(57)【要約】【課題】暗黒始動の時間を短縮し、かつ、全光束値の低下も抑えた無電極蛍光ランプを提供すること。【解決手段】凹入部が設けられ発光物質が封入される発光管と、発光管の内側に塗布された蛍光体層５，１０とを備えた無電極蛍光ランプにおいて、凹入部に位置する蛍光体層１０が長残光蛍光体を含ませることにより、長時間暗所中におかれた後においても短時間の始動ができる。【選択図】  図１
2004234945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹入部が設けられ、発光物質が封入された発光管と、
前記発光管の内側に塗布された蛍光体層と、
を備え、
前記凹入部に位置する前記蛍光体層が長残光の蛍光体を含んでいる無電極蛍光ランプ。
【請求項２】
凹入部が設けられ、発光物質が封入された発光管と、
前記発光管の内側に塗布された蛍光体層と、
前記発光管を固定する支持具と、
を備え、
前記発光管は、凹入部となるソーダガラスからなる内管と、前記内管に接合されるソーダガラスからなる外管とから構成され、
前記内管と前記外管と接合部には蛍光体層が未塗布であり、
前記発光管と前記支持具とは前記接合部において長残光の蛍光体を含んだ接着材料によって固定されている無電極蛍光ランプ。
【請求項３】
前記凹入部に配置された誘導コイルと、
前記誘導コイルに電力を供給する点灯回路と、
前記点灯回路に商用電源を電気的に接続する電球用口金と、
をさらに備えた請求項１または２に記載の無電極蛍光ランプ。
【請求項４】
前記誘導コイルが、フェライト性コアを含む請求項３に記載の無電極蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無電極蛍光ランプに関し、特に無電極蛍光ランプの始動特性改善の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、蛍光ランプは、長期間倉庫などの暗所中に保存した後や長期間暗闇の雰囲気で消灯した後に点灯すると、始動が遅れる現象ことがある。これは蛍光ランプのバルブ内の初期電子が不足しているために放電開始時間が遅れるからである。この現象は、始動時にフィラメント電極を加熱して熱電子を放出させる熱陰極の予熱によりも、電極そのものがない無電極蛍光ランプで顕著になる。そのため、無電極蛍光ランプでは、長時間暗所に放置した場合の始動（以降、「暗黒始動」という）対策が必要となる。
【０００３】
熱陰極（フィラメント）を備えた電球形蛍光ランプにおいて、暗黒始動の時間を短縮するために発光管内全体または電極近傍部位に塗布する蛍光体に長残光性の蛍光体を用いた発明がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１１１０２８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、長残光性蛍光体の発光効率は、一般的に通常使用される希土類蛍光体に比べて低いため、蛍光ランプに使用すると全光束値が低下する問題が生ずる。また、発光管の電極近傍にのみ長残光蛍光体を塗布することは、蛍光体を部分的に塗布する工程が増えるという問題が生ずる。
【０００６】
本発明はかかる諸点に鑑みてなられたものであり、その主な目的は、暗黒始動の時間を短縮し、かつ、全光束値の低下も抑えた無電極蛍光ランプを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の無電極蛍光ランプは、凹入部が設けられ、発光物質が封入された発光管と、前記発光管の内側に塗布された蛍光体層とを備え、前記凹入部に位置する前記蛍光体層が長残光の蛍光体を含んでいる。
【０００８】
本発明の無電極蛍光ランプは、凹入部が設けられ、発光物質が封入された発光管と、前記発光管の内側に塗布された蛍光体層と、前記発光管を固定する支持具とを備え、前記発光管は、凹入部となるソーダガラスからなる内管と、前記内管に接合されるソーダガラスからなる外管とから構成され、前記内管と前記外管と接合部には蛍光体層が未塗布であり、前記発光管と前記支持具とは前記接合部において長残光の蛍光体を含んだ接着材料によって固定されている無電極蛍光ランプ。
【０００９】
また、本発明の無電極蛍光ランプは、前記凹入部に配置された誘導コイルと、前記誘導コイルに電力を供給する点灯回路と、前記点灯回路に商用電源を電気的に接続する電球用口金とをさらに備えても良い。
【００１０】
さらに、前記誘導コイルが、フェライト性コアを含んでも良い。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１２】
（実施形態１）
本実施形態の無電極蛍光ランプ１００の断面構造の模式図を図１に示す。
【００１３】
無電極蛍光ランプ１００は、略円筒形状の凹入部である内管２と、その内管２に接合された電球形状の外管１とから形成される、ソーダガラス製の発光管を備える。外管１の内管２側には希土類蛍光体（赤色蛍光体Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ３＋、緑色蛍光体ＬａＰＯ４：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋、青色蛍光体ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ２＋）からなる蛍光体層５が塗布されてる。内管２の外管１側には凹入部には、下地にアルミナからなる反射膜９、上地に長残光蛍光体（ユーロピウム、ディスプロシウム共付活アルミン酸ストロンチウム蛍光体：ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ，ＤｙまたはＳｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ，Ｄｙ）を含む蛍光体層１０とが塗布されている。なお、長残光蛍光体は、ユーロピウム、ネオジウム共付活アルミン酸カルシウム蛍光体（ＣａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ，Ｎｄ）、銅付活硫化亜鉛蛍光体（ＺｎＳ：Ｃｕ）でも良い。これらの長残光蛍光体は、一般の蛍光体の残光時間（励起光が遮断されてから発光強度が１／１０に減衰するまでの時間）が数十ｍｓｅｃ程度であるのに対して、数十ｍｉｎと非常に長い。
【００１４】
発光管には発光物質である水銀とアルゴンとが封入されており、この発光物質を放電させるための交流磁界を発生させるコイル３とフェライト製のコア４とからなる誘導コイルが凹入部に配置されている。誘導コイルには、電力を供給する点灯回路６が接続されている。点灯回路６はケース８に覆われており、ケース８には点灯回路６を商用電源に電気的に接続するための電球用口金７が取り付けられている。なお、発光管に封入されるアルゴンの代わりにキセノンやクリプトンやネオンを用いても良い。また、発光物質は実質的に水銀を含まず、希ガスのみでも良い。誘導コイルはコイル３のみで形成されても良い。また、反射膜９を設けなくても良い。
【００１５】
続いて動作について説明する。
【００１６】
内管２には、誘導コイルが配置されている誘導コイルが配置されて交流電磁界を発生することから、発光管内の放電路は誘導コイルを取り巻くようなリング形状として発光管内に発生する。放電により発生した紫外放射光は、発光管の外管１と内管２との内壁に塗布された蛍光体層５，１０を励起させて発光させる。この無電極蛍光ランプ１００は、始動時にコイル３両端に高い電圧がかかり、その電圧が内管２と接した発光物質の放電破壊電圧に達すると放電が開始する。いわゆる静電結合（Ｅ放電）である。この放電は、コイル３によって発生する磁界による磁誘導結合放電（Ｈ放電）に移行する。すなわちランプ始動時はＥ放電を速やかに発生させる必要があり、このためには内管２のコイル３の位置に、種火である電子の放出を必要とする。そのため、内管２の少なくともコイル３と近接している部分に長残光蛍光体を含む蛍光体層１０を塗布し、その残光による光電効果を用いて電子の放出を促すことにより長時間暗黒状態に置かれた無電極蛍光ランプ１００を速やかに点灯させることができる。このため、この残光特性により長時間に渡り発光管内に初期電子が作られ始動が容易になる。実際に、長残光蛍光体として青緑発光色のＳｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ，Ｄｙを塗布した無電極蛍光ランプ１００は、２４時間暗黒放置後の暗黒始動において、長残光蛍光体を使用しない希土類蛍光体のみの無電極蛍光ランプよりも点灯するまでの時間を短縮できた。
【００１７】
本実施形態の無電極蛍光ランプ１００は、凹入部に位置する蛍光体層１０に長残光蛍光体を含む。この形状の無電極蛍光ランプ１００は、内管２に塗布する蛍光体による光束値への影響は全光束値の１〜３％程度であるため、外管１に量子効率が希土類蛍光体の７０〜８０％程度の長残光蛍光体を用いるよりも全光束値への影響を少なくすることができ、かつ、暗黒始動を改善できる。なお、長残光蛍光体は内管２の蛍光体層のみに用いることが全光束低下の抑制から好ましい。ただし、実質的に全光束低下に影響しない程度の長残光蛍光体が外管１の蛍光体層５に含まれていても良い（例えば、外管１の蛍光体層５の塗布重量中５％以下）。これは、長残光蛍光体が蛍光体層５の塗布重量中の５％を越える場合、長残光蛍光体の量子効率が低いために全光束が５％以上低下するので照明用光源としての特性が損なわれるからである。
【００１８】
さらに、本実施形態の無電極蛍光ランプ１００では、外管１と内管２とで蛍光体層５，１０を塗り分けるメリットがある。
【００１９】
このような構造の発光管は、図２に示すように電球形状のソーダガラスからなる外管１と、略円筒形状の凹入部である内管２とを別々に準備し、外管１には蛍光体層５を内管２には蛍光体層６とを塗布した後に接合部１１で封止して構成する。一般に、特許文献１のような発光管で２種類の蛍光体を塗り分けるためには、最初の蛍光体塗布後、その上から別の蛍光体を塗布するか、最初の蛍光体を除去して後、別の蛍光体を塗布する手法がとられる。２種類の蛍光体を重ね塗りする場合、両者の蛍光体の結着剤などとの混合比やＰＨ濃度の管理を厳重にしないと塗布面での凝集などが発生する問題がある。また、回収した蛍光体が２種類の蛍光体が混合した状態となり、再利用できない問題も発生する。一方、本実施形態の無電極蛍光ランプ１００では、図２に示すように外管１には希土類蛍光体である蛍光体層５を塗布し、内管２には長残光蛍光体を含んだ蛍光体層１０を塗布する、という塗り分け方式であり、蛍光体の除去が不要であり、また回収した蛍光体の再利用も容易である。
【００２０】
（実施形態２）
図３の無電極蛍光ランプ２００は、実施形態１の無電極蛍光ランプ１００と比較して、外管１と内管１との蛍光体層５，１０が希土類蛍光体で形成されている構造、コイル３とコア４とからなる誘導コイルを備えた支持具１２が発光管を固定する構造、接合部１１において発光管と支持具１２とが長残光蛍光体を含んだ接着剤１３で固定されている構造で相違する。他の構造は無電極蛍光ランプ１００と同じなので説明を省略する。なお、接着剤１３は接着材料としてシリコン系接着剤を使用しており、この接着材料に長残光蛍光体としてＳｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ，Ｄｙを１０重量％を混合している。また、反射膜９は省略している。
【００２１】
外管１と内管２とを接合部１１で封止する場合、この際に双方の封止部分近辺に蛍光体層があると、加熱による蛍光体の膜はがれや、封止部分に蛍光体が溶け込んで発生するクラックが問題となるため、この部分の蛍光体を除去する。このため、封着後、封止部分に蛍光体の塗布されていない（未塗布の）帯状の窓が生ずる。
【００２２】
外管１と内管２とはソーダガラスが用いられており、波長２９０ｎｍ以下の紫外放射は透過しない。しかし、実施形態１に示した長残光蛍光体はいずれも波長３００〜３８０ｎｍの波長帯でも高い励起特性を持ち、プラズマで発生してソーダガラスを透過して照射される３６５ｎｍの水銀輝線に対して高い発光を示すので、この発光を利用して暗黒始動を改善できる。
【００２３】
このように無電極蛍光ランプ２００は、実施形態１の無電極蛍光ランプ１００と比較して外管１や内管２の内面に長残光蛍光体を使用せず、構造上蛍光体層が形成できない接合部１１の放電空間の外側に長残光蛍光体を含んだ接着剤からの残光を利用するので、全光束値の低下をなくし、かつ、暗黒始動を容易にすることができる。
【００２４】
【発明の効果】
凹入部が設けられ発光物質が封入される発光管と、発光管の内側に塗布された蛍光体層５，１０とを備えた無電極蛍光ランプにおいて、凹入部に位置する蛍光体層１０が長残光蛍光体を含ませることにより、長時間暗所中におかれた後においても短時間の始動ができる。また、発光管を形成する外管１と内管２との接合部１１の蛍光体層が形成されていない部分に、長残光蛍光体を混合した接着剤で発光管と支持具１２とを接着することにより、接着剤の長残光が接合部から発光管に内に入射し、長時間暗所中におかれた後においても短時間の始動ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１に無電極蛍光ランプ１００の断面構造の模式図
【図２】外管１と内管２との封止を示す概念図
【図３】実施形態２に無電極蛍光ランプ２００の断面構造の模式図
【符号の説明】
１  外管
２  内管
３  コイル
４  コア
５  蛍光体層
６  点灯回路
７  電球用口金
８  ケース
９  反射膜
１０  蛍光体層
１１  接合部
１２  支持具
１３  接着剤
１００，２００  無電極蛍光ランプ
【図１】
2004234945.tif 000003
【図２】
2004234945.tif 000004
【図３】
2004234945.tif 000005