酸化マグネシウム微粉末及びその製造方法
【課題】電子線に励起されると波長２００〜３００ｎｍの範囲にピーク波長を有する紫外光を発光する微細な酸化マグネシウム粉末を工業的に有利に製造することができる方法を提供する。
【解決手段】マグネシウム蒸気１ｋｇに対して、ハロゲンが０．０１〜５００ｇの範囲にて存在する気体雰囲気下で、マグネシウム蒸気と酸素含有気体とを接触させることにより、マグネシウムを酸化させる。
【解決手段】マグネシウム蒸気１ｋｇに対して、ハロゲンが０．０１〜５００ｇの範囲にて存在する気体雰囲気下で、マグネシウム蒸気と酸素含有気体とを接触させることにより、マグネシウムを酸化させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化マグネシウム微粉末、特に電子線によって励起されると波長が２００〜３００ｎｍの範囲にピーク波長を有する紫外光を発光する酸化マグネシウム微粉末及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
交流型プラズマディスプレイパネル（以下、ＡＣ型ＰＤＰともいう）は、一般に、放電ガスが充填された放電空間を挟んで対向配置された前面板と背面板とからなる。前面板は、前面ガラス基板、前面ガラス基板の上に形成された一対の放電電極、放電電極を被覆するように形成された誘電体層、そして誘電体層の表面に形成された誘電体保護層からなる。背面板は、背面ガラス基板、背面ガラス基板の上に形成されたアドレス電極と放電空間を区画するための隔壁、そして隔壁によって区画された領域の表面に形成された赤、緑、青の蛍光体層からなる。
【０００３】
放電ガスとしては、一般にキセノンガスとネオンガスとの混合ガスが利用されている。
誘電体保護層の材料には、二次電子放出係数が高く、耐スパッタ性に優れる酸化マグネシウムが広く利用されている。
【０００４】
ＡＣ型ＰＤＰでは前面板の放電電極に電圧を印加すると、放電ガス中に存在するイオン・電子が誘電体保護層に衝突して、誘電体保護層が二次電子を放出する工程と、放出された二次電子がイオン化していない放電ガス原子に衝突して、放電ガス原子がイオン化する工程とを繰り返すことによって、放電空間中の荷電粒子が増加して、放電を開始する。そして、放電により生成した紫外光により、背面板の蛍光体層を構成する蛍光体が励起されて発光した青色、緑色、赤色の可視光を前面板から取り出して画像を表示する。
【０００５】
このような機構により画像を表示するＡＣ型ＰＤＰでは画像の高精密化に伴い、前面板の放電電極に電圧を印加してから放電が開始するまでの時間を短くすること、いわゆる放電遅れを減少することが重要となる。
【０００６】
特許文献１には、ＡＣ型ＰＤＰの放電遅れを減少する方法として、誘電体保護層を、電子線によって励起されて波長が２００〜３００ｎｍの範囲にピーク波長を有する紫外光の発光（カソード・ルミネッセンス発光）を行う酸化マグネシウム結晶体で形成することが開示されている。この特許文献１によれば、カソード・ルミネッセンス発光を行う酸化マグネシウム結晶体は、カソード・ルミネッセンス発光で発光する紫外光のピーク波長に対応したエネルギー準位によって電子を長時間トラップすることができ、この電子が電界によって取り出されることにより、放電開始に必要な初期電子が得られるため放電遅れが減少する。すなわち、特許文献１には、カソード・ルミネッセンス発光を行う酸化マグネシウム結晶体がプライミング粒子放出材料として作用することが記載されている。なお、この特許文献１の図７に記載されているデータによれば、カソード・ルミネッセンス発光を行う酸化マグネシウム結晶体は、粒子径が２０００オングストローム以上の気相酸化法で合成した酸化マグネシウム結晶体である。
【０００７】
特許文献２には、ＡＣ型ＰＤＰの放電遅れを減少する方法として、誘電体保護層を、蒸着又はスパッタリングによって形成される薄膜酸化マグネシウム層と、電子線によって励起されて波長が２００〜３００ｎｍの範囲にピーク波長を有する紫外光の発光を行う酸化マグネシウム結晶体からなる結晶酸化マグネシウム層とが積層した構造とすることが開示されている。なお、この特許文献２の図８に記載されているデータでも、カソード・ルミネッセンス発光が見られるのは、粒子径が２０００オングストローム以上の気相酸化法で合成した酸化マグネシウム結晶体である。
【０００８】
特許文献３には、電子線によって励起されて波長が２００〜３００ｎｍの範囲にピーク波長を有する紫外光の発光を行う酸化マグネシウム結晶体を二次電子放出材として、蛍光体層を構成する蛍光体に混合する、もしくはその酸化マグネシウム結晶体からなる層を蛍光体層の放電空間に接する側の表面に積層することによって、ＡＣ型ＰＤＰの放電遅れが改善することが記載されている。なお、この特許文献３の図７に記載されているデータでも、カソード・ルミネッセンス発光が見られるのは、粒子径が２０００オングストローム以上の気相酸化法で合成した酸化マグネシウム結晶体である。
【０００９】
特許文献４には、ＡＣ型ＰＤＰのプライミング粒子放出材料に、ハロゲンが１〜１００００ｐｐｍ添加されたハロゲン含有酸化マグネシウム結晶体を用いることが記載されている。特許文献４には、ハロゲン含有酸化マグネシウム結晶体は平均粒子径が０．０５〜２０μｍの範囲にあることが好ましいと記載されている。特許文献４には、ハロゲン含有酸化マグネシウム結晶体の製造方法として、酸化マグネシウム結晶体とハロゲン含有物質を混合して、焼成し、解砕することによって製造する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−５９７７９号公報
【特許文献２】特開２００６−５９７８０号公報
【特許文献３】特開２００８−６６１７６号公報
【特許文献４】特開２００８−２８２６２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記特許文献１及び２に開示されているように、ＡＣ型ＰＤＰの放電遅れを減少させるために、誘電体保護層を電子線に励起されて波長が２００〜３００ｎｍの範囲にピーク波長を有する紫外光を発光する酸化マグネシウム結晶体で形成することは有効である。一方、ＡＣ型ＰＤＰは前面板から可視光を取り出すため、誘電体保護層の材料として用いる酸化マグネシウム結晶体層は可視光透過性が高いことが望まれる。また蛍光体層を構成する蛍光体に混合する、もしくは蛍光体層の放電空間に接する側の表面に積層する層を形成する二次電子放出材として用いる酸化マグネシウム結晶体についても可視光透過性が高いことが望まれる。しかしながら、特許文献１〜３に記載されているカソード・ルミネッセンス発光を行うとされる酸化マグネシウム結晶体は、粒子径が２０００オングストローム（２００ｎｍ）以上と大きいため、可視光透過性が低いという問題がある。
【００１２】
一方、特許文献４には、平均粒子径が０．０５μｍ（５０ｎｍ）の微細なハロゲン含有酸化マグネシウム結晶体が記載されている。しかしながら、本発明者の検討によると、酸化マグネシウム結晶体とハロゲン含有物質との混合物を焼成すると、焼成時に酸化マグネシウム結晶体同士が焼結して、粗大な粒子が生成し易く、微細なハロゲン含有酸化マグネシウムの粉末は得られないことが判明した。
【００１３】
従って、本発明の目的は、電子線に励起されると波長２００〜３００ｎｍの範囲にピーク波長を有する紫外光を発光する微細なハロゲン含有酸化マグネシウム粉末、及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者は、マグネシウム蒸気１ｋｇに対して、フッ素や塩素などのハロゲンが０．０１〜５００ｇの範囲にて存在する気体雰囲気下で、マグネシウム蒸気と酸素含有気体とを接触させて、マグネシウムを酸化させる方法により、ハロゲンを０．００１〜１０質量％の範囲にて含有し、ＢＥＴ比表面積が３４〜３５０ｍ2／ｇの範囲、すなわちＢＥＴ比表面積から求められる平均粒子径が５ｎｍ以上で５０ｎｍ未満の微細なハロゲン含有酸化マグネシウム粉末を得ることができることを見出し、そして、そのハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末が電子線に励起されると波長２００〜３００ｎｍの範囲にピーク波長を有する紫外光を発光することを確認して本発明を完成した。
【００１５】
従って、本発明は、マグネシウム蒸気１ｋｇに対して、ハロゲンが０．０１〜５００ｇの範囲の量にて存在する気体雰囲気下で、マグネシウム蒸気と酸素含有気体とを接触させることを特徴とするハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末の製造方法にある。
【００１６】
上記本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末の製造方法において、ハロゲンは、フッ素及び塩素からなる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲンであることが好ましい。
【００１７】
本発明はまた、ハロゲンを０．００１〜１０質量％の範囲にて含有し、ＢＥＴ比表面積が３４〜３５０ｍ2／ｇの範囲にあるハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末にある。
【００１８】
上記本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末の好ましい態様は次の通りである。
（１）ハロゲンがフッ素及び／又は塩素である。
（２）一次粒子の粒子形状が立方体である。
（３）電子線で励起されて波長２００〜３００ｎｍの範囲にピーク波長を有する紫外光を発光する。
【００１９】
本発明はまた、上記本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末からなる交流型プラズマディスプレイパネルの誘電体保護層にもある。
【００２０】
本発明はまた、上記本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末を含む交流型プラズマディスプレイパネルの蛍光体層にもある。
【００２１】
