JPH05271653A - 蛍光体組成物 - Google Patents

蛍光体組成物

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JPH05271653A
JPH05271653A JP4100512A JP10051292A JPH05271653A JP H05271653 A JPH05271653 A JP H05271653A JP 4100512 A JP4100512 A JP 4100512A JP 10051292 A JP10051292 A JP 10051292A JP H05271653 A JPH05271653 A JP H05271653A
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Satoko Kobayashi
聡子 小林
Hiromi Hayashimori
宏実 林森
Isao Takada
勲 高田
Kiyotaka Arai
清隆 荒井
Takaharu Ichinomiya
敬治 一ノ宮
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 管端色差を減少させ、また光束にも優れた蛍
光ランプを実現できる蛍光体組成物を提供する。 【構成】 少なくとも緑色発光蛍光体と、青色発光蛍光
体と、赤色発光蛍光体とを含む蛍光体組成物であって、
それぞれの蛍光体の捕液率の差を±10%以下の範囲に
調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は蛍光ランプに用いる蛍光
体組成物に係り、特に、緑色発光蛍光体と、青色発光蛍
光体と、赤色発光蛍光体とを混合した蛍光体組成物に関
する。
【0002】
【従来の技術】高演色型蛍光ランプは複数の蛍光体を混
合した蛍光体組成物が塗布されてなっている。この蛍光
体組成物は、基本的に緑色発光蛍光体と青色発光蛍光体
と赤色発光蛍光体よりなり、それを塗布してなるランプ
は一般に3波長発光型蛍光ランプと呼ばれている。ま
た、最近では3波長に限らず4波長、5波長発光型等の
多波長発光型の蛍光ランプも使用されるようになってき
た。
【0003】蛍光体組成物の成分として、例えば緑色発
光蛍光体にはセリウム、テルビウム付活リン酸ランタン
蛍光体(LaPO4:Tb,Ce、以下LAP蛍光体とい
う。)、セリウムテルビウム付活アルミン酸マグネシウ
ム蛍光体(MgAl1119:Ce,Tb、以下CAT蛍
光体という。)等、青色発光蛍光体にはユーロピウム付
活ハロリン酸ストロンチウムバリウムカルシウム蛍光体
{(SrBaCa)10(PO46Cl12:Eu)、以下
SCA蛍光体という。}、ユーロピウム付活ハロリン酸
ストロンチウムカルシウム蛍光体{(SrCa)10(P
46Cl2:Eu}、ユーロピウム付活アルミン酸バ
リウムマグネシウム蛍光体(BaMg2Al162 7:E
u、以下BAM蛍光体という。)等、赤色発光蛍光体に
はユーロピウム付活酸化イットリウム蛍光体(Y23
Eu、以下YOX蛍光体という。)、ユーロピウム付活
酸化イットリウムバナジウム蛍光体(YVO4:Eu)
等が最も多用されている。
【0004】通常、蛍光ランプの蛍光膜を形成するに
は、蛍光体をビヒクルと呼ばれるバインダーに懸濁させ
た蛍光体塗布液のガラスバルブの上端からの流し込み、
またはランプ下端からの吸い上げによって行われてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、蛍光体
組成物は異なる種類の蛍光体が混合されているため、そ
の比重、粒径、粒度分布等の差により、ランプ塗布時、
ランプ上下に色差が生じる(以下、管端色差という)問
題があった。
【0006】この問題を解決するため、従来では蛍光体
の粒径、比重、粒度分布等の改良によって対応してき
た。例えば特開昭56−143654号公報において
は、比重の大きい蛍光体の粒径を、比重の小さい蛍光体
よりも大きくして沈降速度を近似させることが開示され
ている。
【0007】しかしながら、蛍光体の粒径、粒度分布等
を混合する蛍光体の種類によって変更することは生産技
術上好ましくなく、また光束を向上させる点においても
未だ満足できるものではなかった。
【0008】したがって本発明はこのような事情を鑑み
て成されたものであり、その目的とするところは管端色
差を減少させ、また光束にも優れた蛍光ランプを実現で
きる蛍光体組成物を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】我々は管端色差の問題は
それを構成する蛍光体の比重、粒径等ではなく、蛍光体
表面の状態、特に蛍光体の「濡れ状態」にあることを新
たに突き止め本発明を成すに至った。即ち、本発明の蛍
光体組成物は少なくとも緑色発光蛍光体と、青色発光蛍
光体と、赤色発光蛍光体とを含む蛍光体組成物であっ
て、その緑色発光蛍光体と、青色発光蛍光体と、赤色発
光蛍光体との捕液率の差を±10%以下の範囲に調整す
ることを特徴とするものである。換言すると、2種類の
蛍光体を例えば水と接触させた場合、濡れやすい蛍光体
と濡れにくい蛍光体とがある。そこで、濡れにくい蛍光
