JPS60208046A - 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 本発明は螢光ランプ、詳しくは発光の色温度が４２００
に〜５６００にの値を有し、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形で、光
源色区分が白色の各数値を満足する高波色形螢光ランプ
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じては、例えば基準光
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５一方で演色性の上昇を阻害する可視部短波長領域の
水銀輝線を抑制する方法を併用した二層塗布によるＫＤ
Ｌ形螢光ランプが知られている（特公昭４１−９８８８
号公物苫公昭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、上記の問題点を改善した螢光ランプが特開昭５４
−１０２０７’３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比較的不安定
とされている螢光体を用いねばならず２ランプ寿命中を
通してＲ９＋　Ｒ１１など特殊演色評価数の低下がみら
れるという欠点を有していた。

また、特開昭５８−４０７６３号公報に示はれているよ
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
リ土類金属ハ自りん酸塩螢光体を配し、錫付活圧りん酸
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と演色性を改善した螢光ランプが知
らｎている。

しかし、この場合螢光体は２種類のみの混合であるため
に単純である反面、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ゃすい２価のユーロピウム付活ア
ルカリ土類金属ノ・口りん酸塩螢光体を用いているため
、この螢光体の発光色が少し変化するとランプの色度を
、例えば５０００に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を有していた。

発明の目的 本発明は上記の如き欠点全解消したＥＤＬ形螢光ランプ
を提供するものであり、ランプ効率を改善するとともに
ランプ製造工程にあ・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螢光ランプを提供するも
のである。

発明の構成 本発明は、一般式 ４（Ｓｒ１）１！：ｕｚ）Ｏ−ｙＡ７１２０３テ示すし
、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、錫付活圧りん
酸ストロンチウム・マグネシウム螢光体および錫付活圧
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、４４０ｎｍ〜
４９０ｎｍの波長範囲に発光ピークを有し、２価のユー
ロピウムで付活した第４の螢光体と全混合し、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であ
り、ランプ効率全改善するとともにランプ製造工程にお
ける色合ゎせが容易で寿命中を通し安定して高い演色性
ヲ示す螢光ランプを提供できる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平均演色評価数Ｒａが９６以上の高
い演色性金得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鋏輝線である４０５ｎｍ。

４３８ｎｍ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軍化が
検討され上記水鋏輝線を抑制する材料として２価のユー
ロピウム付活ホウりん酸ストロンチウム螢光体、２価の
ユーロピウム付活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価のユーロピウム付活ストロ
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りランプ効率を改善したＸ
ＤＬ形螢光ランプが提案されている。これら２価のユー
ロピウム付活め青緑色螢光体は、その発光の半値幅（最
大発光強度の６０％における発光強度で測定した発光ス
ペクトルの幅）が８０ｎｍ〜１２’Ｏｎｍと広いため、
既存の橙色螢光体（例えば、錫付活圧りん酸ストロンチ
ウム・マグネ／ラム）と混合して使用した場合、この螢
光体混合物に対してさらに添加しても演色性を低下させ
ない高効率あるいは高輝度を利用してそのランプ効率を
高め得る余地は少ない。すなわち、これら従来技術にお
いてそのランプ効率は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、ランプ効率を改善する
効果が得られる程度に明るい螢光体の添加は演色性の低
下を伴うため不可能であった。

このような事情に基づいて本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、発光の半値幅の狭い
青緑色螢光体を用い、その発光スペクトルの短波長側お
よび長波長側に発光を配すること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ったところ、上記青緑
色螢光体として発光の半値幅が約６６ｎｍ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０ＫＤＬ形螢光ランプに比
べてランプ効率を大巾に改善するとともに、寿命中を通
し安定して高い演色性全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 ％式％ で示され１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螢光ラ
ンプとした場合、とくに著しいランプ効率の向上が得ら
れるようにしたものである。

ここで、ユーロピウム゛含量Ｘは０．００５≦Ｘ≦ｏ＋
２となるように選定した。その理由は、Ｘがｏ　、ｏｏ
ｓ未溝の場合１発光出力が不充分であり、Ｘが。、２を
越える場合は発光出力の低下は式は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≦χ≦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ｓｒｇ２ｏ４　。

５ｒＡｌ　１２０１ｑ　等が生成して発光出力を低下σ
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　、　Ａｊｌ　、　Ｅｕ源となり得る各
々の量化物、炭酸塩、りん酸塩、・・ロゲン化物などの
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１１ｏＯ〜１
４００°Ｃ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。尚、第１表の記号ム１で示したものは、
前記第１の螢光体の化学組成を満足する螢光体の例であ
り、記号ム２で示したものは化学組成が前記領域をはず
れている２価のユーロピウム付活ストロンチウムアルミ
ネート螢光体の例である。記号ム３およびム４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り
、記号ム３は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、記号ム４　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　余　白） 以下、本発明の詳細な説明する。

各螢光体を混合し、３２ｍｍ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４０ワツトの直管形
螢光ランプを炸裂した。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（従来の二層塗布によるｊｃＤＬ形螢光ランプ）
とともに示した。

（以　下　余　白） 第２表から明らかなように、実施例１〜４に示した本発
明の螢光ランプは公知例および比較例に比べて明らかに
全光束が向上していることがわかる。色温度５ｏｏｏｘ
のランプにおいて、実施例３と比較例１との比較から明
らかなように特許請求の範囲に記載した第４の螢光体（
第２表の記号Ｄ１　およびＤ２で例示したもの）を添加
した効果により全光束は向上している。さらに第１の螢
光体である２価のユーロピウム付活ストロンチウムアル
ミネート螢光体の化学組成を最適化したことにより実施
例３の螢光ランプは、最適化をはかられていない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（
第２表の記号ム２で例示したもの）を使用した比較例２
に比べて全光束は明らかに向上しており、演色性の点で
も改善されていることがわかる。すなわち、前記第１の
螢光体において、その化学組成の領域（０，００６≦Ｘ
≦０．２　、６≦ｙ≦８）をはずれる２１曲のユーロピ
ウム付活ストロンチウムアルミネート螢光体全第１の螢
光体として用いて特許請求の範囲に記載した構成で炸裂
した比較例２の螢光ランプは、ＥＤＬ形螢光ランプとし
て公知例と同様に高い演色性を実現することはできるが
、ランプ全光束については、公知例よりも改善されてい
るものの充分なものではないことが明らかになった。さ
らに、前記第１の螢光体として２価のユーロピウム付活
ストロンチウムアルミネー゛ト螢光体以外の狭い半値幅
を有する青緑色螢光体の例として第１表の記号Ａ５　お
よび記号ム４を用いた場合について比較例３および比較
例４を示した。これらから明らかなように５比較例３お
よび比較例４のものは比較例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表に示した記号ム２〜
ム４の螢光体の発光出力が記号ム１のものに比べて明ら
かに劣るためである。第３表に実施例３の螢光ランプの
寿命テストの結果を示した。

第３表から明らかなように１本発明によるＩＣＤＬ形螢
光ランプの高い演色性はランプ寿命中を通し非常に安定
しており、光束維持率も良好である。

また、本発明の螢光ランプに月いる螢光体混合物は特許
請求の範囲にも示したように基本的に４種類の混合であ
り、製造工程における色合わせの点でも容易であること
を′確認した。実施例３によって得られた螢光ランプの
分光分布を第２図に示す。

発明の詳細 な説明したように、本発明はその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、従来一層塗布によってランプ効率を改善したＥＤＬ
形螢光ランプに用いられている青緑色螢光体の発光の半
値幅に比べて狭い半値幅を有する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選択し、その化
学組成を最適化することによって高い発光出力と安定な
寿命特性を有する螢光体を得、これを第１の螢光体とし
て特許請求の範囲に記載したように構成された螢光ラン
プであシ、従来のＫＤＬ形螢光ランプに比べて明らかに
改善されたランプ効率を有するとともに、寿命中を通し
極めて安定して高い演色性を示し、かつランプ製造工程
における色合わせが容易であるという利点をもつ螢光ラ
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図は実験に用い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３の螢光ラ
ンプの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−年
紮を紀暫く 凶 茸七にい− ぐ１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一般式、　４（Ｓｒ１−ｚｌｚ）Ｏ−７Ａｊ１２０５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、錫付活圧り
   ん酸ストロンチウム・マグネシウム螢光体および錫付活
   圧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夛ん酸塩螢光
   体の少なくとも１種である第３の螢光体と、４４０ｆ１
   ｍ〜４９０ｎｍの波長範囲に発光ピークを有し２価のユ
   ーロピウムで付活された第４の螢光体とを混合し、この
   螢光体ｉ合物を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。