蛍光体と蛍光体の製造方法および蛍光ランプ
【課題】水銀による劣化などの影響を少なくし、初期の発光特性の低下を防止することが可能な蛍光体と蛍光体の製造方法および蛍光ランプを提供する。
【解決手段】蛍光物質粒子１１と、無機酸化物の有機金属錯体溶液およびエタノールを混合する。蛍光物質粒子１１は例えば、緑色蛍光体を用いる。混合した溶液を噴霧乾燥することにより、有機金属錯体被覆蛍光体を得る。有機金属錯体被覆蛍光体は、蛍光物質粒子１１の表面に有機金属錯体を被覆したものである。この有機金属錯体被覆蛍光体を大気オーブン炉で一次焼成処理を施し、一次焼成蛍光体を得る。さらに、水素の窒素に対する体積比率が１０％以上５０％以下である水素／窒素混合雰囲気で二次焼成処理を行う。その後、篩にかけ、凝集体を簡潔に取り除いた後に、無機酸化物被覆の蛍光体１を得ることができる。
【解決手段】蛍光物質粒子１１と、無機酸化物の有機金属錯体溶液およびエタノールを混合する。蛍光物質粒子１１は例えば、緑色蛍光体を用いる。混合した溶液を噴霧乾燥することにより、有機金属錯体被覆蛍光体を得る。有機金属錯体被覆蛍光体は、蛍光物質粒子１１の表面に有機金属錯体を被覆したものである。この有機金属錯体被覆蛍光体を大気オーブン炉で一次焼成処理を施し、一次焼成蛍光体を得る。さらに、水素の窒素に対する体積比率が１０％以上５０％以下である水素／窒素混合雰囲気で二次焼成処理を行う。その後、篩にかけ、凝集体を簡潔に取り除いた後に、無機酸化物被覆の蛍光体１を得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光体と蛍光体の製造方法および蛍光ランプに関する。特に、蛍光体は緑色蛍光体のものに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般の蛍光ランプは、ガラス管内に水銀を封入しており、アーク放電により発生した水銀のスペクトルの内の紫外線を、ガラス管内に塗布した蛍光物質で、可視光線に変換する光源を用いている。このとき蛍光物質は、赤色蛍光体、青色蛍光体もしくは緑色蛍光体またはこれらの組合せのものが使用されている。
【０００３】
特許文献１には、薄く均一な緑色顔料膜を形成した顔料被覆緑色発光蛍光体の製造方法が記載されている。その方法は、緑色発光蛍光体及びプロピオン酸コバルトとプロピオン酸亜鉛とプロピオン酸アルミニウムの混合溶液を所定量のエタノールに溶解し、電気オーブンで乾燥してエタノールを除去する。そしてミリングし、篩で粒径をそろえる。次に、焼成して有機成分を除去し、薄く均一な緑色顔料膜を形成した顔料被覆緑色発光蛍光体を得る方法である。
【０００４】
特許文献２には、光学特性、耐熱性および無毒性に優れかつフォトレジストへの紫外線照射を阻害することがない蛍光体が記載されている。この蛍光体の製造方法は、金コロイド分散液中に蛍光体粒子を混入し撹拌した後、沈降した蛍光体粒子を取り出し、乾燥し焼成することにより得る方法である。
【０００５】
特許文献３には、製造コストが低く、大きな厚みでも被覆できる新規な粒子表面の被覆方法が記載されている。その被覆方法は、無機蛍光体などの粒子の表面に、蛍光体などの金属化合物の被覆層を形成する方法であって、２５℃では固体状態をとって、加熱により融解して極性を示す液体状態となり、そして加熱をさらに続けることにより熱分解する有機材料の融液に、金属化合物の塩が溶解され、さらに粒子が分散されてなる分散液を調製する工程、および分散液を加熱する工程を含む。
【０００６】
特許文献４には、蛍光体層の劣化防止を図り、パネルの輝度及び寿命、信頼性の向上を実現するプラズマディスプレイ装置が記載されており、プラズマディスプレイ装置の蛍光体層は（Ｚｎ１−ｘＭｘ）２ＳｉＯ４：Ｍｎｙ（ただしＭは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの内のいずれか一種以上）よりなる緑色蛍光体層を有するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２３３０４０号公報
【特許文献２】特開２００１−２８８４６６号公報
【特許文献３】特開２００４−１３７４８２号公報
【特許文献４】特開２００５−１００８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した特許文献１、２および４では、蛍光ランプではなくディスプレイなどの用途を目的とした蛍光体に関するものであり、蛍光ランプで使用した時の、蛍光体と水銀の吸着性については考慮されていない。特許文献３では、被覆した粒子を７００℃から１５００℃で焼成する必要があり、緑色蛍光体に無機酸化物を被覆した状態の場合、凝集が発生したり、異物が生成したりするおそれがある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、水銀による劣化などの影響を少なくし、初期の発光特性の低下を防止することが可能な蛍光体と蛍光体の製造方法および蛍光ランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の観点にかかる蛍光体は、
蛍光物質粒子と、
前記蛍光物質粒子の表面に、無機酸化物を含む薄膜で形成された少なくとも１つの層と、
を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第２の観点にかかる蛍光体の製造方法は、
蛍光物質粒子と有機金属錯体および希釈液を混合して混合溶液を得る工程と、
前記混合溶液を噴霧乾燥して有機金属錯体被覆蛍光体を得る工程と、
前記有機金属錯体被覆蛍光体を大気雰囲気で５００℃以上６５０℃以下の温度で焼成して一次焼成蛍光体を得る工程と、
前記一次焼成蛍光体を水素／窒素混合雰囲気で５００℃以上６５０℃以下の温度で焼成する二次焼成工程と、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第３の観点にかかる蛍光ランプは、
本発明の第１の観点にかかる蛍光体を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、水銀による劣化などの影響を少なくし、初期の発光特性の低下を防止することが可能な蛍光体と蛍光体の製造方法および蛍光ランプを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る蛍光体の概略構成を示す断面図である。
【図２】蛍光体の膜厚の算出方法を示す図である。
【図３】（ａ）は、実施例に係る蛍光体の、処理毎の拡散反射スペクトルを示す図である。（ｂ）は、（ａ）の条件および発光強度を示す。
【図４】（ａ）は、実施例に係る蛍光体と関連する技術の蛍光体の、点灯時間と光束維持率の関係を比較して示す図である。（ｂ）は、（ａ）の条件および発光強度を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付す。
【００１６】
図１は、本発明に係る蛍光体の概略構成を示す断面図である。蛍光体１は、蛍光物質粒子１１の表面を覆うようにして、無機酸化物で形成された薄膜の膜１２が形成されている。蛍光物質粒子１１に用いる物質は、関連する技術の一般的な蛍光体を用いることができる。
【００１７】
蛍光物質粒子１１は、平均粒径が３μｍ以上１２μｍ以下のものを用いる。蛍光物質粒子１１の平均粒径が３μｍに満たない場合、蛍光物質粒子１１同士が凝集するおそれがある。また、平均粒径が１２μｍより大きい場合、製造過程において、蛍光物質粒子１１が溶液中に沈殿するおそれが生じる。どちらの場合も、形成する膜１２の厚みの均一性を低下させる原因となるため、蛍光物質粒子１１の平均粒径は３μｍ以上１２μｍ以下であることが望ましい。
【００１８】
蛍光物質粒子１１は、例えば、
（Ｚｎｘ，Ｍｎｙ，Ｍｇｚ）ａＳｉＯｂ、
（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，０．００５＜ｙ＜０．２，０．００５＜ｚ＜０．３であり、
１．８＜ａ＜２かつ３．６＜ｂ＜４．２）
で表される組成の緑色蛍光体を用いる。上述の組成の緑色蛍光体は、２５３．７ｎｍの波長の紫外線で緑色発光し、発光ピークの波長は５３０ｎｍ以上５３５ｎｍ以下の発光帯を有する。
【００１９】
膜１２に用いられる無機酸化物としては、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）もしくは二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）などを用いることができる。
【００２０】
無機酸化物は、１種類を単体で用いてもよく、複数の種類を混合して用いてもよい。また、蛍光物質粒子１１を覆う膜１２は、必ずしも１層とは限らず、多層形成してもよい。例えば、蛍光物質粒子１１が緑色蛍光体のとき、無機酸化物に酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）や酸化亜鉛（ＺｎＯ）を用いて膜１２を形成することで、蛍光物質粒子１１が熱により劣化するのを防止することができる。
【００２１】
無機酸化物は、実際は、その前駆体である有機金属錯体溶液の態様で使用する。有機金属錯体溶液は、例えば、プロピオン酸系イットリウム、オクチル酸系イットリウム、プロピオン酸系アルミニウム、アセチルアセトナート系マグネシウム、アセチルアセトナート系ランタン、プロピオン酸ガドリニウム、アセチルアセトナート系ジルコニウム、エチルポリシリケート（リン入り）、アセチルアセトナート系酸化亜鉛などである。このとき、希釈剤としてエタノールを主溶媒に用いる。
【００２２】
蛍光物質粒子１１に被覆した膜１２の厚みは、図２に示す膜厚算出方法を用いて求めることができる。まず、蛍光体１を元素分析し、蛍光物質粒子１１と膜１２の重量比からそれぞれの重量を算出する。そして、蛍光体１および蛍光物質粒子１１を完全な球形であると仮定して、蛍光物質粒子１１の半径を半径ｒ、膜１２の厚みを膜厚みΔｒとしたときにおける球の体積分率によって膜厚みΔｒを求めることが可能となる。
【００２３】
膜１２の厚みは、好ましくは、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下で形成されることが好ましい。膜１２の厚みが１０ｎｍに満たない場合、劣化による影響や発光特性低下を防止する効果が小さくなるためである。また、厚みが１００ｎｍより大きい場合、蛍光物質粒子１１の発光強度が低下したり、蛍光物質粒子１１の膜１２同士がくっついて凝集し、スラリー性が低下することがあるからである。
【００２４】
本発明に係る蛍光体の製造方法について、以下に説明する。蛍光物質粒子１１は緑色蛍光体、例えばＺｎ２ＳｉＯ４を用いる。無機酸化物として酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）を選択し、その有機金属錯体溶液であるプロピオン酸イットリウム溶液を用意する。また、希釈剤として主溶媒にエタノールを用意する。
【００２５】
まず、緑色蛍光体（蛍光物質粒子１１）４００ｇ、有機金属錯体溶液６０ｇ、エタノール５４０ｇを秤量し、２４時間ローリングすることにより、充分に混合を行う。混合時間は少なくとも３時間、好ましくは５時間以上とする。エタノールは固形分濃度を調整する作用を備えており、上述した条件の場合、固形分濃度は４０ｗｔ％となる。
【００２６】
充分に混合した溶液をビーカーに移し、ミキサーでさらに液撹拌を行い、スプレードライヤ（噴霧乾燥装置：ヤマト科学製ＧＳ−３１０）によって噴霧乾燥を行う。噴霧乾燥により、有機金属錯体を緑色蛍光体（蛍光物質粒子１１）の表面に被覆した有機金属錯体被覆蛍光体を得ることができる。
【００２７】
上述の噴霧乾燥装置は、乾燥気体の温度（回収温度）は、噴霧する際の温度（噴霧温度）、固形分濃度および送液速度によって制御することが可能である。回収温度は主溶媒によって異なり、本実施例ではエタノールを用いているので、エタノールが完全に蒸発する８０℃前後とする。好ましくは７８℃以上であり、さらに好ましくは８０℃以上である。作業保安上を考慮すると、８５℃以下に制御することが好ましい。
【００２８】
同じ送液速度であれば、固形分濃度が高いほど噴霧温度を下げて、回収温度を８０℃前後に保つことができるため、装置の負荷を低減することができる。ただし、あまりに固形分濃度が高い場合は、噴霧時に蛍光物質粒子１１同士が凝集し、有機金属錯体も凝集し、得られる有機金属錯体被覆蛍光体が凝集体となる確率が増すおそれがある。一方で、固形分濃度が低ければ、蛍光物質粒子１１の凝集は防ぐことはできるが希釈剤の使用量が増える。その結果、噴霧乾燥する処理時間を長くする必要があり、もしくは噴霧温度を上げる必要があり、装置へかかる負荷が大きくなるおそれがある。よって、固形分濃度は、１０ｗｔ％以上７０ｗｔ％以下とする。より好ましい固形分濃度は、２０ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下の範囲である。
【００２９】
次に、有機金属錯体被覆蛍光体を回収し、耐熱容器に移して大気オーブン炉で一次焼成処理を施す。一次焼成処理を施した有機金属錯体被覆蛍光体を、以下、一次焼成蛍光体という。一次焼成処理の条件は大気中、温度５７０℃、２時間とする。このとき、温度は少なくとも５００℃以上であれば、有機金属錯体被覆蛍光体に残留した有機分を酸化または気化させることができる。
【００３０】
続いて、一次焼成蛍光体に二次焼成処理を施し、無機酸化物被覆蛍光体（すなわち蛍光体１）を得ることができる。二次焼成処理の条件は、水素の窒素に対する体積比率が１０％以上５０％以下である水素／窒素混合雰囲気、温度６００℃、２時間とする。焼成温度は、５００℃以上６５０℃以下の範囲で設定する。二次焼成は、大気焼成と同様に少なくとも５００℃以上あれば充分であるが、好ましくは５５０℃以上、さらに好ましくは５７０℃以上である。温度が低い場合、蛍光体１の着色を取り除くことができないからである。また、６５０℃以下とするのは、温度が高い場合には、蛍光体１同士の凝集や、蛍光物質粒子１１と被覆した無機酸化物被覆（すなわち膜１２）との反応によって異物が生成されるためである。
【００３１】
一次焼成処理および二次焼成処理を施し、１００μｍ程度の目開きを有する篩にかけ、無機酸化物被覆の緑色蛍光体（蛍光体１）を得る。篩にかけることで、製造工程の途中で形成された、大体８０μｍ以上の物（凝集体）を除去することができる。
【００３２】
ここで、実施例に係る蛍光体の、処理毎の拡散反射スペクトルを図３（ａ）に示す。図３（ｂ）は、実施サンプルの条件と２５３．７ｎｍ励起の発光強度を示す。比較を行う対象（実施サンプル）は、比較例、実施例Ａ１、実施例Ａ２の３種類である。比較例のサンプルは、本発明の処理を施す前の状態の、蛍光物質粒子１１を指す。実施例Ａ１のサンプルは、蛍光物質粒子１１に一次焼成（大気雰囲気焼成）処理を施した一次焼成蛍光体を指す。実施例Ａ２のサンプルは、一次焼成蛍光体に二次焼成（水素／窒素混合雰囲気焼成）処理を施した無機酸化物被覆蛍光体を指す。
【００３３】
波長５００ｎｍで反射率を観測した場合、比較例のサンプルが９１．５％の反射率であるのに対して、実施例Ａ１のサンプルは９０％であり、一次焼成（大気焼成）処理を施すことで、反射率の低下が見られる。２５３．７ｎｍ励起の発光強度についても、比較例のサンプルを１００％として求めると、実施例Ａ１のサンプルは９７％となり、発光強度の低下が見られる。発光強度は、蛍光ランプに用いた際に初期の明るさ（光束または輝度）に関与し、大きい方が好ましい。
【００３４】
これに対し、一次焼成（大気雰囲気焼成）処理および二次焼成（水素／窒素混合雰囲気焼成）処理を施した実施例Ａ２のサンプルでは、反射率は９５％、発光強度は１０７％であり、どちらも比較例のサンプルよりも良好な結果を示した。二次焼成を施すことで、蛍光体の着色を取り除き、さらには蛍光体の発光強度を、可能な限り落とさないことが分かった。
【００３５】
図４（ａ）は、点灯時間と光束維持率の関係を比較して示す。図４（ｂ）は、実施サンプルの条件と２５３．７ｎｍ励起の発光強度を示す。４０Ｗ型の熱陰極蛍光ランプに本発明を施してサンプルを作成し、実験を行った。全てのサンプルにおいて、蛍光物質粒子１１は、中心粒径が１０．２μｍの緑色蛍光体を用いる。また、サンプルの製造時において、有機金属錯体溶液はエタノールで希釈し、固形分濃度４０ｗｔ％に調整する。比較例のサンプルは、蛍光物質粒子を用いて実験を行う。実施例１、４、５のサンプルは無機酸化物に酸化イットリウムを用いており、実施例２のサンプルは無機酸化物に酸化アルミニウム、実施例３のサンプルは無機酸化物に酸化ランタンを用いる。実施例１、２、３のサンプルおよび比較例のサンプルは、無機酸化物の違いを比較するためのサンプルである。実施例１、４、５のサンプルおよび比較例のサンプルは、コート剤などの分量の違い、すなわち膜厚の違いを比較するためのサンプルである。
【００３６】
実施例１、２、３のサンプルおよび比較例のサンプルを比較すると、実施例１、２、３のサンプル全てにおいて、比較例のサンプルより光束維持率は高い数値を示し、良好な結果が得られた。特に、実施例１のサンプル（無機酸化物が酸化イットリウム）の場合が最も光束維持率を高く保つことができ、５０００時間点灯したときの光束維持率は７０％以上であり、蛍光灯の定格寿命より高い数値を示した。
【００３７】
発光強度について、実施例２のサンプル（無機酸化物が酸化アルミニウム）、実施例３のサンプル（無機酸化物が酸化ランタン）の場合は、比較例のサンプルよりも高い発光強度を示した。実施例１のサンプル（無機酸化物が酸化イットリウム）の場合は比較例のサンプルよりも発光強度は低い結果であったが、９９％と僅かな差であり、光束維持率を合わせて考えると、長時間において発光強度を維持できることが分かった。
【００３８】
これらの結果から、実施例１ないし３のいずれのサンプルにおいても、比較例のサンプルより光束維持率は高い数値を示し、蛍光物質粒子に本発明を施すことにより、発光特性の低下を防止することが分かった。
【００３９】
無機酸化物が酸化イットリウムである実施例１、４、５のサンプルおよび比較例のサンプルを比較すると、蛍光物質の量に対する無機酸化物のコート剤の量が多いほど、無機酸化物被覆の膜の厚みは厚くなり、光束維持率を高く保つことができる。実施例１、４、５のサンプルについて、いずれも、比較例のサンプルより光束維持率は高い数値を示し、良好な結果が得られた。特に、実施例４、５のサンプルにおいては、５０００時間点灯したときの光束維持率は８０％以上と、高い数値を示す。ただし、膜厚が増すにつれて、発光強度は低下する傾向が見られた。これらの結果より、形成する被覆体の厚み（すなわち膜厚）を変えることで、光束維持率および発光強度を変化させることが可能であることが分かった。
【００４０】
以上、説明したように、本実施の形態によれば、水銀による劣化などの影響を少なくし、初期の発光特性の低下を防止することができる。
【００４１】
その他、蛍光物質粒子１１に用いる蛍光体について、上述した例に限らず、緑色蛍光体の他、青色蛍光体、赤色蛍光体を用いることができる。また、緑色蛍光体、青色蛍光体、赤色蛍光体のいずれかの組合せまたは全部を用いてもよい。青色蛍光体としては、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（ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ）、ユーロピウム付活カルシウムマグネシウムシリケート蛍光体（ＣａＭｇＳｉ２Ｏ６：Ｅｕ）、ユーロピウム付活ストロンチウムハロホスフェイト蛍光体（（ＳｒＣａＢａ）１０（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ）などが挙げられる。また、赤色蛍光体としては、ユーロピウム付活酸化イットリウム蛍光体（Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ）、ユーロピウム付活イットリウムバナデイト蛍光体（Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ４：Ｅｕ）、ユーロピウム付活イットリウムオキシサルファイド蛍光体（Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ）などが挙げられるが、これだけに限るものではない。上述した蛍光体の選択により単色蛍光ランプもしくは白色蛍光ランプのどちらの場合にも本発明を用いることができる。
