KR20060049518A - 멀티컬러 발광 형광 표시관 - Google Patents

멀티컬러 발광 형광 표시관 Download PDF

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KR20060049518A
KR20060049518A KR1020050047279A KR20050047279A KR20060049518A KR 20060049518 A KR20060049518 A KR 20060049518A KR 1020050047279 A KR1020050047279 A KR 1020050047279A KR 20050047279 A KR20050047279 A KR 20050047279A KR 20060049518 A KR20060049518 A KR 20060049518A
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히토시 도키
다쿠야 하마다
도모히로 야마다
마사히로 가토
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후다바 덴시 고교 가부시키가이샤
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Abstract

Ln2O2S:Eu(Ln은 La, Gd, Lu, Y로부터 선택된 적어도 일종) 형광체를 사용한 멀티컬러 발광 형광 표시관을 제공한다.
본 발명의 멀티컬러 발광 형광 표시관은, Lu2O2S:Eu 형광체를 사용하는 때에는, ZnO:Zn 형광체 및/또는 그 밖의 산화물 형광체를 포함하는 형광체층의 면적을 형광표시관의 전체 형광체층 면적의 95% 이하로 하고, La2O2S:Eu 형광체를 사용하는 때에는, ZnO:Zn 형광체 및/또는 그 밖의 산화물 형광체를 포함하는 형광체층의 면적을 형광표시관의 전체 형광체층 면적의 90% 이하로 하고, Gd2O2S:Eu 형광체를 사용하는 때에는, ZnO:Zn 형광체 및/또는 그 밖의 산화물 형광체를 포함하는 형광체층의 면적을 형광표시관의 전체 형광체층 면적의 80% 이하로 한 형광표시관.

Description

멀티컬러 발광 형광 표시관{MULTI COLOR LUMINOUS FLUORESCENT DISPLAY DEVICE}
도 1은 멀티컬러 발광 형광 표시관을 도시한 도면.
도 2는 ZnO:Zn 등 산화물 형광체에 의한 가스의 방출현상을 해석한 그래프.
도 3은 Lu2O2S:Eu 형광체, Gd2O2S:Eu 형광체, La2O2S:Eu 형광체, Y2O2S:Eu 형광체의 발광개시전압을 나타내는 그래프.
도 4는 ZnO:Zn 형광체를 사용하지 않을 때의 형광 표시관의 La2O2S:Eu 형광체, Gd2O2S:Eu 형광체, Lu2O2S:Eu 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부의 수명을 나타내는 그래프.
도 5는 ZnO:Zn 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부를 전체 표시면적의 10%로 배치했을 때의 멀티컬러 발광 형광 표시관의 La2O2S:Eu 형광체, Gd2O2S:Eu 형광체, Lu2O2S:Eu 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부의 수명을 나타내는 그래프.
도 6은 ZnO:Zn 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부의 면적을 전 체 표시면적의 40%로 배치했을 때의 멀티컬러 발광 형광 표시관의 La2O2S:Eu, Gd2O2S:Eu, Lu2O2S:Eu 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부의 수명을 나타내는 그래프.
도 7은 ZnO:Zn 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부의 면적을 전체 표시면적의 80%로 배치했을 때의 멀티컬러 발광 형광 표시관의 La2O2S:Eu, Gd2O2S:Eu, Lu2O2S:Eu 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부의 수명을 나타내는 그래프.
도 8은 ZnO:Zn 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부의 면적을 전체 표시면적의 90%로 배치했을 때의 멀티컬러 발광 형광 표시관의 La2O2S:Eu, Gd2O2S:Eu, Lu2O2S:Eu 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부의 수명을 나타내는 그래프.
도 9는 ZnO:Zn 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부의 면적을 전체 표시면적의 95%로 배치했을 때의 멀티컬러 발광 형광 표시관의 La2O2S:Eu, Gd2O2S:Eu, Lu2O2S:Eu 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부의 수명을 나타내는 그래프.
도 10은 Lu와, La, Gd 및 Y 중에서 선택된 적어도 일종의 원소를 10mol%로 혼합결정을 구성했을 때, 종래의 멀티컬러 발광 형광 표시관보다 더욱 수명이 개선되는 것을 나타내는 그래프.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1: 유리 기판 2: 배선 패턴
3: 절연층 4: 관통 구멍
5: 양극도체 6a, 6b, 6c: 형광체층
7: 그리드 8: 음극
9: 상자형 용기
본 발명은, 진공기밀용기내에 배치된 전자원(電子源)으로부터 방출되는 전자를 받아, 황색 내지 적색으로 발광하는 형광체를 포함하는 형광체층, 및 청색 내지 녹색으로 발광하는 형광체를 포함하는 형광체층을 갖는 멀티컬러 발광 형광 표시관에 관한 것이다.
형광 표시관에 있어서는 각 발광색을 얻기 위해 각종 형광체 중에서 특히 황색 내지 적색으로 발광하는 형광체가 형광 표시관의 베리에이션(variation)을 늘리는 데에 있어서 중요하다.
황색 내지 적색으로 발광하는 형광체로서 ZnCdS:Ag계 형광체가 이용되고 있다. 그러나, 작금 환경대책이 외쳐지는 속에서 이 형광체의 성분인 Cd는 환경부하물질로서 삭감이 요구되고 있고, 고신뢰성의 황색 내지 적색으로 발광하는 무카드 뮴(Cd-free) 형광체의 개발이 갈망되고 있다.
상기 무카드뮴 형광체의 하나로서, Ln2O2S:Eu(Ln은 La, Gd, Lu, Y로부터 선택된 적어도 일종) 형광체(이하, Ln2O2S:Eu 형광체라 함)를 형광 표시관에 사용하기 위한 기술이 개시되어 있다.
예컨대, 일본국 특허공개 평성 제10-12165호 공보에는, Ln2O2S:Eu 형광체의 사용에 맞게 표면의 산화물의 양을 소정값보다 적게 함과 동시에, 자기분해형 바인더를 사용하여, 비산화성 분위기에서 제조 하는 것으로, Ln2O2S:Eu 형광체의 표면의 산화를 억제 하는 것에 의해 초기휘도를 개선하고, 또한 형광 표시관의 신뢰성을 향상시키는 기술이 개시되어 있다.
또한, 예컨대, 일본국 특허공개 평성 제7-48570호 공보에는, Ln2O2S:Eu 형광체의 표면에 Al2O3, SiO3, TiO2, CeO3로부터 선택한 투명 보호막을 형성하여, Ln2O2S:Eu 형광체를 사용한 형광 표시관의 신뢰성을 향상시키는 기술이 개시되어 있다.
또한, 예컨대, 일본 특허공개 제2003-147354호 공보에는, Ln2O2S:Eu 형광체의 표면에, Mg, Sr, Ba, Be, Ca로부터 선택한 금속을 첨가하여 표면을 개질(改質) 하는 것으로, Ln2O2S:Eu 형광체를 사용한 형광 표시관의 신뢰성을 향상시키는 기술이 개시되어 있다.
진공기밀용기내에 배치된 전자원으로부터 방출되는 전자를 받아, 황색 내지 적색으로 발광하는 형광체에 사용할 수 있고, 또한 멀티컬러 발광 형광 표시관의 구동조건에 견디고, 또한 환경부하물질인 Cd를 포함하지 않는 형광체로서 Ln2O2S:Eu 형광체가 있다.
그러나, 상기 Ln2O2S:Eu 형광체와, 그 외의 발광부로서 ZnO:Zn 형광체, ZnGa2O4 형광체, ZnGa2O4:Mn 형광체로부터 선택된 적어도 하나의 저저항 산화물 형광체를 포함하는 형광체층을 병용한 멀리컬러 형광표시관에서는, 단시간에서 Ln2O2S:Eu 형광체로 이루어진 형광체층의 휘도열화가 생긴다고 하는 문제가 있다.
본원발명은, 진공기밀용기내에 배치된 전자원으로부터 방출되는 전자를 받아, 황색 내지 적색으로 발광하는 형광체를 포함하는 형광체층 및 청색 내지 녹색으로 발광하는 형광체를 포함하는 형광체층을 주체(主體)로 하는 멀티컬러 발광 형광 표시관에 있어서, 황색 내지 적색으로 발광하는 형광체를 포함하는 형광체층에 Ln2O2S:Eu 형광체를, 청색 내지 녹색으로 발광하는 형광체를 포함하는 형광체층에 ZnO:Zn 형광체, ZnGa2O4 형광체, ZnGa2O4:Mn 형광체로부터 선택된 적어도 하나의 저저항 산화물 형광체를 아울러 사용한 경우에도, Ln2O2S:Eu 형광체의 휘도열화가 작은 신뢰성이 높은 멀티컬러 발광 형광 표시관을 제공하는 것이다.
청구항 1의 발명은, 유리기판을 갖는 진공기밀용기와, 상기 유리기판에 배치된 양극과, 상기 진공용기내에 배치된 음극과, 청색 내지 녹색으로 발광하는 형광체를 포함하는 형광체층 및 황색 내지 적색으로 발광하는 형광체를 포함하는 형광체층이 동일 형광표시관내에 배치된 멀티컬러 형광표시관에 있어서, 적어도, 상기 황색 내지 적색으로 발광하는 Lu2O2S:Eu(Ln은 La, Gd, Lu, Y로부터 선택된 적어도 일종) 형광체를 포함하는 형광체층과, 상기 청색 내지 녹색으로 발광하는 형광체가 ZnO:Zn 형광체, ZnGa2O4 형광체, ZnGa2O4:Mn 형광체로부터 선택된 적어도 하나의 형광체를 포함하는 형광체층을 갖는 것을 특징으로 한다.
청구항 2의 발명은, 청구항 1 기재의 멀티컬러 발광 형광 표시관에 있어서, 상기 황색 내지 적색으로 발광하는 형광체가 Lu2O2S:Eu 형광체이고, ZnO:Zn 형광체, ZnGa2O4 형광체, ZnGa2O4:Mn 형광체로부터 선택된 적어도 하나의 형광체를 포함하는 형광체층의 면적이 형광표시관의 전체 형광체층 면적의 95% 이하인 것을 특징으로 한다.
청구항 3의 발명은, 청구항 1 기재의 멀티컬러 발광 형광 표시관에 있어서, 상기 황색 내지 적색으로 발광하는 형광체가 La2O2S:Eu이고, ZnO:Zn 형광체, ZnGa2O4 형광체, ZnGa2O4:Mn 형광체로부터 선택된 적어도 하나의 형광체를 포함하는 형광체층의 면적이 형광표시관의 전체 형광체층 면적의 90% 이하인 것을 특징으로 한다.
청구항 4의 발명은, 청구항 1 기재의 멀티컬러 발광 형광 표시관에 있어서, 상기 황색 내지 적색으로 발광하는 형광체가 Gd2O2S:Eu이고, ZnO:Zn 형광체, ZnGa2O4 형광체, ZnGa2O4:Mn 형광체로부터 선택된 적어도 하나의 형광체를 포함하는 형광체층의 면적이 형광표시관의 전체 형광체층 면적의 80% 이하인 것을 특징으로 한다.
청구항 5의 발명은, 청구항 1 기재의 멀티컬러 발광 형광 표시관에 있어서, 상기 황색 내지 적색으로 발광하는 형광체가 (Lu, La, Gd, Y)2O2S:Eu 형광체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
청구항 6의 발명은, 청구항 1 기재의 멀티컬러 발광 형광 표시관에 있어서, 상기 황색 내지 적색으로 발광하는 형광체가 (Lu, La, Gd)2O2S:Eu 형광체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
청구항 7의 발명은, 청구항 1 기재의 멀티컬러 발광 형광 표시관에 있어서, 상기 황색 내지 적색으로 발광하는 형광체가 (Lu, La)2O2S:Eu 형광체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
청구항 8의 발명은, 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항 기재의 멀티컬러 발광 형광 표시관에 있어서, ZnO:Zn 형광체, ZnGa2O4 형광체, ZnGa2O4:Mn 형광체로부터 선택된 적어도 하나의 형광체를 포함하는 형광체층의 면적이 형광표시관의 전체 형광체층 면적의 10% 이상인 것을 특징으로 한다.
본발명의 일 실시형태에 따른 멀티컬러 발광 형광 표시관은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 유리 기판(1)과 상자형 용기(9)로 이루어지는 진공기밀용기와, 상기 진공기밀용기내에 배치된 전자원인 음극(8)과, 상기 진공기밀용기를 구성하는 유리 기판(1)에 배치된 양극의 상면에 형성되어 황색 내지 적색으로 발광하는 Ln2O2S:Eu 형광체를 사용한 형광체층과, 청색 내지 녹색으로 발광하는 ZnO:Zn 형광체, ZnGa2O4 형광체, ZnGa2O4:Mn 형광체로부터 선택된 적어도 하나의 저저항 산화물 형광체가 동일 형광표시관내에 배치된다.
본 발명자들은 형광표시관내의 표시부분인 형광체층에 Ln2O2S:Eu 형광체를 포함하는 형광체층과, ZnO:Zn 형광체 및/또는 그 밖의 산화물 형광체를 포함하는 형광체층을 갖는 멀티컬러 발광 형광표시관에 있어서의 Ln2O2S:Eu 형광체를 포함하는 형광체층의 휘도열화의 원인을 예의 검토하였다.
그 결과, 상기 형광체층에 ZnO:Zn 형광체를 포함하는 형광체층의 면적이 Ln2O2S:Eu 형광체를 포함하는 형광체층의 면적에 대하여 점유율이 높은 멀티컬러 형광 표시관일수록, Ln2O2S:Eu 형광체의 수명열화가 심한 것을 확인했다. 그 이유를 이하에 설명한다.
먼저, 상기 형광표시관내의 표시부분인 형광체층에 ZnO:Zn 형광체 및/또는 그 밖의 산화물 형광체를 포함하는 형광체층, 및 Ln2O2S:Eu 형광체를 포함하는 형광 체층을 갖는 형광표시관에 있어서, 상기 형광체층에 장시간 전자선을 조사하여 발광을 지속한 형광표시관의 휘도열화가 생긴 Ln2O2S:Eu 형광체의 의 표면의 ESCA 분석을 행한바, 장시간 전자선을 조사하여 발광을 지속한 형광표시관의 Ln2O2S:Eu 형광체 표면의 황산근의 양은, 초기 Ln2O2S:Eu 형광체 표면의 황산근의 양에 비하여 증가하고 있는 것을 확인하였다.(여기서, 상기 황산근이라는 것은, 상기 Ln2O2S:Eu 형광체 결정을 구성하는 S(유황)의 일부가 결정 외부의 미량의 수분과 결합하여 불안정하게 된 상태의 유황조성물을 말하는 것으로 한다. 이하 동일)
다음에 본 발명자들은 상기 황산근의 발생원인으로서 상기 형광표시관내의 미량수분에 의한 것도 추려(推慮)하여, 상기 형광표시관내의 미량수분의 발생원을 이하의 순서로 확인하였다. 먼저, 상기 형광체층에 ZnO:Zn 형광체를 포함하는 형광표시관에 질량분석계를 설치한 형광표시관을 제작하여, 음극에 전압을 인가한 때의 미량 가스의 분압을 측정하였다. 그 결과를 도 2에 나타낸다.
도 2는 ZnO:Zn 등 산화물 형광체에 의한 가스의 방출현상을 해석한 그래프이다. 도 2의 그래프로부터 폐쇄된 공간인 형광표시관 내부에 있어서 H2O가 방출되고 있는 것을 확인하였다. 상기 H2O와 현광표시관내에 존재하는 미량 CO2가 반응하여 H2가 증가하고, 이것이 CO2와 반응하여 CH4가 증가하고 있는 것을 알 수 있다.
이상으로부터, 형광체층에 ZnO:Zn 형광체를 포함하는 형광표시관은 전자선의 자극을 받아 미량 수분을 방출하는 것도 추려할 수 있다.
여기서, Ln2O2S:Eu 형광체의 휘도열화의 원인을 검토한 바, ZnO:Zn이나 그 밖의 산화물 형광체는 일반적으로 친수성으로, 수분을 흡장하기 쉬운 성질이 있다. 형광표시관내의 필라멘트로부터의 전자선 조사시의 가스분석을 한 결과, 이 수분은 전자선 조사에 의한 에너지를 얻어 형광체로부터 이탈하는 것으로 추려하였다.
즉, 형광표시관에 사용되는 산화물 형광체인 ZnO;Zn 형광체에 미량의 수분이 흡장?축적되고, 당해 축적된 미량의 수분이 형광표시관의 보관중 및/또는 점등중에 방출되어, 상기 황산근의 생성의 요인으로 되는 것으로 추려하였다.
또한, 형광 표시관 제조공정의 열처리로 표면산화가 발생하여 이것이 표면열화의 원인으로 되고, 덧붙여, 형광 표시관내의 잔류 가스의 일성분인 H2O와 전자선의 작용에 의해 더욱 열화가 진행되어 형광체 표면의 발광이 열화하는 것으로 추려하였다.
Zno:Zn 형광체 이외의 저저항 산화물 형광체인 ZnGa2O4 형광체, ZnGa2O4:Mn 형광체도 ZnO:Zn 형광체와 동일한 것으로 말할 수 있다.
또한, 형광 표시관은, 300℃∼400℃의 고온에서 진공 상태로 한 후, 잔류기체분자를 흡착하여 기상(氣相)으로부터 배제하는 작용을 갖는 물질, 예컨대 Ti, Mo, Ba, Zr 등의 고융점 금속재료를 겟터재료로서 채용하여, 닫힌 공간에 있어서 1×10-3 Pa 이하의 고진공을 유지하고 있다. 그러나, 상기 산화물 형광체에 있어서는, 형광 표시관의 제조공정의 열처리에서는 수분을 제거할 수 없고, 전자선 여기에 의한 에너지로 개방된 수분 (등의 산화성 가스)의 영향으로 휘도저하를 일으키 고 있는 것으로 추려할 수 있다.
즉, 상기 형광 표시관내의 진공중의, 미량의 수분은 완전히 제거할 수 없고 형광 표시관을 구성하는 진공용기 내부에 잔류하여, 해당 미량의 수분이 형광 표시관의 구동시에 필라멘트로부터의 전자의 영향에 의해 Ln2O2S:Eu 형광체 표면에서 해당 형광체의 유황분과 반응하여 흡착되어, 산화를 촉진시켜 황산근이 생성된다.
ZnO:Zn 형광체를 포함하는 형광체층의 점유율이 높을수록, 수분을 방출하는 양이 많게 되는 것에 의해, Ln2O2S:Eu 형광체의 표면이 열화하여 Ln2O2S:Eu 형광체의 휘도열화를 심하게 하는 것으로 추려할 수 있다.
또한, Ln(란탄) 계열 원소 Lu, Gd, La, Y 각 원소를 포함하는 Lu2O2S:Eu 형광체, Gd2O2S:Eu 형광체, La2O2S:Eu 형광체의 각 형광체 특성을 확인하기 위해, 상기 형광체를 형광 표시관에 실장하여 애노드 전압을 서서히 증가시켜 상기 형광체가 발광하는 전압인 발광개시전압을 조사하였다.
Ln(란탄) 계열 원소는 희토류 원소로서 공통의 성질을 갖지만, 질량의 크기나 전자배열에서 약간 성질이 다르다. 저항값이라고 하는 점에서는 일반적으로 질량이 클수록 공유성이 강하게 되는(저항이 작게 되는) 것으로 알려져 있다.
도 3은 Lu2O2S:Eu 형광체, Gd2O2S:Eu 형광체, La2O2S:Eu 형광체, Y2O2S:Eu 형광체의 발광개시전압을 나타내는 그래프이다.
도 3으로부터 형광체는 저항이 작을수록 저전압에서 발광을 개시하는 것으로 부터, Lu2O2S:Eu 형광체, Gd2O2S:Eu 형광체, La2O2S:Eu 형광체를 사용한 형광 표시관은 약 20 V에서 발광이 확인되고, Lu2O2S:Eu 형광체, Gd2O2S:Eu 형광체, La2O2S:Eu 형광체의 순서로 발광이 개시되는 것을 알 수 있다.
따라서, Lu2O2S:Eu 형광체, Gd2O2S:Eu 형광체, La2O2S:Eu 형광체 형광체의 순서로 모체 저항이 작게 되는 것을 알 수 있다.
이것은, 이들 형광체의 모체저항의 높이는 형광체로의 전자의 진입깊이와 비례관계가 있고, 모체저항이 작을수록 보다 형광체내부까지 발광영역이 확대되는 것을 의미한다. 역으로 말하면, 저항이 큰 형광체일수록 표면근방만에서의 발광의 기여가 크고, 수명은 모체저항이 높을수록 표면의 저항이 커서 발광에 영향을 주는 것을 의미한다.
그러나, 종래로부터 채용되어 있는 녹색발광의 ZnO:Zn 형광체나 그 외의 산화물 형광체는 멀티칼라 발광 형광표시관에 있어서도 매우 중요한 형광체여서, Ln2O2S:Eu 형광체와 병용할 필요가 있다.
여기서, Ln2O2S:Eu 형광체와 같이 진공기밀용기내의 미량의 수분에 의해 휘도열화가 현저한 형광체와, ZnO:Zn 형광체 및/또는 그 밖의 산화물형광체를 동일 형광 표시관에 사용하는 멀티컬러 발광 형광 표시관에 있어서,
ZnO:Zn 형광체 및/또는 그 밖의 산화물 형광체를 포함하는 형광체층의 면적을, 형광 표시관내의 전체 형광체 면적에 대한 ZnO:Zn 형광체 및/또는 그 밖의 산 화물 형광체를 포함하는 형광체층의 면적의 비율을 조정하는 것에 의해 형광표시관내의 미량 수분의 흡장ㆍ방출을 제한하고,
동일 형광표시관내의 ZnO:Zn 형광체 및/또는 그 밖의 산화물 형광체에 의한, Lu2O2S:Eu 형광체, Gd2O2S:Eu 형광체, La2O2S:Eu 형광체의 영향을 제한하여, Ln2O2S:Eu 형광체의 중에서 진공기밀용기내의 미량의 수분에 의해 휘도열화가 현저한 형광체를 병용할 수 있는 멀티컬러 발광 형광 표시관을 제공하는 것이다.
따라서, 전술의 ZnO:Zn 형광체 및/또는 그 밖의 산화물 형광체를 포함하는 형광체층의 면적을 제한하는 것에 의해, 전술의 ZnO:Zn 형광체 및/또는 그 밖의 산화물 형광체에 의한 미량의 수분의 방출을 제한하는 것이다.
따라서 상기 형광표시관내의 형광체층 형성영역에는, 전술의 ZnO:Zn 형광체 및/또는 그 밖의 산화물 형광체를 포함하는 형광체층 영역 이외의 영역에는, 미량의 수분의 영향을 받기 쉬운 Ln2O2S:Eu 형광체 만은 아니고, 형광표시관으로 사용되고 있는 황화물 형광체 그 밖의 형광표시관용 형광체를 병용한 멀티컬러 멀티컬러 발광 형광 표시관을 제공가능하게 하는 것이다.
본 발명에 사용하는 Ln2O2S:Eu 형광체는 이하와 같이 형성했다.
(1) La2O2S:Eu 형광체의 합성
La2O2에 대하여 1.2 mol의 유황과 탄산나트륨을 가하고, 이것에 La에 대하여 Eu가 4 atm%가 되도록 Eu2O3를 칭량후 혼합한 후, 알루미나 도가니내에 이들의 혼합 한 원료를 충전하여, 해당 알루미나 도가니를 뚜껑으로 밀봉후, 1200℃에서 2시간 소성하여 La2O2S:Eu 형광체를 얻었다.
(2) Lu2O2S:Eu 형광체의 합성
Lu2O2에 대하여 1.2 mol의 유황과 탄산나트륨을 가하고, 이것에 Lu에 대하여 Eu가 4 atm%가 되도록 Eu2O3를 칭량후 혼합한 후, 알루미나 도가니내에 이들의 혼합한 원료를 충전하여, 해당 알루미나 도가니를 뚜껑으로 밀봉후, 1200℃에서 2시간 소성하여 La2O2S:Eu 형광체를 얻었다.
(3) Gd2O2S:Eu 형광체의 합성
Gd2O2에 대하여 1.2 mol의 유황과 탄산나트륨을 가하고, 이것에 Gd에 대하여 Eu가 4 atm%가 되도록 Eu2O3를 칭량후 혼합한 후, 알루미나 도가니내에 이들의 혼합한 원료를 충전하여, 해당 알루미나 도가니를 뚜껑으로 밀봉후, 1200℃에서 2시간 소성하여 La2O2S:Eu 형광체를 얻었다.
이들 Ln2O2S:Eu 형광체를 갖는 형광체층과 으로 이루어지는 발광부와 ZnO:Zn 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부의 점유율을 변화시킨 멀티컬러 발광 형광 표시관을 제작했다.
구체적으로는 도 1에 나타내는 바와 같이, 유리 기판(1) 상면에 알루미늄박막을 성막한 후, 해당 알루미늄박막을 포토리소그래피법에 의해 패터닝하여 배선 패턴(2)을 형성한다. 해당 배선 패턴(2) 상면에 저융점 유리를 주성분으로 하는 절연층(3)을 형성하고, 상기 절연층에는 배선도체와 통하는 관통구멍부(4)가 설치된다. 그리고, 절연층(3) 상면에는 상기 관통구멍부를 막도록 흑연을 주성분으로 하는 양극도체(5)를 형성하여 소성한다.
