專利名稱：生產鋁酸鹽發光體的方法
技術領域：
本發明涉及在其表面上具有由發光體(phosphor)構成的發光體層的發光體顆粒。本發明特別涉及適用于真空紫外輻射激發發光元件如等離子體顯示板(以稱為PDP)和稀有氣體燈的發光體顆粒。
除了PDP外，真空紫外輻射激發發光元件的一個例子是用于照明的稀有氣體燈。該稀有氣體燈為借助這樣一種系統發光的燈其中真空紫外線通過在稀有氣體中放電產生，并且該真空紫外線通過發光體轉化為可見光。從環境保護上考慮，這些稀有氣體燈引起關注，因為與熒光燈不同，它們不使用水銀。
已經提出了通過由在稀有氣體中放電輻射的真空紫外線激發的發光體。發藍光的發光體的典型例子是BaMgAl10O17∶Eu、BaMgAl14O23∶Eu等。發綠光的發光體的典型例子是BaAl13O19∶Mn、BaAl14O23∶Mn等。發紅光的發光體的典型例子是Y2O3∶Eu、(Y，Gd)BO3∶Eu等。
發光體昂貴，因為其中使用昂貴的稀土金屬，因此，需要開發廉價的發光體顆粒。
在此情況下，本發明人通過深入研究，想到其中僅其表面由發光體構成的顆粒，并且發現上述問題可通過在其表面上具有由發光體構成的發光體層并在其內部含無機非發光體材料的發光體顆粒解決。它們因此完成了本發明。
本發明提供一種發光體顆粒，包括由表面上的發光體構成的發光體層和在發光體層內部的無機非發光體材料。
下面更詳細地描述本發明。
本發明人發現，只要顆粒具有由在其表面上的發光體構成的發光體層，該顆粒就可與發光體顆粒一樣工作，即使在其內部包含無機材料，并且他們還對預期該顆粒比完全由發光體構成的顆粒低廉進行了研究，因為前者具有低含量的發光體。此外，他們發現，除了降低發光體顆粒中的發光體含量的優點外，還可意想不到地獲得較高發光亮度的優點。
本發明的發光體可為任何顆粒，只要它具有由在其表面上的發光體構成的發光體層并在其內部含無機非發光體材料即可。此外，發光體層具有任何厚度。然而，若發光體層的厚度超過100nm，則需要大量昂貴的稀土金屬如Eu構成發光體的發光中心。因此，考慮到成本，發光體層優選具有厚度不超過100nm。若發光體層太薄，則會出現發光亮度降低。因此，發光體層優選具有厚度不低于10nm，更優選不低于20nm。
對本發明發光體顆粒中的無機非發光體材料無特殊限制，但考慮到成本，優選為氧化鋁、二氧化硅等。
在含由M1、Al和O(M1為至少一種選自Ba、Sr、Mg和Ca的金屬元素)作為基體(matrix)和Eu和/或Mn作為活化劑構成的化合物的發光體中，其中M1為Ba和Mg及活化劑為Eu的Ba-Mg-Al-Eu-O型化合物為發藍光發光體的一個例子。特別地，BaMgAl10O17∶Eu為另一例子。
在含由M1、Al和O(M1為至少一種選自Ba、Sr、Mg和Ca的金屬元素)作為基體(matrix)和Eu和/或Mn作為活化劑構成的化合物的發光體中，其中M1為Ba和活化劑為Mn的Ba-Al-Mn-O型化合物為發綠光發光體的一個例子。特別地，BaAl12O19∶Mn為另一例子。除了這些發光體外，Zn-Si-Mn-O型化合物也是發綠光發光體的另一例子。特別地，Zn2SiO4∶Mn為另一例子。
在含由M4和O(M4為至少一種選自Y、Gd和B的金屬元素)作為基體(matrix)和Eu作為活化劑構成的化合物的發光體中，其中M4為Y和活化劑為Eu的Y-Eu-O型化合物為發紅光發光體的一個例子。特別地，Y2O3∶Eu為另一例子。(Gd，Y)BO3∶Eu同樣為另一例子。
制造本發明發光體顆粒的方法可為任何方法，只要在構成發光體的元素中，將含金屬元素的化合物與無機非發光體材料混合并烘烤即可。例如，該方法可以為這樣一種方法將其中分散固體無機非發光體材料的水與含在構成發光體層的發光體的元素中的金屬元素的化合物水溶液混合，并將發光體前體通過用沉淀劑沉積在無機材料周圍，然后干燥并烘烤。
本發明的發光體顆粒即使在其內部含有低廉的無機非發光體材料，也具有高亮度。因此，特別適用于真空紫外輻射激發的發光元件如PDP和稀有氣體燈。
此外，本發明的發光體顆粒，不僅通過真空紫外線激發時而且在通過紫外線、陰極射線或X-射線激發時，都顯示發光特性。換言之，本發明提供一種可通過包括真空紫外線、紫外線、陰極射線和X-射線的各種能量激發的并顯示優良的發光特性的發光體顆粒。
當在真空度不超過6.7Pa(5×10-2托)的真空室中通過EXCIMER146nm LAMP(由Ushio Inc.制造)產生的紫外線輻射時，這些發光體顆粒發出非常強的藍光。發光亮度為42.7cd/m2。當用254nm或365nm的紫外線激發時，該發光體也顯示具有高亮度的藍光發射。由Ba∶Mg∶Al∶Eu的初始摩爾比計算，BaMgAl10O17∶Eu為7.9mol％，α-氧化鋁為92.1mol％。
本發明的發光體顆粒由于具有低含量的昂貴發光體，因此低廉，特別適用于真空紫外輻射激發的發光元件如PDP和稀有氣體燈，因此在工業上具有巨大的優點。
權利要求
1.一種發光體顆粒，其特征在于包括由表面上的發光體構成的發光體層和在發光體層內部的無機非發光體材料。
2.根據權利要求1的發光體顆粒，其特征在于發光體層的厚度不超過100nm。
3.根據權利要求1的發光體顆粒，其特征在于無機非發光體材料為氧化鋁。
4.根據權利要求1的發光體顆粒，其特征在于無機非發光體材料為二氧化硅。
5.根據權利要求1的發光體顆粒，其特征在于發光體層包括這樣一種化合物，該化合物包括M1、Al和O作為基體及Eu和Mn中的至少一種作為活化劑，其中M1為至少一種選自Ba、Sr、Mg和Ca的金屬元素。
6.根據權利要求1的發光體顆粒，其特征在于發光體層包括這樣一種化合物，該化合物包括Zn、Si和O作為基體及Tb和Mn中的至少一種作為活化劑。
7.根據權利要求1的發光體顆粒，其特征在于發光體層包括這樣一種化合物，該化合物包括M4和O作為基體和Eu作為活化劑，其中M4為至少一種選自Y、Gd和B的金屬元素。
8.一種真空紫外輻射激發發光元件，包括根據權利要求1的發光體顆粒。
全文摘要
需要提供一種具有較小發光體含量并因此低廉的發光體顆粒。提供一種發光體顆粒,該顆粒具有由表面上的發光體構成的發光體層和在發光體層內部的無機非發光體材料。此外,將前述發光體顆粒進一步排列,使發光體層含由M
文檔編號C09K11/08GK1360005SQ0114431
公開日2002年7月24日 申請日期2001年12月14日 優先權日2000年12月18日
發明者熊田伸弘, 木野村暢一, 大野慶司, 宮崎進 申請人:住友化學工業株式會社