JPS60195861A - Fluorescent lamp - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain stable and high color rendering properties throughout a life by mixing the first phosphor activated by divalent europium with a limited quantity of each component in a specific molecular formula, the second phosphor activated by tin, and the third phosphor activated by antimony and manganese, and depositing the inner wall of glass tube with the mixture. CONSTITUTION:The first phophor activated by divalent europium expressed by formula I in which (x), (y), and (z) satisfy 0.005<=(x)<=0.2, 6<=(y)<=8, 0<=(z)<=0.1 respectively, the second phosphor consisting of at least one of tin-activated positive strontium magnesium phosphate phosphor and tin-activated positive strontium barium magnesium phosphate phosphor, and the third phosphor cnsisting of at least one of antimony manganese-activated alkalin metal halophosphate phosphor and anitmony-activated alkaline metal halophosphate phosphor are mixed, and the inner wall of a glass tube is deposited with this mixed phosphor.

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
Ｋ　〜５ｅｏｏｘ　（７）値を有し、かつ、演色評価数
についてＪＩＳ　ｚ９３０１に定められた演色区分がＥ
ＤＬ形で、光源色区分が白色の各数値を満足する’Ａ：
Ｈ，演色形螢光ランプに関−する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a fluorescent lamp, specifically a fluorescent lamp whose color temperature is 4200.
K ~5eoox (7) value, and the color rendering classification specified in JIS z9301 for the color rendering index is E.
DL type, light source color classification satisfies each value of white 'A:
H. Concerning color rendering type fluorescent lamps.

従来例の構成とその問題懺 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・マンガン付活ハロりん酸カルシウム螢光
体であるが、このランプは演色性が低いために、美術館
やカラー印刷工場々どの高い演色Ｖ１が要求される場所
での使用は制限されている。ｌｆ’＋Ｉい４１ｆ色竹を
有する螢光ランプとしては。Conventional structure and problems The phosphor conventionally used in general lighting fluorescent lamps is antimony/manganese-activated calcium halophosphate phosphor, but this lamp has a low color rendering property. Furthermore, its use in places where high color rendering V1 is required, such as museums and color printing factories, is restricted. As a fluorescent lamp with lf'+I 41f colored bamboo.

例えば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、一方で演色性の上昇を阻害するＩ＋Ｊ
現部短波反領域の水銀輝線を抑制する方法を併用した、
いわゆる三層塗布によるＥＤＬ形螢光ランう°が知られ
ている（特公昭４１−９８６８号公報、特公昭４８−１
５８９５号公報）。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り、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。For example, I+J mixes several types of phosphors to approximate the spectral distribution of a reference light source, while inhibiting an increase in color rendering properties.
Combined with the method of suppressing the mercury emission line in the current shortwave anti-region,
EDL-type fluorescent lamps using so-called three-layer coating are known (Japanese Patent Publication No. 41-9868, Japanese Patent Publication No. 48-1).
Publication No. 5895). However, with these conventional methods, the lamp manufacturing process is complicated, production efficiency is reduced, and variations in color rendering properties and reduction in lamp efficiency are unavoidable, which has been a long-standing problem.

近年、上記間顧点を改善した螢光ランプが、特開昭５４
−１０２０７３号公報および特開昭５５−１１５４８９
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、前者（特開昭５４−１０２０７３号公報）は２価の
ユーロピウムイ」活ホウりん酸ストロンチウム螢光体と
錫トＪ活正りん酸ストロンチウム・マグネ／ラム螢光体
を主体とし。In recent years, a fluorescent lamp with improvements in the above aspects has been published in Japanese Patent Application Laid-open No.
-102073 publication and JP-A-55-115489
It was proposed in the Publication No. 1 and has made some progress. However, the former (Japanese Unexamined Patent Publication No. 54-102073) mainly consists of a divalent europium fluoride active strontium borophosphate phosphor and a tin active strontium magne/lam phosphor.

（１ｊ均演色評価数Ｒａを９９に高めランプの色度を黒
体軌跡上に設定するためＫ、さらに少量のハロりん酸カ
ルシウド螢光体お・よび硅酸亜鉛螢光体を添加して構成
された螢光ランプを提供するものであるが、硅酸亜鉛螢
光体は螢光ランプへの適用に際して比較的劣化が大きく
、そのためにランプ寿命中において緑色成分低下による
特殊演色評価数の低下を伴うという欠点を有していた。(1j In order to increase the color rendering index Ra to 99 and set the chromaticity of the lamp on the black body locus, K, and a small amount of calcium halophosphate phosphor and zinc silicate phosphor are added. However, the zinc silicate phosphor deteriorates relatively significantly when applied to a fluorescent lamp, and as a result, the special color rendering index decreases due to a decrease in the green component during the lamp life. It had the disadvantage of being accompanied by

一方、後者（特開昭５５−１１６４８９号公報）は狭帯
域に発光する青色および赤色螢光体を含む３種類の螢光
体を混合しているため、光色および演色性などの色の管
理が難かしいという欠点を有していた。On the other hand, the latter (Japanese Unexamined Patent Publication No. 55-116489) mixes three types of phosphors including blue and red phosphors that emit light in a narrow band, so color management such as light color and color rendering properties is controlled. It had the disadvantage that it was difficult to

また、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価のユーロピウムイで１活ア
ルカリ土類金属ハロりん酸塩螢光体を配し、錫イ、１活
ＩＦりん酸ストロンチウム・マグネフラム螢光体と混合
した一層塗布によりランプ効率を改善したＫ　Ｄ　Ｌ形
蛍光ランプが知られている。しかし、この場合螢光体は
２杯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価のユーロピウムでイ１活したアルカリ土類金属八日
りん酸塩螢光体を用いているだめ、この螢光体の発光色
が少し変化するとランプの色度を、例えばｓｏｏ。In addition, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-40763, a divalent europium monovalent alkaline earth metal halophosphate phosphor is arranged as a blue-green phosphor, tin K D L type fluorescent lamps are known in which the lamp efficiency is improved by a single layer coating mixed with an active IF strontium magnephram phosphate phosphor. However, in this case, the phosphor is a mixture of only two types, so it is simple, but on the other hand, the emission spectrum does not easily change due to a slight change in the composition of the phosphor. Since a similar metal octoday phosphate phosphor is used, a slight change in the emission color of this phosphor will change the chromaticity of the lamp, for example soo.

Ｋの色温度で黒体軌跡上に保つことが不可能となり、ラ
ンプ製造工程における色合わせに際して前記２拙頬の螢
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
という欠点を有していた。It was impossible to maintain the color temperature on the black body locus at a color temperature of K, and the problem was that the emission spectra of the two phosphors had to be strictly defined when color matching was performed in the lamp manufacturing process. .

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シ、ランプ効率を改善するととも
にランプ製造工程における色合わせがｈ易で、寿命中を
通じ安定して商い演色性を示す螢光ランプを提供するも
のである。OBJECTS OF THE INVENTION The present invention provides an EDL type fluorescent lamp that eliminates the above-mentioned drawbacks, improves lamp efficiency, facilitates color matching in the lamp manufacturing process, and provides stability throughout the life of the lamp. The present invention provides a fluorescent lamp exhibiting high color rendering properties.

発明の構成 本発明の螢光ランプは、一般式 ４（Ｓｒ１−ｘＫｕｘ）Ｏ・ｙＡ１２０．−ＺＹ２０３
で示され１式中ｘ、３および２がそれぞれ、 ０．００５　≦Ｊ　≦０．２ ６≦ｙ≦８ ０≦　２　≦０．１ を満足する２価のユーロピウムで（；Ｊ活された第１の
螢光体と、錫付活正りん酸ストロンチウム・マグネシウ
ムおよび賜イ；ｊ活止り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・マンガン例活アルカリ土類金属へ
口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、この混合螢光体をガラス管内壁に被着
させだことを％？＆とするものであり、ランプ効率を改
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、）ｆ命中を通じ安定して高い演色性を示すようにし
たものである。Structure of the Invention The fluorescent lamp of the present invention has the general formula 4 (Sr1-xKux)O.yA120. -ZY203
In formula 1, x, 3 and 2 are divalent europium satisfying 0.005≦J≦0.2, 6≦y≦8, 0≦2≦0.1 (; a second phosphor which is at least one of tin-activated strontium/barium/magnesium orthophosphate phosphors; a third phosphor which is at least one of an activated alkaline earth metal halophosphate phosphor and an antimony activated alkaline earth metal halophosphate phosphor; The material is attached to the inner wall of the glass tube, which improves lamp efficiency, facilitates color matching in the lamp manufacturing process, and ensures stable high color rendering throughout the life of the lamp. This is what I did.

実施例の説明 螢光ランプにおいて、′ド均演色評価数Ｒ４が９６以上
の高い演色性を得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り、ｔｉＪ視部短波長
領域の水銀輝線である４０５　ｎｍおＪ＝び４３６ｎｍ
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。近イ「、高演色性螢光ランプの高効率化が検討され
、−上記水銀輝線を抑制する材料として、２価のユーロ
ビウムイ１１活ホウりん酸ストロンチウム螢光体、２価
のユーロビウムイ１１活ハロりん酸バリウムｅカルシウ
ム・マグネシウム螢光体および２価のユーロピウムイτ
ｊ活ストロンチウム・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ランプ効率
を改善したＫＤＬ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、その発光の半値巾（最大発光強度
の６０％における発光強度で測定した発光スペクトルの
山）が８０ｎｍ〜１２０ｎｍと広いために、既存の橙色
螢光体（例えば、錫付活ｉ１・りん酸ストロンチウム・
マグネシウム螢光体）と混合した場合に、さらに添加し
ても演色性を低下させない高効峯螢光体を選択して使用
する余地が少ない。Description of Examples In a fluorescent lamp, in order to obtain a high color rendering property with a uniform color rendering index R4 of 96 or more, it is insufficient to adjust the spectral distribution by mixing phosphors. The mercury emission line in the wavelength range of 405 nm and J=436 nm
It is known that it is necessary to suppress the emission energy of In recent years, studies have been made to improve the efficiency of high color rendering fluorescent lamps, and as materials for suppressing the mercury bright line, divalent eurobium-11 active strontium borophosphate phosphors and divalent eurobium-11 active halophosphorus have been used. barium acid e calcium/magnesium fluorophore and divalent europium i τ
KDL-type fluorescent lamps have been proposed that have improved lamp efficiency by utilizing blue-green phosphors such as active strontium-magnesium aluminate phosphors. These blue-green phosphors have a wide emission half-width (the peak of the emission spectrum measured at 60% of the maximum emission intensity) of 80 nm to 120 nm, so they are different from existing orange phosphors (e.g. Tin activated i1, strontium phosphate,
There is little scope for selecting and using a highly effective phosphor that does not reduce the color rendering properties even if it is further added when mixed with a magnesium phosphor.

発明者らは、前記水銀輝線を抑制する材料として、酸化
イツトリウムを固溶させることによって発光ピーク高さ
を改善した２価のユーロピウム付活ストロンチウム・イ
５．トリウムアＩレミネート螢）１１体を選ぶことによ
り、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ランプ効率
を大巾に改善するとともＫ、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。さらに言えば、本発明
による螢光ランプに使用される高価な希土類螢光体の歌
は１０〜２０重量％程窪であり、従来の一層塗布によっ
てランプ効率を改善したＥＤＬ形螢光ランプの場合（例
えば特開昭６ｉ４−１０２０７３号公報、特開昭５８−
４０７６３号公報）のそれが４０〜６０重（，１％であ
るのに比べて大１１にその使用量を減少させる利点をも
有している。As a material for suppressing the mercury emission line, the inventors have developed divalent europium-activated strontium ion, which has an improved emission peak height by incorporating yttrium oxide as a solid solution.5. By selecting a thorium laminated fluorescent lamp (11), a fluorescent lamp constructed as described in the claims can greatly improve lamp efficiency and stability compared to conventional EDL type fluorescent lamps. It was discovered that high color rendition can be achieved by Furthermore, the amount of the expensive rare earth phosphor used in the fluorescent lamp according to the present invention is about 10 to 20% by weight, and in the case of the conventional EDL type fluorescent lamp in which the lamp efficiency is improved by a single layer coating. (For example, JP-A-6i4-102073, JP-A-58-
It also has the advantage of reducing the amount used by about 11% compared to 40 to 60% by weight (1%) in Japanese Patent Publication No. 40763.

本発す」の螢光ランプに用いられる前記２価のユーロピ
ウム４＝ｊ活ヌトロンチウム・イツトリウムアルミネー
ト螢光体は、一般式 ％式％ で示され、式中ｘ、ｙおよび２がそれぞれ０．００６　
≦１≦０．２ ６≦ｙ≦８ ０＜２≦０．１ で定義される螢光体であり、発明者らの一部が先の特許
出願において提案したもので、従来の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酸化イツト
リウムを固溶させることによって発光ピーク高さを向上
させたものである。ここで、ユーロピウム含ｔの、ｚは
ｏ、ｏ０６≦１≦０．２となるように選定した。その理
由けＸが０．００５未満の場合１発光出力が不充分であ
るとともに可視部短波艮領域の光の吸収が小さくなシ本
発明の螢光ランプ用に適さなくなる。また、工が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。The divalent europium 4=j active neutrontium yttrium aluminate phosphor used in the fluorescent lamp of the present invention is represented by the general formula %, where x, y and 2 are each 0. 006
≦1≦0.2 6≦y≦8 0<2≦0.1 It is a phosphor defined as The height of the emission peak is improved by dissolving yttrium oxide in a europium-activated strontium aluminate phosphor. Here, z of t containing europium was selected such that o, o06≦1≦0.2. For this reason, if X is less than 0.005, one light emission output is insufficient and the absorption of light in the visible short wave region is small, making it unsuitable for the fluorescent lamp of the present invention. Also, the engineering is 0.2
When exceeding
This is because the price of phosphors has skyrocketed and it is not practical.

ｙの値は、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Ｓｒ
　ＡＪＩ？　、２０．を等が中成して発光出力を低下さ
せるためである。酸化イツトリウムを添加して得られる
効果については第１図に示す。第１図から明らかなよう
に酸化イツトリウムのＲｋ　ｚは０＜２≦０．１の範囲
において発光ピーク高さの向上が得らノＬる。The value of y is limited to 6≦y≦8. The reason is that outside this range other strontium aluminates such as Sr
AJI? , 20. This is because the light emitting output decreases due to the intermediate formation of . The effect obtained by adding yttrium oxide is shown in FIG. As is clear from FIG. 1, the emission peak height cannot be improved when the Rkz of yttrium oxide is in the range of 0<2≦0.1.

以上説明した２価のユーロピウム付活ストロンチウム・
イツトリ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、焼成後ストロンチウム、アルミニウ
ム、イツトリウムおよびユーロピウム源となり得る各４
の酸化物、燐酸塩。The divalent europium-activated strontium described above
Yttrium aluminate phosphors are manufactured as follows. That is, after firing, each of the four possible sources of strontium, aluminum, yttrium, and europium
oxides, phosphates.

炭酸塩、アンモニウム塩、ハロゲン化物などの各化合物
を所定量秤量し、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
物を弱還元性雰囲気中１１００℃〜１６ｏＯ℃　の温度
で数時間焼成し１本発明に使用さノする第１の螢光体を
得る。A predetermined amount of each compound such as a carbonate, an ammonium salt, or a halide is weighed out, an appropriate amount of a boron-containing compound such as boric acid, ammonium tetraborate, or strontium borate is added to form a raw material mixture, and the mixture is thoroughly ground and mixed. The resulting mixture is fired in a slightly reducing atmosphere at a temperature of 1100 DEG C. to 160 DEG C. for several hours to obtain the first phosphor used in the present invention.

第１表に、この発明で好適に使用される螢光体のうち代
表的なものの発光特性を示す。Table 1 shows the luminescent properties of typical phosphors suitably used in the present invention.

（以　下金　白） 第２　図＋　Ｋ　、これらの螢光体の紫外線励起による
発光スペクトルを示す。図中の記号は第１表のものと一
致するものである。(Hereinafter referred to as "Kinshiro") Figure 2+K shows the emission spectra of these phosphors upon excitation with ultraviolet light. The symbols in the figure correspond to those in Table 1.

以下１本発明の詳細な説明する。Hereinafter, one aspect of the present invention will be explained in detail.

各色帯光体を混合し、３２騎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従来の環４．方法の
とおり４ｏ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。The phosphor mixture of each color band was mixed and the phosphor mixture was applied to the inner wall of a glass tube having a diameter of 32 cm to form a conventional ring 4. A 4o watt straight tube fluorescent lamp was prepared according to the method. Second
The table shows the types of phosphors (indicated by the symbols in Table 1) and their mixing ratios, and also shows the obtained lamp characteristics together with comparative examples and known examples.

（以　下金　白） 第２表から明らかなように、実施例１〜３で示した螢光
ランプは比較例および公知例に比較して全光束が人ｒｌ
］に向−ヒしていることがわかる。これは、従来の２価
のユーロピウム付活ストロンチウムア！レミネート螢光
体に代えて、酸化イツトリウムを固溶させることにより
、その発光ピーク高さを向上させた２価のユーロピウム
付活ストロンチウムイツトリウムアルミネート螢光体を
用いたために得られた効果である。さらに、高価な希土
類螢光体の使用１１ｋを減少させることができるという
二次的な効果も得られている。実施例２によって得られ
た螢光ランプの分光分布を第３図に示す。(Hereinafter referred to as gold and white) As is clear from Table 2, the fluorescent lamps shown in Examples 1 to 3 have a total luminous flux that is higher than that of the comparative examples and known examples.
] It can be seen that he is heading towards This is conventional divalent europium-activated strontium a! This effect was obtained by using a divalent europium-activated strontium yttrium aluminate phosphor, which has an improved emission peak height by dissolving yttrium oxide in place of the laminate phosphor. . Furthermore, the secondary effect of being able to reduce the use of expensive rare earth phosphors 11k has also been obtained. The spectral distribution of the fluorescent lamp obtained in Example 2 is shown in FIG.

発明の効果 以Ｌ１；９明したように、本発明の螢光ランプは従来の
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
光体に代えて、酸化イツトリウムを固溶させることによ
ってその発光ピーク高さを向上させた２価のユーロビウ
ムト１活ストロンチウム・イツトリウムアルミネート螢
光体を用い、特許請求の範囲に記載した如く構成された
ものであり。Effects of the Invention L1:9 As explained above, the fluorescent lamp of the present invention has a high emission peak height by dissolving yttrium oxide in place of the conventional divalent europium-activated strontium aluminate phosphor. The present invention is constructed as described in the claims using a divalent eurobium mono-active strontium yttrium aluminate phosphor with improved properties.

従来のＥＤＬ形螢光ランプに比べてそん色のない高い演
色Ｖ１を実現するとともにランプ効率を改善し、寿命中
を通じ安定して高い演色性を示し、かつランプ製造上程
における色合わせが容易であるという利点をもった螢光
ワンプを提供することができるものである。Compared to conventional EDL type fluorescent lamps, it achieves high color rendering V1 with no color contrast, improves lamp efficiency, shows stable high color rendering throughout its life, and facilitates color matching during the lamp manufacturing process. This makes it possible to provide a fluorescent wamp with the following advantages.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は２愉のユーロピウム付活ストロンチウム・イ、
トリウムアルミネート螢光体において。 イツトリウム添加による発光ピーク高さの変化を示す図
、第２図は本発明の螢光ランプに好適に用いられる螢光
体の紫外線励起による発光スペクトルを示す図、第３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　＃１か１名第
１図 □Ｚ ＣＳ３　茸収ρ釈町−Figure 1 shows 2 months of europium-activated strontium i,
In thorium aluminate phosphors. Figure 2 shows the change in emission peak height due to the addition of yttrium. Figure 2 is a diagram showing the emission spectrum of a phosphor suitably used in the fluorescent lamp of the present invention due to ultraviolet excitation. Figure 3 is an example of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the spectral distribution of the fluorescent lamp shown in FIG. Name of agent Patent attorney Toshio Nakao #1 or 1 person Figure 1 □Z CS3 Mushrooms Rakushaku-cho

Claims (1)

【特許請求の範囲】 一般式、　４　（Ｓｒ、　、Ｅｕ、）Ｏ−ｙＡ１２０．
−ＺＹ２０．ｆ小さ１１１式中Ｉ、ｙおよび２がそれぞ
れ０．００５≦Ｘ≦０．２ ６≦ｙ≦８ ０＜ｚ≦０．１ を満足する２価のユーロピウムでイ：１活された第１の
螢光体と、錫１１活ｎりん酸ストロンチウム・マク不／
つＩ・螢）５体および賜イー１活正りん酸ストロンチウ
ム・バリウム・マグネシウム螢光体の少なくとも１神で
ある第２の螢光体と、アンチモン・マンガン付活アルカ
リー１．類金晟ハロりん酸塩螢光体およびアンチモンｔ
＝Ｉ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、この混合螢光体
をガラス管内壁に被ｙＳさせてたことを特徴とする螢光
ラング。[Claims] General formula, 4 (Sr, , Eu,)O-yA120.
-ZY20. f small 111 In the formula, I, y and 2 each satisfy 0.005≦X≦0.2 6≦y≦8 0<z≦0.1 The first activated Fluorescent material and tin 11 active n strontium phosphate/
a second phosphor that is at least one of the active strontium-barium-magnesium orthophosphate phosphors; Metallic halophosphate fluorophores and antimony t
=I active alkaline earth metal halophosphate phosphor and a third phosphor which is at least one type of phosphor, and this mixed phosphor is coated on the inner wall of the glass tube. Fluorescent Lang.