JP2000226574A - プラズマディスプレイパネル用青色蛍光体 - Google Patents
プラズマディスプレイパネル用青色蛍光体Info
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Abstract
効率の低下や発光色の変化を無くしまたは激減させたP
DP用青色蛍光体を提供する。 【解決手段】 組成式(Ba1−mSrm)iMgAlj
On:Eukで表されるアルミン酸塩(0≦m≦0.25、1.
0≦i≦1.8、12.7≦j≦21.0、0.01≦k≦0.20、21.0≦
n≦34.5)から構成されているプラズマディスプレイパ
ネル用青色蛍光体。
Description
レイパネル(PDP)用青色蛍光体に関し、詳述すれ
ば、PDP製造工程中のベーキングによる発光効率の低
下や発光色の変化の無いまたは激減した新規なPDP用
青色蛍光体に関する。
化、デジタル化への対応が可能であると考えられること
から、プラウン管(CRT)に代わるディスプレイ(画
像表示装置)としてプラズマディスプレイパネル(PD
P)が注目されている。PDP用青色蛍光体として現在
主として開発されているのはアルミン酸塩青色蛍光体で
あり、赤色蛍光体及び緑色蛍光体と組み合わせて用いら
れる。このアルミン酸塩青色蛍光体はBaMgAl14
O23:Eu2+またはBaMgAl10O17:Eu
2+(しばしばBAM蛍光体と呼ばれる)が現在用いら
れている(1998FPDテクノロジー大全,p474
〜478、電子ジャーナル)。
な問題の一つはPDP製造工程におけるベーキング処理
に因る熱劣化である。すなわち、PDP等に用いられる
蛍光体は、一般にバインダー(通常は有機系化合物)と
混合して所定部分に塗布した後、該バインダーを燃焼除
去するために400〜500℃に加熱処理されるが、こ
の処理により、得られる蛍光体の発光効率の低下及び発
光色の変化などの劣化が認められ、特に青色蛍光体は熱
劣化現象が顕著である(1998FPDテクノロジー大
全,p474〜478、電子ジャーナル)。
対策として、加熱温度の低下や有効なバインダー材料の
選定等が試みられているが根本的な解決にはなっていな
い。蛍光体の側面からの熱劣化対策として蛍光体の表面
を安定物質でコーティングする方法も提示されている
が、表面を覆ってしまうために初期段階での発光効率の
低下は否めない。
Pパネル製造時のベーキングに因る発光効率の低下や発
光色の変化を無くしまたは激減させた新しいタイプのア
ルミン酸塩PDP用青色蛍光体を提供することにある。
れているアルミン酸塩青色蛍光体、例えば、BaMgA
l14O23:Eu2+またはBaMgAl
10O17:Eu2+とは異なる組成を有し異なる結晶
構造から成り、PDPパネル製造時のベーキングによる
熱劣化現象がきわめて減少した新しいタイプのアルミン
酸塩蛍光体を見出した。
Srm)iMgAljOn:Eukで表されるアルミン酸
塩(0≦m≦0.25、1.0≦i≦1.8、12.7≦j≦21.0、0.0
1≦k≦0.20、21.0≦n≦34.5)から構成されているこ
とを特徴とするプラズマディスプレイパネル用青色蛍光
体を提供する。
1−mSrm)iMgAljOn:Eukで表されるアル
ミン酸塩(0≦m≦0.25、1.0≦i≦1.8、12.7≦j≦21.
