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JP4978846B2 - Light emitting device - Google Patents

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JP4978846B2
JP4978846B2 JP2008098701A JP2008098701A JP4978846B2 JP 4978846 B2 JP4978846 B2 JP 4978846B2 JP 2008098701 A JP2008098701 A JP 2008098701A JP 2008098701 A JP2008098701 A JP 2008098701A JP 4978846 B2 JP4978846 B2 JP 4978846B2
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Description

本発明は、冷陰極電子放出源から電界放出された電子によって蛍光体を励起発光させることにより白色光を出力する発光装置に関する。   The present invention relates to a light emitting device that outputs white light by exciting and emitting phosphors with electrons emitted from a cold cathode electron emission source.

近年、白熱電球や蛍光灯といった従来の発光装置に対し、真空中で冷陰極電子放出源から電界放出された電子を高速で蛍光体(発光体)に衝突させることにより、蛍光体を励起発光させる冷陰極電界放出型の発光装置が開発されており、電界放出型照明ランプ(Field Emission Lamp:FEL)や電界放出型表示装置(Field Emission Display:FED)としての用途が見込まれている。   In recent years, in comparison with conventional light-emitting devices such as incandescent bulbs and fluorescent lamps, electrons emitted from a cold cathode electron emission source in a vacuum are caused to collide with the phosphor (light-emitting body) at high speed, thereby exciting the phosphor. Cold cathode field emission type light emitting devices have been developed, and are expected to be used as field emission lamps (FEL) and field emission display devices (FED).

これらの発光装置のうち、FEDの製造工程では、一般に、ピクセルサイズ等に応じたミクロンオーダーの各種マイクロプロセスが多用される。例えば、FEDの製造工程では、スパッタリング法やCVD法など半導体チップなどに用いられる周知のマイクロプロセスにより、ガラスやセラミック類等の絶縁性基板上に陰極(カソード電極)が形成される。また、絶縁性基板上に直接に、または絶縁性基板表面に形成された配線層に接続して柱状溶融材を形成し、この柱状溶融材に、直径10〜100μmの開口部が複数開口された板厚30〜60μmの金属薄板を固定することにより、ゲート電極が形成される。   Among these light emitting devices, in the FED manufacturing process, various microprocesses of micron order according to the pixel size are generally used. For example, in the FED manufacturing process, a cathode (cathode electrode) is formed on an insulating substrate such as glass or ceramics by a well-known microprocess used for semiconductor chips such as sputtering and CVD. Further, a columnar molten material was formed directly on the insulating substrate or connected to a wiring layer formed on the surface of the insulating substrate, and a plurality of openings having a diameter of 10 to 100 μm were formed in the columnar molten material. A gate electrode is formed by fixing a thin metal plate having a thickness of 30 to 60 μm.

その一方で、ランプ用光源等に用途を特化させるFELでは、カソード電極等に対してFEDのようなミクロンオーダーの微細加工を施す必要がなく、ゲート電極に開口される開口部についても直径がミリメートルオーダーの比較的大径のもので足りる(例えば、特許文献1参照)。   On the other hand, in FEL specialized for lamp light sources and the like, there is no need to perform micron-order microfabrication such as FED on the cathode electrode and the like, and the diameter of the opening portion opened in the gate electrode is also small. A relatively large diameter on the order of millimeters is sufficient (for example, see Patent Document 1).

従って、FELの製造では、設備に多大な費用等が必要なマイクロプロセスを排除し、大気中のプロセスのみで大量生産可能な部品を組み合わせて目的の各機能部品を製造することにより、大幅なコストダウンを期待できる。例えば、カソード電極及びゲート電極を、板厚が0.数mm程度の金属板を基材とする個別の機能部品でそれぞれ構成し、これらを真空容器内に組み付けることにより、FELを安価に製造することが考えられる。   Therefore, in the manufacture of FEL, it is possible to eliminate the micro process that requires a large amount of equipment cost, and to manufacture each functional component by combining the components that can be mass-produced only by the process in the atmosphere. Can expect down. For example, the cathode electrode and the gate electrode have a thickness of 0. It is conceivable that the FEL is manufactured at low cost by constituting individual functional parts each having a metal plate of about several mm as a base material and assembling them in a vacuum vessel.

特開2006−339012号公報JP 2006-339012 A

上記FELでは、電子線により励起発光する第一蛍光体の青色光と第二蛍光体の黄色光、及び該青色光により励起発光する第二蛍光体の黄色光との混色によって白色光を得ている。   In the FEL, white light is obtained by mixing the blue light of the first phosphor excited by an electron beam with the yellow light of the second phosphor and the yellow light of the second phosphor excited and emitted by the blue light. Yes.

しかし、青色光と黄色光との混色によって得られる白色光は、600〜700nm領域の赤色成分が不足するため、演色性が乏しい。このため、例えば室内照明用として上記FELを使用すると、人の皮膚の色の再現性が悪くなり、太陽光下で見る場合との相違が大きく違和感を与えることになる。   However, the white light obtained by mixing the blue light and the yellow light has a poor color rendering because the red component in the 600 to 700 nm region is insufficient. For this reason, for example, when the FEL is used for indoor lighting, the reproducibility of the color of human skin is deteriorated, and the difference from the case of viewing under sunlight is greatly discomforted.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、演色性を向上させることが可能な冷陰極電界放出型の発光装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a cold cathode field emission type light emitting device capable of improving color rendering.

本発明の第1の態様の発光装置は、冷陰極電子放出源を有するカソード電極と、冷陰極電子放出源から電界放出された電子により励起発光する複数種類の蛍光体により混成された発光体層を有するアノード電極と、を真空容器内に備える。各種類の蛍光体は、各発光の混成によって白色光を生成する関係を有し、発光体層の表面上にそれぞれが分散されている。発光体層は、電子線によりシアン色に励起発光する第一の蛍光体と、赤色に励起発光する第二の蛍光体とで混成されている。第一の蛍光体は、ZnSにAgとZnとを共賦活して成るシアン色蛍光体及びZnSにZn、Cu及びAlを共賦活して成るシアン色蛍光体から選択される少なくとも1種である。なお、第二の蛍光体として、第一の蛍光体のシアン色光によって励起されて赤色に発光する蛍光体を用いてもよい。また、発光体層は、黄色に励起発光する第三の蛍光体と上記第一及び第二の蛍光体とで混成されてもよく、さらに、第三の蛍光体として、第一の蛍光体のシアン色光によって励起されて黄色に発光する蛍光体を用いてもよい。 A light emitting device according to a first aspect of the present invention includes a cathode layer having a cold cathode electron emission source and a phosphor layer that is hybridized with a plurality of types of phosphors that emit light by being excited by electrons emitted from the cold cathode electron emission source. And an anode electrode having a vacuum container. Each type of phosphor has a relationship of generating white light by the mixture of light emission, and each is dispersed on the surface of the light emitter layer. The phosphor layer is composed of a first phosphor that emits light in cyan by an electron beam and a second phosphor that emits light in red. The first phosphor is at least one selected from a cyan phosphor formed by co-activating Ag and Zn in ZnS and a cyan phosphor formed by co-activating Zn, Cu and Al in ZnS. . As the second phosphor, a phosphor that emits red light when excited by the cyan light of the first phosphor may be used. The phosphor layer may be a mixture of a third phosphor that emits yellow light and the first and second phosphors. Further, as the third phosphor, the first phosphor A phosphor that emits yellow light when excited by cyan light may be used.

上記発光装置では、第一の蛍光体に電子が衝突することによりシアン色光が発光され、第二の蛍光体に電子が衝突することにより赤色光が発光され、シアン色光と赤色光とが混色されて複合白色出力光が得られる。   In the light-emitting device, cyan light is emitted when electrons collide with the first phosphor, red light is emitted when electrons collide with the second phosphor, and cyan light and red light are mixed. Composite white output light.

なお、発光体層に、黄色に励起発光する第三の蛍光体をさらに加えることにより、シアン色光と赤色光と黄色光とが混色されて、より演色性の高い白色出力光を得ることができる。また、第二の蛍光体として、第一の蛍光体のシアン色光によって励起されて赤色に発光する蛍光体を用いた場合には、赤色をより効率的に発光させることができ、第三の蛍光体として、第一の蛍光体のシアン色光によって励起されて黄色に発光する蛍光体を用いた場合には、黄色をより効率的に発光させることができる。   In addition, by adding a third phosphor that emits yellow light to the phosphor layer, cyan light, red light, and yellow light are mixed, and white output light with higher color rendering can be obtained. . In addition, when a phosphor that is excited by cyan light of the first phosphor and emits red light is used as the second phosphor, red can be emitted more efficiently, and the third fluorescence When a phosphor that emits yellow light when excited by the cyan light of the first phosphor is used as the body, yellow can be emitted more efficiently.

また、本発明の第2の態様の発光装置は、冷陰極電子放出源を有するカソード電極と、発光体層を有するアノード電極と、を真空容器内に備える。発光体層は、冷陰極電子放出源から電界放出された電子により励起発光して第一スペクトル領域のシアン色の一次光を放射する特性を有する第一蛍光体層と、第一蛍光体層から放射される一次光によって第二スペクトル領域の赤色の二次光を放射する特性を有する第二蛍光体層と、第一蛍光体層から放射される一次光によって第三スペクトル領域の黄色の三次光を放射する特性を有する第三蛍光体層とから構成される。一次光と二次光と三次光とが「加法混色の原理」に従って混成されることにより白色発光する。 The light emitting device according to the second aspect of the present invention includes a cathode electrode having a cold cathode electron emission source and an anode electrode having a light emitter layer in a vacuum vessel. The phosphor layer includes a first phosphor layer having a characteristic of emitting a cyan primary light in the first spectral region by exciting light emission from electrons emitted from a cold cathode electron emission source, and a first phosphor layer. A second phosphor layer having a characteristic of emitting red secondary light in the second spectral region by the emitted primary light, and a yellow tertiary light in the third spectral region by the primary light emitted from the first phosphor layer And a third phosphor layer having a characteristic of emitting light. The primary light, the secondary light, and the tertiary light are mixed according to the “additive color mixing principle” to emit white light.

上記発光装置では、第一蛍光層に電子が衝突することによりシアン色光(一次光)が発光され、第1蛍光体層から放射される一次光によって第二蛍光体層及び第三蛍光体層から赤色光(二次光)及び三次光が発光され、シアン色光と赤色光と三次光(例えば黄色光)が混色されて複合白色出力光が得られる。   In the light emitting device, cyan light (primary light) is emitted when electrons collide with the first phosphor layer, and the primary light emitted from the first phosphor layer causes the second phosphor layer and the third phosphor layer to emit light. Red light (secondary light) and tertiary light are emitted, and cyan light, red light, and tertiary light (for example, yellow light) are mixed to obtain composite white output light.

本発明の利点は、発光装置が色に関してバランスの良い複合白色出力光を提供できることである。   An advantage of the present invention is that the light emitting device can provide a composite white output light that is well-balanced with respect to color.

すなわち、発生する白色光に赤色成分が含まれるため、色バランスの良いことが要求される用途で望みの色温度の白色光を実現することができる。例えば、人の皮膚の色の再現性が向上するため、室内照明用として好適である。   That is, since the generated white light contains a red component, white light having a desired color temperature can be realized in applications where a good color balance is required. For example, since the reproducibility of human skin color is improved, it is suitable for indoor lighting.

本発明者は、特にFEDに使用された際に高い照度を得ることができるシアン色蛍光体の開発に誠意努力した結果、ZnS(硫化亜鉛)にAg(銀)とZn(亜鉛)とを共賦活する(ZnSを母体としてAgとZnを共賦活剤とする)、あるいはZnSにCu(銅)、Al(アルミニウム)とZn(亜鉛)とを共賦活する(ZnSを母体としてAl、Cu及びZnを共賦活剤とする)ことが有効であることを見出した。従って、上記緑に近い青(シアン)色蛍光体に電子を衝突させることにより、一般の青色蛍光体に比べて高い照度で励起発光させることが可能となる。   The present inventor has made sincere efforts to develop a cyan phosphor capable of obtaining a high illuminance particularly when used in an FED. As a result, ZnS (zinc sulfide) and Ag (silver) and Zn (zinc) are both used. Activate (ZnS as a base material and Ag and Zn as a coactivator) or ZnS to co-activate Cu (copper), Al (aluminum) and Zn (zinc) (ZnS as a base material, Al, Cu and Zn) To be a co-activator). Therefore, by causing electrons to collide with the blue (cyan) phosphor close to green, excitation light can be emitted with a higher illuminance than a general blue phosphor.

さらには、ZnSにAg及びZnを賦活する場合、ZnSに対するAgの濃度は0.001〜0.05mol%、好ましくはAgの濃度は0.015mol%程度で、Znの濃度は0.0025〜0.05mol%、好ましくはZnの濃度は0.03mol%である。   Furthermore, when Ag and Zn are activated in ZnS, the concentration of Ag with respect to ZnS is 0.001 to 0.05 mol%, preferably the concentration of Ag is about 0.015 mol%, and the concentration of Zn is 0.0025 to 0. 0.05 mol%, preferably the Zn concentration is 0.03 mol%.

また、ZnSにCu、AlとZnとを共賦活する場合、Cuの濃度は0.001〜0.03mol%、Alの濃度は0.001〜0.03mol%、Znの濃度は0.001〜0.05mol%、であることが好ましいことを見出した。   Further, when Cu, Al and Zn are co-activated in ZnS, the concentration of Cu is 0.001 to 0.03 mol%, the concentration of Al is 0.001 to 0.03 mol%, and the concentration of Zn is 0.001 to 0.001. It was found that 0.05 mol% is preferable.

これら蛍光体は、電子によって励起発光させた場合、やや緑がかった青(シアン)色で発光する。すなわち、純粋な青色の波長帯域(410〜465nm)よりもやや長波長帯域(440〜530nm)で発光すると共に、輝度が青色に比べて160%程度まで改善されることを知見した。なお、青色蛍光体(ZnS:Ag)とシアン色蛍光体(ZnS:Cu,Al,Zn)のカソードルミネッセンススペクトルの比較結果の一例を図4に示す。   These phosphors emit light in a slightly greenish blue color when excited and emitted by electrons. That is, it has been found that light is emitted in a slightly longer wavelength band (440 to 530 nm) than the pure blue wavelength band (410 to 465 nm), and the luminance is improved to about 160% compared to blue. FIG. 4 shows an example of the comparison results of the cathodoluminescence spectra of the blue phosphor (ZnS: Ag) and the cyan phosphor (ZnS: Cu, Al, Zn).

