KR101113572B1

KR101113572B1 - 청색 형광체, 발광 장치 및 플라즈마 디스플레이 패널

Info

Publication number: KR101113572B1
Application number: KR1020097023189A
Authority: KR
Inventors: 고지로 오쿠야마; 야요이 기타무라; 세이고 시라이시; 가즈히코 스기모토; 미츠루 하라다
Original assignee: 파나소닉 주식회사
Priority date: 2007-04-18
Filing date: 2008-03-25
Publication date: 2012-05-30
Also published as: US8410677B2; KR20100009567A; WO2008136171A1; CN101657519B; CN101657519A; JP5150623B2; US20100052506A1; JPWO2008136171A1

Abstract

본 발명은, 휘도가 높고, 발광 장치 구동시의 휘도 열화가 적은 청색 형광체를 제공한다. 본 발명은, 일반식 aBaO?bSrO?(1-a-b)EuO?cMgO?dAlO_3/2(0.70≤a≤0.95, 0≤b≤0.15, 0.95≤c≤1.15, 9.00≤d≤11.00, 단 a+b≤0.97)로 나타내어지는 알칼리 토류 금속 알루민산염과, 상기 알루민산염 1몰에 대해서 0.008~0.800몰의 MWO₄(M은 Ba, Sr 및 Ca로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 일종의 원소)를 포함하는 청색 형광체이다.

Description

청색 형광체, 발광 장치 및 플라즈마 디스플레이 패널{BLUE PHOSPHOR, LIGHT-EMITTING DEVICE AND PLASMA DISPLAY PANEL}

본 발명은, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)이나 무수은 형광 램프 등에 사용되는 청색 형광체, 및 발광 장치(특히 PDP)에 관한 것이다.

에너지 절약형의 형광 램프용 형광체로서, 여러가지 알루민산염 형광체가 실용화되고 있다. 예를 들면, 청색 형광체로서 (Ba,Sr)MgAl₁₀O₁₇：Eu(BAM：Eu), 녹색 형광체로서 CeMgAl₁₁O₁₉：Tb 또는 BaMgAl₁₀O₁₇：Eu,Mn 등을 들 수 있다.

근래에는, PDP용 청색 형광체에, 진공 자외광 여기(勵起)에 의한 휘도가 높은 BAM：Eu가 사용되고 있다.

그러나, 청색 형광체 BAM：Eu를 이용한 발광 장치를 장시간 구동하면, 휘도가 현저하게 열화한다. 그 때문에, 발광 장치 용도, 특히 PDP 용도에 있어서는 장시간 구동해도 휘도 열화가 적은 형광체가 강하게 요구되고 있다.

청색 형광체 BAM:Eu의 휘도 열화 메커니즘에 대해 충분히는 해명되고 있지 않지만, 발광 장치 제작 공정에서의 수분이나 불순물 가스의 혼입과 열처리, 및 발광 장치 구동시의 진공 자외광 조사에 의해, 형광체의 휘도가 열화하는 것으로 생 각된다.

이 휘도의 열화를 방지하기 위해서, 형광체에 가돌리늄을 첨가하는 방법(예들 들면, 일본국 특허공표 평6-29418호 공보 참조), 형광체를 알칼리 토류 금속 등의 2가 금속 규산염으로 피복하는 방법(예를 들면, 일본국 특허공개 2000-34478호 공보 참조), 또한, 형광체를 안티몬산화물로 피복하는 방법(예를 들면, 일본국 특허공개 평10-330746호 공보 참조)이 제안되어 있다.

그러나, 상기 종래의 방법에 따르는 형광체를 사용한 발광 장치에 있어서는, 대부분의 경우, 높은 휘도를 유지하면서 구동시의 형광체의 휘도 열화를 억제할 수 없었다.

본 발명은, 상기 종래의 과제를 해결하는 것이며, 휘도가 높고, 발광 장치 구동시의 휘도 열화가 적은 청색 형광체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 당해 청색 형광체를 이용한 수명이 긴 발광 장치, 특히 PDP를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 일반식 aBaO?bSrO?(1-a-b)EuO?cMgO?dAlO_3/2(0.70≤a≤0.95, 0≤b≤0.15, 0.95≤c≤1.15, 9.00≤d≤11.00, 단 a＋b≤0.97)로 나타내어지는 알칼리 토류 금속 알루민산염과, 상기 알루민산염 1몰에 대해서 0.008~0.800몰의 MWO₄(M은 Ba, Sr 및 Ca로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 일종의 원소)를 포함하는 청색 형광체이다. 여기서, 0.80≤a≤0.95, 0≤b≤0.05, 1.00≤c≤1.15, 및 9.50≤d≤10.00인 것이 바람직하다.

다른 측면에서는, 본 발명은, 상기의 청색 형광체를 포함하는 형광체층을 가지는 발광 장치이며, 발광 장치의 적합한 예는, 플라즈마 디스플레이 패널이다.

당해 플라즈마 디스플레이 패널은, 예를 들면, 전면판과, 상기 전면판과 대향 배치된 배면판과, 상기 전면판과 상기 배면판의 간격을 규정하는 격벽과, 상기 배면판 또는 상기 전면판 위에 배치된 한 쌍의 전극과, 상기 전극에 접속된 외부 회로와, 적어도 상기 전극 사이에 존재하고, 상기 전극 사이에 상기 외부 회로에 의해 전압을 인가함으로써 진공 자외선을 발생하는 크세논을 함유하는 방전 가스와, 상기 진공 자외선에 의해 가시광을 발하는 형광체층을 구비하고, 상기 형광체층이 청색 형광체층을 포함하고, 상기 청색 형광체층이 상기 형광체를 함유한다.

본 발명에 의하면, 휘도가 높고, 또한 발광 장치 제작시 및 구동시에서의 휘도 열화가 적은 청색 형광체를 제공할 수 있다. 또, 장시간 구동해도 휘도가 열화하지 않는 수명이 긴 PDP 등의 발광 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 PDP의 구성을 나타내는 개략 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시의 형태에 대해 상세하게 설명한다. 본 발명의 청색 형광체는, 일반식 aBaO?bSrO?(1-a-b)EuO?cMgO?dAlO_3/2(0.70≤a≤0.95, 0≤b≤0.15, 0.95≤c≤1.15, 9.00≤d≤11.00, 단 a＋b≤0.97)로 나타내어지는 알칼리 토 류 금속 알루민산염, 및 MWO₄(M은 Ba, Sr 및 Ca로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 일종의 원소)를 포함하고, 함유비는, 당해 알칼리 토류 금속 알루민산염 1몰에 대해서, MWO₄ 0.008~0.800몰이다. 계수 a, b, c, 및 d가 상기의 범위 내에 있으며, 알칼리 토류 금속 알루민산염과 MWO₄가 상기 범위 내의 함유비로 포함되어 있으면, 휘도가 높고 발광 장치 제작시 및 구동시에서의 휘도 열화가 적은 형광체가 된다. 계수 a, b, c, 및 d에 대해서, 휘도 및 휘도 열화 내성의 관점에서, 바람직한 범위는 각각, 0.80≤a≤0.95, 0≤b≤0.05, 1.00≤c≤1.15, 9.50≤d≤10.00이다.

＜청색 형광체의 제조 방법＞

이하, 본 발명의 청색 형광체의 제조 방법의 일례에 대해 설명한다.

바륨 원료로서는, 고순도(순도 99% 이상)의 수산화바륨, 탄산바륨, 질산바륨, 할로겐화바륨 혹은 옥살산바륨 등, 소성에 의해 산화바륨이 될 수 있는 바륨 화합물, 또는 고순도(순도 99% 이상)의 산화 바륨을 이용할 수 있다.

스트론튬 원료로서는, 고순도(순도 99% 이상)의 수산화스트론튬, 탄산스트론튬, 질산스트론튬, 할로겐화스트론튬 혹은 옥살산스트론튬 등, 소성에 의해 산화스트론튬이 될 수 있는 스트론튬 화합물, 또는 고순도(순도 99% 이상)의 산화스트론튬를 이용할 수 있다.

칼슘 원료로서는, 고순도(순도 99% 이상)의 수산화 칼슘, 탄산칼슘, 질산칼슘, 할로겐화칼슘 혹은 옥살산칼슘 등, 소성에 의해 산화칼슘이 될 수 있는 칼슘 화합물, 또는 고순도(순도 99% 이상)의 산화칼슘을 이용할 수 있다.

유로퓸 원료로서는, 고순도(순도 99% 이상)의 수산화유로퓸, 탄산유로퓸, 질산유로퓸, 할로겐화유로퓸 혹은 옥살산유로퓸 등, 소성에 의해 산화유로퓸이 될 수 있는 유로퓸 화합물, 또는 고순도(순도 99% 이상)의 산화유로퓸을 이용할 수 있다.

