JP3581800B2

JP3581800B2 - 蛍光ランプ

Info

Publication number: JP3581800B2
Application number: JP15094499A
Authority: JP
Inventors: 健久小林; 幸雄大野; 礼治大塚
Original assignee: 日立ライティング株式会社; 化成オプトニクス株式会社
Priority date: 1999-05-31
Filing date: 1999-05-31
Publication date: 2004-10-27
Anticipated expiration: 2019-05-31
Also published as: JP2000340180A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、３波長形蛍光ランプに係り、特に明るさを落とさずに演色性を高めた３波長形蛍光ランプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在の蛍光ランプは、バインダー、蛍光体を含む懸濁液をガラスバルブ内面に塗布、乾燥、焼成し、その後周知の方法にて蛍光ランプを製造している。
【０００３】
蛍光体としては、例えば赤色蛍光体としてＹ_２Ｏ_３：Ｅｕ、緑色蛍光体としてＬａＰＯ_４：Ｔｂ，Ｃｅ、青色蛍光体として（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）_５（ＰＯ_４）_３Ｃｌ：Ｅｕ等の希土類蛍光体を混合して使用されており、高効率性、高演色性を満足する３波長形蛍光ランプが提供されている。
【０００４】
演色性を評価する指標として、ＪＩＳＺ８７２６に規定されている平均演色評価数（Ｒａ）が知られている。Ｒａを高めるため、５００ｎｍ付近の発光強度を増加させることが有効であることは知られている。
【０００５】
例えば一般式が（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）_５（ＰＯ_４）_３Ｃｌ：Ｅｕで表せる青色蛍光体のｙ値とＲａ光束の関係は、図１に示したように青色蛍光体のｙ値を変化させることにより明るさが変化し、蛍光体のｙ値が増加するに従いＲａも増加していくが、Ｒａが増加するに従い光束は低下していく。
【０００６】
現在、一般的な３波長形蛍光ランプはＲａ８８が主流であり、明るさを従来の蛍光ランプより低下せずに、Ｒａが９０を超える蛍光ランプは提供されていなかった。なお、この種の３波長形蛍光ランプに関連するものとしては、例えば特開平１０−５５７８１号公報が挙げられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、ＪＩＳＺ９１１２に規定された光源色範囲内で、明るさの低下あるいは劣化率の増加を引き起こすことなく、Ｒａが９０を超える蛍光ランプを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、明るさを低下させずにＲａを高めるために種々実験検討したところ、主たる発光ピークが４３０〜４７０ｎｍにある青色蛍光体と、主たる発光ピークが４３０〜４７０ｎｍと５００〜５３０の２箇所にある特定の青色蛍光体とを混合した場合、Ｒａが９０を超える蛍光ランプが得られることを見い出した。
【０００９】
本発明はこのような実験事実に基づいてなされたもので、上記目的を達成することのできる本発明の３波長形蛍光ランプの特徴とするところは、主たるピークが４３０〜４７０ｎｍにある一般式（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）_５（ＰＯ_４）_３Ｃｌ：Ｅｕで表すことのできる第１の青色蛍光体と、主たるピークが４３０〜４７０ｎｍと５００〜５３０ｎｍの２箇所にある一般式（Ｂａ，Ｓｒ，Ｅｕ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ_１０Ｏ_１７で表すことのできる第２の青色蛍光体とを混合して青色成分蛍光体としたところにある。
【００１０】
これによって、在来の第１の青色蛍光体のＲａを高めることにより低下する光束を、第２の青色蛍光体によって補うことができ、従来成し遂げることのできなかったＲａが９０を超える蛍光ランプの実現を可能としたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
上記本発明の３波長形蛍光ランプにおける青色成分蛍光体の配合組成としては、一般式（Ｂａ，Ｓｒ，Ｅｕ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ_１０Ｏ_１７で表わせる第２の青色蛍光体が、一般式（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）_５（ＰＯ_４）_３Ｃｌ：Ｅｕで表わせる第１の青色蛍光体に対して重量で１０％以上、５０％以下の割合で含むことが好ましく、より好ましくは１５〜３５％である。また、第１の青色蛍光体のｙ値は０．１８０〜０．２２０であることが望ましい。
