CN101142295A - 显示装置及绿色荧光体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及显示装置及绿色荧光体,该显示装置是至少具有荧光体层的显示装置,荧光体层含有由下述一般式所表示的β氧化铝结构的绿色荧光体,该一般式为A(Zn1-x-y MgxMny)Al10O17,式中,A是从Ca、Ba及Sr中选择的元素,x表示满足0.01≤x≤0.3的数,y表示满足0.02≤x≤0.14的数。
Description
技术领域
本发明涉及显示装置及绿色荧光体。更具体地说,本发明涉及具备着包含绿色荧光体的荧光体层的等离子体显示面板(PDP)那样的显示装置及能够将照射的光变换为低能量(长波长)的光的绿色荧光体。
背景技术
在各种各样的领域中,荧光体被广泛使用。例如,被用作:荧光灯那样的照明装置用荧光体,PDP那样的显示装置用荧光体,X线摄像管用荧光体。例如,在彩色显示装置中,一般使用红色、蓝色和绿色3种颜色的荧光体。通过组合这3种荧光体发出的荧光来获得白色。尤其,因为绿色荧光体是决定白色光的辉度的重要的荧光体,所以期盼着提供能发出高辉度且高色纯度的荧光的绿色荧光体。
作为现有技术的绿色荧光体,知道的有(Ba、Mn)Al12O19,(Y、Tb)BO3,和Zn2SiO4:Mn。另外,虽然是蓝色荧光体,也知道有以(BaMgAl10O17:Eu2+)(用Ca、Cu、Zn、Pb、Cd、Mg、Sn置换一部分Mg)表示的荧光体(日本特开2002-173677号公报:专利文献1)。
专利文献1:日本特开2002-173677号公报
在上述绿色荧光体内,(Ba,Mn)Al12O19虽然具有高色纯度,但是有辉度低的问题。而(Y,Tb)BO3虽然辉度高,但是有低色纯度的问题。
Zn2SiO4:Mn与上述绿色荧光体相比,色纯度与辉度的平衡好,在PDP等显示装置中广泛使用。
但是,Zn2SiO4:Mn的色纯度与辉度尚不充分,希望能够进一步提高其色纯度与辉度。
发明内容
因此,根据本发明,提供了一种显示装置,其至少含有荧光体层,其特征在于,荧光体层包含由下述一般式所表示的β氧化铝结构的绿色荧光体:
A(Zn1-x-yMgxMny)Al10O17
式中,A是从Ca、Ba及Sr中选择的元素,x表示满足0.01≤x≤0.3的数,y表示满足0.02≤x≤0.14的数。
再者,根据本发明,提供一种绿色荧光体,其特征在于,其为β氧化铝结构,用下述一般式所表示:
A(Zn1-x-yMgxMny)Al10O17
式中,A是从Ca、Ba及Sr中选择的元素,x表示满足0.01≤x≤0.3的数,y表示满足0.02≤x≤0.14的数。
根据本发明,能够提供在荧光体层中包含色纯度、辉度、寿命等特性,特别是色纯度优异的绿色荧光体的显示装置。
附图说明
图1是β氧化铝结构的概略图。
图2是PDP的概略立体图。
图3是表示实施例1的荧光体的发光量与Mg置换量的依存关系的图。
图4是表示实施例3的点亮时间与峰值强度的关系的图。
符号说明:
11、21:基板
17、27:电介质层
18:保护层
28:荧光体层
29:隔壁
30:空间
41:透明电极
42:汇流电极(bus electrode)
100:PDP
A:寻址电极(Address Electrode)
具体实施方式
首先,本发明的显示装置,是至少具有荧光体层的显示装置,荧光体层包含由下述一般式所表示的β氧化铝结构的绿色荧光体:
A(Zn1-x-yMgxMny)Al10O17
式中,A是从Ca、Ba及Sr中选择的元素,x表示满足0.01≤x≤0.3的数,y表示满足0.02≤x≤0.14的数。x与y表示摩尔比(原子比)。
在上述一般式中,A可以是Ca、Ba或Sr中的任意一个,也可以是包含这些元素中的2个或全部。具体地,可列举出Ca/Ba、Ca/Sr、Ba/Sr、Ca/Ba/Sr的组合。
在x小于0.1或大于0.3的情况下,由于辉度的提高不充分,所以是不优选的。更优选x为0.05~0.2的范围。
在y小于0.02或大于0.14的情况下,由于辉度的提高不充分,所以是不优选的。更优选y为0.03~0.10的范围。
接着,A是包含Ba与Sr两者的绿色荧光体,由下面的一般式所表示。(Ba1-zSrz)(Zn1-x-yMgxMny)Al10O17,式中,x、y与上述相同,z表示满足0<z<1的数。
这里,在包含Ba与Sr两者的绿色荧光体的情况下,只要x是0.01~0.07的范围,z是0.01~0.999的范围,就能够得到辉度与色纯度高的绿色荧光体。
还有,上述绿色荧光体是以AZnAl10O17为母材(基体),以Mn及Mg为发光中心,但也可以使该母材与CaAl12O19、SrAl12O19等其它母材按照适当的比例进行混晶。
