蓄光蛍光ランプ
【課題】蓄光蛍光体と水銀との反応を抑制することができ、蓄光蛍光体の劣化及び水銀の消費を抑制し、発光管から放出される光束量の維持を図り、優れた耐久性を有する蓄光蛍光ランプを提供する。特に、通電後においても、白色光を高輝度で発光することができる長寿命の蓄光蛍光ランプを提供する。
【解決手段】水銀及び希ガスを封入した発光管と、該発光管内壁に設けられた蓄光蛍光体を含有する蛍光体層と、１対の電極とを有する蓄光蛍光ランプにおいて、蛍光体層が、蓄光蛍光体を含有する蓄光蛍光体層と、通電時に発光する蛍光体を含有する３波長蛍光体層とを有し、蓄光蛍光体層と３波長蛍光体層との間にランタンを含有する蓄光蛍光体保護層を有する。
【解決手段】水銀及び希ガスを封入した発光管と、該発光管内壁に設けられた蓄光蛍光体を含有する蛍光体層と、１対の電極とを有する蓄光蛍光ランプにおいて、蛍光体層が、蓄光蛍光体を含有する蓄光蛍光体層と、通電時に発光する蛍光体を含有する３波長蛍光体層とを有し、蓄光蛍光体層と３波長蛍光体層との間にランタンを含有する蓄光蛍光体保護層を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通電の終了後、蛍光を発光する蓄光蛍光ランプに関し、より詳しくは、蓄光蛍光体の劣化を抑制し、発光管から放出される光束量の維持を図り、耐久性を向上させた蓄光蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄光蛍光ランプは、通電を遮断した後も、長時間発光を続けるという性質（蓄光性あるいは長残光性）を有する蓄光蛍光体を利用した蛍光ランプである。電力供給が絶たれた後も明るさを保っていることから、例えば、大型店舗や劇場あるいは地下街のような人が多く集まる空間における、一般照明兼停電時の避難経路表示等に好適であり、高い発光強度を有する蓄光蛍光体の開発が望まれている。
【０００３】
蛍光ランプは、内部に希ガスと水銀とを気密に保持したガラス管の両端部付近に設けられる電極に電圧を印加して、希ガスを電離させ、電離した希ガスを電極に衝突させて二次電子を放出させグロー放電を生起させ、これにより励起された水銀が、２５３．７ｎｍの紫外線を放射する。この紫外線を受けたガラス管の内壁面に設けられる蛍光体が可視光を発光する。蓄光性を有する蛍光体は、水銀原子が放射する紫外線により発光するのであるが、紫外線から得たエネルギーを蓄積して、紫外線による励起が停止した後も発光を続ける。蓄光蛍光ランプにおいては、外部から電力を供給している間は、主に、一般的に用いられている、即ち、紫外線による励起を受けて即時に発光する蛍光体の発光により明るく光り、電力供給が停止した後、つまり放電が止まって水銀原子からの紫外線による励起がなくなった後でも、蓄光蛍光体の作用により、発光を続けることができる。
【０００４】
しかしながら、蓄光蛍光体は、水銀蒸気と比較的容易に反応するため、水銀等による劣化を受け易く蛍光の発光量を低減させると共に、反応生成物がガラスバルブを黒褐色に着色させて可視光の透過率を低下させることにより、蛍光ランプの輝度が低下する。また、他面、水銀が消費され、蛍光ランプの寿命を短縮させる等の問題がある。
【０００５】
蓄光蛍光体ランプとしては、蓄光蛍光体からの光を効率よく吸収し、発光強度を高く、白色光を発光させる蛍光ランプ（特許文献１）や、長時間の残光性を損なわずに通電時の輝度を向上させることができる蛍光ランプ（特許文献２、３）等が報告されている。また、使用に伴い蓄光蛍光体膜にピンホールが生じ、これに起因する蛍光体膜の剥離、延いては発光強度の低下、外観悪化等の改善を図った残光蛍光ランプ（特許文献４）が報告されている。しかしながら、特許文献４に記載される残光形蛍光ランプはピンホールの発生を抑制することはできるものの、水銀と比較的容易に進行する反応による蓄光蛍光体の劣化や、水銀の消費を抑制し、蓄光蛍光ランプの発光の輝度の低下を抑制し長寿命化を図ることができるものではない。
【特許文献１】特開２００６−２８４４５
【特許文献２】特開平０９−５５１９１
【特許文献３】特開平１１−１１１２２７
【特許文献４】特開２００５−２７２５９７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、蓄光蛍光体と水銀との反応を抑制することができ、蓄光蛍光体の劣化及び水銀の消費を抑制し、発光管から放出される光束量の維持を図り、優れた耐久性を有する蓄光蛍光ランプを提供することにある。特に、通電後においても、白色光を高輝度で発光することができる長寿命の蓄光蛍光ランプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、蓄光蛍光ランプの使用に伴い、蓄光蛍光体が水銀と反応するのを抑制できる種々の物質について検討を行った。その結果、ランタンを含む層を蓄光蛍光体層表面に設けることにより、蓄光蛍光体と水銀との反応を抑制することができることの知見を得た。かかる知見に基づき本発明を完成するに至った。
【０００８】
即ち、本発明は、水銀及び希ガスを封入した発光管と、該発光管内壁に設けられた蓄光蛍光体を含有する蛍光体層と、１対の電極とを有する蓄光蛍光ランプにおいて、蛍光体層が、蓄光蛍光体を含有する蓄光蛍光体層と、通電時に発光する蛍光体を含有する３波長蛍光体層とを有し、蓄光蛍光体層と３波長蛍光体層との間にランタンを含有する蓄光蛍光体保護層を有することを特徴とする蓄光蛍光ランプに関する。
【０００９】
また、本発明は、水銀及び希ガスを封入した発光管と、該発光管内壁に設けられた蓄光蛍光体を含有する蛍光体層と、１対の電極とを有する蓄光蛍光ランプにおいて、蛍光体層が、蓄光蛍光体と、通電時に発光する蛍光体とを含有し、蛍光体層上にランタンを含有する蓄光蛍光体保護層を有することを特徴とする蓄光蛍光ランプに関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の蓄光蛍光ランプは、蓄光蛍光体と水銀との反応を抑制することができ、蓄光蛍光体の劣化及び水銀の消費を抑制し、発光管から放出される光束量の維持を図り、優れた耐久性を有する。特に、通電後においても、白色光を高輝度で発光することができ、長寿命である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の蓄光蛍光ランプは、水銀及び希ガスを封入した発光管と、該発光管内壁に設けられた蓄光蛍光体を含有する蛍光体層と、１対の電極とを有する蓄光蛍光ランプにおいて、蛍光体層が、蓄光蛍光体を含有する蓄光蛍光体層と、通電時に発光する蛍光体を含有する３波長蛍光体層とを有し、蓄光蛍光体層と３波長蛍光体層との間にランタンを含有する蓄光蛍光体保護層を有することを特徴とする。
【００１２】
