JPS6372782A

JPS6372782A - 蛍光ランプ

Info

Publication number: JPS6372782A
Application number: JP21581786A
Authority: JP
Inventors: Nobuyoshi Akiyama; 秋山　順悦; Keiji Hatakeyama; 圭司畠山; Akira Taya; 田屋　明; Yasuhiko Hagiwara; 萩原　泰彦
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-09-16
Filing date: 1986-09-16
Publication date: 1988-04-02
Anticipated expiration: 2009-10-05
Also published as: JPH0678523B2

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】〔発明の目的〕（ａ業上の利用分野）本発明は蛍光ランプに関し、更に詳しくは褪色防止形高
演色蛍光ランプの改良に係る。

（従来の技術）一般の蛍光ランプは、可視波長域から３１３ｎｍ及び３
６５ｎｍの水銀輝線発光を含む４０９ｎｍ以下の短波長
頃にまで発光を有している。このよりな４００ｎｍμ下
の発光エネルギーは各種の物体色を褪色させることが知
られている。このため、美術館や色彩’２’！！視する
物体色の展示等の照明には、短波長側の発光エネルギー
を遮断した褪色防止形蛍光ランプが使用されている。

この褪色防止形蛍光ランプは、ガラス管内面に可視光線
を透過又は反射し、紫外線を吸収する褪色防止層を被着
し、更ｖｃ該褪色防止層上に！５Ｔ視職波長範囲で発光
する蛍光体層を被着させた構造を有している。そして、
蛍光体層から放射される紫外線ｅ褪色防止層で吸収する
ことにより、物本色の褪色ビ防止している。

ところで、従来、こうした褪色防止形で演色ＡＡＡ形を
示す蛍光ランプとしては特開昭５４−１０２０７１号公
報に記載されているものが知られている。

しかしながら、この蛍光ランプでは、蛍光体層として色
度点が大きく異なる蛍光体を４種類も混合したものを使
用しているため、この蛍光ランプを量産設備で製造する
場合には色度調整が非常に困難である。また、この蛍光
ランプの蛍光体層に使用されているマンガン付活ケイ酸
亜鉛蛍光体（Ｚｎ８　ｉｏａ　：Ｍｎ　）は、蛍光ラン
プを長時間点灯したときの劣化が大きいため、点灯中に
ランプ光色が変化したり、ランプ光束も低下する等の問
題がありた。

一方、近年は美術館内の照明光源も展示物や展示内容に
よっては蛍光ランプの光色分電球に近づけて照明効果を
高める傾向がある。例えば、油絵などの洋画１日本画に
は相関色温度が約５０００にのランプが用いられるが、
浮世絵、掛軸などには相関色温度が約３０００にのラン
プが要求されるようになってきている。

トコロカ、前ｇｌＩＡ昭５４−１０２０７１号公報の蛍
光ランプでは、後者の相関色温度３０００Ｋが得られな
い。

また、その他の公知の褪色防止形蛍光ランプでも、演色
ＡＡＡ形を示し、しかも電球色を示すものは知られてお
らず、関係方面より電球と同程度の高演色ランプの開発
が要望されていた。

（発明が解決しようとする間１点）本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
り、蛍光ランプの利点である長寿命、高効率６維持しな
がら、電球と同じ照明効果が得られる低色温度（電球色
）を示す高演色の褪色防止形蛍光ランプを提供すること
２目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段と作用）本発明の蛍光ラ
ンプは、ガラス管と、該ガラス管内面に被着され、可視
光ｌａε透過又は反射し紫外ｌｆＭを吸収する褪色防止
層と、該褪色防止層上に被層され、可視域で発光する蛍
光体層とを有する蛍光ランプにおいて、前記蛍光体層が
。

一般式。

Ｍ　５−ｘＸ　（Ｐ　Ｏａ　）　”　：　Ｅ　ｕ　ｘ（
ただし、Ｍは２．５〜４．０グラム原子のＢａ、０．５
〜２．０グラム原子のＣｍ及び０．０１〜１．０グラム
原子のＭｇからなり、ＸはＦ％Ｃｊ、Ｂｒから選択され
る少くとも１種、０．０１（ｘ≦０．２５）にて表わさ
れ、４５０〜５００ｎｍの波長範囲に発光ピークを有す
る２価のユーロピウムで付活されたアルカリ土類金属ハ
ロリン酸塩蛍光体からなる第１の蛍光体と、６２０〜５４Ｑｎｍの波長範囲に発光ピークを有し、か
つ１２０〜１５Ｑｎｍの半値幅を有するスズ付活正リン
酸ストロンチウム・マグネシウム蛍光体からなる第２の
蛍光体と、６５０〜６６０１ｍの波長範囲に発光ピークと有するマ
ンガン付活フロロゲルマニウム酸マグネシウム蛍光体か
らなる第３の蛍光体とを混廿した蛍光体からなり、さら
に、前記褪色防止層に被着される物質として、白色顔料
と黄色顔料の混合物を弔いたことを特徴とするものであ
る。

以下、本発明を更に詳細に説明する。

本発明において、蛍光体層を構成する第１の蛍光体、す
なわち２価のユーロピウム付活アルカリ土類金属へ〇リ
ン酸塩蛍光体は、４５０〜５００ｎｍの波長範囲に発光
ピークを有するものである。この＠ｌの蛍光体は、Ｂａ
を主成分とし、Ｃａの量を変化させることにより発光の
ピーク波長を変化させることができ、Ｍｇ及びＢｕのｔ
を変化させることにより蛍光体の温度特性及び輝度の向
上を図ることができる。以下、第１の蛍光体の各元素の
作用及び含有量の限定理由を説明する。

Ｃａは約１．０グラム原子にすると第１の蛍光体の発光
のピーク波長が約５００ｎｍと最大になるが、Ｃａが０
．５グラム原子未満又は０．２グラム原子を超えると、
蛍光体色度のｙ値が急激に低下して所定のランプ色度が
得られない。

Ｍｇは上述したように温度特性及び輝度の向上に大きく
寄与するものであるが、０．０１グラム原子未満又は１
．０グラム原子を超えると、この効果が顕著でなくなる
。

Ｅｕも輝度向上に大きく寄与するものであるが、０．０
１グラム原子未満の場合には得られる蛍光体の輝度が著
しく低下し、一方０．２５グラム原子を超えると価格が
高価になるだけで輝度の大幅な向上はみられない、更に
好ましいＦｕの含有量の範囲は、０．０５（ｘ（０，２
０である。

上記の第１の蛍光体は次のようにして容易に製造するこ
とができる。まず、　Ｂａ、　Ｃａ、　Ｍｇ、　Ｆ。

Ｃ４，Ｂｒ、Ｐ及びＥｕ源となる各々の酸化物、リン隈
塩、炭酸塩、アンモニウム塩等の化合物２所定量秤量し
た後１例えばボールミルにてこれらの原料を十分に粉砕
・混合する。次に、得られた混合物をアルミナ製又は石
英製のルツボに吸容し、大気中で８００〜１２００℃の
！度下にて１〜５時間焼成する。このｖｋ、焼成物を冷
却％粉砕１適別、洗浄、ろ過、乾燥及び選別を行なうこ
とにより第１の蛍光体を容易に製造することができる。

また、コンピュータシミュレーションの結果、上記第１
の蛍光体に、第２の蛍光体としてスズ付活正リン酸スト
ロンチウム・マグネシウム蛍光体及び第３の蛍光体とし
てマンガン付活フロロゲルマニウム酸マグネシウム蛍光
体を混合すれば、得られる蛍光ランプの演色性を向上で
きることが判明した。

第２の蛍光体であるスズ付活正リン酸ストロンチウム・
マグネシウム蛍光体は、６２０〜５４９ｎｍの波長範囲
に発光ピークを有し、１２０〜１５０ｎｍの半値幅を有
するものである。

第３の蛍光体であるマンガン付活フロロゲルマニウム酸
マグネシウムは、６５０〜５５Ｑｎｍの波長範囲に発光
ピークを有するものであり、特に赤色（Ｒ９）の演色評
価数の改善に効果がある。

なお、これら第１〜第３の蛍光体の配合比率は、第１の
蛍光体１０〜３０　％、第２の蛍光体５５〜８７チ、第
３の蛍光体３〜１５％であることが望ましい。

ここで、第１の蛍光体の配合比率が１０Ｌｓ未満ではＪ
ＩＳ　　Ｚ９１１２−１９８３の電球色区分の２６００
により色温度が低くなり、一方３０慢を超えると逆に色
温度が３１５０により高くなるため適当でない。また、
第２の蛍光体も同様に配合比率が５５１未満では色温度
が高くなり、一方８７％を超えると色温度が低くなり、
いずれも上記■色部度範囲外となり、所定の特性を有す
る蛍光ランプが得られない。更に％第３の蛍光体の配合
比率が３幅未満では赤色の演色評価数を改善する効果が
少なく８０以上の８９が得られず、一方１５俤を超える
とランプ価格が高価になるばかりでなく全体に対する赤
色成分量が多すぎて同じく８０μ上のＲ９が得られない
。

次に本発明に用いる褪色防止層に被着される物質につい
て述べる。従来の褪色防止形蛍光ランプに用いられてい
る物質は、例えば特開昭５４−１０２０７１号にみられ
るように酸化チタンなどの白色顔料だけ用いる方法であ
った。

しかし１本発明のランプに、この従来技術をそのまｔ応
用した場合、演色性は良好ながら、紫外線（３００〜４
００ｎｍ）が微ｉｋ検出された。この量は、物体色への
褪色の点では無視できる値であるが。

完全に除去する為には、新たな物質が必要になり。

その検討を行った。

従来、黄色顔料としては、黄鉛、カドミウムイエローな
どが使用されていたが、鉛及びその化合物、カドミウム
及びその化合物などが近年、有害重質として指定され、
その便用も制限されていることから１本発明者等は、こ
れらに代って安心して便用できる、安全なＴｉＯｘ−Ｎ
ｉＯ−８ｂｚＯｉ系のルデル構造分もつ、黄色顔料を使
用することで。

１述の目的を達成することができた。

これは、ルチル型酸化チタンの結晶格子中にアンチモン
及びニッケル原子を熱拡散させて黄色に発色させた固溶
体で、竪牢度が高く、耐熱性、耐薬品性に優れており１
従来の酸化チタンと全く同様な方法で蛍光ランプに被着
することができる。

この黄色顔料は約４９０ｎｍ以下の短波長発光２完全に
吸収するため１本発明のランプには単独では使用できな
いが、本発明のランプが目的とする紫外＠２完全に除去
し、高演色も同時に得るためには白色顔料に適斂混合す
ればよく、その混合比率は１〜１５チであることが望ま
しい。

ここで、黄色顔料の混合比率が１％未満では、紫外線を
完全に除去する効果が小さく、ごく微量検出される。一
方、１５（＠以上では、青色域の吸収が大きくなり、ラ
ンプ光色が黄緑色すぎるばかりでなく、演色性も悪くな
９好ましくない。

また白色顔料としてはＴｉＯ雪等のルチル型等のものを
ｍ−ると良い。

このような本発明の蛍光ランプによれば、蛍光ランプの
利点である長寿命、高効率を維持しながら、電球と同じ
照明効果を得ることができる。また、物体色の褪色のｙ
Ｘ因となる紫外線を発光することも全くない。更に、蛍
光体層６構成する蛍光体は３種類だけであるので１白変
調整等の製造面でも非常に有利である。

（実施例）以下１本発明の実施例２図面６参照して説明する。

まず１本発明に係る褪色防止形蛍光ランプを第１図６参
照して説明する。＠１図において、管伍３２．５ｍｍの
ガラス管１の内面には、２ＪＩＪ２図に示す分光透過率
２有する白色顔料１及び黄色顔料２の混合物からなる褪
色防止１１２が被着されている。

また、この褪色防止１１２上には、蛍光体層３が被着さ
れている。更に、ガラス管１の両端部には。

放電電極４．５が設けられている。

次に、下記第１表に示す嵐１〜３（第１の蛍光体）、宛
４（第２の蛍光体）及び陽５（第３の蛍光体）の蛍光体
？用い、以下のような条件で実際に実施例１〜３の蛍光
ランプ？製造した。上記陽１〜５の蛍光体の分光分布を
第３図に示す。なお。

＠３図中の番号はそれぞれの蛍光体の鬼に対応する。ｔ
た、これら実施例１〜３の蛍光ランプの製造条件の一部
？下記第２表に示す。

実施例１まず、白色顔料（酸化チタン）と黄色顔料を９５：５の
比率で混合し、その混合液をガラス管内面に０．３５ｍ
ｇ／Ｃ−の割合で塗布被着した後、所定温度でベーキン
グして褪色防止層を形成した。

次に、第１表の隘１．４及び５の蛍光体を第３図に示す
ように色己度３０００に、偏差±Ｏとなるような比率（
第２表に表示）で混合し、この混合物を褪色防止層上に
塗布被着して蛍光体ＮＩを形成した。更に１通常の方法
にしたがって放電電極４゜５３形成し、４０ワツト形の
蛍光ランプ（Ｌａ　）２試作した。

実施例２まず、白色顔料（酸化チタン）と黄色顔料を８５：１５
の比率で混合し、その混合液２ガラス管内面に０．４５
ｍｇ／ｃがの割合で塗布被着した後、所定温度でベーキ
ングして褪色防止層を形成した。

次に、第１表の洩２，４及び５の蛍光体を第３図に示す
ように色＠度２６００に、　偏差＋〇、００５ｕｖとな
るような比率（第２表に表示）で混合し、この混合物を
褪色防止１脅上に塗布被着して蛍光体層を形成した。以
下、実施例１と同様にして４０ワツト形の蛍光ランプ（
Ｌｂ　）を試作した。

実施例３まず、白色顔料（Ｉｇ、化チタン）と黄色顔料を９９：
１の比率で混合し、その混合ｇ、２ガラス管内面に０．
４０　ｍｇ／ｃｍ”の割合で塗布被着した後。

所定温度でベーキングして褪色防止層を形成した。

次に、第１表の鬼３．４及び５の蛍光体を第３図１１Ｃ
示ｆよウニ色温度３１５０に、ｉ差ｅｏ、ｏ０３ｕｖと
なるような比率（第２表に表記）で混合し、この混合物
２褪色防止層上に塗布被着して蛍光体層２形成した。以
下、実施例１と同様にして４０ワツト形の蛍光ランプ（
ＬＣ）’）試作した。

これら実施例１〜３Ｑ蛍光ランプ及び４０ワツト形の普
通形電球（比較例、Ｌｄ）のランプ特性６第２表に示す
。なお１等２表にはＪＩＳ　Ｚ９１１２−１９８３の規
格ご併記する。また、薯５図にこれらのランプの分光分
布を示す。

第２表から明らかなようＶＣ，Ｎ、揄例１〜３の蛍光ラ
ンプは、ＪＩＳ　　Ｚ９１１２−１９８３　ＩＣ定めら
れた演色性区分で演色ＡＡＡ形、光源色区分で電球色の
各演色評価数６大幅に上回る数値を示しでいる。ま九Ｓ
実施例１〜３の蛍光ランプは、最も基本的な光源である
普通形電球（比較例）と比べで演色評価数はほぼ同等で
あり、しかも全光束及び寿命はそれぞれ約４倍となって
いる。更に、＠５図から明らかなように普通形電球（Ｌ
ｄ　）では褪色の原因となる紫外線の発光が認められる
のに対し、実施例１〜３の蛍光ランプ（Ｌａ、　Ｌｂ、
　Ｌｃ　）では紫外線は全く検出されない。

そして、実施例１〜３の蛍光ランプの蛍光体層は、わず
かに３種類の蛍光体を混合したものであるので１色度調
整等のランプ製造面からも有利である。

以下余白〔発明の効果〕以上詳述し九ように本発明によれば、長寿命、高効率を
維持しながら、電球と同じ照明効果を得ることができ、
しかも製造面でも有利な褪色防止形の蛍光ランプを提供
できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る蛍光ランプの断面図、第２図は本
発明の蛍光ランプに用いる褪色防止層用顔料の相対分光
透過率を示す白線図、第３図は本発明の実施ｆｌ１１〜
３の蛍光ランプに用いられた蛍光体の分光分布図、第４
図は本発明の実施例１〜３の蛍光ランプの光色２示す色
度図、第５図は本発明の実施例１〜３の蛍光ランプ及び
普通形′２球の分光分布図である。１・・・ガラス管、２・・・褪色防止層、３°・・・蛍
光体層。４．５・・・放電電電。代理人　弁理士　　則　近　ｙｆ＆　　佑同　　　　　
竹　花　喜久勇第１図・つ螺、叶（伴賃叩）兵、に８種５し第４図兵ｇＨ科会積−

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　ガラス管と、該ガラス管内面に被着され、可視
光線を透過又は反射し紫外線を吸収する褪色防止層と、
該褪色防止層上に被着され、可視域で発光する蛍光体層
とを有する蛍光ランプにおいて、前記蛍光体層が、一般式、Ｍ＿５＿−＿ｘＸ（ＰＯ＿４）＿３：Ｅｕ＿ｘ（ただし
、Ｍは２．５〜４．０グラム原子のＢａ、０．５〜２．
０グラム原子のＣａ及び０．０１〜１．０グラム原子の
Ｍｇからなり、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒから選択される少な
くとも１種、０．０１＜ｘ≦０．２５）にて表わされ、
４５０〜５００ｎｍの波長範囲に発光ピークを有する２
価のユーロピウムで付活されたアルカリ土類金属ハロリ
ン酸塩蛍光体からなる第１の蛍光体と、６２０〜６４０ｎｍの波長範囲に発光ピークを有し、か
つ１２０〜１５０ｎｍの半値幅を有するスズ付活正リン
酸ストロンチウム・マグネシウム蛍光体からなる第２の
蛍光体と、６５０〜６６０ｎｍの波長範囲に発光ピークを有するマ
ンガン付活フロロゲルマニウム酸マグネシウム蛍光体か
らなる第３の蛍光体とを混合した蛍光体からなり、さら
に、前記褪色防止層に被着される物質として、白色顔料
と黄色顔料の混合物を弔いたことを特徴とする蛍光ラン
プ。
（２）　黄色顔料にはＴｉＯ＿２−ＮｉＯ−Ｓｂ＿２Ｏ
＿５系のルチル構造をもつ物質を用いることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の蛍光ランプ。
（３）演色評価数が，ＪＩＳ　Ｚ＿９＿１＿１＿２＿−
＿１＿９＿８＿３　に定められた演色性区分で演色ＡＡ
Ａ形を示し、光源色区分で電球色に属することを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の蛍光ランプ。