마그네슘 원료로서는, 고순도(순도 99% 이상)의 수산화마그네슘, 탄산마그네슘, 질산마그네슘, 할로겐화마그네슘, 옥살산마그네슘 혹은 염기성 탄산마그네슘 등, 소성에 의해 산화마그네슘이 될 수 있는 마그네슘 화합물, 또는 고순도(순도 99% 이상)의 산화마그네슘을 이용할 수 있다.

알루미늄 원료로서는, 고순도(순도 99% 이상)의 수산화알루미늄, 질산알루미늄 혹은 할로겐화알루미늄 등, 소성에 의해 알루미나가 되는 알루미늄 화합물, 또는 고순도(순도 99.9% 이상)의 알루미나를 이용할 수 있다.

텅스텐 원료에 대해서도 마찬가지로, 산화물이 될 수 있는 여러가지 원료를 이용할 수 있다.

이 제조 방법의 일례에서는, 우선, aBaO?bSrO?(1-a-b)EuO₃ _/2?cMgO?dAlO_3/2(0.70≤a≤0.95, 0≤b≤0.15, 0.95≤c≤1.15, 9.00≤d≤11.00, 단 a＋b≤0.97)로 나타내어지는 Eu가 3가인 알칼리 토류 금속 알루민산염, 및 MWO₄(M은 Ba, Sr 및 Ca로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 일종의 원소)로 나타내어지는 텅스텐 복합 산화물을 각각 제작한다.(이하, aBaO?bSrO?(1-a-b)EuO_3/2?cMgO?dAlO_3/2로 나타내어지는 알칼리 토류 금속 알루민산염을, 알칼리 토류 금속 알루민 산염(Eu^3＋), aBaO?bSrO?(1-a-b)EuO?cMgO?dAlO_3/2로 나타내어지는 알칼리 토류 금속 알루민산을, 알칼리 토류 금속 알루민산염(Eu²⁺)으로 기재한다.)

알칼리 토류 금속 알루민산염(Eu³⁺)에 대해서는, 예를 들면, 상기의 바륨 원료, 스트론튬 원료, 유로퓸 원료, 마그네슘 원료 및 알루미늄 원료를, 원하는 알칼리 토류 금속 알루민산염(Eu²⁺)의 조성(계수 a, b, c 및 d)에 대응하도록 혼합하고, 얻어지는 혼합물을 소성하여 제작한다.

원료의 혼합 방법으로서는, 용액 중에서의 습식 혼합이어도 건조 분체의 건식 혼합이어도 되고, 공업적으로 통상 이용되는 볼 밀, 매체 교반 밀, 유성 밀, 진동 밀, 제트 밀, V형 혼합기, 교반기 등을 이용할 수 있다. 또한, 원료 중의 조대(粗大) 입자는, 발광 특성에 악영향을 미치므로, 입도를 균일하게 하기 위해 분급을 실시해 두는 것이 바람직하다.

소성은, 예를 들면, 대기 중에서 1000~1500℃에서 1~10시간 행하면 된다.

MWO₄에 대해서는, 예를 들면, 상기의 바륨 원료 및/또는 스트론튬 원료 및/또는 칼슘 원료, 및 텅스텐 원료를, Ba+Sr+Ca와 W의 몰비가, 1:1 정도가 되도록 혼합하고, 얻어지는 혼합물을 소성하여 제작한다.

원료의 혼합 방법으로서는, 상기와 같으며, 소성은, 예를 들면, 대기 중에서 1000~1500℃에서 1~10시간 행하면 된다.

또한, 원료로서 수산화물, 탄산염, 질산염, 할로겐화물, 옥살산염 등 소성에 의해 산화물이 될 수 있는 것을 사용한 경우, 본 소성 전에, 800~1400℃의 온도 범위에서 가소(假燒)하는 것이 바람직하다. 또, 반응을 촉진하기 위해서, 원료 불화물 등의 플럭스(flux)를 첨가하는 것이 바람직하다.

다음에, 얻어진 알칼리 토류 금속 알루민산염(Eu³⁺)과 MWO₄를 혼합하고, 또한, 환원 소성을 행한다.

혼합 방법으로서는, 상기와 같은 방법을 채용할 수 있다.

환원 소성은, Eu를 3가에서 2가의 상태로 함으로써, 형광 특성을 발현시키기 위해서 행해진다. 환원 소성은, 예를 들면, 환원 분위기 하에서, 900~1600℃에서, 1~50시간 행하면 된다. 환원 분위기로서는, 예를 들면, 수소를 0.1~10체적% 포함하는 분위기를 들 수 있다.

상기의 소성 및 환원 소성에 이용하는 노(爐)는, 공업적으로 통상 이용되는 노를 이용할 수 있고, 푸셔로(pusher furnace) 등의 연속식 또는 배치식의 전기로나 가스로를 이용할 수 있다.

얻어진 형광체 분말을, 볼 밀이나 제트 밀 등을 이용해 재차 해쇄(解碎)하고, 또한 필요에 따라서 세정 혹은 분급함으로써, 형광체 분말의 입도 분포나 유동성을 조정할 수 있다.

본 발명의 청색 형광체는, 예를 들면 상기와 같이, 알칼리 토류 금속 알루민산염(Eu³⁺) 및 MWO₄를 제작하고, 알칼리 토류 금속 알루민산염(Eu³⁺)과 MWO₄를 혼합하 고, 환원 소성하여 얻어지는 것이다. 그 결과, 청색 형광체에 있어서는, aBaO?bSrO?(1-a-b)EuO?cMgO?dAlO₃ _/2와 MWO₄가 분산하여 분포하고 있다. 따라서, 바륨 원료, 스트론튬 원료, (칼슘 원료), 유로퓸 원료, 마그네슘 원료, 알루미늄 원료, 텅스텐 원료를 혼합하여 환원 소성하여, 이들 원소의 조성물이 된 청색 형광체와는 다른 것이며, 본 발명의 청색 형광체는, 이와 같은 형광체보다 뛰어난 휘도 및 휘도 열화 내성을 가진다.

본 발명의 청색 형광체는, 알칼리 토류 금속 알루민산염(Eu^3＋)과 MWO₄가, 상기 소정의 비율로 포함되어 있는 한, 다른 성분이 포함되어 있어도 되고, 예를 들면, 환원되지 않고 잔존한 알칼리 토류 금속 알루민산염(Eu³⁺)이 포함되어 있어도 된다.

＜청색 형광체의 용도＞

본 발명의 청색 형광체를, 형광체층을 가지는 발광 장치에 적용하면, 휘도 및 휘도 열화 내성이 높은 발광 장치를 구성할 수 있다. 구체적으로는, BAM：Eu가 사용되는 형광체층을 가지는 발광 장치에 있어서, BAM：Eu를 본 발명의 청색 형광체로 치환하고, 공지 방법에 준하여 발광 장치를 구성하면 된다. 본 발명의 형광체를, 발광 다이오드(LED) 칩과 조합된 발광 장치로 할 수도 있다. 발광 장치의 예로서는, PDP, 형광 패널, 형광 램프 등을 들 수 있고, 이들 중, PDP가 적합하다.

이하에, 교류 면방전형 PDP를 예로서, 본 발명의 청색 형광체를 PDP에 적용 한 실시형태(본 발명의 PDP)에 대해 설명한다. 도 1은, 교류 면방전형 PDP(10)의 주요 구조를 나타내는 사시 단면도이다. 또한, 여기서 나타내는 PDP는, 편의상, 42인치 클래스의 1024×768화소 사양에 맞춘 사이즈 설정으로 도시하고 있지만, 다른 사이즈나 사양에 적용해도 되는 것은 말할 것도 없다.

도 1에서 나타내는 바와 같이, 이 PDP(10)는, 프런트 패널(20)과 백패널(26)을 가지고 있고, 각각의 주면(主面)이 대향하도록 하여 배치되어 있다.

이 프런트 패널(20)은, 전면 기판으로서의 프런트 패널 유리(21)와, 이 프런트 패널 유리(21)의 한쪽 주면에 설치된 띠 형상의 표시 전극(X전극(23), Y전극(22))과, 이 표시 전극을 덮는 두께 약 30㎛의 전면측 유전체층(24)과, 이 전면측 유전체층(24) 위에 설치된 두께 약 1.0㎛의 보호층(25)을 포함하고 있다.

상기 표시 전극은, 두께 0.1㎛, 폭 150㎛의 띠 형상의 투명 전극(220(230))과, 이 투명 전극 위에 겹쳐 설치된 두께 7㎛, 폭 95㎛의 버스 라인(221(231))을 포함하고 있다. 또, 각 쌍의 표시 전극이, x축 방향을 길이 방향으로 하여 y축 방향으로 복수 배치되어 있다.

또, 각 쌍의 표시 전극(X전극(23), Y전극(22))은, 각각 프런트 패널 유리(21)의 폭방향(y축 방향)의 단부 부근에서, 패널 구동 회로(도시 생략)와 전기적으로 접속되어 있다. 또한, Y전극(22)은 일괄해서 패널 구동 회로에 접속되고, X전극(23)은 각각 독립하여 패널 구동 회로에 접속되어 있다. 패널 구동 회로를 이용하여, Y전극(22)과 특정의 X전극(23)에 급전(給電)하면, X전극(23)과 Y전극(22)의 간극(약 80㎛)에 면방전(유지 방전)이 발생한다. X전극(23)은 스캔 전극으로서 작동시킬 수도 있고, 이에 의해, 후술하는 어드레스 전극(28)과의 사이에서 기록 방전(어드레스 방전)을 발생시킬 수 있다.

상기 백 패널(26)은, 배면 기판으로서의 백 패널 유리(27)와, 복수의 어드레스 전극(28)과, 배면측 유전체층(29)과, 격벽(30)과, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 중 어느 하나에 대응하는 형광체층(31~33)을 포함하고 있다. 형광체층(31~33)은, 서로 이웃하는 2개의 격벽(30)의 측벽과 그 사이의 배면측 유전체층(29)에 접하여 설치되어 있고, 또, x축 방향으로 반복하여 배열되어 있다.

청색 형광체층(B)은, 상술한 본 발명의 청색 형광체를 포함하고 있다. 한편, 적색 형광체층 및 녹색 형광체층은 일반적인 형광체를 포함하고 있다. 예를 들면, 적색 형광체로서는 (Y,Gd)BO₃：Eu나 Y₂O₃：Eu가, 녹색 형광체로서는 Zn₂SiO₄：Mn, YBO₃：Tb 및 (Y,Gd)BO₃：Tb를 들 수 있다.

각 형광체층은, 형광체 입자를 용해시킨 형광체 잉크를, 예를 들면 메니스커스법이나 라인 제트법 등의 공지의 도포 방법에 의해 격벽(30) 및 배면측 유전체층(29)에 도포하고, 이것을 건조나 소성(예를 들면 500℃에서 10분)함으로써 형성할 수 있다. 상기 형광체 잉크는, 예를 들면 체적 평균 입경 2㎛의 청색 형광체 30질량%와, 중량 평균 분자량 약 20만의 에틸셀룰로오스 4.5질량%와, 부틸카비톨아세테이트 65.5질량%를 혼합하여 제작할 수 있다. 또, 그 점도를, 최종적으로 2000~6000cps(2~6Pas) 정도가 되도록 조정하면, 격벽(30)에 대한 잉크의 부착력을 높일 수 있어 바람직하다.

어드레스 전극(28)은 백 패널 유리(27)의 한쪽 주면에 설치되어 있다. 또, 배면측 유전체층(29)은 어드레스 전극(28)을 덮도록 하여 설치되어 있다. 또, 격벽(30)은, 높이가 약 150㎛, 폭이 약 40㎛이며, y축 방향을 길이 방향으로 하고, 인접하는 어드레스 전극(28)의 피치에 맞추어, 배면측 유전체층(29) 위에 설치되어 있다.

상기 어드레스 전극(28)은, 각각이 두께 5㎛, 폭 60㎛이며, y축 방향을 길이 방향으로 하여 x축 방향으로 복수 배치되어 있다. 또, 이 어드레스 전극(28)은, 피치가 일정 간격(약 150㎛)이 되도록 배치되어 있다. 또한, 복수의 어드레스 전극(28)은, 각각 독립하여 상기 패널 구동 회로에 접속되어 있다. 각각의 어드레스 전극에 개별적으로 급전함으로써, 특정의 어드레스 전극(28)과 특정의 X전극(23)의 사이에서 어드레스 방전시킬 수 있다.

프런트 패널(20)과 백 패널(26)은, 어드레스 전극(28)과 표시 전극이 직교하도록 배치되어 있다. 봉착(封着) 부재로서의 프릿(frit) 유리 봉착부(도시 생략)에 의해 양 패널(20,26)의 외주(外周) 가장자리부가 봉착되어 있다.

프릿 유리 봉착부에 의해 밀봉된, 프런트 패널(20)과 백 패널(26)의 사이의 밀폐 공간에는, He, Xe, Ne 등의 희가스 성분으로 이루어지는 방전 가스가 소정의 압력(통상 6.7×10⁴~1.0×10⁵㎩ 정도)으로 봉입되어 있다.

또한, 인접하는 2개의 격벽(30)의 사이에 대응하는 공간이, 방전 공간(34)이 된다. 또, 한 쌍의 표시 전극과 1개의 어드레스 전극(28)이 방전 공간(34)을 끼고 교차하는 영역이, 화상을 표시하는 셀에 대응하고 있다. 또한, 본 예에서는, x축 방향의 셀 피치는 약 300㎛, y축 방향의 셀 피치는 약 675㎛로 설정되어 있다.

또, PDP(10)의 구동시에는, 패널 구동 회로에 의해, 특정의 어드레스 전극(28)과 특정의 X전극(23)에 펄스 전압을 인가하여 어드레스 방전시킨 후, 한 쌍의 표시 전극(X전극(23), Y전극(22))의 사이에 펄스를 인가하고, 유지 방전시킨다. 이것에 의해 발생시킨 단파장의 자외선(파장 약 147㎚를 중심 파장으로 하는 공명선 및 172㎚를 중심 파장으로 하는 분자선)을 이용하여, 형광체층(31~33)에 포함되는 형광체를 가시광 발광시킴으로써, 소정의 화상을 프런트 패널측에 표시할 수 있다.

본 발명의 청색 형광체는, 공지 방법에 준해, 자외선에 의해 여기, 발광하는 형광층을 가지는 형광 패널에 적용할 수 있다. 당해 형광 패널은, 휘도가 양호하고, 종래의 형광 패널에 비해 휘도 열화 내성이 뛰어난 것이 된다. 당해 형광 패널은, 예를 들면 액정 표시 장치의 백 라이트로서 적용할 수 있다.

본 발명의 청색 형광체는, 공지 방법에 준해, 형광 램프(예, 무전극 형광 램프, 크세논 형광 램프, 형광 수은 램프)에 적용할 수도 있고, 당해 형광 램프는, 휘도가 양호하고, 종래의 형광 램프에 비해 휘도 열화내성이 뛰어난 것이 된다.

(실시예)

이하, 실시예에 의해 본 발명의 한 형태를 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은, 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

＜실시예의 형광체 시료의 제작＞

알칼리 토류 금속 알루민산염의 출발 원료로서, BaCO₃, SrCO₃, MgCO₃, Al₂O₃, AlF₃, 및 Eu₂O₃를 이용하고, 이것들을 소정의 조성이 되도록 칭량하고, 볼 밀을 이용해 순수(純水) 중에서 습식 혼합했다. 이 혼합물을 건조시킨 후, 대기 중에서 1200~1500℃에서 4시간 소성하고, 알칼리 토류 금속 알루민산염(Eu³⁺)을 얻었다.

다음에, 텅스텐 복합 산화물의 출발 원료로서, BaCO₃, SrCO₃, CaCO₃, 및 WO₃를 이용하고, 이들을 소정의 조성이 되도록 칭량하고, 볼 밀을 이용하여 순수 중에서 습식 혼합했다. 이 혼합물을 건조시킨 후, 대기 중에서 1000~1500℃에서 4시간 소성했다.

또한, 알칼리 토류 금속 알루민산염(Eu³⁺)과 텅스텐 복합 산화물을 표 1의 조성이 되도록 칭량하고, 볼 밀을 이용해 순수 중에서 습식 혼합했다. 이 혼합물을 건조시킨 후, 수소를 3체적% 포함하는 질소 중에서 1200~1500℃에서 4시간 환원 소성하고, 형광체를 얻었다(시료 번호 4~14). 또한, 강온(降溫) 과정에서는 800~1000℃에서 수소 도입을 정지하고, 혼합 가스 중의 산소 분압을 상승시켰다.

＜비교예의 형광체 시료의 제작＞

시료 번호 1~3 및 15에 대해서는, BaCO₃, SrCO₃, MgCO₃, Al₂O₃, AlF₃, 및 Eu₂O₃를 이용하고, 이것들을 소정의 조성이 되도록 칭량하고, 볼 밀을 이용해 순수 중에서 습식 혼합했다. 이 혼합물을 건조시킨 후, 수소를 3체적% 포함하는 질소 중에서 1200~1500℃에서 4시간 소성하고, 형광체를 얻었다. 시료 번호 16에 대해서는, 실시예의 형광체 시료와 같은 순서로 제조했다.

＜휘도의 측정＞

휘도의 측정은, 진공 중에서 파장 146㎚의 진공 자외광을 조사하고, 가시 영역의 발광을 측정함으로써 실시했다. 휘도는, 국제 조명 위원회 XYZ표색계에 있어서의 휘도 Y이며, 표준 시료 BAM:Eu(Ba_0.9MgAl₁₀O₁₇:Eu_0.1)에 대한 상대치로서 평가했다. 결과를, 시료의 조성과 아울러 표 1에 나타낸다. 또한, 표 1에 있어서 *표를 붙인 시료는 비교예이다.

표 1로부터 분명하듯이, 본 발명의 청색 형광체인 시료 번호 4~14의 형광체는, 진공 자외광 여기에 의한 휘도가 높다.

＜패널 휘도 및 휘도 열화＞

시료 번호 1~16과 같이 하여 얻은 청색 형광체를 사용하고, 상술한 교류 면방전형 PDP의 예와 같이 하여 도 1의 구성을 가지는 PDP를 제작했다. 제작한 PDP에 대해서, 패널 초기 휘도(표준 시료 BAM：Eu를 이용한 경우에 대한 상대치)를 측정했다. 또, 가속 구동(실구동 1000시간 상당)한 후의 휘도를 측정하고, 휘도 열화(%)를 구했다. 또한, 패널은 청색 1색 고정 표시로 했다. 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 표 2에 있어서 *표를 붙인 시료는 비교예이다.

표 2로부터 분명하듯이, 본 발명의 청색 형광체인 시료 번호 20~30의 형광체를 사용한 경우에는, 패널 초기 휘도가 높고, 휘도 열화가 현저하게 억제되어 있는 것이 확인되었다. 이에 대해서, 계수 a, b, c, d 및 MWO₄ 농도 중 어느 하나가 본 발명의 범위 외인 비교예의 시료에서는, 초기 휘도가 낮고, PDP 구동시의 휘도 열화가 현저하다.

본 발명의 청색 형광체는, 발광 장치, 그 중에서도 특히 PDP에 사용할 수 있다. 또, 무전극 형광 램프, 크세논 형광 램프, 형광 수은 램프 등의 형광 램프, 액정 표시 장치의 백 라이트에 주로 이용되는 형광 패널 등의 용도에도 응용할 수 있다.

Claims

일반식 aBaO?bSrO?(1-a-b)EuO?cMgO?dAlO_3/2(0.70≤a≤0.95, 0≤b≤0.15, 0.95≤c≤1.15, 9.00≤d≤11.00, 단 a+b≤0.97)로 나타내어지는 알칼리 토류 금속 알루민산염과, 상기 알루민산염 1몰에 대해서 0.008~0.800몰의 MWO₄(M은 Ba 및 Sr로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 일종의 원소)를 포함하는 청색 형광체로서, 상기 청색 형광체에 있어서, 상기 알칼리 토류 금속 알루민산염과 상기 MWO₄가 분산해서 분포하고 있는 청색 형광체.
청구항 1에 있어서,

0.80≤a≤0.95, 0≤b≤0.05, 1.00≤c≤1.15, 및 9.50≤d≤10.00인, 청색 형광체.
청구항 1에 기재된 청색 형광체를 포함하는 형광체층을 가지는 발광 장치.
청구항 3에 있어서,

플라즈마 디스플레이 패널인, 발광 장치.
청구항 4에 있어서,

상기 플라즈마 디스플레이 패널이,

전면판과,

상기 전면판과 대향 배치된 배면판과,

상기 전면판과 상기 배면판의 간격을 규정하는 격벽과,

상기 배면판 또는 상기 전면판 위에 배치된 한 쌍의 전극과,

상기 전극에 접속된 외부 회로와,

적어도 상기 전극 사이에 존재하고, 상기 전극 사이에 상기 외부 회로에 의해 전압을 인가함으로써 진공 자외선을 발생하는 크세논을 함유하는 방전 가스와,

상기 진공 자외선에 의해 가시광을 발하는 형광체층을 구비하고,

상기 형광체층이 청색 형광체층을 포함하고, 상기 청색 형광체층이 상기 청색 형광체를 함유하는, 발광 장치.