JPH06338290A

JPH06338290A - ラピッドスタート形蛍光ランプおよびラピッドスタート形蛍光ランプの製造方法

Info

Publication number: JPH06338290A
Application number: JP24489893A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Izumi; 昌裕泉; Keiji Hatakeyama; 圭司畠山; Akira Taya; 明田屋
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1993-03-31
Filing date: 1993-09-30
Publication date: 1994-12-06

Abstract

(57)【要約】【目的】点灯中のバルブ内においてＥＣ黒化とは異な
るバルブ面の黒化や変色の発生を低減し、寿命中におけ
る光束の低下が少なく外見的にも見劣りしないラピッド
スタート形蛍光ランプを提供することを目的とする。【構成】少なくとも一対の電極を有するバルブ１内面
に透明導電被膜２および蛍光体被膜４を重層形成し、内
部に水銀および希ガスを封入してなるランプにおいて、
被膜２、４中に残留する塩素量を透明導電被膜２の形成
面積１ｃｍ²当たり０．７μｇ以下としたランプおよび
透明導電被膜２の処理方法である。【作用】バルブの内面に形成した透明導電被膜には残
留塩素が少ないので、この残留塩素とバルブ内に封入し
た水銀との反応が低減される結果、バルブの内壁面には
黒化や黄変などの変色の発生が防止され光束の低下も少
ない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はバルブ内面に透明導電被
膜を形成したラピッドスタート形蛍光ランプおよびこの
透明導電被膜の形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ラピッドスタート形蛍光ランプは、スイ
ッチング後すぐ点灯する始動性能がよく、かつ、点灯管
が不要であるところから事務所、デパートなどで汎く用
いられている。そして、このラピッドスタート形の蛍光
ランプとしてはその始動方式に応じ、ガラスバルブの内
面に透明導電被膜を形成したもの、バルブの外面に導電
性ストライブを形成したもの、バルブの外面にシリコン
膜のような撥水性の被膜を形成したものなどがある。

【０００３】この発明はガラスバルブの内面に透明導電
被膜を形成した方式の蛍光ランプに係わり、このランプ
はガラスバルブの内面に酸化錫などの透明導電被膜を形
成することによって始動補助作用をもたせていて、この
透明導電被膜の抵抗値が低い方が始動性能がよくなるこ
とが知られている。

【０００４】この酸化錫による透明導電被膜の形成は、
たとえばバルブの開口端から塩化錫溶液を内方に向け噴
射し、これを熱分解して所定の電気抵抗値をもった酸化
錫を主成分とする透明導電被膜を得るスプレー法や、ジ
メチル錫ジクロライドなどの有機錫化合物を加熱して蒸
発させ、その蒸気をバルブ内面に吹き付けて熱分解させ
て酸化錫を主成分とする透明導電被膜を得るＣＶＤ法な
どがある。なお、導電度は酸化物の還元の度合いにより
任意に変えられる。

【０００５】しかしながら、このような構成のラピッド
スタート形蛍光ランプを長時間（１０００時間以上）点
灯すると、バルブ内部の水銀粒子と透明導電被膜との間
で微放電が起こり、しばしば管端から１０〜３０ｃｍ位
のバルブの温度が最も低い部分（通常、管壁最冷部とい
う。）に暗褐色の帯状斑点（以下、これをＥＣ黒化とい
う。）が多数発生し、蛍光ランプの外観を著しく損うと
ともに光束をも低下させる問題があった。

【０００６】これは、バルブ内部の水銀粒子と透明導電
被膜との間で微放電が起こり、すなわち、透明導電被膜
と蛍光体被膜とで疑似コンデンサが構成され、導電体で
ある透明導電被膜とプラズマ放電路間に挟まれた蛍光体
被膜が絶縁破壊されることに起因してＥＣ黒化が発生す
る。

【０００７】このＥＣ黒化の発生を透明導電被膜の抵抗
値を高くすることによって、上記蛍光体被膜にかかる電
圧を低減して黒化を抑えることもできる。

【０００８】またこの他、蛍光ランプの電極近傍のバル
ブ部分の蛍光体膜において点灯数時間で黄変や黒化が発
生することがある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この早期に発生する黄
変や黒化の原因として本発明者は、上記透明導電被膜の
形成にあると考え種々の考察を行ったところ、透明導電
被膜や蛍光体被膜に残存する塩素が影響を及ぼしている
と推定されるに至った。もちろん、透明導電被膜の形成
に際しては市水や純水を使用して洗浄を行い、また、蛍
光体は組成材料として塩素を含有あるいは製造工程で塩
素を含む洗浄水で処理するなどしている関係で、透明導
電被膜または蛍光体中に含有あるいは残存している塩素
が完全には除去されない問題があった。

【００１０】本発明はこれら問題点に鑑みなされたもの
で、点灯中のバルブ内においてＥＣ黒化とは異なるバル
ブ面の黒化や変色の発生を低減し、寿命中における光束
の低下が少なく外見的にも見劣りしないラピッドスター
ト形蛍光ランプを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
のラピッドスタート形蛍光ランプは、少なくとも一対の
電極を有するバルブ内面に透明導電被膜および蛍光体被
膜を重層形成し、内部に水銀および希ガスを封入してな
るランプにおいて、上記透明導電被膜に残留する塩素量
をこの透明導電被膜の形成面積１ｃｍ²当たり０．７μ
ｇ以下としたことを特徴としている。

【００１２】本発明の請求項２に記載のラピッドスター
ト形蛍光ランプは、少なくとも一対の電極を有するバル
ブ内面に透明導電被膜および蛍光体被膜を重層形成し、
内部に水銀および希ガスを封入してなるランプにおい
て、上記透明導電被膜および蛍光体被膜に残留する塩素
の総量をこの透明導電被膜の形成面積１ｃｍ²当たり
０．７μｇ以下としたことを特徴としている。

【００１３】本発明の請求項３に記載のラピッドスター
ト形蛍光ランプは、バルブ内面上の透明導電被膜と蛍光
体被膜との間に金属酸化物被膜が重層して形成されてい
ることを特徴としている。

【００１４】本発明の請求項４に記載のラピッドスター
ト形蛍光ランプは、少なくとも一対の電極を有するバル
ブ内面に透明導電被膜および蛍光体被膜を重層形成し、
内部に水銀および希ガスを封入してなるランプにおい
て、上記透明導電被膜と蛍光体被膜との間に紫外線吸収
被膜が形成されていることを特徴としている。

【００１５】本発明の請求項５に記載のラピッドスター
ト形蛍光ランプの製造方法は、バルブ内面に錫塩化物を
酸化分解して酸化錫を主体とする透明導電被膜を形成し
たのち、この透明導電被膜を昇温し、その後、蛍光体被
膜を重層形成し、その後バルブ両端に電極を設け、内部
に水銀と希ガスからなる放電媒体を封入することを特徴
としている。

【００１６】本発明の請求項６に記載のラピッドスター
ト形蛍光ランプの製造方法は、バルブ内面に錫塩化物を
酸化分解して酸化錫を主体とする透明導電被膜を形成し
たのち、この透明導電被膜をアルカリ液で洗浄し、その
後、蛍光体被膜を重層形成し、その後バルブ両端に電極
を設け、内部に水銀と希ガスからなる放電媒体を封入す
ることを特徴としている。

【００１７】

【作用】請求項１ないし請求項４に記載の発明によれ
ば、バルブの内面に形成した透明導電被膜や蛍光体被膜
には残留塩素が少ないので、この残留塩素とバルブ内に
封入した水銀との反応が低減される結果、バルブの内壁
面には黒化や変色の発生が防止される。

【００１８】請求項５ないし請求項６に記載の発明によ
れば、残留塩素量の少ない透明導電被膜を有する蛍光ラ
ンプが得られる。

【００１９】

【実施例】本発明の実施例を図１に示すラピッドスター
ト形蛍光ランプを参照して説明する。図１は直管形のラ
ンプＬの一端側を拡大して示し、図中１は直管形のガラ
スバルブ、２はこのバルブ１の内面に塗布形成した酸化
錫を主成分とする透明導電被膜、３は透明導電被膜２の
上面に重層して塗布形成したアルミナ（酸化アルミニウ
ムＡｌ₂Ｏ₃）などの高融点金属酸化物被膜、４はこの
保護被膜３の上面に重層して塗布形成したハロリン酸カ
ルシウム（Ｃａ₁₀（ＰＯ₄）₆（ＦＣｌ）₂Ｓｂ、Ｍ
ｎ）蛍光体被膜、５はバルブ１の端部に封着された電極
で、この電極５の内部リード線６、６にはコイル状のフ
ィラメント７が継線されている。

【００２０】また、このバルブ１の内部には水銀とアル
ゴンやクリプトンなどの希ガスからなる放電媒体が封入
され、端部には口金８が取着されている。

【００２１】このランプＬのバルブ１への上記透明導電
被膜２の形成は、ＣＶＤ法によりジメチル錫ジクロライ
ドなどの有機錫化合物を加熱して蒸発させ、その蒸気を
バルブ内面に吹き付けて熱分解させて酸化錫を主成分と
する透明導電被膜２を得る。そして、このバルブ１内の
透明導電被膜２に高周波電流を流し、被膜２を５００℃
以上に加熱することによって、被膜２内に残留していた
塩素を放出させる。この後、バルブ１内壁面の透明導電
被膜２上に所定の金属酸化物被膜３と蛍光体被膜４を形
成し、バルブ１の両端部に電極５、５を封着し、内部を
排気し水銀と放電用の希ガスを封入して排気管を封切れ
ばランプＬは完成する。

【００２２】そして、この蛍光ランプＬを通常の点灯装
置を使い通電すると、始動時に陰極電極となるフィラメ
ント７から放出された熱電子が透明導電被膜２を介して
陽極電極となるフィラメント７へ達することにより放電
路が形成され、ランプＬは即時に点灯し、蛍光体被膜４
を介して所定波長の光が放射される。

【００２３】このランプＬは透明導電被膜２中および蛍
光体被膜４中に残存あるいはランプＬ点灯により昇温し
て放出される塩素量が極めて少ないので、バルブ１に黒
化や黄変などの着色が発生せず寿命中の光束低下率が小
さく、また、外見的にも見劣りのないランプＬを提供で
きる。

【００２４】この透明導電被膜２中に残存する塩素量は
被膜２面積当たり０．７／ｃｍ²以下であれば問題な
く、好ましくは０．５２／ｃｍ²以下で、ＦＬＲ４０Ｗ
ランプ１本で８００μｇ以下、ＦＬＲ２０Ｗランプ１本
で３９０μｇ以下であればよかった。

【００２５】なお、透明導電被膜２中の塩素の除去処理
方法としては、被膜形成後に上記の（Ａ）通電加熱によ
る方法の他、（Ｂ）バルブ１の温度が３００℃以上ある
うちに再加熱し５００℃以上にして残留塩素を放出させ
る。

【００２６】または、（Ｃ）強アルカリ（ＰＨ１２以
上）で洗浄して塩素を洗い出すことなどによって行うこ
とができる。

【００２７】また、たとえ透明導電被膜２中に残存する
塩素量が上記の被膜２面積当たり０．７／ｃｍ²以上あ
っても、この透明導電被膜２上に形成したアルミナ（Ａ
ｌ₂Ｏ₃）からなる金属酸化物被膜３を酸化チタン（Ｔ
ｉＯ₂）や酸化亜鉛（ＺｎＯ）またはこれらの混合物で
被膜３を形成すれば紫外線吸収作用があり、透明導電被
膜２に照射される紫外線量は減り透明導電被膜２中に残
存する塩素が反応して透明導電被膜２が黄変するなどの
変色を抑えることができる。

【００２８】そこで、本発明者等は上記の塩素の各除去
処理方法（Ａ）〜（Ｃ）および上記の透明導電被膜２を
紫外線吸収作用を有する金属酸化物被膜３で覆う処理方
法（Ｄ）（各処理方法は図２にフロー図で示す。）によ
り処理したバルブ１を用意し、上記のハロリン酸カルシ
ウム（Ｃａ₁₀（ＰＯ₄）₆（ＦＣｌ）₂Ｓｂ、Ｍｎ）
蛍光体を塗布したものと、青色蛍光体としてユーロピウ
ム付活アルミン酸バリウム・マグネシウム（ＢａＭｇ₂
Ａｌ₁₆Ｏ₂₇：Ｅｕ）蛍光体、緑色蛍光体としてセリ
ウム・テルビウム付活リン酸ランタン（（Ｌａ、Ｃｅ、
Ｔｂ）ＰＯ₄）蛍光体、赤色蛍光体としてユーロピウム
付活酸化イットリウム（Ｙ₂Ｏ₃：Ｅｕ）蛍光体からな
る３種を混合した３波長形の蛍光体を塗布したものでＦ
ＬＲ４０Ｗランプを製作し試験（点灯０時間と２０００
時後の光束維持率およびバルブ透過率）したところ表１
に示す結果を得た。

【００２９】

【表１】表１の結果より明らかなように、塩素の除去または隠蔽
処理方法によって若干の差はあるが、処理したものは光
束維持率およびバルブ透過率は向上した。

【００３０】また、上述の透明導電被膜２を紫外線吸収
作用を有する金属酸化物被膜３（酸化チタン）で覆った
バルブ１を用意して、上記と同様にＦＬＲ４０Ｗランプ
を製作しそのバルブ透過率特性を調査したところ図３に
示す結果を得た。図３は横軸に透明導電被膜２の残留塩
素量（ｐｐｍ）を、縦軸にはバルブ透過率（％）が示さ
れており、紫外線吸収作用を有する金属酸化物被膜３
（酸化チタン）を形成したランプは、アルミナからなる
金属酸化物被膜３を形成したランプに比べて点灯２００
０時後のバルブ透過率の低下は約半分で良好な結果を得
た。

【００３１】また、本発明者等は諸事研究の結果、バル
ブ１内には上記の透明導電被膜２の他、所定の特性を得
るため使用されるたとえば青色蛍光体ユーロピウム付活
ハロリン酸ストロンチウム・カルシウム・バリウム蛍光
体（（Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ）₁ ₀（ＰＯ₄）₆Ｃｌ₂：Ｅ
ｕ）、アンチモン付活ハロリン酸カルシウム蛍光体（３
Ｃａ₃（ＰＯ₄）₂・Ｃａ（Ｆ、Ｃｌ）₂：Ｓｂ）など
には塩素が含有されており、また、材料中には含有物と
してはないが、蛍光体製造過程の処理工程で塩素を含む
処理剤で洗浄された際に塩素が蛍光体に付着し、そのま
ま蛍光体被膜４中に残留してしまうことが確認された。

【００３２】もちろん、このように蛍光体被膜４中に塩
素が残留している場合も、上記と同様に問題があり、た
とえ透明導電被膜２中に塩素が残留していなくても蛍光
体被膜４中に残留塩素があることも好ましくないが、残
留塩素が同等量であってもバルブ１の内面側に形成して
ある透明導電被膜２中に塩素が残留している方が反応が
大きく黄変色が外見状目立って多く見られる。

