JPH0439384A - 赤外可視変換蛍光体 - Google Patents
赤外可視変換蛍光体Info
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- JPH0439384A JPH0439384A JP2144392A JP14439290A JPH0439384A JP H0439384 A JPH0439384 A JP H0439384A JP 2144392 A JP2144392 A JP 2144392A JP 14439290 A JP14439290 A JP 14439290A JP H0439384 A JPH0439384 A JP H0439384A
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- Japan
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- infrared
- phosphor
- ppm
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は赤外可視変換蛍光体に係わり、特に、赤外入力
光に対する応答速度が速い赤外可視変換蛍光体に関する
。
光に対する応答速度が速い赤外可視変換蛍光体に関する
。
赤外輝尽蛍光体とは、あらかし約短波長の光、あるいは
、Ｘ線、放射線等で励起した後、赤外光で刺激すると可
視域の発光を発生ずる蛍光体である。
、Ｘ線、放射線等で励起した後、赤外光で刺激すると可
視域の発光を発生ずる蛍光体である。
以後の記載事項に関する理解を深めるため、ここでは赤
外輝尽蛍光体の動作原理をＣａＳ：Ｂｕ。
外輝尽蛍光体の動作原理をＣａＳ：Ｂｕ。
Ｓｍを例にとり第１図に示したケラ−（Ｋｅｌｌｅｒ）
のモデルを用いて説明する。
のモデルを用いて説明する。
まず、■短波長の光を蛍光体に照射すると蛍光体が励起
され０ｕからＳｍに電子が移動する。次に、■赤外光を
照射すると、その刺激によりＳｍに蓄積されていた電子
が８１１に移動する。■Ｈｕに移動した電子はＥｕの基
底準位に媛和しその際に光を放出する。この時の発光を
赤外輝尽発光と呼んでいる。
され０ｕからＳｍに電子が移動する。次に、■赤外光を
照射すると、その刺激によりＳｍに蓄積されていた電子
が８１１に移動する。■Ｈｕに移動した電子はＥｕの基
底準位に媛和しその際に光を放出する。この時の発光を
赤外輝尽発光と呼んでいる。
この赤外輝尽発光は赤外線を可視化する手段として注目
され、第二次世界大戦中日米両国で活発に研究され、そ
の結果、硫化カルシウム（ＣａＳ）や硫化ストロンチウ
ム（ＳｒＳ）にユーロピウム（Ｂｕ）とサマリウム（Ｓ
ｍ）、あるいはセリウム（Ｃｅ）とサマリウム（Ｓｍ）
などを添加した蛍光体が赤外可視変換効率の高い蛍光体
として開発された。
され、第二次世界大戦中日米両国で活発に研究され、そ
の結果、硫化カルシウム（ＣａＳ）や硫化ストロンチウ
ム（ＳｒＳ）にユーロピウム（Ｂｕ）とサマリウム（Ｓ
ｍ）、あるいはセリウム（Ｃｅ）とサマリウム（Ｓｍ）
などを添加した蛍光体が赤外可視変換効率の高い蛍光体
として開発された。
第二次大戦前後の研究により、赤外輝尽蛍光体中に添加
する添加物の最適濃度が明らかにされ、サマリウム濃度
に関しては、蛍光体全重量に対して重量比で５０ ｐｐ
ｍから３ Ｄ Ｏｐｐｍの濃度範囲で添加すると最も赤
外可視変換効率の高い蛍光体が得られるこきが分かった
。
する添加物の最適濃度が明らかにされ、サマリウム濃度
に関しては、蛍光体全重量に対して重量比で５０ ｐｐ
ｍから３ Ｄ Ｏｐｐｍの濃度範囲で添加すると最も赤
外可視変換効率の高い蛍光体が得られるこきが分かった
。
サマリウム添加濃度について記載した文献には、例えば
、１９４７年７月に頒布された「ジャーナル 才ブ ジ
アメリカン ケミカルソサイエティ（Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅａ＋１ｃａ
ｌ ５ｏｃｉｅｔｙ）」第１７２５頁〜第１７２９頁所
載の「赤外光によって刺激される蛍光体の基本材料とし
てのセレン化ストロンチウムの製造方法とその特性（Ｔ
ｈｅ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｔｒｏｎｔｉ
ｕｍＳｅｌｅｎｉｄｅ ａｎｄ ｉｔｓ Ｐｒｏ
ｐｅｒｔｉｅｓ ａｓ ａ Ｂａ５ｅ Ｍａｔ
ｅｒｉａｌ ｆｏｒ Ｐｈｏｓｐｈｏｒｓ Ｓｔｉｍｕ
ｌａｔｅｄ ｂｙ Ｉｎｆｒａｒｅｄ）Ｊと題する論文
があり、この論文の特に「Ｂ、セレン化ストロンチウム
蛍光体の作製法（Ｂ、Ｐｒｅ−ｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ
Ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ ５ｅｌｅｎｉｄｅ Ｐｈｏｓｐ
ｈｏｒｓ） 」の章にサマリウム濃度は２００ ｐｐｍ
と記載されている。また例えば、１９５８年９月に頒布
された「フィジカル レビ！ −（Ｐｈｙｓｉｃａｌ
Ｒｅｖｉｅｗ） Ｊ第１１１巻６号第１５３３頁〜第１
５３９頁所載の［赤外輝尽蛍光体に関するクエンチング
、刺激、消耗の研究（Ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ、 Ｓｔｉｍ
ｕｌａｔｉｏｎ。
、１９４７年７月に頒布された「ジャーナル 才ブ ジ
アメリカン ケミカルソサイエティ（Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅａ＋１ｃａ
ｌ ５ｏｃｉｅｔｙ）」第１７２５頁〜第１７２９頁所
載の「赤外光によって刺激される蛍光体の基本材料とし
てのセレン化ストロンチウムの製造方法とその特性（Ｔ
ｈｅ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｔｒｏｎｔｉ
ｕｍＳｅｌｅｎｉｄｅ ａｎｄ ｉｔｓ Ｐｒｏ
ｐｅｒｔｉｅｓ ａｓ ａ Ｂａ５ｅ Ｍａｔ
ｅｒｉａｌ ｆｏｒ Ｐｈｏｓｐｈｏｒｓ Ｓｔｉｍｕ
ｌａｔｅｄ ｂｙ Ｉｎｆｒａｒｅｄ）Ｊと題する論文
があり、この論文の特に「Ｂ、セレン化ストロンチウム
蛍光体の作製法（Ｂ、Ｐｒｅ−ｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ
Ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ ５ｅｌｅｎｉｄｅ Ｐｈｏｓｐ
ｈｏｒｓ） 」の章にサマリウム濃度は２００ ｐｐｍ
と記載されている。また例えば、１９５８年９月に頒布
された「フィジカル レビ！ −（Ｐｈｙｓｉｃａｌ
Ｒｅｖｉｅｗ） Ｊ第１１１巻６号第１５３３頁〜第１
５３９頁所載の［赤外輝尽蛍光体に関するクエンチング
、刺激、消耗の研究（Ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ、 Ｓｔｉｍ
ｕｌａｔｉｏｎ。
ａｎｄ Ｂｘｈａｕｔｉｏｎ ５ｔｕｄｉｅｓ ｏｎ
Ｓｏｍｅ ＩｎｆｒａｒｅｄＳｔｉｍｕｌａｂｌｅ Ｐ
ｈｏｓｐｈｏｒｓ） Ｊと題する論文では、蛍光体組成
にライてＳｒＳ、６％ＳｒＳＯ４，６％ＣａＦｚ、０．
０２％Ｂｕ、及び０．０２％Ｓｍと記載しておりサマリ
ウム添加濃度をｐｐｍ表記で示すとほぼ２００ ｐｐｍ
となる。以上例示したように従来の蛍光体ではサマリウ
ムの添加濃度は、蛍光体全重量に対してて重量比で５ｏ
ｐｐｍから３００ ｐｐｍの濃度範囲で添加されている
。
Ｓｏｍｅ ＩｎｆｒａｒｅｄＳｔｉｍｕｌａｂｌｅ Ｐ
ｈｏｓｐｈｏｒｓ） Ｊと題する論文では、蛍光体組成
にライてＳｒＳ、６％ＳｒＳＯ４，６％ＣａＦｚ、０．
０２％Ｂｕ、及び０．０２％Ｓｍと記載しておりサマリ
ウム添加濃度をｐｐｍ表記で示すとほぼ２００ ｐｐｍ
となる。以上例示したように従来の蛍光体ではサマリウ
ムの添加濃度は、蛍光体全重量に対してて重量比で５ｏ
ｐｐｍから３００ ｐｐｍの濃度範囲で添加されている
。
また、赤外輝尽蛍光体に関する特許としては米国特許第
４８４２９６０号、第４８３９０９２号、第４８３０８
７５号、第４８２２５２０号、第４８１８４ Ｆ４号、
第４８１２６６０号などがあるが、文献同様サマリウム
の添加濃度は、蛍光体全重量に対して重量比で５０ ｐ
ｐｍから３００ ｐｐｍの濃度範囲と記載されている。
４８４２９６０号、第４８３９０９２号、第４８３０８
７５号、第４８２２５２０号、第４８１８４ Ｆ４号、
第４８１２６６０号などがあるが、文献同様サマリウム
の添加濃度は、蛍光体全重量に対して重量比で５０ ｐ
ｐｍから３００ ｐｐｍの濃度範囲と記載されている。
例えば、米国特許第４８３０８７５号［蛍光体材料と作
製法及び赤外検知素子（Ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅ
ｎｔ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ ａｓｓｏｃｉａｔ
ｅｄ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ＋ｎｆ−ｒａｒｅｄ
ｓｅｎｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ） Ｊのクレームにはサ
マリウム濃度は蛍光体全重量に対して重量比で５０ｐｐ
ｍから３００ ｐｐｍと記載されている。この濃度領域
で添加する理由としては前記特許明細書第５コラム第６
２行に［前述の添加濃度の特定値は感度などの優れた特
性を与える（Ｔｈｅ ５ｐｅｃ＋ｆｉｃ ｖａｌｕｅ
ｓ ｆｏｒ ｐｏｒｔｉｏｎｓ ｗｈｉｃｈ ａｒｅ
ｇｉｖｅｎａｂｏｖｅ ｐｒｏｖｉｄｅ ｈｉｇｈｌｙ
５ｕｐｅｒｉｏｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒ＋ｓｔ＋ｃｓ
５ｕｃｈ ａｓ ５ｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ） Ｊと
記載されているように、この濃度領域でＳｍを添加する
ことにより赤外可視変換効率が高くなるためである。
製法及び赤外検知素子（Ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅ
ｎｔ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ ａｓｓｏｃｉａｔ
ｅｄ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ＋ｎｆ−ｒａｒｅｄ
ｓｅｎｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ） Ｊのクレームにはサ
マリウム濃度は蛍光体全重量に対して重量比で５０ｐｐ
ｍから３００ ｐｐｍと記載されている。この濃度領域
で添加する理由としては前記特許明細書第５コラム第６
２行に［前述の添加濃度の特定値は感度などの優れた特
性を与える（Ｔｈｅ ５ｐｅｃ＋ｆｉｃ ｖａｌｕｅ
ｓ ｆｏｒ ｐｏｒｔｉｏｎｓ ｗｈｉｃｈ ａｒｅ
ｇｉｖｅｎａｂｏｖｅ ｐｒｏｖｉｄｅ ｈｉｇｈｌｙ
５ｕｐｅｒｉｏｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒ＋ｓｔ＋ｃｓ
５ｕｃｈ ａｓ ５ｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ） Ｊと
記載されているように、この濃度領域でＳｍを添加する
ことにより赤外可視変換効率が高くなるためである。
以上述べた様に赤外輝尽蛍光体は赤外可視変換機能を中
心として開発され、開発当初の１９４０年代の集中研究
により赤外可視変換効率の高い蛍光体が実現されたが、
戦後の半導体技術の飛躍的な進展により、シリコン光ダ
イオードなどの赤外線に対する感度の高い検出器が出現
し、赤外光検出器に際して予備励起が必要な赤外輝尽蛍
光体は赤外光検出器としての価値が低下し現在では半導
体レーザーやＹＡＧレーザーなどの赤外光の発光検出や
光学系の調整などに用いられているにすぎない。
心として開発され、開発当初の１９４０年代の集中研究
により赤外可視変換効率の高い蛍光体が実現されたが、
戦後の半導体技術の飛躍的な進展により、シリコン光ダ
イオードなどの赤外線に対する感度の高い検出器が出現
し、赤外光検出器に際して予備励起が必要な赤外輝尽蛍
光体は赤外光検出器としての価値が低下し現在では半導
体レーザーやＹＡＧレーザーなどの赤外光の発光検出や
光学系の調整などに用いられているにすぎない。
ところが、従来の電子計算機による情報処理能力に限界
が見えはじめ、多数の情報を並列的に処理できる光コン
ピュータの実現が望まれている現在、マカレー（Ａｌａ
ｓｔｅｒ Ｄ ＭｃＡｕｌａｙ）により赤外輝尽蛍光体
を用いて光情報の論理演算が可能であることが示され光
論理演算処理素子媒体として赤外輝尽蛍光体が再び注目
されるに至った。光情報処理の観点から赤外輝尽蛍光体
に要求される特性は、従来の赤外可視変換効率のみでな
く、むしろ赤外入力光に対する高速応答特性が重要であ
る。ここで赤外輝尽蛍光体を用いた場合の応答時間とは
、赤外光を照射してから赤外輝尽発光出力が最大値とな
るまでの立上がり時間と、最大値となってから発光輝度
が最大値の２になるまでの時間を表す立下がり時間を加
えたものを応答時間と言うこととする。
が見えはじめ、多数の情報を並列的に処理できる光コン
ピュータの実現が望まれている現在、マカレー（Ａｌａ
ｓｔｅｒ Ｄ ＭｃＡｕｌａｙ）により赤外輝尽蛍光体
を用いて光情報の論理演算が可能であることが示され光
論理演算処理素子媒体として赤外輝尽蛍光体が再び注目
されるに至った。光情報処理の観点から赤外輝尽蛍光体
に要求される特性は、従来の赤外可視変換効率のみでな
く、むしろ赤外入力光に対する高速応答特性が重要であ
る。ここで赤外輝尽蛍光体を用いた場合の応答時間とは
、赤外光を照射してから赤外輝尽発光出力が最大値とな
るまでの立上がり時間と、最大値となってから発光輝度
が最大値の２になるまでの時間を表す立下がり時間を加
えたものを応答時間と言うこととする。
従来、前述したように赤外輝尽蛍光体は発光効率に主眼
があったため発光効率の報告例はあるが、応答時間につ
いての報告例はほとんど見当らない。
があったため発光効率の報告例はあるが、応答時間につ
いての報告例はほとんど見当らない。
本発明の目的は、赤外輝尽蛍光体において、改良された
特性をもつ赤外可視変換蛍光体を提供することにある。
特性をもつ赤外可視変換蛍光体を提供することにある。
本発明を概説すれば、本発明は赤外可視変換蛍光体に関
する発明であって、アルカリ土類金属カルコゲナイドに
ユーロピウムとサマリウム、あるいはセリウムとサマリ
ウムを添加した赤外可視変換蛍光体において、蛍光体全
重量に対して重量比で３００ ｐｐｍを超え５０００
ｐｐｍ以下のサマリウムを含有することを特徴きする。
する発明であって、アルカリ土類金属カルコゲナイドに
ユーロピウムとサマリウム、あるいはセリウムとサマリ
ウムを添加した赤外可視変換蛍光体において、蛍光体全
重量に対して重量比で３００ ｐｐｍを超え５０００
ｐｐｍ以下のサマリウムを含有することを特徴きする。
本発明者らは、種々の添加濃度の赤外輝尽蛍光体につい
て応答速度を測定した。その結果、従来の濃度領域でＳ
ｒｎを添加した蛍光体はその応答速度が１５０ ｎ５ｅ
ｃから２００ ｎ５ｅｃと長いという欠点があることを
見出した。そして更に活性剤添加濃度と応答速度との関
係を詳細に検討した結果、■赤外入力光に対する応答速
度はＳ＋ｖＪ１度に依存すること■応答速度に関して最
適である濃度領域と赤外可視変換効率に関して最適であ
る濃度領域が異なることを見出した。
て応答速度を測定した。その結果、従来の濃度領域でＳ
ｒｎを添加した蛍光体はその応答速度が１５０ ｎ５ｅ
ｃから２００ ｎ５ｅｃと長いという欠点があることを
見出した。そして更に活性剤添加濃度と応答速度との関
係を詳細に検討した結果、■赤外入力光に対する応答速
度はＳ＋ｖＪ１度に依存すること■応答速度に関して最
適である濃度領域と赤外可視変換効率に関して最適であ
る濃度領域が異なることを見出した。
本発明は既述の欠点にかんがみなされたものであり、赤
外光に対して高速応答をする濃度領域となるようＳｍ添
加量を制御して蛍光体を製造することにより赤外入力光
に対する応答速度が速い赤外可視変換蛍光体を実現し、
高速情報処理を可能にしたものである。
外光に対して高速応答をする濃度領域となるようＳｍ添
加量を制御して蛍光体を製造することにより赤外入力光
に対する応答速度が速い赤外可視変換蛍光体を実現し、
高速情報処理を可能にしたものである。
以下、本発明の詳細な説明する。
第２図は赤外輝尽蛍光体に添加した活性剤濃度（ｐｐｍ
、横軸）と赤外可視変換効率（最大変換効率を１００
とした、縦軸）との関係を示す図であり、第２図（ａ）
はユーロピウム濃度を５００ｐｐｍ一定とじＳｍ濃度を
５０ｐｐｍ〜２０００ｐｐｍと変化させた場合の赤外可
視変換効率を示す図であり、第２図ら）はセリウム濃度
を５００ ｐｐｍ −定としＳｍ１ｉ１度を５０ ｐｐ
ｍ 〜２ Ｄ ０１） ｐｐｍと変化させた場合の赤外
可視変換効率を示す図である。
、横軸）と赤外可視変換効率（最大変換効率を１００
とした、縦軸）との関係を示す図であり、第２図（ａ）
はユーロピウム濃度を５００ｐｐｍ一定とじＳｍ濃度を
５０ｐｐｍ〜２０００ｐｐｍと変化させた場合の赤外可
視変換効率を示す図であり、第２図ら）はセリウム濃度
を５００ ｐｐｍ −定としＳｍ１ｉ１度を５０ ｐｐ
ｍ 〜２ Ｄ ０１） ｐｐｍと変化させた場合の赤外
可視変換効率を示す図である。
最も高い変換効率に対して９０％の変換効率を与える濃
度領域は従来報告されているように５０ ｐｐｍ〜３０
０ ｐｐｍに存在している。
度領域は従来報告されているように５０ ｐｐｍ〜３０
０ ｐｐｍに存在している。
一方、第３図は赤外輝尽蛍光体に添加した活性剤濃度（
ｐｐｍ 、横軸）と赤外光に対する応答速度（ｎ５ｅｃ
、縦軸）との関係を示す図であり、第３図（ａ）はユー
ロピウム濃度を５００ ｐｐｍ一定とじＳｍ濃度を５０
ｐｐｍ 〜２０００ｐｐｍと変化させた場合の応答速度
を示す図であり、第３図（ｂ）はセリウム濃度を５００
ｐｐｍ一定としＳｍ１度を５０ｐｐｍ〜２０００ ｐ
ｐｍと変化させた場合の応答速度を示す図である。第３
図（ａ）、（ｂ）ともＳｍａ度が５０ｐｐｍ〜３００
ｐｐｍである領域では応答速度が１００ｎｓｅｃ以上で
あるのに対し３００ ＰＰｍを超える領域では応答速度
が急激に速くなり１００ ｎ５ｅｃから１． Ｏｎ５ｅ
ｃへと高速化している。
ｐｐｍ 、横軸）と赤外光に対する応答速度（ｎ５ｅｃ
、縦軸）との関係を示す図であり、第３図（ａ）はユー
ロピウム濃度を５００ ｐｐｍ一定とじＳｍ濃度を５０
ｐｐｍ 〜２０００ｐｐｍと変化させた場合の応答速度
を示す図であり、第３図（ｂ）はセリウム濃度を５００
ｐｐｍ一定としＳｍ１度を５０ｐｐｍ〜２０００ ｐ
ｐｍと変化させた場合の応答速度を示す図である。第３
図（ａ）、（ｂ）ともＳｍａ度が５０ｐｐｍ〜３００
ｐｐｍである領域では応答速度が１００ｎｓｅｃ以上で
あるのに対し３００ ＰＰｍを超える領域では応答速度
が急激に速くなり１００ ｎ５ｅｃから１． Ｏｎ５ｅ
ｃへと高速化している。
以上第２図と第３図を比較すれば明らかなように最も高
い赤外可視変換効率を与える濃度領域と１００ ｎ５ｅ
ｃＪＪ下の高速応答を示す濃度領域とは異なり、Ｉ ０
０ ｎ５ｅｃ以下の高速応答を示すＳｍ濃度領域は３０
０ ｐｐｍを超える領域である。
い赤外可視変換効率を与える濃度領域と１００ ｎ５ｅ
ｃＪＪ下の高速応答を示す濃度領域とは異なり、Ｉ ０
０ ｎ５ｅｃ以下の高速応答を示すＳｍ濃度領域は３０
０ ｐｐｍを超える領域である。
また、Ｓｍ添加濃度を３００９ｐｍを超える濃度とする
と第２図から明らかなように赤外可視変換効率が低下し
、５０００ ｐｐｍを超えると赤外可視変換効率は最大
効率を１０％以下となり実用上問題となるため、５００
０ ｐｐｍ以下の濃度で添加することが望ましい。
と第２図から明らかなように赤外可視変換効率が低下し
、５０００ ｐｐｍを超えると赤外可視変換効率は最大
効率を１０％以下となり実用上問題となるため、５００
０ ｐｐｍ以下の濃度で添加することが望ましい。
以上述べたように、Ｓｍ濃度が３００ ｐｐｍを超え５
０００ ｐｐｍ以下となるように添加することにより１
００ ｎ５ｅｃ以下の高速で応答する赤外輝尽蛍光体が
得られる。
０００ ｐｐｍ以下となるように添加することにより１
００ ｎ５ｅｃ以下の高速で応答する赤外輝尽蛍光体が
得られる。
以下、本発明の赤外可視変換蛍光体について、実施例に
よって更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例
に限定されない。
よって更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例
に限定されない。
実施例Ｉ
硫化カルシウムにユーロピウムとサマリウムを添加した
ことを特徴とする赤外可視変換蛍光体について説明する
。
ことを特徴とする赤外可視変換蛍光体について説明する
。
上記蛍光体を作製するに当っては、硫化カルシウム１０
０ｇに対しフッ化カルシウムを６ｇ、酸化サマリウムを
０．１５ｇ、酸化ユーロピウムを０．０５ ｇ混合した
後、高温焼結炉中に混合粉末を設置し、１５００℃で２
時間加熱焼結する。
０ｇに対しフッ化カルシウムを６ｇ、酸化サマリウムを
０．１５ｇ、酸化ユーロピウムを０．０５ ｇ混合した
後、高温焼結炉中に混合粉末を設置し、１５００℃で２
時間加熱焼結する。
焼結の際蛍光体が酸化することを防ぐために八「などの
不活性ガスを導入することが望ましい。
不活性ガスを導入することが望ましい。
また不活性ガスに硫化水素を混合したガスや、硫化水素
ガスを導入して焼結すると焼結時の加熱により硫黄成分
が蒸発し蛍光体中に硫黄欠損が生じることを防止できる
ため更に高品質の蛍光体が得られる。
ガスを導入して焼結すると焼結時の加熱により硫黄成分
が蒸発し蛍光体中に硫黄欠損が生じることを防止できる
ため更に高品質の蛍光体が得られる。
この様にして得られた蛍光体のＳｍ濃度をＩＣＰ分析に
より検査した結果Ｓｍ濃度は１５００ｐｐｍで、赤外光
に対する応答速度は４０ ｎ５ｅｃであり高速応答の赤
外可視変換蛍光体が得られた。
より検査した結果Ｓｍ濃度は１５００ｐｐｍで、赤外光
に対する応答速度は４０ ｎ５ｅｃであり高速応答の赤
外可視変換蛍光体が得られた。
実施例２
硫化ストロンチウムにセリウムとサマリウムを添加した
ことを特徴とする赤外可視変換蛍光体について説明する
。
ことを特徴とする赤外可視変換蛍光体について説明する
。
上記蛍光体を作製するに当っては、硫化ストロンチウム
１００ｇに対しフッ化リチウムを２ｇ、酸化サマリウム
を０．１ｇ、酸化セリウムを０．１ｇ混合した後、高温
焼結炉中に混合粉末を設置し、１５００℃で２時間加熱
焼結する。焼結の際蛍光体が酸化することを防ぐために
八ｒなどの不活性ガスを導入することが望ましい。また
不活性ガスに硫化水素を混合したガスや、硫化水素ガス
を導入して焼結すると焼結時の加熱により硫黄成分が蒸
発し蛍光体中に硫黄欠損が生じることを防止できるため
更に高品質の蛍光体が得られる。
１００ｇに対しフッ化リチウムを２ｇ、酸化サマリウム
を０．１ｇ、酸化セリウムを０．１ｇ混合した後、高温
焼結炉中に混合粉末を設置し、１５００℃で２時間加熱
焼結する。焼結の際蛍光体が酸化することを防ぐために
八ｒなどの不活性ガスを導入することが望ましい。また
不活性ガスに硫化水素を混合したガスや、硫化水素ガス
を導入して焼結すると焼結時の加熱により硫黄成分が蒸
発し蛍光体中に硫黄欠損が生じることを防止できるため
更に高品質の蛍光体が得られる。
この様にして得られた蛍光体の５ｎｒＪ１度をＴＣＰ分
析により検査した結果５ｎｒａ１度は１０００ ｐｐｍ
で、赤外光に対する応答速度は３ Ｑ ｎ５ｅｃであり
高速応答の赤外可視変換蛍光体が得られた。
析により検査した結果５ｎｒａ１度は１０００ ｐｐｍ
で、赤外光に対する応答速度は３ Ｑ ｎ５ｅｃであり
高速応答の赤外可視変換蛍光体が得られた。
実施例３
硫化ストロンチウムにセリウムとサマリウムを添加した
ことを特徴とする赤外可視変換蛍光体について説明する
。
ことを特徴とする赤外可視変換蛍光体について説明する
。
上記蛍光体を作製するに当っては、硫化ストロンチウム
１００ｇに対しフッ化リチウムを２ｇ、酸化サマリウム
を０．５ｇ、酸化セリウムを０、１ ｇ混合した後、高
温焼結炉中に混合粉末を設置し、１５００℃で２時間加
熱焼結する。焼結の際蛍光体が酸化することを防ぐため
に八「などの不活性ガスを導入することが望ましい。ま
た不活性ガスに硫化水素を混合したガスや、硫化水素ガ
スを導入して焼結すると焼結時の加熱により硫黄成分が
蒸発し蛍光体中に硫黄欠損が生じることを防止できるた
め更に高品質の蛍光体が得られる。
１００ｇに対しフッ化リチウムを２ｇ、酸化サマリウム
を０．５ｇ、酸化セリウムを０、１ ｇ混合した後、高
温焼結炉中に混合粉末を設置し、１５００℃で２時間加
熱焼結する。焼結の際蛍光体が酸化することを防ぐため
に八「などの不活性ガスを導入することが望ましい。ま
た不活性ガスに硫化水素を混合したガスや、硫化水素ガ
スを導入して焼結すると焼結時の加熱により硫黄成分が
蒸発し蛍光体中に硫黄欠損が生じることを防止できるた
め更に高品質の蛍光体が得られる。
この様にして得られた蛍光体のＳｍ濃度をＩＣＰ分析に
より検査した結果Ｓｍｓ度は５０００ ｐｐｍで、赤外
光に対する応答速度は１５ ｎ５ｅｃであり高速応答の
赤外可視変換蛍光体が得られた。
より検査した結果Ｓｍｓ度は５０００ ｐｐｍで、赤外
光に対する応答速度は１５ ｎ５ｅｃであり高速応答の
赤外可視変換蛍光体が得られた。
実施例４
セレン化カルシウムにユーロピウムとサマリウムを添加
したことを特徴とする赤外可視変換蛍光体について説明
する。
したことを特徴とする赤外可視変換蛍光体について説明
する。
」１記蛍光体を作製するに当っては、セレン化カルシウ
ム１００ｇに対しフッ化カルシウムを６ｇ、酸化サマリ
ウムを０．０３５ｇ、酸化ユーロピウムを０．０５ ｇ
混合した後、高温焼結炉中に混合粉末を設置し、１５０
０℃で２時間加熱焼結する。焼結の際蛍光体が酸化する
ことを防ぐために八ｒなどの不活性ガスを導入すること
が望ましい。また不活性ガスにセレン化水素を混合した
ガスやセレン化水素ガスを導入して焼結すると焼結時の
加熱によりセレン成分が蒸発し蛍光体中にセレン欠損が
生じることを防止できるため更に高品質の蛍光体が得ら
れる。
ム１００ｇに対しフッ化カルシウムを６ｇ、酸化サマリ
ウムを０．０３５ｇ、酸化ユーロピウムを０．０５ ｇ
混合した後、高温焼結炉中に混合粉末を設置し、１５０
０℃で２時間加熱焼結する。焼結の際蛍光体が酸化する
ことを防ぐために八ｒなどの不活性ガスを導入すること
が望ましい。また不活性ガスにセレン化水素を混合した
ガスやセレン化水素ガスを導入して焼結すると焼結時の
加熱によりセレン成分が蒸発し蛍光体中にセレン欠損が
生じることを防止できるため更に高品質の蛍光体が得ら
れる。
この様にして得られた蛍光体のＳｍ濃度をＩＣＰ分析に
より検査した結果Ｓｍ濃度は３５０ ｐｌｕｍで、赤外
光に対する応答速度は９０ ｎ５ｅｃであり高速応答の
赤外可視変換蛍光体が得られた。
より検査した結果Ｓｍ濃度は３５０ ｐｌｕｍで、赤外
光に対する応答速度は９０ ｎ５ｅｃであり高速応答の
赤外可視変換蛍光体が得られた。
実施例５
硫化カルシウムにセリウムとサマリウムを添加した混合
粉末を原料とし物理的蒸着法により薄膜状の蛍光体を作
製した例について説明する。
粉末を原料とし物理的蒸着法により薄膜状の蛍光体を作
製した例について説明する。
上記蛍光体を作製するに当っては、硫化カルシウム１０
０ｇに対し酸化サマリウムを０．１ｇ、酸化セリウムを
０．１ｇ混合した粉末を、加圧形成し蒸着用原料ペレッ
トとする。この原料ベレットを電子ビーム加熱蒸着装置
内に設置し電子ビーム加熱により加熱蒸発させる。この
時同じ真空容器内にあらかじめ洗浄した２５ｍｍＸ２５
ｍｍ角のガラス基板を設置しておき、ガラス基板上に蛍
光体薄膜を形成した。薄膜形成時の基板温度は５００℃
であり、薄膜形成速度は ４００ ｎｍ／ｍｉｎとした
。また、薄膜化により硫黄欠損が生じることを防ぐため
、薄膜形成時に硫化水素を放電によりプラズマ化させ基
板上に照射し硫黄欠損発生防止を図った。
０ｇに対し酸化サマリウムを０．１ｇ、酸化セリウムを
０．１ｇ混合した粉末を、加圧形成し蒸着用原料ペレッ
トとする。この原料ベレットを電子ビーム加熱蒸着装置
内に設置し電子ビーム加熱により加熱蒸発させる。この
時同じ真空容器内にあらかじめ洗浄した２５ｍｍＸ２５
ｍｍ角のガラス基板を設置しておき、ガラス基板上に蛍
光体薄膜を形成した。薄膜形成時の基板温度は５００℃
であり、薄膜形成速度は ４００ ｎｍ／ｍｉｎとした
。また、薄膜化により硫黄欠損が生じることを防ぐため
、薄膜形成時に硫化水素を放電によりプラズマ化させ基
板上に照射し硫黄欠損発生防止を図った。
この様にして得られた薄膜を二次イオン質量スペクトロ
スコピー（ＳＩＭＳ）法によって検査した結果、薄膜中
のサマリウム添加濃度は１１０００ｐｐであり、赤外光
に対する応答速度は３０ ｎ５ｅｃであり高速応答の赤
外可視変換蛍光体が得られた。
スコピー（ＳＩＭＳ）法によって検査した結果、薄膜中
のサマリウム添加濃度は１１０００ｐｐであり、赤外光
に対する応答速度は３０ ｎ５ｅｃであり高速応答の赤
外可視変換蛍光体が得られた。
また、この薄膜蛍光体の分解能は２００１ｐ／ｍｍであ
り、基板面内で２５００万画素の演算素子が実現された
。この薄膜蛍光体に緑色光で画像情報１と赤外光で画像
情報２を照射することによる２画像間の加算演算を行っ
たところ３０ｎｓｅｃで２５００万演算すなわち、約８
３０Ｔｂｉｔ／ｓｅｃ （テラビット毎秒）の高速演算
が実現され、従来の電子計算機での演算速度的１０６ｂ
ｉｔ／５ｅｃ（ギガビット毎秒）と比較して約８３００
０倍の高速演算が実現された。
り、基板面内で２５００万画素の演算素子が実現された
。この薄膜蛍光体に緑色光で画像情報１と赤外光で画像
情報２を照射することによる２画像間の加算演算を行っ
たところ３０ｎｓｅｃで２５００万演算すなわち、約８
３０Ｔｂｉｔ／ｓｅｃ （テラビット毎秒）の高速演算
が実現され、従来の電子計算機での演算速度的１０６ｂ
ｉｔ／５ｅｃ（ギガビット毎秒）と比較して約８３００
０倍の高速演算が実現された。
以上述べたように、赤外可視変換蛍光体を本発明構成の
赤外可視変換蛍光体とすること、すなわち、蛍光体全重
量に対して重量比で３００ｐｐｍを超え、５０００ ｐ
ｐｍ以下のサマリウムを含有することを特徴とする赤外
可視変換蛍光体とすること、によって、従来技術の有し
ていた課題を解決して、赤外入力光に対する応答速度が
早い赤外可視変換蛍光体をを提供することができ、ひい
ては情報処理速度の速い光論理演算素子の実現を可能に
した。
赤外可視変換蛍光体とすること、すなわち、蛍光体全重
量に対して重量比で３００ｐｐｍを超え、５０００ ｐ
ｐｍ以下のサマリウムを含有することを特徴とする赤外
可視変換蛍光体とすること、によって、従来技術の有し
ていた課題を解決して、赤外入力光に対する応答速度が
早い赤外可視変換蛍光体をを提供することができ、ひい
ては情報処理速度の速い光論理演算素子の実現を可能に
した。
第１図は本発明の赤外可視変換蛍光体の動作原理を示す
図、第２図はサマリウム（Ｓｍ）添加濃度と赤外可視変
換効率との関係を示す図、第３図はサマリウム（Ｓｍ）
添加濃度と赤外光に対する応答速度との関係を示す図で
ある。 特許出願人 日本電信電話株式会社 代 理 人 中 本 宏量
井 上 昭同
吉 嶺 桂第１図
図、第２図はサマリウム（Ｓｍ）添加濃度と赤外可視変
換効率との関係を示す図、第３図はサマリウム（Ｓｍ）
添加濃度と赤外光に対する応答速度との関係を示す図で
ある。 特許出願人 日本電信電話株式会社 代 理 人 中 本 宏量
井 上 昭同
吉 嶺 桂第１図
Claims (1)
- １． アルカリ土類金属カルコゲナイドにユーロピウム
とサマリウム、あるいはセリウムとサマリウムを添加し
た赤外可視変換蛍光体において、蛍光体全重量に対して
重量比で３００ｐｐｍを超え５０００ｐｐｍ以下のサマ
リウムを含有することを特徴とする赤外可視変換蛍光体
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2144392A JP2631759B2 (ja) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | 赤外可視変換蛍光体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2144392A JP2631759B2 (ja) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | 赤外可視変換蛍光体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0439384A true JPH0439384A (ja) | 1992-02-10 |
| JP2631759B2 JP2631759B2 (ja) | 1997-07-16 |
Family
ID=15361085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2144392A Expired - Lifetime JP2631759B2 (ja) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | 赤外可視変換蛍光体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2631759B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0236296A (ja) * | 1988-04-21 | 1990-02-06 | Quantex Corp | 薄膜ホトルミネセンス物品およびその製造方法 |
-
1990
- 1990-06-04 JP JP2144392A patent/JP2631759B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0236296A (ja) * | 1988-04-21 | 1990-02-06 | Quantex Corp | 薄膜ホトルミネセンス物品およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2631759B2 (ja) | 1997-07-16 |
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