JPS6024151B2 - けい光灯 - Google Patents

けい光灯

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JPS6024151B2
JPS6024151B2 JP51031359A JP3135976A JPS6024151B2 JP S6024151 B2 JPS6024151 B2 JP S6024151B2 JP 51031359 A JP51031359 A JP 51031359A JP 3135976 A JP3135976 A JP 3135976A JP S6024151 B2 JPS6024151 B2 JP S6024151B2
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light
phosphor
poppy
lamp
emission wavelength
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JP51031359A
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正昭 玉谷
一夫 成田
明 田屋
信之 津田
隆義 淵田
順悦 秋山
春夫 杉山
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Toshiba Corp
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は低圧水銀蒸気放電灯などに係り、演色性の高い
けし、光灯に関する。
カルシウムハロフオスフェィトけし、光体が1949年
に発表される以前の低圧水銀蒸気放電灯における白色リ
ブい光灯(ランプ)は、通常青、緑、赤に発光する三種
のけし・光体の混合けし、光灯からなるけい光腰を有し
ていた。
たとえば主発光波長48仇mのMgW04、主発光波長
52則mのZ山Si04:Mn、主発光波長62仇mの
Cd2B24:Mnの混合けし、光体を用いたけし、光
灯は我国において、第2次大戦以前に作られ、有名な法
隆寺壁画模写用けし・光灯として使われている。第2次
大戦後も、昭和26年に至るまでは、MgW04,Zn
2Si04:Mn,CaSi03:pb,Mn(主波長
63mm)の混合けし、光体からなるレナい光面を有す
るけし、光灯が生産されていた。これらのレナい体は光
世力が低いため、カルシウムハ。フオスフェィトレナし
、光体を使用するけし、光灯におきかえられたのである
が、濃色性は高く、平均演色評価点(以下Raと略す)
で90を越えるものもあった。これに反し、カルシウム
ハロフオスフェィトを使用した白色けし、光灯は通常R
a=64程度である。けし・光体の改良により発光効率
の高いけし・光体が多く出現したためこれらの混合けし
、光体をレナい光面に用いることにより、演色性が高く
、かつ、ハロフオフェィトけし・光体使用ランプに匹敵
するほどのけし・光灯が得られるようになった。
しかし、これらのレナい光体はすべて酸素酸塩あるいは
酸化物を母体とするけし、光体を用いたものであった。
しかし従来用いられていた酸素酸塩あるいは酸化物を母
体とするけし、光体を用いたけい光灯は寿命、コストの
面で問題があった。
たとえば、赤色成分のけし、光体として使用されている
Y2Q:EuあるいはLiIN02:Euは水に対して
不安定であり、けし、光灯製造時に劣化する。またYV
04:EuあるいはY(P,V)04:Eu‘ブい光体
を用いたけし・光灯は、50独特間点灯後の出力が初期
出力に対し85%程度となりその働程特性がよくない。
また、緑色成分として用いられているZnぶi04:M
nけし、光灯も、また、それを使用したけし、光灯は働
程特性の悪いものであり、(Ce,Tb)MgA1,.
○,9を使用したけし、光体は活性剤のTb濃度が高い
ためコストが高く、したがってけし、光灯のコストも高
くなる欠点を有している。一般に三色混合けし、光体を
用いた高演色、高輝度のけし、光灯は、これら三色発光
のスペクトルエネルギー分布の中が赤、緑、青それぞれ
できるだけ狭いことが望ましい。
しかるに青色成分として使用されている2価のEuを活
性剤とする酸化物けし、光体は、発光スペクトルの中が
広く高輝度のけし、光灯とするには問題があり、さらに
レナし、光体製造法が複雑である欠点を有している。本
発明の上記従釆例の欠点を改善したもので、主発光波長
が600〜64仇mの赤色領域に発光するEu付活の希
±頬オキシ硫化物けし、光体からなる第1のけし、光体
と、主発光波長が530〜57仇mの黄緑色領域に発光
するTb付活の希士類オキシ硫化物マナい光体からなる
第2のけし、光体と、主発光波長が430〜48仇mの
青色領域に発光するTm付活の希士類オキシ硫化物けし
、光体、Eu付活のスト。
ンチウムハロフオスフエイトムナし・光体、Eu付活の
バリウムアルシン酸塩マナし、光体のいずれかからなる
第3のけし、光体との混合けし、光体を放電管内壁面に
