説明

蛍光ランプ及び照明装置

【課題】緑色蛍光体として最適なものを使用することで高演色性を示し、高輝度かつ長寿命の蛍光ランプを提供する。
【解決手段】本発明は、ガラス管2の内壁面に3波長蛍光体の蛍光体層3が形成され、ガラス管の内部に放電媒体4が封入され、ガラス管の両端部に内部又は外部に電極5が配置された蛍光ランプ1において、3波長蛍光体の緑色蛍光体として、波長のピークが470nm〜500nmと530nm〜560nmとにあるLaPO:Ce,Tb系、MgAl1119:Ce,Tb系のいずれか1つ又は複数の題意この緑色蛍光体と、波長のピークが500nm〜530nmにあるZnSiO:Mn系、BaMgAl1017:Eu,Mn系、MgGaO:Mn系のいずれか1つ又は複数の第2の緑色蛍光体との混合体を使用したものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、蛍光ランプ及びそれを光源とする照明装置に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶用ディスプレイ、液晶テレビ、計器用表示パネル等のバックライト光源として用いられる蛍光ランプは、一般に、ガラス管の内壁面に3波長蛍光体の蛍光体層が形成され、ガラス管の内部に希ガスと水銀との混合ガスが放電媒体として封入され、ガラス管の両端部の内部又は外部に電極が配置された構成である。
【0003】
そして、従来、このような蛍光ランプでは、一般式(Sr,Ba,Mg)(POCl:Euで表わされる第1の青色蛍光体と、一般式(Ba,Sr,Eu)(Mg,Mn)Al1017で表わされる第2の青色蛍光体との両方を青色成分蛍光体として用い、第2の青色蛍光体を第1の青色蛍光体に対して重量で10%以上、50%以下の割合で含ませることで輝度を低下させることなく演色性を向上させる提案がされている(特開2000−340180号公報−特許文献1)。
【0004】
この蛍光ランプの場合、緑色蛍光体としてLaPO:Ce,Tb系、MgAl1119:Ce,Tb系を使用することが示されていて、これらの緑色蛍光体はいずれも高輝度、長寿命である。しかしながら、これらは高演色性を重視するようになっている近年のLCDのバックライト光源としては最適なものではない。
【0005】
そこで、従来、高演色性を重視するLCDのバックライト光源用の蛍光ランプには、緑色蛍光体としてZnSiO:Mn系、BaMgAl1017:Eu,Mn系、MgGaO:Mn系の蛍光体を使用することで高演色性を示すようにしている。ところが、この後者の緑色蛍光体を使用した蛍光ランプの場合、高輝度特性が期待できず、また、維持率も著しく低下する問題点があった。
【特許文献1】特開2000−340180号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、このような従来の技術的課題に鑑みてなされたもので、緑色蛍光体として最適なものを使用することで高演色性を示し、高輝度かつ長寿命の蛍光ランプ及びそれを光源とする照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項1の発明は、ガラス管の内壁面に3波長蛍光体の蛍光体層が形成され、前記ガラス管の内部に放電媒体が封入され、前記ガラス管の両端部の内部又は外部に電極が配置された蛍光ランプにおいて、前記3波長蛍光体の緑色蛍光体として、波長のピークが470nm〜500nmと530nm〜560nmとにあるLaPO:Ce,Tb系、MgAl1119:Ce,Tb系のいずれか1つ又は複数の第1の緑色蛍光体と、波長のピークが500nm〜530nmにあるZnSiO:Mn系、BaMgAl1017:Eu,Mn系、MgGaO:Mn系のいずれか1つ又は複数の第2の緑色蛍光体との混合体を用いたことを特徴とするものである。
【0008】
請求項2の発明の照明装置は、請求項1の蛍光ランプを光源として装着したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、蛍光体層の3波長蛍光体の緑色蛍光体として、高輝度、長寿命特性を示すLaPO:Ce,Tb系、MgAl1119:Ce,Tb系の第1の緑色蛍光体と、高演色性を示すZnSiO:Mn系、BaMgAl1017:Eu,Mn系、MgGaO:Mn系の第2の緑色蛍光体との混合体を用いたことにより、高演色性を示す500nm付近の波長光の発光強度を高くすることができ、かつ、高輝度、長寿命特性も維持でき、高演色性と高輝度、長寿命特性とを併せ持つ蛍光ランプ及びそれを用いた照明装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。
