(57)【要約】低水銀消費電気ランプは、発光材料の層を有して与えられる。該材料は、（１）約２５％乃至３５％、又はそれより多いリン光体粒子の平均粒子寸法が約３．３乃至４．０ミクロン又はそれより小さいハロリン酸リン光体を有する約５０重量％のリン光体混合物、及び、（２）任意で、ランプ表面とリン光体層との間にＹ，Ｓｒ，ホウ酸塩材料を有する中間層を有する、リン光体混合物を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低水銀消費ランプであって：
内側表面を有するランプエンベロープと；
紫外線を生成する前記ランプエンベロープ内の源と；
リン光体混合物を有する発光材料の層と、
を有し、
前記リン光体混合物は、約２５％又はそれより多い前記リン光体粒子の平均粒子寸法が約３．３乃至４．０ミクロン又はそれより小さい、約５０重量％のハロリン酸の前記リン光体混合物を有する、
低水銀消費ランプ。
【請求項２】
前記リン光体混合物は、白色カルシウムハロリン酸塩を有する、
請求項１記載の低水銀消費ランプ。
【請求項３】
前記リン光体混合物は：
（１）  約２５％又は３５％又はそれより多くの前記リン光体粒子の平均粒子寸法が約３．３乃至４．０ミクロン又はそれより小さい、あるいは約３．３ミクロン又はそれより小さい、約５０重量％のカルシウムハロリン酸塩リン光体と、
（２）  前記平均粒子寸法が約３．３乃至４．０ミクロンより大きい、約５０重量％のカルシウムハロリン酸塩リン光体と、
を有する、
請求項１記載の低水銀消費ランプ。
【請求項４】
低水銀消費ランプであって：
内側表面を有するランプエンベロープと；
紫外線を生成する前記ランプエンベロープ内の源と；
リン光体混合物を有する発光材料の層と、
を有し、
前記リン光体混合物は、約２５％又はそれより多い前記リン光体粒子の前記平均粒子寸法が約３．３乃至４．０ミクロン又はそれより小さい、約５０重量％のハロリン酸の前記リン光体混合物を有し、
前記低水銀消費ランプはまた、
任意で、前記ランプ表面と前記リン光体混合物層との間に与えられる金属ホウ酸塩材料の中間層、あるいは、
任意で、前記ランプ表面と前記リン光体混合物層との間に与えられる金属ホウ酸塩の中間層、及び前記リン光体混合物層にわたって適用される３リン光体混合物の層、
を有する、
ランプ。
【請求項５】
低水銀消費ランプであって：
内側表面を有するランプエンベロープと；
紫外線を生成する前記ランプエンベロープ内の源と；
約３５％又はそれより多い前記リン光体粒子の前記平均粒子寸法が約３．３ミクロン又はそれより小さい、約５０重量％のハロリン酸リン光体のリン光体混合物を有する、発光材料の層と、
を有し、
任意で、前記ランプ表面と前記リン光体混合物層との間のＹ，Ｓｒホウ酸塩材料の中間層、あるいは、
任意で、前記ランプ表面と前記リン光体混合物層との間のＹ，Ｓｒホウ酸塩材料の中間層、及び前記リン光体混合物層にわたって適用される３リン光体混合物の層と、
を有し、３リン光体混合物は、前記リン光体混合物層にわたって適用される、
を有する、
ランプ。
【請求項６】
前記リン光体混合物は、アンチモン及びマンガンを有して活性化されるカルシウムハロリン酸塩を有する白色リン光体を有する、
請求項５記載のランプ。
【請求項７】
前記３リン光体は、ユーロピウムドープ酸化イットリウムと、セリウム／テルビウムランタンリン酸塩と、ユーロピウムドープアルミン酸バリウム／マグネシウムとの混合物である、
請求項５記載のランプ。
【請求項８】
前記リン光体混合物は：
（１）  約２５％又は３５％又はそれより多くの前記リン光体粒子の前記平均粒子寸法が約３．３乃至４．０ミクロン又はそれより小さい、あるいは約３．３ミクロン又はそれより小さい、約５０重量％のカルシウムハロリン酸塩リン光体と、
（２）  前記平均粒子寸法が約３．３乃至４．０ミクロンより大きい、約５０重量％のカルシウムハロリン酸塩リン光体と、
を有する、
請求項５記載のランプ。
【請求項９】
低圧低水銀消費水銀蛍光ランプであって：
