JPH04255789A

JPH04255789A - アルミン酸塩蛍光体およびこれを用いた蛍光ランプ

Info

Publication number: JPH04255789A
Application number: JP1631791A
Authority: JP
Inventors: Katsuaki Iwama; 克昭岩間; Toru Azuma; 亨東
Original assignee: Matsushita Electronics Corp
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-02-07
Filing date: 1991-02-07
Publication date: 1992-09-10

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
より紫外域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】紫外放射の生体に対する作用の一つとし
て知られている色素沈着作用を利用した日焼け用蛍光ラ
ンプは従来、主として欧州を中心に用いられてきた。近
年になって、わが国でも人工的に日焼けをさせることが
ファッションの一つとして好まれるようになっている。上記色素沈着作用は皮膚組織内にオキシフェノールアラ
ニンが生成され、これが酸化され組織内にメラニンとし
て沈着する現象で、その最大感度波長は３５０ｎｍであ
ることがわかっている。このような日焼け用蛍光ランプ
用の蛍光体としては、２価の鉛で付活されたケイ酸バリ
ウム、２価のユーロピウムで付活されたストロンチウム
ボレート、２価のユーロピウムで付活されたストロンチ
ウムフロロボレート等が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の日焼け用蛍光ラ
ンプに用いられている蛍光体では、例えば前記２価の鉛
で付活されたケイ酸バリウムの場合、その発光ピーク波
長が３５２ｎｍであり、図３に示した色素沈着作用に対
する作用関数における最大感度波長３５０ｎｍとよく一
致しているが、蛍光ランプに用いたときの寿命中におけ
る劣化が大きいという問題があり、その改善が望まれて
いた。また、２価のユーロピウムで付活されたストロン
チウムボレートおよび２価のユーロピウムで付活された
ストロンチウムフロロボレートの場合は、その発光ピー
ク波長がそれぞれ３６６ｎｍおよび３６０ｎｍと良好で
あり、蛍光ランプに用いたときの寿命中における劣化も
小さいという特長を有しているが、２価のユーロピウム
付活であるため、高価であるという欠点があった。

【０００４】本発明は色素沈着作用に対する最大感度波
長付近に発光ピークを有し、寿命中を通じて発光強度低
下の少ない紫外発光蛍光体およびこれを用いた蛍光ラン
プを安価に提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この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：Ｃｅ（Ｍｇ
，Ｍ）Ａｌ２ｚＯ２．５＋３ｚ（ただし、ＭはＢａ，Ｓ
ｒ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：Ｃ
ｅ（Ｍｇ，Ｍ）Ａｌ２ｚＯ２．５＋３ｚ（ただし、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、３価のセリウ
ム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発光強度が向上する。また、蛍光
ランプに適用した場合にも上記置き換えによる作用が良
好に働き、寿命中を通じての発光強度の低下を抑制する
ことができる。

【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Ｃ
ｅＭｇ０．８Ｂａ０．２Ａｌ１１Ｏ１９の２５４ｎｍ紫
外線励起による発光スペクトル（曲線１）を従来のＢａ
を含まないＣｅＭｇＡｌ１１Ｏ１９のもの（曲線２）と
比較して示したものであり、図２はこれらの蛍光体を用
いて試作したＦＬ２０ＳＳ蛍光ランプの寿命中における
発光強度維持率の変化を従来知られている蛍光体である
ＢａＳｉ２Ｏ５：Ｐｂ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３５６ｎｍ付近の３価のセリウム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から本発明に
かかる蛍光体ＣｅＭｇ０．８Ｂａ０．２Ａｌ１１Ｏ１９
の寿命中の発光強度維持率（曲線３）は従来のＣｅＭｇ
Ａｌ１１Ｏ１９蛍光体（曲線４）およびＢａＳｉ２Ｏ５
：Ｐｂ蛍光体（曲線５）のものに比較して改良されてい
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セリウム等のセリウム化合物の中から選
ばれる化合物の少なくとも一種、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から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
から選ばれる化合物の少なくとも一種、ストロンチウム
の場合はストロンチウム源として炭酸ストロンチウム，
フッ化ストロンチウム等のストロンチウム化合物の中か
ら選ばれる化合物の少なくとも一種、カルシウムの場合
はカルシウム源として炭酸カルシウム，水酸化カルシウ
ム等のカルシウム化合物の中から選ばれる少なくとも一
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。

【００１２】この混合物をるつぼに入れて空気中１２０
０〜１６００℃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１４
００〜１６００℃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。

【００１３】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結果を得
た。一方、蛍光ランプによる試作評価はＦＬ２０ＳＳラ
ンプを用いた。