【００３３】なお、ランプＬとしては透明導電被膜２お
よび蛍光体被膜４中に残留している全体の塩素量が光束
維持率およびバルブ透過率に関与して問題であり、その
総量が被膜面積当たり０．７／ｃｍ²以下であればよか
った。

【００３４】また、蛍光体被膜４中の塩素については、
蛍光体組成として使用しないとか、使用してもその量を
低く抑えるなどのことを、また、蛍光体製造の洗浄処理
では上記と同様に塩素を使用しないとか、使用してもそ
の量を低く抑えるとともにその後の洗浄により除去する
などのことをすれば残存する塩素量を減少させることが
容易に行える。

【００３５】なお，本発明は上記実施例に限定されず、
たとえば被膜の形成方法はＣＶＤ法に限らずスプレー法
など他の方法であってもよい。また、蛍光体、処理材料
や重層被膜材料は実施例の材料に限定されない。

【００３６】

【発明の効果】本発明は以上詳述したように、バルブ内
面に形成した透明導電被膜や蛍光体被膜の塩素量を低減
したり遮蔽するようにしたので、ランプの黒化や透明導
電被膜の黄変などの変色がなく、透過率が高く維持され
て光束の低下が少ないとともに外見的にも向上がはかれ
た品質のよいラピッドスタート形蛍光ランプを提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のラピッドスタート形蛍光ランプの要部
を示す正面断面図である。

【図２】本発明の透明導電被膜の各種処理方法のフロー
図である。

【図３】透明導電被膜２の残留塩素量（ｐｐｍ）とバル
ブ透過率（％）とを対比して示すグラフである。

【符号の説明】

Ｌ：ランプ１：バルブ２：透明導電被膜３：金属酸化被膜（紫外線吸収被膜）４：蛍光体被膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一対の電極を有するバルブ内
面に透明導電被膜および蛍光体被膜を重層形成し、内部
に水銀および希ガスを封入してなるランプにおいて、上
記透明導電被膜に残留する塩素量をこの透明導電被膜の
形成面積１ｃｍ²当たり０．７μｇ以下としたことを特
徴とするラピッドスタート形蛍光ランプ。
【請求項２】少なくとも一対の電極を有するバルブ内
面に透明導電被膜および蛍光体被膜を重層形成し、内部
に水銀および希ガスを封入してなるランプにおいて、上
記透明導電被膜および蛍光体被膜に残留する塩素の総量
をこの透明導電被膜の形成面積１ｃｍ²当たり０．７μ
ｇ以下としたことを特徴とするラピッドスタート形蛍光
ランプ。
【請求項３】バルブ内面上の透明導電被膜と蛍光体被
膜との間に金属酸化物被膜が重層して形成されているこ
とを特徴とする請求項１または請求項２に記載のラピッ
ドスタート形蛍光ランプ。
【請求項４】少なくとも一対の電極を有するバルブ内
面に透明導電被膜および蛍光体被膜を重層形成し、内部
に水銀および希ガスを封入してなるランプにおいて、上
記透明導電被膜と蛍光体被膜との間に紫外線吸収被膜が
形成されていることを特徴とする請求項１または請求項
２に記載のラピッドスタート形蛍光ランプ。
【請求項５】バルブ内面に錫塩化物を酸化分解して酸
化錫を主体とする透明導電被膜を形成したのち、この透
明導電被膜を昇温し、その後、蛍光体被膜を重層形成
し、その後バルブ両端に電極を設け、内部に水銀と希ガ
スからなる放電媒体を封入することを特徴とするラピッ
ドスタート形蛍光ランプの製造方法。
【請求項６】バルブ内面に錫塩化物を酸化分解して酸
化錫を主体とする透明導電被膜を形成したのち、この透
明導電被膜をアルカリ液で洗浄し、その後、蛍光体被膜
を重層形成し、その後バルブ両端に電極を設け、内部に
水銀と希ガスからなる放電媒体を封入することを特徴と
するラピッドスタート形蛍光ランプの製造方法。