JP2000294193A - 蛍光ランプおよびその製造方法 - Google Patents
蛍光ランプおよびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 水銀が消費されることを抑制し、水銀の封入
量を大幅に削減することができる蛍光ランプおよびその
製造方法を提供する。 【解決手段】 蛍光ランプ１では、ガラス管２の両端に
タングステンコイルの電極３が設けられている。ガラス
管２の内面にはアルミナ粒子層４および蛍光体膜５が順
次設けられ、蛍光体膜５の上に酸化イットリウム（Ｙ2
Ｏ3）微粒子６からなる連続膜が塗布されている。
量を大幅に削減することができる蛍光ランプおよびその
製造方法を提供する。 【解決手段】 蛍光ランプ１では、ガラス管２の両端に
タングステンコイルの電極３が設けられている。ガラス
管２の内面にはアルミナ粒子層４および蛍光体膜５が順
次設けられ、蛍光体膜５の上に酸化イットリウム（Ｙ2
Ｏ3）微粒子６からなる連続膜が塗布されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は蛍光ランプおよびそ
の製造方法に関するものである。
の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の蛍光ランプでは、ガラス管の内面
に形成された蛍光体膜の上に金属酸化物よりなる保護層
が形成されており、この保護層は、蛍光体塗布層の上
に、酸化アルミニウム等の微粒子を酢酸ブチルの有機溶
剤に混入させてなる溶液を所定膜厚となるように塗布し
た後、焼成することによって得られることが知られてい
る（特開昭６２−２２９７５２号公報）。
に形成された蛍光体膜の上に金属酸化物よりなる保護層
が形成されており、この保護層は、蛍光体塗布層の上
に、酸化アルミニウム等の微粒子を酢酸ブチルの有機溶
剤に混入させてなる溶液を所定膜厚となるように塗布し
た後、焼成することによって得られることが知られてい
る（特開昭６２−２２９７５２号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような方
法では、保護層を形成するために用いる溶液が蛍光体膜
を侵食してしまい、蛍光体膜を乱すため、光束低下を招
く原因となっていた。このような蛍光体膜が乱れた従来
の蛍光ランプでは、ガラス管内に封入された水銀が保護
層を透過して蛍光体膜に侵入し、蛍光体やガラス管のナ
トリウムと反応してアマルガム等の発光に寄与しない水
銀化合物を形成する。このため、従来の蛍光ランプでは
化合物として消費される水銀量を遙かに上回る水銀をガ
ラス管内に封入することにより、水銀が消費されてなく
なることを防いでいるが、有害物質である水銀を多量に
封入することは環境保護の上で非常に大きな課題となっ
ている。
法では、保護層を形成するために用いる溶液が蛍光体膜
を侵食してしまい、蛍光体膜を乱すため、光束低下を招
く原因となっていた。このような蛍光体膜が乱れた従来
の蛍光ランプでは、ガラス管内に封入された水銀が保護
層を透過して蛍光体膜に侵入し、蛍光体やガラス管のナ
トリウムと反応してアマルガム等の発光に寄与しない水
銀化合物を形成する。このため、従来の蛍光ランプでは
化合物として消費される水銀量を遙かに上回る水銀をガ
ラス管内に封入することにより、水銀が消費されてなく
なることを防いでいるが、有害物質である水銀を多量に
封入することは環境保護の上で非常に大きな課題となっ
ている。
【０００４】本発明はこのような課題を解決するために
なされたものであり、水銀が消費されることを抑制し、
水銀の封入量を大幅に削減することができる蛍光ランプ
およびその製造方法を提供することを目的とする。
なされたものであり、水銀が消費されることを抑制し、
水銀の封入量を大幅に削減することができる蛍光ランプ
およびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の蛍光ランプは、
ガラス管の内面に形成された蛍光体膜を覆って、酸化金
属の微粒子からなる連続膜が設けられたものである。こ
の構成により、蛍光体膜を覆う酸化金属の微粒子によ
り、水銀イオンが蛍光体中の酸素や蛍光体膜下にあるガ
ラス管から拡散してくるナトリウムと結合することを防
ぐことができる。
ガラス管の内面に形成された蛍光体膜を覆って、酸化金
属の微粒子からなる連続膜が設けられたものである。こ
の構成により、蛍光体膜を覆う酸化金属の微粒子によ
り、水銀イオンが蛍光体中の酸素や蛍光体膜下にあるガ
ラス管から拡散してくるナトリウムと結合することを防
ぐことができる。
【０００６】本発明の蛍光ランプの製造方法は、酸化金
属の微粒子を含む懸濁液を霧化して得られる材料ガスを
ガラス管内に吹き込むか、または前記酸化金属の微粒子
を含むキャリアガスを前記ガラス管内に吹き込むことに
より、前記ガラス管の内面に前記酸化金属の微粒子を塗
布するものである。この方法により、液体を直接流し込
むことがないので、蛍光体膜を乱すことがない。また、
酸化金属の微粒子の塗布速度を制御することができるの
で、酸化金属の微粒子をガラス管の長さ方向に均一に塗
布することができる。
属の微粒子を含む懸濁液を霧化して得られる材料ガスを
ガラス管内に吹き込むか、または前記酸化金属の微粒子
