JP3399231B2 - イットリウムシリケート蛍光体の製造方法 - Google Patents

イットリウムシリケート蛍光体の製造方法

Info

Publication number
JP3399231B2
JP3399231B2 JP13304196A JP13304196A JP3399231B2 JP 3399231 B2 JP3399231 B2 JP 3399231B2 JP 13304196 A JP13304196 A JP 13304196A JP 13304196 A JP13304196 A JP 13304196A JP 3399231 B2 JP3399231 B2 JP 3399231B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phosphor
yttrium silicate
rare earth
particle size
silicate phosphor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP13304196A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH09316444A (ja
Inventor
泰延 野口
昌弘 米田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nichia Corp
Original Assignee
Nichia Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nichia Corp filed Critical Nichia Corp
Priority to JP13304196A priority Critical patent/JP3399231B2/ja
Publication of JPH09316444A publication Critical patent/JPH09316444A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3399231B2 publication Critical patent/JP3399231B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、イットリウムシリケー
ト蛍光体の製造方法に係り、特に、投写管用緑色発光蛍
光体として使用される、γ特性及び温度特性が良好で、
かつ長寿命なイットリウムシリケート蛍光体の製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】大型画面用のカラーテレビは、青、緑、
赤のモノクロームCRT3個を用いてスクリーン上に拡
大投写し、カラー映像を写し出す投写型ディスプレイが
使用されている。大画面であって、しかも高輝度の映像
を実現するには、モノクロームCRT(投写管)の蛍光
面には高電圧、高電流が印加して使用される。その為に
蛍光面を構成する蛍光体には次のような特性が要求され
る。
【0003】(1)投写管の内面に塗布される蛍光体に
は、高電流を流しても輝度が飽和しない輝度−電流特性
(γ特性)の良好な蛍光体が望まれる。これは、大画面
上にしかも高輝度に拡大投写する必要からの条件であ
る。
【0004】(2)高温でも安定に高輝度な発光を有す
る蛍光体である。(温度特性)投写管用蛍光体には上述
したように極めて大きな電力が投入される。これは通常
のCRTに比べ、およそ1000倍程度にも達する。そ
の為に、発光に使用されなかったエネルギーは全て熱を
発生する。その結果、投写管内部の蛍光体は100℃以
上にも加熱されることとなり、高温でも輝度低下の起こ
りにくい蛍光体であることが要求される。
【0005】(3)高付加の条件で励起発光されても長
寿命である。さらに、このような大電流が流されて使用
される為に、結晶の破壊の起こり難くい安定した結晶構
造の蛍光体であることが要求される。
【0006】蛍光体母体或いは付活剤が希土類元素で構
成される希土類蛍光体は、一般的にこれらの(1)〜
(3)の特性に優れているため投写管用に適しており、
投写管用緑色発光蛍光体としてテルビウムで付活された
高温度下での使用に比較的強いシリケート系蛍光体であ
る組成式がY2SiO5:Tbとして表現されるイットリ
ウムシリケート蛍光体が用いらる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】Y2SiO5:Tb蛍光
体は上述した(1)〜(3)の特性を満たし、現在投写
管用緑色蛍光体として最も実用的な蛍光体の一つである
が、本発明の課題は、これらの特性を更に改善できるイ
ットリウムシリケート蛍光体を提供することにある。す
なわち、輝度−電流特性(γ特性)、温度特性、寿命特
性が更に良好であるイットリウムシリケート蛍光体を提
供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決するには蛍光体そのものの結晶安定性を改善するこ
とがポイントであると考えた。そして、特に、希土類酸
化物原料の粒子的性質に着目して、これが最終の蛍光体
の上述した発光性能に大きく影響すると考え、多くの希
土類酸化物の粒子について鋭意検討した結果、蛍光体原
料として最適な粒子形状、粒径、粒度分布が存在し、最
適な焼成温度と組み合わせることで、上述した課題を解
決できることを見いだし本発明を完成させるに至った。
【0009】すなわち、本発明のイットリウムシリケー
ト蛍光体の製造方法は、希土類酸化物と二酸化ケイ素か
