JP2002083569A - 蛍光ランプ及び高輝度放電ランプ - Google Patents
蛍光ランプ及び高輝度放電ランプInfo
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- JP2002083569A JP2002083569A JP2001201977A JP2001201977A JP2002083569A JP 2002083569 A JP2002083569 A JP 2002083569A JP 2001201977 A JP2001201977 A JP 2001201977A JP 2001201977 A JP2001201977 A JP 2001201977A JP 2002083569 A JP2002083569 A JP 2002083569A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 蛍光体ランプ並びにHIDをはじめとする放
電によって発光するランプにおいて、その発光効率を向
上させる。 【解決手段】 水銀および希ガスが励起されて発生した
紫外線UV1が蛍光体層12に照射されると、蛍光体が
励起されて可視光V1(波長400nm程度以上)が発
生する。紫外線UV1の一部は、蛍光体層12を透過し
てガラス管11に照射されるが、ガラス管11には励起
発光成分が含まれているため、この励起発光成分が、紫
外線UV1で励起されることによって、ガラス管11か
ら近紫外線UV2(波長は254nmより大きい)並び
に可視光V2が放射される。更に、ガラス管11から放
射された近紫外線UV2の一部は、蛍光体層12に照射
され、蛍光体層12の蛍光体がこの近紫外線UV2によ
って励起されて可視光V3が放射される。
電によって発光するランプにおいて、その発光効率を向
上させる。 【解決手段】 水銀および希ガスが励起されて発生した
紫外線UV1が蛍光体層12に照射されると、蛍光体が
励起されて可視光V1(波長400nm程度以上)が発
生する。紫外線UV1の一部は、蛍光体層12を透過し
てガラス管11に照射されるが、ガラス管11には励起
発光成分が含まれているため、この励起発光成分が、紫
外線UV1で励起されることによって、ガラス管11か
ら近紫外線UV2(波長は254nmより大きい)並び
に可視光V2が放射される。更に、ガラス管11から放
射された近紫外線UV2の一部は、蛍光体層12に照射
され、蛍光体層12の蛍光体がこの近紫外線UV2によ
って励起されて可視光V3が放射される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光ランプ及び高
輝度放電ランプ〔High intensity dischargelamp(H
ID)〕に関する。
輝度放電ランプ〔High intensity dischargelamp(H
ID)〕に関する。
【0002】
【従来の技術】蛍光ランプやHIDは、高効率で発光す
るランプとして広く知られている。蛍光ランプは、水銀
及び希ガスが封入され内面に蛍光体が被着された発光管
を備えており、発光管内で放電させることによって水銀
の励起放射による254nmを主体とする紫外線を発生
し、その紫外線で蛍光体を励起して可視光を放射するこ
とによって発光光束を得る。この蛍光ランプのタイプと
しては、従来から直管形や環形が一般的であるが、この
他に電球形やコンパクト形等も近年普及してきている。
るランプとして広く知られている。蛍光ランプは、水銀
及び希ガスが封入され内面に蛍光体が被着された発光管
を備えており、発光管内で放電させることによって水銀
の励起放射による254nmを主体とする紫外線を発生
し、その紫外線で蛍光体を励起して可視光を放射するこ
とによって発光光束を得る。この蛍光ランプのタイプと
しては、従来から直管形や環形が一般的であるが、この
他に電球形やコンパクト形等も近年普及してきている。
【0003】一方、HIDは、100〜1000kPa
の水銀蒸気中で放電することによって発光する高圧水銀
ランプ、放電に伴ってハロゲン化金属が金属原子とハロ
ゲン原子に解離し金属原子で可視光を励起放射すること
によって発光するメタルハライドランプ、ナトリウム蒸
気中で放電することによって発光する高圧ナトリウムラ
ンプを総称したものである。
の水銀蒸気中で放電することによって発光する高圧水銀
ランプ、放電に伴ってハロゲン化金属が金属原子とハロ
ゲン原子に解離し金属原子で可視光を励起放射すること
によって発光するメタルハライドランプ、ナトリウム蒸
気中で放電することによって発光する高圧ナトリウムラ
ンプを総称したものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような蛍光ランプ
やHIDにおいて、基本的な性能として、消費電力が低
く且つ高光束が得られ、寿命も長いことが求められてお
り、そのための開発がなされている。例えば、蛍光ラン
プの長寿命化に関するものとして、特開平11−167
899号公報において、従来のソーダガラスを用いた場
合、蛍光ランプ製造時或は点灯時にガラスから溶出して
くるナトリウムが水銀と反応することによって蛍光ラン
プの輝度低下が生じやすいという点に着目し、従来のソ
ーダガラスよりもアルカリが溶出しにくいガラスを用い
て蛍光ランプの輝度低下を抑える技術が開示されてい
る。
やHIDにおいて、基本的な性能として、消費電力が低
く且つ高光束が得られ、寿命も長いことが求められてお
り、そのための開発がなされている。例えば、蛍光ラン
プの長寿命化に関するものとして、特開平11−167
899号公報において、従来のソーダガラスを用いた場
合、蛍光ランプ製造時或は点灯時にガラスから溶出して
くるナトリウムが水銀と反応することによって蛍光ラン
プの輝度低下が生じやすいという点に着目し、従来のソ
ーダガラスよりもアルカリが溶出しにくいガラスを用い
て蛍光ランプの輝度低下を抑える技術が開示されてい
る。
【0005】また、蛍光ランプにおいて低消費電力で高
光束を得るために、例えば、蛍光体の輝度をより高くす
るための研究がなされているし、発光管を細管化するこ
とによって放電長さを確保する開発もなされている。こ
のような研究開発に伴って、蛍光ランプやHIDの性能
も高まっているが、近年、これらの性能に対する要請が
一層高まっており、その要求に応えるために、更に消費
電力を低下させたり高光束を得ることを可能とする技術
が望まれている。
光束を得るために、例えば、蛍光体の輝度をより高くす
るための研究がなされているし、発光管を細管化するこ
とによって放電長さを確保する開発もなされている。こ
のような研究開発に伴って、蛍光ランプやHIDの性能
も高まっているが、近年、これらの性能に対する要請が
一層高まっており、その要求に応えるために、更に消費
電力を低下させたり高光束を得ることを可能とする技術
が望まれている。
【0006】本発明は、このような背景のもとでなされ
たものであって、蛍光体ランプ並びにHIDをはじめと
する放電によって発光するランプにおいて、その発光効
率を向上させることを目的とする。
たものであって、蛍光体ランプ並びにHIDをはじめと
する放電によって発光するランプにおいて、その発光効
率を向上させることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、蛍光ランプにおいては、蛍光管に用い
るガラス管を、水銀の励起による紫外光(ピーク波長2
54nm)を受けたときに当該紫外光よりも長波長の紫
外光を励起放射する励起発光成分が含有されたガラス材
料で形成することとした。もしくは、ガラス管内面が金
属酸化物を母材とする保護層で被覆され、その保護層上
に蛍光体層が被覆された蛍光管を備える蛍光ランプにお
いて、保護層に、水銀の励起による紫外光を受けたとき
に当該紫外光よりも長波長の紫外光を励起放射する励起
発光成分を含有させることとした。
め、本発明では、蛍光ランプにおいては、蛍光管に用い
るガラス管を、水銀の励起による紫外光(ピーク波長2
54nm)を受けたときに当該紫外光よりも長波長の紫
外光を励起放射する励起発光成分が含有されたガラス材
料で形成することとした。もしくは、ガラス管内面が金
属酸化物を母材とする保護層で被覆され、その保護層上
に蛍光体層が被覆された蛍光管を備える蛍光ランプにお
いて、保護層に、水銀の励起による紫外光を受けたとき
に当該紫外光よりも長波長の紫外光を励起放射する励起
発光成分を含有させることとした。
【0008】上記本発明の蛍光ランプによれば、蛍光管
内における水銀蒸気中での放電に伴って発生するピーク
波長254nmの励起紫外線が、励起発光成分に照射さ
れることによってより長波長の紫外線及び可視光が励起
放射され、この紫外線により蛍光体層で2次的な可視光
の励起放射がなされる。この作用によって、水銀の励起
による紫外線が発光光束に利用される利用効率が向上さ
れる。そして、励起発光成分が含まれない従来品と比べ
て、発光光束を2%以上向上させることができる。ここ
で、励起発光成分は、ガラス管を形成するガラス材料、
あるいは保護層の母材となる金属酸化物に溶け込んでい
ることが、ガラス管や保護層の可視光透過率を高く維持
する上で好ましい。
内における水銀蒸気中での放電に伴って発生するピーク
波長254nmの励起紫外線が、励起発光成分に照射さ
れることによってより長波長の紫外線及び可視光が励起
放射され、この紫外線により蛍光体層で2次的な可視光
の励起放射がなされる。この作用によって、水銀の励起
による紫外線が発光光束に利用される利用効率が向上さ
れる。そして、励起発光成分が含まれない従来品と比べ
て、発光光束を2%以上向上させることができる。ここ
で、励起発光成分は、ガラス管を形成するガラス材料、
あるいは保護層の母材となる金属酸化物に溶け込んでい
ることが、ガラス管や保護層の可視光透過率を高く維持
する上で好ましい。