次に、本発明に係るシアン色蛍光体を備えた発光装置の第1実施形態について、図面を参照して説明する。   Next, a first embodiment of a light emitting device including a cyan phosphor according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明に係るシアン色蛍光体を用いた第1実施形態の発光装置の基本構成図、図2は発光体層を拡大して示す模式図である。なお、図2では、シアン色蛍光体粒子17と赤色蛍光体粒子18とを区別するためにシアン色蛍光体粒子17を赤色蛍光体粒子18よりも大きく示しているが、両者の大小関係はこれに限定されるものではない。   FIG. 1 is a basic configuration diagram of a light emitting device according to a first embodiment using a cyan phosphor according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram showing an enlarged luminescent layer. In FIG. 2, the cyan phosphor particles 17 are shown larger than the red phosphor particles 18 in order to distinguish between the cyan phosphor particles 17 and the red phosphor particles 18, but the magnitude relationship between them is shown in FIG. It is not limited to.

図1に示すように、本実施形態における発光装置1は、例えば、平面状の電界放出型白色照明ランプとして用いられる発光装置であり、ガラス基板2,3が所定間隔で対向配置された真空容器4内に、カソード電極5、ゲート電極10、アノード電極15が基底面側から投光面側に向かって順に配置された基本構成を有している。   As shown in FIG. 1, a light emitting device 1 in the present embodiment is a light emitting device used as, for example, a planar field emission type white illumination lamp, and a vacuum container in which glass substrates 2 and 3 are arranged to face each other at a predetermined interval. 4 has a basic configuration in which a cathode electrode 5, a gate electrode 10, and an anode electrode 15 are arranged in order from the base surface side to the light projecting surface side.

カソード電極5は、基底面となるガラス基板2上に形成された導電材からなり、例えば、アルミニウムやニッケル等の金属を蒸着やスパッタ法等によって堆積したり、銀ペースト材を塗布して乾燥・焼成する等して形成される。このカソード電極5の表面には、カーボンナノチューブ、カーボンナノウォール、スピント型マイクロコーン、金属酸化物ウィスカー等のエミッタ材料が膜状に塗布され、冷陰極電子放出源6が形成されている。   The cathode electrode 5 is made of a conductive material formed on the glass substrate 2 serving as the base surface. For example, a metal such as aluminum or nickel is deposited by vapor deposition or sputtering, or a silver paste material is applied and dried. It is formed by firing. On the surface of the cathode electrode 5, an emitter material such as a carbon nanotube, a carbon nanowall, a spint type micro cone, a metal oxide whisker or the like is applied in a film shape to form a cold cathode electron emission source 6.

本形態においては、冷陰極電子放出源6は、所定の領域毎にパターン化され、パターン化された領域(電子放出領域)の周囲に、カソード電極5を覆うカソードマスク7が配置されている。   In this embodiment, the cold cathode electron emission source 6 is patterned for each predetermined region, and a cathode mask 7 covering the cathode electrode 5 is arranged around the patterned region (electron emission region).

ゲート電極10は、冷陰極電子放出源6から放出された電子を通過させる開口部11を有する平板部材で構成されている。具体的には、ゲート電極10は、例えば、ニッケル材、ステンレス材、アンバー材等の導電性金属板に、冷陰極電子放出源6のパターン領域に対応する複数の開口部11が、単純な機械加工等によって形成されて要部が構成されている。ゲート電極10の開口部11は、例えば、ランド状に形成された冷陰極電子放出源6のパターン領域と同じか若干大きく形成された円孔として形成されている。これにより、冷陰極電子放出源6から放出される略全ての電子を通過させて発光に寄与する有効電子とすることができ、ゲート電極10での電力損失を低減し、無損失ゲートの実現を可能としている。   The gate electrode 10 is composed of a flat plate member having an opening 11 through which electrons emitted from the cold cathode electron emission source 6 pass. Specifically, the gate electrode 10 has a simple mechanical structure in which a plurality of openings 11 corresponding to the pattern region of the cold cathode electron emission source 6 are formed on a conductive metal plate such as a nickel material, a stainless material, or an amber material. The main part is formed by processing or the like. The opening 11 of the gate electrode 10 is formed as a circular hole formed, for example, the same as or slightly larger than the pattern region of the cold cathode electron emission source 6 formed in a land shape. As a result, almost all electrons emitted from the cold cathode electron emission source 6 can be passed to be effective electrons contributing to light emission, reducing power loss at the gate electrode 10 and realizing a lossless gate. It is possible.

アノード電極15は、投光面となるガラス基板3の裏面側に配置された透明導電膜(例えば、ITO膜)からなり、ゲート電極10(カソード電極5)に対向する面に、冷陰極電子放出源6から放出された電子によって励起発光される発光体層16が形成されている。   The anode electrode 15 is made of a transparent conductive film (for example, ITO film) disposed on the back surface side of the glass substrate 3 serving as a light projecting surface, and cold cathode electron emission is performed on the surface facing the gate electrode 10 (cathode electrode 5). A phosphor layer 16 is formed that is excited and emitted by electrons emitted from the source 6.

発光体層16は、励起発光する光の波長帯域が異なる複数種類の蛍光体によって混成され、これら各蛍光体からの励起光の混光によって白色光を生成する。発光体層16は、シアン色光に励起発光するシアン色蛍光体と、このシアン色光と補色関係にある赤色光に励起発光する赤色蛍光体とで混成されている。本実施形態では、シアン色蛍光体として、ZnSにAgとZnとを共賦活した蛍光体、又はZnSにZn、CuとAlとを共賦活した蛍光体のうち、少なくとも一つが用いられている。赤色蛍光体には、硫化カルシウム(CaS)を含む(Ca、Sr)S系の赤色蛍光体が用いられ、この赤色蛍光体は、電子による励起発光により、主として波長帯域が580〜720nmのブロードで赤色光を高い発光効率で発光する。なお、赤色蛍光体としては、前記硫化物系蛍光体の他に、例えば、特開2002−36355号や特開2003−336059号に開示されるサイアロン系蛍光体や、特開2003−96446号に開示されるセリウムイオンを賦活したランタン窒化ケイ素蛍光体、などの他の窒化物系蛍光体を用いてもよい。   The light emitter layer 16 is composed of a plurality of types of phosphors having different wavelength bands of light that emits excitation light, and generates white light by mixing light of excitation light from these phosphors. The light emitting layer 16 is composed of a cyan phosphor that emits light by exciting cyan light and a red phosphor that emits light by exciting red light that is complementary to the cyan light. In the present embodiment, as the cyan phosphor, at least one of a phosphor obtained by co-activating Ag and Zn in ZnS or a phosphor obtained by co-activating Zn, Cu and Al in ZnS is used. As the red phosphor, a (Ca, Sr) S-based red phosphor containing calcium sulfide (CaS) is used, and this red phosphor is broad in a wavelength band of 580 to 720 nm due to excitation emission by electrons. Emits red light with high luminous efficiency. As the red phosphor, in addition to the sulfide phosphor, for example, sialon phosphors disclosed in JP-A-2002-36355 and JP-A-2003-336059, and JP-A-2003-96446 are disclosed. Other nitride phosphors such as the disclosed lanthanum silicon nitride phosphor activated cerium ions may be used.

