CN101460589B - 荧光体及发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供亮度高，发光装置驱动时的亮度劣化少，且具有与BAM：Eu同等的色度y的荧光体。本发明是一种荧光体，其中，由通式aAO·bEuO·DO·cSiO2(A为选自Ca、Sr及Ba的至少一种，D为选自Mg及Zn的至少一种，2.970≤a≤3.500、0.001≤b≤0.030、1.900≤c≤2.100)表示，将利用光声谱法的测定中得到的光谱中的565cm-1的峰强度设为1时的1490cm-1的峰强度为0.02～0.8。

Description

荧光体及发光装置
技术领域
本发明涉及等离子体显示面板(PDP)、无水银荧光灯等中使用的荧光体及等离子体显示面板等发光装置。
背景技术
作为省能的荧光灯用荧光体，实用化了各种铝酸盐荧光体。例如，作为蓝色荧光体，可以举出(Ba，Sr)MgAl10O17：Eu，作为绿色荧光体，可以举出CeMgAl11O19：Tb、BaMgAl10O17：Eu、Mn等。
近年来，在等离子体显示面板用蓝色荧光体中使用了基于真空紫外光激励的亮度高的(Ba，Sr)MgAl10O17：Eu。
然而，尤其在长时间驱动使用了蓝色荧光体(Ba，Sr)MgAl10O17：Eu的情况下，亮度显著变差。因此，在PDP用途中强烈寻求即使长时间驱动，亮度变差少的荧光体。
针对此，提出了使用硅酸盐荧光体的方法(例如，参照特开2003—132803号公报)。
然而，在所述以往的方法中，不能保持高亮度的同时，抑制PDP驱动时的荧光体的亮度劣化。另外，与在现行的PDP中使用的蓝色荧光体(Ba，Sr)MgAl10O17：Eu(BAM：Eu)相比，色度y大，色纯度差。
发明内容
本发明是为了解决所述以往的问题而做成的，其目的在于提供亮度高，发光装置驱动时的亮度劣化少，且具有与BAM：Eu同等的色度y的荧光体。另外，其目的在于提供使用了所述荧光体的长寿命的发光装置。
为了解决所述以往的问题，本发明的荧光体是一种荧光体，其中，由通式aAO·bEuO·DO·cSiO2(A为选自Ca、Sr及Ba的至少一种，D为选自Mg及Zn的至少一种，2.970≤a≤3.500、0.001≤b≤0.030、1.900≤c≤2.100)表示，将利用光声谱法(光音
Figure G2007800189558D0002104826QIETU
分光法)的测定中得到的光谱中的565cm-1的峰强度设为1时的1490cm-1的峰强度为0.02～0.8。该1490cm-1的峰来源于碳和氧的双键，在本发明的荧光体的粒子表面存在有化学性稳定的碳酸根。
其次，本发明的发光装置为具有使用了所述荧光体的荧光体层的发光装置。发光装置例如为PDP、荧光面板、荧光灯等，适合PDP。
最后，本发明的PDP具备：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隔壁；在所述背面板或所述前面板上配设的一对电极；与所述电极连接的外部电路；至少存在于所述电极间且通过利用外部电路向所述电极间施加电压，产生真空紫外线的包含氙的放电气体；利用所述真空紫外线发出可见光的荧光体层，所述荧光体层包含蓝色荧光体层，所述蓝色荧光体层包含所述蓝色荧光体。
本发明荧光体的色度y与BAM：Eu同等，亮度高，且能够减少PDP等发光装置驱动时的亮度劣化。从而，通过使用该荧光体，能够提供即使长时间驱动，亮度也不劣化的长寿命的发光装置。本发明的发光装置的蓝色的亮度和色度与以往的使用了BAM：Eu的发光装置相比为同等以上，另外，亮度劣化耐性优越。尤其，发光装置为PDP的情况下，形成为蓝色的亮度和色度与以往的使用了BAM：Eu的PDP相比为同等以上，另外，伴随图像显示的亮度劣化耐性优越的PDP。
附图说明
图1是表示本发明的PDP的结构的一例的概略立体剖面图。
具体实施方式
以下，详细说明本发明的实施方式。
本发明的荧光体由通式aAO·bEuO·DO·cSiO2表示。在此，A为选自Ca、Sr及Ba的至少一种，D为选自Mg及Zn的至少一种，作为A，优选Ca及Sr，作为D，优选Mg。关于a、b、c为2.970≤a≤3.500、0.001≤b≤0.030、1.900≤c≤2.100。
在本发明的荧光体中，将利用光声谱法的测定得到的光谱中的565cm-1的峰强度设为1时的1490cm-1的峰强度为0.02～0.8。
该1490cm-1的峰来源于碳和氧的双键，被认为在本发明的荧光体的粒子表面存在化学性稳定的碳酸根，该碳酸根对荧光体的亮度、色度及亮度维持率的提高起到贡献作用。
本发明的光声谱法例如使用IR—PAS装置，空白使用石墨而测定即可。还有，关于得到的光谱，将2200cm-1作为光谱强度零规定，进行基线处理，读取将565cm-1作为顶部的锋利的峰的峰强度设为1的情况下的1490cm-1的峰强度即可(即，求出由1490cm-1的峰强度/565cm-1的峰强度表示的比即可)。
以下，对本发明的荧光体的制造方法进行说明，但本发明的荧光体的制造方法不限于以下。
作为本发明的荧光体的锶原料，作为锶原料，可以使用高纯度(纯度99％以上)的氢氧化锶、碳酸锶、硝酸锶、卤化锶或草酸锶等可通过烧成成为氧化锶的锶化合物或高纯度(纯度99％以上)的氧化锶。
作为钙原料，可以使用高纯度(纯度99％以上)的氢氧化钙、碳酸钙、硝酸钙、卤化钙或草酸钙等可通过烧成成为氧化钙的钙化合物或高纯度(纯度99％以上)的氧化钙。
作为钡原料，可以使用高纯度(纯度99％以上)的氢氧化钡、碳酸钡、硝酸钡、卤化钡或草酸钡等可通过烧成成为氧化钡的钡化合物或高纯度(纯度99％以上)的氧化钡。
作为镁原料，可以使用高纯度(纯度99％以上)的氢氧化镁、碳酸镁、硝酸镁、卤化镁或草酸镁或碱性碳酸镁等可通过烧成成为氧化镁的镁化合物或高纯度(纯度99％以上)的氧化镁。
作为铕原料，可以使用高纯度(纯度99％以上)的氢氧化铕、碳酸铕、硝酸铕、卤化铕或草酸铕等可通过烧成成为氧化铕的铕化合物或高纯度(纯度99％以上)的氧化铕。
关于锌原料或硅原料，也可以相同地使用可成为氧化物的各种原料或氧化物原料。
作为原料的混合方法，可以为溶液中的湿式混合，也可以为干燥粉体的干式混合，可以使用工业上通常使用的球磨机、介质搅拌磨机、行星磨机、振动磨机、喷射磨机、V型混合机、搅拌机等来进行。
其次，进行混合粉体的烧成。在此，为了将利用光声谱法测定中得到的荧光体的光谱中的565cm-1的峰强度设为1时的1490cm-1的峰强度控制在0.02～0.8的范围内，烧成例如在700～1200℃下，在含有二氧化碳的混合气体中(例如，氮和二氧化碳的混合气体等)进行。在这种情况下，1490cm-1的峰强度和565cm-1的峰强度之比可以通过改变混合气体中的二氧化碳的比率和温度来控制。
混合气体在含有二氧化碳的混合气体中烧成之前，预先在氮和氢的混合气体中，以1100～1300℃一次烧成即可。
作为原料，使用氢氧化物、碳酸盐、硝酸盐、卤化物、草酸盐等可通过烧成成为氧化物的原料的情况下，优选在烧成之前，在大气等含氧气氛下，在800～1250℃的温度范围内进行煅烧。
烧成中使用的炉可以使用在工业上通常使用的炉，具体来说，可以使用推式(pusher)炉等连续式或批量式电炉或气体炉。
通过使用球磨机、喷射磨机等再度粉碎得到的荧光体粉末，进而根据需要进行清洗或分级，能够调节荧光体粉末的粒度分布或流动性。
若将本发明的荧光体适用于具有荧光体层的发光装置，则能够构成亮度、色度及亮度维持率良好的发光装置。具体来说，在具有使用BAM：Eu的荧光体层的发光装置中，将BAM：Eu的全部或一部分置换为通过本发明的制造方法得到的荧光体，按照公知的方法，构成发光装置即可。作为发光装置的例子，可以举出等离子体显示面板、荧光面板、荧光灯等，其中，适合的是等离子体显示面板。
以下，对将交流面放电型PDP作为例子，将通过本发明的制造方法得到的荧光体适用于PDP的实施方式进行说明。图1是表示交流面放电型PDP10的主要结构的立体剖面图。还有，在此所示的PDP为了便于理解，设定为对应于42英寸级别的1024×768像素规格的尺寸而图示，但当然可以适用于其他尺寸或规格。
如图1所示，该PDP10具有前面板20、和后面板26，配置为各自的主面对置。
该前面板20包括：作为前面基板的前面板玻璃21、在该前面板玻璃21的一主面设置的带状显示电极(X电极23、Y电极22)、覆盖该显示电极的厚度约30μm的前面侧电介体层24、和在该前面侧电介体层24上设置的厚度约1.0μm的保护层25。
上述显示电极包括：厚度0.1μm、宽度150μm的带状透明电极220(230)、和在该透明电极上重叠设置的厚度7μm、宽度95μm的母线221(231)。另外，各对显示电极将x轴方向作为长边方向，在y轴方向上配置多个。
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(未图示)电连接。还有，Y电极22成捆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。若使用面板驱动电路，向Y电极22和特定的X电极23供电，则在X电极23和Y电极22的间隙(约80μm)发生面放电(维持放电)。X电极23也可以作为扫描电极运行，由此，能够在与后述的地址电极28之间发生写入放电(地址放电)。
上述后面板26包括：作为背面基板的后面板玻璃27、多个地址电极28、背面侧电介体层29、隔壁30、和对应于红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的任一种的荧光体层31～33。荧光体层31～33与相邻的两个隔壁30的侧壁和其间的背面侧电介体层29接触而设置，另外，在x轴方向上重复排列。
蓝色荧光体层(B)包含上述本发明的硅酸盐荧光体。还有，单独使用本发明的荧光体也可，与现有的BAM：Eu等荧光体混合而使用也无妨。另一方面，红色荧光体层及绿色荧光体层含有通常的荧光体。例如，作为红色荧光体，可以举出(Y，Gd)BO3：Eu及Y2O3：Eu，作为绿色荧光体，可以Zn2SiO4：Mn、YBO3：Tb及(Y，Gd)BO3：Tb。
各荧光体层例如可以通过利用弯月(meniscus)法或线喷射法等公知的涂敷方法将溶解了荧光体粒子的荧光体墨液涂敷于隔壁30及背面侧电介体层29，将其干燥或烧成(例如，在500℃下10分钟)而形成。上述荧光体墨液例如可以混合体积平均粒径2μm的蓝色荧光体30质量％、重均分子量为约20万的乙基纤维素4.5质量％、丁基卡必醇乙酸酯65.5质量％而制作。另外，若将其粘度最终调节为2000～6000cps(2～6Pas)左右，则能够提高相对于隔壁30的墨液的附着力，从而优选。
地址电极28设置于后面板玻璃27的一主面。另外，背面侧电介体层29设置为覆盖地址电极28。另外，隔壁30的高度为约150μm，宽度为约40μm，将y轴方向作为长边方向，对应于邻接的地址电极28的间距，设置于背面侧电介体层29上。
上述地址电极28各自的厚度为5μm，宽度为60μm，将y轴方向作为长边方向，以多个配置于x轴方向上。另外，该地址电极28配置为间距为一定间隔(约150μm)。还有，多个地址电极28分别独立，与上述面板驱动电路连接。通过向各自的地址电极个别地供电，能够在特定的地址电极28和特定的X电极23之间进行地址放电。
前面板20和后面板26配置为地址电极28和显示电极正交。利用作为封接部件的玻璃料玻璃封接部(未图示)封接两个面板20、26的外周缘部。
在利用玻璃料玻璃封接部密封的前面板20和后面板26之间的密闭空间中，以规定的压力(通常为6.7×104～1.0×105Pa左右)封入由He、Xe、Ne等稀有气体成分构成的放电气体。
还有，与邻接的两个隔壁30之间对应的空间形成为放电空间34。另外，一对显示电极、和一根地址电极28夹着放电空间34而交叉的区域对应于显示图像的单元。还有，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PDP10的驱动时，利用面板驱动电路，向特定的地址电极28和特定的X电极23施加脉冲电压，进行地址放电后，向一对显示电极(X电极23、Y电极22)之间施加脉冲，进行维持放电。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及以172nm为中心波长的分子线)，使含于荧光体层31～33的荧光体可见发光，由此能够在前面板侧显示规定的图像。
本发明的荧光体可以按照公知的方法，适用于具有利用紫外线激励、发光的荧光层的荧光面板。该荧光面板与以往的荧光面板相比，亮度高，亮度劣化耐性优越。该荧光面板例如可以作为液晶显示装置的背光灯适用。
本发明的荧光体也可以按照公知的方法，适用于荧光灯(例如，无电极荧光灯等)，该荧光灯与以往的荧光灯相比，亮度高，亮度劣化耐性优越。
以下，举出实施例，详细说明本发明。
作为起始原料，使用SrCO3、BaCO3、CaCO3、Eu2O3、MgO、ZnO、SiO2，使这些成为规定的组成地称量，使用球磨机，在纯水中进行湿式混合。
在150℃下干燥该混合物10小时，将干燥粉末在大气中，在1100℃下烧成4小时。将该煅烧物在氮和氢的混合气体中，以1100～1300℃烧成4小时，得到荧光体。关于实施例的试料，进而，在氮和二氧化碳的混合气体中，以700～1200℃进行1小时热处理。在此，通过改变混合气体中的氮和二氧化碳的比率和温度，控制相对于利用光声谱法的测定中得到的光谱中的565cm-1的峰强度的1490cm-1的峰强度之比。
在利用得到的荧光体的光声谱法(PAS法)的测定中，使用IR—PAS装置(IR装置主体为VARIAN制FTS—55A、PAS装置，放大器为MTEC制MODEL200)。在用石墨进行空白测定后，关于对各试料测定得到的光谱，将2200cm-1规定为光谱强度零，进行基线处理，评价将565cm-1作为顶部的锋利的峰的峰强度设为1时的1490cm-1(来源于碳和氧的双键的峰)的峰强度。
将565cm-1的峰强度设为1时的1490cm-1的峰强度在600℃下以二氧化碳浓度5％实施的例子中为0.02，在800℃下以二氧化碳20％实施的例子中为0.8。
制作的荧光体的组成比及1490cm-1的峰强度、及照射波长146nm的真空紫外光而测定的试料的发光强度Y/y及色度y示出在表1中。但是，Y及y为国际照明委员会XYZ显色系中的亮度Y及色度y，Y/y为相对于标准试料(BaMgAl10O17：Eu)的相对值。还有，在表1中，标注*印记的试料为比较例，没有标注*印记的试料为实施例。
[表1]
Figure G2007800189558D00081
从表1明确可知，本发明的荧光体的基于真空紫外光激励的亮度高，且具有与BAM：Eu同等的色度y。
使用与上述荧光体的制造例中的试料编号1及试料编号10～13相同的蓝色荧光体，与上述交流面放电型PDP的例子相同地，制作具有图1的结构的PDP(42英寸)，进行亮度维持率的评价。将加速驱动(相当于实际驱动3000小时)后的亮度维持率(相对于亮度Y的初始值的驱动后的值的比例)示出在表2中。面板为蓝色1色固定显示。还有，在表2中，标注*印记的试料为比较例，没有标注*印记的试料为实施例。
[表2]
Figure G2007800189558D00082
从表2明确确认到，显著抑制使用了本发明的荧光体的情况下的亮度劣化。相对于此，在比较例的试料中，PDP驱动时的亮度劣化显著。
产业上的可利用性
通过使用本发明的荧光体，能够提供亮度及色纯度高，且驱动时的亮度劣化少的长寿命等离子体显示面板。另外，还能够应用于无电极荧光灯、液晶显示装置的背光灯中使用的荧光面板等用途中。

Claims (4)

1.一种荧光体，其特征在于，由通式aAO·bEuO·DO·cSiO2表示，并将由光声谱法的测定得到的光谱中的565cm-1的峰强度设为1时的1490cm-1的峰强度为0.02～0.8，其中，A为选自Ca、Sr及Ba的至少一种，D为选自Mg及Zn的至少一种，2.970≤a≤3.500、0.001≤b≤0.030、1.900≤c≤2.100。
2.一种发光装置，其中，
其具有使用了权利要求1所述的荧光体的荧光体层。
3.根据权利要求2所述的发光装置，其中，
其为等离子体显示面板。
4.根据权利要求3所述的发光装置，其中，
所述等离子体显示面板具备：
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隔壁；
在所述背面板或所述前面板上配设的一对电极；
与所述电极连接的外部电路；
含有氙的放电气体，所述放电气体至少存在于所述电极间且通过利用外部电路向所述电极间施加电压来产生真空紫外线；
利用所述真空紫外线发出可见光的荧光体层，其中，
所述荧光体层包括蓝色荧光体层，所述蓝色荧光体层包含权利要求1所述的荧光体。
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