また、蛍光体層が、蓄光蛍光体と、通電時に発光する蛍光体とを含有し、蛍光体層上にランタンを含有する保護層を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の蛍光ランプに用いる発光管としては、可視光を透過する材質のものであればいずれのものであってもよい。石英ガラス、ソーダガラス、ホウケイ酸ガラス、鉛ガラス、その他、アルミノケイ酸ガラス、ホウ酸塩ガラス、リン酸塩ガラス等を挙げることができる。
【００１４】
上記発光管の形状としては直管型、湾曲型、環形、バルブ型等いずれであってもよく、また、その管径もいずれであってもよい。発光管の肉厚としては、蛍光ランプの種類に応じて選択すればよく、具体的には、熱陰極蛍光ランプであれば、例えば、１．０±０．１ｍｍを挙げることができ、液晶表示装置用の冷陰極蛍光ランプであれば、例えば、０．２〜０．５ｍｍ等を挙げることができる。
【００１５】
上記発光管内に封入される希ガスは、電極に始動電圧が印加されると発光管内に存在する電子、あるいは、エミッタから放出される電子により電離され、これらが電極に衝突し、２次電子を放出させる機能を有する。希ガスとしては、キセノン、アルゴンやネオン等を用いることができる。発光管に封入する希ガスの量としては、例えば、蓄光蛍光ランプの点灯時の発光管内における圧力が、熱陰極蛍光ランプであれば、１．５ｔ〜３．０ｔｏｒｒ付近、冷陰極蛍光ランプであれば、３０〜１００ｔｏｒｒ等となるような量を挙げることができる。
【００１６】
上記発光管内に封入される水銀は、上記電離した希ガスにより生成される２次電子により生じるグロー放電により励起され、２５３．７ｎｍを含む紫外線を発生する。発光管に封入する水銀の量としては、例えば、蓄光蛍光ランプの点灯時のガラス管内における水銀の蒸気圧が例えば、１〜１０Ｐａ等となるような量を挙げることができる。
【００１７】
上記発光管内壁には蛍光体層が設けられる。蛍光体層は、蓄光蛍光体と、通電時に発光する蛍光体とを含有する１層構造のものであってもよいが、蓄光蛍光体を含有する蓄光蛍光体層と、通電時に発光する蛍光体を含有する３波長蛍光体層とを有する２層構造のものであることが、好ましい。
【００１８】
上記蓄光蛍光体は、水銀原子から放射される２５３．７ｎｍ等の紫外線を励起光として可視光を発光するものであり、励起光の照射時のみに限らず、励起光の照射が停止された後においても、蛍光を発光するものである。
【００１９】
上記蛍光体層又は蓄光蛍光体層に含有される蓄光蛍光体としては、式（１）
ＭＡｌ2Ｏ4 （１）
（式中、ＭはＣａ、Ｓｒ及びＢａからなる群から選ばれる少なくとも一つ以上の金属元素を示す。）で表される化合物を母結晶とし、Ｅｕ、Ｄｙ及びＮｄの少なくとも一つを付活剤に用いたものを用いることができる。
【００２０】
蓄光蛍光体として、Ｙ2 Ｏ2 Ｓを母結晶とし、Ｅｕ、Ｍｇ及びＴｉの少なくとも一つを付活剤に用いたものを用いることができる。
【００２１】
上記蓄光蛍光体はいずれか1種又は２種以上を含むものであってもよい。
【００２２】
これらの蓄光蛍光体は水銀から放射される２５３．７ｎｍの紫外線を励起エネルギーとして温存し、長期に亘って青緑色の蛍光を継続して発光することができる。
【００２３】
また、蛍光体層又は３波長蛍光体層に含有される蛍光体としては、水銀からの紫外線によって励起され蛍光を発光する蛍光体や、更に、蓄光蛍光体以外の蛍光体からの蛍光により励起されて蛍光を発光する蛍光体を使用することができるが、蛍光ランプ内に放電が形成されないときに、上記蓄光蛍光体からの蛍光を励起光として蛍光を発光できる蛍光体が好ましい。
【００２４】
このような蛍光体として、上記蓄光蛍光体からの青緑色光領域で効率よく光吸収して赤色蛍光を発光する蛍光体として、具体的には、Ｃａ3（Ｌａ1-X，ＥｕX）2Ｗ2Ｏ12（０＜Ｘ＜１）、ＬｉＬａ1-XＥｕXＮｂ2Ｏ7（０＜Ｘ＜１）で表されるものを挙げることができる。
【００２５】
更に、赤色光を発光する蛍光体として、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ・ＧｅＯ2：Ｍｎ、緑色光を発光するＬａＰＯ4：Ｃｅ，Ｔｂ、青色光を発光するＢａＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ、（Ｍｎ）5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ等を挙げることができ、これらを適宜選択して組み合わせて用いることにより、所望の色調の発光を得ることができる。
【００２６】
また、蛍光体層又は３波長蛍光体層に含有される蛍光体として、ハロリン酸カルシウム蛍光体Ｃａ10（ＰＯ4）6ＦＣｌ：Ｓｂ，Ｍｎを含むことが好ましい。ハロリン酸カルシウム蛍光体は、発光管からの発光を均一に拡散させることができ、拡散剤の使用を不要とすることにより、拡散剤の劣化による照度の低下や外観品質の低下を抑制することができ、輝度の向上を図ることができる。
【００２７】
上記蛍光体層又は３波長蛍光体層には、蓄光蛍光体からの光を直接的には励起光として蛍光を発光しない蛍光体を使用してもよい。例えば、ＹＶＯ4：Ｅｕ、ＬａＰＯ4：Ｃｅ，Ｔｂ、（Ｂａ，Ｅｕ）ＭｇＡｌ10Ｏ17、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｅｕ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ10Ｏ17、Ｓｒ10（ＰＯ4）6Ｃl2：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）10（ＰＯ4）6Ｃl2：Ｅｕ等を挙げることができる。蛍光体層は、蛍光体を適宜組み合わせて含有することにより、水銀から放射される２５３．７ｎｍの紫外線により励起され、各蛍光体から緑色、赤色、青色領域の可視光を発光させ、演色に優れた白色光を得るようにすることが好ましい。
【００２８】
このような蓄光蛍光体の使用量としては、１ｃｍ2当たり３ｍｇ〜５ｍｇであることが好ましい。蓄光蛍光体以外の蛍光体としては、１ｃｍ2当たり３ｍｇ〜７ｍｇであることが、蛍光ランプにおいて、適度な発光強度が得られることから、好ましい。
【００２９】
上記蛍光体の一次粒子として、蓄光蛍光体は粒度分布が、５〜３０μｍ程度であることが好ましく、蓄光蛍光体以外の蛍光体は粒度分布が、３〜５μｍであることが好ましい。蛍光体は一次粒子径が大きい程、発光効率がよいが、平均粒子径が過大になると、粒子密度が低下し、発光強度が低下することになる。
【００３０】
このような蓄光蛍光体を含有する蛍光体層又は蓄光蛍光体層は、一次粒子の最大の粒子径が蓄光蛍光体の一次粒子の最小の粒子径より小さい金属酸化物等を含有していてもよい。このような粒子径の一次粒子を有する金属酸化物は、発光効率を高めるために大きい一次粒子を有する蓄光蛍光体を用いた場合でも、蓄光蛍光体粒子間に形成される間隙を充填することにより、その上層に設けられる後述する蓄光蛍光体保護層を透過した水銀に対し、蓄光蛍光体間の間隙への進入を抑制し、蛍光体層にピンポールが形成されたり、剥離が生じるのを抑制することができる。金属酸化物としては、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化ケイ素、酸化イットリウム等を用いることができる。
【００３１】
金属酸化物を含有する蓄光蛍光体層を作製する場合は、蓄光蛍光体物質と金属酸化物とをそれぞれ含有する分散液を調製し、その後、これらの分散液を混合して蓄光蛍光体層形成用塗工液を調製し、蓄光蛍光体層を作製することが、均一な分散液が得られることから好ましい。
【００３２】
本発明の蓄光蛍光ランプは、ランタンを含有する蓄光蛍光体保護層を有する。蓄光蛍光体保護層は、蓄光蛍光体層と３波長蛍光体層を有する場合は、これらの間に設け、１層構造の蛍光体層を有する場合は、蛍光体層上に備えられ、比較的容易に進行する蓄光蛍光体とが水銀と反応するのを抑制することができる。また、ランタンは、水銀とは容易に反応せず、蓄光蛍光体保護層がランタンを含有することにより水銀による劣化を免れることができる。このため、黒色の反応生成物が発光管に付着することに起因する、発光管から放出される光束量の低下を抑制することができる。
【００３３】
蓄光蛍光体層に含有されるランタンは金属粒子として、また、酸化物、水酸化物の化合物として使用してもよい。蓄光蛍光体保護層中のランタンは、蓄光蛍光体に対し、質量比で、１〜１０質量％であることが好まく、５質量％程度がより好ましい。
【００３４】
蓄光蛍光体保護層の調製は、ランタン金属粒子や、ランタン化合物を分散媒に分散させた塗布液を調製し、これを、蓄光蛍光体層又は蛍光体層に塗布することにより作製することができる。
【００３５】
上記発光管内には上記水銀原子から紫外線を放射させるための放電を発生させる手段として１対の電極が設けられる。かかる電極としては、熱陰極、冷陰極、外部電極等いずれであってもよい。電極としては、例えば、バリウム、カルシウム、ストロンチウム等の酸化物等のエミッタ物質を塗布したタングステンコイル等からなる電極を挙げることができる。電極間に電圧が印加されると、エミッタから放出される電子により希ガスを電離させ、この希ガスのイオンが電極に衝突してグロー放電を生起させ、水銀を励起して紫外線を放出させる。冷陰極としては、例えば、ニッケル、モリブデン、タングステン等により成形されたカップ状の電極を開口を対向させて、発光管両端部に配置させたものを挙げることができる。また、外部電極としては、アルミニウム、鉄、ニッケルやその合金等の箔を用い、発光管の両末端部近傍の外周面に、金属粒子等を混合したシリコン樹脂等の導電性粘着剤や半田等を介して設けることができる。これらの電極の近傍には、冷陰極や外部電極の場合、放電を促進させるための電子放出物質として酸化セシウム等のセシウム含有物質を設けることもできる。
【００３６】
また、本発明の蓄光蛍光ランプは、ラピッドスタート形放電ランプとして用いる場合、発光管内壁面上に導電性層を設けることもできる。
【００３７】
このような蓄光蛍光ランプを製造する方法としては、例えば、以下の方法を挙げることができる。発光管内壁面上に、上記蓄光蛍光体物質を分散した分散液を調製する。分散媒としては、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、酢酸エチル、酢酸ブチル、キシレン、トルエン等を、１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。分散媒中に含有される蓄光蛍光体物質の含有量は分散液の比重が１．０５〜１．８となるような範囲が好ましい。分散液にはその他、上記の物質の機能を阻害しない範囲において、分散剤、エチルセルロースや硝化綿等の粘度調整剤、結着剤等の添加剤を含有させることができる。
【００３８】
上記分散液を塗布、浸漬、噴射等の方法により発光管内壁に塗工し、乾燥して蓄光蛍光体層を設ける。乾燥は、自然乾燥であってもよいが、２５〜９０℃、１〜３０分で加熱して行うことができる。
【００３９】
その後、蓄光蛍光体層上に蓄光蛍光体保護層を形成する。蓄光蛍光体保護層は上記ランタン化合物等を分散した分散液を調製し、これを、蓄光蛍光体層上に塗布、浸漬、噴射等の方法により塗工し、乾燥して形成することができる。蓄光蛍光体保護層を形成する分散液に用いる分散媒としては、具体的には、上記蓄光蛍光体層を形成するために例示した分散液と同様の分散媒を用いることができる。分散媒中のランタン化合物の濃度は、１〜３０質量％となるような範囲が好ましい。更に、この分散液には、その他、ランタンの機能を阻害しない範囲において、分散剤、エチルセルロースや硝化綿等の粘度調整剤、結着剤等の添加剤を含有させることができる。
【００４０】
この分散液を塗布、浸漬、噴射等の方法により蓄光蛍光体層上に塗工し、乾燥して蓄光蛍光体保護層を設ける。乾燥は、自然乾燥であってもよいが、２５〜９０℃、１〜２０分で加熱して行うことができる。
【００４１】
この蓄光蛍光体保護層上に、赤色蛍光を発光する赤色蛍光体、緑色蛍光を発光する緑色蛍光体、青色蛍光を発光する青色蛍光体を適宜選択し、上記蓄光蛍光体層を形成するのと同様の方法により３波長蛍光体層を調製する。
【００４２】
その後、発光管の両端を、リード線を接続した電極を配置してステムや、ガラスビーズ等で封止した後、希ガス及び水銀を封入する。外部電極を有する蛍光ランプの場合は、ガラス管を封止した後、ガラス管外部に導電性接着剤等で電極を接着し、希ガス及び水銀を封入する。
【００４３】
本発明の蓄光蛍光ランプにおいては、蓄光蛍光体保護層を有するため、水銀と蓄光蛍光体との反応を抑制し、蓄光蛍光ランプの、発光強度の低下を抑制し、長寿命化、耐久性の向上を図ることができる。
【００４４】
本発明の蓄光蛍光ランプを熱陰極蛍光ランプに適用した一例を、図１に示す。図１（ａ）は概略構成図、（ｂ）は（ａ）中に図示するＢの部分断面図である。図１に示す熱陰極蛍光ランプ１０は、ガラス管１を有する。ガラス管１は、例えば、１５〜３８ｍｍの外径を有するものを使用することができる。ガラス管１の内壁面に、そのほぼ全長に亘って、蓄光蛍光体を含有する蓄光蛍光体層２、ランタンを含有する蓄光蛍光体保護層３、３波長蛍光体層４が順次積層される。
【００４５】
ガラス管１の両端部は、電極６が設けられたステム５により閉塞され、ガラス管の内部空間には、希ガス及び水銀が所定量導入され、内部圧力は大気圧の数十分の一程度に減圧されている。また、ガラス管１の両端部外側には、ステム５に接続された口金７が設けられている。
【００４６】
