專利名稱：真空紫外線激發(fā)的發(fā)光磷光體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種真空紫外線激發(fā)的發(fā)光磷光體。本發(fā)明還涉及適用于真空紫外線激發(fā)的發(fā)光裝置如等離子體顯示屏(下文中稱為“PDP”)、稀有氣體燈等的磷光體，以及涉及通過采用所說的磷光體而獲得的真空紫外線激發(fā)的發(fā)光裝置。
最近，真空紫外線激發(fā)的發(fā)光裝置獲得了廣泛的發(fā)展，該裝置的機理在于通過稀有氣體放電而放出的真空紫外線激發(fā)磷光體而放出光。其典型的例子是PDP的開發(fā)。在陰極射線管和彩色液晶顯示器中，圖像尺寸的增加是較困難的。另一方面，PDP是一種平板顯示器，它可以使PDP用于顯示或者作為在公共空間使用的大屏幕電視。PDP是一種顯示部件，它是通過將大量細(xì)小的放電空間(下文中有時簡稱為“顯示單元”)放入基體中而形成的。在每一個顯示單元中配有放電電極，并且在每一個顯示單元的內(nèi)壁上涂覆磷光體。每一個顯示單元的空間中充滿稀有氣體如He-Xe、Ne-Xe、Ar及其類似物，并且通過在放電電極上施加電壓，在該稀有氣體中發(fā)生放電并且放出真空紫外線。利用這種真空紫外線激發(fā)磷光體并且放出可見光線。通過分配放出光的顯示單元的位置而顯示圖像。利用放射三種基色藍(lán)、綠和紅的磷光體，可以顯示全色。
作為除PDP外的真空紫外線激發(fā)的發(fā)光裝置，采用稀有氣體燈。該稀有氣體燈是一種可以發(fā)光的燈，其機理在于通過在稀有氣體中放電產(chǎn)生真空紫外線并且通過磷光體將該真空紫外線轉(zhuǎn)變成可見光。由于稀有氣體燈不采用水銀，因此從環(huán)境考慮，它們是值得注意的。
人們已經(jīng)提出通過在稀有氣體中放電而放出的真空紫外線從而激發(fā)磷光體，并且作為藍(lán)色磷光體可以舉出BaMgAl10O17:Eu，作為綠色磷光體可以舉出Zn2SiO4:Mn，作為紅色磷光體可以舉出(Y,Gd)BO3:Eu。對于全色PDP來說，人們需要改進磷光體的亮度。更進一步說，人們特別需要改進藍(lán)色磷光體的亮度。
本發(fā)明的目的在于提供一種用于真空紫外線激發(fā)的發(fā)光裝置如PDP等的具有高發(fā)光亮度的藍(lán)色磷光體，還涉及采用這種藍(lán)色磷光體的真空紫外線激發(fā)的發(fā)光裝置。
本發(fā)明人已經(jīng)進行了廣泛的研究，解決在這些條件下的上述問題，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在含有作為活化劑的Eu的鋁酸鹽基磷光體中，特定的鋁酸鹽適合用作真空紫外線激發(fā)的發(fā)光磷光體，特別是作為藍(lán)色磷光體，由此而完成了本發(fā)明。
也就是說，本發(fā)明提供了一種真空紫外線激發(fā)的發(fā)光磷光體，它包括由通式(BaxM1-x)1-0.25yMg1-yAl10+yO17+0.25y表示的化合物作為基體和Eu作為活化劑，式中M表示Ca、Sr或Ca和Sr,x和y滿足下列關(guān)系0.5≤x≤1和0.05≤y≤0.15。此外，本發(fā)明提供了一種采用上述磷光體的真空紫外線激發(fā)的發(fā)光裝置。
下面將詳細(xì)描述本發(fā)明。
作為真空紫外線激發(fā)的發(fā)光藍(lán)色磷光體，BaMgAl10O17:Eu已為人們所熟知。基體氧化物BaMgAl10O17是一種具有β-氧化鋁型結(jié)構(gòu)的化合物，其中包含在β-氧化鋁結(jié)構(gòu)中的尖晶石層中的部分鋁離子被鎂離子取代。通過向由通式(BaxM1-x)1-0.25yMg1-yAl10+yO17+0.25y表示的化合物(與BaMgAl10O17相比具有較低的鎂含量和較高的鋁含量)中，特別是向其中y是0.05-0.15的化合物中加入作為活化劑的Eu而獲得的磷光體具有較高的亮度，并且適用于作為真空紫外線激發(fā)的發(fā)光磷光體。
由于在上述組成中最高達一半的Ba可以被Ca、Sr、或Ca和Sr取代，本發(fā)明的磷光體是一種真空紫外線激發(fā)的發(fā)光磷光體，它包括由通式(BaxM1-x)1-0.25yMg1-yAl10+yO17+0.25y表示的化合物作為基體和Eu作為活化劑(式中M表示Ca和/或Sr,0.5≤x≤1和0.05≤y≤0.15)。對于y的范圍，優(yōu)選地為0.1≤y≤0.15.
