專利名稱：冷陰極熒光燈用堿土類鋁酸鹽熒光體和冷陰極熒光燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用波長為180～300nm的紫外線呈現(xiàn)出藍色光波長范圍的發(fā)光被抑制的高亮度的綠光，由發(fā)熱引起的發(fā)光亮度降低(熱劣化)少的冷陰極熒光燈用堿土類鋁酸鹽熒光體，以及將這種熒光體作為熒光膜使用的、以高光通量在用于液晶顯示器等的背燈時色彩再現(xiàn)范圍廣、可實現(xiàn)艷麗的顯示畫面的冷陰極熒光燈。
背景技術(shù)：
近年來，以液晶顯示器(LCD)、等離子顯示器(PDP)等為代表的平面顯示器(FPD)迅速普及。FPD包括PDP等在面板上構(gòu)成圖像的像素自身發(fā)光的發(fā)光型顯示器，以及如LCD等，在面板上構(gòu)成圖像的像素自身不發(fā)光而與背燈組合使用的非發(fā)光型顯示器。在LCD中，通過背燈與液晶光閘組合在面板上構(gòu)成圖像，再通過組合濾色片可以顯示彩色圖像。
近年來，LCD從以往的個人用計算機用顯示器的用途正迅速地向監(jiān)視器、電視機等需要彩色圖像顯示的用途普及。在這種用途中，忠實地再現(xiàn)源象物的色彩是非常重要的，至少需要與彩色顯像管(CRT)同樣程度的色彩再現(xiàn)范圍。
用于LCD的背燈主要使用冷陰極熒光燈，近年來熒光燈中三波長型的熒光燈迅速普及，它以具有在約450、540及610nm各波長區(qū)域附近較強，并且半幅值窄的發(fā)光光譜的峰的熒光體作為熒光膜，替代了具有鹵磷酸鹽熒光體的單一成分熒光體構(gòu)成的熒光膜的這類熒光燈。但是，這種三波長型熒光燈用的熒光體，尤其是綠色熒光體，開發(fā)出了以照明用途為目的、具有符合相對可見度因數(shù)的發(fā)光光譜的熒光體。因此，由于用于LCD等的背燈的冷陰極熒光燈也開始直接使用為照明而開發(fā)出的熒光體，所以即使冷陰極熒光燈是高光通量的，在將其直接用于LCD的背燈時，色彩再現(xiàn)范圍會變窄，如果采取對策增大LCD的濾色片的膜厚，則雖然色彩再現(xiàn)范圍大了，但透過率降低了，存在LCD的亮度下降的缺點。因此，希望開發(fā)出高光通量、用于LCD等的背燈時色彩再現(xiàn)范圍廣的冷陰極熒光燈。
以往，照明用熒光燈的綠色熒光體主要采用將3價的鈰(Ce3+)和3價的鋱(Tb3+)共激活的磷酸鑭熒光體(LAP熒光體)。例如，在專利文獻1中記載了通過使用在500～540nm的波長范圍具有發(fā)光峰的光源作為LCD等的背燈，能夠?qū)崿F(xiàn)明亮且色彩再現(xiàn)范圍廣的能與通常的彩色CRT相匹敵的完美的顯示畫面。該光源使用2價錳(Mn2+)激活硅酸鋅系熒光體(Zn2SiO4:Mn等)、2價銪(Eu2+)及2價錳(Mn2+)共激活鋁酸鋇鎂系熒光體(BaMg2Al16O27:Eu，Mn等)或者Mn2+激活鎵酸鎂系熒光體(MgGaO4:Mn等)作為熒光膜。
可是，Mn2+激活硅酸鋅系熒光體及Mn2+激活鎵酸鎂系熒光體，利用水銀放電引起的紫外線，呈現(xiàn)不出能夠達到實用程度的高亮度的綠色發(fā)光，此外用作熒光燈的熒光膜時，由于與水銀的反應(yīng)、離子的轟擊，存在燈光通量經(jīng)時降低的問題，以至于不能實用化。
與此相反，Eu2+及Mn2+共激活堿土類鋁酸鹽熒光體通過用Eu2+進行敏化，能非常高效地呈現(xiàn)色純度高的綠光。這是由于受到波長180～300nm的紫外線激活，Eu2+吸收該紫外線而將能量傳遞給Mn2+發(fā)出可見光，因此作為照明用或復(fù)印機用熒光燈的熒光體屢屢被實際使用，但是，這種熒光體熱劣化程度稍高，有改進的余地。
專利文獻2揭示了由鎂和鋇組成的、用Eu2+及Mn2+將其共激活的、組成式例如為0.7BaO·MgO·8Al2O3:0.05Eu，0.2Mn的鋁酸鹽熒光體作為復(fù)印機用熒光體。可是，這種熒光體在受到紫外線照射時，具有在波長470nm有第1發(fā)光峰，在波長510nm有第2發(fā)光峰的發(fā)光光譜，以這種熒光體作為熒光膜的冷陰極熒光燈在用作LCD的背燈時，雖然綠色的色彩再現(xiàn)范圍廣，但存在藍色的色彩再現(xiàn)范圍變窄的弊病。
專利文獻3揭示了例如由組成式Ba0.9Eu0.1Mg1.8Mn0.2Al16O27表示的Eu2+及Mn2+共激活的堿土類鋁酸鹽熒光體作為熒光燈用熒光體是有實用價值的。可是，這種熒光體存在形成熒光膜時的熱烘工序中出現(xiàn)劣化，光通量經(jīng)時降低的問題。
專利文獻4揭示了作為將三波長型熒光燈的亮度的犧牲抑制在最小限度而使演色性提高的熒光體，采用Eu2+及Mn2+共激活的鋇·鎂鋁酸鹽熒光體。但是，這種熒光體呈現(xiàn)具有在445～455nm波長范圍有第1發(fā)光峰，在510～520nm波長范圍有第2發(fā)光峰的發(fā)光光譜的發(fā)光，但是，與第1發(fā)光峰相比，第2發(fā)光峰的強度低，用作綠色熒光體不能充分滿足要求。
專利文獻2和專利文獻3中所記載的熒光體也是同樣，呈現(xiàn)具有二個發(fā)光光譜的發(fā)光峰的發(fā)光，但是，與位于430～490nm波長范圍的第1發(fā)光峰相比，位于500～540nm波長范圍的第2發(fā)光峰的強度低，用作綠色熒光體不能充分滿足要求。
圖2是這些以往的Eu2+及Mn2+共激活堿土類鋁酸鹽熒光體(以往的鋁酸鹽熒光體)的組成式為{(Ba0.95Eu0.05)·Mg0.99Mn0.01)O·5Al2O3}受到253.7nm的紫外線激發(fā)時的發(fā)光光譜(曲線A)，和綠色濾光片的分光透射光譜(曲線C)的示例圖。在430～490nm波長范圍的發(fā)光的強度比在500～540nm波長范圍的發(fā)光的強度強，與綠色濾光片的分光透射光譜的匹配差。
這樣，將以往的Eu2+及Mn2+共激活的堿土類鋁酸鹽熒光體作為熒光膜的冷陰極熒光燈在用作彩色LCD的背燈時，與綠色光波長范圍的發(fā)光相比，藍色光波長范圍的發(fā)光強度強，因此，熒光體的發(fā)光與彩色LCD的綠色濾光片的分光透射光譜的匹配差，具有使彩色LCD的明亮度、色純度降低的缺點。
而且，這些以往的堿土類鋁酸鹽熒光體的晶體結(jié)構(gòu)和發(fā)光特性會因構(gòu)成母體的堿土金屬類的氧化物與氧化鋁的組成比率而發(fā)生變化，因此，上述公知組成的熒光體可以說不適合用作冷陰極熒光燈的熒光膜。
這些Eu2+及Mn2+共激活的堿土類鋁酸鹽熒光體的發(fā)光亮度比以往一直使用的LAP熒光體低，將這種熒光體作為熒光膜使用的冷陰極熒光燈存在其光通量比將LAP熒光體作為熒光膜使用的冷陰極熒光燈低的問題。
冷陰極熒光燈其熒光體被水銀放射出的紫外線激勵發(fā)出可見光，具有燈管管徑比照明用熒光燈小、管壁負荷高的特征。而且，照明用的熒光燈由水銀放射出的紫外線以253.7nm的波長為主，能夠忽略185nm波長的紫外線的影響，但冷陰極熒光燈除了253.7nm波長的紫外線外還不能夠忽視185nm波長的紫外線的影響。但是，沒有研究關(guān)于用185nm的紫外線激發(fā)Eu2+及Mn2+共激活堿土類鋁酸鹽熒光體時的發(fā)光特性的例子。并且，冷陰極熒光燈與照明用熒光燈相比照射到熒光面上的紫外線的密度高，熒光體容易發(fā)生亮度飽和。因此，激活劑濃度最好是在不產(chǎn)生濃縮猝滅的前提下盡可能地高。但關(guān)于該問題也沒有研究的例子。
日本專利特開2001-228319號公報[專利文獻2]日本專利特開昭56-52883號公報[專利文獻3]日本專利特公昭52-22836號公報[專利文獻4]日本專利特開平4-304291號公報發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于上述狀況而完成的，目的是提供照射波長180～300nm的紫外線時與藍色光波長范圍相比，綠色光波長范圍的發(fā)光強度強，具有與LAP熒光體同等的高亮度，而且，熱劣化程度少的冷陰極熒光燈用Eu2+及Mn2+共激活堿土類鋁酸鹽熒光體，和以這種熒光體作為熒光膜的、在高光通量下作為LCD等的背燈使用時綠色的色彩再現(xiàn)范圍變廣的冷陰極熒光燈。
本發(fā)明者為了達到上述目的，對Eu2+及Mn2+共激活堿土類鋁酸鹽熒光體，就構(gòu)成母體的堿土金屬類的氧化物與氧化鋁的比率、激活劑Eu及Mn的含量等、其組成與發(fā)光亮度、熱劣化程度等發(fā)光特性的相關(guān)性等進行了廣范地研究，詳細地分析了其動態(tài)。
其結(jié)果是發(fā)現(xiàn)了出乎預(yù)料之外的情況，即作為使在亮度和色純度的方面產(chǎn)生不利影響的Eu2+引起的藍色光波長范圍的發(fā)光減少、受到抑制的改善手段，按照以往的觀點似乎最好是減少被認為會造成不利影響的Eu2+的發(fā)光中心(即，使Eu2+濃度減少)，但是相反使Eu2+濃度增加，在510～520nm的綠色光波長范圍的發(fā)光強度被增強，而藍色光波長范圍發(fā)光減少，由此得到了呈現(xiàn)與綠色濾光片的分光透射光譜匹配良好的發(fā)光的發(fā)光體。而且，在這種條件下，通過特定母體組成的構(gòu)成及Mn的濃度，還能實現(xiàn)發(fā)光亮度、熱劣化等特性的改善。
而且還發(fā)現(xiàn)如果將這樣的熒光體作為冷陰極熒光燈的熒光膜使用，則能得到高光通量的冷陰極燈，將該燈用作LCD等的背燈，則能得到色彩再現(xiàn)范圍廣的顯示畫面，根據(jù)這些發(fā)現(xiàn)最終完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明包括以下內(nèi)容。
(1)冷陰極熒光燈用堿土類鋁酸鹽熒光體，該熒光體的特征是，組成式由a(P1-xEux)O·(Q1-yMny)O·bAl2O3表示，在照射波長180～300nm的紫外線時發(fā)光，組成式中，P表示Ba、Sr及Ca中的至少1種堿土金屬元素，Q表示Mg及Zn中的至少1種2價金屬元素，a、b、x及y表示分別滿足下列各式的數(shù)，即0.8≤a≤1.2，4.5≤b≤5.5，0.05≤x≤0.25及0.2≤y≤0.4。
(2)如上述(1)中所述的冷陰極熒光燈用堿土類鋁酸鹽熒光體，該熒光體的特征是，在受到波長180～300nm的紫外線照射時，呈現(xiàn)出在445～455nm的波長范圍有第1發(fā)光峰，在510～520nm的波長范圍有第2發(fā)光峰的發(fā)光。
(3)如上述(1)或者上述(2)所述的冷陰極熒光燈用堿土類鋁酸鹽熒光體，該熒光體的特征是，前述第1發(fā)光峰的強度為P1，前述第2發(fā)光峰的強度為P2時，其強度比(P2/P1)在10以上。
(4)冷陰極熒光燈用堿土類鋁酸鹽熒光體，它是以堿土類鋁酸鹽為母體，其中含有作為激活劑的2價的銪(Eu2+)和2價的錳(Mn2+)的堿土類鋁酸鹽熒光體，該熒光體的特征是，在受到波長253.7nm的紫外線激發(fā)時，于650℃對該熒光體進行15分鐘的加熱處理后的發(fā)光亮度為進行該加熱處理前的發(fā)光亮度的80％以上。
(5)如上述(4)所述的冷陰極熒光燈用堿土類鋁酸鹽熒光體，該熒光體的特征是，前述熒光體的組成式由a(P1-xEux)O·(Q1-yMny)O·bAl2O3表示，組成式中，P表示Ba、Sr及Ca中的至少1種堿土金屬元素，Q表示Mg及Zn中的至少1種2價金屬元素，a、b、x及y表示分別滿足下列各式的數(shù)，即0.8≤a≤1.2，4.5≤b≤5.5，0.05≤x≤0.25及0.2≤y≤0.4。
(6)冷陰極熒光燈，它是在對光透明的管狀的燈管殼的內(nèi)壁形成熒光膜，并且在該燈管殼內(nèi)封入水銀和稀有氣體，通過由該水銀放電而放射出的波長180～300nm的紫外線使前述熒光膜發(fā)光的冷陰極熒光燈，該熒光燈的特征是，前述熒光膜含有上述(1)～(5)中的任一項所述的冷陰極熒光燈用堿土類鋁酸鹽熒光體。