本発明の蛍光ランプを冷極蛍光ランプに適用した一例を、図２に示す。図２の概略断面図に示す冷陰極蛍光ランプ２１は、ガラス管２２の両端はビードガラス２３で気密に封止されている。ガラス管２２は、例えば、１．５〜６．０ｍｍ、好ましくは１．５〜５．０ｍｍの外径を有するものを使用することができる。ガラス管２２の内壁面には、そのほぼ全長に亘って、蓄光蛍光体と、蛍光ランプからの発光を白色光とする蛍光体を有する蛍光体層２４ａが設けられ、更に、蛍光体層上に、ランタンを含有する蓄光蛍光体保護層２４ｂが設けられる。ガラス管２２の内部空間２５には、希ガス及び水銀が所定量導入され、内部圧力は大気圧の数十分の一程度に減圧されている。ガラス管２２の両端部近傍には、それぞれ、例えば、外径０．７〜３．５ｍｍ、厚さ０．０５〜１．０ｍｍのカップ状電極２７が、開口部２０が相互に対向するように配置されている。各リード線２９が、その一端が電極２７の底面部に溶接され、他端がビードガラス２３を貫通してガラス管２２の外部に引き出されて、設けられる。
【００４７】
また、本発明の蛍光ランプを外部電極蛍光ランプに適用した一例を、図３に示す。図３（ａ）の側面図、（ｂ）の概略断面図に示す外部電極蛍光ランプ３１は、両端が封止されたガラス管３２を有する。ガラス管３２の外径は、１．５〜６．０ｍｍの範囲内、好ましくは１．５〜５．０ｍｍの範囲内を挙げることができる。ガラス管３２の内壁面には、そのほぼ全長に亘って、蓄光蛍光体層３３ａが設けられ、更に、蓄光蛍光体層上に、ランタンを含有する蓄光蛍光体保護層３３ｂ、３波長蛍光体層３３ｃが設けられている。ガラス管３２の内部空間には、希ガス及び水銀が所定量導入され、内部圧力は大気圧の数十分の一程度に減圧されている。ガラス管３２の両末端部の外周面には、外部電極３４が設けられる。外部電極３４はアルミニウム、ニッケル等の金属箔を、シリコン樹脂に金属粉体を混合した導電性粘着剤等によりガラス管３２外面に接着して設けることができ、ガラス管３２の末端全体を被覆して設けることもできる。外部電極の長手方向の長さＬ１としては、例えば、１０〜３５ｍｍを挙げることができる。外部電極には図示しないリード線が接続され、リード線を介して電極に電圧が印加可能となっている。
【実施例】
【００４８】
以下に、本発明の蓄光蛍光ランプを詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらに限定されない。
［実施例１］
蓄光蛍光体を酢酸ブチルに分散させ蓄光蛍光体層形成用分散液を調製した。得られた分散液を、管径２７．５ｍｍのガラスバルブの電極に該当する部分を除いた内壁面に浸漬塗布し、約４０〜６０℃、２０分乾燥し、約２０μｍ厚さの蓄光蛍光体層を作成した。
【００４９】
水酸化ランタンを水に分散させ蓄光蛍光体保護層形成用分散液を調製した。得られた分散体液を、蓄光蛍光体層上に浸漬塗布し、約４０〜６０℃、１０分乾燥し、約１μｍ厚さの蓄光蛍光体保護層を作成した。蓄光蛍光体保護層のランタンの含有率は、蓄光蛍光体に対し１質量％とした。
【００５０】
３波長蛍光体をキシレンに分散させ３波長蛍光体層形成用分散液を調製した。得られた分散液を、蓄光蛍光体層上に浸漬塗布し、約４０〜６０℃、２０分乾燥し、約５μｍ厚さの蓄光蛍光体保護層を作成した。
【００５１】
ガラス管の両端部を電極が設けられたステムにより閉塞し、ガラス管の内部空間に、希ガスを２８０Ｐａ水銀を５ｍｇ導入した。また、ガラス管の両端部のステムに口金を設け、図１に示す熱陰極蛍光ランプを作製した。
【００５２】
得られた蛍光ランプに交流電圧を印加して点灯させ、点灯直後、点灯後１００時間、１０００時間の可視光量を測定した。点灯後１００時間後の光束値を１００として、点灯直後、点灯後１０００時間後の光束率を換算した。結果を表１に示す。
【００５３】
［実施例２、３］
蓄光蛍光体保護層のランタンの含有率を、蓄光蛍光体に対し、５質量％、１０質量％とした他は実施例１と同様にして熱陰極蛍光ランプを作製し、点灯して光束値を測定し、光束率を求めた。結果を表１に示す。
【００５４】
［比較例］
蓄光蛍光体層を設けない他は実施例１と同様にして熱陰極蛍光ランプを作製し、点灯して光束値を測定し、光束率を求めた。結果を表１に示す。
【００５５】
【表１】
【００５６】
結果より、蓄光蛍光体に対するランタンの含有率が、５質量％のとき、光束維持率は最良であり、１質量％のとき、良好な結果が得られた。蓄光蛍光体に対するランタンの含有率が、１０質量％のとき、１０００時間経過後の光束維持率は、蓄光蛍光体層を設けない比較例と同等の値であったが、点灯直後からの１０００時間における光束維持率は、ランタン含有率が１０質量％の場合の方が優れており、点灯時間が１０００時間を超える場合は、比較例との差が広がることが予測される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の蛍光ランプを適用した一例の熱陰極蛍光ランプを示す概略構成図（ａ）及び部分断面図（ｂ）である。
【図２】本発明の蛍光ランプを適用した他の例の冷陰極蛍光ランプを示す概略断面図を示す図である。
【図３】本発明の蛍光ランプを適用した他の例の外部電極型蛍光ランプの側面図（ａ）及び概略断面図（ｂ）を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１、２２、３２ ガラス管
２、３３ａ 蓄光蛍光体層
３、２４ｂ、３３ｂ 蓄光蛍光体保護層
４、３３ｃ ３波長蛍光体層
２４ａ 蛍光体層
６ 電極
１０ 熱陰極蛍光ランプ
２１ 冷陰極蛍光ランプ
２７ カップ状電極（電極）
３１ 外部電極蛍光ランプ
３４ 外部電極（電極）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通電の終了後、蛍光を発光する蓄光蛍光ランプに関し、より詳しくは、蓄光蛍光体の劣化を抑制し、発光管から放出される光束量の維持を図り、耐久性を向上させた蓄光蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄光蛍光ランプは、通電を遮断した後も、長時間発光を続けるという性質（蓄光性あるいは長残光性）を有する蓄光蛍光体を利用した蛍光ランプである。電力供給が絶たれた後も明るさを保っていることから、例えば、大型店舗や劇場あるいは地下街のような人が多く集まる空間における、一般照明兼停電時の避難経路表示等に好適であり、高い発光強度を有する蓄光蛍光体の開発が望まれている。
【０００３】
蛍光ランプは、内部に希ガスと水銀とを気密に保持したガラス管の両端部付近に設けられる電極に電圧を印加して、希ガスを電離させ、電離した希ガスを電極に衝突させて二次電子を放出させグロー放電を生起させ、これにより励起された水銀が、２５３．７ｎｍの紫外線を放射する。この紫外線を受けたガラス管の内壁面に設けられる蛍光体が可視光を発光する。蓄光性を有する蛍光体は、水銀原子が放射する紫外線により発光するのであるが、紫外線から得たエネルギーを蓄積して、紫外線による励起が停止した後も発光を続ける。蓄光蛍光ランプにおいては、外部から電力を供給している間は、主に、一般的に用いられている、即ち、紫外線による励起を受けて即時に発光する蛍光体の発光により明るく光り、電力供給が停止した後、つまり放電が止まって水銀原子からの紫外線による励起がなくなった後でも、蓄光蛍光体の作用により、発光を続けることができる。
【０００４】
しかしながら、蓄光蛍光体は、水銀蒸気と比較的容易に反応するため、水銀等による劣化を受け易く蛍光の発光量を低減させると共に、反応生成物がガラスバルブを黒褐色に着色させて可視光の透過率を低下させることにより、蛍光ランプの輝度が低下する。また、他面、水銀が消費され、蛍光ランプの寿命を短縮させる等の問題がある。
【０００５】
蓄光蛍光体ランプとしては、蓄光蛍光体からの光を効率よく吸収し、発光強度を高く、白色光を発光させる蛍光ランプ（特許文献１）や、長時間の残光性を損なわずに通電時の輝度を向上させることができる蛍光ランプ（特許文献２、３）等が報告されている。また、使用に伴い蓄光蛍光体膜にピンホールが生じ、これに起因する蛍光体膜の剥離、延いては発光強度の低下、外観悪化等の改善を図った残光蛍光ランプ（特許文献４）が報告されている。しかしながら、特許文献４に記載される残光形蛍光ランプはピンホールの発生を抑制することはできるものの、水銀と比較的容易に進行する反応による蓄光蛍光体の劣化や、水銀の消費を抑制し、蓄光蛍光ランプの発光の輝度の低下を抑制し長寿命化を図ることができるものではない。
【特許文献１】特開２００６−２８４４５
【特許文献２】特開平０９−５５１９１
【特許文献３】特開平１１−１１１２２７
【特許文献４】特開２００５−２７２５９７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、蓄光蛍光体と水銀との反応を抑制することができ、蓄光蛍光体の劣化及び水銀の消費を抑制し、発光管から放出される光束量の維持を図り、優れた耐久性を有する蓄光蛍光ランプを提供することにある。特に、通電後においても、白色光を高輝度で発光することができる長寿命の蓄光蛍光ランプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、蓄光蛍光ランプの使用に伴い、蓄光蛍光体が水銀と反応するのを抑制できる種々の物質について検討を行った。その結果、ランタンを含む層を蓄光蛍光体層表面に設けることにより、蓄光蛍光体と水銀との反応を抑制することができることの知見を得た。かかる知見に基づき本発明を完成するに至った。
【０００８】
即ち、本発明は、水銀及び希ガスを封入した発光管と、該発光管内壁に設けられた蓄光蛍光体を含有する蛍光体層と、１対の電極とを有する蓄光蛍光ランプにおいて、蛍光体層が、蓄光蛍光体を含有する蓄光蛍光体層と、通電時に発光する蛍光体を含有する３波長蛍光体層とを有し、蓄光蛍光体層と３波長蛍光体層との間にランタンを含有する蓄光蛍光体保護層を有することを特徴とする蓄光蛍光ランプに関する。
【０００９】
また、本発明は、水銀及び希ガスを封入した発光管と、該発光管内壁に設けられた蓄光蛍光体を含有する蛍光体層と、１対の電極とを有する蓄光蛍光ランプにおいて、蛍光体層が、蓄光蛍光体と、通電時に発光する蛍光体とを含有し、蛍光体層上にランタンを含有する蓄光蛍光体保護層を有することを特徴とする蓄光蛍光ランプに関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の蓄光蛍光ランプは、蓄光蛍光体と水銀との反応を抑制することができ、蓄光蛍光体の劣化及び水銀の消費を抑制し、発光管から放出される光束量の維持を図り、優れた耐久性を有する。特に、通電後においても、白色光を高輝度で発光することができ、長寿命である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の蓄光蛍光ランプは、水銀及び希ガスを封入した発光管と、該発光管内壁に設けられた蓄光蛍光体を含有する蛍光体層と、１対の電極とを有する蓄光蛍光ランプにおいて、蛍光体層が、蓄光蛍光体を含有する蓄光蛍光体層と、通電時に発光する蛍光体を含有する３波長蛍光体層とを有し、蓄光蛍光体層と３波長蛍光体層との間にランタンを含有する蓄光蛍光体保護層を有することを特徴とする。
【００１２】
また、蛍光体層が、蓄光蛍光体と、通電時に発光する蛍光体とを含有し、蛍光体層上にランタンを含有する保護層を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の蛍光ランプに用いる発光管としては、可視光を透過する材質のものであればいずれのものであってもよい。石英ガラス、ソーダガラス、ホウケイ酸ガラス、鉛ガラス、その他、アルミノケイ酸ガラス、ホウ酸塩ガラス、リン酸塩ガラス等を挙げることができる。
【００１４】
上記発光管の形状としては直管型、湾曲型、環形、バルブ型等いずれであってもよく、また、その管径もいずれであってもよい。発光管の肉厚としては、蛍光ランプの種類に応じて選択すればよく、具体的には、熱陰極蛍光ランプであれば、例えば、１．０±０．１ｍｍを挙げることができ、液晶表示装置用の冷陰極蛍光ランプであれば、例えば、０．２〜０．５ｍｍ等を挙げることができる。
【００１５】
上記発光管内に封入される希ガスは、電極に始動電圧が印加されると発光管内に存在する電子、あるいは、エミッタから放出される電子により電離され、これらが電極に衝突し、２次電子を放出させる機能を有する。希ガスとしては、キセノン、アルゴンやネオン等を用いることができる。発光管に封入する希ガスの量としては、例えば、蓄光蛍光ランプの点灯時の発光管内における圧力が、熱陰極蛍光ランプであれば、１．５ｔ〜３．０ｔｏｒｒ付近、冷陰極蛍光ランプであれば、３０〜１００ｔｏｒｒ等となるような量を挙げることができる。
【００１６】
上記発光管内に封入される水銀は、上記電離した希ガスにより生成される２次電子により生じるグロー放電により励起され、２５３．７ｎｍを含む紫外線を発生する。発光管に封入する水銀の量としては、例えば、蓄光蛍光ランプの点灯時のガラス管内における水銀の蒸気圧が例えば、１〜１０Ｐａ等となるような量を挙げることができる。
【００１７】
上記発光管内壁には蛍光体層が設けられる。蛍光体層は、蓄光蛍光体と、通電時に発光する蛍光体とを含有する１層構造のものであってもよいが、蓄光蛍光体を含有する蓄光蛍光体層と、通電時に発光する蛍光体を含有する３波長蛍光体層とを有する２層構造のものであることが、好ましい。
【００１８】
上記蓄光蛍光体は、水銀原子から放射される２５３．７ｎｍ等の紫外線を励起光として可視光を発光するものであり、励起光の照射時のみに限らず、励起光の照射が停止された後においても、蛍光を発光するものである。
【００１９】
上記蛍光体層又は蓄光蛍光体層に含有される蓄光蛍光体としては、式（１）
ＭＡｌ2Ｏ4 （１）
（式中、ＭはＣａ、Ｓｒ及びＢａからなる群から選ばれる少なくとも一つ以上の金属元素を示す。）で表される化合物を母結晶とし、Ｅｕ、Ｄｙ及びＮｄの少なくとも一つを付活剤に用いたものを用いることができる。
【００２０】
蓄光蛍光体として、Ｙ2 Ｏ2 Ｓを母結晶とし、Ｅｕ、Ｍｇ及びＴｉの少なくとも一つを付活剤に用いたものを用いることができる。
【００２１】
上記蓄光蛍光体はいずれか1種又は２種以上を含むものであってもよい。
【００２２】
これらの蓄光蛍光体は水銀から放射される２５３．７ｎｍの紫外線を励起エネルギーとして温存し、長期に亘って青緑色の蛍光を継続して発光することができる。
【００２３】
また、蛍光体層又は３波長蛍光体層に含有される蛍光体としては、水銀からの紫外線によって励起され蛍光を発光する蛍光体や、更に、蓄光蛍光体以外の蛍光体からの蛍光により励起されて蛍光を発光する蛍光体を使用することができるが、蛍光ランプ内に放電が形成されないときに、上記蓄光蛍光体からの蛍光を励起光として蛍光を発光できる蛍光体が好ましい。
【００２４】
このような蛍光体として、上記蓄光蛍光体からの青緑色光領域で効率よく光吸収して赤色蛍光を発光する蛍光体として、具体的には、Ｃａ3（Ｌａ1-X，ＥｕX）2Ｗ2Ｏ12（０＜Ｘ＜１）、ＬｉＬａ1-XＥｕXＮｂ2Ｏ7（０＜Ｘ＜１）で表されるものを挙げることができる。
【００２５】
更に、赤色光を発光する蛍光体として、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ・ＧｅＯ2：Ｍｎ、緑色光を発光するＬａＰＯ4：Ｃｅ，Ｔｂ、青色光を発光するＢａＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ、（Ｍｎ）5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ等を挙げることができ、これらを適宜選択して組み合わせて用いることにより、所望の色調の発光を得ることができる。
【００２６】
また、蛍光体層又は３波長蛍光体層に含有される蛍光体として、ハロリン酸カルシウム蛍光体Ｃａ10（ＰＯ4）6ＦＣｌ：Ｓｂ，Ｍｎを含むことが好ましい。ハロリン酸カルシウム蛍光体は、発光管からの発光を均一に拡散させることができ、拡散剤の使用を不要とすることにより、拡散剤の劣化による照度の低下や外観品質の低下を抑制することができ、輝度の向上を図ることができる。
【００２７】
上記蛍光体層又は３波長蛍光体層には、蓄光蛍光体からの光を直接的には励起光として蛍光を発光しない蛍光体を使用してもよい。例えば、ＹＶＯ4：Ｅｕ、ＬａＰＯ4：Ｃｅ，Ｔｂ、（Ｂａ，Ｅｕ）ＭｇＡｌ10Ｏ17、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｅｕ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ10Ｏ17、Ｓｒ10（ＰＯ4）6Ｃl2：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）10（ＰＯ4）6Ｃl2：Ｅｕ等を挙げることができる。蛍光体層は、蛍光体を適宜組み合わせて含有することにより、水銀から放射される２５３．７ｎｍの紫外線により励起され、各蛍光体から緑色、赤色、青色領域の可視光を発光させ、演色に優れた白色光を得るようにすることが好ましい。
【００２８】
このような蓄光蛍光体の使用量としては、１ｃｍ2当たり３ｍｇ〜５ｍｇであることが好ましい。蓄光蛍光体以外の蛍光体としては、１ｃｍ2当たり３ｍｇ〜７ｍｇであることが、蛍光ランプにおいて、適度な発光強度が得られることから、好ましい。
【００２９】
上記蛍光体の一次粒子として、蓄光蛍光体は粒度分布が、５〜３０μｍ程度であることが好ましく、蓄光蛍光体以外の蛍光体は粒度分布が、３〜５μｍであることが好ましい。蛍光体は一次粒子径が大きい程、発光効率がよいが、平均粒子径が過大になると、粒子密度が低下し、発光強度が低下することになる。
【００３０】
このような蓄光蛍光体を含有する蛍光体層又は蓄光蛍光体層は、一次粒子の最大の粒子径が蓄光蛍光体の一次粒子の最小の粒子径より小さい金属酸化物等を含有していてもよい。このような粒子径の一次粒子を有する金属酸化物は、発光効率を高めるために大きい一次粒子を有する蓄光蛍光体を用いた場合でも、蓄光蛍光体粒子間に形成される間隙を充填することにより、その上層に設けられる後述する蓄光蛍光体保護層を透過した水銀に対し、蓄光蛍光体間の間隙への進入を抑制し、蛍光体層にピンポールが形成されたり、剥離が生じるのを抑制することができる。金属酸化物としては、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化ケイ素、酸化イットリウム等を用いることができる。
【００３１】
金属酸化物を含有する蓄光蛍光体層を作製する場合は、蓄光蛍光体物質と金属酸化物とをそれぞれ含有する分散液を調製し、その後、これらの分散液を混合して蓄光蛍光体層形成用塗工液を調製し、蓄光蛍光体層を作製することが、均一な分散液が得られることから好ましい。
【００３２】
本発明の蓄光蛍光ランプは、ランタンを含有する蓄光蛍光体保護層を有する。蓄光蛍光体保護層は、蓄光蛍光体層と３波長蛍光体層を有する場合は、これらの間に設け、１層構造の蛍光体層を有する場合は、蛍光体層上に備えられ、比較的容易に進行する蓄光蛍光体とが水銀と反応するのを抑制することができる。また、ランタンは、水銀とは容易に反応せず、蓄光蛍光体保護層がランタンを含有することにより水銀による劣化を免れることができる。このため、黒色の反応生成物が発光管に付着することに起因する、発光管から放出される光束量の低下を抑制することができる。
【００３３】
蓄光蛍光体層に含有されるランタンは金属粒子として、また、酸化物、水酸化物の化合物として使用してもよい。蓄光蛍光体保護層中のランタンは、蓄光蛍光体に対し、質量比で、１〜１０質量％であることが好まく、５質量％程度がより好ましい。
【００３４】
蓄光蛍光体保護層の調製は、ランタン金属粒子や、ランタン化合物を分散媒に分散させた塗布液を調製し、これを、蓄光蛍光体層又は蛍光体層に塗布することにより作製することができる。
【００３５】
上記発光管内には上記水銀原子から紫外線を放射させるための放電を発生させる手段として１対の電極が設けられる。かかる電極としては、熱陰極、冷陰極、外部電極等いずれであってもよい。電極としては、例えば、バリウム、カルシウム、ストロンチウム等の酸化物等のエミッタ物質を塗布したタングステンコイル等からなる電極を挙げることができる。電極間に電圧が印加されると、エミッタから放出される電子により希ガスを電離させ、この希ガスのイオンが電極に衝突してグロー放電を生起させ、水銀を励起して紫外線を放出させる。冷陰極としては、例えば、ニッケル、モリブデン、タングステン等により成形されたカップ状の電極を開口を対向させて、発光管両端部に配置させたものを挙げることができる。また、外部電極としては、アルミニウム、鉄、ニッケルやその合金等の箔を用い、発光管の両末端部近傍の外周面に、金属粒子等を混合したシリコン樹脂等の導電性粘着剤や半田等を介して設けることができる。これらの電極の近傍には、冷陰極や外部電極の場合、放電を促進させるための電子放出物質として酸化セシウム等のセシウム含有物質を設けることもできる。
【００３６】
