專利名稱：真空紫外線激發的發光磷光體的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種真空紫外線激發的發光磷光體。本發明還涉及適用于真空紫外線激發的發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的發光裝置。
最近，真空紫外線激發的發光裝置獲得了廣泛的發展，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磷光體而放出光。其典型的例子是PDP的開發。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，在該稀有氣體中發生放電并且放出真空紫外線。利用這種真空紫外線激發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、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的發光裝置，采用稀有氣體燈。該稀有氣體燈是一種可以發光的燈，其機理在于通過在稀有氣體中放電產生真空紫外線并且通過磷光體將該真空紫外線轉變成可見光。由于稀有氣體燈不采用水銀，因此從環境考慮，它們是值得注意的。
人們已經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磷光體，并且作為藍色磷光體可以舉出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色磷光體的亮度。
本發明的目的在于提供一種用于真空紫外線激發的發光裝置如PDP等的具有高發光亮度的藍色磷光體，還涉及采用這種藍色磷光體的真空紫外線激發的發光裝置。
本發明人已經進行了廣泛的研究，解決在這些條件下的上述問題，結果發現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的發光磷光體，特別是作為藍色磷光體，由此而完成了本發明。
也就是說，本發明提供了一種真空紫外線激發的發光磷光體，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滿足下列關系0.5≤x≤1和0.05≤y≤0.15。此外，本發明提供了一種采用上述磷光體的真空紫外線激發的發光裝置。
下面將詳細描述本發明。
作為真空紫外線激發的發光藍色磷光體，BaMgAl10O17:Eu已為人們所熟知。基體氧化物BaMgAl10O17是一種具有β-氧化鋁型結構的化合物，其中包含在β-氧化鋁結構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的發光磷光體。
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，本發明的磷光體是一種真空紫外線激發的發光磷光體，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，優選地為0.1≤y≤0.15.
Eu的含量優選地基于Ba、M(M表示Ca、Sr或Ca和Sr)和Eu的總摩爾量為1-30％摩爾，更優選地為5-20％摩爾，更優選地為8-15％摩爾。當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光亮度。
真空紫外線激發的發光磷光體還可以用于由真空紫外線外的紫外線、X射線和電子束激發的磷光體，以及用于采用該磷光體的元件。
用于制造本發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，以產生磷光體。
本發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選地為弱還原氣氛，從而獲得二價Eu。另外，優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，還可以加入助熔劑。為了提高磷光體的結晶度，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明的真空紫外線激發的發光磷光體。在當前的條件下，BaMgAl10O17:Eu可以用作真空紫外線激發的發光藍色磷光體，但是本發明的包括由通式(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時具有比BaMgAl10O17:Eu更高的發光亮度，并且因此而適用于PDP、稀有氣體燈等。
采用本發明的真空紫外線激發的發光磷光體的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的發光裝置的藍色磷光體、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表面上分區隔開，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側帶有介電層和保護層的表面玻璃基體被疊放并粘接。將內部氣體排出并且用低壓稀有氣體如Xe、Ne及其類似物充滿內部空間，以形成放電空間。由此制得PDP。
根據本發明，可以獲得具有高發光亮度的磷光體，它適用于真空紫外線激發的發光裝置如PDP、稀有氣體燈等，并且可以實現具有高發光亮度的真空紫外線激發的發光裝置，因此本發明在工業上極為有用。
下列實施例將詳細地說明本發明，但是不是要對本發明的范圍進行限制。
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，結果發現X射線衍射圖僅為β氧化鋁相，并且證實了藍色磷光體的產生，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，用激發元146nm燈(H0012型，由Ushio Inc.制造)的真空紫外線進行照射。結果，可以看見放出了藍色光并且亮度高達23cd/m2。
權利要求
1．一種真空紫外線激發的發光磷光體，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滿足下列關系0.5≤x≤1和0.05≤y≤0.15。
2．根據權利要求1的真空紫外線激發的發光磷光體，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的發光裝置，它是通過采用權利要求1所說的磷光體而獲得的。
4．一種真空紫外線激發的發光裝置，它是通過采用權利要求2所說的磷光體而獲得的。
全文摘要
一種真空紫外線激發的發光磷光體，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 優先權日2000年4月6日
發明者大野慶司, 宮崎進 申請人:住友化學工業株式會社