JPH0625354B2 - 螢光ランプ - Google Patents

螢光ランプ

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JPH0625354B2
JPH0625354B2 JP59077836A JP7783684A JPH0625354B2 JP H0625354 B2 JPH0625354 B2 JP H0625354B2 JP 59077836 A JP59077836 A JP 59077836A JP 7783684 A JP7783684 A JP 7783684A JP H0625354 B2 JPH0625354 B2 JP H0625354B2
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高詩 山本
治男 柴田
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Matsushita Electronics Corp
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    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7728Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing europium
    • C09K11/7734Aluminates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/38Devices for influencing the colour or wavelength of the light
    • H01J61/42Devices for influencing the colour or wavelength of the light by transforming the wavelength of the light by luminescence
    • H01J61/44Devices characterised by the luminescent material

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は螢光ランプ、詳しくは発光の色温度が4200
K〜5600Kの値を有し、かつ演色評価数についてJ
ISZ9301に定められた演色区分がEDL形(演色
AAA)で、光源色区分が白色の各数値を満足する高演
色形螢光ランプに関する。
従来例の構成とその問題点 従来、一般照明用螢光ランプに用いられている螢光体
は、アンチモン・マンガン付活ハロりん酸カルシウム螢
光体であるが、このランプは効率は高いものの演色性が
低いために美術館やカラー印刷工場など高い演色性を要
求される場所での使用は制限されている。高い演色性を
有する螢光ランプとしては、例えば演色性の上昇を阻害
する可視部短波長領域の水銀輝線を吸収する作用を有す
るようにした螢光体を含む塗布膜と基準光源の分光分布
に近似させるように数種類の螢光体を混合した螢光体塗
布膜とを用いた二層塗布によるEDL形螢光ランプが知
られている(特公昭41−9868号公報、特公昭48
−15895号公報)。しかし、これら従来方法のもの
はランプ製造工程が煩雑となり生産効率が低下するとと
もに演色性のバラツキやランプ効率の低下が避けられず
長年の課題となっていた。
近年、上記問題点を改善した螢光ランプが特開昭54−
102073号公報において提案され一応の進展をみ
た。しかしながら、この場合使用している青緑色螢光体
の発光ピーク波長が短波長すぎるため、この螢光ランプ
の色度を黒体軌跡上に設定するためには硅酸亜鉛螢光体
などの螢光ランプへの適用に際し、その寿命中を通して
比較的不安定とされている螢光体を用いねばならずラン
プ寿命中において緑色成分低下によるR9,R11など特殊
演色評価数の低下がみられる欠点があった。
また、特開昭58−40763号公報に示されているよ
うに青緑色螢光体として2価のユーロピウム付活アルカ
リ土類金属ハロりん酸塩螢光体を配し、錫付活正りん酸
ストロンチウム・マグネシウム螢光体と混合した一層塗
布によりランプ効率を改善したEDL形螢光ランプが知
られている。しかしながら、この場合螢光体は2種類の
みの混合であるため単純である反面、螢光体組成の少し
の変化に対して発光スペクトルが変化しやすい2価のユ
ーロピウム付活アルカリ土類金属ハロりん酸塩螢光体を
用いているため、この螢光体の発光スペクトルが少し変
化するとランプの色度を、例えば5000Kの色温度で
黒体軌跡上に保つことが不可能となり、ランプ製造工程
における色合わせに際して前記2種類の螢光体の発光ス
ペクトルを厳密に規定しなければならないという欠点が
あった。
発明の目的 本発明は上記の如き欠点を解消するとともに、ランプ効
率を大幅に改善でき、演色性のきわめて優れたJIS規
格のEDL形、すなわち平均演色評価数Raが96以上
を満足し、色検査用、美術館・博物館用等の色彩を忠実
