JPH0826312B2 - マンガン付活ケイ・ゲルマンホウ酸亜鉛蛍光体 - Google Patents
マンガン付活ケイ・ゲルマンホウ酸亜鉛蛍光体Info
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- JPH0826312B2 JPH0826312B2 JP17158088A JP17158088A JPH0826312B2 JP H0826312 B2 JPH0826312 B2 JP H0826312B2 JP 17158088 A JP17158088 A JP 17158088A JP 17158088 A JP17158088 A JP 17158088A JP H0826312 B2 JPH0826312 B2 JP H0826312B2
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- mol
- manganese
- silica gel
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Description
本発明は、コンピューター端末などのディスプレイ管
に使用される長残光緑色発光のマンガン付活ケイゲルマ
ンホウ酸亜鉛蛍光体に関する。
に使用される長残光緑色発光のマンガン付活ケイゲルマ
ンホウ酸亜鉛蛍光体に関する。
コンピューター端末等のディスプレイ管は、その性質
上、同じ文字、同じグラフの表示を長時間表示すること
が多い。特に、コンピューター用のディスプレイ管は、
一般のテレビ用のブラウン管に比べると極めて解像度が
高い。解像度が高いブラウン管は、狭い領域が点状に集
束された電子線で刺激される。蛍光面の同一点を電子線
で繰り返し刺激すると、蛍光面温度は100℃前後まで上
昇する。電子線（e-）に繰り返し衝撃を受ける蛍光面は
輝度低下を起こし、あるいは、焼き付けを生じる欠点が
ある。このことが、コンピューター用ディスプレイ管の
寿命を短縮している。
上、同じ文字、同じグラフの表示を長時間表示すること
が多い。特に、コンピューター用のディスプレイ管は、
一般のテレビ用のブラウン管に比べると極めて解像度が
高い。解像度が高いブラウン管は、狭い領域が点状に集
束された電子線で刺激される。蛍光面の同一点を電子線
で繰り返し刺激すると、蛍光面温度は100℃前後まで上
昇する。電子線（e-）に繰り返し衝撃を受ける蛍光面は
輝度低下を起こし、あるいは、焼き付けを生じる欠点が
ある。このことが、コンピューター用ディスプレイ管の
寿命を短縮している。
本発明は、従来のディスプレイ管の致命的欠点を防止
するために開発されたもので、この発明の重要な目的
は、温度消失と膜焼けとが防止できるマンガン付活ケイ
・ゲルマンホウ酸亜鉛蛍光体を提供することにある。
するために開発されたもので、この発明の重要な目的
は、温度消失と膜焼けとが防止できるマンガン付活ケイ
・ゲルマンホウ酸亜鉛蛍光体を提供することにある。
ディスプレイ管に使用される蛍光体は、高電圧で加速
された高電流密度の電子線で刺激されることに加えて、
同一点が長時間に渡って繰り返し刺激されるので、駆動
条件が厳しい。この用途に使用される長残光緑色発光蛍
光体は、長時間に渡って文字や図形を鮮明に美しく表示
する為に、温度消光とバーニング特性を向上することが
切望されている。温度消光とバーニング特性に優れた長
残光緑色発光蛍光体は、コンピューター用のディスプレ
イ管に使用して、優れた発光特性を示す。 蛍光体の温度消失と膜焼けとは、蛍光体の発光輝度を
低下させる。温度消失は、電子線で励起されて発光して
いた蛍光体が、蛍光体自身の温度上昇により、正常なエ
ネルギー変換が熱によって疎外され、蛍光エネルギーの
一部が熱エネルギーに変化してしまい輝度が低下する現
象である。膜焼けは、真空中で加速、集束された電子の
流れによって、蛍光体の同一箇所が繰り返し衝撃され、
蛍光体を構成する母体や付活剤、共付活剤が、化合物か
らそれぞれの元素に分離され、あるいは、蛍光体表面に
叩き出されたうえ還元されて褐色ないし黒色に着色する
現象である。 この温度消光や焼け防止対策として、 （イ）母体の熱伝導度を良くすること、 （ロ）原料の純度を上げること、 （ハ）蛍光体化合物構成比を化学量論的割合とすること （ニ）焼成条件を最適とし、きれいな結晶をつくるこ
と、 （ホ）結晶表面を充分洗浄すること、 等に特別の注意が払われている。 本発明の蛍光体は、母体の熱伝導度を良くする為、Si
