JPH09278446A - 球状蛍光体およびその合成方法、並びに球状蛍光体を用いた受像管およびその製造方法 - Google Patents
球状蛍光体およびその合成方法、並びに球状蛍光体を用いた受像管およびその製造方法Info
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- JPH09278446A JPH09278446A JP11553496A JP11553496A JPH09278446A JP H09278446 A JPH09278446 A JP H09278446A JP 11553496 A JP11553496 A JP 11553496A JP 11553496 A JP11553496 A JP 11553496A JP H09278446 A JPH09278446 A JP H09278446A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 受像管等の蛍光面を構成する蛍光体層の発光
強度を向上すべく、発光効率の高い蛍光体を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 粒形が球状またはほぼ球状の酸化珪素化
合物を基体として、この基体と、亜鉛あるいは亜鉛化合
物と、マンガンあるいはマンガン化合物との混合物か
ら、ほぼ球状の蛍光体を加熱焼成する。得られた球状蛍
光体を受像管の蛍光面に塗布することにより、発光強度
の高い受像管を製造することができる。
強度を向上すべく、発光効率の高い蛍光体を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 粒形が球状またはほぼ球状の酸化珪素化
合物を基体として、この基体と、亜鉛あるいは亜鉛化合
物と、マンガンあるいはマンガン化合物との混合物か
ら、ほぼ球状の蛍光体を加熱焼成する。得られた球状蛍
光体を受像管の蛍光面に塗布することにより、発光強度
の高い受像管を製造することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は球状蛍光体およびそ
の合成方法、並びに、この球状蛍光体を用いた受像管お
よびその製造方法に関するものである。
の合成方法、並びに、この球状蛍光体を用いた受像管お
よびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の蛍光体は、個々の粒子形状（以
下、粒形）が扁平形状、あるいは不規則な多面形状のも
のが一般的である。また、その表面には凹凸が多く、蛍
光体の体積の割にその表面積が大きい。
下、粒形）が扁平形状、あるいは不規則な多面形状のも
のが一般的である。また、その表面には凹凸が多く、蛍
光体の体積の割にその表面積が大きい。
【０００３】蛍光体を用いた発光装置の一つに受像管が
ある。受像管は蛍光体を多層に塗布して構成される蛍光
体層を有し、この蛍光体層中の蛍光体に、加速された電
子が散乱あるいは吸収されることにより、蛍光体から光
が発生する。
ある。受像管は蛍光体を多層に塗布して構成される蛍光
体層を有し、この蛍光体層中の蛍光体に、加速された電
子が散乱あるいは吸収されることにより、蛍光体から光
が発生する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
蛍光体の粒形は、扁平状、あるいは不規則な多面状であ
るために、蛍光体が互いに密な配列構造をなすことがで
きず、蛍光体層中に占める蛍光体の密度が低くなる。
蛍光体の粒形は、扁平状、あるいは不規則な多面状であ
るために、蛍光体が互いに密な配列構造をなすことがで
きず、蛍光体層中に占める蛍光体の密度が低くなる。
【０００５】蛍光体を用いて例えば受像管の蛍光体層を
構成する場合、所定の輝度を得るために、蛍光体層に一
定量以上の蛍光体を含ませなければならない。蛍光体の
粒形が扁平状、あるいは不規則な多面状であると、それ
だけ蛍光体層が厚くなってしまう。蛍光体層の厚さが厚
