JPS5821672B2 - テイアツスイギンジヨウキホウデントウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、多少の水銀と希ガスを含む外被を有し、点灯
中放電が起る両電極を設け、かつ水銀蒸気放電にて発生
する紫外線による励起に対し可視光を発する発光性皮膜
を設けた低圧水銀蒸気放電灯に関するものである。

さらに特に本発明は、発光の色温度が２３００〜８００
０にの値を有し、かつ高い発光束と満足すべき演色性が
得られる一般照明用に向くそのような放電灯に関するも
のである。

［ライティング リサーチ アンド テクノロジー」第
３巻、第３号（１９７１年）２０５頁におけるエム・ケ
ーダムとジエー・ジエー・オンステルテンによる最近の
記事において、物体の満足すべき演色性は、スペクトル
分布が３つのスペクトル線から成る発光によって物体を
照明することによって得ることができるということが示
されている。

これに関連して満足すべき演色性は、一般的演色インデ
ックスＲａ（コミッション アンテルナスイオナーレド
ウ レクレラージュの出版Ｃ，１，Ｅ。

／１６１３，１９６５を見よ）が例えば８０またはそれ
以上の高い値を持つことを意味するものと理解される。

この満足すべき演色性を得るためには、前記のスペクト
ル線が３つの特有なスペクトル範囲内に入らなければな
らない。

すなわち、４５５〜４８５ｎｍスペクトルの青の部分に
１線、５２５〜５６０ｎｍ中心（セントラム）の線の部
分に１線および５９５〜６２０ｎｍスペクトルの赤の部
分に１線がそれぞれ位置しなければならない。

色温度の値を減少することと共に３つのスペクトル線の
最適位置が３つの範囲におけるより長い波長において見
出されることを理解した上で、前記スペクトル範囲にお
ける各線の最適位置は、その発光の所望の色温度によっ
て決定される。

３つのスペクトル線の位置の適当な選択によって約６８
００および２３００にの色温度の値は、前記ケーダムお
よびオンステルテンによる記事から明らかなので達成す
ることができる。

この記事では演色性インデックスはすべての場合に７９
またはそれ以上の値を持つ。

実際の放電灯における３つのスペクトル線において放射
される発光源の上述の原理を用いることは実に望ましい
ことである。

その理由はこうすれば高い発光束と共同して満足すべき
演色性が実現できるからである。

放射される発光の満足すべき演色性と連続するスペクト
ル分布とを有する既知の放電灯の全光束よりも大きい全
光束が得られる。

前記の実際の使用は、例えば、所望の放射を現わす発光
性材料を設けた低圧水銀蒸気放電灯において可能である
。

直視される物体に用いる低圧水銀蒸気放電灯に発光性材
料を用いる場合、大抵の発光性材料は線スペクトルを示
さないという事実を考慮すべきである。

そのような材料の多くは拡げられた線すなわち帯状に放
射する。

放射帯を一緒に形成することができる一群の線にて、複
数個の線の群にて、または複数個の放射帯にて放射する
ことは、これに代って可能である。

線形からかけ離れたそのようなスペクトル分布によって
もまた満足すべき演色が可能であることが見出された。

しかしながら、この場合条件としては、３つの上述のス
ペクトル範囲においては放射の間に重複が全くないかま
たはあってもほんの僅かしかないということである。

１つの必要条件は、緑と赤の範囲において発光する材料
がそれぞれ５２０〜５６５ ｎｍおよび５９０〜６３０
ｎｍの波長範囲に主としてそれらの放射を有するとい
うことである。

すなわち、これらの材料から放射される少くとも５０％
の放射エネルギーが前記範囲に見出される。

青の範囲にて放射する材料に対して帯放射を有する材料
は主として実際に役立つ。

これらの材料に対する必要条件は、放射帯の半値幅（す
なわち、最大強度の５ｏｎである放射強度において測定
した帯の幅）が１１００ｎよりも小さいということを維
持する。

