JPH08199164A

JPH08199164A - 希土類酸化物・マグネシウム蛍光体

Info

Publication number: JPH08199164A
Application number: JP2332295A
Authority: JP
Inventors: Bunzo Moriyama; 文三森山; Hirofumi Moriyama; 浩文森山; Tomofumi Moriyama; 智文森山; Tsutomu Kanda; 力神田
Original assignee: Tokyo Kagaku Kenkyusho KK
Current assignee: Tokyo Kagaku Kenkyusho KK
Priority date: 1995-01-19
Filing date: 1995-01-19
Publication date: 1996-08-06

Abstract

(57)【要約】【目的】従来の３価のユーロピウム（Ｅｕ³⁺）で付活
した希土類酸化物の蛍光体の発光特性を維持しながら蛍
光体の比重を小さくすることのできる蛍光体を得る。【構成】組成式が、（［Ｌ］_1-x・Ｅｕ_x ）₂ Ｏ₃ ・ｙ［Ｍ］Ｏ（ただし、０＜ｘ≦０．３０，０＜ｙ≦１８．０、
［Ｌ］はＹ，Ｇｄ，Ｌａの何れか、［Ｍ］はマグネシウ
ム単独又はマグネシウムと２価の金属との混合物であ
る）で表わされる３価のユーロピウムで付活した蛍光体
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は３価のユーロピウム（Ｅ
ｕ³⁺）で付活した希土類酸化物・マグネシウム蛍光体に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】３価のユーロピウム（Ｅｕ³⁺）で付活し
た希土類酸化物蛍光体は、ｘ線，電子線，紫外線等の刺
激により赤色に蛍光発光し、現在、三波長域発光形ラン
プ等の赤色蛍光体として広く用いられている。

【０００３】この三波長域発光形ランプに使用されてい
る蛍光体は、具体的には、青色のＥｕ²⁺付活バリウム・
マグネシウム・アルミネイト、緑色のＴｂ³⁺付活セリウ
ム・マグネシウム・アルミネイトが使用されている。ま
た、赤色としてはＥｕ³⁺付活イットリウム・オキサイド
（（Ｙ_0.96Ｅｕ_0.04）₂ Ｏ₃ ），Ｅｕ³⁺付活ガドリニウ
ム・オキサイド（（Ｇｄ_0.92Ｅｕ_0.08)₂Ｏ₃ ），Ｅｕ³⁺
付活イットリウム・ガドリニウム・オキサイド（（Ｙ
_0.80Ｇｄ_0.12Ｅｕ_0.08)₂Ｏ₃ ），Ｅｕ³⁺付活イットリウ
ム・ランタン・オキサイド（（Ｙ_0.80Ｌａ_0.12Ｅ
ｕ_0.08)₂Ｏ₃ ）が使用されている。

【０００４】夫々の蛍光体の比重は、青色蛍光体が３．
７５、緑色蛍光体が４．２０であり、赤色蛍光体では、
（Ｙ_0.96Ｅｕ_0.04）₂ Ｏ₃ ＝５．１２，（Ｇｄ_0.92Ｅｕ
_0.08)₂Ｏ₃ ＝８．０２，（Ｙ_0.80Ｇｄ_0.12Ｅｕ_0.08)₂Ｏ
₃ ＝５．２６，（Ｙ_0.80Ｌａ_0.12Ｅｕ_0.08)₂Ｏ₃ ＝５．
２０である。ところで、三波長域発光形ランプで使用さ
れている蛍光体を蛍光灯の内管壁面に３種類の蛍光体を
塗布する場合には、夫々を一定の割合で均一に混合して
塗布する必要がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、３種類の蛍
光体を蛍光灯の内管壁面に塗布するには、一般的には、
３種類の蛍光体をスラリー状にしてガラス管の上部から
落下付着させる。その時に３種類の蛍光体の比重差が大
きいと落下速度が異なるので、ガラス管の上部と下部と
では発光色に差が生じる。具体的には、上部は中心部よ
り青色が強く、下部には赤色の強いランプになる。

【０００６】それを解決するため、青色蛍光体と比重の
相違する緑色蛍光体は、粒径を小さくすることで、比重
の最も小さい青色蛍光体と均一に混練することができ
た。

【０００７】しかしながら、同様に、赤色蛍光体の粒径
を小さくすることが試行されたが、赤色蛍光体は粒径を
小さくすると輝度に発光強度が低下する欠点を有してい
る。従って、赤色の蛍光体の比重を青色の蛍光体の比重
に近付けることが課題とされていた。

