JPH1050259A - 低圧水銀蒸気放電灯およびその製造方法 - Google Patents
低圧水銀蒸気放電灯およびその製造方法Info
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- JPH1050259A JPH1050259A JP9120521A JP12052197A JPH1050259A JP H1050259 A JPH1050259 A JP H1050259A JP 9120521 A JP9120521 A JP 9120521A JP 12052197 A JP12052197 A JP 12052197A JP H1050259 A JPH1050259 A JP H1050259A
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- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
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- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
- Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 密着性が良好であって、湾曲部で剥がれ又は
はげ落ちることのない蛍光体被膜を有する低圧水銀蒸気
放電灯を提供する。 【解決手段】 真っ直ぐでないガラス・エンベロープ
（１２）、放電作成手段（１８）、前記エンベロープ内
に封入された、水銀および不活性ガスより成る放電維持
充填物（２２）、並びに前記ガラス・エンベロープの内
側に被覆された複数の希土類蛍光体層（１３〜１７）を
有する。
はげ落ちることのない蛍光体被膜を有する低圧水銀蒸気
放電灯を提供する。 【解決手段】 真っ直ぐでないガラス・エンベロープ
（１２）、放電作成手段（１８）、前記エンベロープ内
に封入された、水銀および不活性ガスより成る放電維持
充填物（２２）、並びに前記ガラス・エンベロープの内
側に被覆された複数の希土類蛍光体層（１３〜１７）を
有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般に蛍光灯に関す
るものであり、更に詳しくは複数の層から成る希土類蛍
光体被膜を有する低圧水銀蒸気放電灯に関するものであ
る。
るものであり、更に詳しくは複数の層から成る希土類蛍
光体被膜を有する低圧水銀蒸気放電灯に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】低圧水銀蒸気放電灯に関しては、最終的
なランプ構成において真っ直ぐな円筒形のガラス管およ
び湾曲した又は真っ直ぐでないガラス管を使用すること
が知られている。真っ直ぐでないガラス管を使用する例
としては、円筒形の真っ直ぐな管を曲げて作ったコンパ
クト蛍光灯がある。真っ直ぐでない管またはガラス・エ
ンベロープを有する放電灯の場合、ガラス管を成形加工
すなわち曲げる前あるいはその後に蛍光体被膜を設ける
ことが出来る。成形加工を完了した後に管材の内面に蛍
光体を懸濁液により被覆する場合、懸濁液が完全に排出
されないことがある。形状によっては、蛍光体が排出の
際に湾曲部の底に溜まる。回転や揺動またはその他の複
雑な運動を用いて、或いは加圧空気用いて排出を行う場
合でも、被膜が均一にならないことが多い。
なランプ構成において真っ直ぐな円筒形のガラス管およ
び湾曲した又は真っ直ぐでないガラス管を使用すること
が知られている。真っ直ぐでないガラス管を使用する例
としては、円筒形の真っ直ぐな管を曲げて作ったコンパ
クト蛍光灯がある。真っ直ぐでない管またはガラス・エ
ンベロープを有する放電灯の場合、ガラス管を成形加工
すなわち曲げる前あるいはその後に蛍光体被膜を設ける
ことが出来る。成形加工を完了した後に管材の内面に蛍
光体を懸濁液により被覆する場合、懸濁液が完全に排出
されないことがある。形状によっては、蛍光体が排出の
際に湾曲部の底に溜まる。回転や揺動またはその他の複
雑な運動を用いて、或いは加圧空気用いて排出を行う場
合でも、被膜が均一にならないことが多い。
【０００３】この問題に対する１つの解決策は、最初に
真っ直ぐな管に蛍光体被膜を設け、次いで管を最終的な
形状に成形加工することである。しかし、この方法は比
較的厚い単一の蛍光体層または蛍光体被膜で行われてお
り（単一の層はアークによって発生される紫外線をほぼ
全て吸収する厚さに設けられる）、この単一の蛍光体層
は管を成形加工すなわちある曲率半径で曲げたときに曲
げられる部分で剥がれ又は部分的にはげ落ちることがあ
る。
真っ直ぐな管に蛍光体被膜を設け、次いで管を最終的な
形状に成形加工することである。しかし、この方法は比
較的厚い単一の蛍光体層または蛍光体被膜で行われてお
り（単一の層はアークによって発生される紫外線をほぼ
全て吸収する厚さに設けられる）、この単一の蛍光体層
は管を成形加工すなわちある曲率半径で曲げたときに曲
げられる部分で剥がれ又は部分的にはげ落ちることがあ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、密着性が良好
であって、管の曲げられる即ち成形加工される部分で剥
がれ又ははげ落ちることのない蛍光体被膜を提供する方
策が必要である。
であって、管の曲げられる即ち成形加工される部分で剥
がれ又ははげ落ちることのない蛍光体被膜を提供する方
策が必要である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では、真っ直ぐで
ないガラス・エンベロープ、放電作成手段、並びに前記
エンベロープ内に封入された、水銀および不活性ガスよ
り成る放電維持充填物を有している低圧水銀蒸気放電灯
において、前記ガラス・エンベロープの内側に複数の希
土類蛍光体層が被覆される。本発明ではまた低圧水銀蒸
気放電灯の製造方法提供し、該方法は、真っ直ぐなガラ
ス管を用意し、前記ガラス管の内側に複数の希土類蛍光
体層を被覆し、次いで前記真っ直ぐなガラス管を成形加
工して真っ直ぐでないガラス・エンベロープを形成し、
次いで前記真っ直ぐでないガラス・エンベロープを低圧
水銀蒸気放電灯に組み込む工程を含む。
ないガラス・エンベロープ、放電作成手段、並びに前記
エンベロープ内に封入された、水銀および不活性ガスよ
り成る放電維持充填物を有している低圧水銀蒸気放電灯
において、前記ガラス・エンベロープの内側に複数の希
土類蛍光体層が被覆される。本発明ではまた低圧水銀蒸
気放電灯の製造方法提供し、該方法は、真っ直ぐなガラ
ス管を用意し、前記ガラス管の内側に複数の希土類蛍光
体層を被覆し、次いで前記真っ直ぐなガラス管を成形加
工して真っ直ぐでないガラス・エンベロープを形成し、
次いで前記真っ直ぐでないガラス・エンベロープを低圧
水銀蒸気放電灯に組み込む工程を含む。
【０００６】
【発明の実施の形態】本明細書において、ガラス・エン
ベロープ又はガラス管に関して用いる用語「成形加工
（ｆｏｒｍｉｎｇ）」とは、ガラス管をその軟化点まで
加熱して所望の形状に曲げ又は形成し直してから冷却す
ることのように、曲げたり再形成することを意味する。
また「被膜重量」とは、ランプ製造後に決定または計算
される被膜の重量である。更に、「真っ直ぐでないガラ
ス・エンベロープ」とは、これに限定されないが、Ｌ字
形または（例えば，Ｕ字形に曲げられた３フィートのＴ
８またはＴ１２ランプのような）Ｕ字形のガラス・エン
ベロープ又はガラス管、周知の円形のガラス・エンベロ
ープ、コンパクト蛍光灯（特に、螺旋状コンパクト蛍光
灯）のガラス・エンベロープ、および真っ直ぐな円筒形
のガラス・エンベロープではないその他のガラス・エン
ベロープを含む。コンパクト蛍光灯は周知であり、例え
ば、米国特許第２，２７９，６３５号、同第３，７６
４，８４４号、同第３，８９９，７１２号、同第４，５
０３，３６０号、同第５，１２８，５９０号、同第５，
２４３，２５６号、１９９５年３月３１日出願の米国特
許出願第０８／４１４０７７号、並びに１９９１年１０
月２日出願のドイツ国特許出願第ＤＥ４１３３０７７号
を参照されたい。
ベロープ又はガラス管に関して用いる用語「成形加工
（ｆｏｒｍｉｎｇ）」とは、ガラス管をその軟化点まで
加熱して所望の形状に曲げ又は形成し直してから冷却す
ることのように、曲げたり再形成することを意味する。
また「被膜重量」とは、ランプ製造後に決定または計算
される被膜の重量である。更に、「真っ直ぐでないガラ
ス・エンベロープ」とは、これに限定されないが、Ｌ字
形または（例えば，Ｕ字形に曲げられた３フィートのＴ
８またはＴ１２ランプのような）Ｕ字形のガラス・エン
ベロープ又はガラス管、周知の円形のガラス・エンベロ
ープ、コンパクト蛍光灯（特に、螺旋状コンパクト蛍光
灯）のガラス・エンベロープ、および真っ直ぐな円筒形
のガラス・エンベロープではないその他のガラス・エン
ベロープを含む。コンパクト蛍光灯は周知であり、例え
ば、米国特許第２，２７９，６３５号、同第３，７６
４，８４４号、同第３，８９９，７１２号、同第４，５
０３，３６０号、同第５，１２８，５９０号、同第５，
２４３，２５６号、１９９５年３月３１日出願の米国特
許出願第０８／４１４０７７号、並びに１９９１年１０
月２日出願のドイツ国特許出願第ＤＥ４１３３０７７号
を参照されたい。
【０００７】図１は、低圧水銀蒸気放電灯すなわち蛍光
灯１０の代表的なガラス・エンベロープまたはガラス管
を示す。破断線は一部分が省略されていることを表す。
本発明における真っ直ぐでない部分すなわち湾曲部は省
略された部分の所にある。蛍光灯１０は光透過性のガラ
ス管またはガラス・エンベロープ１２を有し、ガラス・
エンベロープは円形断面または楕円形断面を有するのが
好ましい。異なるエンベロープは異なる直径を有するこ
とが多い。コンパクト蛍光灯は典型的には１２ｍｍの外
径を有し、他の普通のエンベロープは２５および３７ｍ
ｍの直径を有する。ガラス管またはガラス・エンベロー
プの内面には、複数の希土類蛍光体層が設けられ、好ま
しくは２〜６層、より好ましくは２〜５層、より好まし
くは２〜４層、より好ましくは２または３層設けられ
る。図１では、希土類蛍光体層１３、１４、１５、１６
および１７が示されているが、それより多くても少なく
てもよく、但し２層以上とする。公知のように、蛍光体
層とガラス管の内面との間には、導電性被膜、プレコー
ト、障壁層、紫外線反射層のような他の被膜を設けるこ
とができる。
灯１０の代表的なガラス・エンベロープまたはガラス管
を示す。破断線は一部分が省略されていることを表す。
本発明における真っ直ぐでない部分すなわち湾曲部は省
略された部分の所にある。蛍光灯１０は光透過性のガラ
ス管またはガラス・エンベロープ１２を有し、ガラス・
エンベロープは円形断面または楕円形断面を有するのが
好ましい。異なるエンベロープは異なる直径を有するこ
とが多い。コンパクト蛍光灯は典型的には１２ｍｍの外
径を有し、他の普通のエンベロープは２５および３７ｍ
ｍの直径を有する。ガラス管またはガラス・エンベロー
プの内面には、複数の希土類蛍光体層が設けられ、好ま
しくは２〜６層、より好ましくは２〜５層、より好まし
くは２〜４層、より好ましくは２または３層設けられ
る。図１では、希土類蛍光体層１３、１４、１５、１６
および１７が示されているが、それより多くても少なく
てもよく、但し２層以上とする。公知のように、蛍光体
層とガラス管の内面との間には、導電性被膜、プレコー
ト、障壁層、紫外線反射層のような他の被膜を設けるこ
とができる。
【０００８】蛍光灯は両端に取り付けられた口金２０に
よって密封されている（公知のような他の形式の口金も
本発明の放電灯に用いることが出来る）。一対の相隔た
る電極構造１８（これは「放電作成手段」を構成する）
が口金にそれぞれ取り付けられている。水銀および不活
性ガスより成る放電維持充填物２２がガラス・エンベロ
ープ内に封入されている。不活性ガスは典型的には低圧
のアルゴンあるいはアルゴンと他の貴ガスとの混合物で
あり、この不活性ガスは少量の水銀と組合わさって低蒸
気圧の動作を生じる。
よって密封されている（公知のような他の形式の口金も
本発明の放電灯に用いることが出来る）。一対の相隔た
る電極構造１８（これは「放電作成手段」を構成する）
が口金にそれぞれ取り付けられている。水銀および不活
性ガスより成る放電維持充填物２２がガラス・エンベロ
ープ内に封入されている。不活性ガスは典型的には低圧
のアルゴンあるいはアルゴンと他の貴ガスとの混合物で
あり、この不活性ガスは少量の水銀と組合わさって低蒸
気圧の動作を生じる。
【０００９】本発明は周知の様な電極付き蛍光灯に用い
ることができると共に、放電作成手段として高周波電磁
エネルギを供給する構造を有する周知の無電極蛍光灯に
も用いることができる。希土類蛍光体層は希土類蛍光体
系（これは典型的には複数の希土類蛍光体のブレンドで
ある）を含有し、ハロリン酸塩蛍光体を含有しない。本
発明の放電灯（蛍光灯）はハロリン酸塩蛍光体層を含ま
ない。希土類蛍光体系は周知である。本明細書で用いる
「希土類蛍光体系」には、（１）米国特許第５，４０
５，７５２号、同第４，０８８，９２３号、同第４，３
３，３３０号、同第４，８４７，５３３号、同第４，８
０６，８２４号、同第３，９３７，９９８号ならびに同
第４，４３１，９４１号に記載されている赤−青−緑色
発光蛍光体ブレンドのような三蛍光体系（ｔｒｉｐｈｏ
ｓｈｏｒ ｓｙｓｔｅｍ）、および（２）４種または５
種の希土類蛍光体を持つ系のような他の数種の希土類蛍
光体を持つ蛍光体ブレンドが含まれる。公知のどの希土
類蛍光体系を用いてもよい。本発明における各々の希土
類蛍光体層は当該分野で従来から知られている希土類蛍
光体層であるが、各層は特に薄くされている。従来の希
土類蛍光体層の場合のように、本発明の蛍光体層はアル
ミナ、ピロリン酸カルシウム、公知のある硼酸塩化合物
のような非発光粒子を含有していない。
ることができると共に、放電作成手段として高周波電磁
エネルギを供給する構造を有する周知の無電極蛍光灯に
も用いることができる。希土類蛍光体層は希土類蛍光体
系（これは典型的には複数の希土類蛍光体のブレンドで
ある）を含有し、ハロリン酸塩蛍光体を含有しない。本
発明の放電灯（蛍光灯）はハロリン酸塩蛍光体層を含ま
ない。希土類蛍光体系は周知である。本明細書で用いる
「希土類蛍光体系」には、（１）米国特許第５，４０
５，７５２号、同第４，０８８，９２３号、同第４，３
３，３３０号、同第４，８４７，５３３号、同第４，８
０６，８２４号、同第３，９３７，９９８号ならびに同
第４，４３１，９４１号に記載されている赤−青−緑色
発光蛍光体ブレンドのような三蛍光体系（ｔｒｉｐｈｏ
ｓｈｏｒ ｓｙｓｔｅｍ）、および（２）４種または５
種の希土類蛍光体を持つ系のような他の数種の希土類蛍
光体を持つ蛍光体ブレンドが含まれる。公知のどの希土
類蛍光体系を用いてもよい。本発明における各々の希土
類蛍光体層は当該分野で従来から知られている希土類蛍
光体層であるが、各層は特に薄くされている。従来の希
土類蛍光体層の場合のように、本発明の蛍光体層はアル
ミナ、ピロリン酸カルシウム、公知のある硼酸塩化合物
のような非発光粒子を含有していない。
【００１０】希土類蛍光体層は公知の態様で薄い被膜と
して、好ましくは真っ直ぐな円筒形の管材に設けられ
る。被覆手順において、典型的には希土類蛍光体粒子ま
たは粉末が重量でブレンドされる。この結果得られた粉
末が、次いで、公知の分散剤と共に水のビヒクル（これ
は公知の他の添加物、例えばアルミナまたはピロリン酸
カルシウムの微細な非発光粒子のような密着促進剤を含
有していてよい）中に分散される。次いで、増粘剤、典
型的にはポリエチレンオキシドが添加される。この懸濁
液は、典型的には次いで、所望の厚さまたは被膜重量の
被膜を作るのに適切なものになるまで脱イオン水で希釈
される。こうして得られた懸濁液はガラス管の内側に被
膜として適用され（好ましくは、垂直に保持した管の内
部へ上から懸濁液を注ぐか又は該管の中へ下から懸濁液
を圧入する）、次いで公知のように乾燥するまで強制空
気によって加熱される。最初の薄い被膜または層が設け
られた後、付加的な薄い被膜または層を同様なやり方で
形成する。各々の被膜または層は次の被膜または層を設
ける前に注意深く乾燥させる。各々の被膜または層は同
じ蛍光体ブレンドまたは組成物より成り、従って、管に
全ての薄い被膜を設けたとき、各々の被膜は同じ蛍光体
ブレンドまたは組成物より成る。最後の被膜を設けた
後、公知のように結合剤および他の有機成分の焼きだし
を行う。その後、真っ直ぐな管をその軟化点まで加熱し
て、所望の形状に形成すること、例えば螺旋状コンパク
ト蛍光灯用のガラス・エンベロープを作ることができ
る。本発明を用いることにより、蛍光体被膜は成形加工
の際に成形加工されまたは曲げられる部分がはげ落ちる
ことはない。
して、好ましくは真っ直ぐな円筒形の管材に設けられ
る。被覆手順において、典型的には希土類蛍光体粒子ま
たは粉末が重量でブレンドされる。この結果得られた粉
末が、次いで、公知の分散剤と共に水のビヒクル（これ
は公知の他の添加物、例えばアルミナまたはピロリン酸
カルシウムの微細な非発光粒子のような密着促進剤を含
有していてよい）中に分散される。次いで、増粘剤、典
型的にはポリエチレンオキシドが添加される。この懸濁
液は、典型的には次いで、所望の厚さまたは被膜重量の
被膜を作るのに適切なものになるまで脱イオン水で希釈
される。こうして得られた懸濁液はガラス管の内側に被
膜として適用され（好ましくは、垂直に保持した管の内
部へ上から懸濁液を注ぐか又は該管の中へ下から懸濁液
を圧入する）、次いで公知のように乾燥するまで強制空
気によって加熱される。最初の薄い被膜または層が設け
られた後、付加的な薄い被膜または層を同様なやり方で
形成する。各々の被膜または層は次の被膜または層を設
ける前に注意深く乾燥させる。各々の被膜または層は同
じ蛍光体ブレンドまたは組成物より成り、従って、管に
全ての薄い被膜を設けたとき、各々の被膜は同じ蛍光体
ブレンドまたは組成物より成る。最後の被膜を設けた
後、公知のように結合剤および他の有機成分の焼きだし
を行う。その後、真っ直ぐな管をその軟化点まで加熱し
て、所望の形状に形成すること、例えば螺旋状コンパク
ト蛍光灯用のガラス・エンベロープを作ることができ
る。本発明を用いることにより、蛍光体被膜は成形加工
の際に成形加工されまたは曲げられる部分がはげ落ちる
ことはない。
【００１１】各々の希土類蛍光体層は公知のように希土
類蛍光体粒子で構成され、好ましくは希土類三蛍光体ブ
レンドが使用される。本発明で使用される希土類蛍光体
粒子は、中央粒度または中央粒径が好ましくは１．５〜
９ミクロン、より好ましくは３〜６ミクロン、より好ま
しくは約４ミクロンであり、また粒子密度が好ましくは
４〜５．５ｇ／ｃｍ3 、より好ましくは５ｇ／ｃｍ3 で
ある。ランプ製造後の各々の希土類蛍光体層の厚さは１
〜３粒子厚さ（すなわち中央粒度の１〜３倍の厚さ）、
より好ましくは１．５〜２．５粒子厚さ、より好ましく
は約２粒子厚さである。この意味は次の通りである。例
えば中央粒度が４ミクロンである場合に、蛍光体層の厚
さが２粒子厚さであるということは、この蛍光体層がほ
ぼ８ミクロンの厚さを持っていることを意味する。ま
た、例えば中央粒度が５ミクロンである場合に、蛍光体
層の厚さが３粒子厚さであるということは、この蛍光体
層がほぼ１５ミクロンの厚さを持っていることを意味す
る。粒子が層を形成するとき、粒子同士は詰め込み可能
な程度まで接触する。
類蛍光体粒子で構成され、好ましくは希土類三蛍光体ブ
レンドが使用される。本発明で使用される希土類蛍光体
粒子は、中央粒度または中央粒径が好ましくは１．５〜
９ミクロン、より好ましくは３〜６ミクロン、より好ま
しくは約４ミクロンであり、また粒子密度が好ましくは
４〜５．５ｇ／ｃｍ3 、より好ましくは５ｇ／ｃｍ3 で
ある。ランプ製造後の各々の希土類蛍光体層の厚さは１
〜３粒子厚さ（すなわち中央粒度の１〜３倍の厚さ）、
より好ましくは１．５〜２．５粒子厚さ、より好ましく
は約２粒子厚さである。この意味は次の通りである。例
えば中央粒度が４ミクロンである場合に、蛍光体層の厚
さが２粒子厚さであるということは、この蛍光体層がほ
ぼ８ミクロンの厚さを持っていることを意味する。ま
た、例えば中央粒度が５ミクロンである場合に、蛍光体
層の厚さが３粒子厚さであるということは、この蛍光体
層がほぼ１５ミクロンの厚さを持っていることを意味す
る。粒子が層を形成するとき、粒子同士は詰め込み可能
な程度まで接触する。
【００１２】中央粒度が４ミクロンで、粒子密度が５ｇ
／ｃｍ3 である典型的な希土類三蛍光体ブレンドを使用
して、２粒子厚さの層を形成した場合、ガラス・エンベ
ロープ上の該層の被膜重量は（理論的気孔率を０．５と
すると）約１．３ｍｇ／ｃｍ2 であり、（理論的気孔率
を０．７とすると）約１．９ｍｇ／ｃｍ2 である。理論
的気孔率は、接触する粒子間に空所または間隙があるこ
とを考慮している。中央粒度が４ミクロンで、粒子密度
が５ｇ／ｃｍ3 である希土類三蛍光体ブレンドの場合、
各層の被膜重量は１〜２ｍｇ／ｃｍ2 、より好ましくは
１〜１．８ｍｇ／ｃｍ2 、より好ましくは１．１〜１．
５ｍｇ／ｃｍ2 、より好ましくは１．２〜１．３ｍｇ／
ｃｍ2 である。他の中央粒度の場合、各層の好ましい被
膜重量は、上記の範囲に、該他の中央粒度と４ミクロン
との比を乗算することにより求めることができる。また
他の粒子密度の場合、各層の好ましい被膜重量は、上記
の範囲に、該他の粒子密度と５ｇ／ｃｍ3 との比を乗算
することにより求めることができる。中央粒度と粒子密
度の両方が異なる場合では、被膜重量の範囲は両方の計
算を行うことによって求めることができる。
／ｃｍ3 である典型的な希土類三蛍光体ブレンドを使用
して、２粒子厚さの層を形成した場合、ガラス・エンベ
ロープ上の該層の被膜重量は（理論的気孔率を０．５と
すると）約１．３ｍｇ／ｃｍ2 であり、（理論的気孔率
を０．７とすると）約１．９ｍｇ／ｃｍ2 である。理論
的気孔率は、接触する粒子間に空所または間隙があるこ
とを考慮している。中央粒度が４ミクロンで、粒子密度
が５ｇ／ｃｍ3 である希土類三蛍光体ブレンドの場合、
各層の被膜重量は１〜２ｍｇ／ｃｍ2 、より好ましくは
１〜１．８ｍｇ／ｃｍ2 、より好ましくは１．１〜１．
５ｍｇ／ｃｍ2 、より好ましくは１．２〜１．３ｍｇ／
ｃｍ2 である。他の中央粒度の場合、各層の好ましい被
膜重量は、上記の範囲に、該他の中央粒度と４ミクロン
との比を乗算することにより求めることができる。また
他の粒子密度の場合、各層の好ましい被膜重量は、上記
の範囲に、該他の粒子密度と５ｇ／ｃｍ3 との比を乗算
することにより求めることができる。中央粒度と粒子密
度の両方が異なる場合では、被膜重量の範囲は両方の計
算を行うことによって求めることができる。
【００１３】本発明では薄い蛍光体層は、全体の被膜厚
さがアークによって発生された紫外光をほぼ全て吸収す
るのに充分な厚さになるまで積み重ねられる。この厚さ
は典型的には４〜８粒子厚さ、好ましくは約６粒子厚さ
である。希土類蛍光体層は、好ましくは２〜６層、より
好ましくは２〜５層、より好ましくは２〜４層、より好
ましくは２または３層設けられる。各々が約２粒子厚さ
である３層の希土類蛍光体層が設けられた場合、全体の
被膜厚さは約６粒子厚さになる。全体の被膜厚さは、最
も急激な湾曲部の外側で引き伸ばされた場合でも約４〜
６粒子厚さに留まるようにすべきである。中央粒度が４
ミクロンで、粒子密度が５ｇ／ｃｍ3 である希土類三蛍
光体ブレンドを使用する場合、全体の被膜重量は好まし
くは少なくとも２．６ｍｇ／ｃｍ2 、より好ましくは少
なくとも３ｍｇ／ｃｍ2 、より好ましくは少なくとも
３．５ｍｇ／ｃｍ2 である。他の中央粒度または粒子密
度を使用する場合、全体の被膜重量はそれらに正比例す
る。中央粒度が４ミクロンで、粒子密度が５ｇ／ｃｍ3
である希土類三蛍光体ブレンドを使用する場合、各層の
被膜重量が１．２〜１．３ｍｇ／ｃｍ2 である３層の蛍
光体層を設けることは、全体の被膜重量が３．５〜３．
９ｍｇ／ｃｍ2 になるので有効である。
さがアークによって発生された紫外光をほぼ全て吸収す
るのに充分な厚さになるまで積み重ねられる。この厚さ
は典型的には４〜８粒子厚さ、好ましくは約６粒子厚さ
である。希土類蛍光体層は、好ましくは２〜６層、より
好ましくは２〜５層、より好ましくは２〜４層、より好
ましくは２または３層設けられる。各々が約２粒子厚さ
である３層の希土類蛍光体層が設けられた場合、全体の
被膜厚さは約６粒子厚さになる。全体の被膜厚さは、最
も急激な湾曲部の外側で引き伸ばされた場合でも約４〜
６粒子厚さに留まるようにすべきである。中央粒度が４
ミクロンで、粒子密度が５ｇ／ｃｍ3 である希土類三蛍
光体ブレンドを使用する場合、全体の被膜重量は好まし
くは少なくとも２．６ｍｇ／ｃｍ2 、より好ましくは少
なくとも３ｍｇ／ｃｍ2 、より好ましくは少なくとも
３．５ｍｇ／ｃｍ2 である。他の中央粒度または粒子密
度を使用する場合、全体の被膜重量はそれらに正比例す
る。中央粒度が４ミクロンで、粒子密度が５ｇ／ｃｍ3
である希土類三蛍光体ブレンドを使用する場合、各層の
被膜重量が１．２〜１．３ｍｇ／ｃｍ2 である３層の蛍
光体層を設けることは、全体の被膜重量が３．５〜３．
９ｍｇ／ｃｍ2 になるので有効である。
【００１４】本発明は、真っ直ぐな管を曲げて、内側の
曲率半径が６５ｃｍ未満、より好ましくは３０ｃｍ未
満、より好ましくは１５ｃｍ未満、より好ましくは７ｃ
ｍ未満、より好ましくは３ｃｍ未満、より好ましくは１
５ｍｍ未満、より好ましくは７ｍｍ未満、より好ましく
は３ｍｍ未満、より好ましくは１．５ｍｍ未満、より好
ましくは１ｍｍ未満である湾曲部を作る場合における剥
がれ又ははげ落ちを防止するのに特に有用である。
曲率半径が６５ｃｍ未満、より好ましくは３０ｃｍ未
満、より好ましくは１５ｃｍ未満、より好ましくは７ｃ
ｍ未満、より好ましくは３ｃｍ未満、より好ましくは１
５ｍｍ未満、より好ましくは７ｍｍ未満、より好ましく
は３ｍｍ未満、より好ましくは１．５ｍｍ未満、より好
ましくは１ｍｍ未満である湾曲部を作る場合における剥
がれ又ははげ落ちを防止するのに特に有用である。
【００１５】個々の蛍光体層は、その厚さが１〜２粒子
厚さ又は１〜３粒子厚さである場合、曲げるのに充分な
可撓性を有していると信じられる。４〜６粒子厚さの場
合は、曲げるのには堅くなり過ぎる。曲げるときに、薄
い蛍光体層の中の粒子が互いの周りを回転することがで
きる。各々の蛍光体層の中の粒子はガラス管またはその
下の蛍光体層の曲げに追従することができ、蛍光体層自
身は別々に被覆されて乾燥されているので互いに分離し
ていて、曲げ加工の際に互いに僅かに滑ることができ、
従って剥がれ落ちることが避けられる。
厚さ又は１〜３粒子厚さである場合、曲げるのに充分な
可撓性を有していると信じられる。４〜６粒子厚さの場
合は、曲げるのには堅くなり過ぎる。曲げるときに、薄
い蛍光体層の中の粒子が互いの周りを回転することがで
きる。各々の蛍光体層の中の粒子はガラス管またはその
下の蛍光体層の曲げに追従することができ、蛍光体層自
身は別々に被覆されて乾燥されているので互いに分離し
ていて、曲げ加工の際に互いに僅かに滑ることができ、
従って剥がれ落ちることが避けられる。
【００１６】本発明はコンパクト蛍光灯の製造、特に図
２および図３に示されているような多量の成形加工を必
要とする螺旋状コンパクト蛍光灯の製造に特に有用であ
る。図２および図３において、螺旋状コンパクト蛍光灯
３０は二重の螺旋状にコイル巻きしたランプ・エンベロ
ープまたは管３２を有する。管の端部３２ａおよび３２
ｂがハウジング部材３４の頂部３６に挿入されている。
端部３２ａおよび３２ｂ内には電極３８が配置されてお
り、電極はハウジング部材３４内に取り付けられた安定
器４０に電気的に結合されている。
２および図３に示されているような多量の成形加工を必
要とする螺旋状コンパクト蛍光灯の製造に特に有用であ
る。図２および図３において、螺旋状コンパクト蛍光灯
３０は二重の螺旋状にコイル巻きしたランプ・エンベロ
ープまたは管３２を有する。管の端部３２ａおよび３２
ｂがハウジング部材３４の頂部３６に挿入されている。
端部３２ａおよび３２ｂ内には電極３８が配置されてお
り、電極はハウジング部材３４内に取り付けられた安定
器４０に電気的に結合されている。
【００１７】以下に示す実施例は本発明の種々の面を更
に例示する。
に例示する。
【００１８】
【実施例】複数の真っ直ぐな管を、中央粒度が４ミクロ
ン且つ粒子密度が５ｇ／ｃｍ3 の希土類三蛍光体ブレン
ドで被覆した。次いで、これらの管を螺旋状コンパクト
蛍光灯に成形加工した。被覆した薄い蛍光体層の被膜重
量は１．５〜２．０ｍｇ／ｃｍ2 であった。２層、３
層、４層およびそれ以上の層数の薄い蛍光体層を設けた
管を成形加工したとき、螺旋状にコイル巻きしたランプ
の頂部の領域における曲率半径が１／８インチの湾曲部
でさえも蛍光体被膜の剥がれは殆ど又は全く観察されな
かった。これは、全体の蛍光体被膜重量が５〜６ｍｇ／
ｃｍ2 である場合でも生じた。単一の蛍光体層を設けた
場合、約２．６ｍｇ／ｃｍ2 の被膜重量でも管から被膜
がかなりはげ落ちた。この単一層の場合、被膜重量を上
記の値より高くすることは出来ない、というのは、その
ように高くすると、管を曲げた領域におけるランプの大
部分にわたって蛍光体のかなり大きな損失を生じるから
である。
ン且つ粒子密度が５ｇ／ｃｍ3 の希土類三蛍光体ブレン
ドで被覆した。次いで、これらの管を螺旋状コンパクト
蛍光灯に成形加工した。被覆した薄い蛍光体層の被膜重
量は１．５〜２．０ｍｇ／ｃｍ2 であった。２層、３
層、４層およびそれ以上の層数の薄い蛍光体層を設けた
管を成形加工したとき、螺旋状にコイル巻きしたランプ
の頂部の領域における曲率半径が１／８インチの湾曲部
でさえも蛍光体被膜の剥がれは殆ど又は全く観察されな
かった。これは、全体の蛍光体被膜重量が５〜６ｍｇ／
ｃｍ2 である場合でも生じた。単一の蛍光体層を設けた
場合、約２．６ｍｇ／ｃｍ2 の被膜重量でも管から被膜
がかなりはげ落ちた。この単一層の場合、被膜重量を上
記の値より高くすることは出来ない、というのは、その
ように高くすると、管を曲げた領域におけるランプの大
部分にわたって蛍光体のかなり大きな損失を生じるから
である。
【００１９】本発明の好ましい実施態様を図示し説明し
たが、特許請求の範囲に記載した本発明の範囲内で種々
の変更および変形をなし得ることが理解されよう。
たが、特許請求の範囲に記載した本発明の範囲内で種々
の変更および変形をなし得ることが理解されよう。
【図１】本発明による低圧水銀蒸気放電灯のガラス・エ
ンベロープを一部破断して示す部分断面正面図である。
ンベロープを一部破断して示す部分断面正面図である。
【図２】本発明が適用される螺旋状コンパクト蛍光灯を
示す部分破断正面図である。
示す部分破断正面図である。
【図３】図２の螺旋状コンパクト蛍光灯の上面図であ
る。
る。
１０ 低圧水銀蒸気放電灯 １２ 光透過性のガラス・エンベロープ １３、１４、１５、１６、１７ 希土類蛍光体層 １８ 電極構造 ２０ 口金 ２２ 放電維持充填物 ３０ 螺旋状コンパクト蛍光灯 ３２ ランプ・エンベロープ ３４ ハウジング部材 ３８ 電極 ４０ 安定器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 パメラ・ケイ・ウィトマン アメリカ合衆国、カリフォルニア州、リバ ーモア、タスカニー・コート、2662番 (72)発明者 ダニエル・ラージャン・カイラヤス アメリカ合衆国、オハイオ州、ユニバーシ ティ・ハイツ、ロイオウラ・ロード、2303 番
Claims (20)
- 【請求項１】 真っ直ぐでないガラス・エンベロープ、
放電作成手段、前記エンベロープ内に封入された、水銀
および不活性ガスより成る放電維持充填物、並びに前記
エンベロープの内側に被覆された複数の希土類蛍光体層
を有している低圧水銀蒸気放電灯。 - 【請求項２】 前記複数の希土類蛍光体層の各々は、希
土類蛍光体粒子で構成されていて、１〜３粒子厚さ（中
央粒度の１〜３倍の厚さ）を有し、前記蛍光体層の層数
が２〜６層である請求項１記載の低圧水銀蒸気放電灯。 - 【請求項３】 前記複数の希土類蛍光体層の各々は、同
じ希土類蛍光体組成物より成る請求項２記載の低圧水銀
蒸気放電灯。 - 【請求項４】 前記複数の希土類蛍光体層の各々の厚さ
が、１〜２粒子厚さである請求項３記載の低圧水銀蒸気
放電灯。 - 【請求項５】 前記複数の希土類蛍光体層の各々の被膜
重量が、１〜２ｍｇ／ｃｍ2 である請求項３記載の低圧
水銀蒸気放電灯。 - 【請求項６】 前記複数の希土類蛍光体層の層数が３〜
６層である請求項１記載の低圧水銀蒸気放電灯。 - 【請求項７】 前記真っ直ぐでないガラス・エンベロー
プは、内側の曲率半径が１５ｃｍ未満の湾曲部を有して
いる請求項１記載の低圧水銀蒸気放電灯。 - 【請求項８】 前記ガラス・エンベロープはコンパクト
蛍光灯のガラス・エンベロープである請求項１記載の低
圧水銀蒸気放電灯。 - 【請求項９】 前記コンパクト蛍光灯は螺旋状コンパク
ト蛍光灯である請求項８記載の低圧水銀蒸気放電灯。 - 【請求項１０】 前記複数の希土類蛍光体層の各々は、
希土類蛍光体粒子で構成されていて、所定の範囲内の被
膜重量を有しており、前記所定の範囲の被膜重量は、前
記希土類蛍光体粒子の中央粒度が４ミクロンで且つ粒子
密度が５ｇ／ｃｍ3 である場合、１〜２ｍｇ／ｃｍ2 で
あり、また前記希土類蛍光体粒子の中央粒度が４ミクロ
ン以外の他の中央粒度である場合、前記所定の範囲の被
膜重量は、１〜２ｍｇ／ｃｍ2 に、該他の中央粒度と４
ミクロンとの比を乗算することにより求められたもので
あり、更に前記希土類蛍光体粒子の粒子密度が５ｇ／ｃ
ｍ3 以外の他の粒子密度である場合、前記所定の範囲の
被膜重量は、１〜２ｍｇ／ｃｍ2 に、該他の粒子密度と
５ｇ／ｃｍ3 との比を乗算することにより求められたも
のであり、また更に前記希土類蛍光体粒子が４ミクロン
以外の他の中央粒度および５ｇ／ｃｍ3 以外の他の粒子
密度を持っている場合、前記所定の範囲の被膜重量が上
記の両方の計算を行うことによって求められる請求項１
記載の低圧水銀蒸気放電灯。 - 【請求項１１】 真っ直ぐなガラス管を用意し、前記ガ
ラス管の内側に複数の希土類蛍光体層を被覆し、次いで
前記真っ直ぐなガラス管を成形加工して真っ直ぐでない
ガラス・エンベロープを形成し、次いで前記真っ直ぐで
ないガラス・エンベロープを低圧水銀蒸気放電灯に組み
込む工程を含む低圧水銀蒸気放電灯の製造方法。 - 【請求項１２】 前記複数の希土類蛍光体層の各々は、
希土類蛍光体粒子で構成されていて、１〜３粒子厚さを
有し、前記蛍光体層の層数が２〜６層である請求項１１
記載の製造方法。 - 【請求項１３】 前記複数の希土類蛍光体層の各々は、
同じ希土類蛍光体組成物より成る請求項１２記載の製造
方法。 - 【請求項１４】 前記複数の希土類蛍光体層の各々の厚
さが、１〜２粒子厚さである請求項１３記載の製造方
法。 - 【請求項１５】 前記複数の希土類蛍光体層の各々の被
膜重量が、１〜２ｍｇ／ｃｍ2 である請求項１３記載の
製造方法。 - 【請求項１６】 前記複数の希土類蛍光体層の層数が３
〜６層である請求項１１記載の製造方法。 - 【請求項１７】 前記真っ直ぐでないガラス・エンベロ
ープは、内側の曲率半径が１５ｃｍ未満の湾曲部を有し
ている請求項１１記載の製造方法。 - 【請求項１８】 前記低圧水銀蒸気放電灯はコンパクト
蛍光灯である請求項１１記載の製造方法。 - 【請求項１９】 前記コンパクト蛍光灯は螺旋状コンパ
クト蛍光灯である請求項１８記載の製造方法。 - 【請求項２０】 前記複数の希土類蛍光体層の各々は、
希土類蛍光体粒子で構成されていて、所定の範囲内の被
膜重量を有しており、前記所定の範囲の被膜重量は、前
記希土類蛍光体粒子の中央粒度が４ミクロンで且つ粒子
密度が５ｇ／ｃｍ3 である場合、１〜２ｍｇ／ｃｍ2 で
あり、また前記希土類蛍光体粒子の中央粒度が４ミクロ
ン以外の他の中央粒度である場合、前記所定の範囲の被
膜重量は、１〜２ｍｇ／ｃｍ2 に、該他の中央粒度と４
ミクロンとの比を乗算することにより求められたもので
あり、更に前記希土類蛍光体粒子の粒子密度が５ｇ／ｃ
ｍ3 以外の他の粒子密度である場合、前記所定の範囲の
被膜重量は、１〜２ｍｇ／ｃｍ2 に、該他の粒子密度と
５ｇ／ｃｍ3 との比を乗算することにより求められたも
のであり、また更に前記希土類蛍光体粒子が４ミクロン
以外の他の中央粒度および５ｇ／ｃｍ3 以外の他の粒子
密度を持っている場合、前記所定の範囲の被膜重量が上
記の両方の計算を行うことによって求められる請求項１
１記載の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/644,441 US5731659A (en) | 1996-05-13 | 1996-05-13 | Fluorescent lamp with phosphor coating of multiple layers |
| US08/644441 | 1996-05-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1050259A true JPH1050259A (ja) | 1998-02-20 |
| JP3934736B2 JP3934736B2 (ja) | 2007-06-20 |
Family
ID=24584920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12052197A Expired - Fee Related JP3934736B2 (ja) | 1996-05-13 | 1997-05-12 | 低圧水銀蒸気放電灯およびその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5731659A (ja) |
| EP (1) | EP0807958B1 (ja) |
| JP (1) | JP3934736B2 (ja) |
| CN (1) | CN1170107A (ja) |
| DE (1) | DE69716667T2 (ja) |
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| JP2010198768A (ja) * | 2009-02-23 | 2010-09-09 | Nichia Corp | 蛍光ランプ及び蛍光ランプの製造方法 |
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