JPH0636349B2 - 紫外線反射層を有する蛍光ランプ - Google Patents
紫外線反射層を有する蛍光ランプInfo
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- JPH0636349B2 JPH0636349B2 JP1044488A JP4448889A JPH0636349B2 JP H0636349 B2 JPH0636349 B2 JP H0636349B2 JP 1044488 A JP1044488 A JP 1044488A JP 4448889 A JP4448889 A JP 4448889A JP H0636349 B2 JPH0636349 B2 JP H0636349B2
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Description
本発明は蛍光ランプの改良にかかり、特に、蛍光体塗布
量を少なくして優れた発光特性にできる蛍光ランプに関
する。
量を少なくして優れた発光特性にできる蛍光ランプに関
する。
蛍光ランプは、一定の範囲では、蛍光体の塗布量を多く
すると、光束が高くなる。しかしながら、蛍光体の塗布
量を多くすると、蛍光ランプの単価が高くなる。特に、
高価な蛍光体を塗布する蛍光ランプは、原料コストが高
騰する。 例えば、高演色型蛍光ランプは、ハロ蛍光体が塗布され
た従来の蛍光ランプに比較して、優れた演色性と、高い
光束とを実現できるが、これに使用される蛍光体は、ハ
ロ蛍光体に比較して数十倍も高価である。コストが著し
く高いことが、高演色型蛍光ランプの普及を阻害してい
る。 また、特殊な用途、例えば、電子写真等の光源には、独
得の蛍光ランプが使用されている。これ等特別な蛍光ラ
ンプにも高価な蛍光体が使用されている。 従来より、この高価な蛍光ランプの価格を低下させる１
つの方法として、特開昭５３−８６７号公報に示される
技術が提案されている。この公報に示されている蛍光ラ
ンプは、発光層を２層に分けて塗布している。この蛍光
ランプは、安価なハロ蛍光体をガラス管の内面に塗布し
て第１層とし、その表面に、高価な高輝度蛍光体を塗布
している。この構造によって、高価な蛍光体の使用量を
低減させることに成功している。また、この構造の蛍光
ランプは、ガラスバルブから遊離するナトリウムイオン
を、第１層として塗布されたハロ蛍光体に吸着させ、ナ
トリウムイオンと水銀との反応を防いで、蛍光ランプの
劣化を防止することにも成功している。 この構造の蛍光ランプは、高輝度蛍光体の塗布量を減少
できるが、ハロ蛍光体が発光して、発光色を変化させる
欠点がある。高輝度蛍光体層を通過した紫外線が、ハロ
蛍光体層を励起して発光させるからである。従って、こ
の構造の蛍光ランプは、ハロ蛍光体のみを塗布した蛍光
ランプよりも多少明るくなるが、ハロ蛍光体の発光によ
るランプスペクトルの変化で総合的な発光スペクトルが
変化する欠点がある。 第１図は、ハロ蛍光体層と三波長蛍光体層とが塗布され
た、高演色型蛍光ランプの光束と、平均演色評価数（以
下Ｒａという）を示すグラフである。ただし、このグラ
フは、 第１層にハロ蛍光体２．０ｇを塗布し、 第２層に、三波長蛍光体として ａ．（Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ）5（ＰＯ4）3・Ｃｌ：Ｅｕを
２５重量％、 ｂ．ＬａＰＯ4：Ｃｅ，Ｔｂを４０重量％、 ｃ．Ｙ2Ｏ3：Ｅｕを３５重量％ 混合した三波長蛍光体を塗布している。 また、このグラフは、蛍光ランプ（ＦＬ４０ＳＳラン
プ）に、前記の三波長蛍光体の塗布量を変化させて、光
束と平均演色評価数（Ｒａ）とを測定したものである。 このグラフから明かなように、三波長蛍光体の塗布量が
減少するに従って、光束、Ｒａ共に低下する。特にＲａ
の低下が著しい。これは、ハロ蛍光体に対する三波長蛍
光体の塗布量が減少するに従って、三波長蛍光体層の紫
外線の吸収率が低下し、三波長蛍光体層を透過した紫外
線が第１層のハロ蛍光体層を刺激して、発光させるから
である。 すなわち、この構造の高演色型蛍光ランプは、高演色
性、光束、蛍光体コストの全ての特性を同時に満足でき
ず、蛍光体コストを低減すると、光束と演色性とが低下
する欠点がある。 このことは、三波長蛍光体を塗布した蛍光ランプに限ら
ず、高価な蛍光体層の表面に、ハロ蛍光体層を塗布した
蛍光ランプに付いても同様である。例えば、Ｙ2Ｏ3：Ｅ
ｕ蛍光体層の表面に、ハロ蛍光体層を塗布した蛍光ラン
プを製造しても、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ蛍光体塗布量を少なくし
て安価にできるが、発光色が変化し、また、光束も低下
する欠点がある。
すると、光束が高くなる。しかしながら、蛍光体の塗布
量を多くすると、蛍光ランプの単価が高くなる。特に、
高価な蛍光体を塗布する蛍光ランプは、原料コストが高
騰する。 例えば、高演色型蛍光ランプは、ハロ蛍光体が塗布され
た従来の蛍光ランプに比較して、優れた演色性と、高い
光束とを実現できるが、これに使用される蛍光体は、ハ
ロ蛍光体に比較して数十倍も高価である。コストが著し
く高いことが、高演色型蛍光ランプの普及を阻害してい
る。 また、特殊な用途、例えば、電子写真等の光源には、独
得の蛍光ランプが使用されている。これ等特別な蛍光ラ
ンプにも高価な蛍光体が使用されている。 従来より、この高価な蛍光ランプの価格を低下させる１
つの方法として、特開昭５３−８６７号公報に示される
技術が提案されている。この公報に示されている蛍光ラ
ンプは、発光層を２層に分けて塗布している。この蛍光
ランプは、安価なハロ蛍光体をガラス管の内面に塗布し
て第１層とし、その表面に、高価な高輝度蛍光体を塗布
している。この構造によって、高価な蛍光体の使用量を
低減させることに成功している。また、この構造の蛍光
ランプは、ガラスバルブから遊離するナトリウムイオン
を、第１層として塗布されたハロ蛍光体に吸着させ、ナ
トリウムイオンと水銀との反応を防いで、蛍光ランプの
劣化を防止することにも成功している。 この構造の蛍光ランプは、高輝度蛍光体の塗布量を減少
できるが、ハロ蛍光体が発光して、発光色を変化させる
欠点がある。高輝度蛍光体層を通過した紫外線が、ハロ
蛍光体層を励起して発光させるからである。従って、こ
の構造の蛍光ランプは、ハロ蛍光体のみを塗布した蛍光
ランプよりも多少明るくなるが、ハロ蛍光体の発光によ
るランプスペクトルの変化で総合的な発光スペクトルが
変化する欠点がある。 第１図は、ハロ蛍光体層と三波長蛍光体層とが塗布され
た、高演色型蛍光ランプの光束と、平均演色評価数（以
下Ｒａという）を示すグラフである。ただし、このグラ
フは、 第１層にハロ蛍光体２．０ｇを塗布し、 第２層に、三波長蛍光体として ａ．（Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ）5（ＰＯ4）3・Ｃｌ：Ｅｕを
２５重量％、 ｂ．ＬａＰＯ4：Ｃｅ，Ｔｂを４０重量％、 ｃ．Ｙ2Ｏ3：Ｅｕを３５重量％ 混合した三波長蛍光体を塗布している。 また、このグラフは、蛍光ランプ（ＦＬ４０ＳＳラン
プ）に、前記の三波長蛍光体の塗布量を変化させて、光
束と平均演色評価数（Ｒａ）とを測定したものである。 このグラフから明かなように、三波長蛍光体の塗布量が
減少するに従って、光束、Ｒａ共に低下する。特にＲａ
の低下が著しい。これは、ハロ蛍光体に対する三波長蛍
光体の塗布量が減少するに従って、三波長蛍光体層の紫
外線の吸収率が低下し、三波長蛍光体層を透過した紫外
線が第１層のハロ蛍光体層を刺激して、発光させるから
である。 すなわち、この構造の高演色型蛍光ランプは、高演色
性、光束、蛍光体コストの全ての特性を同時に満足でき
ず、蛍光体コストを低減すると、光束と演色性とが低下
する欠点がある。 このことは、三波長蛍光体を塗布した蛍光ランプに限ら
ず、高価な蛍光体層の表面に、ハロ蛍光体層を塗布した
蛍光ランプに付いても同様である。例えば、Ｙ2Ｏ3：Ｅ
ｕ蛍光体層の表面に、ハロ蛍光体層を塗布した蛍光ラン
プを製造しても、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ蛍光体塗布量を少なくし
て安価にできるが、発光色が変化し、また、光束も低下
する欠点がある。
本発明は、さらに、この欠点を解決することを目的に開
発されたもので、この発明の重要な目的は、原料コスト
を低減できるにもかかわらず、優れた特性に保持できる
紫外線反射層を有する蛍光ランプを提供するにある。
発されたもので、この発明の重要な目的は、原料コスト
を低減できるにもかかわらず、優れた特性に保持できる
紫外線反射層を有する蛍光ランプを提供するにある。
本発明においては、上記目的を達成する為に、従来の蛍
光ランプとは全くことなる原理で優れた特性の蛍光ラン
プを実用化する。すなわち、それ自体が発光しない紫外
線反射層を使用して発光特性を改善する。このことを実
現するために、この発明の蛍光ランプは、下記の構成を
備えている。 この発明の蛍光ランプは、ガラスバルブの全面から光を
放出する。蛍光ランプは、ガラスバルブ内面から順に、
非発光物質の白色粉末からなる紫外線反射層と、その紫
外線反射層の上に発光層とを塗布している。 ３．５ＭｇＯ０．０５ＭｇＦ2ＧｅＯ2：Ｍｎ蛍光体等が
使用される。 白色粉末は平均粒径を５０ｎｍ〜２μｍの範囲とする。
白色粉末の平均粒径が５０ｎｍ未満の白色粉末は、紫外
線の波長に比較して粒径が小さいので、紫外線の反射効
率が低下し、発光層を透過した紫外線を反射できなくな
る。平均粒径が２μをこえる白色粉末は塗布量が多くな
ってコストが高くなり、また、蛍光ランプの光束を高く
できない。白色粉末の平均粒径を、望ましくは１００ｎ
ｍ以上とすると、分散が容易で作業性も良く、１μ以下
であればコストを上げることなしに今回の発明の効果が
充分得られる。 発光層とガラスバルブとの間に、保護膜を塗布した蛍光
ランプは開発されている。この蛍光ランプの保護膜は、
ソーダガラス中に含まれるナトリウムイオンと水銀との
反応を防止して、蛍光ランプの劣化を防止するためのも
のである。保護膜を設けた蛍光ランプは、発光層で発光
した光を、保護膜を透過させて外部に照射する。従っ
て、保護膜には優れた光線透過率が要求される。保護膜
が光を吸収すると、蛍光ランプの光束が低下するからで
ある。このため、保護膜には透明の膜を使用している。
保護膜を透明にするために、３０ｎｍ以下の極めて微細
な粒子のアルミナ等を使用している。透明の保護膜は可
視光線を透過し、紫外線の反射率が低く、本発明の紫外
線反射層としては使用できない。 さらに、白色粉末は２００ｎｍ以上の波長における反射
率を、ＭｇＯの拡散板を１００％とした際に８０％以上
とする。この特性を満足する白色粉末として、たとえば
シリカ、アルミナ、硫酸バリウム、燐酸カルシウム等
を、単独あるいは複数種混合したものがある。 さらにまた、白色粉末はガラスバルブ内面に０．０５〜
５mg／cm2の塗布量で塗布される。塗布量が０．０５mg
／cm2より少ないと、所定の光束の向上効果が実現され
ない。また、５．０mg／cm2を越えて塗布しても光束は
高くならず、コストアップとなる。望ましくは、塗布量
の管理という点で考えると、０．１mg／cm2以上が好ま
しく、２．０mg／cm2以下の場合、コスト的にも問題は
ない。 発光層の蛍光体には、優れた演色性と高い光束とを実現
するために、たとえば下記のものが使用できる。 （Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）5（ＰＯ4）3・Ｃｌ：Ｅｕ
蛍光体、 ＢａＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ蛍光体、 ＬａＰＯ4：Ｃｅ，Ｔｂ蛍光体、 ＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｃｅ，Ｔｂ蛍光体、 Ｙ2ＳｉＯ5：Ｃｅ，Ｔｂ、蛍光体 Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ蛍光体、 Ｙ（ＰＶ）Ｏ4：Ｅｕ蛍光体
光ランプとは全くことなる原理で優れた特性の蛍光ラン
プを実用化する。すなわち、それ自体が発光しない紫外
線反射層を使用して発光特性を改善する。このことを実
現するために、この発明の蛍光ランプは、下記の構成を
備えている。 この発明の蛍光ランプは、ガラスバルブの全面から光を
放出する。蛍光ランプは、ガラスバルブ内面から順に、
非発光物質の白色粉末からなる紫外線反射層と、その紫
外線反射層の上に発光層とを塗布している。 ３．５ＭｇＯ０．０５ＭｇＦ2ＧｅＯ2：Ｍｎ蛍光体等が
使用される。 白色粉末は平均粒径を５０ｎｍ〜２μｍの範囲とする。
白色粉末の平均粒径が５０ｎｍ未満の白色粉末は、紫外
線の波長に比較して粒径が小さいので、紫外線の反射効
率が低下し、発光層を透過した紫外線を反射できなくな
る。平均粒径が２μをこえる白色粉末は塗布量が多くな
ってコストが高くなり、また、蛍光ランプの光束を高く
できない。白色粉末の平均粒径を、望ましくは１００ｎ
ｍ以上とすると、分散が容易で作業性も良く、１μ以下
であればコストを上げることなしに今回の発明の効果が
充分得られる。 発光層とガラスバルブとの間に、保護膜を塗布した蛍光
ランプは開発されている。この蛍光ランプの保護膜は、
ソーダガラス中に含まれるナトリウムイオンと水銀との
反応を防止して、蛍光ランプの劣化を防止するためのも
のである。保護膜を設けた蛍光ランプは、発光層で発光
した光を、保護膜を透過させて外部に照射する。従っ
て、保護膜には優れた光線透過率が要求される。保護膜
が光を吸収すると、蛍光ランプの光束が低下するからで
ある。このため、保護膜には透明の膜を使用している。
保護膜を透明にするために、３０ｎｍ以下の極めて微細
な粒子のアルミナ等を使用している。透明の保護膜は可
視光線を透過し、紫外線の反射率が低く、本発明の紫外
線反射層としては使用できない。 さらに、白色粉末は２００ｎｍ以上の波長における反射
率を、ＭｇＯの拡散板を１００％とした際に８０％以上
とする。この特性を満足する白色粉末として、たとえば
シリカ、アルミナ、硫酸バリウム、燐酸カルシウム等
を、単独あるいは複数種混合したものがある。 さらにまた、白色粉末はガラスバルブ内面に０．０５〜
５mg／cm2の塗布量で塗布される。塗布量が０．０５mg
／cm2より少ないと、所定の光束の向上効果が実現され
ない。また、５．０mg／cm2を越えて塗布しても光束は
高くならず、コストアップとなる。望ましくは、塗布量
の管理という点で考えると、０．１mg／cm2以上が好ま
しく、２．０mg／cm2以下の場合、コスト的にも問題は
ない。 発光層の蛍光体には、優れた演色性と高い光束とを実現
するために、たとえば下記のものが使用できる。 （Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）5（ＰＯ4）3・Ｃｌ：Ｅｕ
蛍光体、 ＢａＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ蛍光体、 ＬａＰＯ4：Ｃｅ，Ｔｂ蛍光体、 ＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｃｅ，Ｔｂ蛍光体、 Ｙ2ＳｉＯ5：Ｃｅ，Ｔｂ、蛍光体 Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ蛍光体、 Ｙ（ＰＶ）Ｏ4：Ｅｕ蛍光体
本発明の蛍光ランプは、蛍光層とガラスバルブとの間
に、発光層を透過した紫外線を反射する紫外線反射層を
設けている。紫外線反射層は、発光層を透過した紫外線
を反射させる。紫外線反射層で反射された紫外線は、発
光層を透過した後再び発光層を励起する。特に、紫外線
反射層で反射された紫外線は、発光層のガラス面側、言
い換えると、発光層の外側表面を発光させるので、ここ
で発光された光は、発光層を透過することなく外部に放
射されて、高い光束を実現する。すなわち、発光層は、
両面から紫外線で励起されて効率良く発光される。 紫外線反射層は紫外線を反射させるためのものである
が、発光層から発光された光を多少減衰させる。紫外線
反射層の光減衰量が高いと、例えこの層が紫外線を反射
しても、蛍光ランプの光束を高くできない。 しかしながら、本発明者等が実際に試作して測定した結
果では、紫外線反射層の光減衰量は、この層が紫外線を
反射して、発光層の輝度を高くするよりも少なく、総合
的には蛍光ランプの光束を高くすることに成功してい
る。 しかも、発光層に比較して極めて安価な紫外線反射層で
もって、発光層の紫外線励起効率を向上して、光束を改
善している。 また、紫外線反射層は、付随的な作用として、発光層を
保護する。すなわち、紫外線反射層は、蛍光ランプにお
けるソーダーガラス中のナトリウムイオンと水銀との反
応を防ぎ、蛍光ランプの劣化を防止する役割を果たす。
に、発光層を透過した紫外線を反射する紫外線反射層を
設けている。紫外線反射層は、発光層を透過した紫外線
を反射させる。紫外線反射層で反射された紫外線は、発
光層を透過した後再び発光層を励起する。特に、紫外線
反射層で反射された紫外線は、発光層のガラス面側、言
い換えると、発光層の外側表面を発光させるので、ここ
で発光された光は、発光層を透過することなく外部に放
射されて、高い光束を実現する。すなわち、発光層は、
両面から紫外線で励起されて効率良く発光される。 紫外線反射層は紫外線を反射させるためのものである
が、発光層から発光された光を多少減衰させる。紫外線
反射層の光減衰量が高いと、例えこの層が紫外線を反射
しても、蛍光ランプの光束を高くできない。 しかしながら、本発明者等が実際に試作して測定した結
果では、紫外線反射層の光減衰量は、この層が紫外線を
反射して、発光層の輝度を高くするよりも少なく、総合
的には蛍光ランプの光束を高くすることに成功してい
る。 しかも、発光層に比較して極めて安価な紫外線反射層で
もって、発光層の紫外線励起効率を向上して、光束を改
善している。 また、紫外線反射層は、付随的な作用として、発光層を
保護する。すなわち、紫外線反射層は、蛍光ランプにお
けるソーダーガラス中のナトリウムイオンと水銀との反
応を防ぎ、蛍光ランプの劣化を防止する役割を果たす。
以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。 （実施例１） 第２図に示すように、高演色型蛍光ランプは、ＦＬ４０
ＳＳバルブ１の内面に、紫外線反射層２が塗布され、こ
の紫外線反射層の内面に発光層３が塗布されている。 紫外線反射層２には、白色粉末を塗布している。第２図
に示す高演色型蛍光ランプは、白色粉末に、平均粒径
（Ｆ、Ｓ、Ｓ、Ｓ法で測定、以下同じ）が０．３ミクロ
ンである「α−Ａｌ2Ｏ3」を使用している。白色粉末の
塗布量は、１．０ｇ塗布としている。 発光層３には、（Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ）5（ＰＯ4）
3・Ｃｌ：Ｅｕ蛍光体を２ｇ塗布している。 この蛍光ランプは、色温度がカラーポイントを示すｘ値
とｙ値とが、 ｘ値＝０．１６１、ｙ値＝０．１０８となった。 得られた高演色型蛍光ランプの測光結果を第１表に示
す。実施例で得られた高演色型蛍光ランプの優れた特性
を明確にするために、（Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ）
5（ＰＯ4）3・Ｃｌ：Ｅｕ蛍光体のみを塗布した蛍光ラ
ンプの特性を比較例１〜３として示している。 得られた蛍光ランプの特性を第１表に示す。この表に示
すように、実施例１の蛍光ランプは、光束が１２６８Ｌ
ｍと、蛍光体の塗布量が同じである比較例１に対して、
６６Ｌｍも高くなった。さ らに、５００時間点灯後の光束維持率は、９６．０％
と、比較例よりも５．７％高くなった。 （実施例２） 発光層の蛍光体に、ＬａＰＯ4：Ｃｅ，Ｔｂを使用する
以外、実施例１と同様にして、蛍光ランプを製造した。 この蛍光ランプは、色温度がカラーポイントを示すｘ値
とｙ値とが、 ｘ値＝０．３２８、ｙ値＝０．５３３となった。 この蛍光ランプは、蛍光体の塗布量が５０％も多い、比
較例５よりも２６Ｌｍも優れた光束を示し、また、光束
維持率は、塗布量が２倍も多い比較例６よりも５．２％
も優れた特性を示した。 （実施例３） 発光層の蛍光体を、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕに変更する以外、実施
例１と同様にして、蛍光ランプを製造した。 この蛍光ランプは、色温度がカラーポイントを示すｘ値
とｙ値とが、 ｘ値＝０．５７８、ｙ値＝０．３２３となった。 この蛍光ランプは、蛍光体の塗布量が５０％も多い、比
較例８よりも３５Ｌｍも優れた光束を示し、また、光束
維持率は、塗布量が２倍も多い比較例８よりも３．５％
も優れた特性を示した。 （実施例４） 発光層に塗布する蛍光体を、下記の三波長蛍光体に変更
する以外、実施例１と同様にして蛍光体を製造した。 三波長蛍光体には、 （Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ）5（ＰＯ4）3・Ｃｌ：Ｅ
ｕ蛍光体を１０％、 ＬａＰＯ4：Ｃｅ、Ｔｂ蛍光体を３０％、 Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ蛍光体を６０％混合したものを使用して
いる。 この蛍光ランプは、色温度が３０００Ｋの蛍光ランプと
なった。 得られた高演色型蛍光ランプの測光結果は第２表に示さ
れている。この実施例で得られた高演色型蛍光ランプの
優れた特性を明確にするために、ハロ蛍光体と三波長蛍
光体とを２層に塗布した高演色型蛍光ランプの特性を比
較例１０として示している。 表に示すように、実施例４で得られた高演色型蛍光ラン
プは、光束が３６３７Ｌｍと、比較例に対して、８７Ｌ
ｍも高く、さらに、Ｒａは８３．８もあって、比較例よ
りも２．３も改善された。さらに、５００時間点灯後の
光束維持率は、９５．５％と、比較例よりも１％高くな
った。 （実施例５） 紫外線反射層として、平均粒径０．６ミクロンのＣａＰ
2Ｏ7を１．０ｇ塗布する以外、実施例４と同様にして高
演色型蛍光ランプを製造した。得られた高演色型蛍光ラ
ンプは、色温度が３０００ＫであるＦＬ４０ＳＳランプ
となった。 （実施例６） 紫外線反射層として、平均粒子径０．８ミクロンのＢａ
ＳＯ4を２．４ｇ塗布する以外、実施例４と同様にして
ＦＬ４０ＳＳランプを得た。 （実施例７〜１３） 以下、紫外線反射層に塗布する白色粉末を変更し、ま
た、発光層の三波長蛍光体塗布量を変更する以外、実施
例４と同様にして、高演色型蛍光ランプを製造した。 実施例５〜１３で得られた高演色型蛍光ランプの光束、
Ｒａ、５００時間点灯後の光束維持率を、第２表に示し
ている。 この表に示されるように、実施例５〜１３で得られた高
演色型蛍光ランプは、 光束が、３５４０〜３７５０Ｌｍ、 Ｒａが、８２．６〜８５．８、 光束維持率が、９４．４〜９６．２と優れた特性を示
した。 （実施例１４） 紫外線反射層に、平均粒径０．３ミクロンのα−Ａｌ2
Ｏ3を使用し、塗布量を１．８ｇとする。 発光層には、三波長蛍光体を１ｇ塗布する。 三波長蛍光体には、 （Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）5ＰＯ4）3・Ｃｌ：Ｅｕ
蛍光体２５％、 ＬａＰＯ4：Ｃｅ，Ｔｂ蛍光体３０％、 Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ蛍光体４５％とが混合されたものを使用
する。 得られた高演色型蛍光ランプは、色温度が、５０００Ｋ
となった。 （実施例１５および１６） 紫外線反射層の白色粉末の塗布量と、三波長蛍光体の塗
布量とを変更する以外、実施例１４と同様にして、高演
色型蛍光ランプを製造した。 実施例１４〜１６で得られた高演色型蛍光ランプの特性
を第２表に示している。この表に示されるように、これ
等の実施例で得られた高演色型蛍光ランプは、 光束が、３５２４〜３６２９Ｌｍ、 Ｒａが、８２．５〜８４．０、 光束維持率が、９４．５〜９６．５ と優れた特性を示した。
ＳＳバルブ１の内面に、紫外線反射層２が塗布され、こ
の紫外線反射層の内面に発光層３が塗布されている。 紫外線反射層２には、白色粉末を塗布している。第２図
に示す高演色型蛍光ランプは、白色粉末に、平均粒径
（Ｆ、Ｓ、Ｓ、Ｓ法で測定、以下同じ）が０．３ミクロ
ンである「α−Ａｌ2Ｏ3」を使用している。白色粉末の
塗布量は、１．０ｇ塗布としている。 発光層３には、（Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ）5（ＰＯ4）
3・Ｃｌ：Ｅｕ蛍光体を２ｇ塗布している。 この蛍光ランプは、色温度がカラーポイントを示すｘ値
とｙ値とが、 ｘ値＝０．１６１、ｙ値＝０．１０８となった。 得られた高演色型蛍光ランプの測光結果を第１表に示
す。実施例で得られた高演色型蛍光ランプの優れた特性
を明確にするために、（Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ）
5（ＰＯ4）3・Ｃｌ：Ｅｕ蛍光体のみを塗布した蛍光ラ
ンプの特性を比較例１〜３として示している。 得られた蛍光ランプの特性を第１表に示す。この表に示
すように、実施例１の蛍光ランプは、光束が１２６８Ｌ
ｍと、蛍光体の塗布量が同じである比較例１に対して、
６６Ｌｍも高くなった。さ らに、５００時間点灯後の光束維持率は、９６．０％
と、比較例よりも５．７％高くなった。 （実施例２） 発光層の蛍光体に、ＬａＰＯ4：Ｃｅ，Ｔｂを使用する
以外、実施例１と同様にして、蛍光ランプを製造した。 この蛍光ランプは、色温度がカラーポイントを示すｘ値
とｙ値とが、 ｘ値＝０．３２８、ｙ値＝０．５３３となった。 この蛍光ランプは、蛍光体の塗布量が５０％も多い、比
較例５よりも２６Ｌｍも優れた光束を示し、また、光束
維持率は、塗布量が２倍も多い比較例６よりも５．２％
も優れた特性を示した。 （実施例３） 発光層の蛍光体を、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕに変更する以外、実施
例１と同様にして、蛍光ランプを製造した。 この蛍光ランプは、色温度がカラーポイントを示すｘ値
とｙ値とが、 ｘ値＝０．５７８、ｙ値＝０．３２３となった。 この蛍光ランプは、蛍光体の塗布量が５０％も多い、比
較例８よりも３５Ｌｍも優れた光束を示し、また、光束
維持率は、塗布量が２倍も多い比較例８よりも３．５％
も優れた特性を示した。 （実施例４） 発光層に塗布する蛍光体を、下記の三波長蛍光体に変更
する以外、実施例１と同様にして蛍光体を製造した。 三波長蛍光体には、 （Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ）5（ＰＯ4）3・Ｃｌ：Ｅ
ｕ蛍光体を１０％、 ＬａＰＯ4：Ｃｅ、Ｔｂ蛍光体を３０％、 Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ蛍光体を６０％混合したものを使用して
いる。 この蛍光ランプは、色温度が３０００Ｋの蛍光ランプと
なった。 得られた高演色型蛍光ランプの測光結果は第２表に示さ
れている。この実施例で得られた高演色型蛍光ランプの
優れた特性を明確にするために、ハロ蛍光体と三波長蛍
光体とを２層に塗布した高演色型蛍光ランプの特性を比
較例１０として示している。 表に示すように、実施例４で得られた高演色型蛍光ラン
プは、光束が３６３７Ｌｍと、比較例に対して、８７Ｌ
ｍも高く、さらに、Ｒａは８３．８もあって、比較例よ
りも２．３も改善された。さらに、５００時間点灯後の
光束維持率は、９５．５％と、比較例よりも１％高くな
った。 （実施例５） 紫外線反射層として、平均粒径０．６ミクロンのＣａＰ
2Ｏ7を１．０ｇ塗布する以外、実施例４と同様にして高
演色型蛍光ランプを製造した。得られた高演色型蛍光ラ
ンプは、色温度が３０００ＫであるＦＬ４０ＳＳランプ
となった。 （実施例６） 紫外線反射層として、平均粒子径０．８ミクロンのＢａ
ＳＯ4を２．４ｇ塗布する以外、実施例４と同様にして
ＦＬ４０ＳＳランプを得た。 （実施例７〜１３） 以下、紫外線反射層に塗布する白色粉末を変更し、ま
た、発光層の三波長蛍光体塗布量を変更する以外、実施
例４と同様にして、高演色型蛍光ランプを製造した。 実施例５〜１３で得られた高演色型蛍光ランプの光束、
Ｒａ、５００時間点灯後の光束維持率を、第２表に示し
ている。 この表に示されるように、実施例５〜１３で得られた高
演色型蛍光ランプは、 光束が、３５４０〜３７５０Ｌｍ、 Ｒａが、８２．６〜８５．８、 光束維持率が、９４．４〜９６．２と優れた特性を示
した。 （実施例１４） 紫外線反射層に、平均粒径０．３ミクロンのα−Ａｌ2
Ｏ3を使用し、塗布量を１．８ｇとする。 発光層には、三波長蛍光体を１ｇ塗布する。 三波長蛍光体には、 （Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）5ＰＯ4）3・Ｃｌ：Ｅｕ
蛍光体２５％、 ＬａＰＯ4：Ｃｅ，Ｔｂ蛍光体３０％、 Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ蛍光体４５％とが混合されたものを使用
する。 得られた高演色型蛍光ランプは、色温度が、５０００Ｋ
となった。 （実施例１５および１６） 紫外線反射層の白色粉末の塗布量と、三波長蛍光体の塗
布量とを変更する以外、実施例１４と同様にして、高演
色型蛍光ランプを製造した。 実施例１４〜１６で得られた高演色型蛍光ランプの特性
を第２表に示している。この表に示されるように、これ
等の実施例で得られた高演色型蛍光ランプは、 光束が、３５２４〜３６２９Ｌｍ、 Ｒａが、８２．５〜８４．０、 光束維持率が、９４．５〜９６．５ と優れた特性を示した。
この発明の紫外線反射層を有する蛍光ランプは、第１表
および第２表から明かなように、単層の蛍光体を塗布し
た蛍光ランプ、および、ハロ蛍光体と三波長蛍光体とを
塗布した蛍光ランプよりも優れた特性を示している。 例えば、従来のハロ蛍光体と三波長蛍光体とを塗布した
高演色型蛍光ランプは、三波長蛍光体を透過した紫外線
でハロ蛍光体を励起している。これに対して、この発明
の高演色型蛍光ランプは、発光層を透過した紫外線を反
射させて、再び発光層を励起している。 三波長蛍光体を透過した紫外線が、ハロ蛍光体を直接刺
激して発光させる従来の蛍光ランプに比較すると、発光
層を透過した紫外線を反射させて発光層を再励起するこ
の発明の蛍光ランプは、光束が低下するようにも考えら
れる。紫外線の反射率が１００％を超えることが出来な
いので、発光層を透過した紫外線で直接発光層を励起す
るのが、励起エネルギーを強くできるからである。 しかしながら、実際には、三波長蛍光体の外側表面に塗
布されたハロ蛍光体は、塗布量に制限を受け、三波長蛍
光体を透過した紫外線を充分に吸収できる厚さには塗布
できない。ハロ蛍光体に、三波長蛍光体からの発光を透
過させる透光性が要求されるからである。ハロ蛍光体が
三波長蛍光体の発光を吸収すると、蛍光ランプのＲａが
著しく低下すると共に、全体の発光輝度も低下する。 この発明の測定データーは、紫外線反射層の紫外線反射
による発光が、ハロ蛍光体の直接励起よりも優れている
ことを実証している。 紫外線反射層が、紫外線を反射して発光層を励起する
と、蛍光ランプの光束が著しく改善できることを第３図
と、第２表の比較例１１とで説明する。 第３図は、ＭｇＯ拡散板の反射率を１００％として、粉
体の反射率を測定している。この図から明かなように、
ＴｉＯ2は、この発明の蛍光ランプに紫外線反射層とし
て使用されるＡｌ2Ｏ3、Ｃａ2Ｐ2Ｏ7、ＢａＳＯ4等に比
較して、紫外線領域の反射率が極めて低い。 従って、ＴｉＯ2を紫外線反射層に塗布した蛍光ランプ
は、発光層を透過した紫外線の反射量が低い。比較例２
の蛍光ランプは、紫外線反射層にＴｉＯ2を塗布してい
る。この蛍光ランプは、紫外線反射層にＴｉＯ2を塗布
する以外、実施例１と同様の蛍光ランプである。比較例
２と実施例１の蛍光ランプとを比較すると、Ｒａはほと
んど変わらないが、光束が３６３７Ｌｍから３２４７Ｌ
ｍと、３９０Ｌｍも低下する。この光束の差は、紫外線
反射層が紫外線を反射して、発光層を再励起することに
よる効果である。 また、ハロ蛍光体と三波長蛍光体とを塗布した蛍光ラン
プの発光スペクトルは、ハロ蛍光体の発光スペクトルを
含む為に、純粋な三波長のスペクトルと比べるとＲａが
劣る。 しかしながら、この発明の高演色型蛍光ランプは、紫外
線反射層で反射された紫外線が、再び発光層を励起する
ので、発光層の発光スペクトルしかもたず、優れたＲａ
を実現する。 また、コスト的にも、紫外線反射層に使用される材料
は、発光層に使用される蛍光体よりもはるかに廉価であ
り、安価に製造できる。 発光層に、三波長蛍光体を使用した蛍光ランプと同様
に、発光層に単一の蛍光体を使用した蛍光ランプも、紫
外線反射層が発光層を透過した紫外線を反射して再励起
することによって、第１表に示すように、少量の蛍光体
塗布量で、優れた発光特性を実現する。 以上、この発明を低圧水銀蒸気放電灯を例にとって説明
したが、これに限るものではなく、高圧水銀蒸気放電
灯、その他の放電灯についても同様に利用できる。
および第２表から明かなように、単層の蛍光体を塗布し
た蛍光ランプ、および、ハロ蛍光体と三波長蛍光体とを
塗布した蛍光ランプよりも優れた特性を示している。 例えば、従来のハロ蛍光体と三波長蛍光体とを塗布した
高演色型蛍光ランプは、三波長蛍光体を透過した紫外線
でハロ蛍光体を励起している。これに対して、この発明
の高演色型蛍光ランプは、発光層を透過した紫外線を反
射させて、再び発光層を励起している。 三波長蛍光体を透過した紫外線が、ハロ蛍光体を直接刺
激して発光させる従来の蛍光ランプに比較すると、発光
層を透過した紫外線を反射させて発光層を再励起するこ
の発明の蛍光ランプは、光束が低下するようにも考えら
れる。紫外線の反射率が１００％を超えることが出来な
いので、発光層を透過した紫外線で直接発光層を励起す
るのが、励起エネルギーを強くできるからである。 しかしながら、実際には、三波長蛍光体の外側表面に塗
布されたハロ蛍光体は、塗布量に制限を受け、三波長蛍
光体を透過した紫外線を充分に吸収できる厚さには塗布
できない。ハロ蛍光体に、三波長蛍光体からの発光を透
過させる透光性が要求されるからである。ハロ蛍光体が
三波長蛍光体の発光を吸収すると、蛍光ランプのＲａが
著しく低下すると共に、全体の発光輝度も低下する。 この発明の測定データーは、紫外線反射層の紫外線反射
による発光が、ハロ蛍光体の直接励起よりも優れている
ことを実証している。 紫外線反射層が、紫外線を反射して発光層を励起する
と、蛍光ランプの光束が著しく改善できることを第３図
と、第２表の比較例１１とで説明する。 第３図は、ＭｇＯ拡散板の反射率を１００％として、粉
体の反射率を測定している。この図から明かなように、
ＴｉＯ2は、この発明の蛍光ランプに紫外線反射層とし
て使用されるＡｌ2Ｏ3、Ｃａ2Ｐ2Ｏ7、ＢａＳＯ4等に比
較して、紫外線領域の反射率が極めて低い。 従って、ＴｉＯ2を紫外線反射層に塗布した蛍光ランプ
は、発光層を透過した紫外線の反射量が低い。比較例２
の蛍光ランプは、紫外線反射層にＴｉＯ2を塗布してい
る。この蛍光ランプは、紫外線反射層にＴｉＯ2を塗布
する以外、実施例１と同様の蛍光ランプである。比較例
２と実施例１の蛍光ランプとを比較すると、Ｒａはほと
んど変わらないが、光束が３６３７Ｌｍから３２４７Ｌ
ｍと、３９０Ｌｍも低下する。この光束の差は、紫外線
反射層が紫外線を反射して、発光層を再励起することに
よる効果である。 また、ハロ蛍光体と三波長蛍光体とを塗布した蛍光ラン
プの発光スペクトルは、ハロ蛍光体の発光スペクトルを
含む為に、純粋な三波長のスペクトルと比べるとＲａが
劣る。 しかしながら、この発明の高演色型蛍光ランプは、紫外
線反射層で反射された紫外線が、再び発光層を励起する
ので、発光層の発光スペクトルしかもたず、優れたＲａ
を実現する。 また、コスト的にも、紫外線反射層に使用される材料
は、発光層に使用される蛍光体よりもはるかに廉価であ
り、安価に製造できる。 発光層に、三波長蛍光体を使用した蛍光ランプと同様
に、発光層に単一の蛍光体を使用した蛍光ランプも、紫
外線反射層が発光層を透過した紫外線を反射して再励起
することによって、第１表に示すように、少量の蛍光体
塗布量で、優れた発光特性を実現する。 以上、この発明を低圧水銀蒸気放電灯を例にとって説明
したが、これに限るものではなく、高圧水銀蒸気放電
灯、その他の放電灯についても同様に利用できる。
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すグラフ、 第２図は高演色型蛍光ランプの断面図、 第３図はＡｌ2Ｏ3、Ｃａ2Ｐ2Ｏ7、ＢａＳＯ4、ＴｉＯ2
の紫外線反射率を示すグラフである。 １……ＦＬ４０ＳＳバルブ、 ２……紫外線反射層、 ３……発光層。
量に対する光束及び平均演色評価数を表すグラフ、 第２図は高演色型蛍光ランプの断面図、 第３図はＡｌ2Ｏ3、Ｃａ2Ｐ2Ｏ7、ＢａＳＯ4、ＴｉＯ2
の紫外線反射率を示すグラフである。 １……ＦＬ４０ＳＳバルブ、 ２……紫外線反射層、 ３……発光層。
Claims (1)
- 【請求項１】ガラスバルブの全面から光を放出する蛍光
ランプにおいて、前記蛍光ランプはそのガラスバルブ内
面から順に、非発光物質の白色粉末からなる紫外線反射
層と、その紫外線反射層の上に蛍光体よりなる発光層と
が塗布されており、前記白色粉末の平均粒径が５０ｎｍ
〜２μｍの範囲にあり、さらにその白色粉末は２００ｎ
ｍ以上の波長における反射率がＭｇＯの拡散板を１００
％とした際に８０％以上の反射率を有しており、さらに
また前記白色物質はガラスバルブ内面に０．０５〜５mg
／cm2の塗布量で塗布されていることを特徴とする蛍光
ランプ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1044488A JPH0636349B2 (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | 紫外線反射層を有する蛍光ランプ |
| US07/479,967 US5008789A (en) | 1989-02-22 | 1990-02-14 | Fluorescent lamp having ultraviolet reflecting layer |
| EP90103460A EP0385275B1 (en) | 1989-02-22 | 1990-02-22 | Fluorescent lamp having ultraviolet reflecting layer |
| DE69014349T DE69014349T2 (de) | 1989-02-22 | 1990-02-22 | Leuchtstofflampe mit einer Ultraviolettstrahlenreflexionsbeschichtung. |
| FI900889A FI108091B (fi) | 1989-02-22 | 1990-02-22 | Fluorisoiva lamppu, jossa on ultraviolettisäteitä heijastava kerros |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1044488A JPH0636349B2 (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | 紫外線反射層を有する蛍光ランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02223147A JPH02223147A (ja) | 1990-09-05 |
| JPH0636349B2 true JPH0636349B2 (ja) | 1994-05-11 |
Family
ID=12692933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1044488A Expired - Lifetime JPH0636349B2 (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | 紫外線反射層を有する蛍光ランプ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5008789A (ja) |
| EP (1) | EP0385275B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0636349B2 (ja) |
| DE (1) | DE69014349T2 (ja) |
| FI (1) | FI108091B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| KR920010666B1 (ko) * | 1989-06-13 | 1992-12-12 | 미쯔비시 덴끼 가부시기가이샤 | 저압희가스방전램프 |
| US5258689A (en) * | 1991-12-11 | 1993-11-02 | General Electric Company | Fluorescent lamps having reduced interference colors |
| JPH07162599A (ja) * | 1993-12-06 | 1995-06-23 | Sony Corp | 画像読取装置 |
| JP3145249B2 (ja) * | 1994-06-07 | 2001-03-12 | シャープ株式会社 | 放電ランプ及びそれを用いた照明装置並びに液晶表示装置 |
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| US5557112A (en) * | 1995-07-21 | 1996-09-17 | Light Sources, Inc. | Dual radiation ultraviolet lamp |
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