JP2753138B2 - Aluminate phosphor and fluorescent lamps using the same - Google Patents

Aluminate phosphor and fluorescent lamps using the same

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【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は低圧水銀放電の紫外線により緑色に発光するアルミン酸塩蛍光体およびこれを用いた蛍光ランプに関するものである。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION INDUSTRIAL FIELD The present invention relates to a fluorescent lamp using the same aluminate phosphor and emitting green light by ultraviolet rays of the low-pressure mercury discharge.

従来の技術 近年、屋外でも使用できる大型カラー映像表示装置が開発され、その普及が進んでいる。 Description of the Related Art In recent years, even outdoors is large color image display device is developed which can be used, is progressing dissemination. このような大型ディスプレイの画素などに使用される平面発光形の可変色蛍光ランプが特開昭61−55851号公報および特開平2−129 Such variable color fluorescent lamp of the plane emission type, such as those used in the pixel large display Sho 61-55851 and JP Hei 2-129
847号公報に示されている。 It is shown in 847 JP. これらの可変色蛍光ランプは大型ディスプレイの画素とするために、G(緑色),R These variable color fluorescent lamp to the pixel large display, G (green), R
(赤色),B(青色)に発光する蛍光体をそれぞれ単色発光させる一つまたは複数組の絵素で構成されている。 (Red), B is composed of one or more sets of picture elements to each single color emission phosphor which emits (blue). このような大型ディスプレイ用の平面発光形蛍光灯ランプに用いられる蛍光体のうちでG成分蛍光体としては、たとえばテルビウム付活セリウムマグネシウムアルミネート(以下、CATと略す)が使用されている。 As such G component phosphor among phosphors used in the planar light emitting fluorescent lamp lamps for large displays, for example, terbium-activated cerium magnesium aluminate (hereinafter referred to as CAT) is used.

発明が解決しようとする課題 第3図に示すように、従来の大型ディスプレイ用の平面発光形蛍光ランプに使用されるG成分蛍光体としては、CATで代表されるように3価のテルビウムによる発光を利用しているため、緑色の色純度が満足なものでなく、一般のカラーテレビに比べてディスプレイ装置としての色再現範囲が狭いという問題があり、その改善が望まれていた。 Invention, as is shown in problems Figure 3 to be solved, as the G component phosphor used in the conventional planar light emission type fluorescent lamps for large display, light emission by trivalent terbium as represented by CAT due to the use of the green color purity is not satisfactory, the color reproduction range of a display device than ordinary color television there is a problem that a narrow, its improvement has been desired. 同図において、R成分蛍光体は3価のユーロピウムで付活されたイットリウムオキサイド(以下、 In the figure, R component phosphor activated yttrium oxide in the trivalent europium (hereinafter,
YOXと略す)、B成分蛍光体は2価のユーロピウムで付活されたバリウムマグネシウムアルミネート(以下、BA Abbreviated as YOX), B component phosphor divalent europium activated barium magnesium aluminate (hereinafter, BA
Mと略す)である。 Is referred to as M).

緑色発光の色純度が良好な蛍光体としては2価のマンガンによる発光が適しており、蛍光ランプ用としては、 The color purity of green light emission good phosphor is suitably light emission by bivalent manganese, as the fluorescent lamp,
2価のマンガン付活ケイ酸亜鉛、2価のユーロピウムおよびマンガンで付活されたバリウムマグネシウムアルミネートおよび2価のマンガンで付活されたセリウムマグネシウムアルミネート等が知られている。 Bivalent manganese activated zinc silicate, and a divalent europium and barium magnesium aluminate is activated with manganese and bivalent activated with cerium magnesium aluminate manganese are known. 上記大型ディスプレイ用の蛍光ランプは通常高負荷点灯されるため、 Since the fluorescent lamp for the large display is typically high load lighting,
2価のマンガン付活ケイ酸亜鉛と2価のユーロピウムおよびマンガンで付活されたバリウムマグネシウムアルミネートの場合は寿命中の輝度維持率が劣っており、また2価のマンガンで付活されたセリウムマグネシウムアルミネートの場合は寿命中の輝度維持率は良好であるが、 Divalent zinc manganese activated silicate and divalent For europium and activated barium magnesium aluminate manganese and inferior luminance maintenance rate during the lifetime, also divalent activated with cerium manganese while in the case of the magnesium aluminate luminance maintenance rate during the life is good,
輝度そのものが低いという欠点があった。 It has a drawback that the brightness itself is low.

本発明は大型ディスプレイ用等の高負荷条件で点灯される蛍光ランプに用いられる蛍光体において、良好な色純度と寿命中を通じて輝度低下の少ないアルミン酸塩蛍光体およびこれを用いた蛍光ランプを提供するものである。 In the present invention the phosphor used in fluorescent lamps are turned on with a high load conditions such as a large display, provide a fluorescent lamp using a small aluminate phosphor luminance decrease and this through good color purity and life of it is intended to.

課題を解決するための手段 このような問題を解決するために、本発明のアルミン酸塩蛍光体は、 一般式: Ce(Mg,Eu,Mn)Al 2z O 2.5+3z (ただし、4.5≦z≦15) To solve means such problems to solve the problem, aluminate phosphor of the present invention have the general formula: Ce (Mg, Eu, Mn ) Al 2z O 2.5 + 3z ( although, 4.5 ≦ z ≦ 15)
で表されるものである。 It is in those represented.

また、本発明の蛍光ランプは、 一般式: Ce(Mg,Eu,Mn)Al 2z O 2.5+3z (ただし、4.5≦z≦15) The fluorescent lamp of the present invention have the general formula: Ce (Mg, Eu, Mn ) Al 2z O 2.5 + 3z ( although, 4.5 ≦ z ≦ 15)
で表されるアルミン酸塩蛍光体からなる蛍光膜をガラス管内面に備えたものである。 In a phosphor layer made of aluminate phosphor represented are those with the glass tube surface.

作用 本発明のアルミン酸塩蛍光体は2価のユーロピウムおよび3価のセリウムの2種類の共付活剤を用いているため、その増感作用が顕著に認められ、従来の3価のセリウムだけの共付活の場合に比べて明らかな輝度向上が得られる。 Since the action aluminate phosphor of the present invention uses a bivalent europium and trivalent two coactivator of cerium, the sensitizing action is remarkably observed, only the conventional trivalent cerium apparent brightness enhancement as compared with the case of the co-activator is obtained. また、蛍光ランプに適用した場合にも上記増感作用が良好に働き、寿命中を通じて輝度低下の少ない特性が得られる。 Further, it acts on even good the sensitizing effect when applied to a fluorescent lamp, low characteristic brightness reduction is obtained throughout the life.

以下、本発明の実施例について説明する。 Hereinafter, a description will be given of an embodiment of the present invention.

実施例 第1図は本発明にかかるアルミン酸塩蛍光体CeMg 0.79 Example Figure 1 is an aluminate phosphor CeMg 0.79 according to the present invention
Eu 0.01 Mn 0.2 Al 11 O 19の254nm紫外線励起による発光スペクトル(曲線1)を従来のEuを含まないCeMg 0.8 Mn 0.2 Al Eu 0.01 Mn 0.2 Al 11 254nm UV excitation with emission spectrum of O 19 (the curve 1) is free of conventional Eu CeMg 0.8 Mn 0.2 Al
11 O 19のもの(曲線2)と比較して示したものである。 11 is of the O 19 shows in comparison with (curve 2).
第1図から明らかなように、本発明にかかる蛍光体では As is apparent from Figure 1, the phosphor according to the present invention
360nm付近に存在する3価のセリウムによる発光が低下し、450nm付近に2価のユーロピウムによる発光が新たに得られることが見いだされた。 Reduces the emission by trivalent cerium present in the vicinity of 360 nm, emission by bivalent europium has been found to be obtained anew around 450nm. すなわち、従来の3価のセリウムに2価のユーロピウムを加えた2種類の共付活剤としたことにより、2価のマンガンの発光が高められるとともに、2価のユーロピウムの発光も得られることになより、本発明の効果が発揮されるものである。 That is, by having a conventional trivalent two plus divalent europium cerium coactivator, with emission of divalent manganese is increased, divalent europium luminescence also be obtained in the than Do, in which effects of the present invention is exhibited.

また、第2図は一般式:CeMg 0.8−x Eu x Mn 0.2 Al 15 O 25 Also, FIG. 2 the general formula: CeMg 0.8-x Eu x Mn 0.2 Al 15 O 25
で表される本発明にかかる一連の蛍光体の254nm紫外線励起による発光の色度点を従来の大型ディスプレイ用の平面発光形蛍光ランプに用いられているCAT,YOX,BAMのものとともにx,y座標上に示したものである。 x chromaticity point of light emission due to 254nm ultraviolet excitation series of phosphors according to the present invention represented in CAT used in the conventional planar light emission type fluorescent lamps for large displays, YOX, together with those of the BAM, y It illustrates on coordinates. 第2図において、G,R,Bは一般のカラーテレビに用いられているN In Figure 2, G, R, B are commonly used in color television N
TSC方式の色度座標である。 Is a chromaticity coordinates of the TSC system. 第2図から、本発明による蛍光体の色純度は良好であり、従来の例えばYOXおよびB From Figure 2, the color purity of the phosphor of the present invention is good, the conventional example YOX and B
AMと組み合わせることにより一般のカラーテレビと同等の色再現を実現していることがわかる。 It can be seen that to achieve a general color television equivalent of color reproduction and by combining it with AM.

本発明にかかるアルミン酸塩蛍光体は、以下の製造方法により得ることができる。 Aluminate phosphor according to the present invention can be obtained by the following manufacturing method.

蛍光体原料にはセリウム源として酸化セリウム,硝酸第1セリウム等のセリウム化合物の中より選ばれる混合物の少なくとも1種、マグネシウム源としては塩基性炭酸マグネシウム,フッ化マグネシウム等のマグネシウム化合物の中より選ばれる化合物の少なくとも1種、ユーロピウム源として酸化ユーロピウム,フッ化ユーロピウム等のユーロピウム化合物の中より選ばれる化合物の少なくとも1種、マンガン源として炭酸マンガン等のマンガン化合物な中から選ばれる化合物の少なくとも1種、 Cerium oxide, cerium source to the phosphor raw material, at least one, as the magnesium source basic magnesium carbonate of the mixture selected from among cerium compounds such as nitrate cerous, selected from among the magnesium compounds such as magnesium fluoride is at least one compound, at least one of the at least one manganese compound compounds selected from such manganese carbonate as a source of manganese of a compound selected from among europium oxide, europium compounds such as europium fluoride as europium source ,
アルミニウム源として酸化アルミニウム,水酸化アルミニウム等のアルミニウム化合物の中から選ばれる化合物の少なくとも1種を用いる。 Aluminum oxide as an aluminum source, using at least one compound selected from aluminum compounds such as aluminum hydroxide. これらの原料を所定量秤量し、十分に混合する。 These raw materials were weighed in predetermined amounts and mixed thoroughly. この混合物をるつぼに入れて空気中、1200〜1600℃で2〜4時間焼成する。 In air and put the mixture into a crucible and fired for 2-4 hours at 1200 to 1600 ° C..

得られた焼成物を粉砕後、るつぼに再び入れ、還元雰囲気において1400〜1600℃で2〜4時間焼成する。 After grinding the resulting fired product, again placed in a crucible and fired for 2-4 hours at 1400 to 1600 ° C. in a reducing atmosphere. 焼成物を粉砕,水洗等の処理を行い本発明の緑色発光アルミン酸塩蛍光体を得た。 Pulverizing the fired product to obtain a green light-emitting aluminate phosphor of the present invention performs processing such as washing with water.

上記した本発明にかかる蛍光体の製造方法において、 In the manufacturing method of the phosphor according to the present invention described above,
アルミン酸塩蛍光体に用いられるフラックス材料としてよく知られているフッ化アルミニウムやフッ化マグネシウム等のフッ化物またはホウ酸や酸化ホウ素の添加は適当量であれば輝度向上に効果的である結果を得た。 Results The addition of fluoride or boric acid or boron oxide is effective in brightness enhancement if appropriate quantity of well-known magnesium aluminum fluoride or fluoride has a flux material or the like used for aluminate phosphor Obtained.

