JPH0480284A - 三波長域発光形蛍光ランプ用緑色発光蛍光体およびこれを用いた三波長域発光形蛍光ランプ - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、緑色発光蛍光体に係り、特に圧波長域発光
形蛍光ランプ用に好適な緑色発光蛍光体と、これを用い
た蛍光ランプに関する。

（従来の技術） 一般照明用の蛍光ランプとして、高効率性と高演色性と
を同時に満足する圧波長域発光形蛍光ランプが急速に普
及しつつあり、家庭用照明光源では主流となっている。

この種の蛍光ランプには比較的狭帯域の発光スペクトル
分布を有する青色、緑色、赤色発光蛍光体が用いられて
いる。

従来、セリウムとテルビウムとで付活された緑色発光希
土類アルミン酸・珪酸・燐酸塩蛍光体としては、［（Ｒ
ｅ、　Ｔｂ、　Ｃｅ）　２　０３　・Ａｌ１　０３ＳＩ
０２　　　Ｒ２０５］　　（特公昭［ｉｏ−９５４３号
公報参照）が知られている。

また、希土類珪酸・硼酸・燐酸塩蛍光体としては、［（
Ｒｅ、　Ｔｂ、　Ｃｅ）　２　０３　　５ｉ０２　　　
Ｒ２０５Ｂ２０３コ　（特公昭６ｉ　４４７９２号公報
参照）があり、このほか希土類正燐酸塩蛍光体としては
、Ｃ（Ｒｅ、　Ｔｂ、　Ｃｅ）　ＰＯ４コ　（特公昭５
９−４３５［）１１号公報参照）が知られている。

そして、水溶性の蛍光体懸濁液（スラリー）を調製する
にあたって、水溶性バインダとしてポリエチレンオキサ
イドを用いること（特開昭５９−１２９２８６号公報参
照）が知られている。

このような圧波長域発光形蛍光ランプでは、その全光束
（発光出力）に対して緑色発光蛍光体の占める割合が非
常に高く、したがって、緑色発光蛍光体の特性が圧波長
域発光形蛍光ランプの性能を大きく左右するのである。

ところで、圧波長域発光形蛍光ランプの蛍光膜は、青色
、緑色、赤色の各色を混合した蛍光体懸濁液（蛍光体ス
ラリー）によって形成される。したがって各色の蛍光体
の物性がそれぞれスラリの性質に影響を与えるのである
が、たとえば各色の蛍光体の比重を比較すると、青色発
光蛍光体が通常３．８〜４．１前後、赤色発光蛍光体が
５．１前後であるのに対して、緑色発光蛍光体は５．３
前後であり、最も大きい。

それ故、蛍光ランプに用いられる　３種類以上の混合蛍
光体の蛍光体スラリーては、緑色発光蛍光体が他の蛍光
体よりも比較的早く沈降、落下しゃすく、３色の分布か
不均一となって蛍光膜の品質低下を招くことが問題とな
っている。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように、圧波長域発光形蛍光ランプにおいては
、３色混合スラリーの使用に際して、従来の緑色発光蛍
光体である希土類アルミン酸・珪酸・燐酸塩蛍光体や、
希土類珪酸・硼酸・燐酸塩蛍光体、あるいは希土類正燐
酸塩蛍光体の分散性が、他の色よりも悪いという問題が
あった。

このため緑色成分はスラリー中で凝集しゃすく、他の蛍
光体よりも早く沈降して、蛍光面の３色のバランスが崩
れ、蛍光ランプの蛍光膜の品質向上を妨げている。

しかも、緑色成分はランプの白色に寄与している割合が
最も大きいため、緑色成分の不安定さはそのまま蛍光ラ
ンプの品質に影響してくる。

このように、緑色成分の分散、安定性が蛍光膜（蛍光面
）の品位に大きく影響を及ぼすことから、緑色発光蛍光
体の分散性を高め、スラリー中ての沈降速度を他の色の
蛍光体と同程度にコントロルすることが課題となってい
る。

本発明はこのような課題を解決するためになされたもの
で、スラリー中ての分散性が良く、均な蛍光面を形成す
ることのできる緑色発光蛍光体と、この蛍光体を用いる
ことによって蛍光膜の品質向上を図った蛍光ランプを提
供することを目的とする。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） この発明の緑色発光蛍光体は、 一般式 ％式％ （式中、Ｒ１はＹ　、　Ｌａ５Ｇｄの中から選ばれた少
なくとも一種の元素を示し、ａ、ｂおよびｅ、ｆ。

ｇは下記の式を満足する数である。

ａ＞０、ｂ＞ｏ、０，１≦ａ＋ｂ≦０．７、ｅ≧０、ｆ
≧ｏ、ｇ＞ｏ、０．８≦Ｂ＋ｆ＋ｇ≦１．３０゜）で表
されるテルビウムで付活された緑色発光蛍光体、または
、 一般式 ％式％ （式中、Ｒ１はＹ　、　Ｌａ、　Ｃｄの中から選ばれた
少なくとも一種の元素を示し、ａＳｂおよびＸ５ｙｓ２
は下記の式を満足する数である。

ａ＞０、ｂ＞ｏ、０．１≦ａ＋ｂ≦０．７、Ｘ≧０、ｙ
〉０．５．ＯＸ　１０−’　≦ｚ　≦６．ＯＸ　１０−
”０．８≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．３０゜） で表されるテルビウムで付活された緑色発光蛍光体の粒
子１００重量％に対して、水に可溶なポリオレフィング
リコールを０．００５重量％以上０．５重量％以下の範
囲で、前記蛍光体の表面に被覆したことを特徴としてい
る。

また、本発明の蛍光ランプは、上記緑色発光蛍光体を用
いて形成された蛍光膜を備えたことを特徴としている。

本発明において、蛍光体の表面を被覆するポリオレフィ
ングリコールは水に可溶なものであり、さらに水とアル
コール類との両方に可溶であることが好ましい。

これは蛍光膜の形成工程において、装置などの違いによ
って有機溶媒を使用することもあるため、水とアルコー
ル類との両方に可溶であれば、種々の蛍光膜形成システ
ムへの対応が可能となるからである。

特に、ポリエチレングリコールは安価で化学的に安定で
あるため被覆層として適している。

本発明において、上記（ｒ）式または（ＩＩ）式で表さ
れる緑色発光蛍光体の表面に被覆するポリオレフィング
リコールの濃度は、蛍光体粒子１００重量％に対して０
．００５重量％〜０．５重量％とする。

被覆量が０．００５重量％未満であるとポリオレフィン
グリコールの効果が充分得られず、蛍光体膜（蛍光面）
の品位は改善されない。

逆に０．５重量％を超えると緑色発光蛍光体としての発
光出力が著しく低下する。

この発明の緑色発光蛍光体の母体としては、先に述べた
ように、希土類アルミン酸・珪酸・燐酸塩、希土類珪酸
・燐酸塩、希土類アルミン酸・燐酸塩、または希土類正
燐酸塩や希土類珪酸・硼酸・燐酸塩、このほか希土類硼
酸・燐酸塩などが用いられ、母体の種類によってこの発
明の作用、効果が左右されるものではない。

（作　用） この発明の緑色発光蛍光体は、その表面をポリオレフィ
ングリコールで被覆しているため、スラリー中での分散
性が向上し、蛍光体粒子同士の凝集を防ぐとともに、沈
降の速さを抑制することができる。

このため、緑色成分だけが先に沈降して色バランスを崩
すことがなく、均一な蛍光膜が形成される。

これによって、発光出力が高く、かつ蛍光膜（蛍光面）
の品位の良好な蛍光ランプを得ることができる。

（実施例） 次に、この発明の実施例について説明する。

実施例１ 純水６００ｃｃにポリエチレングリコール（分子量４０
０）を０．１２ｆ入れ、充分時間をかけて溶液を撹拌し
、完全にポリエチレングリコールを溶解する。

次に、テルビウムで付活された希土類アルミン酸・珪酸
・燐酸塩緑色発光蛍光体［（Ｌａｇ４ｏＣｅｏ、２５Ｔ
ｂｏ、１５）　２　０３　　０．００３ＡＩ２　０３　
　０．０００５ＳｉＯｚ・１．００３Ｐ２　０５　］を
２００ｇ添加し、充分に撹拌する。

その後、ポリエチレングリコールと緑色発光蛍光体とを
混合した懸濁液を吸引濾過法により濾過し、濾過ケーキ
を１００℃前後の温度で乾燥する。

こうして得た蛍光体粒子は、その表面が０．０５重量％
のポリエチレングリコールの被膜により均一に覆われた
ものである。

続いて、この緑色発光蛍光体１００ｇを、ニトロセルロ
ース溶液にトロセルロース（ＮＯ）　　４重量％、酢酸
ブチル９８重量％）　１００ｃｃ　、酢酸ブチル１０ｃ
ｃ、ピロ燐酸カルシウム粉末１ｇを予め調合して充分撹
拌した溶液中に入れ、蛍光体の懸濁液（蛍光体スラリー
）を調製する。

この蛍光体スラリーを用い、ＰＬ４０ＳＳ／３７用のガ
ラスバルブ内面にスラリーを塗布して蛍光膜を形成する
。

乾燥後、蛍光膜を肉眼で観察し、その膜品位を評価した
。膜品位の評価にあたっては、凝集部分（ブッ）のない
ものおよび表面が平滑であるものを１０点とし、凝集部
分の程度および表面の凹凸の程度に応じて減点し、数値
化した。

さらには、蛍光膜を形成したガラスバルブを用い、常法
に従って、第１図に示すような蛍光ランプＰＬ４０ＳＳ
　−Ｇ／３７を作製し、初期発光出力を測定、評価した
。

第１図において、蛍光ランプは、ガラスバルブ１内面に
蛍光膜２が被着され、さらに、所定圧の放電用ガスが封
入されている。

また、ガラスバルブ１の両端部には電極３か取付けられ
、電極３に所定電圧を印加することにより、励起源によ
って蛍光膜２か発光するようになっている。

一方、比較品として、同し緑色発光蛍光体（テルビウム
で付活された希土類アルミン酸・珪酸・燐酸塩緑色発光
蛍光体）をポリエチレングリコルの被覆なしで使用し、
同様の蛍光ランプを作製し、実施例と同一条件で特性を
測定した。

その結果、従来の蛍光体の膜品位は７．０であるのに対
して、この実施例の蛍光体は９．５であった。

また、初期発光出力は、従来の蛍光体の初期発光出力を
１００％とした時の相対値で示しており、この実施例の
蛍光ランプは９９．５％と、大きな差は認められなかっ
た。

これらの結果を第１表にまとめて示す。

実施例２ 純水６００ｃｃにポリプロピレングリコール（三量体）
を０．４８ｇ入れ、充分時間をかけて溶液を撹拌し、完
全にポリプロピレングリコールを溶解する。

次に、テルビウムで付活された希土類珪酸・硼酸・燐酸
塩緑色発光蛍光体［（Ｌａｏ４ｏＣｅｏ、４ｓＴｂｏｌ
ｓ）２０３　・　０．００１Ｓｉ０２　　・　０．９８
８Ｐ２　０５　　　０．０００５Ｂ２０３］を２ＱｒＪ
　ｇ添加し、充分に撹拌する。

その後、これらを混合した懸濁液を吸引濾過法により濾
過し、濾過ケーキを１００℃前後の温度で乾燥する。

このようにして得られた蛍光体粒子は、その表面が０．
２０重量％のポリプロピレングリコールの被膜により均
一に覆われている。

この緑色発光蛍光体を用いて実施例１と同様に蛍光ラン
プを作製し、同一条件で特性を測定、評価した。

これらの結果を第１表に示す。

実施例３〜１２ 第１表に示すように、緑色発光蛍光体とこの表面を被覆
するポリオレフィングリコールの被覆濃度を変化させ、
実施例１と同様に緑色発光蛍光体を調製した。

また、得られた緑色発光蛍光体を用いて蛍光ランプを作
製し、特性評価を行った。

これらの結果をまとめて第１表に示す。

（以下余白） これらの結果から明らかなように、この実施例による緑
色発光蛍光体を用いた蛍光ランプは初期発光出力を従来
のものとほぼ同等に維持しつつ、かつ蛍光膜の膜品位が
著しく向上しており、大幅な品質向上を図ることができ
た。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、高輝度、高分
散性の緑色発光蛍光体が得られ、３色のバランスの良い
均一な蛍光膜を形成することができる。したがって、蛍
光ランプ用の緑色発光蛍光体として極めて有用であり、
蛍光ランプの品質向上に大きく貢献するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の蛍光ランプを一部破断し
て示す図である。 １・・・ガラスバルブ、２・・・蛍光膜、３・・・電極
。 出願人　　　　　株式会社　東芝 同　　　　　　東芝電子デバイス エンジニアリング株式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式 （Ｒ＾１＿１＿−＿ａ＿−＿ｂＴｂ＿ａＣｅ＿ｂ）＿２
   Ｏ＿３・ｅＡｌ＿２Ｏ＿３・ｆＳｉＯ＿２・ｇＰ＿２Ｏ
   ＿５……（ I ）（式中、Ｒ＾１はＹ、Ｌａ、Ｇｄの中
   から選ばれた少なくとも一種の元素を示し、ａ、ｂおよ
   びｅ、ｆ、ｇは下記の式を満足する数である。 ａ＞０、ｂ＞０、０．１≦ａ＋ｂ≦０．７、ｅ≧０、ｆ
   ≧０、ｇ＞０、０．８≦ｅ＋ｆ＋ｇ≦１．３０。）で表
   されるテルビウムで付活された緑色発光蛍光体、または
   、 一般式 （Ｒ＾１＿１＿−＿ａ＿−＿ｂＴｂ＿ａＣｅ＿ｂ）＿２
   Ｏ＿３・ｘＳｉＯ＿２・ｙＰ＿２Ｏ＿５・ｚＢ＿２Ｏ＿
   ３……（II）（式中、Ｒ＾１はＹ、Ｌａ、Ｇｄの中から
   選ばれた少なくとも一種の元素を示し、ａ、ｂおよびｘ
   、ｙ、ｚは下記の式を満足する数である。 ａ＞０、ｂ＞０、０．１≦ａ＋ｂ≦０．７、ｘ≧０、ｙ
   ＞０、５．０×１０＾−＾６≦ｚ≦６．０×１０＾−＾
   ３、０．８≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．３０。） で表されるテルビウムで付活された緑色発光蛍光体の粒
   子１００重量％に対して、 水に可溶なポリオレフィングリコールを、 ０．００５重量％以上０．５重量％以下の範囲で、前記
   蛍光体の表面に被覆したことを特徴とする緑色発光蛍光
   体。
2. （２）前記ポリオレフィングリコールは水とアルコール
   類との両方に可溶である請求項１記載の緑色発光蛍光体
   。
3. （３）前記ポリオレフィングリコールはポリエチレング
   リコールである請求項１記載の緑色発光蛍光体。
4. （４）請求項１ないし３記載の緑色発光蛍光体を用いて
   形成された蛍光膜を備えたことを特徴とする蛍光ランプ
   。