JPH06264053A - 赤外輝尽蛍光体の製造方法及び赤外可視変換素子 - Google Patents
赤外輝尽蛍光体の製造方法及び赤外可視変換素子Info
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- JPH06264053A JPH06264053A JP5081532A JP8153293A JPH06264053A JP H06264053 A JPH06264053 A JP H06264053A JP 5081532 A JP5081532 A JP 5081532A JP 8153293 A JP8153293 A JP 8153293A JP H06264053 A JPH06264053 A JP H06264053A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 蛍光体体積率が高く、かつ赤外可視変換効率
及び赤外可視変換可能時間が増大した赤外輝尽蛍光体の
製造方法及び赤外可視変換素子を提供すること。 【構成】 アルカリ土類金属の硫化物あるいはセレン化
物と活性剤、あるいはこれらと融剤とからなる蛍光体原
料粉末を圧縮成形した後、加熱処理を施して製造する赤
外輝尽蛍光体の製造方法。
及び赤外可視変換可能時間が増大した赤外輝尽蛍光体の
製造方法及び赤外可視変換素子を提供すること。 【構成】 アルカリ土類金属の硫化物あるいはセレン化
物と活性剤、あるいはこれらと融剤とからなる蛍光体原
料粉末を圧縮成形した後、加熱処理を施して製造する赤
外輝尽蛍光体の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、赤外光を可視光に変換
する蛍光体の製造方法と、この製造方法によって製造さ
れた蛍光体を用いた赤外可視変換素子に関する。
する蛍光体の製造方法と、この製造方法によって製造さ
れた蛍光体を用いた赤外可視変換素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】赤外輝尽蛍光体とは、あらかじめ紫外
光，可視光など比較的短波長の光を照射して蛍光体を励
起したのち赤外光を照射すると青，緑，赤などの可視域
の光を発する蛍光体であり、ＹＡＧレーザーや半導体レ
ーザーからの赤外光を検出する目的で広く用いられてい
る。赤外輝尽蛍光体としては、硫化カルシウム等のアル
カリ土類金属硫化物あるいはセレン化物からなる母体材
料に、ユーロピウムとサマリウム等、二種類の活性剤を
添加した蛍光体が広く用いられている。従来、この赤外
輝尽蛍光体の製造方法としては、まず母体原料に活性剤
を混合して焼成することにより活性剤を母体中に均一に
拡散させた蛍光体原料を製造し、これを粉砕し粉末状と
する方法が用いられてきた。焼成後に粉砕するのは、焼
成により蛍光体原料は相互に融着した塊状となり、この
ままでは実用上不便であるためである。粉砕による蛍光
体特性劣化を回復させる目的で、粉砕後の蛍光体に更に
加熱処理が施される。この様にして製造された赤外輝尽
蛍光体を用いて赤外可視変換素子を製造する場合、粉体
のままでは実用に不便であるため粉末状蛍光体をポリマ
ー等のバインダーと混合したのち紙面上に塗布し、これ
を透明な合成樹脂フィルムなどの封止層で挟持して素子
化されていた。
光，可視光など比較的短波長の光を照射して蛍光体を励
起したのち赤外光を照射すると青，緑，赤などの可視域
の光を発する蛍光体であり、ＹＡＧレーザーや半導体レ
ーザーからの赤外光を検出する目的で広く用いられてい
る。赤外輝尽蛍光体としては、硫化カルシウム等のアル
カリ土類金属硫化物あるいはセレン化物からなる母体材
料に、ユーロピウムとサマリウム等、二種類の活性剤を
添加した蛍光体が広く用いられている。従来、この赤外
輝尽蛍光体の製造方法としては、まず母体原料に活性剤
を混合して焼成することにより活性剤を母体中に均一に
拡散させた蛍光体原料を製造し、これを粉砕し粉末状と
する方法が用いられてきた。焼成後に粉砕するのは、焼
成により蛍光体原料は相互に融着した塊状となり、この
ままでは実用上不便であるためである。粉砕による蛍光
体特性劣化を回復させる目的で、粉砕後の蛍光体に更に
加熱処理が施される。この様にして製造された赤外輝尽
蛍光体を用いて赤外可視変換素子を製造する場合、粉体
のままでは実用に不便であるため粉末状蛍光体をポリマ
ー等のバインダーと混合したのち紙面上に塗布し、これ
を透明な合成樹脂フィルムなどの封止層で挟持して素子
化されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の粉末状蛍光体を
バインダーと混合し塗布して製造した赤外可視変換素子
では、蛍光体塗布部は蛍光体粒子とバインダーとの混合
層となっており、単位体積あたりの蛍光体の体積比率
