JP2003034786A - Manufacturing method for fluorescent material, fluorescent material, and display device of plasma display panel - Google Patents
Manufacturing method for fluorescent material, fluorescent material, and display device of plasma display panelInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマディスプ
レイパネルなどの画像表示装置などに用いられる蛍光体
の製造方法、及びその方法により製造される蛍光体、及
びその蛍光体を備えるPDP表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a phosphor used in an image display device such as a plasma display panel, a phosphor manufactured by the method, and a PDP display device including the phosphor.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、コンピュータやテレビなどの画像
表示用として用いられているプラズマディスプレイパネ
ル(以下、「PDP」という)表示装置は、3原色
(赤、緑、青)を加法混色することによりフルカラー表
示を行っている。このために、PDP表示装置には、3
原色である赤(R)、緑(G)、青(B)の各色を発光
する蛍光体層が備えられている。蛍光体層を構成する蛍
光体粒子は、PDPの放電セル内で発生する紫外線によ
り励起され、各色の可視光を発生する。2. Description of the Related Art In recent years, a plasma display panel (hereinafter referred to as "PDP") display device used for image display of a computer, a television, etc., is formed by additively mixing three primary colors (red, green, blue). Full-color display is performed. For this reason, the PDP display device has three
A phosphor layer that emits each of the primary colors of red (R), green (G), and blue (B) is provided. The phosphor particles forming the phosphor layer are excited by the ultraviolet rays generated in the discharge cell of the PDP to generate visible light of each color.
【0003】このような蛍光体には、赤色に(YGd)
BO3:Eu3+、Y2O3:Eu3+、緑色にZn2Si
O4:Mn2+、青色にBaMgAl10O17:Eu2+など
が使われる。これらの蛍光体は、それぞれ所定の原料を
混ぜ合わせた後に、1000℃以上の高温で焼成するこ
とによって作製される(例えば、蛍光体ハンドブック
p219,225 オーム社参照)。これにより得られ
る蛍光体の粒子は、粉砕、及び篩い分け(分級)をして
から使用される。従来用いられている蛍光体粒子の平均
粒径は、赤色及び緑色が2〜5μmであり、青色が3〜
10μmである。Such a phosphor has a red (YGd)
BO 3 : Eu 3+ , Y 2 O 3 : Eu 3+ , Zn 2 Si in green
O 4 : Mn 2+ , and BaMgAl 10 O 17 : Eu 2+ for blue are used. These phosphors are produced by mixing predetermined raw materials and firing them at a high temperature of 1000 ° C. or higher (for example, Phosphor Handbook).
p.219, 225 Ohmsha). The phosphor particles thus obtained are used after being pulverized and sieved (classified). The average particle size of conventionally used phosphor particles is 2 to 5 μm for red and green, and 3 to for blue.
It is 10 μm.
【0004】一般にパネルへの蛍光体層の形成には、各
色蛍光体をペーストにしてスクリーン印刷する方法が用
いられる。このとき、蛍光体は、その粒子径が小さく均
一で、形状が球状に近いことが望ましい。これは、塗装
面が滑らかになり、蛍光体層における蛍光体粒子の充填
密度が向上すると共に、粒子の発光表面積が増加し、ア
ドレス駆動時の不安定性も改善されるためである。Generally, in order to form a phosphor layer on a panel, a method of screen-printing a paste of each color phosphor is used. At this time, it is desirable that the phosphor has a small particle size and is uniform, and the shape thereof is close to a sphere. This is because the coated surface becomes smooth, the packing density of the phosphor particles in the phosphor layer is improved, the emission surface area of the particles is increased, and the instability during address driving is also improved.
【0005】以上のような理由より、粉砕及び篩い分け
は、実施される。こうした蛍光体層が形成されたPDP
表示装置は、現行の40〜42インチクラスのNTSC
の画素レベル(画素数;640×480個、セルピッ
チ;0.43mm×1.29mm、1セルの面積;0.
55mm2)において、その輝度が300〜500cd
/m2の性能を示す。For the above reasons, crushing and sieving are carried out. PDP having such a phosphor layer formed
The display is the current 40-42 inch class NTSC
Pixel level (number of pixels: 640 × 480, cell pitch: 0.43 mm × 1.29 mm, area of one cell: 0.
At 55 mm 2 ), the brightness is 300 to 500 cd
/ M 2 performance is shown.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
PDP表示装置では、輝度が十分ではなく、しかも長時
間駆動による輝度劣化が大きいという問題があった。こ
れは、焼成により作製された蛍光体の粒子の結晶性が不
十分であり、焼成の後に粉砕されるので粒子表面に応力
が加えられて生じる歪による酸素欠陥を有するためであ
る。この酸素欠陥は、PDPのセル内における放電によ
り生じる波長147nmの紫外線を吸収し、発光中心の
励起を阻害してしまうので、蛍光体の輝度劣化を生じ
る。However, the PDP display device described above has a problem that the luminance is not sufficient and the luminance is largely deteriorated due to long-time driving. This is because the crystallinity of the particles of the phosphor produced by firing is insufficient, and since the particles are crushed after firing, they have oxygen defects due to strain generated by applying stress to the surface of the particles. This oxygen defect absorbs the ultraviolet ray having a wavelength of 147 nm generated by the discharge in the cell of the PDP and hinders the excitation of the emission center, resulting in the deterioration of the brightness of the phosphor.
【0007】特に、青色の蛍光体(BaMgAl
10O17:Eu)の粒子は、赤色や緑色の蛍光体の粒子と
比べて、紫外線が吸収されることによって酸素欠陥を起
点として結晶性が低下することから、PDP表示装置の
駆動中に輝度劣化を生じやすい。よって、このような蛍
光体層を備えるPDP表示装置では、長時間の駆動によ
り画面の色ずれを生じてしまう。In particular, a blue phosphor (BaMgAl
The particles of 10 O 17 : Eu) have lower crystallinity starting from oxygen defects due to absorption of ultraviolet rays, as compared with particles of red or green phosphors. Degradable easily. Therefore, in a PDP display device including such a phosphor layer, screen color shift occurs due to long-time driving.
【0008】また、蛍光体の製造過程において、上述の
ように焼成に替わって水熱合成を用いた場合には、粒子
表面に歪が発生するほどの粉砕を行う必要がなく、輝度
劣化に対して有利である。しかし、このような蛍光体
も、ハイビジョン放送に対応するフルスペックのハイビ
ジョンテレビ(画素数;1920×1125個、セルピ
ッチ;0.15mm×0.48mm、1セルの面積;
0.072m2)に用いるには不十分である。Further, in the process of manufacturing the phosphor, when hydrothermal synthesis is used instead of firing as described above, it is not necessary to carry out pulverization so that distortion occurs on the surface of the particles, and deterioration of brightness is prevented. Is advantageous. However, such a phosphor is also a full-spec high-definition television compatible with high-definition broadcasting (number of pixels: 1920 x 1125, cell pitch: 0.15 mm x 0.48 mm, 1 cell area;
0.072 m 2 ) is insufficient.
【0009】本発明は、上記課題に鑑み、輝度に優れる
と共に、輝度劣化が生じにくい蛍光体の製造方法、及び
その製法により得られる蛍光体、及び輝度に優れ、画面
の色ずれが生じにくいPDP表示装置を提供することを
目的とする。In view of the above problems, the present invention provides a method of manufacturing a phosphor which is excellent in brightness and is less likely to cause deterioration in brightness, a phosphor obtained by the manufacturing method, and a PDP which is excellent in brightness and in which color shift of a screen is less likely to occur. An object is to provide a display device.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、蛍光体の原料を含む溶液と塩基性水溶
液とを混合して前駆体を作製する前駆体作製工程を備
え、前記前駆体から蛍光体を作製する蛍光体の製造方法
であって、前記前駆体作製工程において、酸化作用を有
する気体の供給処理及び超音波の印加処理の少なくとも
一の処理を前記蛍光体の原料を含む溶液あるいは塩基性
水溶液に施しながら、混合を行うことを特徴とする。In order to achieve the above object, the present invention comprises a precursor preparation step of preparing a precursor by mixing a solution containing a raw material of a phosphor and a basic aqueous solution, A method of manufacturing a phosphor for manufacturing a phosphor from the precursor, wherein in the precursor manufacturing step, at least one of a process of supplying a gas having an oxidizing action and a process of applying an ultrasonic wave is performed as a raw material of the phosphor. It is characterized in that the mixing is performed while being applied to a solution containing or a basic aqueous solution.
【0011】このような蛍光体の製造方法では、前駆体
作製工程において、原料と塩基性水溶液との混合を、酸
化作用を有する気体の供給処理及び超音波の印加処理の
少なくとも一の処理を蛍光体の原料を含む溶液あるいは
塩基性水溶液に施しながら行うので、均一な形状及び粒
径の前駆体を形成することが出来る。よって、この方法
によって製造される蛍光体は、粒子径が均一であって、
粒子形状が球形状となるので、粉砕の必要がなく、酸素
欠陥を生じることがない。In such a method for producing a phosphor, in the precursor production step, at least one of the process of mixing the raw material and the basic aqueous solution, the process of supplying a gas having an oxidizing action, and the process of applying ultrasonic waves is performed. Since it is performed while being applied to a solution containing a body material or a basic aqueous solution, a precursor having a uniform shape and particle size can be formed. Therefore, the phosphor produced by this method has a uniform particle size,
Since the particles have a spherical shape, there is no need for pulverization, and oxygen defects do not occur.
【0012】従って、このような蛍光体は、輝度に優れ
るとともに輝度劣化が生じにくいものとなる。上記前駆
体作製工程における酸化作用を有する気体の供給処理
は、原料を含む溶液あるいは塩基性水溶液への酸化剤ガ
スによるバブリング処理であることが望ましく、酸化剤
ガスは、酸素、オゾン、空気の中から選ばれる少なくと
も一のガスであることがより望ましい。Therefore, such a phosphor has excellent brightness and is less likely to be deteriorated in brightness. The supply process of the gas having an oxidizing action in the precursor preparation step is preferably a bubbling process of an oxidizing agent gas into a solution containing a raw material or a basic aqueous solution, and the oxidizing gas is oxygen, ozone, or air. More preferably, it is at least one gas selected from
【0013】さらに、本発明の蛍光体の製造方法は、蛍
光体の原料を含む溶液と塩基性水溶液とを混合して前駆
体を作製する前駆体作製工程と、水熱合成反応により前
記前駆体から蛍光体粒子を作製する水熱合成工程とを備
える蛍光体の製造方法であって、前記前駆体作製工程に
おいて、酸素、オゾン、空気の中から選ばれる少なくと
も一のガスによるバブリング処理、及び、超音波の印加
処理の少なくとも一の処理を前記蛍光体の原料を含む溶
液に施しながら、前記塩基性水溶液を混合することを特
徴とする。Further, the method for producing a phosphor of the present invention comprises a precursor producing step of producing a precursor by mixing a solution containing a raw material of the phosphor and a basic aqueous solution, and the precursor by a hydrothermal synthesis reaction. A method for producing a phosphor comprising a hydrothermal synthesis step of producing phosphor particles from, wherein in the precursor producing step, bubbling treatment with at least one gas selected from oxygen, ozone, and air, and It is characterized in that the basic aqueous solution is mixed while performing at least one treatment of ultrasonic wave application on the solution containing the raw material of the phosphor.
【0014】上記水熱合成工程では、前駆体を含む溶液
の温度が100〜300℃、圧力が0.2〜10MPa
の状態で水熱合成を行うことが望ましい。以上のような
製造方法は、Ba(1-x-y)SryMgAl10O17:Eux
で示される青色の蛍光体、(Y,Gd)(1-x)BO3:E
uxで示される赤色の蛍光体、Zn(2-x)SiO4:Mnx
で示される緑色の蛍光体などの製造に用いることが出来
る。In the hydrothermal synthesis step, the solution containing the precursor has a temperature of 100 to 300 ° C. and a pressure of 0.2 to 10 MPa.
It is desirable to carry out hydrothermal synthesis in the state of. Above manufacturing methods, such as are, Ba (1-xy) Sr y MgAl 10 O 17: Eu x
A blue phosphor represented by (Y, Gd) (1-x) BO 3 : E
red phosphor represented by u x , Zn (2-x) SiO 4 : Mn x
It can be used for manufacturing a green phosphor or the like.
【0015】また、本発明は、紫外線により励起されて
可視光を発光する蛍光体であって、蛍光体の粒子は、そ
の平均粒径が0.1〜2.0μmであると共に、最大粒
径が7.0μm以下であって、球形状を有することを特
徴とする。このような蛍光体では、蛍光体層を形成する
際の充填密度を高くすることが出来るので、高い輝度を
得ることが出来る。Further, the present invention is a phosphor that emits visible light when excited by ultraviolet rays, and the particles of the phosphor have an average particle diameter of 0.1 to 2.0 μm and a maximum particle diameter. Is 7.0 μm or less and has a spherical shape. With such a phosphor, since the packing density when forming the phosphor layer can be increased, high brightness can be obtained.
【0016】粒子の形状は、長軸径に対する短軸径の比
である軸径比が0.9〜1.0の球形状であることが望
ましい。次に、本発明は、蛍光体層を有するプラズマデ
ィスプレイパネルと、前記プラズマディスプレイパネル
を駆動する駆動回路とを備えるプラズマディスプレイパ
ネル表示装置であって、蛍光体層を構成する蛍光体粒子
は、その平均粒径が0.1〜2.0μmであると共に、
最大粒径が7.0μm以下であって、軸径比が0.9〜
1.0の球形状を有することを特徴とする。The shape of the particles is preferably spherical with an axial diameter ratio of 0.9 to 1.0, which is the ratio of the minor axis diameter to the major axis diameter. Next, the present invention is a plasma display panel display device comprising a plasma display panel having a phosphor layer and a drive circuit for driving the plasma display panel, wherein the phosphor particles constituting the phosphor layer are While having an average particle size of 0.1 to 2.0 μm,
The maximum particle size is 7.0 μm or less, and the shaft diameter ratio is 0.9 to
It is characterized by having a spherical shape of 1.0.
【0017】このようなPDP表示装置は、輝度に優れ
ると共に、長時間の駆動においても色ずれが生じにく
い。
Ba(1-x-y)SryMgAl10O17:Eux(x;0.0
1〜0.2、y;0.5以下)で示される青色の蛍光体
を備えるPDP表示装置に用いることが効果的である。Such a PDP display device has excellent brightness and is less likely to cause color misregistration even after being driven for a long time. Ba (1-xy) Sr y MgAl 10 O 17: Eu x (x; 0.0
1 to 0.2, y; 0.5 or less) is effectively used for a PDP display device provided with a blue phosphor.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態に係る蛍光体
の製造方法について、図1を用いて説明する。図1は、
本形態に係る蛍光体の製造方法を示すフローチャートで
ある。先ず、この製法における最初の工程は、蛍光体を
構成する各金属元素を含む複数の金属塩または有機金属
塩を水性媒体に溶解して混合液を作製する混合液作製工
程である(ステップS10)。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A method for manufacturing a phosphor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Figure 1
It is a flow chart which shows the manufacturing method of the fluorescent substance concerning this embodiment. First, the first step in this manufacturing method is a mixed solution preparation step of preparing a mixed solution by dissolving a plurality of metal salts or organic metal salts containing each metal element constituting the phosphor in an aqueous medium (step S10). .
【0019】ここで、混合液の作製に用いる水性媒体に
は、純水が不純物を含まないという理由から好ましい
が、例えばアルコールなどの溶媒が含まれているもので
あってもかまわない。また、原料には、各金属元素を含
む硝酸塩や硫酸塩などの金属塩、あるいは、有機金属塩
などが用いられる。ここで、有機金属塩は、アセチルア
セトン(C5H7O2)及びジピバブロイルメタン((C
11H19O2)2)に金属イオンが付加されたものや、アル
コール基(CnHm)に金属イオン(価数aなるM)が付
加されたアルコキシド((CnHm)a−M)などであ
る。The aqueous medium used for preparing the mixed solution is preferably pure water because it does not contain impurities, but it may also contain a solvent such as alcohol. Further, as the raw material, a metal salt such as a nitrate or a sulfate containing each metal element, or an organic metal salt is used. Here, the organic metal salt includes acetylacetone (C 5 H 7 O 2 ) and dipivabroylmethane ((C
11 H 19 O 2 ) 2 ) to which a metal ion is added, and an alcohol group (C n H m ) to which a metal ion (M having a valence of a) is added ((C n H m ) a − M) and the like.
