JP2005332622A - 画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 蛍光膜3が形成されたフェースプレート2と、蛍光膜3に電子線を照射する手段11とを備えた電界放出型ディスプレイ装置12の、蛍光膜3として、NiメッキされたCu基板上に蛍光体を塗布し、これを真空チャンバー内にセットし、試料温度を200℃とし、真空チャンバーに取り付けられた電子銃より照射する電子線の条件を、照射電流が100μA、照射面積が8×8mm2、NTSCテレビスキャン方式で照射時間が60分間、初期輝度に対して測定した輝度維持率(60分後の輝度/初期輝度)について、加速電圧3kVの輝度維持率A(%)、加速電圧5kVの輝度維持率B(%)である時の輝度維持率の劣化率β(%)[β=B−A]がβ≦5%である硫化物系蛍光体を用いる。
【選択図】 図2
Description
また、大きさC(3)がC(3)≦7.0であることを特徴とする蛍光膜を用いてもよい。
本発明の硫化処理によって表面の硫黄欠陥を減少させる原料となるZnS:Ag,Al蛍光体(蛍光体コア)は以下に述べる方法で製造できる。原料母体としてZnS(硫化亜鉛生粉)を用いる。付活剤として用いるAgはAgNO3を純水に溶解して10-4mol/ml溶液として所定量を加えた。共付活として用いるAlはAl(NO3)3・9H2Oを純水に溶解して10-4mol/ml溶液として所定量を加えた。
硫化亜鉛生粉 ZnS 9.746g
銀溶液 Ag 0.451ml
アルミ溶液 Al 0.722ml
上記原料をよく混合して乾燥する。次に、得られた蛍光体原料混合物を石英ボートに詰めて管状合成炉の石英管中にセットして焼成を行う。焼成はArガスによって全体を置換した後に、H2Sガス100ml/minを石英管中に流して硫化水素雰囲気で行った。焼成温度は950℃とし、焼成時間は2時間とした。焼成物を軽くほぐした後、フルイにかけて本発明に用いる蛍光体コアを得た。
蛍光体コア及び硫化処理品の輝度維持率の加速電圧変化を図3及び表1に示す。輝度維持率評価の条件は加速電圧のみを変えて、その他の条件は上記の条件と同様にして加速試験を行った。
本発明の硫化処理によって表面の硫黄欠陥を減少させる原料となるZnS:Cu,Al蛍光体(蛍光体コア)は、以下に述べる方法で製造できる。原料母体としてZnS(硫化亜鉛生粉)を用いる。付活剤として用いるCuはCuSO4・5H2Oを純水に溶解して10-4mol/ml溶液として所定量を加えた。共付活として用いるAlはAl(NO3)3・9H2Oを純水に溶解して10-4mol/ml溶液として所定量を加えた。ZnS:Cu,Al蛍光体(Cu=100重量ppm、 Al=100重量ppm)の時のそれぞれの原料の分量は下記の通りである。
硫化亜鉛生粉 ZnS 9.746g
銅溶液 Cu 0.153ml
アルミ溶液 Al 0.361ml
上記原料をよく混合して乾燥する。次に、得られた蛍光体原料混合物を石英ボートに詰めて管状合成炉の石英管中にセットして焼成を行う。焼成はArガスによって石英管中の雰囲気全体を置換した後に、H2Sガス100ml/minを石英管中に流して硫化水素雰囲気で行った。焼成温度は950℃とし、焼成時間は2時間とした。焼成物を軽くほぐした後、フルイにかけて本発明に用いる蛍光体コアを得た。
本発明の硫化処理を(実施形態1)の場合と同様に、ZnS:Ag,Clについて行った。ZnS:Ag,Cl蛍光体コアは市販のものを用いた。ZnS:Ag,Cl蛍光体コアを石英ボートに詰めて管状合成炉の石英管中にセットする。Arガスによって石英管中の雰囲気全体を置換した後に、H2Sガス200 ml/minを石英管中に流して硫化水素雰囲気で硫化処理を行った。アニール温度は400 ℃とし、アニール時間は0.5時間とした。硫化処理した蛍光体は軽くほぐした後、フルイにかけて本発明に用いる硫化処理蛍光体を得た。
本発明の硫化処理ZnS:Cu,Au,Al蛍光体は次のようにして作製することができる。蛍光体コアとしては市販のZnS:Cu,Au,Al蛍光体を用いた。(実施形態2)と同様にして硫化処理を行った。
本発明の硫化処理Y2O2S:Eu蛍光体は次のようにして作製することができる。蛍光体コアとしては市販のP22赤Y2O2S:Eu蛍光体を用いた。(実施形態1)と同様にして硫化処理を行った。
本発明の硫化処理ZnS:Cl蛍光体は次のようにして作製することができる。蛍光体コアとしては市販のZnS:Cl蛍光体を用いた。(実施形態1)と同様にして硫化処理を行った。
本発明の硫化処理ZnCdS:Ag,Cl蛍光体は次のようにして作製することができる。蛍光体コアとしては市販のZnCdS:Ag,Cl蛍光体を用いた。(実施形態1)と同様にして硫化処理を行った。
本発明の硫化処理は蒸着法によって行うことができる。硫黄供給源として固体硫黄を用い、熱をかけて気化した硫黄蒸気を反応室に送り込む。反応室は赤外炉に囲まれた石英管であり、石英管中にはZnS:Cu,Al蛍光体コアが入っている。反応室は回転することができるよう工夫されており、それによって石英管中の蛍光体コアをまんべんなく硫黄蒸気にさらすことができる。このようにして、処理温度を400℃として硫化処理を行った。硫化処理した蛍光体は軽くほぐした後、フルイにかけて本発明に用いる硫化処理蛍光体を得た。硫化処理蛍光体の輝度維持率特性は(実施形態1)と同様に改善した。
硫黄供給源として10%H2S/H2ガスを用い、流量が制御されたガスを反応室に送り込む。反応室は赤外炉に囲まれた石英管であり、石英管中にはZnS:Ag,Al蛍光体コアが入っている。反応室は回転することができるよう工夫されており、それによって石英管中の蛍光体コアをまんべんなく硫黄蒸気にさらすことができる。このようにして、処理温度を300℃として硫化処理を行った。硫化処理した蛍光体は軽くほぐした後、フルイにかけて本発明に用いる硫化処理蛍光体を得た。硫化処理蛍光体の輝度維持率特性は(実施形態1)と同様に改善した。
硫黄供給源として二硫化炭素を用い、流量が制御されたガスを反応室に送り込む。反応室は赤外炉に囲まれた石英管であり、石英管中にはZnS:Ag,Cl蛍光体コアが入っている。反応室は回転することができるよう工夫されており、それによって石英管中の蛍光体コアをまんべんなく硫黄蒸気にさらすことができる。このようにして、処理温度を100℃として硫化処理を行った。硫化処理した蛍光体は軽くほぐした後、フルイにかけて本発明に用いる硫化処理蛍光体を得た。硫化処理蛍光体の輝度維持率特性は(実施形態1)と同様に改善した。
硫黄供給源として固体硫黄粉末を用いた。反応室は赤外炉に囲まれた石英管であり、石英管中にはZnS:Cu,Al蛍光体コア及び固体硫黄粉末が入っている。反応室は回転することができるよう工夫されており、それによって石英管中の蛍光体コアをまんべんなく硫黄蒸気にさらすことができる。このようにして、処理温度を500℃として硫化処理を行った。硫化処理した蛍光体は軽くほぐした後、フルイにかけて本発明に用いる硫化処理蛍光体を得た。硫化処理蛍光体の輝度維持率特性は(実施形態1)と同様に改善した。
硫黄供給源として10%H2S/H2ガスを用い、流量が制御されたガスを反応室に送り込む。反応室は赤外炉に囲まれた石英管であり、石英管中にはZnS:Ag,Al蛍光体コア及び固体硫黄粉末が入っている。反応室は回転することができるよう工夫されており、それによって石英管中の蛍光体コアをまんべんなく硫黄蒸気にさらすことができる。このようにして、処理温度を600℃として硫化処理を行った。硫化処理した蛍光体は軽くほぐした後、フルイにかけて本発明に用いる硫化処理蛍光体を得た。硫化処理蛍光体の輝度維持率特性は(実施形態1)と同様に改善した。
