JP2005120320A - Light emitter, method for producing the same, and fed and pdp devices using light emitter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子線または紫外線で励起可能な発光体とその製造方法、並びその発光体を用いるＦＥＤ装置及びＰＤＰ装置に関する。 The present invention relates to a light emitter that can be excited by an electron beam or ultraviolet light, a manufacturing method thereof, and an FED device and a PDP device using the light emitter.
フィールド・エミッション・ディスプレイ装置(以下、ＦＥＤと略称する)は、最も新しいディスプレイ技術のうちの１つであり、ノート型コンピューターや軍事システムを含む多くの分野で応用されている。ＦＥＤは、広い視野や良好な明るさであり、広範囲の温度域で操作可能といった多くの良い特徴をもち、プラズマ・ディスプレイ装置(以下、ＰＤＰと略称する)や液晶表示装置などと共に、ディスプレイの軽量化、薄型化という点で期待されている。 Field emission display devices (hereinafter abbreviated as FEDs) are one of the newest display technologies and are applied in many fields including notebook computers and military systems. The FED has a wide field of view, good brightness, and has many good features such that it can be operated in a wide range of temperatures. The FED is lightweight with a plasma display device (hereinafter abbreviated as PDP) and a liquid crystal display device. It is expected in terms of making it thinner and thinner.
ＦＥＤの研究において重要なことは、１５ｋｅＶ以下のエネルギーを有する電子線で励起することで、効果的な発光を可能にするように発光体を改善することである。ＦＥＤにおいては、低電圧、高電流密度で励起するため、陰極線管（以下、ＣＲＴと略称する）に比べて、表面状態が発光強度に影響を与える。ＣＲＴでは、発光体表面からある程度電子線が侵入するために表面状態はあまり影響しないが、ＦＥＤにおいては電子線の侵入距離が小さいために最表面状態が発光強度に影響する。また、ＰＤＰにおいても、波長２００ｎｍ以下の紫外線を照射するため、発光体の表面近傍のみが励起される。よって、発光体の最表面状態が発光強度に影響してくる。 What is important in FED research is to improve the illuminant to enable effective light emission by excitation with an electron beam having an energy of 15 keV or less. Since the FED is excited at a low voltage and a high current density, the surface state affects the emission intensity as compared with a cathode ray tube (hereinafter abbreviated as CRT). In CRT, since the electron beam penetrates from the surface of the light emitter to some extent, the surface state does not influence much, but in the FED, since the penetration distance of the electron beam is small, the outermost surface state affects the emission intensity. Also in the PDP, since ultraviolet rays having a wavelength of 200 nm or less are irradiated, only the vicinity of the surface of the light emitter is excited. Thus, the outermost surface state of the light emitter affects the light emission intensity.
蛍光面の劣化の原因は様々なことが考えられている。ＺｎＳ系発光体では、電子線照射によって硫黄(Ｓ)の離脱が発生し発光体表面が酸化され非発光になる。また、離脱したＳＯＸが電子線発生部（カソード）に付着してしまい、電子の放出能を低下させてしまう。さらに、ＰＤＰに使用されるＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ（BAM）発光体では、紫外線を照射すると粒子表面の結晶性が悪化することが観察されている（非特許文献１参照）。[電子情報通信学会技術研究報告,Vol.99, No.597(EID00 74-97), P.123 (2000)] Various causes of deterioration of the phosphor screen are considered. In a ZnS-based light emitter, sulfur (S) is released by electron beam irradiation, and the surface of the light emitter is oxidized and emits no light. In addition, the detached SO X adheres to the electron beam generation part (cathode), thereby reducing the electron emission ability. Furthermore, it has been observed that the BaMgAl 10 O 17 : Eu (BAM) illuminant used for PDP deteriorates the crystallinity of the particle surface when irradiated with ultraviolet rays (see Non-Patent Document 1). [Technical Report of IEICE, Vol.99, No.597 (EID00 74-97), P.123 (2000)]
この防止策としては、導電性の付与したり、また、粒子をコーティングすることが提案されている。その方法の一つは、発光体の表面を薄膜でコーティングするということが挙げられる。このことについては、現在までに様々な物質でのコーティング（非特許文献２参照）、による評価が行われている。 As a preventive measure, it has been proposed to impart conductivity or to coat particles. One of the methods is to coat the surface of the luminous body with a thin film. About this, evaluation by the coating with various substances (refer nonpatent literature 2) has been performed until now.
特許文献１には、発光体表面をガラス粒子で被覆することが開示されています。
上述したガラス粒子によって発光体粒子という複雑な形状をもつ発光体表面を被覆する場合、不連続且つむらなガラス粒子が、発光体表面を覆う、すなわち、ガラス粒子の膜厚は、ばらばらな膜厚であり、むらを生じていた。このガラス粒子で覆われている発光体に電子線もしくは紫外線を照射すると不均一なガラス膜厚のため早く劣化してしまう。 When the above-described glass particles cover a phosphor surface having a complicated shape called phosphor particles, discontinuous and uneven glass particles cover the phosphor surface, that is, the film thickness of the glass particles varies. It was uneven. When the light emitter covered with the glass particles is irradiated with an electron beam or ultraviolet rays, it deteriorates quickly due to the non-uniform glass film thickness.
本発明は、上述の点に鑑み、電子線照射、紫外線照射による劣化を抑制する発光体とその製造方法、その発光体を用いたフィールド・エミッション・ディスプレイ装置及びその発光体を用いたプラズマ・ディスプレイ装置を提供するものである。 In view of the above-described points, the present invention provides a light emitter that suppresses deterioration due to electron beam irradiation and ultraviolet light irradiation, a manufacturing method thereof, a field emission display device using the light emitter, and a plasma display using the light emitter. A device is provided.
本発明の発光体は、発光体粒子の表面にＳｉ、Ｔｉを主成分とするセラマーをコーティングして構成する。 The phosphor of the present invention is formed by coating the surface of phosphor particles with a ceramer composed mainly of Si and Ti.
発光体粒子としては、青色発光体である粒径４〜１０μｍのＺｎＳ:Ａｇ、Ｃｌ系発光体、粒径４〜１０μｍのＺｎＳ:Ａｇ、Ａｌ系発光体、粒径１〜６μｍのＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ系発光体等を適用できる。 The phosphor particles are blue phosphors having a particle size of 4 to 10 μm, ZnS: Ag, Cl-based phosphor, ZnS: Ag having a particle size of 4 to 10 μm, Al-based phosphor, and BaMgAl 10 O having a particle size of 1 to 6 μm. 17 : An Eu-based light emitter or the like can be applied.
発光体粒子としては、緑色発光体である粒径４〜１０μｍのＺｎＳ:Ｃｕ、Ａｌ系発光体、粒径１〜６μｍのＺｎＳｉ２Ｏ４:Ｍｎ系発光体等を適用できる。 As the luminescent particles, ZnS: Cu, Al-based luminescent materials having a particle size of 4 to 10 μm, ZnSi 2 O 4 : Mn-based luminescent materials having a particle size of 1 to 6 μm, which are green luminescent materials, can be applied.
発光体粒子としては、赤色発光体である粒径４〜１０μｍのＹ２Ｏ２Ｓ:Ｅｕ系発光体、粒径１〜６μｍの(Ｙ、Ｇｄ)ＢＯ３:Ｅｕ系発光体等を適用することができる。 As the luminescent particles, a red luminescent material such as a Y 2 O 2 S: Eu luminescent material having a particle size of 4 to 10 μm, a (Y, Gd) BO 3 : Eu luminescent material having a particle size of 1 to 6 μm, and the like are applied. be able to.
本発明の発光体の製造方法は、発光体に、テトラエトキシシラン、チタニウムテトラ-n-ブトキシド、ポリエチレングリコールを加え、発光体の粒子表面にＳｉ,Ｔｉを主成分とするセラマーをコーティング形成する工程を有する。 The method for producing a luminescent material of the present invention includes a step of adding tetraethoxysilane, titanium tetra-n-butoxide, and polyethylene glycol to a luminescent material, and coating the surface of the luminescent material with a ceramer mainly composed of Si and Ti. Have
上記発光体には、青色発光体、緑色発光体、赤色発光体を用いることができる。青色発光体としては、粒径４〜１０μｍのＺｎＳ:Ａｇ,Ｃｌ系発光体、粒径４〜１０μｍのＺｎＳ:Ａｇ,Ａｌ系発光体、粒径１〜６μｍのＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ系発光体等を用いることができる。緑色発光体としては、粒径４〜１０μｍのＺｎＳ:Ｃｕ,Ａｌ系発光体、粒径１〜６μｍのＺｎＳｉ２Ｏ４:Ｍｎ系発光体等を用いることができる。赤色発光体としては、粒径４〜１０μｍのＹ２Ｏ２Ｓ:Ｅｕ系発光体、粒径１〜６μｍの(Ｙ,Ｇｄ)ＢＯ３:Ｅｕ系発光体等を用いることができる。 As the light emitter, a blue light emitter, a green light emitter, and a red light emitter can be used. As the blue light emitter, ZnS: Ag, Cl-based light emitter having a particle diameter of 4 to 10 μm, ZnS: Ag, Al light emitter having a particle diameter of 4 to 10 μm, BaMgAl 10 O 17 : Eu light emission having a particle diameter of 1 to 6 μm. A body or the like can be used. As the green light emitter, a ZnS: Cu, Al light emitter having a particle diameter of 4 to 10 μm, a ZnSi 2 O 4 : Mn light emitter having a particle diameter of 1 to 6 μm, or the like can be used. As the red light emitter, a Y 2 O 2 S: Eu light emitter having a particle diameter of 4 to 10 μm, a (Y, Gd) BO 3 : Eu light emitter having a particle diameter of 1 to 6 μm, and the like can be used.