らなる混合原料を焼成するイットリウムシリケート蛍光
体の製造方法において、前記希土類酸化物は、次の条件
を満たし、粒子形状が球状で粒のそろった粒度分布を持
ち、前記混合原料を1400℃〜1650℃の範囲でフ
ラックスを添加せずに焼成することを特徴とする。 Dl/Ds≦1.5 2.0≦Da≦6.0 2.0≦Dm≦12.0 1.0≦Dm/Da≦2.0 0≦σlog≦0.30 ここで、Dlは粒子の長径(μm)、Dsは短径(μ
m)、Daは平均粒径(μm)、Dmは中央粒径(μ
m)、σlogは粒度分布の広がりを示す指標である。
【0010】特に、前記希土類酸化物は、イットリウム
(Y)と、テルビウム(Tb)、またはCe(セリウ
ム)から選ばれる少なくとも1種の共沈酸化物である場
合、Tb付活のイットリウムシリケート(Y2SiO5
Tb蛍光体)、Ce付活イットリウムシリケート蛍光体
(Y2SiO5:Ce蛍光体)とすることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明において使用する希土類酸
化物の粒子の特徴は、粒子形状が球形であり、粒子の大
きさが2.0〜6.0μm程度であり、粒のそろった粒
度分布を持つことが特徴である。このような粒子の特徴
を持つ希土類酸化物は、特開平3−271117号、特
開平3−271118号、及び特開平8−59233号
公報に開示される方法により得ることができる。
【0012】例えば、特開平8−59233号公報に
は、希土類イオンと蓚酸イオンとの反応において、反応
開始から濾別、水洗までの間、−5℃以上20℃以下に
保つとともに有機塩基の共存下に希土類蓚酸塩を沈殿さ
せ、濾別水洗後−5℃以上20℃以下の水蒸気未飽和の
空気流中におくこと、または、−20℃以上20℃以下
での真空乾燥あるいは凍結真空乾燥によって付着水を除
去した後、焼成する方法が開示されている。本発明にお
いて、これらの方法により得られる球状希土類酸化物を
そのまま利用することはできるが、この方法に限るもの
ではない。また、この酸化物を分級することによりさら
に粒度分布のシャープな希土類酸化物粒子を得ることが
できる。
【0013】このような方法で得られる希土類酸化物を
シリカと化学量論比で混合し、フラックス(融剤)を使
用せず、1400℃〜1650℃の高温で、電気炉、坩
堝、或いは焼成量等の条件にもよるが、2〜10時間焼
成することで、本発明の蛍光体を得ることができる。
【0014】<粒子の形状>粒子の形状が球状であるこ
とにより、焼成時のSiO2(シリカ)との反応が均一
となり、イットリウムシリケート蛍光体の異常成長が起
こり難く、高温度であるに関わらずフラックスを使用せ
ずに均質な製品を焼成することができる。また、球状で
あるためにSiO2との乾式混合が均一に行われ、その
結果、焼成品の組成のばらつきが小さくなる。球状であ
ることは、粒子を顕微鏡でみると分かるが、形状を客観
的な指標で評価するには、希土類酸化物粒子の顕微鏡写
真の代表的な複数個の粒子の長径Dlと、短径Dsを測定
して、Dl/Dsの値を計算し、Dl/Ds≦1.5の関係
を満たす範囲であることが球状の範囲であり、焼成反応
に良好に作用する。
【0015】図1にDl/Dsと、輝度−電流特性(相対
γ特性)の関係をプロットする。ここで、相対γ特性と
は次のように定義する。測定サンプル蛍光面をデマンタ
ブル装置に装着し、0.05μA/cm2の電流密度の
電子線で蛍光面を走査したときの基準蛍光体に対する相
対発光輝度L0.05を測定し、50μA/cm2の電流密
度の電子線で蛍光面を走査したときの基準蛍光体に対す
る相対発光輝度L50を測定した場合、γ=L50/L0.05
×100%を相対γ特性として定義する。図1より、D
l/Dsの値が1に近づくに従い、すなわち真球に近づく
ほどγ特性が向上していることが分かる。Dl/Dsの値
は1.5以下で相対γ特性は101%を越えて効果が確
認できるようになる。
【0016】<粒子の大きさ>希土類酸化物の粒子径
は、蛍光体の目標粒径に依存する。蛍光体を大きくする
場合は希土類酸化物の粒径を大きくすることで可能とな
る。希土類酸化物の粒径は下式の範囲が適当である。 2.0≦Da≦6.0 2.0≦Dm≦12.0 ここでDaは空気透過法であるFisher Sub−S
ieve Sizerを用いて測定される平均径であ
り、Daは酸化物の比表面積から測定され、顕微鏡写真
でみる大小関係に近い粒子径に相当し、基本粒径という
ことができる。これに対しDmは電気抵抗法の粒度分布
測定装置であるELZONE80xyを用いて測定され
る中央粒径である。これは測定原理から分散状態にある
か凝集状態にあるかの知見を含んだ粒径ということがで
きる。
【0017】<粒子の分散性>通常、DmはDaより大き
くなり、このことは凝集傾向にあることを示している。
それで、Dm/Daの値は1に近いほど高い分散状態にあ
ることを意味する。希土類酸化物はSiO2と理想的に
混合される為には分散性が高い方が望ましい。凝集すれ
ば、SiO2との均一な混合は行われない。Dm/Da
値はγ特性にも影響を与えるが、特に温度特性を改善す
るのに効果がある。
【0018】図2にDm/Daと、温度特性の関係をプロ
ットする。ここで、温度特性は常温での発光輝度に対す
る、110℃の温度下の相対発光輝度であり、測定セル
を加熱しながら輝度を測定する。図2はこれを各Dm
aの値に対し測定した。図2より、Dm/Daの値が1
に近づくに従い、すなわち分散性が良いほど温度特性が
向上していることが分かる。Dm/Daの値は温度特性が
95%以上となる範囲、すなわち、1.0≦Dm/Da
2.0の範囲であることが好ましい。
【0019】<粒度分布>希土類酸化物の粒子の重要な
要件の一つに粒度分布がシャープであることがある。す
なわち、希土類酸化物の粒子の粒がそろっていることが
重要である。そのことでSiO2との均一な混合が成さ
れ、焼成されるイットリウムシリケートの発光性能を向
上することができる。粒度分布がシャープであることを
示す指標としてσlogを用いて表現することができる。
ここで、σlogは次式で定義された値である。
【0020】 σlog=[Σ{Pi(logDi−logDG2}]1/2 但し、logDG=ΣPilogDi、ここで、Diは階級
値、Piは相対頻度、logはeを底とする自然対数で
ある。
【0021】実際のσlogの値は、希土類酸化物を水懸
濁液として、電気抵抗式の粒度分布測定装置であるEL
ZONE80xyを用いて希土類酸化物の重量基準分布
を測定して、コンピューターにより上記式を計算して求
める。
【0022】この値の物理的な意味は、測定粒径の対数
値の標準偏差値であり、これが小さいほど粒度分布はシ
ャープである。本発明において、希土類酸化物粒子のσ
logの値は上述した発光性能の全てにおいて向上するこ
とができるが、特に温度特性の向上に効果がある。
【0023】図3にσlogと、温度特性の関係をプロッ
トする。Dm/Daの値が1に近づくに従い、すなわち粒
度分布がシャープなほど分散性が良いほど温度特性が向
上している。σlogの値は温度特性が90%以上の値を
示す範囲、すなわち、0≦σl og≦0.3の範囲である
ことが好ましい。
【0024】本発明において、イットリウムシリケート
蛍光体は、1400℃〜1650℃の高温度で焼成しす
る。しかも焼成時にフラックス(融剤)を一切使用しな
い。もし、多量のフラックスを使用する蛍光体の場合、
反応が比較的均質に起こり、しかも、もっと低温で焼成
できるが、この蛍光体では、フラックス成分の残留が蛍
光体の発光性能を低下することからフラックスを使用し
ない。それで、特に蛍光体原料混合物が高度に均一に混
合されたものでなければ異常反応が起こりやすくなる。
この異常反応を防ぐには、希土類酸化物はより均一に混
合され易いことが重要である。そのことで、発光性能の
優れたイットリウムシリケート蛍光体を得ることができ
る。
【0025】寿命特性はデマンタブル装置に測定試料を
装着し、30kvの電圧、8.6μA/cm2の電流密
度の電子線で250時間走査した場合の輝度維持率
(%)で定義する。
【0026】本発明は、母体組成がイットリウムシリケ
ートである蛍光体ならば、効果があり、例えば、付活剤
がTbであるY2SiO5:Tb蛍光体だけでなく、付活
剤がCeであるY2SiO5:Ce蛍光体の発光性能を向
上することができる。Tb、Ce以外の付活剤であって
も同様である。
【0027】
【実施例】
[実施例1](Y1.84Tb0.1423の組成で、次の粒
子特性を持つ希土類酸化物を100gに対し、 Dl/Ds=1.1 Da=3.4 Dm=5.7 Dm/Da=1.68 σlog=0.244 SiO2(シリカ)(Da=0.5、Dm=0.8)を2
7gをボールミルにより混合して、坩堝に詰め、還元雰
囲気で1580℃で4時間焼成した。得られた蛍光体を
通常行う分散、水洗、乾燥し、篩いを通して、Y1.84
0.14SiO5蛍光体を得た。電流特性、温度特性、寿
命特性を測定し結果を表1にまとめる。
【0028】[実施例2](Y1.84Tb0.1423の組
成で、次の粒子特性を持つ希土類酸化物を、 Dl/Ds=1.1 Da=2.3 Dm=4.2 Dm/Da=1.83 σlog=0.271 とすること以外、実施例1と同様にしてイットリウムシ
リケート蛍光体を得た。電流特性、温度特性、寿命特性
を測定し結果を表1にまとめる。
【0029】[実施例3](Y1.84Tb0.1423の組
成で、次の粒子特性を持つ希土類酸化物を、 Dl/Ds=1.1 Da=5.4 Dm=8.4 Dm/Da=1.75 σlog=0.250 とすること以外、実施例1と同様にしてイットリウムシ
リケート蛍光体を得た。電流特性、温度特性、寿命特性
を測定し結果を表1にまとめる。
【0030】[比較例1](Y1.84Tb0.1423の組
成で、次の粒子特性を持つ希土類酸化物を、 Dl/Ds=1.8 Da=3.4 Dm=11.1 Dm/Da=3.26 σlog=0.386 とすること以外、実施例1と同様にしてイットリウムシ
リケート蛍光体を得た。電流特性、温度特性、寿命特性
を測定し結果を表1にまとめる。
【0031】
【表1】
【0032】
【発明の効果】本発明の蛍光体の製造方法に従えば、蛍
光体の結晶の結晶性を向上することで、高電流を流して
も輝度飽和の少ないγ特性の良好な、高温でも輝度低下
の起こりにくい、温度特性が良好で高付加の条件で励起
発光されても長寿命であるイットリウムシリケート蛍光
体が得られる。
【0033】この蛍光体を投写管の内面の蛍光膜、ある
いはそれ以外の高電流密度で使用される用途の蛍光膜に
用いられた場合、高性能な陰極線管を提供することがで
きる。
【0034】特に、希土類酸化物としてYとTbの共沈
酸化物である場合、投写管用に適したY2SiO5:Tb
蛍光体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】Dl/Dsの値と相対γ特性の関係を示す特性
図。
【図2】Dm/Daの値と温度特性の関係を示す特性図。
【図3】σlogの値と温度特性の関係を示す特性図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09K 11/79 C09K 11/08

