JP2002500411A - アルミン酸バリウムマグネシウム蛍光体 - Google Patents
アルミン酸バリウムマグネシウム蛍光体Info
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Abstract
Description
蛍光体に関し、さらに対応する蛍光体混合物、上記蛍光体を含むランプおよびデ
ィスプレーに関する。
の青色発光蛍光体として知られ、広く用いられている。これは比較的高い量子効
率とアルミン酸バリウムマグネシウム蛍光体の適当な分光分布のためである。ア
ルミン酸バリウムマグネシウム蛍光体の基本的な開示は米国特許第4,216,
408号明細書に見出される。
200nmより短い波長のVUV放射線で励起した場合に、操作時間にわたる安定
性が不十分なことである。この不十分な安定性またはメンテナンスは、発光スペ
クトルの変化のみならず量子効率の低下をもたらす。従って従来のアルミン酸マ
グネシウムバリウム蛍光体を使用する蛍光体の混合物およびランプは、長い操作
時間に伴って緑色への色変化を起こす。この問題は、混合物中のアルミン酸マグ
ネシウムバリウム蛍光体の割合が大きくなる、すなわち相関色温度が高くなると
より重大になる。そのような高い色温度は、しかしながら、ディスプレーやディ
スプレー発光システムでは典型的である。
明はアルミン酸マグネシウムバリウム蛍光体の効率、安定性およびメンテナンス
を改良することを意図している。
改良されたアルミン酸マグネシウムバリウム蛍光体を開示することであり、第二
の目的は典型的な応用のためのそれに応じて改良された蛍光体混合物を提供する
ことであり、第三の目的は本発明に従う蛍光体に基づく改良されたランプおよび
改良されたディスプレーを提供することであり、最終的な第四の目的は本発明の
蛍光体の新規な製造法を提供することである。
光体混合物、そして、さらに詳しくは、上記蛍光体の重量比が5%〜40%、赤
色発光蛍光体の重量比が10%〜50%そして緑色発光蛍光体の重量比が30%
〜70%である蛍光体混合物により達成される。
、さらに詳しくは上記蛍光体の重量比が50%〜95%そして黄色発光蛍光体の
重量比が5%〜50%である蛍光体混合物により達成される。
00nmより低い波長のVUV放射線で励起される蛍光ランプが提供され、ここ
にはXeエキシマー蛍光ランプが含まれる。
理解するために、参照が以下に開示され、従属請求項が上記記載の図面と関連し
ている。
. 05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、 0、0.1、0.2≦f≦0.3、0.4、0.5、0.7、1、および e+m>0 である。
下方限界を除いてこれらの値がそれぞれより好ましいものとなり、fの下方限界
はその値が低くなるほど好ましい。それぞれ可変の上方と下方の限界は、互いに
独立し、例えば、0、0.05≦m≦0.1、0.2、0.3の条件は可変のm
に対して 6個の範囲を示す。即ち、0≦m≦0.1、0≦m≦0.2、0≦m≦0.30
、 0.05≦m≦0.1、0.05≦m≦0.2、0.05≦m≦0.3である。 本 発明は活性化元素としてEuとMnの両方に関するが、Mnの取り込みには、主
に結果として生じる蛍光体の色ポイントでの違いの点から興味がある。興味のあ
る特別な条件は0.15≦e≦0.2およびm≦0.02のときである。e=m
=0の 条件は、蛍光体が少なくとも一つの活性化元素を必要とすることから除外する。
Eu,Mnにより求められるよりも高いことに特徴がある。この余分のMg含有
量は、Mgが蛍光体の作成に通常MgOとして添加されるので、Oの濃度に現れ
るパラメーターδにより与えられる。過剰のMgのせいでMgとMnの含有量の 合計はBaとEuの含有量の合計よりもいくらか高くなる。δの最適な範囲は0
.03と0.04の間で認められ、そしてeの最適な範囲は0.15と0.2の
間である。蛍光体はX線解析ピークをMiller Index 110のピー
クから分離したMiller Index 008に示すことでさらに特徴づけ
られる(または少なくともそのようなピークを示す結晶化合物を含む)。
(Ba,Eu)Oの含有量を、三角形の上方左側の軸により与えるのに対し、上 方右側の軸は(Mg,Mn)Oの含有量を与える(EuはBaと置換し、そして
MnはMgと置換するからである)。両方の軸は上端でゼロの量を意味し、底面
で60%の値を示す。従って、Al2O3の量は明瞭にするために三角形の外側の
左側に示す縦軸として現れ、底面で40%から始まり上端において100%で終
わる。
と、異なる規準化が使われていることに注意すべきである。図1で、全ての濃度
