TWI285217B - Vacuum ultraviolet ray-excited light-emitting phosphor - Google Patents

Description

1285217 Δ7 Α7 _ Β7 五、發明説明（4) 1 發明之範園 本發明關於一種受真空紫外線激化之發光磷光體。本 發明還關於一種磷光體，其係適用於受真空紫外線激化之 發光裝置例如電漿顯示幕（此後，縮寫成「PDP」）、 稀有氣體燈及此類之物，以及藉著使用該磷光體而獲得-之 受真空紫外線激化之發光裝置。 發明之背景 最近，有人對受真空紫外線激化之發光裝置進行廣泛 硏究，其具有一機構其中磷光體受到稀有氣體放電產生之 真空紫外線輻射而發光。在陰極射線管及彩色液晶顯示幕 中，影像尺寸加大係困難的，另一方面，電漿顯示幕使能 夠得到平面螢幕顯示，而且希望用於指示或當作公共場所 之大型螢幕電視。電漿顯示幕係藉著將許多微細的放電空 間（此後，有時候縮寫成「顯示電池」）排成矩陣形式而 組成之顯示零件。放電電極係置於每個顯示電池中而磷光 體則用於每個顯示電池的內壁上。每個顯示電池內的空間 塡充稀有氣體例如氦-氙、氖-氙、氬及此類之物而且藉 著施加電壓於放電電極上，在稀有氣體中發生放電並且輻 射出真空紫外線。該磷光體受到真空紫外線之激發而發出 可見光。影像藉著發光之顯示電池之分配位置而顯現出來 。藉著使用磷光體發出三種主要顏色，藍、綠及紅，全彩 顯示便可實現。 關於電漿顯示幕以外之受真空紫外線激化之發光裝置 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 装· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -4 - 1285217 A7 B7 五、發明説明（2 ) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) ,使用的是稀有氣體燈。稀有氣體燈係一種藉由一機構發 光的燈，其中真空紫外線係藉著在稀有氣體中放電而產生 ，而真空紫外線係藉由磷光體而轉化成可見光。從環境問 題之觀點來看稀有氣體燈係受人注目的，因爲其並未使用 水銀。 有人提出受真稀有氣體中放電輻射之空紫外線激化之 磷光體，關於藍色磷光體，舉例如B aMgA 1 :

Eu,關於綠色磷光體，舉例如Zn2S i 〇4 : Mn,關 於紅色磷光體，舉例如（Y, Gd) B〇3: Eu。對於全 彩電漿顯示幕，想要得到改良磷光體之亮度。尤其，藍色 磷光體亮度之改良係強烈地需求。 本發明之目的在於提供一種具有高發光亮度之藍色磷 .光體，用於受真空紫外線激化之發光裝置例如電漿顯示幕 及此類之物，以及一種使用彼之受真空紫外線激化之發光 裝置。 . 本發明之發明者致力硏究在此條件下解決上述問題， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 及結果發現含銪當作活化劑的鋁酸鹽爲主磷光體當中指定 之鋁酸鹽係有用於當作受真空紫外線激化之發光磷光體， 尤其當作藍色磷光體，而且完成了本發明。 換言之，本發明提供一種受真空紫外線激化之發光磷 光體，其包含一種由化學式（BaXMl-X)1.0.25yMgl.yAllO + y〇 17 + 0.25y 所代表之化合物當作基材，而且以銪當作活化劑，其中Μ 代表鈣、緦或鈣及緦，X及y符合以下關係式，〇 · 5 < X <1,而且0 · 0 5<γ<0 · 1 5。再者，本發明提供一種 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ297公釐) 一 -5- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1285217 Α7 Α7 Β7 五、發明説明（3 ) 使用該磷光體之受真空紫外線激化之發光裝置。 適當體系之詳細說明 本發明將詳細列舉於下。 關於受真空紫外線激化之發光藍色磷光體， B aMgA 1 1〇〇17 : Eu係廣爲所知的。基材氧化物 B aMgA 1 1()〇17係一種具有β礬土型結構之化合物其 中包含於β礬土型結構中之尖晶石層之鋁離子其中之一部份 以鎂離子取代。藉著添加銪當作活化劑.至由化學式 Bai-0.25yMgl-yAll0 + y〇17 + 0.25y所代表之化合物，其比 B aMgA 1 iDOi?具有更低的鎂含量及更高的鋁含量， 得到一種磷光體，尤其加至y係0·05至0·15之化 合物將具有高亮度並且有用於當作受真空紫外線激化之發 光磷光體。 由於上述化合物化學式中高達一半的鋇可以由鈣、緦 或鈣及緦代替，本發明之磷光體係含化學式 (BaxMl-x)l-0.25yMgl-yAll0 + y〇17 + 0.25y (其中，Μ 代表錦、總或錦 及緦，0 . 5sxsl，而且 0 · 0 5sy<0 · 15)所代 表化合物當作基材，而且以銪當作活化劑之受真空紫外線 激化之發光磷光體。關於y之範圍，宜爲0 · 0-15。 銪之含量以鎖、M ( Μ代表釣、總或錦及總）及銷之 總莫耳量爲基準，宜從1至30莫耳％，更佳者從5至 20莫耳％，又更佳者從8至15莫耳％。以鋇、Μ及銪 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (讀先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)

