JPH02300286A - 蛍光体及び蛍光ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はセリウムとテルビウムとで付活された緑色発光
アルミン酸塩蛍光体に係り、特に、三波棗域発光形蛍光
ランプ用に好適な緑色発光蛍光体に関する。

（従来の技術） 近年一般照明用蛍光ランプとして、高演色性と高効率性
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
は目ざましいものがある。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。

従来セリウムとテルビウムとで付活された緑色発光アル
ミン酸塩蛍光体としては、　　［（Ｃｅ、Ｔｂ）ＭｇＡ
ｌｔｘＯｘｓ］　（特公昭５２−２２８３６号公報）や
［Ｌ−ｘ−ｙ　）　Ｃｅ２Ｏ３・ｘＬａ、０３・ｒＴｂ
、Ｏ，・Ｍｇ０−ｐ　Ａ１１，０３］（特公昭５７−６
１０６８号公報）あるいは（Ｌｎ、０３・ａ　ＭｇＯ□
ｂＡら０□）（特開昭６２−２７７４８７号公報）更に
は、［（Ｌｎ。

Ｃｅ、Ｔｂ）、＾３　（Ｂ、Ａｆｆｉ）ｍｏｚｓｌ　（
特開昭６２−１２１７８４号公報）が知られている。又
、三波長域発光形蛍光ランプでは、その全光束（発光出
力）に対して緑色発光蛍光体の占める割合いが非常に高
く、従って緑色発光蛍光体の特性が三波長域発光形蛍光
ランプの性能に大きく影響を及ぼす。

（発明が解決しようとする課題） 従って、三波長域発光形蛍光ランプにおいては、性能の
優れ、かつ安定した緑色発光蛍光体を用いる必要がある
。ところが、従来の希土類アルミン酸塩系蛍光体は長時
間の点灯において、ガラスバルブと蛍光体層との界面が
着色（こげ茶色）するという現象があり、単なる発光出
力の低下のみならず、商品価値も著しく損なわれ１問題
となっていた。

その要因を鋭意、調査、実験を行い、解析したところ、
ガラスバルブと蛍光体層との界面における着色現象とそ
れに伴う発光出力の低下はアルミン酸塩系の組成に大き
く影響を受けることがわかった。

以上述べたように、三波長域発光形蛍光ランプ用緑色発
光蛍光体としては、発光出力が高く、かつ長時間の点灯
においても、界面での着色の程度の小さく発光出力の低
下の少ないものの出現が望まれている。

そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたも
ので、蛍光ランプにおいて、発光出力が高く、かつ長時
間の点灯においても、ガラスバルブと蛍光体層との界面
における着色現象とそれに伴う発光出力の低下の少ない
緑色発光希土類アルミン酸塩系蛍光体及びこの蛍光体を
用いた蛍光ラ　　′ンプを提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段と作用） 本発明の蛍光体は、セリウムとテルビウムとで付活され
た一般式（Ｒｅｘ−ｄ−ａｃｅｄＴｂ６）、Ｏ，・ａ　
Ｍｈｏ　・ｂ（ＡＬ−ｆＢｆ）ｚｏｚ　’　Ｑ　５ＩＯ
ｚ　’　ｇ　ＭｘＯｘ　　（但し、Ｒｅはイツトリウム
（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、ガドリニウム（Ｇｄ　）の
少なくとも一種以上またＬはマグネシウム（Ｍｇ）。

カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）　、バリ
ウム（Ｂａ）　、亜鉛（Ｚｎ）の少なくとも一種以上ま
たＭＩはスカンジウム（Ｓｃ）　、チタン（Ｔｉ）　、
バナジウム（Ｖ）。

