JPH0366791A

JPH0366791A - 高演色性の蛍光ランプ

Info

Publication number: JPH0366791A
Application number: JP20265189A
Authority: JP
Inventors: Kenji Fujino; 藤野　賢治; Toshiaki Tateiwa; 立岩　俊明
Original assignee: Nichia Chemical Industries Ltd
Current assignee: Nichia Chemical Industries Ltd
Priority date: 1989-08-03
Filing date: 1989-08-03
Publication date: 1991-03-22
Anticipated expiration: 2012-04-16
Also published as: JP2601348B2

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】

本発明は高演色性を必要とする用途に使用される蛍光ラ
ンプの改良に間し、特に優れた演色性に加えて、発光効
率、安定性の優れた蛍光ランプに関する。

【従来の技術と課題】

従来、一般照明用の蛍光ランプに用いられている蛍光体
は、アンチモンおよびマンガン付活へロリン酸カルシウ
ム蛍光体であるが、このランプは演色性が低いため、美
術館、カラー印刷工場等、高い演色性が要求されるとこ
ろでの使用が制限されている。これを解決し、高い演色性を実現する方法として従来よ
り次のことが知られている。高演色性蛍光ランプを得る方法として、種々の蛍光体を
組み合わせ、その発光スペクトルを自然光のスペクトル
に近付ける方法、また、演色性を阻害する要因となる可
視部短波長領域の水銀輝線を抑制する方法である。高演色性ランプを得るには、ランプ管内の水銀蒸気放電
によって放射される４０５．４３６ｎｍの「輝線スペク
トル」を抑制する必要がある。その方法としては、蛍光体を２層塗布したものや顔Ｆ４
Ｎを設けたものが知られている。前者は、例えば、マン
ガン付活ひ酸マグネシウム、マンガン付活フルオロゲル
マン酸マグネシウム等の蛍光体を第１層とし、その上に
他の蛍光体を第２層として被着させる。後者は、青色吸
着層として、チタンイエローのような黄色顔料をガラス
管と蛍光体との間に設け、水銀輝線を抑制する。しかし上記従来の方法のものは、ランプ製造工程が特殊
なものとなり、生産効率が低下することや、顔料層の厚
さの変化による光色、演色性のバラツキ、蛍光体の発光
エネルギー吸収による効率の低下などの問題があった。近年これ等の問題を解決した新しい方法が提案されてい
る。それは、主として、２価のユーロピウムで付活した
青緑色発光蛍光体であって、青色発光を吸収する特性を
有する蛍光体を使用し、高演色蛍光ランプを得ようとす
るものである。この蛍光ランプは、青緑色発光蛍光体の
励起スペクトルの吸収端が青色域にまで及んでいる。し
たがって、青緑色発光蛍光体が青色光を吸収して効率よ
く発光するため、演色性向上による発光効率の低下を少
なくできるという長所がある。これに使用される青緑色発光蛍光体として、■　２価ユ
ーロピウム付活アルミン酸ストロンチウム、 ■　２Ｗｉニーａビウム付活ホウリン酸ストロンチウム
、 ■　２価ユーロピウム付活へロリン酸カルシウムバリウ
ムマグネシウム（特開昭６１−２９２８４８号公報）が
提案されている。しかしながら、これ等はいずれもまだ改良すべき欠点を
残している。即ち、■と■の蛍光体を使用して高演色性ランプを造る
には、錫付活正リン酸ストロンチウムマグネシウムの他
に、マンガン付活ケイ酸亜鉛のような、蛍光ランプ中に
おける極めて安定性の悪い蛍光体を使用しなければなら
ない。従って、■と■の青緑色発光蛍光体を使用した高
演色性蛍光ランプは、長時間点灯させた場合、色調の安
定性が悪く、高演色性を維持することができない。さら
に、この蛍光ランプは、色調を調整するために混合され
る蛍光体の種類が多いため、蛍光ランプを造る場合にお
ける発光色の管理が非常に難しいという欠点がある。また、ＥＤＬランプを含む広帯域発光型ランプにおいて
は、発光効率と演色性は相反する傾向を示す。即ち、演
色性を向上させれば発光効率は低下するため、高演色性
ランプにおいて発光効率を高くするためには、混合され
る蛍光体の発光効率を高くする必要があるが、前記蛍光
体のうち■と■の青緑色発光蛍光体は、発光効率が低い
ため、高演色性ランプにした場合、発光効率が低くなる
という欠点があった。本発明は、これら従来の高演色性の蛍光ランプの欠点を
除去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、発光輝度が高くて演色性に優れた蛍光ラン
プを提供するにある。

