JPH0517655B2 - - Google Patents
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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Landscapes
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Description
［発明の技術分野］
本発明は、高演色蛍光ランプに関する。より詳
しくは、高演色と高い発光効率を兼備した高演色
蛍光ランプに関する。 ［発明の技術的背景とその問題点］ 光源が物体色をいかに忠実に再現し得るかを表
わす尺度として、所謂、平均演色評価数Raが用
いられている。この尺度で表わすと、アンチモン
とマンガンで付活されたハロリン酸カルシウム蛍
光体を用いた一般照明用蛍光ランプは、白色（色
温度4200K）のものでRa＝65であり、また、昼
光色（色温度6500K）のものでRa＝76程度とな
る。ところで、蛍光ランプの演色性は、用いる蛍
光体を改善することによつて更に高めることが可
能である。 高演色性ランプは、その演色性の改善の程度に
応じて、DL（76≦Ra），SDL（85≦Ra），EDL（95
≦Ra）型とJIS Ｚ 9301で区分されていて、こ
れまで種々の蛍光体の組合せを用いたランプが知
られている。 例えば、特開昭54−102073号に開示された蛍光
ランプは４種の蛍光体の組合せによりRa＝99と
なる。また、昭和57年照明学会全国大会予稿No.16
には、二種類の蛍光体の混合によつて上記平均演
色評価数と同程度の高演色蛍光ランプが得られる
ことが記載されている。これらの蛍光ランプはい
ずれも蛍光ランプ演色区分のEDL型に属するも
のである。しかしながら、これらのランプの光束
は色温度5000Kの40Wランプ（管径32mm）で
2400lm程度（効率60lm／Ｗ程度にすぎないもの
であつた。 また、特開昭50−61887号に比較的演色性が高
く、しかも高効率である蛍光ランプとして、例え
ば、450nm，545nmおよび610nm付近に発光ピー
クを有する三種の狭帯域発光蛍光体を組合せてな
るランプ（所謂、三波長型蛍光ランプ）が開示さ
れている。三波長型ランプは新蛍光体の開発と蛍
光体の改良により、最近では色温度5000Kの40W
ランプで3600lm（効率90lm／Ｗ）の光束が得られ
るようになつている。 また、平均演色評価数はRa＝84であり、DL型
に区分される。このランプは、ある程度の高演色
性と高い効率を兼備したものとして実用性が高
い。しかし、このランプにあつては、Raをこれ
以上高い値に改善することが困難であつた。ま
た、発光が上述のように450nm，545nm，610nm
を中心とした領域に集中しているため、Raは比
較的高いが、特殊演色評価数の値の中にはかなり
低いものがある。これは三波長型ランプでは克服
し得ない欠点である。更にこの型のランプに使用
される蛍光体は通常すべて希土類を含むため蛍光
体のコストは極めて高いものとなる。 このように、EDL型の高演色蛍光ランプにあ
つては効率が低く、DL型の高演色蛍光ランプに
あつてはRaおよび特殊演色評価数が低いため、
上記問題を解決する蛍光ランプとして、EDL型
とDL型の中間に位置するSDL型のランプが期待
されている。この区分に属するランプの一例とし
て、東芝レビユー、26巻、1110頁（1971年）に記
載されているものがある。これは、40Wランプで
Ra＝92、全光束2400lm（効率60lm／Ｗ）の性能
を有するものである。しかし、このランプの効率
は上記EDL型と同程度にすぎなかつた。 そこで、実用的な高演色蛍光ランプとして、
Raが99よりやや小さな値であつても、発光効率
が2400lm／40W以上であり、また、発光効率が
3600lm／40Wよりやや小さな値であつても、Ra
が75以上となり、かつ特殊演色性に優れたランプ
が望まれていた。 ［発明の目的］ 本発明は、Raがほぼ99に達する効率の低いラ
ンプと、Raが84程度であるが高効率のランプの
中間的な性質を有し、且つ特殊演色性に優れたラ
ンプを提供することを目的とする。 ［発明の概要］ 本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究
を重ねた結果、特定の５種類の蛍光体を組合せる
ことにより、Raがほぼ99に達するが効率の低い
ランプと、Raは84程度であるが高効率のランプ
の中間的な性質のランプを、必要に応じて任意に
作り得ることを見出し、本発明を完成した。 すなわち、本発明の蛍光ランプは、一般式：
M5-xＸ（PO4）3：Eu2+ (x)（式中、Ｍは3.0〜4.5グラ
ム原子のBaと0.5〜2.0グラム原子のCaと0.01〜
1.0グラム原子のMgとからなる元素混合物を表わ
し、ＸはＦ，Cl，Brの単体もしくは２種類以上
の混合物を表わし、ｘは0.01＜ｘ≦0.2の範囲の
数を表す）で示される二価のユーロピウムで付活
されたアルカリ土類金属ハロリン酸塩からなる第
１の蛍光体と；620〜640nmの波長範囲に発光ピ
ークを有し、且つ120〜160nmの半値巾を有する
第２の蛍光体と； 二価ユーロピウム付活アルミン酸バリウムマグ
ネシウムまたは一般式：M5-xＸ（PO4）3：Eu2+ (x)
（式中、ＭはCa，Sr，Baの単体もしくはそれら
の２種以上の混合物、ＸはＦ，Cl，Brの単体も
しくはそれらの２種以上の混合物を表わし、ｘは
0.01＜ｘ≦0.2の範囲の数を表わす）で示される
二価のユーロピウムで付活され発光ピークが
440nmから455nmの範囲にある第３の蛍光体と； CeMgAl11O19：Tb3+，Y2SiO5：Ce3+，Tb3+，
LaPO4：Ce3+，Tb3+，La2O3・0.2SiO2・0.9P2
O5：Ce3+，Tb3+のいずれかで示される三価のテ
ルビウムで付活され黄緑色に発光する第４の蛍光
体と； 一般式：Ln2O3：Eu（LnはＹ，LaおよびGdの
群から選ばれる少なくとも一つの元素を表わす）
で表される第５の蛍光体とから成る混合物がガラ
ス管内面に被着されており、前記第１の蛍光体と
第２の蛍光体より成る蛍光体混合物Ｉは、全蛍光
体混合物中において50重量％以上含有し、かつ前
記第３の蛍光体、第４の蛍光体および第５の蛍光
体より成る蛍光体混合物中、第３の蛍光体は10
〜25重量部、第４の蛍光体は40〜55重量部、第５
の蛍光体は25〜45重量部であることを特徴とする
蛍光ランプである。 本発明において、第１の蛍光体はランプの分光
エネルギー分布中、青緑色光領域のエネルギーを
与える成分である。 第１の蛍光体を表す一般式：M5-xＸ（PO4）3：
Eu2+ (x)において、指数ｘは二価のユーロピウムの
濃度を表わし、ｘが0.01以下の場合には、輝度が
著しく低く、また0.2を超えても輝度の顕著な向
上がみられないので0.01＜ｘ≦0.2の範囲にする。
ＭのBa，Ca，Mgは各々Ba＝3.0〜4.5グラム原
子、Ca＝0.5〜2.0グラム原子、Mg＝0.01〜1.0グ
ラム原子の関係を満たすように設定される。Ba
＝3.0〜4.5グラム原子、Ca＝0.5〜2.0グラム原子
に設定するのは、青緑色光領域の発光ピークを与
えるためである。その際、該蛍光体は、好ましく
は、波長範囲480〜500nmに発光ピークを有する。
Mgは主として、蛍光体輝度の増加、ランプベー
キング時の蛍光体劣化の防止、185nm紫外線照射
による劣化の防止のために含有せしめる。このた
めには、Mgの含有量は0.01〜1.0グラム原子と
し、好ましくは0.15〜0.30グラム原子とする。Ｘ
はＦ，Cl，Brの単体もしくはそれらの２種以上
の混合物であり、より好ましくは、Clである。な
お、この蛍光体は高い演色性を得るのに障害とな
る405nmおよび436nmのHg輝線を吸収して、そ
の強度を低下させるという好ましい作用を有す
る。 第２の蛍光体は分光エネルギー分布中、橙色光
領域のエネルギーを与え成分で、620〜640nmの
波長範囲にピークを有し、且つ120〜160nmの半
値巾を有する周知の蛍光体であればいかなるもの
であつてもよい。このような蛍光体としては、現
在数多くは見出されていないものの、スズで付活
された正リン酸ストロンチウム・マグネシウム
［（SrMg）3（PO4）2：Sn］が最も好適である。 第３の蛍光体としては、発光ピークがそれぞれ
440〜455nmの領域にある二価ユーロピウム付活
アルミン酸バリウムマグネシウム（BaMg2Al16
O27：EU2+）または一般式：M5-xＸ（PO4）３：
Eu2+ (x)（式中、ＭはCa，Sr，Brの単体もしくは
二種以上の混合物、ＸはＦ，Cl，Brの単体もし
くはそれらの二種以上の混合物を表わし、ｘは
0.01＜ｘ≦0.2の範囲の数を表わす）で示される
Eu2+で付活されたアルカリ土類ハロリン酸塩が
用いられ、例えばSr5（PO4）3Cl：Eu2+，（Sr，
Ca）5（PO4）3Cl：Eu2+，（Sr，Ca，Ba）5（PO4）3
Cl：Eu2+などが挙げられる。 なお、一般式において、指数ｘは二価のユーロ
ピウムの濃度を表わし、ｘが0.01以下の場合に
は、輝度が著しく低く、また0.2を超えても輝度
の顕著な向上がみられないので0.01＜ｘ≦0.2の
範囲とした。 その理由は、それらが所望の波長領域において
効率が高く、且つ半値巾の小さい発光を示すため
