JP2005036111A - Phosphor for display device and method for producing the same, and field emission display device using the same - Google Patents

Phosphor for display device and method for producing the same, and field emission display device using the same Download PDF

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信幸 横沢
Kenichi Yamaguchi
研一 山口
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the deterioration of emission luminance due to electron beams of high current density in a zinc sulfide phosphor used for a display device such as FED. <P>SOLUTION: The phosphor for a display device has ZnS phosphor particles in which at least a part of the surface thereof is covered with a layer of In<SB>2</SB>O<SB>3</SB>. The method for producing such a phosphor comprises the steps of: adding a ZnS phosphor into an aqueous In salt solution to form an In(OH)<SB>3</SB>layer from the In salt on a surface of phosphor particles; and subjecting the phosphor to heat treatment (baking) to convert the In(OH)<SB>3</SB>layer to an In<SB>2</SB>O<SB>3</SB>layer. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、表示装置用蛍光体とその製造方法、およびそれを用いた電界放射型表示装置に関する。   The present invention relates to a phosphor for a display device, a method for manufacturing the same, and a field emission display device using the same.

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。   With the advent of the multimedia era, display devices, which are core devices of digital networks, are required to have large screens, high definition, and compatibility with various sources such as computers.

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。   Among display devices, field emission display devices (field emission display; FED) using electron emission elements such as field emission cold cathode elements are large screens capable of displaying various information in a precise and high definition. As a thin and thin digital device, research and development have been actively conducted in recent years.

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くなっている。そして、このような低電圧・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。   The FED has the same basic display principle as a cathode ray tube (CRT), and excites a phosphor with an electron beam to emit light. However, in the FED, the acceleration voltage (excitation voltage) of the electron beam is 3 to 15 kV, which is lower than that of the CRT, and the current density due to the electron beam is high. At present, sufficient knowledge has not been obtained about the light emission characteristics of the phosphor under such low voltage / high current density excitation.

FEDにおいては、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、このような点に関して、硫化亜鉛蛍光体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)   In the FED, the phosphor constituting the phosphor film is required to have resistance against a high current density electron beam. With respect to such points, it is known that the deterioration of luminance due to electron beam impact can be suppressed by changing the crystal structure of the zinc sulfide phosphor from cubic to hexagonal. (For example, see Patent Document 1)

しかし、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および緑色発光蛍光体を実現することが強く求められている。   However, although hexagonal zinc sulfide phosphors are effective in suppressing luminance degradation due to high current density electron beams, the problem is that the emission color shifts to the short wavelength side by making the crystal structure hexagonal. Had. Therefore, there is a strong demand for realizing a high-luminance blue-emitting phosphor and green-emitting phosphor for FED.

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た。   In particular, in order to improve the white luminance, it is most important to improve the luminance of the green light-emitting phosphor. To obtain a highly saturated white, the luminance is improved while increasing the color purity (chromaticity) of blue. It was requested to plan.

従来からFED用の青色蛍光体としては、銀(Ag)とアルミニウム(Al)を付活剤とする硫化亜鉛蛍光体(ZnS:Ag,Al)が、最も輝度の高い蛍光として使用されている。しかし、硫化亜鉛を母体とする蛍光体は、高電流密度の電子線により劣化が生じやすく、発光輝度が低下しやすいという問題があった。   Conventionally, as blue phosphors for FEDs, zinc sulfide phosphors (ZnS: Ag, Al) using silver (Ag) and aluminum (Al) as activators have been used as fluorescence with the highest luminance. However, phosphors based on zinc sulfide have a problem in that they tend to be deteriorated by an electron beam having a high current density, and the light emission luminance tends to be lowered.

一方、FEDなどの加速電圧が低い電子線で蛍光膜を励起する表示装置用の蛍光体(低電圧用蛍光体)に関しては、蛍光体母体(ZnS)の表面に金属塩や金属酸化物をコーティングした後に熱処理することによって、蛍光体母体の表面に付活剤をドーピングする技術が知られている(特許文献2参照)。ここでは、蛍光体母体の表面近くにのみ、Mn、Cu、Au、Agなどの付活剤をドープしている。   On the other hand, for phosphors for display devices (low voltage phosphors) that excite the phosphor film with an electron beam having a low acceleration voltage such as FED, the surface of the phosphor matrix (ZnS) is coated with a metal salt or metal oxide. Then, a technique of doping an activator on the surface of the phosphor matrix by heat treatment is known (see Patent Document 2). Here, an activator such as Mn, Cu, Au, or Ag is doped only near the surface of the phosphor matrix.

しかし、特許文献2に記載された付活剤のドーピング技術は、あくまでも浸入深さが浅い低電圧の電子線による発光効率を高めるものであり、硫化亜鉛蛍光体の高電流密度の電子線による輝度劣化を十分に抑制することができなかった。
特開2002−226847号公報(第2−3頁) 特許2914631号(特開平10−338870号)公報
However, the activator doping technique described in Patent Document 2 only increases the light emission efficiency of a low-voltage electron beam with a shallow penetration depth, and the brightness of a zinc sulfide phosphor with a high current density electron beam. Deterioration could not be suppressed sufficiently.
JP 2002-226847 A (page 2-3) Japanese Patent No. 2914631 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-338870)

本発明が解決しようとする問題点は、電界放出型表示装置(FED)などの表示装置に用いられる硫化亜鉛蛍光体の発光輝度が、高電流密度の電子線の励起により経時的に劣化する点である。   The problem to be solved by the present invention is that the emission luminance of a zinc sulfide phosphor used in a display device such as a field emission display (FED) deteriorates with time due to excitation of a high current density electron beam. It is.

本発明者等は、FEDのような表示装置に使用される硫化亜鉛蛍光体粒子の表面に、インジウムをはじめとして、イットリウム(Y)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)等の金属の酸化物層を形成し、低電圧・高電流密度の電子線で長時間励起して発光輝度の変化を調べた結果、酸化インジウム(In)層を形成した場合にのみ、輝度の劣化が大幅に改善されることを見出した。本発明はこのような知見に基づいてなされたものである。 The inventors of the present invention have disclosed that oxides of metals such as yttrium (Y), aluminum (Al), and magnesium (Mg) as well as indium are formed on the surface of zinc sulfide phosphor particles used in display devices such as FEDs. As a result of investigating the change in light emission luminance by forming a layer and exciting it for a long time with an electron beam of low voltage and high current density, the deterioration in luminance is significant only when an indium oxide (In 2 O 3 ) layer is formed. I found it to be improved. The present invention has been made based on such findings.

本発明の表示装置用蛍光体は、硫化亜鉛蛍光体粒子の表面の少なくとも一部が、酸化インジウム(In)の層により覆われていることを特徴としている。 The phosphor for a display device of the present invention is characterized in that at least a part of the surface of the zinc sulfide phosphor particles is covered with a layer of indium oxide (In 2 O 3 ).

また、本発明の表示装置用蛍光体の製造方法は、硫化亜鉛蛍光体粒子の表面の少なくとも一部が、酸化インジウム(In)の層により覆われた表示装置用蛍光体の製造方法であり、インジウム塩の水溶液中に前記硫化亜鉛蛍光体を加えた溶液をアルカリ性にすることにより、前記蛍光体粒子の表面に水酸化インジウムの層を形成する工程と、前記水酸化インジウム層が形成された前記硫化亜鉛蛍光体を加熱処理し、該水酸化インジウムを酸化インジウムにする工程を備えることを特徴としている。 A method of manufacturing a display device phosphor of the present invention, at least a portion of the surface of the zinc sulfide phosphor particles, a method of manufacturing a display device for a phosphor covered by a layer of indium oxide (In 2 O 3) A step of forming an indium hydroxide layer on the surface of the phosphor particles by making the solution obtained by adding the zinc sulfide phosphor in an aqueous solution of an indium salt alkaline, and forming the indium hydroxide layer The zinc sulfide phosphor is heat treated to convert the indium hydroxide into indium oxide.

さらに、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、前記蛍光膜は、上述した本発明の表示装置用蛍光体を、前記青色発光蛍光体および前記緑色発光蛍光体の少なくとも一方として含むことを特徴としている。   Furthermore, the field emission display device of the present invention irradiates a fluorescent film including a blue light emitting phosphor layer, a green light emitting phosphor layer, and a red light emitting phosphor layer, and an electron beam having an acceleration voltage of 15 kV or less. A field emission display device comprising: an electron source that emits light; and an envelope that vacuum-seals the electron source and the phosphor film. Is included as at least one of the blue light-emitting phosphor and the green light-emitting phosphor.

本発明の表示装置用蛍光体によれば、低電圧・高電流密度の電子線励起による経時的な輝度劣化を改善することができるうえに、FED用の発光成分に求められる発光色(発光色度)を満足させることができる。したがって、このような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FEDを提供することが可能となる。   According to the phosphor for a display device of the present invention, it is possible to improve luminance deterioration with time due to excitation of electron beams with low voltage and high current density, and also to emit light (emission color) required for a light emission component for FED. Degree) can be satisfied. Therefore, by using such a phosphor, an FED with improved display characteristics such as color reproducibility and reliability can be provided, in response to increasing the current density of the electron beam that excites the phosphor film. It becomes possible to do.

以下、本発明を実施するための形態について説明する。   Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described.

本発明の実施形態は、低電圧・高電流密度の電子線により励起する表示装置用蛍光体であり、硫化亜鉛蛍光体粒子の表面の少なくとも一部が、酸化インジウム(In)の層で被覆されている。 An embodiment of the present invention is a phosphor for a display device that is excited by an electron beam having a low voltage and a high current density, and at least a part of the surface of the zinc sulfide phosphor particle is a layer of indium oxide (In 2 O 3 ). It is covered with.

硫化亜鉛蛍光体には、加速電圧が15kV以下(例えば3〜15kV)の電子線を照射した際に青色や緑色に発光する、硫化亜鉛を母体とする蛍光体が用いられる。このような硫化亜鉛蛍光体においては、蛍光体母体としての硫化亜鉛中に含有させる付活剤の種類や量に基づいて、所望の発光色が得られる。例えば、付活剤としてAgとAlあるいはClを含有させることにより、青色の発光色を得ることができ、また付活剤としてCuやAuとAlを含有させることにより、緑色の発光色を得ることができる。   As the zinc sulfide phosphor, a phosphor based on zinc sulfide that emits blue or green light when irradiated with an electron beam having an acceleration voltage of 15 kV or less (for example, 3 to 15 kV) is used. In such a zinc sulfide phosphor, a desired luminescent color can be obtained based on the type and amount of activator contained in zinc sulfide as the phosphor matrix. For example, by containing Ag and Al or Cl as an activator, a blue emission color can be obtained, and by containing Cu, Au and Al as an activator, a green emission color can be obtained. Can do.

青色発光の硫化亜鉛蛍光体の具体例としては、一般式:ZnS:Aga,Alb
(式中、aおよびbは、蛍光体母体である硫化亜鉛1gに対して、1×10-5≦a≦2×10-3g、1×10-5≦b≦5×10-3gの範囲の量をそれぞれ示す)で実質的に表される組成を有する蛍光体が挙げられる。
Specific examples of the zinc sulfide phosphor of the blue light-emitting, the general formula: ZnS: Ag a, Al b
(In the formula, a and b are 1 × 10 −5 ≦ a ≦ 2 × 10 −3 g, 1 × 10 −5 ≦ b ≦ 5 × 10 −3 g with respect to 1 g of zinc sulfide which is a phosphor matrix. And phosphors having a composition substantially represented by the following formula:

ここで、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、1×10-5〜2×10-3gの範囲で含有させることが好ましい。第1の付活剤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2×10-3gを超えても発光輝度や発光色度が低下する。第1の付活剤の含有量は、硫化亜鉛1gに対して3×10-5〜1.5×10-3g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の範囲とする。 Here, Ag is the 1st activator (main activator) which forms a luminescent center, and is 1 * 10 < -5 > -2 * 10 < -3 > g with respect to 1g of zinc sulfide which is a fluorescent substance base. It is preferable to make it contain in the range. Even if the content of the first activator is less than 1 × 10 −5 g or more than 2 × 10 −3 g with respect to 1 g of zinc sulfide, the emission luminance and emission chromaticity are lowered. The content of the first activator is more preferably in the range of 3 × 10 −5 to 1.5 × 10 −3 g, more preferably 5 × 10 −5 to 1 × 10, per 1 g of zinc sulfide. The range is -3 g.

また、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(例えばZnS:Ag)の発光輝度を高めることができる。第2の付活剤の含有量は、蛍光体母体である硫化亜鉛1gに対して1×10-5〜5×10-3gの範囲とすることが好ましい。第2の付活剤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。第2の付活剤の含有量は、硫化亜鉛1gに対して5×10-5〜2×10-3gの範囲とすることがより好ましく、さらに好ましくは1×10-4〜1×10-3gの範囲とする。 Further, Al is a second activator (coactivator) that is directly excited by an electron beam, and the first activator emits light with the excitation energy of such a second activator. Thus, the emission luminance of the zinc sulfide phosphor (for example, ZnS: Ag) can be increased. The content of 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 which is a phosphor matrix. Even if the content of the second activator 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 decreases and the emission chromaticity is also low. to degrade. The content of the second activator is more preferably in the range of 5 × 10 −5 to 2 × 10 −3 g, more preferably 1 × 10 −4 to 1 × 10, per 1 g of zinc sulfide. The range is -3 g.

緑色発光の硫化亜鉛蛍光体の具体例としては、一般式:ZnS:Cuc,Aud,Ale(式中、c、dおよびeは蛍光体母体である硫化亜鉛1gに対して、1×10-5≦c≦1×10-3g、0≦d≦2×10-3g、1×10-5≦c+d≦2×10-3g、1×10-5≦e≦5×10-3gの範囲の量をそれぞれ示す)で実質的に表される組成を有する蛍光体が挙げられる。 Specific examples of the green-emitting zinc sulfide phosphor include a general formula: ZnS: Cu c , Au d , Al e (where c, d and e are 1 × with respect to 1 g of zinc sulfide which is the phosphor host). 10 -5 ≤ c ≤ 1 x 10 -3 g, 0 ≤ d ≤ 2 x 10 -3 g, 1 x 10 -5 ≤ c + d ≤ 2 x 10 -3 g, 1 x 10 -5 ≤ e ≤ 5 x 10 And phosphors having a composition substantially represented by -3 g, respectively.

CuやAu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Cuは1×10-5〜1×10-3gの範囲、Auは0〜2×10-3gの範囲で含有させることが好ましい。これら第1の付活剤の含有量が上記した範囲を外れると、発光輝度や発光色度が低下する。なお、第1の付活剤はCuまたはCuとAuの組合せのいずれかとし、CuとAuの組合せを適用する場合には、これらの合計量が1×10-5〜2×10-3gの範囲となるように調整する。 Cu or Au is the first activator (main activator) that forms the luminescent center, and Cu is 1 × 10 −5 to 1 × 10 −3 g with respect to 1 g of zinc sulfide as the phosphor base material. The range, Au, is preferably contained in the range of 0 to 2 × 10 −3 g. When the content of the first activator is out of the above-described range, the light emission luminance and the light emission chromaticity are lowered. The first activator is either Cu or a combination of Cu and Au. When a combination of Cu and Au is applied, the total amount of these is 1 × 10 −5 to 2 × 10 −3 g. Adjust to be within the range.

第1の付活剤としてのCuの含有量は、硫化亜鉛1gに対して3×10-5〜5×10-4gの範囲とすることがより好ましく、さらに好ましくは5×10-5〜3×10-4gの範囲とする。また、第1の付活剤としてのAuの含有量は、硫化亜鉛1gに対して5×10-5〜1.5×10-3gの範囲とすることがより好ましく、さらに好ましくは1×10-4〜1×10-5gの範囲である。さらに、これらCuとAuの合計量は硫化亜鉛1gに対して5×10-5〜1.5×10-3gの範囲とすることがより好ましく、さらに好ましくは1×10-4〜1×10-3gの範囲である。 The content of Cu as the first activator is more preferably 3 × 10 −5 to 5 × 10 −4 g, more preferably 5 × 10 −5 to 1 g of zinc sulfide. The range is 3 x 10 -4 g. The content of Au as the first activator is more preferably in a range of 5 × 10 -5 ~1.5 × 10 -3 g with respect to zinc sulfide 1g, more preferably 1 × 10 - The range is 4 to 1 × 10 −5 g. Further, the total amount of Cu and Au is more preferably in the range of 5 × 10 −5 to 1.5 × 10 −3 g, more preferably 1 × 10 −4 to 1 × 10 − with respect to 1 g of zinc sulfide. It is in the range of 3 g.

また、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(例えばZnS:CuやZnS:Cu,Au)の発光輝度を高めることができる。第2の付活剤の含有量は、蛍光体母体である硫化亜鉛1gに対して1×10-5〜5×10-3gの範囲とすることが好ましい。第2の付活剤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。第2の付活剤の含有量は硫化亜鉛1gに対して5×10-5〜2×10-3gの範囲とすることがより好ましく、さらに好ましくは1×10-4〜1×10-3gの範囲とする。 Further, Al is a second activator (coactivator) that is directly excited by an electron beam, and the first activator emits light with the excitation energy of such a second activator. As a result, the luminance of the zinc sulfide phosphor (for example, ZnS: Cu or ZnS: Cu, Au) can be increased. The content of 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 which is a phosphor matrix. Even if the content of the second activator 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 decreases and the emission chromaticity is also low. to degrade. The content of the second activator is more preferably in the range of 5 × 10 −5 to 2 × 10 −3 g, more preferably 1 × 10 −4 to 1 × 10 − with respect to 1 g of zinc sulfide. The range is 3 g.

実施形態の硫化亜鉛蛍光体において、蛍光体母体である硫化亜鉛の粒子中には、例えばAgやAlなどの付活剤が均一に分散されている。ここで、付活剤が蛍光体母体の粒子中に均一に分散された状態とは、蛍光体母体粒子の内部における付活剤の濃度(表面から深さ方向の濃度分布)を測定した場合に、おおよそ一定の濃度分布を示すものである。このような蛍光体は、例えば、蛍光体母体としての硫化亜鉛を形成する材料と付活剤を形成する材料とを均一に混合して焼成するなどの方法により得ることができる。   In the zinc sulfide phosphor of the embodiment, activators such as Ag and Al are uniformly dispersed in the zinc sulfide particles that are the phosphor matrix. Here, the state where the activator is uniformly dispersed in the phosphor matrix particles means that the concentration of the activator inside the phosphor matrix particles (concentration distribution in the depth direction from the surface) is measured. , An approximately constant concentration distribution. Such a phosphor can be obtained, for example, by a method in which a material for forming zinc sulfide as a phosphor matrix and a material for forming an activator are uniformly mixed and fired.

そして、このような硫化亜鉛蛍光体粒子の表面にInの層が形成されている。In層は、硫化亜鉛蛍光体粒子の表面の少なくとも一部を覆うことで、輝度劣化防止の効果を上げることができるが、隙間なく表面全体を覆うように形成する方がより好ましい。 A layer of In 2 O 3 is formed on the surface of such zinc sulfide phosphor particles. The In 2 O 3 layer can increase the effect of preventing luminance deterioration by covering at least a part of the surface of the zinc sulfide phosphor particles, but it is more preferable to form the In 2 O 3 layer so as to cover the entire surface without any gap.

In層の厚さは特に限定されないが、In原子に換算した被覆量が、蛍光体母体である硫化亜鉛の亜鉛原子に対して、ICP(誘導結合プラズマ)発光分析法による測定値で0.1〜1.0%の範囲であり、XPS分析法(X線光電子分析法)による測定値では6.0〜60.0%の範囲とすることが望ましい。In原子の被覆量がICP発光分析法により0.1%未満では、蛍光体の輝度劣化を改善する効果がない。反対に、In原子の被覆量が1.0%を超えると、In層が電子線の侵入を妨害する作用が大きくなり、かえって輝度低下を生じ好ましくない。なお、In原子の被覆量は、後述するIn層の形成において、添加するIn塩の量を変えることにより形成されるIn層の厚さを変えることで、調整することができる。 The thickness of the In 2 O 3 layer is not particularly limited, but the coating amount converted to In atoms is a value measured by ICP (inductively coupled plasma) emission spectrometry with respect to zinc atoms of zinc sulfide which is a phosphor matrix. It is preferably in the range of 0.1 to 1.0%, and in the range of 6.0 to 60.0% as measured by XPS analysis (X-ray photoelectron analysis). When the coverage of In atoms is less than 0.1% by ICP emission analysis, there is no effect of improving the luminance deterioration of the phosphor. On the other hand, when the coverage of In atoms exceeds 1.0%, the In 2 O 3 layer has a large effect of blocking the penetration of the electron beam, which is not preferable because the luminance is lowered. The coverage of In atoms can be adjusted by changing the thickness of the In 2 O 3 layer formed by changing the amount of In salt to be added in the formation of the In 2 O 3 layer described later. it can.

上述した実施形態の表示装置用蛍光体は、例えば、以下のようにして製造することができる。   The phosphor for display device according to the above-described embodiment can be manufactured, for example, as follows.

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、これに付活剤原料およびフラックスを添加し、常法の撹拌機で混合する。混合時間は付活剤が均一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パットなどの乾燥容器に移し、常法の乾燥機で乾燥させて蛍光体原料とする。   First, a predetermined amount of activator raw material is added to the zinc sulfide raw material that is the phosphor base, and a flux such as potassium chloride or magnesium chloride is added as necessary, and these are wet mixed. Specifically, a phosphor raw material is dispersed in ion-exchanged water to form a slurry, and an activator raw material and a flux are added thereto and mixed with a conventional stirrer. The mixing time is set so that the activator is uniformly dispersed. Next, the slurry containing the phosphor raw material and the activator is transferred to a drying container such as a pad and dried with a conventional dryer to obtain a phosphor raw material.

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ともに、石英るつぼなどの耐熱容器に充填する。このとき、乾燥された蛍光体原料と硫黄とを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、その表面を硫黄で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中、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)中で焼成する。   Such a phosphor raw material is filled in a heat-resistant container such as a quartz crucible together with an appropriate amount of sulfur and activated carbon. At this time, the dried phosphor raw material and sulfur are mixed using a blender or the like for about 30 to 180 minutes, and after filling the mixed material in a heat-resistant container, the surface is covered with sulfur. preferable. This is fired in a sulfide atmosphere such as a hydrogen sulfide atmosphere or a sulfur vapor atmosphere, or in a reducing atmosphere (for example, an atmosphere of 3 to 5% hydrogen-remaining nitrogen).

焼成条件は、蛍光体母体(ZnS)の結晶構造を制御する上で重要であり、目的とする結晶構造を得るために、焼成温度は800〜1200℃の範囲とすることが好ましい。焼成温度が800℃未満であると、硫化亜鉛の結晶粒を十分に成長させることができない。一方焼成温度が1200℃を超えると、硫黄の脱離が目立ち輝度低下を生じる。焼成時間は設定した焼成温度にもよるが、30〜180分とすることが好ましい。   The firing conditions are important in controlling the crystal structure of the phosphor matrix (ZnS), and the firing temperature is preferably in the range of 800 to 1200 ° C. in order to obtain the target crystal structure. If the firing temperature is less than 800 ° C., the crystal grains of zinc sulfide cannot be sufficiently grown. On the other hand, when the firing temperature exceeds 1200 ° C., the desorption of sulfur is noticeable and the luminance is lowered. Although the firing time depends on the set firing temperature, it is preferably 30 to 180 minutes.

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、さらに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、付活剤が均一に分散された硫化亜鉛蛍光体(例えばZnS:Ag,Al蛍光体やZnS:Cu,Al蛍光体など)粉末が得られる。   Next, the obtained fired product is washed with ion-exchanged water or the like, dried, and further subjected to sieving to remove coarse particles as necessary, whereby the activator is uniformly dispersed. A zinc sulfide phosphor (eg, ZnS: Ag, Al phosphor or ZnS: Cu, Al phosphor) powder is obtained.

次いで、この硫化亜鉛蛍光体の粉末を、硝酸インジウム、塩化インジウム等のインジウム塩の水溶液中に加えて撹拌し、さらに塩基性物質(例えば、NHOHやNaOH)を添加して、水溶液のpHを9.0以上になるように調整することで、硫化亜鉛蛍光体粒子の表面に水酸化インジウム(In(OH)))層が形成される。 Next, the zinc sulfide phosphor powder is added to an aqueous solution of an indium salt such as indium nitrate or indium chloride and stirred, and further a basic substance (for example, NH 4 OH or NaOH) is added to adjust the pH of the aqueous solution. Is adjusted to 9.0 or more to form an indium hydroxide (In (OH)) 3 ) layer on the surface of the zinc sulfide phosphor particles.

次いで、蛍光体をろ過・乾燥した後、この乾燥物を加熱処理(ベーキング)する。加熱は、大気雰囲気で400〜550℃(例えば約450℃)の温度で1〜3時間行う。加熱により、水酸化インジウムが脱水されて酸化インジウム(In)となる。こうして、硫化亜鉛蛍光体粒子の表面がIn層により被覆された蛍光体を、再現性よく得ることができる。 Next, after filtering and drying the phosphor, the dried product is heat-treated (baked). The heating is performed at a temperature of 400 to 550 ° C. (for example, about 450 ° C.) for 1 to 3 hours in an air atmosphere. By heating, indium hydroxide is dehydrated to become indium oxide (In 2 O 3 ). Thus, a phosphor in which the surface of the zinc sulfide phosphor particles is coated with the In 2 O 3 layer can be obtained with good reproducibility.

なお、前記方法において、生成した水酸化物が加熱処理により脱水して酸化物となる温度が、水酸化インジウムでは、イットリウム、アルミニウム、マグネシウム等の水酸化物に比べて低くなっている。つまり、硫化亜鉛蛍光体が輝度劣化を起こすことがないような十分に低い温度(450℃程度)で、水酸化物から酸化物となり得るのは、水酸化インジウムのみである。   In the above method, the temperature at which the generated hydroxide is dehydrated by heat treatment to become an oxide is lower in indium hydroxide than in hydroxides such as yttrium, aluminum, and magnesium. That is, it is only indium hydroxide that can be converted from hydroxide to oxide at a sufficiently low temperature (about 450 ° C.) at which the zinc sulfide phosphor does not cause luminance deterioration.

このように製造されるIn層を有する硫化亜鉛蛍光体において、硫化亜鉛蛍光体粒子の表面をIn層で被覆することにより、発光輝度の劣化が改善される理由は必ずしも明らかではないが、Inが化学的に安定であり、それ自体が電子線により劣化しにくいため、電子線による硫化亜鉛蛍光体表面の原子の乱れ(結晶構造の変化)を抑える効果があることによると考えられる。また、In層が硫化亜鉛蛍光体表面の帯電が抑えることで、発光効率の低下が防止されることも考えられるが、むしろ上述の理由の方が大きな要因であると考えられる。 In the zinc sulfide phosphor having the In 2 O 3 layer manufactured in this way, the reason why the deterioration of the light emission luminance is improved by coating the surface of the zinc sulfide phosphor particles with the In 2 O 3 layer is not necessarily clear. However, since In 2 O 3 is chemically stable and is not easily deteriorated by an electron beam, it has an effect of suppressing disorder (a change in crystal structure) of atoms on the surface of the zinc sulfide phosphor due to the electron beam. It is thought that. In addition, although the In 2 O 3 layer suppresses the charging of the zinc sulfide phosphor surface, it can be considered that the light emission efficiency is prevented from being lowered, but the above reason is considered to be a larger factor.

実施形態の硫化亜鉛蛍光体を使用し、公知のスラリー法あるいは印刷法により、青色発光蛍光体層あるいは緑色発光蛍光体層を形成することができる。   Using the zinc sulfide phosphor of the embodiment, a blue light emitting phosphor layer or a green light emitting phosphor layer can be formed by a known slurry method or printing method.

そして、実施形態の表示装置用蛍光体によれば、加速電圧が5〜15kVと低電圧で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、青色発光蛍光体あるいは緑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用の青色発光成分あるいは緑色発光成分に求められる発光色(発光色度)を満足させることができる。言い換えると、FED用の青色発光成分あるいは緑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あるいは緑色発光を安定して得ることが可能となる。   According to the phosphor for display device of the embodiment, when used in a field emission display device (FED) that is excited with an electron beam having a low acceleration voltage of 5 to 15 kV and a high current density, the blue light emitting fluorescence. In addition, it is possible to satisfy the emission color (emission chromaticity) required for the blue light emission component or the green light emission component for FED, while suppressing deterioration of luminance of the body or the green light emission phosphor with time. In other words, it is possible to stably obtain high-luminance blue light emission or green light emission with the light emission chromaticity required for the blue light emission component or green light emission component for FED.

次に、本発明の表示装置用蛍光体を用いて、青色蛍光体層あるいは緑色発光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。   Next, a field emission display device (FED) in which a blue phosphor layer or a green light emitting phosphor layer is formed using the phosphor for display device of the present invention will be described.

図1は、FEDの実施形態の要部構成を示す断面図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main configuration of an embodiment of an FED.

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、青色発光蛍光体層あるいは緑色発光蛍光体層が、前記した実施形態の青色発光蛍光体あるいは緑色発光蛍光体により構成されている。これら以外の蛍光体層は、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。   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 the pixels, and the light-emitting layer 4 made of a black conductive material is separated between these layers. It has a structure. Of the phosphor layers of each color constituting the phosphor layer 3, the blue light emitting phosphor layer or the green light emitting phosphor layer is composed of the blue light emitting phosphor or the green light emitting phosphor of the above-described embodiment. The phosphor layers other than these can be composed of various known phosphors.

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。   The blue light-emitting phosphor layer, the green light-emitting phosphor layer, the red light-emitting phosphor layer, and the light absorption layer 4 that separates them are sequentially and repeatedly formed in the horizontal direction, and these phosphor layers 3 And the part in which the light absorption layer 4 exists becomes an 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.

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。   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 the light traveling in the rear plate direction, which will be described later, among the light generated in the phosphor layer 3 to improve the luminance.

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。   Further, the metal back layer 5 has a function of imparting conductivity to the image display area of the face plate 1 to prevent electric 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 phosphor layer 3 from being damaged by ions generated by ionizing the gas remaining in the face plate 1 or the vacuum vessel (envelope) with an electron beam, Further, the gas generated from the phosphor layer 3 during use is prevented from being released into the vacuum container (envelope), and the vacuum degree is prevented from being lowered.

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。   On the metal back layer 5, a getter film 6 made of an evaporable getter material made of Ba or the like is formed. The getter film 6 efficiently adsorbs the gas generated during use.

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。   The face plate 1 and the rear plate 7 are arranged to face each other, and the space between them is hermetically sealed via the support frame 8. The support frame 8 is bonded to the face plate 1 and the rear plate 7 by a frit glass or a bonding material 9 made of 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 as a container is configured.

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。   The rear plate 7 includes a substrate 10 made of an insulating substrate such as a glass substrate or a ceramic substrate, or a Si substrate, and a large number of electron-emitting devices 11 formed on the substrate 10. These electron-emitting devices 11 include, for example, a field emission cold cathode, a surface conduction electron-emitting device, and the like, and wirings (not shown) are 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 according to the phosphor of each pixel, and wirings (XY wirings) crossing each other that drive the matrix-shaped electron-emitting devices 11 row by row. 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. Further, when a flat plate-type FED is enlarged, there is a possibility that bending or the like may occur due to the thin flat plate shape. In order to prevent such deflection and to give strength against atmospheric pressure, a reinforcing member (atmospheric pressure support member, spacer) 12 may be appropriately disposed between the face plate 1 and the rear plate 7. Good.

このようなカラーFEDにおいて、電子線励起により発光する青色発光蛍光体層あるいは緑色発光蛍光体層として、本発明の表示装置用蛍光体が用いられているので、発光輝度の劣化が改善され、使用寿命の大幅な向上が可能となる。   In such a color FED, since the phosphor for a display device of the present invention is used as a blue light-emitting phosphor layer or a green light-emitting phosphor layer that emits light by excitation with an electron beam, the deterioration of light emission luminance is improved and used. The service life can be greatly improved.

次に、本発明の具体的な実施例について説明する。   Next, specific examples of the present invention will be described.

実施例1
硫化亜鉛(ZnS)に、硝酸銀(AgNO3)と硝酸アルミニウム(Al(NO33・9H2O)を適当量の水とともに所定量添加し、十分に混合した後に乾燥した。得られた蛍光体原料に、硫黄および活性炭素を適当量添加して石英るつぼに充填し、これを還元性雰囲気中で焼成した。その後、焼成物を水洗および乾燥し、さらに篩別することによって、硫化亜鉛蛍光体(ZnS:Ag,Al)粉末を得た。
Example 1
A predetermined amount of silver nitrate (AgNO 3 ) and aluminum nitrate (Al (NO 3 ) 3 .9H 2 O) was added to zinc sulfide (ZnS) together with an appropriate amount of water, and the mixture was thoroughly mixed and dried. Appropriate amounts of sulfur and activated carbon were added to the obtained phosphor material, filled in a quartz crucible, and fired in a reducing atmosphere. Thereafter, the fired product was washed with water and dried, and further sieved to obtain a zinc sulfide phosphor (ZnS: Ag, Al) powder.

この硫化亜鉛蛍光体粉末を、硝酸インジウムを含む水溶液中に加えて撹拌し、さらに塩基性物質であるNaOHを添加して水溶液のpHを9.0以上に調整した。こうして、硫化亜鉛蛍光体粒子の表面に水酸化インジウムの層を形成した。   The zinc sulfide phosphor powder was added to an aqueous solution containing indium nitrate and stirred, and NaOH, which is a basic substance, was added to adjust the pH of the aqueous solution to 9.0 or more. Thus, an indium hydroxide layer was formed on the surface of the zinc sulfide phosphor particles.

次いで、蛍光体をろ過・乾燥した後、この乾燥物を大気雰囲気中で約450℃の温度で1.5時間加熱処理(ベーキング)した。こうして、硫化亜鉛蛍光体粒子の表面に酸化インジウム(In)層を被覆・形成した。なお、酸化インジウムの被覆量は、In原子に換算して、蛍光体母体である硫化亜鉛の亜鉛原子に対してIPC発光分析法により0.3%となっていた。 Next, after filtering and drying the phosphor, the dried product was heat-treated (baked) at a temperature of about 450 ° C. in an air atmosphere for 1.5 hours. Thus, an indium oxide (In 2 O 3 ) layer was coated and formed on the surface of the zinc sulfide phosphor particles. The indium oxide coating amount was 0.3% in terms of In atoms by the IPC emission analysis method with respect to zinc atoms of zinc sulfide, which is a phosphor matrix.

次いで、得られた青色発光蛍光体を用い、スラリー法により蛍光体膜を形成した。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、実施例1および比較例で得られた蛍光体をそれぞれ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/mm3とした。 Next, a phosphor film was formed by a slurry method using the obtained blue light-emitting phosphor. As a comparative example, a phosphor film was formed using a cubic zinc sulfide phosphor (ZnS: Ag, Al). The phosphor films are formed by dispersing the phosphors obtained in Example 1 and the comparative example in aqueous solutions containing polyvinyl alcohol and the like to form slurries. These slurries are formed on a glass substrate by a spin coater (spin coater). This was done by coating on top. The film thickness of each phosphor film was adjusted to 3 × 10 −3 mg / mm 3 by adjusting the rotation speed of the spin coater and the viscosity of the slurry.

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1.2A/cm2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、発光輝度を求めた。 Next, the emission luminance and emission chromaticity of the phosphor film thus obtained were examined. The light 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 1.2 A / cm 2 . The light emission luminance was determined as a relative value when the luminance of the phosphor film according to the comparative example was 100.

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。   The emission chromaticity was measured using SR-3 manufactured by Topcon as a chromaticity measuring instrument. The emission chromaticity was measured in a dark room where the chromaticity at the time of light emission was not affected from the outside. Table 1 shows the measurement results of emission luminance and emission chromaticity.

Figure 2005036111
Figure 2005036111

表1から明らかなように、実施例1で得られた青色発光蛍光体は、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比較例のものと同等に良好であり、かつ同等の発光輝度を有している。   As is apparent from Table 1, the blue light-emitting phosphor obtained in Example 1 has the same emission color as that of the comparative example when irradiated with an electron beam with a low acceleration voltage (15 kV or less) and a high current density. It is good and has the same luminance.

また、実施例1および比較例で得られた蛍光体膜について、以下に示すようにして輝度劣化特性を調べた。すなわち、各蛍光体膜に加速電圧10kV、電流密度1.2A/cm2の電子線を連続的に照射し、電子線照射により投入された電荷の総量と発光輝度との関係を調べた。この関係を示すグラフを図2に示す。そして、このグラフから、発光輝度が初期の50%となるまでの投入電荷量を調べた。その結果、実施例1の蛍光体膜が1050C/cm2であるのに対して、比較例の蛍光体膜では350C/cm2となり、実施例1の蛍光体膜の輝度寿命が比較例に比べて約3倍に改善されていることが確かめられた。 Further, the luminance deterioration characteristics of the phosphor films obtained in Example 1 and the comparative example were examined as follows. That is, each phosphor film was continuously irradiated with an electron beam having an acceleration voltage of 10 kV and a current density of 1.2 A / cm 2 , and the relationship between the total amount of charges input by the electron beam irradiation and the emission luminance was examined. A graph showing this relationship is shown in FIG. Then, from this graph, the input charge amount until the light emission luminance reached the initial 50% was examined. Compared result, whereas the phosphor layer of Example 1 is 1050C / cm 2, the phosphor in the film 350C / cm 2 next to the comparative example, the comparative examples luminescence life of the phosphor film of Example 1 It was confirmed that the improvement was about 3 times.

実施例2
実施例1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(Y22S: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。
Example 2
Using the blue light-emitting phosphor, the green light-emitting phosphor (cubic ZnS: Cu, Al phosphor), and the red light-emitting phosphor (Y 2 O 2 S: Eu phosphor) obtained in Example 1, respectively. A phosphor layer was formed on a glass substrate to obtain a face plate. The face plate and the rear plate having a large number of electron-emitting devices were assembled through a support frame, and the gap between them was hermetically sealed while evacuating. It was confirmed that the FED obtained in this way was excellent in color reproducibility and exhibited good display characteristics even after being driven at room temperature and rated operation for 1000 hours.

本発明の表示装置用蛍光体によれば、加速電圧が5〜15kVと低電圧で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、青色発光蛍光体あるいは緑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用の青色発光成分あるいは緑色発光成分に求められる発光色(発光色度)を満足させることができる。言い換えると、FED用の青色発光成分あるいは緑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あるいは緑色発光を安定して得ることが可能となる。   According to the phosphor for a display device of the present invention, when used in a field emission display device (FED) excited by an electron beam having a low acceleration voltage of 5 to 15 kV and a high current density, It is possible to satisfy the emission color (emission chromaticity) required for the blue light emission component or the green light emission component for FED after suppressing the luminance deterioration of the green light emission phosphor with time. In other words, it is possible to stably obtain high-luminance blue light emission or green light emission with the light emission chromaticity required for the blue light emission component or green light emission component for FED.

本発明の一実施形態としての電界放出型表示装置(FED)の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of the field emission display (FED) as one Embodiment of this invention. 本発明の実施例1において、電子線照射により投入された電荷総量と発光輝度との関係を示すグラフである。In Example 1 of this invention, it is a graph which shows the relationship between the electric charge total thrown by electron beam irradiation, and light emission luminance.

符号の説明Explanation of symbols

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。   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 ... Electron emission element.

Claims (6)

硫化亜鉛蛍光体粒子の表面の少なくとも一部が、酸化インジウム(In)の層により覆われていることを特徴とする表示装置用蛍光体。 A phosphor for display device, wherein at least a part of the surface of the zinc sulfide phosphor particles is covered with a layer of indium oxide (In 2 O 3 ). 前記硫化亜鉛蛍光体が、銀(Ag)およびアルミニウム(Al)を付活剤として含有する硫化亜鉛蛍光体(ZnS:Ag,Al)であることを特徴とする請求項1記載の表示装置用蛍光体。   2. The fluorescence for a display device according to claim 1, wherein the zinc sulfide phosphor is a zinc sulfide phosphor (ZnS: Ag, Al) containing silver (Ag) and aluminum (Al) as activators. body. 前記酸化インジウムの被覆量が、インジウム(In)原子に換算して、前記蛍光体の母体である硫化亜鉛の亜鉛原子に対して、ICP発光分析法により0.1〜1.0%であり、XPS分析法により6.0〜60.0%であることを特徴とする請求項1または2記載の表示装置用蛍光体。   The indium oxide coating amount is 0.1 to 1.0% by the ICP emission analysis method with respect to zinc atoms of zinc sulfide, which is the matrix of the phosphor, in terms of indium (In) atoms, The phosphor for a display device according to claim 1 or 2, wherein the content is 6.0 to 60.0% by XPS analysis. 硫化亜鉛蛍光体粒子の表面の少なくとも一部が、酸化インジウム(In)の層により覆われた表示装置用蛍光体の製造方法であり、
インジウム塩の水溶液中に前記硫化亜鉛蛍光体を加えた溶液をアルカリ性にすることにより、前記蛍光体粒子の表面に水酸化インジウムの層を形成する工程と、前記水酸化インジウム層が形成された前記硫化亜鉛蛍光体を加熱処理し、該水酸化インジウムを酸化インジウムにする工程を備えることを特徴とする表示装置用蛍光体の製造方法。
A method for producing a phosphor for display device in which at least a part of the surface of zinc sulfide phosphor particles is covered with a layer of indium oxide (In 2 O 3 ),
The step of forming a layer of indium hydroxide on the surface of the phosphor particles by making the solution obtained by adding the zinc sulfide phosphor in an aqueous solution of indium salt alkaline, and the indium hydroxide layer formed A method for producing a phosphor for a display device, comprising a step of heat-treating a zinc sulfide phosphor to convert the indium hydroxide into indium oxide.
前記加熱処理を400〜550℃の温度で行うことを特徴とする請求項4記載の表示装置用蛍光体の製造方法。   The method for producing a phosphor for a display device according to claim 4, wherein the heat treatment is performed at a temperature of 400 to 550 ° C. 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、
前記蛍光膜は、請求項1乃至3のいずれか1項記載の表示装置用蛍光体を、前記青色発光蛍光体および前記緑色発光蛍光体の少なくとも一方として含むことを特徴とする電界放出型表示装置。
A fluorescent film including a blue-emitting phosphor layer, a green-emitting phosphor layer, and a red-emitting phosphor layer; an electron source that emits light by irradiating the phosphor film with an electron beam having an acceleration voltage of 15 kV or less; and the electron source A field emission display device comprising an envelope for vacuum-sealing the fluorescent film;
The field emission display device, wherein the phosphor film includes the phosphor for display device according to any one of claims 1 to 3 as at least one of the blue light-emitting phosphor and the green light-emitting phosphor. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP5986225B2 (en) * 2012-12-25 2016-09-06 タツモ株式会社 Dispersion type EL phosphor manufacturing method

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