JP3883860B2 - ディスプレイ、被覆を有する赤色発光物質および該発光物質の製造法 - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、赤色発光物質および有色顔料を含有する、単層または多層の被覆を有するディスプレイ担体を基礎とするディスプレイ、殊にカラーディスプレイに関する。更に、本発明は、単層または多層のディスプレイ被覆、ディスプレイ被覆の製造法、その下方で被覆を有する赤色発光物質に向けられている。他の対象は、ディスプレイおよびその被覆の製造ならびに被覆を有する発光物質の製造に向けられている。
【0002】
【従来の技術】
ディスプレイ、例えばカラーディスプレイ、カラーモニターおよびプラズマディスプレイパネルは、しばしば明るい環境照明の内で利用される。ディスプレイを前記照明の際により良好に目視可能にするため、および眼を殆んど疲れさせないために、ディスプレイは、絞りがなく、反射が少なく、コントラストに富んでいるべきである。ディスプレイ被覆中の発光物質の固有光度と比較して戸外の光の影響を高めることにより、コントラストを最大にすることができる。これは、例えばカラーフィルターによって無機顔料の形で達成することができ、この場合この顔料は、それぞれの発光物質から放出される色ができるだけ透明であり、残留スペクトル分を吸収するように選択され、したがって発光物質粉末に対する戸外の光の拡散反射は抑制される。
【0003】
フィルター効果の達成のために画像層中もしくはフィルター層中への使用または発光物質の顔料添加に適している有色顔料は、発光物質の放出特性に不利な影響を及ぼさない吸収特性を有しなければならない。更に、画像層またはフィルター層への顔料添加または発光物質被覆には、該層または該被覆が、真空中で安定であり、電子衝撃またはガス放出によって崩壊せず、還元性試薬、酸化性試薬または加水分解性試薬に対して不活性であり、かつ高められた温度で分解しないことが必要とされる。
【0004】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第19901539号明細書の記載から、赤色発光物質およびこのドイツ連邦共和国特許出願公開明細書に記載された式の赤色ないし黄色の酸化物窒化物顔料を有するカラーディスプレイは、公知である。例えば、AがMg、Ca、Ba、Sr、Znであり、A′がLaまたはランタニド元素、Bi、Al、Feであり;BがV、Nb、Ta、Mo、WおよびOであり;xが1未満である一般式A1−xA′xBO2−xN1+xの酸化物窒化物は、適している。顔料は、赤色発光物質上の結合剤含有の被覆中に含有されている。カラーディスプレイの被覆中のこの種の酸化物窒化物および赤色発光物質は、コントラストに富んだ、反射の少ない画像を供給する。酸化物窒化物中のO/N比を選択することによって、色が黄色ないし赤色の範囲内で変動されることができ、ひいては吸収スペクトルも変動することができるにも拘わらず、極めて複雑な化合物が重要であり;その上、赤色発光物質には、赤色顔料だけが必要とされている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の課題は、赤色発光物質および赤色顔料を含有するディスプレイ被覆を有する他のディスプレイ、殊にカラーディスプレイを提供することである。赤色顔料は、3個以上の陽イオンを有する、前記目的にとって公知の酸化物窒化物よりも簡単な化学構造を有するはずである。その上、この顔料は、できるだけ鮮鋭な吸収端部を示すはずである。赤色顔料を有するディスプレイは、コントラストに富んだ画像を提供し、戸外の光に対して僅かな拡散反射率を有し、高い発光光度および良好な発光色品質を有するはずである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
記載された課題ならびにさらに明細書の記載から明らかになるような他の課題は、特許請求の範囲に記載の対象によって解決される。
【0007】
酸化物材料で被覆されていてよい窒化タンタル(V)(Ta3N5)が有色顔料として存在していることによって特徴付けられている、ディスプレイ担体と赤色発光物質および有色顔料を含有する単層または多層のディスプレイ被覆とを有するディスプレイ、殊にカラーディスプレイが見い出された。
【0008】
従属請求項は、好ましい実施態様に向けられている。他の請求項は、被覆、該被覆を製造する手段、被覆を有する赤色発光物質および該発光物質の製造に向けられている。全ての実施態様における本発明の本質的な特徴は、被覆されていてもよい赤色窒化タンタル(V)顔料(Ta3N5)の存在にある。従って、窒化タンタル(V)は、ディスプレイならびに被覆を有する発光物質を製造するための1つの手段である。
【0009】
本発明によるディスプレイ中に使用するための窒化タンタル(V)および被覆を有する発光物質を製造するための窒化タンタル(V)は、酸化物のタンタル(V)化合物を無水アンモニアで窒化することによって取得することができる。欧州特許第0592867号明細書B1の記載によれば、式Ta2O5・aqのタンタル(V)酸化物水和物が窒化されている。顔料のより良好な品質は、タンタル(V)酸化物を酸化物、例えばSiO2の存在で窒化することによって達成される−欧州特許出願公開第1031536号明細書A1。
【0010】
第1の実施態様の記載によれば、窒化タンタル(V)は、赤色発光物質を含有するディスプレイ層とディスプレイ担体または黒色マトリックスで被覆されたディスプレイ担体との間に配置されているカラーディスプレー中に存在する。
【0011】
第2の実施態様の記載によれば、Ta3N5顔料および赤色発光物質は、一緒に並んでディスプレイ層中に存在する。
【0012】
第3の特に好ましい実施態様の記載によれば、窒化タンタル(V)は、赤色発光物質粒子上の無機被覆または有機被覆中に存在する。ディスプレイ被覆は、こうして被覆された発光物質粒子を有効なディスプレイ層中に含み、この場合ディスプレイ層は、その側で直接にディスプレイ担体上または黒色マトリックスおよび/または1つ以上のフィルター層で被覆されたディスプレイ担体上に配置されている。
【0013】
ディスプレイ担体の材料は、ディスプレイの運転条件下、例えば真空下、電子衝撃下、ガス放出下で安定な材料である。例は、ガラス、セラミック、金属および琺瑯引きされた金属であり;特に好ましいのは、ガラスからなるディスプレイ担体である。好ましくは、裏面上のガラスからなるディスプレイ担体は、金属被膜、例えばアルミニウム被膜で被覆されている。
【0014】
好ましいカラーディスプレーは、1つ以上の層中に青、赤および緑の原色の発光物質および付加的に原色の中の1色の少なくとも1つの顔料、有利に全部で3色の中の1色ごとの顔料を含有する。本発明によれば、赤色顔料は、窒化タンタル(V)である。本発明によるディスプレイの1つの好ましい実施態様によれば、有効な画像層は、被覆中に窒化タンタル(V)顔料を有する、被覆を有する赤色発光物質を含有する。また、必要な場合には、青色および/または緑色の発光物質は、青色または緑色の顔料で被覆されている。これに対して選択的に、それぞれの発光物質に合わせた顔料は、フィルター層中に並んで存在することができる。
【0015】
赤色発光物質および窒化タンタル(V)顔料を有するカラーディスプレーは、コントラストに富んだ、反射の少ない画像を提供する。それというのも、窒化タンタル(V)の吸収特性は、一般に赤色発光する発光物質の放出特性に極めて良好に適合しているからである。公知の技術水準には、酸化物窒化物の代わりに、被覆されていてもよい、純粋で簡単に入手できる窒化タンタル(V)を使用することは全く提案されていない。
【0016】
窒化タンタル(V)は、従来のFe2O3と比較して帯赤橙色のスペクトル範囲内で傾斜が急な端部および高い吸収性を示し、酸化物窒化物に対して選択性を示す。従って、顔料含有層は、薄手で維持されることができ、顔料の量は、少なく維持されることができる。本発明による窒化タンタル(V)顔料は、簡単に製造することができ、画像層もしくはフィルター層中または発光物質被覆中に簡単に混入することができる。この窒化タンタル(V)顔料は、公知の赤色発光物質の表面上で良好に付着する。この窒化タンタル(V)顔料は、電子衝撃またはガス放出に対して耐性を有し、極めて低い蒸気圧を有し、700℃までの十分な温度安定性を示し、かつ毒性を有しない。
【0017】
本発明によるディスプレイ、殊にカラーディスプレー、カラーディスプレー被覆ならびに被覆を有する、本発明による赤色発光物質は、赤色発光物質を含む。本発明には、公知の赤色発光する発光物質を使用することができる。例は、ドープされた酸化物ハロゲン化物、例えばYOCl:Eu、YOBr:Eu、LaOF:Euまたは酸化物、例えばCaO:Eu、Y2O3:Eu、La2O3:Eu、ThO2:Euまたは硼酸塩、例えばMgB2O4:Mn、SrB2O4:Sm、MgYBO4:Eu、LaBO3:Eu、LaAl3B4O12:Eu、YAl3B4O12:Euまたはアルミン酸塩、例えばLiAlO2:Fe、YAlO3:Euまたは珪酸塩、例えばCa2MgSi2O7:Eu、Mnまたは燐酸塩、例えばZn3(PO4)2:Mn、MgBaP2O7:Euまたは硫酸塩、例えばSrSO4:Biまたはモリブデン酸塩、タングステン酸塩またはバナジウム酸塩、例えばCaMoO4:Eu、La2W3O12:Eu、YVO4:Eu、LaVO4:Euまたは硫化物および酸化物硫化物、例えばZnS:Mn、Te、ZnS:Sn、CaS:Eu、ZnGa2S4:Mn、Y2O2S:Euである。
【0018】
それを用いて得られたカラーフィルター層は、窒化タンタル(V)顔料の粒径に応じて、透明であるか、半透明であるか、または不透明である。少なくとも部分的に透明な層を形成させるのに十分に小さい粒径を有する窒化タンタル(V)顔料は、発光物質の顔料添加のために設けることができるだけでなく、ディスプレイガラスと発光物質層との間に別個のカラーフィルター層として設けることもできる。好ましいのは、1μm未満の平均粒径である。
【0019】
また、本発明の対象は、窒化タンタル(V)を含有する被覆を有する赤色発光物質でもある。好ましくは、Ta3N5の粒径は、発光物質から放出される光のための被覆が透明であるかまたは半透明である程度に小さい。好ましくは、Ta3N5顔料の粒径は、1μm未満、殊に0.5μm以下である。Ta3N5顔料と赤色発光物質との量比は、通常、1対1000〜1対10の範囲内にあるが、しかし、この範囲外の値は、排除されるものではない。この量比は、特に好ましくは、1対500〜1対50の範囲内にある。赤色発光物質の被覆は、赤色のTa3N5顔料以外に無機結合剤または有機結合剤を含み、この結合剤を用いて顔料は、発光物質上に固着されている。それによって、カラーディスプレーに使用する場合には、コントラストに富んでいることおよび反射が少ないことに関連して最適な結果が達成される。
【0020】
Ta3N5顔料を含有する、被覆を有する赤色発光物質の製造は、次の段階:窒化タンタル(V)顔料および赤色発光物質を無機結合剤および/または有機結合剤またはこのような結合剤の前駆体の存在下または不在下で水性媒体中に一緒にかまたは別々に懸濁させること、
別々に懸濁液を作成した場合には、これらの懸濁液を合わせ、この場合窒化タンタル(V)および赤色発光物質を含有する懸濁液は、発光物質被覆の形成および顔料の固着のために前記の無機結合剤および/または有機結合剤または結合剤前駆体中に存在し、結合剤前駆体が存在する場合には、前駆体を結合剤に変えるための条件を調節すること、
固体を水相から分離すること、および
固体を乾燥させることを含む。
【0021】
従って、この方法は、凝集された粒子の機械的な微粉砕を含む。好ましくは、顔料と発光物質は、互いに別個に結合剤の存在で脱凝集され、こうして安定な懸濁液が形成される。顔料を発光物質上に固着させる結合剤は、無機および/または有機の性質を有する。結合剤は、当業者に公知の系であり、この系は、乾燥の際にかまたは層形成性前駆体の縮合反応によって関連する層の形成を可能にする。有機結合剤は、殊に一連のゼラチン、アクリル酸ポリマーおよびメタクリル酸ポリマーならびにアクリル酸コポリマーおよびメタクリル酸コポリマー、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリウレタンおよびポリエステルからのポリマーである。無機結合剤は、殊に酸化物を基礎とするもの、例えば珪酸である。この場合、珪酸層は、pHの調節および/または熱処理によって加水分解および縮合を生じさせることにより、適した前駆体、例えば水ガラスまたはアルコキシシランから形成される。
【0022】
被覆を有する発光物質を製造するための好ましい実施態様は、次の工程を含む:赤色発光物質、例えばY2O2S:Euをアルカリ性溶液(pH8.5〜9.5)中で適した粉砕助剤を用いて脱凝集させる。この場合、アルカリ金属珪酸塩(0.01〜0.1質量%)、微粒状のコロイド状SiO2(0.01〜0.1質量%、粒径:10〜40nm)または有機ポリマー(ゼラチン、アクリル酸、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン等、0.01〜0.1質量%)の添加は、役立ちうる。脱凝集後に、発光物質懸濁液は、中性ないし弱アルカリ性のpH範囲内で安定性である。上記の窒化タンタル(V)顔料は、同様に適した粉砕体を用いてアルカリ金属珪酸塩(顔料添加することができる発光物質に対して0.01〜0.05質量%)、微粒状のコロイド状SiO2(顔料添加することができる発光物質に対して0.01〜0.05質量%、粒径:10〜40nm)および/または有機ポリマー(ゼラチン、アクリル酸、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン;顔料添加することができる発光物質に対して0.01〜0.1質量%)の添加により脱凝集される。
【0023】
本発明によるディスプレイの製造ならびにTa3N5を含有する、被覆を有する赤色発光物質の製造に適しているもう1つの実施態様によれば、窒化タンタル(V)顔料は、既に薄手の酸化物層で被覆された顔料の形で使用される。このような被覆は、顔料の高められた温度安定性を生じる(これは、顔料を使用する場合に焼き付けることができる装飾系において重要である)。被覆は、殊に本質的に一連のSiO2、GeO2、SnO2、ZrO2、HfO2からの酸化物または混合酸化物である。適した酸化物前駆体は、例えば適した元素のジアルコキシ化合物、トリアルコキシ化合物またはテトラアルコキシ化合物ならびにアルカリ液中の酸化物の溶液である。酸化物で被覆されたTa3N5顔料の本発明による使用分野において、酸化物は、好ましくはSiO2であり;高い屈折率を有する酸化物は、あまり適してはいない。
【0024】
発光物質を被覆するために、この発光物質は、脱凝集の際に未だ被覆が行なわれない限り、最初に顔料の付着を保証する結合剤で被覆される。結合剤系としては、例えばFe2O3での赤色発光物質の従来の顔料添加にも使用されているようなものを使用することができる。これは、既述したように、無機酸化物またはこのための前駆体であることができるが、しかし、有機ポリマー、例えばゼラチン、アクリル酸、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリウレタンであってもよい。これに引き続いて、中性のpH値の場合には、安定な顔料懸濁液は、緩徐に発光物質懸濁液に滴加されることができる。顔料は、数時間後に確実に発光物質の表面上に付着する。最後に、顔料添加された発光物質は、ランナディスクの無機酸化物、その前駆体または有機ポリマーで被覆されることができる。
【0025】
