JPH10298548A - 真空紫外線励起発光蛍光体およびその製造方法 - Google Patents
真空紫外線励起発光蛍光体およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH10298548A JPH10298548A JP11204997A JP11204997A JPH10298548A JP H10298548 A JPH10298548 A JP H10298548A JP 11204997 A JP11204997 A JP 11204997A JP 11204997 A JP11204997 A JP 11204997A JP H10298548 A JPH10298548 A JP H10298548A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phosphor
- boric acid
- parts
- weight
- vacuum ultraviolet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Gas-Filled Discharge Tubes (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
の発光輝度と働程特性を改良することを目的とする。 【構成】 蛍光体の粒子表面に、硼酸系化合物が硼素
(B)として蛍光体100重量部に対し0.001〜1
0重量部被覆されていることを特徴とする真空紫外線励
起発光蛍光体。
Description
パネル、高負荷蛍光ランプ、或いは希ガス放電ランプ等
に使用される蛍光体の製造方法に係り、特に、デバイス
における発光輝度と、その働程特性の改良に関する。
は蛍光ランプ等は、基本的に、放電空間において発生し
た紫外線を蛍光体により可視光に変換しており、これら
のデバイスは、その放電空間内壁に蛍光体粒子が層状に
塗布された蛍光体層を有する。
体と有機質のバインダー(ビヒクル)を混合した塗布組
成物をスクリーン印刷等によって所定部分に塗布し、そ
の後、有機バインダーを除去する目的で400〜600
℃の範囲の温度で焼成する。この焼成は未分解成分が残
留しないように空気中において十分な時間行われるが、
この際、蛍光体は高温度で空気中の酸素と接触するため
に蛍光体表面は酸化し、その結果、発光輝度が低下す
る。このような酸化は、2価のユーロピウムで付活され
たBaMg2Al16O27:Eu蛍光体など、還元雰囲気
で焼成されている蛍光体において特に顕著である。
P)において励起源となるのはXeの共鳴線147nm
と分子線172nmの紫外線であり、非常に波長が短い
ため透過力が弱く、蛍光体粒子表面層部分しか励起され
ない。従って、その発光特性は酸化等による表層部分の
影響を受けやすい。
放電空間と蛍光体層は近接しており、蛍光体は放電空間
からのイオン衝撃や真空紫外線にさらされ、これらの作
用で蛍光体の発光輝度は経時的に大きく低下する。
情に鑑みなされたもので、真空紫外線により励起されて
発光する蛍光体の発光輝度と働程特性を改良することを
目的とする。
子表面を上述したような阻害要因から遮断し、または保
護することにより、蛍光体の輝度低下を防止することが
できると考え、鋭意検討した結果、蛍光体の粒子表面に
硼酸系化合物を保護物質として被覆することにより、蛍
光体をデバイスに実装したときの発光輝度及び働程特性
が著しく改善されることを見いだし本発明を完成させる
に至った。
光体は、蛍光体の粒子表面に、硼酸系化合物が硼素
(B)として蛍光体に100重量部に対し0.001〜
10重量部被覆されていることを特徴とする。
元雰囲気で焼成されている蛍光体があるが、Eu、Mn
のうちの少なくとも一種の付活剤により付活されたアル
ミン酸塩蛍光体に適用すると効果的である。特に、2価
のユーロピウムで付活されたBaMg2Al16O27:E
u蛍光体に効果がある。
素、硼酸アンモニウムの内の少なくとも一種の硼酸系化
合物を溶解した水と蛍光体を混合してスラリーを調製
し、スラリーを乾燥し、次に300〜1000℃の温度
で焼成することで、蛍光体粒子表面に硼素酸系化合物を
被覆させることで得ることができる。
したBaMg2Al16O27:Eu蛍光体について、真空
紫外線分光光度計を用いて147nmの真空紫外線励起
時の相対発光強度と、硼酸系化合物の被覆量の関係につ
いてプロットした。ここで硼酸系化合物の被覆量は硼素
(B)の分析値で表している。図中、実線は蛍光体を空
気中で450℃で30分間のベーキングした場合であ
り、破線はベーキングをしていない蛍光体である。破線
より硼酸系化合物の付着量とともに僅かであるが、相対
輝度は低下傾向であり、その量が0.1重量部付着した
ものの相対発光強度は95%程度である。
途には上述したように蛍光体層を形成するときに使用し
たバインダーを除去する目的でベーキングが行われてい
る。従って、実際の発光デバイスに実装する場合の蛍光
体の相対発光強度は実線のベーキングした場合に近似す
る。
硼素分析値が0.0001重量部程度まで、相対発光強
度は60%程度と低いが、硼酸量が増加するに従い発光
輝度は改善され、0.01重量部被覆した蛍光体の相対
発光強度は90%を超えている。0.01重量部以上被
覆したものはベークキングしない実線とほぼ重なり、硼
酸系化合物を被覆したことにより、ベーキングしたこと
の影響がみられなくなっている。言い換えれば、ベーキ
ングによる輝度低下はないといえる。
発明において硼酸系化合物は、蛍光体100重量部に対
して硼素として、0.001〜10重量部の範囲被覆し
ている必要があり、0.01〜5重量部の範囲被覆して
いることが好ましい。硼素の被覆量が0.001より小
さいと効果が認められず、10重量部より多いと大幅に
輝度が低下して実用に適さない。
47nmの真空紫外線励起時の相対発光強度と、硼酸系
化合物の被覆量の関係についてプロットした。図中、実
線は450℃で30分間ベーキングしたBaMg2Al1
6O27:Eu蛍光体を示し、破線は、同蛍光体をKr−
Xe−Heの混合ガスを4torr封入したガラス管へ
セットし、1.2Aの電流、130vの電圧で1時間ア
ーク放電し、表面を劣化した蛍光体をそれぞれ示してい
る。
た蛍光体はそのBの付着量の増加に応じてKr−Xe−
Heの混合ガスの放電管による劣化率は小さくなってい
る。ただ、硼酸系化合物の付着量が多くなると相対発光
強度が低下するので、被覆量は蛍光体100重量部に対
し、Bとして10重量部より少なくすることが実用上必
要である。
r、Mg、Zn、Y、Gd、Lu、Sc、La等の金属
硼酸塩を使用することも可能であるが、これらは励起源
である真空紫外線を吸収する性質があり、輝度は低下し
やすいため、非金属塩であるB2O3、B4O5などの酸化
物、或いはH3BO3、H3B4O7、HBO2等の硼酸類、
または、硼酸類のアンモニウム塩を用いるのが好まし
い。
面に硼酸系化合物を被覆するために、先ず、蛍光体に対
し所定量の硼酸系化合物を混合する。この混合は、でき
るだけ均質な混合を行うことが好ましい。それは蛍光体
粒子表面に形成される硼酸系化合物の被膜はできるだけ
均質であることが好ましいからである。実際の被覆は次
工程の焼成により行われるが、この工程でより均質に行
うことで、焼成温度は低めに設定することができ好まし
い。
性のものを選択し、これを蛍光体懸濁液に添加し、乾燥
(蒸発乾固)することで蛍光体粒子表面に均一に被覆す
ることができる。このような水溶性硼酸化合物としてB
2O3、B4O5などの酸化物、或いはH3BO3、H3B4O
7、HBO2等の硼酸類、または、硼酸類のアンモニウム
塩等がある。
ものは必要量が所定量の水に溶解せず、一部あるいは大
部分が蛍光体の粒子表面に粒子状に付着するが、この中
でも融点が高いものは粒子径が小さい方が少量で蛍光体
粒子表面に被覆することができるため、その被覆の効果
が大きい。従って、蛍光体粒子表面に付着する硼酸系化
合物の粒径は0.1μm程度以下であることが好まし
い。
硼酸系化合物をさらに300〜1000℃の温度で焼成
するのは、硼酸系化合物を高温で焼成することで、蛍光
体粒子表面にガラス状の強固な被覆物が生成し、被覆物
の光学的透明性を向上すると同時に、被覆物が化学的物
理的に安定化するからである。焼成温度は300℃より
低いと硼酸系化合物の被覆剤が蛍光体粒子表面に十分拡
散せず、本発明の効果は期待できなくなる。逆に、焼成
温度が1000℃より高いと、蛍光体粒子内部まで被覆
剤が拡散し、蛍光体が劣化し硼酸による表面のガラス化
による効果を失うばかりか、逆に蛍光体の発光輝度を低
下する。従って、焼成温度は600〜900℃の範囲が
さらに望ましい。最も好ましいのは800℃付近であ
る。前記したように、焼成温度はできるだけ低温度で行
うことが蛍光体母体にとって好ましいが、低温度で行う
ほどガラスの前記した効果は低減する。そこで、前工程
で蛍光体粒子表面にできるだけ均質に硼酸系化合物を付
着しておくことが低温下に効果がある。
比較的低温度で焼成する場合、その焼成雰囲気は空気中
でも良いが、500〜1000℃範囲の比較的高温度で
焼成する場合、N2、Arのような中性雰囲気か、或い
はN2−H2混合ガス雰囲気、CO2−CO混合ガス雰囲
気のような弱還元性雰囲気が望ましい。
て、高圧水銀灯からの365nm、低圧水銀蒸気放電か
ら高効率に得られる253.7nm、同放電から一部放
射されている184.9nm、キセノン放電から放射さ
れる147nmの紫外線があるが、紫外線の波長が短い
ほど、透過力が小さく、逆に紫外線の波長が長いほど透
過力が大きくなる。すなわち、184.9nm或いは1
47nm等の真空紫外線で励起されるのは蛍光体の比較
的表面付近である。一方、ベーキングにより、酸化され
るのは蛍光体の表面付近であり、必ずしも蛍光体内部ま
で酸化されることはない。従って、真空紫外線で励起発
光するものほど、ベーキングによる酸化の影響を被りや
すい。言い換えれば、真空紫外線励起蛍光体はベーキン
グ改良により蛍光体性能を大幅に改善することができる
ということになる。
付活剤が、Eu2+、Mn2+、Ce3+、Tb3+、Sb3+、
或いはSn2+である蛍光体である。酸化されやすくしか
も真空紫外線により効率的に励起発光する蛍光体であ
る。このような蛍光体として、BaMg2Al16O27:
Eu、BaMg2Al16O27:Eu,Mn、Sr4Al14
O25:Eu、Zn2SiO4:Mn、LaPO4:Ce,
Tb、MgAl11O19:Ce,Tb、Y2SiO5:T
b、等がある。この中でも、特にEu2+或いはMn 2+を
付活剤とするアルミン塩酸系の蛍光体に対し効果的であ
る。
光体の一つであるBaMg2Al16O27:Euを例とし
て本発明の実施例を説明する。
方法で次のように作製することができる。原料として下
記のものを秤量し、 BaCO3 ・・・・・・・・・・・・・・・・ 0.90モル 3MgCO3・Mg(OH)2・3H2O・・・・ 0.50モル γ−Al2O3 ・・・・・・・・・・・・・・・ 8.00モル Eu2O3 ・・・・・・・・・・・・・・・・・ 0.05モル これらの全量100重量部に対し、1.0重量部のAl
F3を添加し、磁性ポット中でボールミル混合する。
充填し、空気中で1500℃8時間焼成する。冷却後さ
らにN2−H2の還元性雰囲気中で1500℃で8時間焼
成する。冷却後分散処理を行い、300メッシュの篩を
通した後、脱水乾燥した。
Eu0.1の組成で147nm紫外線励起で青色に発光す
る。(以下BAM蛍光体と称す)
gにH3BO3を0.1gと水100gを添加混合し、ス
ラリー状とした後、100℃で乾燥させる。乾燥後アル
ミナ坩堝に充填し、電気炉を用いて空気中400℃で1
時間焼成し本発明の蛍光体を得た。蛍光体の化学分析の
結果によると硼素は蛍光体100重量部に対し0.01
7重量部であった。
BO3を0.5gと水100gを添加し、実施例1と同
様の操作を行い本発明の蛍光体を得た。蛍光体の化学分
析の結果によると硼素は蛍光体100重量部に対し0.
085重量部であった。
BO3を2.5gと水100gを添加し、実施例1と同
様の操作を行い本発明の蛍光体を得た。蛍光体の化学分
析の結果によると硼素は蛍光体100重量部に対し0.
43重量部であった。
BO3を12.5gと水100gを添加し、実施例1と
同様の操作を行い本発明の蛍光体を得た。蛍光体の化学
分析の結果によると硼素は蛍光体100重量部に対し
2.1重量部であった。
BO3を25.0gと水100gを添加し、実施例1と
同様の操作を行い本発明の蛍光体を得た。蛍光体の化学
分析の結果によると硼素は蛍光体100重量部に対し
4.3重量部であった。
アンモニウム1gと水100gを添加し混合して、スラ
リー状とした後乾燥する。乾燥後、アルミナ坩堝に充填
しH2−N2雰囲気中で800℃1時間焼成し本発明の蛍
光体を得た。蛍光体の化学分析の結果によると硼素は蛍
光体100重量部に対し0.14重量部であった。
0gの水に攪拌しながら投入し蛍光体を完全に懸濁さ
せ、50gの水に溶解したY(NO3)30.93gを滴
下し、続いて50gの水に溶解したH3BO3を.34g
滴下後、アンモニア水を加えてpHを8にする。1時間
放置した後、脱水しながら十分水洗し乾燥し本発明の蛍
光体を得た。蛍光体の化学分析の結果によると硼素は蛍
光体100重量部に対し0.022重量部であった。
BO3等の硼酸系化合物の蛍光体粒子表面への被覆を一
切行わない蛍光体を選択する。すなわち、実施例1〜実
施例7の蛍光体の被覆処理する前の蛍光体である。
のではなく、蛍光体の原料の中に硼酸系化合物を仕込み
焼成して得られる蛍光体を次のように調製した。
F3に加えて0.1重量部のH3BO3を添加し、磁性ポ
ット中でボールミル混合する。得られた混合原料を上記
した実施例1〜7で使用した硼酸化合物被覆前のBAM
蛍光体と同じ方法で製造した。
たBAM蛍光体5gを磁性坩堝に詰め、電気炉を用いて
450℃で30分間ベーキング行い、ベーキング前後の
輝度比較試験、及び希ガス放電管の試験を行った。結果
を表1に示す。また、発光強度維持率は、ベーキング後
の発光強度/ベーキング前の発光強度×100%として
算出した。
硼酸系化合物で被覆することによって、蛍光体のベーキ
ング時の酸化による劣化を防止し、放電空間中でのイオ
ン衝撃による劣化も防止することができる。すなわち、
本発明の蛍光体を使用することにより、紫外線、特に主
としてキセノンの147nm真空紫外線を利用するカラ
ープラズマディスプレイパネルや、キセノン放電型蛍光
ランプ等の発光デバイスを高輝度化し、しかも働程特性
を改善することが可能となる。
と、硼酸系化合物の被覆量の関係を示す特性図(実線は
ベーク後、破線はベーク前)
と、硼酸系化合物の被覆量の関係を示す特性図(実線は
放電管の劣化前、破線は劣化後)
Claims (3)
- 【請求項1】 蛍光体の粒子表面に、硼酸系化合物が硼
素(B)として蛍光体100重量部に対し0.001〜
10重量部被覆されていることを特徴とする真空紫外線
励起発光蛍光体。 - 【請求項2】 前記蛍光体はEu、Mnのうちの少なく
とも一種の付活剤により付活されたアルミン酸塩蛍光体
であることを特徴とする特許請求項1に記載の真空紫外
線励起蛍光体。 - 【請求項3】 蛍光体を、硼酸、酸化硼素、硼酸アンモ
ニウムの内の少なくとも一種の硼酸系化合物を溶解した
水と蛍光体を混合してスラリーを調製し、該スラリーを
乾燥し、次に300〜1000℃の温度で焼成すること
で、蛍光体粒子表面に硼酸系化合物を被覆させることを
特徴とする真空紫外線励起発光蛍光体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11204997A JP3783329B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 真空紫外線励起発光蛍光体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11204997A JP3783329B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 真空紫外線励起発光蛍光体およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10298548A true JPH10298548A (ja) | 1998-11-10 |
| JP3783329B2 JP3783329B2 (ja) | 2006-06-07 |
Family
ID=14576751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11204997A Expired - Fee Related JP3783329B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 真空紫外線励起発光蛍光体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3783329B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001240856A (ja) * | 2000-02-29 | 2001-09-04 | Sumitomo Chem Co Ltd | 真空紫外線励起発光素子用蛍光体 |
| JP2003253259A (ja) * | 2002-02-28 | 2003-09-10 | Okayama Prefecture | 表示素子用蛍光体およびその製造方法 |
| WO2004087833A1 (ja) | 2003-03-14 | 2004-10-14 | Sakai Chemical Industry Co. Ltd. | 蛍光体及びその製造方法 |
| JP2004323576A (ja) * | 2003-04-22 | 2004-11-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 蛍光体およびプラズマディスプレイ装置 |
| JP2008303230A (ja) * | 2007-06-05 | 2008-12-18 | Panasonic Corp | 蛍光体およびその製造方法 |
-
1997
- 1997-04-30 JP JP11204997A patent/JP3783329B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001240856A (ja) * | 2000-02-29 | 2001-09-04 | Sumitomo Chem Co Ltd | 真空紫外線励起発光素子用蛍光体 |
| JP2003253259A (ja) * | 2002-02-28 | 2003-09-10 | Okayama Prefecture | 表示素子用蛍光体およびその製造方法 |
| WO2004087833A1 (ja) | 2003-03-14 | 2004-10-14 | Sakai Chemical Industry Co. Ltd. | 蛍光体及びその製造方法 |
| EP2361959A2 (en) | 2003-03-14 | 2011-08-31 | Sakai Chemical Industry Co., Ltd. | Phosphor and method for producing same |
| US8580148B2 (en) | 2003-03-14 | 2013-11-12 | Sakai Chemical Industry Co., Ltd. | Phosphor and method for producing same |
| JP2004323576A (ja) * | 2003-04-22 | 2004-11-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 蛍光体およびプラズマディスプレイ装置 |
| JP2008303230A (ja) * | 2007-06-05 | 2008-12-18 | Panasonic Corp | 蛍光体およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3783329B2 (ja) | 2006-06-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2005133063A (ja) | Iiia族及びiiib族のホウ素並びに金属を含む蛍光体 | |
| JP3758203B2 (ja) | 真空紫外線励起発光蛍光体およびその製造方法 | |
| US6777879B2 (en) | Gas discharge lamp comprising a phosphor layer | |
| JP3270073B2 (ja) | 蛍光ランプ | |
| JP2001172627A (ja) | 希土類燐酸塩、その製造方法及び希土類燐酸塩蛍光体 | |
| JP2002080843A (ja) | 真空紫外線励起発光蛍光体 | |
| JP4796774B2 (ja) | ホウ素及び希土類金属を含有する蛍光体、及び該蛍光体を組み込んだ光源 | |
| JP5225539B2 (ja) | Iiia族、iva族、及びランタニド系列の金属のリン酸塩及び/又はホウ酸を含有する蛍光体、及び該蛍光体を組み込んだ光源 | |
| JP2001172626A (ja) | 表示、発光装置 | |
| JP2009074090A (ja) | 真空紫外線励起発光素子用蛍光体 | |
| CN1265420C (zh) | 具有降低转换发光体的气体放电灯 | |
| WO2010137533A1 (ja) | 表面処理蛍光体粒子の製造方法及び表面処理蛍光体粒子 | |
| JP3783329B2 (ja) | 真空紫外線励起発光蛍光体およびその製造方法 | |
| JP3832024B2 (ja) | 真空紫外線励起発光蛍光体およびその製造方法 | |
| JP4199530B2 (ja) | 水銀蒸気放電ランプ用蛍光体及び水銀蒸気放電ランプ | |
| JP2001279182A (ja) | 保護膜塗布液と蛍光ランプ及びその製造方法と照明装置 | |
| JP3606277B2 (ja) | 冷陰極放電管およびその点灯装置 | |
| JP4146173B2 (ja) | 2価金属珪酸塩蛍光体、蛍光体ペースト組成物及びそれを用いた真空紫外線励起発光素子 | |
| JP2851006B2 (ja) | 蛍光体 | |
| KR100893098B1 (ko) | 형광체 및 형광램프 | |
| JP2000290648A (ja) | 赤色蛍光体 | |
| JP2000026855A (ja) | 蛍光体ペースト組成物及び真空紫外線励起発光素子 | |
| JP4016724B2 (ja) | 真空紫外線励起発光素子用蛍光体 | |
| JP3402028B2 (ja) | 冷陰極放電管およびその点灯装置 | |
| JP3754701B2 (ja) | 蛍光体及びそれを使用した発光素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040224 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051129 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060127 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Effective date: 20060221 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060306 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090324 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 3 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090324 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 4 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100324 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100324 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 5 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110324 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 5 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110324 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120324 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120324 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |