JPH0428757B2 - - Google Patents

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JPH0428757B2
JPH0428757B2 JP21222882A JP21222882A JPH0428757B2 JP H0428757 B2 JPH0428757 B2 JP H0428757B2 JP 21222882 A JP21222882 A JP 21222882A JP 21222882 A JP21222882 A JP 21222882A JP H0428757 B2 JPH0428757 B2 JP H0428757B2
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JP
Japan
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phosphor
boron
mol
lanthanum
yttrium
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JP21222882A
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Takashi Yamamoto
Katsuaki Iwama
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electronics Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野 本発明は二価のユーロピウムで付活されたアル
カリ土類金属アルミン酸塩螢光体のアルミニウム
の一部をホウ素、ガリウム、イツトリウムおよび
ランタン群から選ばれた少なくとも一種の元素で
置換してなる螢光体に関するものである。 従来例の構成とその問題点 従来、紫外線または陰極線で励起すると、青緑
色の波長域で発光するアルミン酸塩螢光体として
は、特公昭52−22836号公報に示されているよう
に、二価のユーロピウムで付活されたストロンチ
ウム・マグネシウム・アルミネイト螢光体が知ら
れている。しかしながら、これらの二価のユーロ
ピウムで付活されたストロンチウム・マグネシウ
ム・アルミネイト螢光体は、文献J.M.P.J.
Verstegen,D・Radielovic and L・E・
Vrenken.J.Electrochem.Soc,121(12),1627〜
1631(1974)に述べられているように、螢光ラン
プに適用した場合にはきわめて不安定であり、ラ
ンブ寿命中に起こる著しい発光出力の低下を避け
られないものであるため、実用に供するには不適
当なものであつた。 発明者らはこのような螢光体の欠点を解消し得
る螢光体として、二価のユーロピウムで付活され
たストロンチウム・マグネシウム・アルミネイト
螢光体であり、その化学組成が (Sr2-xEuxO2)・mMgO・nAl2O3 で示され、式中x,mおよびnがそれぞれ、 0.01≦x≦0.30 0.5≦m≦2.0 4≦n≦6 を満足する螢光体を先に提案した。 この螢光体は螢光ランプへの適用に際して不安
定であるという従来の欠点を解消し、かつすぐれ
た発光出力維持特性を示すものであるが、発光出
力が十分満足すべきものとはいえなかつた。 発明の目的 本発明は螢光ランプへの適用に際して安定であ
り、さらに先に提案した螢光体に比して発光出力
の向上を図ることのできる螢光体を提供するもの
である。 発明の構成 本発明者らは引き続きこのような螢光体に関す
る記験研究を行ない、上記螢光体の母体結晶中の
アルミニウムの一部をホウ素、ガリウム、イツト
リウムおよびランタンの群から選ばれる少なくと
も一種の元素で置換することにより、その発光ス
ペクトルを余り変化させることなく螢光ランプか
ら発せられる254nmの紫外線励起による発光出力
を著しく向上させ得ることを見出した。 すなわち、本発明は二価のユーロピウムで付活
されたストンチウム・マグネシウム・アルミネイ
ト螢光体のアルミニウムの一部をホウ素、ガリウ
ム、イツトリウムおよびランタンの群から選ばれ
る少なくとも一種の元素で置換してなり、その化
学組成が 2(Sr1-xEuxO)・mMgO・n(Al2-yMeyO3) で示され、式中Meはホウ素、ガリウム、イツト
リウムおよびランタンの群から選ばれる少なくと
も一種の元素を表わし、かつx,y,mおよびn
がそれぞれ、 0.005≦x≦0.15 0<y≦0.1 0.5≦m<2.0 4≦m<6 の範囲内にある螢光体を特徴とするものである。 上式で示される組成のこの発明の螢光体におい
て、ホウ素、ガリウム、イツトリウムおよびラン
タンの群から選ばれる少なくとも一種の元素の含
量yは、各元素の種類によつても若干異るが、約
0.001〜0.01の範囲が特に好ましい。そして、こ
のyの値は0.1を超えないようにすることが肝要
であり、かりにこれを超えると、発光出力が低下
するとともに、螢光ランプへの適用に際してその
発光出力の維持特性も低下し、この発明の効果が
得られない。 本発明の螢光体は前記化学組成に示されている
組成範囲を満足する本質的に二価のユーロピウム
で付活されたストロンチウム・マグネシウム・ア
ルミネイト螢光体のアルミニウムの一部をホウ素
ガリウム、イツトリウムおよびランタンの群から
選ばれる少なくとも一種の元素で置換した螢光体
であればよく、一般に行なわれているように、ス
トロンチウムの一部をバリウムおよびカルシウム
等で置換する場合にはその置換量が少量であれ
ば、本発明による螢光体と同様の作用効果が得ら
れるものである。 上記、mおよびnの範囲を限定した理由を次に
述べる。mが2以上の値をとる場合には、例えば
254nmの紫外線励起により発光ピーク波長が
500nm〜520nm付近にある緑色領域に効率のよい
発光を示すが、螢光ランプへの適用を検討したと
ころ、通常のランプ製造工程における螢光体塗布
工程において、バインダーを除去するための焼付
工程中に著しい劣化を呈することが認められた。
また、mが0.5未満の場合には発光効率が低下し
て実用上不適当であつた。 一方、nが6以上の値をとる場合には、従来の
二価のユーロピウムで付活されたストロンチウ
ム・マグネシウム・アルミネイト螢光体のよう
に、例えば254nmの紫外線励起により発光ピーク
波長が463nm〜475nmの青緑色領域に効率のよい
発光を示すものが得られるが、発光ピーク波長が
短波長側に移動するため発光輝度は低下し、かつ
螢光体自体の不安定性を伴い、螢光ランプに適用
した場合には前述の焼付工程時および寿命中を通
じての劣化が著しいことが確認された。また、n
が4未満である場合には螢光体として安定なもの
が得られず、発光効率も低下して実用に供せるも
のは得られなかつた。そして、上記範囲において
特にmが1.0〜1.5であり、かつnが4.5〜5.5の場
合、発光ピーク波長がほぼ480nm〜490nmの青緑
色領域にある効率のよい発光が得られ、螢光ラン
プへの適用に際しても安定であるため、特に好ま
しい。 次に、ユーロピウム含量xに関して、これを上
記範囲に限定した理由は、これが下限未満では実
用上有効な発光出力が得られず、また上限を越え
ると、濃度消光により量子効率が低下する傾向が
あり、高価なユーロピウムを多量に使用する割に
は有効な発光出力が得られず実用に供し得ないこ
とによるものである。 この発明の螢光体を得るには、前式中の組成元
素を含む化合物、例えばSrCO3,3MgCO3・Mg
(OH)2・3H2O,Al2O3,Eu2O3,H3BO3および
ガリウム、イツトリウム、ランタンのホウ酸塩、
炭酸塩、酸化物等を上式の組成となるように混合
し、この混合物を石英ボートのような耐熱性容器
に入れ窒素と水素の混合気流中のような還元性雰
囲気において1000℃〜1300℃の温度で所望時間焼
成すればよい。 この発明の螢光体は以下に示す実施例からも明
らかなように、紫外線または陰極線によつても励
起され、発光効率の高い青緑色発光を示すので、
特に螢光ランプのような水銀蒸発気放電灯用の螢
光体として好適である。 実施例の説明 以下、本発明の実施例について図面を参照して
説明する。 実施例 1 SrCO3 1.85モル 3MgCO3・Mg(OH)2・3H2O 0.175モル Al2O3 4.895モル H3BO3 0.05モル Eu2O3 0.075モル AlF3・3H2O 0.40モル の組成の混合物を石英ボートに入れ、窒素:水素
容量比が10:1の混合ガス気流中において1250℃
の温度で2時間焼成した。焼成物を同組成の気流
中で冷却した後、粉砕篩別した。得られた生成物
は紫外線または陰極線の励起によつて青緑色に発
光し螢光体として使用できるものであつた。 この螢光体を分析したところ、次式 2(Sr0.925Eu0.075O)・0.7MgO・5(Al1.99B0.01
O3) で表わされるものであり、254nmの紫外線励起に
よる発光出力はホウ素を含有しない次式の螢光体 2(Sr0.925Eu0.075O)・0.7Mg0.5Al2O3 に比べて約15%向上していた。 実施例 2 SrCO3 1.92モル MgO 0.6モル MgF2 0.5モル Al2O3 8.554モル Ga2O3 0.47モル H3BO3 0.376モル Fu2O3 0.04モル の組成の混合物を用い、上記実施例1と同様にし
て螢光体を得た。得られた螢光体を分析したとこ
ろ、次式 2(Sr0.96Eu0.04O)・1.1MgO・4.7(Al1.82Ga0.1
B0.08O3) で表わされるものであり、254nmの紫外線励起に
よる発光出力はガリウムおよびホウ素を含有しな
い次式の螢光体、 2(Sr0.95Eu0.04O)・1.1MgO・4.7Al2O3 に比べて約7%向上していた。 実施例 3〜5 上記実施例1の原料組成中のホウ素の部分をそ
れぞれ Ga2O3 0025モル (実施例3) Y2O3 0.025モル (実施例4) La2O3 0.025モル (実施例5) で置換した組成の混合物を用い、上記実施例1と
同様の焼成方法により螢光体を得た。これらを分
析したところ、それぞれ次式で表わされる螢光体
であることがわかつた。 2(Sr0.925Eu0.075O)・0.7Mg・0.5(Al1.99Ga0.01
O3) 2(Sr0.925Eu0.075O)・0.7Mg・0.5(Al1.99Y0.01O3
) 2(Sr0.925Eu0.075O)・0.7Mg・O.5(Al1.99La0.01
O3) これらの螢光体の254nm紫外線励起による発生
出力は、2(Sr0.925Eu0.075O)・0.7MgO・5Al2O3
のものに比べて、それぞれ109%,105%,104%
と明らかに向上していた。 次に、この発明において上述したガリウム、ホ
ウ素、イツトリウムおよびランタンの種類を変
え、かつyの値を下表に示すように、種々に変え
て化学組成が次式 2(Sr0.925Eu0.075O)・0.7Mg0.5(Al2-yMeyO3)で
表わされる螢光体を得た。これらの各螢光体の
254nm紫外線励起による発光出力を測定した結果
を同表に示す。
【表】 上表から明らかなように、yの値が0.0005程度
と少量の場合においても発光出力は向上してい
る。また、このyの値はすでに述べたように
0.001〜0.01の範囲がとくに好ましいことも明ら
かである。 なお、この発明において上記ガリウム、ホウ
素、イツトリウムおよびランタンなどは実施例2
にもその一例を示したように、2種以上用いても
同様の発光出力の向上が得られることが確かめら
れた。また、上記実施例1の螢光体の発光スペク
トルを第1図に示したが、これはこの発明の螢光
体すべてをほぼ代表する発光スペクトルであつ
た。 発明の効果 以上説明したように、本発明は二価のユーロピ
ウムで付活されたアルカリ土類金属アルミン酸塩
螢光体のアルミニウムの一部をホウ素、ガリウ
ム、イツトリウムおよびランタンの群から選ばれ
た少なくとも一種の元素で置換してなり、その化
学組成が 2(Sr1-xEuxO)・mMgO・n(Al2-yMeyO3) で示され、式中Meはホウ素、ガリウム、イツト
リウムおよびランタンの群から選ばれる少なくと
も一種の元素を表わし、かつx,y,mおよびn
がそれぞれ 0.005≦x≦0.15 0<y≦0.1 0.5≦m<2.0 4≦n<6 の範囲内とすることにより、従来の二価のユーロ
ピウムで付活されたアルミン酸塩螢光体に比べて
螢光ランプへの適用に際して安定なばかりでな
く、その発光出力を大幅に向上し得る螢光体を提
供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の螢光体の発光スペクトルの一例を
示す図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 二価のユーロピウムで付活されたアルカリ土
    類金属アルミン酸塩螢光体のアルミニウムの一部
    をホウ素、ガリウム、イツトリウムおよびランタ
    ンの群から選ばれる少なくとも一種の元素で置換
    してなり、その化学組成が 2(Sr1-xEuxO)・mMgO・n(Al2-yMeyO3) で示され、式中Meはホウ素、ガリウム、イツト
    リウムおよびランタンの群から選ばれる少なくと
    も一種の元素を表わし、かつx,y,mおよびn
    がそれぞれ 0.005≦x≦0.15 0<y≦0.1 0.5≦m<2.0 4≦n<6 の範囲内であることを特徴とする螢光体。
JP21222882A 1982-12-02 1982-12-02 螢光体 Granted JPS59102979A (ja)

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