0、0.01≦k≦0.20、21.0≦n≦34.5)から構成されて
いることを特徴とする。但し、酸素原子に関するnの値
は、このアルミン酸塩を構成する酸素原子およびその他
の原子の原子価から一義的に決まるものであり、具体的
には、式〔(2(1−m)+2m)i+2+3j+2k〕
/2=(2i+3j+2k+2)/2によって算出され
る。
光体にPDP用蛍光体としては、特開平8−11567
3に記載されたものがある。この特開平8−11567
3に記載されている蛍光体Ba1-xEuxMgAl10
O17(0.05≦x≦0.5)は、BaMgAl
14O23:Eu2+の寿命特性を改善したものであ
る。
3に記載されている蛍光体よりバリウム及びアルミニウ
ムの量を多く有するものである。
ングによる劣化現象に注目し、研究を重ねた結果、現在
PDPパネルに使用されているBaMgAl
14O23:Eu2+またはBaMgAl10O17:
Eu2+青色蛍光体より、バリウム及びアルミニウムの
量を増やすと、得られる蛍光体はベーキング処理後も発
光効率の低下や発光色の変化が著しく減少することを見
出した。また、バリウムの一部をストロンチウムで置換
する場合にも、ベーキングによる熱劣化に対し有効であ
ることを明らかにした。
AljOn:Eukで表されるアルミン酸塩青色蛍光体
(0≦m≦0.25、1.0≦i≦1.8、12.7≦j≦21.0、0.01
≦k≦0.20、21.0≦n≦34.5)は、現在PDPパネルに
使用されているBaMgAl 10O17:Eu2+のよ
うな青色蛍光体とは異なる結晶構造を有している。詳述
すれば、BaMgAl10O17:Eu2+の結晶構造
では(008)と(110)面のX線回折ピークが重な
っているが、本発明の蛍光体の結晶構造では(008)
と(110)面のX線回折ピークが分離している。さら
に、(112)と(107)面のX線回折ピークに対
し、前者では明確に分かれているが、後者では重なる傾
向にある(図1参照)。すなわち、これらの事実から理
解されるように、本発明のアルミン酸塩は、従来から知
られていたBaMgAl10O17:Eu2+のような
アルミン酸塩に比べ、結晶格子定数a及びbが小さくな
り且つ格子定数cが大きくなっており(c/aまたはc
/bとして0.042%から0.53%大きくなっている)、全
く別異の結晶構造を呈する。
iMgAljOn:Euk(0≦m≦0.25、1.0≦i≦1.
8、12.7≦j≦21.0、0.01≦k≦0.20、21.0≦n≦34.
5)から成る蛍光体を採用することにより、ベーキング
に因る熱劣化現象が激減する詳細な理由は未だ明らかで
はないが、次のように推測される:BaMgAl10O
1 7:Eu2+のようなアルミン酸塩蛍光体は、βーア
ルミナ構造を有し、これは主としてアルミナで構成され
るスピネルブロックを骨格としてそれが積層した構造を
とり、その層間に伝導層と呼ばれアルカリ土類金属と酸
素イオンのペアが位置し、且つ、発光センター(Eu
2+)がドープされた構造が存在する。本発明の組成式
(Ba1−mSrm)iMgAljOn:Euk(0≦m≦
0.25、1.0≦i≦1.8、12.7≦j≦21.0、0.01≦k≦0.2
0、21.0≦n≦34.5)から成る蛍光体は、BaMgAl
10O17:Eu2+のようなアルミン酸塩蛍光体と同
様にβーアルミナ構造を有するが、バリウム及びアルミ
ニウムの量を増やしたために結晶格子定数が変化し、ス
ピネルブロック及び伝導層のイオン配置が異なる。これ
により、発光センター(Eu2+)がEu3+に酸化さ
れることが困難となるか、または結晶構造自体がもっと
安定になったかのため、本発明の蛍光体においてはベー
キングによる熱劣化が激減したかもしれない。
の400〜500℃でバインダーを除去するベーキング
によっても熱劣化現象の減少したPDP用青色蛍光体を
得ることができる。特に400〜500℃におけるベー
キングによっても発光色の変化のきわめて少ない青色蛍
光体が得られる。
般には、酸化物、炭酸塩、または水酸化物として)を所
定の組成により配合し、または必要に応じて反応促進剤
(例えばフッ化アルミニウム)を添加し混合した後、焼
成することによって得られる。焼成の当初には酸化雰囲
気下に1回またはそれ以上の焼成を行ってもよいが、最
終的には、不活性ガスまたは還元雰囲気下、1300℃
以上において少なくとも1時間以上の焼成を行う。
は、原料の配合比と焼成工程にあり、原料の配合比を厳
密に調整し且つ十分な時間と温度条件下に焼成すること
により所望の組成から成る青色蛍光体が得られる。ま
た、通常のアルミン酸塩と異なる結晶構造を有している
ことは、例えばX線回折により確認することができる。
PDP用蛍光体の励起には、一般にキセノン放電による
147nmの真空紫外線が照射される。
め、実施例を示すが、本発明はこの実施例によって制限
されるものではない。実施例1: BaCO3 1.32mol 4MgCO3・Mg(OH)2・3H2O 0.20mol Al2O3 8.20mol Eu2O3 0.07mol AlF3 0.27mol
高温度1600℃で3時間、雰囲気:10体積%H2/
N2)、粉砕、分級、乾燥を行い、Ba1.32MgAl
16.4 0O27.06:Eu0.14なる組成式で表される2価のE