ジルコニウム（Ｚｒ）　、ニオブ（Ｎｂ）　、モリブデ
ン（Ｍｏ）。

ハフニウム（Ｈｆ）　、タンタル（Ｔａ）　、タングス
テン（Ｗ）の少なくとも一種以上でかつ０．５≦ａ≦４
．０゜２．０：ｉ；　ｂ　≦１４．０．１．０Ｘ１０−
”Ｓｃ　≦５．０Ｘ１０−’、　０＜　ｄ　＋　ｅ≦１
，０≦ｆ≦１．ＯＸ　１０−’　、　１．ＯＸ　１０″
″ゝ≦ｇ≦３．ＯＸ　１０−’）’で表されることを特
徴とするものであり、かつ上記本発明の蛍光体からなる
蛍光膜を備えた蛍光ランプである。このような本発明の
緑色発光希土類蛍光体は、発光出力が高く、かつ長時間
の点灯においても、ガラスバルブと蛍光体層との界面に
おける着色現象とそれに伴う発光出力の低下の少ない特
性が得られるものである。

なお、本発明の蛍光体においてＭｍはスカンジウム（Ｓ
ｃ）　、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、ジルコニ
ウム（Ｚｒ蔦、ニオブ（Ｎｂ）　、モリブデン（ＭＯ）
　ｊハフニウム（Ｈｆ）　、タンタル（Ｔａ）　、タン
グステン（Ｗ）の少なくとも一種以上であり、これらの
元素の特徴はそれの第二イオン化ポテンシャルがＨｇよ
り小さく。

かつ遷移元素に属するものである。それの濃度は３、Ｏ
Ｘ　１０−’より少なく、ｉ、ｏ　ｘ　ｔｏ−’より多
い範囲が好ましい。３．ＯＸ　１０−’　より多くなる
と、発光出力は著しく低下し、　ｉ、ｏｘｉｏ−’　よ
り少なくなると。

ガラスバルブと蛍光体層との界面における着色の程度が
ひどくなり発光出力の低下が著しく大きくなる。またＳ
ｉｎ、濃度（ｃ）は発光出力に影響を与え、１、ＯＸ　
１０−”より多く、ｓ、ｏ　ｘ　ｔｏ−’より少ない範
囲が好ましい、この範囲外の領域では発光出力が著しく
低下する。又、元素Ｂ及びＲｅの含有量は本発明の作用
効果に対しては、本質的なものではなく、微量含まれる
か若しくは無くても１本発明の作用効果に影響を与える
ものではない。

（実施例） 本発明の蛍光体は以下のようにして合成することができ
る。

実施例−１ 酸化ガドリウム（Ｇｄ、０３）１１７．７■、酸化セリ
ウム（ＣｓＯ，）６９．２９　ｇ　、酸化テルビウム（
Ｔｂ、Ｏ，）４６．００ｇ、酸化マグネシウム（ＭｇＯ
）１８．７３　ｇ　、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ，
）１７．２６　ｇ　、弗化マグネシウム（ＭｇＦ、）８
．７５ｇ、酸化アルミニウム（１，０，）１９８．６１
　ｇ　。

酸化硼素（ＢａＯ２）１−３６１！ｇｔ　二酸化珪素（
ＳｉＯ２）０．０ｒ９５■、二酸化チタン（ＴｉＯ，）
０．０１３０■、五酸化タンタル（Ｔａ２０．）０．０
１４３■をボールミル等により充分粉砕混合する。この
原料混合物をるつぼに入れ、カーボン粉末５．０ｇ　を
上乗せした後、るつぼに蓋をして、大気中１２００℃に
て３時間焼成する。得られた焼成物を微粉状に粉砕し、
７０〜９０℃の温純水にて充分洗浄する。その後、焼成
物を濾過、乾燥する。更に、乾燥した焼成物をるつぼに
詰め、窒素９５容量％と水素５容量％との混合ガスより
なる還元性雰囲気中にて、１３５０℃にて３時間焼成す
る。

このようにして得られた蛍光体は第１表のサンプルＮα
−１に示される如く、（Ｇｄ、、’。。Ｉ　Ｃｅ＠　＊
　ｓ□。

Ｔｂｏ、３ｖｓ）ｚｏｉ　”　１−８１−８（、ｅＳｒ
ａ、ｘ）０　”　６−ＯＣＡＱｏ、ｍ５ｓｓｓＢ０．。

。。ａｔ）ａ０３・０．０００００１　ＳｉＯ□・０．
００００００５　Ｔｉｅ、・０．００００００１　Ｔａ
、０．で表されるセリウムとテルビウムとで付活された
希土類緑色発光蛍光体である。

