JP2000169841A - 蛍光体及びそれを用いた気体放電デバイス - Google Patents
蛍光体及びそれを用いた気体放電デバイスInfo
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Abstract
せ、始動特性の優れた気体放電デバイスを実現するため
の蛍光体を提供することを目的とする。 【構成】 仕事関数が3.0eV以下である化合物が、
蛍光体に対し0.001〜30重量%の範囲蛍光体粒子
表面に被覆されているか、又は蛍光体粒子と混合されて
いる。
Description
イパネル、照明及び各種ランプ等の気体放電デバイスに
使用する蛍光体及びそれを用いた気体放電デバイスに係
り、特に、気体放電デバイスの始動特性を向上できる蛍
光体に関する。
ネル等は、基本的に、放電空間において生成された紫外
線放射エネルギーで蛍光体を高エネルギー状態に励起
し、低エネルギー状態に遷移時に発生する波長変換され
たエネルギーを蛍光として外部に取り出し利用してい
る。このような蛍光体を利用するデバイスは、その放電
空間内壁に蛍光体粒子が層状に塗布された発光スクリー
ンが形成されるため、その放電モードが変化することが
知られている。通常、蛍光体を塗布した場合、その放電
開始電圧は高くなる傾向にある。これは蛍光体が絶縁体
であるため、これを塗布する事により放電が阻害される
からである。また、蛍光体表面には電子が帯電し易く、
いわゆるチャージアップ現象が生じ、放電開始電圧の上
昇を招く場合もある。
と呼ばれる小さな蛍光灯を多数並べたものであるが、放
電開始電圧が高くなると、放電の応答性が悪くなり、表
示セルの不点灯の原因となる。従って、そのような不良
を低減するため、放電開始電圧をできるだけ低くするこ
とが望まれている。
情に鑑みなされたもので、その目的とするところは、気
体放電デバイスの放電開始電圧を低減させ、始動特性の
優れた気体放電デバイスを実現するための蛍光体を提供
することにある。
を解決するために鋭意検討した結果、仕事関数の低い化
合物を蛍光体粒子表面に被覆または蛍光体粒子に混合す
ることで気体放電デバイスの放電開始電圧を低減できる
ことを見いだし本発明を完成させるに至った。
(4)の構成により達成することができる。 (1) 仕事関数が3.0eV以下である化合物が、蛍
光体に対し0.001〜30重量%の範囲蛍光体粒子表
面に被覆されているか、又は蛍光体粒子と混合されてい
ることを特徴とする蛍光体。 (2) 前記化合物の分光反射率は可視領域において硫
酸バリウム白色標準に対し60%以上であることを特徴
とする前記(1)に記載の蛍光体。 (3) 前記化合物の平均粒径は0.005〜10μm
の範囲であることを特徴とする前記(1)または(2)
に記載の蛍光体。 (4) 前記(1)〜(3)の蛍光体をその蛍光面に具
備する気体放電デバイス。
ほとんど0に等しい空間内に電子を移すのに要する最小
エネルギーのことであり、これは同じ物体でも内部構造
や表面状態に依存し敏感にかわる。本発明の蛍光体は、
仕事関数が3.0eV以下の化合物が蛍光体粒子表面に
被覆されているか、又は蛍光体粒子に混合されている。
具体的な仕事関数の数値は、電子放出特性便覧(日ソ通
信社)のリチャードソン仕事関数のデータを基にした。
本発明に使用される低仕事関数の化合物としては、例え
ばY2O3、ZrO2、La2O3、Pr6O11、Nd2O3、
Sm2O3、Eu2O3、Gd2O3、Tb2O3、Dy2O3、
Yb2O3等の金属酸化物、5BaO・Nb2O5、一般式
nBaO・HfO2(但しn=2、3、5、7)で表さ
れるハフニウム酸バリウム、一般式nBaO・ReO
2(但しn=1、2、3、5、7)で表されるレニウム酸
バリウム、2BaO・WO3、3BaO・WO3、2Ba
O・SrO・WO3、BaO・2SrO・WO3、3Sr
O・WO3、2SrO・CaO・WO3、3CaO・WO
3、2CaO・BaO・WO3、CaO・2BaO・WO
3、BaO・SrO・CaO・WO3、3BaO・Al2
O3、3BaO・0.5CaO・Al2O3等の複合酸化
物、或いはLaB6、YB6、GdB6、ScB6等のホウ
化物等を挙げることができる。
加量は、蛍光体に対し0.001〜30重量%の範囲で
あることが好ましく、更に好ましくは0.01〜10重
量%の範囲である。なぜならば、0.001重量%以下
では被覆或いは添加した効果がほとんどみられず、逆
に、30重量%以上では始動電圧は低下するが、この化
合物は非発光物質であるため当然輝度低下の原因となる
からである。
起光、及び蛍光体からの発光を吸収してしまい輝度低下
の原因につながる。従って、この化合物は分光反射率が
可視領域において硫酸バリウム白色標準に対し60%以
上であることが好ましく、更に好ましくは80%以上と
する。
0μmの範囲であることが好ましく、更に好ましくは
0.01〜5μmの範囲とする。なぜならば、本発明の
蛍光体は、蛍光体層を形成する際には、一般の塗布方法
(ディップ法、スプレー法、フラッシュ法、スクリーン
法、沈降法、回転法等)を用いるため、その粒径は取り
扱いやすい範囲にあることが望ましい。また、平均粒径
が10μmよりも大きいと被覆或いは添加した効果がな
くなってしまう。
ある低仕事関数の化合物を蛍光体粒子に被覆、又は混合
することにより、この蛍光体を用いた気体放電デバイス
の放電開始電圧を低下させることができる。その理由と
しては、蛍光体層に存在する低仕事関数の化合物が放電
空間内へ電子を放出するため、これが引き金となって低
電圧で放電が開始できる。また、蛍光体層表面に電子が
帯電し、チャージアップ現象が生じるのを防ぐことがで
きる。
事関数の低い化合物を被覆する方法としては、その化合
物を蛍光体懸濁液に必要量添加し、混合、乾燥すること
により仕事関数の低い化合物を蛍光体粒子表面に被覆す
ることができる。この時、仕事関数の低い化合物に溶媒
を添加、混合し予め分散させてから、蛍光体懸濁液に添
加する方が効果的である。
事関数の低い化合物を混合するには、乳鉢、ボールミ
ル、ミキサーミル等を用いて十分に混合し、蛍光体粒子
と均一に混合されることが好ましい。
は、従来から使用されている方法を適用することができ
る。具体的には、蛍光体をバインダー液に懸濁させた蛍
光体塗布スラリーにおいて、仕事関数の低い化合物が蛍
光体に対して0.001〜10重量%添加されている蛍
光体塗布スラリーを調製し、これを塗布して蛍光面を形
成することでも同様な効果を発揮する。
体やプラズマディスプレイ用蛍光体などの気体放電デバ
イス用蛍光体であれば全て使用できる。例えばランプ用
蛍光体としては、アンチモン付活ハロリン酸カルシウム
蛍光体に代表されるハロリン酸塩蛍光体、2価のユーロ
ピウム付活ピロリン酸ストロンチウムに代表されるリン
酸塩蛍光体、マンガン付活ケイ酸亜鉛蛍光体に代表され
る珪酸塩蛍光体、タングステン酸カルシウムに代表され
るタングステン酸塩蛍光体、2価ユーロピウム付活アル
ミン酸バリウムマグネシウム蛍光体に代表されるアルミ
ン酸塩蛍光体、3価のユーロピウム付活酸化イットリウ
ム蛍光体に代表される希土類蛍光体等を挙げることがで
きる。またプラズマディスプレイ用蛍光体としては、B
aMgAl10O17:Mn蛍光体、Zn2SiO4:Mn蛍
光体、(Y、Gd)BO3:Eu蛍光体、YBO3:Eu
蛍光体、或いはY2O3:Eu等を挙げることができる。
3をモル比がBa:Ca:W=2:1:1となるように
秤量し、これらをボールミルで2時間混合した。その混
合物を空気雰囲気中、1400℃で2時間焼成し、平均
粒径2.0μm、反射率が硫酸バリウム白色標準に対し
て90%である2BaO・CaO・WO3複合酸化物を
得た。ここで、平均粒径は空気透過法によるフィッシャ
ー・サブ・シーブ・サイザー(F.S.S.S)を用いて
測定した。
化物10gに、ニトロセルロースを1重量%含む酢酸ブ
チル溶液90gを添加し、3mmφジルコニアビーズ2
00gを用いて2時間混合して、2BaO・CaO・W
O3複合酸化物を10重量%含む1%ニトロセルロース
−酢酸ブチルスラリーを得た。
化物の1%ニトロセルロース−酢酸ブチルスラリー5g
と、アンチモン・マンガン付活ハロリン酸塩蛍光体10
0gと、1%ニトロセルロース−酢酸ブチル溶液100
gとを混合して、蛍光体に対して0.5重量%の2Ba
O・CaO・WO3複合酸化物が混合された蛍光体塗布
スラリーを調製した。
TO透明導電膜が施されたFL40バルブに塗布した
後、乾燥して、600℃で5分間空気中でベーキングし
た。更にその後も通常の方法に従い、ラピッドスタート
型蛍光ランプを作製した。
3の混合物を温度を1350℃にする以外は実施例1と
同様の方法で、平均粒径1.0μm、反射率が硫酸バリ
ウム白色標準に対して92%である2BaO・CaO・
WO3複合酸化物を得た。
に対して1.0重量%の2BaO・CaO・WO3複合
酸化物が混合された蛍光体塗布スラリーを調製し、ラピ
ッドスタート型蛍光ランプを作製した。
WO3をモル比がBa:Sr:W=2:1:1となるよ
うに秤量、混合する以外は実施例1と同様の方法で平均
粒径1.5μm、反射率が硫酸バリウム白色標準に対し
て88%である2BaO・SrO・WO3複合酸化物を
得た。
に対してそれぞれ、1.0重量%、10重量%のBaO
・SrO・WO3複合酸化物が混合された蛍光体塗布ス
ラリーを調製し、ラピッドスタート型蛍光ランプを作製
した。
CaCO3、WO3をモル比がBa:Sr:Ca:W=
1:1:1:1となるように秤量、混合する以外は実施
例1と同様の方法で平均粒径1.4μm、反射率が硫酸
バリウム白色標準に対して90%であるBaO・SrO
・CaO・WO3複合酸化物を得た。
に対してそれぞれ、0.5重量%、10重量%のBaO
・SrO・CaO・WO3複合酸化物が混合された蛍光
体塗布スラリーを調製し、ラピッドスタート型蛍光ラン
プを作製した。
3複合酸化物の代わりに、平均粒径が2.5μm、反射
率は硫酸バリウム白色標準に対して80%であるLaB
6を蛍光体塗布スラリーに混合する以外は実施例1と同
様の方法で、蛍光体に対してそれぞれ、0.1重量%、
0.5重量%、5.0重量%のLaB6が混合された蛍
光体塗布スラリーを調製し、ラピッドスタート型蛍光ラ
ンプを作製した。
O・CaO・WO3複合酸化物を10重量%含む1%ニ
トロセルロース−酢酸ブチルスラリー5gと、アンチモ
ンマンガン付活ハロリン酸塩蛍光体100gと、酢酸ブ
チル溶液50gとをよく混合後、乾燥し、アンチモンマ
ンガン付活ハロリン酸塩蛍光体に2BaO・CaO・W
O3複合酸化物が0.5%被覆された蛍光体を得た。
ルロース−酢酸ブチル溶液100gとを混合して蛍光体
塗布スラリーを調製し、その後は実施例1と同様にして
ラピッドスタート型蛍光ランプを作製した。
・SrO・CaO・WO3複合酸化物を10重量%含む
1%ニトロセルロース−酢酸ブチルスラリー5gと、ア
ンチモンマンガン付活ハロリン酸塩蛍光体100gと、
酢酸ブチル溶液50gとをよく混合後、乾燥し、アンチ
モンマンガン付活ハロリン酸塩蛍光体にBaO・SrO
・CaO・WO3複合酸化物が0.5%被覆された蛍光
体を得た。得られた蛍光体を用い、実施例10と同様の
方法で蛍光体塗布スラリーを調製し、ラピッドスタート
型蛍光ランプを作製した。
LaB6を10重量%含む1%ニトロセルロース−酢酸
ブチルスラリーをそれぞれ、1g、3gと、アンチモン
マンガン付活ハロリン酸塩蛍光体100gと、酢酸ブチ
ル溶液50gとをよく混合後、乾燥し、アンチモンマン
ガン付活ハロリン酸塩蛍光体にLaB6がそれぞれ、
0.1%、0.5%被覆された蛍光体を得た。得られた
蛍光体を用い、実施例10と同様の方法で蛍光体塗布ス
ラリーを調製し、ラピッドスタート型蛍光ランプを作製
した。
l2O3をモル比がBa:Ca:Al=3:0.5:1と
なるように秤量し、これらをボールミルで2時間混合し
た。その混合物を空気雰囲気中、1300℃で2時間焼
成し、平均粒径が2.3μm、反射率は硫酸バリウム白
色標準に対して85%である3BaO・0.5CaO・
Al2O3複合酸化物を得た。
O3複合酸化物と、ニトロセルロースを1重量%含む酢
酸ブチル溶液90gを、3mmφジルコニアビーズ20
0gを用いて2時間混合し、3BaO・0.5CaO・
Al2O3複合酸化物を10重量%含む1%ニトロセルロ
ース−酢酸ブチルスラリーを得た。
O3複合酸化物を10重量%含む1%ニトロセルロース
−酢酸ブチルスラリーを10gと、アンチモンマンガン
付活ハロリン酸塩蛍光体100gと、酢酸ブチル溶液5
0gとをよく混合後、乾燥し、アンチモンマンガン付活
ハロリン酸塩蛍光体に3BaO・0.5CaO・Al2
O3複合酸化物が1.0%被覆された蛍光体を得た。得
られた蛍光体を用い、実施例10と同様の方法で蛍光体
塗布スラリーを調製し、ラピッドスタート型蛍光ランプ
を作製した。
O・CaO・WO3複合酸化物5gと、アンチモンマン
ガン付活ハロリン酸塩蛍光体100gとをボールミルを
用いて乾式で十分に混合した後、1%ニトロセルロース
−酢酸ブチル溶液100gと混合して蛍光体塗布スラリ
ーを調製し、その後は実施例1と同様にしてラピッドス
タート型蛍光ランプを作製した。
ロリン酸塩蛍光体100gと、1%ニトロセルロース−
酢酸ブチル溶液100gとを混合して蛍光体塗布スラリ
ーを調製した後、実施例1と同様の方法でラピッドスタ
ート型蛍光ランプを作製した。
合酸化物の代わりに、平均粒径が0.5μm、反射率が
硫酸バリウム白色標準に対して100%であるMgO
(仕事関数:3.1〜4.4eV 電子放出便覧引用)
を蛍光体塗布スラリーに混合する以外は実施例1と同様
の方法で、蛍光体に対して0.5重量%のMgOが混合
された蛍光体塗布スラリーを調製し、ラピッドスタート
型蛍光ランプを作製した。
蛍光ランプを点灯させ、以下のようにして評価した。始
動電圧(Vs)は一定電流値におけるランプ点灯時に要
する電圧を示す。また0時間および1000時間点灯後
の光束を測定し、光束維持率を調べた。その結果を表1
に示す。
したラピッドスタート型蛍光ランプは、高い光束維持率
を保持し、更に始動電圧を下げることができた。
ンプについて述べたが、他にも本発明の蛍光体を用いて
形成された蛍光体層を有する気体放電デバイス、例えば
プラズマディスプレイパネル、無電極放電ランプについ
ても、同様に放電開始電圧が低減する。
いることにより、プラズマディスプレイパネル、照明及
び各種ランプ等の気体放電デバイスの放電開始電圧が低
下し、始動特性の向上が可能となる。
Claims (4)
- 【請求項1】 仕事関数が3.0eV以下である化合物
が、蛍光体に対し0.001〜30重量%の範囲蛍光体
粒子表面に被覆されているか、又は蛍光体粒子と混合さ
れていることを特徴とする蛍光体。 - 【請求項2】 前記化合物の分光反射率は可視領域にお
いて硫酸バリウム白色標準に対し60%以上であること
を特徴とする請求項1に記載の蛍光体。 - 【請求項3】 前記化合物の平均粒径は0.005〜1
0μmの範囲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】 請求項1〜3の蛍光体をその蛍光面に具
備する気体放電デバイス。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP34350998A JP3721811B2 (ja) | 1998-12-03 | 1998-12-03 | 蛍光体及びそれを用いた気体放電デバイス |
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JP34350998A JP3721811B2 (ja) | 1998-12-03 | 1998-12-03 | 蛍光体及びそれを用いた気体放電デバイス |
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---|---|---|---|---|
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US8410677B2 (en) | 2007-04-18 | 2013-04-02 | Panasonic Corporation | Blue phosphor, light-emitting device, and plasma display panel |
US8652356B2 (en) | 2008-07-03 | 2014-02-18 | Panasonic Corporation | Blue phosphor, and light-emitting device using the same |
-
1998
- 1998-12-03 JP JP34350998A patent/JP3721811B2/ja not_active Expired - Fee Related
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