JPH0629414B2 - 螢光ランプ - Google Patents

螢光ランプ

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JPH0629414B2
JPH0629414B2 JP58080483A JP8048383A JPH0629414B2 JP H0629414 B2 JPH0629414 B2 JP H0629414B2 JP 58080483 A JP58080483 A JP 58080483A JP 8048383 A JP8048383 A JP 8048383A JP H0629414 B2 JPH0629414 B2 JP H0629414B2
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lamp
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phosphor
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europium
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JP58080483A
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治男 柴田
良憲 大高
治 高野
睦夫 高橋
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electronics Corp
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/38Devices for influencing the colour or wavelength of the light
    • H01J61/42Devices for influencing the colour or wavelength of the light by transforming the wavelength of the light by luminescence
    • H01J61/44Devices characterised by the luminescent material

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  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

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に関するものである。
従来例の構成とその問題点 従来、演色性改善形螢光ランプとしては青色発光螢光
体、赤色発光螢光体をハロりん酸カルシウム螢光体に混
合したものが知られている。しかし、これらはランプの
分光パワー分布を基準光源の分光分布に合わすために、
視感効率の低い青色ないし赤色領域の発光エネルギーを
比較的多く必要とするのが原因でランプ光束が大きく低
下してしまうという欠点があった。
一方近年、高い光束と高演色性とを両立させた、いわゆ
る三波長域発光形螢光ランプが開発され各方面で実用に
供されつつあるが、この螢光ランプに使用される螢光体
はすべて高価な稀土類螢光体であることから、ランプコ
ストがきわめて高く、用途が限定されてしまうという問
題を有している。この三波長域発光形螢光ランプは高効
率で高演色性という特長のほかに、5000Kという新
しい色温度を採用したという特徴を有している。この新
しく採用された5000Kという発色と前記高効率稀土
類螢光体の採用とにより、三波長域発光形螢光ランプは
従来の螢光ランプには見られないさわやかさ、白さをひ
きたてる白色感を与えるといわれている。前記5000
Kという光色は大規模な視感テストの結果にもとづいて
決定されたものであり、その色度範囲はきわめて狭いこ
とが報告されている。
発明の目的 本発明は三波長域発光形螢光ランプと同じ光色を有し、
かつ前記ランプのもつさわやかさと、白さをひきたてる
白色感とを与える安価な螢光ランプを提供するものであ
る。
発明の構成 本発明者らは前記三波長域発光形螢光ランプの有するさ
わやかさ、白さをひきたてる白色感について、その生ず
る理由について検討した結果、特に前記さわやかさと白
色感は新しく採用された5000Kという色温度が大き
く作用していることを見い出した。すなわち、三波長域
発光形螢光ランプに用いられている稀土類螢光体以外の
螢光体でもって安価で効率の高い螢光体の採用で前記さ
わやかさと白色感を有する螢光ランプが実現できないか
どうか、既知の螢光体を用いてテストを行った。ところ
で、従来よりハロりん酸カルシウム螢光体が、高い効率
を有し、安価でかつその組成中のFとClの比およびS
b,Mn量を変えることにより大幅に色度点を変えられ
ることは公知である。本発明者らはハロりん酸カルシウ
ム螢光体中のFとClの比およびSb,Mn量を適当に
調整して三波長域発光形螢光ランプと同じ色度点を有す
るハロりん酸カルシウムを作製し、これを用いてランプ
を作製した上で視感テストを行った結果、三波長域発光
形螢光ランプに近いさわやかさと白さをひきたてる白色
度を有していることを見い出した。しかしながら、この
ランプ光束が三波長域発光形螢光ランプにくらべて20
%以上も低下して暗く、同一本数の比較では照度が大幅
に低下するために、実用化は困難であることが見い出さ
れた。前記のさわやかさと白さをひきたてる白色感を保
持しつつ、ランプ光束を上げるには演色性も考慮に入れ
て検討しなければならない。本発明者らはアンチモンお
よびマンガン付活ハロりん酸カルシウムをベースとし
て、これに種々の螢光体を添加して演色性とランプ光束
の関係について実験を行った。その結果、ハロりん酸カ
ルシウム螢光体に基本的に不足している赤色発光螢光体
を添加するのが演色性の向上に最も効果的であることが
認められた。従来から知られている赤色発光螢光体には
4価マンガン付活フッ化ゲルマン酸マグネシウム、ユー
ロピウム付活バナジン酸イットリウム、ユーロピウム付
活りんバナジン酸イットリウム、それに三波長域発光形
螢光ランプに用いられているユーロピウム付活酸化イッ
トリウムが公知である。これらのうち、ランプ光束を大
きく低下させることなく演色性向上に効果のあるのは前
記4種の赤色発光螢光体の中で最も効率が高いユーロピ
ウム付活酸化イットリウムであることが実験の結果確認
された。しかしながら、3価ユーロピウム付活酸化イッ
トリウムは前記のように三波長域発光形螢光ランプに用
いられ、かつ螢光体コストは三色の螢光体の中で最も高
価なものであることから、大量に添加することはランプ
コストを大幅に引き上げてしまうために不可である。す
なわち、いかに少量のユーロピウム付活酸化イットリウ
ムで効率よく演色性を改善するかが重要な点である。そ
の方法の一例として、粒径の粗いユーロピウム付活酸化
イットリウムを使用して効率を上げることが提案されて
いる。一方、ハロりん酸カルシウム螢光体については従
来からの白色もしくは昼光色のハロりん酸カルシウム螢
光体にユーロピウム付活酸化イットリウムを添加して5
000Kの色温度を有する螢光ランプを作製する方法が
ある。しかし、この方法による一番大きな問題点は大量
にユーロピウム付活酸化イットリウムを添加しないと、
5000Kのランプが得られず、この場合にはランプコ
ストが大幅にアップしてしまうという問題があった。す
なわち、ハロりん酸カルシウムの色度点の選定がランプ
光束、演色性、さらにはランプコストに大きな影響を与
えることが判明した。
ところで、ランプ色温度が5000Kという場合は、大
量生産時の色度点のばらつきと、視感評価で差異が認め
られない色度許容範囲とを考慮に入れてある一定の面積
を有する色度点管理範囲を設定したとき、この範囲内に
含まれるものすべてを含むと解釈される。前記色度点管
理範囲の表示は色差による表示が用いられ、一般にはジ
ャッド(Judd)によるMPCDとマッカダム(Ma
cAdam)によるSDCM(Standard de
viation of colour matchin
g)がよく知られている。これら色差表示のうちどちら
が視感判定とよく一致するかについては後者のMacA
damのSDCMがよく一致するとの報告が多い。MP
CDとSDCMの関係は色度図上の色度点の位置により
大きく左右されるが、1SDCMは2MPCDに相当す
るといわれている。MacAdamの色差表示は一般に
xy−座標系での偏差長円で表わされたものがよく知ら
れているが、正確に長円を書くのはむつかしいので、長
円が円になるように直交座標系を斜交座標系に変換した
ものが使用される。MacAdamによれば、この斜交
座標系においてターゲットの色度点許容範囲はターゲッ
トの色度点を中心とする半径が5SDCMの円内であ
る。ただし、1SDCMは、今問題としている5000
K付近ではxy−座標系で0.0013(x軸方向)〜
0.0025(y軸方向)に相当する。
本発明の螢光ランプは、ランプにしたときの色度点がマ
ッカダムの偏差長円による色差表示を円に変換する斜交
x−y座標系において、中心の点が(x=0.346,
y=0.361)で半径が5SDCMである円の前記点
が、この点と点(x=0.330,y=0.366)と
を結ぶ線分上を移動することにより得られる前記円の軌
跡の領域内にある単一組成のアンチモンおよびマンガン
付活ハロりん酸カルシウム螢光体と、ユーロピウム付活
酸化イットリウム螢光体とを混合してなる2成分系で、
かつ一層構造の螢光体膜を有する。
実施例の説明 以下、図面を参照して本発明について詳細に説明する。
第1図はCIExy−色度図における三波長域発光形螢
光ランプの色度許容範囲を示したものである。Pは5S
DCMに相当する偏差長円を示し、Qはユーロピウム付
活酸化イットリウムのランプ色度点、Rは黒体輻射軌
跡、Sは色度点管理中心をそれぞれ示す。この図より本
発明の目的に使用することができるハロりん酸カルシウ
ム螢光体の色度点は線分SQの延長上にあることがわか
る。
第2図は第1図のS付近を拡大して斜交xy−座標系に
示したものである。第2図において、U点の色度点はx
が0.330,yが0.336であり、またS点の色度
点はxが0.346,yが0.361であり、そしてT
点はU点とS点との間にある色度点を示す。
次に第2図のT点の色度点を有する螢光体の製造方法を
示す。
CaHPO 3270g CaCO 1020g CaF 266g MnCO 62g Sb 89g NHCl 77g 上記材料をボールミルにて1時間混合した後、空気中に
おいて1200℃で3時間焼成する。焼成完了後、粉砕
し、分級機により粒径が2μm以下のもの、および粒径
が20μm以上のものを取り除いて所望の螢光体を得
る。
ところで、ハロりん酸カルシウム螢光体を主成分とし、
これにユーロピウム付活酸化イットリウムを混合した螢
光体膜を有する螢光ランプを用いて視感テストを行った
結果、三波長域発光形螢光ランプと大差のないさわやか
さと白さをひきたてる白色感が得られるのは昼光色とほ
ぼ同等以上の平均演色評価数Raが75を有し、かつ白
色の90%以上のランプ光束を有することが必要である
ことが認められた。平均演色評価数Raが75を下まわ
るとランプ光束を白色と同等以上にしないと三波長域発
光形螢光ランプの有するさわやかさと白色感が得られ
ず、一方、ランプ光束が白色の90%を下まわると、平
均演色評価数が80以上でないと、三波長域発光形螢光
ランプの有するさわやかさと白色感が得られないことが
認められた。
上記のようにランプ光束、平均演色評価数と、さわやか
さ、白色感が得られるランプ光色との間には密接な関係
があることが判明したので、実験を行い、その結果を第
3図〜第5図に示す。第3図はユーロピウム付活酸化イ
ットリウム螢光体添加量と平均演色評価数との関係を、
第4図はユーロピウム付活酸化イットリウム螢光体添加
量とランプ色温度との関係を、第5図はユーロピウム付
活酸化イットリウム螢光体添加量とランプ光束との関係
をそれぞれ示す。
これらから平均演色評価数を75以上にするには第2図
における点Sのハロりん酸カルシウム螢光体ではユーロ
ピウム付活酸化イットリウムが0%で、点Tのハロりん
酸カルシウムでは約5%、点Uのハロりん酸カルシウム
では約10%の添加で得られることが第3図に示されて
おり、一方第4図よりハロりん酸カルシウム螢光体の色
度点が点S,T,Uの順にユーロピウム付活酸化イット
リウムの量を増加させねばならないことが示されてお
り、さらに第5図からハロりん酸カルシウム螢光体の色
度点が点Sのものはそれ単独でランプ光束が白色の90
%であり、ユーロピウム付活酸化イットリウムを添加す
るとランプ光束は白色の90%を下まわってしまう。し
たがって、ランプ光束に関しては、ハロりん酸カルシウ
ム螢光体の色度点は点Sより左側にあれば白色の90%
を下まわることはないことがわかる。
以上を綜合して、ハロりん酸カルシウム螢光体の色度点
が点Sより右側にあるものは演色性の条件は満足する
が、ランプ光束は白色の90%を下まわり、一方ハロり
ん酸カルシウム螢光体の色度点が点Uより左側にあるも
のはユーロピウム付活酸化イットリウムを10%以上添
加しないと、平均演色評価数が75をこえないのに対
し、ランプ光束は白色の90%を下まわり、かつランプ
コストも大幅に上昇するという問題が生じるため、いず
れの場合も不適当であることが判明した。
したがって、ハロりん酸カルシウム螢光体の色度点は点
Sと点Uとの間のものが適していることが認められた。
以上の説明では本発明に用いることができるハロりん酸
カルシウム螢光体の色度点は点S,T,Uのように1点
で示したが、厳密には点Sと点Uとの間に中心をもつ半
径5SDCMの円内にある色度点、すなわち第2図で示
した斜線領域と理解されたい。
発明の効果 以上説明したように、本発明は特定の色度範囲を有する
単一組成のアンチモンおよびマンガン付活ハロりん酸カ
ルシウム螢光体と、ユーロピウム付活酸化イットリウム
螢光体とを混合してなる2成分系で、かつ一層構造の螢
光体膜を用いることにより、三波長域発光形螢光ランプ
と同じ光色を有し、かつこの螢光ランプのもつさわやか
さと、白さをひきたてる白色感(光色が昼白色)とを得
ることができるとともに、三波長域発光形螢光ランプに
比してコストを約1/2と低減することができ、またアン
チモンおよびマンガン付活ハロりん酸カルシウム螢光体
が単一組成であり、しかも前記2成分系螢光体からなる
螢光体膜が一層構造であるので、作業性がよく、安定性
にもすぐれているという効果を有する螢光ランプを提供
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xy−色度図における三波長域発光形螢光ラン
プの色度許容範囲の一例を示す図、第2図は本発明に用
いるハロりん酸カルシウム螢光体の色度許容範囲を示す
図、第3図はユーロピウム付活酸化イットリウム添加量
と平均演色評価数Raとの関係を示す図、第4図はユー
ロピウム付活酸化イットリウム添加量とランプ色温度と
の関係を示す図、第5図はユーロピウム付活酸化イット
リウム添加量とランプ光束(相対値)との関係を示す図
である。 P……色度許容範囲、S……色度点中心、Q……ユーロ
ピウム付活酸化イットリウムのランプ色度点、R……黒
体輻射軌跡、S,T,U……ハロりん酸カルシウム螢光
体のランプ色度点。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高野 治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電子 工業株式会社内 (72)発明者 高橋 睦夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電子 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−74174(JP,A) 特開 昭56−102058(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ランプにしたときの色度点がマッカダムの
    偏差長円による色差表示を円に変換する斜交x−y座標
    系において、中心の点が(x=0.346,y=0.3
    61)で半径が5SDCMである円の前記点が、この点
    と点(x=0.330,y=0.366)とを結ぶ線分
    上を移動することにより得られる前記円の軌跡の領域内
    にある単一組成のアンチモンおよびマンガン付活ハロり
    ん酸カルシウム螢光体と、ユーロピウム付活酸化イット
    リウム螢光体とを混合してなる2成分系で、かつ一層構
    造の螢光体膜を有することを特徴とする螢光ランプ。
JP58080483A 1983-05-09 1983-05-09 螢光ランプ Expired - Lifetime JPH0629414B2 (ja)

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JPS59205146A JPS59205146A (ja) 1984-11-20
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS609541B2 (ja) * 1979-09-13 1985-03-11 松下電工株式会社 高効率けい光体組成物
US4315192A (en) * 1979-12-31 1982-02-09 Westinghouse Electric Corp. Fluorescent lamp using high performance phosphor blend which is protected from color shifts by a very thin overcoat of stable phosphor of similar chromaticity

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