WO2009116563A1 - 蛍光体 - Google Patents

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WO2009116563A1
WO2009116563A1 PCT/JP2009/055264 JP2009055264W WO2009116563A1 WO 2009116563 A1 WO2009116563 A1 WO 2009116563A1 JP 2009055264 W JP2009055264 W JP 2009055264W WO 2009116563 A1 WO2009116563 A1 WO 2009116563A1
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present
light
activator
luminance
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戸田 健司
和義 上松
峰夫 佐藤
鉄 梅田
伊藤 豊
Original Assignee
国立大学法人新潟大学
住友化学株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/38Devices for influencing the colour or wavelength of the light
    • H01J61/42Devices for influencing the colour or wavelength of the light by transforming the wavelength of the light by luminescence
    • H01J61/44Devices characterised by the luminescent material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7728Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing europium
    • C09K11/77342Silicates

Definitions

  • the present invention relates to a phosphor.
  • Fluorescent substances are used for light emitting elements.
  • the light emitting element include a vacuum ultraviolet ray excited light emitting element (for example, a plasma display panel, a rare gas lamp, etc.) in which the excitation source of the phosphor is a vacuum ultraviolet ray, and the phosphor is irradiated with the excitation source as described above. For example, excitation energy is given to the light to emit light.
  • Non-Patent Document 1 discloses a phosphor in which Eu is contained as an activator in a compound represented by CaMgSi 2 O 6 .
  • An object of the present invention is to provide a phosphor capable of exhibiting higher emission luminance.
  • the present invention provides the following inventions.
  • ⁇ 1> Formula xM 1 O ⁇ M 2 O ⁇ yM 3 O 2 (wherein M 1 is one or more selected from the group consisting of Ca, Sr and Ba, M 2 is Mg and / or Zn, and M 3 is Fluorescence in which an activator is contained in a compound represented by Si and / or Ge, where x is a value in the range of 4 to 6 and y is a value in the range of 2 to 4. body.
  • An activator is contained in a compound represented by the formula M 1 5 M 2 M 3 3 O 12 (wherein M 1 , M 2 and M 3 have the same meaning as described above).
  • Phosphor. ⁇ 3> The phosphor according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein the activator is Eu.
  • Formula M 1 5 (1-z) Eu z M 2 M 3 3 O 12 (where M 1 , M 2 and M 3 have the same meaning as described above, and z is 0.0001 or more and 0 .. phosphor in the range of 3 or less).
  • ⁇ 5> The phosphor according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, which has the same type of crystal structure as that of bridigite.
  • ⁇ 6> A phosphor paste comprising the phosphor according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>.
  • ⁇ 7> A phosphor layer obtained by applying a heat treatment after applying the phosphor paste according to ⁇ 6> to a substrate.
  • ⁇ 8> A light emitting device comprising the phosphor according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>.
  • the phosphor of the present invention can exhibit higher emission luminance, particularly for a vacuum ultraviolet excitation light emitting device in which the excitation source of the phosphor is vacuum ultraviolet, and the excitation source of the phosphor is near ultraviolet (for example, ultraviolet to blue). It is suitable for use in a near-ultraviolet excitation light-emitting element (for example, a white LED) which is an ultraviolet light to blue light emitted from an LED.
  • a near-ultraviolet excitation light-emitting element for example, a white LED
  • an electron beam excitation light emitting element for example, a cathode ray tube, a field emission display, a surface electric field display, etc.
  • an ultraviolet excitation light emitting element for example, a liquid crystal display
  • the excitation source of the phosphor is an ultraviolet ray Backlights, three-wavelength fluorescent lamps, high-load fluorescent lamps, etc.
  • light-emitting elements such as light-emitting elements (X-ray imaging devices, etc.) whose phosphor excitation source is X-rays.
  • the invention is extremely useful industrially.
  • the emission spectra of phosphor 1, phosphor 2 and phosphor 3. (The horizontal axis is the emission wavelength, the vertical axis is the emission intensity (relative value), and the maximum emission intensity of each phosphor is normalized to 1.)
  • the phosphor of the present invention has the formula xM 1 O ⁇ M 2 O ⁇ yM 3 O 2 (where M 1 is one or more selected from the group consisting of Ca, Sr and Ba, and M 2 is Mg and / or Zn).
  • M 3 represents Si and / or Ge
  • x is 4 or more and 6 or less, preferably 4.8 or more and 5.2 or less
  • y is 2 or more and 4 or less, preferably 2.8 or more and 3 .2 is a value in the range of 2 or less)
  • an activator is contained in the compound represented by.
  • the phosphor of the present invention is activated (wherein, M 1, M 2 and M 3 are, have. As defined above) wherein M 1 5 M 2 M 3 3 O 12 to a compound represented by An agent is contained.
  • an activator is contained in the compound.
  • a part thereof is substituted with the activator.
  • the phosphor becomes a phosphor when the activator is contained in the compound.
  • it is preferable that a part of M 1 constituting the compound is substituted with an activator.
  • the activator can be selected from rare earth elements and transition metal elements, and an element to be an activator may be selected from these elements.
  • the activator is preferably one or more elements selected from Eu, Tb, Ce and Mn, and more preferably Eu.
  • the activator is one or more elements selected from Eu, Tb, Ce and Mn, a part of these elements may be Al, Y, La, Gd, Pr, Nd, Sm, Dy.
  • Ho, Er, and Bi may be substituted (co-activated) with one or more elements selected from the group consisting of.
  • the phosphor of the present invention have the formula M 1 5 (1-z) Eu z M 2 M 3 3 O 12 (wherein, M 1, M 2 and M 3 are, have the same meaning as above, z Is a value in the range of 0.0001 to 0.3, preferably 0.01 to 0.1.
  • the activator is Eu.
  • M 1 represents one or more elements selected from the group consisting of Ca, Sr and Ba, and preferably contains at least Ca.
  • M 2 represents Mg and / or Zn. From the viewpoint of ease of use of the raw material, Mg is preferable.
  • M 3 represents Si and / or Ge. From the viewpoint of raw material availability, Si is preferable.
  • the phosphor of the present invention preferably has the same type of crystal structure as that of bridigite, which makes it possible to exhibit even higher emission luminance.