【0011】
(第1の実施の形態)図1、図2には本発明の第1の実施の形態の蛍光ランプとして、誘電体バリア放電蛍光ランプを示している。この蛍光ランプ1は、ガラス管2の内壁に蛍光体層3が形成され、ガラス管2の内部放電空間には水銀とネオン、アルゴン、キセノン等の希ガスとを混合した混合ガスが放電媒体4として封入され、ガラス管2の両端が封止されている。ガラス管2の両端の外表面には金属導体層で成る外部電極5が形成されている。このような構成の蛍光ランプ1を点灯させる場合、ガラス管2の両端の電極5、5間に高周波点灯装置(インバータ)6から高周波電圧を印加すると、外部電極5、5の内側のガラス部分のC成分を介してガラス管2内の放電空間に高周波電力が注入され、ガラス管2内で持続放電が生じ、水銀によって紫外線が発生する。この紫外線はガラス管2の内壁の蛍光体層3に入射し、蛍光を発光させ、この蛍光を可視光としてガラス管2から外部に放射させる。
【0012】
上記蛍光ランプ1のガラス管2の内壁面に形成される3波長蛍光体の蛍光体層3には、その緑色蛍光体として、波長のピークが470nm〜500nmと530nm〜560nmとにあるLaPO:Ce,Tb系、MgAl1119:Ce,Tb系のいずれか1つ又は複数の第1の緑色蛍光体と、波長のピークが500nm〜530nmにあるZnSiO:Mn系、BaMgAl1017:Eu,Mn系、MgGaO:Mn系のいずれか1つ又は複数の第2の緑色蛍光体との混合体を用いている。第1の緑色蛍光体と第2の緑色蛍光体との混合比は、第1の緑色蛍光体に対して第2の緑色蛍光体を重量で5%以上、95%以下の割合で含むことが好ましく、より好ましくは50%〜95%である。3波長蛍光体のうちの赤色蛍光体には、例えば、Y:Euの蛍光体、青色蛍光体には、例えば、BaMgAl1017:Euの蛍光体を用いている。
【0013】
本実施の形態の蛍光ランプによれば、蛍光体層の3波長蛍光体のうち、緑色蛍光体として波長のピークが470nm〜500nmと530nm〜560nmとにある第1の緑色蛍光体と、波長のピークが500nm〜530nmにある第2の緑色蛍光体との混合体をその組成比を適切に調整して使用したことにより、高演色性を示す500nm付近の波長光の発光強度が高く、かつ、高輝度、長寿命特性も維持できる。
【0014】
尚、本発明はこのような誘電体バリア放電型の蛍光ランプに限らず、図3に示すようなガラス管2Aの内壁面に蛍光体層3Aが形成され、またガラス管2Aの内部に放電ガス4Aが封入され、ガラス管2Aの両端それぞれ内部に電極5Aが設置された冷陰極蛍光ランプ1A(第2の実施の形態とする。)に対しても適用でき、広く放電ガスによる放電によって紫外線を発生させ、その紫外線を照射させることによって蛍光を発光して可視光として外部に放射する蛍光ランプに広く適用できるものである。
【実施例】
【0015】
(実施例1〜5)赤色蛍光体としてY:Eu、青色蛍光体としてBaMgAl1627:Eu、そして、緑色蛍光体として、波長のピークが470nm〜500nmと530nm〜560nmとにある第1の緑色蛍光体としてLaPO:Ce,Tb、波長のピークが500nm〜530nmにある第2の緑色蛍光体としてBaMgAl1017:Eu,Mnを選択してこれらの混合体を用い、これら緑色蛍光体の配合組成比を、重量%で第1の緑色蛍光体に対し、第2の緑色蛍光体が0%(1)、25%(2)、50%(3)、75%(4)、100%(5)となるように混合し、かつ光源色がJIS Z 9112に規定されている昼光色色度範囲に入るよう赤、緑、青成分の蛍光体を混合し、混合蛍光体を調合した。
【0016】
その混合蛍光体を結着剤を含むバインダーに十分に分散させ、蛍光体スラリーを調製した。この蛍光体スラリーをガラス管内に周知の方法にて均一に塗布し、周知の方法にて蛍光ランプを製作した。
【0017】
このようにして得た実施例1〜5による蛍光ランプの特性として、輝度特性、寿命特性、NTSC比を測定した。結果は図4〜図6に示す通りであった。この結果から、従来の高輝度、長寿命ではあるが低演色性の第1の緑色蛍光体のみを緑色蛍光体として用いた蛍光ランプよりも高演色性を示し、また、従来の高演色性ではあるが低輝度、短寿命特性の第2の緑色蛍光体のみを緑色蛍光体として用いた蛍光ランプよりも高輝度、長寿命の特性を示す蛍光ランプを得ることができた。
