JPH0240854A - 蛍光ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、蛍光ランプに係り、特に高輝度かつ高演色性
を示す高演色型三波長蛍光ランプに関する。

［従来の技術］ 近年、高演色型三波長蛍光ランプは、従来のハロ蛍光体
使用のランプに比べ、高輝度高演色性を示すため、光の
質の向上を求める消費者の要求が高まるにつれて、その
需要が増加しつつある。しかしながら、現在、蛍光ラン
プ全体の売上げに対する高演色型三波長蛍光ランプの占
める割合は２Ｏ％程度であり、一般の照明用ランプとし
て完全に普及してはいない。その理由として、高演色型
三波長蛍光ランプがハロ蛍光体使用のランプに比べ、か
なり高価であることが挙げられる。特に、高演色型三波
長ランプに使用されている蛍光体は、希土類元素あるい
は希少元素からなり、その価格はハロ蛍光体の約１０〜
５０倍であることから、高演色型三波長蛍光ランプの価
格を上昇させる大きな原因となっている。

そこで、従来よりこの高価な高演色型三波長蛍光ランプ
の価格を低下させる１つの方法として、特公昭５３−８
６７号に示されているように発光層を２層に分けて塗布
することが知られている。

この場合、ハロ蛍光体を第１層とし、その上層に三波長
蛍光体を塗布することによって、三波長蛍光体の使用量
を低減させることができるほか、ガラスバルブから遊離
するナトリウムイオンを第１層に塗布されたハロ蛍光体
が吸着し、ナトリウムイオンと水銀との反応を防ぐこと
によって、蛍光ランプの劣化を防止するという重要な役
割を果たしている。

また、特公昭５５−３５４２３号に示されているように
、希土類または希少元素からなる蛍光体に、Ｚｎ２　Ｓ
　ｉ０４　：Ｍｎ、Ｓｂ、Ｍｎ付活ハロリン酸カルシウ
ム等の比較的安価な蛍光体、またはアルミナ、ピロリン
酸カルシウム、チタニア、シリカ等の安定で紫外から可
視部までの光線を効率良く反射する非発光物質を適量混
合することにより、蛍光物質全体を増量し、混合された
蛍光物質としての価格を下げるという方法がとられてい
る。但し、この場合、Ｓｂ、Ｍｎ付活ハロリン酸カルシ
ウムは、単独で混合すると、Ｓｂ、Ｍｎ付活ハロリン酸
カルシウムの発光のためにランプスペクトルが変化し、
演色性が低下する傾向かあり、また水銀を吸着するため
に劣化しやすく実用的ではない。アルミナについては、
不純物としてナトリウムを多量に含んでいるという問題
がある。これは、一般にアルミナは原料であるボーキサ
イトをＮａＯＨを用いたアルカリ溶融法に供することに
よって得られていることによるもので、蛍光ランプに塗
布して用いると、このナトリウムイオンが水銀と化学反
応を起こしアマルガムとなってアルミナ層と、蛍光体層
とを覆い、ランプを劣化させる原因となる。蛍光ランプ
用に使用するためには、アルミナに大量に含有している
ナトリウムを精製する必要があり、精製されたアルミナ
はナトリウムを数十ｐｐｍ含むものでもかなり高価なも
のとなる。

第２図は、第１層にハロりん酸カルシウム蛍光体２．５
ｇ、第２層に三波長蛍光体として（Ｓ「。

Ｃａ、Ｂａ）ｓ　　（ＰＯ４）３　Ｃノ：　Ｅｕ２５％
、Ｌ　ａ　Ｐ　Ｏ、ｓ　　：　Ｃｅ　、　　Ｔ　ｂ　４
０％、Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ３５％を混合した三波長蛍光体を
塗布した蛍光ランプ（ＦＬ４０ＳＳランプ）において、
三波長蛍光体の塗布量を変化させたときの光束と平均演
色評価数（以下、Ｒａという）を示すグラフである。

三波長蛍光体の塗布量が減少していくにつれ、輝度、Ｒ
ａ共に低下していくが、特にＲａの低下が著しい。これ
は三波長蛍光体の塗布量の減少に伴って、三波長蛍光体
層だけで紫外線を吸収することが困難となり、第１層へ
口りん酸カルシウム蛍光体の発光が増加したことによる
。

このような演色性及び輝度の低下を改善するためにとり
得る手段として、ハロりん酸カルシウム蛍光体の付活剤
を除くことが考えられる。しがしながら、このような蛍
光層について試作検討した結果、ハロりん酸カルシウム
蛍光体の付活剤を除いたものを使用すると、紫外線によ
ってカラーセンタが発生するということが確認された。

このカラーセンタは、輝度を低下させるばかりでなく、
ランプの劣化を増大させるという欠陥がある。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、安価でありながら、その性能が従来品と同等
かまたは満足できるレベルに維持された高演色型三波長
蛍光ランプを提供することを特徴とする 特に、高演色型三波長蛍光ランプが高価であるのは、用
いられている蛍光体が高価であることが大きな原因であ
ることから、この蛍光体の原価を下げることが本発明の
目的を達成する上で重要である。

［課題を解決するための手段］ 本発明においては、上記目的を達成するために、高演色
型三波長型蛍光ランプの蛍光体に着目し、高価な三波長
蛍光体に、増量剤として、劣化防止、安定性、紫外線反
射等に優れた安価な非発光物質を混入または併用する。

本発明は、蛍光ランプの蛍光層として、非発光物質から
なる第１層と、該第１層の上に１種もしくは２種以上の
蛍光体からなる第２層とを含む二層塗布層、または非発
光物質と１種もしくは２種以上の蛍光体との混合物から
なる一層塗布層を具備する蛍光ランプにおいて、 ａ）前記非発光物質が、 ＬｎＰＯ４（Ｌｎ＝Ｌａ、Ｇｄ、Ｙ、Ａ））で表わされ
、その組成式が、 （Ｌ　ａ　＋−ｘ−ｙ−ｚ−Ｇ　ｄ　ｘ”Ｙｙ”Ａ、Ｊ
’　ｚ　）　Ｐ　０４Ｏｆｈｘ＜０．１ ０≦Ｙ＜０．１ ０≦ｚ＜０．８ で表わされ、 ｂ）かつ前記蛍光体が、 （Ｓ　ｒ、Ｃａ、Ｂ　ａ、Ｍｇ）ｓ　（ＰＯ４）３　Ｃ
１！　：　Ｅ　Ｕ。

Ｂ　ａＭｇ２　Ａｌ　１６　Ｑ２７　：　Ｅ　ｕＳＳ　
ｒ４　Ａｌ１４０２５　：　Ｅｕ５２　Ｓ　ｒ　００．
８４Ｐ２Ｏ５０．１６Ｂ２Ｏ３　：　Ｅ　ｕ。

（Ｂａ、Ｍｇ）Ｓ　１２Ｏ５　：　Ｅｕ。

ＬａＰＯ４：Ｃｅ、　　Ｔｂ。

Ｙ２　　Ｓ　　ｔ０５　　：　　Ｃｅ、　　Ｔｂ。

ＭｇＡｌ！ｔ　　ｌ　Ｏｔ　　９　　：　　Ｃｅ、　　
Ｔｂ。

Ｙ２　０３　　：　　Ｅｕ。

Ｙ　　（ＰＶ）Ｏ４　　：　　Ｅｕ。

及び３．５　ＭｇＯ０，５ＭｇＦ２　ＧｅＯ２：　Ｍｎ
からなる群から選ばれた少なくとも１つの蛍光体からな
ることを特徴とする。

前記第１層の塗布量は、０，５〜５．０１９／護である
ことが好ましく、０．５１５１／ｃｄより少ないと２層
塗布の効果があまり見られなくなり、また５、ＣＩＦ／
ｄより多いと光束の低下が大きく、実用的でない。

また、非発光物質と１種もしくは２種以上の蛍光体との
混合物からなる一層塗布層において、この混合物全量に
対する非発光物質の割合は５〜８０％であることが好ま
しく、５％より少ないとコスト的メリットが少なく、８
０％より多いと満足できる光束を得られないため実用的
ではない。

［作用］ 本発明に用いられる蛍光体の増量剤として使用される非
発光物質ＬｎＰＯ４（Ｌｎ−Ｌａ、Ｇｄ。

Ｙ、Ａ））は、公知の三波長ランプ用緑色蛍光体である
ＬｎＰＯ４：　Ｃｅ、Ｔｂ　（Ｌｎ−Ｌａ。

Ｇｄ、Ｙ、ＡＩりから、付活剤であるＣ　ｅ　％Ｔ　ｂ
を除いたものである。この蛍光体に紫外線を照射すると
、第１図にＭｇＯの吸収を１００として示すように、（
１：ｅＳＴｂはＣｅＰＯ４、ＴｂＰｏ、１として２Ｏ０
〜３８０ｎｍの紫外線を吸収し、反対にＬａＰＯ４Ｇｄ
ＰＯ４ＹＰＯ４ Ａ〕Ｐ０４は紫外から可視部までの領域を効率良く反射
ｌる。すなわち、この非発光物質は、紫外または可視部
のエネルギーを吸収して蛍光ランプの発光効率を落とす
ことがないことを示している。

また、この非発光物質を用いた蛍光ランプは、水銀の吸
着あるいは紫外線によるカラーセンターの発生も見られ
ない。

したがって、この非蛍光物質を三波長蛍光体に混入また
は併用し、蛍光ランプに用いることによって、その性能
を従来品と同等かまたは満足できるレベルに維持し、か
つ三波長蛍光体の使用量を低減することができる。

【実施例］ 以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。

実施例Ｉ ＦＬ４０ｓｓバルブにＬａＰＯ４を第１層として２．０
ｇを塗布し、第２層として（Ｓｒ、Ｃａ。

Ｂ　ａ、Ｍｇ）５　　（ＰＯ４）３　Ｃノ：Ｅｕ蛍光体
２６％、ＬａＰＯ４：Ｃｅ、Ｔｂ蛍光体３９％、Ｙ２Ｏ
３　：　Ｅ　ｕ蛍光体３５％を含む混合蛍光体を２．０
ｇ塗布し、二層塗布層を有する色温度５０００にの蛍光
ランプ（ＦＬ４０ｓｓ）を得た。

このランプを測光し、その初輝度、（５００時間点灯後
の光束／初輝度Ｘ１００）で表わされる０−５００劣化
率、Ｒａ及びコスト比を、前記混合蛍光体のみを４．０
ｇ塗布して得られた従来の５０００Ｋ　　Ｆ　Ｌ　４０
ｓ　ｓランプと比較し、その結果を第１表に示す。

実施例２ 第１層として（Ｌ　ａ　０．９５Ｇ　ｄ　Ｏ，０５）　
Ｐ　０４を２．０ｇ塗布した以外は、実施例１と同様に
してＦＬ４０ｓｓランプを得た。測光の結果を第１表に
示す。

実施例３ 第１層として（Ｌ　ａ　０．９５Ｙ　０１Ｏ５）ＰＯ４
を２．０ｇ塗布した以外は、実施例１と同様にしてＦＬ
４０ｓｓランプを得た。測光の結果を第１表に示す。

実施例４ 第１層として（Ｌ　ａ　Ｏ，９５Ａ　、１’　ｏ、ｏｓ
）　Ｐ　０４を２．０ｇ塗布した以外は、実施例１と同
様にしてＦＬ４０ｓｓランプを得た。測光の結果を第１
表に示す。

実施例５ ＦＬ４０ｓｓバルブに、実施例１と同様の非発光物質及
び混合蛍光体を混合して塗布し、−層塗布膜を有するＦ
Ｌ４０ｓｓランプを得た。このランプを側光し、その結
果を第２表に示す。

実施例６ ＦＬ４０ｓｓバルブに、実施例２と同様の非発光物質及
び混合蛍光体を混合して塗布し、−層塗布膜を有するＦ
Ｌ４０ｓｓランプを得た。このランプを側光し、その結
果を第２表に示す。

実施例７ ＦＬ４０ｓｓバルブに、実施例３と同様の非発光物質及
び混合蛍光体を混合して塗布し、−層塗布膜を有するＦ
Ｌ４０ｓｓランプを得た。このランプを側光し、その結
果を第２表に示す。

実施例８ ＦＬ４０ｓｓバルブに、実施例４と同様の非発光物質及
び混合蛍光体を混合して塗布し、−層塗布膜を有するＦ
Ｌ４０ｓｓランプを得た。このランプを側光し、その結
果を第２表に示す。

比較例１〜３ ３つのＦＬ４０ｓｓバルブに、第１層として各々アルミ
ナ、Ｔ　ｌ　０２　、Ｃａ２　Ｐ２Ｏ７を２．Ｏｇずつ
塗布した以外は実施例１と同様にして、二層塗布膜を有
するＦＬ４０ｓｓランプを得、各々比較例１．２．３と
した。このランプを側光し、その結果を第１表に示す。

