JP2005068343A - 真空紫外線励起蛍光体およびプラズマディスプレイパネル - Google Patents

真空紫外線励起蛍光体およびプラズマディスプレイパネル Download PDF

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英男 成川
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Abstract

【課題】
優れたイオン衝撃輝度維持率および真空紫外線(以下、「VUV」という。)輝度維持率を有する真空紫外線励起蛍光体を提供する。
【解決手段】
真空紫外線励起蛍光体を、粉末本体と、該粉末本体の表面の少なくとも一部を被覆する被覆層とを有する粉末からなる真空紫外線励起蛍光体であって、前記粉末本体は、マンガン付活ケイ酸亜鉛であり、前記被覆層は、フッ化アルミニウム、フッ化ガドリニウム、フッ化ランタン、フッ化イットリウムおよびフッ化アンモニウムからなる群から選ばれる少なくとも1種からなる構成とする。
【選択図】 なし

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネル(以下、「PDP」ともいう。)、高負荷蛍光ランプ、希ガス放電ランプ等に使用される真空紫外線励起蛍光体に関する。詳しくは、輝度維持率が向上した、真空紫外線励起蛍光体(以下、「蛍光体」ともいう。)およびそれを用いたプラズマディスプレイパネルに関する。
PDPは、2枚のガラス板に挟まれた密閉ガス空間を隔壁で区切り、表示セルという微小な放電空間をマトリックス状に配置して形成される。各表示セルには赤、青、緑に発光する蛍光体が塗布されており、これらの蛍光体は、放電で発生する真空紫外線で励起されて発光する。
また、希ガス放電ランプは、ガラス管内壁に赤、青、緑に発生する蛍光体を混合した3色混合蛍光体が塗布されており、希ガス放電で発生する真空紫外線で励起されて発光する。
緑に発光する蛍光体としては、ZnSiO:Mnに代表される真空紫外線励起蛍光体が用いられている。
このような発光デバイスは、放電空間の近傍に蛍光体層を有しており、従来のZnSiO:Mnに代表される真空紫外線励起蛍光体では、発光輝度が経時的に大きく低下するため、更なる改良が求められている。
特許文献1には、アルカリ金属の弗化物とアルカリ土類金属の弗化物との少なくとも一方により表面が覆われていることを特徴とする蛍光体が記載されている。そして、この蛍光体は、荷電粒子が蛍光体に直接衝突したり、Hg粒子等により蛍光体が汚染されたりすることが防止され、従って従来回避し得なかった輝度の低下を有効に防止することができることが記載されている。
しかしながら、この蛍光体では、十分にイオン衝撃による発光輝度の低下を防ぐことができなかった。また、真空紫外線による発光輝度の低下を防ぐことができなかった。
特開昭52−156188号公報
本発明の目的は、優れたイオン衝撃輝度維持率および真空紫外線輝度維持率(以下、「VUV輝度維持率」という。)を有する真空紫外線励起蛍光体を提供することにある。
本発明に記載される真空紫外線励起蛍光体は、粉末本体と、該粉末本体の表面の少なくとも一部を被覆する被覆層とを有する粉末からなる真空紫外線励起蛍光体であって、前記粉末本体は、マンガン付活ケイ酸亜鉛であり、前記被覆層は、フッ化アルミニウム、フッ化ガドリニウム、フッ化ランタン、フッ化イットリウムおよびフッ化アンモニウムからなる群から選ばれる少なくとも1種からなる。
本発明に記載される真空紫外線励起蛍光体は、粉末本体と、該粉末本体の表面の少なくとも一部を被覆する被覆層とを有する粉末からなる真空紫外線励起蛍光体であって、前記粉末本体は、マンガン付活ケイ酸亜鉛であり、前記被覆層は、フッ化物からなり、前記フッ化物の量は、前記粉末本体に対して1重量%未満である。
前記フッ化物は、フッ化マグネシウム、フッ化バリウム、フッ化リチウム、フッ化アルミニウム、フッ化ガドリニウム、フッ化カルシウム、フッ化ランタン、フッ化イットリウムおよびフッ化アンモニウムからなる群から選ばれる少なくとも1種であるのが好ましい。
前記被覆層は、マイクロカプセルを形成するのが好ましい。
