[发明专利]荧光体的制造方法

说明书

本发明涉及荧光体及其制造方法。

阴极射线管及荧光灯中使用的荧光体是通过电子射线或紫外线激发的，从发光效率的观点考虑该荧光体具有数μm的粒径是必要的。为获得由具有这种程度粒径的结晶粒形成的荧光体，通常采用使用助溶剂(flux)进行固相反应的合成方法。但是使用助溶剂合成的荧光体其形状不是完全的球形，是近似于反映原料粒子形状及结晶构造的多面体形状。使用这种荧光体例如在形成阴极射线管的荧光面时，由电子射线激发产生的发光作为从荧光面发出的光的功率不一定能被充分地利用，这是其存在的缺点。也就是说，如果荧光体粒子的形状接近于多面体则不能得到致密的荧光膜，在荧光膜内产生空隙，并且在作为光反射膜的铝箔的表面也产生凹凸。因此发出的光的散射增加，这是造成光损失的原因。同样，将上述荧光体用于荧光灯的情况下也不能得到致密的荧光膜，因此也不能充分有效地利用由紫外线激发所产生的发光。因此，为得到光散射少且为达到最密充填的效果，希望荧光体粒子的形状为球状。

为得到球状荧光体的试验在特开昭62-201989号公报(特公平7-45655号公报)中有记载，该方法是在高温等离子体中将浮游或下落状态的荧光体原料加热至其表面熔融的温度以上，然后冷却。作为该公报中的具体制造方法，记载了使用高频热等离子体的方法。另外还记载了将原料制粒后使用，以及为防止供给的原料的凝集而使原料带相同电荷互相分离，为使细粒子原料分散或被覆赋活剂而使用聚丙烯酸铵盐等分散剂及聚乙烯醇等粘合剂。另外还公开了，该方法得到的荧光体是由透明且接近于圆球形状的粒子组成，所以在构成荧光膜时辉度及对比度优良。但是本发明人等对该方法进行了追加试验，发现其存在以下种种问题。

首先，该方法在使用只由荧光体母体及赋活剂组成的荧光体原料的情况下，得到的荧光体的粒径为30μm以上(实施例1，表1)。也就是说，该方法在只使用荧光体母体及赋活剂作为荧光体原料的情况下，不能得到在实用中有用的粒径为0.5～15μm的荧光体。另一方面，记载了倩分散剂使荧光体母体及赋活剂分散，使用粘合剂在荧光体母体的表面上被覆赋活剂制成荧光体原料，使用该荧光体原料得到的荧光体的粒径为10μm以下(实施例3，表2)。但是根据本发明人等的实验，使用上述有机物时得到的荧光体产生着色，与市售荧光体相比存在辉度较差的问题。而且在该方法中要想就各个原料颗粒来严密控制混合物的组成是很困难的，因此除了得到希望的荧光体的组成之外还生成异相，产生了在每个得到的荧光体的粒子上其赋活剂浓度不同的问题。

另外，将具有含氧酸盐化合物及复合氧化物这种具有复杂组成的荧光体粒子用热等离子体进行球状化时，大多数情况下也不能得到具有良好特性的球状荧光体。也就是说，这些荧光体粒子如果与高温等离子体接触，则荧光体母体成分蒸发，由于分解或组成变动而生成异相，成为与原料荧光体组成不同的荧光体。其结果是产生着色，是造成辉度降低的原因。

另外，作为为改善分散性而使原料粉相互分离从而能够使原料的供给顺利进行的方法，是采用使原料粉带电的方法。但该方法为了使原料粉带电必须要使用静电高压发生器这种特别的装置。而且在将原料粉分散在载气中向热等离子体中供给时，由于原料粉的经过路线(树脂或金属管)与原料粉摩擦而带电，所以即使使原料粉带电其效果也会被抵消。结果导致原料粉堵塞，要想维持初期的粉体供给量也已经成为不可能，存在即使长时间处理也不能使总处理量增加的问题。

如上所述现有的使用热等离子体的方法虽然可以得到近似于圆球的粒子形状的荧光体，但不能高收率地制造作为实用荧光体有用的具有0.5～15μm的粒径且辉度高的荧光体。

另外还认为，如果可以将荧光体表面的赋活剂浓度设定得较高，则大大有助于从表面附近的发光，因此即使粒子内部的赋活剂浓度有稍许降低，也能得到充分的发光特性。在这种情况下，因为作为整体可以减少价格昂贵的赋活剂元素的量，所以可以降低成本。

关于这一点，在利用助溶剂法制得的荧光体的表面附着赋活剂，再次进行烧制则也可以改变表面的赋活剂浓度。但是因为利用上述的助溶剂法不能得到具有近似于圆球形状的荧光体，因此由于光的散射及不能得到最密实的充填所造成的影响很大，在使用阴极射线管及荧光灯的情况下很难得到辉度高的荧光面。

本发明的目的在于提供一种在阴极射线管及荧光灯中使用时能够形成致密且均质的高辉度荧光面并具有近似于圆球形状的粒径为数μm的荧光体。本发明的其他目的在于提供一种高收率地制造上述荧光体的方法。