JPS6335686A

JPS6335686A - ハロリン酸塩蛍光体及び蛍光ランプ

Info

Publication number: JPS6335686A
Application number: JP17910586A
Authority: JP
Inventors: Akira Taya; 田屋　明; Masaaki Tamaya; 正昭玉谷; Kazuo Narita; 成田　一夫
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-07-30
Filing date: 1986-07-30
Publication date: 1988-02-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明はハロリン酸塩蛍光体及びそれを用いた蛍光ラン
プに関し、更に詳しくは発光効率が高く、安定な青緑色
を発光し、かつ刺激を除去したときの残光が少ないもの
である。

（従来の技術）従来、発光の色温度が４２００〜５６００にで、かつ演
色性区分がＪＩＳ　　２９１１２−１９８３に定められ
た演色ＡＡＡ形（ＥＤＬ形）の高演色形蛍光ランプの青
緑色発光成分となる蛍光体としては、例えば特開昭５８
−４０７６２号公報に記載されているようなＥｕ２＋で
付活されたハロリン酸塩蛍光体が用いられている。この
蛍光体は分光エネルギー分布、発光効率の点で好適なも
のとされている。

しかしながら、このＥｕｚ＋で付活されたハロリン酸塩
蛍光体は、これに含有されているアルカリ土類金属（Ｂ
　ａ、Ｃａ、Ｍｇ）相互の配合割合によっては、残光（
刺激を除去したあとでも発光が残留する現象）を生じる
ことがある。例えば、輝度を向上するためにはＭｇの含
有量を多くすることが望ましいが、Ｍｇの含有量が多い
と残光が生じやすくなる。

通常の使用個所、使用状態では、上記のような残光を生
じやすい蛍光体を用いて製造された蛍光ランプでも特に
不都合はない、しかし、例えばカラー現像所の暗室のよ
うな特殊な使用個所では。

ランプ消灯直後の残光が感光紙やフィルムに悪影響を及
ぼすことがある。

（発明が解決しようとする問題点）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、実用上支障がない程度に残光が低減したハロリン酸
塩蛍光体及びこの蛍光体を青緑色発光成分とする高効率
の高演色形蛍光ランプを提供することを目的とする。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段及び作用）本発明者らは
、前述した特開昭５８＝４０７６２号公報に開示されているハロリン酸塩蛍光体
に関して鋭意研究を重ねた結果、この蛍光体にアルカリ
金属元素を少量配合することにより、残光を大幅に低減
しうろことを見出し、本発明のハロリン酸塩蛍光体及び
蛍光ランプを開発するに至った。

すなわち、本願節１の発明のハロリン酸塩蛍光体は、次
式、Ｍ５−ａＸ　（ＰＯ４）３：Ｅ　ｕ２＋（ａ）、Ｍｅ（
ｂ）（ただし、Ｍは０．５〜２．０グ７ム原子のｃａ、
０．０１〜１．０グラム原子のＭｇ、残部Ｂａからなり
、ＸはＦ、ＣＪＩ、Ｂｒから選択される少なくとも１種
の　ハロゲン元素、ＭｅはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ
から選択される少なくとも１種のアルカリ金属元素、０．０１＜　ａ≦０．２　、ｌＸｌ０−４≦ｂ≦５Ｘ１
０−２）にて表わされることを特徴とするものである。

また、本願節２の発明の蛍光ランプは、次式、Ｍ５−ａ
Ｘ　（ＰＯ４）３：Ｅ　ｕ２＋（ａ）、Ｍｅ（ｂ）（た
だし、Ｍは０．５〜２．０グラム原子のＣａ、０、Ｏ１
〜１．０グラム原子のＭｇ、残部Ｂａからなり、ＸはＦ
、Ｃ９，、Ｂｒから選択される少なくとも１種のハロゲ
ン元素、ＭｅはＬｉ、Ｎａ、Ｋ。

Ｒｂ、Ｃ５から選択される少なくとも１種のアルカリ金
属元素、０．０１＜　ａ≦０．２．ｌＸ１０−４≦ｂ≦５Ｘ１０
−２）にて表わされる２価のユーロピウムで付活された
ハロリン酸塩蛍光体と、（Ｓｒ　、Ｍｇ）３（ＰＯ４）２：Ｓｎにて表わされる
スズ付活正リン酸ストロンチウム・マグネシウム蛍光体
との混合物をガラス管内壁に被着したことを特徴とする
ものである。

本願節１の発明のハロリン酸塩蛍光体の構成元素の作用
及びその配合割合の限定理由を以下に説明する。

ＭはＢａ、Ｃａ及びＭｇの３種のアルカリ土類金属から
なる。そして、ＭはＢａを主成分とし、Ｃａの量を変化
させることにより発光のピーク波長を変化させることが
でき、Ｍｇの量を変化させることにより蛍光体の耐劣化
特性及び輝度の向上を図ることができる。

