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JP3445473B2 - Phosphor and phosphor film - Google Patents

Phosphor and phosphor film

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Publication number
JP3445473B2
JP3445473B2 JP21388497A JP21388497A JP3445473B2 JP 3445473 B2 JP3445473 B2 JP 3445473B2 JP 21388497 A JP21388497 A JP 21388497A JP 21388497 A JP21388497 A JP 21388497A JP 3445473 B2 JP3445473 B2 JP 3445473B2
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JP
Japan
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phosphor
particles
film
element selected
surface area
Prior art date
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JP21388497A
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アルベサール・恵子
美和 深澤
正昭 玉谷
直寿 松田
新一 中村
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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  • Luminescent Compositions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光体及び蛍光膜
に係り、特に球状の希土類蛍光体及びそれを含んだ蛍光
に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a phosphor and a phosphor film , and more particularly to a spherical rare earth phosphor and a fluorescence containing the same.
Regarding the membrane .

【0002】[0002]

【従来の技術】陰極線管やプラズマディスプレイ等のデ
ィスプレイ、或いは蛍光ランプ等で用いられる蛍光体
は、電子線や紫外線で励起することにより発光し、特に
粒径が数μm程度の場合に高い発光効率が得られるとさ
れている。このような粒径を有する蛍光体は、通常、フ
ラックスを用いた固相反応を用いることにより製造され
る。しかしながら、その形状は、原料粒子の形状や蛍光
体粒子の結晶構造を反映して対称性の低い多面体状とな
る。
2. Description of the Related Art Phosphors used in displays such as cathode ray tubes and plasma displays, or fluorescent lamps emit light when excited by electron beams or ultraviolet rays, and particularly have high luminous efficiency when the particle size is about several μm. Is said to be obtained. A phosphor having such a particle size is usually manufactured by using a solid phase reaction using a flux. However, the shape is a polyhedral shape having low symmetry, reflecting the shape of the raw material particles and the crystal structure of the phosphor particles.

【0003】そのため、このような多面体状の蛍光体を
用いて、例えば、陰極線管の蛍光膜を形成した場合、蛍
光体粒子間に空隙が多く存在してしまい、高い充填密度
を得ることができない。また、蛍光膜表面の平滑性が低
下してしまうため、光反射膜であるアルミバックの平滑
性も低下してしまう。したがって、陰極線管の蛍光膜を
多面体状の蛍光体を用いて形成した場合、発光光の乱反
射が生じてしまい、出力光強度の低下やスポット径の拡
大が生じてしまうのである。
Therefore, when such a polyhedral phosphor is used to form a phosphor film of a cathode ray tube, for example, many voids exist between phosphor particles, and a high packing density cannot be obtained. . Further, since the smoothness of the surface of the fluorescent film is deteriorated, the smoothness of the aluminum back which is the light reflecting film is also deteriorated. Therefore, when the fluorescent film of the cathode ray tube is formed by using a polyhedral fluorescent material, diffuse reflection of emitted light occurs, resulting in a decrease in output light intensity and an increase in spot diameter.

【0004】また、プラズマディスプレイパネルの場合
でも、薄い蛍光膜が得られないため、放電空間が狭くな
り、発光効率が低下してしまう。
Even in the case of a plasma display panel, since a thin fluorescent film cannot be obtained, the discharge space is narrowed and the luminous efficiency is reduced.

【0005】このような現象は、蛍光ランプについても
同様である。したがって、陰極線管やプラズマディスプ
レイ等のディスプレイ、或いは蛍光ランプ等に用いられ
る蛍光体には、高い充填密度で蛍光膜を形成可能である
ことが望まれている。
Such a phenomenon also applies to fluorescent lamps. Therefore, it is desired that a fluorescent film can be formed with a high packing density in a phosphor used in a display such as a cathode ray tube or a plasma display, or a fluorescent lamp.

【0006】上述の要求に対し、特開昭2−20198
9号公報(特公平7−45655号公報)には、蛍光体
原料を高周波熱プラズマ中で加熱して球状の蛍光体を得
ることが記載されている。この方法により形成される蛍
光体は形状が球状であるため、充填密度の高い蛍光膜を
形成することが可能である。したがって、この球状蛍光
体を用いて、例えば、投写管の蛍光膜を形成した場合、
蛍光膜を薄膜化することができ、多面体状の蛍光体を用
いた場合に比べて発光光のスポット径をある程度までは
小さくすることができる。
In response to the above demand, Japanese Patent Laid-Open No. 20198/1990
No. 9 (Japanese Patent Publication No. 7-45655) describes heating a phosphor material in high-frequency thermal plasma to obtain a spherical phosphor. Since the phosphor formed by this method has a spherical shape, it is possible to form a phosphor film having a high packing density. Therefore, when the fluorescent film of the projection tube is formed using this spherical phosphor,
The fluorescent film can be thinned, and the spot diameter of the emitted light can be reduced to some extent as compared with the case where a polyhedral fluorescent material is used.

【0007】しかしながら、この蛍光体粒子は極端に光
散乱性が低いため、発光光の蛍光膜の面内方向への成分
は殆ど散乱されずに進行してしまう。その結果、投写管
の場合、スポット径を十分に縮小することができず、解
像度を大幅には高めることができないのである。プラズ
マディスプレイの場合においては、比表面積の小さいこ
の蛍光体粒子を使用すると、真空紫外線の吸収が少ない
ために発光効率が低下する。
However, since the phosphor particles have extremely low light-scattering properties, the components of the emitted light in the in-plane direction of the phosphor film are hardly scattered and proceed. As a result, in the case of the projection tube, the spot diameter cannot be sufficiently reduced, and the resolution cannot be significantly increased. In the case of a plasma display, when the phosphor particles having a small specific surface area are used, the absorption efficiency of vacuum ultraviolet rays is small and the light emission efficiency is lowered.

【0008】また、それ以外の球状の蛍光体としては、
湿式法により数万個の1次粒子を球状に凝集させたもの
が知られている。しかしながら、このような蛍光体は蛍
光体粒子内に数多くの1次粒子間界面を有しているた
め、発光効率が著しく低い。また、これを改善するため
に熱処理を行った場合、凝集していた1次粒子同士が分
離してしまうため蛍光体粒子の形状を球状に保つことが
できない。したがって、このような1次粒子を凝集させ
た蛍光体では、蛍光膜の充填密度を高めることができ
ず、十分な発光の取り出し効率を有し、スポット径を縮
小することが可能な蛍光膜を形成することができないの
である。
Other spherical phosphors include:
It is known that tens of thousands of primary particles are spherically aggregated by a wet method. However, such a phosphor has a large number of primary particle-particle interfaces in the phosphor particles, and therefore the luminous efficiency is extremely low. Further, when heat treatment is performed to improve this, the aggregated primary particles are separated from each other, so that the shape of the phosphor particles cannot be kept spherical. Therefore, with such a phosphor in which primary particles are aggregated, the packing density of the phosphor film cannot be increased, and a phosphor film having sufficient emission efficiency of emission and capable of reducing the spot diameter is provided. It cannot be formed.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決するためになされたものであり、十分な発光の取
り出し効率を有し、スポット径が小さくなるような蛍光
及びそれを形成することが可能な蛍光体を提供するこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has a fluorescent film having a sufficient emission efficiency and a small spot diameter, and a fluorescent film formed therewith . It is an object of the present invention to provide a phosphor that can be manufactured.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、10,000
倍の倍率で撮影したSEM写真で観察され得る凹凸が表
面に形成され、長径と短径との比が1ないし1.3の範
囲にある球状の形状を有し、同じ体積を有する球の表面
積に対して、1.01倍ないし1.5倍の表面積を有す
る粒子からなり、組成式Ln3512:RまたはLn2
SiO5:Rに示す化学組成を具備することを特徴とす
る蛍光体を提供する。(式中、LnはSc、Y、Gd、
La、及びLuから選ばれる少なくとも1種の元素、M
はAl及びGaから選ばれる少なくとも1種の元素、R
はCr、Ti、Fe、及びランタニド属の元素から選ば
れる少なくとも1種の元素を示す。)本発明は、表面に
凹凸が形成され、長径と短径との比が1ないし1.3の
範囲にある球状の形状を有し、同じ体積を有する球の表
面積に対して、1.01倍ないし1.5倍の表面積を有
する粒子からなり、組成式Ln 3 5 12 :RまたはLn
2 SiO 5 :Rに示す化学組成を具備し、前記凹凸の凹部
の深さの最大値が、10nm以上であり、かつ前記粒子
に外接する球の直径の20%以下であることを特徴とす
る蛍光体を提供する。(式中、LnはSc、Y、Gd、
La、及びLuから選ばれる少なくとも1種の元素、M
はAl及びGaから選ばれる少なくとも1種の元素、R
はCr、Ti、Fe、及びランタニド属の元素から選ば
れる少なくとも1種の元素を示す。) 本発明は、表面に
凹凸が形成された球状の形状を有し、同じ体積を有する
球の表面積に対して、1.01倍ないし1.5倍の表面
積を有する粒子からなり、組成式Ln 3 5 12 :Rまた
はLn 2 SiO 5 :Rに示す化学組成を具備し、前記凹凸
の凹部の深さの最大値が、10nm以上であり、かつ前
記粒子に外接する球の直径の20%以下であることを特
徴とする蛍光体を提供する。(式中、LnはSc、Y、
Gd、La、及びLuから選ばれる少なくとも1種の元
素、MはAl及びGaから選ばれる少なくとも1種の元
素、RはCr、Ti、Fe、及びランタニド属の元素か
ら選ばれる少なくとも1種の元素を示す。)
The present invention provides 10,000
The unevenness that can be observed in the SEM photograph taken at double magnification is displayed.
The spherical surface has a spherical shape with a ratio of major axis to minor axis in the range of 1 to 1.3, and is 1.01 to 1.5 times the surface area of a sphere having the same volume. It is composed of particles having a surface area and has a composition formula Ln 3 M 5 O 12 : R or Ln 2
Provided is a phosphor having a chemical composition represented by SiO 5 : R. (In the formula, Ln is Sc, Y, Gd,
At least one element selected from La and Lu, M
Is at least one element selected from Al and Ga, R
Indicates at least one element selected from Cr, Ti, Fe, and elements of the lanthanide group. ) The present invention is
The unevenness is formed, and the ratio of the major axis to the minor axis is 1 to 1.3.
A table of spheres that have a spherical shape in the range and have the same volume.
Has a surface area of 1.01 to 1.5 times the area
Of the composition formula Ln 3 M 5 O 12 : R or Ln
2 SiO 5 : R having the chemical composition shown in R and having the concave and convex portions.
The maximum depth of the particles is 10 nm or more, and the particles are
Is less than 20% of the diameter of the sphere circumscribing to
To provide a phosphor. (In the formula, Ln is Sc, Y, Gd,
At least one element selected from La and Lu, M
Is at least one element selected from Al and Ga, R
Is selected from Cr, Ti, Fe, and lanthanide elements
At least one element is shown. ) The present invention is
It has a spherical shape with irregularities and has the same volume
1.01 to 1.5 times the surface area of the sphere
And has a composition formula Ln 3 M 5 O 12 : R
Has the chemical composition shown in Ln 2 SiO 5 : R,
The maximum value of the depth of the concave portion is 10 nm or more, and
The diameter is 20% or less of the sphere circumscribing the particles.
Provide a fluorescent substance as a characteristic. (In the formula, Ln is Sc, Y,
At least one element selected from Gd, La, and Lu
Element, M is at least one element selected from Al and Ga
Elementary, R is Cr, Ti, Fe, or lanthanide element
At least one element selected from the following is shown. )

【0011】本発明は、上記蛍光体において、0.11
0cm2/mgないし0.180cm2/mgの光散乱係
数を有することを特徴とする。また、本発明は、上記蛍
光体を含んだことを特徴とする蛍光膜を提供する。
The present invention provides the phosphor described above, wherein 0.11
It 0 cm 2 / mg free and having a light scattering coefficient of 0.180 cm 2 / mg. The present invention also provides the above firefly.
Provided is a phosphor film including a light body.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明についてより詳細に
説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in more detail below.

【0013】本発明の蛍光体は、組成式Ln3
5 12:RまたはLn2 SiO5 :Rに示す化学組成を
有している。これら組成式において、LnはSc、Y、
Gd、La、及びLuから選ばれる少なくとも1種の元
素を示し、MはAl及びGaから選ばれる少なくとも1
種の元素を示している。したがって、Ln及びMは、そ
れぞれ単独の元素であってもよく、複数種の元素を含む
ものであってもよい。
The phosphor of the present invention has the composition formula Ln 3 M
It has a chemical composition of 5 O 12 : R or Ln 2 SiO 5 : R. In these composition formulas, Ln is Sc, Y,
At least one element selected from Gd, La, and Lu is shown, and M is at least 1 selected from Al and Ga.
The elements of the species are shown. Therefore, Ln and M may each be a single element or may contain a plurality of types of elements.

【0014】また、上記組成式において、RはCr、T
i、Fe、及びランタニド属の元素から選ばれる少なく
とも1種の元素から選ばれる。Rは、単独の元素であっ
てもよく、複数種の元素を含んでもよい。また、Rは、
通常、蛍光体粒子中に0.1重量%〜10重量%含まれ
る。
In the above composition formula, R is Cr, T
i, Fe, and at least one element selected from lanthanide group elements. R may be a single element or may include a plurality of types of elements. Also, R is
Usually, the phosphor particles contain 0.1% by weight to 10% by weight.

