JP2001107041A - 蛍光体及び蛍光表示管 - Google Patents

蛍光体及び蛍光表示管

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JP2001107041A
JP2001107041A JP28301999A JP28301999A JP2001107041A JP 2001107041 A JP2001107041 A JP 2001107041A JP 28301999 A JP28301999 A JP 28301999A JP 28301999 A JP28301999 A JP 28301999A JP 2001107041 A JP2001107041 A JP 2001107041A
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phosphor
phosphors
display tube
fluorescent display
yellow
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Akio Namiki
明生 並木
Kazunori Kitagawa
和典 北川
Kazuyuki Tanaka
和志 田中
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Futaba Corp
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/38—Devices for influencing the colour or wavelength of the light
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

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  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】環境負荷物質を使用せず、長寿命と白色発光を
同時に実現する蛍光体を提供する。 【構成】この蛍光体は、硫化物とカドミウムを含まない
２種類の蛍光体を混合してなる。硫化物とカドミウムを
含まない緑よりも短い波長で発光する第１群の蛍光体Ｚ
ｎＧａ2 Ｏ4 （青色）及び黄色よりも長い波長で発光す
る第２群の蛍光体（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏ：Ｚｎ，Ｌｉ（黄
色）とを混合する。発光時間に対するエミッション残存
率の変化から、本例の方が従来例よりも寿命が長いこと
がわかる。蛍光表示管において白色発光と認められる程
度の発光が得られる両蛍光体の混合比、ＺｎＧａ2 Ｏ4
対（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏ：Ｚｎは、９対１から５対５の範囲
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、白色発光の蛍光体
と、この蛍光体を用いた白色発光の蛍光表示管に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的な蛍光表示管は、内部を高真空状
態とされた外囲器の内部に、電子源である陰極と、電子
を制御する制御電極と、蛍光体を有する陽極等を収納し
た基本的構造を有している。従来は、蛍光表示管におい
て単独で白色に発光する蛍光体を使用した例は知られて
いなかった。
【０００３】また、蛍光表示管で使用されている蛍光体
のほとんどが硫化物であり、また黄色から赤にかけての
発光が得られる蛍光体は環境負荷物質であるＣｄを含有
している。例えば、青色に発光する蛍光体としては、Ｚ
ｎＳ：［Ｚｎ］，Ｃｌ、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＺｎＳ：
Ａｇ，Ａｌ、ＺｎＧａ2 Ｏ4 等があり、緑色に発光する
蛍光体としては、ＺｎＯ：Ｚｎ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、
ＺｎＧａ2 Ｏ4 ：Ｍｎ、ＺｎＳ：Ａｕ，Ａｌ等があり、
黄色から赤色に発光する蛍光体としては、（Ｚｎ，Ｃ
ｄ）Ｓ：Ａｇ，Ｃｌや（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ａｕ，Ａｌ等
がある。
【０００４】蛍光表示管において白色発光を得るために
は、主に硫化物やＣｄを含有しているこれらの蛍光体を
２〜３色混合するか、又はブロードな発光スペクトルを
有するＺｎＯ：Ｚｎ蛍光体にピンクのフィルターを併用
していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】複数種類の蛍光体を混
色させる従来の方法では、使用する蛍光体に硫化物が含
まれており、この硫化物によって蛍光表示管の寿命と表
示品位が低下してしまうという問題があった
【０００６】また、ＺｎＯ：Ｚｎ蛍光体にピンクのフィ
ルターを併用する方法では、微細な表示パターンを形成
することが困難であった。また表示管本体にフィルター
を設けることから製造時の工数が増え、コストアップに
なっていた。さらに他色との相性でフィルターを通した
後の色が変化する場合があった。
【０００７】本発明は、環境負荷物質を使用することな
く、長寿命と白色発光を同時に実現できる蛍光体を提供
することを目的としており、特にかかる蛍光体を備えた
低電圧駆動の蛍光表示管を提供することを目的としてい
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載された蛍
光体は、酸硫化物を除く硫化物及びカドミウムを含有せ
ず緑よりも短い波長で発光する第１群の蛍光体と、黄色
よりも長い波長で発光する第２群の蛍光体を混合してな
り、白色に発光することを特徴としている。
【０００９】請求項２に記載された蛍光体は、請求項１
記載の蛍光体において、前記第１群の蛍光体が、ＺｎＧ
ａ2 Ｏ4 、（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏ：Ｚｎ、ＺｎＯ：Ｚｎ、Ｌ
ｎ2Ｏ2 Ｓ：Ｔｂから選択され、前記第２群の蛍光体
が、（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏ：Ｚｎ，Ｌｉ、（Ｚｎ，Ｍｇ）
Ｏ：Ｌｉ、ＳｒＴｉＯ3 ：Ｐｒ，Ａｌ、Ｌｎ2 Ｏ2 Ｓ：
Ｅｕ、ＩｎＢＯ3 ：Ｅｕ、Ｌｎ2 Ｏ2 Ｓ：Ｅｕ（Ｌｎ＝
Ｙ，Ｇｄ，Ｌａ）から選択されたことを特徴としてい
る。
【００１０】請求項３に記載された蛍光表示管は、酸硫
化物を除く硫化物及びカドミウムを含有せず緑よりも短
い波長で発光する第１群の蛍光体と、黄色よりも長い波
長で発光する第２群の蛍光体を混合してなる白色に発光
する蛍光体を陽極に有することを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の蛍光体は、２種類の蛍光
体を混合したものであるが、陰極のエミッションに悪影
響を与える形態のＳが含まれている硫化物系の蛍光体
と、カドミウムを含む蛍光体以外の蛍光体を使用するこ
とを特徴としている。但し、ある種の酸硫化物のように
蛍光表示管の蛍光体層に用いても陰極に悪影響を及ぼさ
ないものは使用してもよい。そして、特に比較的低電圧
で駆動される蛍光表示管において白色の蛍光が得られる
ように、蛍光表示管の高々数十ボルト程度の駆動電圧下
における各蛍光体の発光効率を考慮して各蛍光体の混合
比率を定めた。これによって、低電圧駆動の蛍光表示管
において、環境負荷物質を使用することなく、長寿命と
白色発光を同時に実現することができた。
【００１２】具体的には、酸硫化物を除く硫化物及びカ
ドミウムを含有せず緑よりも短い波長で発光する第１群
の蛍光体と、黄色よりも長い波長で発光する第２群の蛍
光体を混合した。
【００１３】第１群の蛍光体としては、ＺｎＧａ2 Ｏ4
（青色）、（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏ：Ｚｎ（青色）、ＺｎＯ：
Ｚｎ（緑）、Ｌｎ2 Ｏ2 Ｓ：Ｔｂ（青色）がある。
【００１４】第２群の蛍光体としては、（Ｚｎ，Ｍｇ）
Ｏ：Ｚｎ，Ｌｉ（黄色）、ＳｒＴｉＯ3 ：Ｐｒ，Ａｌ
（赤）、Ｌｎ2 Ｏ2 Ｓ：Ｅｕ（オレンジ色）、ＺｎＭｇ
Ｏ：Ｌｉ（黄色）、ＩｎＢＯ3 ：Ｅｕ（オレンジ色）、
ＺｎＯ：Ｌｉ（黄色）がある。
【００１５】次に、本発明の蛍光体の具体的な例を説明
する。 （例１）本例の蛍光体は、ＺｎＧａ2 Ｏ4 （青色）７に
対し、（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏ：Ｚｎ，Ｌｉ（黄色）３を混合
したものである。これと比較するため、硫化物系の蛍光
体を含む２種類の蛍光体を混合した従来の蛍光体を挙げ
る。この従来例は、ＺｎＧａ2 Ｏ4 ８に対し、（Ｚｎ，
Ｃｄ）Ｓ：Ａｇ，Ｃｌ（黄色）２を混合したものであ
る。例１の蛍光体と、従来例の蛍光体を、それぞれ同一
構造の蛍光表示管に実装して同一条件で発光させ、発光
時間に対するエミッション残存率の変化を調べる。図１
に示すように、本例の蛍光体の方が従来例よりも、エミ
ッション残存率が高く、寿命が長いことがわかる。
【００１６】図２は、本例の蛍光体の発光色を色度図上
に示したものである。図中ＮＢは青色発光のＺｎＧａ2
Ｏ4 であり、Ｙは酸化雰囲気中で焼成してなる黄色発光
の（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏ：Ｚｎ，Ｌｉである。ＮＢとＹの間
に示された三角印が本例の白色発光蛍光体の範囲であ
る。なお蛍光体の発光効率は駆動電圧によって変化す
る。そこで、本例では、比較的低電圧で駆動される蛍光
表示管において白色の蛍光が得られるように、数十ボル
ト程度の駆動電圧下における各蛍光体の発光効率を考慮
し、適当な配合で各蛍光体を混合した。本例では、蛍光
表示管において白色発光と認められる程度の発光が得ら
れる両蛍光体の混合比、ＺｎＧａ2 Ｏ4 対（Ｚｎ，Ｍ
ｇ）Ｏ：Ｚｎ，Ｌｉは、９対１から５対５の範囲であ
る。
【００１７】（例２）本例の蛍光体は、還元雰囲気中で
焼成した（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏ：Ｚｎ（青色）と、（Ｚｎ，
Ｍｇ）Ｏ：Ｚｎ（黄色）を混合したものである。本例に
ついても、従来例よりエミッション残存率が高く、寿命
が長いことが確認された。
【００１８】図３は、本例の蛍光体の発行色を色度図上
に示したものである。図中Ｂは還元雰囲気中で焼成した
青色発光の（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏ：Ｚｎであり、Ｙは酸化雰
囲気中で焼成した黄色発光の（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏ：Ｚｎ，
Ｌｉである。これらの蛍光体の発光色が異なるのは合成
時の雰囲気による。ＢとＹの間に表示された三角印が本
例の白色発光蛍光体の範囲である。本例では、蛍光表示
管において白色発光が得られる両蛍光体の混合比、青色
発光の（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏ：Ｚｎ対黄色発光の（Ｚｎ，Ｍ
ｇ）Ｏ：Ｚｎ，Ｌｉは、３対７から７対３の範囲であ
る。
【００１９】（例３）本例の蛍光体は、ＺｎＯ：Ｚｎ
（緑）と、ＳｒＴｉＯ3 ：Ｐｒ，Ａｌ（赤）を混合した
ものである。本例についても、従来例よりエミッション
残存率が高く、寿命が長いことが確認された。
【００２０】図４は、本例の蛍光体の発行色を色度図上
に示したものである。図中Ｇは緑色発光のＺｎＯ：Ｚｎ
であり、Ｒは赤色発光のＳｒＴｉＯ3 ：Ｐｒ，Ａｌであ
る。本例では、蛍光表示管において白色発光が得られる
両蛍光体の混合比、ＺｎＯ：Ｚｎ対ＳｒＴｉＯ3 ：Ｐ
ｒ，Ａｌは、５対５から３対７の範囲である。
【００２１】（例４）本例の蛍光体は、ＺｎＯ：Ｚｎ
（緑色）と、Ｌｎ2 Ｏ2 Ｓ：Ｅｕ（オレンジ色）を混合
したものである。本例についても、従来例よりエミッシ
ョン残存率が高く、寿命が長いことが確認された。本例
では、蛍光表示管において白色発光が得られる両蛍光体
の混合比、ＺｎＯ：Ｚｎ対Ｌｎ2 Ｏ2 Ｓ：Ｅｕは、１対
９から５対５の範囲である。
【００２２】（例５）本例の蛍光体は、Ｌｎ2 Ｏ2 Ｓ：
Ｔｂ（青色）と、Ｌｎ2 Ｏ2 Ｓ：Ｅｕ（オレンジ色）を
混合したものである。本例についても、従来例よりエミ
ッション残存率が高く、寿命が長いことが確認された。
本例では、蛍光表示管において白色発光が得られる両蛍
光体の混合比、Ｌｎ2 Ｏ2 Ｓ：Ｔｂ対Ｌｎ2 Ｏ2 Ｓ：Ｅ
ｕは、３対７から７対３の範囲である。
【００２３】（例６）本例の蛍光体は、ＺｎＧａ2 Ｏ4
（青色）と、（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏ：Ｌｉ（黄色）を混合し
たものである。本例についても、従来例よりエミッショ
ン残存率が高く、寿命が長いことが確認された。本例で
は、蛍光表示管において白色発光が得られる両蛍光体の
混合比、ＺｎＧａ2 Ｏ4 対（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏ：Ｌｉは、
９対１から５対５の範囲である。
【００２４】（例７）本例の蛍光体は、ＺｎＯ：Ｚｎ
（緑）と、ＩｎＢＯ3 ：Ｅｕ（オレンジ色）を混合した
ものである。本例についても、従来例よりエミッション
残存率が高く、寿命が長いことが確認された。本例で
は、蛍光表示管において白色発光が得られる両蛍光体の
混合比、ＺｎＯ：Ｚｎ対ＩｎＢＯ3 ：Ｅｕは、０．５対
９．５から５対５の範囲である。
【００２５】（例８）本例の蛍光体は、（Ｚｎ，Ｍｇ）
Ｏ：Ｚｎ（青色）と、ＩｎＢＯ3 ：Ｅｕ（オレンジ色）
を混合したものである。本例についても、従来例よりエ
ミッション残存率が高く、寿命が長いことが確認され
た。本例では、蛍光表示管において白色発光が得られる
両蛍光体の混合比、（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏ：Ｚｎ対ＩｎＢＯ
3 ：Ｅｕは、１対９から９対１の範囲である。
【００２６】（例９）本例の蛍光体は、（Ｚｎ，Ｍｇ）
Ｏ：Ｚｎ（青色）と、Ｌｎ2 Ｏ2 Ｓ：Ｅｕ（オレンジ
色）を混合したものである。本例についても、従来例よ
りエミッション残存率が高く、寿命が長いことが確認さ
れた。本例では、蛍光表示管において白色発光が得られ
る両蛍光体の混合比、（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏ：Ｚｎ対Ｌｎ2
Ｏ2 Ｓ：Ｅｕは、１対９から９対１の範囲である。
【００２７】
【発明の効果】本発明では、硫化物とカドミウムを含有
しない蛍光体であって、緑よりも短い波長で発光する蛍
光体と、黄色よりも長い波長で発光する蛍光体とを混合
している。従って、本発明によれば、環境負荷物質を使
用することなく、長寿命と白色発光を同時に実現できる
蛍光体を提供することができ、特に環境負荷物質を含ま
ず長寿命で白色発光の低電圧駆動の蛍光表示管を提供で
きるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の例と従来例の各蛍光体をそれぞ
れ実装した蛍光表示管における点灯時間とエミッション
残存率を示す図である。
【図２】第１の例の蛍光体と該蛍光体の成分である２つ
の蛍光体を表示した色度図である。
【図３】第２の例の蛍光体と該蛍光体の成分である２つ
の蛍光体を表示した色度図である。
【図４】第３の例の蛍光体と該蛍光体の成分である２つ
の蛍光体を表示した色度図である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｋ 11/67 ＣＰＱ Ｃ０９Ｋ 11/67 ＣＰＱ 11/84 ＣＰＤ 11/84 ＣＰＤ Ｈ０１Ｊ 29/20 Ｈ０１Ｊ 29/20 31/15 31/15 Ｅ (72)発明者 田中 和志 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株式 会社内 Ｆターム(参考） 4H001 CA04 XA05 XA08 XA12 XA16 XA22 XA30 XA31 XA38 XA39 XA49 XA57 XA64 YA03 YA13 YA30 YA59 YA63 YA65 5C036 EE01 EE19 EF02 EF05 EG36 EH14

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 酸硫化物を除く硫化物及びカドミウムを
    含有せず緑よりも短い波長で発光する第１群の蛍光体
    と、黄色よりも長い波長で発光する第２群の蛍光体を混
    合してなる白色に発光する蛍光体。
  2. 【請求項２】 前記第１群の蛍光体が、ＺｎＧａ
    2 Ｏ4 、（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏ：Ｚｎ、ＺｎＯ：Ｚｎ、Ｌｎ
    2 Ｏ2 Ｓ：Ｔｂから選択され、 前記第２群の蛍光体が、（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏ：Ｚｎ，Ｌ
    ｉ、ＳｒＴｉＯ3 ：Ｐｒ，Ａｌ、（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏ：Ｌ
    ｉ、Ｌｎ2 Ｏ2 Ｓ：Ｅｕ、ＩｎＢＯ3 ：Ｅｕ、Ｌｎ2 Ｏ
    2 Ｓ：Ｅｕ（但しＬｎ＝Ｙ，Ｇｄ，Ｌａ）から選択され
    た請求項１記載の蛍光体。
  3. 【請求項３】 酸硫化物を除く硫化物及びカドミウムを
    含有せず緑よりも短い波長で発光する第１群の蛍光体
    と、黄色よりも長い波長で発光する第２群の蛍光体を混
    合してなる白色に発光する蛍光体を陽極に有する蛍光表
    示管。
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