【００１２】
【実施例】
〈実施例１〜４〉
赤色蛍光体としてＹ_２Ｏ_３：Ｅｕ、緑色蛍光体としてＬａＰＯ_４：Ｔｂ，Ｃｅ、青色蛍光体としてｙ値が０．１８０、０．１９０、０．２００、０．２２０の（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）_５（ＰＯ_４）_３Ｃｌ：Ｅｕの第１の青色蛍光体と、ｙ値が０．１６５の（Ｂａ，Ｓｒ，Ｅｕ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ_１０Ｏ_１７の第２の青色蛍光体とを用い、これら青色蛍光体の配合組成比が、重量％で第１の青色蛍光体に対し、第２の青色蛍光体が２５％となるように混合し、かつ光源色がＪＩＳＺ９１１２に規定されている昼光色色度範囲にはいるよう赤、緑、青成分の蛍光体を混合し、混合蛍光体を調合した。
【００１３】
その混合蛍光体を結着剤を含むバインダーに十分に分散させ、蛍光体スラリーを調製した。この蛍光体スラリーをガラスバルブ内に周知の方法にて均一に塗布し、周知の方法にて３０Ｗ形の環形蛍光ランプを製作した。
【００１４】
このようにして得られた実施例１〜４による蛍光ランプの特性を、以下に説明する比較例１〜９及び従来例と対比して表１に示す。
【００１５】
〈比較例１〜４〉
赤色蛍光体としてＹ_２Ｏ_３：Ｅｕ、緑色蛍光体としてＬａＰＯ_４：Ｔｂ，Ｃｅ、青色蛍光体としてｙ値が０．１８０、０．１９０、０．２００、０．２２０の第１の蛍光体（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）_５（ＰＯ_４）_３Ｃｌ：Ｅｕのみを用い、光源色がＪＩＳＺ９１１２に規定されている昼光色色度範囲にはいるよう赤、緑、青成分の蛍光体を混合し、混合蛍光体を調合した。その混合蛍光体を結着剤を含むバインダーに十分に分散させ、蛍光体スラリーを調製した。
【００１６】
この蛍光体スラリーをガラスバルブ内に周知の方法にて均一に塗布し、周知の方法にて３０Ｗ形の環形蛍光ランプを製作した。
【００１７】
〈比較例５〜８〉
赤色蛍光体としてＹ_２Ｏ_３：Ｅｕ、緑色蛍光体としてＬａＰＯ_４：Ｔｂ，Ｃｅ、青色蛍光体としてｙ値が０．１８０、０．１９０、０．２００、０．２２０の第１の蛍光体（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）_５（ＰＯ_４）_３Ｃｌ：Ｅｕとｙ値が０．１６５の第２の蛍光体（Ｂａ，Ｓｒ，Ｅｕ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ_１０Ｏ_１７とを用い、これら青色蛍光体の配合比を重量％で第１の蛍光体に対し、第２の蛍光体が５５％となるように混合し、しかも光源色がＪＩＳＺ９１１２に規定されている昼光色色度範囲にはいるよう赤、緑、青成分の蛍光体を混合し、混合蛍光体を調合した。その混合蛍光体を結着剤を含むバインダーに十分に分散させ、蛍光体スラリーを調製した。
【００１８】
この蛍光体スラリーをガラスバルブ内に周知の方法にて均一に塗布し、周知の方法にて３０Ｗ形の環形蛍光ランプを製作した。
【００１９】
〈比較例９〉
赤色蛍光体としてＹ_２Ｏ_３：Ｅｕ、緑色蛍光体としてＬａＰＯ_４：Ｔｂ，Ｃｅ、青色蛍光体としてｙ値が０．１６５の第２の蛍光体（Ｂａ，Ｓｒ，Ｅｕ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ_１０Ｏ_１７のみを用い、光源色がＪＩＳＺ９１１２に規定されている昼光色色度範囲にはいるよう赤、緑、青成分の蛍光体を混合し、混合蛍光体を調合した。その混合蛍光体を結着剤を含むバインダーに十分に分散させ、蛍光体スラリーを調製した。
【００２０】
この蛍光体スラリーをガラスバルブ内に周知の方法にて均一に塗布し、周知の方法にて３０Ｗ形の環形蛍光ランプを製作した。
【００２１】
以上のように製作した各蛍光ランプをＪＩＳＣ７６０１で規定された点灯方法により１００時間エージングを行った後の分光分布は、図２〜４のスペクトル曲線図に示す通りである。
【００２２】
すなわち、図２は、青色成分が第１の蛍光体（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）_５（ＰＯ_４）_６Ｃｌ：Ｅｕ１種類のみの分光分布を示したスペクトル曲線図、図３は青色成分が第２の蛍光体（Ｂａ，Ｓｒ，Ｅｕ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ_１０Ｏ_１７１種類のみの分光分布を示したスペクトル曲線図、図４は青色成分が第１の蛍光体（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）_５（ＰＯ_４）_６Ｃｌ：Ｅｕと第２の蛍光体（Ｂａ，Ｓｒ，Ｅｕ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ_１０Ｏ_１７とを混合した場合の分光分布を示したスペクトル曲線図、をそれぞれ示している。
【００２３】
また、相対光束とＲａの測定値との関係については表１に示した通りである。
【００２４】
【表１】