を含むキャリアガスを前記ガラス管内に吹き込むことに
より、前記ガラス管の内面に前記酸化金属の微粒子を塗
布するものである。この方法により、液体を直接流し込
むことがないので、蛍光体膜を乱すことがない。また、
酸化金属の微粒子の塗布速度を制御することができるの
で、酸化金属の微粒子をガラス管の長さ方向に均一に塗
布することができる。
【０００７】本発明の蛍光ランプの製造方法は、第１の
吹き出し口と、その第１の吹き出し口の外側に形成した
第２の吹き出し口とを有する吹き出し口を前記ガラス管
の開口部の付近に位置させ、前記第１の吹き出し口から
前記材料ガスまたは前記キャリアガスを、前記第２の吹
き出し口から前記酸化金属の微粒子を含まないガスを前
記ガラス管内にそれぞれ吹き込むものである。この方法
では、吹き出し口を２重構造にすることにより外側の第
２の吹き出し口から供給されるガスと混ざり、ガラス管
端部付近での酸化金属微粒子の付着量を減らすことがで
きるので、ガラス管の長さ方向でより均一な厚さで塗布
することができる。
吹き出し口と、その第１の吹き出し口の外側に形成した
第２の吹き出し口とを有する吹き出し口を前記ガラス管
の開口部の付近に位置させ、前記第１の吹き出し口から
前記材料ガスまたは前記キャリアガスを、前記第２の吹
き出し口から前記酸化金属の微粒子を含まないガスを前
記ガラス管内にそれぞれ吹き込むものである。この方法
では、吹き出し口を２重構造にすることにより外側の第
２の吹き出し口から供給されるガスと混ざり、ガラス管
端部付近での酸化金属微粒子の付着量を減らすことがで
きるので、ガラス管の長さ方向でより均一な厚さで塗布
することができる。
【０００８】本発明の蛍光ランプの製造方法は、ガラス
管の内部に位置した吹き出し口から、酸化金属の微粒子
を含む懸濁液を霧化して得られる材料ガス、または、前
記酸化金属の微粒子を含むキャリアガスを吹き出すとと
もに、前記吹き出し口と前記ガラス管とを管軸方向に相
対的に移動させることにより、前記ガラス管の内面に前
記酸化金属の微粒子を塗布するものである。この方法に
より、ガラス管の内側から各位置毎に吹き付ける量を制
御できるので、均一な厚さの酸化金属粒子を塗布するこ
とができる。
管の内部に位置した吹き出し口から、酸化金属の微粒子
を含む懸濁液を霧化して得られる材料ガス、または、前
記酸化金属の微粒子を含むキャリアガスを吹き出すとと
もに、前記吹き出し口と前記ガラス管とを管軸方向に相
対的に移動させることにより、前記ガラス管の内面に前
記酸化金属の微粒子を塗布するものである。この方法に
より、ガラス管の内側から各位置毎に吹き付ける量を制
御できるので、均一な厚さの酸化金属粒子を塗布するこ
とができる。
【０００９】本発明の蛍光ランプの製造方法は、複数の
吹き出し口が側面に並んだノズルをガラス管内に挿入
し、前記複数の吹き出し口から、酸化金属の微粒子を含
む懸濁液を霧化して得られる材料ガス、または、前記酸
化金属の微粒子を含むキャリアガスを吹き出すことによ
り、前記ガラス管の内面に前記酸化金属の微粒子を塗布
するものである。複数の吹き出し口が側面に並んでいる
ノズルを用いることにより、酸化金属の微粒子の塗布時
間を短縮することができる。また、各吹き出し口からの
塗布量を制御することにより、均一な厚さの酸化金属粒
子を塗布することができる。
吹き出し口が側面に並んだノズルをガラス管内に挿入
し、前記複数の吹き出し口から、酸化金属の微粒子を含
む懸濁液を霧化して得られる材料ガス、または、前記酸
化金属の微粒子を含むキャリアガスを吹き出すことによ
り、前記ガラス管の内面に前記酸化金属の微粒子を塗布
するものである。複数の吹き出し口が側面に並んでいる
ノズルを用いることにより、酸化金属の微粒子の塗布時
間を短縮することができる。また、各吹き出し口からの
塗布量を制御することにより、均一な厚さの酸化金属粒
子を塗布することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を用いて説明する。
て、図面を用いて説明する。
【００１１】本発明の一実施形態の蛍光ランプを図１に
示す。図１に示すように、本発明の一実施形態の蛍光ラ
ンプ１では、ガラス管２の両端にタングステンコイルの
電極３が設けられている。ガラス管２の内面にはアルミ
ナ粒子層４および蛍光体膜５が順次設けられ、蛍光体膜
５の上に酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）微粒子６が塗布さ
れている。Ｙ2Ｏ3微粒子６からなる保護層は連続膜とな
っており、水銀原子７の蛍光体膜５中への侵入を抑制す
る働きをしている。その結果、水銀の蛍光体膜５中の酸
素やガラス中のナトリウムとの結合が抑制され、水銀消
費量を低減することができる。蛍光体膜５を構成する蛍
光体の粒子径が約５μｍであるのに対して、Ｙ2Ｏ3微粒
子の粒子径は０．０５μｍと十分小さいので、蛍光体膜
５上をＹ 2Ｏ3微粒子で隙間なく覆うことができる。ま
た、Ｙ2Ｏ3微粒子の粒子径が０．５μｍ以下であれば、
蛍光体膜５の表面を隙間なく覆うことができる。また、
Ｙ2Ｏ3微粒子は波長２５４ｎｍの紫外線に対してほぼ透
明であり、Ｙ2Ｏ3微粒子によって形成される保護層の厚
さも約０．２μｍと十分薄いので、紫外線が蛍光体膜５
へ到達することを妨げることはない。このため、Ｙ2Ｏ3
微粒子６からなる保護層を設けることによる蛍光体の励
起効率の低下はほとんどない。
示す。図１に示すように、本発明の一実施形態の蛍光ラ
ンプ１では、ガラス管２の両端にタングステンコイルの
電極３が設けられている。ガラス管２の内面にはアルミ
ナ粒子層４および蛍光体膜５が順次設けられ、蛍光体膜
５の上に酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）微粒子６が塗布さ
れている。Ｙ2Ｏ3微粒子６からなる保護層は連続膜とな
っており、水銀原子７の蛍光体膜５中への侵入を抑制す
る働きをしている。その結果、水銀の蛍光体膜５中の酸
素やガラス中のナトリウムとの結合が抑制され、水銀消
費量を低減することができる。蛍光体膜５を構成する蛍
光体の粒子径が約５μｍであるのに対して、Ｙ2Ｏ3微粒
子の粒子径は０．０５μｍと十分小さいので、蛍光体膜
５上をＹ 2Ｏ3微粒子で隙間なく覆うことができる。ま
た、Ｙ2Ｏ3微粒子の粒子径が０．５μｍ以下であれば、
蛍光体膜５の表面を隙間なく覆うことができる。また、
Ｙ2Ｏ3微粒子は波長２５４ｎｍの紫外線に対してほぼ透
明であり、Ｙ2Ｏ3微粒子によって形成される保護層の厚
さも約０．２μｍと十分薄いので、紫外線が蛍光体膜５
へ到達することを妨げることはない。このため、Ｙ2Ｏ3
微粒子６からなる保護層を設けることによる蛍光体の励
起効率の低下はほとんどない。
【００１２】また、蛍光体膜５を構成している蛍光体粒
子に対するＹ2Ｏ3微粒子の量を１〜３重量％としてい
る。Ｙ2Ｏ3微粒子の量が蛍光体粒子に対して１重量％未
満の場合、蛍光体膜５の表面をＹ2Ｏ3微粒子で十分に覆
うことができなくなり、３重量％を越えると、Ｙ2Ｏ3微
粒子によって紫外線の透過が妨げられ蛍光体の励起効率
が低下する。
子に対するＹ2Ｏ3微粒子の量を１〜３重量％としてい
る。Ｙ2Ｏ3微粒子の量が蛍光体粒子に対して１重量％未
満の場合、蛍光体膜５の表面をＹ2Ｏ3微粒子で十分に覆
うことができなくなり、３重量％を越えると、Ｙ2Ｏ3微
粒子によって紫外線の透過が妨げられ蛍光体の励起効率
が低下する。
【００１３】図２に、本実施形態によるＹ2Ｏ3微粒子を
蛍光体膜上に塗布した４０Ｗの白色蛍光ランプの水銀消
費量（曲線ａ）を示す。また比較例として、保護層を形
成していない４０Ｗの白色蛍光ランプの水銀消費量（曲
線ｂ）を示す。比較例の蛍光ランプでは、一般に蛍光ラ
ンプの寿命とされる１２０００時間点灯した際、４．２
ｍｇの水銀が消費されているのに対して、本発明のＹ2
Ｏ3微粒子を塗布した蛍光ランプでは同じ時間点灯した
とき１ｍｇの水銀が消費されており、比較例の蛍光ラン
プに比べて水銀消費量は１／４以下に低減されている。
したがって、本実施形態の蛍光ランプでは、水銀が蛍光
体膜５の方へ侵入することがＹ2Ｏ3微粒子によって形成
される保護層によって抑制されていることがわかる。ま
た、水銀が蛍光体膜５の方へ侵入することが抑制される
ため、水銀が蛍光体等の物質と反応して酸化水銀やアマ
ルガム等を生成することが抑制される。このため、蛍光
体やガラス管の着色および劣化が抑制される。
蛍光体膜上に塗布した４０Ｗの白色蛍光ランプの水銀消
費量（曲線ａ）を示す。また比較例として、保護層を形
成していない４０Ｗの白色蛍光ランプの水銀消費量（曲
線ｂ）を示す。比較例の蛍光ランプでは、一般に蛍光ラ
ンプの寿命とされる１２０００時間点灯した際、４．２
ｍｇの水銀が消費されているのに対して、本発明のＹ2
Ｏ3微粒子を塗布した蛍光ランプでは同じ時間点灯した
とき１ｍｇの水銀が消費されており、比較例の蛍光ラン
プに比べて水銀消費量は１／４以下に低減されている。
したがって、本実施形態の蛍光ランプでは、水銀が蛍光
体膜５の方へ侵入することがＹ2Ｏ3微粒子によって形成
される保護層によって抑制されていることがわかる。ま
た、水銀が蛍光体膜５の方へ侵入することが抑制される
ため、水銀が蛍光体等の物質と反応して酸化水銀やアマ
ルガム等を生成することが抑制される。このため、蛍光
体やガラス管の着色および劣化が抑制される。
【００１４】図３は、本実施の形態による４０Ｗの白色
蛍光ランプの光束維持率（曲線ｃ）を、比較例の４０Ｗ
の白色蛍光ランプの場合（曲線ｄ）と比較して示したも
のである。ここで、それぞれの蛍光ランプにつき、蛍光
ランプ点灯後１００時間での全光束を１００とした。図
３に示すように、１２０００時間点灯後において、従来
の蛍光ランプの光束維持率は８２％であるのに対し、本
実施の形態の蛍光ランプの光束維持率は９３％となり、
従来に比べて１０％以上向上している。
蛍光ランプの光束維持率（曲線ｃ）を、比較例の４０Ｗ
の白色蛍光ランプの場合（曲線ｄ）と比較して示したも
のである。ここで、それぞれの蛍光ランプにつき、蛍光
ランプ点灯後１００時間での全光束を１００とした。図
３に示すように、１２０００時間点灯後において、従来
の蛍光ランプの光束維持率は８２％であるのに対し、本
実施の形態の蛍光ランプの光束維持率は９３％となり、
従来に比べて１０％以上向上している。
【００１５】以上の結果、従来の４０Ｗの直管型白色蛍
光ランプの場合、１２０００時間点灯させるためには、
１０ｍｇ程度の水銀をランプ内に封入する必要があった
が、本実施の形態による４０Ｗの直管型白色蛍光ランプ
では封入する水銀量は１〜２ｍｇ程度で十分であり、水
銀封入量を従来の１／５〜１／１０に低減することがで
きる。したがって、有害物質である水銀の使用量を大き
く削減することができる。
光ランプの場合、１２０００時間点灯させるためには、
１０ｍｇ程度の水銀をランプ内に封入する必要があった
が、本実施の形態による４０Ｗの直管型白色蛍光ランプ
では封入する水銀量は１〜２ｍｇ程度で十分であり、水
銀封入量を従来の１／５〜１／１０に低減することがで
きる。したがって、有害物質である水銀の使用量を大き
く削減することができる。
【００１６】なお、一般に初期光束と定義される蛍光ラ
ンプ点灯後１００時間での全光束は、従来の蛍光ランプ
では３５００ｌｍであるのに対し、本実施の形態の蛍光
ランプでは、３４５０ｌｍであり従来に比べて若干低下
していた。これは、Ｙ2Ｏ3微粒子により紫外線が僅かに
反射され、蛍光体を励起する紫外線量が減ったためと考
えられる。しかし、本実施形態の蛍光ランプにおける初
期光束の低下率は従来の蛍光ランプに対して２％程度で
あり、蛍光ランプ点灯後１２０００時間における光束維
持率を従来の蛍光ランプと比べると、１０％以上改善さ
れていることから、１２０００時間点灯後の全光束は、
本発明の蛍光ランプが従来の蛍光ランプを上回ってい
る。
ンプ点灯後１００時間での全光束は、従来の蛍光ランプ
では３５００ｌｍであるのに対し、本実施の形態の蛍光
ランプでは、３４５０ｌｍであり従来に比べて若干低下
していた。これは、Ｙ2Ｏ3微粒子により紫外線が僅かに
反射され、蛍光体を励起する紫外線量が減ったためと考
えられる。しかし、本実施形態の蛍光ランプにおける初
期光束の低下率は従来の蛍光ランプに対して２％程度で
あり、蛍光ランプ点灯後１２０００時間における光束維
持率を従来の蛍光ランプと比べると、１０％以上改善さ
れていることから、１２０００時間点灯後の全光束は、
本発明の蛍光ランプが従来の蛍光ランプを上回ってい
る。
【００１７】次に、図１に示すようなＹ2Ｏ3微粒子を蛍
光体膜の表面に形成する方法について、図４を用いて説
明する。
光体膜の表面に形成する方法について、図４を用いて説
明する。
【００１８】図４（ａ）に示すように、蛍光体を塗布し
たガラス管２を水平に設置し、Ｙ2Ｏ3微粒子の懸濁液を
霧状にして得られる材料ガスまたはＹ2Ｏ3微粒子の粉体
を、吹き出しノズル８を用いてガラス管２の一端開口部
から吹き込むと同時に、反対側の開口部から吸引ノズル
９を用いて吸引することにより、Ｙ2Ｏ3微粒子を蛍光体
上に塗布している。Ｙ2Ｏ3微粒子の粉体をガラス管２内
に吹き込む場合、窒素等のキャリアガスにＹ2Ｏ3微粒子
を混ぜて吹き込む。この方法では、ガラス管２を水平に
設置しているため塗布速度を制御することができるの
で、Ｙ2Ｏ3微粒子を均一に塗布することができる。ま
た、必ずしも吸引ノズル９は必要ないが、吹き出しノズ
ル８と吸引ノズル９とを用いて吹き込み速度と吸引速度
とを最適化することにより、懸濁液の霧または粉体の流
れがガラス管２内で均一化されるとともに適度な速度に
設定されるので、塗布されるＹ2Ｏ3微粒子層の厚さをガ
ラス管２内で均一化することができる。さらに、ガラス
管２を垂直に立てた状態でガラス管２の上端開口部から
懸濁液の霧または粉体を吹き込んでもよい。これらの方
法では液体を直接流し込むことがないので、蛍光体膜を
乱すことがない。
たガラス管２を水平に設置し、Ｙ2Ｏ3微粒子の懸濁液を
霧状にして得られる材料ガスまたはＹ2Ｏ3微粒子の粉体
を、吹き出しノズル８を用いてガラス管２の一端開口部
から吹き込むと同時に、反対側の開口部から吸引ノズル
９を用いて吸引することにより、Ｙ2Ｏ3微粒子を蛍光体
上に塗布している。Ｙ2Ｏ3微粒子の粉体をガラス管２内
に吹き込む場合、窒素等のキャリアガスにＹ2Ｏ3微粒子
を混ぜて吹き込む。この方法では、ガラス管２を水平に
設置しているため塗布速度を制御することができるの
で、Ｙ2Ｏ3微粒子を均一に塗布することができる。ま
た、必ずしも吸引ノズル９は必要ないが、吹き出しノズ
ル８と吸引ノズル９とを用いて吹き込み速度と吸引速度
とを最適化することにより、懸濁液の霧または粉体の流
れがガラス管２内で均一化されるとともに適度な速度に
設定されるので、塗布されるＹ2Ｏ3微粒子層の厚さをガ
ラス管２内で均一化することができる。さらに、ガラス
管２を垂直に立てた状態でガラス管２の上端開口部から
懸濁液の霧または粉体を吹き込んでもよい。これらの方
法では液体を直接流し込むことがないので、蛍光体膜を
乱すことがない。
【００１９】図４（ｂ）に示すように、ガラス管２を水
平方向に対して斜めに設置し、Ｙ2Ｏ3微粒子を含む懸濁
液の霧または粉体を、吹き出しノズル８を用いてガラス
管２の一端開口部から吹き込むと同時に、反対側の開口
部から吸引ノズル９を用いて吸引している。この場合、
ガラス管２を傾ける角度を調整することにより、Ｙ 2Ｏ3
微粒子を素早く均一に塗布することができる。
平方向に対して斜めに設置し、Ｙ2Ｏ3微粒子を含む懸濁
液の霧または粉体を、吹き出しノズル８を用いてガラス
管２の一端開口部から吹き込むと同時に、反対側の開口
部から吸引ノズル９を用いて吸引している。この場合、
ガラス管２を傾ける角度を調整することにより、Ｙ 2Ｏ3