また、本発明の蓄光蛍光ランプは、ラピッドスタート形放電ランプとして用いる場合、発光管内壁面上に導電性層を設けることもできる。
【００３７】
このような蓄光蛍光ランプを製造する方法としては、例えば、以下の方法を挙げることができる。発光管内壁面上に、上記蓄光蛍光体物質を分散した分散液を調製する。分散媒としては、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、酢酸エチル、酢酸ブチル、キシレン、トルエン等を、１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。分散媒中に含有される蓄光蛍光体物質の含有量は分散液の比重が１．０５〜１．８となるような範囲が好ましい。分散液にはその他、上記の物質の機能を阻害しない範囲において、分散剤、エチルセルロースや硝化綿等の粘度調整剤、結着剤等の添加剤を含有させることができる。
【００３８】
上記分散液を塗布、浸漬、噴射等の方法により発光管内壁に塗工し、乾燥して蓄光蛍光体層を設ける。乾燥は、自然乾燥であってもよいが、２５〜９０℃、１〜３０分で加熱して行うことができる。
【００３９】
その後、蓄光蛍光体層上に蓄光蛍光体保護層を形成する。蓄光蛍光体保護層は上記ランタン化合物等を分散した分散液を調製し、これを、蓄光蛍光体層上に塗布、浸漬、噴射等の方法により塗工し、乾燥して形成することができる。蓄光蛍光体保護層を形成する分散液に用いる分散媒としては、具体的には、上記蓄光蛍光体層を形成するために例示した分散液と同様の分散媒を用いることができる。分散媒中のランタン化合物の濃度は、１〜３０質量％となるような範囲が好ましい。更に、この分散液には、その他、ランタンの機能を阻害しない範囲において、分散剤、エチルセルロースや硝化綿等の粘度調整剤、結着剤等の添加剤を含有させることができる。
【００４０】
この分散液を塗布、浸漬、噴射等の方法により蓄光蛍光体層上に塗工し、乾燥して蓄光蛍光体保護層を設ける。乾燥は、自然乾燥であってもよいが、２５〜９０℃、１〜２０分で加熱して行うことができる。
【００４１】
この蓄光蛍光体保護層上に、赤色蛍光を発光する赤色蛍光体、緑色蛍光を発光する緑色蛍光体、青色蛍光を発光する青色蛍光体を適宜選択し、上記蓄光蛍光体層を形成するのと同様の方法により３波長蛍光体層を調製する。
【００４２】
その後、発光管の両端を、リード線を接続した電極を配置してステムや、ガラスビーズ等で封止した後、希ガス及び水銀を封入する。外部電極を有する蛍光ランプの場合は、ガラス管を封止した後、ガラス管外部に導電性接着剤等で電極を接着し、希ガス及び水銀を封入する。
【００４３】
本発明の蓄光蛍光ランプにおいては、蓄光蛍光体保護層を有するため、水銀と蓄光蛍光体との反応を抑制し、蓄光蛍光ランプの、発光強度の低下を抑制し、長寿命化、耐久性の向上を図ることができる。
【００４４】
本発明の蓄光蛍光ランプを熱陰極蛍光ランプに適用した一例を、図１に示す。図１（ａ）は概略構成図、（ｂ）は（ａ）中に図示するＢの部分断面図である。図１に示す熱陰極蛍光ランプ１０は、ガラス管１を有する。ガラス管１は、例えば、１５〜３８ｍｍの外径を有するものを使用することができる。ガラス管１の内壁面に、そのほぼ全長に亘って、蓄光蛍光体を含有する蓄光蛍光体層２、ランタンを含有する蓄光蛍光体保護層３、３波長蛍光体層４が順次積層される。
【００４５】
ガラス管１の両端部は、電極６が設けられたステム５により閉塞され、ガラス管の内部空間には、希ガス及び水銀が所定量導入され、内部圧力は大気圧の数十分の一程度に減圧されている。また、ガラス管１の両端部外側には、ステム５に接続された口金７が設けられている。
【００４６】
本発明の蛍光ランプを冷極蛍光ランプに適用した一例を、図２に示す。図２の概略断面図に示す冷陰極蛍光ランプ２１は、ガラス管２２の両端はビードガラス２３で気密に封止されている。ガラス管２２は、例えば、１．５〜６．０ｍｍ、好ましくは１．５〜５．０ｍｍの外径を有するものを使用することができる。ガラス管２２の内壁面には、そのほぼ全長に亘って、蓄光蛍光体と、蛍光ランプからの発光を白色光とする蛍光体を有する蛍光体層２４ａが設けられ、更に、蛍光体層上に、ランタンを含有する蓄光蛍光体保護層２４ｂが設けられる。ガラス管２２の内部空間２５には、希ガス及び水銀が所定量導入され、内部圧力は大気圧の数十分の一程度に減圧されている。ガラス管２２の両端部近傍には、それぞれ、例えば、外径０．７〜３．５ｍｍ、厚さ０．０５〜１．０ｍｍのカップ状電極２７が、開口部２０が相互に対向するように配置されている。各リード線２９が、その一端が電極２７の底面部に溶接され、他端がビードガラス２３を貫通してガラス管２２の外部に引き出されて、設けられる。
【００４７】
また、本発明の蛍光ランプを外部電極蛍光ランプに適用した一例を、図３に示す。図３（ａ）の側面図、（ｂ）の概略断面図に示す外部電極蛍光ランプ３１は、両端が封止されたガラス管３２を有する。ガラス管３２の外径は、１．５〜６．０ｍｍの範囲内、好ましくは１．５〜５．０ｍｍの範囲内を挙げることができる。ガラス管３２の内壁面には、そのほぼ全長に亘って、蓄光蛍光体層３３ａが設けられ、更に、蓄光蛍光体層上に、ランタンを含有する蓄光蛍光体保護層３３ｂ、３波長蛍光体層３３ｃが設けられている。ガラス管３２の内部空間には、希ガス及び水銀が所定量導入され、内部圧力は大気圧の数十分の一程度に減圧されている。ガラス管３２の両末端部の外周面には、外部電極３４が設けられる。外部電極３４はアルミニウム、ニッケル等の金属箔を、シリコン樹脂に金属粉体を混合した導電性粘着剤等によりガラス管３２外面に接着して設けることができ、ガラス管３２の末端全体を被覆して設けることもできる。外部電極の長手方向の長さＬ１としては、例えば、１０〜３５ｍｍを挙げることができる。外部電極には図示しないリード線が接続され、リード線を介して電極に電圧が印加可能となっている。
【実施例】
【００４８】
以下に、本発明の蓄光蛍光ランプを詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらに限定されない。
［実施例１］
蓄光蛍光体を酢酸ブチルに分散させ蓄光蛍光体層形成用分散液を調製した。得られた分散液を、管径２７．５ｍｍのガラスバルブの電極に該当する部分を除いた内壁面に浸漬塗布し、約４０〜６０℃、２０分乾燥し、約２０μｍ厚さの蓄光蛍光体層を作成した。
【００４９】
水酸化ランタンを水に分散させ蓄光蛍光体保護層形成用分散液を調製した。得られた分散体液を、蓄光蛍光体層上に浸漬塗布し、約４０〜６０℃、１０分乾燥し、約１μｍ厚さの蓄光蛍光体保護層を作成した。蓄光蛍光体保護層のランタンの含有率は、蓄光蛍光体に対し１質量％とした。
【００５０】
３波長蛍光体をキシレンに分散させ３波長蛍光体層形成用分散液を調製した。得られた分散液を、蓄光蛍光体層上に浸漬塗布し、約４０〜６０℃、２０分乾燥し、約５μｍ厚さの蓄光蛍光体保護層を作成した。
【００５１】