本発明の硫化処理は蛍光体コアに固体硫黄粉末を混合してアニールする方法によって行うことができる。ZnS:Cu,Al蛍光体コアに固体硫黄粉末を混合して石英ボートに詰めて、管状合成炉の石英管中にセットする。Arガスによって石英管中の雰囲気全体を置換した後に、処理温度400 ℃とし、アニール時間は1時間とした。硫化処理した蛍光体は軽くほぐした後、フルイにかけて本発明に用いる硫化処理蛍光体を得た。硫化処理蛍光体の輝度維持率特性は(実施形態1)と同様に改善した。
本発明の硫化処理は蛍光体コアの周囲に固体硫黄を配置してアニールする方法によって行うことができる。ZnS:Cu、Al蛍光体コアを石英ボートに詰めて、その一回り大きい石英ボートに固体硫黄を配置して管状合成炉の石英管中にセットする。Arガスによって石英管中の雰囲気全体を置換した後に、処理温度300 ℃とし、アニール時間は1時間とした。硫化処理した蛍光体は軽くほぐした後、フルイにかけて本発明に用いる硫化処理蛍光体を得た。硫化処理蛍光体の輝度維持率特性は(実施形態1)と同様に改善した。
本発明の硫化処理は蛍光体コアを10%H2S/H2ガス雰囲気中でアニールする方法によって行うことができる。ZnS:Ag,Al蛍光体コアを石英ボートに詰めて、Arガスによって石英管中の雰囲気全体を置換した後に、10%H2S/H2ガスを管状合成炉の石英管中に流量を制御しながら流す。処理温度400 ℃とし、アニール時間は1時間とした。硫化処理した蛍光体は軽くほぐした後、フルイにかけて本発明に用いる硫化処理蛍光体を得た。硫化処理蛍光体の輝度維持率特性は(実施形態1)と同様に改善した。
本発明の硫化処理は蛍光体コアを二硫化炭素ガス雰囲気中でアニールする方法によって行うことができる。ZnS:Cu,Au,Al蛍光体コアを石英ボートに詰めて、Arガスによって石英管中の雰囲気全体を置換した後に、二硫化炭素ガスを管状合成炉の石英管中に流量を制御しながら流す。処理温度200 ℃とし、アニール時間は1時間とした。硫化処理した蛍光体は軽くほぐした後、フルイにかけて本発明に用いる硫化処理蛍光体を得た。硫化処理蛍光体の輝度維持率特性は(実施形態1)と同様に改善した。
本発明の硫化処理は蛍光体コアに固体硫黄粉末を混合し、さらに10%H2S/H2ガス雰囲気中でアニールする方法によって行うことができる。ZnS:Ag,Al蛍光体コア及び固体硫黄粉末を石英ボートに詰めて、Arガスによって石英管中の雰囲気全体を置換した後に、10%H2S/H2ガスを管状合成炉の石英管中に流量を制御しながら流す。処理温度400 ℃とし、アニール時間は1時間とした。硫化処理した蛍光体は軽くほぐした後、フルイにかけて本発明に用いる硫化処理蛍光体を得た。硫化処理蛍光体の輝度維持率特性は(実施形態1)と同様に改善した。
本発明の硫化処理は蛍光体コアに固体硫黄粉末を混合してアニールする方法によって行うことができる。ZnS:Ag,Al蛍光体コアに固体硫黄粉末を混合してルツボに詰めた。雰囲気調整のために炭素粉末を入れた。処理温度は350 ℃とした。硫化処理した蛍光体は軽くほぐした後、フルイにかけて本発明に用いる硫化処理蛍光体を得た。硫化処理蛍光体の輝度維持率特性は(実施形態1)と同様に改善した。
本発明の硫化処理は蛍光体コアの周囲に固体硫黄を配置してアニールする方法によって行うことができる。ZnS:Ag,Al蛍光体コアを詰めたルツボの周囲に固体硫黄を配置してマッフル炉中にセットする。雰囲気調整のためにルツボに炭素粉末を入れた。処理温度は300 ℃とした。硫化処理した蛍光体は軽くほぐした後、フルイにかけて本発明に用いる硫化処理蛍光体を得た。硫化処理蛍光体の輝度維持率特性は(実施形態1)と同様に改善した。
本発明の硫化処理はフェースプレートの内面に蛍光膜を形成した後に硫黄雰囲気でアニールする方法によって行うことができる。蛍光膜を塗布したフェースプレートを管状合成炉の石英管中にセットする。Arガスによって石英管中の雰囲気全体を置換した後に、H2Sガス200 ml/minを石英管中に流して硫化水素雰囲気で硫化処理を行った。アニール温度は400 ℃とし、アニール時間は0.5時間とした硫化処理蛍光膜の輝度維持率特性は(実施形態1)と同様に改善した。
本発明の硫化処理は蛍光膜を塗布したフェースプレートの周囲に固体硫黄を配置してアニールする方法によって行うことができる。蛍光膜を塗布したフェースプレートを管状合成炉の石英管中に固体硫黄とともにセットする。Arガスによって石英管中の雰囲気全体を置換した後に硫化処理を行った。アニール温度は400 ℃とし、アニール時間は1時間とした。硫化処理蛍光膜の輝度維持率特性は(実施形態1)と同様に改善した。
本発明の硫化処理は蛍光膜を塗布したフェースプレートを10%H2S/H2ガス雰囲気中でアニールする方法によって行うことができる。蛍光膜を塗布したフェースプレートを管状合成炉の石英管中にセットする。Arガスによって石英管中の雰囲全体を置換した後に10%H2S/H2ガスを流量を制御しながら流して硫化処理を行った。アニール温度は400 ℃とし、アニール時間は1時間とした。硫化処理蛍光膜の輝度維持率特性は(実施形態1)と同様に改善した。
本発明の硫化処理は蛍光膜を塗布したフェースプレートを二硫化炭素ガス雰囲気中でアニールする方法によって行うことができる。蛍光膜を塗布したフェースプレートを管状合成炉の石英管中にセットする。Arガスによって石英管中の雰囲全体を置換した後に二硫化炭素ガスを流量を制御しながら流して硫化処理を行った。アニール温度は200 ℃とし、アニール時間は1時間とした。硫化処理蛍光膜の輝度維持率特性は(実施形態1)と同様に改善した。
本発明のMIM型電子源ディスプレイ装置の断面図を図8に示す。MIM型電子源ディスプレイ装置12は、フェースプレート2、MIM電子源11、リアプレイト7で構成されており、MIM型電子源11は下部電極(Al)8、絶縁層(Al2O3)9、上部電極(Ir-Pt-Au)10で形成されている。
本発明のMIM型電子源ディスプレイ装置を図8に示す。特に、フェースプレート2の内側には赤色蛍光体として硫化処理Y2O2S:Eu、緑色蛍光体としてY2SiO5:Tb、青色蛍光体として硫化処理ZnS:Ag,Clによって形成した蛍光膜3がある。蛍光膜、黒色導電材及びメタルバックの形成方法は実施例1と同様である。本発明による輝度維持率は実施例1と同様に良好であった。
本発明のMIM型電子源ディスプレイ装置を図8に示す。特に、フェースプレート2の内側には赤色蛍光体としてY2O3:Eu、緑色蛍光体として硫化処理ZnS:Cu,Al、青色蛍光体として硫化処理ZnS:Ag,Alによって形成した蛍光膜3がある。蛍光膜、黒色導電材及びメタルバックの形成方法は実施例1と同様である。本発明による輝度維持率は実施例1と同様に良好であった。
本発明のMIM型電子源ディスプレイ装置を図8に示す。特に、フェースプレート2の内側には赤色蛍光体としてY2O3:Eu、緑色蛍光体としてY2SiO5:Tb、青色蛍光体として硫化処理ZnS:Ag,Alによって形成した蛍光膜3がある。蛍光膜、黒色導電材及びメタルバックの形成方法は実施例1と同様である。本発明による輝度維持率は(実施例1)と同様に良好であった。
本発明のMIM型電子源ディスプレイ装置を図8に示す。特に、フェースプレート2の内側には赤色蛍光体としてY2O3:Eu、緑色蛍光体として硫化処理ZnS:Cu,Au,Al、青色蛍光体として硫化処理ZnS:Ag,Clによって形成した蛍光膜3がある。蛍光膜、黒色導電材及びメタルバックの形成方法は実施例1と同様である。本発明による輝度維持率は実施例1と同様に良好であった。
本発明のSpindt型電子源ディスプレイ装置の断面図を図9に示す。Spindt型電子源ディスプレイ装置19はフェースプレート2、Spindt電子源18、リアプレイト7で構成されており、Spindt型電子源18は陰極13、抵抗膜14、絶縁膜15、ゲート16、円錐型金属(Moなど)17で形成されている。
本発明のSpindt型電子源ディスプレイ装置を図9に示す。特に、フェースプレート2の内側には赤色蛍光体としてY2O3:Eu、緑色蛍光体として硫化処理ZnS:Cu,Al、青色蛍光体として硫化処理ZnS:Ag,Clによって形成した蛍光膜3がある。蛍光膜、黒色導電材及びメタルバックの形成方法は実施例1と同様である。本発明による輝度維持率は実施例1と同様に良好であった。
本発明のSpindt型電子源ディスプレイ装置を図9に示す。特に、フェースプレート2の内側には赤色蛍光体としてY2O3:Eu、緑色蛍光体としてY2SiO5:Tb、青色蛍光体として硫化処理ZnS:Ag,Alによって形成した蛍光膜3がある。蛍光膜、黒色導電材及びメタルバックの形成方法は実施例1と同様である。本発明による輝度維持率は実施例1と同様に良好であった。
本発明のカーボンナノチューブ型電子源ディスプレイ装置の断面図を図10に示す。カーボンナノチューブ型電子源ディスプレイ装置23はフェースプレート2、カーボンナノチューブ電子源22、リアプレイト7で構成されており、カーボンナノチューブ型電子源は電極20、カーボンナノチューブ層21で形成されている。
本発明のカーボンナノチューブ型電子源ディスプレイ装置を図10に示す。特に、フェースプレート2の内側には赤色蛍光体としてY2O3:Eu、緑色蛍光体として硫化処理ZnS:Cu,Al、青色蛍光体として硫化処理ZnS:Ag,Clによって形成した蛍光膜3がある。蛍光膜、黒色導電材及びメタルバックの形成方法は実施例1と同様である。本発明による輝度維持率は実施例1と同様に良好であった。
本発明のカーボンナノチューブ型電子源ディスプレイ装置を図10に示す。特に、フェースプレート2の内側には赤色蛍光体としてY2O3:Eu、緑色蛍光体としてY2SiO5:Tb、青色蛍光体として硫化処理ZnS:Ag,Alによって形成した蛍光膜3がある。蛍光膜、黒色導電材及びメタルバックの形成方法は実施例1と同様である。本発明による輝度維持率は実施例1と同様に良好であった。
本発明の蛍光表示管の断面図を図11に示す。蛍光表示管31はフェースプレート2、フィラメント28、グリッド27、アノード30、リアプレイト7で構成されており、アノード30は絶縁被膜24、スルーホール25、アノード電極26、蛍光膜3で形成されている。
本発明の蛍光表示管を図11に示す。特に、蛍光体材料としては硫化処理ZnCdS:Ag,Cl、緑色蛍光体として硫化処理ZnS:Cu,Au,Al、青色蛍光体として硫化処理ZnS:Clによって形成した蛍光膜3がある。蛍光膜中には導電性物質としてIn2O3が混合されている。本発明による輝度維持率は実施例1と同様に良好であった。
本発明の蛍光表示管を図11に示す。特に、蛍光体材料としては赤色蛍光体として硫化処理ZnCdS:Ag,Cl、緑色蛍光体として硫化処理ZnS:Cu,Al、青色蛍光体としてZnGa2O4によって形成した蛍光膜3がある。蛍光膜中には導電性物質としてIn2O3が混合されている。本発明による輝度維持率は実施例1と同様に良好であった。
Claims (5)
- 蛍光膜が形成されたフェースプレートと、前記蛍光膜に電子線を照射する手段とを備えた電界放出型ディスプレイ装置において、前記蛍光膜として、NiメッキされたCu基板上に蛍光体を塗布し、これを真空チャンバー内にセットし、試料温度を200℃とし、真空チャンバーに取り付けられた電子銃より照射する電子線の条件を、照射電流が100μA、照射面積が8×8mm2、NTSCテレビスキャン方式で照射時間が60分間、初期輝度に対して測定した輝度維持率(60分後の輝度/初期輝度)について、加速電圧3kVの輝度維持率A(%)、加速電圧5kVの輝度維持率B(%)である時の輝度維持率の劣化率β(%)を、β=B−Aと定義した時、β≦5%である蛍光膜を用いたことを特徴とする画像表示装置。
- 蛍光膜が形成されたフェースプレートと、前記蛍光膜に電子線を照射する手段とを備えた電界放出型ディスプレイ装置において、前記蛍光膜として、NiメッキされたCu基板上に蛍光体を塗布し、これを真空チャンバー内にセットし、試料温度を200℃とし、真空チャンバーに取り付けられた電子銃より照射する電子線の条件を、照射電流が100μA、照射面積が8×8mm2、NTSCテレビスキャン方式で照射時間が60分間、初期輝度に対する輝度維持率(60分後の輝度/初期輝度)を測定した輝度維持率曲線について、ダブルイクスポーネンシャルの式[F(x)=C(0)+C(1)exp(-C(2)x)+C(3)exp(-C(4)x)、ただしC(2)≦C(4)]を用いてフィッティング計算した時の輝度劣化の第一成分[C(1)exp(-C(2)x)]の傾きC(2)がC(2)≦0.00020である蛍光膜を用いたことを特徴とする画像表示装置。
- 蛍光膜が形成されたフェースプレートと、前記蛍光膜に電子線を照射する手段とを備えた電界放出型ディスプレイ装置において、前記蛍光膜として、NiメッキされたCu基板上に蛍光体を塗布し、これを真空チャンバー内にセットし、試料温度を200℃とし、真空チャンバーに取り付けられた電子銃より照射する電子線の条件を、照射電流が100μA、照射面積が8×8mm2、NTSCテレビスキャン方式で照射時間が60分間、初期輝度に対する輝度維持率(60分後の輝度/初期輝度)を測定した輝度維持率曲線について、ダブルイクスポーネンシャルの式[F(x)=C(0)+C(1)exp(-C(2)x)+C(3)exp(-C(4)x)、ただしC(2)≦C(4)]を用いてフィッティング計算した時の輝度劣化の第二成分[C(3)exp(-C(4)x)]の傾きC(4)がC(4)≦0.00300である蛍光膜を用いたことを特徴とする画像表示装置。
- 蛍光膜が形成されたフェースプレートと、前記蛍光膜に電子線を照射する手段とを備えた電界放出型ディスプレイ装置において、前記蛍光膜として、NiメッキされたCu基板上に蛍光体を塗布し、これを真空チャンバー内にセットし、試料温度を200℃とし、真空チャンバーに取り付けられた電子銃より照射する電子線の条件を、照射電流が100μA、照射面積が8×8mm2、NTSCテレビスキャン方式で照射時間が60分間、初期輝度に対する輝度維持率(60分後の輝度/初期輝度)を測定した輝度維持率曲線について、ダブルイクスポーネンシャルの式[F(x)=C(0)+C(1)exp(-C(2)x)+C(3)exp(-C(4)x)、ただしC(2)≦C(4)]を用いてフィッティング計算した時の輝度劣化の第二成分[C(3)exp(-C(4)x)]の大きさC(3)がC(3)≦6.0である蛍光膜を用いたことを特徴とする画像表示装置。
- 蛍光膜が形成されたフェースプレートと、前記蛍光膜に電子線を照射する手段とを備えた電界放出型ディスプレイ装置であって、前記蛍光膜を構成する蛍光体は硫化物系蛍光体を含み、前記硫化物蛍光体は、硫黄を含む雰囲気中で処理温度100〜600℃でアニールすることにより硫黄欠陥濃度を低減したものであることを特徴とする画像表示装置。
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