【００４２】
また、蛍光ランプの種類は、冷陰極蛍光ランプだけでなく、熱陰極蛍光ランプや外部電極型蛍光ランプであってもよい。蛍光ランプの形状についても、直管形や環形など、任意に設定できる。本発明を用いた蛍光ランプは、照明器具に使用するだけでなく、バックライト光源として用いた液晶モニタおよびディスプレイなどであってもよい。
【００４３】
その他、本発明の好適な変形として、以下の構成が含まれる。
【００４４】
本発明の第１の観点に係る蛍光体について、
好ましくは、前記無機酸化物は、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）もしくは二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）またはこれらの組合せであることを特徴とする。
【００４５】
好ましくは、前記蛍光物質粒子の組成は、（Ｚｎｘ，Ｍｎｙ，Ｍｇｚ）ａＳｉＯｂ、
（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，０．００５＜ｙ＜０．２，０．００５＜ｚ＜０．３であり、
１．８＜ａ＜２かつ３．６＜ｂ＜４．２）
であることを特徴とする。
【００４６】
好ましくは、前記蛍光物質粒子は、平均粒径が３μｍ以上１２μｍ以下の大きさであることを特徴とする。
【００４７】
本発明の第２の観点に係る蛍光体の製造方法について、
好ましくは、前記二次焼成工程は、５５０℃以上で行うことを特徴とする。
【００４８】
好ましくは、前記二次焼成工程は、５７０℃以上で行うことを特徴とする。
【００４９】
好ましくは、前記有機金属錯体は、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）もしくは二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）またはこれらの組合せである無機酸化物を前駆体とする錯体であることを特徴とする。
【００５０】
好ましくは、前記蛍光物質粒子の組成は、（Ｚｎｘ，Ｍｎｙ，Ｍｇｚ）ａＳｉＯｂ、
（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，０．００５＜ｙ＜０．２，０．００５＜ｚ＜０．３であり、
１．８＜ａ＜２かつ３．６＜ｂ＜４．２）
であることを特徴とする。
【００５１】
好ましくは、前記蛍光物質粒子は、平均粒径が３μｍ以上１２μｍ以下の大きさであることを特徴とする。
【００５２】
本発明の第３の観点に係る蛍光ランプについて、
好ましくは、前記蛍光体は、赤色蛍光体、青色蛍光体もしくは緑色蛍光体またはこれらの組合せであり、単色または白色の蛍光を発光することを特徴とする。
【符号の説明】
【００５３】
１ 蛍光体
１１ 蛍光物質粒子
１２ 膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光体と蛍光体の製造方法および蛍光ランプに関する。特に、蛍光体は緑色蛍光体のものに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般の蛍光ランプは、ガラス管内に水銀を封入しており、アーク放電により発生した水銀のスペクトルの内の紫外線を、ガラス管内に塗布した蛍光物質で、可視光線に変換する光源を用いている。このとき蛍光物質は、赤色蛍光体、青色蛍光体もしくは緑色蛍光体またはこれらの組合せのものが使用されている。
【０００３】
特許文献１には、薄く均一な緑色顔料膜を形成した顔料被覆緑色発光蛍光体の製造方法が記載されている。その方法は、緑色発光蛍光体及びプロピオン酸コバルトとプロピオン酸亜鉛とプロピオン酸アルミニウムの混合溶液を所定量のエタノールに溶解し、電気オーブンで乾燥してエタノールを除去する。そしてミリングし、篩で粒径をそろえる。次に、焼成して有機成分を除去し、薄く均一な緑色顔料膜を形成した顔料被覆緑色発光蛍光体を得る方法である。
【０００４】
特許文献２には、光学特性、耐熱性および無毒性に優れかつフォトレジストへの紫外線照射を阻害することがない蛍光体が記載されている。この蛍光体の製造方法は、金コロイド分散液中に蛍光体粒子を混入し撹拌した後、沈降した蛍光体粒子を取り出し、乾燥し焼成することにより得る方法である。
【０００５】
特許文献３には、製造コストが低く、大きな厚みでも被覆できる新規な粒子表面の被覆方法が記載されている。その被覆方法は、無機蛍光体などの粒子の表面に、蛍光体などの金属化合物の被覆層を形成する方法であって、２５℃では固体状態をとって、加熱により融解して極性を示す液体状態となり、そして加熱をさらに続けることにより熱分解する有機材料の融液に、金属化合物の塩が溶解され、さらに粒子が分散されてなる分散液を調製する工程、および分散液を加熱する工程を含む。
【０００６】
特許文献４には、蛍光体層の劣化防止を図り、パネルの輝度及び寿命、信頼性の向上を実現するプラズマディスプレイ装置が記載されており、プラズマディスプレイ装置の蛍光体層は（Ｚｎ１−ｘＭｘ）２ＳｉＯ４：Ｍｎｙ（ただしＭは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの内のいずれか一種以上）よりなる緑色蛍光体層を有するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２３３０４０号公報
【特許文献２】特開２００１−２８８４６６号公報
【特許文献３】特開２００４−１３７４８２号公報
【特許文献４】特開２００５−１００８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した特許文献１、２および４では、蛍光ランプではなくディスプレイなどの用途を目的とした蛍光体に関するものであり、蛍光ランプで使用した時の、蛍光体と水銀の吸着性については考慮されていない。特許文献３では、被覆した粒子を７００℃から１５００℃で焼成する必要があり、緑色蛍光体に無機酸化物を被覆した状態の場合、凝集が発生したり、異物が生成したりするおそれがある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、水銀による劣化などの影響を少なくし、初期の発光特性の低下を防止することが可能な蛍光体と蛍光体の製造方法および蛍光ランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の観点にかかる蛍光体は、
蛍光物質粒子と、
前記蛍光物質粒子の表面に、無機酸化物を含む薄膜で形成された少なくとも１つの層と、
を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第２の観点にかかる蛍光体の製造方法は、
蛍光物質粒子と有機金属錯体および希釈液を混合して混合溶液を得る工程と、
前記混合溶液を噴霧乾燥して有機金属錯体被覆蛍光体を得る工程と、
前記有機金属錯体被覆蛍光体を大気雰囲気で５００℃以上６５０℃以下の温度で焼成して一次焼成蛍光体を得る工程と、
前記一次焼成蛍光体を水素／窒素混合雰囲気で５００℃以上６５０℃以下の温度で焼成する二次焼成工程と、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第３の観点にかかる蛍光ランプは、
本発明の第１の観点にかかる蛍光体を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、水銀による劣化などの影響を少なくし、初期の発光特性の低下を防止することが可能な蛍光体と蛍光体の製造方法および蛍光ランプを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る蛍光体の概略構成を示す断面図である。
【図２】蛍光体の膜厚の算出方法を示す図である。
【図３】（ａ）は、実施例に係る蛍光体の、処理毎の拡散反射スペクトルを示す図である。（ｂ）は、（ａ）の条件および発光強度を示す。
【図４】（ａ）は、実施例に係る蛍光体と関連する技術の蛍光体の、点灯時間と光束維持率の関係を比較して示す図である。（ｂ）は、（ａ）の条件および発光強度を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付す。
【００１６】
図１は、本発明に係る蛍光体の概略構成を示す断面図である。蛍光体１は、蛍光物質粒子１１の表面を覆うようにして、無機酸化物で形成された薄膜の膜１２が形成されている。蛍光物質粒子１１に用いる物質は、関連する技術の一般的な蛍光体を用いることができる。
【００１７】
蛍光物質粒子１１は、平均粒径が３μｍ以上１２μｍ以下のものを用いる。蛍光物質粒子１１の平均粒径が３μｍに満たない場合、蛍光物質粒子１１同士が凝集するおそれがある。また、平均粒径が１２μｍより大きい場合、製造過程において、蛍光物質粒子１１が溶液中に沈殿するおそれが生じる。どちらの場合も、形成する膜１２の厚みの均一性を低下させる原因となるため、蛍光物質粒子１１の平均粒径は３μｍ以上１２μｍ以下であることが望ましい。
【００１８】
蛍光物質粒子１１は、例えば、
（Ｚｎｘ，Ｍｎｙ，Ｍｇｚ）ａＳｉＯｂ、
（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，０．００５＜ｙ＜０．２，０．００５＜ｚ＜０．３であり、
１．８＜ａ＜２かつ３．６＜ｂ＜４．２）
で表される組成の緑色蛍光体を用いる。上述の組成の緑色蛍光体は、２５３．７ｎｍの波長の紫外線で緑色発光し、発光ピークの波長は５３０ｎｍ以上５３５ｎｍ以下の発光帯を有する。
【００１９】
膜１２に用いられる無機酸化物としては、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）もしくは二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）などを用いることができる。
【００２０】
無機酸化物は、１種類を単体で用いてもよく、複数の種類を混合して用いてもよい。また、蛍光物質粒子１１を覆う膜１２は、必ずしも１層とは限らず、多層形成してもよい。例えば、蛍光物質粒子１１が緑色蛍光体のとき、無機酸化物に酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）や酸化亜鉛（ＺｎＯ）を用いて膜１２を形成することで、蛍光物質粒子１１が熱により劣化するのを防止することができる。
【００２１】
無機酸化物は、実際は、その前駆体である有機金属錯体溶液の態様で使用する。有機金属錯体溶液は、例えば、プロピオン酸系イットリウム、オクチル酸系イットリウム、プロピオン酸系アルミニウム、アセチルアセトナート系マグネシウム、アセチルアセトナート系ランタン、プロピオン酸ガドリニウム、アセチルアセトナート系ジルコニウム、エチルポリシリケート（リン入り）、アセチルアセトナート系酸化亜鉛などである。このとき、希釈剤としてエタノールを主溶媒に用いる。
【００２２】
蛍光物質粒子１１に被覆した膜１２の厚みは、図２に示す膜厚算出方法を用いて求めることができる。まず、蛍光体１を元素分析し、蛍光物質粒子１１と膜１２の重量比からそれぞれの重量を算出する。そして、蛍光体１および蛍光物質粒子１１を完全な球形であると仮定して、蛍光物質粒子１１の半径を半径ｒ、膜１２の厚みを膜厚みΔｒとしたときにおける球の体積分率によって膜厚みΔｒを求めることが可能となる。
【００２３】
膜１２の厚みは、好ましくは、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下で形成されることが好ましい。膜１２の厚みが１０ｎｍに満たない場合、劣化による影響や発光特性低下を防止する効果が小さくなるためである。また、厚みが１００ｎｍより大きい場合、蛍光物質粒子１１の発光強度が低下したり、蛍光物質粒子１１の膜１２同士がくっついて凝集し、スラリー性が低下することがあるからである。
【００２４】
本発明に係る蛍光体の製造方法について、以下に説明する。蛍光物質粒子１１は緑色蛍光体、例えばＺｎ２ＳｉＯ４を用いる。無機酸化物として酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）を選択し、その有機金属錯体溶液であるプロピオン酸イットリウム溶液を用意する。また、希釈剤として主溶媒にエタノールを用意する。
【００２５】
まず、緑色蛍光体（蛍光物質粒子１１）４００ｇ、有機金属錯体溶液６０ｇ、エタノール５４０ｇを秤量し、２４時間ローリングすることにより、充分に混合を行う。混合時間は少なくとも３時間、好ましくは５時間以上とする。エタノールは固形分濃度を調整する作用を備えており、上述した条件の場合、固形分濃度は４０ｗｔ％となる。
【００２６】
充分に混合した溶液をビーカーに移し、ミキサーでさらに液撹拌を行い、スプレードライヤ（噴霧乾燥装置：ヤマト科学製ＧＳ−３１０）によって噴霧乾燥を行う。噴霧乾燥により、有機金属錯体を緑色蛍光体（蛍光物質粒子１１）の表面に被覆した有機金属錯体被覆蛍光体を得ることができる。
【００２７】
上述の噴霧乾燥装置は、乾燥気体の温度（回収温度）は、噴霧する際の温度（噴霧温度）、固形分濃度および送液速度によって制御することが可能である。回収温度は主溶媒によって異なり、本実施例ではエタノールを用いているので、エタノールが完全に蒸発する８０℃前後とする。好ましくは７８℃以上であり、さらに好ましくは８０℃以上である。作業保安上を考慮すると、８５℃以下に制御することが好ましい。
【００２８】
同じ送液速度であれば、固形分濃度が高いほど噴霧温度を下げて、回収温度を８０℃前後に保つことができるため、装置の負荷を低減することができる。ただし、あまりに固形分濃度が高い場合は、噴霧時に蛍光物質粒子１１同士が凝集し、有機金属錯体も凝集し、得られる有機金属錯体被覆蛍光体が凝集体となる確率が増すおそれがある。一方で、固形分濃度が低ければ、蛍光物質粒子１１の凝集は防ぐことはできるが希釈剤の使用量が増える。その結果、噴霧乾燥する処理時間を長くする必要があり、もしくは噴霧温度を上げる必要があり、装置へかかる負荷が大きくなるおそれがある。よって、固形分濃度は、１０ｗｔ％以上７０ｗｔ％以下とする。より好ましい固形分濃度は、２０ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下の範囲である。
【００２９】
次に、有機金属錯体被覆蛍光体を回収し、耐熱容器に移して大気オーブン炉で一次焼成処理を施す。一次焼成処理を施した有機金属錯体被覆蛍光体を、以下、一次焼成蛍光体という。一次焼成処理の条件は大気中、温度５７０℃、２時間とする。このとき、温度は少なくとも５００℃以上であれば、有機金属錯体被覆蛍光体に残留した有機分を酸化または気化させることができる。
【００３０】
続いて、一次焼成蛍光体に二次焼成処理を施し、無機酸化物被覆蛍光体（すなわち蛍光体１）を得ることができる。二次焼成処理の条件は、水素の窒素に対する体積比率が１０％以上５０％以下である水素／窒素混合雰囲気、温度６００℃、２時間とする。焼成温度は、５００℃以上６５０℃以下の範囲で設定する。二次焼成は、大気焼成と同様に少なくとも５００℃以上あれば充分であるが、好ましくは５５０℃以上、さらに好ましくは５７０℃以上である。温度が低い場合、蛍光体１の着色を取り除くことができないからである。また、６５０℃以下とするのは、温度が高い場合には、蛍光体１同士の凝集や、蛍光物質粒子１１と被覆した無機酸化物被覆（すなわち膜１２）との反応によって異物が生成されるためである。
【００３１】
一次焼成処理および二次焼成処理を施し、１００μｍ程度の目開きを有する篩にかけ、無機酸化物被覆の緑色蛍光体（蛍光体１）を得る。篩にかけることで、製造工程の途中で形成された、大体８０μｍ以上の物（凝集体）を除去することができる。
【００３２】
ここで、実施例に係る蛍光体の、処理毎の拡散反射スペクトルを図３（ａ）に示す。図３（ｂ）は、実施サンプルの条件と２５３．７ｎｍ励起の発光強度を示す。比較を行う対象（実施サンプル）は、比較例、実施例Ａ１、実施例Ａ２の３種類である。比較例のサンプルは、本発明の処理を施す前の状態の、蛍光物質粒子１１を指す。実施例Ａ１のサンプルは、蛍光物質粒子１１に一次焼成（大気雰囲気焼成）処理を施した一次焼成蛍光体を指す。実施例Ａ２のサンプルは、一次焼成蛍光体に二次焼成（水素／窒素混合雰囲気焼成）処理を施した無機酸化物被覆蛍光体を指す。
【００３３】
波長５００ｎｍで反射率を観測した場合、比較例のサンプルが９１．５％の反射率であるのに対して、実施例Ａ１のサンプルは９０％であり、一次焼成（大気焼成）処理を施すことで、反射率の低下が見られる。２５３．７ｎｍ励起の発光強度についても、比較例のサンプルを１００％として求めると、実施例Ａ１のサンプルは９７％となり、発光強度の低下が見られる。発光強度は、蛍光ランプに用いた際に初期の明るさ（光束または輝度）に関与し、大きい方が好ましい。
【００３４】
これに対し、一次焼成（大気雰囲気焼成）処理および二次焼成（水素／窒素混合雰囲気焼成）処理を施した実施例Ａ２のサンプルでは、反射率は９５％、発光強度は１０７％であり、どちらも比較例のサンプルよりも良好な結果を示した。二次焼成を施すことで、蛍光体の着色を取り除き、さらには蛍光体の発光強度を、可能な限り落とさないことが分かった。
【００３５】
図４（ａ）は、点灯時間と光束維持率の関係を比較して示す。図４（ｂ）は、実施サンプルの条件と２５３．７ｎｍ励起の発光強度を示す。４０Ｗ型の熱陰極蛍光ランプに本発明を施してサンプルを作成し、実験を行った。全てのサンプルにおいて、蛍光物質粒子１１は、中心粒径が１０．２μｍの緑色蛍光体を用いる。また、サンプルの製造時において、有機金属錯体溶液はエタノールで希釈し、固形分濃度４０ｗｔ％に調整する。比較例のサンプルは、蛍光物質粒子を用いて実験を行う。実施例１、４、５のサンプルは無機酸化物に酸化イットリウムを用いており、実施例２のサンプルは無機酸化物に酸化アルミニウム、実施例３のサンプルは無機酸化物に酸化ランタンを用いる。実施例１、２、３のサンプルおよび比較例のサンプルは、無機酸化物の違いを比較するためのサンプルである。実施例１、４、５のサンプルおよび比較例のサンプルは、コート剤などの分量の違い、すなわち膜厚の違いを比較するためのサンプルである。
【００３６】
実施例１、２、３のサンプルおよび比較例のサンプルを比較すると、実施例１、２、３のサンプル全てにおいて、比較例のサンプルより光束維持率は高い数値を示し、良好な結果が得られた。特に、実施例１のサンプル（無機酸化物が酸化イットリウム）の場合が最も光束維持率を高く保つことができ、５０００時間点灯したときの光束維持率は７０％以上であり、蛍光灯の定格寿命より高い数値を示した。
【００３７】
発光強度について、実施例２のサンプル（無機酸化物が酸化アルミニウム）、実施例３のサンプル（無機酸化物が酸化ランタン）の場合は、比較例のサンプルよりも高い発光強度を示した。実施例１のサンプル（無機酸化物が酸化イットリウム）の場合は比較例のサンプルよりも発光強度は低い結果であったが、９９％と僅かな差であり、光束維持率を合わせて考えると、長時間において発光強度を維持できることが分かった。
【００３８】
これらの結果から、実施例１ないし３のいずれのサンプルにおいても、比較例のサンプルより光束維持率は高い数値を示し、蛍光物質粒子に本発明を施すことにより、発光特性の低下を防止することが分かった。
【００３９】
無機酸化物が酸化イットリウムである実施例１、４、５のサンプルおよび比較例のサンプルを比較すると、蛍光物質の量に対する無機酸化物のコート剤の量が多いほど、無機酸化物被覆の膜の厚みは厚くなり、光束維持率を高く保つことができる。実施例１、４、５のサンプルについて、いずれも、比較例のサンプルより光束維持率は高い数値を示し、良好な結果が得られた。特に、実施例４、５のサンプルにおいては、５０００時間点灯したときの光束維持率は８０％以上と、高い数値を示す。ただし、膜厚が増すにつれて、発光強度は低下する傾向が見られた。これらの結果より、形成する被覆体の厚み（すなわち膜厚）を変えることで、光束維持率および発光強度を変化させることが可能であることが分かった。
【００４０】
以上、説明したように、本実施の形態によれば、水銀による劣化などの影響を少なくし、初期の発光特性の低下を防止することができる。
【００４１】
その他、蛍光物質粒子１１に用いる蛍光体について、上述した例に限らず、緑色蛍光体の他、青色蛍光体、赤色蛍光体を用いることができる。また、緑色蛍光体、青色蛍光体、赤色蛍光体のいずれかの組合せまたは全部を用いてもよい。青色蛍光体としては、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（ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ）、ユーロピウム付活カルシウムマグネシウムシリケート蛍光体（ＣａＭｇＳｉ２Ｏ６：Ｅｕ）、ユーロピウム付活ストロンチウムハロホスフェイト蛍光体（（ＳｒＣａＢａ）１０（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ）などが挙げられる。また、赤色蛍光体としては、ユーロピウム付活酸化イットリウム蛍光体（Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ）、ユーロピウム付活イットリウムバナデイト蛍光体（Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ４：Ｅｕ）、ユーロピウム付活イットリウムオキシサルファイド蛍光体（Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ）などが挙げられるが、これだけに限るものではない。上述した蛍光体の選択により単色蛍光ランプもしくは白色蛍光ランプのどちらの場合にも本発明を用いることができる。
【００４２】
また、蛍光ランプの種類は、冷陰極蛍光ランプだけでなく、熱陰極蛍光ランプや外部電極型蛍光ランプであってもよい。蛍光ランプの形状についても、直管形や環形など、任意に設定できる。本発明を用いた蛍光ランプは、照明器具に使用するだけでなく、バックライト光源として用いた液晶モニタおよびディスプレイなどであってもよい。
【００４３】
その他、本発明の好適な変形として、以下の構成が含まれる。
【００４４】
本発明の第１の観点に係る蛍光体について、
好ましくは、前記無機酸化物は、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）もしくは二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）またはこれらの組合せであることを特徴とする。
【００４５】
好ましくは、前記蛍光物質粒子の組成は、（Ｚｎｘ，Ｍｎｙ，Ｍｇｚ）ａＳｉＯｂ、
（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，０．００５＜ｙ＜０．２，０．００５＜ｚ＜０．３であり、
１．８＜ａ＜２かつ３．６＜ｂ＜４．２）
であることを特徴とする。
【００４６】
好ましくは、前記蛍光物質粒子は、平均粒径が３μｍ以上１２μｍ以下の大きさであることを特徴とする。
【００４７】
本発明の第２の観点に係る蛍光体の製造方法について、
好ましくは、前記二次焼成工程は、５５０℃以上で行うことを特徴とする。
【００４８】
好ましくは、前記二次焼成工程は、５７０℃以上で行うことを特徴とする。
【００４９】
好ましくは、前記有機金属錯体は、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）もしくは二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）またはこれらの組合せである無機酸化物を前駆体とする錯体であることを特徴とする。
【００５０】
好ましくは、前記蛍光物質粒子の組成は、（Ｚｎｘ，Ｍｎｙ，Ｍｇｚ）ａＳｉＯｂ、
（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，０．００５＜ｙ＜０．２，０．００５＜ｚ＜０．３であり、
１．８＜ａ＜２かつ３．６＜ｂ＜４．２）
であることを特徴とする。
【００５１】
好ましくは、前記蛍光物質粒子は、平均粒径が３μｍ以上１２μｍ以下の大きさであることを特徴とする。
【００５２】
本発明の第３の観点に係る蛍光ランプについて、
好ましくは、前記蛍光体は、赤色蛍光体、青色蛍光体もしくは緑色蛍光体またはこれらの組合せであり、単色または白色の蛍光を発光することを特徴とする。
【符号の説明】
【００５３】
１ 蛍光体
１１ 蛍光物質粒子
１２ 膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光物質粒子と、
前記蛍光物質粒子の表面に、無機酸化物を含む薄膜で形成された少なくとも１つの層と、
を備えることを特徴とする蛍光体。
【請求項２】
前記無機酸化物は、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）もしくは二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）またはこれらの組合せであることを特徴とする請求項１に記載の蛍光体。
【請求項３】
前記蛍光物質粒子の組成は、（Ｚｎｘ，Ｍｎｙ，Ｍｇｚ）ａＳｉＯｂ、
（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，０．００５＜ｙ＜０．２，０．００５＜ｚ＜０．３であり、
１．８＜ａ＜２かつ３．６＜ｂ＜４．２）
であることを特徴とする請求項１または２に記載の蛍光体。
【請求項４】
前記蛍光物質粒子は、平均粒径が３μｍ以上１２μｍ以下の大きさであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の蛍光体。
【請求項５】
蛍光物質粒子と有機金属錯体および希釈液を混合して混合溶液を得る工程と、
前記混合溶液を噴霧乾燥して有機金属錯体被覆蛍光体を得る工程と、
前記有機金属錯体被覆蛍光体を大気雰囲気で５００℃以上６５０℃以下の温度で焼成して一次焼成蛍光体を得る工程と、
前記一次焼成蛍光体を水素／窒素混合雰囲気で５００℃以上６５０℃以下の温度で焼成する二次焼成工程と、
を備えることを特徴とする蛍光体の製造方法。
【請求項６】
前記二次焼成工程は、５５０℃以上で行うことを特徴とする請求項５に記載の蛍光体の製造方法。
【請求項７】
前記二次焼成工程は、５７０℃以上で行うことを特徴とする請求項５に記載の蛍光体の製造方法。
【請求項８】
前記有機金属錯体は、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）もしくは二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）またはこれらの組合せである無機酸化物を前駆体とする錯体であることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１項に記載の蛍光体の製造方法。
【請求項９】
前記蛍光物質粒子の組成は、（Ｚｎｘ，Ｍｎｙ，Ｍｇｚ）ａＳｉＯｂ、
（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，０．００５＜ｙ＜０．２，０．００５＜ｚ＜０．３であり、
１．８＜ａ＜２かつ３．６＜ｂ＜４．２）
であることを特徴とする請求項５ないし８のいずれか１項に記載の蛍光体の製造方法。
【請求項１０】
前記蛍光物質粒子は、平均粒径が３μｍ以上１２μｍ以下の大きさであることを特徴とする請求項５ないし９のいずれか１項に記載の蛍光体の製造方法。
【請求項１１】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の蛍光体を備えることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項１２】
前記蛍光体は、赤色蛍光体、青色蛍光体もしくは緑色蛍光体またはこれらの組合せであり、単色または白色の蛍光を発光することを特徴とする請求項１１に記載の蛍光ランプ。
【請求項１】
蛍光物質粒子と、
前記蛍光物質粒子の表面に、無機酸化物を含む薄膜で形成された少なくとも１つの層と、
を備えることを特徴とする蛍光体。
【請求項２】
前記無機酸化物は、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）もしくは二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）またはこれらの組合せであることを特徴とする請求項１に記載の蛍光体。
【請求項３】
前記蛍光物質粒子の組成は、（Ｚｎｘ，Ｍｎｙ，Ｍｇｚ）ａＳｉＯｂ、
（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，０．００５＜ｙ＜０．２，０．００５＜ｚ＜０．３であり、
１．８＜ａ＜２かつ３．６＜ｂ＜４．２）
であることを特徴とする請求項１または２に記載の蛍光体。
【請求項４】
前記蛍光物質粒子は、平均粒径が３μｍ以上１２μｍ以下の大きさであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の蛍光体。
【請求項５】
蛍光物質粒子と有機金属錯体および希釈液を混合して混合溶液を得る工程と、
前記混合溶液を噴霧乾燥して有機金属錯体被覆蛍光体を得る工程と、
前記有機金属錯体被覆蛍光体を大気雰囲気で５００℃以上６５０℃以下の温度で焼成して一次焼成蛍光体を得る工程と、
前記一次焼成蛍光体を水素／窒素混合雰囲気で５００℃以上６５０℃以下の温度で焼成する二次焼成工程と、
を備えることを特徴とする蛍光体の製造方法。
【請求項６】
前記二次焼成工程は、５５０℃以上で行うことを特徴とする請求項５に記載の蛍光体の製造方法。
【請求項７】
前記二次焼成工程は、５７０℃以上で行うことを特徴とする請求項５に記載の蛍光体の製造方法。
【請求項８】
前記有機金属錯体は、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）もしくは二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）またはこれらの組合せである無機酸化物を前駆体とする錯体であることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１項に記載の蛍光体の製造方法。
【請求項９】
前記蛍光物質粒子の組成は、（Ｚｎｘ，Ｍｎｙ，Ｍｇｚ）ａＳｉＯｂ、
（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，０．００５＜ｙ＜０．２，０．００５＜ｚ＜０．３であり、
１．８＜ａ＜２かつ３．６＜ｂ＜４．２）
であることを特徴とする請求項５ないし８のいずれか１項に記載の蛍光体の製造方法。
【請求項１０】
前記蛍光物質粒子は、平均粒径が３μｍ以上１２μｍ以下の大きさであることを特徴とする請求項５ないし９のいずれか１項に記載の蛍光体の製造方法。
【請求項１１】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の蛍光体を備えることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項１２】
前記蛍光体は、赤色蛍光体、青色蛍光体もしくは緑色蛍光体またはこれらの組合せであり、単色または白色の蛍光を発光することを特徴とする請求項１１に記載の蛍光ランプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−４２７０２（Ｐ２０１１−４２７０２Ａ）
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８９９６０（Ｐ２００９−１８９９６０）
【出願日】平成２１年８月１９日（２００９．８．１９）
【出願人】（３０００２２３５３）ＮＥＣライティング株式会社 (483)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月１９日（２００９．８．１９）
【出願人】（３０００２２３５３）ＮＥＣライティング株式会社 (483)
【Ｆターム（参考）】
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