JPH07105912A - 蛍光ランプ - Google Patents

蛍光ランプ

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JPH07105912A
JPH07105912A JP24487893A JP24487893A JPH07105912A JP H07105912 A JPH07105912 A JP H07105912A JP 24487893 A JP24487893 A JP 24487893A JP 24487893 A JP24487893 A JP 24487893A JP H07105912 A JPH07105912 A JP H07105912A
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JP
Japan
Prior art keywords
phosphor
fluorescent lamp
emission peak
activated
europium
Prior art date
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Pending
Application number
JP24487893A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuichi Sakakibara
裕一 榊原
Hirobumi Takemura
博文 竹村
Yoko Motojima
洋子 元島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Lighting and Technology Corp
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Publication date
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  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 演色性を向上させながら、全光束の低下を最
小限に抑え、しかも、量産上問題のない蛍光ランプを提
供することを目的とする。 【構成】 発光ピークが430〜470nmにあり青色
に発光する第1の蛍光体と、発光ピークが540〜57
0nmにあり緑色に発光する第2の蛍光体と、発光ピー
クが611nm付近にあり赤色に発光するユーロピウム
付活酸化イットリウムからなる第3の蛍光体と、発光ピ
ークが623nm付近にあり深赤色に発光するユーロピ
ウム付活酸化ガドリニウムからなる第4の蛍光体とを主
成分とした混合蛍光体からなる被膜をガラスバルブの内
面に形成した蛍光ランプ。 【効果】 従来より演色性が高い割りに全光束の低下の
少ない高効率の蛍光ランプを提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高い演色性と高い発光
効率とを有する蛍光ランプに関する。
【0002】
【従来の技術】近時、白熱電球に代わって発光効率に優
れ長寿命な蛍光ランプが数多く使用されてる。
【0003】蛍光ランプは内面に蛍光体膜が塗布された
ガラス管バルブ内に、電子放射性物質を塗布したコイル
状のタングステンフィラメントが取り付けられた電極お
よび放電開始を容易にするためのアルゴンなどの希ガス
と適量の水銀が封入されている。
【0004】そして、上記電極(陰極)に電流を通じて
予熱すると、フィラメントから熱電子がバルブ内に放出
され、この熱電子が反対側の電極(陽極)の高圧に引か
れて移動し、両電極間に放電が始まる。この放電により
移動する電子はバルブ内の水銀原子と衝突して紫外線を
発生し、この紫外線がバルブ内面の蛍光体を励起してバ
ルブ外に可視光線を発光する。この発光色は塗布された
蛍光体の種類によって白色、昼光色、青色、桃色などが
得られている。
【0005】一般の蛍光ランプにおいてはたとえばアン
チモン・マンガン付活ハロリン酸塩蛍光体を塗布して白
色や昼光色などの色光を得ていたが、近年では効率と演
色性を共に向上させた3波長形と呼ばれている蛍光ラン
プが広く使用されるようになってきている。
【0006】この3波長形蛍光ランプはたとえば発光ピ
ークが450nm付近の青色を発光するユーロピウム付
活アルミン酸バリウム・マグネシウム蛍光体(特開昭5
6−152882号公報に詳しく開示されている。)や
ユーロピウム付活ハロリン酸バリウム・カルシウム・ス
トロンチウム蛍光体(特開昭48−33159号公報に
詳しく開示されている。)、発光ピークが545nm付
近の緑色を発光するセリウム・テルビウム付活リン酸ラ
ンタン蛍光体(特開昭54−56086号公報に詳しく
開示されている。)やセリウム・テルビウム付活アルミ
ン酸マグネシウム蛍光体(特開昭52−22836号公
報に詳しく開示されている。)、発光ピークが611n
m付近の赤色を発光するユーロピウム付活酸化イットリ
ウム蛍光体など3色の蛍光物質を適量比混合してバルブ
内に塗布したもので、このランプの照明によれば被照射
体の色彩をより自然に美しく、また明るく感じさせると
いう効果に優れている。
【0007】しかし、上記の蛍光体を適量比混合した蛍
光ランプは、赤の特殊演色評価数(R9 )が、ランプの
光色を相関色温度5000ケルビン付近に合わせたとき
に20〜40と不十分であった。この改良として611
nmよりも長波長の発光ピークを有する深赤色蛍光体と
して、(1)発光ピークが655nm付近にあるマンガ
ン付活マグネシウムフロロジャーマネート蛍光体、
(2)発光ピークが619nm付近にあるユーロピウム
付活バナジン酸イットリウム蛍光体、同じく(3)ユー
ロピウム付活リンバナジン酸イットリウム蛍光体、
(4)発光ピークが626nm付近にあるユーロピウム
付活オキシ硫化イットリウム蛍光体などを添加して、特
殊演色評価数(R9 )を向上させることが報告されてい
る。
【0008】上記の深赤色蛍光体のうち(1)、
(2)、(3)は特殊演色評価数(R9 )を向上させる
効果はあるものの、添加により全光束の低下が大きかっ
た。一方(4)はランプに使用した場合、含まれる硫黄
(S)の遊離から、早期に黒化するため実用には問題が
あった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記事情に
鑑みなされたもので、特殊演色評価数(R9 )を向上さ
せながら、全光束の低下を最小限に抑え、しかも、量産
上問題のない蛍光ランプを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
の蛍光ランプは、発光ピークが430〜470nmにあ
り青色に発光する第1の蛍光体と、発光ピークが540
〜570nmにあり緑色に発光する第2の蛍光体と、発
光ピークが611nm付近にあり赤色に発光するユーロ
ピウム付活酸化イットリウムからなる第3の蛍光体と、
発光ピークが623nm付近にあり深赤色に発光するユ
ーロピウム付活酸化ガドリニウムからなる第4の蛍光体
とを主成分とした混合蛍光体からなる被膜をガラスバル
ブの内面に形成したことを特徴としている。
【0011】本発明の請求項2に記載の蛍光ランプは、
上記第1の蛍光体が2価ユーロピウム付活アルミン酸バ
リウム・マグネシウム蛍光体、2価ユーロピウム、マン
ガン共付活アルミン酸バリウム・マグネシウム蛍光体ま
たは2価ユーロピウム付活ハロリン酸バリウム・カルシ
ウム・ストロンチウム蛍光体の少なくとも一種からな
り、上記第2の蛍光体がセリウム・テルビウム付活リン
酸ランタン蛍光体またはセリウム・テルビウム付活アル
ミン酸バリウム・マグネシウム蛍光体の少なくとも一種
からなることを特徴としている。
【0012】本発明の請求項3に記載の蛍光ランプは、
上記混合蛍光体は第1の蛍光体が1〜50重量%、第2
の蛍光体が20〜45重量%、第3の蛍光体が15〜7
5重量%、第4の蛍光体が0.5〜25重量%であり、
かつ、上記第3の蛍光体と第4の蛍光体との総量が30
〜76重量%であることを特徴としている。
【0013】本発明の請求項4に記載の蛍光ランプは、
上記第3の蛍光体と第4の蛍光体との総量(重量)に対
して第4の蛍光体が1〜50重量%であることを特徴と
している。
【0014】
【作用】赤色(第3の)蛍光体に深赤色(第4の)蛍光
体を添加することにより、演色性を向上させながら全光
束の低下を小さく抑える。
【0015】
【実施例】以下,本発明の実施例について説明する。
【0016】第1の蛍光体としてピーク波長が450n
m付近にあり青色に発光する2価ユーロピウム付活ハロ
リン酸バリウム・カルシウム・ストロンチウム蛍光体を
26重量%、第2の蛍光体としてピーク波長が544n
m付近にあり緑色に発光するセリウム・テルビウム付活
リン酸ランタン蛍光体を30重量%、第3の蛍光体とし
てピーク波長が611nm付近にあり赤色に発光するユ
ーロピウム付活酸化イットリウム(Y2 O3 :E
u 3+ )蛍光体を32重量%、第4の蛍光体としてピー
ク波長が623nm付近にあり深赤色に発光するユーロ
ピウム付活酸化ガドリニウム(Gd2 O3 :Eu 3+ )
蛍光体を12重量%、の4種の蛍光体を混合して通常と
同じに管径が約32mm、長さが約1200mmのガラ
ス管バルブ内面に塗布し、40W形の直管ランプを製作
した。
【0017】この蛍光ランプは図1のような分光分布を
示した。図1および図2において横軸は発光波長(n
m)を、縦軸は相対エネルギー(%)をそれぞれ示す。
【0018】また、第4の蛍光体であるユーロピウム付
活酸化ガドリニウム蛍光体は図2に示すように623n
m付近にピーク波長があり、第3の蛍光体であるユーロ
ピウム付活酸化イットリウム蛍光体に比べ深い赤色の発
光色を示した。
【0019】また、この蛍光ランプの色度は、ほぼ相関
色温度5000ケルビンで黒体軌跡上になった。また、
全光束(点灯0時間)は3550ルーメン、平均演色評
価数(Ra )は88.8、赤色の特殊演色評価数(R9
)は53で、従来より特殊演色評価数(R9 )が高い
割りに、全光束の向上ができた高効率のランプが得られ
た。
【0020】因みに、従来の技術に記載の3波長形の従
来ランプは全光束(点灯0時間)が3640ルーメン、
平均演色評価数(Ra )は88.1、赤色の特殊演色評
価数(R9 )は35で、本発明ランプは従来ランプに比
べ僅か全光束2.4%の犠牲で、平均演色評価数(Ra
)を0.7ポイント、赤色の特殊演色評価数(R9 )
を18ポイント向上させることができた。
【0021】また、上記混合蛍光体を塗布したランプに
ついては、点灯初期の黒化はなく、点灯中の光束維持特
性についても従来品と同等であり、したがって量産にも
適する。
【0022】なお、酸化ガドリニウム蛍光体は、通常の
方法で焼成すると、酸化イットリウム蛍光体とほぼ同じ
611nmのピーク波長を有するが(結晶形は立方晶
形)、1300℃以上の高温で焼成すれば結晶形は単斜
晶形に変わり、図2に示すように623nmの発光をす
るようになる。
【0023】また、上記の4種の蛍光体の発光ピークお
よび配合割合については、青色に発光する第1の蛍光体
