CN1285096C - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

显示装置，该装置的显示屏内面具备红色发光荧光体膜、绿色发光荧光体膜及蓝色发光荧光体膜。前述红色发光荧光体膜的红色荧光体粒子具有6～12μm的平均粒径，且被具有该红色荧光体粒子的平均粒径的1/100～1/10的平均粒径的红色颜料覆盖，前述红色荧光体为Y2O2S：Eu系，前述红色荧光体中的Eu浓度在60ppm以下，前述红色荧光体的发光色度的x值在0.620以上。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及在显示屏内面具备红、蓝、绿的三色荧光体层的显示装置。
背景技术
近年，作为使彩色阴极射线管等显示装置的对比度提高的方法提出了各种方法。例如，日本专利特开平6-275209号公报及特开平10-112266号公报所揭示的，在红色荧光体及蓝色荧光体的粒子表面分别覆盖红色颜料及蓝色颜料，使对比度提高的方法。
此外，如日本专利特公昭52-14587号公报、特开平9-27284号公报及特开平11-204056号公报所揭示的，通过在荧光体层和荧光屏间设置滤色片，使对比度提高的方法。
但是，在前述荧光体粒子表面覆盖同色颜料的方法中，颜料会吸收荧光体的发光，使亮度下降，所以必须减少颜料的附着量，这样就无法实现对比度的提高。
此外，在荧光体层和面板间设置滤色片的方法虽然有利于对比度的提高，但存在制造工序非常复杂、且很难制造、制造成本提高的缺点。
此外，公知的有通过增加红色荧光体中的Eu浓度，提高红色荧光体的色纯度及发光亮度的方法(例如，日本专利特开平6-52807号公报)，但由于需要大量使用高价的Eu，所以存在成本提高的问题。
本发明是鉴于上述问题完成的发明，其目的是采用与以往同样的制造工序，提供在维持荧光体亮度的同时使对比度有所提高的显示装置。
发明的揭示
本发明提供了显示装置，该装置的显示屏内面具备红色发光荧光体膜、绿色发光荧光体膜及蓝色发光荧光体膜，前述红色发光荧光体膜的红色荧光体粒子具有6～12μm的平均粒径，且被具有该红色荧光体粒子的平均粒径的1/100～1/10的平均粒径的红色颜料覆盖，前述红色荧光体为Y2O2S:Eu系，前述红色荧光体中的Eu浓度在60ppm以下，前述红色荧光体的发光色度的x值在0.620以上。
以上构成的显示装置中，较好的是红色荧光体中的Eu浓度为40～60ppm，前述红色荧光体的发光色度的x值在0.630以上。
本发明提供了显示装置，该装置的显示屏内面具备光吸收层、红色发光荧光体膜、绿色发光荧光体膜及蓝色发光荧光体膜，前述红色发光荧光体膜的红色荧光体粒子具有6～12μm的平均粒径，且被具有该红色荧光体粒子的平均粒径的1/100～1/10的平均粒径的红色颜料覆盖，前述红色荧光体为Y2O2S:Eu系，前述红色荧光体中的Eu浓度对应于前述光吸收层、红色发光荧光体膜、绿色发光荧光体膜及蓝色发光荧光体膜的合计量在20ppm以下，前述红色荧光体的发光色度的x值在0.620以上。
本发明的显示装置中，较好的是红色荧光体的发光光谱在600nm～620nm的区域及620nm～640nm的区域分别具有光谱峰，且将620nm～640nm的区域的光谱强度定为100时的600nm～620nm的区域的光谱强度在50以下。
被用于本发明的显示装置的红色颜料为含有选自Fe、Mo及Cd的至少1种的颜料。这种红色颜料较好为氧化铁红。
本发明适用于阴极射线管、等离子体显示器、EL显示装置等各种显示装置，但最适用于彩色阴极射线管。
对附图的简单说明
图1表示红色荧光体Y2O2S:Eu的Eu活化浓度为45ppm时和70ppm时的发光色度和亮度特性的关系。
实施发明的最佳方式
以下，以应用于彩色阴极射线管的例子为例，对本发明的实施方式的显示装置进行详细说明。
用于本发明的实施方式之一的显示装置的红色荧光体为Y2O2S:Eu系。该Y2O2S:Eu系荧光体的亮度高，适合作为彩色阴极射线管用红色荧光体使用。
Y2O2S:Eu系荧光体中的Eu浓度必须在60ppm以下。Eu浓度如果超过60ppm，则亮度下降。通常用于彩色阴极射线管的Y2O2S:Eu系荧光体中的Eu浓度为80ppm左右，但本发明中采用比此更低的Eu浓度。Y2O2S:Eu系荧光体中的理想的Eu浓度为40～60ppm。
仅使Eu浓度在60ppm以下，并不能够获得0.620以上的x值。对应于此，使Y2O2S:Eu系荧光体表面附着红色颜料，虽然能够获得所希望的x值，但如果这样，则出现发光亮度劣化的问题。
本发明如下所述，通过将Y2O2S:Eu系荧光体的平均粒径及荧光体和颜料的平均粒径之比限定在规定范围内，能够同时获得良好的发光色度和发光亮度。
即，Y2O2S:Eu系荧光体的平均粒径较好为6～12μm。Y2O2S:Eu系荧光体的平均粒径如果未满6μm，则被覆于荧光体粒子表面的红色颜料量过少，难以获得良好的发光色度。另一方面，如果Y2O2S:Eu系荧光体的平均粒径超过12μm，则被覆于荧光体粒子表面的红色颜料量过多，易导致发光亮度劣化。
本发明用于彩色阴极射线管时，在显示屏内面形成红色荧光体膜、绿色荧光体膜、蓝色荧光体膜及黑条纹(black stripe)膜，对应于它们的合计重量的Eu浓度在20ppm以下，较好为10～20ppm。对Eu浓度之所以作这样的规定是因为对应于整个荧光面的Eu浓度的测定比荧光体中的Eu浓度的测定容易。
用于本发明的实施方式之一的显示装置的红色荧光体的粒子表面被红色颜料覆盖。可用于本发明的红色颜料为含有选自Fe、Mo及Cd的至少1种的颜料，含有Fe的颜料，例如较好的是使用Fe2O3。Fe2O3的d态即为公知的氧化铁红。
所用的红色颜料的平均粒径较好为红色荧光体粒子的平均粒径的1/100～1/10。红色颜料的平均粒径如果未满红色荧光体粒子的平均粒径的1/100，则过于微细而难以进行处理，另一方面，如果超过1/10，则入射颜料的光的吸收率变大，所以发光亮度变小。
红色颜料的平均粒径为红色荧光体粒子的平均粒径的1/100～1/10时，即使红色荧光体中的Eu浓度在60ppm以下，也能够同时获得理想的发光色度和发光亮度。
红色颜料的平均粒径较好为0.2μm以下，更好为0.05～0.15μm。
由于红色荧光体粒子表面的红色颜料被覆量根据Eu浓度变化，所以很难确定，但如果过多，则亮度下降，如果过少，则无法获得对比度提高的效果。通过在红色荧光体粒子表面覆盖红色颜料，红色荧光体的发光色度的x值有所提高，本发明中该x值必须在0.620以上。因此，红色颜料的被覆量可以说是能够获得0.620以上的x值的足够的量。较好的x值在0.630以上。
通常，红色荧光体的发光光谱在600nm～620nm和620nm～640nm的区域分别具有光谱峰，但如果在红色荧光体的粒子表面覆盖红色颜料，则该发光光谱在600nm～620nm的区域的峰变得较低，在620nm～640nm的区域的峰变得较高，其结果是，x值增加。
本发明中，将620nm～640nm的区域的光谱强度定为100时，600nm～620nm的区域的光谱强度在50以下，这样能够获得0.620以上的x值。600nm～620nm的区域的光谱强度较好是在40以下。
本发明中，对在红色荧光体的粒子表面覆盖红色颜料的方法无特别限定。例如，通过在含有颜料和分散剂的颜料分散液中加入红色荧光体粒子，然后进行干燥能够容易地完成被覆。
实施例
以下所示为本发明的实施例，藉此对本发明进行更详细的说明。
实施例1
通过常规的浆料法在彩色阴极射线管的玻璃显示屏的内面仅形成红色荧光体层。混合搅拌荧光体、表面活性剂及纯水调制出荧光体浆料。
作为红色发光荧光体，使用平均粒径为7.5μm、Eu浓度为45ppm及70ppm的Y2O2S:Eu荧光体上分别覆盖了0.1重量％、0.2重量％、0.3重量％及0.4重量％的作为红色颜料的平均粒径为0.10μm的氧化铁红的荧光体。
使用形成了该荧光体的显示屏，通过通常的彩色阴极射线管的制造方法制得阴极射线管，测定其亮度及发光色度，其结果示于图1。
图1表示红色荧光体Y2O2S:Eu的Eu活化浓度为45ppm时和70ppm时的发光色度和亮度特性的关系。
这些阴极射线管的亮度和发光色度用大冢电子株式会社制MCPD2000测定，对于外光反射，用トプコン株式会社制BM-5A，与标准白色反射板进行比较而测定。
从图1所示的特性图可看出，Eu浓度较大，则亮度特性劣化，但发光色度上升。此外，关于颜料的覆盖量，随着颜料覆盖量的增加，亮度特性劣化，但发光色度提高。
通过被覆颜料，增加了荧光体不发光时的黑度，所以通过在减小Eu的活化浓度的同时覆盖更多的颜料，可使亮度特性和色度不会随之变化，改善红色荧光体的黑度水平，其结果是，能够使对比度得到提高。
这样，通过在红色荧光体的粒子表面覆盖红色颜料的同时，将Eu的活化浓度降至60ppm以下，能够获得具有所希望的亮度及色度、同时对比度良好的阴极射线管。
