[go: up one dir, main page]

JP2004263068A - 低電圧・高電流密度用緑色発光蛍光体とそれを用いた電界放出型表示装置 - Google Patents

低電圧・高電流密度用緑色発光蛍光体とそれを用いた電界放出型表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2004263068A
JP2004263068A JP2003054732A JP2003054732A JP2004263068A JP 2004263068 A JP2004263068 A JP 2004263068A JP 2003054732 A JP2003054732 A JP 2003054732A JP 2003054732 A JP2003054732 A JP 2003054732A JP 2004263068 A JP2004263068 A JP 2004263068A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phosphor
current density
green light
activator
low voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Abandoned
Application number
JP2003054732A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuyuki Yokozawa
信幸 横沢
Takeo Ito
武夫 伊藤
Takeshi Koyaizu
剛 小柳津
Susumu Matsuura
進 松浦
Kenichi Yamaguchi
研一 山口
Shigeo Takenaka
滋男 竹中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Development and Engineering Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Electronic Engineering Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2003054732A priority Critical patent/JP2004263068A/ja
Priority to US10/546,380 priority patent/US20060145591A1/en
Priority to PCT/JP2004/002265 priority patent/WO2004076587A1/ja
Priority to EP04714919A priority patent/EP1607461A1/en
Priority to CNA2004800047939A priority patent/CN1751109A/zh
Priority to KR1020057015900A priority patent/KR20050109512A/ko
Priority to TW093105194A priority patent/TW200424282A/zh
Publication of JP2004263068A publication Critical patent/JP2004263068A/ja
Abandoned legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/59Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing silicon
    • C09K11/592Chalcogenides
    • C09K11/595Chalcogenides with zinc or cadmium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/54Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing zinc or cadmium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/56Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing sulfur
    • C09K11/562Chalcogenides
    • C09K11/565Chalcogenides with zinc cadmium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/64Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing aluminium
    • C09K11/641Chalcogenides
    • C09K11/642Chalcogenides with zinc or cadmium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7743Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing terbium
    • C09K11/77492Silicates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)

Abstract

【課題】FEDなどのカラー表示装置に用いられる緑色発光蛍光体において、発光色を改善し十分な色度を保持しつつ輝度を向上させる。
【解決手段】低電圧・高電流密度用緑色発光蛍光体は、(a)マンガンを付活剤とする珪酸亜鉛蛍光体と、(b)テルビウムを付活剤とする希土類珪酸塩蛍光体と、(c)銅およびアルミニウムを付活剤とする六方晶系の結晶構造を有する硫化亜鉛蛍光体から選ばれる少なくとも1種の蛍光体からなることを特徴としている。この蛍光体は、加速電圧が15kV以下でかつ電流密度が1μA/cm以上の電子線で励起されて緑色に発光し、FED用緑色蛍光体として適する。
【選択図】 なし

