(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
組成式を（Ｓｒ１−ｘ−ｙ，Ｍｇｘ，Ｃａｙ）ＴｉＯ３：Ｐｒ，Ａｌとする蛍光体であって、ｘ＋ｙの値を０．００１〜０．０５の範囲とすることを特徴とする電子線に励起されて発光する蛍光体。
【請求項２】
ｘ＋ｙの値を０．００３〜０．０２の範囲とする請求項１に記載される電子線に励起されて発光する蛍光体。
【請求項３】
電子線の加速電圧が１０００Ｖ以下である蛍光表示装置に使用される蛍光体である請求項１に記載される蛍光体。
【請求項４】
電界放出形陰極を電子源に使用する表示装置に使用される蛍光体である請求項１に記載される蛍光体。
【請求項５】
付活剤であるＰｒの含有量が１モルのＳｒに対して０．０００１〜０．１モルである請求項１に記載される蛍光体。
【請求項６】
付活剤であるＡｌの含有量が１モルのＴｉに対して０．００１〜１．０モルである請求項１に記載される蛍光体。
【請求項７】
付活剤であるＡｌの一部をＧａとＩｎの少なくともひとつで置換する請求項１に記載される蛍光体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として加速電圧が１０００Ｖ以下である電子線に励起されて発光する組成式がＳｒＴｉＯ３：Ｐｒ，Ａｌ系で表される蛍光体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
低速電子線で励起発光する青色発光蛍光体として、従来よりＣＲＴに用いられる硫化亜鉛を蛍光体母体とした、ＺｎＳ：Ａｇ蛍光体が使用されている。ところが、この硫化物蛍光体は、電子線励起時の硫化物ガスの放出や蛍光体物質の分解飛散によって、酸化物フィラメントの汚染や蛍光体の発光効率の低下が生じやすいという問題があった。さらに、この蛍光体は、赤色には発光できない欠点もあった。
【０００３】
低速電子線用の蛍光体であって、黄色から赤色の範囲に発光する蛍光体として、（ＺｎＣｄ）Ｓ：ＡｇＣｌ蛍光体が開発されている。しかしながら、この蛍光体は、公害の原因となるカドミウムを含有する。カドミウムを含有しない低速電子線用の赤色発光の蛍光体として、ＳｒＴｉＯ３を母体とする蛍光体が開発されている（特開平８−８５７８８号）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この蛍光体は、公害物質でないカドミウムを含有しない特長はあるが、好ましい発光特性、とくに、充分に長い寿命とすることができない。この欠点を解消することを目的として、Ｔｉの一部をＳｎ、Ｓｉ、Ｇｅ等の４ｂ族元素で置換した蛍光体が開発されている（特開平１０−２７３６５８号）。この公報に記載されるＳｒＴｉＯ３：Ｐｒ，Ａｌ蛍光体は、Ｓｎの添加量を多くして寿命特性を改善できるが、Ｓｎの添加量が増加するにしたがって発光輝度が低下する欠点がある。
【０００５】
本発明は、さらにこの欠点を解決することを目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、発光輝度と寿命特性の両方を改善できる電子線に励起されて発光するＳｒＴｉＯ３：Ｐｒ，Ａｌ系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】
本発明の電子線で励起して発光する蛍光体は、組成式を（Ｓｒ１−ｘ−ｙ，Ｍｇｘ，Ｃａｙ）ＴｉＯ３：Ｐｒ，Ａｌとするもので、ｘ＋ｙの値を０．００１〜０．０５の範囲に特定する。ｘ＋ｙの値は、０．００１よりも小さいと、発光輝度の向上効果が充分でなく、また、寿命特性を向上できる効果が少なくなる。反対にｘ＋ｙの値を０．０５より大きくすると発光輝度が急激に低下する。したがって、発光輝度と寿命特性の両方を考慮して、本発明の蛍光体は、ｘ＋ｙの値を前述の極めて少ない特定の範囲に限定する。
【０００７】
本発明の蛍光体は、ｘ＋ｙの値を前述の範囲に特定するものであって、ｘ＝０またはｙ＝０とすることもできる。ｘ＝０である蛍光体は、Ｓｒの一部をＣａのみで置換する蛍光体で、ｙ＝０の蛍光体は、Ｓｒの一部をＭｇのみで置換する蛍光体である。
【０００８】
本発明の蛍光体は、組成式（Ｓｒ１−ｘ−ｙ，Ｍｇｘ，Ｃａｙ）ＴｉＯ３：Ｐｒ，Ａｌにおけるｘ＋ｙの値をこの範囲に特定して、Ｓｒの一部を微量のＭｇやＣａで置換することにより、図１に示すように、発光輝度特性を改善しながら、寿命特性を飛躍的に改善できる。さらに、本発明の蛍光体は、ｘ＝０としてＳｒの一部をＣａのみで置換し、あるいは、ｙ＝０としてＳｒの一部をＭｇのみで置換することにより、発光輝度特性を改善しながら、寿命特性を飛躍的に改善できる。
【０００９】
組成式におけるｘ＋ｙの値は、好ましくは０．００３〜０．０２の範囲として、より発光輝度を高くしながら寿命特性を著しく向上できる。本発明の蛍光体は、電子線の加速電圧が１０００Ｖ以下である蛍光表示装置、または、電界放出形陰極を電子源に使用する表示装置に使用される蛍光体に適している。
【００１０】
付活剤であるＰｒの含有量は、好ましくは、１モルのＳｒに対して０．０００１〜０．１モル、Ａｌの含有量が１モルのＴｉに対して０．００１〜１．０モルとする。さらに、付活剤であるＡｌの一部を、ＧａとＩｎの少なくともひとつで置換することもできる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための蛍光体を例示するものであって、本発明は蛍光体を下記のものに特定しない。
【００１２】
本発明の（Ｓｒ１−ｘ−ｙ，Ｍｇｘ，Ｃａｙ）ＴｉＯ３：Ｐｒ，Ａｌ蛍光体は、蛍光体原料を計量し、計量した原料粉末を混合し、これらを円筒状のプラスチックポットに入れ、プラスチックポットをローラーの間において、ローラーで２０時間乾式で混合する。混合終了後、得られた混合原料をアルミナルツボに詰め、マッフル炉により、大気雰囲気下１２５０℃で５時間焼成して製作する。
【００１３】
蛍光体原料には、ＳｒＣＯ３、ＭｇＣＯ３、ＣａＣＯ３、ＴｉＯ２、Ａｌ（ＯＨ）３、Ｐｒ６Ｏ１１の粉末を使用する。本発明の（Ｓｒ，Ｍｇ，Ｃａ）ＴｉＯ３：Ｐｒ，Ａｌ蛍光体は、Ｓｒの一部を、ＭｇとＣａのいずれか一方あるいは両方で置換すると共に、その量を極めて少ない特定量に特定するものであるが、ＭｇとＣａがＳｒを置換する量は、原料として混合するＭｇＣＯ３とＣａＣＯ３の量で特定するる。（Ｓｒ１−ｘ−ｙ，Ｍｇｘ，Ｃａｙ）ＴｉＯ３：Ｐｒ，Ａｌにおいて、ｘ＋ｙの値をたとえば、０．００１〜０．０５とし、より好ましくは０．００３〜０．０２として、優れた発光輝度と寿命特性を実現する。したがって、ｘ＋ｙの値がこの特定された範囲となるように、前述のＭｇＣＯ３とＣａＣＯ３の混合量を計量する。
【００１４】
【実施例】
［実施例１］
蛍光体原料として以下の粉末を計量する。
炭酸ストロンチウム…………２５４．８ｇ
炭酸マグネシウム………………………０ｇ
炭酸カルシウム……………………３．５３ｇ
酸化チタン……………………１４５．０ｇ
水酸化アルミニウム…………２７．４７ｇ
酸化プラセオジウム……………０．７５ｇ
【００１５】
計量したこれらの蛍光体原料を２リットルのプラスチックポットに入れ、ローラーで２０時間乾式混合する。混合終了後、得られた混合原料をアルミナルツボに詰め、マッフル炉により、大気雰囲気下１２５０℃で５時間焼成する。焼成された蛍光体を、２００メッシュのテトロン製フルイに通して、本発明の蛍光体を得る。
【００１６】
この実施例で製作された蛍光体の組成は、（Ｓｒ０．９８０，Ｃａ０．０２０）ＴｉＯ３：Ｐｒ，Ａｌであった。得られた蛍光体（９０％）と導電剤のＩｎ２Ｏ３（１０％）の混合物１００重量部に対し、有機バインダー２％を含むビークル９０重量部を混合し、これらを印刷法により基板の上に２５μｍの膜厚で、５ｍｍφの円形に塗布し蛍光面を作製した。得られた蛍光面に対して、加速電圧１２Ｖ、投入電流０．６ｍＡを蛍光面に流すと赤色に発光し、発光輝度は１３８％、２００時間経過後の輝度維持率が８５％となり、発光輝度と、寿命特性である輝度維持率の両方を著しく向上することができた。
【００１７】
ただし、発光輝度は、ＳｒＴｉＯ３：Ｐｒ，Ａｌ蛍光体を１２Ｖ低速電子線で励起したときの輝度を１００％とする。さらに、輝度維持率は、初期の輝度を１００％として、２００時間経過後に低下した輝度を比率で表している。
【００１８】
［実施例２］
蛍光体原料として以下の粉末を計量する。
炭酸ストロンチウム…………２５４．８ｇ
炭酸マグネシウム………………１．４８ｇ
炭酸カルシウム…………………１．７６ｇ
酸化チタン……………………１４５．０ｇ
水酸化アルミニウム…………２７．４７ｇ
酸化プラセオジウム……………０．７５ｇ
【００１９】
計量した蛍光体原料を実施例１と同様に製作して実施例２の蛍光体を得る。この実施例で製作された蛍光体の組成は、（Ｓｒ０．９８０，Ｍｇ０．０１０，Ｃａ０．０１０）ＴｉＯ３：Ｐｒ，Ａｌであった。この蛍光体は、赤色に発光し、１２Ｖ低速電子線で励起するときの発光輝度は１３７％、２００時間経過後の輝度維持率が８５％となり、発光輝度と、寿命特性である輝度維持率の両方を著しく向上することができた。
【００２０】
［実施例３］
蛍光体原料として以下の粉末を計量する。
炭酸ストロンチウム…………２５７．４ｇ
炭酸マグネシウム………………………０ｇ
炭酸カルシウム…………………１．７６ｇ
酸化チタン……………………１４５．０ｇ
水酸化アルミニウム…………２７．４７ｇ
酸化プラセオジウム……………０．７５ｇ
【００２１】
計量した蛍光体原料を実施例１と同様に製作して実施例３の蛍光体を得る。この実施例で製作された蛍光体の組成は、（Ｓｒ０．９９０，Ｃａ０．０１０）ＴｉＯ３：Ｐｒ，Ａｌであった。この蛍光体は、赤色に発光し、１２Ｖ低速電子線で励起するときの発光輝度は１３９％、２００時間経過後の輝度維持率が８０％となり、発光輝度と、寿命特性である輝度維持率の両方を著しく向上することができた。
【００２２】
［実施例４］
蛍光体原料として以下の粉末を計量する。
炭酸ストロンチウム…………２５９．４ｇ
炭酸マグネシウム………………………０ｇ
炭酸カルシウム…………………８．９０ｇ
酸化チタン……………………１４５．０ｇ
水酸化アルミニウム…………２７．４７ｇ
酸化プラセオジウム……………０．７５ｇ
【００２３】
計量した蛍光体原料を実施例１と同様に製作して実施例４の蛍光体を得る。この実施例で製作された蛍光体の組成は、（Ｓｒ０．９５０，Ｃａ０．０５０）ＴｉＯ３：Ｐｒ，Ａｌであった。この蛍光体は、赤色に発光し、１２Ｖ低速電子線で励起するときの発光輝度は８５％、２００時間経過後の輝度維持率が９４％となり、発光輝度は多少低下するが、寿命特性である輝度維持率を飛躍的に向上することができた。
【００２４】
［実施例５］
蛍光体原料として以下の粉末を計量する。
炭酸ストロンチウム…………２５８．７ｇ
炭酸マグネシウム………………０．７４ｇ
炭酸カルシウム…………………………０ｇ
酸化チタン……………………１４５．０ｇ
水酸化アルミニウム…………２７．４７ｇ
酸化プラセオジウム……………０．７５ｇ
【００２５】
計量した蛍光体原料を実施例１と同様に製作して実施例５の蛍光体を得る。この実施例で製作された蛍光体の組成は、（Ｓｒ０．９９５，Ｍｇ０．００５）ＴｉＯ３：Ｐｒ，Ａｌであった。この蛍光体は、赤色に発光し、１２Ｖ低速電子線で励起するときの発光輝度は１３３％、２００時間経過後の輝度維持率が７２％となり、発光輝度と、寿命特性である輝度維持率の両方を著しく向上することができた。
【００２６】
［実施例６］
蛍光体原料として以下の粉末を計量する。
炭酸ストロンチウム…………２５７．４ｇ
炭酸マグネシウム………………０．７４ｇ
炭酸カルシウム…………………０．８８ｇ
酸化チタン……………………１４５．０ｇ
水酸化アルミニウム…………２７．４７ｇ
酸化プラセオジウム……………０．７５ｇ
【００２７】
計量した蛍光体原料を実施例１と同様に製作して実施例６の蛍光体を得る。この実施例で製作された蛍光体の組成は、（Ｓｒ０．９９０，Ｍｇ０．００５，Ｃａ０．００５）ＴｉＯ３：Ｐｒ，Ａｌであった。この蛍光体は、赤色に発光し、１２Ｖ低速電子線で励起するときの発光輝度は１３８％、２００時間経過後の輝度維持率が８１％となり、発光輝度と、寿命特性である輝度維持率の両方を著しく向上することができた。
【００２８】
［比較例］
蛍光体原料として以下の粉末を計量する。
炭酸ストロンチウム…………２６０．０ｇ
炭酸マグネシウム………………………０ｇ
炭酸カルシウム…………………………０ｇ
酸化チタン……………………１４５．０ｇ
水酸化アルミニウム…………２７．４７ｇ
酸化プラセオジウム……………０．７５ｇ
【００２９】
計量した蛍光体原料を実施例１と同様に製作して比較例の蛍光体を得る。この比較例で製作された蛍光体の組成は、ＳｒＴｉＯ３：Ｐｒ，Ａｌ蛍光体で、この蛍光体を１２Ｖ低速電子線で励起するときの発光輝度を１００％とする。この蛍光体は、２００時間経過後の輝度維持率が２５％となり、本発明の蛍光体に比較すると、極めて寿命特性が悪い。
【００３０】
以上の実施例の蛍光体は、付活剤をＰｒとＡｌとしているが、Ａｌの一部をＩｎとＧａのいずれか、または両方で置換することもできる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の蛍光体は、組成式を（Ｓｒ１−ｘ−ｙ，Ｍｇｘ，Ｃａｙ）ＴｉＯ３：Ｐｒ，Ａｌとしており、ｘ＋ｙの値を０．００１〜０．０５の範囲に特定して、Ｓｒの一部をＭｇやＣａで置換することにより、発光輝度特性を改善しながら、寿命特性を飛躍的に改善できる特長がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｍｇ量及びＣａ量に対する相対発光輝度及び輝度維持率を示すグラフ
【図１】
0003784650.tif 000002