JP2003277749A - ２価金属珪酸塩蛍光体、蛍光体ペースト組成物及び真空紫外線励起発光素子 - Google Patents
２価金属珪酸塩蛍光体、蛍光体ペースト組成物及び真空紫外線励起発光素子Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 発光輝度の改善された青色発光の珪酸塩蛍光
体、蛍光体ペースト並びに輝度の改良された真空紫外線
励起発光素子を提供する。 【解決手段】 Ｃａ、Ｅｕ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｌａをそれぞ
れ含有し、式（Ｃａ１−ｘＥｕｘ）Ｏ・ａＭｇＯ・ｂＳ
ｉＯ２・ｃＬａ２Ｏ３で表わされる珪酸塩蛍光体および
当該蛍光体を含有した蛍光体ペースト組成物、並びに当
該蛍光体から成る蛍光膜を具備した真空紫外線励起発光
素子（ａ，ｂ，ｃおよびｘは、それぞれ０．９≦ａ＜
１．１、１．９≦ｂ≦２．２、０＜ｃ≦２．５×１０
−２および５×１０−３≦ｘ≦０．１）
体、蛍光体ペースト並びに輝度の改良された真空紫外線
励起発光素子を提供する。 【解決手段】 Ｃａ、Ｅｕ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｌａをそれぞ
れ含有し、式（Ｃａ１−ｘＥｕｘ）Ｏ・ａＭｇＯ・ｂＳ
ｉＯ２・ｃＬａ２Ｏ３で表わされる珪酸塩蛍光体および
当該蛍光体を含有した蛍光体ペースト組成物、並びに当
該蛍光体から成る蛍光膜を具備した真空紫外線励起発光
素子（ａ，ｂ，ｃおよびｘは、それぞれ０．９≦ａ＜
１．１、１．９≦ｂ≦２．２、０＜ｃ≦２．５×１０
−２および５×１０−３≦ｘ≦０．１）
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、波長が２００ｎｍ
以下の真空紫外線（ＶＵＶ）による励起によって青色に
発光する２価金属珪酸塩蛍光体、またこの蛍光体を含有
する蛍光体ペースト組成物及びこれを用いた蛍光膜を具
備した真空紫外線励起発光素子（ＶＵＶ励起発光素子）
に関する。
以下の真空紫外線（ＶＵＶ）による励起によって青色に
発光する２価金属珪酸塩蛍光体、またこの蛍光体を含有
する蛍光体ペースト組成物及びこれを用いた蛍光膜を具
備した真空紫外線励起発光素子（ＶＵＶ励起発光素子）
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、例えばスキャナーの読みとり用光
源等に使われる希ガスランプやプラズマディスプレイパ
ネル（ＰＤＰ）等に代表されるように、Ａｒ、Ｘｅ、Ｈ
ｅ、Ｎｅ、Ｘｅ−Ｎｅ等の希ガスをガラス等によって形
成された外囲器中に封入し、その希ガスの放電によって
放射されるＶＵＶにより外囲器内部のＶＵＶ用蛍光体か
らなる蛍光膜を励起して発光させる構造のＶＵＶ励起発
光素子の開発が盛んに行われている。
源等に使われる希ガスランプやプラズマディスプレイパ
ネル（ＰＤＰ）等に代表されるように、Ａｒ、Ｘｅ、Ｈ
ｅ、Ｎｅ、Ｘｅ−Ｎｅ等の希ガスをガラス等によって形
成された外囲器中に封入し、その希ガスの放電によって
放射されるＶＵＶにより外囲器内部のＶＵＶ用蛍光体か
らなる蛍光膜を励起して発光させる構造のＶＵＶ励起発
光素子の開発が盛んに行われている。
【０００３】ＶＵＶ励起発光素子の代表例である希ガス
ランプは、ガラス製の細管内にＸｅ、Ｘｅ−Ｎｅ等の希
ガスが封入されていて、その管の内壁面には、ＶＵＶに
より励起されると発光するＶＵＶ用蛍光体からなる蛍光
膜が形成されている。この希ガスランプの電極間に電気
エネルギーを印加すると、該ガラス細管内に希ガス放電
が起こり、その時放射されるＶＵＶにより管の内壁面に
形成されている蛍光膜が励起されて可視光を発する。
ランプは、ガラス製の細管内にＸｅ、Ｘｅ−Ｎｅ等の希
ガスが封入されていて、その管の内壁面には、ＶＵＶに
より励起されると発光するＶＵＶ用蛍光体からなる蛍光
膜が形成されている。この希ガスランプの電極間に電気
エネルギーを印加すると、該ガラス細管内に希ガス放電
が起こり、その時放射されるＶＵＶにより管の内壁面に
形成されている蛍光膜が励起されて可視光を発する。
【０００４】また、ＶＵＶ励起発光素子の他の代表例で
あるＰＤＰは原理的には、前記のＶＵＶ励起の希ガスラ
ンプを更に小さくし、複数の希ガスランプをストライプ
状、もしくはマトリックス状に並べたものと考えること
が出来る。つまり、狭い放電空間（セル）がストライプ
状、もしくはマトリックス状に配置されたものである。
各セルには電極が設けられ、この各セルの内部にはＶＵ
Ｖ用蛍光体からなる蛍光膜が形成されている。各セル内
にはＸｅ、Ｘｅ−Ｎｅ等の希ガスが封入されて、セル内
の電極から電気エネルギーを印加すると、セル内に希ガ
ス放電が起こってＶＵＶが放射され、このＶＵＶにより
セル内の蛍光膜が励起されて可視光を発し、この発光に
よって画像が表示される。フルカラーＰＤＰの場合、Ｖ
ＵＶ励起により赤、青、緑に発光する蛍光体からなる各
セルをストライプ状もしくはマトリックス状に配列する