い場合、蛍光体から発する光の散乱が大きくなるため
に、受像管の解像度が低下してしまう。逆に蛍光体層の
厚さを薄くすると、蛍光体の量が不足して発光強度が低
下してしまう。
構成する場合、所定の輝度を得るために、蛍光体層に一
定量以上の蛍光体を含ませなければならない。蛍光体の
粒形が扁平状、あるいは不規則な多面状であると、それ
だけ蛍光体層が厚くなってしまう。蛍光体層の厚さが厚
い場合、蛍光体から発する光の散乱が大きくなるため
に、受像管の解像度が低下してしまう。逆に蛍光体層の
厚さを薄くすると、蛍光体の量が不足して発光強度が低
下してしまう。
【０００６】また、蛍光体の表面付近は、格子欠陥等の
欠陥濃度が高いために、発光効率が非常に低い。従来の
蛍光体は粒形が小さいこと、および蛍光体の表面形状に
凹凸が多いことから、一定体積の蛍光体層中に占める蛍
光体の表面積が非常に大きくなる。従って、蛍光体中
の、発光に有効な部分の割合が低くなる。
欠陥濃度が高いために、発光効率が非常に低い。従来の
蛍光体は粒形が小さいこと、および蛍光体の表面形状に
凹凸が多いことから、一定体積の蛍光体層中に占める蛍
光体の表面積が非常に大きくなる。従って、蛍光体中
の、発光に有効な部分の割合が低くなる。
【０００７】蛍光体の表面積を少なくする方法の一つと
して、蛍光体の粒径を大きくすることが考えられるが、
蛍光体層を形成する実用の観点から、蛍光体の粒径は十
数ミクロン以内にしなければならない。
して、蛍光体の粒径を大きくすることが考えられるが、
蛍光体層を形成する実用の観点から、蛍光体の粒径は十
数ミクロン以内にしなければならない。
【０００８】本発明は蛍光体層の発光強度を向上すべ
く、高密度の蛍光体層を形成しうる蛍光体を得ることを
目的としている。
く、高密度の蛍光体層を形成しうる蛍光体を得ることを
目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明は、粒形が球状またはほぼ球状の酸化珪素
化合物を基体として、粒形が球状またはほぼ球状である
球状蛍光体を生成するものである。例えば、球状または
ぼ球状の酸化珪素化合物と、亜鉛あるいは亜鉛化合物
と、マンガンあるいはマンガン化合物との混合物から、
粒形が球状またはほぼ球状の球状蛍光体を加熱焼成す
る。
めに、本発明は、粒形が球状またはほぼ球状の酸化珪素
化合物を基体として、粒形が球状またはほぼ球状である
球状蛍光体を生成するものである。例えば、球状または
ぼ球状の酸化珪素化合物と、亜鉛あるいは亜鉛化合物
と、マンガンあるいはマンガン化合物との混合物から、
粒形が球状またはほぼ球状の球状蛍光体を加熱焼成す
る。
【００１０】本発明では、焼成すべき蛍光体の基体とな
る粒子、すなわち酸化珪素化合物が球状またはほぼ球状
であるために、焼成される蛍光体も球状またはほぼ球状
となる。
る粒子、すなわち酸化珪素化合物が球状またはほぼ球状
であるために、焼成される蛍光体も球状またはほぼ球状
となる。
【００１１】また、球状またはほぼ球状のポリメチルシ
ルセスキオキ酸（以下、ＰＭＳと記す）と、酸化亜鉛
と、炭酸マンガンとの混合物から、球状蛍光体を加熱焼
成することができる。特に珪素に対する亜鉛のモル比
が、珪素の１に対して亜鉛が１．５ないし２．５となる
ように前記混合物を調製すれば、より蛍光効率の高い球
状蛍光体を得ることができる。
ルセスキオキ酸（以下、ＰＭＳと記す）と、酸化亜鉛
と、炭酸マンガンとの混合物から、球状蛍光体を加熱焼
成することができる。特に珪素に対する亜鉛のモル比
が、珪素の１に対して亜鉛が１．５ないし２．５となる
ように前記混合物を調製すれば、より蛍光効率の高い球
状蛍光体を得ることができる。
【００１２】また、前記球状蛍光体にて受像管の蛍光体
層を形成すれば、膜厚の薄い蛍光体層を形成することが
できる。
層を形成すれば、膜厚の薄い蛍光体層を形成することが
できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を図１ないし図４を用いて説明する。
を図１ないし図４を用いて説明する。
