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JPS6337458B2 - - Google Patents
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JPS6337458B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6337458B2
JPS6337458B2 JP13680678A JP13680678A JPS6337458B2 JP S6337458 B2 JPS6337458 B2 JP S6337458B2 JP 13680678 A JP13680678 A JP 13680678A JP 13680678 A JP13680678 A JP 13680678A JP S6337458 B2 JPS6337458 B2 JP S6337458B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phosphor
fluorescent lamp
glass tube
phosphor layer
layer
Prior art date
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Expired
Application number
JP13680678A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5564359A (en
Inventor
Tadayoshi Kodama
Taisuke Hirota
Hiroshi Oono
Etsuo Urataki
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Priority to US06/089,744 priority patent/US4336479A/en
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  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明はガラス管の内壁に部分的に積層された
二つの螢光体層を有する直状または環状の螢光ラ
ンプに関し、特にこれらのランプの高照度化、あ
るいは高照度化と高演色化を図つた螢光ランプに
関するものである。 通常の螢光ランプはガラス管の内壁に実質的に
一様の厚さになるように単一の螢光体を被着した
ものである。このような通常の螢光ランプにおい
てはガラス管の中心から半径方向にほぼ一様な光
束放射分布が得られる。しかし、実用上において
はガラス管の中心から特定の半径方向である主照
射方向の光束が主として利用されるものである。
このような目的のための螢光ランプとしては反射
型螢光ランプが提案されている。これは螢光ラン
プの主照射方向と反対側のガラス管内壁に螢光体
の、あるいは酸化チタンのごとき専用の反射性被
膜を設け、さらにその内面に螢光体の塗布膜を形
成したものである。しかしながら、このタイプの
螢光ランプは螢光体が一種類であるため高照度化
はある程度満たせ得るが、高演色性と高照度との
両方を満足させることは不可能である。さらに、
この螢光ランプは螢光体の、あるいは専用の反射
性被膜を塗布乾燥後、高温で焼成して有機溶剤等
のバインダーを完全に取り除いた後で次の螢光体
の塗布工程が行われるため、その製造には多くの
人手と工数を要し、量産性に乏しいなどの製造上
の問題点がある。 また、上述した反射型螢光ランプの他に、互に
発光スペクトルの異なる螢光体を積層して高演色
性を追求した螢光ランプが提案されている。しか
しながら、この螢光ランプは異種の螢光体層がそ
れぞれガラス管内壁の全域にわたつて被着されて
いるために演色性の改良には効果があるが、光束
放射強度分布がガラス管管軸に対して均一である
ので主照射方向の高照度化は図れないという欠点
がある。即ち、以上述べた如く従来の反射型螢光
ランプは製造工程が複雑であると同時に演色性が
劣り、逆に優れた演色性を示す従来の通常の螢光
ランプは主照射方向の光束が低いという欠点を有
していた。 従つて、本発明の目的は製造工程が簡単であ
り、かつ、主照射方向において高照度、あるいは
高照度と高演色性とを有する直状または環状の反
射型の螢光ランプを提供することにある。 上記目的を達成するため、本発明においてはガ
ラス管内壁に設ける螢光体層をガラス管内壁の円
周方向全面に被着した螢光体層とその上に円周方
向の一部分だけに被着した、上記螢光体層と同
一、あるいは異なる発光スペクトルをもつ螢光体
層とによつて構成したことを特徴とするものであ
る。 螢光体層をこのように構成することによりガラ
ス管内壁に最初に被着した螢光体の焼成工程が省
けると同時に、主照射方向の照度、あるいは照度
と演色性とを大幅に向上することができた。 以下、本発明を環状螢光ランプFCL―30を例
にとり、図面及び表を用いて詳細に記述する。第
1図は参考のために例示した通常の環状螢光ラン
プの断面図である。図面から明らかなように、通
常の環状螢光ランプはガラス管1の内壁に特定の
発光スペクトルを有する螢光体2が一層だけ、円
周方向全面にわたつてほぼ均一に塗布されてい
る。これに対して、本発明による反射型の環状螢
光ランプは第2図に示した断面図の如く、ガラス
管1の内壁の円周方向全面に特定の発光スペクト
ルを有する螢光体層2とその上に円周方向の開口
角αを除いた領域に、螢光体層2の螢光体と同
一、あるいは異なつた発光スペクトルを有する螢
光体層3とがそれぞれ塗布された構成となつてい
る。開口角αのとり方は開口部が垂直軸D―
D′を中心にして左右にα/2ずつ等角度に開口
するようにする。主照射方向は矢印Rで示したよ
うに螢光体層3と対向する方向(垂直下方)であ
る。なお、反射性被膜として螢光体を用いた従来
の反射型螢光ランプの断面構造(図示せず)と第
2図に示した本発明による反射型螢光ランプの断
面構造との相違点は層2と層3とが入れ替つてい
る点である。つまり、従来のランプは最初に開口
角αを除いた領域に層3を設け、その上に層2を
全面に設けた断面構造となつている。本発明にお
いて螢光体層2,3に使用する螢光体としては
JISZ 9112(螢光ランプの色度区分)に示されて
いる白色、昼光色、温白色、およびこれらの演色
改良形、例えば純天然白色形、の螢光体がある。
これらの螢光体は組成的には480nm、580nm近傍
に発光のピークを有し、マンガン、アンチモン付
活ハロ燐酸カルシウム、およびスズ付活オルソ燐
酸ストロンチウム・マグネシウム、マンガン付活
けい酸亜鉛、マンガン付活フロロゲルマートなど
の螢光体をハロ燐酸カルシウムに適量混合したも
のである。更に、純天然白色形螢光体として最近
では稀土類元素で活性化し、複数の輝線スペクト
ルを合成した新しい螢光体が使用されるようにな
つてきている。このように本発明で使用する螢光
体は従来より一般照明を目的として使用されてい
る螢光体を単独であるいは組合せて使用するもの
である。 以下本発明によるランプの効果について述べ
る。 第3図は第1図及び第2図におけるガラス管断
面C―C′,D―D′を含む平面上の光束放射強度分
布を示したものである。従来の一般形螢光ランプ
における配光曲線Aは管断面の中心4に対し、い
ずれの方向の放射強度も実質的に全く等しいもの
であるのに対して、本発明による反射型螢光ラン
プの配光曲線Bは、主照射方向Rがより高照度と
なる長所を有する。これは、ガラス管内壁におい
て、主照射方向以外の部分の螢光体膜厚が厚いた
め、螢光面の発光光束は内側に反射されて、螢光
体の膜厚の薄い主照射方向部分を通過して放射さ
れるためである。なお、従来の反射型螢光ランプ
の配光曲線も第3図に示した曲線Bとほぼ同様の
傾向を示す。 しかしながら、反射性被膜として螢光体を使用
した従来の反射型螢光ランプと本発明による反射
型螢光ランプとの製造工程間には次のような大き
な差異がある。つまり、従来の反射型螢光ランプ
は開口角αを除いた領域のガラス管1の内面に螢
光体を塗布した後、乾燥、焼成工程を経てガラス
管1の内面の全域に螢光体を塗布し、乾燥、焼成
工程を経て完成する。 これに対して、第2図に示したような断面構造
を有する本発明の反射型螢光ランプは最初にガラ
ス管1の内面の全域に螢光体を塗布し、乾燥して
後、焼成工程を経ることなくガラス管1の内面の
一部分に螢光体を塗布し、乾燥して後、螢光体層
2,3を同時に焼成炉にて焼成して螢光ランプは
完成する。 すなわち、従来の反射型螢光ランプの製造工程
と本発明による反射型螢光ランプのそれとの間に
は最初に塗布した螢光体の焼成工程の有無という
大きな違いがある。このことは製造設備上、製造
工程時間上に大きな利点をもたらすものである。
この焼成工程の省略できる理由は外観上の差異に
よる。つまり従来の反射型螢光ランプの製造工程
において最初の焼成工程を省くと次に塗布される
螢光体のため最初に塗布された螢光体が溶け出
す。そのため、最初に塗布された螢光体の開口端
がダレて外観を損う。ところが、本発明による断
面構造をもつ反射型螢光ランプの製造工程におい
ては螢光体層2の焼成工程を省略しても、次に塗
布する螢光体層3の開口端にはダレが生ぜず、輪
郭が非常にはつきりした外観が得られる。 前記実験結果を基にして、夫々発光スペクトル
の同一な、あるいは異なる螢光体を組合せた場合
の性能を第1表に示す。供試螢光ランプはJIS―
C―7601(一般照明用けい光ランプ)における
FCL―30である。第1表中のNo.―1は従来の通
常のFCL―30Wであり、この時の相対照度は
100、平均演色評価数は64である。No.―
【表】 2は本発明による反射型螢光ランプで同一の白色
螢光体を2回塗布し、2回目の塗布は管断面の約
半分(上半面)のみに塗布して、残りの半面は第
1層のまゝとした。尚、第1表中に示す螢光体第
2層目の片面は前記No.―2の場合の塗布方法と同
一である。No.―2の場合は、相対照度が30%増と
なつて一つの利益を持たらすことを示している。
しかし、照度と演色性という互いに相反する2つ
の要求を満たすには、白色螢光体同志の組合せ
(No.―2)では演色性が劣り、純天然白色螢光体
同志の組合せ(No.―3)では照度が劣る。 しかるに、本発明によるNo.―4〜No.―7の反射
型螢光ランプにおいては、従来より存在する螢光
体の組合せで、照度を現行ランプ以上に保ちなが
ら、演色性を著しく向上できる利益が得られる。
また、逆に螢光体第1層、即ち、ガラス管の内壁
に初めに片面だけ塗布し、しかる後第2層目を全
体に塗布した場合は、No.8〜9に示す性能の如
く、第1層目の螢光体による影響が殆どあらわれ
ず、異種螢光体の組合せによる演色性と照度との
同時向上の利益が得られない。 次に第2層の螢光体無塗布範囲の開口角αにつ
いては、第4図に示す実験結果により、120゜〜
240゜が適当であり、従つて、第2層の螢光体塗布
範囲も120゜〜240゜即ち、完成螢光ランプの断面に
おいてガラス管内壁円周の1/3〜2/3の範囲とする
のが好ましい。螢光体の被着量については第1層
及び第2層共に1.5〜5.0mg/cm2とするのが適当で
ある。この理由は被着量が1.5mg/cm2未満の場合は
光束劣化が大きくなり、5.0mg/cm2を越える場合は
照度が飽和し始めるため無駄であり、さらに膜強
度が弱くなつて膜はげが発生しやすくなり望まし
くない。塗布方法は従来より行われている周知の
方法を用いているのでその説明は省略する。 このように本発明により製造工程が非常に簡略
化され、また従来から使用されて来た螢光体の組
合せで、明るさ即ち照度のみならず照度と演色性
とを両立させることが可能となるので汎用性があ
り実用性も極めて高い。なお、実施例では環形螢
光ランプFCL―30について集中して説明したが
他の環形螢光ランプおよび直管形螢光ランプにも
応用できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の環状螢光ランプの一部断面図、
第2図は本発明による環状螢光ランプの一部断面
図、第3図は第1,2図に示した環状螢光ランプ
の配光曲線を示す図、第4図は第2図に示した環
状螢光ランプの開口角αと相対照度との関係を示
すグラフである。 1…ガラス管、2…第1螢光体層、3……第2
螢光体層、α…開口角、R…主照射方向。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 両端に電極を有し、かつ、水銀と希ガスとを
    それぞれ適量封入されたガラス管と、上記ガラス
    管の内壁の全面に設けられた第1の螢光体層と、
    上記第1の螢光体層上に一定の開口角度を残して
    上記ガラス管の軸方向に沿つて設けられた第2の
    螢光体層とを具備してなることを特徴とする螢光
    ランプ。 2 上記第1の螢光体層を構成する螢光体が上記
    第2の螢光体層を構成する螢光体の発光スペクト
    ルと同一の発光スペクトルを有することを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の螢光ランプ。 3 上記第1の螢光体層を構成する螢光体が上記
    第2の螢光体層を構成する螢光体の発光スペクト
    ルと異なる発光スペクトルを有することを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の螢光ランプ。 4 上記開口角度が120〜240度の範囲であること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第3項
    のいずれかに記載の螢光ランプ。 5 上記第1および第2の螢光体層の螢光体被着
    量がそれぞれ1.5〜5.0mg/cm2であることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項ないし第4項のいずれ
    かに記載の螢光ランプ。 6 上記ガラス管が直線的な形状であることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項ないし第5項のい
    ずれかに記載の螢光ランプ。 7 上記ガラス管が曲線的な形状であることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項ないし第5項のい
    ずれかに記載の螢光ランプ。
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JP13680678A JPS5564359A (en) 1978-11-08 1978-11-08 Fluorescent lamp
US06/089,744 US4336479A (en) 1978-11-08 1979-10-31 Fluorescent lamp having reflective layer and a method for fabricating the same

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JPS5564359A JPS5564359A (en) 1980-05-15
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