JP2009541933A - カーボンナノチューブ（ｃｎｔ）／電界放出デバイス（ｆｅｄ）ディスプレイ用発光材料 - Google Patents
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Abstract
約４〜１０ｋＶで作動されるカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）／電界放出デバイス（ＦＥＤ）ディスプレイ用ＲＧＢ蛍光体システム。当該ＲＧＢ蛍光体システムは、ＣＮＴ／ＦＥＤディスプレイのスクリーンの内面上に形成される。当該ＲＧＢ蛍光体システムは、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ（緑色蛍光体）、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ（青色蛍光体）、及び、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ＋３（赤色蛍光体）を含む。緑色、青色、及び赤色の蛍光体それぞれに対する平均粒度は、約３〜４ミクロンであることが望ましい。
Description
本発明は、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）／電界放出デバイス（ＦＥＤ）ディスプレイに関し、特に、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）／電界放出デバイス（ＦＥＤ）ディスプレイのための発光材料に関する。
カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）／電界放出デバイス（ＦＥＤ）ディスプレイは、一般に、カソード、金属ゲート、絶縁スペーサー、及び蛍光スクリーンを含み、カソードはＣＮＴエミッターをその上に有している。金属ゲートは、カソードと蛍光スクリーンとの間に置かれる。蛍光スクリーンは、ディスプレイのフェースプレートの内部表面上に置かれる。金属ゲートは、ＣＮＴエミッターから生じる電子ビームをディスプレイのスクリーン上の適切な発色型蛍光体（ｃｏｌｏｒ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｐｈｏｓｐｈｏｒ）に向けるよう機能する。
スクリーンは、発光スクリーンであり得る。発光スクリーンは、一般に、スクリーン上に形成される３つの異なる発色型蛍光体（例えば、緑、青、及び赤）のアレイを含む。発色型蛍光体のそれぞれは、マトリクスラインにより互いから引き離されている。マトリクスラインは、一般に、黒くて不活性な吸光物質から形成される。
優れた色彩明度及び色域レベルを有するディスプレイを得るために、ＣＮＴ／ＦＥＤは、約４〜１０ｋＶで作動されるべきである。４ｋＶ未満で作動するＣＮＴ／ＦＥＤディスプレイは、明度という観点から見ると競争力がなく、発色型蛍光体の電子励起表面反応によりさらなる質的低下をこうむる。
従って、約４〜１０ｋＶで作動された場合に優れた色彩明度及び色域レベルを有するＣＮＴ／ＦＥＤディスプレイのための蛍光体システムが必要である。
本発明は、約４〜１０ｋＶで作動されるカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）／電界放出デバイス（ＦＥＤ）ディスプレイ用ＲＧＢ蛍光体システムに関する。当該ＲＧＢ蛍光体システムは、ＣＮＴ／ＦＥＤディスプレイのスクリーンの内面上に形成される。当該ＲＧＢ蛍光体システムは、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ（緑色蛍光体）、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ（青色蛍光体）、及び、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ＋３（赤色蛍光体）を含む。緑色、青色、及び赤色の蛍光体それぞれに対する平均粒度は、約３〜４ミクロンであることが望ましい。
本発明は、次に、添付の図面に関連してより詳細に記述される。
図１の断面図に示されているように、ＣＮＴ／ＦＥＤディスプレイのスクリーン１０は、表示面１８及び内面１５を含んでいる。三色発光蛍光体システム２２は、スクリーン１０の内面に適用される。スクリーン１０には、三つ組で配置された、赤色発光、緑色発光、及び、青色発光それぞれの蛍光体ピクセルＲ、Ｇ、及びＢからなる多数のスクリーン要素が含まれており、各三つ組は、３色それぞれの蛍光体パッドを含んでいる。Ｒ、Ｇ、及びＢの蛍光体パッドは、電子ビームが生じる面に対して通常垂直の方向に延びている。図１に示されている吸光マトリクス２３は、蛍光体パッドそれぞれを互いから引き離している。
ＲＧＢ蛍光体システムは、ＣＮＴ／ＦＥＤディスプレイのスクリーン１０の内面上に形成される。ＲＧＢ蛍光体システムは、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ（緑色蛍光体）、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ（青色蛍光体）、及び、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ＋３（赤色蛍光体）を含む。このＲＧＢ蛍光体システムは、約４〜１０ｋＶで作動されるカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）／電界放出デバイス（ＦＥＤ）ディスプレイに適している。
緑色、青色、及び赤色の蛍光体それぞれに対する平均粒度は、約３〜４ミクロンであることが望ましい。そのような粒度は、平坦化層にとって最小限の重複及び優れた充填密度で、吸光マトリクス２３における蛍光体の開口部を充填するのに適している。この粒度範囲内の蛍光体は、６〜９ミクロンの粒度を有する標準陰極線管（ＣＲＴ）材料の＞９５％の性能を有している。３ミクロン未満の平均粒度を有するＲＧＢ蛍光体システムは、減少した性能を示す。
スクリーン１０は、図２において概略的に表された工程段階に従い製造される。当技術分野では既知であるように、初めに、苛性アルカリ溶液で洗浄して、水中ですすぎ、緩衝フッ化水素酸でエッチングし、さらに、再度水ですすぐことによって、参照番号３００により示されているようにスクリーン１０は洗浄される。
次に、好ましくは当技術分野では周知の様式で湿式マトリクス法（ｗｅｔ ｍａｔｒｉｘ ｐｒｏｃｅｓｓ）を使用することによって、参照番号３０２により示されているようにスクリーン１０の内面１５に吸光マトリクス２３が与えられる。
吸光マトリクス２３は、スクリーン１２の内部の表示面１５上に均等に与えられる。長方形の開口部が吸光マトリクス２３内に形成され、その開口部は、一般に、約０．７ｍｍ２という大きさを有している。図３Ａを参照すると、吸光マトリクス２３は三組の領域：緑色の領域４０、青色の領域４２、及び赤色の領域４４を画定している。
図２において参照番号３０４により示されているように、少なくとも１つの色蛍光体（例えば、緑、青、赤）が、吸光マトリクス２３により画定された三組の領域のうち１または複数に形成される。図３Ｂを参照すると、前記少なくとも１つの色蛍光体は、第一に感光層４６をスクリーン１０の内面１５上に堆積することにより形成することができる。感光材料の層４６は、例えば、二クロム酸ナトリウムの水溶液、及び、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等のポリマーを含むことができる。スクリーン１０上にポリマーと二クロム酸塩の水溶液をスピンコーティングすることにより、感光材料の層４６をスクリーン１０上に形成することができる。感光材料の層４６の厚さは、約０．５マイクロメートルから約２．０マイクロメートルという範囲内にあることが望ましい。
感光材料の層４６は、約１０センチポアズ（ｃｐｓ）から約２５ｃｐｓという範囲内の粘度を有しているべきである。感光材料の層４６は、約６重量％から約１２重量％という範囲内で二クロム酸ナトリウム、及び、約８８重量％から約９４重量％という範囲内でポリマー（例えば、ＰＶＡ）を含むことができる。
感光材料の層４６がフェースプレートパネル１２の内面上に堆積された後、感光材料の層４６の一部を、例えば化学線を用いて照射して、第１及び第２の組の領域４０、４２における感光材料の層４６の感光材料を架橋することができる。第１及び第２の組の領域４０、４２における感光材料の層４６内の感光材料を架橋することにより、そのような領域における感光材料が硬化する。
図３Ｃを参照すると、第３組の領域４４における照射をうけた感光材料の層４６のうち硬化していない部分が、例えば脱イオン水を用いて展開される。展開中、第３組の領域４４における照射をうけた感光材料の層４６のうち硬化していない部分は除去される。
照射をうけた感光材料の層４６のうち硬化していない部分が除去された後、第１の色蛍光体層６０が、第３組の領域４４におけるスクリーン１０の内面１５上、並びに、第１及び第２の領域４０、４２における硬化した感光材料上に適用される。第１の色蛍光体層６０は、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ（緑色蛍光体）、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ（青色蛍光体）、及び、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ＋３（赤色蛍光体）のうちの１つであり得る。
第１の色蛍光体層６０が、スクリーン１０の内面１５上に適用された後、スクリーン１０は加熱される。スクリーン１０は、約５０℃から約１００℃という温度まで加熱して、次に、約４０℃の温度まで冷却することができる。その後、図３Ｄに示されているように、色蛍光体層６０を有している硬化した感光材料は除去される。
次に、図３Ａ〜３Ｄを参考にした上記の第１の色蛍光体層の形成工程を繰り返して、第２組の領域４２において第２の色蛍光体、又は、第１組の領域４０において第３の色蛍光体を形成することができる。
本発明の教えを組み込んだ例証的なカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）／電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ）用発光スクリーンが、本明細書において詳細に示され記述されてきたけれども、当業者は、依然としてこれらの教えを組み込んだ、多数の他の変更された実施形態を容易に考案することができる。
Claims (10)
- 複数組の領域を画定するパターン化された吸光マトリクスを表面上に有するスクリーン；及び、
前記複数組の領域に配置された三色蛍光体システムであって、該三色蛍光体システムにおける蛍光体材料の平均粒度が約３乃至４ミクロンである、システム；
を含むディスプレイ。 - 前記三色蛍光体システムのうち１つの蛍光体がＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌである、請求項１に記載のディスプレイ。
- 前記三色蛍光体システムのうち１つの蛍光体がＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌである、請求項１に記載のディスプレイ。
- 前記三色蛍光体システムのうち１つの蛍光体がＹ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ＋３である、請求項１に記載のディスプレイ。
- 約４乃至１０ｋＶで作動される、請求項１に記載のディスプレイ。
- 複数組の領域を画定するパターン化された吸光マトリクスを表面上に有するスクリーン；及び、
前記複数組の領域に配置された三色蛍光体システムであって、該三色蛍光体システムにおける蛍光体材料の平均粒度が約３乃至４ミクロンである、システム；
を含む、カーボンナノチューブ／電界放出デバイスディスプレイの発光スクリーン組立体。 - 前記三色蛍光体システムのうち１つの蛍光体がＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌである、請求項６に記載の発光スクリーン組立体。
- 前記三色蛍光体システムのうち１つの蛍光体がＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌである、請求項６に記載の発光スクリーン組立体。
- 前記三色蛍光体システムのうち１つの蛍光体がＹ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ＋３である、請求項６に記載の発光スクリーン組立体。
- 前記ディスプレイが約４乃至１０ｋＶで作動される、請求項６に記載の発光スクリーン組立体。
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