專利名稱：高亮度無機發(fā)光材料層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無機發(fā)光材料層，更具體地說涉及用于真空紫外線輻射激發(fā)發(fā)光元件的無機發(fā)光材料層，當(dāng)使用真空紫外線輻射激發(fā)時該元件會發(fā)射出光線。更具體地說，它涉及一種用于等離子體顯示板(下文中縮寫為“PDP”)中作為具有大屏幕的平板顯示器，或用于稀有(惰性)氣體光源的無機發(fā)光材料層。
背景技術(shù)：
無機發(fā)光材料層廣泛用于各種燈具，如稀有氣體燈和熒光燈，以及用于顯示器如PDP的發(fā)光元件。其中，稀有氣體燈和PDP是真空紫外線輻射激發(fā)發(fā)光元件，它們是在用真空紫外射線照射無機發(fā)光材料層時發(fā)射出光線的元件。
在PDP中，無機發(fā)光材料層是通過將無機發(fā)光材料糊膏利用篩網(wǎng)印刷、利用噴嘴直接噴射(分散法)等等，涂覆在背板表面上或擋板上，然后干燥和烘干制備的。
通常，PDP具有JP 10(1998)-142781A中所描述的結(jié)構(gòu)。提供相互平行面對的兩塊玻璃基片，其間插入多個放電空間(下文中指“電池”)，這些放電空間被擋板分開，并且將由Ne或Xe組成的稀有氣體作為主要組分密封在其中。兩個玻璃基片中，在PDP的觀察者側(cè)的一塊玻璃板是前板，而另一塊玻璃板是后板。在前板的背面設(shè)置電極，電極上覆蓋電介質(zhì)層。在電介質(zhì)層上，形成保護膜(MgO層)。在作為后板的玻璃基片的前面形成尋址電極以便與上述前板上的電極交叉。此外，涂覆無機發(fā)光材料層以便覆蓋在后板的表面(相當(dāng)于電池的底表面)和擋板的表面。通過施加穿過電極的交變電壓產(chǎn)生的真空紫外線，使無機發(fā)光材料層發(fā)光，由此觀察者觀察到可見光透過前板。
除了PDP以外，真空紫外輻射激發(fā)發(fā)光元件的一個例子是作為照明燈的稀有氣體燈。在許多情況下，稀有氣體燈具有與PDP相似的結(jié)構(gòu)，所不同的是，放電空間不用多個擋板分開。從環(huán)保的觀點來看，稀有氣體燈是引人注意的，因為它不象熒光燈那樣使用水銀。
通常的真空紫外輻射激發(fā)發(fā)光元件，如PDP或稀有氣體燈的發(fā)光不足，這就希望在其中使用具有較高亮度的真空紫外輻射激發(fā)發(fā)光元件和具有較高亮度的無機發(fā)光材料層。
本發(fā)明的一個目的是提供一種具有高亮度的無機發(fā)光材料層和一個利用該無機發(fā)光材料層的真空紫外輻射激發(fā)發(fā)光元件。
發(fā)明概述在這種情況下，本發(fā)明的發(fā)明人為解決上述問題而進行了認真研究。結(jié)果，他們的注意力集中于無機發(fā)光材料層的空隙率上，并發(fā)現(xiàn)空隙率超過一定水平的無機發(fā)光材料層具有高亮度，從而最終完成了本發(fā)明。
更具體地說，本發(fā)明提供了一種具有不少于60％(體積)空隙率的無機發(fā)光材料層，并且其BET比表面積不少于3m2/g。此外，本發(fā)明還提供了利用上述無機發(fā)光材料層的真空紫外輻射激發(fā)發(fā)光元件。此外，本發(fā)明還提供上述真空紫外輻射激發(fā)發(fā)光元件作為等離子體顯示板。
發(fā)明詳述以下說明將更詳細地描述本發(fā)明。
通常認為具有高亮度的無機發(fā)光材料層是通過使無機發(fā)光材料層中的無機發(fā)光材料顆粒的密度增加到盡可能的大，以便使無機發(fā)光材料層致密并具有小的空隙率。然而，本發(fā)明的發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn)，具有大空隙率的非致密無機發(fā)光材料層具有高亮度。
本發(fā)明的無機發(fā)光材料層具有不少于60％(體積)的空隙率。更優(yōu)選的，它的空隙率不少于65％(體積)。在空隙率少于60％(體積)的情況下，無機發(fā)光材料層的發(fā)射亮度將減少。在空隙率非常高的情況下，無機發(fā)光材料顆粒的密度減少，并可能使無機發(fā)光材料層的發(fā)射亮度減少。因此，空隙率優(yōu)選不大于95％(體積)，更優(yōu)選不大于90％(體積)。
將BET比表面積不少于3m2/g的無機發(fā)光材料用于形成本發(fā)明的無機發(fā)光材料層。更優(yōu)選的，從無機發(fā)光材料層的高空隙率的觀點看，優(yōu)選BET比表面積不少于5m2/g。在BET比表面積減少的情況下，難于獲得高空隙率。
使用無機發(fā)光材料形成無機發(fā)光材料層的方法的一個實施例是利用無機發(fā)光材料糊膏的篩網(wǎng)印刷。
在形成無機發(fā)光材料層時，任何已知的粘合劑樹脂都可以用作無機發(fā)光材料糊膏中的粘合劑樹脂。粘合樹脂的實例包括乙基纖維素、甲基纖維素、硝基纖維素、乙?；w維素、乙酰基乙基纖維素、丙酸纖維素、羥丙基纖維素、丁基纖維素、芐基纖維素等。
用于無機發(fā)光材料糊膏中的有機溶劑的例子包括二甘醇單甲醚、二甘醇單乙醚、二甘醇單丁醚、二甘醇單甲醚乙酸酯、二甘醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單丁醚乙酸酯、丙二醇單丁醚、一縮二丙二醇、一縮二丙二醇單甲醚、一縮二丙二醇單乙醚、一縮二丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁醇、丁基二甘醇一乙醚乙酸酯、乙酸甲氧基丁酯、松油醇等。
常規(guī)公知的無機發(fā)光材料可以用作用于該無機發(fā)光材料層中的無機發(fā)光材料發(fā)紅光的無機發(fā)光材料的例子包括Y2O3Eu、Y2O2SEu、(Y，Gd)BO3Eu等；發(fā)綠光的無機發(fā)光材料的例子包括BaAl12O19Mn、BaMgAl10O17Mn、BaMgAl14O23Mn、Zn2SiO4Mn等；發(fā)藍光的無機發(fā)光材料的例子包括BaMgAl10O17Eu、BaMgAl14O23Eu等。
無機發(fā)光材料層可以是任何厚度。例如，當(dāng)將無機發(fā)光材料層涂覆在用于PDP的后板的情況下，該層厚度通常大約為20μm或更高。通過將無機發(fā)光材料層的厚度減少到少于20μm，可以減少昂貴的無機發(fā)光材料的用量。
本發(fā)明的無機發(fā)光材料層適用于真空紫外輻射激發(fā)發(fā)光元件，因為該無機發(fā)光材料層具有高亮度。在本發(fā)明的無機發(fā)光材料層用于真空紫外輻射激發(fā)發(fā)光元件的情況下，在前板和后板兩者上都可設(shè)置無機發(fā)光材料層，但是在真空紫外輻射激發(fā)發(fā)光元件的后板上設(shè)置無機發(fā)光材料層的情況下，發(fā)光元件具有較高的亮度。在真空紫外輻射激發(fā)發(fā)光元件中，本發(fā)明的無機發(fā)光材料層特別適用于PDP。
實施例以下說明將詳細描述本發(fā)明的實施例。然而，本發(fā)明并不受這些實施例的限制。
要注意，無機發(fā)光材料層的空隙率是用以下方法計算的。
無機發(fā)光材料層的空隙率(體積％)＝(1-(m/(V×p)))×100式中m-表示無機發(fā)光材料層的重量(g)；
V-表示無機發(fā)光材料層的體積(cm3)；并且P-表示無機發(fā)光材料的理論密度(g/cm3)。
參考實施例將BET比表面積為1.2m2/g的100重量份發(fā)藍光的無機發(fā)光材料BaMgAl10O17Eu粉末，分散在20重量份的丙二醇單甲醚乙酸酯中。將3重量份的乙基纖維素溶解在13重量份的丙二醇單甲醚乙酸酯中得到的溶液作為粘合劑溶液，加入其中并混合，從而制備無機發(fā)光材料糊膏。通過篩網(wǎng)印刷將該無機發(fā)光材料膏涂覆在玻璃上，并在450℃加熱，從而制備出無機發(fā)光材料層。該無機發(fā)光材料層的空隙率為34％(體積)(該無機發(fā)光材料層的相對密度為66％(體積))。將得到的無機發(fā)光材料層放置在真空室中，保持其真空度不超過6.7Pa(5×10-2乇)，并用EXCIMER 146nm LAMP(由Ushio Inc.生產(chǎn)，H0012)產(chǎn)生的真空紫外線照射。結(jié)果，顯示出發(fā)藍光。將該參考實施例的亮度作為參比亮度，并假定為100，以下實施例和比較例的亮度數(shù)據(jù)表示的是相對于該參比亮度的亮度。
實施例1將BET比表面積為6m2/g的100重量份發(fā)藍光的無機發(fā)光材料BaMgAl10O17Eu粉末，分散在20重量份的丙二醇單甲醚乙酸酯中。將3重量份的乙基纖維素溶解在13重量份的丙二醇單甲醚乙酸酯中得到的溶液作為粘合劑溶液，加入其中并混合，從而制備無機發(fā)光材料糊膏。通過篩網(wǎng)印刷將該無機發(fā)光材料糊膏涂覆在玻璃上，并在450℃加熱，從而制備出無機發(fā)光材料層。該無機發(fā)光材料層的空隙率為68％(體積)。將所得到的無機發(fā)光材料層置于真空室中，保持其真空度不超過6.7Pa(5×10-2乇)，并用EXCIMER 146nmLAMP(由Ushio Inc.生產(chǎn)，H0012)產(chǎn)生的真空紫外線照射。結(jié)果，顯示出發(fā)藍光。其相對亮度為112(相對于參考實施例的亮度100)。
實施例2將用于實施例1的BET比表面積為6m2/g的0.0241g發(fā)藍光的無機發(fā)光材料BaMgAl10O17Eu粉末，充填到具有2cm×1.6cm×0.02cm(長×寬×深)空隙的基體中，從而制備無機發(fā)光材料層。該無機發(fā)光材料層的空隙率為90％(體積)。將所得到的無機發(fā)光材料層置于真空室中，保持其真空度不超過6.7Pa(5×10-2乇)，并用EXCIMER146nm LAMP(由Ushio Inc.生產(chǎn)，H0012)產(chǎn)生的真空紫外線照射。結(jié)果，顯示出發(fā)藍光。其相對亮度為138。
實施例3將用于實施例1的BET比表面積為6m2/g的0.0557g發(fā)藍光的無機發(fā)光材料BaMgAl10O17Eu粉末，充填到具有2cm×1.6cm×0.02cm(長×寬×深)空隙的基體中，從而制備無機發(fā)光材料層。該無機發(fā)光材料層的空隙率為77％(體積)。將所得到的無機發(fā)光材料層置于真空室中，保持其真空度不超過6.7Pa(5×10-2乇)，并用EXCIMER 146nm LAMP(由Ushio Inc.生產(chǎn)，H0012)產(chǎn)生的真空紫外線照射。結(jié)果，顯示出發(fā)藍光。其相對亮度為120。
比較例1將用于實施例1的BET比表面積為6m2/g的0.103g發(fā)藍光的無機發(fā)光材料BaMgAl10O17Eu粉末，充填到具有2cm×1.6cm×0.02cm(長×寬×深)空隙的基體中，從而制備無機發(fā)光材料層。該無機發(fā)光材料層的空隙率為58％(體積)。將所得到的無機發(fā)光材料層置于真空室中，保持其真空度不超過6.7Pa(5×10-2乇)，并用EXCIMER 146nm LAMP(由Ushio Inc.生產(chǎn)，H0012)產(chǎn)生的真空紫外線照射。結(jié)果，顯示出發(fā)藍光。其相對亮度為104。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供具有高亮度的無機發(fā)光材料層，使用上述無機發(fā)光材料層的真空紫外輻射激發(fā)發(fā)光元件，特別是具有高亮度的PDP。因此，本發(fā)明具有很大的工業(yè)效益。
權(quán)利要求
1.一種無機發(fā)光材料層，其空隙率不少于60％(體積)并含有BET比表面積不少于3m2/g的無機發(fā)光材料。
2.一種真空紫外輻射激發(fā)發(fā)光元件，其中包括根據(jù)權(quán)利要求1的無機發(fā)光材料層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的真空紫外輻射激發(fā)發(fā)光元件，其中所述元件是等離子體顯示板。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有高亮度的無機發(fā)光材料層和真空紫外輻射激發(fā)發(fā)光元件。使用空隙率不少于60%(體積)且在無機發(fā)光材料層中無機發(fā)光材料的BET比表面積不少于3m
文檔編號H01J11/34GK1364849SQ01142890
公開日2002年8月21日 申請日期2001年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月13日
發(fā)明者大野慶司, 宮崎進 申請人:住友化學(xué)工業(yè)株式會社