ａ．  対向する密封端部と、内側管状表面とを有し、容積を有する前記密封端部間の放電空間を封入する、管状の光透過ランプエンベロープと；
ｂ．  水銀と希ガスとを有する充填剤と：
ｃ．  前記ランプエンベロープの夫々の密封端部において各々配置される一組の放電電極と；
ｄ．  前記ランプエンベロープの外側の電位の源に対して前記放電電極を接続し、それによって、ランプ稼働中にガス放電は、前記放電電極間で保持されて紫外線を放射するようにする、手段と；
ｅ．  前記ランプエンベロープの前記内側表面に近接して蒸着される、Ｙ，Ｓｒ，ホウ酸塩材料を有する第１の光透過性の紫外線反射層と；
ｆ．  リン光体混合物を有する発光材料のリン光体層を有する発光材料の層と；
を有し、
前記リン光体混合物は：
（１）  約２５％又はそれより多くのリン光体粒子の平均粒子寸法が約３．３乃至４．０ミクロン又はそれより小さい、約５０重量％のハロリン酸リン光体のリン光体混合物のと、
（２）  前記平均粒子寸法が、約３．３乃至４．０ミクロンより大きい、約５０重量％のカルシウムハロリン酸塩リン光体と、
を有する、
ランプ。
【請求項１０】
前記リン光体は、アンチモン及びマンガンを有して活性化されるカルシウムハロリン酸塩を有する白色リン光体である、
請求項９記載のランプ。
【請求項１１】
前記リン光体は、リン光体混合物であり、前記混合物は：
（１）  約２５％又は３５％又はそれより多くのリン光体粒子の平均粒子寸法が約３．３乃至４．０ミクロン又はそれより小さい、あるいは３．３ミクロン又はそれより小さい、約５０重量％のカルシウムハロリン酸塩リン光体と、
（２）  平均粒子寸法が約３．３乃至４．０ミクロンより大きい、約５０重量％のカルシウムハロリン酸塩リン光体と、
を有する、
請求項１０記載のランプ。
【請求項１２】
低水銀消費電気ランプに対するリン光体であって：
（１）  約２５％又は３５％又はそれより多くのリン光体粒子の平均粒子寸法が約３．３乃至４．０ミクロン又はそれより小さい、あるいは３．３ミクロン又はそれより小さい、約５０重量％のカルシウムハロリン酸塩リン光体と、
（２）  平均粒子寸法が約３．３乃至４．０ミクロンより大きい、約５０重量％のカルシウムハロリン酸塩リン光体と、
を有する、
リン光体。
【請求項１３】
前記混合物の両フラクションとも、白色カルシウムハロリン酸塩を有する、
請求項１２記載のリン光体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低圧水銀蛍光ランプに係る。
【背景技術】
【０００２】
蛍光ランプとしてより一般的に既知である低圧水銀ランプは、水銀及び希ガスの充填剤を有するランプエンベロープを有し、稼働中のガス放電を保持する。ガス放電によって発される放射線は、大半はスペクトルの紫外線（ＵＶ）領域にあり、可視スペクトルにおいては少量を有するのみである。ランプエンベロープの内側表面は、紫外線が衝突する際に可視光を放射する、しばしばリン光体混合物（ｂｌｅｎｄ  ｏｆ  ｐｈｏｓｐｈｏｒｓ）である蛍光コーティングを有する。
【０００３】
電気消費量の低減により、蛍光ランプの使用が増大している。電気消費量を更に低減するよう、蛍光ランプの効率性を増大するためのドライブがある。該効率性は、発光効率と称され、ワットあたりルーメン（ＬＰＷ）における、ランプに対して入力されるエネルギに関する有用な光出力の基準である。
【０００４】
故に、より効率的且つより長い寿命の蛍光ランプが所望される。しかしながら、水銀の著しい余剰は、所望される２０，０００時間又はそれより長いランプ寿命を満たすよう、ランプへともたらされる。これは、ガラスエンベロープ、リン光体コーティング、及び電極等である異なるランプ構成要素がランプにおいて水銀を使い切るため、必要である。かかる増大する水銀の使用は、望ましいものではなく、且つ環境に有害である。したがって、ランプの寿命を低減させることなく蛍光ランプにおける水銀消費量を低減するよう、ドライブがある。
【０００５】
