蛍光ランプ
【課題】高い入力電力を印加することにより管壁負荷を高めてランプ出力を増大させた蛍光ランプでありながら高い光束維持率を有する蛍光ランプを提供する。
【解決手段】ランプＬａ１は、複数種類の蛍光体粒子を含む蛍光体層３が形成されたガラスバルブ４と、ガラスバルブ４の両端を封止する一対のステム５と、各ステム５を貫通する一対の導入線６，６間に架設され且つ主線と当該主線に巻回された副線とからなるフィラメントコイル７と、各フィラメントコイル７に保持された電子放出物質８とを備える。主線の線径が６５μｍ以上、１００μｍ以下の範囲内にあり、点灯時のランプの管壁負荷が０．０５Ｗ／ｃｍ２以上である。複数種類の蛍光体粒子の１つが、２価のユーロピウムを発光中心として有する中心粒径が２．５μｍ以上、５．５μｍ以下の範囲内にあるアルミン酸塩蛍光体粒子である。
【解決手段】ランプＬａ１は、複数種類の蛍光体粒子を含む蛍光体層３が形成されたガラスバルブ４と、ガラスバルブ４の両端を封止する一対のステム５と、各ステム５を貫通する一対の導入線６，６間に架設され且つ主線と当該主線に巻回された副線とからなるフィラメントコイル７と、各フィラメントコイル７に保持された電子放出物質８とを備える。主線の線径が６５μｍ以上、１００μｍ以下の範囲内にあり、点灯時のランプの管壁負荷が０．０５Ｗ／ｃｍ２以上である。複数種類の蛍光体粒子の１つが、２価のユーロピウムを発光中心として有する中心粒径が２．５μｍ以上、５．５μｍ以下の範囲内にあるアルミン酸塩蛍光体粒子である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光ランプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
蛍光ランプは、一般的な光源として従来から照明用途に広く用いられ、寿命、光束、ランプ効率等のランプ性能が改善されている。
一般的に用いられている蛍光ランプとして、例えば高周波点灯専用形直管蛍光ランプ（例えば、ＦＨＦ３２）やラピッドスタート形直管蛍光ランプ（例えば、ＦＬＲ４０Ｓ）がある。なお、このような蛍光ランプを「従来品」とする。
【０００３】
この従来品に対して、従来品と略同形状・同寸法を有しながら、従来品に比べて高い入力電力を印加して管壁負荷を高める等によりランプ性能を向上させた蛍光ランプ（所謂、Ｇ−Ｈｆ蛍光灯である。）がある。なお、このランプ性能を向上させたランプを、上記従来品と区別するために、「改良品」とする。
この改良品では、ランプ１本当たりの光出力が従来品の約２．１倍となり、これにより、所望の明るさを得るための必要なランプ数を少なくでき、ひいてはランプ交換時に発生する廃棄ランプの削減による省資源化を実現できることから近年注目されている。
【０００４】
さらに、ランプの寿命を従来品の平均的な寿命である１２０００時間を大きく上回る１８０００時間以上にすることができ、ランプ交換頻度の低減による省資源化を図ることができる（例えば、特許文献１及び非特許文献１参照）。
なお、一般的な蛍光ランプの寿命は、ＪＩＳ Ｃ ７６１７−２における附属書ＣやＪＩＳ Ｃ ７６１８−２における附属書Ｃに試験の条件や方法が規定され、点灯時間１００時間後のランプ光束に対する所定点灯時間後のランプ光束の比（所謂、光束維持率である。）が７０（％）に低下した時点で当該蛍光ランプは寿命と見なされる。
【特許文献１】特開２００８−１２３９９８号公報
【非特許文献１】松下電器産業株式会社、「Ｇ−Ｈｆ蛍光灯」、松下電器産業株式会社製カタログ「ランプ総合カタログ２００７」９６ページ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記改良品は、従来品に比べてすばらしいランプ性能を得ているが、さらに、点灯初期の明るさをできる限り寿命まで維持できるようなものが要望されている。つまり、点灯時間１００時間後のランプ光束に対する、点灯１８０００時間後のランプ光束の比（光束維持率）が８０（％）以上のものが要求されており、本要求を満たすべく種々の試みが数多くなされている。
【０００６】
しかしながら、改良品で行われた、高い入力電力を印加することにより管壁負荷を高めてランプ出力を増大させる技術においては、例えばIESNA Lighting Handbook-8th Edition (１９９３) ２０７ページに示されるように管壁負荷の増加にともなって蛍光ランプの光束維持率は大きく悪化する特性があるため、さらなる光束維持率の改善が要望されているにも関わらずそれを実現することが不可能であった。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、高い入力電力を印加することにより管壁負荷を高めてランプ出力を増大させた蛍光ランプでありながら高い光束維持率を有する蛍光ランプを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る蛍光ランプは、複数種類の蛍光体粒子を含む蛍光体層が形成されたガラスバルブと、前記ガラスバルブの両端を封止する一対のステムと、前記各ステムを貫通する一対の導入線間に架設され且つ主線と当該主線に巻回された副線とからなるフィラメントコイルと、前記各フィラメントコイルに保持された電子放出物質とを備え、前記主線の線径が６５μｍ以上、１００μｍ以下の範囲内にあり、点灯時のランプ管壁負荷が０．０５Ｗ／ｃｍ２以上の蛍光ランプであって、前記複数種類の蛍光体粒子の一種類が、２価のユーロピウムを発光中心として有する中心粒径（Ｄ５０）が２．５μｍ以上、５．５μｍ以下の範囲内にあるアルミン酸塩蛍光体粒子であることを特徴としている。
【０００９】
ここでいう「中心粒径（Ｄ５０）」とは、所謂メディアン径であり、体積基準の積算分布において５０（％）となる粒子径のことである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る蛍光ランプは、特に、複数種類の蛍光体粒子の一種類を、２価のユーロピウムを発光中心として有する中心粒径（Ｄ５０）が２．５μｍ以上、５．５μｍ以下の範囲内にあるアルミン酸塩蛍光体粒子とすることにより、点灯時間１００時間後のランプ光束に対する点灯時間１８０００時間後のランプ光束の比が８０％以上とすることが、試験より確認することができている。
【００１１】
さらに、上記効果に加え、上記蛍光体粒子を用いることにより、例えば、蛍光ランプを搭載した器具を多数設置した照明空間で使用しても、蛍光ランプの両端の発光色の差（以下、「発光色色差」とする。）が実用上の許容範囲内で違和感を生じないことも確認した。
