JP2904106B2 - 蛍光体 - Google Patents
蛍光体Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光表示管や、電
界放出素子を電子源に用いた蛍光表示装置などにおい
て、発光部である陽極に被着されて陰極からの電子の射
突を受けて発光する蛍光体に関する。
界放出素子を電子源に用いた蛍光表示装置などにおい
て、発光部である陽極に被着されて陰極からの電子の射
突を受けて発光する蛍光体に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＳｒＴｉＯ3 ：Ｐｒ，Ａｌ蛍光体はエネ
ルギーギャップが３．３ｅＶで母体抵抗が低いので、電
子を射突させた場合、加速電圧が低電圧の段階から赤色
の発光が観察される。
ルギーギャップが３．３ｅＶで母体抵抗が低いので、電
子を射突させた場合、加速電圧が低電圧の段階から赤色
の発光が観察される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、この蛍
光体を蛍光表示管の陽極に用いて寿命評価を行った。前
記蛍光体は数十時間で輝度劣化を生じた。この時、蛍光
体の表面は黒色に着色した。表面分析すると、カーボン
の増加が認められた。同じ蛍光体を、超真空雰囲気内で
電子線を照射するデマンタブル装置内で寿命評価する
と、前述のようなカーボンの増加といった現象は生じに
くくなることが判明した。
光体を蛍光表示管の陽極に用いて寿命評価を行った。前
記蛍光体は数十時間で輝度劣化を生じた。この時、蛍光
体の表面は黒色に着色した。表面分析すると、カーボン
の増加が認められた。同じ蛍光体を、超真空雰囲気内で
電子線を照射するデマンタブル装置内で寿命評価する
と、前述のようなカーボンの増加といった現象は生じに
くくなることが判明した。
【０００４】また、前記蛍光体の作製時に、Ｓｒ／Ｔｉ
比、Ａｌ、Ｐｒ量を変更しても寿命特性改善にはほとん
ど効果がなかった。さらに、Ｉｎ 2 Ｏ3 、ＷＯ3 等の導
電物質の粉体を混合しても基本的な寿命特性は改善され
なかった。
比、Ａｌ、Ｐｒ量を変更しても寿命特性改善にはほとん
ど効果がなかった。さらに、Ｉｎ 2 Ｏ3 、ＷＯ3 等の導
電物質の粉体を混合しても基本的な寿命特性は改善され
なかった。
【０００５】本願発明者等は、実験から得た以上の新規
な知見から、前記蛍光体の寿命劣化の原因について次の
ような考察を行った。まず、蛍光体が真空容器の中で電
子線の射突によって励起されて発光する時、この蛍光体
の表面では真空容器内の残留ガスとの間でさまざまな反
応が生じていると考えられる。一般的には、この時蛍光
体の表面はクリーニングされると考えられるが、一部の
蛍光体では逆の現象が生じることがわかった。
な知見から、前記蛍光体の寿命劣化の原因について次の
ような考察を行った。まず、蛍光体が真空容器の中で電
子線の射突によって励起されて発光する時、この蛍光体
の表面では真空容器内の残留ガスとの間でさまざまな反
応が生じていると考えられる。一般的には、この時蛍光
体の表面はクリーニングされると考えられるが、一部の
蛍光体では逆の現象が生じることがわかった。
【０００６】蛍光表示管等において電子を加速するため
にアノードに印加される電力は９０％以上がロスエネル
ギーとして熱になるといわれているが、例えば、前記蛍
光体はエネルギーギャップが小さいので、このロスエネ
ルギーの強度が弱く、蛍光体の入力エネルギーに対する
発光効率が高く、熱の発生は相対的に少ない。従って、
蛍光体の表面に付着したガス成分をロスエネルギーによ
って除去することができず、付着したガス成分は蛍光体
の表面に蓄積されてしまう。
にアノードに印加される電力は９０％以上がロスエネル
ギーとして熱になるといわれているが、例えば、前記蛍
光体はエネルギーギャップが小さいので、このロスエネ
ルギーの強度が弱く、蛍光体の入力エネルギーに対する
発光効率が高く、熱の発生は相対的に少ない。従って、
蛍光体の表面に付着したガス成分をロスエネルギーによ
って除去することができず、付着したガス成分は蛍光体
の表面に蓄積されてしまう。
【０００７】特に、電子線が照射されている部分は、表
面が活性になり付着するガスの蓄積量は多くなるものと
考えられる。また、カーボン系の結合エネルギーは４ｅ
Ｖ以上の場合が多いので、この値以下のエネルギーギャ
ップの蛍光体では、ガスの吸着が起こりやすいと考えら
れる。
面が活性になり付着するガスの蓄積量は多くなるものと
考えられる。また、カーボン系の結合エネルギーは４ｅ
Ｖ以上の場合が多いので、この値以下のエネルギーギャ
ップの蛍光体では、ガスの吸着が起こりやすいと考えら
れる。
【０００８】エネルギーギャップが小さい前述したよう
な蛍光体にカーボン系のガスが吸着する現象は、蛍光体
の材質によっても異なり、真空容器内の残留ガス成分の
中でもカーボン系のガス（ＣＯ、ＣＯ2 、ＣＨ4 ）や水
分に対して活性な材料の場合には特に顕著に生じること
が判明した。
な蛍光体にカーボン系のガスが吸着する現象は、蛍光体
の材質によっても異なり、真空容器内の残留ガス成分の
中でもカーボン系のガス（ＣＯ、ＣＯ2 、ＣＨ4 ）や水
分に対して活性な材料の場合には特に顕著に生じること
が判明した。
【０００９】即ち、アルカリ土類金属を成分とする酸化
物蛍光体の場合は、その表面には例えばＳｒ−Ｏ、Ｂａ
−Ｏのような結合が存在する。例えばアルカリ土類金属
としてＳｒを考えると、例えば常温ではＳｒＯ＋ＣＯ2
→ＳｒＣＯ3 のような反応が進むと推測される。このた
め、アルカリ土類金属を成分とする酸化物蛍光体は、特
にカーボン系のガスに関しては敏感であると考えられ
る。
物蛍光体の場合は、その表面には例えばＳｒ−Ｏ、Ｂａ
−Ｏのような結合が存在する。例えばアルカリ土類金属
としてＳｒを考えると、例えば常温ではＳｒＯ＋ＣＯ2
→ＳｒＣＯ3 のような反応が進むと推測される。このた
め、アルカリ土類金属を成分とする酸化物蛍光体は、特
にカーボン系のガスに関しては敏感であると考えられ
る。
【００１０】このようにアルカリ土類金属を成分として
含有し、且つエネルギーギャップが４ｅＶ以下と小さい
蛍光体を用いる場合には、真空容器内のカーボン系のガ
ス分圧を１×１０-6Ｐａ以下に抑えることが必要である
が、例えば蛍光表示管の場合にはフィラメントカソード
は一般に炭酸塩を原料にしており、カーボン系のガス分
圧を下げることは困難であった。また、１×１０-6Ｐａ
以下の真空度はいわゆる超高真空の領域であり、デバイ
ス作製の上でコストアップにつながる。
含有し、且つエネルギーギャップが４ｅＶ以下と小さい
蛍光体を用いる場合には、真空容器内のカーボン系のガ
ス分圧を１×１０-6Ｐａ以下に抑えることが必要である
が、例えば蛍光表示管の場合にはフィラメントカソード
は一般に炭酸塩を原料にしており、カーボン系のガス分
圧を下げることは困難であった。また、１×１０-6Ｐａ
以下の真空度はいわゆる超高真空の領域であり、デバイ
ス作製の上でコストアップにつながる。
【００１１】本発明は、低電圧から発光し、寿命特性の
良好なＳｒＴｉＯ3 を母体とする蛍光体を提供すること
を目的としている。
良好なＳｒＴｉＯ3 を母体とする蛍光体を提供すること
を目的としている。
【００１２】
【００１３】
【課題を解決するための手段】 請求項１に記載された蛍
光体は、ＳｒＴｉＯ3 を母体とする蛍光体に、ＰｔＯ 2
とＲｕＯ 2 の中から選ばれた少なくとも一つの物質を添
加したことを特徴とする。
光体は、ＳｒＴｉＯ3 を母体とする蛍光体に、ＰｔＯ 2
とＲｕＯ 2 の中から選ばれた少なくとも一つの物質を添
加したことを特徴とする。
【００１４】請求項２に記載された蛍光体は、請求項１
記載の蛍光体において、前記物質が、膜状又は微粒子状
から選択された何れか一方の状態で前記蛍光体の表面を
覆っていることを特徴とする。
記載の蛍光体において、前記物質が、膜状又は微粒子状
から選択された何れか一方の状態で前記蛍光体の表面を
覆っていることを特徴とする。
【００１５】請求項３に記載された蛍光体は、請求項１
又は２記載の蛍光体において、前記蛍光体のエネルギー
ギャップが５ｅＶ以下であることを特徴とする。
又は２記載の蛍光体において、前記蛍光体のエネルギー
ギャップが５ｅＶ以下であることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明者等は、［発明が解決しよ
うとする課題］の項で説明した独自の知見に基づき、真
空容器内のカーボン系のガス分圧が１×１０-6Ｐａ以上
でもＳｒＴｉＯ3 を母体とする蛍光体を電子の射突によ
って安定して発光させる手段について鋭意研究した。そ
の結果、前記蛍光体の表面又は蛍光体層の表面を酸化作
用のある特定の物質で表面処理すれば、これら蛍光体の
表面等が前記ガスから保護されるとともに、電子線によ
る励起で十分な発光輝度と寿命も得られることがわかっ
た。このような効果が得られる物質としては、ＰｔＯ 2
又はＲｕＯ 2 のような酸化物がある。
うとする課題］の項で説明した独自の知見に基づき、真
空容器内のカーボン系のガス分圧が１×１０-6Ｐａ以上
でもＳｒＴｉＯ3 を母体とする蛍光体を電子の射突によ
って安定して発光させる手段について鋭意研究した。そ
の結果、前記蛍光体の表面又は蛍光体層の表面を酸化作
用のある特定の物質で表面処理すれば、これら蛍光体の
表面等が前記ガスから保護されるとともに、電子線によ
る励起で十分な発光輝度と寿命も得られることがわかっ
た。このような効果が得られる物質としては、ＰｔＯ 2
又はＲｕＯ 2 のような酸化物がある。
【００１７】
(1) 実施例１ ０．００２５ｍｏｌ／ｍｏｌのＰｒで付活され、Ａｌが
０．２ｍｏｌ／ｍｏｌ添加されたＳｒＴｉＯ3 ：Ｐｒ，
Ａｌ蛍光体を用意する。塩化Ｐｔを所定量のエタノール
に溶解し、前記蛍光体にコートする。これを４００℃〜
７００℃で焼成し、蛍光体にコートした物質を酸化物Ｐ
ｔＯ 2 とした。コート量は、ＰｔＯ2 に換算して１０μ
ｇ／ｇ〜８００００μｇ／ｇの間で変化させた。
０．２ｍｏｌ／ｍｏｌ添加されたＳｒＴｉＯ3 ：Ｐｒ，
Ａｌ蛍光体を用意する。塩化Ｐｔを所定量のエタノール
に溶解し、前記蛍光体にコートする。これを４００℃〜
７００℃で焼成し、蛍光体にコートした物質を酸化物Ｐ
ｔＯ 2 とした。コート量は、ＰｔＯ2 に換算して１０μ
ｇ／ｇ〜８００００μｇ／ｇの間で変化させた。
【００１８】前記物質でコートされた前記蛍光体を蛍光
表示管の陽極に実装した蛍光表示管を作製し、発光させ
て評価を行った。点灯条件は、アノード電圧が４００
Ｖ、アノード電流が平均値で７５ｍＡ／ｃｍ2 とした。
表面処理を行わない蛍光体についても同様の条件で評価
を行い、これを各図中に比較のためにＳＴＤで表示し
た。図１はコート量と輝度の関係を示す。図２は所定時
間経過後の輝度残存率とコート量との関係を示す。図３
はコート量とカーボンの付着量の関係を示す。図４は、
輝度残存率と点灯時間の関係をコート量をパラメータと
して示したものである。
表示管の陽極に実装した蛍光表示管を作製し、発光させ
て評価を行った。点灯条件は、アノード電圧が４００
Ｖ、アノード電流が平均値で７５ｍＡ／ｃｍ2 とした。
表面処理を行わない蛍光体についても同様の条件で評価
を行い、これを各図中に比較のためにＳＴＤで表示し
た。図１はコート量と輝度の関係を示す。図２は所定時
間経過後の輝度残存率とコート量との関係を示す。図３
はコート量とカーボンの付着量の関係を示す。図４は、
輝度残存率と点灯時間の関係をコート量をパラメータと
して示したものである。
【００１９】図１に示すように、初期輝度はコート量が
増すに従い低下する。コートが０のＳＴＤは最も輝度が
高いが、コート量が５０００μｇ／ｇ程度の本発明品の
相対輝度はＳＴＤを１００％とした場合に５０％程度と
なり、後述する寿命の良さを考慮すると十分に実用に耐
える。
増すに従い低下する。コートが０のＳＴＤは最も輝度が
高いが、コート量が５０００μｇ／ｇ程度の本発明品の
相対輝度はＳＴＤを１００％とした場合に５０％程度と
なり、後述する寿命の良さを考慮すると十分に実用に耐
える。
【００２０】図２に示すように、寿命を示す輝度残存率
はコート量が増すに従い増加する。コートが０のＳＴＤ
は輝度残存率が相対値で２０％である。コート量が５０
０μｇ／ｇ程度の本発明品の相対輝度は７０％以上にな
り、ＳＴＤの３倍以上となる。
はコート量が増すに従い増加する。コートが０のＳＴＤ
は輝度残存率が相対値で２０％である。コート量が５０
０μｇ／ｇ程度の本発明品の相対輝度は７０％以上にな
り、ＳＴＤの３倍以上となる。
【００２１】各試料を寿命試験後に表面分析した。その
結果を表す図３に示すように、カーボンの付着量はコー
ト量が増すに従い低下する。コートが０のＳＴＤは付着
カーボン量が相対値で約３である。コート量が５００μ
ｇ／ｇ程度の本発明品の付着カーボン量は相対値で約
１．５程度であり、コート量が５０００μｇ／ｇ程度の
本発明品の付着カーボン量は相対値で約１程度とＳＴＤ
の３分の１程度となる。
結果を表す図３に示すように、カーボンの付着量はコー
ト量が増すに従い低下する。コートが０のＳＴＤは付着
カーボン量が相対値で約３である。コート量が５００μ
ｇ／ｇ程度の本発明品の付着カーボン量は相対値で約
１．５程度であり、コート量が５０００μｇ／ｇ程度の
本発明品の付着カーボン量は相対値で約１程度とＳＴＤ
の３分の１程度となる。
【００２２】図４に示すように、輝度残存率は点灯時間
が長くなるにつれて低下するが、コート量が増えるに従
って点灯時間の増加に対する輝度残存率の低下率が小さ
くなる。要するにコート量が増えるに従って輝度が低下
しにくくなる。コートが０のＳＴＤでは、点灯時間が１
０００時間を越えると輝度残存率が初期輝度の２５％程
度に落ちてしまうが、コート量が８００μｇ／ｇ程度の
本発明品の場合、初期輝度の８０％程度を保持してい
る。
が長くなるにつれて低下するが、コート量が増えるに従
って点灯時間の増加に対する輝度残存率の低下率が小さ
くなる。要するにコート量が増えるに従って輝度が低下
しにくくなる。コートが０のＳＴＤでは、点灯時間が１
０００時間を越えると輝度残存率が初期輝度の２５％程
度に落ちてしまうが、コート量が８００μｇ／ｇ程度の
本発明品の場合、初期輝度の８０％程度を保持してい
る。
【００２３】以上のデータが示すように、コート量は５
００μｇ／ｇ〜５０００μｇ／ｇの範囲であれば実用上
問題ない。また、８００μｇ／ｇ〜２０００μｇ／ｇ
の範囲であれば最も好ましい効果が得られる。
００μｇ／ｇ〜５０００μｇ／ｇの範囲であれば実用上
問題ない。また、８００μｇ／ｇ〜２０００μｇ／ｇ
の範囲であれば最も好ましい効果が得られる。
【００２４】 (2) 実施例２ ０．００２５ｍｏｌ／ｍｏｌのＰｒで付活され、Ａｌが
０．２ｍｏｌ／ｍｏｌ添加されたＳｒＴｉＯ3 ：Ｐｒ，
Ａｌ蛍光体を用意する。ＲｕＯ 2 を前記蛍光体に４００
０μｇ／ｇコートする。この蛍光体を蛍光表示管に実装
して実施例１と同一の条件で初期輝度、寿命試験等の試
験を行った。比較のためにＳＴＤについても同様の試験
を行った。
０．２ｍｏｌ／ｍｏｌ添加されたＳｒＴｉＯ3 ：Ｐｒ，
Ａｌ蛍光体を用意する。ＲｕＯ 2 を前記蛍光体に４００
０μｇ／ｇコートする。この蛍光体を蛍光表示管に実装
して実施例１と同一の条件で初期輝度、寿命試験等の試
験を行った。比較のためにＳＴＤについても同様の試験
を行った。
【００２５】本例の試料の蛍光体は、ＳＴＤに比べて初
期輝度は８０％であった。寿命特性については、ＳＴＤ
が輝度残存率２０％であるのに対し、本例の試料の蛍光
体は約９０％と良好な値を示した。
期輝度は８０％であった。寿命特性については、ＳＴＤ
が輝度残存率２０％であるのに対し、本例の試料の蛍光
体は約９０％と良好な値を示した。
【００２６】以上説明した各実施例ではＳｒＴｉＯ3 ：
Ｐｒ，Ａｌ蛍光体をＰｔＯ 2 やＲｕＯ 2 でコートした。
蛍光体については、ＳｒＴｉＯ3 ：Ｐｒ，Ａｌ蛍光体だ
けでなく、ＳｒＴｉＯ3 ：Ｐｒ蛍光体にＡｌ以外の物
質、例えばＧａやＩｎ等を添加したものでも、前記物質
のコートにより前記実施例と同様の効果が得られる。
Ｐｒ，Ａｌ蛍光体をＰｔＯ 2 やＲｕＯ 2 でコートした。
蛍光体については、ＳｒＴｉＯ3 ：Ｐｒ，Ａｌ蛍光体だ
けでなく、ＳｒＴｉＯ3 ：Ｐｒ蛍光体にＡｌ以外の物
質、例えばＧａやＩｎ等を添加したものでも、前記物質
のコートにより前記実施例と同様の効果が得られる。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、Ｃｄを含まず、低電圧
から発光し、寿命特性の良好なＳｒＴｉＯ3 を母体とす
る蛍光体を提供できる。
から発光し、寿命特性の良好なＳｒＴｉＯ3 を母体とす
る蛍光体を提供できる。
【図１】酸化作用のある物質のコート量と蛍光体の輝度
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図２】蛍光体の所定時間経過後の輝度残存率と酸化作
用のある物質のコート量との関係を示すグラフである。
用のある物質のコート量との関係を示すグラフである。
【図３】酸化作用のある物質のコート量と蛍光体に対す
るカーボンの付着量の関係を示すグラフである。
るカーボンの付着量の関係を示すグラフである。
【図４】蛍光体の輝度残存率と点灯時間の関係を、酸化
作用のある物質のコート量をパラメータとして示したグ
ラフである。
作用のある物質のコート量をパラメータとして示したグ
ラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 義孝 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株 式会社内 (56)参考文献 特開 平８−85788（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−87618（ＪＰ，Ａ) 特公 昭41−16162（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C09K 11/00 - 11/89 ＣＡ（ＳＴＮ)
Claims (3)
- 【請求項１】 ＳｒＴｉＯ3 を母体とする蛍光体に、Ｐ
ｔＯ 2 とＲｕＯ 2 の中から選ばれた少なくとも一つの物
質を添加したことを特徴とする蛍光体。 - 【請求項２】 前記物質が、膜状又は微粒子状から選択
された何れか一方の状態で前記蛍光体の表面を覆ってい
る請求項１記載の蛍光体。 - 【請求項３】 前記蛍光体のエネルギーギャップが５ｅ
Ｖ以下である請求項１又は２記載の蛍光体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7252796A JP2904106B2 (ja) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | 蛍光体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7252796A JP2904106B2 (ja) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | 蛍光体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09255952A JPH09255952A (ja) | 1997-09-30 |
| JP2904106B2 true JP2904106B2 (ja) | 1999-06-14 |
Family
ID=13491906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7252796A Expired - Fee Related JP2904106B2 (ja) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | 蛍光体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2904106B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7071609B2 (en) | 2003-05-12 | 2006-07-04 | Noritake Itron Corporation | Red phosphor for low-voltage electron beam |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5379724B2 (ja) * | 2010-03-03 | 2013-12-25 | ノリタケ伊勢電子株式会社 | 低速電子線用蛍光体および蛍光表示装置 |
-
1996
- 1996-03-27 JP JP7252796A patent/JP2904106B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7071609B2 (en) | 2003-05-12 | 2006-07-04 | Noritake Itron Corporation | Red phosphor for low-voltage electron beam |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09255952A (ja) | 1997-09-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |