(57)【要約】【課題】  白熱電球に残光機能を付加させることによって、白熱電球を使用している場所での消灯時の暗闇や停電時の暗闇の中で周囲のものを認識し易くする。【解決手段】  白熱電球のガラスグローブ内面に蓄光性蛍光体を塗布し消灯後の残光機能を付加させた白熱電球である。蓄光性蛍光体は一般式がＭＡｌ2Ｏ4あるいはＭＡｌ14Ｏ25で表される化合物で、Ｍはカルシウム、ストロンチウム、バリウムからなる群から選択された一つ以上の金属元素からなる化合物を母結晶とし、付活剤としてユーロピウム（Ｅｕ）が用いられ、他に共付活剤としてジスプロシウム（Ｄｙ）、ネオジウム（Ｎｄ）などが使用され、その他、Ｙ2Ｏ2Ｓを母結晶としてユーロピウム（Ｅｕ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）などの付活剤が使用された蓄光性蛍光体を使用できる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
白熱電球のガラスグローブの内面に蓄光性蛍光体を塗布したことを特徴とする白熱電球。
【請求項２】
前記蓄光性蛍光体は、粒径が３μ以上１９μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の白熱電球。
【請求項３】
前記蓄光性蛍光体は、粒度分布が、３〜１９μｍであることを特徴とする請求項１に記載の白熱電球。
【請求項４】
前記蓄光性蛍光体は、一般式がＭＡｌ2Ｏ4あるいはＭＡｌ14Ｏ25で表される化合物で、Ｍはカルシウム、ストロンチウム、バリウムからなる群から選択された少なくとも一つ以上の金属元素からなる化合物を母結晶とし、付活剤としてユーロピウム（Ｅｕ）が用いられ、他に共付活剤としてジスプロシウム（Ｄｙ）またはネオジウム（Ｎｄ）から構成されていることを特徴とする請求項１記載の白熱電球。
【請求項５】
前記蓄光性蛍光体は、Ｙ2Ｏ2Ｓを母結晶とし、ユーロピウム（Ｅｕ）、マグネシウム（Ｍｇ）またはチタン（Ｔｉ）を付活剤として構成されていることを特徴とする請求項１記載の白熱電球。
【請求項６】
前記蓄光性蛍光体は、塗布重量が、２〜６ｍｇ/ｃｍ2であることを特徴とする請求項１に記載の白熱電球。
【請求項７】
前記蓄光性蛍光体を塗布した白熱電球の光束値が、前記蓄光性蛍光体を塗布していない白熱電球の光束値に対して９０％以上であることを特徴とする請求項１記載の白熱電球。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般照明用などに多く使用されている白熱電球に関するもので、特に、ガラスグローブの内面に蓄光性蛍光体を塗布することによって残光機能を付加させた白熱電球に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般照明用などに多く使用されている白熱電球は、軟質ガラスからなるグローブの端部に一対のリード線を備えたステムを封着し、このリード線間にタングステン製のコイル状のフィラメントを配設し、ガラスグローブ内部にアルゴンなどの不活性ガスを封入した構造となっている。
【０００３】
この従来の白熱電球は、内面に何も付着させない透明なガラスグローブか、あるいは、まぶしさをなくすために内面にシリカなどの微粒子金属酸化物からなる散光性皮膜を形成したガラスグローブが用いられている。しかし、これらの白熱電球はガラスグローブの内外面に消灯後に残光が得られるような処理が何も施されていないため、消灯と同時に付近は暗闇となり物の識別ができない状態となる。
【０００４】
そこで、消灯後に残光を得られるようにするために、蓄光性を有する蛍光体をガラス管の内面に塗布した蓄光形蛍光ランプが既に提案されている（例えば、特許文献１参照）。この蓄光形蛍光ランプによれば、消灯後においても、しばらくの間、物の識別が可能な程度の残光が得られるので、家庭内のキッチン、リビングはもちろんのこと、オフィス、大型店舗、劇場、浴場、地下街などでも、非照明状態のまま居住空間や集合空間内を目的場所まで比較的安全に移動することができる。
【０００５】
特に、人が多く集まる大型店舗、劇場、地下街などでは、万一、火災、地震などの災害発生によって停電した場合、照明空間の暗黒化によってパニック状態に陥る可能性がある。しかし、蓄光形蛍光ランプからの残光によって物の識別が可能であることから、パニック状態に陥ることなく避難することができる。このように、蓄光性を有する蛍光ランプは、直管形、環形、白熱電球形などの形状にかかわらず実用化されている。
【０００６】
一方、蓄光性蛍光体を白熱電球の外面に塗布した蓄光型の白熱電球も提案されている。しかし、蓄光性蛍光体を白熱電球の外面に塗布した場合は、蛍光膜が外気に曝されるため対候性の問題が生じる。また、蛍光膜に物がぶつかったり擦られたりした場合には、蛍光膜の剥離が発生する。そのため、蓄光性蛍光体を白熱電球内面に塗布した白熱電球の実用化が待たれるところである。
【０００７】
しかしながら、白熱電球がいまだ実現に至っていない理由として、従来の蓄光性蛍光体を白熱電球内面（ガラスグローブ内面）に塗布して使用すると、衝撃等により蛍光体の膜落が生じ、更に、白熱電球の場合、蛍光体がフィラメントからの熱により白熱電球内面全体が加熱されため蛍光灯に比べ蓄光性蛍光体が劣化し易く、蓄光性蛍光体の劣化による残光出力の低下と蓄光性蛍光体の劣化による蓄光性蛍光体の変色に伴い白熱電球としての発光出力の低下が起こり易く、そのため白熱電球への採用は困難であった。
【０００８】
【特許文献１】特開平０９−０５５１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
発明者等は、白熱電球の白熱電球内面に塗布した蓄光性蛍光体の劣化の原因を究明したところ、粒径の小さい蓄光性蛍光体が、熱劣化や変色などを伴い、残光出力などに影響を及ぼしていることを見出し、更に、粒径の大きい部分があると蛍光膜が衝撃等により膜落しやすいことを見出した。
【００１０】
発明者等は、蓄光性蛍光体材料をある一定の条件の下で使用することによって、蛍光膜の熱劣化、変色、膜落等を効率的に防止することができることを見出し、この条件の蓄光性蛍光体を白熱電球のガラスグローブ内面に塗布することによって白熱電球に残光性を持たせることを可能とした。
【００１１】
本発明は、一般照明用として蛍光ランプと同様に広く使用されている白熱電球にも残光機能を付加させることによって、白熱電球を使用している場所での消灯時の暗闇や停電時の暗闇の中で周囲のものを認識し易くし、その場にいる人の視覚を助けることができる白熱電球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】
【００１２】
本発明は、白熱電球のガラスグローブの内面に蓄光性蛍光体を塗布したことを特徴とする白熱電球である。
【００１３】
本発明の蓄光性蛍光体は、粒径が３μｍ以上、好ましくは、５μｍ以上であれば残光特性の劣化、すなわち、蛍光体の劣化が生じず、粒径が１９μｍ以下、好ましくは１５μｍ以下であれば膜落が生じない。つまり、粒度分布で、下限が３μｍより好ましくは５μｍ、上限が１９μｍ、より好ましくは１５μｍであれば、残光特性および膜落が生じないことがわかった。
【００１４】
本発明の白熱電球には、一般式がＭＡｌ2Ｏ4あるいはＭＡｌ14Ｏ25で表される化合物で、Ｍはカルシウム、ストロンチウム、バリウムからなる群から選択された少なくとも一つ以上の金属元素からなる化合物を母結晶とし、付活剤としてユーロピウム（Ｅｕ）が用いられ、他に共付活剤としてジスプロシウム（Ｄｙ）またはネオジウム（Ｎｄ）から構成されている蓄光性蛍光体あるいは、Ｙ2Ｏ2Ｓを母結晶とし、ユーロピウム（Ｅｕ）、マグネシウム（Ｍｇ）またはチタン（Ｔｉ）を付活剤として構成されている蓄光性蛍光体の少なくとも１以上の蓄光性蛍光体を使用することができる。
【００１５】
蓄光性蛍光体は、単位面積（１ｃｍ2）当りの塗布重量が、２〜６ｍｇであることが好ましく、蓄光性蛍光体を塗布した白熱電球の光束値が、白熱電球の光束値に対して９０％以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の白熱電球は、通常の点灯時にはフィラメントの赤熱による発光が行われ、消灯あるいは電気エネルギー停止によりガラスグローブ内面に塗布されている蓄光性蛍光体が可視光及びガラスグローブ内の温度により蓄えたエネルギーを放出しながら残光を発する。
【００１７】
その結果、白熱電球を使用している場所での消灯時の暗闇や停電時の暗闇の中で周囲のものを認識し易くし、その場にいる人の視覚を助けることができる。また、蓄光性蛍光体を白熱電球内面に塗布したことによって、対候性の問題や剥離の問題を解決することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の白熱電球の部分の構造を示す図である。本発明の白熱電球は、ガラスグローブの内部に蓄光性蛍光体が形成されている。
【００１９】
まず、本発明に使用する蓄光性蛍光体について説明する。本発明に使用する蓄光性蛍光体としては、一般式がＭＡｌ2Ｏ4あるいはＭＡｌ14Ｏ25等でされる化合物（Ｍは、カルシウム、ストロンチウムおよびバリウムからなる群から選択された少なくとも一つ以上の金属元素）を母結晶として、付活剤としてユーロピウム（Ｅｕ）が用いられ、他に共付活剤としてジスプロシウム（Ｄｙ）、ネオジウム（Ｎｄ）などが使用され、例えば、ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ，Ｄｙ、Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ，Ｄｙ、ＣａＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ，Ｎｄ等の蓄光性蛍光体が知られている。
【００２０】
また、他の例としてＹ2Ｏ2Ｓを母結晶としてユーロピウム（Ｅｕ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）の付活剤を使用した、例えば、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ,Ｍｇ等の蓄光性蛍光体が知られている。本発明では、これらのうち少なくとも一つ以上を使用して蓄光性蛍光体として用いるものとする。
【００２１】
尚、上記以外の蓄光性蛍光体を用いることができることは言うまでもない。
【００２２】
ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ，Ｄｙ、Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ，Ｄｙ、ＣａＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ，ＮｄおよびＹ2Ｏ3：Ｅｕの蓄光性蛍光体を用いて粒径と膜落および残光照度との関係を調査した。結果を表１に示す。
【００２３】
評価は、ＧＷ１１０Ｖ６０Ｗ９５規格の白熱電球中に単位面積（１ｃｍ2）あたリ、４ｍｇ塗布して行った。
【表１】
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表中、蛍光体の粒径は、±Ｘμｍ中に８５％以上が含まれるので、上限と下限とを越える粒径の蛍光体は各々７．５％程度になる。
【００２４】
判定の評価基準は、残光特性に対しては、初期の残光特性に対し、１０００時間経過後の残光特性が８０％以上を、○、８０％−６５％を△、６５％以下を×とした。
【００２５】
膜落の測定は、１ｇの重りを５０ｃｍの高さから蛍光ランプの上に１回だけ自然落下させた時に、発光層に直径１ｍｍ以上の膜落が発生したか否かによって行い、○印は発生なし、×印は発生したことを示している。
【００２６】
表１の結果から、粒径が３μｍ以上、好ましくは、５μｍ以上であれば残光特性の劣化、すなわち、蛍光体の劣化が生じず、粒径が１９μｍ以下、好ましくは１５μｍ以下であれば膜落が生じない。
つまり、粒度分布で、粒径の下限が３μｍ以上、好ましくは、５μｍ以上で、且つ、粒径の上限が１９μｍ以下、好ましくは１５μｍ以下で、上記の粒径の上限および下限を超える粒径の含有率が、１５％以下であることが好ましく、１％以下であることがより好ましい。
【００２７】
次に、本発明における白熱電球内面への蓄光性蛍光体の塗布量と光出力との関係を、白熱電球はＧＷ１１０Ｖ６０Ｗ９５規格のものを使用し、蓄光性蛍光体としてＳｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ，Ｄｙを用いて説明する。
【００２８】
ＧＷ１１０Ｖ６０Ｗ９５規格の白熱電球の場合、単位面積（１ｃｍ2）当りの塗布重量が１ｍｇというのは、評価用白熱電球の内面全体に０．２８ｇの蓄光性蛍光体を塗布した場合が１ｍｇ／ｃｍ2に相当する。この状態で塗布重量を０ｇ〜２．２４ｇの範囲で９段階の評価を行った。そして、それぞれの塗布重量に対応して白熱電球の光束値（ｌｍ）、光束比（％）、残光照度（ｌｘ）を比較している。ここで、光束比（％）とは、塗布を施していない白熱電球（比較例１）の光束値に対する割合を示している。
【表２】
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【００２９】
蓄光蛍光体を白熱電球のグローブの内面に塗布すると蓄光蛍光体により遮光されるため点灯中の光束値が低下する。大量に白熱電球を使用する場合、何本かに１本残光特性を持った白熱電球を使用すれば良いために、蓄光特性を持った白熱電球が他の白熱電球に比べて暗くなると違和感がある。また、通常の住居で１本だけ使用する場合、暗くなると生活に不便である為に蓄光性蛍光体を使用していない白熱電球に対して９０％以上（通常の使用で暗く感じない）を確保する必要がある。
【００３０】
この場合、単位面積当り１ｍｇ〜６ｍｇ（光束比９７．１％〜９１．３％）までが良いことが分かる。しかし、６ｍｇを超えると９０％を割ってしまい、また、１ｍｇでは残光照度（ｌｘ）の低下が著しい（０．０５ｌｘ）ため２ｍｇ以上が必要である。この結果、蓄光性蛍光体の塗布重量として、単位面積当り２ｍｇ〜６ｍｇの重量範囲が最適の範囲ということができる。そして、この範囲内では残光照度（ｌｘ）も０．１ｌｘ〜０．２５ｌｘとほぼ一定した値が得られるので、消灯後の残光機能を安定して維持することができる。
【００３１】
Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ，Ｄｙ以外の蓄光性蛍光体を用いた場合でも、単位面積当り２ｍｇ〜６ｍｇの重量範囲であれば、９０％以上の光束比得ることができた。
【００３２】
粒度分布６μｍ〜１９μｍの蓄光性蛍光体を白熱電球の内面に塗布することで、蛍光体の熱劣化や変色、蛍光膜の膜落が発生することがない消灯後に残光を生じる白熱電球を得ることが可能となった。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
消防法、建築基準法では、一定以上のスペースを有し、かつ人が多く集まるなどの条件を満たす大型店舗、劇場、地下街などには、一般照明器具のほかに誘導灯、非常灯などの設置が義務付けられており、このような設置個所に本発明を使用することによって利用可能性は極めて高いと言える。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明における白熱電球部分の構造図である。
【符号の説明】
【００３５】
１    蓄光性蛍光体
２    ガラスグローブ
【図１】
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