JPS609543B2 - 螢光体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は新規な緑色発光蛍光体に関する。

鞍光ランプの演色性と光世力を同時に改善する一手段と
して、比較的狭帯城の発光スペクトル分布をもつ青色、
緑色、赤色発光蛍光体を適当な割合に混合して使用する
三波長方式が知られている。発光色の大中に異る三種の
蛍光体を混合使用するこの方式の蛍光ランプでは、ラン
プ点灯中に各蛍光体の光出力低下の差異によってひき起
される色ズレ現象があり、商品価値を低下させている。
昨今事務機の発達により複写機の使用台数は増加の一途
をたどっているが、特に蛍光ランプを光源とする複写機
は省エネルギーという時代の要請によく対応し、その普
及率にはめざましいものがある。

この種の複写機で、光源用蛍光ランプが点灯中に光世力
を低下することは、複写スピードを低下することにつな
がる。それ故初期光出力よりもむしろ点灯中の光出力低
下が問題となる。しかし一般蛍光ランプに比較して高負
荷状態で使用されるこれら光源用蛍光ランプの光世力低
下はかなり大きい。セリウムとテルビウムとにより付活
された桂酸イットリウム蛍光体｛（Ｙ，Ｃｅ，Ｔｂ）２
０３・Ｓｉ０２｝は、緑色の発光をもち高効率であるた
めに、三波長方式蛍光ランプ乃至複写機光源用蛍光ラン
プに使用されているものである。

しかしこの蛍光体は高効率である反面、ランプ点灯中の
光出力低下が比較的大きい点で改良することが望まれて
いる。この発明はこのような要請にこたえ、蛍光ランプ
点灯中の光出力低下を僅少に改良した新規な緑色発光蛍
光体を提供するものである。

即ちセリウムとテルビウムとにより付活され、Ｒｅをイ
ットリウム、ランタン、ガドリニウムの少なくとも一種
以上とし、０＜ａ十ｂ＜１、ｘ２０、ｙ２０、ｚ之０、
×＋ｙ＞０、ｙ十ｚ＞０、×＋ｚ＞０、１．１５２ｘ＋
ｙ＋ｚＺＯ．８５とするとき一般式（Ｒｅ，−ａ−ｂＴ
ＬＣｅｂ）２０８・ｘＳｉ０２・ｙＰ２０５・ｚＡ１２
０３で表わされることを特徴とする緑色発光蛍光体であ
る。この蛍光体を使用し、通常の方法で３８ワット蛍光
ランプ例えばＦＬ−４の・Ｇ／３８を作製し、定格負荷
の３０％増の高負荷にて点灯させ、点灯１００餌時間後
の光出力の低下を測定した。

この結果から従釆の｛（Ｙ，Ｃｅ，Ｔｂ）２０３・Ｓｊ
０２｝で示されるセリウム、テルビウム共付活桂酸イッ
トリウム蛍光体を用いたものが低下率１５％を示したの
に対し、この発明の蛍光体を用いたものは７〜１４％を
示し、大幅な改良効果が認められた。さらに点灯１００
餌時間後の光出力は、セリウムとテルビウム付活桂酸イ
ットリウム蛍光体の光世力をｌｏｏ％とした場合、この
発明のものは最高１０４％である。一般式（Ｒｅ，−ａ
−ｂＴＡｃｅｂ）２０３１ｘＳｉ０２１ｙＰ２０５・ｚ
Ａ１２０３において、ｙ＝０、ｚ＝０の場合はセリウム
「 テルビウム共付活溝酸イットリウム蛍光体｛（Ｙ，
Ｃｅ，Ｔｂ）２０３１Ｓｉ０２｝として公知であり〜ｘ
＝０、ｚ＝０の場合はセリウム」テルビウム共付活りん
酸ランタン ｛（玖，Ｃｅ，Ｔｈ）２０３８Ｐ２ｑ｝と
して公知である。これ等の蛍光体ではいずれも点灯１０
０餌時間後の光世力低下率が１５％又は１８％で大であ
る。さらにｘ＝０、ｙ＝０の場合の蛍光体として（Ｙ，
Ｃｅ，Ｔｂ）２０３・ＡＩ２０３〜（Ｌａ，Ｃｅ，Ｔｂ
）２０３０ＡＩ２０３、（Ｇｄ，Ｃｅ，Ｔｂ）２１Ｎ２
０３を合成し、光出力低下率と光出力を調らべてみた。
この結果低下率については、１３〜１７％の値が得られ
、効果が認められるものの〜光出力はいずれもセリウム
、テルビウム共付活桂酸イットリウム蛍光体の５０％以
下を示して実用的でない。これ等に対しこの発明の蛍光
体は、セリウムとテルビウムとの共付活Ｒｅのホスホ・
アルミ／１シリケート、ホスホシリケート、アルミノホ
スフエートであり、Ｒｅはイットリウム、ランタン、ガ
ドリニウムの少なくとも一種以上である点で相違し、ｘ
，ｙ，ｚについての前記した数値限定の範囲外のものは
発光出力の低下率が大きく、これら範囲内のものが好ま
しい。以下実施例についてさらに詳細に説明する。

