JP2001335777A

JP2001335777A - 真空紫外線励起蛍光体およびそれを用いた発光装置

Info

Publication number: JP2001335777A
Application number: JP2001054503A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Yokozawa; 信幸横沢; Futoshi Yoshimura; 太志吉村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-03-23
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2001-12-04

Abstract

(57)【要約】【課題】波長200nm以下の真空紫外線を励起源として
緑色発光する真空紫外線励起蛍光体において、真空紫外
線による緑色発光の発光効率を高める。【解決手段】真空紫外線励起蛍光体は、Ｌ_1-xＴｂ_xＡ
ｌ₃（ＢＯ₃）₄（Ｌ：ＹおよびＧｄから選ばれる少なく
とも1種の元素、0.1＜ｘ≦0.7）、あるいはＬ_1-x _-yＴｂ
_xＣｅ_yＡｌ₃（ＢＯ₃）₄（0.1＜ｘ≦0.7、0.00001≦ｙ≦
0.01）で実質的に表される組成を有する。真空紫外線励
起蛍光体は、希ガス放電ランプやＰＤＰなどの真空紫外
線を励起源とする発光装置に用いられる。これら発光装
置は、緑色発光の真空紫外線励起蛍光体を含む発光層５
と、この発光層５に真空紫外線を照射する手段とを具備
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、緑色発光の真空紫
外線励起蛍光体、およびそれを用いた発光装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、希ガス放電により放射される短波
長（例えば波長200nm以下）の真空紫外線を、蛍光体の
励起源とする発光装置が開発されている。このような発
光装置では、真空紫外線を励起源として発光する蛍光
体、すなわち真空紫外線励起蛍光体が用いられる。

【０００３】真空紫外線を励起源とする発光装置は、例
えば表示装置に使用されている。このような表示装置と
してはプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）が知られ
ている。マルチメディア時代の到来に伴って、デジタル
ネットワークのコア機器となる表示装置には、大画面で
かつ薄型でデジタル表示が可能なことなどが求められて
いる。ＰＤＰはそのような特性を備えている。すなわ
ち、ＰＤＰは様々な情報を緻密で高精細に映し出すこと
ができ、かつ大画面化および薄型化が可能なデジタルデ
ィスプレイデバイスとして注目されている。

【０００４】真空紫外線を励起源とする発光装置として
は、ＰＤＰのような表示装置のみならず、キセノン（Ｘ
ｅ）などの希ガスによる放電発光を利用した希ガス放電
ランプが知られている。希ガス放電ランプは、従来の水
銀（Ｈｇ）放電ランプに代えて、車載用液晶ディスプレ
イのバックライトをはじめとして、安全性などが求めら
れる用途に使用されている。希ガス放電ランプは有害な
水銀を使用しないことから、環境安全性に優れる放電ラ
ンプとしても注目されている。

【０００５】上述したような真空紫外線励起タイプの発
光装置に共通することは、蛍光体の励起源として、従来
の電子線や水銀からの紫外線（波長:254nm）に代えて、
希ガス放電により放射される波長147nmや波長172nmなど
の真空紫外線を用いていることにある。真空紫外領域で
蛍光体を発光させる研究は少ないことから、真空紫外線
励起タイプの発光装置では、従来から既知の蛍光体の中
から真空紫外線による発光特性に比較的優れたものを経
験的に選択して使用している。

【０００６】例えば、ＰＤＰでフルカラー表示を実現す
るためには、赤色、緑色、青色の各色に発光する蛍光体
が必要となる。そこで、従来のフルカラーＰＤＰでは、
赤色発光蛍光体として（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ₃：Ｅｕ蛍光
体、緑色発光蛍光体としてＺｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ蛍光体、
青色発光蛍光体としてＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ蛍光体
などが使用されている。希ガス放電ランプでは上記した
各色発光の蛍光体を混合したものが一般的に使用されて
いる。

【０００７】真空紫外線励起用の緑色発光蛍光体として
は、さらに（Ｂａ，Ｓｒ）Ａｌ₁₂Ｏ ₁₉：Ｍｎや（Ｂａ，
Ｓｒ）ＭｇＡｌ₁₄Ｏ₂₃：Ｍｎなどのマンガン付活アルカ
リ土類アルミン酸蛍光体などが知られている。特開平10
-1666号公報には、真空紫外線励起用の緑色発光蛍光体
として、（Ｂａ，Ｓｒ）ＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｍｎと（Ｂ
ａ，Ｓｒ）Ｏ・6Ａｌ₂Ｏ₃とを所定の比率で固溶させた
マンガン付活アルミン酸塩蛍光体が記載されている。

【０００８】さらに、特開平7-3261号公報には、希ガス
放電による波長147nmの真空紫外線励起用の緑色発光蛍
光体として、a（Ｒ_1-x，Ｔｂ_x）₂Ｏ₃・bＢ₂Ｏ₃（Ｒは
Ｙ、ＬａおよびＧｄから選ばれる少なくとも1種の元
素、0.06≦ｘ≦0.12、0≦b/a≦1.3）で表されるテルビ
ウム付活希土類硼酸塩蛍光体が記載されている。特開平
11-71581号公報には、（Ｙ_1-x-y，Ｇｄ_x，Ｔｂ_y）₂Ｏ₃
・Ｂ₂Ｏ₃（0.08≦ｘ≦0.8、0.05≦ｙ≦0.25、0.13≦ｘ
＋ｙ≦1.0）で表されるテルビウム付活希土類硼酸塩蛍
光体が記載されている。これら希土類硼酸塩蛍光体はい
ずれも立方晶系の結晶構造を有する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したＰＤＰや希ガ
ス放電ランプにおいて、高輝度な発光装置を実現するた
めには、赤、緑、青の各単色での発光効率を高める必要
がある。すなわち、赤色、緑色、青色の各色発光の蛍光
体を、波長147nmや波長172nmなどの真空紫外線で励起し
た際に、高効率で発光させることが必要不可欠である。
その中でも、白色輝度を向上させるためには、特に視感
度の高い緑色発光蛍光体の真空紫外線励起による発光効
率を高めることが重要である。

【００１０】しかしながら、従来の真空紫外線励起用の
緑色発光蛍光体では十分な発光効率が得られておらず、
緑色発光蛍光体の発光効率をさらに向上させることが強
く求められている。上述したマンガン付活アルミン酸塩
蛍光体やテルビウム付活希土類硼酸塩蛍光体は、真空紫
外線による緑色発光蛍光体の高輝度化を図ったものであ
るが、必ずしも十分な発光効率は得られていない。発光
装置の高輝度化を実現するためには、真空紫外線で励起
した際の発光効率をより一層高めた緑色発光蛍光体が必
要となる。

【００１１】なお、希ガス放電ランプにおいては、三色
の蛍光体を混合して使用することから、緑色発光として
の色度よりも真空紫外線励起による発光効率（輝度）が
重要となる。このようなことから、希ガス放電ランプに
用いる緑色発光蛍光体については、特に真空紫外線励起
による発光効率を高めることが望まれている。

【００１２】本発明はこのような課題に対処するために
なされたもので、波長200nm以下の真空紫外線で励起し
た際の緑色光の発光効率をより一層向上させた真空紫外
線励起蛍光体、さらにはそのような緑色発光の真空紫外
線励起蛍光体を用いることによって、高輝度化を図った
発光装置を提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記した目
的を達成するために、種々の蛍光体について検討を重ね
た結果、希土類・アルミニウム硼酸塩を蛍光体母体と
し、これにテルビウムを付活した蛍光体が真空紫外線を
効率よく吸収し、さらに発光中心となるＴｂを比較的高
濃度に含有させることができ、これらに基づいて優れた
緑色光の発光効率（輝度）が得られることを見出した。
また、テルビウム付活希土類・アルミニウム硼酸塩蛍光
体に微量のＣｅを添加することによって、発光効率（輝
度）がさらに向上することを見出した。

【００１４】本発明はこのような知見に基づいて成され
たもので、本発明の第１の真空紫外線励起蛍光体は請求
項１に記載したように、真空紫外線で励起した際に緑色
に発光する蛍光体を具備する真空紫外線励起蛍光体であ
って、一般式：Ｌ_1-xＴｂ_xＡｌ₃（ＢＯ₃）₄ （式中、ＬはＹおよびＧｄから選ばれる少なくとも1種
の元素を示し、ｘは0.1＜ｘ≦0.7を満足する数である）
で実質的に表される組成を有することを特徴としてい
る。

【００１５】本発明の第２の真空紫外線励起蛍光体は、
請求項２に記載したように、一般式：Ｌ_1-x-yＴｂ_xＣｅ_yＡｌ₃（ＢＯ₃）₄ （式中、ＬはＹおよびＧｄから選ばれる少なくとも1種
の元素を示し、ｘおよびｙは0.1＜ｘ≦0.7、0.00001≦
ｙ≦0.01を満足する数である）で実質的に表される組成
を有することを特徴としている。

【００１６】本発明の第１および第２の真空紫外線励起
蛍光体において、Ｔｂの含有量を示すｘの値は請求項３
に記載したように、さらに0.2≦ｘ≦0.6の範囲とするこ
とが好ましい。Ｌ元素はＹおよびＧｄのいずれか単独で
もよいし、またこれらの混合物であってもよい。特に、
請求項４に記載したように、Ｌ元素の50原子％以上がＧ
ｄであることが好ましい。本発明の真空紫外線励起蛍光
体は、希ガス放電ランプ用の緑色発光蛍光体として好適
である。

【００１７】本発明の発光装置は請求項９に記載したよ
うに、上記した本発明の真空紫外線励起蛍光体を具備す
ることを特徴としている。本発明の発光装置の具体的な
形態としては、本発明の緑色発光の真空紫外線励起蛍光
体、青色発光蛍光体および赤色発光蛍光体の混合物を含
有する発光層と、前記発光層に真空紫外線を照射する手
段とを具備する希ガス放電ランプが挙げられる。他の具
体的な形態としては、本発明の緑色発光の真空紫外線励
起蛍光体と青色発光蛍光体と赤色発光蛍光体とを含む発
光層と、前記発光層に真空紫外線を照射する手段とを具
備するプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）が挙げら
れる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施するための形
態について説明する。

【００１９】本発明の真空紫外線励起蛍光体は、真空紫
外線を照射した際に緑色に発光する蛍光体であって、一般式：Ｌ_1-xＴｂ_xＡｌ₃（ＢＯ₃）₄ …(1) （式中、ＬはＹおよびＧｄから選ばれる少なくとも1種
の元素を示し、ｘは0.1＜ｘ≦0.7を満足する数である）
で実質的に表される組成を有するものである。

【００２０】なお、本発明で対象とする真空紫外線と
は、例えば波長が200nm以下の短波長の紫外線である。
このような真空紫外線はＸｅガス、Ｘｅ−Ｎｅガス、Ｘ
ｅ−Ｈｅガスなどの希ガスを用いた放電により放射され
るものである。実用的には、波長147nmや波長172nmの真
空紫外線が用いられる。

【００２１】本発明の真空紫外線励起蛍光体において、
Ｌ元素、アルミニウム（Ａｌ）、硼素（Ｂ）および酸素
（Ｏ）は、蛍光体母体となる希土類・アルミニウム硼酸
塩（ＬＡｌ₃（ＢＯ₃）₄）を構成する元素である。これ
らのうち、Ｌ元素はＹおよびＧｄのいずれか単独でもよ
いし、またこれらの混合物であってもよい。真空紫外線
励起蛍光体の発光効率をより一層向上させる上で、Ｌ元
素の少なくとも一部はＧｄであることが好ましい。

【００２２】Ｌ元素の少なくとも一部としてＧｄを含む
真空紫外線励起蛍光体は、一般式：（Ｇｄ_1-a，Ｙ_a）_1-xＴｂ_xＡｌ₃（ＢＯ₃）₄ …(2) （式中、ａおよびｘは0≦ａ＜1、0.1＜ｘ≦0.7を満足す
る数である）で実質的に表される。(2)式中のａの値は0
≦ａ≦0.5の範囲とすることがより好ましい。すなわ
ち、Ｌ元素の50原子％以上がＧｄであることがより好ま
しい。ＧｄはＬ元素の70原子％以上を占めることが望ま
しい。

【００２３】本発明の真空紫外線励起蛍光体は、菱面体
晶系の結晶構造を有する希土類・アルミニウム硼酸塩
（ＬＡｌ₃（ＢＯ₃）₄）を蛍光体母体とし、これに適量
のテルビウム（Ｔｂ）を含有させたものである。Ｌ元素
の一部は発光中心となるＴｂで置換される。このような
真空紫外線励起蛍光体によれば、真空紫外線を照射した
際に高輝度の緑色発光を得ることできる。

【００２４】すなわち、真空紫外線励起蛍光体では、蛍
光体母体としての化合物（珪酸塩、アルミン酸塩、硼酸
塩など）が真空紫外線を吸収し、この蛍光体母体に吸収
された真空紫外線で発光中心（ＭｎやＴｂなど）を発光
させることにより緑色発光を得ている。このような発光
機構において、従来のＭｎ付活珪酸塩蛍光体、Ｍｎ付活
アルミン酸塩蛍光体、Ｔｂ付活希土類硼酸塩蛍光体は、
蛍光体母体による真空紫外線の吸収効率が不十分である
ことから、照射された真空紫外線が効率よく利用されて
いない。

【００２５】例えば、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ₃：Ｔｂ蛍光体
などのＴｂ付活希土類硼酸塩蛍光体は、蛍光体母体とし
て立方晶系の希土類硼酸塩を用いている。このような蛍
光体母体は、真空紫外線の吸収効率が不十分であり、さ
らに発光中心として機能するＴｂの含有量を十分に高め
ることができない。このようなことから、Ｔｂ付活希土
類硼酸塩蛍光体は、真空紫外線を照射した際の緑色発光
の発光効率を十分に高めることができない。

【００２６】これらに対し、本発明によるＴｂ付活希土
類・アルミニウム硼酸塩（Ｌ_1-xＡｌ₃（ＢＯ₃）₄：Ｔｂ
_x）蛍光体は、蛍光体母体としての希土類・アルミニウ
ム硼酸塩が菱面体晶系の結晶構造を有し、真空紫外線の
吸収効率に優れることから、照射された真空紫外線を効
率よく利用することがでる。さらに、希土類・アルミニ
ウム硼酸塩は、ＴｂによるＬ元素の置換量を高く設定す
ることができる。これらに基づいて、本発明の真空紫外
線励起蛍光体によれば、従来の緑色発光蛍光体に比べ
て、緑色発光（Ｔｂに基づく発光）の発光効率を向上さ
せることが可能となる。

【００２７】本発明の真空紫外線励起蛍光体において、
発光中心となるＴｂの含有量はｘの値として0.1を超え
0.7以下とする。ｘの値が0.1以下の場合には、緑色発光
の発光効率が低下する。一方、ｘの値が0.7を超える
と、蛍光体母体の結晶構造を維持することが困難とな
り、これによっても緑色発光の発光効率が低下する。言
い換えると、ｘの値を0.1を超え0.7以下とした場合に、
真空紫外線で励起した際に高輝度の緑色発光を得ること
可能となる。

【００２８】特に、真空紫外線で励起した際の緑色発光
の輝度を高める上で、Ｔｂの含有量を示すｘの値は0.2
≦ｘ≦0.6の範囲とすることが好ましい。希土類・アル
ミニウム硼酸塩を蛍光体母体とする真空紫外線励起蛍光
体によれば、蛍光体母体の結晶構造を良好に維持した上
で、Ｌ元素の60％程度までＴｂで置換することができ
る。また、Ｌ元素の20％以上をＴｂで置換することによ
って、高輝度の緑色発光を得ることができる。Ｔｂの含
有量は0.2≦ｘ≦0.5の範囲とすることがより好ましい。

【００２９】さらに、本発明の真空紫外線励起蛍光体
は、従来の緑色発光の真空紫外線励起蛍光体であるＺｎ
₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ蛍光体などに比べて残光時間が短いとい
う利点も有している。残光時間とは真空紫外線の照射を
遮断した後に発光が減衰するまでの時間である。具体的
には、真空紫外線を遮断した後に、輝度が照射時の1/10
以下となるまでの時間を示すものとする。真空紫外線励
起蛍光体の残光時間を短くすることによって、例えば表
示装置では動画特性の向上などを図ることが可能とな
る。

【００３０】本発明の真空紫外線励起蛍光体は、付活剤
のテルビウム（Ｔｂ）に加えて、微量のセリウム（Ｃ
ｅ）を共付活剤として含んでいてもよい。希土類・アル
ミニウム硼酸塩にＴｂとＣｅを付活することによって、
真空紫外線を照射した際の緑色発光の発光効率をさらに
高めることができる。

【００３１】共付活剤としてＣｅを使用した真空紫外線
励起蛍光体は、一般式：Ｌ_1-x-yＴｂ_xＣｅ_yＡｌ₃（ＢＯ₃）₄ …(3) （式中、ｘおよびｙは0.1＜ｘ≦0.7、0.00001≦ｙ≦0.0
1を満足する数）で実質的に表されるものである。Ｃｅ
の添加量は、上記した(3)式のyの値として0.00001〜0.0
1の範囲とすることが好ましい。ｙの値が0.01を超える
と、逆に発光効率が低下するおそれがある。ｙの下限値
は必ずしも限定されるものではないが、Ｃｅの添加効果
を有効に得る上で、0.00001以上とすることが好まし
い。なお、Ｃｅ以外の条件については前述した通りであ
る。

【００３２】本発明の真空紫外線励起蛍光体は、波長20
0nm以下の真空紫外線（例えば波長147nmの真空紫外線）
を照射した際に、ＣＩＥ色度値（ｘ，ｙ）におけるｘの
値が0.28〜0.34の範囲で、かつｙの値が0.57〜0.60の範
囲の緑色光を発光するものである。より好ましい緑色発
光のＣＩＥ色度値（ｘ，ｙ）は、ｘの値が0.30〜0.32の
範囲で、かつｙの値が0.58〜0.60の範囲である。

【００３３】本発明の真空紫外線励起蛍光体は、従来の
緑色発光の真空紫外線励起蛍光体に比べて発光色度が若
干劣るものの、輝度の高い緑色発光が求められるような
用途に有用である。本発明の真空紫外線励起蛍光体は、
青色および赤色発光の真空紫外線励起蛍光体と混合して
用いられる希ガス放電ランプ用の緑色発光蛍光体に好適
である。

【００３４】本発明の真空紫外線励起蛍光体は、例えば
以下のようにして製造される。まず、Ｙ、Ｇｄ、Ｔｂ、
ＡｌおよびＢの酸化物、もしくは高温で容易に酸化物に
なる水酸化物や炭酸塩などの化合物、さらに必要に応じ
てＣｅの酸化物や水酸化物や炭酸塩などの化合物をそれ
ぞれ原料として用いる。これら各原料粉末を上記した
(1)式もしくは(3)式の組成となるように所定量秤量し、
これらをフッ化バリウム、フッ化アルミニウム、フッ化
マグネシウムなどのフラックスと共に、ボールミルなど
を用いて十分に混合する。

【００３５】次に、上記した原料混合物をアルミナるつ
ぼなどの耐熱容器に収容し、大気中にて950〜1100℃の
温度で3〜5時間焼成する（一次焼成）。得られた焼成物
を粉砕および篩別けした後、再びアルミナるつぼなどの
耐熱容器に収容し、その上に黒鉛などの還元補助剤を載
せて蓋をする。この状態で、フォーミングガス（Ｎ₂＋
Ｈ₂）などの還元性雰囲気中にて950〜1100℃の温度で3
〜5時間焼成する（二次焼成）。二次焼成は輝度の向上
に対して有効である。

【００３６】この後、得られた焼成物に、分散、水洗、
乾燥、篩別けなどの各処理を必要に応じて行うことによ
って、目的とするＴｂ付活（もしくはＴｂおよびＣｅ付
活）希土類・アルミニウム硼酸塩蛍光体、すなわち本発
明の緑色発光の真空紫外線励起蛍光体が得られる。

【００３７】本発明の真空紫外線励起蛍光体（緑色発光
蛍光体）は、波長147nmや波長172nmなどの真空紫外線を
蛍光体の励起源とする発光装置に用いられる。すなわ
ち、本発明の発光装置は、本発明の緑色発光の真空紫外
線励起蛍光体を具備する。このような発光装置の具体例
としては、Ｘｅ放電ランプのような希ガス放電ランプや
プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）などが挙げられ
る。

【００３８】図１は本発明の発光装置を希ガス放電ラン
プに適用した第１の実施形態の構成を示している。な
お、図１（ａ）はフラットタイプの希ガス放電ランプ１
の平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＸ−Ｘ′線
に沿った断面図である。

【００３９】図１に示すフラットタイプの希ガス放電ラ
ンプ１は、背面側ガラス容器２と前面ガラスプレート３
とにより構成された気密容器４を有している。背面側ガ
ラス容器２および前面ガラスプレート３には、それぞれ
発光層として蛍光体層５、５が形成されている。

【００４０】蛍光体層５は、本発明による緑色発光の真
空紫外線励起蛍光体を含んでいる。例えば、蛍光体層５
は本発明の緑色発光蛍光体を青色および赤色発光の蛍光
体と混合した混合蛍光体からなる。この際、青色および
赤色発光の各蛍光体には、各種公知の真空紫外線励起蛍
光体が用いられる。

【００４１】前面ガラスプレート３には、気密容器４内
の両端に位置するように、一対の電極６が形成されてい
る。これら一対の電極６のうち、第１の電極６ａは絶縁
層７を介して蛍光体層５上に形成されている。第２の電
極６ｂは蛍光体層５上に直接形成されている。さらに、
気密容器４内にはＸｅガスなどの希ガスが充填されてお
り、この状態で気密に封止されている。

【００４２】このようなフラットタイプのＸｅ放電ラン
プ１においては、両端の電極６ａ、６ｂ間に電圧を印加
して希ガス放電を生じさせる。この希ガス放電により生
じる真空紫外線で蛍光体層５は励起され、蛍光体層５の
構成に応じた可視光（例えば白色光）が得られる。本発
明の緑色発光の真空紫外線励起蛍光体は発光効率に優れ
るため、それを用いたＸｅ放電ランプ１の輝度を高める
ことが可能となる。

【００４３】なお、図１ではフラットタイプのＸｅ放電
ランプの構成例を示したが、本発明の発光装置を適用し
た希ガス放電ランプはこれに限られるものではない。本
発明の発光装置は、通常のガラス管（ガラスバルブ）の
内壁面に蛍光体層を形成したＸｅ放電ランプなどに対し
ても、当然ながら適用可能である。

【００４４】図２は本発明の発光装置をＰＤＰに適用し
た第２の実施形態の構成を示している。図２に示すＰＤ
Ｐ１１において、ガラス基板などの透明基板からなる前
面基板１２と背面基板１３とは、所定の間隙を介して対
向配置されている。これら基板１２、１３間は図示を省
略した封止部材により気密に封止されており、これによ
り放電空間１４が形成されている。

【００４５】前面基板１２の放電空間１４側の表面に
は、発光層として蛍光体層１５が形成されている。蛍光
体層１５は、画素に対応させて形成された青色発光層、
緑色発光層および赤色発光層を有している。蛍光体層１
５を構成する各色発光の蛍光体のうち、緑色発光蛍光体
には本発明の真空紫外線励起蛍光体が用いられている。
なお、青色発光および赤色発光の各蛍光体には、各種公
知の青色および赤色発光の真空紫外線励起蛍光体が用い
られる。

【００４６】背面基板１３には、ストライプ状の陽電極
１６および陰電極１７が多数形成されている。これら電
極１６、１７はマトリック状に配列されている。さら
に、各電極１６、１７は誘電体層１８により被覆されて
いる。誘電体層１８の表面には保護層１９が設けられて
いる。

【００４７】放電空間１４内には、Ｘｅガスなどを含む
希ガスが放電媒体として封入されており、この状態で気
密に封止されている。放電媒体には、例えばＨｅガスや
Ｎｅガスと数％のＸｅガスとを混合した混合ガスが用い
られる。

【００４８】このようなＰＤＰ１１においては、陽電極
１６と陰電極１７との間に電圧を印加して希ガス放電を
生じさせる。この希ガス放電により生じる真空紫外線で
蛍光体層１５は励起され、蛍光体層１５の構成に応じた
可視光が得られる。蛍光体層１５は画素毎に青色発光
層、緑色発光層および赤色発光層を有しているため、所
定のカラー画像が表示される。

【００４９】本発明の緑色発光の真空紫外線励起蛍光体
は発光効率に優れるため、それを用いたＰＤＰ１１の輝
度を高めることが可能となる。さらに、本発明の緑色発
光の真空紫外線励起蛍光体を用いたＰＤＰ１１によれ
ば、放電開始時の電圧を低下させることができる。

【００５０】なお、青色および赤色発光の真空紫外線励
起蛍光体には、各種公知のものを使用することができ
る。例えば、青色発光の真空紫外線励起蛍光体として
は、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ蛍光体が用いられる。赤
色発光の真空紫外線励起蛍光体としては、（Ｙ，Ｇｄ）
ＢＯ₃：Ｅｕ蛍光体や（Ｙ，Ｇｄ）₂Ｏ₃：Ｅｕ蛍光体な
どが用いられる。ただし、本発明の発光装置における青
色および赤色発光の蛍光体はこれらに限定されるもので
はなく、使用用途に応じて各種の真空紫外線励起蛍光体
を用いることが可能である。

【００５１】

【実施例】次に、本発明の具体的な実施例およびその評
価結果について述べる。

【００５２】実施例１まず、蛍光体原料として、Ｇｄ₂Ｏ₃を0.7mol、Ｔｂ₄Ｏ₇
を0.15mol、Ａｌ₂Ｏ₃を3mol、およびＨ₃ＢＯ₃を8mol秤
量した。これら各原料を十分に混合した後、アルミナる
つぼに充填して、大気中にて1000℃で4時間焼成した
（一次焼成）。

【００５３】次いで、この焼成物を粉砕および篩別した
後、再びアルミナるつぼに充填し、さらにその上に黒鉛
板を乗せて蓋をした。この状態で、窒素と水素の混合ガ
ス雰囲気（Ｎ₂ 97％:Ｈ₂ 3％（体積比））中にて1000℃
で4時間焼成した（二次焼成）。得られた焼成物を篩別
して、Ｇｄ_0.7Ｔｂ_0.3Ａｌ₃（ＢＯ₃）₄で表されるＴｂ
付活ガドリニウム・アルミニウム硼酸塩蛍光体を得た。
この蛍光体は菱面体晶系の結晶構造を有していることが
Ｘ線回折により確認された。

【００５４】このようにして得たＴｂ付活ガドリニウム
・アルミニウム硼酸塩蛍光体に波長147nmの真空紫外線
を照射し、その際の発光輝度および発光色度を調べた。
発光輝度は従来の緑色発光蛍光体であるＺｎ₂ＳｉＯ₄：
Ｍｎ蛍光体（比較例１）の輝度を100としたときの相対
値として求めた。なお、比較例１のＺｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ
蛍光体は六方晶系の結晶構造を有する。

【００５５】その結果、この実施例１によるＴｂ付活ガ
ドリニウム・アルミニウム硼酸塩蛍光体の発光輝度は12
1％であり、また発光色度はＣＩＥ色度値（ｘ，ｙ）で
（0.32，0.59）であった。このように、実施例１の蛍光
体は従来の蛍光体（比較例１）に比べて、真空紫外線励
起による緑色発光の輝度が大幅に向上していることが分
かる。また、真空紫外線を遮断した後に輝度が照射時の
1/10以下となるまでの時間を残光時間として測定したと
ころ、比較例１の蛍光体は14msであったのに対して、実
施例１の蛍光体は4msと良好な値を示した。

【００５６】次に、実施例１のＴｂ付活ガドリニウム・
アルミニウム硼酸塩蛍光体および比較例１のＺｎ₂Ｓｉ
Ｏ₄：Ｍｎ蛍光体を用いて、それぞれＸｅ放電ランプを
構成し、各Ｘｅ放電ランプを点灯させた際の発光輝度と
発光色度をそれぞれ測定した。その結果、実施例１の蛍
光体を用いたＸｅ放電ランプの発光輝度は、比較例１の
蛍光体を用いたＸｅ放電ランプの発光輝度を100とした
ときに118％であり、また発光色度は（ｘ，ｙ）＝（0.3
1，0.59）であった。実施例１によるＸｅ放電ランプ
は、比較例１によるＸｅ放電ランプに比べて輝度が大幅
に向上していることが分かる。

【００５７】さらに、実施例１のＴｂ付活ガドリニウム
・アルミニウム硼酸塩蛍光体および比較例１のＺｎ₂Ｓ
ｉＯ₄：Ｍｎ蛍光体を用いて、それぞれ図２に示したＰ
ＤＰを構成し、各ＰＤＰを発光させた際の緑色発光の輝
度と色度をそれぞれ測定した。その結果、実施例１の蛍
光体を用いたＰＤＰの発光輝度は、比較例１の蛍光体を
用いたＰＤＰの発光輝度を100としたときに119％であ
り、発光色度は（ｘ，ｙ）＝（0.31，0.59）であった。
実施例１によるＰＤＰは、比較例１によるＰＤＰに比べ
て輝度が大幅に向上していることが分かる。

【００５８】実施例２蛍光体原料として、Ｇｄ₂Ｏ₃を0.8mol、Ｔｂ₄Ｏ₇を0.1m
ol、Ａｌ₂Ｏ₃を3mol、およびＨ₃ＢＯ₃を8mol秤量した。
これら各原料を十分に混合した後、実施例１と同一条件
で一次焼成や二次焼成などの処理を施して、Ｇｄ_0.8Ｔ
ｂ_0.2Ａｌ₃（ＢＯ₃）₄で表されるＴｂ付活ガドリニウム
・アルミニウム硼酸塩蛍光体を得た。この蛍光体は菱面
体晶系の結晶構造を有していることがＸ線回折により確
認された。

【００５９】このようにして得たＴｂ付活ガドリニウム
・アルミニウム硼酸塩蛍光体に真空紫外線（波長147n
m）を照射した際の発光輝度、発光色度、残光時間を、
実施例１と同様にして測定した。さらに、この蛍光体を
用いて作製したＸｅ放電ランプおよびＰＤＰの発光輝度
と発光色度を、実施例１と同様にして測定した。それら
の結果を表１に示す。

【００６０】実施例３蛍光体原料として、Ｇｄ₂Ｏ₃を0.35mol、Ｙ₂Ｏ₃を0.35m
ol、Ｔｂ₄Ｏ₇を0.15mol、Ａｌ₂Ｏ₃を3mol、およびＨ₃Ｂ
Ｏ₃を8mol秤量した。これら各原料を十分に混合した
後、実施例１と同一条件で一次焼成や二次焼成などの処
理を施して、Ｙ_0. ₃₅Ｇｄ_0.35Ｔｂ_0.3Ａｌ₃（ＢＯ₃）₄で
表されるＴｂ付活ガドリニウム・イットリウム・アルミ
ニウム硼酸塩蛍光体を得た。この蛍光体は菱面体晶系の
結晶構造を有していることがＸ線回折により確認され
た。

【００６１】このようにして得たＴｂ付活ガドリニウム
・イットリウム・アルミニウム硼酸塩蛍光体に真空紫外
線（波長147nm）を照射した際の発光輝度、発光色度、
残光時間を、実施例１と同様にして測定した。さらに、
この蛍光体を用いて作製したＸｅ放電ランプおよびＰＤ
Ｐの発光輝度と発光色度を、実施例１と同様にして測定
した。それらの結果を表１に示す。

【００６２】実施例４〜８蛍光体母体の原料となるＧｄ₂Ｏ₃とＹ₂Ｏ₃、発光中心の
原料となるＴｂ₄Ｏ₇の混合量を、表１に示す各蛍光体組
成となるように変化させる以外は、実施例１〜３と同様
にして、それぞれＴｂ付活希土類・アルミニウム硼酸塩
蛍光体を作製した。これら各蛍光体は菱面体晶系の結晶
構造を有していることがＸ線回折により確認された。

【００６３】このようにして得た各Ｔｂ付活希土類・ア
ルミニウム硼酸塩蛍光体に真空紫外線（波長147nm）を
照射した際の発光輝度、発光色度、残光時間を、実施例
１と同様にして測定した。さらに、これら各蛍光体を用
いて作製したＸｅ放電ランプおよびＰＤＰの発光輝度と
発光色度を、実施例１と同様にして測定した。それらの
結果を表１に示す。

【００６４】比較例２蛍光体母体の原料となるＹ₂Ｏ₃、発光中心の原料となる
Ｔｂ₄Ｏ₇の混合量を、表１に示す蛍光体組成となるよう
に変化させる以外は、実施例１と同様にして、Ｔｂ付活
希土類・アルミニウム硼酸塩蛍光体を作製した。なお、
この蛍光体はＴｂ含有量が本発明の範囲を外れるもので
ある。この蛍光体は菱面体晶系の結晶構造を有する。

【００６５】この比較例２の蛍光体についても、真空紫
外線を照射した際の発光輝度、発光色度、残光時間を、
実施例１と同様にして測定した。さらに、この蛍光体を
用いて作製したＸｅ放電ランプおよびＰＤＰの発光輝度
と発光色度を、実施例１と同様にして測定した。それら
の結果を表１に示す。

【００６６】比較例３蛍光体原料として、Ｙ₂Ｏ₃を0.9mol、Ｔｂ₄Ｏ₇を0.05mo
lおよびＨ₃ＢＯ₃を2mol秤量した。これら各原料を十分
に混合した後、実施例１と同一条件で一次焼成や二次焼
成などの処理を施して、Ｙ_0.9Ｔｂ_0.1ＢＯ₃で表される
Ｔｂ付活イットリウム硼酸塩蛍光体を得た。この蛍光体
は立法晶系の結晶構造を有していることがＸ線回折によ
り確認された。

【００６７】この比較例３の蛍光体についても、真空紫
外線を照射した際の発光輝度、発光色度、残光時間を、
実施例１と同様にして測定した。さらに、この蛍光体を
用いて作製したＸｅ放電ランプおよびＰＤＰの発光輝度
と発光色度を、実施例１と同様にして測定した。それら
の結果を表１に示す。

【００６８】

【表１】

【００６９】表１から明らかなように、本発明のＴｂ付
活希土類・アルミニウム硼酸塩蛍光体は、真空紫外線で
励起した際の緑色発光の発光効率に優れることが分か
る。特に、希土類元素Ｌの少なくとも一部としてＧｄを
用いることが、さらにＬ元素の50原子％以上がＧｄであ
ることが、輝度の点から好ましいことが分かる。

【００７０】実施例９蛍光体原料として、Ｇｄ₂Ｏ₃を0.6999mol、ＣｅＯ₂を0.
0001mol、Ｔｂ₄Ｏ₇を0.15mol、Ａｌ₂Ｏ₃を3mol、および
Ｈ₃ＢＯ₃を8mol秤量した。これら各原料を十分に混合し
た後、実施例１と同一条件で一次焼成や二次焼成などの
処理を施して、Ｇｄ_0.6999Ｃｅ_0.0001Ｔｂ_0.3Ａｌ₃（Ｂ
Ｏ₃）₄で表されるＴｂおよびＣｅ付活ガドリニウム・ア
ルミニウム硼酸塩蛍光体を得た。この蛍光体は菱面体晶
系の結晶構造を有していることがＸ線回折により確認さ
れた。

【００７１】このようにして得たＴｂおよびＣｅ付活ガ
ドリニウム・アルミニウム硼酸塩蛍光体に真空紫外線を
照射した際の発光輝度、発光色度、残光時間を、実施例
１と同様にして測定した。さらに、この蛍光体を用いて
作製したＸｅ放電ランプおよびＰＤＰの発光輝度と発光
色度を、実施例１と同様にして測定した。それらの結果
を表２に示す。

【００７２】実施例１０〜１８蛍光体母体の原料となるＧｄ₂Ｏ₃とＹ₂Ｏ₃、発光中心の
原料となるＴｂ₄Ｏ₇、増感剤の原料となるＣｅＯ₂の混
合量を、表２に示す各蛍光体組成となるように変化させ
る以外は、実施例９と同様にして、それぞれＴｂおよび
Ｃｅ付活希土類・アルミニウム硼酸塩蛍光体を作製し
た。これら各蛍光体は菱面体晶系の結晶構造を有してい
ることがＸ線回折により確認された。

【００７３】このようにして得たＴｂおよびＣｅ付活希
土類・アルミニウム硼酸塩蛍光体に真空紫外線を照射し
た際の発光輝度、発光色度、残光時間を、実施例１と同
様にして測定した。さらに、これら各蛍光体を用いて作
製したＸｅ放電ランプおよびＰＤＰの発光輝度と発光色
度を、実施例１と同様にして測定した。それらの結果を
表２に示す。

【００７４】比較例４蛍光体母体の原料となるＧｄ₂Ｏ₃、発光中心の原料とな
るＴｂ₄Ｏ₇、増感剤の原料となるＣｅＯ₂の混合量を、
表２に示す蛍光体組成となるように変化させる以外は、
実施例９と同様にして、ＴｂおよびＣｅ付活希土類・ア
ルミニウム硼酸塩蛍光体を作製した。なお、蛍光体はＣ
ｅ含有量が本発明の範囲を外れるものである。

【００７５】この比較例４の蛍光体についても、真空紫
外線を照射した際の発光輝度、発光色度、残光時間を、
実施例１と同様にして測定した。さらに、この蛍光体を
用いて作製したＸｅ放電ランプおよびＰＤＰの発光輝度
と発光色度を、実施例１と同様にして測定した。それら
の結果を表２に示す。

【００７６】

【表２】

【００７７】表２から明らかなように、本発明のＴｂお
よびＣｅ付活希土類・アルミニウム硼酸塩蛍光体は、真
空紫外線で励起した際の緑色発光の発光効率に優れるこ
とが分かる。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の真空紫外
線励起発光蛍光体によれば、波長200nm以下の真空紫外
線で励起した際に、緑色発光の発光効率を高めることが
できる。従って、このような真空紫外線励起蛍光体を希
ガス放電ランプやＰＤＰなどの発光装置に用いることに
よって、発光輝度に優れた発光装置を提供することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の発光装置を希ガス放電ランプに適用
した第１の実施形態の構造を示す図である。

【図２】本発明の発光装置をプラズマディスプレイパ
ネル（ＰＤＰ）に適用した第２の実施形態の要部構造を
示す図である。

【符号の説明】

１……希ガス放電ランプ１，４……気密容器４，５……
蛍光体層，６……一対の電極，１１……ＰＤＰ，１４…
…放電空間，１５……蛍光体層，１６，１７……電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空紫外線で励起した際に緑色に発光す
る蛍光体を具備する真空紫外線励起蛍光体であって、前記蛍光体は一般式：Ｌ_1-xＴｂ_xＡｌ₃（ＢＯ₃）₄ （式中、ＬはＹおよびＧｄから選ばれる少なくとも1種
の元素を示し、ｘは0.1＜ｘ≦0.7を満足する数である）
で実質的に表される組成を有することを特徴とする真空
紫外線励起蛍光体。
【請求項２】真空紫外線で励起した際に緑色に発光す
る蛍光体を具備する真空紫外線励起蛍光体であって、前記蛍光体は一般式：Ｌ_1-x-yＴｂ_xＣｅ_yＡｌ₃（ＢＯ₃）₄ （式中、ＬはＹおよびＧｄから選ばれる少なくとも1種
の元素を示し、ｘおよびｙは0.1＜ｘ≦0.7、0.00001≦
ｙ≦0.01を満足する数である）で実質的に表される組成
を有することを特徴とする真空紫外線励起蛍光体。
【請求項３】請求項１または請求項２記載の真空紫外
線励起蛍光体において、前記Ｔｂの含有量を示すｘの値は0.2≦ｘ≦0.6の範囲で
あることを特徴とする真空紫外線励起蛍光体。
【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれか１項
記載の真空紫外線励起蛍光体において、前記Ｌ元素の50原子％以上がＧｄであることを特徴とす
る真空紫外線励起蛍光体。
【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれか１項
記載の真空紫外線励起蛍光体において、前記蛍光体は菱面体晶系の結晶構造を有することを特徴
とする真空紫外線励起蛍光体。
【請求項６】請求項１ないし請求項５のいずれか１項
記載の真空紫外線励起蛍光体において、前記蛍光体は、波長200nm以下の真空紫外線を照射した
際に、ＣＩＥ色度値（ｘ，ｙ）におけるｘ値が0.28〜0.
34の範囲で、かつｙ値が0.57〜0.60の範囲の緑色光を発
光することを特徴とする真空紫外線励起蛍光体。
【請求項７】請求項１ないし請求項６のいずれか１項
記載の真空紫外線励起蛍光体において、希ガス放電ランプ用の緑色発光蛍光体として用いられる
ことを特徴とする真空紫外線励起蛍光体。
【請求項８】請求項１ないし請求項６のいずれか１項
記載の真空紫外線励起蛍光体において、プラズマディスプレイパネル用の緑色発光蛍光体として
用いられることを特徴とする真空紫外線励起蛍光体。
【請求項９】請求項１ないし請求項６のいずれか１項
記載の緑色発光の真空紫外線励起蛍光体を具備すること
を特徴とする発光装置。
【請求項１０】請求項９記載の発光装置において、前記緑色発光の真空紫外線励起蛍光体、青色発光蛍光体
および赤色発光蛍光体の混合物を含有する発光層と、前
記発光層に真空紫外線を照射する手段とを具備する希ガ
ス放電ランプであることを特徴とする発光装置。
【請求項１１】請求項９記載の発光装置において、前記緑色発光の真空紫外線励起蛍光体と青色発光蛍光体
と赤色発光蛍光体とを含む発光層と、前記発光層に真空
紫外線を照射する手段とを具備するプラズマディスプレ
イパネルであることを特徴とする発光装置。