JP2003286482A - 真空紫外線励起発光素子用の蛍光体 - Google Patents
真空紫外線励起発光素子用の蛍光体Info
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Abstract
を提供する。 【解決手段】組成式mM1O・nM2O・(M3 2-2xPxA
lx)O4(式中のM1はCa、SrおよびBaからなる
群より選ばれる1種以上であり、M2はMgおよびZn
からなる群より選ばれる1種以上であり、M3はSiお
よびGeからなる群より選ばれる1種以上であり、mは
0.5以上3.5以下であり、nは0.5以上2.5以
下であり、xは0を超え0.2以下である。)で表わさ
れる化合物と付活剤としてCe、Pr、Nd、Pm、S
m、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Ybおよび
Mnからなる群より選ばれる1種以上とを含有してなる
真空紫外線励起発光素子用の蛍光体。
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に関
するものである。
蛍光体はすでに提案されている。例えば、Ba、Mg、
Al、Oと付活剤EuとからなるBaMgAl10O17:
Euが青色蛍光体として、また例えば、Zn、Si、O
と付活剤MnとからなるZn2SiO4:Mnが緑色蛍光
体として、また例えば、Y、Gd、B、Oと付活剤Eu
とからなる(Y,Gd)BO3:Euが赤色蛍光体とし
て実用化されており、PDPや希ガスランプなどの真空
紫外線励起発光素子として用いられている。
素子用の蛍光体にはさらなる輝度の向上が望まれてお
り、上記したようなアルミン酸塩、ケイ酸塩、ホウ酸塩
からなる蛍光体が検討されている。ケイ酸塩からなる蛍
光体としては、例えば、Extended abstr
acts of the sixth interna
tional conference on the
science andtechnology of
display phosphors,21−24には
真空紫外線励起発光素子用の蛍光体としてCaMgSi
2O6:Euが開示されているが、輝度が十分ではなかっ
た。
紫外線励起発光素子用の輝度の高い蛍光体を提供するこ
とにある。
題を解決すべく蛍光体の組成について鋭意研究を重ねた
結果、ケイ酸塩またはケイ酸塩のSiをGeで置換した
ゲルマン酸塩蛍光体の中でも、Ca、SrおよびBaか
らなる群より選ばれる1種以上と、MgおよびZnから
なる群より選ばれる1種以上と、SiおよびGeからな
る群より選ばれる1種以上と、Pと、Alと、酸素と、
付活剤としてCe、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、T
b、Dy、Ho、Er、Tm、YbおよびMnからなる
群より選ばれる1種以上を含有されてなる蛍光体が、真
空紫外線励起で強い発光を示すことを見い出し、本発明
を完成するに到った。
O・(M3 2-2xPxAlx)O4(式中のM1はCa、Sr
およびBaからなる群より選ばれる1種以上であり、M
2はMgおよびZnからなる群より選ばれる1種以上で
あり、M3はSiおよびGeからなる群より選ばれる1
種以上であり、mは0.5以上3.5以下であり、nは
0.5以上2.5以下であり、xは0を超え0.2以下
である。)で表わされる化合物と付活剤としてCe、P
r、Nd、Pm、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、E
r、Tm、YbおよびMnからなる群より選ばれる1種
以上とを含有してなる真空紫外線励起発光素子用の蛍光
体を提供する。また本発明は、上記記載の蛍光体を含ん
でな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の蛍光体は、
組成式mM1O・nM2O・(M3 2-2xPxAlx)O4(式
中のM1はCa、SrおよびBaからなる群より選ばれ
る1種以上であり、M2はMgおよびZnからなる群よ
り選ばれる1種以上であり、M3はSiおよびGeから
なる群より選ばれる1種以上であり、mは0.5以上
3.5以下であり、nは0.5以上2.5以下であり、
xは0を超え0.2以下である。)で表わされる化合物
と付活剤としてCe、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、
Tb、Dy、Ho、Er、Tm、YbおよびMnからな
る群より選ばれる1種以上とを含む蛍光体である。前記
組成式においてm=1およびn=1の場合の一つである
組成式(M1 1-aEua)M2(M3 2-2yPyAly)O6(式
中のM1はCa、SrおよびBaからなる群より選ばれ
る1種以上であり、M2はMgおよびZnからなる群よ
り選ばれる1種以上であり、M3はSiおよびGeから
なる群より選ばれる1種以上である。)で表される蛍光
体がさらに好ましい。ここで、aは0.001以上0.