实施例2
首先，采用公知的方法在彩色阴极射线管的玻璃显示屏的内面形成作为黑条纹的规定图案的光吸收层。即，在显示屏内面形成光刻胶层，通过阴影掩模曝光后，显像干燥，使条纹状的光固化膜残留在荧光体层的形成预定部。然后，在整个面涂布石墨这样的光吸收物质，再涂布过氧化氢水等酸，使光固化膜溶解，其后利用高压水除去其上的光吸收物质，形成露出了荧光体层的形成预定部的黑条纹层。
接着，在以上形成了光吸收层的显示屏内面，通过常规的浆料法分别依次形成蓝色荧光体层、绿色荧光体层、红色荧光体层。所用的荧光体浆料通过混合搅拌荧光体、表面活性剂及纯水而调制得到。
作为红色发光荧光体，使用平均粒径为9.5μm、Eu浓度为80ppm、60ppm及40ppm的Y2O2S:Eu荧光体上分别覆盖了0.1重量％、0.2重量％及0.3重量％的作为红色颜料的平均粒径为0.15μm的氧化铁红的荧光体。作为蓝色发光荧光体，使用ZnS:Ag，Al，作为绿色发光荧光体，使用ZnS:Cu，Al。
这样就获得了在显示屏内面分别以规定的图案形成了黑条纹及各色荧光体层的荧光面。
使用形成了该荧光体的显示屏，利用通常的彩色阴极射线管的制造方法制得阴极射线管，测定亮度、发光色度、外光反射率及将620nm～640nm的区域的发光光谱的峰定为100时的600nm～620nm的区域的发光光谱峰的值。
上述结果示于以下的表1。
              表1因Y2O2S:Eu荧光体的Eu赋活量、
                颜料覆盖量造成的特性的不同
 Eu赋活量   颜料覆盖量   亮度cd/cm2   发光色度x   发光光谱％   外光反射率
 40ppm   0.1wt％   17.2   0.609   60   3.6％
  0.2wt％   16.0   0.613   55   3.3％
  0.3wt％   15.1   0.623   50   2.9％
 60ppm   0.1wt％   15.0   0.625   50   3.5％
  0.2wt％   13.8   0.630   45   3.3％
  0.3wt％   13.0   0.635   40   2.9％
 80ppm   0.1wt％   11.0   0.630   45   3.7％
  0.2wt％   10.1   0.634   40   3.4％
  0.3wt％   8.7   0.638   35   3.0％
从表1可看出，Eu赋活量在60ppm以下、发光色度在0.620以上的荧光体，不论颜料附着量如何，亮度都在13.0cd/cm2以上，且外光反射率都在3.5％以下，并都能够获得很好的对比度。此外，这些荧光体的将620nm～640nm的区域的发光光谱的峰定为100时的600nm～620nm的区域的发光光谱峰的值都在50以下。
实施例3
通过常规的浆料法，在彩色阴极射线管的玻璃显示屏的内面仅形成红色荧光体层。混合搅拌荧光体、表面活性剂及纯水可调制获得荧光体浆料。
作为红色发光荧光体，使用Eu浓度为60ppm、平均粒径分别为5μm、6μm、10μm、12μm及13μm的Y2O2S:Eu荧光体上覆盖了0.2重量份的平均粒径分别为0.05μm、0.06μm、0.10μm、0.12μm及0.15μm的氧化铁红的荧光体。
使用形成了该荧光体的显示屏，利用通常的彩色阴极射线管的制造方法制得阴极射线管，测定亮度和发光色度。测定结果示于以下的表2。
                        表2因荧光体平均粒径和颜料粒径造成的特性的不同
  颜料平均粒径   0.05μm   0.06μm   0.10μm   0.60μm   1.2μm   1.5μm
  荧光体平均粒径
  5μm  粒径比   1/100   1.2/100   2/100   12/100   24/100   3/10
 亮度   10.0   10.1   10.5   9.2   9.0   8.5
 发光色度x   0.616   0.621   0.627   0.629   0.633   0.635
  6μm  粒径比   1/120   1/100   1/60   1/10   2/10   4/10
 亮度   12.0   13.1   13.5   13.0   10.1   9.2
 发光色度x   0.617   0.622   0.624   0.628   0.630   0.632
