(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相関色温度５７００Ｋ（ケルビン）以上の蛍光ランプにおいて、赤色蛍光体群と緑色蛍光体群と青色蛍光体群とを混合した蛍光体をガラス管の内面に塗布した蛍光面を有し、さらに、上記青色蛍光体群は、少なくとも２種類の第一の青色蛍光体と第二の青色蛍光体とを含み、上記第一の青色蛍光体は、上記第二の青色蛍光体に比べて、発光効率の劣化が小さく、上記第一の青色蛍光体の含有量は上記第二の青色蛍光体の含有量よりも多く、かつ、点灯０時間、点灯１００時間、点灯５００時間の相関色温度を、単位をＫとして、それぞれ、Ｔ０，Ｔ１，Ｔ５とすると、
２００≦Ｔ０−Ｔ１≦４００
０≦Ｔ１−Ｔ５≦１００
の関係式を満たし、上記第一の青色蛍光体と上記第二の青色蛍光体とは、下記の化学式で表されるユーロピウム付活アルミン酸塩青色蛍光体で構成され、
（ＥｕxＢａ1-x-y Ｓｒy ）Ｏ・ａ（Ｍｎz Ｍｇ1-z ）Ｏ・ｂＡｌ2Ｏ3
（ａ，ｂ，ｘ，ｙ，ｚは任意の正の実数）
上記の化学式において、ｘは、上記第一の青色蛍光体では、０．０８以上であり、上記第二の青色蛍光体では、０．０４以下であることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項２】
相関色温度５７００Ｋ（ケルビン）以上の蛍光ランプにおいて、赤色蛍光体群と緑色蛍光体群と青色蛍光体群とを混合した蛍光体をガラス管の内面に塗布した蛍光面を有し、さらに、上記青色蛍光体群は、１種類以上の青色蛍光体から構成され、少なくとも、点灯０時間におけるピーク波長が４５０ｎｍから４６０ｎｍの範囲にあり、点灯１００時間で４ｎｍ以上ピーク波長が移動する青色蛍光体を含み、かつ、点灯０時間、点灯１００時間、点灯５００時間の相関色温度を、単位をＫとして、それぞれ、Ｔ０，Ｔ１，Ｔ５とすると、
２００≦Ｔ０−Ｔ１≦４００
０≦Ｔ１−Ｔ５≦１００
の関係式を満たし、上記青色蛍光体は、下記の化学式で表されるユーロピウム付活アルミン酸塩青色蛍光体で構成され、
（ＥｕxＢａ1-x-y Ｓｒy ）Ｏ・ａ（Ｍｎz Ｍｇ1-z ）Ｏ・ｂＡｌ2Ｏ3
（ａ，ｂ，ｘ，ｙ，ｚは任意の正の実数）
上記の化学式において、０．３≦ｙ≦０．７とし、蛍光体製造工程とランプ製造工程とのいずれかにおいて過剰還元雰囲気で７００℃以上で加熱してあることを特徴とする蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、蛍光ランプに関するもので、特に相関色温度が５７００Ｋ以上のカテゴリーの３波長域発光形蛍光ランプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特開平４−１０６１８８などで記載されているような３波長域発光形蛍光ランプは、赤、緑、青３色に発光する３群の蛍光体を適当な比率で混合し、ガラス管内面に蛍光体層を形成することにより、所定の光色を得るというものである。一般家庭用として最も普及しているＤ色は、相関色温度が５７００Ｋ〜７１００Ｋの範囲で、さらに黒体輻射に近い所定範囲内にＪＩＳで規定されている。これに加えて、消費者の好みなどを考慮し、さらに狭い範囲を決めている。３群の蛍光体の比率を調整することによって、相関色温度を簡単にこの範囲に入れることができる。平均演色評価指数を８０以上という実用上十分なレベルに保ったまま高効率化できるために、蛍光ランプの主流になってきている。
【０００３】