【０００８】一方、イットリウム，ユーロピウム等の希
土類原料は国内生産が殆どなく、輸入に頼らざるを得な
い状況にあり、しかも希少価値から高価な原料である
（Ｙ₂Ｏ₃ ：7,000 円／kg，Ｅｕ₂ Ｏ₃ ：45,000円／k
g；出願時現在）。従って、希土類原料の使用は極力下
げる方が、価格の低下につながる。

【０００９】また、近年、蛍光灯は、コンパクト化が進
み、蛍光体は製造時の耐熱性が要求されており、耐熱性
の高い蛍光体が望まれている。更に、蛍光体の比重につ
いては、小さいものの方が、同一塗布量であれば蛍光体
の膜厚が厚くなり、蛍光体の光束の向上が期待できる。

【００１０】本発明は、従来の３価のユーロピウム（Ｅ
ｕ³⁺）で付活した希土類酸化物の蛍光体の発光特性を維
持しながら蛍光体の比重を小さくすることのできる蛍光
体を得ることを目的とするものである。また、本発明
は、原料コストの低減を達成することのできる蛍光体を
得ることを目的とするものである。更に、本発明で、製
造時の耐熱性を充分に満足できる蛍光体を得ることを目
的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本請求項１に記載された
発明に係る希土類酸化物・マグネシウム蛍光体では、組
成式が、（［Ｌ］_1-x・Ｅｕ_x ）₂ Ｏ₃ ・ｙ［Ｍ］Ｏ（ただし、０＜ｘ≦０．３０，０＜ｙ≦１８．０、
［Ｌ］はＹ，Ｇｄ，Ｌａの何れか、［Ｍ］はマグネシウ
ム単独又はマグネシウムと２価の金属との混合物であ
る）で表わされる３価のユーロピウムで付活した蛍光体
である。

【００１２】本請求項２に記載された発明に係る希土類
酸化物・マグネシウム蛍光体では、請求項１に記載の希
土類酸化物・マグネシウム蛍光体において、［Ｍ］Ｏの
組成割合ｙが、３＜≦ｙ≦１６．０としたものである。

【００１３】本請求項３に記載された発明に係る酸化イ
ットリウム・マグネシウム蛍光体では、組成式が、（Ｙ_1-x Ｅｕ_x ）₂ Ｏ₃ ・ｙＭｇＯ（ただし、０．１０＜ｘ≦０．２３，３＜ｙ≦１６．０
である）で表わされる３価のユーロピウムで付活したも
のである。

【００１４】

【作用】本発明においては、組成式が、（［Ｌ］_1-x・Ｅｕ_x ）₂ Ｏ₃ ・ｙ［Ｍ］Ｏ（ただし、０＜ｘ≦０．３０，０＜ｙ≦１８．０、
［Ｌ］はＹ，Ｇｄ，Ｌａの何れか、［Ｍ］はマグネシウ
ム単独又はマグネシウムと２価の金属との混合物であ
る）で表わされる３価のユーロピウムで付活した蛍光体
である。

【００１５】即ち、３価のユーロピウムで付活した例え
ば酸化イットリウム（（Ｙ_0.96Ｅｕ_0.04）₂ Ｏ₃ ）蛍光
体等の希土類酸化物の特性を母体とし、これに酸化マグ
ネシウム又は酸化マグネシウムと他の２価の金属の酸化
物を混入させた本発明の蛍光体は、従来の３価のユーロ
ピウム（Ｅｕ³⁺）で付活したイットリウム塩蛍光体の発
光特性を維持しながら蛍光体の比重を小さくすることが
できる。これにより、三波長域発光形ランプで使用され
ている他の青色及び緑色蛍光体と、均一に混練すること
ができ、蛍光灯の内管壁面に３種類の蛍光体を塗布する
ことができる。また、蛍光体の膜厚が厚くなり、蛍光体
の光束の向上が期待できる。

【００１６】また、本発明の蛍光体において特筆すべき
点は、混入される酸化マグネシウム又は酸化マグネシウ
ムと他の２価の金属の酸化物の量に従って、蛍光体当た
りの発光強度は低下するが、その低下の度合が、発光に
何も関与しない通常の増量剤を混入する場合に比べて遥
かに小さい。これは、混入される酸化マグネシウム又は
酸化マグネシウムと他の２価の金属の酸化物が、何らか
の形で、３価のユーロピウム（Ｅｕ³⁺）の付活効果を増
大させためであると考える。このため、所望の発光を得
るためのユーロピウム及び希土類（イットリウム，ガド
リニウム，ランタン）の使用量を減少させることがで
き、原料コストの低減を達成することができる。

【００１７】即ち、単に得られる蛍光体の比重を小さく
するのであれば、蛍光体の嵩を増加させる増量剤を混入
することによって可能である。しかしながら、この場合
には、増量剤の混入割合に応じて、反比例的に発光強度
が低下する。しかしながら、本発明の蛍光体は、混入さ
れる酸化マグネシウム又は酸化マグネシウムと他の２価
の金属の酸化物に応じた蛍光体の実質的な発光強度の低
下が少ないことが本発明で確認されたものである。従っ
て、混入される酸化マグネシウム又は酸化マグネシウム
と他の２価の金属の酸化物は単なる増量剤ではないと考
える。

【００１８】これは、次のことからも裏付けされる。即
ち、例えば母体となる３価のユーロピウムで付活した酸
化イットリウム蛍光体（（Ｙ_0.96Ｅｕ_0.04）₂ Ｏ₃ ）
と、本発明の蛍光体との結晶を比較したところ、母体と
なる蛍光体の楕円又は球状結晶が、本発明の蛍光体では
僅かに立方晶系状のものに変化していることが観察され
たことより、酸化マグネシウム又は酸化マグネシウムと
他の２価の金属の酸化物の混入により、母体の酸化イッ
トリウム・ユーロピウム蛍光体とは別の蛍光体となった
と考える。

【００１９】更に、この本発明の蛍光体は、耐熱性が例
えば母体とした３価のユーロピウムで付活した酸化イッ
トリウム（（Ｙ_0.96Ｅｕ_0.04）₂ Ｏ₃ ）等の希土類酸化
物蛍光体と同等であるため、製造時の耐熱性を充分に満
足できることが確認されている。

【００２０】尚、本発明の蛍光体における具体的な希土
類（Ｌ；イットリウム，ガドリニウム，ランタン）とユ
ーロピウム（Ｅｕ）の含量は、化学量論的に（［Ｌ］
_1-x Ｅｕ_x ）₂ Ｏ₃ となるように混合する。この場合、
ｘの数値は、０より大きくなければ、付活剤としてのユ
ーロピウムが含まれないこととなり、蛍光を発すること
ができないためである。ところで、本発明の蛍光体は、
例えば酸化イットリウム・ユーロピウム蛍光体（（Ｙ
_0.96Ｅｕ_0.04）₂ Ｏ₃ ）等の希土類酸化物蛍光体を母体
として、これに酸化マグネシウム又は酸化マグネシウム
と他の２価の金属の酸化物を混入するものであるため、
蛍光体の単位当りの発光強度は減少する。従って、好ま
しくは付活剤のユーロピウム含量ｘは、その母体となる
蛍光体のユーロピウム含量ｘ（ｘ＝０．０４）よりも増
やす。

【００２１】また、ｘの数値（付活剤Ｅｕの含量）の上
昇に伴い、得られる蛍光体の発光強度は、ある許容点ま
では上昇するが、それ以降は徐々に低下することが認め
られる。ユーロピウムの含量の増加は、高価なユーロピ
ウムを多量に使用することとなり、得られる蛍光体のコ
ストを上昇させる。従って、本発明において、ｘの数値
（付活剤Ｅｕの含量）を０．３０以下としたのは、この
数値を越えた場合には、発光強度が充分に上昇せず、原
料コストが高くなり過ぎるためである。

【００２２】また、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の組成
割合ｙは、０より大きくなければ（混入されなけれ
ば）、母体となる例えば酸化イットリウム・ユーロピウ
ム蛍光体（（Ｙ_0.96Ｅｕ_0.04）₂ Ｏ₃ ）等の希土類酸化
物蛍光体と同じになる。また、酸化マグネシウムの組成
割合ｙの増加に伴い得られる蛍光体の比重が減少する
が、１８．０よりも多く混入すると実質的に発光強度が
低下する。

【００２３】また、母体となる例えば酸化イットリウム
・ユーロピウム蛍光体（（Ｙ_0.96Ｅｕ_0.04）₂ Ｏ₃ ）等
の希土類酸化物蛍光体ではなく、本発明の蛍光体のう
ち、同じユーロピウム含量を増加させたユーロピウム付
活酸化イットリウム蛍光体（Ｙ_1-x Ｅｕ_x ）₂ Ｏ₃ を比
較の対象にして、同じ重さの蛍光体を用いた場合を想定
すると、好ましくは、［Ｍ］Ｏの組成割合ｙが、３＜≦
ｙ≦１６．０とした場合に、同じ重さでは、高い発光強
度が得られる。

【００２４】更に、本発明の酸化イットリウム・マグネ
シウム蛍光体では、組成式が、（Ｙ_1-x Ｅｕ_x ）₂ Ｏ₃ ・ｙＭｇＯ（ただし、０．１０＜ｘ≦０．２３，３＜ｙ≦１６．０
である）で表わされる３価のユーロピウムで付活したも
のであるため、比重が小さくされるのは勿論のこと、実
質的に良好な発光強度と、高価なイットリウム及びユー
ロピウムの含量を低減することができるため、安価に得
られる。また、製造時の耐熱性を充分に満足できる。

【００２５】

【実施例】実施例Ａ．蛍光体の製造本蛍光体は、以下に述べる方法により製造した。例えば
高純度の酸化イットリウム（Ｙ₂ Ｏ₃ ）及び酸化ユーロ
ピウム（Ｅｕ₂Ｏ₃ ）を化学量論的に（Ｙ_1-x Ｅｕ_x ）₂
Ｏ₃ となるように混合し、これを硝酸に溶解した後、
シュウ酸溶液を加えてシュウ酸イットリウム・ユーロピ
ウムを得る。それの９００℃〜１０００℃で焼成して酸
化イットリウム・ユーロピウム共沈物を得た。

【００２６】酸化イットリウム・ユーロピウム共沈物
と、酸化マグネシウム又は高温で容易に酸化マグネシウ
ムに変わるマグネシウム化合物（例えば、塩基性炭酸マ
グネシウム）と（場合によっては２価の金属の酸化物又
は高温で容易に２価の金属酸化物に変わる化合物）と、
アルカリ土類のホウ酸塩（例えば、ホウ酸バリウム）等
とを酸化物に対して０．２％位添加して混合する。

【００２７】尚、ホウ酸塩を添加するのは、蛍光体を焼
成する場合に結晶成長を促進させるため、又は焼成温度
を下げるために融剤（ｆｌｕｘ）として用いるためであ
る。これは、蛍光体の焼成について、一般に用いられる
手法である。

【００２８】得られた混合物を大気中で１３００〜１３
５０℃で３時間焼成する。以上の操作に則って、従来か
ら用いられている酸化イットリウム・ユーロピウム蛍光
体及び種々の本発明の蛍光体を製造した。

【００２９】実施例Ｂ．蛍光体の特性１（母体蛍光体量
一定）蛍光体の一単位当りの嵩を増すことにより比重を軽減し
ようとする意図で、従来から用いられている酸化イット
リウム・ユーロピウム蛍光体（（Ｙ_0.96Ｅｕ_0. ₀₄）₂ Ｏ
₃ ）のイットリウム／ユーロピウムの組成比を変更せず
に、酸化マグネシウムの混入量を増加させた蛍光体を実
施例Ａに沿って製造した。

【００３０】得られた蛍光体試料１〜１３の組成及び特
性（相対発光強度，ｘ，ｙ）を測定した。尚、相対発光
強度は従来から用いられている試料１の酸化マグネシウ
ムを含まない酸化イットリウム・ユーロピウム蛍光体
（試料１；（Ｙ_0.96Ｅｕ_0.04）₂ Ｏ₃ ）の発光強度を１
００％とした。結果を表１に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】表１に示す通り、酸化マグネシウム（Ｍｇ
Ｏ）の混入に応じて相対発光強度が低下することが示さ
れている。しかも、母体となる酸化イットリウム・ユー
ロピウム蛍光体（試料１；（Ｙ_0.96Ｅｕ_0.04）₂ Ｏ₃ ）
の特性（ｘ，ｙ）は維持されていることが判る。更に、
得られた蛍光体試料２〜１３については、混入される酸
化マグネシウムに応じて、蛍光体の実質的な発光強度は
低下するが、その低下の割合は酸化マグネシウムの混入
モル比やユーロピウムの重量比の低下ほどは、低下しな
い。

【００３３】ところで、母体となる酸化イットリウム・
ユーロピウム蛍光体（試料１；（Ｙ_0.96Ｅｕ_0.04）₂ Ｏ
₃ ）は、紫外線のエネルギーをＹ³⁺→Ｅｕ³⁺に遷移さ
せ、Ｅｕ³⁺の赤色発光を利用したものである。このた
め、発光強度はユーロピウムの組成割合に影響される
が、得られた蛍光体試料２〜１３ユーロピウムの組成割
合に比べて発光強度の減少が少ない。

【００３４】実施例Ｃ．蛍光体の特性２（酸化マグネシ
ウム一定）更に、酸化マグネシウムが混入された蛍光体の特性を検
証した。酸化マグネシウムを一定（１６モル）にして、
母体となる酸化イットリウム・ユーロピウム蛍光体のイ
ットリウム／ユーロピウムの組成比を変化させた蛍光体
を実施例Ａに沿って製造した。

【００３５】得られた蛍光体試料１４〜２０の特性（相
対発光強度，ｘ，ｙ，比重）を測定した。結果を次の表
２に示す。尚、相対発光強度は、同様に試料１の発光強
度を１００％として表わした。更に、酸化マグネシウム
を同割合混入した表１の試料１２のデータも合わせて記
載した。

【００３６】

【表２】

【００３７】表２に示す通り、ユーロピウムの組成割合
が増えるにつれて、相対発光強度が上昇するが、この上
昇もユーロピウムが０．２２がピークとなり、それ以上
ユーロピウムの組成割合を増やしても、発光強度は上昇
しないことが示された。従って、酸化マグネシウムの添
加によって発光強度は低下するが、この低下を補うため
に、発光に寄与する付活剤であるユーロピウムの組成割
合を上昇させることにも限度があることが示された。

【００３８】実施例Ｄ．蛍光体の特性３（ユーロピウム
含量一定）ところで、イットリウム及びユーロピウムは高価な蛍光
体原料である。そこで、母体となる酸化イットリウム・
ユーロピウム蛍光体（試料１；（Ｙ_0.96Ｅｕ_0. ₀₄）₂ Ｏ
₃ ）に酸化マグネシウムを添加することにより、発光特
性（ｘ，ｙ）と相対発光強度とをなるべく低下させず、
比重を軽くすることのできる蛍光体を模索した。即ち、
酸化マグネシウムを変化させながら、付活剤であるイッ
トリウム含量（１０重量％）を一定にした蛍光体を実施
例Ａに沿って製造した。

【００３９】得られた蛍光体試料２１〜３２の特性（相
対発光強度，ｘ，ｙ，比重）を測定した。結果を次の表
３に示す。尚、相対発光強度は従来から用いられている
試料１の酸化マグネシウムを含まない酸化イットリウム
・ユーロピウム蛍光体（試料１；（Ｙ_0.96Ｅｕ_0.04）₂
Ｏ₃ ）の発光強度を１００％とした。また、ユーロピウ
ム含量を１０重量％とした酸化マグネシウムを含まない
酸化イットリウム・ユーロピウム蛍光体（試料１ａ；
（Ｙ_0.93Ｅｕ_0.07）₂ Ｏ₃ ）のデータも合わせて記載し
た。

【００４０】

【表３】

【００４１】表３に示す通り、蛍光体試料２１〜３２で
は、酸化マグネシウムの添加量に応じて比重が小さくな
ることが示されている。更に、発光特性（ｘ，ｙ）は、
母体となる酸化イットリウム・ユーロピウム蛍光体（試
料１及び試料１ａ；（Ｙ_0.96Ｅｕ_0.04）₂ Ｏ₃ 及び（Ｙ
_0.93Ｅｕ_0.07）₂ Ｏ₃ ）と殆ど変化がないことが示され
た。

【００４２】図１は得られた蛍光体試料２１〜３２と相
対発光強度との関係を示す線図である。表３及び図１に
示す通り、発光特性は、酸化イットリウム・ユーロピウ
ム蛍光体に対して、酸化マグネシウムの添加量が、１．
０モルから５．０モルまでは徐々に輝度が高くなり、
５．０モルを境に徐々に低下した。

【００４３】また、図２は得られた蛍光体試料２１〜３
２と比重との関係を示す線図である。比重の変化は酸化
マグネシウムの添加量が多くなると３モルくらいまでは
徐々に低下し、４〜５モルで急激に小さくなり、その後
は徐々に小さくなることが確認された。

【００４４】ここで、表３では、得られた蛍光体試料２
１〜３２の比重換算における発光強度比を求めた。即
ち、従来の酸化イットリウム・ユーロピウム蛍光体を１
００％として、個々の蛍光体試料の発光強度を比重換算
して、発光強度比を求めた。具体的には、個々の蛍光体
試料の相対発光強度に対して、その蛍光体試料の比重を
５．１２で割ったものを個々の相対発光強度で割って求
めた。また、図３は得られた蛍光体試料２１〜３２と比
重換算による発光強度比との関係を示す線図である。

【００４５】表３及び図３に示す通り、蛍光体試料２１
〜３２は何れも比重換算による発光強度比は、酸化マグ
ネシウムを添加しない従来の蛍光体（試料１；（Ｙ_0.96
Ｅｕ_0.04）₂ Ｏ₃ ）よりも向上することが示された。即
ち、同じ重量の蛍光体試料では、母体となる酸化イット
リウム・ユーロピウム蛍光体（試料１；（Ｙ_0.96Ｅｕ
_0.04）₂ Ｏ₃ ）よりも高い発光強度が得られること、更
には、ユーロピウム含量を１０重量％とした酸化イット
リウム・ユーロピウム蛍光体（試料１ａ；（Ｙ_0. ₉₃Ｅｕ
_0.07）₂ Ｏ₃ ）よりも高い発光強度が得られることが示
された。

【００４６】更に、得られた蛍光体試料２１〜３２につ
いて、製造に必要なコストを計算してみた。用いる原料
の単価をＹ₂ Ｏ₃ ＝ 7,000円／kg、Ｅｕ₂ Ｏ₃ ＝45,000
円／kg、ＭｇＯ＝ 2,500円／kg（出願時現在）として計
算し、歩留りを９５％として計算した。結果を次の表４
に示す。

【００４７】尚、比較として、酸化イットリウム・ユー
ロピウム蛍光体（試料１；（Ｙ_0.96Ｅｕ_0.04）₂ Ｏ₃ ）
の発光強度を１００％とした。また、ユーロピウム含量
を１０重量％とした酸化イットリウム・ユーロピウム蛍
光体（試料１ａ；（Ｙ_0.93Ｅｕ_0.07）₂ Ｏ₃ ）のデータ
も合わせて記載した。

【００４８】

【表４】

【００４９】蛍光体試料２１〜３２では、ユーロピウム
の含量は、蛍光体試料１ａと同等であるが、酸化マグネ
シウムの混入量の増加に従い、イットリウムの含量が減
少する。このイットリウムの減少に伴い、コストが低減
される。出願時現在の各原料コストによれば、コスト減
となるのは、酸化マグネシウムが４モル以上添加される
場合である。

【００５０】実施例Ｅ．蛍光体の特性４（酸化マグネシ
ウムと２価の金属酸化物との混合）母体となる酸化イットリウム・ユーロピウム蛍光体（試
料１；（Ｙ_0.96Ｅｕ_0. ₀₄）₂ Ｏ₃ ）に添加される酸化マ
グネシウムについて、酸化マグネシウム以外のものを混
合した場合を検討した。尚、相対発光強度は従来から用
いられている試料１の酸化マグネシウムを含まない酸化
イットリウム・ユーロピウム蛍光体（試料１；（Ｙ_0.96
Ｅｕ_0.04）₂ Ｏ₃ ）の発光強度を１００％とした。ま
た、ユーロピウム含量を１０重量％とした酸化イットリ
ウム・ユーロピウム蛍光体（試料１ａ；（Ｙ_0.93Ｅｕ
_0.07）₂ Ｏ₃ ）のデータも合わせて記載した。結果を次
の表５に示す。

【００５１】

【表５】

【００５２】表５に示す通り、酸化マグネシウムと２価
の金属との混合物の場合も、従来の３価のユーロピウム
（Ｅｕ³⁺）で付活したイットリウム塩蛍光体の発光特性
を維持しながら蛍光体の比重を小さくすることができ
る。

【００５３】実施例Ｆ．蛍光体の特性５（希土類の選
択）前述の実施例Ａ〜Ｅまでは、希土類としてはイットリウ
ムを用いた。比重の大きい赤色蛍光体は、酸化イットリ
ウム・ユーロピウム蛍光体以外にも酸化ガドリニウム・
ユーロピウム蛍光体（（Ｇｄ_0.92Ｅｕ_0.08)₂Ｏ₃ ），酸
化イットリウム・酸化ガドリニウム・ユーロピウム蛍光
体（（Ｙ_0.80Ｇｄ_0.12Ｅｕ_0.08)₂Ｏ₃ ），酸化イットリ
ウム・酸化ランタン・ユーロピウム蛍光体（（Ｙ_0.80Ｌ
ａ_0.12Ｅｕ_0.08)₂Ｏ₃ ）が知られている。

【００５４】これらの蛍光体についても、同様に酸化マ
グネシウムを混合したした場合を検討した。尚、相対発
光強度は従来から用いられている試料１の酸化マグネシ
ウムを含まない酸化イットリウム・ユーロピウム蛍光体
（試料１；（Ｙ_0.96Ｅｕ_0.04）₂ Ｏ₃ ）の発光強度を１
００％とした。結果を次の表６に示す。

【００５５】

【表６】

【００５６】表６に示す通り、希土類が相違する蛍光体
に対しても、実施例Ａ〜Ｅと同様に酸化マグネシウムを
混合すると、酸化マグネシウムの混合に応じて比重が小
さくなる。しかしながら、混入される酸化マグネシウム
に応じた蛍光体の実質的な発光強度の低下が少ない。従
って、希土類が相違しても、実施例Ａ〜Ｅと同様に酸化
マグネシウムと他の２価の金属の酸化物を混合させても
同様の結果が得られるものと考えられる。

【００５７】実施例Ｇ．蛍光体の特性６（熱安定性）得られた蛍光体試料について、熱安定性を検証した。具
体的には実施例Ｄで得られた蛍光体試料２１〜３２を空
気中で６００℃×１５分間加熱して、酸化マグネシウム
が４〜５モルでは色変化がほとんどなく輝度も高くなっ
ている。それを表７に示す。

【００５８】

【表７】

【００５９】近年、蛍光灯は、コンパクト化が進み、蛍
光体は製造時の耐熱性が要求されている。酸化マグネシ
ウムを混入した蛍光体は、それを充分に満足できるもの
であることが示された。

【００６０】実施例Ｈ．酸化イットリウム・ユーロピウ
ム蛍光体との相違図４は従来の酸化イットリウム・ユーロピウム蛍光体と
本発明の蛍光体との分光分布を示す線図である。図４に
示す通り、従来の酸化マグネシウムを添加しない３価の
ユーロピウムで付活した酸化イットリウムを母体とする
蛍光体と比較すると５３５ｎｍの弱い発光が消えて５８
０〜６００ｎｍの副波が低くなり赤味の強い赤色蛍光体
になることが確認された。

【００６１】図５は電子顕微鏡で撮影した従来の酸化イ
ットリウム・ユーロピウム蛍光体と本発明の蛍光体との
結晶の状態を示す図面代用写真である。図５に示す通
り、結晶の形を、電子顕微鏡で観察すると、酸化マグネ
シウムを加えると従来の楕円又は球状結晶が、僅かに立
方晶系状のものに変化していることが観察できる。

【００６２】以上の結果から、特に酸化マグネシウムが
４〜５モルであれば、従来の３価のユーロピウムで付活
した酸化イットリウムを母体とする蛍光体よりも原料原
価の低減が可能となる。それは、酸化マグネシウムが酸
化イットリウムより１／２以下の価格のためである。ま
た、酸化イットリウムの原料を輸入に頼らなければなら
ない現状では、安価な国内資源を活用することも有効で
ある。

【００６３】

【発明の効果】本発明は以上説明したとおり、組成式
が、（［Ｌ］_1-x・Ｅｕ_x ）₂ Ｏ₃ ・ｙ［Ｍ］Ｏ（ただし、０＜ｘ≦０．３０，０＜ｙ≦１８．０、
［Ｌ］はＹ，Ｇｄ，Ｌａの何れか、［Ｍ］はマグネシウ
ム単独又はマグネシウムと２価の金属との混合物であ
る）で表わされる３価のユーロピウムで付活した蛍光体
は、この蛍光体の母体となった従来の３価のユーロピウ
ム（Ｅｕ³⁺）で付活した希土類酸化物蛍光体の発光特性
を維持しながら蛍光体の比重を小さくすることができ
る。また、混入される酸化マグネシウム又は酸化マグネ
シウムと他の２価の金属の酸化物の量に従って、蛍光体
当たりの発光強度は低下するが、その低下の度合が、発
光に何も関与しない通常の増量剤を混入する場合に比べ
て遥かに小さい。

【００６４】これにより、三波長域発光形ランプで使用
されている他の青色及び緑色蛍光体と、均一に混練する
ことができ、蛍光灯の内管壁面に３種類の蛍光体を塗布
することができる。また、蛍光体の膜厚が厚くなり、蛍
光体の光束の向上が期待できる。

【００６５】更に、所望の発光を得るためのユーロピウ
ム及び希土類（イットリウム，ガドリニウム，ランタ
ン）の使用量を減少させることができ、原料コストの低
減を達成することができる。また、耐熱性が、母体とし
た例えば３価のユーロピウムで付活した酸化イットリウ
ム（（Ｙ_0.96Ｅｕ_0.04）₂ Ｏ₃ ）等の希土類酸化物蛍光
体と同等であるため、製造時の耐熱性を充分に満足でき
る。

【００６６】また、好ましくは、［Ｍ］Ｏの組成割合ｙ
が、３＜≦ｙ≦１６．０とした場合には、同じ重さで
は、本発明の蛍光体と同じユーロピウム含量を増加させ
たユーロピウム付活酸化イットリウム（Ｙ_1-x Ｅｕ_x ）
₂ Ｏ₃ と比較しても、高い発光強度が得られる。

【００６７】更に、本発明の酸化イットリウム・マグネ
シウム蛍光体では、組成式が、（Ｙ_1-x Ｅｕ_x ）₂ Ｏ₃ ・ｙＭｇＯ（ただし、０．１０＜ｘ≦０．２３，３＜ｙ≦１６．０
である）で表わされる３価のユーロピウムで付活したも
のであるため、比重が小さくされるのは勿論のこと、実
質的に良好な発光強度と、高価なイットリウム及びユー
ロピウムの含量を低減することができるため、安価に得
られる。また、製造時の耐熱性を充分に満足できるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】得られた蛍光体試料２１〜３２と相対発光強度
との関係を示す線図である。

【図２】得られた蛍光体試料２１〜３２と比重との関係
を示す線図である。

【図３】得られた蛍光体試料２１〜３２と比重換算によ
る発光強度比との関係を示す線図である。

【図４】従来の酸化イットリウム・ユーロピウム蛍光体
と本発明の蛍光体との分光分布を示す線図である。

【図５】電子顕微鏡で撮影した従来の酸化イットリウム
・ユーロピウム蛍光体と本発明の蛍光体との結晶の状態
を示す図面代用写真である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者神田力神奈川県大和市下鶴間２丁目２番１号株式会社東京化学研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】組成式が、（［Ｌ］_1-x・Ｅｕ_x ）₂ Ｏ₃ ・ｙ［Ｍ］Ｏ（ただし、０＜ｘ≦０．３０，０＜ｙ≦１８．０、
［Ｌ］はＹ，Ｇｄ，Ｌａの何れか、［Ｍ］はマグネシウ
ム単独又はマグネシウムと２価の金属との混合物であ
る）で表わされる３価のユーロピウムで付活した希土類
酸化物・マグネシウム蛍光体。
【請求項２】請求項１に記載の希土類酸化物・マグネ
シウム蛍光体において、［Ｍ］Ｏの組成割合ｙが、３＜ｙ≦１６．０としたこと
を特徴とする希土類酸化物・マグネシウム蛍光体。
【請求項３】組成式が、（Ｙ_1-x Ｅｕ_x ）₂ Ｏ₃ ・ｙＭｇＯ（ただし、０．１０＜ｘ≦０．２３，３＜ｙ≦１６．０
である）で表わされる３価のユーロピウムで付活した酸
化イットリウム・マグネシウム蛍光体。