就上述绿色荧光体来说,在母材具有图1所示β氧化铝结构的情况下,发现大多能够得到表示出高辉度及高色纯度的绿色荧光体。
为了从上述绿色荧光体得到绿色荧光而照射的光的波长,虽然没有特别的限制,但在等离子体显示面板(PDP)等显示装置的情况下,优选是真空紫外区域的波长(例如、147nm或172nm等)。
进而,上述绿色荧光体中还可以混合入以下其它的绿色荧光体。
(1)具有至少含有Mn、La和Tb的磁铅酸盐型(Magnetoplumbite)的结晶结构的绿色荧光体。
(2)具有至少含有Tb和La,但并不含有Ce的磁铅酸盐型的结晶结构的绿色荧光体。
(3)具有至少含有Mn、La和Zn的磁铅酸盐型的结晶结构的绿色荧光体。
这些其它的绿色荧光体,大多比上述绿色荧光体的辉度大,通过与上述绿色荧光体混合,能够进一步提高色纯度和辉度。
作为其它的绿色荧光体的具体例子,可以列举:
关于(1),LaMgAl11O19:Mn、Tb,LaxAlyOz(x∶y∶z=0.5~1.2∶11~12∶18~19.5)等。
关于(2),LaMgAl11O19:Tb,LaMgAl11O19:Mn、Tb等。
关于(3),LaMgAl11O19,(La1-xTbx)y(Mg1-a-bMnaZnb)AlzO1.5(z+y) +1(式中,0≤x≤0.5、0.8≤y≤1.2、0<a+b≤1、8≤z≤30)等。
能够利用广为人知的方法形成上述绿色荧光体。例如,称量含有A、Zn、Mn和Al的化合物,使它们成为所希望的摩尔比。烧成这些化合物。接着,通过将所得到的绿色荧光体的烧结体粉碎以及分类,能够得到规定粒子直径的绿色荧光体。
具体地,优选在烧结温度1300~1700℃、时间1~10小时、氮气气氛下进行烧成。还有,在不妨碍本发明的效果的范围内,为了降低烧结温度,可以使用AlF2、MgF2、LiF、NaF等卤化物构成的反应加速剂。
另外,也能够按照上述绿色荧光体形成其它的绿色荧光体。
作为本发明的显示装置,列举PDP、CRT、荧光显示管、X线摄像管等。下面,作为本发明的显示装置的一个例子,就图2的PDP加以说明。
图2的PDP是三电极AC型面放电PDP。并且,本发明不限定于这种PDP,只要是含有绿色荧光体的PDP,对任何构造都可以适用。例如,不限于AC型,也可以是DC型,在反射型和透过型的任何一种PDP中都能够使用。
图2的PDP100由前面基板和背面基板构成。
首先,前面基板一般具有下述构成部分:在基板11上形成的多根显示电极;以覆盖显示电极的方式形成的电介质层17;和形成在电介质层17上并暴露在放电空间的保护层18。
对基板11没有特别限定,例如能够列举出玻璃基板、石英玻璃基板、硅基板等。
显示电极由ITO那样的透明电极41构成。并且,为了降低显示电极的电阻,也可以在透明电极41上形成汇流电极(bus electrode)(例如,Cr/Cu/Cr的3层结构)42。
电介质层17由在PDP中通常使用的材料形成。具体地说,能够通过将由低融点玻璃和粘合剂构成的糊体(paste)涂在基板上进行烧成而形成。
保护层18是为了保护电介质层17免受由显示的时候的放电所产生的离子的冲突而造成的损伤而设置的。保护层18由例如MgO、CaO、SrO、BaO等构成。
再者,背面基板一般具有下述构成部分:在基板21上沿与上述显示电极交叉的方向所形成的多根寻址电极A;覆盖寻址电极A的电介质层27;在相邻寻址电极A之间形成在电介质层27上的多根条状的隔壁29;和在隔壁29之间包含隔壁面所形成的荧光体层28。
在基板21和电介质层27中,能够使用与构成上述前面基板的基板11和电介质层17同类的物质。
寻址电极A,例如由Al、Cr、Cu等的金属层或Cr/Cu/Cr的3层构造构成。
将由低融点玻璃和粘合剂构成的糊体(paste)涂在电介质层27上,干燥后,通过利用喷砂(sandblasting)法进行切削能够形成隔壁29。另外,在粘合剂中使用了感光性树脂的情况下,使用规定形状的掩模,曝光及显影后,通过烧成也可以形成隔壁。
在图2中,在隔壁29之间形成有荧光体层28,上述绿色荧光体能够作为该荧光体层28的原料来使用。荧光体层28的形成方法,不做特别限定,列举广为人知的方法。例如,粘合剂溶解在溶剂中形成溶液,使荧光体分散到该溶液中,生成糊体(paste),将该糊体(paste)涂在隔壁29间,在空气气氛中进行烧成,由此能够形成荧光体层28。
接着,以显示电极(41、42)和寻址电极A垂直的方式将上述前面基板和背面基板相对设置,使两电极处在两基板的内侧,然后在由隔壁29所围的空间30中填充放电气体,由此,能够形成PDP100。
并且,在上述PDP中,虽然在对放电空间进行规定的隔壁、电介质层和保护膜内、背面基板侧的隔壁和电介质层上形成有荧光体层,利用同样的方法,也可以在前面基板侧的保护膜上形成荧光体层。
下面,就本发明的实施例加以说明。并且,本发明并不限定于以下的实施例。
实施例1。
在以下摩尔比的原料中添加适量的乙醇后混合3小时。
[表1]
原料 | 摩尔比 | |||
荧光体a | 荧光体b | 荧光体c | 荧光体d | |
BaCO3 | 1 | 1 | 1 | 1 |
ZnO | 0.97 | 0.96 | 0.87 | 0.67 |
MgCO3 | 0 | 0.01 | 0.1 | 0.3 |
MnCO3 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.03 |
Al2O3 | 5 | 5 | 5 | 5 |
AlF3 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.03 |
将混合物在氮气气氛下,1300℃烧结4小时,将得到的烧结体粉碎,由此制作由Ba(Zn0.97-xMgxMn0.03)Al10O17(0≤x≤0.3)所表示的荧光体a~d。由X射线衍射确认了所得到的荧光体是具有β氧化铝结构的结晶。
测定荧光体a~d的发光量,以(Zn、Mn)2SiO4的发光量作为1,对发光量作图示于图3。而且,表2中将各荧光体的色度坐标(x,y)与发光量一并表示。
表2
Mg添加量 | 色度坐标x | 色度坐标y | 发光量 | |
Zn2SiO4:Mn | -- | 0.226 | 0.710 | 1.00 |
荧光体a | -- | 0.115 | 0.745 | 1.29 |
荧光体b | 0.01 | 0.114 | 0.746 | 1.32 |
荧光体c | 0.1 | 0.111 | 0.749 | 1.36 |
荧光体d | 0.3 | 0.117 | 0.742 | 1.30 |
从图3可知,如果Mg的添加量为0.01~0.3的范围,则能够得到高辉度且高色纯度的绿色荧光体。
实施例2
使用表3的摩尔比的原料,与实施例1同样,制作了荧光体e。
表3
原料 | 摩尔比 |
BaCO3 | 0.7 |
SrCO3 | 0.3 |
ZnO | 0.94 |
MgCO3 | 0.03 |
MnCO3 | 0.03 |
Al2O3 | 5 |
AlF3 | 0.03 |
测定荧光体e的发光量,将(Zn、Mn)2SiO4的发光量作为1,换算其比,是1.41。而且,色度坐标x为0.118,色度坐标y为0.748。
可知,含Sr的荧光体e能够使发光量进一步增加。
实施例3
使用荧光体c[(Ba0.7Sr0.3)(Zn0.94Mg0.03Mn0.03)Al10O17]及BAM,制作了以下结构的PDP。
PDP的结构:
显示电极透明电极宽度:280μm,汇流电极宽度:100μm
显示电极之间的放电间隙100μm
电介质层的厚度:30μm
隔壁的高度100μm
隔壁的排列间距(pitch)360μm
Ne-Xe(5%)的放电气体
气体压强500Torr
作为加速寿命试验而将得到的PDP连续点亮500小时,测定了每点亮1小时的峰值强度,以开始点亮时的峰值强度为1,将所得到的强度换算为相对强度,示于图4。
从图4可知,荧光体c与BAM相比,具有长寿命。
产业上的可利用性
通过使用本发明的色纯度、辉度、寿命等特性,特别是色纯度优异的荧光体,能够改善PDP、CRT、荧光显示管、及X射线摄像管等显示装置的显示特性。
Claims (4)
1.一种显示装置,其至少具有荧光体层,其特征在于:
所述荧光体层含有由下述一般式所表示的β氧化铝结构的绿色荧光体,
A(Zn1-x-yMgxMny)Al10O17
式中,A是从Ca、Ba及Sr中选择的元素,x表示满足0.01≤x≤0.3的数,y表示满足0.02≤x≤0.14的数。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于:
所述荧光体由(Ba1-zSrz)(Zn1-x-yMgxMny)Al10O17表示,其中,x、y与上述相同,z表示满足0<z<1的数。
3.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于:
所述荧光体通过真空紫外线的照射产生绿色的荧光。
4.一种绿色荧光体,其特征在于:
其为β氧化铝结构,由下述一般式表示,
A(Zn1-x-yMgxMny)Al10O17
式中,A是从Ca、Ba及Sr中选择的元素,x表示满足0.01≤x≤0.3的数,y表示满足0.02≤x≤0.14的数。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20080312 |