【0009】また、HIDにおいては、外管を、発光管
に封入された発光物質の励起放射による紫外光を受けた
ときに当該紫外光よりも長波長の紫外光を励起放射する
励起発光成分が含有されたガラス材料で形成することと
した。上記蛍光ランプやHIDにおいて、ガラスに含有
させる励起発光成分としては、以下に挙げる元素の酸化
物を用いるのが好ましい。
に封入された発光物質の励起放射による紫外光を受けた
ときに当該紫外光よりも長波長の紫外光を励起放射する
励起発光成分が含有されたガラス材料で形成することと
した。上記蛍光ランプやHIDにおいて、ガラスに含有
させる励起発光成分としては、以下に挙げる元素の酸化
物を用いるのが好ましい。
【0010】Ti、Zr、V、Nb、Ta、Mo、W、
Tl、Sn、Pb、Bi、La、Ce、Pr、Nd、S
m、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Y
b、Lu 本発明は、更に、白熱電球にも適用することができ、上
記励起発光成分を、白熱電球のバルブに含有させること
によって、放電による放射光が発光光束に利用される利
用効率が向上される。
Tl、Sn、Pb、Bi、La、Ce、Pr、Nd、S
m、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Y
b、Lu 本発明は、更に、白熱電球にも適用することができ、上
記励起発光成分を、白熱電球のバルブに含有させること
によって、放電による放射光が発光光束に利用される利
用効率が向上される。
【0011】
【発明の実施の形態】[実施の形態1] 〔実施の形態1〕図1は、本発明の一実施形態に係るコ
ンパクト形蛍光ランプの外観を示す図である。
ンパクト形蛍光ランプの外観を示す図である。
【0012】この蛍光ランプは、蛍光管10が口金20
に固着されて構成されており、当該蛍光管10は、内面
側が蛍光体層12で被覆された6本の直管状のガラス管
(ガラスバルブ)10で形成されている。この蛍光管1
0において、6本のガラス管11は、隣り合うものどう
しが端部でブリッジ接合されることによって、内部に1
本の放電空間が形成されるように連結され、当該放電空
間内にアルゴンなどの希ガスと水銀とが封入されてい
る。また、蛍光管10において、この放電空間の両端部
に電極(不図示)が取り付けられている。
に固着されて構成されており、当該蛍光管10は、内面
側が蛍光体層12で被覆された6本の直管状のガラス管
(ガラスバルブ)10で形成されている。この蛍光管1
0において、6本のガラス管11は、隣り合うものどう
しが端部でブリッジ接合されることによって、内部に1
本の放電空間が形成されるように連結され、当該放電空
間内にアルゴンなどの希ガスと水銀とが封入されてい
る。また、蛍光管10において、この放電空間の両端部
に電極(不図示)が取り付けられている。
【0013】口金20内には、蛍光管10を点灯させる
ための点灯回路(不図示)が設けられている。図2は、
蛍光管10を輪切りにした断面図である。ガラス管11
は、ソーダガラスで形成されているが、ソーダガラスの
組成中には、波長254nmの紫外線により励起して紫
外並びに可視域に発光する成分(励起発光成分)が含ま
れている。
ための点灯回路(不図示)が設けられている。図2は、
蛍光管10を輪切りにした断面図である。ガラス管11
は、ソーダガラスで形成されているが、ソーダガラスの
組成中には、波長254nmの紫外線により励起して紫
外並びに可視域に発光する成分(励起発光成分)が含ま
れている。
【0014】この励起発光成分としては、4A,5A,
6A族に属する元素の酸化物、3B,4B,5B族に属
する元素の酸化物、及びランタノイドに属する元素の酸
化物が挙げられる。上記「4A,5A,6A族に属する
元素」の具体例としては、チタン(Ti)、ジルコニウ
ム(Zr)、バナジウム(V)、ニオブ(Nb)、タン
タル(Ta)、モリブデン(Mo)、タングステン
(W)が挙げられる。
6A族に属する元素の酸化物、3B,4B,5B族に属
する元素の酸化物、及びランタノイドに属する元素の酸
化物が挙げられる。上記「4A,5A,6A族に属する
元素」の具体例としては、チタン(Ti)、ジルコニウ
ム(Zr)、バナジウム(V)、ニオブ(Nb)、タン
タル(Ta)、モリブデン(Mo)、タングステン
(W)が挙げられる。
【0015】上記「3B,4B,5B族に属する元素」
の具体例としては、タリウム(Tl)、スズ(Sn)、
鉛(Pb)、ビスマス(Bi)が挙げられる。上記「ラ
ンタノイドに属する元素」の具体例としては、ランタン
(La)、セリウム(Ce)、プラセオジム(Pr)、
ネオジム(Nd)、サマリウム(Sm)、ユウロピウム
(Eu)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(T
b)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、
エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)、イッテルビウ
ム(Yb)、ルテチウム(Lu)が挙げられる。
の具体例としては、タリウム(Tl)、スズ(Sn)、
鉛(Pb)、ビスマス(Bi)が挙げられる。上記「ラ
ンタノイドに属する元素」の具体例としては、ランタン
(La)、セリウム(Ce)、プラセオジム(Pr)、
ネオジム(Nd)、サマリウム(Sm)、ユウロピウム
(Eu)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(T
b)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、
エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)、イッテルビウ
ム(Yb)、ルテチウム(Lu)が挙げられる。
【0016】このようなガラス管11は、通常のソーダ
ガラス材料を溶解する前に、上記元素の酸化物の粉末を
添加し、この混合物を溶解,成形することによって作製
できる。蛍光体層12は、3波長域発光形蛍光体が、ガ
ラス管11の内面に塗着されて形成された層である。
ガラス材料を溶解する前に、上記元素の酸化物の粉末を
添加し、この混合物を溶解,成形することによって作製
できる。蛍光体層12は、3波長域発光形蛍光体が、ガ
ラス管11の内面に塗着されて形成された層である。
【0017】なお、ガラス管11の厚みや蛍光体層12
の厚みの好ましい範囲については、後で説明する。 (作用・効果について)図3は、上記蛍光ランプの発光
メカニズムを説明する図である。本実施形態の蛍光ラン
プにおいて、発光光束が生じる主なメカニズムは、従来
の蛍光ランプと同様である。即ち、点灯回路によって蛍
光管10の電極に電圧が印加されると、蛍光管10内部
の放電空間で放電が生じ、その放電に伴って、蛍光管1
0の内部では、水銀および希ガスが励起されて紫外線U
V1(主波長254nm)が発生する。そして、発生し
た紫外線UV1が蛍光体層12に照射されると、蛍光体
が励起されて可視光V1(波長400nm程度以上)が
発生する。この可視光V1がガラス管11を透過して外
部に放射され、蛍光管10の主な発光光束となる。
の厚みの好ましい範囲については、後で説明する。 (作用・効果について)図3は、上記蛍光ランプの発光
メカニズムを説明する図である。本実施形態の蛍光ラン
プにおいて、発光光束が生じる主なメカニズムは、従来
の蛍光ランプと同様である。即ち、点灯回路によって蛍
光管10の電極に電圧が印加されると、蛍光管10内部
の放電空間で放電が生じ、その放電に伴って、蛍光管1
0の内部では、水銀および希ガスが励起されて紫外線U
V1(主波長254nm)が発生する。そして、発生し
た紫外線UV1が蛍光体層12に照射されると、蛍光体
が励起されて可視光V1(波長400nm程度以上)が
発生する。この可視光V1がガラス管11を透過して外
部に放射され、蛍光管10の主な発光光束となる。
【0018】本実施形態の蛍光ランプにおいては、この
主な発光光束に加えて、以下のように2次的な発光光束
(可視光V2及び可視光V3)も生じる。蛍光管10内で
発生した紫外線UV1の一部は、蛍光体層12を透過し
てガラス管11に照射されるが、ガラス管11には上記
励起発光成分が含まれているため、この励起発光成分
が、上記紫外線UV1で励起されることによって、ガラ
ス管11から近紫外線UV2(波長は254nmより大
きい)並びに可視光V2が放射される。
主な発光光束に加えて、以下のように2次的な発光光束
(可視光V2及び可視光V3)も生じる。蛍光管10内で
発生した紫外線UV1の一部は、蛍光体層12を透過し
てガラス管11に照射されるが、ガラス管11には上記
励起発光成分が含まれているため、この励起発光成分
が、上記紫外線UV1で励起されることによって、ガラ
ス管11から近紫外線UV2(波長は254nmより大
きい)並びに可視光V2が放射される。
【0019】更に、ガラス管11から放射された近紫外
線UV2の一部は、蛍光体層12に照射され、蛍光体層
12の蛍光体がこの近紫外線UV2によって励起されて
可視光V3が放射される。なお、上記励起発光成分は、
可視光を吸収する作用もほとんどなく、ガラス管11の
材料であるガラスに均一に溶け込んでいるので、可視光
の透過を妨げることがない。従って、可視光V1,V2,
V3は、ガラス管11をほとんど減衰することなく透過
して、蛍光ランプの発光光束を形成する。
線UV2の一部は、蛍光体層12に照射され、蛍光体層
12の蛍光体がこの近紫外線UV2によって励起されて
可視光V3が放射される。なお、上記励起発光成分は、
可視光を吸収する作用もほとんどなく、ガラス管11の
材料であるガラスに均一に溶け込んでいるので、可視光
の透過を妨げることがない。従って、可視光V1,V2,
V3は、ガラス管11をほとんど減衰することなく透過
して、蛍光ランプの発光光束を形成する。
【0020】このように、本実施形態の蛍光ランプにお
いては、主要な発光光束(可視光V1)だけではなく、
ガラス管11に含まれる励起発光成分に起因する2次的
な発光光束(可視光V2,V3)も生じるので、その分、
発光効率が向上することになる。また、ガラス管11で
は、励起発光成分がソーダガラス中に溶け込んでいるた
め、石英ガラスなどに溶け込んでいる場合と比べて、2
54nm付近の波長の紫外光を高効率で長波長の紫外線
あるいは可視光に変換する作用を奏する。
いては、主要な発光光束(可視光V1)だけではなく、
ガラス管11に含まれる励起発光成分に起因する2次的
な発光光束(可視光V2,V3)も生じるので、その分、
発光効率が向上することになる。また、ガラス管11で
は、励起発光成分がソーダガラス中に溶け込んでいるた
め、石英ガラスなどに溶け込んでいる場合と比べて、2
54nm付近の波長の紫外光を高効率で長波長の紫外線
あるいは可視光に変換する作用を奏する。
【0021】ガラス管11に含まれる励起発光成分の濃
度は、低すぎると励起発光量が少なく、高すぎると励起
発光成分の自己吸収によって紫外線が吸収されてしまう
ので、発光効率を高くするのに適した範囲内で設定する
のが好ましい。励起発光成分の好ましい濃度範囲は、励
起発光成分の種類によって多少異なり、「4A,5A,
6A族に属する元素」の酸化物の場合、並びに「ランタ
ノイドに属する元素」の酸化物の場合は、0.01wt
%以上,10wt%以下の範囲が好ましく、「3B,4
B,5B族に属する元素」の酸化物の場合は、0.01
wt%以上,0.5wt%以下の範囲内に設定すること
が好ましい。
度は、低すぎると励起発光量が少なく、高すぎると励起
発光成分の自己吸収によって紫外線が吸収されてしまう
ので、発光効率を高くするのに適した範囲内で設定する
のが好ましい。励起発光成分の好ましい濃度範囲は、励
起発光成分の種類によって多少異なり、「4A,5A,
6A族に属する元素」の酸化物の場合、並びに「ランタ
ノイドに属する元素」の酸化物の場合は、0.01wt
%以上,10wt%以下の範囲が好ましく、「3B,4
B,5B族に属する元素」の酸化物の場合は、0.01
wt%以上,0.5wt%以下の範囲内に設定すること
が好ましい。
【0022】後述する実験結果でも示されるように、ガ
ラス管11に励起発光成分を適量含有させることによっ
て、全発光光束(可視光V1,V2,V3を合せたもの)
に対する2次的な発光光束(可視光V2,V3)の割合を
2%以上とすることができる。ところで、上で列挙した
各元素の酸化物は、固有の発光スペクトルを持ち、入手
しやすさなどの条件も異なる。
ラス管11に励起発光成分を適量含有させることによっ
て、全発光光束(可視光V1,V2,V3を合せたもの)
に対する2次的な発光光束(可視光V2,V3)の割合を
2%以上とすることができる。ところで、上で列挙した
各元素の酸化物は、固有の発光スペクトルを持ち、入手
しやすさなどの条件も異なる。
【0023】例えば、ランタノイドに属する元素の酸化
物の発光スペクトルは、比較的シャープな発光ピークを
数多く有しており、その発光ピーク位置も紫外域から可
視域まで幅広く分布している。一方、3B,4B,5B
族に属する元素の酸化物の発光スペクトルは、300〜
400nmの範囲にわたってブロードな発光ピークを有
している。その中でも酸化タリウムは発光強度が強い。
物の発光スペクトルは、比較的シャープな発光ピークを
数多く有しており、その発光ピーク位置も紫外域から可
視域まで幅広く分布している。一方、3B,4B,5B
族に属する元素の酸化物の発光スペクトルは、300〜
400nmの範囲にわたってブロードな発光ピークを有
している。その中でも酸化タリウムは発光強度が強い。
【0024】従って、蛍光管のガラス組成を設定する際
には、それらの条件を考慮して、上記元素の酸化物の中
から適当な元素酸化物1種または2種以上選択して、励
起発光成分として用いればよい。このように、励起発光
成分として上記の多種材料から選択できることは、蛍光
管におけるガラス組成を設計する上で自由度が大きく有
利である。
には、それらの条件を考慮して、上記元素の酸化物の中
から適当な元素酸化物1種または2種以上選択して、励
起発光成分として用いればよい。このように、励起発光
成分として上記の多種材料から選択できることは、蛍光
管におけるガラス組成を設計する上で自由度が大きく有
利である。
【0025】また、上で励起発光成分として列挙した元
素の酸化物の中で、発光効率の向上という点から見る
と、ランタノイドに属する元素の酸化物、特に、ガドリ
ニウム(Gd)、テルビウム(Tb)は有望である。そ
の理由として、これら元素の酸化物は、その発光スペク
トルが、蛍光ランプに一般に使用される蛍光体を効率よ
く励起するのに適していることが挙げられる。
素の酸化物の中で、発光効率の向上という点から見る
と、ランタノイドに属する元素の酸化物、特に、ガドリ
ニウム(Gd)、テルビウム(Tb)は有望である。そ
の理由として、これら元素の酸化物は、その発光スペク
トルが、蛍光ランプに一般に使用される蛍光体を効率よ
く励起するのに適していることが挙げられる。
【0026】即ち、蛍光体ランプの蛍光体層に紫外線を
照射するとき、照射する紫外線の波長によって可視光へ
の変換効率は異なる。ここで、これらの元素の酸化物に
おける発光スペクトルは、一般的な蛍光体ランプ用の蛍
光体に対して、紫外線変換効率の良好な波長範囲260
〜400nmにおける発光量が多い。また、これらの元
素の酸化物の発光スペクトルは、人の目の比視感度(Se
nsibility of the human eye)が高い波長領域(5
50nm付近)における発光量が比較的多いことも、高
発光効率が得られる理由として挙げられる。
照射するとき、照射する紫外線の波長によって可視光へ
の変換効率は異なる。ここで、これらの元素の酸化物に
おける発光スペクトルは、一般的な蛍光体ランプ用の蛍
光体に対して、紫外線変換効率の良好な波長範囲260
〜400nmにおける発光量が多い。また、これらの元
素の酸化物の発光スペクトルは、人の目の比視感度(Se
nsibility of the human eye)が高い波長領域(5
50nm付近)における発光量が比較的多いことも、高
発光効率が得られる理由として挙げられる。
【0027】〔実験1〕
【0028】
【表1】
【0029】表1に示す試料No.1は比較例にかかる
コンパクト形蛍光ランプであり、試料No.2〜6は実
施例にかかるコンパクト形蛍光ランプである。これらの
蛍光ランプは、いずれも全長145mm、ガラス管径1
2.5mm、定格電圧32Wである。実施例にかかる蛍
光ランプにおいて、ガラス管11の基本材料はソーダガ
ラスであって、その組成は、SiO2が68wt%、A
l2O3が1.5wt%、Na2Oが5wt%、K2Oが7
wt%、MgOが5wt%、CaOが4.5wt%、S
rOが5wt%、BaOが6wt%、Li2Oが1wt
%である。そして、このソーダガラスに、励起発光成分
としてTlO(酸化タリウム)が添加されている。ここ
で、ガラス管11におけるTlO濃度は、表1に示す各
値(0.001wt%、0.01wt%、0.1wt
%、0.3wt%、0.5wt%)になるように設定さ
れている。
コンパクト形蛍光ランプであり、試料No.2〜6は実
施例にかかるコンパクト形蛍光ランプである。これらの
蛍光ランプは、いずれも全長145mm、ガラス管径1
2.5mm、定格電圧32Wである。実施例にかかる蛍
光ランプにおいて、ガラス管11の基本材料はソーダガ
ラスであって、その組成は、SiO2が68wt%、A
l2O3が1.5wt%、Na2Oが5wt%、K2Oが7
wt%、MgOが5wt%、CaOが4.5wt%、S
rOが5wt%、BaOが6wt%、Li2Oが1wt
%である。そして、このソーダガラスに、励起発光成分
としてTlO(酸化タリウム)が添加されている。ここ
で、ガラス管11におけるTlO濃度は、表1に示す各
値(0.001wt%、0.01wt%、0.1wt
%、0.3wt%、0.5wt%)になるように設定さ
れている。
【0030】また、蛍光体層12は、色温度5000K
の3波長発光形蛍光体で形成されている。一方、比較例
にかかる蛍光ランプは、ガラス管にTlOを添加してい
ない点を除いて上記実施例の蛍光ランプと同様の構成で
ある。このような実施例及び比較例にかかる各蛍光ラン
プについて、初期光束値、並びに光束維持率を測定し
た。
の3波長発光形蛍光体で形成されている。一方、比較例
にかかる蛍光ランプは、ガラス管にTlOを添加してい
ない点を除いて上記実施例の蛍光ランプと同様の構成で
ある。このような実施例及び比較例にかかる各蛍光ラン
プについて、初期光束値、並びに光束維持率を測定し
た。
【0031】測定方法:初期光束値(100h,lm)
は、蛍光ランプを、寿命試験を100時間行った時点で
光束を測定した値である。光束維持率は、寿命試験(4
5分点灯した後15分消灯するというサイクルを繰り返
す。)を4000時間行った時点で光束を測定し、上記
初期光束値に対する比率で当該測定値を表したものであ
る。
は、蛍光ランプを、寿命試験を100時間行った時点で
光束を測定した値である。光束維持率は、寿命試験(4
5分点灯した後15分消灯するというサイクルを繰り返
す。)を4000時間行った時点で光束を測定し、上記
初期光束値に対する比率で当該測定値を表したものであ
る。
【0032】測定結果及び考察:各測定結果は、表1に
示されている。表1に示されている各初期光束値を比較
して見ると、TlOが0.001wt%しか含まれてい
ない試料No.2では、TlOが含まれていない試料N
o.1と差が見られないが、TlOが0.01wt%〜
0.5wt%含まれている試料No.3〜No.6で
は、試料No.1と比べて初期光束値が2%以上高い。
一方、光束維持率については、試料No.1〜No.6
の間においてほとんど差が見られない。
示されている。表1に示されている各初期光束値を比較
して見ると、TlOが0.001wt%しか含まれてい
ない試料No.2では、TlOが含まれていない試料N
o.1と差が見られないが、TlOが0.01wt%〜
0.5wt%含まれている試料No.3〜No.6で
は、試料No.1と比べて初期光束値が2%以上高い。
一方、光束維持率については、試料No.1〜No.6
の間においてほとんど差が見られない。
【0033】これより、ガラス管に適量の励起発光成分
を含ませることによって、発光光束維持を低下させるこ
となく初期発光光束を2%以上向上させることができる
こと、並びに、ガラス管におけるTlOの含有量は、
0.01wt%以上とするのが好ましいことがわかる。 〔実験2〕上記実施例にかかる試料No.5に用いたT
lO含有量0.3wt%のソーダガラスと、比較例にか
かる試料No.1に用いたソーダガラスついて、以下の
ようにして、254nmの紫外光を照射したときの発光
スペクトルを測定した。
を含ませることによって、発光光束維持を低下させるこ
となく初期発光光束を2%以上向上させることができる
こと、並びに、ガラス管におけるTlOの含有量は、
0.01wt%以上とするのが好ましいことがわかる。 〔実験2〕上記実施例にかかる試料No.5に用いたT
lO含有量0.3wt%のソーダガラスと、比較例にか
かる試料No.1に用いたソーダガラスついて、以下の
ようにして、254nmの紫外光を照射したときの発光
スペクトルを測定した。
【0034】測定方法:各ソーダガラスについて、厚さ
2mm、一辺の長さ20mmの試験片を作製し、図4に
示すように、この試験片31に対して、254nmの励
起光32を入射放射強度0.4mW/cm2となるよう
に照射しながら、試験片31からの発光スペクトルを瞬
時分光器33によって測定した。
2mm、一辺の長さ20mmの試験片を作製し、図4に
示すように、この試験片31に対して、254nmの励
起光32を入射放射強度0.4mW/cm2となるよう
に照射しながら、試験片31からの発光スペクトルを瞬
時分光器33によって測定した。
【0035】測定結果及び考察 図5は、この測定結果であって、図中、記号◇は試料N
o.1について、記号□は試料No.5についての測定
結果を示している。図5の測定結果において、TlOを
含有していない試料No.1では、254nmより長波
長の領域ではほとんど発光を示さないのに対して、Tl
Oを0.3wt%含有した試料No.5は、波長315
nm付近をピークとして波長450nm付近の可視光域
に到るまで幅広い波長で発光することが認められる。
o.1について、記号□は試料No.5についての測定
結果を示している。図5の測定結果において、TlOを
含有していない試料No.1では、254nmより長波
長の領域ではほとんど発光を示さないのに対して、Tl
Oを0.3wt%含有した試料No.5は、波長315
nm付近をピークとして波長450nm付近の可視光域
に到るまで幅広い波長で発光することが認められる。
【0036】この結果から、上記図3で説明したよう
に、TlOを含むガラスに、波長254nmをピークと
する紫外線UV1を照射することによって、紫外線励起
光UV2及び可視域励起光V2が発生することが裏付けら
れる。なお、上記実験1,2においては、励起発光成分
としてTlOを添加した場合について調べたが、上で列
挙した各元素の酸化物を添加した場合についても調べた
ところ、上記実験1,2と同様の結果が得られた。
に、TlOを含むガラスに、波長254nmをピークと
する紫外線UV1を照射することによって、紫外線励起
光UV2及び可視域励起光V2が発生することが裏付けら
れる。なお、上記実験1,2においては、励起発光成分
としてTlOを添加した場合について調べたが、上で列
挙した各元素の酸化物を添加した場合についても調べた
ところ、上記実験1,2と同様の結果が得られた。
【0037】また、これら各元素の最適濃度範囲につい
て調べたところ、「4A,5A,6A族に属する元素」
の酸化物の場合、並びに「ランタノイドに属する元素」
の酸化物の場合は、0.01〜10wt%、「3B,4
B,5B族に属する元素」の酸化物の場合は、0.01
〜0.5wt%の範囲が適当であった。 〔実験3〕 ガラス厚みについての実験と考察 励起発光成分(TlO)を0.3wt%含有するソーダ
ガラス板について、ガラス板の肉厚によって、可視光の
透過率がどのように変わるかを調べた。
て調べたところ、「4A,5A,6A族に属する元素」
の酸化物の場合、並びに「ランタノイドに属する元素」
の酸化物の場合は、0.01〜10wt%、「3B,4
B,5B族に属する元素」の酸化物の場合は、0.01
〜0.5wt%の範囲が適当であった。 〔実験3〕 ガラス厚みについての実験と考察 励起発光成分(TlO)を0.3wt%含有するソーダ
ガラス板について、ガラス板の肉厚によって、可視光の
透過率がどのように変わるかを調べた。
【0038】図6はその結果を示す特性図である。当図
より、ガラス板の肉厚が小さいほど透過率が高いことが
わかる。また、Tl0を0.3wt%含有するガラス材
料からなるガラス管において、ガラス管の径は一定値
(12.5mm)に固定したまま肉厚を変化させて相対
発光強度がどのように変わるかも調べた。
より、ガラス板の肉厚が小さいほど透過率が高いことが
わかる。また、Tl0を0.3wt%含有するガラス材
料からなるガラス管において、ガラス管の径は一定値
(12.5mm)に固定したまま肉厚を変化させて相対
発光強度がどのように変わるかも調べた。
【0039】図7は、その結果に基づいて作成した特性
図であって、図中、○はガラス管の肉厚を1mm,2m
m及び3mmに設定したときの相対発光強度実測値であ
り、曲線は、この実測値に基づいて推測されるガラス管
の肉厚と相対発光強度との関係を示すものである。当図
より、ガラス管の厚みが比較的小さい範囲(1.5mm
以下の範囲)では、厚みが小さいほど相対発光強度が高
いことがわかる。
図であって、図中、○はガラス管の肉厚を1mm,2m
m及び3mmに設定したときの相対発光強度実測値であ
り、曲線は、この実測値に基づいて推測されるガラス管
の肉厚と相対発光強度との関係を示すものである。当図
より、ガラス管の厚みが比較的小さい範囲(1.5mm
以下の範囲)では、厚みが小さいほど相対発光強度が高
いことがわかる。
【0040】このように、励起発光成分が含有されたガ
ラス管では、厚みを小さく設定すると透過率及び相対発
光強度が高くなることを考慮すると、本実施形態におけ
る蛍光ランプでは、ガラス管11の肉厚を小さく設定す
る方が相対発光強度を高めるのに有利であると考えられ
る。従って、従来から一般的な蛍光ランプにおいては、
肉厚が0.62mmより大きいガラス管が発光管に用い
られているが、本実施形態の蛍光ランプでは、発光強度
を高める上で、ガラス管11の肉厚を0.62mm以下
に設定するのが有利であるということが言える。
ラス管では、厚みを小さく設定すると透過率及び相対発
光強度が高くなることを考慮すると、本実施形態におけ
る蛍光ランプでは、ガラス管11の肉厚を小さく設定す
る方が相対発光強度を高めるのに有利であると考えられ
る。従って、従来から一般的な蛍光ランプにおいては、
肉厚が0.62mmより大きいガラス管が発光管に用い
られているが、本実施形態の蛍光ランプでは、発光強度
を高める上で、ガラス管11の肉厚を0.62mm以下
に設定するのが有利であるということが言える。
【0041】〔実験4〕蛍光体層の厚みについての実験
と考察 励起発光成分(Tl0)を0.3wt%含有するガラス
を用いた蛍光ランプ並びに発光成分を含有しない従来の
一般的なソーダガラスを用いた蛍光ランプについて、蛍
光体層の厚みを0〜40μmの範囲内で様々な値に設定
して相対発光強度を測定した。
と考察 励起発光成分(Tl0)を0.3wt%含有するガラス
を用いた蛍光ランプ並びに発光成分を含有しない従来の
一般的なソーダガラスを用いた蛍光ランプについて、蛍
光体層の厚みを0〜40μmの範囲内で様々な値に設定
して相対発光強度を測定した。
【0042】図8は、その結果を示すものであって、蛍
光体層の厚みと相対発光強度との関係を示す特性図であ
る。この図8において、相対発光強度が最高となる蛍光
体層の厚みを比べると、一般的なソーダガラスを用いた
場合においては蛍光体層が20μm以上のところで相対
発光強度が最高となるのに対して、Tl0を含有するソ
ーダガラスを用いた場合においては、蛍光体層が20μ
m未満のところで相対発光強度が最高になることがわか
る。
光体層の厚みと相対発光強度との関係を示す特性図であ
る。この図8において、相対発光強度が最高となる蛍光
体層の厚みを比べると、一般的なソーダガラスを用いた
場合においては蛍光体層が20μm以上のところで相対
発光強度が最高となるのに対して、Tl0を含有するソ
ーダガラスを用いた場合においては、蛍光体層が20μ
m未満のところで相対発光強度が最高になることがわか
る。
【0043】この結果から、一般的な蛍光ランプでは、
発光強度を高める上で蛍光体層の厚みを20μm以上と
するのが有利であるのに対して、本実施形態の蛍光ラン
プでは、発光強度を高める上で蛍光体層の厚みを20μ
m未満とするのが有利であるということが言える。 〔実施の形態2〕図9は、本実施形態にかかる蛍光ラン
プの発光管の断面図である。
発光強度を高める上で蛍光体層の厚みを20μm以上と
するのが有利であるのに対して、本実施形態の蛍光ラン
プでは、発光強度を高める上で蛍光体層の厚みを20μ
m未満とするのが有利であるということが言える。 〔実施の形態2〕図9は、本実施形態にかかる蛍光ラン
プの発光管の断面図である。
【0044】本実施形態の蛍光ランプは、上記実施形態
1の蛍光ランプと同様であるが、蛍光管10の代りに蛍
光管40が用いられている。この蛍光管40は、蛍光体
層42とガラス管41との間に保護層43が介在されて
いる。この保護層43は、酸化亜鉛ZnO、酸化チタン
TiO2、酸化珪素SiO2、酸化アルミニウムAl2O3
から選択された金属酸化物を母材とし、励起発光成分
が、母材中に溶解した状態で含有された材料からなる透
明な層である。励起発光成分の具体例としては、上記実
施の形態1で挙げた元素(Ti、Zr…)の酸化物から
選択されたものであって、特に、ランタノイドに属する
元素の酸化物、中でもガドリニウム(Gd)、テルビウ
ム(Tb)の酸化物は有望である。
1の蛍光ランプと同様であるが、蛍光管10の代りに蛍
光管40が用いられている。この蛍光管40は、蛍光体
層42とガラス管41との間に保護層43が介在されて
いる。この保護層43は、酸化亜鉛ZnO、酸化チタン
TiO2、酸化珪素SiO2、酸化アルミニウムAl2O3
から選択された金属酸化物を母材とし、励起発光成分
が、母材中に溶解した状態で含有された材料からなる透
明な層である。励起発光成分の具体例としては、上記実
施の形態1で挙げた元素(Ti、Zr…)の酸化物から
選択されたものであって、特に、ランタノイドに属する
元素の酸化物、中でもガドリニウム(Gd)、テルビウ
ム(Tb)の酸化物は有望である。
【0045】蛍光体層42については、実施の形態1の
蛍光体層12と同様のものである。また、ガラス管41
には励起発光成分が含有されていないものとする。保護
層43は、以下の方法によって形成することができる。
保護層43の母材となる金属酸化物の粉末原料に、励起
発光成分の粉末原料を添加して溶融し粉砕することによ
って複合酸化物の粉末を作製し、この粉末を、分散剤と
共に、水或は有機溶媒(イソプロピルアルコール)とい
った溶媒に加え、これに分散させることによって塗布液
を作製する。そして、この塗布液を、ガラス管41の内
面に噴霧法などの方法を用いて塗布し、乾燥・焼成する
ことによって保護層43を形成することができる。
蛍光体層12と同様のものである。また、ガラス管41
には励起発光成分が含有されていないものとする。保護
層43は、以下の方法によって形成することができる。
保護層43の母材となる金属酸化物の粉末原料に、励起
発光成分の粉末原料を添加して溶融し粉砕することによ
って複合酸化物の粉末を作製し、この粉末を、分散剤と
共に、水或は有機溶媒(イソプロピルアルコール)とい
った溶媒に加え、これに分散させることによって塗布液
を作製する。そして、この塗布液を、ガラス管41の内
面に噴霧法などの方法を用いて塗布し、乾燥・焼成する
ことによって保護層43を形成することができる。
【0046】このようにして励起発光成分が母材中に溶
解されることによって、母材の金属酸化物(ZnO、T
iO2、SiO2、Al2O3)と励起発光成分の金属酸化
物とは複合酸化物を形成することになる。なお、混合粉
末をガラス管41の内面に塗装する方法としては、上記
のような湿式法の他に、静電塗装法、或は金属アルコキ
シドを有機溶媒に溶解した液を用いるゾルゲル法を用い
ることも考えられる。
解されることによって、母材の金属酸化物(ZnO、T
iO2、SiO2、Al2O3)と励起発光成分の金属酸化
物とは複合酸化物を形成することになる。なお、混合粉
末をガラス管41の内面に塗装する方法としては、上記
のような湿式法の他に、静電塗装法、或は金属アルコキ
シドを有機溶媒に溶解した液を用いるゾルゲル法を用い
ることも考えられる。
【0047】上記のように励起発光成分が含有された保
護層43を備えることによって、以下のように、保護層
43中の母材による光束維持率を高める効果と、励起発
光成分による発光効率向上効果と両方得ることができ
る。保護層43中の母材は、ガラス中から拡散してくる
ナトリウムを蛍光体層12へ透過させにくいので、蛍光
体層12で水銀がガラス中のナトリウムと反応して黒化
するのを抑制すると共に蛍光体の劣化を抑制することに
より光束維持率を高める効果を奏する。一方、励起発光
成分は発光効率向上効果を奏する。この発光効率向上効
果は、上記実施の形態1と同様、254nm紫外線によ
る蛍光体層42での可視光励起放射に基づく発光光束だ
けではなく、保護層43に含まれている励起発光成分に
起因する発光光束が生じ、その分、発光効率が向上する
という効果である。
護層43を備えることによって、以下のように、保護層
43中の母材による光束維持率を高める効果と、励起発
光成分による発光効率向上効果と両方得ることができ
る。保護層43中の母材は、ガラス中から拡散してくる
ナトリウムを蛍光体層12へ透過させにくいので、蛍光
体層12で水銀がガラス中のナトリウムと反応して黒化
するのを抑制すると共に蛍光体の劣化を抑制することに
より光束維持率を高める効果を奏する。一方、励起発光
成分は発光効率向上効果を奏する。この発光効率向上効
果は、上記実施の形態1と同様、254nm紫外線によ
る蛍光体層42での可視光励起放射に基づく発光光束だ
けではなく、保護層43に含まれている励起発光成分に
起因する発光光束が生じ、その分、発光効率が向上する
という効果である。
【0048】即ち、蛍光管40内で放電に伴って発生し
た紫外線の一部は、蛍光体層42を透過して保護層43
に照射され、この保護層43に含まれる励起発光成分が
励起される。これによって、保護層43から近紫外線並
びに可視光が励起放射され、更に、保護層43から放射
された近紫外線の一部は、蛍光体層42に照射され、蛍
光体層42は、この近紫外線によって可視光を励起放射
する。
た紫外線の一部は、蛍光体層42を透過して保護層43
に照射され、この保護層43に含まれる励起発光成分が
励起される。これによって、保護層43から近紫外線並
びに可視光が励起放射され、更に、保護層43から放射
された近紫外線の一部は、蛍光体層42に照射され、蛍
光体層42は、この近紫外線によって可視光を励起放射
する。
【0049】また、保護層43において、励起発光成分
は母材中に溶解しているので、保護層43の可視光透過
性が励起発光成分によって損なわれることもない。な
お、上記の励起発光成分による近紫外線並びに可視光が
励起放射される作用は、上記のように励起発光成分が母
材中に溶解して複合酸化物を形成しているため得られる
のであって、母材の金属酸化物及び励起発光成分の金属
酸化物が単に粒子のまま混合されているだけでは、この
ような作用は得られないものと考えられる。
は母材中に溶解しているので、保護層43の可視光透過
性が励起発光成分によって損なわれることもない。な
お、上記の励起発光成分による近紫外線並びに可視光が
励起放射される作用は、上記のように励起発光成分が母
材中に溶解して複合酸化物を形成しているため得られる
のであって、母材の金属酸化物及び励起発光成分の金属
酸化物が単に粒子のまま混合されているだけでは、この
ような作用は得られないものと考えられる。
【0050】保護層43における励起発光成分の含有量
として適当な範囲は、上記実施の形態1で示したのと同
様であって、「4A,5A,6A族に属する元素」の酸
化物の場合、並びに「ランタノイドに属する元素」の酸
化物の場合は、0.01〜10wt%、「3B,4B,
5B族に属する元素」の酸化物の場合は、0.01〜
0.5wt%の範囲が適当である。
として適当な範囲は、上記実施の形態1で示したのと同
様であって、「4A,5A,6A族に属する元素」の酸
化物の場合、並びに「ランタノイドに属する元素」の酸
化物の場合は、0.01〜10wt%、「3B,4B,
5B族に属する元素」の酸化物の場合は、0.01〜
0.5wt%の範囲が適当である。
【0051】保護層43の厚みとしては1〜30μmが
適当である。なお、ここではガラス管41に励起発光成
分は含有されていないこととしたが、変形例として、保
護層43とガラス管41の両方に励起発光成分を含有さ
せてもよい。また、TiO2のような材料は、水銀の透
過防止作用と励起発光作用の両方を奏するので、これを
単独で用いれば本実施の形態と同様の効果を奏するとも
考えられるが、単独成分では励起発光が自己吸収により
極端に小さくなることに加えて、保護層の材料として極
く限られた種類の材料しか使えず、保護層の製法も限ら
れてしまう。これに対して、本実施の形態のように、母
材と励起発光成分とを組み合わせて用いれば、励起発光
の自己吸収を小さく抑えることができると共に、母材と
して選択できる材料の種類と励起発光成分として選択で
きる材料の種類との組み合わせが数多く存在するので、
保護層の組成を設計する際に、材料の選択幅が広くなる
と共に保護層の製法もいろいろと選択できる点で有利で
ある。
適当である。なお、ここではガラス管41に励起発光成
分は含有されていないこととしたが、変形例として、保
護層43とガラス管41の両方に励起発光成分を含有さ
せてもよい。また、TiO2のような材料は、水銀の透
過防止作用と励起発光作用の両方を奏するので、これを
単独で用いれば本実施の形態と同様の効果を奏するとも
考えられるが、単独成分では励起発光が自己吸収により
極端に小さくなることに加えて、保護層の材料として極
く限られた種類の材料しか使えず、保護層の製法も限ら
れてしまう。これに対して、本実施の形態のように、母
材と励起発光成分とを組み合わせて用いれば、励起発光
の自己吸収を小さく抑えることができると共に、母材と
して選択できる材料の種類と励起発光成分として選択で
きる材料の種類との組み合わせが数多く存在するので、
保護層の組成を設計する際に、材料の選択幅が広くなる
と共に保護層の製法もいろいろと選択できる点で有利で
ある。
【0052】母材の種類と励起発光成分の種類との組み
合わせについては、母材として、酸化珪素或は酸化アル
ミニウムを用い、これに、励起発光成分として、酸化ガ
ドリニウム及び酸化テルビウムの一方または両方を組み
合わせて用いることが好ましいと思われる。 〔実施の形態3〕本実施の形態では、High intensity
discharge lamp(HID)に適用する場合について、
蛍光水銀ランプ、メタルハライドランプ及び高圧ナトリ
ウムランプを例にとって説明する。
合わせについては、母材として、酸化珪素或は酸化アル
ミニウムを用い、これに、励起発光成分として、酸化ガ
ドリニウム及び酸化テルビウムの一方または両方を組み
合わせて用いることが好ましいと思われる。 〔実施の形態3〕本実施の形態では、High intensity
discharge lamp(HID)に適用する場合について、
蛍光水銀ランプ、メタルハライドランプ及び高圧ナトリ
ウムランプを例にとって説明する。
【0053】図10は、蛍光水銀ランプの一例を示す図
である。この蛍光水銀ランプは、高圧水銀ランプの1種
であって、当図に示すように、発光管51、口金52、
外管53などから構成されている。発光管51は、透明
石英ガラスで形成され、両端に電極54を備え、内部に
水銀とアルゴンガスが封入されている。
である。この蛍光水銀ランプは、高圧水銀ランプの1種
であって、当図に示すように、発光管51、口金52、
外管53などから構成されている。発光管51は、透明
石英ガラスで形成され、両端に電極54を備え、内部に
水銀とアルゴンガスが封入されている。
【0054】外管53は、発光管51を取り囲むように
設けられたガラス管55の内面に、蛍光体層56が被着
されて構成されている。そして、発光管51では、高圧
(100〜1000kPa)の水銀蒸気中で放電するこ
とによって可視光を放射するが、これに加えて発光管5
1では紫外光も放射され、外管53の蛍光体層56がこ
の紫外光を受けて可視光を励起放射するようになってい
る。
設けられたガラス管55の内面に、蛍光体層56が被着
されて構成されている。そして、発光管51では、高圧
(100〜1000kPa)の水銀蒸気中で放電するこ
とによって可視光を放射するが、これに加えて発光管5
1では紫外光も放射され、外管53の蛍光体層56がこ
の紫外光を受けて可視光を励起放射するようになってい
る。
【0055】ここで、外管53のガラス管55は、上記
実施の形態1で挙げたのと同様の励起発光成分(Ti、
Zr…元素の酸化物)を溶け込ませたほうけい酸ガラス
で形成されている。これによって、当該外管53は、実
施の形態1の図3で説明した蛍光管10と同様の作用効
果を奏する。即ち、発光管51からの紫外光の一部が、
蛍光体層56を透過してガラス管55に照射されるが、
ガラス管55に含まれている励起発光成分が、この紫外
線によって励起されて、長波長の紫外線及び可視光を放
射する。そして、ガラス管55から放射された紫外線が
蛍光体層56に照射されると可視光が励起放射される。
実施の形態1で挙げたのと同様の励起発光成分(Ti、
Zr…元素の酸化物)を溶け込ませたほうけい酸ガラス
で形成されている。これによって、当該外管53は、実
施の形態1の図3で説明した蛍光管10と同様の作用効
果を奏する。即ち、発光管51からの紫外光の一部が、
蛍光体層56を透過してガラス管55に照射されるが、
ガラス管55に含まれている励起発光成分が、この紫外
線によって励起されて、長波長の紫外線及び可視光を放
射する。そして、ガラス管55から放射された紫外線が
蛍光体層56に照射されると可視光が励起放射される。
【0056】本実施形態の蛍光水銀ランプは、このよう
な作用によって、ガラス管に励起発光成分が添加されて
いない場合に比べると優れた発光効率を得ることができ
る。また、本実施形態では、励起発光成分を石英からな
る発光管51ではなくガラスからなる外管53にガラス
に含有させているが、この点も発光効率向上に寄与す
る。即ち、ガラスに励起発光成分を含有させると、石英
ガラスに含有させる場合と比べて、水銀の励起紫外光
(ピーク波長254nm)を、比較的高効率で長波長の
紫外線あるいは可視光に変換することができる。更に、
ほうけい酸ガラスには、酸化アルミニウムや酸化ホウ素
などの成分が含まれているが、これらの成分はガラス中
で励起発光成分の周囲を取り囲んで孤立化させることに
より、励起発光の自己吸収を抑制する働きもある。
な作用によって、ガラス管に励起発光成分が添加されて
いない場合に比べると優れた発光効率を得ることができ
る。また、本実施形態では、励起発光成分を石英からな
る発光管51ではなくガラスからなる外管53にガラス
に含有させているが、この点も発光効率向上に寄与す
る。即ち、ガラスに励起発光成分を含有させると、石英
ガラスに含有させる場合と比べて、水銀の励起紫外光
(ピーク波長254nm)を、比較的高効率で長波長の
紫外線あるいは可視光に変換することができる。更に、
ほうけい酸ガラスには、酸化アルミニウムや酸化ホウ素
などの成分が含まれているが、これらの成分はガラス中
で励起発光成分の周囲を取り囲んで孤立化させることに
より、励起発光の自己吸収を抑制する働きもある。
【0057】なお、ここでは、外管53に蛍光体層56
が設けられた蛍光水銀ランプについて説明したが、外管
に蛍光体層が設けられていない高圧水銀ランプにおいて
も、外管のガラスに上記と同様の励起発光成分(Ti、
Zr…元素の酸化物)を溶け込ませることによって、発
光効率をある程度向上させることができる。即ち、外管
に蛍光体層が設けられていない場合でも、外管励起発光
成分が、発光管からの紫外線によって励起されて可視光
を放射するという作用効果があり、ガラス管に励起発光
成分が添加されていない場合に比べると優れた発光効率
を得ることができる。
が設けられた蛍光水銀ランプについて説明したが、外管
に蛍光体層が設けられていない高圧水銀ランプにおいて
も、外管のガラスに上記と同様の励起発光成分(Ti、
Zr…元素の酸化物)を溶け込ませることによって、発
光効率をある程度向上させることができる。即ち、外管
に蛍光体層が設けられていない場合でも、外管励起発光
成分が、発光管からの紫外線によって励起されて可視光
を放射するという作用効果があり、ガラス管に励起発光
成分が添加されていない場合に比べると優れた発光効率
を得ることができる。
【0058】次に、メタルハライドランプ及び高圧ナト
リウムランプについて、図11を参照しながら説明す
る。図11(a)は、メタルハライドランプの一例を示
す図である。このメタルハライドランプは、透明石英ガ
ラスからなる発光管61、口金62、外管63などから
構成されている点は上記蛍光水銀ランプと同様である
が、発光管61内には、発光物質としてのハロゲン化金
属(例えば、スカンジウム(Sc)及びナトリウム(N
a)のハロゲン化物)の他に、始動用として希ガス及び
電気特性と最適温度のアーク放電を維持するための緩衝
ガスとして水銀が封入されており、外管63には蛍光体
層は設けられていない。
リウムランプについて、図11を参照しながら説明す
る。図11(a)は、メタルハライドランプの一例を示
す図である。このメタルハライドランプは、透明石英ガ
ラスからなる発光管61、口金62、外管63などから
構成されている点は上記蛍光水銀ランプと同様である
が、発光管61内には、発光物質としてのハロゲン化金
属(例えば、スカンジウム(Sc)及びナトリウム(N
a)のハロゲン化物)の他に、始動用として希ガス及び
電気特性と最適温度のアーク放電を維持するための緩衝
ガスとして水銀が封入されており、外管63には蛍光体
層は設けられていない。
【0059】ここで、この外管63は、上記と同様の励
起発光成分(Ti、Zr…元素の酸化物)が溶け込んだ
ほうけい酸ガラスで形成されている。このようなメタル
ハライドランプにおいて、基本的には、発光管61内で
放電するのに伴って、ハロゲン化金属が金属原子とハロ
ゲン原子に解離し、金属原子が可視光を励起放射するこ
とによって発光光束が得られる。
起発光成分(Ti、Zr…元素の酸化物)が溶け込んだ
ほうけい酸ガラスで形成されている。このようなメタル
ハライドランプにおいて、基本的には、発光管61内で
放電するのに伴って、ハロゲン化金属が金属原子とハロ
ゲン原子に解離し、金属原子が可視光を励起放射するこ
とによって発光光束が得られる。
【0060】但し、発光管61においては放電に伴って
紫外光も放射されるので、外管63に含まれている励起
発光成分が、この紫外線によって可視光を励起放射す
る。従って、この作用によって、励起発光成分が添加さ
れていない場合と比べると全発光光束が増す。即ち、優
れた発光効率が得られる。図11(b)は、高圧ナトリ
ウムランプの一例を示す図である。
紫外光も放射されるので、外管63に含まれている励起
発光成分が、この紫外線によって可視光を励起放射す
る。従って、この作用によって、励起発光成分が添加さ
れていない場合と比べると全発光光束が増す。即ち、優
れた発光効率が得られる。図11(b)は、高圧ナトリ
ウムランプの一例を示す図である。
【0061】この高圧ナトリウムランプは、発光管7
1、口金72、外管73などから構成されている。そし
て、外観は上記蛍光水銀ランプに似ているが、発光管7
1には多結晶アルミナセラミックス管が用いられ、発光
管71内には、発光物質としてのナトリウムとともに、
始動ガスとしてのキセノンガスと緩衝ガスとしての水銀
が封入されており、外管73には蛍光体層は設けられて
いない。
1、口金72、外管73などから構成されている。そし
て、外観は上記蛍光水銀ランプに似ているが、発光管7
1には多結晶アルミナセラミックス管が用いられ、発光
管71内には、発光物質としてのナトリウムとともに、
始動ガスとしてのキセノンガスと緩衝ガスとしての水銀
が封入されており、外管73には蛍光体層は設けられて
いない。
【0062】ここで、上記外管73は、上記と同様の励
起発光成分(Ti、Zr…元素の酸化物)が溶け込んだ
ソーダガラスで形成されている。このような高圧ナトリ
ウムランプにおいて、基本的に、発光管71内でナトリ
ウム蒸気中で放電するのに伴って可視光が励起放射され
て発光光束が得られる。但し、発光管71からは紫外光
も若干放射されるので、外管73に含まれている励起発
光成分が、この紫外線によって励起されて可視光を励起
放射する。この作用によって、励起発光成分が添加され
ていない場合と比べると全発光光束が増し、優れた発光
効率を得ることができる。
起発光成分(Ti、Zr…元素の酸化物)が溶け込んだ
ソーダガラスで形成されている。このような高圧ナトリ
ウムランプにおいて、基本的に、発光管71内でナトリ
ウム蒸気中で放電するのに伴って可視光が励起放射され
て発光光束が得られる。但し、発光管71からは紫外光
も若干放射されるので、外管73に含まれている励起発
光成分が、この紫外線によって励起されて可視光を励起
放射する。この作用によって、励起発光成分が添加され
ていない場合と比べると全発光光束が増し、優れた発光
効率を得ることができる。
【0063】〔実施の形態4〕本発明を白熱電球に適用
する場合について説明する。白熱電球としては、一般照
明用電球とハロゲン電球とが代表的である。一般照明用
電球は、軟質のソーダガラス或いは硬質のほうけい酸ガ
ラスからなるバルブを備え、その内部に不活性ガス(窒
素、アルゴン、クリプトンなど)が封入され、導入線及
びタングステンフィラメントからなる電極が設けられて
いる。
する場合について説明する。白熱電球としては、一般照
明用電球とハロゲン電球とが代表的である。一般照明用
電球は、軟質のソーダガラス或いは硬質のほうけい酸ガ
ラスからなるバルブを備え、その内部に不活性ガス(窒
素、アルゴン、クリプトンなど)が封入され、導入線及
びタングステンフィラメントからなる電極が設けられて
いる。
【0064】ハロゲン電球では、一般に石英からなるバ
ルブが用いられ、これに不活性ガスと共にハロゲン物質
が封入され、導入線及びタングステンフィラメントから
なる電極が設けられている。本実施形態の白熱電球は、
一般照明用電球もしくはハロゲン電球において、バルブ
材料のガラスに、上記実施の形態1で挙げたのと同様の
励起発光成分(Ti、Zr…元素の酸化物)が溶け込ん
でいる。
ルブが用いられ、これに不活性ガスと共にハロゲン物質
が封入され、導入線及びタングステンフィラメントから
なる電極が設けられている。本実施形態の白熱電球は、
一般照明用電球もしくはハロゲン電球において、バルブ
材料のガラスに、上記実施の形態1で挙げたのと同様の
励起発光成分(Ti、Zr…元素の酸化物)が溶け込ん
でいる。
【0065】即ち、ガラスバルブの場合は、ガラス材料
に励起発光成分を添加したものを材料としてバルブを成
形し、石英バルブの場合、SiO2に励起発光成分を添
加したものを材料としてバルブを成形する。上記元素の
酸化物の中でも、特に、ランタノイドに属する元素の酸
化物は、全般的に励起発光成分として好ましい。その理
由は、実施の形態で説明したように、人の目の比視感
度)が高い波長領域(550nm付近)における発光量
が比較的大きいからである。
に励起発光成分を添加したものを材料としてバルブを成
形し、石英バルブの場合、SiO2に励起発光成分を添
加したものを材料としてバルブを成形する。上記元素の
酸化物の中でも、特に、ランタノイドに属する元素の酸
化物は、全般的に励起発光成分として好ましい。その理
由は、実施の形態で説明したように、人の目の比視感
度)が高い波長領域(550nm付近)における発光量
が比較的大きいからである。
【0066】このような本実施形態の白熱電球において
は、基本的には、従来と同様に電極に通電することによ
りフィラメントが高温となって可視光を放射して発光光
束が得られるが、この放射光中には紫外線も若干含まれ
るので、バルブに含有されている励起発光成分が、当該
紫外線によって励起されて可視光を励起放射する。そし
て、この可視光放射によって、励起発光成分が添加され
ていない場合と比べると、全発光光束が増し、優れた発
光効率が得られる。なお、このような効果は、石英バル
ブに励起発光成分を添加した場合よりも、ガラスバルブ
に励起発光成分を添加した場合の方が大きいものと考え
られる。
は、基本的には、従来と同様に電極に通電することによ
りフィラメントが高温となって可視光を放射して発光光
束が得られるが、この放射光中には紫外線も若干含まれ
るので、バルブに含有されている励起発光成分が、当該
紫外線によって励起されて可視光を励起放射する。そし
て、この可視光放射によって、励起発光成分が添加され
ていない場合と比べると、全発光光束が増し、優れた発
光効率が得られる。なお、このような効果は、石英バル
ブに励起発光成分を添加した場合よりも、ガラスバルブ
に励起発光成分を添加した場合の方が大きいものと考え
られる。
【0067】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の蛍光ラン
プにおいては、蛍光管に用いるガラス管を、水銀の励起
による紫外光(ピーク波長254nm)を受けたときに
当該紫外光よりも長波長の紫外光を励起放射する励起発
光成分が含有されたガラス材料で形成すること、もしく
は、ガラス管内面が金属酸化物を母材とする保護層で被
覆され、その保護層上に蛍光体層が被覆された蛍光管を
備える蛍光ランプにおいて、保護層に、水銀の励起によ
る紫外光を受けたときに当該紫外光よりも長波長の紫外
光を励起放射する励起発光成分を含有させることによっ
て、水銀の励起による紫外線が発光光束に利用される利
用効率を向上させ、励起発光成分が含まれない従来品と
比べて、発光光束を2%以上向上させた。
プにおいては、蛍光管に用いるガラス管を、水銀の励起
による紫外光(ピーク波長254nm)を受けたときに
当該紫外光よりも長波長の紫外光を励起放射する励起発
光成分が含有されたガラス材料で形成すること、もしく
は、ガラス管内面が金属酸化物を母材とする保護層で被
覆され、その保護層上に蛍光体層が被覆された蛍光管を
備える蛍光ランプにおいて、保護層に、水銀の励起によ
る紫外光を受けたときに当該紫外光よりも長波長の紫外
光を励起放射する励起発光成分を含有させることによっ
て、水銀の励起による紫外線が発光光束に利用される利
用効率を向上させ、励起発光成分が含まれない従来品と
比べて、発光光束を2%以上向上させた。
【0068】また、HIDにおいては、外管を、発光管
に封入された発光物質の励起放射による紫外光を受けた
ときに当該紫外光よりも長波長の紫外光を励起放射する
励起発光成分が含有されたガラス材料で形成することに
よって、水銀の励起による紫外線が発光光束に利用され
る利用効率を向上させた。更に、白熱電球においても、
励起発光成分を、白熱電球のバルブに含有させることに
よって、放電による放射光が発光光束に利用される利用
効率を向上させた。
に封入された発光物質の励起放射による紫外光を受けた
ときに当該紫外光よりも長波長の紫外光を励起放射する
励起発光成分が含有されたガラス材料で形成することに
よって、水銀の励起による紫外線が発光光束に利用され
る利用効率を向上させた。更に、白熱電球においても、
励起発光成分を、白熱電球のバルブに含有させることに
よって、放電による放射光が発光光束に利用される利用
効率を向上させた。
【図1】実施の形態に係るコンパクト形蛍光ランプの外
観を示す図である。
観を示す図である。
【図2】上記蛍光ランプの蛍光管を輪切りにした断面図
である。
である。
【図3】上記蛍光ランプの発光メカニズムを説明する図
である。
である。
【図4】実験2における発光スペクトルの測定方法を示
す図である。
す図である。
【図5】実験2の測定結果である発光スペクトルを示す
図である。
図である。
【図6】実験3の結果であってガラス板肉厚と可視光透
過率との関係を示す特性図である。
過率との関係を示す特性図である。
【図7】実験3の結果であってガラス管の肉厚と相対発
光強度との関係を示す特性図である。
光強度との関係を示す特性図である。
【図8】実験4の結果であって、蛍光ランプにおける蛍
光体層の厚みと相対発光強度との関係を示す特性図であ
る。
光体層の厚みと相対発光強度との関係を示す特性図であ
る。
【図9】実施の形態2にかかる蛍光ランプの発光管の断
面図である。
面図である。
【図10】実施の形態3にかかる蛍光水銀ランプを示す
図である。
図である。
【図11】実施の形態3にかかるメタルハライドランプ
及び高圧ナトリウムランプを示す図である。
及び高圧ナトリウムランプを示す図である。
10 蛍光管 11 ガラス管 12 蛍光体層 40 蛍光管 41 ガラス管 42 蛍光体層 43 保護層 51 発光管 53 外管 54 電極 55 ガラス管 56 蛍光体層 61 発光管 63 外管 71 発光管 73 外管
Claims (22)
- 【請求項1】 内面が蛍光体層で被覆されたガラス管内
に、水銀及び希ガスが封入された蛍光管と、当該蛍光管
内に放電を生じさせる電極とを備える蛍光ランプにおい
て、 前記ガラス管は、 水銀の励起による紫外光を受けたときに当該紫外光より
も長波長の紫外光を励起放射する励起発光成分が含有さ
れたガラス材料で形成されていることを特徴とする蛍光
ランプ。 - 【請求項2】 前記励起発光成分は、 水銀の励起による紫外光を受けたときに当該紫外光より
も長波長の紫外光とともに可視光を励起放射することを
特徴とする請求項1記載の蛍光ランプ。 - 【請求項3】 前記蛍光ランプから発せられる全発光光
束の中には、 水銀の励起による紫外光を前記蛍光体層が受けて当該蛍
光体層が励起放射する可視光からなる第1の発光光束
と、 水銀の励起による紫外光を前記ガラス材料中の励起発光
成分が受けて当該励起発光成分が励起放射する可視光か
らなる第2の発光光束と、 水銀の励起による紫外光を前記ガラス材料中の励起発光
成分が受けて当該励起発光成分が励起放射する紫外線成
分を、前記蛍光体層が受けて当該蛍光体層が励起放射す
る可視光からなる第3の発光光束とが含まれ、 前記第2の発光光束及び第3の発光光束を合せた和は、
前記全発光光束に対して2%以上を占めることを特徴と
する請求項1記載の蛍光ランプ。 - 【請求項4】 前記ガラス管の厚みが0.62mm以下
であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか記載の
蛍光ランプ。 - 【請求項5】 前記蛍光体層の厚みが20μm未満であ
ることを特徴とする請求項1〜4のいずれか記載の蛍光
ランプ。 - 【請求項6】 内面が蛍光体層で被覆されたガラス管内
に、水銀及び希ガスが封入された蛍光管と、当該蛍光管
内に放電を生じさせる電極とを備える蛍光ランプにおい
て、 前記ガラス管は、 チタン、ジルコニウム、バナジウム、ニオブ、タンタ
ル、モリブデン、タングステン、タリウム、スズ、鉛、
ビスマス、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジ
ム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビ
ウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリ
ウム、イッテルビウム、ルテチウムから選択される元素
の酸化物が含有されたガラス材料で形成されていること
を特徴とする蛍光ランプ。 - 【請求項7】 前記ガラス管を形成するガラス材料に
は、 チタン、ジルコニウム、バナジウム、ニオブ、タンタ
ル、モリブデン、タングステン、ランタン、セリウム、
プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、
ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウ
ム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウ
ムから選択される元素の酸化物が、 0.01wt%以上、10wt%以下含有されているこ
とを特徴とする請求項6記載の蛍光ランプ。 - 【請求項8】 前記ガラス管を形成するガラス材料に
は、 タリウム、スズ、鉛、ビスマスから選択される元素の酸
化物が、 0.01wt%以上、0.5wt%以下含有されている
ことを特徴とする請求項6記載の蛍光ランプ。 - 【請求項9】 内面が金属酸化物を主体とする保護層で
被覆され、当該保護層上に蛍光体層が被覆され、内部に
水銀及び希ガスが封入された蛍光管と、当該蛍光管内に
放電を生じさせる電極とを備える蛍光ランプにおいて、 前記保護層には、 水銀の励起による紫外光を受けたときに当該紫外光より
も長波長の紫外光を励起放射する励起発光成分が含有さ
れていることを特徴とする蛍光ランプ。 - 【請求項10】 前記励起発光成分は、 水銀の励起による紫外光を受けたときに当該紫外光より
も長波長の紫外光とともに可視光を励起放射することを
特徴とする請求項9記載の蛍光ランプ。 - 【請求項11】 前記蛍光ランプから発せられる全発光
光束の中には、 水銀の励起による紫外光を前記蛍光体層が受けて当該蛍
光体層が励起放射する可視光からなる第1の発光光束
と、 水銀の励起による紫外光を前記保護層中の励起発光成分
が受けて当該励起発光成分が励起放射する可視光からな
る第2の発光光束と、 水銀の励起による紫外光を前記保護層中の励起発光成分
が受けて当該励起発光成分が励起放射する紫外線成分
を、前記蛍光体層が受けて当該蛍光体層が励起放射する
可視光からなる第3の発光光束とが含まれ、 前記第2の発光光束及び第3の発光光束を合せた和は、
前記全発光光束に対して2%以上を占めることを特徴と
する請求項9記載の蛍光ランプ。 - 【請求項12】 内面が金属酸化物を主体とする保護層
で被覆され、当該保護層上に蛍光体層が被覆され、内部
に水銀及び希ガスが封入された蛍光管と、当該蛍光管内
に放電を生じさせる電極とを備える蛍光ランプにおい
て、 前記保護層には、 チタン、ジルコニウム、バナジウム、ニオブ、タンタ
ル、モリブデン、タングステン、タリウム、スズ、鉛、
ビスマス、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジ
ム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビ
ウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリ
ウム、イッテルビウム、ルテチウムから選択される元素
の酸化物が含有されていることを特徴とする蛍光ラン
プ。 - 【請求項13】 前記保護層には、 チタン、ジルコニウム、バナジウム、ニオブ、タンタ
ル、モリブデン、タングステン、ランタン、セリウム、
プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、
ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウ
ム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウ
ムから選択される元素の酸化物が、 0.01wt%以上、10wt%以下含有されているこ
とを特徴とする請求項12記載の蛍光ランプ。 - 【請求項14】 前記保護層には、 タリウム(Tl)、スズ(Sn)、鉛(Pb)、ビスマ
ス(Bi)から選択される元素の酸化物が、 0.01wt%以上、0.5wt%以下含有されている
ことを特徴とする請求項12記載の蛍光ランプ。 - 【請求項15】 放電に伴って励起し可視光及び紫外線
を放射する発光物質が封入された発光管と、 当該発光管を囲むように設けられ表面が蛍光体層で覆わ
れた外管とを備える高輝度放電ランプにおいて、 前記外管は、 前記発光物質の励起による紫外光を受けたときに当該紫
外光よりも長波長の紫外光を励起放射する励起発光成分
が含有されたガラス材料で形成されていることを特徴と
する高輝度放電ランプ。 - 【請求項16】 前記励起発光成分は、 前記発光物質の励起による紫外光を受けたときに当該紫
外光よりも長波長の紫外光とともに可視光を励起放射す
ることを特徴とする請求項15記載の高輝度放電ラン
プ。 - 【請求項17】 前記高輝度放電ランプから発せられる
全発光光束の中には、 前記発光物質の励起による可視光からなる第1の発光光
束と、 前記発光物質の励起による紫外光を前記外管中の励起発
光成分が受けて当該励起発光成分が励起放射する可視光
からなる第2の発光光束と、 前記発光物質の励起による紫外光を前記外管中の励起発
光成分が受けて当該励起発光成分が励起放射する紫外線
成分を、前記蛍光体層が受けて当該蛍光体層が励起放射
する可視光からなる第3の発光光束とが含まれることを
特徴とする請求項15記載の高輝度放電ランプ。 - 【請求項18】 放電に伴って励起し可視光及び紫外線
を励起放射する発光物質が封入された発光管と、 当該発光管を囲むように設けられ表面が蛍光体層で覆わ
れた外管とを備える高輝度放電ランプにおいて、 前記外管は、 チタン、ジルコニウム、バナジウム、ニオブ、タンタ
ル、モリブデン、タングステン、タリウム、スズ、鉛、
ビスマス、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジ
ム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビ
ウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリ
ウム、イッテルビウム、ルテチウムから選択される元素
の酸化物が含有されたガラス材料で形成されていること
を特徴とする高輝度放電ランプ。 - 【請求項19】 放電に伴って励起し可視光及び紫外線
を励起放射する発光物質が封入された発光管と、 当該発光管を囲むように設けられた外管とを備える高輝
度放電ランプにおいて、 前記外管は、 前記発光物質の励起による紫外光を受けたときに可視光
を励起放射する励起発光成分が含有されたガラス材料で
形成されていることを特徴とする高輝度放電ランプ。 - 【請求項20】 前記高輝度放電ランプから発せられる
全発光光束の中には、 前記発光物質の励起による可視光からなる第1の発光光
束と、 前記発光物質の励起による紫外光を前記外管中の励起発
光成分が受けて当該励起発光成分が励起放射する可視光
からなる第2の発光光束とが含まれることを特徴とする
請求項19記載の高輝度放電ランプ。 - 【請求項21】 放電に伴って励起し可視光及び紫外線
を励起放射する発光物質が封入された発光管と、 当該発光管を囲むように設けられた外管とを備える高輝
度放電ランプにおいて、 前記外管は、 チタン、ジルコニウム、バナジウム、ニオブ、タンタ
ル、モリブデン、タングステン、タリウム、スズ、鉛、
ビスマス、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジ
ム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビ
ウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリ
ウム、イッテルビウム、ルテチウムから選択される元素
の酸化物が含有されたガラス材料で形成されていること
を特徴とする高輝度放電ランプ。 - 【請求項22】 ガラスまたは石英を母材とする材料か
らなる管内に、 希ガス、不活性ガス、ハロゲン化タングステンから選択
される少なくとも一種の発光物質が封入され、導入線及
びタングステンフィラメントからなる電極が設けられた
白熱電球において、 前記材料には、 前記発光物質の励起による紫外光を受けたときに可視光
を励起放射する励起発光成分が含有されていることを特
徴とする白熱電球。
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