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JP2784255B2 - 蛍光体及びそれを用いた放電ランプ - Google Patents

蛍光体及びそれを用いた放電ランプ

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JP2784255B2
JP2784255B2 JP2266077A JP26607790A JP2784255B2 JP 2784255 B2 JP2784255 B2 JP 2784255B2 JP 2266077 A JP2266077 A JP 2266077A JP 26607790 A JP26607790 A JP 26607790A JP 2784255 B2 JP2784255 B2 JP 2784255B2
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rare earth
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哲也 貞本
▲禎▼仁 畭尾
浩一 岡田
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Nichia Chemical Industries Ltd
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    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/02Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • C09K11/025Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor non-luminescent particle coatings or suspension media
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/38Devices for influencing the colour or wavelength of the light
    • H01J61/42Devices for influencing the colour or wavelength of the light by transforming the wavelength of the light by luminescence
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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、点灯中の光束維持率の低下を改善した蛍
光体及びその製造方法並びにそれを用いた放電ランプに
関する。
又、この発明は、特に、ケイ酸塩を母体成分とするケ
イ酸塩蛍光体粒子を用いた低圧水銀蛍光ランプに関す
る。
[従来の技術] 一般に放電ランプ、例えば、蛍光ランプへの蛍光体塗
布方法としては、蛍光体粒子の分散液中のバインダを酢
酸ブチル、キシレン等の有機溶剤に溶解した有機溶媒系
と、バインダを水に溶解した水性系とに分かれるが、有
機系では、人体への影響、作業者への安全管理の点か
ら、工程管理の難点があるので、水性系の蛍光体塗布方
法が多用されている。
ところで、上記蛍光体粒子の分散液中には、硼酸カル
シウム・バリウム、微粒子のピロリン酸カルシウム、酸
化アルミニウム等の結着剤が同時に混和されるか、或い
は、例えば、特開昭63−289087号公報に示されるよう
に、上記蛍光体粒子の表面には、予め、アルカリ土類の
リン酸塩、硼酸塩若しくは酸化アルミニウム又はそれら
の混合物の結着剤が付着されている。
次に、ケイ酸塩を母体成分とするケイ酸塩蛍光体粒子
