JP5092686B2

JP5092686B2 - 蛍光体及びそれを用いた蛍光ランプ

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Publication number: JP5092686B2
Application number: JP2007275914A
Authority: JP
Inventors: 慎二吉間; 誠志仁木; 伸公山脇; 正芳寺井; 渡原田
Original assignee: Nichia Corp
Current assignee: Nichia Corp
Priority date: 2007-10-24
Filing date: 2007-10-24
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2027-10-24
Also published as: JP2009102524A

Description

本発明は蛍光体及びそれを用いた蛍光ランプに関し、特に液晶表示装置のバックライトに使用される冷陰極蛍光ランプに関する。

蛍光ランプはガラスバルブ等の透光性気密容器内で放電を起こし、その際に放電媒体から発せられる紫外線が気密容器内壁に形成された蛍光体層中の蛍光体を励起し、その蛍光体が発する光を利用する発光装置である。蛍光体層中の蛍光体の種類、混合比等を変えることでランプの発光スペクトルを制御することができ、これまで各種照明用途に用いられてきた。

また、近年ではカラー液晶表示装置のバックライトとして主に冷陰極蛍光ランプが用いられている。カラー液晶表示装置の構成として例えばバックライトからの発光を導光板等によって液晶パネル背面に面光源として導入し、液晶パネルの各表示画素が液晶層及びカラーフィルターによって特定の波長域の光を特定の強さだけ通過させることで任意の色を再現している。

バックライト用の冷陰極蛍光ランプは、一般照明用蛍光ランプに比べて管径が小さく、管壁にかかる負荷もより強くなるため、一般照明用蛍光ランプにおいて光束維持率がよいとされてきた蛍光体でもその維持率が低くなる傾向にあり、対策が求められている。また、バックライトは表示装置の光源として用いられるため、蛍光ランプ全体の光束維持率のみならず各色成分の相対強度の維持率つまり蛍光ランプ全体としての色度の維持率も重要となる。

特許文献１等には、このようなバックライト用の冷陰極蛍光ランプの寿命特性を改善するため、蛍光体表面に金属化合物をコートした蛍光ランプが開示されているが、十分ではなかった。
特開２００７−１２４５８号公報

バックライトはカラー液晶表示装置の光源として用いられ、表示装置の表示面全体が輝度的にも色度的にも均一に照らされる必要があるため、蛍光ランプの輝度及び色度分布は均一であることが求められる。特に色度分布は表示装置の画像品質により強く影響を及ぼす。このため、バックライト用蛍光ランプは両端の色度差（管端色差と呼ぶ）に対する要求が強い。

さらに、近年では、バックライト用蛍光ランプに対して色再現範囲の拡大要求があり、青色蛍光体として、従来の２価のユーロピウム付活バリウムマグネシウムアルミネート蛍光体（以下ＢＡＭ蛍光体と呼ぶ）に対し、２価のユーロピウム付活ストロンチウムクロロアパタイト蛍光体やこの蛍光体のストロンチウムの一部または全部を他のアルカリ土類金属で置換したアルカリ土類クロロアパタイト蛍光体（両者をまとめて以下ＳＣＡ蛍光体と呼ぶ）が研究されており、特に、ＳＣＡ蛍光体等を用いて色再現範囲を拡大したバックライト用蛍光ランプにおいて、発光輝度維持率、色度の経時変化、及び管端色差の改善が求められている。

本発明は、上述した問題を解決するためになされたものである。本発明の目的は、バックライト用蛍光ランプにおいて点灯時の光束維持率、色度の経時変化、及び管端色差を改善することであり、さらには、ＳＣＡ蛍光体等を用いて色再現範囲を拡大したバックライト用蛍光ランプにおいてこれらの特性を改善することである。

上記目的を達成するために本発明者らは鋭意検討を重ね、本発明を完成するに至った。本発明者らは、希土類ホウ酸塩と希土類水酸化物とを含む表面処理物質で蛍光体を被覆すると、バックライト用蛍光ランプにおいて点灯時の光束維持率、色度の経時変化、及び管端色差が改善されることを見出した。本発明の構成及びその特徴は以下のとおりである。

請求項１に記載の本発明の蛍光体は、蛍光体粒子表面に希土類ホウ酸塩と希土類水酸化物とを含む表面処理物質が被覆された蛍光体であることを特徴とする。

請求項２に記載の本発明の蛍光体は、請求項１に記載の蛍光体であって、前記希土類ホウ酸塩及び前記希土類化合物を構成する希土類元素は、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｇｄ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｌｕ、及びＳｃからなる群より選ばれた少なくとも１種以上の元素であることを特徴とする。

請求項３に記載の本発明の蛍光体は、請求項１又は２に記載の蛍光体であって、前記表面処理物質の被覆量は、蛍光体に対し希土類元素の量に換算して１〜２０ｍｏｌ％の範囲であることを特徴とする。

請求項４に記載の本発明の蛍光ランプは、透光性気密容器と、透光性気密容器内に形成された蛍光体層と、透光性気密容器内に封入された放電媒体と、電極とを具備する蛍光ランプにおいて、前記蛍光体層は請求項１乃至３に記載の蛍光体を含むことを特徴とする。

請求項５に記載の本発明の蛍光ランプは、請求項４に記載の蛍光ランプであって、前記蛍光ランプが冷陰極蛍光ランプであることを特徴とする。

本発明は上記の特徴を備えているため、ランプ点灯時の管端色差が抑えられ、ランプ光束維持率が高く、ランプ色度の経時変化が少ない蛍光ランプが得られる。

以下、本発明に係る蛍光体、蛍光ランプについて実施の形態及び実施例を用いて説明する。但し本発明はこれら実施の形態及び実施例に限定されるものではない。

ここで、本発明の一実施の形態に係る蛍光体の表面処理方法について詳細に説明する。先ず、通常の方法に従い蛍光体を作製する。次に、この蛍光体を純水、エタノール水溶液等の分散媒に分散し、水溶性の希土類化合物と水溶性のホウ素化合物を添加し攪拌する。この蛍光体懸濁液に酸又は塩基を加えてｐＨを７．５〜１０．０の範囲に調整し、希土類ホウ酸塩と希土類水酸化物とを含む表面処理物質を蛍光体表面に析出させる。その後、処理済の蛍光体と分散媒を分離し、乾燥して、本発明の蛍光体を得る。

表面処理する蛍光体は紫外線励起で発光する蛍光体が使用できる。例えば、一般式Ｍ_１０（ＰＯ_４）_６Ｘ_２：Ｅｕ（但しＭはＳｒ，Ｃａ，Ｂａ，及びＭｇからなる群より選ばれた少なくとも一種以上の元素、ＸはＦ，Ｃｌ，Ｂｒ，及びＩからなる群より選ばれた少なくとも一種以上の元素）で表される２価のユーロピウム付活アルカリ土類ハロリン酸塩、一般式Ｍ_２Ｐ_２Ｏ_７：Ｅｕ（但しＭはＳｒ，Ｃａ，Ｂａ，及びＭｇからなる群より選ばれた少なくとも一種以上の元素）で表される２価のユーロピウム付活アルカリ土類ピロリン酸塩、一般式（Ｂａ，Ｍ）_２Ａｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ（但しＭはＳｒ，Ｃａ，及びＭｇからなる群より選ばれた少なくとも一種以上の元素）で表される２価のユーロピウム付活アルカリ土類アルミン酸塩、一般式（Ｂａ，Ｍ）_２Ａｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ，Ｍｎ（但しＭはＳｒ，Ｃａ，及びＭｇからなる群より選ばれた少なくとも一種以上の元素）で表される２価のユーロピウム及び２価のマンガン共付活アルカリ土類アルミン酸塩、一般式Ｃｅ（Ｍｇ，Ｚｎ）_ａＡｌ_１１Ｏ_１９−ａ：Ｍｎ（但し０．４≦ａ≦１．０）で表される３価のセリウム及び２価のマンガン共付活亜鉛マグネシウムアルミン酸塩、一般式Ｚｎ_２ＳｉＯ_４：Ｍｎで表される２価のマンガン付活亜鉛ケイ酸塩、一般式Ｚｎ_２（Ｓｉ，Ｇｅ）Ｏ_４：Ｍｎで表される２価のマンガン付活亜鉛ケイ・ゲルマン酸塩、一般式ＬａＰＯ_４：Ｃｅ，Ｔｂで表される３価のセリウム及び３価のテルビウム共付活ランタンリン酸塩、一般式ＣｅＭｇＡｌ_１１Ｏ_１９：Ｔｂで表される３価のセリウム及び３価のテルビウム共付活マグネシウムアルミン酸塩、一般式ＹＶＯ_４：Ｅｕで表される３価のユーロピウム付活イットリウムバナジン酸塩、一般式Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ_４：Ｅｕで表される３価のユーロピウム付活イットリウムリン・バナジン酸塩、一般式ａＭｇＯ・ｂＭｇＦ_２・ＧｅＯ_２：Ｍｎ（但しａ＋ｂ＝４）で表される４価のマンガン付活マグネシウムフッ化ゲルマン酸塩、一般式Ｒ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ（但しＲはユーロピウムを除く１種または２種以上の希土類元素）で表される３価のユーロピウム付活希土類酸硫化物、及び一般式Ｒ_２Ｏ_３：Ｅｕ（但しＲはユーロピウムを除く１種または２種以上の希土類元素）で表される３価のユーロピウム付活希土類酸化物等が挙げられる。

水溶性の希土類化合物として、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｇｄ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｌｕ、及びＳｃからなる群より選ばれた少なくとも１種以上の希土類元素のハロゲン化物、硫酸塩、硝酸塩等が使用できる。例えば、塩化イットリウム、硫酸イットリウム、硝酸イットリウム等が好ましく使用できる。水溶性のホウ素化合物として、オルトホウ酸、メタホウ酸、四ホウ酸、オルトホウ酸塩、二ホウ酸塩、メタホウ酸塩、四ホウ酸塩、五ホウ酸塩等が使用できる。特に、四ホウ酸、四ホウ酸塩、五ホウ酸塩、八ホウ酸塩等の、１モル中にホウ素元素を４モル以上含有するホウ酸またはホウ酸塩が好ましく、本発明の効果が大きい。例えば、四ホウ酸、四ホウ酸アンモニウム、五ホウ酸アンモニウム、八ホウ酸アンモニウム等が好ましく使用できる。ｐＨ調整する際の酸として塩酸、硝酸、硫酸等が、塩基としてアンモニア、アルカリ金属水酸化物等が使用できる。

本発明の蛍光体は、蛍光体粒子表面に希土類ホウ酸塩と希土類水酸化物とを含む表面処理物質が被覆された蛍光体であって、表面処理物質の被覆量（希土類元素換算）は被覆される蛍光体に対して１〜２０ｍｏｌ％の範囲が好ましく、より好ましくは１．５〜１５ｍｏｌ％、さらに好ましくは３〜１２ｍｏｌ％の範囲である。この範囲において本発明の効果が大きくなる。ただし、希土類元素がＳｃの場合、より好ましくは３〜２０ｍｏｌ％、さらに好ましくは８〜１８ｍｏｌ％の範囲である。

表面処理物質に含まれる希土類ホウ酸塩及び希土類水酸化物を構成する希土類元素は、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｇｄ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｌｕ、及びＳｃからなる群より選ばれた少なくとも１種以上の元素が好ましく、本発明の効果が大きい。Ｙ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、及びＬｕからなる群より選ばれた少なくとも１種以上の元素がより好ましく、Ｙ、Ｌａ、Ｅｕ、及びＤｙからなる群より選ばれた少なくとも１種以上の元素がさらに好ましい。

ｐＨ調整は希土類イオンの不溶性塩が析出する値より１．２〜３．７高めにするのが好ましい。例えば、水溶性のイットリウム化合物を添加し、アンモニア水でｐＨ調整する場合、イットリウムの水酸化物が析出し始めるｐＨ６．３より高めのｐＨ７．５〜１０．０の範囲に調整するのが好ましく、この範囲よりｐＨ値が低いと水酸化物の析出が少なくなるので被覆効果が減少する。

このようにして、希土類ホウ酸塩と希土類水酸化物とを含む表面処理物質で被覆することで、バックライト用蛍光ランプにおいて点灯時の光束維持率、色度の経時変化、及び管端色差が改善される本発明の蛍光体を得ることができる。

次に、本発明の蛍光体を用いて冷陰極蛍光ランプを作製する。先ず、蛍光体とピロリン酸カルシウム、カルシウムバリウムボレート等の結着剤を増粘剤／溶媒からなる分散媒に添加し、これらを混合し懸濁させて蛍光体塗布懸濁液を調製する。分散媒として、油性塗布の場合はニトロセルロース／酢酸ブチル等を使用し、水性塗布の場合はポリエチレンオキシド／（水＋界面活性剤）等を使用する。得られた蛍光体塗布懸濁液をガラス管の内面に流し込み、その後これに温風を通じることで乾燥させ、ベーキング、排気、放電媒体の封入、フィラメントの装着、口金の取り付けを行い、冷陰極蛍光ランプを得る。

図１に、本発明の冷陰極蛍光ランプの一例を示す。ガラス等から成る透光性気密容器11の内壁には一種以上の蛍光体と結着剤から成る蛍光体層12が形成される。透光性気密容器11の内部にはネオン等の希ガス及び水銀蒸気から成る放電媒体13が封入され、透光性気密容器11の両端は一対の電極14a、14bによって封止される。両電極間に電圧をかけて放電媒体13に放電を起こさせ、その際励起された水銀から紫外線が放出され、該紫外線により蛍光体層12の蛍光体が励起されて発光する。

本発明の蛍光ランプは白色ランプでも、フィールドシーケンシャル方式液晶表示装置に用いられるような単色ランプであっても、点灯時の光束維持率、色度の経時変化、及び管端色差が改善される。

白色ランプの場合、青色蛍光体（Ｂ：発光ピークが４２０ｎｍ〜４８０ｎｍ付近）、緑色蛍光体（Ｇ：発光ピークが５００ｎｍ〜５６０ｎｍ付近）、赤色蛍光体（Ｒ：発光ピークが６２０ｎｍ〜６８０ｎｍ付近）の混合比が重量比でＢ：２５％〜５５％、Ｇ：１５％〜３５％、Ｒ：２５％〜５５％（但しＢ＋Ｇ＋Ｒ＝１００％）の範囲内であると、色再現範囲、光束維持率、色度の経時変化、および管端色差のいずれの特性についても効果がある。

特に、青色蛍光体として２価のユーロピウム付活アルカリ土類ハロリン酸塩、２価のユーロピウム付活アルカリ土類ピロリン酸塩、２価のユーロピウム付活アルカリ土類アルミン酸塩からなる群より選ばれた少なくとも１種以上の蛍光体を、緑色蛍光体として２価のユーロピウムおよび２価のマンガン付活アルカリ土類アルミン酸塩、３価のセリウムおよび２価のマンガン付活亜鉛マグネシウムアルミン酸からなる群より選ばれた少なくとも１種以上の蛍光体を、赤色蛍光体として３価のユーロピウム付活イットリウムバナジン酸塩、３価のユーロピウム付活イットリウムリン・バナジン酸塩、４価のマンガン付活マグネシウムフッ化ゲルマン酸塩、３価のユーロピウム付活希土類酸化物からなる群より選ばれた少なくとも１種以上の蛍光体を使用した場合その効果が大きい。