体の表面を濡れやすい蛍光体と同じように濡れやすくす
るか、またはその逆にすることによって、この2種類の
蛍光体の「濡れ状態」を近似させるものである。
【0010】濡れとは、固体表面に液体あるいは溶液が
接触し、表面が濡れると固体表面が消失して新しく固体
と液体あるいは溶液の界面が生成することをいう。本発
明でいう濡れとは詳しくは粉体の濡れやすさのことであ
り、これを蛍光体の補液率として以下に示す式で表すも
のである。 捕液率=添加液量/蛍光体の表面積 さらに、式中において、添加液量とは表面積が既知であ
る一定量の蛍光体に液体を添加した場合、その蛍光体表
面が前記のような状態になって全て濡れるのに要する最
少液量をいう。
【0011】蛍光体の表面積は6W/(ρ・D)なる式
によって求めることができる(蛍光体ハンドブック、蛍
光体同学会編、オーム社、p385)。但し、この式に
おいて、Wは蛍光体の重量、ρは蛍光体の比重であり、
Dは蛍光体の体面積平均径でありフィッシャーサブシー
ブサイザー等の空気透過法によって求めることができ
る。
【0012】添加液量は、一定量の蛍光体を容器に入
れ、この容器に液体を滴下していき、振とうしながら、
蛍光体と液体とをなじませ、蛍光体表面が全て濡れ状態
となる時の最少液量とする。この場合、使用する液体は
水、メタノール、ブタノール、酢酸ブチル等、蛍光体表
面を濡らすことのできる液体であればどのような液体を
用いてもよい。
【0013】また粉体の濡れを測定する方法として、例
えばEnslinピペットを用いる方法が知られてい
る。この方法は、ガラス管に粉体を詰め、液体を接触さ
せ、その液体が粉末毛管中を浸透する速度により、液体
と粉体とが接触する界面の接触角の大きさを求め、粉体
の濡れやすさを評価する方法であるが、上記の方法でも
Enslinピペットの方法と相関性が得られた。
【0014】このような知見の元、我々は数々の実験の
結果、特に緑色発光蛍光体であるLAP蛍光体と、青色
発光蛍光体であるSCA蛍光体の濡れが近似しているこ
とを発見した。そして、これら蛍光体に赤色発光蛍光体
であるYOX蛍光体の濡れを近似させることにより管端
色差を少なくすることに成功した。
【0015】本発明の蛍光体組成物は、YOX蛍光体の
イットリウムを一部ガドリニウムで置換し、ガドリニウ
ムが50モル%以上含まれたユーロピウム付活酸化イッ
トリウムガドリニウム蛍光体{(YGd)23:Eu、
以下YGX蛍光体という。}とすることにより、濡れを
LAP、SCA蛍光体に近似させ、これらを混合するこ
とを特徴とするものである。
【0016】
【作用】YGX蛍光体のGdの含有量によって捕液率が
変化する状態を図1に示す。これは、容器に一定量の蛍
光体を入れ、これに純水またはブタノールを滴下してい
き、滴下しながら容器を振とうさせて、蛍光体と前記溶
媒とをなじませ、蛍光体表面が濡れ状態となったところ
で滴下を終了し、その滴下量を読み取って蛍光体の捕液
率を測定した結果を示す図である。この図において、Y
GX蛍光体の捕液率は、Gdを含有しないYOX蛍光体
の捕液率を100%として、その相対値でもって表し、
●は水、○はブタノールに対する捕液率を示している。
この図に示すようにGdの量が増加するに従ってYGX
蛍光体の捕液率が減少し、蛍光体表面が濡れにくくなる
ことがわかる。
【0017】図2は上記のようにして測定した各発光色
の蛍光体の、特に捕水率を示す図である。この図に示す
ように、SCA蛍光体とLAP蛍光体との捕水率は非常
に近似しており、またYOX蛍光体とBAM蛍光体との
捕水率も近似していることがわかる。YGX蛍光体はY
OX蛍光体のイットリウムを一部ガドリニウムに置換し
ているためSCA、LAPと捕水率を近似させることが
できる。なお、YGX-1は実施例1のYGX蛍光体、
YGX-2は実施例2のYGX蛍光体である。
【0018】図3は図2の結果を元に数々の組み合わせ
の3波長発光型の蛍光ランプを試作し、その蛍光ランプ
の両端の色差を図4に示すように測定したものである。
図3に示すように捕水率の差を±10%以下としたSC
AとLAPとYGXからなる本発明の蛍光体組成物を有
する蛍光ランプ(実施例1)はΔXが0、ΔYが0.0
05以下と管端色差が少なく、逆にその差が±10%を
超えるBAM、CAT、YGXまたはBAM、CAT、
YOXからなる蛍光ランプは色度差が大きい。
【0019】以上より、本発明の蛍光体組成物は、捕液
率が近似した蛍光体を混合したことにより、互いの蛍光
体の濡れやすさを近似させることができる。濡れやすさ
が近似する蛍光体は、これを蛍光体ビヒクルとした状態
で、立てられたガラスバルブに塗布する工程で均一に分
散して塗布できる。いいかえるとガラスバルブの上下端
で、同じように分散して塗布できるため、管端色差を著
しく少なくすることができる。
【0020】
【実施例】以下本発明の実施例を説明する。但し、以下
に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための
蛍光体組成物を例示するものであって、本発明の蛍光体
組成物は、使用する蛍光体の種類、捕液率、粒径、比
重、混合量等を下記のように特定するものではない。本
発明の蛍光体組成物は特許請求の範囲において、種々の
変更を加えることができる。
【0021】[実施例1]下記の〜の3種類の蛍光
体を混合して蛍光ランプとする。 青色発光蛍光体としてSCA蛍光体を27.3% この蛍光体の比重ρと体面積平均径Dと捕水率は以下の
通りである。 ρ=4.27 D=4.8μm 捕水率=520mg/m2 緑色発光蛍光体としてLAP蛍光体を33.6% ρ=5.2 D=3.7μm 捕水率=480mg/m2 赤色発光蛍光体としてGdを50モル%含有するY
GX蛍光体を39.1% ρ=6.5 D=4.9μm 捕水率=520mg/m2
【0022】[比較例] 赤色発光蛍光体にYOXを使用する他は実施例1と
同様にして蛍光ランプを試作した。YOX蛍光体はρ=
5.05、D=3.6μm、捕水率=655mg/m2
であった。
【0023】実施例1及び比較例の蛍光ランプの管端色
差は図3に示す通りであり、さらに光束を比較したとこ
ろ、実施例1の蛍光ランプの初光束は比較例とほぼ同等
であり、1000時間後の光束維持率は、比較例が9
5.0%であったのに対し、実施例1の蛍光ランプは9
6.0%と改善された。
【0024】[実施例2] 赤色発光蛍光体にGdを66モル%含有するYGX
蛍光体を使用する他は実施例1と同様にして蛍光ランプ
を試作した。YGX蛍光体はρ=7.0、D=4.6μ
m、捕水率500mg/m2であった。
【0025】[実施例3] 青色発光蛍光体であるSCA蛍光体のDを5.5μ
m、 緑色発光蛍光体であるLAP蛍光体のDを4.8μ
mとする他は実施例1と同様にして蛍光ランプを試作し
た。
【0026】実施例2および3で試作した蛍光ランプの
管端色差、初光束、および光束維持率は実施例1とほぼ
同等であった。
【0027】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の蛍光体組成
物は、各蛍光体の捕水率、即ち「濡れ状態」を近似させ
たことにより、蛍光ランプの管端色差を減少させること
ができる。また、粒径、比重に関係なく「濡れ状態」で
蛍光体を混合して使用できるため、蛍光ランプの生産性
にも優れており、産業上のメリットは大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 YGX蛍光体の捕液率がGdの含有量によっ
て変化する状態を示す図
【図2】 各種蛍光体の捕水率を示す図
【図3】 本発明の一実施例に係る蛍光体組成物を有す
る蛍光ランプと、従来の蛍光体組成物を有する蛍光ラン
プの管端色差を比較して示す図
【図4】 蛍光ランプの管端色差を説明して示す図
フロントページの続き (72)発明者 荒井 清隆 徳島県阿南市上中町岡491番地100 日亜化 学工業株式会社内 (72)発明者 一ノ宮 敬治 徳島県阿南市上中町岡491番地100 日亜化 学工業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも緑色発光蛍光体と、青色発光
    蛍光体と、赤色発光蛍光体とを含む蛍光体組成物であっ
    て、 前記緑色発光蛍光体と、青色発光蛍光体と、赤色発光蛍
    光体との捕液率の差を±10%以下の範囲に調整したこ
    とを特徴とする蛍光体組成物。ただし捕液率とは以下の
    式で求めた値とする。 捕液率=添加液量/蛍光体の表面積 この式において、添加液量とは表面積が既知である一定
    量の蛍光体に液体を添加した場合、その蛍光体表面が全
    て濡れるのに要する最少液量をいう。
  2. 【請求項2】 前記緑色発光蛍光体はセリウム、テルビ
    ウム付活リン酸ランタン蛍光体であり、前記青色発光蛍
    光体はユーロピウム付活ハロリン酸ストロンチウムバリ
    ウムカルシウム蛍光体であり、前記赤色発光蛍光体は、
    ガドリニウムが50モル%以上含まれたユーロピウム付
    活酸化イットリウムガドリニウム蛍光体であることを特
    徴とする請求項1に記載の蛍光体組成物。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0862602A (ja) * 1994-07-26 1996-03-08 Samsung Electron Devices Co Ltd 表示素子
JP2001110309A (ja) * 1999-10-04 2001-04-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 蛍光ランプとその製造方法、およびこれを用いた照明装置と電子機器
CN112724974A (zh) * 2021-01-18 2021-04-30 河北师范大学 一种掺铕铈钆复合氧化物红色荧光粉及其制备方法和应用

Cited By (4)

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CN112724974B (zh) * 2021-01-18 2022-08-16 河北师范大学 一种掺铕铈钆复合氧化物红色荧光粉及其制备方法和应用

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