である。 三価のテルビウムで付活された第４の蛍光体と
しては、CeMg11O19：Tb3+，Y2SiO5：Ce3+，
Tb3+，LaPO4：Ce3+，Tb3+，La2O3・0.2SiO2・
0.9P2O5：Ce3+，Tb3+が用いられる。これらは、
視覚度の高い545nm付近に線状の発光を示す。 第５の蛍光体としては、Ln2O3：Eu（LnはＹ，
LaおよびGdの群から選ばれる少なくとも一つの
元素を表わす）が敵している。このうちY2O3：
Euが最も普通に用いられる。 本発明の蛍光ランプは、これら第１、第２、第
３、第４および第５の蛍光体の混合物がガラス管
内面に被着されたものである。 本発明の蛍光ランプは、例えば、次の方法によ
つて得ることができる。 まず、第１の蛍光体と第２の蛍光体とを、所定
の量配合し、ボールミル等で十分混合することに
よつて、要求される蛍光ランプの色温度もしくは
色度点を有する蛍光体混合物Ｉを調製する。第１
の蛍光体と第２の蛍光体との混合重量比は、要求
される色温度、明るさ灯により決まるが、混合比
により大きくは変化しないため、適宜設定でき
る。通常は第１の蛍光体と第２の蛍光体の比が
35：65〜50：50とし、そのときの色温度は5000K
前後となる。 次に、この蛍光体混合物Ｉに、第３、第４およ
び第５の蛍光体を所定量配合し、十分混合する。
その際、第３、第４および第５の蛍光体相互の配
合比は第３、第４および第５の蛍光体からなる蛍
光体混合物が、蛍光体混合物Ｉと同一の色温度
もしくは色度点となるようにすることが好まし
い。このとき第３〜５の蛍光体は、その混合比に
より色温度、明るさが大きく変化するため、第３
の蛍光体を10〜25重量部、第４の蛍光体を40〜55
重量部、第５の蛍光体を25〜45重量部とする必要
がある。このようにして混合された蛍光体混合物
が蛍光体混合物Ｉに加えられる。 また、蛍光体混合物Ｉの全蛍光体混合物中にお
ける含有量は50重量％以上とすることが好まし
い。蛍光体混合物Ｉの含有量が50重量％未満では
蛍光ランプのRaが低下してしまうからである。 次に、このようにして調製された蛍光体混合物
を、例えば、公知のラツカーリング処理によつ
て、ガラス管球に塗布し、乾燥し、既知の方法に
従つて放電電極の取付け、管内の排気、水銀粒と
アルゴンガスの封入、口金の取付けを行なつて、
本発明の蛍光ランプを得る。 本発明で用いる第１の蛍光体と第２の蛍光体の
蛍光体混合物Ｉのみを用いたランプでは、Ra＝
99で光束が約2400lm（5000K，40W）の特性を示
す、また、第３、第４および第５の蛍光体の混合
物のみを用いたランプではRaが84前後で光束
が3100〜3600lm（5000K，40W）の特性を示す。
従つて、蛍光体混合物Ｉに、これと実質的に同一
の色度を与えるようにした蛍光体混合物を加え
るならば、Ｉと混合比に応じて上述の二種類の
ランプの中間の演色性と効率を備えたランプが得
られることになる。このようにして得られるラン
プは主としてSDL区分に属し、従来知られてい
る同種のランプに比較してはるかに高い効率を有
する。 ［発明の実施例］ 以下、本発明の蛍光ランプを実施例によつて詳
説する。 実施例１，２および比較例１〜５ Ba，Ca，Mg，Ｐ，ClおよびEuの化合物を所
定量秤量した後、これら原料混合物を、ボール・
ミルにて２時間粉砕混合した。次いで篩別して混
合物を石英ルツボに収容し、大気中で950℃の温
度下にて３時間焼成し、得られた焼成物を冷却、
粉砕、篩別後、水素２％、窒素98％の混合物ガス
中で、950℃の温度で１時間の二次焼成を行つた。 この二次焼成物を冷却、粉砕、篩別、洗浄、
過、巻装、篩別して、第１の蛍光体Ba4.1Ca0.5
Mg0.3Cl（PO4）3：Eu（0.1）の粉末を得た。この第
１の蛍光体の色度、発光ピーク波長、半値巾を第
１表に、分光エネルギー分布を第１図に示す。図
中、曲線ａが第１の蛍光体の分光エネルギー分布
曲線である。 得られた第１の蛍光体に、第２の蛍光体（Sr，
Mg）3（PO4）2：Snを混合して、ランプにしたと
きの色度座標がほぼ5000K、偏差＋0.003nv（ｘ＝
0.345，ｙ＝0.356）の蛍光体混合物Ｉを得た。こ
のとき第１の蛍光体と第２の蛍光体の重量比はほ
ぼ40：60であつた。第２の蛍光体の色度、発光ピ
ーク波長、半値巾を第１表に、分光エネルギー分
布を第１図に示す。図中、曲線ｂが第２の蛍光体
の分光エネルギー分布曲線である。 次に第３の蛍光体としてアルミン酸バリウムマ
グネシウムBaMg2Al16O27：Eu、第４の蛍光体と
して三価テルビウム付活ケイリン酸ランタン
（La，Ce，Tb）2O3・0.2SiO2・0.9P2O5、第５の
蛍光体として三価ユーロピウム付活酸化イツトリ