【００１４】以下、実施例１，実施例２，実施例３およ
び実施例４について述べる。実施例１ＣｅＯ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　１．００　　モルＭｇ（ＯＨ）２　　　　　　　　
　　　　　　　　　０．８０　　　モルＢａＣＯ３　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　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１５００℃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Ｃｅ（Ｍｇ０．８Ｂａ０．２）Ａｌ１
１Ｏ１９であった。この蛍光体をガラス管内面に塗布し
、ＦＬ２０ＳＳランプを作製した。このランプの発光強
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ＣｅＭｇＡｌ１１Ｏ１９を用いて同様に作製した蛍光
ランプの発光強度に対して１４５％であった。また、定
格電圧での２０００時間点灯後の発光強度維持率に関し
ても本発明実施例のランプでは９０．５％であり、比較
として作製した蛍光ランプでは８６．０％であった。す
なわち、本発明にかかる蛍光体を用いたランプでは発光
強度およびその維持率の両者で明らかに改善された特性
が得られた。

【００１５】実施例２Ｃｅ２（ＮＯ３）３・６Ｈ２Ｏ　　　　　　０．５０　
　　　モルＭｇＯ　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　０．８５　　モルＢａＣＯ３　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　０．１５モルＡｌ２
Ｏ３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７
．５０　　　　モルＭｇＦ２　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　０．０１５　　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Ｃｅ（Ｍｇ０．８５Ｂａ０．１５）Ａｌ
１５Ｏ２５であった。この蛍光体をガラス管内面に塗布
し、ＦＬ２０ＳＳ蛍光ランプを作製した。このランプの
発光強度は、比較として焼成したＣｅＭｇＡｌ１５Ｏ２
５を用いて同様に作製した蛍光ランプの発光強度に対し
て１２５％であった。また、定格電圧での２０００時間
点灯後の発光強度維持率に関しても本発明実施例のラン
プでは９１．５％であり、比較として作製した蛍光ラン
プでは８７．０％であった。すなわち、本発明にかかる
蛍光体を用いたランプでは発光強度およびその維持率の
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３ＣｅＯ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　１．００　　モルＭｇ（ＯＨ）２　　　　　　　　
　　　　　　　　　０．７５　　　　モルＢａＣＯ３　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．１０　
　　　モルＳｒＣＯ３　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　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Ｃｅ（Ｍｇ０．７５Ｂａ０．１０Ｓｒ０．１５）Ａ
ｌ１２Ｏ２０．５であった。この蛍光体をガラス管内面
に塗布し、ＦＬ２０ＳＳ蛍光ランプを作製した。このラ
ンプの発光強度は、比較として焼成したＣｅＭｇＡｌ１
２Ｏ２０．５を用いて同様に作製したランプの発光強度
に対して１２０％であった。また、定格電圧での２００
０時間点灯後の発光強度維持率に関しても本発明実施例
のランプでは９０．５％であり、比較として作製したラ
ンプでは８６．５％であった。すなわち、本発明にかか
る蛍光体を用いたランプでは発光強度およびその維持率
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。

【００１７】実施例４Ｃｅ２（ＣＯ３）３・６Ｈ２Ｏ　　　０．５０　　　　
モルＭｇ（ＯＨ）２　　　　　　　　　　　　　　　　
　０．６０　　　　モルＳｒＣＯ３　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　０．２０　　　　モルＣａＣ
Ｏ３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．
２０　　　　モルＡｌ（ＯＨ）３　　　　　　　　　　
　　　　　２０．００　　　　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Ｃｅ（Ｍｇ０．６Ｓｒ０．２Ｃａ０．２）Ａｌ
２０Ｏ３２．５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ＣｅＭｇＡｌ
２０Ｏ３２．５を用いて同様に作製した蛍光ランプの輝
度に対して１２５％であった。また、定格電圧での２０
００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９０．１％であり、比較として作製した蛍光
ランプでは８５．０％であった。

【００１８】すなわち、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本発明にかかる蛍
光体を用いたランプでも、発光強度およびその維持率の
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。また、実施例には示していないが、マグネ
シウムの一部を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、本発明の蛍光体は日焼け用蛍光ラン
プのみならず、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、
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、３価のセリウム発光の顕著な
向上が認められ、従来の２価のマグネシウムだけの場合
に比べて明かな発光強度の向上が得られる。また、蛍光
ランプに適用した場合にも上記置き換えによる作用が良
好に働き、寿命中を通じて発光強度低下の少ない特性が
得られる。

【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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一般式：Ｃｅ（Ｍｇ，Ｍ）Ａｌ２ｚＯ２．
５＋３ｚ（ただし、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。
【請求項２】一般式：Ｃｅ（Ｍｇ，Ｍ）Ａｌ２ｚＯ２．
５＋３ｚ（ただし、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。