  • the phosphor of the present invention can be produced by firing a metal compound mixture containing a composition that can be converted into the phosphor of the present invention by firing. Specifically, each compound containing corresponding metal elements (M 1 , M 2 , M 3 , activator) is weighed and mixed so as to have a predetermined composition, and then the obtained metal compound mixture is fired. Can be manufactured.
  • an oxide is used, or it is decomposed and / or oxidized at a high temperature such as hydroxide, carbonate, nitrate, halide, oxalate, and phosphate.
  • a high temperature such as hydroxide, carbonate, nitrate, halide, oxalate, and phosphate.
  • oxides can be used as oxides.
  • the halide such as fluoride or chloride
  • the halide may play a role as a reaction accelerator (flux).
  • the flux for example, MgF 2, CaF 2, SrF 2, BaF 2, MgCl 2, CaCl 2, SrCl 2, BaCl 2, MgI 2, CaI 2, SrI 2, halides such as BaI 2, NH 4 Cl,
  • ammonium salts such as NH 4 I and boron compounds such as B 2 O 3 and H 3 BO 3 , and these can be used as raw materials for the metal compound mixture or by adding an appropriate amount to the metal compound mixture.
  • a phosphor having a Ba: Mg: Si: Eu molar ratio of 4.99: 1: 3: 0.01 which is one of the preferred phosphors in the present invention, is BaCO 3 , MgO, SiO 2 and Eu 2 O 3 is produced by firing a metal compound mixture obtained by weighing and mixing so that the molar ratio of Ba: Mg: Si: Eu is 4.99: 1: 3: 0.01. Can do.
  • a device that is usually used industrially such as a ball mill, a V-type mixer, and a stirrer, can be used.
  • a wet mixing or dry mixing may be used.
  • the phosphor of the present invention may be obtained by holding and firing the mixture of metal compounds in a temperature range of 600 ° C. to 1600 ° C. for a time range of 0.3 hours to 100 hours. Can be obtained.
  • the holding temperature at the time of firing is preferably 1100 ° C. or higher and 1400 ° C. or lower.
  • Examples of the atmosphere during firing include an inert gas atmosphere such as nitrogen and argon, an oxidizing atmosphere such as air, oxygen, oxygen-containing nitrogen and oxygen-containing argon, and nitrogen and hydrogen containing 0.1 to 10% by volume of hydrogen. And a reducing atmosphere such as argon containing 0.1 to 10% by volume.
  • an inert gas atmosphere such as nitrogen and argon
  • an oxidizing atmosphere such as air, oxygen, oxygen-containing nitrogen and oxygen-containing argon
  • nitrogen and hydrogen containing 0.1 to 10% by volume of hydrogen a reducing atmosphere
  • argon containing 0.1 to 10% by volume.
  • the metal compound mixture is calcined by being held at a temperature lower than the retention temperature at the time of firing to form an oxide or removing crystal water, and then the firing is performed. It is also possible.
  • the atmosphere for calcination may be an inert gas atmosphere, an oxidizing atmosphere, or a reducing atmosphere. Moreover, it can also grind
  • the atmosphere during calcination may be either an oxidizing atmosphere such as air or a reducing atmosphere.
  • the phosphor obtained by the above method can be pulverized using, for example, a ball mill or a jet mill. It can also be washed and classified. Further, pulverization and firing can be performed twice or more. Further, a surface treatment such as coating the surface of the phosphor particles with a surface modifier may be performed. Examples of the surface modifier include inorganic substances containing Si, Al, Ti, La, Y, and the like.
  • the phosphor of the present invention obtained as described above can exhibit higher light emission luminance, and is suitable for a light emitting device, particularly for a vacuum ultraviolet light excited light emitting device and a near ultraviolet light excited light emitting device.
  • the phosphor paste of the present invention contains the phosphor of the present invention and an organic substance as main components, and examples of the organic substance include a solvent and a binder.
  • the phosphor paste of the present invention can be used in the same manner as the phosphor paste used in the manufacture of conventional light emitting devices, and the organic substance in the phosphor paste is removed by volatilization, combustion, decomposition, etc. by heat treatment. A phosphor layer substantially consisting of the phosphor of the present invention can be obtained.
  • the phosphor paste of the present invention can be produced, for example, by a known method as disclosed in JP-A-10-255671.
  • the phosphor of the present invention, a binder and a solvent are mixed with a ball mill, It can be obtained by mixing using a triple roll or the like.
  • the phosphor paste may contain a phosphor other than the phosphor of the present invention.
  • binder examples include cellulose resins (ethyl cellulose, methyl cellulose, nitrocellulose, acetyl cellulose, cellulose propionate, hydroxypropyl cellulose, butyl cellulose, benzyl cellulose, modified cellulose, etc.), acrylic resins (acrylic acid, methacrylic acid, methyl Acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, propyl acrylate, propyl methacrylate, isopropyl acrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl acrylate, n-butyl methacrylate, tert-butyl acrylate, tert-butyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2 -Hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropylene Relate, 2-hydroxypropyl methacrylate, benzyl acrylate, benzyl methacrylate,
  • At least one polymer among monomers ethylene-vinyl acetate copolymer resin, polyvinyl butyral, polyvinyl alcohol, propylene glycol, polyethylene oxide, urethane resin, melamine resin, phenol resin and the like.
  • the solvent examples include those having a high boiling point among monohydric alcohols; polyhydric alcohols such as diols and triols typified by ethylene glycol and glycerin; compounds obtained by etherification and / or esterification of alcohols (ethylene glycol monoalkyl) Ether, ethylene glycol dialkyl ether, ethylene glycol alkyl ether acetate, diethylene glycol monoalkyl ether acetate, diethylene glycol dialkyl ether, propylene glycol monoalkyl ether, propylene glycol dialkyl ether, propylene glycol alkyl acetate) and the like.
  • the phosphor layer obtained by applying the phosphor paste obtained as described above to a substrate and then heat-treating also has a high emission intensity like the phosphor.
  • the material may be a glass substrate, a resin film or the like, and the shape may be a plate shape, a container shape, or a more flexible material.
  • the coating method include a screen printing method and an ink jet method.
  • the heat treatment temperature is usually 300 ° C. to 600 ° C.
  • drying may be performed at a temperature of room temperature to 300 ° C.
  • the light emitting element of the present invention has the phosphor described above.
