JP2004339293A - Blue light-emitting fluorescent substance for low voltage and high current density and field emission display device using the same - Google Patents

Blue light-emitting fluorescent substance for low voltage and high current density and field emission display device using the same Download PDF

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JP2004339293A
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current density
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Japanese (ja)
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
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Toshiba Corp
Toshiba Development and Engineering Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Engineering Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the luminescent color and luminance while maintaining a sufficient chromaticity in a blue light-emitting fluorescent substance used in a color display device such as a field emission display device (FED). <P>SOLUTION: The blue light-emitting fluorescent substance for low voltage and high current density is a mixture of at least two fluorescent substances selected from the group consisting of (a) hexagonal ZnS:Ag, Al, (b) hexagonal ZnS:Cu, Al and (c) hexagonal ZnS:Tm, Li. The fluorescent substance mixture emits blue light when excited by an electron beam with an acceleration voltage of ≤15 kV and a current density of ≥1 μA/cm<SP>2</SP>and is suitable for the blue light-emitting fluorescent substance for the FED. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低電圧・高電流密度用青色発光蛍光体と、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(フィールドエミッションディスプレイ;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、このような低電圧・高電流密度の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いえなかった。
【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、青色発光の硫化亜鉛蛍光体(ZnS:Ag,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2002−226847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。したがって、FED用として高輝度の青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るが、彩度の高い白色を得るには青色および赤色の色純度(色度)を高めつつ輝度向上を図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青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、そのような青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】
本発明の低電圧・高電流密度用青色発光蛍光体は、(a)銀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、(b)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、(c)ツリウムおよびリチ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・高電流密度用青色発光蛍光体は、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青色に発光する蛍光体であることができる。
【0012】
また、本発明の低電圧・高電流密度用青色発光蛍光体において、(a)銀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を、(b)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、(c)ツリウムおよびリチ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少なくとも一方の含有割合以上とすることができる。
【0013】
また、(a)銀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を、50重量%以上とすることができる。さらに、(a)銀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、(b)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、(c)ツリウムおよびリチ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をそれぞれ含み、かつ(a)銀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を、(b)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、(c)ツリウムおよびリチ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の合計以上とすることができる。
【0014】
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、前記青色発光蛍光体層が、前述の低電圧・高電流密度用青色発光蛍光体を含むことを特徴としている。
【0015】
【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。
【0016】
本発明の第1の実施形態は、低電圧・高電流密度用の青色発光蛍光体であり、(a)六方晶系の結晶構造を有する(以下、「六方晶系の」と示す。)銀およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体と、(b)六方晶系の銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体と、(c)六方晶系のツリウムおよびリチウム付活硫化亜鉛蛍光体の3種の蛍光体から選ばれる2種の蛍光体から構成される。この実施形態の蛍光体は、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以上である電子線を照射した際に青色に発光し、電界放出型表示装置(FED)用の青色蛍光体として好適に使用される。
【0017】
また、第2の実施形態は、第1の実施形態と同様に、加速電圧が15kV以下で電流密度が1μA/cm以上の電子線を照射した際に青色に発光する低電圧・高電流密度用の青色発光蛍光体であり、(a)六方晶系の銀およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体と、(b)六方晶系の銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体と、(c)六方晶系のツリウムおよびリチ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。この実施形態の蛍光体もFED用の青色発光蛍光体として好適する。
【0018】
これら第1および第2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)六方晶系の銀およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体の含有割合を、(b)六方晶系の銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体と、(c)六方晶系のツリウムおよびリチウム付活硫化亜鉛蛍光体の少なくとも一方の含有割合と同じか、あるいはそれより大きくすることが望ましい。そして、(a)六方晶系の銀およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体の含有割合を、50重量%以上とすることが望ましい。
【0019】
さらに、第2の実施形態においては、(a)六方晶系の銀およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体の含有割合を、(b)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、(c)六方晶系のツリウムおよびリチウム付活硫化亜鉛蛍光体の含有割合との合計値と同じか、あるいはそれより大きくすることが望ましい。
【0020】
(a)六方晶系の銀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:Ag,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。また、(b)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。さらに、(c)六方晶系のツリウムおよびリチウム付活硫化亜鉛蛍光体の具体例としては、一般式:ZnS:Tm,Liで実質的に表される組成を有する蛍光体が挙げられる。
なお、これら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が抑制される。そして、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。
【0021】
(a)六方晶系の銀およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体(ZnS:Ag,Al)において、Ag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Ag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。Ag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。
【0022】
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(ZnS:Ag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。
【0023】
(b)六方晶系の銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体(ZnS:Cu,Al)において、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。
【0024】
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(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。
