JP3621224B2

JP3621224B2 - 蛍光体および蛍光表示装置

Info

Publication number: JP3621224B2
Application number: JP10710097A
Authority: JP
Inventors: 優行中西
Original assignee: Noritake Itron Corp
Current assignee: Noritake Itron Corp
Priority date: 1997-04-24
Filing date: 1997-04-24
Publication date: 2005-02-16
Anticipated expiration: 2017-04-24
Also published as: JPH10302686A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、蛍光表示管などに用いられる蛍光体とそれを用いた蛍光表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蛍光表示管に使用される蛍光材料は、通常低速電子線励起発光蛍光体と呼ばれており、１００ｅＶ程度の加速電圧により実用輝度が得られる蛍光材料である。ブラウン管などの高電圧励起とは異なり、電子線の侵入深さは高々数１ｎｍといわれている。
したがって、蛍光表示管においては電子線の透過能力が小さいため、ブラウン管のようなメタルバック処理が使えない。このため、蛍光材料母体（蛍光体）の抵抗を下げ、２次電子放出能力が１以下の領域での励起による帯電を防止し、励起発光開始電圧を下げるようにしている。
【０００３】
上述したような蛍光表示管用の蛍光体の要件としては、以下に示すものがある。
▲１▼低抵抗であること。
▲２▼発光開始電圧が本質的に低いこと。
▲３▼低加速電圧の発光効率が高く、かつ、輝度飽和がないこと。
▲４▼特に蛍光体粒子表面においての欠陥などが少なく、低速電子励起発光状態が安定であり、分解などが起こらないこと。
▲５▼蛍光表示管製造工程における熱処理などに対して安定であること。
▲６▼励起発行時に酸化物フィラメントに悪影響を及ぼすような物質を放出しないこと。
【０００４】
ところで近年、蛍光表示管の用途の拡大にともない、多色表示の要望が高まってきた。
平型蛍光表示管の初期の頃には、動作電圧１０〜５０Ｖ程度の低速電子線で実用上十分な輝度を得られる蛍光体としては、緑色発光のＺｎＯ：Ｚｎ以外にはなかった。
しかし、Ｉｎ_２Ｏ_３などの導電物質を利用して低抵抗化する技術が開発されて以来、硫化物蛍光体などを用いた多色発光がある程度可能となった。
例えば、青色発光のＺｎＳ：Ｃｌ＋Ｉｎ_２Ｏ_３、黄緑のＺｎＳ：銅，Ａｌ＋Ｉｎ_２Ｏ_３などがある。
このような硫化物蛍光体を用いたレモン色を発色する蛍光材料として、（Ｚｎ_０．５５，Ｃｄ_０．４５）Ｓ：Ａｇがある。レモン色は、緑色と黄色の中間色として重要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、レモン色の発光色を得るために硫化物蛍光体である（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ａｇを用いると、蛍光材料に電子を照射しているときにこの硫化物より硫黄の飛散が生じる。この硫黄の飛散は、カソードを劣化させ、カソードの電子放出機能を低下させる。
このように、カソードの電子放出機能が低下すると陽極周辺の電位分布に対して電子の干渉むらを生じさせ、結果的に表示品質を著しく低下させることになり、蛍光表示管としての寿命を短くすることになる。
この発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、カソード劣化などを引き起こさない、レモン色の蛍光材料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】
この発明の蛍光体は、低加速電子の衝突により発光する蛍光体を、ＺｎＯ：Ｚｎ蛍光体、および、（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏを母体とする蛍光体から構成するようにした。
緑色の発光色を有するＺｎＯ：Ｚｎ蛍光体および黄色の発光色を有する（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏを母体とする蛍光体と混合することで、その中間的な色であるレモン色の発光色が得られる。
また、この発明の蛍光表示装置では、その混合した蛍光体からなる発光部を備えた表示部と、その表示部が内包されて内部が真空排気された外囲器と、外囲器の一部を構成して表示部の光が外部へ透過する表示面と、表示面に形成されて主に黄色の光を透過する外部フィルターとを備えるようにした。
この結果、蛍光表示装置より観察される発光光は、蛍光体から発せられるレモン色の光が黄色の外部フィルターを透過したものとなる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施の形態を図を参照して説明する。
実施の形態１
図１は、この発明の実施の形態１における蛍光表示管（蛍光表示装置）の構成を示す構成図であり、その最小単位の部分だけを模式的に示している。
この多色表示に対応する蛍光表示管の構成を説明すると、ガラス基板１上に配線層２が形成され、配線層２上には絶縁層３が形成されている。また、絶縁層３上には所定の位置にアノード電極（陽極）４が形成され、このアノード電極４は、絶縁層３に開けられたスルーホール３ａを介して、配線層２の所定位置に接続されている。また、アノード電極４上には発光部５が形成され、それらの上部にはグリッド６が配置され、その上にフィラメント７が配置されている。
【０００８】
一方、ガラス基板１端部には、スペーサガラス８が配置され、その上にガラス基板１に対向して透明なフロントガラス９が配置されている。ガラス基板１とスペーサガラス８、およびスペーサガラス８とフロントガラス９は、それぞれガラスフリット１０により接着固定されて、外囲器を構成している。
なお、図示していないが、スペーサガラス８とガラス基板１との接触部のガラスフリット１０を通してリードが設けられ、このリードは配線層２に接続されている。
【０００９】
そして、この実施の形態１では、発光部５は、ＺｎＯ：Ｚｎ蛍光体、および、黄色の発光色を有する（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏを母体とする蛍光体から構成し、レモン色を発色するようにした。ここで、（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏを母体とする蛍光体としては例えば、アクチベータとしてＺｎを用いた（Ｚｎ_１−ｘ，Ｍｇ_ｘ）Ｏ：Ｚｎ蛍光体があり、ｘの範囲としては０＜ｘ≦０．２５などがある。他に、Ｌｉをアクチベータとした（Ｚｎ_１−ｘ，Ｍｇ_ｘ）Ｏ：Ｌｉ蛍光体もある。
このときの、ＺｎＯ：Ｚｎと（Ｚｎ_１−ｘ，Ｍｇ_ｘ）Ｏ：Ｚｎとの混合比は、例えば３：７から５：５の範囲がもっとも適当である。ただし、色の好みに応じて、適宜混合比を１：９から９：１の範囲で選択すればよい。この場合、ＺｎＯ：Ｚｎが多いほど式度点は緑みとなり、少なければ黄みとなる。
【００１０】
このように発光部５を構成することで、発光部５の発光色は、図２の色度点２１に示すようになり、レモン色を発色することになる。
そして、この実施の形態１では、発光部５に硫化物蛍光体を用いていないので、発光部５に電子が照射されてもここより硫黄の飛散が生じることが無く、硫黄の飛散によるカソードの劣化を起こすことがない。また、発光部に有毒なＣｄなどを用いていないので、廃棄物処理コストを削減できる。
なお、発光部５を構成する蛍光体に酸化タングステン（ＷＯ_３）が添加されているようにしてもよい。この酸化タングステンを所定量添加することで、蛍光体の高温放置特性を改善することが可能となり、蛍光体の経時変化による輝度特性が抑制できる。
【００１１】
実施の形態２
以下この発明の実施の形態２について説明する。図３は、この発明の実施の形態２における蛍光表示管の構成を示す構成図であり、その最小単位の部分だけを模式的に示している。
この実施の形態２では、図３に示すように、ＺｎＯ：Ｚｎ蛍光体および（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏを母体とする蛍光体の構成に、黄色顔料を添加した発光部５ａを、アノード電極４上に形成するようにした。この黄色顔料としては、ＴｉＯ_２ −Ｓｂ_２Ｏ_２−ＮｉＯ，ＴｉＯ_２ −Ｓｂ_２Ｏ_２−Ｃｒ_２Ｏ_３，ＴｉＯ_２ −ＢａＯ−ＮｉＯなどのチタンエローと呼ばれる複合酸化物がある。
他の構成は、図１と同様である。なお、蛍光体５ａには、上記実施の形態１と同様に、酸化タングステン（ＷＯ_３）を添加するようにしてもよく、また、酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）を添加するようにしてもよい。この酸化インジウムの添加は、電子衝撃による顔料のチャージアップを抑制することができる。
【００１２】
黄色顔料の添加は、図１における発光部５に内部的にフィルターを形成することとなる。この結果、発光部５ａからの光の色は、図４に示す色度点４１で示されるものとなる。
このように、この実施の形態２によれば、黄色顔料を用いて内部フィルターを形成することにより、より特性のよいレモン色を発色することが可能となる。また、上記実施の形態１と同様に、発光部５ａには硫化物蛍光体を用いていないので、発光部５ａに電子が照射されてもここより硫黄の飛散が生じることが無く、硫黄の飛散によるカソードの劣化を起こすことがない。また、発光部に有毒なＣｄなどを用いていないので、廃棄物処理コストを削減できる。
【００１３】
実施の形態３
以下この発明の実施の形態３について説明する。図５は、この発明の実施の形態３における蛍光表示管の構成を示す構成図であり、その最小単位の部分だけを模式的に示している。この実施の形態２では、図５に示すように、フロントガラス９上に、外部フィルター１１を形成した。他の構成は、図１と同様である。
この外部フィルター１１は、フィルム状のフィルターをフロントガラス９上に張り付けることで形成される。なお、この外部フィルター１１の形成は、他にも、顔料の印刷により形成したり、フロントガラス９に直接着色することで設けるようにしてもよい。
【００１４】
この外部フィルター１１は、図６（ａ）〜（ｄ）のいずれかに示すような分光特性を有していればよい。この外部フィルター１１を設けることで、発光部５からの光は外部フィルター１１を通過して観察されることになり、その色は図７に示す色度点７１で示されるものとなる。
このように、この実施の形態３によれば、外部フィルター１１を設けたことにより、より特性のよいレモン色を発色することが可能となる。また、上記実施の形態１と同様に、発光部５には硫化物蛍光体を用いていないので、発光部５に電子が照射されてもここより硫黄の飛散が生じることが無く、硫黄の飛散によるカソードの劣化を起こすことがない。また、発光部に有毒なＣｄなどを用いていないので、廃棄物処理コストを削減できる。
【００１５】
なお、上記実施の形態１，３においても、発光部を構成する蛍光体に、酸化インジウムを添加するようにしてもよい。蛍光体で構成する発光部が薄く、かつ、陽極からはみ出すような構造の場合、陽極とはみ出した発光部との導通が確保しにくくなる。しかし、酸化インジウムを蛍光体に添加しておくことで、その問題を解消できることになる。
また、上記実施の形態３においても、発光部５に内部フィルターを設けるようにしてもよいことはいうまでもない。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明では、低加速電子の衝突により発光する蛍光体を、ＺｎＯ：Ｚｎ蛍光体と（Ｚｎ_１−ｘ，Ｍｇ_ｘ）_１＋ｙＯ：Ｚｎ蛍光体とから構成するようにした。
緑色の発光色を有するＺｎＯ：Ｚｎ蛍光体と、黄色の発光色を有する（Ｚｎ_１−ｘ^，Ｍｇｘ ^）１＋ｙ^{Ｏ：Ｚｎ蛍光体とを混合することで、その中間的な色であるレモ}ン色の発光色が得られる。また、この蛍光体は、硫化物蛍光体を含んでいないので、硫黄の飛散が無く、その硫黄の飛散による問題が生じない。また、発光部に有毒なＣｄなどを用いていないので、廃棄物処理コストを削減できる。
また、その蛍光体を用いた蛍光表示管において、外囲器の一部を構成して表示部の光が外部へ透過する表示面に、主に黄色の光を透過する外部フィルターを備えるようにした。
このため、より特性のよいレモン色の発光色が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１における蛍光表示管の構成を示す構成図である。
【図２】発光部の発光色を示す色度図である。
【図３】この発明の実施の形態２における蛍光表示管の構成を示す構成図である。
【図４】発光部の発光色を示す色度図である。
【図５】この発明の実施の形態３における蛍光表示管の構成を示す構成図である。
【図６】外部フィルターの光透過特性を示す特性図である。
【図７】外部フィルターを通してみたときの発光部の発光色を示す色度図である。
【符号の説明】
１…ガラス基板、３…絶縁層、４…アノード電極、５…発光部、６…グリッド、７…フィラメント、８…スペーサガラス、９…フロントガラス、１０…ガラスフリット。

Claims

低加速電子の衝突により発光する蛍光体であり、
ＺｎＯ：Ｚｎ蛍光体および（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏを母体とする蛍光体から構成されたことを特徴とする蛍光体。
請求項１記載の蛍光体において、
ＷＯ_３が添加されていることを特徴とする蛍光体。
請求項１または２記載の蛍光体において、
Ｉｎ_２Ｏ_３が添加されていることを特徴とする蛍光体。
請求項１〜３いずれか１項記載の蛍光体において、
黄色の顔料が添加されていることを特徴とする蛍光体。
請求項１〜４いずれか１項記載の蛍光体からなる発光部を備えた表示部と、
前記表示部が内包されて内部が真空排気された外囲器と、
前記外囲器の一部を構成して前記表示部の光が外部へ透過する表示面と、
前記表示面に形成されて主に黄色の光を透過する外部フィルターと
を備えたことを特徴とする蛍光表示装置。