成果報告書詳細
管理番号20120000001064
タイトル平成21年度~平成23年度成果報告書 希少金属代替材料開発プロジェクト/蛍光体向けテルビウム・ユーロピウム使用量低減技術開発及び代替材料開発/高速合成・評価法による蛍光ランプ用蛍光体向けTb、Eu低減技術の開発(1)
公開日2012/9/21
報告書年度2009 - 2011
委託先名パナソニック株式会社
プロジェクト番号P08023
部署名電子・材料・ナノテクノロジー部
和文要約パナソニックは蛍光体塗布テストピースを用いたランプ特性代替評価技術の開発とともに、プロジェクト内で開発された新規蛍光体等の材料を使用して実際のランプを作製し、ランプ特性の評価を実施した。
1.プロジェクト内で新規開発された蛍光体等の材料をランプを作成せずに初期特性および連続点灯中の経時変化を迅速に予測することを目的として、代替評価技術の開発をおこなった。まず、蛍光体スラリーのディッピング装置を設計・導入し、精度良く蛍光体塗布テストピースの作成ができることを確認した。次に、擬似的な放電管内で蛍光体に負荷を与えることでテストピースの輝度変化を加速する装置を設計・導入し、おおよそ実ランプの光速経時変化を10倍程度加速できる可能性を示した。最後に、蛍光体塗布テストピースを254nm励起光で照射し、蛍光膜からの発光成分の光束を測定する装置を設計・導入し、精度向上を図った。上記取り組みにより蛍光体塗布テストピースによる代替評価法を確立した。
2.計9回に渡る実蛍光ランプの試作・評価では、Tbの含有量を従来比33%または50%削減した緑色蛍光体を用いた直管形蛍光ランプの製作を行い、初期特性および3000時間にわたる点灯試験による特性変化について評価を実施した。繰り返しの試作を通じて、3波長標準蛍光体(赤、青、緑)とTb67%LAP(緑)+標準蛍光体(赤、青)のランプ初期光束および光束、色度の経時変化は工程条件の塗布量の範囲で同等であることを示した。この試作検証によりTb,Euをほぼ20%削減できることを実証した。
また、発光シリカを保護膜に用いた蛍光ランプの作製を行い、通常保護膜ランプとの初期光速比較を実施した。その結果、顕著な光束増加は見られなかった。
蛍光体省使用製造技術の開発として、シンター温度が蛍光体の輝度劣化およびランプ光束低下に与える影響を調べた。特に熱劣化が懸念されるBAMに関して、蛍光体膜を焼成するベーキング工程と同等の雰囲気で処理をおこなった蛍光体の粉体輝度は、未処理品に対して1%程度の輝度劣化しかないことを確認した。更に、ベーキング温度を現行設定値から100℃低下させて蛍光ランプを試作し、標準シンター温度のランプと初期光束を比較したところ、有意な差は見られないことを確認した。このことからベーキング温度を低下させて蛍光体劣化を抑制する方策よりも、蛍光体回収等の技術開発に焦点を絞り込む必要があることを提言した。
英文要約Panasonic Corporation has developed the alternative evaluation method of materials used in a fluorescent lamp by using phosphor coated glass test pieces which was developed in this project. In addition, Panasonic Corporation has carried out several test production of fluorescent lamps and has evaluated the lamp characteristics by using developed materials in this project.
1. The alternative evaluation method of materials used in a fluorescent lamp. We aimed to carry out rapid material evaluation without making fluorescent lamp. At first, we developed phosphor coater and achieved good reproducibility of making uniformly phosphor coated glass test peaces. Second, we developed discharge tube which has two sample ports and which is connected to rotary pump and argon gas cylinder and contain a little amount of mercury. By using the discharge tube, we made it able to accelerate deterioration of the coated phosphor with high power input on inner area of the tube. We figured out the decrement of light flux was able to accelerate until 10 times. At last, we developed light flux measuring system which consists of Xe discharge lamp as a excitation source, integrating sphere, monochromator and detector in order to evaluate the phosphor coated glass test piece. And finally we established the alternative evaluation method of materials used in a fluorescent lamp.
2. The test production of fluorescent lamps and evaluation of their characteristics
We carried out the test production of fluorescent lamps 9 times. The fluorescent lamps with 67% Tb contained LAP, standard BAM and standard YOX showed same light flux at 100 hours burning as lamps with standard tri-phosphor. In addition, light flux decrease ratio and chromaticity change were also same between two kinds of lamp at 3300 hours burning. This result shows 20% reduction of Tb and Eu usage is able to be achieved.
We made the fluorescent lamps with luminous silica as a passivating coat and compared it with fluorescent lamps with a standard passivating coat. We could not find a difference of light flux between them.
We made fluorescent lamps with baking temperature at 100 degrees C lower than standard manufacturing process. Although, we could not find light flux increment. Finally, we propose to change the direction of development to the phosphor recycle technology.
ダウンロード成果報告書データベース(ユーザ登録必須)から、ダウンロードしてください。

▲トップに戻る