JPH1030090A - 発光装置とその製法 - Google Patents
発光装置とその製法Info
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- JPH1030090A JPH1030090A JP9068144A JP6814497A JPH1030090A JP H1030090 A JPH1030090 A JP H1030090A JP 9068144 A JP9068144 A JP 9068144A JP 6814497 A JP6814497 A JP 6814497A JP H1030090 A JPH1030090 A JP H1030090A
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- luminescent material
- coating
- phosphor
- particles
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- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
- C09K11/025—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor non-luminescent particle coatings or suspension media
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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- H01J63/02—Details, e.g. electrode, gas filling, shape of vessel
- H01J63/04—Vessels provided with luminescent coatings; Selection of materials for the coatings
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- Luminescent Compositions (AREA)
- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
- Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 長寿命の、例えば、表示装置用の、蛍光体を
提供する。 【解決手段】 蛍光体（通常は粒子（１１））に、Ｓ
ｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒ、ＩｎまたはＳｎを含有する材料
の薄層（１２）を塗布することによりこの蛍光体の寿命
を大幅に長く向上することができる。好ましい塗布法と
してこの蛍光体を、ｐＨ＞７、好ましくは＞９または１
０を有するアルコキシド（例えば、ＴＥＯＳ）を含む溶
液に暴露させて塗布蛍光体とする。
提供する。 【解決手段】 蛍光体（通常は粒子（１１））に、Ｓ
ｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒ、ＩｎまたはＳｎを含有する材料
の薄層（１２）を塗布することによりこの蛍光体の寿命
を大幅に長く向上することができる。好ましい塗布法と
してこの蛍光体を、ｐＨ＞７、好ましくは＞９または１
０を有するアルコキシド（例えば、ＴＥＯＳ）を含む溶
液に暴露させて塗布蛍光体とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、“蛍光体”に係
り、特に、例えば、電子ビーム表示装置用の“蛍光体”
と該蛍光体の製法に関する。
り、特に、例えば、電子ビーム表示装置用の“蛍光体”
と該蛍光体の製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】“蛍光体”と通常呼ばれる物質のカソー
ドルミネセンスを含む表示装置は、どこにでも見られ
る、通常の陰極線管を含め、テレビジョンセット、コン
ピュータモニタ、レーダスクリーンなど、さらには比較
的新しい電界放出表示装置など、広く普及している。そ
の背景については、例えば、J.A.Costellano、“Handbo
okof Display Technology”、Academic Press、New Yor
k、1992、特に32-33 、37-50 、123-125 および253-257
頁を参照のこと。さらにまた蛍光体は非表示装置の、
例えば、蛍光についても見られる。陰極線管（ＣＲＴ）
技術の成熟にもかかわらず、カソードルミネセンス（Ｃ
Ｌ）表示技術にはまだ問題点がある。
ドルミネセンスを含む表示装置は、どこにでも見られ
る、通常の陰極線管を含め、テレビジョンセット、コン
ピュータモニタ、レーダスクリーンなど、さらには比較
的新しい電界放出表示装置など、広く普及している。そ
の背景については、例えば、J.A.Costellano、“Handbo
okof Display Technology”、Academic Press、New Yor
k、1992、特に32-33 、37-50 、123-125 および253-257
頁を参照のこと。さらにまた蛍光体は非表示装置の、
例えば、蛍光についても見られる。陰極線管（ＣＲＴ）
技術の成熟にもかかわらず、カソードルミネセンス（Ｃ
Ｌ）表示技術にはまだ問題点がある。
【０００３】特に、ＣＲＴの作動寿命は通常この蛍光体
への電子の誘発する損傷により限定される、というの
は、衝突電子がこの蛍光体に欠陥を生成し、このため電
子と正孔の非放射再結合を生じて発光する電荷担体数を
減少させるためである。比較的高電圧では大部分の用途
に適当な作動寿命を有する蛍光体は知られている。しか
し、現蛍光体は通常比較的低電圧においては十分な寿命
を持っていない。また、例えば、３０００ボルト以下の
ような比較的低作動電圧において長作動寿命を持つこと
ができる電界放出表示（ＦＥＤ）用蛍光体が利用可能で
あれば非常に好都合である。３０００ボルト以下で作動
するＦＥＤは比較的簡単でかつ経済的に安く製作するこ
とができる。
への電子の誘発する損傷により限定される、というの
は、衝突電子がこの蛍光体に欠陥を生成し、このため電
子と正孔の非放射再結合を生じて発光する電荷担体数を
減少させるためである。比較的高電圧では大部分の用途
に適当な作動寿命を有する蛍光体は知られている。しか
し、現蛍光体は通常比較的低電圧においては十分な寿命
を持っていない。また、例えば、３０００ボルト以下の
ような比較的低作動電圧において長作動寿命を持つこと
ができる電界放出表示（ＦＥＤ）用蛍光体が利用可能で
あれば非常に好都合である。３０００ボルト以下で作動
するＦＥＤは比較的簡単でかつ経済的に安く製作するこ
とができる。
【０００４】ところが不都合なことに、従来の蛍光体ス
クリーンは、通常５０００ボルト以上で適当な作動寿命
を有するのみであるため、ＦＥＤの製作は比較的難しく
かつコスト高である。さらには高電圧であっても作動寿
命を長くできれば好都合である。例えば、空港のフライ
ト情報を表示するテレビジョン・モニタは頻繁に取替え
る必要がある、というのは通常それらは高輝度でまたほ
とんど静止画像ではそれがその蛍光体スクリーンに“焼
け尽きて”しまうような状態で作動されるためである。
以上述べたような観点から、３０００ボルト以下におい
て（５０００ボルトにおける従来の蛍光体の寿命と同様
の）適当な寿命を提供できる蛍光体が利用可能であれば
望ましいことは明白である。さらに一般的に粒子ボンバ
ードメント下に比較的劣化に耐性を有する蛍光体が利用
可能であれば望ましい。本発明はこのような蛍光体とそ
の製法を開示する。
クリーンは、通常５０００ボルト以上で適当な作動寿命
を有するのみであるため、ＦＥＤの製作は比較的難しく
かつコスト高である。さらには高電圧であっても作動寿
命を長くできれば好都合である。例えば、空港のフライ
ト情報を表示するテレビジョン・モニタは頻繁に取替え
る必要がある、というのは通常それらは高輝度でまたほ
とんど静止画像ではそれがその蛍光体スクリーンに“焼
け尽きて”しまうような状態で作動されるためである。
以上述べたような観点から、３０００ボルト以下におい
て（５０００ボルトにおける従来の蛍光体の寿命と同様
の）適当な寿命を提供できる蛍光体が利用可能であれば
望ましいことは明白である。さらに一般的に粒子ボンバ
ードメント下に比較的劣化に耐性を有する蛍光体が利用
可能であれば望ましい。本発明はこのような蛍光体とそ
の製法を開示する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】粒子ボンバードメント
下に耐劣化性を有し作動寿命の長い蛍光体とその製法を
提供する。
下に耐劣化性を有し作動寿命の長い蛍光体とその製法を
提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求範囲に定義した本発
明は、以下に説明する蛍光体とその製法を提供して前記
課題を解決しこの技術分野の進歩を遂げる。本発明を実
施する形態の一つの特徴として、例えばＣＬ表示装置の
ような装置の改善を挙げることができる。この表示装置
には、少くとも１個の陰極があり、さらにこの陰極から
間隔をおいて配置されかつこの陰極に面して配置された
ＣＬ材料からなる少くとも１個の陽極があり、さらにこ
の陰陽極間に電圧Ｖopを印加する手段があって、これに
よって電子がこの陰極から放出され、加速され、そして
このＣＬ材料に衝突して光を前記ＣＬ材料から発するよ
うに行われるものである。ここで重要なことは、このＣ
Ｌ材料はＸ含有材料からできておりその平均厚さはその
加速電子の少くとも実質的部分が前記Ｘ含有材料を貫通
しこのＣＬ材料から発光を引起こさせることができるよ
うな平均厚さであり、ここでＸは、Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌ、
Ｚｒ、ＩｎおよびＳｎからなる群から選択することを表
す。
明は、以下に説明する蛍光体とその製法を提供して前記
課題を解決しこの技術分野の進歩を遂げる。本発明を実
施する形態の一つの特徴として、例えばＣＬ表示装置の
ような装置の改善を挙げることができる。この表示装置
には、少くとも１個の陰極があり、さらにこの陰極から
間隔をおいて配置されかつこの陰極に面して配置された
ＣＬ材料からなる少くとも１個の陽極があり、さらにこ
の陰陽極間に電圧Ｖopを印加する手段があって、これに
よって電子がこの陰極から放出され、加速され、そして
このＣＬ材料に衝突して光を前記ＣＬ材料から発するよ
うに行われるものである。ここで重要なことは、このＣ
Ｌ材料はＸ含有材料からできておりその平均厚さはその
加速電子の少くとも実質的部分が前記Ｘ含有材料を貫通
しこのＣＬ材料から発光を引起こさせることができるよ
うな平均厚さであり、ここでＸは、Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌ、
Ｚｒ、ＩｎおよびＳｎからなる群から選択することを表
す。
【０００７】このＣＬ材料は、粒子層の形とすることが
できるが、また実質的に均一層とすることも可能であ
る。前者の場合にはこのＸ含有材料はその粒子を少くと
も実質的に塗布するものであり、また後者の場合にはこ
のＸ含有材料はその均一ＣＬ材料層上に形成された通常
薄層である。本発明が実施される形態のさらなる特徴と
して、ＣＬ材料を含む装置を挙げることができ、これは
この装置の作動の際に、エネルギー性フォトン（代表的
にはＵＶ）および／または粒子（電子、プロトン、イオ
ン）線、総称して“化学線”、によるボンバードメント
に暴露される。このＣＬ材料は、Ｘ含有材料で実質的に
塗布された粒子からなり、ここでＸはＳｉ、Ｔｉ、Ａ
ｌ、Ｚｒ、ＩｎおよびＳｎからなる群から選択すること
を表す。また本発明が実施される形態のさらなる特徴と
しては、この塗布されたＣＬ材料の製法を挙げることが
でき、この製法はそのＣＬ材料をｐＨが７以上のアルコ
キシド溶液に暴露するステップを有する。
できるが、また実質的に均一層とすることも可能であ
る。前者の場合にはこのＸ含有材料はその粒子を少くと
も実質的に塗布するものであり、また後者の場合にはこ
のＸ含有材料はその均一ＣＬ材料層上に形成された通常
薄層である。本発明が実施される形態のさらなる特徴と
して、ＣＬ材料を含む装置を挙げることができ、これは
この装置の作動の際に、エネルギー性フォトン（代表的
にはＵＶ）および／または粒子（電子、プロトン、イオ
ン）線、総称して“化学線”、によるボンバードメント
に暴露される。このＣＬ材料は、Ｘ含有材料で実質的に
塗布された粒子からなり、ここでＸはＳｉ、Ｔｉ、Ａ
ｌ、Ｚｒ、ＩｎおよびＳｎからなる群から選択すること
を表す。また本発明が実施される形態のさらなる特徴と
しては、この塗布されたＣＬ材料の製法を挙げることが
でき、この製法はそのＣＬ材料をｐＨが７以上のアルコ
キシド溶液に暴露するステップを有する。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に本発明を主として粒状ＰＬ
材料を取上げ説明するが、本発明はこれに限定するもの
ではなく、さらにはＣＬ材料の塗布薄膜も挙げることが
できる。さらにここで用いる用語について説明すると、
“ＣＬ材料”つまり“カソードルミネセンス材料”と
は、電子によるボンバードメントを含む装置に本発明が
限定されることを指すものではなく、化学線（例えば、
電子、プロトン、イオンまたはフォトン）に暴露される
と、電磁線（主として、可視光線）を発することができ
る材料を総称的に指すものである。本発明者らは、ＣＬ
材料を非ＣＬ材料の薄層によって実質的に被覆すると、
このＣＬ材料の寿命を向上できるという驚くべきことを
発見した。
材料を取上げ説明するが、本発明はこれに限定するもの
ではなく、さらにはＣＬ材料の塗布薄膜も挙げることが
できる。さらにここで用いる用語について説明すると、
“ＣＬ材料”つまり“カソードルミネセンス材料”と
は、電子によるボンバードメントを含む装置に本発明が
限定されることを指すものではなく、化学線（例えば、
電子、プロトン、イオンまたはフォトン）に暴露される
と、電磁線（主として、可視光線）を発することができ
る材料を総称的に指すものである。本発明者らは、ＣＬ
材料を非ＣＬ材料の薄層によって実質的に被覆すると、
このＣＬ材料の寿命を向上できるという驚くべきことを
発見した。
【０００９】現時点の好ましい実施の形態を挙げると、
この非ＣＬ材料層は、Ｓｉ、Ｔｉ、ＺｒまたはＡｌの１
種以上からできている。このような層が現時点で好まし
いのは、その形成が、比較的容易で、低コストで、さら
に厚さの制御が比較的良好に、できるからである。しか
し、他の元素を含む層もまた実施可能で、この中にはＩ
ｎおよび／またはＳｎを含む層を挙げることができる。
これらの元素は導電性酸化物を形成することができる。
導電層が存在すると、電子ボンバードメント下のＣＬ材
料の電荷蓄積を低下することができる。図１は、本発明
により実質的に塗布した蛍光体粒子の２例を示す略図で
あって、符号番号１０は厚さが実質的に均一な層１２で
塗布した粒子１１を指し、符号番号１５は層１７で実質
的に塗布した粒子１６を指す、ただし粒子１６の一部
（望ましくは僅かな部分）、例えば、１８、１９、の表
面は不注意にも塗布されていない場合を示す。
この非ＣＬ材料層は、Ｓｉ、Ｔｉ、ＺｒまたはＡｌの１
種以上からできている。このような層が現時点で好まし
いのは、その形成が、比較的容易で、低コストで、さら
に厚さの制御が比較的良好に、できるからである。しか
し、他の元素を含む層もまた実施可能で、この中にはＩ
ｎおよび／またはＳｎを含む層を挙げることができる。
これらの元素は導電性酸化物を形成することができる。
導電層が存在すると、電子ボンバードメント下のＣＬ材
料の電荷蓄積を低下することができる。図１は、本発明
により実質的に塗布した蛍光体粒子の２例を示す略図で
あって、符号番号１０は厚さが実質的に均一な層１２で
塗布した粒子１１を指し、符号番号１５は層１７で実質
的に塗布した粒子１６を指す、ただし粒子１６の一部
（望ましくは僅かな部分）、例えば、１８、１９、の表
面は不注意にも塗布されていない場合を示す。
【００１０】本発明の塗布が蛍光体の寿命を増加する機
構の詳細は現時点では十分理解されていないが、この塗
膜がその蛍光体の近表面領域から１種（またはそれ以
上）の原子種の選択的減損を防止または減少するものと
考えられる。このような減損が蛍光体組成を変えて効率
が低下する結果となる。図２は得ることができた蛍光体
特性の向上を示す例である。この図は、作動電圧１５０
０ボルトにおける効率対この蛍光体に蓄積された全電荷
に関するデータを示す。この電荷は約３ｍｍ2 の領域に
蓄積される。この電荷蓄積速度は時間的に一定であるの
で、図２は効率対時間を表すと考えることができる。こ
こで“効率は”一般的に出力パワー／入力パワーの比に
比例する、ただし出力パワーは光パワーである。
構の詳細は現時点では十分理解されていないが、この塗
膜がその蛍光体の近表面領域から１種（またはそれ以
上）の原子種の選択的減損を防止または減少するものと
考えられる。このような減損が蛍光体組成を変えて効率
が低下する結果となる。図２は得ることができた蛍光体
特性の向上を示す例である。この図は、作動電圧１５０
０ボルトにおける効率対この蛍光体に蓄積された全電荷
に関するデータを示す。この電荷は約３ｍｍ2 の領域に
蓄積される。この電荷蓄積速度は時間的に一定であるの
で、図２は効率対時間を表すと考えることができる。こ
こで“効率は”一般的に出力パワー／入力パワーの比に
比例する、ただし出力パワーは光パワーである。
【００１１】曲線２１は本発明による塗布蛍光体（Ｚｎ
Ｓ）を示し、また曲線２０は対応する従来の非塗布蛍光
体を示す。この非塗布蛍光体の効率は最初は高いが、急
速にこの塗布蛍光体の効率以下に低下する。約０．１Ｃ
以上の電荷に対する効率の向上は明白である。電荷の増
加に伴う効率低下が実質的に無くなることは蛍光体寿命
が通常増加することになる。ここで本発明の蛍光体粒子
はＳｉ含有材料で塗布された。図３は、このＳｉ含有塗
膜の種々の厚さに対し、ＺｎＳ：Ｃｕ蛍光体の相対的効
率対電子エネルギーを示す。このデータは、この蛍光体
を実質的に劣化させるのに十分な電荷が蓄積される前
で、初期の効率に当たるものである。このデータの点を
通り直線を引いているのは見やすくするためである。
Ｓ）を示し、また曲線２０は対応する従来の非塗布蛍光
体を示す。この非塗布蛍光体の効率は最初は高いが、急
速にこの塗布蛍光体の効率以下に低下する。約０．１Ｃ
以上の電荷に対する効率の向上は明白である。電荷の増
加に伴う効率低下が実質的に無くなることは蛍光体寿命
が通常増加することになる。ここで本発明の蛍光体粒子
はＳｉ含有材料で塗布された。図３は、このＳｉ含有塗
膜の種々の厚さに対し、ＺｎＳ：Ｃｕ蛍光体の相対的効
率対電子エネルギーを示す。このデータは、この蛍光体
を実質的に劣化させるのに十分な電荷が蓄積される前
で、初期の効率に当たるものである。このデータの点を
通り直線を引いているのは見やすくするためである。
【００１２】曲線３０は非塗布ＺｎＳ：Ｃｕ粒子につい
てのものを示し、また曲線３１ないし３５は対応する塗
布粒子を示し、３１から３５に向かって塗膜の厚さが増
加する。図に見られるように、この発光閾値電圧は塗膜
厚さが増加するとともに増加する。これは容易に理解で
きる、というのはこの蛍光体粒子にその塗膜を貫通する
のに必要な電子エネルギーは塗膜厚さが増加するととも
に増加するからである。通常この電子貫通厚さ（すなわ
ち、その入射電子の半分が貫通する材料の厚さ）はほぼ
この入射エネルギーの１．６乗で増加する。この貫通厚
さのエネルギー依存性の結果、蛍光体の所望する塗膜の
厚さは、その表示装置または他の蛍光体含有装置の意図
する作動電圧範囲に左右される。
てのものを示し、また曲線３１ないし３５は対応する塗
布粒子を示し、３１から３５に向かって塗膜の厚さが増
加する。図に見られるように、この発光閾値電圧は塗膜
厚さが増加するとともに増加する。これは容易に理解で
きる、というのはこの蛍光体粒子にその塗膜を貫通する
のに必要な電子エネルギーは塗膜厚さが増加するととも
に増加するからである。通常この電子貫通厚さ（すなわ
ち、その入射電子の半分が貫通する材料の厚さ）はほぼ
この入射エネルギーの１．６乗で増加する。この貫通厚
さのエネルギー依存性の結果、蛍光体の所望する塗膜の
厚さは、その表示装置または他の蛍光体含有装置の意図
する作動電圧範囲に左右される。
【００１３】この厚さの下限は、通常この塗膜がその蛍
光体からの材料ロスを実質的に防止するよう選択され
る。実質的に均一な１ｎｍの厚さが材料ロスを防止する
ために十分であることが多い。この厚さの上限は、その
蛍光体が意図する作動電圧において適当な効率（発光光
線パワー／励起パワー）を示すよう選択される。その非
塗布蛍光体のそれの半分の効率を適当な効率とすること
ができる利用の場合がある。この厚さの上限はその塗膜
材料における化学線（通常電子）の非弾性平均自由行程
により表すことができ、約３非弾性平均自由行程の平均
厚さが現時点では好ましい。通常この塗膜の平均厚さは
その塗膜材料において最大で６非弾性平均自由行程であ
る。
光体からの材料ロスを実質的に防止するよう選択され
る。実質的に均一な１ｎｍの厚さが材料ロスを防止する
ために十分であることが多い。この厚さの上限は、その
蛍光体が意図する作動電圧において適当な効率（発光光
線パワー／励起パワー）を示すよう選択される。その非
塗布蛍光体のそれの半分の効率を適当な効率とすること
ができる利用の場合がある。この厚さの上限はその塗膜
材料における化学線（通常電子）の非弾性平均自由行程
により表すことができ、約３非弾性平均自由行程の平均
厚さが現時点では好ましい。通常この塗膜の平均厚さは
その塗膜材料において最大で６非弾性平均自由行程であ
る。
【００１４】Ｓｉ含有塗膜の場合、３非弾性平均自由行
程は、それぞれ電子エネルギーが３００ボルトの場合
３．６ｎｍに、１０００ボルトの場合６．６ｎｍに、お
よび３０００ボルトの場合１１．４ｎｍに当たる。固体
における電子の平均自由行程に関する定量的な情報につ
いては、例えば、M.P.Seah and W.A. Dench,Surface an
d Interface Analysis,Vol.1(1),p2(1979)が挙げられ、
これを参照のこと。以下に詳述するように、塗膜の厚さ
はその塗料におけるアルコキシド濃度を変えて容易に変
えることができる。例えば、図３の曲線３１ないし３５
は、この塗料中のＴＥＯＳ（テトラエチルオルソシリケ
ート）濃度が曲線３１から３５に５段階に増加したこと
に対応する。そこで意図する利用に対する塗膜厚さの許
容値（または最適値）をここで与えられた情報の誘導に
より単なる試行錯誤で求めることは容易なことである。
程は、それぞれ電子エネルギーが３００ボルトの場合
３．６ｎｍに、１０００ボルトの場合６．６ｎｍに、お
よび３０００ボルトの場合１１．４ｎｍに当たる。固体
における電子の平均自由行程に関する定量的な情報につ
いては、例えば、M.P.Seah and W.A. Dench,Surface an
d Interface Analysis,Vol.1(1),p2(1979)が挙げられ、
これを参照のこと。以下に詳述するように、塗膜の厚さ
はその塗料におけるアルコキシド濃度を変えて容易に変
えることができる。例えば、図３の曲線３１ないし３５
は、この塗料中のＴＥＯＳ（テトラエチルオルソシリケ
ート）濃度が曲線３１から３５に５段階に増加したこと
に対応する。そこで意図する利用に対する塗膜厚さの許
容値（または最適値）をここで与えられた情報の誘導に
より単なる試行錯誤で求めることは容易なことである。
【００１５】本発明の重要な特徴は、この蛍光体、代表
例として、蛍光体粒子であるが、これを塗布する、簡単
で経済的な塗布方法を本発明者らが発見したことであ
る。望ましい蛍光体粒子の塗布方法は、その粒子を機能
上実質的に完全に被覆しさらには被膜厚さを制御できる
方法である。この技術分野の当業者であれば、例えば、
スパッタリング法、気相堆積法または化学気相堆積法の
ような従来塗布法では、一般的に不規則な形状の粒子の
被覆は実質的に完全ではなくさらに比較的費用の掛かる
ものである。溶媒の蒸発によって溶液から堆積するよう
な他の既知塗布法では、通常塗膜の厚さが一定せず、と
いうのは表面張力によってその溶媒が粒子間の接触近辺
領域に偏在しそのため溶質の堆積が接触近辺領域には比
較的厚くなり他は比較的薄くなる。
例として、蛍光体粒子であるが、これを塗布する、簡単
で経済的な塗布方法を本発明者らが発見したことであ
る。望ましい蛍光体粒子の塗布方法は、その粒子を機能
上実質的に完全に被覆しさらには被膜厚さを制御できる
方法である。この技術分野の当業者であれば、例えば、
スパッタリング法、気相堆積法または化学気相堆積法の
ような従来塗布法では、一般的に不規則な形状の粒子の
被覆は実質的に完全ではなくさらに比較的費用の掛かる
ものである。溶媒の蒸発によって溶液から堆積するよう
な他の既知塗布法では、通常塗膜の厚さが一定せず、と
いうのは表面張力によってその溶媒が粒子間の接触近辺
領域に偏在しそのため溶質の堆積が接触近辺領域には比
較的厚くなり他は比較的薄くなる。
【００１６】さらには、低蒸気圧物質を含むプラスチッ
ク・マトリックスの昇華による堆積法のような他の塗布
法でも、堆積厚さの均一性については同様に困難であ
る。本発明の特に現時点では好ましい実施の形態では、
この蛍光体粒子は、無機アルコキシド（例えば、テトラ
エチルオルソシリケートすなわちＴＥＯＳ）の塩基触媒
による加水分解反応によって塗布され、この無機アルコ
キシドが反応性モノマーを生成しこれが縮合し無機酸化
物系層により利用可能な表面を被覆する。
ク・マトリックスの昇華による堆積法のような他の塗布
法でも、堆積厚さの均一性については同様に困難であ
る。本発明の特に現時点では好ましい実施の形態では、
この蛍光体粒子は、無機アルコキシド（例えば、テトラ
エチルオルソシリケートすなわちＴＥＯＳ）の塩基触媒
による加水分解反応によって塗布され、この無機アルコ
キシドが反応性モノマーを生成しこれが縮合し無機酸化
物系層により利用可能な表面を被覆する。
【００１７】実施例１ 塗布蛍光体粒子（図３の曲線３４に対応する例）を次の
ように形成した。粒状のＺｎＳ蛍光体（粒径１７±４μ
ｍ）０．３ｇ、エタノール３００ｍｌおよび３０パーセ
ント水酸化アンモニウム水溶液２５ｍｌを混合しさらに
ＴＥＯＳ２．３３ｍｌを加えた。ここで得られた塩基性
（ｐＨ＞１０）懸濁液を３時間攪拌した。この粒状成分
を沈降させた。沈降を実質的に完結後、その液体成分を
デカンテーションで除去しこの粒状残留物を乾燥させ
た。ここで得られた塗布蛍光体を次のように試験した。
本塗布蛍光体粒子をステンレス鋼プレート上にこのプレ
ートが完全に被覆されるように均一に分散させた。この
プレートを真空室に入れこの真空室を１０-7トルに減圧
にし、このプレートに対し垂直から６０度で入射する電
子ビームでこの塗布粒子のボンバードメントを行った。
発光はシリコン・フォトダイオードで測定し、フィルタ
は人の視覚応答に一致するよう選択した。
ように形成した。粒状のＺｎＳ蛍光体（粒径１７±４μ
ｍ）０．３ｇ、エタノール３００ｍｌおよび３０パーセ
ント水酸化アンモニウム水溶液２５ｍｌを混合しさらに
ＴＥＯＳ２．３３ｍｌを加えた。ここで得られた塩基性
（ｐＨ＞１０）懸濁液を３時間攪拌した。この粒状成分
を沈降させた。沈降を実質的に完結後、その液体成分を
デカンテーションで除去しこの粒状残留物を乾燥させ
た。ここで得られた塗布蛍光体を次のように試験した。
本塗布蛍光体粒子をステンレス鋼プレート上にこのプレ
ートが完全に被覆されるように均一に分散させた。この
プレートを真空室に入れこの真空室を１０-7トルに減圧
にし、このプレートに対し垂直から６０度で入射する電
子ビームでこの塗布粒子のボンバードメントを行った。
発光はシリコン・フォトダイオードで測定し、フィルタ
は人の視覚応答に一致するよう選択した。
【００１８】実施例２ 塗布蛍光体粒子の形成は、ここではＹ2 Ｏ3 蛍光体（粒
径〜４．５μｍ）０．８５ｇを用い、さらにエタノール
６００ｍｌ、水酸化アンモニウム５０ｍｌおよびＴＥＯ
Ｓ０．４３ｍｌを用いた以外は実施例１と実質的に同様
に実施した。ＴＥＯＳの蛍光体の表面積に対する比率
は、得られた塗膜の厚さが図３の曲線３１に実質的に一
致するよう選択した。ここで得られた塗布蛍光体粒子
は、発光閾値電圧１２００ボルトを有し、ＺｎＳ蛍光体
の場合と実質的に同様に寿命の向上が得られた。
径〜４．５μｍ）０．８５ｇを用い、さらにエタノール
６００ｍｌ、水酸化アンモニウム５０ｍｌおよびＴＥＯ
Ｓ０．４３ｍｌを用いた以外は実施例１と実質的に同様
に実施した。ＴＥＯＳの蛍光体の表面積に対する比率
は、得られた塗膜の厚さが図３の曲線３１に実質的に一
致するよう選択した。ここで得られた塗布蛍光体粒子
は、発光閾値電圧１２００ボルトを有し、ＺｎＳ蛍光体
の場合と実質的に同様に寿命の向上が得られた。
【００１９】以上の説明は、本発明の二三の実施の形態
例に関するもので、この技術分野の当業者であればさら
に、本発明の種々の変形例が考え得るが、それらはいず
れも本発明の技術的範囲に包含される。
例に関するもので、この技術分野の当業者であればさら
に、本発明の種々の変形例が考え得るが、それらはいず
れも本発明の技術的範囲に包含される。
【００２０】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明の塗布蛍光体
を用いることにより、比較的低い作動電圧領域において
従来より劣化に耐性を有する長寿命の蛍光体を得ること
ができる。
を用いることにより、比較的低い作動電圧領域において
従来より劣化に耐性を有する長寿命の蛍光体を得ること
ができる。
【図１】ＣＬ材料の２種類の塗布粒子を示す略図であ
る。
る。
【図２】本発明の塗布ＺｎＳ粒子と従来技術の非塗布Ｚ
ｎＳ粒子に対する発光効率対電荷のデータ例を示す図で
ある。
ｎＳ粒子に対する発光効率対電荷のデータ例を示す図で
ある。
【図３】作動電圧の関数として種々の塗膜厚さの塗布と
非塗布のＺｎＳ／Ｃｕ蛍光体の発光効率のデータ例を示
す図である。
非塗布のＺｎＳ／Ｃｕ蛍光体の発光効率のデータ例を示
す図である。
１０ 均一塗布ルミネセンス材料粒子 １１ ルミネセンス材料粒子 １２ 塗膜層 １５ 不均一塗布ルミネセンス材料粒子 １６ ルミネセンス材料粒子 １７ 塗膜層 １８ 非塗布部 １９ 非塗布部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 チェリー アン マレー アメリカ合衆国、07974 ニュージャージ ー、マレーヒル、ローランド ロード 120 (72)発明者 マイケル ルイス ステイガーウォルド アメリカ合衆国、08836 ニュージャージ ー、マーティンズヴィル、ヴォッセラー アベニュー 1037 (72)発明者 ピエール ウィルツィアス アメリカ合衆国、07946 ニュージャージ ー、ミリントン、ディアー ラン 26 (72)発明者 アルフォンス ヴァン ブラアデレン オランダ、ウトレシュ 3584 ズィーシ ー、エニー ブレデラン 119
Claims (9)
- 【請求項１】 ルミネセンス材料（１１）を含みさらに
前記ルミネセンス材料に化学線を衝突させる手段を有す
る発光装置において、 前記ルミネセンス材料上にＸ（ただしＸはＳｉ、Ｔｉ、
Ａｌ、Ｚｒ、ＩｎおよびＳｎからなる群の要素を表す）
を含有する材料（１２）を配置しその平均厚さは前記化
学線の少くとも実質的部分が前記Ｘ含有材料を貫通する
ことができるような平均厚さである前記Ｘ含有材料を前
記ルミネセンス材料上に配置することを特徴とする発光
装置。 - 【請求項２】 前記ルミネセンス材料は、平均厚さが１
ｎｍ以上の前記Ｘ含有材料の塗膜を有するルミネセンス
材料粒子からできていることを特徴とする請求項１に記
載の発光装置。 - 【請求項３】 前記化学線は電子からなり、前記ルミネ
センス材料はカソードルミネセンス材料であり、前記化
学線を衝突させる手段は、 少くとも１個の陰極と、 前記陰極から離間して配置されかつ前記カソードルミネ
センス粒子を有する少くとも１個の陽極と、 電子を前記陰極から放出させ前記塗布したカソードルミ
ネセンス粒子に衝突させるよう前記陰陽極間に電圧Ｖop
を印加する手段とを有することを特徴とする請求項２に
記載の発光装置。 - 【請求項４】 Ｖopは最大で３０００ボルトであること
を特徴とする請求項３に記載の発光装置。 - 【請求項５】 前記Ｘ含有材料の塗膜の平均厚さは、Ｖ
opにおいて最大で６電子非弾性平均自由行程であること
を特徴とする請求項３に記載の発光装置。 - 【請求項６】 前記平均厚さはＶopにおいて最大で３電
子非弾性平均自由行程である事を特徴とする請求項５に
記載の発光装置。 - 【請求項７】 Ｘは、Ｓｉ、Ｔｉ、ＡｌおよびＺｒから
なる群の要素を表すことを特徴とする請求項２に記載の
発光装置。 - 【請求項８】 ルミネセンス材料を含む発光装置を製造
する製法において、 （Ａ）ある量のルミネセンス材料（１１）を提供するス
テップと、 （Ｂ）前記量のルミネセンス材料を塗料と接触させるス
テップで、前記塗料はＸ含有アルコキシドとアルコール
と前記塗料をｐＨが７以上になるように選択した塩基か
ら形成され、かつ前記塗料におけるＸ含有アルコキシド
の量は前記ルミネセンス材料に所望の平均厚さのＸ含有
材料塗膜（１２）を与えるよう選択した量である前記塗
料と前記量のルミネセンス材料を接触させるステップ
と、 （Ｃ）前記塗布ルミネセンス材料上に化学線を衝突させ
る手段を提供するステップを有することを特徴とする発
光装置の製法。 - 【請求項９】 ｐＨは９以上であり、前記塩基は水酸化
アンモニウムであることを特徴とする請求項８に記載の
方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/623,201 US5838118A (en) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | Display apparatus with coated phosphor, and method of making same |
| US623201 | 1996-03-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1030090A true JPH1030090A (ja) | 1998-02-03 |
Family
ID=24497160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9068144A Pending JPH1030090A (ja) | 1996-03-28 | 1997-03-21 | 発光装置とその製法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5838118A (ja) |
| JP (1) | JPH1030090A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6125599A (en) * | 1998-08-19 | 2000-10-03 | Durable Products Company, Inc. | Door sill with flanges for attachment to jambs |
| WO2005001180A1 (ja) * | 2003-06-30 | 2005-01-06 | Ideal Star Inc. | 電子放出性織布及びそれを用いた表示装置 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61211944A (ja) * | 1985-03-18 | 1986-09-20 | Toshiba Corp | 陰極線管 |
| JPS62161881A (ja) * | 1986-01-10 | 1987-07-17 | Kasei Optonix Co Ltd | 陰極線管用表面処理螢光体 |
| JPS6356593A (ja) * | 1986-08-27 | 1988-03-11 | Toshiba Corp | 投写形ブラウン管用蛍光体 |
| JPH02302490A (ja) * | 1989-05-16 | 1990-12-14 | Kasei Optonix Co Ltd | 低速電子線用発光組成物 |
| JPH03231987A (ja) * | 1989-12-26 | 1991-10-15 | Kasei Optonix Co Ltd | 螢光体及びその製造方法 |
| JPH0489888A (ja) * | 1990-08-03 | 1992-03-24 | Nichia Chem Ind Ltd | 顔料付き蛍光体 |
| JPH04214789A (ja) * | 1990-08-11 | 1992-08-05 | Nichia Chem Ind Ltd | 陰極線管用蛍光体および表面処理方法 |
| JPH04236294A (ja) * | 1991-01-14 | 1992-08-25 | Nichia Chem Ind Ltd | 蛍光体の表面処理方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4513025A (en) * | 1982-05-11 | 1985-04-23 | Sperry Corporation | Line emission penetration phosphor for multicolored displays |
| US5185207A (en) * | 1990-08-12 | 1993-02-09 | Nichia Kagaku Kogyo K.K. | Phosphor for cathode ray tube and surface treatment method for the phosphor |
-
1996
- 1996-03-28 US US08/623,201 patent/US5838118A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-03-21 JP JP9068144A patent/JPH1030090A/ja active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5838118A (en) | 1998-11-17 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040419 |
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| A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
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