微粒子を素早く均一に塗布することができる。
【００２０】図４（ｃ）に示すように、蛍光体を塗布し
たガラス管２を水平に設置し、Ｙ2Ｏ3微粒子を含む懸濁
液の霧または粉体を、吹き出しノズル８を用いてガラス
管２の両端開口部から吹き込むことにより、Ｙ2Ｏ3微粒
子を蛍光体上に塗布している。この方法により、懸濁液
の霧または粉体をガラス管の一端開口部から吹き込む場
合に比べて塗布する時間を短縮することができる。
たガラス管２を水平に設置し、Ｙ2Ｏ3微粒子を含む懸濁
液の霧または粉体を、吹き出しノズル８を用いてガラス
管２の両端開口部から吹き込むことにより、Ｙ2Ｏ3微粒
子を蛍光体上に塗布している。この方法により、懸濁液
の霧または粉体をガラス管の一端開口部から吹き込む場
合に比べて塗布する時間を短縮することができる。
【００２１】以上の方法において、ガラス管２を回転し
ながら懸濁液の霧または粉体を塗布することにより、ガ
ラス管の円周方向で塗布されたＹ2Ｏ3微粒子層の厚さを
均一にすることができる。また、Ｙ2Ｏ3微粒子含む懸濁
液は、粒子径が０．５μｍ以下のＹ2Ｏ3微粒子を水と混
ぜたものである。
ながら懸濁液の霧または粉体を塗布することにより、ガ
ラス管の円周方向で塗布されたＹ2Ｏ3微粒子層の厚さを
均一にすることができる。また、Ｙ2Ｏ3微粒子含む懸濁
液は、粒子径が０．５μｍ以下のＹ2Ｏ3微粒子を水と混
ぜたものである。
【００２２】以上のような方法でＹ2Ｏ3微粒子をガラス
管２の内面に塗布した場合、Ｙ2Ｏ3微粒子が蛍光体膜５
の中に浸透してしまうことはなく、蛍光体膜５の表面に
所定の厚さで形成することができる。これは、懸濁液の
霧または粉体が蛍光体膜上に降り積もるためである。
管２の内面に塗布した場合、Ｙ2Ｏ3微粒子が蛍光体膜５
の中に浸透してしまうことはなく、蛍光体膜５の表面に
所定の厚さで形成することができる。これは、懸濁液の
霧または粉体が蛍光体膜上に降り積もるためである。
【００２３】以降、通常の通りの製造方法にて蛍光ラン
プを完成させる。
プを完成させる。
【００２４】ガラス管の開口端部からＹ2Ｏ3微粒子の懸
濁液の霧や粉体を吹き込む場合、図５（ａ）に示すよう
に、ガラス管２の管端部付近にはＹ2Ｏ3微粒子６が付着
しやすくなり、管端部近傍でＹ2Ｏ3微粒子層が他の場所
に比べて厚くなる。このため、図５（ｂ）に示すよう
に、２重の吹き出しノズル１０をガラス管２の開口部付
近に位置させ、第１の吹き出し口である内側の吹き出し
口からＹ2Ｏ3微粒子の懸濁液の霧や粉体を吹き出し、第
２の吹き出し口である外側の吹き出し口からは矢印で示
すようにＹ2Ｏ3微粒子を含まないガスを吹き出す。この
場合、ガラス管２の開口端部付近において、Ｙ2Ｏ3微粒
子が外側の吹き出し口から吹き出されるガスによって遮
蔽され、ガラス管２の開口端部付近でのＹ2Ｏ3微粒子の
付着が抑制される。その結果、ガラス管端部とガラス管
中央部でほぼ同じ厚さのＹ2Ｏ3微粒子層を塗布すること
ができる。
濁液の霧や粉体を吹き込む場合、図５（ａ）に示すよう
に、ガラス管２の管端部付近にはＹ2Ｏ3微粒子６が付着
しやすくなり、管端部近傍でＹ2Ｏ3微粒子層が他の場所
に比べて厚くなる。このため、図５（ｂ）に示すよう
に、２重の吹き出しノズル１０をガラス管２の開口部付
近に位置させ、第１の吹き出し口である内側の吹き出し
口からＹ2Ｏ3微粒子の懸濁液の霧や粉体を吹き出し、第
２の吹き出し口である外側の吹き出し口からは矢印で示
すようにＹ2Ｏ3微粒子を含まないガスを吹き出す。この
場合、ガラス管２の開口端部付近において、Ｙ2Ｏ3微粒
子が外側の吹き出し口から吹き出されるガスによって遮
蔽され、ガラス管２の開口端部付近でのＹ2Ｏ3微粒子の
付着が抑制される。その結果、ガラス管端部とガラス管
中央部でほぼ同じ厚さのＹ2Ｏ3微粒子層を塗布すること
ができる。
【００２５】また、ガラス管の開口端部からＹ2Ｏ3微粒
子の懸濁液の霧または粉体を吹き込む代わりに、図６
（ａ）に示すように、ノズル１１をガラス管２の一端開
口部から挿入して矢印で示す方向に動かしながら、Ｙ2
Ｏ3微粒子の懸濁液の霧または粉体を吹き付けたり、抜
き出しながら吹き付けることができる。この方法では、
ガラス管２の内面の各位置毎に一定量のＹ2Ｏ3微粒子を
塗布できるので、管軸方向に対して均一な厚さで塗布す
ることができる。
子の懸濁液の霧または粉体を吹き込む代わりに、図６
（ａ）に示すように、ノズル１１をガラス管２の一端開
口部から挿入して矢印で示す方向に動かしながら、Ｙ2
Ｏ3微粒子の懸濁液の霧または粉体を吹き付けたり、抜
き出しながら吹き付けることができる。この方法では、
ガラス管２の内面の各位置毎に一定量のＹ2Ｏ3微粒子を
塗布できるので、管軸方向に対して均一な厚さで塗布す
ることができる。
【００２６】次に、図６（ｂ）に示すように、ノズル１
１を固定してガラス管２を矢印で示す方向に移動しなが
らＹ2Ｏ3微粒子の懸濁液の霧または粉体を吹き付けるこ
とができる。この場合、ノズル１１の先端は固定されて
おり振動しないので、ガラス管２の内面とノズル１１の
先端との距離を一定に保つことができる。このため、図
６（ａ）の場合に比べて、より均一な厚さでＹ2Ｏ3微粒
子を塗布することができる。
１を固定してガラス管２を矢印で示す方向に移動しなが
