CN101009196A - 荧光灯及照明装置 - Google Patents

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CN101009196A CNA2007100073572A CN200710007357A CN101009196A CN 101009196 A CN101009196 A CN 101009196A CN A2007100073572 A CNA2007100073572 A CN A2007100073572A CN 200710007357 A CN200710007357 A CN 200710007357A CN 101009196 A CN101009196 A CN 101009196A
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Abstract

通过使用最合适的材料作为绿色荧光体，提供表现出高显色性、高亮度且长寿命的荧光灯。本发明是在玻璃管2的内壁面形成有3波长荧光体的荧光体层3，玻璃管的内部封入放电介质4，在玻璃管两端部的内部或外部配置有电极5的荧光灯1中，3波长荧光体的绿色荧光体使用峰值波长在470nm～500nm和530nm～560nm的LaPO4∶Ce，Tb系、MgAl11O19∶Ce，Tb系的任意1个或多个的绿色荧光体1与峰值波长在500nm～530nm的Zn2SiO4∶Mn系、BaMgAl10O17∶Eu，Mn系、MgGaO4∶Mn系的任意1个或多个的绿色荧光体2的混合体。

Description

荧光灯及照明装置
技术领域
本发明涉及荧光灯及以将该荧光灯作为光源的照明装置。
背景技术
用作液晶显示器、液晶电视、仪器用显示板等的背光源的荧光灯的结构一般是在玻璃管的内壁面形成有3波长荧光体的荧光体层，玻璃管的内部封入作为放电介质的稀有气体和汞的混合气体，在玻璃管两端部的内部或外部配置有电极。
以往，就该荧光灯提出过如下的技术方案：并用由通式(Sr，Ba，Mg)5(PO4)3Cl:Eu表示的蓝色荧光体1和由通式(Ba，Sr，Eu)(Mg，Mn)Al10O17表示的蓝色荧光体2两者作为蓝色成分荧光体，以重量表示，蓝色荧光体2的含量为蓝色荧光体1的10％以上且50％以下，通过这样使显色性提高，并且不会使亮度降低(日本专利特开2000-340180号公报-专利文献1)。
该荧光灯中的绿色荧光体使用LaPO4:Ce，Tb系、MgAl11O19:Ce，Tb系，这些绿色荧光体均为高亮度、长寿命。但是，对于日益重视高显色性的近年的LCD的背光源来说，这些并不是最佳的。
因此，以往在重视高显色性的LCD的背光源用荧光灯中使用Zn2SiO4:Mn系、BaMgAl10O17:Eu，Mn系、MgGaO4:Mn系的荧光体作为绿色荧光体来获得高显色性。但是，该使用后者的绿色荧光体的荧光灯存在无法期待高亮度特性，而且维持率也显著降低的问题。
[专利文献1]日本专利特开2000-340180号公报
发明内容
本发明是鉴于上述以往的技术课题而完成的，目的是通过使用最佳的材料作为绿色荧光体，提供表现出高显色性，高亮度且长寿命的荧光灯及以该荧光灯为光源的照明装置。
本发明第1方面的发明是荧光灯，它是在玻璃管的内壁面形成有3波长荧光体的荧光体层、在前述玻璃管的内部封入放电介质、在前述玻璃管两端部的内部或外部配置有电极的荧光灯，其特征在于，作为前述3波长荧光体的绿色荧光体，使用峰值波长在470nm～500nm和530nm～560nm的LaPO4:Ce，Tb系、MgAl11O19:Ce，Tb系的任意1个或多个的绿色荧光体1与峰值波长在500nm～530nm的Zn2SiO4:Mn系、BaMgAl10O17:Eu，Mn系、MgGaO4:Mn系的任意1个或多个的绿色荧光体2的混合体。
本发明第6方面的发明的照明装置的特征在于，装有第1方面的发明所述的荧光灯作为光源。
本发明通过使用表现出高亮度、长寿命特性的LaPO4:Ce，Tb系、MgAl11O19:Ce，Tb系的绿色荧光体1与表现出高显色性的Zn2SiO4:Mn系、BaMgAl10O17:Eu，Mn系、MgGaO4:Mn系的绿色荧光体2的混合体作为荧光体层的3波长荧光体的绿色荧光体，能够提高表现出高显色性的500nm附近的波长光的发光强度，并且还可以保持高亮度、长寿命特性，从而能够提供兼具高显色性和高亮度、长寿命特性的荧光灯以及使用该荧光灯的照明装置。
附图说明
图1为本发明的实施方式1的介质阻挡放电型荧光灯的主视图。
图2为本发明的实施方式1的介质阻挡放电型荧光灯的剖面图。
图3为本发明的实施方式2的冷阴极荧光灯的剖面图。
图4为本发明的实施例1～5的亮度特性的图。
图5为本发明的实施例1～5的寿命特性的图。
图6为本发明的实施例1～5的各高显色荧光体比下的NTSC比的图。
图7为本发明的实施方式3的背光单元的立体立体图。
图8为本发明的实施方式4的背光单元的立体立体图。
符号的说明
1，1A荧光灯
2，2A玻璃管
3，3A荧光体层
4，4A放电介质
5，5A电极
21导光板
22反射罩
24反射片
25扩散片
26集光片
201反射盒
202后框
203前框
具体实施方式
以下参照附图详细地说明本发明的实施方式。
实施方式1
图1、图2所示的是作为本发明的实施方式1的荧光灯的介质阻挡放电荧光灯。该荧光灯1中，在玻璃管2的内壁形成有荧光体层3，在玻璃管2的内部放电空间封入作为放电介质4的由汞和氖气、氩气、氙气等稀有气体混合而成的混合气体，玻璃管2的两端被封闭。在玻璃管2的两端的外表面形成有由金属导体层构成的外部电极5。使如上所述结构的荧光灯1亮灯时，由高频启动装置(逆变器)6在玻璃管2两端的电极5、5问施加高频电压，通过外部电极5、5的内侧的玻璃部分的C成分向玻璃管2内的放电空间注入高频电力，在玻璃管2内产生持续放电，由汞产生紫外线。该紫外线入射至玻璃管2的内壁的荧光体层3，使其发出荧光，作为可见光的该荧光从玻璃管2放射到外部。
