JPH10195430A

JPH10195430A - 緑色発光蛍光体

Info

Publication number: JPH10195430A
Application number: JP561897A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Iwasaki; 剛岩崎
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Electronic Engineering Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Development and Engineering Corp
Priority date: 1997-01-16
Filing date: 1997-01-16
Publication date: 1998-07-28

Abstract

(57)【要約】【課題】従来と比較して発光輝度を低下させることなく
色純度を向上させることが可能な緑色発光蛍光体を提供
する。【解決手段】蛍光体粒子の表面が、５６０〜５８０ｎｍ
の範囲にピーク波長を有する黄色顔料で被覆されている
ことを特徴とする。また、蛍光体粒子重量に対する黄色
顔料の被覆量は、蛍光体粒子に対して０．１〜３．０重
量％の範囲が好ましい。さらに、黄色顔料としてバナジ
ン酸ビスマス系黄色顔料が好適である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、三波長形蛍光ラン
プに用いられる緑色発光蛍光体に係り、特に発光強度を
低下させることなく色純度を向上させた緑色発光蛍光体
に関する。

【０００２】

【従来の技術】蛍光ランプは各種照明等に用いられ、日
常生活に欠かせないものとなっている。上記蛍光ランプ
用の蛍光体としては、従来から一般にハロりん酸カルシ
ウムが用いられ、現在でもなお量産されている。このハ
ロりん酸カルシウム蛍光体は発光効率が高く安価であ
り、かつ低負荷で安定であるという優れた特性を持つ
が、対象物が青く見え過ぎるなどの欠点があり、蛍光ラ
ンプの高負荷安定性や自然光に近い発色で対象物を視認
できる演色性などの点について改良する余地があった。

【０００３】蛍光ランプの演色性を向上させるために、
自然光つまり太陽光の分光分布をもつような光源を形成
できるような蛍光体の開発が鋭意進められてきた。太陽
光のような連続スペクトルを再現するためには、視感度
の低い波長領域にも発光エネルギーを分配する必要があ
った。しかし、発光エネルギーを分配するとランプ効率
（明るさ）が低下し、高効率性と高演色性との両立は難
しくなる。そのため、高演色性の蛍光ランプを得ること
は一般に困難であった。

【０００４】近年になって、人間の色覚についての研究
が進展するに伴い、高効率で高演色性の蛍光ランプは、
青（波長４４０ｎｍ）、緑（波長５４５ｎｍ）、赤（波
長６１０ｎｍ）の三色の狭い波長領域の発光を組み合わ
せることによって製作可能であることが明らかになっ
た。その後、狭帯域発光を示す希土類蛍光体が開発され
ることによって、比較的狭帯域の発光スペクトル分布を
有する、赤、緑、青についての各色発光蛍光体が出現
し、高効率高演色性を実現した三波長形蛍光ランプが実
用化された。

【０００５】現在、上記のような三波長形蛍光ランプは
高演色性と高効率とを同時に満足するランプとして世の
中に広く受け入れられている。この蛍光ランプの特徴
は、対象物の色をより自然光に近い状態で審美的に、か
つ鮮明に視認でき、特に人間の顔色や肌色をより健康的
に見せることができる特徴がある。そのために、特に対
象物の色の見え方や明るさを重視する写真等の展示室に
おいて、また、快適な雰囲気が必要とされる店舗等にお
いては、上記の三波長形蛍光ランプが広く用いられてい
る。

【０００６】上記三波長形蛍光ランプにおいては、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、ランプの色温度により所定の混合比で
混ぜ合わされている。この蛍光ランプでは、その全光束
（発光出力）に対して緑色発光蛍光体の占める割合が非
常に高いことから、緑色発光蛍光体の特性が三波長形蛍
光ランプの特性を大きく支配している。従って、三波長
形蛍光ランプにおいては、発光性能に優れ、かつ安定し
た緑色発光蛍光体を用いることが重要となる。

【０００７】さらに、緑色発光蛍光体の占める割合が多
いために色純度を向上させた緑色発光蛍光体と、他の青
色、赤色発光蛍光体と混合した場合には、三波長形蛍光
ランプの色の再現性がさらに改善されると考えられる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
緑色発光蛍光体のスペクトル分布は、メインピークが波
長５４２ｎｍ付近に存在する一方で、上記メインピーク
の両側には、発光強度が小さいピークが波長４８６ｎ
ｍ、５８４ｎｍ、６２０ｎｍ付近に３つ存在する。した
がって、緑色発光蛍光体のスペクトル分布は合計４つの
発光ピークから成る。

【０００９】これらの発光ピークの中で、メインピーク
を除く３つのピークは緑色とは異なるそれぞれの光（波
長６２０ｎｍ付近は赤色付近の光、波長５８４ｎｍ付近
は黄色付近の光、波長４８６ｎｍ付近は青緑色の光）を
発するために、発光色が混合される結果、緑色発光蛍光
体の色純度が低下してしまうという問題点があった。

【００１０】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであり、従来と比較して発光輝度を低下させる
ことなく色純度を向上させることが可能な緑色発光蛍光
体を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
には、上記メインピーク以外の３つのピークをカットす
る必要があり、この緑色発光部以外の発光ピークを低減
し、波長５４２ｎｍ狭帯域の発光スペクトルのみを残存
させることにより、色の混合を抑制できることから色純
度を向上させることが可能になると本願発明者は想到し
た。そこで、本願発明者は、上記緑色発光ピーク以外の
発光ピークを抑制できる表面処理剤を研究した。そして
種々の顔料を蛍光体粒子表面に被覆して緑色発光蛍光体
を調製しその顔料の種類および被覆量が蛍光体の発光ス
ペクトルおよび輝度に及ぼす影響を実験により比較調査
した。

【００１２】その結果、特に青色付近の波長成分を効果
的に吸収する黄色顔料を蛍光体粒子表面に被覆すること
により、従来よりも色純度の高い緑色発光蛍光体が初め
て得られることが判明した。また、上記緑色蛍光体に他
の青色発光蛍光体と赤色発光蛍光体とを所定量ずつ配合
して三波長形混合蛍光体とし、この混合蛍光体から成る
蛍光膜を形成した三波長形蛍光ランプを調製したとき
に、色の再現性がより改善された蛍光ランプが得られ
た。本発明は、これらの知見に基づいて完成されたもの
である。

【００１３】すなわち本発明に係る緑色発光蛍光体は、
蛍光体粒子の表面が、５６０〜５８０ｎｍの範囲にピー
ク波長を有する黄色顔料で被覆されていることを特徴と
する。また蛍光体粒子に対する黄色顔料の被覆量が蛍光
体粒子重量に対して０．１〜３．０重量％の範囲である
ことが望ましい。さらに、黄色顔料としてバナジン酸ビ
スマス系黄色顔料であることが特に好ましい。

【００１４】本発明で、使用される緑色発光蛍光体は、
特に限定されるものではなく、例えば、ＣｅかＴｂで不
活されたＬａＰＯ₄蛍光体、ＭｇＡｌ₁₁Ｏ₁₉蛍光体、Ｇ
ｄＭｇＢ₅Ｏ₁₀蛍光体などが具体例として挙げられる。

【００１５】また５６０〜５８０ｎｍの範囲にピーク波
長を有する黄色顔料の具体例としては、バナジン酸ビス
マス系、クロム酸鉛、硫化カドミウム、オキシ水酸化
鉄、亜鉛フェライトなどがあり、特にバナジン酸ビスマ
ス系黄色顔料が好適である。

【００１６】これらの黄色顔料が緑色発光蛍光体粒子の
表面に被覆されることにより、自らの黄色発光成分が緑
色発光蛍光体の青色発光成分と重なり緑色発光成分に変
換される。従って、結果的に緑色発光蛍光体の波長４８
６ｎｍの青色発光ピークが抑制され、緑色発光蛍光体の
色純度が向上し、ランプ用蛍光体として使用した場合に
色の再現性が改善されるものと考えられる。

【００１７】上記黄色顔料は蛍光体粒子重量に対して、
０．１〜３．０重量％の割合で蛍光体粒子表面に被覆さ
れる。この黄色顔料の被覆量が０．１重量％未満と過少
な場合には、上記青色発光ピークの抑制効果が不十分と
なり、緑色発光蛍光体の色純度を向上させることが困難
になる。一方、被覆量が３．０重量％を越えるように過
量となると、非発光成分である黄色顔料が蛍光体膜中に
占める割合が大きくなるため、蛍光体の発光輝度が低下
してしまう。従って黄色顔料の被覆量は０．１３．０重
量％の範囲とされるが、色純度と発光輝度とを同時に満
足させるためには０．１〜１．０重量％の範囲が好まし
い。

【００１８】上記構成に係る緑色蛍光体によれば、蛍光
体粒子表面に所定の黄色顔料が被覆されているため、蛍
光体の発光スペクトル分布において波長４８６ｎｍ付近
の発光ピークが効果的に抑制されており、緑色発光蛍光
体の色純度を大幅に向上させることができる。また、粉
体輝度の低下はほとんど観察されず、この蛍光体を使用
することにより、色純度が高く、演色性および色の再現
性に優れた蛍光ランプを提供することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態につい
て、以下の実施例を参照してより具体的に説明する。

【００２０】実施例１バナジン酸ビスマス系黄色顔料１００ｇと、純水２００
ｃｃと、直径５mmの球状ガラスビーズ２００ｇとを容量
５００ｃｃのポリエチレン製ポットに充填し、２４時間
回転混合することにより、顔料粒子を十分に分散させた
顔料スラリーを調製した。さらに得られた顔料スラリー
を２リットル容量のビーカに取り出し、純水を投入して
全容量を１リットルに調整して１時間撹拌し、顔料濃度
が０．１ｇ／ｃｃである顔料スラリーを調製した。

【００２１】一方、他の１リットル容量のビーカに緑色
発光蛍光体（ＬａＰＯ₄：Ｔｂ）１００ｇと、純水９０
０ｃｃとを投入し１０分間撹拌した後に、上記のように
予め調製した顔料スラリーを１ｃｃ滴下した。そして１
０分間撹拌後、さらに濃度が０．４ｍｏｌ／リットルの
硫酸亜鉛を１０ｃｃ滴下して１０分間撹拌後、希アンモ
ニア水でｐＨ９．０に調整しながら１時間撹拌後、黄色
顔料を被覆した蛍光体を沈降させ、上澄み液をデカンテ
ーション操作により除去した。次に、沈降した蛍光体を
１リットルの水で３回洗浄した後に濾過し、濾渣を温度
１５０℃で乾燥した。そして乾燥した濾渣を２００メッ
シュのナイロン製篩で篩別することにより、蛍光体粒子
表面に０．１重量％のバナジン酸ビスマス系黄色顔料が
被覆された実施例１に係る緑色発光蛍光体を製造した。

【００２２】実施例２〜５黄色顔料のスラリー濃度を種々変えて調製した点以外は
実施例１と同様な条件で黄色顔料による表面処理を実施
することにより、表１に示すように緑色蛍光体粒子表面
に被覆する黄色顔料の被覆量を０．１〜３．０重量％の
範囲で変化させた実施例２〜５に係る緑色発光蛍光体を
それぞれ調製した。

【００２３】比較例実施例１において、黄色顔料による表面処理を実施せず
に緑色発光蛍光体（ＬａＰＯ₄：Ｃｅ，Ｔｂ）粒子をそ
のまま使用して比較例に係る緑色発光蛍光体とした。

【００２４】上記のように調製した各実施例および比較
例に係る緑色発光蛍光体について、色度測定装置（ＭＣ
ＰＤ）を用いてスペクトル分布を調査して波長４８６ｎ
ｍにおける青色発光成分の相対強度を測定するととも
に、輝度測定器を用いて各蛍光体の粉体輝度を測定し
た。その結果を下記表１に示す。なお、相対発光強度お
よび粉体輝度は、黄色顔料を被覆していない従来の比較
例に係る蛍光体の値を基準値（１００％）として相対的
に表示した。

【００２５】

【表１】

【００２６】上記表１に示す結果から明らかなように、
黄色顔料を所定量被覆した各実施例１〜５に係る蛍光体
のスペクトル分布は、黄色顔料を被覆していない比較例
の緑色発光蛍光体と比較して、波長４８６ｎｍ付近のピ
ークの発光強度が２５〜８０％減少しており、色純度が
改善されることが確認された。また、実施例１〜３に係
る蛍光体の輝度は、比較例に係る蛍光体と比較しても低
下が少なく、ほとんど同等であった。但し、黄色顔料の
被覆量が２．０〜３．０重量％と大きくなると、青色発
光域の発光強度が従来の１／５と大幅に減少する反面、
発光輝度が１０〜２０％程度減少することが確認でき
た。

【００２７】また、実施例３に係る緑色発光蛍光体のス
ペクトル分布を比較例とともに図１に示す。図１に示す
ように黄色顔料を被覆した実施例３の緑色発光蛍光体の
スペクトル分布においては、青色発光域である波長４８
６ｎｍのピークが、黄色顔料を被覆しない比較例の蛍光
体と比較して大幅に抑制されており、青色発光成分の混
色による色純度の低下が効果的に防止できることが判明
した。

【００２８】

【発明の効果】以上説明の通り、本発明に係る緑色発光
蛍光体によれば、蛍光体粒子表面に所定の黄色顔料が被
覆されているため、蛍光体の発光スペクトル分布におい
て波長４８６ｎｍ付近の発光ピークが効果的に抑制され
ており、緑色発光蛍光体の色純度を大幅に向上させるこ
とができる。また、粉体輝度の低下は、ほとんど観察さ
れず、この蛍光体を使用することにより、色純度が高
く、演色性および色の再現性に優れた蛍光ランプを提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る緑色発光蛍光体のスペクトル分布
を、従来の緑色発光蛍光体のスペクトル分布とともに示
すグラフ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】蛍光体粒子の表面が、５６０〜５８０ｎ
ｍの範囲にピーク波長を有する黄色顔料で被覆されてい
ることを特徴とする緑色発光蛍光体。
【請求項２】蛍光体粒子に対する黄色顔料の被覆量
が、蛍光体粒子重量に対して０．１〜３．０重量％であ
ることを特徴とする請求項１記載の緑色発光蛍光体。
【請求項３】蛍光体粒子に対する黄色顔料の被覆量
が、蛍光体粒子重量に対して０．１〜１．０重量％であ
ることを特徴とする請求項２記載の緑色発光蛍光体。
【請求項４】黄色顔料がバナジン酸ビスマス系黄色顔
料であることを特徴とする請求項１記載の緑色発光蛍光
体。