このような３波長域発光形蛍光ランプは、赤の蛍光体としてＹ2 Ｏ3 ：Ｅｕ、緑の蛍光体としてＬａＰＯ4 ：Ｃｅ，Ｔｅ、青の蛍光体として２価のＥｕの発光を利用したアパタイト系蛍光体、あるいは、アルミン酸塩系蛍光体を用いることが多い。特に青色蛍光体は、より効率の高いアルミン酸塩系蛍光体が主流になってきている。これら青色蛍光体は他の蛍光体に比較し、劣化しやすい。このため、前記特開平４−１０６１８８の他、特開平４−１０６１８７、特開平５−５１５８１、特開平８−１４３８６３などに記載されているような種々の改良が提案・実施されており、現状では相関色温度が０時間から１００時間で１００Ｋ程度の低下、さらに１００時間から５００時間で１００Ｋ程度の低下にまで抑えられ、ほとんど問題とならないレベルになってきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような相関色温度５７００Ｋ以上のカテゴリーの蛍光ランプにおいて、３波長域蛍光ランプを店舗で点灯する場合と、購入した後自宅すなわち家庭で点灯する場合とで、同じランプであるにもかかわらず、光色の感じ方が異なることが判明した。すなわち、消費者が店舗で購入した時に感じた光色と、実際に使用するときに感じる光色とが異なり、的確な商品選択が阻害されるという問題点があった。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、上記のような店舗と家庭での光色の感じ方の違いが小さい蛍光ランプ、すなわち、購入者が的確な商品選択ができる相関色温度５７００Ｋ以上のカテゴリーの蛍光ランプを得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る蛍光ランプは、相関色温度５７００Ｋ（ケルビン）以上の蛍光ランプにおいて、赤色蛍光体群と緑色蛍光体群と青色蛍光体群とを混合した蛍光体をガラス管の内面に塗布した蛍光面を有し、さらに、上記青色蛍光体群は、少なくとも２種類の第一の青色蛍光体と第二の青色蛍光体とを含み、上記第一の青色蛍光体は、上記第二の青色蛍光体に比べて、発光効率の劣化が小さく、上記第一の青色蛍光体の含有量は上記第二の青色蛍光体の含有量よりも多く、かつ、点灯０時間、点灯１００時間、点灯５００時間の相関色温度を、単位をＫとして、それぞれ、Ｔ０，Ｔ１，Ｔ５とすると、
２００≦Ｔ０−Ｔ１≦４００
０≦Ｔ１−Ｔ５≦１００
の関係式を満たすことを特徴とする。
また、この発明に係る蛍光ランプは、相関色温度５７００Ｋ（ケルビン）以上の蛍光ランプにおいて、赤色蛍光体群と緑色蛍光体群と青色蛍光体群とを混合した蛍光体をガラス管の内面に塗布した蛍光面を有し、さらに、上記青色蛍光体群は、１種類以上の青色蛍光体から構成され、少なくとも、点灯０時間におけるピーク波長が４５０ｎｍから４６０ｎｍの範囲にあり、点灯１００時間で４ｎｍ以上ピーク波長が移動する青色蛍光体を含み、かつ、点灯０時間、点灯１００時間、点灯５００時間の相関色温度を、単位をＫとして、それぞれ、Ｔ０，Ｔ１，Ｔ５とすると、
２００≦Ｔ０−Ｔ１≦４００
０≦Ｔ１−Ｔ５≦１００
の関係式を満たすことを特徴とする。
【０００９】
上記第一の青色蛍光体と上記第二の青色蛍光体とは、下記の化学式で表されるユーロピウム付活アルミン酸塩青色蛍光体で構成され、
（Ｅｕx Ｂａ1-x-y Ｓｒy ）Ｏ・ａ（Ｍｎz Ｍｇ1-z）Ｏ・ｂＡｌ2 Ｏ3
（ａ，ｂ，ｘ，ｙ，ｚは任意の正の実数）
上記の化学式において、ｘは、上記第一の青色蛍光体では、０．０８以上であり、上記第二の青色蛍光体では、０．０４以下であることを特徴とする。
【００１１】
上記青色蛍光体は、下記の化学式で表されるユーロピウム付活アルミン酸塩青色蛍光体で構成され、
（Ｅｕx Ｂａ1-x-y Ｓｒy ）Ｏ・ａ（Ｍｎz Ｍｇ1-z）Ｏ・ｂＡｌ2 Ｏ3
（ａ，ｂ，ｘ，ｙ，ｚは任意の正の実数）
上記の化学式において、０．３≦ｙ≦０．７とし、蛍光体製造工程とランプ製造工程とのいずれかにおいて過剰還元雰囲気で７００℃以上で加熱してあることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による蛍光ランプの部分断面図であり、１は発光管であるガラス管、２はガラス管１の内面に設けられた蛍光体層である。蛍光体層２は、５９０ｎｍ〜６３０ｎｍにピークを持つ赤色蛍光体群と、５２０ｎｍ〜５５０ｎｍにピークを持つ緑色蛍光体群と、４４０ｎｍ〜４８０ｎｍにピークを持つ青色蛍光体群とを混合してなる蛍光体をガラス管の内面に塗布したものである。赤色発光蛍光体群は、１または２以上の種類の赤色発光蛍光体を有する。緑色発光蛍光体群は、１または２以上の種類の緑色発光蛍光体を有する。同様に、青色蛍光体群は、１または２以上の種類の青色蛍光体を有する。
この実施の形態では、３波長域発光形蛍光ランプを一例として説明するが、この他の蛍光ランプに適用することも可能である。
この蛍光体層２は、赤色発光蛍光体群として、例えば、Ｙ2 Ｏ3 ：Ｅｕと、緑色発光蛍光体群として、例えば、ＬａＰＯ4 ：Ｃｅ，Ｔｂと、次に示す青色蛍光体群とを５７００Ｋ以上の所定の発光色が得られるように適当な比率で混合し、１０〜３０μｍの厚さで被着されている。
【００１３】
この実施の形態では、上記青色蛍光体群は、少なくとも下記の（１）式で示す２種類のアルミン酸塩青色蛍光体からなり、青色蛍光体群として主構成蛍光体である第１のアルミン酸塩青色蛍光体は、Ｅｕの比率を表すｘが０．０８以上、第２のアルミン酸塩青色蛍光体は、ｘが０．０４以下である。通常、ｚは０≦ｚ≦０．１の値をとり、また、ａ＝１±０．５、ｂ＝５±０．５の値をとる。
（Ｅｕx Ｍ1-x ）Ｏ・ａ（Ｍｎz Ｍｇ1-z ）Ｏ・ｂＡｌ2 Ｏ3 ３  （１）
【００１４】
次に、動作について説明する。
この蛍光ランプを製造後点灯（点灯０時間）すると、５７００Ｋ以上の所定の相関色温度、一例では、７１００Ｋの光色を得、さらに点灯０時間、１００時間、５００時間の相関色温度をそれぞれＴ０，Ｔ１，Ｔ５とおくと、
２００≦Ｔ０−Ｔ１≦４００                                （２）
２００≦Ｔ０−Ｔ５≦５００                                （３）
を満たす。このランプを店舗において、光色を確認後、家庭で点灯したところ、設置後数日間を除いて光色の違いは感ぜず、また、その後も光色の変化が大きいという印象を持たれなかった。
【００１５】
次に、光色の感じ方について説明する。
従来例においては、アンケート調査などにより、店舗と家庭とで、光色の感じ方が異なり、家庭では相関色温度がより高く感じることが判明した。この現象は、店舗での全体の照明と、家庭での全体の照明の色温度の違いにも起因するが、家庭での元々の全体の照明雰囲気が相関色温度の高い場合でも低い場合でもみられた。従って、この要因は小さいことがわかった。このため、店舗でのカラフルな商品が多く展示され、店員、買い物客が多い、落ち着かない雰囲気であるのに対し、家庭ではインテリア等も落ち着いた場合が多く、ほとんどの場合家族のみの少人数がいるのみで、こうした雰囲気の違いがランプの光色を異なって感じるのではないかと推定した。
【００１６】
この推定を、店舗でみたランプを家庭に持ち帰り点灯することにより定性的に確認した後、店舗と家庭を再現したテスト用ブースを作り、約１０種類の光色の違うランプを試作し、店舗と家庭に対応するテスト用ブースで光色が同じに見えるランプを選ぶという方法で、定量的に調べた。その結果、家庭での色調、他の照明とはあまり相関はなく、ばらつきは大きかったが、平均すると、相関色温度を３００Ｋ低くすると、同じ光色と感じることが判明した。次に、相関色温度が店舗ブースより２００Ｋ〜４００Ｋ低いランプを家庭ブースに設置したところ、光色が違うとは感じられないことが確認された。
【００１７】
一方、店舗ブースと家庭ブースとの相関色温度の違いが、２００Ｋに満たない、例えば、店舗ブースより１００Ｋ低いのみのランプを家庭ブースへ設置した場合では、光色の違いを感じる場合があった。また、店舗ブースより４００Ｋを越える違いのある、例えば、店舗ブースより５００Ｋ低いランプを家庭ブースへ設置した場合では、逆に光色の違いを感じる場合があった。店舗ブースと家庭ブースの壁の色など、雰囲気を若干変えてテストしたが、これらの結果は変わらなかった。すなわち、家庭では店舗と相関色温度が２００Ｋ〜４００Ｋ低くなるランプが好ましいことが明らかになった。そこで、この実施の形態１では、点灯１００時間後にこの状態を得られるようにし、光色の違いを感じる時間をごく短期間とすることができた。また、点灯時間がさらに経過した後、光色の変化が大きいと違和感を感じるが、１００時間から５００時間での相関色温度の減少が１００Ｋ以下なら違和感を感じないことが判明した。従って、０時間を基準にすると、式（３）の条件を満たせばよい。式（３）の下限値２００Ｋは、１００時間と同様な理由による。
【００１８】
次に、変化の実現条件について説明する。
このような相関色温度の経時変化を実現するための一方法が、上記のように青色蛍光体群を構成することであり、化学式（１）のＥｕの比率を示すｘについて、第１のアルミン酸青色蛍光体では０．０８以上に、第２のアルミン酸青色蛍光体では０．０４以下にすることである。このＥｕの量により、前者は劣化が小さく、後者は劣化が大きくなる。まず、第１のアルミン酸青色蛍光体の劣化はできるだけ押さえ、この条件がｘを０．０８以上にすることである。基本的には、第１のアルミン酸青色蛍光体を、第２のアルミン酸青色蛍光体より比率を大きくしなければならないが、式（２），（３）を満たすように、この劣化の差（ｘの設定）と２種類のアルミン酸青色蛍光体の比率を調整する。
【００１９】
この調整をできるだけ簡単にするためには、第２のアルミン酸青色蛍光体が０時間で十分な効率を持ちながら、１００時間でできるだけ急激に劣化するのがよい。ｘを０．０４以下にすると調整は可能で、さらに調整をしやすくするためには、ｘが０．０１〜０．０３の範囲がさらに好ましい。
【００２０】
このようにして、店舗での購入時に相当するほとんど点灯を経験していない点灯０時間から、点灯１００時間までに店舗と家庭での光色の感じ方の違いに相当する相関色温度分２００Ｋ〜４００Ｋを低下させ、さらにその後の相関色温度変化は１００Ｋ以下とすることによって、店舗と家庭での光色の感じ方の違いが小さい蛍光ランプを得る。
【００２１】
実施の形態２．
実施の形態２の３波長域発光蛍光ランプにおいては、青色蛍光体群として次の青色蛍光体を用いており、他の構成は、ほぼ、実施の形態１と同様である。この青色蛍光体は、下記の化学式で表されるとともに、Ｓｒの比率を表すｙを０．３≦ｙ≦０．７とする。ｘは０≦ｘ≦１−ｙの値をとりうる。また、通常、ｚは０≦ｚ≦０．１の値をとり、また、ａ＝１±０．５、ｂ＝５±０．５の値をとる。
（Ｅｕx Ｂａ1-x-y Ｓｒy ）Ｏ・ａ（Ｍｎz Ｍｇ1-z ）Ｏ・ｂＡｌ2 Ｏ3 （４）
