JPH10261371A - 蛍光体及び表示管 - Google Patents
蛍光体及び表示管Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】表示管等に使用される蛍光体の表面においてガ
スの吸着・脱離等の活性度を低下させ、蛍光体の表面を
保護すること。 【解決手段】基板のITO 電極上にSrTiO3:Pr 蛍光体を設
けた陽極基板を作製した。この蛍光体の表面にCVD 法で
ダイヤモンド状カーボン（diamond like carbon,DLC)
膜を形成した。これを電界放出陰極(Field Emission Ca
thode)が形成された基板と組み合わせてFED(Field Emis
sion Display) を形成し、点灯して寿命評価を行った。
点灯2000時間において、コートなしの試料とSiO2コート
の試料は相対輝度が当初の30% に落ちたが、本例は80%
を維持した。DLC 膜に被覆された本発明の蛍光体は、蛍
光体自体の表面におけるガスの吸着・脱離等の活性度が
低くなり、蛍光体の表面が外界の雰囲気から保護され、
寿命が改善される。FEC の劣化も防止され、表示素子の
寿命が改善される。
スの吸着・脱離等の活性度を低下させ、蛍光体の表面を
保護すること。 【解決手段】基板のITO 電極上にSrTiO3:Pr 蛍光体を設
けた陽極基板を作製した。この蛍光体の表面にCVD 法で
ダイヤモンド状カーボン（diamond like carbon,DLC)
膜を形成した。これを電界放出陰極(Field Emission Ca
thode)が形成された基板と組み合わせてFED(Field Emis
sion Display) を形成し、点灯して寿命評価を行った。
点灯2000時間において、コートなしの試料とSiO2コート
の試料は相対輝度が当初の30% に落ちたが、本例は80%
を維持した。DLC 膜に被覆された本発明の蛍光体は、蛍
光体自体の表面におけるガスの吸着・脱離等の活性度が
低くなり、蛍光体の表面が外界の雰囲気から保護され、
寿命が改善される。FEC の劣化も防止され、表示素子の
寿命が改善される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダイヤモンド状カ
ーボン（diamond like carbon, DLC) 膜が被着された蛍
光体に関する。
ーボン（diamond like carbon, DLC) 膜が被着された蛍
光体に関する。
【０００２】
【従来の技術】蛍光体は各種の表示素子において使用さ
れている。例えば蛍光表示管においては、内部を高真空
状態に保持された外囲器の内部に、蛍光体層を有する陽
極や、電子を放出する陰極等の電極類が設けられ、陰極
から放出された電子を蛍光体層に射突させて所望の色彩
の発光表示を得ている。このような蛍光表示管等におい
ては目的等に応じて各種の蛍光体が使用されている。こ
のよな各種の蛍光体の中で、例えば硫化物系蛍光体・Ｓ
ｒ系蛍光体・Ｙ系蛍光体等のようなＩＩ−ＶＩ族を中心
とした蛍光体は表面活性度が高いので、外囲器の内面等
に付着しているＨ 2 ，Ｈ2 Ｏ，Ｏ2 ，ＣＯ2 等の残留ガ
スがその表面に吸着して電子線励起による発光効率が低
下してしまう。このような蛍光体表面へのガスの吸着を
防ぐとともに、蛍光体自体の保護も兼ねて、蛍光体の表
面にＳｉＯ2 膜をコートすることがある。このようなＳ
ｉＯ2 膜のコートは、例えばブラウン管用の蛍光体にお
ける表面処理として知られている。
れている。例えば蛍光表示管においては、内部を高真空
状態に保持された外囲器の内部に、蛍光体層を有する陽
極や、電子を放出する陰極等の電極類が設けられ、陰極
から放出された電子を蛍光体層に射突させて所望の色彩
の発光表示を得ている。このような蛍光表示管等におい
ては目的等に応じて各種の蛍光体が使用されている。こ
のよな各種の蛍光体の中で、例えば硫化物系蛍光体・Ｓ
ｒ系蛍光体・Ｙ系蛍光体等のようなＩＩ−ＶＩ族を中心
とした蛍光体は表面活性度が高いので、外囲器の内面等
に付着しているＨ 2 ，Ｈ2 Ｏ，Ｏ2 ，ＣＯ2 等の残留ガ
スがその表面に吸着して電子線励起による発光効率が低
下してしまう。このような蛍光体表面へのガスの吸着を
防ぐとともに、蛍光体自体の保護も兼ねて、蛍光体の表
面にＳｉＯ2 膜をコートすることがある。このようなＳ
ｉＯ2 膜のコートは、例えばブラウン管用の蛍光体にお
ける表面処理として知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら薄膜Ｓｉ
は活性であるため、実際にはＳｉＯ2 膜はガスを吸蔵し
ており、従来の方法では蛍光体の保護が適切に行われて
いたとはいえなかった。
は活性であるため、実際にはＳｉＯ2 膜はガスを吸蔵し
ており、従来の方法では蛍光体の保護が適切に行われて
いたとはいえなかった。
【０００４】本発明は、表示管等に使用される蛍光体の
表面においてガスの放出吸着・脱離等の活性度を低下さ
せ、蛍光体の表面を保護することを目的としている。
表面においてガスの放出吸着・脱離等の活性度を低下さ
せ、蛍光体の表面を保護することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載された蛍