低減された水銀消費量を有する成功したランプの一例は、Ａｌｔｏ  Ｅｃｏｎｏｗａｔｔ蛍光ランプである。かかる従来のＡｌｔｏランプにおいて、従来のＦ３４Ｔ１２ストレートＥｃｏｎｏｗａｔｔ蛍光ランプに対するリン光体層は、例えば、マンガン及びアンチモンを有して活性化されるカルシウムハロリン酸塩を有するコーティングから形成される、望ましくは大きな粒子寸法の（約１２乃至約１６ミクロンの平均粒子寸法を有する）白色カルシウムハロリン酸塩リン光体である。
【０００６】
同様に、従来のＡｌｔｏ  Ｔ１２ＴＬＵ  Ｕ字型白色蛍光ランプに対するリン光体層は、上述された通り、アンチモン及びマンガンを有して活性化された約５０％の白色カルシウムハロリン酸塩、並びに、マンガン及びアンチモンを有して活性化された約５０％の白色カルシウムハロリン酸塩の微粉（ｆｉｎｅｓ）（約４乃至約７ミクロンの平均粒子寸法を有する）、である２つの蛍光体の混合を有する。該微粉は、従来のハロリン酸リン光体の製造の副産物である。該微粉は、製造の最終段階中に取り除かれる、僅かな細かい粒子である。微粉は通常、特にはガラス層又はその上のコーティングとリン光体層との間の屈曲範囲又は回旋状範囲において、優れた接着を達成するようにのみ使用される。
【０００７】
また、従来の大きな粒子のリン光体混合物から得られる色は、微粉の混合物に由来するリン光体によって達成され得る、ことが分かっている。該微粉とは、約４．６２ミクロンである平均粒子寸法を有する温白色カルシウムハロリン酸塩リン光体、約６．６乃至約１０ミクロンである平均粒子寸法を有する小粒子青色ハロカルシウムハロリン酸塩リン光体、及び、約９．０乃至約１３ミクロンである平均粒子寸法を有するカルシウム黄色カルシウムハロリン酸塩リン光体、である。更には、このリン光体混合物の使用がＵ字型の回旋状ランプの製造における優れた接着を達成する一方で、蛍光ランプにおける低量水銀（ｌｏｗ  ｍｅｒｃｕｒｙ  ｄｏｓｅｓ）の使用によって環境を考慮する、ことを可能にする、ことが分かっている。かかるリン光体は、本出願人による２００２年９月２７日出願、出願番号１０／２５９．７１３（特許文献１）の対象（ｓｕｂｊｅｃｔ）を形成する。
【０００８】
加えて、低水銀消費ランプは、リン光体及び２リン光体混合物を備えられ得る、ことが分かっている。該リン光体は、約８ミクロン乃至約１２ミクロンである平均粒子寸法を有するマンガン及びアンチモンを有して活性化される白色カルシウムハロリン酸塩を有する。該２リン光体混合物は、アンチモン及びマンガンを有して活性化される約５０％の白色カルシウムハロリン酸塩と、アンチモンを有して活性化される約５０％の青色ハロカルシウムハロリン酸塩リン光体とを有する。該青色ハロリン光体は、約６．６乃至約１０ミクロンの平均粒子寸法を有する。そこから派生するかかるリン光体及びランプは、２００４年１月２７発行、米国特許第６，６８３，４０６号明細書（特許文献２）の対象を形成する。
【特許文献１】出願番号１０／２５９．７１３
【特許文献２】米国特許第６，６８３，４０６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＴＣＬＰ標準を満たす低減された水銀を有する蛍光ランプは、継続的に必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、内側表面を有するエンベロープ、及び、エンベロープの端部において位置決めされる少なくとも１つの電極、あるいはエンベロープ管の両端において位置決めされる２つの電極を有する、低減された水銀消費量を有する蛍光ランプを与える。当該ランプは、例えば、Ｔ１２ストレートＥｃｏｎｏｗａｔｔランプ等である図１中に示される本発明の実施例において示される型である、ストレートな蛍光管であり得る。あるいは、該ランプは、図２中に概略的に示される本発明の実施例において示されるＵ字型部分によって接合される少なくとも２つの真っ直ぐな脚部を有するエンベロープ等である所望の形状に対して回旋状構造のエンベロープを有するランプであり得、例えばＴ１２ＴＬＵ、ＰＬ、Ｃｉｒｃｌｅｌｉｎｅ、又はＳＬＳランプである。他の重要な実施例は、具体的にはＦＢ３２ＴＢの種類である、リン光体二重塗布Ｕ字型ランプであり、上述された通り５０％／５０％ハロリン光体（ｈａｌｏｐｈｏｓｐｈｏｒ）を有するベースリン光体塗布を用い、その上方には、３つの（ｔｒｉｂａｎｄ）リン光体の混合物が塗布される。この３リン光体混合物は、制限的ではないが、ユーロピウムドープ酸化イットリウム（通例ＹＯＸと示される）、セリウム／テルビウムランタンリン酸塩（通例ＬＡＰと示される）、及び、ユーロピウムドープアルミン酸バリウム／マグネシウム（ＢＡＭと示される）を有し得る。他のリン光体二重塗布及び３つの組成は、１９８４年２月１４日発行、米国特許第４，４３１，９４１号明細書において開示されるものを有して使用され得る。
【００１１】
いずれの実施例においても、電極は、水銀及び電荷維持ガス（ｃｈａｒｇｅ  ｓｕｓｔａｉｎｉｎｇ  ｇａｓ）を有して充填されるエンベロープにおいて紫外線を生成するよう電力を伝達する。リン光体層は、Ｓｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｇｄ，Ｌｕ及びＡｌである金属又はその組合せを有して、内側表面にわたって形成され、紫外線を可視光へと変換する。該内側表面は、任意で、金属リン酸塩又は金属ホウ酸塩を有する中間層を有し得る。ランプが回旋状にされる際、中間層はＹ，Ｓｒ，ホウ酸塩材料である、ことが望ましい。
【００１２】
かかる中間層に対して適切である材料は、ストレート管の蛍光ランプに対して適用される際、ＷＯ０３／１００８２１において記載される通りであり得る。湾曲管の蛍光ランプの場合においては、障壁として機能し且つストレートＴ１２ランプにおける水銀消費量を低減するよう効果的である特定のアルミナプリコートは、湾曲蛍光ランプに対して適用される際に湾曲工程に耐え得ない、ことが出願人の実験により既知である。本発明によれば、超微粉（即ち、例えば約３．３ミクロンを下回るか４．０ミクロンまでの超微粒子ハロリン酸リン光体分布である極めて微細なもの）（あるいは、Ｙ，Ｓｒ，ホウ酸塩中間層と組み合わせて使用される該超微粉含有リン光体、又は、３リン光体混合物が前出の超微粉含有リン光体層にわたって適用されるＹ，Ｓｒ，ホウ酸塩中間層と組み合わせて使用される該超微粉含有リン光体）を有するリン光体混合物を与えることは、湾曲工程に耐え且つ水銀消費量を低下させることにおいて特に有利である。中間層としてのイットリウム、ストロンチウム、ホウ酸塩は、ＣＦＬランプに対して使用されてきており、技術的に周知である。例えば、酢酸イットリウム、酢酸ストロンチウム、及びホウ酸を有する前駆物質から作られる。
【００１３】
他の構成要素は、それが湾曲される際の管の可撓性あるいは本発明によって得られる低水銀消費特性を損なわない又は阻止しない限り、混合物において存在し得るか、及び／又はランプ構造において層として塗布され得る。
【００１４】
本発明の一実施例によれば、新しい低水銀消費蛍光ランプが与えられる。当該ランプは、
（１）  約２５％又はそれより多くのリン光体粒子の平均粒子寸法が約３．３乃至４．０ミクロン又はそれより小さい、約５０重量％のハロリン酸リン光体のリン光体混合物を有する第１のリン光体、
（２）  任意で、ランプ表面と第１のリン光体層との間のＹ，Ｓｒ及びホウ酸塩材料を有する中間層、及び／又は、
（３）  任意で、３リン光体混合物が第１のリン光体層にわたって塗布される、ランプ表面と第１のリン光体層との間のＹ，Ｓｒ及びホウ酸塩材料を有する中間層の層、
を有する。
【００１５】
本発明の特に有利な実施例では、ハロリン酸リン光体混合物は、約５０重量％のハロリン酸リン光体のリン光体混合物を有し、リン光体粒子の約３５％又はそれより多くは、約３．３ミクロン又はそれより小さい。
【００１６】
本発明の他の特に有利な実施例では、ハロリン酸リン光体混合物は、
（１）  約２５％又は３５％又はそれより多いリン光体粒子の平均粒子寸法が、約３．３乃至４．０ミクロン又はそれより小さい、約５０重量％のカルシウムハロリン酸塩リン光体、及び、