由于本發(fā)明的冷陰極熒光燈用堿土類鋁酸鹽熒光體采用上述構(gòu)成，因此與以往的熒光體不同，445～455nm的藍色光波長范圍的發(fā)光強度弱，510～520nm的波長范圍的發(fā)光強度強，因此熒光體的發(fā)光與綠色濾色片的分光透射光譜的匹配得到改善，與以LAP熒光體為代表的以往的熒光燈用綠色熒光體相比，綠色的色純度良好，并且，在波長180～300nm的紫外線，尤其是在253.7nm及185nm的紫外線激發(fā)下，呈現(xiàn)與LAP熒光體同等的高亮度，而且熱劣化程度小，即使經(jīng)過加熱處理后仍能夠維持高亮度。因此，將本發(fā)明的熒光體作為冷陰極熒光燈的綠色熒光體成分用于熒光膜時，能夠得到光通量高的熒光燈，如果將這種熒光燈用于LCD等的背燈，就能夠?qū)崿F(xiàn)明亮的色彩再現(xiàn)范圍廣的美麗的顯示畫面。


圖1是本發(fā)明的Eu2+及Mn2+共激活鋁酸鋇鎂熒光體的發(fā)光光譜(曲線B)與綠色濾光片的分光透射光譜(曲線C)的相關(guān)性的示例圖。
圖2是以往的Eu2+及Mn2+共激活鋁酸鋇鎂熒光體的發(fā)光光譜(曲線A)與綠色濾光片的分光透射光譜(曲線C)的相關(guān)性的示例圖。
圖3是在Eu2+及Mn2+共激活鋁酸鋇鎂熒光體的發(fā)光光譜中的510～520nm波長范圍的發(fā)光強度(P2)與445～455nm波長范圍的發(fā)光強度(P1)的比(P2/P1)與Eu濃度的相關(guān)性的示例圖。
圖4是用波長185nm的紫外線激發(fā)Eu2+及Mn2+共激活鋁酸鋇鎂熒光體時的發(fā)光亮度與Eu濃度的相關(guān)性的示例圖。
圖5是Eu2+及Mn2+共激活鋁酸鋇鎂熒光體的發(fā)光亮度與熒光體母體組成的相關(guān)性的示例圖。
圖6是Eu2+及Mn2+共激活鋁酸鋇鎂熒光體加熱處理后的亮度保持率與熒光體母體組成的相關(guān)性的示例圖。
圖7是Eu2+及Mn2+共激活鋁酸鋇鎂熒光體的發(fā)光亮度、加熱處理后的發(fā)光亮度及加熱處理后的亮度保持率分別與Mn濃度的相關(guān)性的示例圖。
圖8是Eu2+及Mn2+共激活鋁酸鋇鎂熒光體的發(fā)光亮度、加熱處理后的發(fā)光亮度及加熱處理后的亮度保持率分別與Eu濃度的相關(guān)性的示例圖。
圖9是用波長185nm的紫外線激發(fā)Eu2+及Mn2+共激活鋁酸鋇鎂熒光體時的發(fā)光亮度與Mn濃度的相關(guān)性的示例圖。
圖10是在Eu2+及Mn2+共激活鋁酸鋇鎂熒光體的發(fā)光光譜中的510～520nm波長范圍的發(fā)光強度(P2)與445～455nm波長范圍的發(fā)光強度(P1)的比(P2/P1)與Mn濃度的相關(guān)性的示例圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的冷陰極熒光燈用Eu2+及Mn2+共激活堿土類鋁酸鹽熒光體(以下，簡稱為本發(fā)明的鋁酸鹽熒光體或者本發(fā)明的熒光體)，除了混合熒光體原料進行配制以得到規(guī)定的組成之外，可以與以往的Eu2+及Mn2+共激活堿土類鋁酸鹽熒光體(以下，簡稱為以往的鋁酸鹽熒光體或以往的熒光體)同樣進行制造。
即，本發(fā)明的鋁酸熒光體能夠采用以下的方法制造，即按照形成化學計量學上的組成式a(P1-xEux)O·(Q1-yMny)O·bAl2O3，(P表示Ba、Sr及Ca中的至少1種堿土金屬元素，Q表示Mg及Zn中的至少1種2價金屬元素，a、b、x及y表示分別滿足下列各式的數(shù)，即0.8≤a≤1.2，4.5≤b≤5.5，0.05≤x≤0.25及0.2≤y≤0.4。下同)的比例，將1)P的氧化物或者P的硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽、鹵化物、氫氧化物等在高溫下能夠變成P的氧化物的P的化合物，2)Q的氧化物或者Q的硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽、鹵化物、氫氧化物等在高溫下能夠變成Q的氧化物的Q的化合物，3)Al的氧化物或者Al的硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽、鹵化物、氫氧化物等在高溫下能夠變成Al的氧化物的Al的化合物，4)Eu的氧化物或者Eu的硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽、鹵化物、氫氧化物等在高溫下能夠變成Eu的氧化物的Eu的化合物，5)Mn的氧化物或者Mn的硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽、鹵化物、氫氧化物等在高溫下能夠變成Mn的氧化物的Mn的化合物的混合物組成的熒光體原料化合物裝進耐熱容器中，在氬氣或氮氣等中性氣體氣氛或者含有少量氫氣的氮氣、一氧化碳氣體等還原性氣氛中，在1200～1700℃進行一次或多次煅燒。
在對前述熒光體原料化合物進行煅燒時，可以在這種原料化合物中加入作為熔劑的含氟化合物或含硼化合物等進行煅燒。此外，本發(fā)明的熒光體的制造方法不限于前述的方法，只要是組成在前述化學計量學的范圍內(nèi)，可以采用以往任何公知的方法制造。
圖1是以上制造的本發(fā)明的鋁酸鹽熒光體之一的組成式為{(Ba0.85Eu0.15)·Mg0.65Mn0.35)O·5Al2O3}的熒光體用253.7nm的紫外線激發(fā)時的發(fā)光光譜(曲線B)和綠色濾光片的分光透射光譜(曲線C)的示例圖。
從與圖2所例示的以往的鋁酸鹽熒光體的發(fā)光光譜的比較表明，本發(fā)明的鋁酸鹽熒光體與以往的鋁酸鹽熒光體相比，在445～455nm波長范圍的藍色光波長范圍的發(fā)光降低，相反在510～520nm波長范圍的綠色光波長范圍的發(fā)光被增強，該發(fā)光光譜與綠色濾光片的分光透射光譜的匹配極其良好。因此，本發(fā)明的鋁酸鹽熒光體與相同的綠色濾光片組合使用時，與以往的鋁酸鹽熒光體的情況相比，來自熒光體的綠色濾光片吸收藍色發(fā)光所造成的發(fā)光損失減少，通過該濾光片的發(fā)光亮度、色純度顯著提高。
接著，以組成式由a(Ba1-xEux)O·(Mg1-yMny)O·bAl2O3表示、Eu2+及Mn2+共激活鋁酸鋇鎂熒光體為例，對熒光體的母體組成及激活劑(Eu和Mn)的濃度與發(fā)光亮度、熱劣化程度、2個特定波長范圍的各自的發(fā)光強度的相對強度(綠色光系成分的發(fā)光強度與藍色光系成分的發(fā)光強度之比)的相關(guān)性研究的結(jié)果進行說明。
在上述組成式中，相對于1摩爾氧化鎂錳{(Mg1-yMny)O}的氧化鋇銪{(Ba1-xEux)O}的摩爾數(shù)，以及氧化鋁的摩爾數(shù)分別為a及b，相對于1摩爾氧化鋇銪{(Ba1-xEux)O}的Eu的摩爾數(shù)及相對于1摩爾氧化鎂錳{(Mg1-yMny)O}的Mn的摩爾數(shù)分別為x及y。此外，以下所示的相對發(fā)光亮度是在543nm有發(fā)光峰的熒光燈用綠色光熒光體、且組成式由(La0.55Ce0.3Tb0.15)PO4表示的以往的LAP熒光體用253.7nm紫外線激發(fā)時的發(fā)光亮度為100時的相對值。
圖3是以Mn濃度為0.35摩爾(y＝0.35)、氧化鋇銪為1摩爾(a＝1)、氧化鋁為5摩爾(b＝5)的Eu2+及Mn2+共激活鋁酸鋇鎂熒光體{(Ba1-xEux)O·(Mg0.65Mn0.35)O·5Al2O3}為例，表示在該熒光體的發(fā)光光譜中位于445～455nm波長范圍的第1發(fā)光峰的強度為P1，位于510～520nm波長范圍的第2發(fā)光峰的發(fā)光強度為P2時，顯示與色純度或者綠色濾色片的匹配性的良好程度的2個發(fā)光峰的強度比(P2/P1)與Eu濃度(x值)關(guān)系的曲線圖。
如圖3所示，該2價Eu2+及Mn2+共激活鋁酸鋇鎂熒光體中的這2個發(fā)光峰的強度比(P2/P1)與預(yù)想的相反，預(yù)想的是以往的鋁酸鋇鎂熒光體中所研究過的Eu濃度如果從約0.05摩爾開始，使作為藍色發(fā)光中心Eu2+的來源的Eu濃度增加，則藍色發(fā)光(P1)會增大，而實際上P1減少，其結(jié)果是該強度比(P2/P1)增大。
Eu濃度在0.05摩爾以上(x≥0.05)，則該強度比(P2/P1)在25以上，Eu濃度越高該值越大。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是由于隨著Eu濃度變高，能量容易從Eu傳向Mn。其結(jié)果是，來自Mn的發(fā)光的510～520nm波長范圍中的發(fā)光強度(P2)變強，綠色的色純度變高，如圖1的本發(fā)明的熒光體的發(fā)光光譜所示，與綠色濾光片的匹配良好，向損失減少的方向改善。而且，還確認了發(fā)光強度比(P2/P1)與Eu濃度的相關(guān)關(guān)系，即使P為Sr及/或Ca，也存在大致相同的傾向。
如上所述，僅僅著眼于發(fā)光光譜的分布時，就此意義而言可以說使Eu濃度增大是最好的。而從亮度方面來看，使Eu濃度無限制增大則未必是最好的。
圖4是以Mn濃度為0.35摩爾(y＝0.35)、氧化鋇銪為1摩爾(a＝1)、氧化鋁為5摩爾(b＝5)的Eu2+及Mn2+共激活鋁酸鋇鎂熒光體{(Ba1-xEux)O·(Mg0.65Mn0.35)O·5Al2O3}為例，表示該熒光體的Eu濃度(x值)與在用波長185nm的紫外線激發(fā)時的發(fā)光亮度(相對值)的關(guān)系的曲線圖。
如圖4所示，該Eu2+及Mn2+共激活鋁酸鋇鎂熒光體用波長185nm的紫外線激發(fā)時的發(fā)光亮度非常依賴于該Eu濃度。發(fā)光亮度在Eu濃度為0.05～0.25摩爾(x＝0.05～0.25)時出現(xiàn)變高的現(xiàn)象，而Eu濃度高于以上濃度時，發(fā)光亮度就降低。
因此，作為滿足亮度高和與濾色片的匹配良好這兩個要求的條件，Eu濃度為0.05～0.25摩爾(x＝0.05～0.25)，更好是(0.1～0.2)。
接著，對作為本發(fā)明的鋁酸鹽熒光體的特征的在Eu高濃度下的母體組成及Mn的濃度和亮度特性及亮度保持率進行了研究。
圖5和圖6是分別以Eu濃度為0.15摩爾(x＝0.15)、Mn濃度為0.35摩爾(y＝0.35)的Eu2+及Mn2+共激活鋁酸鋇鎂熒光體{a(Ba0.85Eu0.15)O·(Mg0.65Mn0.35)O·bAl2O3}為例，以該熒光體的氧化鋇銪的摩爾數(shù)(a值)為參數(shù)，分別例示了氧化鋁的摩爾數(shù)(b值)與發(fā)光亮度(相對值)的關(guān)系、以及氧化鋁的摩爾數(shù)(b值)與加熱處理后的亮度保持率關(guān)系的曲線圖。在圖6中，縱軸的亮度保持率是以對圖5所例示的各熒光體在650℃進行15分鐘加熱處理后的發(fā)光亮度對應(yīng)于實施該加熱處理前的發(fā)光亮度的相對值來表示的值。在圖5和圖6中，曲線A、B及C分別是表示氧化鋇銪為0.5摩爾(a＝0.5)、1摩爾(a＝1)及1.5摩爾(a＝1.5)的情況下的曲線，橫軸是氧化鋁的摩爾數(shù)(b值)。
如圖5所示，Eu2+及Mn2+共激活鋁酸鋇鎂熒光體的發(fā)光亮度非常依賴于該熒光體的母體組成。氧化鋇銪的摩爾數(shù)(a值)為一定的情況下，在氧化鋁為4～6摩爾(b＝4～6)時，發(fā)光亮度達到最大，b值無論變得比其大、或是比其小，發(fā)光亮度都急劇降低。而且，氧化鋁的摩爾數(shù)(b值)是一定的情況下，氧化鋇銪大致是1摩爾(a＝1)時，發(fā)光亮度最大，a值無論變得比其大，或是比其小，發(fā)光亮度都急劇降低。尤其是發(fā)光亮度在氧化鋇銪為1摩爾(a＝1)，氧化鋁為5摩爾(b＝5)時(圖5上的E點)，變得最高。
而且，如圖6所示，Eu2+及Mn2+共激活鋁酸鋇鎂熒光體的亮度保持率也非常依賴于其母體組成。氧化鋇銪為1摩爾(a＝1)時，亮度保持率不會由于氧化鋁的摩爾數(shù)而有大的變化，但氧化鋇銪為0.5摩爾(a＝0.5)或1.5摩爾(a＝1.5)的情況下，在氧化鋁為4～6摩爾(b＝4～6)時，亮度保持率變低。尤其是發(fā)光亮度比較高、氧化鋁為4～6摩爾(b＝4～6)的情況下，氧化鋇銪為1摩爾(a＝1)時，亮度保持率最高，氧化鋇銪為0.5摩爾(a＝0.5)和1.5摩爾(a＝1.5)時，亮度保持率降低到80％以下。
在專利文獻1和專利文獻3所提出的熒光體，如果采用前述組成式說明的話，就相當于氧化鋇銪為0.5摩爾(a＝0.5)、氧化鋁為4摩爾(b＝4，圖5和圖6中的D點)，在專利文獻2所提出的熒光體，如果采用前述組成式說明的話，就相當于氧化鋇銪為0.625摩爾(a＝0.625)、氧化鋁為6.67摩爾(b＝6.67)。將其在圖5和圖6中比較熒光體的發(fā)光亮度和亮度保持率，比氧化鋇銪為1摩爾(a＝1)、氧化鋁為5摩爾(b＝5)的本發(fā)明的熒光體(圖5和圖6上的E點)差很多。
