专利名称：生产铝酸盐发光体的方法
技术领域：
本发明涉及在其表面上具有由发光体(phosphor)构成的发光体层的发光体颗粒。本发明特别涉及适用于真空紫外辐射激发发光元件如等离子体显示板(以称为PDP)和稀有气体灯的发光体颗粒。
除了PDP外，真空紫外辐射激发发光元件的一个例子是用于照明的稀有气体灯。该稀有气体灯为借助这样一种系统发光的灯其中真空紫外线通过在稀有气体中放电产生，并且该真空紫外线通过发光体转化为可见光。从环境保护上考虑，这些稀有气体灯引起关注，因为与荧光灯不同，它们不使用水银。
已经提出了通过由在稀有气体中放电辐射的真空紫外线激发的发光体。发蓝光的发光体的典型例子是BaMgAl10O17∶Eu、BaMgAl14O23∶Eu等。发绿光的发光体的典型例子是BaAl13O19∶Mn、BaAl14O23∶Mn等。发红光的发光体的典型例子是Y2O3∶Eu、(Y，Gd)BO3∶Eu等。
发光体昂贵，因为其中使用昂贵的稀土金属，因此，需要开发廉价的发光体颗粒。
在此情况下，本发明人通过深入研究，想到其中仅其表面由发光体构成的颗粒，并且发现上述问题可通过在其表面上具有由发光体构成的发光体层并在其内部含无机非发光体材料的发光体颗粒解决。它们因此完成了本发明。
本发明提供一种发光体颗粒，包括由表面上的发光体构成的发光体层和在发光体层内部的无机非发光体材料。
下面更详细地描述本发明。
本发明人发现，只要颗粒具有由在其表面上的发光体构成的发光体层，该颗粒就可与发光体颗粒一样工作，即使在其内部包含无机材料，并且他们还对预期该颗粒比完全由发光体构成的颗粒低廉进行了研究，因为前者具有低含量的发光体。此外，他们发现，除了降低发光体颗粒中的发光体含量的优点外，还可意想不到地获得较高发光亮度的优点。
本发明的发光体可为任何颗粒，只要它具有由在其表面上的发光体构成的发光体层并在其内部含无机非发光体材料即可。此外，发光体层具有任何厚度。然而，若发光体层的厚度超过100nm，则需要大量昂贵的稀土金属如Eu构成发光体的发光中心。因此，考虑到成本，发光体层优选具有厚度不超过100nm。若发光体层太薄，则会出现发光亮度降低。因此，发光体层优选具有厚度不低于10nm，更优选不低于20nm。
对本发明发光体颗粒中的无机非发光体材料无特殊限制，但考虑到成本，优选为氧化铝、二氧化硅等。
在含由M1、Al和O(M1为至少一种选自Ba、Sr、Mg和Ca的金属元素)作为基体(matrix)和Eu和/或Mn作为活化剂构成的化合物的发光体中，其中M1为Ba和Mg及活化剂为Eu的Ba-Mg-Al-Eu-O型化合物为发蓝光发光体的一个例子。特别地，BaMgAl10O17∶Eu为另一例子。
在含由M1、Al和O(M1为至少一种选自Ba、Sr、Mg和Ca的金属元素)作为基体(matrix)和Eu和/或Mn作为活化剂构成的化合物的发光体中，其中M1为Ba和活化剂为Mn的Ba-Al-Mn-O型化合物为发绿光发光体的一个例子。特别地，BaAl12O19∶Mn为另一例子。除了这些发光体外，Zn-Si-Mn-O型化合物也是发绿光发光体的另一例子。特别地，Zn2SiO4∶Mn为另一例子。
在含由M4和O(M4为至少一种选自Y、Gd和B的金属元素)作为基体(matrix)和Eu作为活化剂构成的化合物的发光体中，其中M4为Y和活化剂为Eu的Y-Eu-O型化合物为发红光发光体的一个例子。特别地，Y2O3∶Eu为另一例子。(Gd，Y)BO3∶Eu同样为另一例子。
制造本发明发光体颗粒的方法可为任何方法，只要在构成发光体的元素中，将含金属元素的化合物与无机非发光体材料混合并烘烤即可。例如，该方法可以为这样一种方法将其中分散固体无机非发光体材料的水与含在构成发光体层的发光体的元素中的金属元素的化合物水溶液混合，并将发光体前体通过用沉淀剂沉积在无机材料周围，然后干燥并烘烤。
本发明的发光体颗粒即使在其内部含有低廉的无机非发光体材料，也具有高亮度。因此，特别适用于真空紫外辐射激发的发光元件如PDP和稀有气体灯。
此外，本发明的发光体颗粒，不仅通过真空紫外线激发时而且在通过紫外线、阴极射线或X-射线激发时，都显示发光特性。换言之，本发明提供一种可通过包括真空紫外线、紫外线、阴极射线和X-射线的各种能量激发的并显示优良的发光特性的发光体颗粒。
当在真空度不超过6.7Pa(5×10-2托)的真空室中通过EXCIMER146nm LAMP(由Ushio Inc.制造)产生的紫外线辐射时，这些发光体颗粒发出非常强的蓝光。发光亮度为42.7cd/m2。当用254nm或365nm的紫外线激发时，该发光体也显示具有高亮度的蓝光发射。由Ba∶Mg∶Al∶Eu的初始摩尔比计算，BaMgAl10O17∶Eu为7.9mol％，α-氧化铝为92.1mol％。
本发明的发光体颗粒由于具有低含量的昂贵发光体，因此低廉，特别适用于真空紫外辐射激发的发光元件如PDP和稀有气体灯，因此在工业上具有巨大的优点。
权利要求
1.一种发光体颗粒，其特征在于包括由表面上的发光体构成的发光体层和在发光体层内部的无机非发光体材料。
2.根据权利要求1的发光体颗粒，其特征在于发光体层的厚度不超过100nm。
3.根据权利要求1的发光体颗粒，其特征在于无机非发光体材料为氧化铝。
4.根据权利要求1的发光体颗粒，其特征在于无机非发光体材料为二氧化硅。
5.根据权利要求1的发光体颗粒，其特征在于发光体层包括这样一种化合物，该化合物包括M1、Al和O作为基体及Eu和Mn中的至少一种作为活化剂，其中M1为至少一种选自Ba、Sr、Mg和Ca的金属元素。
6.根据权利要求1的发光体颗粒，其特征在于发光体层包括这样一种化合物，该化合物包括Zn、Si和O作为基体及Tb和Mn中的至少一种作为活化剂。
7.根据权利要求1的发光体颗粒，其特征在于发光体层包括这样一种化合物，该化合物包括M4和O作为基体和Eu作为活化剂，其中M4为至少一种选自Y、Gd和B的金属元素。
8.一种真空紫外辐射激发发光元件，包括根据权利要求1的发光体颗粒。
全文摘要
需要提供一种具有较小发光体含量并因此低廉的发光体颗粒。提供一种发光体颗粒,该颗粒具有由表面上的发光体构成的发光体层和在发光体层内部的无机非发光体材料。此外,将前述发光体颗粒进一步排列,使发光体层含由M
文档编号C09K11/08GK1360005SQ0114431
公开日2002年7月24日 申请日期2001年12月14日 优先权日2000年12月18日
发明者熊田伸弘, 木野村畅一, 大野庆司, 宫崎进 申请人:住友化学工业株式会社