JP3440301B2 - 蛍光体 - Google Patents
蛍光体Info
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Description
に蛍光面が加速電圧3kV程度以下の低速電子線により
励起される電界放射ディスプレイ、蛍光表示管、ランプ
などの表示あるいは照明装置に用いられる蛍光体の改良
に関する。
電子線により励起される電界放射ディスプレイ、蛍光表
示管などにおいては、非常に高い電流密度が必要とす
る。このため、蛍光体の電子線および高温に対する耐久
性が特に強く要求されている。
抑制のために用いられているアルミバックの技術が前記
低速電子線に対しては使用できないため、導電性を示す
蛍光体が要求されている。このブラウン管において広く
実用に供されているZnS:Ag、Cl、ZnS:C
u,Al、Y2O2S:Euのような硫化物および酸硫化
物は耐久性や発光効率の温度特性が不十分である。
イには安定な酸化物蛍光体が使われることが多い。例え
ば、緑白色の発光を示すZnO:Zn、青色発光のY2S
iO 5:Ce、緑色発光のZnGa2O4:Mn.赤色発
光のSrTiO3:Pr、SrIn2O4:Prなどが開
発ないし実用化されている。この中で、SrTiO3:P
r、SrIn2O4:Prはいずれも濃度数%の不純物を
添加することによって発光効率が大幅に向上する事実が
知られている。
F. Kataoka、S. Itohらは“Proccεdings of Third Int
ermational Display Workshop” (SID, Kobe、1996) Vol
・2, p519(1996)でSrTiO3:Prに対してはAl、
Gaなどを不純物として添加することを報告している。
日;平成12年11月28日、発明者;大島英紀)に
は、SrIn2O4:Prに対してAl、Ga、Tlを不
純物として添加することが開示されている。
9)、大島、柴田著および電気化学会代67回大会後援
要旨集P.407(2000)、発表者;大島、山田、
辻、山口、佐々木には、SrIn2O4:Prに対して
Y、Gdを不純物として添加することが開示されてい
る。
用されている。例えば青色発光には、ZnS:Znある
いはZnS:Ag、Cl、赤色あるいは榿色発光には
(Zn、Cd)S:Agなどが用いられている。
蛍光体のうち、低速電子線励起下の発光効率が十分高い
ものとしてZnO:Znがあるが、他の酸化物蛍光体は
効率が不十分であり、改善が望まれている。赤色蛍光体
として挙げたSrTiO3:Pr、SrIn2O4:Pr
についても、適切な不純物添加により効率が向上される
ものの、より一層の改善が望まれている。蛍光表示管用
には、(Zn、Cd)S:Agの蛍光体が知られている
が、カドミウムを含むことから安全性の点で問題があ
る。
が高い蛍光体を提供しようとするものである。
一般式 (Sr1-xCax){In1-yMy}2O4:Pr ただし、式中のx,yは0≦x≦1.0、0.01≦y
≦0.1、MはScおよびBからなる群から選ばれる少
なくとも1種の元素、にて表されることを特徴とするも
のである。
に説明する。
ax){In1-yMy}2O4:Prで表される。ここで、
x,yは0≦x≦1.0、0.01≦y≦0.1であ
り、MはScおよびBからなる群から選ばれる少なくと
も1種の元素である。
r1-xCax){In1-yMy}2O4:Pr(ここで、x,
yはx≦1.0、0.01≦y≦0.1、MはScおよ
びBからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素)、
