专利名称：荧光体、发光装置及等离子显示器面板的制作方法
技术领域：
本发明涉及等离子显示器面板(PDP)或无水银荧光灯等中使用的荧光体及发光 装置(尤其是PDP)。
背景技术：
铝酸盐荧光体作为省能源的荧光灯用荧光体被实用化。例如，作为蓝色荧光体 列举有 BaMgAl1(1017:Eu，作为绿色荧光体列举有 CeMgAln019:Tb 或 BaMgAl1(1017:Eu、Mn等。近年来，作为PDP用荧光体，各种铝酸盐荧光体被实用化。例如，使用 BaMgAl1Q017:Eu作为蓝色荧光体，使用(Y，Gd) Al3B4012:Tb和Zn2Si04:Mn的混合体作为
绿色荧光体。然而，使用Zn2Si04:Mn 或Zn2Si04:Mn 和(Y，Gd) Al3B4012:Tb 的混合体作为绿色
荧光体时，由于余辉时间变长，因此作为PDP的动画特性变差。因此，在PDP用途中， 强烈要求余辉时间短的绿色荧光体。相对于此，提出有使用Y3Al5012:Ce作为绿色荧光体的方法(例如，参照专利文 献1及2)。专利文献1 日本特开2006-193712号公报专利文献2 日本特开2009-13412号公报然而，在所述现有的方法中，虽然能够缩短绿色荧光体的余辉时间，但亮度下 降。而且，与Zn2Si04:Mn或(Y，Gd) Al3B4012:Tb进行比较，由于Y3Al5012:Ce的色纯度
差，因此需要改善色纯度。
发明内容
本发明用于解决所述现有课题，其目的在于提供一种亮度和色纯度高的荧光 体。而且，其目的在于提供一种使用了所述荧光体的高效率的发光装置、尤其是PDP。解决了上述课题的本发明的荧光体由通式aY03/2 · (3-a) CeO372 · bAlO372 · cGa 03/2(2.80<a<2.99, 1.00<b<5.00, 0<c<4.00,其中 4.00《b+c《5.00)表示，并且，在由波长 0.774人的X射线测定的X射线衍射图案中存在峰值，所述峰值的顶峰在衍射角2 θ为 16.7度以上16.9度以下的范围内。在所述通式中，优选2.97《a《2.99。另外，本发明的发光装置是具有包括上述荧光体的荧光体层的发光装置，所述 发光装置优选是等离子显示器面板。所述等离子显示器面板优选具备前面板；与所述前面板对置配置的背面板； 限定所述前面板和所述背面板的间隔的隔壁；配置在所述背面板或所述前面板上的一对 电极；与所述电极连接的外部电路；至少存在于所述电极间且含有氙的放电气体，该氙 通过利用所述外部电路对所述电极间施加电压而产生真空紫外线；利用所述真空紫外线 发出可见光的荧光体层，所述荧光体层包括绿色荧光体层，所述绿色荧光体层含有所述荧光体。根据本发明，提供一种亮度和色纯度高的荧光体。而且，根据本发明，能够提 供一种高效率的发光装置(尤其是PDP)。
图1是示出本发明的PDP的结构的简要剖视图。图2示出本发明的比较例的试料号码1的荧光体的衍射角2 θ =16.3 16.9 度 中的粉末X射线衍射图案(纵轴衍射强度，横轴衍射角2Θ (度))。图3示出本发明的实施例的试料号码11的荧光体的衍射角2 θ =16.3 16.9 度 中的粉末X射线衍射图案(纵轴衍射强度，横轴衍射角2Θ (度))。
具体实施例方式以下，详细说明本发明的实施方式。<荧光体的组成>本发明的荧光体由通式aY03/2 · (3-a) CeO372 · bA103/2 ‘ CGaO372 (2.80≤a≤2.99, 1.00≤b≤5.00, 0≤c≤4.00,其中4.00≤b+c≤5.00)表示。关于a，从亮度的观点出发，优选范 围是2.97≤a≤2.99。<关于荧光体的X射线衍射的特性>本发明的荧光体的特征在于，在由波长ο·774Λ的X射线测定的X射线衍射图案 中存在峰值，所述峰值的顶峰在衍射角2 θ为16.7度以上16.9度以下的范围内。本发明者们通过基于实验结果的详细的验证，发现了根据具有上述的组成且满 足与上述的X射线衍射图案相关的特征的荧光体，能得到亮度和色纯度高的荧光体。在 现有的Y3Al5012:Ce荧光体中，在上述衍射角2 θ的范围内，不存在峰值。虽然满足与上 述的X射线衍射图案相关的特征的荧光体的发光特性优良的理由还未明确，但在本发明 者们的实验中，推测出了如下的情况在后述的特殊条件下进行荧光体的制造，通过该 制造方法的不同使荧光体的晶格常数进行变化，该变化提高了荧光体的发光特性。在本发明中，在所述X射线衍射图案中，为了将峰值与由噪声等引起的信号强 度的变化进行区别，而将信号强度的变化中的具有衍射角2 θ为16.6度附近的峰值的强 度的1/100以上的强度的信号强度的变化看作峰值。并且在本发明中，所谓“存在峰 值”是指在指定的衍射角的范围内观察构成了光谱的各角度点的微分值时，除去噪声而 考虑的微分值的符号从正变化为负的情况。<粉末X射线衍射测定>接下来，叙述与本发明的荧光体相关的粉末X射线衍射测定。在粉末X射线衍射测定中，例如，使用大型放射光设施SPringS的BL19B2粉末 X射线衍射装置(使用了成像板的德拜-谢勒光学系统，以后称为BL19衍射装置)。在 内径200 μ m的林德曼制的玻璃毛细管中无间隙地填充荧光体粉末。通过单色器将入射X 射线波长设定为约0.774A。通过测角计使试料旋转并在成像板上记录衍射强度。注意在 成像板未产生饱和的情况下确定测定时间。例如为5分钟。使成像板显影，读取X射线 衍射光谱。
此外，从显影的成像板读取数据时的零点的误差在衍射角2 θ下为0.03度左右。使用晶格常数为5.411IA的NIST (National Institute of Standardsand Technology) 的CeO2粉末(SRM No.674a)来确认入射X射线的正确的波长。仅使CeO2粉末的测定数 据移动晶格常数(a轴长)而进行里特维德解析，以相对于设定的X射线波长λ’得到的 值a’和真值(a=5.411lA)的差为基础，基于下式算出真正的X射线波长入。λ = ，/a，在里特维德解析中，使用RIETAN-2000程序(Rev.2.3.9以后，以下，称为 RIETAN)(参照中井泉、泉富士夫著，“粉末X射线解析的实际-里特维德法入门”， 日本分析化学会X射线分析研究恳谈会编，朝仓书店，2002年，及http://homepage.mac. com/fujioizumi/)。此外，X射线衍射是在结晶晶格与X射线的入射、衍射的几何配置满足布拉格 的条件2dsin θ = η λ时观测到的现象，在通常的X射线衍射计中也能够观测光谱，但由于根据入射 的X射线波长得到的观测强度不同，因此在观测的衍射曲线中产生差异。<荧光体的制造方法>以下，说明本发明的荧光体的制造方法，但本发明的荧光体的制造方法并不局 限于以下情况。作为铝原料，可以使用通过高纯度(纯度99%以上)的氢氧化铝、硝酸铝或卤化 铝等的烧制而成为氧化铝的铝化合物、或高纯度(纯度99.9%以上)的氧化铝。关于钇原料、镓原料及铈原料，也同样地可以使用能成为氧化物的各种原料。另外，为了促进反应，优选添加少量的氟化铝等氟化物。荧光体的制造通过将上述的原料混合、烧制而进行，作为原料的混合方法，可 以是溶液中的湿式混合，也可以是干燥粉体的干式混合，可以使用工业中通常使用的球 磨机、介质搅拌磨机，行星磨机、振动磨机、喷射磨机、V型混合机、搅拌机等。混合粉体的烧制首先在大气中在1100 1600°C的温度范围下进行1 50小时左 右。然后，在包含0.1 10体积％的氢的氮气等的弱还元性气氛中，在1100 1600°C 的温度范围下进行1 50小时左右的烧制。如此，通过在不同的气氛下分两阶段进行烧 制，能够高效地得到满足与上述的X射线衍射图案相关的特征的荧光体。烧制所使用的炉可以使用工业上通常使用的炉，可以使用推进炉等连续式或批 式的电炉或气体炉。使用球磨机或喷射磨机等将得到的荧光体粉末再次粉碎，然后根据需要进行清 洗或分级，从而能够调整荧光体粉末的粒度分布或流动性。<荧光体的用途>本发明的荧光体由于亮度及色纯度高，因此将本发明的荧光体适用于具有荧 光体层的发光装置时，能够构成高效率的发光装置。具体来说，在现有的具有使用 Y3Al5O12ICe等绿色荧光体的荧光体层的发光装置中，将Y3Al5012:Ce等绿色荧光体置换成 本发明的荧光体，并以公知方法为基准构成发光装置即可。作为发光装置的例子，列举有PDP、荧光面板、荧光灯(例，无水银荧光灯)等，其中优选PDP。以下，以交流面放电型PDP为例，说明将本发明的荧光体适用于PDP的实施方 式(本发明的PDP)。