JPS608269B2 - 青色発光螢光体 - Google Patents
青色発光螢光体Info
- Publication number
- JPS608269B2 JPS608269B2 JP3854782A JP3854782A JPS608269B2 JP S608269 B2 JPS608269 B2 JP S608269B2 JP 3854782 A JP3854782 A JP 3854782A JP 3854782 A JP3854782 A JP 3854782A JP S608269 B2 JPS608269 B2 JP S608269B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phosphor
- zns
- brightness
- concentration
- electron beam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Luminescent Compositions (AREA)
- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は青色の発光を呈する低速電子線励起用蛍光体に
関するものである。
関するものである。
ディスプレイデバイスの分野では、フラットパネルディ
スプレイの時代に備えて、液晶（ＬＣＤ）、発光ダイオ
ード（ＬＥＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、Ｅ
Ｌパネル、偏平ＣＲＴ、蛍光表示管などの各種平面画像
表示デバイスの研究開発が進められている。
スプレイの時代に備えて、液晶（ＬＣＤ）、発光ダイオ
ード（ＬＥＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、Ｅ
Ｌパネル、偏平ＣＲＴ、蛍光表示管などの各種平面画像
表示デバイスの研究開発が進められている。
特に電子線励起による偏平ＣＲＴ、蛍光表示管は輝度が
高いという特徴を有しており、これの実用化が期待され
ている。これらのデバイスに用いられる低速電子線励起
用の蛍光体のうちで青色励起蛍光体の輝度は他の色に較
べて輝度が低く、カラー化の問題になってきた。特に自
動車用の蛍光表示管には青色は絶対必要であり、高輝度
の青色発光蛍光体の開発が望まれている。現在、青色発
光蛍光体としてはＺｎＳ：Ａタ蛍光体が用いられている
。ＺｎＳ：Ａのま高速電子線励起では高額度の青色蛍光
体として知られ、カラーテレビ等に使用されているが、
蛍光表示管のような数十Ｖの低速電子線励起では発光し
ない。ＣＲＴのような数十ＫＶの高速電子線で励起する
場合は、２次電子によって帯電が緩和されると同時に、
帯電に抗して蛍光体粒子内部まで電子が侵入できるのに
対し、低速電子線励起では電子が蛍光体の表面を叩くだ
けであり、Ｚ脂：Ａ夕のように絶縁物であると、帯電に
よって励起できなくなるのである。この帯電を除去する
ためにｌｎの３導電粉を混合している。ＺｎＳ：Ａ夕と
１山０３との混合蛍光体にすると、ＺｎＳ：Ａタ蛍光体
表面のうち、導電粉と接触して電子に対して電位の下っ
た（帯電により表面電荷が除去された）接触点近傍に電
子が入射し、ＺｎＳ：Ａ夕が発光する。このような混合
鞍光体では、直接１山０３に入射した電子は発光には寄
与しない。ましてＺｎＳを母格子とする低速電子線励起
用蛍光体は一般に輝度が低いのである。この問題を解決
するには、蛍光体を低抵抗にすればよく、Ｃｄを含む（
Ｚ舵ｄ）Ｓを母格子とする蛍光体の場合にはＡ〆をドー
プすることによって解決されている。しかしながらＺｎ
Ｓの場合にはＡ〆をドープするとＺｎ空格子ができて電
荷が補償され、キャリア‐濃度が増さず、低抵抗にはな
らない。Ｚｎ空格子をつくらずにＡそをドープする方法
として、ＺｎＳ単結晶の場合、真空中でＺｎ蒸気中で熱
処理する方法がとられているが、実際に使われる粉末蛍
光体の場合に、この方法は非実用的である。以上のよう
な事情から、本発明者等は通常の作成方法でＺｎＳ：Ａ
タ山を低抵抗化する方法を検討した結果、Ａ夕，Ａその
ドープ量を最も発光効率が高いとされているＡ夕が０．
０１５モル％から大幅に、濃度消光がおきる側にずらせ
て多量のＡ夕を入れると共に、ドープ温度を低くしてＺ
ｎ空格子点の発生を抑制することにより、ＺｎＳ：Ａタ
