JP2002121550A - 真空紫外線励起発光素子用蛍光体 - Google Patents
真空紫外線励起発光素子用蛍光体Info
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Abstract
光輝度が高い蛍光体およびそれを用いた真空紫外線励起
発光素子を提供する。 【解決手段】組成式(M1-xEux)0.75+0.25(y+z)Mg
yMnzAl11-(y+z)O17.25-0.25(y +z)(組成式中のM
はBa、CaおよびSrのうち少なくとも一種を表し、
0.01≦x≦0.5、0≦y≦1、0.01≦z≦
0.5である。)により表わされる真空紫外線励起発光
素子用蛍光体。前記の蛍光体を用いる真空紫外線励起発
光素子。
Description
レイパネル(以下「PDP」という。)および希ガスラ
ンプなどの、真空紫外線励起発光素子に好適な蛍光体お
よびその蛍光体を用いる真空紫外線励起発光素子に関す
るものである。
紫外線によって蛍光体を励起して発光させる機構を有す
る真空紫外線励起発光素子の開発が盛んに行われてい
る。その代表例がPDPの開発である。陰極線管(CR
T)やカラー液晶ディスプレイでは画面の大型化が困難
であるが、PDPはそれを可能とするフラットパネルデ
ィスプレイであり、公共スペースにおける表示用や大画
面のテレビ用として期待されている。PDPは多数の微
小放電空間(以下「表示セル」と略すことがある。)を
マトリックス状に配置して構成された表示素子である。
各表示セル内には放電電極が設けられ、各表示セルの内
壁には蛍光体が塗布されている。各表示セル内の空間に
はHe−Xe、Ne−Xe、Ar等の希ガスが封入され
ており、放電電極に電圧を印加することにより希ガス中
で放電が起こり、真空紫外線が放射される。この真空紫
外線により蛍光体が励起され、可視光を発する。発光す
る表示セルの位置を指定することにより画像が表示され
る。光の三原色である青、緑、赤にそれぞれ発光する蛍
光体を使用することにより、フルカラーの表示を行うこ
とができる。
て希ガスランプがある。希ガスランプは、希ガス中の放
電により真空紫外線を発生し、蛍光体により真空紫外線
を可視光に変換する機構により発光するランプである。
希ガスランプは水銀を使用しないので、環境問題の観点
から注目されている。
線によって励起される蛍光体は既に提案されており、赤
色発光蛍光体としては例えば(Y,Gd)BO3:E
u、緑色発光蛍光体としては例えばZn2SiO4:M
n、青色発光蛍光体としては例えばBaMgAl
10O17:Euを挙げることができる。また、真空紫外線
励起用の緑色蛍光体は、上記のZn2SiO4:Mnの他
にBaAl12O19:MnやBaMgAl14O23:Mn等
のMn付活アルカリ土類アルミン酸塩蛍光体が高効率に
発光するものとして知られている。
光体の輝度をより一層向上させることが望まれており、
例えば、緑色発光蛍光体としては特開平10−1666
号公報には、組成式(1−a)(bMO・6Al2O3)
・a(MMg1-cMncAl10O17)(ただし、MはB
a、Srのうちの少なくとも1種であり、a,b,c,
はそれぞれ0.05≦a≦1.0、0.64≦b≦0.
86、0.05≦c≦1.0及び0.05≦a×c≦
0.3なる条件を満たす数である)により表される蛍光
体が開示されている。また、青色発光蛍光体としては米
国特許第6045721号明細書には、組成式Ba1-e
EueMnmMg1+ δ -mAl10+2fO17+ δ +3f(ただし0
≦e≦0.4、0≦m≦0.3、0.01≦δ≦0.
1、0≦f≦1、e+m>0)で表される蛍光体が開示
されている。
Pなどの真空紫外線励起発光素子用の、発光輝度が高い
蛍光体およびそれを用いた真空紫外線励起発光素子を提
供することにある。
況下、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、
付活剤としてMnおよびEuを含有する特定の組成のア
ルミン酸塩が真空紫外線励起発光素子用蛍光体、特に緑
色発光蛍光体として有用であることを見出し、本発明を
完成するに至った。
0.75+0.25(y+z)MgyMnzAl11-( y+z)O
17.25-0.25(y+z)(組成式中のMはBa、CaおよびS
rのうち少なくとも一種を表し、0.01≦x≦0.
5、0≦y≦1、0.01≦z≦0.5である。)によ
り表わされる真空紫外線励起発光素子用蛍光体を提供す
る。また本発明は、前記の蛍光体を用いる真空紫外線励
起発光素子を提供する。
する。本発明の真空紫外線励起発光素子用蛍光体は、組
成式(M1-xEux)0.75+0.2 5(y+z)MgyMnzAl
11-(y+z)O17.25-0.25(y+z)(組成式中のMはBa、C
aおよびSrのうち少なくとも一種を表し、0.01≦
x≦0.5、0≦y≦1、0.01≦z≦0.5であ
る。)により表わされる蛍光体である。
ル量の比である。xの範囲は0.01≦x≦0.5であ
る。0.02≦x≦0.4が好ましく、より好ましくは
0.03≦x≦0.2である。
0.1≦y≦0.9であり、より好ましくは0.2≦y
≦0.85である。
好ましくは0.02≦z≦0.2であり、より好ましく
は0.05≦z≦0.15である。
は真空紫外域以外の紫外線、X線および電子線励起の蛍
光体およびそれを用いた素子へも応用可能である。
るものではなく、例えば特開平10−53760号公報
に開示された方法等公知の方法により製造できる。一般
的には、それぞれの原料を所定の組成となるように配合
して焼成することにより製造できる。
ールミル、V型混合機または攪拌装置等を用いて混合し
た後、900℃から1600℃の温度範囲で1時間〜5
0時間焼成する方法により、本発明の蛍光体を得ること
ができる。
度(純度99.9%以上)のアルミナ(結晶形はαアル
ミナでも中間アルミナでもよい)を用いることができ
る。高純度(純度99%以上)の水酸化アルミニウム、
硝酸アルミニウムまたはハロゲン化アルミニウムなどの
高温で分解しアルミナになりうるものを用いることもで
きる。
(純度99%以上)の水酸化バリウム、炭酸バリウム、
硝酸バリウム、ハロゲン化バリウム若しくはシュウ酸バ
リウムなど、高温で分解し酸化バリウムになりうるもの
かまたは高純度(純度99%以上)の酸化バリウムが使
用できる。
度(純度99%以上)の水酸化マグネシウム、炭酸マグ
ネシウム、硝酸マグネシウム、ハロゲン化マグネシウ
ム、シュウ酸マグネシウム若しくは塩基性炭酸マグネシ
ウムなど、高温で分解し酸化マグネシウムになりうるも
のかまたは高純度(純度99%以上)の酸化マグネシウ
ムが使用できる。
(純度99%以上)の水酸化マンガン、炭酸マンガン、
硝酸マンガン、ハロゲン化マンガン、シュウ酸マンガン
若しくは塩基性炭酸マンガンなど、高温で分解し酸化マ
ンガンになりうるものかまたは高純度(純度99%以
上)の酸化マンガンが使用できる。
度(純度99%以上)の水酸化ユーロピウム、炭酸ユー
ロピウム、硝酸ユーロピウム、ハロゲン化ユーロピウム
若しくはシュウ酸ユーロピウムなど高温で分解し酸化ユ
ーロピウムとなりうるものかまたは高純度(純度99%
以上)の酸化ユーロピウムが使用できる。
ロゲン化物、シュウ酸塩など高温で分解し酸化物になり
うるものを使用した場合、本焼成の前に、600℃から
800℃の温度範囲にて仮焼することも可能である。こ
のときの焼成雰囲気としては、Euを2価とするため
に、弱還元雰囲気(例えば水素を0.1〜5体積%含有
したArガス)が好ましい。また大気雰囲気下で焼成し
た後、弱還元雰囲気で再度焼成することもできる。ま
た、反応を促進するために、フラックスを添加すること
もできる。蛍光体の結晶性を高めるために、必要に応じ
て再焼成を行うこともできる。
ボールミルやジェットミルなどを用いて粉砕することが
でき、さらに必要に応じて洗浄あるいは分級することも
できる。
起発光素子用蛍光体が得られる。現状においては、マン
ガン付活アルミン酸塩蛍光体としてはBaAl12O19:
Mnが真空紫外線励起発光素子用の緑色発光蛍光体とし
て使用されているが、本発明の、組成式(M1-xEux)
0.75+0.25(y+z)MgyMnzAl11-(y+z)O17.25-0.25
(y+z)(式中のMはBa、Ca、Srのうち少なくとも
一種を表し、0.01≦x≦0.5、0≦y≦1、0.
01≦z≦0.5である)により表わされる真空紫外線
励起発光素子用蛍光体は、その理由は明らかではない
が、真空紫外線による励起においてはBaMgAl12O
19:Mnより発光輝度が高くなり、PDPおよび希ガス
ランプなどに好適である。
を用いるPDPは、例えば特開平10−195428号
公報に開示されているような公知の方法によって作製す
ることができる。赤色、緑色、青色のそれぞれの真空紫
外線励起発光素子用蛍光体を、例えば、セルロース系化
合物、ポリビニルアルコールのような高分子化合物から
なるバインダーおよび有機溶媒と混合し、蛍光体ペース
トを調製する。背面基板の内面の、隔壁で仕切られ、ア
ドレス電極を備えたストライプ状の基板表面と隔壁面
に、該ペーストをスクリーン印刷などの方法によって塗
布し、乾燥させて、それぞれの蛍光体層を形成させる。
これに、蛍光体層と直交する方向の透明電極およびバス
電極を備え、内面に誘電体層と保護層を設けた表面ガラ
ス基板を重ねて接着し、内部を排気して低圧のXeやN
e等の希ガスを封入し、放電空間を形成させることによ
り、PDPを作製することができる。
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。
ネシウムとシュウ酸マンガンとシュウ酸ユーロピウムを
構成陽イオンのモル比でAl:Ba:Mg:Mn:Eu
=10:0.85:0.75:0.25:0.15とな
るように秤量し、イソプロパノール中で1時間攪拌混合
後、エバポレーションにより混合粉末を回収した。得ら
れた混合粉末をアルミナボート上で、アルゴンと水素と
の混合ガス(水素を2体積%含有)の還元雰囲気中にお
いて、1450℃で2時間焼成し、その後室温まで徐冷
した。得られた緑色発光蛍光体粉末を蛍光X線分析法
(XRF)、およびアルカリ融解−ICP−AESによ
り定性および定量分析した結果、得られた緑色発光蛍光
体の組成は組成式(Ba0.85Eu0.15)Mg0.75Mn
0.25Al10O17により表されることがわかった。得られ
た緑色発光蛍光体を真空槽内に設置し、6.7Pa(5
×10-2torr)以下の真空に保持し、エキシマ14
6nmランプ(ウシオ電機株式会社製H0012型)を
用いて真空紫外線を照射したところ、緑色の発光を示
し、輝度は221cd/m2と高かった。
ガンとシュウ酸ユーロピウムを構成陽イオンのモル比で
Al:Ba:Mn:Eu=10.9:0.6975:
0.1:0.0.775となるように秤量し、イソプロ
パノール中で1時間攪拌混合後、エバポレーションによ
り混合粉末を回収した。得られた混合粉末をアルミナボ
ート上で、アルゴンと水素との混合ガス(水素を2体積
%含有)の還元雰囲気中において、1450℃で2時間
焼成し、その後室温まで徐冷した。得られた緑色発光蛍
光体粉末を蛍光X線分析法(XRF)、およびアルカリ
融解−ICP−AESにより定性および定量分析した結
果、得られた緑色発光蛍光体の組成は組成式(Ba0.9
Eu0.1)0.775Mn0.1Al10.9O17.225により表され
ることがわかった。得られた緑色発光蛍光体を真空槽内
に設置し、6.7Pa(5×10-2torr)以下の真
空に保持し、エキシマ146nmランプ(ウシオ電機株
式会社製H0012型)を用いて真空紫外線を照射した
ところ、緑色の発光を示し、輝度は202cd/m2と
高かった。
ガンを構成イオンのモル比でAl:Ba:Mn=11.
9:1.0:0.1となるように秤量し、イソプロパノ
ール中で1時間攪拌混合後、エバポレーションにより混
合粉末を回収した。得られた混合粉末をアルミナボート
上で、アルゴンと水素との混合ガス(水素を2体積%含
有)の還元雰囲気中において、1450℃で2時間焼成
し、その後室温まで徐冷した。得られた緑色発光蛍光体
粉末を蛍光X線分析法(XRF)、およびアルカリ融解
−ICP−AESにより定性および定量分析した結果、
組成式は、Ba1.0Mn0.1Al11.9O18.95であった。
この組成は、従来技術の緑色発光蛍光体である。得られ
た緑色発光蛍光体を真空槽内に設置し、6.7Pa(5
×10-2torr)以下の真空に保持し、エキシマ14
6nmランプ(ウシオ電機株式会社製H0012型)を
用いて真空紫外線を照射したところ、緑色の発光を示し
たが、輝度は177cd/m2と本発明実施例に比べて
低かった。
ンプなどの真空紫外線励起発光素子用に好適な、発光輝
度が高い蛍光体が得られ、高輝度の真空紫外線励起発光
素子が実現できるので、工業的に極めて有用である。
Claims (2)
- 【請求項1】組成式(M1-xEux)0.75+0.25(y+z)Mg
yMnzAl11-(y+z)O17.25-0.25(y +z)(組成式中のM
はBa、CaおよびSrのうち少なくとも一種を表し、
0.01≦x≦0.5、0≦y≦1、0.01≦z≦
0.5である。)により表わされる真空紫外線励起発光
素子用蛍光体。 - 【請求項2】請求項1に記載の蛍光体を用いる真空紫外
線励起発光素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000318964A JP2002121550A (ja) | 2000-10-19 | 2000-10-19 | 真空紫外線励起発光素子用蛍光体 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6805814B2 (en) | 2002-05-31 | 2004-10-19 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Phosphor for light-emitting element excited by vacuum ultra-violet ray |
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- 2000-10-19 JP JP2000318964A patent/JP2002121550A/ja active Pending
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