ことにより、フルカラーの表示を行うことが出来る。
あるＰＤＰは原理的には、前記のＶＵＶ励起の希ガスラ
ンプを更に小さくし、複数の希ガスランプをストライプ
状、もしくはマトリックス状に並べたものと考えること
が出来る。つまり、狭い放電空間（セル）がストライプ
状、もしくはマトリックス状に配置されたものである。
各セルには電極が設けられ、この各セルの内部にはＶＵ
Ｖ用蛍光体からなる蛍光膜が形成されている。各セル内
にはＸｅ、Ｘｅ−Ｎｅ等の希ガスが封入されて、セル内
の電極から電気エネルギーを印加すると、セル内に希ガ
ス放電が起こってＶＵＶが放射され、このＶＵＶにより
セル内の蛍光膜が励起されて可視光を発し、この発光に
よって画像が表示される。フルカラーＰＤＰの場合、Ｖ
ＵＶ励起により赤、青、緑に発光する蛍光体からなる各
セルをストライプ状もしくはマトリックス状に配列する
ことにより、フルカラーの表示を行うことが出来る。
【０００５】そして、これらのＶＵＶ励起発光素子の蛍
光膜形成のための蛍光体としては（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：
Ｅｕ等の赤色発光蛍光体、ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ、
（Ｂａ，Ｓｒ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ，Ｍｎ、Ｚｎ
２ＳｉＯ４：Ｍｎ等の緑色発光蛍光体、ＢａＭｇＡｌ
１０Ｏ１７：Ｅｕ等の青色発光蛍光体等が所望の発光色
に応じてそれぞれ単独もしくは混合して用いられてい
る。（電子材料誌 １９９７年１２月号工業調査会社等
参照）。ＶＵＶ励起発光素子の蛍光膜として実用されて
いる、これらのＶＵＶ用の実用蛍光体の中、青色成分と
して主として実用されている蛍光体はＢａＭｇＡｌ１０
Ｏ１７：Ｅｕの組成をもった、通称ＢＡＭと略称されて
いるアルミン酸塩蛍光体であるが、このＢＡＭ蛍光体は
ＶＵＶを照射して励起した時の発光輝度が高く、また青
色としての色純度が良好であるものの、ＶＵＶ励起発光
素子の蛍光膜の製造時におけるベーキング工程での輝度
劣化（ベーキング劣化）が大きいことと、ＶＵＶ励起発
光素子を駆動させた時、ＶＵＶに長時間晒らされた際の
輝度の経時劣化（ＶＵＶ劣化）が大きいといった欠点を
有してる。
光膜形成のための蛍光体としては（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：
Ｅｕ等の赤色発光蛍光体、ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ、
（Ｂａ，Ｓｒ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ，Ｍｎ、Ｚｎ
２ＳｉＯ４：Ｍｎ等の緑色発光蛍光体、ＢａＭｇＡｌ
１０Ｏ１７：Ｅｕ等の青色発光蛍光体等が所望の発光色
に応じてそれぞれ単独もしくは混合して用いられてい
る。（電子材料誌 １９９７年１２月号工業調査会社等
参照）。ＶＵＶ励起発光素子の蛍光膜として実用されて
いる、これらのＶＵＶ用の実用蛍光体の中、青色成分と
して主として実用されている蛍光体はＢａＭｇＡｌ１０
Ｏ１７：Ｅｕの組成をもった、通称ＢＡＭと略称されて
いるアルミン酸塩蛍光体であるが、このＢＡＭ蛍光体は
ＶＵＶを照射して励起した時の発光輝度が高く、また青
色としての色純度が良好であるものの、ＶＵＶ励起発光
素子の蛍光膜の製造時におけるベーキング工程での輝度
劣化（ベーキング劣化）が大きいことと、ＶＵＶ励起発
光素子を駆動させた時、ＶＵＶに長時間晒らされた際の
輝度の経時劣化（ＶＵＶ劣化）が大きいといった欠点を
有してる。
【０００６】これに対して、製造工程におけるベーキン
グ劣化が少なく、かつＶＵＶ劣化少ない小さい青色蛍光
体として、Ｅｕを付活剤とし、その組成式がＣａＭｇＳ
ｉ２Ｏ６：Ｅｕで表される２価金属の珪酸塩蛍光体が報
告されている（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ Ｔｈｅ
８ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｄｉｓｐｌａ
ｙ Ｗｏｒｋｓｈｏｐｓ ２００１ ｐｐ．１１１５
参照）が、この蛍光体は従来の青色蛍光体であるＢＡＭ
（ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ）と比較して輝度が低
いのが問題である。
グ劣化が少なく、かつＶＵＶ劣化少ない小さい青色蛍光
体として、Ｅｕを付活剤とし、その組成式がＣａＭｇＳ
ｉ２Ｏ６：Ｅｕで表される２価金属の珪酸塩蛍光体が報
告されている（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ Ｔｈｅ
８ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｄｉｓｐｌａ
ｙ Ｗｏｒｋｓｈｏｐｓ ２００１ ｐｐ．１１１５
参照）が、この蛍光体は従来の青色蛍光体であるＢＡＭ
（ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ）と比較して輝度が低
いのが問題である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
状況に鑑みてなされたもので、ＶＵＶ劣化が少なく、従
来のものよりも発光輝度の改善された２価金属珪酸塩蛍
光体、蛍光体ペースト組成物並びにＶＵＶ励起発光素子
を提供することを目的とする。
状況に鑑みてなされたもので、ＶＵＶ劣化が少なく、従
来のものよりも発光輝度の改善された２価金属珪酸塩蛍
光体、蛍光体ペースト組成物並びにＶＵＶ励起発光素子
を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、ＶＵＶ劣
化が比較的少ないことが知られている、組成式ＣａＭｇ
Ｓｉ２Ｏ６：ＥＵで表される２価金属珪酸塩蛍光体の母
体結晶に対して付活剤のＥｕの外に種々の金属元素を添
加、含有させてみて、ＶＵＶ励起下での発光輝度に及ぼ
す添加元素の影響について詳細に検討した結果、組成式
がＣａＭｇＳｉ２Ｏ６：Ｅｕである２価金属珪酸塩にＬ
ａを特定量添加してこれを組成中に含有させると特にＶ
ＵＶ励起下での発光輝度が増強され、この蛍光体を用い
た蛍光体ペースト組成物により蛍光膜を形成すると青色
成分の輝度が改善されたＶＵＶ励起発光素子となること
を見出し本発明に至った。本発明の上記目的は以下のよ
うな構成とすることによって達成される。
化が比較的少ないことが知られている、組成式ＣａＭｇ
Ｓｉ２Ｏ６：ＥＵで表される２価金属珪酸塩蛍光体の母
体結晶に対して付活剤のＥｕの外に種々の金属元素を添
加、含有させてみて、ＶＵＶ励起下での発光輝度に及ぼ
す添加元素の影響について詳細に検討した結果、組成式
がＣａＭｇＳｉ２Ｏ６：Ｅｕである２価金属珪酸塩にＬ
ａを特定量添加してこれを組成中に含有させると特にＶ
ＵＶ励起下での発光輝度が増強され、この蛍光体を用い
た蛍光体ペースト組成物により蛍光膜を形成すると青色
成分の輝度が改善されたＶＵＶ励起発光素子となること
を見出し本発明に至った。本発明の上記目的は以下のよ
うな構成とすることによって達成される。
【０００９】（１） カルシウム（Ｃａ）、マグネシウ
ム（Ｍｇ）及び硅素（Ｓｉ）を構成金属元素として含む
珪酸塩を母体結晶とし、ユーロピウム（Ｅｕ）で付活さ
れた２価金属珪酸塩蛍光体において、該蛍光体の組成中
にランタン（Ｌａ）を含有することを特徴とする２価金
属珪酸塩蛍光体（請求項１の発明）。 （２） 上記珪酸塩蛍光体が、一般式（Ｃａ１−ｘＥｕ
ｘ）Ｏ・ａＭｇＯ・ｂＳｉＯ２・ｃＬａ２Ｏ３で表され
ることを特徴とする上記（１）に記載の２価金属珪酸塩
蛍光体（請求項２の発明）。 （但し、上記式中、ａ、ｂ、ｃおよびｘは、それぞれ
０．９≦ａ≦１．１、１．９≦ｂ≦２．２、０＜ｃ≦
２．５×１０−２および５×１０−３≦ｘ≦０．１なる
条件を満たす数を表す。）
ム（Ｍｇ）及び硅素（Ｓｉ）を構成金属元素として含む
珪酸塩を母体結晶とし、ユーロピウム（Ｅｕ）で付活さ
れた２価金属珪酸塩蛍光体において、該蛍光体の組成中
にランタン（Ｌａ）を含有することを特徴とする２価金
属珪酸塩蛍光体（請求項１の発明）。 （２） 上記珪酸塩蛍光体が、一般式（Ｃａ１−ｘＥｕ
ｘ）Ｏ・ａＭｇＯ・ｂＳｉＯ２・ｃＬａ２Ｏ３で表され
ることを特徴とする上記（１）に記載の２価金属珪酸塩
蛍光体（請求項２の発明）。 （但し、上記式中、ａ、ｂ、ｃおよびｘは、それぞれ
０．９≦ａ≦１．１、１．９≦ｂ≦２．２、０＜ｃ≦
２．５×１０−２および５×１０−３≦ｘ≦０．１なる
条件を満たす数を表す。）
【００１０】（３） 上記ａ、ｂ及びｃが、それぞれａ
＝１、ｂ＝２および２．５×１０−４≦ｃ≦１．５×１
０−２なる条件を満たす数であることを特徴とする上記
（２）に記載の２価金属珪酸塩蛍光体（請求項３の発
明）。 （４） バインダーを溶解した溶媒中に蛍光体を分散さ
せてなる蛍光体ペースト組成物において、上記蛍光体が
上記（１）〜（３）のいずれかに記載の２価金属蛍光体
であることを特徴とする蛍光体ペースト組成物（請求項
４の発明）。 （５） 蛍光膜が形成された外囲器内に封入されている
希ガスの放電によって放射される真空紫外線により該蛍
光膜を励起して発光させる紫外線励起発光素子におい
て、上記蛍光膜が、上記（１）〜（３）のいずれかに記
載の２価金属珪酸塩蛍光体により形成されていることを
特徴とする真空紫外線励起発光素子（請求項５の発
明）。
＝１、ｂ＝２および２．５×１０−４≦ｃ≦１．５×１
０−２なる条件を満たす数であることを特徴とする上記
（２）に記載の２価金属珪酸塩蛍光体（請求項３の発
明）。 （４） バインダーを溶解した溶媒中に蛍光体を分散さ
せてなる蛍光体ペースト組成物において、上記蛍光体が
上記（１）〜（３）のいずれかに記載の２価金属蛍光体
であることを特徴とする蛍光体ペースト組成物（請求項
４の発明）。 （５） 蛍光膜が形成された外囲器内に封入されている
希ガスの放電によって放射される真空紫外線により該蛍