  10μm  粒径比   1/200   3/500   1/100   6/100   12/100   15/100
 亮度   12.1   12.5   13.8   14.8   11.3   10.0
 发光色度x   0.616   0.628   0.630   0.629   0.630   0.632
  12μm  粒径比   1/240   1/200   1/120   5/100   1/10   1/8
 亮度   12.5   12.9   13.7   12.8   11.4   10.5
 发光色度x   0.617   0.623   0.624   0.628   0.630   0.633
  13μm  粒径比   1/260   3/650   1/130   6/130   12/130   15/130
 亮度   12.0   12.3   12.8   12.1   10.8   10.1
 发光色度x   0.616   0.622   0.625   0.626   0.630   0.631
从上述表2可看出，荧光体平均粒径为6μm～12μm时，存在亮度超过13.0的显示屏。此外，颜料平均粒径越大发光色度越佳，颜料平均粒径为荧光体平均粒径的1/10～1/100时亮度情况良好。
以上实施例中对本发明用于彩色阴极射线管的例子进行了说明，但本发明并不仅限于阴极射线管，同样适用于等离子体显示屏(PDP)和EL显示装置这样的使用了荧光体的显示装置。
如上所述，本发明中，作为红色荧光体，使用了Y2O2S:Eu系荧光体粒子表面被红色颜料覆盖了的荧光体，通过将Eu赋活量及发光色度限定在规定范围内，能够按照与以往同样的制造工序，制得维持荧光体亮度同时使对比度有所提高的显示装置。

Claims (11)

1.显示装置，该装置的显示屏内面具备红色发光荧光体膜、绿色发光荧光体膜及蓝色发光荧光体膜，其特征在于，前述红色发光荧光体膜的红色荧光体粒子具有6～12μm的平均粒径，且被具有该红色荧光体粒子的平均粒径的1/100～1/10的平均粒径的红色颜料覆盖，前述红色荧光体为Y2O2S:Eu系，前述红色荧光体中的Eu浓度在60ppm以下，前述红色荧光体的发光色度的x值在0.620以上。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征还在于，前述红色荧光体中的Eu浓度为40～60ppm，前述红色荧光体的发光色度的x值在0.630以上。
3.如权利要求1所述的显示装置，其特征还在于，前述红色荧光体的发光光谱在600nm～620nm的区域及620nm～640nm的区域分别具有光谱峰，且将620nm～640nm的区域的光谱强度定为100时的600nm～620nm的区域的光谱强度在50以下。
4.如权利要求1所述的显示装置，其特征还在于，前述红色颜料包含选自Fe、Mo及Cd的至少1种。
5.如权利要求1所述的显示装置，其特征还在于，前述红色颜料为氧化铁红。
6.如权利要求5所述的显示装置，其特征还在于，该装置为彩色阴极射线管。
7.显示装置，该装置的显示屏内面具备光吸收层、红色发光荧光体膜、绿色发光荧光体膜及蓝色发光荧光体膜，其特征在于，前述红色发光荧光体膜的红色荧光体粒子具有6～12μm的平均粒径，且被具有该红色荧光体粒子的平均粒径的1/100～1/10的平均粒径的红色颜料覆盖，前述红色荧光体为Y2O2S:Eu系，前述红色荧光体中的Eu浓度对应于前述光吸收层、红色发光荧光体膜、绿色发光荧光体膜及蓝色发光荧光体膜的合计量在20ppm以下，前述红色荧光体的发光色度的x值在0.620以上。
8.如权利要求7所述的显示装置，其特征还在于，前述红色荧光体的发光光谱在600nm～620nm的区域及620nm～640nm的区域分别具有光谱峰，且将620nm～640nm的区域的光谱强度定为100时的600nm～620nm的区域的光谱强度在50以下。
9.如权利要求7所述的显示装置，其特征还在于，前述红色颜料包含选自Fe、Mo及Cd的至少1种。
10.如权利要求7所述的显示装置，其特征还在于，前述红色颜料为氧化铁红。
11.如权利要求10所述的显示装置，其特征还在于，该装置为彩色阴极射线管。
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