本発明のフィールド・エミッション・ディスプレイ装置は、発光体の粒子表面にＳｉ、Ｔｉを主成分とするセラマーをコーティングしてなる発光体層を有して成る。 The field emission display device of the present invention comprises a phosphor layer formed by coating a particle surface of a phosphor with a ceramer composed mainly of Si and Ti.
本発明のプラズマ・ディスプレイ装置は、発光体の粒子表面にＳｉ、Ｔｉを主成分とするセラマーをコーティングしてなる発光体層を有して成る。 The plasma display device according to the present invention comprises a phosphor layer formed by coating a particle surface of a phosphor with a ceramer composed mainly of Si and Ti.
本発明の発光体では、発光体にＳｉ、Ｔｉを主成分とするセラマーをコーティングするので、発光体を均一かつ連続的にコーティングすることができる。 In the illuminant of the present invention, since the illuminant is coated with a ceramer mainly composed of Si and Ti, the illuminant can be uniformly and continuously coated.
本発明の発光体の製造方法では、発光体に、テトラエトキシシラン、チタニウムテトラ-n-ブトキシド、ポリエチレングリコールを加え、発光体の粒子表面にＳｉ,Ｔｉを主成分とするセラマーをコーティング形成する工程を有するので、発光体表面に均一かつ連続的なセラマーで被覆し、また電子線または紫外線で励起可能な発光体を製造することができる。 In the method for producing a luminescent material of the present invention, a step of adding tetraethoxysilane, titanium tetra-n-butoxide, or polyethylene glycol to the luminescent material, and coating the surface of the luminescent material with a ceramer mainly composed of Si and Ti. Therefore, it is possible to manufacture a light-emitting body that is coated with a uniform and continuous ceramer on the surface of the light-emitting body and that can be excited by an electron beam or ultraviolet rays.
本発明のフィールド・エミッション・ディスプレイ装置では、発光体の粒子表面にＳｉ、Ｔｉを主成分とするセラマーをコーティングしてなる、発光体層を有してなるので、低電圧で高電流密度であっても発光体の劣化を抑制して、長寿命を可能にする。 In the field emission display device of the present invention, the phosphor particles are coated with a ceramer mainly composed of Si and Ti on the particle surface of the phosphor, so that the current density is low and the current density is high. However, the deterioration of the light emitter is suppressed, and a long life is possible.
本発明のプラズマ・ディスプレイ装置では、発光体の粒子表面にＳｉ、Ｔｉを主成分とするセラマーをコーティングしてなる、発光体層を有するので、波長２００ｎｍ以下の紫外線を照射したとき、発光体の劣化を抑制して、長寿命を可能にする。 The plasma display device of the present invention has a phosphor layer formed by coating the phosphor particles with a ceramer containing Si and Ti as main components. Therefore, when the ultraviolet ray having a wavelength of 200 nm or less is irradiated, Suppresses deterioration and enables long life.
本発明に係る発光体によれば、発光体表面を均一かつ連続的に覆っているので劣化を抑制できる。 According to the light emitter according to the present invention, since the surface of the light emitter is uniformly and continuously covered, deterioration can be suppressed.
本発明に係る発光体の製造方法によれば、セラマーをコーティングした発光体であるので劣化を抑制した発光体を製造することできる。 According to the method for manufacturing a luminescent material according to the present invention, since the luminescent material is coated with a ceramer, a luminescent material with suppressed deterioration can be manufactured.
本発明に係るフィールド・エミッション・ディスプレイ装置によれば、セラマーによってコーティングされた発光体を用いるので、電子線による劣化に強くなり長寿命で信頼性の高い装置を構成することができる。 According to the field emission display device according to the present invention, since the illuminant coated with ceramer is used, it is possible to construct a highly reliable device that is resistant to deterioration by an electron beam and has a long life.
