JPH0577718B2 - - Google Patents
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- JPH0577718B2 JPH0577718B2 JP62079862A JP7986287A JPH0577718B2 JP H0577718 B2 JPH0577718 B2 JP H0577718B2 JP 62079862 A JP62079862 A JP 62079862A JP 7986287 A JP7986287 A JP 7986287A JP H0577718 B2 JPH0577718 B2 JP H0577718B2
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- H01J61/02—Details
- H01J61/38—Devices for influencing the colour or wavelength of the light
- H01J61/42—Devices for influencing the colour or wavelength of the light by transforming the wavelength of the light by luminescence
- H01J61/48—Separate coatings of different luminous materials
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/74—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing arsenic, antimony or bismuth
- C09K11/75—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing arsenic, antimony or bismuth containing antimony
- C09K11/76—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing arsenic, antimony or bismuth containing antimony also containing phosphorus and halogen, e.g. halophosphates
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- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Description
関連出願の説明
本願と同日に提出されかつ本発明の場合と同じ
譲受人に譲渡された米国特許出願第849082号明細
書中には、低減された蛍光体原価の下で蛍光ラン
プ用として適格な演色性と共に効率の良い光出力
を生み出すように改質されたハロリン酸カルシウ
ム蛍光体が開示されている。更に詳しく述べれ
ば、かかる改質蛍光体を用いた蛍光ランプは低減
された被膜重量の下でもランプの性能特性を実質
的に低下させることなしに白色照明を可能にす
る。本発明は上記のものと同じ蛍光体を他の蛍光
体と併用した場合における改良に関するものであ
るから、上記の特許出願明細書が引用によつて本
明細書中に併合されることは言うまでもない。 発明の背景 本発明は、別種の蛍光体から成る二層蛍光体被
膜を使用することによつて良好な演色性と共に効
率の良い光出力を生み出すような蛍光ランプに関
するものである。更に詳しく言えば本発明は、総
合蛍光体被膜重量を低減させる手段として改質さ
れたハロリン酸カルシウム蛍光体の基層を顕著に
少ない乾燥重量の下でガラス表面上に付着させて
成ることを特徴とする、上記のごとき所望の結果
を与える二層蛍光体被膜付きの蛍光ランプに関す
る。 現在、蛍光ランプにおいて良好な演色性と共に
効率の良い白色照明を達成するためには、それぞ
れに赤色、青色または緑色発光を生じるような３
種の狭帯域発光蛍光体の様々な混合物を上層とす
る二層蛍光体被膜が使用されている。たとえば、
米国特許第4088923号明細書中には、二層蛍光体
被膜付き蛍光ランプの上層として使用される三元
蛍光体混合物が開示されている。このような三元
蛍光体混合物の上層を従来のハロリン酸カルシウ
ム蛍光体の基層上に配置することにより、狭帯域
発光蛍光体の混合物から成る単一層を用いた場合
よりも安い原価で効率の良い白色照明を得ること
ができる。このようにして使用するのに適した狭
帯域発光蛍光体の実例は、米国特許第3937998号
明細書中に見出される。この場合、青色発光蛍光
体は約430nmから約490nmまでの波長範囲内の発
光帯域を示し、赤色発光蛍光体は約590nmから約
630nmまでの波長範囲内の発光帯域を示し、かつ
緑色発光蛍光体は約520nmから約565nmまでの波
長範囲内の発光帯域を示す。このような種類の蛍
光ランプ用二層蛍光体被膜はまた、米国特許第
4431941号明細書中にも開示されている。この場
合には、同様な三元蛍光体混合物から成る上層を
低減された被膜重量の下で使用することにより、
ランプの総合製造原価がなお一層低減されてい
る。とは言え、このような二層蛍光体被膜におい
ては、使用される冷白色形ハロリン酸カルシウム
蛍光体の基層は4.4mg／cm2の被膜重量を有するこ
とが報告されている。 蛍光ランプにおける蛍光体の総合原価は今なお
かなり高いから、二層蛍光体被膜中に必要とされ
る蛍光体の総量を更に減少させることは望ましい
わけである。本願と同日に提出された上記の米国
特許出願明細書中に開示されている通り、改質さ
れたハロリン酸カルシウム蛍光体の単一層被膜に
関しては、乾燥被膜重量を約1.7〜約4.0mg／cm2の
範囲にまで低減させることが現在では可能であ
る。上記の改質によれば、ハロリン酸カルシウム
蛍光体の単一層を用いた蛍光ランプの光出力およ
び演色性が本質的に維持されるとは言え、従来の
二層蛍光体被膜を用いた蛍光ランプにおいて現在
達成されている68以上の高いCRI値を得ることは
やはり不可能である。それ故、このような改質蛍
光体を用いた蛍光ランプにおいて光出力（lumen
output）およびCRI値を犠性にすることなしに二
層蛍光体被膜の総合重量を一層低減させることは
今なお望ましいのである。 発明の要約 本発明に従えば、低減された総合蛍光体被膜重
量の下で白色照明をもたらす蛍光ランプ用の被膜
として役立つ改良された二層蛍光体被膜が提供さ
れる。更に詳しく述べれば、両端に電極を具備し
たガラス管、前記ガラス管内に存在して紫外線を
発生する水銀および不活性ガス封入物、並びに前
記紫外線の実質的な部分を白色の可視光線に変換
する蛍光体被膜から成る蛍光ランプにおいて、前
記被膜がガラス内面上に付着した第１の蛍光体層
および前記第１の蛍光体層上に付着した第２の蛍
光体層から成る二層被膜であり、前記第２の蛍光
体層は狭帯域発光蛍光体の混合物から成るのに対
し、前記第１の蛍光体層は一般式 Ca10-a-w-xCdwMnxSba（PO4）6F2-a-yClyOa （式中、ａは0.1〜0.2の概略範囲内にあり、ｗ
は０〜0.2の概略範囲内にあり、ｘは0.15〜0.5の
概略範囲内にあり、またｙは0.03〜0.3の概略範
囲内にある）で表わされる蛍光体から成りかつ平
均粒径で表わして約４〜約８ミクロンの粒度範囲
を有する蛍光体粒子を前記粒度範囲内において約
1.3〜約3.5mg／cm2の範囲内の乾燥被膜重量で付着
させたものから成る結果、実質的に低減された総
合蛍光体被膜重量の下で効率の良い光出力を与え
ることを特徴とする蛍光ランプが提供されるので
ある。本発明の改質されたハロリン酸カルシウム
蛍光体中における全金属イオン含量は、蛍光体の
合成時に二次的な希釈相または有害相が生成され
るのを避けるため、少なくとも9.97に等しくなる
ように維持することが望ましい。更にまた、本発
明の改良された二層蛍光体被膜は、後記に詳述さ
れる低圧形蛍光ランプにおいて使用した場合に入
射紫外線のほとんど全部を可視光線に変換する。 本発明に基づく低圧形蛍光ランプの代表例は、
狭帯域発光蛍光体の混合物から成る上層被膜を約
0.45〜約1.8mg／cm2の範囲内の乾燥被膜重量で使
用したものである。このように比較的薄い上層被
膜は、二層蛍光体被膜付きの蛍光ランプにおいて
少なくとも68のCRI値を維持するために主として
役立つ。後記に一層詳しく規定される好適な三元
蛍光体混合物を用いた本発明の蛍光ランプにおい
て上記の最小CRI値を得るためには、0.45〜0.78
mg／cm2の概略範囲内の上層被膜重量が必要とされ
る。かかる好適な三元蛍光体混合物を1.13〜1.78
mg／cm2の概略範囲内の上層被膜重量で使用した場
合には、78以上のCRI値を達成することができ
る。なお、0.15〜0.20の概略範囲内のマンガン含
量および0.1〜0.2の概略範囲内のアンチモン含量
を有するような改質されたハロリン酸カルシウム
蛍光体を使用すれば、三色表色系で表わしておよ
そＸ＝0.376およびＹ＝0.387の色度座標を示す典
型的な冷白色の蛍光ランプを上記に規定された総
合蛍光体被膜重量の下で製造することができる。
また、0.23〜0.28の概略範囲内のマンガン含量お
よび0.1〜0.2の概略範囲内のアンチモン含量を有
するような改質されたハロリン酸カルシウム蛍光
体を使用すれば、三色表色系で表わしておよそＸ
＝0.413およびＹ＝0.393の色度座標を示す典型的
な白色の蛍光ランプを上記の総合蛍光体被膜重量
の下で製造することができる。更にまた、0.35〜
0.40の概略範囲内のマンガン含量および0.1〜0.2
の概略範囲内のアンチモン含量を有するような改
質されたハロリン酸カルシウム蛍光体を使用すれ
ば、三色表色系で表わしておよそＸ＝0.440およ
びＹ＝0.403の色度座標を示す温白色の蛍光ラン
プをほぼ同じ総合蛍光体被膜重量の下で製造する
ことができる。 本発明の好適な低圧形蛍光ランプにおいては、
比較的安価な狭帯域発光蛍光体が使用される。詳
しく述べれば、米国特許第4423349号明細書中に
開示された緑色発光性のテルビウム活性化オルト
リン酸セリウムランタンは、従来の上層被膜用三
元蛍光体混合物中において通例使用されるテルビ
ウム−セリウム活性化アルミン酸マグネシウム蛍
光体成分の安価な代用品として役立つ。同様に、
上記の三元蛍光体混合物中における狭帯域青色発
光蛍光体成分として、ユウロピウム活性化アルミ
ン酸マグネシウムバリウム蛍光体の代りに安価な
ユウロピウム活性化ストロンチウムクロロアパタ
イト蛍光体を使用することもできる。なお、白色
照明をもたらす蛍光ランプの蛍光体被膜中におい
て上記のごとき狭帯域青色発光蛍光体の両者と共
に使用し得るこの種の代用蛍光体は、米国特許第
4075532号明細書中に詳細に開示されている。代
表的な40ワツト形のＴ−12蛍光ランプにおいて
は、青色発光蛍光体成分として約５（重量）％の
ユウロピウム活性化クロロリン酸ストロンチウム
カルシウムバリウムを、緑色発光蛍光体成分とし
て約27.5（重量）％の上記テルビウム活性化オル
トリン酸セリウムランタンを、かつ赤色発光蛍光
体成分として約67.5（重量）％の従来のユウロピ
ウム活性化酸化イツトリウム蛍光体から成る三元
蛍光体混合物を使用すれば、温白色（3000〓）の
色度点における白色照明が得られ所望の蛍光ラン
