JPS5924785A - 螢光体 - Google Patents

螢光体

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JPS5924785A
JPS5924785A JP13364582A JP13364582A JPS5924785A JP S5924785 A JPS5924785 A JP S5924785A JP 13364582 A JP13364582 A JP 13364582A JP 13364582 A JP13364582 A JP 13364582A JP S5924785 A JPS5924785 A JP S5924785A
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JP
Japan
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phosphor
fluorescent material
barium
magnesium
calcium
Prior art date
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Pending
Application number
JP13364582A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Takahara
武 高原
Tadashi Wakatsuki
正 若月
Masao Asada
浅田 正男
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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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】 (発明の技術分野) この発明は、二価のユーロピウムで付活したアルカリ土
類弗化ハロゲン化リン酸塩螢光体に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
二価のコーロピウムで付活されたハロリン酸塩螢光体は
例えば特公昭46−40604号公報特公昭48−33
159号公報などにみられ、既に知られている螢光体で
ある。この群の螢光体の中でアルカリ土類にバリウムを
使用した螢光体は、X線、紫外線、電子線等で励起する
と背色又は青緑色発光を示し、エツクス線に対する吸収
効率も高いところから、特にエツクス線増感紙用の螢光
体として有用であるとされている。又この螢光体はエツ
クス線、紫外線、電子線等を吸収した後、500〜80
0nmの長波長可視光および赤外線のいづれか一方又は
1双方の照射をうけるとき近紫外発光するいわゆる赤外
輝尽現象をおこす。例えばこの螢光体を用いた螢光体層
に被写体を透過したエツクス線を吸収させその後長波長
可視光及び赤外線の一方又は双方を照射して螢光体が蓄
積した放射線エネルギーを螢光として放出させ、これを
検出する被写体の放射線像を得る蓄積型放射線変換器と
して利用できる。このような放射線像変換器として使用
するにあたっては、人が被写体になることが多いので、
破写体の被曝線量をできるだけ軽減させなくてはならず
、用いる螢光体としてはより発光効率の高いものが望ま
れる。
〔発明の目的〕
この発明はこのような要望にこたえてなされ、特に放射
線を吸収したときの輝尽特性にすぐれた螢光体を提供す
るにある。
〔発明の概要〕
この目的を達成するためにハロリン酸塩螢光体の母体組
成に関して種々検討した結果、二価ユーロピウムで付活
したハロリン酸バリウム螢光体(Ba10(PO4)6
X2’:Eu2+)で、母体構成成分の一種であるバリ
ウムの一部をマグネシウム、カルシウムで置換し、ハロ
ゲン原子X′の一部を弗素とし、残部を臭素、塩素で置
換すると、得られる螢光体は輝尽による発光強度を著し
