CN101151347A - 发光器件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具备含蓝色荧光体的荧光体层的发光器件，其以铝酸盐荧光体作为蓝色荧光体，包括构成元素Ba、Sr、Eu、Mg、Al及O，其原子数比为Ba∶Sr∶Eu∶Mg∶Al∶O＝p∶q∶r∶l∶w∶17(0.70≤p≤0.95，0≤q≤0.15，0.05≤r≤0.20，p+q+r≥1，9.8≤w≤10.5)，设铝酸盐荧光体属于空间群P63/mmc，当通过X射线结晶结构分析得到的晶格常数为L_a ()、Al(2)和O(5)的原子间距离为L₁ ()、Al(1)和O(4)的原子间距离为L₂ ()时，s＝ －11622+2043.07L_a+199.24L₁－116.91L₂表示的线形结合函数s的值为1以下。

Description

发光器件

技术领域

本发明涉及一种发光器件，所述发光器件在荧光体层中含有铝酸盐荧光体作为蓝色荧光体。

背景技术

作为等离子体显示面板(PDP)等发光器件的蓝色荧光体，BaMgAl₁₀O₁₇:Eu、(Ba、Sr)MgAl₁₀O₁₇:Eu等被称为所谓的BAM:Eu的、用铕激活的碱土类铝酸盐荧光体(下面，有时仅称为“铝酸盐荧光体”)备受瞩目。这是因为与其它蓝色荧光体相比，真空紫外线激发时的可见光发光特性优异。

PDP等荧光体层通过下述方法制作，将荧光体和黏合剂混合而制备浆液，且将该浆液涂敷于玻璃等基体表面后，将其进行焙烤。

但是，在使用铝酸盐荧光体时，根据其使用状况，有时波长变换效率大幅度随时效劣化。作为其对策，在特开昭61-254689号公报中，提案有在荧光体原料中添加5摩尔％以下的钆(Gd)的方法。另外，在特开2000-34478号公报中，提案有用碱土类金属等2价金属硅酸盐覆盖荧光体粒子的表面的方法。而且，在特开平10-330746号公报中，也提案有用锑(Sb)的氧化物覆盖荧光体粒子的表面的方法。另外，在特开2002-180043号公报中，提案有如下方法：将原料和AlF₃等熔剂混合，并将该混合原料在空气中、在1000℃下烧制1小时后，在N₂-H₂混合气体环境中、在1550℃下烧制3小时，由此将荧光体的晶格常数L_c调整为2.2625nm以上2.2640nm以下(22.625以上22.640以下)的范围。

但是，在特开昭61-254689号公报、特开2000-34478号公报所述的方法中，虽然对在制造时能产生的热劣化得到一定的抑制效果，但是不能充分地抑制老化及伴随图像显示时的真空紫外线照射产生的特性劣化。

另外，即使使用特开平10-330746号公报所述的方法，自身也难以用Sb的氧化膜均匀地覆盖荧光体，另外，存在表示色度变化和亮度维持率相反关系这样的问题。

另外，即使使用特开2002-180043号公报所述的技术，由于例如在空气中以50℃加热15分钟时，亮度也降低5％以上，因此，也依然不能解决根据使用条件特性劣化这样的问题。

另外，在荧光体层中含有上述铝酸盐荧光体的PDP中，产生称为烧结现象的问题。需要说明的是，所谓烧结现象是由铝酸盐荧光体与荧光体层中所含的其它绿色荧光体及红色荧光体相比，亮度维持率容易降低而引起的，是指伴随长期的图像显示，初期的色平衡变化，成为恰似画面烧焦那样一直显示特定的色残像、即损坏蓝色配合的图像。

发明内容

本发明是鉴于上述的课题而完成的，其目的在于，提供一种发光器件，所述发光器件具备含有蓝色荧光体的荧光体层，其中，使用铝酸盐荧光体，并且亮度维持率及色度维持率也优异。而且，其目的还在于，提供一种等离子体显示面板，所述等离子体显示面板防止由铝酸盐荧光体的时效劣化引起的荧光屏图像保留现象的产生，显示性能优异。

本发明提供一种发光器件，其具备含有蓝色荧光体的荧光体层，所述荧光体层作为蓝色荧光体包括铝酸盐荧光体，铝酸盐荧光体作为构成元素包括Ba、Sr、Eu、Mg、Al及O，其原子数比为Ba∶Sr∶Eu∶Mg∶Al∶O＝p∶q∶r∶l∶w∶17，其中，0.70≤p≤0.95，0≤q≤0.15，0.05≤r≤0.20，p+q+r≥1，9.8≤w≤10.5，设所述铝酸盐荧光体属于空间群P6₃/mmc，则在通过进行X射线结晶结构分析得到的晶格常数为L_a()、Al(2)和O(5)的原子间距离为L₁()、Al(1)和O(4)的原子间距离为L₂()的情况下，由s＝-11622+2043.07L_a+199.24L₁-116.91L₂表示的线形结合函数s的值为1以下，其中，所述Al(2)是在4f位置极化坐标z处于0.1 7附近的铝，所述O(5)是在12k位置最接近上述Al(2)的氧，所述Al(1)是在4f位置极化坐标z处于0.02附近的铝，所述O(4)是在12k位置最接近于上述Al(1)的氧。

该发光器件使用铝酸盐荧光体，并且亮度维持率及色度维持率也优异。

该发光器件是具备含有蓝色荧光体的荧光体层的各种发光机器，其适合的实例可以列举等离子体显示面板、荧光灯、荧光面板等。

作为本发明的发光器件为等离子体显示面板时的具体的形态，是一种等离子体显示器装置，所述等离子体显示面板的结构具有：前面板；与所述前面板对置配置的背面板；规定所述前面板和所述背面板的间隔的分隔壁；配置在所述背面板或前面板上的一对电极；至少存在于所述电极间的含氙的放电气体，通过对所述电极间施加电压而产生真空紫外线；通过所述真空紫外线而产生可见光的荧光体层，所述荧光体层中的蓝色荧光体层是含有所述蓝色荧光体的荧光体层。该等离子体显示面板抑制在制造时的蓝色荧光体的热劣化，同时防止老化及伴随图像显示的蓝色荧光体的劣化。而且，抑制由铝酸盐荧光体的时效劣化引起的荧光屏图像保留现象的产生，显示性能优异。

附图说明

图1是表示本发明的PDP之一例的立体剖面图。

图2是表示X射线和shiftn参数t₀、t₁的关系的图。

图3是表示铝酸盐荧光体的还原烧制时的气体环境温度下的调整方案的图表。

图4是表示铝酸盐荧光体中的线形结合函数s的值和亮度维持率的关系的图。

具体实施方式

本发明的发光器件具备含有蓝色荧光体的荧光体层，该荧光体层含有铝酸盐荧光体，所述铝酸盐荧光体作为构成元素，以原子数比为Ba∶Sr∶Eu∶Mg∶Al∶O＝p∶q∶r∶l∶w∶17的比值(其中，0.70≤p≤0.95，0≤q≤0.15，0.05≤r≤0.20，p+q+r≥1，9.8≤w≤10.5)含有Ba、Sr、Eu、Mg、Al及O。

需要说明的是，上述构成元素只要是含于铝酸盐荧光体的结晶中的即可，可以是晶格，也可以是位于晶格间。

而且，设该铝酸盐荧光体属于空间群P6₃/mmc，在通过进行X射线结晶结构分析得到的晶格常数为L_a()、Al(2)和O(5)的原子间距离为L₁()、Al(1)和O(4)的原子间距离为L₂()的情况，由s＝-11622+2043.07L_a+199.24L₁-116.9L₂表示的线形结合函数s的值为1以下。

其中，上述Al(2)是在4f位置极化坐标z处于0.17附近的铝，上述O(5)是在12k位置最接近上述Al(2)的氧，上述Al(1)是在4f位置极化坐标z处于0.02附近的铝，上述O(4)是在12k位置最接近于上述Al(1)的氧。

目前通常认为，伴随PDP等图像显示的铝酸盐荧光体的时效劣化耐性与晶格常数L_c的相关高，即L_c的值越小，伴随图像显示的时效劣化耐性越高(例如参照特开2002-180043号公报)。

但是，根据本发明者的研究，实际上不能说伴随铝酸盐荧光体的图像显示的时效劣化耐性与L_c有强的相互关系。作为其理由，第1可以列举，当利用Sr的离子半径比Ba的离子半径小的情况而用Sr取代Ba位置的一部分时，可以缩小L_c的值，此时，伴随图像显示的时效劣化耐性几乎不提高。第2可以列举，当利用Eu的离子半径比Ba的离子半径小的情况而增加Eu激活量时，虽然可以缩小L_c的值，但是伴随图像显示的时效劣化耐性以特定的Eu激活量取最适值，即使将激活量增加到其以上，也不能提高劣化耐性。

本发明者发现，表示与伴随图像显示的铝酸盐荧光体的时效劣化高的相互关系的参数是上述线形结合函数s，同时发现，通过将该值控制为1以下，可以防止铝酸盐荧光体的时效劣化。需要说明的是，该函数中的L_a、L₁、L₂可以通过公知的粉末X射线衍射和里特沃尔德(Rietveld)分析来导出。在本实施方式中，铝酸盐荧光体的结晶结构属于记载于X光结晶学国际通用表册栏A(International Tables for X-ray CrystallographyVolume A)的空间群P63/mmc(空间群No.194)，将其分别进行计算。

通过将这种铝酸盐荧光体用于PDP等荧光体层，从而能够实现即使长时间驱动也能够维持良好的显色，即，可以长期间维持准确的色平衡而抑制烧结现象的产生的发挥优异的显示性能的PDP等。

另外，由于蓝色荧光体层的亮度变得难以劣化，故与现有的不同，在长时间驱动时，为了保持白显示的色温度，不需要有意地降低蓝色以外的荧光体层(红色、绿色)的亮度。因此，可以提高各色的荧光体层的亮度和白显示的色温。

在本发明的发光器件中，可以将上述铝酸盐荧光体实质上设定为由Ba_pSr_qEu_rMgAl_wO₁₇表示的铝酸盐荧光体。需要说明的是，所谓“实质上”，是指上述元素以外的元素的含量为0.01原子％以下。需要说明的是，正确地求出氧量在现有的技术中是困难的。

另外，在本发明的发光器件中，可以将上述铝酸盐荧光体设定为仅由Ba_pSr_qEu_rMgAl_wO₁₇构成的铝酸盐荧光体。

另外，在本发明的发光器件中，可以将上述铝酸盐荧光体实质上设定为在Ba_pSr_qEu_rMgAl_wO₁₇中添加选自由Nb及W构成的组中的至少1种元素而得的铝酸盐荧光体，且对于1摩尔上述Ba_pSr_qEu_rMgAl_wO₁₇，上述至少1种元素的总计能够形成为0.3摩尔以下(优选0.001摩尔以上)。当为该构成时，容易将上述线形结合函数s的值控制为1以下。需要说明的是，所谓“实质上”，是指上述元素以外的元素的含量为0.01原子％以下。需要说明的是，正确地求出氧量在现有的技术中是困难的。

另外，在本发明的发光器件中，可以将上述铝酸盐荧光体设定为仅由在Ba_pSr_qEu_rMgAl_wO₁₇中添加选自由Nb及W构成的组中的至少1种元素而得的铝酸盐荧光体构成的结构，且将对于1摩尔上述Ba_pSr_qEu_rMgAl_wO₁₇，上述至少1种元素的总计可形成为0.3摩尔以下(优选0.001摩尔以上)。

Nb及W是对上述线形结合函数s的值的控制有效的添加元素。W表示在还原烧制时提高还原效果的效果。在W的添加量小时，使上述线形结合函数s的值减少的效果变小。此时，为了将上述线形结合函数s的值控制为1以下，可以提高还原温度，进而也提高其后的大气导入温度。作为其它的添加元素的Nb有提高大气烧制时的结晶性的效果。在Nb的添加量小时，使上述线形结合函数s的值减少的效果变小。此时，为了将上述线形结合函数s的值控制为1以下，可以提高大气烧制温度。相对于1摩尔上述Ba_pSr_qEu_rMgAl_wO₁₇的添加元素Nb及W的添加量，在并用Nb及W时，作为总计量，下限为0.001摩尔左右。另外，当添加元素的添加量多时，存在亮度降低的倾向，因此，上限为0.3摩尔左右。添加元素的添加量的优选的范围为0.01～0.20摩尔，更优选的范围为0.01～0.03摩尔，最优选的范围为0.015～0.025摩尔。

另外，当在5.6235以上5.6255以下的范围内调整上述L_a，在1.753以上1.760以下的范围内调整上述L₁，在1.865～1.880的范围内调整上述L₂时，将上述线形结合函数s的值控制为1以下比较容易。

<铝酸盐荧光体的制作>

在用于本发明的铝酸盐荧光体的合成中，可以使用固相反应法、液相合成法、液体喷雾法等公知的制造方法，其中，所述固相反应法使用烧制促进剂(助熔剂)烧制氧化物、硝酸盐或碳酸化物原料；所述液相合成法通过将有机金属盐或硝酸盐原料在水溶液中水解、或者加入碱等使其沉淀的共沉淀法制作荧光体的前体后，将该前体进行热处理；所述液体喷雾法将在加热过的炉中加入有原料的水溶液进行喷雾，但是，上述方法需要选择上述线形结合函数s的值为1以下那样的具有L_a、L₁及L₂的铝酸盐荧光体。

对上述铝酸盐荧光体的合成方法，以从各构成元素源使用固相反应法合成的情况为例进行说明。

铝源可以使用高纯度(纯度99.99％以上，下面同样)的氢氧化铝、硝酸铝、卤化铝等通过烧制成为氧化铝的铝化合物，也可以使用高纯度的氧化铝。氧化铝的结晶形可以是α氧化铝，也可以是中间氧化铝。

