JP2002088359A - アルミニウム・ケイ素又はマグネシウム・アルミニウム・ケイ素複合酸化物系蛍光体 - Google Patents
アルミニウム・ケイ素又はマグネシウム・アルミニウム・ケイ素複合酸化物系蛍光体Info
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- JP2002088359A JP2002088359A JP2000280155A JP2000280155A JP2002088359A JP 2002088359 A JP2002088359 A JP 2002088359A JP 2000280155 A JP2000280155 A JP 2000280155A JP 2000280155 A JP2000280155 A JP 2000280155A JP 2002088359 A JP2002088359 A JP 2002088359A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 焼成時及び動作時に輝度劣化の少ない蛍光体
を提供することを課題とする。 【解決手段】 アルミニウム及びケイ素の複合酸化物又
はマグネシウム、アルミニウム及びケイ素の複合酸化物
を母材とすることを特徴とする蛍光体により上記課題を
解決する。
を提供することを課題とする。 【解決手段】 アルミニウム及びケイ素の複合酸化物又
はマグネシウム、アルミニウム及びケイ素の複合酸化物
を母材とすることを特徴とする蛍光体により上記課題を
解決する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム（Ａ
ｌ）・ケイ素（Ｓｉ）又はマグネシウム（Ｍｇ）・アル
ミニウム・ケイ素複合酸化物系蛍光体に関する。更に詳
しくは、本発明は、照射された光を、それより低エネル
ギー（長波長）の光に変換しうるアルミニウム・ケイ素
又はマグネシウム・アルミニウム・ケイ素複合酸化物系
蛍光体に関する。本発明の蛍光体は、蛍光ランプのよう
な照明装置、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）の
ようなガス放電表示装置に好適に使用することができ
る。
ｌ）・ケイ素（Ｓｉ）又はマグネシウム（Ｍｇ）・アル
ミニウム・ケイ素複合酸化物系蛍光体に関する。更に詳
しくは、本発明は、照射された光を、それより低エネル
ギー（長波長）の光に変換しうるアルミニウム・ケイ素
又はマグネシウム・アルミニウム・ケイ素複合酸化物系
蛍光体に関する。本発明の蛍光体は、蛍光ランプのよう
な照明装置、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）の
ようなガス放電表示装置に好適に使用することができ
る。
【０００２】
【従来の技術】蛍光体は、種々の分野で広く使用されて
いる。例えば、蛍光ランプのような照明装置用蛍光体、
ＰＤＰのようなガス放電表示装置用蛍光体、Ｘ線撮像管
用蛍光体として使用されている。具体的な蛍光体として
は、アルミネート系蛍光体が一般的に用いられている。
その組成式は、ａ（Ｍ1 1-x）・ｂ（Ｍ2 1-yＭｎy）・ｃ
Ａｌ2Ｏ3（式中、Ｍ1はＢａ、Ｓｒ、Ｃａの少なくとも
１種、はＭｇ、Ｚｎの少なくとも１種、０．９≦ａ≦
１、１≦ｂ≦２、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１）で表され
る。
いる。例えば、蛍光ランプのような照明装置用蛍光体、
ＰＤＰのようなガス放電表示装置用蛍光体、Ｘ線撮像管
用蛍光体として使用されている。具体的な蛍光体として
は、アルミネート系蛍光体が一般的に用いられている。
その組成式は、ａ（Ｍ1 1-x）・ｂ（Ｍ2 1-yＭｎy）・ｃ
Ａｌ2Ｏ3（式中、Ｍ1はＢａ、Ｓｒ、Ｃａの少なくとも
１種、はＭｇ、Ｚｎの少なくとも１種、０．９≦ａ≦
１、１≦ｂ≦２、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１）で表され
る。
【０００３】上記組成式を満足する蛍光体としては、
（Ｂａ0.9Ｅｕ0.1）Ｏ・ＭｇＯ・５Ａｌ2Ｏ3（一般的に
は、Ｂａ0.9Ｅｕ0.1ＭｇＡｌ10Ｏ17と表記される）が有
名である。この蛍光体は、紫外線から真空紫外線の範囲
の光により励起することが知られており、蛍光ランプで
は水銀の波長２５４ｎｍの発光を、ＰＤＰではＸｅの波
長１４７ｎｍの光を励起光として使用している。
（Ｂａ0.9Ｅｕ0.1）Ｏ・ＭｇＯ・５Ａｌ2Ｏ3（一般的に
は、Ｂａ0.9Ｅｕ0.1ＭｇＡｌ10Ｏ17と表記される）が有
名である。この蛍光体は、紫外線から真空紫外線の範囲
の光により励起することが知られており、蛍光ランプで
は水銀の波長２５４ｎｍの発光を、ＰＤＰではＸｅの波
長１４７ｎｍの光を励起光として使用している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の蛍光体には、以下のような課題があった。 （１）蛍光体は、媒体に分散させたペーストを所定部位
に塗布し焼成することにより蛍光体層とすることで、照
明装置やガス放電表示装置に用いられるが、この焼成時
に輝度劣化が発生する。 （２）照明装置やガス放電表示装置の動作中に、輝度劣
化が発生する。例えば、ＰＤＰの場合、青色蛍光体、緑
色蛍光体、赤色蛍光体の３種の蛍光体を用いてフルカラ
ー表示を行っているが、これら蛍光体間で輝度劣化の速
度が異なるため、動作を繰り返すと、色度ずれが生じる
という課題があった。
来の蛍光体には、以下のような課題があった。 （１）蛍光体は、媒体に分散させたペーストを所定部位
に塗布し焼成することにより蛍光体層とすることで、照
明装置やガス放電表示装置に用いられるが、この焼成時
に輝度劣化が発生する。 （２）照明装置やガス放電表示装置の動作中に、輝度劣
化が発生する。例えば、ＰＤＰの場合、青色蛍光体、緑
色蛍光体、赤色蛍光体の３種の蛍光体を用いてフルカラ
ー表示を行っているが、これら蛍光体間で輝度劣化の速
度が異なるため、動作を繰り返すと、色度ずれが生じる
という課題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かくして、本発明によれ
ば、アルミニウム及びケイ素の複合酸化物又はマグネシ
ウム、アルミニウム及びケイ素の複合酸化物を母材とす
ることを特徴とする蛍光体が提供される。
ば、アルミニウム及びケイ素の複合酸化物又はマグネシ
ウム、アルミニウム及びケイ素の複合酸化物を母材とす
ることを特徴とする蛍光体が提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を説明する。本発明
では、アルミニウム及びケイ素の複合酸化物又はマグネ
シウム、アルミニウム及びケイ素の複合酸化物を蛍光体
の母材として使用することを特徴としている。これら複
合酸化物は、従来、磁器、セラミック、電子機器の基板
等の材料として用いられているが、蛍光体の母材として
優れた性質を有することを本発明の発明者等は意外にも
見出したことにより、本発明をなすに至っている。
では、アルミニウム及びケイ素の複合酸化物又はマグネ
シウム、アルミニウム及びケイ素の複合酸化物を蛍光体
の母材として使用することを特徴としている。これら複
合酸化物は、従来、磁器、セラミック、電子機器の基板
等の材料として用いられているが、蛍光体の母材として
優れた性質を有することを本発明の発明者等は意外にも
見出したことにより、本発明をなすに至っている。
【０００７】更に、マグネシウム、アルミニウム及びケ
イ素のような元素数の小さい元素のみで母材を構成でき
るため、隣接する電子同士の交換相互作用が大きくな
り、その結果バンドギャップを大きくすることができ
る。それにより、従来の蛍光体より吸収係数が小さく、
即ちより励起光に対して透明になるので、蛍光体の深部
の発光中心も利用することができ、輝度を向上させるこ
とができる。また、蛍光体内部の発光を利用できるの
で、表面劣化による輝度劣化を抑制することができる。
加えて、マグネシウム、アルミニウム及びケイ素のよう
な環境への負荷の少ない蛍光体を提供できるという利点
も有する。
イ素のような元素数の小さい元素のみで母材を構成でき
るため、隣接する電子同士の交換相互作用が大きくな
り、その結果バンドギャップを大きくすることができ
る。それにより、従来の蛍光体より吸収係数が小さく、
即ちより励起光に対して透明になるので、蛍光体の深部
の発光中心も利用することができ、輝度を向上させるこ
とができる。また、蛍光体内部の発光を利用できるの
で、表面劣化による輝度劣化を抑制することができる。
加えて、マグネシウム、アルミニウム及びケイ素のよう
な環境への負荷の少ない蛍光体を提供できるという利点
も有する。
【０００８】まず、アルミニウム及びケイ素の複合酸化
物について説明する。アルミニウム、ケイ素及び酸素の
比率は、特に限定されない。この内、結晶が安定に存在
する比率の複合酸化物を使用することが好ましい。具体
的には、複合酸化物が、アルミニウムとケイ素の酸化物
（アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）とシリカ（ＳｉＯ2））からな
ると仮定した場合、複合酸化物は式（Ａｌ2Ｏ3）x・
（ＳｉＯ2）yで表され、ｘ：ｙが（２±１）：（１±
０．５）又は（１±０．１）：（１±０．１）の関係を
有することが好ましい。
物について説明する。アルミニウム、ケイ素及び酸素の
比率は、特に限定されない。この内、結晶が安定に存在
する比率の複合酸化物を使用することが好ましい。具体
的には、複合酸化物が、アルミニウムとケイ素の酸化物
（アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）とシリカ（ＳｉＯ2））からな
ると仮定した場合、複合酸化物は式（Ａｌ2Ｏ3）x・
（ＳｉＯ2）yで表され、ｘ：ｙが（２±１）：（１±
０．５）又は（１±０．１）：（１±０．１）の関係を
有することが好ましい。
【０００９】ここで、ｘ：ｙが（２±１）：（１±０．
５）の関係を有する複合酸化物にはムライト（Ｍｕｌｌ
ｉｔｅ）が挙げられ、（１±０．１）：（１±０．１）
の関係を有する複合酸化物にはシリマナイト（Ｓｉｌｌ
ｉｍａｎｉｔｅ）、アンダルサイト（Ａｎｄａｌｕｓｉ
ｔｅ）、カイアナイト（Ｃｙａｎｉｔｅ）が挙げられ
る。なお、シリマナイトの結晶構造を図１〜３に、アン
ダルサイトの結晶構造を図４〜６に、カイアナイトの結
晶構造を図７〜９にそれぞれ示す。図１及び４はそれぞ
れの結晶構造のｃ軸投影図、図２、５及び８はｂ軸投影
図、図３、６、７及び９は立体図を意味している。
５）の関係を有する複合酸化物にはムライト（Ｍｕｌｌ
ｉｔｅ）が挙げられ、（１±０．１）：（１±０．１）
の関係を有する複合酸化物にはシリマナイト（Ｓｉｌｌ
ｉｍａｎｉｔｅ）、アンダルサイト（Ａｎｄａｌｕｓｉ
ｔｅ）、カイアナイト（Ｃｙａｎｉｔｅ）が挙げられ
る。なお、シリマナイトの結晶構造を図１〜３に、アン
ダルサイトの結晶構造を図４〜６に、カイアナイトの結
晶構造を図７〜９にそれぞれ示す。図１及び４はそれぞ
れの結晶構造のｃ軸投影図、図２、５及び８はｂ軸投影
図、図３、６、７及び９は立体図を意味している。
【００１０】これら複合酸化物に共通で、蛍光体として
有効な特徴としては、イオン半径の大きいアルミニウム
が６配位になるサイトを有していることが挙げられる。
一般に発光中心となる元素は、アルミニウムと同じかそ
れ以上のイオン半径を有するため、アルミニウムと置換
される。例えば、発光がｄ−ｄ遷移型の場合、６配位の
方がそれ以下の数の配位より分裂幅が大きくなるため、
可視領域の発光を得るのに有利となる。
有効な特徴としては、イオン半径の大きいアルミニウム
が６配位になるサイトを有していることが挙げられる。
一般に発光中心となる元素は、アルミニウムと同じかそ
れ以上のイオン半径を有するため、アルミニウムと置換
される。例えば、発光がｄ−ｄ遷移型の場合、６配位の
方がそれ以下の数の配位より分裂幅が大きくなるため、
可視領域の発光を得るのに有利となる。
【００１１】次に、マグネシウム、アルミニウム及びケ
イ素の複合酸化物を説明する。マグネシウム、アルミニ
ウム、ケイ素及び酸素の比率は、特に限定されない。こ
の内、結晶が安定に存在する比率の複合酸化物を使用す
ることが好ましい。具体的には、複合酸化物が、マグネ
シウム、アルミニウムとケイ素の酸化物（マグネシア
（ＭｇＯ）、アルミナとシリカ）からなると仮定した場
合、複合酸化物は式（ＭｇＯ）x・（Ａｌ2Ｏ3）y・（Ｓ
ｉＯ2）zで表され、ｘ：ｙ：ｚが（２±０．２）：（２
±０．４）：（５±１）、（３．７±０．７）：（９±
１．８）：（１．８±０．４）又は（３±０．３）：
（１±０．１）：（３±０．３）の関係を有することが
好ましい。
イ素の複合酸化物を説明する。マグネシウム、アルミニ
ウム、ケイ素及び酸素の比率は、特に限定されない。こ
の内、結晶が安定に存在する比率の複合酸化物を使用す
ることが好ましい。具体的には、複合酸化物が、マグネ
シウム、アルミニウムとケイ素の酸化物（マグネシア
（ＭｇＯ）、アルミナとシリカ）からなると仮定した場
合、複合酸化物は式（ＭｇＯ）x・（Ａｌ2Ｏ3）y・（Ｓ
ｉＯ2）zで表され、ｘ：ｙ：ｚが（２±０．２）：（２
±０．４）：（５±１）、（３．７±０．７）：（９±
１．８）：（１．８±０．４）又は（３±０．３）：
（１±０．１）：（３±０．３）の関係を有することが
好ましい。
【００１２】ここで、ｘ：ｙ：ｚが（２±０．２）：
（２±０．４）：（５±１）の関係を有する複合酸化物
にはコーディーライト（Ｃｏｒｄｉｅｒｉｔｅ）が挙げ
られ、（３．７±０．７）：（９±１．８）：（１．８
±０．４）の関係を有する複合酸化物にはサファイリン
（Ｓａｐｐｈｉｒｉｎｅ）が挙げられ、（３±０．
３）：（１±０．１）：（３±０．３）の関係を有する
複合酸化物にはパイロープ（Ｐｙｒｏｐｅ）が挙げられ
る。なお、図１０（ａ）にコーディーライトの結晶構造
のｃ軸投影図を、図１０（ｂ）にｂ軸投影図を示す。
（２±０．４）：（５±１）の関係を有する複合酸化物
にはコーディーライト（Ｃｏｒｄｉｅｒｉｔｅ）が挙げ
られ、（３．７±０．７）：（９±１．８）：（１．８
±０．４）の関係を有する複合酸化物にはサファイリン
（Ｓａｐｐｈｉｒｉｎｅ）が挙げられ、（３±０．
３）：（１±０．１）：（３±０．３）の関係を有する
複合酸化物にはパイロープ（Ｐｙｒｏｐｅ）が挙げられ
る。なお、図１０（ａ）にコーディーライトの結晶構造
のｃ軸投影図を、図１０（ｂ）にｂ軸投影図を示す。
【００１３】これら複合酸化物に共通で、蛍光体として
有効な特徴としては、イオン半径の大きいマグネシウム
が６配位になるサイトを有していることが挙げられる。
一般に発光中心となる元素は、マグネシウムと同じかそ
れ以上のイオン半径を有するため、マグネシウムと置換
される。例えば、発光がｄ−ｄ遷移型の場合、６配位の
方がそれ以下の数の配位より分裂幅が大きくなるため、
可視領域の発光を得るのに有利となる。また、マグネシ
ウムの位置に置換された発光中心は、近接するアルミニ
ウム及びケイ素が任意に配置しうるので、対称性が崩さ
れ、それにより禁制準位の上昇を抑制することができ
る。その結果、高い輝度及び残光の少ない蛍光体を提供
することができる。
有効な特徴としては、イオン半径の大きいマグネシウム
が６配位になるサイトを有していることが挙げられる。
一般に発光中心となる元素は、マグネシウムと同じかそ
れ以上のイオン半径を有するため、マグネシウムと置換
される。例えば、発光がｄ−ｄ遷移型の場合、６配位の
方がそれ以下の数の配位より分裂幅が大きくなるため、
可視領域の発光を得るのに有利となる。また、マグネシ
ウムの位置に置換された発光中心は、近接するアルミニ
ウム及びケイ素が任意に配置しうるので、対称性が崩さ
れ、それにより禁制準位の上昇を抑制することができ
る。その結果、高い輝度及び残光の少ない蛍光体を提供
することができる。
【００１４】更に、マグネシウムと原子価の異なる発光
中心を導入しても、近接するアルミニウムとケイ素の比
率が導入に伴い変化するので、容易に電荷補償を行うこ
とができる。よって、格子欠陥が生じにくく、マグネシ
ウム、アルミニウム及びケイ素の存在比にある程度の自
由度を付与することができる。また、結晶中に空隙があ
るため、発光中心としてランタノイドのようにマグネシ
ウムよりはるかにイオン半径が大きい元素でも導入する
