JPH04178491A - アルミン酸塩蛍光体およびこれを用いた蛍光ランプ - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は低圧水銀放電の紫外線により緑色に発光するア
ルミン酸塩蛍光体およびこれを用いた蛍光ランプに関す
るものである。

従来の技術 近年、屋外でも使用できる大型カラー映像表示装置が開
発され、その普及が進んでいる。このような大型デイス
プレィの画素などに使用される平面発光形の可変色蛍光
ランプが特開昭６１−５５８５１号公報および特開平２
−１２９８４７号公報に示されている。これらの可変色
蛍光ランプは大型デイスプレィの画素とするために、Ｇ
（緑色）、Ｒ（赤色）、Ｂ（青色）に発光する蛍光体を
それぞれ単色発光させる一つまたは複数組の絵素で構成
されている。このような大型デイスプレィ用の平面発光
形蛍光ランプに用いられる蛍光体のうちでＧ成分蛍光体
としては、たとえばテルビウム付活セリウムマグネシウ
ムアルミネート（以下、ＣＡＴと略す）が使用されてい
る。

発明力１解決しようとする課題 第３図に示すように、従来の大型デイスプレィ用の平面
発光形蛍光ランプに使用されるＧ成分蛍光体としては、
ＣＡＴで代表されるように３価のテルビウムによる発光
を利用しているため、緑色の色純度が満足なものでなく
、一般のカラーテレビに比べてデイスプレィ装置として
の色再現範囲が狭いという問題があり、その改善が望ま
れていた。同図において、Ｒ成分蛍光体は３価のユーロ
ピウムで付活されたイツトリウムオキサイド（以下、Ｙ
ＯＸと略す）、Ｂ成分蛍光体は２価のユーロピウムで付
活されたバリウムマグネシウムアルミネート（以下、Ｂ
ＡＭと略す）である。

緑色発光の色純度が良好な蛍光体としては２価のマンガ
ンによる発光が適しており、蛍光ランプ用としては、２
価のマンガン付活ケイ酸亜鉛、２価のユーロピウムおよ
びマンガンで付゛活されたバリウムマグネシウムアルミ
ネートおよび２価のマンガンで付活されたセリウムマグ
ネシウムアルミネート等が知られている。上記大型デイ
スプレィ用の蛍光ランプは通常高負荷点灯されるため、
２価のマンガン付活ケイ酸亜鉛と２価のユーロピウムお
よびマンガンで付活されたバリウムマグネシウムアルミ
ネートの場合は寿命中の輝度維持率が劣っており、また
２価のマンガンで付活されたセリウムマグネシウムアル
ミネートの場合は寿命中の輝度維持率は良好であるが、
輝度そのものが低いという欠点があった。

本発明は大型デイスプレィ用等の高負荷条件で点灯され
る蛍光ランプに用いられる蛍光体において、良好な色純
度と寿命中を通じて輝度低下の少ないアルミン酸塩蛍光
体およびこれを用いた蛍光ランプを提供するものである
。

課題を解決するだめの手段 このような間圧を解決するために、本発明のアルミン酸
塩蛍光体は、 一般式：　（Ｌｎ、Ｃｅ）（Ｍｇ、Ｅｕ、Ｍｕ）Ａ　Ｉ
　２ＺＯ２，５＋３２　（ただし、４．５≦ｚ　≦１５
）で表される。

また、本発明の蛍光ランプは、 一般式：　（Ｌｎ’、Ｃｅ）（Ｍｇ、Ｅｕ、Ｍｕ）Ａ　
Ｉ　２ｚ　０２．ｓ＋：ｌ□（ただし、４．５≦ｚ≦１
５）で表されるアルミン酸塩蛍光体からなる蛍光膜をガ
ラス管内面に備えたものである。

作用 本発明のアルミン酸塩蛍光体は２価のユーロピウムおよ
び３価のセリウムの２種類の共付活剤を用いているため
、その増感作用が顕著に認められるとともに、３価のセ
リウムの位置をイツトリウム、ガドリニウム、ランタン
等の希土類元素で置換することにより安定化を図ってい
るため、従来の３価のセリウムだけの共付活の場合に比
べて明らかな輝度向上が得られる。また、蛍光ランプに
適用した場合にも上記増感作用とともに希土類元素置換
による安定化作用が良好に働き、寿命中を通じて輝度低
下の少ない特性が得られる。

以下、本発明の実施例について説明する。

実施例 第１図は本発明にかかるアルミン酸塩蛍光体（Ｌａｏ、
ｚＣｅｏ、ｓ）　（Ｍｇｏ、７ｓＥｕｏ、ｏ＋Ｍｎｏ、
２）ＡＩ＋＋Ｏ＋ｓの２５４ｎｍ紫外線励起による発光
スペクトル（曲線１）を従来のＥｕを含まないＣｅ　Ｍ
　ｇｏ、ｓＭ　ｎｏ、２Ａ　１　＋＋Ｏ＋ｓのものく曲
線２）と比較して示したものである。第１図から明らか
なように、本発明にかかる蛍光体では３６０ｎｍ付近に
存在する３価のセリウムによる発光が低下し、４５０ｎ
ｍ付近に２価のユーロピウムによる発光が新たに得られ
ることか見いだされた。すなわち、従来の３価のセリウ
ムに２価のユーロピウムを加えた２種類の共付活剤とし
たことにより、２価のマンガンの発光が高められるとと
もに、２価のユーロピウムの発光も得られることになり
本発明の効果が発揮されるものである。

また、第２図は一般式：　（Ｌ　ａｏ、４ｃ　ｅｏ、ｃ
）（Ｍ　ｇｏ、８−ｘＥ　ｕｘＭ　ｎｏ、２）　Ａ　Ｉ
　＋５０２５で表される本発明にかかる一連の蛍光体の
２５４ｎｍ紫外線励起による発光の色度点を従来の大型
デイスプレィ用の平面発光形蛍光ランプに用いられてい
るＣＡＴ、ＹＯＸ、ＢＡＭのものとともにｘ、ｙ座標上
に示したものである。第２図において、Ｇ。

Ｒ，Ｂは一般のカラーテレビに用いられているＮＴＳＣ
方式の色度座標である。第２図から、本発明による蛍光
体の色純度は良好であり、従来の例えばＹＯＸおよびＢ
ＡＭと組み合わせることにより一般のカラーテレビと同
等の色再現を実現していることがわかる。

本発明にかかるアルミン酸塩蛍光体は、以下の製造方法
により得ることができる。

蛍光体原料にはセリウムを置換するものとしてイツトリ
ウム、ガドリニウム、ランタン化合物の中から選ばれた
少なくとも１種、セリウム源として酸化セリウム、硝酸
第１セリウム等のセリウム化合物の中より選ばれる化合
物の少なくとも１種、マグネシウム源としては塩基性炭
酸マグネシウム、フッ化マグネシウム等のマグネシウム
化合物の中より選ばれる化合物の少なくとも１種、ユー
ロピウム源として酸化ユーロピウム、フッ化ユーロピウ
ム等のユーロピウム化合物の中より選ばれる化合物の少
なくとも１種、マンガン源として炭酸マンガン等のマン
ガン化合物の中から選ばれる化合物の少な（とも１種、
アルミニウム源として酸化アルミニウム、水酸化アルミ
ニウム等のアルミニウム化合物の中から選ばれる化合物
の少なくとも１種を用いる。これらの原料を所定量秤量
し、十分に混合する。この混合物をるつぼに入れて空気
中、１２００〜１６００℃で２〜４時間焼成する。

得られた焼成物を粉砕後、るつぼに再び入れ、還元雰囲
気において１４００〜１６００℃で２〜４時間焼成する
。焼成物を粉砕、水洗等の処理を行い本発明の緑色発光
アルミン酸塩蛍光体を得た。

上記した本発明にかかる蛍光体の製造方法において、ア
ルミン酸塩蛍光体に用いられるフラックス材料としてよ
く知られているフッ化アルミニウムやフッ化マグネシウ
ムなどのフッ化物或はポウ酸や酸化ホウ素等の添加は適
当量であれば輝度向上に効果的である結果を得た。

次に、本発明の実施例を述べる。

実施例ｌ Ｌａ２Ｏ３０，１０モル Ｃｅ　０２　　　　　　０．８０モル Ｍｇ　（ＯＨ）２　　　０．７９モル Ｅｕ２Ｏ３０，００５モル ＭｎＣＯ３０，２０モル Ａｌ２Ｏ３５，５０モル 上記原料を十分に混合し、空気中において１４００℃で
３時間焼成する。得られた焼成物を粉砕混合後、還元性
雰囲気において１６００℃で４時間焼成し粉砕、水洗、
混合して蛍光体を得た。

得られた蛍光体の組成は（Ｌ　ａａ、２ｃ　ｅｏ、ｅ）
（Ｍ　ｇｏ、７ｓ　Ｅ　ｔＪｏ、０１　Ｍ　ｎｏ、２）
Ａ　Ｉ　＋＋　Ｏ１２であった・この蛍光体をガラスバ
ルブ内面に塗布し、ＦＣＬ３０／２８蛍光ランプを作製
した。この蛍光ランプの輝度は、比較として焼成した従
来知られている蛍光体であるＣ　ｅ（Ｍ　ｇａ、ｓＭ　
ｎｏ、２）Ａ　Ｉ　＋＋０１９を用いて同様に作製した
蛍光ランプの輝度に対して１２５％であった。また、定
格電圧での２０００時間点灯後点灯度維持率に関しても
本実施例の蛍光ランプでは９２．５％であり、比較おし
て作製した蛍光ランプでは８７．０％であった。すなわ
ち、本発明による蛍光体を用いた蛍光ランプでは輝度お
よび輝度維持率の両者で明らかに改善された特性が得ら
れた。

実施例２ Ｌａ２０３　　　　　　　０．２０モルＣｅ２（ＮＯ３
）３・６Ｈ２００，３０モルＭｇＯ０，８８モル ＥＩ４２０３　　　　　　　　０．００２５モルＭｎＣ
Ｏ３０゜１０モル Ａｌ２Ｏ３７，５０モル ＭｇＦ２　　　　　　　　０．０１５モル上記原料を用
いた実施例１と同様の処理により蛍光体を得た。得られ
た蛍光体の組成は（Ｌａｏ４Ｃｅｏ６＞（Ｍ　ｇＯ，８
９５Ｅｕｏ、ｏｏｓＭ　ｎｏ、＋ｏ）Ａ　１１５０２５
であった。

この蛍光体をガラスバルブ内面に塗布し、ＦＣＬ３０／
２８蛍光ランプを作製した。この蛍光ランプの輝度は、
比較として焼成したＣｅ（Ｍｇｏ、ｓＭ　ｎｏ、＋＞Ａ
　Ｉ　１５０２Ｆ＋を用いて同様に作製した蛍光ランプ
の輝度に対して１１３％であった。また、定格電圧での
２０００時間点灯後点灯度維持率に関しても本実施例の
蛍光ランプでは９４．０％であり、比較として作製した
ランプでは８９．０％であった すなわち、本発明による蛍光体を用いたランプでは輝度
および輝度維持率の両者で明らかに改善された特性が得
られ本発明の効果が認められた。

実施例３ Ｙ２Ｏ２０，１０モル Ｃｅ　０２　　　　　　０．８０モル Ｍｇ（ＯＨ）２　　０．８０モル Ｅｕ２Ｏ３０，０２５モル ＭｎＣＯ３０，１５モル Ａｌ２Ｏ３６，００モル ８３ＢＯ３０，００３モル 上記原料を用い実施例１と同様の処理により蛍光体を得
た。得られた蛍光体の組成は（Ｙｏ、２　Ｃｅｏ、ａ）
（Ｍ　ｇｏ、ａＥ　ｕｏ、ｏｓＭ　ｎｏ、＋ｓ）　Ａ　
１１２０２０．５であった。この蛍光体をガラスバルブ
内面に塗布し、ＦＣＬ３０／２８蛍光ランプを作製した
。この蛍光ランプの輝度は、比較として焼成したＣｅ　
（Ｍｇｏ、ｓｓＭｎｏ、＋ｓ）　Ａ　１１２０２０．５
を用いて同様に作製した蛍光ランプの輝度に対して１１
０％であった。また、定格電圧での２０００時間点灯後
点灯度維持率に関しても本実施例の蛍光ランプでは９２
．５％であり、比較として作製した蛍光ランプでは８９
．０％であった すなわち、本発明による蛍光体を用いたランプでは輝度
および輝度維持率の両者で明らかに改善された特性が得
られ本発明の効果が認められた。

実施例４ Ｇｄ２０３　　　　　　　　０．２０モルＣｅ２（ＣＯ
３）３・６８２０　　０．３０モルＭｇ（ＯＨ）２　　
　　　　０．４０モルＥｕ２Ｏ３０，１０モル ＭｎＣＯ３０，４０モル Ａ　ｌ（ＯＨ）３　　　　　　　　２０．００モル上記
原料を用い実施例１と同様の処理により蛍光体を得た。

得られた蛍光体の組成は（Ｇｄａ、４Ｃｅｏ、６）　（
Ｍ　ｇｏ、４Ｅ　ＬＪｏ、２Ｍ　ｎｏ、４）Ａ　Ｉ　２
００３２．５であった。この蛍光体をガラスバルブ内面
に塗布し、Ｆ　ＣＬ　３０／２８蛍光ランプを作製した
。この蛍光ランプの輝度は、比較として焼成したＣｅ（
Ｍｇｏ、４Ｍｎｏ、４）　Ａ　１２００３２．５を用い
て同様に作製したランプの輝度に対して１０６％であっ
た。また、定格電圧での２０００時間点灯後点灯度維持
率に関しても本実施例の蛍光ランプでは９１．０％であ
り、比較として作製した蛍光ランプでは８５．０％であ
った すなわち、本発明による蛍光体を用いた蛍光ランプでは
輝度および輝度維持率の両者で明らかに改善された特性
が得られ本発明の効果が認められる。

なお、本発明にかかるアルミン酸塩蛍光体は前記大型デ
イスプレィ用の平面発光形蛍光ランプや高負荷で点灯さ
れる一般照明用の蛍光ランプにおいてのみならず、真空
紫外域の励起を利用する蛍光ランプ分野においてもその
効果が認められるものである。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、２価のユーロピウ
ムおよび３価のセリウムの２種類の共付活剤を同時に使
用するとともに３価のセリウムの位置を希土類元素によ
り置換することで安定化を図っているため、従来の３価
のセリウムだけの共付活では得られなかった高輝度で、
かつ寿命中を通じて輝度維持率の良好な２価のマンガン
による緑色発光蛍光体が得られるものである。また、本
発明にかかる蛍光体を大型デイスプレィ用の平面発光形
蛍光ランプや高負荷で点灯される蛍光ランプに適用する
ことにより、その色純度の良好な緑色発光を利用できる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるアルミン酸塩蛍光体の発光スペ
クトルを従来のものと比較して示す図、第２図は本発明
の実施例１の蛍光体の色度をＸ。 ｙ色度図上に示す図、第３図は従来の大型デイスプレィ
用に用いられている平面発光形蛍光ランプのＢ、Ｇ、Ｒ
の色度をｘ、ｙ色度図上に示す図である。 代理人の氏名　弁理士小鍜治明　ばか２名区　　　　粟
　ｋ　（婆　樗 城 χ 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式：（Ｌｎ，Ｃｅ）（Ｍｇ，Ｅｕ，Ｍｎ）Ａ
   ｌ＿２＿ｚＯ＿２．＿５＿＋＿３＿ｚ（ただし、４．５
   ≦ｚ≦１５）で表されることを特徴とするアルミン酸塩
   蛍光体。
2. （２）一般式：（Ｌｎ，Ｃｅ）（Ｍｇ，Ｅｕ，Ｍｎ）Ａ
   ｌ＿２＿ｚＯ＿２．＿５＿＋＿３＿ｚ（ただし、４．５
   ≦ｚ≦１５）で表されるアルミン酸塩蛍光体からなる蛍
   光膜をガラス管内面に備えたことを特徴とする蛍光ラン
   プ。