Eu的含量優(yōu)選地基于Ba、M(M表示Ca、Sr或Ca和Sr)和Eu的總摩爾量為1-30％摩爾，更優(yōu)選地為5-20％摩爾，更優(yōu)選地為8-15％摩爾。當(dāng)Eu的含量基于Ba、M和Eu的總摩爾量低于1％摩爾或高于30％摩爾時，有時不能獲得高的發(fā)光亮度。
真空紫外線激發(fā)的發(fā)光磷光體還可以用于由真空紫外線外的紫外線、X射線和電子束激發(fā)的磷光體，以及用于采用該磷光體的元件。
用于制造本發(fā)明的磷光體的方法沒有特別的限定，舉例來說，可以通過已知的方法如在JP-A-10153760中所說的方法來制造。一般說來，可以將原料組合在一起，從而形成給定的組成并且將其煅燒，以產(chǎn)生磷光體。
本發(fā)明的磷光體可以通過下列方法獲得將原料稱重以獲得給定的組成，采用球磨機、V形混合機、攪拌裝置等進行混合，然后在900～1600℃下煅燒1-50小時。
作為鋁源，可以采用具有高純度的氧化鋁(純度為99.9％或更高)，(結(jié)晶形式可以是α氧化鋁或過渡氧化鋁)、氫氫化鋁、硝酸鋁或具有高純度(純度為99％或更高)的鹵化鋁等。
作為鋇源，可以采用那些能夠在高溫下分解形成氧化鋇的鋇源如氫氧化鋇、碳酸鋇、硝酸鋇、鹵化鋇或具有高純度(純度為99％或更高)的草酸鋇等、或者具有高純度的氧化鋇(純度為99％或更高)。
作為鈣源，可以采用那些能夠在高溫下分解形成氧化鈣的鈣源例如氫氧化鈣、碳酸鈣、硝酸鈣、鹵化鈣或具有高純度(純度為99％或更高)的草酸鈣等，或者具有高純度(純度為99％或更高)的氧化鈣。
作為鍶源，可以采用那些能夠在高溫下分解形成氧化鍶的鍶源例如氫氧化鍶、碳酸鍶、硝酸鍶、鹵化鍶或具有高純度(純度為99％或更高)的草酸鍶等，或者具有高純度(純度為99％或更高)的氧化鍶。
作為鎂源，可以采用那些能夠在高溫下分解形成氧化鎂的鎂源例如氫氧化鎂、碳酸鎂、硝酸鎂、鹵化鎂或具有高純度(純度為99％或更高)的草酸鎂等，或者具有高純度(純度為99％或更高)的氧化鎂。
作為銪源，可以采用那些能夠在高溫下分解形成氧化銪的銪源例如氫氧化銪、碳酸銪、硝酸銪、鹵化銪或具有高純度(純度為99％或更高)的草酸銪等，或者具有高純度(純度為99％或更高)的氧化銪。
當(dāng)將這些能夠在高溫下分解形成氧化物材料例如氫氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽、鹵化物、草酸鹽等用作原料時，在主煅燒之前，可以將原料在600-800℃的溫度下進行臨時煅燒。在這種情況下的煅燒氣氛優(yōu)選地為弱還原氣氛，從而獲得二價Eu。另外，優(yōu)選地將這些原料在空氣氣氛煅燒，而后再在弱還原氣氛下煅燒也是可能的。為了促進反應(yīng)，還可以加入助熔劑。為了提高磷光體的結(jié)晶度，必要時還可以進行再煅燒。
通過上述方法獲得的磷光體粉可以用球磨機、噴射磨等進行研磨，必要時還可以進行沖洗或分級。
通過上述方法或其類似方法可以獲得本發(fā)明的真空紫外線激發(fā)的發(fā)光磷光體。在當(dāng)前的條件下，BaMgAl10O17:Eu可以用作真空紫外線激發(fā)的發(fā)光藍(lán)色磷光體，但是本發(fā)明的包括由通式(BaxM1-x)1-0.25yMg1-yAl10+yO17+0.25y(式中M表示Ca和/或Sr,0.5≤x≤1和0.05≤y≤0.15)表示的化合物作為基體和Eu作為活化劑的磷光體在用真空紫外線激發(fā)時具有比BaMgAl10O17:Eu更高的發(fā)光亮度，并且因此而適用于PDP、稀有氣體燈等。
采用本發(fā)明的真空紫外線激發(fā)的發(fā)光磷光體的PDP可以用已知的方法制造，例如在JP-A-10195428中所公開的方法。將用于真空紫外線激發(fā)的發(fā)光裝置的藍(lán)色磷光體、綠色磷光體和紅色磷光體與由聚合物如纖維素基化合物、聚乙烯醇等組成的粘接劑和一種有機溶劑一起混合，從而制得磷光體漿料。將該漿料通過如絲網(wǎng)印刷法等方法以條狀涂覆到分隔表面和基體表面上，該表面帶有尋址電極并且在后基體內(nèi)表面上分區(qū)隔開，將所涂覆的漿料干燥形成各種磷光體層。在這些涂層上，沿橫過磷光體層的方向帶有透明電極和母線電極并且在內(nèi)側(cè)帶有介電層和保護層的表面玻璃基體被疊放并粘接。將內(nèi)部氣體排出并且用低壓稀有氣體如Xe、Ne及其類似物充滿內(nèi)部空間，以形成放電空間。由此制得PDP。
根據(jù)本發(fā)明，可以獲得具有高發(fā)光亮度的磷光體，它適用于真空紫外線激發(fā)的發(fā)光裝置如PDP、稀有氣體燈等，并且可以實現(xiàn)具有高發(fā)光亮度的真空紫外線激發(fā)的發(fā)光裝置，因此本發(fā)明在工業(yè)上極為有用。
下列實施例將詳細(xì)地說明本發(fā)明，但是不是要對本發(fā)明的范圍進行限制。
以與實施例1相同的方式獲得粉末，其不同之處在于組分離子的摩爾比為Al∶Ba∶Mg∶Eu=10.20∶0.855∶0.800∶0.095。以與實施例1相同的方式對所獲得的粉末進行X射線衍射測定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)X射線衍射圖僅為β氧化鋁相，并且證實了藍(lán)色磷光體的產(chǎn)生，其中在通式為Ba0.95Mg0.8Al10.2O17.05，即通式為(BaxM1-x)1-0.25xMg1-yAl10+yO17+0.25y(其中x=1,y+0.2)的組合物的固熔體中有10％摩爾Ba被Eu取代，也就是說，以Ba和Eu的總量計，Eu的含量為10％摩爾。將所獲得的藍(lán)色磷放置在真空室，并且保持在6.7Pa(5×10-2乇)真空下，用激發(fā)元146nm燈(H0012型，由Ushio Inc.制造)的真空紫外線進行照射。結(jié)果，可以看見放出了藍(lán)色光并且亮度高達23cd/m2。
權(quán)利要求
1．一種真空紫外線激發(fā)的發(fā)光磷光體，它包括由通式(BaxM1-x)1-0.25yMg1-yAl10+yO17+0.25y表示的化合物作為基體和Eu作為活化劑，式中M表示Ca、Sr或Ca和Sr,x和y滿足下列關(guān)系0.5≤x≤1和0.05≤y≤0.15。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的真空紫外線激發(fā)的發(fā)光磷光體，其中Eu的含量基于Ba、M和Eu的總摩爾量為1-30％摩爾，其中M代表Ca、Sr或Ca和Sr。
3．一種真空紫外線激發(fā)的發(fā)光裝置，它是通過采用權(quán)利要求1所說的磷光體而獲得的。
4．一種真空紫外線激發(fā)的發(fā)光裝置，它是通過采用權(quán)利要求2所說的磷光體而獲得的。
全文摘要
一種真空紫外線激發(fā)的發(fā)光磷光體，它包括由通式(Ba
文檔編號C09K11/80GK1317538SQ0111732
公開日2001年10月17日 申請日期2001年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月6日
發(fā)明者大野慶司, 宮崎進 申請人:住友化學(xué)工業(yè)株式會社