【００２５】
表１の結果から明らかなように、青色成分が第１の蛍光体（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）_５（ＰＯ_４）_６Ｃｌ：Ｅｕのみからなる比較例１〜４の場合、Ｒａは高いが、相対光束が低くなっている。
【００２６】
また、比較例９の結果から、青色成分が第２の蛍光体（Ｂａ，Ｓｒ，Ｅｕ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ_１０Ｏ_１７のみからなる場合には、光束は高いが、Ｒａが低くなっている。
【００２７】
また、青色成分として第１の蛍光体（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）_５（ＰＯ_４）_３Ｃｌ：Ｅｕと第２の蛍光体（Ｂａ，Ｓｒ，Ｅｕ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ_１０Ｏ_１７との混合比を５５％とした比較例５〜８の場合には、第１の蛍光体（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）_５（ＰＯ_４）_３Ｃｌ：ＥｕのＲａを向上させる効果が低くなってくる。
【００２８】
同様にこの混合比が１０％未満であると、第２の蛍光体（Ｂａ，Ｓｒ，Ｅｕ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ_１０Ｏ_１７の混合による光束を向上させる効果が低くなってくる。
【００２９】
また、第１の蛍光体（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）_５（ＰＯ_４）_３Ｃｌ：Ｅｕと第２の蛍光体（Ｂａ，Ｓｒ，Ｅｕ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ_１０Ｏ_１７とを混合し明るさを低下させずにＲａを向上しようとしても、第１の蛍光体（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）_５（ＰＯ_４）_３Ｃｌ：Ｅｕのｙ値が０．１８０を下回ると、Ｒａの向上に対する効果は低く、ｙ値が０．２２０を超えると光束の低下が著しくなる。
【００３０】
したがつて、光束を低下させずにＲａを向上させるためには、青色成分蛍光体として、第２の蛍光体を第１の蛍光体に対して重量で１０％以上、５０％以下の割合で混合することが必要であり、より好ましくは１５〜３５％である。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明により所期の目的を達成することができた。すなわち、明るさを低下させずに演色性を向上させることにより、一般照明用電球では成し遂げられない高色温度での高演色性を有し、これまでの使用場所および用途を更に拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】青色蛍光体のｙ値とＲａ、光束の関係を示した特性図。
【図２】青色成分が（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）_５（ＰＯ_４）_６Ｃｌ：Ｅｕのみの分光分布を示したスペクトル曲線図。
【図３】青色成分が（Ｂａ，Ｓｒ，Ｅｕ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ_１０Ｏ_１７のみの分光分布を示したスペクトル曲線図。
【図４】青色成分が（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）_５（ＰＯ_４）_６Ｃｌ：Ｅｕと（Ｂａ，Ｓｒ，Ｅｕ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ_１０Ｏ_１７とを混合した場合の分光分布を示したスペクトル曲線図。

Claims

３波長形蛍光ランプの青色蛍光体を、主たるピークが４３０〜４７０ｎｍにある一般式(Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ)_５(ＰＯ_４)_３Ｃｌ：Ｅｕで表すことのできる第１の青色蛍光体と、主たるピークが４３０〜４７０ｎｍと５００〜５３０ｎｍとの２箇所にある一般式(Ｂａ，Ｓｒ，Ｅｕ)(Ｍｇ，Ｍｎ)Ａｌ_１０Ｏ_１７で表すことのできる第２の青色蛍光体とを含み、かつ前記第２の青色蛍光体を前記第１の青色蛍光体に対して重量で１０％以上、５０％以下の割合で含む青色成分蛍光体で構成したことを特徴とする３波長形蛍光ランプ。
一般式(Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ)_５(ＰＯ_４)_３Ｃｌ：Ｅｕで表すことのできる第１の青色蛍光体のｙ値が０．１８０〜０．２２０である青色蛍光体を青色成分蛍光体として含むことを特徴とする請求項１記載の３波長形蛍光ランプ。