JPS63475B2 - - Google Patents

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JPS63475B2
JPS63475B2 JP60189808A JP18980885A JPS63475B2 JP S63475 B2 JPS63475 B2 JP S63475B2 JP 60189808 A JP60189808 A JP 60189808A JP 18980885 A JP18980885 A JP 18980885A JP S63475 B2 JPS63475 B2 JP S63475B2
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JP
Japan
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phosphor
fluorescent lamp
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mixture
emission peak
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JP60189808A
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JPS6250385A (ja
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Akira Taya
Keiji Hatakeyama
Kazuo Narita
Yasuhiko Hagiwara
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Toshiba Corp
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/70Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing phosphorus
    • C09K11/71Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing phosphorus also containing alkaline earth metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7783Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals one of which being europium
    • C09K11/7795Phosphates
    • C09K11/7796Phosphates with alkaline earth metals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/38Devices for influencing the colour or wavelength of the light
    • H01J61/42Devices for influencing the colour or wavelength of the light by transforming the wavelength of the light by luminescence
    • H01J61/44Devices characterised by the luminescent material

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
[発明の技術分野] 本発明は新規組成のハロリン酸塩螢光体とそれ
を用いた螢光ランプに関し、更に詳しくは、発光
効率が高く安定な青緑色に発光しかつ刺激を除去
したときの残光が少ないハロリン酸塩螢光体と、
それを用いた螢光ランプであつて、発光の色温度
が4200〜5600K(ケルビン)でかつ演色性区分が
JIS Z9112−1983に定められた演色AAA形
(EDL形)に属する高演色形螢光ランプに関す
る。 [発明の技術的背景とその問題点] 2価のEu2+で付活されたハロリン酸塩螢光体
は、特開昭58−40762号公報に開示されているよ
うに、青緑色に発光する。この螢光体は発光効率
が高くかつその発光が安定であり螢光ランプ、と
りわけ、上記したEDL形の高演色形螢光ランプ
に用いる青緑色螢光体として有用である。 しかしながら、このEu2+で付活されたハロリ
ン酸塩螢光体は、これに含有されているBa、
Ca、Mgなどのアルカリ土類金属相互の配合割合
によつては、残光(刺激を除去したあとでも発光
が残留する現象)を生ずることがある。 このような残光を生じ易い螢光体を用いて螢光
ランプを製作した場合、通常の使用個所、使用形
態ではさしたる不都合を招かないが、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に
おいてはランプ消灯直後の残光が感光紙やフイル
ムに悪影響を及ぼすことがある。 [発明の目的] 本発明は上記問題点を解決し、実用上支障のな
い程度に残光が低減した新規組成のEu2+で付活
されたハロリン酸塩螢光体と、それを青緑色螢光
成分とした高効率の高演色形螢光ランプの提供を
目的とする。 [発明の概要] 本発明者らは上記目的を達成すべく、前述した
特開昭58−40762号公報に開示されているハロリ
ン酸塩螢光体の組成に関し鋭意研究を重ねた結
果、この螢光体に後述する特定の希土類元素を少
量配合すると残光を大幅に低減しうるとの事実を
見出し、本発明の螢光体およびそれを用いた螢光
ランプを開発するに到つた。 すなわち、本発明のEu2+で付活されたハロリ
ン酸塩螢光体は、 次式 M5-aX(PO43:Eu2+(a)、RE(b) (式中、MはBa、Ca、Mgの種のアルカリ土類
金属を表わし;XはF、Cl、Brの単体若しくは
これら2種以上の混合物を表わし;REはYb、
Nd、Sm、Dy、Ho、Tmの群から選ばれる少な
くとも1種の希土類元素を表わし;aは0.01<a
≦0.2、bは1×10-4<b≦5×10-2を満足する
数を表わす) で示されることを特徴とし、その螢光ランプは、
上記ハロリン酸塩螢光体とスズ付活正リン酸スト
ロンチウム・マグネシウム螢光体(Sr、Mg)3
(PO42:Snとの混合物がガラス管内壁に被着さ
れていることを特徴とする。 上記式で示される本発明の螢光体は希土類元素
REが配合されていることが最大の特徴であり、
このことによつて残光が低減する。 このREは、希土類元素のうち上記したYb、
Nd、Sm、Dy、Ho、Tmのいずれか1種または
適宜に選定された2種以上であればよい。 指数bは配合されたREのグラム原子数を表わ
し、この値があまり小さすぎると螢光体における
残光低減の効果は認められず、逆にあまり大きく
なると螢光体それ自体の輝度低下を招くので、通
常、1×10-4〜5×10-2の範囲内に設定する。と
くに、1×10-3〜3×10-2の場合が好適である。 また、指数aはEu2+のグラム原子数を表わし、
この値が小さすぎると充分な発光輝度が得られな
い。また、この値を大きくするようにEu2+を配
合しても青緑色の発光輝度は飽和に達してしまう
ので徒らに高価なEu2+を浪費するのみであつて
経済的ではない。したがつて、aは通常、0.01<
a≦0.2の範囲内に設定する。とくに0.03〜0.1の
場合が好適である。 Mは、Ba、Ca、Mgの3種のアルカリ土類金
属であるが、この螢光体を螢光ランプの青緑色発
光成分として使用することを考慮した場合、その
発光ピークを480〜500nmの波長範囲内におさめ
るために、Caは0.5〜2.0グラム原子量、Mgは
0.01〜1.0グラム原子量、残部がBaとなるように
それぞれの含有量を設定することが好ましい。 また、XとしてはF、Cl、Brのいずれか1種
または適宜に選定した2種以上の混合物であつて
よい。とくに、Cl単体の場合は、光光効率が高
い、劣化が少ないなどの点で好適である。 本発明の螢光体は、次のようにして調製され
る。 すなわち、焼成処理の後、Ba、Ca、Mg、P、
F、Cl、Br、EuおよびRE源となり得る各々の酸
化物、燐酸塩、炭酸塩、アンモニウム塩などの化
合物の所定量を秤量した後、例えば、ボール・ミ
ルでこれらの原料混合物を充分に粉砕混合する。
しかる後に得られた混合物をアルミナ製又は石英
製の焼成容器に収容し、大気中において800℃〜
1200℃の温度下にて1〜5時間焼成する。得られ
た焼成物を冷却、粉砕、篩別し、例えば、水素と
窒素の混合ガスによる弱還元性雰囲気中において
800℃〜1200℃の温度で二次焼成する。 得られた焼成物を冷却、粉砕、篩別、洗浄、
過、乾燥、篩別して、本発明の螢光体を得ること
ができる。 つぎに本発明の螢光ランプは、上記方法で調製
した螢光体と(Sr、Mg)3(PO42:Sn螢光体とを
混合し、得られた螢光体を常法にしたがつてガラ
ス管の内壁に被着せしめることにより容易に製作
することができる。 このとき、本発明の螢光体としてはその発光ピ
ークが480〜500nmの波長範囲にあるものを、そ
して第2の螢光体成分すなわち(Sr、Mg)3
(PO42:Sn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120〜160nm
であるものを組合せることが高演色性の点からし
て有効である。 [発明の実施例] 実施例 1〜15 第1表に示した組成となるように各原料粉末を
秤量し、それらを一緒にしてボールミルにて2時
間粉砕混合した。次いで、得られた混合粉末を篩
別して石英製ルツボに収容し、大気中で950℃の
温度下にて3時間の焼成を行なつた。 得られた焼成物を冷却、粉砕、篩別し、水素2
%、窒素98%の混合ガス中で、950℃の温度で1
時間の二次焼成を行なつた。 得られた焼成物を冷却、粉砕、篩別、洗浄、
過、乾燥、篩別を行なつて各種の螢光体試料を調
製した。 なお、比較のため希土類元素を含まない螢光体
も同様の方法で調製しそれを比較例として示し
た。 これらの各試料につき発光ピーク波長、半値
幅、相対輝度、残光時間を測定しその結果を第1
表に示した。相対輝度は、各試料に254nmの紫
外線を照射したときの輝度の、比較例試料に同波
長の紫外線照射時における輝度を100.0とした場
合の相対値である。この値が輝度の大小を表わす
指標である。また、残光時間は、資料に254nm
の紫外線を照射しそのときの輝度を1.0とした場
合、照射を停止したのち輝度が10万分の1にまで
低減するに要する時間(秒)で表示している。
【表】
【表】 つぎに、実施例1の試料、実施例9の試料、実
施例10の試料、比較例試料に発光ピーク波長
630nm、半値幅140nmの(Sr、Mg)3(PO42:Sn
螢光体を、色温度5600Kに、偏差0.05uvとなる
ような比率でそれぞれ混合し、得られた混合物を
管径25mm、管長345mmの内壁に被着せしめ、常法
により10Wの螢光ランプを4本製作した。 各ランプつき測色、測光および残光時間の測定
を行ない、その結果を第2表に示した。なお、残
光時間は、ランプ点灯時の発光強度を1.0とし、
消灯後それが百万分の1にまで低減するまでに要
する時間(秒)で表わしてある。 また、各ランプの色度図を第1図(図中の黒
丸)に、分光エネルギー分布図を第2図にそれぞ
れ示した。
【表】 [発明の効果] 以上の説明で明らかなように、本発明のハロリ
ン酸塩螢光体は、従来公知のものに比べて、
254nmの紫外線照射時の輝度を犠牲にすること
なく残光が大幅に低減する。この螢光体と(Sr、
Mg)3(PO42:Snを組合わせて製作した螢光ラン
プは、初期光束、光束維持率がいずれも大きく、
4200〜5600Kにおける演色性区分がJIS Z9112−
1983に定めるAAA形に属し、残光時間も実用上
全く問題にならないほど小さく、使用形態上の制
約を受けることのない高演色形螢光ランプとして
有用である。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図はそれぞれ本発明螢光ランプの
色度図、分光エネルギー分布図を表わす。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 次式 M5-aX(PO43:Eu2+(a)、RE(b) (式中、MはBa、Ca、Mgの3種のアルカリ土
    類金属を表わし;XはF、Cl、Brの単体若しく
    はこれら2種以上の混合物を表わし;REはYb、
    Nd、Sm、Dy、Ho、Tmの群から選ばれる少な
    くとも1種の希土類元素を表わし;aは0.01<a
    ≦0.2、bは1×10-4<b≦5×10-2を満足する
    数を表わす) で示されることを特徴とする2価のユーロピウム
    で付活されたハロリン酸塩螢光体。 2 Ca0.5〜2.0グラム原子量、Mg0.01〜1.0グラ
    ム原子量、残部がBaである特許請求の範囲第1
    項に記載のハロリン酸塩螢光体。 3 次式 M5-aX(PO43:Eu2+(a)、RE(b) (式中、MはBa、Ca、Mgの3種のアルカリ土
    類金属を表わし;XはF、Cl、Brの単体若しく
    はこれら2種以上の混合物を表わし;REはYb、
    Nd、Sm、Dy、Ho、Tmの群から選ばれる少な
    くとも1種の希土類元素を表わし;aは0.01<a
    ≦0.2、bは1×10-4<b≦5×10-2を満足する
    数を表わす) で示される2価のユーロピウムで付活されたハロ
    リン酸塩螢光体と、スズ付活正リン酸ストロンチ
    ウム・マグネシウム螢光体との混合物がガラス管
    内壁に被着されていることを特徴とする螢光ラン
    プ。 4 該ハロリン酸塩螢光体が480〜500nmの波長
    範囲内に発光ピークを有し、かつ、該スズ付活正
    リン酸ストロンチウム・マグネシウム螢光体が
    620〜640nmの波長範囲内に発光ピークを有する
    とともに120〜160nmの半値幅を有している特許
    請求の範囲第3項記載の螢光ランプ。
JP60189808A 1985-08-30 1985-08-30 ハロリン酸塩螢光体およびそれを用いた螢光ランプ Granted JPS6250385A (ja)

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