JP2004176010A

JP2004176010A - Light-emitting device and display using the same

Info

Publication number: JP2004176010A
Application number: JP2002346766A
Authority: JP
Inventors: Choichiro Okazaki; 暢一郎岡崎; Teruki Suzuki; 輝喜鈴木; Masatoshi Shiiki; 正敏椎木
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-11-29
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2004-06-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a blue color phosphor suppressing light-emitting intensity reduction during a process for producing a light-emitting device and also in driving the light-emitting device. <P>SOLUTION: This light-emitting device is equipped with a fluorescent film containing a blue color-emitting europium-activated alkaline earth silicate phosphor expressed by (Ae)<SB>a-d</SB>(Be)Si<SB>b</SB>O<SB>c</SB>:Eu<SB>d</SB>[wherein, Ae is at least 1 kind selected from Sr, Ca and Ba; Be is at least one kind selected from Mg and Zn; (a), (b), (c) are each a=1, b=1, c=4; a=1, b=2, c=6; a=2, b=2, c=7; a=3, b=2, c=8; and (d) is 0.01≤d≤0.1]. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紫外線、真空紫外線、電子線により励起されて発光する蛍光体を蛍光膜として備えた平面型希ガス放電蛍光ランプ、プラズマディスプレイ、三波長型白色蛍光ランプおよび電界放射型ディスプレイに係り、発光装置およびこれを用いた表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
平面型希ガス放電蛍光ランプ、プラズマディスプレイ、三波長型白色蛍光ランプおよび電界放射型ディスプレイに代表される各種発光装置、表示装置における性能は、使用される蛍光体性能に依存している部分が大きい。プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）においては、青色蛍光体としてアルミン酸塩蛍光体のＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ（しばしばＢＡＭ蛍光体と呼ばれる）が一般的に使用されてきた。しかし、パネルの製造過程およびパネル駆動時における発光強度の低下が大きいという問題がある〔マテリアル・インテグレーション（ＭａｔｅｒｉａｌＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）Ｖｏｌ．１４，Ｎｏ．９（２００１）Ｐ．１８〕。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、発光装置製造過程および、発光装置駆動時の蛍光体発光強度低下を抑えた青色蛍光体を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、青色蛍光体に関して検討した結果、下記化学式で表される組成を持つことを特徴とする珪酸塩青色蛍光体を使用することで、製造過程等における発光強度の低下が抑制されることを見出した。
（Ａｅ）_ａ−ｄ（Ｂｅ）Ｓｉ_ｂＯ_ｃ：Ｅｕ_ｄ
（ただし、ＡｅはＳｒ，ＣａおよびＢａから選ばれる少なくとも１種類、ＢｅはＭｇまたはＺｎから選ばれる少なくとも１種類であり、上記ａ，ｂ，ｃは、ａ＝１，ｂ＝１，ｃ＝４またはａ＝１，ｂ＝２，ｃ＝６またはａ＝２，ｂ＝２，ｃ＝７またはａ＝３，ｂ＝２，ｃ＝８であり、ｄは０．０１≦ｄ≦０．１である。）
【０００５】
【発明の実施の形態】
プラズマディスプレイ用として一般的に用いられているＢＡＭ蛍光体は、スピネルブロックおよび、スピネルブロック間を結びつける酸素とＢａ（またはＥｕ）からなる伝導層から構成される層状構造を持つ。
【０００６】
例えばＰＤＰ製造過程においては、ＢＡＭ蛍光体とビヒクルの混合物（蛍光体ペーストと呼ばれる）が加熱される際、伝導層中の原子が結晶内で位置を変えてしまうことにより結晶欠陥が生じ、これが発光強度低下の一因と考えられる。
【０００７】
本発明は、組成式（Ａｅ）_ａ−ｄ（Ｂｅ）Ｓｉ_ｂＯ_ｃ：Ｅｕ_ｄ（ただし、ＡｅはＳｒ，ＣａおよびＢａから選ばれる少なくとも１種類、ＢｅはＭｇまたはＺｎから選ばれる少なくとも１種類であり、上記ａ，ｂ，ｃは、ａ＝１，ｂ＝１，ｃ＝４またはａ＝１，ｂ＝２，ｃ＝６またはａ＝２，ｂ＝２，ｃ＝７またはａ＝３，ｂ＝２，ｃ＝８であり、ｄは０．０１≦ｄ≦０．１である。）で示される青色発光２価ユーロピウム付活アルカリ土類珪酸塩蛍光体を含有する蛍光膜を備えたことを特徴とする発光装置および、上記発光装置を備えたことを特徴とする表示装置である。
【０００８】
本発明の青色蛍光体においては、発光強度の低下がＢＡＭ蛍光体より少ない。その詳細な機構は未だ不明であるが、ＢＡＭ蛍光体に比べて結晶構造が単純であることが一因であると考えられる。
【０００９】
本発明の蛍光体は、従来から用いられた方法により合成することができる。各原料（炭酸塩、酸化物など）と、必要に応じて反応促進剤を所定量配合し、混合する。混合したものをアルミナ製坩堝内で大気または酸化性雰囲気で数時間焼成する（焼成温度は１０００〜１３００℃）。焼成品を粉砕した後、還元雰囲気にて数時間焼成する（焼成温度は１０００〜１３００℃）。その後必要に応じて洗浄、粉砕過程を経て粒径を整える。
【００１０】
このようにして作製した本発明の青色蛍光体は、ＢＡＭ蛍光体に比べて製造過程やパネル駆動時の発光強度低下が抑えられた良好な特性を示した。
【００１１】
以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例によって制限されるものではない。
（実施例１）
原料としてＢａＣＯ_３（２．９８ｘモル％）〔０≦ｘ≦１〕，ＳｒＣＯ_３（２．９８（１−ｘ）モル％），ＭｇＣＯ_３（１モル％）、ＳｉＯ_２（２モル％），Ｅｕ_２Ｏ_３（０．０１モル％）を秤量、混合し、得られた混合物をアルミナ坩堝内にて、大気雰囲気中、１３００℃で３時間焼成した。焼成物を粉砕後、還元雰囲気にて１３００℃で３時間焼成した。焼成物をボールミルにて粉砕した後、水洗、分級、乾燥して（Ｂａ_ｘＳｒ_１−ｘ）_２．９８ＭｇＳｉ_２Ｏ_８：Ｅｕ_０．０２〔０≦ｘ≦１〕で表される蛍光体を得た。
【００１２】
本蛍光体４０重量部とビヒクル６０重量部を混ぜて蛍光体ペーストとし、ガラス基板上にスクリーン印刷により塗布し、乾燥、焼成工程によりペースト内の揮発成分の除去と有機物の燃焼除去を行い、蛍光体膜を形成した。
【００１３】
ガラス基板上からこの蛍光体を剥がしてペースト焼成粉を作製し、エキシマランプ（中心波長１４６ｎｍ）で励起した際の発光強度（Ａ_１）を測定した。この際、印刷焼成しない、元の蛍光体粉体の発光強度（Ａ_０）を測定した。ペースト焼成過程での劣化を表す指標として、発光強度維持率（Ａ＝Ａ_１／Ａ_０×１００）を用いた。また比較のため、青蛍光体として一般的に用いられているＢＡＭ蛍光体についても同様の測定を行った。
【００１４】
図１に発光強度輝度維持率（Ａ）を示す。本発明による（Ｂａ_ｘＳｒ_１−ｘ）_３―ａＭｇＳｉ_２Ｏ_８：Ｅｕ_ａ蛍光体〔０≦ｘ≦０．１または０．６５≦ｘ≦１〕がＢＡＭ蛍光体よりもペースト焼成時の発光強度維持率が大きく、劣化が抑制された良好な特性を持つことが示された。
（実施例２）
本発明による蛍光体を用いてＰＤＰを作製し、駆動劣化特性を測定した。図２にＰＤＰにおける表示パネルの概略図を示す。図２において１は前面基板、２は背面基板、３はアドレス電極、４は隔壁、５は蛍光体層、６は背面板ガラス、７は誘電体層、８は前面板ガラス、９は誘電体層、１０は保護膜、１１はサステイン電極である。
【００１５】
本実施例のＰＤＰは、前面基板１と背面基板２を張り合わせて一体化して構成される。背面基板２にアドレス電極３および隔壁４を形成した後、以下の手順で隔壁４間にＢａ_３ＭｇＳｉ_２Ｏ_８：Ｅｕ_０．０２蛍光体層５を形成した。
【００１６】
すなわち、蛍光体４０重量部とビヒクル６０重量部を混ぜて蛍光体ペーストとし、スクリーン印刷により塗布し、乾燥、焼成工程によりペースト内の揮発成分の除去と有機物の燃焼除去を行い、蛍光体層を形成した。
【００１７】
この背面基板２を前面板１と貼りあわせて放電ガスを封入したプラズマディスプレイパネルを作製し、発光強度の駆動時間特性を測定した。
【００１８】
パネル駆動開始時の発光強度（Ｂ_０）およびパネル駆動後５００ｈでの発光強度（Ｂ_１）を測定し、パネル駆動による劣化を表す指標として、発光強度維持率（Ｂ＝Ｂ_１／Ｂ_０×１００）を用いた。また比較のため、青蛍光体として一般的に用いられているＢＡＭ蛍光体についても同様の測定を行った。
【００１９】
図３は前記測定の結果を示す。本発明による（Ｂａ_ｘＳｒ_１−ｘ）_３−ａＭｇＳｉ_２Ｏ_８：Ｅｕ_ａ蛍光体〔０≦ｘ≦０．１または０．６５≦ｘ≦１〕がＢＡＭ蛍光体よりもパネル駆動時の発光強度維持率が大きく、劣化が抑制された良好な特性を持つことが示された。
【００２０】
【発明の効果】
本発明により、パネル駆動時の発光強度変化の少ない寿命特性の優れた発光装置、表示装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の蛍光体におけるペースト焼成前後での発光強度維持率を示す測定図。
【図２】プラズマディスプレイパネルの構造を示す概略斜視図。
【図３】本発明の蛍光体におけるプラズマディスプレイパネル駆動５００時間での発光強度維持率を示す測定図。
【符号の説明】
１…前面基板、２…背面基板、３…アドレス電極、４…隔壁、５…蛍光体層、６…背面板ガラス、７…誘電体層、８…前面板ガラス、９…誘電体層、１０…保護膜、１１…サステイン電極。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a flat rare gas discharge fluorescent lamp, a plasma display, a three-wavelength white fluorescent lamp, and a field emission display each having a fluorescent film excited by an ultraviolet ray, a vacuum ultraviolet ray, and an electron beam as a fluorescent film, The present invention relates to a light emitting device and a display device using the same.
[0002]
[Prior art]
The performance of various light-emitting devices and display devices typified by flat-type rare gas discharge fluorescent lamps, plasma displays, three-wavelength white fluorescent lamps, and field emission displays largely depends on the performance of the phosphor used. . In a plasma display (PDP), an aluminate phosphor BaMgAl10O17: Eu (often called a BAM phosphor) has been generally used as a blue phosphor. However, there is a problem that the emission intensity is significantly reduced during the panel manufacturing process and during panel driving [Material Integration Vol. 14, No. 9 (2001) p. 18].
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a blue phosphor which suppresses a decrease in phosphor emission intensity when the light emitting device is manufactured and when the light emitting device is driven.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The inventors have studied the blue phosphor, and as a result, by using a silicate blue phosphor characterized by having a composition represented by the following chemical formula, a decrease in emission intensity during a manufacturing process or the like is suppressed. I found that.
_{(Ae) a-d (Be} ) Si b O c: Eu d
(However, Ae is at least one kind selected from Sr, Ca and Ba, Be is at least one kind selected from Mg or Zn, and the above a, b and c are a = 1, b = 1 and c = 4 Or a = 1, b = 2, c = 6 or a = 2, b = 2, c = 7 or a = 3, b = 2, c = 8, and d is 0.01 ≦ d ≦ 0.1 Is.)
[0005]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A BAM phosphor generally used for a plasma display has a layered structure composed of spinel blocks and a conductive layer made of oxygen and Ba (or Eu) that connects the spinel blocks.
[0006]
For example, in a PDP manufacturing process, when a mixture of a BAM phosphor and a vehicle (referred to as a phosphor paste) is heated, atoms in the conductive layer change positions in the crystal, causing crystal defects, which cause light emission. This is considered to be one of the causes of the decrease in strength.
[0007]
The present invention, formula _{(Ae) a-d (Be} ) Si b O c: Eu d ( provided that at least one Ae is at least one selected from Sr, Ca and Ba, Be is selected from Mg or Zn Where a = 1, b = 1, c = 4 or a = 1, b = 2, c = 6 or a = 2, b = 2, c = 7 or a = 3 , B = 2, c = 8, and d satisfies 0.01 ≦ d ≦ 0.1). The phosphor film contains a blue-emitting divalent europium-activated alkaline earth silicate phosphor represented by the following formula: And a display device including the light emitting device.
[0008]
In the blue phosphor of the present invention, the emission intensity decreases less than the BAM phosphor. Although the detailed mechanism is still unknown, it is considered that one reason is that the crystal structure is simpler than that of the BAM phosphor.
[0009]
The phosphor of the present invention can be synthesized by a conventionally used method. A predetermined amount of each raw material (carbonate, oxide, etc.) and, if necessary, a reaction accelerator are blended and mixed. The mixture is fired for several hours in an air or oxidizing atmosphere in a crucible made of alumina (the firing temperature is 1000 to 1300 ° C.). After pulverizing the fired product, it is fired in a reducing atmosphere for several hours (the firing temperature is 1000 to 1300 ° C.). Thereafter, if necessary, the particle size is adjusted through a washing and pulverizing process.
[0010]
The blue phosphor of the present invention produced in this manner exhibited good characteristics in which a decrease in light emission intensity during the manufacturing process and panel driving was suppressed as compared with the BAM phosphor.
[0011]
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited by these examples.
(Example 1)
As raw materials, BaCO ₃ (2.98 mol%) [0 ≦ x ≦ 1], SrCO ₃ (2.98 (1-x) mol%), MgCO ₃ (1 mol%), SiO ₂ (2 mol%), Eu ₂ O ₃ (0.01 mol%) was weighed and mixed, and the obtained mixture was fired in an alumina crucible in an air atmosphere at 1300 ° C. for 3 hours. After pulverized, the fired product was fired at 1300 ° C. for 3 hours in a reducing atmosphere. The baked material is pulverized by a ball mill, washed with water, classified, and dried to give a phosphor represented by (Ba _x Sr _1-x ) _2.98 MgSi ₂ O ₈ : Eu _0.02 [0 ≦ x ≦ 1]. Got.
[0012]
40 parts by weight of the present phosphor and 60 parts by weight of a vehicle are mixed to form a phosphor paste, which is applied on a glass substrate by screen printing, and the paste is dried and baked to remove volatile components in the paste and remove organic substances by burning. A body membrane was formed.
[0013]
The phosphor was peeled off from the glass substrate to produce a paste fired powder, and the emission intensity (A ₁ ) when excited by an excimer lamp (center wavelength: 146 nm) was measured. At this time, the emission intensity (A ₀ ) of the original phosphor powder that was not printed and fired was measured. The emission intensity maintenance ratio (A = A ₁ / A ₀ × 100) was used as an index indicating deterioration during the paste firing process. For comparison, the same measurement was performed on a BAM phosphor generally used as a blue phosphor.
[0014]
FIG. 1 shows the emission intensity / luminance maintenance ratio (A). According to the invention _{_{_{(Ba x Sr 1-x)}}} 3-a MgSi 2 O 8: Eu a phosphor [0 ≦ x ≦ 0.1 or 0.65 ≦ x ≦ 1] is at the paste firing than BAM phosphors It was shown that the luminous intensity maintenance ratio was large, and that it had good characteristics in which deterioration was suppressed.
(Example 2)
A PDP was manufactured using the phosphor according to the present invention, and the drive deterioration characteristics were measured. FIG. 2 is a schematic diagram of a display panel in a PDP. In FIG. 2, 1 is a front substrate, 2 is a back substrate, 3 is an address electrode, 4 is a partition, 5 is a phosphor layer, 6 is a back plate glass, 7 is a dielectric layer, 8 is a front plate glass, 9 is a dielectric layer, Reference numeral 10 denotes a protective film, and 11 denotes a sustain electrode.
[0015]
The PDP of the present embodiment is configured by integrating a front substrate 1 and a rear substrate 2 into one body. After the address electrodes 3 and the barrier ribs 4 were formed on the rear substrate 2, the Ba ₃ MgSi ₂ O ₈ : Eu _0.02 phosphor layer 5 was formed between the barrier ribs 4 in the following procedure.
[0016]
That is, 40 parts by weight of the phosphor and 60 parts by weight of the vehicle are mixed to form a phosphor paste, which is applied by screen printing, and the volatile components in the paste are removed and the organic substances are removed by burning by a drying and baking process. Formed.
[0017]
The back substrate 2 was bonded to the front plate 1 to produce a plasma display panel in which a discharge gas was sealed, and the driving time characteristics of the light emission intensity were measured.
[0018]
The light emission intensity (B ₀ ) at the start of panel driving and the light emission intensity (B ₁ ) at 500 hours after the panel driving were measured, and the light emission intensity maintenance ratio (B = B ₁ / B ₀ ×) was used as an index indicating deterioration due to panel driving. 100) was used. For comparison, the same measurement was performed on a BAM phosphor generally used as a blue phosphor.
[0019]
FIG. 3 shows the result of the measurement. According to the invention _{_{_{(Ba x Sr 1-x)}}} 3-a MgSi 2 O 8: Eu a phosphor [0 ≦ x ≦ 0.1 or 0.65 ≦ x ≦ 1] is at panel driving than BAM phosphors It was shown that the luminous intensity maintenance ratio was large, and that it had good characteristics in which deterioration was suppressed.
[0020]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to realize a light emitting device and a display device which are excellent in life characteristics with little change in light emission intensity when driving a panel.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a measurement diagram showing a light emission intensity maintenance ratio before and after paste firing in a phosphor of the present invention.
FIG. 2 is a schematic perspective view showing the structure of a plasma display panel.
FIG. 3 is a measurement diagram showing a light emission intensity maintenance ratio of the phosphor of the present invention when the plasma display panel is driven for 500 hours.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Front board, 2 ... Back board, 3 ... Address electrode, 4 ... Partition, 5 ... Phosphor layer, 6 ... Back glass, 7 ... Dielectric layer, 8 ... Front glass, 9 ... Dielectric layer, 10 ... Protection Membrane, 11 ... Sustain electrode.