ことが容易である。なお、上記２種の複合酸化物につい
て、本発明の効果を妨げない範囲において、マグネシウ
ムを元素周期表で同列のベリリウムやカルシウム等に、
アルミニウム元素周期表で同列のホウ素、ガリウム、イ
ンジウム等や同じ原子価のイットリウム等に置換するこ
とも可能である。
中心を導入しても、近接するアルミニウムとケイ素の比
率が導入に伴い変化するので、容易に電荷補償を行うこ
とができる。よって、格子欠陥が生じにくく、マグネシ
ウム、アルミニウム及びケイ素の存在比にある程度の自
由度を付与することができる。また、結晶中に空隙があ
るため、発光中心としてランタノイドのようにマグネシ
ウムよりはるかにイオン半径が大きい元素でも導入する
ことが容易である。なお、上記２種の複合酸化物につい
て、本発明の効果を妨げない範囲において、マグネシウ
ムを元素周期表で同列のベリリウムやカルシウム等に、
アルミニウム元素周期表で同列のホウ素、ガリウム、イ
ンジウム等や同じ原子価のイットリウム等に置換するこ
とも可能である。
【００１５】本発明の蛍光体において、発光中心となる
元素は、特に限定されず、当該分野で公知の元素をいず
れも使用することができる。また、本発明では、発光中
心となる元素を選択することにより、所望の発光波長の
蛍光体を提供することができる。具体的には、Ｓｃ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、
Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒ
ｕ、Ｒｄ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｂａ、Ｌ
ａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔ
ｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔ
ａ、Ｗ、Ｔｌ、Ｐｂ等が挙げられる。これら元素は、蛍
光体中に、１種又は複数種加えてもよい。また、母材に
対する使用割合は、母材及び元素の種類によっても異な
るが、蛍光体全体に対して、置換率が０．０１〜１００
原子％の範囲であることが好ましい。
元素は、特に限定されず、当該分野で公知の元素をいず
れも使用することができる。また、本発明では、発光中
心となる元素を選択することにより、所望の発光波長の
蛍光体を提供することができる。具体的には、Ｓｃ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、
Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒ
ｕ、Ｒｄ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｂａ、Ｌ
ａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔ
ｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔ
ａ、Ｗ、Ｔｌ、Ｐｂ等が挙げられる。これら元素は、蛍
光体中に、１種又は複数種加えてもよい。また、母材に
対する使用割合は、母材及び元素の種類によっても異な
るが、蛍光体全体に対して、置換率が０．０１〜１００
原子％の範囲であることが好ましい。
【００１６】本発明の蛍光体は、公知の方法で形成する
ことができる。例えば、アルミナ、シリカ及び前記した
発光中心となる元素含有化合物、又はマグネシア、アル
ミナ、シリカ及び前記した発光中心となる元素含有化合
物を所望の結晶構造のモル比になるように秤量する。こ
れら原料を所望の結晶構造を形成しうる温度で焼成す
る。次いで、得られた蛍光体の焼結体を粉砕及び分級す
ることにより、所定粒子径の蛍光体を得ることができ
る。
ことができる。例えば、アルミナ、シリカ及び前記した
発光中心となる元素含有化合物、又はマグネシア、アル
ミナ、シリカ及び前記した発光中心となる元素含有化合
物を所望の結晶構造のモル比になるように秤量する。こ
れら原料を所望の結晶構造を形成しうる温度で焼成す
る。次いで、得られた蛍光体の焼結体を粉砕及び分級す
ることにより、所定粒子径の蛍光体を得ることができ
る。
【００１７】具体的には、ムライトの場合、１５００℃
以上で２時間以上、アンダルサイトの場合、４００〜６
００℃で１０時間以上、コーディーライトの場合、１１
００〜１４５０℃で２時間以上、サファイリンの場合、
３００℃以上で２時間以上、それぞれ大気圧下で焼成す
ることが好ましい。なお、シリマナイト、カイアナイ
ト、パイロープは大気圧下で合成することが難しいの
で、圧力（例えば１０００気圧）を加えながら焼成する
のが好ましい。なお、焼成温度を下げるために、ＡｌＦ
3、ＭｇＦ2、ＬｉＦ、ＮａＦ等のハロゲン化物からなる
反応促進剤を、本発明の効果を妨げない範囲内で使用し
てもよい。
以上で２時間以上、アンダルサイトの場合、４００〜６
００℃で１０時間以上、コーディーライトの場合、１１
００〜１４５０℃で２時間以上、サファイリンの場合、
３００℃以上で２時間以上、それぞれ大気圧下で焼成す
ることが好ましい。なお、シリマナイト、カイアナイ
ト、パイロープは大気圧下で合成することが難しいの
で、圧力（例えば１０００気圧）を加えながら焼成する
のが好ましい。なお、焼成温度を下げるために、ＡｌＦ
3、ＭｇＦ2、ＬｉＦ、ＮａＦ等のハロゲン化物からなる
反応促進剤を、本発明の効果を妨げない範囲内で使用し
てもよい。
【００１８】本発明の蛍光体は、蛍光ランプ、ＰＤＰ、
ＣＲＴ、蛍光表示管、Ｘ線撮像管等の用途に用いること
ができる。以下では、図１１のＰＤＰに本発明の蛍光体
を適用した例について述べる。
ＣＲＴ、蛍光表示管、Ｘ線撮像管等の用途に用いること
ができる。以下では、図１１のＰＤＰに本発明の蛍光体
を適用した例について述べる。
【００１９】図１１のＰＤＰは、３電極ＡＣ型面放電Ｐ
ＤＰである。なお、本発明は、このＰＤＰに限らず、蛍
光体を含むＰＤＰであればどのような構成にも適用する
ことができる。例えば、ＡＣ型に限らずＤＣ型でもよ
く、反射型及び透過型のいずれのＰＤＰにも使用するこ
とができる。図１１のＰＤＰ１００は、前面基板と背面
基板とから構成される。
ＤＰである。なお、本発明は、このＰＤＰに限らず、蛍
光体を含むＰＤＰであればどのような構成にも適用する
ことができる。例えば、ＡＣ型に限らずＤＣ型でもよ
く、反射型及び透過型のいずれのＰＤＰにも使用するこ
とができる。図１１のＰＤＰ１００は、前面基板と背面
基板とから構成される。
【００２０】まず、前面基板は、一般的に、基板１１上
に形成された複数本の表示電極、表示電極を覆うように
形成された誘電体層１７、誘電体層１７上に形成され放
電空間に露出する保護層１８とからなる。基板１１は、
特に限定されず、ガラス基板、石英ガラス基板、シリコ
ン基板等が挙げられる。表示電極は、ＩＴＯのような透
明電極４１からなる。また、表示電極の抵抗を下げるた
めに、透明電極４１上にバス電極（例えば、Ｃｒ／Ｃｕ
／Ｃｒの３層構造）４２を形成してもよい。
に形成された複数本の表示電極、表示電極を覆うように
形成された誘電体層１７、誘電体層１７上に形成され放
電空間に露出する保護層１８とからなる。基板１１は、
特に限定されず、ガラス基板、石英ガラス基板、シリコ
ン基板等が挙げられる。表示電極は、ＩＴＯのような透
明電極４１からなる。また、表示電極の抵抗を下げるた
めに、透明電極４１上にバス電極（例えば、Ｃｒ／Ｃｕ
／Ｃｒの３層構造）４２を形成してもよい。
【００２１】誘電体層１７は、ＰＤＰに通常使用されて
いる材料から形成される。具体的には、低融点ガラスと
バインダとからなるペーストを基板上に塗布し、焼成す
ることにより形成することができる。保護層１８は、表
示の際の放電により生じるイオンの衝突による損傷から
誘電体層１７を保護するために設けられる。保護層１８
は、例えば、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ等からな
る。次に、背面基板は、一般的に、基板２１上に前記表
示電極と交差する方向に形成された複数本のアドレス電
極Ａ、アドレス電極Ａを覆う誘電体層２７、隣接するア
ドレス電極Ａ間で誘電体層２７上に形成された複数のス
トライプ状の隔壁２９、隔壁２９間に壁面を含めて形成
された蛍光体層２８とからなる。
いる材料から形成される。具体的には、低融点ガラスと
バインダとからなるペーストを基板上に塗布し、焼成す
ることにより形成することができる。保護層１８は、表
示の際の放電により生じるイオンの衝突による損傷から
誘電体層１７を保護するために設けられる。保護層１８
は、例えば、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ等からな
る。次に、背面基板は、一般的に、基板２１上に前記表
示電極と交差する方向に形成された複数本のアドレス電
極Ａ、アドレス電極Ａを覆う誘電体層２７、隣接するア
ドレス電極Ａ間で誘電体層２７上に形成された複数のス
トライプ状の隔壁２９、隔壁２９間に壁面を含めて形成
された蛍光体層２８とからなる。
【００２２】基板２１及び誘電体層２７には、前記前面
基板を構成する基板１１及び誘電体層１７と同種類のも
のを使用することができる。アドレス電極Ａは、例え
ば、Ａｌ、Ｃｒ、Ｃｕ等の金属層や、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒ
の３層構造からなる。隔壁２９は、低融点ガラスとバイ
ンダとからなるペーストを誘電体層２７上に塗布し、乾
燥した後、サンドブラスト法で切削することにより形成
することができる。また、バインダに感光性の樹脂を使
用した場合、所定形状のマスクを使用して露光及び現像
した後、焼成することにより形成することも可能であ
る。
基板を構成する基板１１及び誘電体層１７と同種類のも
のを使用することができる。アドレス電極Ａは、例え
ば、Ａｌ、Ｃｒ、Ｃｕ等の金属層や、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒ
の３層構造からなる。隔壁２９は、低融点ガラスとバイ
ンダとからなるペーストを誘電体層２７上に塗布し、乾
燥した後、サンドブラスト法で切削することにより形成
することができる。また、バインダに感光性の樹脂を使
用した場合、所定形状のマスクを使用して露光及び現像
した後、焼成することにより形成することも可能であ
る。
【００２３】図１１では、隔壁２９間に蛍光体層２８が
形成されているが、本発明の蛍光体はこの蛍光体層２８
の原料として使用することができる。蛍光体層２８の形
成方法は、特に限定されず、公知の方法でが挙げられ
る。例えば、溶媒中にバインダが溶解された溶液に蛍光
体を分散させたペーストを、隔壁２９間に塗布し、不活
性雰囲気下で焼成することにより蛍光体層２８を形成す