（２）  平均粒子寸法が、約３．３乃至４．０ミクロンより大きい、約５０重量％のカルシウムハロリン酸塩リン光体、
を有する。
【００１７】
実質的に、ランプは、ストレートＴＬ又は湾曲蛍光ランプを作るよう通常使用されるものより大幅に細かい粒子分布及び寸法を有するフラクション（ｆｒａｃｔｉｏｎ）を有するハロリン酸リン光体を有する。水銀消費量の測定は、１，０００時間の消費（ｂｕｒｎ）において本発明のランプにおける水銀消費量は、かかる超微粉粒子リン光体分布の追加によって、著しく低減される。この１０００時間の消費は、より大幅に長いランプの寿命の指標である。本発明は、無害なランプの廃棄に対するＴＣＬＰテストに適合するよう求められるランプの水銀量（ｍｅｒｃｕｒｙ  ｄｏｓｉｎｇ）のレベルを使用して、低水銀消費量及びより長いランプの寿命に繋がる定義付けられた粒子寸法文法を有するリン光体材料を与える、ことが分かっている。
【００１８】
この水銀消費量における低減は、ランプの稼働中にランプ構成要素上で結合され、且つランプの稼動に対してもはや使用可能ではない、水銀の量によって確定される。本発明の結果、Ｅｃｏｎｏｗａｔｔ又はＴ１２ＴＬＵにおいてドープされるべき水銀の量を低減することは、可能であり、かかるランプを、より環境に配慮し且つＴＣＬＰに準拠するものとする。
【００１９】
本発明のランプにおいて、元素水銀の初期量は、
（Ａ）  ランプ稼動から約１，０００時間後、十分な量の元素水銀は、柱状放電（ｃｏｌｕｍｎ  ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）を支持するよう使用可能であるよう、並びに、
（Ｂ）  前出のランプが、（１）３．１ｃｍ２と同等又はそれより大きい粉末材料のグラムあたりの表面積を有する顆粒、あるいは前出の粒子の最も狭い寸法に対して１ｃｍより小さい粒子寸法を有する顆粒へと粉砕された後、（２）粉末材料は、ＴＣＬＰ標準である約４．９であるＰＨ及び粉末材料の２０倍の重量を有する酢酸ナトリウム緩衝液にさらされるよう、
与えられる。出願人は、上述された通り蛍光ランプにおいて超微粉を有するリン光体の使用の結果、ＴＣＬＰ合格標準の寿命のランプは、現在市販されているランプより大幅に低いレベルにおいて初期量を選択することによって達成され得る、ことを発見している。
【００２０】
ランプは、ランプにおける水銀量における実際の低減を介してＴＣＬＰテストを合格するため、これは、実際に有利である。
【００２１】
故に、他の実施例における本発明は、
・  内側表面を有するランプエンベロープ、
・  紫外線を生成するランプエンベロープ内の源、及び、
・  リン光体を有する蛍光材料を有する第１の層、
を有する、電灯を包含する。該リン光体は、
（１）  ２５％又は３５％又はそれより多いリン光体粒子の平均粒子寸法が約３．３乃至４．０ミクロン又はそれより小さい、あるいは、約３．３ミクロン又はそれより小さい、約５０重量％の白色カルシウムハロリン酸塩リン光体、
（２）  平均粒子寸法が約３．３乃至４．０ミクロンより大きい、約５０重量％の白色カルシウムハロン酸リン光体、
を有する。該リン光体はまた、
・  任意で、ランプエンベロープ表面と第１のリン光体層との間にＹ，Ｓｒ，及びホウ酸塩材料を有する中間層、又は、
・  任意で、３リン光体混合物が第１のリン光体層にわたって適用される、ランプエンベロープ表面と第１のリン光体層との間にＹ，Ｓｒ，及びホウ酸塩材料を有する中間層の層、
を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図面は、概略的であって、実寸大ではない。
【００２３】
本発明は、以下の具体的な実施例の詳細を参照してよりよく理解される。
【００２４】
図１を参照すると、細長いランプベッセル又はバルブ３を有する低圧水銀蛍光ランプ１を示す。バルブは、従来のソーダ石灰ガラスを有する。ランプは、各端部において電極取付け構造５を有する。各端部は、取付けステム１０においてガラスプレスシール１１を介して延在する導電性フィードスルー７及び９上で支持されるコイル状のタングステンフィラメント６を有する。取付けステムは、従来の鉛含有ガラスを有する。ステム１０は、気密にエンベロープを密封する。リード７及び９は、ランプの対向する端部において固定される夫々の基部１２のピン型接点１３に対して接続される。
【００２５】
任意で、特には図２Ａ−２Ｂ中に示される回旋状の構造を有するランプ又はＵ字型ランプの場合、外側エンベロープ３の内側表面１５は、ランプ表面とリン光体層との間にＹ，Ｓｒ，及びホウ酸塩材料を有する中間層を備えられる。上述された超微粉フラクション（ｓｕｐｅｒｆｉｎｅｓ  ｆｒａｃｔｉｏｎ）を有するリン光体層１７は、中間層１６にわたって配置される。また任意で、所望によって、３リン光体層１８は、リン光体層１７にわたって配置される。リン光体層１７及び１８、並びに中間層１６は、バルブの内壁の完全な円周に、バルブの全長で延在する。ステム１０は、上述の層のいずれも有さない。
【００２６】
放電維持充填は、ランプ稼働中にアーク放電を維持する水銀の量と組み合わせて低圧力において、アルゴン等の不活性ガス、又はアルゴン及び他のガスの混合物を有する。
【００２７】
特定の一実施例によれば、図１中に示されるランプは、Ｆ３４Ｔ１２  ＥＣＯＮＯＷＡＴＴランプである。
【００２８】
他の実施例によれば、図２Ａ乃至２Ｄ中に示されるランプは、Ｔ１２ＴＬＵ、Ｔ８ＴＬＵ、及びＣｉｒｌｅｌｉｎｅ蛍光ランプである。ここでは白色リン光体が図示されるが、本発明は、温白色ハロリン酸及び他のハロリン酸リン光体等の他の色を有するランプにおける適用を有する。
【００２９】
＜例＞
Ｆ４０Ｔ１２  ＥＣＯＮＯＷＡＴＴランプの２つのグループは、用いられる白色リン光体の平均粒子寸法及び粒子寸法分布においてのみ異なって作られた。ランプは、４．４ｍｇの水銀を備えられる。１０００稼動時間後、結合した水銀の総量が確定された。水銀消費量テストの結果は、表Ｉ中に与えられる。表Ｉは、従来のリン光体と本発明のリン光体の粒子寸法分布を示す。
【００３０】
表中は、以下の（１）乃至（３）の通りである。
【００３１】
（１）  水銀消費量に対する値は、「微粉」とラベル付けされた縦列に対するＴ１２白色Ｅｃｏｎｏｗａｔｔランプへと塗布された５０％／５０％リン光体混合に対するものである。「小粒子」及び「標準」とラベル付けされた縦列は、混合物ではなく、略（ｒａｔｈｅｒ）１００％のかかるリン光体の種類である。
【００３２】
本発明の他の特性は、微粉リン光体のより大きな割合が更により低い水銀消費量を達成するよう使用され得る、ことであり、より低い水銀は、微粉の添加に直接依存するように考えられる。これはまた、より多量の超微粉を与える。しかしながら、かかる水銀消費量の低下並びに微粉及び超微粉の添加は、より低いランプのルーメン出力に繋がるということが分かっており、従って考慮されなければならない。本発明の実施例では、５０％／５０％リン光体混合物における微粉及び超微粉の添加が、Ｙ，Ｓｒ及びホウ酸塩材料を有する中間層にわたって適用され、また、３リン光体混合物は、５０％／５０％リン光体混合物にわたって塗布される。該実施例は、特にはＦＢ３２Ｔ８  Ｕ字型ランプにおいて、ルーメン性能に大きく影響を及ぼすことなく水銀消費量を低減するよう実行されている。最良の結果が達成されるのは、約８．０乃至１２．０ミクロンである平均粒子寸法を有する、５０％の白色カルシウムハロリン酸塩、及び、リン光体粒子の約３５％の平均粒子寸法が約３．３ミクロン又はそれ以下である、５０％の微粉白色カルシウムハロリン酸塩を有する際である、ことが分かっている。
【００３３】
（２）  粒子寸法分布は、標準ハロリン酸リン光体及び超微粉ハロリン酸を有する微粉リン光体に対して示される。標準リン光体は、ストレートＴＬランプの製造において従来通り使用されるものである。これらは、縦列の見出しに数値として特定される（ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ  ａｓ  ｎｕｍｂｅｒｓ）。表中に報告される試験において使用される特定のリン光体は、
（ａ）  約８乃至約１２ミクロンである平均粒子寸法を有するアンチモン及びマンガンを有して活性化されるカルシウムハロリン酸塩を有する白色リン光体、並びに、
（ｂ）  アンチモン及びマンガンを有して活性化される、約５０％の標準カルシウムハロリン酸塩と、アンチモンを有して活性化される、約５０％の白色微粉カルシウムハロリン酸塩とを有する２リン光体混合物、
である。
【００３４】
（３）  第１の縦列は、技術的に既知である従来通りのハロリン酸の製造によって作られる標準小粒子白色ハロリン酸に対する粒子分布である。第２及び第３の縦列は、標準粒子寸法の白色ハロリン酸（微粉無添加−１００％標準）に対するものである。縦列Ａ，Ｂ及びＣは、超微粉リン光体（１００％）を含有する多種の微粉の粒子寸法分布である。かかる場合の各々において、０．４０９（実質的にゼロ）乃至３．９ミクロン寸法、及び０．４９乃至３．２７ミクロン寸法の総重量パーセント粒子分布が与えられる。
【００３５】
（４）  かかるリン光体を有して作られるランプに対するマイクログラム単位における水銀消費量は、表の下部において与えられる。最初の３つの縦列は、表示される通りのリン光体に対するものであるが、微粉に対する水銀消費量値は、５０／５０混合物に対するものである、ことは留意されるべきである。明確にするために、５０／５０混合物に対する粒子寸法分布は、微粉フラクションＡ，Ｂ、及びＣの各々を使用して算出された。このデータは、表ＩＡにおいて与えられる。
【００３６】
（５）  粒子リン光体は、表Ｉ及び表ＩＡにおいて文字として特定される（ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ  ａｓ  ｌｅｔｔｅｒｓ）。粒子寸法分布の総容積パーセントは、各表の下部にある。その下方は、出願人の実験におけるランプに対する湿式化学分析によって定められる水銀消費量である。該ランプは、５０重量％のリン光体超微粉、及び超微粉の添加を有さない５０重量％の標準リン光体を有して作られる。
【００３７】
【表１】
2008518419.tif 000003
【００３８】
超微粉フラクションのない標準リン光体が大変高い水銀消費量を有する、ことは明らかである。超微粉の添加を有するものは、より低い水銀消費量を有する。比較のために、小粒子ハロリン酸リン光体もまた記載される。この材料は、標準ハロリン酸リン光体に類似するが、約８．６ミクロンの平均的なより小さい粒子寸法で製造される。（表ＩＢ参照）。この材料は、最も高い水銀消費量を有し、また、本発明において特定される粒子寸法フラクションが必要であること、並びにより小さい平均粒子寸法のみでは所望の性能を予測するには不十分であること、を示す。
【００３９】
【表２】
2008518419.tif 000004
【００４０】
次の表ＩＢは、表中で使用されるリン光体のミクロン単位での粒子寸法分布を示す。該表は、平均粒子寸法（ｄ５０）、ｄ２５（２５容量％フラクション、即ちこの値より小さい容量％）、及びｄ７５（７５容積％フラクション）、及びＱＤ、四分位分布によって、示される。ＱＤは、粒子寸法の展開の基準であり、ＱＤ＝（ｄ７５−ｄ２５）／（ｄ７５＋ｄ２５）と定義付けられる。再度データは、より小さな粒子寸法は改善された性能を特定するには十分ではない、ことを示す。
【００４１】
【表３】
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【００４２】
【表４】
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【００４３】
表ＩＩは、Ｙ，Ｓｒ，ホウ酸塩の中間層を有するランプ及び該中間層を有さないランプに対する湿式化学分析によって定められる水銀消費量を示す。データは、平均水銀消費量が平均約１３０１マイクログラムから約７５５マイクログラムまで低減されている、ことを示す。これは、全水銀消費量における４２％の低減である。表Ｉ及び表ＩＡ中に示される通り、水銀消費量が約７７８マイクログラムまで低減され得ることは、実証されている。中間層を有する場合、１，０００時間のランプ消費において少なくとも約４５１マイクログラムである平均レベルに対して該層を有さないランプと比較して少なくとも５８％まで低減され得る、と考えられる。
