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DE10114212A1 - Durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregter Leuchtstoff und Licht emittierende Vorrichtung unter dessen Verwendung - Google Patents

Durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregter Leuchtstoff und Licht emittierende Vorrichtung unter dessen Verwendung

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Publication number
DE10114212A1
DE10114212A1 DE10114212A DE10114212A DE10114212A1 DE 10114212 A1 DE10114212 A1 DE 10114212A1 DE 10114212 A DE10114212 A DE 10114212A DE 10114212 A DE10114212 A DE 10114212A DE 10114212 A1 DE10114212 A1 DE 10114212A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
phosphor
ultraviolet ray
vacuum ultraviolet
excited
light emitting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10114212A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuyuki Yokosawa
Futoshi Yoshimura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Publication of DE10114212A1 publication Critical patent/DE10114212A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7766—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
    • C09K11/778—Borates

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

Ein durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregter Leuchtstoff hat eine Zusammensetzung, die im wesentlichen durch L¶1-x¶Tb¶x¶Al¶3¶(BO¶3¶)¶4¶ oder L¶1-x-y¶Tb¶x¶Ce¶y¶Al¶3¶(BO¶3¶)¶4¶ ausgedrückt ist (L bezeichnet wenigstens eines von Elementen ausgewählt aus Y und Gd, 0,1 < x 0,7 und 0,00001 y 0,01). Der durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregte Leuchtstoff emittiert bei Betrahlen mit dem Vakuumultraviolettstrahl einer Wellenlänge von 200 nm oder weniger eine starke Grün-Emission und wird vortelhaft in einer Licht emittierenden Vorrichtung wie etwa eine Edelgasentladungslampe oder eine PDP unter Verwendung eines Vakuumultraviolettstrahls als eine Anregungsquelle angewendet.

Description

1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregten, grünes Licht emittierenden Leuchtstoff und eine Licht emittierende Vorrichtung unter dessen Verwendung.
2. Beschreibung des Standes der Technik
In den letzten Jahren ist eine Licht emittierende Vorrichtung unter Verwendung eines Vakuumultraviolettstrahles mit einer kurzen Wellenlänge (zum Beispiel 200 nm oder kürzerer Wellenlänge), der mit einer Edelgasentladung als eine Anregungsquelle eines Leuchtstoffes entwickelt worden. In einer solchen Licht emittierenden Vorrichtung wird ein Leuchtstoff, der angeregt durch einen Vakuumultraviolettstrahl als eine Anregungsquelle Licht emittiert, nämlich ein durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregter Leuchtstoff, verwendet.
Eine Licht emittierende Vorrichtung, die einen Vakuumultraviolettstrahl als eine Anregungsquelle verwendet, wird beispielsweise als eine Bilddarstellungsvorrichtung angewendet. Als eine solche Bilddarstellungsvorrichtung ist eine Plasmaanzeigetafel (PDP) bekannt. Als Zugang zu einem Multimediazeitalter ist es erforderlich, dass eine Bilddarstellungsvorrichtung, die ein Herzstück eines digitalen Netzwerkes sein soll, groß in der Abmessung, dünn in der Weite und zu einer digitalen Anzeige imstande ist. Die Plasmaanzeigetafel hat eine solche Eigenschaft. Das heißt, das PDP ist imstande, eine Vielfalt von Information scharf mit hoher Bildauflösung darzustellen, und erhält Aufmerksamkeit als digitale Bildanzeige, die groß in der Abmessung und dünn in der Weite sein kann.
Was eine Licht emittierende Vorrichtung unter Verwendung eines Vakuumultraviolettstrahls als eine Anregungsquelle betrifft, ist neben einer Bilddarstellungsvorrichtung eine Edelgasentladungslampe, die Lichtemission durch Entladung mit einem Edelgas wie etwa Xenon ausnutzt, bekannt. Eine Edelgasentladungslampe wird beispielsweise auf ein Gegenlicht einer im Wageninneren angeordneten Flüssigkristall-Anzeige usw. als ein typischer Gebrauch angewendet, für den Sicherheit und dergleichen erforderlich sind. Die Edelgasentladungslampe wird anstelle einer konventionellen Quecksilber-(Hg)- Entladungslampe verwendet. Die Edelgasentladungslampe erhält Aufmerksamkeit als eine hinsichtlich der Umweltsicherheit ausgezeichnete Entladungslampe, weil sie kein gefährliches Quecksilber verwendet.
Was den oben beschriebenen Licht emittierenden Vorrichtungen vom Typ der Vakuumultraviolettstrahl- Anregung gemeinsam ist, ist dass sie einen Vakuumultraviolettstrahl mit Wellenlängen von 147 nm oder 172 nm verwenden, der von einer Edelgasentladung abgestrahlt wird, anstelle eines konventionellen Elektronen- oder Ultraviolettstrahls (Wellenlänge: 254,7 nm), den man von Quecksilber enthält. Da Untersuchungen der Lichtemission eines Leuchtstoffes in einem Vakuumultraviolettgebiet selten sind, wird die eine Eigenschaft, die verhältnismäßig ausgezeichnet in der Lichtemission durch einen Vakuumultraviolettstrahl ist, durch empirische Auswahl unter konventionell bekannten Leuchtstoffen für eine Licht emittierende Vorrichtung vom Typ der Vakuumultraviolettstrahl-Anregung verwendet.
Zum Beispiel ist ein Leuchtstoff, der Licht in jeder der Farben Rot, Grün und Blau emittiert, erforderlich, um eine Volltonfarbenanzeige mit einem PDP zu verwirklichen. Demgemäß werden in einem konventionellen Volltonfarben- PDP (Y,Gd)BO3 : Eu-Leuchtstoff als ein rotes Licht emittierender Leuchtstoff; Zn2SiO4 : Mn-Leuchtstoff als ein grünes Licht emittierender Leuchtstoff; und BaMgAl10O17 : Eu-Leuchtstoff als ein blaues Licht emittierender Leuchtstoff usw. verwendet. Eine Mischung der oben beschriebenen Licht emittierenden Leuchtstoffe in jeder Farbe wird gewöhnlich in einer Edelgasentladungslampe verwendet.
Ferner ist ein Mangan-aktivierter Erdalkali.Aluminat- Leuchtstoff wie etwa (Ba,Sr)Al12O19 : Mn oder (Ba,Sr)MgAl14O23 : Mn als ein grünes Licht emittierender Leuchtstoff für die Vakuumultraviolettstrahl-Anregung bekannt. In dem offengelegten Japanischen Patent Nr. Hei 10-1666, ist als ein grünes Licht emittierender Leuchtstoff für die Vakuumultraviolettstrahl-Anregung ein Mangan-aktivierter Aluminat-Leuchtstoff erwähnt, der durch eine Behandlung fester Lösung von (Ba,Sr)MgAl10O17 : Mn und (Ba,Sr)O.6 Al2O3 in einem vorbestimmten Verhältnis hergestellt wird.