Ａそ混合蛍光体の輝度を改善できることを見し、出した
のである。
高いという特徴を有しており、これの実用化が期待され
ている。これらのデバイスに用いられる低速電子線励起
用の蛍光体のうちで青色励起蛍光体の輝度は他の色に較
べて輝度が低く、カラー化の問題になってきた。特に自
動車用の蛍光表示管には青色は絶対必要であり、高輝度
の青色発光蛍光体の開発が望まれている。現在、青色発
光蛍光体としてはＺｎＳ：Ａタ蛍光体が用いられている
。ＺｎＳ：Ａのま高速電子線励起では高額度の青色蛍光
体として知られ、カラーテレビ等に使用されているが、
蛍光表示管のような数十Ｖの低速電子線励起では発光し
ない。ＣＲＴのような数十ＫＶの高速電子線で励起する
場合は、２次電子によって帯電が緩和されると同時に、
帯電に抗して蛍光体粒子内部まで電子が侵入できるのに
対し、低速電子線励起では電子が蛍光体の表面を叩くだ
けであり、Ｚ脂：Ａ夕のように絶縁物であると、帯電に
よって励起できなくなるのである。この帯電を除去する
ためにｌｎの３導電粉を混合している。ＺｎＳ：Ａ夕と
１山０３との混合蛍光体にすると、ＺｎＳ：Ａタ蛍光体
表面のうち、導電粉と接触して電子に対して電位の下っ
た（帯電により表面電荷が除去された）接触点近傍に電
子が入射し、ＺｎＳ：Ａ夕が発光する。このような混合
鞍光体では、直接１山０３に入射した電子は発光には寄
与しない。ましてＺｎＳを母格子とする低速電子線励起
用蛍光体は一般に輝度が低いのである。この問題を解決
するには、蛍光体を低抵抗にすればよく、Ｃｄを含む（
Ｚ舵ｄ）Ｓを母格子とする蛍光体の場合にはＡ〆をドー
プすることによって解決されている。しかしながらＺｎ
Ｓの場合にはＡ〆をドープするとＺｎ空格子ができて電
荷が補償され、キャリア‐濃度が増さず、低抵抗にはな
らない。Ｚｎ空格子をつくらずにＡそをドープする方法
として、ＺｎＳ単結晶の場合、真空中でＺｎ蒸気中で熱
処理する方法がとられているが、実際に使われる粉末蛍
光体の場合に、この方法は非実用的である。以上のよう
な事情から、本発明者等は通常の作成方法でＺｎＳ：Ａ
タ山を低抵抗化する方法を検討した結果、Ａ夕，Ａその
ドープ量を最も発光効率が高いとされているＡ夕が０．
０１５モル％から大幅に、濃度消光がおきる側にずらせ
て多量のＡ夕を入れると共に、ドープ温度を低くしてＺ
ｎ空格子点の発生を抑制することにより、ＺｎＳ：Ａタ
Ａそ混合蛍光体の輝度を改善できることを見し、出した
のである。
ＺｎＳ：Ａ夕の青色発光はドナー・アクセプター対の再
結合による発光である。
結合による発光である。
Ａのまアクセプターであり、ドナーは、添加剤から導入
されるハロゲンイオンが意図的に導入されるＡ夕，ｌｎ
，Ｇａ等である。これらの不純物イオンの量は、濃度消
失のおきる直前のＡ夕０．０１５モル％、そしてＡそな
らば０．０３モル％で最も輝度が高いことが明らかにさ
れている。このことは、いまいま配位座標モデルで説明
されるように励起状態の波動関数の拡がりが大きい上に
、ドナー・アクセプター対の形成が数十Ａにもわたるた
めに、ドナー・アクセプター対間の相互作用がおきない
範囲の限界がこれらの値であるとして説明されている。
しかしながら、既に述べたように鶴合蛍光体においては
、ＺｎＳ：ＡタＡその最適条件は必ずしもあてはまらな
い。
されるハロゲンイオンが意図的に導入されるＡ夕，ｌｎ
，Ｇａ等である。これらの不純物イオンの量は、濃度消
失のおきる直前のＡ夕０．０１５モル％、そしてＡそな
らば０．０３モル％で最も輝度が高いことが明らかにさ
れている。このことは、いまいま配位座標モデルで説明
されるように励起状態の波動関数の拡がりが大きい上に
、ドナー・アクセプター対の形成が数十Ａにもわたるた
めに、ドナー・アクセプター対間の相互作用がおきない
範囲の限界がこれらの値であるとして説明されている。
しかしながら、既に述べたように鶴合蛍光体においては
、ＺｎＳ：ＡタＡその最適条件は必ずしもあてはまらな
い。
それは濃度消光があっても電流分配率それ以上に改善さ
れれば、混合蛍光体としての輝度は改善されるのである
。本発明によればＡクドープ量とＡタドープ量との差を
大きくすることによってキャリア一濃度の増加を促し、
比較的低い温度でドープすることによって電荷補償を抑
制し、濠合蛍光体の輝度を向上することができる。以下
