JPH0823011B2 - バナジン酸イットリウム蛍光体およびその製造方法 - Google Patents

バナジン酸イットリウム蛍光体およびその製造方法

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JPH0823011B2
JPH0823011B2 JP31476588A JP31476588A JPH0823011B2 JP H0823011 B2 JPH0823011 B2 JP H0823011B2 JP 31476588 A JP31476588 A JP 31476588A JP 31476588 A JP31476588 A JP 31476588A JP H0823011 B2 JPH0823011 B2 JP H0823011B2
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孝浩 藤井
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Nichia Chemical Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
この発明は、紫外線、または、陰極線で刺激されて赤
色に発光する、3価のユーロピウムで付活されたバナジ
ン酸イットリウム蛍光体に関する。
【従来の技術並びにその課題】 紫外線で刺激されて赤色に発光するバナジン酸イット
リウム蛍光体は、高圧水銀灯に使用されている。この蛍
光体は、紫外線で励起されて、619nmを主波長とする深
い赤色ラインスペクトルに発光する。深い赤色に発光す
るこの蛍光体は、365nmの紫外線で刺激された時に、極
めて優れた温度特性を示す。すなわち、温度が高くなる
と発光輝度が高くなる。300℃における発光輝度は、100
℃における発光輝度の数倍にもなる。 この特性が生かされて、バナジン酸イットリウム蛍光
体は、高圧水銀灯の演色性改善用蛍光体として多用され
ている。高圧水銀灯は蛍光体が高温で励起されるからで
ある。 しかしながら、この蛍光体は、蛍光灯用の低圧水銀灯
に使用されると、発光色は深い赤色に発光するが、光束
が低い欠点がある。 バナジン酸イットリウム蛍光体の発光輝度を高くする
ために、ハロゲン化合物を融剤に使用して焼成する技術
が開発されている(特公昭45−2295号公報)。 この焼成方法は、ハロゲン化合物に、NaClやBaCl
2等、周期律表中第1A属、第2属、第3族の金属元素の
ハロゲン化合物が使用されている。このバナジン酸イッ
トリウム蛍光体は、焼成時に、極めて多量のハロゲン化
合物を融剤として原料に混合している。この蛍光体の発
光輝度が最も高いのは、融剤の混合率を、蛍光体に対し
て0.6モルと極めて多くした時である。融剤は、焼成時
における蛍光体原料の反応を良くする為に添加されるも
のであって、焼成された蛍光体の組成には添加されな
い。したがって、融剤の添加量が多い場合、蛍光体の原
料コストが高くなるのは言うに及ばず、焼成コストも高
くなる。それば、蛍光体とならない別の粉体を多量に混
合して焼成するので、容器に充填できる蛍光体量が減少
し、また、蛍光体とならない多量の粉体を焼成するため
である。 また、バナジン酸イットリウム蛍光体の劣化特性を改
善するために、蛍光体組成に、ホウ酸と燐酸とを含有さ
せる技術が開発されている(実開昭60−49083号公
報)。 この公報に開示されるバナジン酸イットリウム蛍光体
は、一部がユーロピウムで置換されたイットリウムと、
ホウ酸と燐酸とバナジン酸とのモル比を特定の比率に調
整している。蛍光体組成が特定の比率に調整されたバナ
ジン酸イットリウム蛍光体は、低圧水銀蒸気放電灯に使
用されて、劣化特性を改善している。 さらにまた、ホウ酸に加えて、燐またはひ素が添加さ
れたバナジン酸イットリウム蛍光体も開発されている
(特公昭45−37297号)。 この蛍光体は、カラーテレビジョンの映像管、また
は、高圧水銀蒸気放電灯用に開発されたものである。こ
の公報には、バナジウム、ひ素、燐の含有率を調整する
ことによって、バナジン酸イットリウム蛍光体の発光輝
度が高く調整できることが開示されている。 本発明者は、何とかこれ等従来の技術を応用して、優
れた発光輝度と、光束維持率を有し、しかも、製造コス
トを低廉にできるバナジン酸イットリウム蛍光体を開発
すべく研究を重ねた結果、極めて特異な現象を見いだし
た。 すなわち、バナジン酸イットリウム蛍光体組成に、燐
および/またはほう素に加えて、周期律表中第1A族元素
を含有させ、さらに、燐および/またはほう素と周期律
表中第1A族元素の混合率を一定の範囲に特定することに
よって、優れた特性のバナジン酸イットリウム蛍光体を
製造することに成功した。
【この発明の目的】
従って、この発明の重要な目的は、低圧水銀灯に使用
