JPH038060B2 - - Google Patents
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- JPH038060B2 JPH038060B2 JP15863981A JP15863981A JPH038060B2 JP H038060 B2 JPH038060 B2 JP H038060B2 JP 15863981 A JP15863981 A JP 15863981A JP 15863981 A JP15863981 A JP 15863981A JP H038060 B2 JPH038060 B2 JP H038060B2
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- phosphor
- calcium halophosphate
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- fluorescent lamp
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/38—Devices for influencing the colour or wavelength of the light
- H01J61/42—Devices for influencing the colour or wavelength of the light by transforming the wavelength of the light by luminescence
- H01J61/44—Devices characterised by the luminescent material
Landscapes
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Description
本発明は高効率高演色螢光ランプに関する。
従来から一般照明用に最も多く用いられてきた
螢光ランプはアンチモンおよびマンガン付活ハロ
リン酸カルシウム螢光体を被着したものである
が、この螢光ランプは安価で効率が高い反面、演
色性が悪く、物の見え方を重要視する用途には不
適当であり、従つてこれに代り高演色型螢光ラン
プが使用されている。 しかし高演色型螢光ランプは演色性は優れてい
るが、効率が大巾に低下するという大きな欠点が
ある。 これまで、一般的に螢光ランプの効率と演色性
は相反関係にあると言われてきたが、約450nｍ
付近の青色発光と約540nｍ付近の緑色発光およ
び約610nｍ付近の赤色発光を組合せたいわゆる
３波長型螢光ランプ（特開昭49−77893など）が
提案されて以来、螢光ランプにおける効率と演色
性が同時にある程度満足されるようになつた。 しかしながら、この３波長型螢光ランプに用い
られる螢光体はいずれも希土類金属を原料として
いるために極めて高価で、従つて螢光ランプも高
価なものにならざるを得ないという欠点がある。 このため、安価なアンチモンおよびマンガン付
活ハロリン酸カルシウム螢光体を上記の希土類螢
光体と併用することにより、高価な希土類螢光体
の使用量を減ずる試みが提案されかつ実施されて
いる。そのうちの１つは希土類螢光体とアンチモ
ンおよびマンガン付活ハロリン酸カルシウム螢光
体を混合するものであり、他の１つは螢光体を２
層に分けて塗布、すなわちガラス管側に安価なア
ンチモンおよびマンガン付活ハロリン酸カルシウ
ム螢光体を塗布して、第１層を形成し次いでその
上（放電側）に高価な希土類螢光体を第２層とし
て塗布するいわゆる２層塗布法である。 後者の２層に分けて塗布する方法では、例えば
特公昭53−867、特開昭54−124581および実開昭
56−5365などに見られるように効率および演色性
をあまり犠牲にすることなく高価な希土類螢光体
の使用量を減量できることが開示されている。 しかし、この方法では、塗布工程を２回必要と
するため、製造費用が大巾に増大する。また、２
層塗布膜では、膜の色ムラ、上下の色ズレなど、
製造工程管理上困難な問題が多い。 一方、前者の希土類螢光体とアンチモンおよび
マンガン付活ハロリン酸カルシウム螢光体と混合
する方法は、上記の２層に分けて塗布する方法に
比較し螢光ランプの製造は容易であるが反面希土
類螢光体に比べ、効率および演色性において劣る
ハロリン酸カルシウムを混合することによる効率
および演色性の低下の度合が大きいという欠点が
ある。 本発明は上記のような欠点を解消し、十分な効
率と良好な演色性を有し、しかも高価な希土類螢
光体の使用量を減じた蛍光ランプの提供を目的と
する。 すなわち本発明はアンチモンおよびマンガン付
活ハロリン酸カルシウム蛍光体と発光スペクトル
のピーク波長が430〜490nｍ、520〜570nｍおよ
び600〜640nｍの範囲にある青、緑および赤色の
３種類の希土類蛍光体との混合物をガラス管球内
面に塗布してなる蛍光ランプにおいて、前記混合
物の被着量が１cm2当り2.0〜7.0mgであり、前記ハ
ロリン酸カルシウム蛍光体が前記蛍光体混合物の
総重量に対して4.8〜50.0％であり、かつハロリ
ン酸カルシウム蛍光体と上記緑色蛍光体の粒径の
比が１：0.01〜１：0.75であることを特徴とする
蛍光ランプに係るものである。 本発明者らは、希土類螢光体とアンチモンおよ
びマンガン付活ハロリン酸カルシウム螢光体と混
合してなる蛍光膜を有する蛍光ランプに注目し、
希土類蛍光体の中、青色蛍光体および赤色蛍光体
に比べ、混合比率及び発光出力が極めて高く、ま
た種類も豊富で最も重要な、緑色蛍光体を取上
げ、その粒径および組合せるハロリン酸カルシウ
ム蛍光体の粒径とランプ光束、演色性との関係に
ついて実験した結果、ハロリン酸カルシウム蛍光
体が前記蛍光体混合物の総重量に対して4.8〜
50.0％（ハロリン酸カルシウム蛍光体と希土類蛍
光体の重量比として0.05：１〜１：１に相当す
る）、好ましくは5.0〜30.0％であり、かつハロリ
ン酸カルシウム蛍光体と希土類蛍光体の中、緑色
蛍光体の粒径の比が１：0.01〜１：0.75であれ
ば、従来公知の２層塗布法よりも極めて容易に十
分な効率と良好な演色性を有する蛍光ランプが得
られることを見出した。 即ち、蛍光体の配合比と粒径比が前記の範囲で
あれば、通常の容易な蛍光ランプの製造方法に
て、従来公知の２層塗布法により得られた蛍光ラ
ンプに比べ、優れた特性が得られた。 前記蛍光体混合物中のハロリン酸カルシウム蛍
光体の重量割合が4.8％未満では高価な希土類蛍
光体のあまり大きな節減にならず、また、同じく
50.0％を越えると、優れた３種類の希土類蛍光体
の特性を損ない、高度の演色性を必要とする用途
に対しては、演色性が80以下となり、本発明の用
途である高演色型蛍光ランプとしては好ましくな
い。 通常用いられているハロリン酸カルシウム蛍光
体の粒径は、およそ10ミクロン前後のものが多
い。一方、３種類の希土類蛍光体の中、青色蛍光
体および赤色蛍光体の粒径は２〜３ミクロンであ
るが、緑色蛍光体の粒径は蛍光体の種類によつて
異なり２〜10ミクロンである。 高価な希土類蛍光体の使用量を減ずるための１
つの方法である安価なハロリン酸カルシウム蛍光
体を混合する方法において、３種類の希土類蛍光
体の中緑色蛍光体とハロリン酸カルシウム蛍光体
との粒径比と効率及び演色性の間に相関があるこ
とを見出した。即ち、ハロリン酸カルシウム蛍光
体と緑色蛍光体の粒径比が大きいほど特性の優れ
た蛍光ランプが得られるが、実用上好ましいハロ
リン酸カルシウム蛍光体及び緑色蛍光体の粒径
は、それぞれ５〜20ミクロン及び１〜５ミクロン
である。 粒径の大きい（および10ミクロンの）ハロリン
酸カルシウム蛍光体と混合する緑色蛍光体の粒径
は小さいほど良いが、実用的に価値のある緑色蛍
光体で１ミクロン以下のものを得ることは難し
い。そこで、既存の緑色蛍光体の中から粒径の小
さいものを選び、青色蛍光体および赤色蛍光体と
組合せハロリン酸カルシウム蛍光体と混合するこ
とによつて十分な効率と良好な演色性を有する蛍
光ランプが得られた。 本発明の蛍光ランプは、上記のように蛍光体混
