JPH0713230B2 - Cerium-activated yttrium phosphate phosphor and fluorescent lamp - Google Patents
Cerium-activated yttrium phosphate phosphor and fluorescent lampInfo
- Publication number
- JPH0713230B2 JPH0713230B2 JP61107481A JP10748186A JPH0713230B2 JP H0713230 B2 JPH0713230 B2 JP H0713230B2 JP 61107481 A JP61107481 A JP 61107481A JP 10748186 A JP10748186 A JP 10748186A JP H0713230 B2 JPH0713230 B2 JP H0713230B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phosphor
- cerium
- fluorescent lamp
- yttrium phosphate
- activated yttrium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Luminescent Compositions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
この発明は、紫外線励起によって近紫外線を放射するセ
リウム付活リン酸イットリウム蛍光体、ならびに、この
蛍光体を使用した蛍光ランプに関する。The present invention relates to a cerium-activated yttrium phosphate phosphor that emits near-ultraviolet rays when excited by ultraviolet rays, and a fluorescent lamp that uses this phosphor.
一般に、350nm付近の近紫外線を主成分とする近紫外線
を放射する紫外線放射蛍光体を使用した蛍光ランプは、
ブラックライト蛍光ランプと呼ばれており、このブラッ
クライト蛍光ランプは、舞台照明、鉱物や宝石等の鑑別
照明、金属面の探傷照明、法医学用鑑識照明、計器類の
照明等の幅広い用途に用いられる光源である。このブラ
ックライト蛍光ランプに用いられる蛍光体としては鉛付
活ケイ酸バリウム蛍光体が知られている。Generally, a fluorescent lamp using an ultraviolet-emitting phosphor that emits near-ultraviolet rays whose main component is near-ultraviolet rays around 350 nm is
It is called a black light fluorescent lamp. This black light fluorescent lamp is used for a wide range of applications such as stage lighting, identification lighting for minerals and gems, flaw detection lighting on metal surfaces, forensic medicine identification lighting, instrument lighting, etc. It is a light source. A lead-activated barium silicate phosphor is known as a phosphor used in this black light fluorescent lamp.
しかしながら、鉛付活ケイ酸バリウム蛍光体を用いた蛍
光ランプでは、初期出力が低く、また、この初期出力の
時間経過に対する出力維持率が充分でないという問題が
あった。そこで、充分な初期出力と充分な出力維持率と
を有した実用的な蛍光体の開発が望まれていた。 また、350nm付近の近紫外線は人体の皮膚を照射して色
素沈着させる効果があるので、この特性を有効に利用す
る点からも実用的な蛍光体が望まれていた。 この弊害を防止する蛍光体として、正リン酸イットリウ
ム蛍光体が開発されている(特開昭49−91084号公
報)。この公報に記載される正リン酸イットリウム蛍光
体は、セリウムを付活剤とし、トリウムを増感剤として
含有している。この公報に記載される正リン酸イットリ
ウム蛍光体は、紫外線に励起されて336nmと352nmに双ピ
ークを有するゼノタイム構造である。この蛍光体は、鉛
付活ケイ酸バリウム蛍光体に比較すると優れた紫外線発
光特性を示す。しかしながら、この蛍光体はUV−Aの紫
外線を効率よく放射するが、波長の短いUV−Bの紫外線
を効率よく放射できない。紫外線は波長320nmを境界と
して、これより波長の長い紫外線をUV−A、波長の短い
紫外線をUV−Bとしている。UV−Aの紫外線は波長が長
いので、その目的とする皮膚を色素沈着させるのに長時
間を要し、しかも皮膚の深部組織まで浸透する性質があ
るので、これだけを利用すると、深部組織に長時間紫外
線が到達し、皮膚ガンを発現させる可能性が高くなる。
これに対し、UV−Bの紫外線は波長が短いので皮膚に当
える影響が大きく、逆に皮膚に深く浸透しない性質があ
る。このため、UV−Bの紫外線の併用は、紫外線の照射
時間を短くできる効果があり、皮膚ガンを発現させ難く
なる。さらにUV−Bの紫外線を皮膚に照射すると、ビタ
ミンDの生成を良くしてクル病に効果が大きいことも証
明されている。しかし、UV−Bの紫外線は皮膚に対する
影響が強いので、放射が強すぎると皮膚に悪い影響を与
えることがある。このため、紫外線が放射する蛍光体
は、UV−BとUV−Aの紫外線をバランスよく放射するこ
とが大切である。 この発明は、上述の事情に鑑みなされたものであって、
その目的とするところは、紫外線励起により近紫外線を
放射するスペクトルの形状を改良し、極めて優れた初期
出力と出力維持特性を有するセリウム付活リン酸イット
リウム蛍光体、並びに蛍光ランプを提供することにあ
る。However, the fluorescent lamp using the lead-activated barium silicate phosphor has a problem that the initial output is low and the output maintenance ratio with respect to the passage of time of this initial output is not sufficient. Therefore, it has been desired to develop a practical phosphor having a sufficient initial output and a sufficient output maintenance rate. Further, near-ultraviolet rays near 350 nm have the effect of irradiating the skin of the human body to cause pigmentation, and therefore a practical phosphor has been desired from the viewpoint of effectively utilizing this characteristic. As a phosphor for preventing this adverse effect, a yttrium orthophosphate phosphor has been developed (JP-A-49-91084). The yttrium orthophosphate phosphor described in this publication contains cerium as an activator and thorium as a sensitizer. The yttrium orthophosphate phosphor described in this publication has a xenotime structure having bipeaks at 336 nm and 352 nm when excited by ultraviolet rays. This phosphor exhibits excellent ultraviolet light emission characteristics as compared with the lead activated barium silicate phosphor. However, this phosphor efficiently emits UV-A ultraviolet light, but cannot efficiently emit UV-B ultraviolet light having a short wavelength. Ultraviolet rays have a wavelength of 320 nm as a boundary, and ultraviolet rays having a longer wavelength than this are UV-A and ultraviolet rays having a shorter wavelength are UV-B. Since UV-A has a long wavelength, it takes a long time to pigment the target skin and has the property of penetrating deep tissues of the skin. There is a high possibility that ultraviolet rays will reach the skin and cause skin cancer.
