JP2000290646A - 蛍光体 - Google Patents
蛍光体Info
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- JP2000290646A JP2000290646A JP9730399A JP9730399A JP2000290646A JP 2000290646 A JP2000290646 A JP 2000290646A JP 9730399 A JP9730399 A JP 9730399A JP 9730399 A JP9730399 A JP 9730399A JP 2000290646 A JP2000290646 A JP 2000290646A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 紫外線の励起により輝度の高い色純度に
優れた赤色光を発する蛍光体の提供。 【解決手段】 硼酸を含有する母体とし、発光成分とし
て3価のユウロピウム(Eu3+)および他の陽イオン成
分としてアルカリ土類金属およびGdを含有し、好まし
くは、AEがバリウムまたはマグネシウムであり、RE
がガドリニウムとイットリウムであり、蛍光体の組成が
一般式でαRE2O3・βAEO・γB2O3・δEu2O3
(0.05≦α≦0.2、0.3≦β≦0.5、0.4
≦γ≦0.6、0.02≦δ≦0.3)の一般式で表さ
れる紫外線励起蛍光体。
優れた赤色光を発する蛍光体の提供。 【解決手段】 硼酸を含有する母体とし、発光成分とし
て3価のユウロピウム(Eu3+)および他の陽イオン成
分としてアルカリ土類金属およびGdを含有し、好まし
くは、AEがバリウムまたはマグネシウムであり、RE
がガドリニウムとイットリウムであり、蛍光体の組成が
一般式でαRE2O3・βAEO・γB2O3・δEu2O3
(0.05≦α≦0.2、0.3≦β≦0.5、0.4
≦γ≦0.6、0.02≦δ≦0.3)の一般式で表さ
れる紫外線励起蛍光体。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、紫外線によって励
起されて赤色に発光する蛍光体に関するものであり、詳
しくは、PDPパネル、蛍光表示管、蛍光灯などにおい
て赤色源として利用することができるEu3+付活硼酸塩
赤色蛍光体に関する。
起されて赤色に発光する蛍光体に関するものであり、詳
しくは、PDPパネル、蛍光表示管、蛍光灯などにおい
て赤色源として利用することができるEu3+付活硼酸塩
赤色蛍光体に関する。
【0002】
【従来の技術】希ガス放電によって放射される真空紫外
線を用いて蛍光体を励起して発光させるPDPパネルの
開発が盛んに行われている。PDPパネルはマトリック
ス状に配置した多数の表示セルによって形成されてお
り、各表示セルには放電電極が設けられており、その内
部には蛍光体が塗布され、希ガス(He−Xe、Ne−
Xe等)が封入されている。放電電極に電圧を印加する
と、真空紫外線が放射され、これにより蛍光体が励起さ
れて可視光線を発光する。蛍光ランプの場合は水銀・ア
ルゴンガスの混合ガス放電管で、放電が開始すると放電
空間にある電子は電解により加速され陽極に向かって漂
行する。この間に蛍光ランプ管内の水銀原子を励起し、
励起された水銀原子から放出される253.7nmの紫
外線により可視光を発光するものである。
線を用いて蛍光体を励起して発光させるPDPパネルの
開発が盛んに行われている。PDPパネルはマトリック
ス状に配置した多数の表示セルによって形成されてお
り、各表示セルには放電電極が設けられており、その内
部には蛍光体が塗布され、希ガス(He−Xe、Ne−
Xe等)が封入されている。放電電極に電圧を印加する
と、真空紫外線が放射され、これにより蛍光体が励起さ
れて可視光線を発光する。蛍光ランプの場合は水銀・ア
ルゴンガスの混合ガス放電管で、放電が開始すると放電
空間にある電子は電解により加速され陽極に向かって漂
行する。この間に蛍光ランプ管内の水銀原子を励起し、
励起された水銀原子から放出される253.7nmの紫
外線により可視光を発光するものである。
【0003】従来、ユウロピウム付活硼酸塩蛍光体とし
ては、(Y・Gd)BO3: Eu3+、YBO3:E
u3+、GdBO3:Eu3+、LuBO3:Eu3+、ScB
