专利名称：无电极荧光灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及无电极荧光灯，尤其是涉及在放电容器凹入部配置线圈的无电极荧光灯。
背景技术：
近年来，由于地球变暖问题或能量资源的有效利用问题，在所有领域作了诸多努力，以便减少能耗。即使在照明领域也从传统的灯泡出发、普及扩大效率更好的荧光灯。
可是，为了从灯泡置换为荧光灯，由于存在所谓必须从低价的灯泡用照明器具更换为内藏有点亮荧光灯的稳定器的高价的照明器具的问题。
为了解决这一问题，开发了可以直接连接在灯泡用照明器具的灯泡插口而直接点亮、内藏有包含灯泡灯头的稳定器的灯泡替代萤光灯。替代该灯泡用的荧光灯由于可以取代灯泡而用在灯泡用照明器具中，比灯泡耗电更低、而且寿命为灯泡的3倍，所以现在正地普及中。
另一方面，为了进一步使该替代灯泡用荧光灯作成更长寿命，开发了没有作为降低寿命主要因素的电极的无电极荧光灯。无电极荧光灯与传统的有电极荧光灯相比，发光原理不同，它是对封入稀有气体和水银且在内壁上涂布荧光体的封闭玻璃制的放电容器，从外部加高频交流电磁场，使放电容器内产生水银蒸汽放电，通过由该放电得到的紫外放射激励内壁的荧光体而产生发光的。而且，与传统的有电极荧光灯相比，得到寿命高几倍以上的灯。
即使在无电极荧光灯中，作为替代灯泡的目的，也正在开发由灯泡的灯头和产生高频交流电磁场的线圈和在线圈内流过交流电流的点亮电路和上述无电极的放电容器构成的、作为灯泡替代品的无电极荧光灯。
替代灯泡的无电极荧光灯(以下，称为灯泡形无电极荧光灯)以在灯泡用照明器具内安装作为前提，因此要求与灯泡大体相同的形状，尺寸，近年来，正在实现与灯泡形状尺寸相近形状的灯泡形无电极荧光灯。
可是，由于灯泡和灯泡形无电极荧光灯之间发光原理不同，其光分配不同。图4及图5分别示出两者的光分配特性。图4示出灯泡A形的60W二氧化硅(石英)灯泡的光分配特性，图5示出作为同一灯泡A形的传统灯泡形无电极荧光灯的光分配特性。都是使灯头向上时的光分配特性，图的上侧是灯头侧。在这里，所谓灯泡A形的形状指的是在日本工业规格JIS C7710-1988的“灯泡类玻璃管式泡的形式的表示方法”或IEC 60887-1988定义的形状。这里IEC是InternationalElectro-technical Commission的略写。
以下对两者发光原理以及由于其发光原理不同产生的光分配特性不同加以说明。
首先，说明二氧化硅灯泡和无电极荧光灯的发光原理。
在二氧化硅灯泡的情况，使来自位于内部中央的灯丝的红热辐射通过在外管灯泡上涂布的二氧化硅膜扩散。
另一方面，因为传统的灯泡形无电极荧光灯的发光原理与其构造密切相关，所以与图8所示的传统的灯泡形无电极荧光灯构造一起作说明。
由灯泡A形的钠玻璃构成的放电容器11包含外管31和将大体圆筒形的凹入部12规定在其内的内管32。在凹入部12配置铁氧体制磁芯14，在该磁芯14上缠绕使在放电容器11内产生交变电磁场的线圈13。通过该交流电磁场产生等离子体15。这样一来，由于配置线圈13和磁芯14，产生交流电磁场，所以作为缠绕线圈13和磁芯14那样的环状，在放电容器11内产生等离子体15。由等离子体15的放电产生的紫外放射光激励在放电容器11的内壁均匀涂布的荧光体膜，使荧光体膜16发光。这样一来，产生可见光。线圈13与向线圈13供给交流电流的点亮电路17电连接，点亮电路17与连接商用电源的灯头18连接。此外，设置外壳19，以包围点亮电路17，在外壳19上安装放电容器11和灯头18。为了使附图简略化，放电容器11、凹入部12、外壳19的截面仅作为线。