圖7是以Eu濃度為0.15摩爾(x＝0.15)、氧化鋇銪為1摩爾(a＝1)、氧化鋁為5摩爾(b＝5)的Eu2+及Mn2+共激活堿土類鋁酸鋇鎂熒光體{(Ba0.85Eu0.15)O·(Mg1-yMny)O·5Al2O3}為例，表示該熒光體的Mn濃度(y值)與發(fā)光亮度(相對值)及亮度保持率的關(guān)系曲線。在圖7中，曲線A是制造后對熒光體進行加熱處理前的熒光體的發(fā)光亮度(相對值)，曲線C是對曲線A所示的各熒光體分別在650℃加熱處理15分鐘后的發(fā)光亮度(相對值)，曲線B是表示對曲線A所示的各熒光體分別在650℃加熱處理15分鐘后的亮度保持率的曲線，即，表示對各熒光體按照前述加熱處理條件進行加熱處理后的發(fā)光亮度與該加熱處理前的發(fā)光亮度的相對值的曲線。此外，橫軸是錳濃度(y值)，縱軸是相對亮度(左縱軸)或亮度保持率(右縱軸)。
如圖7所示，該Eu2+及Mn2+共激活鋁酸鋇鎂熒光體的發(fā)光亮度和亮度保持率的熱劣化特性非常依賴其Mn濃度。發(fā)光亮度在Mn濃度為0.3～0.4摩爾(y＝0.3～0.4)時最大，Mn濃度比該值高或低時，發(fā)光亮度都變低。這種現(xiàn)象可以認為是由于Mn濃度低，發(fā)光中心數(shù)就少，發(fā)光亮度變低，相反Mn濃度過高，由于濃縮猝滅，發(fā)光亮度降低。
而且，將Eu2+及Mn2+共激活鋁酸鋇鎂熒光體在650℃進行15分鐘加熱處理后的相對亮度，在Mn濃度為0.4摩爾以下(y≤0.4)時，基本是一定值。亮度保持率隨Mn濃度變高而降低，但Mn濃度為0.4摩爾以下(y≤0.4)時，比較高，達到80％以上，這從圖7上可以看出。
圖8是以Mn濃度為0.35摩爾(y＝0.35)、氧化鋇銪為1摩爾(a＝1)、氧化鋁為5摩爾(b＝5)的Eu2+及Mn2+共激活鋁酸鋇鎂熒光體{(Ba1-xEux)O·(Mg0.65Mn0.35)O·5Al2O3}為例，表示該熒光體的Eu濃度(x值)與發(fā)光亮度(相對值)及亮度保持率的關(guān)系的曲線。與圖7的情況同樣，在圖8中，曲線A是表示制造后的各熒光體的發(fā)光亮度(相對值)，曲線C是表示對曲線A所示的各熒光體在650℃加熱處理15分鐘后的發(fā)光亮度(相對值)，曲線B是表示對曲線A所示的各熒光體在650℃加熱處理15分鐘后的亮度保持率(與圖7中曲線B的情況同樣求得的值)。此外，橫軸是Eu濃度(x值)，縱軸是相對亮度(左縱軸)或亮度保持率(右縱軸)。
如圖8所示，該Eu2+及Mn2+共激活鋁酸鋇鎂熒光體的發(fā)光亮度和亮度保持率非常依賴其Eu濃度。發(fā)光亮度在Eu濃度為0.05～0.25摩爾(x＝0.05～0.25)時最大，Eu濃度比該值高或低時，發(fā)光亮度都降低。這種現(xiàn)象可以認為是由于Eu濃度低，吸收·傳遞能量的點就少，發(fā)光亮度變低，相反若Eu濃度過高，則由于濃縮猝滅，發(fā)光亮度降低。
Eu2+及Mn2+共激活鋁酸鋇鎂熒光體在650℃加熱處理15分鐘后的相對亮度在Eu濃度為0.05～0.15摩爾(x＝0.05～0.15)時最大。亮度保持率隨Eu濃度變高而降低，但Eu濃度為0.25摩爾以下(x≤0.25)時比較高，達到80％以上，這可從圖8上看出。如前所述，從亮度飽和的觀點來看，在不使其產(chǎn)生濃縮猝滅的前提下使激活劑達到高濃度是有利的。
圖9是以Eu濃度為0.15摩爾(x＝0.15)、氧化鋇銪為1摩爾(a＝1)、氧化鋁為5摩爾(b＝5)的Eu2+及Mn2+共激活鋁酸鋇鎂熒光體{(Ba0.85Eu0.15)O·(Mg1-yMny)O·5Al2O3}為例，表示該熒光體的Mn濃度(y值)與用波長185nm的紫外線激發(fā)時的發(fā)光亮度(相對值)的關(guān)系的曲線。
如圖9所示，對Eu2+及Mn2+共激活鋁酸鋇鎂熒光體用波長185nm的紫外線進行激發(fā)時的發(fā)光亮度非常依賴于其Mn的濃度。發(fā)光亮度在Mn濃度為0.15～0.4摩爾(y＝0.15～0.4)時最高，Mn的濃度比該值高或低，發(fā)光亮度都降低。
圖10是以Eu濃度為0.15摩爾(x＝0.15)、氧化鋇銪為1摩爾(a＝1)、氧化鋁為5摩爾(b＝5)的Eu2+及Mn2+共激活堿土類鋁酸鋇鎂熒光體{(Ba0.85Eu0.15)O·(Mg1-yMny)O·5Al2O3}為例，表示在該熒光體的發(fā)光光譜中的445～455nm波長范圍的第1發(fā)光峰強度為P1，在510～520nm波長范圍的第2發(fā)光峰為P2時，Mn濃度(y值)與這兩個發(fā)光峰的強度比(P2/P1)的關(guān)系的曲線。P2/P1值大，就意味著445～455nm波長范圍的藍色成分的發(fā)光弱，而510～520nm波長范圍的綠色成分的發(fā)光強，作為綠色熒光體，P2/P1越大綠色的純度越高，與綠色濾光片的匹配良好。
如圖10所示，Eu2+及Mn2+共激活鋁酸鋇鎂熒光體的發(fā)光峰強度比(P2/P1)非常依賴于其Mn濃度。Mn濃度為0.2摩爾以上(y≥0.2)時，發(fā)光峰強度比(P2/P1)在10以上，Mn濃度越高該比值越大。如果Mn濃度變高，則從Eu向Mn傳遞的能量就容易變換成可見光，因此，在來自Mn的發(fā)光的510～520nm波長范圍的發(fā)光變強，綠色的純度變高。
從這些結(jié)果可知，為了滿足在波長253.7nm的紫外線激發(fā)下，發(fā)光亮度高，而且即使在650℃受到15分鐘的熱處理，熱劣化程度也低的要求，本發(fā)明的熒光體最好是{(P1-xEux)O}與{(Q1-yMny)O}的摩爾比(a)在0.8～1.2的范圍內(nèi)(0.8≤a≤1.2)，氧化鋁與氧化鎂錳的摩爾比(b)在4.5～5.5的范圍內(nèi)(4.5≤b≤5.5)。而且，為了滿足在波長253.7nm及波長185nm的紫外線激發(fā)下發(fā)光亮度高，并且在650℃的15分鐘的熱處理所引起的熱劣化程度低，發(fā)光色的綠色更純的要求，除了上述母體的組成之外最好是激活劑Eu濃度(x)及Mn濃度(y)分別在0.05～0.25摩爾的范圍內(nèi)(0.05≤x≤0.25)以及0.2～0.4摩爾的范圍內(nèi)(0.2≤y≤0.4)。如上所述，通過符合Eu濃度的設(shè)定，對母體組成及Mn濃度進行特定，能夠形成更好的冷陰極熒光燈用綠色發(fā)光熒光體。
接著，對本發(fā)明的冷陰極熒光燈進行說明。本發(fā)明的冷陰極熒光燈除了形成在玻璃燈管的內(nèi)壁的熒光膜含有前述本發(fā)明的熒光體之外，與以往的冷陰極熒光燈是相同的。也就是說，在水、乙酸丁酯等溶劑中，將本發(fā)明的熒光體與聚氧乙烯、硝化纖維素等粘合劑一起分散形成的熒光體漿料吸入玻璃等透光的細管中，涂敷在管內(nèi)壁進行干燥·烘焙處理后，將一對電極安裝在規(guī)定的位置，對管內(nèi)進行排氣處理后，將氬氦(Ar-Ne)等稀有氣體及水銀蒸氣封入管內(nèi)后將管子兩端封住而制得。電極與以往的冷陰極熒光燈同樣，安裝在管子的兩端。
此外，就作為本發(fā)明的冷陰極熒光燈的熒光膜使用的Eu2+及Mn2+共激活堿土類鋁酸鋇鎂熒光體(本發(fā)明的熒光體)來說，采用粒徑比以往所用的熒光燈用熒光體大的熒光體所得到的冷陰極熒光燈發(fā)出的光通量增加，能得到呈現(xiàn)更高亮度的發(fā)光的冷陰極熒光燈。這是由于本發(fā)明的熒光體的粒徑越大熒光體的熱劣化就越小的緣故。因此，作為本發(fā)明的使用于冷陰極熒光燈的熒光體，在本發(fā)明的熒光體中，使用具有2μm以上粒徑的熒光體，在得到的冷陰極熒光燈的光通量這一點上特別好，前述粒徑是指例如采用費希爾微粒分粒器按照空氣透過法測得的平均粒徑。此外，從冷陰極熒光燈的外觀(熒光膜表面、粒子)，以及從熒光膜的附著強度這一點來看，采用具有8μm粒徑的熒光體尤其好。
按照前述方法制造的本發(fā)明的冷陰極熒光燈，能夠用作高亮度、色彩再現(xiàn)范圍廣的背燈。
以下利用實施例對本發(fā)明進行說明。
實施例1BaCO30.85摩爾Eu2O30.075摩爾3MgCO3·Mg(OH)20.1625摩爾MnO20.35摩爾Al2O3(α型) 5.0摩爾AlF30.030摩爾將作為熒光體原料的前述原料充分混合，裝入坩堝內(nèi)，再將石墨塊放在熒光體原料上，蓋上蓋子，在含有水蒸氣的氮氣氫氣氣氛中于最高溫度1450℃煅燒24小時，其中包括升溫、降溫時間在內(nèi)。
接著，對煅燒粉末進行分散、清洗、干燥、篩選處理，用費希爾微粒分粒器測定時的平均粒徑為6.7μm，得到組成式由(Ba0.85Eu0.15)O·(Mg0.65Mn0.35)O·5Al2O3表示的實施例1的Eu2+及Mn2+共激活鋁酸鋇鎂熒光體。AlF3是熒光體制造中常常采用的熔劑。
本實施例1的熒光體的發(fā)光光譜在452nm和516nm有發(fā)光峰，將452nm的發(fā)光峰強度設(shè)為P1，516nm的發(fā)光峰強度設(shè)為P2時的兩個發(fā)光峰強度比(P2/P1)是36.8，按照發(fā)光色的ClE色度圖的發(fā)光色度是x＝0.140，y＝0.717，作為綠色光熒光體是實用的發(fā)光色。
將253.7nm的紫外線照射本實施例1的熒光體，對此時的發(fā)光亮度進行測定，其值為在相同條件下測定的LAP熒光體的106％。
在空氣氣氛中對本實施例1的熒光體在650℃加熱處理15分鐘后，同樣進行253.7nm的紫外線照射，測定其發(fā)光亮度，顯示出是加熱處理前的96.2％的發(fā)光亮度，加熱處理引起的熱劣化程度小。
接著，將實施例1的熒光體(綠色發(fā)光成分熒光體)和3價銪(Eu3+)激活氧化釔熒光體(紅色發(fā)光成分熒光體)、Eu2+激活鋁酸鋇鎂熒光體(藍色發(fā)光成分熒光體)的混合物100重量份，和含有1.1％硝化纖維素的乙酸丁酯200重量份及0.7重量份硼酸鹽系粘合劑充分混合，調(diào)制成熒光體漿料，將該漿料涂敷在管徑為外徑2.6mm，內(nèi)徑2.0mm，長度為250mm的玻璃燈管內(nèi)面，使之干燥，在650℃下進行15分鐘的煅燒處理，以約10kPa的封入壓將5mg水銀和Ne-Ar的混合氣體封入管內(nèi)部，安裝電極，制得燈電流為6mA的實施例1的冷陰極熒光燈。此外，為了使冷陰極熒光燈的發(fā)光色度達到x＝0.310，y＝0.320，對實施例1的熒光體和Eu3+激活氧化釔熒光體、Eu2+激活鋁酸鋇鎂熒光體的混合比進行調(diào)整。
本實施例1的熒光燈的光通量是使用LAP熒光體代替實施例1的熒光體作為綠色發(fā)光成分熒光體之外，其它與實施例1同樣制造的下述比較例3的冷陰極熒光燈的光通量的101.7％。
實施例2BaCO30.855摩爾Eu2O30.0475摩爾3MgCO3·Mg(OH)20.15摩爾MnO20.4摩爾Al2O3(α型)4.75摩爾AlF30.030摩爾除了作為熒光體原料采用前述原料之外，其它與實施例1同樣，得到用費希爾微粒分粒器測定時的平均粒徑為7.0μm、其組成式由0.95(Ba0.9Eu0.1)(Mg0.6Mn0.4)·4.75Al2O3表示的實施例2的Eu2+及Mn2+共激活鋁酸鋇鎂熒光體。
該實施例2的熒光體的發(fā)光光譜在450nm和516nm有發(fā)光發(fā)光峰，將450nm的發(fā)光峰強度設(shè)為P1，516nm的發(fā)光峰強度設(shè)為P2時，兩個發(fā)光峰強度比(P2/P1)是50.2，按照發(fā)光色ClE色度圖的發(fā)光色度是x＝0.141，y＝0.724，作為綠色熒光體是實用的發(fā)光色。
將253.7nm的紫外線照射本實施例2的熒光體，對此時的發(fā)光亮度進行測定，其值為相同條件下測定的LAP熒光體的99％。
再在空氣氣氛中對本實施例2的熒光體于650℃進行加熱處理15分鐘后，同樣照射波長253.7nm的紫外線測定其發(fā)光亮度，顯示出加熱處理前的實施例2的熒光體的100％的發(fā)光亮度，幾乎沒有發(fā)現(xiàn)加熱處理引起的熱劣化。
接著，除了用實施例2的熒光體代替實施例1的熒光體之外，與實施例1的冷陰極熒光燈同樣，制造了發(fā)光色ClE色度圖的發(fā)光色度是x＝0.310，y＝0.320的實施例2的冷陰極熒光燈。
本實施例2的熒光燈的光通量為使用LAP熒光體代替實施例2的熒光體作為綠色發(fā)光成分熒光體之外，其它與實施例2同樣制造的下述比較例3的冷陰極熒光燈的光通量的100％。
實施例3BaCO30.84摩爾Eu2O30.105摩爾3MgCO3·Mg(OH)20.2摩爾MnO20.2摩爾Al2O3(α型) 5.25摩爾AlF30.020摩爾除了作為熒光體原料采用前述原料之外，其它與實施例1同樣，得到用費希爾微粒分粒器測定時的平均粒徑為4.8μm、其組成式由1.05(Ba0.8Eu0.2)(Mg0.8Mn0.2)·5.25Al2O3表示的實施例3的Eu2+及Mn2+共激活鋁酸鋇鎂熒光體。
本實施例3的熒光體的發(fā)光光譜在454nm和515nm有發(fā)光峰，將454nm的發(fā)光峰強度設(shè)為P1，515nm的發(fā)光峰強度設(shè)為P2時的兩個發(fā)光峰強度比(P2/P1)是14.5，發(fā)光色度是x＝0.140，y＝0.634，作為綠色熒光體是實用的發(fā)光色。
將253.7nm的紫外線照射本實施例3的熒光體，對此時的發(fā)光亮度進行測定，其值是相同條件下測定的LAP熒光體的99％。
再在空氣氣氛中對本實施例3的綠色熒光體于650℃進行加熱處理15分鐘后，同樣照射波長253.7nm的紫外線測定其發(fā)光亮度，顯示出加熱處理前的實施例2的熒光體的98％的發(fā)光亮度，加熱處理引起的熱劣化程度小。
接著，除了用實施例3的熒光體代替實施例1的熒光體之外，與實施例1的冷陰極熒光燈同樣，制造了發(fā)光色ClE色度圖的發(fā)光色度是x＝0.310，y＝0.320的實施例3的冷陰極熒光燈。
本實施例3的熒光燈的光通量為使用LAP熒光體代替實施例3的熒光體作為綠色發(fā)光成分熒光體之外，其它與實施例3同樣制造的下述比較例3的冷陰極熒光燈的光通量的99.9％。
實施例4BaCO30.95摩爾Eu2O30.025摩爾3MgCO3·Mg(OH)20.2摩爾MnO20.2摩爾Al2O3(α型) 4.75摩爾AlF30.030摩爾除了作為熒光體原料采用前述原料之外，與實施例1同樣，得到CIE色度圖的發(fā)光色的用費希爾微粒分粒器測定時的平均粒徑為6.5μm、其組成式由(Ba0.95Eu0.05)(Mg0.8Mn0.2)·4.75Al2O3表示的實施例4的Eu2+及Mn2+共激活鋁酸鋇鎂熒光體。
本實施例4的熒光體的發(fā)光光譜在448nm和515nm有發(fā)光峰，將448nm的發(fā)光峰強度設(shè)為P1，515nm的發(fā)光峰強度設(shè)為P2時，兩個發(fā)光峰強度比(P2/P1)是10.5，發(fā)光色度是x＝0.140，y＝0.598，作為綠色光熒光體是實用的發(fā)光色。
將253.7nm的紫外線照射本實施例4的熒光體，對此時的發(fā)光亮度進行測定，其值是相同條件下測定的LAP熒光體的87％的發(fā)光亮度。
再在空氣氣氛中對本實施例4的綠色熒光體于650℃加熱處理15分鐘后，同樣用波長253.7nm的紫外線照射測定其發(fā)光亮度，顯示出加熱處理前的實施例4的熒光體的100％的發(fā)光亮度，沒有發(fā)現(xiàn)加熱處理引起的熱劣化。
接著，除了用實施例4的熒光體代替實施例1的熒光體之外，與實施例1的冷陰極熒光燈同樣，制造了發(fā)光色ClE色度圖的發(fā)光色度是x＝0.310，y＝0.320的實施例4的冷陰極熒光燈。
本實施例4的熒光燈的光通量為使用LAP熒光體代替實施例4的熒光體作為綠色發(fā)光成分熒光體之外，其它與實施例4同樣制造的下述比較例3冷陰極熒光燈的光通量的96.9％。
實施例5BaCO30.85摩爾Eu2O30.075摩爾3MgCO3·Mg(OH)20.1625摩爾MnO20.35摩爾Al2O3(α型)5.0摩爾AlF30.010摩爾除了作為熒光體原料采用前述原料之外，其它與實施例1同樣，得到用費希爾微粒分粒器測定時的平均粒徑為2.7μm、其組成式由(Ba0.85Eu0.15)(Mg0.65Mn0.35)·5Al2O3表示的實施例5的Eu2+及Mn2+共激活鋁酸鋇鎂熒光體。
本實施例5的熒光體的發(fā)光光譜在449nm和514nm有發(fā)光發(fā)光峰，將450nm的發(fā)光峰強度設(shè)為P1，516nm的發(fā)光峰強度設(shè)為P2時的兩個發(fā)光峰強度比(P2/P1)是47.7，發(fā)光色ClE色度圖的發(fā)光色度是x＝0.140，y＝0.710，作為綠色光熒光體是實用的發(fā)光色。
將253.7nm的紫外線照射本實施例4的熒光體，對此時的發(fā)光亮度進行測定，其值是相同條件下測定的LAP熒光體的105％的發(fā)光亮度。
再在空氣氣氛中對本實施例5的綠色光熒光體于650℃加熱處理15分鐘后，同樣用波長253.7nm的紫外線照射測定其發(fā)光亮度，顯示出加熱處理前的實施例5的熒光體的95.1％的發(fā)光亮度，加熱處理引起的熱劣化程度極小。
接著，除了用實施例5的熒光體代替實施例1的熒光體之外，與實施例1的冷陰極熒光燈同樣，制造了發(fā)光色ClE色度圖的發(fā)光色度是x＝0.310，y＝0.320的實施例5的冷陰極熒光燈。
本實施例5的熒光燈的光通量為使用LAP熒光體代替實施例5的熒光體作為綠色發(fā)光成分熒光體之外，其它與實施例5同樣制造的下述比較例3的冷陰極熒光燈的光通量的100.1％。
比較例1BaCO30.45摩爾Eu2O30.025摩爾
3MgCO3·Mg(OH)20.2摩爾MnO20.2摩爾Al2O3(α型) 4.0摩爾AlF30.005摩爾除了作為熒光體原料采用前述原料之外，與實施例1同樣，得到用費希爾微粒分粒器測定時的平均粒徑為2.5μm、其組成式是專利文獻3所記載的0.5(Ba0.9Eu0.1)(Mg0.8Mn0.2)·4Al2O3表示的比較例1的Eu2+及Mn2+共激活鋁酸鋇鎂熒光體。
本比較例1的熒光體的發(fā)光光譜在450nm和515nm有發(fā)光峰，將450nm的發(fā)光峰強度設(shè)為P1，515nm的發(fā)光峰強度設(shè)為P2時，這兩個發(fā)光峰強度比(P2/P1)是12.3，發(fā)光色度是x＝0.140，y＝0.603，作為綠色光熒光體是實用的發(fā)光色。
將253.7nm的紫外線照射本比較例1的熒光體，對此時的發(fā)光亮度進行測定，其值是相同條件下測定的LAP熒光體的77％的發(fā)光亮度。
再在空氣氣氛中對本比較例1的綠色光熒光體于650℃加熱處理15分鐘后，同樣用波長253.7nm的紫外線照射測定其發(fā)光亮度，顯示出加熱處理前的比較例1的熒光體的74％的發(fā)光亮度，加熱處理的引起的發(fā)光亮度的熱劣化程度大。
接著，除了用比較例1的熒光體代替實施例1的熒光體之外，與實施例1的冷陰極熒光燈同樣，制造了發(fā)光色ClE色度圖的發(fā)光色度是x＝0.310，y＝0.320的比較例1的冷陰極熒光燈。
本比較例1的熒光燈的光通量是除了使用LAP熒光體代替比較例1的熒光體作為綠色發(fā)光成分熒光體之外，其它與此比較例1同樣制造的下述比較例3的冷陰極熒光燈光通量的87.7％。
比較例2BaCO30.5825摩爾Eu2O30.02125摩爾3MgCO3·Mg(OH)20.208摩爾
MnO20.168摩爾Al2O3(α型) 6.67摩爾AlF30.010摩爾除了作為熒光體原料采用前述原料之外，與實施例1同樣，得到用費希爾微粒分粒器測定時的平均粒徑為2.9μm、其組成式以專利文獻2所記載的0.625(Ba0.932Eu0.068)(Mg0.832Mn0.168)·6.67Al2O3表示的比較例2的Eu2+及Mn2+共激活鋁酸鋇鎂熒光體。
本比較例2的熒光體的發(fā)光光譜在470nm和509nm有發(fā)光峰，將470nm的發(fā)光峰強度設(shè)為P1，509nm的發(fā)光峰強度設(shè)為P2時，這兩個發(fā)光峰強度比(P2/P1)是7.5，發(fā)光色ClE色度圖的發(fā)光色度是x＝0.146，y＝0.540，作為綠色光熒光體不是實用的發(fā)光色。而且，藍色發(fā)光的發(fā)光峰位于較長的波長側(cè)，如果作為背燈用熒光燈的藍色發(fā)光成分使用，會使色彩再現(xiàn)性降低，不實用。
將253.7nm的紫外線照射本比較例2的熒光體，對此時的發(fā)光亮度進行測定，其值是相同條件下測定的LAP熒光體的65％的發(fā)光亮度。
再在空氣氣氛中對本比較例2的綠色光熒光體于650℃加熱處理15分鐘后，同樣用波長253.7nm的紫外線照射測定其發(fā)光亮度，顯示出加熱處理前的比較例2的熒光體的75％的發(fā)光亮度，加熱處理的引起的熱劣化程度非常大。
接著，除了用比較例2的熒光體代替實施例1的熒光體之外，與實施例1的冷陰極熒光燈同樣，制造了發(fā)光色ClE色度圖的發(fā)光色度是x＝0.310，y＝0.320的比較例2的冷陰極熒光燈。
本比較例2的熒光燈的光通量為除了使用LAP熒光體代替比較例2的熒光體作為綠色發(fā)光成分熒光體之外，其它與比較例2同樣制造的下述比較例3冷陰極熒光燈的光通量的84.3％。
比較例3除了采用典型的LAP熒光體{組成式是(La0.55Ce0.3Tb0.15)PO4)的LAP熒光體}代替實施例1的熒光體作為熒光燈用熒光體的綠色成分熒光體以外，與實施例1的冷陰極熒光燈同樣，制造發(fā)光色度是x＝0.310，y＝0.320的比較例3的冷陰極熒光燈，以供與本發(fā)明的冷陰極熒光燈進行發(fā)光特性的比較。
權(quán)利要求
1.冷陰極熒光燈用堿土類鋁酸鹽熒光體，其特征在于，組成式由a(P1-xEux)O·(Q1-yMny)O·bAl2O3表示，在照射波長180～300nm的紫外線時發(fā)光，組成式中，P表示Ba、Sr及Ca中的至少1種堿土金屬元素，Q表示Mg及Zn中的至少1種2價金屬元素，a、b、x及y表示分別滿足下列各式的數(shù)，即0.8≤a≤1.2，4.5≤b≤5.5，0.05≤x≤0.25及0.2≤y≤0.4。
2.如權(quán)利要求1所述的冷陰極熒光燈用堿土類鋁酸鹽熒光體，其特征還在于，在受到波長180～300nm的紫外線照射時，呈現(xiàn)出在445nm～455nm的波長范圍有第1發(fā)光峰，在510～520nm的波長范圍有第2發(fā)光峰的發(fā)光。
3.如權(quán)利要求1或2所述的冷陰極熒光燈用堿土類鋁酸鹽熒光體，其特征還在于，前述第1發(fā)光峰的強度為P1，前述第2發(fā)光峰的強度為P2時，其強度比(P2/P1)在10以上。
4.冷陰極熒光燈用堿土類鋁酸鹽熒光體，它是以堿土類鋁酸鹽為母體，其中含有作為激活劑的2價銪(Eu2+)和2價錳(Mn2+)的堿土類鋁酸鹽熒光體，其特征在于，在受到波長253.7nm的紫外線激發(fā)時，于650℃對該熒光體進行15分鐘的加熱處理后的發(fā)光亮度為進行該加熱處理前的發(fā)光亮度的80％以上。
5.如權(quán)利要求4所述的冷陰極熒光燈用堿土類鋁酸鹽熒光體，其特征還在于，前述熒光體的組成式由a(P1-xEux)O·(Q1-yMny)O·bAl2O3表示，組成式中，P表示Ba、Sr及Ca中的至少1種堿土金屬元素，Q表示Mg及Zn中的至少1種2價金屬元素，a、b、x及y表示分別滿足下列各式的數(shù)，即0.8≤a≤1.2，4.5≤b≤5.5，0.05≤x≤0.25及0.2≤y≤0.4。
6.冷陰極熒光燈，它是在對光透明的管狀的燈管殼的內(nèi)壁形成熒光膜，并且在該燈管殼內(nèi)封入水銀和稀有氣體，通過由該水銀放電而放射出的波長180～300nm的紫外線使前述熒光膜發(fā)光的冷陰極熒光燈，其特征在于，前述熒光膜含有權(quán)利要求1～5中任一項所述的冷陰極熒光燈用堿土類鋁酸鹽熒光體。
全文摘要
提供在波長180～300nm的紫外線激發(fā)下，高亮度、熱劣化程度少的冷陰極熒光燈用Eu
文檔編號H01J61/44GK1590503SQ20041005580
公開日2005年3月9日 申請日期2004年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月1日
發(fā)明者大冢禮治 申請人:化成光學儀器株式會社