JPH0726097B2 - 三波長域発光形蛍光ランプ用緑色発光蛍光体およびこれを用いた三波長域発光形蛍光ランプ - Google Patents

三波長域発光形蛍光ランプ用緑色発光蛍光体およびこれを用いた三波長域発光形蛍光ランプ

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JPH0726097B2
JPH0726097B2 JP2193498A JP19349890A JPH0726097B2 JP H0726097 B2 JPH0726097 B2 JP H0726097B2 JP 2193498 A JP2193498 A JP 2193498A JP 19349890 A JP19349890 A JP 19349890A JP H0726097 B2 JPH0726097 B2 JP H0726097B2
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【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、緑色発光蛍光体に係り、特に三波長域発光
形蛍光ランプ用に好適な緑色発光蛍光体と、これを用い
た三波長域発光形蛍光ランプに関する。
(従来の技術) 一般照明用の蛍光ランプとして、高効率性と高演色性と
を同時に満足する三波長域発光形蛍光ランプが急速に普
及しつつあり、家庭用照明光源では主流となっている。
この種の蛍光ランプには比較的狭帯域の発光スペクトル
分布を有する青色、緑色、赤色発光蛍光体が用いられて
いる。
従来、セリウムとテルビウムとで付活された緑色発光希
土類アルミン酸・珪酸・燐酸塩蛍光体としては、[(R
e,Tb,Ce)2O3・Al2O3・SiO2・P2O5](特公昭60−9543
号公報参照)が知られている。
また、希土類珪酸・硼酸・燐酸塩蛍光体としては、
[(Re,Tb,Ce)2O3・SiO2・P2O5・B2O3](特公昭61−4
4792号公報参照)があり、このほか希土類正燐酸塩蛍光
体としては、[(Re,Tb,Ce)PO4](特公昭59−43508号
公報参照)が知られている。
そして、水溶性の蛍光体懸濁液(スラリー)を調製する
にあたって、水溶性バインダとしてポリエチレンオキサ
イドを用いること(特開昭59−129286号公報参照)が知
られている。
このような三波長域発光形蛍光ランプでは、その全光束
(発光出力)に対しては緑色発光蛍光体の占める割合が
非常に高く、したがって、緑色発光蛍光体の特性が三波
長域発光形蛍光ランプの性能を大きく左右するのであ
る。
ところで、三波長域発光形蛍光ランプの蛍光膜は、青
色、緑色、赤色の各色を混合した蛍光体懸濁液(蛍光体
スラリー)によって形成される。したがって各色の蛍光
体の物性がそれぞれスラリーの性質に影響を与えるので
あるが、たとえば各色の蛍光体の比重を比較すると、青
色発光蛍光体が通常3.8〜4.1前後、赤色発光蛍光体が5.
1前後であるのに対して、緑色発光蛍光体は5.3前後であ
り、最も大きい。
それ故、蛍光ランプに用いられる3種類以上の混合蛍光
体の蛍光体スラリーでは、緑色発光蛍光体が他の蛍光体
よりも比較的早く沈降、落下しやすく、3色の分布が不
均一となって蛍光膜の品質低下を招くことが問題となっ
ている。
(発明が解決しようとする課題) 上述したように、三波長域発光形蛍光ランプにおいて
は、3色混合スラリーの使用に際して、従来の緑色発光
蛍光体である希土類アルミン酸・珪酸・燐酸塩蛍光体
や、希土類珪酸・硼酸・燐酸塩蛍光体、あるいは希土類
正燐酸塩蛍光体の分散性が、他の色よりも悪いという問
題があった。
このため緑色成分はスラリー中で凝集しやすく、他の蛍
光体よりも早く沈降して、蛍光面の3色のバランスが崩
れ、蛍光ランプの蛍光膜の品質向上を妨げている。
しかも、緑色成分はランプの白色に寄与している割合が
最も大きいため、緑色成分の不安定さはそのまま蛍光ラ
ンプの品質に影響してくる。
このように、緑色成分の分散、安定性が蛍光膜(蛍光
面)の品位に大きく影響を及ぼすことから、緑色発光蛍
光体の分散性を高め、スラリー中での沈降速度を他の色
の蛍光体と同程度にコントロールすることが課題となっ
ている。
本発明はこのような課題を解決するためになされたもの
で、スラリー中での分散性が良く、均一な蛍光面を形成
することのできる三波長域発光形蛍光ランプ用緑色発光
蛍光体と、この蛍光体を用いることによって蛍光膜の品
質向上を図った三波長域発光形蛍光ランプを提供するこ
とを目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) この発明の三波長域発光形蛍光ランプ用緑色発光蛍光体
は、青色発光蛍光体および赤色発光蛍光体と共に用いら
れる三波長域発光形蛍光ランプ用緑色発光蛍光体におい
て、 一般式 (R1 1-a-bTbaCeb)2O3・eAl2O3・fSiO2・gP2O5 ……
(I) (式中、R1はY、La、Gdの中から選ばれた少なくとも一
種の元素を示し、a、bおよびe、f、gは下記の式を
満足する数である。
a>0、b>0、0.1≦a+b≦0.7、e≧0、f≧0、
g>0、0.8≦e+f+g≦1.30。) で表されるテルビウムで付活された緑色発光蛍光体、ま
たは、 一般式 (R1 1-a-bTbaCeb)2O3・xSiO2・yP2O5・zB2O3 ……(I
I) (式中、R1はY、La、Gdの中から選ばれた少なくとも一
種の元素を示し、a、bおよびx、y、zは下記の式を
満足する数である。
a>0、b>0、0.1≦a+b≦0.7、x≧0、y>0、
5.0×10-6≦z≦6.0×10-3、0.8≦x+y+z≦1.3
0。) で表されるテルビウムで付活された緑色発光蛍光体の粒
子100重量%に対して、水に可溶なポリオレフィングリ
コールを0.005重量%以上0.5重量%以下の範囲で、前記
蛍光体の表面に被覆したことを特徴としている。
また、本発明の三波長域発光形蛍光ランプは、上記三波
長域発光形蛍光ランプ用緑色発光蛍光体を含有する蛍光
膜を備えたことを特徴としている。
本発明において、蛍光体の表面を被覆するポリオレフィ
ングリコールは水に可溶なものであり、さらに水とアル
コール類との両方に可溶であることが好ましい。
これは蛍光膜の形成工程において、装置などの違いによ
って有機溶媒を使用することもあるため、水とアルコー
ル類との両方に可溶であれば、種々の蛍光膜形成システ
ムへの対応が可能となるからである。
特に、ポリエチレングリコールは安価で化学的に安定で
あるため被覆層として適している。
本発明において、上記(I)式または(II)式で表され
る緑色発光蛍光体の表面に被覆するポリオレフィングリ
コールの濃度は、蛍光体粒子100重量%に対して0.005重
量%〜0.5重量%とする。
被覆量が0.005重量%未満であるとポリオレフィングリ
コールの効果が充分得られず、蛍光体膜(蛍光面)の品
位は改善されない。
逆に0.5重量%を超えると緑色発光蛍光体としての発光
出力が著しく低下する。
この発明の緑色発光蛍光体の母体としては、先に述べた
ように、希土類アルミン酸・珪酸・燐酸塩、希土類珪酸
・燐酸塩、希土類アルミン酸・燐酸塩、または希土類正
燐酸塩や希土類珪酸・硼酸・燐酸塩、このほか希土類硼
酸・燐酸塩などが用いられ、母体の種類によってこの発
明の作用、効果が左右されるものではない。
(作 用) この発明の三波長域発光形蛍光ランプ用緑色発光蛍光体
は、その表面をポリオレフィングリコールで被覆してい
るため、スラリー中での分散性が向上し、蛍光体粒子同
士の凝集を防ぐとともに、沈降の速さを抑制することが
できる。
このため、緑色成分だけが先に沈降して色バランスを崩
すこと(色むら)がなく、均一な蛍光膜が形成される。
これによって、発光出力が高く、かつ蛍光膜(蛍光面)
の品位の良好な三波長域発光形蛍光ランプを得ることが
できる。
(実施例) 次に、この発明の実施例について説明する。
実施例1 純水600ccにポリエチレングリコール(分子量400)を0.
12g入れ、充分時間をかけて溶液を攪拌し、完全にポリ
エチレングリコールを溶解する。
次に、テルビウムで付活された希土類アルミン酸・珪酸
・燐酸塩緑色発光蛍光体[(La0.60Ce0.25Tb0.152O3
・0.003Al2O3・0.0005SiO2・1.003P2O5]を200g添加
し、充分に攪拌する。
その後、ポリエチレングリコールと緑色発光蛍光体とを
混合した懸濁液を吸引濾過法により濾過し、濾過ケーキ
を100℃前後の温度で乾燥する。
こうして得た蛍光体粒子は、その表面が0.05重量%のポ
リエチレングリコールの被膜により均一に覆われたもの
である。
続いて、この緑色発光蛍光体100gを、ニトロセルロース
溶液(ニトロセルロース(NC)4重量%、酢酸ブチル96
重量%)100cc、酢酸ブチル10cc、ピロ燐酸カルシウム
粉末1gを予め調合して充分攪拌した溶液中に入れ、蛍光
体の懸濁液(蛍光体スラリー)を調製する。
この蛍光体スラリーを用い、FL40SS/37用のガラスバル
ブ内面にスラリーを塗布して蛍光膜を形成する。
乾燥後、蛍光膜を肉眼で観察し、その膜品位を評価し
た。膜品位の評価にあたっては、凝集部分(ブツ)のな
いものおよび表面が平滑であるものを10点とし、凝集部
分の程度および表面の凹凸の程度に応じて減点し、数値
化した。
さらには、蛍光膜を形成したガラスバルブを用い、常法
に従って、第1図に示すような蛍光ランプFL40SS・G/37
を作製し、初期発光出力を測定、評価した。
第1図において、蛍光ランプは、ガラスバルブ1内面に
蛍光膜2が被着され、さらに、所定圧の放電用ガスが封
入されている。
また、ガラスバルブ1の両端部には電極3が取付けら
れ、電極3に所定電圧を印加することにより、励起源に
よって蛍光膜2が発光するようになっている。
一方、比較品として、同じ緑色発光蛍光体(テルビウム
で付活された希土類アルミン酸、珪酸・燐酸塩緑色発光
蛍光体)をポリエチレングリコールの被覆なしで使用
し、同様の蛍光ランプを作製し、実施例と同一条件で特
性を測定した。
その結果、従来の蛍光体の膜品位は7.0であるのに対し
て、この実施例の蛍光体は9.5であった。
また、初期発光出力は、従来の蛍光体の初期発光出力を
100%とした時の相対値で示しており、この実施例の蛍
光ランプは99.5%と、大きな差は認められなかった。
これらの結果を第1表にまとめて示す。
実施例2 純水600ccにポリプロピレングリコール(三量体)を0.4
8g入れ、充分時間をかけて溶液を攪拌し、完全にポリプ
ロピレングリコールを溶解する。
次に、テルビウムで付活された希土類珪酸・硼酸・燐酸
塩緑色発光蛍光体[(La0.40Ce0.45Tb0.152O3・0.001
SiO2・0.988P2O5・0.0005B2O3]を200g添加し、充分に
攪拌する。
その後、これらを混合した懸濁液を吸引濾過法により濾
過し、濾過ケーキを100℃前後の温度で乾燥する。
このようにして得られた蛍光体粒子は、その表面が0.20
重量%のポリプロピレングリコールの被膜により均一に
覆われている。
この緑色発光蛍光体を用いて実施例1と同様に蛍光ラン
プを作製し、同一条件で特性を測定、評価した。
これらの結果を第1表に示す。
実施例3〜12 第1表に示すように、緑色発光蛍光体とこの表面を被覆
するポリオレフィングリコールの被覆濃度を変化させ、
実施例1と同様に緑色発光蛍光体を調製した。
また、得られた緑色発光蛍光体を用いて蛍光ランプを作
製し、特性評価を行った。
これらの結果をまとめて第1表に示す。
これらの結果から明らかなように、この実施例による緑
色発光蛍光体を用いた蛍光ランプは初期発光出力を従来
のものとほぼ同等に維持しつつ、かつ蛍光膜の膜品位が
著しく向上しており、大幅な品質向上を図ることができ
た。
[発明の効果] 以上説明したように、この発明によれば、高輝度、高分
散性の三波長域発光形蛍光ランプ用緑色発光蛍光体が得
られ、3色のバランスの良い均一な蛍光膜を形成するこ
とができる。したがって、三波長域発光形蛍光ランプ用
の緑色発光蛍光体として極めて有用であり、三波長域発
光形蛍光ランプの品質向上に大きく貢献するものであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の蛍光ランプを一部破断し
て示す図である。 1……ガラスバルブ、2……蛍光膜、3……電極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山川 昌彦 神奈川県川崎市幸区堀川町72 株式会社東 芝堀川町工場内 (72)発明者 竹村 博文 神奈川県川崎市幸区堀川町72 株式会社東 芝堀川町工場内 (72)発明者 林 右子 神奈川県川崎市幸区堀川町72 株式会社東 芝堀川町工場内 (72)発明者 岩崎 剛 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 東芝電 子デバイスエンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−173087(JP,A) 特開 平1−234490(JP,A) 特開 昭55−81447(JP,A) 特開 昭60−47583(JP,A) 特公 昭47−13881(JP,B1)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】青色発光蛍光体および赤色発光蛍光体と共
    に用いられる三波長域発光形蛍光ランプ用緑色発光蛍光
    体において、 一般式 (R1 1-a-bTbaCeb)2O3・eAl2O3・fSiO2・gP2O5 ……
    (I) (式中、R1はY、La、Gdの中から選ばれた少なくとも一
    種の元素を示し、a、bおよびe、f、gは下記の式を
    満足する数である。 a>0、b>0、0.1≦a+b≦0.7、e≧0、f≧0、
    g>0、0.8≦e+f+g≦1.30) で表されるテルビウムで付活された緑色発光蛍光体、ま
    たは、 一般式 (R1 1-a-bTbaCeb)2O3・xSiO2・yP2O5・zB2O3 ……(I
    I) (式中、R1はY、La、Gdの中から選ばれた少なくとも一
    種の元素を示し、a、bおよびx、y、zは下記の式を
    満足する数である。 a>0、b>0、0.1≦a+b≦0.7、x≧0、y>0、
    5.0×10-6≦z≦6.0×10-3、0.8≦x+y+z≦1.30) で表されるテルビウムで付活された緑色発光蛍光体 の粒子100重量%に対して、 水に可溶なポリオレフィングリコールを、0.005重量%
    以上0.5重量%以下の範囲で、前記蛍光体の表面に被覆
    したことを特徴とする三波長域発光形蛍光ランプ用緑色
    発光蛍光体。
  2. 【請求項2】前記ポリオレフィングリコールは水とアル
    コール類との両方に可溶である請求項1記載の三波長域
    発光形蛍光ランプ用緑色発光蛍光体。
  3. 【請求項3】前記ポリオレフィングリコールはポリエチ
    レングリコールである請求項1記載の三波長域発光形蛍
    光ランプ用緑色発光蛍光体。
  4. 【請求項4】請求項1ないし3記載の三波長域発光形蛍
    光ランプ用緑色発光蛍光体を含有する蛍光膜を備えたこ
    とを特徴とする三波長域発光形蛍光ランプ。
JP2193498A 1990-07-19 1990-07-19 三波長域発光形蛍光ランプ用緑色発光蛍光体およびこれを用いた三波長域発光形蛍光ランプ Expired - Fee Related JPH0726097B2 (ja)

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JPS6047583A (ja) * 1983-08-26 1985-03-14 Toshiba Corp カラ−投写型映像装置
JP2637145B2 (ja) * 1988-03-16 1997-08-06 株式会社東芝 蛍光体および蛍光ランプ
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