Ｃａは約０．８グラム原子にすると蛍光体の発光ピーク
波長が約４８５ｎｍとなり、最適なものとなるが、Ｃａ
が０．５グラム原子未満又は２．０グラム原子を超える
灰発光のピーク波長が４８０〜５００ｎｍの範囲からは
ずれるため好ましくない。

Ｍｇは前述したように蛍光体の耐劣化特性及び輝度の向
上に大きく寄与するものであるが、０．０１グラム原子
未満又は　１．０グラム原子を超えると、この効果が顕
著でなくなる。

Ｅｕｚ＋は蛍光体の輝度を高める作用を有する。

Ｅｕ２＋の含有量を示す指数ａを０．０１＜　ａ≦０．
２　としたのは、ａが０．０１以下では十分な輝度が得
られず、一方０．２を超えても青緑色の発光輝度は飽和
に達し高価なＥｕを浪費するだけで経済的でないためで
ある。より好ましい範囲は０．０３〜０．１である。

また、ＸはＦ、Ｃ１，Ｂｒから選択される少なくとも１
種が用いられる。特に、ＸがＣ１だけの場合には、発光
効率が高く、劣化が少ないので好適である。

本願筒１の発明のハロリン酸塩蛍光体では、アルカリ金
属元素Ｍｅが配合されていることが最大の特徴である。

このようにアルカリ金属元素を配合することにより、残
光を大幅に低減することができる。ＭｅとしてはＬｉ、
Ｎａ、に、Ｒｂ、Ｃｓから選択される少なくとも１種が
用いられる。Ｍｅの含有量を示す指数すをＩＸＩ　Ｏ″
≦ｂ≦５　Ｘ　１０−２としたのは、ｂがＬＸＩＯ″未
満では蛍光体の残光を低減させる効果が少なく、一方５
　Ｘ　１０−２を超えると蛍光体の輝度低下を招くため
である。より好ましいｂの範囲はｌＸｌ０−３〜３　Ｘ
　１０−２である。

本願筒１の発明の蛍光体は、以下のようにして調製する
ことができる。すなわち、Ｂａ、Ｃａ、Ｍｇ、ｐ、　Ｆ
、Ｃｕ、Ｂｒ、Ｅｕ及びＭｅ源となる各々の酸化物、リ
ン酸塩、炭酸塩、アンモニウム塩等の化合物を所定量秤
量した後、例えばボールミルを用いて十分に粉砕・混合
する。次に、得られた混合物をアルミナ製又は石英製の
容器に収容し、大気中、８００〜１２００℃で１〜５時
間焼成する。更に、得られた焼成物を冷却、粉砕、篩別
した後、例えば水素と窒素との混合ガスによる弱還元性
雰囲気中、８００〜１２００℃で二次焼成する。得られ
た焼成物を冷却、粉砕、篩別。

洗浄、ろ過、乾燥、篩別することにより本願筒１の発明
のハロリン酸塩蛍光体を得ることができる。

また１本願第２の発明の蛍光ランプは、本願筒１の発明
のハロリン酸塩蛍光体と、スズ付活正リン酸ストロンチ
ウム・マグネシウム蛍光体とを混合し、常法にしたがっ
てガラス管内壁に被着することにより容易に製作するこ
とができる。

本願筒２の発明において、ハロリン酸塩蛍光体としては
、その発光ピークが４８０〜５００ｎｍの波長箋囲にあ
るもの、スズ付活正リン酸ストロンチウム・マグネシウ
ム蛍光体としては、その発光ピークが６２０〜６４０ｎ
ｍの波長範囲にありしかも半値幅が１ｌ２０−１６０ｎ
であるものを組合せることが高演色性の点から有効であ
る。

また、両者の混合割合は、ユーロピウム付活ハロリン酸
塩蛍光体４０〜６０重量％、スズ付活正リン酸ストロン
チウム・マグネシウム蛍光体６０〜４０重量％であるこ
とが望ましい。これは、上記範囲をはずれると、発光の
色温度が４２００〜５６００にで、かつ演色性区分がＪ
ＩＳ２９１１２−１９８３に定められた演色ＡＡＡ形（
ＥＤＬ形）の高演色形蛍光ランプを製作することが困難
となるためである。

（実施例）以下、本発明の詳細な説明する。

まず、第１表に示すような組成となるように各原料粉末
を秤量し、ボールミルを用いて２時間粉砕・混合した６
次に、得られた混合粉末を篩別して石英製ルツボに収容
し、大気中、９５０℃で３時間焼成した。つづいて、得
られた焼成物を冷却、粉砕、篩別し、水素２％、窒素９
８％の混合ガス中、９５０℃で１時間二次焼成を行なっ
た。

更に、得られた焼成物を冷却、粉砕、篩別、洗浄、ろ過
、乾燥、篩別した。このような方法により、アルカリ金
属元素を含む１０種の蛍光体試料（実施例１〜１０）と
アルカリ金属元素を含まない蛍光体試料（比較例１）と
を調製した。

これらの各試料について発光ピーク波長、相対輝度、残
光時間を測定した結果を第１表に示す。

なお、相対輝度は、各試料に２５４ｎｍの紫外線を照射
して輝度を測定し、比較例１の試料の輝度を１００とし
て表わした相対値である。また、残光時間は、各試料に
２５４ｎ■の紫外線を照射したときの輝度を１．０とし
、照射を停止した後、輝度が紫外線照射時の１０万分の
１に低減するまでに要する時間である。

第１表から明らかなように、輝度については、実施例１
〜１０の蛍光体は比較例１の蛍光体より若干劣っている
ものもあるが、比較例１と同等のものが多く、かなり向
上しているものもある。また、残光時間については、実
施例１〜１０の蛍光体はいずれも比較例１の蛍光体より
も大幅に減少している。

次いで、第１表の実施例１．３．５．６．７及び比較例
１のハロリン酸塩蛍光体と、発光ピーク波長６３０ｎｍ
、半値＠１４０ｎｍの（Ｓｒ、Ｍｇ）３（ＰＯ４）２：
Ｓｎ蛍光体とを、それぞれ色温度５６００に、偏差＋〇
、００５ｕｖとなるように下記第２表に示すような割合
で混合し、常法により得られた混合物を管径２５＋ｓｍ
、管長３４５ｍｍのガラス管内壁に被着させ、ＦＬＩＯ
Ｗの蛍光ランプ（実施例１１〜１５及び比較例１１）を
製作した。実施例１１〜１５及び比較例１１の各蛍光ラ
ンプの色度図を第１図に、分光エネルギー分布図を第２
図にそれぞれ示す。各蛍光ランプの色度及び分光エネル
ギー分布にはほとんど違いがない。

また、各蛍光ランプについて測色、測光及び残光時間の
測定を行なった結果を下記第２表に示す、なお、残光時
間は、各蛍光ランプの点灯時の発光強度を１．０とし、
消灯後１発光強度が点灯時の１００万分の１に低減する
までに要する時間である。

第２表から明らかなように、実施例１１〜１５の蛍光ラ
ンプは比較例１１の蛍光ランプよりも残光時間が大幅に
減少している。

［発明の効果］以上詳述したように本発明によれば、輝度を犠牲にする
ことなく実用上支障がない程度に残光が低減したハロリ
ン酸塩蛍光体及びこの蛍光体を青緑色発光成分とする高
効率の高演色形蛍光ランプを提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１１〜１５及び比較例１１の蛍
光ランプの色度図、第２図は本発明の実施例１１〜１５
及び比較例１１の蛍光ランプの分光エネルギー分布図で
ある。

Claims

【特許請求の範囲】　（１）次式、Ｍ＿５＿−＿ａＸ（ＰＯ＿４）＿３：Ｅｕ＾２＾＋（ａ
），Ｍｅ（ｂ）（ただし、Ｍは０．５〜２．０グラム原
子のＣａ、０．０１〜１．０グラム原子のＭｇ、残部Ｂ
ａからなり、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒから選択される少なく
とも１種のハロゲン元素、ＭｅはＬｉ，Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ
、Ｃｓから選択される少なくとも１種のアルカリ金属元
素、０．０１＜ａ≦０．２、１×１０＾−＾４≦ｂ≦５×１
０＾−＾２）にて表わされることを特徴とするハロリン
酸塩蛍光体。　（２）次式、Ｍ＿５＿−＿ａＸ（ＰＯ＿４）＿３：Ｅｕ＾２＾＋（ａ
），Ｍｅ（ｂ）（ただし、Ｍは０．５〜２．０グラム原
子のＣａ、０．０１〜１．０グラム原子のＭｇ、残部Ｂ
ａからなり、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒから選択される少なく
とも１種のハロゲン元素、ＭｅはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ
、Ｃｓから選択される少なくとも１種のアルカリ金属元
素、０．０１＜ａ≦０．２、１×１０＾−＾４≦ｂ≦５×１
０＾−＾２）にて表わされる２価のユーロピウムで付活
されたハロリン酸塩蛍光体と、スズ付活正リン酸ストロ
ンチウム・マグネシウム蛍光体との混合物をガラス管内
壁に被着したことを特徴とする蛍光ランプ。（３）ハロリン酸塩蛍光体が４８０〜５００ｎｍの波長
範囲内に発光ピークを有し、スズ付活正リン酸ストロン
チウム・マグネシウム蛍光体が６２０〜６４０ｎｍの波
長範囲内に発光ピークを有するとともに１２０〜１６０
ｎｍの半値幅を有することを特徴とする特許請求の範囲
第２項記載の蛍光ランプ。