Claims

次の化学式で示される青色発光２価ユーロピウム付活アルカリ土類珪酸塩蛍光体を含有する蛍光膜
（Ａｅ）_ａ−ｄ（Ｂｅ）Ｓｉ_ｂＯ_ｃ：Ｅｕ_ｄ
（ただし、ＡｅはＳｒ，ＣａおよびＢａから選ばれる少なくとも１種類、ＢｅはＭｇまたはＺｎから選ばれる少なくとも１種類であり、上記ａ，ｂ，ｃは、ａ＝１，ｂ＝１，ｃ＝４またはａ＝１，ｂ＝２，ｃ＝６またはａ＝２，ｂ＝２，ｃ＝７またはａ＝３，ｂ＝２，ｃ＝８であり、ｄは０．０１≦ｄ≦０．１である）を備えたことを特徴とする発光装置。Following blue emitting divalent europium activated alkaline earth silicate phosphor layer containing a phosphor represented by the chemical formula _{(Ae) a-d (Be} ) Si b O c: Eu d
(However, Ae is at least one kind selected from Sr, Ca and Ba, Be is at least one kind selected from Mg or Zn, and the above a, b and c are a = 1, b = 1 and c = 4 Or a = 1, b = 2, c = 6 or a = 2, b = 2, c = 7 or a = 3, b = 2, c = 8, and d is 0.01 ≦ d ≦ 0.1 ).

次の化学式で示される青色発光２価ユーロピウム付活アルカリ土類珪酸塩蛍光体を含有する蛍光膜
（Ｂａ_ｘＳｒ_１−ｘ）_３−ｄＭｇＳｉ_２Ｏ_８：Ｅｕ_ｄ
（ただし、０≦ｘ≦０．１または０．６５≦ｘ≦１，０．０１≦ｄ≦０．１である）を備えたことを特徴とする発光装置。Fluorescent film _{_{_{(Ba x Sr 1-x)}}} 3-d MgSi 2 O 8 containing a blue emitting divalent europium activated alkaline earth silicate phosphor represented by the following chemical formula: Eu _d
(Where 0 ≦ x ≦ 0.1 or 0.65 ≦ x ≦ 1, 0.01 ≦ d ≦ 0.1).

請求項１または２において、平面型希ガス放電蛍光ランプ構造であることを特徴とする発光装置。3. The light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting device has a flat type rare gas discharge fluorescent lamp structure.

請求項１または２において、プラズマディスプレイ構造であることを特徴とする発光装置。3. The light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting device has a plasma display structure.

請求項１または２において、三波長型白色蛍光ランプ構造であることを特徴とする発光装置。3. The light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting device has a three-wavelength white fluorescent lamp structure.

請求項１または２において、電界放射型ディスプレイ構造であることを特徴とする発光装置。3. The light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting device has a field emission display structure.

請求項１ないし６のいずれか記載の発光装置を備えたことを特徴とする表示装置。A display device comprising the light emitting device according to claim 1.