本発明はさらに、上記本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末からなる、交流型プラズマディスプレイパネルの蛍光体層の放電空間に接する側の表面に積層される二次電子放出層にもある。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末は、電子線に励起されて波長２００〜３００ｎｍの範囲にピーク波長を有する紫外光を発光するにもかかわらず、従来の電子線に励起されて波長２００〜３００ｎｍの範囲にピーク波長を有する紫外光を発光する酸化マグネシウム粉末と比較して、粒子径が小さく、可視光透過性が高い。このため、本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末を用いて形成した誘電体保護層を備えたＡＣ型ＰＤＰは、放電遅れなどの放電特性が向上すると共に、従来の酸化マグネシウム粉末を用いて形成した誘電体保護層を備えたＡＣ型ＰＤＰと比較して輝度が向上する。また、このような本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末を用いて形成した誘電体保護層を備えたＡＣ型ＰＤＰは、電子線に励起されて紫外光を発光する、従来の粒子径の大きい酸化マグネシウム粉末を用いて形成した誘電体保護層を備えたＡＣ型ＰＤＰよりも放電開始電圧を低下させることができる。また、本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末を蛍光体に混合して蛍光体層を形成したＡＣ型ＰＤＰや、蛍光体層の放電空間に接する側の表面に本発明の酸化マグネシウム微粉末からなる層を積層したＡＣ型ＰＤＰもまた、放電遅れなどの放電特性が向上すると共に、輝度が高くなる。
【００２３】
また、本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末の製造方法を利用することによって、上記のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末を工業的に有利に製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末の製造方法に有利に用いることができる酸化マグネシウム微粉末製造装置の一例の構成を示す図である。
【図２】実施例１で製造したフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の電子線励起による紫外光の発光スペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末は、ハロゲンを０．００１〜１０質量％の範囲にて含有する。ハロゲンの含有量は、好ましくは０．０１〜１０質量％の範囲、より好ましくは０．０３〜５質量％の範囲、更に好ましくは０．０３〜３質量％の範囲、特に好ましくは０．１〜１質量％の範囲である。本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末に含まれるハロゲンは、フッ素、塩素、臭素及びヨウ素のうちのいずれか一種であってもよいし、二種以上であってもよい。ハロゲンはフッ素及び塩素であることが好ましく、フッ素であることが更に好ましい。
【００２６】
本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末は、ＢＥＴ比表面積が３４ｍ2／ｇ以上、好ましくは３４〜３５０ｍ2／ｇの範囲、より好ましくは４８〜３５０ｍ2／ｇの範囲にあり、更に好ましくは５５〜３５０ｍ2／ｇの範囲にあり、ＢＥＴ比表面積から求められる平均粒子径が５０ｎｍ未満、好ましくは５〜４９ｎｍの範囲、より好ましくは５〜３５ｎｍの範囲、更に好ましくは５〜３０ｎｍの範囲にある極めて微細な粉末である。
【００２７】
なお、平均粒子径は下記の式（Ｉ）を用いて算出した値である。
Ｄ＝Ａ／（Ｓ×ρ）・・・（Ｉ）
式（Ｉ）において、Ｄは平均粒子径であり、Ａは表面係数（＝６）であり、ＳはＢＥＴ比表面積であり、ρは酸化マグネシウムの真密度である。
【００２８】
本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末は、電子線によって励起されて波長域２００〜３００ｎｍの範囲（好ましくは２３０〜２５０ｎｍの範囲、特に２４０ｎｍ付近）にピーク波長を有する紫外光を発光する特性を有する。本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末は、分散状態の一次粒子からなることが好ましい。一次粒子の粒子形状は立方体であることが好ましい。
【００２９】
次に、本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末の製造方法について説明する。本発明では、マグネシウム蒸気１ｋｇに対して、ハロゲンが０．０１〜５００ｇの範囲の量、好ましくは０．１〜５００ｇの範囲となる量にて存在する気体雰囲気下で、マグネシウム蒸気と酸素含有気体とを接触させることによりハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末を製造する。具体的には、ハロゲン含有気体をハロゲンの量が上記の範囲となるように供給しながら、マグネシウム蒸気と酸素含有気体とを接触させることによりハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末を製造する。以下、本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末の製造方法を添付図面を参照しながら説明する。
【００３０】
図１は、本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末の製造方法に有利に用いることができる酸化マグネシウム微粉末製造装置の一例の構成図である。
【００３１】
図１において、酸化マグネシウム微粉末製造装置は、上部にマグネシウム蒸気吹き出し口１１を備え、側部に金属マグネシウム投入口１２と希釈ガス導入口１３とを備えた金属マグネシウム溶融蒸発器１０、及び下部にてマグネシウム蒸気吹き出し口１１と連結し、側部に酸素含有気体噴射口１５を備え、上部に酸化マグネシウム微粉末取出し口１６を備えたマグネシウム酸化装置１４からなる。希釈ガス導入口１３から導入される希釈ガスの例としては、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス、クリプトンガス、キセノンガス、及びラドンガスを挙げることができる。酸素含有気体噴射口１５から導入される酸素含有気体の例としては、酸素及び空気を挙げることができる。
【００３２】
図１の酸化マグネシウム微粉末製造装置において、金属マグネシウム投入口１２から投入された金属マグネシウムは、金属マグネシウム溶融蒸発器１０にて加熱されて溶融し、生成した溶融マグネシウム１はさらに加熱され、マグネシウム蒸気が生成する。生成したマグネシウム蒸気は、希釈ガス導入口１３から導入された希釈ガスと共に、マグネシウム蒸気吹き出し口１１を通って、マグネシウム酸化装置１４に導入される。マグネシウム酸化装置１４内には、ハロゲンが上記の範囲の量にて存在するようにハロゲン含有気体が導入されていて、マグネシウム蒸気と酸素含有気体噴射口１５から導入された酸素含有気体とはハロゲンが存在する気体雰囲気下にて接触し、マグネシウムはハロゲンを取り込みながら酸化されて、ハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末２が生成する。生成するハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末のＢＥＴ比表面積、すなわち粒子径は、マグネシウム蒸気吹き出し口１１の断面積、マグネシウム酸化装置１４へのマグネシウム蒸気や酸素含有気体の導入量、マグネシウム酸化装置１４内でのマグネシウム蒸気と酸素含有気体の接触位置を変えることにより任意に制御することができる。マグネシウム酸化装置１４内にて生成したハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末２は、酸化マグネシウム微粉末取出し口１６を通って、熱交換器（図示せず）などにより冷却させたのち、回収・貯蔵される。得られたハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末は、活性が高く、貯蔵中に空気中の二酸化炭素や水分を吸着することがあるため、出荷前に５００〜１１００℃の温度で再焼成してもよい。
【００３３】
マグネシウム酸化装置１４にハロゲン含有気体を導入する方法としては、希釈ガス導入口１３にハロゲン含有気体を供給して、ハロゲン含有気体をマグネシウム蒸気や希釈ガスと共にマグネシウム酸化装置１４に導入する方法、酸素含有気体噴射口１５にハロゲン含有気体を供給して、ハロゲン含有気体を酸素含有気体と共にマグネシウム酸化装置１４に導入する方法、マグネシウム酸化装置１４にハロゲン含有気体導入口を設けて、ハロゲン含有気体単独でマグネシウム酸化装置に導入する方法のいずれかの方法を用いることができる。
【００３４】
マグネシウム酸化装置１４に導入するハロゲン含有気体は、ハロゲン（フッ素、塩素、臭素、ヨウ素）を一種もしくは二種以上含む気体である。ハロゲン含有気体はフッ素及び／又は塩素を含有する気体であることが好ましく、フッ素含有気体であることが更に好ましい。
【００３５】
フッ素含有気体の例としては、フッ化水素、三フッ化窒素、六フッ化硫黄、フッ化スルフリル、フッ化アンモニウム、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）、パーフルオロカーボン（ＰＦＣ）、ハイドロフルオロエーテル、パーフルオロケトンなど、常温で気体のフッ素含有化合物や、常温で液体もしくは固体のフッ素含有化合物を加熱により気化もしくは熱分解させて生成させた気体を挙げることができる。
【００３６】
ハイドロフルオロカーボンの具体例としては、ジフルオロメタン、ジフルオロエタン、１，１，１，２−テトラフルオロエタン、ペンタフルオロエタン、ヘプタフルオロプロパン、ジヒドロデカフルオロペンタンなどを挙げることができる。パーフルオロカーボンの具体例としては、パーフルオロメタン、パーフルオロエタンなどを挙げることができる。ハイドロフルオロエーテルの具体例としては、メトキシ−１，１，１，２，２−テトラフルオロエタン、メトキシ−ノナフルオロブタン、エトキシ−ノナフルオロブタンなどを挙げることができる。パーフルオロケトンの具体例としては、ペンタフルオロエチル−ヘプタオロプロピルケトンなどを挙げることができる。
【００３７】
塩素含有気体の例としては、塩素等の常温で気体の塩素含有化合物、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、１，１，１−トリクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、テトラクロロエチレン、塩化チオニル、塩化スルフリル等の常温で液体もしくは固体の塩素含有化合物を加熱もしくは熱分解させて生成させた気体などを挙げることができる。
【００３８】
フッ素と塩素とを含有する気体の例としては、ジクロロフルオロメタン等のクロロフルオロカーボンやクロロペンタフルオロエタン等のハイドロクロロフルオロカーボンを挙げることができる。
【００３９】
本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末は、ＡＣ型ＰＤＰの誘電体保護層の形成用材料、ＡＣ型ＰＤＰの蛍光層を構成する蛍光体に混合する二次電子放出材、ＡＣ型ＰＤＰの蛍光体層の放電空間に接する側の表面に積層する二次電子放出層の形成用材料として用いることができる。
【００４０】
本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末からなる誘電体保護層は、ハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末を分散媒体に分散させた分散液を誘電体層の上に塗布して、乾燥することによって形成することができる。分散液の分散媒体には、エタノールやイソプロピルアルコールなどのアルコールを用いることができる。
【００４１】
誘電体保護層は、二層以上であってもよい。例えば、誘電体層の上に電子ビーム蒸着法により酸化マグネシウム層を形成し、その酸化マグネシウム層の上に本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末からなる層を形成してもよい。
【００４２】
本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末を含む蛍光体層は、ハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末と蛍光体粉末とを分散媒体に分散させた分散液を、ＡＣ型ＰＤＰの背面板の上に塗布し、乾燥することによって形成することができる。
【００４３】
本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末からなる二次電子放出層は、ハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末と蛍光体粉末とを分散媒体に分散させた分散液を、ＡＣ型ＰＤＰの蛍光体層の上に塗布し、乾燥することによって形成することができる。
【実施例】
【００４４】
［実施例１］
図１の酸化マグネシウム微粉末製造装置の金属マグネシウム溶融蒸発器１０に、金属マグネシウム投入口１２から金属マグネシウムを投入した。次いで、希釈ガス導入口１３にアルゴンを導入しながら、金属マグネシウムを加熱し、溶融させた。溶融マグネシウムをさらに１１７０℃の温度で加熱し、マグネシウム蒸気を１．０１ｋｇ／時間の生成速度で生成させた。マグネシウム蒸気が生成した後、希釈ガス導入口１３にアルゴンを３０００ＮＬ／時間の流量で、１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４ａ）を０．６４ＮＬ／時間（マグネシウム蒸気１ｋｇ／時間に対するフッ素量として２．０ｇ／時間）の流量で導入し、マグネシウム蒸気とアルゴンと１，１，１，２−テトラフルオロエタンとの混合気体として、マグネシウム酸化装置１４に導入した。次いで、酸素含有気体噴射口１５から空気を２５Ｎｍ3／時間の流量にて導入して、酸素含有気体とマグネシウム蒸気とを接触させ、マグネシウムを酸化させてフッ素含有酸化マグネシウム微粉末を製造した。得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の粒子形状を電子顕微鏡を用いて観察したところ、一次粒子は立方体であることが確認された。
【００４５】
得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末のフッ素含有量（ランタンアリザリンコンプレキソン吸光度法による）は０．１５質量％であり、ＢＥＴ比表面積（窒素吸着法による）は３５．８ｍ2／ｇ（ＢＥＴ比表面積から求められる平均粒子径は４７ｎｍ）であった。また、得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の電子線励起による紫外光の発光スペクトルをカソード・ルミネッセンス測定装置により測定したところ、図２に示すような発光スペクトルが得られ、電子線励起により波長２４０ｎｍ付近にピークを有する紫外光を発光することが確認された。紫外光の発光強度の最大値は１３３００ａｒｂ．ｕｎｉｔであった。
【００４６】
［実施例２］
１，１，１，２−テトラフルオロエタンガスの流量を、３．８４ＮＬ／時間（マグネシウム蒸気１ｋｇ／時間に対するフッ素量として１３．６ｇ／時間）としたこと以外は、実施例１と同様にしてフッ素含有酸化マグネシウム微粉末を製造した。得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の粒子形状を電子顕微鏡を用いて観察したところ、一次粒子は立方体であることが確認された。
【００４７】
得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末のフッ素含有量は０．３０質量％であり、ＢＥＴ比表面積は３４．９ｍ2／ｇ（ＢＥＴ比表面積から求められる平均粒子径は４８ｎｍ）であった。また、得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の電子線励起による紫外光の発光スペクトルを実施例１と同様に測定したところ、図２と同様の発光スペクトルが得られ、電子線励起により波長２４０ｎｍの付近にピークを有する紫外光を発光することが確認された。紫外光の発光強度の最大値は２５７１０ａｒｂ．ｕｎｉｔであった。
【００４８】
［実施例３］
１，１，１，２−テトラフルオロエタンガスの代わりに六フッ化硫黄ガスを１．６８ＮＬ／時間（マグネシウム蒸気１ｋｇ／時間に対するフッ素量として８．５ｇ／時間）の流量で蒸発鍋に導入したこと以外は、実施例１と同様にしてフッ素含有酸化マグネシウム微粉末を製造した。得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の粒子形状を電子顕微鏡を用いて観察したところ、一次粒子は立方体であることが確認された。
【００４９】
得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末のフッ素含有量は０．２２質量％であり、ＢＥＴ比表面積は３７．８ｍ2／ｇ（ＢＥＴ比表面積から求められる平均粒子径は４４ｎｍ）であった。また、得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の電子線励起による紫外光の発光スペクトルを実施例１と同様に測定したところ、図２と同様の発光スペクトルが得られ、電子線励起により波長２４０ｎｍの付近にピークを有する紫外光を発光することが確認された。紫外光の発光強度の最大値は４９２０ａｒｂ．ｕｎｉｔであった。
【００５０】
［実施例４］
六フッ化硫黄ガスの流量を５．５５ＮＬ／時間（マグネシウム蒸気１ｋｇ／時間に対するフッ素量として２８．８ｇ／時間）としたこと以外は、実施例３と同様にしてフッ素含有酸化マグネシウム微粉末を製造した。得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の粒子形状を電子顕微鏡を用いて観察したところ、一次粒子は立方体であることが確認された。
【００５１】
得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末のフッ素含有量は０．６０質量％であり、ＢＥＴ比表面積は３５．４ｍ2／ｇ（ＢＥＴ比表面積から求められる平均粒子径は４７ｎｍ）であった。また、得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の電子線励起による紫外光の発光スペクトルを実施例１と同様に測定したところ、図２と同様の発光スペクトルが得られ、電子線励起により波長２４０ｎｍの付近にピークを有する紫外光を発光することが確認された。紫外光の発光強度の最大値は１２９２０ａｒｂ．ｕｎｉｔであった。
【００５２】
［実施例５］
溶融マグネシウムの加熱温度を１１３０℃（マグネシウム蒸気の生成速度として０．２８ｋｇ／時間）にし、１，１，１，２−テトラフルオロエタンガスの流量を０．６４ＮＬ時間（マグネシウム蒸気１ｋｇ／時間に対するフッ素量として７．６ｇ／時間）としたこと以外は、実施例１と同様にしてフッ素含有酸化マグネシウム微粉末を製造した。得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の粒子形状を電子顕微鏡を用いて観察したところ、一次粒子は立方体であることが確認された。
【００５３】
得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末のフッ素含有量は０．２５質量％であり、ＢＥＴ比表面積は８６．４ｍ2／ｇ（ＢＥＴ比表面積から求められる平均粒子径１９ｎｍ）であった。また、得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の電子線励起による紫外光の発光スペクトルを実施例１と同様に測定したところ、図２と同様の発光スペクトルが得られ、電子線励起により波長２４０ｎｍ付近にピークを有する紫外光を発光することが確認された。この紫外光の発光強度の最大値は６１００ａｒｂ．ｕｎｉｔであった。
【００５４】
［比較例１］
１，１，１，２−テトラフルオロエタンガスを希釈ガス導入口に導入しなかったこと以外は、実施例１と同様にして酸化マグネシウム微粉末を製造した。得られた酸化マグネシウム微粉末の粒子形状を電子顕微鏡を用いて観察したところ、一次粒子は立方体であることが確認された。
【００５５】
得られた酸化マグネシウム微粉末のＢＥＴ比表面積は３５．３ｍ2／ｇ（ＢＥＴ比表面積から求められる平均粒子径は４７ｎｍ）であった。また、得られた酸化マグネシウム微粉末の電子線励起による紫外光の発光スペクトルを実施例１と同様に測定したところ、波長２００〜３００ｎｍの範囲にピークを有する紫外光の発光は見られなかった。
【００５６】
［実施例６］
アルゴンガスの流量を６０００ＮＬ／時間としたこと以外は、実施例５と同様にしてフッ素含有酸化マグネシウム微粉末を製造した。得られたフッ素含有酸化マグネシウム粉末の粒子形状を電子顕微鏡を用いて観察したところ、一次粒子は立方体であることが確認された。
【００５７】
得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末のフッ素含有量は０．２３質量％であり、ＢＥＴ比表面積は１５５．２ｍ2／ｇ（ＢＥＴ比表面積から求められる平均粒子径は１１ｎｍ）であった。また、得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の電子線励起による紫外光の発光スペクトルを実施例１と同様に測定したところ、図２と同様の発光スペクトルが得られ、電子線励起により波長２４０ｎｍの付近にピークを有する紫外光を発光することが確認された。紫外光の発光強度の最大値は５２５０ａｒｂ．ｕｎｉｔであった。
【００５８】
［実施例７］