상기 Ln2O2S:Eu 형광체를, 에틸 셀룰로오스를 바인더로서 부틸카르비톨의 용매에 분산시킨 페이스트를 만든다.
상기 형광체 페이스트를 상기 양극도체인 흑연 전극 상면에 스크린인쇄로 소정의 패턴형상으로 도포후 건조하여 Ln2O2S:Eu 형광체를 갖는 형광체층(6a)을 형성했다.
그 후, ZnO:Zn 형광체를, 에틸 셀룰로오스를 바인더로서 부틸카르비톨의 용매에 분산시킨 페이스트를 만들고, 해당 형광체 페이스트를 상기 흑연 전극상에 스크린인쇄로 소정의 패턴형상으로 도포 건조하여 상기 ZnO:Zn 형광체를 갖는 형광체층(6b, 6c)를 형성하여, 양극 기판을 완성시켰다.
상기 Ln2O2S:Eu 형광체를 갖는 형광체층(6a) 및 상기 ZnO:Zn 형광체를 갖는 형광체층(6b, 6c)이 형성된 양극 기판과, 그리드(7), 음극(8)을 내장하고, 상자형 용기(9) 등을 조립하여, 400∼500℃ 분위기에서, 저융점유리에 의해 진공기밀용기를 형성한다.
다음에, 300∼400℃의 분위기속에서, 용기중의 가스를 배기하여 진공기밀한 멀티컬러 발광 형광 표시관을 만들었다.
황색 내지 적색으로 발광하는 Ln2O2S:Eu 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부와 ZnO:Zn 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부를 갖는 멀티컬러 발광 형광 표시관을 제작하여, 상기 형광 표시관의 발광 특성을 평가한 구체예를 이하에 설명한다.
(비교예)
La2O2S:Eu 형광체, Gd2O2S:Eu 형광체, Lu2O2S:Eu 형광체만을 사용한 형광 표시관.
ZnO:Zn 형광체내에 포함되는 미량의 수분의 영향을 확인하기 위해서, La2O2S:Eu 형광체, Gd2O2S:Eu 형광체, Lu2O2S:Eu 형광체만을 표시부로 구성하는 형광체층(6a, 6b, 6c)에 배치한 형광 표시관을 제작하여, 60 V의 양극 전압을 인가하고 1000 시간 점등 계속했을 때의 휘도의 열화를 확인했다.
도 4는 ZnO:Zn 형광체를 사용하지 않을 때의 형광 표시관의 La2O2S:Eu 형광체, Gd2O2S:Eu 형광체, Lu2O2S:Eu 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부의 수명을 나타내는 그래프이다.
도 4의 그래프로부터, 가장 휘도열화가 큰 Gd2O2S:Eu 형광체를 사용한 형광 표시관이더라도 1000 시간 후의 휘도는 초기에 대하여 55%의 휘도를 유지하고, La2O2S:Eu 형광체를 사용한 형광 표시관은 67%, Lu2O2S:Eu 형광체를 사용한 형광 표시관은 79%을 유지하고 있고 단일체로 사용할 수 있다.
(실시예 1)
ZnO:Zn 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부의 면적을 전체 표시면적의 10%로 하고, 그 밖의 표시부를 La2O2S:Eu 형광체, Gd2O2S:Eu 형광체, Lu2O2S:Eu 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부로 한 멀티컬러 발광 형광 표시관.
미량의 수분을 흡장하는 물질이라고 생각되는 ZnO:Zn 형광체내에 포함되는 미량의 수분의 영향을 확인하기 위해서, 상기 ZnO:Zn 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부의 면적을 전체 표시면적의 10%로 하고, La2O2S:Eu 형광체, Gd2O2S:Eu 형광체, Lu2O2S:Eu 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부를 그 밖의 표시부로서 배치한 형광 표시관을 각각 제작하고, 60 V의 양극 전압을 인가하여 1000 시간 점등 계속했을 때의 휘도의 열화를 확인했다.
도 5는 ZnO:Zn 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부를 전체 표시면적의 10%로 배치했을 때의 멀티컬러 발광 형광 표시관의 La2O2S:Eu 형광체, Gd2O2S:Eu 형광체, Lu2O2S:Eu 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부의 수명 을 나타내는 그래프이다.
도 5의 그래프로부터, 가장 휘도열화가 큰 Gd2O2S:Eu 형광체를 사용한 멀티컬러 발광 형광 표시관인 경우 1000 시간후의 휘도는 초기에 대하여 45%의 휘도로 되어 있지만, 황색 내지 적색으로 발광하는 Gd2O2S:Eu 형광체는 통상의 사용시간은 적기 때문에 사용가능한 범위이다.
한편, La2O2S:Eu 형광체를 사용한 멀티컬러 발광 형광 표시관은 67%, Lu2O2S:Eu 형광체를 사용한 멀티컬러 발광 형광 표시관은 78%을 유지하고 있어 실용상 문제없는 범위이다.
또한, ZnO:Zn 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어진 발광부를 전체 표시면적의 10%로 배치한 때의 멀티컬러 발광 형광 표시관의, 나머지 90%의 형광체층에는, La2O2S:Eu 형광체, 미량의 수분의 영향을 받기 쉬운 Ln2O2S:Eu 형광체만은 아니고, 형광표시관으로 사용되고 있는 황화물 형광체 및/또는 그 밖의 형광표시관용 형광체를 병용한 멀티컬러 멀티컬러 발광 형광 표시관을 제공가능하게 하는 것이다.
(실시예 2)
ZnO:Zn 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부의 면적을 전체 표시면적의 40%, 그 밖의 표시부를 La2O2S:Eu, Gd2O2S:Eu, Lu2O2S:Eu 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부만으로 한 멀티컬러 발광 형광 표시관.
미량의 수분을 흡장하는 물질이라고 생각되는 ZnO:Zn 형광체내에 포함되는 미량의 수분의 영향을 확인하기 위해서, 상기 ZnO:Zn 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부를 전체 표시면적의 40%로 하고, La2O2S:Eu, Gd2O2S:Eu, Lu2O2S:Eu 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부를 그 밖의 표시부에 배치한 멀티컬러 발광형광 표시관을 각각 제작하고, 60 V의 양극 전압을 1000 시간 인가하여 점등 계속했을 때의 휘도의 열화를 확인했다.