に本発明を実施例に従って説明する。実施例 ９９．９９９９％のＺｎＳを所定の濃度で用意したＡそ
２（Ｓ０４）３・１８ＬＯとＡタＮ０３との水溶液に含
浸させた。
れれば、混合蛍光体としての輝度は改善されるのである
。本発明によればＡクドープ量とＡタドープ量との差を
大きくすることによってキャリア一濃度の増加を促し、
比較的低い温度でドープすることによって電荷補償を抑
制し、濠合蛍光体の輝度を向上することができる。以下
に本発明を実施例に従って説明する。実施例 ９９．９９９９％のＺｎＳを所定の濃度で用意したＡそ
２（Ｓ０４）３・１８ＬＯとＡタＮ０３との水溶液に含
浸させた。
このときＡ夕の濃度をＺｎに対し０．０１モル％〜０．
１５モル％まで変えた。またＡその濃度はＡのこ対して
１〜３倍まで変えた。含浸させた粉末を１００℃で乾燥
させた後日２Ｓ雰囲気中で６００℃〜８００ｑ０で２時
間から２岬時間熱処理した。得られたＺｎＳ：ＡタＡそ
蛍光体とｌｎ２０３導電粉を重量比で７：３で溢した。
このｌｎ２Ｑ導電粉は、ｌｎ２０３原料粉末をＨＣ夕に
溶解させ、ＮＨ４０日を加えて水酸化インジウム沈澱を
させた。これを水洗炉適し、乾燥した後空気中で熱分解
することによって得た。混合蛍光体をＡｕを蒸着した基
板上に水で塗布し、空気中で１０分、窒素中で１０分間
それぞれ４００℃の熱処理を行った後、第１図に示すよ
うなオイルフリーのデマンタブルな低速電子線励起力ソ
ードルミネツセンス評価装置にセットして評価した。
１５モル％まで変えた。またＡその濃度はＡのこ対して
１〜３倍まで変えた。含浸させた粉末を１００℃で乾燥
させた後日２Ｓ雰囲気中で６００℃〜８００ｑ０で２時
間から２岬時間熱処理した。得られたＺｎＳ：ＡタＡそ
蛍光体とｌｎ２０３導電粉を重量比で７：３で溢した。
このｌｎ２Ｑ導電粉は、ｌｎ２０３原料粉末をＨＣ夕に
溶解させ、ＮＨ４０日を加えて水酸化インジウム沈澱を
させた。これを水洗炉適し、乾燥した後空気中で熱分解
することによって得た。混合蛍光体をＡｕを蒸着した基
板上に水で塗布し、空気中で１０分、窒素中で１０分間
それぞれ４００℃の熱処理を行った後、第１図に示すよ
うなオイルフリーのデマンタブルな低速電子線励起力ソ
ードルミネツセンス評価装置にセットして評価した。
すなわち、真空槽１中に、蛍光体５を設置した基板７を
収容し、カソード２から発射した電子３を蛍光体５の発
光面に照射することによって、Ａ夕，Ａそのドープ量と
、輝度との関係を測定するものである。なお〜図中４は
グリッド、６は陽極である。測定時の真空度は１×１０
‐９Ｔｏｒｒ、陽極電圧は３０Ｖであった。７００ｑｏ
で１０時間熱処理した場合についてＡ夕，Ａその濃度と
輝度との関係を第２図に示す。
収容し、カソード２から発射した電子３を蛍光体５の発
光面に照射することによって、Ａ夕，Ａそのドープ量と
、輝度との関係を測定するものである。なお〜図中４は
グリッド、６は陽極である。測定時の真空度は１×１０
‐９Ｔｏｒｒ、陽極電圧は３０Ｖであった。７００ｑｏ
で１０時間熱処理した場合についてＡ夕，Ａその濃度と
輝度との関係を第２図に示す。
Ａ夕とＡ〆との比は１：２で一定とした。濃度消光が起
きる領域でもＡ夕をドープすることによって濠合蛍光体
の輝度が改善されることが示された。低速電子線励起で
は表面近傍に存在する発光中心の数が輝度を決める。表
面近傍に多くの発光中心を形成するには、高速電子線励
起蛍光体の場合の最適値より大幅に多くのＡ夕をドープ
する必要がある。０．０５モル％以下では、低速電子線
励起で、ほとんど実用的な輝度は得られない。
きる領域でもＡ夕をドープすることによって濠合蛍光体
の輝度が改善されることが示された。低速電子線励起で
は表面近傍に存在する発光中心の数が輝度を決める。表
面近傍に多くの発光中心を形成するには、高速電子線励
起蛍光体の場合の最適値より大幅に多くのＡ夕をドープ
する必要がある。０．０５モル％以下では、低速電子線
励起で、ほとんど実用的な輝度は得られない。
一方、やはり、低速電子線励起でも濃度消光が起きる。
０．１２モル％以上では濃度消光が激しく実用的な輝度
は得られない。
０．１２モル％以上では濃度消光が激しく実用的な輝度
は得られない。
故に、０．０５〜０．１２モル％が妥当である。またＡ
〆量をＡ夕より多くすることは蛍光体の低抵抗化に必要
である。
〆量をＡ夕より多くすることは蛍光体の低抵抗化に必要
である。