【００４４】
本発明のこの実施例では、ガラスとリン光体層との間にイットリウム、ストロンチウム、ホウ酸塩の層を有する本発明の超微粉を有する微粉ハロリン酸の使用により、これまで達成されてきたものと比較して水銀消費量において更なる低減を達成することが可能となる。このより低い水銀消費量は、超微粉リン光体のみを使用する際に使用可能であるものより長い寿命を与える。
【００４５】
図３は、超微粉フラクション（０．４０乃至３．９ミクロン）のに応じるＦＢ３４Ｔ１２  ＣＷ／ＥＷ  Ｕ字型ランプの水銀消費量を示すグラフである。該グラフは、水銀消費量が超微粉フラクションの量に直接依存する、ことを示す。
【００４６】
低水銀消費ランプを製造するための本開示のモデルを使用して、中間層を有さないで達せられた推定公称寿命は、約３２，０００時間である。中間層を有すると、推定公称寿命は、９５，０００時間に延長される。１）より微細な粒子寸法分布を有するリン光体、及び２）リン光体とエンベロープ表面との間の中間コーティング層を使用する本発明に従って作られたランプは、先行技術においては可能ではない水銀消費量における大幅に低減を達成する。これによって、大幅により長い寿命及び／又はランプの水銀含有における更に大幅な低減を有するＡＬＴＯ対応ランプが可能となる。
【００４７】
最後に、上述された記述は、本発明の単なる例証として意図され、特定の実施例に対して添付の請求項を制限するものとして解釈されるべきではない。故に、本発明が特定の実施例を参照して特に詳細に説明されていると同時に、添付の請求項において示される本発明のより広く意図された趣旨及び範囲から逸脱することなく、多数の修正及び変更が成され得る、こともまた十分理解されるべきである。したがって本明細書及び図面は、例証として見なされるものであり、添付の請求項の範囲を制限するよう意図されない。
【００４８】
添付の請求項の解釈において、
（ａ）  「有する」という語は、所定の請求項において記載される要素又は作用の他の存在を除外するものではないこと、
（ｂ）  単数形で示される要素は、かかる要素の複数の存在を除外するものではないこと、
（ｃ）  請求項中の参照符号は、その範囲を制限するものでないこと、
（ｄ）  複数の「手段」は、構造又は機能において実行される同一のアイテム、ハードウェア、又はソフトウェアによって示され得る、こと、並びに、
（ｅ）  開示された要素の各々は、ハードウェア部分（個別電子回路等）、ソフトウェア部分（コンピュータプログラミング等）、又はその組合せを有し得ること、
は、理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に従った蛍光ランプの一実施例を、部分的に断面図、また部分的に分解図で示す、斜視図である。
【図２Ａ】本発明の一実施例に従ったＵ字型蛍光ランプの斜視図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施例に従ったＵ字型蛍光ランプの斜視図である。
【図２Ｃ】本発明の一実施例に従ったＵ字型蛍光ランプの斜視図である。
【図２Ｄ】本発明の一実施例に従った回旋状円形構造のエンベロープを有する蛍光ランプの斜視図である。
【図２Ｅ】本発明の一実施例に従った回旋状円形構造のエンベロープを有する蛍光ランプの斜視図である。
【図３】超微粉フラクションの関数としての水銀消費量を示すグラフである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３】
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【国際調査報告】
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