(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳｒＣＯ３よりなる母体と、Ｃｅ化合物よりなる活性剤とから得られることを特徴とする蛍光ディスプレイ用の青色蛍光体。
【請求項２】
前記Ｃｅ化合物は、ＣｅＯ２であることを特徴とする請求項１に記載の蛍光ディスプレイ用の青色蛍光体。
【請求項３】
前記母体と前記活性剤とのモル比は、１：０．０１〜１：０．５であることを特徴とする請求項１または２に記載の蛍光ディスプレイ用の青色蛍光体。
【請求項４】
（ａ）ＳｒＣＯ３とＣｅＯ２とが均一に混合された混合物を製造する工程と、
（ｂ）前記混合物を熱処理する工程と
を備えたことを特徴とする蛍光ディスプレイ用の青色蛍光体の製造方法。
【請求項５】
前記混合物を製造する工程において、ＳｒＣＯ３とＣｅＯ２とは、次の一般式で表される組成によって混合されることを特徴とする請求項４に記載の蛍光ディスプレイ用の青色蛍光体の製造方法。
ＳｒＣＯ３＋ｘＣｅＯ２（式中、０．０１≦ｘ＜０．５である）
【請求項６】
ＳｒＣＯ３とＣｅＯ２とは、１：０．０５のモル比で混合されることを特徴とする請求項５に記載の蛍光ディスプレイ用の青色蛍光体の製造方法。
【請求項７】
前記混合物を熱処理する工程は、８００〜９００℃で熱処理することを特徴とする請求項５に記載の蛍光ディスプレイ用の青色蛍光体の製造方法。
【請求項８】
前記混合物を熱処理する工程は、１２〜３６時間熱処理することを特徴とする請求項５に記載の蛍光ディスプレイ用の青色蛍光体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスプレイ素子技術における蛍光ディスプレイ用の青色蛍光体及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蛍光ディスプレイ、特に電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：Field Emission Display）は、ブラウン管のような原理で作動される平板ディスプレイであって、熱電子の代りに電界により電子を放出する電界放出素子アレイパネルである陰極板と、電子を受けて光を放出する蛍光板パネルの陽極板とが一定の間隔で、高真空によりパケージングされて構成されている。
【０００３】
既存のブラウン管には一般に色純度が良く、発光効率が高い硫化物系蛍光体が主に使われている。しかし、電界放出ディスプレイは、陰極板と陽極板との間隔が狭く、ブラウン管のように１０ｋＶ以上の高電圧を使用する場合には放電が起こる。したがって、電界放出ディスプレイでは、５ｋＶ以下の低電圧を使用し、特に１ｋＶ以下の低電圧で作動可能な電界放出ディスプレイを開発するために全世界的に多様な研究が進行しつつある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一方、電子のエネルギーが１ｋＶ以下と低い場合には、電子は蛍光体の表面から２０ｎｍの深さまで走査が可能である。したがって、低電圧動作ＦＥＤ用の蛍光体の効率、特に輝度については、高電圧を使用するブラウン管に比べて大きく落ち、蛍光体の表面状態が蛍光体発光効率に大きく影響を及ぼすという問題点があった。
【０００５】
特に、ブラウン管で広く用いられる既存の硫化物系青色蛍光体であるＺｎＳ：Ａｇ、Ａｌが、ＦＥＤ用蛍光体として用いられる場合、低電圧での発光効率が低く、色純度が悪い。また、長時間の電子ビーム走査により硫化物系蛍光体から少量の硫黄が脱離されるので、ＦＥＤパネルでの陰極板と陽極板との間隔が１ｍｍ程度である場合には、小さな容積の内部真空度を落とすか、電界放出アレイ（ＦＥＡ：Field Emitter Array）を損傷させ、ディスプレイの性能を低下させるという問題点があった。最近、このような問題点を解決するために、硫黄脱離の危険のない酸化物系蛍光体が多く研究されている。
【０００６】
また、蛍光体の多様な応用のためには、製造コストが低く、高輝度を示す蛍光体が必要である。蛍光体の製造コストを低くするためには、原料として使われる物質が安くなければならず、製造工程コストも低くなければならない。現在、工程コストで最も大きな比重を占めるのは、合成段階での熱処理温度である。すなわち、合成段階の熱処理温度を下げることが、工程コストを下げる最も重要な要素である。このような現実に鑑みて、低い熱処理温度で合成可能な高輝度の蛍光体を合成することが安価の蛍光体を得るための必須要素である。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、長時間の電子走査に対しても脱離が生じず、低電圧でも高い発光効率を有し、低い熱処理温度で合成可能な蛍光ディスプレイ用の青色蛍光体及びその製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ＳｒＣＯ３よりなる母体と、Ｃｅ化合物よりなる活性剤とから得られることを特徴とする。
【０００９】
前記Ｃｅ化合物をＣｅＯ２とし、前記母体と前記活性剤とのモル比を１：０．０１〜１：０．５とすることもできる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、蛍光ディスプレイ用の青色蛍光体の製造方法において、ＳｒＣＯ３とＣｅＯ２とが均一に混合された混合物を製造し、次いで、前記混合物を熱処理することを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の前記混合物を製造するために、ＳｒＣＯ３とＣｅＯ２とは次の一般式で表される組成によって混合される。
【００１２】
ＳｒＣＯ３＋ｘＣｅＯ２（式中、０．０１≦ｘ＜０．５である）
望ましくは、ＳｒＣＯ３とＣｅＯ２とは、１：０．０５のモル比で混合され、前記混合物を熱処理する工程は、８００〜９００℃の温度下で行い、前記熱処理は、１２〜３６時間行う。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の望ましい実施例に係る蛍光ディスプレイ用の青色蛍光体の製造方法を説明するためのフローチャートである。図１を参照すれば、まず母体のストロンチウム炭酸塩（ＳｒＣＯ３）と活性剤のＣｅＯ２とが均一に混合された混合物を製造する（工程１０）。このために、次の一般式で表される組成によって、ＳｒＣＯ３とＣｅＯ２とを溶媒であるアルコールが満ちている乳鉢に投入し、１時間以上均一に混合した後、乾燥させる。
【００１５】
ＳｒＣＯ３＋ｘＣｅＯ２（式中、０．０１≦ｘ＜０．５である）
望ましくは、ＳｒＣＯ３とＣｅＯ２とは、１：０．０５のモル比で混合される。その後、工程１０で得られた乾燥された混合物をアルミナ管に入れ、約８００〜９００℃の温度に保たれる電気炉において、約１２〜３６時間熱処理して所望の蛍光体を合成する（工程２０）。
【００１６】
一般に、熱処理温度が１０００℃以上の場合には、他の相の蛍光体が合成されるが、特に１０００℃で熱処理した試料は、化学的に不安定であり、空気中でＣＯ２またはＨ２Ｏなどと容易に反応すると知られている。しかし、本発明に係る青色蛍光体の製造方法では、約８００〜９００℃の比較的低い温度下で青色蛍光体を合成する。したがって、高輝度蛍光体の製造コストを画期的に低減しうる。
【００１７】
図２は、本発明に係る蛍光ディスプレイ用の青色蛍光体の光ルミネセンス放出スペクトルである。具体的に説明すれば、化学式がＳｒＣＯ３＋ｘＣｅＯ２（ｘ＝０．０１，０．０５，０．１，０．３３，０．４及び０．５）の試料を、大気中で８００℃に１２時間熱処理して得た本発明に係る蛍光体粉末の光ルミネセンス特性を評価し、その結果を図２に示した。図２において、ｘ値が０．０５である場合に、最も優れた輝度を有することが分かる。最大発光強度を示す波長は、４７０ｎｍと青色を帯びた。
【００１８】
図３は、本発明に係る蛍光ディスプレイ用の青色蛍光体の光ルミネセンスの励起スペクトルである。具体的に、化学式がＳｒＣＯ３＋ｘＣｅＯ２（ｘ＝０．０１，０．０５，０．１，０．３３，０．４及び０．５）の試料を、大気中で８００℃に１２時間熱処理して得た蛍光体粉末の光ルミネセンスの励起スペクトルを図３に示した。図３において、ｘ値によって２つのバンドが示されており、ｘ値が０．０５である場合に、最も優れた輝度を有することが分かる。
【００１９】
図４は、本発明に係る蛍光ディスプレイ用の青色蛍光体において、励起スペクトルの光ルミネセンスの大きさを、ｘ値の変化によって示すグラフである。具体的に、化学式がＳｒＣＯ３＋ｘＣｅＯ２（ｘ＝０．０１，０．０５，０．１，０．３３，０．４及び０．５）の試料を、大気中で８００℃に１２時間熱処理して得た蛍光体粉末に対して、放出波長４７０ｎｍと得られた光ルミネセンスの大きさをｘ値の変化によって示した。図４において、ｘ値が０．０５である場合に最も優れた輝度を示す。
【００２０】
図５は、本発明に係る蛍光ディスプレイ用の青色蛍光体の熱処理温度に係るＸ線回折スペクトルである。具体的に、化学式がＳｒＣＯ３＋ｘＣｅＯ２（ｘ＝０．０１，０．０５，０．１，０．３３，０．４及び０．５）の試料を、大気中で８００℃及び９００℃の温度に各々１２時間熱処理して得た蛍光体粉末のＸ線回折スペクトルを示した。図５において、８００℃で熱処理した試料粉末の主ピークは、ＳｒＣＯ３から示されるピークであり、若干のＳｒ（ＯＨ）２のピークが示されている。９００℃で合成した試料ではＳｒＣＯ３ピークに一部のＳｒ２ＣｅＯ４ピークが示されている。
【００２１】
以上、本発明を望ましい実施形態を挙げて詳細に説明したが、本発明は上述した実施形態には限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で当業者によって多様に変形可能である。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＳｒＣＯ３よりなる母体と、ＣｅＯ２よりなる活性剤とから得られるので、約８００〜９００℃の比較的低温下で合成することが可能となる。
【００２３】
また、本発明によれば、熱的刺激や電子走査などのその他の外部刺激に対して安全な酸化物系蛍光体であるために、本発明に係るＳｒＣＯ３＋ｘＣｅＯ２酸化物蛍光体を蛍光ディスプレイに適用するか、またはＦＥＤ蛍光体の陽極板として使用すれば、長時間の電子走査による蛍光体の破壊を防止することができ、陰極板と陽極板との空間の真空度を保つことによりパネルの性能を長時間維持することが可能となる。
【００２４】
さらに、本発明によれば、製造工程に必要な合成温度が既存の蛍光体に比べて非常に低いので、高輝度を示せる蛍光体の製造コストを画期的に減らすことが可能となる。したがって、本発明に係る蛍光体を蛍光ディスプレイに適用して高輝度、高鮮明度などの優秀な特性を発揮でき、低電圧ＦＥＤの商用化にも大きく寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の望ましい実施例に係る蛍光ディスプレイ用の青色蛍光体の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図２】本発明に係る蛍光ディスプレイ用の青色蛍光体の光ルミネセンス放出スペクトルを示す図である。
【図３】本発明に係る蛍光ディスプレイ用の青色蛍光体の光ルミネセンスの励起スペクトルを示す図である。
【図４】本発明に係る蛍光ディスプレイ用の青色蛍光体において、励起スペクトル（放出波長＝４７０ｎｍ）の光ルミネセンスの大きさをｘ値の変化によって示す図である。
【図５】本発明に係る蛍光ディスプレイ用の青色蛍光体の熱処理温度に係るＸ線回折スペクトルを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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