低速電子線励起で低抵抗化の効果を顕著にさせるには、
少なくともＡ夕より２倍程度多いＡそのドープが必要で
ある。又、本発明者の実験の範囲ではＡ夕より３倍以上
多いＡ〆をドープすることはできなかった。またｌｗ０
３導電粉が多いと無効電流が多くなって輝度は低下し、
少ないと帯電によって輝度が低下する。
少なくともＡ夕より２倍程度多いＡそのドープが必要で
ある。又、本発明者の実験の範囲ではＡ夕より３倍以上
多いＡ〆をドープすることはできなかった。またｌｗ０
３導電粉が多いと無効電流が多くなって輝度は低下し、
少ないと帯電によって輝度が低下する。
従ってＺｎＳ：ＡタＡＺ蛍光体とｌｎ２０３導電粉の重
量比は８：２〜６：４（多い方が蛍光体）の範囲が適当
である。７：３が最適値である。
量比は８：２〜６：４（多い方が蛍光体）の範囲が適当
である。７：３が最適値である。
以上に述べたように、本発明は、粉末蛍光体としてコス
トアップのために適用が難しいとされているＺｎ蒸気処
理に代えて、低コストで輝度が改善されたＺｎＳ：Ａタ
Ａク蛍光体を提供できる効果を有するものである。
トアップのために適用が難しいとされているＺｎ蒸気処
理に代えて、低コストで輝度が改善されたＺｎＳ：Ａタ
Ａク蛍光体を提供できる効果を有するものである。
第１図はデマンタブルな低速電子線励起カソードルミネ
ッセンス評価装置の横断面側面図、第２図はＡ夕の濃度
と輝度との関係を示す図である。 矛’図オ２図
ッセンス評価装置の横断面側面図、第２図はＡ夕の濃度
と輝度との関係を示す図である。 矛’図オ２図
Claims (1)
- １ ＺｎＳ：ＡｇＡｌとＩｎ＿２Ｏ＿３との混合体から
なり、Ｚｎに対するＡｇの濃度を０．０５〜０．１２モ
ル％、Ａｇに対するＡｌの濃度を１：２〜１：３とし、
しかもＺｎＳ：ＡｇＡｌとＩｎ＿２Ｏ＿３の重量比を８
：２〜６：４にしたことを特徴とする低速電子線励起用
青色発光蛍光体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3854782A JPS608269B2 (ja) | 1982-03-11 | 1982-03-11 | 青色発光螢光体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3854782A JPS608269B2 (ja) | 1982-03-11 | 1982-03-11 | 青色発光螢光体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58154785A JPS58154785A (ja) | 1983-09-14 |
| JPS608269B2 true JPS608269B2 (ja) | 1985-03-01 |
Family
ID=12528310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3854782A Expired JPS608269B2 (ja) | 1982-03-11 | 1982-03-11 | 青色発光螢光体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS608269B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0353479U (ja) * | 1989-09-26 | 1991-05-23 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5986225B2 (ja) * | 2012-12-25 | 2016-09-06 | タツモ株式会社 | 分散型ｅｌ用蛍光体の製造方法 |
-
1982
- 1982-03-11 JP JP3854782A patent/JPS608269B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0353479U (ja) * | 1989-09-26 | 1991-05-23 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58154785A (ja) | 1983-09-14 |
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