JPH0245299B2 - Keikoranpu - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は高効率かつ高演色性を有するけい光ラ
ンプに関し、さらに詳しくは２層けい光体層構造
を有するけい光ランプに関するものである。 最近、人間の眼の色覚に関する研究にもとづき
約450nｍ付近の青色発光けい光体、約540nｍ付
近の緑色発光けい光体および約610nｍ付近の赤
色発光けい光体を混合した螢光体を有するいわゆ
る三波長域発光形けい光ランプが実用化されてい
る。この螢光ランプは、ランプ効率が従来からあ
るけい光ランプの中で最も大量に使用され、かつ
最も明るい白色けい光ランプと同等以上あり、演
色性は従来の演色改善形けい光ランプとほぼ同等
というすぐれた特性を有している。しかしなが
ら、このけい光ランプに用いられるけい光体はい
ずれも稀土類けい光体を使用しているため、ラン
プコストが高価なものになるという欠点があり、
その対策としてけい光体を２層に分けて塗布する
２層塗布方式が提案されている。２層塗布方式を
採用する場合、ガラス管側に被着された第１層の
けい光体の発光エネルギー分布が、放電側に被着
された第２層のけい光体の発光エネルギー分布を
乱さないようにすることが演色性の低下を防ぐの
に不可欠である。 従来、第１層のけい光体として第２層のけい光
体の色度点にできる限り近い値をもつ安価なもの
を用いることが提案されている。 本発明はこのような２層のけい光体構造をもつ
ものにおいて、演色性能を損うことなく、ランプ
光束を従来のものより向上したけい光ランプを提
供するものである。 発明者らは演色性能を損なうことなくランプ光
束の向上を図ることを目的として、特に第２層の
けい光体のうちの青色発光けい光体と、第１層の
けい光体に用いるアンチモンおよびマンガン付活
ハロりん酸カルシウムけい光体の色温度との関係
について詳細に検討した結果、ある特定の色温度
範囲にあるハロりん酸カルシウムけい光体と、第
２層のけい光体の青成分けい光体として特定の青
色発光螢光体とを組合わせて用いることにより演
色性を犠性にせずにランプ光束の向上が図れるこ
とを見い出した。まず第１層のけい光体に用いる
ハロりん酸カルシウムけい光体の色温度と演色性
との関係について実験した結果、第２層のけい光
体としてユーロピウム付活アルミン酸バリウムマ
グネシウムけい光体、テルビウム付活アルミン酸
セリウムマグネシウムけい光体およびユーロピウ
ム付活酸化イツトリウムけい光体を用いた場合
は、第１表に示すように、色温度が高いハロりん
酸カルシウムけい光体を用いるもの程、平均演色
評価数は向上するが、ランプ光束は低下すること
が見い出された。

【表】 次に、第２表に示すとおりの４種類の青発光け
い光体、テルビウム付活アルミン酸セリウムマグ
ネシウムけい光体およびユーロピウム付活酸化イ
ツトリウムけい光体を単一層としてガラス管内面
に形成したけい光ランプを作製し、これらのけい
光ランプのランプ光束を調べた結果、第２表に示
すとおりとなつた。

【表】 第２表に示すように、発光スペクトルのバンド
巾が狭い青発光けい光体程、ランプ光束が高いこ
とが認められた。また、同表からわかるように、
発光スペクトルのバンド巾が一番広いアンチモン
付活ハロりん酸カリシウムけい光体を用いた場合
が最もランプ光束が低く、次にユーロピウム付活
アルミン酸バリウムマグネシウムけい光体、ユー
ロピウム付活ストロンチウムカルシウムクロロア
パタイトけい光体およびユーロピウム付活ストロ
ンチウムクロロアパタイトけい光体の順にランプ
光束が向上していくことが認められた。 以上に示したように、第１層に用いるけい光体
については、色温度の低いハロりん酸カルシウム
けい光体を用いる程、ランプ光束は高くなり、ま
た第２層に用いるけい光体については、その青発