次に、本発明の実施例を述べる。 Next, description of an embodiment of the present invention.

実施例1 CeO 2 1.00 モル Mg(OH) 0.79 モル Eu 2 O 3 0.005モル MuCO 3 0.20 モル Al 2 O 3 5.50 モル 上記原料を十分に混合し、空気中において 1400℃で3時間焼成する。 Example 1 CeO 2 1.00 mol Mg (OH) 2 0.79 mol Eu 2 O 3 0.005 mol MuCO 3 0.20 moles Al 2 O 3 5.50 mole above raw materials were mixed well and calcined 3 hours at 1400 ° C. in air. 得られた焼成物を粉砕混合後、還元性雰囲気において1600℃で4時間焼成し粉砕, The resulting pulverized mixture fired product, 4 hours firing ground in 1600 ° C. in a reducing atmosphere,
水洗,混合して蛍光体を得た。 Washed with water and mixed to obtain a phosphor.

得られた蛍光体の組成はCe(Mg 0.79 Eu 0.01 Mn 0.2 )Al The composition of the obtained phosphor Ce (Mg 0.79 Eu 0.01 Mn 0.2 ) Al
11 O 19であった。 It was 11 O 19. この蛍光体をガラスバルブ内面に塗布し、FCL30/28蛍光ランプを作製した。 The phosphor was applied to a glass bulb inner surface to produce a FCL30 / 28 fluorescent lamps. この蛍光ランプの輝度は、比較として焼成した従来知られている蛍光体であるCe(Mg 0.8 Mn 0.2 )Al 11 O 19をを用いて同様に作製した蛍光ランプの輝度に対して130%であった。 Brightness of the fluorescent lamp is met 130% of Ce (Mg 0.8 Mn 0.2) Al 11 O 19 is a phosphor that is known prior to firing as compared to the fluorescent lamp brightness produced analogously using It was. また、定格電圧での2000時間点灯後の輝度維持率に関しても本実施例の蛍光ランプでは90.5%であり、比較として作製した蛍光ランプでは87.0%であった。 Furthermore, 90.5% in the fluorescent lamp but the present embodiment with respect to the luminance maintenance factor after 2000 hours of light at the rated voltage was 87.0% in the fluorescent lamp manufactured as a comparative. すなわち、本発明による蛍光体を用いた蛍光ランプでは輝度および輝度維持率の両者で明らかに改善された特性が得られた。 That is, clearly improved properties in both luminance and brightness maintenance rate was obtained in the fluorescent lamp using the phosphor of the present invention.

実施例2 Ce 2 (NO 3・6H 2 O 0.50 モル MgO 0.88 モル Eu 2 O 3 0.0025モル MnCO 3 0.10 モル Al 2 O 3 7.50 モル MgF 2 0.015 モル 上記原料を用い実施例1と同様の処理により蛍光体を得た。 Example 2 Ce 2 (NO 3) 3 · 6H 2 O 0.50 mol MgO 0.88 mol Eu 2 O 3 0.0025 moles MnCO 3 0.10 moles Al 2 O 3 7.50 mole MgF 2 0.015 moles the raw material processing as in Example 1 using to obtain a phosphor by. 得られた蛍光体の組成は Ce(Mg 0.895 Eu 0.005 Mn 0.10 )Al 15 O 25であった。 The composition of the obtained phosphor was Ce (Mg 0.895 Eu 0.005 Mn 0.10 ) Al 15 O 25.

この蛍光体をガラスバルブ内面に塗布し、FCL30/28蛍光ランプを作製した。 The phosphor was applied to a glass bulb inner surface to produce a FCL30 / 28 fluorescent lamps. この蛍光ランプの輝度は、比較として焼成したCe(Mg 0.9 Mn 0.1 )Al 15 O 25を用いて同様に作製した蛍光ランプの輝度に対して120%であった。 The fluorescent lamp of luminance was 120% with respect to the luminance of the fluorescent lamp was manufactured in the same manner using the Ce (Mg 0.9 Mn 0.1) Al 15 O 25 sintered for comparison. また、定格電圧での2000時間点灯後の輝度維持率に関しても本実施例の蛍光ランプでは92.0%であり、比較として作製したランプでは89.0%であった。 Furthermore, 92.0% in the fluorescent lamp but the present embodiment with respect to the luminance maintenance factor after 2000 hours of light at the rated voltage, 89.0% in the lamp manufactured as a comparative.

すなわち、本発明による蛍光体を用いたランプでは輝度および輝度維持率の両者で明らかに改善された特性が得られ本発明の効果が認められた。 That is, the effect of the lamp using the phosphor of the present invention present invention obtained clearly improved properties in both luminance and brightness maintenance rate was observed.

実施例3 CeO 2 1.00 モル Mg(OH) 0.80 モル Eu 2 O 3 0.025モル MnCO 3 0.15 モル Al 2 O 3 6.00 モル H 3 BO 3 0.003モル 上記原料を用い実施例1と同様の処理により蛍光体を得た。 Example 3 CeO 2 1.00 mol Mg (OH) phosphor by 2 0.80 moles Eu 2 O 3 0.025 moles MnCO 3 0.15 moles Al 2 O 3 6.00 mole H 3 BO 3 0.003 moles the raw material treated in the same manner as in Example 1 using It was obtained. 得られた蛍光体の組成は Ce(Mg 0.8 Eu 0.05 Mn 0.15 )Al 12 O 20.5であった。 The composition of the obtained phosphor was Ce (Mg 0.8 Eu 0.05 Mn 0.15 ) Al 12 O 20.5. この蛍光体をガラスバルブ内面に塗布し、FCL30/28蛍光ランプを作製した。 The phosphor was applied to a glass bulb inner surface to produce a FCL30 / 28 fluorescent lamps. この蛍光ランプの輝度は、比較として焼成したCe(Mg 0.85 Mn 0.15 )Al 12 O 20.5を用いて同様に作製した蛍光ランプの輝度に対して117%であった。 The fluorescent lamp luminance was 117% with respect to the luminance of the fluorescent lamp was manufactured in the same manner by using a Ce (Mg 0.85 Mn 0.15) Al 12 O 20.5 firing as a comparison. また、定格電圧での2000時間点灯後の輝度維持率に関しても本実施例の蛍光ランプでは91.0%であり、比較として作製した蛍光ランプでは89.0%であった。 Further, 91.0% for fluorescent lamps also present embodiment with respect to the luminance maintenance factor after 2000 hours of light at the rated voltage, 89.0% in the fluorescent lamp manufactured as a comparative.

すなわち、本発明による蛍光体を用いたランプでは輝度および輝度維持率の両者で明らかに改善された特性が得られ本発明の効果が認められた。 That is, the effect of the lamp using the phosphor of the present invention present invention obtained clearly improved properties in both luminance and brightness maintenance rate was observed.

実施例4 Ce 2 (CO 3・6H 2 O 0.50モル Mg(OH) 0.40モル Eu 2 O 3 0.10モル MnCO 3 0.40モル Al(OH) 20.00モル 上記原料を用い実施例1と同様の処理により蛍光体を得た。 Example 4 Ce 2 (CO 3) 3 · 6H 2 O 0.50 moles Mg (OH) 2 0.40 mol Eu 2 O 3 0.10 mole MnCO 3 0.40 mol Al (OH) 3 20.00 mol above raw materials as in Example 1 using to obtain a phosphor by the process. 得られた蛍光体の組成はCe(Mg 0.4 Eu 0.2 Mn 0.4 )A The composition of the obtained phosphor Ce (Mg 0.4 Eu 0.2 Mn 0.4 ) A
l 20 O 32.5であった。 It was l 20 O 32.5. この蛍光体をガラスパルブ内面に塗布し、FCL30/28蛍光ランプを作製した。 The phosphor was applied to Garasuparubu inner surface to produce a FCL30 / 28 fluorescent lamps. この蛍光ランプの輝度は、比較として焼成したCe(Mg 0.4 Mn 0.4 )Al 20 O Brightness of the fluorescent lamp, Ce (Mg 0.4 Mn 0.4) was baked as compared Al 20 O
32.5を用いて同様に作製したランプの輝度に対して110 32.5 110 the lamp brightness produced analogously using
%であった。 %Met. また、定格電圧での2000時間点灯後の輝度維持率に関しても本実施例の蛍光ランプでは89.0%であり、比較として作製した蛍光ランプでは85.0%であった。 Further, it 89.0% for fluorescent lamps also present embodiment with respect to the luminance maintenance factor after 2000 hours of light at the rated voltage, was 85.0% for the fluorescent lamp manufactured as a comparative.

