JP4147915B2 - 真空紫外線励起発光素子用青色蛍光体 - Google Patents
真空紫外線励起発光素子用青色蛍光体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4147915B2 JP4147915B2 JP2002343469A JP2002343469A JP4147915B2 JP 4147915 B2 JP4147915 B2 JP 4147915B2 JP 2002343469 A JP2002343469 A JP 2002343469A JP 2002343469 A JP2002343469 A JP 2002343469A JP 4147915 B2 JP4147915 B2 JP 4147915B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phosphor
- luminance
- vacuum ultraviolet
- emitting device
- less
- 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
Links
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイパネル(以下「PDP」とする。)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。
【0002】
【従来の技術】
蛍光体は、PDPや希ガスランプなどのような真空紫外線励起発光素子に用いられており、真空紫外線によって励起され発光する蛍光体はすでに知られている。例えばPDPにはカラー表示のために青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体が用いられており、従来技術においては、青色蛍光体としてはBaMgAl10O17:Euが実用化されている。さらに従来からY2SiO5:Ceが青色蛍光体として提案されている(例えば、非特許文献1参照。)。
【0003】
ここで、真空紫外線励起発光素子は、希ガス中の放電によりプラズマを発生させ、プラズマを発生させた場所の近傍に配置した蛍光体にプラズマから放射された真空紫外線を照射して蛍光体を励起し、蛍光体から放射される可視光により発光する仕組みとなっている。このように蛍光体は、プラズマに曝露される結果、従来の蛍光体は、このプラズマ曝露後に蛍光体の輝度が低くなるという問題があった。また、真空紫外線励起発光素子の製造工程においては、蛍光体層を形成させるために300℃から600℃の温度範囲で熱処理する工程があり、従来の蛍光体は、この熱処理の工程により輝度が低下するという問題があった。このため、熱処理およびプラズマ曝露による輝度の低下が少ない真空紫外線励起発光素子用の蛍光体が求められていた。
【0004】
【非特許文献1】
蛍光体同学会、「蛍光体ハンドブック」、オーム社、p.332
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、熱処理およびプラズマ曝露による輝度の低下が少ない真空紫外線励起発光素子用の青色蛍光体を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課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、アルカリ土類金属元素を含有する特定のケイ酸塩および/またはゲルマン酸塩と付活剤とを含有する蛍光体が、真空紫外線励起発光素子用に用いた場合、熱処理およびプラズマ曝露による輝度の低下が少ないことを見出し、本発明を完成するに到った。
【0007】
すなわち本発明は、一般式M1M2O3(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SiおよびGeからなる群より選ばれる1種類以上である。)で表される化合物と付活剤としてLn(LnはCe、Pr、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種以上である。)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蛍光体を提供する。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の蛍光体は、一般式
M1M2O3 ・・・(I)
(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SiおよびGeからなる群より選ばれる1種類以上である。)で表される化合物と付活剤とを含有してなる蛍光体である。M1は2価の金属元素であり、Ca、SrおよびBaからなる群より選ばれる1種以上である。前記一般式のM2は4価の金属元素であり、SiおよびGeからなる群より選ばれる1種類以上である。
【0009】
本発明の蛍光体は、付活剤として、Ce、Pr、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種以上からなるLnを含有する。LnとしてはCe、EuおよびMnからなる群より選ばれる1種以上が好ましく、Euがより好ましい。すなわち、より好ましい蛍光体は、一般式
(M1 1-aEua)M2O3 ・・・(II)
(式中のM1、M2は前記と同じ意味を有する。)で表される化合物からなる。aは0.001未満または0.5を超える場合よりも0.001以上0.5以下の場合の方が輝度が高くなる可能性があり、好ましい。
【0010】
前記一般式(II)のM2としてはSiが好ましいので、一般式
(M1 1-bEub)SiO3 ・・・(III)
(式中のM1は前記と同じ意味を有する。)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未満または0.5を超える場合よりも0.001以上0.5以下の範囲であると本発明の蛍光体の輝度が高くなる可能性があり好ましい。
【0011】
さらに、前記一般式(III)のM1としてはCa:Ba+Sr+Eu=2:1である場合であり、一般式
(Sr1-b-cBabEuc)1/3Ca2/3SiO3 ・・・(IV)
(式中のbは0以上1以下の範囲であり、cは0.003以上0.5以下の範囲であり、b+cは1未満である。)で表される化合物からなる蛍光体は、真空紫外線励起による輝度が高くなる可能性があるのでさらに一層好ましい。
【0012】
本発明の蛍光体は、次のようにして製造することができるが、製造方法はこれに限られるものではない。本発明の蛍光体は、焼成により、一般式(I)により表される化合物と付活剤としてLnとを含有してなる蛍光体となる金属化合物の混合物を焼成することにより製造することができる。すなわち、これらの金属元素を含む化合物を所定の組成となるように秤量し、混合した後に焼成することにより製造することができる。例えば、好ましい組成の一つである組成式Sr0.3Ba0.68Eu0.02Ca2Si3O9で表される化合物からなる蛍光体は、SrO、BaO、Eu2O3、CaO、SiO2を所定の組成となるように秤量し、混合した後に焼成することにより製造することができる。
【0013】
本発明の蛍光体を製造するためのカルシウム化合物、ストロンチウム化合物、バリウム化合物、ケイ素化合物、ゲルマニウム化合物としては、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(純度99重量%以上)の酸化物が使用できる。
【0014】
付活剤となるCe、Pr、Pm、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、YbおよびMnを含む化合物としては、例えばそれらの金属元素の高純度(純度99重量%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酸化物になりうるものかまたは高純度(純度99重量%以上)の酸化物が使用できる。
【0015】
これらの原料の混合には、例えばボールミル、V型混合機、攪拌機等の通常工業的に用いられている装置を用いることができる。
【0016】
混合した後、例えば900〜1500℃の温度範囲にて1〜100時間保持して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酸化物になりうるものを使用した場合、本焼成の前に、例えば400℃以上900℃未満の温度範囲にて仮焼して酸化物としたり、結晶水を除去することも可能である。
【0017】
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0.1〜10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。またさらに強い還元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。また仮焼の雰囲気は、大気雰囲気、還元性雰囲気のいずれでもよい。また、結晶性を高めるために、適量のフラックスを添加してもよい。
【0018】
さらに上記方法にて得られる蛍光体を、例えばボールミル、ジェットミル等を用いて粉砕することができる。また、洗浄、分級することができる。また、得られる蛍光体の輝度をさらに向上させるために、再焼成を行うこともできる。
【0019】
ここで、本発明の蛍光体を用いてなる真空紫外線励起発光表示素子の例としてPDPを挙げてその製造方法について説明する。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。
【0020】
本発明によって得られる蛍光体は、例えば、真空紫外線(例えば、Xeなどのプラズマ放電により発生する波長146nmおよび172nmなどの波長200nm以下の紫外線)の励起により青色に発光し、熱処理およびプラズマ曝露による輝度の低下が少ないので、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り、本発明の蛍光体をPDPなどの真空紫外線励起発光素子に用いると、素子の製造工程における輝度低下が少なく、さらに経時的な輝度低下が少ない素子を製造することができる。
【0021】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0022】
比較例1
市販の青色蛍光体BaMgAl10O17:Euに6.7Pa(5×10-2Torr)以下の真空槽内で、エキシマ146nm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。以下、波長146nmの真空紫外線で励起した場合の蛍光体の輝度を相対輝度で表し、数値の後に[146]を付けて表す。次いで、上記蛍光体を大気中500℃で30分間熱処理した後に前記と同様にして輝度を測定した結果、輝度は97[146]に低下した。加熱後の上記市販蛍光体を圧力が13.2Paで5体積%Xe−95体積%Neの組成の雰囲気中に設置し、50Wのプラズマに15分間曝露させた後に前記と同様にして輝度を測定した結果、輝度は72[146]に低下した。
【0023】
同様に、市販の青色蛍光体BaMgAl10O17:Euに6.7Pa(5×10-2Torr)以下の真空槽内で、エキシマ172nmランプ(ウシオ電機社製、H0016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。以下、波長172nmの真空紫外線で励起した場合の蛍光体の輝度を相対輝度で表し、数値の後に[172]を付けて表す。次いで、前記と同様の熱処理した後に前記と同様にして輝度を測定した結果、輝度は98[172]に低下した。加熱後の上記市販蛍光体を圧力が13.2Paで5体積%Xe−95体積%Neの組成の雰囲気中に設置し、50Wのプラズマに15分間曝露させた後に前記と同様にして輝度を測定した結果、輝度は70[172]に低下した。
【0024】
実施例1
炭酸ストロンチウム(和光純薬工業(株)製、SrCO3)、炭酸バリウム(和光純薬工業(株)製)、炭酸カルシウム(和光純薬工業(株)製)、酸化ユーロピウム(信越化学(株)製、Eu2O3)、酸化ケイ素SiO2(和光純薬(株)製、SiO2)各原料をSrCO3:BaCO3:CaCO3:Eu2O3:SiO2のモル比が0.3:0.68:2:0.01:3になるように秤量し、混合した後、2体積%H2含有N2雰囲気中で1200℃の温度で2時間保持して焼成した。焼成は2回行った。このようにして組成式がSr0.3Ba0.68Eu0.02Ca2Si3O9で表される化合物からなる蛍光体を得た。
【0025】
この蛍光体に、6.7Pa(5×10-2Torr)以下の真空槽内で、エキシマ146nm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[146]とした。次いで上記蛍光体を大気中500℃で30分間保持して加熱した後、圧力が13.2Paで5体積%Xe−95体積%Neの組成の雰囲気中に設置し、50Wのプラズマに15分間曝露させた。蛍光体粉末を取出して発光輝度を測定した結果、輝度は98[146]であった。
【0026】
同様に、上記蛍光体に6.7Pa(5×10-2Torr)以下の真空槽内で、エキシマ172nmランプ(ウシオ電機社製、H0016型)を用いて真空紫外線を照射したところ強い青色の発光を示し、得られた輝度を100[172]とした。次いで上記蛍光体を大気中500℃で30分間保持して加熱した後、圧力が13.2Paで5体積%Xe−95体積%Neの組成の雰囲気中に設置し、50Wのプラズマに15分間曝露させた。蛍光体粉末を取出して発光輝度を測定した結果、輝度は98[172]であった。
【0027】
【発明の効果】
本発明の蛍光体は、真空紫外線などの励起により青色に発光し、熱処理およびプラズマ曝露による輝度の低下が少ないので、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、真空紫外線励起発光素子の製造工程における輝度低下が少なく、高輝度で経時的な輝度低下が少ない真空紫外線励起発光素子が実現できるため、工業的に極めて有用である。
Claims (2)
- 一般式(Sr 1-b-c Ba b Eu c ) 1/3 Ca 2/3 SiO 3 (式中のbは0以上1以下の範囲であり、cは0.003以上0.5以下の範囲であり、b+cは1未満である。)で表される化合物からなることを特徴とする真空紫外線励起発光素子用蛍光体。
- 請求項1記載の蛍光体を用いてなることを特徴とする真空紫外線励起発光素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002343469A JP4147915B2 (ja) | 2002-11-27 | 2002-11-27 | 真空紫外線励起発光素子用青色蛍光体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002343469A JP4147915B2 (ja) | 2002-11-27 | 2002-11-27 | 真空紫外線励起発光素子用青色蛍光体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004175908A JP2004175908A (ja) | 2004-06-24 |
JP4147915B2 true JP4147915B2 (ja) | 2008-09-10 |
Family
ID=32705235
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002343469A Expired - Fee Related JP4147915B2 (ja) | 2002-11-27 | 2002-11-27 | 真空紫外線励起発光素子用青色蛍光体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4147915B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014187530A1 (de) * | 2013-05-23 | 2014-11-27 | Merck Patent Gmbh | Leuchtstoffe |
-
2002
- 2002-11-27 JP JP2002343469A patent/JP4147915B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004175908A (ja) | 2004-06-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3775377B2 (ja) | マンガン付活アルミン酸塩蛍光体とその製造方法及び真空紫外線励起発光装置 | |
JP4782447B2 (ja) | 蛍光体 | |
WO2008001623A1 (fr) | Phosphore | |
JP2003096448A (ja) | 真空紫外線励起発光素子用蛍光体 | |
JP2009074090A (ja) | 真空紫外線励起発光素子用蛍光体 | |
JP4713169B2 (ja) | 蛍光体 | |
JP4222099B2 (ja) | 真空紫外線励起発光素子用蛍光体 | |
JP2004300261A (ja) | 蛍光体 | |
JP4325364B2 (ja) | 蛍光体の製造方法 | |
JP4032173B2 (ja) | 蛍光体及び発光素子 | |
JP2002348570A (ja) | 真空紫外線励起蛍光体及びその製造方法 | |
JP4228628B2 (ja) | 真空紫外線励起発光素子用蛍光体 | |
JP4147915B2 (ja) | 真空紫外線励起発光素子用青色蛍光体 | |
JP4622135B2 (ja) | 真空紫外線励起発光素子用蛍光体 | |
JP2005060670A (ja) | ケイ酸塩蛍光体 | |
JP3994775B2 (ja) | 真空紫外線励起発光素子用の蛍光体 | |
JP2004026922A (ja) | 真空紫外線励起発光素子用の蛍光体 | |
JP2006206619A (ja) | 蛍光体 | |
JP4016724B2 (ja) | 真空紫外線励起発光素子用蛍光体 | |
JP4232559B2 (ja) | 真空紫外線励起発光素子用蛍光体 | |
JP2002226852A (ja) | 蛍光体 | |
JP2004115659A (ja) | 真空紫外線励起発光素子用の蛍光体 | |
JP2006104445A (ja) | 真空紫外線励起発光素子用蛍光体 | |
JP2005126704A (ja) | 蛍光体 | |
JP2004217865A (ja) | 蛍光体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050818 |
|
RD05 | Notification of revocation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425 Effective date: 20080129 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080304 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080425 |
|
RD05 | Notification of revocation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425 Effective date: 20080512 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080603 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080616 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110704 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110704 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110704 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120704 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120704 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130704 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |