JPS6014743A - 螢光ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は高演色、高効率螢光ランプに関するものである
。

従来例の構成とその問題点 従来、螢光ランプの演色性を高めるために、ランプの分
光パワー分布を基準光源の分光分布にできる限り近づけ
る方法が採られてきた。しかし。

この種のランプでは、使用している螢光体の性質上、そ
のランプ効率が一般照明用光源に用いられている白色螢
光ランプのランプ効率に比して大幅に低いという欠点が
ある。一方、最近の色覚理論の研究結果に基づき、基準
光源の分光分布とけ異なった狭帯域発光形の分光分布に
よって、従来の白色螢光ランプと同等のランプ効率で、
より高い演色性をそなえた螢光ランプが実用化されてい
る。

例えば、４５０ｎｍ　、６４０ｎｍ　、６１０ｎｍ付近
に狭帯域発光を配した。いわゆる三波長域発光形螢光ラ
ンプは、従来の白色螢光ランプと同等以上のランプ効率
を有し、平均演色評価数Ｒａは８４、特殊演色評価数の
１つであるＲ９は４０〜６０である。この種の螢光ラン
プは、従来の白色螢光ランプのＲａが６０〜６６である
のに比してすぐれたものであるが、高演色ランプランプ
として、特殊演色評価数の点を考慮して評価した場合は
必ずしも十分なものとは言えない。

ところで、例えば、特開昭６３−１１３１８１号公報に
おいて、狭帯域発光形の分光分布ではなく、従来のアン
チモンおよびマンガンで付活したアルカリ土類ハロホス
フェイト螢光体の発光を利用し、４成分からなる分光分
布とすることによって、満足できる演色性と高いランプ
効率をもつ高演色ランプが得られることが報告されてい
る。しかし、これらのランプにおいても、高いＲ９と十
分なランプ効率とは両立し得す、十分なランプ効率を得
るためにはＲ９′ｆ：犠牲にしなければならないという
欠点を有している。

発明の目的 本発明はこのような事情に基づいてなされたもので、満
足できる演色性と高いランプ効率をもつ実用的な高演色
螢光ランプを提供するものである。

発明の構成 本発明は６００〜６２０ｎｍの波長範囲に最大発光波長
を有する３価のユーロピウムで付活した希土類酸化物螢
光体と、６３０〜ｓｓｏｎｍの波長範囲に最大発光波長
を有し、３価のテルビウムの発光を示す螢光体と、４６
０〜４９０　ｎｍの波長範囲に最大発光波長を有し、２
価のユーロピウムまたは３価のアンチモンの発光を示す
螢光体とからなる混合物に、４９０〜５３０ｎｍに最大
発光波長を有する螢光体および６２０〜６６０ｎＨに最
大発光波長を有する螢光体のうち少なくとも一種を加え
た混合物を管内壁に被着してなることを特徴とする螢光
ランプであり、満足できる演色性と高いランプ効率をも
つ実用的な高演色螢光ランプとしたものである。

実施例の説明 以下１本発明の実施例について説明する。

実用化されている三波長域発光形螢光ランプは。

平均演色評価数Ｒ＆が８４で、同等なランプ効率をもつ
従来の白色螢光ランプに比して高いＲａ　ｆもつ螢光ラ
ンプであるが、このＲａは上記三波長域発光形螢光ラン
プに使用されている青色螢光体の最大発光波長を４６０
ｎｍ付近から長波長側に移すことによってさらに改善で
きることが報告されている。例えば−Ｊ　、　Ｋｌｅｃ
　ｔｒｏｃｈｅｍ　、　Ｓｏｃ　、１２１（１２）、１
６２７〜１６３１（１９７４）におけるＪ　０Ｍ　、Ｐ
　、Ｊ　、　Ｖｅｒｓｔｓｇｅｎ　らの報告にあるよう
に、最大発光波長が４６５　ｎｍである（ＳｒＯ，９１
，Ｅｕｏ、ｏ９）０・１．０９Ｍｇ０・５ＡＡ２０５な
る青色螢光体を用いてＲａ＝９０を実現している。しか
し−特殊演色評価数Ｒ９の値は不十分なものであった。

この欠点を改善するために１発明者らは上記青色螢光体
の組成を変えた（　Ｓｒｏ：ｑｌ、ＩＣｕｏ、ｏ９）　
０　・１．２７Ｍｇ（）　・ｒｓ、４ｅ５ム１２０５　
なる第１図の曲線に示す放射スペクトルをもつ青色螢光
体を用い、これに第２図曲線１に示す放射スペクトルを
もつ（０ｆ３ｏ７．Ｔｂｏ、３　）２０３”’１　、□
ＭｇＯ・ｔｓ、６ｋ１２０３　なる緑色螢光体と、第３
図の曲線に示す放射スペクトルをもつ（￥０．９８　、
Ｅｕｏ、ｏ２）２０３　なる赤色螢光体とを組み合せて
三波長域発光形螢光ランプを作製し、ランプ効率、Ｒａ
、Ｒｙ。

Ｒｌｓ　を調べた。その結果はランプ効率７５　／Ａ／
Ｗ。

Ｒａ　＝９２　、Ｒ９＝６５　、Ｒ１５＝９２であった
ＯＲ＆　に対する若干の改善はあるが−Ｒ９は依然とし
て低い値であった。この原因を詳細に調べた結果−上記
三波長域発光形螢光ランプにおいて、Ｒ９が低いのは５
２Ｏｎｌｎ付近の発光および、または６３０ｎｍ付近の
発光が不足しているためであることが考えられた。そこ
で−５２０ｎｍ付近の発光を持つ螢光体として、第４図
の曲線３で示す放射スペクトルをもつ（Ｂａｏ、ｓ　、
　Ｂａｏ２）　Ｏ・（Ｍｇ　１．ｙ　、　ＭｎＯ，５ン
０２・５Ａ１２０３なる螢光体を−６３０ｎｍ付近に発
光をもつ螢光体として、第４図の曲線６で示される（　
Ｙｏ、９８　Ｊｕ［１，［１２）２０２８　なる螢光体
をそれぞれ用い−これら２種類の螢光体を１＝１の割合
で混合したもの（これをＸで表わす）を、色温度６００
０にという条件のもとで、上記三波長域発光形螢光ラン
プの分光分布に加え一うンプ効率η、　Ｒａ　、　Ｒ９
の変化を計算した。その結果を第１表に示す。

第１表 上記計算の結果、Ｒａ　やランプ効率をあまり低下させ
ることな（Ｒ？の大幅な改善が見込まれるため、下記の
ような螢光ランプを作製した。

すなわち、 （Ｓｒ０．９＋、ＩＣＵｏ、０９）Ｏｊｌ、２７Ｍｇ０
−５．４５１１２０３　２３．８重量％（Ｃ８０，７、
Ｔｂｏ、、ｓ　）　２０５−１　、’ｏＭｇｏ−ｔｓ、
ｅｓ人１２０３２９．２重量％（Ｙｏ、９８．ＫｕＯ，
０２）２０３　３２．４ｆ量Ｘ（ＢａＯ，８，Ｅｕ０２
）Ｏ’（Ｍｇｔ７．ＭｎＱ、３）０２・８Ａｊｉ！２０
３　８．３重量％（Ｙ’０．９８　Ｊｕｏ、０２　）２
０２８　６．３重量％からなる混合物を用い１通常の螢
光ランプ製造方法によシ直管ａｏＷ螢光ランプ（外径３
２ｍｍ）を製作した。この螢光ランプの分光分布は第６
図の曲線６で示され１色濃度ｅｓｏｏｏＫ−ランプ効率
７１．９１”／Ｗ　、　Ｒａ　＝　８９．７　、　Ｒ９
＝　７９．８であった。

以上のように一本発明は従来のようなランプ効率は高く
、満足できるＲａをもつが＋　Ｒ９が十分でない三波長
域発光形螢光ランプに、５２ＯｎｌＯ付近の発光および
６２０　ｎｍ付近の発光のうち少なくとも一方を加える
ことによって−Ｒａ、ランプ効率をあまり低下させるこ
とな（Ｒ９を改善し。

実用的な高演色形蛍光ランプとしたものである。

次に本発明の詳細な説明する。

実施例１ （Ｓｒ０．９ｊ　、ＥｕＯ，０９）Ｏ−１，２７Ｍｇ０
−５．４６人７！２０５　２５．４重量％（ＣａＯ，７
，ＴｂＯ，３）２０．・１，０Ｍｇ０・５．５１２０５
　３４．８重量％（Ｙ’０，９８．１Ｅｕ０．０２　）
’２０３　２７．１重量％（Ｂａａ、ａ　、ＥｕＯ，２
）（）（Ｍｇ　１７　、Ｍｎｏ、ｘ）０２・５Ａ１２０
３１．３重量％（Ｙｏ、９８　ＪｕＯ，０２）２０２８
　１１．ａ重量％上記混合物を用い１通常の螢光ランプ
製造方法により直管４ＱＷ螢光ランプ（外径３２ｍｍ）
を製作した。この螢光ランプの分光分布は第６図の曲線
７で示され、色温度ｅｓｏｏｏｉ５ランプ効率７１．８
７１ｍ／ｗ、　Ｒａ　＝　９１．９　、　Ｒ９＝　７９
　、Ｏで＋ＲＪランプ効率をあまり低下させることなく
、Ｒ９が約２４改善されておシー　Ｊｌ、ＪＺ９３０１
に定められた螢光ランプの演色性区分によるＳＤＬ形の
範ちゅうに入る螢光ランプが得られた。

実施例２ ＣＢｒｏ、ｑ＋　、ＥＪ）ｏｐ）０・１．２７Ｍｇ０・
６．４５ＡＡ２０３２５，１重量％（ＬＪ、ｉｓ、Ｃｅ
ｏ６ｓ　、Ｔｂ［１，２）ＰＯ４’（第２図曲線２　）
３５．７重量％（ＴＯ，？８　、Ｅｕｏ、０２）２０３
　２７．０重量％（Ｂ’ｏ、ａ　、ＥｕＯ，２）Ｑ−（
Ｍｇｔ７．ＭｎＯ，３）ｏ２・ｓＡ７！２ｏ５１．２重
量％（Ｙｏ、９Ｂ　、Ｅｕ０．０２）２０２３　１１　
、Ｏ重量％上記混合物を用い、実施例１と同様に色温度
５０００にの螢光ランプを製作した。ランプ効率ＴＯ６
７畑１０　、　Ｒａ　＝　９０．０　、　Ｒ９＝　７５
−０であったＯ実施例３ （５ｒ（１９１，１ＣｕＯｏｐ　）　０　・１．２７Ｍ
ｇ０−５．ｓ５Ａ／！　２０３　２６．３重量％（Ｃｅ
（１７，Ｔｂ（１，５）２０ｓ−１，ｏＭｇＯ−ｓ、５
ｉ２０ｓ　３４．７重量％（Ｙｏ、９８　ｊｃｕｏ、ｏ
２）２０ｘ　’　２７．１重量％（Ｚｎｔ９９　、Ｍｎ
ｏ、ｏｌ）８ｔＯ＋　（第４図曲線４）、　１．５重量
％（Ｙ０９ａ　＋Ｅｕｏ、ｏ２）２０２ｓ　１１−４重
量％上記混合物を用い、実施例１と同様に色温度６ｏＱ
ＯＫの螢光ランプを製作した。ランプ効率７１．５　Ｉ
Ｉｍ／Ｗ　、　Ｒａ　＝　９１．８　、　Ｒ９＝　７８
．０であった。

実施例４ （Ｓｒｏ９１．”０．０９　）０・１．２７Ｍｇ０・５
．４５Ａ１２０３　２６．３重量％（Ｇａｏ、７．Ｔｂ
ｏ３）＋・Ｏｓ・１．ｏＭｇｏ−５，５ｉ２０３　３５
．０重量％（Ｙｏ、９Ｂ　、Ｋｕｏ、０２）２０！１　
２７．１重量％（Ｙｏ、９８　ｊｃｕＯ，０２）２０２
８　”　−６重量％上記混合物を用い、実施例１と同様
に色温度５ｏｏｏｘの螢光ランプを製作した。ランプ効
率−ｒｌ、　ａ　Ｉ１ｍ／ｗ　、　Ｒａ　＝　８９．７
　、　Ｒ９＝　７０であった０以上説明したように、狭
帯域発光形の分光分布によって高効率、高演色とした螢
光ランプは、従来、報告されているような、アンチモン
およびマンガンを付活したアルカリ土類ハロフォスフエ
イト螢光体を使った４成分からなる分光分布をもつ螢光
ランプに比べて、同等もしくはこれを上回るランプ効率
および演色性が得られるランプである。

また、上記のように、希土類螢光体を使用することは、
螢光体の安定性の面から望１しく、特に内径３０［ｌｌ
ｌＴ１以下のガラス管を用いた省電力型螢光ランプに使
用する場合に著しい利点がある。

なお、上記実施例では、第二材料として３価のテルビウ
ム付活希土類マグネシウムアルミネイト螢光体、希土類
ホスフェイト螢光体を用いたが。

希土類シリケイト螢光体、希土類ホスホシリケイト螢光
体、希土類ホスホボロシリケイト螢光体を用いても実施
例とほぼ同等の特性が得られる。葦た。上記実施例では
、第三材料として２価のユーロピウム付活アルカリ土類
シリケイト螢光体を用いたが、アルカリ上類ハロホスフ
ェイト螢光体。

アルカリ土類ハロボロホスフェイト螢光体、アルカリ土
類シリケイト螢光体、アルカリ土類ハロシリケイト螢光
体またはアンチモン付活アルカリ土類ハロホスフェイト
螢光体は、アルカリ土類元素を適当に選ぶことによって
第三材料の満たすべき条件を満足することができるので
、これらの螢光体を第三材料として使用してもよい。ま
た、上記実施例では６２０〜６６０ｎｍの波長範囲に最
大発光波長を有する放射スペクトルを示す材料として、
３価のユーロピウムで付活した希土類オキシサルファイ
ド螢光体を用いたが、希土類バナデイト螢光体、希土類
ホスホバナデイト螢光体、希土類バナシリケイト螢光体
またはマンガン付活マグネシウムフロロジャーマネイト
螢光体を用いてもよい。

発明の詳細 な説明したように、本発明は十分な演色性と高いランプ
効率をもつ実用的な高演色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図は本発明に用いた青色螢光体の分光分布を示す図
、第２図は本発明に用いた緑色螢光体の盆光分布を示す
図、第３図は本発明に用いた赤色螢光体の分光分布を示
す図、第４図は４９０〜６３０ｎｍおよび６２０〜６６
０１ｍに最大発光波長を有する螢光体の分光分布を示す
図、第６図はＲａ＝　８９．７　、　Ｒ９＝　７９．８
をもつ本発明の螢光ランプおよび実施例１の螢光ランプ
の各分光分布を示す図である。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第３
図 漣長（ｎｕｎ） 、　公祠〜−ｗ−８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）６００〜ｅ　２０　ｎｍの波長範囲に最大発光波
   長を有する放射スペクトルを示す第一材料と、６３０〜
   ５８　Ｑ　ｎｍの波長範囲に最大発光波長を有する放射
   スペクトルを示す第二材料と、４６０〜４９Ｑｎｍの波
   長範囲に最大発光波長を有する放射スペクトルを示す第
   三材料とからなる混合物に−４９０〜５３０’ｎｍに最
   大発光波長を有する放射スペクトルを示す材料および６
   ２０〜６６０ｎｍに最大発光波長を有する放射スペクト
   ルを示す材料のうち少なくとも一種を加えた混合物を管
   内壁に被着してなることを特徴とする螢光ランプ。 （２）第一材料として、３価のユーロピウムで付活した
   希土類酸化物螢光体を用いたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の螢光ランプ。 （３）第二材料として、３価のテルビウムで付活した。 希土類シリケイト螢光体−希土類マグネシウムアルミネ
   イト螢光体、希土類ホスフェイト螢光体、希土類ホスホ
   シリケイト螢光体および希土類ホスホボロシリケイト螢
   光体から選ばれる少なくとも一種を用いたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の螢光ランプ。 （４）第三材料として、２価のユーロピウムで付活した
   アルカリ土類アルミネイト螢光体、アルカリ土類ハロホ
   スフェイト螢光体、アルカリ土類ハロボロホスフェイト
   螢光体、アルカリ土類シリケイト螢光体、アルカリ土類
   ノ・ロシリケイト螢光体およびアンチモンで付活したア
   ルカリ土類ハロホスフェイト螢光体から選ばれる少なく
   とも一種を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載した螢光ランプ。 （６）　４９Ｑ　〜５３０ｎｌｌｌ　、　６２０〜６６
   ０１１ｍの波長範囲に最大発光波長を有する放射スペク
   トルを示す材料として、２価のユーロピウムおよびマン
   ガンで付活したアルカリ土類アルミネート螢光体、マン
   ガンで付活した硅酸亜鉛螢光体。 ３価のユーロピウムで付活した希土類オキシサルファイ
   ド螢光体、′希土類バナデイト螢光体。 希土類ホスホバナデイト螢光体、希土類バナシリケイト
   螢光体およびマンガン付活マグネシウムフロロジャーマ
   ネイト螢光体から選ばれる少なくとも一種を用いたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の螢光ランプ。