铝酸盐磷光体的制造方法技术

本发明专利技术旨在提供光发射亮度高的铝酸盐磷光体、其制造方法、以及其中使用该铝酸盐磷光体的真空紫外照射激励发光元件。所提供的一种制造铝酸盐磷光体方法是，将α－氧化铝粉末、一种水溶液及一种沉淀剂混合，该水溶液含构成该铝酸盐磷光体的金属阳离子，该沉淀剂使该阳离子沉淀，干燥并煅烧所得到的沉淀物混合物。本发明专利技术还提供了进一步设计的前述方法，使得该阳离子是选自Ｂａ、Ｍｇ、Ｅｕ、Ｍｎ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｔｂ、Ｃｅ和Ｚｎ中至少一种金属的阳离子。前述方法获得的铝酸盐磷光体，其中该铝酸盐磷光体含有不少于８０重量％的主颗粒直径为０．０５μｍ－３０μｍ的颗粒。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铝酸盐磷光体的制法。
技术介绍
铝酸盐磷光体用于真空紫外照射激励发光元件例如等离子体显示板(以下记为PDP)和稀有气体灯。例如，在PDP中，磷光体涂于基体中所提供的多个放电微空间(以下记为“显示单元”)的内壁上。值得注意的是，在每个显示单元中配备放电电极，并且在该单元空间内包封稀有气体例如He-Xe、Ne-Xe、或Ar，使得当对放电电极施加电压时，在稀有气体中引起放电，从而辐射真空紫外线。磷光体受到真空紫外线的激励，因而发出可见光。这里，通过确定发光显示单元的位置，显示出图象。进而，通过使用发蓝、绿和红三原色光的磷光体，可实现全彩色显示。要增加阴极射线管或彩色液晶显示器的屏幕尺寸是困难的，但是各种PDP使之成为可能，此外，能将它们制成平面显示器。因此，期待用PDP作为公共场所的显示屏并供大屏幕电视机使用。除PDP之外，照明用稀有气体灯也是已知的紫外照射激励发光的元件。稀有气体灯和只有一个单元的PDP构造相同，且磷光体被涂在其发光部分的内壁上。稀有气体灯也象PDP的情形一样，通过在稀有气体中放电产生真空紫外线，再通过发光的磷光体将真空紫外线转变成可见光。稀有气体灯用于照明，并从环保角度考虑是引人注意的，因为和荧光灯不同，其不使用汞。已知的铝酸盐磷光体举例为一种化合物，其含作为基质的成分结构式为x1M1O-y1MgO-z1Al2O3的复合氧化物和激活剂。作为其典型实例，含Eu作为激活剂并且其中M1为Ba的BaMgAl10O17∶Eu、BaMgAl14O23∶Eu等是已知的发蓝光的磷光体，而含Mn作为激活剂且其中M1为Ba的BaAl12O19∶Mn、BaMgAl14O23∶Mn等是已知的发绿光的磷光体。还已知这些铝酸盐磷光体中的每一种是通过混合粉状化合物，并在还原气氛中煅烧获得的粉末化合物而制造的，这些粉状化合物按预定比例含有组成铝酸盐磷光体的金属元素，以产生铝酸盐磷光体靶。例如，已知式Ba0.9Eu0.1MgAl10O17表示的铝酸盐磷光体是通过按Ba∶Eu∶Mg∶Al＝0.9∶0.1∶1∶10的比例混合钡化合物、铕化合物、镁化合物和铝化合物，并在含氢即还原气氛中煅烧所获得的粉末混合物而获得的。这样的铝酸盐磷光体用于PDP等的显示单元中。由于要求PDP具有高发射亮度，所以也要求PDP显示单元中使用的磷光体具有高发射亮度。另外，照明用稀有气体灯也要求具有高发射亮度，因此，也要求稀有气体灯中使用的磷光体具有高发射亮度。但是，以粉末形式简单混合含组成铝酸盐磷光体的金属元素的化合物并将获得的粉末混合物煅烧的方法，即将粉状混合物用作前体的方法存在缺陷，即所获得的磷光体没有足够的发射亮度。本专利技术的目的是提供具有高发射亮度的铝酸盐磷光体，其制造方法，以及提供其中使用该铝酸盐磷光体的真空紫外照射激励发光元件。专利技术概述这种情况下，本专利技术的专利技术人经认真努力的研究后发现，将一种沉淀物混合物用作获得铝酸盐磷光体特定前体的情况下，则获得的铝酸盐磷光体具有更高的发射亮度，该沉淀物混合物是使用α-氧化铝粉末、含组成该铝酸盐磷光体的金属阳离子的水溶液及沉淀该阳离子的沉淀剂制造，由此完成了本专利技术。更具体地，本专利技术提供实际应用中表现优异的铝酸盐磷光体，它是通过混合α-氧化铝粉末、含组成该铝酸盐磷光体的金属阳离子的水溶液及沉淀该阳离子的沉淀剂，干燥并煅烧所获得的沉淀物混合物所得，本专利技术还提供其制造方法，并提供应用该铝酸盐磷光体的发光元件。本专利技术将提供进一步设计的前述方法，使得该铝酸盐磷光体含作为基质的复合氧化物，并含Eu和Mn中至少一种作为激活剂，该复合氧化物用式x1M1O-y1MgO-z1Al2O3(M1表示选自Ba、Sr和Ca的至少一种金属元素，x1满足0.5≤x1≤4.5，y1满足0≤y1≤4，且z1满足0.5≤z1≤20)表示。本专利技术还将提供进一步设计的前述方法，使得该铝酸盐磷光体含作为基质的复合氧化物，并含Tb和Mn中至少一种作为激活剂，该复合氧化物用式x2CeO1.5-y2M2O-z2Al2O3(M2表示Mg和/或Mn，x2满足0.9≤x2≤1.1，y2满足0.9≤y2≤1.1，且z2满足z2＝5.5)表示。另外，本专利技术将提供由前述制造方法取得的铝酸盐磷光体，其中该铝酸盐磷光体含不少于80重量％的主颗粒直径不小于0.05μm且不大于30μm的颗粒。另外，本专利技术将提供其中使用前述铝酸盐磷光体的真空紫外照射激励发光元件。应当注意，平均主颗粒直径是利用扫描电子显微镜所拍照片测定的颗粒直径的数均值。专利技术详述本专利技术详述如下。本专利技术铝酸盐磷光体的特征在于，将α-氧化铝粉末、含金属阳离子的水溶液及沉淀该阳离子的沉淀剂混合，用所获得的沉淀物混合物作为铝酸盐磷光体的前体。这里，在包含组成铝酸盐磷光体的金属阳离子水溶液中的阳离子实例包括Ba、Mg、Eu、Mn、Sr、Ca、Tb、Ce和Zn的阳离子。含这些阳离子的水溶液实例包括与这些阳离子形成的水溶性盐例如卤化物或硝酸盐的水溶液。因此，当制造发蓝光磷光体(BaMgAl10O17∶Eu、BaMgAl14O23∶Eu等)时，可使用含Ba、Mg和Eu离子的水溶性盐的水溶液。同样地，当制造发绿光磷光体(BaAl12O19∶Mn、BaMgAl14O23∶Mn等)时，可使用含Ba、Mg和Mn离子的水溶性盐的水溶液。本专利技术制造方法中含阳离子的水溶液的制备所使用的水可为任何水，只要其能够分散α-氧化铝粉末。另外，该水可含分散剂，例如硬脂酸、多元羧酸的铵盐等。作为α-氧化铝粉末，优选使用平均主颗粒直径不小于0.05μm且不大于30μm的α-氧化铝粉末。在PDP显示单元的板背面即显示单元的侧面和底面上采用该磷光体的情形下，优选该α-氧化铝粉末具有约0.3μm-约30μm，更优选约0.3μm-约5μm的平均主颗粒直径。如果平均主颗粒直径过大，所制造的铝酸盐磷光体的颗粒尺寸也可能很大，并且可能难于在通常各宽约100μm的显示单元中确保合适的等离子体生成空间。另一方面，如果平均主颗粒直径过小，则制得的铝酸盐磷光体的颗粒尺寸也可能小，从而，当制备磷光体浆时，其与常规使用的磷光体(平均主颗粒直径为1μm-5μm)有不同的分散性。因此，这会使经传统方法在显示单元底面和侧面上提供磷光体变得困难。另外，为了进一步增加发射亮度，除了PDP显示单元侧壁和底部之外，在前板面，即在PDP的显示单元顶面上提供磷光体颗粒。这种情况下，优选α-氧化铝粉末的主颗粒直径为约0.05μm-约0.3μm，更优选约0.07μm-约0.28μm，并进一步优选，约0.1μm-约0.25μm。如果主颗粒直径过大，前侧上磷光体的可见光透射率(透光度)可能下降，并可能阻挡底面和侧面上磷光体发射的可见光。另一方面，如果该粉末过细，则将该粉末分散在含阳离子的水溶液中可能变得困难。作为本专利技术制造方法中使用的α-氧化铝粉末，从低结团性考虑，优选用基本上无破裂面的氧化铝颗粒制造的α-氧化铝粉末。沉淀阳离子的沉淀剂优选是选自草酸、碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸钠、碳酸氢钠、氨水、氢氧化钠、乙酸和酒石酸中的至少一种。从容易与阳离子反应并形成沉积到α-氧化铝粉末颗粒的表面上的沉淀混合物考虑，特别优选使用草酸、碳酸铵和氨水。优选使用的沉淀剂量等于或大于引起除铝阳离子外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造铝酸盐磷光体的方法，包括：混合α－氧化铝粉末、含组成该铝酸盐磷光体的金属阳离子的水溶液及沉淀该阳离子的沉淀剂；并且干燥并煅烧该沉淀混合物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大野庆司，宫崎进，
申请(专利权)人：住友化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]