專利名稱：熒光材料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種包括Mn2+活化過的硅酸鋅的熒光材料。本發(fā)明還涉及一種熒光屏、一種等離子體平面顯示器和一種放電燈。
包括Mn2+活化過的硅酸鋅的熒光材料是公知的，例如歐洲專利EP0393754 A1所述的。這種熒光材料廣泛用在熒光燈和等離子體顯示面板中以便將起激活作用的射線轉換成可見的綠光。在熒光燈中，熒光材料主要由波長為254納米的射線激活，而在等離子體顯示面板中，激活過程是在VUV(真空紫外)射線(10納米-200納米)的作用下進行的。雖然轉換效率取決于起激活作用的射線的波長，但可以斷定，在上述兩種用途中，起激活作用的射線轉換成可見綠光的總效率是較差的。此外，這種熒光材料的余輝時間用來在等離子體顯示面板上顯示例如運動圖象是太長了。
本發(fā)明的目的是提供一種包括Mn2+活化過的硅酸鋅、能將寬范圍波長內起激發(fā)作用的射線較有效地轉換成可見綠光且在VUV激化作用下余輝時間較短的熒光材料。
因此，本發(fā)明的包括由Mn2+活化過的硅酸鋅的熒光材料具有這樣的特點硅酸鋅摻有選自Gd3+、Eu2+、Co2+、Ce3+、Pr3+、Nd3+、Sm3+、Tb3+、Dy3+、Ho3+、Er3+、Tm3+和Yb3+組的一種或多種摻雜劑離子。
已發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的熒光材料在寬范圍波長內對起激發(fā)作用的射線的吸收率較高。此外，本發(fā)明熒光材料的量子產額也較高。因此，本發(fā)明的熒光材料在寬范圍波長內對起激發(fā)作用的射線來說，將射線轉換成可見綠光的總效率較高。此外還發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的熒光材料在VUV激化作用下的余輝時間較短。
若硅酸鋅摻以三價離子，則熒光材料最好還要包括選自Li1+、Na1+和K1+組的一種或一種以上的離子。通過選取單價離子量大致等于三價離子量，可以使熒光材料的凈電荷等于零。
硅酸鋅中的0．1％與15％之間的Zn2+離子用Mn2+離子取代時，本發(fā)明的熒光材料可取得良好的效果。
同樣，用摻雜劑離子取代硅酸鋅中的0．05％與5％之間的Zn2+離子時，本發(fā)明的熒光材料也可取得良好的效果。
由于上述性能，因而本發(fā)明的熒光材料非常適于在等離子體顯示面板或放電燈的熒光屏中使用。特別是，用于具有含水銀和氣體的氣密燈管的放電燈其效果良好。
下面以實施例進一步說明本發(fā)明。
用超聲波使ZnO、SiO2、醋酸錳·4H2O、GdCl3·6H2O和LiF(既起電荷補償劑作用又起溶劑作用)散布/溶解在水中。接著，將得出的懸浮液蒸干。接下去，在坩堝內在99％的氮和1％的氫的氣氛中在1200℃的溫度下烘烤得出混合料。溫度先是以4℃/分鐘的速度提高到1200℃，再在1200℃下維持2小時，然后以4℃/分鐘的速度降到室溫。得出的熒光材料，釓含量為0．7克分子％，錳含量為11克分子％。用254納米的射線激化時，測出的量子產額為83％，吸收率為94％。在相同的條件下，若熒光材料中不含摻雜劑離子而只含11克分子％的錳(Kasei公司出品的P1G1S)，則測出的量子產額為80％，吸收率為95％。
此外，還用Ne／Xe等離子體激發(fā)摻有摻雜劑的熒光材料和不含摻雜劑的熒光材料。結果，吸收率為95％，量子效應約為80％。在這些情況下，相對光輸出定義為熒光材料發(fā)射量的積分與Ne等離子體的線積分的比值，后者起著一個內部參考值的作用。不含摻雜劑的熒光材料其測出的相對光輸出為17.9，而摻有摻雜劑的熒光材料其測出的相對光輸出高得多，為29.9。熒光材料用脈沖寬度為0.5毫秒的激勵脈沖激發(fā)時，測出的余輝時間(定義為在此時間之后激化過的錳離子有90％衰減下來)，對不含摻雜劑的熒光材料為9.9毫秒，對摻有摻雜劑的熒光材料為5.9毫秒。熒光材料用脈沖寬度為20毫秒的激勵脈沖激發(fā)時，測出的余輝時間分別為14.5毫秒和8.0毫秒。由此可得出結論本發(fā)明的熒光材料，其將起激化作用的射線轉化為可見綠光的效率較高，其余輝時間也較短。
權利要求
1．一種熒光材料，包括由Mn2+活化過的硅酸鋅，其特征在于，所述硅酸鋅摻有選自由Gd3+、Eu2+、Co2+、Ce3+、Pr3+、Nd3+、Sm3+、Tb3+、Dy3+、Ho3+、Er3+、Tm3+和Yb3+組的一種或多種摻雜劑離子。
2．如權利要求1所述的熒光材料，其特征在于，所述硅酸鋅摻有三價離子摻雜劑，且含有選自Li1+、Na1+和K1+組的一種或一種以上的離子。
3．如權利要求1或2所述的熒光材料，其特征在于，所述硅酸鋅中的0．1％與15％之間的Zn2+離子用Mn2+離子取代。
4．如權利要求1、2或3所述的熒光材料，其特征在于，所述硅酸鋅中的0．05％與5％之間的Zn2+離子用摻雜劑離子取代。
5．一種熒光屏，其特征在于，它包括以上任一權利要求所述的熒光材料。
6．一種等離子體顯示面板，其特征在于，其熒光屏為權利要求5所述的熒光屏。
7．一種放電燈，其特征在于，其熒光屏為權利要求5所述的熒光屏。
8．如權利要求7所述的放電燈，其特征在于，它包括一個含水銀和氣體的氣密燈管。
全文摘要
將硅酸鋅熒光粉(Zn
文檔編號C09K11/77GK1290401SQ99802382
公開日2001年4月4日 申請日期1999年11月4日 優(yōu)先權日1998年11月18日
發(fā)明者H·貝希特爾, T·于斯特爾, W·邁爾, H·尼科爾, C·R·隆達 申請人:皇家菲利浦電子有限公司