JP3924095B2 - プラズマディスプレイパネル用赤色蛍光体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイパネルに用いられる赤色蛍光体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、大画面、高画質且つ省スペースが図られ、また、ハイビジョン化やデジタル化への対応が可能であると考えられることから、ＣＲＴ（ブラウン管）に代わるディスプレイとしてプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）が注目されている。
【０００３】
ＰＤＰに用いられる蛍光体には幾つかの特性が要求されるが、特に、発光輝度（明るさ）が高く且つ色純度（色度）が良いことが高品質のＰＤＰ画像を得るのに必要である。初期のＰＤＰ用赤色蛍光体としては（Ｙ，Ｅｕ）２Ｏ３またはＹ２Ｏ３：Ｅｕで表わされる蛍光体が使用されていた。この赤色蛍光体は色純度の点では一応の基準を満たしていたが、発光輝度が不足していた。特開平１０−１９５４３２には（Ｙ，Ｅｕ）２Ｏ３蛍光体を改良するものとして一般式（Ｙ１−ａ−ｂＧｄａＥｕｂ）２Ｏ３（但し、０＜ａ≦０．９０、０．０１≦ｂ≦０．２０）で表わされるＰＤＰ用赤色蛍光体が提案されている。この蛍光体は初期の（Ｙ，Ｅｕ）２Ｏ３赤色蛍光体に比べて色純度は更に向上しているようであるが、発光輝度はやはり不充分であることが見出されている。
【０００４】
現在ではＰＤＰ用赤色蛍光体としては（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）ＢＯ３または（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕで表わされる蛍光体が主流となり多用されている。この赤色蛍光体は、これまでの（Ｙ，Ｅｕ）２Ｏ３蛍光体に比べて発光輝度は高いが色純度は却って悪い。ＰＤＰの普及、例えば、高精細なテレビモニターとしての普及には、更に優れたフルカラー画像表示が必要であり、現在用いられている（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）ＢＯ３赤色蛍光度の色純度の改良が求められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記のような問題をなくし、色純度および発光輝度の両方において優れた新しいＰＤＰ用赤色蛍光体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するものとして下記の一般式（１）で表わされるプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）用赤色蛍光体を提供するものである。
（ＹａＧｄｂＲｃＥｕｄ）２Ｏ３・ｍＢ２Ｏ３ （１）
但し、式（１）中、ＲはＬａ（ランタン）、Ｐｒ（プラセオジウム）、Ｎｄ（ネオジム）、Ｓｍ（サマリウム）、Ｄｙ（ジスプロシウム）、Ｔｍ（ツリウム）、Ｌｕ（ルテチウム）およびＳｃ（スカンジウム）から選ばれる。また、ａ，ｂ，ｃ，ｄおよびｍは、０＜ａ＜１、０＜ｂ≦０．８０、０≦ｃ≦０．２０、０＜ｄ≦０．２０、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、および０＜ｍ＜１の条件を満たすものである。
【０００７】
式（１）で表わされる本発明のＰＤＰ用赤色蛍光体の好ましい１態様においては、ａ＋ｂ＋ｄ＝１である。すなわちｃ＝０であり、Ｒを含有しない。
【０００８】
式（１）で表わされる本発明のＰＤＰ用赤色蛍光体の別の好ましい態様においては、ＲはＰｒ、Ｎｄ、ＳｍおよびＤｙから選ばれる少なくとも一種であり、特に好ましくはＲはＳｍである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
上記の一般式（１）で表わされる本発明のＰＤＰ用赤色蛍光体は、現在実用に供されているＰＤＰ用赤色蛍光体である（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）ＢＯ３に比べてＢ（ホウ素元素）の含有量が少なく、且つ、必要に応じて特定の希土類元素〔一般式（１）ではＲで表わしている〕を含有していることが特徴である。
【００１０】
すなわち、従来から使用されている（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）ＢＯ３蛍光体は、（Ｙ，Ｃｄ，Ｅｕ）の複合酸化物に対して等モルまたはそれ以上の酸化ホウ素を含むような組成を有しているのに対して、本発明の蛍光体は、上記式（１）において０＜ｍ＜１であり、（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）複合酸化物または（Ｙ，Ｇｄ，Ｒ，Ｅｕ）複合酸化物１モルに対して1モル未満の酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）を含むような組成を有する。
【００１１】
このような組成を有する本発明のＰＤＰ用赤色蛍光体は、発光輝度が高いのみならず色純度においても優れている。本発明の蛍光体がこのような特性を有する理論的な根拠は未だ充分には明かにされていないが、発光スペクトルによれば、本発明のＰＤＰ用赤色蛍光体は色純度において優れている（Ｙ，Ｅｕ）２Ｏ３蛍光体に見られるような５Ｄ０−７Ｆ２遷移による蛍光が充分に認められるとともに、それのみならず、発光輝度において優れている（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）ＢＯ３蛍光体に見られる５Ｄ０−７Ｆ１遷移による蛍光も損なわれていないことが観察されており、このことからも発光輝度と色純度が同時に向上していることが理解される。
【００１２】
例えば、図１は後述の実施例で調製された蛍光体サンプルの発光スペクトル分布を示すものであるが、図１に示されるように、本発明に従う赤色蛍光体（実施例２および実施例６）は、（Ｙ，Ｅｕ）２Ｏ３赤色蛍光体（比較例２）のように５Ｄ０−７Ｆ２遷移による強い蛍光（６１１ｎｍおよび６２６ｎｍ）が認められるとともに、（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）ＢＯ３赤色蛍光体（比較例１）と同様に、５Ｄ０−７Ｆ１遷移による蛍光（５９２ｎｍ）も強いことが実測されている。
【００１３】
上記一般式（１）で表わされる本発明のＰＤＰ用赤色蛍光体は、発光輝度および色純度のいずれにおいても優れているが、その中でもホウ素を多く添加する（ｍが大きい、但し１未満）か、または希土類元素（特にＳｍ）を添加すると、特に発光輝度が高くなり、現在実用に供されている（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）ＢＯ３蛍光体と同等またはそれ以上の発光輝度を有し且つ色純度も向上したＰＤＰ用赤色蛍光体が得られる。
【００１４】
また、ホウ素を少なめに添加すると、特に色純度が良くなり、色純度を改善したＰＤＰ用赤色蛍光体として提案されている特開平１０−１９５４３２に記載されているような蛍光体と比較しても同等の色純度を有し、しかも、発光輝度が大幅に向上したＰＤＰ用赤色蛍光体が得られる。
【００１５】
本発明は、さらに、ＰＤＰ用赤色蛍光体を製造するための新しい方法も提案する。すなわち、現在実用に供されている（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）ＢＯ３蛍光体を製造するに当っては、（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）の酸化物に対して、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）として化学量論的に過剰のホウ酸または酸化ホウ素を添加してから焼成していたが、本発明のＰＤＰ用赤色蛍光体の製造方法においては、（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）の酸化物（複合酸化物）または（Ｙ，Ｇｄ，Ｒ，Ｅｕ）の酸化物（複合酸化物）に対して等モル未満の少量の酸化ホウ素が生じるような少量の酸化ホウ素または熱処理によりＢ２Ｏ３を生成するＢ（ホウ素）の塩（ホウ酸など）を添加して焼成を行う。
【００１６】
熱処理により（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）または（Ｙ，Ｇｄ，Ｒ，Ｅｕ）の複合酸化物、すなわち、式（ＹａＧｄｂＲｃＥｕｄ）・Ｏ３で表わされる酸化物（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１）を調製する工程は、特に限定されるものではなく、従来から行われている手法に準じて行うことができる。すなわち、Ｙ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｅｕ２Ｏ３およびＲ２Ｏ３（Ｒ＝Ｌａ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｔｂ、ＬｕまたはＳｃ）、または熱処理によりこれらの酸化物を生じる各金属の塩（例えば、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物など）を目的とする酸化物の組成に応じて秤量し、酸（例えば、塩酸）に溶解した後、不溶性の塩として共沈（例えば、シュウ酸を加えシュウ酸塩として共沈）させる。この共沈物を乾燥した後、９００〜１０００℃の温度で２〜５時間加熱することにより目的の複合酸化物が得られる。
【００１７】
次に、この複合酸化物に、既述したように本発明に従い少量の酸化ホウ素またはホウ素の塩（例えばホウ酸）を秤量添加し、充分に混合した後、焼成する。焼成は一般に１０００〜１５００℃の温度下に３〜５時間保持することにより行う。焼成後、焼成物をボールミルで粉砕し、洗浄（例えば、熱水で洗浄）し、分級した後、乾燥することにより所望の蛍光体が得られる。
