JP2000290648A - 赤色蛍光体 - Google Patents

赤色蛍光体

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JP2000290648A
JP2000290648A JP11097304A JP9730499A JP2000290648A JP 2000290648 A JP2000290648 A JP 2000290648A JP 11097304 A JP11097304 A JP 11097304A JP 9730499 A JP9730499 A JP 9730499A JP 2000290648 A JP2000290648 A JP 2000290648A
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JP
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phosphor
red
mol
fluophor
europium
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JP11097304A
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Masaharu Ishiwatari
正治 石渡
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Mitsubishi Materials Corp
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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
少なくともAlおよびGdを含有し、好ましくは、(G
dx−aYyLazAl4−x−y−z−a)B412
aEuで1≦X≦2、0≦y≦1、0≦z≦1、0.0
5≦a≦0.2、の一般式で表される紫外線励起蛍光
体。

Description

【発明の詳細な説明】
【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
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。最近では、赤色発光蛍光体と
して(Y,Gd)BO3:Eu、緑色発光蛍光体として
Zn2SiO4:MnあるいはBa0.48Sr0.5Mg0.8
Al1017:Mn 2+、青色発光蛍光体としてBaMgA
10O17:Euなどを用いたフルカラーのPDPパネル
が実用化されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】PDPパネルはブラウ
ン管(CRT)に比べると画面の輝度が低く、かつ色純
度が悪く、高輝度かつ色純度の良い赤色蛍光体が求めら
れている。従来、ユウロピウム(Eu3+)が発光成分と
する色純度の良い赤色発光蛍光体としては、酸化イット
リウムやその複合酸化物にユウロピウムを配合したもの
(Y23:Eu3+、YVO4:Eu3+、Y(P,V)
4:Eu3+、Y23S:Eu3+)が知られている。し
かし、これらは何れも酸化イットリウムをベースにした
酸化物発光体であり、発光輝度が低いと云う問題があっ
た。本発明は、ユウロピウムを発光成分とする硼酸塩蛍
光体であって、高輝度かつ色純度に優れた赤色蛍光体を
提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の赤色発光を生じ
る紫外線励起酸化物蛍光体は、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アルミニウムと共に希土類元
素、特にガドリニウムを配合することにより色純度に優
れ、輝度の高い赤色蛍光体が得られる様にしたものであ
る。
【0005】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+)および、他の陽イオン成分として少なく
ともAlおよびGdを含有し、紫外線の励起により赤色
光を生じることを特徴とする赤色蛍光体に関するもので
ある。
【0006】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0.0
03モル%以上0.025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、 (3)蛍光体の組成が(Gdx−aYyLazAl4
x−y−z−a)B412:aEuで1≦X≦2、0≦
y≦1、0≦z≦1、0.05≦a≦0.2、表される
赤色蛍光体、 (4)蛍光体の組成が(Gdx−yYyAl4−x−y
−z)B412:zEuで1≦X≦2、0≦y≦1、
0.05≦z≦0.2、表される赤色蛍光体、 (5)蛍光体の組成が(Gdx−yAl4−x−y)B4
12:yEuで1≦X≦2、0.05≦y≦0.2、表
される請求項1記載の赤色蛍光体である。
【0007】
【発明の実施態様】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1000℃〜14
00℃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
であるユウロピウムの濃度は発光強度の点から0.00
5〜0.05モルの範囲であることが実用上好ましい。
【0008】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およびAlを含有させることにより、色純
度の高い赤色蛍光を発生できるようにしたももである。
Gdは他の希土類元素と併用することができる。具体的
には、Gd単独、GdとY、GdとLa等を含有するこ
とができる。所定量のGdとAlを含むことにより赤色
の色純度を大幅に高めることができる。
【0009】本発明の母体には陽イオン成分としてAl
およびGdは必須であり、これ以外の陽イオン成分とし
て、希土類元素であるY、La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。Alの含有量は酸化物
換算で25モル%〜37.5モル%が好ましく、25モ
ル%以下では色度値が赤色よりオレンジ方向にシフトし
好ましくない。またAl含有量が酸化物換算で37.5
モル%を越えると輝度が低下する。Gdの含有量は1
2.5モル%〜25モル%が好ましく、25モル%以上
では色度値が赤色よりオレンジ方向にシフトし好ましく
ない。またGd含有量が酸化物換算で12.5モル%を
越えると輝度が極端に低下する。
【0010】希土類成分であるYあるいはLaを、Gd
と共に使用することは可能である。1種以上の希土類元
素を含有する場合には、その含有量の合計が12.5モ
ル%以上25モル%以下が適当であり、少なくともGd
の含有量は輝度の低下を引き起こさないためにも12.
5モル%を必要とする。希土類元素の含有量の合計が酸
化物換算で25モル%を越えると色度値がオレンジにシ
フトし好ましくない。希土類元素の含有量の合計が酸化
物換算で12.5モル%未満であると輝度が低下する。
【0011】本発明の硼酸塩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好適に用いられる。本
発明の蛍光体はその母体として硼酸を含有する酸化物を
用いる。
【0012】以上のことから、本発明に係る蛍光体は、
(Gdx−aYyLazAl4−x−y−z−a)B4
12:aEuで1≦x≦2、0≦y≦1、0≦z≦1、
0.05≦a≦0.2、の一般式で表される組成からな
るものが好ましい。
【0013】
【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(モル比)となるように原料粉末を配
合し、坩堝に装入後、大気中にて、室温から表に示す焼
成温度まで、昇温時間を含めて12時間加熱して焼成
し、これを粉砕し、篩い分して蛍光体粉末を得た。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。の蛍光体層について、紫外線(波長147
nm)を照射し、その発光輝度および色度を測定した。
【0014】
【表1】
【0015】表1に示すように、所定量のユウロピウム
(Eu3+)と共にAlおよびGd含有する本発明の蛍光
体は色純度(色度)に優れている市販蛍光体に比べ高輝
度であり、色度も市販蛍光体に比べ同等の赤色発光が得
られている(No.1〜No.10)。また、ユウロピ
ウム含有量が0.025モル(0.0031モル%)よ
り低い場合と(No.11)、ユウロピウム含有量が
0.2モル(0.025モル%)より高い場合(No.
12)は輝度が低下している。またGdを含有しない試
料(No.13、14)は輝度も低く、Y値が高くオレ
ンジ方向に色がずれている。Al23とGd23含有量
の比率が1:3の試料(No.15)の輝度は高いがY
値も高くオレンジ色にシフトしている。また、Gd23
を含まず硼酸とAl 23の試料(No.16)は輝度が
低い。
【0016】
【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、色純度が良くその発
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 (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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ミニウム(Al)およびガドリニウ
    ム(Gd)および/あるいはイットリウム(Y)を含
    む、紫外線の励起によって赤色光を生じることを特徴と
    する蛍光体。
  2. 【請求項2】 ユウロピウム(Eu)の含有量がEu2
    O3換算で0.003モル%以上0.025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。
  3. 【請求項3】 蛍光体の組成が(Gdx−aYyLaz
    Al4−x−y−z−a)B412:aEuで1≦X≦
    2、0≦y≦1、0≦z≦1、0.05≦a≦0.2、
    表される請求項1記載の赤色蛍光体。
  4. 【請求項4】 蛍光体の組成が(Gdx−yYyAl4
    −x−y−z)B4 12:zEuで1≦X≦2、0≦y
    ≦1、0.05≦z≦0.2、表される(Bは硼素)請
    求項1記載の赤色蛍光体。
  5. 【請求項5】 蛍光体の組成が(Gdx−yAl4−x
    −y)B412:yEuで1≦X≦2、0.05≦y≦
    0.2、表される請求項1記載の赤色蛍光体。
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