実施例 １酸化イットリウム（Ｙ２０３）４５．１７夕
、酸化ランタン（い２０３）４．８９夕、酸化ガドリニ
ウム（Ｇも０３）７２．５０夕、酸化セリウム（Ｃｅ０
２）３．４４夕、酸化テルビウム（ＴＱ０７）２８．０
４夕「酸化珪素（Ｓｉ０２）４８．０７夕、りん酸水素
アンモニウム｛（Ｎ比）２ＨＰ０４｝１８．４９夕、水
酸化アルミニウム｛Ｎ（ＯＨ）３｝４．６８夕、鞠化カ
リウム（ＫＦ）２．５夕をアルミナボールミルにいれて
よく混合する。これをアルミナルツボに入れ、フタをし
、窒素雰囲気中で１０００ｑｏ、１．虫篭間焼成する。
次にアルミナボールミル中でほぐし、アルミナルツボに
入れ、カーボン粉末５０夕をうわのせし、フタをして窒
素雰囲気中で１４５０ｑｏ「 ５時間焼成する。焼成後
カーボン粉末を分離除去し、アルミナボールミルにてほ
ぐし、７０〜９０ｑｏの温水を用いてよく洗練し、炉過
、乾燥する。さらにアルミナルッボに入れ、窒素９接容
量％と水素５容量％とから成る還元性雰囲気中で、１５
００ｑｏ「 ５時間焼成する。このようにして得られた
この例の蛍光体は（ＹかｗＬら岬０ｄｏ．ゆＣｅｏ．ｏ
２ＴｂＭ５）２０３・０．８雌ｉ０２１０．０７Ｐ２０
５１０．０３ＡＩ２０３であり、発光のピーク波長が５
４則皿付近にある緑色発光蛍光体であることを確認した
。この蛍光体を用い常法に従って、３８ワット蛍光ラン
プＦＬ−４庇・Ｇ／３８を作製し、定格負荷の３０％増
の高負荷状態で１００幼時間点灯を続け、１００独特間
点灯後の発光出力低下率と発光出力とを測定する。

比較例として、従来の｛（Ｙ，Ｃｅ，Ｔｂ）２０３１Ｓ
ｉ０２｝で示されるセリウム、テルビウム共付活桂酸イ
ットリウム蛍光体を用い同一条件でランプを作製、点灯
し、発光出力低下率と発光出力とを測定しておく。

この結果発光出力の低下率は、比較例蛍光体に係るラン
プが１５％であるのに対して、この発明の蛍光体に係る
ランプは１２％であり、発光出力は比較例蛍光体による
ものの１００％に対して、この発明の蛍光体によるもの
は１０３％であった。こ）では発光出力の低下率はラン
プ点灯初期に対する１００奴時間点灯後の発光出力の低
下率で表わされ、この発明の蛍光体では３％改善されて
いる。

実施例 ２ 酸化イットリウム（Ｙ２０３）９３．７２夕、酸化セリ
ウム（Ｃｅ０２）１．７２夕、酸化テルビウム（Ｔｂ４
０７）２９．９０夕、酸化珪素（Ｓｉ０２）５４．０８
夕、りん酸水素アンモニウム ｛（Ｎ比）２ＨＰ０４｝
１０．５６夕、水酸化アンモニウム ｛Ｎ（ＯＨ）３｝
１．５６夕、界化カリウム（ＫＦ）２．５夕をアルミ
ナボールミルによってよく混合する。

以下実施例１と同様にして蛍光体を得、ランプを作製し
、１００畑時間点灯後の発光出力の低下率と発光出力と
を測定する。この例の蛍光体は（Ｙ小８Ｃｅｏ心，Ｔｂ
び，６）２Ｑ・０．９庇ｉ０２・０．０４２３・０．０
１山２０３であり、発光出力の低下率は１３％、発光出
力は１０１％であった。実施例１，２と同様にｘ＞０、
ｙ＞０、ｚ＞０とする各実施例３，４，５，６，７，８
，９，１０，１１，１２，１３．１４，１５，１６ １
７，１＆ １９，２０，２１を実施例１，２とともに第
１表に示す。第 １表実施例 ２２ 酸化イットリウム（Ｙ２０３）９０．３４夕、酸化ガド
リニウム（Ｗ２Ｑ）５．４４夕、酸化セリウム（Ｃｅ０
２）１．７２２、酸化テルビウム（Ｔｂ４０７）２９．
９０夕、酸化桂素（Ｓｉ０２）５７．０９夕、りん酸水
素アンモニウム｛（Ｎ凡）２ＨＰ０４｝７．２９９、界
化リチウム（ＬｉＦ）１．０夕をアルミナボールミルに
てよく混合する。

これをアルミナルツボに入れ、さらにカーボン粉末５０
２をうわのせし、フタをして窒素雰囲気中で１４００ｑ
ｏ、５時間焼成する。焼成後カーボン粉末を分離除去し
、アルミナボールミルにてほぐし、７０〜９０℃の温水
にてよく洗練する。洗縦後炉過、乾燥する。さらにアル
ミナルッボに入れ窒素９甲容量％と水素５容量％とから
成る還元性雰囲気中にて１４００ｏｏ、５時間焼成する
。このようにして得られた蛍光体は（Ｙ岬ｏＧら．〇３
Ｃｅｏ．ｏ，ＴｂＭ６）２０３・０．９＄ｉ０２・０．
０解２０５であった。

さらに実施例１と同機にして鞍光ランプを作製し、１０
０加時間点灯後の発光出力の低下率と発光出力を測定し
た結果発光出力の低下率は１２％であり、発光出力は１
００％であった。実施例２２と同様にｘ＞０、ｙ＞０、
ｚ＝０とる実施例２３，２４，２６，２６，２７，２８
，２９，３０，３１，３２，３３ ３４，を実施例２２
とともに第０表に示す。

第 ０ 表実施例 ３５ 酸化イットリウム（Ｙ２０３）８４．６９夕、酸化ガド
リニウム（Ｇｄ２０３）１０．８８夕、酸化セリウム（
Ｃｅ０２）３．４４夕、酸化テルビウム（Ｔｂ４０７）
３１．７８多酸化珪素（Ｓｉ０２）５７．０９夕、水酸
化アルミニウム ｛ＡＩ（ＯＨ）２｝ ４．６８夕、熱
化カリウム（ＫＦ）２．５９をアルミナボールミルにて
よく混合する。

以下実施例１と同様にして得られるこの例の蛍光体は（
Ｙｏ．７５０ｄｏ．船Ｃｅｏ．ｏ２ＴｂＭ７）２０３・
０９５＄ｉ０２・０．０３ＡＩ２０３であった。さらに
実施例１と同様に蛍光ランプを作製し、１００餌時．間
点灯後の発光出力低下率と発光出力を測定した結果、発
光出力低下率は１４％であり、発光出力は１０２％であ
った。

実施例３５と同様にｘ〉０、ｚ＞０、ｙ：０とする各実
施例３０ ３７，３８，３９，４０を実施例３５ととも
に第ｍ表に示す。

第ｍ表 実施例 ４１ 酸化イットリウム（Ｙ２０３）１１．２９夕、酸化ラン
タン（い２０３）６５．１６夕、酸化ガドリニウム（Ｇ
ら０３）７．２５夕、酸化セリウム（Ｃｅ０２）５１．
６４夕、酸化テルビウム（Ｔ広０７）２９．９０夕、り
ん酸水素アンモニウム｛（Ｎ凡）２ＨＰ０４｝２５０．
９０夕、水酸化アルミニウム｛山（ＯＨ）２｝７．８夕
、弗化リチウム０．５夕をアルミナポールミルにてよく
混合する。

これをアルミナルツボに入れ、さらにカーボン粉末５０
夕をうわのせしてフタをし、窒素雰囲気中で１３５０℃
、５時間焼成する。嫌成後カーボン粉末を分離除去し、
アルミナボールミルにてよくほぐし、７０〜９ぴ０の温
水にてよく洗練後、炉過、乾燥する。さらにアルミナル
ッボに入れ窒素９接客量％と水素５容量％から成る還元
雰囲気中にて１３５０℃、５時間焼成する。このように
して得られたこの例の蛍光体は（ＹＭ。Ｌも‐４。Ｇげ
びＭＣｅ。．３。ＴｈＯ．．６）２〇３・０‐９＄ｉ〇
２・０．０私１２０３である。さらに実施例１と同様に
蛍光ランプを作製し１００ｑ時間点灯後の発光出力低下
率と発光出力を測定した結果、発光出力低下率は１２％
であり、発光出力は１０１％であった。実施例４１と同
様にｙ＞０，ｚ＞０，ｘ＝０とする各実施例４２，４３
，４４，４５，４０ ４７，４８ ４９，５０を実施例
４１とともに第Ｗ表に示す。

第Ｗ表 以上説明したようにこの発明の蛍光体は、いずれも５４
則伽付近に発光ピークを持つ緑色発光蛍光体であり、ラ
ンプ点灯中における発光出力の低下率を大幅に改善して
、発光出力の向上がはかられる有用な蛍光体である。

これ等各実施例では、酸化アルミニウム （Ｎ２０３）成分の原料種として水酸化アルミニウム｛
山（ＯＨ）３｝を使用したが、焼成後の最終的な形とし
て酸化アルミニウム（Ｎ２０３）となるものであれば、
水酸化アルミニウムに限定されるものではない。

また他の原料も同様に原料種を限定しない。セリウム、
テルビウム共付活蛍光体は３６則ｍ付近の紫外線励起に
よっても効率良く発光するため、高圧水銀灯に利用され
るが、この発明の蛍光体も同様に使用出来る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ セリウムとテルビウムとにより付活され、Ｒｅをイ
   ツトリウムＹ、ランタンＬａ、ガドリニウムＧｄの少な
   くとも一種以上とし、０＜ａ＋ｂ＜１、ｘ≧０、ｙ≧０
   、ｚ≧０、ｘ＋ｙ＞０、ｙ＋ｚ＞０、ｘ＋ｚ＞０、１．
   １５≧ｘ＋ｙ＋ｚ≧０．８５とするとき、一般式（Ｒｅ
   ＿１＿−＿ａ＿−＿ｂＴｂ＿ａＣｅ＿ｂ）＿２Ｏ＿３・
   ｘＳｉＯ＿２・ｙＰ＿２Ｏ＿５・ｚＡｌ＿２Ｏ＿３で表
   わされることを特徴とする緑色発光蛍光体。