【0015】以上説明した元素で構成される本発明の蛍
光体において、これら元素の組み合せに特に制限はない
が、Rとして、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、
Dy、Ho、Er、Tm、及びYb等の元素を用いた場
合、高い輝度を得ることができ、特に、組成式Y2 Si
5 :Tb、Y3 (Al,Ga)5 12:Tb等に示す
化学組成とすることにより、例えば投写管では最も高い
輝度を得ることができる。
In the phosphor of the present invention composed of the above-mentioned elements, the combination of these elements is not particularly limited, but R, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb,
When elements such as Dy, Ho, Er, Tm, and Yb are used, high brightness can be obtained, and in particular, the composition formula Y 2 Si is used.
When the chemical composition is O 5 : Tb, Y 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Tb, etc., the highest brightness can be obtained in a projection tube, for example.

【0016】以下、本発明の蛍光体の形状について説明
する。
The shape of the phosphor of the present invention will be described below.

【0017】本発明の蛍光体は、0. 2μm〜10μm
の範囲内の平均粒度を有している。平均粒度が0.2μ
m未満の場合、十分な粉体輝度を得ることができず、1
0μmを超える場合、精細な表示を行うことができな
い。
The phosphor of the present invention is 0.2 μm to 10 μm.
Have an average particle size within the range of. Average particle size 0.2μ
If it is less than m, sufficient powder brightness cannot be obtained and 1
If it exceeds 0 μm, fine display cannot be performed.

【0018】また、本発明の蛍光体は、表面に凹凸が形
成され、長径と短径との比が1ないし1.3の範囲にあ
る球状の形状を有している。ここでいう凹凸とは、溝
状、クレータ状、及び井戸状等の凹部や、台地状、丘
状、及び山脈状等の凸部である。すなわち、蛍光体粒子
の球状性を著しく低下させる柱状、粒状、或いはエッジ
状部分等の突起部のような、蛍光膜の充填密度を低下さ
せるものは除かれる。したがって、本発明の蛍光体は、
充填密度の高い蛍光膜を形成することができ、さらに、
蛍光体粒子の表面に凹凸を設けられており比表面積が大
きいので、蛍光体粒子の表面における高い光散乱性を有
している。
Further, the phosphor of the present invention has a spherical shape in which irregularities are formed on the surface and the ratio of the major axis to the minor axis is in the range of 1 to 1.3. The concavo-convex here is a groove-shaped, crater-shaped, well-shaped recessed portion, or a terrace-shaped, hill-shaped, mountain-shaped protruding portion, or the like. That is, those that reduce the packing density of the phosphor film, such as columnar, granular, or protrusions such as edge portions that significantly reduce the spherical property of the phosphor particles, are excluded. Therefore, the phosphor of the present invention is
It is possible to form a fluorescent film with a high packing density.
Since the surface of the phosphor particle is provided with irregularities and the specific surface area is large, the surface of the phosphor particle has a high light scattering property.

【0019】この凹凸は、蛍光体粒子の表面積が、体積
が同じである球の表面積に対して、1.01倍ないし
1.5倍となるように設けられることが好ましく、1.
1倍ないし1.3倍となるようように設けられることが
より好ましい。この比が下限値未満の場合、蛍光体粒子
の表面積を十分に増加させることができない。また、上
限値を超える場合、蛍光体粒子の球状性が低下するため
充填密度の高い蛍光膜を形成することができないだけで
なく、光散乱性が過剰に増加するため、蛍光膜として用
いた場合にアルミ反射膜や蛍光膜内での光吸収が増加
し、蛍光膜からの出力光が減少してしまう。
It is preferable that the irregularities are provided such that the surface area of the phosphor particles is 1.01 to 1.5 times the surface area of a sphere having the same volume.
More preferably, it is provided to be 1 to 1.3 times. If this ratio is less than the lower limit value, the surface area of the phosphor particles cannot be sufficiently increased. Further, if the upper limit is exceeded, not only can the phosphor film having a high packing density be formed because the spherical property of the phosphor particles is reduced, but also the light scattering property will be excessively increased, so that when used as the phosphor film. Moreover, the light absorption in the aluminum reflection film and the fluorescent film increases, and the output light from the fluorescent film decreases.

【0020】また、ここでいう長径と短径との比が1な
いし1.3の範囲にあるとは、それぞれの蛍光体粒子の
投影を全ての方向について観測した場合に得られる最長
軸の長さと最短軸の長さとの比が1ないし1.3の範囲
にあることをいい、この比は、1ないし1.1であるこ
とがより好ましい。この比が上限値を超える場合、充填
密度の高い蛍光膜を形成することができず、さらに蛍光
膜を形成する際に用いるスラリー中での蛍光体粒子の分
散性等が低下するため、緻密な蛍光膜を形成することが
できない。
The ratio of the major axis to the minor axis in the range of 1 to 1.3 means that the length of the longest axis obtained when the projection of each phosphor particle is observed in all directions. And the length of the shortest axis are in the range of 1 to 1.3, and the ratio is more preferably 1 to 1.1. If this ratio exceeds the upper limit value, it is not possible to form a phosphor film with a high packing density, and further, the dispersibility of the phosphor particles in the slurry used when forming the phosphor film is reduced, so that it is dense. Fluorescent film cannot be formed.

【0021】次に、図1を用いて本発明の蛍光体の形状
についてより詳細に説明する。図1(a)に示すよう
に、本発明の蛍光体粒子1は複数の単結晶2で構成され
ており、蛍光体粒子1の表面には、これら単結晶2の界
面により、破線で示す上述の溝状の凹部4が形成されて
いる。なお、この図において参照番号5に示す破線は蛍
光体粒子1に外接する球を示している。
Next, the shape of the phosphor of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. As shown in FIG. 1A, the phosphor particle 1 of the present invention is composed of a plurality of single crystals 2, and the surface of the phosphor particle 1 is indicated by a broken line due to the interface of these single crystals 2. The groove-shaped recess 4 is formed. In this figure, the broken line indicated by reference numeral 5 indicates a sphere circumscribing the phosphor particle 1.

【0022】図1(b)に、蛍光体粒子1の一部7を拡
大して示す。この図において、参照番号6は、上述の外
接する球5から凹部4までの距離を示している。本発明
の蛍光体粒子1においては、通常、距離6は50nm〜
0.2μm程度である。しかしながら、この距離6は、
蛍光体粒子1の製造条件により制御することが可能であ
る。この距離6は、10nm以上であり、かつ上述の最
小の球5の直径の20%以下であることが好ましく、5
0nm以上であり、かつ5%以下であることがより好ま
しい。距離6が下限値未満の場合、蛍光体粒子1の表面
積を十分に増加させることができない。また、上限値を
超える場合、凹部4内で光が散乱して発光光が閉じ込め
られる可能性があるため、蛍光膜からの出力光が減少す
る。
FIG. 1B shows a part 7 of the phosphor particle 1 in an enlarged manner. In this figure, reference numeral 6 indicates the distance from the circumscribing sphere 5 to the recess 4. In the phosphor particle 1 of the present invention, the distance 6 is usually 50 nm to
It is about 0.2 μm. However, this distance 6 is
It can be controlled by the manufacturing conditions of the phosphor particles 1. The distance 6 is preferably 10 nm or more and 20% or less of the diameter of the smallest sphere 5 described above.
It is more preferably 0 nm or more and 5% or less. If the distance 6 is less than the lower limit value, the surface area of the phosphor particles 1 cannot be sufficiently increased. On the other hand, when the upper limit is exceeded, light may be scattered in the recesses 4 and the emitted light may be confined, so that the output light from the fluorescent film decreases.

【0023】上記凹凸は、蛍光体1を構成する複数の単
結晶2の界面に起因していると考えられる。すなわち、
複数の単結晶2のそれぞれの界面や結晶面が上述の凹凸
を形成しているのである。したがって、蛍光体1を構成
する単結晶2の数を変えることにより、凹凸の数や大き
さを制御することが可能である。この単結晶2の数は、
2〜100個程度であることが好ましい。蛍光体1が1
個の単結晶で構成される場合、十分な凹凸を形成するこ
とができず、100個を超える単結晶で構成される場
合、蛍光体粒子の内部の粒界が多くなり、粒子全体の発
光効率が低下する。このため、表面での光散乱が過剰と
なり、発光効率の高い蛍光膜を形成することができな
い。
It is considered that the unevenness is caused by the interface between the plurality of single crystals 2 constituting the phosphor 1. That is,
The interfaces and crystal planes of the plurality of single crystals 2 form the above-mentioned unevenness. Therefore, it is possible to control the number and size of the irregularities by changing the number of single crystals 2 constituting the phosphor 1. The number of single crystals 2 is
It is preferable that the number is about 2 to 100. Phosphor 1 is 1
When it is composed of one single crystal, sufficient unevenness cannot be formed, and when it is composed of more than 100 single crystals, the number of grain boundaries inside the phosphor particles is increased, and the luminous efficiency of the entire particle is increased. Is reduced. For this reason, the light scattering on the surface becomes excessive, and it is not possible to form a fluorescent film having high luminous efficiency.

【0024】本発明の蛍光体は、上述のように、適度な
光散乱性を得るために球状の蛍光体粒子の表面に凹凸が
設けられている。本発明の蛍光体の光散乱係数は、用い
る材料及び蛍光体の粒径により異なるが、一般に、0.
110cm2 /mg〜0.180cm2 /mgであるこ
とが好ましく、0.120cm2 /mg〜0.170c
2 /mgであることがより好ましい。後述するよう
に、光散乱係数が下限値未満の場合、蛍光膜内での発光
光の散乱が不十分となり、スポット径を十分に縮小する
ことができない。また、上限値を超える場合、蛍光膜内
での発光光の光散乱が過剰となり、スポット径が拡大
し、出力光の強度が低下する。
In the phosphor of the present invention, as described above, the surface of spherical phosphor particles is provided with irregularities in order to obtain an appropriate light scattering property. Although the light scattering coefficient of the phosphor of the present invention varies depending on the material used and the particle size of the phosphor, it is generally 0.
It is preferably 110cm 2 /mg~0.180cm 2 / mg, 0.120cm 2 /mg~0.170c
More preferably, it is m 2 / mg. As will be described later, when the light scattering coefficient is less than the lower limit value, the emission light is not sufficiently scattered in the fluorescent film, and the spot diameter cannot be reduced sufficiently. On the other hand, when the value exceeds the upper limit, light scattering of emitted light in the fluorescent film becomes excessive, the spot diameter increases, and the intensity of output light decreases.

【0025】以下、本発明の蛍光体の製造方法について
説明する。
The method for producing the phosphor of the present invention will be described below.

【0026】本発明の蛍光体の製造に当り、まず、特開
平8−059156号公報で開示されている高周波熱プ
ラズマ処理法により、原料蛍光体粉末を高周波熱プラズ
マ中で溶融処理し、これを急冷することにより球状の中
間蛍光体を形成する。このとき、原料蛍光体粉末全体が
蒸発することなく、かつ粒子の表面が完全に溶融するよ
うに、高周波熱プラズマのパワーと原料蛍光体粉末の供
給量を制御する。
In producing the phosphor of the present invention, first, the raw material phosphor powder is melt-processed in a high-frequency thermal plasma by the high-frequency thermal plasma processing method disclosed in JP-A-8-059156, and this is processed. A spherical intermediate phosphor is formed by rapid cooling. At this time, the power of the high-frequency thermal plasma and the supply amount of the raw material phosphor powder are controlled so that the surface of the particles is completely melted without evaporating the entire raw material phosphor powder.

【0027】以上のようにして得られる中間蛍光体は、
球状の形状を有しているが、この段階では、双晶等の欠
陥を多く含む多結晶粒子であり、表面には超微粒子が付
着している。
The intermediate phosphor obtained as described above is
Although it has a spherical shape, at this stage, it is a polycrystalline particle containing many defects such as twins, and ultrafine particles adhere to the surface.

【0028】次に、この中間蛍光体に、その融点(絶対
温度)の80%程度の温度で熱処理を施す。この熱処理
により、中間蛍光体中の多結晶の核は拡散により成長し
て単結晶を形成し、中間蛍光体表面に付着していた超微
粒子は溶融して蛍光体表面に波状の凹凸を形成する。し
たがって、最終的に得られる本発明の蛍光体は、単結晶
が緻密に結合した構造、すなわち、セラミックス等の焼
結体で見られるようなバウンダリで区切られた構造を有
しており、付着していた超微粒子の量により、表面に凹
凸を有している。
Next, this intermediate phosphor is heat-treated at a temperature of about 80% of its melting point (absolute temperature). By this heat treatment, the polycrystalline nuclei in the intermediate phosphor grow by diffusion to form a single crystal, and the ultrafine particles adhering to the surface of the intermediate phosphor melt to form wavy unevenness on the surface of the phosphor. . Therefore, the finally obtained phosphor of the present invention has a structure in which single crystals are densely bonded, that is, a structure separated by boundaries as seen in a sintered body such as ceramics, and adheres. Due to the amount of the ultrafine particles, the surface has irregularities.

【0029】上述の熱処理は、中間蛍光体の組成及び平
均粒度によって異なるが、通常、1300℃〜1700
℃で10分〜10時間行われる。熱処理温度が1300
℃未満、或いは熱処理時間が10分未満の場合、蛍光体
粒子中に上述の単結晶を形成することができず、蛍光体
粒子の表面に十分な凹凸を形成することができない。ま
た、熱処理温度が1700℃を超える場合、或いは熱処
理時間が10時間を超える場合、蛍光体粒子同士が焼結
してしまい、良分散の蛍光体を得ることができない。
The above-mentioned heat treatment depends on the composition of the intermediate phosphor and the average particle size, but is usually from 1300 ° C to 1700 ° C.
It is performed at 10 ° C. for 10 minutes to 10 hours. Heat treatment temperature is 1300
When the temperature is lower than 0 ° C. or the heat treatment time is shorter than 10 minutes, the above-mentioned single crystal cannot be formed in the phosphor particles and sufficient unevenness cannot be formed on the surface of the phosphor particles. Further, when the heat treatment temperature exceeds 1700 ° C. or the heat treatment time exceeds 10 hours, the phosphor particles are sintered with each other, and a well-dispersed phosphor cannot be obtained.

