(57)【要約】【課題】水銀による劣化などの影響を少なくし、初期の発光特性の低下を防止することが可能な蛍光ランプを提供する。【解決手段】ガラス管の内面に、蛍光体層１１を形成し、その蛍光体層１１の上に保護膜層１２を形成する。蛍光体層１１は、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎで表される緑色発光蛍光体で形成された層である。蛍光体層１１は、ガラス管１の表面に、３ｍｇ／ｃｍ２以上７ｍｇ／ｃｍ２以下の量で形成する。無機酸化物層１２は、例えば酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）で形成された層である。無機酸化物層１２は、蛍光体層１１の表面に、１ｍｇ／ｃｍ２の量で形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス管の内面に、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎからなる緑色発光蛍光体で形成された蛍光体層と、
前記蛍光体層の上に無機酸化物を含む薄膜で形成された保護膜層と、
を備えることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項２】
前記無機酸化物は、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）もしくは二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）またはこれらの組合せで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】
前記蛍光体層は、１ｃｍ２あたり３ｍｇ以上７ｍｇ以下で形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の蛍光ランプ。
【請求項４】
前記保護膜層は、１ｃｍ２あたり１ｍｇ程度であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の蛍光ランプ。
【請求項５】
前記蛍光体層は、前記Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎからなる緑色発光蛍光体と、赤色発光蛍光体もしくは青色発光蛍光体との組合せ、またはこれら全ての組合せで形成されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の蛍光ランプ。
【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。特に、緑色発光蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
装飾、看板等で使用されているカラー蛍光ランプについて、緑色に発光する蛍光ランプはＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ（Ｍｎは付活剤）を使用することがある。
【０００３】
特許文献１には、Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ赤色発光蛍光体、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ緑色発光蛍光体、（ＳｒＣａＢａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｍｎ青色発光蛍光体の１種類を用いた３波長型蛍光ランプを具備した液晶表示装置が記載されている。
【０００４】
特許文献２には、希ガスおよび水銀が封入されたガラスバルブの内面に、赤色、緑色、青色の光を発する各色の蛍光体粒子を含む蛍光体層が形成されており、少なくとも管中心に近い面にある最上層にあって、アルミナを含む蛍光体粒子の表面のみに金属酸化物が被覆された外部電極型蛍光ランプが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３１１４２９号公報
【特許文献２】特開２００６−２８６４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
緑色に発光する蛍光ランプは通常Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ（Ｍｎは付活剤）を使用しているが、蛍光体の特性上、水銀との反応性が高く、化合物を生成しやすい特徴がある。蛍光体と水銀との反応によりできた化合物は蛍光体変色の原因のひとつであり、光束値の低下及び点灯寿命が短くなる傾向にあった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、水銀による劣化などの影響を少なくし、初期の発光特性の低下を防止することが可能な蛍光ランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の観点にかかる蛍光ランプは、
ガラス管の内面に、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎからなる緑色発光蛍光体で形成された蛍光体層と、
前記蛍光体層の上に無機酸化物を含む薄膜で形成された保護膜層と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、水銀による劣化などの影響を少なくし、初期の発光特性の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る蛍光ランプのガラス管の、放電する経路に直交する断面を示す図である。
【図２】実施例に係る蛍光ランプの、光束維持率を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付す。
【００１２】
図１は、本発明に係る蛍光ランプのガラス管の、放電する経路に直交する断面を示す図である。ガラス管１は、そのガラス管１内側に、管中心部に向かって、蛍光体層１１、無機酸化物層１２の順で層が形成されている。
【００１３】
蛍光体層１１は、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎで表される緑色発光蛍光体で形成された層であり、ガラス管１の表面に、３ｍｇ／ｃｍ２以上７ｍｇ／ｃｍ２以下の量で形成される。Ｍｎは付活剤で、発光の中心となる部分である。
【００１４】
蛍光体層１１は、３ｍｇ／ｃｍ２以下では、層の形成がなされない部分が生じるなど、層の形成がうまくいかず、充分な光束を得ることができない。また、７ｍｇ／ｃｍ２以上では、形成する蛍光体層１１の種類によっては層の形成が困難であったり、層の厚みにばらつきが生じるため、均一な発光が得られないなど、外観上の不具合が生じる。