く増強するのみならずこの螢光体は、エツクス線、紫外
線、電子線等で励起したとき高効率の近紫外発光を呈す
ることが見いだされたのである。
即ちこの発明は、その組成式が (Ba1−x−y  Mgx   Cay  )10 
(PO4)6(FX) : aEu2+  で表わされ
、式中XはBrおよびClの中の少なく共一種であり、
x、y、aはそれぞれ0 ≦x+y≦0.4、xy≠0
および10−4≦a≦2×10−1の条件を満たす数で
あるアルカリ土類弗化ハロゲン化リン酸塩螢光体にある
これらの螢光体はエツクス線、紫外線等で励起すると強
い発光を呈するほか、エツクス線、紫外線、電子線等を
照射後、600〜800nmの長波長可視光及び赤外線
の少なく共一方で励起するとき強い輝尽による発光を示
す。
このようなこの発明の螢光体は、以下に述べる製造方法
で製造される。
先ず螢光体原料としては (1)リン酸水素バリウム(BaHPO4)、リン酸水
素カルシウム(CaHPO4)、 リン酸水素マグネシ
ウム(MgHPO4)の中の少なく共一種 (2)炭酸バリウム(BaCO3)、炭酸カルシウム(
CaCO3)炭酸マグネシウム(MgCO3)の中の少
なく共一種(3)弗化バリウム(BaF2)、弗化カル
シウム(CaF2)、弗化マグネシウム(MgF2)の
中の少なく共一種(4)XがHr又はClであるハロゲ
ン化バリウム(BaX2)、ハロゲン化カルシウム(C
aX2)、ハロゲン化マグネシウム(NgX2)の中の
少なく共一種(5)塩化ユーロピウム(EuCl3)、
酸化ユーロピウム(Eu2O3)、弗化ユーロピウム(
EuF3)、硫酸ユーロビウム〔Eu2(SO4)3〕
などのユーロピウム化合物 が用いられ、場合によつてはX′をF、Br又はClと
する一般式NH4X’で表わされるハロゲン化アンモニ
ウムをフラツクスとして使用してよい。
上記原料を化学量論的に前記 ( Ba1−x−y Mg x CNy)10( PO
4 )6(FX )の組成式の螢光体が得られるように
許量し、ポールミル、ミキサーミル等を用いて十分に混
合する。例えばハロゲン化アンモニウム(NH4X’)
を螢光体原料の一種として用いる場合には、上記化学量
論以上の過剰のハロゲン(X’)を原料混合物中に存在
させることが出来る。この場合には焼成過程でこれら過
剰のハロゲン(X’)は、 NH4X’として反応系外
に散逸する。それ故原料混合物中に螢光体母体結晶の陽
イオン成分となるアルカリ土類金属元素即ちBa、Ca
、Mgの量が上記化学量論量含まれていればよろしい。
次にこの原料混合物をアルミナルツボ、石英ルツポ等容
器に収容し、大気中で800℃〜1200℃の温度に1
ないし5時間一次焼成する。得られた焼成物を冷却し、
粉砕し、篩別し、例えば、水素と窒素の混合ガスによる
弱還元性雰囲気中で800℃〜1200℃の温度で二次
焼成する。この結果得られた焼成物を冷却、粉砕、篩別
、洗浄、ろ過、乾燥、篩別の各工程を経て所望の螢光体
とする。
〔発明の実施例〕
第1図はこの発明の螢光体の一種である( Ba0.3
   Mg0.1   Ca0.1  )10  (P
O4)3 FBr  :  0.01  Eu2+螢光
体を254nmの紫外線で励起したときの発光スペクト
ル分布を示したもので,およぞ490〜500nmに発
光スペクトル分布のピークをもつた背白色の発光を示す
。なおエツクス線や電子線で励起した場合および輝尽に
よる発光スペクトルもこれとほほ同様である。又この発
明の螢光体組成が前記組成式の範囲内で変化してもその
発光スペクトルはほとんどかわらないことが確認されて
いる。
第2図はBa10 (PO4)6F2−u Bru :
 0.01 Eu2+螢光体の輝尽発光輝度とこの螢光
体の母体構成成分のFの一部をBrによつて置換した量
、u値との関係を示したものである。輝尽発光輝度は,
螢光体に120kvpのエツクス線を照射した後、分光
器にセツトされているキセノンランプからの光を回折格
子で分光した波長630nm光を、この螢光体に照射し