ウムを選び、これら３種の蛍光体を混合して、ラ
ンプにしたときの色度座標がほぼ5000K、偏差＋
0.005nv（ｘ＝0.346，ｙ＝0.363）の混合物を得
た。これら第３、第４、第５の蛍光体の色度、発
光ピーク波長、半値巾を第１表に、分光エネルギ
ー分布を第２図に示す。図中、曲線ｃ，ｄ，ｅは
それぞれ第３、第４、第５の蛍光体の分光エネル
ギー分布曲線である。またこのとき、混合物に
おける蛍光体３，４，および５の重量比はほぼ
20：50：30である。 次に、上記蛍光体混合物Ｉと蛍光体混合物と
を種々の割合で混合した混合物を管径32mm、管長
1200mmの直状ガラス管内面にニトロセルロースを
バインダーとして塗布した後、通常の製法に従つ
て、放電電極の取付け、管内の真空排気、水銀粒
とアルゴンガスの封入、口金の取付けを行い、
40Wの本発明の実施例１，２の蛍光ランプを得
た。また、比較のため、蛍光混合物Ｉまたはだ
けを用いた場合、及び本発明範囲を逸脱する場合
に上記と同様の方法によつて比較用蛍光ランプ
（比較例１〜５）を得た。 次に、実施例１，２と比較例１〜５の蛍光ラン
プについて、測光・側色試験を行つた。この結果
を第２表に示す。また、本発明の蛍光ランプの分
光エネルギー分布の一例として、実施例２のラン
プの分光エネルギー分布を第３図に示す。なお、
図中には水銀の輝度を蛍光体の連続スペクトルか
ら分離して示してある。 第２表から明らかなように、蛍光体混合物の
混合比が増加するに従つてRaは低下するが、全
光束は増加する。例えば、実施例２の蛍光ランプ
はRa＝92であつてSDLの区分に属し、その全光
束は比較例１の蛍光ランプのものより22％向上し
て2930lmに達する。また、比較例５のランプに
比べ光束は低いが平均演色評価数は高く、更に特
殊演色評価数R9およびR15がいずれも良好な値を
示している。
しくは、高演色と高い発光効率を兼備した高演色
蛍光ランプに関する。 ［発明の技術的背景とその問題点］ 光源が物体色をいかに忠実に再現し得るかを表
わす尺度として、所謂、平均演色評価数Raが用
いられている。この尺度で表わすと、アンチモン
とマンガンで付活されたハロリン酸カルシウム蛍
光体を用いた一般照明用蛍光ランプは、白色（色
温度4200K）のものでRa＝65であり、また、昼
光色（色温度6500K）のものでRa＝76程度とな
る。ところで、蛍光ランプの演色性は、用いる蛍
光体を改善することによつて更に高めることが可
能である。 高演色性ランプは、その演色性の改善の程度に
応じて、DL（76≦Ra），SDL（85≦Ra），EDL（95
≦Ra）型とJIS Ｚ 9301で区分されていて、こ
れまで種々の蛍光体の組合せを用いたランプが知
られている。 例えば、特開昭54−102073号に開示された蛍光
ランプは４種の蛍光体の組合せによりRa＝99と
なる。また、昭和57年照明学会全国大会予稿No.16
には、二種類の蛍光体の混合によつて上記平均演
色評価数と同程度の高演色蛍光ランプが得られる
ことが記載されている。これらの蛍光ランプはい
ずれも蛍光ランプ演色区分のEDL型に属するも
のである。しかしながら、これらのランプの光束
は色温度5000Kの40Wランプ（管径32mm）で
2400lm程度（効率60lm／Ｗ程度にすぎないもの
であつた。 また、特開昭50−61887号に比較的演色性が高
く、しかも高効率である蛍光ランプとして、例え
ば、450nm，545nmおよび610nm付近に発光ピー
クを有する三種の狭帯域発光蛍光体を組合せてな
るランプ（所謂、三波長型蛍光ランプ）が開示さ
れている。三波長型ランプは新蛍光体の開発と蛍
光体の改良により、最近では色温度5000Kの40W
ランプで3600lm（効率90lm／Ｗ）の光束が得られ
るようになつている。 また、平均演色評価数はRa＝84であり、DL型
に区分される。このランプは、ある程度の高演色
性と高い効率を兼備したものとして実用性が高
い。しかし、このランプにあつては、Raをこれ
以上高い値に改善することが困難であつた。ま
た、発光が上述のように450nm，545nm，610nm
を中心とした領域に集中しているため、Raは比
較的高いが、特殊演色評価数の値の中にはかなり
低いものがある。これは三波長型ランプでは克服
し得ない欠点である。更にこの型のランプに使用
される蛍光体は通常すべて希土類を含むため蛍光
体のコストは極めて高いものとなる。 このように、EDL型の高演色蛍光ランプにあ
つては効率が低く、DL型の高演色蛍光ランプに
あつてはRaおよび特殊演色評価数が低いため、
上記問題を解決する蛍光ランプとして、EDL型
とDL型の中間に位置するSDL型のランプが期待
されている。この区分に属するランプの一例とし
て、東芝レビユー、26巻、1110頁（1971年）に記
載されているものがある。これは、40Wランプで
Ra＝92、全光束2400lm（効率60lm／Ｗ）の性能
を有するものである。しかし、このランプの効率
は上記EDL型と同程度にすぎなかつた。 そこで、実用的な高演色蛍光ランプとして、
Raが99よりやや小さな値であつても、発光効率
が2400lm／40W以上であり、また、発光効率が
3600lm／40Wよりやや小さな値であつても、Ra
が75以上となり、かつ特殊演色性に優れたランプ
が望まれていた。 ［発明の目的］ 本発明は、Raがほぼ99に達する効率の低いラ
ンプと、Raが84程度であるが高効率のランプの
中間的な性質を有し、且つ特殊演色性に優れたラ
ンプを提供することを目的とする。 ［発明の概要］ 本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究
を重ねた結果、特定の５種類の蛍光体を組合せる
ことにより、Raがほぼ99に達するが効率の低い
ランプと、Raは84程度であるが高効率のランプ
の中間的な性質のランプを、必要に応じて任意に
作り得ることを見出し、本発明を完成した。 すなわち、本発明の蛍光ランプは、一般式：
M5-xＸ（PO4）3：Eu2+ (x)（式中、Ｍは3.0〜4.5グラ
ム原子のBaと0.5〜2.0グラム原子のCaと0.01〜
1.0グラム原子のMgとからなる元素混合物を表わ
し、ＸはＦ，Cl，Brの単体もしくは２種類以上
の混合物を表わし、ｘは0.01＜ｘ≦0.2の範囲の
数を表す）で示される二価のユーロピウムで付活
されたアルカリ土類金属ハロリン酸塩からなる第
１の蛍光体と；620〜640nmの波長範囲に発光ピ
ークを有し、且つ120〜160nmの半値巾を有する
第２の蛍光体と； 二価ユーロピウム付活アルミン酸バリウムマグ
ネシウムまたは一般式：M5-xＸ（PO4）3：Eu2+ (x)
（式中、ＭはCa，Sr，Baの単体もしくはそれら
の２種以上の混合物、ＸはＦ，Cl，Brの単体も
しくはそれらの２種以上の混合物を表わし、ｘは
0.01＜ｘ≦0.2の範囲の数を表わす）で示される
二価のユーロピウムで付活され発光ピークが
440nmから455nmの範囲にある第３の蛍光体と； CeMgAl11O19：Tb3+，Y2SiO5：Ce3+，Tb3+，
LaPO4：Ce3+，Tb3+，La2O3・0.2SiO2・0.9P2
O5：Ce3+，Tb3+のいずれかで示される三価のテ
ルビウムで付活され黄緑色に発光する第４の蛍光
体と； 一般式：Ln2O3：Eu（LnはＹ，LaおよびGdの
群から選ばれる少なくとも一つの元素を表わす）
で表される第５の蛍光体とから成る混合物がガラ
ス管内面に被着されており、前記第１の蛍光体と
第２の蛍光体より成る蛍光体混合物Ｉは、全蛍光
体混合物中において50重量％以上含有し、かつ前
記第３の蛍光体、第４の蛍光体および第５の蛍光
体より成る蛍光体混合物中、第３の蛍光体は10
〜25重量部、第４の蛍光体は40〜55重量部、第５
の蛍光体は25〜45重量部であることを特徴とする
蛍光ランプである。 本発明において、第１の蛍光体はランプの分光
エネルギー分布中、青緑色光領域のエネルギーを
与える成分である。 第１の蛍光体を表す一般式：M5-xＸ（PO4）3：
Eu2+ (x)において、指数ｘは二価のユーロピウムの
濃度を表わし、ｘが0.01以下の場合には、輝度が
著しく低く、また0.2を超えても輝度の顕著な向
上がみられないので0.01＜ｘ≦0.2の範囲にする。
ＭのBa，Ca，Mgは各々Ba＝3.0〜4.5グラム原
子、Ca＝0.5〜2.0グラム原子、Mg＝0.01〜1.0グ
ラム原子の関係を満たすように設定される。Ba
＝3.0〜4.5グラム原子、Ca＝0.5〜2.0グラム原子
に設定するのは、青緑色光領域の発光ピークを与
えるためである。その際、該蛍光体は、好ましく
は、波長範囲480〜500nmに発光ピークを有する。
Mgは主として、蛍光体輝度の増加、ランプベー
キング時の蛍光体劣化の防止、185nm紫外線照射
による劣化の防止のために含有せしめる。このた
めには、Mgの含有量は0.01〜1.0グラム原子と
し、好ましくは0.15〜0.30グラム原子とする。Ｘ
はＦ，Cl，Brの単体もしくはそれらの２種以上
の混合物であり、より好ましくは、Clである。な
お、この蛍光体は高い演色性を得るのに障害とな
る405nmおよび436nmのHg輝線を吸収して、そ
の強度を低下させるという好ましい作用を有す
る。 第２の蛍光体は分光エネルギー分布中、橙色光
領域のエネルギーを与え成分で、620〜640nmの
波長範囲にピークを有し、且つ120〜160nmの半
