JPH05117655A - 白色発光蛍光体 - Google Patents

白色発光蛍光体

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JPH05117655A
JPH05117655A JP4075008A JP7500892A JPH05117655A JP H05117655 A JPH05117655 A JP H05117655A JP 4075008 A JP4075008 A JP 4075008A JP 7500892 A JP7500892 A JP 7500892A JP H05117655 A JPH05117655 A JP H05117655A
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JP
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light emitting
zns
phosphor
weight
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Il-Hyok Jong
一赫 丁
Man-Ki Park
萬基 朴
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Samsung Display Devices Co Ltd
Samsung Electron Devices Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高輝度と広い領域の白色を示す白色発光体を
提供する。 【構成】 白色発光蛍光体は(Ca1-X MgX )S:M
n(0≦x≦0.005)及び(Ca1-X MgX )S:
Mn,Sc(0≦x≦0.05)より構成されるグルー
プから選択される少なくとも一つである黄色発光蛍光体
及びZnS:Ag,ZnS:Ag,Ga,ZnS:A
g,Cl及びZnS:Ag,Ga,Clより構成される
グループから選択される少なくとも一つである青色発光
蛍光体を含む。また、前記白色発光蛍光体はZnS:C
u,ClまたはInBO3 :TbZn2 SiO4 :Mn
及びZn2 SiO4 :Mn,Asより構成されるグルー
プから選択される少なくとも一つである緑色発光蛍光体
をさらに含める。 【効果】 これにより、輝度が向上され広い領域の白色
を有するのみならず環境汚染を招かない長所がある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は白色発光蛍光体に係り、
特に青色発光蛍光体と黄色発光蛍光体を混合し選択的に
緑色発光蛍光体を混合して製造した白色発光混合蛍光体
に関する。
【0002】
【従来の技術】現在使われているモノクロム陰極線管用
白色発光蛍光体は、青色発光蛍光体と黄色発光蛍光体を
適切な比率で混合したものである。白色発光蛍光体の白
色トーンは二つの色蛍光体の混合比率により決定され、
この比率は必要に応じて調節できる。
【0003】混合発光体を使用する白色発光蛍光体を開
示した参考資料としてアメリカ特許第3,891,88
6号と第4,694,217号が引用される。アメリカ
特許第3,891,886号には青色発光の銀付活硫化
亜鉛蛍光体[ZnS:Ag]と黄色発光の銅及びアルミ
ニウム付活硫化亜鉛カドミニウム蛍光体[(Zn,C
d)S:Cu,Al]を主要構成成分とする白色発光混
合物が記載されている。しかし、この場合青色蛍光体と
してZnS系を使用した陰極線管を長期間作動させる時
蛍光体輝度の劣化が増加する。またCdS系発光体は環
境汚染の側面から好適な物質ではないという欠点を有す
る。
【0004】アメリカ特許第4,694,217号は組
成式が(M1-X TbX )2 O2 S(ここでMはY及び/
またはGdより構成されるグループから選択された少な
くとも一つの元素であり、xの範囲は0≦x≦0.01
である)と表現される青色蛍光体とCdを含まない少な
くとも一つの他の蛍光体を含む白色発光蛍光体を記述し
ている。他の蛍光体としてはZnS:Au,Al及びZ
n2 SiO4 :Mnより構成されるグループから選択さ
れた第2の緑色または黄色蛍光体、Y2 O2 S:Eu、
InBO3 :Eu及びZn3 (PO4 )2 :Mnより構
成されるグループから選択された第3の赤色蛍光体を言
及している。青色発光蛍光体及び緑色または黄色蛍光体
より構成されるこの白色発光蛍光体は十分な程度の輝度
を有するが緑色トーンの白色を示す。かかる色の偏差を
補正するために添加される赤色蛍光体は輝度が低いので
白色発光蛍光体輝度を落とす。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は輝度が
高くて環境汚染の問題がなく、混合される蛍光体及びそ
の添加量を選択することにより、どんなトーンの白色で
あっても示せる白色発光蛍光体を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は黄色発光蛍光体及び青色発光蛍光体を
含む白色発光蛍光体において、前記黄色発光蛍光体は
(Ca1-X MgX )S:Mn(0≦x≦0.05)及び
(Ca1-X MgX )S:Mn,Sc(0≦x≦0.0
5)より構成されるグループから選択される少なくとも
一つであり、前記青色発光蛍光体はZnS:Ag,Zn
S:Ag,Ga,ZnS:Ag,Cl及びZnS:A
g,Ga,Clより構成されるグループから選択される
少なくとも一つであることを特徴とする白色発光蛍光体
を一つの実施態様として提供する。
【0007】前記黄色発光蛍光体と前記青色発光蛍光体
の混合比率は30ないし70重量%と70ないし30重
量%の範囲であることが好適である。
【0008】前記黄色発光蛍光体(Ca1-X MgX )
S:Mn、Sc(0≦x≦0.05)のSc付活剤添加
量が(Ca1-X MgX )S母体の重量を基準として50
0ppm以下であるが好適であり、前記青色発光蛍光体
であるZnS:Ag,GaまたはZnS:Ag,Ga,
ClのGa付活剤添加量はZnS母体の重量を基準とし
て100ppm以下であることが好適である。
【0009】他の実施態様として、本発明は黄色発光蛍
光体、青色発光蛍光体及び緑色発光蛍光体を含む白色発
光蛍光体において、前記黄色発光蛍光体は(Ca1-X M
g X )S:Mn(0≦x≦0.05)及び(Ca1-X
MgX )S:Mn,Sc(0≦x≦0.05)より構成
されるグループから選択される少なくとも一つであり、
前記青色発光蛍光体はZnS:Ag,ZnS:Ag,G
a,ZnS:Ag,Cl及びZnS:Ag,Ga,Cl
より構成されるグループから選択される少なくとも一つ
であり、前記緑色発光蛍光体はZnS:Cu,Clであ
ることを特徴とする白色発光蛍光体を提供する。
【0010】前記黄色発光蛍光体、前記青色発光蛍光体
及び緑色発光蛍光体の混合比率が30ないし70重量
%、10ないし40重量%及び10ないし50重量%の
範囲であることが好適である。
【0011】前記黄色発光蛍光体である(Ca1-X Mg
X )S:Mn、Sc(0≦x≦0.05)のSc付活剤
添加量が(Ca1-X MgX )S母体の重量を基準として
300ppm以下であることが好適であり、前記青色発
光蛍光体であるZnS:Ag,GaまたはZnS:A
g,Ga,ClのGa付活剤添加量がZnS母体の重量
を基準として100ppm以下であることが好適であ
る。
【0012】さらに他の実施態様として、黄色発光蛍光
体、青色発光蛍光体及び緑色発光蛍光体を含む白色発光
蛍光体において、前記黄色発光蛍光体は(Ca1-X Mg
X )S:Mn(0≦x≦0.05)及び(Ca1-X Mg
X )S:Mn、Sc(0≦x≦0.05)より構成され
るグループから選択される少なくとも一つであり、前記
青色発光蛍光体はZnS:Ag,ZnS:Ag,Ga,
ZnS:Ag,Cl及びZnS:Ag,Ga,Clより
構成されるグループから選択される少なくとも一つであ
り、前記緑色発光蛍光体はInBO3 :Tb,Zn2 S
iO4 :Mn及びZn2 SiO4 :Mn,Asより構成
されるグループから選択される少なくとも一つであるこ
とを特徴とする白色発光蛍光体を提供する。
【0013】前記黄色発光蛍光体、前記青色発光蛍光体
及び緑色発光蛍光体の混合比率が30ないし70重量
%、15ないし40重量%及び15ないし30重量%の
範囲であることが好適である。
【0014】前記黄色発光蛍光体である(Ca1-X Mg
X )S:Mn、Sc(0≦x≦0.05)のSc付活剤
添加量は(Ca1-X MgX )S母体の重量を基準として
300ppm以下であることが好適であり、前記青色発
光蛍光体であるZnS:Ag,GaまたはZnS:A
g,Ga,ClのGa付活剤添加量はZnS母体の重量
を基準として100ppm以下であることが好適であ
る。
【0015】
【作用】本発明は混合される蛍光体及び添加量を選択す
ることによりどんなトーンの白色であっても提供され
る。
【0016】
【実施例】本発明は次の実施例により説明される。
【0017】<実施例1>黄色発光蛍光体としてCaS
の量を基準としてMnが100ppm、Scが10pp
m添加されたCaS:Mn,Sc蛍光体及び青色発光蛍
光体としてZnSの量を基準としてAgが10ppm添
加されたZnS:Ag蛍光体を公知の方法で準備する。
前記のCaS:Mn,ScとZnS:Agを30:70
の重量比で混合して白色発光蛍光体を得る。
【0018】<実施例2〜5>実施例1と同一な蛍光体
であるCaS:Mn,Sc及びZnS:Agをそれぞれ
40:60(実施例2)、50:50(実施例3)、6
0:40(実施例4)及び70:30(実施例5)の重
量比で混合して白色発光蛍光体を得る。
【0019】<実施例6>黄色発光蛍光体としてMnが
100ppm添加されたCaS:Mn蛍光体及び青色発
光蛍光体としてAgとGaがそれぞれ10ppmずつ添
加されたZnS:Ag,Ga蛍光体を公知の方法で準備
する。前記のCaS:Mn及びZnS:Ag、Gaを3
0:70の重量比で混合して白色発光蛍光体を得る。
【0020】<実施例7〜10>実施例6と同一な蛍光
体であるCaS:Mn及びZnS:Ag、Gaをそれぞ
れ40:60(実施例7)、50:50(実施例8)、
60:40(実施例9)及び70:30(実施例10)
の重量比で混合して白色発光蛍光体を得る。
【0021】<実施例11>黄色発光蛍光体として付活
剤Mnが3000ppm、Scが500ppm添加され
た(Ca0.95Mg0.05)S:Mn,Sc蛍光体及び青色
発光蛍光体として付活剤Agが200ppm、Gaが1
00ppmであるZnS:Ag,Ga,Cl蛍光体を準
備する。前記の(Ca0.95Mg0.05)S:Mn,Sc及
びZnS:Ag,Ga,Clを30:70の重量比で混
合して白色発光蛍光体を得る。
【0022】<実施例12〜15>実施例11と同一な
蛍光体である(Ca0.95Mg0.05)S:Mn,Sc及び
ZnS:Ag,Ga,Clをそれぞれ40:60(実施
例12)、50:50(実施例13)、60:40(実
施例14)及び70:30(実施例15)の重量比で混
合して白色発光蛍光体を得る。
【0023】<実施例16>黄色発光蛍光体として付活
剤Mnが1000ppm、Scが100ppm添加され
た(Ca0.98Mg0.02)S:Mn,Sc蛍光体及び青色
発光蛍光体として付活剤Agが130ppm、Gaが3
0ppm添加されたZnS:Ag,Ga,Cl蛍光体を
公知の方法で準備する。前記の(Ca0.98Mg0.02)
S:Mn,Sc及びZnS:Ag、Ga,Clを60:
40の重量比で混合して白色発光蛍光体を得る。
【0024】<実施例17>黄色発光蛍光体として付活
剤Mnが2000ppm、Scが50ppm添加された
(Ca0.97Mg0.03)S:Mn,Sc蛍光体及び青色発
光蛍光体として母体の量を基準として付活剤Agが50
ppm、Gaが20ppm添加されたZnS:Ag,G
a,Cl蛍光体を公知の方法で準備する。前記の(Ca
0.97Mg0.03)S:Mn,Sc及びZnS:Ag,G
a,Clを55:45の重量比で混合して白色発光蛍光
体を得る。
【0025】前記実施例1〜17により得られた白色発
光蛍光体の相対輝度をInBO3 :Tb,InBO3 :
Eu及びZnS:Agより構成された白色発光蛍光体を
基準として(輝度100%)測定しその結果を次の表1
に示した。また実施例1〜17による白色蛍光体のCI
E色度座標を測定しその結果を表1及び図1に示した。
【0026】
【表1】
【0027】表1によれば、本発明の蛍光体の相対輝度
が標準蛍光体(STD) より13ないし20%向上され、色
座標上のy値がInBO3 系標準蛍光体より低いことが
わかる。
【0028】<実施例18>黄色発光蛍光体としてCa
S:Mn蛍光体を、青色発光蛍光体としてZnS:A
g,Cl蛍光体を緑色発光蛍光体としてZnS:Cu,
Cl蛍光体を公知の方法で準備する。前記CaS:M
n、ZnS:Ag,Cl及びZnS:Cu,Clを6
0:20:20の重量比で混合して白色発光蛍光体を得
る。
【0029】<実施例19>黄色発光蛍光体として付活
剤Scの添加量が300ppmであるCaS:Mn、S
c蛍光体、青色発光蛍光体として付活剤Gaの添加量が
100ppmであるZnS:Ag,Ga,Cl蛍光体及
び緑色発光蛍光体としてZnS:Cu,Cl蛍光体を公
知の方法でそれぞれ準備する。前記各CaS:Mn,S
c、ZnS:Ag,Ga,Cl及びZnS:Cu,Cl
を70:20:10の重量比で混合して白色発光蛍光体
を得る。
【0030】<実施例20〜24>実施例19と同一な
蛍光体であるCaS:Mn,Sc、ZnS:Ag,G
a,Cl及びZnS:Cu,Clを60:20:20
(実施例20)、50:20:30(実施例21)、4
0:20:40(実施例22)、30:20:50(実
施例23)及び60:10:30(実施例24)の重量
比で白色発光蛍光体を得る。
【0031】<実施例25>黄色発光蛍光体としてSc
の添加量が30ppmである(Ca0.95Mg0.05)S:
Mn,Sc蛍光体を、青色発光蛍光体としてGaの添加
量が20ppmであるZnS:Ag,Ga,Cl蛍光体
を、緑色発光蛍光体としてZnS:Cu,Cl蛍光体を
公知の方法でそれぞれ準備する。前記(Ca0.95Mg
0.05)S:Mn,Sc、ZnS:Ag,Ga,Cl及び
ZnS:Cu,Clを50:30:20の重量比で混合
して白色発光蛍光体を得る。
【0032】<実施例26>実施例25と同一な蛍光体
である(Ca0.95Mg0.05)S:Mn,Sc、ZnS:
Ag,Ga,Cl及びZnS:Cu,Clを50:4
0:10の重量比で混合して白色発光蛍光体を得る。前
記実施例18〜26により得られた白色発光蛍光体の相
対輝度をInBO3 :Tb,InBO3 :Eu及びZn
S:Agより構成された白色発光蛍光体を基準として
(輝度100%)測定してその結果を次の表2に示し
た。また実施例18〜26による白色蛍光体のCIE色
度座標を測定しその結果を表2及び図2に示した。
【0033】
【表2】
【0034】表2によれば、本発明の蛍光体の相対輝度
が標準発光体(STD)より約27ないし37%向上され
る。
【0035】<実施例27>黄色発光蛍光体として付活
剤Mnが1500ppm添加されたCaS:Mn蛍光体
を、青色発光蛍光体として付活剤Agが130ppm添
加されたZnS:Ag蛍光体を、緑色発光蛍光体として
Tbが700ppm添加されたInBO3 :Tb蛍光体
を公知の方法で準備する。前記CaS:Mn、ZnS:
Ag及びInBO3 :Tbを50:20:30の重量比
で混合して白色発光蛍光体を得る。
【0036】<実施例28>実施例27と同一な蛍光体
であるCaS:Mn及びZnS:Ag,実施例27のI
nBO3 :Tb蛍光体の代わりにZn2 SiO4 :Mn
蛍光体を50:20:30の重量比で混合して発光蛍光
体を得る。
【0037】<実施例29>黄色発光蛍光体として付活
剤Mnが1000ppm、付活剤Scが100ppm添
加されたCaS:Mn、Sc蛍光体を、青色発光蛍光体
として付活剤Agが50ppm,Gaが20ppm添加
されたZnS:Ag,Ga,Cl蛍光体を、二種の緑色
発光蛍光体としてInBO3 :Tb蛍光体及びZn2 S
iO4 :Mn,As蛍光体を公知の方法で準備する。前
記CaS:Mn、Sc、ZnS:Ag,Ga,Cl、I
nBO3 :Tb及びZn2 SiO4 :Mn,Asを5
0:20:20:10の重量比で混合して白色発光蛍光
体を得る。
【0038】<実施例30>黄色発光蛍光体として付活
剤Mnが3000ppm、付活剤Scが300ppm添
加された(Ca0.95Mg0.05)S:Mn,Sc蛍光体
を、青色発光蛍光体として付活剤Agが200ppm、
付活剤Gaが100ppm添加されたZnS:Ag,G
a,Cl蛍光体を、二種の緑色発光蛍光体として付活剤
Tbが1500ppm添加されたInBO3 :Tb蛍光
体及びZn2 SiO4 :Mn,As蛍光体を公知の方法
で準備する。前記(Ca0.95Mg0.05)S:Mn,S
c、ZnS:Ag,Ga,Cl、InBO3 :Tb及び
Zn2 SiO4 :Mn,Asを40:30:20:10
の重量比で混合して白色発光蛍光体を得る。
【0039】<実施例31>黄色発光蛍光体として付活
剤Mnが200ppm、付活剤Scが30ppm添加さ
れた(Ca0.98Mg0.02)S:Mn,Sc蛍光体を、青
色発光蛍光体として付活剤Agが50ppm、付活剤G
aが10ppm添加されたZnS:Ag,Ga,Cl蛍
光体を、二種の緑色発光蛍光体として付活剤Tbが30
00ppm添加されたInBO3 :Tb蛍光体及びZn
2 SiO4 :Mn,As蛍光体を公知の方法でそれぞれ
準備する。前記(Ca0.98Mg0.02)S:Mn,Sc、
ZnS:Ag,Ga,Cl、InBO3 :Tb及びZn
2 SO4 :Mn、Asを30:40:10:20の重量
比で混合して白色発光蛍光体を得る。
【0040】<実施例32〜35>実施例31と同一な
蛍光体である(Ca0.98Mg0.02)S:Mn,Sc、Z
nS:Ag,Ga,Cl、InBO3 :Tb及びZn2
SiO4 :Mn,Asを50:30:10:10(実施
例32)、60:25:10:5(実施例33)、7
0:15:10:5(実施例34)及び60:20:
5:15(実施例35)の重量比で混合して白色発光蛍
光体を得る。
【0041】前記実施例27〜35により得られる白色
発光蛍光体の相対輝度をInBO 3 :Tb,InBO
3 :Eu及びZnS:Agより構成された白色発光蛍光
体を基準として(輝度100%)測定してその結果を次
の表3に示した。また実施例27〜35による白色蛍光
体のCIE色度座標を測定しその結果を表3及び図3に
示した。
【0042】
【表3】
【0043】表3からわかるように、本発明の蛍光体の
相対輝度が標準蛍光体(STD) より約13ないし20%向
上された。
【0044】図1ないし図3は本発明の各実施例1ない
し17、18ないし26及び27ないし35により製造
した白色発光蛍光体のCIE色度図である。
【0045】図1ないし図3に示したように、本発明の
白色発光蛍光体は白色点Wを基準として広い領域のCI
色度座標を有することがわかる。混合される蛍光体及び
添加される量を選択することによりどんなトーンの白色
であっても提供され得る。
【0046】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の白色発光蛍
光体は輝度が向上され広い領域の白色を有するのみなら
ず環境汚染を招かない長所がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】は本発明の実施例1ないし17により製造した
蛍光体の色度点をCIE色度図上に示したものである。
【図2】は本発明の実施例18ないし26により製造し
た蛍光体の色度点をCIE色度図上に示したものであ
る。
【図3】は本発明に実施例27ないし35により製造し
た蛍光体の色度点をCIE色度図上に示したものであ
る。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 黄色発光蛍光体及び青色発光蛍光体を含
    む白色発光蛍光体において、 前記黄色発光蛍光体は(Ca1-X MgX )S:Mn(0
    ≦x≦0.05)及び(Ca1-X MgX )S:Mn,S
    c(0≦x≦0.05)より構成されるグループから選
    択される少なくとも一つであり、前記青色発光蛍光体は
    ZnS:Ag,ZnS:Ag,Ga,ZnS:Ag,C
    l及びZnS:Ag,Ga,Clより構成されるグルー
    プから選択される少なくとも一つであることを特徴とす
    る白色発光蛍光体。
  2. 【請求項2】 前記黄色発光蛍光体と前記青色発光蛍光
    体の混合比率が30ないし70重量%と70ないし30
    重量%の範囲であることを特徴とする請求項1に記載の
    白色発光蛍光体。
  3. 【請求項3】 前記黄色発光蛍光体(Ca1-X MgX )
    S:Mn、Sc(0≦x≦0.05)のSc付活剤添加
    量が(Ca1-X MgX )S母体の重量を基準として50
    0ppm以下であることを特徴とする請求項2に記載の
    白色発光蛍光体。
  4. 【請求項4】 前記青色発光蛍光体であるZnS:A
    g,GaまたはZnS:Ag,Ga,ClのGa付活剤
    添加量がZnS母体の重量を基準として100ppm以
    下であることを特徴とする請求項2に記載の白b発光蛍
    光体。
  5. 【請求項5】 黄色発光蛍光体、青色発光蛍光体及び緑
    色発光蛍光体を含む白色発光蛍光体において、 前記黄色発光蛍光体は(Ca1-X MgX )S:Mn(0
    ≦x≦0.05)及び(Ca1-X MgX )S:Mn,S
    c(0≦x≦0.05)より構成されるグループから選
    択される少なくとも一つであり、前記青色発光蛍光体は
    ZnS:Ag,ZnS:Ag,Ga,ZnS:Ag,C
    l及びZnS:Ag,Ga,Clより構成されるグルー
    プから選択される少なくとも一つであり、前記緑色発光
    蛍光体はZnS:Cu,Clであることを特徴とする白
    色発光蛍光体。
  6. 【請求項6】 前記黄色発光蛍光体、前記青色発光蛍光
    体及び緑色発光蛍光体の混合比率が30ないし70重量
    %、10ないし40重量%及び10ないし50重量%の
    範囲であることを特徴とする請求項5に記載の白色発光
    蛍光体。
  7. 【請求項7】 前記黄色発光蛍光体である(Ca1-X M
    gX )S:Mn、Sc(0≦x≦0.05)のSc付活
    剤添加量が(Ca1-X MgX )S母体の重量を基準とし
    て300ppm以下であることを特徴とする請求項6に
    記載の白色発光蛍光体。
  8. 【請求項8】 前記青色発光蛍光体であるZnS:A
    g,GaまたはZnS:Ag,Ga,ClのGa付活剤
    添加量がZnS母体の重量を基準として100ppm以
    下であることを特徴とする請求項6に記載の白色発光蛍
    光体。
  9. 【請求項9】 黄色発光蛍光体、青色発光蛍光体及び緑
    色発光蛍光体を含む白色発光蛍光体において、 前記黄色発光蛍光体は(Ca1-X MgX )S:Mn(0
    ≦x≦0.05)及び(Ca1-X MgX )S:Mn、S
    c(0≦x≦0.05)より構成されるグループから選
    択される少なくとも一つであり、前記青色発光蛍光体は
    ZnS:Ag,ZnS:Ag,Ga,ZnS:Ag,C
    l及びZnS:Ag,Ga,Clより構成されるグルー
    プから選択される少なくとも一つであり、前記緑色発光
    蛍光体はInBO3 :Tb,Zn2 SiO4 :Mn及び
    Zn2 SiO4 :Mn,Asより構成されるグループか
    ら選択される少なくとも一つであることを特徴とする白
    色発光蛍光体。
  10. 【請求項10】 前記黄色発光蛍光体、前記青色発光蛍
    光体及び緑色発光蛍光体の混合比率が30ないし70重
    量%、15ないし40重量%及び15ないし30重量%
    の範囲であることを特徴とする請求項9に記載の白色発
    光蛍光体。
  11. 【請求項11】 前記黄色発光蛍光体である(Ca1-X
    MgX)S:Mn、Sc(0≦x≦0.05)のSc付
    活剤添加量は(Ca1-X MgX )S母体の重量を基準と
    して300ppm以下であることを特徴とする請求項1
    0に記載の白色発光蛍光体。
  12. 【請求項12】 前記青色発光蛍光体であるZnS:A
    g,GaまたはZnS:Ag,Ga,ClのGa付活剤
    添加量はZnS母体の重量を基準として100ppm以
    下であることを特徴とする請求項10に記載の白色発光
    蛍光体。
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