比較例４〜６ 実施例１と同様の混合蛍光体２．Ｏｇを３つ用意し、増
量剤として各々アルミナ、Ｔ　ｉ　０２、Ｃａ２　Ｐ２
Ｏ７２．０９ずつを混合した以外は実施例５と同様にし
て、−層塗布膜を有するＦＬ４０ｓｓランプを得、各々
比較例４．５．６とした。このランプを側光し、その結
果を第２表に示す。

第　　１　　表 （二層塗布） 第　　２　　表 （−層塗布） 第１表及び第２表から明らかなように、本発明の蛍光ラ
ンプは、コスト比、初輝度、０−５００劣化率について
、増量剤を含まない従来品の性能に比し、満足できるレ
ベルを維持している。特に、０−５００劣化率について
は、二層塗布を行なったとき従来品より優れた結果が得
られた。また、その他の増量剤を用いた蛍光ランプと比
較しても同様であった。

本実施例は、低圧水銀蒸気ランプについて行われたが、
特にこれに限定するものではなく、希ガスを放電させて
蛍光体を発光させる希ガス励起の蛍光ランプを用いても
よい。また、本実施例では、３種の蛍光体を混合して、
５０００にのランプ色度に合わせたものを用いたが、こ
れに限定するものではなく、他の色度の混合蛍光体であ
っても、単色の蛍光体または２種の混合蛍光体であって
も、または４種以上の混合蛍光体であってもよい。

［発明の効果］ 本発明は、高価な希土類または希少元素からなる三波長
蛍光体の量を低減し得ることにより、安価な蛍光ランプ
を提供し得、その性能については、従来の蛍光ランプと
同等かまたは満足できるレベルを維持することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のＦＬ４０ｓｓランプの三波長蛍光体塗
布量に対する、光束及び平均演色評価数を表わすグラフ
を示す図、第２図は、ＬｎＰＯ４（Ｌｎ＝Ｌａ、Ｇｄ、
Ｙ、Ａ））の紫外線吸収のようすを表わすグラフを示す
図である。 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）蛍光ランプの蛍光層として、非発光物質からなる
   第１層と、該第１層の上に１種もしくは２種以上の蛍光
   体からなる第２層とを含む二層塗布層、または非発光物
   質と１種もしくは２種以上の蛍光体との混合物を塗布し
   てなる一層塗布層を具備する蛍光ランプにおいて、 ａ）前記非発光物質が、 ＬｎＰＯ＿４（Ｌｎ＝Ｌａ、Ｇｄ、Ｙ、Ａｌ）で表わさ
   れ、その組成式が、 （Ｌａ＿１＿−＿ｘ＿−＿ｙ＿−＿ｚ・Ｇｄ＿ｘ・Ｙ＿
   ｙ・Ａｌ＿ｚ）ＰＯ＿４０≦ｘ＜０．１ ０≦Ｙ＜０．１ ０≦ｚ＜０．８ で表わされ、 ｂ）かつ前記蛍光体が、 （Ｓｒ，ＣａＢａ、Ｍｇ，）＿５（ＰＯ＿４）＿３Ｃｌ
   ：Ｅｕ、ＢａＭｇ＿２Ａｌ＿１＿６Ｏ＿２＿７：Ｅｕ、
   Ｓｒ＿４Ａｌ＿１＿４Ｏ＿２＿５：Ｅｕ、 ２ＳｒＯ０．８４Ｐ＿２Ｏ＿５０．１６Ｂ＿２Ｏ＿３：
   Ｅｕ、（Ｂａ，Ｍｇ）Ｓｉ＿２Ｏ＿５：Ｅｕ、 ＬａＰＯ＿４：Ｃｅ，Ｔｂ、 Ｙ＿２ＳｉＯ＿５：Ｃｅ，Ｔｂ、 ＭｇＡＬ＿１＿１Ｏ＿１＿９：Ｃｅ，Ｔｂ、Ｙ＿２Ｏ＿
   ３：Ｅｕ、 Ｙ（ＰＶ）Ｏ＿４：Ｅｕ、 及び３．５ＭｇＯ０．５ＭｇＦ＿２ＧｅＯ＿２：Ｍｎか
   らなる群から選ばれた少なくとも１つの蛍光体からなる
   ことを特徴とする蛍光ランプ。 （２）前記第１層の塗布量が、０．５〜 ５．０ｍｇ／ｃｍ＾２であることを特徴とする請求項１
   に記載の蛍光ランプ。 （３）前記混合物中の非発光物質の割合が、混合物全量
   に対し５〜８０％である塗布層を含むことを特徴とする
   請求項１に記載の蛍光ランプ。