光体は、ダイヤモンド状カーボン膜に被覆されたことを
特徴としている。
光体は、ダイヤモンド状カーボン膜に被覆されたことを
特徴としている。
【０００６】請求項２に記載された蛍光体は、請求項１
記載の蛍光体において、前記ダイヤモンド状カーボン膜
が、炭化水素系ガスを原料としたＣＶＤ法によって形成
されたことを特徴としている。
記載の蛍光体において、前記ダイヤモンド状カーボン膜
が、炭化水素系ガスを原料としたＣＶＤ法によって形成
されたことを特徴としている。
【０００７】請求項３に記載された蛍光体は、請求項１
記載の蛍光体において、前記ダイヤモンド状カーボン膜
の膜厚が１０オングストロームから２００オングストロ
ームの範囲であることを特徴とする。
記載の蛍光体において、前記ダイヤモンド状カーボン膜
の膜厚が１０オングストロームから２００オングストロ
ームの範囲であることを特徴とする。
【０００８】請求項４に記載された蛍光体は、請求項１
記載の蛍光体において、粒子状であることを特徴とす
る。
記載の蛍光体において、粒子状であることを特徴とす
る。
【０００９】請求項５に記載された蛍光体は、請求項１
記載の蛍光体において、層状に形成されたことを特徴と
する。
記載の蛍光体において、層状に形成されたことを特徴と
する。
【００１０】請求項６に記載された蛍光体は、請求項１
記載の蛍光体において、前記ダイヤモンド状カーボン膜
が不純物のドープによる導電性を有していることを特徴
としている。
記載の蛍光体において、前記ダイヤモンド状カーボン膜
が不純物のドープによる導電性を有していることを特徴
としている。
【００１１】請求項７に記載された蛍光体は、請求項１
記載の蛍光体において、ＩＩ−ＶＩ族系蛍光体、ＩＩ−
ＩＶ−ＶＩ族蛍光体、ＩＩＩ−ＩＶ−ＶＩ族蛍光体、Ｉ
ＩＩ−Ｖ族系蛍光体から選択された蛍光体であることを
特徴としている。
記載の蛍光体において、ＩＩ−ＶＩ族系蛍光体、ＩＩ−
ＩＶ−ＶＩ族蛍光体、ＩＩＩ−ＩＶ−ＶＩ族蛍光体、Ｉ
ＩＩ−Ｖ族系蛍光体から選択された蛍光体であることを
特徴としている。
【００１２】請求項８に記載された表示管は、外囲器
と、前記外囲器の内面に形成された陽極導体と、前記陽
極導体の表面に設けられた蛍光体と、前記外囲器の内部
に設けられた電子源とを有する表示管であって、前記蛍
光体がダイヤモンド状カーボン膜に被覆されたことを特
徴としている。
と、前記外囲器の内面に形成された陽極導体と、前記陽
極導体の表面に設けられた蛍光体と、前記外囲器の内部
に設けられた電子源とを有する表示管であって、前記蛍
光体がダイヤモンド状カーボン膜に被覆されたことを特
徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の蛍光体は、蛍光体の粒子
の表面又は蛍光体層の表面を、ダイヤモンド状カーボン
膜（ＤＬＣ膜）で覆ったものである。ＤＬＣ膜の成膜方
法は、熱フィラメントＣＶＤ法、マイクロ波プラズマＣ
ＶＤ法、燃焼炎法、ＲＦや直流の放電あるいは有磁場の
プラズマＣＶＤ法等がある。
の表面又は蛍光体層の表面を、ダイヤモンド状カーボン
膜（ＤＬＣ膜）で覆ったものである。ＤＬＣ膜の成膜方
法は、熱フィラメントＣＶＤ法、マイクロ波プラズマＣ
ＶＤ法、燃焼炎法、ＲＦや直流の放電あるいは有磁場の
プラズマＣＶＤ法等がある。
【００１４】ＣＶＤは、Chemical Vapor Deposition の
略であり、目的とする膜材料を構成する成分元素を含む
気体を原料として反応室に供給し、気相中での反応ある
いは基板表面での化学反応により目的とした材料を膜と
して堆積させる方法である。反応室への原料の供給は、
ガス状化合物の場合にはそのまま行い、蒸気圧の比較的
高い液体や固定状化合物の場合は気化させて行う。
略であり、目的とする膜材料を構成する成分元素を含む
気体を原料として反応室に供給し、気相中での反応ある
いは基板表面での化学反応により目的とした材料を膜と
して堆積させる方法である。反応室への原料の供給は、
ガス状化合物の場合にはそのまま行い、蒸気圧の比較的
高い液体や固定状化合物の場合は気化させて行う。
【００１５】前述したように、ＣＶＤ法には多くの種類
があるが、これらは使用する原料の種類、反応過程の雰
囲気圧、反応促進手段等に応じて選択される。
があるが、これらは使用する原料の種類、反応過程の雰
囲気圧、反応促進手段等に応じて選択される。
【００１６】例えば、原料について述べれば、熱フィラ
メントＣＶＤ法の場合、ＣＨ3 ＯＨ、（ＣＨ3 ）ＣＯ、
ベンゼン、トルエン等、ＣＨ基を持つ有機溶媒が用いら
れる。また、マイクロ波プラズマＣＶＤ法の場合、Ｃ
Ｏ、メタン等を大量のＨ2 で希釈して用いるのが一般的
である。
メントＣＶＤ法の場合、ＣＨ3 ＯＨ、（ＣＨ3 ）ＣＯ、
ベンゼン、トルエン等、ＣＨ基を持つ有機溶媒が用いら
れる。また、マイクロ波プラズマＣＶＤ法の場合、Ｃ
Ｏ、メタン等を大量のＨ2 で希釈して用いるのが一般的
である。
【００１７】図６は、熱フィラメントＣＶＤ法によるダ
イヤモンド状カーボン膜（ＤＬＣ膜）の生成装置の一構
成例を示す概略図である。真空槽１の内部には、カソー
ド２、アノード３、ＤＬＣ膜が形成される基板４が配置