１，１，１，２−テトラフルオロエタンガスの流量を０．０６ＮＬ／時間（マグネシウム蒸気１ｋｇ／時間に対するフッ素量として０．７３ｇ／時間）としたこと以外は、実施例６と同様にしてフッ素含有酸化マグネシウム微粉末を製造した。得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の粒子形状を電子顕微鏡を用いて観察したところ、一次粒子は立方体であることが確認された。
【００５９】
得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末のフッ素含有量は０．０１５質量％であり、ＢＥＴ比表面積は１４４．８ｍ2／ｇ（ＢＥＴ比表面積から求められる平均粒子径は１２ｎｍ）であった。また、得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の電子線励起による紫外光の発光スペクトルを実施例１と同様に測定したところ、図２と同様の発光スペクトルが得られ、電子線励起により波長２４０ｎｍの付近にピークを有する紫外光を発光することが確認された。紫外光の発光強度の最大値は８９０ａｒｂ．ｕｎｉｔであった。
【００６０】
［実施例８］
１，１，１，２−テトラフルオロエタンガスの流量を０．０２ＮＬ／時間（マグネシウム蒸気１ｋｇ／時間に対するフッ素量として０．２４ｇ／時間）としたこと以外は、実施例６と同様にしてフッ素含有酸化マグネシウム微粉末を製造した。得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の粒子形状を電子顕微鏡を用いて観察したところ、一次粒子は立方体であることが確認された。
【００６１】
得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末のフッ素含有量は０．００５質量％であり、ＢＥＴ比表面積は１４６．０ｍ2／ｇ（ＢＥＴ比表面積から求められる平均粒子径は１１ｎｍ）であった。また、得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の電子線励起による紫外光の発光スペクトルを実施例１と同様に測定したところ、図２と同様の発光スペクトルが得られ、電子線励起により波長２４０ｎｍの付近にピークを有する紫外光を発光することが確認された。紫外光の発光強度の最大値は２２０ａｒｂ．ｕｎｉｔであった。
【００６２】
［実施例９］
１，１，１，２−テトラフルオロエタンガスの流量を０．０１ＮＬ／時間（マグネシウム蒸気１ｋｇ／時間に対するフッ素量として０．１２ｇ／時間）としたこと以外は、実施例５と同様にしてフッ素含有酸化マグネシウム微粉末を製造した。得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の粒子形状を電子顕微鏡を用いて観察したところ、一次粒子は立方体であることが確認された。
【００６３】
得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末のフッ素含有量は０．００２質量％であり、ＢＥＴ比表面積は８１．６ｍ2／ｇ（ＢＥＴ比表面積から求められる平均粒子径は２１ｎｍ）であった。また、得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の電子線励起による紫外光の発光スペクトルを実施例１と同様に測定したところ、図２と同様の発光スペクトルが得られ、電子線励起により波長２４０ｎｍの付近にピークを有する紫外光を発光することが確認された。紫外光の発光強度の最大値は２１０ａｒｂ．ｕｎｉｔであった。
【００６４】
［実施例１０］
１，１，１，２−テトラフルオロエタンガスの流量を０．０６ＮＬ／時間（マグネシウム蒸気１ｋｇ／時間に対するフッ素量として０．７３ｇ／時間）としたこと以外は、実施例５と同様にしてフッ素含有酸化マグネシウム微粉末を製造した。得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の粒子形状を電子顕微鏡を用いて観察したところ、一次粒子は立方体であることが確認された。
【００６５】
得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末のフッ素含有量は０．０２質量％であり、ＢＥＴ比表面積は７８．２ｍ2／ｇ（ＢＥＴ比表面積から求められる平均粒子径は２１ｎｍ）であった。また、得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の電子線励起による紫外光の発光スペクトルを実施例１と同様に測定したところ、図２と同様に電子線励起により波長２４０ｎｍの付近にピークを有する紫外光を発光することが確認された。紫外光の発光強度の最大値は１６１０ａｒｂ．ｕｎｉｔであった。
【００６６】
［実施例１１］
１，１，１，２−テトラフルオロエタンガスに代えて四塩化炭素ガスを０．６４ＮＬ／時間（マグネシウム蒸気１ｋｇ／時間に対する塩素量として４．０１ｇ／時間）の流量で導入したこと以外は、実施例１と同様にして塩素含有酸化マグネシウム微粉末を製造した。得られた塩素含有酸化マグネシウム微粉末の粒子形状を電子顕微鏡を用いて観察したところ、一次粒子は立方体であることが確認された。
【００６７】
得られた塩素含有酸化マグネシウム微粉末の塩素含有量は０．０５質量％であり、ＢＥＴ比表面積は３６．１ｍ2／ｇ（ＢＥＴ比表面積から求められる平均粒子径は４６ｎｍ）であった。また、得られた塩素含有酸化マグネシウム微粉末の電子線励起による紫外光の発光スペクトルを実施例１と同様に測定したところ、図２と同様に電子線励起により波長２４０ｎｍの付近にピークを有する紫外光を発光することが確認された。紫外光の発光強度の最大値は３８４０ａｒｂ．ｕｎｉｔであった。なお、塩素含有量はイオンクロマトグラフィーにより測定した。
【００６８】
［実施例１２］
溶融マグネシウムの加熱温度を１１３０℃、マグネシウム蒸気供給量を０．２８ｋｇ／時間とし、四塩化炭素ガスの流量を０．０２ＮＬ／時間（マグネシウム蒸気１ｋｇ／時間に対する塩素量として０．４５ｇ／時間）としたこと以外は、実施例１１と同様にして塩素含有酸化マグネシウム微粉末を製造した。得られた塩素含有酸化マグネシウム微粉末の粒子形状を電子顕微鏡を用いて観察したところ、一次粒子は立方体であることが確認された。
【００６９】
得られた塩素含有酸化マグネシウム微粉末の塩素含有量は０．００１質量％であり、ＢＥＴ比表面積は８８．０ｍ2／ｇ（ＢＥＴ比表面積から求められる平均粒子径は１９ｎｍ）であった。また、得られた塩素含有酸化マグネシウム微粉末の電子線励起による紫外光の発光スペクトルを実施例１と同様に測定したところ、図２と同様の発光スペクトルが得られ、電子線励起により波長２４０ｎｍの付近にピークを有する紫外光を発光することが確認された。紫外光の発光強度の最大値は１１０ａｒｂ．ｕｎｉｔであった。
【００７０】
［実施例１３］
１，１，１，２−テトラフルオロエタンガスに代えて、ジクロロフルオロメタンガスを０．６４ＮＬ／時間（マグネシウム蒸気１ｋｇ／時間に対するフッ素量として１．９４ｇ／時間、塩素量として３．６２ｇ／時間）の流量で導入したこと以外は、実施例５と同様にしてフッ素・塩素含有酸化マグネシウム微粉末を製造した。得られたフッ素・塩素含有酸化マグネシウム微粉末の粒子形状を電子顕微鏡を用いて観察したところ、一次粒子は立方体であることが確認された。
【００７１】
得られたフッ素・塩素含有酸化マグネシウム微粉末のフッ素含有量は０．０８質量％、塩素含有量は０．０２質量％であり、ＢＥＴ比表面積は７７．３ｍ2／ｇ（ＢＥＴ比表面積から求められる平均粒子径は２２ｎｍ）であった。また、得られたフッ素・塩素含有酸化マグネシウム微粉末の電子線励起による紫外光の発光スペクトルを実施例１と同様に測定したところ、図２と同様の発光スペクトルが得られ、電子線励起により波長２４０ｎｍの付近にピークを有する紫外光を発光することが確認された。紫外光の発光強度の最大値は１７７０ａｒｂ．ｕｎｉｔであった。
【符号の説明】
【００７２】
１ 溶融マグネシウム
２ ハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末
１０ 金属マグネシウム溶融蒸発器
１１ マグネシウム蒸気吹き出し口
１２ 金属マグネシウム投入口
１３ 希釈ガス導入口
１４ マグネシウム酸化装置
１５ 酸素含有気体噴射口
１６ 酸化マグネシウム微粉末取出し口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化マグネシウム微粉末、特に電子線によって励起されると波長が２００〜３００ｎｍの範囲にピーク波長を有する紫外光を発光する酸化マグネシウム微粉末及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
交流型プラズマディスプレイパネル（以下、ＡＣ型ＰＤＰともいう）は、一般に、放電ガスが充填された放電空間を挟んで対向配置された前面板と背面板とからなる。前面板は、前面ガラス基板、前面ガラス基板の上に形成された一対の放電電極、放電電極を被覆するように形成された誘電体層、そして誘電体層の表面に形成された誘電体保護層からなる。背面板は、背面ガラス基板、背面ガラス基板の上に形成されたアドレス電極と放電空間を区画するための隔壁、そして隔壁によって区画された領域の表面に形成された赤、緑、青の蛍光体層からなる。
【０００３】
放電ガスとしては、一般にキセノンガスとネオンガスとの混合ガスが利用されている。
誘電体保護層の材料には、二次電子放出係数が高く、耐スパッタ性に優れる酸化マグネシウムが広く利用されている。
【０００４】
ＡＣ型ＰＤＰでは前面板の放電電極に電圧を印加すると、放電ガス中に存在するイオン・電子が誘電体保護層に衝突して、誘電体保護層が二次電子を放出する工程と、放出された二次電子がイオン化していない放電ガス原子に衝突して、放電ガス原子がイオン化する工程とを繰り返すことによって、放電空間中の荷電粒子が増加して、放電を開始する。そして、放電により生成した紫外光により、背面板の蛍光体層を構成する蛍光体が励起されて発光した青色、緑色、赤色の可視光を前面板から取り出して画像を表示する。
【０００５】
このような機構により画像を表示するＡＣ型ＰＤＰでは画像の高精密化に伴い、前面板の放電電極に電圧を印加してから放電が開始するまでの時間を短くすること、いわゆる放電遅れを減少することが重要となる。
【０００６】
