JPH0629411B2 - Fluorescent body - Google Patents
Fluorescent bodyInfo
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- JPH0629411B2 JPH0629411B2 JP25017584A JP25017584A JPH0629411B2 JP H0629411 B2 JPH0629411 B2 JP H0629411B2 JP 25017584 A JP25017584 A JP 25017584A JP 25017584 A JP25017584 A JP 25017584A JP H0629411 B2 JPH0629411 B2 JP H0629411B2
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は硼酸インジウム系螢光体に関する。更に詳しく
は、該螢光体中のインジウムの一部を、特定量のアルミ
ニウムで置換することにより、高輝度の発光を示す新規
な硼酸インジウム系螢光体に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an indium borate-based phosphor. More specifically, the present invention relates to a novel indium borate-based phosphor that emits light with high brightness by substituting a specific amount of aluminum for part of indium in the phosphor.
(従来の技術) 従来、硼酸インジウム系螢光体としては、テルビウム、
ユーロピウム、デイスプロシウムおよびサマリウムの少
なくとも1つを付活剤とした硼酸インジウム螢光体が知
られている(米国特許第3,394,084号)。この螢光体
は、電子線等の励起下で上記各付活剤に応じた発光を示
す。(Prior Art) Conventionally, as an indium borate-based phosphor, terbium,
Indium borate phosphors having at least one of europium, dysprosium and samarium as an activator are known (US Pat. No. 3,394,084). This phosphor emits light according to each of the above activators under the excitation of an electron beam or the like.
しかしながら、例えばデイスプレイ管、投射管および低
速電子線励起螢光表示管等の電子線励起下で、これら硼
酸インジウム系螢光体を用いた場合の輝度は、未だ不充
分であり、特に最近の如く、高電流密度等の高エネルギ
ー励起下で使用される場合が増えるに従って、更に輝度
の優れたものの出現が望まれるようになってきている。However, the brightness when these indium borate-based phosphors are used under the electron beam excitation of, for example, a display tube, a projection tube, and a low-speed electron beam excitation fluorescent display tube is still insufficient. With the increase in the cases where it is used under high energy excitation such as high current density, the emergence of ones with more excellent brightness has been desired.
(発明が解決しようとする問題点) 本発明の目的は、電子線等の励起下で高輝度の発光を示
す硼酸インジウム系Tb付活螢光体を提供することにあ
る。(Problems to be Solved by the Invention) An object of the present invention is to provide an indium borate-based Tb-activated phosphor that emits light with high brightness under the excitation of an electron beam or the like.
本発明者等は上記目的を達成するために、硼酸インジウ
ム系螢光体について種々の研究を行なった。その結果、
インジウムの一部をアルミニウムで置換することによ
り、上記目的である輝度が向上する事を見出して本発明
に到達した。The present inventors have conducted various studies on indium borate-based phosphors in order to achieve the above object. as a result,
The present invention has been accomplished by finding that the above-mentioned purpose, luminance, is improved by substituting a part of indium with aluminum.
(問題点を解決するための手段) 本発明の硼酸インジウム螢光体は、インジウムの一部を
アルミニウムで0.1モル以下置換することを特徴とする
ものである。(Means for Solving Problems) The indium borate phosphor of the present invention is characterized in that a part of indium is substituted with aluminum in an amount of 0.1 mol or less.
以下本発明をさらに詳細に説明する。The present invention will be described in more detail below.
本発明の螢光体は、例えば以下に述べる方法によって製
造することができる。The phosphor of the present invention can be manufactured, for example, by the method described below.
まず螢光体の原料としては、 (1) 酸化インジウム(In2O3)、もしくは硝酸塩、炭酸
塩、水酸化物等の、高温で容易にIn2O3に変わりうるイ
ンジウム化合物、 (2) 酸化アルミニウム(Al2O3)、もしくは硝酸塩、炭
酸塩、水酸化物等の、高温で容易にAl2O3に変わりうる
アルミニウム化合物、 (3) 酸化硼素(B2O3)もしくは硼酸(H3BO3)等の、高
温で容易にB2O3に変わりうる硼酸化合物、 (4) 付活剤原料として酸化テルビウム(Tb4O7)、もし
くは硼酸塩、塩化物等の高温で容易にTb4O3に変わりう
るテルビウム化合物が出発原料として用いられる。First, as the raw material of the fluorescent substance, (1) indium oxide (In 2 O 3 ) or an indium compound such as nitrate, carbonate, or hydroxide which can be easily converted to In 2 O 3 at high temperature, (2) Aluminum oxide (Al 2 O 3 ), or aluminum compounds such as nitrates, carbonates, and hydroxides that can be easily converted to Al 2 O 3 at high temperature, (3) Boron oxide (B 2 O 3 ) or boric acid (H Boric acid compounds such as 3 BO 3 ), which can be easily converted to B 2 O 3 at high temperature, (4) terbium oxide (Tb 4 O 7 ) as an activator raw material, or borate, chloride, etc. easily at high temperature A terbium compound that can be converted to Tb 4 O 3 is used as a starting material.
上記4つの螢光体原料は化学量論的に、 (In1-x-yAlxTby)・nBO3 (但し、x、yおよびnはそれぞれ、0<x≦0.1、0.
0005≦y≦0.1および1≦n≦1.5なる条件を満たす
数である。)なる混合組成式となるように秤量し、充分
に混合する。The four phosphors feedstock stoichiometrically, (In 1-xy Al x Tb y) · nBO 3 ( where, x, y and n, respectively, 0 <x ≦ 0.1,0.
It is a number that satisfies the conditions of 0005 ≦ y ≦ 0.1 and 1 ≦ n ≦ 1.5. ) Are weighed so that the compositional formula is
混合はボールミル、ミキサーミル、乳鉢等を用いて乾式
でおこなってもよいし、水等を媒体とするペースト状態
とし湿式で行ってもよい。特に得られる螢光体の発光輝
度の観点から、上記混合組成式のx値およびy値のより
好ましい範囲は、それぞれ0.001≦x≦0.08および
0.001≦y≦0.05である。The mixing may be performed dry using a ball mill, mixer mill, mortar or the like, or may be performed wet using a paste state using water or the like as a medium. In particular, from the viewpoint of the emission brightness of the obtained phosphor, the more preferable ranges of the x value and the y value of the above mixed composition formula are 0.001 ≦ x ≦ 0.08 and
0.001 ≤ y ≤ 0.05.
なお螢光体製造においては、一般に得られる螢光体の発
光輝度、粉体特性等を向上させることを目的として螢光
体原料に融剤が添加されることが多いが、本発明の螢光
体の製造においてもリン酸リチウム、塩化リチウム等ア
ルカリ金属のリン酸塩、ハロゲン化物等又は上記アンモ
ニウム塩を融剤として螢光体原料混合物に適当量添加混
合することによって、発光輝度の向上を計ることができ
る。又これらアルカリ金属は母体中に微量残る。In the production of phosphors, a flux is often added to the phosphor raw material for the purpose of improving the emission brightness of the phosphor generally obtained, powder characteristics, etc., but the phosphor of the present invention is used. Also in the production of the body, by improving the luminous brightness by adding and mixing an appropriate amount of lithium phosphate, an alkali metal phosphate such as lithium chloride, a halide or the like or the above ammonium salt into the phosphor raw material mixture as a flux. be able to. Also, these alkali metals remain in trace amounts in the matrix.
特に本発明において、上記融剤としてリチウム化合物を
用い螢光体中に微量のリチウムを含有した本発明の螢光
体は、輝度等の観点から好ましいことが判明した。In particular, in the present invention, it has been found that the phosphor of the present invention in which a minute amount of lithium is contained in the phosphor using a lithium compound as the flux is preferable from the viewpoint of brightness and the like.
この調製過程において、発光効率の高い螢光体を得るた
めには、ホウ素の量を化学量論量より、やや過剰に配合
することが好ましい。In this preparation process, in order to obtain a phosphor having high luminous efficiency, it is preferable that the amount of boron is blended in a slightly excessive amount over the stoichiometric amount.
即ち、n=1よりも、1<n≦1.5の範囲でより高い輝
度を示すが、nが1.5よりも大きくなるとかえって輝度
低下を生じ好ましくない。That is, the brightness is higher in the range of 1 <n ≦ 1.5 than that of n = 1. However, when n is larger than 1.5, the brightness is rather lowered, which is not preferable.
本発明に於いては、上記螢光体原料混合物をアルミナル
ツボ、石英ルツボ等の耐熱性容器に充填して焼成を行な
う。なお螢光体原料を湿式にて混合した場合にはあらか
じめ螢光体原料混合物を乾燥する。焼成は空気中中性も
しくは還元性雰囲気中にて数回行う。In the present invention, the above-mentioned phosphor raw material mixture is filled in a heat-resistant container such as an alumina crucible or a quartz crucible and baked. When the phosphor raw materials are wet mixed, the phosphor raw material mixture is dried in advance. Firing is performed several times in a neutral or reducing atmosphere in air.
焼成温度は、400℃乃至1450℃が適当であり、よ
り好ましくは450℃乃至1350℃である。また少な
くとも1回は800℃乃至1350℃の高温焼成を行なう。The firing temperature is suitably 400 ° C to 1450 ° C, more preferably 450 ° C to 1350 ° C. Further, high temperature firing at 800 ° C. to 1350 ° C. is performed at least once.
焼成時間は充填量、焼成温度等によって変わるが、上記
焼成温度範囲においては0.5時間乃至6時間が適当であ
り、より好ましくは1時間乃至5時間である。The firing time varies depending on the filling amount, firing temperature, etc., but in the above firing temperature range, 0.5 hours to 6 hours is appropriate, and more preferably 1 hour to 5 hours.
焼成後、洗浄、乾燥、ふるい等の螢光体製造において一
般に採用されている各操作を行なって螢光体を得る。After firing, the phosphor is obtained by performing each operation generally employed in phosphor manufacturing such as washing, drying and sieving.
以上述べた製造方法によって、その組成式が (In1−x−yAlxTby)・nBO3 (但し、xおよびyは、前記と同じ定義を有する) で表わされる本発明の硼酸インジウム系螢光体を得るこ
とができる。この螢光体は電子線励起下で色純度の良い
緑色発光を示す。その発光色はInBO3:Tb螢光体
と同じである。また上記組成式のx値およびy値が変化
しても発光色は変化しない。By the manufacturing method described above, the composition formula (In 1-x-y Al x Tb y) · nBO 3 ( here, x and y have the same definitions as described above) borate indium system of the present invention represented by You can get the phosphor. This phosphor emits green light with good color purity under electron beam excitation. Its emission color is the same as that of the InBO 3 : Tb phosphor. Further, even if the x value and the y value of the above composition formula are changed, the emission color is not changed.
なお、第1図は本発明の螢光体の発光スペクトルを示す
ものである。Note that FIG. 1 shows the emission spectrum of the phosphor of the present invention.
本発明の硼酸インジウム系螢光体は、公知のInBO3:T
b螢光体の電子線励起下における発光輝度を改良したも
のであって、電子線励起下において、InBO3:Tb螢光
体よりも高輝度の発光を示す。The indium borate-based phosphor of the present invention is a known InBO 3 : T
This is an improved emission brightness of the b phosphor under electron beam excitation, and shows higher brightness of light emission than the InBO 3 : Tb phosphor under electron beam excitation.
第2図は、本発明の(In0.995-xAlxTb0.005)BO3螢
光体の電子線励起下におけるアルミニウム置換量x値と
発光輝度との関係を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the aluminum substitution amount x value and the emission luminance of the (In 0.995-x Al x Tb 0.005 ) BO 3 phosphor of the present invention under electron beam excitation.
第2図において、縦軸の発光輝度はx=0の場合、すな
わち従来のInBO3:Tb螢光体の発光輝度を100とし
た相対値で示してある。第2図から明らかなように本発
明の螢光体はx値が0<x≦0.1の範囲において従来のI
nBO3:Tb螢光体よりも高輝度の発光を示し、特に0.0
01≦x≦0.08の範囲においてより高輝度(InBO3:
Tb螢光体の1.10倍)の発光を示す。In FIG. 2, the emission luminance on the vertical axis is shown as a relative value when x = 0, that is, the emission luminance of the conventional InBO 3 : Tb phosphor is 100. As is clear from FIG. 2, the phosphor of the present invention has a conventional I in the range of x value 0 <x ≦ 0.1.
nBO 3 : emits light with higher brightness than the Tb phosphor, especially 0.0
In the range of 01 ≦ x ≦ 0.08, higher brightness (InBO 3 :
It exhibits a light emission of 1.10 times that of a Tb phosphor.
なお第2図は(In1−x−yAlxTby)BO3螢光
体の電子線励起下におけるx値と発光輝度との関係を示
すグラフであるが、テルビウム付活剤が変化した場合も
x値と発光輝度との関係は第2図と同じ傾向にあること
か確認された。Note Figure 2 is a graph showing the relation between x value and the luminance of the electron beam excitation of a (In 1-x-y Al x Tb y) BO 3 phosphor, but with terbium activator has changed Also in this case, it was confirmed that the relationship between the x value and the emission luminance had the same tendency as in FIG.
なお本発明螢光体におけるテルビウム付活量、すなわち
y値は0.0005≦y≦0.1の範囲が適当である。y値
がこの範囲外である場合には発光輝度が著しく低下し好
ましくない。より好ましいy値範囲は0.001≦y≦0.
05の範囲である。The terbium activation amount, that is, the y value in the phosphor of the present invention is suitably in the range of 0.0005 ≦ y ≦ 0.1. If the y value is out of this range, the emission brightness is significantly lowered, which is not preferable. A more preferable y value range is 0.001 ≦ y ≦ 0.
The range is 05.
以上述べたように、本発明の螢光体は電子線励起下で
(InBO3:Tb)と同じの色純度の良好な緑色発光を示
し、特に電子線励起下で(InBO3:Tb)螢光体よりも
高輝度の発光を示すものであって、デイスプレー管、カ
ラーテレビジョン用、投射管用、低速電子線用、螢光表
示管用の緑色発光成分螢光体としての利用価値を高めた
ものである。Above As mentioned, phosphor of the present invention under an electron beam excitation (InBO 3: Tb) and show good green emission of the same color purity, especially under electron beam excitation (InBO 3: Tb) firefly It emits light with a higher brightness than that of light-emitting materials, and has increased its utility value as a green-emitting component phosphor for display tubes, color televisions, projection tubes, low-speed electron beams, and fluorescent display tubes. It is a thing.
以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples.
実施例1 酸化インジウム(In2O3) 131.17g 酸化アルミニウム(Al2O3) 2.55g 酸化テルビウム(Tb4O7) 0.94g 硼 酸(H3BO3) 74.20g 上記各螢光体原料に水を加えペースト状にして充分混合
した。得られる混合物を乾燥し、乳鉢によってリン酸リ
チウムLiPO41/2H2 2.1gを加え充分混合した
後、アルミナルツボに充填し空気中で500℃の温度で
2時間焼成した。焼成物を粉砕後さらに同一条件で再焼
成を行なった。得られた焼成物を粉砕した後再びアルミ
ナルツボに充填し、空気中で1250℃の温度で2時間
焼成した。焼成後、焼成物を粉砕し、温大で数回洗浄
し、乾燥した後ふるいにかけた。このようにして(In
0.945Al0.05TB0.005)BO3螢光体を
得た。この螢光体は、電子線励起下で発光する。その発
光スペクトルを第1図に示す。緑色発光の電子線励起下
における発光輝度は(In0.995Tb0.005)BO3螢光体よ
りも10%も高かった。Example 1 indium oxide (In 2 O 3) 131.17g of aluminum oxide (Al 2 O 3) 2.55g of terbium oxide (Tb 4 O 7) 0.94g boric acid (H 3 BO 3) 74.20g each firefly Water was added to the raw material for the phosphor to form a paste, which was mixed well. The obtained mixture was dried, and after adding 2.1 g of lithium phosphate LiPO 4 1 / 2H 2 in a mortar and mixing them well, the mixture was filled in an alumina crucible and calcined in air at a temperature of 500 ° C. for 2 hours. After the fired product was pulverized, it was refired under the same conditions. The obtained calcined product was pulverized, then filled in an alumina crucible again, and calcined in air at a temperature of 1250 ° C. for 2 hours. After firing, the fired product was crushed, washed several times at high temperature, dried and sieved. In this way (In
A 0.945 Al 0.05 TB 0.005 ) BO 3 phosphor was obtained. This phosphor emits light under electron beam excitation. The emission spectrum is shown in FIG. The emission brightness of the green emission under electron beam excitation was 10% higher than that of the (In 0.995 Tb 0.005 ) BO 3 phosphor.
実施例2 酸化インジウム 134.22g 酸化アルミニウム 1.53g 酸化テルビウム 0.56g 酸化硼素 41.77g 塩化ナトリウム 2.1g 上記螢光体原料および融剤をボールミルによって充分混
合した後、石英ルツボに充填した空気中で1280℃の
温度で2時間焼成した。焼成後、焼成物を粉砕し、温水
で数回洗浄し、乾燥した後ふるいにかけた。このように
して(In0.967Al0.03Tb0.003)BO3螢光体を得た。こ
の螢光体は電子線励起下で発光する。その発光スペクト
ルを第1図に示す。この緑色発光の電子線励起下におけ
る発光輝度は(In0.997Tb0.003)BO3螢光体よりも9
%も高かった。Example 2 Indium oxide 134.22 g Aluminum oxide 1.53 g Terbium oxide 0.56 g Boron oxide 41.77 g Sodium chloride 2.1 g The fluorescent material and the flux were thoroughly mixed by a ball mill, and then air filled in a quartz crucible. Firing at a temperature of 1280 ° C. for 2 hours. After firing, the fired product was crushed, washed several times with warm water, dried and sieved. Thus, (In 0.967 Al 0.03 Tb 0.003 ) BO 3 phosphor was obtained. This phosphor emits light under electron beam excitation. The emission spectrum is shown in FIG. The emission brightness of this green emission under electron beam excitation is 9 than that of the (In 0.997 Tb 0.003 ) BO 3 phosphor.
% Was also high.
第1図は、本発明の螢光体の螢光スペクトルを示すもの
である。 第2図は、本発明の螢光体の電子線励起下におけるx値
と発光輝度との関係を示すグラフである。FIG. 1 shows the fluorescence spectrum of the phosphor of the present invention. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the x value and the emission luminance of the phosphor of the present invention under electron beam excitation.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伏木 威 神奈川県小田原市成田1060番地 化成オプ トニクス株式会社小田原工場内 (72)発明者 森田 安一 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所茂原工場内 (72)発明者 松清 秀次 東京都国分寺市東恋ヶ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takeshi Fushiki 1060 Narita, Odawara-shi, Kanagawa Kasei Optonix Co., Ltd.Odawara factory (72) Inventor Anichi Morita 3300 Hayano, Mobara-shi, Chiba Hitachi, Ltd. Mobara factory (72) Inventor Shuji Matsukii 1-280 Higashi Koigakubo, Kokubunji City, Tokyo Inside Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd.
Claims (2)
ル以下置換することを特徴とする硼酸インジウム系Tb
付活螢光体。1. An indium borate-based Tb characterized in that a part of indium is replaced with aluminum in an amount of 0.1 mol or less.
Activated phosphor.
1〜0.008モルの範囲で置換することを特徴とする特
許請求の範囲第(1)項記載の硼酸インジウム系Tb付活
螢光体。2. A part of indium is aluminum and 0.00
The indium borate-based Tb-activated phosphor according to claim (1), which is substituted in the range of 1 to 0.008 mol.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25017584A JPH0629411B2 (en) | 1984-11-27 | 1984-11-27 | Fluorescent body |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25017584A JPH0629411B2 (en) | 1984-11-27 | 1984-11-27 | Fluorescent body |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61127784A JPS61127784A (en) | 1986-06-16 |
JPH0629411B2 true JPH0629411B2 (en) | 1994-04-20 |
Family
ID=17203931
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25017584A Expired - Lifetime JPH0629411B2 (en) | 1984-11-27 | 1984-11-27 | Fluorescent body |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH0629411B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2752833B1 (en) * | 1996-09-03 | 1998-12-11 | Rhone Poulenc Chimie | PROCESS FOR PREPARING A RARE EARTH BORATE BY REACTION OF AT LEAST ONE RARE EARTH SALT, BORIC ACID AND A BASE |
-
1984
- 1984-11-27 JP JP25017584A patent/JPH0629411B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS61127784A (en) | 1986-06-16 |
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