JPH05501584A - Electroluminescent phosphor with long service life and its manufacturing method - Google Patents

Electroluminescent phosphor with long service life and its manufacturing method

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JPH05501584A
JPH05501584A JP50838491A JP50838491A JPH05501584A JP H05501584 A JPH05501584 A JP H05501584A JP 50838491 A JP50838491 A JP 50838491A JP 50838491 A JP50838491 A JP 50838491A JP H05501584 A JPH05501584 A JP H05501584A
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copper
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ファリア,シクスデニエル
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ロクタイト・ルミネセント・システムス・インコーポレーテッド
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 長い耐用寿命を持つ電場発光燐光体とその製造方法発明の分野 この発明は電場発光の燐光体(又は燐光物質)とその製造方法に関する。特に、 この発明は長寿命の燐光体、好ましくは、最初に焼成した結晶性硫化亜鉛燐光体 先駆物質の特別に制御された機械的変形によって得られる硫化亜鉛をベースとし た燐光体に関する。本発明の燐光体は色の幅広いスペクトルに亙って光を放射す るようにコントロールすることもできるが、本発明は、スペクトルの青、青−緑 、緑および黄一種部分に発光する燐黄体の製造に特に適している。[Detailed description of the invention] Field of invention: electroluminescent phosphors with long service life and methods for their production The present invention relates to an electroluminescent phosphor (or phosphor material) and a method of manufacturing the same. especially, This invention provides a long-life phosphor, preferably an initially fired crystalline zinc sulfide phosphor. Based on zinc sulfide obtained by specially controlled mechanical deformation of precursors Regarding phosphors. The phosphors of the invention emit light over a broad spectrum of colors. However, the present invention is capable of controlling the blue and blue-green spectrum. It is particularly suitable for producing phosphor corpus luteum that emits in green and yellow parts.

この発明は、同じく電場発光(エレクトロルミネッセント)ランプとそのような ランプの製造方法に関する。特に、本発明は予想外に長い寿命と持続性の高い輝 度(明かるさ)を持つ電場発光ランプに関する。This invention also relates to electroluminescent lamps and such This invention relates to a method of manufacturing a lamp. In particular, the present invention provides unexpectedly long life and long-lasting brightness. It relates to an electroluminescent lamp with a certain degree of brightness.

発明の背景 電場発光性(EL)の燐光体、特に硫化亜鉛の燐光体と、それらの製法は周知で ある。そのような燐光体は幅広いスペクトルに亙って発光するようにコントロー ルすることができるが、特に普通の燐光体はスペクトルの緑と青の部分の光を放 射する。Background of the invention Electroluminescent (EL) phosphors, particularly zinc sulfide phosphors, and their preparation are well known. be. Such phosphors can be controlled to emit light over a broad spectrum. In particular, common phosphors emit light in the green and blue parts of the spectrum. shoot

青のEL燐光体は寿命が短いことが知られている。多くの青のEL燐光体の半減 期(燐光体の輝度が最初の輝度の半分になる時間)は、燐光体が115ボルト、 400 Hz(ヘルツ)で励起された場合で約100時間から約300時間の範 囲にある。これらの燐光体をもっと高い電圧(ボルテージ)と周波数で用いた場 合は、半減期は更に短い。Blue EL phosphors are known to have short lifetimes. Halving of many blue EL phosphors period (the time when the phosphor's brightness is half of its initial brightness), the phosphor is at 115 volts, Range of approximately 100 hours to approximately 300 hours when excited at 400 Hz (Hertz) It is surrounded by These phosphors can be used at higher voltages and frequencies. In other cases, the half-life is even shorter.

緑のEL燐光体は青のEL燐光体よりも半減期が長く、典型的には115ポルト 、400Hzで約10〜1000時間であるが、もっと高い電圧および/または 周波数では、半減期はもっと短くなる。前述のデータは、青色の燐光体が典型的 に15ft−L範囲の光を放射し、緑色のEL燐光体が典型的に25ft・L範 囲の光を発するような典型的なELクランプ構造形式に基づくものである。Green EL phosphors have a longer half-life than blue EL phosphors, typically 115 ports. , about 10-1000 hours at 400Hz, but at higher voltages and/or At higher frequencies, the half-life is much shorter. The above data is typical for blue phosphors. emit light in the 15ft-L range; green EL phosphors typically emit light in the 25ft-L range. It is based on a typical EL clamp construction type that emits ambient light.

青のEL燐光体は、普通は硫化亜鉛、銅の活性化剤、及び一つ又は一つ以上のハ ロゲン化物融剤(halide flux)を高温で焼成することによって調製 される。約0.05重量%以上のCuを含むZnS:Cu:X(X=C1または Br)ノ燐光体は、典型的には、青色よりも寧ろ青緑色である。Cu(銅)の含 量が増加するに従って、発光が青から緑に次第にソフトすることが知られている 。同様に、慣用のZn5−Cu燐光体にマンガンを添加すると、発光色を黄橙色 にシフトさせることができる。西独特許第3.011.81.5号(F 1sc her)は、“青色シフトさせる為に′硫化マグネシウムを含む亜鉛−カドミウ ム硫化物から成る長寿命の青の燐光体物質を特許請求しているが、しかし、この 請求を実証する“長寿命”の絶対値は特許に示されていない。Blue EL phosphors typically contain zinc sulfide, a copper activator, and one or more halogens. Prepared by calcination of halide flux at high temperature be done. ZnS:Cu:X containing about 0.05% by weight or more of Cu (X=C1 or Br) phosphors are typically blue-green rather than blue. Contains Cu (copper) It is known that as the amount increases, the luminescence gradually softens from blue to green. . Similarly, adding manganese to a conventional Zn5-Cu phosphor changes the emission color to yellow-orange. can be shifted to. West German Patent No. 3.011.81.5 (F 1sc (her) “Zinc-cadmium containing magnesium sulfide for blue shift.” claims a long-lived blue phosphor material composed of mu sulfides, but this No absolute value of "long life" to substantiate the claim is given in the patent.

長年に亙って、銅で活性化した硫化亜鉛燐光体の輝度と半減期を改良する為に種 々の技法が提案されてきた。これらの技法は、多くの場合、一つ又は一つ以上の ハロゲン化物(例えば、C1,Br、I)又は三価のイオン(アルミニウム、ガ リウム、インジウム等)化合物または錯体などの補助活性化剤(co−acti vator)の添加を含んでいた。輝度の改善を目的とした燐光体の製造方法に 就いては、例えば、米国特許第3.082.344号(T horn ton  )、同3,152.995号(S track)及びP eters他の論文( J 、 Appl、 Phys、 、 34巻、頁2210〜2215(196 3))を参照のこと。Over the years, seeds have been developed to improve the brightness and half-life of copper-activated zinc sulfide phosphors. Various techniques have been proposed. These techniques often involve one or more Halides (e.g. C1, Br, I) or trivalent ions (aluminum, gas) Co-activators (co-activators, such as lithium, indium, etc.) compounds or complexes vator). For the production method of phosphor for the purpose of improving brightness For example, US Patent No. 3.082.344 (T horn ton ), No. 3,152.995 (S track) and the paper by P eters et al. ( J, Appl, Phys, vol. 34, pp. 2210-2215 (196 See 3)).

従来技術による典型的な電場発光燐光体物質は次のステップを経て調製された。A typical electroluminescent phosphor material according to the prior art was prepared via the following steps.

(a)圧倒的な主成分である硫化亜鉛、約1重量パーセントの電場発光活性化剤 (例えば、Cu5O,のような銅の化合物)及び数パーセント(重量基準)のハ ロゲン化物補助活性化融剤化合物から成る混合物の調製、(b)この混合物の高 温での、例えば、約1000℃から1300℃における焼成:(C)この第一焼 成物質の室温への自然冷却と水による洗浄:(d)第一焼成物質への機械的な応 力の負荷(例えば、磨砕) + (e)歪みを加えられた粉末の高温での、例え ば、約600℃〜950℃での焼成(ベーキング、焼き付け):及び(f)この 第二焼成粉体を室温へ戻すこと(例えば、オーブンから取り出して、ゆっくりと 自然冷却させるか、又はゆっくりと冷却してから次に急冷する方法のどちらかに よって)。(a) Zinc sulfide is by far the main component, about 1 weight percent electroluminescent activator. (e.g. copper compounds such as Cu5O) and a few percent (by weight) of Preparing a mixture comprising a halogenide-assisted activated flux compound, (b) Firing at a temperature of, for example, about 1000°C to 1300°C: (C) this first firing natural cooling of the fired material to room temperature and washing with water; (d) mechanical response to the first fired material; Force loading (e.g. grinding) + (e) strained powder at high temperature, e.g. For example, baking at approximately 600°C to 950°C: and (f) this Return the second fired powder to room temperature (e.g., remove it from the oven and slowly Either let it cool naturally or cool it slowly and then rapidly. Therefore).

上に述べた方法では、第一焼成が燐光体先駆物質の初期の支配的な立方晶系構造 から支配的な六方晶系配置への転移をもたらす原因となる。その後に冷却すると 六方晶系から立方晶系への若干の戻りがあるが、そのような戻りは最小限である 。機械的に応力を加えるステップは、更にもっと多くの燐光体を元の立方晶系に 戻し、燐光体物質の粒子内に“欠陥”を導入する。第二の焼成と冷却のサイクル は、更に燐光体粒子の元の支配的な立方晶系構造への戻りの転移を生ずる。In the method described above, the first firing produces an initial dominant cubic structure of the phosphor precursor. This causes a transition from the dominant hexagonal configuration to the dominant hexagonal configuration. then when it cools down There is some reversion from hexagonal to cubic system, but such reversion is minimal. . The mechanically stressing step pushes even more phosphor back into the original cubic system. back, introducing "defects" into the particles of phosphor material. Second firing and cooling cycle further causes a transition back to the original predominant cubic structure of the phosphor particles.

燐光体が元の支配的な立方晶系構造または原子配置へ戻る逆戻りする現象は燐光 体に明かるさく輝度または明度)と寿命を得る為に必要であることが燐光体の技 術で一般に認められている。それに続いて、応力を加える(歪みを起こさせる) ステップが、商業的に有用な燐光体を得る為に立方晶系の構造への十分な水準の 逆戻りを促進し、又は達成するのに臨界的な重要性を持っている。そのような歪 みは、典型的には第一焼成物質を標準の時間、即ち、従来の実験および/または 経験から最大の明かるさが得られる時間、摩砕(milling)または粉砕( mulling)することによって達成される。The phenomenon of a phosphor reverting back to its original dominant cubic structure or atomic arrangement is called phosphorescence. The technique of phosphor is necessary to obtain brightness (brightness or brightness) and longevity. generally accepted in the art. Subsequently, stress is applied (causes distortion) steps to achieve a sufficient level of cubic structure to obtain a commercially useful phosphor. of critical importance in promoting or achieving reversal. such distortion Typically, the first fired material is heated for a standard amount of time, i.e., conventional experimentation and/or Experience shows that the time when maximum illumination is obtained, milling or grinding ( This is achieved by (mulling).

