JP3981940B2 - 蛍光体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紫外線、X線または電子線により励起されて青色に発光する蛍光体に関するものであり、特にLi、Ga及びZnの酸化物から構成される複合酸化物であって、自己賦活型蛍光体に関するものである。また、残光特性にも優れるLi、Ga及びZnの酸化物から構成される複合酸化物であって、自己賦活型蛍光体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
無機蛍光体には賦活型蛍光体と自己賦活型蛍光体がある。賦活型蛍光体は母結晶中に賦活剤として希土類元素イオンや遷移金属イオンを添加し、これらが発光中心となるものである。これに対し自己賦活型蛍光体は、希土類元素イオンや遷移金属イオンからなる賦活剤を必要とせず、母結晶自身が発光を示すものである。この自己賦活型蛍光体は、一般に紫外線、X線または電子線の刺激により広帯域発光を示すため賦活型蛍光体に比べ発光効率に優れた蛍光体材料として知られている。更にこの発光強度の優れた母結晶に賦活剤を添加することで優れた高輝度蛍光体材料をつくることができる。そして、実用化に際しては、発光効率に優れかつ高輝度な材料が必要とされることから、より発光強度の優れた母結晶を得る必要がある。従来、自己賦活型蛍光体として例えばLiGaO₂が知られている。また、特公昭４８―４３０３０号公報には0.95(Li_1-xZn_xO_0.5+0.5x)(2.5-1.5_x)Ga₂O₃ (0≦x≦1) で示されガリウム含有量の多い発光ガリウム酸リチウム及び/又は亜鉛が記載されているが、これら蛍光体材料の発光強度では十分ではない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は上述の問題に鑑み、より発光強度の優れた自己賦活型蛍光体を提供することであり、また残光性を有する自己賦活型蛍光体を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そこで十分な発光強度を有する自己賦活型蛍光体を得るために母結晶の改良を試み、LiGaO₂にZnOを固溶させることで発光強度が著しく向上することを見出し、Li₂O、Ga₂O₃及びZnOの比率を種々検討し本発明を成すに到った。
本発明は、Li、Ga及びZnの酸化物から構成される複合酸化物であって、各成分が酸化物換算で下記の比率で含まれることを特徴とする蛍光体である。
【０００５】
Li₂O 15〜60mol%、Ga₂O₃ 15〜60mol%、ZnO 1〜70mol%
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明で得られる自己賦活型蛍光体はLi、Ga及びZnの酸化物から構成される複合酸化物であり、原料を高温で焼成する固相反応法、アルコキシド誘導体等を用いるゾルーゲル法、原料溶液を噴霧、熱分解する噴霧熱分解法、高周波熱プラズマ中での蒸発及び冷却凝固による方法等種々の方法によって製造することができる。
【０００７】
原料としては、例えば各成分の酸化物、炭化物、硝酸塩、ハロゲン化物、水酸化物など通常のものを用いることができる。これら化合物の中から適宜選択して各成分が酸化物換算で所定の比率となるよう調合し、ボールミル或は乳鉢等で混合する。得られた混合物を大気中で500〜1550℃の温度で焼成し製造する。
次に、各成分の比率について説明する。
【０００８】
ここでLi2Oの構成比率は15〜60mol%である。15mol%より少ないと発光強度が低く、60mol%より多いと耐候性が悪くなる。Ga₂O₃の比率は15〜60mol%である。15mol%より少ないと化学的に不安定で耐候性が悪く、60mol%より多いと発光強度が弱くなる。ZnOの比率は1〜70mol%である。1mol%より少なくても70mol%より多くても発光強度が弱くなる。更に、各成分の比率はLi₂Oが20〜60mol%、Ga₂O₃が20〜60mol%、ZnOが5〜50mol%の範囲がより好ましい。又、本蛍光体はその特性を損わない範囲内で他成分を含有することができる。
【０００９】
【実施例】
次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
実施例1
酸化物換算でLi₂O 42mol%、Ga₂O₃ 42mol%、ZnO 16mol%となるよう、まずLi₂CO₃、Ga₂O₃を秤量、混合し、通常の加圧成形装置を用いてペレット状に成形し、次いで通常の熱処理装置を用いて800℃で１時間仮焼成し、粉砕した。さらにこれを前記の熱処理装置を用いて800℃で６時間仮焼成し、粉砕した後、ZnOを秤量、添加混合し、前記の加圧成形装置を用いてペレット状に成形し、次いで通常の熱処理装置を用いて1000℃で２時間本焼成し、蛍光体を得た。この時の焼成はLiが蒸発しないようすべて蓋をした白金ルツボ中で大気雰囲気下で行った。この得られた蛍光体を波長254nmの紫外線で励起し、強い青色の蛍光と残光を確認した。更に、X線、電子線によっても同様の蛍光、残光が確認できた。
実施例２〜５
配合組成を表１に示す値とする以外は実施例１と同様にして、蛍光体を得て、蛍光、残光を確認し、その結果も表１に併せて示した。
表1において、発光強度及び残光強度は実施例1の各強度をそれぞれ10としたときの相対比として表す。
比較例１及び２
配合組成を表１に示す値とする以外は実施例１と同様にして、蛍光体を得た。蛍光、残光を確認し、同様にその結果も表１に合せて示す。
【００１０】
【表１】

【００１１】
【発明の効果】
本発明によれば非常に発光強度に優れ、更に残光特性に優れた自己賦活型青色発光蛍光体を提供することができる。そして本蛍光体は蛍光灯、蛍光表示管、プラズマディスプレイパネル等通常蛍光体が用いられる用途に好適に使用されるものであり、極めて有用なものである。

Claims (1)

1. Li、Ga及びZnの酸化物から構成される複合酸化物であって、各成分が酸化物換算で下記の比率で含まれることを特徴とする蛍光体。
   Li₂O 15〜60mol%、Ga₂O₃ 15〜60mol%、ZnO 1〜70mol%