図2に示すように、発光体層16は、具体的には、シアン色蛍光体が結晶化されてなるシアン色蛍光体粒子17と、赤色蛍光体が結晶化されてなる赤色蛍光体粒子18との混合によって形成されている。この発光体層16の表面上には、各蛍光体粒子17,18が分散されており、これら蛍光体粒子17,18は、真空容器4内において、冷陰極電子放出源6から放出される電子にそれぞれ直接的に曝されるようになっている。   As shown in FIG. 2, specifically, the phosphor layer 16 includes cyan phosphor particles 17 formed by crystallizing cyan phosphors and red phosphor particles 18 formed by crystallizing red phosphors. It is formed by mixing with. The phosphor particles 17 and 18 are dispersed on the surface of the phosphor layer 16, and these phosphor particles 17 and 18 are electrons emitted from the cold cathode electron emission source 6 in the vacuum container 4. Are directly exposed to each.

なお、発光体層16は、さらに分散材料を含んでいてもよい。この場合、発光体層16に対する分散材料の割合は、5〜25重量%であることが好ましい。   The light emitter layer 16 may further contain a dispersion material. In this case, it is preferable that the ratio of the dispersion material with respect to the light emitter layer 16 is 5 to 25% by weight.

このような発光体層16は、例えば、赤色蛍光体溶液とシアン色蛍光体溶液とをスクリーン印刷等によってアノード電極15上に順次塗布し、アニール等の熱工程を経て各蛍光体を結晶化させることにより形成される。その際、各蛍光体溶液の濃度や塗布量、熱工程の条件等を適値に設定し、各蛍光体粒子17,18を所定の粗さでアノード電極15上に配置することにより、両蛍光体粒子17,18を発光体層16の表面上に分散させることができる。   For such a phosphor layer 16, for example, a red phosphor solution and a cyan phosphor solution are sequentially applied onto the anode electrode 15 by screen printing or the like, and each phosphor is crystallized through a thermal process such as annealing. Is formed. At that time, the concentration and the coating amount of each phosphor solution, the conditions of the heat process, etc. are set to appropriate values, and the phosphor particles 17 and 18 are arranged on the anode electrode 15 with a predetermined roughness, whereby both fluorescences are obtained. The body particles 17 and 18 can be dispersed on the surface of the phosphor layer 16.

そして、例えば、シアン色蛍光体粒子17は、冷陰極電子放出源6から電界放出された電子に直接的に曝されることによって電子励起され、シアン色光GBを発光する。同様に、赤色蛍光体粒子18は、冷陰極電子放出源6から電界放出される電子に直接的に曝されることによって電子励起され、赤色光Rを発光する。これらシアン色光GBと赤色光Rはガラス基板3の投光面側で混色され、これにより、発光装置1は高輝度の白色光Wを効率よく発生する。   Then, for example, the cyan phosphor particles 17 are excited by being directly exposed to the electrons emitted from the cold cathode electron emission source 6 to emit cyan light GB. Similarly, the red phosphor particles 18 are excited by being directly exposed to electrons emitted from the cold cathode electron emission source 6 and emit red light R. The cyan light GB and the red light R are mixed on the light-projecting surface side of the glass substrate 3, whereby the light-emitting device 1 efficiently generates high-intensity white light W.

すなわち、発光体層16の表面上にシアン色蛍光体粒子17及び赤色蛍光体粒子18を分散させたことにより、各蛍光体粒子17,18を電子に直接的に曝すことができ、例えばシアン色蛍光体粒子17と赤色蛍光体粒子18とを個別の層状に重畳させて発光体層を形成した場合等に比べ、シアン色光GB及び赤色光Rの両方を電子励起によって効率よく発光させることができる。   That is, by dispersing the cyan phosphor particles 17 and the red phosphor particles 18 on the surface of the phosphor layer 16, the phosphor particles 17 and 18 can be directly exposed to electrons. Compared to the case where the phosphor layer 17 is formed by superimposing the phosphor particles 17 and the red phosphor particles 18 in separate layers, both the cyan light GB and the red light R can be efficiently emitted by electronic excitation. .

本実施形態によれば、さらに赤色蛍光体粒子18は、近隣のシアン色蛍光体粒子17で発光されるシアン色光GBによっても励起され、赤色光Rを発光することができる。この場合、赤蛍光体粒子18は、電子線のみならず、シアン色光GBによっても励起発光するので、電子励起されたシアン色光GBの一部が発光体層16を通過する際に赤色蛍光体粒子18によって遮られた場合においても、当該シアン色光GBを有効利用して赤色光Rの輝度向上を図ることができ、これらシアン色光GBと赤色光Rとの加法混色によって白色光Wが得られている。つまりは、電子線励起によって発光する赤色系蛍光体の赤色光Rにより、シアン色蛍光体がシアン色光GBに励起発光することはないので、そのことを配慮した蛍光体粒子17,18の配置が蛍光体層16の中では必要不可欠である。   According to the present embodiment, the red phosphor particles 18 are also excited by the cyan light GB emitted from the neighboring cyan phosphor particles 17 and can emit the red light R. In this case, since the red phosphor particles 18 are excited not only by the electron beam but also by the cyan light GB, when the part of the electron-excited cyan light GB passes through the phosphor layer 16, the red phosphor particles 18 Even in the case of being blocked by 18, the cyan light GB can be effectively used to improve the luminance of the red light R, and the white light W is obtained by the additive color mixture of the cyan light GB and the red light R. Yes. That is, since the cyan phosphor does not emit light to the cyan light GB by the red light R of the red phosphor that emits light by electron beam excitation, the arrangement of the phosphor particles 17 and 18 in consideration of that is not possible. It is indispensable in the phosphor layer 16.

以上のことにより、青色と黄色との補色関係から白色発光を実現する場合に比べて、不足する赤色領域の赤色成分が白色発光に加味されるため、演色性が向上、適宜所望の色温度の白色発光を実現できる。さらには、上記に黄色の蛍光体(例えば、イットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAG)系の黄色蛍光体)を加えて発光層を構成してもよい。このことにより、シアン色、赤色、黄色の混色により広い色温度をもった白色発光が可能になり、一般用室内照明としてはほぼ理想的な太陽光に近い人の皮膚の色を再現性することができる。   As described above, compared with the case where white light emission is realized due to the complementary color relationship between blue and yellow, the red component in the red region which is insufficient is added to the white light emission, so that the color rendering is improved and the desired color temperature is appropriately set. White light emission can be realized. Further, a light emitting layer may be formed by adding a yellow phosphor (for example, a yttrium, aluminum, garnet (YAG) yellow phosphor) to the above. This makes it possible to emit white light with a wide color temperature due to a mixture of cyan, red, and yellow, and to reproduce human skin color that is almost ideal for general indoor lighting. Can do.

次に、本発明の発光装置の第2実施形態について、図面を参照して説明する。図3は本発明に係るシアン色蛍光体を用いた第2実施形態の発光装置の発光体層を拡大して示す模式図である。なお、本実施形態と上記第1実施形態とは、発光体層16の構成が相違するものであり、他の共通する構成については、その詳細な説明を省略する。また、図3では、シアン色蛍光体粒子17と赤色蛍光体粒子18と黄色蛍光体粒子19とを区別するために蛍光体粒子17,18,19の大きさを相違させているが、三者の大小関係はこれに限定されるものではない。また、第一蛍光体層20、第二蛍光体層21及び第三蛍光体層22の厚さをほぼ等しく図示しているが、各層の厚さについてもこれに限定されるものではない。   Next, a second embodiment of the light emitting device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is an enlarged schematic view showing a light emitting layer of the light emitting device according to the second embodiment using the cyan phosphor according to the present invention. In addition, this embodiment and the said 1st Embodiment differ in the structure of the light-emitting body layer 16, and a detailed description is abbreviate | omitted about another common structure. In FIG. 3, the sizes of the phosphor particles 17, 18 and 19 are made different in order to distinguish the cyan phosphor particles 17, the red phosphor particles 18 and the yellow phosphor particles 19. The magnitude relationship is not limited to this. Moreover, although the thickness of the 1st fluorescent substance layer 20, the 2nd fluorescent substance layer 21, and the 3rd fluorescent substance layer 22 is shown substantially equal, the thickness of each layer is not limited to this.

本実施形態の発光体層16は、第一蛍光体層20と第二蛍光体層21と第三蛍光体層22とを備える。各蛍光体層20,21,22は、それぞれが単一種類の蛍光体粒子を含む薄膜であり、アノード電極15上を第二蛍光体層21が覆い、その表面上に第三蛍光体層22が積層され、さらにその表面上に第一蛍光体層20が積層されている。すなわち、第一蛍光体層20が最も冷陰極電子放出源側に位置し、第二蛍光体層21が最も反冷陰極電子放出源側に位置し、第三蛍光体層22が第一蛍光体層20と第二蛍光体層21の間に位置する。なお、第二蛍光体層21と第三蛍光体層22の積層順は任意であり、第三蛍光体層22を最も反冷陰極電子放出源側に配置し、第二蛍光体層21を第一蛍光体層20と第三蛍光体層22の間に配置してもよい。   The phosphor layer 16 of the present embodiment includes a first phosphor layer 20, a second phosphor layer 21, and a third phosphor layer 22. Each phosphor layer 20, 21, 22 is a thin film containing a single kind of phosphor particle, the second phosphor layer 21 covers the anode electrode 15, and the third phosphor layer 22 is formed on the surface thereof. And the first phosphor layer 20 is further laminated on the surface thereof. That is, the first phosphor layer 20 is positioned closest to the cold cathode electron emission source side, the second phosphor layer 21 is positioned closest to the anti-cold cathode electron emission source side, and the third phosphor layer 22 is positioned as the first phosphor. Located between the layer 20 and the second phosphor layer 21. The order in which the second phosphor layer 21 and the third phosphor layer 22 are stacked is arbitrary, the third phosphor layer 22 is disposed closest to the anti-cold cathode electron emission source side, and the second phosphor layer 21 is You may arrange | position between the one fluorescent substance layer 20 and the 3rd fluorescent substance layer 22. FIG.

第一蛍光体層20は、シアン色蛍光体粒子17を含み、冷陰極電子放出源6から電界放出された電子により励起発光して、第一スペクトル領域(波長帯域:420〜630nm)のシアン色の一次光を放射する。第二蛍光体層21は、赤色蛍光体粒子18を含み、第一蛍光体層20から放射される一次光によって赤色蛍光体粒子18が励起され、第二スペクトル領域(波長帯域:580〜720nm)の赤色の二次光を放射する。第三蛍光体層22は、黄色蛍光体粒子(例えば、イットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAG)系の黄色蛍光体粒子)19を含み、第一蛍光体層20から放射される一次光によって黄色蛍光体粒子19が励起され、第三スペクトル領域(波長帯域:500〜650nm)の黄色の三次光を放射する。そして、これら一次光と二次光と三次光とが「加法混色の原理」に従って混成されることにより白色発光する。なお、一次光と二次光と三次光との混成による複合出力光の平均演色評価数が80よりも大きくなるように、発光体層16を構成することが好ましい。   The first phosphor layer 20 includes cyan phosphor particles 17 and is excited to emit light by electrons emitted from the cold cathode electron emission source 6 to emit cyan in the first spectral region (wavelength band: 420 to 630 nm). The primary light is emitted. The second phosphor layer 21 includes red phosphor particles 18, and the red phosphor particles 18 are excited by the primary light emitted from the first phosphor layer 20, and the second spectral region (wavelength band: 580 to 720 nm). Of red secondary light. The third phosphor layer 22 includes yellow phosphor particles (for example, yttrium-aluminum-garnet (YAG) -based yellow phosphor particles) 19, and the yellow phosphor is generated by the primary light emitted from the first phosphor layer 20. The particles 19 are excited to emit yellow tertiary light in the third spectral region (wavelength band: 500 to 650 nm). The primary light, the secondary light, and the tertiary light are mixed according to the “additive color mixing principle” to emit white light. Note that the light emitter layer 16 is preferably configured so that the average color rendering index of the composite output light resulting from the combination of the primary light, the secondary light, and the tertiary light is greater than 80.

上記構成によれば、第一蛍光層20に電子が衝突することによりシアン色光(一次光)が発光され、第1蛍光体層20から放射される一次光によって第二蛍光体層21及び第三蛍光体層22から赤色光(二次光)及び黄色光(三次光)が発光され、シアン色光と赤色光と黄色光が混色されて複合白色出力光が得られるので、上記第1実施形態と同様に、赤色領域の赤色成分が白色発光に加味され、演色性が向上、適宜所望の色温度の白色発光を実現できる。   According to the above configuration, cyan light (primary light) is emitted when electrons collide with the first phosphor layer 20, and the second phosphor layer 21 and the third phosphor light are emitted by the primary light emitted from the first phosphor layer 20. Red light (secondary light) and yellow light (tertiary light) are emitted from the phosphor layer 22, and cyan white light, red light, and yellow light are mixed to obtain a composite white output light. Similarly, the red component in the red region is added to the white light emission, so that the color rendering is improved and the white light emission with a desired color temperature can be realized as appropriate.

なお、上記各実施形態では、シアン色蛍光体と赤色蛍光体、あるいはシアン色、赤色と黄色を用いて発光体層を形成した一例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、色度図から判断して、電子線励起によって発光する青色、緑色、赤色の3色の混色によって白色を実現すればよい。しかし、それだけでは蛍光体の励起が効果的ではなく、白色としての発光輝度が不足することから、さらには電子線励起して発光する各々の色によって、さらには第二と第三の蛍光体、もしくは第二や第三の蛍光体が励起発光するスペクトル(フォトルミネッセンス)との組み合わせによって、色温度が選べる最適な照明用途の白色照明を実現する。   In each of the above embodiments, an example in which the phosphor layer is formed using cyan phosphor and red phosphor, or cyan, red and yellow is described, but the present invention is not limited to this. Judging from the chromaticity diagram, white may be realized by mixing three colors of blue, green, and red emitted by electron beam excitation. However, the excitation of the phosphor is not effective by itself, and since the luminance of the light emission as white is insufficient, the second and third phosphors are further generated depending on the colors emitted by the electron beam excitation, Or the white illumination of the optimal illumination use which can select color temperature is implement | achieved by the combination with the spectrum (photoluminescence) which 2nd and 3rd fluorescent substance excites light emission.

実施例として、本特許のシアン色蛍光体および赤色蛍光体の合成法を以下に示すが、これら蛍光体の合成法は特に限定しない。   As an example, the method for synthesizing the cyan phosphor and the red phosphor of this patent is shown below, but the method for synthesizing these phosphors is not particularly limited.

〔実施例1〕
原料について
原料となる硫化亜鉛粉末を石英ボートに充填後、炭化ケイ素炉体中央部に静置して、炉内雰囲気を調整後、所定の温度及び時間で熱処理を行った。硫化亜鉛は、二次粒子径として2〜3μmの大きさをもつ結晶性の高いものと低いものを扱った。また、硫化亜鉛の酸化を防ぐため、炉内は窒素雰囲気(流量:100ml/分)とし、580℃〜1080℃で、2.5時間の熱処理を行った。
[Example 1]
About raw materials After filling zinc sulfide powder as a raw material into a quartz boat, the mixture was allowed to stand in the center of the silicon carbide furnace body, and after adjusting the furnace atmosphere, heat treatment was performed at a predetermined temperature and time. As the zinc sulfide, high and low crystallinity particles having a secondary particle size of 2 to 3 μm were handled. Further, in order to prevent oxidation of zinc sulfide, the inside of the furnace was set to a nitrogen atmosphere (flow rate: 100 ml / min), and heat treatment was performed at 580 ° C. to 1080 ° C. for 2.5 hours.

原料としての硫化亜鉛の結晶相は、一部高温安定型の六方晶系のものが含まれたが、粉末X線回折法により、主として低温安定型の立方晶系のものであることを確認しておいた。しかし、結晶性の違いにかかわらず580℃を超える温度では、粉末X線回折のピークはシャープになり、980℃で、徐々に六方晶系の比率が増大する傾向を示した。また、相転移温度の1020℃以上では、六方晶系のものだけになることがわかった。   The crystal phase of zinc sulfide as a raw material partially contained high-temperature stable hexagonal crystals, but it was confirmed by powder X-ray diffraction that it was mainly low-temperature stable cubic crystals. I left it. However, regardless of the difference in crystallinity, at a temperature exceeding 580 ° C., the powder X-ray diffraction peak became sharp, and at 980 ° C., the ratio of the hexagonal system gradually increased. It was also found that only hexagonal crystals were obtained at a phase transition temperature of 1020 ° C. or higher.

表1に原料の違いによる比表面積の違いを示す。   Table 1 shows the difference in specific surface area due to the difference in raw materials.

[表1]
熱処理温度 比表面積(m2/g)
高結晶性試料 低結晶性試料
処理前 13.1 32.2
580℃ 2.8 7.9
680℃ 1.3 5.6
780℃ 0.9 1.7
880℃ 0.7 0.8
980℃ 0.6 0.7
1080℃ 0.2 0.2
[Table 1]
Heat treatment temperature Specific surface area (m 2 / g)
High crystalline sample Low crystalline sample
Before treatment 13.1 32.2
580 ° C 2.8 7.9
680 ° C 1.3 5.6
780 ° C 0.9 1.7
880 ° C 0.7 0.8
980 ° C 0.6 0.7
1080 ° C 0.2 0.2

1020℃を超えると、粒子径は急激に大きくなり、10μm程度に達した。概して、立方晶相に六方晶相が混在することは、色純度を悪くする、或いは粒度分布のバラツキが大きくなる、蛍光体の輝度が低下するなどの問題のあることが指摘されている。
賦活について
硫酸銅(CuSO・5HO)を用いて、硫化亜鉛(ZnS)にCuが所定の割合になるよう秤量、エタノールと共に湿式混合を行った。また、炉内は酸化防止と温度上昇に伴う硫黄成分の減少を考慮し、二硫化炭素の分解に伴う硫黄ガス雰囲気とした。焼成温度としては、880℃〜980℃(立方晶→六方晶の転移温度以下)において、2.5時間の熱処理を行った。
Beyond 1020 ° C., the particle size suddenly increased and reached about 10 μm. In general, it has been pointed out that the presence of a hexagonal phase in the cubic phase has problems such as poor color purity, a large variation in particle size distribution, and a decrease in luminance of the phosphor.
About activation Using copper sulfate (CuSO 4 .5H 2 O), weighed zinc sulfide (ZnS) so as to have a predetermined ratio of Cu, and wet mixed with ethanol. In addition, the inside of the furnace was made into a sulfur gas atmosphere accompanying the decomposition of carbon disulfide in consideration of the oxidation prevention and the reduction of sulfur components accompanying the temperature rise. As the firing temperature, heat treatment was performed for 2.5 hours at 880 ° C. to 980 ° C. (below the transition temperature from cubic to hexagonal).

拡散反射スペクトルの結果から、980℃焼成から得られた蛍光体では、340nm付近に吸収端が見出された。これは、立方晶相のバンドギャップ3.7eVに相当するものであることが確認できた。蛍光スペクトルの測定より、これら蛍光体では、370nmの励起で、530nm付近に緑色発光が観測できることがわかった。Cu2+濃度を0.005mol%〜0.05mol%へと変化させた結果、0.015mol%付近で輝度は極大値を示した。このことから>0.015mol%では「濃度消光」が生じているものと考えられる。緑色発光するZnSでの発光中心は、Zn2+と置換したCuとS2−の空位とで形成されるものと考えられる。 From the result of the diffuse reflection spectrum, an absorption edge was found around 340 nm in the phosphor obtained by baking at 980 ° C. This was confirmed to correspond to a band gap of a cubic phase of 3.7 eV. From the measurement of the fluorescence spectrum, it was found that these phosphors can observe green light emission at around 530 nm by excitation at 370 nm. As a result of changing the Cu 2+ concentration from 0.005 mol% to 0.05 mol%, the luminance showed a maximum value in the vicinity of 0.015 mol%. From this, it is considered that “concentration quenching” occurs at> 0.015 mol%. The emission center in ZnS emitting green light is considered to be formed by Cu + substituted for Zn 2+ and vacancy of S 2− .

従って、シアン色蛍光体においてAl3+イオンを共賦活することは、Cuの安定性に寄与する。結果的には、Al3+は約0.02mol%が最適濃度であることがわかった。これを超えるとオージェ効果により濃度消光を起していることが確認できた。 Therefore, co-activation of Al 3+ ions in the cyan phosphor contributes to the stability of Cu + . As a result, it was found that about 0.02 mol% of Al 3+ is the optimum concentration. Beyond this, it was confirmed that concentration quenching was caused by the Auger effect.

〔実施例2〕
硫化亜鉛の結晶性の向上及び粒成長、さらには六方晶相の成長を抑制する目的で、融剤(フラックス)を用いた。フラックスとして、ハロゲン化物、炭酸塩、硫酸塩などを数〜10%(最適値は約1mol%)硫化亜鉛原料もしくは、例えば実施例2で得た蛍光体などに加えた。これを、所定比秤量した後、エタノールと共に湿式混合し、乾燥させたものを調整した。炉内は酸化防止のため窒素雰囲気とし、680〜1080℃で2.5時間の熱処理を行った。フラックスとして次の化合物を用いた。
[Example 2]
A flux (flux) was used for the purpose of improving crystallinity of zinc sulfide and suppressing grain growth and further growth of the hexagonal phase. As a flux, halide, carbonate, sulfate, etc. were added to the zinc sulfide raw material or the phosphor obtained in Example 2, for example, by several to 10% (optimum value is about 1 mol%). This was weighed at a predetermined ratio, then wet-mixed with ethanol and dried. The inside of the furnace was in a nitrogen atmosphere to prevent oxidation, and heat treatment was performed at 680 to 1080 ° C. for 2.5 hours. The following compounds were used as the flux.

NaCl,NaBr,KCl、KBr、KI,LiCl,MgCl,CaCl、SrCl,BaCl,NaCO,KCO,NaSO,ZnCl,AlCl,CuCl,CuSO,Cu(CHCO,AgClの19種類である。 NaCl, NaBr, KCl, KBr, KI, LiCl, MgCl 2, CaCl 2, SrCl 2, BaCl 2, Na 2 CO 3, K 2 CO 3, Na 2 SO 4, ZnCl 2, AlCl 3, CuCl 2, CuSO 4 , Cu (CH 3 CO 2 ) 2 , AgCl.

結果的に、融点が熱処理温度より高い硫化物を作るアルカリ土類金属を含むBaClやSrClなどに蛍光体の粒成長が顕著であった。また、アルカリ金属を含むNaCl,NaBr,KCl、KBr、KI,LiClと、NaCO,KCO,NaSOとを比較すると、いずれを用いても蛍光体の粒成長は認められるが、塩化物に比べると他の塩では、分散性が悪く粒子が一部焼結・凝集し易い傾向を示した。上記のフラックスは、フラックスの機能である粒成長の点から言えば問題ないが、いずれも六方晶相の成長を抑制する効果は確認できなかった。 As a result, phosphor grain growth was remarkable in BaCl 2 , SrCl 2, and the like containing an alkaline earth metal that produces a sulfide having a melting point higher than the heat treatment temperature. Further, when NaCl, NaBr, KCl, KBr, KI, LiCl containing an alkali metal is compared with Na 2 CO 3 , K 2 CO 3 , or Na 2 SO 4 , phosphor grain growth is recognized regardless of which is used. However, compared to chloride, other salts showed poor dispersibility and some particles tended to sinter and aggregate easily. The above-mentioned flux has no problem in terms of grain growth, which is a function of the flux, but none of the effects of suppressing the growth of the hexagonal phase has been confirmed.

一方、CuCl,CuSO,Cu(CHCOについては、処理温度を1080℃に上げても、六方晶相の生成はなかった。同じくAgClについてもほぼ同じ効果を得た。従って、これらは、フラックス(多少フラックスの効果は期待できるが)というより、発行中心の賦活方法として最適であることがわかった。 On the other hand, for CuCl 2 , CuSO 4 , Cu (CH 3 CO 2 ) 2 , no hexagonal phase was generated even when the processing temperature was increased to 1080 ° C. Similarly, the same effect was obtained with AgCl. Therefore, it was found that these are most suitable as an issuance-centered activation method rather than flux (although the effect of flux can be expected to some extent).

従って、本発明で作製する蛍光体の賦活は、賦活元素を含む塩とアルカリ土類金属を含むフラックスとの組み合わせによって行い、賦活条件(焼成温度、時間、量など)の精密制御を行うことで完成した。   Therefore, activation of the phosphor produced in the present invention is performed by a combination of a salt containing an activation element and a flux containing an alkaline earth metal, and precise control of activation conditions (firing temperature, time, amount, etc.) is performed. completed.

〔実施例3〕
赤色蛍光体であるCaS:Eu2+あるいは(Ca,Sr)S:Eu2+については、実施例1や実施例2と同様に、あらかじめ母結晶となるCaSあるいは(Ca,Sr)Sを、アルカリ土類金属酸化物または炭酸塩の硫化による方法、ないしは硫酸塩の還元による方法により作製した。
Example 3
As for the red phosphor CaS: Eu 2+ or (Ca, Sr) S: Eu 2+ , as in Example 1 or Example 2, CaS or (Ca, Sr) S, which becomes a mother crystal in advance, is replaced with alkaline earth. It was prepared by a method by sulfurization of a metal oxide or carbonate, or a method by reduction of sulfate.

次いで、この母結晶原料に2価のEuイオンを含む化合物、例えばEuSを0.1〜0.4mol%加え、これをアルミナボートに充填する。次いで、アルミナ反応管内にこのボートを配置し、アルゴン+H(4%)ガスを導入して、850〜1150℃で2.0時間の熱処理を行った。さらには、フラックスとしてKClなどのアルカリを含む塩を加えて、粒成長させることにより、3〜10μmの蛍光体粒子を作製した。このカソードルミネッセンススペクトルの結果を青色蛍光体のそれと併せて図5に示す。 Next, 0.1 to 0.4 mol% of a compound containing divalent Eu ions, for example, EuS, is added to the mother crystal raw material, and this is filled in an alumina boat. Next, this boat was placed in an alumina reaction tube, and argon + H 2 (4%) gas was introduced, and heat treatment was performed at 850 to 1150 ° C. for 2.0 hours. Further, a salt containing an alkali such as KCl was added as a flux, and grain growth was performed to produce phosphor particles of 3 to 10 μm. The result of this cathodoluminescence spectrum is shown in FIG. 5 together with that of the blue phosphor.

第1実施形態の発光装置の基本構成図である。1 is a basic configuration diagram of a light emitting device according to a first embodiment. 第1実施形態の発光体層を拡大して示す模式図である。It is a schematic diagram which expands and shows the light-emitting body layer of 1st Embodiment. 第2実施形態の発光体層を拡大して示す模式図である。It is a schematic diagram which expands and shows the light-emitting body layer of 2nd Embodiment. 青色蛍光体(ZnS:Ag)とシアン色蛍光体(ZnS:Cu,Al,Zn)のカソードルミネッセンススペクトルの比較を示す図である。It is a figure which shows the comparison of the cathodoluminescence spectrum of blue fluorescent substance (ZnS: Ag) and cyan fluorescent substance (ZnS: Cu, Al, Zn). 青色蛍光体と赤色蛍光体(CaS:Eu)のカソードルミネッセンスの結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the cathode luminescence of a blue fluorescent substance and a red fluorescent substance (CaS: Eu).

符号の説明Explanation of symbols

1 … 発光装置
2,3 … ガラス基板
4 … 真空容器
5 … カソード電極
6 … 冷陰極電子放出源
7 … カソードマスク
10 … ゲート電極
11 … 開口部
15 … アノード電極
16 … 発光体層
17 … シアン色蛍光体粒子
18 … 赤色蛍光体粒子
19 … 黄色蛍光体粒子
20 … 第一蛍光体層
21 … 第二蛍光体層
23 … 第三蛍光体層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light-emitting device 2, 3 ... Glass substrate 4 ... Vacuum container 5 ... Cathode electrode 6 ... Cold-cathode electron emission source 7 ... Cathode mask 10 ... Gate electrode 11 ... Opening part 15 ... Anode electrode 16 ... Phosphor layer 17 ... Cyan color Phosphor particles 18 ... red phosphor particles 19 ... yellow phosphor particles 20 ... first phosphor layer 21 ... second phosphor layer 23 ... third phosphor layer

Claims (8)

冷陰極電子放出源を有するカソード電極と、
前記冷陰極電子放出源から電界放出された電子により励起発光する複数種類の蛍光体により混成された発光体層を有するアノード電極と、を真空容器内に備え、
前記各種類の蛍光体は、各励起光の混光によって白色光を生成する関係を有し、前記発光体層の表面上にそれぞれが分散されているとともに、
前記発光体層は、シアン色に励起発光する第一の蛍光体と、赤色に励起発光する第二の蛍光体とで混成されており、
前記第一の蛍光体は、ZnSにAgとZnとを共賦活して成るシアン色蛍光体及びZnSにZn、Cu及びAlを共賦活して成るシアン色蛍光体から選択される少なくとも1種である
ことを特徴とする発光装置。
A cathode electrode having a cold cathode electron emission source;
An anode electrode having a phosphor layer mixed with a plurality of types of phosphors excited and emitted by electrons emitted from the cold cathode electron emission source, and provided in a vacuum vessel,
Each type of phosphor has a relationship of generating white light by mixing light of each excitation light, and each is dispersed on the surface of the phosphor layer,
The phosphor layer is composed of a first phosphor that emits light in cyan and a second phosphor that emits light in red .
The first phosphor is at least one selected from a cyan phosphor formed by co-activating Ag and Zn in ZnS and a cyan phosphor formed by co-activating Zn, Cu, and Al in ZnS. There is a light emitting device.
請求項1に記載の発光装置であって、
前記第二の蛍光体は、CaSにEu 2+ を含む赤色蛍光体及び(Ca、Sr)SにEu 2+ を含む赤色蛍光体から選択される少なくとも1種である
ことを特徴とする発光装置。
The light-emitting device according to claim 1,
The second phosphor is a red phosphor and (Ca, Sr) light emitting device which is characterized in that at least one selected from a red phosphor including Eu 2+ in S containing Eu 2+ to CaS.
冷陰極電子放出源を有するカソード電極と、
前記冷陰極電子放出源から電界放出された電子により励起発光する複数種類の蛍光体により混成された発光体層を有するアノード電極と、を真空容器内に備え、
前記各種類の蛍光体は、各励起光の混光によって白色光を生成する関係を有し、前記発光体層の表面上にそれぞれが分散されているとともに、
前記発光体層は、シアン色に励起発光する第一の蛍光体と、赤色に励起発光する第二の蛍光体と、黄色に励起発光するCe 3+ 賦活イットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAG)を含む第三の蛍光体で混成されている
ことを特徴とする発光装置。
A cathode electrode having a cold cathode electron emission source;
An anode electrode having a phosphor layer mixed with a plurality of types of phosphors excited and emitted by electrons emitted from the cold cathode electron emission source, and provided in a vacuum vessel,
Each type of phosphor has a relationship of generating white light by mixing light of each excitation light, and each is dispersed on the surface of the phosphor layer,
The phosphor layer includes a first phosphor that emits and emits light in cyan, a second phosphor that emits and emits red light, and Ce 3+ activated yttrium aluminum garnet (YAG) that emits and emits yellow light . A light-emitting device characterized by being hybridized with three phosphors .
請求項3に記載の発光装置であって、
前記第一の蛍光体は、ZnSにAgとZnとを共賦活して成るシアン色蛍光体及びZnSにZn、Cu及びAlを共賦活して成るシアン色蛍光体から選択される1種である
ことを特徴とする発光装置。
The light-emitting device according to claim 3,
The first phosphor is one selected from a cyan phosphor formed by co-activating Ag and Zn in ZnS and a cyan phosphor formed by co-activating Zn, Cu and Al in ZnS. A light emitting device characterized by that.
請求項3又は請求項に記載の発光装置であって、
前記第二の蛍光体は、CaSにEu 2+ を含む赤色蛍光体及び(Ca、Sr)SにEu2+を含む赤色蛍光体から選択される少なくとも1種である
ことを特徴とする発光装置。
The light-emitting device according to claim 3 or 4 ,
The second phosphor is a red phosphor and (Ca, Sr) light emitting device which is characterized in that at least one selected from a red phosphor including Eu 2+ in S containing Eu 2+ to CaS.
請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の発光装置であって、
少なくとも何れか1種類の前記蛍光体は、他の種類の前記蛍光体からの励起光によっても励起発光する特性を有する
ことを特徴とする発光装置。
The light-emitting device according to any one of claims 1 to 5,
At least one of the phosphors has a characteristic of being excited to emit light even by excitation light from other types of the phosphors .
冷陰極電子放出源を有するカソード電極と、
発光体層を有するアノード電極と、を真空容器内に備え、
前記発光体層は、前記冷陰極電子放出源から電界放出された電子により励起発光して第一スペクトル領域のシアン色の一次光を放射する特性を有する第一蛍光体層と、前記第一蛍光体層から放射される一次光によって第二スペクトル領域の赤色の二次光を放射する特性を有する第二蛍光体層と、前記第一蛍光体層から放射される一次光によって第三スペクトル領域の黄色の三次光を放射する特性を有する第三蛍光体層とから構成され、
前記一次光と前記二次光と前記三次光とが「加法混色の原理」に従って混成されることにより白色発光する
ことを特徴とする発光装置。
A cathode electrode having a cold cathode electron emission source;
An anode electrode having a phosphor layer, and a vacuum vessel,
The phosphor layer includes a first phosphor layer having a characteristic that emits cyan primary light in a first spectral region by exciting light emission by electrons emitted from the cold cathode electron emission source, and the first fluorescence. A second phosphor layer having a characteristic of emitting red secondary light in the second spectral region by the primary light emitted from the body layer; and a third phosphor region in the third spectral region by the primary light emitted from the first phosphor layer. A third phosphor layer having a characteristic of emitting yellow tertiary light,
A light-emitting device that emits white light by mixing the primary light, the secondary light, and the tertiary light in accordance with the principle of additive color mixing .
請求項に記載の発光装置であって、
前記一次光と前記二次光と前記三次光との混成による複合出力光が80よりも大きい平均演色評価数を有する
ことを特徴とする発光装置。
The light-emitting device according to claim 7 ,
The light emitting device according to claim 1, wherein the composite output light resulting from the combination of the primary light, the secondary light, and the tertiary light has an average color rendering index greater than 80 .
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