JPH03184253A

JPH03184253A - ランプ

Info

Publication number: JPH03184253A
Application number: JP2284541A
Authority: JP
Inventors: Jon B Jansma; ジョン・ベネット・ジャンスマ
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1989-10-24
Filing date: 1990-10-24
Publication date: 1991-08-12
Anticipated expiration: 2014-11-29
Also published as: HU906535D0; DE69010306D1; EP0425830A1; HU204348B; EP0425830B1; US5045752A; HUT55567A; JP2983607B2; DE69010306T2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】発明の背景発明の分野本発明は、二層式蛍光灯ランプ内の水銀の凝縮を抑制し
て最小にすることに関する。特に、本発明は、蛍光ラン
プのガラスエンベロープの内面上に凝縮する水銀を汲小
にすることに関する。この蛍光ランプは、電極ならびに
放電を相持する水銀充垣物および電離可能な不活性ガス
を内包しているガラス製のエンベロープからなり、この
エンベロープは、さらに、エンベロープの内面上に配置
された蛍光体粒子およびアルミナ粒子の混合物を含む第
一の層と、この第一の層上に配置され、第一の層中の蛍
光体の平均粒径よりも小さい平均粒径を有する蛍光体粒
子の第二の層とを有している。

そして、前記第一の層中のアルミナ粒子の平均サイズは
、この第一層中の蛍光体の平均サイズより小さいが約１
／２ミクロン以上であって、前記エンベロープの内面上
に水銀が析出するのが抑制されている。

開示の背景２つの蛍光体層を有し、一方の層が他方の雇の４二に重
なっている蛍光ランプは、当業者間でよく知られており
、なじみのあるものである。一般に、蛍光体のメンテナ
ンスとルーメンの出力とを改良するために、または蛍光
体の総合コストを下げるために、さらにまたはそれら両
方を目的として、２つの異なる層が使用されている。今
日市販されている高演色性の高級型蛍光ランプの多くで
、第一の蛍光体層はアンチモンとマンガンで活性化され
たへ〇リン酸カルシウムなどのように白色を発する比較
的安価な蛍光体であり、この第一の層の上に重ねられた
第二の蛍光体層は、第一の層の蛍光体よりかなり高価な
高演色外の赤色、青色および緑色を発する蛍光体を含ん
でいる。米国特許第４．０８８，９２３号と第４，８０
６，８２４号には、二層の蛍光体コーティングを有し、
ベースの層が通常のへロリン酸カルシウム蛍光体であり
、その−Ｌに重ねられた蛍光体層が赤色光、青色光およ
び緑色光を生ずる異なる３種の蛍光体の混合物を含んで
いる蛍光ランプが開示されている。米国特許第３．９３
７．９９８号には、青色、緑色および赤色を発する蛍光
体の混合物からなるそのような三元蛍光体層の一例が開
示されている。さらに別の例が米国特許第４，４３１，
９４１号に開示されている。

鮭近になって、トップコートすなわち第二の層の蛍光体
粒子のメジアン（平均）粒径を、ガラスエンベロープの
内面に隣接して配置されたベースコートすなわち第一の
層の蛍光体粒子のメジアン粉、径より小さくすると、２
つの蛍光体層を通過してランプのガラスエンベロープの
内面Ｈに水銀の液滴および凝集塊または汚点の形態で凝
縮する水銀に関する問題が生じることが判１！ＪＩ　し
た。この現象によって顕著な色の変化またはルーメンの
損失が起こるわけではないが、頭客によってはその外観
が見苦しいといって嫌うために評判が悪い。したがって
、この問題を解決する必要があるのである。

発明の概要本発明は、ガラス製のエンベロープからなる蛍光ランプ
に係り、このエンベロープは、複数の電りならびに放電
を維持する水銀充拍物および電離可能な不活性ガスを内
包しており、かつ、エンベロープの内面」−に配置され
た蛍光体粒子とアルミナ粒子の混合物を含む第一の層と
、この第一の層上に配置された蛍光体粒子の第二の層と
を有しており、この第二の層の蛍光体粒子は前記第一の
層の蛍光体粒子のメジアン粒径よりも小さいメジアン粒
径を有しており、前記第一の層のアルミナ粒子のメジア
ンサイズは、この第一の層の蛍光体粒子のメジアンサイ
ズより小さいが約１／２ミクロン以上である。これによ
り、蛍光ランプのルーメン出力やメンテナンスになんら
悪影響を及ぼすことなく、ランプのエンベロープ内面上
に水銀が併行して凝縮する現象が大きく抑制されること
が判明した。一般に、はとんどの用途で、第一の層の蛍
光体組成は第二の層の蛍光体組成とは異なる。

アルミナは、メジアン粒径が約０．５〜６ミクロンの範
囲にあり、好ましくは約０．　５〜３ミクロン、さらに
好ましくは約１〜２ミクロンの範囲である高純度アルミ
ナ（すなわち、少なくとも約９９、　９ｆｆｌｆｆａ％
がＡ　Ｉ　２０　ａ　）が好ましい。アルミナの量は、
第一の燭のアルミナと蛍光体の総合計の約５〜４０重は
％の広範囲に回り、好ましくは約１０〜３０重皿％、さ
らに好ましくは約１２〜２０重量％の範囲である。

詳刺■な説明添付の図面でランプ１は、両端に電極３を有する細長い
密封ガラスエンベロープ２からなる。エンベロープ２は
、通常の放電雅持性水銀充填物を不活性な電離性ガス（
図示せず）と共に収容している。電極３はリード線４お
よび５に接続されており、これらのリード線はマウント
ステム７のガラスシール６を貫通し、ベース８の電気接
点まで伸びている。このベース８は、密封ガラスエンベ
ロープの両端に固定されていて、リード線４および５に
電気的に接続されたコンタクトビン１１および１２を含
んでいる。不活性ガスは、通常、約１〜４トル捏度の低
い圧力のアルゴンまたはアルゴンとクリプトンの混合物
である。この不活性ガスはアーク電流を制限するための
緩衝材または手段として機能する。エンベロープ２の内
壁上には、アルミナ粒子と混合された蛍光体粒子の第−
層すなわちベース層９が配置されている。層９の−にに
は第二の蛍光体層１０が配置されている。第一の層９内
の蛍光体粒子の中央（メジアン）粒径は、通常約７〜１
５ミクロンの範囲であり、約８〜１２ミクロンが好まし
い。

第一の層中で蛍光体粒子と混合されているアルミナは、
メジアン粒径が、広くいって約０．５〜６ミクロンの範
囲、好ましくは０．５〜３ミクロンの範囲、さらに好ま
しくは約１〜２ミクロンの範囲である。すでに述べたよ
うに、このアルミナはＡ１゜０３含四が少なくとも約９
９．９重量％である尚純度アルミナが好ましい。また、
このアルミナのアルカリ企属、鉄およびケイ素の含量が
比較的低い（すなわち、Ｎａ＜２０ｐｐｍ、Ｋ＜５０ｐ
ｐｍ、Ｆｅ＜１０ｐｐｍ、およびＳｔ＜５０ｐｐｍ）こ
とも好ましい。特に灯ましい態様におけるアルミナの純
度はＡ　１２０　ａが少なくとも約９９．９９重機知で
ある。

本発明に従う非限定的な火施例によれば、第一の層の蛍
光体粒子として、米国特許第３，１０９゜８１９号およ
び第４．８０６．８２４号（どちらも引用によりその開
示内容が本明細書に含まれているものとする）に開示さ
れているようなタイプのハロリン酸カルシウム蛍光体が
ある。同様に、第二の蛍光体層１０は、赤、緑および青
の色を発する３柿の異なる蛍光体の三元蛍光体または混
合物からなる。非限定的な一例を挙げると、米国特ｒ「
第４，０８８，９２３号に開示されているように、三価
のユーロピウムにより活性化されて赤色を発する酸化イ
ツトリウム、三価のテルビウムにより活性化されて緑色
を発するアルミン酸マグネシウムセリウム、および二価
のユーロピウムにより活性化されて青色を発するアルミ
ン酸マグネシウムバリウムの混合物がある。別法として
、米国特訂第４．４２３，３４９号に開示されているよ
うに、緑色を発するテルビウム活性化オルトリン酸セリ
ウムランタンを使用することもできる。また、当業者に
は公知のように、ユーロピウムで活性化されたアルミン
酸マグネシウムバリウム蛍光体に代えて、ユーロピウム
で活性化されたストロンチウムクロロアパタイト蛍光体
を使用することもできる。

以上の例は単なる例示であり、三元蛍光体トップコート
または例示した特定の蛍光体のいずれかに本発明を限定
する意味はまったくない。

添付の図に示されているタイプの蛍光体ランプをいくつ
か作成した。これは４０ＴＩ　２の構成とした。すなわ
ち、水銀とアルゴンを収容しておりエンベロープ直径が
１２／８インチで長さ４フイートの４０ワツトランプで
ある。これらのランプはいずれも、まず、ランプエンベ
ロープの西側にベースコートを塗布した。このベースコ
ートは、ハロリン酸カルシウム蛍光体と、αＡｌ２Ｏ３
を９９．９９市ｕ％含有する高純度セラミックグレード
のアルミナ０〜２０重量％との混合物からなっている。

これは米国ノースカロライナ州シャーロット（Ｃｂａｒ
　１ｏｔｔｃ）のパイ力ロックス・インターナショナノ
Ｌ４Ｌ（Ｉｌａｉｋａｌｏｘ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎ
ａｌ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から人手した。トップ
コートは三元蛍光体すなわち３柿の蛍光体の混合物とし
た。すなわち、イツトリウム−ユーロピウム酸化物（赤
色発光）、オルトリン酸ランタン（緑色発光）、および
ユーロピウム活性化ストロンチウムクロロアパタイト（
青色発光）がそれぞれ５５．３５および１０ｆｆｌ量％
の混合物である。三元蛍光体層中のメジアン粒径は約４
〜６ミクロンの範囲であった。ベースコートすなわち基
層は米国特許第３，１０９，８１９号および第４，８０
６．８２４号に開示されているタイプのアンチモンとマ
ンガンで活性化されたハロリン酸カルシウムと高純度ア
ルミナとの混合物とした。このベースコートは蛍光体と
アルミナの総重量を基単にしてＯ〜２０市量％のアルミ
ナを含有していた。ハロリン酸カルシウム蛍光体のメジ
アン粒径は約１０〜１２ミクロンであった。各ランプは
、第一の層すなわちベース層中にハロリン酸カルシウム
を５．５〜６グラム、そして第二の層中に三元蛍光体ブ
レンドを１．５〜２グラム含んでいた。

結果を下記表に示す。各拭験群には少なくとも６個のラ
ンプを含ませた。水銀レイダウン等級は１］視による定
社評価である。「良奸」とは、ランプエンベロープの内
面上に凝縮した水銀が目視では認められないことを意味
する。「不良」という等級は、水銀の大きな液滴または
凝集塊（すなわち約１００ミクロン）がランプのほぼ１
／３に亘って広がっていたことを意味する。

【図面の簡単な説明】

添付の第１図は、本発明に従って二層蛍光体コーティン
グを使用する低圧水銀放電蛍光ランプの一部を切り欠い
て示す透視図である。１・・・ランプ、２・・・細長い密封ガラスエンベロー
プ、３・・・電極、４および５・・・リード線、６・・
・ガラスシール、７・・・マウントステム、８・・・ベ
ース、９・・・第一蛍光体層、１０・・・第二蛍光体層
、１１および１２・・・コンタクトピン。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ガラス製のエンベロープからなる蛍光ランプであ
って、前記エンベロープが、電極ならびに放電を維持す
る水銀充填物および電離可能な不活性ガスを内包してお
り、かつ、当該エンベロープの内面上に配置された蛍光
体粒子およびアルミナ粒子の混合物を含む第一の層、な
らびに前記第一の層上に配置され、前記第一の層中の前
記蛍光体のメジアン粒径よりも小さいメジアン粒径を有
する蛍光体粒子の第二の層を有しており、前記アルミナ粒子のメジアン粒径が前記第一の蛍光体の
メジアン粒径より小さいが約１／２ミクロン以上であっ
て前記エンベロープの前記内面上への前記水銀の析出が
抑制されていることを特徴とするランプ。
（２）前記第一の層中の前記アルミナの前記メジアン粒
径が約０．５〜６ミクロンの範囲である、請求項１記載
のランプ。
（３）前記アルミナが、前記第一の層中の前記アルミナ
および蛍光体の全量の約５〜４０重量％の範囲の量で前
記第一の層中に存在する、請求項２記載のランプ。
（４）前記アルミナが、アルカリ金属、鉄およびケイ素
を比較的少量でしか含まない、請求項３記載のランプ。
（５）前記アルミナが少なくとも約９９．９重量％のＡ
ｌ＿２Ｏ＿３を含有する、請求項４記載のランプ。
（６）前記第一の層中の前記蛍光体粒子が約７〜１５ミ
クロンのメジアン粒径を有する、請求項５記載のランプ
。
（７）前記アルミナの粒径が約０．５〜３ミクロンの範
囲である、請求項６記載のランプ。
（８）前記アルミナが９９．９９重量％のＡｌ＿２Ｏ＿
３を含有する、請求項７記載のランプ。
（９）前記アルミナの粒径が約１〜２ミクロンの範囲で
ある、請求項８記載のランプ。
（１０）密封されたガラス製のエンベロープからなる蛍
光ランプであって、前記エンベロープが、電極、電離可
能な不活性ガスおよび放電を維持する水銀充填物を内包
しており、かつ、当該エンベロープの内面上に配置され
たハロリン酸カルシウム蛍光体粒子およびアルミナ粒子
の混合物からなる第一の層、ならびに赤色、青色および
緑色を発する蛍光体を有する三元蛍光体混合物からなる
蛍光体の第二の層を有しており、前記第二の層中の前記蛍光体粒子が前記第一の層中の前
記蛍光体のメジアン粒径よりも小さいメジアン粒径を有
しており、かつ前記第一の層中の前記アルミナ粒子のメ
ジアン粒径が前記第一の蛍光体のメジアン粒径より小さ
いが約１／２ミクロン以上であって、前記エンベロープ
の前記内面上への前記水銀の析出が抑制されていること
を特徴とするランプ。