光けい光体の発光スペクトルのバンド巾が狭いも
の程、ランプ光束は高いことを見い出した。しか
しながら、演色特性に関しては光束特性とは全く
逆であること、すなわち例えば平均演色評価数に
関しては、第１層のハロりん酸カルシウムけい光
体の色温度が高いもの程、また第２層のけい光体
の発光スペクトルのハンド巾が大きいもの程それ
ぞれ平均演色評価数が高いことを見い出した。 本発明の対象とする。いわゆる三波長発光形け
い光ランプはその高効率性とともに高演色性も合
わせ有することが大きな特色であるので、光束の
み高いものが得られても、その演色性能が犠性と
なつてはその特徴は大きく損われてしまう。発明
者らは、演色性能を損うことなく、ランプ光束を
できる限り高くし得るランプ構造についてより詳
細な実験を行なつた結果、所期の特性を有するラ
ンプ構造を見い出した。すなわち、本発明のけい
光ランプは、ガラス管内面にけい光体を２層に被
着し、そのうちガラス管側に被着されたけい光体
は色温度が5500〜7500Kある昼光色のアンチモン
およびマンガン付活ハロりん酸カルシウムけい光
体で好ましくは6000〜6500Kの色温度を有するも
のからなり、一方放電側に被着されたけい光体は
ユーロピウム付活ストロンチウムカルシウムクロ
ロアパタイトけい光体、テルビウム付活アルミン
酸セリウムマグネシウムけい光体およびユーロピ
ウム付活酸化イツトリウムけい光体からなること
を特徴としている。前記の２層のけい光体構造を
もつけい光ランプは、青発光けい光体にユーロピ
ウム付活アルミン酸バリウムマグネシウムけい光
体を用い、第１層のけい光体に5000Kハロりん酸
カルシウムけい光体を用いたけい光ランプに比し
てランプ光束は40ワツト形で均３％向上し、平均
演色評価数は84と前曲ランプと同等であることが
認められた。 第１層のけい光体の色温度が5500Kより低い場
合には、第２層のけい光体中の青発光けい光体に
従来のユーロピウム付活アルミン酸バリウムマグ
ネシウムけい光体と同等かそれ以上のバンド巾を
有するものを用いないと、平均演色評価数をはじ
めとする演色性能が従来のものよりも低下してし
まい、また、第１層のけい光体の色温度が7500K
より高い場合には、平均演色評価数をはじめとす
る演色性能が5000Kのハロりん酸カルシウムけい
光体を用いたものよりも改善されるが、ランプ光
束は大巾に低下してしまう。ランプ光束の低下は
青発光けい光体にバンド巾が狭いものを用いるこ
とにより多少改善されるが、現在知られているけ
い光体で、かつ三波長域発光形けい光ランプの青
発光けい光体として使用可能なものとして最もバ
イド巾が狭いユーロピウム付活ストロンチウムク
ロロアパタイトけい光体を用いた場合でさえも、
平均演色評価数を従来と同等レベルまで下げる
と、ランプ光束も従来と同等となつてしまい、所
期の効果は得られないことが判明した。 また、第１層のけい光体に色温度が5500〜
7500Kのアンチモンおよびマンガン付活ハロりん
酸カルシウムけい光体を用いた場合には、第２層
のけい光体中の青発光けい光体として従来のユー
ロピウム付活アルミン酸バリウムマグネシウムけ
い光体を用いた場合はランプ光束が１〜２％低下
し、平均演色評価数はほとんど変化しないことが
認められた。これに対し、前記ユーロピウム付活
アルミン酸バリウムマグネシウムけい光体にかえ
てこれよりもバンド巾が狭く、ユーロピウム付活
ストロンチウムカルシウムクロロアパタイトけい
光体を用いた場合には、従来のものに比してラン
プ光束が約３％向上し、平均演色評価数はほとん
ど変らないことが認められた。一方、青発光けい
光体として前記ユーロピウム付活ストロンチウム
カルシウムクロロアパタイトけい光体よりさらに
バンド巾が狭いユーロピウム付活ストロンチウム
クロロアパタイトけい光体を用いたものは、ラン
プ光束が約２％向上するものの、平均演色評価数
は従来のものが84に対して79と大巾に低下してし
まうため、不適当であることが認められた。 以上に述べたように、第１層のけい光体には、
色温度が5500〜7500Kのアンチモンおよびマンガ
ン付活ハロりん酸カルシウムけい光体を用い、第
２層のけい光体中の青発光けい光体にユーロピウ
ム付活ストロンチウムカルシウムクロロアパタイ
トけい光体を用いたものが演色特性を全く損わず
にランプ光束が均３％改善できることを見い出し
た。 以下本発明の実施例を説明する。 実施例 １ 40ワツト用ガラス管内面にまず第１けい光体と
して色温度が6300Kのアンチモンおよびマンガン
付活ハロりん酸カルシウムけい光体を2.5ｇ塗布
する。乾燥、焼付後、第２けい光体としてユーロ
ピウム付活ストロンチウムカルシウムクロロアパ
タイトけい光体16％、テルビウム付活アルミン酸
セリウムマグネシウムけい光体38％、それにユー
ロピウム付活酸化イツトリウム46％からなる混合
けい光体を2.2ｇ塗布し、乾燥、焼付後通常の方
法にて40ワツトけい光ランプを作製した。このよ
うにして得られたけい光ランプを試験したとこ
ろ、ランプ光束は3405lmで平均演色評価数Raは
84であつた。 一方、同時に作製した第１けい光体に5000Kの
ハロりん酸カルシウムけい光体を用い、第２けい
光体の青発光けい光体にユーロピウム付活アルミ
ン酸バリウムマグネシウムけい光体を用いたほ
か、緑、赤両けい光体は上記と同一のものを用い
た従来構造のけい光ランプのランプ光束は
3311lm、平均演色評価数Raは84であつた。この
ように、本発明のけい光ランプは従来のけい光ラ
ンプに比してランプ光束が約３％以上向上するこ
とが認められた。 実施例 ２ 環形30ワツト用ガラス管内面に色温度が6300K
のアンチモンおよびマンガン付活ハロりん酸カル
シウムけい光体を1.0ｇ塗布し、乾燥、焼付後、
第２けい光体としてユーロピウム付活ストロンチ
ウムカルシウムクロロアパタイトけい光体15％、
テルビウム付活アルミン酸セリウムマグネシウム
けい光体38％、およびユーロピウム付活酸化イツ
トリウムけい光体47％からなる混合けい光体を
1.0ｇ塗布し、乾燥、焼付後、通常の方法にて30
ワツト環形けい光ランプを作組した。このように
して得られたけい光ランプを試験したところラン
プ光束は1895lm、平均演色評価数Raは84であつ
た。 一方、同時に作製した第１けい光体に5000Kの
ハロりん酸カルシウムけい光体を用い、第２けい
光体中の青発光けい光体にユーロピウム付活アル
ミン酸バリウムマグネシウムけい光体を用いたほ
か、緑、赤両けい光体は上記と同一のものを用い
た従来構造のけい光ランプのランプ光束は
1833lm、平均演色評価数は84であつた。このよ
うに、本発明のけい光ランプは従来のけい光ラン
プに比して演色特性を全く損わずにランプ光束が
約３％以上向上することが認められた。 以上説明したように、本発明のけい光ランプ
は、従来のいわゆる三波長域発光形けい光ランプ
が有する演色性能を全く損うことなく、ランプ光
束を向上させたのであり、その実用上の効果のき
わめて大きいものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ガラス管内面にけい光体を２層に被着し、そ
   のうち前記ガラス管側に被着されたけい光体は色
   温度が5500〜7500Kである昼光色のアンチモンお
   よびマンガン付活ハロりん酸カルシウムけい光体
   からなり、一方放電側に被着されたけい光体はユ
   ーロピウム付活ストロンチウムカルシウムクロロ
   アパタイトけい光体、テルビウム付活アルミン酸
   セリウムマグネシウムけい光体およびユーロピウ
   ム付活酸化イツトリウムけい光体からなることを
   特徴とするけい光ランプ。