u付活青色発光バリウムアルミン酸塩蛍光体を得た。比
較のため、通常組成(従来組成)Ba0.9MgAl1 0
O17:Eu0.1の蛍光体を同条件で同時に作製した。
得られた蛍光体と通常組成のアルミン酸塩蛍光体(Ba
0.9MgAl10O17:Eu0.1)のX線回折チャート
の1例を図1に示す(測定条件:X線源〜CuKα;管
球電圧〜40kV;管球電流〜30mA;走査速度〜2
度2θ/min;散乱スリット(SS)〜1度;発散ス
リット(DS)〜1度;受光スリット(RS)〜0.3
mm)。このX線回折チャートに示されるように、本発
明から成るBa1.32MgAl16.4 0O27.06:Eu0.14蛍
光体の結晶構造は、通常のBa0.9MgAl
10O17:Eu0.1の結晶構造と異なる(2θ=3
1.5度または33度等の付近)。それぞれの結晶格子
定数は、Ba1.32MgAl16.40O27.06:Eu0.14のa
=b=5.6167(6)及びc=22.668(3)で、Ba0.9
MgAl10O17:Eu0.1のa=b=5.6247(2)
及びc=22.634(1)である。
l10O17:Eu0.1の蛍光体を酸化雰囲気(大気)
中に500℃で30分間保持して同時にベーキング処理
を行った。ベーキング前後の蛍光体を、自作のマイクロ
波発振Xe真空紫外線光源を用いて147nmの真空紫
外線で照射し、発光強度及び発光色を測定した。147
nm励起によるベーキング前後発光特性の変化を表1に
示す。
は次のように算出される。 色度yの変動率(%)=(△y/y0)×100 =((yt−y0)/y0)×100 y0はベーキング前の蛍光体の色度y値、ytはベーキン
グ(温度t℃における)後の蛍光体の色度y値を表し、
変動率(%)=0のときはベーキング前後の色度y値が
変わらないことを示す。なお、色度y値はカラー表示の
色純度の尺度であり、大きくなるほど色純度が悪くなる
ことを示唆する。
変動率は次のように算出される。 発光強度の変動率(%)=(△I/I0)×100 =((It−I0)/I0)×100 I0はベーキング前の蛍光体の発光強度、Itはベーキン
グ(温度t℃における)後の蛍光体の発光強度を表し、
変動率(%)=0のときはベーキング前後の発光強度が
変わらないことを示す。
組成式(Ba1−mSrm)iMgAljOn:Euk(0
≦m≦0.25、1.0≦i≦1.8、12.7≦j≦21.0、0.01≦k
≦0.20、21.0≦n≦34.5)から成る蛍光体は、ベーキン
グ後においても色度yの変化や発光強度の低下がきわめ
て少ない。
方法により、(Ba1−mSrm)iMgAljOn:E
uk(0≦m≦0.25、1.0≦i≦1.8、12.7≦j≦21.0、
0.01≦k≦0.20、21.0≦n≦34.5)なる組成で表され、
i,j,k,mの異なる各種の蛍光体及び本発明の組成
範囲からはずれた蛍光体を調整し、ベーキングの温度を
変えて(各温度に30分間保持)、色度y及び発光強度
の変動率を測定した。それらの蛍光体の組成を表2に、
それぞれベーキング後の蛍光体の色度yの変動率を図2
に、発光強度の変動率を図3に示す。この表2、図2及
び図3から理解されるように、本発明の組成範囲におけ
る青色蛍光体は、400〜500℃のベーキング処理に
よっても熱劣化がきわめて少ない。
体の構造を示すX線回折チャートである。
処理後の色度yの変動率を示すグラフである。
処理後の発光強度の変動率を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項1】 組成式(Ba1−mSrm)iMgAlj
On:Eukで表されるアルミン酸塩(0≦m≦0.25、1.
0≦i≦1.8、12.7≦j≦21.0、0.01≦k≦0.20、21.0≦
n≦34.5)から構成されていることを特徴とするプラズ
マディスプレイパネル用青色蛍光体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2970699A JP2000226574A (ja) | 1999-02-08 | 1999-02-08 | プラズマディスプレイパネル用青色蛍光体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2970699A JP2000226574A (ja) | 1999-02-08 | 1999-02-08 | プラズマディスプレイパネル用青色蛍光体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000226574A true JP2000226574A (ja) | 2000-08-15 |
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ID=12283565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2970699A Pending JP2000226574A (ja) | 1999-02-08 | 1999-02-08 | プラズマディスプレイパネル用青色蛍光体 |
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