前記被覆層は、複数の異なる材質からなる多層構造であるのが好ましい。
前記多層構造の被覆層は、前記粉末本体側の屈折率を大きく、蛍光体表面側の屈折率を小さくするのが好ましい。
前記粉末本体は、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、スズ、イットリウム、ランタンおよびユウロピウムからなる群から選ばれる少なくとも1種と、ゲルマニウム、ガドリニウム、ガリウムおよび硫黄からなる群から選ばれる少なくとも1種とを有するマンガン付活ケイ酸亜鉛であるのが好ましい。
前記マンガン付活ケイ酸亜鉛は、マンガンがケイ酸亜鉛に対して0.2〜1.0重量%付活されているのが好ましい。
前記粉末本体は、一般式(Zn1−a−b,M ,Mn(Si1−c,M )O(Mはマグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、スズ、イットリウム、ランタンおよびユウロピウムからなる群から選ばれる少なくとも1種を表し、Mはゲルマニウム、ガドリニウム、ガリウムおよび硫黄からなる群から選ばれる少なくとも1種を表し、aは0≦a≦0.05を満たす数を表し、bは0.005≦b≦0.2を満たす数を表し、cは0≦c≦0.05を満たす数を表す。)で表されるのが好ましい。
前記粉末本体の比表面積径は、1.0〜8.0μmであるのが好ましい。
本発明のプラズマディスプレイパネルは、本発明のいずれかに記載の真空紫外線励起蛍光体を用いたプラズマディスプレイパネルである。
被覆層であるフッ化アルミニウム、フッ化ガドリニウム、フッ化ランタン、フッ化イットリウムおよびフッ化アンモニウムからなる群から選ばれる少なくとも1種は、真空紫外線を透過させつつ、イオンの衝突に対しては保護膜の役割を果たす。したがって、高い輝度を維持しつつ、イオン衝撃輝度維持率を向上させることができる。
また、フッ化アルミニウム、フッ化ガドリニウム、フッ化ランタン、フッ化イットリウムおよびフッ化アンモニウムからなる群から選ばれる少なくとも1種を被覆層とすることで、粉末本体であるマンガン付活ケイ酸亜鉛蛍光体のマンガンの酸化を防ぐことができると考えられる。これにより真空紫外線による粉末本体の変性を防ぎ、VUV輝度維持率を向上させることができる。
被覆層がフッ化物からなり、フッ化物の量が、粉末本体に対して1重量%未満であることで、フッ化物が真空紫外線を透過させつつイオンの衝突に対して保護膜の役割を果たす。これにより、高い輝度とイオン衝撃輝度維持率の向上の両立を図ることができる。
また、フッ化物は、粉末本体であるマンガン付活ケイ酸亜鉛蛍光体のマンガンの酸化を防ぐことができると考えられる。これにより真空紫外線による粉末本体の変性を防ぎ、VUV輝度維持率を向上させることができる。
この効果は、フッ化物が、フッ化マグネシウム、フッ化バリウム、フッ化リチウム、フッ化アルミニウム、フッ化ガドリニウム、フッ化カルシウム、フッ化ランタン、フッ化イットリウムおよびフッ化アンモニウムからなる群から選ばれる少なくとも1種であるとき顕著に表れる。
被覆層がマイクロカプセルを形成することにより、フッ化物の保護膜としての機能が向上するため、イオン衝撃輝度維持率がさらに向上する。
被覆層が複数の異なる材質からなる多層構造であることにより、フッ化物の保護膜としての機能が向上するため、イオン衝撃輝度維持率がさらに向上する。
多層構造の被覆層において、粉末本体側の屈折率を大きく、蛍光体表面側の屈折率を小さくすることで、粉末本体であるマンガン付活ケイ酸亜鉛で発生した光が外部に放出されやすくなる。これにより高いイオン衝撃輝度維持率を損なうことなく、さらに高輝度な蛍光体を得ることができる。
粉末本体が、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、スズ、イットリウム、ランタンおよびユーロピウムからなる群から選ばれる少なくとも1種と、ゲルマニウム、ガドリニウム、ガリウムおよび硫黄からなる群から選ばれる少なくとも1種とを有するマンガン付活ケイ酸亜鉛であることで、さらにイオン衝撃輝度維持率およびVUV輝度維持率を向上させることができる。