5以下の範囲が好ましく、yは0を超え0.1以下の範
囲が好ましい。aまたはyがこの範囲を超える場合は、
真空紫外線励起による蛍光体の輝度が低くなるおそれが
ある。さらに前記一般式で表されるケイ酸塩またはゲル
マン酸塩蛍光体の中でも、ディオプサイド(Diops
ide、透輝石)と同じ結晶構造を有する蛍光体が好ま
しい。M2としてはMg、M3としてはSiが好ましいの
で一般式(M1 1-bEub)Mg(Si2-2zPzAlz)O6
で表される化合物からなる蛍光体がさらに好ましい。こ
こで、bは0.001以上0.5以下の範囲が好まし
く、zは0を超え0.1以下の範囲が好ましい。bまた
はzがこの範囲を超える場合は、真空紫外線励起による
蛍光体の輝度が低くなる傾向がある。
るものではなく、例えば、上記組成式に示された金属元
素の化合物を混合して焼成することにより製造すること
ができる。本発明の蛍光体を製造するための原料となる
カルシウム源、ストロンチウム源、バリウム源として
は、高純度(99%以上)の水酸化物、炭酸塩、硝酸
塩、ハロゲン化物、シュウ酸塩など高温で分解して酸化
物になりうるものか高純度(99%以上の)の酸化物が
通常使用される。マグネシウム源、亜鉛源となる原料と
しては、高純度(99%以上)の水酸化物、炭酸塩、硝
酸塩、ハロゲン化物、シュウ酸塩など高温で分解して酸
化物になりうるものか高純度(99%以上)の酸化物が
使用できる。ケイ素源、ゲルマニウム源となるとなる原
料としては、高純度(99%以上)の水酸化物、炭酸
塩、硝酸塩、ハロゲン化物、シュウ酸塩など高温で分解
して酸化物になりうるものか高純度(99%以上)の酸
化物が使用できる。リン源としては、高温で分解して酸
化物になりうるリン酸水素アンモニウム、リン酸アンモ
ニウムなどのリン化合物か高純度(99%以上の)の酸
化物が使用できる。さらに、カルシウム源とリン源とし
て第2リン酸カルシウム、アルミニウム源とリン源とし
てリン酸アルミニウムなどの複合酸化物も使用できる。
m、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Ybまたは
Mnを含む化合物としては、例えば高純度(99%以
上)の水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、ハロゲン化物、シュ
ウ酸塩など高温で分解して酸化物になりうるものかまた
は高純度(99%以上)の酸化物が使用できる。
て混合する。混合には、通常工業的に用いられているボ
ールミル、V型混合機、または攪拌装置等を用いること
ができる。
0℃以下の温度範囲にて1から100時間焼成すること
により本発明の蛍光体が得られる。原料に水酸化物、炭
酸塩、硝酸塩、ハロゲン化物、シュウ酸塩など高温で分
解して酸化物になりうるものを使用した場合には、本焼
成の前に、例えば600℃から900℃の温度範囲にて
仮焼することも可能である。焼成雰囲気としては、特に
限定されるものではないが、例えば水素を0.1から1
0体積%含む窒素やアルゴン等の還元性雰囲気で焼成す
ることが好ましい。さらに還元性の強い雰囲気で焼成す
るために適量の炭素を添加して焼成してもよい。仮焼の
雰囲気は大気雰囲気、還元性雰囲気のいずれでもよい。
また、焼成反応を促進するために適量のフラックスを添
加してもよい。
えばボールミル、ジェットミル等を用いて粉砕解砕する
こともできる。また、洗浄、分級することもできる。さ
らに得られる蛍光体は、例えば結晶性を高めるために再
焼成することもできる。
は、真空紫外線励起によって高い輝度が得られるため、
PDPおよび希ガスランプなどの真空紫外線励起発光素
子に好適である。
光体を用いるPDPの作製方法としては、例えば、特開
平10−195428号公報に開示されているような公
知の方法が使用できる。すなわち、青色、緑色、赤色発
光用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および有機溶媒からなるバインダー
と混合して蛍光物質ペーストを調製する。本発明の背面
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、蛍光体ペーストまた
は蛍光物質ペーストをスクリーン印刷などの方法によっ
て塗布し、300〜600℃の温度範囲で焼成し、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す
る。内部を排気して低圧のXeやNe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。
素子用の蛍光体を例えばPDPなどの真空紫外励起発光
素子に用いると、高い発光輝度を有する素子を製造する
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。
2O3、水酸化マグネシウムMg(OH)2、酸化珪素S
iO2各原料をCaCO3:Eu2O3:Mg(OH)2:
SiO2のモル比が0.98:0.01:1:2になる
