JPS6031236B2 - 低速電子線励起螢光表示管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は青色の発光を呈する新規な低速電子線励起蟹光
表示管、更に詳しくは本発明はガリウム酸塩系複合酸化
物蟹光体からなる蟹光膜を有する青色の発光を呈する新
規な低速電子線励起蟹光表示管に関するものである。

周知のように、低速電子線励起蟹光表示管は片面に蟹光
膜を有する陽極プレートと、前記総光膜に対向した陰極
とを、その内部が真空である容器内に封入した本質的構
造を有し陰極から放射される低速電子線によって陽極プ
レート上の蟹光膜を励起して発光せしめるものである。

第１図及び第２図は低速電子線励起受光表示管の典型例
の概略構成図であり第１図は二極管、第２図は三極管を
示すものである。第１図及び第２図に示すようにアルミ
ニウム板等からなる陽極プレート１１の片面に蚤光膜１
２が設けられている。陽極プレート１１はセラミック基
板１３によって支持されている。陽極プレート１１の片
面に設けられた前記後光膜１２に対向して陰極１４が設
けられ、この陰極１４から放射される低速電子線によっ
て蟹光膜１２が励起されて発光する。特に第２図の三極
管においては陰極１４と蟹光膜１２との間隙に、陰極１
４より放射される低速電子線を制御あるいは拡散せしめ
るための格子電極１５が設けられている。なお第１図及
び第２図に示された低速電子線励起蟹光表示管において
は１本の陰極１４が使用されているが、姿光膜１２が広
面積である場合等には陰極を２本以上設けてもよく、そ
の本数に特に制限はない。片面に釜光膜１２を有する前
記陽極プレート１１、セラミック基板１３及び陰極１４
（第１図）あるいは片面に蟹光膜１２を有する陽極プレ
ート１１、セラミック基板１３、陰極Ｉ４及び格子電極
１５（第２図）はガラス等の透明な容器１６中に封入さ
れており、その内部１７は１０−５〜１０‐９Ｔｏｒｒ
の高真空に保たれている。従来、低速電子線励起によっ
て高輝度に発光する蟹光体としては亜鉛付活酸化亜鉛蟹
光体（Ｚｎ０：Ｚｎ）が知られている。

この蟹光体は酸化亜鉛（Ｚｎ○）を還元性雰囲気中で焼
成するかあるいはＺｎ０に硫化亜鉛（ＺｎＳ）等の亜鉛
化合物を徴量添加して空気中で焼成することによって得
られ、低速電子線にて励起した場合高輝度の緑白色発光
を示す。蟹光体Ｚｎ○：Ｚｎよりなる後光膜を用いた低
速電子線励起蟹光表示管は例えば卓上電子計算機、各種
計測機器等の表示素子として工業的に広く利用されてい
る。このようにＺｎ○：Ｚｎを蜜光膜とした低速電子線
励起後光表示管は実用されているが、低速電子線励起に
よって発光を示す蟹光体はＺｎ○：Ｚｎ以外はほとんど
知られておらず、従ってＺｎ○：Ｚｎ以外の蟹光体を鰭
光膜とした低速電子線励起蟹光表示管は従来ほとんど知
られていない。本発明は上述のような現状に鑑みて、高
輝度の青色発光を呈する低速電子線励起蟹光表示管を提
供することを目的とするものである。

本発明者等は低速電子励起によって高輝度の発光を示す
後光体を得ること及びその蟹光体を用いた低速電子励起
蟹光表示管を得ることを目的として、種々の研究を行な
ってきた。

その結果組成式がＡ（Ｚｎ，−Ｘ、ＭｇＸ）○・Ｇａ２
０３（但し０．６≦Ａ≦１．２及びＯＳｘＳＯ．５であ
る）で示されるガリウム酸塩系複合酸化物蟹光体は加速
電圧が１００Ｖ以下の低速電子線励起下で高輝度の青色
発光を示すことを見出し、更にこのガリウム酸塩系複合
酸化物を蟹光膜として用いた低速電子線励起蚤光表示管
を発明するに至った。

すなわち本発明は片面に蟹光膜を有する陽極プレートと
、前記蟹光膜に対向した陰極とを、その内部が真空であ
る容器内に封入した構造を有し、前記陽極プレートに印
加する加速電圧が１００Ｖ以下の低速電子線励起蟹光表
示管において上記蟹光膜をＡ（Ｚｎ，−Ｘ、ＭｇＸ）○
・Ｇａ２０３（但しＡ及びｘは上記と同じ定義を有する
）なる組成式で示されるガリウム酸塩系複合酸化物蟹光
体としたことを特徴とするものである。

本発明の低速電子線励起蟹光表示管の蟹光膜に用いられ
る上記組成式のガ１」ウム酸塩系複合酸化物蟹光体は以
下に述べる製造方法で製造される。すなわち酸化亜鉛（
Ｚｎ○）もしくは炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩等の高温で容
易にＺｎ０に変わりうる亜鉛化合物と、酸化マグネシウ
ム（Ｍｇ○）もしくは炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩等の高温
で容易にＭｇ０に変わりうるマグネシウム化合物と、酸
化ガリウム（Ｇａ２０３）もしくは炭酸塩、硫酸塩、硝
酸塩等の高温で容易にＧａ２０３に変わりうるガＩＪウ
ム化合物とを、すべて酸化物に換算した時の組成式がＡ
（Ｚｎ，−Ｘ、ＭｇＸ）○・Ｇａ２０３（但し０．６≦
Ａ≦１．２及びＯＳｘＳＯ．５である）となる割合で混
合し、得られる混合物をアルミナルッボ、石英ルツボ等
の耐熱性容器に詰めて焼成する。

上記各原料の混合はボールミル、ミキサーミル等を用い
て充分行ない、焼成は１０００ｏｏ以上の高温で１時間
以上１回乃至数回行なう。なお、焼成は空気中、中性雰
囲気中又は弱還元性雰囲気中で行なう。より好ましい焼
成条件は空気中焼成の場合１２００午Ｃ乃至１４００ｏ
ｏの温度で２時間乃至４時間であり、中性あるいは弱還
元性雰囲気中焼成の場合１０００ｏｏ乃至１２００ｑ０
の温度で２時間乃至４時間である。２回以上焼成を行な
う場合には前回の焼成の後に粉砕混合操作を行なうこと
によって反応をより促進させることができる。

上述の製造方法によって Ａ（Ｚｎ，−Ｘ、ＭｇＸ）○・Ｇａ２０３（但しＡ及び
ｘは上記と同じ定義を有する）なる組成式で示されるガ
リウム酸塩系複合酸化物蟹光体を得る。

なお、このガリウム酸塩系複合酸化物蟹光体自体は従来
公知であり、例えば侍公昭４？−１９７６２号、袴公昭
４８−４３０３び号にその製法、発光特性等が記載され
ているが、この蟹光体が１００Ｖ以下の低速電子励起に
よって高輝度に発光することは知られていなかった。

次に、本発明の低速電子線励起蟹光表示管の作製方法を
述べる。

まずガリウム酸塩系複合酸化物蟹光体を沈降塗布法によ
って通常セラミック基板によって支えられている陽極プ
レート上に塗布し蟹光膜とする。すなわち蟹光体を水中
に分散させた懸濁液中に陽極プレートをおき、蟹光体の
自重によって後光体を陽極プレートの片面上に沈降させ
て塗布、しかる後水を除去して塗膜を乾燥させる。この
場合得られる蟹光膜の陽極プレートへの接着性を向上さ
せるために懸濁液に徴量（０．０１〜１％）の水ガラス
を添加してもよい。また蟹光体塗布密度は５雌／肌〜３
０ｍｐ／抑が適当である。なお蟹光膜作成方法は上述の
沈降塗布法が一般的であり、広く行なわれているが、本
発明の低速電子線励起後光表示管において姿光膜の作成
方法はこの沈降塗布法に限られるものではない。次に線
状ヒーターを母○、Ｓの、Ｃａ○等の酸化物で被覆して
なる陰極を陽極プレート上の蟹光膜に対向させて約５肋
程度の間隔をおいて配置し、この一対の電極をガラス等
の透明な容器中に設置した後容器内の排気を行なう。容
器内が少なくとも１０‐４Ｔｏｍ以上の真空度になった
後に排気を止め封止を行なう。封止後ゲッターを飛ばし
て容器内の真空度を更に高める。この様にして本発明の
低速電子線励起蟹光表示管を得ることができる。なお陽
極プレート上の蟹光膜は平板状であり、陰極は線状であ
るので陰極より放射される低速電子線を拡散させるため
に陰極と姿光膜との中間に第２図の様に拡散電極として
網目状の格子電極を設置するのが望ましい。この場合蚤
光腰の発光量の損失が少なくかつ低速電子線が良く拡散
する様に網目はできるだけ細い方が好結果を得ることが
できる。具体的には網目の径が５００ミクロン以下であ
り、関口率（格子電極全面積に対する低速電子線を透過
する穴の面積）が５０％以上であることが望ましい。陽
極プレートはその電極形態を必要とされる文字、図形の
形に分割して、それぞれの電極に必要とされる電圧が選
択的に印加できる様にしておけば任意の文字、図形を表
示することができる。また陽極プレートを点状あるいは
線状に分割し、その一部の電極上にガリウム酸塩系複合
酸化物蟹光体よりなる蟹光膜を形成し、他の電極上にガ
リウム酸塩系複合酸化物蟹光体とは発光色が異なる低速
電子線励起用蟹光体よりなる蟹光膜を形成することによ
って、多色表示が可能な低速電子線励起蟹光表示管を得
ることができる。第３図は本発明の低速電子線励起蟹光
表示管における陽極プレート電圧と後光膜の発光輝度と
の関係を示すグラフであり、曲線ａおよびｂはそれぞれ
蟹光膜がＺｍ０・Ｇａ２０３および（Ｚ比．６、ＭｇＭ
）○・Ｇａ２０３よりなる場合を示すものである。

第３図から明らかな様に本発明の低速電子線励起蟹光表
示管は陽極プレート電圧が数１０乃至数１００Ｖの低速
電子線励起下において高輝度の発光を示す。一般にガｌ
ｊウム酸塩系複合酸化物蚤光体のＭ幻萱換量すなわち前
期組成式のｘの値が多くなるに従って同一輝度を得るの
に必要な陽極プレート電圧は高い方向に移動するので、
より低い陽極プレート電圧で高輝度をうるという点から
言えば前記組成式においてｘ値はより小さい値であるの
が好ましい。また発光輝度はＧａ２０３１モルに対する
（Ｚｎ．〜、Ｍｇｘ）○のモル数、すなわち前記組成式
のＡ値に依存して変化し、前記組成式においてＡ値が０
．９ＳＡＳＩ．０であるガリウム酸塩系複合酸化物蟹光
体を蟹光膜とした本発明の低速電子線励起蟹光表示管は
特に高輝度を示す。本発明の低速電子線励起後光表示管
は青色発光を示す。

なおＡＺｎ０、Ｇａ２０３（前記組成式においてｘ＝０
）の青色発光とＡ（Ｚｎ，‐ｘ、Ｍｇｘ）○・Ｇａ２０
３（前記組成式において０≦ｘ≦１）の青色発光とは発
光色が異なり、後者の方が長波長側にある。第４図にガ
リウム酸塩系複合酸化物蟹光体を蟹光膜とする本発明の
低速電子線励起蟹光表示管の発光スペクトル（曲線ａ，
ｂ）をＺｎ○：Ｚｎを蟹光膜とする従来の低速電子線励
起蟹光表示管の発光スペクトル（曲線ｃ）と対比して示
す。曲線ａ及びｂはそれぞれ蟹光膜がＺｍｏ・Ｇａ２０
３及び（Ｚｎ船、Ｍｇｏ．６）○・Ｇａ２０３よりなる
低速電子線励起姿光表示管の発光スペクトルである。又
第５図のＣＩＥ表色系色度座標上にガリウム酸塩系複合
酸化物蟹光体を姿光膜とする本発明の低速電子励起蟹光
表示管の発光色度点（点Ａ、Ｂ）をＺｎ○：Ｚｎを蟹光
膜とする従来の低速電子励起蟹光表示管の発光色度点（
点Ｃ）と対比して示す。点Ａ及びＢはそれぞれＺｎ○・
Ｇａ２０３及び（Ｚｎ岬、Ｍ動．２）○・Ｇａ２０３を
後光膜とする低速電子線励起姿光表示管の発光色度点で
ある。本発明の低速電子線励起受光表示管は点Ａ及びＢ
に示されるようにＺｎ○・Ｚｎを蟹光膜とした従来の低
速電子線励起蟹光表示管が点Ｃで示される如く白色に近
い緑色発光であるのに比較して色純度がはるかに良好な
青色発光である。

以上述べたように本発明は高輝度の青色発光を示す加速
電圧が１００Ｖ以下の低速電子線励起蟹光表示管を提供
するものであり、このような青色発光の低速電子線励起
蟹光表示管はこれまでになかったものであって、その工
業的利用価値は大なるものである。

次に実施例によって本発明を説明する。

実施例 １ Ｚｎ○・Ｇａ２０３２００雌を０．０１％の水ガラスを
含む蒸留水１００ｃｃ中に分散させた懸濁液を用いて沈
降塗布法によってセラミック基板によって支持された２
ｃの×１ｃ双のアルミニウム陽極プレート上に塗布密度
がおよそ１０の９／弧の蟹光膜を形成した。

次にタングステン線状ヒーターを酸化物で被覆してなる
陰極を陽極プレート上の蟹光膜に対向させておよそ５側
の間隔をおいて配置し、この一対の電極を硬質ガラス容
器中に設置した後、容器内の排気を行なった。容器内の
真空度が１０‐５Ｔｏｎ程度の真空度となった後に排気
を止め封止を行ない、次いでゲッターを飛ばして、容器
内の真空度を更に高めた。この様にして第１図に示され
る構造の低速電子線励起蟹光表示管を得た。この低速電
子線励起蚤光表示管は陽極プレート電圧を８０Ｖ、陰極
電圧を０．６Ｖ及び電流を４０仇Ａとすると発光輝度が
４ナｔ−Ｌの青色発光を示した。実施例 ２ 蟹光体として（Ｚ〜．３、Ｍ軟．２）○・Ｃａ２０３を
用いる他は実施例１と同様にして低速電子線励起蟹光表
示管を作製した。

この低速電子線励起蟹光表示管は陽極プレート電圧を８
０Ｖ、陰極電圧を０．６Ｖ及び電流を４０のＡとすると
発光輝度が８〆ｔ−Ｌの青色発光を示した。図面の簡単
な説覇 第１図及び第２図は低速電子線励起蟹光表示管の典型例
の概略構成図であり、第１図は二極管、第２図は三極管
である。

１１・・・・・・陽極プレート、１２・・・・・・蟹光
膜、１３・・・・・・セラミック基板、１４・・・・・
・陰極、１５・・・・・・格子電極、１６……容器、１
７・・・…高真空に保たれた表示管内部。

第３図は本発明の低速電子線励起後光表示管における陽
極プレート電圧と後光膜の発光輝度との関係を示すグラ
フであり、曲線ａ及びｂはそれぞれ蟹光膜がＺｎ○・Ｇ
ａ２０３及び（ＺｎＭ、Ｍ動．４）○・Ｇａ２０３より
なる場合を示すものである。

第４図はガリウム酸塩系複合酸化物蟹光体を蟹光膜とす
る本発明の低速電子線励起蟹光表示管及びＺｎ○：Ｚｎ
を蟹光膜とする従来の低速電子線励起麓光表示管の発光
スペクトルを示すものであり、曲線ａ及びｂはそれぞれ
Ｚｎ○・Ｇａ２０３及び（Ｚ比．６、Ｍｇｏ．４）○・
Ｇａ２０３を蟹光膜とする本発明の低速電子線励起蟹光
表示管の発光スペクトルであり、曲線ｃはＺｎ０：Ｚｎ
を蟹光膜とする従釆の低速電子線励起蟹光表示管の発光
スペクトルである。第５図はガリウム酸塩系複合酸化物
蟹光体を蟹光膜とする本発明の低速電子線励起蟹光表示
管及びＺｎ○：Ｚｎを蟹光膜とする従来の低速電子線励
起蟹光表示管の発光色度点をＣＩＥ表色系色度座標上に
示すものであり、点Ａ及びＢはそれぞれＺｎ○・Ｇａ２
０３及び（Ｚ〜．８、Ｍ＆．２）○・Ｇａ２０３を蚤光
膜とする本発明の低速電子線励起蟹光表示管の発光色度
点であり、点ＣはＺｎ○：Ｚｎを蟹光腹とする従来の低
速電子線励起燈光表示管の発光色度点である。第１図 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 片面に螢光膜を有する陽極プレートと、前記螢光膜
   に対向した陰極とを、その内部が真空である容器内に封
   入した構造を有する低速電子線励起螢光表示管において
   、前記螢光膜がＡ（Ｚｎ＿１＿−＿ｘ、Ｍｇ＿ｘ）Ｏ・
   Ｇａ＿２Ｏ＿３（但し０．６≦Ａ≦１．２及び０≦ｘ≦
   ０．５である）なる組成式で示されるガリウム酸塩系複
   合酸化物螢光体よりなり、前記陽極プレートに印加する
   加速電圧が１００Ｖ以下であることを特徴とする青色発
   光の低速電子線励起螢光表示管。