| 【発明の名称】 |
電球形蛍光ランプ |
| 【発明者】 |
【氏名】御園 勝秀
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| 【要約】 |
【課題】簡単な構成で、しかも暗所中に長時間留め置いた後でも放電開始が短時間となる電球形蛍光ランプを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の電球形蛍光ランプは、蛍光ランプの電極近傍部位、蛍光ランプを覆っているグローブの内面に長残光性蛍光体が付着されていることを特徴とする。さらに、蛍光ランプのバルブ内面に形成された蛍光体に長残光性蛍光体を５〜１０ｗｔ％混合してもよい。長残光性蛍光体が初期電子を放出するので、暗所中に長時間留め置いた後、または暗所中で長時間消灯していた後でも放電開始が短時間となる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 蛍光ランプの電極近傍部位に長残光性蛍光体が付着されていることを特徴とする電球形蛍光ランプ。
【請求項２】 蛍光ランプを覆っているグローブの内面に長残光性蛍光体が付着されていることを特徴とする電球形蛍光ランプ。
【請求項３】 蛍光ランプのバルブ内面に形成された蛍光体に長残光性蛍光体が５〜１０ｗｔ％混合されていることを特徴とする電球形蛍光ランプ。
【請求項４】 蛍光ランプが始動しないことを検出して点灯出力を停止する点灯制御手段を有した点灯回路が配設されていることを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の電球形蛍光ランプ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、始動性を改善した電球形蛍光ランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】電球形蛍光ランプは、白熱電球に比べて高効率、長寿命であり、外形寸法も近年になってさらに小さく構成さきているので、白熱電球の代替が進んでいる。
【０００３】ところで、蛍光ランプを長期間倉庫などの暗所中に保存した後、または長期間暗闇雰囲気で消灯していた後で点灯すると、蛍光ランプのバルブ内の初期電子が不足しているため放電開始時間が遅れる。この現象は論文（「電球型蛍光ランプの放電開始遅れ時間の評価」照明学会誌Vol.81,No.2(1997)pp175-179）等でも報告されている。
【０００４】そのため、始動時にフィラメント電極を加熱して熱電子を放射させるいわゆる予熱方式によって初期電子を供給し、始動を容易にしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、暗所中への長期間放置された蛍光ランプはフィラメント電極の予熱方式によっても初期電子が不足し、始動しないことがある。そこで、不足する初期電子を補うために、フィラメント電極から放射される熱電子の量を多くすることが考えられるが、特に電球形蛍光ランプはさらなる回路の簡素化とコスト低減が必要であり、安易にフィラメントを予熱して熱電子放射量を増やすことはできない。
【０００６】また、電球形蛍光ランプの点灯回路として、ランプが一定時間始動しないことを検出してランプの寿命末期と判断し、出力を停止する構成が知られている。この点灯回路の場合、長期間放置された電球形蛍光ランプの始動が遅れたときにランプ寿命と誤って判断して出力を停止し、以後、電球形蛍光ランプが使用できなくなってしまうという不具合が生じるおそれがあった。
【０００７】本発明は、上記問題点を解決するものであって、簡単な構成で、しかも暗所中に長時間留め置いた後でも放電開始が短時間となる電球形蛍光ランプを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を達成するための手段】請求項１の電球形蛍光ランプは、蛍光ランプの電極近傍部位に長残光性蛍光体が付着されていることを特徴とする。
【０００９】請求項２の電球形蛍光ランプは、蛍光ランプを覆っているグローブの内面に長残光性蛍光体が付着されていることを特徴とする。
【００１０】請求項３の電球形蛍光ランプは、蛍光ランプのバルブ内面に形成された蛍光体に長残光性蛍光体が５〜１０ｗｔ％混合されていることを特徴とする。
【００１１】請求項４は、請求項１ないし３いずれか一記載の電球形蛍光ランプにおいて、蛍光ランプが始動しないことを検出して点灯出力を停止する点灯制御手段を有した点灯回路が配設されていることを特徴とする。
【００１２】上記請求項の各発明では、電球形蛍光ランプの適当な部位に長残光性蛍光体を塗布したことを特徴とする。