合物の総重量に対してハロリン酸カルシウム蛍光
体が4.8〜50.0％であり、かつハロリン酸カルシ
ウム蛍光体と緑色蛍光体の粒径の比が１：0.01〜
１：0.75であることを特徴とするものであり、該
重量比および粒径の比がいずれも上記の範囲にあ
ることが必要である。そして、重量比が上記した
好ましい範囲にあり、かつ粒径の比が大きいほど
好ましい蛍光ランプが得られる。 本発明に用いた蛍光体は、アンチモンおよびマ
ンガン付活ハロリン酸カルシウム蛍光体、青色蛍
光体としては２価のユーロピウムを付活剤とした
ハロリン酸カルシウム、ストロンチウム蛍光体お
よびアルミン酸バリウム・マグネシウム蛍光体、
緑色蛍光体としてはセリウム・テルビウムを共付
活剤としたケイ酸イツトリウム蛍光体、リン酸ラ
ンタン蛍光体およびアルミン酸マグネシウム蛍光
体である。 以下に本発明を実施例に基づき説明する。 実施例 １ 第１図において内部に放電ガスを含有するガラ
ス管１１の内面１２に青色螢光体として粒径３ミ
クロンの２価のユーロピウム付活ハロリン酸スト
ロンチウム・カルシウム螢光体、赤色螢光体とし
て粒径２ミクロンの３価のユーロピウム付活酸化
イツトリウム螢光体、粒径が各々２、４および６
ミクロンのセリウムテルビウム共付活緑色螢光体
と粒径８ミクロンのアンチモン・マンガン付活ハ
ロリン酸カルシウム螢光体を混合したものを塗布
し、３種類の希土類螢光体と前記ハロリン酸カル
シウム螢光体の重量比を異ならしめ色温度
4200K、0.005uvの40W螢光ランプ（省電力型）
を周知の方法で作製した。 なお、比較のために、ハロリン酸カルシウム螢
光体のみを塗布したもの、３種類の希土類螢光体
のみ混合して塗布したものおよび上記の螢光体を
２層塗布して成る螢光ランプを比較例１、２およ
び３として作製した。 これらの螢光ランプにつき測光、測色試験を行
ない色温度、色度、演色評価数および光束を求め
それらを一括して第１表および第２図に示す。
螢光ランプはアンチモンおよびマンガン付活ハロ
リン酸カルシウム螢光体を被着したものである
が、この螢光ランプは安価で効率が高い反面、演
色性が悪く、物の見え方を重要視する用途には不
適当であり、従つてこれに代り高演色型螢光ラン
プが使用されている。 しかし高演色型螢光ランプは演色性は優れてい
るが、効率が大巾に低下するという大きな欠点が
ある。 これまで、一般的に螢光ランプの効率と演色性
は相反関係にあると言われてきたが、約450nｍ
付近の青色発光と約540nｍ付近の緑色発光およ
び約610nｍ付近の赤色発光を組合せたいわゆる
３波長型螢光ランプ（特開昭49−77893など）が
提案されて以来、螢光ランプにおける効率と演色
性が同時にある程度満足されるようになつた。 しかしながら、この３波長型螢光ランプに用い
られる螢光体はいずれも希土類金属を原料として
いるために極めて高価で、従つて螢光ランプも高
価なものにならざるを得ないという欠点がある。 このため、安価なアンチモンおよびマンガン付
活ハロリン酸カルシウム螢光体を上記の希土類螢
光体と併用することにより、高価な希土類螢光体
の使用量を減ずる試みが提案されかつ実施されて
いる。そのうちの１つは希土類螢光体とアンチモ
ンおよびマンガン付活ハロリン酸カルシウム螢光
体を混合するものであり、他の１つは螢光体を２
層に分けて塗布、すなわちガラス管側に安価なア
ンチモンおよびマンガン付活ハロリン酸カルシウ
ム螢光体を塗布して、第１層を形成し次いでその
上（放電側）に高価な希土類螢光体を第２層とし
て塗布するいわゆる２層塗布法である。 後者の２層に分けて塗布する方法では、例えば
特公昭53−867、特開昭54−124581および実開昭
56−5365などに見られるように効率および演色性
をあまり犠牲にすることなく高価な希土類螢光体
の使用量を減量できることが開示されている。 しかし、この方法では、塗布工程を２回必要と
するため、製造費用が大巾に増大する。また、２
層塗布膜では、膜の色ムラ、上下の色ズレなど、
製造工程管理上困難な問題が多い。 一方、前者の希土類螢光体とアンチモンおよび