用いられる発光材料の選択において、次の要素が役割を
演する。

すなわち、放射する発光のスペクトル分布と色点、励起
紫外線発生の可視発光への転化効率、放電灯における適
用耐力および下落である。

適用耐力とは、発光の性質、特に発光性材料が放電灯中
にて設けられ処理加工される場合の能率を維持する発光
性材料の能力を意味するものと理解される。

放電灯における下落とは、放電灯の寿命中の発光性材料
の発光束における減少を意味するものと理解される。

緑の範囲において発光する材料のため多数の既知の発光
性材料から主に選択が行なわれる。

２価のマンガン（Ｍｎ）によって、またはテルビウム（
Ｔｂ）によって活性化された材料は顕著に好適である。

オランダ特許出願第７１０９９８３号は、直視される物
体に対する最も重要な緑の発光材料として材料が高能率
を有するウィンマイト（ｗｉＩＩ−ｅｍ ｉ ｔｅ ）
（珪亜鉛鉱）（２価のマンガン（Ｍｕ）で活性化した珪
酸亜鉛、すなわちＺｎ ２ Ｓ ｉ ０４ ：Ｍｎ ）
を記載している。

マンガン（Ｍｎ）で活性化したガリウム酸マグネシウム
（ＭｇＧａ２０４ ：Ｍｎ） またはマンガン（、Ｍ
ｎ）で活性化したガリウム酸アルミン酸マグネシウム（
Ｍｇ（Ｇａ 、Ａｌ）２０４：Ｍｎ）の使用はこれに代
って可能性があり、その材料は匹敵する性質を有するが
、しかし比較的高価である６ウイレマイトを用いること
には多くの不安な欠点がある。

この材料は、放電灯の寿命時間中、発光束においてしば
しば起る非常に大きな下落の結果、また最適でなく反覆
再現性に乏しい適用耐力の結果、不安定な放電灯の挙動
をひき起す。

ウイレマイトを含む放電灯はそれ故寿命時間中に放射す
る発光の非常に面倒な色変化を示す。

その上、ウイレマイトの放射が余りに短波長であるため
特に低い色温度における満足すべき演色性インデックス
がうまく得られないことが見出される。

本発明の目的は、高能率をもって緑のスペクトル範囲で
発光する材料を含み既知のウイレマイトの使用の欠点を
除去することができる放電灯を上述の原理により提供す
ることである。

さらに本発明の目的は、２３００〜８０００にの全範囲
にわたって放射される発光の色温度が達成できるこれら
の放電灯に用いる発光材料のそのような組合せを提供す
ることである。

本発明による低圧水銀蒸気放電灯は、多少の水銀と希ガ
スを含み点灯中放電が起る電極を設け、かつ４３０〜４
９０ ｎｍの波最範囲にて最大を持つ放射帯とＩＱＯｎ
ｍよりも小さい半値幅とを有する第１材料と、５２０〜
５６５ ｎｍの波長範囲に主としてその放射を有する第
２材料と、さらに５９０〜６３０ ｎｍの波長範囲に主
としてその放射を有する第３材料との３種の発光性材料
から成る発光性皮膜を設けた真空気密に封じた発光外被
を有し、前記第２発光性材料がテルビウム（Ｔｂ）によ
って活性化されかつ次の式によって定義されることを特
徴とする。

すなわちＣｅ１ 、−Ｔｂ、−Ｍ、−Ａ７１，０．９こ
こで ０、２ ＜ Ｙ≦０，５０ 緑の放射用の本発明により用いられる材料は、ウイレマ
イトの効率に匹敵するかまたはそれ以上高くもある高効
率を有する。

これらの材料は、六方晶系マグネトブランバイト（磁鉛
鉱）の結晶構造に類似する結晶構造を持ったアルミン酸
塩の基本格子を有し、さらに特願昭４８−１２２９４１
号および特開昭４９−８９，６８８号（未公開のオラン
ダ特許出願第７２１４８６２号（式（ａ））および第７
２１６７６５号（式（ｂ） ） ）に記載されている。

前記録の発光性アルミン酸塩は、単に高効率を有するば
かりでなくまた放電灯における非常に満足すべき適用耐
力を有し発光束の下落が非常に低くてすむ。

３つの前記のスペクトル範囲にて放射する放電灯用に提
案された緑の発光性アルミン酸塩を用うる大きな利点は
、演色性インデックスの高い値を維持する一方で放電灯
によって放射される発光の非常に低い色温度（約２３０
０Ｋからの）が得られることである。

そのような放電灯にウイレマイトを用いると、低い色温
度において満足できない不十分な演色性がもたらされる
。

その理由はすでに上述の通りウイレマイトの放射は余り
短波長過ぎるからである。

たとえ３価のテルビウム（Ｔｂ）イオンの放射が原則と
して緑成分として用いることができるとはいえ、低い色
温度を達成するためならばすべてがテルビウム（Ｔｂ）
で活性化されてはいない発光材料が好適であることが実
験でまた明らかになった。

これは、Ｘｔ’Ｉ Ｃ−１，Ｅ、座標平面における色
域が示される第１図について明らかにすることができる
。

色域において黒体の線が色温度２５００，３０００，４
０００，５０００ および６０００Ｋをもって示される
。

参考Ｈｇは低圧水銀蒸気放電の可視スペクトルの色点を
表わす。

この水銀スペクトルは、低圧水銀蒸気放電灯用発光材料
の混合物を組む時、常に考慮しなければならない。

その理由は、そのような放電灯によって放射される発光
の、たとえ小さくても、（例えば高効率を有する発光性
材料を用いる時は７％）一部分が可視の水銀発光から成
るからである。

発光性材料の色点に及ぼす水銀スペクトルの影響は、こ
の色点の点Ｈｇの方向への変化において明らかになる。

発光性材料の効率が低いのでこの影響は大きい。

さらにこの元の点が点Ｈｇからもつとはなれるので、Ｘ
、ｙ平面における発光性材料の元の色点の変化は大きい
。

現在の可視水銀スペクトルが考慮されたのに、本発明に
よる放電灯において赤および緑成分として好適する２つ
の発光性材料の色点ＲおよびＧは第１図に示される。

２５００により低い色温度を有する放電灯を色点Ｒおよ
びＧの発光性材料によって製造することができる。

その理由は色域における連結線ＲＧが点２５００にの右
へ黒体の線を横切るからである。

この考慮はテルビウム（Ｔｂ）によって活性化された発
光性材料によって満足されるべき多くの要求へ通じる。

先づ第１に材料は非常に有力な緑の放射を持たなければ
ならない。

テルビウム（Ｔｂ）イオンの放射は少くとも４本の線、
すなわち約５４３，４９０，５７０および６１０ｎｍに
おける線から成る。

２本の最初の線が一般に最も強く、これらの２本のうち
で５４３ｎｍの線が一般に最も強い。

テルビウム（Ｔｂ）によって活性化された材料の緑（５
４３ｎｍ）の放射と青（４９０ｎｍ）の放射との間の比
はまた材料の有用性を決定する。

緑／青の比がもし余りに低いと、連結線ＲＧがもはや２
５００に点の右へ黒体の線と相交わらない状態が生じる
かもしれない。

第２に、材料の色点に及ぼす水銀スペクトルの影響が相
対的に大きい（Ｇ点がＨｇ点からはなれている）ため、
材料は高効率を持たなければならない。

もし効率が余り低いと、２５００により低い色温度がも
はや達成されないような具合いに線ＲＧは再び移される
かもしれない。

最後に材料は満足すべき適用耐力および放電灯における
低い下落を持たなければならない。

もしこの要求が満足されなければ放電灯はその寿命時間
中にその色を変えるだろう。

本発明による放電灯に対し提案されたテルビウム（Ｔｂ
）にて活性化したアルミン酸塩が上述の要求を著しく満
足させることが見出された。

好適の青の発光性材料を用いる時は、２３００〜８００
０にの全範囲において放射する発光の色温度をもった本
発明による放電灯を製造することはさらに可能である。

公知のウイレマイトを用いることと比較して、テルビウ
ム（Ｔｂ）で活性化したアルミン酸塩を用いることのさ
らに他の利点は、アルミン酸塩によって放射される発光
のルーメン当量がウイレマイトのそれより大きいため高
い発光束が得られるということである。

さらにアルミン酸塩の色点と黒体の線との間の距離が、
ウイレマイトの色点（第１図のＷ点を見よ）と黒体の線
との間の距離よりも短い。

従って赤および緑の発光性材料の混合物にアルミン酸塩
を使用する時、黒体の線に到達するにはウイレマイトを
使用する場合におけるよりもこの緑の発光性材料を比較
的もつき多く使用しなければならない。

これは非常に有利である。その理由は、緑の発光性材料
が発光束に対し可成りの程度まで貢献するためアルミン
酸塩を用いる時はウイレマイトを用いる時よりも大きな
発光束が得られる。

満足すべき演色性および放射される発光の連続的スペク
トル分布を有する公知の放電灯においては、勿論放電灯
の発光束に対し非常に好ましくない影響を有する別の吸
収層を用いる場合にだけ低い色温度（例えば２５００Ｋ
）が可能になるにすぎないことを注意すべきである。