ることができる。
形成されているが、本発明の蛍光体はこの蛍光体層２８
の原料として使用することができる。蛍光体層２８の形
成方法は、特に限定されず、公知の方法でが挙げられ
る。例えば、溶媒中にバインダが溶解された溶液に蛍光
体を分散させたペーストを、隔壁２９間に塗布し、不活
性雰囲気下で焼成することにより蛍光体層２８を形成す
ることができる。
【００２４】次に、上記前面基板と背面基板を、表示電
極（４１、４２）とアドレス電極Ａが直交するように、
両電極を内側にして対向させ、隔壁２９により囲まれた
空間に放電ガスを充填することによりＰＤＰ１００を形
成することができる。なお、上記ＰＤＰでは放電空間を
規定する隔壁、誘電体層及び保護膜の内、隔壁と誘電体
層上に蛍光体層を形成しているが、同様の方法により保
護膜上にも蛍光体層を形成してもよい。
極（４１、４２）とアドレス電極Ａが直交するように、
両電極を内側にして対向させ、隔壁２９により囲まれた
空間に放電ガスを充填することによりＰＤＰ１００を形
成することができる。なお、上記ＰＤＰでは放電空間を
規定する隔壁、誘電体層及び保護膜の内、隔壁と誘電体
層上に蛍光体層を形成しているが、同様の方法により保
護膜上にも蛍光体層を形成してもよい。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。な
お、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 実施例１ 以下の条件で、原料を混合した。
お、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 実施例１ 以下の条件で、原料を混合した。
【００２６】
【表１】
【００２７】混合物を空気雰囲気下、１６００℃で２時
間焼成し、得られた焼結体を粉砕することで蛍光体を作
製した。得られた蛍光体は、ムライト型の結晶構造を有
していた。蛍光体に、２５４ｎｍ及び１４７ｎｍの波長
の光を照射したところ、青色の発光が得られた。図１２
は、１４７ｎｍの光による発光スペクトルである。約４
３５ｎｍ付近にピークをもち、また色座標のｘ、ｙ値
は、この発光スペクトルから計算すると、それぞれ０．
１４９、０．０５６であった。
間焼成し、得られた焼結体を粉砕することで蛍光体を作
製した。得られた蛍光体は、ムライト型の結晶構造を有
していた。蛍光体に、２５４ｎｍ及び１４７ｎｍの波長
の光を照射したところ、青色の発光が得られた。図１２
は、１４７ｎｍの光による発光スペクトルである。約４
３５ｎｍ付近にピークをもち、また色座標のｘ、ｙ値
は、この発光スペクトルから計算すると、それぞれ０．
１４９、０．０５６であった。
【００２８】実施例２ 以下の条件で、原料を混合した。
【表２】
【００２９】混合物を空気雰囲気下、１３００℃で２時
間焼成し、得られた焼結体を粉砕することで蛍光体を作
製した。得られた蛍光体は、コーディーライト型の結晶
構造を有していた。蛍光体に、２５４ｎｍ及び１４７ｎ
ｍの波長の光を照射したところ、青色の発光が得られ
た。また、ＣｕＯを同一モル比のＦｅ2Ｏ3に置換するこ
と以外は同一にして作製した蛍光体は、赤色の発光が得
られた。
間焼成し、得られた焼結体を粉砕することで蛍光体を作
製した。得られた蛍光体は、コーディーライト型の結晶
構造を有していた。蛍光体に、２５４ｎｍ及び１４７ｎ
ｍの波長の光を照射したところ、青色の発光が得られ
た。また、ＣｕＯを同一モル比のＦｅ2Ｏ3に置換するこ
と以外は同一にして作製した蛍光体は、赤色の発光が得
られた。
【００３０】実施例３ 以下の条件で、原料を混合した。
【表３】
【００３１】混合物を空気雰囲気下、１３００℃で２時
間焼成し、得られた焼結体を粉砕することで蛍光体を作
製した。得られた蛍光体は、サファイリン型の結晶構造
を有していた。蛍光体に、２５４ｎｍ及び１４７ｎｍの
波長の光を照射したところ、青色の発光が得られた。
間焼成し、得られた焼結体を粉砕することで蛍光体を作
製した。得られた蛍光体は、サファイリン型の結晶構造
を有していた。蛍光体に、２５４ｎｍ及び１４７ｎｍの
波長の光を照射したところ、青色の発光が得られた。
【００３２】実施例１の蛍光体の輝度劣化を以下のよう
にして測定した。下記の３電極面放電ＰＤＰを作製し
て、表示電極間に振幅１８０Ｖ、周波数１５ｋＨｚのパ
ルス電圧を印加して蛍光体の輝度の劣化を調べた。結果
を図１３に示す。この図では、駆動時間１時間後の輝度
を１に規格化している。また、パネルの背面板を冷却せ
ずに、蛍光体の劣化を加速させる条件で行っている。
にして測定した。下記の３電極面放電ＰＤＰを作製し
て、表示電極間に振幅１８０Ｖ、周波数１５ｋＨｚのパ
ルス電圧を印加して蛍光体の輝度の劣化を調べた。結果
を図１３に示す。この図では、駆動時間１時間後の輝度
を１に規格化している。また、パネルの背面板を冷却せ
ずに、蛍光体の劣化を加速させる条件で行っている。
【００３３】ＰＤＰの構成： 表示電極 透明電極幅：２８０μｍ、バス電極幅１０
０μｍ 表示電極間の放電ギャップ １００μｍ 誘電体層の厚み ３０μｍ 隔壁の高さ １００μｍ 隔壁の配列ピッチ ３６０μｍ Ｎｅ−Ｘｅ（５％）の放電ガス ガス圧 ５００Ｔｏｒｒ 比較のため、ＢＡＭと（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ3+を上
記と同様にして輝度劣化を測定した。 ＢＡＭと（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ3+が、３００時間で
それぞれ約２５％と１５％劣化しているのに対し、実施
例１では６％であり、劣化が抑えられていた。従って、
本発明の蛍光体は優れた輝度劣化耐性を有している。
０μｍ 表示電極間の放電ギャップ １００μｍ 誘電体層の厚み ３０μｍ 隔壁の高さ １００μｍ 隔壁の配列ピッチ ３６０μｍ Ｎｅ−Ｘｅ（５％）の放電ガス ガス圧 ５００Ｔｏｒｒ 比較のため、ＢＡＭと（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ3+を上
記と同様にして輝度劣化を測定した。 ＢＡＭと（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ3+が、３００時間で
それぞれ約２５％と１５％劣化しているのに対し、実施
例１では６％であり、劣化が抑えられていた。従って、
本発明の蛍光体は優れた輝度劣化耐性を有している。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、マグネシウム、アルミ
ニウム及びケイ素のような元素数の小さい元素のみで母
材を構成できるため、隣接する電子同士の交換相互作用
が大きくなり、その結果バンドギャップを大きくするこ
とができる。それにより、従来の蛍光体より吸収係数が
小さく、即ちより励起光に対して透明になるので、蛍光
体の深部の発光中心も利用することができ、輝度を向上
させることができる。また、従来の蛍光体と同一の輝度
であれば、印加電圧を下げることができるので、表面劣
化による輝度劣化を抑制することができる。加えて、マ
グネシウム、アルミニウム及びケイ素のような環境への
負荷の少ない蛍光体を提供できるという利点も有する。
ニウム及びケイ素のような元素数の小さい元素のみで母
材を構成できるため、隣接する電子同士の交換相互作用
が大きくなり、その結果バンドギャップを大きくするこ
とができる。それにより、従来の蛍光体より吸収係数が
小さく、即ちより励起光に対して透明になるので、蛍光
体の深部の発光中心も利用することができ、輝度を向上
させることができる。また、従来の蛍光体と同一の輝度
であれば、印加電圧を下げることができるので、表面劣
化による輝度劣化を抑制することができる。加えて、マ
グネシウム、アルミニウム及びケイ素のような環境への
負荷の少ない蛍光体を提供できるという利点も有する。
【図１】本発明の蛍光体の結晶構造の概略図である。
【図２】本発明の蛍光体の結晶構造の概略図である。
【図３】本発明の蛍光体の結晶構造の概略図である。
【図４】本発明の蛍光体の結晶構造の概略図である。
【図５】本発明の蛍光体の結晶構造の概略図である。
【図６】本発明の蛍光体の結晶構造の概略図である。
【図７】本発明の蛍光体の結晶構造の概略図である。
【図８】本発明の蛍光体の結晶構造の概略図である。
【図９】本発明の蛍光体の結晶構造の概略図である。
【図１０】本発明の蛍光体の結晶構造の概略図である。
【図１１】ＰＤＰの概略斜視図である。
【図１２】実施例１で得られた蛍光体の発光スペクトル
である。
である。
【図１３】実施例１で得られた蛍光体の寿命特性であ
る。
る。
１１、２１ 基板 １７、２７ 誘電体層 １８ 保護層 ２８ 蛍光体層 ２９ 隔壁 ４１ 透明電極 ４２ バス電極 １００ ＰＤＰ Ａ アドレス電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 別井 圭一 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 4H001 CA04 CA07 XA08 XA12 XA13 XA14 YA00 YA21 YA22 YA23 YA24 YA25 YA26 YA27 YA28 YA29 YA30 YA31 YA32 YA38 YA39 YA40 YA41 YA42 YA43 YA44 YA45 YA46 YA47 YA48 YA49 YA50 YA56 YA72 YA73 YA74 YA81 YA82 5C040 FA01 GG08 MA03
Claims (7)
- 【請求項１】 アルミニウム及びケイ素の複合酸化物を
母材とすることを特徴とする蛍光体。 - 【請求項２】 複合酸化物が（Ａｌ2Ｏ3）x・（Ｓｉ
Ｏ2）yで表され、ｘ：ｙが（２±１）：（１±０．５）
又は（１±０．１）：（１±０．１）の関係を有する請
求項１に記載の蛍光体。 - 【請求項３】 マグネシウム、アルミニウム及びケイ素
の複合酸化物を母材とすることを特徴とする蛍光体。 - 【請求項４】 複合酸化物が（ＭｇＯ）x・（Ａｌ
2Ｏ3）y・（ＳｉＯ2）zで表され、ｘ：ｙ：ｚが（２±
０．２）：（２±０．４）：（５±１）、（３．７±
０．７）：（９±１．８）：（１．８±０．４）又は
（３±０．３）：（１±０．１）：（３±０．３）の関
係を有する請求項３に記載の蛍光体。 - 【請求項５】 蛍光体が、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍ
ｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓ
ｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｄ、Ｐｄ、
Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｂａ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎ
ｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅ
ｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｌ又はＰｂ
を発光中心として含む請求項１〜４のいずれかに記載の
蛍光体 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の蛍光体
の層を備えるガス放電表示装置。 - 【請求項７】 請求項１〜５のいずれかに記載の蛍光体
の層を備える照明装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000280155A JP2002088359A (ja) | 2000-09-14 | 2000-09-14 | アルミニウム・ケイ素又はマグネシウム・アルミニウム・ケイ素複合酸化物系蛍光体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000280155A JP2002088359A (ja) | 2000-09-14 | 2000-09-14 | アルミニウム・ケイ素又はマグネシウム・アルミニウム・ケイ素複合酸化物系蛍光体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002088359A true JP2002088359A (ja) | 2002-03-27 |
Family
ID=18765050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000280155A Pending JP2002088359A (ja) | 2000-09-14 | 2000-09-14 | アルミニウム・ケイ素又はマグネシウム・アルミニウム・ケイ素複合酸化物系蛍光体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002088359A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009510764A (ja) * | 2005-09-30 | 2009-03-12 | ソウル セミコンダクター カンパニー リミテッド | 発光素子及びそれを用いたｌｃｄバックライト |
| US8221650B2 (en) | 2008-08-26 | 2012-07-17 | Shibaura Institute Of Technology | AL2O3-SiO2-based oxide phosphor |
| US8323529B2 (en) | 2006-03-16 | 2012-12-04 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | Fluorescent material and light emitting diode using the same |
-
2000
- 2000-09-14 JP JP2000280155A patent/JP2002088359A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009510764A (ja) * | 2005-09-30 | 2009-03-12 | ソウル セミコンダクター カンパニー リミテッド | 発光素子及びそれを用いたｌｃｄバックライト |
| JP2012186492A (ja) * | 2005-09-30 | 2012-09-27 | Seoul Semiconductor Co Ltd | 発光素子 |
| US9287241B2 (en) | 2005-09-30 | 2016-03-15 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | Light emitting device and LCD backlight using the same |
| US9576940B2 (en) | 2005-09-30 | 2017-02-21 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | Light emitting device and LCD backlight using the same |
| US8323529B2 (en) | 2006-03-16 | 2012-12-04 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | Fluorescent material and light emitting diode using the same |
| US8221650B2 (en) | 2008-08-26 | 2012-07-17 | Shibaura Institute Of Technology | AL2O3-SiO2-based oxide phosphor |
| US8470201B2 (en) | 2008-08-26 | 2013-06-25 | Shibaura Institute Of Technology | Al2O3-SiO2-based oxide phosphor |
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