【００１３】長残光性蛍光体は、特に近紫外線（波長３００〜３８０ｎｍ）で励起されて発光するものであり、例えば ユーロピウム、ジ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、Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ，Ｄｙ）、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）などが挙げられる。上記各蛍光体の特性を表１に示す。
【００１４】
【表１】
通常の蛍光体は、発光強度が１／１０に減少する時間（以下、残光時間）はせいぜい数１０ミリ秒程度であるが、長残光性蛍光体では数１０分と桁違いに長く、この残光特性により長時間に渡ってランプ内に初期電子が作られ、放電開始時間が短くなる。
【００１５】特にこの長残光性蛍光体の励起波長は近紫外線であるので、太陽光や人工光で容易に励起される。
【００１６】図１は、上記各蛍光体の残光特性を示すグラフである。ａはユーロピウム、ジ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）、ｂは同じくユーロピウム、ジスプロシウム共付活アルミン酸ストロンチウム蛍光体（Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ，Ｄｙ）、ｃ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）、ｄは銅付活硫化亜鉛蛍光体（ＺｎＳ：Ｃｕ）をそれぞれ示す。各蛍光体ともに発光強度が１／１００に減衰する時間は約１００分にも達する。
【００１７】図２は、上記各蛍光体の励起および発光スペクトル特性を示すグラフである。Ｘは励起スペクトルを、Ｙは発光スペクトルをそれぞれ示す。ａはユーロピウム、ジ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）、ｂは同じくユーロピウム、ジスプロシウム共付活アルミン酸ストロンチウム蛍光体（Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ，Ｄｙ）、ｃ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）をそれぞれ示す。このグラフによれば、各蛍光体は近紫外線（波長３００〜３８０ｎｍ）で効率よく励起されることが分かる。
【００１８】長残光性蛍光体は、発光色の調整や、残光特性の変更の目的のために、上記の付活剤の他に、別の付活剤を添加するようにしてもよい。
【００１９】この長残光性蛍光体は、例えば、水銀の輝線である波長２５４ｎｍの紫外線で励起される３波長発光形蛍光体からなる蛍光体層とバルブ内面との間に積層形成されたり、３波長蛍光体に混合して塗布されたりしてもよい。
【００２０】電球形蛍光ランプは、ガラス、セラミックスなどの透光性材料で形成された放電空間を形成した透光性気密容器を有する。この容器は、Ｕ字、Ｗ字、Ｈ字、鞍形、平板形、直管形状のもの端部同士で連結したものなどのような形状であってもよい。また、容器はグローブなどで覆われていてもよいが、外部に露出したものであってもよい。
【００２１】容器内には、水銀蒸気圧を制御するアマルガムが配設されており、希ガスが封入されている。希ガスとしてはアルゴンの他、不活性ガスとしてクリプトン、ネオンまたはヘリウム等が含まれているものを許容する。
【００２２】容器内に水銀蒸気圧制御用のアマルガムを用いてもよい。
【００２３】点灯回路は、電子安定器およびチョークコイル形安定器などを含み、高周波点灯方式であってもよい。
【００２４】容器には放電を生起する電極手段が設けられており、容器内に配設される熱陰極形または冷陰極形の内部電極や、容器外に配設される外部電極、高周波電磁界を印加する励起コイル等が適用可能である。
【００２５】本発明によれば、長残光性蛍光体が初期電子を放出するので、暗所中に長時間留め置いた後、または暗所中で長時間消灯していた後でも放電開始が短時間となる。例えば、長時間倉庫などの暗所に留め置いていた場合には、倉庫から取り出したときに照射される太陽光または人工光によって長残光性蛍光体が励起され、初期電子が放出される。また、長時間暗所で消灯されていた場合には、長残光蛍光体が前回点灯時の励起によって初期電子を放射し続けるので、一定時間経過まで始動時間を短くすることができる。
【００２６】また、請求項４の電球形蛍光ランプのように、蛍光ランプが始動しないことを検出して点灯出力を停止する点灯制御手段を有している場合であっても、長残光性蛍光体によって始動しやすくなり、点灯回路が不所望にランプ寿命と誤判断して出力を停止して電球形蛍光ランプが使用できなくなるという不具合が生じにくくなる。
【００２７】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図３を参照して説明する。
【００２８】図３は、一実施の形態の電球形蛍光ランプを示す一部切欠き断面図である。
【００２９】Ａは電球形蛍光ランプであり、１は管径１２ｍｍ、電極間距離３００ｍｍのダブルＵ字形に屈曲形成されたソーダライムガラスからなる容器、２はインバーター装置からなる点灯回路３を収納するカバー、４は容器１を覆うようにカバー２に取付けられた透光性を有する光拡散性グローブである。
【００３０】５は、カバー２に設けられた仕切板で、点灯回路３カバー２の点灯回路３側と容器１側との空間を区画するとともに、点灯回路３および容器１を支持している。
【００３１】６は容器１の内面に１０〜２０μｍの膜厚で形成された蛍光体層で、３波長発光形蛍光体と長残光性蛍光体とが混合されて塗布されている。本実施形態では、長残光性蛍光体としてユーロピウム、ジ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）が使用されており、蛍光体全重量に対して５〜１０ｗｔ％混合されている。
【００３２】７は容器１の端部に形成されたステムに配設されたフィラメント電極であり、容器１の両端に形成されている。この電極手段７は、タングステンのトリプルコイルで構成されており、エミッタとしてアルカリ土類酸化物が塗布されている。
【００３３】８は電極手段７のリードワイヤに配設された水銀とインジウムなどからなる補助アマルガムである。この補助アマルガムは８は、点灯始動時に光束が良好に立上がるように電極手段７の加熱によって所望の水銀蒸気圧で水銀を蒸発させる。
【００３４】９はステムに設けられた排気管であり、この排気管９には、ビスマス（Ｂｉ）−インジウム（Ｉｎ）系の主アマルガム１０が固着されている。なお、点灯回路３には給電ピン１１が立設されており、電極手段７に接続されているアウターリード１２が巻付けられている。１３はカバー２の頂部１４に取付けられるＥ２６形の口金であり、点灯回路３の電源入力部（図示しない）に電気接続されている。
【００３５】この電球形蛍光ランプＡは、入力電力１５Ｗ、ランプ電流２００ｍＡ、管壁負荷１１００Ｗ／ｍ2で点灯される。
【００３６】なお、グローブ４は必ずしも必要ではなく、例えば容器１が外部に露出した形であってもよい。
【００３７】図４は、本実施形態の蛍光ランプを暗黒中に放置したときの放置時間と放電遅れ時間の関係を示すグラフである。ａは本実施形態の電球形蛍光ランプ、ｅは長残光性蛍光体を混合しない従来の電球形蛍光ランプを示す。
【００３８】図４から分かるように、長残光性蛍光体が蛍光体全重量に対して５〜１０ｗｔ％混合されたものは放電開始時間が短くなっている。すなわち、長残光性蛍光体を用いることにより、従来のような暗黒中留め置きによる放電開始の遅れが大幅に改善され、点灯回路の簡素化と瞬時点灯が同時に達成できる。
【００３９】なお、上記実施形態によらず、容器１の両端、例えばステム部分に長残光性蛍光体を塗布してもよく、３波長発光形蛍光体と容器１との間に積層するように塗布しても構わない。
【００４０】さらに、長残光性蛍光体を容器１へ塗布する以外に、グローブ４の内面に光拡散膜として長残光性蛍光体を形成してもよい。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、近紫外線によって励起される長残光性蛍光体が初期電子を放出するので、暗所中に長時間留め置いた後、または暗所中で長時間消灯していた後でも放電開始が短時間となり、点灯回路を複雑にすることなく簡単な構成によって放電開始の遅れを改善することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３７５７
【氏名又は名称】東芝ライテック株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）９月３０日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】和泉 順一
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１１１０２８ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）４月２３日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−２６７５５５ |
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