に再現することが要求される場所の照明に好適な螢光ラ
ンプを得ることができ、さらにランプ製造工程における
色合わせが容易で、その寿命中を通し安定して高い演色
性を示す螢光ランプを提供するものである。
発明の構成 本発明の螢光ランプは、一般式 4(Sr1-xEux)O・yAl2O3で示され、式中xおよびyがそれ
ぞれ 0.005≦x≦0.2 6≦y≦8 を満足する2価のユーロピウムで付活されたストロンチ
ウムアルミネートである第1の螢光体と、錫付活正りん
酸ストロンチウム・マグネシウム螢光体および錫付活正
りん酸ストロンチウム・バリウム・マグネシウム螢光体
の少なくとも1種である第2の螢光体と、アンチモン・
マンガン付活アルカリ土類金属ハロりん酸塩螢光体およ
びアンチモン付活アルカリ土類金属ハロりん酸塩螢光体
の少なくとも1種である第3の螢光体とを混合し、これ
をガラス管内壁に被着させてなることを特徴とするもの
であり、ランプ効率を大幅に改善するとともにランプ製
造工程における色合わせが容易で、寿命中を通し安定し
て高い演色性を示すようにしたものである。
実施例の説明 螢光ランプにおいて、演色性のきわめて優れたJIS規
格のEDL形、すなわち平均演色評価数Raが96以上の
高演色性を実現するためには螢光体の混合使用による分
光分布の調整だけでは不充分であり、可視部短波長領域
の水銀輝線である405nmおよび436nmの発光エネル
ギーの抑制が必要であることが知られている。近年、高
演色性螢光ランプの高効率化が検討され、上記可視部短
波長領域の水銀輝線を抑制する材料として2価のユーロ
ピウムで付活したホウりん酸ストロンチウム螢光体、2
価のユーロピウムで付活したハロりん酸バリウム・カル
シウム・マグネシウム螢光体および2価のユーロピウム
で付活したストロンチウム・マグネシウムアルミネート
螢光体などの青緑色螢光体を利用することによって効率
を改善したEDL形螢光ランプが提案されている。これ
らの青緑色螢光体は、その発光の半値幅(最大発光強度
の50%における発光強度で測定した発光スペクトルの
幅)が80nm〜120nmと広いため既存の橙色螢光体
(例えば、錫付活正りん酸ストロンチウム・マグネシウ
ム螢光体)と混合して用いた場合、さらにこれらの螢光
体に添加して用いる螢光体として演色性を低下させない
高効率螢光体を選択する余地が少ない。すなわち、これ
らの従来技術においてはランプ効率は前記青緑色螢光体
および橙色螢光体の発光出力に大きく依存しており、ラ
ンプ効率を改善できる程度に明るい螢光体の添加は、ラ
ンプの演色性を低下させるため不可能であった。
このような事情に基づいて、発明者らは前記水銀輝線を
抑制する材料として従来とは逆に、発光の半値幅が狭い
青緑色螢光体を用いる方法によってランプ効率を改善す
るとともに安定して高い演色性を示す螢光体の組み合わ
せについて多くの実験を行なったところ、上記青緑色螢
光体として発光の半値幅が約65nmと狭い2価のユーロ
ピウム付活ストロンチウムアルミネート螢光体を選び、
その化学組成を前記の範囲に限定した螢光体を第1の螢
光体として特許請求の範囲に記載したとおりに構成され
た螢光ランプが従来のEDL形螢光ランプに比べてとく
にランプ効率を大幅に改善するとともに、寿命中を通し
安定して高い演色性を実現することを見出したものであ
る。
本発明の螢光ランプに用いられる前記2価のユーロピウ
ム付活ストロンチウムアルミネート螢光体は、一般式4
(Sr1-xEux)O・yAl2O3 で示され、式中xおよびyがそれぞれ 0.005≦x≦0.2 6≦y≦8 で定義される螢光体であり、これを他の螢光体とともに
特許請求の範囲に記載したとおりに組み合わせて用いた
場合、とくに大幅なランプ効率の改善が得られたもので
ある。
ここで、ユーロピウム含量xは0.005≦x≦0.2となるよ
うに選定した。その理由は、xが0.005未満の場合、発
光出力が不充分でありxが0.2を越える場合は発光出力
の低下はさほど大きくないが螢光体価格が高騰し実用的
でないためである。xの値は0.01≦x≦0.1の範囲がと
くに望ましい。アルミニウム含量yは6≦y≦8に制限
される。その理由は、この範囲外では他のストロンチウ
ムアルミネート、例えばSrAl2O4,SrAl12O19等が生成し
て発光出力を低下させるためである。
以上説明した2価のユーロピウム付活ストロンチウムア
ルミネート螢光体は次のようにして製造される。すなわ
ち焼成後Sr,Al,Eu源となり得る各々の酸化物,炭酸塩,
ハロゲン価物などの化合物を所定量秤量し、フラックス
としてホウ酸,四ホウ酸アンモニウム,ホウ酸ストロン
チウムなどのホウ素含有化合物を適量添加して原料混合
物とし、十分に粉砕混合する。得られた混合物を還元性
雰囲気中1100〜1400℃の温度で数時間焼成し本
発明に使用される第1の螢光体を得る。
第1表に本実験に使用した螢光体の発光特性のうち代表
的な値を示した。なお、第1表の記号A1で示したものは
2価のユーロピウム付活ストロンチウムアルミネート螢
光体のうち、前記化学組成の限定を満足する螢光体の例
であり、記号A2で示したものは化学組成の限定範囲をは
ずれる螢光体の例である。記号A3およびA4で示したもの
は2価のユーロピウム付活ストロンチウムアルミネート
以外の狭い半値幅を有する青緑色螢光体の例である。第
1図にこれらの螢光体の紫外線励起による発光スペクト
ルの代表的な例を示した。図中の記号は第1表のものと
一致するものである。
以下、本発明の実施例について比較例および公知例(従
来の二層塗布によるEDL形螢光ランプ)とともに説明
する。
各螢光体を混合し、32nmの管径を有するガラス管内壁
にその螢光体混合物を被着させて通常のとおり40ワッ
トの直管形螢光ランプを作製した。第2表に螢光体の種
類(第1表の記号で示す)とその混合比を示し、さらに
得られたランプ特性を比較例、公知例とともに示した。
第2表から明らかなように実施例1〜3に示した本発明
の螢光ランプはEDL形螢光ランプとして充分な高い演
色性が得られるとともに公知例に比べてランプ効率を約
15%向上することができたものである。比較例1に示
したように記号A1と記号Bの螢光体の組み合わせだけで
はEDL形螢光ランプとして満足な演色性が得られず、
特許請求の範囲に記載した第3の螢光体を必要とする。
ここで、特許請求の範囲に記載した第1の螢光体の最適
化に関するランプ試作実験の結果についてその要点を述
べる。すなわち、2価のユーロピウム付活ストロンチウ
ムアルミネート螢光体については前記化学組成の限定範
囲をはずれる2価のユーロピウム付活ストロンチウムア
ルミネート螢光体を第1の螢光体とし、第2および第3
の螢光体は特許請求の範囲に記載した構成のものを用い
た試作ランプは、EDL形螢光ランプとして満足な演色
性を示すもののランプ効率については公知例よりも改善
されてはいるが充分ではないことが明らかとなった。こ
の例を比較例2として第2表中に示した。さらに比較例
3〜4に示すように、前記第1の螢光体として2価のユ
ーロピウム付活カルシウム・マグネシウム・シリケート
螢光体を用いたもの(比較例3)、あるいは2価のユー
ロピウム付活ストロンチウム・マグネシウム・シリケー
ト螢光体を用いたもの(比較例4)は、比較例2と同様
にEDL形螢光ランプとして満足な演色性を示すものの
ランプ効率については公知例よりも改善されてはいるが
充分ではないことが明らかとなった。これらは第1表に
示した記号A2〜A4の螢光体の発光出力が記号A1のものに
比べて劣るためである。実施例2の螢光ランプの分光分
布を第2図に示す。
発明の効果 以上説明したように、本発明の螢光ランプは演色性の向
上を阻害している可視部短波長領域の水銀輝線を抑制す
る材料として、従来とは逆に発光の半値幅が狭い青緑色
螢光体について検討し、上記青緑色螢光体として2価の
ユーロピウム付活ストロンチウムアルミネート螢光体を
選択し、その化学組成を前記の範囲に限定したものを第
1の螢光体とし、第2および第3の螢光体として特許請
求の範囲に記載したとおりのものを用いることにより、
従来のEDL形螢光ランプに比べてとくにランプ効率を
大幅に改善することができたものである。本発明はED
L形螢光ランプとして充分に高い演色性を有し、寿命中
を通し安定して高い演色性を示すとともに製造工程にお
ける色合わせが容易であるなどの利点を持ったEDL形
螢光ランプを提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本実験に使用した螢光体の紫外線励起による発
光スペクトルを示す図、第2図は本発明の実施例2に示
した螢光ランプの分光分布を示す図である。
フロントページの続き (72)発明者 柴田 治男 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電子 工業株式会社内 (72)発明者 高橋 睦夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電子 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−136875(JP,A) 特開 昭56−152882(JP,A) 特開 昭54−102072(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式、4(Sr1-xEux)O・yAl2O3で示され、 式中xおよびyがそれぞれ 0.005≦x≦0.2 6≦y≦8 を満足する2価のユーロピウムで付活されたストロンチ
    ウムアルミネートである第1の螢光体と、錫付活正りん
    酸ストロンチウム・マグネシウム螢光体および錫付活正
    りん酸ストロンチウム・バリウム・マグネシウム螢光体
    の少なくとも1種である第2の螢光体と、アンチモン・
    マンガン付活アルカリ土類金属ハロりん酸塩螢光体およ
    びアンチモン付活アルカリ土類金属ハロりん酸塩螢光体
    の少なくとも1種である第3の螢光体とを混合しガラス
    管内壁に被着させてなることを特徴とする螢光ランプ。
JP59077836A 1984-04-18 1984-04-18 螢光ランプ Expired - Lifetime JPH0625354B2 (ja)

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