を用いた低圧水銀蛍光ランプに限って以下に言及する。
低圧水銀蛍光ランプに用いられるケイ酸塩蛍光体に
は、マンガンで付活されたケイ酸亜鉛蛍光体[Zn2SiO4:
Mn2+]、鉛で付活されたバリウム、ストロンチウム、マ
グネシウム、亜鉛等のケイ酸塩蛍光体[(Sr,Ba,Mg)3S
i2O7:Pb2+、(Sr,Zn,Mg)3Si2O7:Pb2+、BaSi2O5:Pb
2+等]、鉛及びマンガンで付活されたケイ酸カルシウム
蛍光体[CaSiO3:Pb2+,Mn2+]、ユーロピウムで付活され
たケイ酸塩蛍光体[Sr2Si3O8・SrCl2:Eu2+、Ba3MgSi2O
8:Eu2+、(Sr,Ba)Al2Si2O8:Eu2+等]、セリウム及びテ
ルビウムで付活された希土類ケイ酸塩蛍光体[Y2SIO5:C
e3+,Tb3+]などがある。
[発明が解決しようとする課題] 従来の結着剤では、放電ランプにおける塗布膜の蛍光
体粒子に対する添加量が多く、初期光束が低いという問
題があった。
又、従来の放電ランプでは、点灯中の光束維持が低下
するという問題があった。
さらに、ケイ酸塩を母体成分とするケイ酸塩蛍光体粒
子を用いた低圧水銀蛍光ランプでは、点灯中、ガラス管
内に生じた水銀イオンのボンバードをはじめとする種々
の劣化要因によってケイ酸塩蛍光体の表面に水銀が付着
し、これにより、ケイ酸塩蛍光体が劣化し、蛍光ランプ
の輝度が著しく低下し、点灯後の光束維持率が極めて低
いという問題があった。
このため、ケイ酸塩蛍光体、例えば、マンガン付活ケ
イ酸亜鉛蛍光体に三酸化アンチモンを混合することによ
り、蛍光ランプの光束の低下を防ぐことが特公昭58−14
476号公報に記載されているが、十分に劣化を改良した
とは言えない。
従って、本発明の目的は、従来の結着剤と異なる新規
な結着剤を被覆した蛍光体を得て、蛍光体粒子に添加す
る結着剤の量を少なくでき、しかも放電ランプの光束維
持率を向上させた放電ランプ用蛍光体及びその製造方法
並びにこれらを用いて製造された放電ランプを提供する
ことにある。
また、本発明の目的は、ガラスバルブの内壁に、ケイ
酸塩を母体成分としるケイ酸塩蛍光体粒子を塗布した放
電ランプにおいて、主として点灯後の光束維持率を改良
した放電ランプを提供することにある。
[課題を解決するための手段] 上述の目的は、ランプのガラス管内壁に塗布されるべ
き蛍光体粒子表面に、蛍光体100gに対して希土類酸化物
として0.001乃至5gに相当する希土類化合物が均一に付
着してなることを特徴とする放電ランプ用蛍光体を得
て、次に、この蛍光体を用いて製造することにより、蛍
光体粒子表面には希土類化合物が被覆されていることを
特徴とする放電ランプにより、解決される。
好適には、希土類化合物の量が蛍光体100gに対して希
土類酸化物として0.2乃至1.5gである。
又、ガラス管への塗布方法が水性系溶媒を用いる場
合、希土類化合物が硝酸ランタン、塩化ランタン及び酢
酸ランタンの中の少なくとも1種であることが好まし
い。
一方、塗布方法が有機系溶媒を用いる場合、希土類化
合物が水酸化ランタンであることが好ましい。
さらに、このような蛍光体を製造するのに際し、焼
成、粉砕及び水洗した後の蛍光体粒子に希土類化合物溶
液を噴霧し、その後、この蛍光体粒子を乾燥するか、又
は、焼成、粉砕及び水洗した後の蛍光体粒子に希土類化
合物を添加し、純水を加えた後混練し、その後、この蛍
光体粒子を乾燥するかにより、蛍光体粒子表面に希土類
化合物を均一に付着させるか、又は、蛍光体と希土類の
水性塩とを水中で反応させ、蛍光体粒子のまわりに均一
に被覆させる。
次に、ケイ酸塩蛍光体の場合について以下に述べる。
上述の目的は、ケイ酸塩蛍光体粒子表面に、III a族
元素のうちのGa、In及びTl元素、III b族元素のうちSc
及びYの元素並びにLa、Ce、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、
Er、Tm、Yb及びLuのランタノイド元素のうちの少なくと
も1つの元素の酸化物が蛍光体粒子に対して0.05重量パ
ーセント以上10重量パーセント以下の割合で被覆されて
いることを特徴とする蛍光ランプにより、解決される。
この発明に適用されるケイ酸塩蛍光体には、Zn2SiO4:
Mn2+、(Sr,Ba,Mg)3Si2O7:Pb2+、(Sr,Zn,Mg)3Si2O7:
Pb2+、BaSi2O5:Pb2+、CaSiO3:Pb2+,Mn2+、Sr2Si3O8・Sr
Cl2:Eu2+、Ba3MgSi2O8:Eu2+、(Sr,Ba)Al2Si2O8:Eu2+
等が挙げられる。
一方、上記酸化物は、直接酸化物としてケイ酸塩蛍光
体粒子表面に被覆されても、或いは酸化物でなく、ラン
プの蛍光膜作成時又はガラスバルブの成形時、蛍光膜作
成時のベーキング温度(約500℃乃至600℃)又はガラス
バルブの成形温度(約800℃)にて上記酸化物と同様な
酸化物となる化合物を添加剤として添加することでもよ
い。
この場合、例えば、このような添加剤を、蛍光体粒子
をガラス管内壁に塗布する際の蛍光体懸濁液に添加混合
する。
そして、このような添加剤は蛍光体懸濁液の溶媒の種
類によって適宜に選択することができる。例えば、キシ
レン又は酢酸ブチル等の有機系溶媒で蛍光体粒子をガラ
ス管内壁に塗布する場合、水酸化物、酸化物等を蛍光体
懸濁液に混合することが望ましく、又、脱イオン水の水
性系溶媒の場合、加水分解等によって最終的に上記酸化
物となりうる化合物、例えば、硫酸塩、硝酸塩、ハロゲ
ン化物等の水溶液を蛍光体懸濁液に混合することが好ま
しい。
ところで、上記酸化物の被覆量は、被覆される酸化物
の粒径によっても異なるが、一般に、蛍光体粒子に対し
て0.05重量%以上10%以下の範囲が好ましい。被覆量が
0.05重量%以下である場合、螢光体の劣化改善に充分な
効果が認められず、10重量%以上である場合、劣化の改
良に十分な効果が認められるが、蛍光ランプの初光束の
低下が大きく、実用的でない。尚、酸化物の被覆量にお
いて、より望ましい範囲は蛍光体粒子に対して0.1重量
以上3.0重量%以下であり、この範囲では、ほとんど初
光束を低下させることなく、劣化の改良の効果も大き
い。
[作用] 蛍光体粒子表面に希土類化合物を均一に付着させるこ
とにより、放電ランプの製造における蛍光膜の塗布工程
のベーク時、或いは形状を環状等にする場合の成形工程
の成形時を経て、希土類化合物が希土類酸化物でない場
合には、希土類化合物が希土類の酸化物又は脱水化合物
に変わり、これにより、蛍光体粒子表面に均一に微粒子
の希土類酸化物が付着された状態になり、希土類化合物
が希土類酸化物又は脱水化合物である場合には、結晶水
等が飛散して、より強固に結着性が高まる。
このため、希土類化合物の添加量は、従来のピロリン
酸カルシウム等の結着剤の添加量より蛍光体粒子に対し
少なく、最終的に放電ランプの蛍光膜での希土類酸化物
の量をすることができる。
より詳述すれば、水性系溶媒にて蛍光体粒子をガラス
管内壁に塗布する場合、結着剤として見ると、従来の結
着剤では、微粒子と言ってもその粒子径が大きいので、
蛍光体表面により大きな凝集粒子として付着するのに対
し、本発明では、希土類化合物として希土類の水溶性塩
を用いて溶液添加するので、結着剤としてはサブミクロ
ン以下の超微粒子であって蛍光体粒子表面に十分に拡散
されるので、蛍光体粒子間或いは蛍光体粒子とガラス管
内壁との付着力が高いためという予期せぬ効果と相まっ
て、添加量を極めて少なくするできる。
又、有機系溶媒にて蛍光体粒子をガラス管内壁に塗布
する場合、希土類化合物に有機化合物を用いると、上述
した水性系溶媒の場合と同様に沈澱法による希土類化合
物の均一膜形成が得られる。
沈澱法でなくても、水性系溶媒及び有機系溶媒のいず
れの場合であっても、例えば、希土類酸化物の微粒子を
混合しても、結着剤として希土類酸化物の付着力が高い
ため、添加量を少なくすることができる。
さらに、本発明の最も重要なことには、放電ランプに
おいて、希土類酸化物が蛍光体粒子表面に均一に付着す
ることから、点灯時の蛍光体の劣化が極めて抑制され、
光束維持率の顕著な改善をすることができる。即ち、希
土類化合物が極めて均一に蛍光体粒子表面を付着される
か又は蛍光体粒子表面に膜状で覆われるので、点灯中の
スパッタ、水銀吸着、波長184.5nmの水銀線等による蛍
光体劣化が極めて抑制され、従来の結着剤を添加した放
電ランプの光束維持率では、結着剤を添加しないものを
基準にしてより低い値しか得られなかったのに対し、本
発明では、結着剤を添加しない放電ランプの光束維持率
曲線よりも高い値が得られる。
尚、非直線型放電ランプ、例えば、環状の放電ランプ
の場合には、ガラス管内壁への蛍光体粒子の付着力を高
めるため、微粒子の酸化アルミニウム及びアルカリ土類
金属の硼酸塩等が添加されるが、これら添加剤を併用し
ても、上述の作用は損なわれることなく、逆により高め
られる。
次に、ケイ酸塩蛍光体の場合について述べる。
ケイ酸塩蛍光体粒子表面に特定の酸化物を特定量被覆
することにより、ケイ酸塩蛍光体の劣化が著しく改善さ
れるので、初期発光出力及び光束維持率を大幅に改善で
きる。特に光束維持率の改善の効果が大きい。
又、蛍光ランプのガラス管を環状に作成する場合等に
特に、ガラス管内壁への蛍光体粒子の接着力を高めるた
め、微粒子の酸化アルミニウム及びアルカリ土類金属の
硼酸塩等が添加されるが、これら添加剤を併用しも、上
記添加剤の効果は損なわれることもなく、逆により高め
る。
[実施例] 以下、この発明の実施例について詳述する。
(実施例1) まず、水性系溶媒にてハロリン酸カルシウム蛍光体粒
子を塗布する放電ランプについて説明する。
ハロリン酸カルシウム蛍光体100gと、0.7%ポリエチ
レンオキサイド水溶液140gと、酸化ランタンとして蛍光
体に対し0.5重量%となるように配合した硝酸ランタン
水溶液3.2g(ランタンとして13.3%含有)とを混練して
蛍光体塗布液を作成し、この蛍光体塗布液を直管40W−S
S用ガラス管内壁に塗布する。その後、電気炉にて450℃
15分間ベークした。冷却後、ガラス管両端に口金を取り
付けて40W−SS管を製作した。
以下、このようにして得られた蛍光ランプの特性につ
いて、酸化ランタンの量を変化させた実験結果と共に述
べる。
第1図には、ハロリン酸リン酸カルシウム蛍光体に付
着させる酸化ランタンの付着量を変化させた場合の蛍光
ランプの膜強度が示されている。
実施例で得られた蛍光ランプでは、いわゆる「空気剥
離試験法」[口金を外したガラス管内壁に内側から一定
圧力(通常0.5kg/cm2)の空気を一定ノズル径(通常2mm
φ)から一定距離で一定時間吹き付けたときの塗布膜に
おける剥離穴の最大径を測定する]での剥離径が平均9m
mと10mm以下にできる。従来の結着剤ピロリン酸カルシ
ウム2重量%又はコロイダルアルミナ重量1%の場合で
の剥離径が約32mm前後(第1図中矢印A)であるから、
添加量を極めて少なくしてさらに膜強度を高めることが
できた。
第2図には、従来の結着剤であるコロイダルアルミナ
1重量%及びピロリン酸カルシウム2重量%を付着させ
た蛍光ランプと、本実施例の放電ランプとの光束維持曲
線がそれぞれ曲線A、B及びCで示されており、又、比
較のため、結着剤を添加しない蛍光ランプの光束維持曲
線が曲線Sで示されている。
第2図から明らかなように、点灯後500時間経過後の
光束維持率が、結着剤を添加しない場合、約92%と約8
%低下するのに対し、本実施例のものは約96%と4%し
か低下しない。また、従来のコロイダルアルミナ及びピ
ロリン酸カルシウムを添加したものでは、光束維持率が
それぞれ約87%及び約89%と約13%及び約11%低下する
のに比較して、本実施例では、光束維持率を7乃至9%
向上さすことができる。
第3図には、本実施例の酸化ランタンの付着量の変動
に伴う点灯後500時間経過後の光束維持率が示されてい