されている。真空槽１の内部にはガス導入口５を介して
原料のガスが導入される。６は開閉可能な排気口であ
る。
イヤモンド状カーボン膜（ＤＬＣ膜）の生成装置の一構
成例を示す概略図である。真空槽１の内部には、カソー
ド２、アノード３、ＤＬＣ膜が形成される基板４が配置
されている。真空槽１の内部にはガス導入口５を介して
原料のガスが導入される。６は開閉可能な排気口であ
る。
【００１８】前記生成装置において、カソード２とアノ
ード３の間に電圧を印加する。抵抗加熱によって十分に
昇温したカソード２からアノード３に向かって熱電子が
放出される。真空槽１中に作動ガスとして導入されてい
る炭化水素系ガスの一部が、カソード２から放出された
熱電子によってイオン化されてプラズマ状態を形成す
る。イオン化された炭化水素分子は基板４に印加された
電圧によって基板４の方向に加速される。基板４に到達
して衝突した前記イオンは、基板４上に物理的蒸着膜を
形成する。
ード３の間に電圧を印加する。抵抗加熱によって十分に
昇温したカソード２からアノード３に向かって熱電子が
放出される。真空槽１中に作動ガスとして導入されてい
る炭化水素系ガスの一部が、カソード２から放出された
熱電子によってイオン化されてプラズマ状態を形成す
る。イオン化された炭化水素分子は基板４に印加された
電圧によって基板４の方向に加速される。基板４に到達
して衝突した前記イオンは、基板４上に物理的蒸着膜を
形成する。
【００１９】ＤＬＣ膜を形成する蛍光体としては、ガス
の吸着等による弊害の大きい比較的表面活性度の高い蛍
光体を選択すると高い効果が得られる。例えば、硫化物
系蛍光体・Ｓｒ系蛍光体・Ｙ系蛍光体等のようなＩＩ−
ＶＩ族元素を中心とした蛍光体の場合をとり上げる。こ
のような蛍光体を蛍光表示管で使用すると、従来は外囲
器内の残留ガスの吸着等による発光効率の低下や、蛍光
体自体の分解・飛散によるエミッション特性の劣化が避
けられなかったが、本例のＤＬＣ膜を形成すればこのよ
うな問題は解決する。
の吸着等による弊害の大きい比較的表面活性度の高い蛍
光体を選択すると高い効果が得られる。例えば、硫化物
系蛍光体・Ｓｒ系蛍光体・Ｙ系蛍光体等のようなＩＩ−
ＶＩ族元素を中心とした蛍光体の場合をとり上げる。こ
のような蛍光体を蛍光表示管で使用すると、従来は外囲
器内の残留ガスの吸着等による発光効率の低下や、蛍光
体自体の分解・飛散によるエミッション特性の劣化が避
けられなかったが、本例のＤＬＣ膜を形成すればこのよ
うな問題は解決する。
【００２０】
(1) 実施例１ アノード基板のＩＴＯ（Indium Tin Oxide) 電極上に、
赤色発光の蛍光体であるＳｒＴｉＯ3 ：Ｐｒをスクリー
ン印刷法で塗布した後、空気中で５００℃で焼成して蛍
光体が塗布されたアノード基板を作製した。この基板の
蛍光体の表面に、プラズマＣＶＤ法でＤＬＣ膜を形成し
た。基板温度は３５０℃とした。ＤＬＣ膜の膜厚は、プ
ラズマの入力パワーと成膜時間により制御できる。ここ
では、入力パワーは３００Ｗで一定とし、時間で膜厚を
制御した。比較例として、膜形成を行わない試料、ＤＬ
Ｃ膜と同様の方法でＳｉＯ2 膜を形成した試料を作製し
た。これらを、電界放出陰極(Field Emission Cathode)
が形成された基板と組み合わせてそれぞれＦＥＤ(Field
Emission Display)を形成し、アノードに４００Ｖ印加
して点灯し、初期特性及び寿命評価を行った。
赤色発光の蛍光体であるＳｒＴｉＯ3 ：Ｐｒをスクリー
ン印刷法で塗布した後、空気中で５００℃で焼成して蛍
光体が塗布されたアノード基板を作製した。この基板の
蛍光体の表面に、プラズマＣＶＤ法でＤＬＣ膜を形成し
た。基板温度は３５０℃とした。ＤＬＣ膜の膜厚は、プ
ラズマの入力パワーと成膜時間により制御できる。ここ
では、入力パワーは３００Ｗで一定とし、時間で膜厚を
制御した。比較例として、膜形成を行わない試料、ＤＬ
Ｃ膜と同様の方法でＳｉＯ2 膜を形成した試料を作製し
た。これらを、電界放出陰極(Field Emission Cathode)
が形成された基板と組み合わせてそれぞれＦＥＤ(Field
Emission Display)を形成し、アノードに４００Ｖ印加
して点灯し、初期特性及び寿命評価を行った。
【００２１】ＦＥＤの構造を説明する。ガラス等の透光
性の陽極基板の上には、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)によ
って透光性の陽極導体が形成されている。陽極導体の上
には、蛍光体層が形成されている。蛍光体層は、前述し
たＤＬＣ膜に被覆されている。陽極基板の内面側（蛍光
体層側）には、陰極基板が所定の間隔をおいて対面して
いる。陰極基板の下面（内面）側には、図示しないが電
子源としての電界放出素子が形成されている。陽極基板
と陰極基板の各外周縁部の間には、スペーサ部材が設け
られており、外囲器が構成されている。外囲器の内部は
高真空状態に排気されている。
性の陽極基板の上には、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)によ
って透光性の陽極導体が形成されている。陽極導体の上