其次，说明由于发光原理不同产生的光分配特性的差异。
如先前述，二氧化硅灯泡是使来自位于内部中央的灯丝的红热发射通过在外管灯泡上涂布的二氧化硅膜进行扩散，然而，在外管灯泡壁面上的光扩散量少，灯丝部分的亮度为最大。此外，由于灯丝位于外管灯泡的曲率中心附近，灯丝大小比其曲率半径小许多，所以二氧化硅灯泡可以看作以灯丝作为中心点的点光源。因此，从与外管灯泡的灯头相反一侧(外管前端)看二氧化硅灯泡或从外管灯泡侧面看二氧化硅灯泡，无论哪一方也感觉到大体相同的亮度。据此，如图4所示，如果去掉灯头部的座，则可以获得大体均匀的光分配。该光分配特性无论灯泡形状为A形或P形也大体上是相同的。所谓「P形」指的是在日本工业规格JIS C7710-1988的“灯泡类玻璃管式泡的形式的表示”或IEC 60887-1988所定义的。
另一方面，向无电极荧光灯的放电容器11的外部放出的光是来自荧光体膜16的发光在放电容器11内部重复反射，其一部分是透过荧光体膜16的发光。由于荧光体膜16具有均一的膜厚，所以放电容器11可以称为以面全体均匀亮度发光的光源。因为这样一来，作为面全体具有均一的亮度，所以光分配与表观面积成比例。因此，使灯头向上点亮使用了灯泡A形的放电容器11的灯泡形无电极荧光灯时(以下称为灯头朝上)，如果除去灯头方向，由于从正下方向的表观面积比从侧向(横方向)的表观面积小，所以正下方向的光分配变低。即使形状是P形，其光分配特性也具有相同的倾向。
如以上说明所示，二氧化硅灯泡和无电极荧光灯作成相同形状尺寸，由于其发光原理各异，所以其光分配特性显示各异的特性。
也讨论了形状为A形或P形各异，然而作为反射型无电极荧光灯，研究了在外管灯泡内面的、从灯头近旁直到最大直径部分为止的区域上设置反射膜(参照例如特开平8-45481号公报)，在外管灯泡外侧同样的区域上设置反射板的无电极荧光灯。
可是，现在正在普及的灯泡用照明器具是这样设计的，以便在安装具有灯泡的光分配特性的灯时使光输出效率优选。因而，即使在正在普及的照明器具内安装传统的灯泡形无电极荧光灯也由于其灯泡形无电极荧光灯的光分配特性与灯泡不同，所以不能高效地输出光。即使在效率以外的方面，如果例如在天花板附近的照明器具上安装该灯泡形无电极荧光灯，作为向下照射灯使用，则更加强调图5所示的正下方的光分配变低的倾向，其结果灯前端部看起来比其周围暗，不好。
也考虑在灯外面的光分配高的部分上涂布吸收光的物质，控制光分配特性，然而，由于总光通量变少，所以效率变差，不实用。
而且，前述公开公报上所示的无电极荧光灯不是灯泡形，由于形状各异，不能作为灯泡替代使用。此外，如果该无电极荧光灯在灯头向下安装的灯泡台灯中使用，则由于朝向台灯下方不发射光，这样一来，在灯头向下的状态(以下称为灯头向下)使用的台灯中，不能使用该无电极荧光灯。
本发明是鉴于上述任务提出的，作为其目的是提供具有与灯泡大体相同的光分配特性，适合于灯泡用照明器具的无电极荧光灯。
发明内容