また、前記ガラスバルブと前記蛍光体層との間に保護膜が形成され、当該保護膜の膜厚が１μｍ以上３μｍ以下の範囲内にあることを特徴としている。或いは、前記電子放出物質の重量が５ｍｇ以上１１ｍｇ以下の範囲にあることを特徴としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に係る蛍光ランプを、ＪＩＳ Ｃ ７６１７−２に規定された直管型の蛍光ランプに適用した一の実施の形態について説明する。なお、本発明に係る蛍光ランプは、例えばＪＩＳ Ｃ ７６１７−２やＪＩＳ Ｃ ７６１８−２で規定された蛍光ランプとして使用できる。
また、蛍光ランプの形状も、直管型に限定されるものでなく、円環型、二重環型、コンパクト型等にも適用できる。
１．蛍光ランプ
図１は、本発明の一の実施の形態に係る蛍光ランプの一部断面図であり、図２は、フィラメントコイルの一例を示す図であり、（ａ）はその全体模式図、（ｂ）は（ａ）におけるＸ部分の拡大図である。
【００１３】
なお、図１では蛍光ランプの一方の端部のみを示しており、他方の端部はこれと同様であるためその説明を省略する。また、図１及び図２は、本実施の形態を説明するものであり、各部材の寸法比率等は現実のものとは異なる。
図１に示すように、蛍光ランプＬａ１は、内面に保護膜２、蛍光体層３が形成されたガラスバルブ４と、ガラスバルブ４の端部が封止された部分を貫通する一対の導入線６，６の先端（ガラスバルブ４内における端部である。）に架設されたフィラメントコイル７と、ガラスバルブ４の端部に装着された口金９とを備える。
【００１４】
本実施の形態では、一対の導入線６，６は、ステム５を貫通し、導入線６，６の一部がステム５におけるガラスバルブ４の内側に位置する部分からガラスバルブ４内へと突設している。また、このステム５によりガラスバルブ４の端部が封止されている。端部が封止されたガラスバルブ４の内部には、ネオンガス、アルゴンガス、クリプトンガス、またはこれらのガスを複数種含む混合ガスなどの希ガス及び水銀が封入されている。
【００１５】
フィラメントコイル７は、図２に示すように、金属線、例えば、タングステン線のワイヤから形成された主線７ａと、主線７ａを巻回する金属線（例えば、タングステン線）のワイヤから形成され且つ主線７ａよりも細い副線７ｂとからなり、副線７ｂが巻回された主線７ａを一次巻回させてなる一次巻コイルをさらに、二次巻回して形成された二次巻コイル状の、所謂３重コイルである。
【００１６】
このフィラメントコイル７には、電子放出物質８が保持されている（図１参照）。電子放出物質としては、例えば、酸化バリウム、酸化ストロンチウム、酸化カルシウム等を主成分として含むものが使用できる。
ステム５は、所謂、フレアステムであり、ガラスバルブ４の両端部を封止する。ステム５、５の内、少なくとも一方のステム５には、両端部が封止された（所謂気密状の）ガラスバルブ４内を排気したり、水銀や希ガス等を封入したりする際に使用する細管が設けられている。
【００１７】
なお、上記細管は、ガラスバルブ４内の排気等が終わると、チップオフ封止される。
口金９は、例えば、Ｇタイプ（より具体的にはＧ１３である。）であり、一対の口金ピン１０，１０を有し、この口金ピン１０，１０に、ガラスバルブ４内でフィラメントコイル７を架設している一対の導入線６，６が電気的に接続している。なお、この口金９は、ガラスバルブ４の端部に固着剤（例えば、セメント等である。）により固着されている。
【００１８】
本実施の形態に係る蛍光ランプＬａ１は、上記の基本構成を有し、フィラメントコイル及び蛍光体層を以下の構成とすることで、本蛍光ランプＬａ１の寿命をこれまで一般的に用いられている蛍光ランプの平均的な寿命である１２０００時間を大きく上回る１８０００時間以上にすることが実現可能となる。
２．フィラメントコイル
本実施形態の蛍光ランプＬａ１では、高い入力電力を印加することにより、管壁負荷を高めてランプ出力を増大させる。ゆえに主線７ａの線径Ｄ１は、ランプ点灯時のフィラメントコイル７の表面温度を適切にするため、６５（μｍ）以上、１００（μｍ）以下の範囲であることが好ましい。
【００１９】
これは、線径Ｄ１が６５（μｍ）未満では、主線７ａが細すぎるため表面温度が高くなりすぎて、電子放出物質８の消耗が早くなってランプ寿命が短くなり、逆に、線径Ｄ１が１００（μｍ）を超える場合は、主線７ａが太すぎるため電子放出物質８が機能するのに充分な表面温度が得られず、電子放出物質８が熱電子を放出できなくなるためである。
また、副線７ｂの線径は、１５（μｍ）以上、４５（μｍ）以下の範囲が好ましい。これは、フィラメントコイル７の製造において、副線７ｂの線径が１５（μｍ）未満では、副線７ｂの強度が不足するため副線７ｂの断線を生じやすく、逆に線径が４５（μｍ）を超える場合は、副線７ｂを主線７ａに巻回加工する際等の加工性が著しく悪化するからである。
【００２０】
電子放出物質８は、一本（一つ）のフィラメントコイル７に対し、５（ｍｇ）以上、１１（ｍｇ）以下の範囲の量が付着している。これにより、後述する、ランプ点灯により電子放出物質８が完全に消耗するまでの時間を、実用上のランプ点灯時間としては充分な１８０００時間〜３００００時間程度にすることができる。
３．保護膜及び蛍光体層
保護膜２は、ガラスバルブ４の内周面（つまり、保護膜２とガラスバルブ４とが接触する状態である）に塗布され、当該保護膜２上に蛍光体層３が塗布されている。
【００２１】
保護膜２は、例えば、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、酸化イットリウム、酸化セリウム、酸化チタン、酸化亜鉛などを単独もしくは複数混合した無機金属酸化物の微粒子を用いている。
保護膜２の膜厚は、１（μｍ）以上、３（μｍ）以下の範囲であることが好ましい。つまり、膜厚を１（μｍ）以上にすることにより、ガラスバルブ４内に封入されている水銀とガラスバルブ４との反応が抑制され、管壁負荷の増加にともなう蛍光ランプＬａ１の光束維持率の悪化を抑制もしくは改善することが可能となる。また、膜厚を３（μｍ）以下にすることで、保護膜２上に形成した蛍光体層３がランプ製造時もしくはランプ製造後の取り扱い時にガラスバルブ４から脱落することを防止できる。
【００２２】
蛍光体層３は、ガラスバルブ４内の放電空間において励起された水銀より放射する主に２５３．７（ｎｍ）の紫外線を可視光に変換する機能を有し、紫外線励起によりそれぞれ青色・緑色・赤色発光する３種類の蛍光体粒子からなる混合蛍光体粒子を主成分とし構成されている。
青色発光する蛍光体粒子（の種類）としては、少なくとも２価のユーロピウムを発光中心とするアミン酸塩蛍光体粒子を含み、その蛍光体粒子の中心粒径（Ｄ５０）が２．５（μｍ）以上、５．５（μｍ）以下の範囲にあるのが好ましい。この理由は後述する。なお、上記蛍光体粒子の中心粒径（Ｄ５０）の測定には、レーザ回折式粒度分布測定装置 ＳＡＬＤ−２０００Ａ（株式会社 島津製作所 製）を用いている。
【００２３】
緑色発光する蛍光体粒子としては、例えば３価のセリウムと３価のテルビウムを発光中心とするリン酸塩蛍光体粒子を含み、その蛍光体粒子の中心粒径（Ｄ５０）が、３．５（μｍ）以上、６．０（μｍ）以下の範囲にあるのが好ましい。この範囲内においては、効率が高く且つ外観品位が良好な蛍光体層を有する蛍光ランプＬａ１を得ることができるからである。