Ferner ist in der offengelegten Japanischen Patentanmeldung Nr. Hei 7-3261 als ein grünes Licht emittierender Leuchtstoff für die Vakuumultraviolettstrahl-Anregung mit einer Wellenlänge von 147 nm durch eine Edelgasentladung ein Terbium aktivierter Seltenerdborat-Leuchtstoff erwähnt, der durch (R1-x,Tbx)2O3.bB2O3 ausgedrückt wird (R umfasst wenigstens eines der Elemente ausgewählt aus Y, La und Gd, wobei 0,06 ≦ x ≦ 0,12 und 0 ≦ b/a ≦ 1,3 ist. In dem offengelegten Japanischen Patent Nr. Hei 11-71581 ist ein Terbium aktivierter Seltenerdborat-Leuchtstoff ausgedrückt durch (Y1-x-y, Gdx, Tby)2O3.B2O3 (0,08 ≦ x ≦ 0,8, 0,05 ≦ y ≦ 0,25 und 0,13 ≦ x + y ≦ 1,0) erwähnt. Alle diese Seltenerdborat-Leuchtstoffe haben Kristallstrukturen vom kubischen System.
Um eine Licht emittierende Vorrichtung mit hoher Leuchtdichte in der oben beschriebenen PDP oder Edelgasentladungslampe zu verwirklichen ist es notwendig, den Wirkungsgrad in der Lichtemission in jeder Farbe von Rot, Grün und Blau zu verbessern. Das heißt, wenn Licht emittierende Leuchtstoffe in jeder der Farben Rot, Grün und Blau durch einen Vakuumultraviolettstrahl mit einer Wellenlänge von 147 nm oder 172 nm angeregt werden, ist es unbedingt notwendig, Licht mit einem hohen Wirkungsgrad zu emittieren. Im Besonderen ist es notwendig, den Wirkungsgrad der Lichtemission bei Vakuumultraviolettstrahl-Anregung eines grünes Licht emittierenden Leuchtstoffes mit einer hohen Leuchtdichte zu steigern.
Da jedoch ein ausreichender Wirkungsgrad der Lichtemission mit einem konventionellen grünes Licht emittierenden Leuchtstoff für Vakuumultraviolettstrahl- Anregung nicht erzielt worden ist, ist eine weitere Verbesserung des Wirkungsgrades der Lichtemission eines grünes Licht emittierenden Leuchtstoffes besonders erforderlich. Der oben beschriebene Mangan-aktivierte Aluminat-Leuchtstoff oder Terbium-aktivierte Seltenerdborat-Leuchtstoff ist eine Substanz, um hohe Leuchtdichte eines grünes Licht emittierenden Leuchtstoffes durch einen Vakuumultraviolettstrahl zu erzielen. Jedoch erhält man einen ausreichenden Wirkungsgrad der Lichtemission nicht unbedingt. Um eine hohe Leuchtdichte einer Licht emittierenden Vorrichtung zu verwirklichen, ist ein grünes Licht emittierender Leuchtstoff erforderlich, der einen weit höheren Wirkungsgrad der Lichtemission besitzt, wenn er mit einem Vakuumultraviolettstrahl angeregt wird.
Da eine Edelgasentladungslampe ein Gemisch von Leuchtstoffen in drei Farben verwendet, wird der Wirkungsgrad der Lichtemission (Leuchtdichte) durch Vakuumultraviolettstrahl-Anregung als eine Emission grünen Lichts wichtiger als die Farbmesszahl. Wie oben beschrieben besteht der starke Wunsch, den Wirkungsgrad der durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregten Lichtemission für einen für eine Edelgasentladungslampe verwendeten grünes Licht emittierenden Leuchtstoff zu steigern.
Kurzfassung der Erfindung
Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Vakuumultraviolettstrahl- Anregungsleuchtstoff mit weiter verbessertem Wirkungsgrad der Emission für grünes Licht, wenn er durch einen Vakuumultraviolettstrahl mit einer Wellenlänge von 200 nm oder kürzer angeregt wird, bereit zu stellen. Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Licht emittierende Vorrichtung hoher Leuchtdichte unter Verwendung eines solchen grünes Licht emittierenden Vakuumultraviolettstrahl angeregten Leuchtstoff bereit zu stellen.
Um die oben genannten Aufgaben zu lösen, untersuchten die Erfinder der vorliegenden Erfindung intensiv verschiedene Leuchtstoffe und fanden, dass der Terbium-aktivierte Seltenerd.Aluminiumborat-Leuchtstoff dazu einen Vakuumultraviolettstrahl wirkungsvoll absorbiert und fanden, dass das Tb, das als ein Aktivator dienen soll, in verhältnismäßig hoher Konzentration enthalten sein kann, was ihn im Wirkungsgrad der Lichtemission (Leuchtdichte) von grünem Licht ausgezeichnet macht. Sie fanden auch, dass der Wirkungsgrad der Lichtemission (Leuchtdichte) durch Zugabe einer sehr kleinen Menge von Ce zum Terbium aktivierten Seltenerd.Aluminiumborat- Leuchtstoff weiter verbessert werden kann.
Die vorliegende Erfindung ist auf der Grundlage dieser Entdeckungen vervollständigt worden. Ein erster durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregter Leuchtstoff wird mit einem Leuchtstoff ausgestattet, der grünes Licht emittiert, wenn er mit einem Vakuumultraviolettstrahl angeregt wird, und der im wesentlichen aus einer Zusammensetzung besteht, die ausgedrückt wird durch eine allgemeine Formel:
L1-xTbxAl3(BO3)4.
(In der Formel bezeichnet L wenigstens eines der Elemente ausgewählt aus Y und Gd, und x ist eine Zahl, die 0,1 ≦ x ≦ 0,7 erfüllt.)
Ein zweiter durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregter Leuchtstoff besteht im wesentlichen aus einer Zusammensetzung, die ausgedrückt wird durch eine allgemeine Formel:
L1-x-yTbxCeyAl3(BO3)4.
(In dieser Formel bezeichnet L wenigstens eines der Elemente ausgewählt aus Y und Gd, und x und y sind Zahlen, die 0,1 < x ≦ 0,7 und 0,00001 ≦ y ≦ 0,01 erfüllen).
In dem ersten und dem zweiten durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregten Leuchtstoff der vorliegenden Erfindung soll der Wert x, der den Tb-Gehalt angibt, besonders vorzugsweise im Bereich von 0,2 ≦ x ≦ 0,6 liegen. Das L-Element kann entweder Y oder Gd allein sein, oder es kann eine Mischung dieser Elemente sein. Besonders bevorzugt ist es, dass 50 Atomprozent oder mehr des L-Elements aus Gd besteht. Der durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregte Leuchtstoff gemäß der vorliegenden Erfindung ist geeignet als grünes Licht emittierender Leuchtstoff für eine Edelgasentladungslampe.
Die Licht emittierende Vorrichtung der vorliegenden Erfindung wird mit dem oben beschriebenen, durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregten Leuchtstoff gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet. Was als eine konkrete Ausführungsform der Licht emittierenden Vorrichtung der vorliegenden Erfindung aufgeführt kann ist eine Edelgasentladungslampe oder eine Plasmaanzeigetafel (PDP).
Die Edelgasentladungslampe umfasst eine emittierende Schicht, die eine Mischung eines durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregten, grünes Licht emittierenden Leuchtstoffes der vorliegenden Erfindung, eines blaues Licht emittierenden Leuchtstoffes und eines rotes Licht emittierenden Leuchtstoffes enthält; und eine Einrichtung zum Bestrahlen der Licht emittierenden Schicht mit einem Vakuumultraviolettstrahl.
