JPH09249879A - 蛍光体及びその製造方法 - Google Patents

蛍光体及びその製造方法

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JPH09249879A
JPH09249879A JP6265296A JP6265296A JPH09249879A JP H09249879 A JPH09249879 A JP H09249879A JP 6265296 A JP6265296 A JP 6265296A JP 6265296 A JP6265296 A JP 6265296A JP H09249879 A JPH09249879 A JP H09249879A
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phosphor
temperature
lithium
lamp
brightness
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JP6265296A
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Reiji Otsuka
礼治 大塚
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Kasei Optonix Ltd
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Kasei Optonix Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ランプ製造時の加熱工程における劣化を抑制
して初期輝度を損なわず、ランプの使用時の温度消光も
小さい、高負荷型蛍光ランプに適したTb付活の希土類
燐酸塩蛍光体、及び、その製造方法を提供しようとする
ものである。 【解決手段】 一般式(Lax Cey Tbz )PO4 (但し、x+
y+z=1 、x=0.00〜0.90、y=0.05〜0.90、z=0.05〜0.45)
で表されるTb付活の希土類燐酸塩蛍光体を得るに際
し、リチウム化合物、硼素化合物及び硫酸根を含有する
化合物をフラックスとして併用して焼成し、硫黄を1〜
2000 ppm含有させることを特徴とする蛍光体及びその製
造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高負荷タイプの蛍光ラ
ンプに適したテルビウム付活の希土類燐酸塩緑色発光蛍
光体、及び、その製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、一般照明用ランプの分野で、3波
長域発光形蛍光ランプが開発され、実用に供されてい
る。このランプに使用される蛍光体は、比較的狭帯域の
発光スペクトル分布を有する赤色、緑色、青色の3種の
蛍光体を適当な割合で混合したものである。このランプ
に使用される蛍光体は、赤色蛍光体として3価のユ−ロ
ピウム付活の酸化イットリウム、緑色蛍光体としてテル
ビウム付活の希土類燐酸塩、青色蛍光体として2価のユ
−ロピウム付活のアルカリ土類クロロ燐酸塩、又は、2
価のユ−ロピウム付活のバリウムマグネシウムアルミン
酸塩が使用されている。
【0003】また、最近では白熱電球代替用ランプとし
て、蛍光ランプの特徴を生かしたコンパクト形蛍光ラン
プなど高負荷タイプの蛍光ランプが普及してきている。
一般の直管形又は丸管形蛍光ランプでは、最適水銀蒸気
圧を保持するための管壁温度が40〜50℃になるよう
に設計されており、管壁負荷の大きい高出力形でも、そ
の管壁温度は70℃以下であり、管内面に塗布形成され
ている蛍光体層の温度は、種々の条件を考慮しても管壁
温度よりも20〜30℃高くなる程度である。それ故、
通常の使用では蛍光体層が100℃を超えることがない
ため、蛍光体を100℃を超えたときの温度特性につい
て問題にされることがなかった。