O3:Eu 3+)が知られている。一般にこれら3価ユウ
ロピウムを付活した蛍光体は赤色の発光を呈す。上記従
来公知のユウロピウム付活硼酸塩蛍光体は紫外線、真空
紫外線、電子線等の種々の励起下にて赤色発光を示す。
従って蛍光ランプ、陰極線管、プラズマディスプレイ装
置等、種々の用途に有用なものである。そしてこれらの
一部は既に特定の用途に実用されている。しかしなが
ら、これらの蛍光体は不透明物質でありガラス質ではな
い。
ては、(Y・Gd)BO3: Eu3+、YBO3:E
u3+、GdBO3:Eu3+、LuBO3:Eu3+、ScB
O3:Eu 3+)が知られている。一般にこれら3価ユウ
ロピウムを付活した蛍光体は赤色の発光を呈す。上記従
来公知のユウロピウム付活硼酸塩蛍光体は紫外線、真空
紫外線、電子線等の種々の励起下にて赤色発光を示す。
従って蛍光ランプ、陰極線管、プラズマディスプレイ装
置等、種々の用途に有用なものである。そしてこれらの
一部は既に特定の用途に実用されている。しかしなが
ら、これらの蛍光体は不透明物質でありガラス質ではな
い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】実用上の観点から蛍光
体の輝度はできるだけ高輝度であることが望ましいこと
は言うまでもない。しかしながら、(Y・Gd)B
O3:Eu3+、YBO3:Eu 3+、GdBO3:Eu3+、
LuBO3:Eu3+、ScBO3:Eu3+等のユウロピウ
ム付活硼酸塩蛍光体は蛍光ランプ等に使用するためには
253.7nmでの発光輝度が低いという問題があっ
た。本発明は、ユウロピウムを発光成分とする硼酸塩ガ
ラス質蛍光体であって、発光輝度の高い赤色蛍光体を提
供するものである。
体の輝度はできるだけ高輝度であることが望ましいこと
は言うまでもない。しかしながら、(Y・Gd)B
O3:Eu3+、YBO3:Eu 3+、GdBO3:Eu3+、
LuBO3:Eu3+、ScBO3:Eu3+等のユウロピウ
ム付活硼酸塩蛍光体は蛍光ランプ等に使用するためには
253.7nmでの発光輝度が低いという問題があっ
た。本発明は、ユウロピウムを発光成分とする硼酸塩ガ
ラス質蛍光体であって、発光輝度の高い赤色蛍光体を提
供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の赤色発光を生じ
る紫外線励起硼酸塩ガラス質蛍光体は、紫外線領域に放
電放射スペクトルを有するガスにより、励起され発光す
る蛍光体である。本蛍光体は3価のユウロピウムと共に
硼酸を含有し、陽イオン成分として少なくともガドリニ
ウムと共にアルカリ土類金属を配合することにより輝度
の高い赤色蛍光体が得られるようにしたものである。
る紫外線励起硼酸塩ガラス質蛍光体は、紫外線領域に放
電放射スペクトルを有するガスにより、励起され発光す
る蛍光体である。本蛍光体は3価のユウロピウムと共に
硼酸を含有し、陽イオン成分として少なくともガドリニ
ウムと共にアルカリ土類金属を配合することにより輝度
の高い赤色蛍光体が得られるようにしたものである。
【0006】すなわち、本発明は、 (1)硼酸を母体とし、発光成分として3価のユウロピ
ウム(Eu3+)を含有し、他の陽イオン成分として少な
くともアルカリ土類金属および希土類元素であるガドリ
ニウムとイットリウムの元素より選択される少なくとも
1種を含み、紫外線の励起により赤色光を生じることを
特徴とする硼酸塩系ガラス質赤色蛍光体に関するもので
ある。
ウム(Eu3+)を含有し、他の陽イオン成分として少な
くともアルカリ土類金属および希土類元素であるガドリ
ニウムとイットリウムの元素より選択される少なくとも
1種を含み、紫外線の励起により赤色光を生じることを
特徴とする硼酸塩系ガラス質赤色蛍光体に関するもので
ある。
【0007】本発明の紫外線励起蛍光体は具体的には以
下の態様のものを含む。 (2)ユウロピウムの含有量がEu2O3換算で0.00
25モル%以上〜0.0375モル%以下である紫外線
励起赤色蛍光体。 (3)アルカリ土類金属がBa、Mgである紫外線励起
ガラス質赤色蛍光体。 (4)AEがバリウムまたはマグネシウムであり、RE
がガドリニウムとイットリウムであり、蛍光体の組成が
一般式αRE2O3・βAEO・γB2O3・δEu2O
3(0.05≦α≦0.2、0.3≦β≦0.5、0.
4≦γ≦0.6、0.02≦δ≦0.3)で表される紫
外線励起ガラス質赤色蛍光体。
下の態様のものを含む。 (2)ユウロピウムの含有量がEu2O3換算で0.00
25モル%以上〜0.0375モル%以下である紫外線
励起赤色蛍光体。 (3)アルカリ土類金属がBa、Mgである紫外線励起
ガラス質赤色蛍光体。 (4)AEがバリウムまたはマグネシウムであり、RE
がガドリニウムとイットリウムであり、蛍光体の組成が
一般式αRE2O3・βAEO・γB2O3・δEu2O
3(0.05≦α≦0.2、0.3≦β≦0.5、0.
4≦γ≦0.6、0.02≦δ≦0.3)で表される紫
外線励起ガラス質赤色蛍光体。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例と共に詳し
く説明する。本発明の紫外線励起蛍光体は、酸化物蛍光
体であり、通常の蛍光体と同様の焼成温度900℃〜1
200℃にて焼成出来る。また、発光成分として3価の
ユウロピウムを含有する蛍光体であり、該蛍光体の付活
剤でユウロピウムの濃度は発光強度の点から0.005
〜0.05モルの範囲であることが実用上好ましい。
く説明する。本発明の紫外線励起蛍光体は、酸化物蛍光
体であり、通常の蛍光体と同様の焼成温度900℃〜1
200℃にて焼成出来る。また、発光成分として3価の
ユウロピウムを含有する蛍光体であり、該蛍光体の付活
剤でユウロピウムの濃度は発光強度の点から0.005
〜0.05モルの範囲であることが実用上好ましい。
【0009】発光元素として3価のユウロピウムを用い
た場合、発光波長は3価のユウロピウムのエネルギー順
位により決定され、ほぼ一定である。しかし、蛍光体の
輝度は蛍光体を構成する元素やその比率によって大きく
異なってくる。本発明はユウロピウムと共に陽イオン成
分としてGdと共にアルカリ土類金属を含有させること
により、発光輝度の高い赤色蛍光を発生できるようにし
たものである。所定量のGdと共にアルカリ土類金属を
含むことにより赤色の発光輝度を大幅に高めることがで
きる。
た場合、発光波長は3価のユウロピウムのエネルギー順
位により決定され、ほぼ一定である。しかし、蛍光体の
輝度は蛍光体を構成する元素やその比率によって大きく
異なってくる。本発明はユウロピウムと共に陽イオン成
分としてGdと共にアルカリ土類金属を含有させること
により、発光輝度の高い赤色蛍光を発生できるようにし
たものである。所定量のGdと共にアルカリ土類金属を
含むことにより赤色の発光輝度を大幅に高めることがで
きる。
【0010】本発明の母体には陽イオン成分として希土
類元素であるGdあるいは/またはYを含む。これ以外
の陽イオン成分として、アルカリ土類金属であるBa、
Mg、Ca、Srより選択される1種以上の元素を含有
することが出来る。Gdあるいは/またはYの含有量は
酸化物換算で5モル%〜20モル%の範囲が適当であ
り、Gdあるいは/またはYの含有量は5モル%未満ま
たは20モル%を上回ると輝度が低下する。
類元素であるGdあるいは/またはYを含む。これ以外
の陽イオン成分として、アルカリ土類金属であるBa、
Mg、Ca、Srより選択される1種以上の元素を含有
することが出来る。Gdあるいは/またはYの含有量は
酸化物換算で5モル%〜20モル%の範囲が適当であ
り、Gdあるいは/またはYの含有量は5モル%未満ま
たは20モル%を上回ると輝度が低下する。
【0011】本発明の蛍光体の母体には、陽イオン成分
としてGdあるいは/またはY以外にアルカリ土類金属
を含有することが出来る。アルカリ土類金属はBa、M
g、Ca、Srより選択される1種以上の元素を含有す
ることが出来る。その含有量は30モル%以上50モル
%以下が適当であり、その含有量が30モル%未満また
は50モル%を上回ると輝度が低下する。
としてGdあるいは/またはY以外にアルカリ土類金属
を含有することが出来る。アルカリ土類金属はBa、M
g、Ca、Srより選択される1種以上の元素を含有す
ることが出来る。その含有量は30モル%以上50モル
%以下が適当であり、その含有量が30モル%未満また
は50モル%を上回ると輝度が低下する。
【0012】本発明の蛍光体は硼酸を含有する。蛍光体
は照射された紫外線を母体の内部に吸収し、発光元素の
エネルギー順位に従い発光する。従って、蛍光体の母体
としては紫外線の吸収が容易な化合物が好ましく、通
常、酸素数の多い化合物が用いられる。本発明の蛍光体
はその母体として硼酸を含有する上記フッ化物を用い
る。硼酸の含有量は40モル%以上〜65モル%以下が
適当である。硼酸の含有量が上記範囲を外れると発光輝
度が低い。
は照射された紫外線を母体の内部に吸収し、発光元素の
エネルギー順位に従い発光する。従って、蛍光体の母体
としては紫外線の吸収が容易な化合物が好ましく、通
常、酸素数の多い化合物が用いられる。本発明の蛍光体
はその母体として硼酸を含有する上記フッ化物を用い
る。硼酸の含有量は40モル%以上〜65モル%以下が
適当である。硼酸の含有量が上記範囲を外れると発光輝
度が低い。
【0013】以上のことから、本発明に係る蛍光体はA
Eがバリウムまたはマグネシウムであり、REがガドリ
ニウムとイットリウムであり、蛍光体の組成が一般式α
RE 2O3・βAEO・γB2O3・δEu2O3(0.05
≦α≦0.2、0.3≦β≦0.5、0.4≦γ≦0.
6、0.02≦δ≦0.3)で表される組成からなるも
のが好ましい。
Eがバリウムまたはマグネシウムであり、REがガドリ
ニウムとイットリウムであり、蛍光体の組成が一般式α
RE 2O3・βAEO・γB2O3・δEu2O3(0.05
≦α≦0.2、0.3≦β≦0.5、0.4≦γ≦0.
6、0.02≦δ≦0.3)で表される組成からなるも
のが好ましい。
【0014】
【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に示
す。 実施例および比較例 表1に示す配合比(モル%)となるように原料粉末を混
合し、坩堝に装入後、大気中にて、室温から最高140
0℃まで、昇温時間および最高温度での保持時間を含め
て8時間処理した。この処理の後、最高温度にて坩堝を
炉外に取り出し急冷した。この急冷サンプルにつき目視
にて透明、不透明を判別した。その後、これを粉砕し、
篩い分して透明蛍光体粉末を得た。この蛍光体粉末をバ
インダーと共に基板に印刷して蛍光体層を形成した。こ
の蛍光体層について、紫外線(波長245nm、紫外線
強度1.25mW/cm2)を照射し、その発光輝度を
測定した。発光輝度は基準の蛍光体の輝度に対する相対
輝度により評価した。この結果を表1に示した。
す。 実施例および比較例 表1に示す配合比(モル%)となるように原料粉末を混
合し、坩堝に装入後、大気中にて、室温から最高140
0℃まで、昇温時間および最高温度での保持時間を含め
て8時間処理した。この処理の後、最高温度にて坩堝を
炉外に取り出し急冷した。この急冷サンプルにつき目視
にて透明、不透明を判別した。その後、これを粉砕し、
篩い分して透明蛍光体粉末を得た。この蛍光体粉末をバ
インダーと共に基板に印刷して蛍光体層を形成した。こ
の蛍光体層について、紫外線(波長245nm、紫外線
強度1.25mW/cm2)を照射し、その発光輝度を
測定した。発光輝度は基準の蛍光体の輝度に対する相対
輝度により評価した。この結果を表1に示した。
【0015】
【表1】
【0016】表1に示すように、所定量のユウロピウム
(Eu3+)と共にGdあるいはYと共にアルカリ土類金
属を含有する本発明の蛍光体は輝度の高い赤色発光が得
られる(No.1〜11)。一方、ユウロピウム(Eu
3+)濃度が3モル%を越えるもの(No.15)は輝度
が低下している。またアルカリ土類金属の含有量が50
モル%を越えるもの(No.16)は輝度も低く、透明
体とならない。またNo.15の試料のようにアルカリ
土類金属の含有量が30モル%を下回るものは、輝度が
市販品と同程度だが透明体と成らない。硼酸含有量が6
0モル%を越える(試料No.13)は透明体となるが
輝度は低下する。またNo.14のサンプルのように硼
酸含有量が40モル%より低い場合は輝度が低下する。
(Eu3+)と共にGdあるいはYと共にアルカリ土類金
属を含有する本発明の蛍光体は輝度の高い赤色発光が得
られる(No.1〜11)。一方、ユウロピウム(Eu
3+)濃度が3モル%を越えるもの(No.15)は輝度
が低下している。またアルカリ土類金属の含有量が50
モル%を越えるもの(No.16)は輝度も低く、透明
体とならない。またNo.15の試料のようにアルカリ
土類金属の含有量が30モル%を下回るものは、輝度が
市販品と同程度だが透明体と成らない。硼酸含有量が6
0モル%を越える(試料No.13)は透明体となるが
輝度は低下する。またNo.14のサンプルのように硼
酸含有量が40モル%より低い場合は輝度が低下する。
【0017】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の蛍光体は紫
外線の励起により赤色発光を生じ、その発光輝度が高
い。従って、PDPパネル、蛍光表示管、蛍光灯等の赤
色源として好適に用いることができる。
外線の励起により赤色発光を生じ、その発光輝度が高
い。従って、PDPパネル、蛍光表示管、蛍光灯等の赤
色源として好適に用いることができる。
Claims (4)
- 【請求項1】 硼酸を母体とし、発光成分として3価の
ユウロピウム(Eu 3+)を含有し、他の陽イオン成分と
して少なくともアルカリ土類金属および希土類元素であ
るガドリニウム(Gd)とイットリウム(Y)の元素よ
り選択される少なくとも1種を含み、紫外線の励起によ
り赤色光を生じることを特徴とする硼酸塩系ガラス質蛍
光体。 - 【請求項2】 ユウロピウム(Eu)の含有量がEu2
O3換算で0.0025モル%以上0.0375モル%
以下であることを特徴とする請求項1に記載の赤色蛍光
体。 - 【請求項3】 アルカリ土類金属がバリウム(Ba)、
マグネシウム(Mg)であることを特徴とする請求項1
に記載の赤色蛍光体。 - 【請求項4】 AEがBaまたはMgであり、REがG
dとYであり、蛍光体の組成が一般式αRE2O3・βA
EO・γB2O3・δEu2O3(0.05≦α≦0.2、
0.3≦β≦0.5、0.4≦γ≦0.6、0.02≦
δ≦0.3)で表される(Bは硼素)請求項1記載の赤
色蛍光体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9730399A JP2000290646A (ja) | 1999-04-05 | 1999-04-05 | 蛍光体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9730399A JP2000290646A (ja) | 1999-04-05 | 1999-04-05 | 蛍光体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000290646A true JP2000290646A (ja) | 2000-10-17 |
Family
ID=14188732
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9730399A Withdrawn JP2000290646A (ja) | 1999-04-05 | 1999-04-05 | 蛍光体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000290646A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011022876A1 (zh) * | 2009-08-26 | 2011-03-03 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 发光元件、其制造方法及其发光方法 |
CN102351424A (zh) * | 2011-07-21 | 2012-02-15 | 长春理工大学 | 薄膜太阳能电池衬底用稀土掺杂硼酸盐发光玻璃 |
US9096796B2 (en) | 2009-08-26 | 2015-08-04 | Ocean's King Lighting Science & Technology Co., Ltd. | Luminescent element, preparation method thereof and luminescence method |
US9096799B2 (en) | 2009-08-26 | 2015-08-04 | Ocean's King Lighting Science & Technology Co., Ltd. | Luminescent element, preparation method thereof and luminescence method |
US9096792B2 (en) | 2009-08-26 | 2015-08-04 | Ocean's King Lighting Science & Technology Co., Ltd. | Luminescent element including nitride, preparation method thereof and luminescence method |
US9102874B2 (en) | 2009-08-26 | 2015-08-11 | Ocean's King Lighting Science & Technology Co., Ltd. | Luminescent element, preparation method thereof and luminescence method |
-
1999
- 1999-04-05 JP JP9730399A patent/JP2000290646A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011022876A1 (zh) * | 2009-08-26 | 2011-03-03 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 发光元件、其制造方法及其发光方法 |
US9096796B2 (en) | 2009-08-26 | 2015-08-04 | Ocean's King Lighting Science & Technology Co., Ltd. | Luminescent element, preparation method thereof and luminescence method |
US9096799B2 (en) | 2009-08-26 | 2015-08-04 | Ocean's King Lighting Science & Technology Co., Ltd. | Luminescent element, preparation method thereof and luminescence method |
US9096792B2 (en) | 2009-08-26 | 2015-08-04 | Ocean's King Lighting Science & Technology Co., Ltd. | Luminescent element including nitride, preparation method thereof and luminescence method |
US9101035B2 (en) | 2009-08-26 | 2015-08-04 | Ocean's King Lighting Science & Technology Co., Ltd. | Luminescent element, its preparation method thereof and luminescene method |
US9102874B2 (en) | 2009-08-26 | 2015-08-11 | Ocean's King Lighting Science & Technology Co., Ltd. | Luminescent element, preparation method thereof and luminescence method |
CN102351424A (zh) * | 2011-07-21 | 2012-02-15 | 长春理工大学 | 薄膜太阳能电池衬底用稀土掺杂硼酸盐发光玻璃 |
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