【問題点を解決する為の手段】

本発明の蛍光ランプは、上記問題点を改善することを目
的に開発したもので、この発明の高演色性蛍光ランプは
、下記の構成を備えている。（ａ）　　高演色性の蛍光ランプは、内面に、第１の蛍
光体と、第２の蛍光体を含む蛍光膜が塗布されている。（ｂ）　　第１の蛍光体は、下記の一般式で示される。（Ｂ　ａｔ−ｍｃ　ａｓ）５−ｎ　（ＰＯ２）３　・Ｘ
：　　Ｅ　ｕｎこの一般式において、Ｘは、Ｆ、　Ｃ△
、Ｂｒ、■のうち少なくとも１種の元素を含んでいる。また、この一般式において、ｍ、　　ｎは下記の範闇に
特定されている。０．０５＜ｍ＜０．４００．０１＜ｎ＜０．２５（ｃ）　　第２の蛍光体は、６２０〜６４０ｎｍの赤色
発光蛍光体の波長範囲に発光ピークを有する。（ｄ）　　第２の蛍光体の発光スペクトルは、１２０〜
１６０１ｍの半値巾を有する。本発明の蛍光ランプに使用される「２価のユーロピウム
付活ハロリン酸バリウムカルシウム蛍光体ｊは上記組成
式におけるｍの値によって、発光ピーク波長を調整でき
る。即ち、発光ピーク波長を４７０〜５００ｎｍの節目
で任意の値に調整できる。従って蛍光ランプを製造する場合、広範囲の色温度にわ
たって少数の種類の蛍光体を混合するだけで良く、ラン
プ製造工程を簡単にでき、蛍光ランプを安定して製造す
ることができる。さらに、この発明の高演色性の蛍光ランプは、好ましく
は、第１、第２の蛍光体に加えて、第３の蛍光体を含ん
でいる。第３の蛍光体には、アンチモン、マンガン付活
ハロリン酸カルシウムと、アンチモン付活ハロリン酸カ
ルシウムの少なくとも一種が使用できる。第３の蛍光体として、アンチモンマンガン付活酸ハロリ
ン酸カルシウム及びアンチモン付活ハロリン酸カルシウ
ムのいずれか、あるいは両方を使用することにより、希
望の演色指数Ｒａを容易に得ることができる。さらに、アンチモンマンガン付活ハロリン酸カルシウム
およびアンチモン付活ハロリン酸カルシウム蛍光体を使
用して、光束を高くすることもできる。本発明の蛍光ランプに使用される蛍光体は、次のように
して合成できる。即ち、構成元素の酸化物あるいは合成
の過程において酸化物になりえる物質、またはリン酸塩
、ハロゲン化物等をよく混合し、付活剤であるユーロピ
ウムを２価に保つため、還元性の雰囲気中で８００℃〜
１２００℃の温度で焼成して得ることができる。

【好ましい実施例】

以下、実施例により、本発明の詳細な説明する。ただし、この発明の蛍光ランプの優れた特性を明確にす
るために、実施例と共に、従来の蛍光ランプを比較例と
して併記する。まず、本発明の蛍光ランプに使用される「２価ユーロピ
ウム付活へロリン酸バリウムカルシウム蛍光体ｊの製造
方法に付いて説明する。 ■　所定の組成となるように、炭酸バリウム、第２リン
酸バリウム、炭酸カルシウム、第２リン酸カルシウム、
酸化ユーロピウム及び理論量の４倍の塩化カルシウム、
塩化バリウムを秤量し、混合した後、水を加えてスラリ
ー状とする。 ■　これを乾燥後、磁性ポット中でボールミルをして、
充分粉砕混合する。 ■　混合された原料をアルミナ製の蓋付きルツボに充填
し、電気炉を使用して空気中で９３０℃で３時間焼成す
る。 ■　冷却後、ボールミルをして充分粉砕し、再び蓋付の
アルミナルツボに充填し、電気炉を使用して、水素２％
を含む、弱還元性窒素雰囲気で９３０℃で２時間焼成す
る。 ■　冷却後、水洗して過剰のハロゲン化物を洗浄し、分
散工程を経てフルイを施した後、濾過乾燥し、フルイを
施して蛍光体を得る。この蛍光体を使用して、高演色性ランプを次の工程で製
造する。 ■　発光色が目的の色度に合うよう各蛍光体を秤量し、
それを混合機を用いて混合する。 ■　混合された蛍光体をニトロセルロースを溶解した酢
酸ブチル中に投入し、よく混合して均一なサスペンショ
ンを造り、それをガラス管内壁に塗布する。 ■　蛍光体を乾燥させた後、５００℃で焼き、蛍光ラン
プとする。前述の工程で下記の蛍光ランプを製造した。［実施例１コ高演色性ランプの発光色がおよそ５０００Ｋになるよう
に、次の組成の蛍光体を調合した。 ■　第１の蛍光体として使用する青緑色発光蛍光体には
、（Ｂ　ａｌｌ、ａｇｃ　ａｅ、＋２）　ｓ　（ＰＯａ）
　ｓｃＱ　：　Ｅ　ｕ蛍光体を使用し、これを重量比で
２７．３％混合した。 ■　第２の蛍光体として使用する赤色発光蛍光体には、（Ｓ　ｒＭｇ）３　（ＰＯ４）２：　Ｓｎを使用し、こ
れを重量比で７２．７％混合した。上記■■の蛍光体を混合し、この混合物を従来の蛍光ラ
ンプの製造方法と同様の方法で、管径３２ｍｍのガラス
管（ＦＬ４０ＳＳ）に被着して蛍光膜とした。蛍光膜を
乾燥した後、電気炉中で５００℃に加熱して１０分間ベ
ーキングした。その後ガラス管にフィラメントを装着し、排気してＡｒ
、Ａｇを注入し、ＦＬ４０ＳＳ型の蛍光ランプを製造し
た。得られた蛍光ランプは、第１表に示されるように、従来
の高演色性の蛍光ランプに比較して、極めて優れた特性
を示した。なおこの高演色性蛍光ランプの特性は、演色
区分Ｊ　ｒｓＺ：　９１１２に定められた演色ＡＡＡの
数値を満足した。［比較例１］第１の蛍光体と１．で使用する青緑色発光蛍光体に、（ＢａＣａＭｇ）ｓ　（ＰＯ４）　３ｃＱ：　Ｅｕ蛍光
体を使用する以外、実施例１と同様にして、蛍光ランプ
を試作した。［実施例２コ実施例１と同様の方法で、高演色性ランプの発光がおよ
そ５０００ＫＴ：Ｒａ９０になるように次の組成の蛍光
体を混合し、高演色性ランプを製造した。 ■　第１の蛍光体である青緑色発光蛍光体として、（Ｂ
　ａ［１，ｓｅｃ　ａｌｌ、＋２）　ｓ　（ＰＯｉ）　
３ＣｆＬ　：　Ｅ　ｕを使用し、これを重量比で２０．
４％混合した。第１表第２表 ■　第２の蛍光体である赤色発光蛍光体として、（Ｓｒ
ａｇ”）３　（ＰＣ）ａ）２：　Ｓｎを使用し、これを
重量比で５４．３％混合した。 ■　第３の蛍光体である白色発光蛍光体として、Ｃａｆ
ｅ　（Ｐｏｔ）６ＦＣＱ：　Ｓｂ、Ｍｎを使用し、これ
を重量比で２５．４％混合した。得られたランプは第２表で示されるように極めて優れた
特性を示した。［比較例２］第１の蛍光体である青緑色発光蛍光体に、（ＢａＣａＭ
ｇ）ｓ　（ＰＯａ）　３ｃｔ：　Ｅｕ蛍光体を使用する
以外、実施例２と同様にして蛍光ランプを試作した。

【発明の効果】

この発明の蛍光ランプの特性を第１表と第２表とに示す
。これ等の表に示されるように、この発明の高演色性蛍
光ランプは、従来の蛍光ランプに勝るとも劣らない優れ
た演色性に加えて高い光束を実現している。例えば、比較例１および比較例２に示される従来の蛍光
ランプは、この発明の蛍光ランプに使用されている、（ＢａＣａ）ｓ　（ＰＯＪ）　３ｃＩｌ二Ｅｕ蛍光体に
代わって、（ＢａＣａＭｇ）ｓ　（ＰｏＡ）ａ（Ｊｌ：　Ｅｕ蛍光
体を使用したものであるが、実施例１および実施例２て
得られたこの発明の蛍光ランプは、■　演色指数Ｒａが
９８及び９０と同等以上の特性を示し、 ■　光束は１００．０％及び１０４．４％と３゜４％及
び３．６％も優れた特性を示した。

Claims

【特許請求の範囲】　下記の構成を有する高演色性の蛍光ランプ。（ａ）蛍光ランプは、第１の蛍光体と第２の蛍光体とを
含む蛍光膜を有する。（ｂ）第１の蛍光体は、下記の一般式で示される。（Ｂａ＿１＿−＿ｍＣａ＿ｍ）＿５＿−＿ｎ（ＰＯ＿４
）＿３・Ｘ：Ｅｕ＿ｎこの一般式において、Ｘは、Ｆ、
Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉのうち少なくとも１種の元素を含んでい
る。また、この一般式において、ｍ、ｎは下記の範囲に特定
されている。０．０５＜ｍ＜０．４００．０１＜ｎ＜０．２５（ｃ）第２の蛍光体は、６２０〜６４０ｎｍの赤色発光
蛍光体の波長範囲に発光ピークを有する。（ｄ）第２の蛍光体の発光スペクトルは、１２０〜１６
０ｎｍの半値巾を有する。