光膜を励起して発光させる紫外線励起発光素子におい
て、上記蛍光膜が、上記（１）〜（３）のいずれかに記
載の２価金属珪酸塩蛍光体により形成されていることを
特徴とする真空紫外線励起発光素子（請求項５の発
明）。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の蛍光体を製造するには、従来から知られている
２価金属珪酸塩蛍光体と同様、蛍光体を構成するＣａ、
Ｍｇ、Ｓｉ、Ｌａ及びＥｕの各金属の酸化物または高温
で酸化物に変わり得る炭酸塩、硫酸塩、ハロゲン化物等
の上記各金属の化合物からなる蛍光体原料混合物を、化
学量論的にその組成式が（Ｃａ１−ｘＥｕｘ）Ｏ・ａＭ
ｇＯ・ｂＳｉＯ２・ｃＬａ２Ｏ３（但し、上記式中、ｘ
は５×１０−３≦ｘ≦０．１なる条件、ａ，ｂおよびｃ
はそれぞれ０．９≦ａ≦１．１、１．９≦ｂ≦２．２、
および０＜ｃ≦２．５×１０−２なる条件を満たす数を
表す。以下同様である）となるような割合で混合し、ア
ルミナ坩堝等の耐熱容器に充填して、還元性雰囲気で、
１０００〜１４００℃の温度で２〜４０時間かけて１回
以上焼成し、この焼成物に分散、水洗、乾燥、篩かけ等
の蛍光体製造時に通常行われる後処理を行うことによっ
て製造することが出来る。なお、上記蛍光体原料混合物
中には更にフッ化物等のフラックスを添加しておいてか
ら焼成しても良い。
本発明の蛍光体を製造するには、従来から知られている
２価金属珪酸塩蛍光体と同様、蛍光体を構成するＣａ、
Ｍｇ、Ｓｉ、Ｌａ及びＥｕの各金属の酸化物または高温
で酸化物に変わり得る炭酸塩、硫酸塩、ハロゲン化物等
の上記各金属の化合物からなる蛍光体原料混合物を、化
学量論的にその組成式が（Ｃａ１−ｘＥｕｘ）Ｏ・ａＭ
ｇＯ・ｂＳｉＯ２・ｃＬａ２Ｏ３（但し、上記式中、ｘ
は５×１０−３≦ｘ≦０．１なる条件、ａ，ｂおよびｃ
はそれぞれ０．９≦ａ≦１．１、１．９≦ｂ≦２．２、
および０＜ｃ≦２．５×１０−２なる条件を満たす数を
表す。以下同様である）となるような割合で混合し、ア
ルミナ坩堝等の耐熱容器に充填して、還元性雰囲気で、
１０００〜１４００℃の温度で２〜４０時間かけて１回
以上焼成し、この焼成物に分散、水洗、乾燥、篩かけ等
の蛍光体製造時に通常行われる後処理を行うことによっ
て製造することが出来る。なお、上記蛍光体原料混合物
中には更にフッ化物等のフラックスを添加しておいてか
ら焼成しても良い。
【００１２】図１は、上記組成式においてａ、ｂ及びｘ
の各値がそれぞれ１．０、２．０及び２×１０−２であ
って、Ｌａの添加量（ｃ値）の異なる２価金属珪酸塩蛍
光体｛（Ｃａ０．９８Ｅｕ０．０２）Ｏ・ＭｇＯ・２Ｓ
ｉＯ２・ｃＬａ２Ｏ３｝を製造し、得られた蛍光体に１
４６ｎｍのＶＵＶを照射して発光させた際の各蛍光体の
発光輝度を、Ｌａを添加しなかった蛍光体（ｃ値＝０の
場合）に対する相対値で示したグラフである。なお、青
色蛍光体の輝度はその発光色（ＣＩＥ表色系色度座標に
おける色度点のｙ値）に比例して大きく変化するので、
発光色のｙ値の異なる蛍光体間の発光効率を比較する簡
便な方法として発光輝度をｙ値で割った（輝度／ｙ）値
（刺激和）で比較することが一般に行われる。そこで本
発明においても、蛍光体間の発光効率（発光輝度）は刺
激和で相互比較することとした。本明細書において発光
輝度ないし輝度とはいづれも上記定義の「刺激和」のこ
とをいう。図１における縦軸の「相対輝度」も各蛍光体
について求めた刺激和の相対値である。
の各値がそれぞれ１．０、２．０及び２×１０−２であ
って、Ｌａの添加量（ｃ値）の異なる２価金属珪酸塩蛍
光体｛（Ｃａ０．９８Ｅｕ０．０２）Ｏ・ＭｇＯ・２Ｓ
ｉＯ２・ｃＬａ２Ｏ３｝を製造し、得られた蛍光体に１
４６ｎｍのＶＵＶを照射して発光させた際の各蛍光体の
発光輝度を、Ｌａを添加しなかった蛍光体（ｃ値＝０の
場合）に対する相対値で示したグラフである。なお、青
色蛍光体の輝度はその発光色（ＣＩＥ表色系色度座標に
おける色度点のｙ値）に比例して大きく変化するので、
発光色のｙ値の異なる蛍光体間の発光効率を比較する簡
便な方法として発光輝度をｙ値で割った（輝度／ｙ）値
（刺激和）で比較することが一般に行われる。そこで本
発明においても、蛍光体間の発光効率（発光輝度）は刺
激和で相互比較することとした。本明細書において発光
輝度ないし輝度とはいづれも上記定義の「刺激和」のこ
とをいう。図１における縦軸の「相対輝度」も各蛍光体
について求めた刺激和の相対値である。
【００１３】図１からわかるように、従来の２価金属珪
酸塩蛍光体｛（Ｃａ０．９８Ｅｕ０．０２）Ｏ・ＭｇＯ
・２ＳｉＯ２｝に少量のＬａを添加することによってそ
の発光輝度は向上するが、添加されるＬａの量をある一
定量よりも多くすると発光輝度はＬａが添加されていな
い蛍光体に比べて次第に低下することがわかる。なお、
図示していないが、この珪酸塩蛍光体において、組成中
におけるＭｇＯの割合（ａ値）が１．０であり、ＳｉＯ
２の割合（ｂ値）が２．０であり、Ｅｕの濃度（ｘ値）
が２×１０−２である組成以外の組成の蛍光体において
も、所定の発光輝度が得られるような組成範囲にある場
合、Ｌａの含有量（ｃ値）とこの蛍光体のＶＵＶ励起下
での発光輝度との間には図１とほぼ類似の相関があるこ
とが確認された。
酸塩蛍光体｛（Ｃａ０．９８Ｅｕ０．０２）Ｏ・ＭｇＯ
・２ＳｉＯ２｝に少量のＬａを添加することによってそ
の発光輝度は向上するが、添加されるＬａの量をある一
定量よりも多くすると発光輝度はＬａが添加されていな
い蛍光体に比べて次第に低下することがわかる。なお、
図示していないが、この珪酸塩蛍光体において、組成中
におけるＭｇＯの割合（ａ値）が１．０であり、ＳｉＯ
２の割合（ｂ値）が２．０であり、Ｅｕの濃度（ｘ値）
が２×１０−２である組成以外の組成の蛍光体において
も、所定の発光輝度が得られるような組成範囲にある場
合、Ｌａの含有量（ｃ値）とこの蛍光体のＶＵＶ励起下
での発光輝度との間には図１とほぼ類似の相関があるこ
とが確認された。
【００１４】従って、本発明の２価金属珪酸塩は、上記
組成式において蛍光体組成中のＬａの含有量（ｃ値）が
０＜ｃ≦２．５×１０−２なる条件を満たす場合、ＶＵ
Ｖ励起下での発光輝度はＬａを組成中に含まない従来の
２価金属珪酸塩蛍光体よりも発光輝度が高く、発光輝度
の観点からｃ値がおよそ２．５×１０−４〜１．５×１
０−２の範囲にあることがより好ましい。一方、ｃ値が
２．５×１０−２より大になるとＬａ添加による輝度上
昇の効果よりも、異相の生成による輝度低下の効果が大
きくなってしまうので好ましくない。
組成式において蛍光体組成中のＬａの含有量（ｃ値）が
０＜ｃ≦２．５×１０−２なる条件を満たす場合、ＶＵ
Ｖ励起下での発光輝度はＬａを組成中に含まない従来の
２価金属珪酸塩蛍光体よりも発光輝度が高く、発光輝度
の観点からｃ値がおよそ２．５×１０−４〜１．５×１
０−２の範囲にあることがより好ましい。一方、ｃ値が
２．５×１０−２より大になるとＬａ添加による輝度上
昇の効果よりも、異相の生成による輝度低下の効果が大
きくなってしまうので好ましくない。
【００１５】ａ値及びｂ値はそれぞれ０．９≦ａ≦１．
１及び１．９≦ｂ≦２．２の範囲にあるのが好ましく、
蛍光体の結晶性の点から、ａ＝１及びｂ＝２であること
が特に好ましい。このａ値及びｂ値の上記各範囲からの
ずれが大きいと結晶性の不完全な蛍光体や異相が副生さ
れ、発光輝度が低下する原因となるので好ましくない。
１及び１．９≦ｂ≦２．２の範囲にあるのが好ましく、
蛍光体の結晶性の点から、ａ＝１及びｂ＝２であること
が特に好ましい。このａ値及びｂ値の上記各範囲からの
ずれが大きいと結晶性の不完全な蛍光体や異相が副生さ
れ、発光輝度が低下する原因となるので好ましくない。
【００１６】また、Ｅｕの濃度（ｘ値）は同じく発光輝
度の点で５×１０−３≦ｘ≦０．１なる範囲となる組成
が好ましく、特に５×１０−３≦ｘ≦５×１０−２の範
囲とするのがより好ましい。このｘ値が０．１を越える
と上記組成とは異なった異相を形成して蛍光体の輝度を
低下させ、また５×１０−３よりも低いと発光中心の量
が不足し得られる蛍光体の発光輝度が低くなってしま
う。
度の点で５×１０−３≦ｘ≦０．１なる範囲となる組成
が好ましく、特に５×１０−３≦ｘ≦５×１０−２の範
囲とするのがより好ましい。このｘ値が０．１を越える
と上記組成とは異なった異相を形成して蛍光体の輝度を
低下させ、また５×１０−３よりも低いと発光中心の量
が不足し得られる蛍光体の発光輝度が低くなってしま
う。
【００１７】本発明の蛍光体ペースト組成物は、バイン
ダー樹脂が溶解した溶媒中に本発明の２価金属珪酸塩蛍
光体を加えて十分に混練して溶媒の量を調節することに
よって使用用途に応じて適当な粘度のペースト状にする
ことにより製造することができる。
ダー樹脂が溶解した溶媒中に本発明の２価金属珪酸塩蛍
光体を加えて十分に混練して溶媒の量を調節することに
よって使用用途に応じて適当な粘度のペースト状にする
ことにより製造することができる。
【００１８】本発明の蛍光体ペースト組成物を製造する
際のバインダー樹脂としては、エチルセルロース、ニト
ロセルロース、ポリエチレンオキサイド、アクリル樹脂
等が使用され、また、ペーストの粘度調整のために使用
される溶媒としては水、酢酸ブチル、ブチルカルビトー
ル、テルピネオール等の溶媒が使用される。また本発明
の蛍光体ペースト組成物中の蛍光体としては、その目
的、用途に応じて本発明の２価金属珪酸塩蛍光体とこれ
以外の組成の蛍光体との混合蛍光体を用いても良いこと
はいうまでもない。
際のバインダー樹脂としては、エチルセルロース、ニト
ロセルロース、ポリエチレンオキサイド、アクリル樹脂
等が使用され、また、ペーストの粘度調整のために使用
される溶媒としては水、酢酸ブチル、ブチルカルビトー
ル、テルピネオール等の溶媒が使用される。また本発明
の蛍光体ペースト組成物中の蛍光体としては、その目
的、用途に応じて本発明の２価金属珪酸塩蛍光体とこれ
以外の組成の蛍光体との混合蛍光体を用いても良いこと
はいうまでもない。
【００１９】また、本発明のＶＵＶ励起発光素子は、ガ
ラスなどからなる外囲器内におけるその素子に応じた所
定の場所に本発明の蛍光体ペースト組成物を塗布し乾燥
した後、ベーキング処理して蛍光膜を形成することによ
って上記本発明の２価金属珪酸塩蛍光体からなる蛍光膜
が形成される以外は従来のＶＵＶ励起発光素子と同様に
して製造される。
ラスなどからなる外囲器内におけるその素子に応じた所
定の場所に本発明の蛍光体ペースト組成物を塗布し乾燥
した後、ベーキング処理して蛍光膜を形成することによ
って上記本発明の２価金属珪酸塩蛍光体からなる蛍光膜
が形成される以外は従来のＶＵＶ励起発光素子と同様に
して製造される。
【００２０】上述のようにして得られた本発明の２価金
属珪酸塩蛍光体は、Ｌａを組成中に含有していない従来
の２価金属珪酸塩蛍光体に比べて発光輝度が増大し、こ
の蛍光体を含む本発明の蛍光体ペースト組成物により形
成された蛍光膜を有する本発明のＶＵＶ励起発光素子の
発光輝度が増大する。
属珪酸塩蛍光体は、Ｌａを組成中に含有していない従来
の２価金属珪酸塩蛍光体に比べて発光輝度が増大し、こ
の蛍光体を含む本発明の蛍光体ペースト組成物により形
成された蛍光膜を有する本発明のＶＵＶ励起発光素子の
発光輝度が増大する。
【００２１】
ＣａＣＯ３ ０．９８ モル
ＭｇＣＯ３ １．０ モル
Ｅｕ２Ｏ３ ０．０１ モル
ＳｉＯ２ ２．０ モル
Ｌａ２Ｏ３ ０．０００５ モル
ＮＨ４Ｆ・ＨＦ ０．０５ モル
【００２２】上記各化合物を十分に混合して蛍光体原料
とし、この蛍光体原料をアルミナ坩堝に充填し、還元雰
囲気中で、最高温度１１５０℃で昇降温時間を含め１４
時間かけて焼成した。この焼成物に蛍光体の後処理法と
して通常行われている分散、水洗、乾燥、篩いがけの処
理を施して、組成式が（Ｃａ０．９８Ｅｕ０．０２）Ｏ
・ＭｇＯ・２ＳｉＯ２・０．０００５Ｌａ２Ｏ３であ
る、実施例１のＬａ元素を含有したＥｕ付活珪酸塩蛍光
体を得た。
とし、この蛍光体原料をアルミナ坩堝に充填し、還元雰
囲気中で、最高温度１１５０℃で昇降温時間を含め１４
時間かけて焼成した。この焼成物に蛍光体の後処理法と
して通常行われている分散、水洗、乾燥、篩いがけの処
理を施して、組成式が（Ｃａ０．９８Ｅｕ０．０２）Ｏ
・ＭｇＯ・２ＳｉＯ２・０．０００５Ｌａ２Ｏ３であ
る、実施例１のＬａ元素を含有したＥｕ付活珪酸塩蛍光
体を得た。
【００２３】このようにして得られた実施例１の蛍光体
の粉末を、直径１２ｍｍ、深さ１ｍｍの円柱状の窪みを
持ったセルに充填し、その上をガラス板で押し詰めして
平らな粉末の蛍光面を作成し、この蛍光面に１４６ｎｍ
のＶＵＶを照射して励起し発光させてその時の発光輝度
と発光色を測定し、刺激和（発光輝度／ｙ値）を測定し
たところ、これと同様にして測定した、組成式（Ｃａ
０．９８Ｅｕ０．０２）Ｏ・ＭｇＯ・２ＳｉＯ２で表さ
れる下記比較例１の蛍光体の刺激和の１０４％の値であ
った。
の粉末を、直径１２ｍｍ、深さ１ｍｍの円柱状の窪みを
持ったセルに充填し、その上をガラス板で押し詰めして
平らな粉末の蛍光面を作成し、この蛍光面に１４６ｎｍ
のＶＵＶを照射して励起し発光させてその時の発光輝度
と発光色を測定し、刺激和（発光輝度／ｙ値）を測定し
たところ、これと同様にして測定した、組成式（Ｃａ
０．９８Ｅｕ０．０２）Ｏ・ＭｇＯ・２ＳｉＯ２で表さ
れる下記比較例１の蛍光体の刺激和の１０４％の値であ
った。
【００２４】〔実施例２〕
ＣａＣＯ３ ０．９８ モル
ＭｇＣＯ３ １．０ モル
Ｅｕ２Ｏ３ ０．０１ モル
ＳｉＯ２ ２．０ モル
Ｌａ２Ｏ３ ０．００５ モル
ＮＨ４Ｆ・ＨＦ ０．０５ モル
【００２５】上記各化合物を十分に混合して蛍光体原料
とした以は実施例１の蛍光体と同様にして組成式が（Ｃ
ａ０．９８Ｅｕ０．０２）Ｏ・ＭｇＯ・２ＳｉＯ２・
０．００５Ｌａ２Ｏ３である、Ｌａ元素を含有した実施
例２のＥｕ付活珪酸塩蛍光体を得た。この実施例２の蛍
光体を実施例１と同様にして、１４６ｎｍの真空紫外線
で励起して発光させた時の発光輝度並びに発光色の色度
点を測定し、その刺激和（発光輝度／ｙ値）を求めたと
ころ、下記比較例１の蛍光体の刺激和の１０４％であっ
た。
とした以は実施例１の蛍光体と同様にして組成式が（Ｃ
ａ０．９８Ｅｕ０．０２）Ｏ・ＭｇＯ・２ＳｉＯ２・
０．００５Ｌａ２Ｏ３である、Ｌａ元素を含有した実施
例２のＥｕ付活珪酸塩蛍光体を得た。この実施例２の蛍
光体を実施例１と同様にして、１４６ｎｍの真空紫外線
で励起して発光させた時の発光輝度並びに発光色の色度
点を測定し、その刺激和（発光輝度／ｙ値）を求めたと
ころ、下記比較例１の蛍光体の刺激和の１０４％であっ
た。
【００２６】
〔実施例３〕
ＣａＣＯ３ ０．９８ モル
ＭｇＣＯ３ １．０ モル
Ｅｕ２Ｏ３ ０．０１ モル
ＳｉＯ２ ２．０ モル
Ｌａ２Ｏ３ ０．０２５ モル
ＮＨ４Ｆ・ＨＦ ０．０５ モル
【００２７】上記各化合物を十分に混合して蛍光体原料
とした以は実施例１の蛍光体と同様にして組成式が（Ｃ
ａ０．９８Ｅｕ０．０２）Ｏ・ＭｇＯ・２ＳｉＯ２・
０．０２５Ｌａ２Ｏ３である、Ｌａ元素を含有した実施
例３のＥｕ付活珪酸塩蛍光体を得た。
とした以は実施例１の蛍光体と同様にして組成式が（Ｃ
ａ０．９８Ｅｕ０．０２）Ｏ・ＭｇＯ・２ＳｉＯ２・
０．０２５Ｌａ２Ｏ３である、Ｌａ元素を含有した実施
例３のＥｕ付活珪酸塩蛍光体を得た。
【００２８】この実施例３の蛍光体を実施例１と同様に
して、１４６ｎｍの真空紫外線で励起して発光させた時
の発光輝度並びに発光色の色度点を測定し、を測定し、
その刺激和（発光輝度／ｙ値）を求めたところ、下記比
較例１の蛍光体の刺激和の９４％であった。
して、１４６ｎｍの真空紫外線で励起して発光させた時
の発光輝度並びに発光色の色度点を測定し、を測定し、
その刺激和（発光輝度／ｙ値）を求めたところ、下記比
較例１の蛍光体の刺激和の９４％であった。
【００２９】
〔比較例１〕
ＣａＣＯ３ ０．９８ モル
ＭｇＣＯ３ １．０ モル
Ｅｕ２Ｏ３ ０．０１ モル
ＳｉＯ２ ２．０ モル
ＮＨ４Ｆ・ＨＦ ０．０５ モル
【００３０】上記各化合物を十分に混合して蛍光体原料
とした以は実施例１の蛍光体と同様にして組成式が（Ｃ
ａ０．９８Ｅｕ０．０２）Ｏ・ＭｇＯ・２ＳｉＯ２であ
る比較例１のＥｕ付活珪酸塩蛍光体を得た。
とした以は実施例１の蛍光体と同様にして組成式が（Ｃ
ａ０．９８Ｅｕ０．０２）Ｏ・ＭｇＯ・２ＳｉＯ２であ
る比較例１のＥｕ付活珪酸塩蛍光体を得た。
【００３１】この比較例１の蛍光体を実施例１と同様に
して、１４６ｎｍの真空紫外線で励起して発光させた時
の発光輝度並びに発光色の色度点を測定し、その測定値
から刺激和（発光輝度／ｙ値）を求め、上記各実施例の
蛍光体の発光輝度の基準値とした。
して、１４６ｎｍの真空紫外線で励起して発光させた時
の発光輝度並びに発光色の色度点を測定し、その測定値
から刺激和（発光輝度／ｙ値）を求め、上記各実施例の
蛍光体の発光輝度の基準値とした。
【００３２】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の２価金属珪酸塩蛍光体におけるＬａ
含有量（ｃ）と蛍光体の発光の刺激和（輝度／ｙ）のと
の相関を例示するグラフである。
含有量（ｃ）と蛍光体の発光の刺激和（輝度／ｙ）のと
の相関を例示するグラフである。
【００３３】
【発明の効果】本発明は、上記の構成を採用することに
より、特にＶＵＶ励起下において従来のものよりも発光
輝度の高い２価金属珪酸塩蛍光体および蛍光体ペースト
組成物を提供することができ、これをＶＵＶ励起発光素
子の蛍光膜に適用することによって青色成分の発光効率
が改善されたＶＵＶ励起発光素子の提供を可能にした。
より、特にＶＵＶ励起下において従来のものよりも発光
輝度の高い２価金属珪酸塩蛍光体および蛍光体ペースト
組成物を提供することができ、これをＶＵＶ励起発光素
子の蛍光膜に適用することによって青色成分の発光効率
が改善されたＶＵＶ励起発光素子の提供を可能にした。
Claims (5)
- 【請求項１】 カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍ
ｇ）及び硅素（Ｓｉ）を構成金属元素として含む珪酸塩
を母体結晶とし、ユーロピウム（Ｅｕ）で付活された２
価金属珪酸塩蛍光体において、該蛍光体の組成中にラン
タン（Ｌａ）を含有することを特徴とする２価金属珪酸
塩蛍光体。 - 【請求項２】 上記蛍光体が、一般式（Ｃａ１−ｘＥｕ
ｘ）Ｏ・ａＭｇＯ・ｂＳｉＯ２・ｃＬａ２Ｏ３で表され
ることを特徴とする請求項１に記載の珪酸塩蛍光体。
（但し、上記式中、ａ、ｂ、ｃおよびｘは、それぞれ
０．９≦ａ≦１．１、１．９≦ｂ≦２．２、０＜ｃ≦
２．５×１０−２および５×１０−３≦ｘ≦０．１なる
条件を満たす数を表す。） - 【請求項３】 上記ａ、ｂ及びｃが、それぞれａ＝１、
ｂ＝２および２．５×１０−４≦ｃ≦１．５×１０−２
なる条件を満たす数であることを特徴とする請求項２に
記載の２価金属珪酸塩蛍光体。 - 【請求項４】 バインダーを溶解した溶媒中に蛍光体を
分散させてなる蛍光体ペースト組成物において、上記蛍
光体が請求項１〜３のいずれか一項に記載の２価金属蛍
光体であることを特徴とする蛍光体ペースト組成物。 - 【請求項５】 蛍光膜が形成された外囲器内に封入され
ている希ガスの放電によって放射される真空紫外線によ
り該蛍光膜を励起して発光させる紫外線励起発光素子に
おいて、上記蛍光膜が、請求項１〜３のいずれか１項に
記載の２価金属珪酸塩蛍光体により形成されていること
を特徴とする真空紫外線励起発光素子。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002124997A JP4046542B2 (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | 珪酸カルシウム・マグネシウム蛍光体、蛍光体ペースト組成物及び真空紫外線励起発光素子 |