【００１８】
【実施例】
次に、本発明の特徴をさらに明かにするため実施例を示すが、本発明はこれらの実施例によって制限されるものではない。
以下に記載するように本発明に従うＰＤＰ用赤色蛍光体サンプル（実施例１〜実施例８）を調製した。比較のために、現在実用に供されている（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）ＢＯ３蛍光体サンプル（比較例１）、および特開平１０−１９５４３２に記載の（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）２Ｏ３蛍光体サンプル（比較例２）も調製した。
【００１９】
〔比較例１〕
Ｙ２Ｏ３粉末２７．６８重量％、Ｇｄ２Ｏ３粉末６６．６５％重量％、およびＥｕ２Ｏ３粉末５．６８重量％を秤量し、塩酸に溶かした後、シュウ酸を加えて共沈させた。共沈物を乾燥後、９５０℃で２時間熱処理（焼成）することにより、（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）酸化物とした。この酸化物に２２重量％のＢ２Ｏ３（すなわち、Ｂ２Ｏ３の過剰量は２０％）を添加、混合した後、１２００℃で３時間保持することにより焼成を行った。焼成物をボールミルで粉砕し、分級（５００メッシュ）を行った後、乾燥して（Ｙ０．３８Ｇｄ０．５７Ｅｕ０．０５）ＢＯ３で表わされる蛍光体を得た。
【００２０】
〔比較例２〕
Ｙ２Ｏ３粉末２７．６８重量％、Ｇｄ２Ｏ３粉末６６．６５重量％、およびＥｕ２Ｏ３粉末５．６８重量％を秤量し、塩酸に溶かした後、シュウ酸を加えて共沈させた。共沈物を乾燥後、９５０℃で２時間熱処理（焼成）することにより、（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）酸化物とした。この酸化物にフラックス剤を添加、混合した後、１３００℃で４時間保持することにより焼成を行った。焼成物をボールミルで粉砕し、洗浄し、分級（５００メッシュ）を行った後、乾燥して（Ｙ０．３８Ｇｄ０．５７Ｅｕ０．０５）２Ｏ３で表わされる蛍光体を得た。
【００２１】
〔実施例１〕
Ｙ２Ｏ３粉末２７．６８重量％、Ｇｄ２Ｏ３粉末６６．６５重量％、およびＥｕ２Ｏ３粉末５．６８重量％を秤量し、塩酸に溶かした後、シュウ酸を加えて共沈させた。共沈物を乾燥後、９５０℃で２時間熱処理（焼成）することにより、（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）酸化物とした。この酸化物８３．１９重量％およびＢ２Ｏ３１６．８１重量％を秤量、混合した後、１２００℃で４時間保持することにより焼成を行った。焼成物をボールミルで粉砕し、洗浄し、分級（５００メッシュ）を行った後、乾燥して（Ｙ０．３８Ｇｄ０．５７Ｅｕ０．０５）２Ｏ３・０．９Ｂ２Ｏ３で表わされる蛍光体を得た。
【００２２】
〔実施例２〕
Ｙ２Ｏ３粉末２７．６８重量％、Ｇｄ２Ｏ３粉末６６．６５重量％、およびＥｕ２Ｏ３粉末５．６８重量％を秤量し、塩酸に溶かした後、シュウ酸を加えて共沈させた。共沈物を乾燥後、９５０℃で２時間熱処理（焼成）することにより、（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）酸化物とした。この酸化物８９．９１重量％およびＢ２Ｏ３１０．０９重量％を秤量、混合した後、１２５０℃で４時間保持することにより焼成を行った。焼成物をボールミルで粉砕し、洗浄し、分級（５００メッシュ）を行った後、乾燥して（Ｙ０．３８Ｇｄ０．５７Ｅｕ０．０５）２Ｏ３・０．５Ｂ２Ｏ３で表わされる蛍光体を得た。
【００２３】
〔実施例３〕
Ｙ２Ｏ３粉末２７．６８重量％、Ｇｄ２Ｏ３粉末６６．６５重量％、およびＥｕ２Ｏ３粉末５．６８重量％を秤量し、塩酸に溶かした後、シュウ酸を加えて共沈させた。共沈物を乾燥後、９５０℃で２時間熱処理（焼成）することにより、（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）酸化物とした。この酸化物９７．８０重量％およびＢ２Ｏ３２．２０重量％を秤量、混合した後、１３００℃で４時間保持することにより焼成を行った。焼成物をボールミルで粉砕し、洗浄し、分級（５００メッシュ）を行った後、乾燥して（Ｙ０．３８Ｇｄ０．５７Ｅｕ０．０５）２Ｏ３・０．１Ｂ２Ｏ３で表わされる蛍光体を得た。
【００２４】
〔実施例４〕
Ｙ２Ｏ３粉末５４．８４重量％、Ｇｄ２Ｏ３粉末３８．６８重量％、およびＥｕ２Ｏ３粉末６．４８重量％を秤量し、塩酸に溶かした後、シュウ酸を加えて共沈させた。共沈物を乾燥後、９５０℃で２時間熱処理（焼成）することにより、（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）酸化物とした。この酸化物８１．２６重量％およびＢ２Ｏ３１８．７４重量％を秤量、混合した後、１２００℃で４時間保持することにより焼成を行った。焼成物をボールミルで粉砕し、洗浄し、分級（５００メッシュ）を行った後、乾燥して（Ｙ０．６６Ｇｄ０．２９Ｅｕ０．０５）２Ｏ３・０．９Ｂ２Ｏ３で表わされる蛍光体を得た。
【００２５】
〔実施例５〕
Ｙ２Ｏ３粉末３５．６６重量％、Ｇｄ２Ｏ３粉末５７．２５重量％、およびＥｕ２Ｏ３粉末７．０９重量％を秤量し、塩酸に溶かした後、シュウ酸を加えて共沈させた。共沈物を乾燥後、９５０℃で２時間熱処理（焼成）することにより、（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）酸化物とした。この酸化物８２．６１重量％およびＢ２Ｏ３１７．３９重量％を秤量、混合した後、１２００℃で４時間保持することにより焼成を行った。焼成物をボールミルで粉砕し、洗浄し、分級（５００メッシュ）を行った後、乾燥して（Ｙ０．４７Ｇｄ０．４７Ｅｕ０．０６）２Ｏ３・０．９Ｂ２Ｏ３で表わされる蛍光体を得た。
【００２６】
〔実施例６〕
Ｙ２Ｏ３粉末２７．６８重量％、Ｇｄ２Ｏ３粉末６６．６５重量％、Ｓｍ２Ｏ３粉末０．０４重量％、およびＥｕ２Ｏ３粉末５．６３重量％を秤量し、塩酸に溶かした後、シュウ酸を加えて共沈させた。共沈物を乾燥後、９５０℃で２時間熱処理（焼成）することにより、（Ｙ，Ｇｄ，Ｓｍ，Ｅｕ）酸化物とした。この酸化物８９．９１重量％およびＢ２Ｏ３１０．０９重量％を秤量、混合した後、１２５０℃で４時間保持することにより焼成を行った。焼成物をボールミルで粉砕し、洗浄し、分級（５００メッシュ）を行った後、乾燥して（Ｙ０．３８Ｇｄ０．５７Ｓｍ０．０００４Ｅｕ０．０４９６）２Ｏ３・０．５Ｂ２Ｏ３で表わされる蛍光体を得た。
【００２７】
〔実施例７〕
Ｙ２Ｏ３粉末２７．６８重量％、Ｇｄ２Ｏ３粉末６６．６５重量％、Ｎｄ２Ｏ３粉末０．０５重量％、およびＥｕ２Ｏ３粉末５．６２重量％を秤量し、塩酸に溶かした後、シュウ酸を加えて共沈させた。共沈物を乾燥後、９５０℃で２時間熱処理（焼成）することにより、（Ｙ，Ｇｄ，Ｎｄ，Ｅｕ）酸化物とした。この酸化物８９．９１重量％およびＢ２Ｏ３１０．０９重量％を秤量、混合した後、１２５０℃で４時間保持することにより焼成を行った。焼成物をボールミルで粉砕し、洗浄し、分級（５００メッシュ）を行った後、乾燥して（Ｙ０．３８Ｇｄ０．５７Ｎｄ０．０００５Ｅｕ０．０４９５）２Ｏ３・０．５Ｂ２Ｏ３で表わされる蛍光体を得た。
【００２８】
〔実施例8〕
Ｙ２Ｏ３粉末２７．６８重量％、Ｇｄ２Ｏ３粉末６６．６５重量％、Ｄｙ２Ｏ３粉末０．０５重量％、およびＥｕ２Ｏ３粉末５．６３重量％を秤量し、塩酸に溶かした後、シュウ酸を加えて共沈させた。共沈物を乾燥後、９５０℃で２時間熱処理（焼成）することにより、（Ｙ，Ｇｄ，Ｄｙ，Ｅｕ）酸化物とした。この酸化物８９．９１重量％およびＢ２Ｏ３１０．０９重量％を秤量、混合した後、１２５０℃で４時間保持することにより焼成を行った。焼成物をボールミルで粉砕し、洗浄し、分級（５００メッシュ）を行った後、乾燥して（Ｙ０．３８Ｇｄ０．５７Ｄｙ０．０００４Ｅｕ０．０４９６）２Ｏ３・０．５Ｂ２Ｏ３で表わされる蛍光体を得た。
【００２９】
得られた各蛍光体サンプルについて、自作のマイクロ波発振Ｘｅ真空紫外線光源を用いて１４７ｎｍの真空紫外線を照射し、色度および発光輝度を測定した。その結果を表１に示す。また、幾つかの蛍光体サンプルの発光スペクトル分布を図１に示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】
赤色蛍光体の色度はｘの値が大きい程、ｙの値が小さい程、フルカラーの表示には豊かになる。発光輝度は、比較例１を標準とする場合、および比較例２を標準とする相対輝度として示した。
表１から理解されるように、本発明の蛍光体サンプルは、（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）ＢＯ３蛍光体と同等以上の発光輝度を有し、且つ、（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）２Ｏ３蛍光体と同等の良好な色純度を有する。これらの特性は、図１の発光スペクトル分布に関連して前述したように、本発明の蛍光体においては５Ｄ０−７Ｆ２遷移および５Ｄ０−７Ｆ１遷移による蛍光のいずれもが効率的に生じていることに起因するものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う蛍光体サンプルおよび比較のための蛍光体サンプルの発光スペクトル分布を示す図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイパネルに用いられる赤色蛍光体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、大画面、高画質且つ省スペースが図られ、また、ハイビジョン化やデジタル化への対応が可能であると考えられることから、ＣＲＴ（ブラウン管）に代わるディスプレイとしてプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）が注目されている。
【０００３】
ＰＤＰに用いられる蛍光体には幾つかの特性が要求されるが、特に、発光輝度（明るさ）が高く且つ色純度（色度）が良いことが高品質のＰＤＰ画像を得るのに必要である。初期のＰＤＰ用赤色蛍光体としては（Ｙ，Ｅｕ）２Ｏ３またはＹ２Ｏ３：Ｅｕで表わされる蛍光体が使用されていた。この赤色蛍光体は色純度の点では一応の基準を満たしていたが、発光輝度が不足していた。特開平１０−１９５４３２には（Ｙ，Ｅｕ）２Ｏ３蛍光体を改良するものとして一般式（Ｙ１−ａ−ｂＧｄａＥｕｂ）２Ｏ３（但し、０＜ａ≦０．９０、０．０１≦ｂ≦０．２０）で表わされるＰＤＰ用赤色蛍光体が提案されている。この蛍光体は初期の（Ｙ，Ｅｕ）２Ｏ３赤色蛍光体に比べて色純度は更に向上しているようであるが、発光輝度はやはり不充分であることが見出されている。
【０００４】
現在ではＰＤＰ用赤色蛍光体としては（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）ＢＯ３または（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕで表わされる蛍光体が主流となり多用されている。この赤色蛍光体は、これまでの（Ｙ，Ｅｕ）２Ｏ３蛍光体に比べて発光輝度は高いが色純度は却って悪い。ＰＤＰの普及、例えば、高精細なテレビモニターとしての普及には、更に優れたフルカラー画像表示が必要であり、現在用いられている（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）ＢＯ３赤色蛍光度の色純度の改良が求められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記のような問題をなくし、色純度および発光輝度の両方において優れた新しいＰＤＰ用赤色蛍光体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するものとして下記の一般式（１）で表わされるプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）用赤色蛍光体を提供するものである。
（ＹａＧｄｂＲｃＥｕｄ）２Ｏ３・ｍＢ２Ｏ３ （１）
但し、式（１）中、ＲはＬａ（ランタン）、Ｐｒ（プラセオジウム）、Ｎｄ（ネオジム）、Ｓｍ（サマリウム）、Ｄｙ（ジスプロシウム）、Ｔｍ（ツリウム）、Ｌｕ（ルテチウム）およびＳｃ（スカンジウム）から選ばれる。また、ａ，ｂ，ｃ，ｄおよびｍは、０＜ａ＜１、０＜ｂ≦０．８０、０≦ｃ≦０．２０、０＜ｄ≦０．２０、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、および０＜ｍ＜１の条件を満たすものである。
【０００７】
式（１）で表わされる本発明のＰＤＰ用赤色蛍光体の好ましい１態様においては、ａ＋ｂ＋ｄ＝１である。すなわちｃ＝０であり、Ｒを含有しない。
【０００８】
式（１）で表わされる本発明のＰＤＰ用赤色蛍光体の別の好ましい態様においては、ＲはＰｒ、Ｎｄ、ＳｍおよびＤｙから選ばれる少なくとも一種であり、特に好ましくはＲはＳｍである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
上記の一般式（１）で表わされる本発明のＰＤＰ用赤色蛍光体は、現在実用に供されているＰＤＰ用赤色蛍光体である（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）ＢＯ３に比べてＢ（ホウ素元素）の含有量が少なく、且つ、必要に応じて特定の希土類元素〔一般式（１）ではＲで表わしている〕を含有していることが特徴である。
【００１０】
すなわち、従来から使用されている（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）ＢＯ３蛍光体は、（Ｙ，Ｃｄ，Ｅｕ）の複合酸化物に対して等モルまたはそれ以上の酸化ホウ素を含むような組成を有しているのに対して、本発明の蛍光体は、上記式（１）において０＜ｍ＜１であり、（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）複合酸化物または（Ｙ，Ｇｄ，Ｒ，Ｅｕ）複合酸化物１モルに対して1モル未満の酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）を含むような組成を有する。
【００１１】
このような組成を有する本発明のＰＤＰ用赤色蛍光体は、発光輝度が高いのみならず色純度においても優れている。本発明の蛍光体がこのような特性を有する理論的な根拠は未だ充分には明かにされていないが、発光スペクトルによれば、本発明のＰＤＰ用赤色蛍光体は色純度において優れている（Ｙ，Ｅｕ）２Ｏ３蛍光体に見られるような５Ｄ０−７Ｆ２遷移による蛍光が充分に認められるとともに、それのみならず、発光輝度において優れている（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）ＢＯ３蛍光体に見られる５Ｄ０−７Ｆ１遷移による蛍光も損なわれていないことが観察されており、このことからも発光輝度と色純度が同時に向上していることが理解される。
【００１２】
例えば、図１は後述の実施例で調製された蛍光体サンプルの発光スペクトル分布を示すものであるが、図１に示されるように、本発明に従う赤色蛍光体（実施例２および実施例６）は、（Ｙ，Ｅｕ）２Ｏ３赤色蛍光体（比較例２）のように５Ｄ０−７Ｆ２遷移による強い蛍光（６１１ｎｍおよび６２６ｎｍ）が認められるとともに、（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）ＢＯ３赤色蛍光体（比較例１）と同様に、５Ｄ０−７Ｆ１遷移による蛍光（５９２ｎｍ）も強いことが実測されている。
【００１３】
上記一般式（１）で表わされる本発明のＰＤＰ用赤色蛍光体は、発光輝度および色純度のいずれにおいても優れているが、その中でもホウ素を多く添加する（ｍが大きい、但し１未満）か、または希土類元素（特にＳｍ）を添加すると、特に発光輝度が高くなり、現在実用に供されている（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）ＢＯ３蛍光体と同等またはそれ以上の発光輝度を有し且つ色純度も向上したＰＤＰ用赤色蛍光体が得られる。
【００１４】
また、ホウ素を少なめに添加すると、特に色純度が良くなり、色純度を改善したＰＤＰ用赤色蛍光体として提案されている特開平１０−１９５４３２に記載されているような蛍光体と比較しても同等の色純度を有し、しかも、発光輝度が大幅に向上したＰＤＰ用赤色蛍光体が得られる。
【００１５】
本発明は、さらに、ＰＤＰ用赤色蛍光体を製造するための新しい方法も提案する。すなわち、現在実用に供されている（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）ＢＯ３蛍光体を製造するに当っては、（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）の酸化物に対して、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）として化学量論的に過剰のホウ酸または酸化ホウ素を添加してから焼成していたが、本発明のＰＤＰ用赤色蛍光体の製造方法においては、（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）の酸化物（複合酸化物）または（Ｙ，Ｇｄ，Ｒ，Ｅｕ）の酸化物（複合酸化物）に対して等モル未満の少量の酸化ホウ素が生じるような少量の酸化ホウ素または熱処理によりＢ２Ｏ３を生成するＢ（ホウ素）の塩（ホウ酸など）を添加して焼成を行う。
【００１６】
熱処理により（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）または（Ｙ，Ｇｄ，Ｒ，Ｅｕ）の複合酸化物、すなわち、式（ＹａＧｄｂＲｃＥｕｄ）・Ｏ３で表わされる酸化物（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１）を調製する工程は、特に限定されるものではなく、従来から行われている手法に準じて行うことができる。すなわち、Ｙ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｅｕ２Ｏ３およびＲ２Ｏ３（Ｒ＝Ｌａ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｔｂ、ＬｕまたはＳｃ）、または熱処理によりこれらの酸化物を生じる各金属の塩（例えば、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物など）を目的とする酸化物の組成に応じて秤量し、酸（例えば、塩酸）に溶解した後、不溶性の塩として共沈（例えば、シュウ酸を加えシュウ酸塩として共沈）させる。この共沈物を乾燥した後、９００〜１０００℃の温度で２〜５時間加熱することにより目的の複合酸化物が得られる。
【００１７】
次に、この複合酸化物に、既述したように本発明に従い少量の酸化ホウ素またはホウ素の塩（例えばホウ酸）を秤量添加し、充分に混合した後、焼成する。焼成は一般に１０００〜１５００℃の温度下に３〜５時間保持することにより行う。焼成後、焼成物をボールミルで粉砕し、洗浄（例えば、熱水で洗浄）し、分級した後、乾燥することにより所望の蛍光体が得られる。
【００１８】
【実施例】
次に、本発明の特徴をさらに明かにするため実施例を示すが、本発明はこれらの実施例によって制限されるものではない。
以下に記載するように本発明に従うＰＤＰ用赤色蛍光体サンプル（実施例１〜実施例８）を調製した。比較のために、現在実用に供されている（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）ＢＯ３蛍光体サンプル（比較例１）、および特開平１０−１９５４３２に記載の（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）２Ｏ３蛍光体サンプル（比較例２）も調製した。
【００１９】
〔比較例１〕
Ｙ２Ｏ３粉末２７．６８重量％、Ｇｄ２Ｏ３粉末６６．６５％重量％、およびＥｕ２Ｏ３粉末５．６８重量％を秤量し、塩酸に溶かした後、シュウ酸を加えて共沈させた。共沈物を乾燥後、９５０℃で２時間熱処理（焼成）することにより、（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）酸化物とした。この酸化物に２２重量％のＢ２Ｏ３（すなわち、Ｂ２Ｏ３の過剰量は２０％）を添加、混合した後、１２００℃で３時間保持することにより焼成を行った。焼成物をボールミルで粉砕し、分級（５００メッシュ）を行った後、乾燥して（Ｙ０．３８Ｇｄ０．５７Ｅｕ０．０５）ＢＯ３で表わされる蛍光体を得た。
【００２０】
〔比較例２〕
Ｙ２Ｏ３粉末２７．６８重量％、Ｇｄ２Ｏ３粉末６６．６５重量％、およびＥｕ２Ｏ３粉末５．６８重量％を秤量し、塩酸に溶かした後、シュウ酸を加えて共沈させた。共沈物を乾燥後、９５０℃で２時間熱処理（焼成）することにより、（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）酸化物とした。この酸化物にフラックス剤を添加、混合した後、１３００℃で４時間保持することにより焼成を行った。焼成物をボールミルで粉砕し、洗浄し、分級（５００メッシュ）を行った後、乾燥して（Ｙ０．３８Ｇｄ０．５７Ｅｕ０．０５）２Ｏ３で表わされる蛍光体を得た。
【００２１】
〔実施例１〕
Ｙ２Ｏ３粉末２７．６８重量％、Ｇｄ２Ｏ３粉末６６．６５重量％、およびＥｕ２Ｏ３粉末５．６８重量％を秤量し、塩酸に溶かした後、シュウ酸を加えて共沈させた。共沈物を乾燥後、９５０℃で２時間熱処理（焼成）することにより、（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）酸化物とした。この酸化物８３．１９重量％およびＢ２Ｏ３１６．８１重量％を秤量、混合した後、１２００℃で４時間保持することにより焼成を行った。焼成物をボールミルで粉砕し、洗浄し、分級（５００メッシュ）を行った後、乾燥して（Ｙ０．３８Ｇｄ０．５７Ｅｕ０．０５）２Ｏ３・０．９Ｂ２Ｏ３で表わされる蛍光体を得た。
【００２２】
〔実施例２〕
Ｙ２Ｏ３粉末２７．６８重量％、Ｇｄ２Ｏ３粉末６６．６５重量％、およびＥｕ２Ｏ３粉末５．６８重量％を秤量し、塩酸に溶かした後、シュウ酸を加えて共沈させた。共沈物を乾燥後、９５０℃で２時間熱処理（焼成）することにより、（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）酸化物とした。この酸化物８９．９１重量％およびＢ２Ｏ３１０．０９重量％を秤量、混合した後、１２５０℃で４時間保持することにより焼成を行った。焼成物をボールミルで粉砕し、洗浄し、分級（５００メッシュ）を行った後、乾燥して（Ｙ０．３８Ｇｄ０．５７Ｅｕ０．０５）２Ｏ３・０．５Ｂ２Ｏ３で表わされる蛍光体を得た。
【００２３】
〔実施例３〕
Ｙ２Ｏ３粉末２７．６８重量％、Ｇｄ２Ｏ３粉末６６．６５重量％、およびＥｕ２Ｏ３粉末５．６８重量％を秤量し、塩酸に溶かした後、シュウ酸を加えて共沈させた。共沈物を乾燥後、９５０℃で２時間熱処理（焼成）することにより、（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）酸化物とした。この酸化物９７．８０重量％およびＢ２Ｏ３２．２０重量％を秤量、混合した後、１３００℃で４時間保持することにより焼成を行った。焼成物をボールミルで粉砕し、洗浄し、分級（５００メッシュ）を行った後、乾燥して（Ｙ０．３８Ｇｄ０．５７Ｅｕ０．０５）２Ｏ３・０．１Ｂ２Ｏ３で表わされる蛍光体を得た。
【００２４】
〔実施例４〕
Ｙ２Ｏ３粉末５４．８４重量％、Ｇｄ２Ｏ３粉末３８．６８重量％、およびＥｕ２Ｏ３粉末６．４８重量％を秤量し、塩酸に溶かした後、シュウ酸を加えて共沈させた。共沈物を乾燥後、９５０℃で２時間熱処理（焼成）することにより、（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）酸化物とした。この酸化物８１．２６重量％およびＢ２Ｏ３１８．７４重量％を秤量、混合した後、１２００℃で４時間保持することにより焼成を行った。焼成物をボールミルで粉砕し、洗浄し、分級（５００メッシュ）を行った後、乾燥して（Ｙ０．６６Ｇｄ０．２９Ｅｕ０．０５）２Ｏ３・０．９Ｂ２Ｏ３で表わされる蛍光体を得た。
【００２５】
〔実施例５〕
Ｙ２Ｏ３粉末３５．６６重量％、Ｇｄ２Ｏ３粉末５７．２５重量％、およびＥｕ２Ｏ３粉末７．０９重量％を秤量し、塩酸に溶かした後、シュウ酸を加えて共沈させた。共沈物を乾燥後、９５０℃で２時間熱処理（焼成）することにより、（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）酸化物とした。この酸化物８２．６１重量％およびＢ２Ｏ３１７．３９重量％を秤量、混合した後、１２００℃で４時間保持することにより焼成を行った。焼成物をボールミルで粉砕し、洗浄し、分級（５００メッシュ）を行った後、乾燥して（Ｙ０．４７Ｇｄ０．４７Ｅｕ０．０６）２Ｏ３・０．９Ｂ２Ｏ３で表わされる蛍光体を得た。
【００２６】
〔実施例６〕
Ｙ２Ｏ３粉末２７．６８重量％、Ｇｄ２Ｏ３粉末６６．６５重量％、Ｓｍ２Ｏ３粉末０．０４重量％、およびＥｕ２Ｏ３粉末５．６３重量％を秤量し、塩酸に溶かした後、シュウ酸を加えて共沈させた。共沈物を乾燥後、９５０℃で２時間熱処理（焼成）することにより、（Ｙ，Ｇｄ，Ｓｍ，Ｅｕ）酸化物とした。この酸化物８９．９１重量％およびＢ２Ｏ３１０．０９重量％を秤量、混合した後、１２５０℃で４時間保持することにより焼成を行った。焼成物をボールミルで粉砕し、洗浄し、分級（５００メッシュ）を行った後、乾燥して（Ｙ０．３８Ｇｄ０．５７Ｓｍ０．０００４Ｅｕ０．０４９６）２Ｏ３・０．５Ｂ２Ｏ３で表わされる蛍光体を得た。
【００２７】
〔実施例７〕
Ｙ２Ｏ３粉末２７．６８重量％、Ｇｄ２Ｏ３粉末６６．６５重量％、Ｎｄ２Ｏ３粉末０．０５重量％、およびＥｕ２Ｏ３粉末５．６２重量％を秤量し、塩酸に溶かした後、シュウ酸を加えて共沈させた。共沈物を乾燥後、９５０℃で２時間熱処理（焼成）することにより、（Ｙ，Ｇｄ，Ｎｄ，Ｅｕ）酸化物とした。この酸化物８９．９１重量％およびＢ２Ｏ３１０．０９重量％を秤量、混合した後、１２５０℃で４時間保持することにより焼成を行った。焼成物をボールミルで粉砕し、洗浄し、分級（５００メッシュ）を行った後、乾燥して（Ｙ０．３８Ｇｄ０．５７Ｎｄ０．０００５Ｅｕ０．０４９５）２Ｏ３・０．５Ｂ２Ｏ３で表わされる蛍光体を得た。
【００２８】
〔実施例8〕
Ｙ２Ｏ３粉末２７．６８重量％、Ｇｄ２Ｏ３粉末６６．６５重量％、Ｄｙ２Ｏ３粉末０．０５重量％、およびＥｕ２Ｏ３粉末５．６３重量％を秤量し、塩酸に溶かした後、シュウ酸を加えて共沈させた。共沈物を乾燥後、９５０℃で２時間熱処理（焼成）することにより、（Ｙ，Ｇｄ，Ｄｙ，Ｅｕ）酸化物とした。この酸化物８９．９１重量％およびＢ２Ｏ３１０．０９重量％を秤量、混合した後、１２５０℃で４時間保持することにより焼成を行った。焼成物をボールミルで粉砕し、洗浄し、分級（５００メッシュ）を行った後、乾燥して（Ｙ０．３８Ｇｄ０．５７Ｄｙ０．０００４Ｅｕ０．０４９６）２Ｏ３・０．５Ｂ２Ｏ３で表わされる蛍光体を得た。
【００２９】
得られた各蛍光体サンプルについて、自作のマイクロ波発振Ｘｅ真空紫外線光源を用いて１４７ｎｍの真空紫外線を照射し、色度および発光輝度を測定した。その結果を表１に示す。また、幾つかの蛍光体サンプルの発光スペクトル分布を図１に示す。
【００３０】
【表１】
赤色蛍光体の色度はｘの値が大きい程、ｙの値が小さい程、フルカラーの表示には豊かになる。発光輝度は、比較例１を標準とする場合、および比較例２を標準とする相対輝度として示した。
表１から理解されるように、本発明の蛍光体サンプルは、（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）ＢＯ３蛍光体と同等以上の発光輝度を有し、且つ、（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）２Ｏ３蛍光体と同等の良好な色純度を有する。これらの特性は、図１の発光スペクトル分布に関連して前述したように、本発明の蛍光体においては５Ｄ０−７Ｆ２遷移および５Ｄ０−７Ｆ１遷移による蛍光のいずれもが効率的に生じていることに起因するものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う蛍光体サンプルおよび比較のための蛍光体サンプルの発光スペクトル分布を示す図である。
Claims (4)
- 下記の一般式（１）で表わされることを特徴とするプラズマディスプレイパネル用赤色蛍光体。
（ＹａＧｄｂＲｃＥｕｄ）２Ｏ３・ｍＢ２Ｏ３ （１）
〔但し、式（１）中、ＲはＬａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｄｙ、Ｔｍ、Ｌｕ、およびＳｃから選ばれる少なくとも一種であり、０＜ａ＜１、０＜ｂ≦０．８０、０≦ｃ≦０．２０、０＜ｄ≦０．２０、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、および０＜ｍ＜１である。〕 - ａ＋ｂ＋ｄ＝１である請求項１の蛍光体。
- ＲはＰｒ、Ｎｄ、ＳｍおよびＤｙから選ばれる少なくとも一種である請求項１の蛍光体。
- ＲはＳｍである請求項３の蛍光体。
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