On the other hand, the ultraviolet rays of UV-B have a short wavelength and therefore have a great influence on the skin, and conversely have a property that they do not penetrate deeply into the skin. Therefore, the combined use of UV-B and UV rays has the effect of shortening the irradiation time of UV rays and makes it difficult to cause skin cancer. Further, it has been proved that irradiation of UV rays of UV-B on the skin improves the production of vitamin D and has a great effect on the disease. However, since the ultraviolet rays of UV-B have a strong effect on the skin, too strong radiation may adversely affect the skin. Therefore, it is important that the phosphor that emits ultraviolet rays emits UV-B and UV-A ultraviolet rays in a well-balanced manner. The present invention has been made in view of the above circumstances,
Its purpose is to provide a cerium-activated yttrium phosphate phosphor having an extremely excellent initial output and output maintenance characteristics, as well as a fluorescent lamp, by improving the shape of the spectrum that emits near-ultraviolet light by ultraviolet excitation. is there.
この発明のセリウム付活リン酸イットリウム蛍光体は、
紫外線励起により、波長320nm、336nmおよび352nmの付
近にピークを有する近紫外線を放射するもので、組成式
を、Y1-xCexPO4(但し、xが0.08〜0.6の範囲である)
とするものである。さらに、本発明のセリウム付活リン
酸イットリウム蛍光体は、結晶構造を、ゼノタイム構造
とモナザイト構造との混晶することを特徴とする。さら
に本発明の蛍光ランプは、前記の蛍光体を使用してなる
ものである。 すわち、この本発明のセリウム付活リン酸イットリウム
蛍光体は、336nmおよび352nmの波長にピークを有するゼ
ノタイム(Xenotime)構造と、320nmおよび340nmの波長
に双ピークを有するモナザイト(Monaxite)構造との混
晶タイプからなっている。たのため、この発明のセリウ
ム付活リン酸イットリウム蛍光体では、320nmと336nmと
352nmの付近で理想的な放射バンドスペクトルの形状が
得られる。 そして、この発明のセリウム付活リン酸イットリウム蛍
光体は、従来の鉛付活ケイ酸バリウム蛍光体のみなら
ず、ゼノタイム構造の正リン酸イットリウム蛍光体、お
よびモナザイト構造のリン酸セリウム蛍光体よりも極め
て初期出力の高いものである。また、この発明のセリウ
ム付活リン酸イットリウム蛍光体は極めて優れた出力維
持率を有している。 なお、セリウム付活リン酸イットリウム蛍光体は、セリ
ウムの含有量を、蛍光体1モルに対して0.08モル未満と
するとき、ゼノタイム構造の結晶が多くなる。セリウム
の含有量を、蛍光体1モルに対して0.6モルにより多く
すると、モナザイト構造が多くなる。 セリウム付活リン酸イットリウム蛍光体は、ゼノタイム
構造、あるいはモナザイト構造のいずれの場合でもあっ
ても、結晶構造を両者の混晶としないかぎり、初期出力
および出力維持率の優れた好適な近紫外線放射スペクト
ルは得られない。The cerium-activated yttrium phosphate phosphor of the present invention,
It emits near-ultraviolet rays having peaks near wavelengths of 320 nm, 336 nm, and 352 nm when excited by ultraviolet rays, and has a composition formula of Y 1- xCexPO 4 (where x is in the range of 0.08 to 0.6).
It is what Further, the cerium-activated yttrium phosphate phosphor of the present invention is characterized in that the crystal structure is a mixed crystal of a xenotime structure and a monazite structure. Furthermore, the fluorescent lamp of the present invention uses the above phosphor. That is, the cerium-activated yttrium phosphate phosphor of the present invention has a Xenotime structure having peaks at wavelengths of 336 nm and 352 nm and a monazite structure having bipeaks at wavelengths of 320 nm and 340 nm. It is a mixed crystal type. Therefore, the cerium-activated yttrium phosphate phosphor of the present invention has a wavelength of 320 nm and 336 nm.