Die Plasmaanzeigetafel (PDP) umfasst eine Licht emittierende Schicht mit einem durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregten grünes Licht emittierenden Leuchtstoff der vorliegenden Erfindung, einen blaues Licht emittierenden Leuchtstoff und einen rotes Licht emittierenden Leuchtstoff; und eine Einrichtung zum Bestrahlen der Licht emittierenden Schicht mit einem Vakuumultraviolettstrahl.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1A und Fig. 1B sind Ansichten, die eine Struktur einer ersten Ausführungsform zeigen, wenn eine Licht emittierende Vorrichtung der vorliegenden Erfindung in einer Edelgasentladungslampe angewendet wird; und
Fig. 2 ist eine Ansicht, die eine Hauptstruktur einer zweiten Ausführungsform zeigt, wenn eine Licht emittierende Vorrichtung der vorliegenden Erfindung in einer Plasmaanzeigetafel (PDP) angewendet wird.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die bevorzugten Ausführungsformen zum Ausführen der vorliegenden Erfindung werden unten beschrieben.
Ein durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregter Leuchtstoff der vorliegenden Erfindung ist ein Leuchtstoff, der ein grünes Licht emittiert, wenn er mit einem Vakuumultraviolettstrahl bestrahlt wird, und der eine Zusammensetzung umfasst, die im wesentlichen ausgedrückt wird durch eine allgemeine Formel:
L1-xTbxAl3(BO3)4 (1)
(In der Formel bezeichnet L wenigstens eines der Elemente ausgewählt aus Y und Gd, und x ist eine Zahl, die 0,1 < x ≦ 0,7 erfüllt.
Es sollte beachtet werden, dass der Vakuumultraviolettstrahl in der vorliegenden Erfindung ein Ultraviolettstrahl mit einer kurzen Wellenlänge von beispielsweise 200 nm oder kürzer isst. Ein solcher Vakuumultraviolettstrahl wird durch elektrische Entladung unter Verwendung eines Edelgases wie etwa Xe, Xe-Ne und Xe-He ausgestrahlt. In der Praxis wird ein Vakuumultraviolettstrahl mit einer Wellenlänge von 147 nm oder einer Wellenlänge von 172 nm verwendet.
In dem durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregten Leuchtstoff gemäß der vorliegenden Erfindung sind das L- Element, Aluminium (Al), Bor (B) und Sauerstoff (O) Elemente, die Seltenerd.Aluminiumborat (LAl3(BO3)4) bilden, das ein Grundmaterial des Leuchtstoffes ist.
Unter ihnen kann das Element L entweder Y oder Gd allein, oder eine Mischung davon sein. Um den Wirkungsgrad der Lichtemission des durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregten Leuchtstoffs weiter zu verbessern, besteht wenigstens ein Teil des Elements L vorzugsweise aus Gd.
Der Gd als wenigstens einen Teil des L-Elements enthaltende Leuchtstoff wird ausgedrückt durch eine allgemeine Formel:
(Gd1-a, Ya)1-xTbxAl3(BO3)4 (2)
(In der Formel sind a und x Zahlen, die 0 ≦ a < 1 und 0,1 < x ≦ 0,7 erfüllen).
Der Wert a in der Formel (2) ist mehr bevorzugt im Bereich von 0 ≦ a ≦ 0,5. Es ist nämlich bevorzugt, dass mehr als 50 Atomprozent des L-Elements aus Gd bestehen. Es ist wünschenswert, dass Gd mehr als 70 Atomprozent des L- Elements ausmacht.
Der durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregte Leuchtstoff der vorliegenden Erfindung umfasst Seltenerd.Aluminiumborat (LAl3(BO3)4) mit einer Kristallstruktur vom rhomboedrischen System als ein Grundmaterial des Leuchtstoffes, und eine darin enthaltene geeignete Menge Terbium (Tb). Ein Teil des L- Elements wird durch Tb ersetzt, das als ein Lichtemissionszentrum dient. Mit einem solchen durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregten Leuchtstoff kann man eine Emission von grünem Licht mit hoher Leuchtdichte erzielen, wenn ein Vakuumultraviolettstrahl eingestrahlt wird.
In dem durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregten Leuchtstoff kann man nämlich eine Emission grünen Lichts in einer Weise erzielen, dass eine Verbindung (Silikat, Aluminat, Borat usw.) als ein Grundmaterial des Leuchtstoffes den Vakuumultraviolettstrahl absorbiert, und dieser in dem Grundmaterial des Leuchtstoffs absorbierte Vakuumultraviolettstrahl einem Aktivator (wie etwa Mn oder Tb) ermöglicht, Licht zu emittieren. In einem solchen Licht emittierenden System kann der eingestrahlte Vakuumultraviolettstrahl nicht wirkungsvoll genutzt werden, da ein konventioneller Mn-aktivierter Silikat-Leuchtstoff, ein Mn-aktivierter Aluminat- Leuchtstoff und ein Tb-aktivierter Seltenerdborat- Leuchtstoff ungenügend im Absorptionswirkungsgrad des Vakuumultraviolettstrahls in dem Grundmaterial des Leuchtstoffes sind.
Beispielsweise verwendet ein Tb-aktivierter Seltenerdborat-Leuchtstoff wie etwa (Y, Gd)BO3 : Tb- Leuchtstoff usw. Seltenerdborat vom kubischen System als ein Grundmaterial des Leuchtstoffes. Ein solches Grundmaterial des Leuchtstoffes ist ungenügend im Absorptionswirkungsgrad des Vakuumultraviolettstrahls, und der Gehalt an Tb, das als ein Aktivator dient, kann nicht ausreichend erhöht werden. Wie oben beschrieben kann der Tb-aktivierte Seltenerdborat-Leuchtstoff den Lichtemissionswirkungsgrad der Emission von grünem Licht bei Einstrahlen eines Vakuumultraviolettstrahles nicht ausreichend verstärken.
In der Zwischenzeit kann ein Tb-aktivierter Seltenerd.Aluminiumborat-Leuchtstoff (L1-xTbxAl3(BO3)4 : Tbx) den eingestrahlten Vakuumultraviolettstrahl wirkungsvoll nutzen, weil das Seltenerd.Aluminiumborat als das Grundmaterial des Leuchtstoffes eine Kristallstruktur vom rhomboedrischen System hat und ausgezeichnet im Absorptionswirkungsgrad des Vakuumultraviolettstrahls ist. Ferner kann bei einem Seltenerd.Aluminiumborat die Austauschmenge des L- Elements durch Tb hoch gewählt werden. Auf obiger Grundlage kann mit dem durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregten Leuchtstoff gemäß der vorliegenden Erfindung der Lichtemissionswirkungsgrad der Emission grünen Lichts (Emission, die von Tb herrührt) im Vergleich zu einem konventionellen grünes Licht emittierenden Leuchtstoffs verbessert werden.
In dem durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregten Leuchtstoff der vorliegenden Erfindung ist der Gehalt an Tb, das als ein Aktivator dient, festgelegt als Wert x, der von 0,1 bis 0,7 oder kleiner sein soll. Wenn der Wert x 0,1 oder kleiner ist, verringert sich der Lichtemissionswirkungsgrad. Andererseits kommt es, wenn der Wert 0,7 übersteigt, zur Konzentrationslöschung. In anderen Worten wird es möglich, bei Anregung mit einem Vakuumultraviolettstrahl eine Emission grünen Lichts mit hoher Leuchtdichte zu bekommen, wenn der Wert x auf 0,1 bis 0,7 oder kleiner festgelegt ist.
