(57)【要約】【課題】焼成工程の温度を低減させることができ、発光効率の極端な低下を防止し、光束を向上することが可能な蛍光ランプを提供する。【解決手段】蛍光ランプ１の製造方法は、ガラス管１０の内面に、微粒子酸化物で構成される保護層１１を形成する工程と、酸化バリウム（ＢａＯ）と酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）および酸化カルシウム（ＣａＯ）を所定の割合で混合して結着剤を用意する工程と、結着剤を蛍光体に所定の割合で混合する工程と、保護層１１の上に結着剤を含有した蛍光体で蛍光体層１２を形成する工程と、ガラス管１０を摂氏５２０度以上摂氏５９０度未満、好ましくは摂氏５４０度以下の温度で焼成し不純物を除去する工程と、を備える。結着剤は、酸化バリウムと酸化ホウ素を重量比１：１で混合し、かつ、結着剤の重量比２％以下の割合で酸化カルシウムを含有する。蛍光体は、蛍光体の重量比３％未満の割合で結着剤を含有することを特徴とする。【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、微粒子酸化物で構成される保護層を形成する工程と、
酸化バリウム（ＢａＯ）と酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）および酸化カルシウム（ＣａＯ）を所定の割合で混合して結着剤を用意する工程と、
前記結着剤を蛍光体に所定の割合で混合する工程と、
前記保護層の上に、前記結着剤を含有した蛍光体で蛍光体層を形成する工程と、
前記ガラス管を摂氏５２０度以上摂氏５９０度未満の温度で焼成し不純物を除去する工程と、
を備えることを特徴とする蛍光ランプの製造方法。
【請求項２】
前記不純物を除去する工程のガラス管を焼成する温度は、摂氏５２０度以上摂氏５４０度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の製造方法。
【請求項３】
前記結着剤は、前記酸化バリウムと酸化ホウ素を重量比１：１で混合し、かつ、該結着剤の重量比２％以下の割合で前記酸化カルシウムを含有す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の製造方法。
【請求項４】
前記蛍光体は、該蛍光体の重量比３％未満の割合で前記結着剤を含有す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の製造方法。
【請求項５】
前記保護層は、アルミナやイットリアなどの微粒子酸化物であって、１ｃｍ２あたり０．０１ｍｇ以上０．０５ｍｇ以下で形成す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の製造方法。
【請求項６】
前記蛍光体層は、１ｃｍ２あたり４ｍｇ以上８ｍｇ以下で形成することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の蛍光ランプの製造方法。
【請求項７】
前記蛍光体は、赤色蛍光体であるユーロピウム付活酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ）と、緑色蛍光体であるテルビウム，セリウム付活燐酸ランタン（ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ）および青色蛍光体であるユーロピウム付活アルミン酸バリウムマグネシウム（ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ，Ｍｎ）、および／またはユーロピウム付活クロロ燐酸ストロンチウム，カルシウム，バリウム（（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ）を所定の割合で混合した３波長発光可能な蛍光体であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の蛍光ランプの製造方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の蛍光ランプの製造方法で製造した蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光ランプの製造方法および蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
年々コストダウン施策として蛍光ランプの生産スピードが増しており、近年、生産は７０００ないし８０００本／時間で行われている。
【０００３】
特許文献１には、予め蛍光体粒子の表面に結着剤を被覆してから蛍光体粒子を静電塗装し、蛍光体の剥落を防止するとともに、蛍光体と結着剤との混合比が静電塗装の前後で変化しない蛍光ランプの製造方法が記載されている。結着剤は、ホウ素酸化物Ｂ２Ｏ３やＢａＯ・０．４５ＣａＯ・２．５７Ｂ２Ｏ３を用いることができる。
【０００４】
特許文献２には、屈曲されたガラスバルブの内面に、紫外線を遮断する保護膜が形成されているとともに、保護膜に蛍光体膜が被着された屈曲形蛍光ランプが記載されており、蛍光体膜および保護膜は、カルシウム−バリウム−ホウ素の各酸化物を主成分とする結着剤を含有し、蛍光体膜の剥離を生じることなく、十分な紫外線遮断効果を奏する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２１６６２２号公報
【特許文献２】特開２００６−０６６１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
関連する技術の特許文献１および２では、蛍光体の剥落が生じるのを防止する技術について記載されており、ガラス管の内面に蛍光体を塗布する際の結着剤としてＣａ（カルシウム）とＢａ（バリウム）とＢ（ホウ素）を含む酸化物が使用される。
【０００７】
また特許文献１では静電塗装の前後で蛍光体と結着剤との混合比が変化しないこと、特許文献２では紫外線遮断効果がそれぞれ記載されている。
【０００８】
蛍光ランプの製造時において、焼成工程で結着剤の除去を行う際の焼成温度は、不純物の除去が可能となる温度である結着剤の材料が溶融する温度により決められ、通常摂氏６００度程度（結着剤の材料によっては摂氏５９０度程度）である。
【０００９】
しかしながら焼成温度が高いことについては記載がなく、焼成工程における影響については考慮されていない。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、焼成工程の温度を低減させることができ、発光効率の極端な低下を防止し、光束を向上することが可能な蛍光ランプの製造方法および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】
【００１１】
本発明の第１の観点にかかる蛍光ランプの製造方法は、
ガラス管の内面に、微粒子酸化物で構成される保護層を形成する工程と、
酸化バリウム（ＢａＯ）と酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）および酸化カルシウム（ＣａＯ）を所定の割合で混合して結着剤を用意する工程と、
前記結着剤を蛍光体に所定の割合で混合する工程と、
前記保護層の上に、前記結着剤を含有した蛍光体で蛍光体層を形成する工程と、
前記ガラス管を摂氏５２０度以上摂氏５９０度未満の温度で焼成し不純物を除去する工程と、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第２の観点にかかる蛍光ランプは、
第１の観点にかかる蛍光ランプの製造方法で製造することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、焼成工程の温度を低減させることができ、発光効率の極端な低下を防止し、光束を向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る蛍光ランプの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
図１は、本発明に係る蛍光ランプの概略断面図である。蛍光ランプ１は、ガラス管１０と、保護層１１と、蛍光体層１２を備える。蛍光ランプ１に用いるガラス管１０の径は、１６ｍｍないし１８ｍｍのものを用いる。
【００１７】
保護層１１は、アルミナやイットリアなどの微粒子酸化物であって、１ｃｍ２あたり０．０１ｍｇ以上０．０５ｍｇ以下で形成される。０．０１ｍｇ以下の場合は保護層１１としての機能が充分ではなく、また、０．０５ｍｇ以上の場合は蛍光ランプ１の透過性が低下するためである。
【００１８】
蛍光体層１２は、保護層１１の上に、発光蛍光体に結着剤を含有した蛍光体剤で形成される。蛍光体層１２は、１ｃｍ２あたり４ｍｇ以上８ｍｇ以下で形成する。このとき使用する発光蛍光体は、蛍光体層１２が安定して光出力を行える大きさである、平均粒径が４ないし６μｍの大きさのものを使用することが望ましい。
【００１９】
蛍光体層１２に用いられる蛍光体剤は、発光蛍光体の重量比３％未満の割合で結着剤を含有する。結着剤は、酸化バリウム（ＢａＯ）と酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）を重量比１：１で混合し、かつ、全結着剤量の重量比２％以下の割合で酸化カルシウム（ＣａＯ）を含有したものを用いる。発光蛍光体へ結着剤を混合する際は、スラリーの状態で混ぜ合わせ、充分に撹拌する。
【００２０】
発光蛍光体は、赤色蛍光体であるユーロピウム付活酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ）と、緑色蛍光体であるテルビウム，セリウム付活燐酸ランタン（ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ）および青色蛍光体であるユーロピウム付活アルミン酸バリウムマグネシウム（ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ，Ｍｎ）とユーロピウム付活クロロ燐酸ストロンチウム，カルシウム，バリウム（（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ）のいずれかもしくは両方、を所定の割合で混合した３波長発光可能な発光蛍光体を用いる。ただし、上述の赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体は一例であり、その他の赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体を用いてもよく、用いる発光蛍光体に応じて３波長発光可能となる所定の割合で混合する。
【００２１】
最終的に、蛍光ランプ生産工程の焼成工程で、保護層１１と蛍光体層１２を形成したガラス管１０を、摂氏５９０度未満、好ましくは摂氏５４０度以下の温度で焼成する。ただし摂氏５２０度以上の焼成温度とする。焼成工程では、蛍光体剤をスラリーとする際に混合した高分子材料などを含むその他不純物の除去を行う。
【００２２】
以下、本発明に係る蛍光ランプの製造方法について詳細に説明する。
【００２３】
まず、アルミナやイットリアなどの微粒子酸化物を１ｃｍ２あたり０．０１ｍｇ以上０．０５ｍｇ以下となるように、用意した径サイズが１６ｍｍないし１８ｍｍのガラス管１０内面に保護層１１となる層を形成する。
【００２４】
次に、保護層１１の上に１ｃｍ２あたり４ｍｇ以上８ｍｇ以下となるように、蛍光体層１２を形成する。蛍光体層１２は、具体的には、発光蛍光体の部分に対して重量比で約２％の結着剤をスラリーに混合し含有させた蛍光体剤を塗布して形成される。
【００２５】
結着剤は、酸化バリウム（ＢａＯ）と酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）を重量比１：１で混合しておき、全結着剤量に対して重量比２％以下の量で酸化カルシウム（ＣａＯ）を含有させたものである。
【００２６】
発光蛍光体は、赤色蛍光体と緑色蛍光体青色蛍光体を所定の発光となるように混合した３波長発光可能な発光蛍光体を用いる。赤色蛍光体はユーロピウム付活酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ）を、緑色蛍光体はテルビウム，セリウム付活燐酸ランタン（ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ）を、青色蛍光体はユーロピウム付活アルミン酸バリウムマグネシウム（ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ，Ｍｎ）、ユーロピウム付活クロロ燐酸ストロンチウム，カルシウム，バリウムのいずれかもしくは両方を用いる。
【００２７】
最終的に、蛍光ランプ生産工程の焼成工程で、保護層１１と蛍光体層１２を形成したガラス管１０を、摂氏５９０度未満、好ましくは摂氏５４０度以下の温度で焼成する。ただし摂氏５２０度以上の焼成温度とする。焼成工程では、蛍光体剤をスラリーとする際に混合した高分子材料などを含むその他不純物の除去を行う。
【００２８】
本発明に係る蛍光ランプ１は、蛍光体層１２に、酸化バリウム（ＢａＯ）と酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）を重量比１：１で混合し、かつ、結着剤の重量比２％以下の割合で酸化カルシウム（ＣａＯ）を含有した蛍光体剤を用いることで、ランプ作成時の焼成工程において、通常は約摂氏５９０度で行う焼成温度を５０度以上低減させることが可能となる。焼成温度を低減させた場合においても、不純物除去の効果は維持しつつ、蛍光体層１２への熱負荷を低減させることができ、発光蛍光体の劣化を防止することができる。その結果、発光効率が極端に低下するのを防止し、光束を向上することができる。
【００２９】
また、保護層１１にアルミナやイットリアなどの微粒子酸化物を用いる場合、膜質が粗くなりやすく、膜を厚くした場合はその後に形成する蛍光体層１２の剥落の原因となり、膜を薄くした場合は連続膜となりにくく保護効果が少なくなり、蛍光体層１２側の抵抗を高めにくく黒化現象を生じることがあった。本発明に係る蛍光ランプ１は、蛍光体層１２に結着剤を混合しており、保護層１１との連続性を高めることができるため、保護層１１の不具合による黒化現象や剥落などを防止することができる。
【００３０】
以上、説明したように、本実施の形態によれば、焼成工程の温度を低減させることができ、発光効率の極端な低下を防止し、光束を向上することができる。
【００３１】
蛍光ランプに用いる発光蛍光体は、赤色蛍光体、緑色蛍光体および青色蛍光体を用いた３波長発光可能な発光蛍光体であればよく、上述の例に限らず適用可能である。
【００３２】
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。ガラス管の径サイズについて、１６ｍｍないし１８ｍｍに限らず、３２ｍｍないし３８ｍｍなどであってもよい。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。
【００３３】
蛍光ランプの特徴について、高周波点灯専用形に限らず、その他の一般形タイプにも適用可能である。
【００３４】
上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【００３５】
（付記１）ガラス管の内面に、微粒子酸化物で構成される保護層を形成する工程と、酸化バリウム（ＢａＯ）と酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）および酸化カルシウム（ＣａＯ）を所定の割合で混合して結着剤を用意する工程と、前記結着剤を蛍光体に所定の割合で混合する工程と、前記保護層の上に、前記結着剤を含有した蛍光体で蛍光体層を形成する工程と、前記ガラス管を摂氏５２０度以上摂氏５９０度未満の温度で焼成し不純物を除去する工程と、を備えることを特徴とする蛍光ランプの製造方法。
【００３６】
（付記２）前記不純物を除去する工程のガラス管を焼成する温度は、摂氏５２０度以上摂氏５４０度以下であることを特徴とする付記１に記載の蛍光ランプの製造方法。
【００３７】
（付記３）前記結着剤は、前記酸化バリウムと酸化ホウ素を重量比１：１で混合し、かつ、該結着剤の重量比２％以下の割合で前記酸化カルシウムを含有することを特徴とする付記１または２に記載の蛍光ランプの製造方法。
【００３８】
（付記４）前記蛍光体は、該蛍光体の重量比３％未満の割合で前記結着剤を含有することを特徴とする付記１ないし３のいずれかに記載の蛍光ランプの製造方法。
【００３９】
（付記５）前記保護層は、アルミナやイットリアなどの微粒子酸化物であって、１ｃｍ２あたり０．０１ｍｇ以上０．０５ｍｇ以下で形成することを特徴とする付記１ないし４のいずれかに記載の蛍光ランプの製造方法。
【００４０】
（付記６）前記蛍光体層は、１ｃｍ２あたり４ｍｇ以上８ｍｇ以下で形成することを特徴とする付記１ないし５のいずれかに記載の蛍光ランプの製造方法。
【００４１】
（付記７）前記蛍光体は、赤色蛍光体であるユーロピウム付活酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ）と、緑色蛍光体であるテルビウム，セリウム付活燐酸ランタン（ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ）および青色蛍光体であるユーロピウム付活アルミン酸バリウムマグネシウム（ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ，Ｍｎ）、および／またはユーロピウム付活クロロ燐酸ストロンチウム，カルシウム，バリウム（（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ）を所定の割合で混合した３波長発光可能な蛍光体であることを特徴とする付記１ないし６のいずれかに記載の蛍光ランプの製造方法。
【００４２】
（付記８）付記１ないし７のいずれかに記載の蛍光ランプの製造方法で製造した蛍光ランプ。
【符号の説明】
【００４３】
１  蛍光ランプ
１０  ガラス管
１１  保護層
１２  蛍光体層
【図１】
2012004070.tif 000003