O2の一部をGeO2,B2O3にて置換し、さらにTiO2,SnO2,W
O3,In2O3,Ga2O3,Tl2O3,MoO3等の導電性の良い物質で置
換し、更に、焼け対策として、CeO2を含有させたもの
で、このことにより、従来よりも温度特性、焼けの対策
に非常に優れた蛍光体を開発することに成功した。 本発明の蛍光体が、従来のものに比べていかに優れた
特性を有するかを、第１図の温度特性と、第２図のバー
ニング特性とに示す。第１図に示す温度特性は、蛍光体
輝度測定ディマンタブル装置を使用して、試料セルを加
熱し、温度を常温から190℃まで上昇させ輝度を測定し
た。 第２図のバーニング特性は、蛍光体をガラス板に塗布
し、メタルバックを施して、一定時間、15KV、10μA/cm
2の電流密度の電子線を連続照射した後の発光輝度を測
定し、この時の発光輝度を、電子線を当てていない部分
に比較した。バーニング特性の測定において、本発明の
蛍光体の一例としてZnSiGeGaBO4/Mn・Ceを、従来品は一
例としてZn2SiO4/Mnを使用した。
された高電流密度の電子線で刺激されることに加えて、
同一点が長時間に渡って繰り返し刺激されるので、駆動
条件が厳しい。この用途に使用される長残光緑色発光蛍
光体は、長時間に渡って文字や図形を鮮明に美しく表示
する為に、温度消光とバーニング特性を向上することが
切望されている。温度消光とバーニング特性に優れた長
残光緑色発光蛍光体は、コンピューター用のディスプレ
イ管に使用して、優れた発光特性を示す。 蛍光体の温度消失と膜焼けとは、蛍光体の発光輝度を
低下させる。温度消失は、電子線で励起されて発光して
いた蛍光体が、蛍光体自身の温度上昇により、正常なエ
ネルギー変換が熱によって疎外され、蛍光エネルギーの
一部が熱エネルギーに変化してしまい輝度が低下する現
象である。膜焼けは、真空中で加速、集束された電子の
流れによって、蛍光体の同一箇所が繰り返し衝撃され、
蛍光体を構成する母体や付活剤、共付活剤が、化合物か
らそれぞれの元素に分離され、あるいは、蛍光体表面に
叩き出されたうえ還元されて褐色ないし黒色に着色する
現象である。 この温度消光や焼け防止対策として、 （イ）母体の熱伝導度を良くすること、 （ロ）原料の純度を上げること、 （ハ）蛍光体化合物構成比を化学量論的割合とすること （ニ）焼成条件を最適とし、きれいな結晶をつくるこ
と、 （ホ）結晶表面を充分洗浄すること、 等に特別の注意が払われている。 本発明の蛍光体は、母体の熱伝導度を良くする為、Si
O2の一部をGeO2,B2O3にて置換し、さらにTiO2,SnO2,W
O3,In2O3,Ga2O3,Tl2O3,MoO3等の導電性の良い物質で置
換し、更に、焼け対策として、CeO2を含有させたもの
で、このことにより、従来よりも温度特性、焼けの対策
に非常に優れた蛍光体を開発することに成功した。 本発明の蛍光体が、従来のものに比べていかに優れた
特性を有するかを、第１図の温度特性と、第２図のバー
ニング特性とに示す。第１図に示す温度特性は、蛍光体
輝度測定ディマンタブル装置を使用して、試料セルを加
熱し、温度を常温から190℃まで上昇させ輝度を測定し
た。 第２図のバーニング特性は、蛍光体をガラス板に塗布
し、メタルバックを施して、一定時間、15KV、10μA/cm
2の電流密度の電子線を連続照射した後の発光輝度を測
定し、この時の発光輝度を、電子線を当てていない部分
に比較した。バーニング特性の測定において、本発明の
蛍光体の一例としてZnSiGeGaBO4/Mn・Ceを、従来品は一
例としてZn2SiO4/Mnを使用した。
以下、この発明の実施例にかかるマンガン付活ケイ・
ゲルマンホウ酸亜鉛蛍光体の製造方法を詳述する。 （実施例１） 下記の蛍光体原料を秤量する。 ZnO 2.0モル （163g） SiO2 0.9985モル （60g） GeO2 1.5×10-3モル （157mg） Ga2O3 5.0×10-4モル （94mg） H3BO3 2.0×10-3モル （124mg） MnO2 5.5×10-3モル （477mg） CeO2 3.0×10-4モル （52mg） これ等の蛍光体原料を純粋１リットルに入れ、これを
２リットルポットに詰めて１時間混練する。 その後、ポットから取り出して蛍光体原料を乾燥し
て、石英ルツボに詰める。石英ルツボでもって、1250℃
で３時間、焼成し、焼成品をボールミル、フルイ、水洗
処理を施した後、分離乾燥して、さらにフルイにかけて
仕上げる。 得られたマンガン付活ケイ・ゲルマンホウ酸亜鉛蛍光
体の、温度特性およびバーニング特性を、第１図および
第２図に曲線Ａで示している。第１図の曲線Ａで示され
るように、実施例１で得られた蛍光体は、従来品に比較
して、110℃で12％も発光輝度が向上する。また、第２
図に示すように、実施例１の蛍光体は、60分間のバーニ
ング試験の結果、従来の蛍光体に対して発光輝度が10％
改善された。 （実施例２） 下記の蛍光体原料を秤量する。 ZnO 2.0モル （163g） SiO2 0.997モル （59.9g） GeO2 1.6×10-3モル （167mg） In2O3 4.0×10-4モル （111mg） H3BO3 2.0×10-3モル （124mg） MnO2 5.5×10-3モル （477mg） CeO2 3.0×10-4モル （52mg） これ等の蛍光体原料を、実施例１と同様の方法で処理
して、マンガン付活ケイ・ゲルマンホウ酸亜鉛蛍光体と
する。得られたマンガン付活ケイ・ゲルマンホウ酸亜鉛
蛍光体の、温度特性およびバーニング特性を、第１図お
よび第２図に曲線Ｂで示している。第１図の曲線Ｂで示
されるように、実施例２で得られた蛍光体は、従来品に
比較して、110℃で10％も発光輝度が向上する。また、
第２図に示すように、実施例２の蛍光体は、60分間のバ
ーニング試験の結果、従来の蛍光体に対して発光輝度が
８％改善された。 （実施例３） 下記の蛍光体原料を秤量する。 ZnO 2.0モル （163g） SiO2 0.996モル （59.8g） GeO2 1.7×10-3モル （178mg） TiO2 3.0×10-4モル （24mg） H3BO3 2.5×10-3モル （156mg） MnO2 6.0×10-3モル （520mg） CeO2 2.0×10-4モル （35mg） これ等の蛍光体原料を、実施例１と同様に処理してマ
ンガン付活ケイ・ゲルマンホウ酸亜鉛蛍光体とする。得
られた蛍光体は、従来品に比較して、110℃における温
度特性が８％改善され、60分間のバーニング試験の結果
では、発光輝度が６％改善された。 （実施例４） 下記の蛍光体原料を秤量する。 ZnO 2.0モル （163g） SiO2 0.997モル （59.9g） GeO2 1.5×10-3モル （157mg） SnO2 3.0×10-4モル （45mg） H3BO3 2.0×10-3モル （124mg） MnO2 5.0×10-3モル （435mg） Bi2O3 1.0×10-4モル （47mg） CeO2 1.0×10-4モル （52mg） これ等の蛍光体原料を、実施例１と同様に処理して、
マンガン付活ケイ・ゲルマンホウ酸亜鉛蛍光体とする。
得られた蛍光体は、従来品に比較して、110℃における
温度特性が７％改善され、60分のバーニング試験の結果
は、発光輝度が５％改善された。 本発明のマンガン付活ケイゲルマンホウ酸亜鉛蛍光体
は、主として、緑色発光の単色成分として使用される。
ただ、この蛍光体は、単色発光用の蛍光体としてのみで
なく、この蛍光体に他の蛍光体を混合して使用すること
も可能である。例えば、輝度を改善する為には、マンガ
ン付活ケイ・ゲルマンホウ酸亜鉛蛍光体に、ZnS/Cu・A
l、ZnS/Cu・Au・Al等のP22緑色発光蛍光体を混合する。
また、マンガン付活ケイ・ゲルマンホウ酸亜鉛蛍光体
に、P22青色発光蛍光体、P22赤色発光蛍光体等の、青色
および赤色成分を混合して、白色発光の蛍光体としても
使用できる。 本発明のマンガン付活ケイ・ゲルマンホウ酸亜鉛蛍光
体は、Geと、Ｍ（Ti,Sn,W,In,Ga,Tl,Moのうち少なくと
も一種）と、Ｂと、Mnと、Ｎ（Tb,La,Y,Gd,Sb,Bi,Ni,C
o,Al,Pの少なくとも一種）と、Ceの含有量を、発光色、
発光輝度特性、温度消光、バーニング特性、残光特性を
考慮して最適値に特定している。 GaとInが含まれることによって、マンガン付活ケイ・
ゲルマンホウ酸亜鉛蛍光体は、残光の尾引き（1/100残
光）が短くなる。従って、これ等の元素は、発光特性に
加えて、残光特性を考慮して前記の最適範囲に調整され
る。 導電性物質である、Ga2O3、In2O3、TiO2、SnO2等の添
加量は、温度消光と発光輝度とを考慮して最適値に調整
される。これ等の混合量は、多すぎても反対に少なすぎ
ても発光輝度は低下する。第３図ないし第６図は、蛍光
体原料に、酸化亜鉛２モルに対して混合されるGa2O3、I
n2O3、TiO2、SnO2のモル数に対する110℃での発光輝度
を示している。これ等のグラフから、本発明のマンガン
付活ケイ・ゲルマンホウ酸亜鉛蛍光体は、導電性物質の
含有量が特定される。
ゲルマンホウ酸亜鉛蛍光体の製造方法を詳述する。 （実施例１） 下記の蛍光体原料を秤量する。 ZnO 2.0モル （163g） SiO2 0.9985モル （60g） GeO2 1.5×10-3モル （157mg） Ga2O3 5.0×10-4モル （94mg） H3BO3 2.0×10-3モル （124mg） MnO2 5.5×10-3モル （477mg） CeO2 3.0×10-4モル （52mg） これ等の蛍光体原料を純粋１リットルに入れ、これを
２リットルポットに詰めて１時間混練する。 その後、ポットから取り出して蛍光体原料を乾燥し
て、石英ルツボに詰める。石英ルツボでもって、1250℃
で３時間、焼成し、焼成品をボールミル、フルイ、水洗
処理を施した後、分離乾燥して、さらにフルイにかけて
仕上げる。 得られたマンガン付活ケイ・ゲルマンホウ酸亜鉛蛍光
体の、温度特性およびバーニング特性を、第１図および
第２図に曲線Ａで示している。第１図の曲線Ａで示され
るように、実施例１で得られた蛍光体は、従来品に比較
して、110℃で12％も発光輝度が向上する。また、第２
図に示すように、実施例１の蛍光体は、60分間のバーニ
ング試験の結果、従来の蛍光体に対して発光輝度が10％
改善された。 （実施例２） 下記の蛍光体原料を秤量する。 ZnO 2.0モル （163g） SiO2 0.997モル （59.9g） GeO2 1.6×10-3モル （167mg） In2O3 4.0×10-4モル （111mg） H3BO3 2.0×10-3モル （124mg） MnO2 5.5×10-3モル （477mg） CeO2 3.0×10-4モル （52mg） これ等の蛍光体原料を、実施例１と同様の方法で処理
して、マンガン付活ケイ・ゲルマンホウ酸亜鉛蛍光体と
する。得られたマンガン付活ケイ・ゲルマンホウ酸亜鉛
蛍光体の、温度特性およびバーニング特性を、第１図お
よび第２図に曲線Ｂで示している。第１図の曲線Ｂで示
されるように、実施例２で得られた蛍光体は、従来品に
比較して、110℃で10％も発光輝度が向上する。また、
第２図に示すように、実施例２の蛍光体は、60分間のバ
ーニング試験の結果、従来の蛍光体に対して発光輝度が
８％改善された。 （実施例３） 下記の蛍光体原料を秤量する。 ZnO 2.0モル （163g） SiO2 0.996モル （59.8g） GeO2 1.7×10-3モル （178mg） TiO2 3.0×10-4モル （24mg） H3BO3 2.5×10-3モル （156mg） MnO2 6.0×10-3モル （520mg） CeO2 2.0×10-4モル （35mg） これ等の蛍光体原料を、実施例１と同様に処理してマ
ンガン付活ケイ・ゲルマンホウ酸亜鉛蛍光体とする。得
られた蛍光体は、従来品に比較して、110℃における温
度特性が８％改善され、60分間のバーニング試験の結果
では、発光輝度が６％改善された。 （実施例４） 下記の蛍光体原料を秤量する。 ZnO 2.0モル （163g） SiO2 0.997モル （59.9g） GeO2 1.5×10-3モル （157mg） SnO2 3.0×10-4モル （45mg） H3BO3 2.0×10-3モル （124mg） MnO2 5.0×10-3モル （435mg） Bi2O3 1.0×10-4モル （47mg） CeO2 1.0×10-4モル （52mg） これ等の蛍光体原料を、実施例１と同様に処理して、
マンガン付活ケイ・ゲルマンホウ酸亜鉛蛍光体とする。
得られた蛍光体は、従来品に比較して、110℃における
温度特性が７％改善され、60分のバーニング試験の結果
は、発光輝度が５％改善された。 本発明のマンガン付活ケイゲルマンホウ酸亜鉛蛍光体
は、主として、緑色発光の単色成分として使用される。
ただ、この蛍光体は、単色発光用の蛍光体としてのみで
なく、この蛍光体に他の蛍光体を混合して使用すること
も可能である。例えば、輝度を改善する為には、マンガ
ン付活ケイ・ゲルマンホウ酸亜鉛蛍光体に、ZnS/Cu・A
l、ZnS/Cu・Au・Al等のP22緑色発光蛍光体を混合する。
また、マンガン付活ケイ・ゲルマンホウ酸亜鉛蛍光体
に、P22青色発光蛍光体、P22赤色発光蛍光体等の、青色
および赤色成分を混合して、白色発光の蛍光体としても
使用できる。 本発明のマンガン付活ケイ・ゲルマンホウ酸亜鉛蛍光
体は、Geと、Ｍ（Ti,Sn,W,In,Ga,Tl,Moのうち少なくと
も一種）と、Ｂと、Mnと、Ｎ（Tb,La,Y,Gd,Sb,Bi,Ni,C
o,Al,Pの少なくとも一種）と、Ceの含有量を、発光色、
発光輝度特性、温度消光、バーニング特性、残光特性を
考慮して最適値に特定している。 GaとInが含まれることによって、マンガン付活ケイ・
ゲルマンホウ酸亜鉛蛍光体は、残光の尾引き（1/100残
光）が短くなる。従って、これ等の元素は、発光特性に
加えて、残光特性を考慮して前記の最適範囲に調整され
る。 導電性物質である、Ga2O3、In2O3、TiO2、SnO2等の添
加量は、温度消光と発光輝度とを考慮して最適値に調整
される。これ等の混合量は、多すぎても反対に少なすぎ
ても発光輝度は低下する。第３図ないし第６図は、蛍光
体原料に、酸化亜鉛２モルに対して混合されるGa2O3、I
n2O3、TiO2、SnO2のモル数に対する110℃での発光輝度
を示している。これ等のグラフから、本発明のマンガン
付活ケイ・ゲルマンホウ酸亜鉛蛍光体は、導電性物質の
含有量が特定される。
第１図および第２図は本発明のマンガン付活ケイ・ゲル
マンホウ酸亜鉛蛍光体と従来の蛍光体の温度特性および
バーニング特性を示すグラフ、第３図ないし第６図は蛍
光体の導電性物質含有量に対する相対発光輝度を示すグ
ラフである。
マンホウ酸亜鉛蛍光体と従来の蛍光体の温度特性および
バーニング特性を示すグラフ、第３図ないし第６図は蛍
光体の導電性物質含有量に対する相対発光輝度を示すグ
ラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】組成式がZn2Si1-u-v-wGeuMv(1-w)BwO
(4-w/2)／Mnx・Ny・Cez （ただし、Ｍは、Ti,Sn,W,In,Ga,Tl,Moのうち少なくと
も一種であり、Ｎは、Tb,La,Y,Gd,Sb,Bi,Ni,Co,Al,Pの
うち少なくとも一種であり、 u,v,w,x,y,zは、 ０＜ｕ≦1.5×10-1 ０＜ｖ≦1.0×10-2 ０＜ｗ≦2.0×10-1 ４×10-4≦ｘ≦5.0×10-1 ０≦ｙ≦1.0×10-2 ０＜ｚ≦1.0×10-2 の範囲にあることを特徴とするマンガン付活ケイ・ゲル
マンホウ酸亜鉛蛍光体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17158088A JPH0826312B2 (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | マンガン付活ケイ・ゲルマンホウ酸亜鉛蛍光体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17158088A JPH0826312B2 (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | マンガン付活ケイ・ゲルマンホウ酸亜鉛蛍光体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0220591A JPH0220591A (ja) | 1990-01-24 |
| JPH0826312B2 true JPH0826312B2 (ja) | 1996-03-13 |
Family
ID=15925787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17158088A Expired - Lifetime JPH0826312B2 (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | マンガン付活ケイ・ゲルマンホウ酸亜鉛蛍光体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0826312B2 (ja) |
-
1988
- 1988-07-08 JP JP17158088A patent/JPH0826312B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0220591A (ja) | 1990-01-24 |
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