【0025】
(c)六方晶系のツリウムおよびリチウム付活硫化亜鉛蛍光体(ZnS:Tm,Li)において、Tm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Tm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。Tm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。
【0026】
Li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(ZnS:Tm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Li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。Li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。Li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。
【0027】
(a)成分である六方晶系の銀およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体、(b)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、および(c)成分である六方晶系のツリウムおよびリチウム付活硫化亜鉛蛍光体は、いずれも以下に示すようにして製造される。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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が得られる。
【0031】
本発明の第1および第2の実施形態において、表示装置用青色発光蛍光体は、(a)六方晶系の銀およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体、(b)六方晶系の銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体、および(c)六方晶系のツリウムおよびリチウム付活硫化亜鉛蛍光体の3種の蛍光体の中から2種以上を選択し、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から成る青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、青色発光蛍光体層を形成することができる。
【0032】
実施形態の表示装置用青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、青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用の青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用の青色発光成分に求められる発光色度でかつ高輝度の青色発光を安定して得ることが可能となる。
【0033】
次に、本発明の青色発光蛍光体を用いて青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。
【0034】
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。
【0035】
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、青色発光蛍光体層が、前記した第1または第2の実施形態の青色発光蛍光体から構成されている。緑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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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。
【0039】
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。
【0040】
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。
【0041】
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。
【0042】
このカラーFEDにおいては、電子線照射により発光する青色発光蛍光体層として、本発明の表示装置用青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。
【0043】
次に、本発明の具体的な実施例について説明する。
【0044】
実施例1〜4
前記した方法で製造された(a)六方晶系の銀およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体(ZnS:Ag,Al)と、(b)六方晶系の銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体(ZnS:Cu,Al)、および(c)六方晶系のツリウムおよびリチウム付活硫化亜鉛蛍光体(ZnS:Tm,Li)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。
【0045】
次いで、得られた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:Ag,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あるい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。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
【表1】

Figure 2004339293
【0049】
表1から明らかなように、実施例1〜4で得られた青色発光蛍光体は、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、十分に高い発光輝度を有していることが分かる。
【0050】
実施例5
実施例4で得られた青色発光蛍光体と、緑色発光蛍光体(立方晶系のZnS:Cu,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。
【0051】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の低電圧・高電流密度用青色発光蛍光体によれば、その発光色を改善し、良好な色度を保持しつつ高輝度を実現することができる。したがって、そのような青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[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a blue light emitting phosphor for low voltage and high current density, and a field emission display device using the same.
[0002]
[Prior art]
With the advent of the multimedia age, display devices that are core devices of digital networks are required to have large screens, high definition, and compatibility with various sources such as computers.
[0003]
Among display devices, a field emission display device (field emission display; FED) using an electron-emitting device such as a field-emission cold-cathode device has a large screen capable of displaying various information with high precision and high definition. In recent years, research and development have been actively pursued as thin, thin digital devices.
[0004]
The FED has the same basic display principle as a cathode ray tube (CRT), and emits light by exciting a phosphor with an electron beam. However, in the FED, the accelerating voltage (excitation voltage) of the electron beam is 3 to 15 kV, which is lower than that of the CRT, and the current density by the electron beam is high. However, it was not necessarily said that sufficient research had been advanced.
[0005]
In general, FEDs are classified into two types: a high-voltage FED having an excitation voltage of 5 kV to 15 kV and a low-voltage FED having an excitation voltage of less than 5 kV. However, at present, sufficient knowledge has not been obtained regarding the emission characteristics of the phosphor under high current density excitation.
[0006]
In the FED, a high current density electron beam is used to excite the fluorescent film, and thus a phosphor constituting the fluorescent film is required to be resistant to a high current density electron beam. With respect to such a point, the crystal structure of the blue luminescent zinc sulfide phosphor (ZnS: Ag, Au, Al (Au can be optionally added)) is changed from a cubic crystal to a hexagonal crystal, whereby the electron beam impact is improved. It is known that the luminance degradation due to light can be suppressed. (For example, see Patent Document 1)
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-226847 (pages 2-3)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the hexagonal zinc sulfide phosphor is effective in suppressing the luminance degradation and the like due to a high current density electron beam, but the emission color shifts to the short wavelength side by the hexagonal crystal structure. Had the problem that Therefore, realization of a high-luminance blue light-emitting phosphor for FED is strongly demanded.