には、蛍光体層が形成されている。蛍光体層は、前述し
たＤＬＣ膜に被覆されている。陽極基板の内面側（蛍光
体層側）には、陰極基板が所定の間隔をおいて対面して
いる。陰極基板の下面（内面）側には、図示しないが電
子源としての電界放出素子が形成されている。陽極基板
と陰極基板の各外周縁部の間には、スペーサ部材が設け
られており、外囲器が構成されている。外囲器の内部は
高真空状態に排気されている。
【００２２】電界放出素子は、陰極基板の内面に形成さ
れた陰極導体と、陰極導体の上に形成された絶縁層と、
絶縁層の上に形成されたゲート電極と、絶縁層とゲート
電極に形成された空孔の内部において陰極導体上に形成
されたコーン形状のエミッタとを有している。
れた陰極導体と、陰極導体の上に形成された絶縁層と、
絶縁層の上に形成されたゲート電極と、絶縁層とゲート
電極に形成された空孔の内部において陰極導体上に形成
されたコーン形状のエミッタとを有している。
【００２３】図１は、ＤＬＣ膜を厚さ２０オングストロ
ームで被着した本例の試料と、膜形成を行わないコート
なしの試料と、ＳｉＯ2 膜を厚さ２０オングストローム
で被着した比較例の試料について、寿命試験を行った結
果を示す。例えば、点灯２０００時間において、コート
なしの試料とＳｉＯ2 コートの試料は相対輝度が当初の
３０％に落ちているが、本例は８０％を維持している。
ームで被着した本例の試料と、膜形成を行わないコート
なしの試料と、ＳｉＯ2 膜を厚さ２０オングストローム
で被着した比較例の試料について、寿命試験を行った結
果を示す。例えば、点灯２０００時間において、コート
なしの試料とＳｉＯ2 コートの試料は相対輝度が当初の
３０％に落ちているが、本例は８０％を維持している。
【００２４】図２は、本例の試料と、ＳｉＯ2 コートの
試料について、膜厚と１０００時間後の輝度残存率を調
べたものである。ＳｉＯ2 コートの試料は膜厚に関係な
く、輝度残存率が３０％程度と低い。これに対し、本例
の試料は、膜厚を厚くする程輝度残存率が向上し、１０
オングストロームで約７０％となり、５０オングストロ
ームでほぼ飽和する。即ち、ＤＬＣ膜を５０オングスト
ローム設ければ、１０００時間後の蛍光体の残存輝度は
当初と変わらない値を維持できる。
試料について、膜厚と１０００時間後の輝度残存率を調
べたものである。ＳｉＯ2 コートの試料は膜厚に関係な
く、輝度残存率が３０％程度と低い。これに対し、本例
の試料は、膜厚を厚くする程輝度残存率が向上し、１０
オングストロームで約７０％となり、５０オングストロ
ームでほぼ飽和する。即ち、ＤＬＣ膜を５０オングスト
ローム設ければ、１０００時間後の蛍光体の残存輝度は
当初と変わらない値を維持できる。
【００２５】図３は、本例の試料と、ＳｉＯ2 コートの
試料について、膜厚と初期輝度の関係を調べたものであ
る。膜厚が０、即ち膜を形成しない時の初期輝度を１０
０とすれば、両者とも膜が厚くなるにつれて初期輝度は
低下する。その程度はほぼ同じであり、１００オングス
トロームで約７５％、２００オングストロームで約５５
％程である。
試料について、膜厚と初期輝度の関係を調べたものであ
る。膜厚が０、即ち膜を形成しない時の初期輝度を１０
０とすれば、両者とも膜が厚くなるにつれて初期輝度は
低下する。その程度はほぼ同じであり、１００オングス
トロームで約７５％、２００オングストロームで約５５
％程である。
【００２６】このように、ＤＬＣ膜を設けることによっ
て蛍光体の寿命や輝度特性等が改善されていることが分
かる。上述した結果を総合的に判断すると、効果が認め
られるＤＬＣ膜の膜厚の範囲は１０オングストロームか
ら２００オングストロームの範囲であり、より好ましく
は２０オングストロームから１００オングストロームの
範囲である。
て蛍光体の寿命や輝度特性等が改善されていることが分
かる。上述した結果を総合的に判断すると、効果が認め
られるＤＬＣ膜の膜厚の範囲は１０オングストロームか
ら２００オングストロームの範囲であり、より好ましく
は２０オングストロームから１００オングストロームの
範囲である。
【００２７】ＦＥＤや蛍光表示管等で使用されている加
速電圧が１ｋＶ程度以下の電子の場合には、物質中に侵
入可能な深さは高々１０００オングストローム程度であ
る。従って、この程度の加速電圧の電子の場合には、こ
れ以上厚い膜を蛍光体に被着すると射突した電子が蛍光
体まで到達しないことになる。従って、前述した本例の
ＤＬＣ膜の膜厚の範囲は、この点においても適切であ
る。
速電圧が１ｋＶ程度以下の電子の場合には、物質中に侵
入可能な深さは高々１０００オングストローム程度であ
る。従って、この程度の加速電圧の電子の場合には、こ
れ以上厚い膜を蛍光体に被着すると射突した電子が蛍光
体まで到達しないことになる。従って、前述した本例の
ＤＬＣ膜の膜厚の範囲は、この点においても適切であ
る。
【００２８】１０オングストロームの厚さのＤＬＣ膜を
形成した本例の蛍光体の表面を、ＡＥＳ分析した。その
結果、Ｃ＝９０％、Ｓｒ＝１．４％、Ｔｉ＝１．３％、
Ｏ＝４．３％となり、表面は殆どＤＬＣで覆われている
ことが推定される。また、本例の蛍光体を用いたＦＥＤ
では、電界放出素子の側には劣化が見られなかった。こ
れに対し、ＳｉＯ2 コートの試料を用いた比較例のＦＥ
