(57)【要約】【課題】低電圧で速やかに点灯することができるとともに、点灯時に紫外線を遮蔽することのできる蛍光ランプを提供する。【解決手段】蛍光ランプ１は、両端に一対の電極が配置されて、内部に不活性ガス及び水銀が封入されるガラスバルブ２と、ガラスバルブ２の内面に形成される透明導電膜３と、透明導電膜３の上に形成される保護層４と、保護層４の上に形成される蛍光体よりなる発光層５とを備えている。透明導電膜３は、酸化スズ（ＳｎＯ）によって形成されている。保護層４は、超微粒子の酸化亜鉛（ＺｎＯ）と酸化チタン（ＴｉＯ２）との混合材料で形成されるとともに、単位面積当たりの重量が、０．０４ｍｇ／ｃｍ２以上０．１ｍｇ／ｃｍ２以下に設定され、膜厚が、２．５μｍ以上４．０μｍ以下に設定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端に一対の電極が配置されて、内部に不活性ガス及び水銀が封入されるガラスバルブと、
前記ガラスバルブの内面に形成される透明導電膜と、
前記透明導電膜の上に形成される保護層と、
前記保護層の上に形成される蛍光体よりなる発光層とを備え、
前記透明導電膜は、酸化スズから形成され、
前記保護層は、超微粒子の酸化亜鉛と酸化チタンとの混合材料で形成されるとともに、単位面積当たりの重量が、０．０４ｍｇ／ｃｍ２以上０．１ｍｇ／ｃｍ２以下に設定され、膜厚が、２．５μｍ以上４．０μｍ以下に設定されることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項２】
前記保護層の形成に用いる酸化亜鉛の粒子は、径が０．０１０μｍ以上０．０３５μｍ以下であり、ＢＥＴ比表面積が、４０ｍ２／ｇ以上５０ｍ２／ｇ以下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】
前記発光層の単位面積当たりの重量は、３ｍｇ／ｃｍ２以上５ｍｇ／ｃｍ２以下に設定され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４】
前記発光層は、ハロリン酸カルシウム蛍光体Ｃａ１０（ＰＯ４）３ＦＣｌ：Ｓｂ，Ｍｎと希土類蛍光体とから構成され、
前記希土類蛍光体は、赤が、Ｙ２Ｏ３：Ｅｕまたは３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ・ＧｅＯ２：Ｍｎ、緑が、ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ、青が、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ，（Ｍｎ）または（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕの蛍光体を少なくとも一つ使用して構成されていることを特徴とする請求項１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。
【背景技術】
【０００２】
図３は、一般的なラピッドスタ−ト形の蛍光ランプ１０の構造を示している。蛍光ランプ１０は、直管状のガラスバルブ２０を備えており、その内面には透明導電膜３０がほぼ全長に亘って形成されている。そして、透明導電膜３０の上には、保護層４０が透明導電膜３０を覆うように積層されている。さらに、保護層４０の上には、蛍光体よりなる発光層５０が積層されている。また、ガラスバルブ２０の両端には、フィラメント６０ａを備えた一対の電極６０，６０が配置されており、ガラスバルブ２０の内部には、不活性ガスや水銀が封入されている。
【０００３】
透明導電膜３０は、例えば酸化スズ（ＳｎＯ）によって構成され（特許文献１参照）、保護層４０は、例えば酸化亜鉛（ＺｎＯ）及び酸化チタン（ＴｉＯ２）の混合材料によって構成され（特許文献２参照）、発光層５０は、例えばハロリン酸カルシウム蛍光体Ｃａ１０（ＰＯ４）３ＦＣｌ：Ｓｂ，Ｍｎならびに希土類蛍光体から構成される（特許文献３参照）。
【０００４】
蛍光ランプ１０では、電極６０，６０間に電圧が印加されると、フィラメント６０ａからの電子放出が活発化することに伴い、不活性ガスの放電に対する抵抗が低下していく。そして、ガスの抵抗がガラスバルブ２０の管壁抵抗を下回ったときに電極６０，６０の間に放電が生じて、蛍光ランプ１０は点灯する。この際、透明導電膜３０は、上述の管壁抵抗を低下させる導体として機能する。これにより、低い電圧が電極６０，６０の間に印加されている状態でも、ガスの抵抗が管壁抵抗を容易に下回るようになり、蛍光ランプ１０は点灯する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１１１２０７号公報
【特許文献２】特許第３８６１５５７号公報
【特許文献３】特開２００５−２７６６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで蛍光ランプの製造ラインでは、生産性の向上を図るために、年々生産スピードが速くなっており、近年では７０００〜８０００本／時間程度のスピードで生産が行われている。これに起因して、蛍光ランプの製造時において、ガラスバルブに加えられる熱や、ガラスバルブ内に封入されるガスの圧力や混合率が適正に調整されない場合には、蛍光ランプの始動特性が悪化する虞れがある。
【０００７】
すなわち、電圧印加時における管壁抵抗は、上述のガラスバルブに加えられる熱により変動し、また、電圧印加時におけるガスの抵抗は、上述のガスの圧力や混合率により変動する。このことから、上述のガラスバルブに加えられる熱やガスの圧力等が適正に調整されない場合には、電圧印加時において、ガスの抵抗が管壁抵抗を容易に下回らなくなることで、蛍光ランプの始動時間が長くなったり、点灯に要する電圧（電極間の放電に要する電圧）が高いものとなる。
【０００８】
また近年では、蛍光ランプが点灯時に発する紫外線のために、食品の劣化や、商品の色あせ等が生ずることが問題視されている。
【０００９】
本発明は、こうした状況に鑑みてなされたものであり、低電圧で速やかに点灯することができるとともに、点灯時に紫外線を遮蔽することのできる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】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係る蛍光ランプは、両端に一対の電極が配置されて、内部に不活性ガス及び水銀が封入されるガラスバルブと、前記ガラスバルブの内面に形成される透明導電膜と、前記透明導電膜の上に形成される保護層と、前記保護層の上に形成される蛍光体よりなる発光層とを備え、前記透明導電膜は、酸化スズから形成され、前記保護層は、超微粒子の酸化亜鉛と酸化チタンとの混合材料で形成されるとともに、単位面積当たりの重量が、０．０４ｍｇ／ｃｍ２以上０．１ｍｇ／ｃｍ２以下に設定され、膜厚が、２．５μｍ以上４．０μｍ以下に設定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の蛍光ランプによれば、保護層が、酸化チタンと酸化亜鉛との混合材料からなり、単位面積当たりの重量が０．０４ｍｇ／ｃｍ２以上０．１ｍｇ／ｃｍ２以下に設定され、膜厚が２．５μｍ以上４．０μｍ以下に設定されていることで、保護層は、透明導電膜とともに、電圧印加時における管壁抵抗を低下させる導体として機能するようになる。これにより、製造時にガラスバルブ２に加えられる熱や、製造時にガラスバルブ２内に封入されるガスの圧力や混合率に影響を受けることなく、電圧印加時には、ガスの抵抗が管壁抵抗を容易に下回るようになる。これにより、本実施の形態における蛍光ランプは、低電圧で速やかに点灯する。
【００１２】
また、保護層を、紫外線遮蔽機能を有する酸化チタン及び酸化亜鉛の混合材料によって構成し、さらに保護層の単位面積当たりの重量や膜厚を、上述の範囲に設定していることで、保護層による紫外線遮蔽機能が効果的に発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態における蛍光ランプの断面図である。
【図２】本発明の実施例としての蛍光ランプと比較例としての蛍光ランプとの分光分布を示す図である。
【図３】一般的なラピッドスタ−ト形の蛍光ランプの構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態における蛍光ランプ１を示す断面図である。
【００１５】
蛍光ランプ１は、図３に示した蛍光ランプ１０と同様、直管状のガラスバルブ２の両端に一対の電極が配置されたラピッドスタート形の蛍光ランプであり、ガラスバルブ２の内部には、Ａｒ，Ｎｅ，Ｋｒ，Ｘｅからなる不活性ガスや水銀が所定量封入されている。
【００１６】
ガラスバルブ２の径は、３２ｍｍ以上３８ｍｍ以下に設定されており、ガラスバルブ２の内面には、酸化スズ（ＳｎＯ）からなる透明導電膜３が形成されている。
【００１７】
透明導電膜３の上には、保護層４が透明導電膜３を覆うように積層されている。保護層４は、超微粒子の酸化亜鉛と酸化チタンとの混合材料を使用して形成されたものである。保護層４の単位面積当たりの重量は、０．０４ｍｇ／ｃｍ２以上０．１ｍｇ／ｃｍ２以下に設定され、保護層４の膜厚は、２．５μｍ以上４．０μｍ以下に設定されている。また、保護層４の形成に用いられる酸化亜鉛の粒子は、径が０．０１０μｍ以上０．０３５μｍ以下であり、ＢＥＴ比表面積（ＢＥＴ法により測定される比表面積の値）が４０ｍ２／ｇ以上５０ｍ２／ｇ以下である。
【００１８】
さらに、保護層４の上には発光層５が積層されている。発光層５は、ハロリン酸カルシウム蛍光体Ｃａ１０（ＰＯ４）３ＦＣｌ：Ｓｂ，Ｍｎと希土類蛍光体とから構成されている。希土類蛍光体は、赤が、Ｙ２Ｏ３：Ｅｕまたは３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ・ＧｅＯ２：Ｍｎ、緑が、ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ、青が、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ，（Ｍｎ）または（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕの蛍光体を少なくとも一つ使用して構成されている。また、発光層５の単位面積当たりの重量は、３ｍｇ／ｃｍ２以上５ｍｇ／ｃｍ２以下に設定されている。
【００１９】
本実施の形態による蛍光ランプ１によれば、保護層４が、酸化亜鉛と酸化チタンとの混合材料からなり、単位面積当たりの重量が０．０４ｍｇ／ｃｍ２以上０．１ｍｇ／ｃｍ２以下に設定され、膜厚が２．５μｍ以上４．０μｍ以下に設定されていることで、保護層４は、酸化スズから構成された透明導電膜３とともに、電圧印加時における管壁抵抗を低下させる導体として機能するようになる。このため、製造時にガラスバルブ２に加えられる熱や、製造時にガラスバルブ２内に封入されるガスの圧力や混合率に影響を受けることなく、電圧印加時には、ガスの抵抗が管壁抵抗を容易に下回るようになる。これにより、本実施の形態における蛍光ランプ１は、低電圧で速やかに点灯する。
【００２０】
また、保護層４を、紫外線遮蔽機能を有する酸化亜鉛及び酸化チタンの混合材料によって構成し、さらに保護層４の単位面積当たりの重量や膜厚を、上述の範囲に設定していることで、保護層４による紫外線遮蔽機能が効果的に発揮される。
【００２１】
本発明は、上述の実施の形態に限定されず、特許請求の範囲において種々改変することができる。
【００２２】
例えば、本発明は、ラピッドスタート形の蛍光ランプだけではなく、高周波点灯専用形の蛍光ランプなど、その他の形式の蛍光ランプにも適用することができる。
【００２３】
また、発光層４は、それぞれハロリン酸カルシウム蛍光体及び希土類蛍光体から構成された複数の層から構成され得る。
【００２４】
次に、本発明の効果を確認するために行った試験について説明する。表１に、試験を行った実施例１〜３及び比較例の概要を示す。実施例１〜３及び比較例では、ＮＥＣ製直管蛍光灯（ＦＬＲ４０ＳＥＸ−Ｎ／Ｍ）で採用されているガラスバルブを使用している。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
実施例１は、保護層４を、酸化亜鉛（ＺｎＯ）の粒子と酸化チタン（ＴｉＯ２）の粒子とを、１：１の比率で混合した材料（１０％液）によって形成している。
【００２７】
実施例２は、保護層４を、酸化亜鉛（ＺｎＯ）の粒子と酸化チタン（ＴｉＯ２）の粒子とを、２：１の比率で混合した材料（１０％液）によって形成している。
【００２８】
実施例３は、保護層４を、酸化亜鉛（ＺｎＯ）の粒子と酸化チタン（ＴｉＯ２）の粒子とを、１：２の比率で混合した材料（１０％液）によって形成している。
【００２９】
