WO2006129593A1

WO2006129593A1 - 表示装置用蛍光体および電界放出型表示装置

Info

Publication number: WO2006129593A1
Application number: PCT/JP2006/310646
Authority: WO
Inventors: Nobuyuki Yokosawa
Original assignee: Kabushiki Kaisha Toshiba
Priority date: 2005-06-03
Filing date: 2006-05-29
Publication date: 2006-12-07
Also published as: JP2006335967A; TW200714695A

Abstract

　この表示装置用蛍光体は、ＣｅまたはＥｕを付活剤とする三元化合物蛍光体を主体とし、加速電圧が１５ｋＶ以下の電子線により励起されて発光する蛍光体である。前記三元化合物を構成する第１の元素が、ＮａおよびＢａ，Ｓｒ，Ｃａから選ばれる少なくとも１種類の元素であり、第２の元素がＹまたはＳｉであり、第３の元素がＳであることを特徴とする。色純度が高く発光輝度が向上した蛍光体が得られ、このような蛍光体を使用することで、高輝度で色再現性などの表示特性に優れた薄型の平面型表示装置を実現することができる。

Description

明細書

表示装置用蛍光体および電界放出型表示装置

技術分野

[0001] 本発明は、表示装置用蛍光体とそれを用いた電界放出型表示装置に関する。

背景技術

[0002] マルチメディア時代の到来に伴って、デジタルネットワークのコア機器となるディスプレイ装置には、大画面化や高精細化、コンピュータ等の多様なソースへの対応性などが求められている。

[0003] ディスプレイ装置の中で、電界放出型冷陰極素子などの電子放出素子を用いた電界放出型表示装置 (フィールドェミッションディスプレイ; FED)は、様々な情報を緻密で高精細に表示することのできる大画面で薄型のデジタルデバイスとして、近年盛んに研究 '開発が進められている。

[0004] FEDは、基本的な表示原理が陰極線管（CRT)と同じであり、電子線により蛍光体を励起して発光させて、るが、電子線の加速電圧 (励起電圧）が CRTに比べて低ヽので、十分な輝度を得るために、 CRTに比べて非常に長い励起時間を必要としている。このことは、所定の輝度を得るために単位面積当たりの投入電荷量を多くしなければならないことを意味しており、蛍光体の寿命の悪ィ匕を助長している。そのため、従来から CRT用として使用されて!ヽる硫化亜鉛を母体とする蛍光体を使用したのでは、十分な発光輝度や寿命が得られなかった。このような背景から、発光輝度の高い FED用蛍光体が要望されている。（例えば、特許文献 1参照）

特許文献 1：特開 2002— 226847公報

発明の開示

[0005] 本発明は、これらの問題を解決するためになされたもので、発光輝度が高い表示装置用蛍光体を提供することを目的としている。また、そのような蛍光体を用いることによって、高輝度で色再現性などの表示特性に優れた電界放出型表示装置 (FED)を提供することを目的としている。

[0006] 本発明の表示装置用蛍光体は、セリウム (Ce)またはユーロピウム (Eu)を付活剤とし、周期律表 I族または II族に属する第 1の元素と、第 2の元素、および周期律表 VI族に属する第 3の元素を組合せた三元化合物蛍光体を主体とし、加速電圧が 15kV以下の電子線により励起されて発光する蛍光体であり、前記第 1の元素が Na, Ba, Sr , Caから選ばれる少なくとも 1種類の元素であり、前記第 2の元素がイットリウム (Y)またはケィ素（Si)であり、前記第 3の元素がィォゥ（S)であることを特徴とする。

[0007] 本発明の電界放出型表示装置は、青色発光蛍光体層と緑色発光蛍光体層と赤色発光蛍光体層をそれぞれ含む蛍光体層と、前記蛍光体層に加速電圧が 15kV以下の電子線を照射して発光させる電子源と、前記電子源と前記蛍光体層を真空封止する外囲器とを具備する電界放出型表示装置であり、前記蛍光体層が、前記した本発明の表示装置用蛍光体を含むことを特徴とする。

[0008] 本発明の表示装置用蛍光体は、 Na, Ba, Sr,および Caから選ばれる少なくとも 1 種類の元素と、イットリウム (Y)またはケィ素（Si)と、ィォゥ（S)とを組合せた三元化合物を母体とし、電子状態が基底準位力励起準位に遷移する確率の高いセリウム (C e)またはユーロピウム (Eu)が付活剤として含有されているので、加速電圧が 15kV以下の電子線の照射により優れた発光効率が実現され、高い発光輝度が得られる。

[0009] また、従来から CRT用蛍光体として使用されている硫化亜鉛蛍光体や酸硫化物蛍光体に比べて、色純度の高い発光が得られる。したがって、この表示装置用蛍光体を用いることで、高輝度で表示特性の良好な FEDなどの薄型平面型の表示装置を実現することができる。

図面の簡単な説明

[0010] [図 1]本発明の実施形態である FEDを概略的に示す断面図である。

発明を実施するための最良の形態

[0011] 以下、本発明を実施するための形態について説明する。

[0012] 本発明の第 1の実施形態は、セリウム (Ce)を付活剤とし、第 1の元素である Baと第 2の元素であるケィ素（Si)および第 3の元素であるィォゥ（S)を組合せた三元化合物を主体とし、加速電圧が 15kV以下の電子線により励起されて青色に発光する蛍光体である。

[0013] より具体的には、化学式: Ba SiS ： Ceで実質的に表されるセリウム付活バリウムチオシリケートから構成される青色発光蛍光体である。

[0014] 第 1の実施形態の蛍光体において、 Ceは発光中心を形成する付活剤であり、高い遷移確率を有している。したがって、高い発光効率が得られる。付活剤である Ceは、蛍光体の母体であるバリウムチオシリケート（Ba SiS )に対して 0. 1〜5. 0モル⁰ /₀の

2 4

範囲で含有されることが好ましい。より好ましい Ceの含有割合は 0. 5〜3. 0モル％である。 Ceの含有割合がこの範囲を外れた場合には、発光輝度や発光色度が低下するため好ましくない。

[0015] 本発明の第 1の実施形態であるセリウム付活バリウムチオシリケート蛍光体は、例えば以下に示す方法で製造することができる。

[0016] すなわち、蛍光体の母体および付活剤を構成する元素またはその元素を含有する化合物を含む原料を、所望の組成 (Ba SiS： Ce)となるように秤量し、さらに塩ィ匕カリ

2 4

ゥムゃ塩ィ匕マグネシウムなどのフラックスを必要に応じて添加し、これらを乾式で混合する。具体的には、硫化バリウムとケィ素を所定量混合し、付活剤とフラックスを適量添加することで蛍光体の原料とする。硫化バリウムの代わりに、硫酸バリウムなどの酸性バリウム原料を使用してもよい。

[0017] 次いで、このような蛍光体原料を、適当量の硫黄および活性炭素とともに石英るつぼなどの耐熱容器に充填する。硫黄の添加'混合に当たっては、プレンダなどを使用して硫黄を多めに蛍光体原料に混合し、この混合材料を耐熱容器に充填した後、その表面を硫黄で覆うようにすることが好ましい。これを硫化水素雰囲気、硫黄蒸気雰囲気などの硫ィヒ性雰囲気、あるいは還元性雰囲気 (例えば 3〜5%水素残部窒素の雰囲気)で焼成する。

[0018] 焼成条件は、蛍光体母体 (Ba SiS )の結晶構造を制御するうえで重要である。焼

2 4

成温度は 900〜1200°Cの範囲とすることが好ましい。焼成時間は設定した焼成温度にもよるが 15〜 120分とし、焼成後は焼成と同一雰囲気で冷却することが好ま、。その後、得られた焼成物をイオン交換水などで水洗し乾燥した後、必要に応じて粗大粒子を除去するための篩別などを実施することによって、セリウム付活バリウムチォシリケート蛍光体 (Ba SiS： Ce)を得ることができる。

2 4

[0019] こうして得られる第 1の実施形態の青色発光蛍光体は、加速電圧が 15kV以下の電子線の照射により良好な発光効率で発光し、高い発光輝度が得られる。また、従来から CRT用の青色発光蛍光体として使用されている硫化亜鉛蛍光体と比べて、発光の色純度が若干劣るが、既知のセリウム付活蛍光体の中ではかなり良好なものである。したがって、この青色蛍光体を用いることで、高輝度の FEDを実現することができる。

[0020] 本発明の第 2の実施形態は、ユーロピウム (Eu)を付活剤とし、第 1の元素である Na と第 2の元素であるケィ素（Si)および第 3の元素であるィォゥ（S)を糸且合せた三元化合物を主体とし、加速電圧が 15kV以下の電子線により励起されて青色に発光する蛍光体である。より具体的には、化学式: Na SiS ： Euで実質的に表されるナトリウム

4 4

チオシリケートから構成される青色発光蛍光体である。

[0021] 第 2の実施形態の蛍光体において、 Euは発光中心を形成する付活剤であり、高い遷移確率を有している。したがって、高い発光効率が得られる。付活剤である Euは、蛍光体の母体であるナトリウムチオシリケー HNa SiS )に対して 0. 2〜10モル⁰ /₀の

4 4

範囲で含有されることが好ま U、。より好まし、Euの含有割合は 1〜5モル％である。 Euの含有割合力 Sこの範囲を外れた場合には、発光輝度や発光色度が低下するため好ましくない。

[0022] 本発明の第 2の実施形態であるユーロピウム付活ナトリウムチオシリケート蛍光体は

、例えば以下に示す方法で製造することができる。

[0023] すなわち、蛍光体の母体および付活剤を構成する元素またはその元素を含有する化合物を含む原料を、所望の組成 (Na SiS： Eu)となるように秤量し、さらに塩化力