-6 - 1285217 Α7 Β7 五、發明説明（4) 之總莫耳量爲基準，當銪之含量低於1莫耳％.或乡Μ 3 0 %莫耳時，有時候可能無法得到高發光亮度。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 受真空紫外線激化之發光磷光體也可以用於受紫線 、X射線及真空紫外線範圍以外之電子束激發之磷光^ > 以及用於使用彼之零件。 本發明生產磷光體用之方法並未特別受限，舉例來說 ，磷光體可以習知的方法生產，例如J Ρ — Α編號 10 · 153760中說明之方法。通常，原料可以調合 得到特定的化合物並且鍛燒製成磷光體。 本發明之磷光體可以藉者一方法得到其中原料係稱量 以得到特定之組成，用球磨機、V形混合機、攪拌設備或 此類之物混合，然後，在9 0 0至1 6 0 0 °C之間鍛燒1 至5 0小時。 關於鋁來源，可以使用高純度（純度：99 · 9%或 更高）（晶形可能係α礬土.或轉化礬土）之礬土、氫氧化銘 、硝酸礬土或高純度（純度：9 9 · 9%或更高）之礬土 鹵化物及此類之物。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 關於鋇來源，可以使用那些在高溫可以分解成氧化鋇 者例如氫氧化鋇、磷酸鋇、硝酸鋇、鹵化鋇或高純度（純 度：9 9 %或更高）草酸鋇及此類之物，或高純度（純度 :9 9 %或更高）之氧化鋇。 關於鈣來源，可以使用那些在高溫度可以分解成氧化 鈣者例如氫氧化鈣、磷酸鈣、硝酸鈣、鹵化鈣或高純度（ 純度：9 9 %或更高）草酸鈣及此類之物，或高純度（純 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 1285217 Δ7 Α7 Β7 五、發明説明（5) 度：99%或更高）之氧化鈣。 關於緦來源，可以使用那些在高溫度可以分解成氧化 鋸者例如氫氧化緦、磷酸緦、硝酸緦、鹵化鋸或高.純度（ 純度：9 9 %或更高）草酸緦及此類之物，或高純度（純 度：9 9 %或更高）之氧化緦。 關於鎂來源，可以使用那些在高溫度可以分解成氧化 緦者例如氫氧化緦、磷酸緦、硝酸緦、鹵化緦或草酸緦或 高純度（純度：9 9%或更高）之鹼性碳酸鎂及此類之物 ，或高純度（純度：9 9 %或更高）之氧化鎂。 關於銪來源，可以使用那些在高溫度可以分解成氧化 銪者例如氫氧化銪、磷酸銪、硝酸銪、鹵化銪或高純度（ 純度：9 9%或更高）草酸銪及此類之物，或高純度（純 度：9 9 %或更高）之氧化銪。 當那些在高溫度可以分解成氧化物者例如氫氧化物、 磷酸鹽、硝酸鹽、_化物、.草酸鹽或此類之物係當作原料 使用時，原料也可以在主鍛燒之前暫時在6 0 0至8 0 0 °C之溫度下鍛燒。至於在此例中之鍛燒氣氛，微弱的還原 氣氛宜於得到二價銪。再者，也可能原料在空氣下鍛燒， 然後在微弱的還原氣氛下鍛燒。爲了促進反應，可以添加 助熔劑。爲了增強磷光體之結晶度，也可以進行再鍛燒， 如果需要的話。 藉著上述的方法得到之磷光體粉末可以藉著使用球磨 機、噴磨機及此類之物硏磨，再者，也可以淸洗或分類， 如果必要的話。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -8- 1285217 A7 B7 五、發明説明（7〉 根據本發明，具有高發光亮度之磷光體，其適用於受 真空紫外線激化之發光裝置例如電漿顯示幕、稀有氣體燈 或此類之物，係得到，而且可以了解具有高亮度受真空紫 外線激化之發光裝置，因此本發明在產業界極爲有用。 實施例 接著以下的實施例將進一步詳細例示本發明，但不會 限制本發明之範圍。 實施例1 氫氧化鋁、草酸鋇、草酸鎂及草酸銪依組成離子莫耳 比 A1 :Ba :Mg:Eu = l〇.i〇:〇.8775 :0.900:0.0975稱重，攪拌並且在異丙醇中 混合1小時，接著，混合粉末蒸發後回收。得到的混合粉 末係在氬氣及氫氣（內含2體積％之氫氣）混合氣體氣氛 中於鋁船上以1 4 5 0 °C鍛燒2小時，接著，逐漸冷卻至 室溫。測量得到粉末之X射線繞射。結果，X射線繞射圖 形爲P礬土型單相，而且確認藍色發光磷光體之製造其中 1 0莫耳％之鋇已經被銪取代成組成式

Ba〇.975Mg0.9All0.l〇17.0 25之固體溶液合成物，換言之，組成式 (B 8. X Μ 1 - X ) 1 - 0 . 2 5 y M gl-yAll〇 + y〇17 + 0.25y (其中，X = 1 ,而 Y = 0 · 1),換言之，銪在其中以鋇及銪之總莫耳量爲基準 ，含1 0莫耳％。得到的藍色磷光體係置於真空室中並且 保持在6 ·7Ρ a (5x1 0_2托爾）真空度下，以激光 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (讀先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -10- 1285217 A7 B7 五、發明説明（8) 器1 46奈米燈（u s h i 0公司製造之Η 〇 〇 1 2型） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 得到之真空紫外線照射。結果，展現出藍光放射並且亮度 高達28cd/m2。 比較實施例1 以實施例1中相同之方法獲得一種粉末，除了組成離 子莫耳比係 A 1 : B a : M g : E u = 1 0 · 〇 〇 :

0 · 900 : 1 · 〇〇 : 〇 · 1〇〇以外。得到粉末之X 射線繞射以實施例1中相同之方法測量，結果，確認得到 藍色磷光體其中10莫耳％之鋇已經被銪取代成組成式 B a M g A 1 1。〇 χ 7，換言之，組成式 (BaxMl-)〇l-0.25yMgi.yAll0 + y〇i7 + 0.25y (其中，乂二1，而= 0 ),換言之，銪在其中以鋇及銪之總莫耳量爲基準，含 1 〇莫耳％。得到的藍色磷光體係置於真空室中並且保持 在6 · 7Pa (5x10— 2托爾）真空度下，以激光器 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 4 6奈米燈（Ushio公司製造之H0 0 1 2型）得到之真 空紫外線照射。結果，展現出藍光放射並且亮度減弱到 1 9 c d / m 2 〇 比較實施例2 以實施例1中相同之方法獲得一種粉末，除了組成離 子莫耳比係A1:Ba :Mg:Eu=10·20: 0 · 8 5 5 ·· 0 · 8 0 0 : 〇 · 〇 9 5以外。得到粉末之 X射線繞射以實施例1中相同之方法測量，結果，X射線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~ " -11 - Ϊ285217 A7 B7 五、發明説明（9) ’繞射圖形爲β礬土型單相，確認製成藍色磷光體其中10莫 耳〆之鋇已經被銪取代成組成式Ba。95Mg〇.8Ah〇Oi7·。5，換言 之，組成式（BaxMi.Oi·。25yMgbyAh() + y〇i7 + ().25y (其中，X = 1 ’而y == 0 · 2 )，換言之，銪在其中以鋇及銪之總莫耳 4爲基準，含1 0莫耳％。得到的藍色磷光體係置於真空 室中並且保持在6 · 7Pa (5χ10_2托爾）真空度下 ’以激光器1 4 6奈米燈（Ushi0公司製造之H0012型 )得到之真空紫外線照射。結果，展現出藍光放射並且亮 度高達23cd/m2。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格（210X297公釐） -12-

Claims (1)

1285217 ___ _____ 六、申請專利it園 1·一種受真空紫外線激化之發光磷光體，其包含一 種由化學式（BaxMl-x)i.〇.25yMgl-yAllO + y〇17 + 0.25y所代表之化合物 當作基材，而且以銪當作活化劑，其中Μ代表鈣、緦或鈣 及緦，X及y符合以下關係式，〇 · 5 s X s 1，而且 0.05sys〇,i5o 2 ·如申請專利範圍第1項之受真空紫外線激化之發 光磷光體，其中銪的含量以鋇、Μ及銪之總莫耳量爲基準 ，係1至3 0莫耳％，其中Μ代表鈣、緦或鈣及緦。 3 . —種受真空紫外線激化之發光裝置，其係藉著使 用如申請專利範圍第1項之磷光體而獲得。 4 · 一種受真空紫外線激化之發光裝置，其係藉著使 用如申請專利範圍第2項之磷光體而獲得。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）-13- 12852 /90106454號專利申請案 /文說明書修正頁民國93年11月15曰 B7 五、發明説明（f - 本發明之受真空紫外線激化之發光磷光體係藉著上述 之方法及此方法得到。在目前的條件下， 旁-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) B a M g A 1 ! 〇〇！ 7 : E U係用作受真空紫外線激化之發 先&色隣先體’無mis如何，本發明之碟光體包含由化學式 (B a χ Μ 1 · X ) 1 · Q . 2 5 y M g 1 · y A 1 1。+ y 〇 1 7 +。. 2 5 y (其中，Μ 代表 I丐、緦或 |丐 及緦，X及y符合以下關係式，〇 · 5 S X S 1 ，而且 〇· 〇5<y<0 · 15)所代表之化合物當作基材，而且 h以銪當作活化劑，當受真空紫外線激化時，將顯現出更高 於B aMgA 1 1J〇〇17 : Ell之發光亮度，因此，適用於 Π . | * ' 、電發顯不幕 '稀有氣體燈及此類之物。 使用本發明之受真空紫外線激化之發光磷光體的電漿 :顯示幕可以藉由如揭示之習知方法製成，舉例來說， J P — A編號1 0 - 1 9 5 4 2 8。用於受真空紫外線激 經濟部智慧財產局員工涓費合作社印製 化之發光裝置之藍色 聚合物合成物例如纖 之物組成之接著劑及 糊狀物係藉由方法例 用於區劃表面及基材 內表面上之分割區隔 的磷光體層。在各個 透明電極及匯流電極 面玻璃基材係堆疊並 內部空間以低壓稀有 電氣放電空間。藉此 、綠色及紅色磷光體，舉例來說，與 維素爲主的合成物、聚乙烯醇及此類 有機溶劑混合製成磷光體糊狀物。該 如網版印刷及此類方法以條紋形式應 表面，其配有位址電極並且以背基材 開，而應用之糊狀物係乾燥形成個別 層上，沿著橫跨磷光體層之方向裝配 並且在內側配置介電層及保護層之表 且黏在一起。內部的氣體係排掉而且 氣體例如氙、氖或此類氣體充塡形成 ，電漿顯示幕得以製成。 冬 本紙裱尺度適用中國國家標準（ CNS ) Α4現格（210Χ 297公釐）