JPS5880376A - 無機発光物質 - Google Patents
無機発光物質Info
- Publication number
- JPS5880376A JPS5880376A JP57183035A JP18303582A JPS5880376A JP S5880376 A JPS5880376 A JP S5880376A JP 57183035 A JP57183035 A JP 57183035A JP 18303582 A JP18303582 A JP 18303582A JP S5880376 A JPS5880376 A JP S5880376A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- activator
- luminescent
- light
- host lattice
- lattice
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- Pending
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
- C09K11/7783—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals one of which being europium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
- C09K11/7766—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
- Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は・高エネルギービームマ励起する際可視光線を
発する活性化剤を内部に含む固体からなる無機発光物質
に関する。
発する活性化剤を内部に含む固体からなる無機発光物質
に関する。
活性化剤を含み、高エネルギービームたとえば粒子線(
電子、α粒子、プロトン、メソン)または紫外線による
励起によって発光し、またはルミネセンスを発する無機
発光物質は公知fあり、照明工学においておよび電子信
号再生の際このような発生物質実用のための基礎を形成
している。この場合特定の格子を有する固体fあり、こ
の格子へたとえば陰極線による励起によって可視光線を
発する異種金属カチオンの形の活性化剤が組込まれる。
電子、α粒子、プロトン、メソン)または紫外線による
励起によって発光し、またはルミネセンスを発する無機
発光物質は公知fあり、照明工学においておよび電子信
号再生の際このような発生物質実用のための基礎を形成
している。この場合特定の格子を有する固体fあり、こ
の格子へたとえば陰極線による励起によって可視光線を
発する異種金属カチオンの形の活性化剤が組込まれる。
活性化剤の組込自体およびこの組込の実施法も公知であ
る0・このような公知発光物質はたとえば硫化、亜鉛か
らなり、活性化剤は銅カチオンからなる・高エネルギー
ビーム1励起する際、この発光物質は強く緑色に発光す
る。この発光物質はたとえば照明広告等に使用される。
る0・このような公知発光物質はたとえば硫化、亜鉛か
らなり、活性化剤は銅カチオンからなる・高エネルギー
ビーム1励起する際、この発光物質は強く緑色に発光す
る。この発光物質はたとえば照明広告等に使用される。
これらの、固体はもっばら人工的に製造した固体1あり
、光線は異種イオンtある活性化剤から発する。光線の
色は使用した活性化剤にもホスト格子すなわち固体の格
子にも関係する。前記活性化剤のtなかに遷移元素の金
属イオンおよび次第に多く3価希土類元素のイオンが使
用される。
、光線は異種イオンtある活性化剤から発する。光線の
色は使用した活性化剤にもホスト格子すなわち固体の格
子にも関係する。前記活性化剤のtなかに遷移元素の金
属イオンおよび次第に多く3価希土類元素のイオンが使
用される。
希土類元素を有する最初の工業的発光物質は3価ユーロ
ピウムをドープしたオルトノζナジン酸イツトリウム(
YVO,: Eu )からなるものであった。この発光
物質はテレビ映像管に使用され、カラーテレビの急速な
普及に貢献した・現在発光物質は主としてたとえばテレ
ビ映像管、表示装置、コンピュータ端末機器、オツシロ
グラフのようなすべての種類の陰極線管および螢光管の
、被覆の際使用される。
ピウムをドープしたオルトノζナジン酸イツトリウム(
YVO,: Eu )からなるものであった。この発光
物質はテレビ映像管に使用され、カラーテレビの急速な
