JP2002324506A - 蛍光表示管 - Google Patents

蛍光表示管

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JP2002324506A
JP2002324506A JP2001129154A JP2001129154A JP2002324506A JP 2002324506 A JP2002324506 A JP 2002324506A JP 2001129154 A JP2001129154 A JP 2001129154A JP 2001129154 A JP2001129154 A JP 2001129154A JP 2002324506 A JP2002324506 A JP 2002324506A
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phosphor
zeolite
fluorescent display
display tube
luminance
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JP2001129154A
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Hitoshi Tsuji
斉 辻
Hitomi Kitamura
仁美 北村
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Noritake Itron Corp
Original Assignee
Noritake Itron Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 蛍光体の発光効率を低下させることなく、ガ
ス吸着による輝度の経時変化を抑制する。 【解決手段】 真空に保持された外囲器内に、蛍光体層
5を被着形成した陽極4と、この陽極4と対向して配置
した陰極7とを備えた蛍光表示管において、蛍光体層5
が蛍光体5aの0.05%以上5%以下の重量比のゼオ
ライト5bを含むように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光表示管に関す
る。
【0002】
【従来の技術】蛍光表示管は、蛍光体層を被着形成した
陽極と、この陽極と対向した位置にある陰極とが真空に
保持された外囲器内に配置された自発光型のディスプレ
イである。このように構成される蛍光表示管は、陰極か
ら放出された電子を蛍光体層に衝突させることによって
発光を得るものであり、一般的には、陰極と陽極の間に
電子の流れを制御するグリッドを設けて蛍光体層を選択
的に発光させるようにした3極管形式が最も多く使用さ
れている。
【0003】このような蛍光表示管において、蛍光体層
の発光材料である蛍光体は、残留ガスによる汚染の影響
を受けやすく、時間と共に発光効率が低下するという問
題があった。例えば、蛍光表示管において一般的に使用
されているZnO:Zn蛍光体では、発光条件を同じに
した場合、100時間経過後の輝度は初期輝度に対し3
0%低下する。この問題を解決するため、従来は蛍光体
層にガス吸着添加剤としてWO3(酸化タングステン)
の微粒子を添加していた。例えば、前述したZnO:Z
n蛍光体の場合、WO3を重量比で蛍光体の1.5%添
加すると、100時間経過後の輝度は初期輝度に対し5
%の低下となり輝度低下を抑制できる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、WO3
は、ZnO:Zn蛍光体のような単純な組成の蛍光体に
対しては有効であるが、例えば、黄色から赤色にかけて
発光するZnxCd1-xS蛍光体、緑色発光するZnGa
24:Mn蛍光体、青色発光するZnGa24:Zn蛍
光体などのようなカラー表示に用いる2成分以上からな
る蛍光体に添加した場合、蛍光体の焼成工程で蛍光体と
反応して蛍光体の発光効率を大幅に減少させてしまうた
め使用できないという問題があった。
【0005】例えば、ZnGa24:Mn蛍光体にWO
3を重量比で蛍光体の1.5%添加すると、100時間
経過後の輝度は未添加の場合が50%低下するのに対し
3%の低下に抑制されるが、初期輝度は未添加の場合に
対し60%低下する。このため、カラー表示に用いる2
成分以上からなる蛍光体を使用した蛍光表示管では、経
時変化による輝度低下が大きいため寿命が短いという問
題があった。本発明は、初期輝度の大幅な低下をもたら
すことなく、経時変化による輝度低下を抑制した蛍光表
示管を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明は、真空に保持された外囲器内に、蛍光
体層を被着形成した陽極と、この陽極と対向した位置に
配置した陰極とを備えた蛍光表示管において、蛍光体層
がゼオライトを含むことによって特徴づけられる。この
場合、ゼオライトは蛍光体の0.05%以上5%以下の
重量比とする。このゼオライトは、化学式(M2M’)
O・Al23・nSiO2・mH2O(Mはアルカリ金
属、M’はアルカリ土類金属、nとmは自然数)で表さ
れる熱的に安定な化合物であるため、蛍光体の焼成工程
で蛍光体と反応することがなく、蛍光体の初期輝度が低
下しない。また、ゼオライトは、大気中でガス吸着して
いるが、蛍光表示管の製造工程において、350℃程度
に加熱され(ベーキング)、真空排気されるので、吸着
されていたガスが放出され、ガス吸着剤として十分活性
化された状態となるため、残留ガスを吸着して蛍光体を
汚染から保護する。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
の形態を説明する。図1は、本発明の実施の形態にかか
る蛍光表示管の構成を示す断面図であり、(a)が全体
構成を示し、(b)が陽極上に形成された蛍光体層を模
式的に示す。同図において、この蛍光表示管はガラス基
板1の表面に所定のパターンを有する配線層2と絶縁層
3が形成されており、絶縁層3は配線層2を覆うと共
に、配線層2上の所定位置にスルーホール3aが形成さ
れている。この絶縁層3の表面には、スルーホール3a
を通して配線層2に導通接続された所定パターンの陽極
4が形成されており、この陽極4上に蛍光体5aとゼオ
ライト5bが混合された蛍光体層5が被着形成されてい
る。
【0008】蛍光体層5の上方には、グリッド6が配置
されており、グリッド6の上方には、タングステン細線
に(Ba,Sr,Ca)Oをコートしたフィラメント状
酸化物陰極7が配置されている。フィラメント状酸化物
陰極7の上方には、透光性のフェースガラス9が配置さ
れ、枠状の側壁8によりガラス基板1から所定の間隔に
保持されている。ガラス基板1と側壁8とフェースガラ
ス9とは低融点のフリットガラス10により封着され、
真空容器となる外囲器が形成されて10-3〜10-5Pa
の真空に保持されている。そして、側壁8とガラス基板
1との接触部を貫通して複数のリード(図示せず)が設
けられ、これらのリードにより上述した陰極7、グリッ
ド6及び陽極4へ外部から電気信号が与えられている。
【0009】この実施の形態にかかる蛍光表示管は、蛍
光体層5を除き周知の製造工程によって製造されるの
で、蛍光体層5以外の製造工程の説明を省略する。次
に、陽極4上にゼオライト5bを含む蛍光体層5を被着
形成する方法について説明する。ゼオライト5bを含む
蛍光体層5は、従来のWO3を含む蛍光体層の製造方法
と同じ方法で形成することが可能である。まず、蛍光体
と所定量のゼオライトを十分混合して、これらの混合粉
末を作製する。次に、ブチルカルビトールアセテートな
どの溶剤にエチルセルロースなどのバインダーを溶解し
たビヒクルにこの混合粉末を分散させて蛍光体ペースト
を作製する。
【0010】次に、この蛍光体ペーストを陽極4上にス
クリーン印刷した後、空気中で約500℃に加熱して焼
成する。焼成によりバインダーが分解して蛍光体5aと
ゼオライト5bが混じり合った蛍光体層5が陽極4上に
形成される。なお、蛍光体層5に含まれるゼオライト5
bの量は、重量比で蛍光体5aの0.05%以上5%以
下とすることが望ましい。これは、ゼオライト5bの量
が0.05%未満では残留ガスの吸着能力が不足して蛍
光体5aの汚染防止に有効でなくなるためであり、5%
を超えると非発光物質であるゼオライトの割合が高くな
るため初期輝度の低下が大きくなるためである。
【0011】次に、ゼオライトを含む蛍光体層を用いた
場合と従来の蛍光体層を用いた場合の初期輝度と輝度の
経時変化について測定した結果を表1〜表3に示す。な
お、これらの表において、添加量は蛍光体と混合するガ
ス吸着剤の所定量を蛍光体に対する重量比で示したもの
であり、単位は%である。また、100時間後の輝度差
は、(初期輝度−100時間後の輝度)÷初期輝度×1
00で算出した値であり、単位は%である。
【0012】
【表1】
【0013】表1は、ZnO:Zn蛍光体を使用した蛍
光表示管の測定結果の一例であり、蛍光体層がZnO:
Zn蛍光体のみの場合と、ガス吸着剤としてWO3
1.5%添加した場合と、ガス吸着剤としてゼオライト
を1.0%添加した場合の測定結果を示す。まず、初期
輝度についてみると、ZnO:Zn蛍光体のみの場合が
500cd/m2、WO3を1.5%添加した場合が48
0cd/m2、ゼオライトを1.0%添加した場合が5
20cd/m2であった。この結果から、ゼオライト
は、蛍光体の焼成工程でZnO:Zn蛍光体の発光効率
を低下させる反応を起こさないことが分かる。
【0014】次に、輝度の経時変化についてみると、1
00時間後の輝度差は、ZnO:Zn蛍光体のみの場合
が30%、WO3を1.5%添加した場合が5%、ゼオ
ライトを1.0%添加した場合が5%であった。この結
果から、ゼオライトは、WO 3より少ない添加量でWO3
と同等の残留ガス吸着能力を有することが分かる。よっ
て、ゼオライトは、WO3より少ない添加量で輝度の経
時変化を抑制することができるため、蛍光体層中に非発
光物質を混合することによる初期輝度の低下をWO3
りも少なくすることができる。なお、ゼオライトを添加
した場合、ZnO:Zn蛍光体のみの場合よりも初期輝
度が向上しているのは、ゼオライトが蛍光体の焼成工程
時にバインダーが分解して生じる有機ガスを吸収し、蛍
光体が汚染されるのを抑制するためではないかと推察さ
れる。
【0015】
【表2】
【0016】表2は、緑色発光するZnGa24:Mn
蛍光体を使用した蛍光表示管の測定結果の一例であり、
蛍光体層がZnGa24:Mn蛍光体のみの場合と、ガ
ス吸着剤としてWO3を1.5%添加した場合と、ガス
吸着剤としてゼオライトを1.0%添加した場合と、ゼ
オライトを5.5%添加した場合の測定結果を示す。ま
ず、初期輝度についてみると、ZnGa24:Mn蛍光
体のみの場合が200cd/m2、WO3を1.5%添加
した場合が80cd/m2、ゼオライトを1.0%添加
した場合が190cd/m2、ゼオライトを5.5%添
加した場合が130cd/m2であった。
【0017】次に、輝度の経時変化についてみると、1
00時間後の輝度差は、ZnGa24:Mn蛍光体のみ
の場合が50%、WO3を1.5%添加した場合が3
%、ゼオライトを1.0%添加した場合が4%、ゼオラ
イトを5.5%添加した場合が0%であった。これらの
結果から、ゼオライトは、WO3のように蛍光体の焼成
工程でZnGa24:Mn蛍光体の発光効率を大きく低
下させることがなく、かつ輝度の経時変化を抑制するこ
とができることが分かる。なお、ゼオライトの添加量を
増やすと、輝度の経時変化を止めることができるが、蛍
光体層中の非発光物質の割合が増えることによる初期輝
度の低下が大きくなるので、用途によってゼオライトの
添加量を変えるようにするとよい。
【0018】
【表3】
【0019】表3は、赤色発光するZnCdS:Ag,
Cl蛍光体を使用した蛍光表示管の測定結果の一例であ
り、蛍光体層がZnCdS:Ag,Cl蛍光体のみの場
合と、ガス吸着剤としてWO3を1.5%添加した場合
と、ガス吸着剤としてゼオライトを1.0%添加した場
合の測定結果を示す。まず、初期輝度についてみると、
ZnCdS:Ag,Cl蛍光体のみの場合が120cd
/m2、WO3を1.5%添加した場合が70cd/
2、ゼオライトを1.0%添加した場合が150cd
/m2であった。
【0020】次に、輝度の経時変化についてみると、1
00時間後の輝度差は、ZnCdS:Ag,Cl蛍光体
のみの場合が25%、WO3を1.5%添加した場合が
3%、ゼオライトを1.0%添加した場合が1%であっ
た。これらの結果から、ゼオライトは、蛍光体の焼成工
程でZnCdS:Ag,Cl蛍光体の発光効率を大きく
低下させることがなく、かつ輝度の経時変化を抑制する
ことができることが分かる。なお、ゼオライトを添加し
た場合、ZnO:Zn蛍光体の場合と同様にゼオライト
未添加の場合よりも初期輝度が向上しているのは、ゼオ
ライトが蛍光体の焼成工程時にバインダーが分解して生
じる有機ガスを吸収し、蛍光体が汚染されるのを抑制す
るためではないかと推察される。
【0021】この実施の形態では、ZnO:Zn蛍光
体、ZnGa24:Mn蛍光体及びZnCdS:Ag,
Cl蛍光体の3種類の蛍光体について、ゼオライトを含
む蛍光体層を用いた場合と従来の蛍光体層を用いた場合
の初期輝度と輝度の経時変化を測定した結果を示した
が、他の蛍光体についても同様に発光効率を大きく低下
させることがなく、かつ輝度の経時変化を抑制すること
ができる。蛍光体の発光効率を大きく低下させることが
ないのは、化学式(M2M’)O・Al23・nSiO2
・mH2O(Mはアルカリ金属、M’はアルカリ土類金
属、nとmは自然数)で表されるゼオライトが熱的に安
定な化合物であるため、蛍光体の焼成工程で蛍光体と反
応することがないためである。
【0022】また、輝度の経時変化を抑制することがで
きるのは、大気中でゼオライト自身が有する微細空孔に
閉じこめられたガスが、蛍光表示管の製造工程において
外囲器を真空排気する際に行う350℃程度の加熱処理
(ベーキング)により放出され、ガス吸着剤として十分
活性化された状態になるためである。なお、ゼオライト
は、微細空孔にガスを閉じこめるため、他のガス吸着剤
であるシリカゲルや活性炭に比べて低ガス分圧下及び8
0℃以上の高温下でのガス吸着能に優れるので、蛍光表
示管のような高真空下に配置され電子衝突による温度上
昇を受ける環境で使用される蛍光体へのガス吸着材料と
して有効である。
【0023】この実施の形態では、陽極と陰極の間にグ
リッドを配置した3極管形式の蛍光表示管を例に説明し
たが、これに限られるものではなく、グリッドのない2
極管形式を含む周知の蛍光表示管に適用できる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の蛍光表示
管は、蛍光体層にゼオライトを含むようにしたので、残
留ガスがゼオライトに吸着され、蛍光体の汚染を抑制す
ることができる。また、ゼオライトは、蛍光体の焼成工
程で蛍光体と反応しないので、蛍光体の発光効率を低下
させることがない。これにより、初期輝度の大幅な低下
をもたらすことなく、経時変化による輝度低下を抑制す
ることができるので、蛍光表示管の寿命を延ばすことが
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態における蛍光表示管の構
成を示す模式図である。
【符号の説明】
1…ガラス基板、2…配線層、3…絶縁層、3a…スル
ーホール、4…陽極、5…蛍光体層、5a…蛍光体、5
b…ゼオライト、6…グリッド、7…陰極、8…側壁、
9…フェースガラス、10…フリットガラス。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 真空に保持された外囲器内に、蛍光体層
    を被着形成した陽極と、この陽極と対向して配置した陰
    極とを備えた蛍光表示管において、 前記蛍光体層は、 ゼオライトを含むことを特徴とする蛍光表示管。
  2. 【請求項2】 前記ゼオライトは、 蛍光体の0.05%以上5%以下の重量比であることを
    特徴とする請求項1記載の蛍光表示管。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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ITMI20101250A1 (it) * 2010-07-07 2012-01-08 Getters Spa Miglioramenti per fosfori

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