付着してなる事を特徴とするけし・光灯である。つまり
本発明は上記の如く特定の波長領域及び物質からなる第
1乃至第3のけし、光体からなる混合レナい光体を用い
る事により、演色性が高く、働程特性に優れ、かつ製造
容易なけし、光灯を得る事ができるというものである。
本発明のけし、光灯に用いた上記第1乃至第3のけし、
光体は、主発光波長及び物質名で限定しているが、これ
以外であっては高い猿色性は得られない。
なお上記主発光波長とは、そのけし、光体の発光スペク
トル分布に於いて、最も発光出力の高い波長を意味し、
全体の発光出力に対して、他の波長領域の発光出力が、
特に49仇m乃至51仇mあるいは57仇m乃至59仇
皿の範囲内での発光出力が40%程度以下であることが
必要である。本発明のけし、光灯で特に1及び第2のけ
し、光体として用いた上記希土類オキシ硫化物(RE2
QS,ここでREはY,Gd,Laのうち少くとも一種
である。
)を母体とするけし、光体は紫外線励起のもとで効率の
高いことが知られているが、従来のけし・光灯用けし、
光体に比較して以下の利点をもっている。すなわち、従
来カラーテレビ用あるいはX線検知用として開発されて
いるため、けし・光灯用bナし、光体として必要な粒子
径、粒子形状など粒子特性を得るための製造法などの技
術が容易に得られる。また、レナし、光灯用けし、光体
として用いられているいくつかの酸素酸塩系、たとえば
Y203:EuあるいはLiln02:Euは水に対し
不安定であるのに対し、本発明で用いる希土類オキシ硫
化物マナし・光体は極めて安定であり、けし、光膜塗布
工程、レナい光体の保存の面で有利である。さらに、2
537Aの水銀紫外線はRE20ぶの母体に吸収され、
ユーロヒーウムあるいはテルビウムなどの発光性イオン
にエネルギーが伝達される。このため、活性イオンであ
るユーロピゥムあるいはテルビウムの付活量が少くても
充分な発光効率を示す。ユーロピゥム、テルビウムなど
の元素は値段が高いので、これら元素の付活量が減れば
けし、光灯の値段を下げることができる。La203は
希士類のうちで最も値段が安いので母体としてい202
Sを用いればさらに値段の安いけし・光灯ができる。
白色けし・光灯を作るためには前述したように赤、緑、
青に発光するけし、光体を混合すればよい。
特に、狭帯城に発光する希土類元素を含んでいるとき、
レナい光灯の発光出力も向上する。本発明の実施例では
赤色成分としてRE202S:Eu緑色成分としてRE
202S:Thを用いることにより、高演色、高効率の
白色けし・光灯を作ることができた。なお赤色成分とし
てY202S:Euを用いた場合、高効率でありかつE
u濃度をかえることにより、赤→オレンジ色までの発光
色を得られるので望ましい発光色を得るのに有利である
。緑色成分としてLa202S:Tbを用いた場合、得
られる発光色が最も黄色で望ましく、また前述したよう
に他の酸化物に比べ値段が安くなる利点を有している。
テルビウムを付活したRE202SはREがい→Gd→
Yとかわると同じテルビウム濃度でも発光色が大中にず
れ、黄→青に変化する。したがってY202S:Thは
白色レナし、光灯のけし、光面の青色および緑色成分と
して使えることに注意を有する。次に具体的な本発明の
実施例について説明する。
実施例 1 Y202S:Eubナし・光体
6gとい20夕:Tbけし、光体 21
夕とストロンチウムクロロフオスフエイト:Eu6夕と
を混合し、RE202Sが着色しない程度のミリングを
行ない通常の方法でlOWのけい光灯を作った。
このけし、光灯は色温度850ぴKの白色に発光し、光
世力は360そmであった。色度座標上のx=0.28
9 y=0.301にあり、平均演色評価点Ra=81
であった。また特にR9=57であった。このけし、光
灯の働程特性は50幼時間点灯後7%の劣化しか示さな
いもので優れたものと云える。このけし、光灯の発光ス
ペクトルを第1図に示す。また色座標上の位置を第2図
に示す。なお、第2図中の点1はY20ぶ:Eu、点2
は仏20ぶ:Tb点3は凶202S:Tm、点4はマン
ガン付活力ルシウムハロフオスフエイトおよび点5は上
記実施例1の各けし、光体で発光したけし・光灯の色度
を示す。このように三色発光けし、光体のうち赤色領域
で発光するEu付宿の希土類オキシ硫化物レナい光体と
黄緑色領域で発光するTb付活の希土類オキシ硫化物レ
ナい光体とを用いることによって、これらのけし、光体
の比重および粒度が比較的近似しているためけし、光灯
を製造するにあたり、色ずれのないものが得られる。実
施例 2 い203S:Eu 6夕
い20ダ:Tb 29タBa
AI,20,9:Eu
6夕を混合し、ミリング工程なしで10Wけし、光灯
を作った。
このけし、光灯の発光特性は、6250Kの白色で出力
390クm,x=0.319,y=0.322,Ra=
82.0,R9=聡であった。本実施例のけし・光灯の
発光スペクトルを第3図に示し、色度座標上の位置を第
2図中の点6で示す。実施例 3 Y202S:Eu6夕 凶20ぶ:Tb 21タL
a202S:Tm 1
5夕を混合し、10Wけし、光灯を作った。
このけし、光灯は色温度5500Kの白色に発光し、光
出力は300そmであった。平境演評価点Ra=80で
あり、R9=60であった。このけし、光灯は50正時
点灯後10%の劣化しか示さなかった。比較例 Y202S:Eu
13タZnSi04:Mn
28タストロンシウムハロフオスフヱイト:Eu
159夕を混合し、ゆるやかなミリング工程を経て10
Wけし、光ランプを作った。
このけし、光灯の発光特性はloo0ぴKの白色で出力
300そm,x=0.266,y=0.315,Ra=
70,R9=78であった。このけい光灯は点灯中Zn
2Si04:Mnの緑色成分の低下が著しく、100畑
時間点灯後には、緑色成分/赤色成分の比は初期値に対
して70%となった。色度座標上の位置は第2図中の点
7で示す。このように三色発光のけし、光体において、
少なくとも赤色発光の第1けし、光体及び黄緑色発光の
第2のけし、光体として希土類オキシ硫化物を用いるこ
とによって、けし、光体塗布時に於いて同一作業条件で
けし、光灯を製造できることから、製造工程を簡略化し
、製造コストを下げることができる。
また硫化物同志であるため、その比重粒度などが近似し
ており、色ずれを起すことのないけし、光灯を製造する
ことができる。以上の実施例に述べたように、RE20
夕(こでREはY,Gd,いの少くとも一種)を母体と
するけし、光体を含んだ混合けし、光体は、改善された
演色性を有する白色けし、光灯として有用である。
混合けし、光体において、RE202Sを母体としない
けし、光体は、RE202Sを母体とするけし、光体の
発光する波長城以外の波長城において発光し、かつ、混
合けし、光体を用いたけい光灯が白色に発光するという
条件のもとでかなりの範囲で選ぶことができることはい
うまでもない。たとえば、赤色成分としてEザ十を付活
したY(PV)04,YV04,緑色成分として、Tげ
十を付活した酸素酸塩母体のけし、光体、Mn2十を付
活した酸素酸塩母体のけし、光体(主発光波長53肌m
〜57仇m)、青色成分として、カルシウムハロフオス
フェイト:Sb(主発光波長48仇血)、Tmを付活し
た酸素酸塩母体のけし・光体(主発光波長450〜48
仇m)、Euを付活した酸素酸塩系母体のけし・光体(
主発光波長430〜48仇血)を用いてもよい。なお、
実施例には比較のため10Wけし、光灯に限ったが他の
出力のけし、光灯にしても同じ効果が出ることはいうま
でもない。
上記実施例で述べた赤、緑、青の組成を幾分変化させる
ことにより所望の光世力、色温度および演色性のものを
得ることができる。
なお、前述した白色とは、通常の色温度420びKを示
すのではなく、色温度2800K乃至2500ぴKの範
囲の広義の白色を意味する。
【図面の簡単な説明】 第1図および第3図は希土類オキシ硫化物レナい光体を
用いたけし、光灯の発光スペクトル分布を示す図、第2
図は色度座標図である。 が3図 オノ図 2 ・−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 主発光波長が600〜640nmの赤色領域に発光
    するEu付活の希土類オキシ硫化物けい光体からなる第
    1のけい光体と、 主発光波長が530〜570nmの
    黄緑色領域に発光するTb付活の希土類オキシ硫化物け
    い光体からなる第2のけい光体と、 主発光波長が43
    0〜480nmの青色領域に発光するTm付活の希土類
    オキシ硫化物けい光体からなる第3のけい光体との混合
    けい光体を放電管内壁面に付着してなる事を特徴とする
    けい光灯。 2 主発光波長が600〜640nmの赤色領域に発光
    するEu付活の希土類オキシ硫化物けい光体からなる第
    1のけい光体と、 主発光波長が530〜570nmの
    黄緑色領域に発光するTb付活の希土類オキシ硫化物け
    い光体からなる第2のけい光体と、 主発光波長が43
    0〜480nmの青色領域に発光するEu付活のストロ
    ンチウムハロフオスフエイトけい光体からなる第3のけ
    い光体との混合けい光体を放電管内壁面に付着してなる
    ことを特徴とするけい光灯。 3 主発光波長が600〜640nmの赤色領域に発光
    するEu付活の希土類オキシ硫化物けい光体からなる第
    1のけい光体と、 主発光波長が530〜570nmの
    黄緑色領域に発光するTb付活の希土類オキシ硫化物け
    い光体からなる第2のけい光体と、 主発光波長が43
    0〜480nmの青色領域に発光するEu付活のバリウ
    ムアルミン酸塩けい光体からなる第3のけい光体との混
    合けい光体を放電管内壁面に付着してなる事を特徴とす
    るけい光灯。
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