【００２４】
赤色発光する蛍光体粒子としては、例えば３価のユーロピウムを発光中心とする酸化物蛍光体粒子を含み、その中心粒径（Ｄ５０）が、５．０（μｍ）以上、７．５（μｍ）以下の範囲にあるのが好ましい。この範囲内においては、効率が高く且つ外観品位が良好な蛍光体層を有する蛍光ランプＬａ１を得ることができるからである。
４．蛍光ランプの製造方法
蛍光ランプＬａ１の製造法について説明する。
【００２５】
まず、上記の複数種類（具体的には３種類である。）を混合した蛍光体粒子を溶媒である水もしくは有機溶媒のいずれかと、溶媒に可溶な高分子からなるバインダと、蛍光ランプＬａ１の完成時に混合蛍光体粒子を主成分とする蛍光体層３をガラスバルブ４から脱落しないように結着させる結着剤等と共に混合し蛍光体サスペンジョンに調整する。
そして、この蛍光体サスペンジョンを予め保護膜２を形成しておいたガラスバルブ４の内面に流し込むことにより前記蛍光体サスペンジョンを塗布し、その後ガラスバルブ４の長手方向を鉛直に支持した状態で３０（℃）〜１００（℃）に加温し、蛍光体サスペンジョンを乾燥して蛍光体層３を形成する。これに続いて、上記蛍光体層３を形成したガラスバルブ４をおよそ５００（℃）〜７００（℃）で焼成する。
【００２６】
一方、上記の工程とは別に、予め電子放出物質８が保持されたフィラメントコイル７が架設された一対の導入線６，６が突設されているステム５を製造・準備しておく。
そして、焼成後の上記のガラスバルブ４の端部にステム５を封止する。続いて、ガラスバルブ４内を排気、フィラメントコイル７への通電により電子放出物質８を活性化、好ましくは２００（Ｐａ）〜４００（Ｐａ）のガス圧の希ガス及び水銀を封入して、発光管を完成させる。
【００２７】
最後に、発光管の端部に、一対の口金ピン１０，１０を固定した口金９を装着し、かつ一対の口金ピン１０，１０を一対の導入線６，６のそれぞれに電気的に接続することにより、蛍光ランプＬａ１が得られる。
５．検討内容
発明者らは管壁負荷を高めてランプ出力を増大させた蛍光ランプにおける光束維持率向上の検討をおこなった結果、青色蛍光体粒子の中心粒径（Ｄ５０）を上記特定の範囲にすることにより、高い入力電力を印加して管壁負荷を高めて、ランプ出力を増大させた蛍光ランプでありながら、併せて高い光束維持率を得ることができることを見出した。以下に詳しく説明する。
（１）試験内容
まず、蛍光体粒子の中心粒径（Ｄ５０）と管壁負荷とを変更させて、その際のランプ効率と光束維持率とを測定した。具体的には、青色発光する蛍光体粒子に２価のユーロピウムである組成ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２+のアルミン酸塩蛍光体粒子を用い、緑色発光する蛍光体粒子には３価のセリウムと３価のテルビウムを発光中心とするＬａＰＯ４：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋のリン酸塩蛍光体粒子を用い、赤色発光する蛍光体粒子には３価のユーロピウムを発光中心とするＹ２Ｏ３：Ｅｕ３＋の酸化物蛍光体粒子を用いた。なお、緑色発光体の中心粒径（Ｄ５０）が４．５（μｍ）であり、赤色蛍光体粒子の中心粒径（Ｄ５０）が６．０（μｍ）である。
【００２８】
緑色蛍光体粒子及び赤色蛍光体粒子を上記とし、青色発光体の中心粒径（Ｄ５０）が、２．０（μｍ）、２．５（μｍ）、３．５（μｍ）、５．５（μｍ）、６．０（μｍ）の５種類を用いている。
試験に用いる蛍光ランプは、上記種々の蛍光体層について、管径２５．５（ｍｍ）、管長１１９８（ｍｍ）の高周波点灯専用形の直管型蛍光ランプを複数個作成した。なお、ガラスバルブ内に封入された希ガスにはアルゴンを用いガス圧は２４０（Ｐａ）〜３４０（Ｐａ）とし、上記蛍光ランプの光色の相関色温度は、５０００（Ｋ）〜５１００（Ｋ）としている。
【００２９】
蛍光ランプの点灯においては、管壁負荷を、０．０５（Ｗ／ｃｍ２）（入力電圧４５（Ｗ）に相当する。）及び０．０７（Ｗ／ｃｍ２）（入力電圧６３Ｗに相当する。）の２つの条件で点灯させて、そのランプ効率と光束維持率とを測定している。
なお、比較参照のため、青色蛍光体粒子として、２価のユーロピウムを発光中心として有する中心粒径（Ｄ５０）が２．０（μｍ）、２．５（μｍ）、３．５（μｍ）、５．５（μｍ）、６．０（μｍ）である組成（ＳｒＣａＢａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋のハロリン酸塩蛍光体粒子を用いた蛍光ランプも複数個作成し、同様の管壁負荷の条件でランプ効率及び光束維持率を測定した。
【００３０】
また、上記の測定に加え、ランプ両端の発光色色差ΔＣを測定している。
ランプ両端の発光色色差ΔＣとは、蛍光ランプの一方の口金端より１２（ｃｍ）内側の部分のランプ発光色のＣＩＥ１９３１色度図上における色度座標を（ｘ１，ｙ１）とし、他端の口金端より１２ｃｍ内側の部分のランプ発光色のＣＩＥ１９３１色度図上における色度座標を（ｘ２，ｙ２）とした時の（（ｘ１−ｘ２）２＋（ｙ１−ｙ２）２）１／２の値と定めた。
【００３１】
発明者らはランプ両端の発光色色差ΔＣと実際のランプの光の直接的または間接的な視覚的影響を検討した結果、例えば蛍光ランプを搭載した照明器具を多数設置した照明空間では、照明器具に搭載された蛍光ランプの端部と隣接する照明器具に搭載された蛍光ランプの他端部とが至近距離に配置されることがあり、発光色色差ΔＣが０．００５０を超えるとランプ両端の発光色の差が大きすぎるため、違和感が生じ、実用上許容できないことを見出した。
【００３２】
このため、発明者らは、点灯時間１００時間後のランプ光束に対する、点灯１８０００時間後のランプ光束の比（光束維持率）が８０％以上のものを目標とするとともに、発光色色差ΔＣが０．００５０以下のものを目標としている。
（２）測定結果
上記種々のランプ効率及び光束維持率の測定結果を図３に示す。
【００３３】
図中のランプ効率（図中では、単に「効率」として表示している。）は、点灯時間１００時間時のものであり、点灯時間１８０００時間での光束維持率は、点灯時間１００時間後のランプ光束に対する点灯時間１８０００時間後のランプ光束の比であり、併せて、蛍光ランプにおける実用上重要な特性であるランプ両端のランプ両端の発光色色差ΔＣは、点灯時間１００時間後のものである。
（３）ランプ効率
ランプ効率においては、図３から明らかなように、管壁負荷によらず全ての水準で、高効率蛍光ランプの目安とされる８０（ｌｍ／Ｗ）を大きく超え、良好であった。
【００３４】
また、管壁負荷との関係においては、管壁負荷が低い０．０５（Ｗ／ｃｍ２）の方が、管壁負荷の高い０．０７（Ｗ／ｃｍ２）よりも、ランプ効率が高くなっており、この傾向は、アルミン酸塩蛍光体粒子及びハロリン酸塩蛍光体粒子の両蛍光体粒子において見られている。