【0004】しかし、コンパクト型蛍光ランプでは、1
0〜20mm程度の管径の細い発光管が用いられるた
め、従来の30mm程度の管径の直管形あるいは丸管形
蛍光ランプより、管壁負荷が大きく、管壁温度は100
℃以上になる。したがって、その内面に塗布形成される
蛍光体層は、管壁温度以上の温度になる。そのため、従
来の3波長域発光形蛍光ランプ用蛍光体をそのままコン
パクト型蛍光ランプに用いると、点灯時間の経過にとも
ない管壁温度が上昇すると、ランプが暗くなったり、色
変わりするなどの問題が発生した。それ故、高負荷タイ
プの蛍光ランプに適用する蛍光体は、蛍光体層が高温に
なると発光強度が低下する、いわゆる温度消光の極力小
さいものが必要となる。蛍光体層の温度は、蛍光ランプ
の種類により異なるが、高負荷タイプの蛍光ランプにお
いては、今後、小型化、細管化が進み、より高負荷にな
るため、150〜250℃程度における温度消光の小さ
い蛍光体が要請される。
【0005】ところで、蛍光ランプを製造する場合、一
般には蛍光体粉末を酢酸ブチル等の溶剤中にニトロセル
ロース等のバインダー、硼酸バリウムカルシウム等の結
着剤と共に混合してスラリーを調合し、ランプ管に塗布
した後乾燥してバインダーを飛散し、次いで500〜6
50℃の温度で3〜5分間加熱処理してバインダーを熱
分解すると共に結着剤を介して焼き付け、さらに曲管型
蛍光ランプでは600〜850℃の温度でガラスバルブ
を所望の形状に変形される。
【0006】このような加熱工程が蛍光ランプの製造に
おいて不可欠であるため、従来の3波長域発光形蛍光ラ
ンプ用の蛍光体をそのまま用いると、前記の加熱処理に
より蛍光体の発光輝度が低下し、発光効率が下がるた
め、得られた蛍光ランプの初期輝度が低下してランプが
暗くなると言う欠点があった。それ故、コンパクト型蛍
光ランプに使用する蛍光体は、これらの加熱処理温度に
おいて劣化することがなく、安定であることが要求され
る。
【0007】これらの3波長域発光形蛍光ランプ用の蛍
光体のうち緑色発光蛍光体は、人間の視感度の高い波長
領域にその発光スペクトルを有するため、発光輝度や発
光効率の低下が視覚に与える影響は他の発光色の蛍光体
に比べて大きい。即ち、3波長域発光形蛍光ランプで
は、その全光束(発光出力)に対して緑色発光蛍光体の
占める割合が非常に高いため、緑色発光蛍光体の特性が
3波長域発光形蛍光ランプの特性に大きな影響を与え
る。そこで、高品質の3波長域発光形蛍光ランプを得る
ためには、発光輝度や発光効率の性能が優れ、かつ高温
安定性に優れた緑色発光蛍光体の開発が望まれてきた。
【0008】ところで、3価のテルビウム付活の燐酸ラ
ンタンセリウム緑色発光蛍光体は、大気中において加熱
されると、該蛍光体組成中のテルビウム及びセリウムが
高次の酸化状態に酸化され易く、蛍光体層が高温に曝さ
れるランプ製造の加熱工程において、初期輝度の低下、
発光出力の維持率の低下を招くという欠点があった。こ
れらを解決するため、前駆体とフラックスを混合調製す
る工程において、リチウム化合物(特公昭42−152
6号公報)やホウ素化合物(特開昭57−23674号
公報)をフラックスとして用いることが知られている
が、ランプ製造工程の加熱工程における蛍光体の劣化を
改善するには未だ到っていない。
【0009】また、テルビウム付活の燐酸ランタンセリ
ウム蛍光体において、セリウム含有量を高くすると(一
般式中のy>0.7)、温度−輝度特性が著しく悪くな
る。これに対し、セリウム含有量を少なくすると(一般
式中のy<0.2)、初期輝度はある程度損なわれる
が、温度−輝度特性は若干改善されることが知られてい
る(中島他4名著「Tb付活正リン酸ランタンセリウム
緑色蛍光体と三波長型蛍光ランプ」第186 回蛍光体同学
会講演予稿、June 19 (1981) p.1〜10)。しかし、セリ
ウム含有量を減らしても、蛍光体層が150℃以上に加
熱されると、温度消光が大きくなるので、蛍光体層が1
50℃以上になるコンパクト型蛍光ランプに使用するこ
とができなかった。
【0010】これらのことから、高負荷タイプの曲管型
蛍光ランプに使用される蛍光体は、500〜650℃及
び600〜850℃での加熱工程後の蛍光体の輝度の低
下が小さく、かつ加熱工程後の蛍光体層温度が150〜
250℃においても温度消光の小さいものが望まれる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解消し、ランプ製造の加熱工程における劣化を抑制
し、ランプの使用時の初期輝度を損なわず、温度消光も
小さい、高負荷タイプの蛍光ランプに適用できるテルビ
ウム付活の希土類燐酸塩蛍光体、及び、その製造方法を
提供しようとするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、一般式
(Lax Cey Tbz )PO4 (但し、x+y+z=
1、x=0.00〜0.90、y=0.05〜0.9
0、z=0.05〜0.45)で表されるテルビウム付
活の希土類燐酸塩蛍光体の製造に際し、種々のフラック
スを添加して、ランプ製造時の加熱工程、及び、ランプ
の使用時の管壁温度における相対輝度を対比した結果、
リチウム化合物、硼素化合物及び硫酸根を含有する化合
物をフラックスとして併用することにより、ランプ製造
工程における加熱処理による初期輝度の低下を抑制し、
蛍光ランプ使用時の温度消光の小さな前記希土類燐酸塩
蛍光体を製造できることを見出し、以下の構成からなる
発明を完成させた。
【0013】(1) 一般式(Lax Cey Tbz )PO4
(但し、x+y+z=1、x=0.00〜0.90、y
=0.05〜0.90、z=0.05〜0.45)で表
されるテルビウム付活の希土類燐酸塩蛍光体において、
硫黄元素を1〜2000ppm含有することを特徴とす
るテルビウム付活の希土類燐酸塩蛍光体。 (2) 上記(1) 記載の高負荷タイプの蛍光ランプ用のテル
ビウム付活の希土類燐酸塩蛍光体。
【0014】(3) 一般式(Lax Cey Tbz )PO4
(但し、x+y+z=1、x=0.00〜0.90、y
=0.05〜0.90、z=0.05〜0.45)で表
されるテルビウム付活の希土類燐酸塩蛍光体の製造方法
において、リチウム化合物、硼素化合物及び硫酸根を含
有する化合物をフラックスとして併用することを特徴と
する蛍光体の製造方法。 (4) 前記フラックスに、アルミニウム化合物を併用する
ことを特徴とする上記(3) 記載の蛍光体の製造方法。
【0015】(5) ランタン、セリウム、テルビウム及び
燐原料を化学量論的に上記一般式で表される組成式にな
るような割合に混合して600〜800℃で焼成して蛍
光体前駆体を形成し、これに前記フラックスを添加混合
して粉砕した後、還元性雰囲気下で1000〜1300
℃の温度で焼成し、粉砕、洗浄、乾燥、篩分を行うこと
を特徴とする上記(3) 又は(4) 記載のテルビウム付活希
土類燐酸塩蛍光体の製造方法。
【0016】
【発明の実施の態様】本発明は、一般式(Lax Cey
Tbz )PO4 (但し、x+y+z=1、x=0.00
〜0.90、y=0.05〜0.90、z=0.05〜
0.45、好ましくはx=0.00〜0.60、y=
0.15〜0.80、z=0.10〜0.35)で表さ
れるテルビウム付活の希土類燐酸塩蛍光体、及び、その
製造方法であり、蛍光体の前駆体であるランタン・セリ
ウム・テルビウム混成燐酸塩に、リチウム化合物、硼素
化合物及び硫酸根を含有する化合物をフラックスとして
混合調合し、還元性雰囲気下で焼成して、テルビウム付
活の希土類燐酸塩蛍光体に硫黄を1〜2000ppm、
好ましくは10〜1000ppm含有させることによ
り、ランプ製造の加熱工程における劣化を抑制し、温度
消光の小さな、高負荷タイプの曲管型蛍光ランプに適用
できる蛍光体の提供に成功した。
【0017】本発明において、フラックスとして使用さ
れるリチウム化合物としては、炭酸リチウム〔Li2
3 〕、炭酸水素リチウム〔LiHCO3 〕、硫酸リチ
ウム〔Li2 SO4 〕、硫酸水素リチウム〔LiHSO
4 〕、水酸化リチウム〔LiOH・H2 O〕、硝酸リチ
ウム〔LiNO3 〕、塩化リチウム〔LiCl〕、硼酸
リチウム〔Li2 4 7 〕、弗化リチウム〔Li
F〕、臭化リチウム〔LiBr・2H2 O〕、ヨウ化リ
チウム〔LiI・3H2 O〕、燐酸リチウム〔Li 3
4 〕、燐酸水素2リチウム〔Li2 HPO4 〕などを
挙げることができる。
【0018】また、硼素化合物としては、硼酸〔H3
3 〕、硼酸アンモニウム〔(NH 4 205B2 3
8H2 O〕、酸化硼素〔B2 3 ・8H2 O〕、四硼酸
ナトリウム〔Na2 4 7 〕、四硼酸カリウム〔K2
4 7 ・8H2 O〕などを挙げることができる。
【0019】硫酸根を含有する化合物としては、硫酸
〔H2 SO4 〕、硫酸アンモニウム〔(NH4 2 SO
4 〕、硫酸水素アンモニウム〔(NH4 )HSO4 〕、
硫酸ナトリウム〔Na2 SO4 〕、硫酸カリウム〔K2
SO4 〕、硫酸ランタン〔La 2 (SO4 3 ・9H2
O〕、硫酸セリウム〔Ce2 (SO4 3 ・8H
2 O〕、硫酸テルビウム〔Tb2 (SO4 3 ・8H2
O〕などを挙げることができる。
【0020】本発明の蛍光体は、特に、硫黄を1〜20
00ppm、好ましくは10〜1000ppmの範囲で
含有させることにより、ランプの製造時の高温熱処理後
のコンパクト型蛍光ランプ等の高負荷下における相対輝
度の低下を抑制することを可能にした。上記の硫黄含有
量の範囲を外れると、いずれも相対輝度の低下が大きく
なるので好ましくない。
【0021】さらに、アルミニウム化合物としては、酸
化アルミニウム〔Al2 3 〕、硫酸アルミニウム〔A
2 (SO4 3 〕、硝酸アルミニウム〔Al(N
3 3・9H2 O〕、塩化アルミニウム〔AlCl3
・6H2 O〕、弗化アルミニウム〔AlF3 〕、水酸化
アルミニウム〔Al(OH)3 〕、燐酸アルミニウム
〔AlPO4 〕などを挙げることができる。
【0022】本発明の蛍光体は、ランタン、セリウム、
テルビウム及び燐原料を目的組成式になるように混合し
て600〜800℃で焼成して蛍光体前駆体を形成し、
これに前記フラックスを添加混合して粉砕した後、還元
性雰囲気下で1000〜1300℃の温度で焼成し、粉
砕、洗浄、乾燥、篩分を行って製造される。
【0023】
【実施例】
〔実施例1、比較例1〕La源、Ce源、Tb源として
LaCeTbの共沈酸化物(168.9gr)、燐酸源
として燐酸水素2アンモニウム〔(NH4 2 HP
4 〕(132.1gr)を化学量論的に所定の混合組
成式になるように秤取し、充分混合した後、該混合物粉
末をアルミナ坩堝に入れて空気中で700℃、2時間焼
成した。焼成物(前駆体)を室温まで冷却し、さらに炭
酸リチウム〔Li2 CO3 〕(0.7gr)と硼酸〔H
3 BO3 〕(20gr)と硫酸アンモニウム〔(N
4 2 SO4 〕(1.5gr)を加え充分混合し、粉
砕した後、再び石英坩堝に入れて、還元雰囲気(窒素と
水素混合ガス))中で1200℃、2時間焼成し、焼成
物を粉砕、洗浄、乾燥、篩分を行って蛍光体を調製し
た。得られた蛍光体は下記の組成式を有し、硫黄の含有
量は140ppmであった。 組成式 La0.55Ce0.30Tb0.15PO4
【0024】比較のために、硫酸アンモニウム〔(NH
4 2 SO4 〕の添加を省略し、実施例1と同様にして
蛍光体を調製した。得られた蛍光体は、上記と同じ組成
式を有し、硫黄の含有量は1ppm未満であった(比較
例1=従来品)。なお、蛍光体の組成分析はICP分析
(誘導結合形高周波プラズマ分析)により、硫黄の分析
は蛍光X線分析によった。
【0025】実施例1と比較例1の蛍光体に対し、高負
荷タイプの曲管型蛍光ランプの製造を想定して800℃
で20分間加熱処理を行った後、蛍光体粉末温度を想定
して、25℃、50℃、100℃、150℃、200
℃、250℃のそれぞれの温度における輝度を測定し、
その結果を図1に示した。なお、輝度は、波長253.