した場合の発光輝度を高く、しかも、光束維持率を改善
できるバナジン酸イットリウム蛍光体を提供するにあ
る。
【従来の課題を解決する為の手段】
この発明のバナジン酸イットリウム蛍光体は、下記の
構成を備えている。 この蛍光体は、発光色が赤色となるように、イットリ
ウムの一部を、3価のユーロピウムで置換している。蛍
光体組成には、イットリウムとバナジウムとを含んでい
る。 さらに、蛍光体組成には、燐および/またはほう素に
加えて、少量の周期律表中第1A族元素を含ませている。
燐および/またはほう素の含有量ほ、イットリウム1モ
ルに対して0.1〜0.9モルの範囲に調整され、周期律表中
第1A族元素は、イットリウム1モルに対して0.1モル以
下に調整されている。 さらに、この発明のバナジン酸イットリウム蛍光体の
製造方法は、イットリウム原料、ユーロピウム原料、周
期律表中第1A族元素の原料、バナジウム原料、燐および
/またはほう素からなる蛍光体原料を混合する工程にお
いて、イットリウムとユーロピウムと周期律表中第1A族
元素の原料の和の混合率を化学量論比に等しく、あるい
は、ほぼ等しく調整する。言い替えれば、イットリウム
原料の混合量を、周期律表中第1A族元素の混合率だけ少
なく調整している。これは、蛍光体原料に混合される周
期律表中第1A族元素で、イットリウムの一部を能率良く
置換するためである。 従来のバナジン酸イットリウム蛍光体の製造方法で
は、イットリウム原料を、化学量論比にほぼ等しく、あ
るいは、化学量論比よりも多く混合して焼成するのが良
いとされていた。しかしながら、イットリウム原料が化
学量論比に等しく、あるいは、これよりも多い場合、周
期律表中第1A族元素を蛍光体原料に混合して焼成して
も、これが能率よくイットリウムに置換されない欠点が
ある。 この発明のバナジン酸イットリウム蛍光体の製造方法
は、イットリウムの一部を能率よく周期律表中第1A族元
素で置換するために、イットリウムとユーロピウムと周
期律表中第1A族元素の原料の和の混合率を化学量論比に
等しく、あるいは、ほぼ等しく調整している。イットリ
ウム原料の混合率を少なくする程度は、周期律表中第1A
族元素原料の混合量で調整される。従って、周期律表中
第1A族元素の原料が多いほど、イットリウム原料の混合
量を少なくする。
【作用効果】
この発明に係るバナジン酸イットリウム蛍光体は、燐
および/またはほう素に加えて、周期律表中第1A族元素
を含有する。第1図に、この発明のバナジン酸イットリ
ウム蛍光体の、周期律表中第1A族元素の含有量に対する
相対光束値を示す。 ただし、第1図に示されるバナジン酸イットリウム蛍
光体は、イットリウム1モルに対して、0.350モルの燐
を含有している。 この図から明らかなように、本発明の蛍光体は、わず
かに0.1モル以下の周期律表中第1A族元素を含有して、
優れた発光輝度を示す。 例えば、ナトリウム、カリウム、あるいは、リチウム
を含有するバナジン酸イットリウム蛍光体は、含有量
が、0.02〜0.05モルの範囲で最大発光輝度を示す。 ナトリウムを含有するバナジン酸イットリウム蛍光体
は、周期律表中第1A族元素を含有する以外同一組成の蛍
光体に比べると、10%も発光輝度が高くなる。 また、リチウムで8%、カリウムで5%発光輝度が向
上する。 さらにまた、第2図に、この発明のバナジン酸イット
リウム蛍光体を使用した低圧水銀灯の光束維持率を示
す。この図において、曲線Aは、この実施例1で試作さ
れたバナジン酸イットリウム蛍光体を使用した低圧水銀
灯(直管40ss)の特性を示している。曲線Bは、実施例
1で試作する蛍光体原料から、燐酸と炭酸ナトリウムを
除去し、ナトリウムに相当するモル数だけイットリウム
の混合量を多くして試作したバナジン酸イットリウム蛍
光体を使用した低圧水銀灯(直管40ss)の光束維持率を
示している。 この図から明かなように、この発明のバナジン酸イッ
トリウム蛍光体は、優れた光束維持率を示している。 さらにまた、この発明のバナジン酸イットリウム蛍光
体は、体色も改善でき、しかも、粒形も球形に近くなる
特長がある。 この発明のバナジン酸イットリウム蛍光体の製造方法
は、蛍光体原料を混合する工程において、イットリウム
と、ユーロピウムと、周期律表中第1A族元素の原料の和
の混合率を化学量論比に等しく、あるいは、ほぼ等しく
調整している。いいかえれば、イットリウム原料の混合
率を、周期律表中第1A族元素の混合率だけ少なく調整し
ている。 この状態で混合された周期律表中第1A族元素は、原料
に混合されたほとんど全てがイットリウムを置換して、
極めて少量の添加で優れた発光輝度特性を実現する。 たとえば、0.1モル以下の周期律表中第1A族元素を含
有するバナジン酸イットリウム蛍光体を製造するとき、
イットリウム原料の混合率を、周期律表中第1A族元素の
混合率である0.1モル以下に相当する量少なく調整し
