(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
還元性雰囲気でアニール処理された蛍光体であって、ＦＥＤ又は蛍光表示管に用いられるＡ2 Ｏ3-X ：Ｅｕ蛍光体（但し、ＡはＹ又はＧｄからなる希土類元素、１×１０-6＜Ｘ＜５×１０-4）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、還元処理することによって導電性を高めた蛍光体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
加速電圧が１ｋＶ以下で使用される所謂低速電子線用蛍光体は、蛍光体自体の抵抗が低いことが求められる。現在、このような条件を満たす材料としてはＺｎＳ：Ａｇ等のような所謂硫化物蛍光体が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、硫化物蛍光体は電子線照射によって分解飛散し、素子内のカソードの劣化を引き起こし、ひいては素子の寿命を低下させる等、信頼性の点で問題を抱えている。
【０００４】
このような問題を解決するために、電子線により分解し難い組成の材料が求められているが、このような材料の殆どは絶縁物であることが多い。絶縁性の蛍光体にＩｎＯ2 等の導電物質を添加して蛍光体膜の抵抗を下げるという提案もある。しかし、この方法では導電物質による無効電流が増加し、これに起因して発生する発熱が信頼性低下の原因となる。
【０００５】
高抵抗の蛍光体の抵抗値を何らかの方法で下げることができれば、低速電子線用として使用可能である。
【０００６】
５ｋＶ以上の加速電圧で使用されている高抵抗の蛍光体としては、赤色に高効率で発光するＹ2 Ｏ3 ：Ｅｕ蛍光体が従来ブラウン管や投射管等の蛍光体として使用されており、既に知られている。しかしながら、この蛍光体は蛍光体自体の抵抗が高く、１ｋＶ以下の低速電子線の領域ではチャージアップが生じて十分な発光を示さない。
【０００７】
従って、このような高抵抗の蛍光体は、せいぜい数十Ｖの駆動電圧である通常の蛍光発光管では全く使用できないし、駆動陽極電圧が４００〜１ｋＶ程度の電界放出型発光素子（ＦＥＤ）においても十分な発光は得にくい。
【０００８】
本発明は、従来高加速電圧で使用されていた高抵抗の蛍光体において、蛍光体自体の発光効率を損なうことなく蛍光体に導電性を付与し、その抵抗を簡単な手法によって低下させることを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された蛍光体は、還元性雰囲気でアニール処理された蛍光体であって、ＦＥＤ又は蛍光表示管に用いられるＡ2 Ｏ3-X ：Ｅｕ蛍光体（但し、ＡはＹ又はＧｄからなる希土類元素、１×１０-6＜Ｘ＜５×１０-4）であることを特徴としている。
【００１２】
【実施例】
▲１▼実施例１
原料（Ｙ0.965 Ｅｕ0.035 ）2 Ｏ3 ４ｋｇと、フラックスとしてのＮａＣｌ４．０ｋｇを秤量して十分に混合する。これをルツボに充填して１４００℃で６時間焼成する。これによって得られた試料を純水に入れ、攪拌・デカンテーションを行い、フラックス分を水洗する。その後、脱水を行い１１０℃で乾燥させたのちにふるいに通し、Ｙ2 Ｏ3 ：Ｅｕ蛍光体を得る。この試料の一部を比較用蛍光体として別にしておく。
【００１３】
前記Ｙ2 Ｏ3 ：Ｅｕ蛍光体４００ｇをルツボに充填して炭素還元雰囲気で９００〜１３００℃の温度および１〜４時間の範囲で還元量を変化させてアニールを行い、条件の異なる各試料を冷却後にふるいに通して目的のＹ2 Ｏ3-X ：Ｅｕ蛍光体（還元蛍光体）を得る。
【００１４】
前記比較用蛍光体と還元蛍光体とを、それぞれ異なる蛍光表示管の陽極に実装して発光状態を比較した。即ち、各蛍光体をエチルセルロースバインダーを含むビークルを用いてペーストにし、アノード基板上のＩＴＯ電極にスクリーン印刷法で塗布し、５００℃で大気中で焼成してバインダーを除去し、蛍光体塗布アノード基板を作製した。このアノード基板を用い、フィラメント、グリッド等を実装し、さらに容器部を封着して蛍光表示管を作製した。
