JPH0636348B2 - High color rendering fluorescent lamp - Google Patents
High color rendering fluorescent lampInfo
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- JPH0636348B2 JPH0636348B2 JP1043814A JP4381489A JPH0636348B2 JP H0636348 B2 JPH0636348 B2 JP H0636348B2 JP 1043814 A JP1043814 A JP 1043814A JP 4381489 A JP4381489 A JP 4381489A JP H0636348 B2 JPH0636348 B2 JP H0636348B2
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Description
本発明は高演色型蛍光ランプに係り、特に高輝度かつ高
演色型の蛍光ランプに関する。The present invention relates to a high color rendering fluorescent lamp, and more particularly to a high brightness and high color rendering fluorescent lamp.
近年、高演色型蛍光ランプは、光の質の向上を求める消
費者の要求が高まるにつれ、その需要が増加しつつあ
る。それは、高演色型蛍光ランプが、従来のハロ蛍光体
を使用した蛍光ランプに比べて、高輝度、高演色性を示
すことが理由である。しかしながら、高演色型三波長ラ
ンプが、全ての一般照明ランプに変わって使用される程
は普及していない。その理由として、高演色型ランプ
が、ハロ蛍光体使用のランプに比べかなり高価であるこ
とが挙げられる。特に、高演色型三波長ランプに使用さ
れている蛍光体は希土類元素、あるいは希少元素からな
り、その価格はハロ蛍光体の約10〜50倍であること
から高演色型三波長ランプの価格を上昇させる大きな原
因となっている。 そこで、従来より、この高価な高演色型三波長蛍光ラン
プの価格を低下させる1つの方法として、特開昭53−
867号公報に示される技術が提案されている。この公
報に示されている蛍光ランプは、発光層を2層に分けて
塗布している。この蛍光ランプは、ハロ蛍光体をガラス
管の内面に塗布して第1層とし、その表面に三波長蛍光
体を塗布している。この構造によって、三波長蛍光体の
使用量を低減させることに成功している。また、この構
造の蛍光ランプは、ガラスバルブから遊離するナトリウ
ムイオンを第1層として塗布されたハロ蛍光体に吸着さ
せ、ナトリウムイオンと水銀との反応を防いで、蛍光ラ
ンプの劣化を防止することにも成功している。 この構造の高演色型蛍光ランプは、三波長蛍光体の塗布
量を減少できるが、ハロ蛍光体が発光して、演色性が低
下する欠点がある。三波長蛍光体層を通過した紫外線
が、ハロ蛍光体層を励起して発光させるからである。従
って、この構造の蛍光ランプは、ハロ蛍光体のみを塗布
した蛍光ランプよりも多少明るくなるが、ハロ蛍光体の
発光によるランプスペクトルの変化で演色性が低下する
欠点がある。 第1図は、ハロ蛍光体層と三波長蛍光体層とが塗布され
た、高演色型蛍光ランプの光束と、平均演色評価数(以
下Raという)を示すグラフである。ただし、このグラ
フは、 第1層にハロ蛍光体2.0gを塗布し、 第2層に、三波長蛍光体として a.(Sr、Ca、Ba)5(PO4)3・Cl:Euを
25重量%、 b.LaPO4:Ce,Tbを40重量%、 c.Y2O3:Euを35重量% 混合した三波長蛍光体を塗布している。 また、このグラフは、蛍光ランプ(FL40SSラン
プ)に、前記の三波長蛍光体の塗布量を変化させて、光
束と平均演色評価数とを測定したものである。 このグラフから明かなように、三波長蛍光体の塗布量が
減少するに従って、光束、Ra共に低下する。特にRa
の低下が著しい。これは、ハロ蛍光体に対する三波長蛍
光体の塗布量が減少するに従って、三波長蛍光体層の紫
外線の吸収率が低下し、三波長蛍光体層を透過した紫外
線が第1層のハロ蛍光体層を刺激して、発光させるから
である。 すなわち、この構造の高演色型蛍光ランプは、高演色
性、光束、蛍光体コストの全ての特性を同時に満足でき
ず、蛍光体コストを低減すると、光束と演色性とが低下
する欠点がある。In recent years, high color rendering fluorescent lamps have been in increasing demand as consumers' demands for improved light quality have increased. The reason is that the high color rendering fluorescent lamp exhibits higher brightness and higher color rendering than a conventional fluorescent lamp using a halo phosphor. However, the high color rendering type three-wavelength lamp is not widely used as a substitute for all general lighting lamps. The reason is that the high color rendering type lamp is considerably more expensive than the lamp using the halo phosphor. In particular, the phosphor used in the high color rendering type three-wavelength lamp is made of a rare earth element or a rare element, and the price thereof is about 10 to 50 times that of the halo fluorescent substance. It is a big cause of rising. Therefore, as a conventional method for reducing the price of this expensive high color rendering type three-wavelength fluorescent lamp, Japanese Patent Laid-Open No. Sho 53-53
The technique disclosed in Japanese Patent No. 867 has been proposed. In the fluorescent lamp shown in this publication, the light emitting layer is divided into two layers and applied. In this fluorescent lamp, a halo phosphor is applied to the inner surface of a glass tube to form a first layer, and a three-wavelength phosphor is applied to the surface thereof. With this structure, the amount of the three-wavelength phosphor used has been successfully reduced. Further, in the fluorescent lamp having this structure, sodium ions liberated from the glass bulb are adsorbed by the halo phosphor coated as the first layer to prevent the reaction between sodium ions and mercury and prevent the deterioration of the fluorescent lamp. Is also successful. The high color rendering fluorescent lamp having this structure can reduce the coating amount of the three-wavelength fluorescent material, but has a drawback that the halo fluorescent material emits light and the color rendering is deteriorated. This is because the ultraviolet light that has passed through the three-wavelength phosphor layer excites the halo phosphor layer to emit light. Therefore, the fluorescent lamp having this structure is slightly brighter than the fluorescent lamp coated with only the halo fluorescent material, but has a drawback that the color rendering property is deteriorated due to the change of the lamp spectrum due to the emission of the halo fluorescent material. FIG. 1 is a graph showing the luminous flux of a high color rendering fluorescent lamp coated with a halo phosphor layer and a three-wavelength phosphor layer and the average color rendering index (hereinafter referred to as Ra). However, in this graph, 2.0 g of the halo phosphor is applied to the first layer, and the second layer is a three-wavelength phosphor. 25% by weight of (Sr, Ca, Ba) 5 (PO 4 ) 3 · Cl: Eu, b. 40% by weight of LaPO 4 : Ce, Tb, c. A three-wavelength phosphor containing 35% by weight of Y 2 O 3 : Eu mixed is applied. In addition, this graph is obtained by measuring the luminous flux and the average color rendering index by changing the coating amount of the above-mentioned three-wavelength phosphor on a fluorescent lamp (FL40SS lamp). As is clear from this graph, both the luminous flux and Ra decrease as the coating amount of the three-wavelength phosphor decreases. Especially Ra
Is significantly reduced. This is because as the coating amount of the three-wavelength phosphor with respect to the halo phosphor decreases, the absorptivity of the ultraviolet light of the three-wavelength phosphor layer decreases, and the ultraviolet light transmitted through the three-wavelength phosphor layer forms the first layer of the halo phosphor. This is because the layer is stimulated to emit light. That is, the high color rendering fluorescent lamp having this structure cannot satisfy all the properties of high color rendering, luminous flux and phosphor cost at the same time, and when the phosphor cost is reduced, the luminous flux and the color rendering are deteriorated.
本発明は、さらに、この欠点を解決することを目的に開
発されたもので、この発明の重要な目的は、原料コスト
を低減できるにもかかわらず、光束と演色性とを改善で
きる高演色型蛍光ランプを提供するにある。The present invention was further developed with the object of solving this drawback, and an important object of the present invention is to provide a high color rendering type which can improve the luminous flux and the color rendering property in spite of reducing the raw material cost. To provide fluorescent lamps.
本発明においては、上記目的を達成する為に、従来の蛍
光ランプとは全くことなる原理で高演色型蛍光ランプを
実現している。すなわち、それ自体が発光しない紫外線
反射層を使用して、優れた演色性と、高い光束とを実現
する。 このことを実現するために、この発明の高演色型蛍光ラ
ンプは、下記の構成を備えている。この発明の高演色型
蛍光ランプは、ガラスバルブの全面から光を放出する。
高演色型蛍光ランプは、ガラスバルブ内面から順に、非
発光物質の白色粉末からなる紫外線反射層と、その紫外
線反射層の上に、発光色が異なる複数の蛍光体よりなる
発光層とを塗布している。 発光層には、優れた演色性と高い光束とを実現するため
に、たとえば下記の蛍光体を使用する。 (Sr,Ca,Ba,Mg)5(PO4)3・Cl:Eu
蛍光体、 BaMg2Al16O27:Eu蛍光体、 LaPO4:Ce,Tb蛍光体、 MgAl11O19:Ce,Tb蛍光体、 Y2SiO5:Ce,Tb、蛍光体 Y2O3:Eu蛍光体、 Y(PV)O4:Eu蛍光体、 3.5MgO0.05MgF2GeO2:Mn蛍光体等が
使用される。 白色粉末は平均粒径を50nm〜2μmの範囲とする。
白色粉末の平均粒径が50nm未満の白色粉末は、紫外
線の波長に比較して粒径が小さいので、紫外線の反射効
率が低下し、発光層を透過した紫外線を反射できなくな
る。平均粒径が2μをこえる白色粉末は塗布量が多くな
ってコストが高くなり、また、蛍光ランプの光束を高く
できない。白色粉末の平均粒径を、望ましくは100n
m以上とすると、分散が容易で作業性も良く、1μ以下
であればコストを上げることなしに今回の発明の効果が
充分得られる。 発光層とガラスバルブとの間に、保護膜を塗布した蛍光
ランプは開発されている。この蛍光ランプの保護膜は、
ソーダガラス中に含まれるナトリウムイオンと水銀との
反応を防止して、蛍光ランプの劣化を防止するためのも
のである。保護膜を設けた蛍光ランプは、発光層で発光
した光を、保護膜を透過させて外部に照射する。従っ
て、保護膜には優れた光線透過率が要求される。保護膜
が光を吸収すると、蛍光ランプの光束が低下するからで
ある。このため、保護膜には透明の膜を使用している。
保護膜を透明にするために、30nm以下の極めて微細
な粒子のアルミナ等を使用している。透明の保護膜は可
視光線を透過し、紫外線の反射率が低く、本発明の紫外
線反射層としては使用できない。 さらに、白色粉末は200nm以上の波長における反射
率を、MgOの拡散板を100%とした際に80%以上
とする。この特性を満足する白色粉末として、たとえば
シリカ、アルミナ、硫酸バリウム、燐酸カルシウム等
を、単独あるいは複数種混合したものがある。 さらにまた、白色粉末はガラスバルブ内面に0.05〜
5mg/cm2の塗布量で塗布される。塗布量が0.05mg
/cm2より少ないと、所定の光束の向上効果が実現され
ない。また、5.0mg/cm2を越えて塗布しても光束は
高くならず、コストアップとなる。望ましくは、塗布量
の管理という点で考えると、0.1mg/cm2以上が好ま
しく、2.0mg/cm2以下の場合、コスト的にも問題は
ない。In order to achieve the above object, the present invention realizes a high color rendering fluorescent lamp on the principle completely different from the conventional fluorescent lamp. That is, excellent color rendering properties and high luminous flux are realized by using the ultraviolet reflective layer that does not emit light by itself. In order to realize this, the high color rendering fluorescent lamp of the present invention has the following configuration. The high color rendering fluorescent lamp of the present invention emits light from the entire surface of the glass bulb.
A high color rendering fluorescent lamp is formed by coating a UV reflecting layer made of white powder of a non-luminous substance and a light emitting layer made of a plurality of phosphors having different emission colors on the UV reflecting layer in this order from the inner surface of the glass bulb. ing. The following phosphors are used in the light emitting layer in order to achieve excellent color rendering and high luminous flux. (Sr, Ca, Ba, Mg) 5 (PO 4 ) 3 · Cl: Eu
Phosphor, BaMg 2 Al 16 O 27 : Eu phosphor, LaPO 4 : Ce, Tb phosphor, MgAl 11 O 19 : Ce, Tb phosphor, Y 2 SiO 5 : Ce, Tb, phosphor Y 2 O 3 : Eu phosphor, Y (PV) O 4 : Eu phosphor, 3.5MgO0.05MgF 2 GeO 2 : Mn phosphor and the like are used. The white powder has an average particle size of 50 nm to 2 μm.
The white powder having an average particle size of less than 50 nm has a particle size smaller than the wavelength of the ultraviolet light, so that the reflection efficiency of the ultraviolet light is reduced and the ultraviolet light transmitted through the light emitting layer cannot be reflected. The white powder having an average particle size of more than 2 μ has a large coating amount, resulting in high cost, and the luminous flux of the fluorescent lamp cannot be increased. The average particle size of the white powder is preferably 100n
When it is m or more, dispersion is easy and workability is good, and when it is 1 μm or less, the effect of the present invention can be sufficiently obtained without increasing the cost. A fluorescent lamp in which a protective film is applied between the light emitting layer and the glass bulb has been developed. The protective film of this fluorescent lamp is
The purpose is to prevent the reaction of sodium ions contained in soda glass with mercury to prevent the deterioration of the fluorescent lamp. The fluorescent lamp provided with the protective film irradiates the light emitted from the light emitting layer to the outside through the protective film. Therefore, the protective film is required to have excellent light transmittance. This is because when the protective film absorbs light, the luminous flux of the fluorescent lamp decreases. Therefore, a transparent film is used as the protective film.
In order to make the protective film transparent, alumina having extremely fine particles of 30 nm or less is used. The transparent protective film transmits visible light and has a low ultraviolet ray reflectance, and therefore cannot be used as the ultraviolet ray reflective layer of the present invention. Furthermore, the reflectance of the white powder at a wavelength of 200 nm or more is 80% or more when the MgO diffusion plate is 100%. As a white powder satisfying this characteristic, there is, for example, a mixture of silica, alumina, barium sulfate, calcium phosphate, etc. alone or in combination of plural kinds. Furthermore, the white powder is 0.05 to 0.05% on the inner surface of the glass bulb.
It is applied at a coating amount of 5 mg / cm 2 . Coating amount is 0.05mg
If it is less than / cm 2 , the predetermined effect of improving the luminous flux cannot be realized. Further, even if the coating amount exceeds 5.0 mg / cm 2 , the luminous flux does not increase and the cost increases. Desirably, from the viewpoint of controlling the coating amount, 0.1 mg / cm 2 or more is preferable, and 2.0 mg / cm 2 or less causes no cost problem.
本発明の高演色型蛍光ランプは、蛍光層とガラスバルブ
との間に、発光層を透過した紫外線を反射する紫外線反
射層を設けている。紫外線反射層は、発光層を透過した
紫外線を反射させる。紫外線反射層で反射された紫外線
は、発光層を透過した後再び発光層を励起する。特に、
紫外線反射層で反射された紫外線は、発光層のガラス面
側、言い換えると、発光層の外側表面を発光させるの
で、ここで発光された光は、発光層を透過することなく
外部に放射されて、高い光束を実現する。すなわち、発
光層は、両面から紫外線で励起されて効率良く発光され
る。 紫外線反射層は紫外線を反射させるためのものがある
が、発光層から発光された光を多少減衰させる。紫外線
反射層の光減衰量が高いと、例えこの層が紫外線を反射
しても、蛍光ランプの光束を高くできない。 しかしながら、本発明者等が実際に試作して測定した結
果では、紫外線反射層の光減衰量は、この層が紫外線を
反射して、発光層の輝度を高くするよりも少なく、総合
的には蛍光ランプの光束を高くすることに成功してい
る。 しかも、発光層に比較して極めて安価な紫外線反射層で
もって、発光層の紫外線励起効率を向上して、光束を改
善している。 また、紫外線反射層は、付随的な作用として、発光層を
保護する。すなわち、紫外線反射層は、蛍光ランプにお
けるソーダーガラス中のナトリウムイオンと水銀との反
応を防ぎ、蛍光ランプの劣化を防止する役割を果たす。In the high color rendering fluorescent lamp of the present invention, an ultraviolet reflecting layer that reflects the ultraviolet rays that have passed through the light emitting layer is provided between the fluorescent layer and the glass bulb. The ultraviolet ray reflective layer reflects the ultraviolet ray transmitted through the light emitting layer. The ultraviolet light reflected by the ultraviolet reflective layer transmits the light emitting layer and then excites the light emitting layer again. In particular,
The ultraviolet light reflected by the ultraviolet reflective layer causes the glass surface side of the light emitting layer, in other words, the outer surface of the light emitting layer to emit light, so that the light emitted here is emitted to the outside without passing through the light emitting layer. Achieve a high luminous flux. That is, the light emitting layer is efficiently excited by being excited by ultraviolet rays from both sides. Although there is an ultraviolet reflective layer for reflecting ultraviolet rays, it slightly attenuates the light emitted from the light emitting layer. If the amount of light attenuation of the ultraviolet reflective layer is high, the luminous flux of the fluorescent lamp cannot be increased even if this layer reflects ultraviolet light. However, the results of actual trial manufacture and measurement by the present inventors show that the amount of light attenuation of the ultraviolet reflective layer is smaller than that of the layer that reflects ultraviolet rays and raises the brightness of the light emitting layer. We have succeeded in increasing the luminous flux of the fluorescent lamp. Moreover, the ultraviolet ray reflection layer, which is extremely inexpensive as compared with the light emitting layer, improves the ultraviolet ray excitation efficiency of the light emitting layer and improves the luminous flux. The ultraviolet reflective layer also protects the light emitting layer as an additional function. That is, the ultraviolet reflection layer plays a role of preventing the reaction of sodium ions in the soda glass in the fluorescent lamp with mercury and preventing the deterioration of the fluorescent lamp.
以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。 (実施例1) 第2図に示すように、高演色型蛍光ランプは、FL40
SSバルブ1の内面に、紫外線反射層2が塗布され、こ
の紫外線反射層の内面に発光層3が塗布されている。 紫外線反射層2には、白色粉末を塗布している。第2図
に示す高演色型蛍光ランプは、白色粉末に、平均粒径
(F、S、S、S法で測定、以下同じ)が0.3μであ
る「α−Al2O3」を使用している。白色粉末の塗布量
は、1.0g塗布としている。 発光層3には、三波長蛍光体を2g塗布している。三波
長蛍光体には、 (Sr、Ca、Ba、Mg)5(PO4)3・Cl:E
u蛍光体を10%、 LaPO4:Ce,Tb蛍光体を30%、 Y2O3:Eu蛍光体を60%混合したものを使用して
いる。 この蛍光ランプは、色温度が3000Kの蛍光ランプと
なった。 得られた高演色型蛍光ランプの測光結果を第1表に示
す。実施例で得られた高演色型蛍光ランプの優れた特性
を明確にするために、ハロ蛍光体と三波長蛍光体とを2
層に塗布した高演色型蛍光ランプの特性を比較例1とし
て示している。 表に示すように、実施例1で得られた高演色型蛍光ラン
プは、光束が3637Lmと、比較例に対して、87L
mも高く、さらに、Raは83.8もあって、比較例よ
りも2.3も改善された。さらに、500時間点灯後の
光束維持率は、95.5%と、比較例よりも1%高くな
った。 (実施例2) 紫外線反射層として、平均粒径0.6μのCaP2O7を
1.0g塗布する以外、実施例1と同様にして高演色型
蛍光ランプを製造した。得られた高演色型蛍光ランプ
は、色温度が3000Kであ るFL40SSランプとなった。 (実施例3) 紫外線反射層として、平均粒径0.8μのBaSO4を
2.4g塗布する以外、実施例1と同様にしてFL40
SSランプを得た。 (実施例4〜10) 以下、紫外線反射層に塗布する白色粉末を変更し、ま
た、発光層の三波長蛍光体塗布量を変更する以外、実施
例1と同様にして、高演色型蛍光ランプを製造した。 実施例2〜10で得られた高演色型蛍光ランプの光束、
Ra、500時間点灯後の光束維持率を、第1表に示し
ている。 この表に示されるように、実施例2〜10で得られた高
演色型蛍光ランプは、 光束が、3540〜3750Lm、 Raが、82.6〜85.8、 光束維持率が、94.4〜96.2と優れた特性を示
した。 (実施例11) 紫外線反射層に、平均粒径0.3μのα−Al2O3を使
用し、塗布量を1.8gとする。 発光層には、三波長蛍光体を1g塗布する。 三波長蛍光体には、 (Sr,Ca,Ba,Mg)5(PO4)3・Cl:E
u蛍光体25%、 LaPO4:Ce,Tb蛍光体30%、 Y2O3:Eu蛍光体45%とが混合されたものを使用
する。 得られた高演色型蛍光ランプは、色温度が、5000K
となった。 (実施例12および13) 紫外線反射層の白色粉末の塗布量と、三波長蛍光体の塗
布量とを変更する以外、実施例11と同様にして、高演
色型蛍光ランプを製造した。 実施例11〜13で得られた高演色型蛍光ランプの特性
を第1表に示している。この表に示されるように、これ
等の実施例で得られた高演色型蛍光ランプは、 光束が、3524〜3629Lm、 Raが、82.5〜84.0、 光束維持率が、94.5〜96.5と優れた特性を示
した。Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. (Example 1) As shown in FIG. 2, the high color rendering fluorescent lamp was FL40.
An ultraviolet reflecting layer 2 is applied to the inner surface of the SS bulb 1, and a light emitting layer 3 is applied to the inner surface of the ultraviolet reflecting layer. White powder is applied to the ultraviolet reflective layer 2. The high color rendering fluorescent lamp shown in FIG. 2 uses “α-Al 2 O 3 ” having a white powder and an average particle size (measured by the F, S, S and S methods, the same applies hereinafter) of 0.3 μm. is doing. The amount of white powder applied is 1.0 g. The light emitting layer 3 is coated with 2 g of a three-wavelength phosphor. The three-wavelength phosphor includes (Sr, Ca, Ba, Mg) 5 (PO 4 ) 3 · Cl: E
A mixture of 10% u phosphor, 30% LaPO 4 : Ce, Tb phosphor, and 60% Y 2 O 3 : Eu phosphor is used. This fluorescent lamp was a fluorescent lamp having a color temperature of 3000K. Table 1 shows the photometric results of the obtained high color rendering fluorescent lamp. In order to clarify the excellent characteristics of the high color rendering fluorescent lamps obtained in the examples, the halo phosphor and the three-wavelength phosphor are used in combination.
The characteristics of the high color rendering fluorescent lamp applied to the layers are shown as Comparative Example 1. As shown in the table, the high color rendering fluorescent lamp obtained in Example 1 has a luminous flux of 3637 Lm, which is 87 L compared to the comparative example.
m was also high, and Ra was 83.8, which was an improvement of 2.3 as compared with the comparative example. Further, the luminous flux maintenance factor after lighting for 500 hours was 95.5%, which was 1% higher than that of the comparative example. Example 2 A high color rendering fluorescent lamp was manufactured in the same manner as in Example 1 except that 1.0 g of CaP 2 O 7 having an average particle size of 0.6 μ was applied as an ultraviolet reflecting layer. The high color rendering fluorescent lamp obtained had a color temperature of 3000K. It became the FL40SS lamp. (Example 3) FL40 was carried out in the same manner as in Example 1 except that 2.4 g of BaSO 4 having an average particle size of 0.8 μ was applied as an ultraviolet reflecting layer.
I got an SS lamp. (Examples 4 to 10) A high color rendering fluorescent lamp was performed in the same manner as in Example 1 except that the white powder applied to the ultraviolet reflective layer was changed and the amount of the three-wavelength phosphor applied to the light emitting layer was changed. Was manufactured. Luminous flux of the high color rendering fluorescent lamps obtained in Examples 2 to 10,
Table 1 shows the luminous flux maintenance factor after lighting for Ra for 500 hours. As shown in this table, in the high color rendering fluorescent lamps obtained in Examples 2 to 10, the luminous flux was 3540 to 3750 Lm, the Ra was 82.6 to 85.8, and the luminous flux maintenance factor was 94.4. It showed excellent characteristics of 96.2. (Example 11) UV-reflecting layer, using α-Al 2 O 3 having an average particle size of 0.3 micron, the coating amount of 1.8 g. 1 g of a three-wavelength phosphor is applied to the light emitting layer. The three-wavelength phosphor includes (Sr, Ca, Ba, Mg) 5 (PO 4 ) 3 · Cl: E
A mixture of 25% u phosphor, 30% LaPO 4 : Ce, Tb phosphor, and 45% Y 2 O 3 : Eu phosphor is used. The color temperature of the obtained high color rendering fluorescent lamp is 5000K.
Became. (Examples 12 and 13) A high color rendering fluorescent lamp was manufactured in the same manner as in Example 11 except that the coating amount of the white powder and the coating amount of the three-wavelength phosphor of the ultraviolet reflecting layer were changed. The characteristics of the high color rendering fluorescent lamps obtained in Examples 11 to 13 are shown in Table 1. As shown in this table, the high color rendering fluorescent lamps obtained in these examples have a luminous flux of 3524 to 3629 Lm, Ra of 82.5 to 84.0, and luminous flux maintenance factor of 94.5. It showed excellent characteristics of 96.5.
この発明の高演色型蛍光ランプは、第1表から明かなよ
うに、ハロ蛍光体と三波長蛍光体とを塗布した高演色型
蛍光ランプ(比較例1)よりも優れた特性を示してい
る。 従来のハロ蛍光体と三波長蛍光体とを塗布した従来の高
演色型蛍光ランプは、三波長蛍光体を透過した紫外線で
ハロ蛍光体を励起している。これに対して、この発明の
高演色型蛍光ランプは、発光層を透過した紫外線を反射
させて、再び発光層を励起している。 三波長蛍光体を透過した紫外線が、ハロ蛍光体を直接刺
激して発光させる従来の蛍光ランプに比較すると、発光
層を透過した紫外線を反射させて発光層を再励起するこ
の発明の蛍光ランプは、光束が低下するようにも考えら
れる。紫外線の反射率が100%を超えることが出来な
いので、発光層を透過した紫外線で直接発光層を励起す
るのが、励起エネルギーを強くできるからである。 しかしながら、実際には、三波長蛍光体の外側表面に塗
布されたハロ蛍光体は、塗布量に制限を受け、三波長蛍
光体を透過した紫外線を充分に吸収できる厚さには塗布
できない。ハロ蛍光体に、三波長蛍光体からの発光を透
過させる透光性が要求されるからである。ハロ蛍光体が
三波長蛍光体の発光を吸収すると、蛍光ランプのRaが
著しく低下すると共に、全体の発光輝度も低下する。 この発明の測定データーは、紫外線反射層の紫外線反射
による発光が、ハロ蛍光体の直接励起よりも優れている
ことを実証している。 紫外線反射層が、紫外線を反射して発光層を励起する
と、蛍光ランプの光束が著しく改善できることを第3図
と、第1表の比較例2とで説明する。 第3図は、MgO拡散板の反射率を100%として、粉
体の反射率を測定している。この図から明かなように、
TiO2は、この発明の蛍光ランプに紫外線反射層とし
て使用されるAl2O3、Ca2P2O7、BaSO4等に比
較して、紫外線領域の反射率が極めて低い。 従って、TiO2を紫外線反射層に塗布した蛍光ランプ
は、発光層を透過した紫外線の反射量が低い。比較例2
の蛍光ランプは、紫外線反射層にTiO2を塗布してい
る。この蛍光ランプは、紫外線反射層にTiO2を塗布
する以外、実施例1と同様の蛍光ランプである。比較例
2と実施例1の蛍光ランプとを比較すると、Raはほと
んど変わらないが、光束が3637Lmから3247L
mと、390Lmも低下する。この光束の差は、紫外線
反射層が紫外線を反射して、発光層を再励起することに
よる効果である。 また、ハロ蛍光体と三波長蛍光体とを塗布した蛍光ラン
プの発光スペクトルは、ハロ蛍光体の発光スペクトルを
含む為に、純粋な三波長のスペクトルと比べるとRaが
劣る。 しかしながら、この発明の高演色型蛍光ランプは、紫外
線反射層で反射された紫外線が、再び発光層を励起する
ので、発光層の発光スペクトルしかもたず、優れたRa
を実現する。 また、コスト的にも、紫外線反射層に使用される材料
は、発光層に使用される蛍光体よりもはるかに廉価であ
り、安価に製造できる。 以上、この発明を低圧水銀蒸気放電灯を例にとって説明
したが、これに限るものではなく、高圧水銀蒸気放電
灯、その他の放電灯についても同様に利用できる。As can be seen from Table 1, the high color rendering fluorescent lamp of the present invention exhibits superior characteristics to the high color rendering fluorescent lamp (Comparative Example 1) in which a halo fluorescent material and a three-wavelength fluorescent material are applied. . In a conventional high color rendering fluorescent lamp in which a conventional halo phosphor and a three-wavelength phosphor are applied, the halo phosphor is excited by ultraviolet rays that have passed through the three-wavelength phosphor. On the other hand, in the high color rendering fluorescent lamp of the present invention, the ultraviolet rays transmitted through the light emitting layer are reflected and the light emitting layer is excited again. Compared with a conventional fluorescent lamp in which the ultraviolet light transmitted through the three-wavelength phosphor stimulates the halo fluorescent substance directly to emit light, the fluorescent lamp of the present invention that reflects the ultraviolet light transmitted through the light emitting layer and re-excites the light emitting layer is It is also considered that the luminous flux is reduced. Since the reflectance of ultraviolet rays cannot exceed 100%, the excitation energy can be increased by directly exciting the light emitting layer with the ultraviolet rays that have passed through the light emitting layer. However, in practice, the halo phosphor coated on the outer surface of the three-wavelength phosphor is limited in coating amount, and cannot be applied to a thickness that can sufficiently absorb the ultraviolet rays transmitted through the three-wavelength phosphor. This is because the halo fluorescent substance is required to have a light-transmitting property for transmitting the light emitted from the three-wavelength fluorescent substance. When the halo fluorescent substance absorbs the light emitted from the three-wavelength fluorescent substance, Ra of the fluorescent lamp is significantly lowered and the overall emission luminance is also lowered. The measurement data of the present invention demonstrate that the light emission by the ultraviolet reflection of the ultraviolet reflection layer is superior to the direct excitation of the halo phosphor. It will be described with reference to FIG. 3 and Comparative Example 2 in Table 1 that the luminous flux of the fluorescent lamp can be remarkably improved when the ultraviolet reflecting layer reflects ultraviolet rays to excite the light emitting layer. In FIG. 3, the reflectance of the powder is measured with the reflectance of the MgO diffusion plate being 100%. As you can see from this figure,
TiO 2 has an extremely low reflectance in the ultraviolet region as compared with Al 2 O 3 , Ca 2 P 2 O 7 , BaSO 4 and the like used as the ultraviolet reflective layer in the fluorescent lamp of the present invention. Therefore, the fluorescent lamp in which TiO 2 is applied to the ultraviolet reflective layer has a low reflection amount of the ultraviolet light transmitted through the light emitting layer. Comparative example 2
In this fluorescent lamp, TiO 2 is applied to the ultraviolet reflective layer. This fluorescent lamp is the same fluorescent lamp as in Example 1 except that TiO 2 is applied to the ultraviolet reflective layer. Comparing Comparative Example 2 with the fluorescent lamp of Example 1, Ra is almost the same, but the luminous flux is 3637 Lm to 3247 Lm.
m and 390 Lm also decrease. This difference in luminous flux is an effect due to the ultraviolet ray reflecting layer reflecting ultraviolet rays and re-exciting the light emitting layer. In addition, the emission spectrum of the fluorescent lamp coated with the halo phosphor and the three-wavelength phosphor has an Ra lower than that of the pure three-wavelength spectrum because it includes the emission spectrum of the halo phosphor. However, in the high color rendering fluorescent lamp of the present invention, the ultraviolet light reflected by the ultraviolet reflective layer excites the light emitting layer again, so that it has only the emission spectrum of the light emitting layer and is excellent in Ra.
To realize. Also, in terms of cost, the material used for the ultraviolet reflective layer is much cheaper than the phosphor used for the light emitting layer, and can be manufactured at low cost. The present invention has been described above by taking the low-pressure mercury vapor discharge lamp as an example, but the present invention is not limited to this, and can be similarly applied to a high-pressure mercury vapor discharge lamp and other discharge lamps.
第1図は従来のFL40SSランプの三波長蛍光体塗布
量に対する光束及び平均演色評価数を表すグラフ、 第2図は高演色型蛍光ランプの断面図、 第3図はAl2O3、Ca2P2O7、BaSO4、TiO2
の紫外線反射率を示すグラフである。 1……FL40SSバルブ、 2……紫外線反射層、 3……発光層。FIG. 1 is a graph showing the luminous flux and the average color rendering index of the conventional FL40SS lamp with respect to the coating amount of the three-wavelength phosphor, FIG. 2 is a sectional view of the high color rendering fluorescent lamp, and FIG. 3 is Al 2 O 3 and Ca 2. P 2 O 7 , BaSO 4 , TiO 2
It is a graph which shows the ultraviolet reflectance of. 1 ... FL40SS bulb, 2 ... ultraviolet reflecting layer, 3 ... light emitting layer.
Claims (1)
色型蛍光ランプにおいて、前記蛍光ランプはそのガラス
バルブ内面から順に、非発光物質の白色粉末からなる紫
外線反射層と、その紫外線反射層の上に、発光色が異な
る複数の蛍光体よりなる発光層とが塗布されており、前
記白色粉末の平均粒径が50nm〜2μmの範囲にあ
り、さらにその白色粉末は200nm以上の波長におけ
る反射率がMgOの拡散板を100%とした際に80%
以上の反射率を有しており、さらにまた前記白色物質は
ガラスバルブ内面に0.05〜5mg/cm2の塗布量で塗
布されていることを特徴とする高演色型蛍光ランプ。1. A high color rendering fluorescent lamp that emits light from the entire surface of a glass bulb, wherein the fluorescent lamp comprises, in order from the inner surface of the glass bulb, an ultraviolet reflecting layer made of white powder of a non-luminous substance, and an ultraviolet reflecting layer thereof. A light emitting layer made of a plurality of phosphors having different emission colors is coated on the white powder, the white powder has an average particle diameter in the range of 50 nm to 2 μm, and the white powder has a reflectance at a wavelength of 200 nm or more. Is 80% when the MgO diffusion plate is 100%
A high color rendering fluorescent lamp having the above-mentioned reflectance and further characterized in that the white substance is coated on the inner surface of the glass bulb at a coating amount of 0.05 to 5 mg / cm 2 .
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| JP1043814A JPH0636348B2 (en) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | High color rendering fluorescent lamp |
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| JP1043814A JPH0636348B2 (en) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | High color rendering fluorescent lamp |
Publications (2)
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| JPH02223146A JPH02223146A (en) | 1990-09-05 |
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ID=12674210
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| JP1043814A Expired - Lifetime JPH0636348B2 (en) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | High color rendering fluorescent lamp |
Country Status (1)
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1989
- 1989-02-23 JP JP1043814A patent/JPH0636348B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JPH02223146A (en) | 1990-09-05 |
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