JPS5916583B2 - 珪酸亜鉛螢光体の製造方法 - Google Patents
珪酸亜鉛螢光体の製造方法Info
- Publication number
- JPS5916583B2 JPS5916583B2 JP53053150A JP5315078A JPS5916583B2 JP S5916583 B2 JPS5916583 B2 JP S5916583B2 JP 53053150 A JP53053150 A JP 53053150A JP 5315078 A JP5315078 A JP 5315078A JP S5916583 B2 JPS5916583 B2 JP S5916583B2
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- manganese
- silicate phosphor
- compound
- phosphor
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は珪酸亜鉛螢光体の製造方法にかかり、特に光の
散乱が少なく、透過性が大なる粒径の大きい珪酸亜鉛螢
光体を製造するための方法を提供するものである。
散乱が少なく、透過性が大なる粒径の大きい珪酸亜鉛螢
光体を製造するための方法を提供するものである。
■０ 従来、珪酸亜鉛螢光体は、酸化亜鉛や炭酸亜鉛等
の亜鉛化合物と無水珪酸微末、および重量百分率で０．
１〜５％程度のＭｎを混合、焼成することにより、合成
されている。
の亜鉛化合物と無水珪酸微末、および重量百分率で０．
１〜５％程度のＭｎを混合、焼成することにより、合成
されている。
このようにして合成された珪酸亜鉛螢光体は、その粒径
が５μｍ以下でｉ５あり、５μｍ以上の粒径を有する結
晶粉末を合成することは困難であると考えられていた。
このような微粉末螢光体を、たとえば第１図に示すよう
に、ガラス板１１に２０μｍの厚さに塗付し、塗付面側
から電子線または紫外線を照射し■０ た場合、放射さ
れた光１２は、粒子１３間で数回以上散乱された後、ガ
ラス板１１に到達する。
が５μｍ以下でｉ５あり、５μｍ以上の粒径を有する結
晶粉末を合成することは困難であると考えられていた。
このような微粉末螢光体を、たとえば第１図に示すよう
に、ガラス板１１に２０μｍの厚さに塗付し、塗付面側
から電子線または紫外線を照射し■０ た場合、放射さ
れた光１２は、粒子１３間で数回以上散乱された後、ガ
ラス板１１に到達する。
そのため、有効に放射光を取り出すことができない。本
発明により大粒径珪酸亜鉛螢光体を使用し、ガラス板２
１上に同様の塗付を行なつた場合、第ｉ５２図に示すよ
うに粒子２３による放射光２２の散乱回数が少なく、有
効に放射光２２を取り出すことができる。第３図のよう
にメタルバック２４の反射を利用すると、反射効果と粒
子２３の光透過性により、さらに明るさの増大が期待で
きる。従来、珪酸亜鉛螢光体は微粉末状のものしか合成
することができず、本発明におけるような大粒子を合成
すること、得られた粒子による螢光膜の光放射効率が高
いことについては全く知られていない。発明者は大粒径
螢光体を使用することを試み、その合成法を検討した結
果、透明に近い大粒径珪酸から出発して散乱が少なく、
光透過性の大なる大粒径珪酸亜鉛螢光体の得られること
を見出した。
発明により大粒径珪酸亜鉛螢光体を使用し、ガラス板２
１上に同様の塗付を行なつた場合、第ｉ５２図に示すよ
うに粒子２３による放射光２２の散乱回数が少なく、有
効に放射光２２を取り出すことができる。第３図のよう
にメタルバック２４の反射を利用すると、反射効果と粒
子２３の光透過性により、さらに明るさの増大が期待で
きる。従来、珪酸亜鉛螢光体は微粉末状のものしか合成
することができず、本発明におけるような大粒子を合成
すること、得られた粒子による螢光膜の光放射効率が高
いことについては全く知られていない。発明者は大粒径
螢光体を使用することを試み、その合成法を検討した結
果、透明に近い大粒径珪酸から出発して散乱が少なく、
光透過性の大なる大粒径珪酸亜鉛螢光体の得られること
を見出した。
無水珪酸粉末は、板状あるいは球状などのいずれの粒子
形状のものも合成されている。螢光体の焼成方法および
混合比を考えることにより、発光効率が従来のものに劣
らないものが得られることはいうまでもないことである
。なお、無水珪酸の粒径を本発明において６〜１００１
ｔｍに限定したのは次の理由による。粒径６μｍより小
さくなると、前述のように螢光体粒子による散乱効果が
大きいので好ましくない。粒径が１００１ｔｍよりも大
きくなると、その塗付が困難なため実用的でない。以下
、実施例をあげて、本発明の方法を詳述する。粒径が約
２０μｍの無水珪酸２モルと酸化亜鉛２モル、炭酸マン
ガン０．０１モルに水を加えて、ボールミルでよく湿式
混合した。
形状のものも合成されている。螢光体の焼成方法および
混合比を考えることにより、発光効率が従来のものに劣
らないものが得られることはいうまでもないことである
。なお、無水珪酸の粒径を本発明において６〜１００１
ｔｍに限定したのは次の理由による。粒径６μｍより小
さくなると、前述のように螢光体粒子による散乱効果が
大きいので好ましくない。粒径が１００１ｔｍよりも大
きくなると、その塗付が困難なため実用的でない。以下
、実施例をあげて、本発明の方法を詳述する。粒径が約
２０μｍの無水珪酸２モルと酸化亜鉛２モル、炭酸マン
ガン０．０１モルに水を加えて、ボールミルでよく湿式
混合した。
このとき、水に代えてメタノール、エタノール、アセト
ンなどを使用してもよい。混合物を乾燥させてから焼成
した。焼成条件としては、たとえば１３００℃、２時間
とした。この状態では未反応酸化亜鉛が残こつており褐
色に着色していることがある。その場合には、粉砕、焼
成を３〜４回繰り返せばよく、これにより酸化亜鉛はす
べて無水珪酸と反応し、白色透明に近い大粒子珪酸亜鉛
螢光体を合成することができる。螢光体粒子の中心部分
が無水珪酸のまま反応せずに残こつていても、電子線ま
たは紫外線を照射したときの発光効率が、それによつて
影響を受けるようなことはなかつた。第４図は上述のよ
うにして作つた螢光体を走査形電子顕微鏡で撮影した写
真である。
ンなどを使用してもよい。混合物を乾燥させてから焼成
した。焼成条件としては、たとえば１３００℃、２時間
とした。この状態では未反応酸化亜鉛が残こつており褐
色に着色していることがある。その場合には、粉砕、焼
成を３〜４回繰り返せばよく、これにより酸化亜鉛はす
べて無水珪酸と反応し、白色透明に近い大粒子珪酸亜鉛
螢光体を合成することができる。螢光体粒子の中心部分
が無水珪酸のまま反応せずに残こつていても、電子線ま
たは紫外線を照射したときの発光効率が、それによつて
影響を受けるようなことはなかつた。第４図は上述のよ
うにして作つた螢光体を走査形電子顕微鏡で撮影した写
真である。
比較のため、第３図にこれまで使用されている螢光体の
電子顕微鏡写真を示す。両図を比較してみると明らかな
ように、本発明の方法によれば非常に粒径の大きな珪酸
亜鉛螢光体を得ることができる。上記実施例では、亜鉛
化合物として酸化亜鉛を使用した場合について述べたが
、それ以外に、炭酸亜鉛や水酸化亜鉛、硫酸亜鉛、硫化
亜鉛を使用しても同種の螢光体を製造することができる
。
電子顕微鏡写真を示す。両図を比較してみると明らかな
ように、本発明の方法によれば非常に粒径の大きな珪酸
亜鉛螢光体を得ることができる。上記実施例では、亜鉛
化合物として酸化亜鉛を使用した場合について述べたが
、それ以外に、炭酸亜鉛や水酸化亜鉛、硫酸亜鉛、硫化
亜鉛を使用しても同種の螢光体を製造することができる
。
また、得られる珪酸亜鉛螢光体の粒子の大きさは、無水
珪酸粒子の大きさによつてのみ決定され、その形状、寸
法が実質的に保持されているのに対して、亜鉛化合物粒
子の大きさには影響されない。亜鉛化合物と無水珪酸の
混合比は、原子比で亜鉛原子２に対して珪素原子が１未
満である場合、亜鉛化合物が未反応のまま残こり、それ
がマンガンと反応して褐色に着色し、発光強度が低下す
る。原子比で亜鉛原子２に対して珪素原子が３．５以上
である場合、合成される珪酸亜鉛の量が少なく、発光強
度が低下する。したがつて、混合比は、亜鉛原子２に対
して珪素原子１，０以上３．５未満が最適である。珪酸
亜鉛螢光体の合成時、焼成温度が１０００℃より低いと
、合成に長時間を要し、あまり実際的でない。
珪酸粒子の大きさによつてのみ決定され、その形状、寸
法が実質的に保持されているのに対して、亜鉛化合物粒
子の大きさには影響されない。亜鉛化合物と無水珪酸の
混合比は、原子比で亜鉛原子２に対して珪素原子が１未
満である場合、亜鉛化合物が未反応のまま残こり、それ
がマンガンと反応して褐色に着色し、発光強度が低下す
る。原子比で亜鉛原子２に対して珪素原子が３．５以上
である場合、合成される珪酸亜鉛の量が少なく、発光強
度が低下する。したがつて、混合比は、亜鉛原子２に対
して珪素原子１，０以上３．５未満が最適である。珪酸
亜鉛螢光体の合成時、焼成温度が１０００℃より低いと
、合成に長時間を要し、あまり実際的でない。
また、無水珪酸が溶融するような高温度では、所望の粒
子径の珪酸亜鉛螢光体を合成することができないので、
焼成温度は無水珪酸の溶融温度より低くしなければなら
ない。実施例では活性剤として炭酸マンガンを使用した
が、これ以外に塩化マンガン、硫酸マンガン、酸化マン
ガン、硝酸マンガン、弗化マンガン、臭化マンガン、二
酸化マンガン、水酸マンガン、ならびに珪酸マンガン、
さらには複数種の組合せを使用しても、同様の効果が得
られる。
子径の珪酸亜鉛螢光体を合成することができないので、
焼成温度は無水珪酸の溶融温度より低くしなければなら
ない。実施例では活性剤として炭酸マンガンを使用した
が、これ以外に塩化マンガン、硫酸マンガン、酸化マン
ガン、硝酸マンガン、弗化マンガン、臭化マンガン、二
酸化マンガン、水酸マンガン、ならびに珪酸マンガン、
さらには複数種の組合せを使用しても、同様の効果が得
られる。
また、活性剤を珪酸亜鉛螢光体合成時に亜鉛化合物およ
び無水珪酸とともに添加してから焼成したが、珪酸亜鉛
を合成したのち活性剤を添加し、再焼成を行なつてもよ
い。活性剤であるマンガン化合物の量は、亜鉛原子１に
対して、マンガン原子０．００５以上、０．０５未満の
領域で高輝度のものが得られた。このようにして製造し
た粒子径が２０μｍ程度の螢光体を、第５図に示すよう
に、ガラス基板２１の表面に１ＣＩ１につき４０ηの割
合で一定の厚さに塗布し、その上にアルミバツク２４を
形成して、３０ＫＶの電子線で励起させたところ、従来
の微粒子螢光体を使用して同じ条件で螢光膜を形成した
ときに比べて、５０〜１００％の輝度の向上が認められ
た。これは螢光面としての光透過率が高いためと考えら
れ、陰極線管の螢光膜形成に使用して、従来の陰極線管
に比べて高い輝度のものを実現することができる。
び無水珪酸とともに添加してから焼成したが、珪酸亜鉛
を合成したのち活性剤を添加し、再焼成を行なつてもよ
い。活性剤であるマンガン化合物の量は、亜鉛原子１に
対して、マンガン原子０．００５以上、０．０５未満の
領域で高輝度のものが得られた。このようにして製造し
た粒子径が２０μｍ程度の螢光体を、第５図に示すよう
に、ガラス基板２１の表面に１ＣＩ１につき４０ηの割
合で一定の厚さに塗布し、その上にアルミバツク２４を
形成して、３０ＫＶの電子線で励起させたところ、従来
の微粒子螢光体を使用して同じ条件で螢光膜を形成した
ときに比べて、５０〜１００％の輝度の向上が認められ
た。これは螢光面としての光透過率が高いためと考えら
れ、陰極線管の螢光膜形成に使用して、従来の陰極線管
に比べて高い輝度のものを実現することができる。
第１図および第２図は螢光体粒子径が異なるときの放射
光の散乱状態の差異を説明するための図である。 第３図は従来の珪酸亜鉛螢光体の電子顕微鏡写真、第４
図は本発明の方法によつて得られた珪酸亜鉛螢光体の一
例を示す電子顕微鏡写真である。第５図は本発明の方法
によつて得られた螢光体をガラス板上に塗布し、それに
アルミバックした状態を示す図である。２１・・・・・
・ガラス板、２２・・・・・・放射光、２３・・・・・
・螢光体粒子、２４・・・・・・アルミバツク。
光の散乱状態の差異を説明するための図である。 第３図は従来の珪酸亜鉛螢光体の電子顕微鏡写真、第４
図は本発明の方法によつて得られた珪酸亜鉛螢光体の一
例を示す電子顕微鏡写真である。第５図は本発明の方法
によつて得られた螢光体をガラス板上に塗布し、それに
アルミバックした状態を示す図である。２１・・・・・
・ガラス板、２２・・・・・・放射光、２３・・・・・
・螢光体粒子、２４・・・・・・アルミバツク。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 亜鉛化合物および無水珪酸を主成分とする混合物を
焼成、活性化することにより、珪酸亜鉛螢光体を合成す
るに際し、前記無水珪酸としてその粒径が６〜１００μ
ｍのものを使用し、上記焼成温度を前記無水珪酸の溶融
しない範囲内の温度とすることを特徴とする珪酸亜鉛螢
光体の製造方法。 ２ 亜鉛化合物と無水珪酸とを、原子比で、亜鉛原子２
に対して珪素原子を１．０以上、３．５未満の割合割混
合することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の珪
酸亜鉛螢光体の製造方法。 ３ 亜鉛化合物として、酸化亜鉛、炭酸亜鉛、水酸化亜
鉛、硫酸亜鉛、もしくは硫化亜鉛、またはそれらの２種
以上を使用することを特徴とする特許請求の範囲第１項
または第２項記載の珪酸亜鉛螢光体の製造方法。 ４ 活性化のための活性剤としてマンガン化合物を使用
し、このマンガン化合物を原子比で亜鉛原５ 子１に対
してマンガン原子０．００５以上、０．０５未満の割合
で含ませることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の珪酸亜鉛螢光体の製造方法。 ５ 活性剤として炭酸マンガン、塩化マンガン、硫酸マ
ンガン、酸化マンガン、弗化マンガン、臭化マンガン、
二酸化マンガン、水酸化マンガン、珪酸マンガン、もし
くは硝酸マンガン、またはそれらの２種以上を使用する
ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の珪酸亜鉛
螢光体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53053150A JPS5916583B2 (ja) | 1978-05-02 | 1978-05-02 | 珪酸亜鉛螢光体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53053150A JPS5916583B2 (ja) | 1978-05-02 | 1978-05-02 | 珪酸亜鉛螢光体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54145386A JPS54145386A (en) | 1979-11-13 |
| JPS5916583B2 true JPS5916583B2 (ja) | 1984-04-16 |
Family
ID=12934794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53053150A Expired JPS5916583B2 (ja) | 1978-05-02 | 1978-05-02 | 珪酸亜鉛螢光体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5916583B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0765038B2 (ja) * | 1987-02-10 | 1995-07-12 | 宇部興産株式会社 | ケイ酸亜鉛粉末蛍光体の製法 |
| JP2005100890A (ja) * | 2003-09-26 | 2005-04-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマディスプレイ装置 |
| JP4449389B2 (ja) * | 2003-09-26 | 2010-04-14 | パナソニック株式会社 | プラズマディスプレイ装置用蛍光体の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4837671A (ja) * | 1971-09-16 | 1973-06-02 | ||
| JPS5034775A (ja) * | 1973-08-01 | 1975-04-03 |
-
1978
- 1978-05-02 JP JP53053150A patent/JPS5916583B2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4837671A (ja) * | 1971-09-16 | 1973-06-02 | ||
| JPS5034775A (ja) * | 1973-08-01 | 1975-04-03 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54145386A (en) | 1979-11-13 |
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