JPH04198390A - Barium-aluminate-based fluorescent substance and production thereof - Google Patents

Barium-aluminate-based fluorescent substance and production thereof

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JPH04198390A
JPH04198390A JP32260290A JP32260290A JPH04198390A JP H04198390 A JPH04198390 A JP H04198390A JP 32260290 A JP32260290 A JP 32260290A JP 32260290 A JP32260290 A JP 32260290A JP H04198390 A JPH04198390 A JP H04198390A
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europium
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Abstract

PURPOSE:To obtain the title fluorescent substance suitable for fluorescent lamp of three waves, having both high luminous intensity and excellent color rendering properties by adding boric acid as flux to a raw material. CONSTITUTION:A raw material comprising boric acid as flux besides compounds of Ba, Ca, Eu, Mn and Al is calcined in the atmosphere preferably at 1,250-1,300 deg.C, ground, then further burnt in a reducing atmosphere preferably at 1,300-1,500 deg.C to give the objective fluorescent substance shown by the formula (1.20<=x<=1.29; 5.00<=y<=7.00; 0.005<=z<=0.20) and activated by both bivalent Eu and bivalent Mn.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、紫外線で励起されて青色発光を示すバリウム
−アルミネイト系螢光体に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a barium-aluminate-based phosphor that emits blue light when excited by ultraviolet light.

[従来の技術] 一般に、螢光ランプで高い演色性(物体を照射したとき
、物体色か自然に見える尺度)を得るには、波長450
nm(青)、540nm(緑)、610(赤)nmの3
色狭帯域スペクトルを組み合わせて、黒体のスペクトル
に近い発光スペクトルを作ることが行なわれている。こ
のため、青から赤色にわたり、種々の螢光体か必要とな
る。
[Prior Art] Generally, in order to obtain a high color rendering property (a measure of how the object color looks natural when the object is irradiated) with a fluorescent lamp, the wavelength is 450.
3 nm (blue), 540 nm (green), 610 (red) nm
Narrowband color spectra are combined to create an emission spectrum close to that of a blackbody. For this reason, various phosphors ranging from blue to red are required.

従来、青色螢光体としては、波長253.7nmの紫外
線で励起されて450nmに発光波長のピーク(以下車
にピークという)を有するバリウムーマグネシウムーア
ルミネイト系螢光体か用いられている。また、青緑色発
光を得るために、ユーロピウムで付活された(母材結晶
中に発光原因となる発光中心を組み込むために添加され
るイオンを付活剤という)ハリウムーマグネシウムーア
ルミネイト系螢光体、例えばBa Mg2 Al、40
24:Eu”″を、更に2価のマンカンで供付活してサ
ブピーク(マンガンの付活により緑色のサブピークが生
じる)を利用したり、490nm付近にピークをもつ螢
光体を添加する等のことか行なわれている。
Conventionally, as a blue phosphor, a barium-magnesium-aluminate-based phosphor has been used, which is excited by ultraviolet light having a wavelength of 253.7 nm and has an emission wavelength peak (hereinafter referred to as peak) at 450 nm. In addition, in order to obtain blue-green luminescence, we use a halium-magnesium-aluminate system activated with europium (an ion added to incorporate a luminescent center that causes luminescence into the base material crystal is called an activator). Photon, e.g. Ba Mg2 Al, 40
24: Eu"" can be further activated with divalent manganese to utilize the subpeak (a green subpeak is generated by activation of manganese), or by adding a fluorophore having a peak around 490 nm. Something is being done.

2価のユーロピウムと2価のマンガンで供付活したバリ
ウムーマグネシウムーアルミネイト系螢光体としては、
例えば特公昭5B−22496号公報に開示されたもの
があり、ユーロピウムたけて付活されたものに比へて、
劣化が少ないとされている。
As a barium-magnesium-aluminate phosphor activated with divalent europium and divalent manganese,
For example, there is one disclosed in Japanese Patent Publication No. 5B-22496, which was highly promoted by europium.
It is said that there is little deterioration.

[発明が解決しようとする課Q] しかし、上記のような従来技術において、演色性の改善
のために、パリウムーマグネシウムーアルミネイト系螢
光体をユーロピウムとマンガンの供付活としたり、異な
る波長にピークを有する螢光体を添加したりすると、青
色領域の発光強度の低下をもたらすという問題点かあっ
た。
[Question to be solved by the invention] However, in the prior art as described above, in order to improve the color rendering properties, pallium-magnesium-aluminate-based phosphor is used as a donor of europium and manganese, and different When a phosphor having a peak at a wavelength is added, there is a problem in that the luminescence intensity in the blue region decreases.

この発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、高
い演色性を得ることができ、かつ、従来に比べて青色領
域の発光強度の向上を図ることのできる青色螢光体を提
供することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a blue phosphor that can obtain high color rendering properties and improve the luminescence intensity in the blue region compared to the conventional one. The purpose is to

[課題を解決するための手段] 本発明では、 一般式 x(Ba、Ca)O.yAl2O:+ : E
u”−Z Mn”で示される2僅のユーロピウム及び2
価のマンガンで供付活されたバリウム−アルミネイト系
螢光体において、式中x、y、zを 1.20≦x≦1.29.5.00≦y≦7.00゜o
、oos≦Z≦0.20 の範囲としたことによって上記の課題を達成しており、
 Ba、Ca、Eu及びMnの総和に対するCaのモル
濃度を7〜9+no1%iとすることが好ましい。 ま
た、本発明のバリウム−アルミネイト系螢光体は、バリ
ウム、カルシウム、ユーロピウム、マンガン及びアルミ
ニウムの化合物からなる原料中にフラックスとしてをホ
ウ酸を添加して大気中で焼成した後、得られた酸化物の
混合物を粉砕し、しかる後、還元性雰囲気中で焼成する
ことにより製造される。
[Means for Solving the Problems] In the present invention, the general formula x(Ba, Ca)O. yAl2O:+:E
2 traces of europium and 2
In the barium-aluminate phosphor activated with manganese, where x, y, and z are 1.20≦x≦1.29, 5.00≦y≦7.00゜o
, the above problem is achieved by setting the range of oos≦Z≦0.20,
It is preferable that the molar concentration of Ca with respect to the total of Ba, Ca, Eu and Mn is 7 to 9+no1%i. Further, the barium-aluminate-based phosphor of the present invention is obtained by adding boric acid as a flux to a raw material consisting of a compound of barium, calcium, europium, manganese and aluminum and firing it in the atmosphere. It is produced by grinding a mixture of oxides and then calcination in a reducing atmosphere.

この際、ホウ酸の原料全体に対する濃度を約0.23w
t%:とすることが好ましい。
At this time, the concentration of boric acid relative to the entire raw material was adjusted to approximately 0.23w.
It is preferable to set it as t%:.

[作用] 本発明者らは、バリウムーマグネシウムーアルミネイト
系螢光体よりやや短波長側にピークを有するバリウムー
ヘキサアルミネイト系螢光体x(Ba、Ca)0,6八
120.:Eu”″に着目し、演色性を改善するために
、2僅のマンガンとの供付活とした。
[Function] The present inventors have developed a barium-hexaaluminate-based phosphor x (Ba, Ca) 0.68120. which has a peak on the slightly shorter wavelength side than the barium-magnesium-aluminate-based phosphor. : Focusing on Eu"", in order to improve the color rendering properties, it was combined with a small amount of manganese.

また、バリウム及びカルシウム濃度(上式のXの値)に
ついて、発光強度は 1.26< 1.27< 1.211< 1.29とx
 = 1.29で最大となり、13oて急速に低下する
ことを見い出し、Xの範囲を1.20〜1.29、好ま
しくは1.26〜1.29とした。
Furthermore, regarding the barium and calcium concentrations (value of X in the above equation), the emission intensity is 1.26<1.27<1.211<1.29 and
= 1.29, and rapidly decreased at 13o, and set the range of X to be 1.20 to 1.29, preferably 1.26 to 1.29.

更に、バリウム、カルシウム、ユーロピウム及びマンガ
ン中のカルシウムのモル濃度に着目し、これを7〜9m
onとすることで青色領域の発光強度の向上を図った。
Furthermore, we focused on the molar concentration of calcium in barium, calcium, europium, and manganese, and set this to 7 to 9 m
By turning it on, we aimed to improve the emission intensity in the blue region.

ここで、本発明におけるカルシウムの役割りについて説
明する。
Here, the role of calcium in the present invention will be explained.

カルシウムを含まないパリウムーヘキサアルミネイト系
螢光体 1.29Bao・6A120s:Eu2″″の
発光スペクトルは、波長390nmから立上がり450
nmをピークとして長波長域650r+mあたりまでな
だらかな下降曲線を示す。従って、発光色の中に縁成分
が多く、波長254nmの水銀線で励起した場合、白色
に近い青色となる。そこで、本発明では、結晶中のEu
”を短波長416nsにピークをもち、長波長の発光域
が少ないカルシウムで一部置換することにより、443
nmに強いピークをつくるようにしてぃる。この際、バ
リウム、カルシウム、ユーロピウムの総和に対するカル
シウムのモル濃度が7〜9I110196の範囲である
とき、波長443nmの発光強度が高く、lOmonを
超えると紫の発光か入り、青色発光強度は低下する。
The emission spectrum of the calcium-free pallium-hexaaluminate phosphor 1.29Bao・6A120s:Eu2'' starts at a wavelength of 390 nm and has a wavelength of 450 nm.
It shows a gentle downward curve with a peak at nm up to around 650 r+m in the long wavelength region. Therefore, there are many edge components in the emitted light, and when excited with a mercury line with a wavelength of 254 nm, the color becomes blue, which is close to white. Therefore, in the present invention, Eu in the crystal is
By partially replacing `` with calcium, which has a peak at a short wavelength of 416 ns and has a small emission range at long wavelengths, 443
It is designed to create a strong peak at nm. At this time, when the molar concentration of calcium relative to the total of barium, calcium, and europium is in the range of 7 to 9I110196, the emission intensity at a wavelength of 443 nm is high, and when it exceeds 1Omon, violet emission occurs and the blue emission intensity decreases.

バリウムの一部をカルシウムで置換するにあたって、カ
ルシウムはそのままではアルミネートの中になかなか入
りにくいという問題があるが、本発明では、原料中にホ
ウ酸を添加することによって、バリウム中のカルシウム
による置換を促進している。
When replacing a portion of barium with calcium, there is a problem that calcium is difficult to enter the aluminate as it is, but in the present invention, by adding boric acid to the raw material, the replacement of barium with calcium can be achieved. is promoting.

また、カルシウムの他に塩化アルミニウムを原料中に微
量添加すると、青色領域の発光強度は更に向上する。
Furthermore, when a small amount of aluminum chloride is added to the raw material in addition to calcium, the luminescence intensity in the blue region is further improved.

次に、本発明の螢光体の原料としては、炭酸塩、硝酸塩
、ハロゲン化物など高温で分解して、酸化物になりつる
ものが使用できる。具体的には、炭酸バリウム(BaC
O3) 、フッカカルシウム(CaF2)、酸化ユーロ
ピウム(ELI2(13) 、酸化アルミニウム(Al
2O2) 、塩化7 ルミ−1−ウL (AIC138
H20) 、 7 フ化イツトリウム(YF3)等を用
いることかできる。
Next, as raw materials for the phosphor of the present invention, carbonates, nitrates, halides, and other substances that decompose into oxides at high temperatures can be used. Specifically, barium carbonate (BaC
O3), calcium fluoride (CaF2), europium oxide (ELI2(13)), aluminum oxide (Al
2O2), chloride 7 Lumi-1-UL (AIC138
H20), 7 Yttrium fluoride (YF3), etc. can be used.

上記の原料を大気中で焼成して酸化するとぎの温度は1
250℃〜1300℃か好ましく、次いて還元雰囲気中
にて焼成するときの温度は1300℃〜1500℃の範
囲内か好ましい。還元焼成を効率良く行なうためには、
八LF3をこ〈少量添加すると良い。
The temperature at which the above raw materials are fired and oxidized in the atmosphere is 1
Preferably, the temperature is 250°C to 1300°C, and the temperature during subsequent firing in a reducing atmosphere is preferably 1300°C to 1500°C. In order to perform reduction firing efficiently,
It is good to add a small amount of 8LF3.

[実施例] 実施例−1 1,29(8a、Ca)0・6AI203:Euo l
 て示される螢光体についてユーロピウム量を固定し、
カルシウムとバリウムの濃度を変えて発光特性を検討し
た結果を以下に述べる。
[Example] Example-1 1,29(8a,Ca)0.6AI203:Euol
Fix the amount of europium for the phosphor shown in
The results of examining the luminescence characteristics by varying the concentrations of calcium and barium are described below.

各試料のCa、Ba、Euの濃度を第1表に、それぞれ
の試料の発光特性は第2表に示す。また、第1図に各試
料の発光スペクトルを示し、第2図にカルシウム、バリ
ウムの濃度比と相対発光強度の間係をす。なお、表中、
IPは各螢光体の発光エネルギーの最も高ところで比較
した相対発光強度であり、Re1.Yは螢光体の発光を
視感度補正した数字で発光強度を示す。また、H,Wは
半値幅てあり、ランプ用螢光体の場合、光量及び演色効
果の一増大の重要な要件となる。
The concentrations of Ca, Ba, and Eu in each sample are shown in Table 1, and the luminescence characteristics of each sample are shown in Table 2. Further, FIG. 1 shows the emission spectra of each sample, and FIG. 2 shows the relationship between the concentration ratio of calcium and barium and the relative emission intensity. In addition, in the table,
IP is the relative luminescence intensity compared at the highest luminescence energy of each phosphor, and Re1. Y indicates the luminescence intensity by a number obtained by correcting the luminosity of the phosphor. Further, H and W have half widths, which, in the case of a phosphor for a lamp, are important requirements for increasing the amount of light and the color rendering effect.

第1表 第2表 ST・カルシウム濃度を8mol¥とじたもの。Table 1 Table 2 ST/calcium concentration 8 mol ¥.

第1図及び第2図に示されるように、カルシウムLoo
tの0料1 (ユーロピウムは一定量含有)から、試料
2,3.4とバリウム量が増すにつれて青色領域の発光
強度が増大し、カルシウム濃度8亀で最大となり、半値
幅も小さくなって鋭いピークが生しる。しかし、更に、
バリウムの含有量を増して試料5のようにバリウムID
096(ユーロピウムは一定量含有)とすると、発光強
度は低下し、半値幅も増大して長波長域側に裾をひいた
スペクトルとなってしまう。
As shown in Figures 1 and 2, calcium Loo
From sample 1 (contains a certain amount of europium) to samples 2 and 3.4, the emission intensity in the blue region increases as the amount of barium increases, reaching its maximum at a calcium concentration of 8, and the half-width becomes narrower and sharper. A peak occurs. However, furthermore,
Barium ID is increased like sample 5 by increasing the barium content.
096 (containing a certain amount of europium), the emission intensity decreases, the half-width also increases, and the spectrum ends up tailing toward the long wavelength region.

次に、第3図は各試料の色度グラフを示すものであるが
、バリウム10Dkの試料5は色度座標上地の試料とか
け離れたところにある。これは、前述したように試料5
ては発光スペクトルか長波長域(390〜650nm)
に裾を引いているためてあり、発光色は白色に近い色に
見える。試料4及びカルシウム濃度8%Fの基準試料で
青色を示し、カルシウム100にの試料1では紫色の発
光を示す。
Next, FIG. 3 shows the chromaticity graph of each sample, and sample 5 of barium 10Dk is far away from the sample on the chromaticity coordinates. This is due to sample 5 as mentioned above.
The emission spectrum or long wavelength range (390 to 650 nm)
The color of the emitted light appears to be close to white. Sample 4 and the reference sample with a calcium concentration of 8% F show blue color, and sample 1 with calcium concentration of 100 shows purple light emission.

上記の結果からカルシウム濃度によって発光色及び発光
強度が変動し、8moIN付近て青色発光が最大となる
ことかわかる。
From the above results, it can be seen that the luminescent color and luminescent intensity vary depending on the calcium concentration, and that blue luminescence reaches its maximum around 8 moIN.

実施例−2 カルシウム濃度の適正範囲を更に詳細に確計するために
、1.29(Bap、Caq、Euo、1 )o・aA
12o3て示される螢光体について()内の金属の濃度
の割合をユーロピウムを10mo 1%;に固定し、カ
ルシウム濃度を25〜9.0molkの範囲で変動させ
、螢光体の発光特性を調へた。
Example-2 In order to determine the appropriate range of calcium concentration in more detail, 1.29 (Bap, Caq, Euo, 1)o・aA
For the phosphor shown as 12o3, the concentration ratio of the metal in parentheses was fixed to 10mol of europium and 1%; and the calcium concentration was varied in the range of 25 to 9.0 mol to adjust the luminescence characteristics of the phosphor. clumsy.

この結果を第3表に示し、カルシウム濃度と相対発光強
度(カルシウム濃度8mol亀の強度を10096とす
る)の関係を第4図に示す。
The results are shown in Table 3, and the relationship between calcium concentration and relative luminescence intensity (assuming the intensity of a turtle with a calcium concentration of 8 mol as 10096) is shown in FIG.

第3表 5T   バリウムーマグネシウムーアルミネイト系の
螢光体。
Table 3 5T Barium-magnesium-aluminate-based phosphors.

第4図に示されるように、カルシウム濃度7〜9mol
kて青色の発光強度か高くなっており、カルシウム濃度
か5mol!l;及び9mol!以上では発光強度が不
足である。また、カルシウム濃度2.5mol亀ではカ
ルシウム濃度8mol零の場合の88.5零の発光強度
しかなく、色度座標かられかるように短波長域に裾をひ
いたスペクトルとなる。
As shown in Figure 4, the calcium concentration is 7-9 mol.
The blue light emission intensity is high, and the calcium concentration is 5 mol! l; and 9 mol! Above that, the luminous intensity is insufficient. Furthermore, in a turtle with a calcium concentration of 2.5 mol, the emission intensity is only 88.5 zero when the calcium concentration is 8 mol, and the spectrum has a tail in the short wavelength region as can be seen from the chromaticity coordinates.

実施例−3 ホウ酸の添加効果について検討した結果を以下に述へる
Example 3 The results of a study on the effect of adding boric acid are described below.

ホウ酸(83BO3)を全量に対して0.23wt%;
 、添加して製造した螢光体1.29(Bao、a2.
Cao、oa、Euo、 + )0・6AI203と、
ホウ酸を添加しないで製造した螢光体について発光特性
を調へた。
0.23 wt% of boric acid (83BO3) based on the total amount;
, phosphor 1.29 (Bao, a2.
Cao, oa, Euo, +)0.6AI203,
The luminescent properties of phosphors manufactured without the addition of boric acid were investigated.

第5図は、ホウ酸を添加したものと添加しないものの発
光スペクトルを示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing emission spectra with and without boric acid added.

図から、ホウ酸を添加したものは長波長側500〜53
0nmの発光強度が低下し、青色発光強度が向上してい
ることがわかる。
From the figure, the one with boric acid added is 500 to 53 on the long wavelength side.
It can be seen that the emission intensity at 0 nm is reduced and the blue emission intensity is improved.

バリウム、カルシウム、ユーロピウムの濃度比かほぼ0
.82:0.08:0.1であるとき、ホウ酸によ−〕
で、ある種の結晶場内の電子やりとり(例えは酸素イオ
ンの欠落等による)かなされるものと考えられる。
The concentration ratio of barium, calcium, and europium is almost 0.
.. 82:0.08:0.1, by boric acid]
Therefore, it is thought that some kind of electron exchange within the crystal field (for example, due to lack of oxygen ions) takes place.

実施例−4 ユーロピウム及びマンカン供付活のバリウム−アルミネ
イト螢光体を試作するに先立って、ユーロピウム車付活
のバリウム−ヘキサ−アルミスイト螢光体を試作した例
を実施例4.5に示す。
Example 4 Prior to trial production of a barium-aluminate phosphor activated with europium and mankan, Example 4.5 shows an example in which a barium-hexa-aluminate phosphor activated with a europium car was manufactured. .

炭酸バリウム      82.82gフッカカルシウ
ム     242g 酸化ユーロピウム     6.81g酸化アルミニウ
ム    183.10g塩化アルミニウム     
C35g ホウ酸         O8δog 上記原料を混合し、アルミナトレイに入れ600℃〜1
300℃で5時間大気中て分解焼成したのち、得た酸化
物をホール・ミルでよく粉砕した。この粉末をアルミナ
トレイに充填して、再び1350’C〜1500℃の範
囲内で数時間還元焼成した。このようにして得られた蛍
光体の組成は、次の通りである。
Barium carbonate 82.82g Calcium hookah 242g Europium oxide 6.81g Aluminum oxide 183.10g Aluminum chloride
C35g Boric acid O8δog Mix the above raw materials and place in an alumina tray at 600℃~1
After decomposition and firing in the air at 300° C. for 5 hours, the obtained oxide was thoroughly ground in a whole mill. This powder was filled into an alumina tray and subjected to reduction firing again within the range of 1350'C to 1500C for several hours. The composition of the phosphor thus obtained is as follows.

1.29(Ba、、62CaO,o6EuO,+)o 
 、6A1203この蛍光体の紫外線励起による、発光
ピーク高さは、ハ)ノウムーマグネシウムーアルミネイ
ト蛍光体(Bao、 90ELIO,l) Mg+、s
 、AIl+019.1の発光ピーク高さと比へて10
6*と明らかに向上がUめられた。
1.29(Ba,,62CaO,o6EuO,+)o
, 6A1203 The height of the emission peak of this phosphor due to ultraviolet excitation is c) Noumu magnesium-aluminate phosphor (Bao, 90ELIO, l) Mg+, s
, compared to the emission peak height of AIl+019.1, which is 10
6*, a clear improvement.

実施例−5 炭酸バリウム      62.62gフッカカルシウ
ム     242g 酸化ユーロピウム     5.40g酸化アルミニウ
ム    183.10g塩化アルミニウム     
4.35にホウ酸         0.5og 上記原料を用い、実施例〜4と同様にして蛍光体を得た
。この蛍光体の組成はっぎの通りである。
Example-5 Barium carbonate 62.62g Hooka calcium 242g Europium oxide 5.40g Aluminum oxide 183.10g Aluminum chloride
4.35 and boric acid 0.5 og Using the above raw materials, a phosphor was obtained in the same manner as in Examples to 4. The composition of this phosphor is as shown below.

1−29(Bao、an+Cao、ot94Euo、o
t9n)0 .5八120:1この蛍光体の紫外線励起
による発光ピーク高さはハリウムーマグネシウムーアル
ミネイト蛍光体(Bao9EUo l)Mg+、a、A
I++02oの発光ピーク高さと比へてlOをと明らか
に向上か肥められた。
1-29 (Bao, an+Cao, ot94Euo, o
t9n)0. 58120:1 The height of the emission peak of this phosphor due to ultraviolet excitation is halium-magnesium-aluminate phosphor (Bao9EUol) Mg+, a, A
Compared to the emission peak height of I++02o, IO was clearly improved or enriched.

実施例−6 ハリウムーヘキサーアルミネイト蛍光体、組成1.29
(Baa 112 Ca、) oa)(1,5AI20
3:Eu”を、2価のマンカンとの供付活とし、マンカ
ンの濃度を変化させた場合の発光スペクトルを測定した
。この結果を第6図に示す。また、この際のピーク強度
等の計時性を第4表に、色度座標の変化を第7図に示す
。更に第5表は、マンガン(14度変化によるピーク位
置の移りかた、及びサブピークの強さをまとめたもので
ある。
Example-6 Halium-hexaraluminate phosphor, composition 1.29
(Baa 112 Ca,) oa) (1,5AI20
3:Eu" was used as a donor with divalent mankan, and the emission spectra were measured when the concentration of mankan was varied. The results are shown in Figure 6. In addition, the peak intensity etc. Table 4 shows the timekeeping properties, and Figure 7 shows the changes in chromaticity coordinates.Furthermore, Table 5 summarizes the shift of the peak position due to a 14 degree change in manganese (manganese), and the intensity of the sub-peaks. .

第5表 ピーク波長   サブピーク波長   サブピーク強度
* HW(nm)        (nm)     
    傭)1)   441(Eu、P)     
500(Mn、P)       12,8     
53.82)    441    ))      
    507    ツノ           1
3.65       53.73)    442 
   ノ!         510   ツノ   
        15.59       53.84
)     438    ))          
517    ツノ           2fi、3
7       53.85)   436  )) 
     517  )l       36.48 
   68.76)   517(Mn、Pl    
 438(Eu、P)      8(1,9071,
8幸サブビ一ク強度%は、 (マンガンピーク 強度Mn、P)  /  (ユーロ
ピウムピーク 強度Eu、P+マンガンピーク 強度M
n、P)これらのデータによれば、ユーロピウム濃度を
一定にしてマンガンの量を変えた場合、その量が試料N
o、 3程度であれば、443nmのメインピークは強
い。しかし、マンガンモル濃度が0.05mol零以上
ともなるとサブピークがしだいに517rvにシフトし
てくる。これによって、メインピークが影響をうけ短波
側に移動する。試料No、6になると、メインピークが
入れ替わって、ユーロピウムによる発光波長がサブピー
クとなり、発光色としては青緑色を呈する。
Table 5 Peak wavelength Sub-peak wavelength Sub-peak intensity* HW (nm) (nm)
1) 441 (Eu, P)
500 (Mn, P) 12,8
53.82) 441))
507 Horn 1
3.65 53.73) 442
of! 510 Horn
15.59 53.84
) 438 ))
517 Horn 2fi, 3
7 53.85) 436))
517) l 36.48
68.76) 517(Mn, Pl
438 (Eu, P) 8 (1,9071,
8. The sub-bik intensity % is (manganese peak intensity Mn, P) / (europium peak intensity Eu, P + manganese peak intensity M)
n, P) According to these data, if the amount of manganese is changed while keeping the europium concentration constant, the amount will be lower than that of sample N.
o.3, the main peak at 443 nm is strong. However, when the molar concentration of manganese becomes 0.05 mol or more, the subpeak gradually shifts to 517 rv. As a result, the main peak is affected and moves to the shorter wave side. In sample No. 6, the main peak is replaced, the emission wavelength due to europium becomes a sub-peak, and the emission color is blue-green.

ユーロピウムとマンガンの共付活とした場合の青色発光
強度を、エーロピウム車付活の青色発光強度を1009
6としてその85零以上とするには、バリウムに置換え
るマンガン濃度2は、 青色発光  0 < Z <0.0015モル青緑発光
  0.005 < z < 0.20モルが有効な範
囲である。
The blue emission intensity when europium and manganese are co-activated is 1009.
In order to obtain 85 zero or more as 6, the effective range of the manganese concentration 2 to be replaced with barium is as follows: Blue emission: 0 < Z < 0.0015 mol; Blue-green emission: 0.005 < z < 0.20 mol.

結晶母体にもよるがマンガンMn2“はそれ自体のピー
ク位置はほぼ517rvにあり、マンガンMn”の緑色
発光はユーロピウムEu’+のエネルギーによって得ら
れるのであるから、マンカン濃度を高めると、当然第4
表及び第6図に示されるように青色発光は減衰してゆく
ことになる。青緑色発光を得ようとすればこの事を利用
すれはよく、マンガン濃度の設定によって、色度座標の
値を調整できる。
Although it depends on the crystal matrix, the peak position of manganese Mn2" itself is approximately at 517rv, and the green light emission of manganese Mn2" is obtained by the energy of europium Eu'+, so naturally, if the manganese concentration is increased, the quaternary
As shown in the table and FIG. 6, the blue light emission will be attenuated. This fact can be used to obtain blue-green luminescence, and the value of the chromaticity coordinate can be adjusted by setting the manganese concentration.

実施例−7 次に、ユーロピウムとマンカンの供付活としたバリウム
ーヘキサアルミネイト螢光体の実施例を示す。
Example 7 Next, an example of a barium-hexaaluminate phosphor containing europium and mankan is shown.

炭酸バリウム      64.22gフッカカルシウ
ム     2.42g酸化ユーロピウム     6
.81g炭酸マンガン       0.23g酸化ア
ルミニウム    183.lOg塩化アルミニウム 
    4J5g ホウ酸         0.60g 上記原料を用い、実施例5と同様の条件で蛍光体を試作
した。この蛍光体の組成はつぎの通りである。
Barium carbonate 64.22g Hooka calcium 2.42g Europium oxide 6
.. 81g manganese carbonate 0.23g aluminum oxide 183. lOg aluminum chloride
4J5g Boric acid 0.60g Using the above raw materials, a phosphor was experimentally produced under the same conditions as in Example 5. The composition of this phosphor is as follows.

1.29(Bao、a+、Cao、oaEIIo  +
Mno  oos)0.6^1203この蛍光体の紫外
線励起による発光ピーク高さは、マンガン濃度を実施例
と同一にした2価のユーロピウムおよび2価のマンガン
による共付活のバリウム・マグネシウム・アルミ不イト
蛍光体(Bao、 9 Eua、 +) (Mg+、 
595  0005)^1110111.1の発n 光ピーク高さと比べて104零と明らかに向上が肥めら
れた。
1.29 (Bao, a+, Cao, oaEIIo +
Mno oos) 0.6^1203 The height of the emission peak of this phosphor due to ultraviolet excitation is the same as that of barium-magnesium-aluminum alloy coactivated by divalent europium and divalent manganese with the same manganese concentration as in the example. light phosphor (Bao, 9 Eua, +) (Mg+,
Compared to the emission peak height of 595 0005)^1110111.1, the improvement was clearly increased to 104 zero.

実施例−8 炭酸バリウム      63.84gフッカカルシウ
ム     2.40g酸化ユーロピウム    5.
40g 炭酸マンガン       0.23g酸化アルミナ 
    283.10.g塩化アルミニウム    4
.35g ホウ酸         0.60g 上記原料を用い、実施例5と同様の条件で蛍光体を試作
した。この蛍光体の組成はつぎの通りである。
Example-8 Barium carbonate 63.84g Hooka calcium 2.40g Europium oxide 5.
40g manganese carbonate 0.23g alumina oxide
283.10. g aluminum chloride 4
.. 35g Boric acid 0.60g Using the above raw materials, a phosphor was experimentally produced under the same conditions as in Example 5. The composition of this phosphor is as follows.

1.29 (Bao、1136cao、07941:u
o、oteaMno、aas)0.6^12o。
1.29 (Bao, 1136cao, 07941:u
o, oteaMno, aas) 0.6^12o.

この蛍光体の紫外線励起による発光ピーク高さは、マン
ガン濃度を実施例と同一にした2価のユーロピウム及び
2価のマンガンによる共付活のハリウムーマグネシウム
ーアルミネイトの蛍光体(Bao、 gEu、)、 +
) (Mg1. s(1’l 1llno、 005)
0.5.5AI203の発光ピーク高さと比へて103
.5%iと明らかに向上か【ぬられた。
The height of the emission peak of this phosphor upon excitation with ultraviolet light is the same as that of a halium-magnesium-aluminate phosphor coactivated by divalent europium and divalent manganese (Bao, gEu, gEu, ), +
) (Mg1.s(1'l 1llno, 005)
Compared to the emission peak height of 0.5.5AI203, it is 103
.. 5%i is a clear improvement.

[発明の効果コ 以上のように、本発明ではハリウムーヘキサアルミネイ
ト系螢光体中のカルシウム濃度を特定の範囲とするとと
もに、フラックスとしてホウ酸を用いることによって、
従来のバリウムーマグネシウムーアルミネイト系螢光体
に比へて青色発光強度を向上させ、ユーロピウムとマン
ガンの供付活とすることにより、発光波長の微調整して
演色効果を高めている。即ち、本発明によれば、高い発
光強度と優れた演色性を合わせもつ青色螢光体を実現で
き、かかる螢光体は、3波長螢光ランプに好適に用いら
れる。
[Effects of the Invention] As described above, in the present invention, by setting the calcium concentration in the halium-hexaaluminate phosphor within a specific range and using boric acid as a flux,
Compared to conventional barium-magnesium-aluminate-based phosphors, the blue light emission intensity has been improved, and by adding europium and manganese, the emission wavelength can be finely adjusted to enhance the color rendering effect. That is, according to the present invention, a blue phosphor having both high emission intensity and excellent color rendering properties can be realized, and such a phosphor can be suitably used in a three-wavelength fluorescent lamp.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はユーロピウム量を固定し、カルシウムとバリウ
ムの濃度を変えて製造した各螢光体の発光スペクトルを
示すグラフ、第2図はバリウムとカルシウムの濃度比と
相対発光強度の関係を示すグラフ、第3図はカルシウム
濃度を変えた各螢光体の色度座標を示す色度図、第4図
はカルシウム濃度と相対発光強度の関係を示すグラフ、
第5図はホウ酸の有無による発光スペクトルの違いを示
すグラフ、第6図は、ユーロピウム及びマンガン供付活
バリウムーヘキサーアルミネイト蛍光体においてマンガ
ンの濃度を変化させた場合の発光スペクトルを示す図、
第7図(a) 、 (b)はマンガン濃度による色度座
標の変化を示す図である。
Figure 1 is a graph showing the emission spectra of each phosphor produced by fixing the amount of europium and varying the concentration of calcium and barium. Figure 2 is a graph showing the relationship between the concentration ratio of barium and calcium and the relative emission intensity. , Figure 3 is a chromaticity diagram showing the chromaticity coordinates of each phosphor with varying calcium concentration, Figure 4 is a graph showing the relationship between calcium concentration and relative luminescence intensity,
Figure 5 is a graph showing the difference in emission spectra depending on the presence or absence of boric acid, and Figure 6 is a graph showing the emission spectra when the concentration of manganese is changed in europium and manganese donor-activated barium-hexaluminate phosphors. ,
FIGS. 7(a) and 7(b) are diagrams showing changes in chromaticity coordinates depending on manganese concentration.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)2価のユーロピウム及び2価のマンガンで供付活
されたバリウム−アルミネイト系螢光体において、 一般式x(Ba,Ca)O.yAl_2O_3:Eu^
2^+・ZMn^2^+但し、式中x,y,zについて
、 1.20≦x≦1.29,5.00≦y≦7.00,0
.005≦z≦0.20 で示されることを特徴とする螢光体。
(1) In a barium-aluminate-based phosphor activated with divalent europium and divalent manganese, the general formula x(Ba,Ca)O. yAl_2O_3:Eu^
2^+・ZMn^2^+ However, regarding x, y, and z in the formula, 1.20≦x≦1.29, 5.00≦y≦7.00, 0
.. 005≦z≦0.20.
(2)Ba,Ca,Eu及びMnの総和に対するCaの
モル濃度が7〜9mol%であることを特徴とする請求
項1記載の螢光体。
(2) The phosphor according to claim 1, wherein the molar concentration of Ca with respect to the sum of Ba, Ca, Eu and Mn is 7 to 9 mol%.
(3)バリウム,カルシウム,ユーロピウム,マンガン
及びアルミニウムの化合物からなる原料を大気中で焼成
した後、得られた酸化物の混合物を粉砕し、しかる後、
還元性雰囲気中で焼成することによりバリウム−アルミ
ネイト系螢光体を製造するに際して、 前記原料中に、フラックスとしてホウ酸を添加すること
を特徴とするバリウム−アルミネイト系螢光体の製造方
法。
(3) After firing raw materials consisting of compounds of barium, calcium, europium, manganese and aluminum in the atmosphere, the resulting oxide mixture is pulverized, and then
A method for producing a barium-aluminate-based phosphor, which comprises adding boric acid as a flux to the raw materials when producing the barium-aluminate-based phosphor by firing in a reducing atmosphere. .
(4)前記ホウ酸の濃度が原料全体に対して約0.23
wtであることを特徴とする請求項3記載のバリウム−
アルミネイト系螢光体の製造方法。
(4) The concentration of the boric acid is approximately 0.23 with respect to the entire raw material.
Barium according to claim 3, characterized in that it is wt.
A method for producing an aluminate-based phosphor.
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