JPH09217060A - 赤色発光蛍光体および蛍光ランプ - Google Patents

赤色発光蛍光体および蛍光ランプ

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JPH09217060A
JPH09217060A JP2282896A JP2282896A JPH09217060A JP H09217060 A JPH09217060 A JP H09217060A JP 2282896 A JP2282896 A JP 2282896A JP 2282896 A JP2282896 A JP 2282896A JP H09217060 A JPH09217060 A JP H09217060A
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JP
Japan
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phosphor
alumina
fluorescent material
fluorescent lamp
mol
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JP2282896A
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Kenichi Yamaguchi
研一 山口
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】初期発光強度が高く、かつ点灯中における発光
強度の劣化が少ない赤色発光蛍光体を提供するととも
に、この蛍光体を用いることにより、発光色度や発光強
度の経時劣化を抑制し得る蛍光ランプを提供する。 【解決手段】一般式(Y1-x Eux 2 3 (但し0.
01≦x≦0.20)で表わされるユーロピウム付活酸
化イットリウム蛍光体表面にγ−アルミナを付着させて
成ることを特徴とする。またγ−アルミナの付着量はユ
ーロピウム付活酸化イットリウム蛍光体1モルに対して
10-4〜10-2モルにするとよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、赤色発光蛍光体お
よびそれを用いた蛍光ランプに係り、特に初期発光強度
が高く、かつ点灯中における発光強度の劣化が少ない赤
色発光蛍光体およびその蛍光体を用いることにより、発
光色度や発光強度の経時劣化を抑制した蛍光ランプに関
する。
【0002】
【従来の技術】周知のように、ユーロピウム付活酸化イ
ットリウム蛍光体(Y2 3 :Eu)は、電子線や紫外
線励起による発光輝度,発光色等の蛍光体特性が優れて
いることから、カラーブラウン管用赤色成分蛍光体や三
波長発光型蛍光ランプ用赤色成分蛍光体として広く使用
されている。
【0003】また上記のようなユーロピウム付活酸化イ
ットリウム蛍光体の発光効率の向上を図る目的で、従来
から種々の化合物から成る融剤を添加する研究がなされ
ている。この融剤の具体例としては、例えば特開昭55
−161883号公報に開示されるようなアルカリ土類
金属ほう酸塩、特開昭56−99276号公報に開示さ
れるようなリン酸リチウム、特開昭58−52382号
公報に記載されるようなリン酸アルミニウム、特開昭5
9−45384号公報に開示されるようなほう酸バリウ
ム、特開昭58−127777号公報に開示されるよう
なアルカリ土類金属酸化物,特開昭61−266488
号公報に開示されるようなふっ化バリウム・ふっ化マグ
ネシウム等の化合物が融剤として提案されている。これ
らの融剤を蛍光体に添加することにより、蛍光体粒子の
結晶が大きく成長し、このような蛍光体を用いた蛍光ラ
ンプの初期発光効率を向上させることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のように蛍光体調
製時に融剤を添加することにより、蛍光ランプの初期発
光効率を向上させることができる反面、上記融剤が不純
物として作用し易くなり、蛍光体が劣化してランプ特性
が低下し易い。すなわち蛍光ランプの点灯時間の経過に
伴って発光効率が徐々に低下するという問題点があっ
た。
【0005】上記問題点に対する対応策としては、例え
ばα型結晶構造を有するアルミナ等の化合物を使用し蛍
光体を表面処理することにより蛍光体の劣化を防止する
方法も採用されていた。しかしながら、一般的に表面処
理を実施した蛍光体を使用して蛍光ランプを調製した場
合には、点灯中における発光強度の劣化は少ないが、初
期発光強度の低下を引き起し易くなり、いずれにしても
ランプ特性が低下し易い問題点があった。
【0006】本発明は上記のような問題点を解決するた
めになされたものであり、初期発光強度が高く、かつ点
灯中における発光強度の劣化が少ない赤色発光蛍光体を
提供するとともに、この蛍光体を用いることにより、発
光色度や発光強度の経時劣化を抑制し得る蛍光ランプを
提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記ユーロピ
ウム付活酸化イットリウム蛍光体の発光効率を向上させ
るとともに経時劣化を防止する目的で、蛍光体表面に種
々の化合物を付着させてその化合物の種類および付着量
がランプ特性に及ぼす影響を実験により比較検討した。
【0008】その結果、特にγ型結晶構造を有するγ−
アルミナを使用して蛍光体を表面処理し、所定の付着量
範囲内でγ−アルミナを蛍光体表面に付着させることに
より、α−アルミナを使用した場合と比較して、蛍光体
の発光強度の経時劣化を、より効果的に防止できること
を見出した。本発明は上記知見に基づいて完成されたも
のである。
【0009】すなわち本発明に係る赤色発光蛍光体は、
一般式(Y1-x Eux 2 3 (但し0.01≦x≦
0.20)で表わされるユーロピウム付活酸化イットリ
ウム蛍光体表面にγ−アルミナを付着させて成ることを
特徴とする。
【0010】また本発明に係る蛍光ランプは、一般式
(Y1-x Eux 2 3 (但し0.01≦x≦0.2
0)で表わされるユーロピウム付活酸化イットリウム蛍
光体表面にγ−アルミナを付着させて成る赤色発光蛍光
体を赤色発光成分として含有する蛍光体層をガラス管内
壁面に被着形成したことを特徴とする。
【0011】またγ−アルミナの付着量がユーロピウム
付活酸化イットリウム蛍光体1モルに対して10-4〜1
-2モルであることを特徴とする。
【0012】ここでユーロピウム付活酸化イットリウム
蛍光体((Y1-x Eux 2 3 )は電子線や紫外線の
照射を受けることにより赤色光を発する蛍光体であり、
三波長発光型蛍光ランプ用の赤色成分蛍光体として使用
される。
【0013】Eu(ユーロピウム)は蛍光体の発光効率
を高める活性体(付活剤)として作用し、Y(イットリ
ウム)に対して原子比で0.01〜0.20の割合で添
加される。添加割合が0.01未満では発光効率の改善
効果が少ない。一方、添加割合が0.20を超えると、
着色を生じ易くなり、ランプの発光効率を却って阻害す
ることになる。
【0014】アルミナ(Al2 3 )は通常α型,β
型,γ型の3種類の結晶構造を有するものが存在する。
本発明では、特にγ型の結晶構造を有するγ−アルミナ
を用いる。ここで通常の化合物粒子の多くは負に帯電す
る傾向があるが、γ−アルミナは非常に強く正に帯電す
る傾向がある。したがってγ−アルミナを蛍光体表面に
付着させることにより蛍光体粒子全体を負に帯電させる
ことができ、この蛍光体粒子から成る蛍光体層をガラス
管内面に形成して蛍光ランプとした場合に、ランプ中に
存在するHg+ やその他の陽イオン物質と蛍光体との衝
突回数を減少させることができ、ランプ点灯中における
蛍光体の劣化を防止できることから発光強度の経時劣化
を低減できるものと考えられる。
【0015】ここで本発明において使用されるγ−アル
ミナとは各種アルミナ(Al2 3)のうち、γ型の結
晶構造を有するアルミナを少なくとも80重量%含有す
るものをいう。
【0016】上記γ−アルミナの蛍光体表面への付着量
はユーロピウム付活イットリウム蛍光体1モルに対して
10-4〜10-2モルの範囲が好ましい。γ−アルミナの
付着量が蛍光体1モルに対して10-4モル未満の場合に
は蛍光体の劣化を防止する効果が不十分であり、蛍光体
の発光特性を向上させる効果が少ない。一方、γ−アル
ミナの付着量が10-2モルを超える範囲では非発光物質
であるγ−アルミナが蛍光体全体に占める割合が大きく
なるため蛍光体全体としての発光効率が低下してしま
う。
【0017】本発明に係る赤色発光蛍光体は、例えば以
下の操作手順に従って製造される。すなわち化学量論的
に組成調整された前記一般式(Y1-x Eux 2
3 (但し0.01≦x≦0.20)で表わされるユーロ
ピウム付活酸化イットリウム蛍光体1モルに対して所定
モル数のγ−アルミナ粉末を秤量し、このγ−アルミナ
粉末を分散させたスラリーを用いて蛍光体粉末を表面処
理し、これを濾過,乾燥後、乾燥物を篩分することによ
り製造される。
【0018】また本発明に係る蛍光ランプは、上記のよ
うに調製した赤色発光蛍光体と他の青色発光蛍光体と緑
色発光蛍光体とを所定の色温度となるような配合割合で
混合し、さらに得られた混合体をポリエチレンオキサイ
ド等を溶解したバインダー中に均一に分散させて蛍光体
スラリーとし、この蛍光体スラリーをガラス管(バル
ブ)内壁面に塗布し、乾燥・焼成することにより発光層
(蛍光体層)を一体に形成するという通常のランプ製造
工程に準拠して製造される。
【0019】上記構成に係る赤色発光蛍光体および蛍光
ランプによれば、蛍光体表面にγ−アルミナが付着して
いるため、蛍光体の経時劣化が効果的に防止でき、高い
発光輝度を呈する赤色発光蛍光体が得られる。
【0020】また、この赤色発光蛍光体を三波長発光型
蛍光ランプ等の赤色発光成分として使用することによ
り、高い発光輝度を呈する蛍光ランプを実現することが
できる。
【0021】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施形態について、
以下の実施例を参照してより具体的に説明する。
【0022】実施例1〜5 組成式(Y0.95Eu0.052 3 で表わされるユーロピ
ウム付活酸化イットリウム蛍光体粉末を用意する一方、
γ−アルミナ粉末を純水中に分散した各種濃度のγ−ア
ルミナスラリーを調製した。次に各γ−アルミナスラリ
ー中に上記ユーロピウム付活酸化イットリウム蛍光体粉
末を分散させ、十分に撹拌混合して表面処理を実施し、
それぞれの混合液とした。次の各混合液を濾過して濾紙
上の残渣を乾燥し、さらに350℃で1時間加熱するこ
とによりそれぞれ1〜5用の赤色発光蛍光体を調製し
た。調製した各赤色発光蛍光体粒子を分析したところ、
上記組成式の蛍光体粒子1モルに対して、それぞれ10
-5モル(実施例1),10-4モル(実施例2),10-3
モル(実施例3),10-2モル(実施例4),10-1
ル(実施例5)の割合でγ−アルミナ粒子が付着してい
た。
【0023】比較例1〜5 実施例1〜5において使用したγ−アルミナ粉末に代え
てα−アルミナ粉末を使用した以外は実施例1〜5と同
様に処理して、それぞれ比較例1〜5用の赤色発光蛍光
体を調製した。
【0024】比較例6 一方、γ−アルミナスラリーによる表面処理を実施せず
に、実施例1において使用したユーロピウム付活酸化イ
ットリウム蛍光体をそのまま使用し、比較例6用の赤色
発光蛍光体とした。
【0025】こうして調製用意した各赤色発光蛍光体と
緑色蛍光体と青色蛍光体とを、相対色温度が5000K
になるような混合比で均一に混合し、それぞれ三波長型
混合蛍光体とした。
【0026】次に各三波長型混合蛍光体をバインダー中
に均一に分散せしめて蛍光体スラリーとし、この蛍光体
スラリーを、ガラス管(ガラスバルブ)内面に塗布して
乾燥・焼成することにより蛍光体層を形成した後に、通
常のランプ製造工程に準拠して放電用の電極およびソケ
ットを付設した口金をガラス管の両端に装着するなどの
工程を経てそれぞれ実施例および比較例に係るFL20
SS/18型蛍光ランプを製造した。
【0027】こうして製造した実施例1〜5および比較
例1〜6に係る蛍光ランプについて、製造直後における
初期発光輝度を測定するとともに、100時間,500
時間および1000時間点灯後における発光輝度をそれ
ぞれ測定し、図1および図2に示す結果を得た。
【0028】なお図1における発光輝度は、α−アルミ
ナを表面処理したユーロピウム付活酸化イットリウム蛍
光体を用いて形成した比較例1に係る蛍光ランプの初期
発光輝度を基準値(100%)として相対的に表示し
た。また図2における発光輝度は、γ−アルミナを表面
処理しない蛍光体を用いて形成した比較例6に係る蛍光
ランプの初期発光輝度を基準値(100%)として相対
的に表示した。
【0029】図1および図2に示す結果から以下のよう
な事実が確認された。すなわち、蛍光ランプの初期発光
輝度を高く保持する観点からは、ユーロピウム付活酸化
イットリウム蛍光体1モルに対するγ−アルミナの付着
量(表面処理量)の割合を10-4〜10-2モルの範囲に
することが望ましいことが判明した。また蛍光ランプの
1000時間点灯後における発光輝度を高くするために
は、γ−アルミナの付着量を蛍光体1モルに対して10
-4モル以上とすることが望ましいことが判明した。さら
に蛍光体1モルに対するγ−アルミナの付着量が10-4
〜10-2モルの範囲となるように表面処理を実施した蛍
光体を用いることにより、初期発光輝度および1000
時間点灯後の発光輝度が共に優れた蛍光ランプが得られ
ることが確認できた。
【0030】
【発明の効果】以上説明の通り、本発明に係る赤色発光
蛍光体および蛍光ランプによれば、蛍光体表面にγ−ア
ルミナが付着しているため、蛍光体の経時劣化が効果的
に防止でき、高い発光輝度を呈する赤色発光蛍光体が得
られる。
【0031】また、この赤色発光蛍光体を三波長発光型
蛍光ランプ等の赤色発光成分として使用することによ
り、高い発光輝度を呈する蛍光ランプを実現することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る赤色発光蛍光体を使用した蛍光ラ
ンプの発光輝度を示すグラフ。
【図2】本発明に係る蛍光ランプの点灯時間と発光輝度
との関係を従来例とともに示すグラフ。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(Y1-x Eux 2 3 (但し
    0.01≦x≦0.20)で表わされるユーロピウム付
    活酸化イットリウム蛍光体表面にγ−アルミナを付着さ
    せて成ることを特徴とする赤色発光蛍光体。
  2. 【請求項2】 γ−アルミナの付着量がユーロピウム付
    活酸化イットリウム蛍光体1モルに対して10-4〜10
    -2モルであることを特徴とする請求項1記載の赤色発光
    蛍光体。
  3. 【請求項3】 一般式(Y1-x Eux 2 3 (但し
    0.01≦x≦0.20)で表わされるユーロピウム付
    活酸化イットリウム蛍光体表面にγ−アルミナを付着さ
    せて成る赤色発光蛍光体を赤色発光成分として含有する
    蛍光体層をガラス管内壁面に被着形成したことを特徴と
    する蛍光ランプ。
  4. 【請求項4】 γ−アルミナの付着量がユーロピウム付
    活酸化イットリウム蛍光体1モルに対して10-4〜10
    -2モルであることを特徴とする請求項3記載の蛍光ラン
    プ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103774195A (zh) * 2014-01-14 2014-05-07 浙江大学 一种电沉积制备Y3BO6:Eu3+薄膜的方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103774195A (zh) * 2014-01-14 2014-05-07 浙江大学 一种电沉积制备Y3BO6:Eu3+薄膜的方法

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