粒体層を形成し、この層の紫
外線散乱反射により、第二層に置かれる大粒子蛍
光体層の発光効率を向上させる蛍光ランプが示さ
れている。この例は通常のランプに比較して、同
一光束を得るための全蛍光体重量を低減している
利点を備えるが、全光束の向上に関しては殆ど効
果を呈さない。又特願昭53―137365号（特開昭55
―65286号）には、個々の蛍光体粒体全表面に酸
化ケイ素の連続被膜を被着させ、蛍光体懸濁液中
での分散性を良好にし、同時に蛍光ランプガラス
バルブのナトリウムとの反応を妨げて輝度劣化を
防止し、蛍光ランプ全光束を向上させている。し
かしこの方法は蛍光ランプ放電管内で発生した紫
外線の使用効率を改善することとは無縁である。

この発明は光出力を良好にするように改良され
た蛍光ランプを提供するもので、即ちバルブ内面
に二酸化ケイ素粒体を被着して、この二酸化ケイ
素粒体の面上に蛍光体粒体層を被着形成し、その
二酸化ケイ素粒体の平均粒径を蛍光体粒体層を構
成する蛍光体粒体の平均粒径の８乃至30倍の大き
さにして、蛍光体粒体層の比表面積を増大させた
ことを特徴とする。

この発明で使用される二酸化ケイ素粒体は、高
純度で光吸収の少いものであるほか、粒度分布図
上の半値巾が最大頻度を与える粒径値即ち平均粒
径の50％にしているものであることを要する。こ
の二酸化ケイ素粒体をバルブ内面に被着するに
は、例えば酢酸ブチル又は純水に分散し、バルブ
内面に塗布乾燥した後、自然乾燥すればよい。蛍
光体粒体では、粒度分布図で粒径分布が広域にあ
るもの、例えばアンチモンマンガン付活ハロリン
酸カルシウム3Ca₃（PO₄）₂CaCl₂：Sb、Mnでは、
半値巾が最大頻度を与える蛍光体平均粒径の70
％、狭域にあるもの、例えばユーロピウム付活酸
化イツトリウムY₂O₃：Euでは20％とする。この
蛍光体粒体は、二酸化ケイ素粒体面に、例えば酢
酸ブチルにニトロセルローズを溶解した分散媒に
分散されたスラリーとして塗布し、自然乾燥後焼
付けられる。

いま第１図に蛍光ランプの一部を簡略断面図と
して示す。ガラスバルブ１の内面に蛍光体粒体３
を被着してかかれている。例えばこの蛍光体粒体
３は平均粒径2.8μm、組成が母体に対し５モル％
のユーロピウム付活酸化イツトリウムY₂O₃：Eu
である赤色発光蛍光体、平均粒径4μm、組成がタ
ングステン酸マグネシウムMgWO₃である青色発
光蛍光体、平均粒径7.5μm、組成が母体に対し
0.05モル％のユーロピウム付活リン酸ストロンチ
ウムカルシウムクロロパタイト3Sr₃
（PO₄）₂CaCl₂：Euである青色発光蛍光体、平均
粒径6μm、組成が母体に対し0.01モル％のセリウ
ム、0.16モル％のテルビウム付活ケイ酸イツトリ
ウムY₂SiO₅：Ce、Tbである緑色発光蛍光体、等
の何れかであるとしてよい。

第２図はこの発明の実施例蛍光ランプについ
て、第１図と同様その一部を簡略断面図にして示
す。この例では、ガラスバルブ１の内面にまず二
酸化ケイ素粒体２が被着されている。この二酸化
ケイ素粒体２は、この上に被着される予定の蛍光
体に対し10重量％の重さに相当する程度の厚さと
なるように例えば酢酸ブチル又は純水に分散した
状態で塗布され、自然乾燥させたものである。こ
の二酸化ケイ素粒体２の平均粒径に対して1/8乃
至1/30の粒径範囲にある平均粒径の蛍光体粒体３
が、次に二酸化ケイ素粒体２の面上に被着され
る。蛍光体粒体３は、例えば酢酸ブチル100重量
部に対しニトロセルローズ2.2重量部を溶解した
分散媒に100重量部分散させ、スラリーとして塗
布し、常法に従い焼付けて被着させてある。前記
二酸化ケイ素粒体２の平均粒径と蛍光体粒体３の
平均粒径との関係（1/8乃至1/30の関係）は蛍光
体粒体３の平均粒径に対して二酸化ケイ素粒体２
の平均粒径が８乃至30倍の大きさであることを意
味している。

このようにしてガラスバルブ１が形成され排気
された蛍光ランプでは、バルブ１内の陽光柱から
生じる紫外線に対する蛍光体粒体層の比表面積を
例えば第１図例に比較して増大させ、ランプの全
光束を増加させて光出力を増大させる。

いま平均粒径を2.8μmとし、組成が母体に対し
５モル％のユーロピウム付活酸化イツトリウム
Y₂O₃：Euである蛍光体粒体に対し、各種平均粒
径の二酸化ケイ素粒体をそれぞれ組合わせ、第２
図様式の蛍光ランプを製作する。これ等ランプに
ついて、ｘ＝蛍光体平均粒径／二酸化ケイ素平均
粒径のｘ値と、同じ蛍光体のみを用い蛍光体被着
量を同様にして製作した第１図様式の蛍光ランプ
に対する相対光出力ｙ（％）との関係曲線を第３
図に示す。第３図曲線はｘが1/30乃至1/8で相対
光出力を良好にし、最大で４％向上させている。

平均粒径4μm、組成がタングステン酸マグネシ
ウムMgWO₃である蛍光体粒体の場合について
は、同様にして第４図曲線が描かれ、ｘが1/30乃
至1/8で相対光出力を良好にし、最大で３％向上
させている。

平均粒径7.5μm、組成が母体に対し0.05モル％
のユーロピウム付活リン酸ストロンチウムカルシ
ウムクロロアパタイト3Sr₃（PO₄）₂CaCl₂：Euであ
る蛍光体粒体の場合については、又同様にして第
５図曲線が描かれ、ｘが1/30乃至1/8で相対光出
力を同様に良好にし、最大で２％向上させてい
る。

平均粒径6μm、組成が母体に対し0.01モル％の
セリウム、0.16モル％のテルビウム付活ケイ酸イ
ツトリウムY₂SiO₅：Ce、Tbである蛍光体粒体の
場合については、又同様にして第６図曲線が描か
れ、ｘが1/30乃至1/8で相対光出力を同様に良好
にし、最大で2.5％向上させている。

平均粒径7.5μm、組成が母体に対し0.05モル％
のユーロピウム付活のストロンチウムカルシウム
クロロアパタイト3Sr₃（PO₄）₂CaCl₂：Euである青
色発光蛍光体、平均粒径6μm、組成が母体に対し
0.01モル％セリウム、0.16モル％テルビウム付活
のケイ酸イツトリウムY₂SiO₅：Ce、Tbである緑
色発光蛍光体、平均粒径2.8μm、組成が母体に対
し５モル％ユーロピウム付活の酸化イツトリウム
Y₂O₃：Euである赤色発光蛍光体を重量配合比
１：３：１に混合した白色発光混合蛍光体粒体の
場合については平均粒径を （7.5×１）＋（６×３）＋（2.8×１）／（１＋３＋
１）＝5.7μm としてある。この場合又同様にして第７図曲線が
描かれ、ｘが1/30乃至1/8で相対光出力を同様に
良好にし、最大で2.2％向上させている。

このようにこの発明の蛍光ランプにあつては、
第３図乃至第７図で認められるようにランプ光出
力を向上させている。これは蛍光体粒体層の下地
として二酸化ケイ素粒体が被着され、その二酸化
ケイ素粒体の平均粒径をその面上に被着される蛍
光体粒体の平均粒径の８乃至30倍の大きさにする
と、蛍光体粒体層の比表面積が顕著に増大するた
めと考えてよい。従つてこの例の蛍光ランプは同
一光束に対しては蛍光体被着量を低減出来、価格
を低下させる。又蛍光体粒体層の下地として二酸
化ケイ素粒体を被着したことからランプ製造時の
ベーキング工程でバルブガラスのナトリウムを蛍
光体に作用させない利点もあわせている。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の、第２図はこの発明の蛍光ラン
プについて示す一部簡略断面図、第３図乃至第７
図は、第１図又は第２図様式で形成された各種ラ
ンプについて測定されたｘ即ち蛍光体平均粒径／
二酸化ケイ素の平均粒径と、ｙ即ち相対光出力
（％）との関係を示す線図である。 第２図で １…ガラスバルブ、２…二酸化ケイ素粒体、３
…蛍光体粒体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ガラスバルブ内面に被着された二酸化ケイ素
   粒体と、この二酸化ケイ素粒体の面上に被着形成
   された蛍光体粒体層とを具備し、前記二酸化ケイ
   素粒体の平均粒径を前記蛍光体粒体層を構成する
   蛍光体粒体の平均粒径の８乃至30倍の大きさにし
   て前記蛍光体粒体層の比表面積を増大させたこと
   を特徴とする蛍光ランプ。