本发明的第一无电极荧光灯包含封入发光物质，具有凹入部的透光性的放电容器；在前述凹入部内配置，产生使前述发光物质放电的交流电磁场的线圈；和在前述放电容器的内壁上形成的荧光体膜，前述放电容器由外管和规定前述凹入部的内管构成，前述荧光体膜在前述外管与前述内管的连接部和离该连接部最远的外管的部分的中间近旁膜厚最大，以便形成规定的光分布特性，从该膜厚最大位置开始，随着接近于前述连接部，膜厚变小。
在某优选的实施方式，前述规定的光分布特性在实质上是与灯泡的光分布特性是相同的。
本发明的第二无电极荧光灯包含封入发光物质、具有凹入部的透光性的放电容器，在前述凹入部内配置、产生使前述发光物质放电的交流电磁场的线圈，和在前述放电容器的内壁上形成的荧光体膜；前述线圈大体是圆筒形，前述放电容器由大体球形的主体部和从该主体部开始直径缩小并突出的头部构成的外管，和规定前述凹入部的内管构成，前述内管与前述头部连接，向离该头部最远的、前述主体部的圆底部延伸，在前述内管与前述头部的连接部和前述圆底部之间的中间近旁，前述荧光体膜的膜厚最大，随着与前述连接部接近而变小，而且随着与前述圆底部接近而变小。
优选，前述线圈的中心轴的延伸方向与前述凹入部的凹入方向大体一致，通过前述交流电磁场在前述放电容器中产生的等离子体作成以作为前述线圈中心轴上的点且作为该线圈内的点的规定点为中心的环状。
优选，在取述荧光体膜膜厚中最大部分的膜厚为1时，前述外管的前述圆底部上的前述荧光体膜的膜厚为0.1以上0.8以下，而且，在与前述内管连接的前述连接部近旁的前述荧光体膜的膜厚在0.5以上0.8以下。
优选，在前述荧光体膜的膜厚中最大部分的膜厚在12μm以上24μm以下，前述外管的前述圆底部的荧光体膜的膜厚在7μm以上17μm以下，而且，与前述内管连接的前述连接部近旁的前述荧光体膜在8μm以上17μm以下。
前述荧光体膜的膜厚优选在作为与前述线圈的中心轴正交的面和前述放电容器外管之间的相交线的圆成为最大的该放电容器位置近旁为最大。
优选，在紫外线照射前述荧光体膜的情况下，与在从该照射面的相反侧的面发射的荧光发光的发光强度和前述荧光体膜的膜厚之间的关系中该发光强度为最大的该荧光体膜的膜厚相比，前述荧光体膜的最大膜厚大，而且前述圆底部的平均膜厚以及前述连接部近旁的平均膜厚小。
前述放电容器形状优选按JIS C7710-1988“灯泡类玻璃管式泡的形式的表示方法”或IEC 60887-1988规定的A形或P形。
在某适当的实施方式，还包含缠绕了前述线圈的铁氧体制磁芯；前述线圈内流过交流电流，产生前述交流电磁场的点亮电路；和与前述点亮电路电连接，接受从商用电源来的电力供给的灯头；和包围前述点亮电路，安装前述放电容器和前述灯头的箱壳。
在某优选的实施方式，还包含对从前述无电极荧光灯发出的光加以反射的照明器具。
图1是本发明实施方式的无电极荧光灯的外观图。
图2是示意地示出本发明实施方式的无电极荧光灯截面的图。
图3是示出荧光体膜的相对膜厚和透过率以及发光强度关系的图。
图4是示出A形二氧化硅灯泡的光分配特性的图。
图5是示出传统的替代灯泡的无电极荧光灯(A形)光分配特性的图。
图6是示出本发明实施方式的荧光体膜厚和亮度关系的图。
图7是示出本发明实施方式的无电极荧光灯光分配特性的图。
图8是示意地示出传统的替代灯泡的无电极荧光灯截面的图。
图9是示意地示出本发明实施方式的荧光体涂布方法的截面的图。
具体实施例方式
参照附图对本发明的实施方式加以说明。
本实施方式的无电极荧光灯包含如图1所示地，从外侧看时，内壁上形成荧光体膜16’的放电容器11，和在该放电容器11安装的箱壳19，和安装在箱壳19的放电容器11的相反侧的灯头18。放电容器11由外管31和规定凹入部12的内管32构成。外管31作成壶形或梨形，由大体球形的主体部35和从主体部35开始直径收细并突出的头部36构成。
在图2作为示意截面图，详细地示出所示，本实施方式的无电极荧光灯在凹入部12上配置被缠绕在磁芯14的线圈13，该线圈13与在箱壳19内安置的点亮电路17连接。以下详细说明。
放电容器11由具有透光性的钠玻璃构成。在放电容器11的外管31和内管32所包围的空间内封入发光物质(例如，水银以及稀有气体(氩、氙等))。内管32与外管31的头部36连接，向着外管31的圆底部41延伸。符号21表示内管32和头部36的连接部。称作外管31的圆底部41是在使外管31的头部36朝向上方时，成为下端部的球面部分，是外管31之中离头部36最远的部分。在这里，放电容器11的形状正确地是在日本工业规格JIS C7710-1988“灯泡类玻璃管式泡形式的表示”或在IEC 60887-1988所定义的A形的形状。
在凹入部12上配置圆柱状铁氧体制磁芯14。在该磁芯14上缠绕的线圈13作成大体圆筒状。线圈13的中心轴的延伸方向与凹入部12的凹入方向近似一致。线圈13与点亮电路17电连接，从点亮电路17到线圈13流过交流电流。点亮电路17与接受从商用电源来的电力供给的灯头18电连接。该灯头18安装在灯泡用管座上。此外，设置箱壳19，以便包围点亮电路17，在箱壳19上安装放电容器11和灯头18。
线圈13接受从点亮电路17来的交流电流的供给，在放电容器11内产生交流电磁场。通过该交流电磁场在放电容器11内产生等离子体15。由于线圈13和磁芯14配置在凹入部12内产生交流电磁场，等离子体15形成以线圈13内的规定点20作为中心的环状，在凹入部12配置线圈13的部分的周围发生。在这里，规定点20是处于形成线圈13的筒内，而且处于线圈13的中心轴上。等离子体15也可以称作放电路。
通过放电从等离子体15产生的紫外光激励在放电容器11内壁上涂布的荧光体膜16’，使荧光体膜16’发光。该荧光体膜16’的膜厚根据放电容器11内壁上形成的位置膜厚不同，以便形成规定的光分配特性。关于这一点要更加详细地说明。为了附图的简略化，仅仅用线条描绘放电容器11及箱壳19的截面。
接着，对荧光体膜16’的膜厚和放电容器11外侧上放射的可见光之间的关系加以说明。
图3(a)是光对荧光体膜的相对膜厚的透过率。横轴是荧光体膜的相对膜厚，纵轴为光的透过率。荧光体膜的相对膜厚指的是以透过率为50％的膜厚作为1而规定的膜厚。光的透过率指的是对荧光体膜垂直入射光时的扩散透过率。如图3(a)所看到的那样，荧光体膜的透过率随着荧光体膜的膜厚变厚而降低。在荧光体种类、粒径等各异时，图3(a)曲线的倾向是相同的，然而变化率各异。
荧光灯的荧光体涂布在放电容器11的内面。该荧光体在朝向放电容器11的内部侧的面上接受紫外线，据此激励，产生荧光(可见光)。根据发光方向可把该发光分为向放电容器11内部侧(反射侧)的发光和向荧光灯外侧(透过侧)的发光。
其中向反射侧的荧光发光对荧光体膜厚呈现图3(b)所示的特性。横轴是荧光体膜的相对膜厚，纵轴是向反射侧的发光强度，在图3(b)，所谓向荧光体膜反射侧的发光强度指的是在图3(a)规定的荧光体膜的相对膜厚为1时将向反射侧的发光强度取为1时的相对值。对于一定强度的紫外线，向反射侧的发光强度随着膜厚变厚而增加。可是，由于紫外线相对荧光体厚度遵循比尔定律(Beer’s law)来吸收，所以不能到达荧光体某深度以上。因此，如图3(b)所示，一旦膜厚变得足够厚，则向反射侧的发光强度呈现饱和。
因此，为了使图5所示的荧光体膜厚均匀的无电极放电灯的光分配与图4所示的灯泡的光分配相近，通常考虑使光分配相对小的放电容器11的灯头18近旁以及离开灯头18最远的圆底部41的荧光体膜厚比其它部分厚，提高亮度。可是，在申请发明，也考虑了以下说明的向透过侧的发光强度，为了使从放电容器11输出的总光束量不减少，保持原样的光分配特性，与灯泡的光分配相近，如后述所示，不增厚灯头18近旁以及圆底部41的荧光体膜厚。
由于荧光发光进一步透过荧光体膜，向外逸出，所以向透过侧的发光强度成为如图3(c)所示，近似变为荧光体膜的透过率1与反射侧的发光强度2综合后的发光强度3。与荧光体膜厚增加一起，向透过侧的发光强度3也增加，在某一膜厚，成为最大值，从该值开始，如果增加荧光体膜的膜厚，则在膜厚增加的同时，向透过侧的发光强度3减少。
图6示出作为荧光体，用兰色荧光体(BaMg2Al16O27Eu、Mn)，绿色荧光体(LaPO4Ce、Tb)以及红色荧光体(Y2O3Eu)加以混合时向反射侧的发亮度4，以及向透过侧的发光亮度5对荧光体膜厚的关系的实侧曲线。在荧光体膜厚约为14μm时，向透过侧的发光亮度5成为最大。本实施方式的无电极荧光灯用该荧光体。
由于通常荧光灯是封闭的空间，向反射侧的荧光发光分为在放电容器11内面再次反射的和吸收的和透过荧光体膜16’向放电容器11外放出的。因而，从荧光体膜16’的规定场所向荧光灯外输出的发光，除了向透过侧的荧光发光之外，是在放电容器内部扩散的向反射侧的荧光发光中，对再次照射荧光体膜16’的其规定场所的光乘以荧光体膜16’的透过率得到的光。
通过至此为止的说明，可以看到，向无电极荧光灯的放电容器11外部放出的发光，可以部分地通过改变荧光体膜16’的厚度，控制其亮度。为了尽可能多地使等离子体15产生的紫外光变换为荧光发光，虽然只要尽量增加荧光体膜16’厚度即可，然而为了使放电容器11内的光向外部放出，荧光体膜16’薄的一方，向外部放出量变多。此外，从实用性观点优选与荧光体膜均匀涂布情况相比，不减少无电极萤光灯的总光束量。
通过以上事实，在本实施方式，如图2所示，在全体膜厚之中，连接部21和圆底部41之间的中间近旁的膜厚T2是最厚的，从那里开始，随着越接近连接部21，膜厚变小，而且涂布荧光体，以便随着接近圆底部41，膜厚变小。即在本实施方式，在均匀涂布图5所示的荧光体膜的传统的无电极荧光分配特性，与灯泡的光分配相比，减小光分配变小处的萤光体膜厚。
存在最大膜厚T2的部分也是在作为与线圈13的中心轴正交的面和外管31之间的交线的圆成为最大的外管31位置近旁。此外，存在该最大膜厚T2的部分也在等离子体15的近旁。在这里，所谓等离子体15近旁指的是处于与包含作为等离子体15中心的规定点20的线圈13的中心轴垂直的平面和放电容器11的外管13相交的部分(放电容器11的横截面部)近旁。实质上处于对包含线圈13开始缠绕的端部的与线圈13中心轴垂直的平面与外管31正交的部分，和包含线圈13终止缠绕的端部的与线圈13中心轴垂直的平面与外管31相交的部分之间的领域。因为等离子体15稳定发生是在与线圈13的中心轴垂直的外管31的直径最大处，所以也可以说在该直径为最大处近旁，萤光体膜厚成为最大。
进一步说明萤光体膜16’的膜厚分布。
如上述说明所示，由于照射到等离子体15近旁的萤光体膜16’的紫外线量比照射到其它部分的紫外线量相对地多，所以增加一点等离子体15近旁的膜厚，以便尽可能多地把紫外线变换为萤光发光。另一方面，连接部21近旁以及圆底部41的萤光体膜16’减少一点膜厚，以便提高透过率。这个事实可以说，定性上，在向图3(c)以及图6的透过侧的发光亮度5的曲线图，等离子体15近旁的膜厚优选比得到最大亮度的膜厚还大，相反，在连接部21近旁以及圆底部41的膜厚平均值优选比得到最大亮度的膜厚还小。实际上因为尽可能增加总光束量也是重要的，所以也不妨使连接部21近旁以及圆底部41的膜厚作成比得到最大亮度的膜厚还大的厚度。
如果数值地示出这些萤光体膜16’的膜厚，则在萤光体膜16’的膜厚之中取最大部分膜厚T2为1时，则外管31的圆底部41的萤光体膜16’的膜厚T3为0.1以上0.8以下，与内管32的连接部21近旁的萤光体膜16’的膜厚T1为0.5以上0.8以下。在本实施方式，T1为0.8，T3为0.5。具体讲，优选，最大膜厚T2在12μm以上24μm以下，外管31的圆底部41的膜厚T3为7μm以上17μm以下，以及与内管32的连接部21近旁的膜厚T1为8μm以上17μm以下。在本实施方式，T2为20μm(其近旁的膜厚为15～20μm，平均为17μm)，T3为8～16μm(平均12μm)，T1为10～17μm(平均为15μm)。在这里，与内管32的连接部21的近旁在图2并未明示，然而，处于放电容器11向外部露出的部分和在箱壳19未露出的部分之间的交界附近。
包含具有上述膜厚分布的萤光体膜16’的本实施方式的灯泡形萤光灯的光分配特性如图7所示，可以作成与图8的二氧化硅灯泡的光分配特性实质上相同。
放电容器11内壁各自的位置上的萤光体膜16’的厚度比可以根据使用的萤光体的萤光体膜的透过率(萤光体的膜密度)和萤光体的发光效率作成合适的值。
其次说明本实施方式的萤光体膜16’的形成方法。
首先，如图9(a)所示，只准备好外管31的放电容器11。该外管31作成头部36与主体部35连接的类似圆烧瓶的形状。头部36的端部开口，从那里把萤光体粉末和粘接剂和溶媒混合形成的浆51置入外管31内。
其次，以圆底部41作下端，头部36朝上，如图9(b)所示，使外管围绕头部36的中心轴旋转，与此同时逐渐使外管倾斜，以便使头部36朝向下方。
如图9(c)所示，使头部36的开口部朝向下方，剩余的萤光体浆51流落到下方，停止围绕中心轴的旋转，从外管31的内和外开始干燥。这样一来形成萤光体膜16’。
这样，通过边使外管围绕头部36的中心轴旋转，边倾斜，得到上述膜厚分布的萤光体膜16’。通过变更浆51的粘度、或转速、倾斜速度等，可以得到所希望的膜厚分布。
如果把本实施方式的灯泡形无电极萤光灯安装在向下照光用的照明器具内使用，则灯前端的亮度与其周围的亮度大体相同，可以外观上没有不适感地使用。即使在围绕灯安装圆锥台形伞的灯泡台灯上，即使箱壳朝下安装本实施方式的灯泡形无电极荧光灯来使用，也可以与灯泡同样地向下方放射以及反射更多的光，使用心情变得更好。
在本实施方式的无电极萤光灯，通过调节萤光体膜16’的膜厚分配，可以控制其光分配特性，可以使光分配特性作成与灯泡实质上相同。据此，即使安装在灯泡用的照明器具上，也可以没有不适感地，而且可以提高光的输出效率，作为灯泡的替代品是有用的。因为这样的萤光体膜16’的涂布方法是所谓边使放电容器11旋转，边倾斜的简单方法，所以制造是容易的。
本实施方式是一例，本发明不限于该例。例如，萤光体也不妨是与上述物质不同的物质，也可以不添加色温调节的兰色萤光体。
在灯泡内虽然是球形灯泡或反射灯泡等光分配与二氧化硅灯泡不同的灯泡，通过使萤光体膜16’的膜厚优选化，可与二氧化硅灯泡以外的光分配特性近似。
如果使环状等离子体15位于放电容器11的最大直径处(作为与线圈13的中心轴正交的面和放电容器11的相交线的圆成为最大的放电容器11的位置)，则可以产生效率好的等离子体，由于提高了发光效率，因而优选。
在本实施方式，使用A形作为放电容器11，然而即使是按照日本工业规格JIS C7710-1988“灯泡类玻璃管式泡的形式的表示方法”或IEC 60887-1988中定义的P形，也可以得到同样的光分配特性改善的效果。
优选用产生1MHz以下(例如40～500kHz)的较低频率作为点亮电路17。换言之，点亮电路17在线圈13上所加的交流电流的频率优选处于1MHz以下(例如40～500kHz)的较低频率的领域。这与通过13.56MHz或数MHz那样较高频率范围工作的情况比较，在40kHz～1MHz程度的频率范围作为一般电子设备的电子部件用的低价通用品的同时，由于使应用尺寸小的构件成为可能，所以可以谋求降低成本以及小型化，优点多。但是，本实施方式的构成不限于1MHz以下工作，即使在13.56MHz或数MHz等的频率范围也是可以工作的。
在本实施方式，用磁芯14，然而即使没有磁芯14，因为无电极萤光灯的发光原理基本上没有变化，所以可以得到同样的光分配特性改善的效果。可以如果用磁芯14，则即使用40kHz～1MHz的较低频率范围的交流电流，也可以产生效率好的等离子体，因而优选。
在本实施方式，作为发光物质封入稀有气体和水银，然而即使没有水银，只用以氙作主成分的稀有气体进行放电，因为无电极萤光灯的发光原理基本上没有改变，所以通过由氙产生的紫外发光也可以得到同样的光分配改善的效果。
正如以上说明所看到的，在本发明的无电极萤光灯通过以放电容器内壁涂布的萤光体膜作为随涂布位置各异的膜厚的萤光体膜，可以使其光分配特性与灯泡的光分配特性近似，可以提高在把无电极萤光灯安装在灯泡用的照明器具上时光的输出效率。
工业上的利用可能性本发明的无电极萤光灯作为灯泡替代品使用时是有用的。尤其是本发明的无电极荧光灯，如果在灯泡用照明器具内安装、使用，则因为具有与灯泡大体相同的光分配特性，可以无不适感地使用，此外，比灯泡耗电也低，寿命长，在工业上利用可能性高。
权利要求
1.一种无电极荧光灯，其特征为，包含封入发光物质、具有凹入部的透光性放电容器；在所述凹入部配置、产生使所述发光物质放电的交流电磁场的线圈；和在所述放电容器内壁上形成的萤光体膜，所述放电容器由外管和规定所述凹入部的内管构成，所述萤光体膜在所述外管和所述内管之间的连接部和离该连接部最远的外管的部分之间的中间近旁膜厚最大，以便形成规定的光分配特性，从该膜厚最厚的位置开始，随着接近所述连接部膜厚逐渐变小。
2.一种无电极荧光灯，其特征为，包含封入发光物质，具有凹入部的透光性放电容器；在所述凹入部配置、产生使所述发光物质放电的交流电磁场的线圈；和在所述放电容器内壁上形成的萤光体膜，所述线圈大体为圆筒形，所述放电容器由大体球形的主体部和从该主体部开始直径缩小并突出的头部形成的外管、和规定所述凹入部的内管构成，所述内管与所述头部连接，向离该头部最远的、所述主体部的圆底部延伸，所述萤光体膜的膜厚在所述内管与所述头部的连接部和所述圆底部的中间近旁最大，随着与所述连接部接近变小，而且，随着与所述圆底部接近变小。
3.根据权利要求2所述的无电极萤光灯，其特征为，所述线圈中心轴的延伸方向大体与所述凹入部的凹入方向一致，通过所述交流电磁场在所述放电容器中产生的等离子体是以作为所述线圈的中心轴上的点且作为该线圈内的点的规定点为中心的环状。
4.根据权利要求2或3所述的无电极萤光灯，其特征为，在所述萤光膜膜厚中以最大部分的膜厚取作1时，所述外管的所述圆底部的所述萤光体膜的膜厚为0.1以上0.8以下，而且，与所述内管连接的所述连接部近旁的所述萤光体膜的膜厚为0.5以上0.8以下。
5.根据权利要求2或3所述的无电极萤光灯，其特征为，所述萤光体膜的膜厚中最大部分的膜厚为12μm以上24μm以下，所述外管的所述圆底部的所述萤光体膜的膜厚为7μm以上17μm以下，而且，与所述内管连接的所述连接部近旁的所述萤光体膜的膜厚为8μm以上17μm以下。
6.根据权利要求2～5之一所述的无电极萤光灯，其特征为，所述萤光体膜的膜厚在作为与所述线圈的中心轴正交的面和所述外管的相交线的圆成为最大的该外管位置的近旁为最大。
7.根据权利要求2～6之一所述的无电极萤光灯，其特征为，在所述萤光体膜上照射紫外线时，相比于在自该照射面相反侧的面放射的萤光发光的发光强度和所述萤光体膜的膜厚关系中该发光强度成为最大的该萤光体膜的膜厚，所述萤光体膜的最大膜厚大，而且，所述圆底部的平均膜厚以及所述连接部近旁的平均膜厚小。
8.根据权利要求1到7之一所述的无电极萤光灯，其特征为，所述放电容器的形状是在JIS C7710-1988“灯泡类玻璃管式泡的形式的表示方法”或IEC 60887-1988内规定的A形或P形。
9.根据权利要求1到8之一所述的无电极萤光灯，其特征为，还包含缠绕所述线圈的铁氧体制的磁芯；将交流电流供给所述线圈，使所述交流电磁场产生的点亮电路；与所述点亮电路电连接，接受从商用电源来的电力供给的灯头；和包围所述点亮电路，安装有所述放电容器和所述灯头的箱壳。
10.根据权利要求1～9之一所述的无电极萤光灯，其特征为，还包含对自所述无电极萤光灯所发的光加以反射的照明器具。
全文摘要
在具有封入发光物质的凹入部(12)的透光性放电容器(11)内面设置的荧光体膜(16’)的膜厚在等离子体(15)近旁最大，随着接近与内管(32)连接的连接部(21)而变小，而且随着与圆底部(41)接近而变小，通过该膜厚分布，可以实现与灯泡大体相等的光分配，即使在把无电极荧光灯安装在灯泡用照明器具上时也可以实现良好的光输出。
文档编号H01J61/42GK1554110SQ02817620
公开日2004年12月8日 申请日期2002年11月28日 优先权日2001年11月29日
发明者大久保和明 申请人:松下电器产业株式会社