도 6은 ZnO:Zn 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부를 전체 표시면적의 40%에 배치했을 때의 멀티컬러 발광 형광 표시관의 La2O2S:Eu, Gd2O2S:Eu, Lu2O2S:Eu 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부의 수명을 나타내는 그래프이다.
도 6의 그래프로부터, 가장 휘도열화가 큰 Gd2O2S:Eu 형광체를 사용한 멀티컬러 발광 형광 표시관은 1000 시간후의 휘도는 초기에 대하여 42%의 휘도로 되어 버렸지만, 황색 내지 적색으로 발광하는 Gd2O2S:Eu 형광체는 통상의 사용시간은 작기 때문에, 점등시간등의 제한을 설정하면, 사용가능한 범위이다.
한편, La2O2S:Eu 형광체를 사용한 멀티컬러 발광 형광 표시관은 60%, Lu2O2S:Eu 형광체를 사용한 형광 표시관은 75%를 유지하고 있어 실용상 문제없는 범위이다.
또한, ZnO:Zn 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어진 발광부를 전체 표시면적 의 40%로 배치한 때의 멀티컬러 발광 형광 표시관의, 나머지 60%의 형광체층에는, La2O2S:Eu 형광체, 미량의 수분의 영향을 받기 쉬운 Ln2O2S:Eu 형광체 만은 아니고, 형광표시관으로 사용되고 있는 황화물 형광체 및/또는 그 밖의 형광표시관용 형광체를 병용한 멀티컬러 멀티컬러 발광 형광 표시관을 제공가능하게 하는 것이다.
(실시예 3)
ZnO:Zn 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부를 전체 표시면적의 80%, 그 밖의 표시부를 La2O2S:Eu, Gd2O2S:Eu, Lu2O2S:Eu 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부만으로 한 멀티컬러 발광 형광 표시관.
미량의 수분을 흡장하는 물질이라고 생각되는 ZnO:Zn 형광체내에 포함되는 미량의 수분의 영향을 확인하기 위해서, 상기 ZnO:Zn 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부의 면적을 전체 표시면적의 80%로 하고, La2O2S:Eu, Gd2O2S:Eu, Lu2O2S:Eu 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부를 그 밖의 표시부에 배치한 멀티컬러 발광 형광 표시관을 각각 제작하고, 60 V의 양극 전압을 인가하여 1000 시간 점등 계속했을 때의 휘도의 열화를 확인했다.
도 7은 ZnO:Zn 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부의 면적을 전체 표시면적의 80%로 배치했을 때의 멀티컬러 발광 형광 표시관의 La2O2S:Eu, Gd2O2S:Eu, Lu2O2S:Eu 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부의 수명을 나타 내는 그래프이다.
도 7의 그래프로부터, 가장 휘도열화가 큰 Gd2O2S:Eu 형광체를 사용한 멀티컬러 발광 형광 표시관은 1000 시간후의 휘도는 초기에 대하여 40%로 되지만, 황색 내지 적색으로 발광하는 Gd2O2S:Eu 형광체는 통상의 사용시간은 적기 때문에 사용가능한 범위이다. La2O2S:Eu 형광체를 사용한 멀티컬러 발광 형광 표시관도 휘도는 초기값에 대하여 46%로 되었지만, 황색 내지 적색으로 발광하는 La2O2S:Eu 형광체는 통상의 사용시간은 적기 때문에 사용가능한 범위이다.
그러나, Lu2O2S:Eu 형광체를 사용한 멀티컬러 발광 형광 표시관은 59%로 되어 실용상 문제없는 범위이다.
또한, ZnO:Zn 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어진 발광부를 전체 표시면적의 80%로 배치한 때의 멀티컬러 발광 형광 표시관의, 나머지 20%의 형광체층에는, La2O2S:Eu 형광체, 미량의 수분의 영향을 받기 쉬운 Ln2O2S:Eu 형광체만은 아니고, 형광표시관으로 사용되고 있는 황화물 형광체 및/또는 그 밖의 형광표시관용 형광체를 병용한 멀티컬러 멀티컬러 발광 형광 표시관을 제공가능하게 하는 것이다.
(실시예 4)
ZnO:Zn 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부를 전체 표시면적의 90%, 그 밖의 표시부를 La2O2S:Eu, Gd2O2S:Eu, Lu2O2S:Eu 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부만으로 한 멀티컬러 발광 형광 표시관.
미량의 수분을 흡장하는 물질이라고 생각되는 ZnO:Zn 형광체내에 포함되는 미량의 수분의 영향을 확인하기 위해서, 상기 ZnO:Zn 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부의 면적을 전체 표시면적의 90%로 하고, La2O2S:Eu, Gd2O2S:Eu, Lu2O2S:Eu 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부를 그 밖의 표시부에 배치한 멀티컬러 발광 형광 표시관을 각각 제작하고, 60 V의 양극 전압을 인가하여 1000 시간 점등 계속했을 때의 휘도의 열화를 확인했다.
도 8은 ZnO:Zn 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부의 면적을 전체 표시면적의 90%로 배치했을 때의 멀티컬러 발광 형광 표시관의 La2O2S:Eu, Gd2O2S:Eu, Lu2O2S:Eu 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부의 수명을 나타내는 그래프이다.
도 8의 그래프로부터, Lu2O2S:Eu 형광체를 사용한 멀티컬러 발광 형광 표시관은 1000 시간후의 휘도는 초기에 대하여 68%이고, La2O2S:Eu 형광체를 사용한 멀티컬러 발광 형광 표시관은 52%이지만, 사용시간이 일반적으로 짧기 때문에 실용상 문제없는 범위이다.
그러나, 가장 휘도열화가 큰 Gd2O2S:Eu 형광체를 사용한 멀티컬러 발광 형광 표시관은 1000 시간후의 휘도는 초기에 대하여 32%로 되어 버려 실용상 채용할 수 없다
또한, ZnO:Zn 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어진 발광부를 전체 표시면적의 90%로 배치한 때의 멀티컬러 발광 형광 표시관의, 나머지 10%의 형광체층에는, La2O2S:Eu 형광체, 미량의 수분의 영향을 받기 쉬운 Ln2O2S:Eu 형광체만은 아니고, 형광표시관으로 사용되고 있는 황화물 형광체 및/또는 그 밖의 형광표시관용 형광체를 병용한 멀티컬러 멀티컬러 발광 형광 표시관을 제공가능하게 하는 것이다.
(실시예 5)
ZnO:Zn 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부를 전체 표시면적의 95%, 그 밖의 표시부를 La2O2S:Eu, Gd2O2S:Eu, Lu2O2S:Eu 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부만으로 한 멀티컬러 발광 형광 표시관.
미량의 수분을 흡장하는 물질이라고 생각되는 ZnO:Zn 형광체내에 포함되는 미량의 수분의 영향을 확인하기 위해서, 상기 ZnO:Zn 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부의 면적을 전체 표시면적의 95%로 하고, La2O2S:Eu, Gd2O2S:Eu, Lu2O2S:Eu 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부를 그 밖의 표시부에 배치한 멀티컬러 발광 형광 표시관을 각각 제작하고, 60 V의 양극 전압을 인가하여 1000 시간 점등 계속했을 때의 휘도의 열화를 확인했다.
도 9는 ZnO:Zn 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부의 면적을 전체 표시면적의 95%로 배치했을 때의 멀티컬러 발광 형광 표시관의 La2O2S:Eu, Gd2O2S:Eu, Lu2O2S:Eu 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어지는 발광부의 수명을 나타내는 그래프이다.
도 9의 그래프로부터, 가장 휘도열화가 큰 Gd2O2S:Eu 형광체를 사용한 멀티컬러 발광 형광 표시관은 1000 시간후의 휘도는 초기에 대하여 28%로 되어 버리고, 또한 La2O2S:Eu 형광체를 사용한 멀티컬러 발광 형광 표시관은 38%로 되어 버려 실용상 사용할 수 없다.
한편, Lu2O2S:Eu 형광체를 사용한 멀티컬러 발광 형광 표시관은 50%로 되어 실용상 문제없는 범위이다.
또한, ZnO:Zn 형광체를 갖는 형광체층으로 이루어진 발광부를 전체 표시면적의 95%로 배치한 때의 멀티컬러 발광 형광 표시관의, 나머지 5%의 형광체층에는, La2O2S:Eu 형광체, 미량의 수분의 영향을 받기 쉬운 Ln2O2S:Eu 형광체만은 아니고, 형광표시관으로 사용되고 있는 황화물 형광체 및/또는 그 밖의 형광표시관용 형광체를 병용한 멀티컬러 멀티컬러 발광 형광 표시관을 제공가능하게 하는 것이다.
ESCA분석
형광체 ZnO:Zn 점유율 0Hr 1000Hr 1000Hr/0Hr
La2O2S:Eu 0 0.40 0.67 1.68
10 0.41 0.82 2.00
40 0.41 1.20 2.93
90 0.39 1.50 3.85
Gd2O2S:Eu 0 0.38 0.62 1.63
10 0.37 0.78 2.11
40 0.39 0.95 2.44
90 0.36 1.26 3.50
Lu2O2S:Eu 0 0.35 0.45 1.29
10 0.37 0.55 1.49
40 0.34 0.62 1.82
90 0.38 0.68 1.79
95 0.38 0.82 2.11
표 1은, 완성후 점등전의 형광 표시관의 La2O2S:Eu 형광체, Gd2O2S:Eu 형광체, Lu2O2S:Eu 형광체 표면의 ESCA분석, 및 형광 표시관을 1000 시간점등한 후의 Ln2O2S:Eu 형광체 표면의 황산근의 ESCA 분석 결과를 나타내는 표이다(표의 수치는 상대값이다).
표 1의 멀티컬러 형광 표시관을 1000 시간점등한 후의 Ln2O2S:Eu 형광체 표면의 황산근의 ESCA 분석 결과로부터,
(1) Lu2O2S:Eu 형광체는, Gd2O2S:Eu 형광체 및 La2O2S:Eu 형광체와 비교해서 초기, 1000 시간 점등후, 어느 것에 있어서도 대부분 황산근은 적다.
(2) Lu2O2S:Eu 형광체, Gd2O2S:Eu 형광체 및 La2O2S:Eu 형광체는 모두 초기에 비교해서, 1000 시간 점등후 SO4-가 증가하고 있다.
(3) Lu2O2S:Eu 형광체, Gd2O2S:Eu 형광체 및 La2O2S:Eu 형광체는 모두 ZnO:Zn 형광체의 점유율이 높게 될수록, 초기 및 1000 시간 점등후의 황산근이 증가하고 있다.
한편, 상기 ESCA 분석결과를 나타내는 표 1에서는, 1000 시간 점등후의 형광체의 ZnO:Zn 점유율을 90%로 하고, La2O2S:Eu 형광체를 사용한 멀티컬러 형광표시관 1000시간 점등 구동후의 황산근은 초기에 대하여 3.85배이고, Gd2O2S:Eu 형광체를 사용한 멀티컬러 형광표시관 1000 시간 점등구동후의 황산근은 초기에 대하여 3.50배 큰 값으로 되어 있지만, 실시예 1 내지 4로부터 La2O2S:Eu 형광체를 사용한 멀티컬러 형광표시관의 휘도열화는 La2O2S:Eu 형광체를 사용한 멀티컬러 형광표시관의 휘도열화보다 작다.
1000 시간 점등후의, 형광체의 ZnO:Zn 점유율을 95%로 하고, Lu2O2S:Eu 형광체를 사용한 멀티컬러 형광표시관의 황산근은 초기에 대하여 2.11배이고, 실시예 1 내지 4로부터 La2O2S:Eu 형광체를 사용한 멀티컬러 형광표시관의 휘도열화는 Gd2O2S:Eu 형광체를 사용한 멀티컬러 형광표시관의 휘도열화보다 작은 것도 정합이 얻어지고 있다.
상기 이유로서, La2O2S:Eu 형광체는, 미량 수분의 영향에 의한 황산근의 영향보다도 La2O2S:Eu를 구성하는 La는 표면이 광도전 효과 그 밖의 별도 모드의 발광현상이 있기 때문이라고 생각된다.
(실시예 6)
적색으로 발광하는 형광체로서 La2O2S:Eu를 흑연 전극 상면에 형성한 형광체층(6a)를 전체 표시면적의 5%가 되도록 형성하고, 녹색을 띤 황색으로 발광하는 형광체(Zn0.9Cd0.1S:Au, Al 형광체(In2O3를 혼합한 것))를, 흑연 전극 상면에 형성한 형광체층(6b)을 전체 표시면적의 5%가 되도록 형성하고, ZnO:Zn 형광체를 흑연 전극 상면에 형성한 형광체층(6c)을 전체 표시면적의 90%가 되도록 양극 기판을 형성하여, 실시예 1와 같이 멀티컬러 발광 형광 표시관을 제작했다.
상기 멀티컬러 발광 형광 표시관을, 60 V의 양극 전압을 인가하여 1000 시간 점등 계속했을 때의 휘도의 열화를 확인한 바, La2O2S:Eu 형광체발광부의 휘도열화는 실용상 문제였다.
(실시예 7)
Lu2O2S:Eu 형광체에 Gd, La, Y의 고용형광체(Lu1-x, Ln(1)x)2O2S:Eu(단, 0<x≤0.1이며, Ln(1)는 La, Gd, Y로부터 선택된 적어도 일종)을 사용한 멀티컬러 발광 형광 표시관.
비교예 및 실시예 2 내지 실시예 4로부터, La2O2S:Eu 형광체, Gd2O2S:Eu 형광체, Lu2O2S:Eu 형광체 중 Lu2O2S:Eu 형광체를 사용한 멀티컬러 형광 표시관이 ZnO:Zn 형광체의 영향을 받기 어려운 것을 알게 되었다. 그래서 Lu2O2S:Eu 형광체를 주로 하고, Ln의 부분을, Gd, La, Y를 단독으로 혹은 2 또는 3 원소 동시에 10%까지 치환한 형광체를 제작했다.
구체적으로는, (Lu, La, Gd, Y)2O3에 대하여 1.2 mol의 유황과 탄산나트륨을 가하고, 이것에 (Lu, La, Gd, Y)에 대하여 Eu가 4 atm%가 되도록 Eu2O3를 칭량후 혼합한 후, 알루미나 도가니내에 이 원료를 충전하여, 해당 알루미나 도가니를 뚜껑으로 밀봉후, 1200℃에서 2시간 소성하여 (Lu, La, Gd, Y)2O2S:Eu 형광체를 얻었다.
도 10의 그래프에 나타낸 바와 같이 Lu와 10mol% 이하의 La, Gd 및 Y 중에서 선택된 적어도 일종의 원소를 혼합결정을 구성했을 때, 종래의 멀티컬러 발광 형광 표시관보다 더욱 수명이 개선되는 것을 나타내고 있다. 또한, (Lu, La, Gd, Y)2O2S:Eu 형광체를 대체하여, (Lu, La, Gd)2O2S:Eu 형광체, (Lu, La)2O2S:Eu 형광체을 이용하여 실시예 1과 같이 미량의 수분을 흡장하는 물질이라고 생각되는 ZnO:Zn을 표시 영역의 비율 90%로 되도록 멀티컬러 발광 형광 표시관을 제작하여, 상기 멀티컬러 발광 형광 표시관을 1000 시간 점등을 계속하여 수명평가를 행한 바 초기휘도에 대하여 60% 이상이었다.
(산업상의 이용 가능성)
본원발명에 의해, 신뢰성이 높은 황색 내지 적색으로 발광하는 Ln2O2S:Eu 형광체를 사용한 멀티컬러 발광 형광 표시관을 제공할 수 있다고 하는 산업상의 이용 가능성이 있다.
진공기밀용기내에 배치된 전자원으로부터 방출되는 전자를 받아, 황색 내지 적색으로 발광하는 형광체를 포함하는 형광체층에 Ln2O2S:Eu 형광체를 포함하는 형광체층에 의해 형성되는 발광부를 갖고, 그 밖의 발광부로서 ZnO:Zn 형광체, ZnGa2O4 형광체, ZnGa2O4:Mn 형광체로부터 선택된 적어도 하나의 저저항 산화물 형광체를 포함하는 형광체층을 갖는 신뢰성이 높은 멀티컬러 발광 형광 표시관을 제공할 수 있다.

Claims (8)

  1. 유리기판을 갖는 진공기밀용기와, 상기 유리기판에 배치된 양극과, 상기 진공용기내에 배치된 음극과, 청색 내지 녹색으로 발광하는 형광체를 포함하는 형광체층 및 황색 내지 적색으로 발광하는 형광체를 포함하는 형광체층이 동일 형광표시관내에 배치된 멀티컬러 형광표시관에 있어서,
    적어도, 상기 황색 내지 적색으로 발광하는 Lu2O2S:Eu(Ln은 La, Gd, Lu, Y로부터 선택된 적어도 일종) 형광체를 포함하는 형광체층과,
    상기 청색 내지 녹색으로 발광하는 형광체가 ZnO:Zn 형광체, ZnGa2O4 형광체, ZnGa2O4:Mn 형광체로부터 선택된 적어도 하나의 형광체를 포함하는 형광체층을 갖는 것을 특징으로 하는 멀티컬러 발광 형광 표시관.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 황색 내지 적색으로 발광하는 형광체가 Lu2O2S:Eu 형광체이고,
    ZnO:Zn 형광체, ZnGa2O4 형광체, ZnGa2O4:Mn 형광체로부터 선택된 적어도 하나의 형광체를 포함하는 형광체층의 면적이 형광표시관의 전체 형광체층 면적의 95% 이하인 것을 특징으로 하는 멀티컬러 발광 형광 표시관.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 황색 내지 적색으로 발광하는 형광체가 La2O2S:Eu이고,
    ZnO:Zn 형광체, ZnGa2O4 형광체, ZnGa2O4:Mn 형광체로부터 선택된 적어도 하나의 형광체를 포함하는 형광체층의 면적이 형광표시관의 전체 형광체층 면적의 90% 이하인 것을 특징으로 하는 멀티컬러 발광 형광 표시관.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 황색 내지 적색으로 발광하는 형광체가 Gd2O2S:Eu이고,
    ZnO:Zn 형광체, ZnGa2O4 형광체, ZnGa2O4:Mn 형광체로부터 선택된 적어도 하나의 형광체를 포함하는 형광체층의 면적이 형광표시관의 전체 형광체층 면적의 80% 이하인 것을 특징으로 하는 멀티컬러 발광 형광 표시관.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 황색 내지 적색으로 발광하는 형광체가 (Lu, La, Gd, Y)2O2S:Eu 형광체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티컬러 발광 형광 표시관.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 황색 내지 적색으로 발광하는 형광체가 (Lu, La, Gd)2O2S:Eu 형광체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티컬러 발광 형광 표시관.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 황색 내지 적색으로 발광하는 형광체가 (Lu, La)2O2S:Eu 형광체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티컬러 발광 형광 표시관.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    ZnO:Zn 형광체, ZnGa2O4 형광체, ZnGa2O4:Mn 형광체로부터 선택된 적어도 하나의 형광체를 포함하는 형광체층의 면적이 형광표시관의 전체 형광체층 면적의 10% 이상인 것을 특징으로 하는 멀티컬러 발광 형광 표시관.
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