JPH0220679B2 - - Google Patents

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JPH0220679B2
JPH0220679B2 JP57087679A JP8767982A JPH0220679B2 JP H0220679 B2 JPH0220679 B2 JP H0220679B2 JP 57087679 A JP57087679 A JP 57087679A JP 8767982 A JP8767982 A JP 8767982A JP H0220679 B2 JPH0220679 B2 JP H0220679B2
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phosphor
blue
zns
zno
electron beam
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JP57087679A
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Kyoshi Morimoto
Hitoshi Toki
Tatsuo Fukuda
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Futaba Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、数V〜数10Vの低加速電圧による低
速電子線の射突により励起されて青色系に発光す
る低速電子線励起蛍光体に関するものである。
最近、家庭電器製品、自動車のインパネ、オー
デイオ機器、電子ゲーム等の各種製品のデイスプ
レイとして、低電圧での駆動が可能であり、また
消費電力も少なく自発光で明るく見易い表示が得
られるなどの特長を有する蛍光表示装置が多く用
いられるようになつてきている。
この蛍光表示装置の一般的構造は、基板と側面
板および前面板からなる前囲器とを封着し外囲器
を形成している。この外囲器内の基板上に外部端
子と接続している配線導体と陽極導体さらに陽極
導体上に蛍光体層が被着され、陽極導体と蛍光体
層から陽極が構成されている。この陽極に対面し
た上方に制御電極が配設され、さらに上方にフイ
ラメント状の陰極が張設されている。これらの電
極を覆うように前囲器が基板に封着され、外囲器
内を真空に保持している。
一般に蛍光表示管は、以上のように構成してい
るのでフイラメント状陰極に通電加熱すると電子
を放出する。
この放出された電子を制御電極により加速・制
御されて選択的に正の陽極電圧が付与される陽極
の蛍光体層に射突させて、蛍光体層を励起させて
文字や図形などの表示を得るものである。
前記陽極導体上に被着された蛍光体層は、低速
電子線の励起により表示を得るに十分な発光輝度
が得られる低速電子線励起蛍光体により構成され
ている。
ところで、この低速電子線励起蛍光体として
は、従来よりZnO:Zn蛍光体が多く使用されて
いる。このZnO:Zn蛍光体は、発光しきい値電
圧が2V程度ときわめて低く、また、一般には10
〜20V程度の陽極電圧で表示を得るのに十分な発
光輝度が得られ、低速電子線としてはきわめてす
ぐれている。
しかしながら、このZnO:Zn系蛍光体は電子
線の励起による発光色が青緑色系に限られてい
た。一方、蛍光表示装置の応用分野が広がり、表
示の発光色も青緑色以外の発光色が要望されるよ
うになつてきている。その一つに青色系発光蛍光
体がある。青色は三原色の一つでもあり、マルチ
カラー化には必要な色彩である。
しかして、現在の青色系の低速電子線励起用の
蛍光体としては、ZnS:Ag、ZnS:Ag,Al、
ZnS:[Zn]、等のZnS系統の蛍光体や(Zn1-x
Cdx)S:Ag(ただし0<x<0.2)、(Zn1-xCdx
S:Ag,Al(ただし0<x<0.2)等の蛍光体が
ある。
一方、低速電子線用蛍光体は、射突する電子
が、蛍光体の表面に帯電するのを防ぐためと、蛍
光表示管では陽極電圧は通常10〜50V程度であ
り、陽極電流は2〜10mA/cm2程度である。した
がって蛍光体層での電圧降下を1.0V(10%)以下
に抑えるためには蛍光体層の抵抗を500Ω/cm2
下にしなければならないために、蛍光体に適度の
導電性を有してなければならない。そのために前
記ZnS系の蛍光体には、従来は導電物質として
IN2O3、SnO2、ZnOなどを適量混合して導電性
を与えていたのである。
しかしながら、前記導電物質は、もつぱら蛍光
体の導電性を改善するためにのみ用いられたもの
であり、発光に対しては、導電物質自らは発光し
ないため何ら寄与するものではない。
したがつて、低速電子線励起用蛍光体を得るた
めに、前記導電物質を混合する場合、その混合比
を高くすれば、その分だけ蛍光体の混合比が低下
し、アノード表面の蛍光体発光表面積が少なくな
つて発効輝度が下がる結果となり、表示に十分な
輝度を得ることができないという欠点がある。さ
らに、発光しない導電物質を混合していることか
ら、不均一な混合によつて発光にむらが生じやす
く、表示品位を悪くするという問題点もあった。
ところで、低速電子線用蛍光体として一番多く
使用されているZnO:Zn蛍光体は、比抵抗が105
〜106Ωcmであり、SnO2、InO2等の導電物質の見
かけの比抵抗103〜107Ωcmと同程度の比較的大き
な導電性を有していることが知られている。
一方、本発明者等は上述した各種低速電子線励
起用の蛍光体における問題点を検討した結果とし
て、従来の青色系発光の低速電子線励起用蛍光体
に輝度を落とさず、高輝度を保持できる導電物質
を研究開発してきた。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもの
であり、ZnS:AgやZnS:Ag,AlやZnS:[Zn]
等の青色系に発光するZnS系蛍光体にそれ自体が
低抵抗で低速電子線により励起されて青緑色系に
発光するZnO:Zn蛍光体に青色フイルター物質
をコーテングし、青色に発光する蛍光体を混合
し、高効率で、高輝度の青色発光低速電子線励起
蛍光体を提供することを目的とするものである。
以下、本発明の蛍光体について、具体的な実施例
に基づき、図面を参照しながら説明する。
実施例 1 本実施例は第1の蛍光体として、ZnS:Ag、
ZnS:Ag,Al、ZnS:[Zn]等の青色系発光蛍光
体に第2の蛍光体としてZnO:Znの青緑色系発
光蛍光体に青色フイルターとして、青色顔料をコ
ーテングした蛍光体を混合した例である。
第1の蛍光体である青色系発光蛍光体として
ZnS:Agを使用した場合を以下説明する。
第1の蛍光体であるZnS:Ag蛍光体は、蛍光
体の母体になる硫化亜鉛(ZnS)粉末に対し、
Agとして所定量含有するように硝酸銀
(AgNO3)を計算して混合する。さらにフラツク
スとして塩化ナトリウム(NaCl)を所定量混合
したものを石英ルツボに充填し、硫化水素を含有
する窒素気流中で800〜1000℃程度の温度で1〜
10時間程度焼成する。焼成後、炉から取り出した
焼成物を冷却し、純水中で洗浄してZnS:Ag蛍
光体が得られる。
このZnS:Ag蛍光体は、第3図に示すように、
その発光スペクトルが452nmにピーク値をもつ青
色発光の蛍光体である。しかしながら導電性が悪
いので低速電子線用として用いるときには従来は
In2O3,SnO2,ZnO等の導電物質を加え、例えば
ZnS:Ag+In2O3という形で使用されていた。
次に前記ZnS:Ag蛍光体に混合する、青緑色
系に発光し、導電性を有する第2の蛍光体を用意
する。この第2の蛍光体としては、低速電子線の
励起によつて青緑色系に発光し、かつ、それ自身
ある程度の導電性を有するZnO:Zn蛍光体があ
る。このZnO:Zn蛍光体について、その製造方
法を示せば以下のようになる。まず蛍光体の母体
になる酸化亜鉛(ZnO)粉末を還元性雰囲気中で
焼成すると得られる。
このZnO:Zn蛍光体は、見かけの発光色は青
緑色であるが第3図の発光スペクトル図で示すよ
うに400nm〜700nm付近までの発光成分を有して
いる。また、発光スペクトルのピーク値が505nm
であるので、400nm〜500nmの青色成分もかなり
多く有している。またZnO:Zn蛍光体の発光輝
度は高く17ルーメン/w位あり、前述のZnS系の
青色蛍光体より10倍以上の輝度を有する。この蛍
光体に青色顔料を混合し、コーテングして青色フ
イルターとして作用させる青色顔料の一つとして
コバルト青顔料がある。この化学組成がアルミン
酸コバルト(CoO・Al2O3)である。また他の青
色顔料として群青がある。この群青は、例えば
3SiO4・Al2(AlSO4Na)CaNa4という化学式で表
される。その他ソーダ群青や硫酸群青がある。前
記顔料は、ボールミル粉砕機等により蛍光体粒子
よりも微粒子に粉砕した後、純水で希釈して分散
させる。この顔料を分散された混合液中にZnO:
Zn蛍光体を入れよくかくはんした後、混合液を
一昼夜静置し、上ずみ液をすて、蛍光体と水を分
離し、次いで蛍光体を乾燥させると、蛍光体表面
に青色顔料がコーテングされた形の蛍光体が得ら
れる。青色顔料の割合は、蛍光体に対して0.5〜
30wt%量が含有するように青色顔料を水に分散
させる。0.5%より顔料が少ない場合には、発光
色が青緑色からあまり変わらず良好な青色発色せ
ず、30%を超す場合には、発光色が深い青色とな
つて、輝度低下をもたらし、かつ発光効率を低下
させることになる。このようにして得られた第2
の蛍光体である青色顔料コーテング蛍光体すなわ
ち群青をコーテングしたZnO:Zn蛍光体を第1
の蛍光体であるZnS:Ag蛍光体に対し1〜80wt
%量混合させて、青色系蛍光体(ZnS:Ag)の
回りに顔料被覆蛍光体(ZnO:Zn)を被着させ
る。混合方法としては、上記第1及び第2の蛍光
体を所定量秤量し、メノウ乳鉢に入れて、蛍光体
をつぶさない程度の軽い力で十分混合することに
より目的とする青色低速電子線励起蛍光体が得ら
れる。
次に、上述のようにして得られた蛍光体を使つ
て蛍光表示管を作製し、蛍光体の特性を調べた。
第1図は、本発明の蛍光体を使用した蛍光表示
管の一部を破断して示す要部平面図であり、第2
図は、同要部拡大断面図である。
ここで、1は、ガラス、セラミツクスなどの絶
縁材料からなる基板であり、この基板1上にまず
配線導体2を被着し、さらにこの配線導体2を所
定位置にスルーホール3aの形成された絶縁層3
により覆う。この絶縁層3は、例えば、低融点の
フリツトガラスを主成分とし、これにバインダや
有機溶剤及びピグメント例えば黒色の顔料を混合
させてペースト状に調合して印刷法により被着さ
せ、焼成固着させたものである。
4は、前記絶縁層3上に、表示パターン形状例
えば日字形に形成された陽極導体であり、この陽
極導体上に、前述の製造方法の過程を経て得られ
た青色系発光蛍光体に、第2の蛍光体として青色
フイルター物質をコーテングしたZnO:Znを混
合した本発明による蛍光体5を周知のスクリーン
印刷法や、電着法あるいは沈殿などの手段により
被着し、陽極6が形成される。さらに、この陽極
6が日字形配列されて一けたのパターン表示部7
となつている。
また、8は、前記パターン表示部7に対面する
上方に配列されたメツシユ状の制御電極である。
9は、前記制御電極8の上方に張設され、加熱さ
れて電子を放出するフイラメント状の陰極であ
る。10は、前記基板1及び側面板とともに真空
外囲器を構成し、前記各電極を高真空状態に保持
する前囲器である。11は、前記外囲器の封着部
を気密に貫通し、前記各電極に駆動信号を送るた
めの端子である。すなわち、第1図、第2図に示
す蛍光表示管は、従来から周知の蛍光表示管の構
造であり、本発明はその中の蛍光体層5を、
ZnS:Ag蛍光体、ZnS:Ag,Al蛍光体やZnS:
[Zn]蛍光体、(Zn1-xCdx)S:Ag蛍光体、
(Zn1-xCdx)S:Ag,Al蛍光体の中から選ばれ
た一種類の青色系蛍光体に、それ自身が導電性を
有するZnO:Zn蛍光体に青色フイルター物質を
コーテングした蛍光体を1〜80wt%混合した本
発明の蛍光体により形成したものである。
しかして、この本発明の蛍光表示管の陰極9
に、陰極電圧を付与し、また制御電極8に制御電
圧を、陽極6に陽極電圧を付与して発光表示させ
た場合の蛍光体の発光スペクトルを第3図に示
す。また比較するために従来の青色系発光蛍光体
であるZnS:Ag蛍光体の発光スペクトルと、青
緑色系発光蛍光体で導電性を有するZnO:Zn蛍
光体の発光スペクトルとZnS:Ag+ZnO:Zn(フ
イルターなし)蛍光体の発光スペクトルを示す。
この図から明らかなように、本発明の蛍光体の一
実施例であるZnS:Ag+青色フイルター付
ZnO:Znの発光スペクトルのピーク値は460nm
付近にあり、従来の青色発光蛍光体のZnS:Ag
蛍光体のピーク値が452nmなので、本発明の蛍光
体の一実施例であるZnS:Ag+青色フイルター
付ZnO:Znはあきらかに青色であることを示し
ている。
また、従来のZnO:Zn蛍光体でフイルターな
しの場合は第3図に示すように505nm付近にピー
ク値を位置している。また比較のためにZnS:
Ag蛍光体に前記フイルターなしのZnO:Znを混
合したものは、475nm付近にピーク値を有し、緑
色に近い青緑色であり前記ZnO:Zn蛍光体と本
発明の蛍光体の間にピーク値を有している。従つ
て、本発明のフイルター付ZnO:Znを混合した
蛍光体の方が、フイルターなしのZnO:Znを混
合したものより、より青色側にシフトし、色純度
の良い青色が得られる。
以上が第1の蛍光体としてZnS:Ag蛍光体の
場合を説明したが、前記ZnS:Ag蛍光体以外の
ZnS:Ag,Al蛍光体、ZnS:[Zn]蛍光体、
(Zn1-xCdx)S:Ag蛍光体、(Zn1-xCdx)S:
Ag,Al蛍光体もZnS:Ag蛍光体の場合とほぼ同
じ位の位置にピーク値を有し、第2の蛍光体であ
るZnO:Zn(青色フイルター付)と混合するピー
ク値は多少長波側にシフトするが、発光色は、第
1の蛍光体と同じ青色を有するという、ZnS:
Ag蛍光体と同様な傾向を示すものである。
また、第4図は、本発明の蛍光体の一実施例で
あるZnS:Ag+ZnO:Zn(青色フイルター付)蛍
光体と比較のため、従来のZnS:Ag+In2O3蛍光
体と、ZnS:Ag単独の蛍光体の、陽極電圧と発
光輝度の関係を示すグラフである。
この図からわかるように従来の青色発光の
ZnS:Ag蛍光体を単独に使つた場合は発光しき
い値電圧は高く75V位であり、発光輝度も低く低
速電子線励起蛍光体としての十分な性能を有して
いないことがわかる。また前記蛍光体ZnS:Ag
に導電物質としてIn2O3を加えたZnS:Ag+
In2O3蛍光体の発光輝度特性は、前記ZnS:Ag単
独より発光しきい値電圧は低く、発光輝度も陽極
電圧が50Vで120位ft−Lあり、低速電子線励起
蛍光体として使用できぬ性能は有しているが、更
に輝度特性をよくすることが要求され、本発明に
いたつたのである。本発明の一実施例である
ZnS:Ag+ZnO:Zn(フイルター付)蛍光体の発
光輝度特性は、前記蛍光体ZnS:Agに導電物質
としてIn2O3を加えた蛍光体よりさらに発光しき
い値電圧は低く、輝度は、In2O3入りの蛍光体よ
り高いことがわかる。陽極電圧が50Vで約250ft
−L位あり、前記In2O3を加えたZnS:Ag蛍光体
の2倍位の高輝度を有している。
以上述べたように、本発明による蛍光体は、低
速電子線の射突によつて青色系に発光する。例え
ばZnS:Ag蛍光体による第1の蛍光体に、それ
自身導電性を有し、低速電子線の射突によつて青
緑色系に発光する例えばZnO:Zn(フイルター
付)蛍光体による第2の蛍光体を導電物質として
加えてなるものである。
しかして青色系の第1の蛍光体の発光に加えて
導電物質としての第2の蛍光体も青色発光するの
で、発光効率が改善され、高輝度の青色系蛍光体
及び蛍光表示管が得られるとともに発光しきい値
電圧を引下げる上からも効果はきわめて大であ
る。
また導電物質として高価なIn2O3を使用せずに
安価な青緑系蛍光体を兼用することができるため
蛍光体及び蛍光表示管が安価になるという効果も
兼ねそなえている。さらに本発明の蛍光体には非
発光物質などを混合してないので、輝度むらを生
じたり、発光面積の減少をきたすことがなく、高
輝度で、かつ、高品質の表示が得られるなどのす
ぐれた効果が奏されるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の蛍光表示管の一部を破断し
て示した平面図、第2図は、第1図の要部の拡大
断面図、第3図は、本発明の蛍光体及び従来の蛍
光体の発光スペクトル図、第4図は、本発明の蛍
光体及び従来の蛍光体の陽極電圧−発光輝度特性
を示す図である。 4……陽極導体、5……蛍光体、6……陽極、
9……陰極。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 第1の蛍光体として、ZnS:Ag蛍光体、
    ZnS:Ag,Al蛍光体、ZnS:[Zn]蛍光体、
    (Zn1-xCdx)S:Ag蛍光体(ただし0<x<
    0.2)、(Zn1-xCdx)S:Ag,Al蛍光体(ただし0
    <x<0.2)の中から選ばれた少なくとも一種類
    の蛍光体に、第2の蛍光体として、ZnO:Zn蛍
    光体に対し青色フイルタ物質を0.5〜30wt%量混
    合し、コーテイングしたZnO:Zn蛍光体を第1
    の蛍光体に対して1〜80wt%量混合し、低速電
    子線の励起により青色系発光を有することを特徴
    とする青色低速電子線励起蛍光体。
JP8767982A 1982-05-24 1982-05-24 青色低速電子線励起「けい」光体及び青色低速電子線励起「けい」光体を用いた「けい」光表示管 Granted JPS58204087A (ja)

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JP8767982A JPS58204087A (ja) 1982-05-24 1982-05-24 青色低速電子線励起「けい」光体及び青色低速電子線励起「けい」光体を用いた「けい」光表示管

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0428581U (ja) * 1990-07-04 1992-03-06

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5230276A (en) * 1975-09-02 1977-03-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Fluorescent substance for low speed electron beam

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