图1是示出交流面放电型PDPlO的主要结构的立体剖视图。此 外，为了方便，在此所示的PDP以符合42英寸级的1024X768像素规格的尺寸设定进行 了图示，但当然也可以适用于其它尺寸或规格。如图1所示，该PDPlO具有前面板20和后面板26，各自的主面对置配置。该前面板20包括作为前面基板的前面板玻璃21 ；设置在该前面板玻璃21的 一个主面上的带状的显示电极(X电极23、Y电极22)；覆盖该显示电极的厚度约30 μ m 的前面侧电介质层24 ；设置在该前面侧电介质层24上的厚度约1.0 μ m的保护层25。上述显示电极包括厚度0.1 μ m、宽度150 μ m的带状的透明电极220 (230)； 重叠设置在该透明电极上的厚度7 μ m、宽度95 μ m的总线线路221 (231)。而且，各对 显示电极以χ轴方向为长度方向而沿y轴方向配置多个。另外，各对显示电极(X电极23、Y电极22)分别在前面板玻璃21的宽度方向 (y轴方向)的端部附近与面板驱动电路(未图示)电连接。此外，Y电极22 —起与面 板驱动电路连接，而X电极23分别单独与面板驱动电路连接。使用面板驱动电路，向Y 电极22和特定的X电极23供电时，在X电极23与Y电极22的间隙(约80 μ m)产生 面放电(维持放电)。还可以使X电极23作为扫描电极起作用，由此，能够在与后述的 地址电极28之间产生写入放电(地址放电)。上述后面板26包括作为背面基板的后面板玻璃27 ；多个地址电极28;背面 侧电介质层29;隔壁30;对应于红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的任一种的荧光体层 31 33。荧光体层31 33与相邻的两个隔壁30的侧壁和其间的背面侧电介质层29相 接设置，而且，沿χ轴方向反复排列。绿色荧光体层(G)包括上述的本发明的绿色荧光体。另一方面，红色荧光体层 (R)及蓝色荧光体层(B)包括通常的荧光体。例如，作为红色荧光体列举有Y(P，V) 04:Eu或Y203:Eu，作为蓝色荧光体列举有BaMgAl1(1017:Eu。通过例如弯液面法或线喷射法等公知的涂敷方法将溶解了荧光体粒子的荧光体 墨液向隔壁30及背面侧电介质层29涂敷，并将其干燥或烧制(例如500°C下10分钟)， 由此能够形成各荧光体层。能够将例如体积平均粒径2μιη的绿色荧光体30质量％、重 量平均分子量约20万的乙基纤维素4.5质量％、二甘醇丁醚醋酸酯65.5质量％进行混合 而制作上述荧光体墨液。而且，将其粘度最终调整为2000 6000cpS(2 6Pas)左右时， 能够提高墨液对隔壁30的附着力，因此是优选的。地址电极28设置在后面板玻璃27的一个主面上。而且，背面侧电介质层29以 覆盖地址电极28的方式设置。而且，隔壁30的高度约为150 μ m、宽度约为40 μ m，以 y轴方向为长度方向，对应于相邻的地址电极28的间距，设置在背面侧电介质层29上。上述地址电极28分别为厚度5 μ m、宽度60 μ m，以y轴方向为长度方向沿χ轴 方向配置多个。而且，该地址电极28配置成间距为恒定间隔(约150 μ m)。此外，多 个地址电极28分别单独地与上述面板驱动电路连接。通过向各个地址电极独立地供电， 能够使特定的地址电极28与特定的X电极23之间产生地址放电。前面板20和后面板26以使地址电极28与显示电极正交的方式配置。通过作为密封部件的烧结玻璃密封部(未图示)来密封双面板20、26的外周缘部。在由烧结玻璃密封部密封的、前面板20与后面板26之间的密闭空间中，以规定 的压力(通常6.7 X IO4 1.0 X IO5Pa左右)封入有由He、Xe、Ne等稀有气体成分构成 的放电气体。此外，与相邻的两个隔壁30之间相对应的空间成为放电空间34。而且，一对 显示电极和1个地址电极28隔着放电空间34而交叉的区域对应于显示图像的单元。此 外，在本例中，χ轴方向的单元间距设定为约300μιη，y轴方向的单元间距设定为约 675 μ m。另外，驱动PDPlO时，通过面板驱动电路对特定的地址电极28和特定的X电极 23施加脉冲电压而使其产生地址放电后，对一对显示电极(X电极23、Y电极22)之间 施加脉冲，使其维持放电。使用由此产生的短波长的紫外线(以波长约147nm为中心波 长的共鸣线及以172nm为中心波长的分子线)，使荧光体层31 33中包含的荧光体发出 可见光，从而能够将规定的图像显示在前面板侧。本发明的荧光体基于公知方法，能够适用于通过紫外线或蓝色等可见光进行激 励而发光的荧光面板，该荧光面板与现有的荧光面板相比，发光效率优良。此种荧光面 板能够适用作为例如液晶显示装置的后退灯。本发明的荧光体基于公知方法，能够适用于荧光灯(例如，无电极荧光灯)，该 荧光灯与现有的荧光灯相比，发光效率优良。[实施例]以下，列举实施例及比较例而详细地说明本发明，不过本发明并不局限于所述 实施例。<荧光体试料的制作>作为起始原料，使用Y203、A1203、Ga203、CeO2,将它们称重为规定的组成， 然后添加了 1重量％的AlF3后，使用球磨机在纯水中进行了湿式混合。使该混合物干燥 后，对于试料号码1 4的试料，在大气中以1200 1500°C烧制4小时而得到了荧光体 (烧制条件A)。另外，对于试料号码5的试料，将干燥后的混合物在包含0.1体积％的 氢的氮气中以1500°C烧制4小时而得到了荧光体(烧制条件B)。另一方面，对于试料号 码6 13的试料，将干燥后的混合物在大气中以1200 1500°C烧制4小时后，进而在包 含0.1体积％的氢的氮气中以1200 1500°C烧制4小时而得到了荧光体(烧制条件C)。 制作的荧光体的组成比和上述的烧制条件如表1所示。此外，在表1中带*记号的试料 是比较例。此外，比较例的试料使用通常的α型Al2O3原料(平均粒子直径1 μ m)作为 Al2O3原料，相对于此，实施例的试料使用θ型Al2O3原料(平均粒子直径0.1 μ m)作为 Al2O3原料。<粉末X射线解析测定>对于实施例及比较例的荧光体试料，使用大型放射光设施SPringS的BL19衍射 装置，通过上述方法测定了X射线衍射图案。得到的X射线衍射图案中的顶峰在衍射角 2 θ为16.7度以上16.9度以下的范围中的峰值的有无和其位置如表1所示。而且，得到 的X射线衍射图案的例子(试料号码1及11)如图2及3所示。
<亮度及色度的测定>对实施例及比较例的荧光体试料在真空中照射波长146nm的真空紫外光，测定 可视区域的发光，由此实施亮度及色度的测定。试料的亮度(Y)及色度(χ，y)如表1 所示。其中，Y是国际照明委员会XYZ表色系中的亮度Y，是相对于试料号码1的相对值。[表1]
权利要求
1.一种荧光体，由通式 aY03/2 · (3-a)CeO372 · bAlO372 · CGaO372 (2.80<a<2.99, 1.00<b<5.00, 0<c<4.00,其中 4.00<b+c<5.00)表示，并且，在由波长0.774A的X射线测定的X射线衍射图案中存在峰值，所述峰值的顶 峰在衍射角2 θ为16.7度以上16.9度以下的范围内。
2.根据权利要求1所述的荧光体，其中， 2.97《a《2.99。
3.一种发光装置，具有包括权利要求1或2所述的荧光体的荧光体层。
4.根据权利要求3所述的发光装置，其中， 所述发光装置是等离子显示器面板。
5.根据权利要求4所述的发光装置，其中， 所述等离子显示器面板具备前面板；与所述前面板对置配置的背面板； 限定所述前面板和所述背面板的间隔的隔壁； 配置在所述背面板或所述前面板上的一对电极； 与所述电极连接的外部电路；至少存在于所述电极间且含有氙的放电气体，该氙通过利用所述外部电路对所述电 极间施加电压而产生真空紫外线；利用所述真空紫外线发出可见光的荧光体层，所述荧光体层包括绿色荧光体层，所述绿色荧光体层含有所述荧光体。
全文摘要
本发明提供一种亮度和色纯度高的荧光体。本发明的荧光体由通式aYO3/2·(3-a)CeO3/2·bAlO3/2·cGaO3/2(2.80≤a≤2.99，1.00≤b≤5.00，0≤c≤4.00，其中4.00≤b+c≤5.00)表示，且在由波长的X射线测定的X射线衍射图案中存在峰值，所述峰值的顶峰在衍射角2θ为16.7度以上16.9度以下的范围内。
文档编号C09K11/80GK102015962SQ20108000151
公开日2011年4月13日 申请日期2010年4月9日 优先权日2009年4月17日
发明者奥井弥生, 奥山浩二郎, 白石诚吾 申请人:松下电器产业株式会社