本発明に係るプラズマ・ディスプレイ装置によれば、セラマーによってコーティングされた発光体を用いるので、紫外線による劣化に強くなり長寿命で信頼性の高い装置を構成することができる。 According to the plasma display device of the present invention, since the phosphor coated with the ceramer is used, it is possible to construct a highly reliable device that is resistant to deterioration by ultraviolet rays and has a long life.
上述した製造方法を用いることで、粒径１ｍｍ〜１０ｍｍの各発光体粒子をＳｉＯ２−ＴｉＯ２−ＰＥＧ系セラマーでコーティングすることにより、電子線照射、紫外線照射による発光体の劣化を抑制することができる。 By using the manufacturing method described above, each phosphor particle having a particle diameter of 1 mm to 10 mm is coated with a SiO 2 —TiO 2 —PEG-based ceramer to suppress degradation of the phosphor due to electron beam irradiation or ultraviolet irradiation. Can do.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明に係る発光体の実施の形態を示す。本実施の形態に係る発光体１は、発光体粒子３の表面にＳｉ,Ｔｉを主成分とするセラマー２をコーティングして形成される。
セラマーとは、無機物−有機物の高分子体であり、セラミックのポリマーを指すこともある。発光体粒子３が複雑な形状をなしていても、発光体粒子表面を均一で連続的なセラマー薄膜で覆うことができる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an embodiment of a light emitter according to the present invention. The luminous body 1 according to the present embodiment is formed by coating the surface of luminous body particles 3 with a ceramer 2 mainly composed of Si and Ti.
The ceramer is an inorganic-organic polymer and may refer to a ceramic polymer. Even if the luminescent particles 3 have a complicated shape, the surface of the luminescent particles can be covered with a uniform and continuous ceramer thin film.
本実施の形態の各例を表１に示す。
例（i）の発光体は、青色発光体であって、粒径４〜１０μｍのＺｎＳ:Ａｇ、Ｃｌ系の青色発光体の粒子表面にＳｉ,Ｔｉを主成分とするセラマーをコーティングして成る。
例（ii）の発光体は、青色発光体であって、粒径４〜１０μｍのＺｎＳ:Ａｇ、Ａｌ系の青色発光体の粒子表面にＳｉ,Ｔｉを主成分とするセラマーをコーティングして成る。
例（iii）の発光体は、青色発光体であって、粒径１〜６μｍのＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ系の青色発光体の粒子表面にＳｉ,Ｔｉを主成分とするセラマーをコーティングして成る。
例（iv）の発光体は、緑色発光体であって、粒径４〜１０μｍのＺｎＳ:Ｃｕ、Ａｌ系の緑色発光体の粒子表面にＳｉ,Ｔｉを主成分とするセラマーをコーティングして成る。
例（v）の発光体は、緑色発光体であって、粒径１〜６μｍのＺｎＳｉ２Ｏ４:Ｍｎ系の緑色発光体の粒子表面にＳｉ,Ｔｉを主成分とするセラマーをコーティングして成る。
例（vi）の発光体は、赤色発光体であって、粒径４〜１０μｍのＹ２Ｏ２Ｓ:Ｅｕ系の赤色発光体の粒子表面にＳｉ、Ｔｉを主成分とするセラマーをコーティングして成る。
例（vii）の発光体は、赤色発光体であって、粒径１〜６μｍの(Ｙ、Ｇｄ)ＢＯ３:Ｅｕ系の赤色発光体の粒子表面にＳｉ,Ｔｉを主成分とするセラマーをコーティングして成る。
例（i）〜（vii）の各色発光体では、その粒子表面に均一でかつ連続的にセラマーコーティングされ、発光体の劣化を抑制することができる。
The illuminant in Example (i) is a blue illuminant, and is formed by coating the surface of ZnS: Ag, Cl-based blue illuminant having a particle size of 4 to 10 μm with a ceramer mainly composed of Si and Ti. .
The illuminant of Example (ii) is a blue illuminant, and is formed by coating the surface of particles of ZnS: Ag, Al-based blue illuminant having a particle size of 4 to 10 μm with Si and Ti as main components. .
The illuminant in Example (iii) is a blue illuminant, and the surface of particles of a BaMgAl 10 O 17 : Eu blue illuminant having a particle diameter of 1 to 6 μm is coated with a ceramer mainly composed of Si and Ti. Become.
The illuminant in Example (iv) is a green illuminant, and is formed by coating the surface of ZnS: Cu, Al-based green illuminant having a particle diameter of 4 to 10 μm with a ceramer mainly composed of Si and Ti. .
The illuminant in Example (v) is a green illuminant, and the surface of particles of ZnSi 2 O 4 : Mn green illuminant having a particle diameter of 1 to 6 μm is coated with a ceramer mainly composed of Si and Ti. Become.
