JPH06306355A - 蛍光体の製造方法 - Google Patents

蛍光体の製造方法

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JPH06306355A
JPH06306355A JP5100579A JP10057993A JPH06306355A JP H06306355 A JPH06306355 A JP H06306355A JP 5100579 A JP5100579 A JP 5100579A JP 10057993 A JP10057993 A JP 10057993A JP H06306355 A JPH06306355 A JP H06306355A
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Masato Hayashi
正人 林
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Kansai Nippon Electric Co Ltd
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Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高輝度・長寿命な電界発光灯用蛍光体を製造
する。 【構成】 硫化亜鉛に付活剤として銅化合物を、共付活
剤としてハロゲン化物を添加し、その混合物を900〜
1100℃の温度で、1〜5時間焼成する。次に、中間
蛍光体に、0.1〜5mm径で、2.0〜6.0の比重
の球を使用することにより、衝撃力を加えて、粒子内に
歪みを生じさせる。そして、歪みを生じた中間蛍光体
を、500〜800℃の温度で、1〜5時間焼成して、
導電層20aを形成した蛍光体20を得る。 【効果】 蛍光体粒子内に積極的に歪みを導入すること
により,蛍光体が活性化され、この蛍光体を使用すると
高輝度、長寿命の電界発光灯を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、蛍光体の製造方法に関
し、特に電界発光蛍光体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】電界発光灯は、文字や図形等の静止ディ
スプレイや液晶ディスプレイのバックライト等に利用さ
れるもので、その構造を図2を参照して説明する。電界
発光灯10は、偏平な矩形の電界発光素子1の表裏を吸
湿フィルム2,2を介して、さらに2枚の外皮フィルム
3,3でサンドイッチ式に挟んで封止したものである。
電界発光素子1は、裏面側から表面側へ、アルミ箔から
なる背面電極4、反射絶縁層5、蛍光体を含む発光層
6、透明電極7を積層したもので、上記背面電極と透明
電極の一辺からなる2本の電極引出し用のリード8,8
が導出されている。上記発光層6は、図3に示すよう
に、有機バインダ6a内に微小な球状の蛍光体6bを多
数個分散して混入させたものである。上記リード8,8
から背面電極4と透明電極7との間に高電圧を印加する
と、両電極4,7間に形成される電界によって、両電極
4,7間の発光層6の蛍光体6bが発光する。
【0003】上記蛍光体6bは、一般的に粉体状の硫化
亜鉛(ZnS)が母体として使用され、その母体に付活
剤として銅(Cu)と、共付活剤としてハロゲン(例え
ばCl)を添加した混合物を焼成することにより得られ
る。
【0004】この製造方法を説明する。硫化亜鉛100
重量部に対して、0.02〜0.1wt%の硫酸銅を添
加してスラリー状にして混合し乾燥した後、この混合物
に融剤として、アルカリ土類金属のハロゲン化物および
アルカリ金属からなる群のうち少なくとも1種類を5〜
10wt%混合する。しかるのち、この混合物を石英る
つぼに入れてふたをし、1100〜1200℃の範囲の
温度で3〜10時間空気中で焼成し、焼成後脱イオン水
で数回洗浄し、乾燥して中間蛍光体を作る。この中間蛍
光体に高圧をかけ、さらに、700〜950℃でアニー
ルすると、電界発光灯用蛍光体を製造することができ
る。(例えば、特開昭61−296085号公報)
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の従来
の電界発光灯用蛍光体の製造方法は、蛍光体の結晶型を
転移させるために静水圧で加圧したもので、銅の偏析に
よる導電層(CuX Sといわれている)の形成が十分で
なく、輝度、寿命が不足しているという欠点があった。
【0005】本発明は、蛍光体粒子内に歪みを形成し該
歪みに起因する導電層を形成することによって、高輝
度、長寿命化を図った電界発光灯用蛍光体の製造方法を
提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の蛍光体の製造方法は、硫化亜鉛に付活剤と
なる銅化合物と共付活剤となるハロゲン化合物とを添加
した混合物を、比較的高温で焼成し、中間蛍光体を製造
する工程と、前記中間蛍光体に衝撃力を加えて蛍光体粒
子内に歪みをを形成する工程と、前記歪みを生じた中間
蛍光体を前記焼成よりも低温で焼成して銅を偏析させた
蛍光体を製造する工程とを含むことを特徴とする。
【0007】また、球体と中間蛍光体粒子の衝突により
中間蛍光体に衝撃力を加えて粒子内に歪みを生じさせる
工程において、球体に径が0.1〜5mm、また、その
比重が2.0〜6.0の範囲にあることを特徴とする。
【0008】
【作用】上記のような球体により、中間蛍光体粒子に衝
撃力を加えると、中間蛍光体粒子を壊すほどの応力を与
えずに、中間蛍光体粒子内に歪みを生じさせることが出
来る。中間蛍光体粒子を壊さないので、EL特性を減じ
ることなく、特に粒径が小さくならないので寿命特性に
良い影響をもたらす。
【0009】中間蛍光体粒子内に歪みを生じているの
で、比較的低温の焼成により、容易に銅の偏析を生じ、
この偏析した銅が導電層として働くので輝度が大幅に向
上する。
【0010】中間蛍光体粒子は、硬いが脆い性質を持っ
ている。したがって、静水圧のような等方的な圧力によ
り、蛍光体粒子を加圧した場合、圧縮応力に強く、加圧
を取り去ると元に戻り、蛍光体粒子に歪みを生じさせに
くい。しかし、本発明のような球体と蛍光体粒子の衝突
による応力では、異方的に圧力がかかるので,蛍光体粒
子に歪みを生じさせることができる。
【0011】
【実施例】以下、この発明を実施例に基づいて説明す
る。
【0012】従来と同様、微粉末状の硫化亜鉛100重
量部に対して、銅化合物例えば硫酸銅をCu濃度が0.
05〜0.2mol%となるように添加して純水と混合
し、よく攪拌した後、この混合物をオーブン内で加熱乾
燥する。その乾燥した混合物にフラックスとして、アル
カリ土類金属のハロゲン化物およびアルカリ金属からな
る群のうち少なくとも2種以上を総量5〜25mol%
混合する。
【0013】次に、この混合物をアルミナるつぼに入れ
てふたをし、900〜1100℃の範囲の比較的高温で
1〜5時間空気中で焼成する。その時、フラックスを介
して微粉末状の硫化亜鉛が凝集して、10〜40μmの
粒子に成長する。その中間蛍光体と直径0.1〜10m
mの球とを容器にいれて100〜1500rpmの回転
数で10〜240分間攪拌し、中間蛍光体に衝撃力を加
えた。この条件では、中間蛍光体粒子を割ったり、粉砕
することなく、粒子内に歪みを形成することができる。
【0014】次に、その歪みを生じた中間蛍光体を、前
記した焼成よりも比較的低温の500〜800℃、1〜
5時間空気中で焼成する。その時に、前記した焼成で中
間蛍光体粒子内に均一拡散していた銅が、加熱されたこ
とにより動き易くなり、粒子内の歪みのある場所に銅が
偏析され、導電層が形成される。
【0015】その後、従来と同様、蛍光体表面にある不
要物をKCN水溶液で除去した。KCN成分を水洗浄し
た後、オーブン内で乾燥し、ふるい分けして蛍光体とし
て完成する。
【0016】このようにして作製した蛍光体20を有機
バインダ6a中に分散して混入すると、発光層6が形成
される。ここで20aは歪みに起因して偏析した銅によ
る導電層を模式的に示したものである。この発光層6
を、背面電極4上の反射絶縁層5と、透明電極7との間
に配置する。この電界発光素子1は、吸湿フィルム2,
2を介して、外皮フィルム3,3で封止して電界発光灯
10が完成する。両電極4,7間に高電圧を印加する
と、両電極4,7間に形成される電界によって、発光層
6の蛍光体20が発光する。従来と同様の方法で作製し
た電界発光灯により、輝度および寿命を調べた。これら
の電界発光灯に1KHz−150Vの交流電圧を印加
し、そのときの輝度を測定し、各蛍光体の輝度とした。
また、寿命は、輝度測定時と同じ交流電圧を印加し、初
期輝度が半減する時間により定義した。なお、寿命特性
は50℃の恒温槽内に入れ,加速試験状態で行った。得
られた結果を下記表1に示す。
【0017】
【表1】
【0018】表1から明らかなように、いずれの場合
も、輝度は200cd/m2 を越え、寿命も100時間
を越える。実施例12では305cd/m2 と高く、寿
命も270時間を越える長寿命が達成される。
【0019】球の直径を下記表2に示すように使用した
以外は、実施例と同様にして電界発光灯を作製し、これ
らの輝度および寿命を調べた。得られた結果を表2に示
す。
【0020】
【表2】
【0021】表2から明らかなように、輝度は高いが、
蛍光体粒子が粉砕され粒径が小さくなるために、寿命が
短くなる傾向にある。
【0022】比較例3〜4 球の比重を下記表3に示すように小さくした以外は、実
施例と同様にして電界発光灯を作製し、これらの輝度お
よび寿命を調べた。得られた結果を表3に示す。
【0023】
【表3】
【0024】表3から明らかなように、球の比重を軽く
すると、寿命は非常に長くなるが輝度が得られない傾向
がある。
【0025】上記実施例、比較例では球体として球を使
用したが、楕円体でもよいし、じゃがいも状の不定形状
のものでもよく、要はするどいエッジ部のないものであ
ればよい。また、材質はAl23 、ZrO2 、SiA
lON、メノウなど一般的なものが使用できる。なお、
径は球では直径で表示し、球以外のものは最大径で表示
するものとする。
【0026】また、中間蛍光体に衝撃力を加える方法と
して、上記の球体との混合攪拌のほか、中間蛍光体単独
または球体との混合物を容器に収納して所定の加速度、
振幅で振動を加える方法(この方法はより高輝度、高効
率な蛍光体を得ることができるという利点がある。)、
可撓性のある容器に収納して間欠的に加圧する方法(こ
の方法はより長寿命な蛍光体を得ることができるという
利点がある。)、回転する一対のローラー間に中間蛍光
体を通過させる方法(この方法はより長寿命な蛍光体を
得ることができるという利点がある。)などがある。
【0027】このように、中間蛍光体粒子は硬度が高い
ために、等方的な圧力ではなく、局部的に集中して圧力
がかかるような衝撃力の方が中間蛍光体粒子内に有効に
歪みを生じさせることができる。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は蛍光体に
衝撃力を加えて蛍光体粒子内に歪みを形成することによ
り、銅が歪みに偏析し、導電層が形成できる。また、衝
撃を与える球体の直径、比重を適当な範囲に選択するこ
とにより、蛍光体粒子を粉砕することなく,粒子内に有
効に歪みを形成できるので、高輝度、長寿命の電界発光
灯用蛍光体を得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明により製造した蛍光体を使用した発光
層の要部拡大断面図。
【図2】 従来および本発明に係わる電界発光灯の断面
図。
【図3】 従来の蛍光体を使用した発光層の要部拡大断
面図。
【符号の説明】
1 電界発光素子 2 吸湿フィルム 3 外皮フィルム 4 背面電極 5 反射絶縁層 6 発光層 7 透明電極 8 電極用リード 9 透明電極用基材フィルム 10 電界発光灯 6a 有機バインダ 6b 蛍光体 20 本発明により製造された蛍光体 20a 導電層

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】硫化亜鉛に銅化合物とハロゲン化合物とを
    添加した混合物を比較的高温で焼成して中間蛍光体を製
    造する工程と、前記中間蛍光体に衝撃力を加えて蛍光体
    粒子内に歪みを生じさせる工程と、前記歪みを生じた中
    間蛍光体を前記焼成よりも低温で焼成して銅を偏析させ
    る工程とを含むことを特徴とする蛍光体の製造方法。
  2. 【請求項2】前記中間蛍光体粒子に衝撃力を加えて粒子
    内に歪みを生じさせる工程が中間蛍光体粒子と球体とを
    衝突させるものであって、該球体の径が0.1〜5mm
    の範囲にあることを特徴とする請求項1記載の蛍光体の
    製造方法。
  3. 【請求項3】前記球体の比重が、2.0〜6.0の範囲
    になることを特徴とする請求項2記載の蛍光体の製造方
    法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6143201A (en) * 1997-10-28 2000-11-07 Nec Corporation Method of manufacturing fluorescent material
US7176616B2 (en) 2003-02-14 2007-02-13 Fuji Photo Film Co., Ltd. Electroluminescence device having phosphor particles which give donor-acceptor type luminescence

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05152073A (ja) * 1991-11-29 1993-06-18 Nec Kansai Ltd 電界発光灯用蛍光体の製造方法

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