（以後、体積率と記載）は蛍光体粒子のみで層を形成し
た場合よりも必ず低下する。また、バインダーによる赤
外線の吸収が存在するため実質的な赤外可視変換効率は
蛍光体自身が有する赤外可視変換効率と比較して低くな
るという欠点があった。そこで、本発明者らは上記の欠
点を解決するため、バインダーを用いず蛍光体粉末を圧
縮成形により板状に加工することにより赤外線検出部を
形成し蛍光体の体積率を高め赤外可視変換効率を向上さ
せることを試みた。しかし、この方法によっては、圧縮
によって生じた応力によって蛍光体内に歪や欠陥を生じ
蛍光体特性が劣化するため赤外可視変換効率が低下し、
また圧縮成形のみでは実用に供するに充分な堅牢性が得
られないという問題が生じることを新たに見いだした。
本発明は上記の欠点を改善するために提案されたもの
で、その目的は、蛍光体体積率が高く、かつ赤外可視変
換効率及び赤外可視変換可能時間が増大した赤外輝尽蛍
光体の製造方法及び赤外可視変換素子を提供することに
ある。
バインダーと混合し塗布して製造した赤外可視変換素子
では、蛍光体塗布部は蛍光体粒子とバインダーとの混合
層となっており、単位体積あたりの蛍光体の体積比率
（以後、体積率と記載）は蛍光体粒子のみで層を形成し
た場合よりも必ず低下する。また、バインダーによる赤
外線の吸収が存在するため実質的な赤外可視変換効率は
蛍光体自身が有する赤外可視変換効率と比較して低くな
るという欠点があった。そこで、本発明者らは上記の欠
点を解決するため、バインダーを用いず蛍光体粉末を圧
縮成形により板状に加工することにより赤外線検出部を
形成し蛍光体の体積率を高め赤外可視変換効率を向上さ
せることを試みた。しかし、この方法によっては、圧縮
によって生じた応力によって蛍光体内に歪や欠陥を生じ
蛍光体特性が劣化するため赤外可視変換効率が低下し、
また圧縮成形のみでは実用に供するに充分な堅牢性が得
られないという問題が生じることを新たに見いだした。
本発明は上記の欠点を改善するために提案されたもの
で、その目的は、蛍光体体積率が高く、かつ赤外可視変
換効率及び赤外可視変換可能時間が増大した赤外輝尽蛍
光体の製造方法及び赤外可視変換素子を提供することに
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明はアルカリ土類金属の硫化物あるいはセレン
化物と活性剤、あるいはこれらと融剤とからなる蛍光体
原料粉末を圧縮成形した後、加熱処理を施すことを特徴
とする赤外輝尽蛍光体の製造方法を発明の要旨とするも
のである。さらに、本発明はアルカリ土類金属の硫化物
あるいはセレン化物と活性剤、あるいはこれらと融剤と
からなる蛍光体原料粉末を圧縮成形した後、加熱処理を
施して製造した赤外輝尽蛍光体を両側から封止層で挟持
し、かつ前記封止層の少なくとも１つは透明体であるこ
とを特徴とする赤外可視変換素子を発明の要旨とするも
のである。
め、本発明はアルカリ土類金属の硫化物あるいはセレン
化物と活性剤、あるいはこれらと融剤とからなる蛍光体
原料粉末を圧縮成形した後、加熱処理を施すことを特徴
とする赤外輝尽蛍光体の製造方法を発明の要旨とするも
のである。さらに、本発明はアルカリ土類金属の硫化物
あるいはセレン化物と活性剤、あるいはこれらと融剤と
からなる蛍光体原料粉末を圧縮成形した後、加熱処理を
施して製造した赤外輝尽蛍光体を両側から封止層で挟持
し、かつ前記封止層の少なくとも１つは透明体であるこ
とを特徴とする赤外可視変換素子を発明の要旨とするも
のである。
【０００５】
【作用】本発明の製法ではバインダーを用いずに圧縮成
形により赤外検出部を形成しているため蛍光体の体積率
が高く、またバインダーによる赤外線の吸収損失がない
赤外検出部を形成でき、また圧縮成形後に加熱処理を施
すことにより圧縮によって生じた蛍光体特性の劣化を回
復させることができるのみならず、更に蛍光体粒子同士
の相互融着や粒成長が図れるため堅牢度、蛍光体自身の
赤外可視変換効率共に向上するため赤外可視変換効率が
高く、実用に供するのに充分な強度を有する赤外輝尽蛍
光体を製造することができる。更に、圧縮成形された原
料棒はその形状を保持したまま焼結されるので粉体のま
まで焼結する場合と比較して容器や炉芯管と接触する面
積が小さくできるため、汚染を従来法と比較して大幅に
抑制することができ汚染による特性劣化が抑制され変換
効率の高い蛍光体を製造することができる。またワイヤ
ー等で炉芯管内に吊した状態で熱処理を施せば容器や炉
芯管と全く接触することなく熱処理を施すことができる
ため、汚染による特性劣化を防ぐことができ更に変換効
率の高い蛍光体を製造することができる。赤外輝尽蛍光
体は、励起によって蓄積したエネルギーを赤外線照射に
より放出することによって可視光を生じる蛍光体である
ため、赤外線を照射し続けると蓄積エネルギーが消耗さ
