表示装置用緑色発光蛍光体および電界放出型表示装置
【課題】ＦＥＤなどに用いられる緑色発光蛍光体において、発光輝度を高めるとともに、輝度劣化を抑制し使用寿命を改善する。
【解決手段】 本発明の表示装置用緑色発光蛍光体は、銅およびアルミニウムを付活剤とする立方晶系の硫化亜鉛蛍光体を主体とし、付活剤である銅の濃度が硫化亜鉛に対して２００〜１２００ｐｐｍであることを特徴とする。この硫化亜鉛蛍光体粒子の表面に、マグネシウムおよびリンを含む層を形成することにより、さらに輝度劣化特性を改善することができる。
【解決手段】 本発明の表示装置用緑色発光蛍光体は、銅およびアルミニウムを付活剤とする立方晶系の硫化亜鉛蛍光体を主体とし、付活剤である銅の濃度が硫化亜鉛に対して２００〜１２００ｐｐｍであることを特徴とする。この硫化亜鉛蛍光体粒子の表面に、マグネシウムおよびリンを含む層を形成することにより、さらに輝度劣化特性を改善することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置用の緑色発光蛍光体と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（フィールドエ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いるが、電子線の加速電圧（励起電圧）がＣＲＴに比べて低いうえに、電子線による電流密度が低く、さらに電子線の照射時間が数μｓ程度と長い。そのため、所定の輝度寿命を単位面積あたりの投入電荷量に換算すると、ＣＲＴより増加してしまう。したがって、ＣＲＴ用の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いのが現状であった。（例えば、特許文献１参照）
【０００５】
すなわち、投入電荷量が従来のＣＲＴより増大しても、初期の発光特性を十分に維持できるような強固な長寿命蛍光体が求められている。
【０００６】
しかしながら、従来のＣＲＴ用蛍光体の発光特性を凌ぐ蛍光体が存在しないのも現状であり、ＣＲＴ用蛍光体をＦＥＤ用として改良することが重要な課題といえる。
【特許文献１】特開２００２−２２６８４７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、電界放出型表示装置（ＦＥＤ）に用いられる緑色発光蛍光体において、発光輝度を高めるとともに、輝度劣化を抑制し使用寿命を改善することを目的としている。また、そのような緑色発光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、かつ寿命が向上したＦＥＤを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の表示装置用緑色発光蛍光体は、銅およびアルミニウムを付活剤とする立方晶系系の硫化亜鉛蛍光体を主体とし、加速電圧が１５ｋＶ以下で照射時間が０．１〜２０μｓ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、前記立方晶系の銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体は、付活剤である銅の濃度が蛍光体母体である硫化亜鉛に対して２００〜１２００ｐｐｍであることを特徴とする。
【０００９】
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とを含む蛍光体層と、前記蛍光体層に加速電圧が５ｋＶ以上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、前記緑色発光蛍光体層は、前記した本発明の表示装置用緑色発光蛍光体を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の緑色発光蛍光体は、付活剤である銅の濃度が２００〜１２００ｐｐｍと従来のものより大幅に増大された銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体から構成されているので、加速電圧が１５ｋＶ以下で照射時間が０．１〜２０μｓの電子線により励起された場合の発光輝度が、従来の緑色発光蛍光体に比べて向上している。また、高密度電子線の衝撃による輝度劣化が小さく、長寿命を有している。したがって、このような緑色発光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、かつ寿命が向上したＦＥＤのような薄型の平面型表示装置を実現することができる。
【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の実施形態の緑色発光蛍光体は、一般式；ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌで実質的に表される立方晶系の銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体から構成され、付活剤である銅（Ｃｕ）の濃度が２００〜１２００ｐｐｍとなっている。
【００１３】
第１の実施形態の銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ）において、Ｃｕは発光中心を形成する第１の付活剤（主付活剤）であり、蛍光体母体である硫化亜鉛に対して２００〜１２００ｐｐｍの範囲で含有される。より好ましいＣｕの含有濃度は、３００〜８００ｐｐｍの範囲である。Ｃｕの含有濃度が２００〜１２００ｐｐｍの範囲を外れた場合には、輝度劣化を改善する効果が十分でなくなるため好ましくない。
【００１４】
Ａｌは、共付活剤と呼ばれるものであり、硫化亜鉛に付活したＣｕを電荷補償するものである。つまり、Ａｌイオンの価数３価とＣｕイオンの価数１価を合わせた４価を、硫化亜鉛中の２価の亜鉛イオン２個の合わせて４価で電気的に補償する。よって、Ａｌの含有濃度は、イオンの個数すなわち原子数としてＡｇと同量であることが望ましい。
【００１５】
本発明の第１の実施形態である緑色発光蛍光体は、以下に示すようにして製造される。まず、蛍光体母体である硫化亜鉛原料に対して、所定量の付活剤原料を添加し、さらに塩化カリウムや塩化マグネシウムなどのフラックスを必要に応じて添加し、これらを湿式で混合する。具体的には、イオン交換水に蛍光体原料を分散させてスラリー状とし、これに所定量の付活剤原料およびフラックスを添加し撹拌機で混合する。混合時間は付活剤が十分に分散するように設定する。付活剤原料としては、例えばＣｕについては硫酸銅、Ａｌについては硝酸アルミニウムなどが用いられる。なお、これら以外の化合物を用いることも可能である。次いで、蛍光体原料と付活剤などを含むスラリーを乾燥容器に移し、乾燥機により乾燥して蛍光体原料とする。
【００１６】
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。このとき硫黄の添加・混合は、ブレンダなどを使用して蛍光体原料と３０〜１８０分程度混合し、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化性雰囲気、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。
【００１７】
焼成条件は、蛍光体母体（ＺｎＳ）の結晶構造を制御するうえで重要である。目的とする立方晶の結晶構造を得るために、焼成温度は９００〜９９０℃の範囲とすることが好ましい。焼成温度が９００℃未満であると、硫化亜鉛の結晶粒を十分に成長させることができない。一方焼成温度が９９０℃を超えると、硫化亜鉛の結晶構造が六方晶系となってしまう。焼成時間は設定した焼成温度にもよるが１５〜９０分とし、焼成後は焼成と同一雰囲気で急冷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、立方晶系の硫化亜鉛蛍光体が得られる。
【００１８】
こうして得られる第１の実施形態の緑色発光蛍光体は、加速電圧が１５ｋＶ以下で照射時間が０．１〜２０μｓの高電流密度の電子線により励起された場合の発光輝度が高く、かつ良好な色純度を有している。また、高電流密度の電子線に対する耐性に優れ、経時的な輝度劣化などが抑制されるので、使用寿命が向上している。
【００１９】
本発明の第２の実施形態の緑色発光蛍光体は、前記した第１の実施形態の銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ）粒子の表面に、マグネシウムとリンを含む層を有している。
【００２０】
第２の実施形態の緑色蛍光体において、付活剤であるＣｕは蛍光体母体である硫化亜鉛に対して２００〜１２００ｐｐｍの範囲で含有されており、硫化亜鉛の粒子中に均一に分散されている。ここで、付活剤が均一に分散された状態とは、蛍光体母体粒子の内部における付活剤の濃度（表面から深さ方向の濃度分布）を測定した場合に、おおよそ一定の濃度分布を示すものである。このような蛍光体は、前記第１の実施形態の製造方法に示したように、蛍光体母体としての硫化亜鉛を形成する材料と付活剤を形成する材料とを均一に混合して焼成する方法などにより得ることができる。
【００２１】
そして、このような硫化亜鉛蛍光体粒子の表面に、マグネシウムとリンの両方を含む層（以下、ＭｇおよびＰ含有層と示す。）が形成されている。ＭｇおよびＰ含有層は、硫化亜鉛蛍光体粒子の表面の少なくとも一部を覆うことで、輝度劣化防止の効果を上げることができるが、隙間なく表面全体を覆うように形成する方がより好ましい。
【００２２】
ＭｇおよびＰ含有層の厚さは特に限定されないが、Ｐの含有量が蛍光体母体である硫化亜鉛に対して０．０１〜１モル％、より好ましくは０．１〜０．３モル％の割合とすることが望ましい。Ｐの含有量が上記範囲を外れると蛍光体の輝度劣化を改善する効果が少ない。なお、Ｐの含有量は、後述するＭｇおよびＰ含有層の形成において、添加するＭｇとＰを含有する化合物の配合量を変え、形成されるＭｇおよびＰ含有層の厚さを変えることなどにより調整することができる。Ｐの含有量は、例えばＩＣＰ（誘導結合プラズマ）発光分析法、あるいはＸＰＳ分析法（Ｘ線光電子分析法）により測定することができる。
【００２３】
上述した第２の実施形態の表示装置用蛍光体において、ＭｇおよびＰ含有層の形成は、例えば以下に示すようにして行うことができる。
【００２４】
第１の実施形態に示す方法で得られた銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ）の粉末を、硫酸マグネシウムとリン酸水素二ナトリウムの水溶液中に添加し、その混合液に炭酸水素ナトリウムまたは四ホウ酸ナトリウムを添加する。そして、上記混合液が十分に混合された後にアンモニアなどのアルカリ液を徐々に滴下し、混合液のｐＨをアルカリ性にすることで、リン酸マグネシウムを析出させる。こうして、蛍光体表面を被覆する層が形成される。
【００２５】
次いで、蛍光体をろ過・乾燥した後、この乾燥物を加熱処理（ベーキング）する。加熱は、蛍光体の焼成と同一雰囲気で行うが、その温度は焼成温度より低くする必要がある。例えば、３００〜６００℃までの温度で加熱を行う。３００℃未満の加熱ではリン酸マグネシウムの結晶水を除去することができない。また、６００℃を超える加熱では蛍光体が分解してしまう。こうして、硫化亜鉛蛍光体粒子の表面がＭｇおよびＰ含有層により被覆された蛍光体が再現性良く得られる。
【００２６】
こうして得られる第２の実施形態の緑色発光蛍光体においては、銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ）粒子の表面に、マグネシウムとリンを含む層（ＭｇおよびＰ含有層）が形成されているので、加速電圧が１５ｋＶ以下で高電流密度の電子線により励起された場合の発光輝度が高く、かつ良好な色純度を有している。また、高電流密度の電子線に対する耐性が第１の実施形態の緑色発光蛍光体に比べて優れており、経時的な輝度劣化などが抑制されるので、使用寿命がよりいっそう向上される。
【００２７】
第２の実施形態の緑色発光蛍光体において、硫化亜鉛蛍光体粒子の表面をＭｇおよびＰ含有層で被覆することにより、輝度劣化が改善される理由は必ずしも明らかではないが、ＭｇおよびＰ含有層が化学的に安定であり、それ自体が電子線により劣化しにくいため、電子線による硫化亜鉛蛍光体表面の原子の乱れ（結晶構造の変化）を抑える効果があることによると考えられる。
【００２８】
第１および第２の実施形態の緑色発光蛍光体を使用し、公知のスラリー法あるいは印刷法により、緑色発光蛍光体層を形成することができる。スラリー法では、緑色発光蛍光体の粉体を、純水、ポリビニルアルコール、重クロム酸アンモニウ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により基板上に塗布・乾燥した後、紫外線等を照射して所定のパターンを露光・現像し、得られた蛍光体パターンを乾燥する。こうして、所定のパターンの緑色発光蛍光体層を形成することができる。
【００２９】
次に、本発明の第１および第２の実施形態の緑色発光蛍光体を用いて緑色発光蛍光体層を構成した電界放出型表示装置（ＦＥＤ）について説明する。
【００３０】
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において、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。蛍光体層３を構成する各色の蛍光体層のうちで、緑色発光蛍光体層が前記した実施形態の緑色発光蛍光体により構成されている。
【００３１】
緑色発光蛍光体層の厚さは１〜１０μｍとすることが望ましく、より好ましくは６〜１０μｍとする。緑色発光蛍光体層の厚さを１μｍ以上に限定したのは、厚さが１μｍ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、緑色発光蛍光体層の厚さが１０μｍを超えると、発光輝度が低下し実用に供し得ない。
【００３２】
青色発光蛍光体層および赤色発光蛍光体層は、それぞれ公知の各種の蛍光体により構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、青色発光蛍光体層および赤色発光蛍光体層の厚さも緑色発光蛍光体層の厚さと同じにすることが望ましい。
【００３３】
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。
【００３４】
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、Ａｌ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。
【００３５】
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。
【００３６】
メタルバック層５上には、Ｂａなどからなる蒸発形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。
【００３７】
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やその合金などからなる接合材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いる。
【００３８】
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基板などからなる基板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いる。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、スペーサ）１２を適宜配置してもよい。
【００３９】
このＦＥＤにおいては、電子線照射により発光する緑色発光蛍光体層として、前記した第１あるいは第２の実施形態の緑色発光蛍光体が用いられているので、輝度や色再現性などの表示特性が良好であるうえに、経時的な輝度劣化が抑制され、使用寿命が大幅に向上している。
【００４０】
次に、本発明の具体的な実施例について説明する。
【００４１】
実施例１〜３
硫化亜鉛（ＺｎＳ）に、硫酸銅（ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ）と硝酸アルミニウム（Ａｌ(ＮＯ３)３・９Ｈ２Ｏ）を適当量の水とともに所定量添加し、さらに必要に応じて塩化カリウムや塩化マグネシウムなどのフラックスを添加して十分に混合した後、乾燥機で乾燥した。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９８０℃×６０分とした。
【００４２】
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、立方晶系の銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ）粉末を得た。得られた銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体における、付活剤であるＣｕの硫化亜鉛に対する含有割合を表１に示す。
【００４３】
次いで、得られた立方晶系硫化亜鉛蛍光体（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ）を用い、スクリーン印刷により８μｍの厚さの蛍光体層を形成し、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。
【００４４】
次に、こうして得られた蛍光体層について、以下に示すようにして輝度劣化特性を調べた。すなわち、各蛍光体層に加速電圧１０ｋＶ、電流密度３６μＡ／ｃｍ2の電子線を連続的に照射し、電子線照射により投入された電荷の総量と発光輝度との関係を調べた。そして、発光輝度が初期の７０％になるまでに投入された電荷量を求め、比較例１による蛍光体層の前記した投入電荷量を１．００としたときの相対値として、輝度７０％の相対投入電荷量を求めた。これらの結果を表１に示す。
【００４５】
【表１】
【００４６】
表１から明らかなように、実施例１〜３で得られた蛍光体層は比較例１のものに比べて、３倍以上と大幅に改善された輝度寿命を有している。
【００４７】
実施例４〜９
実施例１と同様な方法で、付活剤であるＣｕの硫化亜鉛に対する含有割合が表２に示す通りである立方晶系硫化亜鉛蛍光体（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ）粉末を調製した。
【００４８】
次いで、この蛍光体を硫酸マグネシウムとリン酸水素二ナトリウムを含む水溶液中に添加した後、炭酸水素ナトリウムを添加した。さらに、混合液のｐＨをアルカリ性にするためにアンモニアなどのアルカリ液を徐々に滴下し、蛍光体表面にリン酸化合物を形成させた。その後、この蛍光体を乾燥し、５００℃で１時間硫化水素雰囲気中でベーキングし、リン酸化合物の結晶水を除去した。こうして、硫化亜鉛蛍光体に、表２に示すリン含有濃度(ＸＰＳによる分析値)を有するリン含有層を形成させた。
【００４９】
次いで、得られたリンを含む表面処理層を有する硫化亜鉛蛍光体を用い、スクリーン印刷により８μｍの厚さの蛍光体層を形成し、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。そして、得られた蛍光体層について、実施例１と同様にして輝度劣化特性を調べた。結果を表２に示す。なお、相対投入電荷量（７０％）は、比較例１の蛍光体層の輝度が初期の７０％になるまでに投入された電荷量を１．００としたときの相対値である。
【００５０】
【表２】
【００５１】
表２から明らかなように、実施例４〜９で得られた蛍光体層は、比較例１のものに比べて大幅に改善された輝度劣化特性を示し、良好な輝度寿命を有している。また、比較例２のものに比べても改善された輝度劣化特性を示し、良好な輝度寿命を有している。
【００５２】
実施例１０，１１
実施例４〜９と同様な方法で、付活剤であるＣｕの硫化亜鉛に対する含有割合が３００ｐｐｍである立方晶系硫化亜鉛蛍光体（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ）粉末を調製した後、この蛍光体粉末の表面に、表３に示すリン含有濃度（ＸＰＳ分析法による測定値）を有するリン含有層を被覆・形成した。
【００５３】
次いで、得られたリンを含む表面処理層を有する硫化亜鉛蛍光体を用い、スクリーン印刷により８μｍの厚さの蛍光体層を形成し、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。そして、得られた蛍光体層について、実施例１と同様にして相対投入電荷量（７０％）を求めた。結果を、実施例１および実施例３の蛍光体層の相対投入電荷量（７０％）とともに表３に示す。なお、相対投入電荷量（７０％）は、比較例１の蛍光体層の輝度が初期の７０％になるまでに投入された電荷量を１．００としたときの相対値である。
【００５４】
【表３】
【００５５】
表３から、蛍光体粉末の表面に被覆されるリン濃度が所定の値のときに輝度劣化特性が最も改善され、比較例１のものの約１０倍の輝度寿命を有することがわかる。
【００５６】
実施例１２
実施例１で得られた緑色発光蛍光体と、青色発光蛍光体（立方晶系のＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ蛍光体）、および赤色発光蛍光体（Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ蛍光体）をそれぞれ用い、ガラス基板上に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いても良好な輝度特性を示すことが確認された。
【００５７】
実施例１３
実施例５で得られた緑色発光蛍光体と、青色発光蛍光体（立方晶系のＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ蛍光体）、および赤色発光蛍光体（Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ蛍光体）をそれぞれ用い、ガラス基板上に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いても、実施例１１のものよりさらに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】
【００５８】
本発明の緑色発光蛍光体によれば、低電圧で電流密度の高い電子線を照射した場合に、高輝度で色純度が良く長寿命の緑色発光を実現することができる。したがって、このような緑色発光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、寿命が向上したＦＥＤのような薄型の平面型表示装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【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。
【符号の説明】
【００６０】
１…フェイスプレート、２…ガラス基板、３…蛍光体層、４…光吸収層、５…メタルバック層、６…ゲッタ膜、７…リアプレート、８…支持枠、１１…電子放出素子。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置用の緑色発光蛍光体と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（フィールドエ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いるが、電子線の加速電圧（励起電圧）がＣＲＴに比べて低いうえに、電子線による電流密度が低く、さらに電子線の照射時間が数μｓ程度と長い。そのため、所定の輝度寿命を単位面積あたりの投入電荷量に換算すると、ＣＲＴより増加してしまう。したがって、ＣＲＴ用の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いのが現状であった。（例えば、特許文献１参照）
【０００５】
すなわち、投入電荷量が従来のＣＲＴより増大しても、初期の発光特性を十分に維持できるような強固な長寿命蛍光体が求められている。
【０００６】
しかしながら、従来のＣＲＴ用蛍光体の発光特性を凌ぐ蛍光体が存在しないのも現状であり、ＣＲＴ用蛍光体をＦＥＤ用として改良することが重要な課題といえる。
【特許文献１】特開２００２−２２６８４７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、電界放出型表示装置（ＦＥＤ）に用いられる緑色発光蛍光体において、発光輝度を高めるとともに、輝度劣化を抑制し使用寿命を改善することを目的としている。また、そのような緑色発光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、かつ寿命が向上したＦＥＤを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の表示装置用緑色発光蛍光体は、銅およびアルミニウムを付活剤とする立方晶系系の硫化亜鉛蛍光体を主体とし、加速電圧が１５ｋＶ以下で照射時間が０．１〜２０μｓ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、前記立方晶系の銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体は、付活剤である銅の濃度が蛍光体母体である硫化亜鉛に対して２００〜１２００ｐｐｍであることを特徴とする。