ように配合、混合した後に2体積%H2含有Ar気流中
で1200℃の温度で4時間焼成した。ここで得られた
1回焼成品をメノウ乳鉢で粉砕し、再度2体積%H2含
有Ar気流中で1200℃の温度で2時間焼成を行っ
た。このようにして、組成式がCa0.98Eu0.02MgS
i2O6で表される蛍光体を得た。この蛍光体についてX
線回折により結晶構造を調べた結果、ディオプサイド
(Diopside、透輝石)と同じ結晶構造であっ
た。この蛍光体に、6.7Pa(5×10-2Torr)
以下の真空槽内で、得られた蛍光体にエキシマ146n
mランプ(ウシオ電機社製、H0012型)を用いて真
空紫外線を照射したところ、青色の発光を示し、得られ
た輝度を100とした。
2O3、水酸化マグネシウムMg(OH)2、酸化珪素S
iO2、リン酸アルミニウムAlPO4各原料をCaCO
3:Eu2O3:Mg(OH)2:SiO2:AlPO4のモ
ル比が0.98:0.01:1:1.9:0.05にな
るように配合、混合した後に2体積%H2含有Ar気流
中で1200℃の温度で4時間焼成した。ここで得られ
た1回焼成品をメノウ乳鉢で粉砕し、再度2体積%H2
含有Ar気流中で1200℃の温度で2時間焼成を行っ
た。このようにして、組成式がCa0.98Eu0.02MgS
i1.9Al0.05P0.05O6で表される蛍光体を得た。この
蛍光体について、X線回折により結晶構造を調べた結
果、ディオプサイド(Diopside、透輝石)と同
じ結晶構造であった。この蛍光体に、6.7Pa(5×
10-2Torr)以下の真空槽内で、得られた蛍光体に
エキシマ146nmランプ(ウシオ電機社製、H001
2型)を用いて真空紫外線を照射したところ、青色の強
い発光を示した。また、この蛍光体の輝度は、比較例1
の輝度に対して210であった。
(5×10-2Torr)以下の真空槽内で、得られた蛍
光体にエキシマ172nmランプ(ウシオ電機社製、H
0016型)を用いて真空紫外線を照射したところ、青
色の発光を示し、得られた輝度を100とした。
(5×10-2Torr)以下の真空槽内で、得られた蛍
光体にエキシマ172nmランプ(ウシオ電機社製、H
0016型)を用いて真空紫外線を照射したところ、青
色の強い発光を示した。また、この蛍光体の輝度は、比
較例2の輝度に対して200であった。
発光の輝度が高く、特にPDPや希ガスランプなどの真
空紫外線励起発光素子用に好適であり、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 (5)
- 【請求項1】組成式mM1O・nM2O・(M3 2-2xPxA
lx)O4(式中のM1はCa、SrおよびBaからなる
群より選ばれる1種以上であり、M2はMgおよびZn
からなる群より選ばれる1種以上であり、M3はSiお
よびGeからなる群より選ばれる1種以上であり、mは
0.5以上3.5以下であり、nは0.5以上2.5以
下であり、xは0を超え0.2以下である。)で表わさ
れる化合物と付活剤としてCe、Pr、Nd、Pm、S
m、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Ybおよび
Mnからなる群より選ばれる1種以上とを含有してなる
ことを特徴とする真空紫外線励起発光素子用の蛍光体。 - 【請求項2】組成式(M1 1-aEua)M2(M3 2-2yPyA
ly)O6(式中のM1、M2およびM 3は前記と同じ意味
を有する。aは0.001以上0.5以下であり、yは
0を超え0.1以下である。)で表される化合物からな
る請求項1に記載の真空紫外線励起発光素子用の蛍光
体。 - 【請求項3】結晶構造がディオプサイド(Diopsi
de、透輝石)と同じである請求項1または2記載の真
空紫外線励起発光素子用の蛍光体。 - 【請求項4】M2がMgでありM3がSiである請求項1
〜3のいずれかに記載の蛍光体。 - 【請求項5】請求項1〜4のいずれかに記載の蛍光体を
含んでなることを特徴とする真空紫外線励起発光素子。
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JP2002090972A JP3994775B2 (ja) | 2002-03-28 | 2002-03-28 | 真空紫外線励起発光素子用の蛍光体 |
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---|---|---|---|---|
JP2006093075A (ja) * | 2004-08-23 | 2006-04-06 | Pioneer Electronic Corp | ガス放電表示装置 |
JP2006265307A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Ube Material Industries Ltd | 蛍光体粉末の製造方法 |
-
2002
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