JPS5943508B2 - 螢光体 - Google Patents

螢光体

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JPS5943508B2
JPS5943508B2 JP12200377A JP12200377A JPS5943508B2 JP S5943508 B2 JPS5943508 B2 JP S5943508B2 JP 12200377 A JP12200377 A JP 12200377A JP 12200377 A JP12200377 A JP 12200377A JP S5943508 B2 JPS5943508 B2 JP S5943508B2
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JP
Japan
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phosphor
terbium
cerium
oxide
lanthanum
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JP12200377A
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JPS5456086A (en
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勝男 村上
光興 大谷
弘 伊藤
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は(例えば、JournaloftheEle
ctrochemicalSocietyvol、11
8、ム9、September1971の第1508〜
第1510頁 或いは米国特許3634282号明細書
に記載の如き螢光体)、つまりセリウムとテルビウムで
付活される緑色を発光する螢光体に関するものである。
テルビウムで付活された燐酸ランタン(LaP04:T
b)が紫外線の励起によつて緑色光を発することはよく
知られている。
しかし、このテルビウム付活燐酸ランタン螢光体は、水
銀ラインスペクトルの254nmまたは365nmの紫
外線で励起しても非常に微弱な発光しか示さないため、
低圧及び高圧の水銀蒸気放電灯に応用できるものではな
かつた。この発明は、上記燐酸ランタン螢光体の発光効
率を増大させ、低圧及び高圧の水銀蒸気放電灯にも応用
できる実用性のある新規な螢光体を提供するものである
この発明の発明者等はテルビウム付活燐酸ランタン螢光
体にセリウム(Ce)を付活剤として適量導入すると低
圧水銀蒸気放電による185nmと254nm(以下、
185+254nmと記す。
)紫外線励起による緑色光の発光強度が7倍以上に増大
することを見出した。またこの発明に至るまでの実験で
、螢光体の母体成分である燐酸ランタン(LaPO4)
のランタン(La)の一部をガドリニウム(Gd)また
はイットリウム(至)で置換しても同様の作用効果があ
ることを確かめた。この発明の螢光体はセリウムとテル
ビウムで付活された燐酸塩螢光体であつて、その化学組
成は一般式で表わすと、Lal−x−y−p−qGdx
YyCeqTbqPO4であり、かつ0≦x≦0.3、
0≦y≦0.3、0.02≦p≦0.6、0.05≦q
≦0.4であることを特徴とするものである。
この発明の螢光体は、たとえば酸化ランタン(La、O
s)、酸化ガドリニウム(Gd2O3)、酸化イットリ
ウム(Y203)、酸化セリウム(CeO)、酸化テル
ビウム(Tb407)、燐酸第二アンモニウム((NH
4)2HP04)を所定量混合したのち耐熱性容器たと
えばシリカるつぼに入れたのち、弱還元性気流中、たと
えば窒素対水素の容量比が95:5の気流中において1
100〜1300℃付近の温度で一定時間焼成を行なえ
ば得られるものである。
このようにして得られた上記化学式を有する螢光体は1
85+245nmの紫外線励起により緑色光を発光し、
この緑色光の発光強度の高いものであつた。
このことは、セリウムを導入したことによるもので、こ
のセリウムの導入効果は、Ce3+が活性体として作用
し、185+254nmの紫外線を吸収し、Td3+の
発光過程にエネルギーを伝達する増,惑剤として作用す
るためと考えられる。なお、上記の原料各成分は加熱に
よつて分解し酸化物になるものであれば良く、硝酸塩、
修酸塩等を用いても差支えない。またこの発明の螢光体
は各希土類金属成分を水溶性の塩たとえば硝酸塩として
水に溶解させ、これを燐酸溶液と反応させて沈澱させ、
この沈澱物を上記のように焼成しても得られるものであ
る。次にこのようにして得られた螢光体において、18
5+254nm紫外線照射時の相対発光強度とセリウム
の濃度およびテルビウムの濃度との関係を調べた結果、
相対発光強度とセリウムの濃度Pとの関係は、螢光体の
母体成分を燐酸ランタンとし、テルビウムの濃度qを0
.20とした場合に第1図に示すような結果が得られた
この第1図かられかるように、セリウムの濃度Pの値は
0.02〜0.6の範囲内とするのがよく、この場合に
緑色光の発光強度増大が明らかに認められた。また最適
にはPの値を0.15付近とするのが良く、この時に緑
色光の発光強度が最も大きくなつた。そして、185+
254nm紫外線照射時の相対発光強度とテルビウムの
濃度qとの関係は、螢光体の母体成分を燐酸ランタンと
し、セリウムの濃度pを0.15とした場合に第2図に
示されるような結果が得られた。この第2図かられかる
ように、テルビウムの濃度qの値は0.05〜0.4の
範囲にするのがよく、好適なqの値は約0.2であつた
。また、この発明において母体成分である燐酸ランタン
のランタンの一部をガドリニウムまたはイツトリウムで
置換しても同様の機能を呈するものである。
この際、ガドリニウム置換量の最大はガドリニウムの濃
度Xの値で0.3であり、この値を超えると発光強度が
大巾に減少した。Xの値が約0.1以内であれば発光強
度はほとんど変化せず強い緑色発光が認められた.また
、イツトリウムで置換した場合も同様で、その置換量の
最大はイツノトリウムの濃度yの値で0.3であり、こ
の値を超えると発光強度の著しい減少が認められた。
yの値が約0.1以内であれば発光強度はほとんど変化
せず、この発明の作用効果が燐酸ランタンを母体とした
場合と同様に認められた。次にこの発明の具体的な実施
例を説明する。
実施例 1酸化ランタン・・・21.189、酸化セリ
ウム・・・5.169、酸化テルビウム・・・7.48
9、燐酸第2アンモニウム・・・26.419の割合で
混合し、この混合物をシリカるつぼに入れ空気中におい
て700℃で30分間加熱した。
冷却後粉砕し、再びシリカるつぼに入れ、窒素対水素容
量比が95:5の混合ガス気流中において1250℃で
1時間焼成した。冷却後粉砕してこの発明の螢光体を得
た。得られた螢光体はLaO.65CeO.l5T,O
.2OPO4なる組成を有している。この実施例で得ら
れた螢光体は第3図に示すごとく、185+254nm
紫外線励起によつて従来公知のテルビウム付活燐酸ラン
タン螢光体(LaPO4:Tb)の約7倍の光出力を示
し、発光効率の高い緑色発光螢光体であつた。また、実
用化されている既知の代表的な緑色発光螢光体であるマ
ンガン付活けい酸亜鉛螢光体との比較においては、40
W直管形けい光ランプで試験したところ、この実施例の
けい光体は製造直後の光束で4400ルーメン、500
時間点灯後で4190ルーメン(95.2%の光束残存
率)を与えたのに比べ、従来のマンガン付活けい酸亜鉛
螢光体のそれは製造直後で4150ルーメン、500時
間点灯後で3570ルーメン(光束残存率86.0%)
であり、この発明のけい光体を用いたランプの方がはる
かに優れた特性結果を示した。
実施例 2酸化ランタン・・・18.579、酸化ガド
リウム・・・2.909、酸化セリウム・・・5.16
9、酸化テルビウム・・・7.489、燐酸第2アンモ
ニウム・・・26.419の割合で混合した後、実施例
1と同様の方法で螢光体を得た。
この得られた螢光体はLaO.,7G,O.O8CeO
.l5TbO.2OPO4なる組成を有し、実施例1と
ほぼ同様な発光スペクトル及び緑色発光強度を示した。
実施例 3 酸化ランタン・・・18.579、酸化イツトリウム・
・・−・・1.819、酸化セリウム・・・5.169
、酸化テルビウム・・・7.48f!、燐酸第2アンモ
ニウム・・・26.419の割合で混合した後、実施例
1と同様の方法で螢光体を得た。
得られた螢光体はLaOj7YO.O8CeO.l5T
bO.2OPO4なる組成を有し、実施例1とほぼ同様
な発光スペクトル及び緑色発光強度を示した。
上記の実施例において、各原料の重量比は化学量論に合
致した化学組成を有する螢光体が得られるように設定さ
れているが、この化学量論性は特に厳密に限定されるも
のではない。
この発明の螢光体においては原料の重量比が化学量論か
ら少しずれていても差支えない。数モルパーセント過剰
の希土類金属成分あるいは燐酸根成分の使用は、螢光体
の発光特性に大きな悪影響を与えないことが確められて
いる。以上、この発明の実施例を説明したがこの発明の
螢光体は低圧水銀蒸気放電によつて放射される紫外線す
なわち主として185+254nm(7)紫外線の励起
によつて特に効率よく発光する。
したがつて、この発明の螢光体は低圧水銀蒸気放電灯に
使用するのが特に好ましいものである。また、この螢光
体は温度が上昇しても発光強度が満足に維持されるので
高圧水銀蒸気放電灯にも使用できる。以上述べたように
、この発明の螢光体は、発光効率が低く実用価値のほと
んどなかつたテルビウム付活燐酸ランタン螢光体にセリ
ウムを導入することで発光効率を向上させたもので、紫
外線励起によつて明るい緑色光を発し、利用価値の高い
螢光体を得られるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の螢光体におけるセリウムの濃度と1
85+245nm紫外線励起による緑色発光強度の関係
を示した曲線図、第2図はこの発明におけるテルビウム
の濃度と185+254nm紫外線励起による緑色発光
強度の関係を示した曲線図、第3図はこの発明の螢光体
と従来のテルビウム付活燐酸ランタン螢光体との185
+254nm紫外線励起による発光スペクトルの強度分
布を比較した曲線図で、(1)はこの発明の螢光体の発
光スペクトルの強度分布を示し、()は従来の螢光体の
発光スペクトルの強度分布を示すものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 セリウムおよびテルビウムで付活され、一般式がL
    a_1_−_x_−_y_−_p_−_qG_d_xY
    _yC_e_pT_b_qPO_4で表わされ、かつ0
    ≦X≦0.3、0≦y≦0.3、0.02≦p≦0.6
    、0.05≦q≦0.4であることを特徴とする螢光体
JP12200377A 1977-10-12 1977-10-12 螢光体 Expired JPS5943508B2 (ja)

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JP12200377A JPS5943508B2 (ja) 1977-10-12 1977-10-12 螢光体

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JP12200377A JPS5943508B2 (ja) 1977-10-12 1977-10-12 螢光体

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JPS5456086A JPS5456086A (en) 1979-05-04
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