当該技術は第一焼成の硫化亜鉛の結晶を砕(のに種々の応力を加えるステップが 用いられることを教えるが、これらの方法はどれ一つとして本発明の燐光体のよ うに高い初期明かるさと持続的な高い明かるさを維持して長い半減期を持つ硫化 亜鉛燐光体物質をもたらさなかった。The technology involves a step of crushing the zinc sulfide crystals during the first firing and applying various stresses to them. However, none of these methods are suitable for use with phosphors such as those of the present invention. Sulfide with a long half-life that maintains high initial brightness and sustained high brightness Zinc phosphor material did not result.

発明の要約 上述のように、本発明は電場発光の燐光体とそのような燐光体の製造方法に関す る。特に、本発明は初期焼成された結晶の硫化亜鉛燐光体先駆体物質の特別に制 御された機械的な変形によって得られる長寿命の燐光体に関する。Summary of the invention As mentioned above, the present invention relates to electroluminescent phosphors and methods of making such phosphors. Ru. In particular, the present invention provides special control of pre-calcined crystalline zinc sulfide phosphor precursor materials. Concerning long-life phosphors obtained by controlled mechanical deformation.

燐光体の技術では、最大の明かるさを得る為には機械的な応力の負荷の持続時間 が機械的応力負荷段階の鍵となる重要なパラメータであることが知られている。In phosphor technology, the duration of mechanical stress loading is essential for maximum brightness. is known to be a key parameter of the mechanical stress loading stage.

一般に、燐光体製品の初期明かるさは、機械的応力負荷の初めの早い期間中に最 大輝度水準まで増加し、その後は応力負荷を続けるに従って輝度が減少すること が示されている。先のP eters他の論文を参照のこと。電場発光の燐光体 製品の明かるさが半分になる迄の特徴的時間(即ち、半減期)は機械的応力負荷 の時間の正の函数であり、而もその時間というのは明かるさがピークに達する迄 の時間のみならず、それ以後の時間迄も含むことが意外にも発見された。この現 象は、これ迄探しめてきた限りでは、電場発光燐光体を製造する為に用いられた プロセスの中で使用されるパラメータの凡ゆる変動に対して存在することが見出 だされた。Generally, the initial brightness of a phosphor product is highest during the initial early period of mechanical stress loading. The brightness increases to a high brightness level, and then decreases as the stress load continues. It is shown. See the paper by Peters et al., supra. electroluminescent phosphor The characteristic time until the product's brightness decreases by half (i.e., half-life) is determined by the mechanical stress load. is a positive function of the time until the brightness reaches its peak. Surprisingly, it was discovered that it includes not only the time of , but also the time after that. this present Elephants, so far as we have been able to find, have not been used to produce electroluminescent phosphors. found to exist for any variation of the parameters used in the process. It was issued.

更には、燐光体の明かるさがピークに達した後の応力負荷の継続時間に比例して 燐光体の明かるさが減少する傾向の速度は、事実上、明かるさがピークに達する 迄の応力の負荷時間に比例して明かるさが増加する速度よりも事実上遅いことが 見出だされた。このように、本発明は初期焼成した燐光体先駆体物質の極端な機 械的応力の負荷、即ち、明かるさのピークが通常実現される時点を超過して長時 間応力を負荷すると明かるさと耐用寿命の両面で思いがけなく優れた性質(即ち 、明かるさを殆ど犠牲にせずに改良された半減期)を有する電場発光の燐光体製 品が得られるという発見に基づいている。Furthermore, the brightness of the phosphor is proportional to the duration of the stress load after it reaches its peak brightness. The rate at which the phosphor's brightness tends to decrease effectively reaches its brightness peak It is virtually slower than the rate at which brightness increases in proportion to the stress loading time. discovered. Thus, the present invention exploits the extreme capabilities of pre-calcined phosphor precursor materials. Mechanical stress loads, i.e. for long periods beyond the point at which peak brightness is normally achieved. When subjected to stress, unexpectedly superior properties in terms of brightness and service life (i.e. Made of electroluminescent phosphor with improved half-life without sacrificing much brightness It is based on the discovery that a product can be obtained.

本発明に従って、電場発光の燐光体に改善された性質を得る為の臨界的な因子は 、初期焼成した燐光体先駆物質の機械的応力負荷のやり方の善し悪しである。According to the present invention, the critical factors for obtaining improved properties in the electroluminescent phosphor are: , the method of mechanical stress loading of the initially fired phosphor precursor.

上に述べたように、この機械的応力負荷を成る与えられた燐光体に対して最大の 明かるさが得られる時点を超過して長時間行なうことが臨界的な重要要素である 。As mentioned above, this mechanical stress load consists of the maximum The critical factor is to carry out the process for a long time beyond the point at which light is obtained. .

機械的応力の加え方に対して選ばれる特定のパラメータは、出発物質、燐光体に 加える機械的応力の掛けかたの形式、燐光体先駆体物質に応力を加えるのに用い られる装置の効率または方法論のみならず燐光体の最終製品に望まれる明かるさ と耐用寿命に依存して変化する。出発物質に関しては、銅の活性化剤を高い水準 で添加すると緑の燐光体を生ずる他に、もっと少ない水準で銅活性止剤を用いた 類似の燐光体に比較して耐用寿命が長くなり、明かるさも高くなることが見出だ されている。更に、出発物質に少量のセレン化亜鉛を加えると、製造されるEL 燐光体の品質、特に高い明かるさと優れて長い寿命を持つ緑の燐光体の生産に有 益に貢献することが同じく見出だされた。The specific parameters chosen for the application of mechanical stress depend on the starting material, the phosphor. A form of mechanical stress applied, used to stress the phosphor precursor material. The efficiency or methodology of the equipment used as well as the desired brightness of the phosphor final product. and varies depending on the service life. Regarding starting materials, copper activators are used to a high standard. In addition to producing green phosphor when added at lower levels, copper activators were used at lower levels. It has been found to have a longer service life and higher brightness than similar phosphors. has been done. Furthermore, if a small amount of zinc selenide is added to the starting material, the produced EL The quality of the phosphor, especially in the production of green phosphors with high brightness and excellent long life. It was also found to contribute to benefits.

このように本発明の方法は下記のステップから成る:(a)大部分が硫化亜鉛か らなり少量の活性化剤、好ましくは、銅−含有活性止剤化合物を含む混合物を調 製すること; (b)圧倒的に多くが(〉50%)六方晶系の結晶構造を有する粒子を形成する のに十分な温度で前記混合物を焼成(第一焼成)すること:(c)第一焼成した 混合物に燐光体の最大明かるさが得られる時点を超過して長時間に亙って機械的 応力を加える、例えば、乳鉢で磨り潰す、粉砕または磨砕など: (d)結晶構造を圧倒的に立方晶系の多い配置に逆戻りさせる為に、機械的に応 力を加えた物質に二度目の焼成(第二焼成)を行なうこと;(e)その後、二度 焼成した物質を冷却して希望する高い明かるさと長い半減期を有する電場発光の 燐光体製品を得る。The method of the invention thus comprises the following steps: (a) mostly zinc sulfide; A mixture containing a small amount of activator, preferably a copper-containing activator compound, is prepared. to make; (b) form particles with overwhelmingly (>50%) hexagonal crystal structure; (c) firing said mixture at a temperature sufficient to Mechanical treatment of the mixture for an extended period of time beyond the point at which maximum phosphor brightness is achieved Applying stress, e.g. grinding in a mortar, crushing or grinding: (d) Mechanical response to revert the crystal structure to an overwhelmingly cubic arrangement. to perform a second firing (second firing) on a substance to which force has been applied; (e) after that, twice. Cool the fired material to produce the desired electroluminescent material with high brightness and long half-life. Obtain a phosphor product.

本発明は、一般に発光する色と無関係に総ての電場発光燐光体に適用することが できるが、しかし、特にスペクトルの青、緑および黄一種部分に発光する燐光体 に最適に適用することができる。完成品の燐光体の究極的な発光色は、少な(と も一部分は使用する出発物質に依存する。燐光体の技術に通常の熟練度を有する 人々に良く知られる如く、発光色の変化は該出発物質中の構成成分とその相対的 な量の変化によって影響される。例えば、明かるさと色は、銅および/またはセ レン化亜鉛の含量をシフトさせることによってコントロールできる。The present invention is generally applicable to all electroluminescent phosphors, regardless of the color they emit. can, but especially phosphors that emit in the blue, green and yellow parts of the spectrum can be optimally applied to The ultimate luminescent color of the finished phosphor is It also depends in part on the starting materials used. Have normal proficiency in phosphor technology As is well known to people, changes in luminescent color are caused by the composition of the starting materials and their relative properties. affected by changes in quantity. For example, the brightness and color may be different from copper and/or It can be controlled by shifting the content of zinc renide.

いずれにせよ、典型的な匹敵する燐光体に比較して、本発明の実施に従って製造 された燐光体から多(の改良点と属性が実現する。例えば、本発明の実施に従っ て造られ、スペクトルの縁部分に発光する燐光体は、典型的に僅かに約1000 時間の半減期を持つ標準的な対応品に比べると、2000時間以上から10,0 00時間以上の半減期を持っている。同様に、本発明の実施に従って造られた青 の電場発光燐光体は、典型的には従来の青の燐光体の3倍から5倍長い半減期を 有する。In any case, compared to typical comparable phosphors, the A number of improvements and attributes are realized from the phosphors that have been synthesized, e.g. Phosphors produced in Compared to its standard counterpart, which has a half-life of 2000 hours to 10,0 It has a half-life of over 00 hours. Similarly, blue lights made in accordance with the practice of the present invention Electroluminescent phosphors typically have a half-life that is three to five times longer than traditional blue phosphors. have

上記の改良された燐光体と改良された燐光体の製造方法に加えて、更に本発明は 優れた寿命と明かるさの特性を持つ電場発光(エレクトロルミネッセント)ラン プ要素にも関連する。本発明の改良されたエレクトロルミネッセントランプは、 本発明の実施に従って製造される燐光体物質を典型的なエレクトロルミネッセン トランプの中に組み入れることから生じる。これらのELクランプ構成とその製 造方法は周知のものであり、特許文献の中に詳しく記述されている。In addition to the improved phosphors and methods of making improved phosphors described above, the present invention further provides Electroluminescent lamp with excellent longevity and brightness properties Also related to group elements. The improved electroluminescent lamp of the present invention comprises: Phosphor materials produced in accordance with the practice of the present invention can be used in a typical electroluminescent arises from its incorporation into playing cards. These EL clamp configurations and their manufacture The manufacturing method is well known and is described in detail in the patent literature.

図面の簡単な説明 図1は此の発明の燐光体をテストする為に用いたエレクトロルミネッセントラン プの側断面図である。Brief description of the drawing Figure 1 shows the electroluminescent lamp used to test the phosphor of this invention. FIG.

図2〜6はテスト用のエレクトロルミネッセントランプに組み込まれた多くの異 なる燐光体組成物の各に対応するプロットされた曲線で、各燐光体製品の特徴的 な輝度と耐用寿命が加工中の機械的な応力負荷の時間の函数としてどの様に変化 するかを示す図である。Figures 2-6 show the many differences incorporated into the test electroluminescent lamp. Characteristics of each phosphor product, with plotted curves corresponding to each of the phosphor compositions. How the brightness and service life vary as a function of the time of mechanical stress loading during machining. FIG.

図7は燐光体組成物の輝度と耐用寿命特性V5.応力負荷時間の関係を示すもの で、この場合の応力負荷の方法は微粉砕(+++ulling)である。Figure 7 shows the brightness and service life characteristics of the phosphor composition V5. Shows the relationship between stress loading time In this case, the method of applying stress is pulverization (+++ulling).

図8は磨砕(mortaring)によって20分間応力を加えた硫化亜鉛:銅 の燐光体の寿命特性を示す。この場合、硫化亜鉛の中に保留されたCuの含量は 、連続して0.054%から0.091%迄段階的に増加させた。なお、比較の 為にコマーシャル製品の緑の電場発光燐光体の寿命特性も併せて示す。コマーシ ャル製品の燐光体の保留Cu含量は0.08%で、本発明による0、054%C u含量の燐光体よりも短い寿命を示した。Figure 8 shows zinc sulfide:copper stressed for 20 minutes by mortaring. shows the lifetime characteristics of the phosphor. In this case, the content of Cu retained in zinc sulfide is , was continuously increased stepwise from 0.054% to 0.091%. In addition, for comparison Therefore, the lifetime characteristics of commercial green electroluminescent phosphor are also shown. commercial The retained Cu content of the phosphor of the physical product is 0.08% and 0.054% C according to the present invention. It exhibited a shorter lifetime than U-content phosphors.

好ましい実施態様 本発明の方法は、一般にいかなる電場発光燐光体先駆体物質または組成物にも適 用できる。それらの組成物は周知であり、当該技術に通常の熟練を有する人々に 容易に認識される。Preferred embodiment The methods of the invention are generally applicable to any electroluminescent phosphor precursor material or composition. Can be used. Their compositions are well known and available to those of ordinary skill in the art. easily recognized.

典型的な燐光体の先駆体物質は、一般に、硫化亜鉛単独から成るか又はその活性 化剤であるセレン化亜鉛及び一つ又は一つ以上の補助活性化剤との組み合わせか ら成る。好ましい燐光体先駆体組成物では、硫化亜鉛とセレン化亜鉛の組み合わ せが使用される。この亜鉛スルホセレニド混合物は、一般に少なくとも80%、 好ましくは90%、最も好ましくは少なくとも96重量%の硫化亜鉛とセレン化 亜鉛の残り部分から成る。Typical phosphor precursor materials generally consist of zinc sulfide alone or its active combination with the oxidizing agent zinc selenide and one or more co-activators. It consists of A preferred phosphor precursor composition includes a combination of zinc sulfide and zinc selenide. is used. The zinc sulfoselenide mixture generally has at least 80% Preferably 90%, most preferably at least 96% by weight zinc sulfide and selenide. Consists of the remainder of zinc.

本発明の燐光体先駆体組成物の中で用いられる活性化剤には次のような物が含ま れるが、これらに限定されない。銅、銀、金、燐、砒素、バナジウム、アンチモ ン、鉛、錫、マンガン、鉄、ナトリウム、リチウム、ガリウム、テルリウム、ス カンジウム、インジウム、及び希土類化合物。好ましい活性化剤はミ銅化合物単 独または一つ又は一つ以上の前記の活性止剤化合物との組み合わせから成る。Activating agents used in the phosphor precursor compositions of the present invention include: but not limited to. Copper, silver, gold, phosphorus, arsenic, vanadium, antimony lead, tin, manganese, iron, sodium, lithium, gallium, tellurium, Candium, indium, and rare earth compounds. A preferred activator is a single copper compound. alone or in combination with one or more of the above-mentioned inhibitor compounds.

好ましい銅化合物には、硫酸鋼、硝酸銅、塩化鋼、臭化銅、酢酸銅、弗化銅、沃 化銅及び炭酸銅などがあるが、この中で硫酸銅が最も好ましく用いられる。一般 に、活性化剤は前述の硫化亜鉛または亜鉛スルホセレニド物質を基準として4重 量%以下、好ましくは約1重量%又はそれ以下の量で存在する。Preferred copper compounds include steel sulfate, copper nitrate, steel chloride, copper bromide, copper acetate, copper fluoride, and iodine. Among them, copper sulfate is most preferably used. general In addition, the activator is quadruple based on the aforementioned zinc sulfide or zinc sulfoselenide substances. % by weight or less, preferably about 1% by weight or less.

本発明の実施に用いることができる補助活性化剤には、ハロゲン化物(C1,B r。Coactivators that can be used in the practice of this invention include halides (C1, B r.

■)と三価のイオン(Al、 Ga、 I n、等)の化合物または錯体を含む 。好ましい補助活性化剤にはハロゲン化物に基づく錯体を含むが、最も好ましい のはハロゲン化物融剤である。適当な補助活性化剤は、当該技術に通常の熟練を 有する者には周知である。適当な補助活性化剤の代表例は、臭化バリウム、臭化 マグネシウム、臭化ナトリウム、塩化マグネシウム、臭化アンモニウム、塩化ナ トリウム、塩化バリウム、沃化マグネシウム、沃化アンモニウム、沃化バリウム 、沃化ナトリウム等である。一般に、補助活性化剤は、例えば、塩化マグネシウ ム(MgC1□・6H20)のように水和の形で存在する。補助活性止剤成分は 一つ又は一つ以上の補助活性化剤から成り、一般にその使用量は、硫化亜鉛又は 亜鉛スルホセレニドの重量を基準として20重量%又はそれ以下、好ましくは1 0重量%又はそれ以下、最も好ましくは約8重量%又はそれ以下である。■) and trivalent ions (Al, Ga, In, etc.). . Preferred co-activators include halide-based complexes, most preferably is a halide flux. Suitable co-activators can be identified by those of ordinary skill in the art. It is well known to those who have it. Representative examples of suitable coactivators include barium bromide, Magnesium, sodium bromide, magnesium chloride, ammonium bromide, sodium chloride Thorium, barium chloride, magnesium iodide, ammonium iodide, barium iodide , sodium iodide, etc. Generally, co-activators include, for example, magnesium chloride. It exists in a hydrated form, such as MgC1□6H20. The auxiliary active inhibitor component is It consists of one or more co-activators, the amount of which is generally used is zinc sulfide or 20% by weight or less, preferably 1% by weight based on the weight of zinc sulfoselenide 0% by weight or less, most preferably about 8% by weight or less.

既述のように、燐光物質先駆体混合物又は所望ならば組成物には追加の成分を添 加又は混合物の中に組み入れることができる。それらの追加成分には、硫酸亜鉛 、酸化亜鉛、硫黄などを含むが、当該技術に熟練した者には容易に知れるだろう 。As previously mentioned, the phosphor precursor mixture or composition, if desired, may be supplemented with additional ingredients. It can be added or incorporated into a mixture. Their additional ingredients include zinc sulfate , zinc oxide, sulfur, etc., but will be readily known to those skilled in the art. .

本出願人の方法によって得られる改善された結果に対する正確な理由は未だ十分 には理解されていないが、結果は全(判然としている。本発明は、スペクトルの 緑色の部分に発光する時は2000時間以上の半減期を有し、スペクトルの青色 の部分に発光する時は1000時間以上の半減期を有する硫化亜鉛燐光物質を与 えるが、その両方が既存の匹敵する発光燐光物質よりも優れた劇的な改善を表わ している。The exact reasons for the improved results obtained by the applicant's method are still unclear. Although not fully understood, the results are clear. When it emits light in the green part, it has a half-life of more than 2000 hours, and it is the blue part of the spectrum. When emitting light, a zinc sulfide phosphor with a half-life of over 1000 hours is applied. Both represent dramatic improvements over existing comparable luminescent phosphors. are doing.

手短に言えば、本発明は前述の燐光体の先駆体物質または組成物からスタートす る。好ましくは、該混合物は立方晶系または支配的に立方晶系の多い硫化亜鉛と 硫酸銅のような銅の活性化剤、及び少なくとも一つのハロゲン化物融剤(例えば 、塩化物融剤または臭化物融剤)のような補助活性化剤から成る。この先駆体組 成物は、硫化亜鉛の立方晶系の配置を支配的に(〉50%)六方晶系の配置に転 換するのに十分な温度と時間で焼成される。この焼成に適当な温度と時間は、当 該技術に通常の熟練を有する者には容易に明らかであろう。典型的には、第一の 焼成は少なくとも約1000℃、好ましくは少なくとも1100℃、最も好まし くは少なくとも約1200℃の温度で行なわれるだろう。しかし、最大焼成温度 は、一般に1400℃を越えることは無いだろう。燐光体の先駆体物質が該焼成 を受ける時間は、先駆体物質と焼成温度それ自身に依存して変わるだろう。一般 には、第一焼成時間は約1時間から6時間、好ましくは約2時間から約4時間に なるだろう。実施例を含む此の明細書の中で焼成時間と言えば、総て、物質の温 度が焼成温度に到達してから焼成が完了する迄の燐光体先駆体物質又は燐光体が 受ける実際の焼成の時間を指すものとして理解すべきである点に注意することが 必要である。従って、炉内の実際の滞留時間は、燐光体が希望する焼成温度に達 する迄の時間を含めれば焼成時間より多少長くなるだろう。Briefly, the present invention starts from the aforementioned phosphor precursor materials or compositions. Ru. Preferably, the mixture comprises cubic or predominantly cubic zinc sulfide. a copper activator, such as copper sulfate, and at least one halide flux, e.g. , chloride flux or bromide flux). This pioneer group The composition converts the cubic arrangement of zinc sulfide into a dominant (>50%) hexagonal arrangement. It is fired at a temperature and time sufficient to convert the The appropriate temperature and time for this firing are It will be readily apparent to those of ordinary skill in the art. Typically, the first Calcination is at least about 1000°C, preferably at least 1100°C, most preferably The process may be carried out at a temperature of at least about 1200°C. However, the maximum firing temperature will generally not exceed 1400°C. The phosphor precursor material is fired The time of exposure will vary depending on the precursor material and the calcination temperature itself. general The first baking time is about 1 hour to 6 hours, preferably about 2 hours to about 4 hours. It will be. In this specification, including examples, all references to firing time refer to the temperature of the material. Phosphor precursor material or phosphor from the time the temperature reaches the firing temperature until the firing is completed It should be noted that this should be understood as referring to the actual firing time is necessary. Therefore, the actual residence time in the furnace will vary until the phosphor reaches the desired firing temperature. If you include the time it takes to do this, it will probably be a little longer than the baking time.

焼成した後、第一焼成物質を更にその後の処理の為に冷却した。室温冷却または 強制冷却のいずれでも、該冷却サイクルの間に結晶の硫化亜鉛の一部は六方晶系 の配置から立方晶系の配置に逆戻りするだろう。After firing, the first fired material was cooled for further processing. room temperature cooling or In either forced cooling, some of the crystalline zinc sulfide becomes hexagonal during the cooling cycle. The configuration will revert back to the cubic configuration.

第一焼成物質は、次にモルタル−粉砕機、例えば、西独のRetsch Gmb H製のモルタル−グラインダー、モデルRM○の中で最大輝度が得られる時間( Tb)をオーバーして微粉砕(mill)または磨砕(mortar) した。The first calcined material is then passed through a mortar-grinder, such as Retsch Gmb of West Germany. The time required to obtain maximum brightness in the mortar grinder made by H, model RM○ ( Tb) was milled or mortared.

Tbは任意の与えられた燐光体組成物に対して簡単で過度の実験を通して容易に 決定される、及び/又は標準の燐光体の組成物に対しては当該技術で周知である 。時間を延長した微粉砕方法の目的は高度に破損した硫化亜鉛の結晶を製造する ことである。Tb can be easily determined through simple and undue experimentation for any given phosphor composition. are well known in the art for determined and/or standard phosphor compositions. . The purpose of the extended milling process is to produce highly fractured zinc sulfide crystals. That's true.

燐光体は、典型的には輝度によって価値が決められるので、微粉砕すれば硫化亜 鉛の粒子の結晶構造に欠陥または破損を引き起こすであろうことは知られている けれども、時間を延長して長時間微粉砕するのは有害であり、それによって最大 輝度が得られる時点の粉砕度を越える大きな欠陥または破損を引き起こすものと 信ぜられた。しかしながら、意外にも、長時間の磨砕とそれによって硫化亜鉛の 結晶に高度の欠陥または破損が誘発されることは、結果として輝度には最低限の 損失を与えるのみで遥かに優れた耐用寿命を持つ燐光体を賢らすことが見出ださ れた。Phosphors are typically valued by their brightness, so if they are finely ground, they can be It is known that lead particles will cause defects or breakage in their crystal structure. However, prolonged pulverization for extended periods of time is harmful and can cause maximum Do not cause major defects or damage that exceeds the degree of pulverization at which brightness is obtained. I was believed. However, unexpectedly, long-term grinding and subsequent removal of zinc sulfide Inducing a high degree of defects or breakage in the crystal results in minimal brightness. It has been found that the phosphor has a much better service life with only losses. It was.

より高度に破損された、又は欠陥を加えられた硫化亜鉛の結晶の製造に加えて、 磨砕は同じ(また硫化亜鉛の結晶の幾分かを六方晶系の配置から立方晶系の配置 に転換し、そして多分もっと重要なことに、磨砕はその後のより高範囲な結晶の 相転移、即ち、第二焼成段階によって育らされる六方晶系から立方晶系配置への 相転移を容易にするように思われる。同じくまた、長時間の磨砕は、多分もっと 均一で小さい粒子サイズを生じ、このことはエレクトロルミネッセントランプの 製造に有用な燐光体物質の立場から見て望ましいことではあるが、さもなければ 可成り除灰いことと信ぜられる。In addition to producing more highly damaged or defective zinc sulfide crystals, Grinding is the same (and also changes some of the zinc sulfide crystals from a hexagonal arrangement to a cubic arrangement). and, perhaps more importantly, milling subsequently transforms the higher range of crystals into Phase transition, i.e. from hexagonal to cubic arrangement developed by the second firing step. It appears to facilitate phase transition. Also, long-term grinding is probably more This results in a uniform and small particle size, which makes electroluminescent lamps Although desirable from the standpoint of phosphors useful in manufacturing, otherwise It is believed that a considerable amount of ash has been removed.

第一焼成した物質に機械的にストレスを加える時間は、物質それ自体、希望する 最終的性質と特性、及び使用する機械的な応力付加の技法または方法論に依存す る。応力を掛ける方法の典型的な例には、磨り潰しく乳鉢、臼などで磨ること) 、混合−粉砕、ボールミル粉砕、流体エネルギー粉砕、ジェット微粉砕、磨砕、 振動粉砕、遠心力粉砕、静水圧、−軸または二軸圧力などを含む。更に、この発 明はまた、上に例示したような物質に直接加えられる外力以外の手段による機械 的な応力の負荷方法も包含することを意図している。未だ試みてはいないが、そ のような手段には、工程内の個々の粒子に最も確実に機械的な応力を課するであ ろう熱衝撃、若しくは他の衝撃を物質に与える方法も含む。The amount of time the first fired material is mechanically stressed is determined by the material itself. depending on the final properties and properties and the mechanical stressing technique or methodology used. Ru. Typical methods of applying stress include grinding with a mortar, mortar, etc.) , mixing-grinding, ball milling, fluid energy grinding, jet pulverization, grinding, Includes vibratory milling, centrifugal milling, hydrostatic pressure, -axial or biaxial pressure, etc. Furthermore, this The term also refers to mechanical It is also intended to include methods of applying stress. I haven't tried it yet, but measures that most reliably impose mechanical stress on individual particles in the process. It also includes methods of subjecting materials to wax thermal shock or other shocks.

機械的な応力負荷段階と同時に、又はその後に、追加の活性化剤、補助活性化剤 、又は他の補助成分を工程内の燐光物質混合物に添加することもできる。そのよ うな添加物又はドーパント(往々そのように呼ばれる)とは前に定義したような 物である。一般に、追加の活性化剤、好ましくは、銅の活性化剤をそれ単独、又 は他の補助成分と組み合わせて添加するのが好ましい。この時点で用いられるド ーパントの好ましい組み合わせには硫酸銅と硫酸亜鉛を含む。一般に、工程内の 燐光物質に添加される活性化剤の量は、工程内の燐光物質の全重量を基準として 約0.5%から約5%、好ましくは、約1%から約3%であろう。活性化剤の使 用量はもっと少なくても良いが、少ない使用量では最終組成物の輝度と耐用寿命 にそれ程大きな改善は見込めないだろう。しかしながら、少ない活性化剤を使用 した該組成物でも依然として従来の燐光体よりは優れた性質を持つだろう。同様 に、もっと多くの活性化剤を使用することもできるが、5%(重量)以上の使用 量は組成物の飽和点を越えるものであり、一般に、輝度および/または寿命に更 にそれ以上の改善を与えない。Additional activators, co-activators simultaneously with or after the mechanical stress loading step , or other auxiliary components can also be added to the in-process phosphor mixture. That's it additives or dopants (as they are often called) are defined as It is a thing. Generally, an additional activator, preferably a copper activator, may be used alone or is preferably added in combination with other auxiliary ingredients. The code used at this point is A preferred combination of -pants includes copper sulfate and zinc sulfate. Generally, within the process The amount of activator added to the phosphor is based on the total weight of phosphor in the process. It will be about 0.5% to about 5%, preferably about 1% to about 3%. Use of activator Lower doses may be used, but lower doses will reduce the brightness and service life of the final composition. It is unlikely that there will be much improvement. However, using less activator Such compositions will still have superior properties to conventional phosphors. similar More activator can be used, but more than 5% (by weight) The amount is above the saturation point of the composition and generally has no effect on brightness and/or longevity. does not provide any further improvement.

補助成分に関して言えば、補助成分は、好ましくは工程内の燐光物質の全重量を 基準として約1%から約20%、好ましくは、約1%から約16%の範囲内で使 用される。前にも述べたように、第一焼成段階の間又はその後に添加されるドー パントの好ましい組み合わせは硫酸銅と硫酸亜鉛から成る。Regarding auxiliary ingredients, the auxiliary ingredients preferably account for the total weight of the phosphor in the process. As a standard, it is used within the range of about 1% to about 20%, preferably about 1% to about 16%. used. As previously mentioned, dosing added during or after the first firing stage A preferred combination of punts consists of copper sulfate and zinc sulfate.

ドーパントを添加した混合物は、次に第一焼成の温度よりも低い温度、一般には 、約1050℃以下、好ましくは、約900℃以下の温度で再焼成される。最も 好ましい第二焼成温度は約750℃から約800℃の範囲である。第二焼成を行 なう時間は、一般に焼成温度、物質それ自体及び最終の燐光物質にめられる特性 と性質に依存するだろう。一般に、焼成時間は、結晶構造が六方晶系配置から立 方晶系配置に完全に逆戻りするのに十分な時間である。この時間は、一般に17 2時間から3時間、若しくはそれ以上、もっと詳しくは1時間から約2時間程度 である。The dopant-doped mixture is then heated to a temperature lower than that of the first firing, typically , at a temperature below about 1050°C, preferably below about 900°C. most Preferred second firing temperatures range from about 750°C to about 800°C. Perform the second firing The aging time generally depends on the firing temperature, the material itself and the properties desired in the final phosphor. It will depend on the nature. Generally, the firing time is such that the crystal structure changes from a hexagonal arrangement to This is sufficient time to completely revert to the square configuration. This time is generally 17 2 to 3 hours or more, more specifically about 1 to 2 hours It is.

第二焼成の後、燐光体物質は大気圧下で、又は誘導冷却、若しくは急冷によって 冷却される。その後、燐光体の粒子は硫化亜鉛の結晶の表面から余分の活性化剤 、即ち、銅の化合物を除去する為に処理または洗浄される。この洗浄は当該技術 に周知の任意の方法で行なうことができる。そのような洗浄方法は、逐次連続し て塩酸(4規定)、水、4%シアン化ナトリウム溶液を用いる多段洗浄を含む。After the second firing, the phosphor material is cooled at atmospheric pressure or by induction cooling or quenching. cooled down. The phosphor particles then remove the excess activator from the surface of the zinc sulfide crystals. , that is, treated or cleaned to remove copper compounds. This cleaning is done using the relevant technology. This can be done by any method known to those skilled in the art. Such cleaning methods are sequential and multiple washings using hydrochloric acid (4N), water, and 4% sodium cyanide solution.

洗浄した後、燐光体物質は乾燥される。After washing, the phosphor material is dried.

乾燥後、燐光体は、好ましくは325メツンユの篩に掛けて総ての余分な大きな 燐光物質の粒子を除去する。篩に通さない燐光物質でも、高い輝度と長寿命の属 性を確かに与えるが、その構成の中で良い燐光体の層を保証する為に好ましい粒 子サイズに就いて厳しい許容度を有するエレクトロルミネッセントランプの製造 に使用するには余り好ましくない。After drying, the phosphor is preferably passed through a 325 ml sieve to remove all excess large Remove phosphor particles. High brightness and long life even with unsieved phosphor The grains are preferred to ensure a good phosphor layer in its composition. Manufacture of electroluminescent lamps with tight tolerances regarding child size It is not very suitable for use.

前述の段階に加えて、更に別の段階または工捏を前記のプロセスの中の種々の時 点で行なっても良い。例えば、初期焼成の後に加工中の燐光物質を水で洗浄して 焼成によって生じたイオン、特に過剰のハロゲンイオンを含む過剰の補助活性化 剤を除去するのは望ましいであろう。この洗浄は熱脱イオン水を用いて繰り返し 処理を行なって、洗浄水の導電率が一定水準以下、好ましくは、約50マイクロ オームcm−’以下になる進行なう。更に、過度に大きな粒子を除去する為に第 一焼成物質を篩で選別するのは望ましいことである。一般に、この段階では、好 ましくは篩別の目的に100メツンユのスクリーンが用いられる。In addition to the foregoing steps, further steps or manipulations may be performed at various times within the foregoing process. You can also do it in points. For example, after the initial firing, the phosphor being processed may be washed with water. Excess co-activation containing ions generated by calcination, especially excess halogen ions It may be desirable to remove the agent. This wash is repeated using hot deionized water. The conductivity of the cleaning water is below a certain level, preferably about 50 microns. It will progress to less than ohm cm-'. In addition, a second step is used to remove excessively large particles. It is desirable to screen the unfired material. Generally, at this stage, Preferably, a 100 meter screen is used for sieving purposes.

いかなる理論にも束縛される積もりは無いが、この発明のプロセスを実施する際 に、高い温度での初期焼成と過度に長い機械的応力負荷時間を組み合わせると、 結晶構造に高度の欠陥または破損を有する燐光体物質粒子のみならず六方晶系配 置よりも立方晶系配置の方を高い水準または高いパーセンテージで含む燐光体組 成物が得られるものと信ぜられる。硫化亜鉛結晶粒子中の破損または欠陥の数が 増えると、第二焼成の期間に活性化剤である銅化合物の沈着する部位が増えるも のと信ぜられる。While not wishing to be bound by any theory, the process of this invention In combination with initial firing at high temperatures and excessively long mechanical stress loading times, Phosphor material particles with a high degree of defects or breakage in the crystal structure as well as hexagonal Phosphor compositions containing higher levels or percentages of cubic than cubic configurations It is believed that a product can be obtained. The number of breaks or defects in the zinc sulfide crystal grains is If the number increases, the number of sites where the copper compound, which is an activator, will be deposited will increase during the second firing period. It is believed that

第一焼成物質に追加の銅活性止剤をドーピングすると、結晶構造中の多くの欠陥 または破損が銅化合物によって飽和される可能性が増す傾向がある。明らかに、 工程内の混合物中の銅活性止剤の量が非常に低い水準にある時は、銅化合物が結 晶構造の破損または欠陥に潜入する機会若しくは可能性は、高水準の銅活性止剤 を使用した時よりも少なくなるだろう。一般に、最初から存在する銅と後から追 加した銅は二つの焼成段階の間十分に高い濃度で燐光体内に保留されるので、洗 今後の最終製品の中に保留される銅の全含量は少なくとも0.02重量%、好ま しくは、少なくとも0.06重量%である。一般に、銅の全保留含量は燐光体の 重量を基準として、好ましくは釣鉤04%から約0.25%、最も好ましくは約 006%から約02%の範囲にある。上述の限度内にあって、本発明の実施に従 って製造される組成物は、一般に高い初期輝度と長い半減期を有する燐光体を与 える。Doping the first fired material with additional copper activator will increase the number of defects in the crystal structure. Or the damage tends to be more likely to be saturated by copper compounds. clearly, When the amount of copper activator in the in-process mixture is at very low levels, copper compounds may form. The chance or possibility of penetrating breaks or defects in the crystal structure is reduced by high levels of copper activators. It will be less than when using . In general, copper is present from the beginning and copper is added later. The added copper is retained in the phosphor at a sufficiently high concentration during the two firing stages so that it is not washed away. The total content of copper retained in the future final product is at least 0.02% by weight, preferably preferably at least 0.06% by weight. Generally, the total copper retention content of the phosphor is Preferably from 0.4% to about 0.25%, most preferably about 0.25%, by weight. It ranges from 0.006% to about 0.02%. Subject to the foregoing limits, in accordance with the practice of the invention: The compositions produced generally provide phosphors with high initial brightness and long half-lives. I can do it.

燐光体の性能に与える磨砕時間の効果を決定する為に、幾つかのシリーズの電場 発光燐光体と該燐光体を用いて試験用のエレクトロルミネッセントランプを製造 した。各シリーズは、電場発光の燐光体の製造方法および/または燐光体の先駆 体物質の組成の間にある若干の変動によって相互に異なっている。各シリーズの 中で、燐光体とその製造方法は同一に保ち、燐光体の磨砕時間を色々に変化させ た。各燐光体物質のサンプルを、次に5つのエレクトロルミネッセントランプに 組み入れ、ランプを試験した。Several series of electric fields were used to determine the effect of milling time on phosphor performance. Manufacture a luminescent phosphor and an electroluminescent lamp for testing using the phosphor did. Each series includes a method for producing electroluminescent phosphors and/or a pioneer in phosphor production. They differ from each other due to slight variations in the composition of their body substances. of each series In this study, the phosphor and its manufacturing method were kept the same, and the grinding time of the phosphor was varied. Ta. Samples of each phosphor were then placed in five electroluminescent lamps. installed and tested the lamp.

ELテストランプ(図1に示す)は次のようにして製造した。電場発光の燐光体 の粉末を誘電性の(即ち、不導体の)樹脂の中に分散させてペーストを調製した 。The EL test lamp (shown in FIG. 1) was manufactured as follows. electroluminescent phosphor A paste was prepared by dispersing the powder in a dielectric (i.e., nonconducting) resin. .

燐光物質の粉末を含むペーストの層30とチタン酸バリウムのペースト層34を 、後部電極20として働く不透明な金属箔(アルミホイル)と透明な前部電極( インジウム錫酸化物)22の間にサンドイッチした。透明な前部電極22の上に 電極を覆うように乾燥剤の層24を形成した。一対の鉛のワイヤー26と28を 夫れぞれ前電極22と後電極20に接続した。此の集成体から外に向かって延び ている鉛ワイヤー26と28を除く集成体全体を保護フィルム32が、ランプに 物理的支持体と防湿層を与える為にカプセル収納している。燐光物質の層30の 厚さは0.04mmである。チタン酸バリウムの層34の厚さは0.015mm である。A layer 30 of paste containing phosphor powder and a layer 34 of barium titanate paste. , an opaque metal foil (aluminum foil) serving as the rear electrode 20 and a transparent front electrode ( (indium tin oxide) 22. on top of the transparent front electrode 22 A desiccant layer 24 was formed to cover the electrodes. A pair of lead wires 26 and 28 They were connected to the front electrode 22 and the rear electrode 20, respectively. Extending outward from this assembly A protective film 32 covers the entire assembly except for the lead wires 26 and 28 that are attached to the lamp. It is encapsulated to provide physical support and a moisture barrier. of the phosphor layer 30 The thickness is 0.04 mm. The thickness of the barium titanate layer 34 is 0.015 mm. It is.

エレクトロルミネッセントランプの構造に関するもっと詳細な記述は米国特許第 4.104.555号(F leming)の中に与えられている。この特許の 開示をここに参考として本明細書の中に組み入れる。A more detailed description of the construction of electroluminescent lamps can be found in U.S. Pat. No. 4.104.555 (Fleming). This patent The disclosure is herein incorporated by reference.

上述したような燐光体物質の一般的な製造方法をこれ以降、引用方法と呼ぶこと にする。The general manufacturing method of phosphor materials as described above will be referred to as the cited method from now on. Make it.

以下の実施例の中で、各試験ランプの輝度(又は明度)は115ボルト、400 ヘルツの励起状態で測定した。製造した各燐光体に対する輝度と耐用寿命のデー タ点数は、1グループ当たり5個の試験ランプの各に就いて測定した輝度と耐用 寿命の平均値として決定した。規約に従って電場発光の燐光体(又は、同じ燐光 体を含むランプ)の半減期は、最初の輝度(Bo)がその最初の値の172に減 少する迄に要した時間として定義される。この時間は数千時間にも達するであろ うから、促進耐用寿命の試験は殆ど必然的である。一つのそのような試験法は英 国航空宇宙局によって案出されたものであって、それは高められた温度と周波数 の下でランプを運転することから成る。この方法は、R,H,Marion他の 論文、“耐用時間の分析と粉末法電場発光燐光物質”、E 1ectroluI Ilinescene、 S hinoya、 S、 andKobayash i、 H,、編集、S pringer−Verlag、 332頁、1989 年に記述されている。In the examples below, the brightness (or brightness) of each test lamp was 115 volts, 400 volts. Measured in Hertzian excited state. Brightness and service life data for each phosphor produced The data points are the brightness and service life measured for each of the five test lamps per group. It was determined as the average value of lifespan. Electroluminescent phosphor (or the same phosphor The half-life of a lamp (including the body) is the period when the initial brightness (Bo) decreases to 172 of its initial value. It is defined as the time it takes to reach a certain point. This amount of time may reach several thousand hours. Therefore, accelerated service life testing is almost inevitable. One such test method is the English devised by the National Aeronautics and Space Administration, it uses elevated temperatures and frequencies. Consists of driving a ramp under. This method is described by R.H. Marion et al. Paper, “Analysis of service life and powder method electroluminescent phosphorescent materials”, E1electroluI Ilinescene, S hinoya, S, and Kobayash i, H,, ed., S pringer-Verlag, 332 pages, 1989 It was written in the year.

付随する図は、以下の実施例の中で示されるように本発明の実施に従って造られ た種々の燐光体の評価から実現された輝度と耐用時間のデータを表わしている。The accompanying figures are constructed in accordance with the practice of the invention as set forth in the Examples below. It represents the brightness and service life data realized from the evaluation of various phosphors.

図2〜6は、本発明の実施に従って造られた組成物に対する耐用時間と輝度vs 。Figures 2-6 show service life and brightness vs. for compositions made in accordance with the practice of the present invention. .

磨砕時間の関係を示すグラフである。図7は、磨砕(mortaring)では なくて微粉砕(mulling)が輝度と耐用時間に与える効果を示す。図8は 、燐光体物質中に保持された銅の種々の水準が耐用時間に及ぼす影響を実証する データを示す。図2゜3及び6は実際の耐用時間の試験データに基づいている。It is a graph showing the relationship between grinding times. Figure 7 shows that in mortaring It shows the effect of mulling on brightness and service life. Figure 8 is , demonstrating the effect of various levels of copper retained in phosphor materials on service life. Show data. Figures 2°3 and 6 are based on actual service life test data.

その他の総ての図は促進耐用時間試験の結果に基づく耐用時間のデータを示す。All other figures show service life data based on the results of accelerated service life tests.

図2は到達した輝度と耐用時間の実際のデータポイントを、一方、図3〜7は標 準化した輝度と耐用時間のデータ、即ち、測定された最大水準を示すデータポイ ントを夫れぞれ1.0とした場合の比較数値を示す。Figure 2 shows the actual data points of brightness achieved and lifetime, while Figures 3-7 show the target Normalized brightness and lifetime data, i.e. a data point indicating the maximum level measured. Comparative numerical values are shown when each count is set to 1.0.

以下に示す実施例は、本発明の理解を助けることを目的とするものであって、そ れが発明を限定すると考えるべきではない。特に指定しない限り、燐光物質先駆 体材料の種々の成分と工程内の添加物に関する総ての量は重量部で表示したもの である。総ての温度は摂氏の度(℃)で表示されている。The examples given below are intended to aid in understanding the invention and are This should not be considered to limit the invention. Phosphor precursors unless otherwise specified All amounts for various components of body materials and in-process additives are expressed in parts by weight. It is. All temperatures are expressed in degrees Celsius (°C).

可視光線スペクトルの縁部分に発光する燐光体物質から成る一連の組成物を下記 の手順に従って調製した。A series of compositions consisting of phosphor materials that emit at the fringes of the visible light spectrum are described below. Prepared according to the procedure.

98部の硫化亜鉛、2部のセレン化亜鉛、03部の硫酸銅(無水物)、3部の臭 化バリウム(水和物)、3部の臭化マグネシウム(水和物)及び2部の臭化ナト リウムを\I字型−ブレンダーの中で少なくとも30分間トライブレンドした。98 parts zinc sulfide, 2 parts zinc selenide, 03 parts copper sulfate (anhydrous), 3 parts odor Barium chloride (hydrate), 3 parts magnesium bromide (hydrate) and 2 parts sodium bromide Tri-blend the mixture in an I-blender for at least 30 minutes.

ブレンドした材料を、次に石英の坩堝の中に入れ、蓋をして、1200℃て3時 間焼成した。3時間の焼成の後、炉から坩堝を取り出し、坩堝の底に冷風を吹き 付けて急冷した。ひと度、燐光物質が冷却したら、イオン、特に臭化物イオンが 無くなる迄熱膜イオ〉・水で少なくとも6回洗浄し、最後に洗浄水の導電率が5 0マイクロオームCll1−1以下になる様にした。燐光物質を、次に濾過し、 乾燥し、100メソツユの篩に通して選別した。プロセスの此の段階で得られた 物質を第一焼成物質と呼ぶことにする。Next, put the blended ingredients into a quartz crucible, cover it, and heat it at 1200℃ for 3 hours. Baked for a while. After firing for 3 hours, remove the crucible from the furnace and blow cold air into the bottom of the crucible. I put it on and cooled it down quickly. Once the phosphor has cooled, ions, especially bromide ions, Wash with hot film iodine and water at least 6 times until the conductivity of the washing water reaches 5. It was set to 0 micro ohm Cll1-1 or less. The phosphor is then filtered, It was dried and sorted through a 100 sieve sieve. obtained at this stage of the process The substance will be referred to as the first fired substance.

次に、第一焼成物質のアリコート(aliquot、既知少量のサンプル)各2 00グラムを磨砕時間を色々に変えて磨砕し、その効果を実証することにした。Next, two aliquots of the first fired material are each We decided to grind 00 grams at various grinding times and demonstrate the effect.

この実施例では、磨砕時間に0,5.10.20.30.40分を使用した。In this example, milling times of 0,5,10,20,30,40 minutes were used.

磨砕した各サンプルは、次に5グラムの硫酸銅(CuSO4)と32グラムの硫 酸亜鉛(ZnSO4)をドーピングし、ブレンドし、蓋をした石英の坩堝の中で 800℃で1時間焼成した。この第二の焼成の後、燐光体を冷却し、その後続い て塩酸(4規定)、水、最後に4%のN a CN溶液を用いて洗浄し、燐光体 物質の粒子の表面上に見出だされる総ての過剰な銅化合物を除去した。次いで、 燐光体を乾燥し、400メツシユのスクリーンを通して篩別し、エレクトロルミ ネッセントランプに加工した。Each ground sample was then treated with 5 grams of copper sulfate (CuSO4) and 32 grams of sulfur. Zinc acid (ZnSO4) doped and blended in a capped quartz crucible It was baked at 800°C for 1 hour. After this second firing, the phosphor is cooled and then continued The phosphor was washed with hydrochloric acid (4N), water, and finally a 4% NaCN solution. All excess copper compounds found on the surface of the particles of material were removed. Then, The phosphor was dried, sieved through a 400 mesh screen, and electroluminescent. Processed into a Nessent lamp.

この実施例に従って造られた種々のサンプルに就いて得られた輝度水準と半減期 を表わすデータは上の図2に描写されている。図に示されるように、輝度(曲線 35)は磨砕時間が約5分の処でピークに達し、一方、半減期(曲線36)は磨 砕時間が30分に達する迄増加し続ける。更に、輝度はピークを過ぎてからは磨 砕時間の進行と共に減少するけれども、その減少率は磨砕の初期の段階における 増加率に比べると遥かに遅い。このデータに基づくと、燐光体は輝度がピークに 達する5分を超過して磨砕した方が明らかに有益であり、又それによって輝度の 最小の損失という犠牲を払うだけで半減期の相当な増加を得ることができる。同 じプロットが図3の中に標準化した形で夫れぞれ曲線41と42として描写され 第二焼成の温度を800℃の代わりに750℃とした点を除き実施例1の手順に 従って第二の燐光体の組成物を調製した。この燐光体の組成物は、配合の処方か らセレン化亜鉛を除去した点と、実施例1の臭化マグネシウムの代わりに同一重 量の塩化マグネシウム(水和物)で厘き換えた点で実施例]に示した組成物と僅 かに異なっている。この燐光体のサンプルに就いての輝度と耐用時間のデータは 、標準化した形で図3の曲線45と46に夫れぞれ示されている。Brightness levels and half-lives obtained for various samples made according to this example. The data representing is depicted in Figure 2 above. As shown in the figure, the brightness (curve 35) peaks at about 5 minutes of grinding time, while the half-life (curve 36) The grinding time continues to increase until it reaches 30 minutes. Furthermore, after the brightness has passed its peak, Although it decreases as the grinding time progresses, the rate of decrease is at the initial stage of grinding. The rate of increase is much slower. Based on this data, the phosphor peaks in brightness. It is clearly beneficial to grind for more than 5 minutes, and it also reduces the brightness. Substantial increases in half-life can be obtained at the cost of minimal losses. same The same plots are depicted in standardized form in Figure 3 as curves 41 and 42, respectively. The procedure of Example 1 was followed except that the temperature of the second firing was 750°C instead of 800°C. A second phosphor composition was therefore prepared. Is the composition of this phosphor a compounded formula? The difference is that zinc selenide was removed from Example 1, and the same weight was used instead of magnesium bromide in Example 1. It is slightly different from the composition shown in Example] in that the composition was replaced with a small amount of magnesium chloride (hydrate). It's very different. Brightness and lifetime data for this phosphor sample are , are shown in standardized form in curves 45 and 46, respectively, of FIG.

実施例 3 硫酸銅出発物質を0.03重量部から0.04重量部に増加した以外は実施例1 と同じ手順に従って燐光体物質の組成物を調製した。この燐光体組成物の磨砕時 間の函数としての輝度と耐用時間のデータは図4に夫れぞれ曲線51と52とし て表わされている。Example 3 Example 1 except that the copper sulfate starting material was increased from 0.03 parts by weight to 0.04 parts by weight. A composition of phosphor material was prepared following the same procedure. Upon grinding of this phosphor composition The luminance and service life data as a function of the curves 51 and 52 are shown in Figure 4, respectively. It is expressed as

実施例 4 スペクトルの青色部分に発光する燐光体組成物を実施例1の手順に従って調製し た。今回、実施例1の場合と異なる点は、硫酸銅の水準を0,30重量部から0 .15重量部に減らしたこと、3種類の融剤(臭化バリウム(水和物)、臭化マ グネシウム(水和物)、臭化ナトリウム)の代わりに1重量部の臭化アンモニウ ムを用いたこと、及び補助成分として1重量部の硫黄を添加したことであった。Example 4 A phosphor composition that emits in the blue part of the spectrum was prepared according to the procedure of Example 1. Ta. This time, the difference from Example 1 is that the level of copper sulfate was changed from 0.30 parts by weight to 0. .. 15 parts by weight, and three types of fluxing agents (barium bromide (hydrate), barium bromide (hydrate), 1 part by weight of ammonium bromide instead of gnesium (hydrate), sodium bromide) 1 part by weight of sulfur was added as an auxiliary component.

調製した燐光体の輝度と耐用時間のデータは、図4に夫れぞれ曲線55と56と して描かれている。The brightness and lifetime data of the prepared phosphors are shown in Figure 4 as curves 55 and 56, respectively. It is depicted as

実施例 5 追加の一連の燐光物質を実施例1と同じ手順で調製した。実施例1の場合と異な る点は、出発物質は水を加えて湿式混合し、その後、加熱と乾燥によって水分を 除去したこと、第二焼成を750℃の温度で行なったことである。更に、実施例 1の組成物を、臭化マグネシウムの代わりに同一重量の塩化マグネシウム(水和 物)に置き換えた点で若干修正した。調製された燐光体の輝度と寿命の測定デー タポイントは、図5の中に夫れそれ曲線61と62として描かれている。Example 5 An additional series of phosphors were prepared using the same procedure as in Example 1. Different from the case of Example 1 The point is that the starting materials are wet mixed by adding water, and then the moisture is removed by heating and drying. The second firing was performed at a temperature of 750°C. Furthermore, examples 1, with the same weight of magnesium chloride (hydrated) instead of magnesium bromide. A slight modification was made by replacing it with (object). Measurement data of brightness and lifetime of prepared phosphors The tap points are depicted in FIG. 5 as opposing curves 61 and 62.

実施例 6 実施例1の一般手順に従って、一連の燐光体組成物を製造したが、例外として今 回は焼成時間を下記のように変えたこと、臭化マグネシウム(水和物)の代わり に同一重量の塩化マグネシウム(水和物)融剤を用いたことである。図6の曲線 71(輝度)と曲線72(寿命)によって表わされる第一シリーズの燐光体は、 第一焼成と第二焼成の両方とも2時間焼成した。他方、曲線75と76は、例外 として第一焼成を2時間行ない、第二焼成を4時間行なった類似のシリーズの燐 光体の輝度と耐用時間の挙動に対応するプロットである。図6に示されるように 、ここでも再び、燐光体の製造方法の条件を色々変えたにも拘わらず、これらの 変化の総てに対して、最大輝度が得られる磨砕時間を超過して磨砕することの利 益は前回同様全く明らかである。Example 6 A series of phosphor compositions were prepared following the general procedure of Example 1, with the exception of the present The firing time was changed as shown below, and magnesium bromide (hydrate) was replaced. The same weight of magnesium chloride (hydrate) was used as a fluxing agent. Curve in Figure 6 The first series of phosphors represented by curve 71 (brightness) and curve 72 (lifetime) is Both the first firing and the second firing were fired for 2 hours. On the other hand, curves 75 and 76 are exceptions. A similar series of phosphorus with a first firing of 2 hours and a second firing of 4 hours. FIG. 2 is a plot corresponding to the behavior of luminance and service life of a light body. As shown in Figure 6 , again, despite various changes in the conditions of the phosphor manufacturing method, these For all of the changes, the benefit of grinding beyond the grinding time that gives maximum brightness. The benefits are as clear as last time.

実施例 7 実施例1の方法に従って、実施例1に記述したのと同様な一連の燐光物質の組成 物を調製した。今回の例外は、出発物質を第一焼成の後に磨砕(mortari ng)ではなくて微粉砕(mulling) L、第二焼成を750℃で行なっ たことである。使用した微粉砕機は、イリノイ州、シカゴ市のNational  Engineering Company製のS impson Mix・M uller、モデルLF、スタイルUDであった。この装置は、心棒の中心に関 し、て水平面に回転する水平軸の端部の上に据え付けられた二つの重いクラッシ ャーホイールから構成されている。スウィーバーが微粉砕すべき材料をホイール の下に押しやる。Example 7 A series of phosphor compositions similar to those described in Example 1 according to the method of Example 1 I prepared something. The exception this time is that the starting material is ground (mortari) after the first calcination. ng), but fine pulverization (mulling) L, second firing at 750℃ That's what happened. The pulverizer used was manufactured by National, Chicago, Illinois. S Impson Mix M made by Engineering Company uller, model LF, style UD. This device is connected to the center of the mandrel. and two heavy crushers mounted on the ends of a horizontal shaft which rotates in a horizontal plane. It consists of a turret wheel. The sweaver wheels the material to be pulverized push it under.

図7に示されるように、上記の教示に従って製造された燐光体は微粉砕30分後 に最大輝度を表わした(曲線81)。30分のピーク時期を超過して燐光体組成 物を微粉砕し続けると、最小の輝度の損失でより長い耐用時間を持つ燐光体が得 られた(曲線82)。この実施例は、燐光体物質に機械的にストレスを加える別 の方法でも本発明の実施に使用できるという事実を実証する。成る種の機械的な 応力負荷の方法論では同じ結果を得る為にもっと長時間を要する場合があり得る だろう。それでも本発明を実施すれば依然として改善された燐光体の組成物が得 られ、更に高められた明かるさと長い寿命を持ったエレクトロルミネッセントラ ンプが得られる。As shown in Figure 7, the phosphor produced according to the above teachings was The maximum brightness is shown in (curve 81). Phosphor composition exceeds the peak period of 30 minutes Keeping things pulverized results in phosphors that have a longer service life with minimal loss of brightness. (curve 82). This example uses another method to mechanically stress the phosphor material. This demonstrates the fact that the method can also be used to implement the present invention. kind of mechanical Stress loading methodologies may take longer to achieve the same results right. Nevertheless, improved phosphor compositions can still be obtained by practicing the present invention. Electroluminescent lamp with enhanced brightness and long lifespan You can get

実施例 8 実施例1の方法論と実施例1の配合処方に従って一連の燐光体の組成物を調製し た。例外として今回は最初に添加する銅の量を、処方された最初の銅の含量が0 .06%、0.08%、010%、及び0.12%(いずれも重量%)の燐光体 の組成物を与えるように変化させたことである。銅含量と磨砕時間の函数として の実際のランプの明かるさと半減期のデータを表Iに示す。Example 8 A series of phosphor compositions were prepared according to the methodology of Example 1 and the formulation of Example 1. Ta. As an exception, this time the amount of copper added at the beginning was set to 0. .. 06%, 0.08%, 010%, and 0.12% (all % by weight) of phosphor The composition was changed to give a composition of as a function of copper content and milling time The brightness and half-life data for actual lamps are shown in Table I.

磨砕時間 初期輝度 半減期 %Cu (分) (Ft−L) (時間)0、06 0 18.9 150 20 23、2 1900 0、08 0 9.6 200 20 20、1 4900 0、10 0 9.4 250 20 24、6 6150 0、12 0 9.5 500 5 27、5 3200 10 25、3 5300 20 22、5 5650 30 19、3 7700 40 17、5 7600 注) Ft−Lは、フィート−ランバート(F oot −L amberts)の略 である磨砕したサンプルは磨砕しないサンプルよりも常に高い初期輝度と長い半 減期を示した。半減期は同じ(また銅含量が増加するに従って改善された。30 分間磨砕したサンプルは、銅含量が012%の時は僅かに輝度が低下したが、し かし、引き続いて非常に優れた半減期を示した。Grinding time, initial brightness, half-life %Cu (minutes) (Ft-L) (hours) 0, 06 0 18.9 150 20 23, 2 1900 0, 08 0 9.6 200 20 20, 1 4900 0, 10 0 9.4 250 20 24, 6 6150 0, 12 0 9.5 500 5 27, 5 3200 10 25, 3 5300 20 22, 5 5650 30 19, 3 7700 40 17, 5 7600 note) Ft-L is an abbreviation for Foot-Lamberts. Ground samples always have higher initial brightness and longer half-time than unground samples. It showed a decline. The half-life was the same (and improved as the copper content increased.30 The brightness of the sample ground for 10 minutes decreased slightly when the copper content was 0.12%; However, it subsequently showed a very good half-life.

銅含量に対する輝度と寿命の関係は表Hに示され、図8に描写されている。同じ く図8には、保持された銅の含量が0.08%の典型的なコマーシャル製品の緑 の燐光体のプロットが示されている。600時間運転した後のELクランプ輝度 は初期の輝度の水準の僅か66%にしか過ぎなかった。The relationship between brightness and lifetime versus copper content is shown in Table H and depicted in FIG. same Figure 8 shows a typical commercial product green with a retained copper content of 0.08%. Phosphor plots are shown. EL clamp brightness after 600 hours of operation was only 66% of the initial brightness level.

初期 運転時間(Hours) 重量 輝度 19旦±」−1凱−1二 」町 J虜 工0.06 22.7 1Q1.981 04.9 10(1,988,981,776,47Q、50.08 19.9  101.0 100.5 98.8 g3.5 90.5 88.0 84. 70.10 23.5 101.2 102.3 100.9 96.0 92 .5 90.5 g7.20.12 22.8 100.9 103.1 10 2.1 96.4 93.3 91.9 87.9運転時間(HoursX上段 から続く)重量 1(州 旦麩 則 貝曵 用蔓 H聾 盟 刈煕旺糾0.06 64.7 61 .5 59.6 56.4 53.8 51.5 48.8 47.3 26. 50.08 80.0 ?9.9 78.1 75.4 73.6 71.1  70.7 69.0. 4g、70.10 83.7 83.4 81.2 7 9.7 76.5 76.1 73.5 72.8 53.40.12 g2. 5 82.8 80,5 78.2 77.9 75.2 73.3 71.9  51.7以上、好ましい実施態様を含めて本発明を詳細に記述してきた。しか し、本明細書の開示を読めば当該技術に熟練した人ならば、以下の「特許請求の 範囲」に示された此の発明の範囲と精神から逸脱することな(種々の修飾および /または改良を為し得ることは容易に認められるだろう。Initial operating time (Hours) Weight Brightness 19th ±"-1 Kai-12" Town J Prisoner of Work 0.06 22.7 1Q1.981 04.9 10 (1,988,981,776,47Q, 50.08 19.9 101.0 100.5 98.8 g3.5 90.5 88.0 84. 70.10 23.5 101.2 102.3 100.9 96.0 92 .. 5 90.5 g7.20.12 22.8 100.9 103.1 10 2.1 96.4 93.3 91.9 87.9 Operating hours (Hours (Continued from) Weight 1 (state Danfu rules shellfish vine H deaf league Karhie Wangji 0.06 64.7 61 .. 5 59.6 56.4 53.8 51.5 48.8 47.3 26. 50.08 80.0? 9.9 78.1 75.4 73.6 71.1 70.7 69.0. 4g, 70.10 83.7 83.4 81.2 7 9.7 76.5 76.1 73.5 72.8 53.40.12 g2. 5 82.8 80.5 78.2 77.9 75.2 73.3 71.9 51.7 The invention has been described above in detail, including preferred embodiments. deer However, after reading the disclosure of this specification, a person skilled in the art would be able to understand the following Without departing from the scope and spirit of this invention as set forth in "Scope" (various modifications and It will be readily recognized that/or improvements can be made.

FIG、1 FIGB FIG、 5 浮1旬(刈ooo幡1旬) FIG 8 要約1 大部分が硫化亜鉛からなり、少量の調温性止剤化合物及び融剤を含む混合物を、 まず約1200℃で第1焼成して、六方晶系の結晶構造の粒子を形成する。この 第1焼成された混合物を、その最大輝度が得られる応力負荷時間を超える時間、 磨砕するか又は他の機械的応力を負荷する。この材料を、約750℃において第 2の時間焼成し、冷却して燐光体粉末を得る。種々の燐光体及び異なる磨砕時間 で多数のエレクトロルミネッセントテストランプを製造した。製造されたそれぞ れの燐光体について、磨砕時間が増加するにつれて輝度は上昇し、ピークに達し 、減少したが、耐用時間は、輝度が減少する時点よりも長く磨砕時間に比例した 増加傾向を示した。輝度及び耐用時間の優れた組合せは、最大輝度を得るのに必 要な時間を超えて磨砕することによって得られる。FIG.1 FIGB FIG. 5 Floating 1 season (Kariooo Hat 1 season) FIG 8 Summary 1 A mixture consisting mostly of zinc sulfide with small amounts of thermostatic inhibitor compounds and fluxing agents, First, a first firing is performed at about 1200° C. to form particles having a hexagonal crystal structure. this the first fired mixture for a time exceeding the stress loading time at which its maximum brightness is obtained; Grind or otherwise apply mechanical stress. This material was heated at about 750°C. Calcinate for 2 hours and cool to obtain phosphor powder. Various phosphors and different grinding times produced a large number of electroluminescent test lamps. each manufactured For these phosphors, the brightness increases as the grinding time increases and reaches a peak. , decreased, but the service life was proportional to the grinding time longer than the point at which the brightness decreased. It showed an increasing trend. Excellent combination of brightness and service life required for maximum brightness Obtained by grinding for more than the required time.

国際調査報告international search report

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.(a)大部分が硫化亜鉛からなり少量の銅活性化剤化合物を含む燐光体先駆 体物質の混合物を調製し; (b)該混合物を第一焼成して主として六方晶系の結晶構造を持つ粒子を形成し ; (c)該第一焼成された物質に機械的に応力を負荷して結晶の粉末を製造し、該 粉末の一部は該応力負荷によって立方晶系の構造に転換され、該機械的応力負荷 は最終生成燐光体の最大輝度が実現される時間を超過して続けられ;(d)その 後、該応力負荷された結晶の粉末を焼成して結晶粉末の構造を主として立方晶系 の構造に逆戻りさせ;そして(e)該その後に焼成された粉末を冷却する;以上 の(a)〜(e)から成る長い耐用時間を有する電場発光燐光体の製造方法。 2.該応力を負荷する時間が最終生成燐光体の最大輝度が実現される時間の少な くとも1.25倍に達する請求の範囲第1項記載の方法。 3.機械的に応力を負荷する段階の途中または後に、追加の銅活性化剤を単独に 又は補助活性化剤または他の添加物と組み合わせて混合物に添加する請求の範囲 第1項記載の方法。 4.添加物が使用され、そして該添加物が硫酸亜鉛である請求の範囲第3項記載 の方法。 5.該第一の焼成が少なくとも1100℃の温度で行なわれ、該第二の焼成が、 900℃又はそれ以下の温度で行なわれる請求の範囲第1項記載の方法。 6.該第一の焼成が約1200℃又はそれ以上の温度で行なわれ、該第二の焼成 が約800℃又はそれ以下の温度で行なわれる請求の範囲第1項記載の方法。 7.銅活性化剤化合物の量が硫化亜鉛の重量を基準として約1%又はそれ以下で ある請求の範囲第1項記載の方法。 8.燐光体の先駆体物質が更に、補助活性化剤を含む請求の範囲第1項記載の方 法。 9.補助活性化剤がハロゲン化物の融剤である請求の範囲第8項記載の方法。 10.補助活性化剤イオンに対して総ての過剰な補助活性化剤を除去する為に第 一焼成物質を洗浄する段階を更に含む請求の範囲第8項記載の方法。 11.燐光体の先駆体物質が更にセレン化亜鉛を含む請求の範囲第1項記載の方 法。 12.請求の範囲第1項記載の方法に従って製造される粉末化された電場発光の 燐光体。 13.請求の範囲第8項記載の方法に従って製造される粉末化された電場発光の 燐光体。 14.(a)大部分が硫化亜鉛からなり少量の銅活性化剤化合物を含む燐光体の 先駆体物質の混合物を調製し; (b)該混合物を第一焼成して主として六方晶系の結晶構造を有する粒子を形成 し; (c)該第一焼成された物質に機械的に応力を負荷して結晶の粉末を製造し、該 結晶の粉末の一部は該応力負荷によって立方晶系の結晶構造に転換され、該機械 的な応力負荷は最終生成燐光体の最大輝度が実現される時間を超過して続けられ ; (d)その後、該応力を負荷された結晶の粉末を焼成して結晶粉末の構造を主と して立方晶系の構造に逆戻りさせ;(e)該その後に焼成された結晶の粉末を冷 却し;(f)後部電極と光透明性の前部電極の間にサンドイッチされた誘電性の 樹脂の中に分散された該第二焼成された結晶の粉末の層を用いて積層体を形成し ;そして (g)一対の導電性のリード線を夫れぞれ該後部電極と該前部電極に接続する; 以上の(a)〜(g)から成る電場発光ランプの製造方法。 15.該機械的に応力を負荷する時間が最終生成燐光体の最大輝度が実現される 時間の少なくとも1.25倍に達する請求の範囲第14項記載の方法。 16.機械的に応力を負荷する段階の最中または後に追加の銅活性化剤を単独に 、又は補助活性化剤または他の添加物と組み合わせて混合物に添加する請求の範 囲第14項記載の方法。 17.添加物が使用され、そして該添加物が硫酸亜鉛である請求の範囲第16項 記載の方法。 18.該第一の焼成が少なくとも1100℃の温度で行なわれ、該第二の焼成が 900℃又はそれ以下の温度で行なわれる請求の範囲第14項記載の方法。 19.該第一の焼成が約1200℃、又はそれ以上の温度で行なわれ、該第二の 焼成が約800℃、又はそれ以下の温度で行なわれる請求の範囲第14項記載の 方法。 20.銅活性化剤化合物の量が硫化亜鉛の重量を基準として約1%又はそれ以下 である請求の範囲第14項記載の方法。 21.燐光体の先駆体物質が更に補助活性化剤を含む請求の範囲14項記載の方 法。 22,(a)後部電極; (b)光透明性の前部電極; (c)誘電性の樹脂の層に分散された電場発光の燐光体であって、請求の範囲第 1項記載の方法に従って調製された硫化亜鉛に銅をドーピングした物から成り、 該後部電樫と該前部電極の間にサンドイッチされた誘電性の樹脂層を含む燐光体 ;そして (d)夫れぞれ該後部電極と該前部電極に接続された一対の導電性のリード線; 以上の(a)〜(d)から成る電場発光ランプ。 23.該銅をドーピングした電場発光の燐光体が、最終生成燐光体の最大輝度が 実現される時間の少なくとも1.25倍の時間、機械的に応力を負荷されたもの である請求の範囲第22項記載の電場発光ランプ。[Claims] 1. (a) Phosphor precursor consisting mostly of zinc sulfide with a small amount of copper activator compound preparing a mixture of body substances; (b) first firing the mixture to form particles having a primarily hexagonal crystal structure; ; (c) mechanically stressing the first fired material to produce a crystalline powder; A portion of the powder is converted into a cubic structure by the stress loading, and the mechanical stress loading (d) continues beyond the time at which the maximum brightness of the final product phosphor is achieved; After that, the stress-loaded crystal powder is fired to change the structure of the crystal powder to a mainly cubic system. and (e) cooling the subsequently fired powder; A method for producing an electroluminescent phosphor having a long service life, comprising (a) to (e) of 2. The time to apply the stress is short enough to achieve the maximum brightness of the final phosphor. 2. The method according to claim 1, wherein the increase is at least 1.25 times. 3. Additional copper activator alone during or after the mechanically stressing step or added to the mixture in combination with co-activators or other additives. The method described in paragraph 1. 4. Claim 3, wherein an additive is used, and the additive is zinc sulfate. the method of. 5. the first calcination is carried out at a temperature of at least 1100°C; the second calcination comprises: A method according to claim 1, which is carried out at a temperature of 900°C or lower. 6. the first firing is performed at a temperature of about 1200°C or higher; 2. The method of claim 1, wherein said step is carried out at a temperature of about 800 DEG C. or less. 7. The amount of copper activator compound is about 1% or less based on the weight of zinc sulfide. A method according to claim 1. 8. The method according to claim 1, wherein the phosphor precursor material further comprises an auxiliary activator. Law. 9. 9. The method of claim 8, wherein the co-activator is a halide flux. 10. To remove any excess coactivator to the coactivator ions, 9. The method of claim 8, further comprising the step of washing the unfired material. 11. The person according to claim 1, wherein the phosphor precursor material further contains zinc selenide. Law. 12. Powdered electroluminescent material produced according to the method of claim 1. phosphor. 13. A powdered electroluminescent material produced according to the method of claim 8. phosphor. 14. (a) a phosphor consisting mostly of zinc sulfide with a small amount of copper activator compound; preparing a mixture of precursor materials; (b) first firing the mixture to form particles having a primarily hexagonal crystal structure; death; (c) mechanically stressing the first fired material to produce a crystalline powder; A part of the crystal powder is converted into a cubic crystal structure by the stress loading and the machine The stress loading is continued beyond the time when maximum brightness of the final product phosphor is achieved. ; (d) After that, the stress-loaded crystal powder is fired to mainly change the structure of the crystal powder. (e) cooling the fired crystal powder; (f) dielectric sandwiched between the rear electrode and the optically transparent front electrode; forming a laminate using a layer of said second fired crystal powder dispersed in a resin; ;and (g) connecting a pair of conductive lead wires to the rear electrode and the front electrode, respectively; A method for manufacturing an electroluminescent lamp comprising the above (a) to (g). 15. The mechanically stressing time is such that the maximum brightness of the final produced phosphor is achieved. 15. The method of claim 14, which takes at least 1.25 times as long. 16. Additional copper activator alone during or after the mechanical stressing step , or added to the mixture in combination with co-activators or other additives. The method described in box 14. 17. Claim 16: An additive is used, and the additive is zinc sulfate. Method described. 18. said first firing is carried out at a temperature of at least 1100°C; said second firing is carried out at a temperature of at least 1100°C; 15. The method of claim 14, which is carried out at a temperature of 900°C or lower. 19. the first firing is performed at a temperature of about 1200°C or higher; Claim 14, wherein the calcination is carried out at a temperature of about 800°C or less. Method. 20. The amount of copper activator compound is about 1% or less based on the weight of zinc sulfide. 15. The method according to claim 14. 21. 15. The method according to claim 14, wherein the phosphor precursor material further comprises a co-activator. Law. 22, (a) rear electrode; (b) optically transparent front electrode; (c) an electroluminescent phosphor dispersed in a layer of dielectric resin; Consisting of copper doped zinc sulfide prepared according to the method described in item 1, a phosphor comprising a dielectric resin layer sandwiched between the rear electrode and the front electrode; ;and (d) a pair of conductive lead wires connected to the rear electrode and the front electrode, respectively; An electroluminescent lamp comprising the above (a) to (d). 23. The copper-doped electroluminescent phosphor has a maximum brightness of the final phosphor. Mechanically stressed for at least 1.25 times the time achieved An electroluminescent lamp according to claim 22.
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