JPH0260988A

JPH0260988A - 蛍光体

Info

Publication number: JPH0260988A
Application number: JP63214010A
Authority: JP
Inventors: Minoru Yoshinaka; 芳中　實; Eizo Asakura; 朝倉　栄三; Mitsumasa Oku; 奥　光正; Takeshi Hamabe; 浜辺　猛; Jun Yagi; 順八木; Takashige Sato; 佐藤　隆重
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-08-29
Filing date: 1988-08-29
Publication date: 1990-03-01
Anticipated expiration: 2011-06-12
Also published as: JP2506980B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、自動車のスピードメータ、カラーテレビ用ブ
ラウン管、デイスプレー等に用いられる蛍光体に関する
。

さらに詳しくは、低速電子線で発光する酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ）系蛍光体の改良に関する。

従来の技術従来より、Ｚｎ　Ｑは低速電子線で発光する唯一の蛍光
体で−ＺｎＯ：Ｚｎ系について、青緑と赤が実用化の段
階に入ってきている。

また、ＺｎＯにＧａ、Ｃｄ　、　Ｉｉ：ｕ、　Ｙ　、　
Ｓ　、ムｇ。

Ｍｎ、Ｉｎ、Ｍｇ、Ｆ、Ｏその他の元素を複合すること
により発光色を変える試みなどがおこなわれている。

これらに用いられるＺｎＯの形状は、大体、粒径が１μ
ｍ以下の粒状や針状であった。

発明が解決しようとする課題ところが、これまで検討されてきたＺｎＯ系低速電子線
蛍光体の一般的問題点はその輝度、寿命。

発光効率の悪さに収約される。

課題を解決するための手段本発明者らは、上記問題点に鑑み、つぶさに研究を行っ
た結果法の手段を発明した。

すなわち、核部とこの核部から異なる複数軸方向に伸び
た針状結晶部からなるＺｎＯウィスカーを主体として蛍
光体とする。また、針状結晶部の基部の径が０．７〜１
４μｍであり、前記針状結晶部の基部から先端までの長
さを３〜２’ＯＯμｍとする。さらには、複数軸方向の
軸数が４なるＺｎＯウィスカーを主体とする。

以上の手段によシ、極めて優れた蛍光体が実現された。

即ち、本発明に用いるＺｎＯウィスカーは、表面に酸化
皮膜を有する金属亜鉛粉末を酸素を含む雰囲気下で加熱
処理して生成させることができる。

得られたＺｎ　Ｏウィスカーはみかけの嵩比重０．０２
〜０．１を有し、７０ｗｔ％以上の高収率で極めて量産
的である。第１図はその電子顕微鏡写真を示す。上記の
形状的１寸法的特長が明確に認められる。（以下、テト
ラポット構造と表記する。）本発明のＺｎＯウィスカー
の通常生成品の抵抗値は、バルク値で１〜６ｏΩ−１、
圧粉状態で（ｅ＞ｋｇ／ｃｉの圧粉）　１ｏ３〜１ｏ６
Ｑ−ｃｙｔｔ　テ；ｈルカ、ムｅ、Ｌｉ、Ｃｕ等をドー
プすることによりバルク値で１ｏ−２〜１ｏ１１Ω−Ｃ
ＩＮまで変えることができる。

蛍光特性は、バルク値で１ｏ−２〜１ｏ３Ω−（７）の
とき特に顕著となる。

本発明のテトラポット状ＺｎＯウィスカーは、それ自体
Ｚｎ過剰のｎ型半導体と考えられ、その１までＺｎＯ：
　Ｚｎの蛍光体となる。

さらに他の元素を所定量添加したシ、混合することによ
シ蛍光特性や色を変えることができる。

すなわちその他の元素を加えるための言料として、硝酸
銀、硫化銀、ハロゲン化銀等の銀化合物、Ｍｎの硝酸塩
やケイ酸塩、硝酸ガリウム、硫化ガリウム、ハロゲン化
ガリウム等のガリウム化合物、アＡカリ金属（Ｈａ　、
Ｋ　、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓ）および７７にカリ土類金
属（Ｃａ　、Ｍｇ、Ｓｒ　、Ｚｎ、Ｃｄ。

およびＢａ）の塩化物、臭化物、沃化物、および弗化物
、並びに硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、酸化フ
ルミニラム。ハロゲン化アルミニウム等の７　ルミニウ
ム化合物、Ｓ　ｉ０２　、　Ｓｎ　０２　、　ＴｉＯ，
。

ＺｒＯ２，酸化プラセオジミウム等の金属酸化物があシ
、その他の元素として希土類元素、ハロゲン族元素、酸
素族元素、マンガン族元素、クロム族元素、窒素族元素
、バナジウム族元素、炭素族元素、チタン族元素、アル
ミニウム族元素、亜鉛族元素、銅族元素を適当な方法で
加えることができる。

特にこの場合、ガリウム元素と、アルカリ土類元素、希
土類元素を添加すると極めて有効である。

蛍光体としては、テトラポット状ＺｎＯウィスカーをそ
のままスラ°り一等にして塗布する方法。

テトラポット状ＺｎＯウィスカーと上記添加物を混合し
て塗布する方法、テトラポット状ＺｎＯウィスカーと上
記添加物を充分混合し、加熱処理（６０ｏ′Ｃ〜１６０
ｏ℃／数時間）した後、必要に応じて、はぐし工程や粉
砕工程を入れた後塗布する方法などがある。

ところで、ＺｎＯウィスカーの針状結晶部が３軸あるい
は、２軸、さらには１軸のものが混入する場合があるが
これは４軸の一部が工程で折損したものである。また板
状晶の結晶が認められる場合もある。通常の方法で生成
したテトラポット状ＺｎＯウィスカーのＸ線回折図をと
ると、すべて酸化亜・鉛のピークを示し、一方、電子線
回折の結果も転移、格子欠陥の少ない単結晶性を示した
。

又、不純物の含有量も少なく、原子吸光分析の結果、酸
化亜鉛が９９．９８％であった。

次に、大きなウィスカー（長さ２００μｍよシ大で、径
が１４μｍより大）が大きな割合を占める系では、蛍光
面の生地が粗となシ好ましくない。

一方、小さなウィスカー（長さが３μｍよシ小さく、径
が０．７μｍよシ小）が大きな割合を占める系では、輝
度や寿命それに発光効率の低下が著しくなシ、使用でき
ない。また、特性的には、長さ３〜１０１ｍ分布品よシ
ラ０〜６０μｍ分布品の方が優れ、１０〜６０μｍよシ
ロｏ〜２ｏｏμｍの方が優れる。

作用本発明の蛍光体は、高純度の抵抗値ＺｎＯであるため低
速度電子線で発光する。しかもすべての粒子が形の整っ
たテトラポット状単結晶で、無色透明な結晶であるため
透光性が極めてよく、重なシ深部の発光が表面までよく
届くため輝度と、発光効率が極めて良い。また、比較的
粗い粒子で、比表面積の小さい完全な単結晶であるため
、劣化要因が極少で寿命が著しく向上する。

実施例以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発
明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

実施例１酸素濃度を制御した雰囲気でテトラポット状ＺｎＯウィ
スカーを得た。針状結晶部の基部の径は２〜８μｍに分
布し、基部から先端までの長さは１０〜８０μｍに分布
していた。このウィスカーの抵抗値は圧粉状態（６ｋｇ
／ｃＩＩ）で１０’Ω−備であった。

このウィスカーを蛍光表示管の陽極導体上に被着させて
蛍光表示管に実装し、アノード電圧を３゜Ｖ印加したと
きの輝度と１発光効率を評価した。

さらに、５００Ｈｒ連続使用後の輝度劣化を評価して、
それぞれ第１表に示した。

比較例１市販のルミネセンスグレードのＺｎＯ粉を用いて、実施
例１と同様の評価を実施した。その結果を第１表に示す
。

実施例２実施例１のウィスカー１ｇと、　Ｇａ２０５２．２　ｇ
ト、ＣｄＣＯ３０，２ｆとＥｕ２Ｏ，αｏ２ＦＩを混合
し、１３００℃で２ｔｓＨｒ焼成し、粉砕して蛍光体と
した。

次に、実施例１と同様の評価を行なった。その結果を第
１表に示す。

第１表注）寿命は、５００Ｈｒ後の輝度を初期の輝度で除した
もの。

発明の効果本発明は、昨今自動車、航空機、壁かけテレビ。

蛍光表示管等で、特に低電圧を発光させる低速電子線蛍
光体へのニーズが高まる中で、極めて有効な手段を提供
する発明であシ、その産業性は犬なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は酸化亜鉛ウィスカーの結晶の構造を示す電子顕
微鏡写真である。代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名第１
図１炉饋

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　核部と、この核部から異なる複数軸方向に伸び
た針状結晶部からなる酸化亜鉛ウィスカーを主体とした
蛍光体。
（２）　針状結晶部の基部の径が０．７〜１．４μｍで
あり、前記針状結晶部の基部から先端までの長さが３〜
２．００μｍである特許請求の範囲第１項記載の蛍光体
。
（３）　複数軸方向の軸数が４である酸化亜鉛ウィスカ
ーを主体にした特許請求の範囲第１項または第２項記載
の蛍光体。