【０００９】
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とを含む蛍光体層と、前記蛍光体層に加速電圧が５ｋＶ以上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、前記緑色発光蛍光体層は、前記した本発明の表示装置用緑色発光蛍光体を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の緑色発光蛍光体は、付活剤である銅の濃度が２００〜１２００ｐｐｍと従来のものより大幅に増大された銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体から構成されているので、加速電圧が１５ｋＶ以下で照射時間が０．１〜２０μｓの電子線により励起された場合の発光輝度が、従来の緑色発光蛍光体に比べて向上している。また、高密度電子線の衝撃による輝度劣化が小さく、長寿命を有している。したがって、このような緑色発光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、かつ寿命が向上したＦＥＤのような薄型の平面型表示装置を実現することができる。
【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の実施形態の緑色発光蛍光体は、一般式；ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌで実質的に表される立方晶系の銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体から構成され、付活剤である銅（Ｃｕ）の濃度が２００〜１２００ｐｐｍとなっている。
【００１３】
第１の実施形態の銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ）において、Ｃｕは発光中心を形成する第１の付活剤（主付活剤）であり、蛍光体母体である硫化亜鉛に対して２００〜１２００ｐｐｍの範囲で含有される。より好ましいＣｕの含有濃度は、３００〜８００ｐｐｍの範囲である。Ｃｕの含有濃度が２００〜１２００ｐｐｍの範囲を外れた場合には、輝度劣化を改善する効果が十分でなくなるため好ましくない。
【００１４】
Ａｌは、共付活剤と呼ばれるものであり、硫化亜鉛に付活したＣｕを電荷補償するものである。つまり、Ａｌイオンの価数３価とＣｕイオンの価数１価を合わせた４価を、硫化亜鉛中の２価の亜鉛イオン２個の合わせて４価で電気的に補償する。よって、Ａｌの含有濃度は、イオンの個数すなわち原子数としてＡｇと同量であることが望ましい。
【００１５】
本発明の第１の実施形態である緑色発光蛍光体は、以下に示すようにして製造される。まず、蛍光体母体である硫化亜鉛原料に対して、所定量の付活剤原料を添加し、さらに塩化カリウムや塩化マグネシウムなどのフラックスを必要に応じて添加し、これらを湿式で混合する。具体的には、イオン交換水に蛍光体原料を分散させてスラリー状とし、これに所定量の付活剤原料およびフラックスを添加し撹拌機で混合する。混合時間は付活剤が十分に分散するように設定する。付活剤原料としては、例えばＣｕについては硫酸銅、Ａｌについては硝酸アルミニウムなどが用いられる。なお、これら以外の化合物を用いることも可能である。次いで、蛍光体原料と付活剤などを含むスラリーを乾燥容器に移し、乾燥機により乾燥して蛍光体原料とする。
【００１６】
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。このとき硫黄の添加・混合は、ブレンダなどを使用して蛍光体原料と３０〜１８０分程度混合し、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化性雰囲気、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。
【００１７】
焼成条件は、蛍光体母体（ＺｎＳ）の結晶構造を制御するうえで重要である。目的とする立方晶の結晶構造を得るために、焼成温度は９００〜９９０℃の範囲とすることが好ましい。焼成温度が９００℃未満であると、硫化亜鉛の結晶粒を十分に成長させることができない。一方焼成温度が９９０℃を超えると、硫化亜鉛の結晶構造が六方晶系となってしまう。焼成時間は設定した焼成温度にもよるが１５〜９０分とし、焼成後は焼成と同一雰囲気で急冷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、立方晶系の硫化亜鉛蛍光体が得られる。
【００１８】
こうして得られる第１の実施形態の緑色発光蛍光体は、加速電圧が１５ｋＶ以下で照射時間が０．１〜２０μｓの高電流密度の電子線により励起された場合の発光輝度が高く、かつ良好な色純度を有している。また、高電流密度の電子線に対する耐性に優れ、経時的な輝度劣化などが抑制されるので、使用寿命が向上している。
【００１９】
本発明の第２の実施形態の緑色発光蛍光体は、前記した第１の実施形態の銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ）粒子の表面に、マグネシウムとリンを含む層を有している。
【００２０】
第２の実施形態の緑色蛍光体において、付活剤であるＣｕは蛍光体母体である硫化亜鉛に対して２００〜１２００ｐｐｍの範囲で含有されており、硫化亜鉛の粒子中に均一に分散されている。ここで、付活剤が均一に分散された状態とは、蛍光体母体粒子の内部における付活剤の濃度（表面から深さ方向の濃度分布）を測定した場合に、おおよそ一定の濃度分布を示すものである。このような蛍光体は、前記第１の実施形態の製造方法に示したように、蛍光体母体としての硫化亜鉛を形成する材料と付活剤を形成する材料とを均一に混合して焼成する方法などにより得ることができる。
【００２１】
そして、このような硫化亜鉛蛍光体粒子の表面に、マグネシウムとリンの両方を含む層（以下、ＭｇおよびＰ含有層と示す。）が形成されている。ＭｇおよびＰ含有層は、硫化亜鉛蛍光体粒子の表面の少なくとも一部を覆うことで、輝度劣化防止の効果を上げることができるが、隙間なく表面全体を覆うように形成する方がより好ましい。
【００２２】
ＭｇおよびＰ含有層の厚さは特に限定されないが、Ｐの含有量が蛍光体母体である硫化亜鉛に対して０．０１〜１モル％、より好ましくは０．１〜０．３モル％の割合とすることが望ましい。Ｐの含有量が上記範囲を外れると蛍光体の輝度劣化を改善する効果が少ない。なお、Ｐの含有量は、後述するＭｇおよびＰ含有層の形成において、添加するＭｇとＰを含有する化合物の配合量を変え、形成されるＭｇおよびＰ含有層の厚さを変えることなどにより調整することができる。Ｐの含有量は、例えばＩＣＰ（誘導結合プラズマ）発光分析法、あるいはＸＰＳ分析法（Ｘ線光電子分析法）により測定することができる。
【００２３】
上述した第２の実施形態の表示装置用蛍光体において、ＭｇおよびＰ含有層の形成は、例えば以下に示すようにして行うことができる。
【００２４】
第１の実施形態に示す方法で得られた銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ）の粉末を、硫酸マグネシウムとリン酸水素二ナトリウムの水溶液中に添加し、その混合液に炭酸水素ナトリウムまたは四ホウ酸ナトリウムを添加する。そして、上記混合液が十分に混合された後にアンモニアなどのアルカリ液を徐々に滴下し、混合液のｐＨをアルカリ性にすることで、リン酸マグネシウムを析出させる。こうして、蛍光体表面を被覆する層が形成される。
【００２５】
次いで、蛍光体をろ過・乾燥した後、この乾燥物を加熱処理（ベーキング）する。加熱は、蛍光体の焼成と同一雰囲気で行うが、その温度は焼成温度より低くする必要がある。例えば、３００〜６００℃までの温度で加熱を行う。３００℃未満の加熱ではリン酸マグネシウムの結晶水を除去することができない。また、６００℃を超える加熱では蛍光体が分解してしまう。こうして、硫化亜鉛蛍光体粒子の表面がＭｇおよびＰ含有層により被覆された蛍光体が再現性良く得られる。
【００２６】
こうして得られる第２の実施形態の緑色発光蛍光体においては、銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ）粒子の表面に、マグネシウムとリンを含む層（ＭｇおよびＰ含有層）が形成されているので、加速電圧が１５ｋＶ以下で高電流密度の電子線により励起された場合の発光輝度が高く、かつ良好な色純度を有している。また、高電流密度の電子線に対する耐性が第１の実施形態の緑色発光蛍光体に比べて優れており、経時的な輝度劣化などが抑制されるので、使用寿命がよりいっそう向上される。
【００２７】
第２の実施形態の緑色発光蛍光体において、硫化亜鉛蛍光体粒子の表面をＭｇおよびＰ含有層で被覆することにより、輝度劣化が改善される理由は必ずしも明らかではないが、ＭｇおよびＰ含有層が化学的に安定であり、それ自体が電子線により劣化しにくいため、電子線による硫化亜鉛蛍光体表面の原子の乱れ（結晶構造の変化）を抑える効果があることによると考えられる。
【００２８】
第１および第２の実施形態の緑色発光蛍光体を使用し、公知のスラリー法あるいは印刷法により、緑色発光蛍光体層を形成することができる。スラリー法では、緑色発光蛍光体の粉体を、純水、ポリビニルアルコール、重クロム酸アンモニウ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により基板上に塗布・乾燥した後、紫外線等を照射して所定のパターンを露光・現像し、得られた蛍光体パターンを乾燥する。こうして、所定のパターンの緑色発光蛍光体層を形成することができる。
【００２９】
次に、本発明の第１および第２の実施形態の緑色発光蛍光体を用いて緑色発光蛍光体層を構成した電界放出型表示装置（ＦＥＤ）について説明する。
【００３０】
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において、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。蛍光体層３を構成する各色の蛍光体層のうちで、緑色発光蛍光体層が前記した実施形態の緑色発光蛍光体により構成されている。
【００３１】
緑色発光蛍光体層の厚さは１〜１０μｍとすることが望ましく、より好ましくは６〜１０μｍとする。緑色発光蛍光体層の厚さを１μｍ以上に限定したのは、厚さが１μｍ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、緑色発光蛍光体層の厚さが１０μｍを超えると、発光輝度が低下し実用に供し得ない。
【００３２】
青色発光蛍光体層および赤色発光蛍光体層は、それぞれ公知の各種の蛍光体により構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、青色発光蛍光体層および赤色発光蛍光体層の厚さも緑色発光蛍光体層の厚さと同じにすることが望ましい。
【００３３】
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。
【００３４】
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、Ａｌ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。
【００３５】
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。
【００３６】
メタルバック層５上には、Ｂａなどからなる蒸発形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。
【００３７】
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やその合金などからなる接合材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いる。
【００３８】
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基板などからなる基板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いる。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、スペーサ）１２を適宜配置してもよい。
【００３９】
このＦＥＤにおいては、電子線照射により発光する緑色発光蛍光体層として、前記した第１あるいは第２の実施形態の緑色発光蛍光体が用いられているので、輝度や色再現性などの表示特性が良好であるうえに、経時的な輝度劣化が抑制され、使用寿命が大幅に向上している。
【００４０】
次に、本発明の具体的な実施例について説明する。
【００４１】
実施例１〜３
硫化亜鉛（ＺｎＳ）に、硫酸銅（ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ）と硝酸アルミニウム（Ａｌ(ＮＯ３)３・９Ｈ２Ｏ）を適当量の水とともに所定量添加し、さらに必要に応じて塩化カリウムや塩化マグネシウムなどのフラックスを添加して十分に混合した後、乾燥機で乾燥した。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９８０℃×６０分とした。
【００４２】
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、立方晶系の銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ）粉末を得た。得られた銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体における、付活剤であるＣｕの硫化亜鉛に対する含有割合を表１に示す。
【００４３】
次いで、得られた立方晶系硫化亜鉛蛍光体（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ）を用い、スクリーン印刷により８μｍの厚さの蛍光体層を形成し、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。
【００４４】
次に、こうして得られた蛍光体層について、以下に示すようにして輝度劣化特性を調べた。すなわち、各蛍光体層に加速電圧１０ｋＶ、電流密度３６μＡ／ｃｍ2の電子線を連続的に照射し、電子線照射により投入された電荷の総量と発光輝度との関係を調べた。そして、発光輝度が初期の７０％になるまでに投入された電荷量を求め、比較例１による蛍光体層の前記した投入電荷量を１．００としたときの相対値として、輝度７０％の相対投入電荷量を求めた。これらの結果を表１に示す。
【００４５】
【表１】
【００４６】
表１から明らかなように、実施例１〜３で得られた蛍光体層は比較例１のものに比べて、３倍以上と大幅に改善された輝度寿命を有している。
【００４７】
実施例４〜９
実施例１と同様な方法で、付活剤であるＣｕの硫化亜鉛に対する含有割合が表２に示す通りである立方晶系硫化亜鉛蛍光体（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ）粉末を調製した。
【００４８】
次いで、この蛍光体を硫酸マグネシウムとリン酸水素二ナトリウムを含む水溶液中に添加した後、炭酸水素ナトリウムを添加した。さらに、混合液のｐＨをアルカリ性にするためにアンモニアなどのアルカリ液を徐々に滴下し、蛍光体表面にリン酸化合物を形成させた。その後、この蛍光体を乾燥し、５００℃で１時間硫化水素雰囲気中でベーキングし、リン酸化合物の結晶水を除去した。こうして、硫化亜鉛蛍光体に、表２に示すリン含有濃度(ＸＰＳによる分析値)を有するリン含有層を形成させた。
【００４９】
次いで、得られたリンを含む表面処理層を有する硫化亜鉛蛍光体を用い、スクリーン印刷により８μｍの厚さの蛍光体層を形成し、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。そして、得られた蛍光体層について、実施例１と同様にして輝度劣化特性を調べた。結果を表２に示す。なお、相対投入電荷量（７０％）は、比較例１の蛍光体層の輝度が初期の７０％になるまでに投入された電荷量を１．００としたときの相対値である。
【００５０】
【表２】
【００５１】
表２から明らかなように、実施例４〜９で得られた蛍光体層は、比較例１のものに比べて大幅に改善された輝度劣化特性を示し、良好な輝度寿命を有している。また、比較例２のものに比べても改善された輝度劣化特性を示し、良好な輝度寿命を有している。
【００５２】
実施例１０，１１
実施例４〜９と同様な方法で、付活剤であるＣｕの硫化亜鉛に対する含有割合が３００ｐｐｍである立方晶系硫化亜鉛蛍光体（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ）粉末を調製した後、この蛍光体粉末の表面に、表３に示すリン含有濃度（ＸＰＳ分析法による測定値）を有するリン含有層を被覆・形成した。
【００５３】
次いで、得られたリンを含む表面処理層を有する硫化亜鉛蛍光体を用い、スクリーン印刷により８μｍの厚さの蛍光体層を形成し、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。そして、得られた蛍光体層について、実施例１と同様にして相対投入電荷量（７０％）を求めた。結果を、実施例１および実施例３の蛍光体層の相対投入電荷量（７０％）とともに表３に示す。なお、相対投入電荷量（７０％）は、比較例１の蛍光体層の輝度が初期の７０％になるまでに投入された電荷量を１．００としたときの相対値である。
【００５４】
【表３】
【００５５】
表３から、蛍光体粉末の表面に被覆されるリン濃度が所定の値のときに輝度劣化特性が最も改善され、比較例１のものの約１０倍の輝度寿命を有することがわかる。
【００５６】
実施例１２
実施例１で得られた緑色発光蛍光体と、青色発光蛍光体（立方晶系のＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ蛍光体）、および赤色発光蛍光体（Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ蛍光体）をそれぞれ用い、ガラス基板上に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いても良好な輝度特性を示すことが確認された。
【００５７】
実施例１３
実施例５で得られた緑色発光蛍光体と、青色発光蛍光体（立方晶系のＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ蛍光体）、および赤色発光蛍光体（Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ蛍光体）をそれぞれ用い、ガラス基板上に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いても、実施例１１のものよりさらに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】
【００５８】
本発明の緑色発光蛍光体によれば、低電圧で電流密度の高い電子線を照射した場合に、高輝度で色純度が良く長寿命の緑色発光を実現することができる。したがって、このような緑色発光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、寿命が向上したＦＥＤのような薄型の平面型表示装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【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。
【符号の説明】
【００６０】
１…フェイスプレート、２…ガラス基板、３…蛍光体層、４…光吸収層、５…メタルバック層、６…ゲッタ膜、７…リアプレート、８…支持枠、１１…電子放出素子。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅およびアルミニウムを付活剤とする立方晶系の結晶構造を有する（以下、「立方晶系の」と示す。）硫化亜鉛蛍光体を主体とし、加速電圧が１５ｋＶ以下で照射時間が０．１〜２０μｓ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、
前記立方晶系の銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体は、付活剤である銅の濃度が蛍光体母体である硫化亜鉛に対して２００〜１２００ｐｐｍであることを特徴とする表示装置用緑色発光蛍光体。
【請求項２】
前記立方晶系の銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体における銅の濃度が、蛍光体母体である硫化亜鉛に対して３００〜８００ｐｐｍであることを特徴とする請求項１記載の表示装置用緑色発光蛍光体。
【請求項３】
前記立方晶系の銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体が、マグネシウムとリンを含む表面処理層を有することを特徴とする請求項１または２記載の表示装置用緑色発光蛍光体。
【請求項４】
前記立方晶系の銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体に対するリンの含有割合が、０．０１〜１モル％であることを特徴とする請求項３記載の表示装置用緑色発光蛍光体。
【請求項５】
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とを含む蛍光体層と、前記蛍光体層に加速電圧が５ｋＶ以上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、
前記緑色発光蛍光体層は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の表示装置用緑色発光蛍光体を含むことを特徴とする電界放出型表示装置。
【請求項６】
前記緑色発光蛍光体層の厚さが１〜１０μｍであることを特徴とする請求項５記載の電界放出型表示装置。
【請求項１】
銅およびアルミニウムを付活剤とする立方晶系の結晶構造を有する（以下、「立方晶系の」と示す。）硫化亜鉛蛍光体を主体とし、加速電圧が１５ｋＶ以下で照射時間が０．１〜２０μｓ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、
前記立方晶系の銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体は、付活剤である銅の濃度が蛍光体母体である硫化亜鉛に対して２００〜１２００ｐｐｍであることを特徴とする表示装置用緑色発光蛍光体。
【請求項２】
前記立方晶系の銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体における銅の濃度が、蛍光体母体である硫化亜鉛に対して３００〜８００ｐｐｍであることを特徴とする請求項１記載の表示装置用緑色発光蛍光体。
【請求項３】
前記立方晶系の銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体が、マグネシウムとリンを含む表面処理層を有することを特徴とする請求項１または２記載の表示装置用緑色発光蛍光体。
【請求項４】
前記立方晶系の銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体に対するリンの含有割合が、０．０１〜１モル％であることを特徴とする請求項３記載の表示装置用緑色発光蛍光体。
【請求項５】
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とを含む蛍光体層と、前記蛍光体層に加速電圧が５ｋＶ以上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、
前記緑色発光蛍光体層は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の表示装置用緑色発光蛍光体を含むことを特徴とする電界放出型表示装置。
【請求項６】
前記緑色発光蛍光体層の厚さが１〜１０μｍであることを特徴とする請求項５記載の電界放出型表示装置。
【図１】
【公開番号】特開２００６−３１６１０５（Ｐ２００６−３１６１０５Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１３７４１２（Ｐ２００５−１３７４１２）
【出願日】平成１７年５月１０日（２００５．５．１０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月１０日（２００５．５．１０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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