JPH054995B2 - - Google Patents

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JPH054995B2
JPH054995B2 JP19431584A JP19431584A JPH054995B2 JP H054995 B2 JPH054995 B2 JP H054995B2 JP 19431584 A JP19431584 A JP 19431584A JP 19431584 A JP19431584 A JP 19431584A JP H054995 B2 JPH054995 B2 JP H054995B2
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indium oxide
alkali metal
sodium
phosphor
metal element
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JP19431584A
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Akyuki Kagami
Takashi Hase
Takao Matsumoto
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Kasei Optonix Ltd
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Kasei Optonix Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は発光組成物、特に加速電圧数百V以下
の低速電子線励起下において高輝度の発光を呈す
る発光組成物に関するものである。
(従来の技術) 酸化インジウム(In2O3)と加速電圧数KV以
上の高速電子線励起下で発光し得る螢光体とを混
合してなる発光組成物は低速電子線励起下で高輝
度の発光を示す発光組成物の1つとして従来知ら
れている(特公昭52−23911号、特公昭52−23913
号、特公昭52−23916号等参照)。このような発光
組成物は加速電圧が1KV以下、特に数百V以下
の低速電子線励起下において、前記螢光体に固有
の発光色を有する高輝度の発光を呈するものであ
るが、さらにその発光輝度の向上が実用上望まれ
ている。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は加速電圧が1KV以下、特に数百V以
下の低速電子線励起下において、従来の発光組成
物よりも優れた発光輝度を示す発光組成物を提供
することを目的とするものである。
(問題点を解決するための手段) 本発明者等は前述の従来知られている酸化イン
ジウムを含有する発光組成物の発光輝度を向上さ
せるために鋭意研究を重ねた結果、アルカリ金属
元素を含有する酸化インジウムを構成成分として
用いた場合、これと共に用いられる螢光体の種類
に拘らず、発光輝度の向上が得られることを見出
し、本発明を完成するに至つた。
すなわち、本発明による発光組成物はアルカリ
金属元素含有酸化インジウムと螢光体とからなる
ことを特徴とする。
本発明の発光組成物に用いられるアルカリ金属
元素含有酸化インジウムを得るには、まず金属イ
ンジウムを硝酸、硫酸等の鉱酸に溶解するか、あ
るいは硝酸インジウム、塩化インジウム、硫酸イ
ンジウム等のインジウム化合物を水、鉱酸等に溶
解することにより、インジウムイオンを含有する
溶液を得る。次いで、この溶液中に所定量の硝酸
ナトリウム、硼酸ナトリウム、炭酸カリウム、塩
化リチウム等のアルカリ金属化合物を添加し、よ
く撹拌した後、蒸発乾固することにより固形残渣
を得る。あるいはインジウムイオンとアルカリ金
属イオンとを含有する溶液にアンモニア水等を加
えてPH値を7前後に調節し、アルカリ金属元素含
有水酸化インジウムを沈殿させ、過した後、
150℃〜400℃で乾燥する。次いで、前記固形残渣
もしくは乾燥したアルカリ金属元素含有水酸化イ
ンジウムを耐熱性容器中に入れ、電気炉もしくは
ガス炉等において30分〜5時間焼成すればアルカ
リ金属元素含有酸化インジウムが得られる。また
別の製造方法としては、酸化インジウム、水酸化
インジウム等、水に難溶性のインジウム化合物に
所定量のアルカリ金属元素を含有する溶液を添加
し、充分に混合し、乾燥した後、耐熱性容器中に
おいて600℃〜1000℃で1〜5時間焼成すること
からなる方法もある。しかしながら、得られる発
光組成物の発光輝度をより高めるためには、イン
ジウム化合物とアルカリ金属化合物を共にいつた
ん溶解し、混合して得たインジウムイオンとアル
カリ金属イオンとを含有する溶液を出発原料とす
る製造方法が好ましい。
本発明の発光組成物において酸化インジウムに
含有されるアルカリ金属元素としてはリチウム
(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)、ルビ
ジウム(Rb)、およびセシウム(Cs)のうちの少
なくとも1種および任意の組合せを用いることが
てきるが、得られる発光組成物の発光輝度をより
高めるためにはナトリウムを用いることが特に好
ましい。
本発明の発光組成物に用いられる螢光体には特
に制限がなく、ZnS:Mn、ZnS:Ag、(Zn、Cd)
S:Ag、ZnS:Cu、(Zn、Cd)S:Cu、ZnS:
Cu、Al、(Zn、Cd)S:Cu、Al、ZnS:Au、
Al、(Zn、Cd)S:Au、Al、SrGa2S4:Ce、
SrGa2S4:Eu2+等の硫化物系螢光体;Zn(S、
Se):Ag、Zn(S、Se):Cu、Al等の硫セレン化
物系螢光体;Y2O3:Eu、ZnO:Zn等の酸化物系
螢光体;(Ca、Mg)2SiO2:Ti、Y2SiO5:Ce、
Zn2SiO4:Mn、CaSiO3:Pb、Mn等の珪酸塩系
螢光体、Y2O2S:Eu、Gd2O2S:Tb等の酸硫化
物系螢光体等;紫外線、電子線、X線等による励
起下で発光し得る螢光体である限りにおいていか
なるものを用いてもよい。
本発明の発光組成物は前述のアルカリ金属元素
含有酸化インジウムと所望の螢光体とを混合する
ことによつて得ることができる。両者は乳鉢、ボ
ールミル、ミキサーミル等を用いて機械的に混合
してもよく、また特殊な方法により前者を後者に
付着せしめてもよい。螢光体の表面にアルカリ金
属元素含有酸化インジウムを付着させる方法とし
ては静電塗布法(特公昭54−44275号)、懸濁重合
法(特公昭53−47302号)、共重合法(特公昭56−
37269号)、ゼラチンとアラビアゴムの混合物を接
着剤とする方法(特公昭54−3677号)、螢光体懸
濁液とアルカリ金属元素含有酸化インジウム粒子
を分散させたアクリル系もしくはポリスチレン系
等のエマルジヨンとを混合する方法等を用いるこ
とができる。
本発明の発光組成物において、螢光体に対する
アルカリ金属元素含有酸化インジウムの混合比の
最適値は両者を機械的に混合した場合と螢光体表
面に酸化インジウムを付着させた場合とでは異な
り、通常は前者の場合において後者の場合よりも
アルカリ金属元素含有酸化インジウムの割合を大
とすることが好ましい。しかしながら、いずれの
場合においてもアルカリ金属元素含有酸化インジ
ウム/螢光体の重量混合比が1/99より小さくな
ると酸化インジウムの添加効果がほとんど認めら
れなくなり、逆にこの比が1/1よりも大きくな
ると得られる発光組成物の発光輝度が著しく低下
することが認められた。したがつて、得られる発
光組成物の低速電子線励起下における発光輝度を
考慮するとアルカリ金属含有酸化インジウム/螢
光体の重量混合比は1/99〜1/1とすることが
好ましい。
図面はナトリウムを含有する酸化インジウム10
重量部と(Zn0.27、Cd0.73)S:Ag、Cl螢光体90
重量部とを混合してなる本発明による発光組成物
の1例について、ナトリウム含有酸化インジウム
中におけるナトリウムの含有量と得られた発光組
成物の低速電子線励起下における発光輝度との関
係を示すグラフであり、ナトリウム含有酸化イン
ジウム中のナトリウム含有量は原子吸光光度計を
用いて実測した分析値をプロツトしたものであ
る。
本図面から明らかなように、特定の範囲内では
ナトリウム含有酸化インジウム中のナトリウム含
有量が増加するに従つて、得られる発光組成物の
発光輝度は著しく増大するが、この含有量が
1000ppmを越えるとナトリウムを含有しない酸化
インジウムを用いた場合よりも発光輝度が低下す
ることが認められた。したがつて、得られる発光
組成物の発光輝度を考慮すると、ナトリウム含有
酸化インジウム中におけるナトリウム含有量は
1ppm〜1000ppm、より好ましくは10ppm〜
400ppm、特に300ppm〜100ppmの範囲とするこ
とが望ましい。
なお、アルカリ金属元素としてリチウム、カリ
ウム、ルビジウムおよびセシウムのうちの少なく
とも1種および任意の組合せ(ナトリウムをも含
み得る)を用いた場合にも、また螢光体として
(Zn0.27、Cd0.73)S:Ag螢光体以外のものを用い
た場合にも、さらにアルカリ金属元素含有酸化イ
ンジウム/螢光体の混合重量比を変化させた場合
にもアルカリ金属元素含有量と得られた発光組成
物の発光輝度との間には本図面に例示した関係と
ほぼ同様の関係が認められた。
また本発明の発光組成物は、加速電圧が数百V
より大でありかつ高電流密度の中速または高速電
子線による励起下で使用した場合にも従来のもの
に比べてチヤージアツプを起こし難く、高輝度の
発光を示した。
(実施例) 以下、実施例により本発明を説明するが、本発
明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例 1 229.6gの金属インジウムを熱硝酸に溶解して硝
酸インジウムの溶液を調製し、これに四硼酸ナト
リウム(Na2B4O7・10H2O)0.173gを添加し、
充分に撹拌して溶解した。次いで、この溶液を蒸
発乾固させた後、石英ガラス容器に装填して600
℃で2時間焼成し、冷却後、水洗し、乾燥した後
に篩にかけて粒子径を均一化し、ナトリウム含有
酸化インジウム粉末を得た。このナトリウム含有
酸化インジウムのナトリウム含有量は65ppmであ
ることが原子吸光光度計を用いた定量分析により
認められた。
このナトリウム含有酸化インジウム10重量部と
(Zn0.23、Cd0.77)S:Ag、Cl螢光体90重量部とを
ボールミルにより充分混合し、得られた組成物を
アルミニウム板上に塗布して螢光膜を作製した。
得られた螢光膜を加速電圧30Vの低速電子線で
励起したところ、ナトリウム含有酸化インジウム
の代りにアルカリ金属元素を全く含まない酸化イ
ンジウムを用いたこと以外は同様の条件に従つて
作製した組成物からなる螢光膜と比較して約2倍
の発光輝度を示した。
実施例 2 229.6gの金属インジウムを熱硝酸に溶解し、硝
酸インジウムの溶液を調製し、これに塩化ナトリ
ウム(NaCl)0.032gを加えて溶解させた後、ア
ンモニア水を添加し、PH値をほぼ7.0に調製し、
ナトリウム含有水酸化インジウム(In(OH)3)の
沈殿を得た。この沈殿物を過し、200℃の乾燥
器中で乾燥した後、石英ルツボに入れて650℃で
2時間焼成し、冷却後、水洗し、乾燥した後に篩
にかけて粒子径を均一化し、ナトリウム含有酸化
インジウム粉末を得た。このナトリウム含有酸化
インジウムのナトリウム含有量は35ppmであるこ
とが原子吸光光度計を用いた定量分析により認め
られた。
このナトリウム含有酸化インジウム15重量部と
(Zn0.3、Cd0.7)S:Ag、Cl螢光体75重量部とを
ボールミルにより充分混合し、得られた組成物を
アルミニウム板上に塗布して螢光膜を作製した。
得られた螢光膜を加速電圧30Vの低速電子線で
励起したところ、ナトリウム含有酸化インジウム
の代りにアルカリ金属元素を全く含まない酸化イ
ンジウムを用いたこと以外は同様の条件に従つて
作製した組成物からなる螢光膜と比較して約1.9
倍の発光輝度を示した。
実施例 3 苛性ソーダ(NaOH)0.220gを溶解した水溶液
200mlを酸化インジウム(In2O3)277.6gに加えて
充分に撹拌した後、100℃において乾燥し、石英
ルツボに入れて750℃で3時間焼成した。得られ
た焼成物は水洗後、乾燥し、篩にかけて粒子径を
均一化した。こうして得たナトリウム含有酸化イ
ンジウムのナトリウム含有量は400ppmであるこ
とが原子吸光光度計による定量分析によリ認めら
れた。
このナトリウム含有酸化インジウム10重量部と
(Zn0.23、Cd0.77)S:Ag、Cl螢光体90重量部とを
ボールミルにより充分混合し、得られた組成物を
アルミニウム板上に塗布して螢光膜を作製した。
得られた螢光膜を加速電圧30Vの低速電子線で
励起したところ、ナトリウム含有酸化インジウム
の代りにアルカリ金属元素を全く含まない酸化イ
ンジウムを用いたこと以外は同様の条件に従つて
作製した組成物からなる螢光膜と比較して約1.25
倍の発光輝度を示した。
実施例 4 四硼酸ナトリウムの代りに0.110gの炭酸リチウ
ム(Li2CO3)を用いたこと以外は実施例1と全
く同様にして65ppmのリチウムを含有するリチウ
ム含有酸化インジウムを得た。
このリチウム含有酸化インジウム12重量部と
(Zn0.23、Cd0.77)S:Ag、Cl螢光体88重量部とを
ボールミルにより充分混合し、得られた組成物を
アルミニウム板上に塗布して螢光膜を作製した。
得られた螢光膜を加速電圧30Vの低速電子線で
励起したところ、リチウム含有酸化インジウムの
代りにアルカリ金属を全く含有しない酸化インジ
ウムを用いたこと以外は同様の条件に従つて作製
した組成物からなる螢光体と比較して約1.1倍の
発光輝度を示した。
実施例 5 苛性ソーダの代りに0.074gの塩化カリウム
(KCL)を用いたこと以外は実施例3と全く同様
にして、105ppmのカリウムを含有するカリウム
含有酸化インジウムを得た。
このカリウム含有酸化インジウム10重量部と
(Zn0.23、Cd0.77)S:Ag、Cl螢光体90重量部とを
ボールミルにより充分混合し、得られた組成物を
アルミニウム板上に塗布して螢光膜を作製した。
得られた螢光膜を加速電圧30Vの低速電子線で
励起したところ、カリウム含有酸化インジウムの
代りにアルカリ金属を全く含有しない酸化インジ
ウムを用いたこと以外は同様の条件に従つて作製
した組成物からなる螢光体と比較して約1.2倍の
発光輝度を示した。
(発明の効果) 本発明による発光組成物は酸化インジウムと螢
光体との混合体からなる発光組成物において、酸
化インジウムにアルカリ金属元素を添加すること
により、特に加速電圧数百V以下の低速電子線励
起下において従来の発光組成物よりも著しく高輝
度の発光を実現したものであり、その実用性は極
めて高い。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例による発光組成物にお
けるナトリウム含有酸化インジウム中のナトリウ
ム含量と該発光組成物の低速電子線励起下におけ
る発光輝度との関係を示すグラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 アルカリ金属元素含有酸化インジウムと螢光
    体との混合体からなることを特徴とする発光組成
    物。 2 前記アルカリ金属元素含有酸化インジウムの
    アルカリ金属元素含有量が1〜1000ppmの範囲に
    あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の発光組成物。 3 前記アルカリ金属元素含有量が10〜400ppm
    の範囲にあることを特徴とする特許請求の範囲第
    2項記載の発光組成物。 4 前記アルカリ金属元素がナトリウムであるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項〜第3項の
    いずれか1項に記載の発光組成物。 5 前記アルカリ金属元素含有酸化インジウムと
    前記螢光体との重量混合比が1:99〜1:1の範
    囲にあることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    〜第4項のいずれか1項に記載の発光組成物。
JP19431584A 1984-09-17 1984-09-17 発光組成物 Granted JPS6172084A (ja)

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JPH03212483A (ja) * 1990-01-17 1991-09-18 Samsung Display Devices Co Ltd 低速電子線励起蛍光体製造方法

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