さらに、蛍光体製造工程中、あるいはランプ製造工程中で過剰還元雰囲気で７００℃以上で加熱している。この具体的な方法の一例としては、アルミン酸塩系青色蛍光体は、従来、材料を混合後、水素と窒素の混合気体による弱還元雰囲気で１４００℃〜１６００℃の温度で焼成し、水洗、乾燥させて製造するが、この焼成時の水素の比率を増加させ、過剰還元雰囲気にする。他の例では、あるいは従来法で完成後、水素の比率の多い強い還元雰囲気で焼成し直す。さらに他の例では、ランプ製造時、例えば、排気時に過剰還元雰囲気で加熱するなどの方法がある。
【００２２】
次に、動作について説明する。
この３波長域発光形蛍光ランプは、点灯０時間では青色蛍光体によるピークの位置が４５０ｎｍ〜４６０ｎｍの間にあり、点灯１００時間では４ｎｍ以上、例えば、６ｎｍ長波長側に移動し、その後ほとんどずれない。このランプにおいて、０時間、１００時間、５００時間での色温度変化が式（２）、式（３）を満たした。この実施の形態２においては、ピーク位置のずれの他に０時間から１００時間において、約１００Ｋ分の通常の青色蛍光体の劣化があり、これを合わせて、式（２）、式（３）を満たすことになる。
【００２３】
この通常の青色蛍光体の劣化と合わせて、式（２）を満たすための最小の波長のずれは４ｎｍであり、さらにピーク移動前の青色蛍光体のピーク位置は、４５０ｎｍ〜４６０ｎｍの間になければならない。上記のような焼成時の還元の度合いを制御することにより波長のずれを制御できるが、約１０ｎｍが上限であり、相関色温度を０ｎｍ〜１０ｎｍの範囲でずらす場合、ピーク移動前の波長が４５０ｎｍ未満だと相関色温度の変化が小さく、４６０ｎｍを越えると黒体輻射から緑側へのずれ（ｘｙ色度座標では、ｙの大きい側）が大きくなりすぎて、緑の方向の光色の変化が目立ち、実用的ではなくなる。
【００２４】
次に、Ｓｒについて説明する。
この化学式（４）で表されるアルミン酸塩系青色蛍光体を用いた場合、Ｓｒの比率、すなわちｙによりピークの位置を長波長側にずらすことができ、上記ピーク位置にするためには、ｙを０．３以上、０．７以下にする必要がある。この他、Ｅｕの比率を増やすことによってもピーク位置を長波長側にずらすことができるが、そのピーク移動量はＳｒより小さく、価格が高いことも含め自由度が少ない。
【００２５】
実施の形態１および２においては、青色蛍光体群として、２種類あるいは１種類の青色蛍光体を用いているが、ＳｒやＭｎの比率を変たり、他の種類の青色蛍光体を加えて、さらに青色蛍光体群に含まれる青色蛍光体の種類を増やしても良いのはもちろんである。
また、実施の形態１および２においては、式（２），（３）を実現する具体的な方法を示しているが、この他にも、１種類の青色蛍光体の劣化特性自身を完全に式（２），（３）に合わせる方法、青以外の蛍光体を利用する方法なども考えられ、要は式（２），（３）を満たすように蛍光体の条件を調整すれば、この発明の効果はある。
【００２６】
【実施例】
実施例１．
青色蛍光体群として、式（１）で表され、ａ＝１、ｂ＝５とした２種類のアルミン酸塩系青色蛍光体を用い、第１のアルミン酸塩系青色蛍光体は、ｘ＝０．１、ＭとしてＳｒを０．１、Ｂａを０．８とし、ｚ＝０．００６とした。第２のアルミン酸塩系青色蛍光体は、ｘ＝０．０３、ＭとしてＢａのみを用い、ｚ＝０とした。この両アルミン酸塩系青色蛍光体の比率を９：１に混合し、青色蛍光体群とした。赤色蛍光体群として、Ｙ2 Ｏ3 ：Ｅｕを、緑色蛍光体群として、ＬａＰＯ4 ：Ｃｅ，Ｔｂを用い、この３蛍光体群を相関色温度約７１００Ｋで、ほぼ黒体と同じ色になるように調整して混合し、蛍光体膜をガラス管内壁に形成した後、ランプにした。このランプの相関色温度は、点灯０，１００，５００時間平均で、それぞれ、７０８５Ｋ，６８５４Ｋ，６７６１Ｋであり、Ｔ０−Ｔ１は２３１Ｋ、Ｔ０−Ｔ５は３２４Ｋであった。
【００２７】
比較例１．
青色蛍光体群として、式（１）で表され、ａ＝１、ｂ＝５とした１種類のアルミン酸塩系青色蛍光体を用い、ｘ＝０．１、ＭとしてＳｒを０．１、Ｂａを０．８とし、ｚ＝０．００６とした。赤色蛍光体群として、Ｙ2 Ｏ3 ：Ｅｕを、緑色蛍光体群として、ＬａＰＯ4 ：Ｃｅ，Ｔｂを用い、この３蛍光体群を相関色温度約７１００Ｋで、ほぼ黒体と同じ色になるように調整して混合し、蛍光体膜をガラス管内壁に形成した後、ランプにした。このランプの相関色温度は、点灯０，１００，５００時間平均で、それぞれ、７１１３Ｋ，７００９Ｋ，６９３２Ｋであり、Ｔ０−Ｔ１は１０４Ｋ、Ｔ０−Ｔ５は１８１Ｋであった。この色温度の変化は、赤色蛍光体群と緑色蛍光体群に対して青色蛍光体群の発光強度が全体的に減少していることによることを確認した。
【００２８】
実施例２．
青色蛍光体群として、式（４）で表され、ａ＝１、ｂ＝５とした１種類のアルミン酸塩青色蛍光体を用い、ｘ＝０．１、ｙ＝０．４、ｚ＝０．００５とした。この青色蛍光体を通常の製造工程完了後のピーク波長は、４６３ｎｍであった。この後、製造工程中の焼成時の水素濃度より高い水素濃度雰囲気で、８００Ｋで約１時間加熱した。その結果、ピーク波長は４５８ｎｍとなった。この青色蛍光体と、実施例１と同様な赤色蛍光体群と緑色蛍光体群を用い、この３蛍光体群を相関色温度７１００Ｋで、ほぼ黒体と同じ色になるように混合し、蛍光体膜をガラス管内壁に形成した後、ランプにした。このランプの相関色温度は、点灯０，１００，５００時間平均で、それぞれ、７０９０Ｋ，６８４２Ｋ，６７８２Ｋであり、Ｔ０−Ｔ１は２４８Ｋ、Ｔ０−Ｔ５は３０８Ｋであった。１００時間で青色蛍光体のピーク波長が、ほぼ４６３ｎｍに戻っていることを確認した。すなわち、６ｎｍ長波長側に移動していた。
【００２９】
【発明の効果】
蛍光体をガラス管内面に設けた相関色温度５７００Ｋ以上の蛍光ランプにおいて、点灯０時間、１００時間、５００時間での相関色温度を、それぞれ、Ｔ０，Ｔ１，Ｔ５とすると、
２００≦Ｔ０−Ｔ１≦４００                                （２）
２００≦Ｔ０−Ｔ５≦５００                                （３）
となるようにすることによって、購入時店舗で点灯して感じた光色と、家庭で点灯１００時間後、あるいは、それ以降に感じる光色に違いが感じられなくなり、このため購入者が的確な商品選択ができる蛍光ランプを得ることができる。
【００３０】
蛍光ランプの蛍光体は、青色蛍光体群を含み、上記青色蛍光体群を、２種以上の劣化特性の異なる青色蛍光体で構成し、劣化特性の良い青色蛍光体の混合比率を大きくすることによって、上記（２），（３）の式を満たす３波長域発光形蛍光ランプを得ることができる。
【００３１】
蛍光ランプの蛍光体は、青色蛍光体群を含み、上記青色蛍光体群に含まれる青色蛍光体の少なくとも１種類は点灯０時間におけるピーク波長が４５０ｎｍ〜４６０ｎｍにあり、点灯１００時間で４ｎｍ以上ピーク波長を移動させることにより、上記（２），（３）の式を満たすことができる。
【００３２】
また、店舗で蛍光ランプを点灯して購入した場合、店舗で点灯して感じた色合いと家庭で点灯して感じる色合いとの違いが生じる時間をより短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１による蛍光ランプを示す部分断面図である。
【符号の説明】
１  ガラス管、２  蛍光体層。
【図１】
0003930263.tif 000002