つまりSr(In1-yMy)2O4:PrとCa(In1-y
My) 2O4:Prとの昆晶、(b)Sr(In1-yMy)2
O4:Pr(ここで、yは0.01≦y≦0.1、Mは
ScおよびBからなる群から選ばれる少なくとも1種の
元素)、である。
M(ScおよびBから選ばれる少なくとも1種)の量
(y)を前記範囲に規定したのは、この範囲を逸脱する
と低速電子線の励起により高い輝度を示すことが困難に
なる。より好ましいyは、0.0125≦y≦0.0
8、さらに好ましいyは0.02≦y≦0.06であ
る。
度を示す蛍光体を得る観点からScが好ましい。
れらの両方の元素を酸化物の形で他の原料と混合し、加
熱処理することにより前記元素が(Sr1-xCax)In
2O4:PrまたはSrIn2O4:Prの結晶内に取り込
まれて製造される。このとき、Sc、Bおよびこれらの
両者はInの一部と置換されるものと考えられる。
は、一般式(Sr1-xCax){In1- yMy}2O4:Pr
(ここで、x,yは0≦x≦1.0、0.01≦y≦
0.1、MはScおよびBからなる群から選ばれる少な
くとも1種の元素)で表され、低速電子線励起下で高い
輝度等の発光効率を有する。
する。
rCO3を2.722g、純度99.99%のIn2O4
を5.065g、純度99.9%のSc2O3を0.03
2gそれぞれ秤量し、これらの酸化物を乳鉢に入れる。
別に純度99.9%のPr6O11を塩酸に溶解してPr
Cl3水溶液(濃度0.0308mol/l)を調製す
る。このPrCl3水溶液12mlを採取し、前記乳鉢
内の混合物に加え、さらにエタノール約5mlを加えて
十分に混合する。自然乾燥後、これらの混合物をアルミ
ナるつぼに入れ、空気中で1200℃において3時間加
熱した。冷却後焼成物を粉砕することにより組成式Sr
(In0.9875Sc0.0125)2O4:Pr(0.2mol
%)で表される蛍光体を得た。
CO3、純度99.99%のIn2O4、純度99.9%
のSc2O3を乳鉢に入れる際、前記Sc2O3の配合量を
下記表1に示すように変化させ、そのモル数に等しい量
だけIn2O4の配合量を同表1に示すように減少させた
以外、実施例1と同様な方法により組成式Sr(In1-y
Scy)2O4:Pr(0.2mol%)で表される4種
の蛍光体を得た。
32.722g、純度99.99%のIn2O45.12
9gを乳鉢に入れた以外、実施例1と同様な方法により
組成式SrIn2O 4:Pr(0.2mol%)で表され
る蛍光体を得た。
CO3、純度99.99%のIn2O4、純度99.9%
のAl(OH)3を乳鉢に入れる際、前記Al(OH)3
の配合量を下記表1に示すように変化させ、そのモル数
に等しい量だけIn2O4の配合量を同表1に示すように
減少させた以外、実施例1と同様な方法により組成式S
r(In1-yAl y)2O4:Pr(0.2mol%)で表
される5種の蛍光体を得た。
の蛍光体粉末を透明導電膜付きガラス上に塗布し、膜重
量2.0g/cm2とした後、この蛍光膜を超高真空装
置内に設置して蛍光体側から電子線を照射したこのとき
に発する蛍光をガラス側から観測し、電子線加速電圧が
600Vの時の輝度を測定した。この結果を下記表1に
示す。
た実施例1〜5の蛍光体は、Sc無添加の比較例1の蛍
光体およびScの代わりにAlを添加した比較例2〜6
の蛍光体に比べて電子線照射による励起時において高い
輝度を示すことがわかる。
0.025である実施例2の蛍光体は電子線照射による
励起時において最も高い輝度を示し、Sc無添加の比較
例1の蛍光体の約8.8倍、Alを添加した最も高い輝
度を示す比較例4の蛍光体の約2.4倍と優れた蛍光特
性を有することがわかる。
体について、前述した室温、600V電子線励起による
輝度測定時に発光スペクトルを観測した。その結果、図
1(実施例2)、図2(比較例1)および図3(比較例
3)に示す発光スペクトルが得られた。
の蛍光体(図1)では、比較例1の蛍光体(図2)およ
び比較例3の蛍光体(図3)と対比すると485nm付
近の青緑色成分が赤色成分に比べて相対的に弱くなって
おり、赤色発光としての色純度が高くなっていることが
わかる。なお、色度座標値は実施例2の蛍光体ではx=
0.605、y=0.348、比較例3の蛍光体ではx
=0.580、y=0.377であった。
rCO3、純度99.99%のIn2O4、純度99.9
%のB2O3を乳鉢に入れる際、前記B2O3の配合量を下
記表2に示すように変化させ、そのモル数に等しい量だ
けIn2O4の配合量を同表2に示すように減少させた以
外、実施例1と同様な方法により組成式Sr(In1-yB
y)2O4:Pr(0.2mol%)で表される5種の蛍
光体を得た。
て、前述したのと同様な方法により電子線加速電圧が6
00Vの時の輝度を測定した。この結果を下記表2に示
す。
実施例6〜10の蛍光体は、前記表1に記載したSc無
添加の比較例1の蛍光体およびAlを添加した比較例2
〜6の蛍光体に比べて電子線照射による励起時において
高い輝度を示すことがわかる。
0.025モル%である実施例7の蛍光体は電子線照射
による励起時において最も高い輝度を示し、Sc無添加
の比較例1の蛍光体の約5倍、Alを添加した最も高い
輝度を示す比較例4の蛍光体の約1.4倍と優れた蛍光
特性を有することがわかる。
た室温、600V電子線励起による輝度測定時に発光ス
ペクトルを観測した。その結果、図4に示す発光スペク
トルが得られた。
体では、比較例1の蛍光体(図2)および比較例3の蛍
光体(図3)と対比すると485nm近の青緑色成分が
赤色成分に比べて相対的に弱くなっており、赤色発光と
しての色純度が高くなっていることがわかる。また、実
施例7の蛍光体の色度座標値はx=0.600、y=
0.348であった。
施例6〜10のB添加蛍光体、比較例1の無添加蛍光体
および比較例2〜6のAl添加蛍光体のそれら添加元素
の量と輝度の関係を図5に纏めて示す。
SrCO3、純度99.99%のIn2O4、純度99.
9%のSc2O3、純度99.9%のB2O3を乳鉢に入れ
る際、前記Sc2O3およびB2O3の配合量を下記表3に
示すように変化させ、そのモル数に等しい量だけIn2
O4の配合量を同表3に示すように減少させた以外、実施
例1と同様な方法により組成式Sr(In1-y-y’Scy
By’)2O4:Pr(0.2mol%)で表される6種
の蛍光体を得た。
て、前述したのと同様な方法により電子線加速電圧が6
00Vの時の輝度を測定した。この結果を下記表3に示
す。
を添加した実施例11〜16の蛍光体は、前記表1に記
載したSc等の元素無添加の比較例1の蛍光体およびA
lを添加した比較例2〜6の蛍光体に比べて電子線照射
による励起時において高い輝度を示すことがわかる。
(y、y’)がそれぞれ0.020モル%、0.005
モル%である実施例12の蛍光体は電子線照射による励
起時において最も高い輝度を示し、無添加の比較例1の
蛍光体の約8倍、Alを添加した最も高い輝度を示す比
較例4の蛍光体の約2.2倍と優れた蛍光特性を有する
ことがわかる。
31.845g、純度99.99%のIn2O45.12
9gを乳鉢に入れた以外、実施例1と同様な方法により
組成式CaIn2O 4:Pr(0.2mol%)で表され
る蛍光体を得た。
3を1.845g、純度99.99%のIn2O4を5.
