CN1364849A - 高亮度无机发光材料层 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有高亮度的无机发光材料层和真空紫外辐射激发发光元件。使用空隙率不少于60%(体积)且在无机发光材料层中无机发光材料的BET比表面积不少于3m2/g的无机发光材料层,并提供真空紫外辐射激发发光元件。

Description

高亮度无机发光材料层
发明领域
本发明涉及一种无机发光材料层，更具体地说涉及用于真空紫外线辐射激发发光元件的无机发光材料层，当使用真空紫外线辐射激发时该元件会发射出光线。更具体地说，它涉及一种用于等离子体显示板(下文中缩写为“PDP”)中作为具有大屏幕的平板显示器，或用于稀有(惰性)气体光源的无机发光材料层。
发明背景
无机发光材料层广泛用于各种灯具，如稀有气体灯和荧光灯，以及用于显示器如PDP的发光元件。其中，稀有气体灯和PDP是真空紫外线辐射激发发光元件，它们是在用真空紫外射线照射无机发光材料层时发射出光线的元件。
在PDP中，无机发光材料层是通过将无机发光材料糊膏利用筛网印刷、利用喷嘴直接喷射(分散法)等等，涂覆在背板表面上或挡板上，然后干燥和烘干制备的。
通常，PDP具有JP 10(1998)-142781A中所描述的结构。提供相互平行面对的两块玻璃基片，其间插入多个放电空间(下文中指“电池”)，这些放电空间被挡板分开，并且将由Ne或Xe组成的稀有气体作为主要组分密封在其中。两个玻璃基片中，在PDP的观察者侧的一块玻璃板是前板，而另一块玻璃板是后板。在前板的背面设置电极，电极上覆盖电介质层。在电介质层上，形成保护膜(MgO层)。在作为后板的玻璃基片的前面形成寻址电极以便与上述前板上的电极交叉。此外，涂覆无机发光材料层以便覆盖在后板的表面(相当于电池的底表面)和挡板的表面。通过施加穿过电极的交变电压产生的真空紫外线，使无机发光材料层发光，由此观察者观察到可见光透过前板。
除了PDP以外，真空紫外辐射激发发光元件的一个例子是作为照明灯的稀有气体灯。在许多情况下，稀有气体灯具有与PDP相似的结构，所不同的是，放电空间不用多个挡板分开。从环保的观点来看，稀有气体灯是引人注意的，因为它不象荧光灯那样使用水银。
通常的真空紫外辐射激发发光元件，如PDP或稀有气体灯的发光不足，这就希望在其中使用具有较高亮度的真空紫外辐射激发发光元件和具有较高亮度的无机发光材料层。
本发明的一个目的是提供一种具有高亮度的无机发光材料层和一个利用该无机发光材料层的真空紫外辐射激发发光元件。
发明概述
在这种情况下，本发明的发明人为解决上述问题而进行了认真研究。结果，他们的注意力集中于无机发光材料层的空隙率上，并发现空隙率超过一定水平的无机发光材料层具有高亮度，从而最终完成了本发明。
更具体地说，本发明提供了一种具有不少于60％(体积)空隙率的无机发光材料层，并且其BET比表面积不少于3m2/g。此外，本发明还提供了利用上述无机发光材料层的真空紫外辐射激发发光元件。此外，本发明还提供上述真空紫外辐射激发发光元件作为等离子体显示板。
发明详述
以下说明将更详细地描述本发明。
通常认为具有高亮度的无机发光材料层是通过使无机发光材料层中的无机发光材料颗粒的密度增加到尽可能的大，以便使无机发光材料层致密并具有小的空隙率。然而，本发明的发明人意外地发现，具有大空隙率的非致密无机发光材料层具有高亮度。
本发明的无机发光材料层具有不少于60％(体积)的空隙率。更优选的，它的空隙率不少于65％(体积)。在空隙率少于60％(体积)的情况下，无机发光材料层的发射亮度将减少。在空隙率非常高的情况下，无机发光材料颗粒的密度减少，并可能使无机发光材料层的发射亮度减少。因此，空隙率优选不大于95％(体积)，更优选不大于90％(体积)。
将BET比表面积不少于3m2/g的无机发光材料用于形成本发明的无机发光材料层。更优选的，从无机发光材料层的高空隙率的观点看，优选BET比表面积不少于5m2/g。在BET比表面积减少的情况下，难于获得高空隙率。
使用无机发光材料形成无机发光材料层的方法的一个实施例是利用无机发光材料糊膏的筛网印刷。
在形成无机发光材料层时，任何已知的粘合剂树脂都可以用作无机发光材料糊膏中的粘合剂树脂。粘合树脂的实例包括：乙基纤维素、甲基纤维素、硝基纤维素、乙酰基纤维素、乙酰基乙基纤维素、丙酸纤维素、羟丙基纤维素、丁基纤维素、苄基纤维素等。
用于无机发光材料糊膏中的有机溶剂的例子包括：二甘醇单甲醚、二甘醇单乙醚、二甘醇单丁醚、二甘醇单甲醚乙酸酯、二甘醇单乙醚乙酸酯、乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯、丙二醇单丁醚、一缩二丙二醇、一缩二丙二醇单甲醚、一缩二丙二醇单乙醚、一缩二丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁醇、丁基二甘醇一乙醚乙酸酯、乙酸甲氧基丁酯、松油醇等。
常规公知的无机发光材料可以用作用于该无机发光材料层中的无机发光材料：发红光的无机发光材料的例子包括：Y2O3：Eu、Y2O2S：Eu、(Y，Gd)BO3：Eu等；发绿光的无机发光材料的例子包括：BaAl12O19：Mn、BaMgAl10O17：Mn、BaMgAl14O23：Mn、Zn2SiO4：Mn等；发蓝光的无机发光材料的例子包括BaMgAl10O17：Eu、BaMgAl14O23：Eu等。