The illuminant in Example (vi) is a red illuminant, and the surface of a Y 2 O 2 S: Eu-based red illuminant having a particle diameter of 4 to 10 μm is coated with a ceramer mainly composed of Si and Ti. It consists of
The illuminant in Example (vii) is a red illuminant, and a ceramer mainly composed of Si and Ti is formed on the surface of the (Y, Gd) BO 3 : Eu red illuminant having a particle diameter of 1 to 6 μm. Coated.
In each color illuminant of Examples (i) to (vii), ceramer coating is uniformly and continuously applied to the particle surface, and deterioration of the illuminant can be suppressed.
次に、本発明に係る発光体の製造方法の実施の形態を示す。
本実施の形態に係る発光体の製造方法は、発光体に、テトラエトキシシラン、チタニウムテトラ-n-ブトキシド、ポリエチレングリコールを加え、Ｓｉ,Ｔｉを主成分とするセラマーをコーティングする。
即ち、発光体の製造方法には、合成方法としてゾル-ゲル法を用いた。本実施の形態の製法は、コーティング材であるＳｉＯ２−ＴｉＯ２−ＰＥＧ（ＰＥＧは、ポリエチレングリコールの略称である）系セラマーを作成した後、発光体のサスペンションにＳｉＯ２−ＴｉＯ２−ＰＥＧ系セラマーを投入し、エージングを行う方法を採用している。発光体としては、上述の表１の各色発光体を用いることができる。これにより、粒子表面にＳｉＯ２−ＴｉＯ２−ＰＥＧ系セラマーが被覆された発光体が得られる。
Next, an embodiment of a method for manufacturing a light emitter according to the present invention will be described.
In the method for manufacturing a light emitter according to the present embodiment, tetraethoxysilane, titanium tetra-n-butoxide, and polyethylene glycol are added to the light emitter, and a ceramer mainly composed of Si and Ti is coated.
That is, a sol-gel method was used as a synthesis method in the method for manufacturing a light emitter. In the manufacturing method of the present embodiment, a SiO 2 —TiO 2 -PEG (PEG is an abbreviation for polyethylene glycol) system ceramer as a coating material is prepared, and then a SiO 2 —TiO 2 —PEG system is used as a suspension of a light emitter. Ceramer is introduced and aging is used. As the illuminant, each color illuminant in Table 1 described above can be used. Thus, light emitter SiO 2 -TiO 2-PEG-based ceramer coated on the particle surface.
本発明に係る発光体の製造方法においては、Ｓｉ,Ｔｉを主成分としたセラマーが、発光体の表面にコーティングされ、電子線照射、紫外線照射による発光体の劣化を抑制している。 In the method for manufacturing a light emitter according to the present invention, a ceramer mainly composed of Si and Ti is coated on the surface of the light emitter to suppress deterioration of the light emitter due to electron beam irradiation and ultraviolet irradiation.
さらに詳細に本実施の形態の発光体の製造方法の一例を説明する。本例では、発光体に表１のｉｉに示す青色発光体のＺｎＳ：Ａｇ,Ａｌを用いる。なお、他の発光体でも同一方法で製造することができる。
コーティング物質として用いるＳｉＯ２−ＴｉＯ２−ＰＥＧ系セラマーは、次のようにして調製する。先ず、シリカ前駆体として、テトラエトキシシラン(キシダ化学,試薬特級,以下、ＴＥＯＳ)を用いＨ２Ｏと無水ＥｔＯＨ(信和アルコール産業)とＨＣｌ(大成化学,試薬特級)を混合する。ここで、ＴＥＯＳ：Ｈ２Ｏ：ＥｔＯＨが、モル比で１：ｘ：５（ｘは、添加する水の量で変わる）、また、ＨＣｌを３．６ｗｔ％となるように調製する。それを攪拌したのち、チタニア前駆体を加える。ここでの、チタニア前駆体は、チタニウムテトラ-n-ブトキシド(関東化学、有機合成用試薬、以下、ＴＴＮＢ)を用い、ＴＴＮＢ：ＥｔＯＨが、モル比で１：２０となるように調製する。ＳｉとＴｉの比が５：１になるように調整する。その後、ポリエチレングリコール（関東化学,平均分子量３８０−４２０,以下、ＰＥＧ）を加え、攪拌したものをコーティング物質とする。使用する水モル比を（ＭＨ２Ｏ/（ＭＳｉ（ＯＣ２Ｈ５）４+ＭＴｉ（ＯＣ４Ｈ９）４））とし、添加する水の量を変えて、水のモル比を変えた試料を作成する。ここで、ＭＨ２Ｏ/（ＭＳｉ（ＯＣ２Ｈ５）４+ＭＴｉ（ＯＣ４Ｈ９）４）は、２〜１０の間で作成する。本例での最適水モル比は、発光体の劣化評価、発光強度評価から６であった。
An example of the method for manufacturing the light emitter according to this embodiment will be described in more detail. In this example, ZnS: Ag, Al, which is a blue light emitter shown in ii of Table 1, is used as the light emitter. Other light emitters can be manufactured by the same method.