この効果は、Znのサイトにマグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、スズ、イットリウム、ランタンおよびユーロピウムからなる群から選ばれる少なくとも1種を有し、Siのサイトにゲルマニウム、ガドリニウム、ガリウムおよび硫黄からなる群から選ばれる少なくとも1種を有するとき、顕著に表れる。
マンガンがケイ酸亜鉛に対して0.2〜1.0重量%付活されているマンガン付活ケイ酸亜鉛であることで、イオン衝撃輝度維持率およびVUV輝度維持率の向上を損なうことなく、残光が発生せず、高輝度な蛍光体を得ることができる。
粉末本体の比表面積が2.0〜8.0μmであることで、イオン衝撃輝度維持率およびVUV輝度維持率の向上を損なうことなく、塗布特性が向上し、PDPに用いた場合に放電開始電圧を低減させることができる。
本発明のいずれかに記載の真空紫外線励起蛍光体を用いたプラズマディスプレイパネルであることで、PDP用蛍光体のイオン衝撃輝度維持率およびVUV輝度維持率が向上するため、高画質なPDPが得られる。
以下、本発明に係る真空紫外線励起蛍光体を具体的に説明する。ただし、本発明は、この実施の形態、実施例及び図1に限定されない。
本発明の真空紫外線励起蛍光体は、粉末本体と、該粉末本体の表面の少なくとも一部を被覆する被覆層とを有する粉末からなる。
粉末本体は、マンガン付活ケイ酸亜鉛である。
マンガン付活ケイ酸亜鉛のZn、Mn、SiおよびOの組成比を一般式(Zn1−b,MnSiOで表したときに、bは0.005≦b≦0.2を満たす数を表すのが好ましい。
bは、0.01以上であるのが好ましく、また、0.1以下であるのが好ましい。bがこの範囲であることで残光が発生せず、高輝度な蛍光体を得ることができる。
本発明の真空紫外線励起蛍光体においては、上記粉末本体が、粒子の形態で存在する。具体的には、上記粉末本体が、一次粒子およびその凝集体である二次粒子の一方または両方からなる粒子の形態で存在する。即ち、粉末本体は、粒子の形態で存在し、その粒子は、一次粒子のみからなっていてもよく、一次粒子の凝集体である二次粒子のみからなっていてもよく、一次粒子と二次粒子の両者からなっていてもよい。
本発明の真空紫外線励起蛍光体において、粉末本体は、一般式(Zn1−a−b,M ,Mn(Si1−c,M )O(Mはマグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、スズ、イットリウム、ランタンおよびユーロピウムからなる群から選ばれる少なくとも1種を表し、Mはゲルマニウム、ガドリニウム、ガリウムおよび硫黄からなる群から選ばれる少なくとも1種を表し、aは0≦a≦0.05を満たす数を表し、bは0.005≦b≦0.2を満たす数を表し、cは0≦c≦0.05を満たす数を表す。)で表されるのが好ましい。
aは、0より大きいのが好ましく、また、0.01以下であるのが好ましい。aがこの範囲であることでさらにイオン衝撃輝度維持率およびVUV輝度維持率を向上させることができる。
bは、0.01以上であるのが好ましく、また、0.1以下であるのが好ましい。bがこの範囲であることで残光が発生せず、高輝度な蛍光体を得ることができる。
cは、0より大きいのが好ましく、また、0.01以下であるのが好ましい。cがこの範囲であることでさらにイオン衝撃輝度維持率およびVUV輝度維持率を向上させることができる。
本発明の真空紫外線励起蛍光体のおける粉末本体の好適な態様として、以下の態様が挙げられる。
粉末本体が、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、スズ、イットリウム、ランタンおよびユウロピウムからなる群から選ばれる少なくとも1種と、ゲルマニウム、ガドリニウム、ガリウムおよび硫黄からなる群から選ばれる少なくとも1種とを有する、一般式(Zn1−b,MnSiO(bは0.005≦b≦0.2を満たす数を表す。)で表される態様。
bは、0.01以上であるのが好ましく、また、0.1以下であるのが好ましい。bがこの範囲であることで残光が発生せず、高輝度な蛍光体を得ることができる。
