KR100287976B1 - 형광램프 - Google Patents
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Abstract
형광램프 광속유지율을 저하시킴이 없이 광 출력을 제어할 수 있는 형광램프를 제공하려고 하는 것으로서, 유리밸브내면에 비발광물질층과 형광체층을 적층피착하거나, 혹은 비발광물질과 형광체를 혼합시켜 이루어지는 발광조성물을 피착한 형광램프에 있어서, 상기 비발광물질이 이트륨, 가돌리늄, 란탄의 적어도 1종의 희토류원소를 함유하는 산화물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 형광램프이다.
Description
[발명의 명칭]
형광램프
[발명의 상세한 설명]
[산업상의 이용분야]
본 발명은 광 출력을 제어한 형광램프에 관한 것이다.
[종래의 기술]
비 발광물질을 함유하는 형광체, 예컨대 망간활성화(賦活)오르토 규산 아연 형광체 분말 혹은 세륨, 테르븀활성화 규인산 란탄 형광체분말과, 피로인산칼슘분말 혹은 알루미나분말을 유리 밸브의 내면에 씌워서, 발광 길이를 변경함이 없이 형광램프의 광출력을 제한한 냉음극 형광램프가 일본국 실개소 60-117585호 공보에 기재되어있다.
또 지지체표면에 형광물질의 입자형상층을 2층이상 적측한 기체방전등에 있어서, 파장 240㎛이상의 자외선을 20%이하밖에 흡수하지 않는 비형광성 백색물질, 예컨대, 황산바륨, 소성인산칼슘등의 자외선반사성백색물질을, 방전측의 층을 제외한 형광체층에 함유시켜, 기체방전에 의해 발생된 폭사(輻射)에너지를 장파의 폭사로 전환시킴으로써 고광출력을 가능케한 기체방전등이, USP 4069441호 공보에 기재되어 있다.
또한, LnPO4(Ln=La, Gd, Y, Al)으로 표시되는 비발광물질로 형성되는 제1층상에 1종 혹은 2종이상의 형광체로 형성되는 제2층을 도포하거나, 상기 비발광물질과 형광체와의 혼합물을 도포함으로써, 고휘도 및 고연색성(高演色性)을 나타내는 형광램프는, 일본국 특개평 2-40854호 공보에 기재되어 있다.
그리고 또한, 형광체와 알칼리토류금속의 황산염을 융착시킨 고휘도로서 염가인 발광조성물은, 유럽특허제 228010호 공보에 기재되어 있다.
[발명이 해결하려고 하는 과제]
상기의 형광램프는 비발광물질을 첨가하지 않은 형광램프에 비하여 경시적인 발광출력(광속유지율)의 저하가 크다고 하는 결점이 있다. 본 발명은 상기 결점을 해소하고, 형광램프광속유지율을 저하시킴이 없이 광출력을 제어할 수 있는 형광램프를 제공하려고 하는 것이다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
본 발명은 유리밸브내면에 비발광물질층과 형광체층을 적층피착(積層被着)하거나 혹은 비발광물질과 형광체를 혼합해서 이루어지는 발광조성물을 피착한 형광램프에 있어서, 상기 비발광물질이 이트륨, 가돌리늄, 란탄등의, 적어도 1종의 희토류 원소를 함유하는 산화물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 형광램프이다.
본 발명에서는 상기 비발광물질의 희토류원소로서는, 이트륨과 가돌리늄이 광속유지율의 점에서 우수하며, 또 첫광속, 광속, 유지율등의 제특성상 이트륨이 특히 권장된다.
또한 상기 희토류원소의 산화물은, 예컨대 조성식(YXG dYL aZ)2O3(단, 0x1, 0y1, 0z1, x+y+z=1)으로 나타낼 수 있다.
또 본 발명에서는 상기 희토류원소의 산화물에 알칼리토류금속, 붕소내의 적어도 1종을 함유시키는 것이, 광속유지율 저하를 회피하는데는 바람직하다. 이들 물질의 함유량은 통상 미량이며 5000ppm 이하가 바람직하고, 특히 10∼3000ppm을 함유시키는 것이 권장된다.
특히 붕소를 10∼1000ppm, 바람직하게는 50∼500ppm, 알칼리토류금속을 0∼1500ppm, 바람직하게는 10∼1000ppm 함유시키는 것이 좋다.
또 알칼리토류금속으로서는 Ba, Sr, Ca, Mg중에서 선택되며, 특히 Ba를 필수로 하는 것이 바람직하다.
상기 비 발광물질은 미리 1000℃이상, 바람직하게는 1100℃ ∼ 1600℃의 범위로 소성한 입자를 사용하는 편이 보다 유효하다.
이것은 소성에 의해 분말의 결정성이 향상하여 수명의 저하를 억제하는 것으로 생각된다.
더군다나 상기 알카리토류금속, 붕소 등의 적어도 1종은 본 소성전에 혼합 혹은 같이 침전시켜 함유시키는 것이 바람직하다.
또한 비 발광물질의 입경()은 막면의 균일성면으로 보아 도포되는 형광체의 입경에 비교적 비슷한 것으로, 특히 사용되는 형광체의 평균입경보다 비 발광물질의 평균입경은 작은 것이 바람직하며, 특히 1∼3㎛ 이하의 범위로 작은 것이 권장된다.
FSSS(Fisher Sub-Sieve Sizer) No. 로 0.5∼10의 범위에 있는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1∼5의 범위이다.
또한 본발명은 비발광물질로서 상기 희토류 원소를 함유하는 산화물이외에, 종래 주지의 자외선반사율이 높은 백색 내지 투명한 무기물질(예컨대, 실리카, 알루미나, 황산, 바륨 등)을 함유시켜서 혼합하여도 된다.
또 본 발명에 사용되는 형광체는, 종래 주지의 형광램프에 사용된 형광체 및 자외선 여기로 발광을 나타내는 형광체이면 어느것이나 사용할 수 있다. 또한 이하에 예시하는 실시예에서는, 현재 특히 긴 수명이 요구되는 tri-color램프를 예로 들었으나, 본발명은 특별히 이것에 한정되는 것은 아니다.
[작 용]
본 발명은 형광체에 비 발광물질로서 상기 희토류원소의 산화물을 배합함으로서 광 출력을 제어하는 형광램프에 있어서 램프점등중의 특성의 경시변화를 적극 억제하는 것에 있다.
희토류산화물의 배합량은 요구되는 광출력으로 결정되나 특별히 한정되지는 않는다.
이하 실시예에서 구체적으로 설명한다.
[실시예]
[실시예 1∼10]
Y2O3Eu(적색형광체) 38중량%
LaPo4: Ce, Tb(녹색형광체) 28중량%
(Sr, Ca, Ba, Mg)20(PO4)2Cl2: Eu(청색형광체) 34중량%로 형성되는 혼합형광체와 비 발광물질인 Y2O3를 1400℃에서 소성한 분말(B=160ppm, Ba=320ppm, Sr=20ppm로 B, Ba, Sr 총량 500ppm함유)을 표 1과 같이 혼합비율을 변화시켜서 혼합하여, 형광램프 FCL30EX-N을 제작하고, 첫광속(1m), 2000시간후의 광속유지율을 조사하여 표 1에 병기하였다.
또한 「첫광속」이란 점등후 100Hr후의 광속(1m), 「광속유지율」은 2000Hr후의 광속/100Hr후의 광속으로 이하 동일조건으로 한다.
표 1에서도 명백한 바와같이 모든 형광램프는 광속유지율을 저하시키지 않고 광출력(광속)을 제어할 수 있다.
[표 1]
[실시예 11]
비 발광물질인 Y2O3대신에, 비발광물질인 La2O3(B, Ba, Sr도 동일량 함유)를 사용하는 이외는, 살시예 4와 동일하게 하여 형광램프를 제작하고 첫광속 및 광속유지율을 측정하였다.
이 형광램프의 첫광속은 1950ℓm, 광속유지율은 88.0%였었다.
[실시예 12]
비 발광물질인 Y2O3대신에, 비발광물질인 Gd2O3(B, Ba, Sr도 동일량 함유)를 사용하는 이외는, 실시예 4와 동일하게 하여 형광램프를 제작하였다. 이 형광램프의 첫광속은 1920ℓm, 광속유지율은 88.3%였었다.
[실시예 13]
B, Ba, Sr을 함유하지 않는 Y2O3를 사용하는 이외는 실시예 4와 동일하게 하여 형광램프를 제작하였다.
이 형광램프의 첫광속은 1765ℓm, 광속유지율은 88.0%였었다.
[비교예 1∼4]
비 발광물질로서 Y2O3대신에 Ca2P2O7, 알루미나, BaSO4, LaPO4를 각각 30% 혼합한 이외는 실시예 1∼10과 동일하게 형광램프를 제작하여 평가하였다. 그 결과를 표 2에 표시한다.
표 2에서도 명백한 바와같이, 이들의 비 발광물질을 첨가한 형광램프는, 광속 유지율의 저하가 큰 것을 알 수 있다.
[표 2]
[발명의 효과]
본 발명은 상기의 구성을 채용함으로써, 형광램프의 광속유지율을 저하시킴이 없이, 광출력을 억제할 수 있는 형광램프를 제공할 수 있게 되었다.
Claims (10)
- 유리밸브내면에 비발광물질층과 형광체층을 적층피착하거나, 혹은 비발광물질과 형광체를 혼합하여 이루어지는 발광조성물을 피착한 형광램프에 있어서, 상기 비발광물질이 이트륨, 가돌리늄, 란탄중의 적어도 1종의 희토류원소를 함유하는 산화물로 이루어지며, 상기 비발광물질이 1000℃ 이상으로 소성된 입자인 것을 특징으로 하는 형광램프.
- 제1항에 있어서, 상기 비발광물질이 알칼리토류금속, 붕소의 적어도 1종을 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 형광램프.
- 제1항에 있어서, 상기 소성이 1100℃∼1600℃의 범위에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 형광램프.
- 제2항에 있어서, 상기 알칼리토류금속, 붕소의 적어도 1종의 함유량이 5000ppm 이하인 것을 특징으로 하는 형광램프.
- 제2항에 있어서, 상기 알칼리토류금속, 붕소의 적어도 1종의 함유량이 10∼3000ppm의 범위인 것을 특징으로 하는 형광램프.
- 제2항에 있어서, 상기 알칼리토류금속이 Ba, Sr, Ca, Mg의 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 형광램프.
- 제2항에 있어서, 상기 비발광물질이 붕소와 Ba을 함유하는 것을 특징으로 하는 형광램프.
- 제1항에 있어서, 상기 비발광물질의 입경이 FSSS No.로 0.5∼10의 범위인 것을 특징으로 하는 형광램프.
- 제1항에 있어서, 상기 비발광물질의 평균입경이 형광체의 평균입경보다 작은 것을 특징으로 하는 형광램프.
- 제9항에 있어서, 상기 비발광물질의 평균입경이 형광체의 평균입경보다 1∼3㎛의 범위로 작은 것을 특징으로 하는 형광램프.
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