JPS636081A - Silicate phosphor - Google Patents

Silicate phosphor

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JPS636081A
JPS636081A JP61148035A JP14803586A JPS636081A JP S636081 A JPS636081 A JP S636081A JP 61148035 A JP61148035 A JP 61148035A JP 14803586 A JP14803586 A JP 14803586A JP S636081 A JPS636081 A JP S636081A
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phosphor
boron
silicate phosphor
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pentavalent
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三上 知樹
Yukio Tokunaga
徳永 幸男
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夏苅 光晴
Susumu Omatoi
大纏 進
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Kasei Optonix Ltd
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Abstract

PURPOSE:To improve a silicate phosphor contg. an Mn activator with respect to the initial degradation of luminance, afterglow, etc., by incorporating a trivalent element of boron and a pentavalent element selected from among As, Sb, and Bi in particular molar proportions. CONSTITUTION:Zinc oxide, silicon dioxide, manganese oxide, boron oxide, and an oxide of at least one pentavalent element selected from among arsenic, antimony, and bismuth are separately weighed in predetermined amts. and mixed together. The mixture is baked to prepare a intended silicate phosphor. The phosphor contains manganese as an activator, boron as a trivalent element and at least one member selected from among As, Sb, and Bi as a pentavalent element. The boron content is 2X10<-4>-2X10<-2>g-atom/mol or less, and the boron to pentavalent element molar ratio is 1.5 or more.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はマンガンを付活剤として含有する珪酸塩螢光体
に関し、さらに詳しくは特定の3価の元素と5価の元素
を特定の量比の範囲で含有させることによりて、輝度や
残光の初期劣化を改善した珪酸塩螢光体に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a silicate phosphor containing manganese as an activator, and more specifically, it relates to a silicate phosphor containing manganese as an activator, and more specifically, a silicate phosphor containing manganese as an activator. It relates to a silicate phosphor in which initial deterioration of brightness and afterglow is improved by containing the phosphor within a range of the ratio.

〔従来の技術] 近年、細密な文字や図形の表示が行なわれるコンピュー
ターの端末表示装置、航空機管制システムの表示装置等
に高解像度の陰極線管の使用が望まれている。
[Prior Art] In recent years, it has been desired to use high-resolution cathode ray tubes for computer terminal display devices, display devices for aircraft control systems, etc. that display minute characters and graphics.

このような高解像度陰極線管の螢光膜は長残光性の螢光
体で構成される必要がある。それは該螢光膜が短残光性
の螢光体で構成されていると、螢光膜走査速度が遅いの
で、画面にちらつきが生じるためである。
The phosphor film of such a high-resolution cathode ray tube must be composed of a phosphor with long afterglow properties. This is because if the fluorescent film is composed of a short afterglow phosphor, the scanning speed of the fluorescent film is slow, causing flickering on the screen.

一般にこのような螢光膜を構成する螢光体は、残光時間
(本明細書では励起停止後発光丼度が励起時の10%ま
で低下するのに要する時間、すなわち「10%残光時間
」を意味するものとする)が普通の陰極線管の螢光膜を
構成する短残光性螢光体よシも、約十敷倍〜数十倍以上
長いことが必要である。
In general, the phosphor constituting such a phosphor film has an afterglow time (in this specification, the time required for the luminescence intensity to decrease to 10% of the excitation level after excitation is stopped, that is, "10% afterglow time"). The length of the short afterglow phosphor that constitutes the phosphor film of a normal cathode ray tube must be about ten to several tens of times longer.

しかして、このような長残光性の緑色発光珪酸亜鉛螢光
体としては、マンガンおよび砒素付活珪酸亜鉛螢光体(
P39螢光体)やマンガン付活珪酸亜鉛螢光体(Pi螢
光体)が知られておシ、とくにP39螢元体は輝度が高
いため多量に実用に供されている。
However, as such long afterglow green-emitting zinc silicate phosphors, manganese and arsenic activated zinc silicate phosphors (
P39 phosphor) and manganese-activated zinc silicate phosphor (Pi phosphor) are known, and P39 phosphor in particular has high brightness and is used in large quantities.

しかしながら、このように様々な用途に供されてくるに
つれ、輝度、残光、劣化、塗布特性等に多くの欠点が見
出され、これらの改良が強く望まれるようKなった。た
とえば特公昭57−48594号、特開昭58−151
322号1%開昭59−184281号等の公報によυ
様々な組成が提案されている。
However, as they have been used for various purposes, many drawbacks have been discovered in terms of brightness, afterglow, deterioration, coating properties, etc., and improvements in these areas have become strongly desired. For example, Japanese Patent Publication No. 57-48594, Japanese Patent Publication No. 58-151
No. 322 1% According to public publications such as No. 59-184281
Various compositions have been proposed.

しかし、−般【マンガンを付活剤として含有する珪酸塩
螢光体を用いて造られたデイスプレー管は、製造後、管
面上に同一パターンを数〜数十時間表示しIJ ニアリ
ティーの調整等の初期調整が行なわれる。
However, display tubes made using silicate phosphors containing manganese as an activator display the same pattern on the tube surface for several to several tens of hours after manufacture, making it difficult to adjust the IJ nearness. Initial adjustments are made.