【0018】
(第3の実施の形態)本発明の第3の実施の形態の照明装置として、液晶ディスプレイ(LCD)用のバックライトユニットについて、図7を用いて説明する。本実施の形態のバックライトユニットはエッジライト方式であり、アクリル製導光板21のエッジに沿ってコ字溝若しくはU字溝を有するリフレクタ22を、その溝が導光板21のエッジに対向して開口するように配置し、さらに光源として第1の実施の形態の誘電体バリア放電型の蛍光ランプ1をリフレクタ22に2本並列に内挿している。さらに、導光板21の裏面側には反射シート24を当て、その表面側には光拡散シート25、そして集光シート26を配している。
【0019】
このような構成の第3の実施の形態のバックライトユニットでは、バックライト光源として第1の実施の形態の蛍光ランプ1を用いることにより、高輝度にして長寿命、かつ、高演色性を示すバックライトユニットを提供することができる。尚、本実施の形態のバックライトユニットの光源としては、第2の実施の形態の冷陰極蛍光ランプ1Aを採用することもでき、それによっても同様の効果を奏する。
【0020】
(第4の実施の形態)本発明の第4の実施の形態の照明装置として、LCD用の別のバックライトユニットについて、図8を用いて説明する。本実施の形態のバックライトユニットは、直下型バックライト方式であり、反射ケース201に光源として複数本の誘電体バリア放電型の蛍光ランプ1を並列するように収容し、バックフレーム202とフロントフレーム203で補強した構造である。反射ケース201内には、蛍光ランプ1の背面に近接又は接触するように光反射作用のあるリフレクタシート又は板材、樹脂成型品を収容している。
【0021】
このような構成の第4の実施の形態のバックライトユニットでも、バックライト光源として第1の実施の形態の誘電体バリア放電型の蛍光ランプ1を用いることにより、高輝度にして長寿命、かつ、高演色性を示すバックライトユニットを提供することができる。尚、本実施の形態のバックライトユニットの光源としては、第2の実施の形態の冷陰極蛍光ランプ1Aを採用することもでき、それによっても同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の第1の実施の形態の誘電体バリア放電型蛍光ランプの正面図。
【図2】本発明の第1の実施の形態の誘電体バリア放電型蛍光ランプの断面図。
【図3】本発明の第2の実施の形態の冷陰極蛍光ランプの断面図。
【図4】本発明の実施例1〜5の輝度特性のグラフ。
【図5】本発明の実施例1〜5の寿命特性のグラフ。
【図6】本発明の実施例1〜5の高演色蛍光体比別のNTSC比のグラフ。
【図7】本発明の第3の実施の形態のバックライトユニットの分解斜視図。
【図8】本発明の第4の実施の形態のバックライトユニットの分解斜視図。
【符号の説明】
【0023】
1,1A 蛍光ランプ
2,2A ガラス管
3,3A 蛍光体層
4,4A 放電媒体
5,5A 電極
21 導光板
22 リフレクタ
24 反射シート
25 拡散シート
26 集光シート
201 反射ケース
202 バックフレーム
203 フロントフレーム

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ガラス管の内壁面に3波長蛍光体の蛍光体層が形成され、前記ガラス管の内部に放電媒体が封入され、前記ガラス管の両端部の内部又は外部に電極が配置された蛍光ランプにおいて、
前記3波長蛍光体の緑色蛍光体として、波長のピークが470nm〜500nmと530nm〜560nmとにあるLaPO:Ce,Tb系、MgAl1119:Ce,Tb系のいずれか1つ又は複数の第1の緑色蛍光体と、波長のピークが500nm〜530nmにあるZnSiO:Mn系、BaMgAl1017:Eu,Mn系、MgGaO:Mn系のいずれか1つ又は複数の第2の緑色蛍光体との混合体を用いたことを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項2】
請求項1に記載の蛍光ランプを光源として装着した照明装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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