钡源可以使用高纯度的氢氧化钡、碳酸钡、硝酸钡、卤化钡、草酸钡等通过烧制成为氧化钡的钡化合物，也可以使用高纯度的氧化钡。

锶源可以使用高纯度的氢氧化锶、碳酸锶、硝酸锶、卤化锶、草酸锶等通过烧制成为氧化锶的锶化合物，也可以使用高纯度的氧化锶。

镁源可以使用高纯度的氢氧化镁、碳酸镁、硝酸镁、卤化镁、草酸镁等通过烧制成为氧化镁的镁化合物，也可以使用高纯度的氧化镁。

铕源可以使用高纯度的氢氧化铕、碳酸铕、硝酸铕、卤化铕、草酸铕等通过烧制成为氧化铕的铕化合物，也可以使用高纯度的氧化铕。

助熔剂例如可以使用AlF₃等公知的助熔剂。

例如，在合成组成为Ba_0.8Sr_0.1Eu_0.1MgAl₁₀O₁₇的铝酸盐荧光体时，只要如下配合各构成元素源即可。

BaCO₃ 0.80摩尔

SrCO₃ 0.10摩尔

Eu₂O₃ 0.05摩尔

MgCO₃ 1.00摩尔

Al₂O₃ 5.00摩尔

AlF₃ 0.01摩尔

使用公知的V型混合机、搅拌机或具有粉碎功能的球磨机、振动磨机、喷射式磨机等将上述各构成元素源进行混合，制作荧光体材料的混合粉。将该混合粉在例如1200～1500℃的大气中烧制约2小时后，将其进行粉碎。需要说明的是，过剩粉碎的混合粉通过筛选除去。接着，在约1500℃的还原性气体环境(氢分压为5％的氮)中烧制约2小时后，在氛围气降温至850℃～1050℃的时刻，将气体环境从上述还原性气体环境变换成同温度的氧化性气体环境(氧分压为0.5％以上，优选约20％)。放置至常温后，通过进行再粉碎和筛选，可以制作铝酸盐荧光体。需要说明的是，为了进一步降低荧光体的缺陷，可以在荧光体不进行再烧制的温度、例如1000℃以下的氧化性气体环境(氧分压为5％的氮气)中进一步退火。

在此，需要从制作好的铝酸盐荧光体选择具有规定值L_a、L₁及L₂的铝酸盐荧光体、即上述线形结合函数s的值为1以下的铝酸盐荧光体，但做成添加有选自由Nb及W构成的组中的至少1种元素总计为0.30摩尔以下的铝酸盐荧光体时，容易将上述线形结合函数s的值控制为1以下，可以减少进行选择区分的麻烦，因此优选。上述至少1种元素的添加，可以在原料的混合时进行，也可以在还原性气体环境中的烧制前进行。另外，可以添加单体，也可以添加氧化物。另外，添加量优选0.001摩尔以上。需要说明的是，当超过0.30摩尔而添加时，有时荧光体的亮度降低，因此，优选将添加量设定为上述范围。需要说明的是，在W的添加量小的场合，为了将上述线形结合函数s的值控制为1以下，最好提高还原温度，而且也提高其后的大气导入温度。在Nb的添加量小的场合，为了将上述线形结合函数s的值控制为1以下，可以提高大气烧制温度。

在通过液相合成法制作铝酸盐荧光体时，将含有构成荧光体的元素的有机金属化合物(例如有机金属盐)、例如金属醇盐、乙酰丙酮合金属或硝酸盐溶解于水后，进行水解而制作共沉淀物(水和物)，将其在高压釜中结晶化，即进行水热合成、或者在大气中烧制，或者在高温炉中进行喷雾，得到粉体。然后，与利用上述固相反应法的情况同样，可通过经过还原性气体环境中的烧制等制作。

作为其它的制作方法可以列举，同样地在还原性气体环境中将荧光体材料的混合粉烧制后，添加Eu₂O₃而进行热处理的方法。另外，可以使用将混合粉进行表面氧化处理的方法。该表面氧化处理例如可以通过含有臭氧或氧自由基的环境中的等离子体处理及紫外线照射而进行。

<结晶结构分析>

下面，对用于算出晶格常数L_a及原子间距离L₁及L₂的具体的方法进行详细说明。

在晶格常数和原子间距离的测定中，使用粉末X射线衍射和里特沃尔德分析。在粉末X射线衍射的测定中，使用大型放射光设施SPring8的BL19B2粉末X射线衍射装置(使用有成像板的德拜-谢乐光学系统、以后也称为BL19衍射装置)。另外，在里特沃尔德分析中，使用RIETAN-2000程序(Rev.2.3.9以后，下面也称为RIETAN)(中井泉、泉富士夫著“粉末X射线分析德实际-里特沃尔德法入门(粉末X線解析の実際—リ一トベルト法入門)”、日本分析化学会X射线分析研究恳谈会(日本分析化学会X線分析研究懇淡会)编、朝仓书店、2002年及参照http://homepage.mac.com/fujioizumi/)。

首先，使用晶格常数为5.4111的NIST(国家标准和技术局：NationInstitute of Standards and Technology)的CeO₂粉末(SRM No.674a)，决定X射线波长。在内径200μm的林德曼(リンデマン)制的玻璃毛细管中无间隙地填充粉体。利用BL19衍射装置，将入射X射线波长设定为约0.773。一边用测角器使试样旋转，一边将衍射强度记录在成像板上。注意决定测定时间，以不产生成像板的饱和。将成像板显影，读取X射线衍射光谱。

其次，通过固定有晶格常数的里特沃尔德分析精密地判定。将得到的X射线衍射光谱基于ICSD(无机晶体构造数据：Inorganic Crystal StructureDatabase)#28753实施分析。其中，将XLMDX(下面，用λ表示)设定为0.771、0.772、0.773、0.774及0.775，分别实施分析。将此时的分析条件示于表1。需要说明的是，精密化在2θ＝6～60℃的范围内实施。