  • the light emitting element usually has a phosphor, an excitation source thereof, and another phosphor as necessary.
  • another phosphor a trivalent europium activated yttrium oxide phosphor (Y 2 O 3 : Eu), a trivalent europium activated yttrium oxysulfide phosphor (Y 2 O 2 S: red emitting phosphor) Eu) and the like, and cerium, terbium activated lanthanum phosphate (LaPO 4 : Ce, Tb) and terbium activated cerium / terbium / magnesium / aluminum phosphor ((CeTb) MgAl 11 O 19 : Tb), manganese-activated zinc silicate phosphor (Zn 2 SiO 4 : Mn), and the like.
  • blue-emitting phosphors examples include europium-activated strontium phosphate phosphors (Sr 5 (PO 4) 3 Cl: Eu), europium-activated strontium barium calcium phosphate phosphor ((Sr, C , Ba) 5 (PO 4) 3 Cl: Eu), europium-activated barium magnesium aluminum phosphor (BaMg 2 Al 16 O 27: Eu, BaMgAl 10 O 17: Eu , etc.), silicate phosphors (( Sr, Ca, Ba) MgSi 2 O 6 : Eu, (Sr, Ca, Ba) 3 MgSi 2 O 8 : Eu, etc.).
  • a manufacturing method thereof will be described using a three-wavelength fluorescent lamp which is an ultraviolet-excited light emitting device.
  • a method for producing a three-wavelength fluorescent lamp for example, a known method as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-2569 can be used.
  • a three-wavelength phosphor in which a blue-emitting phosphor, a green-emitting phosphor, and a red-emitting phosphor are appropriately mixed so as to obtain a white light emission color, is dispersed in, for example, an aqueous polyethylene oxide solution to obtain fluorescence.
  • Prepare body paste for example, an aqueous polyethylene oxide solution to obtain fluorescence.
  • the phosphor film is formed by baking at a temperature range of 400 ° C. to 900 ° C., for example.
  • the three-wavelength fluorescent lamp is manufactured through normal processes such as sealing the stem at the end of the glass bulb, exhausting the bulb, sealing mercury and rare gas, sealing the exhaust pipe, and attaching the base. Can do.
  • a plasma display panel which is a vacuum ultraviolet ray-excited light-emitting element will be described and its manufacturing method will be described.
  • a method for producing a plasma display panel for example, a known method as disclosed in JP-A-10-195428 can be used. That is, phosphor pastes are prepared by mixing phosphors composed of a green light-emitting phosphor, a red light-emitting phosphor, and a blue light-emitting phosphor with, for example, a binder and a solvent made of cellulose resin and polyvinyl alcohol.
  • a phosphor paste is applied to the inner surface of the rear substrate by a method such as screen printing on the stripe-shaped substrate surface and the partition surface partitioned by the partition and provided with address electrodes, and heat-treated at a temperature range of 300 to 600 ° C., The phosphor layer is obtained.
  • a surface glass substrate provided with a transparent electrode and a bus electrode in a direction orthogonal to the phosphor layer and provided with a dielectric layer and a protective layer on the inner surface is laminated and bonded thereto.
  • a plasma display panel can be manufactured by exhausting the inside and enclosing a rare gas such as low-pressure Xe or Ne to form a discharge space.
  • a field emission display which is an electron beam excited light emitting device will be described and a manufacturing method thereof will be described.
  • a method for manufacturing a field emission display for example, a known method as disclosed in JP-A-2002-138279 can be used. That is, each phosphor composed of a green light-emitting phosphor, a red light-emitting phosphor, and a blue light-emitting phosphor is dispersed in, for example, an aqueous polyvinyl alcohol solution to prepare a phosphor paste. The phosphor paste is applied on a glass substrate and then heat-treated to obtain a phosphor layer to obtain a face plate.
  • a field emission display can be manufactured through a normal process such as assembling the face plate and a rear plate having a large number of electron-emitting devices via a support frame and hermetically sealing these gaps while evacuating them. it can.
  • a white LED that is a near-ultraviolet-excited light-emitting element will be described and its manufacturing method will be described.
  • a method for producing a white LED for example, a known method as disclosed in JP-A-5-152609 and JP-A-7-99345 can be used. That is, the phosphor containing at least the phosphor of the present invention is dispersed in a translucent resin such as epoxy resin, polycarbonate, silicon rubber, and the resin in which the phosphor is dispersed surrounds the blue LED or the ultraviolet LED.
  • White LED can be manufactured by shape
  • the phosphor of the present invention is a blue phosphor
  • a known red phosphor and green phosphor may be dispersed in the resin together with the blue phosphor of the present invention.
  • the red phosphor include (Y, La, Gd, Lu) 2 O 2 S: Eu
  • examples of the green phosphor include BaMgAl 10 O 17 : Eu, Mn.
  • a white LED can be manufactured without dispersing the phosphor in the translucent resin. That is, a translucent resin (here, the translucent resin does not contain a phosphor) is molded so as to surround the near-ultraviolet LED, and a phosphor layer is formed on the surface of the translucent resin to form a white LED. It can also be manufactured. At this time, the surface of the phosphor layer may be further covered with a translucent resin. The phosphor layer can be formed by applying the phosphor paste to the surface of the translucent resin.
  • the measurement of emission luminance by ultraviolet excitation was performed by irradiating the phosphor with near ultraviolet rays (400 nm) in the atmosphere using a spectrofluorometer (FP6500 manufactured by JASCO Corporation).
  • the measurement of light emission luminance by vacuum ultraviolet excitation is carried out by placing the phosphor in a vacuum chamber, keeping the vacuum at 6.7 Pa (5 ⁇ 10 ⁇ 2 torr) or less, and excimer 146 nm lamp (H0012 type manufactured by USHIO INC.). Alternatively, an excimer 172 nm lamp (manufactured by USHIO INC., Model H0016) was used to irradiate the phosphor with these vacuum ultraviolet rays. Further, a spectroradiometer (SR-3 manufactured by Topcon Corporation) was used for the measurement of luminance.
  • SR-3 spectroradiometer
  • the powder X-ray diffraction pattern of the phosphor was measured by a powder X-ray diffraction method using characteristic X-rays of CuK ⁇ .
  • Rigaku X-ray diffraction measuring apparatus RINT2500TTR type was used as a measuring apparatus.
  • a phosphor represented by the formula Ca 0.95 Eu 0.05 MgSi 2 O 6 was obtained.
  • the obtained phosphor was irradiated with near-ultraviolet rays of 400 nm, it emitted blue light and the luminance was set to 100 (here, the Y value displayed by a spectrofluorometer was used for the luminance).
  • this phosphor was irradiated with vacuum ultraviolet rays from a 146 nm lamp, it emitted blue light and had a luminance of 12 cd / m 2 .
  • this phosphor was irradiated with vacuum ultraviolet rays from a 172 nm lamp, it emitted blue light and had a luminance of 5 cd / m 2 .
  • Example 1 Calcium carbonate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) CaCO 3 , Europium oxide (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) Eu 2 O 3 , Basic magnesium carbonate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (MgCO 3 ) 4 Using each raw material of Mg (OH) 2 .5H 2 O) and silicon oxide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) SiO 2 , the molar ratio of Ca: Eu: Mg: Si is 4.95: 0.05. After mixing and mixing so as to be 1: 3, a metal compound mixture was obtained, followed by firing at a temperature of 1300 ° C. for 2 hours in an Ar atmosphere containing 2% by volume of H 2 .
  • the phosphor 1 represented by the formula Ca 4.95 Eu 0.05 MgSi 3 O 12 was obtained.
  • the phosphor 1 was irradiated with near-ultraviolet rays having a wavelength of 400 nm, the phosphor 1 emitted green light, and the luminance when the comparative example 1 was set to 100 was 473.
  • the emission spectrum obtained at that time is shown in FIG. Further, when this phosphor 1 was irradiated with vacuum ultraviolet rays from a 146 nm lamp, it emitted green light and had a luminance of 62 cd / m 2 .
  • this phosphor 1 when this phosphor 1 was irradiated with vacuum ultraviolet rays from a 172 nm lamp, it emitted green light and had a luminance of 102 cd / m 2 . Further, when the phosphor 1 was subjected to powder X-ray diffraction measurement and the crystal structure was examined (the result is shown in FIG. 2), it was found that the phosphor 1 had the same crystal structure as that of bridigite.
  • Example 2 Calcium carbonate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) CaCO 3 , strontium carbonate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) SrCO 3 , europium oxide (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) Eu 2 O 3 , basic magnesium carbonate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (MgCO 3 ) 4 Mg (OH) 2 .5H 2 O), silicon oxide (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) SiO 2 : Eu: Mg: Si was blended and mixed so that the molar ratio was 4.45: 0.5: 0.05: 1: 3 to obtain a metal compound mixture, and then 2 vol% H 2 -containing Ar Firing was carried out in an atmosphere at a temperature of 1300 ° C.
  • phosphor 2 represented by the formula Ca 4.45 Sr 0.5 Eu 0.05 MgSi 3 O 12 was obtained.
  • the obtained phosphor 2 was irradiated with near-ultraviolet rays of 400 nm, it emitted green light, and the luminance was 66 cd / m 2 .
  • the luminance when the comparative example 1 was set to 100 was 440.
  • the emission spectrum obtained at that time is shown in FIG. Further, when this phosphor 2 was irradiated with vacuum ultraviolet rays from a 146 nm lamp, it emitted green light and had a luminance of 55 cd / m 2 .
  • this phosphor 2 when this phosphor 2 was irradiated with vacuum ultraviolet rays from a 172 nm lamp, it emitted green light, and the luminance was 91 cd / m 2 . Further, when the phosphor 2 was subjected to powder X-ray diffraction measurement and the crystal structure was examined (the result is shown in FIG. 2), it was found that the phosphor 2 had the same crystal structure as that of bridgitite.
  • Example 3 Calcium carbonate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) CaCO 3 , Barium carbonate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) BaCO 3 , Europium oxide (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) Eu 2 O 3 , basic magnesium carbonate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (MgCO 3 ) 4 Mg (OH) 2 .5H 2 O), silicon oxide (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) SiO 2 : Eu: Mg: Si was mixed and mixed so that the molar ratio was 4.45: 0.5: 0.05: 1: 3, and then at a temperature of 1300 ° C. in an Ar atmosphere containing 2% by volume of H 2. Baked for 2 hours.
  • a phosphor 3 represented by the formula Ca 4.45 Ba 0.5 Eu 0.05 MgSi 3 O 12 was obtained.
  • the obtained phosphor 3 was irradiated with near-ultraviolet rays of 400 nm, it emitted blue light, and the luminance was 220 when Comparative Example 1 was taken as 100.
  • the emission spectrum obtained at that time is shown in FIG. Further, when this phosphor 3 was irradiated with vacuum ultraviolet rays from a 146 nm lamp, it emitted blue light and had a luminance of 23 cd / m 2 .
  • this phosphor 3 when this phosphor 3 was irradiated with vacuum ultraviolet rays from a 172 nm lamp, it emitted blue light and had a luminance of 50 cd / m 2 . Further, when the powder 3 was subjected to powder X-ray diffraction measurement and the crystal structure was examined (the result is shown in FIG. 2), it was found that the phosphor 3 had the same type of crystal structure as bridgitite.

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Abstract

 より高い発光輝度を示すことのできる蛍光体を提供する。式xMO・MO・yM(ここで、MはCa、SrおよびBaからなる群より選ばれる1種以上、MはMgおよび/またはZn、MはSiおよび/またはGeを表し、xは4以上6以下の範囲の値であり、yは2以上4以下の範囲の値である。)で表される化合物に付活剤が含有されてなる蛍光体。式M 5(1-z)Eu 12(ここで、M、MおよびMは、前記と同じ意味を有し、zは0.0001以上0.3以下の範囲の値である。)で表される蛍光体。ブリジガイト(Bredigite)と同型の結晶構造を有する前記の蛍光体。

Description

蛍光体
 本発明は、蛍光体に関する。
 蛍光体は発光素子に用いられている。発光素子としては、蛍光体の励起源が真空紫外線である真空紫外線励起発光素子(例えば、プラズマディスプレイパネル、希ガスランプ等)を挙げることができ、蛍光体は、上記のような励起源の照射などにより、これに励起エネルギーが与えられて、発光する。
 従来の蛍光体としては、非特許文献1には、CaMgSiで表される化合物に付活剤としてEuが含有されてなる蛍光体が開示されている。
國本崇、「真空紫外線励起用青色発光Eu付活CaMgSi2O6蛍光体」、2000年電子情報通信学会エレクトロニクスソサエティ大会講演論文集2、p46、2000.9.7
 上記の蛍光体においては、輝度が十分とはいえず、未だ改良の余地がある。本発明の目的は、より高い発光輝度を示すことのできる蛍光体を提供することにある。
 本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明に至った。
 すなわち、本発明は、下記の発明を提供する。
<1>式xMO・MO・yM(ここで、MはCa、SrおよびBaからなる群より選ばれる1種以上、MはMgおよび/またはZn、MはSiおよび/またはGeを表し、xは4以上6以下の範囲の値であり、yは2以上4以下の範囲の値である。)で表される化合物に付活剤が含有されてなる蛍光体。
<2>式M 12(ここで、M、MおよびMは、前記と同じ意味を有する。)で表される化合物に付活剤が含有されてなる蛍光体。
<3>付活剤がEuである前記<1>または<2>に記載の蛍光体。
<4>式M 5(1-z)Eu 12(ここで、M、MおよびMは、前記と同じ意味を有し、zは0.0001以上0.3以下の範囲の値である。)で表される蛍光体。
<5>ブリジガイト(Bredigite)と同型の結晶構造を有する前記<1>~<4>のいずれかに記載の蛍光体。
<6>前記<1>~<5>のいずれかに記載の蛍光体を有する蛍光体ペースト。
<7>前記<6>に記載の蛍光体ペーストを基板に塗布後、熱処理することにより得られる蛍光体層。
<8>前記<1>~<5>のいずれかに記載の蛍光体を有する発光素子。
 本発明の蛍光体は、より高い発光輝度を示すことができ、特に、蛍光体の励起源が真空紫外線である真空紫外線励起発光素子用、蛍光体の励起源が近紫外線(例えば、紫外~青色LEDの発する紫外光~青色光)である近紫外線励起発光素子(例えば、白色LED等)用として、好適である。さらに、蛍光体の励起源が電子線である電子線励起発光素子(例えば、ブラウン管、フィールドエミッションディスプレイ、表面電界ディスプレイ等)、蛍光体の励起源が紫外線である紫外線励起発光素子(例えば、液晶ディスプレイ用バックライト、3波長型蛍光ランプ、高負荷蛍光ランプ等)、蛍光体の励起源がX線である発光素子(X線撮像装置等)等の発光素子にも、十分使用可能であり、本発明は工業的に極めて有用である。
蛍光体1、蛍光体2および蛍光体3における発光スペクトル。(横軸は発光の波長であり、縦軸は発光強度(相対値)であり、それぞれの蛍光体の最大発光強度を1に規格化した。) 蛍光体1、蛍光体2および蛍光体3における粉末X線回折図形。
 以下に本発明について説明する。
 本発明の蛍光体は、式xMO・MO・yM(ここで、MはCa、SrおよびBaからなる群より選ばれる1種以上、MはMgおよび/またはZn、MはSiおよび/またはGeを表し、xは4以上6以下、好ましくは4.8以上5.2以下の範囲の値であり、yは2以上4以下、好ましくは2.8以上3.2以下の範囲の値である。)で表される化合物に付活剤が含有されてなることを特徴とする。
 また、本発明の蛍光体は、式M 12(ここで、M、MおよびMは、前記と同じ意味を有する。)で表される化合物に付活剤が含有されてなる。
 上記において、化合物に付活剤が含有されてなるとは、化合物を構成するM、MおよびMから選ばれる1種以上の元素において、その一部が、付活剤で置換されてなることを意味し、本発明においては、このように、化合物に付活剤が含有されることにより、蛍光体となる。また、本発明の蛍光体においては、化合物を構成するMの一部が、付活剤で置換されることが好ましい。
 本発明において、付活剤としては、希土類元素、遷移金属元素の中から選択することができ、この中から、付活剤となる元素を、選択すればよい。これらの中でも、発光輝度をさらにより高める観点では、付活剤は、Eu、Tb、CeおよびMnから選ばれる1種以上の元素であることが好ましく、より好ましくは、Euである。また、付活剤が、Eu、Tb、CeおよびMnから選ばれる1種以上の元素である場合には、これらの元素の一部をAl、Y、La、Gd、Pr、Nd、Sm、Dy、Ho、ErおよびBiからなる群より選ばれる1種以上の元素で置換(共付活)してもよい。
 また、本発明の蛍光体は、式M 5(1-z)Eu 12(ここで、M、MおよびMは、前記と同じ意味を有し、zは0.0001以上0.3以下、好ましくは0.01以上0.1以下の範囲の値である。)で表される。該蛍光体において、付活剤はEuである。
 本発明において、Mは、Ca、SrおよびBaからなる群より選ばれる1種以上の元素を表し、少なくともCaを含有することが好ましい。
 本発明において、Mは、Mgおよび/またはZnを表す。原料使用の容易性の観点で好ましいのは、Mgである。
 本発明において、Mは、Siおよび/またはGeを表す。原料入手性の観点で好ましいのは、Siである。
 また、本発明の蛍光体は、ブリジガイト(Bredigite)と同型の結晶構造を有することが好ましく、このことにより、さらにより高い発光輝度を示すことが可能となる。
 次に、本発明の蛍光体を製造する方法について説明する。本発明の蛍光体は、焼成により本発明の蛍光体となり得る組成を含有する金属化合物混合物を焼成することにより製造することができる。具体的には、対応する金属元素(M、M、M、付活剤)を含有するそれぞれの化合物を所定の組成となるように秤量し混合した後に得られた金属化合物混合物を焼成することにより製造することができる。
