JPH04239588A - アルミン酸塩蛍光体およびこれを用いた蛍光ランプ - 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】 【０００１】 【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。 【０００２】 【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。このよ
うな大型ディスプレイの画素等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２−１２９８４７号公報に示されている。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（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。これらの蛍光体のうちで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。　 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】図３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。図３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、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であ
る。緑色発光の色純度が良い蛍光体としては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、
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。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
、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、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、輝
度そのものが低いという欠点があった。 【０００４】本発明は大型ディスプレイ用などの高負荷
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。 【０００５】 【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：（
Ｌｎ，Ｃｅ）（Ｍｇ，Ｍ，Ｍｎ）Ａｌ２ｚＯ２．５＋３
ｚ（ただし、ＬｎはＬａ，ＹおよびＧｄの中から選ばれ
る少なくとも一種の元素、ＭはＢａ，ＳｒおよびＣａの
中から選ばれる少なくとも一種の元素であり、ｚは４．
５≦ｚ≦１５なる条件を満たす数である）で表されるも
のである。 【０００６】また、本発明の蛍光ランプは、一般式：（
Ｌｎ，Ｃｅ）（Ｍｇ，Ｍ，Ｍｎ）Ａｌ２ｚＯ２．５＋３
ｚ（ただし、ＬｎはＬａ，ＹおよびＧｄの中から選ばれ
る少なくとも一種の元素、ＭはＢａ，ＳｒおよびＣａの
中から選ばれる少なくとも一種の元素であり、ｚは４．
５≦ｚ≦１５なる条件を満たす数である）で表されるア
ルミン酸塩蛍光体からなる蛍光体膜を管内面に備えたも
のである。 【０００７】 【作用】本発明のアルミン酸塩蛍光体は、前記一般式で
示されるように３価のセリウムの一部を他の希土類元素
Ｌｎで置き換えるとともに、２価のマグネシウムの一部
をバリウム，ストロンチウムおよびカルシウムの中から
選ばれる少なくとも一種の元素で置き換えてあるため、
２価のマンガンによる発光が顕著に向上し、従来の２価
のマグネシウムだけの場合に比べて輝度が向上する。ま
た、蛍光ランプに適用した場合にも前記一般式で示され
るように３価のセリウムの位置を他の希土類元素Ｌｎで
置き換えることにより安定化を図っているため、寿命中
を通じて輝度低下の少ない特性が得られる。 【０００８】以下、本発明の実施例について説明する。 【０００９】 【実施例】図１は本発明にかかるアルミン酸塩蛍光体（
Ｌａ０．２Ｃｅ０．８）（Ｍｇ０．６Ｂａ０．２Ｍｎ０
．２０）Ａｌ１１Ｏ１９の２５４ｎｍ紫外線励起による
発光スペクトルを従来のＬａおよびＢａを含まないＣｅ
（Ｍｇ０．８Ｍｎ０．２）Ａｌ１１Ｏ１９のものと比較
して示したものである。図１から明らかなように、本発
明にかかる蛍光体では５１７ｎｍ付近の２価のマンガン
による発光が著しく向上することが見いだされた。また
、図２は（Ｌａ０．２Ｃｅ０．８）（Ｍｇ０．６Ｂａ０
．２Ｍｎ０．２０）Ａｌ１５Ｏ２５で表される本発明に
かかる蛍光体の２５４ｎｍ紫外線励起による発光の色度
点Ｐ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およびＢＡＭのもの
とともにｘ，ｙ座標上に示したものである。図２におい
てＧ，ＲおよびＢは一般のカラーテレビに用いられてい
るＮＴＳＣ方式の色度座標である。さらに、本発明にか
かる蛍光体の発光の色度点は３価のセリウムの位置を置
き換える元素Ｌｎおよび２価のマグネシウムの一部を置
き換える元素Ｍの種類によらず、ほぼ同等の色純度を示
すことを確認した。すなわち、図２から本発明にかかる
蛍光体の色純度は良好であり、従来の例えばＹＯＸおよ
びＢＡＭ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。 【００１０】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。 【００１１】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セリウムなどのセリウム化合物の中より
選ばれる化合物の少なくとも一種、セリウムの一部を置
き換える元素が、例えばランタンの場合はランタン源と
して酸化ランタン，炭酸ランタン，フッ化ランタン等の
ランタン化合物の中より選ばれる少なくとも一種、イッ
トリウムの場合は酸化イットリウム，フッ化イットリウ
ム等のイットリウム化合物の中から選ばれる少なくとも
一種、ガドリニウムの場合は酸化ガドリニウム，硝酸ガ
ドリニウム等のガドリニウム化合物の中から選ばれる少
なくとも一種、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一種、マグネシウ
ムの一部を置き換える元素として、例えばバリウムの場
合はバリウム源として炭酸バリウム，酸化バリウム，フ
ッ化バリウム等のバリウム化合物の中より選ばれる化合
物の少なくとも一種、マンガン源として炭酸マンガン等
のマンガン化合物の中から選ばれる化合物の少なくとも
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の中から選ばれる
化合物の少なくとも一種を用いる。これらの原料を所定
量秤量し、十分に混合する。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
。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。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。 【００１２】上記本発明にかかる蛍光体の製造方法にお
いて、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等の
添加は適当量であれば輝度向上に効果的であることが認
められた。一方、蛍光ランプによる試作評価は大型ディ
スプレイ用の平面発光形蛍光ランプによる評価が一般的
でないため、蛍光ランプとしては管璧負荷の最も高いＦ
ＣＬ３０／２８ランプを用いることとした。 【００１３】以下、実施例１，実施例２および実施例３
について述べる。 実施例１ Ｌａ２Ｏ３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　０．１０　　モルＣｅＯ２　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０
．８０　　モルＭｇ（ＯＨ）２　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　０．６０　　モルＢａＣＯ３
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　０．２０　　モルＭｎＣＯ３　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　０．２０　　モル
Ａｌ２Ｏ３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　５．５０　　モル上記原料を十分に混
合し、空気中において１３００℃で３時間焼成する。得
られた焼成物を粉砕混合後、還元性雰囲気において１５
００℃で４時間焼成し粉砕，水洗，混合して蛍光体を得
た。得られた蛍光体の組成は（Ｌａ０．２Ｃｅ０．８）
（Ｍｇ０．６Ｂａ０．２Ｍｎ０．２）Ａｌ１１Ｏ１９で
あった。この蛍光体をガラス管内面に塗布し、ＦＣＬ３
０／２８ランプを作製した。このランプの輝度は、比較
として焼成した従来知られている蛍光体であるＣｅ（Ｍ
ｇ０．８Ｍｎ０．２）Ａｌ１１Ｏ１９を用いて同様に作
製したランプの輝度に対して１３５％であった。また、
図４の曲線３に示すように定格電圧での２０００時間点
灯後の輝度維持率に関しても本発明実施例の蛍光ランプ
では９３．５％であり、比較として作製した蛍光ランプ
では同図の曲線４に示すように前記輝度維持率は８７．
０％であった。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た。 【００１４】実施例２ 　　Ｙ２Ｏ３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　０．０５　　　　モル　　Ｃｅ
２（ＮＯ３）３・６Ｈ２Ｏ　　　　　　　　　　　　０
．４５　　　　モル　　ＭｇＯ　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．８５　　
　　モル　　ＢａＣＯ３　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　０．０５　　　　モル　　
ＭｎＣＯ３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　０．１０　　　　モル　　Ａｌ２Ｏ３　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　７．５０　　　　モル　　ＭｇＦ２　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．０
１５　　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。得られた蛍光体の組成は（Ｙ０．１Ｃ
ｅ０．９）（Ｍｇ０．８５Ｂａ０．０５Ｍｎ０．１０）
Ａｌ１５Ｏ２５であった。 【００１５】この蛍光体をガラス管内面に塗布し、ＦＣ
Ｌ３０／２８蛍光ランプを作製した。このランプの輝度
は、比較として焼成したＣｅ（Ｍｇ０．９Ｍｎ０．１）
Ａｌ１５Ｏ２５を用いて同様に作製したランプの輝度に
対して１０５％であった。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発明実施例のラン
プでは９３．５％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。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。 【００１６】実施例３ 　　Ｇｄ２Ｏ３　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　０．２０　　　　モル　　ＣｅＯ２
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　０．６０　　　　モル　　Ｍｇ（ＯＨ）２　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．７５　　
　　モル　　ＢａＣＯ３　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　０．１０　　　　モル　　Ｍ
ｎＣＯ３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　０．１５　　　　モル　　Ａｌ２Ｏ３　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６
．００　　　　モル　　Ｈ３ＢＯ３　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　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。得られた蛍光体の組成は（Ｇｄ０．４Ｃｅ０．
６）（Ｍｇ０．７５Ｂａ０．１０Ｍｎ０．１５）Ａｌ１
２Ｏ２０．５であった。この蛍光体をガラス管内面に塗
布し、ＦＣＬ３０／２８蛍光ランプを作製した。このラ
ンプの輝度は、比較として焼成したＣｅ（Ｍｇ０．８５
Ｍｎ０．１５）Ａｌ１２Ｏ２０．５を用いて同様に作製
した蛍光ランプの輝度に対して１１５％であった。また
、定格電圧での２０００時間点灯後の輝度維持率に関し
ても本発明実施例のランプでは９２．５％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。 【００１７】すなわち、本発明にかかる蛍光体を用いた
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。 【００１８】また、実施例には示していないが、マグネ
シウムの一部をストロンチウムおよびカルシウムで置き
換えた場合にも同様の効果が認められた。 【００１９】なお、本発明の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。 【００２０】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば３
価のランタンの一部をランタン，イットリウムおよびガ
ドリニウムの中から選ばれる少なくとも一種の元素で置
き換えるとともに、２価のマグネシウムの一部をバリウ
ム，ストロンチウムおよびカルシウムの中から選ばれる
少なくとも一種の元素で置き換えてあるため、２価のマ
ンガン発光の顕著な向上が認められ、従来の２価のマグ
ネシウムだけの場合に比べて明らかな輝度向上が得られ
る。また、本発明にかかる蛍光体を蛍光ランプに適用し
た場合にも前記一般式で示されるように、３価のセリウ
ムの位置を他の希土類元素Ｌｎで置き換えることにより
安定化を図っているため、寿命中を通じて輝度低下の少
ない特性が得られる。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。

【図面の簡単な説明】

【図１】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

【図２】本発明の実施例１に示した蛍光ランプの色度を
ｘ，ｙ色度図上に示す図

【図３】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およびＲの色度をｘ，ｙ色
度図上に示す図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一般式：（Ｌｎ，Ｃｅ）（Ｍｇ，Ｍ，Ｍｎ
   ）Ａｌ２ｚＯ２．５＋３ｚ（ただし、ＬｎはＬａ，Ｙお
   よびＧｄの中から選ばれる少なくとも一種の元素、Ｍは
   Ｂａ，ＳｒおよびＣａの中から選ばれる少なくとも一種
   の元素であり、ｚは４．５≦ｚ≦１５なる条件を満たす
   数である）で表されることを特徴とするアルミン酸塩蛍
   光体。
2. 【請求項２】一般式：（Ｌｎ，Ｃｅ）（Ｍｇ，Ｍ，Ｍｎ
   ）Ａｌ２ｚＯ２．５＋３ｚ（ただし、ＬｎはＬａ，Ｙお
   よびＧｄの中から選ばれる少なくとも一種の元素、Ｍは
   Ｂａ，ＳｒおよびＣａの中から選ばれる少なくとも一種
   の元素であり、ｚは４．５≦ｚ≦１５なる条件を満たす
   数である）で表されるアルミン酸塩蛍光体からなる蛍光
   体膜を管内面に備えたことを特徴とする蛍光ランプ。