そして実施例１〜３では、保護層４の単位面積当たりの重量を０．０４ｍｇ／ｃｍ２以上０．１ｍｇ／ｃｍ２以下に設定し、保護層４の膜厚を２．５μｍ以上４．０μｍ以下に設定した結果、透明導電膜３上への保護層４の付着量は、実施例１では２８９ｍｇとなり、実施例２では２６７ｍｇとなり、実施例３では２７４ｍｇとなっている。
【００３０】
比較例は、保護層４を、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）によって構成している。
【００３１】
なお、透明導電膜３と発光層５とについては、実施例１〜３及び比較例のいずれにおいても、上記実施の形態で述べた条件に従って形成している。
【００３２】
表２は、実施例１〜３及び比較例に対して行った始動性確認試験の結果である。
【００３３】
【表２】
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【００３４】
実施例１〜３及び比較例では、蛍光ランプの安定作動状態におけるランプ電流・ランプ電圧・ランプ電力は同程度になるものの、始動電圧及び低温始動電圧については、実施例１〜３は、比較例に比して小さくなることが確認された。
【００３５】
表３は、実施例１〜３及び比較例に対して行った紫外線遮蔽効果試験の結果を示している。
【００３６】
【表３】
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【００３７】
表３に示すように、実施例１〜３は、比較例に比して、紫外線の波長領域（２８０ｎｍ以上３６０ｎｍ以下）における分光放射強度が小さくなることが確認された。
【００３８】
また、表３の紫外線遮蔽率は、実施例１〜３及び比較例の蛍光ランプの点灯時における紫外線遮蔽率を示している。比較例では、紫外線を全く遮蔽することができなかったのに対して、実施例１〜３では、紫外線を９９％〜１００％といった高確率で遮蔽できることが確認された。
【００３９】
図２は、実施例１〜３及び比較例の分光分布を示す図であり、縦軸が相対分光パワー（％）であり、横軸が波長（ｎｍ）である。図２に示すように、実施例１〜３では、紫外線の波長領域（２８０ｎｍ以上３６０ｎｍ）において、相対分光パワーが、ほぼ０％で推移している。これに対して、比較例では、紫外線の波長領域（２８０ｎｍ以上３６０ｎｍ）において、相対分光パワーが０．５％〜１％の範囲で推移している。このことから、実施例１〜３は、比較例に比して、紫外線の波長領域において優れた遮断特性を有することが確認された。
【００４０】
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。
【００４１】
本発明に係る蛍光ランプについて、好ましくは、前記保護層の形成に用いる酸化亜鉛の粒子は、径が０．０１０μｍ以上０．０３５μｍ以下であり、ＢＥＴ比表面積が、４０ｍ２／ｇ以上５０ｍ２／ｇ以下であることを特徴とする。
【００４２】
また好ましくは、前記発光層の単位面積当たりの重量は、３ｍｇ／ｃｍ２以上５ｍｇ／ｃｍ２以下に設定されることを特徴とする。
【００４３】
また好ましくは、前記発光層は、ハロリン酸カルシウム蛍光体Ｃａ１０（ＰＯ４）３ＦＣｌ：Ｓｂ，Ｍｎと希土類蛍光体とから構成され、前記希土類蛍光体は、赤が、Ｙ２Ｏ３：Ｅｕまたは３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ・ＧｅＯ２：Ｍｎ、緑が、ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ、青が、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ，（Ｍｎ）または（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕの蛍光体を少なくとも一つ使用して構成されていることを特徴とする。
【符号の説明】
【００４４】
１  蛍光ランプ
２  ガラスバルブ
３  透明導電膜
４  保護層
５  発光層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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