JPH04239587A

JPH04239587A - アルミン酸塩蛍光体およびこれを用いた蛍光ランプ

Info

Publication number: JPH04239587A
Application number: JP558591A
Authority: JP
Inventors: Katsuaki Iwama; 克昭岩間; Toru Azuma; 亨東
Original assignee: Matsushita Electronics Corp
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-01-22
Filing date: 1991-01-22
Publication date: 1992-08-27

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】

【０００１】

【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。

【０００２】

【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
うな大型ディスプレイの画素等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ィスプレイの画素とす
るために、Ｇ（緑色），Ｒ（赤色）および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。これらの蛍光体のうちで
Ｇ成分蛍光体としては、例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。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図３に示すように、従
来の大型ディスプレイ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
比べてディスプレイ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ッ
トリウムオキサイド、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であ
る。

【０００４】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
記大型ディスプレイ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。

【０００５】本発明は上記大型ディスプレイ用等の高負
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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のアルミン酸塩蛍
光体は、一般式：Ｃｅ（Ｍｇ，Ｍ，Ｍｎ）Ａｌ２ｚＯ２
．５＋３ｚ（ただし、ＭはＢａ，ＳｒおよびＣａの中か
ら選ばれる少なくとも一種の元素であり、ｚは４．５≦
ｚ≦１５なる条件を満たす数である）で表される。

【０００７】また本発明の蛍光ランプは、一般式：Ｃｅ
（Ｍｇ，Ｍ，Ｍｎ）Ａｌ２ｚＯ２．５＋３ｚ（ただし、
ＭはＢａ，Ｓｒ，Ｃａの中から選ばれる少なくとも一種
の元素であり、ｚは４．５≦ｚ≦１５なる条件を満たす
数である）で表されるアルミン酸塩蛍光体からなる蛍光
体膜を管内面に備えたものである。

【０００８】

【作用】本発明のアルミン酸塩蛍光体は、前記一般式で
示されるように２価のマグネシウムの一部をバリウム，
ストロンチウムおよびカルシウムの中から選ばれる少な
くとも一種の元素で置き換えてあるため、２価のマンガ
ンの発光が顕著に向上し、従来の２価のマグネシウムだ
けの場合に比べて輝度が向上する。また、蛍光ランプに
適用した場合にも上記置き換えによる作用が良好に働き
、寿命中を通じて輝度低下の少ない特性が得られる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００１０】図１は、本発明のアルミン酸塩蛍光体の一
実施例であるＣｅＭｇ０．６Ｂａ０．２Ｍｎ０．２Ａｌ
１１Ｏ１９　の２５４ｎｍ紫外線励起による発光スペク
トル（曲線１）を、従来のＢａを含まないＣｅＭｇ０．
８Ｍｎ０．２Ａｌ１１Ｏ１９　のもの（曲線２）と比較
して示したものである。図１から明らかなように、本発
明にかかる蛍光体は波長が５１７ｎｍ付近の２価のマン
ガンによる発光が著しく向上していることがわかる。ま
た、図２はＣｅＭｇ０．６Ｂａ０．２Ｍｎ０．２Ａｌ１
５Ｏ２５で表わされる本発明にかかる蛍光体の２５４ｎ
ｍ紫外線励起による発光の色度点Ｐを従来の大型ディス
プレイ用の平面発光形蛍光ランプに用いられているＣＡ
Ｔ，ＹＯＸおよびＢＡＭのものとともにｘ，ｙ座標上に
示したものである。図２において、Ｇ，Ｒおよび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。さらに、本発明にかかる蛍光体の発光の色
度点は２価のマグネシウムの一部を置き換える元素Ｍの
種類によらず、ほぼ同等の色純度を示すことを確認した
。

【００１１】図２から本発明にかかる蛍光体の色純度は
良好であり、従来の例えばＹＯＸおよびＢＡＭ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。

【００１２】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。

【００１３】蛍光体原料にはセリウム源として、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から
選ばれる化合物の少なくとも一種、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から選ばれる化合物の少なくと
も一種、マグネシウムの一部を置き換える元素として、
例えばバリウムの場合はバリウム源として炭酸バリウム
，酸化バリウム，フッ化バリウム等のバリウム化合物の
中から選ばれる化合物の少なくとも一種、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
化合物の少なくとも一種、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一種を用いる。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゜Ｃ
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
゜Ｃで２〜４時間焼成する。

【００１４】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等のフッ化物ま
たはホ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ことが認められた。一方、蛍光ラン
プによる試作評価は大型ディスプレイ用の平面発光形蛍
光ランプによる評価が一般的でないため、蛍光ランプと
しては管璧負荷の最も高いＦＣＬ３０／２８ランプを用
いることとした。

【００１５】次に、本発明の実施例１，実施例２，実施
例３および実施例４につい述べる。実施例１ＣｅＯ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　１．００　　モルＭｇ（ＯＨ）２　　　　　　　　
　　　　　　　　　０．４０　　モルＢａＣＯ３　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．４０モルＭ
ｎＣＯ３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
０．２０　　モルＡｌ２Ｏ３　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　５．５０　　モル上記原料を十分に
混合し、空気中において１３００℃で３時間焼成する。得られた焼成物を粉砕混合した後、還元性雰囲気におい
て１５００℃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Ｃｅ（Ｍｇ０．４Ｂ
ａ０．４Ｍｎ０．２）Ａｌ１１Ｏ１９であった。この蛍
光体をガラス管内面に塗布し、ＦＣＬ３０／２８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Ｃｅ（Ｍｇ０．８Ｍ
ｎ０．２）Ａｌ１１Ｏ１９を用いて同様に作製した蛍光
ランプの輝度に対して１５５％であった。また、定格電
圧での２０００時間点灯後の輝度維持率に関しても本実
施例の蛍光ランプでは９１．５％であり、比較として作
製したランプでは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
維持率の両面で明らかに改善された特性が得られた。

【００１６】実施例２Ｃｅ２（ＮＯ３）３・６Ｈ２Ｏ　　　　　　０．５０　
　　　モルＭｇＯ　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　０．８５　　モルＢａＣＯ３　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　０．０５モルＭｎＣ
Ｏ３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．
１０モルＡｌ２Ｏ３　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　７．５０　　　　モルＭｇＦ２　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　０．０１５　　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Ｃｅ（Ｍｇ０．８５Ｂａ
０．０５Ｍｎ０．１０）Ａｌ１５Ｏ２５であった。この
蛍光体をガラス管内面に塗布し、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（Ｍ
ｇ０．９Ｍｎ０．１）Ａｌ１５Ｏ２５を用いて同様に作
製した蛍光ランプの輝度に対して１１０％であった。ま
た、定格電圧での２０００時間点灯後の輝度維持率に関
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、本発明にかか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面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。

【００１７】実施例３ＣｅＯ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　１．００　　モルＭｇ（ＯＨ）２　　　　　　　　
　　　　　　　　　０．７５　　　　モルＢａＣＯ３　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．１０　
　　　モルＭｎＣＯ３　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　０．１５　　　　モルＡｌ２Ｏ３　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　６．００　　　
　モルＨ３ＢＯ３　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　０．００３　　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Ｃｅ（Ｍｇ０．７５Ｂａ０．１０Ｍｎ０．１５）Ａ
ｌ１２Ｏ２０．５であった。この蛍光体をガラス管内面
に塗布し、ＦＣＬ３０／２８蛍光ランプを作製した。こ
のランプの輝度は、比較として焼成したＣｅ（Ｍｇ０．
８５Ｍｎ０．１５）Ａｌ１２Ｏ２０．５を用いて同様に
作製したランプの輝度に対して１２７％であった。また
、定格電圧での２０００時間点灯後の輝度維持率に関し
ても本実施例の蛍光ランプでは９１．５％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、本発明にかか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面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。

【００１８】実施例４Ｃｅ２（ＣＯ３）３・６Ｈ２Ｏ　　　０．５０　　　　
モルＭｇ（ＯＨ）２　　　　　　　　　　　　　　　　
　０．４０　　　　モルＳｒＣＯ３　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　０．２０　　　　モルＭｎＣ
Ｏ３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．
４０モルＡｌ（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
Ｃｅ（Ｍｇ０．４Ｓｒ０．２Ｍｎ０．４）Ａｌ２０Ｏ３
２．５であった。この蛍光体をガラス管内面に塗布し、
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（Ｍ
ｇ０．４Ｍｎ０．４）Ａｌ２０Ｏ３２．５を用いて同様
に作製した蛍光ランプの輝度に対して１１０％であった
。また、定格電圧での２０００時間点灯後の輝度維持率
に関しても本実施例のランプでは８９．７％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。

【００１９】すなわち、マグネシウムの一部をストロン
チウムで置き換えた本発明にかかる蛍光体を用いたラン
プでも、その効果の程度はやや低いが、輝度および輝度
維持率の両面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。また、実施例には示していない
が、マグネシウムの一部をカルシウムで置き換えた場合
にも同様の効果が認められた。

【００２０】なお、本発明にかかる蛍光体は前記大型デ
ィスプレイ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。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
２価のマグネシウムの一部をバリウム、ストロンチウム
およびカルシウムの中から選ばれる少なくとも一種の元
素で置き換えてあるため、２価のマンガン発光を顕著に
向上することができ、従来の２価のマグネシウムだけの
場合に比べて輝度を向上することができる蛍光体が得ら
れるものである。また、蛍光ランプに適用した場合にも
上記置き換えによる作用が良好に働き、寿命中を通じて
輝度低下の少ない特性が得られる。また、本発明にかか
る蛍光体を大型ディスプレイ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】

【図１】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

【図２】本発明の実施例１の蛍光ランプの色度をｘ，ｙ
色度図上に示す図

【図３】従来の大型ディスプレイ用に用いられている平
面発光形蛍光ランプのＢ，ＧおよびＲの色度をｘ，ｙ色
度図上に示す図

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一般式：Ｃｅ（Ｍｇ，Ｍ，Ｍｎ）Ａｌ２ｚ
Ｏ２．５＋３ｚ（ただし、ＭはＢａ，ＳｒおよびＣａの
中から選ばれる少なくとも一種の元素であり、ｚは４．
５≦ｚ≦１５なる条件を満たす数である）で表されるこ
とを特徴とするアルミン酸塩蛍光体。
【請求項２】一般式：Ｃｅ（Ｍｇ，Ｍ，Ｍｎ）Ａｌ２ｚ
Ｏ２．５＋３ｚ（ただし、ＭはＢａ，ＳｒおよびＣａの
中から選ばれる少なくとも一種の元素であり、ｚは４．
５≦ｚ≦１５なる条件を満たす数である）で表されるア
ルミン酸塩蛍光体からなる蛍光体膜を管内面に備えたこ
とを特徴とする蛍光ランプ。