JPS60220548A - 螢光ランプ - Google Patents

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 本発明は螢光ランプ、詳しくは発光の色温度が４２００
に〜６６００にの値を有し、かつ演色評価数についてＪ
ＩｉＳ　Ｚ　９３０１に定められた演色区分がＥＤＬ形
で、光源色区分が白色の各数値を満足する高波色形螢光
ランプに関する。

従来例の構成とその問題点 従来、一般照明用螢光ランプに用いられている螢光体は
、アンチモン・マンガン付活・・口りん酸カルシウム螢
光体であるが、このラングは効率は高いものの演色性が
低いために美術館やカラー印刷工場など高い演色性を要
求される場所での使用は制限されている。高い演色性を
有する螢光ランプとしては、例えば演色性の上昇を阻害
する可視部短波長領域の水銀輝線を吸収する作用を有す
るようにした螢光体を含む塗布膜と基準光源の分光分布
に近似させるように数種類の螢光体を混合した螢光体塗
布膜とを用いた二層塗布によるＥＤＬ形螢光ランプが知
られている（特公昭４１−９８６８号公報、特公昭４８
−”１５１３９５号公４）０しかし、これら従来方法の
ものはランプ製造工程が煩雑となシ生産効率が低下する
とともに演色性のバラツキやランプ効率の低下が避けら
れず長年の課題となっていた。

近年、上記問題点を改善した螢光ランプが特開昭５４−
１０２０７３号公報において提案され一応の進展をみた
。しかしながら、この場合使用している青緑色螢光体の
発光ピーク波長が短波長すぎるため、この螢光ランプの
色度を黒体軌跡上に設定するためには硅酸亜鉛螢光体な
どの螢光ランプへの適用に際し、その寿命中を通して比
較的不安定とされている螢光体を用いねばならずランプ
寿命中において緑色成分低下によるＲ９．Ｒ１１など特
殊演色評価数の低下がみられる欠点があった。

丑だ、特開昭５８−４０７６３号公報に示されているよ
うに青緑色螢光体として２価のユーロピウム付活アルカ
リ土類金属ハロシん酸塩螢光体を配し、錫付活圧シん酸
ストロンチウム・マグネシウム螢光体と混合した一層塗
布によりランプ効率を改善したＥＤＬ形螢光ランプが知
られている。

しかしながら、この場合螢光体は２種類のみの混合であ
るため単純である反面、螢光体組成の少しの変化に対し
て発光スペクトルが変化しゃすい２価のユーロピウム付
活アルカリ土類金属ハロシん酸塩螢光体を用いているた
め、この螢光体の発光スペクトルが少し変化するとラン
プの色度を、例えば５０００にの色温度で黒体軌跡上に
保つことが不可能となυ、ランプ製造工程における色合
わせに際して前記２種類の螢光体の発光スペクトルを厳
密に規定しなければならないという欠点があった。

発明の目的 本発明は上記の如き欠点を解消したＥＤＬ形螢光ランプ
を提供するものであり、ランプ効率を大幅に改善すると
ともにランプ製造工程における色合わせが容易で、その
寿命中を通し安定して高い演色性を示す螢光ランプを提
供するものである。

発明の構成 本発明の螢光ランプは、一般式 ４（Ｓｒ、−２Ｅ’ｕｘ）　０　・ｙ　Ａｆｉ２０５で
示され、式中Ｘおよびｙがそれぞれ ０．００５≦Ｘ≦０．２ ６≦ｙ≦８ を満足する２価のユーロピウムで付活されたストロンチ
ウムアルミネートである第１の螢光体と、錫付活圧シん
酸ストロンチウム・マグネシウム螢光体および錫付活圧
ｐん酸ストロンチウム・バリウム・マグネシウム螢光体
の少なくとも１種である第２の螢光体と、アンチモン・
マンガン付活アルカリ土類金属ハＤｎん酸塩螢光体およ
びアンチモン付活アルカリ土類金属ハロりん酸塩螢光体
の少なくとも１種である第３の螢光体とを混合し、これ
をガラス管内壁に被着させてなることを特徴とするもの
でちゃ、ランプ効率を大幅に改善するとともにラング製
造工程における色合ゎせが容易で、寿命中を通し安定し
て高い演色性を示すようにしたものである。