て、イットリウムと、ユーロピウムと、周期律表中第1A
族元素の原料の混合率を、化学量論比に等しく、あるい
は、ほぼ等しく調整する。
【好ましい実施例】
以下、この発明の実施例を説明する。 (実施例1) 下記の蛍光体原料を秤量して用意する。 Y2O3 429.0g Eu2O3 21.1g V2O5 235.4g 75重量%のH3PO4 182.9g H3BO3 0.7g Na2CO3 4.2g 以上の原料を、水3リットルと一緒に、10リットル磁
器製ポットに入れる。ポットには、蛍光体原料がよく撹
拌されるように、直径が20mmφのアルミナボール5個を
入れて、15時間撹拌する。その後、15時間乾燥し、1250
℃で6時間焼成する。焼成された蛍光体を、水洗して乾
燥処理することにより平均粒子径を3,5μとする蛍光体
を得る。 得られた蛍光体の組成は、 Y0.95Eu0.03Na0.02(P0.3500.647)O4(BO3
0.003 であり、この蛍光体を使用して、低圧水銀灯(直管40s
s)を試作した。試作された低圧水銀蒸気放電灯の初期
光束は、Naを含有していない従来のバナジン酸イットリ
ウム蛍光体を使用した低圧水銀蒸気放電灯に比べると、
初期光束が10%向上し、100時間後の光束維持率も向上
した。 (実施例2) 下記の蛍光体原料を秤量して用意する。 Y2O3 429.0g Eu2O3 21.1g V2O5 235.4g 75重量%のH3PO4 182.9g H3BO3 0.7g K2CO3 5.5g 実施例1と同様にして蛍光体を製作し、この蛍光体を
使用して低圧水銀灯を試作した。試作された低圧水銀蒸
気放電灯の初期光束は、Kを含有していない従来のバナ
ジン酸イットリウム蛍光体を使用した低圧水銀蒸気放電
灯に比べると、初期光束が8%向上した。 (実施例3) Y2O3 424.5g Eu2O3 21.1g V2O5 235.4g 75重量%のH3PO4 182.9g H3BO3 0.7g Li2CO3 4.4g 実施例1と同様にして蛍光体を製作し、この蛍光体を使
用して低圧水銀灯を試作した。試作された低圧水銀蒸気
放電灯の初期光束は、Liを含有していない従来のバナジ
ン酸イットリウム蛍光体を使用した低圧水銀蒸気放電灯
に比べると、初期光束が5%向上した。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の蛍光体を低圧水銀灯に用いた場合の第
1A族金属元素量に対する相対光束値を示すグラフ図であ
り、第2図は光束維持率を示すグラフ図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記の構成を有するバナジン酸イットリウ
    ム蛍光体。 (a)イットリウムの一部が、3価のユーロピウムで置
    換されている。 (b)蛍光体組成に、イットリウムとバナジウムとを含
    んでいる。 (c)蛍光体組成に、燐および/またはほう素と周期律
    表中第1A族元素との両方を含んでいる。 (d)周期律表中第1A族元素の含有量は、イットリウム
    1モルに対して、0.1モル以下に、燐および/またはほ
    う素の含有量は、イットリウム1モルに対して0.1〜0.9
    モルの範囲に調整されている。
  2. 【請求項2】下記の工程からなるバナジン酸イットリウ
    ム蛍光体の製造方法。 (a)イットリウム原料、ユーロピウム原料、周期律表
    中第1A族元素の原料、バナジウム原料、燐および/また
    はほう素からなる蛍光体原料を混合する工程。 (b)蛍光体原料を混合する工程において、イットリウ
    ムおよびユーロピウムの混合モル数を、周期律表中第1A
    族元素の原料の混合モル数だけ減少して、イットリウム
    およびユーロピウムと、周期律表中第1A族元素とを科学
    量論比に等しく、あるいは、ほぼ等しく混合する。 (c)混合された蛍光体原料を燃成する工程。
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KR20080081054A (ko) * 2005-12-27 2008-09-05 가세이 옵토닉스 가부시키가이샤 냉음극 형광 램프용 청색발광 알칼리토류 클로로 인산염형광체, 냉음극 형광 램프 및 컬러 액정표시장치
JP2007231097A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 蛍光体および当該蛍光体を用いたプラズマディスプレイパネル
JP5088105B2 (ja) * 2007-11-13 2012-12-05 日亜化学工業株式会社 希土類バナジン酸塩蛍光体及びそれを用いた真空紫外線励起発光装置

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