An ideal emission band spectrum shape is obtained near 352 nm. And, the cerium-activated yttrium phosphate phosphor of the present invention is not only a conventional lead-activated barium silicate phosphor, but also a xenotime structure yttrium orthophosphate phosphor, and a monazite structure cerium phosphate phosphor. It has a very high initial output. Further, the cerium-activated yttrium phosphate phosphor of the present invention has an extremely excellent output retention rate. In the cerium-activated yttrium phosphate phosphor, when the content of cerium is less than 0.08 mol with respect to 1 mol of the phosphor, crystals with a xenotime structure increase. When the content of cerium is increased to 0.6 mol per 1 mol of the phosphor, the monazite structure is increased. The cerium-activated yttrium phosphate phosphor is suitable for near-ultraviolet radiation excellent in initial output and output retention rate, regardless of whether it has a xenotime structure or a monazite structure, unless the crystal structure is a mixed crystal of both. No spectrum is available.
[実施例1] 以下、この発明の好適な実施例に付いて説明する。ま
ず、この発明のセリウム付活リン酸イットリウム蛍光体
の製造方法について説明する。 Y2O3677.4g、および無水Ce2(CO3)3920.4gを、30%HC1
3リットルに溶解する。そして、この溶液に50%H3PO4溶
液1960gを混合する。この混合液を撹拌しながら、除々
に15%アンモニア水を添加してpH4に調整し、イットリ
ウムとセリウムとのリン酸塩を沈澱させる。この沈澱物
をろ過水洗乾燥させてから、アルミナルツボにて弱還元
性雰囲気下に1200℃の温度で4時間焼成する。 次に、この焼成物を湿式ボールミルで粉砕した後、水洗
乾燥し、200メッシュのフルイにてふるい分けする。こ
れにより、セリウム付活リン酸イットリウム蛍光体が得
られ、その組成式は(Y0.6Ce0.4)PO4である。 次に、第1図ないし第3図を参照しながら、このように
して得られたセリウム付活リン酸イットリウム蛍光体の
近紫外線放射スペクトルの形状および放射特性について
説明する。 第1図には、上述した組成のセリウム付活リン酸イット
リウム蛍光体(Y0.6Ce0.4)PO4の、253.7nm励起放射ス
ペクトルが曲線aで示されている。なお、比較のため、
従来の鉛付活ケイ酸バリウム蛍光体の同様なスペクトル
が第1図中曲線bで示されている。第1図から明らかな
ように、この発明のセリウム付活性リン酸イットリウム
蛍光体(Y0.6Ce0.4)PO4は、350nm付近に集中したバン
ドスペクトルとなっている。そして、スペクトルの350n
m付近の強度分布において従来の付活ケイ酸バリウム蛍
光体により、約20%以上も強い初期出力を有している。 ところで、本発明の蛍光体は、セリウムの添加量を特定
することによって、336nmと352nmの波長に双ピークを有
するゼノタイム構造と、320nmと340nmの波長に双ピーク
を有するモナザイト構造との混晶タイプとし、この独特
の構成によって、従来の近紫外線放射蛍光体では到底実
現出来なかった高い初期出力と優れた出力維持率とを実
現している。すなわち、セリウム添加量の少ないリン酸
イットリウム蛍光体は、ゼノタイム構造であって、352n
m付近に比べて336nm付近が極めて低い双ピークを有した
放射スペクトルであるのに対し、この発明のセリウム付
活リン酸イットリウム蛍光体では、336nmおよび352nmで
の双ピークがほぼ一致したスペクトルが得られ、これに
よって352nmのピーク出力が低下しても、近紫外線放射
蛍光体として好ましい波長領域においての総合的な初期
出力を向上している。 [実施例2] 酢酸ブチル990gに乾燥したニトロセルローズ10gを溶解
してバインダーを造る。このバインダーから100gを採取
し、本発明の(Y0.6Ce0.4)PO4蛍光体(Fisher Sub−S
ieve Sizer法による粒度は5.3μ)100gを混合、よく撹
拌して塗布液とする。 この塗布液を、立てられた管径32φ40ワット用のガラス
管の上部から注入して内面に塗布し、次ぎに乾燥させ
る。塗膜の最適塗布量は、5.3gとした。 次ぎに、このガラス管にフィラメントを装着し排気台に
架けAr、Hgを注入しFL40S型の蛍光ランプを造る。この
蛍光ランプを点灯台に置き各々零時間、100、200、500
時間後におけるスペクトルの波高値を測定したところ第
2図に示す結果を得た。 本発明の蛍光ランプの比較用として従来の蛍光体を使用
した蛍光ランプを試作した。この蛍光ランプは、本発明
の(Y0.6Ce0.4)PO4蛍光体に代わって、従来のBaSi
2O5:Pb蛍光体(同様にF.S.S.S.法による粒度は7.1μ)
を使用し、ガラス管への塗布量を5.3gから7.0gにするこ
と以外実施例2と同様にして造った。蛍光体の塗布量5.
3gを7.0gに増加させたのは、BaSi2O5:Pb蛍光体の粒子径
が、本発明の(Y0.6Ce0.4)PO4蛍光体より大きいこと
による。 以上の方法で製造された蛍光ランプは、両者とも塗膜の
透過率は40.8%である。 第2図を参照しながら、この発明のセリウム付活リン酸
イットリウム蛍光体を用いた40W蛍光ランプ、ならびに
従来の蛍光ランプの初期出力および出力維持率に付いて
説明する。 第2図には、曲線aで組成式が、(Y0.6Ce0.4)PO4で
あるセリウム付活リン酸イットリウム蛍光体を用いた蛍
光ランプの出力維持率が示されており、また、曲線b
で、従来の鉛付活ケイ酸バリウム蛍光体を用いた蛍光ラ
ンプの出力維持率が示されている、なお、第2図では、
初期出力は従来の鉛付活ケイ酸バリウム蛍光体を用いた
蛍光ランプの初期出力を100%としている。 第2図から明らかなように、まず、初期出力において、
この発明のセリウム付活リン酸イットリウム蛍光体を用
いた蛍光ランプは、約25%も高い、そして、500時間経
過後の出力維持率においても。従来の鉛付活ケイ酸バリ
ウム蛍光体を用いた蛍光ランプの出力が約44%も低下す
るのに対し、この発明のセリウム付活リン酸イットリウ
ム蛍光体を用いた蛍光ランプは、約13%しか低下してい
ない。 X線回折測定の結果、実施例1で得られたセリウム付活
リン酸イットリウム蛍光体は336nmおよび352nmの波長に
双ピークを有するゼノタイム構造と、320nmおよび340nm
の波長に双ピークを有するモナザイト構造との混晶タイ
プから成っていることが確認された。 次に、本発明者は、セリウム添加量が異なる種々の蛍光
体を試作して多くの実験を繰り返すことにより、第1図
に示され人体皮膚の色素沈着効果のある350nm付近で極
めて高い放射スペクトルを得るには、セリウムの含有量
を調整すればよいことを見い出している。 第3図を参照しながら、このことを以下に詳述する。 第3図中曲線Aには、組成式が(Y0.94Ce0.06)PO4で
あるセリウム付活リン酸イットリウム蛍光体のスペクト
ルが示されている。このスペクトルでは、352nm付近の
ピーク値が336nm付近のピーク値に比べて高いが、蛍光
ランプに用いられた場合の初期出力が従来の鉛付活ケイ
酸バリウム蛍光体よりも劣る。 なお、第3図は、セリウム付活リン酸イットリウム蛍光
体(Y0.94Ce0.06)PO4の352nmのピーク値を基準(100
%)として、スペクトを相対的に表示している。 セリウムの含有量を蛍光体1モルに対して0.08モルに調
整したセリウム付活リン酸イットリウム蛍光体(Y0.92
Ce0.08)PO4の特性が第3図中曲線Bで示されている。
この蛍光体のスペクトルでは、336nm付近のピーク値が
高くなり、0.06モルの場合に比較して若干幅広のスペク
トルが得られており、蛍光ランプに用いられた場合、従
来の鉛付活ケイ酸バリウム蛍光体よりも初期出力および
出力維持率が高くなる。 セリウム付活リン酸イットリウム蛍光体のセリウムの含
有量を増加させることにより、336nm付近のピークが352
nmのピークに近付くと共に、320nm付近が高いスペクト
ルが得られる。 セリウムの含有量を蛍光体1モルに対して0.4モルにし
た場合、第3図中曲線Cで示されるような、336nmおよ
び352nmの双ピークのほぼ一致したスペクトルが得られ
る。 なお、第3図中曲線Cで示されるスペクトルは、第1図
の曲線aで示される蛍光体と同一のものである。 さらにセリウムの含有量を増加させたセリウム付活リン
酸イットリウム蛍光体は、第3図中曲線Dで示されるよ
うに、336nm付近に1つのピークを有したスペクトルが
得られる。しかし、セリウムの含有量を蛍光体1モルに
対して0.8モルまで含有させると、第3図中曲線Eで示
されるように、320nmから340nmにかけてピークを有した
スペクトルとなり、このスペクトルは、350nm付近にピ
ークを有したスペクルと異なる。また、蛍光体を蛍光ラ
ンプに使用した場合、充分な出力が得られない。 本発明のセリウム付活リン酸イットリウム蛍光体は、セ
リウムの含有量を蛍光体1モルに対して0.08から0.6モ
ルの範囲に特定することで、従来の鉛付活ケイ酸バリウ
ム蛍光体と同様な、350nm付近にピークを有したスペク
トルを実現している。そして、この範囲では、蛍光ラン
プに用いた場合、十の鉛付活ケイ酸バリウム蛍光体より
高い初期出力および出力維持率を有した蛍光体が得られ
る。[First Embodiment] A preferred embodiment of the present invention will be described below. First, a method for producing the cerium-activated yttrium phosphate phosphor of the present invention will be described. 677.4 g Y 2 O 3 and 920.4 g anhydrous Ce 2 (CO 3 ) 3 30% HC1
Dissolve in 3 liters. Then, 1960 g of 50% H 3 PO 4 solution is mixed with this solution. While stirring this mixed solution, 15% aqueous ammonia was gradually added to adjust the pH to 4, and the phosphates of yttrium and cerium were precipitated. The precipitate is filtered, washed with water, dried, and then calcined in an alumina crucible in a weakly reducing atmosphere at a temperature of 1200 ° C. for 4 hours. Next, this fired product is pulverized with a wet ball mill, washed with water, dried, and sieved with a 200-mesh screen. As a result, a cerium-activated yttrium phosphate phosphor is obtained, the composition formula of which is (Y 0.6 Ce 0.4 ) PO 4 . Next, the shape and emission characteristics of the near-ultraviolet emission spectrum of the cerium-activated yttrium phosphate phosphor thus obtained will be described with reference to FIGS. 1 to 3. In FIG. 1, a 253.7 nm excitation emission spectrum of the cerium-activated yttrium phosphate phosphor (Y 0.6 Ce 0.4 ) PO 4 having the above-described composition is shown by a curve a. For comparison,
A similar spectrum of a conventional lead activated barium silicate phosphor is shown by the curve b in FIG. As is apparent from FIG. 1, the active yttrium phosphate phosphor with cerium (Y 0.6 Ce 0.4 ) PO 4 of the present invention has a band spectrum concentrated around 350 nm. And the spectrum of 350n
In the intensity distribution around m, the conventional activated barium silicate phosphor has a strong initial output of about 20% or more. By the way, the phosphor of the present invention is a mixed crystal type of a xenotime structure having a bipeak at wavelengths of 336 nm and 352 nm and a monazite structure having a bipeak at wavelengths of 320 nm and 340 nm by specifying the addition amount of cerium. With this unique structure, a high initial output and an excellent output maintenance ratio, which could not be realized by the conventional near-ultraviolet emitting phosphor, are realized. That is, the yttrium phosphate phosphor with a small amount of cerium added has a xenotime structure,
Whereas the emission spectrum has an extremely low bipeak near 336 nm as compared to around m, the cerium-activated yttrium phosphate phosphor of the present invention gives a spectrum in which the bipeaks at 336 nm and 352 nm are almost the same. As a result, even if the peak output at 352 nm is lowered, the overall initial output in the wavelength range preferable for the near-ultraviolet emitting phosphor is improved. [Example 2] 10 g of dried nitrocellulose was dissolved in 990 g of butyl acetate to prepare a binder. 100 g of this binder was sampled to obtain the (Y 0.6 Ce 0.4 ) PO 4 phosphor (Fisher Sub-S) of the present invention.
Mix 100 g of particles by the ieve sizer method (5.3 μ) and stir well to obtain a coating solution. This coating solution is poured from the upper part of a glass tube for standing up to a tube diameter of 32φ40 watts, applied on the inner surface, and then dried. The optimum coating amount of the coating film was 5.3 g. Next, a filament is attached to this glass tube, placed on an exhaust stand, and Ar and Hg are injected to make a FL40S type fluorescent lamp. Place this fluorescent lamp on the lighting stand for 100 hours, 200, 500 for zero hours.
When the peak value of the spectrum after the elapse of time was measured, the results shown in FIG. 2 were obtained. For comparison with the fluorescent lamp of the present invention, a fluorescent lamp using a conventional phosphor was manufactured as a prototype. This fluorescent lamp replaces the (Y 0.6 Ce 0.4 ) PO 4 phosphor of the present invention with conventional BaSi.
2 O 5 : Pb phosphor (similar particle size by FSSS method is 7.1μ)
Was prepared in the same manner as in Example 2 except that the coating amount on the glass tube was changed from 5.3 g to 7.0 g. Phosphor coating amount 5.
The reason for increasing 3 g to 7.0 g is that the particle size of the BaSi 2 O 5 : Pb phosphor is larger than that of the (Y 0.6 Ce 0.4 ) PO 4 phosphor of the present invention. Both of the fluorescent lamps manufactured by the above method have a coating film transmittance of 40.8%. With reference to FIG. 2, a 40 W fluorescent lamp using the cerium-activated yttrium phosphate phosphor of the present invention, and an initial output and an output retention rate of a conventional fluorescent lamp will be described. FIG. 2 shows the output maintenance ratio of the fluorescent lamp using the cerium-activated yttrium phosphate phosphor whose composition formula is (Y 0.6 Ce 0.4 ) PO 4 in the curve a, and the curve b.
The output maintenance ratio of a fluorescent lamp using a conventional lead-activated barium silicate phosphor is shown in FIG.
The initial output is 100% of the initial output of the conventional fluorescent lamp using the lead activated barium silicate phosphor. As is clear from FIG. 2, first, in the initial output,
The fluorescent lamp using the cerium-activated yttrium phosphate phosphor of the present invention is as high as about 25%, and also in the output maintenance rate after 500 hours. The output of a conventional fluorescent lamp using lead-activated barium silicate phosphor is reduced by about 44%, whereas the fluorescent lamp using the cerium-activated yttrium phosphate phosphor of the present invention is only about 13%. It has not dropped. As a result of X-ray diffraction measurement, the cerium-activated yttrium phosphate phosphor obtained in Example 1 had a zenotime structure having bipeaks at wavelengths of 336 nm and 352 nm, 320 nm and 340 nm.
It was confirmed that it was composed of a mixed crystal type with a monazite structure having a bipeak at the wavelength of. Next, the present inventor made various phosphors with different cerium addition amounts and repeated many experiments to obtain an extremely high emission spectrum in the vicinity of 350 nm which has the pigmentation effect of human skin as shown in FIG. It has been found that the content of cerium may be adjusted to obtain the above. This will be described in detail below with reference to FIG. A curve A in FIG. 3 shows a spectrum of a cerium-activated yttrium phosphate phosphor having a composition formula of (Y 0.94 Ce 0.06 ) PO 4 . In this spectrum, the peak value near 352 nm is higher than the peak value near 336 nm, but the initial output when used in a fluorescent lamp is inferior to the conventional lead-activated barium silicate phosphor. Note that FIG. 3 is based on the peak value at 352 nm of the cerium-activated yttrium phosphate phosphor (Y 0.94 Ce 0.06 ) PO 4 (100
%), The spectrum is displayed relatively. A cerium-activated yttrium phosphate phosphor having a cerium content adjusted to 0.08 mol per mol of the phosphor (Y 0.92
The characteristic of Ce 0.08 ) PO 4 is shown by the curve B in FIG.
In the spectrum of this phosphor, the peak value near 336 nm becomes high, and a slightly wider spectrum is obtained compared to the case of 0.06 mol, and when used in a fluorescent lamp, conventional lead-activated barium silicate is used. The initial output and the output retention rate are higher than those of the phosphor. By increasing the content of cerium in the cerium-activated yttrium phosphate phosphor, the peak around 336 nm was 352
A high spectrum is obtained near 320 nm while approaching the peak of nm. When the content of cerium is 0.4 mol based on 1 mol of the phosphor, a substantially coincident spectrum of bipeaks of 336 nm and 352 nm as shown by the curve C in FIG. 3 is obtained. The spectrum shown by the curve C in FIG. 3 is the same as that of the phosphor shown by the curve a in FIG. The cerium-activated yttrium phosphate phosphor having a further increased cerium content gives a spectrum having one peak near 336 nm, as shown by the curve D in FIG. However, when the content of cerium was 0.8 mol per mol of the phosphor, a spectrum having a peak from 320 nm to 340 nm was obtained as shown by the curve E in FIG. 3, and this spectrum was around 350 nm. It differs from the spectrum that has a peak at. Further, when the phosphor is used in a fluorescent lamp, sufficient output cannot be obtained. The cerium-activated yttrium phosphate phosphor of the present invention is similar to the conventional lead-activated barium silicate phosphor by specifying the content of cerium in the range of 0.08 to 0.6 mol with respect to 1 mol of the phosphor. A spectrum having a peak around 350 nm is realized. In this range, when used in a fluorescent lamp, a phosphor having an initial output and an output retention rate higher than those of the lead-activated barium silicate phosphor of 10 can be obtained.
この発明によれば、紫外線励起による近紫外線を放射す
るスペクトルを、UV−AとUV−Bの紫外線とをバランス
よく放射する形状とし、さらに、極めて実用的であって
優れた初期出力と出力維持率を有するセリウム付活リン
酸イットリウム蛍光体と蛍光ランプとを得ることができ
る。 すなわち、本発明のセリウム付活リン酸イットリウム蛍
光体は、セリウムの付活量を特定された範囲に限定する
ことにより、蛍光体の結晶構造を、モナザイト構造とゼ
ノタイム構造の混晶とするものである。モナザイト構造
のセリウム付活リン酸イットリウム蛍光体は、紫外線で
励起されて、340nmと320nmに尖頭値のある紫外線を放射
する。ゼノタイム構造のものは、紫外線に励起されて、
336nmと352nmに尖頭値のある紫外線を放射する。このよ
うに、本発明のセリウム付活リン酸イットリウム蛍光体
は、モナザイト構造とゼノタイム構造の混晶とすること
により、320nmと336nmと352nmの付近にピークのある紫
外線を放射し、このことによって、近紫外線の出力を高
くできるという顕著な作用効果を実現する。 さらに本発明のセリウム付活リン酸イットリウム蛍光体
は、特定量のセリウムを含有させると共に、ゼノタイム
構造とモナザイト構造との混晶とすることによってUV−
AとUV−Bの紫外線を放射することができる。このた
め、本発明の蛍光体と蛍光ランプは、UV−Aの紫外線を
照射する従来品に比較すると、紫外線照射量を少なくし
て皮膚に同時に効果を与えることができ。また、ビタミ
ンDの生成を良くしてクル病に優れた効果が期待できる
特長も実現する。 さらにまた、本発明の蛍光体と蛍光ランプは、セリウム
の含有量を特定しているので、第1図と第3図とに示す
ように、UV−Bの紫外線を照射するが、その放射強度は
UV−Aよりも強くなることはなく、UV−BとUV−Aの紫
外線とをバランスよく放射できる特長がある。UV−Bの
紫外線は、UV−Aの紫外線に比較すると波長が短いの
で、皮膚に与える影響が大きく、少量の照射で大きな影
響を与えることができる。また、皮膚に深く浸透しない
特長もある。このため、UV−Aに加えて、UV−Bの紫外
線を放射する蛍光体は、少量を照射して同等の影響を与
えることができる特長がある。ただ、UV−Bの紫外線強
度が強すぎると、皮膚に与える影響が強くなりすぎる危
険性がある。本発明の蛍光体は、セリウム量を特定して
いるので、UV−Bの紫外線を放射するが、その強度がUV
−Aの紫外線よりも強くなることはなく、UV−AとUV−
Bとを好ましいバランスで放射する優れた特長を実現す
る。According to the present invention, the spectrum of radiating near-ultraviolet rays by ultraviolet ray excitation has a shape that radiates UV-A and UV-B ultraviolet rays in a well-balanced manner, and is extremely practical and excellent in initial output and output maintenance It is possible to obtain a cerium-activated yttrium phosphate phosphor having a high rate and a fluorescent lamp. That is, the cerium-activated yttrium phosphate phosphor of the present invention, by limiting the activation amount of cerium to a specified range, the crystal structure of the phosphor is a mixed crystal of monazite structure and xenotime structure. is there. The cerium-activated yttrium phosphate phosphor having a monazite structure is excited by ultraviolet rays and emits ultraviolet rays having peak values at 340 nm and 320 nm. Those with xenotime structure are excited by ultraviolet rays,
It emits ultraviolet rays with peak values at 336 nm and 352 nm. Thus, the cerium-activated yttrium phosphate phosphor of the present invention, by forming a mixed crystal of monazite structure and xenotime structure, emits ultraviolet rays having a peak in the vicinity of 320 nm, 336 nm, and 352 nm, thereby, A remarkable effect that the output of near ultraviolet rays can be increased is realized. Furthermore, the cerium-activated yttrium phosphate phosphor of the present invention contains a specific amount of cerium, and is made into a mixed crystal of xenotime structure and monazite structure by UV-
A and UV-B ultraviolet rays can be emitted. For this reason, the phosphor and the fluorescent lamp of the present invention can reduce the irradiation amount of ultraviolet rays and have an effect on the skin at the same time, as compared with the conventional product that irradiates ultraviolet rays of UV-A. In addition, it also realizes the characteristics that the production of vitamin D can be improved and a superior effect on the disease can be expected. Furthermore, since the phosphor and the fluorescent lamp of the present invention specify the content of cerium, they are irradiated with ultraviolet rays of UV-B as shown in FIG. 1 and FIG. Is
It does not become stronger than UV-A, and has the feature that it can radiate UV-B and UV-A ultraviolet rays in a well-balanced manner. Since UV-B ultraviolet rays have a shorter wavelength than UV-A ultraviolet rays, they have a great influence on the skin, and a small amount of irradiation can have a great influence. It also has the feature that it does not penetrate deeply into the skin. Therefore, in addition to UV-A, the phosphor that emits UV-B ultraviolet light has a feature that it can be irradiated with a small amount and have the same effect. However, if the UV intensity of UV-B is too strong, there is a risk that the effect on the skin will be too strong. Since the phosphor of the present invention specifies the amount of cerium, it emits UV-B ultraviolet light, but its intensity is UV.
It is not stronger than the ultraviolet light of -A, and UV-A and UV-
Achieves excellent features of radiating B with a favorable balance.
第1図はこの発明により得られたセリウム付活リン酸イ
ットリウム蛍光体と従来の鉛付活ケイ酸バリウム蛍光体
とのスペクトルの強度分布を比較した曲線図、第2図は
この発明のセリウム付活リン酸イットリウム蛍光体と従
来の鉛付活ケイ酸バリウム蛍光体とを用いた蛍光ランプ
の初期出力及び出力維持率を示す曲線図、第3図はセリ
ウムの含有量とスペクトルとの関係を説明するための説
明図である。FIG. 1 is a curve diagram comparing the spectral intensity distributions of the cerium-activated yttrium phosphate phosphor obtained by the present invention and the conventional lead-activated barium silicate phosphor, and FIG. A curve diagram showing the initial output and the output maintenance rate of the fluorescent lamp using the active yttrium phosphate phosphor and the conventional lead-activated barium silicate phosphor, and FIG. 3 illustrates the relationship between the cerium content and the spectrum. It is explanatory drawing for doing.
フロントページの続き (72)発明者 山川 照二 徳島県阿南市上中町岡491番地100 日亜化 学工業株式会社内 (72)発明者 柏木 実 徳島県阿南市上中町岡491番地100 日亜化 学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭49−91084(JP,A) 特公 昭39−11601(JP,B1)Front page continued (72) Inventor Teruji Yamakawa 491 Kamikachu-cho Oka, Anan City, Tokushima Prefecture 100 Nichia Kagaku Kogyo Co., Ltd. Gaku Kogyo Co., Ltd. (56) Reference JP-A-49-91084 (JP, A) JP-B 39-11601 (JP, B1)
Claims (2)
352nmの付近にピークを有すると共に組成式が、 Y1-xCexPO4(但し、xが0.08〜0.6の範囲である)で表
され、かつ、その結晶構造が、ゼノタイム構造とモナザ
イト構造との混晶からなっていることを特徴とするセリ
ウム付活リン酸イットリウム蛍光体。1. Wavelengths of 320 nm, 336 nm and
It has a peak near 352 nm and its composition formula is represented by Y 1- xCexPO 4 (where x is in the range of 0.08 to 0.6), and its crystal structure is a mixed crystal of xenotime structure and monazite structure. A cerium-activated yttrium phosphate phosphor characterized by comprising:
352nmの付近にピークを有すると共に組成式が、 Y1-xCexPO4(但し、xが0.08〜0.6の範囲である)で表
され、かつ、その結晶構造が、ゼノタイム構造とモナザ
イト構造との混晶からなっていることを特徴とするセリ
ウム付活リン酸イットリウム蛍光体を用いてなることを
特徴とする蛍光ランプ。2. Wavelengths of 320 nm, 336 nm and
It has a peak near 352 nm and its composition formula is represented by Y 1- xCexPO 4 (where x is in the range of 0.08 to 0.6), and its crystal structure is a mixed crystal of xenotime structure and monazite structure. A fluorescent lamp characterized by comprising a cerium-activated yttrium phosphate phosphor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61107481A JPH0713230B2 (en) | 1986-05-09 | 1986-05-09 | Cerium-activated yttrium phosphate phosphor and fluorescent lamp |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61107481A JPH0713230B2 (en) | 1986-05-09 | 1986-05-09 | Cerium-activated yttrium phosphate phosphor and fluorescent lamp |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62263280A JPS62263280A (en) | 1987-11-16 |
| JPH0713230B2 true JPH0713230B2 (en) | 1995-02-15 |
Family
ID=14460310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61107481A Expired - Lifetime JPH0713230B2 (en) | 1986-05-09 | 1986-05-09 | Cerium-activated yttrium phosphate phosphor and fluorescent lamp |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0713230B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5229748B2 (en) * | 2010-07-06 | 2013-07-03 | Necライティング株式会社 | Phosphor and light emitting device including the phosphor |
| EP3575378A4 (en) * | 2017-06-20 | 2021-01-13 | Dyden Corporation | Ultraviolet-emitting phosphor, light-emitting element, and light-emitting device |
-
1986
- 1986-05-09 JP JP61107481A patent/JPH0713230B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62263280A (en) | 1987-11-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Thakare et al. | UV‐emitting phosphors: synthesis, photoluminescence and applications | |
| EP0023068B1 (en) | Luminescent screen | |
| US8173230B2 (en) | Fluorescent lamp having a UVB phosphor | |
| DE10340111A1 (en) | Europium-activated oxide phosphor, useful for light source, comprises gadolinium, yttrium, lanthanum, aluminum, gallium and indium and absorbs at least eighty percent of exciting ultraviolet radiation | |
| US4933600A (en) | Low-pressure mercury vapor discharge lamp, particularly ultra-violet radiator, also providing visible light output | |
| RU2296389C2 (en) | Ultraviolet-radiation phosphor composition and artificial tanning lamp incorporating it | |
| JP2007238938A (en) | Ultraviolet radiation phosphor and lamp including the same | |
| EP1676900B1 (en) | Single-component UV-emitting phosphor | |
| JPH0713230B2 (en) | Cerium-activated yttrium phosphate phosphor and fluorescent lamp | |
| JP2002105449A (en) | Green light emitting phosphor and light emitting device using the same | |
| JPS5943508B2 (en) | fluorescent material | |
| JP4921828B2 (en) | Narrow band UVB emitting phosphor manufacturing method | |
| US20080030120A1 (en) | Ce,Pr-coactivated Yttrium Phosphate Phosphor and Lamp Containing Same | |
| US20100148658A1 (en) | Methods for preparation of nanocrystalline rare earth phosphates for lighting applications | |
| US20060220519A1 (en) | Narrow-Band UVB-Emitting Phosphor | |
| Baur et al. | Uranyl sensitized Eu3+ luminescence in Ln (UO2) 3 (PO4) 2O (OH)· 6H2O phosphors (Ln= Y, Eu, La) for warm-white light emitting diodes | |
| Taikar et al. | Synthesis and photoluminescence properties of Li2SO4: RE (RE= Eu3+, Tb3+, Gd3+ and Ce3+) phosphors | |
| US5039449A (en) | Method for improving a manganese activated zinc silicate phosphor | |
| JP5916599B2 (en) | Ultraviolet light emitting phosphor and light emitting device using the same | |
| RU2817555C1 (en) | Method of producing nanopowder of red photoluminophor with prolonged afterglow | |
| JPS6337184A (en) | Fluorescent lamp | |
| JP3675606B2 (en) | Luminescent composition and fluorescent lamp using the same | |
| KR101693094B1 (en) | Manufacturing method of A Gadolinium Oxide nano-scintillator with Europium | |
| KR920007052B1 (en) | Process for the preparation of fluorescent substance for pigment | |
| JPH04234481A (en) | Fluorescent high-pressure mercury-vapor lamp |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |