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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
Aluminat-Phosphors. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung
ein Verfahren zur Herstellung eines Aluminat-Phosphors mit außerordentlich
einheitlicher Kationenzusammensetzung, der für verschiedene Displays des
Emissions-Typs, wie einem Plasma-Bildschirm (PDP), verwendet wird.
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Weiterhin
betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung
eines lumineszenten Aluminat-Phosphors. Insbesondere betrifft die
vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines lumineszenten
Aluminat-Phosphors, der für
leuchtendes Material verwendet wird, und der durch ultraviolettes
und sichtbares Licht so angeregt wird, daß er über einen langen Zeitraum hinweg
die Eigenschaft des Nachglühens
aufweist.
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Seit
kurzem gibt es Untersuchungen zu einem Aluminat-Phosphor, der durch
einen ultravioletten Strahl, der durch Edelgasentladungen im Vakuum ausgestrahlt
wird, dazu angeregt wird, Licht zu emittieren. Zum Beispiel sind
BaMgAl10O17:Eu und BaMgAl14O23:Eu als Blaulichtemittierender
Aluminat-Phosphor und BaAl12O19:Mn
und BaMgAl14O23:Mn
als ein Grünlichtemittierender
Aluminat-Phosphor bekannt.
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Zum
Beispiel kann ein blauer Phosphor (BaMgAl10O17:Eu oder BaMgAl14O23:Eu) durch Herstellung eines Gemisches
aus 1) einer Bariumverbindung, 2) einer Europiumverbindung, 3) einer
Magnesiumverbindung und 4) einer Aluminiumverbindung als Rohmaterialien
und Kalzinieren in einer schwach reduktiven Atmosphäre, erzeugt
werden, wobei das Gemisch als Vorstufe dient.
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Bei
diesem Verfahren werden allerdings feste Verbindungen der jeweils
am Aufbau beteiligten Ionen als Rohmaterialien verwendet und das
Mischen von diesen wird durch physikalisches Mischen durchgeführt, wie
zum Beispiel durch Mahlen mit einer Kugelmühle.
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Die
durch physikalisches Mischen, wie durch Mahlen mit einer Kugelmühle, erhaltene
Vorstufe zeigt schlechte Dispersion der am Aufbau beteiligten Ionen,
zum Beispiel Barium-, Europium-, Magnesium- und Aluminiumionen,
und ein blauer Phosphor erhält
nach dem Kalzinieren nicht einfach eine einheitliche Zusammensetzung.
Wenn die Dispersion der beteiligen Ionen schlecht ist, insbesondere
wenn die Dispersion der Europiumionen, die als lichtemittierendes
Zentrum dienen, schlecht ist, tauchen lokal Gebiete weit höherer Konzentration
von Europium auf und verursachen eine Verminderung der emittierenden
Leuchtkraft, was Konzentrations-Quench genannt wird.
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Folglich
war es, um einen Phosphor mit außerordentlicher Ausstrahlungswirksamkeit
zu erhalten, wünschenswert,
daß man
eine Vorstufe eines Phosphors erhält, in der die Dispersion der
am Aufbau beteiligten Ionen noch außerordentlicher ist, und daß man einen
Phosphor mit einer einheitlichen Zusammensetzung aus der genannten
Vorstufe herstellt.
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Andererseits
gibt es selbstemittierende, im Dunklen leuchtende Farben, die durch
Zugabe einer radioaktiven Substanz zu einem Phosphor erhalten werden,
und die herkömmlicherweise
als lumineszenter Phosphor für
ein Nachtdisplay oder einen Wecker verwendet werden. Seit Kurzem
gibt es umfangreiche Untersuchungen zur Anwendung eines lumineszenten
Phosphors, der keine radioaktive Substanz enthält, und der über einen
langen Zeitraum hinweg die Eigenschaft des Nachglühens zeigt.
Als lumineszenter Phosphor wird hauptsächlich beispielsweise europiumaktiviertes
Strontiumaluminat (SrAl2O4:Eu)
untersucht.
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Es
ist allgemein bekannt, daß die
Eigenschaft eines Phosphors durch die Dispergierbarkeit der am Aufbau
beteiligten Ionen des Phosphors beeinflußt wird und daß die Wirksamkeit
der Lichtemission höher
wird, wenn die Dispergierbarkeit der beim Phosphor am Aufbau beteiligten
Ionen außerordentlich
gut ist, insbesondere, wenn die Dispergierbarkeit eines aktivierenden
Mittels und coaktivierenden Mittels außerordentlich gut ist. Man
sagt, daß auch
in einem lumineszenten Phosphor die Nachglühleuchtkraft höher wird,
wenn die Dispergierbarkeit der am Aufbau beteiligten Ionen außerordentlich
gut ist.
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Weiterhin
ist es allgemein bekannt, daß die Lichtemissions-Eigenschaften
eines Phosphors wesentlich durch Spuren von Verunreinigungen beeinflusst
werden. Deshalb werden als Hauptrohmaterial ein hochreines Pulver
einer Aluminuimverbindung, wie hochreines α-Aluminiumoxid oder hochreines γ-Aluminiumoxid
und hochreines Aluminiumhydroxid, verwendet, um ein Aluminat zu
erhalten, das das Substrat für
einen lumineszenten Aluminat-Phosphor ist.
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Als
Aluminiumverbindung wird oft Aluminiumoxid verwendet, wie α-Aluminiumoxid
oder γ-Aluminiumoxid,
und es ist bekannt, daß,
wenn Aluminiumoxid verwendet wird, Hochtemperaturkalzinieren bei
1600 °C
oder mehr benötigt
wird, um einen lumineszenten Aluminat-Phosphor als Einzelphase zu
erhalten, in der die Dispersion der am Aufbau beteiligten Ionen
außerordentlich
gut ist. In diesem Fall sind die benötigten Apparate, wie ein Kalzinierungsofen, auf
solche aus teuren Materialien beschränkt.
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Deshalb
ist es wünschenswert,
einen lumineszenten Aluminat-Phosphor herzustellen, in dem die Dispersion
der am Aufbau beteiligten Ionen außerordentlich gut ist, um einen
lumineszenten Aluminat-Phosphor mit außerordentlicher Wirksamkeit
hinsichtlich der Lichtemission und Nachglühkraft zu erhalten.
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US 4,818,433 A offenbart
ein Herstellungsverfahren für
eine lumineszente Phosphor-Zusammensetzung,
die eine überwiegend
blaue Höchstwertemission
hat, und die im wesentlichen aus einem Lanthan-Cer-Aluminat-Phosphor
besteht, der durch die Formel La
1- xCe
xAl
yO
(3/2)(y+1) dargestellt
wird (wobei 0,10 < x < 1,0 und 11,0 ≤ y ≤ 12,5).
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JP 11 140438 A offenbart
einen leuchtenden fluoreszierenden Körper, der als Innen- oder Außen-Nachtdisplay
nützlich
ist, und der ein Erdalkalimetall-Aluminat als Mutterkristall und
ein Metall der Seltenen Erden als einen Aktivator umfaßt, wobei
die Oberfläche
der Teilchen des genannten leuchtend fluoreszierenden Körpers mit
einer Organophosphorverbindung beschichtet ist.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen,
das einfach einen Aluminat-Phosphor herstellen kann, der außerordentliche
Wirksamkeit hinsichtlich der Lichtemission aufweist, und in dem
die Dispersion der am Aufbau beteiligten Ionen außerordentlich
gut ist.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren
bereitzustellen, das einfach einen lumineszenten Aluminat-Phosphor
herstellen kann, der außerordentliche Wirksamkeit
hinsichtlich der Lichtemission und höhere Nachgliühleuchtkraft hat
und in dem die Dispersion der am Aufbau beteiligten Ionen außerordentlich
gut ist.
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Diese
Aufgaben konnten aufgrund der Erkenntnis, daß ein Aluminat-Phosphor und
ein lumineszenter Aluminat-Phosphor, bei dem die Dispersion der
am Aufbau beteiligten Ionen außerordentlich gut
ist, einfach hergestellt werden kann, wenn eine besondere Aluminiumverbindung
als Rohmaterial verwendet wird, gelöst werden.
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Die
vorliegende Erfindung stellt nämlich
ein Verfahren zur Herstellung eines Aluminat-Phosphors bereit, umfassend das Kalzinieren
einer Aluminiumverbindung mit einer BET spezifischen Oberfläche von
100 m2/g oder mehr.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Herstellung
eines lumineszenten Aluminat-Phosphors bereit, umfassend das Kalzinieren
einer Aluminiumverbindung mit einer BET spezifischen Oberfläche von
100 m2/g oder mehr.
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Um
einen Aluminat-Phosphor zu erhalten, wird als Rohmaterial für das Kalzinieren
eine Aluminiumverbindung mit einer BET spezifischen Oberfläche von
100 m2/g oder mehr verwendet und Aluminiumhydroxid
oder Aluminiumoxid mit einer BET spezifischen Oberfläche von
100 m2/g oder mehr ist bevorzugt, Aluminiumhydroxid
mit einer BET spezifischen Oberfläche von 100 m2/g
oder mehr ist stärker
bevorzugt, Aluminiumhydroxid mit einer BET spezifischen Oberfläche von
180 m2/g oder mehr ist noch stärker bevorzugt,
und Aluminiumhydroxid mit einer BET spezifischen Oberfläche von
200 bis 300 m2/g ist besonders bevorzugt.
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Wenn
die BET spezifische Oberfläche
der Aluminiumverbindung weniger als 100 m2/g
ist, ist das Mischen mit anderen Verbindungen schwierig und ein
Aluminat-Phosphor, dessen Dispersion der am Aufbau beteiligten Ionen
außerordentlich
gut ist, ist nicht leicht zu erhalten. Weiters kann jede Aluminiumverbindung
verwendet werden, vorausgesetzt, die BET spezifische Oberfläche der
Aluminiumverbindung ist nicht weniger als 100 m2/g,
und es ist bevorzugt Aluminiumhydroxid zu verwenden, und zum Beispiel
ist Aluminiumhydroxid, das durch Hydrolyse eines Aluminiumalkoxids
erhalten worden ist, stärker bevorzugt,
weil eine BET spezifische Oberfläche
von 100 m2/g oder mehr leicht erreicht werden
kann und die Ausflockung der Primärteilchen schwach ist.
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Als
Aluminiumhydroxid wird Aluminiumhydroxid bevorzugt, das hitzebehandelt
wurde, um α-Aluminiumoxid
mit einer Aluminiumoxidreinheit von 99,9 Gew.-% oder mehr bereitzustellen,
weil es die Fluoreszenzeigenschaften, wie die Leuchtkraft, verstärkt, und
Aluminiumhydroxid, das erhitzt wurde, um α-Aluminiumoxid mit einer Aluminiumoxidreinheit
von 99,9 Gew.-% oder mehr bereitzustellen, das durch Hydrolyse eines
Aluminiumalkoxids erhalten wurde, ist stärker bevorzugt.
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Als
die pulvrige Verbindung von Ba, Mg, Eu, Mn, Sr, Ca, Ce und Tb, die
ein Aluminat bildet, kann ein Oxid verwendet werden oder eine Verbindung, die
sich bei hoher Temperatur so zersetzt, daß sie ein Oxid ergibt, wie
ein Hydroxid, Carbonat, Nitrat, Halogenid oder Oxalat.
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Wenn
der Aluminat-Phosphor eine Verbindung ist, die durch Zugabe eines
Aktivierungsmittels, das mindestens ein Metallelement, ausgewählt aus Eu
und Mn ist, zu einem Kompositoxidsubstrat, das durch die allgemeine
Formel x1M1O·y1MgO·z1Al2O3 dargestellt ist
(wobei M1 mindestens ein aus Ba, Sr und Ca ausgewähltes Metallelement
ist), hergestellt wurde, ist es bevorzugt, daß das Mischen so durchgeführt wird,
daß x1
für 0,5
bis 4,5 steht, y1 für
0 bis 4 steht und z1 für
0,5 bis 20 steht.
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Wenn
zum Beispiel der Aluminat-Phosphor eine Verbindung ist, die durch
Zugabe eines Aktivierungsmittels, das mindestens ein Metallelement,
ausgewählt
aus Eu und Mn ist, zu einem Kompositoxidsubstrat, das durch die
allgemeine Formel x11(Ba, Sr)O·y11MgO
z11Al2O3 dargestellt
ist, hergestellt wurde, ist es bevorzugt, daß x11 im Bereich von 0,9 bis
1,7 ist, y11 im Bereich von 1,5 bis 2,1 ist und z11 gleich 8 ist.