在前述荧光灯1的玻璃管2的内壁面形成的3波长荧光体的荧光体层3中，其绿色荧光体使用峰值波长在470nm～500nm和530nm～560nm的LaPO4:Ce，Tb系、MgAl11019:Ce，Tb系的任意1个或多个的绿色荧光体1与峰值波长在500nm～530nm的Zn2SiO4:Mn系、BaMgAl10O17:Eu，Mn系、MgGaO4:Mn系的任意1个或多个的绿色荧光体2的混合体。绿色荧光体1与绿色荧光体2的混合比优选为按重量计相对于绿色荧光体1，绿色荧光体2的含量在5％以上且95％以下，更好为50％～95％。
对于在3波长荧光体中的红色荧光体使用例如Y2O3:Eu的荧光体，对于蓝色荧光体使用例如BaMgAl10O17:Eu的荧光体。
本实施方式的荧光灯通过荧光体层的3波长荧光体中绿色荧光体使用峰值波长在470nm～500nm和530nm～560nm的绿色荧光体1与峰值波长在500nm～530nm的绿色荧光体2的混合体，并且所述混合体的组成比调整为适宜，由此表现出高显色性的500nm附近的波长光的发光强度高，并且还能够保持高亮度、长寿命特性。
实施方式2
本发明并不限于这种介质阻挡放电型的荧光灯，对如图3所示的冷阴极荧光灯1A也适用，还能够广泛地应用于由放电气体的放电产生紫外线，再由紫外线照射发出荧光，作为可见光射向外部的荧光灯。前述冷阴极荧光灯1A的结构是在玻璃管2A的内壁面形成有荧光体层3A，在玻璃管2A的内部封入放电气体4A，在玻璃管2A的两端内部分别设置有电极5A。
实施例
红色荧光体使用Y2O3:Eu，蓝色荧光体使用BaMg2Al16O27:Eu，绿色荧光体使用峰值波长在470nm～500nm和530nm～560nm的绿色荧光体1和峰值波长在500nm～530nm的绿色荧光体2的混合体，所述绿色荧光体1选用LaPO4:Ce，Tb，所述绿色荧光体2选用BaMgAl10O17:Eu、Mn，这些绿色荧光体按照如下的配比进行混合，以重量％计绿色荧光体2相对于绿色荧光体1为0％(1)、25％(2)、50％(3)、75％(4)、100％(5)，并且按照使光源色处于JISZ9112规定的日光色色度范围来混合红、绿、蓝成分的荧光体，调合出混合荧光体。
使该混合荧光体充分地分散于含有粘结剂的粘合剂中，调制成荧光体浆料。利用公知的方法将该荧光体浆料均匀地涂布在玻璃管内，采用公知的方法制得荧光灯。
这里，(2)～(4)为本发明的实施例，(1)(5)为比较例。
对上述制得的实施例(2)～(4)及比较例(1)(5)的荧光灯的特性，即亮度特性、寿命特性、NTSC比进行了测定。结果如图4～图6所示。
图4是改变以往的高亮度、长寿命但低显色性的绿色荧光体1和以往的高显色性但低亮度、短寿命的绿色荧光体2两者的混合比，测定它们的相对亮度的结果的图。即，该图的横轴表示相对于绿色荧光体1的绿色荧光体2的组成比(％)，纵轴表示相对亮度(％)。该图中，比较例(1)表示只含有绿色荧光体1不含绿色荧光体2时的相对亮度，比较例(5)表示只含有绿色荧光体2不含绿色荧光体1时的相对亮度，(2)(3)(4)是本发明的实施例，表示相对于绿色荧光体1的绿色荧光体2的组成比分别为25％、50％、75％时的相对亮度。由该图可知，通过在绿色荧光体1中混合绿色荧光体2，虽然相对亮度较仅有绿色荧光体1时低，但高于仅有绿色荧光体2时的相对亮度。还可知，随着绿色荧光体2的组成比增加，相对亮度逐渐降低。
图5是本发明的实施例的荧光体的寿命特性以及比较例的荧光体的寿命特性的图。即，该图中，横轴表示使用了这些荧光体的荧光灯的亮灯时间，纵轴表示亮度维持率(％)。由该图可知，本发明的实施例(2)(3)(4)的亮度维持率小于比较例(1)的亮度维持率，大于比较例(5)的亮度维持率。还可知，随着绿色荧光体2的组成比增加，亮度维持率逐渐降低。
图6是色度图，示出了本发明的实施例的荧光体的色度图以及比较例、CIE1931标准及NTSC标准的色度图。由该图可知，表示本发明的实施例(2)(3)(4)的显色性的三角形面积大于比较例(1)的面积、小于比较例(5)的面积。还可知，随着绿色荧光体2的组成比增加，面积逐渐扩大。
根据这些测定结果可知，由本发明的实施例的绿色荧光体可以获得高显色性、高亮度、长寿命特性的荧光灯，该荧光灯与仅使用以往的高亮度、长寿命但低显色性的绿色荧光体1作为绿色荧光体的荧光灯相比显示出高显色性，并且与仅使用以往的高显色性但低亮度、短寿命的绿色荧光体2作为绿色荧光体的荧光灯相比显示出高亮度、长寿命的特性。
实施方式3
使用图7对作为本发明的实施方式3的照明装置的液晶显示器(LCD)用背光单元进行说明。本实施方式的背光单元是侧光(edge light)方式，沿丙烯酸制导光板21的侧面配置具有コ字形槽或U字形槽的反射罩(reflector)22，使该槽对着导光板21的侧面开口，将2根实施方式1的介质阻挡放电型荧光灯1并排地插在反射罩22内作为光源。再在导光板21的内面侧设置反射片24，在其表面侧配置光扩散片25、及聚光片26。
该结构的实施方式3的背光单元，通过使用实施方式1的荧光灯1作为背光源，能够提供高亮度、长寿命，并且表现出高显色性的背光单元。此外，本实施方式的背光单元的光源也可以采用实施方式2的冷阴极荧光灯1A，也可以获得同样的效果。
实施方式4
使用图8对作为本发明的实施方式4的照明装置的LCD用的其它的背光单元进行说明。本实施方式的背光单元是直下型背光方式，其结构是将作为光源的多根介质阻挡放电型荧光灯1并排地收置在反射盒201中，用后框202和前框203加强。在反射盒201内，收置具有光反射作用的反射片或板材、树脂成型品，并使它们与荧光灯1的背面靠近或接触。
该结构的实施方式4的背光单元，通过使用实施方式1的介质阻挡放电型荧光灯1作为背光源，也能够提供高亮度、长寿命，并且显示出高显色性的背光单元。此外，本实施方式的背光单元的光源也可以采用实施方式2的冷阴极荧光灯1A，也可以获得同样的效果。

Claims (6)

1.荧光灯，它是在玻璃管的内壁面形成有红色、蓝色和绿色3波长荧光体的荧光体层，在所述玻璃管的内部封入放电介质，在所述玻璃管两端部的内部或外部配置有电极的荧光灯，其特征在于，所述3波长荧光体的绿色荧光体使用峰值波长在470nm～500nm和530nm～560nm的LaPO4:Ce，Tb系、MgAl11O19:Ce，Tb系的任意1个或多个的绿色荧光体1与峰值波长在500nm～530nm的Zn2SiO4:Mn系、BaMgAl10O17:Eu，Mn系、MgGaO4:Mn系的任意1个或多个的绿色荧光体2的混合体。
2.如权利要求1所述的荧光灯，其特征在于，所述3波长荧光体的绿色荧光体中，以重量表示，绿色荧光体2的含量相对于绿色荧光体1在5％以上且95％以下。
3.如权利要求2所述的荧光灯，其特征在于，所述3波长荧光体中的红色荧光体使用Y2O3:Eu的荧光体，所述蓝色荧光体使用BaMgAl10O17:Eu的荧光体。
4.如权利要求1所述的荧光灯，其特征在于，所述3波长荧光体的绿色荧光体中，以重量表示，绿色荧光体2的含量相对于绿色荧光体1在50％以上且95％以下。
5.如权利要求4所述的荧光灯，其特征在于，所述3波长荧光体中的红色荧光体使用Y2O3:Eu的荧光体，所述蓝色荧光体使用BaMgAl10O17:Eu的荧光体。
6.照明装置，其特征在于，将权利要求1所述的荧光灯作为光源。
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