[0009]
In particular, it is most important to improve the luminance of the green light emitting phosphor in order to improve the white luminance. However, to obtain white with high saturation, the luminance while increasing the color purity (chromaticity) of blue and red is considered. There is a demand for improvement.
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to address such a problem. In a blue light emitting phosphor used for a display device such as a field emission display (FED), the emission color is improved and sufficient chromaticity is obtained. The purpose is to improve the brightness while maintaining it. In addition, by using such a blue light-emitting phosphor, it is possible to respond to the high current density of the electron beam that excites the fluorescent film and to improve the display characteristics such as color reproducibility and the reliability of the electric field. It is intended to provide an emission display (FED).
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The blue light emitting phosphor for low voltage and high current density of the present invention comprises (a) a zinc sulfide phosphor having a hexagonal crystal structure using silver and aluminum as activators, and (b) copper and aluminum. At least two types of fluorescent light selected from a zinc sulfide phosphor having a hexagonal crystal structure as an activator and (c) a zinc sulfide phosphor having a hexagonal crystal structure using thulium and lithium as activators. It is characterized by being composed of a body. This blue light emitting phosphor for low voltage and high current density can be a phosphor that emits blue light when excited by an electron beam having an acceleration voltage of 15 kV or less and a current density of 1 μA / cm 2 or more.
[0012]
In the blue light emitting phosphor for low voltage and high current density of the present invention, the content ratio of (a) a zinc sulfide phosphor having a hexagonal crystal structure using silver and aluminum as activators is defined as (b) At least one of a zinc sulfide phosphor having a hexagonal crystal structure using copper and aluminum as activators, and (c) a zinc sulfide phosphor having a hexagonal crystal structure using thulium and lithium as activators. Or more.
[0013]
Further, the content ratio of (a) the zinc sulfide phosphor having a hexagonal crystal structure using silver and aluminum as activators can be 50% by weight or more. Further, (a) a zinc sulfide phosphor having a hexagonal crystal structure using silver and aluminum as activators, and (b) a zinc sulfide having a hexagonal crystal structure using copper and aluminum as activators. A phosphor, and (c) a zinc sulfide phosphor having a hexagonal crystal structure using thulium and lithium as activators, respectively, and (a) a hexagonal crystal containing silver and aluminum as activators. The content ratio of the zinc sulfide phosphor having a crystal structure is represented by (b) the content ratio of the zinc sulfide phosphor having a hexagonal crystal structure using copper and aluminum as activators, and (c) the content ratio of thulium and lithium. The content ratio of the zinc sulfide phosphor having a hexagonal crystal structure as an activator can be equal to or greater than the total content.
[0014]
A field emission display device according to the present invention includes a phosphor film including a blue light-emitting phosphor layer, a green light-emitting phosphor layer, and a red light-emitting phosphor layer, and an acceleration voltage of 15 kV or less and a current density of 1 μA / A field emission display device comprising: an electron source that emits light by irradiating an electron beam of not less than 2 cm 2, and an envelope that vacuum-seales the electron source and the fluorescent film, wherein the blue light-emitting phosphor layer is And a blue light emitting phosphor for low voltage and high current density as described above.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described.
[0016]
The first embodiment of the present invention is a blue light emitting phosphor for low voltage and high current density, and (a) silver having a hexagonal crystal structure (hereinafter, referred to as “hexagonal”). And aluminum activated zinc sulfide phosphor, (b) hexagonal copper and aluminum activated zinc sulfide phosphor, and (c) hexagonal thulium and lithium activated zinc sulfide phosphor. It is composed of two kinds of phosphors selected from The phosphor of this embodiment emits blue light when irradiated with an electron beam having an acceleration voltage of 15 kV or less (for example, 3 to 15 kV) and a current density of 1 μA / cm 2 or more. It is suitably used as a blue phosphor for (FED).
[0017]
In the second embodiment, similarly to the first embodiment, a low voltage / high current density that emits blue light when irradiated with an electron beam having an acceleration voltage of 15 kV or less and a current density of 1 μA / cm 2 or more. (A) a hexagonal silver and aluminum activated zinc sulfide phosphor, (b) a hexagonal copper and aluminum activated zinc sulfide phosphor, and (c) a hexagonal crystal. It is composed of three kinds of phosphors, thulium and lithium activated zinc sulfide phosphors. The phosphor of this embodiment is also suitable as a blue light emitting phosphor for FED.
[0018]
In the first and second embodiments, in order to improve the chromaticity and achieve higher luminance, the content ratio of (a) hexagonal silver and aluminum-activated zinc sulfide phosphor is set to (b) hexagonal silver and aluminum. The content ratio of at least one of the crystalline copper and aluminum activated zinc sulfide phosphor and the hexagonal thulium and lithium activated zinc sulfide phosphor (c) is desirably equal to or greater than that. It is desirable that the content ratio of (a) the hexagonal silver and aluminum activated zinc sulfide phosphor is 50% by weight or more.
[0019]
Further, in the second embodiment, the content ratio of (a) hexagonal silver and aluminum-activated zinc sulfide phosphor activated by (b) the content ratio of hexagonal copper and aluminum activated zinc sulfide phosphor And (c) the content of the hexagonal thulium and lithium-activated zinc sulfide phosphor is preferably equal to or greater than the total value.
[0020]
(A) Specific examples of the hexagonal silver and aluminum-activated zinc sulfide phosphor include a phosphor having a composition substantially represented by the general formula: ZnS: Ag, Al. Further, as a specific example of (b) a hexagonal copper- and aluminum-activated zinc sulfide phosphor, a phosphor having a composition substantially represented by a general formula: ZnS: Cu, Al can be given. Furthermore, specific examples of (c) a hexagonal thulium and lithium activated zinc sulfide phosphor include a phosphor having a composition substantially represented by the general formula: ZnS: Tm, Li.
Note that these hexagonal zinc sulfide phosphors are excellent in deterioration resistance based on their crystal structures. Severe luminance degradation is suppressed. Then, in order to obtain the effect of suppressing luminance degradation due to electron beam impact, it is preferable that the ratio of hexagonal crystal in the crystal structure of zinc sulfide be 50% or more. If the proportion of the hexagonal crystal is less than 50%, it is not possible to obtain good impact resistance to an electron beam. The proportion of the hexagonal crystal in the crystal structure is preferably 80% or more, more preferably 95% or more, and it is particularly desirable that substantially all of the crystal structure be hexagonal.
[0021]
(A) In a hexagonal silver and aluminum activated zinc sulfide phosphor (ZnS: Ag, Al), Ag is a first activator (main activator) for forming an emission center, and a phosphor matrix Is preferably contained in the range of 1 × 10 −5 to 1 × 10 −3 g per 1 g of zinc sulfide. Even if the content of Ag as the first activator is less than 1 × 10 −5 g or more than 1 × 10 −3 g with respect to 1 g of zinc sulfide, the emission luminance and emission chromaticity are increased. descend. The content of Ag is more preferably in the range of 3 × 10 −5 to 8 × 10 −4 g, more preferably in the range of 5 × 10 −5 to 5 × 10 −4 g, per 1 g of zinc sulfide. It is.
[0022]
Al is a second activator (co-activator) that is directly excited by an electron beam. By causing the first activator to emit light with the excitation energy of such a second activator, The emission luminance of the zinc sulfide phosphor (ZnS: Ag phosphor) can be increased. The content of Al as the second activator is preferably in the range of 1 × 10 −5 to 5 × 10 −3 g with respect to 1 g of zinc sulfide as the phosphor matrix. If the Al content is less than 1 × 10 −5 g or more than 5 × 10 −3 g with respect to 1 g of zinc sulfide, the emission luminance and the emission chromaticity also deteriorate. The content of Al is more preferably in the range of 3 × 10 −5 to 3 × 10 −3 g, more preferably in the range of 5 × 10 −5 to 1 × 10 −3 g, per 1 g of zinc sulfide. is there.
[0023]
(B) In the hexagonal copper and aluminum activated zinc sulfide phosphor (ZnS: Cu, Al), Cu is a first activator (main activator) for forming a luminescence center, and a phosphor matrix Is preferably contained in the range of 1 × 10 −5 to 1 × 10 −3 g per 1 g of zinc sulfide. Even if the content of Cu, which is the first activator, is less than 1 × 10 −5 g or more than 1 × 10 −3 g with respect to 1 g of zinc sulfide, the emission luminance and emission chromaticity are increased. descend. The content of Cu is more preferably in the range of 3 × 10 −5 to 8 × 10 −4 g, more preferably in the range of 5 × 10 −5 to 5 × 10 −4 g, per 1 g of zinc sulfide. It is.
[0024]
Al is a second activator (co-activator) that is directly excited by an electron beam. By causing the first activator to emit light with the excitation energy of such a second activator, The emission luminance of the zinc sulfide phosphor (ZnS: Cu phosphor) can be increased. The content of Al as the second activator is preferably in the range of 1 × 10 −5 to 5 × 10 −3 g with respect to 1 g of zinc sulfide as the phosphor matrix. If the Al content is less than 1 × 10 −5 g or more than 5 × 10 −3 g with respect to 1 g of zinc sulfide, the emission luminance and the emission chromaticity also deteriorate. The content of Al is more preferably in the range of 3 × 10 −5 to 3 × 10 −3 g, more preferably in the range of 5 × 10 −5 to 1 × 10 −3 g, per 1 g of zinc sulfide. is there.
[0025]
(C) In a hexagonal thulium and lithium activated zinc sulfide phosphor (ZnS: Tm, Li), Tm is a first activator (main activator) for forming a luminescent center, and a phosphor matrix Is preferably contained in the range of 1 × 10 −5 to 1 × 10 −3 g per 1 g of zinc sulfide. Even if the content of Tm as the first activator is less than 1 × 10 −5 g or more than 1 × 10 −3 g with respect to 1 g of zinc sulfide, the emission luminance and emission chromaticity are increased. descend. The content of Tm is more preferably in the range of 3 × 10 −5 to 8 × 10 −4 g, more preferably in the range of 5 × 10 −5 to 5 × 10 −4 g, per 1 g of zinc sulfide. It is.
[0026]
Li is a second activator (co-activator) that is directly excited by an electron beam, and by causing the first activator to emit light with the excitation energy of such a second activator. The emission luminance of the zinc sulfide phosphor (ZnS: Tm phosphor) can be increased. The content of Li as the second activator is preferably in the range of 1 × 10 −5 to 5 × 10 −3 g per 1 g of zinc sulfide as the phosphor matrix. If the Li content is less than 1 × 10 −5 g or more than 5 × 10 −3 g with respect to 1 g of zinc sulfide, the emission luminance and the emission chromaticity deteriorate. The content of Li is more preferably in the range of 3 × 10 −5 to 3 × 10 −3 g, more preferably in the range of 5 × 10 −5 to 1 × 10 −3 g, per 1 g of zinc sulfide. is there.
[0027]
Hexagonal silver and aluminum activated zinc sulfide phosphor as component (a), hexagonal copper and aluminum activated zinc sulfide phosphor as component (b) and hexagonal as component (c) The thulium and lithium activated zinc sulfide phosphors are manufactured as described below.
[0028]
First, a predetermined amount of an activator raw material is added to a zinc sulfide raw material that is a phosphor matrix, and a flux such as potassium chloride or magnesium chloride is added as necessary, and these are wet-mixed. Specifically, a phosphor material is dispersed in ion-exchanged water to form a slurry, and an arbitrary amount of activator material and flux are added to the slurry and mixed with a stirrer. The mixing time is set so that the activator is sufficiently dispersed. Next, the slurry containing the phosphor material and the activator is transferred to a drying vessel and dried with a dryer to obtain a phosphor material.
[0029]
Next, such a phosphor raw material is charged into a heat-resistant container such as a quartz crucible together with appropriate amounts of sulfur and activated carbon. At this time, it is preferable that sulfur is mixed with the dried phosphor raw material using a blender or the like for about 30 to 180 minutes, and the mixed material is filled in a heat-resistant container and then covered with its surface. This is fired in a sulfurizing atmosphere such as a hydrogen sulfide atmosphere, a sulfur vapor atmosphere, or a reducing atmosphere (for example, an atmosphere of 3 to 5% hydrogen and the balance of nitrogen). The firing conditions are important for controlling the crystal structure of the phosphor matrix (ZnS). In order to obtain the desired hexagonal crystal structure, the firing temperature is preferably set in a range of 1050 to 1230 ° C. The firing time depends on the firing temperature, but is preferably 30 to 360 minutes. If the firing time is too short, a mixed crystal of hexagonal and cubic may be formed. Cooling after firing is preferably rapid cooling in order to prevent a phase change from hexagonal to cubic.
[0030]
Next, the obtained calcined product is washed with ion-exchanged water or the like, dried, and then, if necessary, sieved to remove coarse particles, whereby a hexagonal zinc sulfide phosphor is obtained. can get.
[0031]
In the first and second embodiments of the present invention, the blue light-emitting phosphor for a display device includes (a) a hexagonal silver and aluminum-activated zinc sulfide phosphor, and (b) a hexagonal copper and aluminum phosphor. It can be obtained by selecting two or more kinds from among three kinds of phosphors of active zinc sulfide phosphor and (c) hexagonal thulium and lithium activated zinc sulfide phosphor, and mixing them as they are. Then, using a blue light-emitting phosphor made of such a phosphor mixture, a blue light-emitting phosphor layer can be formed by a known slurry method or printing method.
[0032]
According to the blue light-emitting phosphor for a display device of the embodiment, even when used in a field emission display device (FED) that is excited by an electron beam having a high current density, deterioration in luminance of the blue light-emitting phosphor over time can be prevented. After the suppression, the luminance can be improved while satisfying the emission color (emission chromaticity) required for the blue emission component for FED. In other words, it is possible to stably obtain high-luminance blue light emission having the emission chromaticity required for the blue light-emitting component for FED.
[0033]
Next, a field emission display (FED) having a blue phosphor layer using the blue light-emitting phosphor of the present invention will be described.
[0034]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main configuration of one embodiment of such a field emission display (FED).
[0035]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a face plate, which has a phosphor layer 3 formed on a transparent substrate such as a glass substrate 2. The phosphor layer 3 has a blue light-emitting phosphor layer, a green light-emitting phosphor layer, and a red light-emitting phosphor layer formed corresponding to pixels, and is separated by a light absorbing layer 4 made of a black conductive material. It has a structure. Among the phosphor layers of each color constituting the phosphor layer 3, the blue light-emitting phosphor layer is composed of the blue light-emitting phosphor of the first or second embodiment described above. The green light-emitting phosphor layer and the red light-emitting phosphor layer can each be composed of various known phosphors.
[0036]
The blue light-emitting phosphor layer, the green light-emitting phosphor layer, the red light-emitting phosphor layer, and the light-absorbing layer 4 separating them are sequentially and repeatedly formed in the horizontal direction. The portion where the light absorbing layer 4 exists is the image display area. Various patterns such as a dot shape or a stripe shape can be applied to the arrangement pattern of the phosphor layer 3 and the light absorption layer 4.
[0037]
Then, a metal back layer 5 is formed on the phosphor layer 3. The metal back layer 5 is made of a metal film such as an Al film, and reflects light traveling in the direction of a rear plate, which will be described later, of the light generated in the phosphor layer 3 to improve the luminance.
[0038]
Further, the metal back layer 5 has a function of providing conductivity to the image display area of the face plate 1 to prevent charges from being accumulated, and serves as an anode electrode for the electron source of the rear plate. Further, the metal back layer 5 has a function of preventing the gas remaining in the face plate 1 and the vacuum container (envelope) from being damaged by ions generated by ionization with an electron beam, and Further, it has the effect of preventing the gas generated from the phosphor layer 3 during use from being released into the vacuum container (envelope), and preventing the degree of vacuum from being reduced.
[0039]
On the metal back layer 5, a getter film 6 formed of an evaporable getter material made of Ba or the like is formed. The gas generated during use is efficiently adsorbed by the getter film 6.
[0040]
The face plate 1 and the rear plate 7 are arranged to face each other, and a space therebetween is hermetically sealed via a support frame 8. The support frame 8 is joined to the face plate 1 and the rear plate 7 by a joining material 9 made of frit glass, In, or an alloy thereof, and is surrounded by the face plate 1, the rear plate 7 and the support frame 8. A vacuum vessel is configured as a vessel.
[0041]
The rear plate 7 has a substrate 10 made of an insulating substrate such as a glass substrate or a ceramic substrate, or a Si substrate, and a number of electron-emitting devices 11 formed on the substrate 10. These electron-emitting devices 11 include, for example, a field-emission cold cathode and a surface-conduction-type electron-emitting device. Wiring, not shown, is provided on the surface of the rear plate 7 where the electron-emitting devices 11 are formed. That is, a large number of electron-emitting devices 11 are formed in a matrix in accordance with the phosphor of each pixel, and wires (X-Y wires) that drive the matrix-shaped electron-emitting devices 11 row by row and cross each other. have. The support frame 8 is provided with a signal input terminal and a row selection terminal (not shown). These terminals correspond to the cross wiring (XY wiring) of the rear plate 7 described above. In addition, when the flat FED is made larger, the FED may be bent due to the thin flat plate. A reinforcing member (atmospheric pressure support member, spacer) 12 may be appropriately disposed between the face plate 1 and the rear plate 7 in order to prevent such bending and to provide strength against atmospheric pressure. Good.
[0042]
In this color FED, the blue light-emitting phosphor for a display device of the present invention is used as the blue light-emitting phosphor layer that emits light by electron beam irradiation, so that display characteristics such as initial luminance and color reproducibility are improved. Becomes possible.
[0043]
Next, specific examples of the present invention will be described.
[0044]
Examples 1-4
(A) Hexagonal silver and aluminum activated zinc sulfide phosphor (ZnS: Ag, Al) and (b) hexagonal copper and aluminum activated zinc sulfide phosphor (ZnS) produced by the method described above. : Cu, Al) and (c) hexagonal thulium and lithium-activated zinc sulfide phosphors (ZnS: Tm, Li) are mixed so as to have a weight composition shown in Table 1, respectively. A body mixture was prepared.
[0045]
Next, a phosphor film was formed by a slurry method using the obtained phosphor mixture. As a comparative example, a phosphor film was formed using a cubic zinc sulfide phosphor (ZnS: Ag, Al). The phosphor film is formed by dispersing a phosphor or a phosphor mixture having a composition shown in Table 1 in an aqueous solution containing polyvinyl alcohol or the like to form a slurry, and applying the slurry to a glass substrate using a spin coater (spin coater). The coating was performed by applying The thickness of each phosphor film was adjusted to 3 × 10 −3 mg / mm 3 by adjusting the number of revolutions of the spin coater and the viscosity of the slurry.
[0046]
Next, the emission luminance and emission chromaticity of the phosphor film thus obtained were examined. The emission luminance was measured by irradiating each phosphor film with an electron beam having an acceleration voltage of 10 kV and a current density of 2 × 10 −5 A / mm 2 . Each light emission luminance was obtained as a relative value when the luminance of the phosphor film according to the comparative example was set to 100.
[0047]
The emission chromaticity was measured using Topcon SR-3 as a chromaticity measuring device. The measurement of the emission chromaticity was performed in a dark room where the chromaticity during emission was not affected from the outside. Table 1 shows the measurement results of the emission luminance and emission chromaticity.
[0048]
[Table 1]
Figure 2004339293
[0049]
As is clear from Table 1, the blue light-emitting phosphors obtained in Examples 1 to 4 were irradiated with a high current density electron beam at a low acceleration voltage (15 kV or less) as compared with those of Comparative Examples. It can be seen that the luminescent color is improved and the luminescent chromaticity is good. In addition, it can be seen that the light emission luminance is sufficiently high.
[0050]
Example 5
The blue light-emitting phosphor, the green light-emitting phosphor (cubic ZnS: Cu, Al phosphor) obtained in Example 4, and the red light-emitting phosphor (Y 2 O 2 S: Eu phosphor) were used, respectively. Then, a phosphor layer was formed on a glass substrate to obtain a face plate. The face plate and a rear plate having a large number of electron-emitting devices were assembled via a support frame, and the gaps between them were hermetically sealed while evacuating. It was confirmed that the FED thus obtained was excellent in color reproducibility, and exhibited good display characteristics even after driving at normal temperature and rated operation for 1000 hours.
[0051]
【The invention's effect】
As described above, according to the blue light emitting phosphor for low voltage and high current density of the present invention, the emission color can be improved, and high luminance can be realized while maintaining good chromaticity. Therefore, by using such a blue light-emitting phosphor, it is possible to respond to the high current density of the electron beam that excites the phosphor film, and also to improve the display characteristics such as color reproducibility and the reliability of the electric field. An emission display (FED) can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a field emission display (FED) as one embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Face plate, 2 ... Glass substrate, 3 ... Phosphor layer, 4 ... Light absorption layer, 5 ... Metal back layer, 6 ... Getter film, 7 ... Rear plate, 8 ... Support frame , 11 ... Emission device

Claims (6)

(a)銀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、(b)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、(c)ツリウムおよびリチ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・高電流密度用青色発光蛍光体。
(A) a zinc sulfide phosphor having a hexagonal crystal structure using silver and aluminum as activators; and (b) a zinc sulfide phosphor having a hexagonal crystal structure using copper and aluminum as activators. And (c) at least two kinds of phosphors selected from zinc sulfide phosphors having a hexagonal crystal structure using thulium and lithium as activators, blue for low voltage and high current density. Luminescent phosphor.
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青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・高電流密度用青色発光蛍光体。 2. The blue color for low voltage and high current density according to claim 1, wherein the phosphor is a phosphor that emits blue light when excited by an electron beam having an acceleration voltage of 15 kV or less and a current density of 1 μA / cm 2 or more. Luminescent phosphor. 前記(a)銀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が、前記(b)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、(c)ツリウムおよびリチ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少なくとも一方の含有割合以上であることを特徴とする請求項1または2記載の低電圧・高電流密度用青色発光蛍光体。The content ratio of (a) the zinc sulfide phosphor having a hexagonal crystal structure using silver and aluminum as an activator is determined by the content ratio of the (b) hexagonal crystal structure using copper and aluminum as an activator. 3. A zinc sulfide phosphor having a content ratio of at least one of zinc sulfide phosphor having a hexagonal crystal structure using thulium and lithium as activators. The blue light emitting phosphor for low voltage and high current density as described in the above. 前記(a)銀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が、50重量%以上であることを特徴とする請求項1または2記載の低電圧・高電流密度用青色発光蛍光体。3. The low voltage according to claim 1, wherein the content ratio of the zinc sulfide phosphor having a hexagonal crystal structure using silver and aluminum as activators is 50% by weight or more. 4. -Blue light emitting phosphor for high current density. 前記(a)銀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、前記(b)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、前記(c)ツリウムおよびリチ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をそれぞれ含み、かつ
前記(a)銀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が、前記(b)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、前記(c)ツリウムおよびリチ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の合計以上であることを特徴とする請求項1または2記載の低電圧・高電流密度用青色発光蛍光体。
(A) a zinc sulfide phosphor having a hexagonal crystal structure using silver and aluminum as activators; and (b) a zinc sulfide having a hexagonal crystal structure using copper and aluminum as activators. A hexagonal crystal containing a phosphor and (c) a zinc sulfide phosphor having a hexagonal crystal structure using thulium and lithium as activators, respectively, and (a) using silver and aluminum as activators The content ratio of the zinc sulfide phosphor having a systemic crystal structure is the same as the content ratio of the zinc sulfide phosphor having a hexagonal crystal structure using copper and aluminum as activators, and the content ratio of the thulium (c). The blue light emitting fluorescent material for low voltage and high current density according to claim 1 or 2, wherein the content ratio of the zinc sulfide phosphor having a hexagonal crystal structure using lithium as an activator is not less than the total content. body.
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、
前記青色発光蛍光体層は、請求項1乃至5のいずれか1項記載の低電圧・高電流密度用青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。
A phosphor film including a blue light-emitting phosphor layer, a green light-emitting phosphor layer, and a red light-emitting phosphor layer; and irradiating the phosphor film with an electron beam having an acceleration voltage of 15 kV or less and a current density of 1 μA / cm 2 or more. A field emission display device comprising: an electron source to emit light; and an envelope for vacuum-sealing the electron source and the fluorescent film,
A field emission display device, wherein the blue light emitting phosphor layer includes the blue light emitting phosphor for low voltage and high current density according to any one of claims 1 to 5.
JP2003135088A 2003-05-13 2003-05-13 Blue light-emitting fluorescent substance for low voltage and high current density and field emission display device using the same Withdrawn JP2004339293A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007138042A (en) * 2005-11-18 2007-06-07 Fujitsu Hitachi Plasma Display Ltd Fluorophor composition and plasma display panel
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007138042A (en) * 2005-11-18 2007-06-07 Fujitsu Hitachi Plasma Display Ltd Fluorophor composition and plasma display panel
US7667382B2 (en) 2006-06-20 2010-02-23 Canon Kabushiki Kaisha Substrate having fluorescent member, image display apparatus and image receiving and displaying apparatus

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