(57)【要約】【課題】石英ガラスからなり、内部に希ガスを含むエキシマ発光する放電ガスが封入されてなる発光管と、該発光管に形成された紫外線を放射する蛍光体層とを備えた蛍光ランプにおいて、波長２５０〜２８０ｎｍの紫外線を効率よく放射する蛍光ランプを提供することである。【解決手段】前記蛍光体層は、一般式が（Ｙ１−ｘ，Ｐｒｘ）ＭｇＢ５Ｏ１０で表される蛍光体を備えているものであることを特徴とし、特に、該一般式におけるＰｒの割合ｘが、０．０３≦ｘ≦０．１５の範囲であることを特徴とする。【選択図】  図１
2016207566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
石英ガラスからなり、内部に希ガスを含むエキシマ発光する放電ガスが封入されてなる発光管と、前記発光管に形成された紫外線を放射する蛍光体層とを備えてなる蛍光ランプにおいて、
前記蛍光体層は、一般式が（Ｙ１−ｘ、Ｐｒｘ）ＭｇＢ５Ｏ１０で表される蛍光体を備えていることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項２】
前記蛍光体は、Ｐｒの割合が、０．０３≦ｘ≦０．１５の範囲であ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】
この発明は、紫外領域の光を放射する蛍光ランプに関するものであり、特に、波長２５０〜２８０ｎｍ近傍に発光ピークを有する蛍光ランプに係わるものである。
【背景技術】
【０００２】
紫外線は、さまざまな処理対象物の改質や、または光化学反応を利用した処理によって物質を製造する際に利用されている。
例えば、紫外線による水処理用途などの殺菌処理工程、接着剤などの樹脂の硬化処理、或いは、プリント基板などの露光処理などでは、主に波長２００ｎｍ台の紫外線が利用されている。
また近時、半導体の製造工程における低誘電率膜（ｌｏｗ−ｋ膜）の機械的強度を向上させるプロセスにおいても、前記波長帯の紫外線が利用されており、かかる波長２００ｎｍ台の紫外線の利用範囲は拡大してきている。
【０００３】
そして、２００ｎｍ台の紫外線を放射する光源として、従来の高圧水銀ランプに代わって、２００ｎｍ台の発光スペクトルを効率良く発光し長時間点灯による劣化が少ない蛍光体を備えた蛍光ランプの開発が進められている。
例えば、特開２０１１−１７５８２３号公報（特許文献１）では、発光管内に封入された放電ガスの発光により放射される波長２００ｎｍ以下の真空紫外光を励起光として、波長２２０〜２３０ｎｍに発光ピークを有し、波長２００〜２６０ｎｍの紫外線を効率よく発光する蛍光体を備えたランプが記載されている。
【０００４】
ところで、光源用途によって、また、光放射効率、オゾン発生に対する取扱いやすさ等の観点から、より長波長側に発光ピークを有する蛍光体の開発が望まれている。例えば、特開２０１３−２５９６８号公報（特許文献２）では、２４０ｎｍ近傍に発光ピークを有する蛍光体が記載されている。
【０００５】
更に別種の光源用途によっては、２４０ｎｍよりも更に長波長側の紫外線で有効性を発揮するものがある。
例えば、殺菌用途の光源を考慮するとき、図４に示される、一般的に殺菌の効果を確認するために用いられる大腸菌ファージＭＳ２の殺菌効果と、紫外線の波長との関係曲線がひとつの基準として参酌されている。
同図を参照すると、波長約２３０ｎｍ以下の波長域において感度が極めて高いことがわかると同時に、波長２５０〜２８０ｎｍの波長域にも一定の感度を有することが分かる。
【０００６】
ところで、より高い感度領域である２３０ｎｍ以下の短波長領域では、前記段落０００４に記載した理由により、特に殺菌用途として必ずしも好適であるとはいえず、その意味からも、より長波長領域、具体的には２５０〜２８０ｎｍの紫外線を効率的に発光する光源が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１７５８２３号公報
【特許文献２】特開２０１３−２５９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記のような事情に鑑みて、波長２５０〜２８０ｎｍの紫外線を効率よく放射することができる新規な蛍光ランプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、この発明に係る蛍光ランプは、内部に希ガスを含むエキシマ発光する放電ガスが封入されてなる発光管と、前記発光管に形成された紫外線を放射する蛍光体層とを備えてなる蛍光ランプにおいて、前記蛍光体層は、一般式が（Ｙ１−ｘ、Ｐｒｘ）ＭｇＢ５Ｏ１０で表される蛍光体を備えていることを特徴とする。
また、前記蛍光体は、Ｐｒ（プラセオジム）の割合が、０．０３≦ｘ≦０．１５の範囲であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る蛍光ランプによれば、波長２５０〜２８０ｎｍの発光スペクトルを効率よく発光するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る蛍光ランプの断面図で、（Ａ）は側断面図、（Ｂ）はＡ−Ａ断面図。
【図２】本発明の蛍光ランプの発光スペクトルグラフ。
【図３】本発明の蛍光ランプのＰｒ濃度と積分強度の関係を示すグラフ。
【図４】大腸菌ファージＭＳ２の殺菌効果と紫外線の波長の関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明の１実施形態に係る蛍光ランプの断面図であり、（Ａ）は軸方向断面図、（Ｂ）は径方向断面図である。
図１に示されるように、本発明の蛍光ランプ１においては、石英ガラスからなる発光管２の外周面上に、発光管２の長さ方向に添って一対の外部電極３、４が対向配置されている。該電極３、４は発光管２内に封入された放電ガスを挟んで配置されており、すなわち、この例においては両方の電極３、４が各々電極と放電用ガスとの間に、発光管２で構成された誘電体材料が介在した状態となって配置されている。
これら外部電極３、４は、管軸方向に伸びる概略帯状であって、例えば、銀（Ａｇ）とフリットガラスを混合した銀ペーストや、金（Ａｕ）とフリットガラスを混合した金ペーストなどの導電膜より形成されている。無論このような外部電極のみからなる構成に限定されず、少なくとも一方の電極が、該電極と放電ガスの間に誘電体の層を介在した状態であれば、一方もしくは両方の電極が発光管内部に配置されていてもかまわない。
前記外部電極３、４は、各々端部にリード線Ｗ１、Ｗ２が接続されており、該リード線Ｗ１、Ｗ２を介して高周波電圧を発生する電源９に接続されている。
【００１３】
発光管２は、波長２００ｎｍ域の紫外線に対して透過性の高い石英ガラスからなる。石英ガラスとしては、溶融石英ガラス、合成石英ガラスのいずれでも使用可能である。
この発光管２の内部には、エキシマ発光する放電ガスが封入されており、この放電ガスは少なくともキセノンを含むものであって、例えば、キセノンのみ、或いは、キセノンと他の希ガスの混合ガスからなる。
【００１４】
図１（Ｂ）に示されるように、前記発光管２の内面には、ガラス層５がほぼ全域に広がるように形成されている。そして、このガラス層５の内表面上に積層されるように蛍光体層６が形成されている。
このガラス層５は、発光管２を構成する石英ガラスに対して蛍光体層６を付着させるためのものであり、そのガラスの特性として好ましくは、軟化点が蛍光体における適正な焼成温度（４００〜９００℃）範囲にあるものであり、具体的に材質を述べると軟質ガラスや硬質ガラスである。特に好ましくは、耐熱衝撃性の良好な硬質ガラスである。
【００１５】
蛍光体層６を構成する蛍光体は、キセノンガスのエキシマ発光により放射された１４６ｎｍや１７２ｎｍ等の真空紫外光が励起光として照射され、これにより励起されて、所定の波長領域の紫外線を放射するものである。
本発明における蛍光体は、波長２００ｎｍ台、とりわけ波長２５０〜２８０ｎｍの蛍光を強く放射するものであり、下記の一般式で表されるものである。
（Ｙ１−ｘ、Ｐｒｘ）ＭｇＢ５Ｏ１０
そして、Ｐｒ（プラセオジム）の割合ｘが、０．０３≦ｘ≦０．１５の範囲である。
【００１６】
上記蛍光体を用いることにより、波長２５０〜２８０ｎｍの範囲の紫外線の発光特性を最大とし、効率が極めて良好な蛍光ランプを提供することができる。
【００１７】
なお、本発明においては、ランプの構造に関しては種々の変更が可能であり、ここでは図示しないが、例えば、蛍光体層の円周状の一部を取り去って光取り出し用のアパーチャとしてもよく、また、発光管の内面に紫外線反射膜を形成し、その円周状の一部を切り欠いてアパーチャとし、該紫外線反射膜の上に蛍光体層を積層形成してもよい。
更には、蛍光体層は発光管の内面に形成する例を示したが、発光管の外面に形成するものであってもよい。
【００１８】
＜実験例＞
続いて、上記実施例の要領で蛍光体の組成を変化させて蛍光ランプを構成し、発光スペクトルを分光分布計により測定した。
また、蛍光体の組成を変化させて上記発光スペクトルにおける波長２５０〜３００ｎｍの範囲で積分強度を求めた。
蛍光体は、（Ｙ１−ｘ、Ｐｒｘ）ＭｇＢ５Ｏ１０であり、ｘの値を、０．０１，０．０３，０．０７，０．１５，０．２５，０．４と変えて製作したものである。
例えばｘ＝０．１５のとき、Ｙ（イットリウム）の割合は０．８５であり、（Ｙ０．８５、Ｐｒ０．５）ＭｇＢ５Ｏ１０の組成比となる。
【００１９】
上記蛍光体の発光スペクトルの例が、図２に示されており、この発光スペクトルから求めた波長２５０〜３００ｎｍの領域での積分強度が、図３に示されている。
なお、図２においては、煩雑さを避ける意味で、実験例の全てを記載せず、４例についてのみ記載して、図３においてその６例の全てを記載している。
また、図２では、各蛍光ランプの発光スペクトルのグラフの重なりを解消するために、ｘ＝０．０１の時の蛍光ランプの発光スペクトルを基準として、ｘの値が増えるに従って順次、縦軸の発光強度の値を「５００」ずつ加えて、発光スペクトルをずらせて重なりを解消して表現している。
【００２０】
図２から明らかなように、いずれの蛍光体も、２５０〜３００ｎｍ間において、良好な発光状態が得られるが、蛍光体の組成（ＹとＰｒの比）によって発光強度とピーク波長の値が異なっている。
そして、図３に示す波長２５０〜３００ｎｍの領域での積分強度をみると、最大値をとるのが、Ｐｒ（プラセオジウム）の割合ｘが、ｘ＝０．０３のときであり、その時の積算強度を１００％として、その８０％以上になる領域を一つの基準として考慮すると、Ｐｒの割合ｘの値は、０．０３≦ｘ≦０．１５であって、この領域において特に良好な発光特性が得られるものである。
【００２１】
以上のように、本発明の蛍光ランプでは、石英ガラスからなる発光管に、一般式が（Ｙ１−ｘ、Ｐｒｘ）ＭｇＢ５Ｏ１０で表される蛍光体を備えた蛍光体層を形成したので、波長２５０〜２８０ｎｍの領域で発光特性が良好な蛍光ランプを得ることができ、Ｐｒの割合ｘ＝０．０３〜０．１５の時に、特に良好な発光特性が得られるものである。
【符号の説明】
【００２２】
１        蛍光ランプ
２        発光管（石英ガラス）
３、４    外部電極
５        ガラス層
６        蛍光体層
【図１】
2016207566.tif 000003
【図２】
2016207566.tif 000004
【図３】
2016207566.tif 000005
【図４】
2016207566.tif 000006