The SiO 2 —TiO 2 -PEG-based ceramer used as the coating material is prepared as follows. First, as a silica precursor, tetraethoxysilane (Kishida Chemical Co., Ltd., reagent grade, hereinafter referred to as TEOS) is used, and H 2 O, anhydrous EtOH (Shinwa Alcohol Industry), and HCl (Taisei Chemical Co., Ltd., reagent grade) are mixed. Here, TEOS: H 2 O: EtOH is prepared in a molar ratio of 1: x: 5 (x varies depending on the amount of water to be added), and HCl is adjusted to 3.6 wt%. After stirring it, the titania precursor is added. Here, the titania precursor is prepared using titanium tetra-n-butoxide (Kanto Chemical, reagent for organic synthesis, hereinafter referred to as TTNB) so that the molar ratio of TTNB: EtOH is 1:20. The ratio of Si and Ti is adjusted to 5: 1. Thereafter, polyethylene glycol (Kanto Chemical Co., Inc., average molecular weight 380-420, hereinafter referred to as PEG) is added, and the resultant mixture is used as a coating substance. A sample in which the molar ratio of water was changed by changing the amount of water to be added, with the water molar ratio used being (MH 2 O / (MSi (OC 2 H 5 ) 4 + MTi (OC 4 H 9 ) 4 )) Create Here, MH 2 O / (MSi ( OC 2 H 5) 4 + MTi (OC 4 H 9) 4) is created between 2-10. The optimum water molar ratio in this example was 6 from the evaluation of the deterioration of the luminescent material and the evaluation of the luminescence intensity.
次に、コーティング物質の水モル比を調整した後に、コーティング物質をＥｔＯＨ ３ｇに分散させた発光体０．５ｇに加え、室温で攪拌する。この後に同様に吸引ろ過を行い、ＥｔＯＨで３度の洗浄の後に、９０℃で１時間乾燥する。エージング時間を０分から６０分の間で振り、特性を評価を行なう。最適エージング時間は、３０分であった。ここで、エージング時間を変えることにより、セラマーの膜厚を０ｎｍ〜２０ｎｍ変化させることができる。エージング時間が最適なのは３０分であった。 Next, after adjusting the water molar ratio of the coating material, the coating material is added to 0.5 g of the phosphor dispersed in 3 g of EtOH and stirred at room temperature. This is followed by suction filtration in the same manner, followed by washing with EtOH three times and then drying at 90 ° C. for 1 hour. Shake the aging time from 0 to 60 minutes and evaluate the characteristics. The optimum aging time was 30 minutes. Here, by changing the aging time, the thickness of the ceramer can be changed from 0 nm to 20 nm. The optimum aging time was 30 minutes.
図２は、エージングを３０分行ない作成した発光体の電子顕微鏡写真を示す。
蛍光体粒子３の表面には、セラマー２が均一にかつ連続的に塗布されている。ここでのセラマー２の膜厚は、２０ｎｍ程度である。
FIG. 2 shows an electron micrograph of a luminescent material prepared by aging for 30 minutes.
The ceramer 2 is uniformly and continuously applied on the surface of the phosphor particles 3. The film thickness of the ceramer 2 here is about 20 nm.
このように製造された発光体の発光特性を評価するために、紫外線励起での発光強度を測定した。発光体として本例では、青色発光体である粒径４〜１０μｍのＺｎＳ：Ａｇ,Ａｌを用いた。紫外線励起（波長３４０ｎｍ）では、発光体の表面を励起するために、発光体の表面の情報が得られる。エージング時間３０分、ＭＨ２Ｏ/（ＭＳｉ（ＯＣ２Ｈ５）４+ＭＴｉ（ＯＣ４Ｈ９）４）=６では、コーティングをしていない発光体と比較して、４．５％発光強度が低下しており、表面にコーティングしているにも関わらず、発光強度低下の割合が少ない。他の発光体についても同様の効果であるので省略する。 In order to evaluate the luminescent properties of the luminescent material thus produced, the luminescence intensity under ultraviolet excitation was measured. In this example, ZnS: Ag, Al having a particle size of 4 to 10 μm, which is a blue light emitter, was used as the light emitter. In the ultraviolet excitation (wavelength 340 nm), information on the surface of the light emitter is obtained in order to excite the surface of the light emitter. With an aging time of 30 minutes, MH 2 O / (MSi (OC 2 H 5 ) 4 + MTi (OC 4 H 9 ) 4 ) = 6, 4.5% emission intensity compared to the uncoated phosphor Even though the surface is coated, the rate of decrease in emission intensity is small. Other light emitters are omitted because they have the same effect.