普及に貢献した・現在発光物質は主としてたとえばテレ
ビ映像管、表示装置、コンピュータ端末機器、オツシロ
グラフのようなすべての種類の陰極線管および螢光管の
、被覆の際使用される。
しかしこれらすべて−の公知発光物質はそれによってそ
れぞれ1つの色すなわち緑色もしくは赤色または黄色し
か発生し得ないのが欠点であった・同時に多数の色を発
生し、または多数の色が必要である場合、単色発光物質
を組合せなければならない。
れぞれ1つの色すなわち緑色もしくは赤色または黄色し
か発生し得ないのが欠点であった・同時に多数の色を発
生し、または多数の色が必要である場合、単色発光物質
を組合せなければならない。
この組合せは発光物質をそれぞれ隣接してまたは互いに
上下に配置することによって行われる。たとえばテレビ
映像管にはとくに隣接配置が行われる。というのはテレ
ビ映像内の加法混色による発色は3原色、緑色、赤色、
青色によって行われるから1ある◇それゆえ相当する単
色発光物質を別個の作業工程で線上または点状ラスタに
設置しなければならない。局部的上下配置も一般に1玉
ねぎの皮′形と称される発光物質の場合に行われ、その
際1つの単色発光物質は第2■溌光物質の層によって蔽
われる。
上下に配置することによって行われる。たとえばテレビ
映像管にはとくに隣接配置が行われる。というのはテレ
ビ映像内の加法混色による発色は3原色、緑色、赤色、
青色によって行われるから1ある◇それゆえ相当する単
色発光物質を別個の作業工程で線上または点状ラスタに
設置しなければならない。局部的上下配置も一般に1玉
ねぎの皮′形と称される発光物質の場合に行われ、その
際1つの単色発光物質は第2■溌光物質の層によって蔽
われる。
多数の発光物質の色たとえば赤色、緑色および青色を得
るこの方法および装置がこのように作業および装置に費
用を要するだけでなく、それぞれ活性化側含有固体の特
殊な処理を必要とし、この固体を再びまったく特殊な方
法で、一定のラスタを維持しながら他の発光物質の上ま
たは間に配置しなければならないことは容易に明らか1
ある。
るこの方法および装置がこのように作業および装置に費
用を要するだけでなく、それぞれ活性化側含有固体の特
殊な処理を必要とし、この固体を再びまったく特殊な方
法で、一定のラスタを維持しながら他の発光物質の上ま
たは間に配置しなければならないことは容易に明らか1
ある。
それゆえ本発明の目的はこの複雑な方法を避け、簡単な
単層として被覆することができ、それにもかかわらずビ
ームたとえば陰極線による適当な励起の際少なくとも2
つの色1発光する発光物質を得ること1ある〇 この目的は本発明により自体公知の固体内に異なる励起
エネルギーによって活性化される2種の活性化剤を組込
むことによって解決される。
単層として被覆することができ、それにもかかわらずビ
ームたとえば陰極線による適当な励起の際少なくとも2
つの色1発光する発光物質を得ること1ある〇 この目的は本発明により自体公知の固体内に異なる励起
エネルギーによって活性化される2種の活性化剤を組込
むことによって解決される。
したがって本発明の思相によれば1つの発光物質が2色
だけでなく、3色または4色も発光することが1きる。
だけでなく、3色または4色も発光することが1きる。
2色発光物質を製造するため励起エネルギーνA(1)
またはνA(2)に応じて主として1つまたは他の活性
化剤゛のスペクトルを放出する2種の活性化剤を組込ん
だホスト格子または固体を使用する。
またはνA(2)に応じて主として1つまたは他の活性
化剤゛のスペクトルを放出する2種の活性化剤を組込ん
だホスト格子または固体を使用する。
緑色光または赤色光を得るため本発明によればTb”+
およびEu3+からなる活性化剤組合せが使用される0
励起エネルギーをνA(1)からνA(2)まで連続的
に変化すると、この2色発光物質の放出光線は緑色から
黄色およびオレンジ色を介して赤色まですべての色を経
過する。それゆえ励起エネルギーのこの変化または変調
によって本来の放出1色!ある赤色および緑色のほかに
なお多数の中間色が得られる。
およびEu3+からなる活性化剤組合せが使用される0
励起エネルギーをνA(1)からνA(2)まで連続的
に変化すると、この2色発光物質の放出光線は緑色から
黄色およびオレンジ色を介して赤色まですべての色を経
過する。それゆえ励起エネルギーのこの変化または変調
によって本来の放出1色!ある赤色および緑色のほかに
なお多数の中間色が得られる。
希土類またはアクチノイド元素の群から選択した活性化
剤の他の2つの組合せを同じホスト格子へ組込む場合、
同様使用する励起エネルギーに応じて個々の活性化剤の
典型的色を発する他の2色発光物質が得られる。たとえ
ばとくに有効な放出を有する組合せはカチオンDy 3
+ /Eu” (黄色または赤色発光)およびEr
”/Eu3+またはTb3+/Eu8+(緑色または赤
色発光)fあることA1明らかになった。
剤の他の2つの組合せを同じホスト格子へ組込む場合、
同様使用する励起エネルギーに応じて個々の活性化剤の
典型的色を発する他の2色発光物質が得られる。たとえ
ばとくに有効な放出を有する組合せはカチオンDy 3
+ /Eu” (黄色または赤色発光)およびEr
”/Eu3+またはTb3+/Eu8+(緑色または赤
色発光)fあることA1明らかになった。
この場合本発明の思想によれば2色発光物質製造の際色
調の品質がホスト格子の種類および性質によって影響さ
れることに注意しなければならない。すなわち2重に活
性化される化合物は個々の活性化剤のために励起エネル
ギーを吸収および伝達するだめの別個の経路が存在して
いる場合にのみ2色を発光しうろことが明らかになった
。
調の品質がホスト格子の種類および性質によって影響さ
れることに注意しなければならない。すなわち2重に活
性化される化合物は個々の活性化剤のために励起エネル
ギーを吸収および伝達するだめの別個の経路が存在して
いる場合にのみ2色を発光しうろことが明らかになった
。
2色発光物質のルミネセンス機構は図面に示される。
励起エネルギーを吸収するため格子は2種の励起状態(
個々の単位格子のエネルギー準位または電荷移動環)を
有しなければならない。エネルギーνA(1)で励起す
る場合、エネルギーはまず個体の格子によって相当する
エネルギー準位へ吸収され、次に活性化剤(1)の同じ
エネルギー環へ伝達される・多数の放射のない過程を中
間に経過した後、活性化剤(1)は発光しながら基底状
態へ戻る。
個々の単位格子のエネルギー準位または電荷移動環)を
有しなければならない。エネルギーνA(1)で励起す
る場合、エネルギーはまず個体の格子によって相当する
エネルギー準位へ吸収され、次に活性化剤(1)の同じ
エネルギー環へ伝達される・多数の放射のない過程を中
間に経過した後、活性化剤(1)は発光しながら基底状
態へ戻る。
第2励起エネルギーシA(2)の入射によって相当する
過程が第2活性化剤(2)に励起される。すなわち2色
光光物質は、ホスト格子内に2つの活性化剤の組合せが
組込まれ、これらの活性化剤がそのエネルギーを異なる
経路で吸収しうる場合つねに得られることが明らかにな
った。図に示す経路のほかに場合により第3の経路すな
わち高エネルギー活性化側項内の直接励起の経路をたど
ることができる。少数の無放射過程の後、この活性化剤
は同様放出下に基底状態へ戻る。
過程が第2活性化剤(2)に励起される。すなわち2色
光光物質は、ホスト格子内に2つの活性化剤の組合せが
組込まれ、これらの活性化剤がそのエネルギーを異なる
経路で吸収しうる場合つねに得られることが明らかにな
った。図に示す経路のほかに場合により第3の経路すな
わち高エネルギー活性化側項内の直接励起の経路をたど
ることができる。少数の無放射過程の後、この活性化剤
は同様放出下に基底状態へ戻る。
しかしとくに良好な色分離すなわち活性化剤(1)また
は(2)のそれぞれの光線のとくに純粋な色は相当する
励起過程およびエネルギー伝達過程が互いに独立に進行
する場合にのみ得られる。これはνA(1)とνA(2
)の間につねに十分大きいエネルギー差がある場合であ
る。
は(2)のそれぞれの光線のとくに純粋な色は相当する
励起過程およびエネルギー伝達過程が互いに独立に進行
する場合にのみ得られる。これはνA(1)とνA(2
)の間につねに十分大きいエネルギー差がある場合であ
る。
νA(1)のνA(2)に対する位置はホスト格子ごと
に異なるので、ホスト格子の選択は重要1ある。ホスト
格子成分の変化によってすでに励起される格子項はその
位置が異なる。達成されるνA(1)とνA(2)の相
対位置に応じて色分離は良好になり、または悪化する。
に異なるので、ホスト格子の選択は重要1ある。ホスト
格子成分の変化によってすでに励起される格子項はその
位置が異なる。達成されるνA(1)とνA(2)の相
対位置に応じて色分離は良好になり、または悪化する。
たとえばBa2− ySryLa、@、 Eu(1,1
T’bo、os MgW、口0−2の系列の放出スペク
トルが挙げられ、この系列の2価)々リウ奔を2価スト
ロンチウムによって置替えるとルミネセンス放出の変化
が生ずる0この系列の場合ストロンチウム含量増大とと
もにユーロピウムの励起に必要な格子項は高エネルギー
の方向へずれるけれど、和放出に使用する相当する格子
準位ははげ一定位置に留まる。
T’bo、os MgW、口0−2の系列の放出スペク
トルが挙げられ、この系列の2価)々リウ奔を2価スト
ロンチウムによって置替えるとルミネセンス放出の変化
が生ずる0この系列の場合ストロンチウム含量増大とと
もにユーロピウムの励起に必要な格子項は高エネルギー
の方向へずれるけれど、和放出に使用する相当する格子
準位ははげ一定位置に留まる。
それによって2つの励起エネルギーνA(1)とνA(
2)の差は(3800譚−’(y=o)から2500c
IR−’ (y=1 )を介して2100(’l11−
’(y=2)へ)低下する0その結果活性化剤Tb3+
はyの増大とともにもはや単独でなく、第2活性化剤E
u 3+ とともに励起される・純粋のSr化合物(y
=2 )の場合、1放出に最適の励起エネルギーを使用
すれば、最強のTb”+バンド(〜540m)は同時に
励起されるEu”+ の最強線(〜615s+m)とほ
は同じ強度なので、2つの固有色の混色すなわち黄色光
が放出される02色発光物質から3色発色発光物質へ移
行する場合、3種の活性化剤1,2.3を別々に励゛起
するため3つの異なる経路が必要なの11図によるエネ
ルギー伝達機構の拡張が必要fある・第3の励起経路は
たとえばホスト格子が第3の励起項を有し、励起エネル
ギーνA(3)を吸収し、これを適当な第3の活性化剤
(3)へ伝達することによって得られる。活性化剤(3
)はその際少数の無放射過程の後略放出(3)下に基底
状態へ戻る。赤、緑および青の3原色用の3色発光物質
がとくに有利である。というのはこの物質は加法混色の
原理により動作するすべての分野に使用可能fあり、た
とえばテレビ映像管の製造過程が著しく容易になるから
である。
2)の差は(3800譚−’(y=o)から2500c
IR−’ (y=1 )を介して2100(’l11−
’(y=2)へ)低下する0その結果活性化剤Tb3+
はyの増大とともにもはや単独でなく、第2活性化剤E
u 3+ とともに励起される・純粋のSr化合物(y
=2 )の場合、1放出に最適の励起エネルギーを使用
すれば、最強のTb”+バンド(〜540m)は同時に
励起されるEu”+ の最強線(〜615s+m)とほ
は同じ強度なので、2つの固有色の混色すなわち黄色光
が放出される02色発光物質から3色発色発光物質へ移
行する場合、3種の活性化剤1,2.3を別々に励゛起
するため3つの異なる経路が必要なの11図によるエネ
ルギー伝達機構の拡張が必要fある・第3の励起経路は
たとえばホスト格子が第3の励起項を有し、励起エネル
ギーνA(3)を吸収し、これを適当な第3の活性化剤
(3)へ伝達することによって得られる。活性化剤(3
)はその際少数の無放射過程の後略放出(3)下に基底
状態へ戻る。赤、緑および青の3原色用の3色発光物質
がとくに有利である。というのはこの物質は加法混色の
原理により動作するすべての分野に使用可能fあり、た
とえばテレビ映像管の製造過程が著しく容易になるから
である。
同様の機構により機能する4色および多色発光物質のた
めには図によるエネルギー伝達機構の新たな拡大により
活性化剤(4)〜(n)を励起するために必要な付加的
経路(4)〜(n)を得なければならない。
めには図によるエネルギー伝達機構の新たな拡大により
活性化剤(4)〜(n)を励起するために必要な付加的
経路(4)〜(n)を得なければならない。
良好な色分離には個々の励起エネルギーνA(1)、ν
A(2)、νA (3)−・・νA(lの間に十分に大
きいエネルギー差が必要なの1、活性化剤(1)、(2
)、(、S、、)、・・・・・・(n)のために相当数
の別々の経路の吸収を可能にするホスト格子が必要フあ
る。多色放出発光物質用のホスト格子または固体として
はたとえば組成がA4 (B + M )30oatフ
ある正8面体カチオン空格子点を有する6方晶形酸素−
ペロブスカイトが挙げられる。他のホスト格子はたとえ
ばMR,−x口x03の系列の酸素ペロブスカイトまた
は重石もしくはザクロ石である。
A(2)、νA (3)−・・νA(lの間に十分に大
きいエネルギー差が必要なの1、活性化剤(1)、(2
)、(、S、、)、・・・・・・(n)のために相当数
の別々の経路の吸収を可能にするホスト格子が必要フあ
る。多色放出発光物質用のホスト格子または固体として
はたとえば組成がA4 (B + M )30oatフ
ある正8面体カチオン空格子点を有する6方晶形酸素−
ペロブスカイトが挙げられる。他のホスト格子はたとえ
ばMR,−x口x03の系列の酸素ペロブスカイトまた
は重石もしくはザクロ石である。
図は2色発光物質のルミネセンス機構を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、高エネルギービームで励起する際可視光線を発する
活性化剤を内部に含む固体からなる無機発光物質におい
て、化合物からなる固体(ホスト格子)中に少なくとも
2種の活性化剤が組込まれ、これらの活性化剤が異なる
励起エネルギーで活性化され、異なる波長の光線を発す
ることを特徴とする無機発光物質。 2、 ホスト格子へTb”+イオンとEum+イオンの
組合せ活性化剤が組込まれている特許請求の範囲第1項
記載の発光物質。 3、希土類またはアクチノイド元素の群から選択した活
性化剤の他の2つの組合せが同じホスト格子へ組込まれ
ている特許請求の範囲第1項記載の発光物質0 41組合せが励起の際黄色、赤色、青色または緑色およ
び赤色の光を発するCe” 、 Eu”、Tb”±Dy
3+ 、 Er” 、 Tm!+ 、 U6+の系列か
ら・選択されている特許請求の範囲第3項記載の発光物
質05、ホスト格子中に含まれる2つの活性化剤が別個
の経路1その励起エネルギーを伝達され、その際格子が
2つの異なる励起状態を取らな9ればならず、かつエネ
ルギー伝達過程が互いに独立に進行する特許請求の範囲
第1項〜第4項の1つに記載の発光物質・ 6、組込むべき活性化剤に対して、νA(1)とνA(
2)またはνA(2)とνA(3)、νA(3)とνA
(4)等の間のエネルギー差の大きいホスト格子を選択
する特許請求の範囲第1項〜第5項の1つに記載の発光
物質@ 7、 ホスト格子として一般式MRX、とくに酸素酸塩
MRO,および組成MHI 、口xO3の中に正8面体
カチオン空格子点を有する酸素−ペロブスカイト形の結
晶を使用する特許請求の範囲第1項〜第6項の1つに記
載の発光物質0
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813141747 DE3141747A1 (de) | 1981-10-21 | 1981-10-21 | Anorganischer leuchtstoff |
DE31417477 | 1981-10-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5880376A true JPS5880376A (ja) | 1983-05-14 |
Family
ID=6144558
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57183035A Pending JPS5880376A (ja) | 1981-10-21 | 1982-10-20 | 無機発光物質 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0077485B1 (ja) |
JP (1) | JPS5880376A (ja) |
AT (1) | ATE18427T1 (ja) |
DE (1) | DE3141747A1 (ja) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1208565A (en) * | 1966-10-10 | 1970-10-14 | Johnson Matthey Co Ltd | Improvements in and relating to phosphors |
-
1981
- 1981-10-21 DE DE19813141747 patent/DE3141747A1/de not_active Withdrawn
-
1982
- 1982-10-02 AT AT82109128T patent/ATE18427T1/de not_active IP Right Cessation
- 1982-10-02 EP EP82109128A patent/EP0077485B1/de not_active Expired
- 1982-10-20 JP JP57183035A patent/JPS5880376A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3141747A1 (de) | 1983-05-05 |
ATE18427T1 (de) | 1986-03-15 |
EP0077485B1 (de) | 1986-03-05 |
EP0077485A1 (de) | 1983-04-27 |
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