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低電圧・高電流密度用緑色発光蛍光体と、それを用いた電界放出型表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
マルチメディア時代の到来に伴って、デジタルネットワークのコア機器となるディスプレイ装置には、大画面化や高精細化、コンピュータ等の多様なソースへの対応性などが求められている。
【0003】
ディスプレイ装置の中で、電界放出型冷陰極素子などの電子放出素子を用いた電界放出型表示装置(FED)は、様々な情報を緻密で高精細に表示することのできる大画面で薄型のデジタルデバイスとして、近年盛んに研究・開発が進められている。
【0004】
FEDは、基本的な表示原理が陰極線管(CRT)と同じであり、電子線により蛍光体を励起して発光させている。しかし、FEDでは、電子線の加速電圧(励起電圧)が3〜15kVとCRTに比べて低く、かつ電子線による電流密度が高いため、このようなFED用の蛍光体については必ずしも十分な研究が進んでいるとはいえない。
【0005】
一般にFEDは、励起電圧が5kV〜15kVの高電圧型FEDと、励起電圧が5kVより小さい低電圧型FEDの2種類に分類され、高電圧型FEDでは蛍光体の発光特性がCRTでの発光特性に近いと考えられるが、高電流密度励起下における蛍光体の発光特性について十分な知見が得られていないのが現状であった。
【0006】
FEDにおいては、高電流密度の電子線が蛍光膜の励起用として使用されているため、蛍光膜を構成する蛍光体に、高電流密度の電子線に対する耐性が求められている。そして、このような点に対して、緑色発光の硫化亜鉛蛍光体(ZnS:Cu,Au,Al(Auの配合は任意))の結晶構造を立方晶から六方晶とすることによって、電子線衝撃による輝度劣化などを抑制し得ることが知られている。(例えば、特許文献1参照)
【0007】
【特許文献1】
特開2001−111244公報(第2−3頁)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、六方晶系の硫化亜鉛蛍光体は、高電流密度の電子線による輝度劣化などの抑制に有効であるものの、結晶構造を六方晶とすることで発光色が短波長側にずれるという問題を有していた。この発光色の変動は、緑色発光の硫化亜鉛蛍光体で顕著に生じることから、FED用として高輝度・高色純度の緑色発光蛍光体を実現することが強く求められている。
【0009】
特に、白色輝度を向上させるには、緑色発光蛍光体の輝度を向上させることが最も重要であり、視感度の高い緑色の色純度(色度)を高めつつ輝度向上をはかることが要望されている。
【0010】
本発明はこのような課題に対処するためになされたもので、電界放出型表示装置(FED)などの表示装置に用いられる緑色発光蛍光体において、その発光色を改善し、十分な色度を保持しつつ輝度を向上させることを目的としている。また、そのような緑色発光蛍光体を用いることによって、蛍光膜を励起する電子線の高電流密度化への対応を図ったうえで、色再現性などの表示特性や信頼性を向上させた電界放出型表示装置(FED)を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の発明の低電圧・高電流密度用緑色発光蛍光体は、(a)マンガンを付活剤とする珪酸亜鉛蛍光体と、(b)テルビウムを付活剤とする希土類珪酸塩蛍光体と、(c)銅およびアルミニウムを付活剤とする六方晶系の結晶構造を有する硫化亜鉛蛍光体から選ばれる少なくとも1種の蛍光体からなることを特徴としている。この低電圧・高電流密度用緑色発光蛍光体は、加速電圧が15kV以下であり、かつ電流密度が1μA/cm以上の電子線で励起されて緑色に発光する蛍光体であることができる。
【0012】
第2の発明の低電圧・高電流密度用緑色発光蛍光体は、(a)マンガンを付活剤とする珪酸亜鉛蛍光体と、(b)テルビウムを付活剤とする希土類珪酸塩蛍光体と、(c)銅およびアルミニウムを付活剤とする六方晶系の結晶構造を有する硫化亜鉛蛍光体から選ばれる少なくとも2種の蛍光体からなることを特徴としている。この低電圧・高電流密度用緑色発光蛍光体は、加速電圧が15kV以下であり、かつ電流密度が1μA/cm以上の電子線で励起されて緑色に発光する蛍光体であることができる。
【0013】
第3の発明の低電圧・高電流密度用緑色発光蛍光体は、(a)マンガンを付活剤とする珪酸亜鉛蛍光体と、(b)テルビウムを付活剤とする希土類珪酸塩蛍光体と、(c)銅およびアルミニウムを付活剤とする六方晶系の結晶構造を有する硫化亜鉛蛍光体とからなることを特徴としている。この低電圧・高電流密度用緑色発光蛍光体は、加速電圧が15kV以下であり、かつ電流密度が1μA/cm以上の電子線で励起されて緑色に発光する蛍光体であることができる。
【0014】
第2および第3の発明の低電圧・高電流密度用緑色発光蛍光体において、(a)マンガンを付活剤とする珪酸亜鉛蛍光体と(b)テルビウムを付活剤とする希土類珪酸塩蛍光体の少なくとも一方の含有割合は、(c)銅およびアルミニウムを付活剤とする六方晶系の結晶構造を有する硫化亜鉛蛍光体の含有割合と同じであるか、あるいはそれ以上の含有割合とすることができる。
【0015】
また、本発明の電界放出型表示装置は、青色発光蛍光体層と緑色発光蛍光体層と赤色発光蛍光体層とを含む蛍光膜と、前記蛍光膜に加速電圧が15kV以下でかつ電流密度が1μA/cm以上の電子線を照射して発光させる電子源と、前記電子源と前記蛍光膜を真空封止する外囲器とを具備する電界放出型表示装置であり、前記緑色発光蛍光体層は、請求項1乃至7のいずれか1項記載の低電圧・高電流密度用緑色発光蛍光体を含むことを特徴としている。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
【0017】
本発明の第1の実施形態は、低電圧・高電流密度用の緑色発光蛍光体であり、(a)マンガン付活珪酸亜鉛蛍光体と、(b)テルビウム付活希土類珪酸塩蛍光体と、(c)六方晶系の結晶構造を有する銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体のうちから選ばれる1種の蛍光体から構成される。この蛍光体は、加速電圧が15kV以下(例えば3〜15kV)であり、かつ電流密度が1μA/cm以上の電子線を照射した際に緑色に発光し、電界放出型表示装置(FED)用の蛍光体として好適に使用される。
【0018】
また、第2の実施形態は、第1の実施形態と同様に低電圧・高電流密度用の緑色発光蛍光体であり、(a)マンガン付活珪酸亜鉛蛍光体と、(b)テルビウム付活希土類珪酸塩蛍光体と、(c)六方晶系の結晶構造を有する銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体のうちから選ばれる2種の蛍光体から構成される。この蛍光体も、加速電圧が15kV以下でかつ電流密度が1μA/cm以上の電子線を照射した際に緑色に発光し、FED用の蛍光体として使用される。
【0019】
さらに、第3の実施形態は、第1および第2の実施形態と同様に、加速電圧が15kV以下でかつ電流密度が1μA/cm以上の電子線を照射した際に緑色に発光する低電圧・高電流密度用の緑色発光蛍光体であり、(a)マンガン付活珪酸亜鉛蛍光体と、(b)テルビウム付活希土類珪酸塩蛍光体と、および(c)六方晶系の結晶構造を有する銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体の3種の蛍光体から構成される。この蛍光体もFED用の蛍光体として好適する。
【0020】
なお、これら第1から第3の実施形態において、(b)の結晶母体である希土類元素の珪酸塩としては、珪酸イットリウムが使用される。また、第2および第3の実施形態において、色度を改善しより高い輝度を実現するために、(a)マンガン付活珪酸亜鉛蛍光体と(b)テルビウム付活珪酸イットリウム蛍光体の少なくとも一方の緑色発光蛍光体全体に対する含有割合は、(c)六方晶系の銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体の含有割合と同じであるか、あるいはそれ以上とすることが望ましい。
【0021】
(a)マンガン付活珪酸亜鉛蛍光体の具体例としては、一般式:ZnSiO:Mnで実質的に表される組成を有する蛍光体が挙げられる。ここで、Mnの付活量は、緑色蛍光体として良好な発光色度や高輝度を得るために、蛍光体母体(ZnSiO)に対して0.1〜15モル%の範囲とすることが好ましい。
【0022】
(b)テルビウム付活珪酸イットリウム蛍光体の具体例としては、一般式:YSiO:Tbで実質的に表される組成を有する蛍光体が挙げられる。ここで、Tbの付活量は、緑色蛍光体として良好な発光色度や高輝度を得るために、蛍光体母体(YSiO)に対して0.1〜20モル%の範囲とすることが好ましい。
【0023】
(a)成分であるマンガン付活珪酸亜鉛蛍光体(ZnSiO:Mn)、と、(b)成分であるテルビウム付活珪酸イットリウム蛍光体(YSiO:Tb)は、いずれも公知の焼成法により製造することができる。
【0024】
すなわち、まず各原料粉末を上記した組成となるように所定量秤量し、これらを融剤と共にボールミルなどを用いて十分に混合した後、得られた原料混合物をアルミナるつぼなどに収容し、大気中にて1200〜1400℃の温度で2〜6時間程度焼成する。ここで、各原料粉末としては、酸化物に限らず、加熱により容易に酸化物に分解し得る炭酸塩、硝酸塩、蓚酸塩、水酸化物などを用いることができる。
【0025】
そして、テルビウム付活珪酸イットリウム蛍光体の製造では、得られた焼成物を純水(温純水を含む)でよく洗浄して、不要な可溶成分を除去し、洗浄後の焼成物をろ過、乾燥した後、アルミナるつぼなどに収容し、還元性雰囲気にて1200〜1500℃の温度で2〜6時間程度焼成する。そして、この焼成物を微粉砕した後、純水で洗浄して不要な可溶成分を除去し、さらにろ過、乾燥することによって、目的とする蛍光体が得られる。
【0026】
(c)六方晶系の銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体の具体例としては、一般式:ZnS:Cu,Alで実質的に表される組成を有する蛍光体が挙げられる。
【0027】
なお、六方晶系の硫化亜鉛蛍光体は、その結晶構造に基づいて耐劣化性に優れることから、例えば高電流密度の電子線を繰り返し照射した場合においても、電子線の照射衝撃による経時的な輝度劣化などを抑制することができる。このような電子線衝撃による輝度劣化の抑制効果を得るために、硫化亜鉛の結晶構造中における六方晶の比率は50%以上とすることが好ましい。六方晶の比率が50%未満であると、電子線に対する耐衝撃性を良好に得ることができない。結晶構造中の六方晶の比率は80%以上であることが好ましく、さらに好ましくは95%以上であり、特に実質的に全ての結晶構造を六方晶とすることが望ましい。
【0028】
また、Cuは発光中心を形成する第1の付活剤(主付活剤)であり、蛍光体母体である硫化亜鉛1gに対して1×10−5〜1×10−3gの範囲で含有させることが好ましい。第1の付活剤であるCuの含有量が硫化亜鉛1gに対して1×10−5g未満であっても、また1×10−3gを超えても、発光輝度や発光色度が低下する。Cuの含有量は、硫化亜鉛1gに対して3×10−5〜8×10−4gの範囲とすることがより好ましく、さらに好ましくは5×10−5〜5×10−4gの範囲である。
【0029】
Alは電子線により直接的に励起される第2の付活剤(共付活剤)であり、このような第2の付活剤の励起エネルギーで第1の付活剤を発光させることによって、硫化亜鉛蛍光体(例えばZnS:Cu蛍光体)の発光輝度を高めることができる。第2の付活剤であるAlの含有量は、蛍光体母体である硫化亜鉛1gに対して1×10−5〜5×10−3gの範囲で含有させることが好ましい。Alの含有量が硫化亜鉛1gに対して1×10−5g未満であっても、また5×10−3gを超えても、発光輝度が低下しまた発光色度も劣化する。Alの含有量は硫化亜鉛1gに対して3×10−5〜3×10−3gの範囲とすることがより好ましく、さらに好ましくは5×10−5〜1×10−3gの範囲である。
【0030】
(c)成分である六方晶系の銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体は、例えば以下のようにして製造される。
【0031】
まず、蛍光体母体である硫化亜鉛原料に対して、所定量の付活剤原料を添加し、さらに塩化カリウムや塩化マグネシウムなどのフラックスを必要に応じて添加し、これらを湿式混合する。具体的には、イオン交換水に蛍光体原料を分散させてスラリー状とし、これに任意の量の付活剤原料およびフラックスを添加し撹拌機で混合する。混合時間は付活剤が十分に分散するように設定する。次いで、蛍光体原料と付活剤などを含むスラリーを乾燥容器に移し、乾燥機で乾燥させて蛍光体原料とする。
【0032】
次いで、このような蛍光体原料を、適当量の硫黄および活性炭素と共に、石英るつぼなどの耐熱容器に充填する。この際、硫黄は乾燥された蛍光体原料とブレンダなどを使用して例えば30〜180分程度混合し、この混合材料を耐熱容器に充填した後、その表面を覆うようにすることが好ましい。これを硫化水素雰囲気、硫黄蒸気雰囲気などの硫化性雰囲気、あるいは還元性雰囲気(例えば3〜5%水素−残部窒素の雰囲気)で焼成する。焼成条件は、蛍光体母体(ZnS)の結晶構造を制御するうえで重要である。目的とする六方晶の結晶構造を得るために、焼成温度を1050〜1230℃の範囲とすることが好ましい。焼成時間は、焼成温度にもよるが30〜360分とすることが好ましい。焼成時間が短すぎると、六方晶と立方晶の混晶になるおそれがある。焼成後の冷却は六方晶から立方晶への相変化を防ぐ上で急冷することが好ましい。