マンガン付活ハロリン酸カルシウム螢光体と混合
する方法は、上記の２層に分けて塗布する方法に
比較し螢光ランプの製造は容易であるが反面希土
類螢光体に比べ、効率および演色性において劣る
ハロリン酸カルシウムを混合することによる効率
および演色性の低下の度合が大きいという欠点が
ある。 本発明は上記のような欠点を解消し、十分な効
率と良好な演色性を有し、しかも高価な希土類螢
光体の使用量を減じた蛍光ランプの提供を目的と
する。 すなわち本発明はアンチモンおよびマンガン付
活ハロリン酸カルシウム蛍光体と発光スペクトル
のピーク波長が430〜490nｍ、520〜570nｍおよ
び600〜640nｍの範囲にある青、緑および赤色の
３種類の希土類蛍光体との混合物をガラス管球内
面に塗布してなる蛍光ランプにおいて、前記混合
物の被着量が１cm2当り2.0〜7.0mgであり、前記ハ
ロリン酸カルシウム蛍光体が前記蛍光体混合物の
総重量に対して4.8〜50.0％であり、かつハロリ
ン酸カルシウム蛍光体と上記緑色蛍光体の粒径の
比が１：0.01〜１：0.75であることを特徴とする
蛍光ランプに係るものである。 本発明者らは、希土類螢光体とアンチモンおよ
びマンガン付活ハロリン酸カルシウム螢光体と混
合してなる蛍光膜を有する蛍光ランプに注目し、
希土類蛍光体の中、青色蛍光体および赤色蛍光体
に比べ、混合比率及び発光出力が極めて高く、ま
た種類も豊富で最も重要な、緑色蛍光体を取上
げ、その粒径および組合せるハロリン酸カルシウ
ム蛍光体の粒径とランプ光束、演色性との関係に
ついて実験した結果、ハロリン酸カルシウム蛍光
体が前記蛍光体混合物の総重量に対して4.8〜
50.0％（ハロリン酸カルシウム蛍光体と希土類蛍
光体の重量比として0.05：１〜１：１に相当す
る）、好ましくは5.0〜30.0％であり、かつハロリ
ン酸カルシウム蛍光体と希土類蛍光体の中、緑色
蛍光体の粒径の比が１：0.01〜１：0.75であれ
ば、従来公知の２層塗布法よりも極めて容易に十
分な効率と良好な演色性を有する蛍光ランプが得
られることを見出した。 即ち、蛍光体の配合比と粒径比が前記の範囲で
あれば、通常の容易な蛍光ランプの製造方法に
て、従来公知の２層塗布法により得られた蛍光ラ
ンプに比べ、優れた特性が得られた。 前記蛍光体混合物中のハロリン酸カルシウム蛍
光体の重量割合が4.8％未満では高価な希土類蛍
光体のあまり大きな節減にならず、また、同じく
50.0％を越えると、優れた３種類の希土類蛍光体
の特性を損ない、高度の演色性を必要とする用途
に対しては、演色性が80以下となり、本発明の用
途である高演色型蛍光ランプとしては好ましくな
い。 通常用いられているハロリン酸カルシウム蛍光
体の粒径は、およそ10ミクロン前後のものが多
い。一方、３種類の希土類蛍光体の中、青色蛍光
体および赤色蛍光体の粒径は２〜３ミクロンであ
るが、緑色蛍光体の粒径は蛍光体の種類によつて
異なり２〜10ミクロンである。 高価な希土類蛍光体の使用量を減ずるための１
つの方法である安価なハロリン酸カルシウム蛍光
体を混合する方法において、３種類の希土類蛍光
体の中緑色蛍光体とハロリン酸カルシウム蛍光体
との粒径比と効率及び演色性の間に相関があるこ
とを見出した。即ち、ハロリン酸カルシウム蛍光
体と緑色蛍光体の粒径比が大きいほど特性の優れ
た蛍光ランプが得られるが、実用上好ましいハロ
リン酸カルシウム蛍光体及び緑色蛍光体の粒径
は、それぞれ５〜20ミクロン及び１〜５ミクロン
である。 粒径の大きい（および10ミクロンの）ハロリン
酸カルシウム蛍光体と混合する緑色蛍光体の粒径
は小さいほど良いが、実用的に価値のある緑色蛍
光体で１ミクロン以下のものを得ることは難し
い。そこで、既存の緑色蛍光体の中から粒径の小
さいものを選び、青色蛍光体および赤色蛍光体と
組合せハロリン酸カルシウム蛍光体と混合するこ
とによつて十分な効率と良好な演色性を有する蛍
光ランプが得られた。 本発明の蛍光ランプは、上記のように蛍光体混
合物の総重量に対してハロリン酸カルシウム蛍光
体が4.8〜50.0％であり、かつハロリン酸カルシ
ウム蛍光体と緑色蛍光体の粒径の比が１：0.01〜
１：0.75であることを特徴とするものであり、該
重量比および粒径の比がいずれも上記の範囲にあ
ることが必要である。そして、重量比が上記した
好ましい範囲にあり、かつ粒径の比が大きいほど
好ましい蛍光ランプが得られる。 本発明に用いた蛍光体は、アンチモンおよびマ
ンガン付活ハロリン酸カルシウム蛍光体、青色蛍
光体としては２価のユーロピウムを付活剤とした
ハロリン酸カルシウム、ストロンチウム蛍光体お
よびアルミン酸バリウム・マグネシウム蛍光体、
緑色蛍光体としてはセリウム・テルビウムを共付
活剤としたケイ酸イツトリウム蛍光体、リン酸ラ
ンタン蛍光体およびアルミン酸マグネシウム蛍光
体である。 以下に本発明を実施例に基づき説明する。 実施例 １ 第１図において内部に放電ガスを含有するガラ
ス管１１の内面１２に青色螢光体として粒径３ミ
クロンの２価のユーロピウム付活ハロリン酸スト
ロンチウム・カルシウム螢光体、赤色螢光体とし
て粒径２ミクロンの３価のユーロピウム付活酸化
イツトリウム螢光体、粒径が各々２、４および６
ミクロンのセリウムテルビウム共付活緑色螢光体
と粒径８ミクロンのアンチモン・マンガン付活ハ
ロリン酸カルシウム螢光体を混合したものを塗布
し、３種類の希土類螢光体と前記ハロリン酸カル
シウム螢光体の重量比を異ならしめ色温度
4200K、0.005uvの40W螢光ランプ（省電力型）
を周知の方法で作製した。 なお、比較のために、ハロリン酸カルシウム螢
光体のみを塗布したもの、３種類の希土類螢光体
のみ混合して塗布したものおよび上記の螢光体を
２層塗布して成る螢光ランプを比較例１、２およ
び３として作製した。 これらの螢光ランプにつき測光、測色試験を行
ない色温度、色度、演色評価数および光束を求め
それらを一括して第１表および第２図に示す。
【表】
【表】
実施例 ２
前記の実施例１と同様な螢光体を用いて、色温
度5000K0.005uvの40W螢光ランプを比較用も
含めて同様な手順で作製した。 これらの螢光ランプにつき測光、測色試験を行
ない色温度、色度、演色評価数および光束を求め
それらを一括して第２表および第３図に示す。 また、実施例の螢光ランプの色度図を第４図に
本発明による螢光ランプ（代表として表１のNo.５
の螢光ランプ）の分光分布を第５図に示す。この
分光分布は比較例３の分光分布と同様であつた。 なお、青色、緑色、赤色の３種類の希土類螢光
体および螢光ランプの色温度は上記実施例のもの
に何ら限定されるものではない。 以上の結果から明らかなように、本発明による
螢光ランプは、従来公知の螢光ランプ（比較例
３）に比べて容易に優れた特性のものが得られ
る。特に、ハロリン酸カルシウム螢光体が５〜
30Wt％では、３種類の希土類螢光体のみを塗布
した螢光ランプ（比較例２）に比べ特性が遜色な
い。 しかも高価な希土類螢光体の使用量が少なくて
すむので経済的にも大きな利点がある。
度5000K0.005uvの40W螢光ランプを比較用も
含めて同様な手順で作製した。 これらの螢光ランプにつき測光、測色試験を行
ない色温度、色度、演色評価数および光束を求め
それらを一括して第２表および第３図に示す。 また、実施例の螢光ランプの色度図を第４図に
本発明による螢光ランプ（代表として表１のNo.５
の螢光ランプ）の分光分布を第５図に示す。この
分光分布は比較例３の分光分布と同様であつた。 なお、青色、緑色、赤色の３種類の希土類螢光
体および螢光ランプの色温度は上記実施例のもの
に何ら限定されるものではない。 以上の結果から明らかなように、本発明による
螢光ランプは、従来公知の螢光ランプ（比較例
３）に比べて容易に優れた特性のものが得られ
る。特に、ハロリン酸カルシウム螢光体が５〜
30Wt％では、３種類の希土類螢光体のみを塗布
した螢光ランプ（比較例２）に比べ特性が遜色な
い。 しかも高価な希土類螢光体の使用量が少なくて
すむので経済的にも大きな利点がある。
【表】
第１図は本発明に係る螢光ランプを説明する一
部截欠斜視図、第２図および第３図は本発明に係
る螢光ランプの特性曲線図、第４図および第５図
は、それぞれ本発明に係る螢光ランプの色度図お
よび分光分布図であり、第２図および第３図中の
数字２、４および６は緑色螢光体の粒径を表わ
し、第４図中の数字１、２を印した〇印は、実施
例１および２の螢光ランプの色度座標を表わす。 １１……ガラス管、１２……内面。
部截欠斜視図、第２図および第３図は本発明に係
る螢光ランプの特性曲線図、第４図および第５図
は、それぞれ本発明に係る螢光ランプの色度図お
よび分光分布図であり、第２図および第３図中の
数字２、４および６は緑色螢光体の粒径を表わ
し、第４図中の数字１、２を印した〇印は、実施
例１および２の螢光ランプの色度座標を表わす。 １１……ガラス管、１２……内面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アンチモンおよびマンガン付活ハロリン酸カ
ルシウム蛍光体と発光スペクトルのピーク波長が
430〜490nｍ、520〜570nｍおよび600〜640nｍの
範囲にある青、緑および赤色の３種類の希土類蛍
光体との混合物をガラス管球内面に塗布してなる
蛍光ランプにおいて、前記混合物の被着量が１cm2
当り2.0〜7.0mgであり、前記ハロリン酸カルシウ
ム蛍光体が前記蛍光体混合物の総重量に対して
4.8〜50.0パーセントであり、かつハロリン酸カ
ルシウム蛍光体と上記緑色蛍光体の粒径の比が
１：0.01〜１：0.75であることを特徴とする蛍光
ランプ。 ２ 前記ハロリン酸カルシウム蛍光体が前記蛍光
体混合物の総重量に対して5.0〜30.0パーセント
である特許請求の範囲第１項記載の蛍光ランプ。 ３ 前記ハロリン酸カルシウム蛍光体の粒径が５
〜20ミクロン、緑色蛍光体の粒径が１〜５ミクロ
ンである特許請求の範囲第１項記載の蛍光ラン
プ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15863981A JPS5861553A (ja) | 1981-10-07 | 1981-10-07 | 螢光ランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15863981A JPS5861553A (ja) | 1981-10-07 | 1981-10-07 | 螢光ランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5861553A JPS5861553A (ja) | 1983-04-12 |
| JPH038060B2 true JPH038060B2 (ja) | 1991-02-05 |
Family
ID=15676102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15863981A Granted JPS5861553A (ja) | 1981-10-07 | 1981-10-07 | 螢光ランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5861553A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002352769A (ja) * | 2001-05-23 | 2002-12-06 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 高圧放電ランプおよび照明装置 |
| CN106102210B (zh) * | 2016-06-02 | 2017-12-19 | 北京印刷学院 | 一种可智能调节的led艺术品照明系统 |
-
1981
- 1981-10-07 JP JP15863981A patent/JPS5861553A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5861553A (ja) | 1983-04-12 |
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