【００１５】
無機酸化物層１２は、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）もしくは二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）またはこれらの組合せである無機酸化物で形成された層である。無機酸化物層１２は、蛍光体層１１の表面に、およそ１ｍｇ／ｃｍ２の量で形成される。より詳しくは、０．５ｍｇ／ｃｍ２以上２ｍｇ／ｃｍ２以下の量で形成される。０．５ｍｇ／ｃｍ２以下の厚みの場合、層が形成されない部分が生じるおそれがある。また、２ｍｇ／ｃｍ２以上の厚みの場合、使用する無機酸化物では粒子の大きさが充分に小さいため層の形成が困難である。
【００１６】
蛍光ランプのガラス管１内部が水銀蒸気で満たされた場合であっても、無機酸化物層１２がもっとも内側に層形成されているため、ガラス管１および蛍光体層１１は水銀と直接触れることはない。そのため、ガラス管１が劣化して光束維持率が低下するおそれがなくなる。また、蛍光体層１１を形成する蛍光体（Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎで表される緑色発光蛍光体）が水銀を吸着して発光強度が低下し、かつ、水銀量の低下により放電が発生せず蛍光ランプが点灯しなくなる、などの不具合のおそれがなくなる。さらに、水銀がガラス管１および蛍光体層１１と反応しないことで、蛍光ランプを点灯し続けた場合においても、蛍光ランプのガラス管１に封入した水銀蒸気の量がほとんど減少することなく、蛍光ランプに封入する水銀の量を少なくすることができる。
【００１７】
無機酸化物は、１種類を単体で用いてもよく、複数の種類を混合して用いてもよい。また、蛍光体層１１を覆う無機酸化物層１２は、必ずしも１層とは限らず、多層形成してもよい。例えば、無機酸化物に酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）と酸化亜鉛（ＺｎＯ）を用いて無機酸化物層１２を形成することで、蛍光体層１１と水銀の反応を防ぎ、光束の低下や熱による劣化を防止することができる。
【００１８】
図２は、実施例に係る蛍光ランプの、光束維持率を示す図である。光束維持率は、それぞれのランプについて、１００時間点灯した時の光束値を１００％とする。表中の無機酸化物とは、無機酸化物層１２を形成する無機酸化物をいう。表中のなしとは、比較対象のためのサンプルで、無機酸化物層１２を形成していないものを指す。酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）の場合、１０００時間点灯したときの光束維持率が最も高く良好な結果を示しており、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）を用いた場合においても、なしの場合と比べて良好な結果を示している。酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の場合、光束維持率の０時間のデータより、初期の光束値が大幅に改善していることが分かる。
【００１９】
実施例で用いた蛍光ランプは、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎで表される緑色発光蛍光体を蛍光体層１１に用いているが、赤色発光蛍光体もしくは青色発光蛍光体との組合せ、またはこれら全ての組合せで形成されてもよい。青色発光蛍光体としては、ユーロピウム付活バリウムマグネシウムアルミネート蛍光体（ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ）、ユーロピウム付活カルシウムマグネシウムシリケート蛍光体（ＣａＭｇＳｉ２Ｏ６：Ｅｕ）、ユーロピウム付活ストロンチウムハロホスフェイト蛍光体（（ＳｒＣａＢａ）１０（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ）などが挙げられる。また、赤色発光蛍光体としては、ユーロピウム付活酸化イットリウム蛍光体（Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ）、ユーロピウム付活イットリウムバナデイト蛍光体（Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ４：Ｅｕ）、ユーロピウム付活イットリウムオキシサルファイド蛍光体（Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ）などが挙げられるが、これだけに限るものではない。上述した蛍光体の選択により単色蛍光ランプもしくは白色蛍光ランプのどちらかとして機能する。
【００２０】
以上、説明したように、本発明によれば、水銀による劣化などの影響を少なくし、初期の発光特性の低下を防止することが可能な蛍光ランプを提供することができる。
【００２１】
また、蛍光ランプの種類は、冷陰極蛍光ランプだけでなく、熱陰極蛍光ランプや外部電極型蛍光ランプであってもよい。ガラス管の内部に水銀を封入する蛍光ランプに適用可能である。蛍光ランプの形状についても、直管形や環形など、任意に設定できる。本発明を用いた蛍光ランプは、照明器具に使用するだけでなく、バックライト光源として用いた液晶モニタおよびディスプレイなどであってもよい。
【００２２】
その他、本発明の好適な変形として、以下の構成が含まれる。
【００２３】
本発明の観点にかかる蛍光ランプについて、
好ましくは、前記無機酸化物は、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）もしくは二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）またはこれらの組合せであることを特徴とする。
【００２４】
好ましくは、前記蛍光体層は、１ｃｍ２あたり３ｍｇ以上７ｍｇ以下で形成されることを特徴とする。
【００２５】
好ましくは、前記保護膜層は、１ｃｍ２あたり１ｍｇ程度であることを特徴とする。
【００２６】
好ましくは、前記蛍光体層は、前記Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎからなる緑色発光蛍光体と、赤色発光蛍光体もしくは青色発光蛍光体との組合せ、またはこれら全ての組合せで形成されることを特徴とする。
【符号の説明】
【００２７】
１  ガラス管
１１  蛍光体層
１２  無機酸化物層
【図１】
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【図２】
2011070958.tif 000004