JPH04248895A - アルミン酸塩蛍光体およびこれを用いた蛍光ランプ - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は低圧水銀放電の紫外線に
より緑色に発光するアルミン酸塩蛍光体およびこれを用
いた蛍光ランプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、屋外でも使用できる大型カラ−映
像表示装置が開発され、その普及が進んでいる。このよ
うな大型ディスプレイの画素等に使用される平面発光形
の可変色蛍光ランプが特開昭６１−５５８５１号公報お
よび特開平２−１２９８４７号公報に示されている。こ
れらの可変色蛍光ランプは大型ディスプレイの画素とす
るためにＧ（緑色），Ｒ（赤色）およびＢ（青色）に発
光する蛍光体をそれぞれ単色発光させる一つまたは複数
組の絵素で構成されている。これらの蛍光体のうちでＧ
成分蛍光体としては、例えばテルビウム付活セリウムマ
グネシウムアルミネ−ト（以下、ＣＡＴと略す）が使用
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図３に示すように、従
来の大型ディスプレイ用の平面発光形蛍光ランプに使用
されるＧ成分蛍光体としては、ＣＡＴで代表されるよう
に３価のテルビウムによる発光を利用しているため、緑
色の色純度が満足なものでなく、一般のカラ−テレビに
比べてディスプレイ装置としての色再現範囲が狭いとい
う問題があり、その改善が望まれていた。図３において
、Ｒ成分蛍光体は３価のユ−ロピウムで付活されたイッ
トリウムオキサイド、Ｂ成分蛍光体は２価のユ−ロピウ
ムで付活されたバリウムマグネシウムアルミネ−トであ
る。緑色発光の色純度が良い蛍光体としては２価のマン
ガンによる発光が適しており、蛍光ランプ用としては、
２価のマンガン付活ケイ酸亜鉛、２価のユ−ロピウムお
よびマンガンで付活されたバリウムマグネシウムアルミ
ネ−ト、および２価のマンガンで付活されたセリウムマ
グネシウムアルミネ−ト等が知られている。上記大型デ
ィスプレイ用の蛍光ランプは通常高負荷点灯されるため
、２価のマンガン付活ケイ酸亜鉛と２価のユ−ロピウム
およびマンガンで付活されたバリウムマグネシウムアル
ミネ−トの場合は寿命中の輝度維持率が劣っており、２
価のマンガンで付活されたセリウムマグネシウムアルミ
ネ−トの場合は寿命中の輝度維持率は良好であるが、輝
度そのものが低いという欠点があった。

【０００４】本発明は上記大型ディスプレイ用等の高負
荷条件で点灯される蛍光ランプに用いられる蛍光体にお
いて、良好な色純度と寿命中を通じて輝度低下の少ない
アルミン酸塩蛍光体およびこれを用いた蛍光ランプを提
供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この問題を解決するため
に、本発明のアルミン酸塩蛍光体は、一般式：（Ｌｎ，
Ｃｅ）（Ｍｇ，Ｍ，Ｅｕ，Ｍｎ）Ａｌ２ｚＯ２．５＋３
ｚ（ただし、ＬｎはＬａ，ＹおよびＧｄの中から選ばれ
る少なくとも一種の元素、ＭはＢａ，ＳｒおよびＣａの
中から選ばれる少なくとも一種の元素であり、ｚは４．
５≦ｚ≦１５なる条件を満たす数である）で表される。

【０００６】また本発明の蛍光ランプは、一般式：（Ｌ
ｎ，Ｃｅ）（Ｍｇ，Ｍ，Ｅｕ，Ｍｎ）Ａｌ２ｚＯ２．５
＋３ｚ（ただし、ＬｎはＬａ，ＹおよびＧｄの中から選
ばれる少なくとも一種の元素、ＭはＢａ，ＳｒおよびＣ
ａの中から選ばれる少なくとも一種の元素であり、ｚは
４．５≦ｚ≦１５なる条件を満たす数である）で表され
るアルミン酸塩蛍光体からなる蛍光体膜を管内面に備え
ている。

【０００７】

【作用】本発明のアルミン酸塩蛍光体は、前記一般式で
示されるように３価のセリウムの一部を他の希土類元素
Ｌｎで置き換えるとともに、２価のマグネシウムの一部
をバリウム、ストロンチウムおよびカルシウムの中から
選ばれる少なくとも一種の元素および２価のユーロピウ
ムで置き換えてあるため、２価のマンガンによる発光が
高められるとともに、２価のユーロピウムによる発光も
得られることとなる。また、蛍光ランプに適用した場合
にも前記一般式で示されるように３価のセリウムの位置
を他の希土類元素Ｌｎで置き換えることにより安定化を
図っているため、寿命中を通じて輝度低下の少ない特性
が得られる。

【０００８】以下、本発明の実施例について説明する。

【０００９】

【実施例】図１は本発明にかかるアルミン酸塩蛍光体（
Ｌａ０．２Ｃｅ０．８）（Ｍｇ０．５９Ｂａ０．２０Ｅ
ｕ０．０１Ｍｎ０．２０）Ａｌ１１Ｏ１９の２５４ｎｍ
紫外線励起による発光スペクトルを従来のＬａ，Ｅｕお
よびＢａを含まないＣｅ（Ｍｇ０．８Ｍｎ０．２）Ａｌ
１１Ｏ１９のものと比較して示したものである。図１か
ら明らかなように、本発明にかかる蛍光体では５１７ｎ
ｍ付近の２価のマンガンによる発光が高められるととも
に、２価のユーロピウムによる発光も得られることが見
いだされた。また、図２は（Ｌａ０．２Ｃｅ０．８）（
Ｍｇ０．５９Ｂａ０．２Ｅｕ０．０１Ｍｎ０．２０）Ａ
ｌ１５Ｏ２５で表わされる本発明にかかる蛍光体の２５
４ｎｍ紫外線励起による発光の色度点Ｐを従来の大型デ
ィスプレイ用の平面発光形蛍光ランプに用いられている
ＣＡＴ，ＹＯＸおよびＢＡＭのものと共にｘ，ｙ座標上
に示したものである。図２においてＧ，ＲおよびＢは一
般のカラ−テレビに用いられているＮＴＳＣ方式の色度
座標である。

【００１０】本発明にかかるアルミン酸塩蛍光体は、以
下の製造方法により得ることができる。

【００１１】蛍光体原料にはセリウム源として酸化セリ
ウム、硝酸第１セリウム等のセリウム化合物の中から選
ばれる化合物の少なくとも一種、セリウムの一部を置き
換える元素が、例えばランタンの場合はランタン源とし
て酸化ランタン、炭酸ランタン、フッ化ランタン等のラ
ンタン化合物の中から選ばれる少なくとも一種、イット
リウムの場合は酸化イットリウム、フッ化イットリウム
等のイットリウム化合物の中から選ばれる少なくとも一
種、ガドリニウムの場合は酸化ガドリニウム、硝酸ガド
リニウム等のガドリニウム化合物の中から選ばれる少な
くとも一種、マグネシウム源としては塩基性炭酸マグネ
シウム、フッ化マグネシウム等のマグネシウム化合物の
中から選ばれる化合物の少なくとも一種、マグネシウム
の一部を置き換える元素として、例えばバリウムの場合
はバリウム源として炭酸バリウム、酸化バリウム、フッ
化バリウム等のバリウム化合物の中から選ばれる化合物
の少なくとも一種、ユーロピウム源として酸化ユーロピ
ウム、フッ化ユーロピウム等のユーロピウム化合物の中
から選ばれる少なくとも一種、マンガン源として炭酸マ
ンガン等のマンガン化合物の中から選ばれる化合物の少
なくとも一種、アルミニウム源として酸化アルミニウム
、水酸化アルミニウム等のアルミニウム化合物の中から
選ばれる化合物の少なくとも一種を用いる。これらの原
料を所定量秤量し、十分に混合する。この混合物をるつ
ぼに入れて空気中、１２００〜１６００℃で２〜４時間
焼成する。得られた焼成物を粉砕後、るつぼに再び入れ
、還元雰囲気において１４００〜１６００℃で２〜４時
間焼成する。焼成物を粉砕、水洗等の処理を行い、本発
明の緑色発光アルミン酸塩蛍光体を得た。上記本発明に
かかる蛍光体の製造方法において、アルミン酸塩蛍光体
に用いられるフラックス材料としてよく知られているフ
ッ化アルミニウムやフッ化マグネシウム等のフッ化物或
はホウ酸や酸化ホウ素等の添加は適当量であれば輝度向
上に効果的であることが認められた。一方、蛍光ランプ
による試作評価は大型ディスプレイ用の平面発光形蛍光
ランプによる評価が一般的でないため、蛍光ランプとし
ては管璧負荷の最も高いＦＣＬ３０／２８ランプを用い
ることとした。

【００１２】以下、本発明の実施例１、実施例２および
実施例３について述べる。 実施例１ Ｌａ２Ｏ３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　０．１０　　　　モルＣｅＯ２　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　０．８０　　モルＭｇ（
ＯＨ）２　　　　　　　　　　　　　　　　　０．５９
　　　モルＢａＣＯ３　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　０．２０モルＥｕ２Ｏ３　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　０．００５　　モルＭｎ
ＣＯ３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０
．２０　　　　モルＡｌ２Ｏ３　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　５．５０　　　　モル上記原料を
十分に混合し、空気中において１３００℃で３時間焼成
する。得られた焼成物を粉砕混合後、還元性雰囲気にお
いて、１５００℃で４時間焼成し粉砕、水洗、混合して
蛍光体を得た。得られた蛍光体の組成は（Ｌａ０．２Ｃ
ｅ０．８）（Ｍｇ０．５９Ｂａ０．２Ｅｕ０．０１Ｍｎ
０．２）Ａｌ１１Ｏ１９であった。この蛍光体をガラス
管内面に塗布し、ＦＣＬ３０／２８ランプを作製した。 このランプの輝度は、比較として焼成した従来知られて
いる蛍光体であるＣｅ（Ｍｇ０．８Ｍｎ０．２）Ａｌ１
１Ｏ１９を用いて同様に作製した蛍光ランプの輝度に対
して１４０％であった。また、図４の曲線１に示すよう
に定格電圧での２０００時間点灯後の輝度維持率に関し
ても本発明実施例の蛍光ランプでは９４．０％であり、
比較として作製した蛍光ランプでは同図の曲線２に示す
ように前記輝度維持率は８７．０％であった。すなわち
、本発明による蛍光体を用いた蛍光ランプでは輝度およ
び輝度維持率の両面で明らかに改善された特性が得られ
た。

【００１３】実施例２ Ｙ２Ｏ３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　０．０５　　　　モルＣｅ２（ＮＯ３）３・６Ｈ
２Ｏ　　　　　　０．４５　　　　モルＭｇＯ　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．６５　
　モルＢａＣＯ３　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　０．０５モルＥｕ２Ｏ３　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　０．１０　　　　モルＭｎＣ
Ｏ３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．
１０モルＡｌ２Ｏ３　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　７．５０　　　　モルＭｇＦ２　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　０．０１５　　モ
ル上記原料を用い実施例１と同様の処理により蛍光体を
得た。得られた蛍光体の組成は（Ｙ０．１Ｃｅ０．９）
（Ｍｇ０．６５Ｂａ０．０５Ｅｕ０．２Ｍｎ０．１０）
Ａｌ１５Ｏ２５であった。 この蛍光体をガラス管内面に塗布し、ＦＣＬ３０／２８
蛍光ランプを作製した。このランプの輝度は、比較とし
て焼成したＣｅ（Ｍｇ０．９Ｍｎ０．１）Ａｌ１５Ｏ２
５を用いて同様に作製した蛍光ランプの輝度に対して１
１５％であった。また、定格電圧での２０００時間点灯
後の輝度維持率に関しても本発明実施例の蛍光ランプで
は９３．０％であり、比較として作製した蛍光ランプで
は８９．０％であった。すなわち、本発明にかかる蛍光
体を用いた蛍光ランプでは輝度および輝度維持率の両面
で明らかに改善された特性が得られ、本発明の効果が認
められる。

【００１４】実施例３ Ｇｄ２Ｏ３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　０．２０　　　　モルＣｅＯ２　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　０．６０　　モルＭｇ（
ＯＨ）２　　　　　　　　　　　　　　　　　０．６５
　　　　モルＢａＣＯ３　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　０．１０　　　　モルＥｕ２Ｏ３　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．０５　　
　　モルＭｎＣＯ３　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　０．１５　　　　モルＡｌ２Ｏ３　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　６．００　　　　
モルＨ３ＢＯ３　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　０．００３　　モル上記原料を用い実施例１と
同様の処理により蛍光体を得た。得られた蛍光体の組成
は（Ｇｄ０．４Ｃｅ０．６）（Ｍｇ０．６５Ｂａ０．１
Ｅｕ０．１Ｍｎ０．１５）Ａｌ１２Ｏ２０．５であった
。 この蛍光体をガラス管内面に塗布し、ＦＣＬ３０／２８
蛍光ランプを作製した。このランプの輝度は、比較とし
て焼成したＣｅ（Ｍｇ０．８５Ｍｎ０．１５）Ａｌ１２
Ｏ２０．５を用いて同様に作製した蛍光ランプの輝度に
対して１２０％であった。また、定格電圧での２０００
時間点灯後の輝度維持率に関しても本発明実施例の蛍光
ランプでは９３％であり、比較として作製した蛍光ラン
プでは８９．０％であった。すなわち、本発明による蛍
光体を用いた蛍光ランプでは輝度および輝度維持率の両
面で明らかに改善された特性が得られ、本発明の効果が
認められる。

【００１５】また、実施例には示していないが、マグネ
シウムの一部をストロンチウムおよびカルシウムで置き
換えた場合にも同様の効果が認められた。

【００１６】なお、本発明にかかる蛍光体は前記大型デ
ィスプレイ用の平面発光形蛍光ランプや高負荷で点灯さ
れる一般照明用の蛍光ランプにおいてのみならず、真空
紫外域の励起を利用する蛍光ランプ分野においてもその
効果が認められるものである。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
３価のランタンの一部をランタン、イットリウムおよび
ガドリニウムの中から選ばれる少なくとも一種の元素で
置き換えるとともに、２価のマグネシウムの一部をバリ
ウム、ストロンチウムおよびカルシウムの中から選ばれ
る少なくとも一種の元素および２価のユーロピウムで置
き換えてあるため、２価のマンガン発光が高められると
ともに２価のユーロピウムによる発光も得られることに
なり、従来の蛍光体に比べて明かな輝度向上が得られた
ものである。また、本発明にかかる蛍光体を蛍光ランプ
に適用した場合にも前記一般式で示されるように、３価
のセリウムの位置を他の希土類元素Ｌｎで置き換えるこ
とにより安定化を図っているため、寿命中を通じて輝度
低下の少ない特性が得られる。また、本発明にかかる蛍
光体を大型ディスプレイ用の平面発光形蛍光ランプや高
負荷で点灯される蛍光ランプに適用することにより、そ
の色純度の良好な緑色発光を利用できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるアルミン酸塩蛍光体の発光スペ
クトルを従来のものと比較して示す図

【図２】本発明の実施例１に示した蛍光体の色度をｘ，
ｙ色度図上に示す図

【図３】従来の大型ディスプレイ用に用いられている平
面発光形蛍光ランプのＢ，ＧおよびＲの色度をｘ，ｙ色
度図上に示す図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　一般式：（Ｌｎ，Ｃｅ）（Ｍｇ，Ｍ，
   Ｅｕ，Ｍｎ）Ａｌ２ｚＯ２．５＋３ｚ（ただし、Ｌｎは
   Ｌａ，ＹおよびＧｄの中から選ばれる少なくとも一種の
   元素、ＭはＢａ，ＳｒおよびＣａの中から選ばれる少な
   くとも一種の元素であり、ｚは４．５≦ｚ≦１５なる条
   件を満たす数である）で表されることを特徴とするアル
   ミン酸塩蛍光体。
2. 【請求項２】　　一般式：（Ｌｎ，Ｃｅ）（Ｍｇ，Ｍ，
   Ｅｕ，Ｍｎ）Ａｌ２ｚＯ２．５＋３ｚ（ただし、Ｌｎは
   Ｌａ，ＹおよびＧｄの中から選ばれる少なくとも一種の
   元素、ＭはＢａ，ＳｒおよびＣａの中から選ばれる少な
   くとも一種の元素であり、ｚは４．５≦ｚ≦１５なる条
   件を満たす数である）で表されるアルミン酸塩蛍光体か
   らなる蛍光体膜を管内面に備えたことを特徴とする蛍光
   ランプ。