图2表示λ和shiftn参数t₀、t₁的关系之一例。t₀和t₁与λ有大致线形关系。因此，算出λ和与t₀、t₁有关的线形近似式t_n＝m_nλ-C_n(n＝0，1，m_n倾斜，Cn是常数)。由算出结果，利用式

λ_r＝(C₀/m₀+0.5C₁/m₁)/1.5

算出被精密化了的入射X射线波长。

接着，实施铝酸盐荧光体的X射线衍射测定和里特沃尔德分析。

X射线衍射测定与CeO₂的情况相同。其中，决定测定时间要注意不产生成像板的饱和。例如设定为5分钟。接着，在表2所示的条件下实施里特沃尔德分析。在表2(2)中，Ba的占有率g为固定(ID＝0)，在分析中途固定Ba的变位参数B，预先进行精密化(ID＝1)，最终固定而进行分析。Ba位置的M表示假设离子，按照由电感耦合等离子体发光分析产生的组成比分析的结果，将Ba、Sr及Eu全部作为2价，用其摩尔比设定为假设离子M。另外，在分析的初期事先将t₀固定。而且，当衰减参数eta_L₀、eta_L₁、eta_H₀、eta_H₁同时吻合时，有时发散。此时，将eta_L₁、eta_H₁固定。关于背景，不实施精密化(即NRANGE＝1)，准备背景文件(后缀bkg)。背景文件从各光谱读取表2(4)所示的角度中的强度。

[表1]

(1)参数

NBEAM	2
		NMODE	0
XLMDX	0.771-0.775
		NSURFR	2
PCOR2	0.05
		CTHM2	1
XMUR2	0
		VNS1	A-225-1
LSPSYM1	0
		LPAIR1	0
INDIV1	1
		NPROR1	3
IHP1	0
		IKP1	0
ILP1	1
		LSUM1	0
IHA1	0
		IKA1	0
ILA1	1
		NPRFN	2
NSHIFT	4
		NEXC	1
NRANGE	0
		PC	7
NLESQ	0
		NC	0
TK	650
		NDA	1

(2)初期值和精密化实施设定(ID)

	t0	t1	t2	t3	ID
						shiftn	0	0	0	0	1111

晶格常数a	5.4111(固定)
									位置	占有率	极化坐标			变位参数	精密化
	Wyckoff	g	x	y	z	B	ID
								Ce/Ce4+	4a	1	0	0	0	0.19	0001
O/O2-	8c	1	0.25	0.25	0.25	0.66	0001

[表2]

(1)参数

NBEAM	2
		NMODE	0
XLMDX	λr
		NSURFR	0
PCOR2	0.05
		CTHM2	1.0
XMUR2	0.0
		Phase1	BaMgAl10017(β氧化铝)
VNS1	A-194
		LSPSYM1	0
LPAIR1	0
		INDIV1	1
NPROR1	3
		IHP1	0
IKP1	0
		ILP1	1
LSUM1	0
		IHA1	0
IKA1	0
		ILA1	1
NPRFN	2
		NSHIFT	4
NEXC	1
		NRANGE	1
PC	8
		NLESQ	0
NC	0
		TK	650.0
FINC	2.0

(2)初期值和精密化实施设定(ID)

	t0	t1	t2	t3	ID
						shiftn	由CeO2的结果决定初期值				1000

BaMgAl₁₀O₁₇(β氧化铝)

	a	c	ID
								晶格常数	5.6253	22.6242	1010000
	位置	占有率	极化坐标									变位参数	精密化
							Wyckoff	g	x	y	z			B	ID
Mg/Mg2+	2a	1.00	0.0000	0.0000	0.0000							0.4970	00002
						Ba/M	2d	1.00	0.3333	0.6667	0.7500			1.0597	00001
Al(1)/Al3+	4f	1.00	0.3333	0.6667	0.0241							0.4970	00011
						Al(2)/Al3+	4f	1.00	0.3333	0.6667	0.1744			0.4970	00012
Al(3)/Al3+	12k	1.00	0.1664	0.3328	0.8939							0.4970	01212
						O(1)/O2-	2c	1.00	0.3333	0.6667	0.2500			0.3337	00001
O(2)/O2-	4e	1.00	0.0000	0.0000	0.1450							0.3337	00012
						O(3)/O2-	4f	1.00	0.3333	0.6667	0.9402			0.3337	00012
O(4)/O2-	12k	1.00	0.1519	0.3038	0.0521							0.3337	01212
						O(5)/O2-	12k	1.00	0.5026	1.0052	0.1491			0.3337	01212

(3)束缚条件

A(Mg，B)＝A(Al1，B)
	A(Al2，B)＝A(Al1，B)
A(Al3，B)＝A(Al1，B)
	A(O2，B)＝A(O1，B)
A(O3，B)＝A(O1，B)
	A(O4，B)＝A(O1，B)
A(O5，B)＝A(O1，B)
	A(Al3，y)＝2.0*A(Al3，x)
A(O4，y)＝2.0*A(O4，x)
	A(O5，y)＝2.0*A(O5，x)

