JP3098266B2 - 発光組成物及び蛍光ランプ - Google Patents
発光組成物及び蛍光ランプInfo
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Description
配合した極めて高い演色性を有する発光組成物及びその
蛍光膜を備えた蛍光ランプに関する。
長域発光形蛍光ランプが開発され、実用に供されてい
る。このランプに使用される蛍光体は、比較的狭帯域の
発光スペクトル分布を有する赤色、緑色、青色の蛍光体
を適当な割合で混合したものである。具体的には、赤色
蛍光体は3価ユーロピウム付活酸化イットリウム蛍光
体、緑色蛍光体はセリウム・テルビウム付活燐酸ランタ
ン蛍光体、青色蛍光体は2価ユーロピウム付活ハロ燐酸
塩蛍光体、或いは、バリウムマグネシウムアルミン酸塩
蛍光体が使用される。このランプは、光束、演色性の両
面で優れており、平均演色評価数がRa=84 、光束は例え
ばFL20SSEX-N/18 で14701mを実現している。22しかしな
がら、このランプが普及するにつれて更なる演色性の向
上が要求されてきている。この要求に応えるために、最
近、上記3種の蛍光体に青緑色、或いは、青緑色と深赤
色の蛍光体を加えて、4種或いは5種の蛍光体を混合す
ることにより、Ra=87 以上の3波長域発光形蛍光ランプ
が実用されるようになった。これらのランプは、4種或
いは5種の蛍光体を混合するため、製造に煩雑さがとも
ない、3種の蛍光体のみを混合したRa=87 以上の3波長
域発光形蛍光ランプの実現が強く望まれている。
体のみを用い、演色性に優れ、十分な輝度を示す3波長
域発光形蛍光ランプに適した発光組成物、及び、その蛍
光膜を備えた蛍光ランプを提供しようとするものであ
る。
BajCakMgmEun(PO4)6Cl2 (但し、 0.2≦i/
t ≦(0.9k/t)+0.66 、0.15≦j/t ≦0.6 、 0≦k/t ≦0.
25、0≦m ≦0.1 、0.02≦n ≦0.4 、 9.5≦t ≦9.98、t
=i+j+k)で示され、253.7nmの紫外線で励起されたときの
発光色をCIE1931 色度図の上で表したときのy値が0.14
≦y ≦0.33を満たす2価ユーロピウム付活クロロ燐酸塩
蛍光体を25〜65重量%、ユーロピウム付活酸化イットリ
ウム蛍光体20〜50重量%、及び、セリウム・テルビウム
付活燐酸ランタン蛍光体10〜40重量%の範囲で調整をし
たことを特徴とする発光組成物、及び、その蛍光膜を備
えた蛍光ランプである。
酸塩蛍光体を含む発光組成物及びその蛍光膜を備えた蛍
光ランプについて多数の実験を行った結果、下記の2価
ユーロピウム付活クロロ燐酸塩蛍光体25〜65重量%、ユ
ーロピウム付活酸化イットリウム蛍光体20〜50重量%、
及び、セリウム・テルビウム付活燐酸ランタン蛍光体10
〜40重量%の範囲で調整することにより、3波長域発光
蛍光ランプに適した優れた演色性と十分な輝度を有する
発光組成物を見いだすことができた。
イットリウム蛍光体を例示すると、一般式(Y1-pE
up)2O3 (0.01 ≦p ≦0.1)で表すことができ、セリウ
ム・テルビウム付活燐酸ランタン蛍光体は、一般式La
1-q-rCeqTbrPO4(0.1≦q ≦0.6 ,0.1≦r ≦0.2)で
表すことができる。これらの蛍光体は通常の方法で製造
することができる。なお、上記蛍光体は、いずれも本発
明の効果が得られる範囲で、これら蛍光体の母体の一部
を他の元素で置換したり、微量の元素を共付活剤などと
して添加したものも含まれることは言うまでもない。
蛍光体は、一般式 SriBajCakMgmEun(PO4)6Cl2 で表されるものであり、253.7nm の紫外線で励起すると
きの発光色をCIE1931 色度図の上に表すy値が、0.14≦
y≦0.33を満たすものである。この蛍光体はSr,B
a,Caの比(i/t,j/t,k/t、但し、t=i+j+k)が変化する
と、発光色が大きく変化するが、上記のy値と十分な輝
度を得るためには、上記一般式において、0.2≦i/t ≦
(0.9k/t)+0.66 、0.15≦j/t ≦0.6 、 0≦k/t ≦0.25、
0≦m ≦0.1 、0.02≦n ≦0.4 、 9.5≦t ≦9.98 を満
たす必要がある。なお、図2、3には、上記の i/t,j/
t,k/tの範囲を3元図として示した。また、より好まし
いy値の範囲である0.14≦y≦0.26を得るためには、0.
45≦i/t ≦(0.9k/t)+0.66 とする必要がある。
蛍光体の発光輝度が低下するので、0.25以下に抑える必
要がある。図4は、k/t を変化させてy=0.18 の蛍光体
を得、その発光輝度の変化を示したものであり、図中の
輝度はk/t=0 のときを 100にした相対輝度を示したもの
である。さらに、0.3 ≦j/t ≦0.55 , 0.45 ≦i/t ≦0.
58の範囲にあると、蛍光ランプの光束維持率も向上す
る。
るが、 0.001≦m ≦0.1 の範囲で微量添加することによ
り、蛍光体の発光効率を向上させることができる。
ましく、この範囲を下回ると輝度がえられず、上回ると
輝度が低下し、高価なEuを無駄にする。
ロピウム付活クロロ燐酸塩蛍光体の、253.7nm の紫外線
で励起された発光色をCIE1931 色度図で表されるy値
と、上記発光組成物で作製した3波長域発光形蛍光ラン
プの平均演色評価数Raとの関係を図示したものである。
図1から明らかなように、y値の上昇にともない演色性
が向上し、Raが87以上となるのは、昼光色蛍光ランプで
はy値が0.14〜0.31の範囲であり、昼白色蛍光ランプで
は0.16〜0.33の範囲である。即ち、0.14≦y≦0.33の範
囲において、Raが87以上で優れた演色性を示す蛍光ラン
プが得られることが分かる。なお、蛍光ランプの光束
は、y値の増加とともに漸減するので、最大のRaが得ら
れるy=0.26 を越えるy値を設定することは実用的でな
い。従って、より好ましいy値は、0.14≦y≦0.26の範
囲である。なお、0.14≦y≦0.33の範囲の2価ユーロピ
ウム付活クロロ燐酸塩蛍光体を得るためには、一般式S
riBajCakMgmEun(PO4)6Cl2 において、上
記のように、 0.2≦i/t ≦(0.9k/t)+0.66 、0.15≦j/t
≦0.6 、0≦k/t ≦0.25、 0≦m ≦0.1 、0.02≦n ≦0.4
、 9.5≦t ≦9.98、t=i+j+k を選択すればよい。
は、以下の方法により製造することができる。原料とし
ては、SrCO3 、SrHPO4 、SrCl2 、BaC
O3、BaHPO4 、BaCl2 、CaCO3 、CaH
PO4 、CaCl2 、MgCO3 、Eu2 O3 等を用い
ることができる。また、塩化物の配合量は、理論量の
1.6〜2.5倍が最適である。この配合量の下限値を
下回ると、輝度が急激に低下したり、上限値を越えても
輝度は低下する場合がある。焼成条件は、弱還元性雰囲
気中で950〜1150℃で1〜3時間焼成する。
して (Y0.96Eu0.04)2O3 を、緑色蛍光体としてLa
0.54Ce0.30Tb0.16PO4 を使用した。 (実施例1〜11、比較例a〜c)2価ユーロピウム付
活クロロ燐酸塩蛍光体は、原料としてSrHPO4 ,S
rCO3 ,BaHPO4 ,BaCO3 ,CaCO3 ,M
gCO3 ,Eu2 O3 用い、塩化物の配合量は理論値の
2倍とし、表1の組成となるように秤量し、十分に混合
した。混合した原料は焼成容器に充填し、2%の水素を
含む窒素ガスからなる弱還元性雰囲気中で1000℃で
2時間焼成した。焼成物をボールミルで粉砕し、水洗し
て余剰の塩化物を除去し、乾燥して青色蛍光体を得た。
なお、これらの青色蛍光体について、Sr,Ba,Ca
の比の3元図を図2に示した。これらの青色蛍光体を25
3.7nm の紫外線で励起して発光色を調べ、CIE1931 色度
図のy値を表1に記載した。そして、上記の赤色蛍光
体、緑色蛍光体にこの青色蛍光体を表1の配合比で混合
してガラスバルブ内面に塗布し、昼光色FL20SSEX-D/18
ランプを作製した。得られたランプの平均演色評価数Ra
も表1に記載した。表1から明らかなように、本発明の
発光組成物は、3種の蛍光体のみを混合したものである
が、3種の蛍光体のみを混合した従来の発光組成物が不
可能としたRaが87以上の昼光色ランプを実現することが
できた。
ユーロピウム付活クロロ燐酸塩蛍光体を表2の組成とな
るように変更した以外は、上記実施例と同様にして青色
蛍光体を作製した。なお、これらの青色蛍光体につい
て、Sr,Ba,Caの比の3元図を図3に示した。こ
れらの青色蛍光体を253.7nm の紫外線で励起して発光色
を調べ、CIE1931 色度図のy値を表2に記載した。そし
て、上記の赤色蛍光体、緑色蛍光体にこの青色蛍光体を
表2の配合比で混合してガラスバルブ内面に塗布し、昼
白色FL20SSEX-N/18 ランプを作製した。得られたランプ
の平均演色評価数Raも表2に記載した。表2から明らか
なように、本発明の発光組成物は、3種の蛍光体のみを
混合したものであるが、3種の蛍光体のみを混合した従
来の発光組成物が不可能としたRaが87以上の昼白色ラン
プを実現することができた。
より、3種の蛍光体のみの組み合わせにより、Raが87以
上の演色性に優れ、十分な輝度を示す3波長域発光形蛍
光ランプを実現することのできるようになった。
を253.7nm の紫外線で励起したときの発光色をCIE1931
色度図上に表記したy値と、該青色蛍光体にユーロピウ
ム付活酸化イットリウム赤色蛍光体及びセリウム・テル
ビウム付活燐酸ランタン緑色蛍光体を混合して作製した
3波長域発光形蛍光ランプの平均演色評価数Raとの関係
を示したグラフである。
光体におけるSr,Ba,Caの比の範囲を3元図とし
て示し、実施例1〜11及び比較例a〜cの蛍光体の比
を併記したものである。
光体におけるSr,Ba,Caの比の範囲を3元図とし
て示し、実施例12〜22及び比較例d〜fの蛍光体の
比を併記したものである。
aの比率K/t を変化させて、y値を0.18に調整した蛍光
体の相対輝度を示したグラフである。
Claims (2)
- 【請求項1】 一般式SriBajCakMgmEun(PO
4)6Cl2 (但し、0.2≦i/t ≦(0.9k/t)+0.66 、0.15≦
j/t ≦0.6 、 0≦k/t ≦0.25、0≦m ≦0.1 、0.02≦n
≦0.4 、 9.5≦t ≦9.98、t=i+j+k)で示され、253.7nm
の紫外線で励起されたときの発光色をCIE1931 色度図の
上で表したときのy値が0.14≦y ≦0.33を満たす2価ユ
ーロピウム付活クロロ燐酸塩蛍光体を25〜65重量%、ユ
ーロピウム付活酸化イットリウム蛍光体20〜50重量%、
及び、セリウム・テルビウム付活燐酸ランタン蛍光体10
〜40重量%の範囲で調整をしたことを特徴とする発光組
成物。 - 【請求項2】 請求項1記載の発光組成物を蛍光膜とし
て備えたことを特徴とする蛍光ランプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03057052A JP3098266B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 発光組成物及び蛍光ランプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03057052A JP3098266B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 発光組成物及び蛍光ランプ |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH05302082A JPH05302082A (ja) | 1993-11-16 |
JP3098266B2 true JP3098266B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=13044678
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03057052A Expired - Lifetime JP3098266B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 発光組成物及び蛍光ランプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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Families Citing this family (5)
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CN101331206A (zh) * | 2005-12-27 | 2008-12-24 | 化成欧普东尼克斯株式会社 | 冷阴极荧光灯用蓝色发光碱土金属氯磷酸盐荧光体、冷阴极荧光灯以及彩色液晶显示装置 |
WO2009005035A1 (ja) | 2007-06-29 | 2009-01-08 | Mitsubishi Chemical Corporation | 蛍光体、蛍光体の製造方法、蛍光体含有組成物、並びに発光装置 |
JP2009030042A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-02-12 | Mitsubishi Chemicals Corp | 蛍光体、蛍光体の製造方法、蛍光体含有組成物、並びに発光装置 |
CN102517010B (zh) * | 2011-11-30 | 2014-07-02 | 昆明理工大学 | 一种铋离子掺杂的卤磷酸盐荧光材料及其制备方法 |
-
1991
- 1991-03-20 JP JP03057052A patent/JP3098266B2/ja not_active Expired - Lifetime
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