の合計は常に1であるのに対し、式では(Ba,Eu)Oの値は常に1であり(
Mg,Mn)Oの値は常に1+δである。
そして比較のために、大きい三角形の範囲2は米国特許第4,216,408号
明細書に従う蛍光体に対応する。この図から本発明が前記蛍光体の範囲の、比較
的に非常に狭い領域の部分に関することが明らかであり、これはまわりの領域よ
りも驚くべき良い性能であることがわかった。より好ましいパラメーターの限定
の組み合わせは、例えば、δとfに対しては図1に示した平行四辺形からなお小
さい隅の平行四辺形の切り取りに対応するであろう。
良を示す。さらに、本発明は改良された青色効率のみならず操作期間の初期にお
いて改良された発光強度を提供する。この青色効率は次のように定義される。 ηz=η・z/y
x、y、zは標準色調整である。この青色効率の改良は、操作時間中のメンテナ
ンスのみならず操作期間の初期の青色効率との両方に関連する。
=0)が最上の初期青色効率をもたらすことがわかる。さらに、メンテナンス特
性はδ=0.01およびδ=0.05に匹敵する。それらはδ=0での従来例よ
りも良く、従来例の中で0.06よりも低いeの値のものは代表的な製品である
蛍光体であり、さらに悪い。
.05で本発明の全ての蛍光体に対してかなり低く、そしてすべての三つの場合
でδ=0および高いe=0.2で従来のBa1-eEueMnmMg1+δ-mAl10+2f O17+δ+3fと匹敵するかまたはさらに良い。e=0.06で従来例は非常に厳し
い色シフトを示す。
ンテナンスに関して青色効率を強く改良させることがわかる。結論として、δ=
0.03はこれらの結果から非常に良い値として明らかである。
最大にできる。しかしながら、Euの追加は価格の高騰を招く。従って、個々の
適用に要求される量だけにEu含有量を増加するのが好ましい。あらゆる場合に
、Mg含有量の増加に伴なう本発明の改良は、eの高い値のみならず低い値にも
関係する。
ぶことにより好ましく製造される。下限と上限のより好ましい値は、それぞれ1
500℃、1530℃、1550℃と1660℃、1630℃、1610℃であ
る。具体的には、比較的高い徐冷温度の1580℃が用いられた。実験の結果、
限定された範囲中での徐冷温度の重要性を確証し、1580℃が最良の値であっ
た。製造方法自体の残りの詳細は従来行われているものであり、技術の専門家に
既知であることを付言する。この方法は米国特許第4,216,408号明細書
に記載されている。
体を含む蛍光体混合物中で用いられる。好ましくは、赤色および緑色発光蛍光体
はそれぞれ(Y,Gd)BO3:EuおよびLaP04:Ce,Tbである。この
蛍光体混合物は高い色温度でのXeエキシマーランプおよびプラズマディスプレ
ーパネルに特に適している。好ましくは、それぞれ重量比で、BAM―VUV蛍
光体の含有量は5%〜40%、(Y,Gd)BO3:Euの含有量は10%〜5 0%、LaP04:Ce,Tbの含有量は30%〜70%である。
に黄色発光蛍光体を含む。この黄色蛍光体はY3Al5O12:Ceであり、BAM
―VUV蛍光体の重量比が好ましくは50%〜95%であるのに対して、好まし
い重量比は5%〜50%である。
特徴に従う蛍光体で得られた3波長白色混合物の色シフトの典型的な結果を示す
。その中で略語は次を意味する。 BAM = BaMgAl10O17:Eu,Mn(従来) LAP = LaP04:Ce,Tb YOB = (Y,Gd)BO3:Eu
右側の欄に示してある。上の三つの(従来の)例と、下の三つ(本発明の)との
比較が、典型的な蛍光体混合物に関し本発明の強い改良を例証する。
よび効率のゆえに、今日ではVUV励起を含む応用でアルミン酸マグネシウムバ
リウム型の蛍光体を使用するのが適している。そのようなランプの好ましい選択
は無音放電ランプ、好ましくはXeエキシマーランプであり、本発明に従う蛍光
体または蛍光体混合物を含む。そのようなVUV応用の例は次の参照文献に見い
だされ、その開示内容を以下に述べる。
て使用される無音放電に対する基本の操作方法に関する。
して簡単な方法で広い領域をカバーするために、そのようなランプに対する特殊
な構成のみならず操作方法に関する。本発明のディスプレーおよびプラズマディ
スプレーパネルに関して、それらの技術それ自体は知られている。しかしながら
、本発明に従えば、新規な蛍光体および蛍光体混合物が提供され、それは色シフ
トのみならず青色効率および青色効率のメンテナンスに強い改良を示す。これら
全ての特性はすでに上記したようにディスプレーランプおよびプラズマディスプ
レーパネルに対して特に重要である。従って、本発明はまた、本発明に従う蛍光
体を含むことで特徴づけられるディスプレーおよびプラズマディスプレーパネル
に関する。
発行物を参考文献として示しておく。 P.S.Friedman,「プラズマディスプレーパネルは低価格の技術か
?」,Information Display Vol.10(1995),
22−25、そしてさらに、 J.‐P. Boeuf,H.Doyeaux,
「大領域プラズマディスプレーのシミュレーション」,Europhysics
News Vol.27,No.2(1996),46−49。
項に限定した本発明の範囲から逸脱しない限り、種々の変更および修正ができる
ことは当業者に明らかであろう。
範囲を示す線図。
較した発明の効果を示す線図。
eの値に対する従来例と比較した発明の効果を示す線図。
Claims (23)
- 【請求項1】 式:Ba1-eEueMnmMg1+δ-mAl10+2fO17+δ+3f ここで、 0≦e≦0.4、 0≦m≦0.3、 0.01≦δ≦0.1、 0≦f≦1、そして e+m>0 で表される蛍光体。
- 【請求項2】 0.03≦δ≦0.04である請求項1記載の蛍光体。
- 【請求項3】 0.15≦e≦0.2である請求項1記載の蛍光体。
- 【請求項4】 m≦0.02である請求項3記載の蛍光体。
- 【請求項5】 0.03≦δ≦0.04である請求項3記載の蛍光体。
- 【請求項6】 0.05≦m≦0.1である請求項1記載の蛍光体。
- 【請求項7】 0.15≦e≦0.2である請求項6記載の蛍光体。
- 【請求項8】 0.03≦δ≦0.04である請求項7記載の蛍光体。
- 【請求項9】 0≦f≦0.3である請求項1記載の蛍光体。
- 【請求項10】 0.15≦e≦0.2そして0.03≦δ≦0.04であ
る 請求項9記載の蛍光体。 - 【請求項11】 X線解析ピークを、Miller Index 110の
ピークから分離したMiller Index 008に示す結晶化合物をさら
に含む請求項1記載の蛍光体。 - 【請求項12】 赤色発光蛍光体、緑色発光蛍光体および式 Ba1-eEueMnmMg1+δ-mAl10+2fO17+δ+3f ここで、 0≦e≦0.4、 0≦m≦0.3、 0.01≦δ≦0.1、 0≦f≦1、そして e+m>0 で表される第三の蛍光体を含む蛍光体混合物。
- 【請求項13】 第三の蛍光体のユーロピウム含有量が0.15≦e≦0.
2 であり、赤色発光蛍光体はY1-a―bGdaEubB1+2fO3+3fであり、 ここで、 0≦a≦0.99、 0.01≦b≦0.3、 a+b≦1、 0≦f≦0.2であり、そして、 緑色発光蛍光体はLa1-a-bCeaTbbP1+2fO4+5fであり、 ここで、 0≦a≦0.6、 0.05≦b≦0.5、 a+b≦1、 0≦f≦0.1である 請求項12記載の蛍光体。 - 【請求項14】 第三の蛍光体の重量比が5%〜40%、赤色発光蛍光体の
重量比が10%〜50%そして緑色発光蛍光体の重量比が30%〜70%である
請求項13記載の蛍光体混合物。 - 【請求項15】 黄色発光蛍光体および式 Ba1-eEueMnmMg1+δ-mAl10+2fO17+δ+3f ここで、 0≦e≦0.4、 0≦m≦0.3、 0.01≦δ≦0.1、 0≦f≦1、そして e+m>0 で表される第二の蛍光体を含む蛍光体混合物。
- 【請求項16】 黄色発光蛍光体が、 Y3-aCeaAl5+2fO12+3f ここで、 0.01≦a≦0.5、そして 0≦f≦0.5 である請求項15記載の蛍光体混合物。
- 【請求項17】 第二の蛍光体の重量比が50%〜95%および黄色発光蛍
光体の重量比が5%〜50%である請求項16記載の蛍光体混合物。 - 【請求項18】 式:Ba1-eEueMnmMg1+δ-mAl10+2fO17+δ+3f ここで、 0≦e≦0.4、 0≦m≦0.3、 0.01≦δ≦0.1、 0≦f≦1、そして e+m>0 で表される蛍光体を含む蛍光ランプ。
- 【請求項19】 蛍光体が200nmより低い波長のVUV放射線で励起さ
れる請求項18記載の蛍光ランプ。 - 【請求項20】 蛍光ランプがXeエキシマー蛍光ランプである請求項19
記載の蛍光ランプ。 - 【請求項21】 式:Ba1-eEueMnmMg1+δ-mAl10+2fO17+δ+3f ここで、 0≦e≦0.4、 0≦m≦0.3、 0.01≦δ≦0.1、 0≦f≦1、そして e+m>0 で表される蛍光体を含むプラズマディスプレーパネル。
- 【請求項22】 徐冷段階を含み、徐冷温度が1700℃と1400℃の間
である請求項1記載の蛍光体の製造方法。 - 【請求項23】 徐冷温度が1580±30℃である請求項22記載の方法
。
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