JP2011026527A - 惣菜照明用蛍光体及びこれを用いた惣菜照明用蛍光ランプ - Google Patents

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【課題】商品ケース内の惣菜、特に、揚げ物等、黄色味を帯びた食材を、室内照明蛍光ランプの白色光と共に照明して違和感なく、鮮やかに際立って照明することができる惣菜照明用蛍光体や、これを用いた惣菜照明用蛍光ランプを提供する。
【解決手段】赤色蛍光体と、緑色蛍光体と、青色蛍光体とを含有する惣菜照明用蛍光体であって、赤色蛍光体が610nm近傍及び660nm近傍のいずれか一方、又は双方に発光ピークを有し、緑色蛍光体が540nm近傍に発光ピークを有し、青色蛍光体が450nm近傍に発光ピークを有し、色温度が2800K以上3800K以下である。
【選択図】図1

Description

本発明は、惣菜照明用蛍光体及びこれを用いた惣菜照明用蛍光ランプに関する。
蛍光ランプから発光される光を自然光に近似させるため、蛍光ランプには、赤色蛍光体、青色蛍光体、緑色蛍光体を組合せ、演色を図り白色光を発光するようにした蛍光体が用いられている。一方、スーパーマケット等の店舗において照明する対象を鮮やかに際立たせるため、蛍光ランプの使用目的に応じて発光する蛍光の色調を調整することが行われている。具体的には、青色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体を選択し、540nmの発光ピークのエネルギーに対する450nm、660nmの発光ピークのエネルギー比が特定の割合を有し、食材、特に、食肉を鮮やかに照明する蛍光ランプ(特許文献1)や、450nm、540nm、610nm、660nm付近に発光ピークを有し、特定の色度座標を有し、540nmの発光ピークのエネルギーに対する660nmの発光ピークのエネルギーの比を特定の割合とし、天井照明と違和感なく、ショウケース内の照明として不自然さを与えない蛍光ランプ(特許文献2)等が開発されている。
しかしながら、特許文献1に記載される蛍光ランプは、一般的な食材に適用するものであり、特許文献2に記載される蛍光ランプは、精肉、鮮魚等の食材の照明には適するものの、これらの特許文献には、惣菜等黄色味を帯びた食材、特に、揚げ物等に対して、鮮やかに照明できる蛍光体の記載はない。室内照明と違和感なく、惣菜を不自然さなく鮮やかに照明可能な蛍光を発光することができる惣菜照明用蛍光ランプに好適な惣菜照明用蛍光体が要請されている。
特開平10−214600 特開2001−110360
本発明の課題は、商品ケース内の惣菜、特に、揚げ物等、黄色味を帯びた食材を、室内照明蛍光ランプの白色光と共に照明して違和感なく、鮮やかに際立って照明可能な蛍光を発光することができる惣菜照明用蛍光体や、これを用いた惣菜照明用蛍光ランプを提供することにある。
本発明者らは、商品ケース内の惣菜等の黄色味を帯びた食材を鮮やかに、しかも室内照明蛍光ランプの白色光と共に照明して違和感なく照明することができる蛍光体について検討を行った。その結果、色温度を2800k以上3800Kとし、特定の蛍光体を組み合わせることにより、惣菜を鮮やかに照明できることの知見を得、かかる知見に基づき、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、赤色蛍光体と、緑色蛍光体と、青色蛍光体とを含有する惣菜照明用蛍光体であって、赤色蛍光体が610nm近傍及び660nm近傍のいずれか一方、又は双方に発光ピークを有し、緑色蛍光体が540nm近傍に発光ピークを有し、青色蛍光体が450nm近傍に発光ピークを有し、色温度が2800K以上3800K以下であることを特徴とする惣菜照明用蛍光体に関する。
また、本発明は、上記惣菜照明用蛍光体を用いたことを特徴とする惣菜照明用蛍光ランプに関する。
本発明の惣菜照明用蛍光体は、室内照明蛍光ランプから発光される白色光と違和感なく、商品ケース内の惣菜、特に黄色味を帯びた揚げ物等の食材を鮮やかに際立って照明可能な蛍光を発光することができる。
本発明の惣菜照明用蛍光ランプを示す概略構成図である。 本発明の惣菜照明用蛍光体の一例の発光スペクトルを示す図である。 本発明の惣菜照明用蛍光体の他の例の発光スペクトルを示す図である。 本発明の惣菜照明用蛍光体の他の例の発光スペクトルを示す図である。 惣菜照明用蛍光体の比較例の発光スペクトルを示す図である。 惣菜照明用蛍光体の比較例の発光スペクトルを示す図である。
本発明の惣菜照明用蛍光体は、赤色蛍光体と、緑色蛍光体と、青色蛍光体とを含有する惣菜照明用蛍光体であって、赤色蛍光体が610nm近傍及び660nm近傍のいずれか一方、又は双方に発光ピークを有し、緑色蛍光体が540nm近傍に発光ピークを有し、青色蛍光体が450nm近傍に発光ピークを有し、色温度が2800K以上3800K以下であることを特徴とする。
上記惣菜照明用蛍光体は、励起光により励起されて、赤色を発光する赤色蛍光体と、緑色を発光する緑色蛍光体と、青色を発光する青色蛍光体とを含有する。励起光としては、水銀から放出される253.7nmの紫外線を用いることができる。
赤色蛍光体としては、610nm近傍又は660nm近傍のいずれか一方、又はこれらの双方に発光ピークを有するものであり、610nm近傍に発光ピークを有する蛍光体(以下、610nm蛍光体ともいう。)として、ユーロピウム付活酸化イットリウム又はユーロピウム付活リン酸バナジウム・イットリウムのいずれか1種又は2種が好ましい。ユーロピウム付活酸化イットリウムとしては、具体的に、Y23:Euを挙げることができ、ユーロピウム付活リン酸バナジウム・イットリウムとしては、具体的に、Y(P,V)O4:Euを挙げることができる。660nm近傍に発光ピークを有する蛍光体(以下、660nm蛍光体ともいう。)として、マンガン付活酸化フッ化ゲルマニウム・マグネシウムが好ましい。マンガン付活酸化フッ化ゲルマニウム・マグネシウムとしては、具体的に3.5MgO・0.5MgF・GeO2:Mnを挙げることができる。赤色蛍光体は、610nm蛍光体のユーロピウム付活酸化イットリウム又はユーロピウム付活リン酸バナジウム・イットリウムと、660nm蛍光体のマンガン付活酸化フッ化ゲルマニウム・マグネシウムとの組み合わせが、特に好ましい。610nm近傍と660nm近傍の蛍光により、赤色蛍光と深赤色蛍光とが自然光と相俟って、黄色味を帯びた惣菜を不自然でなく鮮やかに際立たせて照明することができる。これらの使用割合としては、610nm発光ピーク強度に対する660nm発光ピーク強度が、20〜50%となる量であることが好ましい。610nm蛍光体としてユーロピウム付活酸化イットリウムを用いた場合、610nm蛍光体に対する660nm蛍光体の使用量が1/3〜1/2の範囲であれば、蛍光体の色温度を2800K以上3800K以下に調整することが容易となる。赤色蛍光体としては、610nm近傍から660nm近傍の波長に発光ピークを有するものであれば、これら以外の蛍光体も用いることができる。赤色蛍光体として、これらの他、スズ付活リン酸ストロンチウム・マグネシウム(Sr,Mg)3(PO42:Sn等を用いることができる。
緑色蛍光体としては、540nm近傍に発光ピークを有するものであり、540nm近傍に発光ピークを有する蛍光体として、テルビウム・セリウム付活リン酸ランタンが好ましい。テルビウム・セリウム付活リン酸ランタンとしては、具体的にLaPO4:Ce,Tbを挙げることができる。緑色蛍光体としては、540nm近傍に発光ピークを有するものであれば、これ以外の蛍光体も用いることができる。
青色蛍光体としては、450nm近傍に発光ピークを有するものであり、450nm近傍に発光ピークを有する蛍光体として、ユーロピウム付活リン酸塩化ストロンチウム・カルシウム・バリウム又はユーロピウム付活酸化アルミニウム・バリウム・マグネシウムのいずれか一種又は二種を含有することが好ましい。ユーロピウム付活リン酸塩化ストロンチウム・カルシウム・バリウムとしては、具体的に(Sr,Ca,Ba)5(PO43Cl:Eu等を挙げることができ、ユーロピウム付活酸化アルミニウム・バリウム・マグネシウムとしては、具体的にBaMgAl1017:Euを挙げることができる。青色蛍光体としては、450nm近傍に発光ピークを有するものであれば、これら以外の蛍光体を用いることができる。
蛍光体の平均粒子径は、2.0μm以上6.0μm以下であることが好ましく、より好ましくは3.0μm以上4.5μm以下である。蛍光体の平均粒子径が2.0μm以上であれば、発光強度を高くすることができ、6.0μm以下であれば、長尺の蛍光ランプの製造においても、塗布工程により形成される両端間に生じる蛍光体層の厚さの不均一を抑制することができる。
このような蛍光体からの発光は色温度が、2800K以上3800K以下であり、よりこの好ましくは、3000K以上3200K以下である。蛍光体からの発光の色温度が2800K以上であれば、室内照明蛍光ランプの白色光や自然光と相俟って赤味を呈することなく、自然な照明を行うことができ、3800K以下であれば、黄色味を帯びた惣菜、特に、揚げ物を鮮やかに際立たせて照明することができる。色温度をが800K以上3800K以下の蛍光体を得るには、赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体の使用量を適宜調整して得ることができる。赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体の使用割合としては、具体的に、赤色蛍光体が55質量%以上80質量%以下、より好ましくは、60質量%以上75質量%以下、緑色蛍光体が15質量%以上35質量%以下、より好ましくは20質量%以上30質量%以下、青色蛍光体が5質量%以上10質量%以下を挙げることができる。但し、上記赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体の合計を100質量%とする。
色温度はJISZ8725に準じた測定方法による測定値を採用することができる。
また、上記蛍光体からの発光が、演色評価数Raが80以上90以下の範囲となるように、これらの種類や使用量を選択することが好ましい。
演色評価数Raは、JISZ8726に準じた測定方法による測定値を採用することができる。
上記惣菜照明用蛍光体は、上記赤色蛍光体、緑色蛍光体、及び青色蛍光体を、これらから発光される蛍光の色温度が2800K以上3800K以下となるような量を混合して調製することができる。
本発明の惣菜照明用蛍光ランプは、上記惣菜照明用蛍光体を用いたものであれば、熱陰極蛍光ランプ、冷陰極蛍光ランプ、外部電極蛍光ランプ等いずれの様式の蛍光ランプであってもよいが、例えば、内部に放電により紫外線を発生する透光管と、該透光管内壁に設けられた蛍光体層を有する熱陰極蛍光ランプを挙げることができる。
本発明の惣菜照明用蛍光ランプに用いる透光管としては、可視光を透過する材質のものであればいずれのものであってもよい。石英ガラス、ソーダガラス、ホウケイ酸ガラス、鉛ガラス、その他、アルミノケイ酸ガラス、ホウ酸塩ガラス、リン酸塩ガラス等を挙げることができる。
上記透光管の形状としては直管型、湾曲型、環形型等いずれであってもよく、また、その管径もいずれであってもよく、熱陰極蛍光ランプであれば、例えば、10〜40mm等を挙げることができる。透光管の肉厚としては、蛍光ランプの種類に応じて選択すればよく、具体的には、熱陰極蛍光ランプであれば、例えば、1.0±0.1mmを挙げることができ、液晶表示装置用の冷陰極蛍光ランプであれば、例えば、0.2〜0.5mm等を挙げることができる。
上記透光管内には、放電を発生させるための水銀、希ガス等が封入される。希ガスは、電極に始動電圧が印加されると透光管内に存在する電子、あるいは、エミッタから放出される電子により電離され、これらが電極に衝突し、2次電子を放出させる機能を有する。希ガスとしては、キセノン、アルゴンやネオン等を用いることができる。透光管に封入する希ガスの量としては、例えば、蛍光ランプの通電時の透光管内における圧力が、熱陰極蛍光ランプであれば、1.5〜3.0torr付近となるような量を挙げることができる。
上記透光管内に封入される水銀は、上記電離した希ガスにより生成される2次電子により生じるグロー放電により励起され、253.7nmを含む紫外線を発生する。透光管に封入する水銀の量としては、例えば、蛍光ランプの通電時の透光管内における水銀の蒸気圧が例えば、1〜10Pa等となるような量を挙げることができる。
上記透光管内壁には蛍光体層が設けられる。蛍光体層は、上記蛍光体を含有する。蛍光体層が、上記蛍光体を含有することにより、水銀から放射される253.7nmの紫外線により励起された各蛍光体から赤色、緑色、青色領域の可視光が発光され、色温度が2800K〜3800Kの蛍光が発光され、惣菜、特に、黄色味を帯びた揚げ物を白色光と共に違和感なく、鮮やかに照明することができる。
その他の蛍光体としては、YVO4:Eu、(Ba,Eu)MgAl1017、(Ba,Sr,Eu)(Mg,Mn)Al1017、Sr10(PO46Cl2:Eu、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO46Cl2:Eu等を挙げることができる。
上記蛍光体層中の蛍光体の含有量としては、1cm2当たり3mg〜6mgを挙げることができる。
上記蛍光体層は、これらの蛍光体の他、これらの機能を阻害しない範囲において、例えば、金属酸化物の粒子、分散剤、エチルセルロースや硝化綿等の粘度調整剤、結着剤等の添加剤等を含有していてもよい。金属酸化物の粒子は、蛍光体を透明管に保持する作用の他、紫外線を反射する材質で形成し、蛍光体粒子の間隙を充填できるように、これら蛍光体の平均粒子径より小さい平均粒子径を有するものとし、紫外線の蛍光体層の透過量を減少させる作用を有するものが、好ましい。
上記蛍光ランプは、蛍光体層上に蛍光体と水銀との反応を抑制する保護層等を有していてもよい。保護層はイットリウム等の、水銀と容易に反応しない金属やその酸化物等を用いて形成することができる。また、蛍光体層と透光管との間に透光管に含まれるアルカリ金属と水銀との反応を抑制する保護層を有していてもよい。
このような蛍光ランプを製造する方法としては、例えば、以下の方法を挙げることができる。透光管内壁面上に上記蛍光体を含有する蛍光体層を形成する。蛍光体層は、上記蛍光体を分散媒に分散した分散液を調製し、この分散液を透明管の内壁に塗工して形成する。分散液の分散媒としては、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、酢酸エチル、酢酸ブチル、キシレン、トルエン等を、1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。分散媒中に含有される蛍光体の含有量は分散液の比重が1.05〜1.8となるような範囲が好ましい。分散液にはその他、上記の物質の機能を阻害しない範囲において、分散剤、エチルセルロースや硝化綿等の粘度調整剤、結着剤等の添加剤を含有させることができる。
上記分散液を塗布、浸漬、噴射等の方法により透光管内壁に塗工し、乾燥して蛍光体層を設ける。乾燥は、自然乾燥であってもよいが、25〜90℃、1〜30分で加熱して行うことができる。
その後、透光管内部の両端近傍に電極を配置し、電極に接続されるリード線を貫通した封止部材で透光管の両端開口を密封した後、希ガス及び水銀を封入し、封止部材に口金を固定する。
本発明の蛍光ランプを熱陰極蛍光ランプに適用した一例を、図1の一部断面を示す構成図に示す。図1に示す熱陰極蛍光ランプ10は、ガラス管1を有する。ガラス管1は、例えば、15〜38mmの外径を有するものを使用することができる。ガラス管1の内壁面には、Bの部分の拡大断面図(図1(B))に示すようにそのほぼ全長に亘って、上記蛍光体を含有する蛍光体層2、保護層3が積層される。
ガラス管1の両端部は、電極4が設けられたステム(図示せず)等により閉塞され、ガラス管の内部空間には、希ガス及び水銀が所定量導入され、内部圧力は大気圧の数十分の一程度に減圧されている。また、ガラス管1の両端部内側には電極6が接続されたステム5が配置され、ステムに接続された口金7が端子4を突出させて設けられている。
以下に、本発明の惣菜照明用蛍光体、これを用いた惣菜照明用蛍光ランプを詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらに限定されない。
[実施例1]
赤色蛍光体としてユーロピウム付活酸化イットリウムを63.2質量部、緑色蛍光体としてテルビウム・セリウム付活リン酸ランタンを29.9質量部、青色蛍光体としてユーロピウム付活リン酸塩化ストロンチウム・カルシウム・バリウム6.9質量部を混合し、キシレンに約30質量%で分散し分散液を得た。この分散液を、管径32.5mmのガラスバルブの内壁面に浸漬塗布し、約40〜60℃、20分乾燥し、約20μm厚さの蛍光体層を作製した。惣菜照明用蛍光体の付着量は、約4.0質量%であった。
ガラス管の両端を電極が設けられたステムにより閉塞し、ガラス管の内部空間に、希ガスを280Pa水銀を5mg導入した。また、ガラス管の両端部のステムに口金を設け、図1に示す熱陰極蛍光ランプを作製した。
得られた惣菜照明用蛍光ランプに交流電圧を印加し、可視光量について、分光測光器により発光スペクトルを測定した。610nm発光ピーク強度を100として、図2に示す発光スペクトルを得た。蛍光の色温度を分光測光器により測定した。結果を表1に示す。
得られた惣菜照明用蛍光ランプを揚げ物を収納する商品ケースに設置したところ、発光される蛍光は違和感がなく揚げ物が際立って照明された。
[実施例2、3]
表1に示す蛍光体を用いた他は実施例1と同様に惣菜照明用蛍光ランプを調製し、発光スペクトルを測定し、色温度を測定した。得られた発光スペクトルをそれぞれ図3、4に示し、色温度を表1に示す。
得られた惣菜照明用蛍光ランプを揚げ物を収納する商品ケースに設置したところ、発光される蛍光は違和感がなく揚げ物が際立って照明された。
[比較例1、2]
表1に示す蛍光体を用いた他は実施例1と同様に蛍光ランプを調製し、発光スペクトルを測定し、色温度を測定した。発光スペクトルを図5、図6に示し、色温度を表1に示す。
得られた蛍光ランプを揚げ物を収納する商品ケースに設置したところ、比較例1の蛍光ランプから発光される蛍光は違和感を感じさせ、揚げ物は鮮やかではなく、白色光を発光する比較例2の蛍光ランプから発光される蛍光は違和感はないが、揚げ物は鮮やかに照明されなかった。
Figure 2011026527
表中の単位のない数値は質量部を示す。
R(1)は、Y23:Euを示す。
R(2)は、3.5MgO・0.5MgF・GeO2:Mnを示す。
R(3)は、ユーロピウム付活リン酸バナジウム・イットリウムを示す。
Gは、LaPO4:Ce,Tbを示す。
Bは、(Sr,Ca,Ba)5(PO43Cl:Euを示す。
結果より、蛍光体からの蛍光の色温度が低くても、本発明の惣菜照明用蛍光ランプは黄色味を帯びた惣菜は鮮やかに照明されず、違和感を感じさせるものであること分かった。
1 透光管(ガラス管)
2 蛍光体層
4 電極

Claims (5)

  1. 赤色蛍光体と、緑色蛍光体と、青色蛍光体とを含有する惣菜照明用蛍光体であって、
    赤色蛍光体が610nm近傍及び660nm近傍のいずれか一方、又は双方に発光ピークを有し、緑色蛍光体が540nm近傍に発光ピークを有し、青色蛍光体が450nm近傍に発光ピークを有し、色温度が2800K以上3800K以下であることを特徴とする惣菜照明用蛍光体。
  2. 赤色蛍光体がユーロピウム付活酸化イットリウム、マンガン付活酸化フッ化ゲルマニウム・マグネシウム及びユーロピウム付活リン酸バナジウム・イットリウムから選ばれるいずれか1種以上を含み、緑色蛍光体がテルビウム・セリウム付活リン酸ランタンを含み、青色蛍光体がユーロピウム付活酸化アルミニウム・バリウム・マグネシウム及びユーロピウム付活リン酸塩化ストロンチウム・カルシウム・バリウムから選ばれるいずれか1種以上を含むことを特徴とする請求項1記載の惣菜照明用蛍光体。
  3. 赤色蛍光体がユーロピウム付活酸化イットリウム及びマンガン付活酸化フッ化ゲルマニウム・マグネシウムを含むことを特徴とする請求項2記載の惣菜照明用蛍光体。
  4. 赤色蛍光体が55質量%以上80質量%以下、緑色蛍光体が15質量%以上35質量%以下、青色蛍光体が5質量%以上10質量%以下の範囲で含まれることを特徴とする請求項1から3のいずれか記載の惣菜照明用蛍光体。
  5. 請求項1から4のいずれか記載の惣菜照明用蛍光体を用いたことを特徴とする惣菜照明用蛍光ランプ。
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