ＤについてＡＥＳ分析を行った結果、蛍光体自体の劣化
のみならず電界放出素子（カソード）の劣化も認められ
た。電界放出素子のＡＥＳ分析の結果ではＴｉ、Ｓｉ、
Ｃ等の増加が見られた。
形成した本例の蛍光体の表面を、ＡＥＳ分析した。その
結果、Ｃ＝９０％、Ｓｒ＝１．４％、Ｔｉ＝１．３％、
Ｏ＝４．３％となり、表面は殆どＤＬＣで覆われている
ことが推定される。また、本例の蛍光体を用いたＦＥＤ
では、電界放出素子の側には劣化が見られなかった。こ
れに対し、ＳｉＯ2 コートの試料を用いた比較例のＦＥ
ＤについてＡＥＳ分析を行った結果、蛍光体自体の劣化
のみならず電界放出素子（カソード）の劣化も認められ
た。電界放出素子のＡＥＳ分析の結果ではＴｉ、Ｓｉ、
Ｃ等の増加が見られた。
【００２９】上記ＡＥＳ分析の結果から、ＤＬＣは、電
子が容易に透過できる程度の薄く均一な膜に形成でき、
かつ膜自体が非常に安定していることがわかる。また、
本例のようなＤＬＣ膜で被覆された蛍光体は、蛍光体自
体が保護されるとともに、電子源である陰極（前記電界
放出素子やフィラメント状の陰極等）の劣化も防止する
ので、ＦＥＤや蛍光表示管等の蛍光体を用いた表示管に
適していることが分かる。さらに、ＤＬＣ膜は黒いの
で、表示管においてＤＬＣ膜で蛍光体を覆うことによ
り、蛍光体の点灯時と非点灯時のコントラストが改善さ
れる。
子が容易に透過できる程度の薄く均一な膜に形成でき、
かつ膜自体が非常に安定していることがわかる。また、
本例のようなＤＬＣ膜で被覆された蛍光体は、蛍光体自
体が保護されるとともに、電子源である陰極（前記電界
放出素子やフィラメント状の陰極等）の劣化も防止する
ので、ＦＥＤや蛍光表示管等の蛍光体を用いた表示管に
適していることが分かる。さらに、ＤＬＣ膜は黒いの
で、表示管においてＤＬＣ膜で蛍光体を覆うことによ
り、蛍光体の点灯時と非点灯時のコントラストが改善さ
れる。
【００３０】(2) 実施例２ 蛍光体に青色発光のＹ2 ＳｉＯ5 ：Ｃｅを用いて実施例
１と略同様の実験を行った。本例ではＤＬＣ膜の厚さは
１００オングストロームとした。比較例としては薄膜な
し（図中では「コートなし」として表示）の試料を形成
した。
１と略同様の実験を行った。本例ではＤＬＣ膜の厚さは
１００オングストロームとした。比較例としては薄膜な
し（図中では「コートなし」として表示）の試料を形成
した。
【００３１】図４は、本例と比較例について、点灯時間
に対する相対輝度の変化を示したものである。１０００
時間後の本例の輝度残存率は７５％、比較例は２５％で
あった。本例で用いた蛍光体は、一般には水分を吸着し
やすい蛍光体であると言われているが、この結果から見
てＤＬＣ膜によって蛍光体の表面が安定化したものと考
えられる。
に対する相対輝度の変化を示したものである。１０００
時間後の本例の輝度残存率は７５％、比較例は２５％で
あった。本例で用いた蛍光体は、一般には水分を吸着し
やすい蛍光体であると言われているが、この結果から見
てＤＬＣ膜によって蛍光体の表面が安定化したものと考
えられる。
【００３２】(3) 実施例３ 蛍光体に青色発光のＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌを用いて実施例
１と略同様の実験を行った。本例ではＤＬＣ膜の厚さは
５０オングストロームとした。比較例としては薄膜なし
（図中では「コートなし」として表示）の試料を形成し
た。
１と略同様の実験を行った。本例ではＤＬＣ膜の厚さは
５０オングストロームとした。比較例としては薄膜なし
（図中では「コートなし」として表示）の試料を形成し
た。
【００３３】図５は、本例と比較例について、点灯時間
に対する相対輝度の変化を示したものである。１０００
時間後の本例の相対輝度は７０％、比較例は１０％であ
った。本例で用いた蛍光体は、一般式で表すとＺｎ1-x
Ｃｄx Ｓ：Ａ，Ｂ（０≦ｘ≦０．８、Ａ＝Ａｇ，Ｃｕ，
Ａｕ等、Ｂ＝Ｃｌ，Ａｌ等）である。この蛍光体は、表
示管の外囲器の内部に残留したガスや、電子線のエネル
ギーの影響によって容易に分解・飛散することが知られ
ている。今回の試験後に両試料のＦＥＤの電界放出素子
（カソード）をＳＥＡ分析した結果、比較例（コートな
し）の電界放出素子からはＳが全検出元素の中の７０％
を占める割合で検出されたが、本例の電界放出素子から
は約５％しか検出されなかった。この結果から見てＤＬ
Ｃ膜によって蛍光体の表面が安定化したものと考えられ
る。このような蛍光体の表面を安定化する効果は、前述
した一般式から見て、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌに限らず、Ｚ
ｎ 1-x Ｃｄx Ｓ：Ａ，Ｂで表される全ての硫化物系蛍光
体に期待できることは明らかである。
に対する相対輝度の変化を示したものである。１０００
時間後の本例の相対輝度は７０％、比較例は１０％であ
った。本例で用いた蛍光体は、一般式で表すとＺｎ1-x
Ｃｄx Ｓ：Ａ，Ｂ（０≦ｘ≦０．８、Ａ＝Ａｇ，Ｃｕ，
Ａｕ等、Ｂ＝Ｃｌ，Ａｌ等）である。この蛍光体は、表
示管の外囲器の内部に残留したガスや、電子線のエネル
ギーの影響によって容易に分解・飛散することが知られ
ている。今回の試験後に両試料のＦＥＤの電界放出素子
（カソード）をＳＥＡ分析した結果、比較例（コートな
し）の電界放出素子からはＳが全検出元素の中の７０％
を占める割合で検出されたが、本例の電界放出素子から
は約５％しか検出されなかった。この結果から見てＤＬ
Ｃ膜によって蛍光体の表面が安定化したものと考えられ
る。このような蛍光体の表面を安定化する効果は、前述
した一般式から見て、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌに限らず、Ｚ
ｎ 1-x Ｃｄx Ｓ：Ａ，Ｂで表される全ての硫化物系蛍光
体に期待できることは明らかである。
【００３４】(4) 実施例４ 実施例１におけるＤＬＣ膜形成時に、この膜に導電性を
付与するためＮ，Ｂ，Ｐ等のドーピングを行った。前記
ドーピングの原料として各々ＮＨ3 ，Ｂ2 Ｈ6又はＢＣ
ｌ3 ，ＰＨ3 を用いた。これらガスと主原料のメタンの
体積比率を１対５０から２００で変化させ段落［００４
０］に記載した条件で膜厚は５０オングストロームで成
膜を行った。表１にその結果を示す。
付与するためＮ，Ｂ，Ｐ等のドーピングを行った。前記
ドーピングの原料として各々ＮＨ3 ，Ｂ2 Ｈ6又はＢＣ
ｌ3 ，ＰＨ3 を用いた。これらガスと主原料のメタンの
体積比率を１対５０から２００で変化させ段落［００４
０］に記載した条件で膜厚は５０オングストロームで成
膜を行った。表１にその結果を示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】表１中のＳＴＤはコートなしを意味し、初
期輝度はこの試料の値を１００とした。表１中のＶthは
蛍光体層にアノード電流が流れだす電圧を示し、この値
が小さいということは蛍光体層の抵抗値が小さいことを
意味する。このＳｒＴｉＯ3：Ｐｒ蛍光体は元来抵抗値
が小さい材料であり、表１にも示すようにＶthの値は１
０Ｖと小さいがドーパントなしのＮｏ．１で示すＤＬＣ
コートによりこの値が５０Ｖと大きくなっている。この
ことはコートにより蛍光体層の抵抗値が大きくなったこ
とを示している。一方、ドーパントを用いることにより
このＶthの値は小さくなり、初期輝度も改善された。こ
れは蛍光体層の抵抗による電圧降下が妨げているためで
ある。１０００時間後の輝度残存率はＤＬＣ膜を形成し
た蛍光体１〜７はすべて初期輝度と同じ値であった。
期輝度はこの試料の値を１００とした。表１中のＶthは
蛍光体層にアノード電流が流れだす電圧を示し、この値
が小さいということは蛍光体層の抵抗値が小さいことを
意味する。このＳｒＴｉＯ3：Ｐｒ蛍光体は元来抵抗値
が小さい材料であり、表１にも示すようにＶthの値は１
０Ｖと小さいがドーパントなしのＮｏ．１で示すＤＬＣ
コートによりこの値が５０Ｖと大きくなっている。この
ことはコートにより蛍光体層の抵抗値が大きくなったこ
とを示している。一方、ドーパントを用いることにより
このＶthの値は小さくなり、初期輝度も改善された。こ
れは蛍光体層の抵抗による電圧降下が妨げているためで
ある。１０００時間後の輝度残存率はＤＬＣ膜を形成し
た蛍光体１〜７はすべて初期輝度と同じ値であった。
【００３７】(5) 実施例５ 同様に実施例２におけるＤＬＣ膜形成時に、Ｎ，Ｂ，Ｐ
等のドーピングを行った。表２にその結果を示す。
等のドーピングを行った。表２にその結果を示す。
【００３８】
【表２】
【００３９】表２中のＳＴＤはコートなしを意味し、初
期輝度はこの試料の値を１００とした。このＹ2 ＳｉＯ
5 ：Ｃｅ蛍光体は元来抵抗値が高い材料であり、表２に
も示すようにＶthの値は１２０Ｖと大きいがドーパント
なしのＮｏ．１で示すＤＬＣコートによりこの値がさら
に大きく１５０Ｖとなっている。このことはコートによ
り蛍光体層の抵抗値が大きくなったことを示している。
一方、ドーパントを用いることによりこのＶthの値は小
さくなり、初期輝度も改善された。また、実際にコート
膜中に入っているドーパントの濃度をＳＩＭＳで分析し
たところ、試料Ｎｏ．２で０．０７％、Ｎｏ．３で０．
０４％、Ｎｏ．４で０．０１５％、Ｎｏ．５で０．０５
％、Ｎｏ．６で０．０９％、Ｎｏ．７で０．１０％であ
った。このようにＤＬＣ膜中でドナー又はアクセプター
を形成する元素をドーピングすることによりＤＬＣ膜の
抵抗が低下する。蛍光体の母体抵抗が比較的高く、特に
低電圧励起の場合には、このような手法が有効である。
期輝度はこの試料の値を１００とした。このＹ2 ＳｉＯ
5 ：Ｃｅ蛍光体は元来抵抗値が高い材料であり、表２に
も示すようにＶthの値は１２０Ｖと大きいがドーパント
なしのＮｏ．１で示すＤＬＣコートによりこの値がさら
に大きく１５０Ｖとなっている。このことはコートによ
り蛍光体層の抵抗値が大きくなったことを示している。
一方、ドーパントを用いることによりこのＶthの値は小
さくなり、初期輝度も改善された。また、実際にコート
膜中に入っているドーパントの濃度をＳＩＭＳで分析し
たところ、試料Ｎｏ．２で０．０７％、Ｎｏ．３で０．
０４％、Ｎｏ．４で０．０１５％、Ｎｏ．５で０．０５
％、Ｎｏ．６で０．０９％、Ｎｏ．７で０．１０％であ
った。このようにＤＬＣ膜中でドナー又はアクセプター
を形成する元素をドーピングすることによりＤＬＣ膜の
抵抗が低下する。蛍光体の母体抵抗が比較的高く、特に
低電圧励起の場合には、このような手法が有効である。
【００４０】以上説明したＣＶＤ法によるＤＬＣ膜生成
条件の一例を以下に示す。 ガス圧力 ３×１０-4〜１×１０-3 Torr 基板電圧 ５００〜２０００Ｖ アノード電圧 ５０〜１８０Ｖ カソード電流 １０〜３０Ａ
条件の一例を以下に示す。 ガス圧力 ３×１０-4〜１×１０-3 Torr 基板電圧 ５００〜２０００Ｖ アノード電圧 ５０〜１８０Ｖ カソード電流 １０〜３０Ａ
【００４１】以上ＩＩ−ＶＩ族系蛍光体の実施例を説明
したが、それ以外でもＩＩ−ＩＶ−ＶＩ族系蛍光体、Ｉ
ＩＩ−ＩＶ−ＶＩ族系蛍光体、ＩＩＩ−Ｖ族系蛍光体に
おいてもＤＬＣ膜をコーティングすることにより同様の
効果がある。
したが、それ以外でもＩＩ−ＩＶ−ＶＩ族系蛍光体、Ｉ
ＩＩ−ＩＶ−ＶＩ族系蛍光体、ＩＩＩ−Ｖ族系蛍光体に
おいてもＤＬＣ膜をコーティングすることにより同様の
効果がある。
【００４２】
【発明の効果】本発明の蛍光体はＤＬＣ膜によって被覆
されているので、蛍光体自体の表面におけるガスの吸着
・脱離等の活性度が低くなり、また発光に与る蛍光体の
表面が外界雰囲気から保護されるので、蛍光体の寿命が
改善される。また、このような蛍光体を表示管の表示部
に用いれば、蛍光体自体の寿命とともに陰極等の劣化も
防止できるので、寿命の長い表示素子を実現できる。さ
らに、ＤＬＣ膜は黒いので、表示管においてＤＬＣ膜で
蛍光体を覆うことにより、蛍光体の点灯時と非点灯時の
コントラストが改善され、表示品位が向上する。
されているので、蛍光体自体の表面におけるガスの吸着
・脱離等の活性度が低くなり、また発光に与る蛍光体の
表面が外界雰囲気から保護されるので、蛍光体の寿命が
改善される。また、このような蛍光体を表示管の表示部
に用いれば、蛍光体自体の寿命とともに陰極等の劣化も
防止できるので、寿命の長い表示素子を実現できる。さ
らに、ＤＬＣ膜は黒いので、表示管においてＤＬＣ膜で
蛍光体を覆うことにより、蛍光体の点灯時と非点灯時の
コントラストが改善され、表示品位が向上する。
【図１】本発明の実施例１において、本例の試料と比較
例の試料について寿命試験を行った結果を示す図であ
る。
例の試料について寿命試験を行った結果を示す図であ
る。
【図２】本発明の実施例１において、本例の試料と比較
例の試料について膜厚と１０００時間後の輝度残存率を
調べた結果を示す図である。
例の試料について膜厚と１０００時間後の輝度残存率を
調べた結果を示す図である。
【図３】本発明の実施例１において、本例の試料と比較
例の試料について膜厚と初期輝度の関係を調べた結果を
示す図である。
例の試料について膜厚と初期輝度の関係を調べた結果を
示す図である。
【図４】本発明の実施例２において、本例と比較例につ
いて点灯時間に対する相対輝度の変化を示した結果を示
す図である。
いて点灯時間に対する相対輝度の変化を示した結果を示
す図である。
【図５】本発明の実施例３において、本例と比較例につ
いて点灯時間に対する相対輝度の変化を示した結果を示
す図である。
いて点灯時間に対する相対輝度の変化を示した結果を示
す図である。
【図６】ＣＶＤ法によるダイヤモンド状カーボン膜（Ｄ
ＬＣ膜）の生成装置の一構成例を示す概略図である。
ＬＣ膜）の生成装置の一構成例を示す概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｋ 11/67 ＣＰＱ Ｃ０９Ｋ 11/67 ＣＰＱ 11/79 ＣＰＲ 11/79 ＣＰＲ Ｈ０１Ｊ 29/20 Ｈ０１Ｊ 29/20 31/12 31/12 Ｃ
Claims (8)
- 【請求項１】 ダイヤモンド状カーボン膜に被覆された
蛍光体。 - 【請求項２】 前記ダイヤモンド状カーボン膜が、炭化
水素系ガスを原料としたＣＶＤ法によって形成されたこ
とを特徴とする請求項１記載の蛍光体。 - 【請求項３】 前記ダイヤモンド状カーボン膜の膜厚が
１０オングストロームから２００オングストロームの範
囲であることを特徴とする請求項１記載の蛍光体。 - 【請求項４】 粒子状であることを特徴とする請求項１
記載の蛍光体。 - 【請求項５】 層状に形成されたことを特徴とする請求
項１記載の蛍光体。 - 【請求項６】 前記ダイヤモンド状カーボン膜が不純物
のドープによる導電性を有している請求項１記載の蛍光
体。 - 【請求項７】 ＩＩ−ＶＩ族系蛍光体、ＩＩ−ＩＶ−Ｖ
Ｉ族蛍光体、ＩＩＩ−ＩＶ−ＶＩ族蛍光体、ＩＩＩ−Ｖ
族系蛍光体から選択された蛍光体である請求項１記載の
蛍光体。 - 【請求項８】 外囲器と、前記外囲器の内面に形成され
た陽極導体と、前記陽極導体の表面に設けられた蛍光体
と、前記外囲器の内部に設けられた電子源とを有する表
示管において、 前記蛍光体が請求項１記載の蛍光体であることを特徴と
する表示管。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9062797A JPH10261371A (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | 蛍光体及び表示管 |
| US09/035,363 US6103142A (en) | 1997-03-17 | 1998-03-05 | Phosphor and display device |
| TW087103529A TW432104B (en) | 1997-03-17 | 1998-03-11 | Phosphor and display device |
| FR9803106A FR2760755B1 (fr) | 1997-03-17 | 1998-03-13 | Luminophore et dispositif d'affichage |
| KR1019980008986A KR19980080354A (ko) | 1997-03-17 | 1998-03-17 | 형광제 및 표시관 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9062797A JPH10261371A (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | 蛍光体及び表示管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10261371A true JPH10261371A (ja) | 1998-09-29 |
Family
ID=13210709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9062797A Pending JPH10261371A (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | 蛍光体及び表示管 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6103142A (ja) |
| JP (1) | JPH10261371A (ja) |
| KR (1) | KR19980080354A (ja) |
| FR (1) | FR2760755B1 (ja) |
| TW (1) | TW432104B (ja) |
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| JP2001524575A (ja) * | 1997-11-26 | 2001-12-04 | ミネソタ マイニング アンド マニュファクチャリング カンパニー | 無機燐光体上のダイヤモンド状炭素コーティング |
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| JP2009263399A (ja) * | 2008-04-21 | 2009-11-12 | Covalent Materials Corp | 蛍光材料及び白色ｌｅｄ |
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| US6410101B1 (en) | 2000-02-16 | 2002-06-25 | Motorola, Inc. | Method for scrubbing and passivating a surface of a field emission display |
| KR20020014480A (ko) * | 2000-08-18 | 2002-02-25 | 구자홍 | 탄소나노튜브를 미량 혼합한 형광체 |
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| CN109900627B (zh) * | 2017-12-08 | 2021-06-15 | 有研工程技术研究院有限公司 | 一种集热器用太阳能吸收膜的耐酸雾性能评价方法 |
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-
1997
- 1997-03-17 JP JP9062797A patent/JPH10261371A/ja active Pending
-
1998
- 1998-03-05 US US09/035,363 patent/US6103142A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-03-11 TW TW087103529A patent/TW432104B/zh not_active IP Right Cessation
- 1998-03-13 FR FR9803106A patent/FR2760755B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1998-03-17 KR KR1019980008986A patent/KR19980080354A/ko not_active Application Discontinuation
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| TW432104B (en) | 2001-05-01 |
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