本発明において、マンガン付活ケイ酸亜鉛は、マンガンがケイ酸亜鉛に対して0.3重量%以上であるのがさらに好ましく、また、0.8重量%以下であるのがさらに好ましい。マンガンがケイ酸亜鉛に対して少なすぎると、マンガン付活ケイ酸亜鉛が発光せず、発光したとしても残光が発生する。マンガンがケイ酸亜鉛に対して多すぎると、輝度が低くなり、蛍光体が劣化する。
本発明において、粉末本体の比表面積径は、2.0μm以上であるのが好ましく、また、7.0μm以下であるのが好ましい。比表面積径が小さすぎると、塗布特性が劣悪となり、PDPに用いた場合に放電開始電圧が高くなる。比表面積が大きすぎると、輝度が低くなり、PDPに用いた場合に放電開始電圧が高くなる。
比表面積径の測定方法は、特に限定されない。例えば、空気透過法によるフィッシャー・サブ・シーブ・サイザー(F.S.S.S)を用いて測定することができる。
また、粉末本体の形状は、球状に限定されない。粉末本体の成長条件や成長具合等によっては、蛍光体粒子の形状が多角形状あるいは不揃い、不規則な形状となることがある。
被覆層は、フッ化物からなる。フッ化物は、フッ化マグネシウム、フッ化バリウム、フッ化リチウム、フッ化アルミニウム、フッ化ガドリニウム、フッ化カルシウム、フッ化ランタン、フッ化イットリウムおよびフッ化アンモニウムからなる群から選ばれる少なくとも1種であるのが好ましい。
さらに好ましくは、フッ化アルミニウム、フッ化ガドリニウム、フッ化ランタン、フッ化イットリウムおよびフッ化アンモニウムからなる群から選ばれる少なくとも1種である。
本発明において、フッ化物の量は、粉末本体に対して0.01重量%以上であるのが好ましく、また、0.8重量%以下であるのが好ましい。粉末本体に対するフッ化物の量が少なすぎると、イオン衝撃輝度維持率およびVUV輝度維持率の十分な改善が見られない。粉末本体に対するフッ化物の量が多すぎると、蛍光体の輝度が低下する。
図1に、粉末本体を被覆層で被覆した状態を示す。
図1(a)は膜状の被覆層12で粉末本体11bを被覆した状態を、図1(b)は粒子状の被覆層12bで粉末本体11bを被覆した状態を、それぞれ示す。この図で示すように、被覆層は膜状で被覆するマイクロカプセルとする他、粒子で覆うマイクロカプセルとすることもできる。
また、図1(c)は、これらのマイクロカプセルを多層膜で構成した例を示す。被覆層を多層膜で構成する場合、粉末本体11bに接する側の被覆層12cの屈折率を高くする、あるいは外側の被覆層12dの屈折率を低くすることで、粉末本体11bで生じる光を外部に放出しやすくできる。なお、図1(c)では被覆層を2層で構成した例を示しているが、3層以上の構成とすることもできる。
上記の図の例では蛍光体粒子の断面図を略円形で示したが、本実施の形態はこの例に限られず、図1(d)に示すようにさまざまな形状の粉末本体11cに被覆層12eを被覆して利用できる。
本発明の紫外線励起蛍光体は、製造方法を特に限定されないが、例えば、以下の(1)および(2)のようにして製造することができる。
(1)粉末本体の作製
(i)原料混合物の作製
後述する化合物を各構成元素が所定の組成比となるように混合して、原料混合物を得る。原料混合物に用いられる化合物は、目的とする組成を構成する元素に応じて選択される。
混合の方法は、特に限定されず、例えば、粉末状の化合物をそのまま混合して原料混合物とする方法;水および/または有機溶媒を用いてスラリー状として混合した後、乾燥させて原料混合物とする方法;上述した化合物の水溶液を混合して沈降させ、得られた沈殿物を乾燥させて原料混合物とする方法;これらを併用する方法が挙げられる。
以下に、原料混合物に用いられる化合物を例示する。
亜鉛化合物は、特に限定されないが、例えば、酸化物(例えば、ZnO、ZnO、ZnO)、水酸化物、炭酸亜鉛、硫酸亜鉛が挙げられる。中でも、ZnO、ZnCO、ZnSOが好ましい。
ケイ素化合物は、特に限定されないが、例えば、酸化物(例えば、SiO、SiO)、シラン、ケイ酸、ケイ酸塩が挙げられる。中でも、SiO、オルトケイ酸が好ましい。
マンガン化合物は、特に限定されないが、例えば、マンガンメタル、酸化物(例えば、MnO、Mn、Mn)、水酸化物、硝酸塩、炭酸塩(MnCO)、塩化物塩、ヨウ化マンガン、硫酸マンガン、酢酸マンガンが挙げられる。中でも、MnCO、MnSO、Mn(CHCOO)が好ましい。
マグネシウム化合物は、特に限定されないが、例えば、MgO、MgCO、Mg(OH)、MgCl、MgSO、Mg(NO、Mg(CHCOO)、ヨウ化マグネシウム、過塩素酸マグネシウムが挙げられる。中でも、MgO、MgSOが好ましい。
カルシウム化合物は、特に限定されないが、例えば、CaO、CaCO、Ca(OH)、CaCl、CaSO、Ca(NO、Ca(CHCOO)が挙げられる。中でも、CaO、CaCOが好ましい。
ストロンチウム化合物は、特に限定されないが、例えば、SrO、SrO、Sr(OH)、SrSOが挙げられる。中でも、SrO、SrSOが好ましい。
バリウム化合物は、特に限定されないが、例えば、BaO、BaO、Ba(OH)、BaClが挙げられる。中でも、BaO、BaClが好ましい。
スズ化合物は、特に限定されないが、例えば、SnO、SnO、Sn(OH)、SnSOが挙げられる。中でも、SnO、SnSOが好ましい。
イットリウム化合物は、特に限定されないが、例えば、Y、Y(OH)、Y(SO、Y(COが挙げられる。中でも、イットリウムメタル、Y、Y(OH)が好ましい。
ランタン化合物は、特に限定されないが、例えば、LaO、La、La(OH)、La(SOが挙げられる。中でも、ランタンメタル、LaO、La(OH)が好ましい。
ユウロピウム化合物は、特に限定されないが、例えば、EuO、Eu、Eu(OH)、EuSO、Eu(SO、Eu(CHCOO)が挙げられる。中でも、EuO、Eu(CHCOO)が好ましい。
ゲルマニウム化合物は、特に限定されないが、例えば、GeO、Ge(OH)、Ge(CH、Ge(Cが挙げられる。中でも、GeO、Ge(OH)が好ましい。
ガドリニウム化合物は、特に限定されないが、例えば、Gd、Gd(SOが挙げられる。中でも、Gdが好ましい。
ガリウム化合物は、特に限定されないが、例えば、GaO、Ga、Ga(OH)、Ga(COが挙げられる。中でも、GaO、Ga(OH)が好ましい。
硫黄化合物は、特に限定されないが、例えば、LiSO、MnSO、(NHSO、Al(SO、MgSO、硫化物、ヨウ化硫黄、硫化水素、硫酸とその塩、硫化窒素が挙げられる。中でも、MnSO、(NHSO、Al(SO、MgSOが好ましい。
また、上述した各元素の2種以上を含有する化合物を用いてもよい。
(ii)原料混合物の焼成および粉砕
ついで、原料混合物を焼成する。焼成の温度、時間、雰囲気等は、特に限定されず、目的に応じて適宜決定することができる。
焼成温度は、1000℃以上であるのが好ましく、1200℃以上であるのがより好ましい。焼成温度が低すぎると、未反応の原料が粉末本体に残留し、粉末本体の本来の特徴を生かせない場合がある。また、焼成温度は、1400℃以下であるのが好ましく、1300℃以下であるのがより好ましい。焼成温度が高すぎると、粉末本体の粒径が大きくなり過ぎて特性が低下する場合がある。
焼成時間は、一般に、1〜24時間であるのが好ましく、6〜12時間であるのがより好ましい。焼成時間が短すぎると、原料粒子間の拡散反応が進行しない。焼成時間が長すぎると、拡散反応がほぼ完了した後の焼成が無駄となり、また、焼結による粗大粒子が形成されてしまう場合がある。
焼成の雰囲気は、例えば、大気、酸素ガス、これらと窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスとの混合ガス、酸素濃度(酸素分圧)を制御した雰囲気、弱酸化雰囲気、還元雰囲気が挙げられる。中でも、還元雰囲気が好ましい。
焼成後、所望により、らいかい乳鉢、ボールミル、振動ミル、ピンミル、ジェットミル等を用いて粉砕し、目的とする粒度の粉末本体とすることもできる。
凝集した粉末本体を粉砕することで破断面を有する粉末本体が得られる。ここで破断面とは、粉末本体が断裂し、不規則な多角形や球面、斜面などが部分的あるいはほぼ全面に形成された面をいう。本明細書では、破断面を有する粉末本体の粒子を破断粒子と呼び、一方で破断面を有しない粉末本体の粒子を成長粒子と呼ぶことがある。粉末本体に破断面を設けることにより、色度、輝度の配向ばらつきを抑えることができる。
破断面は粉末本体の粒子の全体もしくは部分的に形成される。ただ、破断面はすべての粉末本体に設ける必要はない。粉末本体の破砕の程度を調製し、破断面を備える粉末本体と破断面の形成されない粉末本体の混合とすることができる。あるいは、形成された破断粒子に成長粒子を混入してもよい。その際、破断粒子と成長粒子とで組成の異なる粉末本体としてもよい。結果的に粉末本体が部分的に破断面を含むように形成あるいは調整することによって、色度、輝度の配向ばらつきを抑制する効果が得られる。このように形成した粉末本体をふるい、あるいは沈降特性の違い等により分級してもよい。
上述した製造方法により、本発明の粉末本体を得ることができる。
(2)被覆層の形成
得られた粉末本体を純水中、80℃以下で攪拌分散させる。30〜60℃で攪拌分散させるのが好ましい。ここに後述する化合物の水溶液を滴下する。
粉末本体の表面に被覆層を析出させた後、分離、乾燥して本発明の蛍光体を得ることができる。
乾燥後、所望により、メッシュ乾式ふるい等でふるいを行い、目的とする平均粒径や、粒度分布の蛍光体を得ることができる。
以下に、粉末本体の水溶液中に滴下する化合物を例示する。
被覆層がフッ化マグネシウムの場合は、マグネシウム化合物の水溶液とフッ素化合物の水溶液を滴下する。
被覆層がフッ化バリウムの場合は、バリウム化合物の水溶液とフッ素化合物の水溶液を滴下する。
被覆層がフッ化リチウムの場合は、リチウム化合物の水溶液とフッ素化合物の水溶液を滴下する。
被覆層がフッ化アルミニウムの場合は、アルミニウム化合物の水溶液とフッ素化合物の水溶液を滴下する。
被覆層がフッ化ガドリニウムの場合は、ガドリニウム化合物の水溶液とフッ素化合物の水溶液を滴下する。
被覆層がフッ化カルシウムの場合は、カルシウム化合物の水溶液とフッ素化合物の水溶液を滴下する。
被覆層がフッ化ランタンの場合は、ランタン化合物の水溶液とフッ素化合物の水溶液を滴下する。
被覆層がフッ化イットリウムの場合は、イットリウム化合物の水溶液とフッ素化合物の水溶液を滴下する。
被覆層がフッ化アンモニウムの場合は、フッ化アンモニウムの水溶液を滴下する。
フッ素化合物は、特に限定されないが、例えば、NHF、LiF、MnFが挙げられる。中でも、NHF、MnFが好ましい。
本発明の真空紫外線励起蛍光体は、PDP、高負荷蛍光ランプ、希ガス放電ランプに好適に用いられる。
本発明の真空紫外線励起蛍光体を用いて、例えば次のようにPDPを作製することができる。
三原色用のそれぞれの蛍光体粒子を、セルロース化合物、ポリビニルアルコールのような高分子化合物および有機溶媒からなるバインダーと混合して、蛍光体ペーストを調製する。
背面基板の内面である、隔壁で仕切られ、アドレス電極を備えたストライプ状の基板表面と、隔壁面に、蛍光体ペーストをスクリーン印刷などの方法によって塗布する。これを乾燥させて、それぞれの蛍光体層を形成させる。
これに、蛍光体層と直交する方向の透明電極およびバス電極を備え、内面に誘電体層と保護層を設けた表面ガラス基板を重ねて接着する。内部を減圧にして放電空間を形成させることにより、PDPを作製する。
以下に実施例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限られるものではない。
1.蛍光体の作製
〔実施例1〕
上述した方法で得られたマンガン付活ケイ酸亜鉛を粉末本体として、この粉末本体100gを純水中、30〜60℃で攪拌分散させる。これに塩化マグネシウム1.54gを50ml溶液としたものと、フッ化アンモニウム3.06gを50ml溶液としたものを同時に滴下する。粉末本体表面にMgFを析出させた後、分離、乾燥、フルイを行い、蛍光体を得た。MgFは、粉末本体に対して0.16重量%であった。
〔実施例2〕
塩化マグネシウム7.68gを50ml溶液としたものと、フッ化アンモニウム15.29gを50ml溶液としたものを同時に滴下する以外は、実施例1と同様にして蛍光体を得た。粉末本体表面にはMgFが析出していた。MgFは、粉末本体に対して3.93重量%であった。
〔実施例3〕
塩化マグネシウム15.37gを50ml溶液としたものと、フッ化アンモニウム30.58gを50ml溶液としたものを同時に滴下する以外は、実施例1と同様にして蛍光体を得た。粉末本体表面にはMgFが析出していた。MgFは、粉末本体に対して6.56重量%であった。
〔実施例4〕
塩化マグネシウム1.54gを50ml溶液としたものと、フッ化アンモニウム0.71gを50ml溶液としたものを同時に滴下する以外は、実施例1と同様にして蛍光体を得た。粉末本体表面にはMgFが析出していた。MgFは、粉末本体に対して0.26重量%であった。
〔実施例5〕
塩化マグネシウム0.77gを50ml溶液としたものと、フッ化アンモニウム0.36gを50ml溶液としたものを同時に滴下する以外は、実施例1と同様にして蛍光体を得た。粉末本体表面にはMgFが析出していた。MgFは、粉末本体に対して0.25重量%であった。
〔実施例6〕
塩化マグネシウム0.15gを50ml溶液としたものと、フッ化アンモニウム0.07gを50ml溶液としたものを同時に滴下する以外は、実施例1と同様にして蛍光体を得た。粉末本体表面にはMgFが析出していた。MgFは、粉末本体に対して0.34重量%であった。
〔実施例7〕
塩化バリウム3.35gを50ml溶液としたものと、フッ化アンモニウム1.43gを50ml溶液としたものを同時に滴下する以外は、実施例1と同様にして蛍光体を得た。粉末本体表面にはBaFが析出していた。
〔実施例8〕
塩化リチウム0.68gを50ml溶液としたものと、フッ化アンモニウム0.72gを50ml溶液としたものを同時に滴下する以外は、実施例1と同様にして蛍光体を得た。粉末本体表面にはLiFが析出していた。
〔実施例9〕
塩化アルミニウム六水和物3.86gを50ml溶液としたものと、フッ化アンモニウム1.95gを50ml溶液としたものを同時に滴下する以外は、実施例1と同様にして蛍光体を得た。粉末本体表面にはAlFが析出していた。
〔実施例10〕
塩化ガドリニウム4.21gを50ml溶液としたものと、フッ化アンモニウム1.95gを50ml溶液としたものを同時に滴下する以外は、実施例1と同様にして蛍光体を得た。粉末本体表面にはGdFが析出していた。GdFは、粉末本体に対して2.25重量%であった。
〔実施例11〕
塩化カルシウム二水和物2.35gを50ml溶液としたものと、フッ化アンモニウム1.43gを50ml溶液としたものを同時に滴下する以外は、実施例1と同様にして蛍光体を得た。粉末本体表面にはCaFが析出していた。CaFは、粉末本体に対して0.68重量%であった。
〔実施例12〕
塩化ランタン3.95gを50ml溶液としたものと、フッ化アンモニウム1.95gを50ml溶液としたものを同時に滴下する以外は、実施例1と同様にして蛍光体を得た。粉末本体表面にはLaFが析出していた。LaFは、粉末本体に対して4.33重量%であった。
〔実施例13〕
塩化イットリウム3.12gを50ml溶液としたものと、フッ化アンモニウム1.95gを50ml溶液としたものを同時に滴下する以外は、実施例1と同様にして蛍光体を得た。粉末本体表面にはYFが析出していた。YFは、粉末本体に対して2.80重量%であった。
〔実施例14〕
フッ化アンモニウム1.95gを50ml溶液としたものを滴下する以外は、実施例1と同様にして蛍光体を得た。粉末本体表面にはNHFが析出していた。
〔比較例1〕
上述した方法で得られたマンガン付活ケイ酸亜鉛のみの蛍光体を得た。
2.蛍光体の評価
上記で得られた各蛍光体を用いて、以下のようにして評価した。
(1)イオン衝撃輝度維持率
146nmKrエキシマ光照射装置(ウシオ電機製)と分光放射輝度計CS−1000(ミノルタ製)を用いて測定した。
蛍光体を500℃で1時間ベーキングした。ベーキング後の蛍光体について146nm真空紫外線励起時の相対輝度を測定した。次に、ベーキング後の蛍光体にE1030型日立イオンスパッター(日立製)でArイオンを12.5mAの条件で9分間照射した。Arイオン照射後の蛍光体について146nm真空紫外線励起時の相対輝度を測定した。得られたArイオン照射後の相対輝度の値をベーキング後の相対輝度の値で除して、イオン衝撃輝度維持率を求めた。
なお、比較例1のイオン衝撃輝度維持率を100%として、実施例のイオン衝撃輝度維持率を計算した。
(2)VUV輝度維持率
146nmKrエキシマ光照射装置(ウシオ電機製)と分光放射輝度計CS−1000(ミノルタ製)を用いて測定した。
蛍光体を500℃で1時間ベーキングした。ベーキング後の蛍光体について146nm真空紫外線励起時の相対輝度を測定した。次に、ベーキング後の蛍光体に146nm真空紫外線を21時間照射した。真空紫外線照射後の蛍光体について146nm真空紫外線励起時の相対輝度を測定した。得られた真空紫外線照射後の相対輝度の値をベーキング後の相対輝度の値で除して、VUV輝度維持率を求めた。
なお、比較例1のVUV輝度維持率を100%として、実施例のVUV輝度維持率を計算した。
結果を第1表に示す。
第1表から明らかなように、本発明の蛍光体は、イオン衝撃輝度維持率およびVUV輝度維持率に優れていることが分かる。
Figure 2005068343
本発明の真空紫外線励起蛍光体は、PDP、高負荷蛍光ランプ、希ガス放電ランプ等に利用することができる。
図1は、本発明の蛍光体を示す断面図である。
符号の説明
11b、11c 粉末本体
12、12b、12c、12d、12e 被覆層

Claims (11)

  1. 粉末本体と、該粉末本体の表面の少なくとも一部を被覆する被覆層とを有する粉末からなる真空紫外線励起蛍光体であって、
    前記粉末本体は、マンガン付活ケイ酸亜鉛であり、
    前記被覆層は、フッ化アルミニウム、フッ化ガドリニウム、フッ化ランタン、フッ化イットリウムおよびフッ化アンモニウムからなる群から選ばれる少なくとも1種からなる真空紫外線励起蛍光体。
  2. 粉末本体と、該粉末本体の表面の少なくとも一部を被覆する被覆層とを有する粉末からなる真空紫外線励起蛍光体であって、
    前記粉末本体は、マンガン付活ケイ酸亜鉛であり、
    前記被覆層は、フッ化物からなり、
    前記フッ化物の量は、前記粉末本体に対して1重量%未満である真空紫外線励起蛍光体。
  3. 前記フッ化物は、フッ化マグネシウム、フッ化バリウム、フッ化リチウム、フッ化アルミニウム、フッ化ガドリニウム、フッ化カルシウム、フッ化ランタン、フッ化イットリウムおよびフッ化アンモニウムからなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項2に記載の真空紫外線励起蛍光体。
  4. 前記被覆層は、マイクロカプセルを形成する請求項1〜3のいずれかに記載の真空紫外線励起蛍光体。
  5. 前記被覆層は、複数の異なる材質からなる多層構造である1〜4のいずれかに記載の真空紫外線励起蛍光体。
  6. 前記多層構造の被覆層は、前記粉末本体側の屈折率を大きく、蛍光体表面側の屈折率を小さくする請求項5に記載の真空紫外線励起蛍光体。
  7. 前記粉末本体は、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、スズ、イットリウム、ランタンおよびユウロピウムからなる群から選ばれる少なくとも1種と、ゲルマニウム、ガドリニウム、ガリウムおよび硫黄からなる群から選ばれる少なくとも1種とを有するマンガン付活ケイ酸亜鉛である請求項1〜6のいずれかに記載の真空紫外線励起蛍光体。
  8. 前記マンガン付活ケイ酸亜鉛は、マンガンがケイ酸亜鉛に対して0.2〜1.0重量%付活されている請求項1〜7のいずれかに記載の真空紫外線励起蛍光体。
  9. 前記粉末本体は、一般式(Zn1−a−b,M ,Mn(Si1−c,M )O(Mはマグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、スズ、イットリウム、ランタンおよびユウロピウムからなる群から選ばれる少なくとも1種を表し、Mはゲルマニウム、ガドリニウム、ガリウムおよび硫黄からなる群から選ばれる少なくとも1種を表し、aは0≦a≦0.05を満たす数を表し、bは0.005≦b≦0.2を満たす数を表し、cは0≦c≦0.05を満たす数を表す。)で表される請求項1〜6のいずれかに記載の真空紫外線励起蛍光体。
  10. 前記粉末本体の比表面積径は、1.0〜8.0μmである請求項1〜9のいずれかに記載の真空紫外線励起蛍光体。
  11. 請求項1〜10のいずれかに記載の真空紫外線励起蛍光体を用いたプラズマディスプレイパネル。
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