000g、純度99.9%のSc2O3を0.064gそ
れぞれ秤量し、これの酸化物を乳鉢に入れた以外、実施例
1と同様な方法により組成式Ca(In0 .975S
c0.025)2O4:Pr(0.2mol%)で表される蛍
光体を得た。
前述したのと同様な方法により電子線加速電圧600V
での発光スペクトルを測定した。その結果を図6に示
す。なお、図6の(a)は比較例8の蛍光体の発光スペ
クトル、図6の(b)は比較例7の蛍光体の発光スペク
トル、をそれぞれ示す。
a(In0.975Sc0.025)2O4:Pr(0.2mol
%)で表される比較例8の蛍光体(図6の(a))は、
発光色は白色に近く、Scを添加しないCaIn2O4:
Pr(0.2mol%)で表される比較例7の蛍光体
(図6の(b))と比べて波長500nm付近の青緑色
成分の強度は約0.9倍に減少したが、波長600〜6
30nmの赤色成分の強度は約1.8倍に増加すること
がわかる。
c0.025)2O4:Pr(0.2mol%)で表される比
較例8の蛍光体は、Sr(In0.975Sc0.025)2O4:
Pr(0.2mol%)で表される前述した実施例2の
蛍光体に比べる赤色発光強度が約0.85倍と低下す
る。
元素を一成分とする蛍光体において、そのアルカリ土類
元素としCaを用いた比較例8の蛍光体ではアルカリ土
類元素としSrを用いた実施例2の蛍光体のような十分
に高い輝度が得られない。
O3を2.178g、純度99.99%のCaCO3を
0.369g、純度99.99%のIn2O4を5.00
0g、純度99.9%のSc2O3を0.064gそれぞ
れ秤量し、これの酸化物を乳鉢に入れた以外、実施例1と
同様な方法により組成式Sr0.8Ca0.2(In0.975S
c0.025)2O4:Pr(0.2mol%)で表される蛍
光体を得た。
32.178g、純度99.99%のCaCO30.36
9g、純度99.99%のIn2O45.129gを乳鉢
に入れた以外、実施例1と同様な方法により組成式Sr
0.8Ca0.2In2O4:Pr(0.2mol%)で表され
る蛍光体を得た。
体について、前述したのと同様な方法により電子線加速
電圧600Vでの発光スペクトルを測定した。その結
果、実施例17の蛍光体は、比較例9の蛍光体に比べて
青緑色成分の強度は約1.2倍に、赤色成分の強度は約
8倍に増加した。
x=056、y=0.37であった。
O3を2.178g、純度99.99%のCaCO3を
0.369g、純度99.99%のIn2O4を5.00
0g、純度99.9%のB2O3を0.032gそれぞれ
秤量し、これの酸化物を乳鉢に入れた以外、実施例1と同
様な方法により組成式Sr0.8Ca0.2(In0.975B
0.025)2O4:Pr(0.2mol%)で表される蛍光
体を得た。
述したのと同様な方法により電子線加速電圧600Vで
の発光スペクトルを測定した。その結果、実施例18の
蛍光体は、前述した比較例9の蛍光体に比べて青緑色成
分の強度は約1.2倍に、赤色成分の強度は約6倍に増
加した。
x=056、y=0.37であった。
速電子線励起下での輝度等の発光効率が高く、電界放射
ディスプレイ、蛍光表示管、ランプなどの表示または照
明装置に好適な蛍光体を提供することができる。
子線励起による発光スペクトル図。
による発光スペクトル図。
による発光スペクトル図。
子線励起による発光スペクトル図。
0のB添加蛍光体、比較例1の無添加蛍光体および比較
例2〜6のAl添加蛍光体のそれら添加元素の量と輝度
の関係を示す特性図。
励起による発光スペクトル図。
Claims (2)
- 【請求項1】 一般式 (Sr1-xCax){In1-yMy}2O4:Pr ただし、式中のx,yは0≦x≦1.0、0.01≦y
≦0.1、MはScおよびBからなる群から選ばれる少
なくとも1種の元素、にて表されることを特徴とする蛍
光体。 - 【請求項2】 前記一般式において、xおよびyはx=
0、0.0125≦y≦0.08であることを特徴とす
る請求項1記載の蛍光体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001090697A JP3440301B2 (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 蛍光体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001090697A JP3440301B2 (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 蛍光体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002285149A JP2002285149A (ja) | 2002-10-03 |
JP3440301B2 true JP3440301B2 (ja) | 2003-08-25 |
Family
ID=18945449
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001090697A Expired - Lifetime JP3440301B2 (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 蛍光体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3440301B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
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---|---|---|---|---|
JP2006249120A (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Tokyo Institute Of Technology | 電子線励起発光素子用蛍光体 |
JP2010121062A (ja) * | 2008-11-20 | 2010-06-03 | Nec Lighting Ltd | 蛍光体及びこれを用いた発光装置 |
CN116904188A (zh) * | 2023-06-02 | 2023-10-20 | 吉林建筑大学 | 一种应用于生物窗口的荧光测温材料及制备方法 |
-
2001
- 2001-03-27 JP JP2001090697A patent/JP3440301B2/ja not_active Expired - Lifetime
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