当業者に公知であるカラーディスプレーの製造のために、例えばカラーディスプレーガラスは、最初にフォトリソグラフィー法により黒色マトリックスのパターンで被覆される。その後に、青、赤および緑の三色の原色のラスタは、顔料添加された発光物質の懸濁液で湿潤させながら3つの連続したフォトリソグラフィー過程で公知方法により施こされる。また、赤色発光物質およびTa3N3は、並んで懸濁液中に存在していてよい。また、発光物質は、唯一の印刷法で塗布することもできる。
【0026】
カラーフィルター層をカラーディスプレーガラスおよび/または発光物質層の間に使用する場合には、発光物質は、顔料添加されていない。その代わりに、別個の過程においてTa3N5顔料の層は、この層がディスプレイガラスと相応する発光物質ラスタとの間に位置しているようにディスプレイガラス上に塗布されている。この塗布は、フォトリソグラフィーにより窒化タンタル(V)顔料の懸濁液を湿潤させながら行なうことができるかまたは選択的に印刷法によって行なうことができる。
【0027】
全部で3つの色および場合によるカラーフィルター層を含む完成カラーディスプレー被覆は、カラーテレビジョン管またはカラーモニターへの通常の使用のために裏面にアルミニウムフィルムを備えさせることができ、最終的に取り付けて完成管にすることができる。
【0028】
本発明の対象は、反射率の減少およびコントラストの向上に関連して高い効率を示す。本発明により使用することができる薬剤、即ち窒化タンタル(V)は、簡単に使用することができ、赤色発光物質にとって適した鮮鋭な吸収端部を有する。
【0029】
【実施例】
実施例1
窒化タンタル(V)顔料の安定した懸濁液を、窒化タンタル(V)3.2gを脱塩水120mlおよび15%の珪酸カリウム溶液3mlと混合し、4日間湿式粉砕することにより、得る。更に、赤色のY2O2S:Eu発光物質粉末800gを粗大に篩別し、数回脱塩水で洗浄する。こうして清浄化された発光物質に脱塩水を注入し、1 lの体積を有する懸濁液にする。懸濁液のpH値を2モルの苛性ソーダ液で9.3の値に調節する。更に、10〜40nmの粒径をもつ、SiO23質量%を有する懸濁液8mlを添加する。合わせた懸濁液を30分間攪拌し、引続き粉砕体を添加し、2時間、湿式粉砕する。粉砕体の分離後、3 lの体積を有する安定した懸濁液を得、この懸濁液のpH値を2モルの塩酸で7.0に調節する。懸濁液をさらに30分間攪拌し、次に水50ml中の酢酸亜鉛二水和物2.17gの溶液を添加する。引続き、pH値を2モルの苛性ソーダ液で緩徐に9.3に上昇させる。30分間の攪拌の後、2モルの塩酸で7.3のpH値に調節する。更に、30分後、攪拌しながら緩徐に窒化タンタル(V)顔料の懸濁液を滴加する。その間、pH値を6.8〜7.5の範囲内に維持する。この懸濁液をさらに1時間攪拌し、顔料添加されたY2O2S:Eu発光物質を沈降させ、濾別する。次に、フィルターケーキを3回脱塩水100ml宛で洗浄する。次に、被覆された発光物質を140℃で15時間乾燥させ、36μmの目開きを有する篩を通して篩別する。
【0030】
実施例2
赤色に発光するY2O2S:Eu発光物質粉末ならびに窒化タンタル(V)顔料を有する安定した懸濁液を、実施例1の記載と同様に得る。30分間の攪拌の後、安定した発光物質懸濁液(pH値:6.8〜7.2)に温水200ml中のゼラチン0.8gの溶液を添加する。更に、30分後、攪拌しながら緩徐に安定した顔料懸濁液を滴加する。pH値を全体時間の間、6.8〜7.5の範囲内に維持する。この懸濁液をさらに1時間攪拌し、顔料添加されたY2O2S:Eu発光物質を沈降させ、濾別する。次に、フィルターケーキを3回脱塩水100ml宛で洗浄する。次に、被覆された発光物質を140℃で約15時間空気乾燥させ、鋼製篩(36μmの目開き)を用いて篩別する。
【発明の属する技術分野】
本発明は、赤色発光物質および有色顔料を含有する、単層または多層の被覆を有するディスプレイ担体を基礎とするディスプレイ、殊にカラーディスプレイに関する。更に、本発明は、単層または多層のディスプレイ被覆、ディスプレイ被覆の製造法、その下方で被覆を有する赤色発光物質に向けられている。他の対象は、ディスプレイおよびその被覆の製造ならびに被覆を有する発光物質の製造に向けられている。
【0002】
【従来の技術】
ディスプレイ、例えばカラーディスプレイ、カラーモニターおよびプラズマディスプレイパネルは、しばしば明るい環境照明の内で利用される。ディスプレイを前記照明の際により良好に目視可能にするため、および眼を殆んど疲れさせないために、ディスプレイは、絞りがなく、反射が少なく、コントラストに富んでいるべきである。ディスプレイ被覆中の発光物質の固有光度と比較して戸外の光の影響を高めることにより、コントラストを最大にすることができる。これは、例えばカラーフィルターによって無機顔料の形で達成することができ、この場合この顔料は、それぞれの発光物質から放出される色ができるだけ透明であり、残留スペクトル分を吸収するように選択され、したがって発光物質粉末に対する戸外の光の拡散反射は抑制される。
【0003】
フィルター効果の達成のために画像層中もしくはフィルター層中への使用または発光物質の顔料添加に適している有色顔料は、発光物質の放出特性に不利な影響を及ぼさない吸収特性を有しなければならない。更に、画像層またはフィルター層への顔料添加または発光物質被覆には、該層または該被覆が、真空中で安定であり、電子衝撃またはガス放出によって崩壊せず、還元性試薬、酸化性試薬または加水分解性試薬に対して不活性であり、かつ高められた温度で分解しないことが必要とされる。
【0004】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第19901539号明細書の記載から、赤色発光物質およびこのドイツ連邦共和国特許出願公開明細書に記載された式の赤色ないし黄色の酸化物窒化物顔料を有するカラーディスプレイは、公知である。例えば、AがMg、Ca、Ba、Sr、Znであり、A′がLaまたはランタニド元素、Bi、Al、Feであり;BがV、Nb、Ta、Mo、WおよびOであり;xが1未満である一般式A1−xA′xBO2−xN1+xの酸化物窒化物は、適している。顔料は、赤色発光物質上の結合剤含有の被覆中に含有されている。カラーディスプレイの被覆中のこの種の酸化物窒化物および赤色発光物質は、コントラストに富んだ、反射の少ない画像を供給する。酸化物窒化物中のO/N比を選択することによって、色が黄色ないし赤色の範囲内で変動されることができ、ひいては吸収スペクトルも変動することができるにも拘わらず、極めて複雑な化合物が重要であり;その上、赤色発光物質には、赤色顔料だけが必要とされている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の課題は、赤色発光物質および赤色顔料を含有するディスプレイ被覆を有する他のディスプレイ、殊にカラーディスプレイを提供することである。赤色顔料は、3個以上の陽イオンを有する、前記目的にとって公知の酸化物窒化物よりも簡単な化学構造を有するはずである。その上、この顔料は、できるだけ鮮鋭な吸収端部を示すはずである。赤色顔料を有するディスプレイは、コントラストに富んだ画像を提供し、戸外の光に対して僅かな拡散反射率を有し、高い発光光度および良好な発光色品質を有するはずである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
記載された課題ならびにさらに明細書の記載から明らかになるような他の課題は、特許請求の範囲に記載の対象によって解決される。
【0007】
酸化物材料で被覆されていてよい窒化タンタル(V)(Ta3N5)が有色顔料として存在していることによって特徴付けられている、ディスプレイ担体と赤色発光物質および有色顔料を含有する単層または多層のディスプレイ被覆とを有するディスプレイ、殊にカラーディスプレイが見い出された。
【0008】
従属請求項は、好ましい実施態様に向けられている。他の請求項は、被覆、該被覆を製造する手段、被覆を有する赤色発光物質および該発光物質の製造に向けられている。全ての実施態様における本発明の本質的な特徴は、被覆されていてもよい赤色窒化タンタル(V)顔料(Ta3N5)の存在にある。従って、窒化タンタル(V)は、ディスプレイならびに被覆を有する発光物質を製造するための1つの手段である。
【0009】
本発明によるディスプレイ中に使用するための窒化タンタル(V)および被覆を有する発光物質を製造するための窒化タンタル(V)は、酸化物のタンタル(V)化合物を無水アンモニアで窒化することによって取得することができる。欧州特許第0592867号明細書B1の記載によれば、式Ta2O5・aqのタンタル(V)酸化物水和物が窒化されている。顔料のより良好な品質は、タンタル(V)酸化物を酸化物、例えばSiO2の存在で窒化することによって達成される−欧州特許出願公開第1031536号明細書A1。
【0010】
第1の実施態様の記載によれば、窒化タンタル(V)は、赤色発光物質を含有するディスプレイ層とディスプレイ担体または黒色マトリックスで被覆されたディスプレイ担体との間に配置されているカラーディスプレー中に存在する。
【0011】
第2の実施態様の記載によれば、Ta3N5顔料および赤色発光物質は、一緒に並んでディスプレイ層中に存在する。
【0012】
第3の特に好ましい実施態様の記載によれば、窒化タンタル(V)は、赤色発光物質粒子上の無機被覆または有機被覆中に存在する。ディスプレイ被覆は、こうして被覆された発光物質粒子を有効なディスプレイ層中に含み、この場合ディスプレイ層は、その側で直接にディスプレイ担体上または黒色マトリックスおよび/または1つ以上のフィルター層で被覆されたディスプレイ担体上に配置されている。
【0013】
ディスプレイ担体の材料は、ディスプレイの運転条件下、例えば真空下、電子衝撃下、ガス放出下で安定な材料である。例は、ガラス、セラミック、金属および琺瑯引きされた金属であり;特に好ましいのは、ガラスからなるディスプレイ担体である。好ましくは、裏面上のガラスからなるディスプレイ担体は、金属被膜、例えばアルミニウム被膜で被覆されている。
【0014】
好ましいカラーディスプレーは、1つ以上の層中に青、赤および緑の原色の発光物質および付加的に原色の中の1色の少なくとも1つの顔料、有利に全部で3色の中の1色ごとの顔料を含有する。本発明によれば、赤色顔料は、窒化タンタル(V)である。本発明によるディスプレイの1つの好ましい実施態様によれば、有効な画像層は、被覆中に窒化タンタル(V)顔料を有する、被覆を有する赤色発光物質を含有する。また、必要な場合には、青色および/または緑色の発光物質は、青色または緑色の顔料で被覆されている。これに対して選択的に、それぞれの発光物質に合わせた顔料は、フィルター層中に並んで存在することができる。
【0015】
赤色発光物質および窒化タンタル(V)顔料を有するカラーディスプレーは、コントラストに富んだ、反射の少ない画像を提供する。それというのも、窒化タンタル(V)の吸収特性は、一般に赤色発光する発光物質の放出特性に極めて良好に適合しているからである。公知の技術水準には、酸化物窒化物の代わりに、被覆されていてもよい、純粋で簡単に入手できる窒化タンタル(V)を使用することは全く提案されていない。
【0016】
窒化タンタル(V)は、従来のFe2O3と比較して帯赤橙色のスペクトル範囲内で傾斜が急な端部および高い吸収性を示し、酸化物窒化物に対して選択性を示す。従って、顔料含有層は、薄手で維持されることができ、顔料の量は、少なく維持されることができる。本発明による窒化タンタル(V)顔料は、簡単に製造することができ、画像層もしくはフィルター層中または発光物質被覆中に簡単に混入することができる。この窒化タンタル(V)顔料は、公知の赤色発光物質の表面上で良好に付着する。この窒化タンタル(V)顔料は、電子衝撃またはガス放出に対して耐性を有し、極めて低い蒸気圧を有し、700℃までの十分な温度安定性を示し、かつ毒性を有しない。
【0017】
本発明によるディスプレイ、殊にカラーディスプレー、カラーディスプレー被覆ならびに被覆を有する、本発明による赤色発光物質は、赤色発光物質を含む。本発明には、公知の赤色発光する発光物質を使用することができる。例は、ドープされた酸化物ハロゲン化物、例えばYOCl:Eu、YOBr:Eu、LaOF:Euまたは酸化物、例えばCaO:Eu、Y2O3:Eu、La2O3:Eu、ThO2:Euまたは硼酸塩、例えばMgB2O4:Mn、SrB2O4:Sm、MgYBO4:Eu、LaBO3:Eu、LaAl3B4O12:Eu、YAl3B4O12:Euまたはアルミン酸塩、例えばLiAlO2:Fe、YAlO3:Euまたは珪酸塩、例えばCa2MgSi2O7:Eu、Mnまたは燐酸塩、例えばZn3(PO4)2:Mn、MgBaP2O7:Euまたは硫酸塩、例えばSrSO4:Biまたはモリブデン酸塩、タングステン酸塩またはバナジウム酸塩、例えばCaMoO4:Eu、La2W3O12:Eu、YVO4:Eu、LaVO4:Euまたは硫化物および酸化物硫化物、例えばZnS:Mn、Te、ZnS:Sn、CaS:Eu、ZnGa2S4:Mn、Y2O2S:Euである。
【0018】
それを用いて得られたカラーフィルター層は、窒化タンタル(V)顔料の粒径に応じて、透明であるか、半透明であるか、または不透明である。少なくとも部分的に透明な層を形成させるのに十分に小さい粒径を有する窒化タンタル(V)顔料は、発光物質の顔料添加のために設けることができるだけでなく、ディスプレイガラスと発光物質層との間に別個のカラーフィルター層として設けることもできる。好ましいのは、1μm未満の平均粒径である。
【0019】
また、本発明の対象は、窒化タンタル(V)を含有する被覆を有する赤色発光物質でもある。好ましくは、Ta3N5の粒径は、発光物質から放出される光のための被覆が透明であるかまたは半透明である程度に小さい。好ましくは、Ta3N5顔料の粒径は、1μm未満、殊に0.5μm以下である。Ta3N5顔料と赤色発光物質との量比は、通常、1対1000〜1対10の範囲内にあるが、しかし、この範囲外の値は、排除されるものではない。この量比は、特に好ましくは、1対500〜1対50の範囲内にある。赤色発光物質の被覆は、赤色のTa3N5顔料以外に無機結合剤または有機結合剤を含み、この結合剤を用いて顔料は、発光物質上に固着されている。それによって、カラーディスプレーに使用する場合には、コントラストに富んでいることおよび反射が少ないことに関連して最適な結果が達成される。
【0020】
Ta3N5顔料を含有する、被覆を有する赤色発光物質の製造は、次の段階:窒化タンタル(V)顔料および赤色発光物質を無機結合剤および/または有機結合剤またはこのような結合剤の前駆体の存在下または不在下で水性媒体中に一緒にかまたは別々に懸濁させること、
別々に懸濁液を作成した場合には、これらの懸濁液を合わせ、この場合窒化タンタル(V)および赤色発光物質を含有する懸濁液は、発光物質被覆の形成および顔料の固着のために前記の無機結合剤および/または有機結合剤または結合剤前駆体中に存在し、結合剤前駆体が存在する場合には、前駆体を結合剤に変えるための条件を調節すること、
固体を水相から分離すること、および
固体を乾燥させることを含む。
【0021】
従って、この方法は、凝集された粒子の機械的な微粉砕を含む。好ましくは、顔料と発光物質は、互いに別個に結合剤の存在で脱凝集され、こうして安定な懸濁液が形成される。顔料を発光物質上に固着させる結合剤は、無機および/または有機の性質を有する。結合剤は、当業者に公知の系であり、この系は、乾燥の際にかまたは層形成性前駆体の縮合反応によって関連する層の形成を可能にする。有機結合剤は、殊に一連のゼラチン、アクリル酸ポリマーおよびメタクリル酸ポリマーならびにアクリル酸コポリマーおよびメタクリル酸コポリマー、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリウレタンおよびポリエステルからのポリマーである。無機結合剤は、殊に酸化物を基礎とするもの、例えば珪酸である。この場合、珪酸層は、pHの調節および/または熱処理によって加水分解および縮合を生じさせることにより、適した前駆体、例えば水ガラスまたはアルコキシシランから形成される。
【0022】
被覆を有する発光物質を製造するための好ましい実施態様は、次の工程を含む:赤色発光物質、例えばY2O2S:Euをアルカリ性溶液(pH8.5〜9.5)中で適した粉砕助剤を用いて脱凝集させる。この場合、アルカリ金属珪酸塩(0.01〜0.1質量%)、微粒状のコロイド状SiO2(0.01〜0.1質量%、粒径:10〜40nm)または有機ポリマー(ゼラチン、アクリル酸、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン等、0.01〜0.1質量%)の添加は、役立ちうる。脱凝集後に、発光物質懸濁液は、中性ないし弱アルカリ性のpH範囲内で安定性である。上記の窒化タンタル(V)顔料は、同様に適した粉砕体を用いてアルカリ金属珪酸塩(顔料添加することができる発光物質に対して0.01〜0.05質量%)、微粒状のコロイド状SiO2(顔料添加することができる発光物質に対して0.01〜0.05質量%、粒径:10〜40nm)および/または有機ポリマー(ゼラチン、アクリル酸、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン;顔料添加することができる発光物質に対して0.01〜0.1質量%)の添加により脱凝集される。
【0023】
本発明によるディスプレイの製造ならびにTa3N5を含有する、被覆を有する赤色発光物質の製造に適しているもう1つの実施態様によれば、窒化タンタル(V)顔料は、既に薄手の酸化物層で被覆された顔料の形で使用される。このような被覆は、顔料の高められた温度安定性を生じる(これは、顔料を使用する場合に焼き付けることができる装飾系において重要である)。被覆は、殊に本質的に一連のSiO2、GeO2、SnO2、ZrO2、HfO2からの酸化物または混合酸化物である。適した酸化物前駆体は、例えば適した元素のジアルコキシ化合物、トリアルコキシ化合物またはテトラアルコキシ化合物ならびにアルカリ液中の酸化物の溶液である。酸化物で被覆されたTa3N5顔料の本発明による使用分野において、酸化物は、好ましくはSiO2であり;高い屈折率を有する酸化物は、あまり適してはいない。
【0024】
発光物質を被覆するために、この発光物質は、脱凝集の際に未だ被覆が行なわれない限り、最初に顔料の付着を保証する結合剤で被覆される。結合剤系としては、例えばFe2O3での赤色発光物質の従来の顔料添加にも使用されているようなものを使用することができる。これは、既述したように、無機酸化物またはこのための前駆体であることができるが、しかし、有機ポリマー、例えばゼラチン、アクリル酸、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリウレタンであってもよい。これに引き続いて、中性のpH値の場合には、安定な顔料懸濁液は、緩徐に発光物質懸濁液に滴加されることができる。顔料は、数時間後に確実に発光物質の表面上に付着する。最後に、顔料添加された発光物質は、ランナディスクの無機酸化物、その前駆体または有機ポリマーで被覆されることができる。
【0025】
当業者に公知であるカラーディスプレーの製造のために、例えばカラーディスプレーガラスは、最初にフォトリソグラフィー法により黒色マトリックスのパターンで被覆される。その後に、青、赤および緑の三色の原色のラスタは、顔料添加された発光物質の懸濁液で湿潤させながら3つの連続したフォトリソグラフィー過程で公知方法により施こされる。また、赤色発光物質およびTa3N3は、並んで懸濁液中に存在していてよい。また、発光物質は、唯一の印刷法で塗布することもできる。
【0026】
カラーフィルター層をカラーディスプレーガラスおよび/または発光物質層の間に使用する場合には、発光物質は、顔料添加されていない。その代わりに、別個の過程においてTa3N5顔料の層は、この層がディスプレイガラスと相応する発光物質ラスタとの間に位置しているようにディスプレイガラス上に塗布されている。この塗布は、フォトリソグラフィーにより窒化タンタル(V)顔料の懸濁液を湿潤させながら行なうことができるかまたは選択的に印刷法によって行なうことができる。
【0027】
全部で3つの色および場合によるカラーフィルター層を含む完成カラーディスプレー被覆は、カラーテレビジョン管またはカラーモニターへの通常の使用のために裏面にアルミニウムフィルムを備えさせることができ、最終的に取り付けて完成管にすることができる。
【0028】
本発明の対象は、反射率の減少およびコントラストの向上に関連して高い効率を示す。本発明により使用することができる薬剤、即ち窒化タンタル(V)は、簡単に使用することができ、赤色発光物質にとって適した鮮鋭な吸収端部を有する。
【0029】
【実施例】
実施例1
窒化タンタル(V)顔料の安定した懸濁液を、窒化タンタル(V)3.2gを脱塩水120mlおよび15%の珪酸カリウム溶液3mlと混合し、4日間湿式粉砕することにより、得る。更に、赤色のY2O2S:Eu発光物質粉末800gを粗大に篩別し、数回脱塩水で洗浄する。こうして清浄化された発光物質に脱塩水を注入し、1 lの体積を有する懸濁液にする。懸濁液のpH値を2モルの苛性ソーダ液で9.3の値に調節する。更に、10〜40nmの粒径をもつ、SiO23質量%を有する懸濁液8mlを添加する。合わせた懸濁液を30分間攪拌し、引続き粉砕体を添加し、2時間、湿式粉砕する。粉砕体の分離後、3 lの体積を有する安定した懸濁液を得、この懸濁液のpH値を2モルの塩酸で7.0に調節する。懸濁液をさらに30分間攪拌し、次に水50ml中の酢酸亜鉛二水和物2.17gの溶液を添加する。引続き、pH値を2モルの苛性ソーダ液で緩徐に9.3に上昇させる。30分間の攪拌の後、2モルの塩酸で7.3のpH値に調節する。更に、30分後、攪拌しながら緩徐に窒化タンタル(V)顔料の懸濁液を滴加する。その間、pH値を6.8〜7.5の範囲内に維持する。この懸濁液をさらに1時間攪拌し、顔料添加されたY2O2S:Eu発光物質を沈降させ、濾別する。次に、フィルターケーキを3回脱塩水100ml宛で洗浄する。次に、被覆された発光物質を140℃で15時間乾燥させ、36μmの目開きを有する篩を通して篩別する。
【0030】
実施例2
赤色に発光するY2O2S:Eu発光物質粉末ならびに窒化タンタル(V)顔料を有する安定した懸濁液を、実施例1の記載と同様に得る。30分間の攪拌の後、安定した発光物質懸濁液(pH値:6.8〜7.2)に温水200ml中のゼラチン0.8gの溶液を添加する。更に、30分後、攪拌しながら緩徐に安定した顔料懸濁液を滴加する。pH値を全体時間の間、6.8〜7.5の範囲内に維持する。この懸濁液をさらに1時間攪拌し、顔料添加されたY2O2S:Eu発光物質を沈降させ、濾別する。次に、フィルターケーキを3回脱塩水100ml宛で洗浄する。次に、被覆された発光物質を140℃で約15時間空気乾燥させ、鋼製篩(36μmの目開き)を用いて篩別する。
Claims (13)
- ディスプレイ担体と赤色発光物質および有色顔料を含有する単層または多層のディスプレイ被覆とを有するディスプレイにおいて、酸化物材料で被覆されていてよい窒化タンタル(V)(Ta3N5)が有色顔料として存在していることを特徴とするディスプレイ。
- 窒化タンタル(V)が黒色マトリックスを有することができるディスプレイ担体と赤色発光物質を含有するディスプレイ層との間に配置されたカラーフィルター層中に含有されている、請求項1記載のディスプレイ。
- ディスプレイ被覆が1つ以上の画像層中に青、赤および緑の原色で発光物質を有する、請求項1または2記載のディスプレイ。
- ディスプレイ被覆が窒化タンタル(V)顔料を含有する被覆された赤色発光物質を含有している、請求項1または3記載のディスプレイ。
- ディスプレイ被覆が青、赤および緑の原色を有するラスタを備えており、この場合色は、被覆を有する発光物質であり、赤色発光物質の被覆は、窒化タンタル(V)顔料を含有している、請求項4記載のディスプレイ。
- 窒化タンタル(V)が発光物質被覆中またはフィルター層中で透明度または部分的な透明度を許容する、1μm未満の平均粒径および層厚で存在している、請求項1から5までのいずれか1項に記載のディスプレイ。
- ディスプレイ担体がガラスからなり、ディスプレイ被覆が付加的にガラス上に直接に配置された黒色マトリックス層を有している、請求項1から6までのいずれか1項に記載のディスプレイ。
- 1つ以上の層と赤色発光物質と赤色有色顔料とを1つの層または種々の層で含有するディスプレイ被覆において、窒化タンタル(V)が有色顔料として存在していることを特徴とする、ディスプレイ被覆。
- 被覆を有する赤色発光物質において、被覆が窒化タンタル(V)を含有することを特徴とする、被覆を有する赤色発光物質。
- 発光物質の被覆が硬化された無機結合剤および/または有機結合剤を含有する、請求項9記載の被覆を有する赤色発光物質。
- 赤色発光物質が一連の酸化物ハロゲン化物、酸化物、硼化物、珪酸塩、燐酸塩および硫酸塩からのユーロピウムでドープされた無機化合物またはMn、Te、SmまたはEuでドープされた硫化物、酸化物硫化物およびバナジン酸塩である、請求項9または10記載の被覆を有する赤色発光物質。
- 窒化タンタル(V)と赤色発光物質との質量比が1対1000〜1対10の範囲内にある、請求項9から11までのいずれか1項に記載の被覆を有する赤色発光物質。
- 窒化タンタル(V)を含有する、請求項9から12までのいずれか1項に記載の被覆を有する赤色発光物質の製造法において、窒化タンタル(V)顔料および赤色発光物質を無機結合剤および/または有機結合剤またはこのような結合剤の前駆体の存在下または不在下で水性媒体中に一緒にかまたは別々に懸濁させ、別々に懸濁液を作成した場合には、これらの懸濁液を合わせ、この場合窒化タンタル(V)および赤色発光物質を含有する懸濁液は、発光物質被覆の形成および顔料の固着のために前記の無機結合剤および/または有機結合剤または結合剤前駆体中に存在し、結合剤前駆体が存在する場合には、前駆体を結合剤に変えるための条件を調節し、固体を水相から分離し、固体を乾燥させることを特徴とする、窒化タンタル(V)を含有する、請求項9から12までのいずれか1項に記載の被覆を有する赤色発光物質の製造法。
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