本発明による放電灯に用いる緑の発光性アルミン酸塩に
おいて、励起エネルギーはセリウム（Ｃｅ）活性剤から
テルビウム（Ｔｂ ）活性剤へ移される。

セリウム（Ｃｅ）を一部ランタン（Ｌａ）によって置換
できることが見出された。

一般に、しかじなから、そのような置換は第１点をもた
らさない。

ランタン（Ｌａ）によるセリウム（Ｃｅ）の５０％以上
の置換は用いられない。

その理由は、励起発光の余りに低い吸収が得られるため
である。

この理由からテルビウム（Ｔｂ）活性剤と結合したラン
タン（Ｌａ）によるセリウム（Ｃｅ）の置換は、９０％
を越えないように選ばれる。

（ｘ十ｙ≦０．９０）。テルビウム（Ｔｂ）成分ｙは限
度０．２０と０．５０との間になるように選ばれる。

その理由はこうすると高い量子効率が得られるからであ
る。

本発明による放電灯において、式 Ｃｅ１−・Ｔｂ、 ・Ｍｇ−Ａ７１１０１ｇ によっ
て定義されるアルミン酸塩が第２の緑の発光性材料とし
て好適に用いられる。

ここで０．２０＜ ｙ＜ ０．４０゜実際に、これらの
材料にて最高の発光束が達成される。

２価のユーロピウム（Ｅｕ）によって活性化された材料
を第１の青の発光性材料として用いる本発明による低圧
水銀蒸気放電灯は、これらの材料が非常に好適の放射ス
ペクトルを有するため好ましいものである。

この目的のため知られた材料は、２価のユーロピウム（
Ｅｕ）によって活性化されたストロンチウムクロロアパ
タイト（ストロンチウムクロロ燐灰石）（前記オランダ
特許出願第７１０９９８３号）であり、その放射スペク
トルは、課せられた要求に十分合う。

この材料の欠点は比較的効率が低く、さらに放電灯にお
ける適用耐力および下落を満足させないことである。

これらの欠点は、比較的高い色温度（＞４０００Ｋ）を
有する放電灯にこの材料を用いる場合に特に顕著である
。

公知のストロンチウムクロロ燐灰石を用いる欠点は、本
発明による放電灯の好適の実施例において回避される。

すなわち、本発明では、２価のユーロピウム（Ｅｕ）に
よって、または２価のユーロピウム（Ｅｕ）および２価
のマンガンによって活性化されたバリウム（Ｂａ）およ
び／またはストロンチウム（Ｓｒ）のアルミン酸塩が第
１発光性材料として用いられ、このアルミン酸塩は六方
晶系フェライトの構造に近い六方晶系結晶構造を有する
。

そのような材料は、例えば、式 ％式％：１ および０．００１≦ｐ≦０．１（特願昭４３−８４９２
６号（特公昭４７−７２４４号）（オランダ特許出願第
６７１５８２３号）を見よ）によって定義され、また式
ＢａｘＳｒ、Ｅｕ、ＭｎｑＡ１１２０１ｇここでＸ ＋
ｙ ＋ ｐ ＋ ｑ二１ 、０．００ ｉ＜ｐ≦０．
１およびｏ、ｏ ｏ １＜ｑ＜０．１５ （特開昭４９
−７７．４７２＼ ＼ 号（オランダ特許出願第７２１４８６０号を見よ）によ
って定義される材料である。

これらのアルミン酸塩はマグネトブランバイト（磁鉛鉱
）（六方晶系フェライトの１つ）の結晶構造を有し、十
分満足すべき放電灯における適用耐力および低度の下落
を有する。

非常に高効率を有しユーロピウム（Ｅｕ）によってまた
随意にマンガン（Ｍｎ）によって活性化したアルミン酸
塩は、六方晶系フェライト構造を有するバリウム（Ｂａ
）および／またはストロンチウム（Ｓｒ）の、およびマ
グネシウム（Ｍｇ ）の３元のアルミン酸塩であり、こ
のアルミン酸塩においてアルミニウム（、ｉ’）の原子
数がマグネシウム（Ｍｇ）の原子数の１．８倍よりも大
きくまたバリウム（Ｂａ）および／またはストロンチウ
ム（Ｓｒ）の原子数の３．７倍よりも大きく、かつアル
ミニウム（１）の係で最大２５チまでをガリウム（Ｇａ
）および／またはスカンジウム（Ｓｃ）によって置換す
ることができ、マグネシウム（Ｍｇ ）を全部または一
部亜鉛（Ｚｎ）および／またはベリリウム（Ｂｅ）によ
って置換することができる。

これらの３元のアルミン酸塩（特願昭４８−１２２９４
１号（未公開のオランダ特許出願第７２１４８６２号に
記載される）はそれ数本発明による放電灯に第１発光性
材料として好適に用いられる。