【0033】
次に、得られた焼成物をイオン交換水などで水洗し乾燥した後、必要に応じて、粗大粒子を除去するための篩別などを実施することによって、六方晶系の硫化亜鉛蛍光体(ZnS:Cu,Al)が得られる。
【0034】
本発明の第2および第3の実施形態において、表示装置用緑色発光蛍光体は、(a)マンガン付活珪酸亜鉛蛍光体と、(b)テルビウム付活珪酸イットリウム蛍光体、および(c)六方晶系硫化亜鉛蛍光体の3種の蛍光体のうちの2種以上を、そのまま混合することにより得ることができる。そして、このような蛍光体混合物あるいは第1の実施形態である1種の蛍光体から成る緑色発光蛍光体を使用し、公知のスラリー法あるいは印刷法により、緑色発光蛍光体層を形成することができる。
【0035】
実施形態の表示装置用緑色発光蛍光体によれば、高電流密度の電子線で励起する電界放出型表示装置(FED)に用いた場合においても、緑色発光蛍光体の経時的な輝度劣化などを抑制したうえで、FED用の緑色発光成分に求められる発光色(発光色度)を満足させつつ、輝度を向上させることができる。言い換えると、FED用の緑色発光成分に求められる発光色度でかつ高輝度の緑色発光を安定して得ることが可能となる。
【0036】
次に、本発明の緑色発光蛍光体を用いて緑色蛍光体層を構成した電界放出型表示装置(FED)について説明する。
【0037】
図1は、そのような電界放出型表示装置(FED)の一実施形態の要部構成を示す断面図である。
【0038】
図1において、符号1はフェイスプレートであり、ガラス基板2などの透明基板上に形成された蛍光体層3を有している。この蛍光体層3は、画素に対応させて形成した青色発光蛍光体層、緑色発光蛍光体層および赤色発光蛍光体層を有し、これらの間を黒色導電材から成る光吸収層4により分離した構造となっている。蛍光体層3を構成する各色の蛍光体層のうちで、緑色発光蛍光体層が、前記した第1乃至第3の実施形態の緑色発光蛍光体から構成されている。青色発光蛍光体層および赤色発光蛍光体層は、それぞれ公知の各種の蛍光体により構成することができる。
【0039】
上述した青色発光蛍光体層、緑色発光蛍光体層、赤色発光蛍光体層、およびそれらの間を分離する光吸収層4は、それぞれ水平方向に順次繰り返し形成されており、これらの蛍光体層3および光吸収層4が存在する部分が画像表示領域となる。この蛍光体層3と光吸収層4との配置パターンには、ドット状またはストライプ状など、種々のパターンが適用可能である。
【0040】
そして、蛍光体層3上にはメタルバック層5が形成されている。メタルバック層5は、Al膜などの金属膜からなり、蛍光体層3で発生した光のうち、後述するリアプレート方向に進む光を反射して輝度を向上させるものである。
【0041】
また、メタルバック層5は、フェイスプレート1の画像表示領域に導電性を与えて電荷が蓄積されるのを防ぐ機能を有し、リアプレートの電子源に対してアノード電極の役割を果たす。また、メタルバック層5は、フェイスプレート1や真空容器(外囲器)内に残留したガスが電子線で電離して生成するイオンにより蛍光体層3が損傷することを防ぐ機能を有し、さらに、使用時に蛍光体層3から発生したガスが真空容器(外囲器)内に放出されることを防ぎ、真空度の低下を防止するなどの効果も有している。
【0042】
メタルバック層5上には、Baなどからなる蒸発形ゲッタ材により形成されたゲッタ膜6が形成されている。このゲッタ膜6によって、使用時に発生したガスが効率的に吸着される。
【0043】
そして、このようなフェイスプレート1とリアプレート7とが対向配置され、これらの間の空間が支持枠8を介して気密に封止されている。支持枠8は、フェイスプレート1およびリアプレート7に対して、フリットガラス、あるいはInやその合金などからなる接合材9により接合され、これらフェイスプレート1、リアプレート7および支持枠8によって、外囲器としての真空容器が構成されている。
【0044】
リアプレート7は、ガラス基板やセラミックス基板などの絶縁性基板、あるいはSi基板などからなる基板10と、この基板10上に形成された多数の電子放出素子11とを有している。これら電子放出素子11は、例えば電界放出型冷陰極や表面伝導型電子放出素子などを備え、リアプレート7の電子放出素子11の形成面には、図示を省略した配線が施されている。すなわち、多数の電子放出素子11は、各画素の蛍光体に応じてマトリックス状に形成されており、このマトリックス状の電子放出素子11を一行ずつ駆動する、互いに交差する配線(X−Y配線)を有している。なお、支持枠8には図示を省略した信号入力端子および行選択用端子が設けられている。これらの端子は前記したリアプレート7の交差配線(X−Y配線)に対応する。また、平板型のFEDを大型化させる場合、薄い平板状であるためにたわみなどが生じるおそれがある。このようなたわみを防止し、また大気圧に対して強度を付与するために、フェイスプレート1とリアプレート7との間に、補強部材(大気圧支持部材、スペーサ)12を適宜配置してもよい。
【0045】
このカラーFEDにおいては、電子線照射により発光する緑色発光蛍光体層として、本発明の表示装置用緑色発光蛍光体が用いられているので、初期輝度や色再現性などの表示特性を向上させることが可能となる。
【0046】
次に、本発明の具体的な実施例について説明する。
【0047】
実施例1〜10
公知の焼成法により製造された(a)マンガン付活珪酸亜鉛蛍光体(ZnSiO:Mn)と(b)テルビウム付活珪酸イットリウム蛍光体(YSiO:Tb)、および前述の方法で製造された(c)六方晶系の硫化亜鉛蛍光体(ZnS:Cu,Al)の3成分を、それぞれ表1に示す重量組成となるように混合し、蛍光体混合物を調製した。なお、実施例1〜3では、(c)六方晶系の硫化亜鉛蛍光体(ZnS:Cu,Al)と(a)マンガン付活珪酸亜鉛蛍光体(ZnSiO:Mn)および(b)テルビウム付活珪酸イットリウム蛍光体(YSiO:Tb)を、それぞれ100%として蛍光体を調製した。
【0048】
次いで、実施例1〜10で得られた蛍光体または蛍光体混合物を用い、スラリー法により蛍光体膜をそれぞれ形成した。また、比較例として、立方晶系の硫化亜鉛蛍光体(ZnS:Cu,Al)を用いて蛍光体膜を形成した。蛍光体膜の形成は、表1に示す組成の蛍光体または蛍光体混合物をポリビニルアルコール等を含む水溶液中に分散させてスラリーとし、これらのスラリーを、回転塗布機(スピンコーター)でガラス基板上に塗布することによって行った。回転塗布機の回転数とスラリーの粘度を調整することによって、各蛍光体膜の膜厚を3×10−3mg/mmとした。
【0049】
次に、こうして得られた蛍光体膜の発光輝度と発光色度をそれぞれ調べた。発光輝度は、各蛍光体膜に、加速電圧10kV、電流密度2×10−5A/mmの電子線を照射して測定した。そして、比較例による蛍光体膜の輝度を100としたときの相対値として、各発光輝度を求めた。
【0050】
発光色度は、色度測定機器としてトプコン社製SR−3を使用して測定した。発光色度の測定は、発光時の色度が外部から影響を受けない暗室内で行った。発光輝度および発光色度の測定結果を表1に示す。
【0051】
【表1】
Figure 2004263068
【0052】
表1から明らかなように、実施例1〜10で得られた緑色発光蛍光体は、比較例のものに比べて、低加速電圧(15kV以下)で高電流密度の電子線を照射した際の発光色が改善され、良好な発光色度を有していることが分かる。しかも、輝度が大幅に向上していることが分かる。
【0053】
実施例11
実施例4で得られた緑色発光蛍光体と、青色発光蛍光体(ZnS:Ag,Al蛍光体)、および赤色発光蛍光体(YS:Eu蛍光体)をそれぞれ用い、ガラス基板上に蛍光体層を形成してフェイスプレートとした。このフェイスプレートと多数の電子放出素子を有するリアプレートとを支持枠を介して組立てると共に、これらの間隙を真空排気しつつ気密封止した。このようにして得たFEDは色再現性に優れ、さらに常温、定格動作で1000時間駆動させた後においても良好な表示特性を示すことが確認された。
【0054】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の低電圧・高電流密度用緑色発光蛍光体によれば、その発光色を改善し、十分な色度を保持しつつ輝度を向上させることができる。したがって、そのような緑色発光蛍光体を用いることによって、蛍光膜を励起する電子線の高電流密度化への対応を図ったうえで、色再現性などの表示特性や信頼性を向上させた電界放出型表示装置(FED)を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態としての電界放出型表示装置(FED)の一構成例を示す断面図である。
【符号の説明】
1……フェイスプレート、2……ガラス基板、3……蛍光体層、4……光吸収層、5……メタルバック層、6……ゲッタ膜、7……リアプレート、8……支持枠、11……電子放出素子

Claims (8)

  1. (a)マンガンを付活剤とする珪酸亜鉛蛍光体と、(b)テルビウムを付活剤とする希土類珪酸塩蛍光体と、(c)銅およびアルミニウムを付活剤とする六方晶系の結晶構造を有する硫化亜鉛蛍光体から選ばれる少なくとも1種の蛍光体からなることを特徴とする低電圧・高電流密度用緑色発光蛍光体。
  2. 加速電圧が15kV以下であり、かつ電流密度が1μA/cm以上の電子線で励起されて緑色に発光する蛍光体であることを特徴とする請求項1記載の低電圧・高電流密度用緑色発光蛍光体。
  3. (a)マンガンを付活剤とする珪酸亜鉛蛍光体と、(b)テルビウムを付活剤とする希土類珪酸塩蛍光体と、(c)銅およびアルミニウムを付活剤とする六方晶系の結晶構造を有する硫化亜鉛蛍光体から選ばれる少なくとも2種の蛍光体からなることを特徴とする低電圧・高電流密度用緑色発光蛍光体。
  4. 加速電圧が15kV以下であり、かつ電流密度が1μA/cm以上の電子線で励起されて緑色に発光する蛍光体であることを特徴とする請求項3記載の低電圧・高電流密度用緑色発光蛍光体。
  5. (a)マンガンを付活剤とする珪酸亜鉛蛍光体と、(b)テルビウムを付活剤とする希土類珪酸塩蛍光体と、(c)銅およびアルミニウムを付活剤とする六方晶系の結晶構造を有する硫化亜鉛蛍光体
    とからなることを特徴とする低電圧・高電流密度用緑色発光蛍光体。
  6. 加速電圧が15kV以下であり、かつ電流密度が1μA/cm以上の電子線で励起されて緑色に発光する蛍光体であることを特徴とする請求項5記載の低電圧・高電流密度用緑色発光蛍光体。
  7. 前記(a)マンガンを付活剤とする珪酸亜鉛蛍光体と前記(b)テルビウムを付活剤とする希土類珪酸塩蛍光体の少なくとも一方の含有割合が、前記(c)銅およびアルミニウムを付活剤とする六方晶系の結晶構造を有する硫化亜鉛蛍光体の含有割合と同じであるか、あるいはそれ以上であることを特徴とする請求項3乃至6のいずれか1項記載の低電圧・高電流密度用緑色発光蛍光体。
  8. 青色発光蛍光体層と緑色発光蛍光体層と赤色発光蛍光体層とを含む蛍光膜と、前記蛍光膜に加速電圧が15kV以下でかつ電流密度が1μA/cm以上の電子線を照射して発光させる電子源と、前記電子源と前記蛍光膜を真空封止する外囲器とを具備する電界放出型表示装置であり、
    前記緑色発光蛍光体層は、請求項1乃至7のいずれか1項記載の低電圧・高電流密度用緑色発光蛍光体を含むことを特徴とする電界放出型表示装置。
JP2003054732A 2003-02-28 2003-02-28 低電圧・高電流密度用緑色発光蛍光体とそれを用いた電界放出型表示装置 Abandoned JP2004263068A (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003054732A JP2004263068A (ja) 2003-02-28 2003-02-28 低電圧・高電流密度用緑色発光蛍光体とそれを用いた電界放出型表示装置
US10/546,380 US20060145591A1 (en) 2003-02-28 2004-02-26 Green light emitting phosphor for low voltage/high current density and field emission type display including the same
PCT/JP2004/002265 WO2004076587A1 (ja) 2003-02-28 2004-02-26 低電圧・高電流密度用緑色発光蛍光体とそれを用いた電界放出型表示装置
EP04714919A EP1607461A1 (en) 2003-02-28 2004-02-26 Green light emitting phosphor for low voltage/high current density and field emissiion type display including the same
CNA2004800047939A CN1751109A (zh) 2003-02-28 2004-02-26 低电压·高电流密度用绿色发光荧光体和使用了该荧光体的场致发射型显示装置
KR1020057015900A KR20050109512A (ko) 2003-02-28 2004-02-26 저전압ㆍ고전류밀도용 녹색 발광 형광체와 그것을 이용한전계 방출형 표시 장치
TW093105194A TW200424282A (en) 2003-02-28 2004-02-27 Green light emitting phosphor for low voltage/high current density and field emission type display including the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003054732A JP2004263068A (ja) 2003-02-28 2003-02-28 低電圧・高電流密度用緑色発光蛍光体とそれを用いた電界放出型表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004263068A true JP2004263068A (ja) 2004-09-24

Family

ID=32923471

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003054732A Abandoned JP2004263068A (ja) 2003-02-28 2003-02-28 低電圧・高電流密度用緑色発光蛍光体とそれを用いた電界放出型表示装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20060145591A1 (ja)
EP (1) EP1607461A1 (ja)
JP (1) JP2004263068A (ja)
KR (1) KR20050109512A (ja)
CN (1) CN1751109A (ja)
TW (1) TW200424282A (ja)
WO (1) WO2004076587A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10125618B2 (en) * 2010-08-27 2018-11-13 Rolls-Royce Corporation Vapor deposition of rare earth silicate environmental barrier coatings

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005239774A (ja) * 2004-02-24 2005-09-08 Toshiba Corp 表示装置用緑色発光蛍光体とそれを用いた電界放出型表示装置
EP1790707A1 (en) * 2004-07-23 2007-05-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Phosphor, process for producing phosphor and luminescent device
CN101870867B (zh) * 2010-06-29 2012-10-03 上海科炎光电技术有限公司 一种硫化物电子俘获发光材料

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5790851A (en) * 1980-11-27 1982-06-05 Mitsubishi Electric Corp Cathode ray tube
JPH0652808A (ja) * 1992-07-31 1994-02-25 Matsushita Electron Corp カラー受像管
JP3342015B2 (ja) * 1994-12-16 2002-11-05 日本カーバイド工業株式会社 紫外線発光性再帰反射シート
US5788881A (en) * 1995-10-25 1998-08-04 Micron Technology, Inc. Visible light-emitting phosphor composition having an enhanced luminescent efficiency over a broad range of voltages
TW567222B (en) * 2000-04-11 2003-12-21 Toshiba Corp Phosphor for display and field-emission display
JP2002105446A (ja) * 2000-09-29 2002-04-10 Hitachi Ltd ディスプレイ装置
JP2002280607A (ja) * 2001-01-10 2002-09-27 Toyoda Gosei Co Ltd 発光装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10125618B2 (en) * 2010-08-27 2018-11-13 Rolls-Royce Corporation Vapor deposition of rare earth silicate environmental barrier coatings

Also Published As

Publication number Publication date
US20060145591A1 (en) 2006-07-06
KR20050109512A (ko) 2005-11-21
CN1751109A (zh) 2006-03-22
WO2004076587A1 (ja) 2004-09-10
EP1607461A1 (en) 2005-12-21
TW200424282A (en) 2004-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100489575B1 (ko) 표시 장치용 형광체 및 그것을 이용한 전계 방출형 표시장치
WO2007105370A1 (ja) 表示装置用蛍光体および電界放出型表示装置
JP2002226847A (ja) 表示装置用蛍光体およびそれを用いた電界放出型表示装置
JP2004263068A (ja) 低電圧・高電流密度用緑色発光蛍光体とそれを用いた電界放出型表示装置
JP2002138279A (ja) 表示装置用蛍光体とその製造方法、およびそれを用いた電界放出型表示装置
EP1555306A1 (en) Fluorescent material for display unit, process for producing the same and color display unit including the same
JP2006335967A (ja) 表示装置用蛍光体および電界放出型表示装置
JP5121167B2 (ja) 青色蛍光体及びその用途
JP2004339293A (ja) 低電圧・高電流密度用青色発光蛍光体とそれを用いた電界放出型表示装置
EP1772508A1 (en) Display unit-use blue light emitting fluorescent substance and production method therefor and field emission type display unit
JP2008184528A (ja) 表示装置用蛍光体および電界放出型表示装置
JP3705765B2 (ja) 赤色発光蛍光体およびそれを用いたカラー表示装置
JP2008140617A (ja) 赤色発光素子および電界放出型表示装置
JP2006312695A (ja) 表示装置用青色発光蛍光体および電界放出型表示装置
JP2007177078A (ja) 表示装置用蛍光体および電界放出型表示装置
JP2008156580A (ja) 発光素子および電界放出型表示装置
JP2008156581A (ja) 表示装置用蛍光体および電界放出型表示装置
JP2005036111A (ja) 表示装置用蛍光体とその製造方法、およびそれを用いた電界放射型表示装置
JP2005239774A (ja) 表示装置用緑色発光蛍光体とそれを用いた電界放出型表示装置
JP2004123787A (ja) 表示装置用蛍光体とそれを用いたカラー表示装置
WO2006051601A1 (ja) 表示装置用蛍光体とその製造方法、およびそれを用いた電界放射型表示装置
JP2007329027A (ja) 電界放出型表示装置
JP2008179748A (ja) 赤色発光素子および電界放出型表示装置
JP2005036032A (ja) 表示装置用蛍光体とその製造方法、およびそれを用いた表示装置
JP2008130305A (ja) 緑色発光素子および電界放出型表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060208

A762 Written abandonment of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762

Effective date: 20080218