7nmの紫外線で励起して測定したものであり、相対輝
度は、比較例1の蛍光体(従来品)を加熱処理せずに、
25℃で測定した輝度を100とした相対値である。
【0026】図1の蛍光体の温度−輝度特性から明らか
なように、加熱処理前では、温度−輝度特性は、実施例
1(A)と比較例1(C)で格別の差異が認められなか
ったが、800℃で加熱処理した後の比較例1(D)は
実施例1(B)に比べて初期輝度の低下(熱劣化)が大
きく、かつ、蛍光体層温度を想定した温度が高くなるに
伴い、温度消光が著しいことが分かる。
【0027】〔実施例2〜13〕実施例1で使用したL
aCeTbの共沈酸化物(168.9gr)、燐酸源と
して燐酸水素2アンモニウム〔(NH4 2 HPO4
(132.1gr)を化学量論的に所定の混合組成式に
なるように秤取し、充分混合した後、該混合物粉末をア
ルミナ坩堝に入れて空気中で700℃、2時間焼成し
た。焼成物(前駆体)を室温まで冷却し、さらにリチウ
ム、硼素及び硫黄を含有する下記組成のフラックスを添
加し、実施例1と同様にして実施例2〜13の蛍光体を
調製した。得られた実施例2〜13の蛍光体は下記の組
成式を有し、硫黄の含有量、及び、800℃で20分間
加熱処理した後の蛍光体について、25℃、150℃、
250℃における輝度を測定して表1に記載した。 組成式 La0.55Ce0.30Tb0.15PO4
【0028】実施例2では、炭酸水素リチウム〔LiH
CO3 〕(1.5gr)と硼酸〔H 3 BO3 〕(20g
r)と硫酸アンモニウム〔(NH4 2 SO4 〕(1.
5gr)を使用した。実施例3では、炭酸リチウム〔L
2 CO3 〕(0.7gr)と硼酸〔H3 BO3 〕(2
0gr)と硫酸水素アンモニウム〔(NH4 )HS
4 〕(1.5gr)を使用した。
【0029】実施例4では、硫酸リチウム〔Li2 SO
4 ・H2 O〕(1gr)と硼酸(20gr)を使用し
た。実施例5では、硫酸水素リチウム〔LiHSO4
(1gr)と硼酸(20gr)を使用した。
【0030】実施例6では、炭酸リチウム〔Li2 CO
3 〕(0.7gr)と硼酸アンモニウム〔(NH4 20
・5B2 3 ・8H2 O〕(20gr)と硫酸アンモニ
ウム〔(NH4 2 SO4 〕(1.5gr)を使用し
た。実施例7では、炭酸リチウム〔Li2 CO3
(0.7gr)と三酸化二硼素〔B2 3 〕(10g
r)と硫酸アンモニウム〔(NH4 2 SO4 〕(1.
5gr)を使用した。
【0031】実施例8では、炭酸リチウム〔Li2 CO
3 〕(0.7gr)と硼酸〔H3 BO3 〕(20gr)
と硫酸〔H2 SO4 〕(1gr)と、硫酸を含浸させる
ために二酸化珪素〔SiO2 〕(2gr)を使用した。
実施例9では、酸化リチウム〔Li2 O〕(0.3g
r)と硼酸〔H3 BO3〕(20gr)と硫酸アンモニ
ウム〔(NH4 2 SO4 〕(1.5gr)を使用し
た。
【0032】実施例10では、水酸化リチウム〔LiO
H・H2 O〕(0.5gr)と硼酸〔H3 BO3 〕(2
0gr)と硫酸アンモニウム〔(NH4 2 SO4
(1.5gr)を使用した。実施例11では、硝酸リチ
ウム〔LiNO3 〕(1gr)と硼酸〔H3 BO3
(20gr)と硫酸アンモニウム〔(NH4 2
4 〕(1.5gr)を使用した。
【0033】実施例12では、塩化リチウム〔LiC
l〕(0.5gr)と硼酸〔H3 BO 3 〕(20gr)
と硫酸アンモニウム〔(NH4 2 SO4 〕(1.5g
r)を使用した。実施例13では、四硼酸リチウム〔L
2 4 7 〕(1gr)と硫酸アンモニウム〔(NH
4 2 SO4 〕(1.5gr)を使用した。
【0034】
【表1】
【0035】表1から明らかなように、実施例2〜13
の蛍光体は、加熱処理前の相対輝度が100であり、比
較例1と同等であった。800℃加熱処理後の輝度は、
25℃では大差がないものの、150℃、250℃と高
くなるにしたがって比較例1に比べて相対輝度の低下が
大幅に抑制されていることが分かる。
【0036】〔実施例14〜17〕実施例1で使用した
LaCeTbの共沈酸化物(168.9gr)、燐酸源
として燐酸水素2アンモニウム〔(NH4 2 HP
4 〕(132.1gr)を化学量論的に所定の混合組
成式になるように秤取し、充分混合した後、該混合物粉
末をアルミナ坩堝に入れて空気中で700℃、2時間焼
成した。焼成物(前駆体)を室温まで冷却し、さらにリ
チウム、硼素、硫黄にアルミニウムを併用した下記組成
のフラックスを添加し、実施例1と同様にして蛍光体を
調製した。得られた蛍光体は下記の組成式を有し、硫黄
の含有量、及び800℃で20分間加熱処理した後の蛍
光体について、25℃、150℃、250℃における輝
度を測定して表2に記載した。 組成式 La0.55Ce0.30Tb0.15PO4
【0037】実施例14では、炭酸リチウム〔Li2
3 〕(0.7gr)と硼酸〔H3BO3 〕(20g
r)と硫酸アンモニウム〔(NH4 2 SO4 〕(1.
5gr)と酸化アルミニウム〔Al2 3 〕(2gr)
を使用した。実施例15では、炭酸リチウム〔Li2
3 〕(0.7gr)と硼酸〔H3BO3 〕(20g
r)と硫酸アルミニウム〔Al2 (SO4 3 〕(2g
r)を使用した。
【0038】実施例16では、硫酸リチウム〔Li2
4 ・H2 O〕(1gr)と硼酸〔H3 BO3 〕(20
gr)と硫酸アルミニウム〔Al2 (SO4 3 〕(2
gr)を使用した。実施例17では、硼酸リチウム〔L
2 4 7 〕(1gr)と硫酸アルミニウム〔Al2
(SO4 3 〕(2gr)を使用した。
【0039】
【表2】
【0040】表2から明らかなように、実施例14〜1
7の蛍光体は、加熱処理前の相対輝度が100〜101
であり、比較例1と同等か僅かに高った。800℃加熱
処理後の輝度は、25℃では僅かに高い程度であった
が、150℃、250℃と高くなるにしたがって比較例
1に比べて相対輝度の低下が大幅に抑制されていること
が分かる。
【0041】〔実施例18,比較例2〕La源、Ce
源、Tb源としてLaCeTbの共沈酸化物(170.
