[发明专利]铝酸盐荧光物质的制法、荧光物质和含荧光物质的装置

说明书

本发明涉及一种用于各种发光显示器如等离子体显示板(下面称为“PDP”)等、和真空紫外线激发的发光装置如稀有气体灯等的铝酸盐荧光物质，以及生产用作发光材料的铝酸盐荧光物质的方法，该物质受紫外线或可见光激发，并具有长时间的余辉。

近来，真空紫外线激发的发光装置得到了普及的发展，其机理是以稀有气体放电辐射的真空紫外线激发荧光物质而发光，且PDP的发展是一个典型的例子。PDP能够增加图形平面的尺寸，这在阴极射线管(CRT)和彩色液晶显示器中是难以达到的，且预期PDP会用于公共场所的平面显示器或大屏幕电视。PDP是一种通过将大量细小的放电空间(下文有时缩写为“显示单元”)以矩阵排列而获得的显示装置。在每个显示单元中有放电电极，且荧光物质涂覆在每个显示单元的内壁上。每个显示单元充有稀有气体如He-Xe、Ne-Xe、Ar等，并对放电电极施加电压，在稀有气体中发生放电，并发出真空紫外线。荧光物质受真空紫外线激发并发出可见光。通过控制发光的显示单元的位置来显示图像。使用发出：蓝、绿和红的三种原色荧光物质，可以获得全色显示。

除了PDP之外，真空紫外线激发的发光装置是稀有气体灯。稀有气体灯发光的机理是在稀有气体中放电产生真空紫外线，而真空紫外线通过荧光物质转变为可见光。从环境的角度来看稀有气体灯是有利的，因为它们不使用水银。在稀有气体中放电发出的真空紫外线可激发铝酸盐荧光物质是已知的。作为发蓝光的荧光物质，使用组成通式为x¹M¹O·y¹MgO·z¹Al₂O₃的复合氧化物作为基质且含有Eu作为激活剂的化合物是已知的，作为其典型例子，M¹是Ba的化合物(BaMgAl₁₀O₁₇∶Eu、BaMgAl₁₄O₂₃∶Eu等)是已知的。

作为发绿光的荧光物质，使用组成通式为x¹M¹O·y¹MgO·z¹Al₂O₃的复合氧化物作为基质且含有Mn作为激活剂的化合物是已知的，作为其典型例子，M¹是Ba的化合物(BaAl₁₂O₁₉∶Mn、BaMgAl₁₄O₂₃∶Mn等)是已知的。

通常，将含有组成预期铝酸盐荧光物质的金属元素的化合物以形成预期铝酸盐荧光物质的比例混合，然后在例如还原气氛中煅烧该混合物，以此可以获得铝酸盐荧光物质。例如，将钡化合物、铕化合物、镁化合物和铝化合物以Ba∶Eu∶Mg∶Al＝0.9∶0.1∶1∶10的比例混合，然后在例如含氢的气氛中煅烧得到的混合物，可以制备组成通式为Ba_0.9Eu_0.1MgAl₁₀O₁₇的铝酸盐荧光物质。

如果使用这样一种铝酸盐荧光物质制备显示单元如PDP等，强发光亮度是需要的。常规显示单元如PDP等中使用的荧光物质的主颗粒大小为大约2-5μm，并涂覆在显示单元的背板面上，即显示单元的侧面和底面。近来，不仅要求将荧光物质颗粒涂覆在PDP的显示单元的侧面和底面上，而且涂覆在前板面，即显示单元的顶面，以进一步增加PDP的发光亮度。

此外，自发光材料是常规的材料，其机理是将辐射物质加入到荧光物质中，且已经用于夜间显示或用于发光时钟中。在这些类型的装置中，通过从微量的辐射物质产生的弱辐射激发荧光物质而引起发光。近来，已经研究不含有放射性物质的荧光物质用作发光材料。这些物质储存日光，且即使在晚上也能长期发光，具有极好的发光效率，和强的余辉亮度。例如，这种荧光物质包括铝酸锶(SrAl₂O₄∶Eu等)等。