この蛍光体は紫外線励起により１発光のピーク波長が５
４５ｎｍ付近にある緑色を強く発光する。この蛍光体を
用い１通常の方法により、４０ワツト蛍光ランプＦＬ４
０ＳＳ−Ｇ　／　３７を作製し、通常の２０％増の負荷
の状態で発光出力を測定した。なお、測定の時間として
は１作製直後と１０００時間点灯後の２点を選択し、評
価した。

本発明の蛍光体の作製直後と１０００時間点灯後の発光
出力は夫々１０８％、１０５％であった。他方、従来例
の蛍光体としては、（Ｃｅ、Ｔｂ）Ｍｇｉｌ、０１．を
用い、同様の蛍光ランプを作製し、評価した。この従来
例の蛍光体の作製直後の発光出力を１００％とした時、
１０００時間点灯後の発光出力は９２％であった。

更には、１０００時間点灯後蛍光ランプの状態を＊＊し
たところ、本発明の蛍光体を用いた蛍光ランプは全く着
色現象が認められなかったのに対して、従来例の蛍光体
を用いたものは、明確な着色（こげ茶色）が認められた
。

このように、本発明による蛍光体は発光出力が高く、か
つ長時間の点灯においても、ガラスバルブと蛍光体層と
の界面における着色の程度の小さく発光出力の低下の少
なく、著しく特性が向上していることがわかる。

実施例−２ 酸化ランタン（Ｌａ、０３）７．３５■、酸化セリウム
（ＣｅＯ，）５０．４７　ｇ　、酸化テルビウム（ＴＢ
、Ｏ，）２９．５２　ｇ　。

酸化マグネシウム（ＭｇＯ）　１５．００　ｇ　、炭酸
バリウム（ＢａＣＯ，）１９．５９　ｇ　、酸化カルシ
ウム（ＣａＯ）１．３９　ｇ　。

水酸化アルミニウム［ＡＱ（ＯＨ）３１２３４．０２　
ｇ　、弗化アルミニウム（ＡＱＦ、）１６．５８　ｇ　
、硼酸（Ｈ３ＢＯ，）０．０９８■。

二酸化珪素（ＳｉＯ，）０．００１０９■、酸化ハフニ
ウム（ＨｆＯ，）０．００００４７Ｉｎｇ、酸化ジルコ
ニウム（ＺｒＯ，）０．０００５６■をボールミル等に
より充分粉砕混合する。この原料混合物を実施例−１と
同様の条件にて、焼成及び処理を行う。

このようにして得られた蛍光体は第１表のサンプル？Ｊ
Ｑ−２に示される如＜　−（Ｌａｌ、＋＋１１１１１１
０ｅＯ＋！４１！Ｔｂｏ、ｚｓｏａ）ｚＯｉ　”　２−
２２−２（、ｖｉＢａｏ、ｚｏＣａａ、ｏｏｉ）Ｏ’　
７−０（ＡＱｏ、ｓ＊ｓｓｓ□Ｂ０．。。。。。。５）
２０）・０．０００００００８５ｉｎ２・０．００００
００００１　）１ｆｏ、　・０．０００００００２　Ｚ
ｒＯ，で表されるセリウムとテルビウムとで付活された
希土類緑色発光アルミン酸塩系蛍光体である。この蛍光
体は紫外線励起により、発光のピーク波長が５４５ｒ＋
ｍ付近にある緑色を強く発光する。この蛍光体を用い。

実施例−１と同様の方法にて、４０ワツト蛍光ランプを
作製し、評価した。

本発明の蛍光体の作製直後と１０００時間点灯後の発光
出力はそれぞれ１０７％、１０４％であった。また、１
０００時間点灯後蛍光ランプの状態を観察したところ、
本発明の蛍光体を用いた蛍光ランプは全く着色現象が認
められない。

このように、本発明による蛍光体は発光出力が高く、か
つ長時間の点灯においても、ガラスバルブと蛍光体層と
の界面における着色がなく、発光出力の低下の少なく、
著しく特性が向上していることがわかる。

実施例−１，２と同様の方法にて調製した種々の実施例
蛍光体の評価結果を以下の第１表に示すゆ（以下余白） なお、本発明は、蛍光体原料にはランタン等の希土類源
として、希土類酸化物、希土類シュウ酸塩、希土類炭酸
塩等の希土類化合物群の中より選ばれた化合物（共沈化
合物も含む）の少なくとも一種、アルカリ土類及び二価
元素源として、夫々の元素の酸化物、水酸化物、炭酸化
物等の少なくとも一種、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
物群の中より選ばれる化合物の少なくとも一種、硼素源
として、硼酸、硼酸アンモニウム等の硼素化合物群の中
より選ばれる化合物の少なくとも一種、珪素源として、
二酸化珪素等の珪素化合物群の中より選ばれる化合物の
少なくとも一種、第二イオン化ポテンシャルがＨｇより
小さく、かつ遷移元素に属する元素源として、夫々の元
素の酸化物。

水酸化物、炭酸化物等の化合物群の中より選ばれた化合
物の少なくとも一種を用いればよく、化合物群の種類に
よっても、かかる効果は同様である。

また、実施例−１，２において微量の化合物の添加の方
法としては、夫々の微粉状の化合物を用い、かつ純水中
に分散ないし溶解させたものを用いた。

さらに、上述した蛍光体からなる蛍光膜を備えた蛍光ラ
ンプの例を第１図に示す、蛍光ランプは図に示すように
、バルブ■内面に被着された蛍光膜■を備え、更に、バ
ルブω内に所定圧の放電用ガスを封入してなり、バルブ
■の両端部に取付けられた電極■に所定電圧を印加し、
励起源によって蛍光膜■が発光するものである。

本発明は上記本発明に係る蛍光体を具備する蛍光ランプ
を含むものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明によれば、発光出力が高く
、かつ長時間の点灯においても、ガラスバルブと蛍光体
層との界面における着色がなく、かつ発光出力の低下の
少ない、極めて良好な特性を有する積土類縁色発光蛍光
体及び蛍光ランプを実現することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の蛍光体からなる蛍光膜を備えた蛍光ラ
ンプの一実施例を一部断面して示す正面図、第２図は本
発明の一実施例蛍光体の発光スペクトル分布を示す図で
ある。 ■・・・蛍光膜 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　竹花喜久男

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 　（１）　一般式（Ｒｅ＿１＿−＿ｄ＿−＿ｅＣｅ＿ｄ
   Ｔｂ＿ｅ）＿２Ｏ＿３・ａＭ＿ I Ｏ・ｂ（Ａｌ＿１＿
   −＿ｆＢ＿ｆ）＿２Ｏ＿３・ｃＳｉＯ＿ａ・ｇＭ＿IIＯ
   ＿Ｘ（但し、Ｒｅはイットリウム（Ｙ），ランタン（Ｌ
   ａ），ガドリニウム（Ｇｄ）の少なくとも一種以上また
   Ｍ＿ I はマグネシウム（Ｍｇ），カルシウム（Ｃａ）
   ，ストロンチウム（Ｓｒ），バリウム（Ｂａ），亜鉛（
   Ｚｎ）の少なくとも一種以上またＭ＿IIはスカンジウム
   （Ｓｃ），チタン（Ｔｉ），バナジウム（Ｖ），ジルコ
   ニウム（Ｚｒ），ニオブ（Ｎｂ），モリブデン（Ｍｏ）
   ，ハフニウム（Ｈｆ），タンタル（Ｔａ），タングステ
   ン（Ｗ）の少なくとも一種以上でかつ０．５≦ａ≦４．
   ０，２．０≦ｂ≦１４．０，１×１０＾−＾■≦ｃ≦５
   ．０×１０＾−＾４，０＜ｄ＋ｅ≦１，０≦ｆ≦１．０
   ×１０＾−＾４，１．０×１０＾−＾９≦ｇ≦３．０×
   １０＾−＾４）で表されることを特徴とする緑色発光蛍
   光体。
2. 　（２）　請求項１記載の蛍光体からなる蛍光膜を備え
   たことを特徴とする蛍光ランプ。