ガラス管の両端部を電極が設けられたステムにより閉塞し、ガラス管の内部空間に、希ガスを２８０Ｐａ水銀を５ｍｇ導入した。また、ガラス管の両端部のステムに口金を設け、図１に示す熱陰極蛍光ランプを作製した。
【００５２】
得られた蛍光ランプに交流電圧を印加して点灯させ、点灯直後、点灯後１００時間、１０００時間の可視光量を測定した。点灯後１００時間後の光束値を１００として、点灯直後、点灯後１０００時間後の光束率を換算した。結果を表１に示す。
【００５３】
［実施例２、３］
蓄光蛍光体保護層のランタンの含有率を、蓄光蛍光体に対し、５質量％、１０質量％とした他は実施例１と同様にして熱陰極蛍光ランプを作製し、点灯して光束値を測定し、光束率を求めた。結果を表１に示す。
【００５４】
［比較例］
蓄光蛍光体層を設けない他は実施例１と同様にして熱陰極蛍光ランプを作製し、点灯して光束値を測定し、光束率を求めた。結果を表１に示す。
【００５５】
【表１】
【００５６】
結果より、蓄光蛍光体に対するランタンの含有率が、５質量％のとき、光束維持率は最良であり、１質量％のとき、良好な結果が得られた。蓄光蛍光体に対するランタンの含有率が、１０質量％のとき、１０００時間経過後の光束維持率は、蓄光蛍光体層を設けない比較例と同等の値であったが、点灯直後からの１０００時間における光束維持率は、ランタン含有率が１０質量％の場合の方が優れており、点灯時間が１０００時間を超える場合は、比較例との差が広がることが予測される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の蛍光ランプを適用した一例の熱陰極蛍光ランプを示す概略構成図（ａ）及び部分断面図（ｂ）である。
【図２】本発明の蛍光ランプを適用した他の例の冷陰極蛍光ランプを示す概略断面図を示す図である。
【図３】本発明の蛍光ランプを適用した他の例の外部電極型蛍光ランプの側面図（ａ）及び概略断面図（ｂ）を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１、２２、３２ ガラス管
２、３３ａ 蓄光蛍光体層
３、２４ｂ、３３ｂ 蓄光蛍光体保護層
４、３３ｃ ３波長蛍光体層
２４ａ 蛍光体層
６ 電極
１０ 熱陰極蛍光ランプ
２１ 冷陰極蛍光ランプ
２７ カップ状電極（電極）
３１ 外部電極蛍光ランプ
３４ 外部電極（電極）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水銀及び希ガスを封入した発光管と、該発光管内壁に設けられた蓄光蛍光体を含有する蛍光体層と、１対の電極とを有する蓄光蛍光ランプにおいて、蛍光体層が、蓄光蛍光体を含有する蓄光蛍光体層と、通電時に発光する蛍光体を含有する３波長蛍光体層とを有し、蓄光蛍光体層と３波長蛍光体層との間にランタンを含有する蓄光蛍光体保護層を有することを特徴とする蓄光蛍光ランプ。
【請求項２】
水銀及び希ガスを封入した発光管と、該発光管内壁に設けられた蓄光蛍光体を含有する蛍光体層と、１対の電極とを有する蓄光蛍光ランプにおいて、蛍光体層が、蓄光蛍光体と、通電時に発光する蛍光体とを含有し、蛍光体層上にランタンを含有する蓄光蛍光体保護層を有することを特徴とする蓄光蛍光ランプ。
【請求項３】
蓄光蛍光体が、式（１）
ＭＡｌ2Ｏ4 （１）
（式中、ＭはＣａ、Ｓｒ及びＢａからなる群から選ばれる少なくとも一つ以上の金属元素を示す。）で表される化合物を母結晶とし、Ｅｕ、Ｄｙ及びＮｄの少なくとも一つを付活剤に用いた蓄光蛍光体及び、Ｙ2 Ｏ2 Ｓを母結晶とし、Ｅｕ、Ｍｇ及びＴｉの少なくとも一つを付活剤に用いた蓄光蛍光体から選ばれるいずれか1種又は２種以上を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の蓄光蛍光ランプ。
【請求項４】
通電時に発光する蛍光体が、蓄光蛍光体からの発光によっても励起され蛍光を発光するものであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の蓄光蛍光ランプ。
【請求項５】
通電時に発光する蛍光体が、ハロリン酸カルシウムを含むことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の蓄光蛍光ランプ。
【請求項１】
水銀及び希ガスを封入した発光管と、該発光管内壁に設けられた蓄光蛍光体を含有する蛍光体層と、１対の電極とを有する蓄光蛍光ランプにおいて、蛍光体層が、蓄光蛍光体を含有する蓄光蛍光体層と、通電時に発光する蛍光体を含有する３波長蛍光体層とを有し、蓄光蛍光体層と３波長蛍光体層との間にランタンを含有する蓄光蛍光体保護層を有することを特徴とする蓄光蛍光ランプ。
【請求項２】
水銀及び希ガスを封入した発光管と、該発光管内壁に設けられた蓄光蛍光体を含有する蛍光体層と、１対の電極とを有する蓄光蛍光ランプにおいて、蛍光体層が、蓄光蛍光体と、通電時に発光する蛍光体とを含有し、蛍光体層上にランタンを含有する蓄光蛍光体保護層を有することを特徴とする蓄光蛍光ランプ。
【請求項３】
蓄光蛍光体が、式（１）
ＭＡｌ2Ｏ4 （１）
（式中、ＭはＣａ、Ｓｒ及びＢａからなる群から選ばれる少なくとも一つ以上の金属元素を示す。）で表される化合物を母結晶とし、Ｅｕ、Ｄｙ及びＮｄの少なくとも一つを付活剤に用いた蓄光蛍光体及び、Ｙ2 Ｏ2 Ｓを母結晶とし、Ｅｕ、Ｍｇ及びＴｉの少なくとも一つを付活剤に用いた蓄光蛍光体から選ばれるいずれか1種又は２種以上を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の蓄光蛍光ランプ。
【請求項４】
通電時に発光する蛍光体が、蓄光蛍光体からの発光によっても励起され蛍光を発光するものであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の蓄光蛍光ランプ。
【請求項５】
通電時に発光する蛍光体が、ハロリン酸カルシウムを含むことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の蓄光蛍光ランプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−１０８６２１（Ｐ２０１０−１０８６２１Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７６６９１（Ｐ２００８−２７６６９１）
【出願日】平成２０年１０月２８日（２００８．１０．２８）
【出願人】（３０００２２３５３）ＮＥＣライティング株式会社 (483)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２８日（２００８．１０．２８）
【出願人】（３０００２２３５３）ＮＥＣライティング株式会社 (483)
【Ｆターム（参考）】
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