説明

蛍光体

【課題】より耐湿性が高く、貯蔵後の輝度が高い蛍光体を提供する。
【解決手段】式(1)で表される化合物に付活剤としてLn(ただしLnはCe、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、YbおよびMnからなる群より選ばれる1種以上の元素である。)が含有されてなる化合物から実質的になることを特徴とする蛍光体。
a(SrO)・b(CaO)・(3−a−b)(BaO)・m(M1O)・n(M22) (1)
(ただし式(1)中のM1はMgおよび/またはZnであり、M2はSiおよび/またはGeであり、aは0.1以上1.6以下の範囲の値であり、bは1.2以上1.8以下の範囲の値であり、mは0.9以上1.1以下の範囲の値であり、nは1.8以上2.2以下の範囲の値であり、a+bは1.7以上2.8以下の範囲の値である。)

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、蛍光体に関する。
【背景技術】
【0002】
蛍光体は発光素子に用いられている。発光素子としては、蛍光体の励起源が電子線である電子線励起発光素子(例えば、ブラウン管、フィールドエミッションディスプレイ、表面電界ディスプレイ等)、蛍光体の励起源が紫外線である紫外線励起発光素子(例えば、液晶ディスプレイ用バックライト、3波長型蛍光ランプ、高負荷蛍光ランプ等)、蛍光体の励起源が真空紫外線である真空紫外線励起発光素子(例えば、プラズマディスプレイパネル、希ガスランプ等)、蛍光体の励起源が青色LEDの発する光または紫外LEDの発する光である白色LED等が挙げられる。
従来の蛍光体として、式SrCaBa0.98Eu0.02MgSi28で表される真空紫外線励起発光素子用の蛍光体が特許文献1に具体的に記載されている。
【0003】
【特許文献1】特開2004−026922号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら従来の蛍光体は、その耐湿性が十分でないためか、該蛍光体の貯蔵後の発光輝度が、貯蔵前のそれに比べて大きく低下することがあった。本発明の目的は、より耐湿性が高く、貯蔵後の輝度が高い蛍光体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、下記の蛍光体および発光素子を提供するものである。
<1>式(1)で表される化合物に付活剤としてLn(ただしLnはCe、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、YbおよびMnからなる群より選ばれる1種以上の元素である。)が含有されてなる化合物から実質的になることを特徴とする蛍光体。
a(SrO)・b(CaO)・(3−a−b)(BaO)・m(M1O)・n(M22) (1)
(ただし式(1)中のM1はMgおよび/またはZnであり、M2はSiおよび/またはGeであり、aは0.1以上1.6以下の範囲の値であり、bは1.2以上1.8以下の範囲の値であり、mは0.9以上1.1以下の範囲の値であり、nは1.8以上2.2以下の範囲の値であり、a+bは1.7以上2.8以下の範囲の値である。)
<2>LnがEuである前記の蛍光体。
<3>式(2)で表される化合物から実質的になる前記の蛍光体。
(Ba3-a-b-xSraCabEux)O3・m(MgO)・n(SiO2) (2)
(ただし、式(2)中において、a、b、mおよびnは前記と同じ意味を有し、a+bは1.7以上2.8以下の範囲の値であり、さらにxは0.001以上0.15以下の範囲の値である。)
<4>前記いずれかに記載の蛍光体を有することを特徴とする蛍光体ペースト。
<5>前記の蛍光体ペーストを基板に塗布後、熱処理することにより得られる蛍光体層。
<6>前記いずれかに記載の蛍光体を有することを特徴とする発光素子。
【発明の効果】
【0006】
本発明の蛍光体は、より耐湿性にすぐれ、貯蔵後の輝度が高く、本発明の蛍光体は、プラズマディスプレイパネルおよび希ガスランプなどの真空紫外線励起発光素子用として好適に使用され、プラズマディスプレイパネル用として特に好適に使用される。また、本発明の蛍光体は液晶ディスプレイ用バックライト等の紫外線励起発光素子用、フィールドエミッションディスプレイ等の電子線励起発光素子用、白色LED等の発光素子用にも適用できるため、工業的に極めて有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
以下に本発明について詳しく説明する。
本発明の蛍光体は、式(1)で表される化合物に付活剤としてLn(ただしLnはCe、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、YbおよびMnからなる群より選ばれる1種以上の元素である。)が含有されてなる化合物から実質的になる。
a(SrO)・b(CaO)・(3−a−b)(BaO)・m(M1O)・n(M22) (1)
(ただし式(1)中のM1はMgおよび/またはZnであり、M2はSiおよび/またはGeであり、aは0.1以上1.6以下の範囲の値であり、bは1.2以上1.8以下の範囲の値であり、mは0.9以上1.1以下の範囲の値であり、nは1.8以上2.2以下の範囲の値であり、a+bは1.7以上2.8以下の範囲の値である。)
【0008】
蛍光体の発光強度の観点から、LnはEuであることが好ましい。
さらに、本発明の蛍光体は、式(2)で表される化合物から実質的になることが好ましい。
(Ba3-a-b-xSraCabEux) O3・m(MgO)・n(SiO2) (2)
(ただし、式(2)中において、a、b、mおよびnは前記と同じ意味を有し、a+bは1.7以上2.8以下の範囲の値であり、さらにxは0.001以上0.15以下の範囲の値である。)
【0009】
式(2)において、本発明の効果を阻害しない範囲で、Euの一部をCe、Pr、Nd、Pm、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Mn、Al、Y、La、GdおよびBiからなる群より選ばれる1種以上の元素で置換してもよい。この阻害しない範囲としては、Euの50モル%以下が挙げられる。
【0010】
本発明において、貯蔵後の輝度をより高める観点から、bは1.3以上1.6以下の範囲の値であることが好ましい。このとき、aは0.4以上1.2以下の範囲の値である。また、製造コストの観点から、式(2)において、xは0.001以上0.05以下の範囲の値であることが好ましい。
【0011】
また、本発明において、蛍光体の発光強度の観点から、mは0.95以上1.05以下の範囲の値であることが好ましく、nは1.9以上2.1以下の範囲の値であることが好ましい。
【0012】
次に、本発明の蛍光体を製造する方法について説明する。
本発明の蛍光体は、例えば、次のようにして製造することができる。本発明の蛍光体は、焼成により本発明の蛍光体となり得る組成を含有する金属化合物混合物を焼成することにより製造することができる。具体的には、対応する金属元素を含有する化合物を所定の組成となるように秤量し混合した後に得られた金属化合物混合物を焼成することにより製造することができる。例えば、好ましい組成の一つである式(Ba0.995Sr0.5Ca1.5Eu0.005)MgSi28で示される化合物は、BaCO3、SrCO3、CaCO3、MgO、SiO2、Eu23の各原料をBa:Sr:Ca:Mg:Si:Euのモル比が0.995:0.5:1.5:1.0:2.0:0.005となるように秤量し、それらを混合して得られる金属化合物混合物を焼成することにより製造することができる。
【0013】
前記の金属元素を含有する化合物としてはBa、Sr、Ca、Mg、Zn、Si、Ge、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Mn、Al、Y、La、GdおよびBiの化合物で、例えば、酸化物を用いるか、または水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、ハロゲン化物、シュウ酸塩など高温で分解および/または酸化して酸化物になりうるものを用いることができる。
【0014】
前記金属元素を含有する化合物の混合には、例えばボールミル、V型混合機、攪拌機等の通常工業的に用いられている装置を用いることができる。このとき乾式混合、湿式混合のいずれによってもよい。また晶析法により、所定の組成の金属化合物混合物を得てもよい。
【0015】
前記金属化合物混合物を、例えば900℃から1500℃の温度範囲にて通常は0.5時間以上100時間以下保持して焼成することにより本発明の蛍光体が得られる。
金属化合物混合物に水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、ハロゲン化物、シュウ酸塩など高温で分解および/または酸化しうる化合物を使用した場合、400℃から1200℃の温度範囲で保持して仮焼を行い、酸化物としたり、結晶水を除去した後に、前記の焼成を行うことも可能である。仮焼を行う雰囲気は不活性ガス雰囲気、酸化性雰囲気もしくは還元性雰囲気のいずれでもよい。また仮焼後に粉砕することもできる。
【0016】
焼成時の雰囲気としては、例えば、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気;空気、酸素、酸素含有窒素、酸素含有アルゴン等の酸化性雰囲気;水素を0.1から10体積%含有する水素含有窒素、水素を0.1から10体積%含有する水素含有アルゴン等の還元性雰囲気が好ましい。強い還元性の雰囲気で焼成する場合には適量の炭素を金属化合物混合物に含有させて焼成してもよい。
【0017】
また、上記の金属化合物としてフッ化物、塩化物等を用いることにより、生成する蛍光体の結晶性を高めることおよび/または平均粒径を大きくすることができる。生成する蛍光体の結晶性を高めることおよび/または平均粒径を大きくするために、適量のフラックスを添加してもよい。フラックスとしては、例えば、LiF、NaF、KF、LiCl、NaCl、KCl、Li2CO3、Na2CO3、K2CO3、NaHCO3、NH4Cl、NH4I、MgF2、CaF2、SrF2、BaF2、MgCl2、CaCl2、SrCl2、BaCl2、MgI2、CaI2、SrI2、BaI2などを挙げることができる。
【0018】
以上の方法により得られた蛍光体を、ボールミルやジェットミルなどを用いて粉砕することができ、粉砕と焼成を2回以上繰り返してもよい。得られた蛍光体は必要に応じて洗浄あるいは分級することもできる。
【0019】
次に、本発明の蛍光体を有する蛍光体ペーストについて説明する。
本発明の蛍光体ペーストは、本発明の蛍光体を主成分として含有し、該有機物としては、溶剤、バインダー等が挙げられる。本発明の蛍光体ペーストは、従来の発光素子の製造において使用されている蛍光体ペーストと同様に用いることができ、熱処理することにより蛍光体ペースト中の有機物を揮発、燃焼、分解等により除去し、本発明の蛍光体から実質的になる蛍光体層を得ることができる蛍光体ペーストである。
【0020】
本発明の蛍光体ペーストは、例えば、特開平10−255671号公報に開示されているような公知の方法により製造することができ、例えば、本発明の蛍光体とバインダーと溶剤とを、ボールミルや三本ロール等を用いて混合することにより、得ることができる。
【0021】
前記バインダーとしては、セルロース系樹脂(エチルセルロース、メチルセルロース、ニトロセルロース、アセチルセルロース、セルロースプロピオネート、ヒドロキシプロピルセルロース、ブチルセルロース、ベンジルセルロース、変性セルロースなど)、アクリル系樹脂(アクリル酸、メタクリル酸、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、プロピルアクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロピルアクリレート、イソプロピルメタクリレート、n−ブチルアクリレート、n−ブチルメタクリレート、tert−ブチルアクリレート、tert−ブチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、フェノキシアクリレート、フェノキシメタクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、スチレン、α−メチルスチレンアクリルアミド、メタアクリルアミド、アクリロニトリル、メタアクリロニトリルなどの単量体のうちの少なくとも1種の重合体)、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、プロピレングリコール、ポリエチレンオキサイド、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。
【0022】
また前記溶剤としては、例えば1価アルコールのうち高沸点のもの;エチレングリコールやグリセリンに代表されるジオールやトリオールなどの多価アルコール;アルコールをエーテル化および/またはエステル化した化合物(エチレングリコールモノアルキルエーテル、エチレングリコールジアルキルエーテル、エチレングリコールアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールジアルキルエーテル、プロピレングリコールアルキルアセテート)などが挙げられる。
【0023】
前記のようにして得られた蛍光体ペーストを、基板に塗布後、熱処理して得られる蛍光体層は耐湿性に優れる。基板としては、材質はガラス、樹脂等が挙げられ、フレキシブルなものであってもよく、形状は板状のもの、容器状のものであってもよい。また、塗布の方法としては、スクリーン印刷法、インクジェット法等が挙げられる。また、熱処理の温度としては、通常、300℃〜600℃である。また、基板に塗布後、熱処理を行う前に、室温〜300℃の温度で乾燥を行ってもよい。
【0024】
ここで、本発明の蛍光体を有する真空紫外線励起発光素子の例としてプラズマディスプレイパネルを挙げてその製造方法について説明する。プラズマディスプレイパネルの製造方法としては例えば、特開平10−195428号公報に開示されているような公知の方法が使用できる。すなわち、本発明の蛍光体が青色発光を示す場合は、緑色蛍光体、赤色蛍光体、本発明の青色蛍光体により構成されるそれぞれの蛍光体を、例えば、セルロース系樹脂、ポリビニルアルコールからなるバインダーおよび溶剤と混合して蛍光体ペーストを調製する。背面基板の内面の、隔壁で仕切られアドレス電極を備えたストライプ状の基板表面と隔壁面に、蛍光体ペーストをスクリーン印刷などの方法によって塗布し、300〜600℃の温度範囲で熱処理し、それぞれの蛍光体層を得る。これに、蛍光体層と直交する方向の透明電極およびバス電極を備え、内面に誘電体層と保護層を設けた表面ガラス基板を重ねて接着する。内部を排気して低圧のXeやNe等の希ガスを封入し、放電空間を形成させることにより、プラズマディスプレイパネルを製造することができる。
【0025】
次に本発明の蛍光体を有する電子線励起発光素子の例として、フィールドエミッションディスプレイを挙げてその製造方法について説明する。フィールドエミッションディスプレイの製造方法としては例えば、特開2002−138279号公報に開示されているような公知の方法が使用できる。すなわち、本発明の蛍光体が青色発光を示す場合は、緑色蛍光体、赤色蛍光体、本発明の青色蛍光体により構成されるそれぞれの蛍光体を、それぞれ、例えば、ポリビニルアルコール水溶液などに分散して蛍光体ペーストを調製する。その蛍光体ペーストをガラス基板上に塗布後、熱処理することにより蛍光体層を得てフェイスプレートとする。そのフェイスプレートと多数の電子放出素子を有するリアプレートとを支持枠を介して組立てるとともに、これらの間隙を真空排気しつつ気密封止するなど通常の工程を経て、フィールドエミッションディスプレイを製造することができる。
【0026】
次に本発明の蛍光体を有する白色LEDの製造方法について説明する。白色LEDの製造方法としては例えば、特開平5−152609号公報および特開平7−99345号公報等に開示されているような公知の方法が使用できる。すなわち本発明の蛍光体を少なくとも含有する蛍光体を、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、シリコンゴムなどの透光性樹脂中に分散させ、その蛍光体を分散させた樹脂を青色LEDまたは紫外LEDを取り囲むように成形することにより、白色LEDを製造することができる。
【0027】
次に本発明の蛍光体を有する紫外線励起発光素子の例として、高負荷蛍光ランプ(ランプの管壁の単位面積当りの消費電力が大きな小型の蛍光ランプ)を挙げてその製造方法について説明する。高負荷蛍光ランプの製造方法としては例えば、特開平10−251636号公報に開示されているような公知の方法が使用できる。すなわち、本発明の蛍光体が青色発光を示す場合は、緑色蛍光体、赤色蛍光体、本発明の青色蛍光体粒子により構成されるそれぞれの蛍光体を、例えば、ポリエチレンオキサイド水溶液などに分散して蛍光体ペーストを調製する。この蛍光体ペーストをガラス管内壁に塗布し、乾燥を行ったあと、300〜600℃の温度範囲で熱処理し、蛍光体層を得る。これに、フィラメントを装着したのち、排気など通常の工程を経て、低圧のAr、KrやNe等の希ガスおよび水銀を封入して口金を取り付けて放電空間を形成させることにより、高負荷蛍光ランプを製造することができる。
【実施例】
【0028】
次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説明する。
【0029】
蛍光体の発光輝度は、蛍光体を真空槽内に設置し、6.7Pa(5×10-2torr)以下の真空に保持し、エキシマ146nmランプ(ウシオ電機株式会社製H0012型)を用いて真空紫外線を照射して、分光放射計(株式会社トプコン製SR−3)を用いて測定した。また該蛍光体を、60℃湿度90%の恒温恒湿機内に10時間静置した後に取り出し、取り出した蛍光体について前記と同様にして発光輝度を測定し、蛍光体の貯蔵後発光輝度とした。
【0030】
比較例1
炭酸バリウム(日本化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸ストロンチウム(堺化学工業株式会社製:純度99%以上)と塩基性炭酸マグネシウム(協和化学工業株式会社製:純度99%以上)と二酸化ケイ素(日本アエロジル株式会社製:純度99.99%)と酸化ユウロピウム(信越化学工業株式会社製:純度99.99%)の各原料をBa:Sr:Mg:Si:Euのモル比が0.495:2.5:1.0:2.0:0.005となるように秤量し、乾式ボールミルで4時間混合後、得られた金属化合物混合物をアルミナボートを用いて窒素と水素との混合ガス(水素を2体積%含有)の還元雰囲気中において1200℃で2時間保持して焼成することにより、式(Ba0.495Sr2.5Eu0.005)MgSi28で表される蛍光体1を得た。蛍光体1に146nmの真空紫外線を照射したところ青色発光を示し、このとき得られた発光輝度を100とした(以下、蛍光体の発光輝度および蛍光体の貯蔵後発光輝度は、この蛍光体1の発光輝度を100とした相対値として示した。)。また、蛍光体1の貯蔵後発光輝度は65であった。
【0031】
実施例1
炭酸バリウム(日本化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸ストロンチウム(堺化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸カルシウム(宇部マテリアルズ(株)製:純度99%以上)と塩基性炭酸マグネシウム(協和化学工業株式会社製:純度99%以上)と二酸化ケイ素(日本アエロジル株式会社製:純度99.99%)と酸化ユウロピウム(信越化学工業株式会社製:純度99.99%)の各原料をBa:Sr:Ca:Mg:Si:Euのモル比が0.825:0.865:1.3:1.0:2.0:0.01となるように秤量した以外は比較例1と同様の操作を行い、式(Ba0.825Sr0.865Ca1.3Eu0.01)MgSi28で表される蛍光体2を得た。蛍光体2に146nmの真空紫外線を照射したところ青色発光を示し、そのときの発光輝度は98であり、蛍光体2の貯蔵後発光輝度は83であった。
【0032】
実施例2
炭酸バリウム(日本化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸ストロンチウム(堺化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸カルシウム(宇部マテリアルズ(株)製:純度99%以上)と塩基性炭酸マグネシウム(協和化学工業株式会社製:純度99%以上)と二酸化ケイ素(日本アエロジル株式会社製:純度99.99%)と酸化ユウロピウム(信越化学工業株式会社製:純度99.99%)の各原料をBa:Sr:Ca:Mg:Si:Euのモル比が0.829:0.833:1.333:1.0:2.0:0.005となるように秤量した以外は比較例1と同様の操作を行い、式(Ba0.829Sr0.833Ca1.333Eu0.005)MgSi28で表される蛍光体3を得た。蛍光体3に146nmの真空紫外線を照射したところ青色発光を示し、そのときの発光輝度は102であり、蛍光体3の貯蔵後発光輝度は90であった。
【0033】
実施例3
炭酸バリウム(日本化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸ストロンチウム(堺化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸カルシウム(宇部マテリアルズ(株)製:純度99%以上)と塩基性炭酸マグネシウム(協和化学工業株式会社製:純度99%以上)と二酸化ケイ素(日本アエロジル株式会社製:純度99.99%)と酸化ユウロピウム(信越化学工業株式会社製:純度99.99%)の各原料をBa:Sr:Ca:Mg:Si:Euのモル比が0.814:0.833:1.333:1.0:2.0:0.02となるように秤量した以外は比較例1と同様の操作を行い、式(Ba0.814Sr0.833Ca1.333Eu0.02)MgSi28で表される蛍光体4を得た。蛍光体4に146nmの真空紫外線を照射したところ青色発光を示し、そのときの発光輝度は106であり、蛍光体4の貯蔵後発光輝度は94であった。
【0034】
実施例4
炭酸バリウム(日本化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸ストロンチウム(堺化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸カルシウム(宇部マテリアルズ(株)製:純度99%以上)と塩基性炭酸マグネシウム(協和化学工業株式会社製:純度99%以上)と二酸化ケイ素(日本アエロジル株式会社製:純度99.99%)と酸化ユウロピウム(信越化学工業株式会社製:純度99.99%)の各原料をBa:Sr:Ca:Mg:Si:Euのモル比が0.9:0.49:1.6:1.0:2.0:0.01となるように秤量した以外は比較例1と同様の操作を行い、式(Ba0.9Sr0.49Ca1.6Eu0.01)MgSi28で表される蛍光体5を得た。蛍光体5に146nmの真空紫外線を照射したところ青色発光を示し、そのときの発光輝度は98であり、蛍光体5の貯蔵後発光輝度は88であった。
【0035】
比較例2
炭酸バリウム(日本化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸カルシウム(宇部マテリアルズ(株)製:純度99%以上)と塩基性炭酸マグネシウム(協和化学工業株式会社製:純度99%以上)と二酸化ケイ素(日本アエロジル株式会社製:純度99.99%)と酸化ユウロピウム(信越化学工業株式会社製:純度99.99%)の各原料をBa:Ca:Mg:Si:Euのモル比が0.98:2.0:1.0:2.08:0.02となるように秤量した以外は比較例1と同様の操作を行い、式(Ba0.98Ca2.0Eu0.02)MgSi2.088.16で表される蛍光体6を得た。蛍光体6に146nmの真空紫外線を照射したところ青色発光を示し、そのときの発光輝度は74であり、蛍光体6の貯蔵後発光輝度は70であった。
【0036】
実施例5
炭酸バリウム(日本化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸ストロンチウム(堺化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸カルシウム(宇部マテリアルズ(株)製:純度99%以上)と塩基性炭酸マグネシウム(協和化学工業株式会社製:純度99%以上)と二酸化ケイ素(日本アエロジル株式会社製:純度99.99%)と酸化ユウロピウム(信越化学工業株式会社製:純度99.99%)の各原料をBa:Sr:Ca:Mg:Si:Euのモル比が0.995:0.5:1.5:1.0:2.0:0.005となるように秤量した以外は比較例1と同様の操作を行い、式(Ba0.995Sr0.5Ca1.5Eu0.005)MgSi28で表される蛍光体7を得た。蛍光体7に146nmの真空紫外線を照射したところ青色発光を示し、そのときの発光輝度は94であり、蛍光体7の貯蔵後発光輝度は82であった。
【0037】
実施例6
炭酸バリウム(日本化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸ストロンチウム(堺化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸カルシウム(宇部マテリアルズ(株)製:純度99%以上)と塩基性炭酸マグネシウム(協和化学工業株式会社製:純度99%以上)と二酸化ケイ素(日本アエロジル株式会社製:純度99.99%)と酸化ユウロピウム(信越化学工業株式会社製:純度99.99%)の各原料をBa:Sr:Ca:Mg:Si:Euのモル比が0.99:0.5:1.5:1.0:2.0:0.01となるように秤量した以外は比較例1と同様の操作を行い、式(Ba0.99Sr0.5Ca1.5Eu0.01)MgSi28で表される蛍光体8を得た。蛍光体8に146nmの真空紫外線を照射したところ青色発光を示し、そのときの発光輝度は99であり、蛍光体8の貯蔵後発光輝度は88であった。
【0038】
実施例7
炭酸バリウム(日本化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸ストロンチウム(堺化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸カルシウム(宇部マテリアルズ(株)製:純度99%以上)と塩基性炭酸マグネシウム(協和化学工業株式会社製:純度99%以上)と二酸化ケイ素(日本アエロジル株式会社製:純度99.99%)と酸化ユウロピウム(信越化学工業株式会社製:純度99.99%)の各原料をBa:Sr:Ca:Mg:Si:Euのモル比が0.98:0.5:1.5:1.0:2.0:0.02となるように秤量した以外は比較例1と同様の操作を行い、式(Ba0.98Sr0.5Ca1.5Eu0.02)MgSi28で表される蛍光体9を得た。蛍光体9に146nmの真空紫外線を照射したところ青色発光を示し、そのときの発光輝度は106であり、蛍光体9の貯蔵後発光輝度は88であった。
【0039】
実施例8
炭酸バリウム(日本化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸ストロンチウム(堺化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸カルシウム(宇部マテリアルズ(株)製:純度99%以上)と塩基性炭酸マグネシウム(協和化学工業株式会社製:純度99%以上)と二酸化ケイ素(日本アエロジル株式会社製:純度99.99%)と酸化ユウロピウム(信越化学工業株式会社製:純度99.99%)の各原料をBa:Sr:Ca:Mg:Si:Euのモル比が0.996:0.666:1.333:1.0:2.0:0.005となるように秤量した以外は比較例1と同様の操作を行い、式(Ba0.996Sr0.666Ca1.333Eu0.005)MgSi28で表される蛍光体10を得た。蛍光体10に146nmの真空紫外線を照射したところ青色発光を示し、そのときの発光輝度は96であり、蛍光体10の貯蔵後発光輝度は80であった。
【0040】
実施例9
炭酸バリウム(日本化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸ストロンチウム(堺化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸カルシウム(宇部マテリアルズ(株)製:純度99%以上)と塩基性炭酸マグネシウム(協和化学工業株式会社製:純度99%以上)と二酸化ケイ素(日本アエロジル株式会社製:純度99.99%)と酸化ユウロピウム(信越化学工業株式会社製:純度99.99%)の各原料をBa:Sr:Ca:Mg:Si:Euのモル比が0.981:0.666:1.333:1.0:2.0:0.02となるように秤量した以外は比較例1と同様の操作を行い、式(Ba0.981Sr0.666Ca1.333Eu0.02)MgSi28で表される蛍光体11を得た。蛍光体11に146nmの真空紫外線を照射したところ青色発光を示し、そのときの発光輝度は110であり、蛍光体11の貯蔵後発光輝度は93であった。
【0041】
比較例3
炭酸バリウム(日本化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸ストロンチウム(堺化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸カルシウム(宇部マテリアルズ(株)製:純度99%以上)と塩基性炭酸マグネシウム(協和化学工業株式会社製:純度99%以上)と二酸化ケイ素(日本アエロジル株式会社製:純度99.99%)と酸化ユウロピウム(信越化学工業株式会社製:純度99.99%)の各原料をBa:Sr:Ca:Mg:Si:Euのモル比が0.995:1.0:1.0:1.0:2.0:0.005となるように秤量した以外は比較例1と同様の操作を行い、式(Ba0.995SrCaEu0.005)MgSi28で表される蛍光体12を得た。蛍光体12に146nmの真空紫外線を照射したところ青色発光を示し、そのときの発光輝度は93であり、蛍光体12の貯蔵後発光輝度は65であった。
【0042】
比較例4
炭酸バリウム(日本化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸ストロンチウム(堺化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸カルシウム(宇部マテリアルズ(株)製:純度99%以上)と塩基性炭酸マグネシウム(協和化学工業株式会社製:純度99%以上)と二酸化ケイ素(日本アエロジル株式会社製:純度99.99%)と酸化ユウロピウム(信越化学工業株式会社製:純度99.99%)の各原料をBa:Sr:Ca:Mg:Si:Euのモル比が1.0:1.495:0.5:1.0:2.0:0.005となるように秤量した以外は比較例1と同様の操作を行い、式(BaSr1.495Ca0.5Eu0.005)MgSi28で表される蛍光体13を得た。蛍光体13に146nmの真空紫外線を照射したところ青色発光を示し、そのときの発光輝度は86であり、蛍光体13の貯蔵後発光輝度は49であった。
【0043】
比較例5
炭酸バリウム(日本化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸ストロンチウム(堺化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸カルシウム(宇部マテリアルズ(株)製:純度99%以上)と塩基性炭酸マグネシウム(協和化学工業株式会社製:純度99%以上)と二酸化ケイ素(日本アエロジル株式会社製:純度99.99%)と酸化ユウロピウム(信越化学工業株式会社製:純度99.99%)の各原料をBa:Sr:Ca:Mg:Si:Euのモル比が1.5:0.995:0.5:1.0:2.0:0.005となるように秤量した以外は比較例1と同様の操作を行い、式(Ba1.5Sr0.995Ca0.5Eu0.005)MgSi28で表される蛍光体14を得た。蛍光体14に146nmの真空紫外線を照射したところ青色発光を示し、そのときの発光輝度は68であり、蛍光体14の貯蔵後発光輝度は31であった。
【0044】
比較例6
炭酸バリウム(日本化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸ストロンチウム(堺化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸カルシウム(宇部マテリアルズ(株)製:純度99%以上)と塩基性炭酸マグネシウム(協和化学工業株式会社製:純度99%以上)と二酸化ケイ素(日本アエロジル株式会社製:純度99.99%)と酸化ユウロピウム(信越化学工業株式会社製:純度99.99%)の各原料をBa:Sr:Ca:Mg:Si:Euのモル比が1.5:0.495:1.0:1.0:2.0:0.005となるように秤量した以外は比較例1と同様の操作を行い、式(Ba1.5Sr0.495CaEu0.005)MgSi28で表される蛍光体15を得た。蛍光体15に146nmの真空紫外線を照射したところ青色発光を示し、そのときの発光輝度は68であり、蛍光体15の貯蔵後発光輝度は22であった。
【0045】
実施例10
炭酸バリウム(日本化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸ストロンチウム(堺化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸カルシウム(宇部マテリアルズ(株)製:純度99%以上)と塩基性炭酸マグネシウム(協和化学工業株式会社製:純度99%以上)と二酸化ケイ素(日本アエロジル株式会社製:純度99.99%)と酸化ユウロピウム(信越化学工業株式会社製:純度99.99%)の各原料をBa:Sr:Ca:Mg:Si:Euのモル比が0.829:0.833:1.333:1.02:2.0:0.005となるように秤量した以外は比較例1と同様の操作を行い、式(Ba0.829Sr0.833Ca1.333Eu0.005)Mg1.02Si28.02で表される蛍光体16を得た。蛍光体16に146nmの真空紫外線を照射したところ青色発光を示し、そのときの発光輝度は92であり、蛍光体16の貯蔵後発光輝度は82であった。
【0046】
実施例11
炭酸バリウム(日本化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸ストロンチウム(堺化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸カルシウム(宇部マテリアルズ(株)製:純度99%以上)と塩基性炭酸マグネシウム(協和化学工業株式会社製:純度99%以上)と二酸化ケイ素(日本アエロジル株式会社製:純度99.99%)と酸化ユウロピウム(信越化学工業株式会社製:純度99.99%)の各原料をBa:Sr:Ca:Mg:Si:Euのモル比が0.829:0.833:1.333:0.98:2.0:0.005となるように秤量した以外は比較例1と同様の操作を行い、式(Ba0.829Sr0.833Ca1.333Eu0.005)Mg0.98Si27.98で表される蛍光体17を得た。蛍光体17に146nmの真空紫外線を照射したところ青色発光を示し、そのときの発光輝度は93であり、蛍光体17の貯蔵後発光輝度は85であった。
【0047】
実施例12
炭酸バリウム(日本化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸ストロンチウム(堺化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸カルシウム(宇部マテリアルズ(株)製:純度99%以上)と塩基性炭酸マグネシウム(協和化学工業株式会社製:純度99%以上)と二酸化ケイ素(日本アエロジル株式会社製:純度99.99%)と酸化ユウロピウム(信越化学工業株式会社製:純度99.99%)の各原料をBa:Sr:Ca:Mg:Si:Euのモル比が0.829:0.833:1.333:1.0:2.04:0.005となるように秤量した以外は比較例1と同様の操作を行い、式(Ba0.829Sr0.833Ca1.333Eu0.005)MgSi2.048.08で表される蛍光体18を得た。蛍光体18に146nmの真空紫外線を照射したところ青色発光を示し、そのときの発光輝度は86であり、蛍光体18の貯蔵後発光輝度は77であった。
【0048】
実施例13
炭酸バリウム(日本化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸ストロンチウム(堺化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸カルシウム(宇部マテリアルズ(株)製:純度99%以上)と塩基性炭酸マグネシウム(協和化学工業株式会社製:純度99%以上)と二酸化ケイ素(日本アエロジル株式会社製:純度99.99%)と酸化ユウロピウム(信越化学工業株式会社製:純度99.99%)の各原料をBa:Sr:Ca:Mg:Si:Euのモル比が0.829:0.833:1.333:1.0:1.98:0.005となるように秤量した以外は比較例1と同様の操作を行い、式(Ba0.829Sr0.833Ca1.333Eu0.005)MgSi1.987.96で表される蛍光体19を得た。蛍光体19に146nmの真空紫外線を照射したところ青色発光を示し、そのときの発光輝度は89であり、蛍光体19の貯蔵後発光輝度は79であった。
【0049】
比較例7
炭酸バリウム(日本化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸ストロンチウム(堺化学工業株式会社製:純度99%以上)と炭酸カルシウム(宇部マテリアルズ(株)製:純度99%以上)と塩基性炭酸マグネシウム(協和化学工業株式会社製:純度99%以上)と二酸化ケイ素(日本アエロジル株式会社製:純度99.99%)と酸化ユウロピウム(信越化学工業株式会社製:純度99.99%)の各原料をBa:Sr:Ca:Mg:Si:Euのモル比が0.98:1.0:1.0:1.0:2.0:0.02となるように秤量した以外は比較例1と同様の操作を行い、式(Ba0.98SrCaEu0.02)MgSi28で表される蛍光体20を得た。蛍光体20に146nmの真空紫外線を照射したところ青色発光を示し、そのときの発光輝度は101であり、蛍光体20の貯蔵後発光輝度は70であった。
【0050】
蛍光体1〜20の結果を表1に示した。
【0051】
【表1】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
式(1)で表される化合物に付活剤としてLn(ただしLnはCe、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、YbおよびMnからなる群より選ばれる1種以上の元素である。)が含有されてなる化合物から実質的になることを特徴とする蛍光体。
a(SrO)・b(CaO)・(3−a−b)(BaO)・m(M1O)・n(M22) (1)
(ただし式(1)中のM1はMgおよび/またはZnであり、M2はSiおよび/またはGeであり、aは0.1以上1.6以下の範囲の値であり、bは1.2以上1.8以下の範囲の値であり、mは0.9以上1.1以下の範囲の値であり、nは1.8以上2.2以下の範囲の値であり、a+bは1.7以上2.8以下の範囲の値である。)
【請求項2】
LnがEuである請求項1記載の蛍光体。
【請求項3】
式(2)で表される化合物から実質的になる請求項2記載の蛍光体。
(Ba3-a-b-xSraCabEux) O3・m(MgO)・n(SiO2) (2)
(ただし、式(2)中において、a、b、mおよびnは前記と同じ意味を有し、a+bは1.7以上2.8以下の範囲の値であり、さらにxは0.001以上0.15以下の範囲の値である。)
【請求項4】
請求項1〜3のいずれかに記載の蛍光体を有することを特徴とする蛍光体ペースト。
【請求項5】
請求項4記載の蛍光体ペーストを基板に塗布後、熱処理することにより得られる蛍光体層。
【請求項6】
請求項1〜3のいずれかに記載の蛍光体を有することを特徴とする発光素子。

【公開番号】特開2007−191573(P2007−191573A)
【公開日】平成19年8月2日(2007.8.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−10825(P2006−10825)
【出願日】平成18年1月19日(2006.1.19)
【出願人】(000002093)住友化学株式会社 (8,981)
【Fターム(参考)】