发绿光荧光粉材料及使用其的等离子体显示板制造技术

技术编号:1661134 阅读:382 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于等离子体显示板(PDP)的利用锰和碱金属卤化物激发的发绿光的铝酸镧荧光粉,所述荧光粉具有经验式:La↓[2-x-y]B↓[22]O↓[36]∶Mn↓[x].A↓[y],其中,A=Li、Na或K;B=Al或Al+Ga;并且0.01≤x≤0.1,0.01≤y≤0.1。这些荧光粉当受到来自氙气混合物的147nm和173nm辐射的激发时,在绿光区域具有能带发射,并在515nm处达到峰值,所述荧光粉具有适于不同平板显示器和灯应用中所需的薄荧光粉屏的均匀的颗粒尺寸分布(0.01-10微米)。其在VUV激发下显示出高亮度、好的色饱和度、高稳定性和较短的余辉。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过固态和溶胶-凝胶法来制备和生长小尺寸颗粒的、掺杂Mn2+和碱金属卤化物的铝酸镧荧光粉。更具体地说,本专利技术通过热分解镧、锰、碱金属卤化物盐和氧化铝或溶胶-凝胶粉末,提供了一种发绿光的掺杂Mn2+和碱金属卤化物的铝酸镧荧光粉及其制备方法。
技术介绍
作为大屏幕电视(60”以上)、尤其是高清晰度电视(HDTV)的介质,等离子体显示板(PDP)因具有高的性能和可量测性而受到超过基于阴极射线管(CRT)的电视的关注。尽管CRT耗能少且图像质量更好,但具有尺寸限制。对角线尺寸超过40英寸的大屏幕(CRT)很厚很重。相反,因为不存在厚度和重量问题,PDP的对角线尺寸正日益增大。图1a和1b示出了本领域已知的PDP结构。图1a和1b示出了AC PDP的截面图。等离子体显示板具有两个大面积玻璃基板11、16。前板11由维持电极12和扫描电极13构成,并被覆盖厚的介电层14和薄的保护层(MgO)15。后板16具有寻址电极17、反射层18、隔离肋19、红色荧光粉20R(Y,Gd)BO3:Eu2+、绿色荧光粉20G ZnSiO4:Mn2+(P1)或者ZnSiO4:Mn2+和Y,GdBO3:Tb3+的混合物、以及蓝色荧光粉20BBaMgAl10O17:Eu2+,这些荧光粉通过丝网印刷或喷墨工艺来涂覆。将所述两个玻璃板烧结密封在一起,并在空间21充入Xe、Ne混合气体。当施加电压时,空间21发生放电,产生真空UV(147nm和173nm)。当荧光粉20RGB受到真空紫外光子的激发时,它们发出各自的可见光辐射,并在透明前板上作为图像22显示出。PDP的发光效率依赖于各种因素,包括材料,例如荧光粉、气体混合物、介质层、反射层、黑矩阵、电极,还包括单元尺寸及形状、电极的性质、尺寸和形状、寻址波形、操作电压等。PDP的性能和寿命还与以下关联荧光粉的性质、以及它们对来自从Xe/Ne混合气体放电产生的真空紫外线中的高能放电离子、电子和曝晒的抗性。与标准的发光显示器、如CRT(5-6lm/W)相比,PDP的效率较低(1-2lm/W)。为了提高PDP的整体效率,正在开展涉及材料、设计、工艺和电子学方面的大量研究。除了努力完善现有的荧光粉,也正努力开发新的荧光粉材料。由于可从氙气放电产生特定的真空紫外线波长(147nm和173nm),因此,仅仅有限的一部分灯用荧光粉可适用于PDP。除了高发光效率以外,PDP荧光粉也应该具有长寿命或者高稳定性、所需要的余辉、合适的色坐标、色温及色饱和度。大尺寸等离子体显示器将主要应用于HDTV和高信息量显示。HDTV和同类的显示装置应该包含具有低介电常数、所需要的光衰减时间、高分辨率和强亮度的高性能荧光粉。在闭合的肋结构或密封单元结构中涂覆小颗粒的屏板呈现出高的堆积密度并需要较少的粘合剂量。被定义为起始亮度的10%的余辉值应该在4ms-9ms之间,所述余辉值是在选择荧光粉时的另一个因素。目前PDP中使用的这三种荧光粉(红、绿、蓝)具有不同的介电常数和颗粒形态。由于它们的物理性质,所有这三种荧光粉需要不同的荧光粉糊流变力以及不同的丝网印刷工艺。在PDP应用中,这些荧光粉在完成的显示板中呈现不同的电学特征。这导致不利于显示器的性能。HDTV和同类装置应该具有高的分辨率和高亮度以获得更好的性能。特别是在PDP中,这可以仅通过在闭合的肋结构中采用由非常小的荧光粉颗粒(1-5μm)形成的薄荧光粉屏而实现。具有小颗粒的屏板具有较高的堆积密度并需要较少的粘合剂量。锰活化的硅酸锌荧光粉或其与铽活化的钇钆硼酸盐的混合荧光粉,由于易于制备且具有高的量子效应,因此目前用于等离子体显示板(PDP)中作为发绿光的成分。介电常数较高的硅酸锌荧光粉受到特别关注,因为其充电能力超过配合使用的蓝色荧光粉和红色荧光粉,并且这导致更高的持续电压。与发红光和蓝光的荧光粉相比,硅酸锌荧光粉在VUV流中还呈现出较长的余辉、较低介电常数、负放电性和较快的饱和。如美国专利6004481中所述,另一种合适的绿色备选荧光粉,铽活化的钇钆硼酸盐,表现出较低的色纯度。作为替换,PDP工业现在采用P1和铽活化的硼酸盐的混合物。目前正在努力研制新的荧光粉材料以满足各种要求,并替换现有的锰活化的硅酸锌荧光粉或硅酸盐和硼酸盐的混合物。荧光粉手册中也已经提及了一些基于碱金属卤化物铝酸盐的其它可选用的荧光粉。美国专利4085351、5868963和6423248B1中也公开了一种在气体放电发光发光元件中的锰活化的铝酸盐荧光粉,该荧光粉含有钙、锶、钡、镁或锌中的任一种。欧洲专利EP0908502 A1提出了一种铝酸钡或锶镁铝酸盐的制备方法,该方法为在助熔剂(AlF3)的存在下,于1450℃煅烧各自的氧化物或碳酸盐48小时(总时间)。国际专利申请WO98/37165描述了一种通过喷雾技术制备含氧荧光粉粉末的方法,该荧光粉粉末含有碱土金属铝酸盐。欧洲专利EP1359205 A1描述了制备含有La、Mg、Zn铝酸盐的各种发绿光的荧光粉的方法,所述铝酸盐采用Tb、Mn作为活化剂。这种荧光粉的其它相关方面在以下专利中得到描述美国专利4150321;5989455以及6222312 B1;欧洲专利0697453A1;Hampden SmithMark等的国际专利WO 98/37165;以及以下公开(1)M.Tamatani的“Fluorescence inα-Al2O3-like materials of K,Ba,La activated with Eu2+and Mn2+”,Jap.J.Applied Physics,Vol.13,No 6,1974年6月,第950-956页;(2)J.L.Sommerdijk和A.L.N.Stevels的“The behavior of Phosphorswith aluminate host lattices”,Philips Tech.Review Vol.37,No.9/10,1977年,第221-233页;以及(3)由S.Shionoya和W.M.Yen编辑的“PhosphorHandbook”中的M.Tamatani的“Principal phosphor materials and theiroptical properties”,CRC press(1999年),第153-176页。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的是提供一种锰活化的和碱金属卤化物铝酸镧荧光粉及其制备方法,该荧光粉具有经验式La2-x-yB22O36:Mnx·Ay其中,A=Li、Na、K;B=Al或Al+Ga;并且0.01≤x≤0.1并且0.01≤y≤0.1。该荧光粉通过热分解由一种方法所获得的粉末来制备,所述方法包括以下步骤混合例如碱金属盐的碱金属源、锰源、镧源以及铝源;在酸介质中反应包含碱金属卤化物源、镧源、锰源和提供铝源的有机前体的稀释溶液以形成稀释凝胶(溶胶-凝胶工艺);以及在特定温度下,将所述稀释凝胶转换为干凝胶粉末(室温干燥);将所述稀释凝胶转换为气凝胶粉末(真空干燥);或者将所述凝胶转换为凝胶粉末(喷雾干燥),该荧光粉受到来自氙气混合物中147nm和173nm的辐射激发时,在绿光区域有能带发射,并在515-516nm处达到峰值。本专利技术本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种发绿光的锰和碱金属活化的铝酸镧荧光粉,具有经验式:La↓[2-x-y]B↓[22]O↓[36]∶Mn↓[x].A↓[y]其中,A=Li、Na或K;B=Al或Al+Ga;并且0.01≤x≤1,0.01≤y≤0.1。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:PR拉维利塞蒂
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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