れ赤外可視変換が行われなくなるが、本発明の製造方法
によって製造された赤外輝尽蛍光体は蛍光体の体積率が
高いため、赤外検出部に蓄積されている励起エネルギー
量が多く、赤外検出が可能である時間が長いという長所
がある。
形により赤外検出部を形成しているため蛍光体の体積率
が高く、またバインダーによる赤外線の吸収損失がない
赤外検出部を形成でき、また圧縮成形後に加熱処理を施
すことにより圧縮によって生じた蛍光体特性の劣化を回
復させることができるのみならず、更に蛍光体粒子同士
の相互融着や粒成長が図れるため堅牢度、蛍光体自身の
赤外可視変換効率共に向上するため赤外可視変換効率が
高く、実用に供するのに充分な強度を有する赤外輝尽蛍
光体を製造することができる。更に、圧縮成形された原
料棒はその形状を保持したまま焼結されるので粉体のま
まで焼結する場合と比較して容器や炉芯管と接触する面
積が小さくできるため、汚染を従来法と比較して大幅に
抑制することができ汚染による特性劣化が抑制され変換
効率の高い蛍光体を製造することができる。またワイヤ
ー等で炉芯管内に吊した状態で熱処理を施せば容器や炉
芯管と全く接触することなく熱処理を施すことができる
ため、汚染による特性劣化を防ぐことができ更に変換効
率の高い蛍光体を製造することができる。赤外輝尽蛍光
体は、励起によって蓄積したエネルギーを赤外線照射に
より放出することによって可視光を生じる蛍光体である
ため、赤外線を照射し続けると蓄積エネルギーが消耗さ
れ赤外可視変換が行われなくなるが、本発明の製造方法
によって製造された赤外輝尽蛍光体は蛍光体の体積率が
高いため、赤外検出部に蓄積されている励起エネルギー
量が多く、赤外検出が可能である時間が長いという長所
がある。
【０００６】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の赤外可視変換素子の基本的
な構成例を示す模式断面図である。この赤外可視変換素
子は少なくとも一方が透明な部材１１，１２と赤外輝尽
蛍光体１３とを有し、赤外輝尽蛍光体１３が部材１１と
１２との間に挟まれて保持されるようになっている。
て説明する。図１は本発明の赤外可視変換素子の基本的
な構成例を示す模式断面図である。この赤外可視変換素
子は少なくとも一方が透明な部材１１，１２と赤外輝尽
蛍光体１３とを有し、赤外輝尽蛍光体１３が部材１１と
１２との間に挟まれて保持されるようになっている。
【０００７】図２は本実施例１，２，３で製造した赤外
可視変換素子の構成を示す図で、（ａ）は正面図、
（ｂ）は正面図においてＡ−Ａ線に沿う断面図を示す。
この赤外可視変換素子は透明熱圧着性フィルム２１，２
２と赤外輝尽蛍光体２３と厚紙２４とを有し、赤外輝尽
蛍光体２３が厚紙２４の空洞部に設置され、更に透明熱
圧着性フィルム２１と２２との間に挟まれて保持されて
いる。
可視変換素子の構成を示す図で、（ａ）は正面図、
（ｂ）は正面図においてＡ−Ａ線に沿う断面図を示す。
この赤外可視変換素子は透明熱圧着性フィルム２１，２
２と赤外輝尽蛍光体２３と厚紙２４とを有し、赤外輝尽
蛍光体２３が厚紙２４の空洞部に設置され、更に透明熱
圧着性フィルム２１と２２との間に挟まれて保持されて
いる。
【０００８】図３は実施例１，２で原料を加熱処理する
際の原料設置法を示す図である。原料ペレット３１はア
ルミナ製ペレット保持台３２上に設置され、ペレット保
持台３２は更に炉芯管３３内に設置されている。
際の原料設置法を示す図である。原料ペレット３１はア
ルミナ製ペレット保持台３２上に設置され、ペレット保
持台３２は更に炉芯管３３内に設置されている。
【０００９】〔実施例１〕硫化カルシウムにユーロピウ
ムとサマリウムを添加した赤外輝尽蛍光体を用い、圧縮
成形する際に板状に成形したのち加熱処理して製造した
素子とその製造方法について述べる。硫化カルシウム
に、あらかじめユーロピウム，サマリウムをそれぞれ重
量比で５００ｐｐｍ，１５０ｐｐｍ添加して製造された
赤外輝尽蛍光体粉末をプレス治具を用いて直径２ｃｍ、
厚さ２ｍｍのペレット状に圧縮成形した原料ペレット３
１を製造し、この原料ペレット３１をアルミナ製ペレッ
ト保持台３２上に設置した後、更にこれを炉芯管３３に
設置して１２００℃で１時間熱処理を施す。走査型電子
顕微鏡を用いて蛍光体粉末の平均粒径を検査した結果、
蛍光体原料粉末では１０〜３０μｍであるのに対し、本
製造法で製造した蛍光体では５０〜１００μｍと粒径が
大きくなっており、また、赤外可視変換効率も２倍以上
の値を示し、本製造法で製造された蛍光体では赤外可視
変換効率が向上していることが明らかとなった。更に、
図２（ａ），（ｂ）に示すように、本製造法を用いて製
造した蛍光体板２３を蛍光体板を納めるに足る大きさの
穴をくり抜いた厚紙２４を用意し、厚紙２４のくり抜き
部に蛍光体板２３を設置して、更にこれを透明熱圧着性
フィルム２１，２２で挟持し、加熱圧着することにより
蛍光体板が透明熱圧着性フィルムからなる透明封止層で
挟持された構造の赤外可視変換素子を作製した。この素
子と、この素子に用いた蛍光体板と等しい大きさにバイ
ンダーと蛍光体を混合し塗布して赤外可視変換部を形成
した従来の赤外可視変換素子に等しい強度の赤外光を照
射して赤外可視変換効率を測定したところ、本発明の素
子では従来素子の５倍の赤外可視変換効率が得られ、赤
外可視変換効率の高い赤外可視変換素子が得られた。ま
た、赤外線を照射し続けて変換光の減衰を調べたとこ
ろ、初期強度の１／２となる時間は従来素子の約１０倍
であり赤外可視変換可能時間が長いことが示された。
ムとサマリウムを添加した赤外輝尽蛍光体を用い、圧縮
成形する際に板状に成形したのち加熱処理して製造した
素子とその製造方法について述べる。硫化カルシウム
に、あらかじめユーロピウム，サマリウムをそれぞれ重
量比で５００ｐｐｍ，１５０ｐｐｍ添加して製造された
赤外輝尽蛍光体粉末をプレス治具を用いて直径２ｃｍ、
厚さ２ｍｍのペレット状に圧縮成形した原料ペレット３
１を製造し、この原料ペレット３１をアルミナ製ペレッ
ト保持台３２上に設置した後、更にこれを炉芯管３３に
設置して１２００℃で１時間熱処理を施す。走査型電子
顕微鏡を用いて蛍光体粉末の平均粒径を検査した結果、
蛍光体原料粉末では１０〜３０μｍであるのに対し、本
製造法で製造した蛍光体では５０〜１００μｍと粒径が
大きくなっており、また、赤外可視変換効率も２倍以上
の値を示し、本製造法で製造された蛍光体では赤外可視
変換効率が向上していることが明らかとなった。更に、
図２（ａ），（ｂ）に示すように、本製造法を用いて製
造した蛍光体板２３を蛍光体板を納めるに足る大きさの
穴をくり抜いた厚紙２４を用意し、厚紙２４のくり抜き
部に蛍光体板２３を設置して、更にこれを透明熱圧着性
フィルム２１，２２で挟持し、加熱圧着することにより
蛍光体板が透明熱圧着性フィルムからなる透明封止層で
挟持された構造の赤外可視変換素子を作製した。この素
子と、この素子に用いた蛍光体板と等しい大きさにバイ
ンダーと蛍光体を混合し塗布して赤外可視変換部を形成
した従来の赤外可視変換素子に等しい強度の赤外光を照
射して赤外可視変換効率を測定したところ、本発明の素
子では従来素子の５倍の赤外可視変換効率が得られ、赤
外可視変換効率の高い赤外可視変換素子が得られた。ま
た、赤外線を照射し続けて変換光の減衰を調べたとこ
ろ、初期強度の１／２となる時間は従来素子の約１０倍
であり赤外可視変換可能時間が長いことが示された。
【００１０】〔実施例２〕実施例１で用いた原料に炭酸
リチウムを融剤として更に加えて添加した原料粉末を用
いて製造した素子とその製造方法について述べる。本実
施例では融剤を用いているため実施例１と比較して更に
蛍光体粒子の粒成長が促進され、更に高効率の赤外輝尽
蛍光体が製造できる。硫化カルシウム粉末に酸化ユーロ
ピウム粉末，酸化サマリウム粉末，炭酸リチウム粉末を
それぞれ重量比で５００ｐｐｍ，１５０ｐｐｍ，２％の
割合で混合した原料粉末を製造する。この原料粉末をプ
レス治具を用いて直径２ｃｍ、厚さ２ｍｍのペレット状
に圧縮成形した原料ペレット３１を製造し、この原料ペ
レット３１をアルミナ製ペレット保持台３２上に設置し
た後、更にこれを炉芯管３３に設置して１２００℃で１
時間熱処理を施す。走査型電子顕微鏡を用いて蛍光体粉
末の平均粒径を検査した結果、蛍光体原料粉末では１０
〜３０μｍであるのに対し、本製造法で製造した蛍光体
では２００〜３００μｍと粒径が大きくなっており、ま
た、赤外可視変換効率も３倍以上の値を示し、本製造法
で製造された蛍光体では赤外可視変換効率が向上してい
ることが明らかとなった。更に、本製造法を用いて製造
した蛍光体板を蛍光体板を納めるに足る大きさの穴をく
り抜いた厚紙を用意し、厚紙のくり抜き部に蛍光体板を
設置して、更にこれを透明熱圧着性フィルムで挟持し、
加熱圧着することにより蛍光体板が透明熱圧着性フィル
ムからなる透明封止層で挟持された構造の赤外可視変換
素子を作製した。この素子と、この素子に用いた蛍光体
板と等しい大きさにバインダーと蛍光体を混合し塗布し
て赤外可視変換部を形成した従来の赤外可視変換素子に
等しい強度の赤外光を照射して赤外可視変換効率を測定
したところ、本発明の素子では従来素子の１０倍の赤外
可視変換効率が得られ、赤外可視変換効率の高い赤外可
視変換素子が得られた。また、赤外線を照射し続けて変
換光の減衰を調べたところ、初期強度の１／２となる時
間は従来素子の約１２倍であり赤外可視変換可能時間が
長いことが示された。
リチウムを融剤として更に加えて添加した原料粉末を用
いて製造した素子とその製造方法について述べる。本実
施例では融剤を用いているため実施例１と比較して更に
蛍光体粒子の粒成長が促進され、更に高効率の赤外輝尽
蛍光体が製造できる。硫化カルシウム粉末に酸化ユーロ
ピウム粉末，酸化サマリウム粉末，炭酸リチウム粉末を
それぞれ重量比で５００ｐｐｍ，１５０ｐｐｍ，２％の
割合で混合した原料粉末を製造する。この原料粉末をプ
レス治具を用いて直径２ｃｍ、厚さ２ｍｍのペレット状
に圧縮成形した原料ペレット３１を製造し、この原料ペ
レット３１をアルミナ製ペレット保持台３２上に設置し
た後、更にこれを炉芯管３３に設置して１２００℃で１
時間熱処理を施す。走査型電子顕微鏡を用いて蛍光体粉
末の平均粒径を検査した結果、蛍光体原料粉末では１０
〜３０μｍであるのに対し、本製造法で製造した蛍光体
では２００〜３００μｍと粒径が大きくなっており、ま
た、赤外可視変換効率も３倍以上の値を示し、本製造法
で製造された蛍光体では赤外可視変換効率が向上してい
ることが明らかとなった。更に、本製造法を用いて製造
した蛍光体板を蛍光体板を納めるに足る大きさの穴をく
り抜いた厚紙を用意し、厚紙のくり抜き部に蛍光体板を
設置して、更にこれを透明熱圧着性フィルムで挟持し、
加熱圧着することにより蛍光体板が透明熱圧着性フィル
ムからなる透明封止層で挟持された構造の赤外可視変換
素子を作製した。この素子と、この素子に用いた蛍光体
板と等しい大きさにバインダーと蛍光体を混合し塗布し
て赤外可視変換部を形成した従来の赤外可視変換素子に
等しい強度の赤外光を照射して赤外可視変換効率を測定
したところ、本発明の素子では従来素子の１０倍の赤外
可視変換効率が得られ、赤外可視変換効率の高い赤外可
視変換素子が得られた。また、赤外線を照射し続けて変
換光の減衰を調べたところ、初期強度の１／２となる時
間は従来素子の約１２倍であり赤外可視変換可能時間が
長いことが示された。
【００１１】〔実施例３〕原料粉末を圧縮成形した後、
容器及び炉芯管と非接触で加熱処理を施して製造した素
子とその製造方法について述べる。本実施例では原料棒
が容器及び炉芯管非接触で加熱処理が行われるため容器
あるいは炉芯管から原料棒中への不純物混入が生ぜず実
施例１，２と比較して更に感度の高い素子が得られる。
図４は本実施例で用いた製造装置と原料取り付け方法を
示す図である。本製造装置は電気炉４１、炉芯管４２、
原料棒支持シャフト４３、原料棒支持シャフト駆動機構
４４を有し、電気炉４１は内部に空洞を有する円筒状を
しており、内部空洞内にアルミナ製炉芯管４２を鉛直方
向に設置し、炉芯管４２上部に原料棒４５を吊すための
原料棒支持シャフト４３を設けた構造のものであり、原
料棒支持シャフトには試料の加熱むらを防ぐため原料棒
支持シャフト４３を炉芯管４２内で上下させると共に回
転させる駆動機構４４が付属している。原料棒４５はモ
リブデン製ワイヤー４６を用いて原料棒支持シャフト４
３に吊り下げる。硫化カルシウム粉末に酸化ユーロピウ
ム粉末と酸化サマリウム粉末をそれぞれ重量比で５００
ｐｐｍ，１５０ｐｐｍの割合で混合した原料粉末を製造
する。この原料粉末をラバープレスにより直径２ｃｍ程
度の棒状に成形し原料棒とする。この原料棒を電気炉中
に設置して１２００〜１８００℃で熱処理を施す。熱処
理温度は高い方が短時間で蛍光体特性を向上させること
ができ、１２００℃では３時間程熱処理を行った蛍光体
と同等の特性の蛍光体を得るのに１５００℃では１時間
程で充分であった。ラバープレスにより成形された原料
棒４５は、その一端に長手方向と垂直方向に穴をあけ
て、そこにモリブデン製ワイヤー４６を通して原料棒支
持シャフト４３に吊るして炉芯管４２内で上下すると共
に回転させて熱処理を施した。熱処理中には原料が酸化
することを防ぐため炉芯管内にアルゴン等の不活性ガス
あるいは、不活性ガスと硫化水素の混合ガスを流した。
この熱処理によって蛍光体粉末粒子は融着して原料棒が
堅牢となると共に粒成長をし赤外可視変換効率が向上す
る。更にこの原料棒を約１〜２ｍｍ程度の間隔で長手方
向と垂直に切断し板状蛍光体とする。厚さを１〜２ｍｍ
程度とするのは板状蛍光体に適切な強度を持たせたま
ま、コンパクトな大きさとし携帯に供するのに便利なも
のとするためである。また、この程度の厚さであると蛍
光体内で赤外可視変換によって生じた可視光は蛍光体板
を透過し板面両面から可視光を検出することができ、赤
外光を照射面裏側からも検出するなど利便性が増す。走
査型電子顕微鏡を用いて蛍光体粉末の平均粒径を検査し
た結果、蛍光体原料粉末では１０〜３０μｍであるのに
対し、本製造法で製造した蛍光体では４００〜６００μ
ｍと粒径が大きくなっており、また、赤外可視変換効率
も５倍以上の値を示し、本製造法で製造された蛍光体で
は赤外可視変換効率が向上していることが明らかとなっ
た。
容器及び炉芯管と非接触で加熱処理を施して製造した素
子とその製造方法について述べる。本実施例では原料棒
が容器及び炉芯管非接触で加熱処理が行われるため容器
あるいは炉芯管から原料棒中への不純物混入が生ぜず実
施例１，２と比較して更に感度の高い素子が得られる。
図４は本実施例で用いた製造装置と原料取り付け方法を
示す図である。本製造装置は電気炉４１、炉芯管４２、
原料棒支持シャフト４３、原料棒支持シャフト駆動機構
４４を有し、電気炉４１は内部に空洞を有する円筒状を
しており、内部空洞内にアルミナ製炉芯管４２を鉛直方
向に設置し、炉芯管４２上部に原料棒４５を吊すための
原料棒支持シャフト４３を設けた構造のものであり、原
料棒支持シャフトには試料の加熱むらを防ぐため原料棒
支持シャフト４３を炉芯管４２内で上下させると共に回
転させる駆動機構４４が付属している。原料棒４５はモ
リブデン製ワイヤー４６を用いて原料棒支持シャフト４
３に吊り下げる。硫化カルシウム粉末に酸化ユーロピウ
ム粉末と酸化サマリウム粉末をそれぞれ重量比で５００
ｐｐｍ，１５０ｐｐｍの割合で混合した原料粉末を製造
する。この原料粉末をラバープレスにより直径２ｃｍ程
度の棒状に成形し原料棒とする。この原料棒を電気炉中
に設置して１２００〜１８００℃で熱処理を施す。熱処
理温度は高い方が短時間で蛍光体特性を向上させること
ができ、１２００℃では３時間程熱処理を行った蛍光体
と同等の特性の蛍光体を得るのに１５００℃では１時間
程で充分であった。ラバープレスにより成形された原料
棒４５は、その一端に長手方向と垂直方向に穴をあけ
て、そこにモリブデン製ワイヤー４６を通して原料棒支
持シャフト４３に吊るして炉芯管４２内で上下すると共
に回転させて熱処理を施した。熱処理中には原料が酸化
することを防ぐため炉芯管内にアルゴン等の不活性ガス
あるいは、不活性ガスと硫化水素の混合ガスを流した。
この熱処理によって蛍光体粉末粒子は融着して原料棒が
堅牢となると共に粒成長をし赤外可視変換効率が向上す
る。更にこの原料棒を約１〜２ｍｍ程度の間隔で長手方
向と垂直に切断し板状蛍光体とする。厚さを１〜２ｍｍ
程度とするのは板状蛍光体に適切な強度を持たせたま
ま、コンパクトな大きさとし携帯に供するのに便利なも
のとするためである。また、この程度の厚さであると蛍
光体内で赤外可視変換によって生じた可視光は蛍光体板
を透過し板面両面から可視光を検出することができ、赤
外光を照射面裏側からも検出するなど利便性が増す。走
査型電子顕微鏡を用いて蛍光体粉末の平均粒径を検査し
た結果、蛍光体原料粉末では１０〜３０μｍであるのに
対し、本製造法で製造した蛍光体では４００〜６００μ
ｍと粒径が大きくなっており、また、赤外可視変換効率
も５倍以上の値を示し、本製造法で製造された蛍光体で
は赤外可視変換効率が向上していることが明らかとなっ
た。
【００１２】更に、図２（ａ），（ｂ）に示すように本
製造法を用いて製造した蛍光体板を蛍光体板を納めるに
足る大きさの穴をくり抜いた厚紙を用意し、厚紙のくり
抜き部に蛍光体板を設置して、更にこれを透明熱圧着性
フィルムで挟持し、加熱圧着することにより蛍光体板が
透明熱圧着性フィルムからなる透明封止層で挟持された
構造の赤外可視変換素子を作製した。蛍光体板設置用穴
は厚紙のどの部分でも良いが、狭い所で赤外線検出に用
いるのに便利なように周辺部に近い箇所に設けた。本素
子作製に用いた厚紙の厚さは素子が充分な強度を有する
に足る厚さであれば如何程でもよいが、携帯の利便性と
蛍光体板保護という目的から蛍光体板とほぼ等しい厚さ
を有していることが望ましい。また、同じく携帯の利便
性という点から素子自体の大きさは、市販のテレホンカ
ードと同等かそれ以下とした。この素子と、この素子に
用いた蛍光体板と等しい大きさにバインダーと蛍光体を
混合し塗布して赤外可視変換部を形成した従来の赤外可
視変換素子に等しい強度の赤外光を照射して赤外可視変
換効率を測定したところ、本発明の素子では従来素子の
２０倍の赤外可視変換効率が得られ、赤外可視変換効率
の高い赤外可視変換素子が得られた。また、赤外線を照
射し続けて変換光の減衰を調べたところ、初期強度の１
／２となる時間は従来素子の約３０倍であり赤外可視変
換可能時間が長いことが示された。
製造法を用いて製造した蛍光体板を蛍光体板を納めるに
足る大きさの穴をくり抜いた厚紙を用意し、厚紙のくり
抜き部に蛍光体板を設置して、更にこれを透明熱圧着性
フィルムで挟持し、加熱圧着することにより蛍光体板が
透明熱圧着性フィルムからなる透明封止層で挟持された
構造の赤外可視変換素子を作製した。蛍光体板設置用穴
は厚紙のどの部分でも良いが、狭い所で赤外線検出に用
いるのに便利なように周辺部に近い箇所に設けた。本素
子作製に用いた厚紙の厚さは素子が充分な強度を有する
に足る厚さであれば如何程でもよいが、携帯の利便性と
蛍光体板保護という目的から蛍光体板とほぼ等しい厚さ
を有していることが望ましい。また、同じく携帯の利便
性という点から素子自体の大きさは、市販のテレホンカ
ードと同等かそれ以下とした。この素子と、この素子に
用いた蛍光体板と等しい大きさにバインダーと蛍光体を
混合し塗布して赤外可視変換部を形成した従来の赤外可
視変換素子に等しい強度の赤外光を照射して赤外可視変
換効率を測定したところ、本発明の素子では従来素子の
２０倍の赤外可視変換効率が得られ、赤外可視変換効率
の高い赤外可視変換素子が得られた。また、赤外線を照
射し続けて変換光の減衰を調べたところ、初期強度の１
／２となる時間は従来素子の約３０倍であり赤外可視変
換可能時間が長いことが示された。
【００１３】
【発明の効果】赤外可視変換素子の製造方法に本発明の
製造方法を用いることにより、赤外検出部における蛍光
体体積率を高くすることができるため、実効的な赤外可
視変換効率、及び赤外可視変換可能時間が増大し、ま
た、熱処理により蛍光体内の欠陥減少、粒径増大が図れ
るため蛍光体自身の赤外可視変換効率も増大するため赤
外可視変換効率が高く、赤外可視変換可能時間の長い赤
外可視変換素子を提供する効果を有するものである。
製造方法を用いることにより、赤外検出部における蛍光
体体積率を高くすることができるため、実効的な赤外可
視変換効率、及び赤外可視変換可能時間が増大し、ま
た、熱処理により蛍光体内の欠陥減少、粒径増大が図れ
るため蛍光体自身の赤外可視変換効率も増大するため赤
外可視変換効率が高く、赤外可視変換可能時間の長い赤
外可視変換素子を提供する効果を有するものである。
【図１】本発明の赤外可視変換素子の基本的な構成例を
示す模式断面図である。
示す模式断面図である。
【図２】実施例１，２，３で製造した赤外可視変換素子
の構成を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図で
ある。
の構成を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図で
ある。
【図３】実施例１，２で原料を加熱処理する際の原料設
置法を示す斜視図である。
置法を示す斜視図である。
【図４】実施例３で用いた製造装置と原料取り付け方法
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
１１ 少なくとも一方が透明である封止層 １２ 少なくとも一方が透明である封止層 １３ 赤外輝尽蛍光体 ２１ 透明熱圧着性フィルム ２２ 透明熱圧着性フィルム ２３ 赤外輝尽蛍光体 ２４ 厚紙 ３１ 原料ペレット ３２ アルミナ製ペレット保持台 ３３ 炉芯管 ４１ 電気炉 ４２ 炉芯管 ４３ 原料棒支持シャフト ４４ 原料棒支持シャフト駆動機構 ４５ 原料棒 ４６ モリブデン製ワイヤー
Claims (3)
- 【請求項１】 アルカリ土類金属の硫化物あるいはセレ
ン化物と活性剤、あるいはこれらと融剤とからなる蛍光
体原料粉末を圧縮成形した後、加熱処理を施すことを特
徴とする赤外輝尽蛍光体の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の赤外輝尽蛍光体の製造
方法に於ける加熱処理工程において圧縮成形された蛍光
体原料粉末を容器、あるいは炉芯管と非接触で加熱処理
を施すことを特徴とする赤外輝尽蛍光体の製造方法。 - 【請求項３】 アルカリ土類金属の硫化物あるいはセレ
ン化物と活性剤、あるいはこれらと融剤とからなる蛍光
体原料粉末を圧縮成形した後、加熱処理を施して製造し
た赤外輝尽蛍光体を両側から封止層で挟持し、かつ前記
封止層の少なくとも１つは透明体であることを特徴とす
る赤外可視変換素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5081532A JP2739061B2 (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 赤外輝尽蛍光体の製造方法及び赤外輝尽蛍光体並びに赤外輝尽蛍光体を用いてなる赤外可視変換素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5081532A JP2739061B2 (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 赤外輝尽蛍光体の製造方法及び赤外輝尽蛍光体並びに赤外輝尽蛍光体を用いてなる赤外可視変換素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06264053A true JPH06264053A (ja) | 1994-09-20 |
| JP2739061B2 JP2739061B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=13748930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5081532A Expired - Lifetime JP2739061B2 (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 赤外輝尽蛍光体の製造方法及び赤外輝尽蛍光体並びに赤外輝尽蛍光体を用いてなる赤外可視変換素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2739061B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009541520A (ja) * | 2006-06-21 | 2009-11-26 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 少なくとも一つのセラミック球状色変換材料を有する光放出デバイス |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5711824A (en) * | 1980-06-23 | 1982-01-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Preparation of semiconductive zinc sulfide |
| JPS5774382A (en) * | 1980-10-28 | 1982-05-10 | Toshiba Corp | Production of phosphor |
| JPS5813688A (ja) * | 1981-07-20 | 1983-01-26 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | 螢光体の製造方法 |
| JPH02155984A (ja) * | 1988-12-08 | 1990-06-15 | Toshiba Corp | 希土類酸硫化物蛍光体の製造方法 |
| JPH0439385A (ja) * | 1990-06-04 | 1992-02-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 赤外可視変換蛍光体 |
-
1993
- 1993-03-15 JP JP5081532A patent/JP2739061B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5711824A (en) * | 1980-06-23 | 1982-01-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Preparation of semiconductive zinc sulfide |
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| JPS5813688A (ja) * | 1981-07-20 | 1983-01-26 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | 螢光体の製造方法 |
| JPH02155984A (ja) * | 1988-12-08 | 1990-06-15 | Toshiba Corp | 希土類酸硫化物蛍光体の製造方法 |
| JPH0439385A (ja) * | 1990-06-04 | 1992-02-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 赤外可視変換蛍光体 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009541520A (ja) * | 2006-06-21 | 2009-11-26 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 少なくとも一つのセラミック球状色変換材料を有する光放出デバイス |
| KR101421412B1 (ko) * | 2006-06-21 | 2014-07-22 | 코닌클리케 필립스 엔.브이. | 적어도 하나의 세라믹 구체 색변환 재료를 포함하는 발광 장치 |
| CN104882527A (zh) * | 2006-06-21 | 2015-09-02 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 具有至少一种陶瓷球形颜色转换器材料的发光器件 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2739061B2 (ja) | 1998-04-08 |
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