本発明による放電灯の好適の一実施例において、第１発
光性材料は、次の式の１つによって定義されるそのよう
な３元のアルミン酸塩である。

すなわち、 （ｅ）Ａ１−ｐＥｕｐＭｇ２−ｑＭｎｑＡｌ１６０２７
９（ｄ） Ｂ５．５−ＸＥｕＸＭｇ６−ｙＭｎｙｌ’
／１ｒｙ５０９＋ ｔここでＡおよびＢは少くとも元素
バリウム（Ｂａ）およびストロンチウム（Ｓｒ）の１つ
を表わしかつここで ０．０５≦ｐ≦０．２０ ０、２５＜ｘ＜１．５０ ＼ ＼ ｏ＜ｑ／ｐ≦１．５ ０≦ｙ／Ｘ〈１，５ 式（Ｃ）および（ｄ）によって定義される材料が、六方
晶系フェライト構造を有する発光性３元のアルミン酸塩
の大きな群のうちで関連する放電灯の型に用うるため最
良の性質を有する。

これは特に、少くともへ元素の５０％バリウム（Ｂａ）
であり少くともＢ元素の５０％がストロンチウム（Ｓｒ
）でアル場合である。

本発明による放電灯における六方晶系の結晶構造（六方
晶系フェライトの構造に近い）を有する発光性アルミン
酸塩が活性剤として単にユーロピウム（Ｅｕ）を含むば
かりでなくまたマンガン（Ｍｎ）をも含むことができる
ことが上記から分る。

これらのアルミン酸塩がマンガン（Ｍｎ）を含むならば
、ユーロピウム（Ｅｕ）からマンガン（Ｍｎ）への励起
エネルギーの一部の移動が生じる。

その場合にはアルミン酸塩はユーロピウム帯において放
射するばかりでなく２価のマンガン（約５１５ｎｍにお
いて最高）の帯においても放射する。

発光性アルミン酸塩のマンガン（Ｍｎ）との共活性化は
、放電灯の演色性インデックスが増加する利点を有する
。

この場合に僅かに低い発光束が得られる。

本発明による放電灯は、最適の発光束とユーロピウムの
みによるアルミン酸塩の活性化）または最適の演色性（
ユーロピウムおよびマンガンによる活性化）を選択する
可能性を提供する。

マンガン（Ｍｎ）含量とユーロピウム（Ｅｕ）含量との
間の比は、１．５を越えないように選ばれると好適であ
る（式（Ｃ）におけるｑ／ｐおよび式（ｄ）におけるｙ
／ｘに対する上限を見よ）。

前記の比のより大きな値においては、マンガン帯は顕著
であり、発光束における一層の減少が得られるばかりで
なく、また演色性インデックスにおける減少も得られる
。

３価のユーロピウム（Ｅｕ ）によって活性化した材料
は、３価のユーロピウム（Ｅｕ ）によって活性化され
たイツトリウム（ト）および／またはガドリニウム（Ｇ
ｄ ’）のバナジン酸塩または燐酸塩、またはイツトリ
ウム（ト）および／またはランタン（Ｌａ）のオキシサ
ルファイドのような本発明による放電灯における第３発
光性材料として主に好適である。

本発明による放電灯において、３価のユーロピウム（Ｅ
ｕ）によって活性化され式Ｌｎ２Ｏ３”Ｅｕ”によって
定義される希土類酸化物を第３発光性材料として用いる
と好適である。

ここでＬｎは、元素イツトリウム（ト）、ガドリニウム
（Ｇｄ）およびルテチウム（Ｌｕ ）のうちの少くとも
１つを表わす。

これらの希土類酸化物は、直視される物体に対し非常に
好適の放射を有する極めて有効な赤の発光性材料である
。

本発明による放電灯の特別な好適の実施例において、発
光性皮膜が単に第３発光性材料ばかりでなくまた５０重
量置部越えない量において次の発光性材料の１つまたは
２つ以上をも含む。

すなわち、アンチモン（ｓｂ）で活性化されたアルカリ
士金属ハロ燐酸塩、アンチモン（ｓｂ）およびマンガン
（Ｍｎ）で活性化されたアルカリ士金属ハロ燐酸塩、錫
（Ｓｎ）で活性化されたアルカリ士金属マグネシウム（
Ｍｇ ）正燐酸塩、マンガン（Ｍｎ）で活性化された砒
酸マグネシウムおよびマンガン（Ｍｎ）で活性化された
ゲルマニウム酸マグネシウムの１つまたは２つ以上を含
む。

上述のスペクトル範囲において放射する第３発光性材料
の一部を関係する従来の発光性材料によって置換するこ
とは、放電灯の発光束および演色性に対し比較的少しし
か影響を与えないように見えることはめざましいことで
ある。

このような一部の置換は、これが放電灯をより安価にす
るため有利である。

放電灯の発光性皮膜がもし、前記の従来の発光性材料の
５０重量置部越えて含むならば、発光束および／または
演色性インデックスにおける望まれない減少が得られる
。

以下本発明をさらに多数の実施例につき図面にて詳細に
説明する。

第２図において、参照数字１は本発明による低圧水銀蒸
気放電灯のガラス外被を表わす。

放電灯の点灯中放電が起る電極２および３を放電灯の両
端部に設ける。

この放電灯には点弧ガスとして役立つ希ガス混合物とさ
らに少量の水銀とを入れる。

外被１の内側面には本発明による３種の発光材料の混合
から成る発光性皮膜４を被着する。

この混合物は、例えば、３種の発光材料から成る懸濁液
によって外被１に従来方法で提供される。

可視発光のための反射物皮膜は、ガラス外被１と発光性
皮膜４との間に本発明の放電灯に公知の方法で設けるこ
とができ、この反射物皮膜は外被１の一部にわたって延
在する。

さらに第２図に示す真直な管状体からかけ離れて、例え
ば円環体として、屈曲した管体として放電灯を形成する
ことが可能である。

本発明は、そのような反射物皮膜または管の屈曲した形
状が放射される発光の低い色温度において極めて満足す
べき演色性を有する放電灯に対しても可能であるととい
う利点がある。

これまで、低い色温度と満足すべき演色性とのそのよう
な組合せは、単に発光性皮膜ばかりではなくまた余分の
吸収皮膜をも有する放電灯に対してのみ可能であった。

実際に、そのような２つの皮膜を被着した放電灯に反射
物皮膜を設けることは非常に困難である。

さらにまた、これらの放電灯を屈曲した形状に形成する
ことがあまりうまく出来ないということが実際に見出さ
れた。

次の第１表には本発明による放電灯に用いられる多数の
発光性材料の式を含む。

最初の欄はこの発光性材料を特徴と数字とで表わしてい
る。

この表示は当面関係する発光性材料に対し以下用いられ
よう。

式（欄２に）に加えて第１表はさらにこれらの発光性材
料を被着した放電灯に関する測定結果を表わす。

第１の箇所には発光性材料を設けた放電灯の色点のＸお
よびｙ座標が挙げである。

第２の箇所には点灯１００時間後における１ｍ／Ｗにて
表わした発光束（ＬＯ）の値が挙げである。

参考ＱＲは短波長の紫外線放射（主として２５４ｎｍ）
による材料の励起についての絶対量子能率（係に１人）
を表わす。

λｍａｘおよびｈｗｂの欄は最後に、スペクトルにおけ
る発光の最大値の位置および最強放射帯の半値幅を示す
。

第１表に記載した多数の発光性材料の色点は、第１図に
示す。

用いるいくつかの発光性材料の放電灯における挙動、す
なわち寿命時間中における発光束の著し。

い下落を検査するため、１つの発光性材料のみを含む多
数の試験用放電灯（４０Ｗ型の）を作った。

第２表は点灯の０，１００，１０００およびある場合に
は２５００時間後の発光束（ｌｒｒＶ／Ｗにて）の測定
値を各試験放電灯毎に挙げる。

下落の程度の明白な画像が１００時間における発光束の
係として表わした発光束の値から得られる。

第２表の最初の欄は材料が発光するスペクトル範囲を挙
げる。

使用した発光性材料は上述の特徴と数字とによって欄２
に表わす。

本発明により用いられる緑の発光性材料が非常に高い発
光束と非常に軽い程度の発光束下落とを有することを第
２表は明らかに示している。

特にこの発光束の下落は、直面する目的のためこれまで
用いられたウイレマイトの下落よりもかなり良好なこと
が分る。

この表は、さらに本発明による放電灯に用いる数種の青
の発光性材料の好ましい放電灯としての挙動を示してい
る。

六方晶系フェライト構造（Ｂｌ、Ｂ６）を有するユーロ
ヒラム活性アルミン酸塩の方が公知のユーロピウム活性
ストロンチウム塩化燐灰石（クロロアパタイト）（Ｂ７
）よりも良いのはまた明白で、その理由はこれらのアル
ミン酸塩の方がはるかに大きい発光束−を生じるし、ま
た悪くない程度の下落を示すからである。

赤の発光性材料を含む放電灯についての測定は、これら
の材料が高い発光束を有しすぐれた放電灯挙動を表わす
ことを示している。

発光束（１ｍ／Ｗ）および演色インデックス（Ｒａ）の
値が、放射する発光の色温度の別の値において本発明の
発光性材料の一定の組合せにより達成されるのが計算に
より検査された。

この計算は４つの異なった青の発光性材料、すなわち材
料Ｉ３１゜Ｂ２．Ｂ３およびＢ４に対して行なわれた。

組合せは、すべての場合に緑および赤の発光性材料とし
てそれぞれ材料Ｇ１およびＲ３から成る。

これらの計算の結果は第３表に示す。

第３表は、発光束の値が約８０１！ｍ、’Ｗ （低い色
温度において）から７０１！ｍ／Ｗ （高い色温度にお
いて）までに達することができるのを示している。

８０またはそれ以上の演色性インデックスは殆んどすべ
ての場合に可能である。

組合せにおける３種の発光性材料の重量％を正しく選ぶ
ことによって発光性材料の一定の組合せにて一定値の色
温度が達成され、それ散発光束へのこれらの相対的な貢
献が達成される。

発光性材料の一定の組合せでもって放電灯を製造するこ
とができ、これでもって所望の色温度の全範囲（約２５
００Ｋから６５００Ｋまでとこれを越えて）を網羅する
ことができることをこの表は示している。

これは勿論非常に有利である。

その理由は、低圧水銀蒸気放電灯の製造に対しては３種
の発光性材料（最適方法で選ばれた）のみで十分であり
、これによってすべての型の放電灯が得られる。

実施例 Ａ−Ｄ Ａ０点灯中出力４０Ｗの第２図に示す放電灯が、３重量
％の材料Ｂｌ、３０重量係の材料Ｇ１および６７重量％
の材料Ｒ３を含む発光性皮膜を設けた。

色温度（Ｔｋ）、演色性インデックス（Ｒａ）、０時間
における発光束（ＬＯｏ １ｍ／Ｗにて）および１００
時間における発光束 （Ｌｏ １００１１ｍ ／ Ｗにて）の測定は次の結果
をもたらした。

すなわち、Ｂ、前記Ａ、に記載した放電灯と同じ発光性
材料で、その量が７重量％のＢｌ 、２９重量％の０１
および６４重量％のＲ３を設けた放電灯が次に示すよう
に測定された。

すなわち、Ｃ０前記人およびＢ、に記載した放電灯と同
じ発光性材料で、その量が１８重量％のＢｌ、３４重量
％のＧ１および４８重量％のＲ３を含む放電灯が次の測
定結果をもたらした。

すなわち、この放電灯の放射する発光のスペクトルエネ
ルギー分布を第３図に示す。

波長λの値は第３図における線図の横軸上にｎｍ単位に
て描かれる。

一定波長間隔当りの放射される発光エネルギーＥの値が
縦軸上に任意の単位にて描かれる。

参考Ｈｇは可視の水銀ラインを表わす。

比較の目的のために４０００にの色温度を有する放電灯
が作られ、この放電灯は上述の放電灯に完全に類似して
いて、ただ材料Ｇ１が公知のウイレマイトで置換された
ものであった。

本発明によらないこの放電灯は、演色性インデックスＲ
ａ−８０および０時間における発光束ＬＯｏニア３．２
１ル席を有する。

０１発光性皮膜が、２６重量％の材料Ｂ５，２３重量％
の材料Ｇ１および５１重量％の材料Ｒ３から成る放電灯
は、次の測定値をもたらした。

すなわち 上記ＣおよびＤにて記載された本発明による放電灯の比
較は、青の発光性アルミン酸塩のマンガンによる共同活
性化の影響を示す。

すなわち、この実施例りの放電灯は高い演色性インデッ
クスと僅かに低い発光束とを有する。

本発明による放電灯の３種の発光性材料の組合せの一部
を１種または２種以上の従来の発光性材料によって置換
えると、放電灯の演色性インデックスと発光束とに比較
的僅かにしか影響を及ぼさない。

例えば、色温度Ｔｋ＝３０００におよび３種の発光性材
料Ｂ４．Ｇ１およびＲ３の混合物の２５重量％の量を有
する本発明による放電灯において、もしアンチモニーお
よびマンガンで活性化□されたハロ燐酸カルシウム（色
温度３０００Ｋ）によって置換されても、発光束（１０
０時間における）は略々同じ値（約７９１ｍ／’Ｗ）を
持つことが見出され、Ｒａはただ約５点（８６から約８
１へ）だけ減少することが見出される。

発光性材料１３４゜Ｇ１およびＲ３の同じ組合せから成
り、Ｔｋ＝４０００Ｋを持った放電灯は、略々同じ発光
束（約７８１ｍ／Ｗ）をもたらすことが見出され、しか
してハロ燐酸塩の同じ量（２５重量％）に対しＲａ（９
０から約８５へ）にてただ約５点だけ減少するのが見出
される。

６５００にの放電灯は類似の置換の場合に同じ発光束（
７１１ｍ／Ｗ）および同じＲａ（約９２）を維持するの
が見出される。

【図面の簡単な説明】

第１図はＸ、ｙ座標平面における全色域を示し、第２図
は本発明による低圧水銀蒸気放電灯を示す略図、第３図
は本発明による放電灯によって放射される発光のスペク
トルエネルギー分布を示す。 １・・・・・・ガラス外被、２，３・・・・・・電極、
４・・・・・・発光性皮膜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多少の水銀と希ガスを含み点灯中放電が起る電極を
   設け、かつ４３０〜４９０ ｎｍの波長範囲にて最大を
   持つ放射帯ｃ！＝１００ｎｍよりも小さい半値幅とを有
   する第１材料と、５２０〜５６５ｎｍの波長範囲にその
   放射を主として有する第２材料と、さらに５９０〜６３
   ０ ｎｍの波長範囲にその放射を主として有する第３材
   料との３種の発光性材料から成る発光性皮膜を設けた真
   空気密の発光外被を有する低圧水銀蒸気放電灯において
   、前記第２発光性材料がテルビウム（Ｔｂ）によって活
   性化されかつ次の式によって定義されることを特徴とす
   る低圧水銀蒸気放電灯。 Ｃｅ１＊ ’ｒｂ、 ＋ Ｍｇ ・Ａｌｌ １０１９こ
   こで ０．２≦ｙ＜ｏ、５゜ ２、特許請求の範囲第１項記載の低圧水銀蒸気放電灯に
   おいて、 前記第１発光性材料が、２価のユーロピウム（Ｅｕ）に
   よって、または２価のユーロピウｇＥｕ ）および２価
   のマンガン（Ｍｎ）によって活性化されたバリウム（Ｂ
   ａ）および／またはストロンチウム（Ｓｒ）のアルミン
   酸塩であり、このアルミン酸塩が六方晶系フェライトの
   構造に似かよった六方晶系の結晶構造を有することを特
   徴とする低圧水銀蒸気放電灯。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の低圧水銀蒸気放電灯に
   おいて、 前記第１発光性材料がバリウム（Ｂａ）および／または
   ストロンチウム（Ｓｒ）、およびマグネシウム（Ｍｇ）
   の３元のアルミン酸塩であり、このアルミン酸塩におい
   てアルミニウム（Ａｌ）の原子数がマグネシウム（ｍｇ
   ）の原子数の１．８倍よりも大きくまたバリウム（Ｂａ
   ）および／またはストロンチウム（Ｓｒ）の原子数の３
   ．７倍よりも大きくかつアルミニウム（１）の係で最大
   ２５チまでをガリウム（Ｇａ）および／またはスカンジ
   ウム（Ｓｃ）によって置換することができマグネシウム
   （Ｍｇ）を全部または一部亜鉛（Ｚｎ）および／または
   べＩＪ ＩＪウム（Ｂｅ）によって置換し、さらにアル
   ミン酸塩が、２価のユーロピウム（Ｅｕ ）によって、
   または２価のユーロピウム（Ｅｕ ）および２価のマン
   ガン（Ｍｎ）によって活性化されかつ六方晶系フェライ
   トの結晶構造と類似した六方晶系の結晶構造を有するこ
   とができることを特徴とする低圧水銀蒸気放電灯。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の低圧水銀蒸気放電灯に
   おいて、前記第３発光性材料が３価のユーロピウム（Ｅ
   ｕ）によって活性化された希土類酸化物であり、Ｌｎが
   少くとも元素イツトリウム（Ｙ）、ガドリニウム（Ｇｄ
   ）およびルテチ・ラム（Ｌｕ）の１つを表わす式 ％式％ によって定義されることを特徴とする低圧水銀蒸気放電
   灯。