らＹ2Ｏ3微粒子の懸濁液の霧または粉体を吹き付けるこ
とができる。この場合、ノズル１１の先端は固定されて
おり振動しないので、ガラス管２の内面とノズル１１の
先端との距離を一定に保つことができる。このため、図
６（ａ）の場合に比べて、より均一な厚さでＹ2Ｏ3微粒
子を塗布することができる。
【００２７】また、図６（ｃ）に示すように、ガラス管
２の両端開口部からノズル１１を挿入して矢印で示す方
向に動かしながら、Ｙ2Ｏ3微粒子の懸濁液の霧または粉
体を吹き付けることができる。この方法では、図６
（ａ）の場合に比べて、より短時間で塗布することがで
きる。
２の両端開口部からノズル１１を挿入して矢印で示す方
向に動かしながら、Ｙ2Ｏ3微粒子の懸濁液の霧または粉
体を吹き付けることができる。この方法では、図６
（ａ）の場合に比べて、より短時間で塗布することがで
きる。
【００２８】図６を用いて説明した懸濁液の霧または粉
体の塗布方法において、ノズル１１の先端に図７（ａ）
に示す平板型の拡散板１２や図７（ｂ）に示す円錐型の
拡散板１３を取り付けることにより、Ｙ2Ｏ3微粒子６を
均一に散乱することができる。このため、より均一にＹ
2Ｏ3微粒子をガラス管内面に塗布することができる。
体の塗布方法において、ノズル１１の先端に図７（ａ）
に示す平板型の拡散板１２や図７（ｂ）に示す円錐型の
拡散板１３を取り付けることにより、Ｙ2Ｏ3微粒子６を
均一に散乱することができる。このため、より均一にＹ
2Ｏ3微粒子をガラス管内面に塗布することができる。
【００２９】また、図７（ｃ）に示すように、側面に複
数の吹き出し口１４があるノズル１５をガラス管２内に
挿入し、各吹き出し口１４からＹ2Ｏ3微粒子の懸濁液ま
たは粉体を吹き出す量を最適化することにより、均一な
厚さのＹ2Ｏ3微粒子層を短時間で塗布することが可能に
なる。
数の吹き出し口１４があるノズル１５をガラス管２内に
挿入し、各吹き出し口１４からＹ2Ｏ3微粒子の懸濁液ま
たは粉体を吹き出す量を最適化することにより、均一な
厚さのＹ2Ｏ3微粒子層を短時間で塗布することが可能に
なる。
【００３０】ガラス管２に吹き付けられたＹ2Ｏ3微粒子
は、ガラス管壁または蛍光体膜等のＹ2Ｏ3微粒子を塗布
する面と静電力や原子間力などにより付着しているが、
付着力がさほど強くない場合は、ガラス管に加わる振動
によりＹ2Ｏ3微粒子が剥がれてしまうこともある。これ
を防ぐ方法としては、前述したＹ2Ｏ3微粒子を塗布する
のと同様の方法を用いてＹ2Ｏ3微粒子を塗布する面に接
着剤を塗布しておき、その上にＹ2Ｏ3微粒子を塗布すれ
ば、剥がれを防止することができる。接着剤として熱硬
化性のものや光硬化性のものを使用すれば、必要量以上
に付着したＹ2Ｏ3微粒子を取った後に、熱や光で硬化し
て塗布量を揃えることも可能となる。また、Ｙ2Ｏ3微粒
子の懸濁液中に粘着物を混ぜることにより、付着力を強
固にすることができる。
は、ガラス管壁または蛍光体膜等のＹ2Ｏ3微粒子を塗布
する面と静電力や原子間力などにより付着しているが、
付着力がさほど強くない場合は、ガラス管に加わる振動
によりＹ2Ｏ3微粒子が剥がれてしまうこともある。これ
を防ぐ方法としては、前述したＹ2Ｏ3微粒子を塗布する
のと同様の方法を用いてＹ2Ｏ3微粒子を塗布する面に接
着剤を塗布しておき、その上にＹ2Ｏ3微粒子を塗布すれ
ば、剥がれを防止することができる。接着剤として熱硬
化性のものや光硬化性のものを使用すれば、必要量以上
に付着したＹ2Ｏ3微粒子を取った後に、熱や光で硬化し
て塗布量を揃えることも可能となる。また、Ｙ2Ｏ3微粒
子の懸濁液中に粘着物を混ぜることにより、付着力を強
固にすることができる。
【００３１】上記実施の形態では、Ｙ2Ｏ3微粒子の懸濁
液の霧または粉体を蛍光体膜が形成されたガラス管の内
面に塗布する場合について説明したが、蛍光体の懸濁液
中にＹ2Ｏ3微粒子を混ぜ、前述した方法でガラス管内に
塗布してもよい。この場合、蛍光体とＹ2Ｏ3微粒子の塗
布を同時に行うことができるので、工程を簡素化するこ
とができる。また、先に蛍光体粒子の表面にＹ2Ｏ3微粒
子を付着させたものをガラス管内面に塗布した場合でも
同様の効果を得ることができる。
液の霧または粉体を蛍光体膜が形成されたガラス管の内
面に塗布する場合について説明したが、蛍光体の懸濁液
中にＹ2Ｏ3微粒子を混ぜ、前述した方法でガラス管内に
塗布してもよい。この場合、蛍光体とＹ2Ｏ3微粒子の塗
布を同時に行うことができるので、工程を簡素化するこ
とができる。また、先に蛍光体粒子の表面にＹ2Ｏ3微粒
子を付着させたものをガラス管内面に塗布した場合でも
同様の効果を得ることができる。
【００３２】上記実施の形態では、Ｙ2Ｏ3微粒子を用い
た場合について説明したが、２５４ｎｍの紫外線に対し
て透明で、水銀イオンの付着を抑制する材料であれば、
蛍光ランプの水銀消費抑制効果が得られる。例えば酸化
アルミニウム、酸化スズ、酸化シリコン、酸化ハフニウ
ム、酸化ジルコニウム、酸化バナジウム、酸化チタン、
酸化タンタニウム、酸化ニオブ等の酸化金属微粒子を用
いることができる。また、酸化金属微粒子の代わりに水
銀イオンの付着を抑制する働きを持っている希土類蛍光
体の微粒子を使用しても同様の効果が得られるととも
に、それ自身が発光に寄与するので光束低下を抑制する
ことができる。
た場合について説明したが、２５４ｎｍの紫外線に対し
て透明で、水銀イオンの付着を抑制する材料であれば、
蛍光ランプの水銀消費抑制効果が得られる。例えば酸化
アルミニウム、酸化スズ、酸化シリコン、酸化ハフニウ
ム、酸化ジルコニウム、酸化バナジウム、酸化チタン、
酸化タンタニウム、酸化ニオブ等の酸化金属微粒子を用
いることができる。また、酸化金属微粒子の代わりに水
銀イオンの付着を抑制する働きを持っている希土類蛍光
体の微粒子を使用しても同様の効果が得られるととも
に、それ自身が発光に寄与するので光束低下を抑制する
ことができる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の蛍光ラン
プは、ガラス管内面に形成された蛍光体膜を覆って、Ｙ
2Ｏ3微粒子等の酸化金属微粒子からなる連続膜を設ける
ことにより、ガラス管内の水銀が蛍光体膜に浸透してア
マルガム等の発光に寄与しない水銀化合物となることを
防ぎ、水銀消費を抑制することができる。
プは、ガラス管内面に形成された蛍光体膜を覆って、Ｙ
2Ｏ3微粒子等の酸化金属微粒子からなる連続膜を設ける
ことにより、ガラス管内の水銀が蛍光体膜に浸透してア
マルガム等の発光に寄与しない水銀化合物となることを
防ぎ、水銀消費を抑制することができる。
【００３４】また、本発明の蛍光ランプの製造方法は、
酸化金属微粒子の懸濁液の霧または粉体をガラス管内に
吹き込むことにより、蛍光体膜上に酸化金属微粒子から
なる膜を形成することができる。これにより、水銀消費
を抑制することのできる蛍光ランプが得られる。
酸化金属微粒子の懸濁液の霧または粉体をガラス管内に
吹き込むことにより、蛍光体膜上に酸化金属微粒子から
なる膜を形成することができる。これにより、水銀消費
を抑制することのできる蛍光ランプが得られる。
【００３５】したがって、有害物質である水銀の使用量
を大きく削減することができるので、環境保護の上で効
果は絶大である。
を大きく削減することができるので、環境保護の上で効
果は絶大である。
【図１】本発明の一実施形態の蛍光ランプの構造を説明
するための図
するための図
【図２】本発明の一実施形態の蛍光ランプの水銀消費量
を比較例とともに示す図
を比較例とともに示す図
【図３】本発明の一実施形態の蛍光ランプの光束維持率
を比較例とともに示す図
を比較例とともに示す図
【図４】本発明の一実施形態の酸化金属微粒子を塗布す
る方法を説明するための図
る方法を説明するための図
【図５】本発明の一実施形態の酸化金属微粒子を塗布す
るノズル形状を示す図
るノズル形状を示す図
【図６】本発明の他の実施形態の酸化金属微粒子を塗布
する方法を説明するための図
する方法を説明するための図
【図７】本発明の一実施形態の拡散板形状を説明するた
めの図
めの図
１ 蛍光ランプ ２ ガラス管 ３ 電極 ４ アルミナ粒子層 ５ 蛍光体膜 ６ Ｙ2Ｏ3微粒子 ７ 水銀原子 ８、１０ 吹き出しノズル ９ 吸引ノズル １１、１５ ノズル １２、１３ 拡散板 １４ 吹き出し口
フロントページの続き (72)発明者 河野 守行 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工業 株式会社内 (72)発明者 山口 義夫 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工業 株式会社内 Ｆターム(参考） 5C043 AA20 CC09 CD01 DD27 EA16 EB14
Claims (17)
- 【請求項１】 ガラス管の内面に形成された蛍光体膜を
覆って、酸化金属の微粒子からなる連続膜が設けられた
蛍光ランプ。 - 【請求項２】 前記酸化金属の微粒子の粒径が０．５μ
ｍ以下である請求項１記載の蛍光ランプ。 - 【請求項３】 前記酸化金属の微粒子の量が、前記蛍光
体膜を構成している蛍光体粒子の量に対して１〜３重量
％である請求項１または２記載の蛍光ランプ。 - 【請求項４】 前記酸化金属が酸化イットリウム、酸化
アルミニウム、酸化スズ、酸化シリコン、酸化ハフニウ
ム、酸化ジルコニウム、酸化バナジウム、酸化チタン、
酸化タンタニウムまたは酸化ニオブである請求項１ない
し３のいずれかに記載の蛍光ランプ。 - 【請求項５】 前記酸化金属の微粒子の代わりに希土類
蛍光体の微粒子を用いる請求項１記載の蛍光ランプ。 - 【請求項６】 酸化金属の微粒子を含む懸濁液を霧化し
て得られる材料ガスをガラス管内に吹き込むか、または
前記酸化金属の微粒子を含むキャリアガスを前記ガラス
管内に吹き込むことにより、前記ガラス管の内面に前記
酸化金属の微粒子を塗布する蛍光ランプの製造方法。 - 【請求項７】 前記ガラス管を管軸のまわりに回転させ
ながら、前記ガラス管内に前記材料ガスまたは前記キャ
リアガスを吹き込む請求項６記載の蛍光ランプの製造方
法。 - 【請求項８】 前記ガラス管を水平方向に対して斜めに
設置している請求項６または７記載の蛍光ランプの製造
方法。 - 【請求項９】 第１の吹き出し口と、その第１の吹き出
し口の外側に形成した第２の吹き出し口とを有する吹き
出し口を前記ガラス管の開口部の付近に位置させ、前記
第１の吹き出し口から前記材料ガスまたは前記キャリア
ガスを、前記第２の吹き出し口から前記酸化金属の微粒
子を含まないガスを前記ガラス管内にそれぞれ吹き込む
請求項６ないし８のいずれかに記載の蛍光ランプの製造
方法。 - 【請求項１０】 ガラス管の内部に位置した吹き出し口
から、酸化金属の微粒子を含む懸濁液を霧化して得られ
る材料ガス、または、前記酸化金属の微粒子を含むキャ
リアガスを吹き出すとともに、前記吹き出し口と前記ガ
ラス管とを管軸方向に相対的に移動させることにより、
前記ガラス管の内面に前記酸化金属の微粒子を塗布する
蛍光ランプの製造方法。 - 【請求項１１】 先端に拡散板を有する吹き出し口から
前記材料ガスまたは前記キャリアガスを吹き出す請求項
１０記載の蛍光ランプの製造方法。 - 【請求項１２】 複数の吹き出し口が側面に並んだノズ
ルをガラス管内に挿入し、前記複数の吹き出し口から、
酸化金属の微粒子を含む懸濁液を霧化して得られる材料
ガス、または、前記酸化金属の微粒子を含むキャリアガ
スを吹き出すことにより、前記ガラス管の内面に前記酸
化金属の微粒子を塗布する蛍光ランプの製造方法。 - 【請求項１３】 粘着物が塗布された前記ガラス管の内
面上に前記酸化金属の微粒子を塗布する請求項６ないし
１２のいずれかに記載の蛍光ランプの製造方法。 - 【請求項１４】 前記酸化金属の微粒子を含む懸濁液に
粘着物を混ぜたものを用いる請求項６ないし１２のいず
れかに記載の蛍光ランプの製造方法。 - 【請求項１５】 前記粘着物が熱硬化性または光硬化性
を有する請求項１３または１４記載の蛍光ランプの製造
方法。 - 【請求項１６】 前記酸化金属の微粒子を含む懸濁液の
代わりに、蛍光体の懸濁液に前記酸化金属の微粒子を混
ぜたものを用いる請求項６ないし１２のいずれかに記載
の蛍光ランプの製造方法。 - 【請求項１７】 前記酸化金属の微粒子を含む懸濁液の
代わりに、前記酸化金属の微粒子を付着させた蛍光体粒
子を含む溶液を用いる請求項６ないし１２のいずれかに
記載の蛍光ランプの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9967699A JP2000294193A (ja) | 1999-04-07 | 1999-04-07 | 蛍光ランプおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9967699A JP2000294193A (ja) | 1999-04-07 | 1999-04-07 | 蛍光ランプおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000294193A true JP2000294193A (ja) | 2000-10-20 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9967699A Pending JP2000294193A (ja) | 1999-04-07 | 1999-04-07 | 蛍光ランプおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000294193A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002543577A (ja) * | 1999-04-29 | 2002-12-17 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 低圧水銀蒸気放電ランプ |
| JP2005228559A (ja) * | 2004-02-12 | 2005-08-25 | Harison Toshiba Lighting Corp | 蛍光ランプ及び照明装置 |
| JP2012064497A (ja) * | 2010-09-17 | 2012-03-29 | Nec Lighting Ltd | 蛍光ランプ |
| CN108384288A (zh) * | 2018-01-09 | 2018-08-10 | 佛山优维士光电科技有限公司 | 一种用于缩短节能灯爬升时间的荧光粉粉浆的制备方法 |
-
1999
- 1999-04-07 JP JP9967699A patent/JP2000294193A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002543577A (ja) * | 1999-04-29 | 2002-12-17 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 低圧水銀蒸気放電ランプ |
| JP2005228559A (ja) * | 2004-02-12 | 2005-08-25 | Harison Toshiba Lighting Corp | 蛍光ランプ及び照明装置 |
| JP2012064497A (ja) * | 2010-09-17 | 2012-03-29 | Nec Lighting Ltd | 蛍光ランプ |
| CN108384288A (zh) * | 2018-01-09 | 2018-08-10 | 佛山优维士光电科技有限公司 | 一种用于缩短节能灯爬升时间的荧光粉粉浆的制备方法 |
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