【0030】以上説明した本発明の蛍光体は、高温で熱
処理されるため、結晶性が良好であり、高い発光効率を
有している。さらに、蛍光体粒子中の単結晶間の結合が
強力であるため、分散性を向上させるために行われるボ
ールミルにより蛍光体粒子が破壊されることがない。
Since the phosphor of the present invention described above is heat-treated at a high temperature, it has good crystallinity and high luminous efficiency. Furthermore, since the bonds between the single crystals in the phosphor particles are strong, the phosphor particles will not be broken by the ball mill performed to improve the dispersibility.

【0031】以下、本発明の蛍光体を用いた蛍光膜につ
いて説明する。
Hereinafter, a phosphor film using the phosphor of the present invention will be described.

【0032】図2に、本発明の蛍光体及び従来の蛍光体
を用いた投写管の蛍光膜の断面図を示す。図2(a)に
示す蛍光膜21は、本発明の蛍光体で形成されており、
この蛍光膜21は、ガラスパネル(図示せず)上に形成
されている。また、この蛍光膜21上にはアルミ反射膜
(図示せず)が形成されている。このような投写管での
表示は、アルミ反射膜側から、蛍光膜21に所定の径の
電子線25を照射し、蛍光膜21中の蛍光体を発光させ
て、スポット径L1 の出力光を出射されることにより行
われる。
FIG. 2 shows a cross-sectional view of the fluorescent film of the projection tube using the phosphor of the present invention and the conventional phosphor. The phosphor film 21 shown in FIG. 2A is formed of the phosphor of the present invention,
The fluorescent film 21 is formed on a glass panel (not shown). An aluminum reflection film (not shown) is formed on the fluorescent film 21. The display on such a projection tube is performed by irradiating the fluorescent film 21 with an electron beam 25 having a predetermined diameter from the aluminum reflective film side to cause the fluorescent material in the fluorescent film 21 to emit light and output light with a spot diameter L 1 . Is emitted.

【0033】また、図2(b)及び(c)は、それぞれ
従来の球状蛍光体を用いた蛍光膜及び従来の多面体状の
蛍光体を用いた蛍光膜を示している。これら図2
(a)、(b)、及び(c)に示す蛍光膜のそれぞれの
スポット径L1 、L2 、及びL3 を比較すると、L
1 は、L2 及びL3 に比べて小さい。すなわち、本発明
の蛍光体を用いて蛍光膜を形成することにより、従来の
蛍光体を用いた場合に比べてより精細な表示が可能とな
る。
FIGS. 2B and 2C show a fluorescent film using a conventional spherical fluorescent material and a conventional fluorescent film using a polyhedral fluorescent material, respectively. These Figure 2
Comparing the spot diameters L 1 , L 2 , and L 3 of the phosphor films shown in (a), (b), and (c), respectively,
1 is smaller than L 2 and L 3 . That is, by forming a phosphor film using the phosphor of the present invention, a finer display can be performed as compared with the case of using the conventional phosphor.

【0034】以下に、本発明の蛍光体を用いることによ
り、投写管の蛍光膜のスポット径を縮小することができ
る理由を図3を用いて説明する。
The reason why the spot diameter of the fluorescent film of the projection tube can be reduced by using the phosphor of the present invention will be described below with reference to FIG.

【0035】図3(c)に示す蛍光膜23では多面体状
の蛍光体が用いられている。このような多面体状の蛍光
体で形成される蛍光膜23は充填密度が低いため、十分
な発光効率を得るためには厚い膜が形成されてしまう。
したがって、蛍光膜23に対して斜め方向に進行する発
光光26は、発光位置27から蛍光膜23の面内方向に
距離L6 離れた位置まで拡散されて出力される。また、
従来の多面体状の蛍光体は、過剰な光散乱性を有してい
る。そのため、発光光26は、蛍光膜23から出力され
るまでの間に、数多くの蛍光体粒子表面やアルミ反射膜
で散乱・吸収され、距離L6 が増加するだけでなく、出
力光の強度も低下してしまう。
In the phosphor film 23 shown in FIG. 3C, a polyhedral phosphor is used. Since the phosphor film 23 formed of such a polyhedral phosphor has a low packing density, a thick film is formed in order to obtain sufficient luminous efficiency.
Therefore, the emitted light 26 traveling obliquely with respect to the fluorescent film 23 is diffused and output from the light emitting position 27 to a position separated by the distance L 6 in the in-plane direction of the fluorescent film 23. Also,
The conventional polyhedral phosphor has an excessive light scattering property. Therefore, the emitted light 26 is scattered and absorbed by the surface of many phosphor particles and the aluminum reflection film before being output from the fluorescent film 23, so that not only the distance L 6 is increased but also the intensity of the output light is increased. Will fall.

【0036】図3(b)に示す蛍光膜22では、表面に
凹凸の設けられていない従来の球状蛍光体が用いられて
いる。このような球状蛍光体を用いると蛍光膜22の充
填密度が高くなるため、蛍光膜22を薄くすることがで
きる。したがって、蛍光膜22においては、図3(c)
に示す蛍光膜23に比べて拡散の程度が低くなり、発光
位置27から蛍光膜22の面内方向に距離L5 離れた位
置から出力される。
In the phosphor film 22 shown in FIG. 3B, a conventional spherical phosphor having no unevenness on its surface is used. When such a spherical phosphor is used, the packing density of the fluorescent film 22 is increased, so that the fluorescent film 22 can be made thin. Therefore, in the fluorescent film 22, FIG.
The degree of diffusion is lower than that of the fluorescent film 23 shown in (1), and the light is emitted from a position away from the light emitting position 27 in the in-plane direction of the fluorescent film 22 by a distance L 5 .

【0037】しかしながら、図3(b)に示す蛍光膜2
2に用いられる蛍光体は、極端に散乱性が低いため蛍光
体粒子表面での散乱が生じにくい。すなわち、蛍光膜2
2に対して斜め方向に進行する発光光26は、蛍光体表
面での散乱の回数が極端に少なく直進性が高いため、距
離L5 は距離L6 に比べてさほど減少されないのであ
る。
However, the fluorescent film 2 shown in FIG.
Since the phosphor used in No. 2 has extremely low scattering property, scattering on the surface of the phosphor particles is unlikely to occur. That is, the fluorescent film 2
The emitted light 26 traveling in an oblique direction with respect to 2 has a very small number of scatterings on the surface of the phosphor and has a high straight traveling property, so that the distance L 5 is not reduced so much as compared with the distance L 6 .

【0038】それに対し、図3(a)に示す蛍光膜21
で用いられる本発明の蛍光体は、球状でありかつ表面に
凹凸が設けられている。したがって、このような蛍光体
を用いると、蛍光膜21の充填密度が高くなるため蛍光
膜を薄く形成することができる。また、図3(a)に示
す蛍光膜21で用いられる本発明の蛍光体は、図3
(b)に示す蛍光膜22で用いられる蛍光体に比べて光
散乱性が高く、図3(c)に示す蛍光膜23で用いられ
る蛍光体に比べて光散乱性が低い。そのため、蛍光膜2
1に対して斜め方向に進行する発光光26は、蛍光体表
面で適度に散乱され、距離L4 は距離L5 に比べてさら
に減少する。
On the other hand, the fluorescent film 21 shown in FIG.
The phosphor of the present invention used in 1. has a spherical shape and is provided with irregularities on the surface. Therefore, when such a phosphor is used, the packing density of the fluorescent film 21 is increased, so that the fluorescent film can be formed thin. Further, the phosphor of the present invention used in the phosphor film 21 shown in FIG.
The light scattering property is higher than that of the phosphor used in the phosphor film 22 shown in (b), and the light scattering property is lower than that of the phosphor used in the phosphor film 23 shown in FIG. Therefore, the fluorescent film 2
The emitted light 26 traveling in an oblique direction with respect to 1 is appropriately scattered on the phosphor surface, and the distance L 4 is further reduced as compared with the distance L 5 .

【0039】次に、本発明の蛍光体を用いることによ
り、プラズマディスプレイパネルの光取り出し効率を向
上させることができる理由を説明する。
Next, the reason why the light extraction efficiency of the plasma display panel can be improved by using the phosphor of the present invention will be described.

【0040】本発明の蛍光体を用いると、薄い蛍光膜を
形成することができるため、放電効率が高くなり発光効
率が向上するのみならず、以下の2点の利点を有してい
る。第1に、比表面積が大きいため、従来の球状蛍光体
に比べて真空紫外線の吸収が多くなり、発光効率が向上
する。第2に、比表面積に比例して光散乱も多くなるた
め、発光光を効率よく取り出せるようになることであ
る。
When the phosphor of the present invention is used, since a thin phosphor film can be formed, not only the discharge efficiency is increased and the light emission efficiency is improved, but also the following two advantages are provided. First, because of its large specific surface area, it absorbs more vacuum ultraviolet light than conventional spherical phosphors and improves the luminous efficiency. Secondly, since light scattering increases in proportion to the specific surface area, the emitted light can be efficiently extracted.

【0041】このように、本発明の蛍光体は、適度な光
散乱性を有し、高い充填密度で膜を形成することができ
るため、十分な発光の取り出し効率を有し、スポット径
を小さくすることが可能な蛍光膜を形成することができ
る。
As described above, the phosphor of the present invention has an appropriate light scattering property and can form a film with a high packing density, so that it has sufficient emission efficiency of emitted light and a small spot diameter. It is possible to form a fluorescent film that can be formed.

【0042】[0042]

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below.

【0043】(実施例1)Y2 3 及びTb4 7 を硝
酸水溶液に溶解し、この溶液に、シュウ酸塩水溶液を加
えて共沈シュウ酸塩を作製した。このシュウ酸塩にフラ
ックスを加え、大気雰囲気下で1000℃の温度で焼成
して酸化物を作製した。この酸化物にシリカを混合し、
さらに焼成を行って、組成式(Y0.93Tb0.072 Si
5 に示す組成の従来の多面体状の蛍光体(サンプル
1)を製造した。
Example 1 Y 2 O 3 and Tb 4 O 7 were dissolved in a nitric acid aqueous solution, and an oxalate aqueous solution was added to this solution to prepare a coprecipitated oxalate. Flux was added to this oxalate salt and baked at a temperature of 1000 ° C. in the atmosphere to prepare an oxide. Silica is mixed with this oxide,
Further firing is performed to obtain a composition formula (Y 0.93 Tb 0.07 ) 2 Si
A conventional polyhedral phosphor (Sample 1) having a composition shown by O 5 was manufactured.

【0044】次に、この多面体状の蛍光体をAr雰囲気
中で高周波熱プラズマ処理して、表面に凹凸の形成され
ていない従来の球状の蛍光体(サンプル2)を製造し
た。
Next, this polyhedron-shaped phosphor was subjected to high-frequency thermal plasma treatment in an Ar atmosphere to manufacture a conventional spherical phosphor (Sample 2) having no irregularities formed on its surface.

【0045】さらに、この球状の蛍光体に、1300℃
の還元雰囲気(N2 /H2 )中で2時間熱処理を施し、
表面に凹凸の形成された球状の蛍光体(サンプル3)を
得た。
Further, the spherical phosphor is added to the phosphor at 1300 ° C.
Heat treatment for 2 hours in the reducing atmosphere (N 2 / H 2 ) of
A spherical phosphor (Sample 3) having irregularities formed on the surface was obtained.

【0046】図4〜図6に、上記サンプル1〜3のSE
M写真をそれぞれ示す。これらSEM像から明らかなよ
うに、サンプル1は一次粒子が凝集した多面体であり、
サンプル2は表面に超微粒子が付着しているが表面の滑
らかな球体である。それに対し、サンプル3は、球状の
形状を保ちながら表面に多数の凹凸が形成されている。
なお、これら凹凸の凹部の平均的な深さは、0.2μm
であった。
FIGS. 4 to 6 show the SE of Samples 1 to 3 above.
M photographs are shown respectively. As is clear from these SEM images, Sample 1 is a polyhedron in which primary particles are aggregated,
Sample 2 is a sphere with a smooth surface, although ultra-fine particles adhere to the surface. On the other hand, sample 3 has a large number of irregularities formed on the surface while maintaining a spherical shape.
The average depth of these concave and convex portions is 0.2 μm.
Met.

【0047】これらサンプルについて、様々な粉体特性
を測定した。その結果を下記表1に示す。
Various powder characteristics of these samples were measured. The results are shown in Table 1 below.

【0048】[0048]

【表1】 上記表1において、平均粒度はブレーン法により求めた
値であり、比表面積及び光散乱係数は、それぞれ実測値
とサンプル2に対する相対値について記載されている。
また、長径/短径は、蛍光体粒子の短径に対する長径の
比を示し、表面積比は、同じ体積を有する球の表面積に
対する蛍光体粒子の表面積の比を示しており、凹部の深
さは、蛍光体粒子に外接する球から蛍光体粒子表面まで
の距離の最大値、及びその球の直径に対する距離の比を
示している。なお、これら長径/短径、表面積比、及び
凹部の深さは、SEM写真中の複数の蛍光体粒子の輪郭
から求め、それらの値を平均して概算した。比表面積は
ブレーン径を用いて計算し、光散乱係数はクベルカ・ム
ンク理論に沿って測定した。
[Table 1] In Table 1 above, the average particle size is a value obtained by the Blaine method, and the specific surface area and the light scattering coefficient are described in terms of actual measurement values and relative values with respect to Sample 2.
The major axis / minor axis indicates the ratio of the major axis to the minor axis of the phosphor particles, and the surface area ratio indicates the ratio of the surface area of the phosphor particles to the surface area of spheres having the same volume, and the depth of the recess is , The maximum value of the distance from the sphere circumscribing the phosphor particles to the surface of the phosphor particles, and the ratio of the distance to the diameter of the sphere. The major axis / minor axis, the surface area ratio, and the depth of the recesses were obtained from the contours of the plurality of phosphor particles in the SEM photograph, and the values were averaged for estimation. The specific surface area was calculated using the Blaine diameter, and the light scattering coefficient was measured according to the Kubelka-Munk theory.

【0049】次に、これらサンプル1〜3を用いて、通
常の方法により7インチ投写管を作製し、蛍光膜の膜
厚、及び32kV、1mAでの輝度と解像度(スポット
径)について測定した。その結果を表2に示す。
Next, using these samples 1 to 3, a 7-inch projection tube was prepared by a usual method, and the film thickness of the fluorescent film and the brightness and resolution (spot diameter) at 32 kV and 1 mA were measured. The results are shown in Table 2.

【0050】[0050]

【表2】 上記表2において、相対輝度、スポット径、及び蛍光膜
の膜厚は、それぞれサンプル1を用いて作製した投写管
での値に対する相対値で示され、スポット径及び蛍光膜
の膜厚については、さらに実測値が示されている。な
お、スポット径は、最大輝度に対して5%の強度の領域
の径である。
[Table 2] In Table 2 above, the relative brightness, the spot diameter, and the film thickness of the fluorescent film are shown as relative values with respect to the values in the projection tube manufactured using Sample 1, respectively. Furthermore, the actual measured value is shown. The spot diameter is the diameter of an area having a strength of 5% with respect to the maximum brightness.

【0051】上記表2に示すように、サンプル3の蛍光
体を用いて作製した投写管では、蛍光膜の膜厚が20%
以上薄いのにも関わらず、サンプル1の蛍光体を用いて
作製した投写管とほぼ同等の輝度が得られている。ま
た、サンプル3の蛍光体を用いて作製した投写管では、
サンプル2の蛍光体を用いた投写管と蛍光膜の膜厚はほ
ぼ同じであるが、サンプル1より10%程度高い輝度が
得られている。したがって、サンプル3の蛍光体を用い
ることにより、比較的高い輝度を有し、より充填密度の
高い蛍光膜を形成することができる。
As shown in Table 2 above, in the projection tube manufactured using the phosphor of Sample 3, the thickness of the phosphor film was 20%.
Despite being thin as described above, almost the same brightness as the projection tube manufactured using the phosphor of Sample 1 was obtained. Moreover, in the projection tube manufactured using the phosphor of Sample 3,
The projection tube using the phosphor of Sample 2 and the fluorescent film have almost the same film thickness, but a brightness higher than that of Sample 1 by about 10% is obtained. Therefore, by using the phosphor of Sample 3, it is possible to form a phosphor film having a relatively high brightness and a higher packing density.

【0052】また、これら投写管についてスポット径を
比較すると、サンプル3の蛍光体を用いて作製した投写
管において最も小さなスポット径が得られている。した
がって、サンプル3の蛍光体を用いることにより、比較
的高い輝度を有し、精細な表示が可能な蛍光膜を形成す
ることができる。
Further, comparing the spot diameters of these projection tubes, the smallest spot diameter is obtained in the projection tube manufactured using the phosphor of Sample 3. Therefore, by using the phosphor of Sample 3, it is possible to form a phosphor film having relatively high brightness and capable of fine display.

【0053】(実施例2)実施例1と同様にして、共
沈、混合、及び焼成を行い、組成式(Y0.95Tb0.05
3 (Al,Ga)5 12に示す多面体状の蛍光体(サン
プル4)を作製した。
(Example 2) In the same manner as in Example 1, coprecipitation, mixing, and firing were carried out to obtain a compositional formula (Y 0.95 Tb 0.05 ).
A polyhedral phosphor (Sample 4) represented by 3 (Al, Ga) 5 O 12 was prepared.

【0054】次に、この多面体状の蛍光体にAr雰囲気
中で高周波熱プラズマ処理を施して表面に凹凸の形成さ
れていない球状の蛍光体を作製した。さらに、この球状
の蛍光体を1450℃の空気雰囲気中で2時間熱処理を
施し、表面に凹凸の形成された球状の蛍光体(サンプル
5)を得た。
Next, this polyhedron-shaped phosphor was subjected to high-frequency thermal plasma treatment in an Ar atmosphere to produce a spherical phosphor having no irregularities on its surface. Further, this spherical phosphor was heat-treated in an air atmosphere at 1450 ° C. for 2 hours to obtain a spherical phosphor (Sample 5) having irregularities formed on its surface.

【0055】図7に、上記サンプル5のSEM写真を示
す。このSEM像から明らかなように、サンプル5は、
表面に多数の凹凸が形成された球状体である。なお、こ
れら凹凸の凹部の平均的な深さは、0.1μmであっ
た。
FIG. 7 shows an SEM photograph of Sample 5 above. As is clear from this SEM image, Sample 5 has
It is a spherical body with many irregularities formed on the surface. The average depth of the concave and convex portions was 0.1 μm.

【0056】これらサンプルについて様々な粉体特性を
測定し、さらにこれらサンプルを用いて7インチ投写管
を作製してスポット径を測定した。その結果を下記表3
に示す。
Various powder characteristics of these samples were measured, and further, a 7-inch projection tube was produced using these samples to measure the spot diameter. The results are shown in Table 3 below.
Shown in.

【0057】[0057]

【表3】 上記表3に示すように、サンプル5の蛍光体を用いて作
製した投写管では、蛍光膜の膜厚が20%以上薄いのに
も関わらず、サンプル4の蛍光体を用いて作製した投写
管とほぼ同等の輝度が得られている。したがって、サン
プル5の蛍光体を用いることにより、比較的高い輝度を
有し、より充填密度の高い蛍光膜を形成することができ
る。
[Table 3] As shown in Table 3 above, in the projection tube manufactured using the phosphor of sample 5, the projection tube manufactured using the phosphor of sample 4 despite the thickness of the phosphor film being 20% or more thin. Brightness almost equal to is obtained. Therefore, by using the phosphor of Sample 5, it is possible to form a phosphor film having a relatively high brightness and a higher packing density.

【0058】また、これら投写管についてスポット径を
比較すると、サンプル5の蛍光体を用いて作製した投写
管において、15%程度小さなスポット径が得られてい
る。したがって、サンプル5の蛍光体を用いることによ
り、比較的高い輝度を有し、精細な表示が可能な蛍光膜
を形成することができる。
Further, comparing the spot diameters of these projection tubes, a spot diameter as small as about 15% is obtained in the projection tube manufactured using the phosphor of Sample 5. Therefore, by using the phosphor of Sample 5, it is possible to form a phosphor film having relatively high brightness and capable of fine display.

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明によると、組成式Ln3512
1またはLn2SiO5:R2に示す化学組成を有する粒
子の形状を球状とし、粒子表面に凹凸を形成することに
より、適当な光散乱性が付与され、充填密度が高められ
るため、十分な発光の取り出し効率を有し、スポット径
が小さくなるような蛍光膜及びそれを形成することが可
能な蛍光体が提供される。
According to the present invention, the composition formula Ln 3 M 5 O 12 :
R 1 or Ln 2 SiO 5 : R 2 having a chemical composition shown in a spherical shape and forming irregularities on the surface of the particle imparts appropriate light-scattering property to increase the packing density, so that it is sufficient. Provided are a phosphor film having a high emission efficiency and a small spot diameter, and a phosphor capable of forming the same.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の蛍光体の概略を示す図。FIG. 1 is a diagram showing an outline of a phosphor of the present invention.

【図2】本発明の蛍光体及び従来の蛍光体を用いた蛍光
膜を示す断面図。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a phosphor film using a phosphor of the present invention and a conventional phosphor.

【図3】本発明の蛍光体及び従来の蛍光体を用いた蛍光
膜を示す断面図。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a phosphor film using a phosphor of the present invention and a conventional phosphor.

【図4】従来の蛍光体のSEM写真。FIG. 4 is an SEM photograph of a conventional phosphor.

【図5】従来の蛍光体のSEM写真。FIG. 5 is an SEM photograph of a conventional phosphor.

【図6】本発明の実施例に係る蛍光体のSEM写真。FIG. 6 is an SEM photograph of a phosphor according to an example of the present invention.

【図7】本発明の実施例に係る蛍光体のSEM写真。FIG. 7 is an SEM photograph of a phosphor according to an example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…蛍光体粒子 2…単結晶 4…凹部 5…球 6…距離 7…蛍光体粒子の一部 21〜23…蛍光膜 25…電子線 26…発光光 27…発光位置 1 ... Phosphor particles 2 ... Single crystal 4 ... Recess 5 ... Sphere 6 ... distance 7 ... Part of phosphor particles 21-23 ... Fluorescent film 25 ... Electron beam 26 ... Emitted light 27 ... Light emitting position

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 直寿 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 中村 新一 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株式会社東芝研究開発センター内 (56)参考文献 特開 平8−109375(JP,A) 特開 昭62−201989(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09K 11/00 - 11/89 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Naoshi Matsuda, Komukai Toshiba Town, Komukai-shi, Kawasaki-shi, Kanagawa 1st, Toshiba Research and Development Center (72) Inventor Shinichi Nakamura Toshiba, Komukai-shi, Kawasaki-shi, Kanagawa Machi No. 1 within Toshiba Research and Development Center (56) References JP-A-8-109375 (JP, A) JP-A-62-201989 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) C09K 11/00-11/89

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 10,000倍の倍率で撮影したSEM
写真で観察され得る凹凸が表面に形成され、長径と短径
との比が1ないし1.3の範囲にある球状の形状を有
し、 同じ体積を有する球の表面積に対して、1.01倍ない
し1.5倍の表面積を有する粒子からなり、 組成式Ln3512:RまたはLn2SiO5:Rに示す
化学組成を具備することを特徴とする蛍光体。(式中、
LnはSc、Y、Gd、La、及びLuから選ばれる少
なくとも1種の元素、MはAl及びGaから選ばれる少
なくとも1種の元素、RはCr、Ti、Fe、及びラン
タニド属の元素から選ばれる少なくとも1種の元素を示
す。)
1. An SEM photographed at a magnification of 10,000 times.
Asperities that can be observed in the photograph are formed on the surface and have a spherical shape in which the ratio of the major axis to the minor axis is in the range of 1 to 1.3. A phosphor comprising particles having a surface area of double to 1.5 times, and having a chemical composition represented by a composition formula Ln 3 M 5 O 12 : R or Ln 2 SiO 5 : R. (In the formula,
Ln is at least one element selected from Sc, Y, Gd, La, and Lu, M is at least one element selected from Al and Ga, and R is selected from Cr, Ti, Fe, and lanthanide group elements. At least one element is shown. )
【請求項2】 表面に凹凸が形成され、長径と短径との
比が1ないし1.3の範囲にある球状の形状を有し、 同じ体積を有する球の表面積に対して、1.01倍ない
し1.5倍の表面積を有する粒子からなり、 組成式Ln3512:RまたはLn2SiO5:Rに示す
化学組成を具備し、 前記凹凸の凹部の深さの最大値が、10nm以上であ
り、かつ前記粒子に外接する球の直径の20%以下であ
ことを特徴とする蛍光体。(式中、LnはSc、Y、
Gd、La、及びLuから選ばれる少なくとも1種の元
素、MはAl及びGaから選ばれる少なくとも1種の元
素、RはCr、Ti、Fe、及びランタニド属の元素か
ら選ばれる少なくとも1種の元素を示す。)
2. A spherical surface having irregularities formed therein and having a ratio of major axis to minor axis in the range of 1 to 1.3 and having a surface area of 1.01 with respect to the surface area of a sphere having the same volume. times to be particles having a surface area of 1.5 times, composition formula Ln 3 M 5 O 12: R or Ln 2 SiO 5: comprising a chemical composition shown in R, the maximum value of the depth of the concave portion of the irregularities 10 nm or more
And 20% or less of the diameter of the sphere circumscribing the particles.
Phosphor, characterized in that that. (In the formula, Ln is Sc, Y,
At least one element selected from Gd, La, and Lu, M is at least one element selected from Al and Ga, R is at least one element selected from Cr, Ti, Fe, and lanthanide group elements Indicates. )
【請求項3】 表面に凹凸が形成された球状の形状を有
し、 同じ体積を有する球の表面積に対して、1.01倍ない
し1.5倍の表面積を有する粒子からなり、 組成式Ln3512:RまたはLn2SiO5:Rに示す
化学組成を具備し、 前記凹凸の凹部の深さの最大値が、10nm以上であ
り、かつ前記粒子に外接する球の直径の20%以下であ
ことを特徴とする蛍光体。(式中、LnはSc、Y、
Gd、La、及びLuから選ばれる少なくとも1種の元
素、MはAl及びGaから選ばれる少なくとも1種の元
素、RはCr、Ti、Fe、及びランタニド属の元素か
ら選ばれる少なくとも1種の元素を示す。)
3. A spherical shape having irregularities formed on its surface.
However, it is composed of particles having a surface area of 1.01 to 1.5 times the surface area of a sphere having the same volume, and has the chemical formula Ln 3 M 5 O 12 : R or Ln 2 SiO 5 : R. comprising a composition, the maximum value of the depth of the concave portion of the irregularities, der least 10nm
And 20% or less of the diameter of the sphere circumscribing the particles.
Phosphor, characterized in that that. (In the formula, Ln is Sc, Y,
At least one element selected from Gd, La, and Lu, M is at least one element selected from Al and Ga, R is at least one element selected from Cr, Ti, Fe, and lanthanide group elements Indicates. )
【請求項4】 0.110cm2/mgないし0.18
0cm2/mgの光散乱係数を有することを特徴とする
請求項1ないし3の何れか1項に記載の蛍光体。
4. 0.110 cm 2 / mg to 0.18
The phosphor according to any one of claims 1 to 3, which has a light scattering coefficient of 0 cm 2 / mg.
【請求項5】 請求項1ないし4の何れか1項に記載の
蛍光体を含んだことを特徴とする蛍光膜。
5. The method according to any one of claims 1 to 4.
A phosphor film containing a phosphor.
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