JPS5857491A - 緑色螢光体の製造方法 - Google Patents

緑色螢光体の製造方法

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JPS5857491A
JPS5857491A JP56155084A JP15508481A JPS5857491A JP S5857491 A JPS5857491 A JP S5857491A JP 56155084 A JP56155084 A JP 56155084A JP 15508481 A JP15508481 A JP 15508481A JP S5857491 A JPS5857491 A JP S5857491A
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fluorescent material
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    • C09K11/77Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は緑色螢光体の#!盾方法に関するものであり
、更に詳細には、YSA45o、2: Tbからなる緑
色螢光体の製造方法に関する4のである。この緑色螢光
体は投写形投影管に用いる蛍光体として特に有用である
投写形投影管は通常の陰極縁彦に比べて朧励起するため
に、その螢光面の温度が上昇し、そこに使用される螢光
体が暗くなり、rなわち温度消光を起し、また電流輝度
飽和が生ずる。そこで、かかる現象を抑制するために、
−1アンによる空冷方式や液冷方式などによってその投
写形投影管の螢光面の温度上昇を少なくしたり、または
電流j*度飽和特性の良い螢光体を使用することが行な
われてiる。しかしながら、それらの効果も大したこと
はなく、赤色、緑色および育色のうち、特に緑色の温度
消光がはげしく、ホワイトバランスがくずれるという現
象が起っている。また、現在主流の液冷方式によっても
、投写形投影管の螢光面の温度は約80℃にもなり、現
在使用されているGd2O2S : ’rb緑色螢光体
の初期輝度が約174も低下することになり大きな問題
となっていた。そこで、投写形投影管を更に明るくする
ため、w;i密度を上げて螢光体を励起しようとしても
、現在使用されているGd2028 : ’rbは必ず
しも曳い電流輝度飽和特性を有しているとはいえない。
そこで1本発明者らは、緑色螢光体について種種検討し
た緒来、Y5#5012 : Tbを新規な方法で製造
することにより、従来の緑色螢光体が有する温度消光お
よび電流14度飽和特性についての欠点を大巾に改善で
きることを見出した。この化合物は、例えば、YsAJ
50+ 2 の単−相におけるYの部位にTbを[ll
tmさせることにより得ることができる。YsAJsO
r 2の生成過程においては、Y#OsやY吉ハが同時
に生成しやす< YSNls012の率−相の生成は困
−である。たとえ化学ljt論比で合成してもその単−
相は得ることが困離である。例えば、中、竹中等(工業
化学、469巻、第6号(1966))によると、原料
を1490℃で5時間焼成した後、粉砕、混合)よび成
形し、再び1490℃で24時間焼成してはじめてY5
)Jl 5012の単−相が得られたとの報告がなされ
ている。また、ジエー・ニス健アベル等(J、8.Ab
ell et al、) (J、Matcr、8ci、
 、第9巻(1974) )は、原料を1500℃で焼
成した後1粉砕および混合して再び1600℃で2時間
焼成してYsAI!!sO+2の単−相が得られたと報
告している。更に、その単−相のYの部位に置換させる
Tbの原料であるTbはTb4O7の形で市販されてい
て、Tb’!+の形では必ずしも安定でなく、Yの部位
に置換するにはTl)什を還元する必要がある。したが
って、これらのことが、Y5k15012:Tbの単−
相を得るのを−1−困娠にしていた。
そこで、この発明は、1匿消光および電流輝度飽和荷件
の優れた緑色螢光体の製造方法を提供するものである。
この発明に係る製造方法は、Y−)Le5012 : 
’rbの合成の際に、13aF′2もしくはBa(J 
2 またはその混合物のフラックスを用いて、密閉条件
下で焼成してフラックスが外部に蒸発するのを防止して
、暁成後に残留フラックスを除去することからなってい
る。
Y5AJsO+z : Tbヲ& bX ス6 in 
Id、、例J−ハ、Y2O3,4205hよびTb4O
7を適当な量づつ混合して適当な温度で焼成し、所定の
後処理をすればよい。この発明によれば、この合成過程
において、に12もしくはBaC7,またはその混合物
を約60モル−までの割合で混合するのが好ましく、約
10ないし20モルチがより好ましい。焼成温度につい
ては、そのピーク温度が約1600℃ないし1600℃
の範囲になるようにするのが好ましく、またその焼成時
間は約1ないし8時間であるのが好ましい。焼成に1吏
用する装置は、特に、使用するフラックスの蒸発−こよ
る装置内での減量を防止しうるものであれはいずれでも
よく、たとえば、アルミナ製の蓋付きルツボを高温lこ
耐えうる適当な接着剤1こよって密閉しうるものがよい
前述したような工程によって得られたY3Al5O12
:Tbであって、酸またはアルカリ処理をしていないも
のを用いて投写杉投影管を作製した場合、励起初期にお
ける輝度は従来から使用されているGd2U2S:Th
とはは同等であるが、ある時間経過した後番こはその輝
度は低下し、その螢光面が茶色に着色する現象、すなわ
ち螢光体の1焼け」か生じた。そこで、その螢光体の粒
子表面をX?fM回析によシ調べ念ところ、残留したフ
ラックスがその粒子表面fこ付着していることか確認さ
れた。そこで、その)2ツクスが蒸発する温度以上で、
楕々の気体中、たとえは、窒気、N2、H2まA−はN
2+H2中でアニールし九が、好ましい結果が得られな
かった。そこで、適当な磯度の#たとえば硝酸、塩酸な
ど、アルカリ、たとえば水酸化ナトリウムなどの水溶液
で洗浄すると好ましい結果が得られることが判明した。
ま友洗浄(7た後の螢光体をX線回折−こより−べたと
ころ、使用したフラックスのピークは吃はや存在しない
ことか観察された。
前述したようにして得られた緑色螢光体は、相対輝度が
向上すると共Eこ、「焼け」lども強いものが得られた
。この発明に係る製造方法は、従来の方法に比べで、 
Y5Al5O42: Tbからなる優れ−た性能を有す
る緑色螢光体を簡単に製造することかできる。
以下、実施例によりこの発明を説明する。
実施例1 y5u5o、2:’l”b (Tb / Y+Tb =
 5モル%)1モルを焼成して生成するに必要な原料と
して、 Y2O5321,78jl。
A12Us 254.911およびTb4O728,0
411を粉末のまま混合し、これにフラックスとしてB
aF2 (t fc、 ハBaCl2 )  の量を槽
々変えて、昇温速度を1時間当9200Cの割合で15
0DCにして、この温度で2時間焼成した。この場合、
アルミナ製の蓋付ルツボを用いで、蓋とルツボ本体の間
は、東亜合hXfMの[アロンセラミックDJという接
着剤でシールした。
なお、20%ル%のBaF2 fr用いて+500C’
f2時間焼成して得たものの輝度を100%とした場合
のそれぞれの相対輝度を第1図1こ)JMす。
第1図の結果から、フラックスのルツボ外への蒸発を効
果的Iこ防止することができ、少量のフラックスでも効
果があることが判明した。
実施例2 フンツクス量を20モルチおよび焼成時間を2時間とし
て、焼成温度を変えることにより、実施例1と同様にし
て75M5012:Tbを得た。
なお、20モ#%のBaF2を用いて+500Gで2時
間焼成して得たものの輝度を100%とした場合のそれ
ぞれの札対輝度を第2図に示す。
比較例 実施例2と同様にして螢光体を作成した。ただし、フラ
ックスを全熱使用しなかった。この場合の相対輝度を第
2図1こ示す。
第2図から明らかなように、フラックスを使用しない場
合には、相対輝度は低く、+600Uで焼成した場合で
も約85%程度で、その後+6001:’での焼成を繰
り返してもその相対輝度は向上しなかった。これに対し
、この発明によって得たものは、1sooCの焼成温度
ですでに相対解雇が80チ以上となり著しい効果がある
ことが判明した。また、得られた螢光体を電子顕微使写
真で調べてみると、比較例の場合には結晶性が十分でな
かったが、フラックスを用いた場合のY丙s012 :
 ’rbの結晶成長は著しいときが判明した。
また、実施例1と同様の条件なるも、シールをしないで
単に蓋だけをしたルツボを使用して得た場合の螢光体の
fIi度は、実施例1の螢光体の輝度の60%であった
。なお、実施例1で使用したようにシールした着付ルツ
ボを使用した場合と、シールをしないで単に蓋だけをし
たルツボを使用した場合におけるBaF2の熱重量分析
の結果を第3図に示す。このグラフから、シールをしな
い場合には、1400Cで約5%、1500cテ10 
%(7)BaF2の減量があり、史に1500t:’で
1時間保持したとても約15%のBaF2の減量しかな
かった。この結果から、この発明において高圧に耐える
接着剤を用いてシールした場合の効果は一目瞭然である
なお、この明細書において、乱・閉状態といった場合に
は、この発明における焼成条件下で7ラツクスの蒸発が
得られる螢光体の緑色螢光体の前述した特性を実質的に
は低下させない程度に抑えるときができる状態を意味す
るもσ)とする0また、この発明においては、原料を前
述したフラックスさ共に所定温度で所定時間燐酸して得
られたYsAノs012 : Thは、残留フラックス
を除去するために、酸Iたはアルカリで洗浄される。こ
の洗浄外ないし60分間攪拌してその螢光体に付着して
いた残留フラックスを除去した。下表には、この洗浄後
の試料の[焼けJの強さと、洗浄液中に抽出してきたB
a”+量とを示した。なお、添加したBaF2が蒸発せ
ずにすべて抽出された場合には757μi/Itとなる
ように爽整した。
注)「焼け」の程度は、現在主体として使用されている
Gd 20.S : Tbを基準にして相対的に目視に
より観察したO X : Gd、02S:Thより「焼け」の程度が大き
いO △: Gd、0,8:Thと「焼け」の程度がほぼ等し
い。
○: Gd、02S:Toより「焼け」の程度が少し弱
い。
◎: Gd、028:Tbより「焼け1の程度が少ない
O 次に、前述したようにして得たこの発明に俤るYi#5
012 :Toを用いて、実際に投写形投影管を作製し
て、従来主f1..!−t、て使用されている(支)2
028:Toを使用した投写形投影管き緒特性を比較し
たO第4図は、螢光面温度の上昇に伴なう相対輝度の変
化を示すものである。この図においては、各螢光体の2
5Cにおける輝度−f−100−とした。実際の投写形
投影管を用いた場合、現在主流の液冷方式でもその螢光
面温度が約80しになり、その温度での初期輝度は約2
6−低下しているのに対し、この発明に誹って使られる
螢光体の場合には80rにおいてもほとんどその初期輝
度は低下していない。
館5図には、27KV、8μN保の励起条件下でのω、
028:Thの25C1こおける輝度を100%にした
(・合の相対輝度を示すものであって、この発明で得ら
れた螢光体は、25Cにおいても(1)、0.S: T
bの約97チの輝度を有し、螢光面温度80Cにおける
輝度は、第4図の場合と同じであった。
棺6図は、実際の投写形投影管での電流密度の変化に対
する電流輝度勢性を示すものである。両螢光体は共に、
この特性は優ねているこきが明らかである。
【図面の簡単な説明】
糾1図は7ラソクス添加量に対する相対wP度を示すグ
ラフ、第2図は焼成温度に対する相対輝度を示すグラフ
、謝6図は熱重量分析結果を示すグラフ、第4図および
第5図はそれぞわ螢光面温度に対する相対輝度を示すグ
ラフ、第6EJは電流密度に対する輝度を示すグラフで
あるO 代理人 上屋 勝 !      @  奎1    修 図面の浄古(内容に変更なし) 第1図 J/θ 2θ 3θ フラ、7ヌ5不J 、J号(F−/L%)第2図 13θθ  14θ0  1Jθθ 16θθス克 戸
芝月覧s−<’c) (′ム令)手続補正書(方式) 昭和57年a月 5日 特許庁長官殿 1、事件の表示 昭和56年特許願第155084号 2、発明の名称 東Sj轄1:品用l北品用6丁1」7番35号(218
)ソニー株式会社 6 袖正により増加する発明の数 7、補正の対象 図面

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. Y5N15012 : Thの合成に当って、BaF2
    もしくはBaCl21たはその混合物の7ツツクスを用
    いて密閉状態で焼成し、そして、得られた生成物を酸ま
    たはアルカリで洗浄しY5A150,2: Tbを得る
    ことを特徴とする緑色螢光体の製造方法。
JP56155084A 1981-09-30 1981-09-30 緑色螢光体の製造方法 Granted JPS5857491A (ja)

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