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Wenn
zum Beispiel der Aluminat-Phosphor eine Verbindung ist, die durch
Zugabe eines Aktivierungsmittels, das mindestens ein Metallelement,
ausgewählt
aus Eu und Mn ist, zu einem Kompositoxidsubstrat, das durch die
allgemeine Formel x12(Ba, Sr)O·z12Al2O3 dargestellt ist,
hergestellt wurde, ist es bevorzugt, daß x12 im Bereich von 1,0 bis
1,5 ist, und z12 gleich 6 ist.
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Wenn
zum Beispiel der Aluminat-Phosphor eine Verbindung ist, die durch
Zugabe eines Aktivierungsmittels, das mindestens ein Metallelement,
ausgewählt
aus Eu und Mn ist, zu einem Kompositoxidsubstrat, das durch die
allgemeine Formel x13SrO·z13Al2O3 dargestellt ist,
hergestellt wurde, ist es bevorzugt, daß x13 im Bereich von 3,9 bis
4,1 ist, und z13 gleich 7 ist.
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Wenn
zum Beispiel der Aluminat-Phosphor eine Verbindung ist, die durch
Zugabe eines Aktivierungsmittels, das mindestens ein Metallelement,
ausgewählt
aus Tb und Mn ist, zu einem Kompositoxidsubstrat, das durch die
allgemeine Formel x2CeO1,5 – y2M2O – z2Al2O3 (M2 ist mindestens
ein Metallelement, ausgewählt
aus Mg und Mn) dargestellt ist, hergestellt wurde, ist es bevorzugt,
daß x2
im Bereich von 0,9 bis 1,1 ist, y2 im Bereich von 0,9 bis 1,1 ist und
z2 gleich 5,5 ist.
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Als
Rohmaterial für
Eu und Mn, das zum Aktivierungsmittel zur Lichtemissionserzeugung
wird, kann ein Oxid verwendet werden oder eine Verbindung, die sich
bei hoher Temperatur zersetzt, um ein Oxid zu ergeben, wie ein Hydroxid,
Carbonat, Nitrat, Halogenid und Oxalat.
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Was
die Zugabemenge betrifft, wenn zum Beispiel der Aluminat-Phosphor
ein Aluminat-Phosphor
ist, der durch Zugabe eines Aktivierungsmittels, das mindestens
ein Metallelement, ausgewählt
aus Eu und Mn ist, zu einem Kompositoxidsubstrat, das durch die
allgemeine Formel x11(Ba, Sr)O·y11MgO·z11Al2O3 dargestellt ist,
hergestellt wurde, ist es bevorzugt, daß die Zugabemenge von Eu im
Bereich von 0,01x11 bis 0,2x11 ist und die Zugabemenge von Mn 0,15y11
oder weniger ist.
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Wenn
zum Beispiel der Aluminat-Phosphor ein Aluminat-Phosphor ist, der
durch Zugabe eines Aktivierungsmittels, das mindestens ein Metallelement,
ausgewählt
aus Eu und Mn ist, zu einem Kompositoxidsubstrat, das durch die
allgemeine Formel x12(Ba, Sr)O·z12Al2O3 dargestellt ist,
hergestellt wurde, ist es bevorzugt, daß die Zugabemenge von Eu im
Bereich von 0,01x12 bis 0,15x12 ist, und daß die Zugabemenge von Mn 0,20x12
oder weniger ist.
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Wenn
zum Beispiel der Aluminat-Phosphor ein Aluminat-Phosphor ist, der
durch Zugabe eines Aktivierungsmittels, das mindestens ein Metallelement,
ausgewählt
aus Eu und Mn ist, zu einem Kompositoxidsubstrat, das durch die
allgemeine Formel x13SrO·z13Al2O3 dargestellt ist,
hergestellt wurde, ist es bevorzugt, daß die Zugabemenge von Eu im
Bereich von 0,02x13 bis 0,06x13 ist.
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Wenn
zum Beispiel der Aluminat-Phosphor ein Aluminat-Phosphor ist, der
durch Zugabe eines Aktivierungsmittels, das mindestens ein Metallelement,
ausgewählt
aus Tb und Mn ist, zu einem Kompositoxidsubstrat, das durch die
allgemeine Formel x2CeO1,5·y2M2O·z2Al2O3 dargestellt ist,
hergestellt wurde, ist es bevorzugt, daß die Zugabemenge von Tb im
Bereich von 0,3x2 bis 0,5x2 ist und daß die Zugabemenge von Mn 0,15y2
oder weniger ist.
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Als
Mischverfahren für
diese Rohmaterialien kann jedes beliebige Verfahren verwendet werden, und
beispielhaft werden Mischverfahren angeführt, bei denen man eine Kugelmühle, einen
V-förmigen Mixer
oder einen Rührapparat
verwendet, um eine Vorstufe zu erhalten.
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Das
Verfahren zum Kalzinieren einer Vorstufe eines Aluminat-Phosphors
kann dann jedes beliebige Verfahren sein, und die Vorstufe kann
zum Beispiel in ein Aluminiumoxidschiffchen gefüllt werden und bei einer vorgegebenen
Temperatur in einer vorgegebenen Gasatmosphäre kalziniert werden, um Phosphor
verschiedener Farben zu erhalten. Weiterhin kann, wenn nötig, von
einem Pulver eines Phosphors mit sehr guter Kristallinität und hoher
Leuchtkraft erwartet werden, daß es
durch Mischung eines Reaktionsförderungsmittels
(Flußmittel),
wie Boroxid oder Aluminiumfluorid, zu den vorstehend erwähnten Rohmaterialien
hergestellt wird.
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Zum
Beispiel ist es, wenn eine Vorstufe eines blauen Phosphors (BaMgAl10O17:Eu oder BaMgAl14O23:Eu) kalziniert
wird, bevorzugt, die Vorstufe in einer reduktiven Atmosphäre bei einer
Temperatur im Bereich von 1000 bis 1700 °C für 0,5 bis 40 Stunden einmal
oder öfter
zu kalzinieren. Um eine reduktive Atmosphäre bereit zu stellen, werden
ein Verfahren, bei dem ein Graphitblock in einem Schiffchen platziert
wird, das mit einer Vorstufe gefüllt
ist, und ein Verfahren, wobei Kalzinieren in einer Stickstoff-Wasserstoff-Atmosphäre oder
einer Edelgas-Wasserstoff-Atmosphäre durchgeführt wird, beispielhaft aufgezählt. Diese
Atmosphären
können Wasserdampf
enthalten.
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Weiterhin
wird, wenn eine Vorstufe eines grünen Phosphors (BaAl12O19:Mn oder BaMgAl14O23:Mn) kalziniert
wird, die Vorstufe in einer Umgebungsatmosphäre oder in einer Sauerstoffatmosphäre bei einer
Temperatur im Bereich von 1000 bis 1700 °C für 0,5 bis 40 Stunden einmal
oder öfter kalziniert.
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Zusätzlich kann
der Aluminat-Phosphor, der nach Kalzinieren erhalten worden ist,
auch einer Behandlung wie einer Dispersion, einem Waschen mit Wasser,
einem Trocknen und einem Sieben unterworfen werden.
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Der
Aluminat-Phosphor, der in der vorliegenden Erfindung erhalten wurde,
enthält
Teilchen mit einer Größe der Primärteilchen
von 5 μm
oder weniger in einer Menge von 80 Gew.-% oder mehr, vorzugsweise
enthält
er Teilchen mit einer Größe der Primärteilchen
von 0,05 μm
oder mehr und 5 μm
oder weniger in einer Menge von 80 Gew.-% oder mehr, wobei die Größe der Primärteilchen
kleiner ist als die eines Aluminat-Phosphors, der durch ein herkömmliches Verfahren
erhalten wird. Wie vorstehend beschrieben wird es, indem man die
Größe der Primärteilchen
eines Phosphors kleiner macht, und indem man die Teilchenverteilung
enger macht, möglich,
den Phosphor wirksam zu beschichten, zum Beispiel in einem sehr
kleinen Entladungsraum wie Displayzellen vom PDP-Typ, und verschiedene
Displays vom Lichtemissionstyp, wie PDP, herzustellen, die höhere Emissionsleuchtkraft
zeigen.
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Der
Aluminat-Phosphor, der mit der vorliegenden Erfindung erhalten wurde,
hat außerordentlich
gute Lichtemissionseigenschaften unter Ultraviolett-Anregung im
Vakuum und ist außerordentlich nützlich als
ein Aluminat-Phosphor, der in verschiedenen Displays, wie einem
Plasma-Bildschirm (PDP), verwendet wird, weil die Dispersion der
am Aufbau beteiligten Ionen in dem Phosphor außerordentlich gut ist. Weiter
wurde deutlich, daß der
Aluminat-Phosphor, der in der vorliegenden Erfindung erhalten wurde,
außerordentlich
gute Lichtemissionseigenschaften zeigt, nicht nur bei Anregung mit
Ultraviolettstrahlen im Vakuum, sondern auch unter Ultraviolettstrahlung,
Kathodenstrahlung oder Röntgenstrahlung.
Die vorliegende Erfindung stellt nämlich ein Verfahren zur Herstellung
eines Aluminat-Phosphors bereit, der durch Energie in einem weiten
Bereich angeregt werden kann, wie durch Vakuum-Ultraviolettstrahlung,
Ultraviolettstrahlung, Kathodenstrahlung oder Röntgenstrahlung, und der außerordentlich
gute Lichtemissionseigenschaften aufweist.
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Insbesondere
kann man, wenn das Aluminiumhydroxid der vorliegenden Erfindung
verwendet wird, erwarten, daß der
Dispersionszustand der anderen am Aufbau beteiligten Ionen, die
nicht Aluminium sind, besonders gut wird, die Kristallinität des Aluminat-Phosphors, der durch
die vorstehende Erfindung erhalten wurde, außerordentlich gut wird und die
Chromatizität
verstärkt
wird, und zwar im Vergleich zu der Situation, wo eine andere Aluminiumverbindung
verwendet wird. Weiterhin wird, wenn das Aluminiumhydroxid der vorliegenden
Erfindung verwendet wird, der flockige Zustand der Primärteilchen des
Aluminat-Phosphors, die in der vorliegenden Erfindung erhalten werden,
schwächer,
und zwar im Vergleich zu der Situation, wo eine andere Aluminiumverbindung
verwendet wird, und die folgenden Verfahren, wie das Zermahlen,
können
vereinfacht werden.
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Erfindungsgemäß kann ein
Aluminat-Phosphor, in dem die Dispersion der am Aufbau beteiligten Ionen
außerordentlich
gut ist, leicht hergestellt werden und ein Aluminat-Phosphor, der außerordentlich gute
Lichtemissionswirksamkeit zeigt, kann zu niedrigen Kosten bereit
gestellt werden. Dieser Aluminat-Phosphor ist im industriellen Bereich
als Phosphor, der in verschiedenen Displays, wie einem Plasma-Bildschirm
(PDP), verwendet wird, außerordentlich
nützlich.
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Nun
wird ein Verfahren zur Herstellung eines lumineszenten Aluminat-Phosphors
erläutert
werden.
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Als
Kalzinierungsrohmaterialien für
einen lumineszenten Aluminat-Phosphor werden die gleichen Verbindungen
wie vorstehend beschrieben aufgeführt.
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Als
pulvrige Verbindung von Eu, Dy, Nd, Sr, Ca, Pb, Zn und Bi, die ein
Aluminat bilden, kann ein Oxid oder eine Verbindung verwendet werden,
die bei hoher Temperatur zerfällt,
um ein Oxid zu ergeben, wie ein Hydroxid, Carbonat, Nitrat, Halogenid und
Oxalat.
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Wenn
der lumineszente Aluminat-Phosphor eine Verbindung ist, die durch
Zugabe von Eu als einem Aktivierungsmittel, und weiter durch Zugabe
von mindestens einem Metallelement, ausgewählt aus Dy und Nd, als Co-Aktivierungsmittel
zu einem Kompositoxidsubstrat, dargestellt durch die allgemeine Formel
x1MO·z1Al2O3 (M ist Sr oder
Ca), hergestellt wurde, ist es bevorzugt, daß x im Bereich von 0,5 bis 1,1
ist und z gleich 1 ist.
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Zum
Beispiel ist es, wenn der lumineszente Aluminat-Phosphor eine Verbindung
ist, die durch Zugabe von Eu als einem Aktivierungsmittel und weiter
durch Zugabe von Nd als einem Co-Aktivierungsmittel zu einem Kompositoxidsubstrat,
das durch die allgemeine Formel x2CaO·z2Al2O3 dargestellt wird, hergestellt wurde, bevorzugt,
daß x2
im Bereich von 0,9 bis 1,1 ist und z gleich 2 ist.
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Als
Rohmaterial für
Eu als einem Aktivierungsmittel und Dy und Nd als einem Co-Aktivierungsmittel
zur Erzeugung von Lichtemission kann ein Oxid verwendet werden oder
eine Verbindung, die bei hoher Temperatur zerfällt, um ein Oxid zu ergeben,
wie ein Hydroxid, Carbonat, Nitrat, Halogenid und Oxalat.
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Was
die Zugabemenge betrifft, zum Beispiel, wenn der lumineszente Aluminat-Phosphor
ein lumineszenter Aluminat-Phosphor ist, der durch Zugabe von Eu
als einem Aktivierungsmittel und Dy als einem Co-Aktivierungsmittel
zu einem Kompositoxidsubstrat, dargestellt durch die allgemeine
Formel x1SrO·z1Al2O3 hergestellt wurde,
ist es bevorzugt, daß die
Zugabemenge von Eu im Bereich von 0,01x1 bis 0,1x1 ist, und die
Zugabemenge von Dy im Bereich von 0,02x1 bis 0,2x1 liegt.
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Wenn
zum Beispiel der lumineszente Aluminat-Phosphor eine Verbindung
ist, die durch Zugabe von Eu als einem Aktivierungsmittel und weiter
durch Zugabe von Nd als einem Co-Aktivierungsmittel
zu einem Kompositoxidsubstrat, dargestellt durch die allgemeine
Formel x2CaO·z2Al2O3, hergestellt
wurde, ist es bevorzugt, daß die
Zugabemenge von Eu im Bereich von 0,01x2 bis 0,1x2 ist und die Zugabemenge
von Nd im Bereich von 0,02x2 bis 0,2x2 ist.
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Mindestens
eines der Metallelemente La, Ce, Pr, Sm, Gd, Tb, Ho, Er, Tm, Yb,
Lu, Mn, Sn und Bi kann als Co-Aktivierungsmittel zu einem Kompositoxidsubstrat,
dargestellt durch die allgemeine Formel xMO·zAl2O3, in einer Menge von 0,001x bis 0,1x zugegeben
werden.
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Als
Mischverfahren für
diese Rohmaterialien kann jedes beliebige Verfahren verwendet werden, und
es werden beispielhaft Mischen unter Verwendung einer Kugelmühle, eines
V-förmigen Mixers oder
eines Rührapparates
angeführt,
um eine Vorstufe zu erhalten.
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Als
Verfahren zum Kalzinieren einer Vorstufe eines lumineszenten Aluminat-Phosphors
werden die gleichen Verfahren wie vorstehend beschrieben aufgeführt.
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Der
lumineszente Aluminat-Phosphor, der in der vorliegenden Erfindung
erhalten wurde, enthält Teilchen
mit einer Größe der Primärteilchen
von 5 μm oder
weniger in einer Menge von 80 Gew.-% oder mehr, wobei die Größe der Primärteilchen
kleiner ist als die eines lumineszenten Aluminat-Phosphors, der durch
ein übliches
Verfahren erhalten wurde. Wie vorstehend beschrieben wird es, indem
man die Größe der Primärteilchen
eines Phosphors kleiner macht, und indem man die Teilchenverteilung
enger macht, möglich,
einen Phosphor wirkungsvoll beim Herstellen eines Breis zu dispergieren
und eine Harzzusammensetzung mit einer hohen Lichtemissionsleuchtkraft
herzustellen.
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Insbesondere
kann man, wenn das Aluminiumhydroxid der vorliegenden Verbindung
verwendet wird, erwarten, daß der
dispergierte Zustand der anderen am Aufbau beteiligten Ionen, die
nicht Aluminium sind, außerordentlich
gut wird, die Kristallinität des
Aluminat-Phosphors
außerordentlich
gut wird und die Nachglüheigenschaften
im Vergleich zu dem Fall, wo eine andere Aluminiumverbindung verwendet
wird, verstärkt
wird. Weiterhin wird, wenn das Aluminiumhydroxid der vorliegenden
Verbindung verwendet wird, der flockige Zustand der Primärteilchen des
leuchtenden Materials im Vergleich zu dem Fall, wenn eine andere
Aluminiumverbindung verwendet wird, schwächer, und die nachfolgenden
Verfahren wie Zermahlen können
vereinfacht werden.
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Der
lumineszente Aluminat-Phosphor, der in der vorliegenden Erfindung
erhalten wurde, hat außerordentlich
gute Nachglüheigenschaften
und ist als ein leuchtendes Material außerordentlich nützlich, weil
die Dispersion der am Aufbau beteiligten Ionen in dem Phosphor außerordentlich
gut ist.
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Erfindungsgemäß kann ein
lumineszenter Aluminat-Phosphor, in dem die Dispersion der am Aufbau
beteiligten Ionen außerordentlich
gut ist, leicht hergestellt werden und ein lumineszenter Aluminat-Phosphor,
der außerordentlich
gute Lichtemissionswirksamkeit zeigt und langlebig ist, kann zu
niederen Kosten bereit gestellt werden. Dieser lumineszente Aluminat-Phosphor
ist im industriellem Bereich außerordentlich
nützlich.
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Beispiel:
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Die
folgenden Beispiele werden die vorliegende Erfindung nachstehend
detaillierter veranschaulichen, begrenzen aber den Schutzbereich
der vorliegenden Erfindung nicht.
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Beispiel 1:
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4,91
g Aluminiumhydroxid (BET spezifische Oberfläche : 250 m2/g),
1,26 g Bariumcarbonat, 0,12 g Europiumoxid und 0,69 g basisches
Magnesiumcarbonat wurden in einer Kugelmühle ausreichend gemischt und
die entstandene Vorstufe wurde für
2 Stunden bei 1450 °C
in einer schwach reduktiven Atmosphäre kalziniert, um einen blauen
Phosphor zu erhalten. Die Auswertung durch ein Scanning-Elektronenmikroskop
ergab, daß die
Größe der Primärteilchen
des entstandenen blauen Phosphors 1 μm oder weniger war. Weiter ergab
die Auswertung der Röntgenstrahlbeugung
(XRD) (Auswertung der Phasenidentifikation durch einen kleinen Röntgenstrahlbeugungsapparat
: Ru-200 hergestellt durch Rigaku) eine BaMgAl10O17:Eu Einzelphase.
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Beispiel 2:
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Ein
blauer Phosphor wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten,
außer
daß 8,47
g Aluminiumhydroxid durch 6,2 g Aluminiumoxid ersetzt wurden. Auswertung
durch ein Scanning-Elektronenmikroskop ergab, daß die primären Teilchengrößen des
entstandenen blauen Phosphors alle 0,05 μm oder mehr und 1 μm oder weniger
waren.
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Dieser
blaue Phosphor wurde mit einem ultravioletten Strahl bestrahlt,
indem man eine Excimer 146 nm-Lampe (hergestellt von Ushio Inc.),
in einer Vakuumkammer von 6,7 Pa (5 × 10–2 Torr)
oder weniger verwendete, wobei sich eine starke blaue Emission zeigte,
die durch ein Leuchtkraftmessgerät
(BM-7, hergestellt von TOPCON gemessen wurde, wobei man eine Lichtemissionsleuchtkraft
von 28,09 cd/m2 fand, die stärker war,
als die eines herkömmlichen Gegenstands.
Auch wenn dieser Phosphor durch ultraviolette Strahlung, Kathodenstrahlung
oder Röntgenstrahlung
von 254 nm oder 365 nm angeregt wurde, zeigte sich Blaulichtemission
von hoher Leuchtkraft. Außerdem
wurde die Röntgenstrahlbeugung
in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gemessen und man fand, daß der entstandene
Phosphor eine BaMgAl10O17:Eu
Einzelphase aufwies.
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Beispiel 3:
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6,71
g Aluminiumhydroxid (BET spezifische Oberfläche 250 m2/g),
das durch eine Hydrolysereaktion von Aluminiumisopropyloxid erhalten
worden war, 13,73 g Strontiumcarbonat, 0,35 g Europiumoxid und 0,90
g Dysprosiumoxid wurden ausreichend in einer Kugelmühle gemischt
und das Gemisch wurde für
3 Stunden bei 1300 °C
in einer schwach reduktiven Atmosphäre kalziniert, um (Sr 0,93,
Eu 0,02, Dy 0,05)O·Al2O3 zu ergeben. Das
entstandene (Sr 0,93, Eu 0,02, Dy 0,05)O·Al2O3 zeigte hohe Leuchtkraft von gelbgrüner Farbe
beim Nachglühen.