JPH0662939B2 - 蛍光体の製造方法 - Google Patents
蛍光体の製造方法Info
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- JPH0662939B2 JPH0662939B2 JP10530686A JP10530686A JPH0662939B2 JP H0662939 B2 JPH0662939 B2 JP H0662939B2 JP 10530686 A JP10530686 A JP 10530686A JP 10530686 A JP10530686 A JP 10530686A JP H0662939 B2 JPH0662939 B2 JP H0662939B2
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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、電子線および紫外線の励起によって緑色発光
を呈するテルビウム付活ケイ酸イットリウム・スカンジ
ウム蛍光体の製造方法に関する。
を呈するテルビウム付活ケイ酸イットリウム・スカンジ
ウム蛍光体の製造方法に関する。
［従来の技術］ 投写形テレビジョンに用いられるブラウン管は高輝度を
必要とし、一般のテレビジョン用ブラウン管に比べて高
い電流密度で動作される。したがって投写形テレビジョ
ン用ブラウン管に使用される蛍光体には電流−輝度特性
がよいこと、長時間の励起に対して輝度の低下が小さい
ことおよび高電流密度の励起による温度上昇で輝度が低
下しないことが要求される。投写形テレビジョンにおい
ては、白色画面を構成するときの緑(G)、青(B)および赤
(R)の各色の電流配分比はＧ：Ｂ：Ｒが70：10：20であ
り、緑色成分が画面の明るさを支配しており、緑色蛍光
体の輝度向上が画面の明るさの向上に大きく寄与してい
る。従来投写管用の緑色蛍光体の中で前記の要求をほぼ
満足しているものの１つにＹ２ＳｉＯ５：Ｔｂがあるこ
とはよく知られている。特開昭56-167783号公報におい
ては Ｙ２ＳｉＯ５：ＴｂのＹの一部をＳｃで置換することに
より約10％輝度が向上するとしている。Ｙ３＋、Ｔｂ
３＋およびＳｃ３＋のイオン半径はそれぞれ0.893Å、
0.923Åおよび0.732Åであり、Ｙ３＋を付活剤イオンで
あるＴｂ３＋で置換したばあい、Ｔｂ３＋はＹ３＋より
もイオン半径が大きいために結晶に「ひずみ」が生じ
る。この「ひずみ」を小さくするようにＹ３＋よりもイ
オン半径の小さいＳｃ３＋でＹ３＋の一部を置換すると
結晶が体積的に補償されて構造が安定になるとしてい
る。Ｓｃ３＋の置換量は、Ｔｂ３＋の付活量の1/2〜1/4
で、その効果としてＹ２ＳｉＯ５：Ｔｂに比べて10％の
輝度向上がえられるとしている。
必要とし、一般のテレビジョン用ブラウン管に比べて高
い電流密度で動作される。したがって投写形テレビジョ
ン用ブラウン管に使用される蛍光体には電流−輝度特性
がよいこと、長時間の励起に対して輝度の低下が小さい
ことおよび高電流密度の励起による温度上昇で輝度が低
下しないことが要求される。投写形テレビジョンにおい
ては、白色画面を構成するときの緑(G)、青(B)および赤
(R)の各色の電流配分比はＧ：Ｂ：Ｒが70：10：20であ
り、緑色成分が画面の明るさを支配しており、緑色蛍光
体の輝度向上が画面の明るさの向上に大きく寄与してい
る。従来投写管用の緑色蛍光体の中で前記の要求をほぼ
満足しているものの１つにＹ２ＳｉＯ５：Ｔｂがあるこ
とはよく知られている。特開昭56-167783号公報におい
ては Ｙ２ＳｉＯ５：ＴｂのＹの一部をＳｃで置換することに
より約10％輝度が向上するとしている。Ｙ３＋、Ｔｂ
３＋およびＳｃ３＋のイオン半径はそれぞれ0.893Å、
0.923Åおよび0.732Åであり、Ｙ３＋を付活剤イオンで
あるＴｂ３＋で置換したばあい、Ｔｂ３＋はＹ３＋より
もイオン半径が大きいために結晶に「ひずみ」が生じ
る。この「ひずみ」を小さくするようにＹ３＋よりもイ
オン半径の小さいＳｃ３＋でＹ３＋の一部を置換すると
結晶が体積的に補償されて構造が安定になるとしてい
る。Ｓｃ３＋の置換量は、Ｔｂ３＋の付活量の1/2〜1/4
で、その効果としてＹ２ＳｉＯ５：Ｔｂに比べて10％の
輝度向上がえられるとしている。
［発明が解決しようとする問題点］ しかし、画面の明るさの向上は常に望まれており、蛍光
体の発光効率の上昇による輝度向上はさらに必要であ
る。またスカンジウムの原料は高価であり、たとえば高
純度の酸化スカンジウム(Sc2O3)の価格は、希土類元素
の酸化物の中でもっとも高価なものの１つである酸化テ
ルビウム(Tb4O7)の約40倍であることから、スカンジウ
ムの置換量の低減が望まれている。
体の発光効率の上昇による輝度向上はさらに必要であ
る。またスカンジウムの原料は高価であり、たとえば高
純度の酸化スカンジウム(Sc2O3)の価格は、希土類元素
の酸化物の中でもっとも高価なものの１つである酸化テ
ルビウム(Tb4O7)の約40倍であることから、スカンジウ
ムの置換量の低減が望まれている。
本発明は上記のような問題点を解消するためになされた
もので、その目的は、含有するスカンジウムの量を少な
くすることができる、輝度が向上した陰極線管用緑色蛍
光体の製造方法を提供することにある。
もので、その目的は、含有するスカンジウムの量を少な
くすることができる、輝度が向上した陰極線管用緑色蛍
光体の製造方法を提供することにある。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は一般式： Ｙ２−ｘ−ｙＳｃｘＴｂｙＳｉＯ５（式中、ｘは０＜ｘ
≦ｙ／６、ｙは0.12≦ｙ≦0.18を示す）で表わされる化
合物となるように酸化イットリウム、酸化スカンジウ
ム、酸化テルビウムおよび無水ケイ酸を調整し、ついで
1600〜1700℃で反応焼成することを特徴とする蛍光体の
製造方法に関する。
≦ｙ／６、ｙは0.12≦ｙ≦0.18を示す）で表わされる化
合物となるように酸化イットリウム、酸化スカンジウ
ム、酸化テルビウムおよび無水ケイ酸を調整し、ついで
1600〜1700℃で反応焼成することを特徴とする蛍光体の
製造方法に関する。
本発明の製造方法によって、Ｙ３＋の一部を従来よりも
少ない量のＳｃ３＋で置換した蛍光体がえられる。
少ない量のＳｃ３＋で置換した蛍光体がえられる。
［作用］ 本発明の製造方法の工程においては、希土類元素の酸化
物である酸化イットリウム、酸化スカンジウムおよび酸
化テルビウムと無水ケイ酸とを1600〜1700℃で反応焼成
するので、前記特開昭56-167783号公報に記載された蛍
光体中のスカンジウムの置換量よりも少ない置換量で輝
度が向上した蛍光体をうることができる。
物である酸化イットリウム、酸化スカンジウムおよび酸
化テルビウムと無水ケイ酸とを1600〜1700℃で反応焼成
するので、前記特開昭56-167783号公報に記載された蛍
光体中のスカンジウムの置換量よりも少ない置換量で輝
度が向上した蛍光体をうることができる。
［実施例］ つぎに本発明の蛍光体の製造方法について、実施例に基
づきさらに詳細に説明するが、本発明はかかる実施例の
みに限定されるものではない。
づきさらに詳細に説明するが、本発明はかかる実施例の
みに限定されるものではない。
実施例１ 酸化イットリウム(Y2O3)20.94ｇ、酸化スカンジウム(Sc
2O3)34mgおよび酸化テルビウム(Tb4O7)2.62ｇを純水約
1.5に入れ、これに70％の硝酸(HNO3)42m1を加えて溶
解するまで85℃で加熱し攪拌した。これとは別に純水約
1.5にシュウ酸(H2C2O4・2H2O)42ｇを加えて85℃で加熱
し溶解させた。本実施例においてはシュウ酸を用いた
が、シュウ酸のかわりに、たとえば炭酸アンモニウムな
どの炭酸塩を用いてもさしつかえない。つぎに両者をそ
の液温が85〜90℃となるように保ちながら混合攪拌して
白色沈澱物をえた。この沈澱物を濾別したのち乾燥さ
せ、大気中、1100℃で２時間熱分解させると褐色粉末の
酸化物がえられた。えられた酸化物と無水ケイ酸(SiO2)
6.00ｇをボールミルポットに入れ、エチルアルコール30
m1を加えて２時間ボールミルを行ない充分混合した。ボ
ールミルポットからこれらの混合物を取り出し、乾燥し
たのち高純度アルミナるつぼに入れ、チッ素と水素とが
体積比で95：５の比率で混合された還元雰囲気中、1650
℃で２時間焼成を行なった。冷却後粉砕してこの蛍光体
をえた。えられた蛍光体の組成はY1.855Sc0.005Tb0.14S
iO5であった。
2O3)34mgおよび酸化テルビウム(Tb4O7)2.62ｇを純水約
1.5に入れ、これに70％の硝酸(HNO3)42m1を加えて溶
解するまで85℃で加熱し攪拌した。これとは別に純水約
1.5にシュウ酸(H2C2O4・2H2O)42ｇを加えて85℃で加熱
し溶解させた。本実施例においてはシュウ酸を用いた
が、シュウ酸のかわりに、たとえば炭酸アンモニウムな
どの炭酸塩を用いてもさしつかえない。つぎに両者をそ
の液温が85〜90℃となるように保ちながら混合攪拌して
白色沈澱物をえた。この沈澱物を濾別したのち乾燥さ
せ、大気中、1100℃で２時間熱分解させると褐色粉末の
酸化物がえられた。えられた酸化物と無水ケイ酸(SiO2)
6.00ｇをボールミルポットに入れ、エチルアルコール30
m1を加えて２時間ボールミルを行ない充分混合した。ボ
ールミルポットからこれらの混合物を取り出し、乾燥し
たのち高純度アルミナるつぼに入れ、チッ素と水素とが
体積比で95：５の比率で混合された還元雰囲気中、1650
℃で２時間焼成を行なった。冷却後粉砕してこの蛍光体
をえた。えられた蛍光体の組成はY1.855Sc0.005Tb0.14S
iO5であった。
えられた蛍光体を用いて陰極線管を試作し、輝度を測定
すると、第１表に示すような値がえられた。各蛍光体層
の膜厚は、各蛍光体の粒径に対して決められた励起条件
で最大輝度となるように設定した。えられた蛍光体の輝
度は第１表に示す従来の蛍光体である比較例１の輝度と
比較すると約20％向上していた。これはおもに焼成温度
を第１表に示す従来の1470℃から1650℃にあげたことに
よる効果であると考えられる。各希土類元素の酸化物の
融点は2000℃以上であり、、また無水ケイ酸の融点は約
1670℃であり、生成される蛍光体の融点も1980℃前後で
ある。かかる焼成温度が1470℃のばあい、該焼成温度は
各希土類元素の酸化物の融点や生成蛍光体の融点よりか
なり低いため反応が充分進行していなかったものと推察
される。焼成温度を1650℃へあげることにより反応が充
分に進行して、生成した蛍光体の結晶の完全性が向上し
発光効率が高くなり、したがって輝度が向上したものと
考えられる。
すると、第１表に示すような値がえられた。各蛍光体層
の膜厚は、各蛍光体の粒径に対して決められた励起条件
で最大輝度となるように設定した。えられた蛍光体の輝
度は第１表に示す従来の蛍光体である比較例１の輝度と
比較すると約20％向上していた。これはおもに焼成温度
を第１表に示す従来の1470℃から1650℃にあげたことに
よる効果であると考えられる。各希土類元素の酸化物の
融点は2000℃以上であり、、また無水ケイ酸の融点は約
1670℃であり、生成される蛍光体の融点も1980℃前後で
ある。かかる焼成温度が1470℃のばあい、該焼成温度は
各希土類元素の酸化物の融点や生成蛍光体の融点よりか
なり低いため反応が充分進行していなかったものと推察
される。焼成温度を1650℃へあげることにより反応が充
分に進行して、生成した蛍光体の結晶の完全性が向上し
発光効率が高くなり、したがって輝度が向上したものと
考えられる。
実施例２〜４および比較例２ 実施例１と同様の方法によりスカンジウムの置換量を変
化させて蛍光体を作製した。えられた蛍光体を用いて実
施例１と同様にして輝度を測定した。その結果を第２表
に示す。また実施例１の測定結果とあわせてスカンジウ
ムの置換量に対する輝度（相対値）を第１図に示す。
化させて蛍光体を作製した。えられた蛍光体を用いて実
施例１と同様にして輝度を測定した。その結果を第２表
に示す。また実施例１の測定結果とあわせてスカンジウ
ムの置換量に対する輝度（相対値）を第１図に示す。
スカンジウムの置換量はテルビウムの置換量に対して1/
6以下が好ましく、さらに好ましくは、1/10以下であ
る。特開昭56-17783号公報において、スカンジウムの置
換量はテルビウムの置換量の1/3で効果があるとされ、
該公報に記載された置換量の範囲は1/2〜1/4であるが、
本発明ではそれよりも少ない量すなわち1/6で体積の補
償により効果が現れる。この理由は、焼成温度を1650℃
にあげたことにより反応が充分進行するため、スカンジ
ウムによる体積的な補償が従来の蛍光体よりも効果的に
行なわれ、スカンジウムの置換量は従来のものよりも少
なくてもよいと考えられる。
6以下が好ましく、さらに好ましくは、1/10以下であ
る。特開昭56-17783号公報において、スカンジウムの置
換量はテルビウムの置換量の1/3で効果があるとされ、
該公報に記載された置換量の範囲は1/2〜1/4であるが、
本発明ではそれよりも少ない量すなわち1/6で体積の補
償により効果が現れる。この理由は、焼成温度を1650℃
にあげたことにより反応が充分進行するため、スカンジ
ウムによる体積的な補償が従来の蛍光体よりも効果的に
行なわれ、スカンジウムの置換量は従来のものよりも少
なくてもよいと考えられる。
実施例５〜７および比較例３および４ 実施例１と同様の方法により、酸化イットリウム、酸化
スカンジウムおよび酸化テルビウムと無水ケイ酸との反
応焼成における焼成温度を第３表に示すように変化させ
蛍光体を作製した。えられた蛍光体を用いて実施例１と
同様にして輝度を測定した。その結果を第３表に示す。
スカンジウムおよび酸化テルビウムと無水ケイ酸との反
応焼成における焼成温度を第３表に示すように変化させ
蛍光体を作製した。えられた蛍光体を用いて実施例１と
同様にして輝度を測定した。その結果を第３表に示す。
焼成温度が1700℃をこえると結晶成長が著しく、一部焼
結あ態となり、実用上問題が生じる。1600℃より低い温
度ではスカンジウムの体積の補償効果が低下する。
結あ態となり、実用上問題が生じる。1600℃より低い温
度ではスカンジウムの体積の補償効果が低下する。
実施例８ 酸化イットリウム20.93ｇ、酸化スカンジウム41mg、酸
化テルビウム2.62ｇ、および無水ケイ酸6.00ｇを秤量
し、ボールミルポットへエチルアルコール30m1とともに
入れ、約２時間ボールミルを行ない充分混合した。この
混合物を取り出し乾燥したのち、高純度アルミナるつぼ
に入れ、チッ素と水素の体積比が95：５の還元雰囲気
中、1600℃で２時間焼成した。冷却後粉砕し、再びるつ
ぼに入れ、還元雰囲気中、1600℃で２時間焼成した。冷
却後粉砕して蛍光体をえた。かかる焼成は必要に応じて
さらにくり返し行なってもよい。このようにしてえられ
た蛍光体の組成は Y1.854Sc0.006Tb0.14SiO5であった。この蛍光体を用い
て実施例１と同様に陰極線管を試作して輝度を測定した
ところ、その値は実施例１と同等であった。
化テルビウム2.62ｇ、および無水ケイ酸6.00ｇを秤量
し、ボールミルポットへエチルアルコール30m1とともに
入れ、約２時間ボールミルを行ない充分混合した。この
混合物を取り出し乾燥したのち、高純度アルミナるつぼ
に入れ、チッ素と水素の体積比が95：５の還元雰囲気
中、1600℃で２時間焼成した。冷却後粉砕し、再びるつ
ぼに入れ、還元雰囲気中、1600℃で２時間焼成した。冷
却後粉砕して蛍光体をえた。かかる焼成は必要に応じて
さらにくり返し行なってもよい。このようにしてえられ
た蛍光体の組成は Y1.854Sc0.006Tb0.14SiO5であった。この蛍光体を用い
て実施例１と同様に陰極線管を試作して輝度を測定した
ところ、その値は実施例１と同等であった。
なお、上記実施例における焼成時間、ボールミルの時間
はそれほど厳密なものではなく、酸化イットリウム、酸
化スカンジウム、酸化テルビウムおよび無水ケイ酸の配
合比によって加減してもさしつかえない。
はそれほど厳密なものではなく、酸化イットリウム、酸
化スカンジウム、酸化テルビウムおよび無水ケイ酸の配
合比によって加減してもさしつかえない。
また、テルビウムの付活量は、0.12から0.18の間で実用
的な輝度がえられ、付活量が0.12未満のばあいや0.18を
こえると輝度は低下する。
的な輝度がえられ、付活量が0.12未満のばあいや0.18を
こえると輝度は低下する。
［発明の効果］ 以上のように、テルビウム付活ケイ酸イットリウム・ス
カンジウム蛍光体の製造工程中で、酸化イットリウム、
酸化スカンジウムおよび酸化テルビウムと無水ケイ酸と
の反応焼成温度が1600〜1700℃であるので、電子線励起
による輝度が向上し、またスカンジウムの置換量を少な
くすることができるという効果を奏する。
カンジウム蛍光体の製造工程中で、酸化イットリウム、
酸化スカンジウムおよび酸化テルビウムと無水ケイ酸と
の反応焼成温度が1600〜1700℃であるので、電子線励起
による輝度が向上し、またスカンジウムの置換量を少な
くすることができるという効果を奏する。
第１図は、本発明における蛍光体(a)および従来の製造
方法による比較例１の蛍光体(b)を陰極線管に適用した
ときのスカンジウムの置換量に対する輝度（相対値）を
示したグラフである。
方法による比較例１の蛍光体(b)を陰極線管に適用した
ときのスカンジウムの置換量に対する輝度（相対値）を
示したグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】一般式： Ｙ２−ｘ−ｙＳｃｘＴｂｙＳｉＯ５（式中、ｘは０＜ｘ
≦ｙ／６、ｙは0.12≦ｙ≦0.18を示す）で表わされる化
合物となるように酸化イットリウム、酸化スカンジウ
ム、酸化テルビウムおよび無水ケイ酸を調整し、ついで
1600〜1700℃で反応焼成することを特徴とする蛍光体の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10530686A JPH0662939B2 (ja) | 1986-05-06 | 1986-05-06 | 蛍光体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10530686A JPH0662939B2 (ja) | 1986-05-06 | 1986-05-06 | 蛍光体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62260885A JPS62260885A (ja) | 1987-11-13 |
| JPH0662939B2 true JPH0662939B2 (ja) | 1994-08-17 |
Family
ID=14404019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10530686A Expired - Lifetime JPH0662939B2 (ja) | 1986-05-06 | 1986-05-06 | 蛍光体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0662939B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5177401A (en) * | 1988-12-05 | 1993-01-05 | Hitachi, Ltd. | Phosphor and cathode-ray tube using the same |
| JP3872472B2 (ja) | 2003-11-12 | 2007-01-24 | 日亜化学工業株式会社 | 投写管用緑色発光イットリウムシリケート蛍光体及びそれを用いた投写管 |
| JP4679180B2 (ja) * | 2005-03-01 | 2011-04-27 | Ｎｅｃライティング株式会社 | 赤色真空紫外光励起蛍光体およびそれを用いた発光装置 |
| JP4890777B2 (ja) * | 2005-03-29 | 2012-03-07 | Ｎｅｃライティング株式会社 | 真空紫外光励起蛍光体およびそれを用いた発光装置 |
| JP4927352B2 (ja) * | 2005-05-31 | 2012-05-09 | 株式会社 日立ディスプレイズ | 画像表示装置 |
| JP5622836B2 (ja) * | 2009-03-25 | 2014-11-12 | オーシャンズキング ライティング サイエンスアンドテクノロジー カンパニー リミテッド | 緑色発光ガラス及びその製造方法 |
-
1986
- 1986-05-06 JP JP10530686A patent/JPH0662939B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62260885A (ja) | 1987-11-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |