JPH1150049A - アルミン酸塩蛍光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２価のユーロピウムを付活した高輝度のアル
ミン酸塩蛍光体を提供する。 【構成】 （ａ）Ｂａ、（ｂ）Ｃａ、（ｃ）Ｅｕ、
（ｄ）Ｍｇ、（ｅ）Ａｌを含有するアルミン酸塩蛍光体
であって、一般式 （Ｂａ_1-x-y Ｃａ_x Ｅｕ_y ）Ｏ・ＭｇＯ・５Ａｌ₂ Ｏ₃ （式中、ｘ及びｙは、それぞれ０＜ｘ≦０．５、０＜ｙ
＜１（ただしｘ＋ｙ＜１）の実数を表す）で表されるこ
とを特徴とするアルミン酸塩蛍光体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２価のユーロピウムを
付活したアルミン酸塩蛍光体に関する。特に、本発明の
蛍光体は、プラズマディスプレイパネルに適したもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、薄形ディスプレイの分野に於い
て、フルカラープラズマディスプレイパネルが開発さ
れ、実用に供されている。このディスプレイには、比較
的狭帯域の発光スペクトル分布を有する青色、緑色、赤
色の３種類の蛍光体が使用されている。

【０００３】このプラズマディスプレイパネルは、Ｘｅ
などの稀ガス放電により発生する真空紫外域の紫外線に
より蛍光体を励起した際に得られる発光を利用して、画
像を表示するものである。従って、真空紫外域の紫外線
励起による蛍光体の輝度の高いことが、より明るい画面
を表示するために必要である。

【０００４】２価のユーロピウムで付活されたアルミン
酸塩蛍光体は、紫外線励起時の発光効率が高く（特公昭
５２−２２８３６号公報参照）、３波長域発光形蛍光ラ
ンプの青色発光蛍光体として用いられてきた（ＪＯＵＲ
ＮＡＬ ＯＦ ＥＬＥＣＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬ ＳＯ
ＣＩＥＴＹ １２１（１９７４）１６２７−１６３
１）。この蛍光体は、真空紫外域の１４７ｎｍのＸｅ共
鳴放射紫外光による励起によっても発光効率が高いこと
から、フルカラープラズマディスプレイパネルに用いら
れている。しかし、この蛍光体を青色成分として用いた
フルカラープラズマディスプレイパネルは、従来から実
用化されているカラーブラウン管と比較して表示輝度が
低いという欠点があった。この問題を解決するために、
高輝度の青色蛍光体の開発が望まれている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、２価のユー
ロピウムで付活された高輝度のアルミン酸塩蛍光体を提
供する事にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】２価のユーロピウムで付
活された前記アルミン酸塩蛍光体に適量のＣａを添加す
る事によって高輝度の蛍光体が得られる事を見いだし、
本発明に至った。すなわち、本発明の要旨は、（ａ）Ｂ
ａ、（ｂ）Ｃａ、（ｃ）Ｅｕ、（ｄ）Ｍｇ、（ｅ）Ａｌ
を含有するアルミン酸塩蛍光体であって、一般式

【数２】 （Ｂａ_1-x-y Ｃａ_x Ｅｕ_y ）Ｏ・ＭｇＯ・５Ａｌ₂ Ｏ₃ （式中、ｘ及びｙは、それぞれ０＜ｘ≦０．５、０＜ｙ
＜１（ただしｘ＋ｙ＜１）の実数を表す）で表されるこ
とを特徴とするアルミン酸塩蛍光体に存する。

【０００７】

【作用】以下、本発明の蛍光体について詳細に説明す
る。本発明の蛍光体は、（ａ）Ｂａ、（ｂ）Ｃａ、
（ｃ）Ｅｕ、（ｄ）Ｍｇ、（ｅ）Ａｌを含有するアルミ
ン酸塩蛍光体であって、一般式

【数３】 （Ｂａ_1-x-y Ｃａ_x Ｅｕ_y ）Ｏ・ＭｇＯ・５Ａｌ₂ Ｏ₃ （式中、ｘ及びｙは、それぞれ０＜ｘ≦０．５、０＜ｙ
＜１（ただしｘ＋ｙ＜１）の実数を表す）で表されるこ
とを特徴とするアルミン酸塩蛍光体である。尚、本発明
において、発光に本質的に寄与するのは一般式に記載し
た構造であるが、本発明の効果を阻害しない限り一部不
純物を含んでいてもよく、その場合、一般式としてはＡ
ｌ₂ Ｏ₃ 、ＭｇＯの係数のずれとして表すことができ
る。その場合には上記一般式を（Ｂａ_1-x-y Ｃａ_x Ｅｕ
_y ）Ｏ・ａＭｇＯ・ｂＡｌ₂ Ｏ₃ と表示でき、ａは１．
１迄であれば十分に本発明の効果が得られると考えられ
る。ｂも前記ａの変化に伴い４．９５〜５迄変化する事
が考えられる。Ｅｕ量ｙは、結晶構造的には０から１迄
可変であるが、発光強度の点から０．０５以上０．５以
下が好ましい。

【０００８】（Ｂａ_0.9-x Ｃａ_x Ｅｕ_0.1 ）Ｏ・ＭｇＯ
・５Ａｌ₂ Ｏ₃ の化学組成でＣａ添加量ｘを０〜０．９
迄変化させた場合のＣａ添加量と輝度Ｂｒ、色度ｙ、及
び発光強度Ｂｒ／ｙの関係をそれぞれ図１、図２、及び
図３に示した。青色発光の蛍光体の輝度は、視感度の影
響を大きく受けるため、同じ発光効率であっても発光色
によって大きく変化する。そこで、発光強度の簡便な評
価値としては、輝度Ｂｒをその発光色の色度ｙの値で割
った値Ｂｒ／ｙを用いた。図１及び図３に示すように、
Ｃａ量ｘは、０．１より少ない量で本発明の効果が見ら
れた事、及び０．５以上にすると輝度が低下する傾向に
ある事から０＜ｘ≦０．５の範囲が好ましい。また、Ｃ
ａ量ｘが０．３を越えると、図１に示すように、輝度が
低下するとともに、発光波長が長波長側にシフトするた
めに図２に示すように色度ｙが高くなり、フルカラープ
ラズマディスプレイパネルに使用した場合にディスプレ
イの色再現範囲が狭くなってしまうので、０＜ｘ≦０．
３の範囲が更に好ましい。

【０００９】本発明の蛍光体は、次のように合成する事
ができる。蛍光体原料として、 （１）酸化バリウム、水酸化バリウム、炭酸バリウム等
のバリウム化合物 （２）酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシ
ウム等のカルシウム化合物 （３）酸化ユーロピウム、フッ化ユーロピウム等のユー
ロピウム化合物 （４）酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マ
グネシウム等のマグネシウム化合物 （５）酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム等のアル
ミニウム化合物 を所定量秤量し、フッ化バリウム、フッ化アルミニウ
ム、フッ化マグネシウム等のフラックスを配合し、原料
混合物を十分に混合する。これら原料のうち、バリウム
源となるバリウム化合物としては炭酸バリウムが最も好
ましい。これは酸化バリウムは吸水性が高く、水酸化バ
リウムは焼成中に水を生じる等、水による悪影響をさけ
るためである。同様の理由でカルシウム化合物としては
炭酸カルシウムが好ましく、マグネシウム化合物として
は炭酸マグネシウムが好ましく、アルミニウム化合物と
しては酸化アルミニウムが好ましい。

【００１０】又、ユーロピウム化合物としては、酸化ユ
ーロピウムが好ましい。フッ化ユーロピウムはフッ素を
生じて炉を損傷させる恐れがある。そしてフラックスと
してはフッ化アルミニウムが最も好ましい。得られた混
合物を坩堝に充填し、還元性雰囲気にて、１２００〜１
７００℃で１〜４０時間かけて１回以上焼成する。還元
性雰囲気を得る方法として、原料の充填された坩堝をカ
ーボンの充填された坩堝内に埋め込む方法、黒鉛の塊
や、ヤシガラ等の炭素物質を原料の充填された坩堝内に
入れる方法がある。還元を確実にする為に、更にこれら
の坩堝を窒素あるいは窒素水素の雰囲気中で焼成しても
良い。又これらの雰囲気に水蒸気が含まれていても良
い。この焼成物に分散、水洗、乾燥、篩別などの後処理
を行い、本発明の青色発光のアルミン酸塩蛍光体を得る
事ができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 （実施例１） ＢａＣＯ₃ ０．８ ｍｏｌ ＣａＣＯ₃ ０．１ ｍｏｌ Ｅｕ₂ Ｏ₃ ０．０５ ｍｏｌ ３ＭｇＣＯ₃ ・Ｍｇ（ＯＨ）₂ ０．２５ ｍｏｌ Ａｌ₂ Ｏ₃ （アルファタイプ） ５．０ ｍｏｌ ＡｌＦ₃ ０．０１ ｍｏｌ

【００１２】上記原料を湿式で混合し、乾燥後、坩堝に
充填し、更にビーズ炭を入れた坩堝に入れて蓋をして、
大気中で最高温度１４５０℃で昇降温時間を含め６時間
かけて焼成した。次いで、焼成粉を後処理し、（Ｂａ
_0.8 Ｃａ_0.1 Ｅｕ_0.1 ）Ｏ・ＭｇＯ・５Ａｌ₂ Ｏ₃ の２
価のユーロピウム付活青色発光アルミン酸塩蛍光体を得
た。この蛍光体の１４７ｎｍ紫外線励起輝度は、比較例
１に示すＣａを含まない（Ｂａ_0.9 Ｅｕ_0.1 ）Ｏ・Ｍｇ
Ｏ・５Ａｌ₂ Ｏ₃ の２価のユーロピウム付活青色発光ア
ルミン酸塩蛍光体の１４７ｎｍ紫外線励起輝度Ｂｒを１
００とした相対値で１２９であり、色度ｙは０．０７２
となり、Ｂｒ／ｙは比較例１の蛍光体のＢｒ／ｙを１０
０とした相対値で１０８であり、Ｃａを含まない比較例
１に比べて輝度Ｂｒと発光強度Ｂｒ／ｙの向上が認めら
れた。

【００１３】（実施例２〜４）上記原料を表１に示す各
組成式となる割合で混合する以外は実施例１と同じ工程
を経ることにより２価のユーロピウム付活青色発光アル
ミン酸塩蛍光体を得た。このようにして得られた蛍光体
の輝度Ｂｒ、色度ｙ、発光強度Ｂｒ／ｙを同じく表１に
示した。これらの実施例のいずれについても比較例１に
対して輝度Ｂｒの向上が認められた。また、実施例２に
ついては発光強度Ｂｒ／ｙの向上も認められた。

【００１４】 （比較例１） ＢａＣＯ₃ ０．９ ｍｏｌ Ｅｕ₂ Ｏ₃ ０．０５ ｍｏｌ ３ＭｇＣＯ₃ ・Ｍｇ（ＯＨ）₂ ０．２５ ｍｏｌ Ａｌ₂ Ｏ₃ （アルファタイプ） ５．０ ｍｏｌ ＡｌＦ₃ ０．０１ ｍｏｌ

【００１５】上記原料を湿式で混合し、乾燥後、坩堝に
充填し、更にビーズ炭を入れた坩堝に入れて蓋をして、
大気中で最高温度１４５０℃で昇降温時間を含め６時間
かけて焼成した。次いで、焼成粉を後処理し、（Ｂａ
_0.9 Ｅｕ_0.1 ）Ｏ・ＭｇＯ・５Ａｌ₂ Ｏ₃ の２価のユー
ロピウム付活青色発光アルミン酸塩蛍光体を得た。この
蛍光体の１４７ｎｍ紫外線励起輝度Ｂｒを基準値として
１００とした。この蛍光体の色度ｙは０．０６０とな
り、その発光強度Ｂｒ／ｙを基準値として１００とし
た。

【００１６】 （比較例２） ＢａＣＯ₃ ０．３ ｍｏｌ ＣａＣＯ₃ ０．６ ｍｏｌ Ｅｕ₂ Ｏ₃ ０．０５ ｍｏｌ ３ＭｇＣＯ₃ ・Ｍｇ（ＯＨ）₂ ０．２５ ｍｏｌ Ａｌ₂ Ｏ₃ （アルファタイプ） ５．０ ｍｏｌ ＡｌＦ₃ ０．０１ ｍｏｌ

【００１７】上記原料を湿式で混合し、乾燥後、坩堝に
充填し、更にビーズ炭を入れた坩堝に入れて蓋をして、
大気中で最高温度１４５０℃で昇降温時間を含め６時間
かけて焼成した。次いで、焼成粉を後処理し、（Ｂａ
_0.3 Ｃａ_0.6 Ｅｕ_0.1 ）Ｏ・ＭｇＯ・５Ａｌ₂ Ｏ₃ の２
価のユーロピウム付活青色発光アルミン酸塩蛍光体を得
た。この蛍光体の１４７ｎｍ紫外線励起輝度は、比較例
１の蛍光体の１４７ｎｍ紫外線励起輝度Ｂｒを１００と
した相対値で８４であり、色度ｙは０．１０３となり、
発光強度Ｂｒ／ｙは比較例１の蛍光体のＢｒ／ｙを１０
０とした相対値で４９であり、輝度も発光強度も比較例
１より低かった。

【００１８】 （比較例３） ＣａＣＯ₃ ０．９ ｍｏｌ Ｅｕ₂ Ｏ₃ ０．０５ ｍｏｌ ３ＭｇＣＯ₃ ・Ｍｇ（ＯＨ）₂ ０．２５ ｍｏｌ Ａｌ₂ Ｏ₃ （アルファタイプ） ５．０ ｍｏｌ ＡｌＦ₃ ０．０１ ｍｏｌ

【００１９】上記原料を湿式で混合し、乾燥後、坩堝に
充填し、更にビーズ炭を入れた坩堝に入れて蓋をして、
大気中で最高温度１４５０℃で昇降温時間を含め６時間
かけて焼成した。次いで、焼成粉を後処理し、（Ｃａ
_0.9 Ｅｕ_0.1 ）Ｏ・ＭｇＯ・５Ａｌ₂ Ｏ₃ の２価のユー
ロピウム付活青色発光アルミン酸塩蛍光体を得た。この
蛍光体の１４７ｎｍ紫外線励起輝度は、比較例１の蛍光
体の１４７ｎｍ紫外線励起輝度Ｂｒを１００とした相対
値で７であり、色度ｙは０．１５６となり、発光強度Ｂ
ｒ／ｙは比較例１の蛍光体のＢｒ／ｙを１００とした相
対値で３であり、蛍光体としては実用に供せないほど輝
度と発光強度が低かった。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【発明の効果】本発明により、２価のユーロピウムを付
活した高輝度のアルミン酸塩蛍光体を提供することが可
能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、２価のユーロピウムを付活したアルミ
ン酸塩蛍光体において（Ｂａ_{0. 9-x} Ｃａ_x Ｅｕ_0.1 ）Ｏ
・ＭｇＯ・５Ａｌ₂ Ｏ₃ の化学組成でＣａ添加量ｘを０
〜０．９迄変化させた場合のＣａ添加量と輝度Ｂｒの関
係を示す図である。

【図２】図２は、２価のユーロピウムを付活したアルミ
ン酸塩蛍光体へのＣａ添加量２価のユーロピウムを付活
したアルミン酸塩蛍光体において（Ｂａ_0.9-x Ｃａ_x Ｅ
ｕ_0.1 ）Ｏ・ＭｇＯ・５Ａｌ₂ Ｏ₃ の化学組成でＣａ添
加量ｘを０〜０．９迄変化させた場合のＣａ添加量と色
度ｙの関係を示す図である。

【図３】図３は、２価のユーロピウムを付活したアルミ
ン酸塩蛍光体へのＣａ添加量２価のユーロピウムを付活
したアルミン酸塩蛍光体において（Ｂａ_0.9-x Ｃａ_x Ｅ
ｕ_0.1 ）Ｏ・ＭｇＯ・５Ａｌ₂ Ｏ₃ の化学組成でＣａ添
加量ｘを０〜０．９迄変化させた場合のＣａ添加量と発
光強度Ｂｒ／ｙの関係を示す図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）Ｂａ、（ｂ）Ｃａ、（ｃ）Ｅｕ、
   （ｄ）Ｍｇ、（ｅ）Ａｌを含有するアルミン酸塩蛍光体
   であって、一般式 【数１】 （Ｂａ_1-x-y Ｃａ_x Ｅｕ_y ）Ｏ・ＭｇＯ・５Ａｌ₂ Ｏ₃ （式中、ｘ及びｙは、それぞれ０＜ｘ≦０．５、０＜ｙ
   ＜１（ただしｘ＋ｙ＜１）の実数を表す）で表されるこ
   とを特徴とするアルミン酸塩蛍光体。
2. 【請求項２】ｘ及びｙが、それぞれ０＜ｘ≦０．３及び
   ０．０５≦ｙ≦０．５であることを特徴とする請求項１
   に記載のアルミン酸塩蛍光体。