は発光ピークが430〜470nmで1〜50重量%、
緑色に発光する第2の蛍光体は発光ピークが540〜5
70nmで20〜45重量%、赤色に発光する第3の蛍
光体は発光ピークが611nm付近で15〜75重量
%、深赤色に発光する第4の蛍光体は発光ピークが62
3nm付近で0.5〜25重量%で、かつ、上記第3の
蛍光体と第4の蛍光体との総量が30〜76重量%の範
囲にあるよう混合してガラスバルブの内面に被膜を形成
すればよい。
【0024】また、本発明は上記の蛍光体に限るもので
はなく、青色に発光する第1の蛍光体としてはユーロピ
ウム付活アルミン酸バリウム・マグネシウム蛍光体やユ
ーロピウム・マンガン付活アルミン酸バリウム・マグネ
シウム蛍光体、緑色に発光する第2の蛍光体としてはセ
リウム・テルビウム付活アルミン酸マグネシウム蛍光体
を単独あるいは上記の蛍光体と混合して用いてもよく、
これらの蛍光体の場合も上記実施例と同様に、深赤色に
発光する第4の蛍光体の添加に伴う赤色の特殊演色評価
数(R9 )の向上効果が得られた。
【0025】また、本発明者等の実験では上記4成分系
の蛍光体を混合して使用するに当たり、赤色に発光する
第3の蛍光体と、深赤色に発光する第4の蛍光体との配
合比率により諸特性が大きく変化することが解った。図
3は第3の蛍光体と第4の蛍光体との配合比率を変えて
いった場合の赤色の特殊演色評価数(R9 )および全光
束比を示す。図3より明らかなように第3の蛍光体と第
4の蛍光体との総量(重量)に対して第4の蛍光体が1
〜50重量%であれば、全光束が従来品(第1、第2、
第3の蛍光体の混合で同じ発光色度に合わせた場合)の
95%以上を維持し実用上問題なく、赤色の特殊演色評
価数(R9 )の改善されたランプを提供できることが解
った。
【0026】なお,本発明は上記実施例に限定されな
い。たとえば,上記実施例では直管形の蛍光ランプにつ
いてのべたが、ランプは直管形に限らず環形、U形、W
形などの屈曲した管状バルブにももちろん適用できる。
【0027】
【発明の効果】以上詳述したように本発明は、発光ピー
クが623nmにあり深赤色に発光するユーロピウム付
活酸化ガドリニウム(Gd2 O3 :Eu)蛍光体を添加
したことにより、従来より演色性が高い割りに全光束が
増えた高効率の蛍光ランプを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の蛍光ランプの分光分布図であ
る。
【図2】ユーロピウム付活酸化ガドリニウム蛍光体の分
光分布図である。
【図3】蛍光体の配合比率と演色性および全光束比との
対比図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 元島 洋子 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式会 社東芝堀川町工場内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発光ピークが430〜470nmにあり
    青色に発光する第1の蛍光体と、発光ピークが540〜
    570nmにあり緑色に発光する第2の蛍光体と、発光
    ピークが611nm付近にあり赤色に発光するユーロピ
    ウム付活酸化イットリウムからなる第3の蛍光体と、発
    光ピークが623nm付近にあり深赤色に発光するユー
    ロピウム付活酸化ガドリニウムからなる第4の蛍光体と
    を主成分とした混合蛍光体からなる被膜をガラスバルブ
    の内面に形成したことを特徴とする蛍光ランプ。
  2. 【請求項2】 上記第1の蛍光体が2価ユーロピウム付
    活アルミン酸バリウム・マグネシウム蛍光体、2価ユー
    ロピウム、マンガン共付活アルミン酸バリウム・マグネ
    シウム蛍光体または2価ユーロピウム付活ハロリン酸バ
    リウム・カルシウム・ストロンチウム蛍光体の少なくと
    も一種からなり、上記第2の蛍光体がセリウム・テルビ
    ウム付活リン酸ランタン蛍光体またはセリウム・テルビ
    ウム付活アルミン酸バリウム・マグネシウム蛍光体の少
    なくとも一種からなることを特徴とする請求項1に記載
    の蛍光ランプ。
  3. 【請求項3】 上記混合蛍光体は第1の蛍光体が1〜5
    0重量%、第2の蛍光体が20〜45重量%、第3の蛍
    光体が15〜75重量%、第4の蛍光体が0.5〜25
    重量%であり、かつ、上記第3の蛍光体と第4の蛍光体
    との総量が30〜76重量%であることを特徴とする請
    求項1または請求項2に記載の蛍光ランプ。
  4. 【請求項4】 上記第3の蛍光体と第4の蛍光体との総
    量(重量)に対して第4の蛍光体が1〜50重量%であ
    ることを特徴とする請求項1ないし請求項3に記載の蛍
    光ランプ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0865071A3 (en) * 1997-03-13 1999-02-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Warm white fluorescent lamp
JP2002198008A (ja) * 2000-08-30 2002-07-12 General Electric Co <Ge> 高演色性蛍光灯

Cited By (3)

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