0gr)、燐酸源として燐酸水素2アンモニウム〔(N
4 2 HPO4 〕(132.1gr)を化学量論的に
所定の混合組成式になるように秤取し、充分混合した
後、該混合物粉末をアルミナ坩堝に入れて空気中で70
0℃、2時間焼成した。焼成物(前駆体)を室温まで冷
却し、さらに炭酸リチウム〔Li2 CO3 〕(0.7g
r)と硼酸〔H3 BO3 〕(20gr)と硫酸アンモニ
ウム〔(NH4 2 SO4 〕(1.5gr)を加え充分
混合し、粉砕した後、実施例1と同様にして蛍光体を調
製した。得られた蛍光体は下記の組成式を有し、硫黄の
含有量が175ppmであった。 組成式 La0.50Ce0.30Tb0.20PO4
【0042】比較のために、硫酸アンモニウム〔(NH
4 2 SO4 〕の添加を省略し、実施例1と同様にして
蛍光体を調製した。得られた蛍光体は、上記と同じ組成
式を有し、硫黄の含有量は1ppm未満であった(比較
例2)。なお、実施例18及び比較例2の蛍光体につい
て、加熱処理前の相対輝度と、800℃で20分間加熱
処理した後の蛍光体について、25℃、150℃、25
0℃における輝度を測定して表3に記載した。
【0043】
【表3】
【0044】実施例18及び比較例2は、初期輝度を高
くするために、実施例1及び比較例1と比較してテルビ
ウム濃度を増加させたものであり、実施例18及び比較
例2の初期輝度は105及び104と実施例1及び比較
例1の初期輝度100より高くなっていた。800℃の
加熱処理後の実施例18の蛍光体は、比較例2に比べて
25℃では少し高い程度であったが、150℃から25
0℃と温度が上がるにしたがって輝度低下を抑制する効
果が顕著であることが分かる。
【0045】〔実施例19〜32、比較例3〜5〕La
源、Ce源、Tb源として、組成の異なるLaCeTb
の共沈酸化物、及び、CeTbの共沈酸化物を下記の表
4の通り用い、燐酸源として燐酸水素2アンモニウム
〔(NH4 2 HPO4 〕(132.1gr)を化学量
論的に所定の混合組成式になるように秤取し、充分混合
した後、該混合物粉末をアルミナ坩堝に入れて空気中で
700℃、2時間焼成した。焼成物(前駆体)を室温ま
で冷却し、さらに炭酸リチウム〔Li2 CO3 〕(0.
7gr)と硼酸〔H3 BO3 〕(20gr)と硫酸アン
モニウム〔(NH4 2 SO4 〕(1.5gr)を加え
充分混合し、粉砕した後、実施例1と同様にして実施例
19〜32、及び、比較例3〜5の蛍光体を調製した。
得られた蛍光体は表4の組成式を有し、硫黄の含有量が
148ppmであった。
【0046】
【表4】
【0047】なお、実施例19〜32、及び、比較例3
〜5の蛍光体について、加熱処理前の相対輝度と、80
0℃で20分間加熱処理した後の蛍光体について、25
℃、150℃、250℃における輝度を測定して表5に
記載した。
【0048】
【表5】
【0049】実施例19、20、27、29及び31の
蛍光体は、セリウム含有量を減少させて耐熱性及び温度
−輝度特性を向上させたものであり、実施例29及び3
1は、テルビウム含有量を増加させて初期輝度を高くし
たものであり、実施例19、20、27及び31の蛍光
体は、セリウム含有量を減少させて初期輝度を高くした
ものであり、実施例29の蛍光体は、800℃で加熱処
理した後の温度消光による輝度低下を抑制することがで
き、高い温度−輝度特性を有している。
【0050】また、実施例21〜26、28及び30の
蛍光体は、セリウム含有量を増加させて初期輝度を高く
したものであり、さらに、実施例30の蛍光体は、テル
ビウム含有量を増加させて初期輝度をより高くしたもの
であり、これらの蛍光体は、800℃で加熱処理による
熱劣化が実施例1と同程度であり、加熱処理後の温度−
輝度特性においても大幅な輝度低下はない。即ち、セリ
ウム含有量を増加させることによる高輝度化の効果が熱
処理によっても失われず、かつ、セリウム濃度の高い蛍
光体においても、温度−輝度特性の大幅な低下はない。
【0051】一方、比較例3〜5の蛍光体は、初期輝度
が従来品より著しく低いため、800℃で加熱処理した
後の温度消光は小さいが、実用に供するに値しないもの
である。
【0052】〔実施例33〜37、比較例6〜7〕実施
例1で使用したLaCeTbの共沈酸化物(168.9
gr)、燐酸源として燐酸水素2アンモニウム〔(NH
4 2 HPO4 〕(132.1gr)を化学量論的に所
定の混合組成式になるように秤取し、充分混合した後、
該混合物粉末をアルミナ坩堝に入れて空気中で700
℃、2時間焼成した。焼成物(前駆体)を室温まで冷却
し、さらに、硫酸リチウムと硼酸を下記組成に調製した
フラックスを添加し、実施例1と同様にして蛍光体を調
製した。得られた蛍光体は下記の組成式を有し、硫黄の
含有量、並びに、800℃で20分間加熱処理した後の
蛍光体について、25℃、150℃、250℃における
輝度を測定して表5に記載した。 組成式 La0.55Ce0.30Tb0.15PO4
【0053】実施例33では、硫酸リチウム〔Li2
4 〕(0.1gr)と硼酸〔H3BO3 〕(20g
r)を使用した。実施例34では、硫酸リチウム〔Li
2 SO4 〕(0.5gr)と硼酸〔H3BO3 〕(20
gr)を使用した。実施例35では、硫酸リチウム〔L
2 SO4 〕(1.5gr)と硼酸〔H3BO3 〕(2
0gr)を使用した。
【0054】実施例36では、硫酸リチウム〔Li2
4 〕(2.5gr)と硼酸〔H3BO3 〕(20g
r)を使用した。実施例37では、硫酸リチウム〔Li
2 SO4 〕(5gr)と硼酸〔H3 BO 3 〕(20g
r)を使用した。実施例38では、硫酸リチウム〔Li
2 SO4 〕(7.5gr)と硼酸〔H3BO3 〕(20
gr)を使用した。
【0055】比較例6では、硫酸リチウム〔Li2 SO
4 〕(10gr)と硼酸〔H3 BO 3 〕(20gr)を
使用した。比較例7では、硫酸リチウム〔Li2
4 〕(20gr)と硼酸〔H3 BO 3 〕(20gr)
を使用した。
【0056】
【表6】
【0057】比較例6及び7の蛍光体は、蛍光体が黄色
に着色し、初期輝度が低下した。この初期輝度の低下
は、蛍光体中に含まれる硫黄の濃度に比例して大きくな
る。また、比較例6及び7の蛍光体は、800℃の加熱
処理後のものは150℃から温度消光による輝度低下が
著しくなった。
【0058】一方、実施例33〜38の蛍光体は、硫黄
含有量が14〜1781ppmの範囲にあるが、蛍光体
の着色もなく、実施例1の蛍光体と同等の初期輝度を示
すとともに、800℃の加熱処理による温度消光による
輝度の低下が小さく、比較例1の蛍光体(従来品)の発
光特性と比べても優れていることが分かる。
【0059】図2は、蛍光体を800℃で20分間加熱
処理した後での250℃の相対輝度を硫黄含有量と対比
して示したグラフである。特に、800℃で熱処理した
蛍光体については、比較例1、6、7の蛍光体が実施例
33〜38の蛍光体と比べて相対輝度の低下が顕著であ
ることが分かる。
【0060】
【発明の効果】本発明は、上記の構成を採用することに
より、初期輝度を損なわず、ランプ製造の加熱工程にお
ける劣化が少なく、かつ加熱工程後の温度消光も小さ
い、高負荷型蛍光ランプに適したテルビウム付活希土類
燐酸塩蛍光体の提供を可能にした。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1及び比較例1(従来品に相当)の蛍光
体を熱処理する前における温度−輝度特性と、800℃
で20分間加熱処理後の温度−輝度特性を示したグラフ
である。
【図2】実施例33〜38、比較例1、6、7の蛍光体
を800℃で熱処理した後に、250℃における相対輝
度を示したグラフである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(Lax Cey Tbz )PO
    4 (但し、x+y+z=1、x=0.00〜0.90、
    y=0.05〜0.90、z=0.05〜0.45)で
    表されるテルビウム付活の希土類燐酸塩蛍光体におい
    て、硫黄元素を1〜2000ppm含有することを特徴
    とするテルビウム付活の希土類燐酸塩蛍光体。
  2. 【請求項2】 一般式(Lax Cey Tbz )PO
    4 (但し、x+y+z=1、x=0.00〜0.80、
    y=0.05〜0.90、z=0.05〜0.45)で
    表されるテルビウム付活の希土類燐酸塩蛍光体の製造方
    法において、リチウム化合物、硼素化合物及び硫酸根を
    含有する化合物をフラックスとして併用することを特徴
    とする蛍光体の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記フラックスに、アルミニウム化合物
    を併用することを特徴とする請求項2記載の蛍光体の製
    造方法。
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