値巾を有する周知の蛍光体であればいかなるもの
であつてもよい。このような蛍光体としては、現
在数多くは見出されていないものの、スズで付活
された正リン酸ストロンチウム・マグネシウム
［（SrMg）3（PO4）2：Sn］が最も好適である。 第３の蛍光体としては、発光ピークがそれぞれ
440〜455nmの領域にある二価ユーロピウム付活
アルミン酸バリウムマグネシウム（BaMg2Al16
O27：EU2+）または一般式：M5-xＸ（PO4）３：
Eu2+ (x)（式中、ＭはCa，Sr，Brの単体もしくは
二種以上の混合物、ＸはＦ，Cl，Brの単体もし
くはそれらの二種以上の混合物を表わし、ｘは
0.01＜ｘ≦0.2の範囲の数を表わす）で示される
Eu2+で付活されたアルカリ土類ハロリン酸塩が
用いられ、例えばSr5（PO4）3Cl：Eu2+，（Sr，
Ca）5（PO4）3Cl：Eu2+，（Sr，Ca，Ba）5（PO4）3
Cl：Eu2+などが挙げられる。 なお、一般式において、指数ｘは二価のユーロ
ピウムの濃度を表わし、ｘが0.01以下の場合に
は、輝度が著しく低く、また0.2を超えても輝度
の顕著な向上がみられないので0.01＜ｘ≦0.2の
範囲とした。 その理由は、それらが所望の波長領域において
効率が高く、且つ半値巾の小さい発光を示すため
である。 三価のテルビウムで付活された第４の蛍光体と
しては、CeMg11O19：Tb3+，Y2SiO5：Ce3+，
Tb3+，LaPO4：Ce3+，Tb3+，La2O3・0.2SiO2・
0.9P2O5：Ce3+，Tb3+が用いられる。これらは、
視覚度の高い545nm付近に線状の発光を示す。 第５の蛍光体としては、Ln2O3：Eu（LnはＹ，
LaおよびGdの群から選ばれる少なくとも一つの
元素を表わす）が敵している。このうちY2O3：
Euが最も普通に用いられる。 本発明の蛍光ランプは、これら第１、第２、第
３、第４および第５の蛍光体の混合物がガラス管
内面に被着されたものである。 本発明の蛍光ランプは、例えば、次の方法によ
つて得ることができる。 まず、第１の蛍光体と第２の蛍光体とを、所定
の量配合し、ボールミル等で十分混合することに
よつて、要求される蛍光ランプの色温度もしくは
色度点を有する蛍光体混合物Ｉを調製する。第１
の蛍光体と第２の蛍光体との混合重量比は、要求
される色温度、明るさ灯により決まるが、混合比
により大きくは変化しないため、適宜設定でき
る。通常は第１の蛍光体と第２の蛍光体の比が
35：65〜50：50とし、そのときの色温度は5000K
前後となる。 次に、この蛍光体混合物Ｉに、第３、第４およ
び第５の蛍光体を所定量配合し、十分混合する。
その際、第３、第４および第５の蛍光体相互の配
合比は第３、第４および第５の蛍光体からなる蛍
光体混合物が、蛍光体混合物Ｉと同一の色温度
もしくは色度点となるようにすることが好まし
い。このとき第３〜５の蛍光体は、その混合比に
より色温度、明るさが大きく変化するため、第３
の蛍光体を10〜25重量部、第４の蛍光体を40〜55
重量部、第５の蛍光体を25〜45重量部とする必要
がある。このようにして混合された蛍光体混合物
が蛍光体混合物Ｉに加えられる。 また、蛍光体混合物Ｉの全蛍光体混合物中にお
ける含有量は50重量％以上とすることが好まし
い。蛍光体混合物Ｉの含有量が50重量％未満では
蛍光ランプのRaが低下してしまうからである。 次に、このようにして調製された蛍光体混合物
を、例えば、公知のラツカーリング処理によつ
て、ガラス管球に塗布し、乾燥し、既知の方法に
従つて放電電極の取付け、管内の排気、水銀粒と
アルゴンガスの封入、口金の取付けを行なつて、
本発明の蛍光ランプを得る。 本発明で用いる第１の蛍光体と第２の蛍光体の
蛍光体混合物Ｉのみを用いたランプでは、Ra＝
99で光束が約2400lm（5000K，40W）の特性を示
す、また、第３、第４および第５の蛍光体の混合
物のみを用いたランプではRaが84前後で光束
が3100〜3600lm（5000K，40W）の特性を示す。
従つて、蛍光体混合物Ｉに、これと実質的に同一
の色度を与えるようにした蛍光体混合物を加え
るならば、Ｉと混合比に応じて上述の二種類の
ランプの中間の演色性と効率を備えたランプが得
られることになる。このようにして得られるラン
プは主としてSDL区分に属し、従来知られてい
る同種のランプに比較してはるかに高い効率を有
する。 ［発明の実施例］ 以下、本発明の蛍光ランプを実施例によつて詳
説する。 実施例１，２および比較例１〜５ Ba，Ca，Mg，Ｐ，ClおよびEuの化合物を所
定量秤量した後、これら原料混合物を、ボール・
ミルにて２時間粉砕混合した。次いで篩別して混
合物を石英ルツボに収容し、大気中で950℃の温