実施例の説明 螢光ランプにおいて、平均演色評価数Ｒａが９６以上の
高演色性を実現するためには螢光体の混合使用による分
光分布の調整だけでは不充分であシ、可視部短波長領域
の水銀輝線である４０５ｎｍおよび４３６　ｎｍの発光
エネルギーの抑制が必要であることが知られている。近
年、高演色性螢光ラングの高効率化が検討され、上記可
視部短波長領域の水銀輝線を抑制する材料として２価の
ユーロピウムで付活したホウシん酸ストロンチウム螢光
体、２価のユーロピウムで付活したハロ９ん酸バリウム
・カルシウム・マグネシウム螢光体および２価のユーロ
ピウムで付活したストロンチウム・マグネシウムアルミ
ネート螢光体などの青緑色螢光体を利用することによっ
て効率を改善したＥＤＬ形螢光ランプが提案されている
。これらの青緑色螢光体は、その発光の半値幅〔最大発
光強度の５０％における発光強度で測定した発光スペク
トルの１陥〕が８０　ｎｍ〜１２０ｎｍと広いため既存
の澄色螢光体（例えば、錫付活圧シん酸ストロンチウム
・マグネシウム螢光体）と混合して用いた場合、さらに
これらの螢光体に添加して用いる螢光体として演色性を
低下させない高効率螢光体を選択する余地が少ない。す
なわち、これらの従来技術においてはランプ効率は前記
青緑色螢光体および橙色螢光体の発光出力に大きく依存
しており、ランプ効率を改善できる程度に明るい螢光体
の添加は、ランプの演色性を低下させるため不可能であ
った。

このような事情に基づいて、発明者らは前記水銀輝線を
抑制する材料として従来とは逆に、発光の半値幅が狭い
青緑色螢光体を用いる方法によってランプ効率を改善す
るとともに安定して高い演色性を示す螢光体の組み合わ
せについて多くの実験を行なったところ、上記青緑色螢
光体として発光の半値幅が約６５　ｎｍと狭い２価のユ
ーロピウム付活ストロンチウムアルミネート螢光体を選
び、その化学組成を前記の範囲に限定した螢光体を第１
の螢光体として特許請求の範囲に記載したとおりに構成
された螢光ランプが従来のＥＤＬ形螢光ランプに比べて
とくにランプ効率を大幅に改善するとともに、寿命中を
通し安定して高い演色性を実現することを見出したもの
である。

本発明の蟹元ランプに用いられる前記２価のユーロピウ
ム付活ストロンチウムアルミネート螢光体は、一般式　
４（Ｓｒ１．ＪＣｕｘ）　０　・７ｊＵ２ｏ５で示され
、式中Ｘおよびｙがそれぞれ ０．００５≦Ｘ≦０．２ ６≦ｙ≦８ で定義される螢光体であり、これを他の螢光体とともに
特許請求の範囲に記載したとおりに組み合わせて用いた
場合、とくに大幅なランプ効率の改善が得られたもので
ある。

ここで、ユーロピウム含量ｘはαＯ○６≦Ｘ≦０．２と
なるように選定した。その理由は、Ｘが０．００５未満
の場合、発光出力が不充分でありＸが０．２を越える場
合は発光出力の低下はさほど大きくないが螢光体価格が
高騰し実用的でないためである。

Ｘの値は０．０１≦Ｘ≦０．１の範囲がとくに望ましい
。アルミニウム含量ｙは６≦ｙ≦８に制限される。その
理由は、この範囲外では他のストロンチウムアルミネー
ト、例えばＳｒＡｇ２０４　、　Ｓ１’ＡＱ１２０１ｇ
等が生成して発光出力を低下させるためである。

以上説明した２価のユーロピウム付活ストロンチウムア
ルミネート螢光体は次のようにして製造される。すなわ
ち焼成後Ｓｒ　、ムＱ　、　Ｅｕ源となシ得る各々の酸
化物、炭酸塩、ハロゲン化物などの化合物を所定量秤量
し、ブラックスとしてホウ酸。

四ホウ酸アンモニウム、ホウ酸ストロンチウムなどのホ
ウ素含有化合物を適量添加して原料混合物とし、十分に
粉砕混合する。得られた混合物を還元性雰凹気中１１０
ｏ〜１４００℃の温度で数時間焼成し本発明に使用され
る第１の螢光体を得る。

第１表に本実験に使用した螢光体の発光特性のうち代表
的な値を示した。なお、第１表の記号Ａ。

で示しだものは２価のユーロピウム付活ストロンチウム
アルミネート螢光体のうち、前記化学組成の限定を満足
する螢光体の例であり、記号ム２で示したものは化学組
成の限定範囲をはずれる螢光体の例である。記号Ａ３お
よびＡ４で示したものば２価のユーロピウム付活ストロ
ンチウムアルミネート以外の狭い半値幅分有する青緑色
螢光体の例である・第１図にこれらの螢光体の紫外線励
起による発光スペクトルの代表的な例を示した。図中の
記号は第１表のものと一致するものである。

（以下　余　白） 以下、本発明の実施例について比較例および公知例（従
来の二層塗布によるＥＤＬ形螢光ランプ）とともに説明
する。

各螢光体を混合し、３２　ｎｍの管径を有するガラス管
内壁にその螢光体混合物を被着させて通常のとお５４Ｑ
ワツトの直管形螢光ランプを作製した。第２表に螢光体
の種類（第１表の記号で示す）とその混合比を示し、さ
らに得られたランプ特性を比較例、公知例とともに示し
た。

（以下余白） 第２表から明らかなように実施例１〜３に示した本発明
の螢光ランプはＥＤＬ形螢光ランプとして充分な高い演
色性が得られるとともに公知例に比べてランプ効率を約
１５チ向上することができたものである。比較例１に示
したように記号Ａ１と記号Ｂの螢光体の組み合わせだけ
ではＥＤＬ形螢光ランプとして満足な演色性が得られず
、特許請求の範囲に記載した第３の螢光体を必要とする
。

ここで、特許請求の範囲に記載した第１の螢光体の最適
化に関するランプ試作実験の結果についてその要点を述
べる。すなわち、２価のユーロピウム付活ストロンチウ
ムアルミネート螢光体については前記化学組成の限定範
囲をはずれる２価のユーロピウム付活ストロンチウムア
ルミネート螢光体を第１の螢光体とし、第２および第３
の螢光体は特許請求の範囲に記載した構成のものを用い
た試作ランプは、ＥＤＬ形螢光ランプとして満足な演色
性を示すもののランプ効率については公知例よりも改善
されてはいるが充分ではないことが明らかとなった。こ
の例を比較例２として第２表中に示した。さらに比較例
３〜４に示すように、前記第１の螢光体として２価のユ
ーロピウム付活カルシウム・マグネシウム・シリケート
螢光体を用いたもの（比較例３）、あるいは２価のユー
ロピウム付活ストロンチウム・マグネシウム・シリケー
ト螢光体を用いたもの（比較例４）は、比較例２と同様
にＥＤＬ形螢光ランプとして満足な演色性を示すものの
ランプ効率については公知例よりも改善されてはいるが
充分ではないことが明らかとなった。これらは第１表に
示した記号Ａ２〜Ａ４の螢光体の発光出力が記号Ａ１の
ものに比べて劣るためである。実施例２の螢光ランプの
分光分布を第２図に示す。

発明の詳細 な説明したように、本発明の螢光ランプは演色性の向」
二を阻害している可視部短波長領域の水銀輝線を抑制す
る材料として、従来とは逆に発光の牛値幅が狭い青緑色
螢光体について検討し４、上記青緑色螢光体として２価
のユーロピウム付活ストロンチウムアルミネート螢光体
を選択し、その化学組成を前記の範囲に限定したものを
第１の螢光体とし、第２および第３の螢光体として特許
請求の範囲に記載したとおシのものを用いることにより
、従来のＥＤＬ形螢光ランプに比べてとくにランプ効率
を大幅に改善することができたものである。本発明はＥ
ＤＬ形螢光ランプとして充分に高い演色性を有し、寿命
中を通し安定して高い演色性を示すとともに製造工程に
おける色合わせが容易であるなどの利点を持ったＥＤＬ
形螢光ラング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図は本実験に使用した螢光体の紫外線励起による発
光スペクトルを示す図、第２図は本発明の実施例２に示
した螢光ランプの分光分布を示す図である。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名−蓉
なψＭ圀翅 へ　冑　碇にロー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一般式、４　（Ｓｒ　Ｉ　−ＸＥＬＩＸ　）　Ｏ・ｙ　
   ＡＩ！、２０５　で示され、式中Ｘおよびｙがそれぞれ ｏ、　ｏ　ｏ　ｓ≦Ｘ≦０．２ ６≦ｙ≦８ を満足する２価のユーロピウムで付活されたストロンチ
   ウムアルミネートである第１の螢光体と、錫イ」活正り
   ん酸ストロンチウム・マグネシウム螢光体および錫付活
   正９ん酸ストロンチウム・バリウム・マグネシウム螢光
   体の少なくとも１種である第２の螢光体と、アンチモン
   ・マンガン付活アルカリ土類金属ハロりん酸塩螢光体お
   よびアンチモン付活アルカリ土類金属ハロシん酸塩螢光
   体の少なくとも１種である第３の螢光体とを混合しガラ
   ス管内壁に被着させてなることを特徴とする螢光ランプ
   。