(4)背景设定角度

7.50
	8.20
10.30
	11.20
12.80
	13.80
15.30
	17.30
18.50
	18.90
20.40
	22.80
24.80
	25.90
27.20
	29.80
30.50
	32.60
34.50
	36.40
37.35
	39.71
41.58
	44.81
46.08
	47.78
51.82
	52.35
56.00
	58.59

这样，通过将X射线衍射测定到的铝酸盐荧光体的L_a、L_c及极化坐标进行精密化，可以精密地算出Al(2)和O(5)的原子间距离L₁()及Al(1)和O(4)的原子间距离L₂()，可以选择线形结合函数s的值为1以下的铝酸盐荧光体。

本发明的发光器件具备的荧光体层根据用途也可以含有上述的蓝色荧光体以外的荧光体。即，该荧光体层不仅可以是蓝色荧光体层，而且还可以是含有除蓝色荧光体之外的绿色荧光体及/或红色荧光体的荧光体层。

在本发明中，所谓发光器件是指具备含有蓝色荧光体的荧光体层的发光机器。作为实例，可以列举用于等离子体显示面板、荧光灯、液晶显示装置的背光灯等的荧光面板等。

下面，对本发明的发光器件为等离子体显示面板、荧光灯及荧光面板时的形态具体地进行说明。

<等离子体显示面板>

在本发明的发光器件为等离子体显示面板(PDP)时，PDP含有蓝色荧光体层，该蓝色荧光体层含有上述的线形结合函数s的值为1以下的铝酸盐荧光体。该等离子体显示面板抑制制造时的蓝色荧光体的热劣化，同时，防止老化及伴随图像显示的蓝色荧光体的劣化。而且，抑制由铝酸盐荧光体的时效劣化引起的荧光屏图像保留现象的产生，显示性能优异。在此，下面以交流面放电型PDP为例说明本发明的PDP。图1是表示交流面放电型PDP10的主要构造的立体剖面图。需要说明的是，为了便于说明，在此所示的PDP通过与42英寸级的1024×768像素规格一致的尺寸设定图示，当然也可以应用于其它的尺寸及图案。

如图1所示，该PDP10具有前面板20和背面板26，以与各自的主面对置的方式而配置。

该前面板20含有作为前面基板的前面板玻璃21、设置在该前面板玻璃21的一个主面的带状的显示电极(X电极23、Y电极22)、覆盖该显示电极的厚度约30μm的前面侧介电体层24和设置在该前面侧介电体层24上的厚度约1.0μm的保护层25。

上述显示电极含有厚度0.1μm、宽度150μm的带状透明电极220(230)和重叠设置在该透明电极上的厚度7μm、宽度95μm的总线221(23 1)。另外，以x轴方向为长度方向，在y轴方向配置着多个各对显示电极。

另外，各对显示电极(X电极23、Y电极22)分别在前面板玻璃21的宽度方向(y轴方向)的端部附近与面板驱动电路(没有图示)电气连接。需要说明的是，Y电极22一并与面板驱动电路连接，X电极23分别独立地与面板驱动电路连接。当使用面板驱动电路供电于Y电极22和特定的X电极23时，在X电极23和Y电极22的间隙(约80μm)产生面放电(维持放电)。X电极23也可以作为扫描电极动作，由此，可以在与后述的地址电极28之间产生写入放电(地址放电)。

上述背面板26含有作为背面面板的背面板玻璃27、多个地址电极28、背面侧介电体层29、分隔壁30和对应于红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的任一色的荧光体层31～33。荧光体层31～33连接于相邻的2个分隔壁30的侧壁和其间的背面侧介电体层29而设置，另外在x轴方向反复排列。

蓝色荧光体层必须含有上述线形结合函数s的值为1以下的上述铝酸盐荧光体。另一方面，红色荧光体层及绿色荧光体层含有一般的荧光体。例如，红色荧光体可以列举(Y、Gd)BO₃:Eu，绿色荧光体可以列举Zn₂SiO₄:Mn。

各荧光体层可以通过下述方法形成，利用例如弯月法(メニスカス法)及线喷墨法等公知的涂敷方法将溶解有荧光体粒子的荧光体油墨涂敷于分隔壁30及背面侧介电体层29，将其进行干燥及烧制(例如在500℃下10分钟)。上述荧光体油墨例如可以将体积平均粒径为2μm的蓝色荧光体30质量％、质均分子量约20万的乙基纤维素4.5质量％、丁基卡必醇乙酸酯65.5质量％进行混合而制造。另外，当调整其黏度、以使最终为2000～6000cps左右时，可以提高对分隔壁30的油墨的附着力，这是优选的。

地址电极28设置在背面板玻璃27的一个主面上。另外，以覆盖地址电极28的方式设置有背面侧介电体层29。另外，分隔壁30高度约为150μm，宽度约为40μm，以y轴方向为长度方向，与相邻的地址电极28的间距合并设置在背面侧介电体层29上。

上述地址电极28分别为厚度5μm，宽度60μm，以y轴方向为长度方向，多个配置在x轴方向。另外，以间距为一定间隔(约150μm)的方式配置着该地址电极28。需要说明的是，多个地址电极28分别独立地与上述面板驱动电路连接着。通过分别对各自的地址电极供电，可以在特定的地址电极28和特定的X电极23之间使其地址放电。

前面板20和背面板26以地址电极28和显示电极垂直的方式而配置。通过作为密封构件的熔合玻璃密封部(没有图示)密封着两面板20、26的外边缘部。

在通过熔合玻璃密封部密封好的前面板20和背面板26之间的密闭空间，以规定的压力(通常为6.7×104～1.0×105Pa左右)密封着由He、Xe、Ne等稀有气体成分构成的放电气体。

需要说明的是，对应于相邻的2个分隔壁30之间的空间成为放电空间34。另外，一对显示电极和1根地址电极28加持放电空间34而交叉的区域，对应于显示图像的单元。需要说明的是，在本例中，x轴方向的单元间距设定为约300μm，y轴方向的单元间距设定为约675μm。

另外，在PDP 10驱动时，通过面板电路，对特定的地址电极28和特定的X电极23施加电压而使其地址放电后，在一对显示电极(X电极23、Y电极22)之间施加脉冲，使其维持放电。使用由此产生的短波长的紫外线(以波长约147nm为中心波长的共鸣线)，使荧光体层31～33中所含的荧光体进行可见光发光，由此可以在前面板侧显示规定的图像。

<荧光面板>

在本发明的发光器件为荧光面板时，与现有的荧光面板相比，为亮度、亮度劣化耐性及色度维持率优异的荧光面板。这种荧光面板例如可以用作液晶显示装置的背光灯。作为一例，对做成液晶背光灯中所用的3波长混合荧光管的例子下面进行说明。

使用上述的铝酸盐荧光体作为蓝色荧光体。在绿色荧光体中例如使用L_aPO₄:Ce、Tb，在红色荧光体中例如使用Y₂O₃:Eu。制作使这些荧光体粉末与乙基纤维素一起混合成萜品醇的荧光体油墨。在玻璃管的内壁涂敷该荧光体油墨且进行干燥。接着，使电极丝熔敷。然后，使乙基纤维素燃烧，使荧光体固着而形成荧光体层。排除内部的空气，密封氩∶水银＝1000∶1混合气体700Pa，在两端戴上管座，实施老化而完成。需要说明的是，在电极丝中使用表面覆盖BaO的钨丝。

<荧光灯>

在本发明的发光器件为荧光灯(例如Xe气放电白色荧光灯)时，与现有的荧光灯相比，为亮度、亮度劣化耐性及色度维持率优异的荧光灯。该荧光灯也可以用作液晶显示装置的背光灯。该荧光灯例如与特开2006-12770号公报(美国专利申请公开第2005/264161号说明书)所述的荧光灯同样地构成即可。

下面，参照实施例及比较例对铝酸盐荧光体中的线形结合函数s的值和其荧光的时效劣化的相互关系进行详细说明。

首先，关于实施例1～2及比较例1～5的铝酸盐荧光体，将组成比、在铝酸盐荧光体的制作时添加的元素的种类、其摩尔比以及大气烧制温度、还原烧制温度及大气导入温度等制作条件示于表3。需要说明的是，所谓添加元素的摩尔比，是指相对于1摩尔的Ba_pSr_qEu_rMgAl_wO₁₇添加的摩尔数。另外，图3表示实施例1的铝酸盐荧光体的还原烧制时的气体环境温度的调整流程图。需要说明的是，关于其它的实施例及比较例，虽然适当调整大气烧制温度值和还原烧制时的大气导入温度，但是也使用同样的调整流程图。

[表3]

	组成比					添加元系	添加量	大气烧制温度(℃)	还原烧制温度(℃)	大气导入温度(℃)
												Ba	Sr	Eu	Mg	Al
实施例1	0.85	0.00	0.15	1.00	10.00												W	0.02	1500	1500	900
						实施例2	0.85	0.00	0.15	1.00	10.00	Nb	0.02	1450	1500	900
比较例1	0.80	0.10	0.10	1.00	10.00												W	0.02	1400	1500	850
						比较例2	0.80	0.10	0.10	1.00	10.00	Nb	0.05	1450	1500	900
比较例3	0.80	0.10	0.10	1.00	10.00												Gd	0.03	1450	1500	900
						比较例4	0.70	0.20	0.10	1.00	10.00	无	0.00	1400	1500	850
比较例5	0.90	0.00	0.10	1.00	10.00												无	0.00	1450	1500	600

下面，将利用表3所示的条件制作好的铝酸盐荧光体的晶格常数(a轴长)L_a、Al(2)和O(5)的原子间距离L₁、Al(1)和O(4)的原子间距离L2及代入这些而得到的线形结合函数s的值示于表4。

另外，表4也表示制作分别含有使用各铝酸盐荧光体形成的蓝色荧光体层的上述交流面放电型PDP，且使它们连续约5000小时进行图像显示后的亮度维持率。

[表4]

	La()	L1()	L2()	线形结合函数s	亮度维持率/％
						实施例1	5.62387	1.7598	1.8671	0.3000	99.5
实施例2	2.62501	1.7539	1.8750	0.5300	99.3
						比较例1	2.62637	1.7503	1.8807	1.9248	98.4
比较例2	5.62576	1.7571	1.8791	2.2207	98.0
						比较例3	5.62575	1.7573	1.8782	2.3453	97.9
比较例4	5.62539	1.7606	1.8762	2.5009	97.4
						比较例5	5.62710	1.7640	1.8727	7.0812	97.8

另外，图4表示以该亮度维持率为纵轴、以线形结合函数s的值为横轴的相关图表。

如表4及图4所示，判明了当线形结合函数s的值为1以下时，得到99％以上的优异的亮度维持率。当使用亮度维持率为99％以上的蓝色荧光体时，可以实现亮度劣化耐性优异、且难以引起色度变化的发光器件。而且，可以防止伴随固定图像的长期的连续显示能产生的荧光屏图像保留现象的产生，因此，可以实现发挥优异的显示性能的等离子体显示面板。

对铝酸盐荧光体中的线形结合函数s的值和亮度维持率的相关性高的理由不清楚，但L_a、L₁及L₂的影响强的理由认为如下。首先，由于L_a与所谓的反射镜面上的Ba(Eu)和O(1)的原子间距离的相互关系强，另外，L₁最初是反射镜面眼前的Al(2)和Ba(Eu)的最相邻氧的O(5)的原子间距离，因此，这些都与通过真空紫外光产生的电子-空穴对对发光中心即向Eu对移动密切相关。另一方面，由于L₂是Al(1)和O(4)的原子间距离，因此，虽然一般常识上认为其影响少，但是如上所述，发挥强的影响。通常认为其不是由Eu的一部分能取代Al(1)位置(例如参照电子陶瓷的杂志(ジヤ一ナル.オブ.エレクトロセラミツクス)、10卷、179-191页、2003年)引起的。

工业上应用的可能性：本发明可以应用于使用含有蓝色荧光体的荧光体层的各种发光机器。这种发光机器例如可以列举用于等离子体显示面板、荧光灯、液晶显示装置的背光灯等的荧光面板等。

Claims (6)

1.一种发光器件，其具备含有蓝色荧光体的荧光体层，其中，

所述荧光体层作为蓝色荧光体包括铝酸盐荧光体，铝酸盐荧光体作为构成元素包括Ba、Sr、Eu、Mg、Al及O，其原子数比为Ba∶Sr：Eu∶Mg∶Al∶O＝p：q∶r∶1∶w∶17，其中，0.70≤p≤0.95，0≤q≤0.15，0.05≤r≤0.20，p+q+r≥1，9.8≤w≤10.5，

设所述铝酸盐荧光体属于空间群P6₃/mmc，则在通过进行X射线结晶结构分析得到的晶格常数为L_a()，Al(2)和O(5)的原子间距离为L₁()，Al(1)和O(4)的原子间距离为L₂()的情况下，

由s＝-11622+2043.07L_a+199.24L₁-116.91L₂

表示的线形结合函数s的值为1以下，

其中，所述Al(2)是在4f位置极化坐标z处于0.17附近的铝，所述O(5)是在12k位置最接近上述Al(2)的氧，所述Al(1)是在4f位置极化坐标z处于0.02附近的铝，所述O(4)是在12k位置最接近上述Al(1)的氧。

2.如权利要求1所述的发光器件，其中，所述铝酸盐荧光体实质上是Ba_pSr_qEu_rMgAl_wO₁₇表示的铝酸盐荧光体。

3.如权利要求1所述的发光器件，其中，所述铝酸盐荧光体实质上是在Ba_pSr_qEu_rMgAl_wO₁₇中添加选自由Nb及W构成的组中的至少1种元素而得的铝酸盐荧光体，

对于1摩尔所述Ba_pSr_qEu_rMgAl_wO₁₇，所述至少1种元素的总计为0.3摩尔以下。

4.如权利要求1～3中任一项所述的发光器件，其中，发光器件是等离子体显示面板、荧光灯或荧光面板。

5.如权利要求4所述的发光器件，其中，发光器件是等离子体显示面板。

6.如权利要求5所述的发光器件，其中，所述等离子体显示面板的结构具有：

前面板；

与所述前面板对置配置的背面板；

规定所述前面板和所述背面板的间隔的分隔壁；

配置在所述背面板或前面板上的一对电极；

至少存在于所述电极间的含氙的放电气体，通过对所述电极间施加电压而产生真空紫外线；

通过所述真空紫外线而产生可见光的荧光体层，

所述荧光体层中的蓝色荧光体层是含有所述蓝色荧光体的荧光体层。

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