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 希土類酸化物と二酸化ケイ素からなる混
    合原料を焼成するイットリウムシリケート蛍光体の製造
    方法において、 前記希土類酸化物は、次の条件を満たし、粒子形状が球
    状で粒のそろった粒度分布を持ち、前記混合原料を14
    00℃〜1650℃の範囲でフラックスを添加せずに焼
    成することを特徴とするイットリウムシリケート蛍光体
    の製造方法。 D/D≦1.5 2.0≦D≦6.0 2.0≦D≦12.0 1.0≦D/D≦2.0 0≦σlog≦0.30 ここで、Dlは粒子の長径(μm)、Dは短径(μ
    m)、Dは平均粒径(μm)、Dは中央粒径(μ
    m)、σlogは粒度分布の広がりを示す指標である。
  2. 【請求項2】 前記希土類酸化物は、イットリウム
    (Y)と、テルビウム(Tb)、またはCe(セリウ
    ム)から選ばれる少なくとも1種の共沈酸化物であるこ
    とを特徴とする請求項1に記載のイットリウムシリケー
    ト蛍光体の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載のイットリウムシリケー
    ト蛍光体の製造方法により得られるイットリウムシリケ
    ート蛍光体において、そのγ特性が93.8%以上、温
    度特性が94.2%以上、寿命特性が89.1%以上で
    あることを特徴とするイットリウムシリケート蛍光体。
JP13304196A 1996-05-28 1996-05-28 イットリウムシリケート蛍光体の製造方法 Expired - Fee Related JP3399231B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13304196A JP3399231B2 (ja) 1996-05-28 1996-05-28 イットリウムシリケート蛍光体の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13304196A JP3399231B2 (ja) 1996-05-28 1996-05-28 イットリウムシリケート蛍光体の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09316444A JPH09316444A (ja) 1997-12-09
JP3399231B2 true JP3399231B2 (ja) 2003-04-21

Family

ID=15095437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13304196A Expired - Fee Related JP3399231B2 (ja) 1996-05-28 1996-05-28 イットリウムシリケート蛍光体の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3399231B2 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000345148A (ja) * 1999-06-08 2000-12-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd プラズマディスプレイパネル、蛍光体および蛍光体膜ならびに蛍光体の製造方法
US6884367B2 (en) 2001-12-19 2005-04-26 Sumitomo Chemical Company Limited Method for producing silicate phosphor
JP4023222B2 (ja) * 2002-05-31 2007-12-19 住友化学株式会社 ケイ酸塩蛍光体の製造方法
KR100496046B1 (ko) * 2002-08-27 2005-06-16 한국화학연구원 실리케이트계 형광체 및 그의 제조방법
JP3872472B2 (ja) 2003-11-12 2007-01-24 日亜化学工業株式会社 投写管用緑色発光イットリウムシリケート蛍光体及びそれを用いた投写管
CN103140898B (zh) * 2011-10-03 2015-09-30 株式会社东芝 X射线检测器用增光纸、x射线检测器、以及x射线检查装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09316444A (ja) 1997-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3399231B2 (ja) イットリウムシリケート蛍光体の製造方法
JP3785689B2 (ja) 希土類アルミネート蛍光体の製造方法
CN1031347C (zh) 红色荧光粉的制造工艺
JP3399245B2 (ja) 希土類酸化物蛍光体の製造方法
US5115306A (en) Projection crt with a green emitting terbium activated lanthanum oxychloride phosphor exhibiting nearly constant light-output of elevated temperatures
JP2002080847A (ja) 希土類珪酸塩蛍光体及びこれを用いた発光スクリーン
JP2003055657A (ja) 低速電子線用の蛍光体
JP3263991B2 (ja) 青色発光蛍光体
JP2607316B2 (ja) 混合形緑色発光蛍光体ならびにこの緑色発光蛍光体を用いたブラウン管
JPH0629421B2 (ja) 青色発光蛍光体及びそれを用いたカラー投写型映像装置用青色発光ブラウン管
JP2004123786A (ja) 表示装置用蛍光体とその製造方法、およびそれを用いたカラー表示装置
JP2594325B2 (ja) 混合長残光赤色発光蛍光体及び蛍光膜
KR100315226B1 (ko) 고휘도 저전압용 청색 형광체
US6217795B1 (en) Low voltage blue emitting phosphor and method of preparing same
JP4131139B2 (ja) 電子線励起ディスプレイ、及びそれに用いる赤色発光蛍光体
JPH0715096B2 (ja) 残光性螢光体
JPS6047583A (ja) カラ−投写型映像装置
JP2004051931A (ja) 希土類珪酸塩蛍光体
JP2978241B2 (ja) 投写管用緑色発光螢光体
JPH10140149A (ja) 短残光性蛍光体
JPH0428756B2 (ja)
JP2005008704A (ja) ケイ酸イットリウム球状蛍光体および陰極線管
JPH0259192B2 (ja)
JP2003055658A (ja) Fed用のモノクロ蛍光体
JPH11135030A (ja) 高輝度螢光膜を有するカラー陰極線管

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090221

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100221

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100221

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110221

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110221

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120221

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120221

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130221

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130221

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees