JPS5993783A - 青緑色発光螢光体 - 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 本発明は二価のユーロピウムで付活されたアルカリ土類
金属アルミン酸塩からなる青緑色発光螢光体の改良に関
するものである。

従来例の構成とその問題点 従来、紫外線または陰極線で励起すると、青緑色の波長
域で発光するアルミン酸塩螢光体古しては、特公昭５２
−２２８３６号公報に示されているように、二価のユー
ロピウムで付活されたストロンチウム・マグネシウム・
アルミネイト螢光体が知られている。しかしなから、こ
れらの二価のユーロピウムで付活きれたストロンチウム
１マグネシウム・アルミネイト螢光体は文献Ｊ、　Ｍ、
　Ｐ、　Ｊ。

Ｖｅｒｓｔｅｇｅｎ、　Ｄ、　Ｒａｄｉｅｌｏｖｉｃ　
ａｎｄ　Ｉ、　Ｅ、　Ｖｒｅｎｋｅｎ　。

Ｊ、　Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ、Ｓｏｃ、　１２１　（
１２）、　１６２７〜１６３１（１９７４）に述べられ
ているように、螢光ランプに適用した場合には非常に不
安定てあり、ランプ寿命中に起こる著しい発光出力の低
丁を避けられないものであるため、実用に供するに目示
適当なものであった。

発明の目的 本発明は上記のような欠点を解消した二価のユーロピウ
ムで付活されたストロンチウム・マグネシウム・アルミ
ネイト螢光体を提供するものである。

発明の構成 本発明の青緑色発光螢光体は、従来知られてぃル二価ノ
ユーロピウムで付活されたストロンチウム・マグネシウ
ム・アルミネイト螢光体を詳細に検討した結ｑ↓得られ
たものであり、その化学組成式が、 （Ｓｒ２−ｘＥｕＸｏ２）・ｍＭｇｏＩＩｎＡｊ２２ｏ
３で示され、式中ｘ、ｍおよびｎかそれぞれ０．０１≦
Ｘ≦０，３０ ０．６≦ｍ（２，。

４≦ｎ＜６ を満足するものである場合に限り、その発光ピー／　波
長１’ｊ−１およそ４８０〜４９０ｎｍの青緑色領域に
あり、かつ螢光ランプへの適用に際して安定であり、ラ
ンプ寿命中を通じて発光出方の低Ｆが少なく実用Ｉ−Ｉ
Ｊ能なものである。

実施例の説明 発明者らは従来知られている前記二価のユーロピウムて
付活きれたストロンチウム・マクネシウム°アルミネイ
ト螢光体の母体組成と螢光ランプに適用した場合におけ
るかかる螢光体の安定性との間係を詳細に検討したとこ
ろ、螢光体の母体組成を限定することにより安定な相か
存在することを見いたルだものであり、実用可能な二価
のユーロピウムで付活されたストロンチウム・マグネシ
ウム・アルミネイト螢光体を実現できるものである。

本発明の螢光体を得るには、前記化学組成式における組
成元素の化合物、例えば５ｒＧＯ，、Ａ）２０゜３Ｍｇ
ＧＯ３ｍ　Ｍｇ　（ＯＨ）２＠　３Ｈ２０、Ｅｕ２Ｏ３
，ｉＦ３＃　３Ｈ２０等を前記の化学組成となるような
混合比で山１合し、この混合物を石英ボードのような耐
熱性容器に入れ、窒素と水素との混合気流中のような還
元性雰囲気において１０００〜１３００’ｆｉ付近の１
１′ｉｉ：度で所望時間焼成を行なう。

本発明の螢光体は、後にも詳述するように、紫外線およ
び青色領域の可視放射線によって励起びれ青緑色に発光
するものであり、前記化学組成式に示されている組成範
囲を７１ｊ足する木質的に二価ノユーロピウムで付活さ
れたストロンチウム・マグネシウム・アルミネイト螢光
体であれば良（、一般に行なわれているように、ストロ
ンチウムの一部をバリウムおよびカルシウム等で置換す
る場合にはその置換量が少量であれば本発明による螢光
体と同様の作用効用か得られるものである。

」二記のｍおよびｎの範囲を限定した理由を次に述べる
。ｍか２以上の値をとる場合には、例えば２６４１ｍの
紫外線励起により発光ピーク波長が５００〜５２０ｎｍ
付近にある緑色領域に効率のよい発光を示すか、螢光ラ
ンプへの適用を検問したところ、通常のランプ製造工程
における螢光体塗布］二程においてバインダーをｊ途去
するだめの焼付工程中に著しい劣化を呈することが認め
られた。また、ｍが０．５未満の場合には発光効率が低
丁して実Ｉｌｌ　ｊ二本適当であった。

一方、ｎか６す、」−の値をとる場合には、従来の二価
ノユーロピウムで付活されたストロンチウム・マグネシ
ウム・アルミネイト螢光体のように、例えば２６４ｎｍ
の紫外線励起により発光ピーク波長か４６３〜４７６ｎ
ｍの青緑色領域に効率のよい発光を示すものが得られる
が、発光ピーク波長が短波長側に移動するため、発光輝
度は低Ｆし、かつ螢光体自体の不安定が伴い螢光ランプ
に適用した場合には前述の焼付工程時および寿命中を通
じての劣化が著しいことを確認した。また、ｎが４未満
である場合には、螢光体として安定なものが得られず、
発光効率も低丁して実用に供し得るものけ得られなかっ
た。

そして、上記範囲において特にｍか１，０〜１，６てあ
り、かつｎか４．５〜５．５の場合、発光ピーク波長か
ほぼ４８０〜４９０ｎｍの青緑色領域にある効率のよい
発光か得られ、螢光ランプに適用した場合においても安
定な螢光体となるため、特に好ましいことが明らかとな
った。

次に、ユーロピウム含量のＸに関して、これを上記範囲
に限定した理由は、これがＦ限未満の量く、高価なユー
ロピウムを多情に使用する割には有効な発光出力が得ら
れず、実用に供し得ないこ古によるものである。

以」−のように、本発明による青緑色発光螢光体−−螢
光うンプ、水銀ランプおよび陰極線管の発光スクリーン
として使用できるか、発光スペクトルの点から螢光ラン
プ用として好適である。そして、通常の螢光ランプ製造
工程に適用された場合、螢光体はニトロセルローズのよ
うな塗膜を一次的に形成させるだめのバインターを含む
有機溶剤や水に分散σせて用いられるが、本発明の螢光
体はこのバインダーを除去するための焼付工程における
加熱に対しても商い安定性を有し、発光効率があまり低
丁しない利点がある。具体的には、従来の二価のユーロ
ピウムて付活されたストロンチウム・マクネシウム・ア
ルミネイト螢光体は、この焼料］二程により約２０〜３
ｏ％の発光効率の低Ｆを示すのに対し、本発明の螢光体
はこれが約６〜７％と大幅に改良きれているものである
。

本発明の螢光体の有するきわめて重要な利点は、この螢
光体か紫外線のみならず、青色領域の可視放射線によっ
ても励起きれることである。螢光ランプから放射される
４０６ｎｍおよび４３６ｎｍの青色領域の水銀ラインス
ペクトルは視感度が低い領域であるため、螢光ランプの
発光効率にはあまり￥１与しないが、本発明の螢光体は
これらの水銀ラインスペクトルによっても励起きれ青緑
色領域に長残光の発光を呈するだめ、螢光ランプ用の螢
光体としてき４つめて有用なものである。

以丁、本発明の実施例および従来例について図面を参照
して説明する。

第１表に示す化学組成に従って、その組成元素の化合物
を次のとおり調合した。

実施例１ ＳｒＣ０，１、３５モル ｓＭｇｃｏ３−Ｍｇ（ＯＨ）２−３Ｈ２００，１７５モ
ルＡノ、０３４．９０　　モル Ｅｕ、、０５０．０７６　　モル Ａ４Ｆ３−３Ｈ，，００，４０モル これらをボールミルを用いて混合した後、石英ポートに
充填し窒素と水素との混合ガス中で１０００〜１３ｏＯ
℃の温度で２時間焼成した。得られた焼成物を同；］ソ
囲気中で冷却し、ボールミルを用いて粉砕九合後同じ条
件で、びらに２時間焼成し螢光体を得だ。

実施例２ ＳｒＣＯ３１，ｓγ　　モル Ｍｈｏ　　　　　　　　　　　　　０．６０　　モルＭ
ｇＦ２　　　　　　　　　　　　　０．５０　　−Ｅル
Ａノ、Ｏ３５，００モル Ｅｕ２ｏ３０．０６５　モル 実力画タリ３ Ｓｒ　（Ｎｏ３）、、　　　　　　　　　　１　、９７
　　　モル３ＭｇＧＯ３−Ｍｇ（ＯＨ）、、−３Ｈ２０
０，３０モルＡｆｆ１２０３６．６０　　モル Ｅｕ２Ｏ３０，０１５モル Ａ４Ｆ３　　　　　　　　　　　０．２０　　　モル実
施例４ ＳｒＣＯ３０，９６モル ５ｒＣ４，０，９６モル ３ＭｇＧｏ３−Ｍ７（ＯＨ）２−３Ｈ２００，３７６モ
ルＡ４０．　　　　　　　　　　　４．６０　　　モル
Ｅｕ２Ｏ３ｏ、０４　　　　モ）ｌ／ 従来例 ＳｒＣＯ３６，００−Ｔ：ｊし ３Ｍｇｃｏ５・′Ｍｇ（ＯＨ）、、・３Ｈ２０１，００
モルＭｇＦ、、　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　２．００　　　　モｌしＡノ、０５　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２７．５０　
　　　モルＥｕ２０６　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　０．２６　　　−Ｅｅｌ／実施例２，３．
４および従来例について」１言己ソこ施例１と同様にし
て螢光体を得た。

これらの各螢光体を２６４　ｎｍの紫外線で励起した場
合の発光ピーク波長と相対輝度を第１表に示す。

次に、実施例１，４および従来例の二価のユーロピウム
で付活すれたストロンチウム・マグネシウム・アルミネ
イト螢光体の代表的なものである５ｒ５Ｅｕｏ、　５Ｍ
ｇ６Ａ４．Ｑ、４螢光体にライて、２６４１ｍの紫外線
励起による発光スペクトルを第１図に示す。

同図において、曲線１は実施例１、曲線２は実施例４お
よび曲線３け従来例の場合をそれぞれ示している。第１
図によれば、本発明による螢光体は、その発光エネルギ
ーの多くを肖緑色餉域に放射しており、特に従来例の二
価のユーロピウムで付活されたストロンチウム・マグネ
シウム・アルミネイト螢光体に比べて、４４０ｎｍＪ２
１．′Ｆの波長域にほとんどエネルギーを放射していな
いという特徴を有する。

次に、」二記実施例１，４および従来例の螢光体を用い
て通常のとおり４０Ｗ＄管型螢光ランプを作り、その特
性比較を行なったところ、第２表に示すとおりの活眼と
なった。

第２表に示すように、本発明の螢光体を用いたランプは
従来例の螢光体を１月いたランプに比べてその発光効率
および維持率の点て明らかにすぐれた性能を有しており
、実用可能なレベルに改良きれている。

」−記実施ｆｌ１２の組成式におけるパラメータｍ。

ｎおよびＸを変化させた螢光体を作り、その特性を測定
した。その活眼を第２図、第３図、第４図。

第６図に示す。

第２図は化学組成式か Ｓｒ、、　ａ７Ｅｕｏ、　、５０．、−　ｍＭｇｏ　−
ｓＡ４０３て示される螢光体について、ｍの変化を２５
４　ｎｍの紫外線励起による発光輝度の関係を示してい
る。

また、第３図は同じくｍの変化による前述のバインクー
を除去するだめの焼付工程における輝度劣化の割合の変
化を示している。同図において縦軸は焼付工程前後にお
ける発光輝度の維持率（％）である。第３図から、ｍの
値か０．６以上で２．０未満の場合にランプ適用に際し
てその発光輝度が保たれることがイつかる。また、ｍが
１．０〜１．５の範囲では安定な螢光体か得られるため
特に好ましい。

一方、第４図は化学組成式が ＳｒＩ、　８７”ｕＯ，＋３０２−　ＭｇＯ＊　ｎ４ｆ
ｆ１２０５で示される螢光体について、ｎの変化による
前記と同様の焼付工程における輝度劣化の割合の変化を
示している。同図において、ｎの値か４以上で６未満の
場合に安定な発光輝度を得ることかわかる。

’ｇｇ　６図は化学組成式 Ｓｒ２−ＸＥｕｘＯ２−ＭｇＯ−６Ａ４０３で示きれる
螢光体について２５４１ｍの紫外線励起による発光輝度
の変化を測定した結果を示ドアている。同図から、」二
記Ｘの値かＱ、０１〜０．３の範囲で有効な発光が得ら
れることがわかる。

発明の効果 以」−説明したように、本発明は二価のユーロピウムで
イ入］活きれたストロンチウム・マグネシウム・アルミ
ネイト螢光体において、化学組成式か（Ｓｒ２−ｘＥｕ
ｘ０２）・ｍＭｇ０−ｎＡｉ２０３であり、そしてｍ。

ｎおよびＸかそれぞれ ０．０１　≦Ｘ≦Ｑ、３０ ０．５≦Ｂ）〈２，０ ４≦ｎ（６ を満足するものである場合に限り、その螢光ピーク波長
はおよそ４８０〜４９０ｎｍの青緑色付１ｉ或にあり、
かつ、螢光ランプへの適ｆ１」に際して安定であり、従
来のようなランプ寿命１コをＪｍシてのす色光出力の低
丁も少なく、実用可能な改良きれた青緑色発光螢光体を
提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の代表的な螢ｊ’ｔ　イ４；および？蓋
−１情の発光スペクトルを示す図、第２図（ｄ　１５１
〜光体の化学組成ｍと発光輝度との関イ系を示１−ＩＤ
、第３１スおよび第４図はそれぞれ同螢光体のイヒ学組
成ｍ。 ｎと維持率との関係を示す図、第６１スば１ｉｉＪ螢）
覧イ木の化学組成又と発光輝度との関係を示す図である
。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　Ｃ１か１名第
　１　図 僚☆　（ｎｒｒ）） 第２図 第３図 υ、、）　　　　　　　１．ｌＪ　　　　　　　　１．
、）　　　　　　　’１．０　　　　　　　’、’Φ第
５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 二価のユーロピウムで付活されたアルカリ土類金属アル
   ミン酸塩螢光体であって、その化学組成式か、 （Ｓｒ、、　、ＥｕｘＯ２）−ｍＭｇｏ−ｎＡ４２０３
   で示され、式中ｘ、ｍおよびｎがそれぞれ０．０１≦Ｘ
   ≦０．３゜ ０６≦ｍ〈２．○ ４５　ｎ　り６ を７Ｉ：ｌ″１１足するものであることを特徴とする青
   緑色発光螢光体。