次に、本発明の蛍光体及び蛍光ランプの特性について図を用いて説明する。実施例１において硝酸イットリウム溶液と四ホウ酸アンモニウム溶液の添加量を変化させて得られる蛍光体について冷陰極蛍光ランプを作製し、蛍光体に被覆した表面処理物質のＹ量（ｍｏｌ％）と冷陰極蛍光ランプの各特性との関係を図２〜図４に示した。すなわち、冷陰極蛍光ランプの初期光束（％）との関係を図２に、光束維持率（％）との関係を図３に、色度ｘの変化量Δｘとの関係を図４に、色度ｙの変化量Δｙとの関係を図５に、それぞれ示した。これの図から、冷陰極蛍光ランプの光束と光束維持率が高く、色度変化が少ないＹ量の範囲は、蛍光体に対し１〜２０ｍｏｌ％の範囲が好ましく、１．５〜１５ｍｏｌ％の範囲がより好ましく、３〜１２ｍｏｌ％の範囲がさらに好ましいことがわかる。

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は具体的実施例のみに限定されるものではないことは言うまでもない。

［実施例１］
組成がＳｒ_１０（ＰＯ_４）_６Ｃｌ_２：Ｅｕで表される２価のユーロピウム付活ストロンチウムクロロアパタイト蛍光体（ＳＣＡ蛍光体）１００ｇを純水３００ｍｌに入れ懸濁する。硝酸イットリウム・ｎ水和物（添川理化学製、純度９９．９９％）を使用し０．３ｍｏｌ／ｌに調整した溶液１８．７ｍｌを添加する。さらに、四ホウ酸アンモニウム・四水和物（関東化学製、鹿特級）を使用し濃度７．２ｗｔ％に調整した溶液３０ｍｌを添加する。その後、水酸化カリウム（関東化学製、特級）を使用し１．７ｗｔ％に調整した溶液を用い、ｐＨ９．５に調整する。ｐＨ調整後、十分に洗浄、脱液、乾燥、篩を行い、イットリウムのホウ酸塩と水酸化物を含む表面処理物質で被覆されたＳＣＡ蛍光体を得る。

［実施例２］
硝酸イットリウム・n水和物の代わりに硝酸ランタン・六水和物を使用して０．３ｍｏｌ／ｌに調整した溶液を１１．２ｍｌ添加する以外は実施例１と同様の方法で作製し、ランタンのホウ酸塩と水酸化物を含む表面処理物質で被覆されたＳＣＡ蛍光体を得る。

［実施例３］
硝酸イットリウム・n水和物の代わりに硝酸セリウム・六水和物を使用して０．３ｍｏｌ／ｌに調整した溶液を１１．２ｍｌ添加する以外は実施例１と同様の方法で作製し、セリウムのホウ酸塩と水酸化物を含む表面処理物質で被覆されたＳＣＡ蛍光体を得る。

［実施例４］
硝酸イットリウム・n水和物の代わりに硝酸ガドリニウム・五水和物を使用して０．３ｍｏｌ／ｌに調整した溶液を１１，２ｍｌ添加する以外は実施例１と同様の方法で作製し、ガドリニウムのホウ酸塩と水酸化物を含む表面処理物質で被覆されたＳＣＡ蛍光体を得る。

［実施例５］
硝酸イットリウム・n水和物の代わりに硝酸ユーロピウム・ｎ水和物を使用して０．３ｍｏｌ／ｌに調整した溶液を１１．２ｍｌ添加する以外は実施例１と同様の方法で作製し、ユーロピウムのホウ酸塩と水酸化物を含む表面処理物質で被覆されたＳＣＡ蛍光体を得る。

［実施例６］
硝酸イットリウム・n水和物の代わりに硝酸テルビウム・ｎ水和物を使用して０．３ｍｏｌ／ｌに調整した溶液を１１，２ｍｌ添加する以外は実施例１と同様の方法で作製し、テルビウムのホウ酸塩と水酸化物を含む表面処理物質で被覆されたＳＣＡ蛍光体を得る。

［実施例７］
硝酸イットリウム・n水和物の代わりに硝酸ディスプロシウム・五水和物を使用して０．３ｍｏｌ／ｌに調整した溶液を１１．２ｍｌ添加する以外は実施例１と同様の方法で作製し、ディスプロシウムのホウ酸塩と水酸化物を含む表面処理物質で被覆されたＳＣＡ蛍光体を得る。

［実施例８］
硝酸イットリウム・n水和物の代わりに硝酸ルテチウム・ｎ水和物を使用して０．３ｍｏｌ／ｌに調整した溶液を１１．２ｍｌ添加する以外は実施例１と同様の方法で作製し、ルテチウムのホウ酸塩と水酸化物を含む表面処理物質で被覆されたＳＣＡ蛍光体を得る。

［実施例９］
硝酸イットリウム・n水和物の代わりに硝酸スカンジウム・ｎ水和物を使用して０．３ｍｏｌ／ｌに調整した溶液を３７．１ｍｌ添加する以外は実施例１と同様の方法で作製し、スカンジウムのホウ酸塩と水酸化物を含む表面処理物質で被覆されたＳＣＡ蛍光体を得る。

［実施例１０］
四ホウ酸アンモニウム・四水和物の代わりに四ホウ酸ナトリウム・十水和物を使用し、濃度７．２ｗｔ％に調整した溶液２２．９ｍｌを添加する以外は実施例１と同様の方法で作製し、イットリウムのホウ酸塩と水酸化物を含む表面処理物質で被覆されたＳＣＡ蛍光体を得る。

［実施例１１］
硝酸イットリウム溶液を３．７ｍｌ、四ホウ酸アンモニウム溶液を５．９ｍｌ添加する以外は実施例１と同様の方法で作製し、イットリウムのホウ酸塩と水酸化物を含む表面処理物質で被覆されたＳＣＡ蛍光体を得る。

［実施例１２］
硝酸イットリウム溶液を１１．２ｍｌ、四ホウ酸アンモニウム溶液を１８．０ｍｌ添加する以外は実施例１と同様の方法で作製し、イットリウムのホウ酸塩と水酸化物を含む表面処理物質で被覆されたＳＣＡ蛍光体を得る。

［実施例１３］
硝酸イットリウム溶液を２６．２ｍｌ、四ホウ酸アンモニウム溶液を４２．０ｍｌ添加する以外は実施例１と同様の方法で作製し、イットリウムのホウ酸塩と水酸化物を含む表面処理物質で被覆されたＳＣＡ蛍光体を得る。

［実施例１４］
硝酸イットリウム溶液を３７．５ｍｌ、四ホウ酸アンモニウム溶液を６０．２ｍｌ添加する以外は実施例１と同様の方法で作製し、イットリウムのホウ酸塩と水酸化物を含む表面処理物質で被覆されたＳＣＡ蛍光体を得る。

［実施例１５］
四ホウ酸アンモニウム・四水和物の代わりにメタホウ酸アンモニウム・１．２５水和物を使用し濃度７．２ｗｔ％に調整した溶液３０ｍｌを添加する以外は実施例１と同様の方法で作製し、イットリウムのホウ酸塩と水酸化物を含む表面処理物質で被覆されたＳＣＡ蛍光体を得る。

［実施例１６］
硝酸イットリウム・n水和物の代わりに硝酸ランタン・六水和物を使用して０．３ｍｏｌ／ｌに調整した溶液を１１．２ｍｌ添加する以外は実施例１５と同様の方法で作製し、ランタンのホウ酸塩と水酸化物を含む表面処理物質で被覆されたＳＣＡ蛍光体を得る。

［実施例１７］
硝酸イットリウム・n水和物の代わりに硝酸セリウム・六水和物を使用して０．３ｍｏｌ／ｌに調整した溶液を１１．２ｍｌ添加する以外は実施例１５と同様の方法で作製し、セリウムのホウ酸塩と水酸化物を含む表面処理物質で被覆されたＳＣＡ蛍光体を得る。

［実施例１８］
硝酸イットリウム・n水和物の代わりに硝酸ガドリニウム・五水和物を使用して０．３ｍｏｌ／ｌに調整した溶液を１１．２ｍｌ添加する以外は実施例１５と同様の方法で作製し、ガドリニウムのホウ酸塩と水酸化物を含む表面処理物質で被覆されたＳＣＡ蛍光体を得る。

［実施例１９］
硝酸イットリウム・n水和物の代わりに硝酸ユーロピウム・ｎ水和物を使用して０．３ｍｏｌ／ｌに調整した溶液を１１．２ｍｌ添加する以外は実施例１５と同様の方法で作製し、ユーロピウムのホウ酸塩と水酸化物を含む表面処理物質で被覆されたＳＣＡ蛍光体を得る。

［実施例２０］
硝酸イットリウム・n水和物の代わりに硝酸テルビウム・ｎ水和物を使用して０．３ｍｏｌ／ｌに調整した溶液を１１．２ｍｌ添加する以外は実施例１５と同様の方法で作製し、テルビウムのホウ酸塩と水酸化物を含む表面処理物質で被覆されたＳＣＡ蛍光体を得る。

［実施例２１］
硝酸イットリウム・n水和物の代わりに硝酸ディスプロシウム・五水和物を使用して０．３ｍｏｌ／ｌに調整した溶液を１１．２ｍｌ添加する以外は実施例１５と同様の方法で作製し、ディスプロシウムのホウ酸塩と水酸化物を含む表面処理物質で被覆されたＳＣＡ蛍光体を得る。

［実施例２２］
硝酸イットリウム・n水和物の代わりに硝酸ルテチウム・ｎ水和物を使用して０．３ｍｏｌ／ｌに調整した溶液を１１．２ｍｌ添加する以外は実施例１５と同様の方法で作製し、ルテチウムのホウ酸塩と水酸化物を含む表面処理物質で被覆されたＳＣＡ蛍光体を得る。

［実施例２３］
硝酸イットリウム・n水和物の代わりに硝酸スカンジウム・ｎ水和物を使用して０．３ｍｏｌ／ｌに調整した溶液を３７．１ｍｌ添加する以外は実施例１５と同様の方法で作製し、スカンジウムのホウ酸塩と水酸化物を含む表面処理物質で被覆されたＳＣＡ蛍光体を得る。

［比較例１］
表面処理物質が被覆されていないＳＣＡ蛍光体を用意する。

［比較例２］
ＳＣＡ蛍光体１００ｇを純水３００ｍｌに入れ、懸濁する。硝酸ランタン・六水和物（阿南化成製、純度９９．９９％）を使用し０．３ｍｏｌ／ｌに調整した溶液８．２ｍｌを添加する。その後、１６ｗｔ％アンモニア水を加えｐＨ１０．０に調整する。ｐＨ調整後、十分に洗浄、脱液、乾燥、篩を行い、ランタンの水酸化物を含む表面処理物質で被覆されたＳＣＡ蛍光体を得る。

実施例１〜２３及び比較例１〜２で得られる表面処理物質で被覆されたＳＣＡ蛍光体について、表面処理物質の被覆量（希土類元素換算）を表１に示す。この表から、本発明の実施例の蛍光体は、表面処理物質の被覆量が蛍光体に対し希土類元素の量に換算して１〜２０ｍｏｌ％の範囲であることがわかる。また、これらの蛍光体を用いて、次のように白色冷陰極蛍光ランプを作製する。

青色発光の上記ＳＣＡ蛍光体と、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ，緑色発光蛍光体と、Ｙ_２Ｏ_３：Ｅｕ赤色発光蛍光体を重量比で青色：緑色：赤色＝５０：２０：３０の割合で混合する。この混合蛍光体と結着剤をニトロセルロース／酢酸ブチル溶液に添加し、混合して蛍光体塗布スラリーを調製する。これを管径３ｍｍ、長さ４００ｍｍのガラス管に流し込み、その内面に塗布し、温風を通じて乾燥し、５６０℃で３分間塗布バルブをベーキングして、蛍光膜を形成する。その後、通常の方法に従い、排気、放電媒体の封入、フィラメントの装着、口金の取り付けを行い、白色冷陰極蛍光ランプを得る。

こうして得られる白色冷陰極蛍光ランプについて、初期光束（％）（相対値）と、１００時間点灯したときの光束維持率（％）、色度ｘの変化量Δｘ、及び色度ｙの変化量Δｙを求め、表１に示した。この表から、本発明の実施例の蛍光ランプはいずれも１００時間点灯したときの光束維持率が９７％以上であり、比較例の蛍光ランプに比べて光束維持率が高いことがわかる。また、本発明の実施例の蛍光ランプは、Δｘ及びΔｙがそれぞれΔｘ≦＋０．００３５、Δｙ≦＋０．００６０の範囲にあり、比較例の蛍光ランプに比べて小さく、色度の経時変化が少ないことがわかる。

次に、実施例１と比較例１の白色冷陰極蛍光ランプについて、点灯直後の管端色差を次のように測定する。すなわち、蛍光ランプの一端から３０ｍｍ、２００ｍｍ、３７０ｍｍの位置で発光色を測定し、管端部（３０ｍｍ、３７０ｍｍ）と中央部（２００ｍｍ）における発光色の差を求め、表２に示した。この表から、本発明の実施例１の蛍光ランプは、比較例１の蛍光ランプに比べ、管端色差が少ないことがわかる。

以上に述べたように、本発明によって、ランプ点灯時の管端色差が抑えられ、ランプ光束維持率が高く、ランプ色度の経時変化が少ない蛍光ランプが得られることから、カラー液晶表示装置のバックライト等の光源用として好適に利用することができる。

本発明の冷陰極蛍光ランプの一例を示す図である。本発明の蛍光体の表面処理物質のＹ量（ｍｏｌ％）と冷陰極蛍光ランプの初期光束（％）との関係を示す図である。本発明の蛍光体の表面処理物質のＹ量（ｍｏｌ％）と冷陰極蛍光ランプの光束維持率（％）との関係を示す図である。本発明の蛍光体の表面処理物質のＹ量（ｍｏｌ％）と冷陰極蛍光ランプの色度ｘの変化量Δｘとの関係を示す図である。本発明の蛍光体の表面処理物質のＹ量（ｍｏｌ％）と冷陰極蛍光ランプの色度ｙの変化量Δｙとの関係を示す図である。

符号の説明

11 透光性気密容器
12 蛍光体層
13 放電媒体
14a、14b 電極

Claims

蛍光体粒子表面に希土類ホウ酸塩と希土類水酸化物とを含む表面処理物質が被覆された蛍光体。
前記希土類ホウ酸塩及び前記希土類化合物を構成する希土類元素は、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｇｄ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｌｕ、及びＳｃからなる群より選ばれた少なくとも１種以上の元素であることを特徴とする請求項１に記載の蛍光体。
前記表面処理物質の被覆量は、蛍光体に対し希土類元素の量に換算して１〜２０ｍｏｌ％の範囲であることを特徴とする請求項１又は２に記載の蛍光体。
透光性気密容器と、透光性気密容器内に形成された蛍光体層と、透光性気密容器内に封入された放電媒体と、電極とを具備する蛍光ランプにおいて、前記蛍光体層は請求項１乃至３に記載の蛍光体を含むことを特徴とする蛍光ランプ。
前記蛍光ランプが冷陰極蛍光ランプであることを特徴とする請求項４に記載の蛍光ランプ。