【００１５】
図１は、アノード電圧４００Ｖの時のＳＩＭＳ等の質量分析法を用いて測定した酸素とイットリウムの比で表した酸素欠陥量と輝度の関係を相対値で示したものである。図２は、同様に発光開始電圧との関係を示したものである。図３は、寿命試験における酸素欠陥量と輝度維持率の関係を示したものである。
【００１６】
図２において、酸素欠陥量の増大に伴って発光開始電圧が低くなるということは、蛍光体表面でのチャージアップが低い電圧で解消されることを意味し、すなわち蛍光体の抵抗値が小さくなっていることを示している。
【００１７】
以上の結果から、還元処理によって初期および寿命特性に効果があることが判明した。なお、還元の強度が強すぎると逆に酸素欠陥が発光を阻害する。よって、Ｘの値は、１×１０-6から５×１０-4の範囲が最適である。
【００１８】
なお、本実施例においては、蛍光体の還元は炭素還元雰囲気で行ったが、炭素還元雰囲気としては蛍光体にカーボンの粉末を直接混合してもよいし、２重るつぼを用いてもよい。
【００１９】
▲２▼実施例２
（Ｙ0.955 Ｅｕ0.035 Ｓｍ0.01）2 Ｏ3 蛍光体についても還元強度を変えて評価を行った。その結果、発光開始電圧は実施例１と同様に低くなり、酸素欠陥量Ｘ＝１×１０-5の時の初期発光効率が１３０％になり、寿命特性が約１０倍に改善された。
【００２０】
以上説明した実施例１、２においては、発光中心の濃度が０．１ｍｏｌ％／Ｙから１０ｍｏｌ％／Ｙの範囲、共賦活剤の濃度が０ｍｏｌ％／Ｙから５ｍｏｌ％／Ｙの範囲で特に良好な結果が得られた。
【００２１】
▲３▼実施例３
蛍光体の母体としてのＧｄ2 Ｏ3 に前述したのと略同様の物質を添加した蛍光体についても実施例１、２と略同様に試験した。その結果、実施例１、２と同様な効果が得られた。
【００２２】
▲４▼実施例４
さらに、その他の稀土類元素と、その他種々の添加物質についても、多くの組合わせで実験を行った。その結果、一般にＡ2 Ｏ3-X ：Ｒｅ蛍光体（但し、Ａは稀土類元素、ＲｅはＥｕ、Ｔｂ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｃｅから選択された１以上の元素）について実施例１−３と略同様の導電性改善による同様の効果が見られた。
【００２３】
以上説明した実施例では、炭素還元雰囲気で蛍光体の還元を行ったが、水素雰囲気を用いて還元を行ってもよい。特に、ＦＥＤに適用する蛍光体について水素雰囲気で還元を行うと、蛍光体に吸蔵された水素が実装後に外囲器内で放出され、エミッタの電子放出性能を良くするなどＦＥＤの外囲器内の雰囲気を改善する効果が得られる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の蛍光体によれば、還元することによって導電性を改善し、従来は使用できなかったような低い陽極電圧にも対応できるようになった。例えば、本発明の蛍光体であれば１ｋＶ程度の陽極電圧であるＦＥＤには十分に使用可能であり、Ｉｎ等の導電物質を添加すれば数十Ｖの陽極電圧の蛍光表示管にも使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１において、アノード電圧４００Ｖの時の酸素とイットリウムの比で表した酸素欠陥量と輝度の関係を相対値で示した図である。
【図２】実施例１において、図１と同様の駆動条件で酸素とイットリウムの比で表した酸素欠陥量と発光開始電圧との関係を相対値で示した図である。
【図３】実施例１において、図１と同様の駆動条件における寿命試験での酸素欠陥量と輝度維持率の関係を示した図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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