Insbesondere liegt, um die Leuchtdichte der Emission grünen Lichts bei Anregung mit einem Vakuumultraviolettstrahl zu verstärken, der den Tb-Gehalt bezeichnende Wert x vorzugsweise im Bereich von 0,2 ≦ x ≦ 0,6. Wenn ein durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregter Leuchtstoff verwendet wird, in dem ein Seltenerd.Aluminiumborat ein Grundmaterial des Leuchtstoffs ist, kann das L-Element durch Tb bis zu einem Umfang von 60% ersetzt werden, während die Kristallstruktur des Grundmaterials des Leuchtstoffes in befriedigender Weise erhalten bleibt. Durch Ersetzen von 20% oder mehr des Elements L durch Tb kann eine Emission grünen Lichts mit hoher Leuchtdichte erhalten werden. Mehr bevorzugt ist es, den Gehalt an Tb im Bereich von 0,2 ≦ x ≦ 0,5 fest zu setzen.
Außerdem hat der durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregte Leuchtstoff der vorliegenden Erfindung den Vorteil einer kurzen Abklingzeit im Vergleich zu einem Zn2SiO4 : Mn-Leuchtstoff, der ein konventioneller, durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregter, grünes Licht emittierender Leuchtstoff ist. Der Ausdruck "Abklingzeit" bedeutet die Zeit, die vergeht, bis die Lichtemission abgeschwächt wird, nachdem die Bestrahlung eines Vakuumultraviolettstrahls unterbrochen ist. Konkret bedeutet er die Zeit, die vergeht, bis die Leuchtdichte weniger als ein Zehntel der Leuchtdichte zur Zeit der Bestrahlung ist, nachdem man den Vakuumultraviolettstrahl unterbrochen hat. Durch Verkürzen der Abklingzeit des durch einen Vakuumlichtstrahl angeregten Leuchtstoffs wird es beispielsweise in der Bilddarstellungsvorrichtung möglich, die dynamische Bildcharakteristik zu verbessern.
Der durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregte Leuchtstoff kann eine sehr kleine Menge Cer (Ce) als einen Co-Aktivator zusätzlich zu dem aktivierenden Agens Terbium (Tb) enthalten. Durch Zugabe von Tb und Ce zu einem Seltenderd.Aluminiumborat kann der Wirkungsgrad der Lichtemission von grünem Licht bei Bestrahlung mit einem Vakuumultraviolettstrahl weiter erhöht werden.
Der durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregte Leuchtstoff unter Verwendung von Ce als ein Co- aktivierendes Agens wird im wesentlichen ausgedrückt durch eine allgemeine Formel:
L1-x-yTbxCeyAl3(BO3)4. (3)
(In der Formel sind x und y Zahlen, die 0,1 < x ≦ 0,7 und 0,00001 ≦ y ≦ 0,01 erfüllen). Die Menge der Ce-Zugabe wird, ausgedrückt durch den Wert von y in der oben beschriebenen Formel (3), vorzugsweise im Bereich von 0,00001 bis 0,01 liegen. Wenn der Wert von y 0,01 übersteigt, besteht die Möglichkeit, dass der Lichtemissionswirkungsgrad verringert wird. Obwohl der untere Grenzwert von y nicht immer beschränkt werden soll, wird der untere Grenzwert von y, um den Zusatzeffekt von Ce wirkungsvoll zu erhalten, vorzugsweise auf 0,0001 oder mehr beschränkt. Es sollte beachtet werden, dass die Bedingungen mit Ausnahme derjenigen von Ce die gleichen sind wie vorher beschrieben.
Der durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregte Leuchtstoff gemäß der vorliegenden Erfindung emittiert grünes Licht mit einem Wert von x im Bereich von 0,28 bis 0,34, und einem Wert von y im Bereich von 0,57 bis 0,60 im CIE-Farbwert (x, y), wenn er mit einem Vakuumultraviolettstrahl einer Wellenlänge von 200 nm oder weniger (zum Beispiel ein Vakuumultraviolettstrahl einer Wellenlänge von 147 nm) bestrahlt wird. Die bevorzugteren CIE-Farbwerte (x, y) für die Emission von grünem Licht liegen im Bereich von 0,30 bis 0,32 für den Wert von x und im Bereich von 0,58 bis 0,60 für den Wert von y.
Obwohl der durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregte Leuchtstoff gemäß der vorliegenden Erfindung ein bisschen schwächer in der Emissionsfarbart verglichen mit einem konventionellen, durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregten, grünes Licht emittierenden Leuchtstoffs ist, ist er für die Verwendung nützlich, wenn eine Emission von grünem Licht mit hoher Leuchtdichte erforderlich ist. Der durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregte Leuchtstoff gemäß der vorliegenden Erfindung ist geeignet für einen grünes Licht emittierenden Leuchtstoff, der durch Mischen mit durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregten, blaues und rotes Licht emittierenden Leuchtstoffen für eine Edelgasentladungslampe verwendet wird.
Der durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregte Leuchtstoff gemäß der vorliegenden Erfindung wird beispielsweise wie unten beschrieben hergestellt.
Zuerst werden Oxide von Y, Gd, Tb, Al und B oder eine Hydratverbindung oder eine Karbonatverbindung, die bei einer höheren Temperatur leicht zum Oxid wird, und, falls erforderlich, eine Verbindung wie Ce-Oxid, Ce-Hydrat oder Ce-Karbonat, als jeweilige Ausgangsmaterialien verwendet. Pulver von jedem oben beschriebenen Ausgangsmaterial werden zu einer vorbestimmten Menge eingewogen, so dass man die in der Formel (1) oder Formel (3) beschriebene Zusammensetzung erhält, und vollständig mit einem Flussmittel wie etwa Bariumfluorid, Aluminiumfluorid oder Magnesiumfluorid unter Verwendung einer Kugelmühle usw. gemischt.
Als nächstes wird die oben beschriebene Ausgangsstoffmischung in ein hitzebeständiges Aufnahmegefäß wie etwa einem Aluminiumoxidtiegel usw. gegeben und bei 950°C bis 1100°C 3 bis 5 Stunden lang in der Atmosphäre gebrannt (erstes Brennen). Nach Pulverisieren und Sieben des so erhaltenen gebrannten Produkts wird es wieder in ein hitzebeständiges Aufnahmegefäß wie einem Aluminiumoxidtiegel usw. gegeben, und dann wird darauf ein zusätzliches Reduktionsagens wie etwa Graphit usw. aufgetragen und mit einem Deckel zugedeckt. Unter dieser Bedingung wird es bei 950°C bis 1100°C 3 bis 5 Stunden lang in einer reduzierenden Atmosphäre wie etwa ein Formierungsgas (N2 + H2) gebrannt (zweites Brennen). Das zweite Brennen bewirkt die Verbesserung der Leuchtdichte.
Danach kann man, durch Ausführen der jeweiligen Behandlung des Dispergieren, Waschen, Trocknen und Sieben nach Bedarf den erstrebten Tb-aktivierten (oder Tb- und Ce-aktivierten) Seltenerd.Aluminiumborat-Leuchtstoff, nämlich einen durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregten, grünes Licht emittierenden Leuchtstoff der vorliegenden Erfindung erhalten.
Der durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregte Leuchtstoff (grünes Licht emittierender Leuchtstoff) gemäß der vorliegenden Erfindung wird für eine Licht emittierende Vorrichtung verwendet, in der ein Vakuumultraviolettstrahl einer Wellenlänge von 147 nm oder 172 nm eine Anregungsquelle des Leuchtstoffes ist. Die Licht emittierende Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist nämlich mit einem durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregten, grünes Licht emittierenden Leuchtstoff der vorliegenden Erfindung ausgestattet. Konkrete Beispiele der Licht emittierenden Vorrichtung sind eine Edelgasentladungslampe und eine Plasmaanzeigetafel (PDP) und dergleichen.
Fig. 1A und Fig. 1B zeigen eine Struktur einer ersten Ausführungsform, wenn eine Licht emittierende Vorrichtung der vorliegenden Erfindung in einer Edelgasentladungslampe angewendet wird. Fig. 1A ist ein Grundriss eines flachen Typs einer Edelgasentladungslampe 1. Fig. 1B ist ein Querschnitt entlang der Linie X-X' in Fig. 1A.
Die in Fig. 1A und Fig. 1B gezeigte Edelgasentladungslampe 1 vom flachen Typ ist ausgestattet mit einem luftdichten Aufnahmegefäß, das aus einem rückseitigen Glasaufnahmegefäß 2 und einer vorderseitigen Glasplatte 3 besteht. Auf dem rückseitigen Glasaufnahmegefäß 2 und der vorderseitigen Glasplatte 3 sind jeweils Leuchtstoffschichten 5 und 5 als Licht emittierende Schichten ausgebildet.
Die Leuchtstoffschicht 5 enthält den durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregten, grünes Licht emittierenden Leuchtstoff der vorliegenden Erfindung. Zum Beispiel wird die Leuchtstoffschicht 5 aus einer Leuchtstoffmischung des durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregten, grünes Licht emittierenden Leuchtstoffs der vorliegenden Erfindung mit blaues und rotes Licht emittierenden Leuchtstoffen gebildet. In diesem Fall werden für jeden blaues und rotes Licht emittierenden Leuchtstoff eine Vielfalt bekannter, durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregter Leuchtstoffe verwendet.
Ein Paar von Elektroden 6 wird auf der vorderseitigen Glasplatte 3 so vorgesehen, dass sie an beiden Enden in dem luftdichten Aufnahmegefäß 4 angeordnet sind. Von dem Paar von Elektroden 6 wird die erste Elektrode 6a auf der Leuchtstoffschicht 5 über eine Isolierschicht 7 ausgebildet. Die zweite Elektrode 6b wird direkt auf der Leuchtstoffschicht 5 gebildet. Außerdem wird ein Edelgas wie etwa Xe in das luftdichte Aufnahmegefäß 4 eingefüllt, und das Aufnahmegefäß wird unter dieser Bedingung luftdicht abgeschlossen.
In einer solchen Xe-Entladungslampe 1 vom flachen Typ wird zwischen die Elektroden 6a und 6b an beiden Enden eine Spannung angelegt, um eine Edelgasentladung zu erzeugen. Die Leuchtstoffschicht 5 wird durch einen durch die Edelgasentladung erzeugten Vakuumultraviolettstrahl angeregt. Als Reaktion auf die Struktur der Leuchtstoffschicht 5 erhält man sichtbares Licht (zum Beispiel weißes Licht). Da der durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregte, grünes Licht emittierende Leuchtstoff gemäß der vorliegenden Erfindung einen ausgezeichneten Lichtemissionswirkungsgrad besitzt, wird es möglich, die Leuchtdichte einer Xe- Entladungslampe zu erhöhen, die den oben beschriebenen Leuchtstoff verwendet.
Es sollte beachtet werden, dass obwohl Fig. 1 ein Beispiel einer Struktur einer Xe-Entladungslampe vom flachen Typ zeigt, eine Edelgasentladungslampe unter Verwendung der Licht emittierenden Vorrichtung der vorliegenden Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt ist. Es ist selbstverständlich, dass die Licht emittierende Vorrichtung der vorliegenden Erfindung in einer Xe-Entladungslampe angewendet werden kann, in der eine Leuchtstoffschicht auf der Oberfläche der Innenwandung eines gewöhnlichen Glaskolbens (Glasröhre) ausgebildet ist.
Fig. 2 zeigt eine Struktur der zweiten Ausführungsform, in der die Licht emittierende Vorrichtung der vorliegenden Erfindung in einer PDP angewendet wird. In der in Fig. 2 gezeigten PDP 11 sind ein vorderes Substrat 12 und ein hinteres Substrat 13 auf einem transparenten Substrat wie etwa einem Glassubstrat über einen vorbestimmten Abstand hinweg einander gegenüberliegend angeordnet. Der Abstand zwischen diesen Substraten 12 und 13 ist mit einer Dichtung (nicht dargestellt) luftdicht abgeschlossen, um dadurch einen Entladungsraum 14 zu bilden.
Eine Leuchtstoffschicht 15 als eine Licht emittierende Schicht ist auf der Oberfläche des vorderen Substrats 12 auf der Seite des Entladungsraums 14 ausgebildet. Die Leuchtstoffschicht 15 umfasst Pixels entsprechend eine blaues Licht emittierende Schicht, eine grünes Licht emittierende Schicht und eine rotes Licht emittierende Schicht. Unter Licht emittierenden Leuchtstoffen in jeweiligen Farben, die die Leuchtstoffschicht 15 bilden, wird der durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregte Leuchtstoff der vorliegenden Erfindung als ein grünes Licht emittierender Leuchtstoff verwendet. Nebenbei wird für jeden blaues und rotes Licht emittierenden Leuchtstoff eine Vielfalt bekannter, durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregter, blaues und rotes Licht emittierender Farbstoffe verwendet.
Eine große Zahl von streifigen positiven Elektroden 16 und negativen Elektroden 17 ist in dem hinteren Substrat 13 ausgebildet. Diese Elektroden 16 und 17 sind in einer Matrix angeordnet. Ferner sind jeweilige Elektroden 16 und 17 mit einer dielektrischen Materialschicht 18 bedeckt. Eine Schutzschicht 19 ist auf der Oberfläche der dielektrischen Materialschicht 18 vorgesehen.
Ein Edelgas, das Xe usw. enthält, wir in den Entladungsraum 14 als ein Entladungsmedium eingefüllt. Er wird unter dieser Bedingung luftdicht abgeschlossen. Als ein Entladungsmedium wird ein Gasgemisch aus beispielsweise He oder Ne mit mehreren Prozent Xe verwendet.
In einer solchen PDP 11 wird eine Spannung zwischen die positive Elektrode 16 und die negative Elektrode 17 angelegt, um eine Edelgasentladung zu erzeugen. Die Leuchtstoffschicht 15 wird durch einen durch die Edelgasentladung erzeugten Vakuumultraviolettstrahl angeregt, und in Reaktion auf die Struktur der Leuchtstoffschicht 15 erhält man sichtbares Licht. Da die Leuchtstoffschicht 15 eine blaues Licht emittierende Schicht, eine grünes Licht emittierende Schicht und eine rotes Licht emittierende Schicht auf jedem Pixel besitzt, wird ein vorbeschriebenes Farbbild angezeigt.
Da der durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregte, grünes Licht emittierende Leuchtstoff der vorliegenden Erfindung einen ausgezeichneten Lichtemissionswirkungsgrad besitzt, wird es möglich, die Leuchtdichte der PDP 11, die den Leuchtstoff der vorliegenden Erfindung verwendet, zu erhöhen. Außerdem kann mit der PDP 11, die den durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregten, grünes Licht emittierenden Leuchtstoff der vorliegenden Erfindung verwendet, die Spannung zum Zeitpunkt des Entladungsbeginns verringert werden.
Nebenbei kann für durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregten, blaues und rotes Licht emittierende Leuchtstoffe eine Vielfalt von bekannten Leuchtstoffsubstanzen verwendet werden. Zum Beispiel wird als ein durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregter, blaues Licht emittierender Leuchtstoff BaMgAl10O17 : Eu- Leuchtstoff verwendet. Als ein durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregter, rotes Licht emittierender Leuchtstoff wird (Y, Gd)BO3 : Eu-Leuchtstoff oder (Y, Gd)2O3 : Eu-Leuchtstoff usw. verwendet. Jedoch sind blaues und rotes Licht emittierende Leuchtstoffe in der Licht emittierenden Vorrichtung der vorliegenden Erfindung nicht auf diese beschränkt, verschiedene Arten von durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregte Leuchtstoffe können gemäß dem Zweck des Gebrauchs verwendet werden.
Als nächstes werden unten ein konkretes Beispiel der vorliegenden Erfindung und die Ergebnisse der Auswertung beschrieben.
Beispiel 1
Zuerst werden für die Ausgangsmaterialien eines Leuchtstoffes 0,7 mol Gd2O3, 0,15 mol Tb4O7, 3 mol Al2O3 und 8 mol H3BO3 eingewogen. Nach dem vollständigen Mischen dieser Ausgangsmaterialien werden sie in ein Aluminiumoxidaufnahmegefäß eingefüllt, und werden bei 1000°C 4 Stunden lang in der Atmosphäre gebrannt (erstes Brennen).
Als nächstes werden sie nach Pulverisieren und Sieben dieses gebrannten Produkts wieder in ein Aluminiumoxidaufnahmegefäß eingefüllt und es wird eine Graphitplatte darauf gelegt, um es zu bedecken. In diesem Zustand wird bei 1000°C 4 Stunden lang in einer Atmosphäre eines Gasgemisches aus Stickstoff und Wasserstoff (N2 97% : H2 3% (Volumenverhältnis)) gebrannt (zweites Brennen). Das so erhaltene gebrannte Produkt wird herausgesiebt, so dass man einen Tb­ aktivierten Gadolinium.Aluminiumborat-Leuchtstoff zu erhält, der durch eine Formel Gd0,7Tb0,3Al3(BO3)4 ausgedrückt ist. Durch Röntgenbeugung ist festgestellt worden, dass dieser Leuchtstoff eine rhomboedrische Kristallstruktur hat.
Der auf diese Weise erhaltene Tb-aktivierte Gadolinium.Aluminiumborat-Leuchtstoff wird mit einem Vakuumultraviolettstrahl einer Wellenlänge von 147 nm bestrahlt, um die Lumineszenzintensität und die Lumineszenzfarbe zu diesem Zeitpunkt zu überprüfen. Die Lumineszenzintensität erhält man als einen relativen Wert zu der Leuchtdichteintensität eines konventionellen, grünes Licht emittierenden Leuchtstoffs, Zn2SiO4 : Mn- Leuchtstoff (das ist das Vergleichsbeispiel 1), die 100 sein soll. Nebenbei hat der Zn2SiO4 : Mn-Leuchtstoff (Vergleichsbeispiel 1) eine Kristallstruktur des hexagonalen Systems.
Als ein Ergebnis ist die Lumineszenzintensität des Tb- aktivierten Gadolinium.Aluminiumborat-Leuchtstoffs im Beispiel 1 12%, und die Lumineszenzfarbe ist (0,32, 0,59) im CIE-Farbwert (x, y). Somit ist es verständlich, dass in dem Leuchtstoff im Beispiel 1 die Leuchtdichte der durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregten Emission von grünem Licht im Vergleich mit einem konventionellen Leuchtstoff (Vergleichsbeispiel 1) beachtlich verbessert ist. Ferner wird die Abklingzeit gemessen, die die Zeit ist, die nach dem Unterbrechen des Ultraviolettstrahls vergeht, bis die Leuchtdichte weniger als ein Zehntel des Wertes zum Zeitpunkt der Bestrahlung hat. Der Leuchtstoff von Beispiel 1 zeigt einen günstigen Wert von 4 ms, während der im Vergleichsbeispiel 1 14 ms zeigt.
Als nächstes werden jeweils Xe-Entladungslampen unter Verwendung des Tb-aktivierten Gadolinium.Aluminiumborat- Leuchtstoffs von Beispiel 1 und des Zn2SiO4 : Mn- Leuchtstoffs vom Vergleichsbeispiel 1 hergestellt, und die Lumineszenzintensität und die Lumineszenzfarbe werden jeweils zu der Zeit gemessen, wenn die jeweiligen Xe- Entladungslampen angeschaltet werden. Als ein Ergebnis ist der Lichtstrom der Xe-Entladungslampe, die den Leuchtstoff in Beispiel 1 verwendet 118%, wenn der Lichtstrom der Xe-Entladungslampe, die den Leuchtstoff im Vergleichsbeispiel 1 verwendet, als 100 definiert wird, und die Lumineszenzfarbe (x, y) ist (0,31, 0,59). Es ist Verständlich, dass die Xe-Entladungslampe gemäß dem Beispiel 1 in der Leuchtdichte verglichen mit der Xe- Entladungslampe gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 wesentlich besser ist.
Ferner werden jeweils die in Fig. 2 gezeigten PDP unter Verwendung des Tb-aktivierten Gadolinium.Aluminiumborat- Leuchtstoffs in Beispiel 1 und des Zn2SiO4 : Mn- Leuchtstoffs im Vergleichsbeispiel 1 hergestellt, und die Lumineszenzintensität und die Lumineszenzfarbe werden jeweils zu der Zeit gemessen, wenn den jeweiligen Plasmaanzeigetafeln (PDP) gestattet ist, Licht zu emittieren. Als ein Ergebnis ist die Lumineszenzintensität des den Leuchtstoff im Beispiel 1 verwendenden PDPs 119%, wenn die Lumineszenzintensität des den Leuchtstoff im Vergleichsbeispiel 1 verwendenden PDPs als 100 definiert wird, und die Lumineszenzfarbe (x, y) ist (0,31, 0,59). Es ist verständlich, dass die PDP gemäß Beispiel 1 in der Leuchtdichte verglichen mit der PDP gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 wesentlich verbessert ist.
Beispiel 2
Für die Leuchtstoffmaterialien werden 0,8 mol Gd2O3, 0,1 mol Tb4O7, 3 mol Al2O3 und 8 mol H3BO3 eingewogen. Nach dem vollständigen Mischen dieser Ausgangsmaterialien werden sie mit einem ersten Brennen und einem zweiten Brennen usw. unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 behandelt, und man erhält einen Tb-aktivierten Gadolinium.Aluminiumborat-Leuchtstoff, der durch Gd0,8Tb0,2Al3(BO3)4 ausgedrückt ist. Durch Röntgenbeugung ist festgestellt worden, dass dieser Leuchtstoff eine rhomboedrische Kristallstruktur hat.
Die Lumineszenzintensität, die Lumineszenzfarbe und die Abklingzeit zu der Zeit, wenn der so erhaltene Tb- aktivierte Gadolinium.Aluminiumborat-Leuchtstoff mit einem Vakuumultraviolettstrahl der Wellenlänge 147 nm bestrahlt wird, werden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Darüber hinaus werden die Lumineszenzintensität und die Lumineszenzfarbe der Xe- Entladungslampe und der PDP, die unter Verwendung dieses Leuchtstoffes hergestellt sind, in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Diese Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Beispiel 3
Für die Leuchtstoffmaterialien werden 0,35 mol Gd2O3, 0,35 mol Y2O3, 0,15 mol Tb4O7, 3 mol Al2O3 und 8 mol H3BO3 eingewogen. Nach dem vollständigen Mischen dieser Ausgangsmaterialien werden sie mit einem ersten Brennen und einem zweiten Brennen usw. unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 behandelt, und man erhält einen Tb-aktivierten Gadolinium.Yttrium.Aluminiumborat- Leuchtstoff, der durch Y0,35Gd0,35Tb0,3Al3(BO3)4 ausgedrückt ist. Durch Röntgenbeugung ist festgestellt worden, dass dieser Leuchtstoff eine rhomboedrische Kristallstruktur hat.
Die Lumineszenzintensität, die Lumineszenzfarbe und die Abklingzeit zu der Zeit, wenn der so erhaltene Tb- aktivierte Gadolinium.Yttrium.Aluminiumborat-Leuchtstoff mit einem Vakuumultraviolettstrahl der Wellenlänge 147 nm bestrahlt wird, werden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Darüber hinaus werden die Lumineszenzintensität und die Lumineszenzfarbe der Xe- Entladungslampe und der PDP, die unter Verwendung dieses Leuchtstoffes hergestellt werden, in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Diese Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Beispiele 4 bis 8
Bis auf das Variieren der Menge von Gd2O3 und Y2O3 für die Ausgangsstoffe des Leuchtstoffgrundmaterials und Tb4O7 für den Ausgangsstoff des Licht emittierenden Zentrums in der Mischung so, dass sie jeder Leuchtstoffzusammensetzung in Tabelle 1 entsprechen, wird die Mischung wie in den Beispielen 1 bis 3 behandelt, und wird jeder Tb-aktivierte Seltenerd.Aluminiumborat- Leuchtstoff hergestellt. Durch Röntgenbeugung wird festgestellt, dass diese jeweiligen Leuchtstoffe eine rhomboedrische Kristallstruktur haben.
Die Lumineszenzintensität, die Lumineszenzfarbe und die Abklingzeit zu der Zeit, wenn jeder so erhaltene Tb- aktivierte Seltenerd.Aluminiumborat-Leuchtstoff mit einem Vakuumultraviolettstrahl der Wellenlänge 147 nm bestrahlt wird, werden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Darüber hinaus werden die Lumineszenzintensität und die Lumineszenzfarbe der Xe-Entladungslampen und der PDP, die unter Verwendung dieser jeweiligen Leuchtstoffe hergestellt sind, in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Diese Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 2
Bis auf das Variieren der Menge von Y2O3 für die Ausgangsstoffe des Leuchtstoffgrundmaterials und Tb4O7 für den Ausgangsstoff des Licht emittierenden Zentrums in der Mischung um der Leuchtstoffzusammensetzung in Tabelle 1 zu entsprechen, wird die Mischung wie im Beispiel 1 behandelt, und wird Tb-aktivierter Seltenerd.Aluminiumborat-Leuchtstoff hergestellt. Es sollte beachtet werden, dass die Menge des Tb-Gehaltes nicht innerhalb des Bereiches der vorliegenden Erfindung liegt. Dieser Leuchtstoff besitzt rhomboedrische Kristallstruktur.
Für den Leuchtstoff in diesem Vergleichsbeispiel 2 werden die Lumineszenzintensität, die Lumineszenzfarbe und die Abklingzeit zu der Zeit, wenn er mit einem Vakuumultraviolettstrahl bestrahlt wird, in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Darüber hinaus werden die Lumineszenzintensität und die Lumineszenzfarbe der Xe-Entladungslampe und der PDP, die unter Verwendung dieses Leuchtstoffs hergestellt sind, in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Diese Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 3
Als die Leuchtstoffmaterialien werden 0,9 mol Y2O3, 0,05 mol Tb4O7 und 2 mol H3BO3 eingewogen. Nach dem vollständigen Mischen dieser Ausgangsmaterialien werden sie mit einem ersten Brennen und einem zweiten Brennen usw. unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 behandelt, und man erhält einen Tb-aktivierten Yttriumborat-Leuchtstoff, der durch Y0,9Tb0,1BO3 ausgedrückt ist. Durch Röntgenbeugung ist festgestellt worden, dass dieser Leuchtstoff eine Kristallstruktur kubischer Art hat.
Für den Leuchtstoff in diesem Vergleichsbeispiel 3 werden die Lumineszenzintensität, die Lumineszenzfarbe und die Abklingzeit zu der Zeit, wenn er mit einem Vakuumultraviolettstrahl bestrahlt wird, in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Darüber hinaus werden die Lumineszenzintensität und die Lumineszenzfarbe der Xe-Entladungslampe und der PDP, die unter Verwendung dieses Leuchtstoffs hergestellt sind, in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Diese Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Wie aus der Tabelle 1 klar wird, ist es verständlich, dass der Tb-aktivierte Seltenerd.Aluminiumborat- Leuchtstoff einen ausgezeichneten Lichtemissionswirkungsgrad der Emission von grünem Licht hat, wenn er durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregt wird. Insbesondere ist es im Punkt der Leuchtdichte bevorzugt, Gd als wenigstens einen Teil des Seltenerd-Elements L zu verwenden, und dass darüber hinaus das Gd in dem Element L in einer Menge von 50 Atomprozent oder mehr enthalten ist.
Beispiel 9
Für die Leuchtstoffmaterialien werden 0,6999 mol Gd2O3, 0,0001 mol CeO2, 0,15 mol Tb4O7, 3 mol Al2O3 und 8 mol H3BO3 eingewogen. Nach dem vollständigen Mischen dieser Ausgangsmaterialien werden sie mit einem ersten Brennen und einem zweiten Brennen usw. unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 behandelt, und man erhält einen Tb- und Ce-aktivierten Gadolinium.Aluminiumborat- Leuchtstoff, der durch Gd0,6999Ce0,0001Tb0,3Al3(BO3)4 ausgedrückt ist. Durch Röntgenbeugung ist festgestellt worden, dass dieser Leuchtstoff eine rhomboedrische Kristallstruktur hat.
Die Lumineszenzintensität, die Lumineszenzfarbe und die Abklingzeit zu der Zeit, wenn der so erhaltene Tb- und Ce-aktivierte Gadolinium.Aluminiumborat-Leuchtstoff mit einem Vakuumultraviolettstrahl bestrahlt wird, werden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Darüber hinaus werden die Lumineszenzintensität und die Lumineszenzfarbe der Xe-Entladungslampe und der PDP, die unter Verwendung dieses Leuchtstoffes hergestellt sind, in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Diese Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiele 10 bis 18
Bis auf das Variieren der Menge von Gd2O3 und Y2O3 für die Ausgangsstoffe des Leuchtstoffgrundmaterials und Tb4O7 für den Ausgangsstoff des Licht emittierenden Zentrums und CeO2 für ein Sensibilisierungsagens in der Mischung, um der Leuchtstoffzusammensetzung in Tabelle 2 zu entsprechen, wird die Mischung wie im Beispiel 9 behandelt, und es wird jeder Tb- und Ce-aktivierte Seltenerd.Aluminiumborat-Leuchtstoff hergestellt. Durch Röntgenbeugung wird festgestellt, dass diese jeweiligen Leuchtstoffe eine rhomboedrische Kristallstruktur haben.
Die Lumineszenzintensität, die Lumineszenzfarbe und die Abklingzeit zu der Zeit, wenn jeder so erhaltene Tb- und Ce-aktivierte Seltenerd.Aluminiumborat-Leuchtstoff mit einem Vakuumultraviolettstrahl bestrahlt wird, werden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Darüber hinaus werden die Lumineszenzintensität und die Lumineszenzfarbe der Xe-Entladungslampe und der PDP, die unter Verwendung dieser jeweiligen Leuchtstoffe hergestellt sind, in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Diese Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 4
Bis auf das Variieren der Menge von Gd2O3 für den Ausgangsstoff des Leuchtstoffgrundmaterials und Tb4O7 für den Ausgangsstoff des Licht emittierenden Zentrums und CeO2 für das Sensibilisierungsagens in der Mischung, um der Leuchtstoffzusammensetzung in Tabelle 2 zu entsprechen, wird die Mischung wie im Beispiel 9 behandelt, und wird Tb- und Ce-aktivierter Seltenerd.Aluminiumborat-Leuchtstoff hergestellt. Es sollte beachtet werden, dass der Leuchtstoff einen Ce- Gehalt besitzt, der nicht innerhalb des Bereiches der vorliegenden Erfindung liegt.
Für den Leuchtstoff in diesem Vergleichsbeispiel 4 werden die Lumineszenzintensität, die Lumineszenzfarbe und die Abklingzeit zu der Zeit, wenn er mit einem Vakuumultraviolettstrahl bestrahlt wird, in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Darüber hinaus werden die Lumineszenzintensität und die Lumineszenzfarbe der Xe-Entladungslampe und der PDP, die unter Verwendung dieses Leuchtstoffs hergestellt sind, in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Diese Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
Wie aus der Tabelle 2 klar wird, ist es verständlich, dass der Tb- und Ce-aktivierte Seltenerd.Aluminiumborat- Leuchtstoff einen ausgezeichneten Lichtemissionswirkungsgrad der Emission von grünem Licht bei Anregung mit einem Vakuumultraviolettstrahl hat.
Wie aus den oben beschriebenen Beispielen klar wird, kann der Wirkungsgrad der Lichtemission von grünem Licht, wenn sie durch einen Vakuumultraviolettstrahl einer Wellenlänge von 200 nm oder weniger angeregt wird, mit dem durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregten, Licht emittierenden Leuchtstoff gemäß der vorliegenden Erfindung erhöht werden. Deshalb wird es durch Anwenden dieser Art von durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregtem Leuchtstoff in einer Edelgasentladungslampe, einer PDP und dergleichen möglich, eine Licht emittierende Vorrichtung, die einen ausgezeichneten Wirkungsgrad der Lichtemission hat, bereit zu stellen.

Claims (14)

1. Durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregter Leuchtstoff, der ausgestattet ist mit einem, wenn durch den Vakuumultraviolettstrahl angeregt, grünes Licht emittierenden Leuchtstoff, wobei der Leuchtstoff im Wesentlichen aus einer Zusammensetzung besteht, die ausgedrückt ist durch eine allgemeine Formel:
L1-xTbxAl3(BO3)4
(In dieser Formel bezeichnet L wenigstens eines von Elementen ausgewählt aus Y und Gd, und x ist eine Zahl, die 0,1 < x ≦ 0,7 genügt).
2. Durch den Vakuumultraviolettstrahl angeregter Leuchtstoff nach Anspruch 1, worin der Wert von x, der den Gehalt an Tb ausdrückt, dem Bereich von 0,2 ≦ x ≦ 0,6 genügt.
3. Durch den Vakuumultraviolettstrahl angeregter Leuchtstoff nach Anspruch 1, worin 50 Atomprozent oder mehr des L-Elements Gd ist.
4. Durch den Vakuumultraviolettstrahl angeregter Leuchtstoff nach Anspruch 1, worin der Leuchtstoff eine Kristallstruktur eines rhomboedrischen Systems besitzt.
5. Durch den Vakuumultraviolettstrahl angeregter Leuchtstoff nach Anspruch 1, worin der Leuchtstoff ein grünes Licht mit einem Wert von x im Bereich von 0,28 bis 0,34, und einem Wert von y im Bereich von 0,57 bis 0,60 im CIE-Farbwert (x, y) emittiert, wenn er mit dem Vakuumultraviolettstrahl mit einer Wellenlänge von 200 nm oder weniger bestrahlt wird.
6. Durch den Vakuumultraviolettstrahl angeregter Leuchtstoff nach Anspruch 1, worin der Leuchtstoff verwendet wird als der grünes Licht emittierende Leuchtstoff für eine Edelgasentladungslampe.
7. Durch den Vakuumultraviolettstrahl angeregter Leuchtstoff nach Anspruch 1, worin der Leuchtstoff verwendet wird als der grünes Licht emittierende Leuchtstoff für eine Plasmaanzeigetafel.
8. Durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregter Leuchtstoff, der ausgestattet ist mit einem, wenn durch den Vakuumultraviolettstrahl angeregt, grünes Licht emittierenden Leuchtstoff, wobei der Leuchtstoff im Wesentlichen aus einer Zusammensetzung besteht, die ausgedrückt wird durch eine allgemeine Formel:
L1-x-yTbxCeyAl3(BO3)4
(In der Formel bezeichnet L wenigstens eines von Elementen ausgewählt aus Y und Gd, und x und y sind Zahlen, die 0,1 < x ≦ 0,7 und 0,00001 ≦ y ≦ 0,01 genügen).
9. Durch den Vakuumultraviolettstrahl angeregter Leuchtstoff nach Anspruch 8, worin der Wert von x, der den Gehalt an Tb ausdrückt, dem Bereich von 0, 2 ≦ x ≦ 0, 6 genügt.
10. Durch den Ultraviolettstrahl angeregter Leuchtstoff nach Anspruch 8, worin der Leuchtstoff eine Kristallstruktur eines rhomboedrischen Systems besitzt.
11. Licht emittierende Vorrichtung, umfassend: einen durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregten, grünes Licht emittierenden Leuchtstoff nach Anspruch 1.
12. Licht emittierende Vorrichtung, umfassend: einen durch einen Vakuumultraviolettstrahl angeregten, grünes Licht emittierenden Leuchtstoff nach Anspruch 8.
13. Licht emittierende Vorrichtung nach Anspruch 11, worin die Licht emittierende Vorrichtung eine Edelgasentladungslampe einschließt, wobei die Edelgasentladungslampe umfasst:
eine Licht emittierende Schicht, die eine Mischung des durch den Vakuumultraviolettstrahl angeregten, grünes Licht emittierenden Leuchtstoffs, eines blaues Licht emittierenden Leuchtstoffs und eines rotes Licht emittierenden Leuchtstoffs enthält, und
eine Einrichtung zum Bestrahlen der Licht emittierenden Schicht mit dem Vakuumultraviolettstrahl.
14. Licht emittierende Vorrichtung nach Anspruch 11, worin die Licht emittierende Vorrichtung eine Plasmaanzeigetafel, einschließt, wobei die Plasmaanzeigetafel umfasst:
eine Licht emittierende Schicht mit dem durch den Vakuumultraviolettstrahl angeregten, grünes Licht emittierenden Leuchtstoff, einen blaues Licht emittierenden Leuchtstoff und einen rotes Licht emittierenden Leuchtstoff, und
eine Einrichtung zum Bestrahlen der Licht emittierenden Schicht mit dem Vakuumultraviolettstrahl.
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