【0020】次に説明する前駆体である水和物を作製す
る工程が、本発明の最も特徴的な部分である。水和物を
作製する工程(ステップS20)では、上記のように作
製された混合液にアンモニア水などのアルカリ溶液を投
入する(ステップS21)。従来の水和物の状態を経る
蛍光体の製造方法では、この状態で溶液の温度を30〜
100℃に維持して水和物の結晶を生成させる。これに
対して、本形態では、混合液に超音波の印加処理(ステ
ップS22)及びO2、O3、N2−O2の何れかのガスに
よるバブリング処理を行いながら、アルカリ溶液を投入
する。The step of producing the precursor hydrate described below is the most characteristic part of the present invention. In the step of producing a hydrate (step S20), an alkaline solution such as aqueous ammonia is added to the mixed solution produced as described above (step S21). In the conventional method for producing a phosphor that goes through the hydrate state, the temperature of the solution is 30 to 30 in this state.
Maintain at 100 ° C. to form hydrate crystals. On the other hand, in the present embodiment, the alkali solution is added to the mixed solution while performing the ultrasonic wave applying process (step S22) and the bubbling process using any gas of O 2 , O 3 and N 2 —O 2. .
【0021】水和物の作製に用いる水和物作製装置は、
例えば図2に示すようなものである。図2において、こ
の装置1は、混合液10が入れられた容器20と、バブ
リング処理を行うためのガス供給パイプ30と、超音波
振動子40とから構成されている。超音波振動子40
は、超音波発信機50が接続されており、混合液10に
超音波を印加する。The hydrate preparing apparatus used for preparing the hydrate is
For example, it is as shown in FIG. In FIG. 2, the apparatus 1 is composed of a container 20 in which the mixed liquid 10 is placed, a gas supply pipe 30 for performing a bubbling process, and an ultrasonic transducer 40. Ultrasonic transducer 40
Is connected to an ultrasonic transmitter 50 and applies ultrasonic waves to the mixed liquid 10.
【0022】また、混合液10には、ガス供給パイプ3
0からO2、O3、N2−O2の何れかのガスが供給され
る。図中の符号35は、ガス供給パイプ30から供給さ
れた気泡である。水和物作製工程では、この装置1にア
ルカリ溶液を投入する。なお、図2には示していない
が、水和物作製の過程では、混合液の温度を30〜10
0℃の範囲に保つようにする(図1に記載)。In addition, the mixed liquid 10 is provided with a gas supply pipe 3
Any gas of O 2 , O 3 , and N 2 —O 2 is supplied from 0. Reference numeral 35 in the figure denotes bubbles supplied from the gas supply pipe 30. In the hydrate preparation process, an alkaline solution is put into the device 1. Although not shown in FIG. 2, the temperature of the mixed solution is 30 to 10 in the process of preparing the hydrate.
Try to keep it in the 0 ° C range (as shown in Figure 1).
【0023】上記の装置1において、水和物が生成され
る。このように生成される水和物は、均一な粒子径の球
形状の結晶核である。このような結晶核を作製出来るの
は、混合液10に超音波の印加処理を行うことによっ
て、結晶核が凝集するのが抑制され、酸化剤ガスのバブ
リング処理によって、混合液10の中の酸化剤濃度が高
くなるので酸化(結晶化)が促進されるためであると考
えられる。In the above device 1, hydrate is produced. The hydrate thus produced is a spherical crystal nucleus with a uniform particle size. Such crystal nuclei can be produced because the aggregation of the crystal nuclei is suppressed by applying an ultrasonic wave to the mixed solution 10 and the oxidant gas in the mixed solution 10 is oxidized by the bubbling process of the oxidizing gas. It is considered that this is because the concentration of the agent becomes high and oxidation (crystallization) is promoted.
【0024】以上のように作製された水和物から蛍光体
粉末を作製する方法について、図1を用いて説明する。
図1に示すように、水和物から蛍光体粉末を作製する方
法には、水熱合成反応工程(ステップS30)を経る方
法と、固相反応工程(ステップS40)を経る方法の二
つがある。A method for producing a phosphor powder from the hydrate produced as described above will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, there are two methods for producing a phosphor powder from a hydrate, a method involving a hydrothermal synthesis reaction step (step S30) and a method involving a solid phase reaction step (step S40). .
【0025】水熱合成工程(ステップS30)は、生成
した水和物を装置1から取り出して水洗した後、これを
アルカリ溶液中に投入し、金(Au)あるいは白金(P
t)などの耐食性・耐熱性を持つものからなる容器、例
えばオートクレーブなどを用いて、所定温度(例えば1
00〜300℃)で所定圧力(例えば0.2〜10MP
a)の環境下において水熱合成を行うものである。In the hydrothermal synthesis step (step S30), the produced hydrate is taken out of the apparatus 1 and washed with water, and then put into an alkaline solution to obtain gold (Au) or platinum (P).
t), etc., using a container made of a material having corrosion resistance and heat resistance, such as an autoclave, at a predetermined temperature (for example, 1
Predetermined pressure (for example, 0.2 to 10MP at 00 to 300 ° C)
Hydrothermal synthesis is performed under the environment of a).
【0026】また、固相反応工程(ステップS40)
は、生成した水和物を装置1から取り出して乾燥した
後、空気中において800〜1600℃で焼成し、粉砕
を行うものである。この粉砕は、従来の製造方法におい
て行う粉砕に比べて軽度なもので良い。蛍光体粉末は、
水熱合成工程(ステップS30)あるいは固相反応工程
(ステップS40)により得られた粉末を、青色の蛍光
体であれば還元雰囲気中、その他の色の蛍光体であれば
空気中でアニールし(ステップS50)、分級(ステッ
プS60)することにより作製される。Solid phase reaction step (step S40)
In the method, the produced hydrate is taken out from the apparatus 1 and dried, followed by firing in air at 800 to 1600 ° C. and crushing. This crushing may be milder than the crushing performed in the conventional manufacturing method. The phosphor powder is
The powder obtained by the hydrothermal synthesis step (step S30) or the solid-phase reaction step (step S40) is annealed in a reducing atmosphere for blue phosphors and in air for other color phosphors ( It is produced by performing step S50) and classification (step S60).
【0027】以上のようにして作製される蛍光体の粒子
を図4に示す。図4において、(a)は本形態の方法に
より作製された蛍光体粒子であり、(b)は従来の方法
によって作製された蛍光体粒子である。図に示すよう
に、(a)の蛍光体粒子では、形状が球形状であって均
一な大きさのものであるので、粉砕前の粒子どうしの固
着が軽度であり、そのために粉砕によっても粒子表面に
酸素欠陥が形成されることがない。これに対して、
(b)の蛍光体粒子は、形状が不定形であって、粉砕前
の粒子どうしの固着が強いため、粉砕の際に生じる歪に
よって酸素欠陥が形成されてしまう。FIG. 4 shows the particles of the phosphor produced as described above. In FIG. 4, (a) shows the phosphor particles produced by the method of the present embodiment, and (b) shows the phosphor particles produced by the conventional method. As shown in the figure, in the phosphor particles of (a), since the shape is spherical and has a uniform size, the particles are not firmly fixed to each other before crushing. Oxygen defects are not formed on the surface. On the contrary,
The phosphor particles of (b) are indefinite in shape, and the particles before the pulverization are strongly fixed to each other, so that an oxygen defect is formed by the strain generated during the pulverization.
【0028】また、本形態に係る製造方法では、蛍光体
粒子の形状が球形状であって、且つ平均粒径が0.1〜
2.0μmであって、最大粒径が7.0μm以下の均一
とすることが出来るので、塗付時における充填密度を高
くすることが出来、輝度に優れると共に、輝度劣化の生
じにくい蛍光体を作製することが出来る。ここでいう
「球形状」とは、ほとんどの蛍光体粒子の軸径比(短軸
径/長軸径)が0.9〜1.0と定義されるものである
が、必ずしも作製される蛍光体粒子の全てがこの範囲に
入る必要はない。Further, in the manufacturing method according to the present embodiment, the shape of the phosphor particles is spherical, and the average particle diameter is 0.1 to 0.1.
It has a maximum particle size of 2.0 μm and can be made uniform with a maximum particle size of 7.0 μm or less, so that the packing density at the time of application can be increased, and the phosphor is excellent in brightness and is less likely to deteriorate in brightness. Can be made. The term “spherical shape” as used herein is defined as the axial diameter ratio (minor axis diameter / major axis diameter) of most phosphor particles being 0.9 to 1.0, but the fluorescence is not always produced. Not all body particles need to fall within this range.
【0029】[0029]
【実施例】以下では、各色蛍光体の製造方法について説
明する。
Ba(1-x-y)SryMgAl10O17:Euxで示され
る青色蛍光体の製造方法先ず、混合液作製工程では、原
料となる硝酸バリウム(Ba(NO3)2)、硝酸ストロ
ンチウム(Sr(NO3)2)、硝酸マグネシウム(Mg
(NO3)2)、硝酸アルミニウム(Al(NO3)3)、
硝酸ユーロピウム(Eu(NO3)3)を、金属モル比が
(1−x−y):y:1:10:x(0.01≦x≦
0.2、0≦y≦0.5)となるように混合し、これを
純水あるいはイオン交換水などに溶解して混合液を作製
する
水和物を作製する工程では、混合液作製工程で得られた
混合液に超音波の印加処理、及びO2、O3、N2−O2の
何れかのガスによるバブリング処理を施しながらアンモ
ニア溶液を投入して水和物を生成する。このとき溶液の
温度を、30〜100℃に維持しておく。ここで、ガス
によるバブリング処理を行う装置は、上述の図2に示し
たようなものであっても良いし、汎用のエアレータを用
いても良い。EXAMPLES Hereinafter, a method for producing each color phosphor will be described. Ba (1-xy) Sr y MgAl 10 O 17: production method of the blue phosphor represented by Eu x First, in the mixed solution preparing step, barium nitrate as a raw material (Ba (NO 3) 2) , strontium nitrate (Sr (NO 3 ) 2 ), magnesium nitrate (Mg
(NO 3 ) 2 ), aluminum nitrate (Al (NO 3 ) 3 ),
Europium nitrate (Eu (NO 3 ) 3 ) is used in a metal molar ratio of (1-xy): y: 1: 10: x (0.01 ≦ x ≦
0.2, 0 ≤ y ≤ 0.5), and dissolving this in pure water or ion-exchanged water to prepare a mixed solution is a mixed solution preparation step. An ultrasonic solution is applied to the mixed solution obtained in step 1, and a bubbling process is performed with any gas of O 2 , O 3 , and N 2 —O 2 while an ammonia solution is added to produce a hydrate. At this time, the temperature of the solution is maintained at 30 to 100 ° C. Here, the device for performing the bubbling process with gas may be the one as shown in FIG. 2 described above, or a general-purpose aerator may be used.
【0030】水熱合成工程(ステップS30)では、得
られた水和物を水洗した後、アンモニア溶液中に投入し
て、金あるいは白金などの耐食性・耐熱性をもつものか
らなる容器、例えばオートクレーブなどの装置を用い
て、100〜300℃の温度で、圧力0.2〜10MP
aの環境下で2〜5時間水熱合成を行う。次に、水熱合
成によって得られた粉末を還元雰囲気下(例えばH2を
5%、N2を95%の雰囲気下)で、所定温度(例えば
1350℃)で、所定時間(例えば2時間)アニール
(焼成)した後、これを分級する。In the hydrothermal synthesis step (step S30), the obtained hydrate is washed with water and then put into an ammonia solution to make a container made of a material having corrosion resistance and heat resistance such as gold or platinum, for example, an autoclave. , Etc., at a temperature of 100 to 300 ° C. and a pressure of 0.2 to 10 MP
Hydrothermal synthesis is performed for 2 to 5 hours under the environment of a. Next, the powder obtained by hydrothermal synthesis is subjected to a reducing atmosphere (for example, an atmosphere of H 2 of 5% and N 2 of 95%) at a predetermined temperature (for example, 1350 ° C.) for a predetermined time (for example, 2 hours). After annealing (baking), this is classified.
【0031】このように作製される青色の蛍光体は、従
来のものに比べて、特に輝度劣化の面で優れる。これ
は、従来の蛍光体粒子に生じた酸素欠陥に紫外線が吸収
されることで局所的な結晶破壊が生じ、蛍光体の輝度劣
化が生じるのに対して、本製造方法による蛍光体では、
酸素欠陥を生じることがないためである。
Zn(2-x)SiO4:Mnxで示される緑色蛍光体の
製造方法
混合液作製工程では、原料である、硝酸亜鉛(Zn(N
O3))、硝酸珪素(Si(NO3)4)、硝酸マンガン
(Mn(NO3)2)を、金属モル比が(2−x):1:
x(0.04≦x≦0.2)となるように混合して、こ
れをイオン交換水に溶解して混合液を作製する。The blue phosphor produced in this manner is superior to conventional ones, particularly in terms of luminance deterioration. This is because local crystal destruction occurs due to absorption of ultraviolet rays in oxygen defects generated in conventional phosphor particles, and luminance deterioration of the phosphor occurs, whereas in the phosphor by the present manufacturing method,
This is because oxygen defects will not occur. Manufacturing method of green phosphor represented by Zn (2-x) SiO 4 : Mn x In the mixed liquid preparation step, zinc nitrate (Zn (N
O 3 )), silicon nitrate (Si (NO 3 ) 4 ), and manganese nitrate (Mn (NO 3 ) 2 ) at a metal molar ratio of (2-x): 1:
x (0.04 ≦ x ≦ 0.2) is mixed, and this is dissolved in ion-exchanged water to prepare a mixed solution.
【0032】以降の水和物を作製する工程及び水熱合成
工程などについては、上述の青色蛍光体の場合と同様で
ある。以上のようにして作製される緑色の蛍光体は、上
述の青色の蛍光体と同様に、輝度及び輝度劣化に優れ
る。
(Y,Gd)(1-x)BO3:Euxで示される赤色蛍光
体の製造方法
混合液作製工程では、原料である、硝酸イットリウム
(Y(NO3)3)、硝酸ガドリニウム(Gd(N
O3)3)、ホウ酸(H3BO4)、硝酸ユーロピウム(E
u(NO3)3)を、金属モル比が0.65(1−x):
0.35(1−x):2:x(0.05≦x≦0.2
0)となるように混合して、これをイオン交換水に溶解
して混合液を作製する。The subsequent steps for producing a hydrate and the hydrothermal synthesis step are the same as those for the above-mentioned blue phosphor. The green phosphor manufactured as described above is excellent in brightness and brightness deterioration, like the above-mentioned blue phosphor. (Y, Gd) (1-x) BO 3 : Eu x A method for manufacturing a red phosphor represented by the formula: In the mixed liquid preparation step, the raw materials yttrium nitrate (Y (NO 3 ) 3 ) and gadolinium nitrate (Gd ( N
O 3) 3), boric acid (H 3 BO 4), europium nitrate (E
u (NO 3 ) 3 ) with a metal molar ratio of 0.65 (1-x):
0.35 (1-x): 2: x (0.05 ≦ x ≦ 0.2
0) and mixed with ion-exchanged water to prepare a mixed solution.
【0033】以降の水和物作製工程及び水熱合成工程な
どについては、上述の青色蛍光体、の緑色蛍光体の
場合と同様である。以上のようにして作製される各色蛍
光体は、粒子の形状が球形状であり、平均粒径が0.1
〜2.0μm、最大粒径が7.0μm以下となる。よっ
て、このような蛍光体は、輝度及び輝度劣化という面に
ついて優れる。The subsequent hydrate preparation step and hydrothermal synthesis step are the same as those for the above-mentioned blue phosphor and green phosphor. Each color phosphor produced as described above has a spherical particle shape and an average particle diameter of 0.1.
.About.2.0 .mu.m and maximum particle size becomes 7.0 .mu.m or less. Therefore, such a phosphor is excellent in terms of brightness and brightness deterioration.
【0034】粒径の測定は、例えば光散乱法を用いる測
定装置により行うことが出来る。なお、上記 製造方法
においては、水和物から蛍光体を作製するのに水熱合成
反応を用いたが、固相反応を用いても従来の製造方法に
より得られる蛍光体よりも輝度及び輝度劣化に優れる蛍
光体を作製することが出来る。また、上記製造方法にお
いては、原料として硝酸化合物を用いたが、これに限定
されるものではなく、後述の表1に示すような他の金属
塩及び有機金属塩などでも良い。The particle size can be measured, for example, by a measuring device using a light scattering method. In the above manufacturing method, the hydrothermal synthesis reaction was used to prepare the phosphor from the hydrate, but even if the solid-phase reaction is used, the brightness and brightness deterioration are lower than those of the phosphor obtained by the conventional manufacturing method. It is possible to produce a phosphor having excellent properties. Further, in the above manufacturing method, a nitric acid compound was used as a raw material, but the material is not limited to this, and other metal salts and organic metal salts as shown in Table 1 below may be used.
【0035】さらに、本実施例の水和物作製工程では、
O2、O3、N2−O2の何れかのガスによるバブリングを
行ったが、酸化作用を有するガスであればこれに限定さ
れるものではなく、例えばN2−O3などであってもかま
わない。次に、以上のような蛍光体をPDP表示装置に
適用する場合について、図3を用いて説明する。図3
は、PDP表示装置のパネルの一部分を示す断面図であ
る。Further, in the hydrate preparation process of this embodiment,
Bubbling was performed with any gas of O 2 , O 3 , and N 2 —O 2 , but the gas is not limited to this as long as it has an oxidizing action, and for example, N 2 —O 3 or the like is used. I don't care. Next, a case where the above-described phosphor is applied to a PDP display device will be described with reference to FIG. Figure 3
FIG. 4 is a sectional view showing a part of a panel of a PDP display device.
【0036】図3に示すように、PDP表示装置は、前
面パネル100と背面パネル200とが対向して配置さ
れ、放電空間205に放電ガス(例えば、Ne−Xe系
の不活性ガス)が封入された構造を有する。背面パネル
200は、背面ガラス基板201の主表面上にアドレス
電極202、誘電体ガラス層203、隔壁204が配さ
れると共に、誘電体ガラス層203及び隔壁204の壁
面に蛍光体層206が形成された構成となっている。As shown in FIG. 3, in the PDP display device, the front panel 100 and the rear panel 200 are arranged to face each other, and the discharge space 205 is filled with a discharge gas (for example, a Ne—Xe-based inert gas). It has a structured structure. In rear panel 200, address electrode 202, dielectric glass layer 203, and partition wall 204 are arranged on the main surface of rear glass substrate 201, and phosphor layer 206 is formed on the walls of dielectric glass layer 203 and partition wall 204. It has been configured.
【0037】この蛍光体層206は、上記のように作製
された蛍光体粉末に有機バインダを混練したペースト状
の蛍光体インキを隔壁204間に塗布し、400〜59
0℃の温度で焼成することにより有機バインダを焼失さ
せて形成される。ここで、蛍光体層206のアドレス電
極202上における積層方向の厚みtは、各色蛍光体粒
子の平均粒径の8〜25倍程度が望ましい。これは、蛍
光体層206に一定の紫外線を照射した際に輝度(発光
効率)を確保するために、蛍光体層206が放電空間2
05において生じた紫外線を透過させることなく吸収す
るために蛍光体粒子が最低でも8層、望ましくは20層
程度積層された厚みを維持することが望ましく、それ以
上の厚みにすると蛍光体層206の発光効率がほとんど
サーチュレートされてしまうと共に、放電空間205の
容量を十分に確保できなくなるという理由からである。For the phosphor layer 206, a paste-like phosphor ink prepared by kneading the phosphor powder prepared as described above with an organic binder is applied between the partition walls 204, and 400 to 59 are formed.
It is formed by burning out the organic binder by firing at a temperature of 0 ° C. Here, the thickness t of the phosphor layer 206 in the stacking direction on the address electrode 202 is preferably about 8 to 25 times the average particle size of the phosphor particles of each color. This is because the phosphor layer 206 has a discharge space 2 in order to secure brightness (luminous efficiency) when the phosphor layer 206 is irradiated with a certain amount of ultraviolet rays.
In order to absorb the ultraviolet ray generated in 05 without transmitting it, it is desirable to maintain a thickness of at least 8 layers, preferably about 20 layers of phosphor particles, and if the thickness is more than that, the phosphor layer 206 This is because the luminous efficiency is almost saturated and the capacity of the discharge space 205 cannot be sufficiently secured.
【0038】このように、蛍光体層206の厚みtが一
定の範囲に制限されるので、上記の方法により作製され
た蛍光体は、実際の発光に寄与する粒子の表面積が大き
くなり、発光効率が高くなるという優れた面を有する。
これは、上記の方法により作製された蛍光体の粒径が十
分に小さく、形状が球形状であることから、従来の方法
により作製された蛍光体を用いる場合に比べて、充填密
度を高くすることが出来ると共に、粒子の総表面積を大
きくすることが出来るためである。As described above, since the thickness t of the phosphor layer 206 is limited to a certain range, the phosphor produced by the above method has a large surface area of particles contributing to actual light emission, and the luminous efficiency is increased. It has the excellent aspect that it becomes high.
Since the particle size of the phosphor produced by the above method is sufficiently small and the shape is spherical, the packing density is increased as compared with the case of using the phosphor produced by the conventional method. This is because it is possible to increase the total surface area of the particles.
【0039】なお、PDPには、赤(R)、緑(G)、
青(B)の3色全てに本形態の製造方法によって作製さ
れた蛍光体を用いても、何れか1色に用いても良い。い
ずれの場合であっても、従来の製法により作製された蛍
光体を用いる場合に比べて、PDPの輝度を高くするこ
とが出来る。特に、本発明の方法により作製した輝度の
高い青色の蛍光体をPDPに用いた場合には、PDP表
示装置全体としての輝度を向上させることが出来る。こ
れは、従来のPDP表示装置において実施していた、駆
動回路による色ずれの補正が必要なくなるためである。The PDP has red (R), green (G),
The phosphor manufactured by the manufacturing method of this embodiment may be used for all three colors of blue (B), or may be used for any one color. In any case, the brightness of the PDP can be increased as compared with the case of using the phosphor manufactured by the conventional manufacturing method. In particular, when the high-luminance blue phosphor produced by the method of the present invention is used for the PDP, the luminance of the PDP display device as a whole can be improved. This is because the correction of the color shift by the drive circuit, which is performed in the conventional PDP display device, is not necessary.
【0040】以上のような本形態に係るPDP表示装置
の性能について、以下のような実験により検証を行っ
た。
(実験1)実験用として作製したPDP表示装置は、以
下のような仕様を有する。
サイズ;42インチ(HD−TV仕様、リブピッチ;1
50μm)
誘電体ガラス層の厚み;20μm
MgO保護層の厚み;0.5μm
表示電極とスキャン電極の間の距離;0.08mm
放電ガス;Xe含有量が5体積%のNe−Xeガス
用いる各色蛍光体の組成;
青色;Ba(1-x-y)SryMgAl10O17:Eux(0.
01≦x≦0.2、y≦0.5)
赤色;(Y,Gd)(1-x)BO3:Eux(0.05≦x
≦0.2)
緑色;Zn(2-x)SiO4:Mnx(0.04≦x≦0.
2)
本実験では、9種類のPDP表示装置を作製した。その
内のサンプルNo.1〜8のPDP表示装置には、本発
明に係る製造方法による蛍光体を用い、サンプルNo.
9のPDP表示装置には、従来の製造方法により作製さ
れた蛍光体を用いた。それぞれのPDP表示装置に用い
る蛍光体の前駆体である水和物の作製条件を表1に示
す。The performance of the PDP display device according to this embodiment as described above was verified by the following experiments. (Experiment 1) The PDP display device manufactured for experiment has the following specifications. Size: 42 inches (HD-TV specifications, rib pitch: 1
50 μm) Thickness of dielectric glass layer; 20 μm Thickness of MgO protective layer; 0.5 μm Distance between display electrode and scan electrode; 0.08 mm Discharge gas; Ne-Xe gas with Xe content of 5% by volume body composition; blue; Ba (1-xy) Sr y MgAl 10 O 17: Eu x (0.
01 ≦ x ≦ 0.2, y ≦ 0.5) red color; (Y, Gd) (1-x) BO 3 : Eu x (0.05 ≦ x)
≦ 0.2) Green; Zn (2-x) SiO 4 : Mn x (0.04 ≦ x ≦ 0.
2) In this experiment, nine types of PDP display devices were manufactured. Sample No. For the PDP display devices 1 to 8, the phosphors produced by the manufacturing method according to the present invention were used, and sample No.
For the PDP display device of No. 9, the phosphor manufactured by the conventional manufacturing method was used. Table 1 shows conditions for producing a hydrate which is a precursor of the phosphor used in each PDP display device.