4 4

リウムゃ塩ィ匕マグネシウムなどのフラックスを必要に応じて添加し、これらを乾式で混合する。具体的には、硫ィ匕ナトリウムとケィ素を所定量混合し、付活剤とフラックスを適量添加することで蛍光体の原料とする。硫ィ匕ナトリウムの代わりに、硫酸ナトリウムなどの酸性ナトリウム原料を使用してもよい。

[0024] 次いで、このような蛍光体原料を、適当量の硫黄および活性炭素とともに石英るつぼなどの耐熱容器に充填する。硫黄の添加'混合に当たっては、プレンダなどを使用して硫黄を多めに蛍光体原料に混合し、この混合材料を耐熱容器に充填した後、その表面を硫黄で覆うようにすることが好ましい。これを硫化水素雰囲気、硫黄蒸気雰囲気などの硫ィヒ性雰囲気、あるいは還元性雰囲気 (例えば 3〜5%水素残部窒素の雰囲気)で焼成する。

[0025] 焼成条件は、蛍光体母体 (Na SiS )の結晶構造を制御するうえで重要である。焼

4 4

成温度は 900〜1200°Cの範囲とすることが好ましい。焼成時間は設定した焼成温度にもよるが 15〜 120分とし、焼成後は焼成と同一雰囲気で冷却することが好ま、。その後、得られた焼成物をイオン交換水などで水洗し乾燥した後、必要に応じて粗大粒子を除去するための篩別などを実施することによって、ユーロピウム付活ナトリウムチオシリケート蛍光体 (Na SiS ： Eu)を得ることができる。

4 4

[0026] こうして得られる第 2の実施形態の青色発光蛍光体は、加速電圧が 15kV以下の電子線の照射により良好な発光効率で発光し、高い発光輝度が得られる。また、従来から CRT用の青色発光蛍光体として使用されている硫化亜鉛蛍光体と比べて、同等の色純度を有する発光が得られる。したがって、この青色蛍光体を用いることで、高輝度で色純度の高ヽ FEDを実現することができる。

[0027] 本発明の第 3の実施形態は、ユーロピウム (Eu)を付活剤とし、 Ba, Sr, Caから選ばれる少なくとも 1種類の元素 (第 1の元素）と第 2の元素であるケィ素（Si)、および第 3の元素であるィォゥ（S)を組合せた三元化合物を主体とするもので、加速電圧が 1 5kV以下の電子線により励起されて緑色に発光する蛍光体である。より具体的には、化学式：（Ba, Sr) SiS： Euで実質的に表されるユーロピウム付活バリウム 'ストロン

2 4

チウムチオシリケートから構成される緑色発光蛍光体を例示することができる。

[0028] 第 3の実施形態であるユーロピウム付活バリウム 'ストロンチウムチオシリケート蛍光体において、 Euは発光中心を形成する付活剤であり、高い遷移確率を有しているので、高い発光効率が得られる。付活剤である Euは、蛍光体母体であるノリウム 'スト口ンチウムチオシリケートに対して 0. 2〜 10モル⁰ /₀の範囲で含有されることが好ましい。より好ましい Euの含有割合は 1〜5モル⁰ /₀である。 Euの含有割合がこの範囲を外れた場合には、発光輝度や発光色度が低下するため好ましくな、。

[0029] 本発明の第 3の実施形態であるユーロピウム付活バリウム 'ストロンチウムチオシリケート蛍光体は、例えば以下に示す方法で製造することができる。

[0030] すなわち、蛍光体の母体および付活剤を構成する元素またはその元素を含有する化合物を含む原料を、所望の組成（（Ba, Sr) SiS ： Eu)となるように秤量し、さらに

2 4

塩ィ匕カリウムや塩ィ匕マグネシウムなどのフラックスを必要に応じて添加し、これらを乾式で混合する。具体的には、硫化バリウムおよび硫化ストロンチウムとケィ素を所定量混合し、付活剤とフラックスを適量添加することで蛍光体の原料とする。硫化バリウムおよび硫化ストロンチウムの代わりに、硫酸バリウムおよび硫酸ストロンチウムなどの酸性バリウム原料並びに酸性ストロンチウム原料を使用してもよい。

[0031] 次いで、このような蛍光体原料を、適当量の硫黄および活性炭素とともに石英るつぼなどの耐熱容器に充填する。硫黄の添加'混合に当たっては、プレンダなどを使用して硫黄を多めに蛍光体原料に混合し、この混合材料を耐熱容器に充填した後、その表面を硫黄で覆うようにすることが好ましい。これを硫化水素雰囲気、硫黄蒸気雰囲気などの硫ィヒ性雰囲気、あるいは還元性雰囲気 (例えば 3〜5%水素残部窒素の雰囲気)で焼成する。

[0032] 焼成条件は、蛍光体母体（（Ba, Sr) SiS )の結晶構造を制御するうえで重要であ

2 4

る。焼成温度は 900〜1200°Cの範囲とすることが好ましい。焼成時間は設定した焼成温度にもよるが 15〜 120分とし、焼成後は焼成と同一雰囲気で冷却することが好ましい。その後、得られた焼成物をイオン交換水などで水洗し乾燥した後、必要に応じて粗大粒子を除去するための篩別などを実施することによって、ユーロピウム付活ノリウム 'ストロンチウムチオシリケート蛍光体（（Ba, Sr) SiS： Eu)を得ることができ

2 4

る。

[0033] こうして得られる第 3の実施形態の緑色発光蛍光体は、加速電圧が 15kV以下の電子線の照射により良好な発光効率で発光し、高い発光輝度が得られる。また、従来から CRT用の緑色発光蛍光体として使用されている硫化亜鉛蛍光体に比べて、色純度が高い発光が得られる。したがって、この緑色蛍光体を用いることで、高輝度で色純度の高、FEDを実現することができる。

[0034] 本発明の第 4の実施形態は、ユーロピウム (Eu)を付活剤とし、 Ba, Sr, Caから選ばれる少なくとも 1種類の元素 (第 1の元素）と第 2の元素であるイットリウム (Y)、および第 3の元素であるィォゥ（S)を組合せた三元化合物を主体とするもので、加速電圧が 15kV以下の電子線により励起されて赤色に発光する蛍光体である。より具体的には、化学式: SrY S ： Euで実質的に表されるユーロピウム付活ストロンチウムチォィ

2 4

ットリウム力構成される赤色発光蛍光体が例示される。

[0035] 第 4の実施形態であるユーロピウム付活ストロンチウムチォイットリウム蛍光体において、 Euは発光中心を形成する付活剤であり、高い遷移確率を有している。したがって、高い発光効率が得られる。付活剤である Euは、蛍光体母体であるストロンチウムチォイットリウム（SrY S )に対して 0. 1〜10モル⁰ /₀の範囲で含有されることが好ましい

2 4

。より好ましい Euの含有割合は 1〜5モル⁰ /₀である。 Euの含有割合がこの範囲を外れた場合には、発光輝度や発光色度が低下するため好ましくな、。

[0036] 本発明の第 4の実施形態であるユーロピウム付活ストロンチウムチォイットリウム蛍光体は、例えば以下に示す方法で製造することができる。

[0037] すなわち、蛍光体の母体および付活剤を構成する元素またはその元素を含有する化合物を含む原料を、所望の組成（SrY S： Eu)となるように秤量し、さらに塩ィ匕カリ

2 4

ゥムゃ塩ィ匕マグネシウムなどのフラックスを必要に応じて添加し、これらを乾式で混合する。具体的には、硫化ストロンチウムとイットリウムを所定量混合し、付活剤とフラックスを適量添加することで蛍光体の原料とする。硫化ストロンチウムの代わりに、硫酸ストロンチウムなどの酸性ストロンチウム原料を使用してもよ、。

[0038] 次いで、このような蛍光体原料を、適当量の硫黄および活性炭素とともに石英るつぼなどの耐熱容器に充填する。硫黄の添加'混合に当たっては、プレンダなどを使用して硫黄を多めに蛍光体原料に混合し、この混合材料を耐熱容器に充填した後、その表面を硫黄で覆うようにすることが好ましい。これを硫化水素雰囲気、硫黄蒸気雰囲気などの硫ィヒ性雰囲気、あるいは還元性雰囲気 (例えば 3〜5%水素残部窒素の雰囲気)で焼成する。

[0039] 焼成条件は、蛍光体母体 (SrY S )の結晶構造を制御するうえで重要である。焼成

2 4

温度は 900〜1200°Cの範囲とすることが好まし、。焼成時間は設定した焼成温度にもよるが 15〜 120分とし、焼成後は焼成と同一雰囲気で冷却することが好ま、。その後、得られた焼成物をイオン交換水などで水洗し乾燥した後、必要に応じて粗大粒子を除去するための篩別などを実施することによって、ユーロピウム付活ストロンチウムチォイットリウム蛍光体（SrY S： Eu)を得ることができる。 [0040] こうして得られる第 4の実施形態の赤色発光蛍光体は、加速電圧が 15kV以下の電子線の照射により良好な発光効率で発光し、高い発光輝度が得られる。また、従来から CRT用の赤色発光蛍光体として使用されている酸硫化物蛍光体に比べて、色純度が高い発光が得られる。したがって、この赤色蛍光体を用いることで、高輝度で色純度の高、FEDを実現することができる。

[0041] 本発明の第 1乃至第 4の実施形態の蛍光体の少なくとも一つを使用し、公知の印刷法あるいはスラリー法により蛍光体層を形成することができる。印刷法により蛍光体層を形成するには、実施形態の蛍光体を、例えばポリビュルアルコール、 n—ブチルァルコール、エチレングリコール、水など力もなるノインダ溶液と混合して調製したぺーストを、スクリーン印刷などの方法で基板上に塗布する。次いで、例えば 500°Cの温度で 1時間加熱してノインダ成分を分解 ·除去するベーキング処理を行う。

[0042] また、スラリー法では、実施形態の蛍光体を、純水、ポリビニルアルコール、重クロム酸アンモニゥムなどの感光性材料、界面活性剤などとともに混合して蛍光体スラリーを調製し、このスラリーをスピンコータなどを用いて基板上に塗布'乾燥した後、紫外線などを照射して露光'現像し、乾燥する。こうして、所定のパターンの蛍光体層を形成することができる。

[0043] 次に、第 1乃至第 4の実施形態の蛍光体の少なくとも一つを用いて、青色発光蛍光体層と緑色発光蛍光体層と赤色発光蛍光体層のうちの少なくとも一つの層を形成した電界放出型表示装置 (FED)について説明する。

[0044] 図 1は、 FEDの一実施形態の要部構成を示す断面図である。図 1にお、て、符号 1 はフェイスプレートであり、ガラス基板 2などの透明基板上に形成された蛍光体層 3を有している。この蛍光体層 3は、画素に対応させて形成した青色発光蛍光体層、緑色発光蛍光体層および赤色発光蛍光体層を有し、これらの間を黒色導電材から成る光吸収層 4により分離した構造となっている。青色発光蛍光体層と緑色発光蛍光体層と赤色発光蛍光体層のうちの少なくとも一つの層が、前記した第 1乃至第 4の実施形態の蛍光体の少なくとも一つを用いて形成されて、る。

[0045] これらの実施形態の蛍光体により形成される蛍光体層の厚さは 1〜： LO mとすること力望ましく、より好ましくは 6〜： LO mとする。蛍光体層の厚さを: L m以上に限定したのは、厚さが 1 μ m未満で蛍光体粒子が均一に並んだ蛍光体層を形成することが難しいためである。また、蛍光体層の厚さが 10 mを超えると、発光輝度が低下し実用に供し得ない。第 1乃至第 4の実施形態の蛍光体により形成される蛍光体層以外の蛍光体層は、それぞれ公知の蛍光体を用いて形成することができる。各色の蛍光体層の間に段差が生じないように、各色の蛍光体層の厚さを同じにすることが望ましい。

[0046] 上述した青色発光蛍光体層、緑色発光蛍光体層、赤色発光蛍光体層、およびそれらの間を分離する光吸収層 4は、それぞれ水平方向に順次繰り返し形成されており、これらの蛍光体層 3および光吸収層 4が存在する部分が画像表示領域となる。この蛍光体層 3と光吸収層 4との配置パターンには、ドット状またはストライプ状など、種々のパターンが適用可能である。

[0047] そして、蛍光体層 3上にはメタルバック層 5が形成されている。メタルバック層 5は、 A 1膜などの金属膜からなり、蛍光体層 3で発生した光のうち、後述するリアプレート方向に進む光を反射して輝度を向上させるものである。

[0048] また、メタルバック層 5は、フェイスプレート 1の画像表示領域に導電性を与えて電荷が蓄積されるのを防ぐ機能を有し、リアプレートの電子源に対してアノード電極の役割を果たす。また、メタルバック層 5は、フェイスプレート 1や真空容器 (外囲器）内に残留したガスが電子線で電離して生成するイオンにより蛍光体層 3が損傷することを防ぐ機能を有し、さらに、使用時に蛍光体層 3から発生したガスが真空容器 (外囲器）内に放出されることを防ぎ、真空度の低下を防止するなどの効果も有している。

[0049] メタルバック層 5上には、 Baなど力もなる蒸発型ゲッタ材により形成されたゲッタ膜 6 が形成されている。このゲッタ膜 6によって、使用時に発生したガスが効率的に吸着される。

[0050] そして、このようなフェイスプレート 1とリアプレート 7とが対向配置され、これらの間の空間が支持枠 8を介して気密に封止されている。支持枠 8は、フェイスプレート 1およびリアプレート 7に対して、フリットガラス、あるいは Inやその合金など力もなる接合材 9 により接合され、これらフェイスプレート 1、リアプレート 7および支持枠 8によって、外囲器としての真空容器が構成されて、る。 [0051] リアプレート 7は、ガラス基板やセラミックス基板などの絶縁性基板、あるいは Si基板など力もなる基板 10と、この基板 10上に形成された多数の電子放出素子 11とを有している。これら電子放出素子 11は、例えば電界放出型冷陰極や表面伝導型電子放出素子などを備え、リアプレート 7の電子放出素子 11の形成面には、図示を省略した配線が施されている。すなわち、多数の電子放出素子 11は、各画素の蛍光体に応じてマトリックス状に形成されており、このマトリックス状の電子放出素子 11を一行ずつ駆動する、互いに交差する配線 (X—Y配線)を有している。なお、支持枠 8には、図示を省略した信号入力端子および行選択用端子が設けられて!/ヽる。これらの端子は前記したリアプレート 7の交差配線 (X—Y配線）に対応する。また、平板型の FEDを大型化させる場合、薄い平板状であるためにたわみなどが生じるおそれがある。このようなたわみを防止し、また大気圧に対して強度を付与するために、フェイスプレート 1とリアプレート 7との間に、補強部材 (大気圧支持部材、スぺーサ） 12を適宜配置してもよい。

[0052] この FEDにおいては、加速電圧が 15kV以下の電子線の照射により発光する各色の蛍光体層のうちの少なくとも一つの層が、第 1乃至第 4の実施形態の蛍光体のうちの少なくとも一つにより形成されているので、発光輝度や色純度などが高く表示特性が良好である。

実施例

[0053] 次に、本発明の具体的な実施例について説明する。

[0054] 実施例 1 , 2 (青色発光蛍光体の調製）

蛍光体の母体および付活剤を構成する元素またはその元素を含有する化合物を含む原料を、表 1に示す組成（Ba SiS ： Ceおよび Na SiS ： Eu)となるように秤量し、フ

2 4 4 4

ラックスを添加して十分に混合した。得られた蛍光体原料に、硫黄および活性炭素を適当量添加して石英るつぼ内に充填し、これを還元性雰囲気中で焼成した。焼成条件は 1000°C X 60分とした。その後、得られた焼成物を水洗および乾燥しさらに篩別することによって、セリウム付活バリウムチオシリケート蛍光体 (Ba SiS： Ce) (実施例

2 4

1)とユーロピウム付活ナトリウムチオシリケート蛍光体 (Na SiS： Eu) (実施例 2)をそ

4 4

れぞれ得た。 [0055] 次いで、こうして得られた蛍光体を用い、スクリーン印刷により 8 mの厚さの青色発光蛍光体層を形成し、さらにその上にラッカー法によりアルミニウムのメタルバック層を形成した。また、比較例 1として、銀およびアルミニウム付活硫ィ匕亜鉛蛍光体 (ZnS ： Ag, A1)を用いて同様にして青色発光蛍光体層を形成し、さらにその上にラッカー法によりアルミニウムのメタルバック層を形成した。

[0056] 次に、実施例 1, 2および比較例 1で得られた青色発光蛍光体層の発光輝度と発光色度をそれぞれ調べた。発光輝度は、各蛍光体層に、加速電圧 10kV、電流密度 2 OmAZcm²の電子線を照射して測定した。そして、比較例 1の蛍光体層の輝度を 10 0としたときの相対値として、発光輝度を求めた。

[0057] 発光色度は、色度測定機器としてトプコン社製 SR— 3を使用して測定した。発光色度の測定は、発光時の色度が外部から影響を受けない暗室内で行った。発光輝度および発光色度の測定結果を表 1に示す。

[0058] [表 1]

[0059] 表 1から明らかなように、実施例 1, 2で得られた青色発光蛍光体は、比較例 1の青色発光蛍光体に比べて、低加速電圧（15kV以下)で高電流密度の電子線を照射した際の発光輝度が大幅に向上している。しかも、十分に良好な発光色度を有していることがゎカゝる。

[0060] 実施例 3 (緑色発光蛍光体の調製）

蛍光体の母体および付活剤を構成する元素またはその元素を含有する化合物を含む原料を、表 2に示す組成（（Ba, Sr) SiS： Eu)となるように秤量し、フラックスを添

2 4

加して十分に混合した。得られた蛍光体原料に、硫黄および活性炭素を適当量添加して石英るつぼ内に充填し、これを還元性雰囲気中で焼成した。焼成条件は 1000 °C X 60分とした。その後、得られた焼成物を水洗および乾燥しさらに篩別することによって、ユーロピウム付活バリウム.ストロンチウムチオシリケート蛍光体（（Ba, Sr) Si S ： Eu)を得た。

4

[0061] 次いで、こうして得られた蛍光体を用い、スクリーン印刷により 8 mの厚さの緑色発光蛍光体層を形成し、さらにその上にラッカー法によりアルミニウムのメタルバック層を形成した。また、比較例 2として、銅およびアルミニウム付活硫ィ匕亜鉛蛍光体 (ZnS ： Cu, A1)を用いて同様にして緑色発光蛍光体層を形成し、さらにその上にラッカー法によりアルミニウムのメタルバック層を形成した。

[0062] 次に、実施例 3および比較例 2で得られた緑色発光蛍光体層の発光輝度と発光色度をそれぞれ調べた。発光輝度は、各蛍光体層に、加速電圧 10kV、電流密度 20m A/cm²の電子線を照射して測定した。そして、比較例 2の蛍光体層の輝度を 100としたときの相対値として、発光輝度を求めた。発光色度は、色度測定機器としてトプコン社製 SR— 3を使用して測定した。発光色度の測定は、発光時の色度が外部から影響を受けない暗室内で行った。発光輝度および発光色度の測定結果を表 2に示す。

[0063] [表 2]

[0064] 表 2から、実施例 3で得られた緑色発光蛍光体は、比較例 2の緑色発光蛍光体に比べて、低加速電圧（15kV以下)で高電流密度の電子線を照射した際の発光輝度が大幅に向上し、かつ良好な発光色度を有していることがわかる。

[0065] 実施例 4 (赤色発光蛍光体の調製）

蛍光体の母体および付活剤を構成する元素またはその元素を含有する化合物を含む原料を、表 3に示す組成（SrY S： Eu)となるように秤量し、フラックスを添加して十

2 4

分に混合した。得られた蛍光体原料に、硫黄および活性炭素を適当量添加して石英るつぼに充填し、これを還元性雰囲気中で焼成した。焼成条件は 1000°C X 60分とした。その後、得られた焼成物を水洗および乾燥しさらに篩別することによって、ユー口ピウム付活ストロンチウムチォイットリウム蛍光体（SrY S ： Eu)を得た。

2 4

[0066] 次いで、こうして得られた蛍光体を用い、スクリーン印刷により 8 mの厚さの赤色発光蛍光体層を形成し、さらにその上にラッカー法によりアルミニウムのメタルバック層を形成した。また、比較例 3として、ユーロピウム付活の酸硫ィ匕物蛍光体 (Y O S :Eu

2 2

)を用いて同様にして赤色発光蛍光体層を形成し、さらにその上にラッカー法によりアルミニウムのメタルバック層を形成した。

[0067] 次に、実施例 4および比較例 3で得られた赤色発光蛍光体層の発光輝度と発光色度をそれぞれ調べた。発光輝度は、各蛍光体層に、加速電圧 10kV、電流密度 20m A/cm²の電子線を照射して測定した。そして、比較例 3の蛍光体層の輝度を 100としたときの相対値として、発光輝度を求めた。発光色度は、色度測定機器としてトプコン社製 SR— 3を使用して測定した。発光色度の測定は、発光時の色度が外部から影響を受けない暗室内で行った。発光輝度および発光色度の測定結果を表 3に示す。

[0068] [表 3]

[0069] 表 3から、実施例 4で得られた赤色発光蛍光体は、比較例 3の赤色発光蛍光体に比べて、低加速電圧（15kV以下)で高電流密度の電子線を照射した際の発光輝度が大幅に向上し、かつ良好な発光色度を有していることがわかる。

[0070] 実施例 5

実施例 1で得られた青色発光蛍光体 (Ba SiS： Ce)と、公知の緑色発光蛍光体であ

2 4

る銅およびアルミニウム付活硫ィ匕亜鉛蛍光体 (ZnS : Cu, A1)、および公知の赤色発光蛍光体であるユーロピウム付活酸硫化物蛍光体 (Y O S :Eu)

2 2 をそれぞれ用い、ガラス基板上に各色の蛍光体層を形成してフェイスプレートとした。このフェイスプレートと多数の電子放出素子を有するリアプレートとを支持枠を介して組立てると共に、これらの間隙を真空排気しつつ気密封止した。このようにして作製された FEDは、発光輝度をはじめとする色再現性に優れ、さらに常温、定格動作で 1000時間駆動させた後にお、ても良好な輝度特性を示すことが確認された。 [0071] 実施例 6

実施例 2で得られた青色発光蛍光体 (Na SiS： Eu)と、公知の緑色発光蛍光体であ

4 4

る銅およびアルミニウム付活硫ィ匕亜鉛蛍光体 (ZnS : Cu, A1)、および公知の赤色発光蛍光体であるユーロピウム付活酸硫化物蛍光体 (Y O S :Eu)をそれぞれ用い、ガ

2 2

ラス基板上に各色の蛍光体層を形成してフェイスプレートとした。このフェイスプレートと多数の電子放出素子を有するリアプレートとを支持枠を介して組立てると共に、これらの間隙を真空排気しつつ気密封止した。このようにして作製された FEDは、発光輝度をはじめとする色再現性に優れ、さらに常温、定格動作で 1000時間駆動させた後にお、ても良好な輝度特性を示すことが確認された。

[0072] 実施例 7

実施例 3で得られた緑色発光蛍光体（（Ba, Sr) SiS： Eu)と、公知の青色発光蛍光

2 4

体である銀およびアルミニウム付活硫ィ匕亜鉛蛍光体 (ZnS :Ag, A1)、および公知の赤色発光蛍光体であるユーロピウム付活酸硫化物蛍光体 (Y O S :Eu)

2 2 をそれぞれ用い、ガラス基板上に各色の蛍光体層を形成してフェイスプレートとした。このフェイスプレートと多数の電子放出素子を有するリアプレートとを支持枠を介して組立てると共に、これらの間隙を真空排気しつつ気密封止した。このようにして作製された FED は、発光輝度をはじめとする色再現性に優れ、さら〖こ常温、定格動作で 1000時間駆動させた後におヽても良好な輝度特性を示すことが確認された。

[0073] 実施例 8

実施例 4で得られた赤色発光蛍光体 (SrY S ： Eu)と、公知の青色発光蛍光体であ

2 4

る銀およびアルミニウム付活硫ィ匕亜鉛蛍光体 (ZnS :Ag, A1)、および公知の緑色発光蛍光体である銅およびアルミニウム付活硫ィ匕亜鉛蛍光体 (ZnS： Cu, A1)をそれぞれ用い、ガラス基板上に各色の蛍光体層を形成してフェイスプレートとした。このフエイスプレートと多数の電子放出素子を有するリアプレートとを支持枠を介して組立てると共に、これらの間隙を真空排気しつつ気密封止した。このようにして作製された FE Dは、発光輝度をはじめとする色再現性に優れ、さら〖こ常温、定格動作で 1000時間駆動させた後においても良好な輝度特性を示すことが確認された。

[0074] 実施例 9 実施例 1で得られた青色発光蛍光体 (Ba SiS： Ce)と、実施例 3で得られた緑色発

2 4

光蛍光体（（Ba, Sr) SiS： Eu)と、実施例 4で得られた赤色発光蛍光体 (SrY S ： E

2 4 2 4 u)をそれぞれ用い、ガラス基板上に各色の蛍光体層を形成してフェイスプレートとした。このフイスプレートと多数の電子放出素子を有するリアプレートとを支持枠を介して組立てると共に、これらの間隙を真空排気しつつ気密封止した。このようにして作製された FEDは、発光輝度をはじめとする色再現性に優れ、さらに常温、定格動作で 1000時間駆動させた後においても良好な輝度特性を示すことが確認された。

[0075] 実施例 10

実施例 2で得られた青色発光蛍光体 (Na SiS： Eu)と、実施例 3で得られた緑色発

4 4

2 4 2 4 u)をそれぞれ用い、ガラス基板上に各色の蛍光体層を形成してフェイスプレートとした。このフイスプレートと多数の電子放出素子を有するリアプレートとを支持枠を介して組立てると共に、これらの間隙を真空排気しつつ気密封止した。このようにして作製された FEDは、発光輝度をはじめとする色再現性に優れ、さらに常温、定格動作で 1000時間駆動させた後においても良好な輝度特性を示すことが確認された。産業上の利用可能性

[0076] 本発明の表示装置用蛍光体によれば、低電圧で電流密度の高い電子線を照射した場合に、高輝度で色純度の良好な発光を得ることができる。したがって、このような蛍光体を使用することにより、高輝度で色再現性などの表示特性に優れた薄型の平面型表示装置を実現することができる。

Claims

請求の範囲

[1] セリウム (Ce)またはユーロピウム (Eu)を付活剤とし、周期律表 I族または II族に属する第 1の元素と、第 2の元素、および周期律表 VI族に属する第 3の元素を組合せた三元化合物蛍光体を主体とし、加速電圧が 15kV以下の電子線により励起されて発光する蛍光体であり、

前記第 1の元素が Na, Ba, Sr, Caから選ばれる少なくとも 1種類の元素であり、前記第 2の元素がイットリウム (Y)またはケィ素（Si)であり、前記第 3の元素力 Sィォゥ（S) であることを特徴とする表示装置用蛍光体。

[2] Ceを付活剤とし、加速電圧が 15kV以下の電子線により励起されて青色に発光する蛍光体であり、前記第 1の元素が Baであり、前記第 2の元素が Siであることを特徴とする請求項 1記載の表示装置用蛍光体。

[3] Euを付活剤とし、加速電圧が 15kV以下の電子線により励起されて青色に発光する蛍光体であり、前記第 1の元素が Naであり、前記第 2の元素が Siであることを特徴とする請求項 1記載の表示装置用蛍光体。

[4] Euを付活剤とし、加速電圧が 15kV以下の電子線により励起されて緑色に発光する蛍光体であり、前記第 1の元素が Ba, Sr, Caから選ばれる少なくとも 1種類の元素であり、前記第 2の元素が Siであることを特徴とする請求項 1記載の表示装置用蛍光体。

[5] Euを付活剤とし、加速電圧が 15kV以下の電子線により励起されて赤色に発光する蛍光体であり、前記第 1の元素が Ba, Sr, Caから選ばれる少なくとも 1種類の元素であり、前記第 2の元素が Yであることを特徴とする請求項 1記載の表示装置用蛍光体。

[6] 青色発光蛍光体層と緑色発光蛍光体層と赤色発光蛍光体層をそれぞれ含む蛍光体層と、前記蛍光体層に加速電圧が 15kV以下の電子線を照射して発光させる電子源と、前記電子源と前記蛍光体層を真空封止する外囲器とを具備する電界放出型表示装置であり、

前記蛍光体層が、請求項 1乃至 5のいずれか 1項記載の表示装置用蛍光体を含むことを特徴とする電界放出型表示装置。