 前記の対応する金属元素を含有する化合物としては、例えば、酸化物を用いるか、または水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、ハロゲン化物、シュウ酸塩、リン酸塩など高温で分解および/または酸化して酸化物になり得るものを用いることができる。
 上記の金属元素を含有する化合物としてフッ化物、塩化物等のハロゲン化物を適量用いることにより、生成する蛍光体の結晶性、蛍光体を構成する粒子の平均粒径を制御することができる。この場合、ハロゲン化物は、反応促進剤(フラックス)としての役割を果たす場合もある。フラックスとしては、例えば、MgF、CaF、SrF、BaF、MgCl、CaCl、SrCl、BaCl、MgI、CaI、SrI、BaIなどのハロゲン化物、NHCl、NHIなどのアンモニウム塩、B、HBOなどのホウ素化合物を挙げることができ、これらを金属化合物混合物の原料として、あるいは、金属化合物混合物に適量添加して用いることができる。
 例えば、本発明において好ましい蛍光体の一つであるBa:Mg:Si:Euのモル比が、4.99:1:3:0.01である蛍光体は、BaCO、MgO、SiOおよびEuを、Ba:Mg:Si:Euのモル比が4.99:1:3:0.01となるように秤量、混合して得られる金属化合物混合物を焼成することにより製造することができる。
 前記の混合には、例えばボールミル、V型混合機、攪拌機等の通常工業的に用いられている装置を用いることができる。また、湿式混合、乾式混合のいずれによってもよい。また晶析による工程を経てもよい。
 前記の金属化合物混合物を、組成にもよるが、例えば600℃以上1600℃以下の温度範囲にて、0.3時間以上100時間以下の時間範囲で保持して焼成することにより本発明の蛍光体を得ることができる。前記の焼成時の保持温度は、1100℃以上1400℃以下の温度であることが好ましい。
 焼成時の雰囲気としては、例えば、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気、空気、酸素、酸素含有窒素、酸素含有アルゴン等の酸化性雰囲気、水素を0.1~10体積%含有する窒素、水素を0.1~10体積%含有するアルゴン等の還元性雰囲気が挙げられる。またさらに強い還元性の雰囲気で焼成する場合には適量の炭素を金属化合物混合物に含有させて焼成するなどの技術を駆使してもよい。
 また、前記の焼成の前に、金属化合物混合物について、焼成時の保持温度未満の温度で保持して仮焼を行い、酸化物としたり、結晶水を除去したりした後に、前記の焼成を行うことも可能である。仮焼を行う雰囲気は不活性ガス雰囲気、酸化性雰囲気もしくは還元性雰囲気のいずれでもよい。また仮焼後に粉砕することもできる。また仮焼時の雰囲気は、大気等の酸化性雰囲気、還元性雰囲気のいずれでもよい。
 さらに上記方法にて得られる蛍光体を、例えばボールミル、ジェットミル等を用いて粉砕することができる。また、洗浄、分級することができる。また、粉砕、焼成を2回以上行うこともできる。また、蛍光体の粒子表面を表面修飾材で被覆するなどの表面処理を施してもよい。表面修飾材としては、Si、Al、Ti、La、Y等を含有する無機物質を挙げることができる。
 上記のようにして得られる本発明の蛍光体は、より高い発光輝度を示すことができ、発光素子用として、特に、真空紫外線励起発光素子用、近紫外線励起発光素子用として、好適である。
 次に、本発明の蛍光体を有する蛍光体ペーストについて説明する。
 本発明の蛍光体ペーストは、本発明の蛍光体および有機物を主成分として含有し、該有機物としては、溶剤、バインダー等を挙げることができる。本発明の蛍光体ペーストは、従来の発光素子の製造において使用されている蛍光体ペーストと同様に用いることができ、熱処理することにより蛍光体ペースト中の有機物を揮発、燃焼、分解等により除去し、本発明の蛍光体から実質的になる蛍光体層を得ることができる。
 本発明の蛍光体ペーストは、例えば、特開平10-255671号公報に開示されているような公知の方法により製造することができ、例えば、本発明の蛍光体とバインダーと溶剤とを、ボールミルや三本ロール等を用いて混合することにより、得ることができる。また、本発明において、蛍光体ペーストは、本発明の蛍光体以外の蛍光体を含有することもできる。
 前記バインダーとしては、セルロース系樹脂(エチルセルロース、メチルセルロース、ニトロセルロース、アセチルセルロース、セルロースプロピオネート、ヒドロキシプロピルセルロース、ブチルセルロース、ベンジルセルロース、変性セルロースなど)、アクリル系樹脂(アクリル酸、メタクリル酸、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、プロピルアクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロピルアクリレート、イソプロピルメタクリレート、n-ブチルアクリレート、n-ブチルメタクリレート、tert-ブチルアクリレート、tert-ブチルメタクリレート、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、2-ヒドロキシプロピルアクリレート、2-ヒドロキシプロピルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、フェノキシアクリレート、フェノキシメタクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、スチレン、α-メチルスチレンアクリルアミド、メタアクリルアミド、アクリロニトリル、メタアクリロニトリルなどの単量体のうちの少なくとも1種の重合体)、エチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、プロピレングリコール、ポリエチレンオキサイド、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。
 また前記溶剤としては、例えば1価アルコールのうち高沸点のもの;エチレングリコールやグリセリンに代表されるジオールやトリオールなどの多価アルコール;アルコールをエーテル化および/またはエステル化した化合物(エチレングリコールモノアルキルエーテル、エチレングリコールジアルキルエーテル、エチレングリコールアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールジアルキルエーテル、プロピレングリコールアルキルアセテート)などが挙げられる。
 前記のようにして得られた蛍光体ペーストを、基板に塗布後、熱処理して得られる蛍光体層も、蛍光体と同様に発光強度が高い。基板としては、材質はガラス基板、樹脂フィルム等であってもよく、また、形状は板状のもの、容器状のものであってもよく、さらにフレキシブルなものであってもよい。また、塗布の方法としては、スクリーン印刷法、インクジェット法等が挙げられる。また、熱処理の温度としては、通常、300℃~600℃である。また、基板に塗布後、熱処理を行う前に、室温~300℃の温度で乾燥を行ってもよい。
 また、本発明の発光素子は、前記の蛍光体を有する。発光素子は、通常、蛍光体とその励起源、必要に応じて、他の蛍光体を有する。他の蛍光体としては、赤色発光蛍光体として、3価のユウロピウム付活酸化イットリウム蛍光体(Y:Eu)、3価のユウロピウム付活酸硫化イットリウム蛍光体(YS:Eu)などを挙げることができ、緑色発光蛍光体として、セリウム、テルビウム付活リン酸ランタン(LaPO:Ce、Tb)やテルビウム付活セリウム・テルビウム・マグネシウム・アルミニウム蛍光体((CeTb)MgAl1119:Tb)、マンガン付活ケイ酸亜鉛蛍光体(ZnSiO:Mn)などを挙げることができ、青色発光蛍光体としては、ユウロピウム付活ストロンチウムリン酸塩蛍光体(Sr(POCl:Eu)、ユウロピウム付活ストロンチウム・バリウム・カルシウムリン酸塩蛍光体((Sr,Ca,Ba)(POCl:Eu)、ユウロピウム付活バリウム・マグネシウム・アルミニウム蛍光体(BaMgAl1627:Eu、BaMgAl1017:Eu等)、ケイ酸塩蛍光体((Sr,Ca,Ba)MgSi:Eu、(Sr,Ca,Ba)MgSi:Eu等)などを挙げることができる。
 ここで、本発明の蛍光体を有する発光素子の例として、紫外線励起発光素子である三波長形蛍光ランプを挙げてその製造方法について説明する。三波長形蛍光ランプの製造方法としては例えば、特開2004-2569号公報に開示されているような公知の方法が使用できる。すなわち、青色発光蛍光体、緑色発光蛍光体および赤色発光蛍光体を、発光色が求める白色になるように適宜に混合した三波長発光形蛍光体を、例えば、ポリエチレンオキサイド水溶液などに分散して蛍光体ペーストを調製する。この蛍光体ペーストをガラスバルブの内面に塗布した後に、例えば400℃~900℃の温度範囲でベーキングして蛍光膜を形成させる。この後、ガラスバルブ端部へのステムの封止、バルブ内の排気、水銀および希ガスの封入、排気管の封切、口金の装着など通常の工程を経て、三波長形蛍光ランプを製造することができる。
 次に本発明の蛍光体を有する発光素子の例として、真空紫外線励起発光素子であるプラズマディスプレイパネルを挙げてその製造方法について説明する。プラズマディスプレイパネルの製造方法としては例えば、特開平10-195428号公報に開示されているような公知の方法が使用できる。すなわち、緑色発光蛍光体、赤色発光蛍光体、青色発光蛍光体により構成されるそれぞれの蛍光体を、例えば、セルロース系樹脂、ポリビニルアルコールからなるバインダーおよび溶剤と混合して蛍光体ペーストを調製する。背面基板の内面の、隔壁で仕切られアドレス電極を備えたストライプ状の基板表面と隔壁面に、蛍光体ペーストをスクリーン印刷などの方法によって塗布し、300~600℃の温度範囲で熱処理し、それぞれの蛍光体層を得る。これに、蛍光体層と直交する方向の透明電極およびバス電極を備え、内面に誘電体層と保護層を設けた表面ガラス基板を重ねて接着する。内部を排気して低圧のXeやNe等の希ガスを封入し、放電空間を形成させることにより、プラズマディスプレイパネルを製造することができる。
 次に本発明の蛍光体を有する発光素子の例として、電子線励起発光素子であるフィールドエミッションディスプレイを挙げてその製造方法について説明する。フィールドエミッションディスプレイの製造方法としては例えば、特開2002-138279号公報に開示されているような公知の方法が使用できる。すなわち、緑色発光蛍光体、赤色発光蛍光体、青色発光蛍光体により構成されるそれぞれの蛍光体を、それぞれ、例えば、ポリビニルアルコール水溶液などに分散して蛍光体ペーストを調製する。その蛍光体ペーストをガラス基板上に塗布後、熱処理することにより蛍光体層を得てフェイスプレートとする。そのフェイスプレートと多数の電子放出素子を有するリアプレートとを支持枠を介して組立てるとともに、これらの間隙を真空排気しつつ気密封止するなど通常の工程を経て、フィールドエミッションディスプレイを製造することができる。
 次に本発明の蛍光体を有する発光素子の例として、近紫外線励起発光素子である白色LEDを挙げてその製造方法について説明する。白色LEDの製造方法としては例えば、特開平5-152609号公報および特開平7-99345号公報等に開示されているような公知の方法が使用できる。すなわち本発明の蛍光体を少なくとも含有する蛍光体を、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、シリコンゴムなどの透光性樹脂中に分散させ、その蛍光体を分散させた樹脂を青色LEDまたは紫外LEDを取り囲むように成形することにより、白色LEDを製造することができる。また、本発明の蛍光体が、青色蛍光体である場合には、公知の赤色蛍光体、緑色蛍光体を、本発明の青色蛍光体とともに、樹脂中に分散させればよい。赤色蛍光体としては、(Y,La,Gd,Lu)S:Euを挙げることができ、緑色蛍光体としては、BaMgAl1017:Eu,Mnを挙げることができる。
 また、蛍光体を透光性樹脂中に分散させることなく、白色LEDを製造することもできる。すなわち、近紫外LEDを取り囲むように透光性樹脂(ここで、透光性樹脂は、蛍光体を含有していない。)を成形し、その表面に蛍光体層を形成させて、白色LEDを製造することもできる。また、このとき、蛍光体層の表面をさらに透光性樹脂で覆ってもよい。蛍光体層は、前記の蛍光体ペーストを用いて、透光性樹脂の表面に塗布するなどして、形成させることができる。
 次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでもない。
 紫外線励起による発光輝度の測定は、分光蛍光光度計(日本分光株式会社製FP6500)を用いて、大気中で、蛍光体に近紫外線(400nm)を照射することで行った。
 真空紫外線励起による発光輝度の測定は、蛍光体を真空槽内に設置し、6.7Pa(5×10-2torr)以下の真空に保持し、エキシマ146nmランプ(ウシオ電機株式会社製H0012型)またはエキシマ172nmランプ(ウシオ電機社製、H0016型)を用いて、蛍光体にこれらの真空紫外線を照射することで行った。また、輝度の測定には、分光放射計(株式会社トプコン製SR-3)を用いた。
 蛍光体の粉末X線回折図形は、CuKαの特性X線を用いた粉末X線回折法により測定した。測定装置としては、株式会社リガク製X線回折測定装置RINT2500TTR型を用いた。
比較例1
 炭酸カルシウム(和光純薬工業(株)製)CaCO、酸化ユーロピウム(信越化学工業(株)製)Eu、塩基性炭酸マグネシウム(和光純薬工業(株)製)(MgCOMg(OH)・5HO)、酸化珪素(和光純薬工業(株)製)SiOの各原料を用いて、Ca:Eu:Mg:Siのモル比が0.95:0.05:1:2になるように配合、混合して、金属化合物混合物を得た後、2体積%H含有Ar雰囲気中で1200℃の温度で2時間焼成した。このようにして、式Ca0.95Eu0.05MgSiで表される蛍光体を得た。得られた蛍光体に、400nmの近紫外線を照射したところ、青色に発光し、輝度を100とした(ここで、輝度は、分光蛍光光度計により表示されるY値を用いた。)。また、この蛍光体に、146nmランプによる真空紫外線を照射したところ、青色に発光し、輝度は12cd/mを示した。また、この蛍光体に、172nmランプによる真空紫外線を照射したところ、青色に発光し、輝度は5cd/mを示した。
 実施例1
 炭酸カルシウム(和光純薬工業(株)製)CaCO、酸化ユーロピウム(信越化学工業(株)製)Eu、塩基性炭酸マグネシウム(和光純薬工業(株)製)(MgCOMg(OH)・5HO)、酸化珪素(和光純薬工業(株)製)SiOの各原料を用いて、Ca:Eu:Mg:Siのモル比が4.95:0.05:1:3になるように配合、混合して、金属化合物混合物を得た後、2体積%H含有Ar雰囲気中で1300℃の温度で2時間焼成した。このようにして、式Ca4.95Eu0.05MgSi12で表される蛍光体1を得た。得られた蛍光体1に、400nmの近紫外線を照射したところ、緑色に発光し、比較例1を100としたときの輝度は473となった。そのときに得られた発光スペクトルを図1に示す。また、この蛍光体1に、146nmランプによる真空紫外線を照射したところ、緑色に発光し、輝度は62cd/mを示した。また、この蛍光体1に、172nmランプによる真空紫外線を照射したところ、緑色に発光し、輝度は102cd/mを示した。また、蛍光体1について、粉末X線回折測定を行い、結晶構造を調べたところ(結果を図2に示す。)、ブリジガイト(Bredigite)と同型の結晶構造を有することがわかった。
 実施例2
 炭酸カルシウム(和光純薬工業(株)製)CaCO、炭酸ストロンチウム(和光純薬工業(株)製)SrCO、酸化ユーロピウム(信越化学工業(株)製)Eu、塩基性炭酸マグネシウム(和光純薬工業(株)製)(MgCOMg(OH)・5HO)、酸化珪素(和光純薬工業(株)製)SiOの各原料を用いて、Ca:Sr:Eu:Mg:Siのモル比が4.45:0.5:0.05:1:3になるように配合、混合して、金属化合物混合物を得た後、2体積%H含有Ar雰囲気中で1300℃の温度で2時間焼成した。このようにして、式Ca4.45Sr0.5Eu0.05MgSi12で表される蛍光体2を得た。得られた蛍光体2に、400nmの近紫外線を照射したところ、緑色に発光し、輝度は66cd/mを示した。比較例1を100としたときの輝度は440となった。そのときに得られた発光スペクトルを図1に示す。また、この蛍光体2に、146nmランプによる真空紫外線を照射したところ、緑色に発光し、輝度は55cd/mを示した。また、この蛍光体2に、172nmランプによる真空紫外線を照射したところ、緑色に発光し、輝度は91cd/mを示した。また、蛍光体2について、粉末X線回折測定を行い、結晶構造を調べたところ(結果を図2に示す。)、ブリジガイト(Bredigite)と同型の結晶構造を有することがわかった。
 実施例3
 炭酸カルシウム(和光純薬工業(株)製)CaCO、炭酸バリウム(和光純薬工業(株)製)BaCO、酸化ユーロピウム(信越化学工業(株)製)Eu、塩基性炭酸マグネシウム(和光純薬工業(株)製)(MgCOMg(OH)・5HO)、酸化珪素(和光純薬工業(株)製)SiOの各原料を用いて、Ca:Ba:Eu:Mg:Siのモル比が4.45:0.5:0.05:1:3になるように配合、混合した後、2体積%H含有Ar雰囲気中で1300℃の温度で2時間焼成した。このようにして、式Ca4.45Ba0.5Eu0.05MgSi12で表される蛍光体3を得た。得られた蛍光体3に、400nmの近紫外線を照射したところ、青色に発光し、比較例1を100としたときの輝度は220となった。そのときに得られた発光スペクトルを図1に示す。また、この蛍光体3に、146nmランプによる真空紫外線を照射したところ、青色に発光し、輝度は23cd/mを示した。また、この蛍光体3に、172nmランプによる真空紫外線を照射したところ、青色に発光し、輝度は50cd/mを示した。また、蛍光体3について、粉末X線回折測定を行い、結晶構造を調べたところ(結果を図2に示す。)、ブリジガイト(Bredigite)と同型の結晶構造を有することがわかった。

Claims (8)

  1.  式xMO・MO・yM(ここで、MはCa、SrおよびBaからなる群より選ばれる1種以上、MはMgおよび/またはZn、MはSiおよび/またはGeを表し、xは4以上6以下の範囲の値であり、yは2以上4以下の範囲の値である。)で表される化合物に付活剤が含有されてなる蛍光体。
  2.  式M 12(ここで、MはCa、SrおよびBaからなる群より選ばれる1種以上、MはMgおよび/またはZn、MはSiおよび/またはGeを表す。)で表される化合物に付活剤が含有されてなる蛍光体。
  3.  付活剤がEuである請求項1または2に記載の蛍光体。
  4.  式M 5(1-z)Eu 12(ここで、MはCa、SrおよびBaからなる群より選ばれる1種以上、MはMgおよび/またはZn、MはSiおよび/またはGeを表し、zは0.0001以上0.3以下の範囲の値である。)で表される蛍光体。
  5.  ブリジガイト(Bredigite)と同型の結晶構造を有する請求項1~4のいずれかに記載の蛍光体。
  6.  請求項1~5のいずれかに記載の蛍光体を有する蛍光体ペースト。
  7.  請求項6に記載の蛍光体ペーストを基板に塗布後、熱処理することにより得られる蛍光体層。
  8.  請求項1~5のいずれかに記載の蛍光体を有する発光素子。
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