JP2002180041A - 蛍光性粒子 - Google Patents
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Abstract
供する。 【解決手段】表面が蛍光体からなる蛍光体層を有し、内
部に蛍光体ではない無機物質を有する蛍光性粒子。蛍光
体層が、M1とAlとO(M1はBa、Sr、Mgおよび
Caからなる群から選ばれる少なくとも一種の金属元
素)からなる化合物を基体とし、Euおよび/またはM
nを付活剤として含有する蛍光体からなる上記蛍光性粒
子。蛍光体層が、ZnとSiとOからなる化合物を基体
とし、Tbおよび/またはMnを付活剤として含有する
蛍光体からなる上記蛍光性粒子。蛍光体層が、M 4とO
(M4はY、GdおよびBからなる群から選ばれる少な
くとも一種の金属元素)からなる化合物を基体とし、E
uを付活剤として含有する蛍光体からなる上記蛍光性粒
子。
Description
なる蛍光体層を有する蛍光性粒子に関する。特にプラズ
マディスプレイパネル(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に
用いられる蛍光性粒子に関する。
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。PDPは、陰極
線管(CRT)やカラー液晶ディスプレイでは実現困難
な画面の大型化が可能な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−X
e、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。
て照明用の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。希ガスランプは蛍光灯と異なり水銀を使用しな
いので、環境問題の観点から注目されている。
線等によって励起される蛍光体は既に提案されている。
青色発光蛍光体としては、代表的なものとしてBaMg
Al10O17:Eu、BaMgAl14O23:Eu等を挙げ
ることができる。緑色発光蛍光体としては、代表的なも
のとして、BaAl12O19:Mn、BaMgAl
14O 23:Mn等を挙げることができる。また、他の緑色
蛍光体としてZn2SiO4:Mnを挙げることができ
る。また、赤色発光蛍光体としては、代表的なものとし
て、Y2O3:Eu、(Y,Gd)BO3:Euを挙げる
ことができる。
ので高価であり、安価な蛍光性粒子の開発が求められて
いる。
体の含有量が少なく安価な蛍光性粒子を提供することに
ある。
況下、鋭意研究を重ねた結果、表面のみ蛍光体化した粒
子に思い至り、表面に蛍光体からなる蛍光体層を有し、
内部に蛍光体ではない無機物質を有することを特徴とす
る蛍光性粒子により上記課題を解決できることを見出
し、本発明を完成するに至った。
蛍光体層を有し、内部に蛍光体ではない無機物質を有す
る蛍光性粒子を提供する。また本発明は蛍光体でない無
機物質がアルミナである上記蛍光性粒子を提供する。ま
た本発明は蛍光体でない無機物質がシリカ粒子である上
記蛍光性粒子を提供する。また本発明は蛍光体層が、M
1とAlとO(M1はBa、Sr、MgおよびCaからな
る群から選ばれる少なくとも一種の金属元素)からなる
化合物を基体とし、Euおよび/またはMnを付活剤と
して含有する蛍光体からなる上記蛍光性粒子を提供す
る。また本発明は、蛍光体層が、ZnとSiとOからな
る化合物を基体とし、Tbおよび/またはMnを付活剤
として含有する蛍光体からなる上記蛍光性粒子を提供す
る。また本発明は蛍光体層が、M4とO(M4はY、Gd
およびBからなる群から選ばれる少なくとも一種の金属
元素)からなる化合物を基体とし、Euを付活剤として
含有する化合物である上記蛍光性粒子を提供する。また
本発明は、上記蛍光性粒子を用いてなる真空紫外線励起
発光素子を提供する。
する。本発明者らは、表面が蛍光体からなる蛍光体層を
有していれば、内部に蛍光体でない無機物質であっても
蛍光性粒子として機能することを見出し、蛍光体含有量
が全部が蛍光体からなる粒子と比較して少なくなること
から安価になると考えて検討した。さらに、蛍光性粒子
中の蛍光体含有量が少なくなるのみならず、意外にも発
光輝度も高くなることもあることを見出した。
なる蛍光体層を有し、内部に蛍光体でない無機物質を有
していればいかなるものでも良い。また蛍光体層の厚み
はいかなる厚みでも良いが、蛍光体層の厚さが100n
mを超えると、蛍光体の発光中心である高価なEu等を
多量必要とするため、コスト面から、蛍光体層の厚さが
100nm以下のものが好ましい。蛍光体層が薄すぎる
と発光輝度が低下するので、蛍光体層の厚さは10nm
以上が好ましく、さらに好ましくは20nm以上であ
る。
無機物質としては、特に限定されないが、コストの面か
ら、アルミナ、シリカ等が好ましい。
蛍光体であればいかなるものであっても良い。青色蛍光
体としては、例えば、M1とAlとO(M1はBa、S
r、MgおよびCaからなる群から選ばれる少なくとも
一種の金属元素)からなる化合物を基体とし、Euおよ
び/またはMnを付活剤として含有する蛍光体のうち、
M1がBaおよびMgで、付活剤がEuである、Ba−
Mg−Al−Eu−O系化合物等が挙げられ、特に、B
aMgAl10O17:Euが挙げられる。
とO(M1はBa、Sr、MgおよびCaからなる群か
ら選ばれる少なくとも一種の金属元素)からなる化合物
を基体とし、Euおよび/またはMnを付活剤として含
有する蛍光体のうち、M1がBaで、付活剤がMnであ
る、Ba−Al−Mn−O系化合物等が挙げられ、特
に、BaAl12O19:Mnが挙げられる。また緑色蛍光
体としては他にはZn−Si−Mn−O系化合物が挙げ
られ、特に、Zn2SiO4:Mnが挙げられる。
(M4はY、GdおよびBからなる群から選ばれる少な
くとも一種の金属元素)からなる化合物を基体とし、E
uを付活剤として含有する蛍光体のうち、M4がYで、
付活剤がEuであるY−Eu−O系化合物等が挙げら
れ、特にY2O3:Euが挙げられ、また他には、(G
d、Y)BO3:Euが挙げられる。
蛍光体を構成する元素のうち金属元素の化合物と蛍光体
でない無機物質を混合して焼成する方法であればいかな
る方法によっても良い。例えば、固体である蛍光体でな
い無機物質の粒子が分散した水と、蛍光体層の蛍光体を
構成する元素のうち金属元素の化合物の水溶液を混合
し、沈殿剤により、蛍光体の前駆体を蛍光体でない無機
物質粒子の周囲に析出させ、乾燥後、焼成する方法等に
よっても良い。
はない安価な無機物質を有しているにもかかわらず、高
輝度であり、特に、PDPおよび希ガスランプなどの真
空紫外線励起発光素子用として極めて有用である。
起下のみならず、紫外線、陰極線あるいはX線励起下に
おいても優れた発光特性を示す。すなわち、本発明は真
空紫外線、紫外線、陰極線あるいはX線などの幅広いエ
ネルギーによって励起可能で、優れた発光特性を示す蛍
光性粒子を提供するものである。
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。本実施例では蛍光体ではない物質には、住友化
学工業株式会社からスミコランダムの商品名で開発され
ている一連のα−アルミナ粉末を用いた。
10:0.03となるように、硝酸バリウムと硝酸マグ
ネシウムと硝酸ユーロピウムが溶解した水溶液200m
lに平均一次粒子径が1.5μmのα−アルミナ10g
を分散させたスラリーを調整した。さらに該スラリーを
攪拌しながら、炭酸アンモニウム1gが溶解したアンモ
ニア水50mlを添加し、さらに60分間攪拌し、沈殿
を得た。得られた沈殿をろ過により回収後、乾燥後、粉
砕して、得られた前駆体をアルミナボートに仕込み、水
素2体積%−アルゴン98体積%よりなる弱還元雰囲気
中において1400℃で1時間焼成し、蛍光性粒子を得
た。透過型電子顕微鏡による評価により、蛍光体層の厚
さが約80nmであることがわかった。X線回折の測定
(微小X線回折装置;Rigaku製Ru−200によ
る相同定評価)により、BaMgAl10O17:Euとα
−アルミナの混合相であることがわかった。
-2Torr)以下の真空槽内でエキシマ146nmラン
プ(ウシオ電機社製)を用いて紫外線を照射したとこ
ろ、青色の強い発光を示し、発光輝度は42.7cd/
m2であった。また、この蛍光体を254nmもしくは
365nmの紫外線により励起した場合も、高輝度の青
色発光を示した。最初のBa:Mg:Al:Euのモル
比から計算すると、BaMgAl10O17:Euは7.9
モル%、α−アルミナは92.1モル%であった。
10:0.02とした以外は、実施例1と同様にして、
蛍光性粒子を製造した。Ba:Mg:Al:Euのモル
比から計算すると、BaMgAl10O17:Euは4.8
モル%、α−アルミナは95.2モル%であった。この
蛍光体用粒子に実施例1と同様にして、紫外線を照射し
たところ、青色の強い発光を示し、発光輝度は40.1
cd/m 2であった。
(5×10-2Torr)以下の真空槽内でエキシマ14
6nmランプ(ウシオ電機社製)を用いて紫外線を照射
したところ、発光輝度は36.8cd/m2であった。
有量が少ないので安価であり、特にPDP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に用いるこ
とができ、工業上極めて有用なものである。
Claims (8)
- 【請求項1】表面に蛍光体からなる蛍光体層を有し、内
部に蛍光体ではない無機物質を有することを特徴とする
蛍光性粒子。 - 【請求項2】蛍光体層の厚さが100nm以下である請
求項1記載の蛍光性粒子。 - 【請求項3】蛍光体でない無機物質がアルミナである請
求項1または2に記載の蛍光性粒子。 - 【請求項4】蛍光体でない無機物質がシリカである請求
項1または2に記載の蛍光性粒子。 - 【請求項5】蛍光体層が、M1とAlとO(M1はBa、
Sr、MgおよびCaからなる群から選ばれる少なくと
も一種の金属元素)からなる化合物を基体とし、Euお
よび/またはMnを付活剤として含有する蛍光体からな
る請求項1〜4のいずれかに記載の蛍光性粒子。 - 【請求項6】蛍光体層が、ZnとSiとOからなる化合
物を基体とし、Tbおよび/またはMnを付活剤として
含有する蛍光体からなる請求項1〜4のいずれかに記載
の蛍光性粒子。 - 【請求項7】蛍光体層が、M4とO(M4はY、Gdおよ
びBからなる群から選ばれる少なくとも一種の金属元
素)からなる化合物を基体とし、Euを付活剤として含
有する蛍光体からなる請求項1〜4のいずれかに記載の
蛍光性粒子。 - 【請求項8】請求項1〜7のいずれかに記載の蛍光性粒
子を用いてなる真空紫外線励起発光素子。
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