JP2002523550A5

JP2002523550A5 -

Info

Publication number: JP2002523550A5
Application number: JP2000566362A
Authority: JP
Filing date: 1999-08-18
Publication date: 2006-10-12
Anticipated expiration: 2019-08-18

Description

【書類名】明細書
【発明の名称】発光材料をコーティングする方法
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光材料を保護層でコーティングする方法において、
発光材料を水溶性ポリリン酸塩の水溶液に分散させて分散液を得て、この分散液に、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａからなる群から選択した金属Ｍの水溶性塩の水溶液を加え、その後、この水溶性の分散液から発光材料を分離し、乾燥し、及び加熱することを特徴とする発光材料のコーティング方法。
【請求項２】
請求項１に記載の発光材料のコーティング方法において、
前記水溶性ポリリン酸塩をポリリン酸ナトリウムとした方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の発光材料のコーティング方法において、
前記金属Ｍの水溶性塩を硝酸塩とした方法。
【請求項４】
請求項１、２又は３に記載の発光材料のコーティング方法において、
前記発光材料を分散する前に、前記水溶性ポリリン酸塩の水溶液のｐＨを８〜１０の範囲内に調整する方法。
【請求項５】
請求項１から５までのいずれか１項に記載の発光材料のコーティング方法において、
前記金属Ｍの水溶性塩を加える前に、前記分散液を超音波で処理する方法。
【請求項６】
保護層でコートされた発光材料において、
保護層が、一般式（Ｍ_0.5 ＰＯ₃ ）_n で表されるポリリン酸塩であって、この一般式中で前記金属ＭがＣａ、Ｓｒ及びＢａからなる群から選択されているポリリン酸塩を含むことを特徴とする発光材料。
【請求項７】
請求項６に記載の発光材料において、
前記発光材料が、シリケートのホスト格子を含む発光材料。
【請求項８】
請求項７に記載の発光材料において、
前記発光材料が、鉛で活性化されたＢａＳｉ₂ Ｏ₅ を含む発光材料。
【請求項９】
請求項７に記載の発光材料において、
前記発光材料が、鉛で活性化された（Ｂａ，Ｓｒ）₂ ＭｇＳｉ₂ Ｏ₇ を含む発光材料。
【請求項１０】
請求項７、８又は９に記載の発光材料において、
前記金属ＭをＣａとした発光材料。
【請求項１１】
請求項６から１０までのいずれか一項に記載の発光材料を含む発光スクリーンが装着されている放電灯。
【請求項１２】
請求項１１に記載の放電灯において、
当該放電灯が低圧水銀放電灯である放電灯。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、発光材料に保護層をコーティングする方法に関するものである。
【０００２】
また、本発明は、保護層をコートした発光材料及びこのような発光材料を有する発光スクリーンが設けられ放電灯にも関するものである。
【０００３】
冒頭部で述べた方法は、欧州特許出願公開第０４７６２０７号明細書から既知である。この明細書には、化学気相堆積を用いるシリケート蛍光体のコーティングが開示されている。コートされた発光材料は、例えば低圧水銀放電灯の発光スクリーンにおいて用いる場合、ランプの製造工程で用いられる水性スラリ中で比較的高い安定性を示すと共に光出力の改善された持続性を呈する。化学気相堆積の欠点は、装置が極めて高価なことである。代案として、水溶液からの均一沈澱により発光材料にコーティングを行なうことができる。このプロセスは例えば国際公開パンフレットＷＯ９６／０５２６５の明細書に記載されており、主として、Ｙ及びＡｌのグループから選択された金属の金属酸化物層を被着するのに用いられるものである。この後者のプロセスは化学気相堆積よりも安価であるが、金属水和物が大量に沈澱するのを防止するために比較的低いｐＨで処理を行なう必要がある。しかしながら、多くの発光材料（例えば、シリケートのホスト格子）は、均一沈澱処理を行う比較的低いｐＨ値において加水分解し易すい。さらに、水中で全く又は殆ど加水分解しない他の材料については、低いｐＨ値により反射率及び量子効率のような光学特性が悪影響を受けることが判明している。
【０００４】
本発明の目的は、発光材料の加水分解及び上述した光学特性の劣化が大幅に防止された、水溶液からの均一沈澱による発光材料のコーティング方法を提供することにある。
【０００５】
この目的のために、本発明により、冒頭部で述べた方法において、発光材料を水溶性ポリリン酸塩の水溶液に分散させて分散液を得て、この分散液に、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａからなる群から選択した金属Ｍの水溶性塩の水溶液を加え、その後、得られた水溶性の分散液から発光材料を分離し、乾燥し、及び加熱することを特徴とする。
【０００６】
本発明による方法の生産物は、保護層でコートされた発光材料において、保護層が、一般式（Ｍ_0.5 ＰＯ₃ ）_n で表されるポリリン酸塩であって、前記一般式中で前記金属ＭがＣａ、Ｓｒ及びＢａからなる群から選択されたものを含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明による方法を用いて、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａからなる群から選択した金属Ｍのポリリン酸塩の沈殿は、比較的高いｐＨ値において極めて良好に行うことができることが判明した。その結果、発光材料の加水分解及び劣化は強く抑制される。
【０００８】
水溶性のポリリン酸塩をポリリン酸ナトリウムとするか、又は金属Ｍの水溶性塩を硝酸塩とするか、或いはこれらの双方を行った本発明の方法により良好な結果が得られた。
【０００９】
発光材料を分散させる前に、水溶性ポリリン酸塩の水溶液のｐＨ値を８〜１０の範囲に調整するのが好ましい。この場合、発光材料の加水分解及び劣化の両方が有効に抑制されることが判明した。
【００１０】
発光材料の粒子表面上にポリリン酸塩の薄肉層を緻密にコーティングするために、金属Ｍの水溶性塩を加える前に、分散液を超音波で処理し発光材料の塊を分解させるのが好ましい。
【００１１】
本発明の方法は、シリケートのホスト格子を有する発光材料をコーティングするのに極めて好適であることが判明した。鉛で活性化されたＢａＳｉ₂ Ｏ₅ 及び鉛で活性化された（Ｂａ，Ｓｒ）₂ ＭｇＳｉ₂ Ｏ₇ について良好な結果が得られた。特に、金属ＭとしてＣａを選択した場合に良好な結果が得られた。
本発明による方法でコーティングされた発光材料は、放電灯として用いるのに特に低圧水銀放電灯で用いるのに極めて好適であることが判明した。
【００１２】
３つの実施例により本発明について説明する。
第１の実施例において、鉛で活性化されたＢａＳｉ₂ Ｏ₅ （ＢＳＰ）にポリリン酸カルシウムをコートする。
２．４５ｇのポリリン酸ナトリウムを１５０ｍｌの水に溶解する。この溶液を濾過した後、１０００ｍｌの水を加える。ＮＨ₃ を加えることによりｐＨをｐＨ８．７に調整し、１００ｇのＢＳＰを当該溶液中に分散する。この懸濁液を超音波により２分間処理する。１８０ｍｌの水に４．２５ｇのＣａ（ＮＯ₃ ）₂ を溶解した溶液を用意する。この溶液に１ＭのＮＨ₃ を２０ｍｌ加える。次に、この溶液を発光体の懸濁液に１５分間滴下する。コートされた発光体を真空濾過により分離し、４００ｍｌの水に分散させてその後真空濾過する処理２回行いこの発光体を洗浄する。洗浄した生産物を１００℃で２時間乾燥する。最後に、コートされた発光体を４００℃で１時間にわたって焼結する。コートされたＢＳＰの放射スペクトルは、コートされていないＢＳＰの放射スペクトルにほぼ等しいものであった（コートされたＢＳＰの場合λmax ＝３５１ｎｍ、ＦＷＨＭ＝３８ｎｍであり、未コートのＢＳＰの場合λmax ＝３５０ｎｍ、ＦＷＨＭ＝３８ｎｍである）。また、２５４ｎｍ及び３５０ｎｍの放射に対する反射係数もほぼ等しかった（コートされていないＢＳＰの場合それぞれ２０％及び９６％であり、コートされたＢＳＰの場合それぞれ２０％及び９８％である）。しかしながら、驚くべきことに、コートされたＢＳＰの２５４ｎｍの放射に対する量子効率は、コートされていないＢＳＰの量子効率よりも３％高いことが判明した（それぞれ９１％及び８８％である）。
【００１３】
第２の実施例において、鉛で活性化されたＢａＳｉ₂ Ｏ₅ （ＢＳＰ）をポリリン酸バリウムでコートする。
１．０２ｇのポリリン酸ナトリウムを１００ｍｌの水に溶解する。この溶液を濾過した後、６００ｍｌの水を加える。ＮＨ₃ を加えることによりｐＨをｐＨ９．２に調整し、この溶液中に５０ｇのＢＳＰを分散する。この懸濁液を超音波により２分間処理する。１８０ｍｌの水に１．９６ｇのＢａ（ＮＯ₃)₂ を溶解した溶液を用意する。この溶液に１ＭのＮＨ₃ を２０ｍｌ加える。次に、この溶液を、発光体の懸濁液に１５分間にわたって滴下する。コートされた発光体を真空濾過により分離し、２００ｍｌの水に分散させてその後真空濾過する処理を２回行いこの発光体を洗浄する。洗浄した生産物を１００℃で２時間乾燥する。最後に、コートされた発光体を６００℃で２時間焼結する。コートされたＢＳＰ及びコートされてないＢＳＰの放射スペクトルはほぼ同一である（λmax ＝３５０ｎｍ、ＦＷＨＭ＝３８ｎｍ）。コートされたＢＳＰ及びコートされていないＢＳＰの２５４ｎｍの放射に対する量子効率はそれぞれ９３％及び８８％であることが判明した。２５４ｎｍ及び３５０ｎｍの放射に対する反射係数は、コートされていないＢＳＰの場合それぞれ２０％及び９６％であり、コートされたＢＳＰの場合それぞれ２０％及び９７％であった。
【００１４】
第３の実施例において、鉛で活性化されたＳｒ₂ ＭｇＳｉ₂ Ｏ₇ （ＳＭＳ）をポリリン酸カルシウムでコートする。
０．５１ｇのポリリン酸ナトリウムを５０ｍｌの水に溶解する。この溶液を濾過した後、６００ｍｌの水を加える。ＮＨ₃を加えることによりｐＨをｐＨ９．４に調整し、この溶液に２５ｇのＳＭＳを分散する。この懸濁液を超音波により２分間処理する。１８０ｍｌの水に０．８８５ｇのＣａ（ＮＯ₃)₂ を加えた溶液を調製する。この溶液に１ＭのＮＨ₃ を２０ｍｌ加える。次に、この溶液を発光体の懸濁液に１５分間にわたって滴下する。コートされた発光体を真空濾過により分離し、２００ｍｌの水に分散させてその後真空濾過処理を２回行うことによりこの蛍光体を洗浄する。洗浄した生産物を１００℃で２時間乾燥する。最後に、コートされた発光体を６００℃で１時間焼結する。コートされたＳＭＳ及びコートされていないＳＭＳの放射スペクトルは極めて類似している（コートされていないＳＭＳの場合λmax ＝３６０ｎｍ、ＦＷＨＭ＝６０ｎｍであり、コートされたＳＭＳの場合λmax ＝３５８ｎｍ、ＦＷＨＭ＝６４ｎｍである）。コートされたＳＭＳ及びコートされていないＳＭＳの量子効率は７６％であることが判明した。２５４ｎｍの放射に対する反射係数は、コートされていないＳＭＳの場合１１％であり、コートされたＳＭＳの場合１０％である。３６０ｎｍの放射に対する反射係数は、コートされていないＳＭＳの場合９７％でありコートされたＳＭＳの場合９０％である。