すなわち、本発明による蛍光体を用いた蛍光ランプでは輝度および輝度維持率の両者で明らかに改善された特性が得られ本発明の効果が認められる。 That is, clearly improved properties are observed effect obtained present invention in both luminance and brightness maintenance ratio with the fluorescent lamp using the phosphor of the present invention.

なお、本発明にかかるアルミン酸塩蛍光体は前記大型ディスプレイ用の平面発光形蛍光ランプや高負荷で点灯される一般照明用の蛍光ランプにおいてのみならず、真空紫外域の励起を利用する蛍光ランプ分野においてもその効果が認められるものである。 Incidentally, aluminate phosphor according to the present invention is not only in fluorescent lamps for general lighting to be turned in a plane emission type fluorescent lamp or a high load for the large display, a fluorescent lamp utilizing the excitation of vacuum ultraviolet region also one in which the effect is observed in the field.

発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、2価のユーロピウムおよび3価のセリウムの2種類の共付活剤を同時に使用することにより、従来の3価のセリウムだけの共付活では得られなかった高輝度でかつ寿命中を通じて輝度維持率の良好な2価のマンガンによる緑色発光蛍光体が得られるものである。 As described above, according to the present, according to the present invention, the divalent europium and trivalent two of cerium by using coactivator simultaneously coactivator only conventional trivalent cerium in through high luminance at and life of not obtained in which the green-emitting phosphor of good divalent manganese luminance maintenance factor can be obtained. また、本発明にかかる蛍光体を大型ディスプレイ用の平面発光形蛍光ランプや高負荷で点灯される蛍光ランプに適用することにより、その色純度の良好な緑色発光を利用できるものである。 Further, by applying the fluorescent lamp to be turned a phosphor according to the present invention in flat light emitting fluorescent lamp or a high load for a large display, but the availability of good green emission of the color purity.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

第1図は本発明にかかるアルミン酸塩蛍光体の発光スペクトルを従来のものと比較して示す図、第2図は本発明の実施例1の蛍光体の色度をx,y色度図上に示す図、第3図は従来の大型ディスプレイ用に用いられている平面発光形蛍光ランプのB,G,Rの色度をx,y色度図上に示す図である。 Shows Figure 1 compares the emission spectra of the aluminate phosphor according to the present invention and the conventional, FIG. 2 x, y chromaticity diagram of the chromaticity of the phosphor of Example 1 of the present invention Figure shown above, FIG. 3 is a diagram showing B plane emission type fluorescent lamp which is used for conventional large display, G, the chromaticity of R x, in diagram y chromaticity.

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】一般式: Ce(Mg,Eu,Mn)Al 2z O 2.5+3z (ただし、4.5≦z≦15) 1. A general formula: Ce (Mg, Eu, Mn ) Al 2z O 2.5 + 3z ( although, 4.5 ≦ z ≦ 15)
    で表されることを特徴とするアルミン酸塩蛍光体。 Aluminate phosphor, wherein in represented it.
  2. 【請求項2】一般式: Ce(Mg,Eu,Mn)Al 2z O 2.5+3z (ただし、4.5≦z≦15) Wherein the general formula: Ce (Mg, Eu, Mn ) Al 2z O 2.5 + 3z ( although, 4.5 ≦ z ≦ 15)
    で表されるアルミン酸塩蛍光体からなる蛍光膜をガラス管内面に備えたことを特徴とする蛍光ランプ。 Fluorescent lamp characterized by comprising a glass tube surface in a phosphor layer made of aluminate phosphor represented.
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