,生じた輝尽発光をフオトマルで測定した値である。(
以下輝尽発光輝度は上述の条件で側定する。)第2図か
ら明らかなように、FとBrのモル比が1:1のところ
で発光強度が極めて高くなることがわかる。FとClの
場合にも図示を省略したがほほ同様の傾向を呈する。
以下ハロリン酸塩螢光体の中でFと他のハロゲン、Br
又はClの比が1:1であるアルカリ土類弗化ハロゲン
化物螢光体について述べる。
第3図は、この例の螢光体の一種である(  Ba1−
x−y  Mgx  Cav )10  (PO4)6
(FBr)  :  0.01 Eu2+螢光体につい
て輝尽発光輝度と螢光体母体構成成分のBaの一部をM
gに係るx値、Caに係るy値の 置換量x+yとの関係を示したものである。図中曲線イ
はx:y=1:2の場合、曲線ロはx:y=1:1の場
合、曲線ハはx:y=2:1の場合をそれぞれ示す。第
3図から明らかなようにバリウムの一部をマグネシウム
とカルシウムで置換することによつて輝尽による発光強
度が著しく増強され、その置換総量(x+y) 値がお
よそ0.2のとき発光強度は最大となるが、置換総量が
0.4以上になると発光強度は逆に著しく低下し、好ま
しくない。またここでバリウムの一部を置換して添加さ
れるマグネシウムとカルシウムの夫々の量の比x/yは
ほぼ1付近が最も好ましく、マグネシウム又はカルシウ
ムのいづれを多量にしても発光強度は低下する。
次にこの発明の他の実施例について更に述べる。
実施例(1) リン酸水素バリウム(BaHPO4)   4.8モル
リン酸水素カルシウム(CaHPO4)   0.6モ
ルリン酸水素マグネシウム(MgHPO4) 0.6モ
ル炭酸バリウム(BaC03)       3.2モ
ル炭酸カルシウム(CaCO3)       0.4
モル炭酸マグネシウム(MgCO3)     0.4
モル弗化バリウム(BaF2)        0.8
モル弗化カルシウム(CaF2 )       0.
1モル弗化マクネシウム(MgF2)       0
.1モル臭化アンモニウム(NH4Br)     1
.0モル酸化ユーロビウム (Eu2 O3 )   
  0.005モル上記原料をボールミルによつてよく
混合する。得られた混合物を石英るつぼに詰め950℃
の温度下で3時間焼成する。この焼成物を冷却粉砕篩別
し水素2%窒素98%の混合ガス中で950℃の温度で
1時間の2次焼成を行う。焼成物について冷却、粉砕、
篩別、洗浄,ろ過、乾燥、篩別を行う。
このようにして得た ( Ba0.3  Ca0.1   Mg 0.1  
)10  (PO4)6 BrF:0.01Eu2+ 
 螢光体の輝尽発光強度はBa10(PO4)6BrF
 : 0.01Eu2+螢光体のそれのおよそ2倍であ
る。
実施例(2) リン酸水素バリウム(BaHPO4)   4.8モル
リン酸水素カルシウム(CaHPO4)   0.6モ
ルリン酸水素マグネシウム(MgHPO4)  0.6
モル炭酸バリウム(BaCO3)        3.
2モル炭酸カルシウム(CaCO3)       0
.4モル炭酸マグネシウム(MgC03)     0
.4モル弗化バリウム(BaF2)        0
.8モル弗化カルシウム(CaF2)       0
.1モル弗化マグネシウム(MgF2)      0
.1モル塩化アンモニウム(NH4Cl)     1
.0モル硫酸ユーロピウム〔Eu2(SO4)3・8H
2O) 0.005モル上記原料をボールミルでよく混
合し、石英るつぼに詰めて、実施例1と同様にして製造
する。得られた(Ba0.8 Mg0.1 Ca0.1
)10 (PO4)6(FCl): 0.01 EU2
+螢光体の輝尽発光強度はBa10(PO4)6FCl
:0.01Eu螢光体のそれのおよそ1.8倍である,
実施例(3) リン酸水素バリウム(BaHPO4)    4.8モ
ルリン酸水素カルシウム (CaHPO4)   0.
6モルリン酸水素マグネシウム(MgHPO4) 0.
6モル炭酸バリウム(BaCO3)       3.
2モル炭酸カルシウム(CaCO3)       0
.4モル 炭酸マグネシウム(MgCO3)     0.4モル
弗化バリウム(BaF2 )        0.4モ
ル臭化バリウム(BaBr2)        0.4
モル弗化マグネシウム(MgF2)      0.0
5モル臭化マグネシウム(MgBr2)     0.
05モル弗化カルシウム(CaF2)       0
.05モル臭化カルシウム(CaBr2・6H2O) 
   0.05モル酸化ユーロビウム( Eu2O3)
      0.005モル上記原料をボールミルで十
分に混合した後、実施例(1)と同様にして製造する。
このようにして得られた (Ba 0.3 Mg 0.
1  Ca 0.1)10  (PO4)3FBr  
:0.01Eu2+螢光体の輝尽発光強度はBa10(
PO4)6(FBr):0.01Eu2+螢光体のそれ
のおよそ2.1倍である。
実施例(4) りン酸水素パリウム (BaHPO4)    4.2
モルリン酸水素カルシウム(CaHPO4)   1.
2モルリン酸水素マグネシウム(MgHPO4)  0
.6モル炭酸バリウム( BaCO3)       
 2.8モル炭酸カルシウム( CaCO3 )   
   0.8モル炭酸マグネシウム(MgCO3)  
   0.4モル弗化バリウム( BaF2)    
    0.7モル弗化カルシウム(CaF2)   
    0.2モル弗化マグネシウム( MgF2) 
     0.1モル臭化アンモニウム(NH4Br)
      1.0モル弗化ユーロビウム(EuF3 
)      0.0 1モル上記原料をボールミルで
十分に混合した後、実施例(1)と同様にして製造する
。このようにして得られた( Ba0.7 Mg0.1
 Ca0.2)10(PO4)6FBr: 0.01 
Bu2+螢光体の輝尽発光強度はBal10(PO4)
6 FBr :0.01Eu螢光体のそれのおよそ約1
.7倍である。
〔発明の効果〕
このように組成を改良されたこの発明のアルカリ土類弗
化ハロゲン化リン酸塩螢光体は、輝尽による発光強度を
増強し且つエツクス線、紫外線、電子線等で励起後の近
紫外発光を高効率にする。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の螢光体 ( Ba 0.6  Ca 0.1  Mg0.1)1
0 (PO4)+  FBr  :  0.01  E
u+4 螢光体を254nmの紫外線で励起したときの
発光スペクトルである。 第2図はBa10(PO4)6 F1−u1Bru :
 0.01Eu 2+螢光体におけるBrの総量(u値
)とX線照射後、630nmの光で励起したときの輝尽
強度との関係を示すものである。 第3図は本発明の (Ba1−x−y  Mgx Cay )10  (P
O4)6  FBr  :  0.01  Eu2+ 
 螢光体におけるマグネシウムとカルシウムの総量( 
x +y ) 値と、エツクス線照射後630nmの光
で励起したときの輝尽強度どの関係を示すもので、曲線
イは螢光体中のマグネシウムとカルシウムの添加量の比
x/yが1/3、曲線口はx/yがl/1、曲線ハはx
/yが3/1の場合を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 XをBr及びClの少なく共一種とし、x、 y、aを
    それぞれ0≦x+y≦0.4、xy≠0及び10−4≦
    a≦2×10−1の条件を満たす数とするとき組成式が (Ba1−x−y  Mgx  Cay )10 (P
    O4)6 (FX): aEu2+で表わされるアルカ
    リ土類弗化ハロゲン化リン酸塩螢光体
JP13364582A 1982-08-02 1982-08-02 螢光体 Pending JPS5924785A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009005035A1 (ja) * 2007-06-29 2009-01-08 Mitsubishi Chemical Corporation 蛍光体、蛍光体の製造方法、蛍光体含有組成物、並びに発光装置
CN106244144A (zh) * 2016-07-27 2016-12-21 西安鸿宇光电技术有限公司 一种紫光led用蓝色荧光粉及其制备方法以及由其制成的照明光源

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