JP2811083B2 - 低速電子線用発光組成物 - Google Patents
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Description
物から成り、特に加速電圧1KV以下の低速電子線励起下
で高輝度の発光を示す低速電子線用発光組成物(以下、
単に「発光組成物」という)の改良に関する。
条件を満たす数である)で表わされる硫化物を母体と
し、これに亜鉛(Zn),銀(Ag),金(Au),銅(C
u),マンガン(Mn)等を付活し、さらに必要に応じて
ハロゲン,アルミニウム(Al),ガリウム(Ga),イン
ジウム(In)等を共付活してなる一連の硫化物系蛍光体
をはじめ、セリウム(Ce)付活アルミン酸・ガリウム酸
イットリウム蛍光体{Y3(Al,Ga)5O12:Ce}、ユーロピ
ウム(Eu)付活アルミン酸バリウム・マグネシウム蛍光
体{(Ba,Mg)O・6Al2O3:Eu}等の酸素酸塩系蛍光体、
ユーロピウム(Eu)付活酸化イットリウム蛍光体(Y
2O3:Eu)等の酸化物系蛍光体等の、加速電圧1KVより大
の高速電子線励起下では良く発光するものの低速電子線
励起下ではほとんど発光しない高抵抗の蛍光体に、酸化
インジウム(In2O3)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化錫(Sn
O2)等の導電性物質を混合してなる発光組成物は、加速
電圧が1KV以下の低速電子線励起により、その発光組成
物の主成分である高抵抗の蛍光体に固有の青色〜赤色に
わたる高輝度の可視発光を呈する(特公昭59−33153
号、特公昭59−33155号、特公昭62−44035号、特公昭62
−53554号等参照)ところから、緑白色発光を示す蛍光
体として古くから実用されているZnO:Znと組合わせて、
多色表示ができる、車載用(クロック,カーオーディ
オ,速度メーター,タコメーター等の表示用)、オーデ
ィオ用、VTR用等の蛍光表示管の蛍光膜として近年多用
されるようになってきた。
れる電源の関係から蛍光表示管の加速電圧に制限がある
ため、従来の技術では蛍光表示管の発光輝度が不十分で
特に昼間の外光下での視認性に欠け、車の運転上の安全
性という面から問題があるというのが現状である。
り、特に加速電圧1KV以下の低速電子線で励起した時、
より高輝度の発光を示す発光組成物を提供することを目
的とする。
示の可能な蛍光表示管用として使用されている、蛍光体
と導電性物質との混合物から成る発光組成物の一構成部
分である導電性物質について、その種類,物性等と、得
られる発光組成物の発光輝度との関係について鋭意研究
した結果、用いられる導電性物質の結晶性の違いによっ
て得られる発光組成物の発光輝度が大きく変化し、導電
性物質として特定の結晶化度を有する酸化インジウム
(In2O3)を用いた時、特に高輝度の発光組成物が得ら
れることを発見した。即ち、結晶体の回折X線スペクト
ル{結晶体にX線を照射した時の、結晶によるX線の回
折角(θ)の2倍角(2θ)と回折線の強度との関係を
示す}における回折線の半価幅(2θ)とその結晶体の
結晶化の度合いとの間には相関がある(半価幅が狭いほ
ど結晶化の度合いが大である)ため、種々のIn2O3につ
いて回折X線スペクトルを測定し、夫々の最強回折線
(In2O3の場合、面指数[2,2,2]面での回折線)の半価
幅を求めるとともに、これらのIn2O3を用いた各発光組
成物との相関を調べたところ、回折X線スペクトルにお
ける最強回折線の半価幅(2θ)が0.10゜〜0.25゜の範
囲にあるIn2O3を用いた時、特に高輝度の発光組成物が
得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
光体とIn2O3とを混合または互いに付着させてなる発光
組成物であって、上記In2O3の回折X線スペクトルにお
ける最強回折線の半価幅(2θ)が0.10゜乃至0.25゜の
範囲にあることを特徴とする。
る。
るIn2O3は市販のIn2O3試薬やIn(NO3)3,InCl3等のIn塩
を焼成して得たIn2O3の他に、例えば特開昭55−110181
号等に開示されている、Eu,Ce等の希土類で付活されたI
n2O3,In2O3とSnO2との固溶体等(本願明細書ではこれら
を総称して「In2O3」と言うことにする)の中から、こ
れらの回折X線スペクトルにおける最強回折線の半価幅
(2θ)が0.10゜〜0.25゜の範囲にあるIn2O3が選択的
に用いられるが、その中でもこの半価幅が0.13゜〜0.20
゜の範囲にあるIn2O3を用いた時、特に高輝度の発光組
成物が得られる。なお、この時用いられるIn2O3を、そ
の回折X線スペクトルにおける最強回折線の半価幅が0.
10゜〜0.25゜の範囲からはずれない程度に結晶化の度合
いをコントロールしながら予め空気中、酸素ガス雰囲気
中またはアルゴンガス,窒素ガス等の中性ガス雰囲気中
において900℃〜1200℃の温度で再焼成しておけば、得
られる発光組成物の発光輝度をより向上させることがで
きる。
て用いられる蛍光体としては特に制限は無く、高速電子
線励起により発光し得る蛍光体であればいずれも用いら
れ得るが、低速電子線で励起した時の発光輝度の点でこ
れらの蛍光体の中でも特にZnS:[Zn]、ZnS:Ag,Cl、Zn
S:Ag,Cl,Li、ZnS:Ag,Al、ZnS:Mn,Cl、(Zn,Cd)S:Cu,A
l、(Zn,Cd)S:Au,Al、(Zn,Cd)S:Au,Cu,Al、CdS:Ag等
をはじめとする、組成式が(Zn1-x,Cdx)Sで表わされ
る硫化物母体を亜鉛(Zn)、銀(Ag)、金(Au)、銅
(Cu)、マンガン(Mn)等の付活剤で付活し、さらに、
必要に応じてこれにアルミニウム(Al)、ハロゲン元素
(Cl,Br,IまたはF)等の第1の共付活剤並びにアルカ
リ金属元素(Li,Na,K,Rb,またはCs)、ガリウム(G
a)、インジウム(In)等の第2の共付活剤で共付活し
てなる硫化物系蛍光体および亜鉛付活酸化亜鉛蛍光体
(ZnO:Zn)を用いるのがより好ましい。
取された上述のIn2O3と所望の蛍光体とを乳鉢,ボール
ミル,ミキサーミル等を使用したり、篩にかける等の方
法により充分に混合するか、あるいは上述の蛍光体粒子
の表面に例えば接着剤としてゼラチンとアラビアゴムを
用いる方法(特公昭54−3677号公報参照)、静電塗布法
(特公昭54−44275号公報参照)、エチレンセルロー
ス、ニトロセルロース等の有機バイダーを用いる方法
(特公昭62−33266号公報参照)等の公知の方法で上述
のIn2O3を付着させることにより本発明の発光組成物を
得ることができる。この時、In2O3と蛍光体との混合重
量比は、従来の高抵抗の蛍光体と導電性物質から成る発
光組成物の場合とほぼ同様であって、得られる発光組成
物の発光輝度の点からIn2O3と蛍光体とを単に混合する
場合にはIn2O3/蛍光体の比をおよそ1/99乃至7/13の重量
比とし、蛍光体粒子表面にIn2O3を付着させる場合にはI
n2O3/蛍光体の比を1/199乃至3/7の重量比とするのが特
に好ましい。
るIn2O3とをそれぞれ9:1の重量比で混合して成る種々の
発光組成物について、用いられるIn2O3の結晶化度と得
られる発光組成物の低速電子線励起下での発光輝度との
関係を例示したものである。第1図の横軸は用いられる
In2O3の結晶化度の目安となるもので、In2O3の回折X線
スペクトルにおける最強回折線の半価幅(2θ)であ
り、縦軸は従来から使用されていた、回折X線スペクト
ルにおける最強回折線の半価幅(2θ)が0.26゜である
In2O3を用いた発光組成物を標準の発光組成物とし、こ
れの発光輝度を100とした時の、各発光組成物の発光輝
度を相対値で示したものである。第1図からわかるよう
に回折X線スペクトルにおける最強回折線の半価幅(2
θ)がほぼ0.10゜〜0.25゜の範囲にあるIn2O3を用いた
時、標準の発光組成物と同等またはそれ以上の発光輝度
を呈し、これらの中でも最強回折線の半価幅(2θ)が
ほぼ0.13゜〜0.20゜の範囲にあるIn2O3を用いた時、特
に高輝度の発光組成物が得られる。
の構成成分とする発光組成物についてのみ例示したが、
(Zn0.3,Cd0.7)S:Ag蛍光体以外の蛍光体を用いた発光
組成物の場合も、用いられるIn2O3の結晶化度の度合い
と得られる発光組成物の発光輝度との間には第1図と類
似の相関があり、In2O3の結晶化度の目安として、これ
の回折X線スペクトルにおける最強回折線の半価幅(2
θ)がおよそ0.10゜〜0.25゜の範囲にあるIn2O3を用い
た時、得られる発光組成物の低速電子線励起下での発光
輝度がより向上することが確認された。
のIn2O3{これらをそれぞれIn2O3(A),In2O3(B)お
よびIn2O3(D)とする}を用意した。さらに、In2O
3(A)の一部を空気中において900℃の温度で1時間焼
成し{この時得られたIn2O3をIn2O3(C)とする}、In
2O3(A)の別の一部を同じく空気中において1300℃の
温度で1時間焼成した{この時得られたIn2O3をIn2O
3(E)とする}。そして、上述の各In2O3について、X
線回折装置(理学電機株式会社製)を用いて夫々の試料
の回折X線スペクトルを測定し、それらの各最強回折線
の半価幅(2θ)を求めたところ下表1のような結果が
得られた。
(A)10重量部とをボールミルを用いて十分に混合し、
発光組成物[1−A]を製造した。さらに、In2O
3(A)に代えて、それぞれIn2O3(B),In2O3(C),I
n2O3(D)およびIn2O3(E)を用いる以外は発光組成
物[1−A]と同様にして発光組成物[1−B],発光
組成物[1−C],発光組成物[1−D]および発光組
成物[1−E]を製造した。
の低速電子線で励起した時の発光輝度を相対比較したと
ころ、表1のような結果が得られ、回折X線スペクトル
の最強回折線の半価幅(2θ)0.20゜および0.18゜であ
るIn2O3を用いた発光組成物[1−C]および発光組成
物[1−D]が特に高輝度であった。
ラチン水溶液を作成した後、この中に90重量部のZnS:A
u,Al蛍光体を添加して十分に撹拌し、蛍光体分散液を得
た。
ラビアゴム水溶液を作成し、この中に10重量部の実施例
1で用いたIn2O3(A)を添加して充分に撹拌し、In2O3
(A)粒子の分散液を作成した。
液とを撹拌しながら混合し、混合液のpHを4に調整し、
10℃以下に冷却した後、ホルマリン1重量部を撹拌しな
がら徐々に冷却した。上澄み液をデカンテーションにて
取除き、水洗後、固形分を乾燥してZnS:Au,Al蛍光体にI
n2O3(A)を付着させた発光組成物[2−A]を製造し
た。さらにIn2O3(A)に代えて、実施例1で用いたIn2
O3(B),In2O3(C),In2O3(D)およびIn2O3(E)
を用いる以外は発光組成物[2−A]と同様にして発光
組成物[2−B],発光組成物[2−C],発光組成物
[2−D]および発光組成物[2−E]を製造した。
の低速電子線で励起した時の発光輝度を相対比較したと
ころ、表2のような結果が得られ、回折X線スペクトル
の最強回折線の半価幅(2θ)0.20゜および0.18゜であ
るIn2O3を用いた発光組成物[2−C]および発光組成
物[2−D]が特に高輝度であった。
蛍光体98重量部を用い、In2O3(A)10重量部に代え
て、2重量部のIn2O3(A)を用いる以外は実施例1の
発光組成物[1−A]と同様にして発光組成物[3−
A]を製造した。さらにIn2O3(A)に代えて、実施例
1で用いたIn2O3(B),In2O3(C),In2O3(D)およ
びIn2O3(E)を用いる以外は発光組成物[3−A]の
同様にして発光組成物[3−B],発光組成物[3−
C],発光組成物[3−D]および発光組成物[3−
E]を製造した。
の低速電子線で励起した時の発光輝度を相対比較したと
ころ、表3のような結果が得られ、回折X線スペクトル
の最強回折線の半価幅(2θ)0.20゜および0.18゜であ
るIn2O3を用いた発光組成物[3−C]および発光組成
物[3−D]が特に高輝度であった。
蛍光体とIn2O3とを混合または互いに付着させてなる発
光組成物において、回折X線スペクトルにおける最強回
折線の半価幅(2θ)がほぼ0.10゜〜0.25゜の範囲にあ
るIn2O3をその構成成分として用いることによって得ら
れる発光組成物は、加速電圧1KV以下の低速電子線励起
下での発光輝度が著しく向上し、視認性が必須の車載用
特にメーター類の表示素子としての蛍光表示管用蛍光体
としてきわめて有用である。
折X線スペクトルにおける最強回折線の半価幅(2θ)
と、得られる発光組成物の相対発光輝度との関係を示す
グラフである。
Claims (4)
- 【請求項1】高速電子線により発光し得る蛍光体と、酸
化インジウム(In2O3)とを混合または互いに付着させ
てなる低速電子線用発光組成物であって、上記酸化イン
ジウム(In2O3)の回折X線スペクトルにおける最強回
折線の半価幅が0.10゜乃至0.25゜の範囲にあることを特
徴とする低速電子線用発光組成物。 - 【請求項2】前記半価幅が0.13゜乃至0.20゜の範囲にあ
ることを特徴とする請求項1記載の低速電子線用発光組
成物。 - 【請求項3】前記蛍光体が組成式(Zn1-x,Cdx)S(但
し、xは0≦x≦1なる条件を満たす数)で表わされる
硫化物を母体とする硫化物系蛍光体であることを特徴と
する請求項1または2記載の低速電子線用発光組成物。 - 【請求項4】前記蛍光体が亜鉛付活酸化亜鉛蛍光体(Zn
O:Zn)であることを特徴とする請求項1または2記載の
低速電子線用発光組成物。
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