プ性能が生まれる。また、13（重量）％の青色発
光蛍光体成分、36.5（重量）％の緑色発光蛍光体
成分、および50.5（重量）％の赤色発光蛍光体成
分から成る重量比率を持つた上記の好適な三元蛍
光体混合物を上層として使用すれば、冷白色
（4100〓）の色度点を示す蛍光ランプを得ること
もできる。更にまた、８（重量）％の青色発光蛍
光体成分、27.5（重量）％の緑色発光蛍光体成分、
および64.5（重量）％の赤色発光蛍光体成分を含
有するように調整された重量比率を有する好適な
三元蛍光体混合物を使用すれば、白色（3500〓）
の色度点を示す蛍光ランプを得ることもできる。
意外なことには、かかる好適な三元蛍光体混合物
を用いると、従来の三元蛍光体混合物を用いた二
層蛍光体被膜の場合よりも大きい光出力が得られ
るのである。 好適な実施の態様の説明 第１図を見ると、円形の横断面を有するソーダ
石灰ケイ酸塩ガラス製の細長いガラス管２を含む
代表的な蛍光ランプ１が示されている。かかる蛍
光ランプ内における低圧水銀放電手段として、ガ
ラス管２の両端には通常の電極構造物３が具備さ
れている。電極構造物３に接続された導入線４お
よび５はガラスステム７のつまみシール部６を貫
通し、そして密封ガラス管の両端に固定された口
金８の電気接点に達している。密封ガラス管内に
存在する放電持続用の封入物は、低圧の不活性ガ
ス（たとえば、アルゴンまたはアルゴンと他の希
ガスとの混合物）と、低圧方式のランプ動作をも
たらすような少量の水銀とから成つている。ガラ
ス管の内面には蛍光体基層９が付着しているが、
これは所望の色度点における白色照明をもたらす
ような上記の改質されたハロリン酸カルシウム蛍
光体から成つている。かかる蛍光体基層９の表面
上には、三元蛍光体混合物から成る上層１０が配
置されている。なお、蛍光体被膜全体の原価を低
減させるための追加手段として、上記のごとき好
適な蛍光体成分を使用することができる。上記の
ごときタイプの蛍光ランプはまた、ガラス表面上
に付着した光学的に透明な酸化スズ導電層を始動
補助体として具備することもできる。 上記のごとき二層蛍光体被膜は、懸濁液からの
沈着や静電塗装をはじめとする各種の公知方法に
よつて形成することができる。たとえば、ハロリ
ン酸カルシウム蛍光体の基層は、各種の有機結合
剤やその他の密着性向上剤を含有する通常の水性
懸濁液からガラス表面上に沈着させることができ
る。かかる目的用の典型的な被覆液としては、
650mlの１（重量）％ポリアクリル酸結合剤、78ml
の５（重量）％ポリビニルメチルエーテル−無水
マレイン酸共重合体結合剤、６mlのモノエタノー
ルアミンPH調節剤、24mlの水酸化アンモニウムPH
調節剤、12mlの非イオン界面活性剤、および36ml
の５（重量）％硝酸バリウム溶液（追加の密着性
向上剤）の中に1313gのハロリン酸カルシウム蛍
光体固体を懸濁したものが挙げられる。かかる水
性懸濁液は上記のごとき被膜重量の下で塗布さ
れ、次いで常法に従つて乾燥される。その後、、
乾燥した蛍光体基層上に上層用三元蛍光体混合物
の適当な懸濁液をやはり常法に従つて塗布すれば
よい。たとえば、0.5（重量）％のニトロセルロー
ス結合剤を含有する1500mlの酢酸ブチル溶媒中に
1000gの典型的な冷白色三元蛍光体混合物を懸濁
することによつて適当な上層被覆液が得られる。
かかる上層を乾燥した後、得られた二層蛍光体被
膜付きの蛍光ランプには空気中において約600℃
で約0.5分間にわたる熱処理が施される。 本発明の改良された安価な二層蛍光体被膜付き
蛍光ランプを一層詳しく説明するための実施例と
して、公知の40T12形構造および40ワツトの公称
定格を持つた若干の蛍光ランプを作製し、そして
0.19モルのマンガン含量および0.06モルのアンチ
モン含量を有する冷白色ハロリン酸カルシウム蛍
光体の単一層のみを有する同じタイプの蛍光ラン
プと比較しながら試験した。このような二層蛍光
体被膜付きの蛍光ランプにおいて得られたルーメ
ン値を下記第１表中に示す。
譲受人に譲渡された米国特許出願第849082号明細
書中には、低減された蛍光体原価の下で蛍光ラン
プ用として適格な演色性と共に効率の良い光出力
を生み出すように改質されたハロリン酸カルシウ
ム蛍光体が開示されている。更に詳しく述べれ
ば、かかる改質蛍光体を用いた蛍光ランプは低減
された被膜重量の下でもランプの性能特性を実質
的に低下させることなしに白色照明を可能にす
る。本発明は上記のものと同じ蛍光体を他の蛍光
体と併用した場合における改良に関するものであ
るから、上記の特許出願明細書が引用によつて本
明細書中に併合されることは言うまでもない。 発明の背景 本発明は、別種の蛍光体から成る二層蛍光体被
膜を使用することによつて良好な演色性と共に効
率の良い光出力を生み出すような蛍光ランプに関
するものである。更に詳しく言えば本発明は、総
合蛍光体被膜重量を低減させる手段として改質さ
れたハロリン酸カルシウム蛍光体の基層を顕著に
少ない乾燥重量の下でガラス表面上に付着させて
成ることを特徴とする、上記のごとき所望の結果
を与える二層蛍光体被膜付きの蛍光ランプに関す
る。 現在、蛍光ランプにおいて良好な演色性と共に
効率の良い白色照明を達成するためには、それぞ
れに赤色、青色または緑色発光を生じるような３
種の狭帯域発光蛍光体の様々な混合物を上層とす
る二層蛍光体被膜が使用されている。たとえば、
米国特許第4088923号明細書中には、二層蛍光体
被膜付き蛍光ランプの上層として使用される三元
蛍光体混合物が開示されている。このような三元
蛍光体混合物の上層を従来のハロリン酸カルシウ
ム蛍光体の基層上に配置することにより、狭帯域
発光蛍光体の混合物から成る単一層を用いた場合
よりも安い原価で効率の良い白色照明を得ること
ができる。このようにして使用するのに適した狭
帯域発光蛍光体の実例は、米国特許第3937998号
明細書中に見出される。この場合、青色発光蛍光
体は約430nmから約490nmまでの波長範囲内の発
光帯域を示し、赤色発光蛍光体は約590nmから約
630nmまでの波長範囲内の発光帯域を示し、かつ
緑色発光蛍光体は約520nmから約565nmまでの波
長範囲内の発光帯域を示す。このような種類の蛍
光ランプ用二層蛍光体被膜はまた、米国特許第
4431941号明細書中にも開示されている。この場
合には、同様な三元蛍光体混合物から成る上層を
低減された被膜重量の下で使用することにより、
ランプの総合製造原価がなお一層低減されてい
る。とは言え、このような二層蛍光体被膜におい
ては、使用される冷白色形ハロリン酸カルシウム
蛍光体の基層は4.4mg／cm2の被膜重量を有するこ
とが報告されている。 蛍光ランプにおける蛍光体の総合原価は今なお
かなり高いから、二層蛍光体被膜中に必要とされ
る蛍光体の総量を更に減少させることは望ましい
わけである。本願と同日に提出された上記の米国
特許出願明細書中に開示されている通り、改質さ
れたハロリン酸カルシウム蛍光体の単一層被膜に
関しては、乾燥被膜重量を約1.7〜約4.0mg／cm2の
範囲にまで低減させることが現在では可能であ
る。上記の改質によれば、ハロリン酸カルシウム
蛍光体の単一層を用いた蛍光ランプの光出力およ
び演色性が本質的に維持されるとは言え、従来の
二層蛍光体被膜を用いた蛍光ランプにおいて現在
達成されている68以上の高いCRI値を得ることは
やはり不可能である。それ故、このような改質蛍
光体を用いた蛍光ランプにおいて光出力（lumen
output）およびCRI値を犠性にすることなしに二
層蛍光体被膜の総合重量を一層低減させることは
今なお望ましいのである。 発明の要約 本発明に従えば、低減された総合蛍光体被膜重
量の下で白色照明をもたらす蛍光ランプ用の被膜
として役立つ改良された二層蛍光体被膜が提供さ
れる。更に詳しく述べれば、両端に電極を具備し
たガラス管、前記ガラス管内に存在して紫外線を
発生する水銀および不活性ガス封入物、並びに前
記紫外線の実質的な部分を白色の可視光線に変換
する蛍光体被膜から成る蛍光ランプにおいて、前
記被膜がガラス内面上に付着した第１の蛍光体層
および前記第１の蛍光体層上に付着した第２の蛍
光体層から成る二層被膜であり、前記第２の蛍光
体層は狭帯域発光蛍光体の混合物から成るのに対
し、前記第１の蛍光体層は一般式 Ca10-a-w-xCdwMnxSba（PO4）6F2-a-yClyOa （式中、ａは0.1〜0.2の概略範囲内にあり、ｗ
は０〜0.2の概略範囲内にあり、ｘは0.15〜0.5の
概略範囲内にあり、またｙは0.03〜0.3の概略範
囲内にある）で表わされる蛍光体から成りかつ平
均粒径で表わして約４〜約８ミクロンの粒度範囲
を有する蛍光体粒子を前記粒度範囲内において約
1.3〜約3.5mg／cm2の範囲内の乾燥被膜重量で付着
させたものから成る結果、実質的に低減された総
合蛍光体被膜重量の下で効率の良い光出力を与え
ることを特徴とする蛍光ランプが提供されるので
ある。本発明の改質されたハロリン酸カルシウム
蛍光体中における全金属イオン含量は、蛍光体の
合成時に二次的な希釈相または有害相が生成され
るのを避けるため、少なくとも9.97に等しくなる
ように維持することが望ましい。更にまた、本発
明の改良された二層蛍光体被膜は、後記に詳述さ
れる低圧形蛍光ランプにおいて使用した場合に入
射紫外線のほとんど全部を可視光線に変換する。 本発明に基づく低圧形蛍光ランプの代表例は、
狭帯域発光蛍光体の混合物から成る上層被膜を約
0.45〜約1.8mg／cm2の範囲内の乾燥被膜重量で使
用したものである。このように比較的薄い上層被
膜は、二層蛍光体被膜付きの蛍光ランプにおいて
少なくとも68のCRI値を維持するために主として
役立つ。後記に一層詳しく規定される好適な三元
蛍光体混合物を用いた本発明の蛍光ランプにおい
て上記の最小CRI値を得るためには、0.45〜0.78
mg／cm2の概略範囲内の上層被膜重量が必要とされ
る。かかる好適な三元蛍光体混合物を1.13〜1.78
mg／cm2の概略範囲内の上層被膜重量で使用した場
合には、78以上のCRI値を達成することができ
る。なお、0.15〜0.20の概略範囲内のマンガン含
量および0.1〜0.2の概略範囲内のアンチモン含量
を有するような改質されたハロリン酸カルシウム
蛍光体を使用すれば、三色表色系で表わしておよ
そＸ＝0.376およびＹ＝0.387の色度座標を示す典
型的な冷白色の蛍光ランプを上記に規定された総
合蛍光体被膜重量の下で製造することができる。
また、0.23〜0.28の概略範囲内のマンガン含量お
よび0.1〜0.2の概略範囲内のアンチモン含量を有
するような改質されたハロリン酸カルシウム蛍光
体を使用すれば、三色表色系で表わしておよそＸ
＝0.413およびＹ＝0.393の色度座標を示す典型的
な白色の蛍光ランプを上記の総合蛍光体被膜重量
の下で製造することができる。更にまた、0.35〜
0.40の概略範囲内のマンガン含量および0.1〜0.2
の概略範囲内のアンチモン含量を有するような改
質されたハロリン酸カルシウム蛍光体を使用すれ
ば、三色表色系で表わしておよそＸ＝0.440およ
びＹ＝0.403の色度座標を示す温白色の蛍光ラン
プをほぼ同じ総合蛍光体被膜重量の下で製造する
ことができる。 本発明の好適な低圧形蛍光ランプにおいては、
比較的安価な狭帯域発光蛍光体が使用される。詳
しく述べれば、米国特許第4423349号明細書中に
開示された緑色発光性のテルビウム活性化オルト
リン酸セリウムランタンは、従来の上層被膜用三
元蛍光体混合物中において通例使用されるテルビ
ウム−セリウム活性化アルミン酸マグネシウム蛍
光体成分の安価な代用品として役立つ。同様に、
上記の三元蛍光体混合物中における狭帯域青色発
光蛍光体成分として、ユウロピウム活性化アルミ
ン酸マグネシウムバリウム蛍光体の代りに安価な
ユウロピウム活性化ストロンチウムクロロアパタ
イト蛍光体を使用することもできる。なお、白色
照明をもたらす蛍光ランプの蛍光体被膜中におい
て上記のごとき狭帯域青色発光蛍光体の両者と共
に使用し得るこの種の代用蛍光体は、米国特許第
4075532号明細書中に詳細に開示されている。代
表的な40ワツト形のＴ−12蛍光ランプにおいて
は、青色発光蛍光体成分として約５（重量）％の
ユウロピウム活性化クロロリン酸ストロンチウム
カルシウムバリウムを、緑色発光蛍光体成分とし
て約27.5（重量）％の上記テルビウム活性化オル
トリン酸セリウムランタンを、かつ赤色発光蛍光
体成分として約67.5（重量）％の従来のユウロピ
ウム活性化酸化イツトリウム蛍光体から成る三元
蛍光体混合物を使用すれば、温白色（3000〓）の
色度点における白色照明が得られ所望の蛍光ラン
プ性能が生まれる。また、13（重量）％の青色発
光蛍光体成分、36.5（重量）％の緑色発光蛍光体
成分、および50.5（重量）％の赤色発光蛍光体成
分から成る重量比率を持つた上記の好適な三元蛍
光体混合物を上層として使用すれば、冷白色
（4100〓）の色度点を示す蛍光ランプを得ること
もできる。更にまた、８（重量）％の青色発光蛍
光体成分、27.5（重量）％の緑色発光蛍光体成分、
および64.5（重量）％の赤色発光蛍光体成分を含
有するように調整された重量比率を有する好適な
三元蛍光体混合物を使用すれば、白色（3500〓）
の色度点を示す蛍光ランプを得ることもできる。
意外なことには、かかる好適な三元蛍光体混合物
を用いると、従来の三元蛍光体混合物を用いた二
層蛍光体被膜の場合よりも大きい光出力が得られ
るのである。 好適な実施の態様の説明 第１図を見ると、円形の横断面を有するソーダ
石灰ケイ酸塩ガラス製の細長いガラス管２を含む
代表的な蛍光ランプ１が示されている。かかる蛍
光ランプ内における低圧水銀放電手段として、ガ
ラス管２の両端には通常の電極構造物３が具備さ
れている。電極構造物３に接続された導入線４お
よび５はガラスステム７のつまみシール部６を貫
通し、そして密封ガラス管の両端に固定された口
金８の電気接点に達している。密封ガラス管内に
存在する放電持続用の封入物は、低圧の不活性ガ
ス（たとえば、アルゴンまたはアルゴンと他の希
ガスとの混合物）と、低圧方式のランプ動作をも
たらすような少量の水銀とから成つている。ガラ
ス管の内面には蛍光体基層９が付着しているが、
これは所望の色度点における白色照明をもたらす
ような上記の改質されたハロリン酸カルシウム蛍
光体から成つている。かかる蛍光体基層９の表面
上には、三元蛍光体混合物から成る上層１０が配
置されている。なお、蛍光体被膜全体の原価を低
減させるための追加手段として、上記のごとき好
適な蛍光体成分を使用することができる。上記の
ごときタイプの蛍光ランプはまた、ガラス表面上
に付着した光学的に透明な酸化スズ導電層を始動
補助体として具備することもできる。 上記のごとき二層蛍光体被膜は、懸濁液からの
沈着や静電塗装をはじめとする各種の公知方法に
よつて形成することができる。たとえば、ハロリ
ン酸カルシウム蛍光体の基層は、各種の有機結合
剤やその他の密着性向上剤を含有する通常の水性
懸濁液からガラス表面上に沈着させることができ
る。かかる目的用の典型的な被覆液としては、
650mlの１（重量）％ポリアクリル酸結合剤、78ml
の５（重量）％ポリビニルメチルエーテル−無水
マレイン酸共重合体結合剤、６mlのモノエタノー
ルアミンPH調節剤、24mlの水酸化アンモニウムPH
調節剤、12mlの非イオン界面活性剤、および36ml
の５（重量）％硝酸バリウム溶液（追加の密着性
向上剤）の中に1313gのハロリン酸カルシウム蛍
光体固体を懸濁したものが挙げられる。かかる水
性懸濁液は上記のごとき被膜重量の下で塗布さ
れ、次いで常法に従つて乾燥される。その後、、
乾燥した蛍光体基層上に上層用三元蛍光体混合物
の適当な懸濁液をやはり常法に従つて塗布すれば
よい。たとえば、0.5（重量）％のニトロセルロー
ス結合剤を含有する1500mlの酢酸ブチル溶媒中に
1000gの典型的な冷白色三元蛍光体混合物を懸濁
することによつて適当な上層被覆液が得られる。
かかる上層を乾燥した後、得られた二層蛍光体被
膜付きの蛍光ランプには空気中において約600℃
で約0.5分間にわたる熱処理が施される。 本発明の改良された安価な二層蛍光体被膜付き
蛍光ランプを一層詳しく説明するための実施例と
して、公知の40T12形構造および40ワツトの公称
定格を持つた若干の蛍光ランプを作製し、そして
0.19モルのマンガン含量および0.06モルのアンチ
モン含量を有する冷白色ハロリン酸カルシウム蛍
光体の単一層のみを有する同じタイプの蛍光ラン
プと比較しながら試験した。このような二層蛍光
体被膜付きの蛍光ランプにおいて得られたルーメ
ン値を下記第１表中に示す。
【表】
上記の試験結果からわかる通り、本発明に基づ
くいずれの低減された被膜重量の下でも、従来の
ハロリン酸カルシウム蛍光体を3.5mg／cm2以上の
被膜重量の下で用いて得られたルーメン値
（lumen output）に比べて遥かに高いルーメン値
が得られた（第２図参照）。更にまた、上記のご
とくに総合被膜重量の小さい二層蛍光体被膜を用
いれば、前記に引用された同時係属中の米国特許
出願明細書中に記載のごとくにハロリン酸カルシ
ウム蛍光体を改質することのみによつて得られる
ルーメン値よりも一層高いルーメン値が得られる
ばかりでなく、70という高いCRI値もまた得られ
るのである。 第２図には、少ない総合被膜重量を有する本発
明の二層蛍光体被膜およびそれと同等な被膜重量
を有する従来のハロリン酸カルシウム蛍光体の間
において、上記のごとき構造の蛍光ランプにおけ
る100時間後の光出力性能を比較した結果を表わ
すグラフが示されている。かかるグラフ中の曲線
１２からわかる通り、蛍光体１モル当り0.06モル
のアンチモン含量および10〜12ミクロンの粒径を
有する従来の蛍光体被膜は、約3.5mg／cm2以下の
被膜重量の下では光出力の急激な低下を示す。他
方、上記実施例１〜５に記載された被膜重量を蛍
光体を用いて得られた光出力は同じグラフ上に曲
線１１として示されているが、この場合には同じ
総合被膜重量の下でも実質的に大きい光出力が維
持されるのである。 以上、本発明の改良された二層蛍光体被膜、蛍
光ランプ、および改良された二層蛍光体被膜の製
造方法に関して特定の実施例を示したが、本発明
の精神および範囲から逸脱することなく更に様々
な変更を加え得ることは上記の説明から自明であ
ろう。たとえば、上記の通り、本発明の二層蛍光
体被膜中の上層として従来の三元蛍光体混合物を
使用することが可能である。また、前記に引用さ
れた同時係属中の米国特許出願明細書中に記載の
ごとき改質されたハロリン酸カルシウム蛍光体の
組成中において二価金属イオンの部分的な置換を
行うことも可能である。要するに、本発明の範囲
は前記特許請求の範囲のみによつて規定されるこ
とを理解すべきである。
くいずれの低減された被膜重量の下でも、従来の
ハロリン酸カルシウム蛍光体を3.5mg／cm2以上の
被膜重量の下で用いて得られたルーメン値
（lumen output）に比べて遥かに高いルーメン値
が得られた（第２図参照）。更にまた、上記のご
とくに総合被膜重量の小さい二層蛍光体被膜を用
いれば、前記に引用された同時係属中の米国特許
出願明細書中に記載のごとくにハロリン酸カルシ
ウム蛍光体を改質することのみによつて得られる
ルーメン値よりも一層高いルーメン値が得られる
ばかりでなく、70という高いCRI値もまた得られ
るのである。 第２図には、少ない総合被膜重量を有する本発
明の二層蛍光体被膜およびそれと同等な被膜重量
を有する従来のハロリン酸カルシウム蛍光体の間
において、上記のごとき構造の蛍光ランプにおけ
る100時間後の光出力性能を比較した結果を表わ
すグラフが示されている。かかるグラフ中の曲線
１２からわかる通り、蛍光体１モル当り0.06モル
のアンチモン含量および10〜12ミクロンの粒径を
有する従来の蛍光体被膜は、約3.5mg／cm2以下の
被膜重量の下では光出力の急激な低下を示す。他
方、上記実施例１〜５に記載された被膜重量を蛍
光体を用いて得られた光出力は同じグラフ上に曲
線１１として示されているが、この場合には同じ
総合被膜重量の下でも実質的に大きい光出力が維
持されるのである。 以上、本発明の改良された二層蛍光体被膜、蛍
光ランプ、および改良された二層蛍光体被膜の製
造方法に関して特定の実施例を示したが、本発明
の精神および範囲から逸脱することなく更に様々
な変更を加え得ることは上記の説明から自明であ
ろう。たとえば、上記の通り、本発明の二層蛍光
体被膜中の上層として従来の三元蛍光体混合物を
使用することが可能である。また、前記に引用さ
れた同時係属中の米国特許出願明細書中に記載の
ごとき改質されたハロリン酸カルシウム蛍光体の
組成中において二価金属イオンの部分的な置換を
行うことも可能である。要するに、本発明の範囲
は前記特許請求の範囲のみによつて規定されるこ
とを理解すべきである。
第１図は本発明に基づく二層蛍光体被膜を用い
た低圧水銀放電形の蛍光ランプの部分切欠き斜視
図、そして第２図は第１図に示された構造を有す
る蛍光ランプにおける２種の蛍光体被膜の光出力
性能を示すグラフである。 図中、１は蛍光ランプ、２はガラス管、３は電
極構造物、４および５は導入線、７はガラスステ
ム、８は口金、９は蛍光体基層、そして１０は三
元蛍光体混合物の上層を表わす。
た低圧水銀放電形の蛍光ランプの部分切欠き斜視
図、そして第２図は第１図に示された構造を有す
る蛍光ランプにおける２種の蛍光体被膜の光出力
性能を示すグラフである。 図中、１は蛍光ランプ、２はガラス管、３は電
極構造物、４および５は導入線、７はガラスステ
ム、８は口金、９は蛍光体基層、そして１０は三
元蛍光体混合物の上層を表わす。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 両端に電極を具備したガラス管、前記ガラス
管内に存在して紫外線を発生する水銀および不活
性ガス封入物、並びに前記紫外線の実質的な部分
を白色の可視光線に変換する蛍光体被膜から成る
蛍光ランプにおいて、前記被膜がガラス内面上に
付着した第１の蛍光体層および前記第１の蛍光体
層上に付着した第２の蛍光体層から成る二層被膜
であり、前記第２の蛍光体層は狭帯域発光蛍光体
の混合物から成るのに対し、前記第１の蛍光体層
は微小結晶の凝集物を実質的に含まずに基本的に
単一の結晶により個々の蛍光体粒子が構成された
本質的に単相の材料であつて二次的な希釈相及び
有害相を実質的に含まない単相材料であり、且
つ、前記第１の蛍光体層は一般式 Ca10-a-w-xCdwMnxSba（PO4）6F2-a-yClyOa （式中、ａは0.1〜0.2の概略範囲内にあり、ｗ
は０〜0.2の概略範囲内にあり、ｘは0.15〜0.5の
概略範囲内にあり、またｙは0.03〜0.3の概略範
囲内にある）で表わされると共に全金属イオン含
量が少なくとも9.97に等しくなるように維持され
た蛍光体から成りかつ平均粒径で表わして約４〜
約８ミクロンの粒度範囲を有する蛍光体粒子を前
記粒度範囲内において約1.3〜約3.5mg／cm2の範囲
内の乾燥被膜重量で付着させたものから成る結
果、実質的に低減された総合蛍光体被膜重量の下
で効率の良い光出力を与えることを特徴とする蛍
光ランプ。 ２ 前記第２の蛍光体層が約0.45〜約1.8mg／cm2
の範囲内の乾燥被膜重量で付着している特許請求
の範囲第１項記載の蛍光ランプ。 ３ 前記第２の蛍光体層が約0.45〜約0.78mg／cm2
の範囲内の乾燥被膜重量で付着している結果、少
なくとも68のCRI値を示す特許請求の範囲第２項
記載の蛍光ランプ。 ４ 前記第２の蛍光体層が約1.13〜約1.78mg／cm2
の範囲内の乾燥被膜重量で付着している結果、少
なくとも78のCRI値を示す特許請求の範囲第２項
記載の蛍光ランプ。 ５ ｘが0.15〜0.20の概略範囲内にあり、かつａ
が0.1〜0.2の概略範囲内にあることにより、三色
表色系においておよそＸ＝0.376およびＹ＝0.387
の色度座標を有する冷白色の色度点を示す特許請
求の範囲第１項記載の蛍光ランプ。 ６ ｘが0.23〜0.28の概略範囲内にあり、かつａ
が0.1〜0.2の概略範囲内にあることにより、三色
表色系においておよそＸ＝0.413およびＹ＝0.393
の色度座標を有する白色の色度点を示す特許請求
の範囲第１項記載の蛍光ランプ。 ７ ｘが0.35〜0.40の概略範囲内にあり、かつａ
が0.1〜0.2の概略範囲内にあることにより、三色
表色系においておよそＸ＝0.440およびＹ＝0.403
の色度座標を有する温白色の色度点を示す特許請
求の範囲第１項記載の蛍光ランプ。 ８ 両端に電極を具備した直管形のガラス管、低
圧放電によつて紫外線を発生する水銀および不活
性ガス封入物、並びに前記ガラス管の内面上に付
着して入射紫外線のほとんど全部を白色の可視光
線に変換する蛍光体被膜から成る蛍光ランプにお
いて、前記被膜がガラス内面上に付着した第１の
蛍光体層および前記第１の蛍光体層上に付着した
第２の蛍光体層から成る二層被膜であり、前記第
２の蛍光体層は前記第１の蛍光体層が示すものと
ほぼ同じ白色の色度点を与えるような比率で混合
された狭帯域発光蛍光体の混合物から成るのに対
し、前記第１の蛍光体層は微小結晶の凝集物を実
質的に含まずに基本的に単一の結晶により個々の
蛍光体粒子が構成された本質的に単相の材料であ
つて二次的な希釈相及び有害相を実質的に含まな
い単相材料であり、且つ、前記第１の蛍光体層は
一般式 Ca10-a-w-xCdwMnxSba（PO4）6F2-s-yClyOa （式中、ａは0.1〜0.2の概略範囲内にあり、ｗ
は０〜0.2の概略範囲内にあり、ｘは0.15〜0.5の
概略範囲内にあり、またｙは0.03〜0.3の概略範
囲内にある）で表わされると共に全金属イオン含
量が少なくとも9.97に等しくなるように維持され
た蛍光体から成りかつ平均粒径で表わして約４〜
約８ミクロンの粒度範囲を有する蛍光体粒子を前
記粒度範囲内において約1.3〜約3.5mg／cm2の範囲
内の乾燥被膜重量で付着させたものから成る結
果、実質的に低減された総合蛍光体被膜重量の下
で効率の良い光出力を与えかつ少なくとも68の
CRI値を示すことを特徴とする蛍光ランプ。 ９ 前記第２の蛍光体層が約0.45〜約1.8mg／cm2
の範囲内の乾燥被膜重量で付着している特許請求
の範囲第８項記載の蛍光ランプ。 １０ 前記第２の蛍光体層が約0.45〜約0.78mg／
cm2の範囲内の乾燥被膜重量で付着している特許請
求の範囲第９項記載の蛍光ランプ。 １１ 前記第２の蛍光体層が約1.13〜約1.78mg／
cm2の範囲内の乾燥被膜重量で付着している結果、
少なくとも78のCRI値を示す特許請求の範囲第９
項記載の蛍光ランプ。 １２ ｘが0.15〜0.20の概略範囲内にあり、かつ
ａが0.1〜0.2の概略範囲内にあることにより、三
色表色系においておよそＸ＝0.376およびＹ＝
0.387の色度座標を有する冷白色の色度点を示す
特許請求の範囲第８項記載の蛍光ランプ。 １３ ｘが0.23〜0.28の概略範囲内にあり、かつ
ａが0.1〜0.2の概略範囲内にあることにより、三
色表色系においておよそＸ＝0.413およびＹ＝
0.393の色度座標を有する白色の色度点を示す特
許請求の範囲第８項記載の蛍光ランプ。 １４ ｘが0.35〜0.40の概略範囲内にあり、かつ
ａが0.1〜0.2の概略範囲内にあることにより、三
色表色系においておよそＸ＝0.440およびＹ＝
0.403の色度座標を有する温白色の色度点を示す
特許請求の範囲第８項記載の蛍光ランプ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US84908186A | 1986-04-04 | 1986-04-04 | |
| US849081 | 1986-04-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62265385A JPS62265385A (ja) | 1987-11-18 |
| JPH0577718B2 true JPH0577718B2 (ja) | 1993-10-27 |
Family
ID=25305016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7986287A Granted JPS62265385A (ja) | 1986-04-04 | 1987-04-02 | 多層螢光体被膜を用いた螢光ランプ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0239923B1 (ja) |
| JP (1) | JPS62265385A (ja) |
| DE (1) | DE3751015T2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8918114D0 (en) * | 1989-08-08 | 1989-09-20 | Emi Plc Thorn | Light sources |
| US6157126A (en) * | 1997-03-13 | 2000-12-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Warm white fluorescent lamp |
| US6400097B1 (en) * | 2001-10-18 | 2002-06-04 | General Electric Company | Low wattage fluorescent lamp |
| US6683406B2 (en) * | 2002-06-24 | 2004-01-27 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Low pressure mercury vapor fluorescent lamps |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL164697C (nl) | 1973-10-05 | 1981-01-15 | Philips Nv | Lagedrukkwikdampontladingslamp. |
| US4088923A (en) | 1974-03-15 | 1978-05-09 | U.S. Philips Corporation | Fluorescent lamp with superimposed luminescent layers |
| US4075532A (en) | 1976-06-14 | 1978-02-21 | General Electric Company | Cool-white fluorescent lamp with phosphor having modified spectral energy distribution to improve luminosity thereof |
| JPS55137184A (en) * | 1979-04-13 | 1980-10-25 | Matsushita Electric Works Ltd | Calcium halophosphate fluorescent substance and its manufacture |
| US4431941A (en) | 1979-06-11 | 1984-02-14 | Gte Products Corporation | Fluorescent lamp having double phosphor layer |
| US4315192A (en) * | 1979-12-31 | 1982-02-09 | Westinghouse Electric Corp. | Fluorescent lamp using high performance phosphor blend which is protected from color shifts by a very thin overcoat of stable phosphor of similar chromaticity |
| US4423349A (en) | 1980-07-16 | 1983-12-27 | Nichia Denshi Kagaku Co., Ltd. | Green fluorescence-emitting material and a fluorescent lamp provided therewith |
| GB2081497A (en) * | 1980-07-31 | 1982-02-17 | Gen Electric | Fluorescent lamp construction utilizing a mixture of two phosphor materials |
| EP0173994A3 (en) * | 1984-09-07 | 1987-07-01 | General Electric Company | Calcium halophosphate phosphor |
-
1987
- 1987-03-25 EP EP19870104405 patent/EP0239923B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-03-25 DE DE19873751015 patent/DE3751015T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-04-02 JP JP7986287A patent/JPS62265385A/ja active Granted
Also Published As
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|---|---|
| EP0239923A3 (en) | 1988-02-24 |
| EP0239923A2 (en) | 1987-10-07 |
| EP0239923B1 (en) | 1995-01-25 |
| JPS62265385A (ja) | 1987-11-18 |
| DE3751015T2 (de) | 1995-08-31 |
| DE3751015D1 (de) | 1995-03-09 |
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