る。
第3図から明らかなように、酸化ランタンの付着量が
極めて僅かな量、例えば、0.001重量%から5重量%で
ある場合、従来の結着剤を塗布した蛍光ランプより光束
維持率の低下の少ない蛍光ランプが実現できる。好適に
は、酸化ランタンの付着量が蛍光体100gに対し0.2重量
%乃至1.5重量%であると、500時間点灯後の光束維持率
を95%以上と、低下を5%以下にすることができる。
(実施例2乃至5) 希土類化合物として塩化ランタン、酢酸ランタン及び
硝酸イットリウムを希土類酸化物として各0.5重量%そ
れぞれ添加すること以外実施例1と同様にして蛍光ラン
プを作成した。
その結果、これら蛍光ランプでは、膜強度で実施例1
とほぼ同等であり、また、500時間点灯後の光束維持率
においても、96.8%(塩化ランタン)、96.6%(酢酸ラ
ンタン)及び97.0%とそれぞれ優れた特性を示した。
(実施例6) 次に、有機系溶媒でハロリン酸カルシウム蛍光体粒子
を塗布する放電ランプについて説明する。
ハロリン酸カルシウム蛍光体120gと、塩化ランタン
(ランタンとして13.3%)7.7gと純水300mlとを500mlの
ビーカーに入れ撹拌する。水酸化アンモニウムを徐々に
滴下しながら、pHを10.0まで上げる。その後、水洗、乾
燥及びフルイをすることにより、蛍光体に対し1重量%
の酸化ランタンが蛍光体粒子表面に均一に被覆されてい
る。
この酸化ランタン被覆ハロリン酸カルシウム蛍光体10
0gと、1%ニトロセルロース−酢酸ブチル溶液100gとを
混練して蛍光体塗布液を作成する。その後、実施例1と
同様にして実施例40W−SS管を作成した。
この蛍光ランプでは、膜強度で実施例1とほぼ同等で
あり、また、500時間点灯後の光束維持率においても、9
4.8%と改善できた。
(実施例7) 蛍光体に対し1.0重量%となるように配合した酸化ラ
ンタン粒子の1%ニトロセルロース−酢酸ブチル溶液
(懸濁液)を使用すること以外実施例6と同様にして蛍
光ランプを作成した。
この蛍光ランプでは、膜強度で実施例1とほぼ同等で
あり、また、500時間点灯後の光束維持率においても、9
4.0%と改善できた。
(実施例8) 酸化ランタンとして蛍光体に対し0.5重量%となるよ
うに配合した水酸化ランタン粒子の1%ニトロセルロー
ス−酢酸ブチル溶液(懸濁液)を使用すること以外実施
例6と同様にして蛍光ランプを作成した。
この蛍光ランプでは、膜強度で実施例1とほぼ同等で
あり、また、500時間点灯後の光束維持率においても、9
6.8%と著しく改善できた。
(実施例9) 実施例6乃至8と同じ有機系溶媒であって、蛍光体懸
濁液に希土類化合物を混合させることなく、塗布前にハ
ロリン酸カルシウム蛍光体粒子に希土類化合物を付着さ
せる別な方法について説明する。
ハロリン酸カルシウム100g、酸化ランタンとして蛍光
体に対し0.5重量%である硝酸ランタン水溶液3.2g(ラ
ンタンとして13.3%)、純水50gを混練し、70℃10分間
乾燥させる。尚、この乾燥工程は、水性系溶媒で蛍光体
をガラス管内壁に塗布する場合に特に、その後の工程に
支障ない程度でよく、換言すれば、粉体として取り扱え
る程度でよい。
このようにして希土類化合物の付着した蛍光体粒子を
得た。
このハロリン酸カルシウム蛍光体に、0.7%ポリエチ
レンオキサイド水溶液140gを加えて混練し、蛍光体塗布
液を作成し、この蛍光体塗布液を直管40W−SS用ガラス
管内壁に塗布する。
その後、電気炉にて450℃15分間ベークした。冷却
後、ガラス管両端に口金を取り付けて40W−SS管を製作
した。
このようにして得られた蛍光ランプでは、膜強度で実
施例1より若干優れており、また、500時間点灯後の光
束維持率においても、97.1%と優れた特性を示した。
(実施例10) 次に、噴霧乾燥法にて希土類化合物を付着させた蛍光
体粒子を得る方法について説明する。
通常の方法で原料混合、焼成、粉砕及び水洗して得ら
れた湿潤蛍光体10kgを輸送管内に熱風で移動させなが
ら、酸化イットリウムとして蛍光体に対し1重量%とな
るように設定した塩化イットリウム水溶液(イットリウ
ム5%含有)を好適なノズルで噴霧してバックフィルタ
にて蛍光体を補集した。
上述と同様な操作にて蛍光ランプを製作した。
このようにして得られた蛍光ランプでは、膜強度で実
施例9とほぼ同等であり、また、500時間点灯後の光束
維持率においても、96.8%と優れた特性を示した。
(実施例11) 実施例10と同様な付着方法にて酸化ディプシロシウム
(中心粒径0.5μm)の10%懸濁液を噴霧することによ
り、ハロリン酸カルシウム蛍光体に0.5重量%の酸化デ
ィプシロシウム粒子を付着させた蛍光体粒子を得た。
実施例10とことなり、実施例6と同様な有機系溶媒を
用いて蛍光ランプを作成した。
このようにして得られた蛍光ランプでは、膜強度で実
施例9とほぼ同等であり、また、500時間点灯後の光束
維持率においても、93.8%と優れた特性を示した。
(実施例12) 次に、三波長形蛍光ランプに適用した例について説明
する。
青色発光成分として2価のユーロピウム付活リン酸塩
化ストロンチウム・カルシウム・バリウム蛍光体、緑色
発光成分としてセリウム及びテルビウム付活正リン酸ラ
ンタン蛍光体、及び赤色発光成分として3価のユーロピ
ウム付活酸化イットリウム蛍光体を混合した三波長用混
合蛍光体100g、0.7%ポリエチレンオキサイド水溶液93
g、10%塩化イットリウム水溶液(酸化イットリウムと
して蛍光体に対し0.8重量%)とを加えて混合し、蛍光
体懸濁液を作成し、実施例1と同様にして蛍光ランプを
作成した。
このようにして得られた蛍光ランプでは、発光色及び
演色性に影響はなく、膜強度で従来の結着剤とほぼ同等
であり、また、500時間点灯後の光束維持率において
も、従来のピロリン酸カルシウム1.5%を使用した時、
約91%になるのに対し、94.2%と優れた特性を示した。
(実施例13) 次に、ケイ酸塩蛍光体の実施例について詳述する。
まず、実施例に先だって、製造方法について説明する
と、ケイ酸塩蛍光体は一般に次のような方法で製造され
る。
即ち、蛍光体の成分構成元素の酸化物、或いは熱分解
により酸化物を生ずる物質と、さらに、合成反応を促進
するため、融剤としてハロゲン化物とを充分に混合した
後、900℃乃至1300℃の温度で焼成する。冷却後分散処
理を施し脱水乾燥する。
このようにして生成されたケイ酸塩蛍光体粒子に、添
加剤として、III a族元素のうちのGa、In及びTl元素、I
II b族元素のうちSc及びYの元素並びにLa、Ce、Nd、S
m、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及びLuのランタノイド
元素のうちの少なくとも1つの元素の酸化物又はランプ
の蛍光膜作成時のベーキング温度若しくはガラスバルブ
の成形温度にて前記酸化物と同様な酸化物となる化合物
を蛍光体粒子に対し酸化物として0.05重量パーセント以
上10重量パーセント以下となる割合で混合する。
上記添加剤の混合工程は、添加剤を水溶液の形で湿式
混合にて行うことが望ましいが、例えば、酸化物の微粒
子を直接混合する乾式混合であってもかまわない。
又、上記添加剤の混合工程は、蛍光体粒子の合成、即
ち、焼成工程の後であれば、いずれの後処理工程で被覆
又は混合してもよい。好適には、蛍光ランプの蛍光体粒
子の塗布工程前の前工程で、例えば、蛍光体粒子をガラ
ス管内壁に塗布する際に調合されるビヒクル溶液内に蛍
光体粒子と共に混合して蛍光体懸濁液を作成する際でも
よい。
又、特に注目すべきことには、上記添加剤が、酸化物
だけでなく、蛍光ランプの蛍光膜塗布後の乾燥工程(ベ
ーキング温度500乃至600℃)又はガラスバルブの成形工
程(成形温度約800℃)により酸化物になる化合物であ
ってもよいことである。
以下、ケイ酸塩蛍光体を使用した蛍光ランプの具体的
な実施例について説明する。
有機系溶媒を用いてケイ酸塩蛍光体として鉛付活ジケ
イ酸バリウム蛍光体(BaSi2O5:Pb2+)を塗布した蛍光ラ
ンプについて説明する。この蛍光ランプは、主発光ピー
ク波長を約351nmとする近紫外発光であって宝石の鑑定
等のブラックライトとして使用されるものである。
500C.C.の磁性容器に、水酸化ランタン[La(OH)
3]0.2gとニトロセルロースを1%溶解させた酢酸ブチ
ル液100gを加え、アルミナボールにて1時間粉砕する。
粉砕後、水酸化ランタンを分散させた1%ニトロセルロ
ースー酢酸ブチル溶液からアルミナボールを分離し、こ
の溶液に鉛付活ジケイ酸バリウム蛍光体100gを投入し、
1時間混合させて均一な蛍光体懸濁液を得る。通常の方
法にてこの蛍光体懸濁液をガラス管内壁に塗布した後、
電気炉にて450℃15分間ベークした。冷却後、ガラス管
両端に口金を取り付けて40W−SS管を製作した。
このようにして得られた蛍光ランプでは、蛍光体粒子
の表面に均一に酸化ランタンが被覆されたものであっ
た。
比較のため、水酸化ランタンを添加しないこと以外同
一の条件で同様な蛍光ランプを製作した。そして、同一
条件で初期発光出力と光束維持率を比較した。
その結果、本実施例の蛍光ランプは初期発光出力で5
%向上し、100時間及び500時間の経過後の光束維持率が
それぞれ12%及び17%向上した。
(実施例14) 実施例13と同様に鉛付活ジケイ酸バリウム蛍光体の粒
子表面に本発明の添加剤を被覆した後で蛍光体を塗布し
た蛍光ランプについて説明する。
鉛付活ジケイ酸バリウム蛍光体100gを300C.C.の純水
に懸濁して撹拌しながら、塩化イットリウム(YC13)0.
5gを添加して溶解する。さらにアンモニア水を添加し、
この懸濁液のpHを9.0に調製した後、1時間放置する。
懸濁液を脱水乾燥した後、300メッシュのフルイを通
す。これにより、本発明の添加剤を被覆した蛍光体を得
た。
この蛍光体を1%ニトロセルロース−酢酸ブチル溶液
100C.C.に投入し、1時間混合させて均一な蛍光体懸濁
液を得る。
実施例13と同様な方法で40W−SS蛍光ランプを製作
し、実施例1と同一条件で初期光束と100時間及び500時
間経過後の光束維持率を測定した。
その結果、本実施例の蛍光ランプでは、初期光束が3
%向上し、また、100時間及び500時間の経過後の光束維
持率がそれぞれ17%及び23%向上した。
(実施例15、16、17及び18) 添加剤として下記の表中に記載した化合物を使用し、
同様に表中に記載した添加量に変更した以外、上記実施
例1と同様にして40W−SS管を作製した。
各実施例共に表から明らかなように、初期発光出力と
100時間及び500時間の経過後の光束維持率が、本発明の
添加物を添加しないものに比較して大幅に改善された。
尚、上述の13乃至18の実施例では、有機系溶媒でケイ
酸塩蛍光体を塗布する場合について説明したが、水性系
溶媒で塗布する場合でも、本発明は適用できるし、又、
上述の実施例13乃至18では、鉛付活ケイ酸亜鉛蛍光体を
塗布する場合について説明したが、本発明はその他のケ
イ酸塩蛍光体全てに適用できる。
又、上述の実施例13乃至18では、ケイ酸塩蛍光体のみ
を塗布する場合について述べたが、本発明は、混合蛍光
体を塗布した蛍光ランプにおいて、その1つの蛍光体に
ケイ酸塩蛍光体を用いる場合にも適用されることは言う
までもない。
さらに、ケイ酸塩蛍光体を使用する場合の本発明は、
酸化物としてランタノイド元素のPr、Pm及びTbを含めな
かったが、これら元素の酸化物は着色されているので、
初期発光出力の低下があるものの、光束維持率の大幅な
改善がされる。
[発明の効果] 以上説明したように、この発明によれば、希土類化合
物を蛍光体粒子に均一に付着させることにより、従来の
結着剤と異なる新規な結着剤を被覆した蛍光体を得て、
蛍光体粒子に添加する結着剤の量を少なくでき、しかも
放電ランプの光束維持率を向上させた放電ランプ用蛍光
体及びその製造方法並びにこれらを用いて製造された放
電ランプを提供することができる。
又、水性系溶媒で蛍光体粒子を塗布する場合、上述に
まして、蛍光体粒子とガラス管内壁との結着力を著しく
向上させた放電ランプを提供することができる。
さらに、この発明によれば、ガラスバルブの内壁に、
ケイ酸塩を母体成分としるケイ酸塩蛍光体粒子を塗布し
た蛍光ランプにおいて、特定の元素の酸化物を特定量被
覆することにより、初期発光出力のみならず点灯後の光
束維持率を大幅に改良した蛍光ランプを提供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第3図は、本発明の一実施例に係り、第1図
は、酸化ランタンの付着量と剥離との関係を示すグラフ
図、第2図は、光束維持率を示すグラフ図、第3図は、
酸化ランタンの付着量と光束維持率との関係を示すグラ
フ図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01J 61/44 H01J 61/44 L (56)参考文献 特開 平4−59888(JP,A) 特開 昭63−289087(JP,A) 特公 昭47−13481(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C09K 11/00 C04B 41/85

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】放電ランプのガラス管内壁に水溶性溶媒で
    塗布されるべき蛍光体であり、該粒子表面に、蛍光体10
    0gに対して希土類酸化物として0.001乃至5gに相当する
    希土類化合物が均一に付着し次の(a)及び(b)の条
    件を満たすことを特徴とする蛍光体。 (a)該希土類化合物は、Y、La、Gd、Tm、Dy、及びSm
    の群から選ばれる元素の水溶性の硝酸塩、塩化物塩、酢
    酸塩、または水酸化物であり、 (b)該蛍光体の組成は、ハロリン酸カルシウム蛍光
    体、2価のユーロピウム付活リン酸塩化ストロンチウム
    ・カルシウム・バリウム蛍光体、セリウム及びテルビウ
    ム付活正リン酸ランタン蛍光体、ユーロピウム付活酸化
    イットリウム蛍光体、鉛付活ジケイ酸バリウム蛍光体の
    群から選ばれる少なくとも一種である
  2. 【請求項2】上記蛍光体粒子が水性系溶媒でガラス管内
    壁に塗布されるべきものであり、上記希土類化合物は硝
    酸ランタン、塩化ランタン、及び酢酸ランタンの中の少
    なくとも1種であることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項に記載の蛍光体。
  3. 【請求項3】上記希土類化合物の量が蛍光体100gに対し
    て希土類酸化物として0.2乃至1.5gであることを特徴と
    する特許請求の範囲第2項に記載の蛍光体。
  4. 【請求項4】蛍光体100gに対して希土類酸化物として0.
    001乃至5gに相当する希土類化合物が蛍光体粒子表面に
    均一に付着し、次の(a)及び(b)の条件を満たす蛍
    光体が塗布された蛍光体層を有する放電ランプ (a)該希土類化合物は、Y、La、Gd、Tm、Dy、及びSm
    の群から選ばれる元素の水溶性の硝酸塩、塩化物塩、酢
    酸塩、または水酸化物であり、 (b)該蛍光体の組成は、ハロリン酸カルシウム蛍光
    体、2価のユーロピウム付活リン酸塩化ストロンチウム
    ・カルシウム・バリウム蛍光体、セリウム及びテルビウ
    ム付活正リン酸ランタン蛍光体、ユーロピウム付活酸化
    イットリウム蛍光体、鉛付活ジケイ酸バリウム蛍光体の
    群から選ばれる少なくとも一種である
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