(57)【要約】【課題】長寿命を有する白色発光蛍光体混合物を提供する。【解決手段】本発明による白色発光蛍光体混合物は、ｘ色座標が約０．５３０でｙ色座標が約０．４５５である第一エレクトロルミネセンス蛍光体が約７５重量％、ｘ色座標が約０．１８５でｙ色座標が約０．４４０であり、約６００ｐｐｍの銅を含む第二エレクトロルミネセンス蛍光体が約１０重量％、そしてｘ色座標が約０．１６０でｙ色座標が約０．１７５であり、約３００ｐｐｍの銅を含む第三エレクトロルミネセンス蛍光体が約１５重量％で構成される。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｘ色座標が約０．５３０でｙ色座標が約０．４５５である第一エレクトロルミネセンス蛍光体が約７１〜７５重量％、ｘ色座標が約０．１８５でｙ色座標が約０．４４０であり、約６００ｐｐｍの銅を含む第二エレクトロルミネセンス蛍光体が約１０〜１４重量％、そしてｘ色座標が約０．１６０でｙ色座標が約０．１７５であり、約３００ｐｐｍの銅を含む第三エレクトロルミネセンス蛍光体が約１３〜１７重量％（但し全量で１００重量％）で構成される蛍光体混合物。
【請求項２】
ｘ色座標が約０．３２５から約０．３３５でｙ色座標が約０．３５５から約０．３６０である請求項１の蛍光体混合物。
【請求項３】
前記第一エレクトロルミネセンス蛍光体がＺｎＳ：Ｃｕ、Ｍｎである請求項１の蛍光体混合物。
【請求項４】
前記第二蛍光体がＺｎＳ：Ｃｕである請求項１の蛍光体混合物。
【請求項５】
前記第三蛍光体がＺｎＳ：Ｃｕである請求項１の蛍光体混合物。
【請求項６】
半減期が７６０から１４７５時間である請求項２の蛍光体混合物。
【請求項７】
半減期が約７５０時間よりも長い請求項２の蛍光体混合物。
【請求項８】
半減期が約１０００時間よりも長い請求項２の蛍光体混合物。
【請求項９】
前記第一蛍光体がＺｎＳ：Ｃｕ、Ｍｎであり、前記第二蛍光体がＺｎＳ：Ｃｕであり、そして前記第三蛍光体がＺｎＳ：Ｃｕである請求項８の蛍光体混合物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は蛍光体、詳しくはエレクトロルミネセンス蛍光体に関する。より詳しくはエレクトロルミネセンス蛍光体、特に白色光を発するエレクトロルミネセンス蛍光体、の半減期を改善する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蛍光体はエネルギーの一形態による刺激に応じた電磁放射を発する材料として知られている。一般的に蛍光体が発する光のスペクトルは可視領域にある。蛍光体は感受するエネルギーの形態によって描写される。例えば、陰極線管蛍光体は電子の衝突により刺激を受けて発光し、フォトルミネセンス蛍光体は化学線の放射により刺激を受けて発光し、Ｘ線蛍光体はＸ線の衝突により刺激を受けて発光し、そしてエレクトロルミネセンス（以下「ＥＬ」という。）蛍光体は電場に置かれることによって刺激を受けて発光する。本発明は最後に述べた類型の材料に関するものであり、特に、ＺｎＳを基礎とし、Ｍｎ、Ｃｕおよび／またはＣｌなど１種以上の他の材料と作用する蛍光体に関するものである。
【０００３】
ＥＬ蛍光体にはＬＣＤのバックライト、コピー機、自動車のダッシュボードのディスプレイ、終夜灯、制御スイッチの照明、非常灯、時計の文字盤など、多くの商業向けの用途がある。これらの蛍光体はそれぞれ橙黄から緑を通り青緑、青までの範囲の発光色を有する。白色光を発する材料を作成するためには、このような蛍光体を少なくとも３つ結合させることが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、白色発光蛍光体混合物の半減期は優れておらず、７００時間程度に過ぎない。ＥＬ蛍光体を商業的に応用する上では、半減期は重要であるため、より長い半減期を有する白色発光蛍光体混合物を提供することは有益であろう。
【０００５】
それゆえ、従来技術の欠点を除去することが本発明の課題である。
【０００６】
白色発光エレクトロルミネセンス蛍光体の半減期を増加させることが本発明のもうひとつの課題である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
これらの課題は、本発明の一側面において、ｘ色座標が約０．５３０でｙ色座標が約０．４５５である第一エレクトロルミネセンス蛍光体が約７１〜７５重量％、ｘ色座標が約０．１８５でｙ色座標が約０．４４０であり、約６００ｐｐｍの銅を含む第二エレクトロルミネセンス蛍光体が約１０〜１４重量％、そしてｘ色座標が約０．１６０でｙ色座標が約０．１７５であり、約３００ｐｐｍの銅を含む第三エレクトロルミネセンス蛍光体が約１３〜１７重量％（但し全量で１００重量％）で構成される蛍光体混合物により、例えばｘ色座標が約０．５３０でｙ色座標が約０．４５５である第一エレクトロルミンセント蛍光体が約７５重量％、ｘ色座標が約０．１８５でｙ色座標が約０．４４０であり、約６００ｐｐｍの銅を含む第二エレクトロルミネセンス蛍光体が約１０重量％、そしてｘ色座標が約０．１６０でｙ色座標が約０．１７５であり、約３００ｐｐｍの銅を含む第三エレクトロルミネセンス蛍光体が約１５重量％で構成される蛍光体混合物を提供することにより達成される。
【０００８】
この蛍光体混合物は、エレクトロルミネセンスランプに組み込み適切な交流電界によって通電することによって、ｘ色座標が約０．３２５から約０．３３５でｙ色座標が約０．３５５から約０．３６０である白色光を発光する。さらに、前記蛍光体の半減期は７５０時間よりも長く、より好ましいものは、１０００時間よりも長い。以下、本発明を詳細に説明する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
白色発光ＥＬ蛍光体の混合物を用意するために、さまざまな発光色を持つ被膜ＥＬ蛍光体の８つの異なるロットおよび皮膜の厚さを選択して、ランプの作成、試験を行った。結果を表１に示す。ここでは、通電した蛍光体または蛍光体混合物の光出力が初期の光出力の二分の一に減少するのに要する時間を蛍光体または蛍光体混合物の半減期と定義する。蛍光体または蛍光体混合物の初期の光出力は最初の２４時間の運転後即座に測定する。発光色はＣ．Ｉ．Ｅ．　ｘ，ｙ色座標で表す。
【００１０】
ここで使用する蛍光体の起点材料はすべて、トリメチルアルミニウムと酸素／オゾン反応物を利用する方法による化学蒸着を経て得られるアルミニウムオキサイドハイドロキサイド（ＡｌＯ（ＯＨ））とアルミニウムトリハイドロキサイド（Ａｌ（ＯＨ）３）の混合物で構成される湿気抑制被膜を施した。この方法は米国特許第６，３０９，７００号に記載されているので、参照されたい。ＴＮＥの接頭辞を持つ起点材料は薄い被膜層を有しており、このことは表３に示すようにアルミニウムの含有量が少ないことで明らかである。
【００１１】
【表１】
2004018856.tif 000002
【００１２】
約７５重量％のＴＮＥまたはＮＥ１００（ＺｎＳ：Ｃｕ、Ｍｎ）、約１０重量％のＴＮＥまたはＮＥ３００（ＺｎＳ：Ｃｕ　約６００ｐｐｍの銅を含有）および約１５重量％のＴＮＥまたはＮＥ６００または６００Ｍ（ＺｎＳ：Ｃｕ　約３００ｐｐｍの銅を含有）を混合して四種類の白色発光ＥＬを用意した。ＴＮＥ６００ＭおよびＮＥ６００Ｍはその作成方法において他の「６００」型の蛍光体とは異なり、その方法は出願中（米国特許出願第１０／１１０，９８２号、出願日：２００２年４月１９日）であるので、参照されたい。
【００１３】
四種類の組成はＴＨ８２、ＴＨ８２Ｍ、ＴＨ４５およびＴＨ４５Ｍとして表２に示す。
【００１４】
【表２】
2004018856.tif 000003
【００１５】
表２に示した四つの組成をＥＬ試験ランプに組み込み、これを相対湿度５０％、華氏７０度の環境下において１００Ｖ、４００Ｈｚで運転させた。前記ＥＬ試験ランプは、厚さ４０μｍ以下の蛍光体層および厚さ１６μｍ以下のチタン酸バリウムの絶縁層で構成される標準的な厚膜装置であった。前記ランプはアセトンおよびジメチルホルムアミドの混合物へ溶解したシアノ樹脂結合体（シンエツ社製）によって蛍光体を結合させることにより組み立てる。蛍光体懸濁液はインジウム−錫酸化物（ＩＴＯ）の透明伝導層（サウスウォールテクノロジーズ社より入手可能）を有する厚さ０．００７インチのＰＥＴ膜上にブレードコートする。乾燥後、同様にシアノ樹脂結合体中に分散するチタン酸バリウムの懸濁液を用いてチタン酸バリウム層を蛍光体層上に塗布する。グラファイトの懸濁液（アチソンコロイド社製）を用いて、厚さ７０から９５μｍのグラファイト層から成る背面電極を、乾燥したチタン酸バリウムの絶縁層に塗布する。リード線を取り付け、ランプの両面全体を透明フレキシブル・ポリエステル膜（ゼネラルバインディング社のナプラムＩ）で覆う。
【００１６】
前記ランプの試験結果を表３に示す。ここで管理材料をＣＪ４４と表記する。この材料は、トリメチルアルミニウムおよび水蒸気を用いた従来技術の方法を利用してアルミニウムオキサイドハイドロキサイドの被膜で覆った。
【００１７】
【表３】
2004018856.tif 000004
【００１８】
これらのデータは、ちょうど約３００ｐｐｍの銅を含有する青色発光蛍光体（すなわち「６００」型材料）、銅およびマンガンを含有する黄橙色発光蛍光体ならびに約６００ｐｐｍの銅を含有する緑色発光蛍光体（すなわち「３００」型材料）で作成された白色発光混合物が、標準的な白色発光混合物であるＣＪ４４　と比較して、大幅に増加した輝度、高い効率そして長い寿命を提供することを示している。
【００１９】
表３から分かるように、白色発光蛍光体混合物の半減期は標準型のＣＪ４４に対して少なくとも約１０％増加した。たいへん重要なことだが、組成Ｎｏ．ＴＨ４５Ｍの半減期は１４７５時間と測定された。これは先の標準型の半減期の二倍よりも長い。さらに、ＴＨ４５Ｍの効率は標準型のＣＪ４４に比べ５０％高い、３．０　ｌｍ／ｗａｔｔであった。
【００２０】
以上、本発明の好ましい実施例であると現時点で考えられるものを示し、記載してきたが、特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲から逸脱することなく種々の変更や修正がなされ得ることは当業者にとって明らかである。