JP2863643B2 - 蛍光体および蛍光ランプ - Google Patents
蛍光体および蛍光ランプInfo
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Description
ンプに用いられる混合蛍光体に係り、特にこの種の蛍光
ランプ用に好適な青色ないし青緑色発光蛍光体およびそ
れを用いた蛍光ランプに関する。
演色性と高効率性とを同時に満足する三波長域発光形蛍
光ランプの普及には目覚ましいものがある。この種の蛍
光ランプには比較的狭帯域の発光スペクトル分布を有す
る青色、緑色、赤色発光蛍光体が用いられている。
ロピウム(Eu)で付活された青色発光アルミン酸塩蛍
光体[a(M,Eu)O・bAl2 O3 ]が知られてい
る(特公昭58-22495および特公昭52-22836)。
び、マンガン(Mn)とで付活された青色ないし青緑色
発光アルミン酸塩蛍光体[a(M,Eu,Mn)O・b
Al2 O3 ]も知られている(特公昭56-52072および特
公昭58-22496)。
活された青色ないし青緑色発光ハロ燐酸塩蛍光体
[(M,Eu)10(PO4 )6 ・X2 ]も知られている
(特公昭46-40604および特公昭48-33159号)。
ociety,Vol.121,No.12,1974 の1627頁〜1631頁において
青色発光蛍光体として(Ba,Eu)Mg2 Al
16O27,緑色発光蛍光体として(Ce,Tb)MgAl
11O19,赤色発光蛍光体として(Y,Eu)2 O3 を用
いることが述べられている。
u)O・bAl2 O3 、緑色発光蛍光体としてd(L
a,Ce,Tb)2 O3 ・eSiO2 ・fP2 O5 、赤
色発光蛍光体として(Y,Eu)2 O3 を用いる蛍光体
も知られている(特公昭62-44034)。
(Sr,Ca,Ba)10(PO4 )6 ・Cl2 /Eu、
緑色発光蛍光体LaPO4 /Ce,Tb,赤色発光蛍光
体Y2 O3 /Eu)の表面に結着剤(アルカリ土類金属
の燐酸塩、硼酸塩もしくは酸化アルミニウム)を付着さ
せることも知られている(特開昭63-289087 )。
は、その全光束(発光出力)に対して青色発光蛍光体の
寄与する割合は非常に小さいが、三波長域発光形蛍光ラ
ンプに用いられる青色発光蛍光体としては、できるだけ
粒度が小さく、発光出力の高いことが必要である。
プにおいて点灯中の色度(x,y)の変動(すなわち、
色温度の変動)に関心が持たれてきている。
の青色発光蛍光体を適用し、その特性を評価したとこ
ろ、点灯中の色度(x,y)の変動が緑色発光蛍光体や
赤色発光蛍光体に比し、大きいという結果が得られた。
そのため、三波長域発光形蛍光ランプにおける点灯中の
色度(x,y)の変動(すなわち、色温度の変動)にも
大きく影響を及ぼしていた。
ンプにおける点灯中の色度の変動は、蛍光ランプの色ず
れ現象を起こし、蛍光ランプの商品価値を著しく損ねて
いた。
られる青色発光蛍光体としては、できるだけ粒度が小さ
く、発光出力が高く、かつ蛍光ランプ点灯中の色度
(x,y)の変動の小さいものの出現が望まれていた。
めになされたもので、254nm 水銀輝線励起下で高い発光
出力を示し、かつ蛍光ランプでの点灯中の色度(x,
y)の変動の小さい青色発光蛍光体ないし青緑色発光蛍
光体を得ることにより、諸特性の良好な三波長蛍光体お
よびこの混合蛍光体を用いた蛍光ランプを提供すること
を目的とする。
ロピウム (Eu)付活アルミン酸塩蛍光体、または、
2価のユーロピウム (Eu)およびマンガン(Mn)
付活アルミン酸塩蛍光体、または、2価のユーロピウム
(Eu)付活ハロ燐酸塩蛍光体の一種以上の青色発光蛍
光体ないし青緑色発光蛍光体であって、0.01重量%以
上、 5.0重量%以下の範囲のM2 P2 O7 (但し、Mは
Mg,Ca,Sr,Baからなる群から選定する一種以
上)を表面に被覆したことを特徴とする青色発光蛍光体
ないし青緑色発光蛍光体と発光スペクトルのピーク波長
が544nm 付近にある緑色発光蛍光体と発光スペクトルの
ピーク波長が600nm から620nmの範囲にある赤色発光蛍
光体とを混合したことを特徴とする蛍光体である。
を特徴とする蛍光ランプである。
(Eu)付活アルミン酸塩蛍光体は、一般式 a
(MI ,Eu)O・bAl2 O3 (但し,MI はZ
n,Mg,Ca,Sr,Ba,Li,Rb,Csからな
る群から選定する一種以上で、かつa>0,b>0,0.
2≦a/b≦1.5 )で表される。
マンガン(Mn)付活アルミン酸塩蛍光体は、一般式
a(MI ,Eu,Mn)O・bAl2 O3 (但し、MI
はZn,Mg,Ca,Sr,Ba,Li,Rb,Csか
らなる群から選定する一種以上で、かつa>0,b>
0,0.2 ≦a/b≦1.5 )で表される。
ロ燐酸塩蛍光体は、一般式(MII,Eu)10(PO4 )
6 ・X2 (但し、MIIはMg,Ca,Sr,Baからな
る群から選定する一種以上で、かつXはF,Cl,Br
からなる群から選定する一種以上)で表される。
体ないし青緑色発光蛍光体は単独でも混合物であっても
よい。
表面を被覆するピロ燐酸塩は一般式M2 P2 O7 で表さ
れる。ここでMはMg,Ca,Sr,Baからなる群か
ら選定される一種以上である。さらに、Mの組成の違い
による点灯中の発光色度の経時変化に対する影響はな
い。
り0.01重量%以上、 5.0重量%以下の範囲が好ましい。
濃度が 5.0重量%を越えると、発光出力の低下が著しく
大きくなり、実用的でなくなる。また、0.01重量%未満
では点灯中の色度(x,y)の変動が大きく、従来のも
のと変わらなくなる。より好ましい範囲は0.1 重量%以
上, 3.0重量%以下である。
色発光蛍光体の粒度より小さい1 μm 以下が望ましく、
特に 0.5μm 以下、0.01μm 以上の範囲が好適である。
なお、ピロ燐酸塩の被覆は、その微粉末を純水に分散さ
せ、これに青色発光蛍光体あるいは青緑色発光蛍光体を
加えて撹拌した懸濁液を濾過、乾燥して得られる。その
際、ピロ燐酸塩微粉末単独でも、またピロ燐酸塩微粉末
と水酸化アルミニウムや水酸化亜鉛の混合物を用いても
よい。
O3 (La,Ce,Tb)PO4 (Ce,Tb)MgAl11O19 で表され、発光スペクトルのピーク波長が544nm 付近に
あるものが用いられる。また、この発明に用いられる赤
色発光蛍光体は、一般式 (Y,Eu)2 O3 で表さ
れ、発光スペクトルのピーク波長が600nm から620nm の
範囲にあるものが用いられる。
いて、演色性を改善する目的に深赤色発光蛍光体( 3.5
MgO・ 0.5MgF2 ・GeO2 /Mn等)を併用する
こともできる。
発光蛍光体が(Sr,Ca,Ba,Eu)10(PO4 )
6 ・Cl2であって、0.01重量%以上、 5.0重量%以下
の範囲のM2 P2 O7 (但し、MはMg,Ca,Sr,
Baからなる群から選定する一種以上)を表面に被覆し
たことを特徴とするものであり、緑色発光蛍光体が(L
a,Ce,Tb)2 O3 ・P2 O5 ・B2 O3 であり、
赤色発光蛍光体が(Y,Eu)2 O3 であることが、蛍
光ランプ点灯中の色度変動が小さいため特に好ましい。
化について検討した結果、特に青色ないし青緑色発光蛍
光体の発光色度の経時変化が緑色および赤色発光蛍光体
のそれぞれに比べて著しく大きかった。
中の発光色度の経時変化に関してその挙動を解析した結
果、2価のユーロピウムで付活された青色ないし青緑色
発光蛍光体の表面にアルカリ土類金属のピロ燐酸塩を被
覆すると点灯中の発光色度の経時変化に効果があること
を見出だした。従来の2価のユーロピウムで付活された
青色ないし青緑色発光蛍光体は、蛍光ランプ内において
水銀蒸気雰囲気中で紫外線を照射されると蛍光体表面が
変質し、そのため発光色度が蛍光ランプ点灯中に経時変
化していた。ところが、2価のユーロピウムで付活され
た青色ないし青緑色発光蛍光体の表面にアルカリ土類金
属のピロ燐酸塩を被覆すると、このアルカリ土類金属の
ピロ燐酸塩が保護膜の働きをして、表面に被覆されたア
ルカリ土類金属のピロ燐酸塩が水銀蒸気雰囲気中で紫外
線を照射され変質したとしても、それ自体は非発光物質
であるので、2価のユーロピウムで付活された青色ない
し青緑色発光蛍光体の発光色度は変化しない。
(M2 P2 O7 )にて表面を被覆した蛍光体は、蛍光ラ
ンプ点灯中の色度(x,y)の変動が小さく、良好であ
る。また、三波長蛍光体(混合蛍光体)全体にピロ燐酸
塩(M2 P2 O7 )を被覆した場合では、発光出力の低
下が著しく実用的でない。
・Cl2 で表される青色発光蛍光体(粒度 5.0μm )20
0gを秤量する。次に、この青色発光蛍光体に対して 0.5
重量%になるようにCa2 P2 O7 (ピロ燐酸カルシウ
ム)微粉末(粒度0.05μm )を1.0g秤量し、それを予め
準備した純水600cc の中に添加する。このピロ燐酸カル
シウム微粉末を十分純水中に分散、懸濁させ、その後、
青色発光蛍光体を投入し、さらに十分に撹拌を行い、懸
濁液を濾過、乾燥する。この結果、 0.5重量%のCa2
P2 O7 (ピロ燐酸カルシウム)を表面に被覆した青色
発光蛍光体が得られる。次に、このように調製した青色
発光蛍光体150gと表面処理をしない緑色発光蛍光体(粒
度 4.0μm )[(La0.50Ce0.35Tb0.15)2 O3 ・
0.985 P2 O5 ・0.0005B2 O3 ]380gと赤色発光蛍光
体(粒度 4.0μm )[(Y0.955 Eu0.045 )2 O3 ]
310gとを十分混合し、三波長蛍光体を調製する。この混
合蛍光体を用い通常の方法により、37ワット蛍光ランプ
FL40SS・EX-N/37 を作製し、蛍光ランプの初期(製作直
後)発光出力および色度(x、y)を測定した。さらに
は、1000時間点灯後の蛍光ランプの色度(x、y)を測
定した。比較品として、Ca2 P2 O7 (ピロ燐酸カル
シウム)微粉末を表面に被覆しない青色発光蛍光体を用
いた三波長蛍光体を使用し、同様の蛍光ランプを作製
し、評価した(比較品A)。さらには、比較品として、
0.09重量%のCa2 P2 O7 (ピロ燐酸カルシウム)微
粉末を表面に被覆した三波長蛍光体を用い、全く同様に
評価した(比較品B)。その結果を表1および表4の実
施例1に示す。
光体を用いた蛍光ランプは従来のものに比し、初期発光
出力および点灯中の色度(x,y)の変動が極めて良好
であり、著しく特性が向上している。
7 (ピロ燐酸ストロンチウム、カルシウム)微粉末(粒
度 0.1μm )を入れ十分に懸濁させる。次に、3(Ba
0.30Mg0.67Eu0.03)O・ 8Al2 O3 で表される青色
発光蛍光体(粒度4.0μm )を150g添加し、十分に撹拌
する。その後、0.15g のアクリルエマルジョンと0.075g
のポリアクリル酸アンモニウムを順次添加し、均一に分
散させた後、この懸濁液を濾過し、乾燥する。この結
果、 1.0重量%の(Ca0.8 Sr0.2 )2 P2 O7 (ピ
ロ燐酸ストロンチウム、カルシウム)を表面に被覆した
青色発光蛍光体が得られる。また、全く同様に(Ba
0.80Ca0.15Mg0.04Eu0.01)10 (PO4 )6 ・C
l2 で表される青緑色発光蛍光体(粒度 4.5μm )も
1.0重量%の(Ca0.8 Sr0.2 )2 P2 O7 (ピロ燐
酸ストロンチウム、カルシウム)により被覆する。次
に、このように調製した青色発光蛍光体120gと青緑色発
光蛍光体40g と表面処理をしない緑色発光蛍光体(粒度
3.5μm )[La0.60Ce0.30Tb0.10)PO4 ]340g
と赤色発光蛍光体(粒度 4.0μm )[Y0.950 Eu
0.050 )2 O3 ]300gとを十分に混合し、三波長タイプ
の蛍光体を調製する。この混合蛍光体を用い実施例1と
同様の手順により試験、評価を行った。その結果を表1
および表4の実施例2に示す。
いた蛍光ランプは従来のものに比し、初期発光出力およ
び蛍光ランプ点灯中の色度(x,y)の変動が極めて良
好であり、著しく特性が向上していることがわかる。
より調製された他の実施例3〜実施例8の蛍光体につい
てその特性を表1から表4に示す。
蛍光体(比較品A)の初期発光出力を100%とした時の初
期発光出力の相対値で示し、また、色度の変動は△x=
(1000時間点灯後のx値−初期のx値)および△y=
(1000時間点灯後のy値−初期のy値)で示している。
び0.01重量%未満の場合以外は実施例1と同様の手順に
より調製された,比較例1および比較例2の蛍光体につ
いてその特性を同じく表3および表4に示す。
光出力の高い、かつ蛍光ランプでの点灯中の色度(x,
y)の変動の小さい三波長蛍光体(混合蛍光体)および
蛍光ランプを実現することができる。この青色ないし青
緑色発光蛍光体を用いたこの発明の三波長蛍光体は254n
m 水銀輝線励起下で高い発光出力を示し、かつ蛍光ラン
プでの点灯中の色度(x,y)の変動の小さい良好な特
性を有するものである。
一実施例を一部断面にして示す正面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】1)一般式 a(MI ,Eu)O・bAl
2 O3 (但し,MI はZn,Mg,Ca,Sr,Ba,Li,
Rb,Csからなる群から選定する一種以上で,かつa
>0,b>0,0.2 ≦a/b≦ 1.5)で表される2価の
ユーロピウム(Eu)付活アルミン酸塩蛍光体,また
は, 一般式 a(MI ,Eu,Mn)O・bAl2 O3 (但し,MI はZn,Mg,Ca,Sr,Ba,Li,
Rb,Csからなる群から選定する一種以上で,かつa
>0,b>0,0.2 ≦a/b≦1.5 )で表される2価の
ユーロピウム(Eu)およびマンガン(Mn)付活アル
ミン酸塩蛍光体,または, 一般式(MII,Eu)10(PO4 )6 ・X2 (但し,MIIはMg,Ca,Sr,Baからなる群から
選定する一種以上で、かつXはF,Cl,Brからなる
群から選定する一種以上)で表される2価のユーロピウ
ム(Eu)付活ハロ燐酸塩蛍光体の一種以上の青色発光
蛍光体ないし青緑色発光蛍光体であって,0.01重量%以
上, 5.0重量%以下の範囲のM2 P2 O7 (但し,Mは
Mg,Ca,Sr,Baからなる群から選定する一種以
上)を表面に被覆したことを特徴とする青色発光蛍光体
ないし青緑色発光蛍光体と 2)発光スペクトルのピーク波長が544nm 付近にある緑
色発光蛍光体と 3)発光スペクトルのピーク波長が600nm から620nm の
範囲にある赤色発光蛍光体とを混合したことを特徴とす
る蛍光体。 - 【請求項2】 請求項1記載の蛍光体を用いたことを特
徴とする蛍光ランプ。 - 【請求項3】 青色発光蛍光体が(Sr,Ca,Ba,
Eu)10(PO4 )6 ・Cl2 であって,0.01重量%以
上, 5.0重量%以下の範囲のM2 P2 O7 (但し,Mは
Mg,Ca,Sr,Baからなる群から選定する一種以
上)を表面に被覆したことを特徴とするものであり,緑
色発光蛍光体が(La,Ce,Tb)2 O3 ・P2 O5
・B2 O3 であり,赤色発光蛍光体が(Y,Eu)2 O
3 であることを特徴とする請求項1記載の蛍光体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3117191A JP2863643B2 (ja) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | 蛍光体および蛍光ランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3117191A JP2863643B2 (ja) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | 蛍光体および蛍光ランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04270781A JPH04270781A (ja) | 1992-09-28 |
| JP2863643B2 true JP2863643B2 (ja) | 1999-03-03 |
Family
ID=12323995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3117191A Expired - Lifetime JP2863643B2 (ja) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | 蛍光体および蛍光ランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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-
1991
- 1991-02-27 JP JP3117191A patent/JP2863643B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JPH04270781A (ja) | 1992-09-28 |
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