特許文献１には、ＡＣ型ＰＤＰの放電遅れを減少する方法として、誘電体保護層を、電子線によって励起されて波長が２００〜３００ｎｍの範囲にピーク波長を有する紫外光の発光（カソード・ルミネッセンス発光）を行う酸化マグネシウム結晶体で形成することが開示されている。この特許文献１によれば、カソード・ルミネッセンス発光を行う酸化マグネシウム結晶体は、カソード・ルミネッセンス発光で発光する紫外光のピーク波長に対応したエネルギー準位によって電子を長時間トラップすることができ、この電子が電界によって取り出されることにより、放電開始に必要な初期電子が得られるため放電遅れが減少する。すなわち、特許文献１には、カソード・ルミネッセンス発光を行う酸化マグネシウム結晶体がプライミング粒子放出材料として作用することが記載されている。なお、この特許文献１の図７に記載されているデータによれば、カソード・ルミネッセンス発光を行う酸化マグネシウム結晶体は、粒子径が２０００オングストローム以上の気相酸化法で合成した酸化マグネシウム結晶体である。
【０００７】
特許文献２には、ＡＣ型ＰＤＰの放電遅れを減少する方法として、誘電体保護層を、蒸着又はスパッタリングによって形成される薄膜酸化マグネシウム層と、電子線によって励起されて波長が２００〜３００ｎｍの範囲にピーク波長を有する紫外光の発光を行う酸化マグネシウム結晶体からなる結晶酸化マグネシウム層とが積層した構造とすることが開示されている。なお、この特許文献２の図８に記載されているデータでも、カソード・ルミネッセンス発光が見られるのは、粒子径が２０００オングストローム以上の気相酸化法で合成した酸化マグネシウム結晶体である。
【０００８】
特許文献３には、電子線によって励起されて波長が２００〜３００ｎｍの範囲にピーク波長を有する紫外光の発光を行う酸化マグネシウム結晶体を二次電子放出材として、蛍光体層を構成する蛍光体に混合する、もしくはその酸化マグネシウム結晶体からなる層を蛍光体層の放電空間に接する側の表面に積層することによって、ＡＣ型ＰＤＰの放電遅れが改善することが記載されている。なお、この特許文献３の図７に記載されているデータでも、カソード・ルミネッセンス発光が見られるのは、粒子径が２０００オングストローム以上の気相酸化法で合成した酸化マグネシウム結晶体である。
【０００９】
特許文献４には、ＡＣ型ＰＤＰのプライミング粒子放出材料に、ハロゲンが１〜１００００ｐｐｍ添加されたハロゲン含有酸化マグネシウム結晶体を用いることが記載されている。特許文献４には、ハロゲン含有酸化マグネシウム結晶体は平均粒子径が０．０５〜２０μｍの範囲にあることが好ましいと記載されている。特許文献４には、ハロゲン含有酸化マグネシウム結晶体の製造方法として、酸化マグネシウム結晶体とハロゲン含有物質を混合して、焼成し、解砕することによって製造する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−５９７７９号公報
【特許文献２】特開２００６−５９７８０号公報
【特許文献３】特開２００８−６６１７６号公報
【特許文献４】特開２００８−２８２６２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記特許文献１及び２に開示されているように、ＡＣ型ＰＤＰの放電遅れを減少させるために、誘電体保護層を電子線に励起されて波長が２００〜３００ｎｍの範囲にピーク波長を有する紫外光を発光する酸化マグネシウム結晶体で形成することは有効である。一方、ＡＣ型ＰＤＰは前面板から可視光を取り出すため、誘電体保護層の材料として用いる酸化マグネシウム結晶体層は可視光透過性が高いことが望まれる。また蛍光体層を構成する蛍光体に混合する、もしくは蛍光体層の放電空間に接する側の表面に積層する層を形成する二次電子放出材として用いる酸化マグネシウム結晶体についても可視光透過性が高いことが望まれる。しかしながら、特許文献１〜３に記載されているカソード・ルミネッセンス発光を行うとされる酸化マグネシウム結晶体は、粒子径が２０００オングストローム（２００ｎｍ）以上と大きいため、可視光透過性が低いという問題がある。
【００１２】
一方、特許文献４には、平均粒子径が０．０５μｍ（５０ｎｍ）の微細なハロゲン含有酸化マグネシウム結晶体が記載されている。しかしながら、本発明者の検討によると、酸化マグネシウム結晶体とハロゲン含有物質との混合物を焼成すると、焼成時に酸化マグネシウム結晶体同士が焼結して、粗大な粒子が生成し易く、微細なハロゲン含有酸化マグネシウムの粉末は得られないことが判明した。
【００１３】
従って、本発明の目的は、電子線に励起されると波長２００〜３００ｎｍの範囲にピーク波長を有する紫外光を発光する微細なハロゲン含有酸化マグネシウム粉末、及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者は、マグネシウム蒸気１ｋｇに対して、フッ素や塩素などのハロゲンが０．０１〜５００ｇの範囲にて存在する気体雰囲気下で、マグネシウム蒸気と酸素含有気体とを接触させて、マグネシウムを酸化させる方法により、ハロゲンを０．００１〜１０質量％の範囲にて含有し、ＢＥＴ比表面積が３４〜３５０ｍ2／ｇの範囲、すなわちＢＥＴ比表面積から求められる平均粒子径が５ｎｍ以上で５０ｎｍ未満の微細なハロゲン含有酸化マグネシウム粉末を得ることができることを見出し、そして、そのハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末が電子線に励起されると波長２００〜３００ｎｍの範囲にピーク波長を有する紫外光を発光することを確認して本発明を完成した。
【００１５】
従って、本発明は、マグネシウム蒸気１ｋｇに対して、ハロゲンが０．０１〜５００ｇの範囲の量にて存在する気体雰囲気下で、マグネシウム蒸気と酸素含有気体とを接触させることを特徴とするハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末の製造方法にある。
【００１６】
上記本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末の製造方法において、ハロゲンは、フッ素及び塩素からなる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲンであることが好ましい。
【００１７】
本発明はまた、ハロゲンを０．００１〜１０質量％の範囲にて含有し、ＢＥＴ比表面積が３４〜３５０ｍ2／ｇの範囲にあるハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末にある。
【００１８】
上記本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末の好ましい態様は次の通りである。
（１）ハロゲンがフッ素及び／又は塩素である。
（２）一次粒子の粒子形状が立方体である。
（３）電子線で励起されて波長２００〜３００ｎｍの範囲にピーク波長を有する紫外光を発光する。
【００１９】
本発明はまた、上記本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末からなる交流型プラズマディスプレイパネルの誘電体保護層にもある。
【００２０】
本発明はまた、上記本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末を含む交流型プラズマディスプレイパネルの蛍光体層にもある。
【００２１】
本発明はさらに、上記本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末からなる、交流型プラズマディスプレイパネルの蛍光体層の放電空間に接する側の表面に積層される二次電子放出層にもある。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末は、電子線に励起されて波長２００〜３００ｎｍの範囲にピーク波長を有する紫外光を発光するにもかかわらず、従来の電子線に励起されて波長２００〜３００ｎｍの範囲にピーク波長を有する紫外光を発光する酸化マグネシウム粉末と比較して、粒子径が小さく、可視光透過性が高い。このため、本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末を用いて形成した誘電体保護層を備えたＡＣ型ＰＤＰは、放電遅れなどの放電特性が向上すると共に、従来の酸化マグネシウム粉末を用いて形成した誘電体保護層を備えたＡＣ型ＰＤＰと比較して輝度が向上する。また、このような本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末を用いて形成した誘電体保護層を備えたＡＣ型ＰＤＰは、電子線に励起されて紫外光を発光する、従来の粒子径の大きい酸化マグネシウム粉末を用いて形成した誘電体保護層を備えたＡＣ型ＰＤＰよりも放電開始電圧を低下させることができる。また、本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末を蛍光体に混合して蛍光体層を形成したＡＣ型ＰＤＰや、蛍光体層の放電空間に接する側の表面に本発明の酸化マグネシウム微粉末からなる層を積層したＡＣ型ＰＤＰもまた、放電遅れなどの放電特性が向上すると共に、輝度が高くなる。
【００２３】
また、本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末の製造方法を利用することによって、上記のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末を工業的に有利に製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末の製造方法に有利に用いることができる酸化マグネシウム微粉末製造装置の一例の構成を示す図である。
【図２】実施例１で製造したフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の電子線励起による紫外光の発光スペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末は、ハロゲンを０．００１〜１０質量％の範囲にて含有する。ハロゲンの含有量は、好ましくは０．０１〜１０質量％の範囲、より好ましくは０．０３〜５質量％の範囲、更に好ましくは０．０３〜３質量％の範囲、特に好ましくは０．１〜１質量％の範囲である。本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末に含まれるハロゲンは、フッ素、塩素、臭素及びヨウ素のうちのいずれか一種であってもよいし、二種以上であってもよい。ハロゲンはフッ素及び塩素であることが好ましく、フッ素であることが更に好ましい。
【００２６】
本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末は、ＢＥＴ比表面積が３４ｍ2／ｇ以上、好ましくは３４〜３５０ｍ2／ｇの範囲、より好ましくは４８〜３５０ｍ2／ｇの範囲にあり、更に好ましくは５５〜３５０ｍ2／ｇの範囲にあり、ＢＥＴ比表面積から求められる平均粒子径が５０ｎｍ未満、好ましくは５〜４９ｎｍの範囲、より好ましくは５〜３５ｎｍの範囲、更に好ましくは５〜３０ｎｍの範囲にある極めて微細な粉末である。
【００２７】
なお、平均粒子径は下記の式（Ｉ）を用いて算出した値である。
Ｄ＝Ａ／（Ｓ×ρ）・・・（Ｉ）
式（Ｉ）において、Ｄは平均粒子径であり、Ａは表面係数（＝６）であり、ＳはＢＥＴ比表面積であり、ρは酸化マグネシウムの真密度である。
【００２８】
本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末は、電子線によって励起されて波長域２００〜３００ｎｍの範囲（好ましくは２３０〜２５０ｎｍの範囲、特に２４０ｎｍ付近）にピーク波長を有する紫外光を発光する特性を有する。本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末は、分散状態の一次粒子からなることが好ましい。一次粒子の粒子形状は立方体であることが好ましい。
【００２９】
次に、本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末の製造方法について説明する。本発明では、マグネシウム蒸気１ｋｇに対して、ハロゲンが０．０１〜５００ｇの範囲の量、好ましくは０．１〜５００ｇの範囲となる量にて存在する気体雰囲気下で、マグネシウム蒸気と酸素含有気体とを接触させることによりハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末を製造する。具体的には、ハロゲン含有気体をハロゲンの量が上記の範囲となるように供給しながら、マグネシウム蒸気と酸素含有気体とを接触させることによりハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末を製造する。以下、本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末の製造方法を添付図面を参照しながら説明する。
【００３０】
図１は、本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末の製造方法に有利に用いることができる酸化マグネシウム微粉末製造装置の一例の構成図である。
【００３１】
図１において、酸化マグネシウム微粉末製造装置は、上部にマグネシウム蒸気吹き出し口１１を備え、側部に金属マグネシウム投入口１２と希釈ガス導入口１３とを備えた金属マグネシウム溶融蒸発器１０、及び下部にてマグネシウム蒸気吹き出し口１１と連結し、側部に酸素含有気体噴射口１５を備え、上部に酸化マグネシウム微粉末取出し口１６を備えたマグネシウム酸化装置１４からなる。希釈ガス導入口１３から導入される希釈ガスの例としては、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス、クリプトンガス、キセノンガス、及びラドンガスを挙げることができる。酸素含有気体噴射口１５から導入される酸素含有気体の例としては、酸素及び空気を挙げることができる。
【００３２】
図１の酸化マグネシウム微粉末製造装置において、金属マグネシウム投入口１２から投入された金属マグネシウムは、金属マグネシウム溶融蒸発器１０にて加熱されて溶融し、生成した溶融マグネシウム１はさらに加熱され、マグネシウム蒸気が生成する。生成したマグネシウム蒸気は、希釈ガス導入口１３から導入された希釈ガスと共に、マグネシウム蒸気吹き出し口１１を通って、マグネシウム酸化装置１４に導入される。マグネシウム酸化装置１４内には、ハロゲンが上記の範囲の量にて存在するようにハロゲン含有気体が導入されていて、マグネシウム蒸気と酸素含有気体噴射口１５から導入された酸素含有気体とはハロゲンが存在する気体雰囲気下にて接触し、マグネシウムはハロゲンを取り込みながら酸化されて、ハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末２が生成する。生成するハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末のＢＥＴ比表面積、すなわち粒子径は、マグネシウム蒸気吹き出し口１１の断面積、マグネシウム酸化装置１４へのマグネシウム蒸気や酸素含有気体の導入量、マグネシウム酸化装置１４内でのマグネシウム蒸気と酸素含有気体の接触位置を変えることにより任意に制御することができる。マグネシウム酸化装置１４内にて生成したハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末２は、酸化マグネシウム微粉末取出し口１６を通って、熱交換器（図示せず）などにより冷却させたのち、回収・貯蔵される。得られたハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末は、活性が高く、貯蔵中に空気中の二酸化炭素や水分を吸着することがあるため、出荷前に５００〜１１００℃の温度で再焼成してもよい。
【００３３】
マグネシウム酸化装置１４にハロゲン含有気体を導入する方法としては、希釈ガス導入口１３にハロゲン含有気体を供給して、ハロゲン含有気体をマグネシウム蒸気や希釈ガスと共にマグネシウム酸化装置１４に導入する方法、酸素含有気体噴射口１５にハロゲン含有気体を供給して、ハロゲン含有気体を酸素含有気体と共にマグネシウム酸化装置１４に導入する方法、マグネシウム酸化装置１４にハロゲン含有気体導入口を設けて、ハロゲン含有気体単独でマグネシウム酸化装置に導入する方法のいずれかの方法を用いることができる。
【００３４】
マグネシウム酸化装置１４に導入するハロゲン含有気体は、ハロゲン（フッ素、塩素、臭素、ヨウ素）を一種もしくは二種以上含む気体である。ハロゲン含有気体はフッ素及び／又は塩素を含有する気体であることが好ましく、フッ素含有気体であることが更に好ましい。
【００３５】
フッ素含有気体の例としては、フッ化水素、三フッ化窒素、六フッ化硫黄、フッ化スルフリル、フッ化アンモニウム、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）、パーフルオロカーボン（ＰＦＣ）、ハイドロフルオロエーテル、パーフルオロケトンなど、常温で気体のフッ素含有化合物や、常温で液体もしくは固体のフッ素含有化合物を加熱により気化もしくは熱分解させて生成させた気体を挙げることができる。
【００３６】
ハイドロフルオロカーボンの具体例としては、ジフルオロメタン、ジフルオロエタン、１，１，１，２−テトラフルオロエタン、ペンタフルオロエタン、ヘプタフルオロプロパン、ジヒドロデカフルオロペンタンなどを挙げることができる。パーフルオロカーボンの具体例としては、パーフルオロメタン、パーフルオロエタンなどを挙げることができる。ハイドロフルオロエーテルの具体例としては、メトキシ−１，１，１，２，２−テトラフルオロエタン、メトキシ−ノナフルオロブタン、エトキシ−ノナフルオロブタンなどを挙げることができる。パーフルオロケトンの具体例としては、ペンタフルオロエチル−ヘプタオロプロピルケトンなどを挙げることができる。
【００３７】
塩素含有気体の例としては、塩素等の常温で気体の塩素含有化合物、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、１，１，１−トリクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、テトラクロロエチレン、塩化チオニル、塩化スルフリル等の常温で液体もしくは固体の塩素含有化合物を加熱もしくは熱分解させて生成させた気体などを挙げることができる。
【００３８】
フッ素と塩素とを含有する気体の例としては、ジクロロフルオロメタン等のクロロフルオロカーボンやクロロペンタフルオロエタン等のハイドロクロロフルオロカーボンを挙げることができる。
【００３９】
本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末は、ＡＣ型ＰＤＰの誘電体保護層の形成用材料、ＡＣ型ＰＤＰの蛍光層を構成する蛍光体に混合する二次電子放出材、ＡＣ型ＰＤＰの蛍光体層の放電空間に接する側の表面に積層する二次電子放出層の形成用材料として用いることができる。
【００４０】
本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末からなる誘電体保護層は、ハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末を分散媒体に分散させた分散液を誘電体層の上に塗布して、乾燥することによって形成することができる。分散液の分散媒体には、エタノールやイソプロピルアルコールなどのアルコールを用いることができる。
【００４１】
誘電体保護層は、二層以上であってもよい。例えば、誘電体層の上に電子ビーム蒸着法により酸化マグネシウム層を形成し、その酸化マグネシウム層の上に本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末からなる層を形成してもよい。
【００４２】
本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末を含む蛍光体層は、ハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末と蛍光体粉末とを分散媒体に分散させた分散液を、ＡＣ型ＰＤＰの背面板の上に塗布し、乾燥することによって形成することができる。
【００４３】
本発明のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末からなる二次電子放出層は、ハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末と蛍光体粉末とを分散媒体に分散させた分散液を、ＡＣ型ＰＤＰの蛍光体層の上に塗布し、乾燥することによって形成することができる。
【実施例】
【００４４】
［実施例１］
図１の酸化マグネシウム微粉末製造装置の金属マグネシウム溶融蒸発器１０に、金属マグネシウム投入口１２から金属マグネシウムを投入した。次いで、希釈ガス導入口１３にアルゴンを導入しながら、金属マグネシウムを加熱し、溶融させた。溶融マグネシウムをさらに１１７０℃の温度で加熱し、マグネシウム蒸気を１．０１ｋｇ／時間の生成速度で生成させた。マグネシウム蒸気が生成した後、希釈ガス導入口１３にアルゴンを３０００ＮＬ／時間の流量で、１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４ａ）を０．６４ＮＬ／時間（マグネシウム蒸気１ｋｇ／時間に対するフッ素量として２．０ｇ／時間）の流量で導入し、マグネシウム蒸気とアルゴンと１，１，１，２−テトラフルオロエタンとの混合気体として、マグネシウム酸化装置１４に導入した。次いで、酸素含有気体噴射口１５から空気を２５Ｎｍ3／時間の流量にて導入して、酸素含有気体とマグネシウム蒸気とを接触させ、マグネシウムを酸化させてフッ素含有酸化マグネシウム微粉末を製造した。得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の粒子形状を電子顕微鏡を用いて観察したところ、一次粒子は立方体であることが確認された。
【００４５】
得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末のフッ素含有量（ランタンアリザリンコンプレキソン吸光度法による）は０．１５質量％であり、ＢＥＴ比表面積（窒素吸着法による）は３５．８ｍ2／ｇ（ＢＥＴ比表面積から求められる平均粒子径は４７ｎｍ）であった。また、得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の電子線励起による紫外光の発光スペクトルをカソード・ルミネッセンス測定装置により測定したところ、図２に示すような発光スペクトルが得られ、電子線励起により波長２４０ｎｍ付近にピークを有する紫外光を発光することが確認された。紫外光の発光強度の最大値は１３３００ａｒｂ．ｕｎｉｔであった。
【００４６】
［実施例２］
１，１，１，２−テトラフルオロエタンガスの流量を、３．８４ＮＬ／時間（マグネシウム蒸気１ｋｇ／時間に対するフッ素量として１３．６ｇ／時間）としたこと以外は、実施例１と同様にしてフッ素含有酸化マグネシウム微粉末を製造した。得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の粒子形状を電子顕微鏡を用いて観察したところ、一次粒子は立方体であることが確認された。
【００４７】
得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末のフッ素含有量は０．３０質量％であり、ＢＥＴ比表面積は３４．９ｍ2／ｇ（ＢＥＴ比表面積から求められる平均粒子径は４８ｎｍ）であった。また、得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の電子線励起による紫外光の発光スペクトルを実施例１と同様に測定したところ、図２と同様の発光スペクトルが得られ、電子線励起により波長２４０ｎｍの付近にピークを有する紫外光を発光することが確認された。紫外光の発光強度の最大値は２５７１０ａｒｂ．ｕｎｉｔであった。
【００４８】
［実施例３］
１，１，１，２−テトラフルオロエタンガスの代わりに六フッ化硫黄ガスを１．６８ＮＬ／時間（マグネシウム蒸気１ｋｇ／時間に対するフッ素量として８．５ｇ／時間）の流量で蒸発鍋に導入したこと以外は、実施例１と同様にしてフッ素含有酸化マグネシウム微粉末を製造した。得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の粒子形状を電子顕微鏡を用いて観察したところ、一次粒子は立方体であることが確認された。
【００４９】
得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末のフッ素含有量は０．２２質量％であり、ＢＥＴ比表面積は３７．８ｍ2／ｇ（ＢＥＴ比表面積から求められる平均粒子径は４４ｎｍ）であった。また、得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の電子線励起による紫外光の発光スペクトルを実施例１と同様に測定したところ、図２と同様の発光スペクトルが得られ、電子線励起により波長２４０ｎｍの付近にピークを有する紫外光を発光することが確認された。紫外光の発光強度の最大値は４９２０ａｒｂ．ｕｎｉｔであった。
【００５０】
［実施例４］
六フッ化硫黄ガスの流量を５．５５ＮＬ／時間（マグネシウム蒸気１ｋｇ／時間に対するフッ素量として２８．８ｇ／時間）としたこと以外は、実施例３と同様にしてフッ素含有酸化マグネシウム微粉末を製造した。得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の粒子形状を電子顕微鏡を用いて観察したところ、一次粒子は立方体であることが確認された。
【００５１】
得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末のフッ素含有量は０．６０質量％であり、ＢＥＴ比表面積は３５．４ｍ2／ｇ（ＢＥＴ比表面積から求められる平均粒子径は４７ｎｍ）であった。また、得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の電子線励起による紫外光の発光スペクトルを実施例１と同様に測定したところ、図２と同様の発光スペクトルが得られ、電子線励起により波長２４０ｎｍの付近にピークを有する紫外光を発光することが確認された。紫外光の発光強度の最大値は１２９２０ａｒｂ．ｕｎｉｔであった。
【００５２】
［実施例５］
溶融マグネシウムの加熱温度を１１３０℃（マグネシウム蒸気の生成速度として０．２８ｋｇ／時間）にし、１，１，１，２−テトラフルオロエタンガスの流量を０．６４ＮＬ時間（マグネシウム蒸気１ｋｇ／時間に対するフッ素量として７．６ｇ／時間）としたこと以外は、実施例１と同様にしてフッ素含有酸化マグネシウム微粉末を製造した。得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の粒子形状を電子顕微鏡を用いて観察したところ、一次粒子は立方体であることが確認された。
【００５３】
得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末のフッ素含有量は０．２５質量％であり、ＢＥＴ比表面積は８６．４ｍ2／ｇ（ＢＥＴ比表面積から求められる平均粒子径１９ｎｍ）であった。また、得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の電子線励起による紫外光の発光スペクトルを実施例１と同様に測定したところ、図２と同様の発光スペクトルが得られ、電子線励起により波長２４０ｎｍ付近にピークを有する紫外光を発光することが確認された。この紫外光の発光強度の最大値は６１００ａｒｂ．ｕｎｉｔであった。
【００５４】
［比較例１］
１，１，１，２−テトラフルオロエタンガスを希釈ガス導入口に導入しなかったこと以外は、実施例１と同様にして酸化マグネシウム微粉末を製造した。得られた酸化マグネシウム微粉末の粒子形状を電子顕微鏡を用いて観察したところ、一次粒子は立方体であることが確認された。
【００５５】
得られた酸化マグネシウム微粉末のＢＥＴ比表面積は３５．３ｍ2／ｇ（ＢＥＴ比表面積から求められる平均粒子径は４７ｎｍ）であった。また、得られた酸化マグネシウム微粉末の電子線励起による紫外光の発光スペクトルを実施例１と同様に測定したところ、波長２００〜３００ｎｍの範囲にピークを有する紫外光の発光は見られなかった。
【００５６】
［実施例６］
アルゴンガスの流量を６０００ＮＬ／時間としたこと以外は、実施例５と同様にしてフッ素含有酸化マグネシウム微粉末を製造した。得られたフッ素含有酸化マグネシウム粉末の粒子形状を電子顕微鏡を用いて観察したところ、一次粒子は立方体であることが確認された。
【００５７】
得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末のフッ素含有量は０．２３質量％であり、ＢＥＴ比表面積は１５５．２ｍ2／ｇ（ＢＥＴ比表面積から求められる平均粒子径は１１ｎｍ）であった。また、得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の電子線励起による紫外光の発光スペクトルを実施例１と同様に測定したところ、図２と同様の発光スペクトルが得られ、電子線励起により波長２４０ｎｍの付近にピークを有する紫外光を発光することが確認された。紫外光の発光強度の最大値は５２５０ａｒｂ．ｕｎｉｔであった。
【００５８】
［実施例７］
１，１，１，２−テトラフルオロエタンガスの流量を０．０６ＮＬ／時間（マグネシウム蒸気１ｋｇ／時間に対するフッ素量として０．７３ｇ／時間）としたこと以外は、実施例６と同様にしてフッ素含有酸化マグネシウム微粉末を製造した。得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の粒子形状を電子顕微鏡を用いて観察したところ、一次粒子は立方体であることが確認された。
【００５９】
得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末のフッ素含有量は０．０１５質量％であり、ＢＥＴ比表面積は１４４．８ｍ2／ｇ（ＢＥＴ比表面積から求められる平均粒子径は１２ｎｍ）であった。また、得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の電子線励起による紫外光の発光スペクトルを実施例１と同様に測定したところ、図２と同様の発光スペクトルが得られ、電子線励起により波長２４０ｎｍの付近にピークを有する紫外光を発光することが確認された。紫外光の発光強度の最大値は８９０ａｒｂ．ｕｎｉｔであった。
【００６０】
［実施例８］
１，１，１，２−テトラフルオロエタンガスの流量を０．０２ＮＬ／時間（マグネシウム蒸気１ｋｇ／時間に対するフッ素量として０．２４ｇ／時間）としたこと以外は、実施例６と同様にしてフッ素含有酸化マグネシウム微粉末を製造した。得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の粒子形状を電子顕微鏡を用いて観察したところ、一次粒子は立方体であることが確認された。
【００６１】
得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末のフッ素含有量は０．００５質量％であり、ＢＥＴ比表面積は１４６．０ｍ2／ｇ（ＢＥＴ比表面積から求められる平均粒子径は１１ｎｍ）であった。また、得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の電子線励起による紫外光の発光スペクトルを実施例１と同様に測定したところ、図２と同様の発光スペクトルが得られ、電子線励起により波長２４０ｎｍの付近にピークを有する紫外光を発光することが確認された。紫外光の発光強度の最大値は２２０ａｒｂ．ｕｎｉｔであった。
【００６２】
［実施例９］
１，１，１，２−テトラフルオロエタンガスの流量を０．０１ＮＬ／時間（マグネシウム蒸気１ｋｇ／時間に対するフッ素量として０．１２ｇ／時間）としたこと以外は、実施例５と同様にしてフッ素含有酸化マグネシウム微粉末を製造した。得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の粒子形状を電子顕微鏡を用いて観察したところ、一次粒子は立方体であることが確認された。
【００６３】
得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末のフッ素含有量は０．００２質量％であり、ＢＥＴ比表面積は８１．６ｍ2／ｇ（ＢＥＴ比表面積から求められる平均粒子径は２１ｎｍ）であった。また、得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の電子線励起による紫外光の発光スペクトルを実施例１と同様に測定したところ、図２と同様の発光スペクトルが得られ、電子線励起により波長２４０ｎｍの付近にピークを有する紫外光を発光することが確認された。紫外光の発光強度の最大値は２１０ａｒｂ．ｕｎｉｔであった。
【００６４】
［実施例１０］
１，１，１，２−テトラフルオロエタンガスの流量を０．０６ＮＬ／時間（マグネシウム蒸気１ｋｇ／時間に対するフッ素量として０．７３ｇ／時間）としたこと以外は、実施例５と同様にしてフッ素含有酸化マグネシウム微粉末を製造した。得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の粒子形状を電子顕微鏡を用いて観察したところ、一次粒子は立方体であることが確認された。
【００６５】
得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末のフッ素含有量は０．０２質量％であり、ＢＥＴ比表面積は７８．２ｍ2／ｇ（ＢＥＴ比表面積から求められる平均粒子径は２１ｎｍ）であった。また、得られたフッ素含有酸化マグネシウム微粉末の電子線励起による紫外光の発光スペクトルを実施例１と同様に測定したところ、図２と同様に電子線励起により波長２４０ｎｍの付近にピークを有する紫外光を発光することが確認された。紫外光の発光強度の最大値は１６１０ａｒｂ．ｕｎｉｔであった。
【００６６】
［実施例１１］
１，１，１，２−テトラフルオロエタンガスに代えて四塩化炭素ガスを０．６４ＮＬ／時間（マグネシウム蒸気１ｋｇ／時間に対する塩素量として４．０１ｇ／時間）の流量で導入したこと以外は、実施例１と同様にして塩素含有酸化マグネシウム微粉末を製造した。得られた塩素含有酸化マグネシウム微粉末の粒子形状を電子顕微鏡を用いて観察したところ、一次粒子は立方体であることが確認された。
【００６７】
得られた塩素含有酸化マグネシウム微粉末の塩素含有量は０．０５質量％であり、ＢＥＴ比表面積は３６．１ｍ2／ｇ（ＢＥＴ比表面積から求められる平均粒子径は４６ｎｍ）であった。また、得られた塩素含有酸化マグネシウム微粉末の電子線励起による紫外光の発光スペクトルを実施例１と同様に測定したところ、図２と同様に電子線励起により波長２４０ｎｍの付近にピークを有する紫外光を発光することが確認された。紫外光の発光強度の最大値は３８４０ａｒｂ．ｕｎｉｔであった。なお、塩素含有量はイオンクロマトグラフィーにより測定した。
【００６８】
［実施例１２］
溶融マグネシウムの加熱温度を１１３０℃、マグネシウム蒸気供給量を０．２８ｋｇ／時間とし、四塩化炭素ガスの流量を０．０２ＮＬ／時間（マグネシウム蒸気１ｋｇ／時間に対する塩素量として０．４５ｇ／時間）としたこと以外は、実施例１１と同様にして塩素含有酸化マグネシウム微粉末を製造した。得られた塩素含有酸化マグネシウム微粉末の粒子形状を電子顕微鏡を用いて観察したところ、一次粒子は立方体であることが確認された。
【００６９】
得られた塩素含有酸化マグネシウム微粉末の塩素含有量は０．００１質量％であり、ＢＥＴ比表面積は８８．０ｍ2／ｇ（ＢＥＴ比表面積から求められる平均粒子径は１９ｎｍ）であった。また、得られた塩素含有酸化マグネシウム微粉末の電子線励起による紫外光の発光スペクトルを実施例１と同様に測定したところ、図２と同様の発光スペクトルが得られ、電子線励起により波長２４０ｎｍの付近にピークを有する紫外光を発光することが確認された。紫外光の発光強度の最大値は１１０ａｒｂ．ｕｎｉｔであった。
【００７０】
［実施例１３］
１，１，１，２−テトラフルオロエタンガスに代えて、ジクロロフルオロメタンガスを０．６４ＮＬ／時間（マグネシウム蒸気１ｋｇ／時間に対するフッ素量として１．９４ｇ／時間、塩素量として３．６２ｇ／時間）の流量で導入したこと以外は、実施例５と同様にしてフッ素・塩素含有酸化マグネシウム微粉末を製造した。得られたフッ素・塩素含有酸化マグネシウム微粉末の粒子形状を電子顕微鏡を用いて観察したところ、一次粒子は立方体であることが確認された。
【００７１】
得られたフッ素・塩素含有酸化マグネシウム微粉末のフッ素含有量は０．０８質量％、塩素含有量は０．０２質量％であり、ＢＥＴ比表面積は７７．３ｍ2／ｇ（ＢＥＴ比表面積から求められる平均粒子径は２２ｎｍ）であった。また、得られたフッ素・塩素含有酸化マグネシウム微粉末の電子線励起による紫外光の発光スペクトルを実施例１と同様に測定したところ、図２と同様の発光スペクトルが得られ、電子線励起により波長２４０ｎｍの付近にピークを有する紫外光を発光することが確認された。紫外光の発光強度の最大値は１７７０ａｒｂ．ｕｎｉｔであった。
【符号の説明】
【００７２】
１ 溶融マグネシウム
２ ハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末
１０ 金属マグネシウム溶融蒸発器
１１ マグネシウム蒸気吹き出し口
１２ 金属マグネシウム投入口
１３ 希釈ガス導入口
１４ マグネシウム酸化装置
１５ 酸素含有気体噴射口
１６ 酸化マグネシウム微粉末取出し口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネシウム蒸気１ｋｇに対して、ハロゲンが０．０１〜５００ｇの範囲の量にて存在する気体雰囲気下で、マグネシウム蒸気と酸素含有気体とを接触させることを特徴とするハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末の製造方法。
【請求項２】
ハロゲンがフッ素及び塩素からなる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲンである請求項１に記載のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末の製造方法。
【請求項３】
ハロゲンを０．００１〜１０質量％の範囲にて含有し、ＢＥＴ比表面積が３４〜３５０ｍ2／ｇの範囲にあるハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末。
【請求項４】
ハロゲンがフッ素及び塩素からなる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲンである請求項３に記載のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末。
【請求項５】
一次粒子の粒子形状が立方体である請求項３に記載のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末。
【請求項６】
電子線で励起されて波長２００〜３００ｎｍの範囲にピーク波長を有する紫外光を発光する請求項３に記載のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末。
【請求項７】
請求項３に記載のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末からなる交流型プラズマディスプレイパネルの誘電体保護層。
【請求項８】
請求項３に記載のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末を含む交流型プラズマディスプレイパネルの蛍光体層。
【請求項９】
請求項３に記載のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末からなる、交流型プラズマディスプレイパネルの蛍光体層の放電空間に接する側の表面に積層される二次電子放出層。
【請求項１】
マグネシウム蒸気１ｋｇに対して、ハロゲンが０．０１〜５００ｇの範囲の量にて存在する気体雰囲気下で、マグネシウム蒸気と酸素含有気体とを接触させることを特徴とするハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末の製造方法。
【請求項２】
ハロゲンがフッ素及び塩素からなる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲンである請求項１に記載のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末の製造方法。
【請求項３】
ハロゲンを０．００１〜１０質量％の範囲にて含有し、ＢＥＴ比表面積が３４〜３５０ｍ2／ｇの範囲にあるハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末。
【請求項４】
ハロゲンがフッ素及び塩素からなる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲンである請求項３に記載のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末。
【請求項５】
一次粒子の粒子形状が立方体である請求項３に記載のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末。
【請求項６】
電子線で励起されて波長２００〜３００ｎｍの範囲にピーク波長を有する紫外光を発光する請求項３に記載のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末。
【請求項７】
請求項３に記載のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末からなる交流型プラズマディスプレイパネルの誘電体保護層。
【請求項８】
請求項３に記載のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末を含む交流型プラズマディスプレイパネルの蛍光体層。
【請求項９】
請求項３に記載のハロゲン含有酸化マグネシウム微粉末からなる、交流型プラズマディスプレイパネルの蛍光体層の放電空間に接する側の表面に積層される二次電子放出層。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−１６３３５７（Ｐ２０１０−１６３３５７Ａ）
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８７２７２（Ｐ２００９−２８７２７２）
【出願日】平成２１年１２月１８日（２００９．１２．１８）
【出願人】（０００１１９９８８）宇部マテリアルズ株式会社 (120)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１８日（２００９．１２．１８）
【出願人】（０００１１９９８８）宇部マテリアルズ株式会社 (120)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]