次に、同じ発光体で電子線による劣化について調べた。
図３は、セラマーコーティングを施した発光体とセラマーコーティングを施してない発光体の相対輝度と時間の関係を示す。縦軸に相対輝度（ａ．ｕ）、横軸に電子線照射時間（ｈ）を示す。夫々の発光体に、高圧７ｋＶ、電流密度３７ｍＡ／ｃｍ２の電子線を照射した場合で測定する。発光体として本例では、青色発光体である粒径４〜１０μｍのＺｎＳ：Ａｇ,Ａｌを用いる。
図３に示すように、コーティング処理した発光体の曲線Ｌ１とコーティングなしの発光体の曲線Ｌ２は、時間が経つにしたがって相対輝度が減衰する。すなわち、初期状態の相対輝度は、点Ａ１、点Ｂ１共に１であるが、時間経過と共に相対輝度に差が生じる。１００時間経過したときの相対輝度は、コーティングなしの点Ｂ５に比べて、コーティングありの点Ａ５の相対輝度の方がよい。セラマーでコーティングした発光体の試料では、発光体の劣化が抑制されている。
Next, the deterioration with an electron beam was investigated using the same light emitter.
FIG. 3 shows the relationship between the relative luminance and time of a light emitter with a ceramer coating and a light emitter without a ceramer coating. The vertical axis represents relative luminance (au), and the horizontal axis represents electron beam irradiation time (h). The measurement is performed when each light emitter is irradiated with an electron beam having a high voltage of 7 kV and a current density of 37 mA / cm 2 . In this example, ZnS: Ag, Al having a particle size of 4 to 10 μm, which is a blue light emitter, is used as the light emitter.
As shown in FIG. 3, the relative brightness of the curve L1 of the coated luminescent material and the curve L2 of the luminescent material without coating attenuates with time. That is, the relative luminance in the initial state is 1 for both the points A1 and B1, but the relative luminance varies with time. The relative luminance after 100 hours is better at the point A5 with the coating than at the point B5 without the coating. In the phosphor sample coated with ceramer, degradation of the phosphor is suppressed.
上述した相対輝度と時間の関係は、紫外線の場合でも同様の結果であるので省略する。すなわち、セラマーでコーティングした発光体の試料では、紫外線を照射したとき発光体の劣化が抑制される。 The relationship between the relative luminance and time described above is the same as that in the case of ultraviolet rays, and will not be described. That is, in the phosphor sample coated with ceramer, deterioration of the phosphor is suppressed when irradiated with ultraviolet rays.
上述した本実施の形態の発光体は、フィールド・エミッション・ディスプレイ装置の発光体層、あるいは、プラズマ・ディスプレイ装置の発光体層に適用できる。 The light emitter of this embodiment described above can be applied to a light emitter layer of a field emission display device or a light emitter layer of a plasma display device.
即ち、本発明に係るフィールド・エミッション・ディスプレイ装置の一実施の形態は、その発光体層として、粒子表面にＳｉ、Ｔｉを主成分とするセラマーをコーティングしてなる発光体を用いる。電子線に強く劣化しにくい蛍光面を持つことができ長寿命で信頼性の高いフィールド・エミッション・ディスプレイ装置を形成することができる。 That is, in one embodiment of the field emission display device according to the present invention, a light emitter formed by coating a particle surface with a ceramer mainly composed of Si and Ti is used as the light emitter layer. A long-life and highly reliable field emission display device can be formed, which can have a fluorescent screen that is strong against electron beams and hardly deteriorates.
本発明に係るプラズマ・ディスプレイ装置の一実施の形態は、その発光体層として、粒子表面にＳｉ、Ｔｉを主成分とするセラマーをコーティングした発光体を用いる。紫外線に強く、劣化しにくい長寿命で信頼性の高いプラズマ・ディスプレイ装置を形成することができる。 In one embodiment of the plasma display device according to the present invention, a phosphor having a particle surface coated with a ceramer mainly composed of Si and Ti is used as the phosphor layer. A long-life and highly reliable plasma display device which is resistant to ultraviolet rays and hardly deteriorates can be formed.
１・・・発光体、２・・・セラマー、３・・・発光体粒子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light emitter, 2 ... Ceramer, 3 ... Light emitter particle
Claims (18)
ことを特徴とする発光体。 A luminescent material comprising a particle surface of a luminescent material coated with a ceramer mainly composed of Si and Ti.
ことを特徴とする請求項１記載の発光体。 The illuminant according to claim 1, wherein the illuminant is a blue illuminant and a ZnS: Ag, Cl-based illuminant having a particle diameter of 4 to 10 μm.
ことを特徴とする請求項１記載の発光体。 The illuminant according to claim 1, wherein the illuminant is a blue illuminant and a ZnS: Ag, Al-based illuminant having a particle diameter of 4 to 10 μm.
ことを特徴とする請求項１記載の発光体。 The illuminant according to claim 1, wherein the illuminant is a BaMgAl 10 O 17 : Eu-based illuminant having a particle diameter of 1 to 6 μm, which is a blue illuminant.
ことを特徴とする請求項１記載の発光体。 The illuminant according to claim 1, wherein the illuminant is a green illuminant and a ZnS: Cu, Al-based illuminant having a particle diameter of 4 to 10 μm.
ことを特徴とする請求項１記載の発光体。 The illuminant according to claim 1, wherein the illuminant is a ZnSi 2 O 4 : Mn-based illuminant having a particle diameter of 1 to 6 μm, which is a green illuminant.
ことを特徴とする請求項１記載の発光体。 The illuminant according to claim 1, wherein the illuminant is a red illuminant and a Y 2 O 2 S: Eu-based illuminant having a particle diameter of 4 to 10 μm.
ことを特徴とする請求項１記載の発光体。 The illuminant according to claim 1, wherein the illuminant is a (Y, Gd) BO 3 : Eu-based illuminant having a particle diameter of 1 to 6 μm, which is a red illuminant.
ことを特徴とする発光体の製造方法。 A step of adding a tetraethoxysilane, titanium tetra-n-butoxide, or polyethylene glycol to the luminescent material, and coating the surface of the luminescent material with a ceramer mainly composed of Si and Ti. Production method.
ことを特徴とする請求項９記載の発光体の製造方法。 The method of manufacturing a light emitter according to claim 9, wherein the light emitter is a blue light emitter and a ZnS: Ag, Cl based light emitter having a particle diameter of 4 to 10 μm.
ことを特徴とする請求項９記載の発光体の製造方法。 The method of manufacturing a light emitter according to claim 9, wherein the light emitter is a blue light emitter, a ZnS: Ag, Al-based light emitter having a particle diameter of 4 to 10 μm.
ことを特徴とする請求項９記載の発光体の製造方法。 The method of manufacturing a light emitter according to claim 9, wherein the light emitter is a BaMgAl 10 O 17 : Eu-based light emitter having a particle diameter of 1 to 6 µm, which is a blue light emitter.
ことを特徴とする請求項９記載の発光体の製造方法。 The method of manufacturing a light emitter according to claim 9, wherein the light emitter is a green light emitter and a ZnS: Cu, Al-based light emitter having a particle diameter of 4 to 10 μm.
ことを特徴とする請求項９記載の発光体の製造方法。 The method of manufacturing a light emitter according to claim 9, wherein the light emitter is a green light emitter and a ZnSi 2 O 4 : Mn based light emitter having a particle diameter of 1 to 6 µm.
ことを特徴とする請求項９記載の発光体の製造方法。 The emitters, Y 2 O 2 S particle size 4~10μm a red emitters: manufacturing method of the light-emitting body according to claim 9, wherein the use of Eu type luminescent material.
ことを特徴とする請求項９記載の発光体の製造方法。 The method of manufacturing a light emitter according to claim 9, wherein the light emitter is a red light emitter (Y, Gd) BO 3 : Eu-based light emitter having a particle diameter of 1 to 6 μm.
ことを特徴とするフィールド・エミッション・ディスプレイ装置。 A field emission display device comprising a phosphor layer formed by coating a phosphor particle surface with a ceramer mainly composed of Si and Ti.
ことを特徴とするプラズマ・ディスプレイ装置。 A plasma display device comprising a phosphor layer formed by coating a surface of a phosphor particle with a ceramer mainly composed of Si and Ti.
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| JP2009155546A (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Ube Material Industries Ltd | Blue light-emitting phosphor particle |
| JP2011241252A (en) * | 2010-05-14 | 2011-12-01 | Kri Inc | Encapsulated boron-based compound |
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2003
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