一方、蛍光体粒子の中心粒径（Ｄ５０）との関係においては、中心粒径（Ｄ５０）が大きくなるに従って、効率が高くなっており、この傾向は、アルミン酸塩蛍光体粒子及びハロリン酸塩蛍光体粒子の両蛍光体粒子において見られている。
（４）光束維持率
光束維持率においては、図３に示すように、管壁負荷を０．０５（Ｗ／ｃｍ２）で点灯させた場合は、青色発光する蛍光体粒子の組成（アルミン酸塩蛍光体粒子及びハロリン酸塩蛍光体粒子の両蛍光体粒子）もしくは中心粒径（Ｄ５０）によらず、光束維持率が８０（％）を超えて全て良好であったが、管壁負荷を０．０７（Ｗ／ｃｍ２）で点灯させた場合には青色発光する蛍光体粒子の組成及び中心粒径（Ｄ５０）により大きく変化することがわかった。
【００３５】
すなわち、定格寿命時点の光束維持率をＪＩＳ Ｃ ７６１７−２やＪＩＳ Ｃ ７６１８−２に規定された基準である７０（％）を大きく上回る、８０（％）を超える高い光束維持率を得ることができるのは、中心粒径（Ｄ５０）が２．５（μｍ）以上であるアルミン酸塩蛍光体粒子を用いた場合（実施例１〜３及び比較例２）であることを見出した。これは、適切な中心粒径（Ｄ５０）を有するアルミン酸塩蛍光体粒子が、特に管壁負荷を高めた際に優れた耐劣化特性を示すものと考えられる。
（５）発光色色差
ランプ両端の発光色色差ΔＣにおいては、ハロリン酸塩蛍光体粒子を用いた場合（比較例５〜９）には、中心粒径（Ｄ５０）によらず０．００５０以内で良好であったが、アルミン酸塩蛍光体粒子を用いた場合には中心粒径（Ｄ５０）によって大きな差があり、２．０μｍ≦Ｄ５０≦５．５μｍ（中心粒径（Ｄ５０）が２．０（μｍ）以上、５．５（μｍ）以下である。）の狭い範囲の中心粒径（Ｄ５０）を有する特定のアルミン酸塩蛍光体粒子を用いた場合（実施例１〜３及び比較例１）にのみ０．００５０以内となることを見出した。
【００３６】
これは、蛍光体層の形成方法に由来してガラスバルブが長尺になるに従ってランプ両端には青色発光、緑色発光、赤色発光するそれぞれの蛍光体粒子が異なる割合でガラスバルブ内面に付着するものと考えられ、概ね蛍光体粒子の短軸長さが同粒子の長軸長さの１／２以下である比較的板状に近い粒子形状を有するアルミン酸塩蛍光体粒子を用いた場合に、その中心粒径（Ｄ５０）の影響が大きくなり、ランプ両端の発光色色差ΔＣに大きく差が表れたものと考えられる。
（６）まとめ
以上、ランプ効率、光束維持率、発光色色差の全ての特性を満足することができるのは、２．５μｍ≦Ｄ５０≦５．５μｍの狭い範囲の中心粒径（Ｄ５０）を有する特定のアルミン酸塩蛍光体粒子を用いた場合（実施例１〜３）であることを見出した。
【００３７】
このような範囲の中心粒径（Ｄ５０）を有するアルミン酸塩蛍光体粒子を用いることにより、高い入力電力を印加することにより管壁負荷を高めてランプ出力を増大させた蛍光ランプでありながら高い光束維持率を有し、かつランプ両端の発光色色差も許容範囲であり産業的利用価値の高い実用的な蛍光ランプを得ることが可能となった。
６．発明の経緯
背景技術では、従来品・改良品について説明したが、本発明に係るランプ（以下、「発明品」とする。）との対比について説明する。
【００３８】
図４は、各ランプの光束維持率を示す概念図である。
図中の「Ａ」は背景技術における従来品を示し、「Ｂ」は背景技術における改良品である。
従来品である「Ａ」は、光束維持率が７０（％）となる点灯時間が１２０００時間であるのに対し、改良品である「Ｂ」は、光束維持率が７０（％）となる点灯時間が１８０００時間である。このように光束維持率が７０（％）になる点灯時間が、改良品が従来品に比べて、１．５倍程度改善されている。
【００３９】
一方で、背景技術において一例を説明したように、管壁負荷を高めることでランプ１本あたりの光出力を従来品より増加させている。
このように従来品から改良品へのランプ特性の改善は、フィラメントコイルや保護膜等の改良により達成しているが、特にフィラメントコイルの改良によるところが大きい。つまり、まず、管壁負荷を高めることで光出力を高め、そして、このように蛍光ランプに印加する管壁負荷を高めても従来品を大きく上回る寿命を実現できるフィラメントコイルの構成を見出したことにより可能としている。
【００４０】
なお、従来品をそのままの構成で管壁負荷だけを高めた場合は、光束維持率が大きく悪化し、図中の「Ｃ」の挙動を示すこととなる。また、電子放出物質の消耗が激しくなるため、場合によっては、電子放出物質が枯渇して（所謂エミッタレス状態である）点灯時間が６０００時間程度で不点灯となる。
発明品は、図４中の「Ｄ」であり、改良品よりもさらに光束維持率を高めている。
【００４１】
これは、管壁負荷、フィラメントコイル７、電子放出物質８は、改良品と同じであるが、蛍光体層に含まれる青色蛍光体粒子をアルミン酸塩蛍光体粒子とし、その中心粒径を２．５（μｍ）以上、５．５（μｍ）以下の範囲にすることで達成している。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、高い入力電力を印加することにより管壁負荷を高めてランプ出力を増大させた蛍光ランプでありながら高い光束維持率を有する蛍光ランプに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、本発明の一の実施の形態に係る蛍光ランプの一部断面図である。
【図２】図２は、フィラメントコイルの一例を示す図であり、（ａ）はその全体模式図、（ｂ）は（ａ）におけるＸ部分の拡大図である。
【図３】蛍光ランプのランプ特性の測定結果を示す図である。
【図４】各ランプの光束維持率を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
２ 保護膜
３ 蛍光体層
４ ガラスバルブ
５ ステム
６ リード
７ フィラメントコイル
７ａ 主線
７ｂ 副線
８ 電子放出物質
９ 口金
１０ 口金ピン
Ｌａ１ ランプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光ランプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
蛍光ランプは、一般的な光源として従来から照明用途に広く用いられ、寿命、光束、ランプ効率等のランプ性能が改善されている。
一般的に用いられている蛍光ランプとして、例えば高周波点灯専用形直管蛍光ランプ（例えば、ＦＨＦ３２）やラピッドスタート形直管蛍光ランプ（例えば、ＦＬＲ４０Ｓ）がある。なお、このような蛍光ランプを「従来品」とする。
【０００３】
この従来品に対して、従来品と略同形状・同寸法を有しながら、従来品に比べて高い入力電力を印加して管壁負荷を高める等によりランプ性能を向上させた蛍光ランプ（所謂、Ｇ−Ｈｆ蛍光灯である。）がある。なお、このランプ性能を向上させたランプを、上記従来品と区別するために、「改良品」とする。
この改良品では、ランプ１本当たりの光出力が従来品の約２．１倍となり、これにより、所望の明るさを得るための必要なランプ数を少なくでき、ひいてはランプ交換時に発生する廃棄ランプの削減による省資源化を実現できることから近年注目されている。
【０００４】
さらに、ランプの寿命を従来品の平均的な寿命である１２０００時間を大きく上回る１８０００時間以上にすることができ、ランプ交換頻度の低減による省資源化を図ることができる（例えば、特許文献１及び非特許文献１参照）。
なお、一般的な蛍光ランプの寿命は、ＪＩＳ Ｃ ７６１７−２における附属書ＣやＪＩＳ Ｃ ７６１８−２における附属書Ｃに試験の条件や方法が規定され、点灯時間１００時間後のランプ光束に対する所定点灯時間後のランプ光束の比（所謂、光束維持率である。）が７０（％）に低下した時点で当該蛍光ランプは寿命と見なされる。
【特許文献１】特開２００８−１２３９９８号公報
【非特許文献１】松下電器産業株式会社、「Ｇ−Ｈｆ蛍光灯」、松下電器産業株式会社製カタログ「ランプ総合カタログ２００７」９６ページ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記改良品は、従来品に比べてすばらしいランプ性能を得ているが、さらに、点灯初期の明るさをできる限り寿命まで維持できるようなものが要望されている。つまり、点灯時間１００時間後のランプ光束に対する、点灯１８０００時間後のランプ光束の比（光束維持率）が８０（％）以上のものが要求されており、本要求を満たすべく種々の試みが数多くなされている。
【０００６】
しかしながら、改良品で行われた、高い入力電力を印加することにより管壁負荷を高めてランプ出力を増大させる技術においては、例えばIESNA Lighting Handbook-8th Edition (１９９３) ２０７ページに示されるように管壁負荷の増加にともなって蛍光ランプの光束維持率は大きく悪化する特性があるため、さらなる光束維持率の改善が要望されているにも関わらずそれを実現することが不可能であった。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、高い入力電力を印加することにより管壁負荷を高めてランプ出力を増大させた蛍光ランプでありながら高い光束維持率を有する蛍光ランプを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る蛍光ランプは、複数種類の蛍光体粒子を含む蛍光体層が形成されたガラスバルブと、前記ガラスバルブの両端を封止する一対のステムと、前記各ステムを貫通する一対の導入線間に架設され且つ主線と当該主線に巻回された副線とからなるフィラメントコイルと、前記各フィラメントコイルに保持された電子放出物質とを備え、前記主線の線径が６５μｍ以上、１００μｍ以下の範囲内にあり、点灯時のランプ管壁負荷が０．０５Ｗ／ｃｍ２以上の蛍光ランプであって、前記複数種類の蛍光体粒子の一種類が、２価のユーロピウムを発光中心として有する中心粒径（Ｄ５０）が２．５μｍ以上、５．５μｍ以下の範囲内にあるアルミン酸塩蛍光体粒子であることを特徴としている。
【０００９】
ここでいう「中心粒径（Ｄ５０）」とは、所謂メディアン径であり、体積基準の積算分布において５０（％）となる粒子径のことである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る蛍光ランプは、特に、複数種類の蛍光体粒子の一種類を、２価のユーロピウムを発光中心として有する中心粒径（Ｄ５０）が２．５μｍ以上、５．５μｍ以下の範囲内にあるアルミン酸塩蛍光体粒子とすることにより、点灯時間１００時間後のランプ光束に対する点灯時間１８０００時間後のランプ光束の比が８０％以上とすることが、試験より確認することができている。
【００１１】
さらに、上記効果に加え、上記蛍光体粒子を用いることにより、例えば、蛍光ランプを搭載した器具を多数設置した照明空間で使用しても、蛍光ランプの両端の発光色の差（以下、「発光色色差」とする。）が実用上の許容範囲内で違和感を生じないことも確認した。
また、前記ガラスバルブと前記蛍光体層との間に保護膜が形成され、当該保護膜の膜厚が１μｍ以上３μｍ以下の範囲内にあることを特徴としている。或いは、前記電子放出物質の重量が５ｍｇ以上１１ｍｇ以下の範囲にあることを特徴としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に係る蛍光ランプを、ＪＩＳ Ｃ ７６１７−２に規定された直管型の蛍光ランプに適用した一の実施の形態について説明する。なお、本発明に係る蛍光ランプは、例えばＪＩＳ Ｃ ７６１７−２やＪＩＳ Ｃ ７６１８−２で規定された蛍光ランプとして使用できる。
また、蛍光ランプの形状も、直管型に限定されるものでなく、円環型、二重環型、コンパクト型等にも適用できる。
１．蛍光ランプ
図１は、本発明の一の実施の形態に係る蛍光ランプの一部断面図であり、図２は、フィラメントコイルの一例を示す図であり、（ａ）はその全体模式図、（ｂ）は（ａ）におけるＸ部分の拡大図である。
【００１３】
なお、図１では蛍光ランプの一方の端部のみを示しており、他方の端部はこれと同様であるためその説明を省略する。また、図１及び図２は、本実施の形態を説明するものであり、各部材の寸法比率等は現実のものとは異なる。
図１に示すように、蛍光ランプＬａ１は、内面に保護膜２、蛍光体層３が形成されたガラスバルブ４と、ガラスバルブ４の端部が封止された部分を貫通する一対の導入線６，６の先端（ガラスバルブ４内における端部である。）に架設されたフィラメントコイル７と、ガラスバルブ４の端部に装着された口金９とを備える。
【００１４】
本実施の形態では、一対の導入線６，６は、ステム５を貫通し、導入線６，６の一部がステム５におけるガラスバルブ４の内側に位置する部分からガラスバルブ４内へと突設している。また、このステム５によりガラスバルブ４の端部が封止されている。端部が封止されたガラスバルブ４の内部には、ネオンガス、アルゴンガス、クリプトンガス、またはこれらのガスを複数種含む混合ガスなどの希ガス及び水銀が封入されている。
【００１５】
フィラメントコイル７は、図２に示すように、金属線、例えば、タングステン線のワイヤから形成された主線７ａと、主線７ａを巻回する金属線（例えば、タングステン線）のワイヤから形成され且つ主線７ａよりも細い副線７ｂとからなり、副線７ｂが巻回された主線７ａを一次巻回させてなる一次巻コイルをさらに、二次巻回して形成された二次巻コイル状の、所謂３重コイルである。
【００１６】
このフィラメントコイル７には、電子放出物質８が保持されている（図１参照）。電子放出物質としては、例えば、酸化バリウム、酸化ストロンチウム、酸化カルシウム等を主成分として含むものが使用できる。
ステム５は、所謂、フレアステムであり、ガラスバルブ４の両端部を封止する。ステム５、５の内、少なくとも一方のステム５には、両端部が封止された（所謂気密状の）ガラスバルブ４内を排気したり、水銀や希ガス等を封入したりする際に使用する細管が設けられている。
【００１７】
なお、上記細管は、ガラスバルブ４内の排気等が終わると、チップオフ封止される。
口金９は、例えば、Ｇタイプ（より具体的にはＧ１３である。）であり、一対の口金ピン１０，１０を有し、この口金ピン１０，１０に、ガラスバルブ４内でフィラメントコイル７を架設している一対の導入線６，６が電気的に接続している。なお、この口金９は、ガラスバルブ４の端部に固着剤（例えば、セメント等である。）により固着されている。
【００１８】
本実施の形態に係る蛍光ランプＬａ１は、上記の基本構成を有し、フィラメントコイル及び蛍光体層を以下の構成とすることで、本蛍光ランプＬａ１の寿命をこれまで一般的に用いられている蛍光ランプの平均的な寿命である１２０００時間を大きく上回る１８０００時間以上にすることが実現可能となる。
２．フィラメントコイル
本実施形態の蛍光ランプＬａ１では、高い入力電力を印加することにより、管壁負荷を高めてランプ出力を増大させる。ゆえに主線７ａの線径Ｄ１は、ランプ点灯時のフィラメントコイル７の表面温度を適切にするため、６５（μｍ）以上、１００（μｍ）以下の範囲であることが好ましい。
【００１９】
これは、線径Ｄ１が６５（μｍ）未満では、主線７ａが細すぎるため表面温度が高くなりすぎて、電子放出物質８の消耗が早くなってランプ寿命が短くなり、逆に、線径Ｄ１が１００（μｍ）を超える場合は、主線７ａが太すぎるため電子放出物質８が機能するのに充分な表面温度が得られず、電子放出物質８が熱電子を放出できなくなるためである。
また、副線７ｂの線径は、１５（μｍ）以上、４５（μｍ）以下の範囲が好ましい。これは、フィラメントコイル７の製造において、副線７ｂの線径が１５（μｍ）未満では、副線７ｂの強度が不足するため副線７ｂの断線を生じやすく、逆に線径が４５（μｍ）を超える場合は、副線７ｂを主線７ａに巻回加工する際等の加工性が著しく悪化するからである。
【００２０】
電子放出物質８は、一本（一つ）のフィラメントコイル７に対し、５（ｍｇ）以上、１１（ｍｇ）以下の範囲の量が付着している。これにより、後述する、ランプ点灯により電子放出物質８が完全に消耗するまでの時間を、実用上のランプ点灯時間としては充分な１８０００時間〜３００００時間程度にすることができる。
３．保護膜及び蛍光体層
保護膜２は、ガラスバルブ４の内周面（つまり、保護膜２とガラスバルブ４とが接触する状態である）に塗布され、当該保護膜２上に蛍光体層３が塗布されている。
【００２１】
保護膜２は、例えば、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、酸化イットリウム、酸化セリウム、酸化チタン、酸化亜鉛などを単独もしくは複数混合した無機金属酸化物の微粒子を用いている。
保護膜２の膜厚は、１（μｍ）以上、３（μｍ）以下の範囲であることが好ましい。つまり、膜厚を１（μｍ）以上にすることにより、ガラスバルブ４内に封入されている水銀とガラスバルブ４との反応が抑制され、管壁負荷の増加にともなう蛍光ランプＬａ１の光束維持率の悪化を抑制もしくは改善することが可能となる。また、膜厚を３（μｍ）以下にすることで、保護膜２上に形成した蛍光体層３がランプ製造時もしくはランプ製造後の取り扱い時にガラスバルブ４から脱落することを防止できる。
【００２２】
蛍光体層３は、ガラスバルブ４内の放電空間において励起された水銀より放射する主に２５３．７（ｎｍ）の紫外線を可視光に変換する機能を有し、紫外線励起によりそれぞれ青色・緑色・赤色発光する３種類の蛍光体粒子からなる混合蛍光体粒子を主成分とし構成されている。
青色発光する蛍光体粒子（の種類）としては、少なくとも２価のユーロピウムを発光中心とするアミン酸塩蛍光体粒子を含み、その蛍光体粒子の中心粒径（Ｄ５０）が２．５（μｍ）以上、５．５（μｍ）以下の範囲にあるのが好ましい。この理由は後述する。なお、上記蛍光体粒子の中心粒径（Ｄ５０）の測定には、レーザ回折式粒度分布測定装置 ＳＡＬＤ−２０００Ａ（株式会社 島津製作所 製）を用いている。
【００２３】
緑色発光する蛍光体粒子としては、例えば３価のセリウムと３価のテルビウムを発光中心とするリン酸塩蛍光体粒子を含み、その蛍光体粒子の中心粒径（Ｄ５０）が、３．５（μｍ）以上、６．０（μｍ）以下の範囲にあるのが好ましい。この範囲内においては、効率が高く且つ外観品位が良好な蛍光体層を有する蛍光ランプＬａ１を得ることができるからである。
【００２４】
赤色発光する蛍光体粒子としては、例えば３価のユーロピウムを発光中心とする酸化物蛍光体粒子を含み、その中心粒径（Ｄ５０）が、５．０（μｍ）以上、７．５（μｍ）以下の範囲にあるのが好ましい。この範囲内においては、効率が高く且つ外観品位が良好な蛍光体層を有する蛍光ランプＬａ１を得ることができるからである。
４．蛍光ランプの製造方法
蛍光ランプＬａ１の製造法について説明する。
【００２５】
まず、上記の複数種類（具体的には３種類である。）を混合した蛍光体粒子を溶媒である水もしくは有機溶媒のいずれかと、溶媒に可溶な高分子からなるバインダと、蛍光ランプＬａ１の完成時に混合蛍光体粒子を主成分とする蛍光体層３をガラスバルブ４から脱落しないように結着させる結着剤等と共に混合し蛍光体サスペンジョンに調整する。
そして、この蛍光体サスペンジョンを予め保護膜２を形成しておいたガラスバルブ４の内面に流し込むことにより前記蛍光体サスペンジョンを塗布し、その後ガラスバルブ４の長手方向を鉛直に支持した状態で３０（℃）〜１００（℃）に加温し、蛍光体サスペンジョンを乾燥して蛍光体層３を形成する。これに続いて、上記蛍光体層３を形成したガラスバルブ４をおよそ５００（℃）〜７００（℃）で焼成する。
【００２６】
一方、上記の工程とは別に、予め電子放出物質８が保持されたフィラメントコイル７が架設された一対の導入線６，６が突設されているステム５を製造・準備しておく。
そして、焼成後の上記のガラスバルブ４の端部にステム５を封止する。続いて、ガラスバルブ４内を排気、フィラメントコイル７への通電により電子放出物質８を活性化、好ましくは２００（Ｐａ）〜４００（Ｐａ）のガス圧の希ガス及び水銀を封入して、発光管を完成させる。
【００２７】
最後に、発光管の端部に、一対の口金ピン１０，１０を固定した口金９を装着し、かつ一対の口金ピン１０，１０を一対の導入線６，６のそれぞれに電気的に接続することにより、蛍光ランプＬａ１が得られる。
５．検討内容
発明者らは管壁負荷を高めてランプ出力を増大させた蛍光ランプにおける光束維持率向上の検討をおこなった結果、青色蛍光体粒子の中心粒径（Ｄ５０）を上記特定の範囲にすることにより、高い入力電力を印加して管壁負荷を高めて、ランプ出力を増大させた蛍光ランプでありながら、併せて高い光束維持率を得ることができることを見出した。以下に詳しく説明する。
（１）試験内容
まず、蛍光体粒子の中心粒径（Ｄ５０）と管壁負荷とを変更させて、その際のランプ効率と光束維持率とを測定した。具体的には、青色発光する蛍光体粒子に２価のユーロピウムである組成ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２+のアルミン酸塩蛍光体粒子を用い、緑色発光する蛍光体粒子には３価のセリウムと３価のテルビウムを発光中心とするＬａＰＯ４：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋のリン酸塩蛍光体粒子を用い、赤色発光する蛍光体粒子には３価のユーロピウムを発光中心とするＹ２Ｏ３：Ｅｕ３＋の酸化物蛍光体粒子を用いた。なお、緑色発光体の中心粒径（Ｄ５０）が４．５（μｍ）であり、赤色蛍光体粒子の中心粒径（Ｄ５０）が６．０（μｍ）である。
【００２８】
緑色蛍光体粒子及び赤色蛍光体粒子を上記とし、青色発光体の中心粒径（Ｄ５０）が、２．０（μｍ）、２．５（μｍ）、３．５（μｍ）、５．５（μｍ）、６．０（μｍ）の５種類を用いている。
試験に用いる蛍光ランプは、上記種々の蛍光体層について、管径２５．５（ｍｍ）、管長１１９８（ｍｍ）の高周波点灯専用形の直管型蛍光ランプを複数個作成した。なお、ガラスバルブ内に封入された希ガスにはアルゴンを用いガス圧は２４０（Ｐａ）〜３４０（Ｐａ）とし、上記蛍光ランプの光色の相関色温度は、５０００（Ｋ）〜５１００（Ｋ）としている。
【００２９】
蛍光ランプの点灯においては、管壁負荷を、０．０５（Ｗ／ｃｍ２）（入力電圧４５（Ｗ）に相当する。）及び０．０７（Ｗ／ｃｍ２）（入力電圧６３Ｗに相当する。）の２つの条件で点灯させて、そのランプ効率と光束維持率とを測定している。
なお、比較参照のため、青色蛍光体粒子として、２価のユーロピウムを発光中心として有する中心粒径（Ｄ５０）が２．０（μｍ）、２．５（μｍ）、３．５（μｍ）、５．５（μｍ）、６．０（μｍ）である組成（ＳｒＣａＢａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋のハロリン酸塩蛍光体粒子を用いた蛍光ランプも複数個作成し、同様の管壁負荷の条件でランプ効率及び光束維持率を測定した。
【００３０】
また、上記の測定に加え、ランプ両端の発光色色差ΔＣを測定している。
ランプ両端の発光色色差ΔＣとは、蛍光ランプの一方の口金端より１２（ｃｍ）内側の部分のランプ発光色のＣＩＥ１９３１色度図上における色度座標を（ｘ１，ｙ１）とし、他端の口金端より１２ｃｍ内側の部分のランプ発光色のＣＩＥ１９３１色度図上における色度座標を（ｘ２，ｙ２）とした時の（（ｘ１−ｘ２）２＋（ｙ１−ｙ２）２）１／２の値と定めた。
【００３１】
発明者らはランプ両端の発光色色差ΔＣと実際のランプの光の直接的または間接的な視覚的影響を検討した結果、例えば蛍光ランプを搭載した照明器具を多数設置した照明空間では、照明器具に搭載された蛍光ランプの端部と隣接する照明器具に搭載された蛍光ランプの他端部とが至近距離に配置されることがあり、発光色色差ΔＣが０．００５０を超えるとランプ両端の発光色の差が大きすぎるため、違和感が生じ、実用上許容できないことを見出した。
【００３２】
このため、発明者らは、点灯時間１００時間後のランプ光束に対する、点灯１８０００時間後のランプ光束の比（光束維持率）が８０％以上のものを目標とするとともに、発光色色差ΔＣが０．００５０以下のものを目標としている。
（２）測定結果
上記種々のランプ効率及び光束維持率の測定結果を図３に示す。
【００３３】
図中のランプ効率（図中では、単に「効率」として表示している。）は、点灯時間１００時間時のものであり、点灯時間１８０００時間での光束維持率は、点灯時間１００時間後のランプ光束に対する点灯時間１８０００時間後のランプ光束の比であり、併せて、蛍光ランプにおける実用上重要な特性であるランプ両端のランプ両端の発光色色差ΔＣは、点灯時間１００時間後のものである。
（３）ランプ効率
ランプ効率においては、図３から明らかなように、管壁負荷によらず全ての水準で、高効率蛍光ランプの目安とされる８０（ｌｍ／Ｗ）を大きく超え、良好であった。
【００３４】
また、管壁負荷との関係においては、管壁負荷が低い０．０５（Ｗ／ｃｍ２）の方が、管壁負荷の高い０．０７（Ｗ／ｃｍ２）よりも、ランプ効率が高くなっており、この傾向は、アルミン酸塩蛍光体粒子及びハロリン酸塩蛍光体粒子の両蛍光体粒子において見られている。
一方、蛍光体粒子の中心粒径（Ｄ５０）との関係においては、中心粒径（Ｄ５０）が大きくなるに従って、効率が高くなっており、この傾向は、アルミン酸塩蛍光体粒子及びハロリン酸塩蛍光体粒子の両蛍光体粒子において見られている。
（４）光束維持率
光束維持率においては、図３に示すように、管壁負荷を０．０５（Ｗ／ｃｍ２）で点灯させた場合は、青色発光する蛍光体粒子の組成（アルミン酸塩蛍光体粒子及びハロリン酸塩蛍光体粒子の両蛍光体粒子）もしくは中心粒径（Ｄ５０）によらず、光束維持率が８０（％）を超えて全て良好であったが、管壁負荷を０．０７（Ｗ／ｃｍ２）で点灯させた場合には青色発光する蛍光体粒子の組成及び中心粒径（Ｄ５０）により大きく変化することがわかった。
【００３５】
すなわち、定格寿命時点の光束維持率をＪＩＳ Ｃ ７６１７−２やＪＩＳ Ｃ ７６１８−２に規定された基準である７０（％）を大きく上回る、８０（％）を超える高い光束維持率を得ることができるのは、中心粒径（Ｄ５０）が２．５（μｍ）以上であるアルミン酸塩蛍光体粒子を用いた場合（実施例１〜３及び比較例２）であることを見出した。これは、適切な中心粒径（Ｄ５０）を有するアルミン酸塩蛍光体粒子が、特に管壁負荷を高めた際に優れた耐劣化特性を示すものと考えられる。
（５）発光色色差
ランプ両端の発光色色差ΔＣにおいては、ハロリン酸塩蛍光体粒子を用いた場合（比較例５〜９）には、中心粒径（Ｄ５０）によらず０．００５０以内で良好であったが、アルミン酸塩蛍光体粒子を用いた場合には中心粒径（Ｄ５０）によって大きな差があり、２．０μｍ≦Ｄ５０≦５．５μｍ（中心粒径（Ｄ５０）が２．０（μｍ）以上、５．５（μｍ）以下である。）の狭い範囲の中心粒径（Ｄ５０）を有する特定のアルミン酸塩蛍光体粒子を用いた場合（実施例１〜３及び比較例１）にのみ０．００５０以内となることを見出した。
【００３６】
これは、蛍光体層の形成方法に由来してガラスバルブが長尺になるに従ってランプ両端には青色発光、緑色発光、赤色発光するそれぞれの蛍光体粒子が異なる割合でガラスバルブ内面に付着するものと考えられ、概ね蛍光体粒子の短軸長さが同粒子の長軸長さの１／２以下である比較的板状に近い粒子形状を有するアルミン酸塩蛍光体粒子を用いた場合に、その中心粒径（Ｄ５０）の影響が大きくなり、ランプ両端の発光色色差ΔＣに大きく差が表れたものと考えられる。
（６）まとめ
以上、ランプ効率、光束維持率、発光色色差の全ての特性を満足することができるのは、２．５μｍ≦Ｄ５０≦５．５μｍの狭い範囲の中心粒径（Ｄ５０）を有する特定のアルミン酸塩蛍光体粒子を用いた場合（実施例１〜３）であることを見出した。
【００３７】
このような範囲の中心粒径（Ｄ５０）を有するアルミン酸塩蛍光体粒子を用いることにより、高い入力電力を印加することにより管壁負荷を高めてランプ出力を増大させた蛍光ランプでありながら高い光束維持率を有し、かつランプ両端の発光色色差も許容範囲であり産業的利用価値の高い実用的な蛍光ランプを得ることが可能となった。
６．発明の経緯
背景技術では、従来品・改良品について説明したが、本発明に係るランプ（以下、「発明品」とする。）との対比について説明する。
【００３８】
図４は、各ランプの光束維持率を示す概念図である。
図中の「Ａ」は背景技術における従来品を示し、「Ｂ」は背景技術における改良品である。
従来品である「Ａ」は、光束維持率が７０（％）となる点灯時間が１２０００時間であるのに対し、改良品である「Ｂ」は、光束維持率が７０（％）となる点灯時間が１８０００時間である。このように光束維持率が７０（％）になる点灯時間が、改良品が従来品に比べて、１．５倍程度改善されている。
【００３９】
一方で、背景技術において一例を説明したように、管壁負荷を高めることでランプ１本あたりの光出力を従来品より増加させている。
このように従来品から改良品へのランプ特性の改善は、フィラメントコイルや保護膜等の改良により達成しているが、特にフィラメントコイルの改良によるところが大きい。つまり、まず、管壁負荷を高めることで光出力を高め、そして、このように蛍光ランプに印加する管壁負荷を高めても従来品を大きく上回る寿命を実現できるフィラメントコイルの構成を見出したことにより可能としている。
【００４０】
なお、従来品をそのままの構成で管壁負荷だけを高めた場合は、光束維持率が大きく悪化し、図中の「Ｃ」の挙動を示すこととなる。また、電子放出物質の消耗が激しくなるため、場合によっては、電子放出物質が枯渇して（所謂エミッタレス状態である）点灯時間が６０００時間程度で不点灯となる。
発明品は、図４中の「Ｄ」であり、改良品よりもさらに光束維持率を高めている。
【００４１】
これは、管壁負荷、フィラメントコイル７、電子放出物質８は、改良品と同じであるが、蛍光体層に含まれる青色蛍光体粒子をアルミン酸塩蛍光体粒子とし、その中心粒径を２．５（μｍ）以上、５．５（μｍ）以下の範囲にすることで達成している。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、高い入力電力を印加することにより管壁負荷を高めてランプ出力を増大させた蛍光ランプでありながら高い光束維持率を有する蛍光ランプに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、本発明の一の実施の形態に係る蛍光ランプの一部断面図である。
【図２】図２は、フィラメントコイルの一例を示す図であり、（ａ）はその全体模式図、（ｂ）は（ａ）におけるＸ部分の拡大図である。
【図３】蛍光ランプのランプ特性の測定結果を示す図である。
【図４】各ランプの光束維持率を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
２ 保護膜
３ 蛍光体層
４ ガラスバルブ
５ ステム
６ リード
７ フィラメントコイル
７ａ 主線
７ｂ 副線
８ 電子放出物質
９ 口金
１０ 口金ピン
Ｌａ１ ランプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の蛍光体粒子を含む蛍光体層が形成されたガラスバルブと、前記ガラスバルブの両端を封止する一対のステムと、前記各ステムを貫通する一対の導入線間に架設され且つ主線と当該主線に巻回された副線とからなるフィラメントコイルと、前記各フィラメントコイルに保持された電子放出物質とを備え、前記主線の線径が６５μｍ以上、１００μｍ以下の範囲内にあり、点灯時のランプ管壁負荷が０．０５Ｗ／ｃｍ２以上の蛍光ランプであって、
前記複数種類の蛍光体粒子の一種類が、２価のユーロピウムを発光中心として有する中心粒径（Ｄ５０）が２．５μｍ以上、５．５μｍ以下の範囲内にあるアルミン酸塩蛍光体粒子である
ことを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項２】
前記ガラスバルブと前記蛍光体層との間に保護膜が形成され、当該保護膜の膜厚が１μｍ以上３μｍ以下の範囲内にある
ことを特徴とする請求項１に記載の蛍光ランプ。
【請求項３】
前記電子放出物質の重量が５ｍｇ以上１１ｍｇ以下の範囲にある
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の蛍光ランプ。
【請求項１】
複数種類の蛍光体粒子を含む蛍光体層が形成されたガラスバルブと、前記ガラスバルブの両端を封止する一対のステムと、前記各ステムを貫通する一対の導入線間に架設され且つ主線と当該主線に巻回された副線とからなるフィラメントコイルと、前記各フィラメントコイルに保持された電子放出物質とを備え、前記主線の線径が６５μｍ以上、１００μｍ以下の範囲内にあり、点灯時のランプ管壁負荷が０．０５Ｗ／ｃｍ２以上の蛍光ランプであって、
前記複数種類の蛍光体粒子の一種類が、２価のユーロピウムを発光中心として有する中心粒径（Ｄ５０）が２．５μｍ以上、５．５μｍ以下の範囲内にあるアルミン酸塩蛍光体粒子である
ことを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項２】
前記ガラスバルブと前記蛍光体層との間に保護膜が形成され、当該保護膜の膜厚が１μｍ以上３μｍ以下の範囲内にある
ことを特徴とする請求項１に記載の蛍光ランプ。
【請求項３】
前記電子放出物質の重量が５ｍｇ以上１１ｍｇ以下の範囲にある
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の蛍光ランプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２７４５２（Ｐ２０１０−２７４５２Ａ）
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８８７２３（Ｐ２００８−１８８７２３）
【出願日】平成２０年７月２２日（２００８．７．２２）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月２２日（２００８．７．２２）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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