従来の珪酸塩螢光体を用いた螢光膜は、上記表示によシ
ミ子線照射を受けた部分が受けない部分に比べて残光が
短くなること(初期残光劣化)、および輝度が低下する
こと(初期輝度劣化)などの欠点があった。これが、デ
イスプレー管の初期調整を複雑なものとし、数多くのブ
ラウン管を長時間ニーソングしなくてはならず、且つそ
の後の劣化も予測し難い。このようなことから製品の各
回路の設定の困難さや初期調整時の1?ターンが輝度劣
化によシ画面に残ること、また部分的な残光劣化によシ
該部分のちらつきが発生することなど。
In the case of a phosphor film using a conventional silicate phosphor, as shown above, the afterglow in the area that is irradiated with the stain beam is shorter than that in the area that is not irradiated (initial afterglow deterioration), and the brightness is reduced. There were drawbacks such as a decrease in brightness (initial brightness deterioration). This makes the initial adjustment of the display tube complicated, requiring many cathode ray tubes to be knee-song for a long time, and subsequent deterioration is difficult to predict. Due to these reasons, it is difficult to set up each circuit of the product, and the initial adjustment is difficult. Turns may remain on the screen due to brightness deterioration, and flickering may occur due to partial afterglow deterioration.

様々な問題があった。There were various problems.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

本発明の目的は、電子線等の励起下で初期残光劣化や初
期輝度劣化を大幅に改善した、マンガンを付活剤として
含有する珪酸塩螢光体を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a silicate phosphor containing manganese as an activator, which significantly improves initial afterglow deterioration and initial brightness deterioration under excitation with an electron beam or the like.

本発明者らは上記目的を達成するために、珪酸塩螢光体
について種々の研究を行なった結果、マンガンな付活剤
として含有する珪酸塩螢光体において、特定の3価の元
素と特定の5価の元素を特定のモル比で含有させると、
上記劣化が大幅に改善されることを見出して本発明に至
っ念。なお。
In order to achieve the above object, the present inventors conducted various studies on silicate phosphors and found that a specific trivalent element and a specific trivalent element were found in silicate phosphors containing manganese as an activator. When the pentavalent element is contained in a specific molar ratio,
After discovering that the above-mentioned deterioration can be significantly improved, the present invention was devised. In addition.

前記特公昭57−48594号公報には、上記3価と5
価の元素を等モル含有したP39螢光体が開示されてい
るが、本発明者らはこれと異なる量比の点で上記問題が
解決されることを見出したものである。
In the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 57-48594, the above-mentioned trivalent and 5-valent
Although a P39 phosphor containing equimolar amounts of valence elements has been disclosed, the present inventors have found that the above problem can be solved by using a different quantitative ratio.

本発明の珪酸塩螢光体は、マンガンを付活剤として含有
し3価と5価の元素を含有する珪酸塩螢光体において、
該3価の元素が硼素、該5価の元素が砒素、アンチモン
及びビスマスの少なくとも1種であり、該3価の元素の
含有量が2 X 10”3〜2×10 グラム原子1モ
ル、該5価の元素の含有量が3×10 グラム原子1モ
ル以下であシ。
The silicate phosphor of the present invention is a silicate phosphor containing manganese as an activator and containing trivalent and pentavalent elements.
The trivalent element is boron, the pentavalent element is at least one of arsenic, antimony, and bismuth, and the content of the trivalent element is 2 x 10"3 to 2 x 10 gram atom 1 mole, The content of pentavalent elements must be 3×10 gram atoms or less than 1 mole.

且つ上記3価と5価の元素の含有量カモル比(3価の元
素15価の元素)が1.5以上であることを特徴とする
Further, the content kamol ratio of the trivalent and pentavalent elements (trivalent element to 15valent element) is 1.5 or more.

マンガンを付活剤として含有する珪酸塩螢光体としては
、最も代表的なものにマンガン付活珪酸亜鉛系螢光体が
あるが、これ以外にも、たとえばマンガン付活珪酸マグ
ネシウム系螢光体、マンガンおよび鉛付活珪酸カルシウ
ム系螢光体など2価の金属陽イオンの珪酸塩螢光体があ
る。
The most typical type of silicate phosphor containing manganese as an activator is a manganese-activated zinc silicate-based phosphor, but there are also manganese-activated magnesium silicate-based phosphors, for example. , divalent metal cation silicate phosphors such as manganese and lead activated calcium silicate phosphors.

以下、本発明を最も代表的なマンガン付活珪酸亜鉛系螢
光体の製造方法に基づいて、詳しく説明する。
Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on the most typical method for producing a manganese-activated zinc silicate-based phosphor.

まず螢光体原料としては 1〕 酸化亜鉛(ZnO)もしくは炭酸塩、シ、つ酸塩
など高温で容易にZnOに変わシ得る亜鉛化合物ii)
二酸化珪素(5tO2)もしくはエチルシリケート、珪
酸など高温で容易にStO□に変わシ得る珪素化合物 m)  酸化マンカン(MnO2)もしくは金属マンガ
ン、炭酸塩、へロrン化物、硝酸塩、硫化物など高温で
マンガンの酸化物に変ゎシ得るマンガン化合物 i■)硼素の酸化物もしくは高温で容易に硼素の酸化物
に変わり得る硼素化合物 ■)砒素tアンチモンおよびビスマスの酸化物もしくは
金属、へログン化物など高温で容易に砒素、アンチモン
およびビスマスの酸化物に変わり得る砒素、アンチモン
およびビスマスまたはそれらの化合物 が用いられる。
First, the raw material for the phosphor is 1) Zinc oxide (ZnO) or a zinc compound that can be easily converted to ZnO at high temperatures, such as carbonate, sulfurate, or ii)
Silicon dioxide (5tO2), ethyl silicate, silicic acid, and other silicon compounds that can be easily converted to StO Manganese compounds that can be converted to manganese oxides ■) Boron oxides or boron compounds that can easily be converted to boron oxides at high temperatures ■) Arsenic t Antimony and bismuth oxides or metals, herogonides, etc. Arsenic, antimony and bismuth or compounds thereof which can be easily converted into oxides of arsenic, antimony and bismuth are used.

上記螢光体原料を秤取し、ついで充分に混合して螢光体
原料混合物を得る。混合はボールミル。
The above-mentioned phosphor raw materials are weighed out and then thoroughly mixed to obtain a phosphor raw material mixture. Mixing is done using a ball mill.

ミキサーミル、乳鉢等を用いて乾式で行なってもよいし
、水、アルコール、弱酸等を媒体としく一スト状態とし
て混式で行なってもよい。得られる螢光体の発光輝度、
粉体特性等を向上させることを目的として、螢光体原料
混合物にさらに融剤を添加混合してもよい。
It may be carried out in a dry manner using a mixer mill, a mortar, etc., or it may be carried out in a mixed manner using water, alcohol, weak acid, etc. as a medium in a single stroke state. The luminance of the resulting phosphor,
For the purpose of improving powder properties etc., a fluxing agent may be further added and mixed into the phosphor raw material mixture.

なお上記原料中iv) 、 v)は高温で焼成すると、
その−部は揮発する傾向があるので、焼成温度と時間等
に合わせて若干条目に添加される。
In addition, when iv) and v) of the above raw materials are fired at high temperature,
Since that part tends to volatilize, it is added in small amounts depending on the firing temperature and time.

つぎに、上記螢光体原料混合物をアルミナルッゴ1石英
ルツデ等の耐熱性容器に充填して焼成を行なう。焼成は
空気中(酸化性雰囲気中)、窒素ガス雰囲気、アルゴン
ガス雰囲気等の中性雰囲気中あるいは少量の水素ガスを
含有する窒素ガス雰囲気、炭素雰囲気等の還元性雰囲気
中で1000℃〜1350℃、好ましくは1200℃〜
1300℃の温度で1回ないしは数回(3〜4回)行な
われる。
Next, the above-mentioned phosphor raw material mixture is filled into a heat-resistant container such as an aluminum quartz container and fired. Firing is carried out at 1000°C to 1350°C in air (oxidizing atmosphere), in a neutral atmosphere such as a nitrogen gas atmosphere or argon gas atmosphere, or in a reducing atmosphere such as a nitrogen gas atmosphere containing a small amount of hydrogen gas or a carbon atmosphere. , preferably from 1200°C
This is carried out once or several times (3 to 4 times) at a temperature of 1300°C.

なお、上記螢光体の母体原料を500℃〜1300℃で
仮焼成し、母体原料の粒度成長を行なうと、さらに良好
な結果が得られる。
Further, even better results can be obtained if the base material of the phosphor is pre-sintered at 500 DEG C. to 1300 DEG C. and the grain size of the base material is grown.

焼成時間は耐熱性容器に充填される螢光体原料混合物の
量、採用される焼成温度等によって異なるが、−般に上
記焼成温度範囲では0.5〜6時間が適当であり、1〜
4時間が好ましい。焼成後、得られる焼成物を粉砕、洗
浄(水あるいは弱い鉱酸、弱アルカリまたは弱い有機酸
等で行なってもよい)、乾燥、篩分けなど螢光体製造分
野で一般に採用される各操作によって処理すれば、本発
明の螢光体を得ることができる。
The firing time varies depending on the amount of the phosphor raw material mixture filled in the heat-resistant container, the firing temperature employed, etc., but in general, 0.5 to 6 hours is appropriate in the above firing temperature range, and 1 to 6 hours.
4 hours is preferred. After firing, the fired product obtained is subjected to various operations generally employed in the field of phosphor manufacturing, such as crushing, washing (this may be done with water, weak mineral acids, weak alkalis, weak organic acids, etc.), drying, and sieving. After processing, the phosphor of the present invention can be obtained.

このようにして得られた本発明の螢光体と従来の珪酸亜
鉛螢光体(P39 )とを各々沈降塗布法によシガラス
板上に均一に塗布して螢光膜を形成し、管の製造方法に
従ってデイスプレー管を製造゛し、各々のデイスプレー
管を用いて螢光面の連続励起による発光強度劣化特性を
測定した結果を、第1図に示す。。
The thus obtained phosphor of the present invention and the conventional zinc silicate phosphor (P39) were each applied uniformly onto a glass plate by a sedimentation coating method to form a phosphor film, and then a fluorescent film was formed on the tube. Display tubes were manufactured according to the manufacturing method, and the emission intensity deterioration characteristics due to continuous excitation of the fluorescent surface were measured using each display tube. The results are shown in FIG. .

同図によれば本発明の珪酸亜鉛螢光体が従来品に比べて
大巾に発光強度劣化特性にすぐれることが明白である。
According to the figure, it is clear that the zinc silicate phosphor of the present invention has significantly better luminous intensity deterioration characteristics than conventional products.

次に表1は残光劣化特性を測定した結果を示すもので、
本発明の珪酸亜鉛螢光体が従来品に比べ残光劣化特性に
すぐれることが明らかである。
Next, Table 1 shows the results of measuring afterglow deterioration characteristics.
It is clear that the zinc silicate phosphor of the present invention has better afterglow deterioration characteristics than conventional products.

表     1 第2図は初期残光劣化特性と硼素の含有量との関係を示
すものである。第3図は硼素とアンチモンの含有量を一
定にした場合の、砒素の含有量およびモル比(3価の元
素15価の元素)と1/10残光時間および残光劣化特
性との関係を示すもの。
Table 1 and Figure 2 show the relationship between initial afterglow deterioration characteristics and boron content. Figure 3 shows the relationship between the arsenic content and molar ratio (trivalent element and 15-valent element), 1/10 afterglow time, and afterglow deterioration characteristics when the contents of boron and antimony are kept constant. Something to show.

第4図は硼素の含有量を一定にした場合、アンチモン、
砒素の含有量およびそル比(3価の元素15価の元素)
と1/10残光時間、残光劣化特性の関係を示すもので
ある。
Figure 4 shows that when the boron content is constant, antimony,
Arsenic content and solubility ratio (trivalent element and 15valent element)
This shows the relationship between 1/10 afterglow time and afterglow deterioration characteristics.

以上のグラフによシ、硼素の含有量は2X10”−4〜
2×10  グラム原子1モル、5価の原素は3X 1
0”3グラム原子1モル以下、硼素と5価の元素の含有
量のモル比(3価の元素15価の元素)は1.5以上と
するのが適当である。なお、上記モル比の上限は5価の
元素が砒素のみの場合500、また5価の元素がアンチ
モン、ビスマスのうち少なくとも1種である場合50と
するのが適当である。
According to the above graph, the boron content is 2X10”-4 ~
2 x 10 grams atom 1 mole, pentavalent element is 3 x 1
It is appropriate that the molar ratio of boron and the content of pentavalent elements (trivalent elements and 15-valent elements) be 1.5 or more. It is appropriate that the upper limit is 500 when the pentavalent element is only arsenic, and 50 when the pentavalent element is at least one of antimony and bismuth.

以下、実施例の説明に入るが、そこで用いた試験法につ
いて述べる。
In the following, the examples will be explained, and the test methods used therein will be described.

デマクンタプル装置による測定方法: (()テストピースの作製 2.5X35mのテストピースに被検査螢光体を沈降法
で塗布し、螢光膜を作る。
Measuring method using a demakutuple device: (() Preparation of test piece: Apply the phosphor to be inspected to a 2.5 x 35 m test piece by a sedimentation method to form a fluorescent film.

(ロ)電子線照射 上記テストピースをデマウンタプル電子線刺激装置(当
社製)にセットし、加速電圧20 kV、電流密度1μ
A1512、ラスターサイズ1×1αで20分間電子線
照射する。
(b) Electron beam irradiation The above test piece was set in a demountable electron beam stimulator (manufactured by our company), and the acceleration voltage was 20 kV and the current density was 1 μ.
A1512, raster size 1×1α, and electron beam irradiation for 20 minutes.

(ハ)輝度測定 上記電子線照射の間、1分間隔で輝度計を用いて輝度測
定を行なう。
(c) Luminance measurement During the above electron beam irradiation, the luminance was measured at 1 minute intervals using a luminance meter.

に)残光測定 電子線照射の前後に下記条件で1710残光時間を測定
する。
b) Afterglow measurement Measure the 1710 afterglow time under the following conditions before and after electron beam irradiation.

加速電圧15 kV %パルス巾102.4mm、7′
ニ一テイ50%の無偏向デフォーカスビームで励起する
。電流密度は0.5μA/cm”。
Acceleration voltage 15 kV % Pulse width 102.4 mm, 7'
Excite with a non-polarized and defocused beam with a unity of 50%. The current density was 0.5 μA/cm”.

実施例1 酸化亜鉛    Zn0      370 1に酸化
珪素   5102150  Ii炭酸マンガン   
 MnC0、” 0.5 B20    2.5 に酸
化アンチモン 5b2031.OII上記原料に0.5
モル/lのB2O3水溶液25−1o、osモル/lの
At20.水溶液5−および純水1.51を加え、湿式
でゴールミルを行ない、その後乾燥粉砕し、この材料を
アルミナルッ?に充填し、1300℃、4時間窒気中で
焼成した。この焼成物を粉砕、洗浄および乾燥し、組成
式がZn2SiO4:MnO,008AI0.00fH
,BO,005,SbO,002の本発明の螢光体を得
た。この螢光体は3価の元素である硼素to、005グ
ラム原子/ (ZtL2SiO41モル)含有し、5価
の元素である砒素とアンチモン’i0.0021グラム
原子/(Zt+2SL041 モル)含有しておシ、含
有量のモル比(3価の元素15価の元素)は2.387
ある。
Example 1 Zinc oxide Zn0 370 1 to silicon oxide 5102150 Ii manganese carbonate
MnC0,” 0.5 B20 2.5 to antimony oxide 5b2031.OII 0.5 to the above raw material
mol/l B2O3 aqueous solution 25-1o, os mol/l At 20. Add 5 parts of aqueous solution and 1.5 parts of pure water, perform wet gall milling, then dry and pulverize this material. and fired in nitrogen atmosphere at 1300°C for 4 hours. This fired product was crushed, washed and dried, and the composition formula was Zn2SiO4:MnO,008AI0.00fH
, BO, 005, and SbO, 002 of the present invention were obtained. This phosphor contains the trivalent element boron, 0.005 gram atom/(ZtL2SiO4 1 mol), and the pentavalent elements arsenic and antimony, 0.0021 gram atom/(Zt+2SL041 mol). , the molar ratio of the content (trivalent element and 15-valent element) is 2.387
be.

この螢光体を螢光膜とし、前述の強度劣化試験を行なっ
た後の発光強度維持率を測定したところ。
This phosphor was used as a phosphor film, and the luminescence intensity maintenance rate was measured after performing the above-mentioned intensity deterioration test.

発光強度維持率は99%であった。また同一法で製造さ
れたZnS104 : !’In0.008.AaO,
o01螢元体の発光強度維持率は94%であり念。
The luminescence intensity maintenance rate was 99%. Also, ZnS104 manufactured by the same method: ! 'In0.008. AaO,
The emission intensity maintenance rate of the o01 fluorophore is 94%, which is impressive.

また、本発明の螢光体の螢光膜は残光劣化はなかった。Further, the phosphor film of the phosphor of the present invention did not suffer from afterglow deterioration.

実施例2 酸化亜鉛  Zn0      390  に酸化珪素
 810□     150 I炭酸マンガン  Mn
CO3−0,5H201,5,9三酸化ホウ累 B20
30.5  # 三酸化砒素 Ag2O3o、o 511上記原料を乾式
が−ルミルで充分粉砕混合し、アルミナルッ&に充填し
、1250’C14時間空気中で焼成したのち、実施例
1と゛同様にして組成式が””o4 ’ ”0.005
. 0.0001.BO,006の本発明の螢光体を得
た。
Example 2 Zinc oxide Zn0 390 Silicon oxide 810□ 150 I Manganese carbonate Mn
CO3-0,5H201,5,9 Boron trioxide B20
30.5 # Arsenic trioxide Ag2O3o, o 511 The above raw materials were sufficiently pulverized and mixed in a dry type Ga-lumil, filled with alumina, fired in air at 1250'C for 14 hours, and then the composition formula was prepared in the same manner as in Example 1. is””o4’”0.005
.. 0.0001. A phosphor of the present invention of BO,006 was obtained.

この螢光体のモル比(3価の元素15価の元素)は60
、発光強度維持率は99%、ま九残光劣化はなかった。
The molar ratio of this phosphor (trivalent element and 15-valent element) is 60
The luminescence intensity maintenance rate was 99%, and there was no afterglow deterioration.

実施例3 酸化亜鉛   ZnO370j’ 二酸化珪素   5102     150 1炭酸マ
ンガン   MnC0、’ 0.5 H2O5jl三酸
化アンチモン  5b20!l          O
,51上記原料に適当量の純水を加えペースト状に充分
混合したのち、0.5モル/lのB2O3水溶液5ゴと
0.05モル/ノのAs2O5水溶液5−を加え、さら
に混合した。その後実施例1と同様にして焼成、洗浄等
を行ない、組成式がZn25tO4: Mn、)、。5
゜Ago、。。。1.BO,。。2.Sbo、。。、の
本発明の螢光体を得た。
Example 3 Zinc oxide ZnO370j' Silicon dioxide 5102 150 1 Manganese carbonate MnC0,' 0.5 H2O5jl Antimony trioxide 5b20! L O
, 51 After adding an appropriate amount of pure water to the above raw materials and mixing thoroughly to form a paste, a 0.5 mol/l B2O3 aqueous solution 5 and a 0.05 mol/l As2O5 aqueous solution 5 were added and further mixed. Thereafter, firing, cleaning, etc. were performed in the same manner as in Example 1, and the composition formula was Zn25tO4:Mn, ). 5
゜Ago,. . . 1. B.O. . 2. Sbo,. . A phosphor of the present invention was obtained.

この螢光体のモル比(3価の元素15価の元素)は約1
.8であり、発光強度維持率は98%、また残光劣化は
なかった。
The molar ratio of this phosphor (trivalent element to 15 valent element) is approximately 1
.. 8, the emission intensity maintenance rate was 98%, and there was no afterglow deterioration.

実施例4 酸化亜鉛  Zn0       390 に酸化珪素
 SiO□       150.9炭酸マンガン  
MnCO3・0.5H202,5E硼   砂    
 NIL2B407・l0H202,Og三酸化砒素 
 AJ203       o、o 51三酸化アンチ
モン 5b20.        0.5  N上記原
料を乾式ゴールミルで充分混合し、アルミナルツボに充
填し、1250℃、4時間空気中で焼成したのち、実施
例1と同様にして組成式が2 4  0.008.  
O,[+001.BO,004,SbO,001の本発
明Za  S10   :  Mn     Asの螢
光体を得た。この螢光体のモル比(3価の元素15価の
元素)のモル比は約5.5であシ1発光強度維持率は9
8%、また残光劣化はなかった。なお、この螢光体は母
体中に微量のNaが検出された。
Example 4 Zinc oxide Zn0 390 and silicon oxide SiO□ 150.9 manganese carbonate
MnCO3・0.5H202,5E Borax
NIL2B407・l0H202, Og arsenic trioxide
AJ203 o, o 51 antimony trioxide 5b20. 0.5N The above raw materials were thoroughly mixed in a dry gold mill, filled into an alumina crucible, and fired in air at 1250°C for 4 hours.The composition formula was 2 4 0.008.
O, [+001. A phosphor of the present invention Za S10:MnAs of BO,004,SbO,001 was obtained. The molar ratio of this phosphor (trivalent element and 15-valent element) is approximately 5.5, and the emission intensity maintenance rate is 9.
8%, and there was no afterglow deterioration. Note that a trace amount of Na was detected in the matrix of this phosphor.

実施例5 酸化亜鉛   ZnO370に 酸化珪素  sto□     150  g炭酸マン
ガン  MIICo 、・0.5H202,5,9三酸
化硼素  B2030.5  、!?三酸化砒素  A
s2O3o、o 51三酸化アンチモン 5b20. 
       1  .9ヨウ化バリウム  BaI2
         2.5 11上記原料を乾式ゴール
ミルで充分粉砕混合し。
Example 5 Zinc oxide ZnO370, silicon oxide sto□ 150 g manganese carbonate MIICo, 0.5H202,5,9 boron trioxide B2030.5,! ? Arsenic trioxide A
s2O3o, o 51 antimony trioxide 5b20.
1. 9 Barium iodide BaI2
2.5 11 Thoroughly grind and mix the above raw materials in a dry gall mill.

アルミナルツ?に充填し、1250℃、4時間空気中で
焼成したのち、実施例1と同様にして組成式%式% 明の螢光体を得た。この螢光体のモル比(3価の元素1
5価の元素)は約2.9であシ1発光強度維持率は99
%、また残光劣化はなかった。なお、この螢光体は母体
中から0.1重量%のB&が検出された。
Aluminum Naruto? After firing in air at 1250° C. for 4 hours, a phosphor having the composition formula % brightness was obtained in the same manner as in Example 1. The molar ratio of this phosphor (trivalent element 1
(pentavalent element) is approximately 2.9, and the emission intensity maintenance rate is 99.
%, and there was no afterglow deterioration. In addition, 0.1% by weight of B& was detected in the matrix of this phosphor.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上1本発明によればマンガンを付活剤として含有する
珪酸塩螢光体において、特定の3価の元素と5価の元素
を特定の量比の範囲で含有させたので、輝度や残光の初
期劣化を著しく改善することができる。
According to the above-described first aspect of the present invention, in a silicate phosphor containing manganese as an activator, a specific trivalent element and a pentavalent element are contained in a specific quantitative ratio range, so that brightness and afterglow are improved. The initial deterioration of can be significantly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の珪酸亜鉛螢光体と従来のそれとを比較
して示す発光強度劣化特性のグラフ、第2図は珪酸亜鉛
螢光体の初期残光劣化特性と硼素の含有量およびモル比
(3価の元素15価の元素)との関係を示すグラフ、第
3図は硼素とアンチモンの含有量を一定にした場合の、
砒素の含有量およびモル比(3価の元素15価の元素)
と1/1゜残光時間および残光劣化特性との関係を示す
グラフ、第4図は硼素の含有量を一定にした場合、アン
チモン、砒素の含有量およびモル比(3価の元素15価
の元素)と1/10残光時間、残光劣化特性の関係を示
すグラフである。 代理人弁理士  山 下 穣 平 手続補正書 昭和61年 7月30日 特許庁長官  黒 1)明 雄  殿 1、 事件の表示 特願昭61−148035号 2、 発明の名称 珪酸塩蛍光体 3、 補正をする者 事件との関係   特許出願人 名  称  化成オプトニクス株式会社4、代理人 住所 東京都港区虎ノ門五丁目13番1号虎ノ門40森
ビル委任状、明細書及び図面 6、補正の内容 (1)委任状を別紙の通り補充する。 手続補正書 昭和61年 9月25日 特許庁長官  黒 1)明 雄  殿 1、事件の表示 特願昭61−148035号 2、発明の名称 珪酸塩蛍光体 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称  化成オプトニクス株式会社 4、代理人 住所 東京都港区虎ノ門五丁目13番1号虎ノ門40森
ビル明細書の特許請求の範囲、発明の詳細な説明の欄、
図面の簡6、補旧の内容 11)明細書の第1頁〜第3頁に記載された特許請求の
範囲を別紙のように訂正する。 (21同1第4頁第1行の「螢光体で構成される必要が
ある。」以下、同頁第4行の「ためである。」までの文
章を「螢光体が用いられることが多い。」と訂正する。 13)  同番第4頁第7行〜8行に「10−まで低下
するのに要する時間、すなわちrtos残光時間」」と
あるのを、rl/10  まで低下するのに要する時間
、すなわちr 1/10 残光時間」」に訂正す、る。 (4)同番第4頁第16行の「輝度が高いため」を削除
する。 (5)同番第8頁第18行の「混式」を「湿式」に訂正
する。 (6)  同書第11画下から5行目の「示すものであ
る。」の次に、「第5図は相対輝度と硼素の含有量との
関係を示すものである。」を挿入する。 (7)同1IllF第13頁第10行の「二酸化アンチ
モン」を「二酸化アンチモン」に訂正する。 (8)  同書第13頁第12行の「As2O3Jをr
A1.O6」に訂正する。 (91同11114頁第6行のr ZnS to4: 
Mn O,008。 AsO,0OIJをr Zn、5in4:Mn0.00
8 、AsO,0O01Jに訂正する。 IjG  同書第14頁下から2行目のr Zn5iO
4Jをr Zn5iO4Jに訂正する。 αυ 同、1#E15員第13行第13r Mn0.0
5 J t”rMno、015に訂正する。 +13  同番第17頁第8行〜9行の「検出された。 」と同罠第10行の「発明の効果」との闇に下記の文章
(実施例6)を追加挿入する。 記 「実施例6 酸化亜鉛     ZnO370,9 二酸化珪素    Sin、     150  N炭
酸マンガン   MnC0,”O5H,02,511三
醗化ホウ素   ”203       o、5g二酸
化アンチモン 5b2031  #上記原料を乾式ボー
ルミルで光分粉砕混合し、アルミナルツボに充填し、1
250℃、4時間空気中で焼成したのち、実施例1と同
*Kして。 ma:式がZn25iOa :MnO,008、Bo、
006 、Sb0.002の&″発明螢光体を得た。 この螢光体のモル比(3gftの元素15価の元素)は
3、発光強度維持率は99優、ま九残元劣化はなかった
。」 03  同1第18頁第8行に「関係を示すグラフであ
る。」とあるのを、「関係を示すグラフ、第5図は相対
輝度と硼素量との関係を示すグラフである。」に訂正す
る。 α4 別紙のように図面の第5図を追加する。同時に第
1図〜第4図を別紙のように訂正するつ特許請求の範囲 (1)  マンガンを付活剤として含有し3価の元素と
51ffの元素を含有する珪酸塩螢光体において、: 
 該311ffiの元素が硼素、該5価の元素が砒素、
アンチモン、およびビスマスの少なくとも1種であり、
該3価の元素の含有量が2 X 10−3〜2 X 1
0−”グラム原子1モル、該5価の元素の含有量が3 
X 10”””グラム原子1モル以下で6シ、且つ上記
3価と51i!Iiの元素の含有量のモル比(3価の元
素751面の元素)が1.5以上であることを特徴とす
る珪酸塩螢光体: (21前記砒素の含;WtがI X 10−”グラム原
子1モル以下であることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の珪酸塩螢光体: +31  @記3価の元素の含有量がI X 10−3
〜lX10−3グラム原子1モルの範囲であることを特
徴とする特許請求の〔囲第1項又は第2項記載の珪酸塩
螢光体: (4)前記含有量のモル比(3価の元素15価の元素)
が1.8以とであることを特徴とする特FF請求の範囲
第1項ないし第3項のいづれかに記載の珪酸塩螢光体: (5)前記5価の元素が砒素のみでちって、且つ前記含
有量のモル比(3価の元素15価の元素)が5以上であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第4項
のいづれかに記載の珪酸塩螢光体: 16)  前記砒素の含有量がI X 10−3〜8 
X 10−’グラム原子1モルの範囲今であることを特
徴とする特許請求の範囲第2項ないし第5項のいづれか
に記載の珪酸4螢光本: (71Jiff記マンガンノ付活曾が1×10 〜3X
10−2グラム原子1モルの範囲でろることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項ないし第6項のいづれかに記載
の珪酸塩螢光体: (8)  前記マンガンの付活量が2×10〜l×10
 グラム原子1モルの範囲であることを特徴とする特f
f積求の範囲第7項記載の珪酸塩螢光体:
Fig. 1 is a graph showing the luminescence intensity deterioration characteristics comparing the zinc silicate phosphor of the present invention and the conventional one, and Fig. 2 shows the initial afterglow deterioration characteristics of the zinc silicate phosphor and the boron content and mole. A graph showing the relationship between the ratio (trivalent element and 15-valent element), Figure 3 shows the relationship between boron and antimony when the content of boron and antimony is constant.
Arsenic content and molar ratio (trivalent element and 15valent element)
Figure 4 is a graph showing the relationship between 1/1° afterglow time and afterglow deterioration characteristics. 10 is a graph showing the relationship between elements), 1/10 afterglow time, and afterglow deterioration characteristics. Representative Patent Attorney Johei Yamashita Procedural Amendment July 30, 1986 Commissioner of the Japan Patent Office Kuro 1) Akio Tono1, Indication of Case Patent Application No. 148035/19812, Name of Invention Silicate Phosphor 3, Relationship with the case of the person making the amendment Patent applicant name: Kasei Optonics Co., Ltd. 4, agent address: Mori Building, 40 Toranomon, 5-13-1 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Power of attorney, specification and drawings 6, contents of the amendment ( 1) Supplement the power of attorney as shown in the attached sheet. Procedural amendment September 25, 1988 Commissioner of the Patent Office Black 1) Akio Yu 1, Indication of the case Japanese Patent Application No. 148035/1988 2, Name of the invention silicate phosphor 3, Person making the amendment Relationship to the case Patent applicant name: Kasei Optonics Co., Ltd. 4, agent address: 40 Toranomon, Mori Building, 5-13-1 Toranomon, Minato-ku, Tokyo;
Simplification of Drawings 6, Contents of Corrections 11) The scope of claims stated on pages 1 to 3 of the specification will be corrected as shown in the attached sheet. (21 Ibid. 1, page 4, line 1, ``It is necessary to be composed of a phosphor.'', and the following sentence, up to ``It is for this reason.'' 13) On page 4, lines 7 and 8 of the same number, correct the phrase ``the time required for the temperature to drop to 10-, that is, the rtos afterglow time'' to drop to rl/10. The amount of time required to do this, i.e. r 1/10 afterglow time.'' (4) Delete "Because the brightness is high" in the 16th line of the 4th page of the same number. (5) "Mixed method" on page 8, line 18 of the same number is corrected to "wet method." (6) In the 5th line from the bottom of the 11th page of the same book, after "Indicates.", insert "Figure 5 shows the relationship between relative brightness and boron content." (7) Correct "antimony dioxide" in line 10 of page 13 of 1IllF to "antimony dioxide". (8) In the same book, page 13, line 12, “As2O3J is
A1. Corrected to "O6". (r ZnS to4 on page 11114, line 6 of 91:
MnO,008. AsO,0OIJ to rZn,5in4:Mn0.00
8. Corrected to AsO, 0O01J. IjG Same book, page 14, second line from the bottom r Zn5iO
Correct 4J to rZn5iO4J. αυ Same, 1#E15 member 13th row 13r Mn0.0
5 J t”rMno, correct to 015. +13 The following sentence ( Example 6) is additionally inserted. "Example 6 Zinc oxide ZnO370,9 Silicon dioxide Sin, 150 N manganese carbonate MnC0,"O5H,02,511 Boron trifluoride"203 o, 5g Antimony dioxide 5b2031 #The above raw materials were mixed by optical pulverization in a dry ball mill. , fill the alumina crucible, 1
After firing in air at 250°C for 4 hours, the same *K as in Example 1 was applied. ma: Formula is Zn25iOa: MnO, 008, Bo,
006, Sb0.002 &'' invention phosphor was obtained. The molar ratio of this phosphor (3 gft of elements with 15 valence elements) was 3, the luminescence intensity maintenance rate was 99 or better, and there was no deterioration of the residual element. 03 In the 8th line of page 18 of the same 1, the phrase ``This is a graph showing the relationship.'' was replaced with ``The graph showing the relationship.'' .” is corrected. α4 Add Figure 5 of the drawing as attached. At the same time, Figures 1 to 4 are corrected as shown in the appendix.Claim (1) In a silicate phosphor containing manganese as an activator and containing a trivalent element and an element of 51ff:
The 311ffi element is boron, the pentavalent element is arsenic,
At least one of antimony and bismuth,
The content of the trivalent element is 2 X 10-3 to 2 X 1
0-” gram atom 1 mole, the content of the pentavalent element is 3
X 10""" Gram atom 1 mole or less is 6, and the molar ratio of the content of the above trivalent and 51i!Ii elements (elements on the 751 side of the trivalent element) is 1.5 or more (21) The silicate phosphor according to claim 1, characterized in that the arsenic content; @The content of trivalent elements is I x 10-3
The silicate phosphor according to claim 1 or 2, characterized in that the content is in the range of 1 to 10-3 gram atoms per mole: (4) The molar ratio of the content (trivalent 15-valent element)
is 1.8 or more. The silicate phosphor according to any one of claims 1 to 3, wherein: (5) the pentavalent element consists only of arsenic; The silicate phosphor according to any one of claims 1 to 4, wherein the molar ratio of the content (trivalent element and 15-valent element) is 5 or more: 16) The arsenic content is I x 10-3 to 8
X 10-' gram atom 1 mole of silicic acid according to any one of claims 2 to 5, characterized in that: 10~3X
The silicate phosphor according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the silicate phosphor has a luminescence in the range of 10 −2 gram atoms per mole: (8) The activation amount of the manganese is 2× 10~l×10
A characteristic f characterized in that it is in the range of 1 mole of gram atoms.
Range of f product calculation silicate phosphor according to item 7:

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)マンガンを付活剤として含有し3価の元素と5価
の元素を含有する珪酸塩螢光体において、該3価の元素
が硼素、該5価の元素が砒素、アンチモン、およびビス
マスの少なくとも1種であり、該3価の元素の含有量が
2×10^−^4〜2×10^−^2グラム原子/モル
、該5価の元素の含有量が3×10^−^3グラム原子
/モル以下であり、且つ上記3価と5価の元素の含有量
のモル比(3価の元素/5価の元素)が1.5以上であ
ることを特徴とする珪酸塩螢光体:
(1) In a silicate phosphor containing manganese as an activator and containing a trivalent element and a pentavalent element, the trivalent element is boron, and the pentavalent element is arsenic, antimony, and bismuth. and the content of the trivalent element is 2 x 10^-^4 to 2 x 10^-^2 gram atoms/mol, and the content of the pentavalent element is 3 x 10^- ^3 gram atom/mol or less, and a silicate characterized in that the molar ratio of the content of the trivalent and pentavalent elements (trivalent element/pentavalent element) is 1.5 or more. Fluorescent material:
(2)前記硅素の含有量が1×10^−^3グラム原子
/モル以下であることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の珪酸塩螢光体:
(2) Claim 1, characterized in that the silicon content is 1×10^-^3 gram atoms/mol or less.
Silicate phosphor described in section:
(3)前記3価の元素の含有量が1×10^−^3〜1
×10^−^2グラム原子/モルの範囲であることを特
徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記載の珪酸塩
螢光体:
(3) The content of the trivalent element is 1×10^-^3~1
A silicate phosphor according to claim 1 or 2, characterized in that the silicate phosphor is in the range of x10^-^2 gram atoms/mole:
(4)前記含有量のモル比(3価の元素/5価の元素)
が1.8以上であることを特徴とする特許請求の範囲第
1項ないし第3項のいづれかに記載の珪酸塩螢光体:
(4) Molar ratio of the above content (trivalent element/pentavalent element)
The silicate phosphor according to any one of claims 1 to 3, characterized in that 1.8 or more:
(5)前記5価の元素が砒素のみであつて、且つ前記含
有量のモル比(3価の元素/5価の元素)が5以上であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第4項
。いづれかに記載の珪酸塩螢光体:
(5) Claim 1, wherein the pentavalent element is only arsenic, and the molar ratio of the content (trivalent element/pentavalent element) is 5 or more. or Section 4. The silicate phosphor according to any one of:
(6)前記砒素の含有量が1×10^−^4〜8×10
^−^4グラム原子/モルの範囲であることを特徴とす
る特許請求の範囲第2項ないし第5項のいづれかに記載
の珪酸塩螢光体:
(6) The arsenic content is 1 x 10^-^4 to 8 x 10
A silicate phosphor according to any one of claims 2 to 5, characterized in that the phosphor is in the range of ^-^4 gram atoms/mole:
(7)前記マンガンの付活量が1×10^−^3〜3×
10^−^2グラム原子/モルの範囲であることを特徴
とする特許請求の範囲第1項ないし第6項のいづれかに
記載の珪酸塩螢光体:
(7) The activation amount of the manganese is 1×10^-^3~3×
A silicate phosphor according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the phosphor is in the range of 10^-^2 gram atoms/mole:
(8)前記マンガンの付活量が2×10^−^3〜1×
10^−^2グラム原子/モルの範囲であることを特徴
とする特許請求の範囲第7項記載の珪酸塩螢光体:
(8) The activation amount of the manganese is 2×10^-^3 to 1×
A silicate phosphor according to claim 7, characterized in that it is in the range of 10^-^2 gram atoms/mole:
(9)前記5価の元素が砒素であって、且つ砒素及び硼
素の含有量がそれぞれ1×10^−^4〜1×10^−
^3グラム原子/モル及び3×10^−^3〜1.2×
10^−^2グラム原子/モルの範囲にあることを特徴
とする特許請求の範囲第1項ないし第4項のいづれかに
記載の珪酸塩螢光体:
(9) The pentavalent element is arsenic, and the arsenic and boron contents are each 1 x 10^-^4 to 1 x 10^-
^3 gram atoms/mol and 3 x 10^-^3~1.2 x
A silicate phosphor according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is in the range of 10^-^2 gram atoms/mole:
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