| US10/391,627 US6899825B2 (en) | 2002-03-22 | 2003-03-20 | Bivalent metal silicate phosphor and process for its production, and a phosphor paste composition and a vacuum ultraviolet ray excitation type light-emitting device employing such a phosphor |
| KR10-2003-0017366A KR20030076397A (ko) | 2002-03-22 | 2003-03-20 | 2가 금속 규산염 인광물질 및 이의 제조 방법, 및 이같은인광물질을 사용하는 인광물질 페이스트 조성물 및 진공자외선 여기 유형 발광 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002124997A JP4046542B2 (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | 珪酸カルシウム・マグネシウム蛍光体、蛍光体ペースト組成物及び真空紫外線励起発光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003277749A true JP2003277749A (ja) | 2003-10-02 |
| JP4046542B2 JP4046542B2 (ja) | 2008-02-13 |
Family
ID=29243749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002124997A Expired - Lifetime JP4046542B2 (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | 珪酸カルシウム・マグネシウム蛍光体、蛍光体ペースト組成物及び真空紫外線励起発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4046542B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006111829A (ja) * | 2004-10-18 | 2006-04-27 | Toshiba Corp | 蛍光体およびこれを用いた発光装置 |
| JP2007099909A (ja) * | 2005-10-05 | 2007-04-19 | Kasei Optonix Co Ltd | 混合蛍光体、蛍光体ペースト組成物及び真空紫外線励起発光素子 |
| JP2008031422A (ja) * | 2006-06-29 | 2008-02-14 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 蛍光体 |
| JP2009040944A (ja) * | 2007-08-10 | 2009-02-26 | Mitsubishi Chemicals Corp | 蛍光体、蛍光体含有組成物、発光装置、照明装置、及び、画像表示装置 |
| JP2011017024A (ja) * | 2010-09-27 | 2011-01-27 | Toshiba Corp | 蛍光体およびこれを用いた発光装置 |
-
2002
- 2002-03-22 JP JP2002124997A patent/JP4046542B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006111829A (ja) * | 2004-10-18 | 2006-04-27 | Toshiba Corp | 蛍光体およびこれを用いた発光装置 |
| US7799245B2 (en) | 2004-10-18 | 2010-09-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Fluorescent substance and light-emitting device using the same |
| JP2007099909A (ja) * | 2005-10-05 | 2007-04-19 | Kasei Optonix Co Ltd | 混合蛍光体、蛍光体ペースト組成物及び真空紫外線励起発光素子 |
| JP2008031422A (ja) * | 2006-06-29 | 2008-02-14 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 蛍光体 |
| JP2009040944A (ja) * | 2007-08-10 | 2009-02-26 | Mitsubishi Chemicals Corp | 蛍光体、蛍光体含有組成物、発光装置、照明装置、及び、画像表示装置 |
| JP2011017024A (ja) * | 2010-09-27 | 2011-01-27 | Toshiba Corp | 蛍光体およびこれを用いた発光装置 |
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