无机发光材料层可以是任何厚度。例如，当将无机发光材料层涂覆在用于PDP的后板的情况下，该层厚度通常大约为20μm或更高。通过将无机发光材料层的厚度减少到少于20μm，可以减少昂贵的无机发光材料的用量。
本发明的无机发光材料层适用于真空紫外辐射激发发光元件，因为该无机发光材料层具有高亮度。在本发明的无机发光材料层用于真空紫外辐射激发发光元件的情况下，在前板和后板两者上都可设置无机发光材料层，但是在真空紫外辐射激发发光元件的后板上设置无机发光材料层的情况下，发光元件具有较高的亮度。在真空紫外辐射激发发光元件中，本发明的无机发光材料层特别适用于PDP。
实施例
以下说明将详细描述本发明的实施例。然而，本发明并不受这些实施例的限制。
要注意，无机发光材料层的空隙率是用以下方法计算的。
无机发光材料层的空隙率(体积％)＝(1-(m/(V×p)))×100
式中：
m-表示无机发光材料层的重量(g)；
V-表示无机发光材料层的体积(cm3)；并且
P-表示无机发光材料的理论密度(g/cm3)。
参考实施例
将BET比表面积为1.2m2/g的100重量份发蓝光的无机发光材料BaMgAl10O17：Eu粉末，分散在20重量份的丙二醇单甲醚乙酸酯中。将3重量份的乙基纤维素溶解在13重量份的丙二醇单甲醚乙酸酯中得到的溶液作为粘合剂溶液，加入其中并混合，从而制备无机发光材料糊膏。通过筛网印刷将该无机发光材料膏涂覆在玻璃上，并在450℃加热，从而制备出无机发光材料层。该无机发光材料层的空隙率为34％(体积)(该无机发光材料层的相对密度为66％(体积))。将得到的无机发光材料层放置在真空室中，保持其真空度不超过6.7Pa(5×10-2乇)，并用EXCIMER 146nm LAMP(由Ushio Inc.生产，H0012)产生的真空紫外线照射。结果，显示出发蓝光。将该参考实施例的亮度作为参比亮度，并假定为100，以下实施例和比较例的亮度数据表示的是相对于该参比亮度的亮度。
实施例1
将BET比表面积为6m2/g的100重量份发蓝光的无机发光材料BaMgAl10O17：Eu粉末，分散在20重量份的丙二醇单甲醚乙酸酯中。将3重量份的乙基纤维素溶解在13重量份的丙二醇单甲醚乙酸酯中得到的溶液作为粘合剂溶液，加入其中并混合，从而制备无机发光材料糊膏。通过筛网印刷将该无机发光材料糊膏涂覆在玻璃上，并在450℃加热，从而制备出无机发光材料层。该无机发光材料层的空隙率为68％(体积)。将所得到的无机发光材料层置于真空室中，保持其真空度不超过6.7Pa(5×10-2乇)，并用EXCIMER 146nmLAMP(由Ushio Inc.生产，H0012)产生的真空紫外线照射。结果，显示出发蓝光。其相对亮度为112(相对于参考实施例的亮度100)。
实施例2
将用于实施例1的BET比表面积为6m2/g的0.0241g发蓝光的无机发光材料BaMgAl10O17：Eu粉末，充填到具有2cm×1.6cm×0.02cm(长×宽×深)空隙的基体中，从而制备无机发光材料层。该无机发光材料层的空隙率为90％(体积)。将所得到的无机发光材料层置于真空室中，保持其真空度不超过6.7Pa(5×10-2乇)，并用EXCIMER146nm LAMP(由Ushio Inc.生产，H0012)产生的真空紫外线照射。结果，显示出发蓝光。其相对亮度为138。
实施例3
将用于实施例1的BET比表面积为6m2/g的0.0557g发蓝光的无机发光材料BaMgAl10O17：Eu粉末，充填到具有2cm×1.6cm×0.02cm(长×宽×深)空隙的基体中，从而制备无机发光材料层。该无机发光材料层的空隙率为77％(体积)。将所得到的无机发光材料层置于真空室中，保持其真空度不超过6.7Pa(5×10-2乇)，并用EXCIMER 146nm LAMP(由Ushio Inc.生产，H0012)产生的真空紫外线照射。结果，显示出发蓝光。其相对亮度为120。
比较例1
将用于实施例1的BET比表面积为6m2/g的0.103g发蓝光的无机发光材料BaMgAl10O17：Eu粉末，充填到具有2cm×1.6cm×0.02cm(长×宽×深)空隙的基体中，从而制备无机发光材料层。该无机发光材料层的空隙率为58％(体积)。将所得到的无机发光材料层置于真空室中，保持其真空度不超过6.7Pa(5×10-2乇)，并用EXCIMER 146nm LAMP(由Ushio Inc.生产，H0012)产生的真空紫外线照射。结果，显示出发蓝光。其相对亮度为104。
根据本发明，可以提供具有高亮度的无机发光材料层，使用上述无机发光材料层的真空紫外辐射激发发光元件，特别是具有高亮度的PDP。因此，本发明具有很大的工业效益。

Claims (3)

1.一种无机发光材料层，其空隙率不少于60％(体积)并含有BET比表面积不少于3m2/g的无机发光材料。
2.一种真空紫外辐射激发发光元件，其中包括根据权利要求1的无机发光材料层。
3.根据权利要求2的真空紫外辐射激发发光元件，其中所述元件是等离子体显示板。
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