JPS6337459B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6337459B2 JPS6337459B2 JP12963478A JP12963478A JPS6337459B2 JP S6337459 B2 JPS6337459 B2 JP S6337459B2 JP 12963478 A JP12963478 A JP 12963478A JP 12963478 A JP12963478 A JP 12963478A JP S6337459 B2 JPS6337459 B2 JP S6337459B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phosphor layer
- phosphor
- color rendering
- nanometers
- fluorescent lamp
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高効率かつ演色性が改良されたけい光
ランプに関し、更に詳しくはランプ価格の低減の
為の２層けい光体構造を有するけい光ランプの改
良に関する。
ランプに関し、更に詳しくはランプ価格の低減の
為の２層けい光体構造を有するけい光ランプの改
良に関する。
最近、人間の眼の色覚に関する研究の結果にも
とづき、約450ナノメータ付近の青色発光けい光
体、約540ナノメータ付近の緑色発光けい光体及
び約610ナノメータ付近の赤色発光けい光体を混
合したけい光体を有するけい光ランプが提案され
ている。このけい光ランプは、ランプ効率が、従
来からあるけい光ランプで最も大量に使用され、
かつ最も明るい白色けい光ランプと同等で演色性
は従来の演色改善形けい光ランプとほぼ同等とい
うすぐれた特性を有している。しかしながら、こ
のけい光ランプに用いられるけい光体は、いずれ
も稀土類金属を原料としているために、極めて高
価で、従つてランプも高価なものにならざるを得
なかつた。
とづき、約450ナノメータ付近の青色発光けい光
体、約540ナノメータ付近の緑色発光けい光体及
び約610ナノメータ付近の赤色発光けい光体を混
合したけい光体を有するけい光ランプが提案され
ている。このけい光ランプは、ランプ効率が、従
来からあるけい光ランプで最も大量に使用され、
かつ最も明るい白色けい光ランプと同等で演色性
は従来の演色改善形けい光ランプとほぼ同等とい
うすぐれた特性を有している。しかしながら、こ
のけい光ランプに用いられるけい光体は、いずれ
も稀土類金属を原料としているために、極めて高
価で、従つてランプも高価なものにならざるを得
なかつた。
この対策として、例えばけい光体を２層に分け
て塗布し、すなわちガラス管側に安価なけい光体
を塗布し、一方放電側に前記３種の混合けい光体
を塗布することにより、高価なけい光体の使用量
を大幅に減量することが提案されている。この場
合に重要なことは、ガラス管側に塗布されたけい
光体層（以下第１けい光体層という）の色度点と
放電側に塗布されたけい光体層（以下第２けい光
体層という）の色度点を出来うる限り近づけるこ
とが必要なことである。このことはけい光ランプ
内にて発生した紫外線の約90％以上は第２けい光
体層で吸収され、目的とする発光スペクトルを有
する可視光に変換されて放射されるが、残る約10
％以下の紫外線は第１けい光体層に吸収され第１
けい光体の発光スペクトルを有する可視光に変換
され、前記第２けい光体層で発光した可視光と共
にけい光ランプから放射される。従つて、もし第
１けい光体層の色度点が第２けい光体層の色度点
と異つていると、ランプから放射される光は本来
目的とする色度点からずれてしまう。
て塗布し、すなわちガラス管側に安価なけい光体
を塗布し、一方放電側に前記３種の混合けい光体
を塗布することにより、高価なけい光体の使用量
を大幅に減量することが提案されている。この場
合に重要なことは、ガラス管側に塗布されたけい
光体層（以下第１けい光体層という）の色度点と
放電側に塗布されたけい光体層（以下第２けい光
体層という）の色度点を出来うる限り近づけるこ
とが必要なことである。このことはけい光ランプ
内にて発生した紫外線の約90％以上は第２けい光
体層で吸収され、目的とする発光スペクトルを有
する可視光に変換されて放射されるが、残る約10
％以下の紫外線は第１けい光体層に吸収され第１
けい光体の発光スペクトルを有する可視光に変換
され、前記第２けい光体層で発光した可視光と共
にけい光ランプから放射される。従つて、もし第
１けい光体層の色度点が第２けい光体層の色度点
と異つていると、ランプから放射される光は本来
目的とする色度点からずれてしまう。
本発明者らはこの点について更に詳細に検討し
た結果、第１けい光体層の色度点と第２けい光体
層の色度点を同じにしても、第１けい光体層に用
いるけい光体の種類により演色性が大きく左右さ
れることを見い出した。
た結果、第１けい光体層の色度点と第２けい光体
層の色度点を同じにしても、第１けい光体層に用
いるけい光体の種類により演色性が大きく左右さ
れることを見い出した。
本発明はかかる事実の認識に基づいてなされた
ものであり、高効率かつ演色性の改良されたけい
光ランプを提供することを目的とする。
ものであり、高効率かつ演色性の改良されたけい
光ランプを提供することを目的とする。
従来、２層構成による高効率かつ高演色性をも
つけい光ランプの第１けい光体層に用いるけい光
体としては、効率が高く、安価でかつ色度点の変
更が比較的大幅にかつ容易に出来ることから、ア
ンチモン及びマンガン付活ハロリん酸カルシウム
けい光体が主として用いられていたが、このけい
光体を第１けい光体層として塗布し、第２けい光
体層として発光スペクトルのピーク波長が約450
ナノメータ、約540ナノメータ、及び約610ナノメ
ータにある、共に発光スペクトルの半値幅が、そ
れぞれ30〜60ナノメータ、５〜30ナノメータ及び
５〜30ナノメータと狭い３種のけい光体を塗布し
たけい光ランプについて、各けい光体層の塗布量
をかえたランプを作製し、分光エネルギー分布及
び演色評価数を計算した結果、第１図に示したご
とく、全光量に占める第１けい光体層の光量が増
大するに従つて平均演色評価数が低下することが
見い出された。更に、第１けい光体層からの光量
をパラメーターとして求めた分光エネルギー分布
を詳細に検討した結果、第２図に示したごとく
500〜530ナノメータ及び560〜580ナノメータ付近
のランプからのエネルギーが増加することが明ら
かとなつた。ここで曲線１は第１けい光体層から
の光量が第２けい光体層の光量に10％混合された
とき、曲線２は同じく20％混合されたとき、曲線
３は30％混合されたときの、けい光ランプから放
射される光の分光エネルギー分布を示す。以上の
ことより、平均演色評価数が低下するのは、前記
波長領域、すなわち500〜530ナノメータ及び560
〜580ナノメータのエネルギーが増加するためで
あることが明らかになつた。更に演色性について
検討した結果、平均演色評価数以外にも、特殊演
色評価数の中でも特に重要な赤に対するR9及び
日本人の肌色に対するR15も著しく低下すること
及び前記２波長領域のうち特に560〜580ナノメー
タの波長領域のエネルギーが大きい影響を与える
ことが判明した。この波長は第３図の曲線５に示
した第１けい光体層のけい光体のマンガン発光ピ
ーク波長とほとんど一致しているので、この発光
強度を下げる以外に方法はない。なお、曲線４は
第２けい光体層のみからなる分光エネルギー分布
を示す。演色性をよくするために、第１けい光体
層の発光強度を下げるには第２けい光体層の膜厚
を厚くして、第２けい光体層で大部分の紫外線を
可視光に変換するしかないが、これはコストアツ
プにつながり、本発明の目的に反するために不適
当である。以上より、解決策について種々検討し
た結果、560〜580ナノメータに発光ピークを有し
ないけい光体を第１けい光体層に用いればよいこ
とが判明した。この目的に合致するけい光体とし
て、まず500〜600ナノメータの緑領域、及び600
〜700ナノメータの赤領域については、第２けい
光体層のけい光体がその波長域のものはいずれも
半値幅が狭いもので、高効率かつ高演色性がえら
れているために半値幅の広いけい光体は不適当で
ある。それに、この緑及び赤領域で半値幅が狭
く、安価かつ高効率なけい光体は存在しない。以
上より、青領域のけい光体について検討した結
果、第２けい光体層中の青発光けい光体は比較的
半値幅が広いために、比較的半値幅の広い青色発
光けい光体からの光が第２けい光体からの光と混
つても演色評価数は全く影響されぬことが見い出
された。
つけい光ランプの第１けい光体層に用いるけい光
体としては、効率が高く、安価でかつ色度点の変
更が比較的大幅にかつ容易に出来ることから、ア
ンチモン及びマンガン付活ハロリん酸カルシウム
けい光体が主として用いられていたが、このけい
光体を第１けい光体層として塗布し、第２けい光
体層として発光スペクトルのピーク波長が約450
ナノメータ、約540ナノメータ、及び約610ナノメ
ータにある、共に発光スペクトルの半値幅が、そ
れぞれ30〜60ナノメータ、５〜30ナノメータ及び
５〜30ナノメータと狭い３種のけい光体を塗布し
たけい光ランプについて、各けい光体層の塗布量
をかえたランプを作製し、分光エネルギー分布及
び演色評価数を計算した結果、第１図に示したご
とく、全光量に占める第１けい光体層の光量が増
大するに従つて平均演色評価数が低下することが
見い出された。更に、第１けい光体層からの光量
をパラメーターとして求めた分光エネルギー分布
を詳細に検討した結果、第２図に示したごとく
500〜530ナノメータ及び560〜580ナノメータ付近
のランプからのエネルギーが増加することが明ら
かとなつた。ここで曲線１は第１けい光体層から
の光量が第２けい光体層の光量に10％混合された
とき、曲線２は同じく20％混合されたとき、曲線
３は30％混合されたときの、けい光ランプから放
射される光の分光エネルギー分布を示す。以上の
ことより、平均演色評価数が低下するのは、前記
波長領域、すなわち500〜530ナノメータ及び560
〜580ナノメータのエネルギーが増加するためで
あることが明らかになつた。更に演色性について
検討した結果、平均演色評価数以外にも、特殊演
色評価数の中でも特に重要な赤に対するR9及び
日本人の肌色に対するR15も著しく低下すること
及び前記２波長領域のうち特に560〜580ナノメー
タの波長領域のエネルギーが大きい影響を与える
ことが判明した。この波長は第３図の曲線５に示
した第１けい光体層のけい光体のマンガン発光ピ
ーク波長とほとんど一致しているので、この発光
強度を下げる以外に方法はない。なお、曲線４は
第２けい光体層のみからなる分光エネルギー分布
を示す。演色性をよくするために、第１けい光体
層の発光強度を下げるには第２けい光体層の膜厚
を厚くして、第２けい光体層で大部分の紫外線を
可視光に変換するしかないが、これはコストアツ
プにつながり、本発明の目的に反するために不適
当である。以上より、解決策について種々検討し
た結果、560〜580ナノメータに発光ピークを有し
ないけい光体を第１けい光体層に用いればよいこ
とが判明した。この目的に合致するけい光体とし
て、まず500〜600ナノメータの緑領域、及び600
〜700ナノメータの赤領域については、第２けい
光体層のけい光体がその波長域のものはいずれも
半値幅が狭いもので、高効率かつ高演色性がえら
れているために半値幅の広いけい光体は不適当で
ある。それに、この緑及び赤領域で半値幅が狭
く、安価かつ高効率なけい光体は存在しない。以
上より、青領域のけい光体について検討した結
果、第２けい光体層中の青発光けい光体は比較的
半値幅が広いために、比較的半値幅の広い青色発
光けい光体からの光が第２けい光体からの光と混
つても演色評価数は全く影響されぬことが見い出
された。
以上のごとく、第１けい光体層の色度点と第２
けい光体層の色度点とを合わすだけでは必ずしも
高い演色性がえられず、第１けい光体層に用いる
けい光体の分光エネルギー分布が重要であること
が明らかとなつた。このことは、従来のごとく色
度点を合わすだけの場合には、第１けい光体層の
塗布量と第２けい光体層の塗布量を極めて厳密に
コントロールしないと演色評価数が低下してしま
うというおそれがあつたのに対し、本発明のごと
く第１けい光体層に演色性を低下さす原因となる
波長域の光を出さぬけい光体を用いることによ
り、塗布量を厳密にコントロールしなくても高い
演色評価数が得られるという大きな利点を有して
いる。本発明の目的に適した第１けい光体層用け
い光体としてはアンチモン付活ハロリん酸カルシ
ウム、タングステン酸カルシウム、タングステン
酸マグネシウム及びスズ付活ピロリん酸ストロン
チウムなどの発光スペクトルのピーク波長が400
〜500ナノメータの範囲にあるものが挙げられる。
40ワツトけい光ランプ用ガラス管内壁に、発光ス
ペクトルのピーク波長が480ナノメータのアンチ
モン付活ハロリん酸カルシウムを2.2gr塗布し、
ついでその上にユーロピウム付活アルミン酸バリ
ウムマグネシウムが12.8％、テルビウム付活アル
ミン酸セリウムマグネシウムが38.2％及びユーロ
ピウム付活酸イツトリウムが49％から成る混合け
い光体を2.3gr塗布して、以降通常の方法にてけ
い光ランプを作製した。完成したけい光ランプに
ついて分光エネルギー分布を測定し、次いで演色
評価数を計算した結果、ランプ色度点はｘ＝
0.345、ｙ＝0.356で平均演色評価数は84、特殊演
色評価数のR9は40、R15は98であつた。その分光
エネルギー分布を第４図に示す。曲線６が本実施
例によるけい光ランプの分光エネルギー分布であ
る。比較として、第１けい光体層として、5000K
のアンチモン及びマンガン付活ハロリん酸カルシ
ウムを2.2gr塗布し、ついでその上にユーロピウ
ム付活アルミン酸バリウムマグネシウムが15.8
％、テルビウム付活アルミン酸セリウムマグネシ
ウムが37.2％、及びユーロピウム付活酸化イツト
リウムが47％から成る混合けい光体を塗布し、以
降通常の方法でけい光ランプを作製した。完成し
たけい光ランプについて分光エネルギー分布を測
定した結果、色度点はｘ＝0.346、ｙ＝0.358平均
演色評価数は82、特殊演色評価数のR9は24、R15
は93であつた。
けい光体層の色度点とを合わすだけでは必ずしも
高い演色性がえられず、第１けい光体層に用いる
けい光体の分光エネルギー分布が重要であること
が明らかとなつた。このことは、従来のごとく色
度点を合わすだけの場合には、第１けい光体層の
塗布量と第２けい光体層の塗布量を極めて厳密に
コントロールしないと演色評価数が低下してしま
うというおそれがあつたのに対し、本発明のごと
く第１けい光体層に演色性を低下さす原因となる
波長域の光を出さぬけい光体を用いることによ
り、塗布量を厳密にコントロールしなくても高い
演色評価数が得られるという大きな利点を有して
いる。本発明の目的に適した第１けい光体層用け
い光体としてはアンチモン付活ハロリん酸カルシ
ウム、タングステン酸カルシウム、タングステン
酸マグネシウム及びスズ付活ピロリん酸ストロン
チウムなどの発光スペクトルのピーク波長が400
〜500ナノメータの範囲にあるものが挙げられる。
40ワツトけい光ランプ用ガラス管内壁に、発光ス
ペクトルのピーク波長が480ナノメータのアンチ
モン付活ハロリん酸カルシウムを2.2gr塗布し、
ついでその上にユーロピウム付活アルミン酸バリ
ウムマグネシウムが12.8％、テルビウム付活アル
ミン酸セリウムマグネシウムが38.2％及びユーロ
ピウム付活酸イツトリウムが49％から成る混合け
い光体を2.3gr塗布して、以降通常の方法にてけ
い光ランプを作製した。完成したけい光ランプに
ついて分光エネルギー分布を測定し、次いで演色
評価数を計算した結果、ランプ色度点はｘ＝
0.345、ｙ＝0.356で平均演色評価数は84、特殊演
色評価数のR9は40、R15は98であつた。その分光
エネルギー分布を第４図に示す。曲線６が本実施
例によるけい光ランプの分光エネルギー分布であ
る。比較として、第１けい光体層として、5000K
のアンチモン及びマンガン付活ハロリん酸カルシ
ウムを2.2gr塗布し、ついでその上にユーロピウ
ム付活アルミン酸バリウムマグネシウムが15.8
％、テルビウム付活アルミン酸セリウムマグネシ
ウムが37.2％、及びユーロピウム付活酸化イツト
リウムが47％から成る混合けい光体を塗布し、以
降通常の方法でけい光ランプを作製した。完成し
たけい光ランプについて分光エネルギー分布を測
定した結果、色度点はｘ＝0.346、ｙ＝0.358平均
演色評価数は82、特殊演色評価数のR9は24、R15
は93であつた。
以上説明したように、本発明のけい光ランプは
平均、特殊演色評価数共に、従来のものより高い
ものである。
平均、特殊演色評価数共に、従来のものより高い
ものである。
第１図はけい光ランプから放射される全光量に
占める第１けい光体層の光量の占める割合と平均
演色評価数との関係を示す図、第２図はけい光ラ
ンプから放射される光の中に占める第１けい光体
層の分光エネルギー分布を示す図、第３図は第１
けい光体層と第２けい光体層のみを塗布したけい
光ランプの分光エネルギー分布を比較して示す図
第４図は本発明の一実施例であるけい光ランプの
分光エネルギー分布を従来のそたと比較して示す
図である。 ６……本発明実施例のけい光ランプの分光エネ
ルギー分布曲線。
占める第１けい光体層の光量の占める割合と平均
演色評価数との関係を示す図、第２図はけい光ラ
ンプから放射される光の中に占める第１けい光体
層の分光エネルギー分布を示す図、第３図は第１
けい光体層と第２けい光体層のみを塗布したけい
光ランプの分光エネルギー分布を比較して示す図
第４図は本発明の一実施例であるけい光ランプの
分光エネルギー分布を従来のそたと比較して示す
図である。 ６……本発明実施例のけい光ランプの分光エネ
ルギー分布曲線。
Claims (1)
- １ ガラス管内壁にけい光体を２層に塗布し、そ
のうち、前記ガラス管側に塗布された第１けい光
体層は、青色発光けい光体から成り、一方放電側
に塗布された第２けい光体層は、発光スペクトル
のピーク波長が430〜490ナノメータ、520〜570ナ
ノメータ、及び600〜640ナノメータの範囲にある
３種類のけい光体から成ることを特徴とするけい
光ランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12963478A JPS5556348A (en) | 1978-10-20 | 1978-10-20 | Fluorescent lamp |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12963478A JPS5556348A (en) | 1978-10-20 | 1978-10-20 | Fluorescent lamp |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5556348A JPS5556348A (en) | 1980-04-25 |
| JPS6337459B2 true JPS6337459B2 (ja) | 1988-07-26 |
Family
ID=15014336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12963478A Granted JPS5556348A (en) | 1978-10-20 | 1978-10-20 | Fluorescent lamp |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5556348A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002015226A1 (en) * | 2000-08-10 | 2002-02-21 | Osram Sylvania Inc. | Highly loaded fluorescent lamp |
| WO2002015215A1 (en) * | 2000-08-10 | 2002-02-21 | Osram Sylvania Inc. | Display device having reduced color shift during life |
-
1978
- 1978-10-20 JP JP12963478A patent/JPS5556348A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002015226A1 (en) * | 2000-08-10 | 2002-02-21 | Osram Sylvania Inc. | Highly loaded fluorescent lamp |
| WO2002015215A1 (en) * | 2000-08-10 | 2002-02-21 | Osram Sylvania Inc. | Display device having reduced color shift during life |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5556348A (en) | 1980-04-25 |
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