【００１４】（実施の形態１）まず、下記の材料を秤量
し、よく混合してアルミナるつぼに投入する。
し、よく混合してアルミナるつぼに投入する。
【００１５】 粒径4.5ミクロン（公称値）のＰＭＳ粉末：(CH3SiO1.5)n ７０．７ｇ 酸化亜鉛：ＺｎＯ粉末 １５４．６ｇ 炭酸マンガン：ＭｎＣＯ3粉末 １１．５ｇ ＰＭＳの球状粉末の電子顕微鏡写真を図１に示す。酸化
亜鉛および炭酸マンガンは９９．９％の純度のものを用
いた。
亜鉛および炭酸マンガンは９９．９％の純度のものを用
いた。
【００１６】次に、電気炉にて、これらの混合粉末をま
ず９００度で１２時間連続加熱する。このときＰＭＳは
酸化珪素に熱分解される。このときの加熱温度が１００
０度以下であればＰＭＳは球状のままで酸化珪素に分解
される。その後さらに１２００度で９時間連続加熱する
ことにより、図２の電子顕微鏡像に示す球状蛍光体（Ｚ
ｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ）が焼成される。
ず９００度で１２時間連続加熱する。このときＰＭＳは
酸化珪素に熱分解される。このときの加熱温度が１００
０度以下であればＰＭＳは球状のままで酸化珪素に分解
される。その後さらに１２００度で９時間連続加熱する
ことにより、図２の電子顕微鏡像に示す球状蛍光体（Ｚ
ｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ）が焼成される。
【００１７】得られた球状蛍光体の最短径をａ、最長径
をｂとすると、比ａ／ｂの平均値は０．９３、（ａ＋
ｂ）／２の平均値（平均粒径）は４．１ミクロン、平均
粒径からプラスマイナス２０％以内の粒径をもつ球状蛍
光体は全球状蛍光体の９８％であった。つまり、実施の
形態１で焼成した球状蛍光体の形状はほぼ球状であり、
その粒径もほぼ揃っている。
をｂとすると、比ａ／ｂの平均値は０．９３、（ａ＋
ｂ）／２の平均値（平均粒径）は４．１ミクロン、平均
粒径からプラスマイナス２０％以内の粒径をもつ球状蛍
光体は全球状蛍光体の９８％であった。つまり、実施の
形態１で焼成した球状蛍光体の形状はほぼ球状であり、
その粒径もほぼ揃っている。
【００１８】本実施の形態では、亜鉛とマンガンのモル
比が３９：１となるように混合粉末を調製した。この割
合で混合粉末を合成すると、焼成される球状蛍光体が高
輝度になることがわかっている。
比が３９：１となるように混合粉末を調製した。この割
合で混合粉末を合成すると、焼成される球状蛍光体が高
輝度になることがわかっている。
【００１９】また、ＰＭＳ粉末と酸化亜鉛粉末の混合比
を変えて、別途実験を行った。珪素に対する亜鉛のモル
比が、珪素の１に対して亜鉛が１．０ないし３．０のと
き、焼成される球状蛍光体の、標準的な市販蛍光体との
相対輝度を図３に示す。図３から、珪素に対する亜鉛の
モル比が、珪素の１に対して亜鉛が１．５ないし２．５
のとき、特に輝度の高い球状蛍光体が得られることがわ
かる。
を変えて、別途実験を行った。珪素に対する亜鉛のモル
比が、珪素の１に対して亜鉛が１．０ないし３．０のと
き、焼成される球状蛍光体の、標準的な市販蛍光体との
相対輝度を図３に示す。図３から、珪素に対する亜鉛の
モル比が、珪素の１に対して亜鉛が１．５ないし２．５
のとき、特に輝度の高い球状蛍光体が得られることがわ
かる。
【００２０】なお、球状蛍光体の焼成温度の範囲は、９
００度ないし１３００度の範囲が望ましい。焼成温度が
９００度未満のときは焼成反応が進まず、輝度の高い球
状蛍光体は得られない。逆に焼成温度が１３００度以上
のときは、球状蛍光体どうしが融着し、その粒形が球状
ではなくなってしまう。
００度ないし１３００度の範囲が望ましい。焼成温度が
９００度未満のときは焼成反応が進まず、輝度の高い球
状蛍光体は得られない。逆に焼成温度が１３００度以上
のときは、球状蛍光体どうしが融着し、その粒形が球状
ではなくなってしまう。
【００２１】（実施の形態２）下記の材料を秤量し、よ
く混合してアルミナるつぼに投入する。
く混合してアルミナるつぼに投入する。
【００２２】 粒径2.0ミクロン（公称値）のＰＭＳ粉末：(CH3SiO1.5)n ７０．７ｇ 酸化亜鉛：ＺｎＯ粉末 １５４．６ｇ 炭酸マンガン：ＭｎＣＯ3粉末 １１．５ｇ 本実施の形態において用いた、ＰＭＳ球状粉末の粒径は
約２．０ミクロンである。また、実施の形態１の場合と
同様に、酸化亜鉛および炭酸マンガンの純度は９９．９
％である。
約２．０ミクロンである。また、実施の形態１の場合と
同様に、酸化亜鉛および炭酸マンガンの純度は９９．９
％である。
【００２３】電気炉にて、これらの混合粉末をまず９０
０度で１０時間連続加熱し、その後さらに１２００度で
６時間連続加熱することにより、図４に示した電子顕微
鏡像に示す球状蛍光体（Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ）が焼成さ
れる。
０度で１０時間連続加熱し、その後さらに１２００度で
６時間連続加熱することにより、図４に示した電子顕微
鏡像に示す球状蛍光体（Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ）が焼成さ
れる。
【００２４】本実施の形態で得られた球状蛍光体の粒径
は実施の形態１で得られた球状蛍光体の粒径の約半分で
ある。これは使用したＰＭＳ球状粉末の粒径が、実施の
形態１において用いたＰＭＳ球状粉末の粒径の約半分で
あったことによると考えられる。
は実施の形態１で得られた球状蛍光体の粒径の約半分で
ある。これは使用したＰＭＳ球状粉末の粒径が、実施の
形態１において用いたＰＭＳ球状粉末の粒径の約半分で
あったことによると考えられる。
【００２５】以上のことから、ＰＭＳ球状粉末の粒径を
選択することにより、焼成される球状蛍光体の粒径を制
御することが可能であることがわかる。また、粒径の異
なるＰＭＳを混合することにより、焼成される球状蛍光
体の粒径分布を任意に制御できる。
選択することにより、焼成される球状蛍光体の粒径を制
御することが可能であることがわかる。また、粒径の異
なるＰＭＳを混合することにより、焼成される球状蛍光
体の粒径分布を任意に制御できる。
【００２６】（実施の形態３）下記の材料を秤量し、よ
く混合してアルミナるつぼに投入する。
く混合してアルミナるつぼに投入する。
【００２７】 粒径4.5ミクロン（公称値）のＰＭＳ粉末：(CH3SiO1.5)n ３７６ｇ 酸化亜鉛：ＺｎＯの粉末 ７７３ｇ 炭酸マンガン：ＭｎＣＯ3の粉末 ５７ｇ 酸化亜鉛および炭酸マンガンの純度は９９．９％であ
る。
る。
【００２８】電気炉にて、これらの混合粉末をまず９０
０度で１２時間連続加熱し、その後さらに１２００度で
１２時間連続加熱することにより、球状蛍光体（Ｚｎ2
ＳｉＯ4：Ｍｎ）が焼成される。得られた球状蛍光体の
最短径ａ、最長径ｂの比ａ／ｂの平均値は０．９１、平
均粒径は４．５ミクロン、偏差は０．２８ミクロンであ
り、粒径の揃った、ほぼ球状の球状蛍光体が得られた。
０度で１２時間連続加熱し、その後さらに１２００度で
１２時間連続加熱することにより、球状蛍光体（Ｚｎ2
ＳｉＯ4：Ｍｎ）が焼成される。得られた球状蛍光体の
最短径ａ、最長径ｂの比ａ／ｂの平均値は０．９１、平
均粒径は４．５ミクロン、偏差は０．２８ミクロンであ
り、粒径の揃った、ほぼ球状の球状蛍光体が得られた。
【００２９】得られた焼成物５ｇをほぐし、２００ｍｌ
の脱イオン水に溶かして得た蛍光体サスペンジョンのう
ち１４ｍｌと、０．１％酢酸バリウム水溶液３１５ｍｌ
と、８％カリウム水硝子水溶液５５ｍｌとを混合して得
られる溶液を、ガラスで構成された７インチＣＲＴバル
ブに投入し、このＣＲＴバルブを、ＣＲＴバルブの蛍光
面と回転中心との距離が約４０ｃｍとなるように遠心分
離機に装着する。回転軸は鉛直方向、回転数１０００ｒ
ｐｍで、１５０秒間、蛍光体を遠心分離させた。ＣＲＴ
バルブを静かに傾けて上澄み液だけを流し出し、蛍光面
に沈殿した沈殿物を乾燥させて蛍光体層とする。以下、
通常の方法により受像管を製造する。
の脱イオン水に溶かして得た蛍光体サスペンジョンのう
ち１４ｍｌと、０．１％酢酸バリウム水溶液３１５ｍｌ
と、８％カリウム水硝子水溶液５５ｍｌとを混合して得
られる溶液を、ガラスで構成された７インチＣＲＴバル
ブに投入し、このＣＲＴバルブを、ＣＲＴバルブの蛍光
面と回転中心との距離が約４０ｃｍとなるように遠心分
離機に装着する。回転軸は鉛直方向、回転数１０００ｒ
ｐｍで、１５０秒間、蛍光体を遠心分離させた。ＣＲＴ
バルブを静かに傾けて上澄み液だけを流し出し、蛍光面
に沈殿した沈殿物を乾燥させて蛍光体層とする。以下、
通常の方法により受像管を製造する。
【００３０】得られた蛍光体層の厚さは約１５ミクロン
であり、従来の非球状蛍光体を同一重量用いて蛍光体層
を形成した場合に比べて、約３０％薄い。すなわち従来
よりも密な蛍光体層が得られ、これにより受像管の解像
度が約１５％向上した。
であり、従来の非球状蛍光体を同一重量用いて蛍光体層
を形成した場合に比べて、約３０％薄い。すなわち従来
よりも密な蛍光体層が得られ、これにより受像管の解像
度が約１５％向上した。
【００３１】また、蛍光面の輝度も１５％向上した。こ
れは、蛍光体の表面積が減少したことも、一因であると
考えられる。
れは、蛍光体の表面積が減少したことも、一因であると
考えられる。
【００３２】また、静止沈殿法によって蛍光体層を形成
した場合でも、輝度、解像度ともに従来よりも約１０％
高い受像管を製造することができる。
した場合でも、輝度、解像度ともに従来よりも約１０％
高い受像管を製造することができる。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、粒形が球状またはほぼ
球状の酸化珪素化合物を基体として、粒形が球状または
ほぼ球状である球状蛍光体を合成することにより、発光
効率の高い蛍光体を得ることができるとともに、これを
受像管等の蛍光面に塗布して蛍光体層を形成することに
より、高輝度、高解像度の受像管を製作することができ
る。
球状の酸化珪素化合物を基体として、粒形が球状または
ほぼ球状である球状蛍光体を合成することにより、発光
効率の高い蛍光体を得ることができるとともに、これを
受像管等の蛍光面に塗布して蛍光体層を形成することに
より、高輝度、高解像度の受像管を製作することができ
る。
【００３４】球状またはほぼ球状のＰＭＳと、酸化亜鉛
と、炭酸マンガンとの混合物から、球状蛍光体を焼成す
る際、特に亜鉛と珪素のモル比が１．５：１ないし２．
５：１となるように、酸化亜鉛と酸化珪素を混合するこ
とにより、より発光効率の高い球状蛍光体を得ることが
できる。
と、炭酸マンガンとの混合物から、球状蛍光体を焼成す
る際、特に亜鉛と珪素のモル比が１．５：１ないし２．
５：１となるように、酸化亜鉛と酸化珪素を混合するこ
とにより、より発光効率の高い球状蛍光体を得ることが
できる。
【図１】ＰＭＳの電子顕微鏡像を示す写真
【図２】実施の形態１において合成された球状蛍光体の
電子顕微鏡像を示す写真
電子顕微鏡像を示す写真
【図３】実施の形態１において合成された球状蛍光体の
輝度を示す図
輝度を示す図
【図４】実施の形態２において合成された球状蛍光体の
電子顕微鏡像を示す写真
電子顕微鏡像を示す写真
Claims (7)
- 【請求項１】 粒形が球状またはほぼ球状の酸化珪素化
合物を基体として生成される、粒形が球状またはほぼ球
状である球状蛍光体。 - 【請求項２】 粒形が球状またはほぼ球状の酸化珪素化
合物と、亜鉛または亜鉛化合物と、マンガンまたはマン
ガン化合物との混合物から、粒形が球状またはほぼ球状
の球状蛍光体を加熱焼成することを特徴とする球状蛍光
体の合成方法。 - 【請求項３】 組成式（Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ）で表さ
れ、かつ粒形が球状またはほぼ球状である球状蛍光体。 - 【請求項４】 粒形が球状またはほぼ球状のポリメチル
シルセスキオキ酸と、酸化亜鉛と、炭酸マンガンとの混
合物から、粒形が球状またはほぼ球状の球状蛍光体を加
熱焼成することを特徴とする球状蛍光体の合成方法。 - 【請求項５】 珪素に対する亜鉛のモル比が、珪素１に
対して亜鉛１．５ないし２．５となるように、前記混合
物を調製することを特徴とする請求項２または請求項４
に記載の球状蛍光体の合成方法。 - 【請求項６】 請求項１もしくは請求項３に記載の球状
蛍光体、または請求項２もしくは請求項４もしくは請求
項５に記載の方法で合成される球状蛍光体で形成された
蛍光体層を有する受像管。 - 【請求項７】 請求項１もしくは請求項３に記載の球状
蛍光体、または請求項２もしくは請求項４もしくは請求
項５に記載の方法で合成される球状蛍光体を含む溶液を
ＣＲＴバルブ内に投入し、遠心力により前記球状蛍光体
を前記ＣＲＴバルブの蛍光面に沈殿させて蛍光体層を形
成することを特徴とする受像管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11553496A JPH09278446A (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 球状蛍光体およびその合成方法、並びに球状蛍光体を用いた受像管およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11553496A JPH09278446A (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 球状蛍光体およびその合成方法、並びに球状蛍光体を用いた受像管およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09278446A true JPH09278446A (ja) | 1997-10-28 |
Family
ID=14664922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11553496A Pending JPH09278446A (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 球状蛍光体およびその合成方法、並びに球状蛍光体を用いた受像管およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09278446A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002523610A (ja) * | 1998-08-27 | 2002-07-30 | スーペリア マイクロパウダーズ リミテッド ライアビリティ カンパニー | 蛍リン光粉体、蛍リン光粉体の製造方法、及び同粉体を使用した装置 |
| US7118687B2 (en) | 2002-07-24 | 2006-10-10 | Konica Corporation | Phosphor, method for producing phosphor and its precursor, and display device |
-
1996
- 1996-04-12 JP JP11553496A patent/JPH09278446A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002523610A (ja) * | 1998-08-27 | 2002-07-30 | スーペリア マイクロパウダーズ リミテッド ライアビリティ カンパニー | 蛍リン光粉体、蛍リン光粉体の製造方法、及び同粉体を使用した装置 |
| US7118687B2 (en) | 2002-07-24 | 2006-10-10 | Konica Corporation | Phosphor, method for producing phosphor and its precursor, and display device |
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