【0041】[0041]
【表1】 [Table 1]
【0042】表1に示すように、サンプルNo.1〜8
における蛍光体は、その前駆体の製造過程において、混
合液に超音波の印加処理及び酸化剤ガスによるバブリン
グ処理を行う。これに対して、サンプルNo.9におけ
る蛍光体は、前駆体を作製することなく、原料を混合
後、焼成して得られたものである。また、用いた原料及
び発光中心となるEu、Mnの置換比率は、それぞれ表
1に示す通りとした。As shown in Table 1, the sample No. 1-8
In the process of manufacturing the precursor thereof, the phosphor described in (1) is subjected to ultrasonic wave application processing and bubbling processing with an oxidizing gas. On the other hand, the sample No. The phosphor in 9 is obtained by mixing the raw materials and firing the mixture without producing a precursor. The raw materials used and the substitution ratios of Eu and Mn, which are emission centers, were as shown in Table 1, respectively.
【0043】ここで示す原料は、各蛍光体を作製する上
で必要となる金属元素を備える金属塩あるいは有機金属
塩である。ただし、赤色蛍光体の原料の硼素(B)につ
いては、ホウ酸(H3BO4)あるいはホウ酸アンモニウ
ム((NH4)2O・5B2O3)を用いた。上記のよう
に、前駆体作製においては、これらの原料を純水などに
溶解して混合液を作製してから用いた。The raw material shown here is a metal salt or organic metal salt containing a metal element necessary for producing each phosphor. However, boric acid (H 3 BO 4 ) or ammonium borate ((NH 4 ) 2 O · 5B 2 O 3 ) was used for boron (B) as a raw material of the red phosphor. As described above, in the preparation of the precursor, these raw materials were dissolved in pure water or the like to prepare a mixed solution before use.
【0044】次に、このようにして作製された前駆体を
用いて蛍光体を作製した条件を表2に示す。Next, Table 2 shows conditions for producing a phosphor using the precursor thus produced.
【0045】[0045]
【表2】 [Table 2]
【0046】また、作製した蛍光体を用いて蛍光体イン
キを作製した際の条件を表3に示す。Table 3 shows the conditions under which a phosphor ink was prepared using the prepared phosphor.
【0047】[0047]
【表3】 [Table 3]
【0048】表3に示すように、作製された蛍光体イン
キの粘度は、25℃の状態において、15000〜40
000CPの範囲に保たれていた。このような蛍光体イ
ンキの隔壁壁面への塗付状態は、各サンプルともに均一
なものであった。各サンプルに用いた蛍光体の粒子の形
状及び粒径と、それぞれのPDP表示装置の評価結果と
を表4に示す。As shown in Table 3, the viscosity of the prepared phosphor ink is 15,000 to 40 at 25 ° C.
It was kept in the range of 000 CP. The state of application of the phosphor ink on the wall surface of the partition wall was uniform in each sample. Table 4 shows the shape and particle size of the phosphor particles used for each sample, and the evaluation results of each PDP display device.
【0049】[0049]
【表4】 [Table 4]
【0050】本実験では、作製されたサンプルNo.1
〜9のPDP表示装置について、輝度、白表示した際の
色温度、5000時間連続運転後における色温度変化率
の各測定を実施した。輝度及び色温度の測定は、パネル
に電圧150V、周波数30kHzの放電維持パルスを
印加した状態で行った。In this experiment, the prepared sample No. 1
With respect to the PDP display devices of Nos. 9 to 9, each of the luminance, the color temperature at the time of white display, and the rate of change in color temperature after continuous operation for 5000 hours was measured. The luminance and the color temperature were measured with a voltage of 150 V and a discharge sustaining pulse having a frequency of 30 kHz applied to the panel.
【0051】また、色温度変化率は、パネルに電圧18
0V、周波数30kHzの放電維持パルスを5000時
間連続して印加して、その前後におけるパネルの色温度
を測定し、(((印加後の色温度−印加前の色温度)/
印加前の色温度)*100)を求めたものである。さら
に、アドレス放電時におけるアドレス放電ミスについて
は、画像のちらつきの有無を目視にてチェックしたもの
であって、1箇所でもあればアドレス放電ミス有りとし
た。The rate of change in color temperature can be measured by applying a voltage of 18 to the panel.
A discharge sustaining pulse of 0 V and a frequency of 30 kHz was continuously applied for 5000 hours, and the color temperature of the panel before and after the application was measured and calculated as (((color temperature after application−color temperature before application) /
The color temperature before application) * 100) is calculated. Furthermore, regarding the address discharge error during the address discharge, the presence or absence of image flicker was visually checked, and if there was even one place, the address discharge error was determined to have occurred.
【0052】パネルの輝度分布率は、白色表示の際にお
ける輝度を輝度計を用いて測定して、その前面の分布を
示したものである。表4に示すように、サンプルNo.
9のPDP表示装置では、輝度=435cd/m2、色
温度=6500K、色温度変化率=−35%、アドレス
放電ミス有り、パネルの輝度分布率=±5%を示した。The brightness distribution ratio of the panel is a distribution of the front surface of the panel when the brightness in white display is measured by using a brightness meter. As shown in Table 4, sample No.
In the PDP display device of No. 9, luminance = 435 cd / m 2 , color temperature = 6500 K, color temperature change rate = −35%, address discharge error occurred, and panel luminance distribution rate = ± 5%.
【0053】これに対して、サンプルNo.1〜8のP
DP表示装置では、輝度が全て900cd/m2以上で
あると共に、色温度変化率の絶対値も8.2以下となっ
た。また、サンプルNo.1〜8のPDP表示装置で
は、アドレス放電ミスがなく、パネルの輝度分布の絶対
値が2.5以下の値であった。以上の測定結果より、サ
ンプルNo.1〜8のPDP表示装置は、比較例のPD
P表示装置(サンプルNo.9)に比べて、輝度で約2
倍、色温度変化率で4〜14倍優れた特性を示すことが
わかる。On the other hand, sample No. 1-8 P
In the DP display device, the luminance was 900 cd / m 2 or more and the absolute value of the color temperature change rate was 8.2 or less. In addition, the sample No. In the PDP display devices 1 to 8, there was no address discharge error, and the absolute value of the brightness distribution of the panel was 2.5 or less. From the above measurement results, sample No. The PDP display devices 1 to 8 are PDs of the comparative example.
About 2 in brightness compared to P display device (Sample No. 9)
It can be seen that it exhibits excellent characteristics in terms of color temperature change rate by 4 to 14 times.
【0054】これは、蛍光体の前駆体を作製する際に、
水溶液中に超音波の印加処理、及びO2、O3、N2−O2
などのガスによりバブリング処理を施すことにより、均
一で結晶性に優れる球形状の前駆体が得られるためであ
ると考えられる。よって、この前駆体を用いて作製され
た蛍光体は、平均粒径が0.1〜2.0μm、最大粒径
が7.0μm以下と十分小さな球形状の粒子となるの
で、水熱合成あるいは焼成後における粉砕が不要あるい
は軽度なものとなり酸素欠陥の発生が抑制されると共
に、蛍光体層における充填密度が向上し、発光に寄与す
る粒子の表面積が増加したためであると考えられる。This is because when the precursor of the phosphor is produced,
Application of ultrasonic waves to an aqueous solution, and O 2 , O 3 , N 2 —O 2
It is considered that the bubbling treatment with a gas such as the above can provide a spherical precursor having a uniform and excellent crystallinity. Therefore, a phosphor produced using this precursor becomes a sufficiently small spherical particle having an average particle size of 0.1 to 2.0 μm and a maximum particle size of 7.0 μm or less. It is considered that this is because the pulverization after firing becomes unnecessary or mild and the generation of oxygen defects is suppressed, the packing density in the phosphor layer is improved, and the surface area of particles contributing to light emission is increased.
【0055】つまり、サンプルNo.1〜8のPDP表
示装置では、蛍光体粒子における酸素欠陥の発生が抑制
されることによって、酸素欠陥に吸収される紫外線の量
が減少して発光中心における励起が行われやすくなって
従来のものに比べて輝度が向上すると考えられる。ま
た、蛍光体層における蛍光体の充填密度が高いことによ
っても、No.1〜8のPDP表示装置は、相乗的に輝
度が向上するものと考えられる。
(実験2)上記の実験1においては、PDP表示装置に
て特性評価を行ったが、同様に紫外線により励起される
ことで蛍光体が発光する蛍光灯について実験をおこなっ
た。That is, the sample No. In the PDP display devices 1 to 8, the generation of oxygen defects in the phosphor particles is suppressed, so that the amount of ultraviolet rays absorbed by the oxygen defects is reduced, and the excitation at the emission center is facilitated. It is considered that the brightness is improved as compared with. Moreover, due to the high packing density of the phosphor in the phosphor layer, No. It is considered that the PDP display devices 1 to 8 synergistically improve the brightness. (Experiment 2) In Experiment 1 described above, the characteristics of the PDP display device were evaluated. Similarly, an experiment was performed on a fluorescent lamp in which a phosphor emits light when excited by ultraviolet rays.
【0056】実験を行った蛍光灯の構造は、一般的なも
のであって、用いた蛍光体及び輝度の測定結果及び輝度
変化率の測定結果を表5に示す。The structure of the fluorescent lamp used in the experiment is a general one, and Table 5 shows the measurement results of the used phosphor, the brightness, and the brightness change rate.
【0057】[0057]
【表5】 [Table 5]
【0058】表5に示すように、サンプルNo.11の
蛍光灯に用いた蛍光体は、上述の表2におけるサンプル
No.6のPDP表示装置に用いたものである。また、
サンプルNo.12の蛍光灯に用いた蛍光体は、上述の
表2におけるサンプルNo.9のPDP表示装置に用い
たものである。この実験では、100V、60Hzのパ
ルス電圧を印加したときの輝度と、同じパルス電圧を5
000時間印加したときの輝度変化率についての評価を
行った。輝度変化率の測定法については、上述のPDP
表示装置の場合と同様である。As shown in Table 5, sample No. The phosphor used in the fluorescent lamp of No. 11 is the sample No. 11 in Table 2 above. 6 was used for the PDP display device. Also,
Sample No. The phosphor used for the fluorescent lamp of No. 12 is the sample No. 12 in Table 2 above. 9 is used for the PDP display device. In this experiment, the same pulse voltage as the brightness when applying a pulse voltage of 100 V and 60 Hz was applied.
The rate of change in luminance when applied for 000 hours was evaluated. For the method of measuring the rate of change in brightness, see the PDP mentioned above.
This is similar to the case of the display device.
【0059】表5に示すように、サンプルNo.11の
蛍光灯は、サンプルNo.12の比較例の蛍光灯に比べ
て、輝度で1.8倍、輝度変化率で約7.5倍優れる。
これについても、上述のPDP表示装置の実験と同様の
理由によるものと考えられる。As shown in Table 5, sample No. Sample No. 11 is a fluorescent lamp. The brightness is 1.8 times and the rate of change in brightness is about 7.5 times better than those of the 12 comparative fluorescent lamps.
It is considered that this is also due to the same reason as the experiment of the PDP display device described above.
【0060】[0060]
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明にかかる
蛍光体の製造方法は、酸化作用を有する気体の供給処理
及び超音波の印加処理の少なくとも一の処理を施しなが
ら前駆体の作製を行うので、結晶核の凝集抑制及び酸化
促進がなされながら作製される前駆体を介して蛍光体が
作製される。As described above, in the method for producing a phosphor according to the present invention, the precursor is produced while at least one of the process of supplying the gas having an oxidizing action and the process of applying the ultrasonic wave is performed. Since this is performed, the phosphor is produced through the precursor that is produced while suppressing the aggregation of crystal nuclei and promoting the oxidation.
【0061】従って、上記のような製造方法は、均一な
粒径、形状を有し、粒子表面に酸素欠陥のない蛍光体を
作製することが出来る。また、本発明の蛍光体は、粒子
の平均粒径が0.1〜2.0μmであると共に、最大粒
径が7μm以下の球形状を有するので、蛍光体塗布時に
おける充填密度が高く、発光効率が高いものである。Therefore, the above-described manufacturing method can produce a phosphor having a uniform particle size and shape and having no oxygen defect on the particle surface. Further, since the phosphor of the present invention has an average particle size of 0.1 to 2.0 μm and has a spherical shape with a maximum particle size of 7 μm or less, it has a high packing density at the time of applying the phosphor and emits light. It is highly efficient.
【0062】さらに、本発明に係るプラズマディスプレ
イ表示装置は、蛍光体層を構成する蛍光体粒子の平均粒
径が0.1〜2.0μmであると共に、最大粒径が7.
0μm以下であって、軸径比が0.9〜1.0の球形状
を有することを特徴とするので、輝度に優れ、輝度劣化
が少ない。Furthermore, in the plasma display device according to the present invention, the average particle diameter of the phosphor particles forming the phosphor layer is 0.1 to 2.0 μm, and the maximum particle diameter is 7.
Since it has a spherical shape with a diameter ratio of 0 μm or less and an axial diameter ratio of 0.9 to 1.0, it has excellent brightness and little deterioration in brightness.
【図1】 本発明の実施の形態に係る蛍光体の製造方法
を示すフローチャートである。FIG. 1 is a flowchart showing a method for manufacturing a phosphor according to an embodiment of the present invention.
【図2】 本発明の実施の形態に係る水和物作製装置の
構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a hydrate preparation device according to an embodiment of the present invention.
【図3】 本発明の実施の形態に係るPDPの断面図で
ある。FIG. 3 is a cross-sectional view of a PDP according to an embodiment of the present invention.
【図4】 蛍光体粒子を表す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing phosphor particles.
1 水和物作製装置 30 ガス供給パイプ 40 超音波振動子 200 背面パネル 206 蛍光体層 1 Hydrate preparation device 30 gas supply pipe 40 ultrasonic transducer 200 rear panel 206 phosphor layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09K 11/64 CPK C09K 11/64 CPK CPM CPM CPR CPR 11/78 11/78 H01J 11/02 H01J 11/02 B (72)発明者 杉本 和彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大谷 光弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 日比野 純一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 4G073 BA32 BA52 BA63 CD01 UB37 4G076 AA02 AB12 BA11 BA28 DA11 4H001 CF01 XA05 XA08 XA12 XA13 XA14 XA30 XA38 XA39 XA56 XA64 YA25 YA63 5C040 FA01 GG07 MA02 MA03 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C09K 11/64 CPK C09K 11/64 CPK CPM CPM CPR CPR 11/78 11/78 H01J 11/02 H01J 11 / 02 B (72) Inventor Kazuhiko Sugimoto 1006 Kadoma, Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor, Mitsuhiro Otani 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture (72) Inventor, Hibino Junichi Osaka Prefecture Kadoma City 1006 Kadoma, Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. F term (reference) 4G073 BA32 BA52 BA63 CD01 UB37 4G076 AA02 AB12 BA11 BA28 DA11 4H001 CF01 XA05 XA08 XA12 XA13 XA14 XA30 XA38 XA39 XA56 XA56 XA56 XA56 XA56 XA56 XA56 XA56 XA56 XA56 XA56 MA03
Claims (12)
とを混合して前駆体を作製する前駆体作製工程を備え、
前記前駆体から蛍光体を作製する蛍光体の製造方法であ
って、 前記前駆体作製工程において、酸化作用を有する気体の
供給処理及び超音波の印加処理の少なくとも一の処理を
前記蛍光体の原料を含む溶液あるいは塩基性水溶液に施
しながら、混合を行うことを特徴とする蛍光体の製造方
法。1. A precursor producing step of producing a precursor by mixing a solution containing a raw material of a phosphor and a basic aqueous solution,
A method of manufacturing a phosphor for manufacturing a phosphor from the precursor, wherein in the precursor manufacturing step, at least one of a process of supplying a gas having an oxidizing action and a process of applying an ultrasonic wave is performed as a raw material of the phosphor. A method for producing a phosphor, characterized in that the phosphor is mixed while being applied to a solution or a basic aqueous solution.
は、酸化剤ガスによるバブリング処理であることを特徴
とする請求項1に記載の蛍光体の製造方法。2. The method for producing a phosphor according to claim 1, wherein the supply process of the gas having an oxidizing action is a bubbling process using an oxidant gas.
の中から選ばれる少なくとも一のガスであることを特徴
とする請求項2に記載の蛍光体の製造方法。3. The method for producing a phosphor according to claim 2, wherein the oxidant gas is at least one gas selected from oxygen, ozone, and air.
とを混合して前駆体を作製する前駆体作製工程と、水熱
合成反応により前記前駆体から蛍光体粒子を作製する水
熱合成工程とを備える蛍光体の製造方法であって、 前記前駆体作製工程において、酸素、オゾン、空気の中
から選ばれる少なくとも一のガスによるバブリング処
理、及び、超音波の印加処理の少なくとも一の処理を前
記蛍光体の原料を含む溶液に施しながら、前記塩基性水
溶液を混合することを特徴とする蛍光体の製造方法。4. A precursor preparation step of preparing a precursor by mixing a solution containing a phosphor raw material and a basic aqueous solution, and hydrothermal synthesis of preparing phosphor particles from the precursor by a hydrothermal synthesis reaction. A method of manufacturing a phosphor comprising a step, wherein in the precursor manufacturing step, bubbling treatment with at least one gas selected from oxygen, ozone, and air, and at least one treatment of ultrasonic wave applying treatment. The method for producing a phosphor, wherein the basic aqueous solution is mixed while applying a solution containing a raw material of the phosphor.
む溶液の温度が100〜300℃、圧力が0.2〜10
MPaの状態で水熱合成を行うことを特徴とする請求項
4に記載の蛍光体の製造方法。5. In the hydrothermal synthesis step, the temperature of the solution containing the precursor is 100 to 300 ° C. and the pressure is 0.2 to 10.
The method for producing a phosphor according to claim 4, wherein hydrothermal synthesis is performed in a MPa state.
とを混合して前駆体を作製する前駆体作製工程を備え、
前記前駆体からBa(1-x-y)SryMgAl10O 17:Eu
x(x;0.01〜0.2、y;0.5以下)で示され
る青色の蛍光体を作製する蛍光体の製造方法であって、 前記前駆体作製工程では、 Ba及びSr及びMg及びAl及びEuを含む各原料か
らなる混合液を作製する混合液作製ステップと、 前記混合液に、酸素、オゾン、空気の中から選ばれる少
なくとも一のガスによるバブリング処理と、超音波の印
加処理とを施しながら、塩基性水溶液を混合する混合ス
テップとを経て青色の蛍光体の前駆体を作製することを
特徴とする蛍光体の製造方法。6. A solution containing a phosphor raw material and a basic aqueous solution.
And a precursor preparation step of preparing a precursor by mixing
Ba from the precursor(1-xy)SryMgAlTenO 17: Eu
x(X; 0.01 to 0.2, y; 0.5 or less)
A method of manufacturing a phosphor for producing a blue phosphor, comprising: In the precursor preparation step, Are each raw material containing Ba, Sr, Mg, Al, and Eu?
A mixed solution preparation step of preparing a mixed solution consisting of The mixed liquid contains a small amount of oxygen, ozone, or air.
At least bubbling with one gas and ultrasonic marking
Mixing process that mixes basic aqueous solution
To make a blue phosphor precursor via
A method for producing a characteristic phosphor.
とを混合して前駆体を作製する前駆体作製工程を備え、
前記前駆体から(Y,Gd)(1-x)BO3:Eu x(x;
0.05〜0.2)で示される赤色の蛍光体を作製する
蛍光体の製造方法であって、 前記前駆体作製工程では、 Y及びGd及びB及びEuを含む各原料からなる混合液
を作製する混合液作製ステップと、 前記混合液に、酸素、オゾン、空気の中から選ばれる少
なくとも一のガスによるバブリング処理と、超音波の印
加処理とを施しながら、塩基性水溶液を混合する混合ス
テップとを経て赤色の蛍光体の前駆体を作製することを
特徴とする蛍光体の製造方法。7. A solution containing a phosphor raw material and a basic aqueous solution.
And a precursor preparation step of preparing a precursor by mixing
From the precursor (Y, Gd)(1-x)BO3: Eu x(X;
0.05 to 0.2) to produce a red phosphor
A method of manufacturing a phosphor, In the precursor preparation step, Mixed liquid consisting of respective raw materials containing Y, Gd, B, and Eu
A mixed liquid preparation step for preparing The mixed liquid contains a small amount of oxygen, ozone, or air.
At least bubbling with one gas and ultrasonic marking
Mixing process that mixes basic aqueous solution
To make a red phosphor precursor via
A method for producing a characteristic phosphor.
とを混合して前駆体を作製する前駆体作製工程を備え、
前記前駆体からZn(2-x)SiO4:Mnx(x;0.0
4〜0.2)で示される緑色の蛍光体を作製する蛍光体
の製造方法であって、 前記前駆体作製工程では、 Zn及びMn及びSiを含む各原料からなる混合液を作
製する混合液作製ステップと、 前記混合液に、酸素、オゾン、空気の中から選ばれる少
なくとも一のガスによるバブリング処理と、超音波の印
加処理とを施しながら、塩基性水溶液を混合する混合ス
テップとを経て緑色の蛍光体の前駆体を作製することを
特徴とする蛍光体の製造方法。8. A precursor preparation step of preparing a precursor by mixing a solution containing a phosphor raw material and a basic aqueous solution,
The Zn from the precursor (2-x) SiO 4: Mn x (x; 0.0
4 to 0.2), which is a method for producing a phosphor for producing a green phosphor, wherein in the precursor producing step, a mixed solution for producing a mixed solution containing respective raw materials containing Zn, Mn and Si. Preparation step, the mixed solution, oxygen, ozone, bubbling treatment by at least one gas selected from the air, while performing the ultrasonic wave application treatment, through the mixing step of mixing the basic aqueous solution green 2. A method for producing a phosphor, which comprises producing a precursor of the phosphor.
る蛍光体であって、 前記蛍光体の粒子は、その平均粒径が0.1〜2.0μ
mであると共に、最大粒径が7.0μm以下であって、
球形状を有することを特徴とする蛍光体。9. A phosphor that is excited by ultraviolet rays to emit visible light, and the particles of the phosphor have an average particle size of 0.1 to 2.0 μm.
m and the maximum particle size is 7.0 μm or less,
A phosphor having a spherical shape.
軸径の比である軸径比が0.9〜1.0の球形状である
ことを特徴とする請求項9に記載の蛍光体。10. The fluorescence according to claim 9, wherein the shape of the particles is a spherical shape having an axial diameter ratio of 0.9 to 1.0, which is a ratio of a minor axis diameter to a major axis diameter. body.
イパネルと、前記プラズマディスプレイパネルを駆動す
る駆動回路とを備えるプラズマディスプレイパネル表示
装置であって、 前記蛍光体層を構成する蛍光体粒子は、その平均粒径が
0.1〜2.0μmであると共に、最大粒径が7.0μ
m以下であって、軸径比が0.9〜1.0の球形状を有
することを特徴とするプラズマディスプレイパネル表示
装置。11. A plasma display panel display device comprising: a plasma display panel having a phosphor layer; and a drive circuit for driving the plasma display panel, wherein the phosphor particles forming the phosphor layer have an average particle size. The particle size is 0.1-2.0 μm and the maximum particle size is 7.0 μm.
A plasma display panel display device having a spherical shape having a diameter ratio of 0.9 or less and a diameter ratio of 0.9 to 1.0.
ラズマディスプレイパネルと、前記プラズマディスプレ
イパネルを駆動する駆動回路とを備えるプラズマディス
プレイパネル表示装置であって、 前記青色の蛍光体層を構成する蛍光体は、Ba(1-x-y)
SryMgAl10O17:Eux(x;0.01〜0.2、
y;0.5以下)で示されると共に、平均粒径が0.1
〜2.0μmで、最大粒径が7.0μm以下であって、
軸径比が0.9〜1.0の球形状を有する粒子からなる
ことを特徴とするプラズマディスプレイパネル表示装
置。12. A plasma display panel display device comprising a plasma display panel having at least a blue phosphor layer, and a drive circuit for driving the plasma display panel, wherein the phosphor constitutes the blue phosphor layer. Is Ba (1-xy)
Sr y MgAl 10 O 17 : Eu x (x; 0.01 to 0.2,
y; 0.5 or less) and has an average particle size of 0.1
.About.2.0 μm, the maximum particle size is 7.0 μm or less,
A plasma display panel display device comprising spherical particles having an axial diameter ratio of 0.9 to 1.0.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001164631A JP2003034786A (en) | 2001-05-15 | 2001-05-31 | Manufacturing method for fluorescent material, fluorescent material, and display device of plasma display panel |
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JP2018150431A (en) * | 2017-03-10 | 2018-09-27 | デンカ株式会社 | Green phosphor and light-emitting device |
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2001
- 2001-05-31 JP JP2001164631A patent/JP2003034786A/en active Pending
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