度下にて３時間焼成し、得られた焼成物を冷却、
粉砕、篩別後、水素２％、窒素98％の混合物ガス
中で、950℃の温度で１時間の二次焼成を行つた。 この二次焼成物を冷却、粉砕、篩別、洗浄、
過、巻装、篩別して、第１の蛍光体Ba4.1Ca0.5
Mg0.3Cl（PO4）3：Eu（0.1）の粉末を得た。この第
１の蛍光体の色度、発光ピーク波長、半値巾を第
１表に、分光エネルギー分布を第１図に示す。図
中、曲線ａが第１の蛍光体の分光エネルギー分布
曲線である。 得られた第１の蛍光体に、第２の蛍光体（Sr，
Mg）3（PO4）2：Snを混合して、ランプにしたと
きの色度座標がほぼ5000K、偏差＋0.003nv（ｘ＝
0.345，ｙ＝0.356）の蛍光体混合物Ｉを得た。こ
のとき第１の蛍光体と第２の蛍光体の重量比はほ
ぼ40：60であつた。第２の蛍光体の色度、発光ピ
ーク波長、半値巾を第１表に、分光エネルギー分
布を第１図に示す。図中、曲線ｂが第２の蛍光体
の分光エネルギー分布曲線である。 次に第３の蛍光体としてアルミン酸バリウムマ
グネシウムBaMg2Al16O27：Eu、第４の蛍光体と
して三価テルビウム付活ケイリン酸ランタン
（La，Ce，Tb）2O3・0.2SiO2・0.9P2O5、第５の
蛍光体として三価ユーロピウム付活酸化イツトリ
ウムを選び、これら３種の蛍光体を混合して、ラ
ンプにしたときの色度座標がほぼ5000K、偏差＋
0.005nv（ｘ＝0.346，ｙ＝0.363）の混合物を得
た。これら第３、第４、第５の蛍光体の色度、発
光ピーク波長、半値巾を第１表に、分光エネルギ
ー分布を第２図に示す。図中、曲線ｃ，ｄ，ｅは
それぞれ第３、第４、第５の蛍光体の分光エネル
ギー分布曲線である。またこのとき、混合物に
おける蛍光体３，４，および５の重量比はほぼ
20：50：30である。 次に、上記蛍光体混合物Ｉと蛍光体混合物と
を種々の割合で混合した混合物を管径32mm、管長
1200mmの直状ガラス管内面にニトロセルロースを
バインダーとして塗布した後、通常の製法に従つ
て、放電電極の取付け、管内の真空排気、水銀粒
とアルゴンガスの封入、口金の取付けを行い、
40Wの本発明の実施例１，２の蛍光ランプを得
た。また、比較のため、蛍光混合物Ｉまたはだ
けを用いた場合、及び本発明範囲を逸脱する場合
に上記と同様の方法によつて比較用蛍光ランプ
（比較例１〜５）を得た。 次に、実施例１，２と比較例１〜５の蛍光ラン
プについて、測光・側色試験を行つた。この結果
を第２表に示す。また、本発明の蛍光ランプの分
光エネルギー分布の一例として、実施例２のラン
プの分光エネルギー分布を第３図に示す。なお、
図中には水銀の輝度を蛍光体の連続スペクトルか
ら分離して示してある。 第２表から明らかなように、蛍光体混合物の
混合比が増加するに従つてRaは低下するが、全
光束は増加する。例えば、実施例２の蛍光ランプ
はRa＝92であつてSDLの区分に属し、その全光
束は比較例１の蛍光ランプのものより22％向上し
て2930lmに達する。また、比較例５のランプに
比べ光束は低いが平均演色評価数は高く、更に特
殊演色評価数R9およびR15がいずれも良好な値を
示している。
【表】
【表】
【表】
［発明の効果］
以上の説明から明らかな通り、本発明の蛍光ラ
ンプは演色性が高く、しかも高効率であるこ
と、特殊演色性に優れること、効率と演色性
の組合せが広い範囲に亘つて任意に選べること、
などの効果を有し、その工業的価値は極めて大で
ある。
ンプは演色性が高く、しかも高効率であるこ
と、特殊演色性に優れること、効率と演色性
の組合せが広い範囲に亘つて任意に選べること、
などの効果を有し、その工業的価値は極めて大で
ある。
第１図および第２図は、本発明の蛍光ランプに
使用する各成分蛍光体の発光の分光エネルギー分
布の一例を示す特性図である。これらの図中、
ａ，ｂ，ｃ，ｄおよびｅはそれぞれ、第１、第
２、第３、第４および第５の蛍光体の分光エネル
ギー分布曲線である。第３図は、本発明の蛍光ラ
ンプの分光エネルギー分布の一例を示す特性図で
ある。
使用する各成分蛍光体の発光の分光エネルギー分
布の一例を示す特性図である。これらの図中、
ａ，ｂ，ｃ，ｄおよびｅはそれぞれ、第１、第
２、第３、第４および第５の蛍光体の分光エネル
ギー分布曲線である。第３図は、本発明の蛍光ラ
ンプの分光エネルギー分布の一例を示す特性図で
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一般式：M5-xＸ（PO4）3：Eu2+ (x)（式中、Ｍ
は3.0〜4.5グラム原子のBaと0.5〜2.0グラム原子
のCaと0.01〜1.0グラム原子のMgとからなる元素
混合物を表わし、ＸはＦ，Cl，Brの単体もしく
は２種類以上の混合物を表わし、ｘは0.01＜ｘ≦
0.2の範囲の数を表わす）で示される二価のユー
ロピウムで付活されたアルカリ土類金属ハロリン
酸塩からなる第１の蛍光体と；620〜640nmの波
長範囲に発光ピークを有し、且つ120〜160nmの
半値幅を有する第２の蛍光体と； 二価ユーロピウム付活アルミン酸バリウムマグ
ネシウムまたは一般式：M5-xＸ（PO4）3：Eu2+ (x)
（式中、ＭはCa，Sr，Baの単体もしくはそれら
の二種以上の混合物を表わし、Ｘは0.01＜ｘ≦
0.2の範囲にある数を表わす）で示される二価の
ユーロピウムで付活され発光ピークが440nmから
455nmの範囲にある第３の蛍光体と： CeMgAl11O19：Tb3+，Y2SiO5：Ce3+，Tb3+，
LaPO4：Ce3+，Tb3+，La2O3・0.2SiO2・0.9P2
O5：Ce3+，Tb3+のいずれかで示される三価のテ
ルビウムで付活され黄緑色に発光する第４の蛍光
体と； 一般式：Ln2O3：Eu（LnはＹ，LaおよびGdの
群から選ばれる少なくとも一つの元素を表わす）
で表わされる第５の蛍光体とから成る混合物がガ
ラス管内面に被着されており、前記第１の蛍光体
と第２の蛍光体より成る蛍光体混合物Ｉは、全蛍
光体混合物中において50重量％以上含有し、かつ
前記第３の蛍光体、第４の蛍光体および第５の蛍
光体より成る蛍光体混合物中、第３の蛍光体は
10〜25重量部、第４の蛍光体は40〜55重量部、第
５の蛍光体は25〜45重量部であることを特徴とす
る蛍光ランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP358184A JPS60148044A (ja) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | 蛍光ランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP358184A JPS60148044A (ja) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | 蛍光ランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60148044A JPS60148044A (ja) | 1985-08-05 |
| JPH0517655B2 true JPH0517655B2 (ja) | 1993-03-09 |
Family
ID=11561417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP358184A Granted JPS60148044A (ja) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | 蛍光ランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60148044A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4749118B2 (ja) | 2005-10-27 | 2011-08-17 | 新日本製鐵株式会社 | 静電分離方法および静電分離装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5840762A (ja) * | 1981-09-03 | 1983-03-09 | Toshiba Corp | ハロリン酸塩螢光体 |
| JPS5842942A (ja) * | 1981-09-07 | 1983-03-12 | Tokyo Electric Co Ltd | 荷重検出器 |
-
1984
- 1984-01-13 JP JP358184A patent/JPS60148044A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5840762A (ja) * | 1981-09-03 | 1983-03-09 | Toshiba Corp | ハロリン酸塩螢光体 |
| JPS5842942A (ja) * | 1981-09-07 | 1983-03-12 | Tokyo Electric Co Ltd | 荷重検出器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60148044A (ja) | 1985-08-05 |
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