JP2854635B2 - 蛍光体及びそれを用いた陰極線管 - Google Patents

蛍光体及びそれを用いた陰極線管

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JP2854635B2 JP31067689A JP31067689A JP2854635B2 JP 2854635 B2 JP2854635 B2 JP 2854635B2 JP 31067689 A JP31067689 A JP 31067689A JP 31067689 A JP31067689 A JP 31067689A JP 2854635 B2 JP2854635 B2 JP 2854635B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高密度電子線照射に好適な緑線発光蛍光体
とこの蛍光体を用いた陰極線管に関する。
〔従来の技術〕
投射型ブラウン管においては直視管に比べ約100倍以
上の密度の電流が使用される。このため投射管に用いら
れる蛍光体には、発光効率が高いこと以外に、輝度の電
流特性や温度特性が優れ、かつ高密度の電子線を照射し
ても蛍光体の輝度が照射時間とともに変化し難いことが
要求される。
特に、画面の白色輝度に最も寄与している緑色蛍光体
には優れた発光特性が望まれる。このような状況のもと
で、「第217回蛍光体同学会講演予稿、P19〜26(198
7);投写管用蛍光体」に見られるように、種々の蛍光
体の改良が行われており、特に緑色に関しては色々な材
料が検討されている。
例えばY2SiO5:Tbの組成を有する蛍光体が特開昭48−3
7670、米国特許3,758,413等に開示されており、EuとTb
を共付活したInBO3の組成を有する蛍光体が特開昭59−1
05075、米国特許3,394,084に開示されている。
また、Y3(Al1-xGax5O12:Tb(ここではxは0≦x
≦1の範囲の値である)の組成を有する蛍光体が特開昭
60−101175に開示されている。この蛍光体は、低電流密
度(10μA/cm2以下)では電流密度にほぼ比例して輝度
が増加するという優れた輝度の電流特性や蛍光体の温度
変化に対して輝度の変化が少ないという優れた温度特性
を有し、発光効率が高い蛍光体である。なお、ここで言
う電流密度とは電子線の電流値を走査面積が除した値で
ある。
さらにまた、一般式M1-x-yOX:TbxYby(ここにMはLa
とGbから成る群から選ばれた元素、XはClとBrとから成
る群から選ばれた元素である)で表わされた蛍光体が米
国特許3,666,676に開示されている。この例ではX線励
起後に観測される秒の桁の残光がYbの添加により減少す
ることが示されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来のY2SiO5:Tb蛍光体や、EuとTbで共付活したI
nBO3蛍光体は、いずれも高密度の電子線を照射されると
着色し、照射時間と共に発光効率が低下し、輝度が下が
るという、いわゆる焼けと呼ばれる問題があった。
また、上記従来のY3(Al1-xGax5O12:Tb蛍光体は、
光電流密度(10μA/cm2以上)で輝度は電流密度に比例
しては上らず、飽和に近い傾向を示すという問題があっ
た。
さらにまた、上記従来の一般式M1-x-yOX:TbxYby蛍光
体は電子線を照射されたときの輝度劣化が著しことが明
らかになった。本発明者の実験によれば、輝度維持率
(電子線照射後の輝度の初輝度に対する比)は、Y3Al5O
12:Tbが0.95のとき、LaOCl:Tb、Ybは0.5〜0.6にすぎな
い。
本発明の第1の目的は、高電流密度下においても輝度
飽和が防止され、輝度維持率を向上させたY3(Al1-zG
az5O12:Tb系蛍光体を提供することにある。
本発明の第2の目的は、輝度維持率を向上させたY2Si
O5:Tb系蛍光体を提供することにある。
本発明の第3の目的は、輝度維持率を向上させたInBO
3:Tb系蛍光体を提供することにある。
本発明の第4の目的は、高密度電子線照射に好適な緑
色発光蛍光体を用いた陰極線管を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記第1の目的は、一般式 (Y1-x-yTbxYby(Al1-zGaz5O12 (ただし、x、y、zはそれぞれ1×10-2≦x≦0.20、
1×10-5≦y≦2×10-2、0≦z≦1の範囲の値であ
る)で表わされる緑色発光蛍光体により達成される。
また、上記第1の目的は、一般式 (Y1-x-y-zTbxMy(Al1-zGaz5O12 (ただし、x、y、zはそれぞれ1×10-2≦x≦0.20、
1×10-6≦y≦1×10-3、0≦z≦1の範囲の値であ
り、MはTm及びSmの中の少なくとも一種の元素である)
で表わされる緑色発光蛍光体により達成される。
また、上記第1の目的は、一般式 (Y1-x-yTbxEuy(Al1-zGaz5O12 (ただし、x、y、zはそれぞれ1×10-2≦x≦0.20、
1×10-6≦y≦3×10-4、0≦z≦1の範囲の値であ
る)で表わされる緑色発光蛍光体により達成される。
また、上記第1の目的は、一般式 (Y1-x-yTbxRy(Al1-zGaz5O12 (ただし、x、yはそれぞれ1×10-2≦x≦0.20、1×
10-6≦y≦3×10-4、0≦z≦1の範囲の値であり、R
はYb、Tm、Sm及びEuからなる群から選ばれた少なくとも
一種の元素である)で表わされる緑色発光蛍光体により
達成される。
また、上記第2の目的は、一般式 (Y1-x-y-zGdzTbxYby2SiO5 (ただし、x、yはそれぞれ0.05≦x≦0.15、1×10-6
≦y≦2×10-2、0≦z≦0.45の範囲の値である)で表
わされる緑色発光蛍光体により達成される。
また、上記第2の目的は、一般式 (Y1-x-y-zGdzTbxMy2SiO5 (ただし、x、y、zはそれぞれ0.05≦x≦0.15、1×
10-6≦y≦1×10-3、0≦z≦0.45の範囲の値であり、
MはTm及びSmの中の少なくとも一種の元素である)で表
わされる緑色発光蛍光体により達成される。
また、上記第2の目的は、一般式 (Y1-x-y-zGdzTbxEuy2SiO5 (ただし、x、y、zはそれぞれ0.05≦x≦0.15、1×
10-6≦y≦3×10-4、0≦z≦0.45の範囲の値である)
で表わされる緑色発光蛍光体により達成される。
また、上記第3の目的は、一般式 In1-x-yTbxYbyBO3 (ただし、x、yはそれぞれ1×10-4≦x≦0.04、1×
10-6≦y≦2×10-2の範囲の値である)で表わされる緑
色発光蛍光体により達成される。
また、上記第3の目的は、一般式 In1-x-yTbxMyBO3 (ただし、x、yはそれぞれ1×10-4≦x≦0.04、1×
10-6≦y≦1×10-3の範囲の値であり、MはTm及びSmの
中の少なくとも一種の元素である)で表わされる緑色発
光蛍光体により達成される。
また、上記第3の目的は、一般式 In1-x-yTbxEuyBO3 (ただし、x、yはそれぞれ1×10-4≦x≦0.04、1×
10-6≦y≦3×10-5の範囲の値である)で表わされる緑
色発光蛍光体により達成される。
上記の緑色発光蛍光体のいずれも発光の色調は、色度
座標で、0.235≦X≦0.36、0.54≦Y≦0.625の範囲にあ
る。
また、上記第4の目的は、フェースプレートと、フェ
ースプレート内側の面に形成された上記のいずれか一に
記載の緑色発光蛍光体の膜と、この膜に電子線を照射
し、緑色発光蛍光体を発光させるための電子銃と、該電
子銃から照射される電子線を走査するための制御手段と
を含む陰極線管によって達成される。
この電子銃は、上記の膜上において電流を電子線走査
面積で除した値が10μA/cm2以上となる電子線を照射す
ることが好ましい。
〔作用〕
酸化物を母体とするTb付活緑色蛍光体の輝度劣化防止
のために、3価元素の微量添加効果を検討した。その結
果、Sm、Eu、Tm及びYbの添加が輝度劣化防止に効果的で
あることが判明した。また、この元素添加により、蛍光
体の効率が数%から数十%向上し、さらに発光効率の電
流依存性も改善されることが判った。
これらの添加元素の効果はいかなるTb付活蛍光体につ
いても現れるわけではなく、例えばY2O2S:Tbなどの酸硫
化物では認められない。蛍光体としては、特に、Tbの付
活の(Y1-xTbx(Al1-zGaz5O12(1×10-2≦x≦
0.20、0≦z≦1)、(Y1-x-zGdzTbx2SiO5(0.05≦
x≦0.15、0≦z≦0.45)、In1-xTbxBO3(1×10-4
x≦0.04)等の酸化物を母体とする材料が好適である。
特に、(Y1-xTbx(Al1-zGaz5O12、(0.04≦x≦
0.14、0.1≦z≦0.6)では効果が顕著である。
添加元素の効果はテルビウムの入るサイトに対してモ
ル分率で(以下、単にモル分率という)1ppm程度の低濃
度で既に認められ、濃度が高くなるにつれ添加元素とTb
との相互作用による発光効率の低下と添加元素自身の発
光による色調の悪化が生ずる。従って添加濃度には特に
好ましい領域が存在する。高濃度側の限界は蛍光体の種
類と添加元素の種類によって異なる。添加元素のうちYb
3+の発光は近赤外部にあるためTb3+の発光色を損なうこ
とは無く、この点でモル分率で2×104ppm程度の高濃度
まで添加が可能である。これに対し、Eu3+の発光は赤色
部にあり、かつ発光効率が高いために低濃度でも障害が
発生する。Eu濃度の上限はモル分率で3×102ppmであっ
た。ただし母体がInBO3の場合は他の母体より低濃度で
発光が認められるため、Eu濃度の上限はモル分率で3×
1ppmまで低下する。Sm3+も赤色の発光を示すが、発光効
率がEu3+より低いために濃度の上限は高く、モル分率で
1×103ppm程度である。青色と赤色に発光するTm3+も発
光効率は低く、Tb3+の発光色を損なうに至る濃度はモル
分率で1×103ppm程度である。
本発明では色を表わすためにCIE1931標準表色系の色
度座標を用い、本発明ではその記号をX、Yとする。
Tb付活緑色蛍光体のうちIn1-xTbxBO3は発光色が比較
的純緑色に近く、典型的には色度座標X=0.325、Y=
0.625で表わされる。実用化されている他のTb付活蛍光
体はやや黄色味を帯びた緑色発光を示し、X=0.33〜0.
34、Y=0.56付近が多い。色度座標はこの程度からより
緑色寄り、すなわちXが小さくYが大きくなる方向にあ
ることが望ましい。黄色に寄った限界は上記の値に近い
X=0.36、Y=0.54程度である。
このような基準にもとづくと、In1-x-yTbxEuyBO3にお
いてEu3+の発光が付け加わることによる色度座標のシフ
トはX=0.34、Y=0.56まで、すなわち、Xは約5%、
Yは約10%の変化までに留まることが望ましく、X=0.
36、Y=0.54を越えないこと、すなわちXの変化は11
%、Yのシフトは14%を越えないことが必要である。
他のTb付活蛍光体についてはX、Yのシフトの許容量
は少なく、Xは約10%、Yは5%である。
一般式 (Y1-x-y-zGdxTbyMz2SiO5 で表わされる蛍光体を合成する場合、Na、Kの臭化物、
塩化物あるいはNa I等適切なアルカリハライドをフラッ
クスとして用いることにより輝度の高いものを得ること
ができる。ただし、MがYb、Tm、Sm及びEuからなる群か
ら選ばれた少なくとも一種の添加元素である。フラック
スの添加量は上記蛍光体1モルに対し0.05ないし0.4モ
ルの範囲が好ましい。焼成の温度は1250ないし1800℃の
範囲であることが好ましい。なおYあるいはGdの一部を
Scで、Siの一部をGeで置換して差し支えない。
本発明に用いられる添加元素は母体を構成するカチオ
ン、すなわちY、Gdよりも第三イオン化ポテンシャルが
小さいという点で共通している。この結果添加元素が母
体構成元素を置換したとき、添加元素は電子を捕獲する
能力を持つ。このことが焼けと輝度飽和の抑制になんら
かの関連を有すると推察される、酸素空孔もまた電子捕
獲能を有し、色中心を形成しうると考えられる。上記添
加元素が電子を捕獲する過程で酸素空孔と競合する結果
色中心の形成を抑制し、焼けが軽減されるという可能性
が考えられる。
(Y1-xTbx(Al1-zGaz5O12についてはこのほか
に別の可能性も考えられる。Gaは通常3価の状態にある
が、一部は1価に成りうることが知られている。これに
より生成した酸素欠陥が、輝度の経時変化を引き起こす
要因と推測される。このことは、Gaを含まない蛍光体
(Y1-xTbx3Al5O12とGaを結晶中に導入した蛍光体にお
いて、輝度の経時変化の度合いを比較した時、前者の方
が高密度の電子線照射に対して強いことから容易に推察
される。さて、結晶中に、Ybのような通常3価の元素を
導入すると、Ybが3価から2価の状態になるのに伴い、
Gaは3価の状態を維持する傾向になり、酸素欠陥の生成
を抑制する。Sm、Eu及びTmの場合も同様に考えられる。
その結果、高密度電子線の照射に対して輝度の経時変化
を小さい蛍光体となる。また、酸素欠陥は蛍光体の発光
効率を低下させる一因であるので、酸素欠陥濃度を低減
することは、蛍光体の効率向上及び発光効率の電流依存
性の改善に効果がある。
上記記載の蛍光体の少なくとも一種を用いた陰極線管
は、とくに電流密度(電子線電流を走査面積で除した
値)が10μA/cm2を越える高負荷型陰極線管として使用
することができる。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例により説明する。
実施例1〜8 Y2O3、Al2O3及びTb4O7をモル比で0.93:1.667:0.035と
なるよう所定量秤量し、これにYb2(SO4水溶液を所
定量添加してメノウ製乳鉢で湿式混合した。混合の際、
フラックスとしてBaF2を10wt%添加した。乾燥後、アル
ミナルツボに入れ、空気中1500℃で2時間ほど焼成し
た。得られた白色粉末をビーカーに移し、1規定硝酸水
溶液を用いて2回洗浄し、その後イオン交換水で2回洗
浄し、140℃で乾燥した。
得られた蛍光体(Y1-x-yTbxYby3Al5O12を膜重量約6
mg/cm2でステンレス製ホルダ上にケイ酸カリウムを用い
た凝集沈降により塗布した。以上の方法で得られた蛍光
膜を電子線照射装置にセットし、加速電圧20kV、電流12
00μAの電子線を10×10mm2ラスタで10分間照射して蛍
光膜の輝度劣化の度合いを調べた。輝度劣化の尺度とし
て、上記の10分間照射の前後における発光出力の比(輝
度維持率)を採用した。同時に、照射開始時における輝
度の値をも測定した。
比較のためにYb無添加の試料も調べた。結果を表1及
び第1図、第2図に示す。第1図の曲線1は電子線電流
100μA、曲線2は10μAで測定した輝度、第2図の曲
線3は輝度維持率のデータを示す。これらの結果から明
らかなように、Ybの添加量をモル分率で1ppmから2×10
4ppm(1×10-6≦y≦2×10-2)の範囲とすることによ
り高電流域での輝度が高く、かつ輝度維持率が高い(輝
度劣化しにくい)蛍光体を実現できた。電流値が低い領
域ではYbの効果は減少する。またYbの濃度が高いとむし
ろ輝度が低下する。より好ましいYb濃度はモル分率で10
〜103ppm(1×10-5≦y≦1×10-1)である。特に好ま
しくは50〜5×102ppmである。実用に供しうる水準の輝
度はTb濃度が104から2×10-5ppm(1×10-2≦x≦0.2
0)の範囲で得られるが、とくに良好な輝度は4×104
ら1.4×105ppm(0.04≦x≦0.14)の範囲で得られる。
実施例9〜19 Y2O3、Al2O3、Ga2O3及びTb4O7を所定量秤量し、これ
にYb2(SO4水溶液を所定量添加してメノウ製乳鉢で
湿式混合した。Y2O3、Al2O3、Ga2O3、Tb4O7モル比は0.9
3:1.111:0.556:0.035とした。以下の合成法は実施例1
〜8と同様にして一般式(Y1-x-yTbxYby(Al1-zG
az)O12で表わされる緑色発光蛍光体を得た。これらの
特性の評価条件はやはり実施例1〜8と同様にして行っ
た。比較のために、Ga無添加の試料とYb無添加の試料も
調べた。結果を表2に示す。
実施例20〜24 実施例9〜19と同様にして、組成A1/(Al+Ga)を変
化させた蛍光体の発光特性を表3に示す。Yb添加量はTb
の入るYサイトに対しモル分率で200ppmとした。蛍光体
の平均粒径はいずれも11〜12μmである。
また、Yb添加量と発光出力の関係を第3図に示す。Yb
無添加の蛍光体輝度を1とした。第3図から明らかなよ
うに、Ybの添加量をモル比で1ppmから2×104ppm(1×
10-6≦y≦2×10-2)の範囲とすることにより輝度向上
に効果があり、かつ輝度劣化しにくい蛍光体を実現でき
た。組成Al/(Al+Ga)が0から1(1の場合は実施例
4)の範囲に渡ってYb添加の効果あり、特に0.1から0.6
までの組成領域で添加効果が大きい。
Tb濃度(x)に対する相対輝度を第4図に示す。実用
に供しうる水準の輝度はTb濃度1×104から2×105ppm
(1×10-2≦x≦0.20)の範囲で得られるが、とくに良
好な輝度は0.04≦x≦0.14の範囲で得られる。
本実施例によれば、Ybを添加することにより、蛍光体
の輝度劣化を防止し、かつ輝度を約30%以上向上させる
ことができる。
実施例25〜32 実施例24までにおけるYb2(SO4の代わりに、Sm
(SO4あるいはEu2(SO4を用いて、実施例1〜
8と同様の手法により蛍光体を合成した。また、Yb、Sm
及びEuの元素を混合した系に関しても蛍光体を合成し、
発光特性を検討した。電子線の照射条件は、実施例1〜
8と全く同様である。結果を表4に示す。
本実施例によれば。Sm、EuあるいはTmを添加した蛍光
体においても、蛍光体の輝度劣化を防止し、かつ輝度を
向上させる効果が確認された。また、これら希土類元素
の混合物の場合も、同様の効果があることが分かった。
実施例33 一般式 (Y0.744−zGd0.186Tb0.07Euz2O3 で表わされる酸化物粉末1×10-2モルを準備し、これに
SiO21×10-2モル、NaBr1.5×10-3モルを加え、乳鉢で良
く混合したのちアルミナルツボに詰め、N2とH2の混合ガ
ス(H25%)中で1600℃において2時間焼成した。焼成
物を水洗してから120℃で乾燥する。こうして得られた
蛍光体は (Y0.744−zGd0.186Tb0.07Euz2SiO5 の組成を有する。第5図は相対輝度のEu濃度(z)依存
性を示す。z=1×10-4である試料の輝度はEu無添加の
試料に比べ約15%向上する。またEu無添加の試料の輝度
維持率は0.90であるが、z=1×10-4である試料の輝度
維持率は0.99である。
なお以下の実施例を含め、輝度及び輝度維持率の測定
条件は実施例1〜8の場合と同一である。なお、少なく
とも上記zの範囲で、輝度維持率はEuの量の増加と共に
向上する。
実施例34 一般式 (Y0.93(1−x)−zGd0.93xTb0.07Euz2O3 (ただしz=1×10-4)で表わされる酸化物粉末1×10
-2モルを準備し、これにSiO21×10-2モル、NaBr1.5×10
-3モルを加え、以下実施例33と同様の処理を行った。こ
うして得られた蛍光体は一般式 (Y0.93(1−x)−zGd0.93xTb0.07Euz2SiO5 (ただしz=1×10-4)の組成を有する。
参照用として上の組成式において。x=0の系列の試
料を実施例33と同様の方法で合成した。第6図はx=z
=0の試料の輝度に対する上記二系列の蛍光体の相対輝
度を示したものである。曲線8はz=0の、曲線7はz
=1×10-4の試料の輝度を示す。Euの添加により輝度は
約10%向上し、またx=0.3だけGb置換を行うと試料の
輝度は約10%向上した。
輝度維持率はEu添加により0.90から0.95ないし0.98ま
で改善された。
実施例35 一般式 (Y0.774−zGd0.186Tb0.07Ybz2O3 (ただしz=1×10-4)で表わされる酸化物粉末1×10
-2モルを準備し、これにSiO21×10-2モル、NaBr1.5×10
-3モルを加え、以下実施例33と同様の処理を行った。こ
うして得られた蛍光体は (Y0.774−zGd0.186Tb0.07Ybz2SiO5 の組成を有する。Yb無添加の試料に比べてこの蛍光体の
輝度は12%、輝度維持率は8%高めることができた。
実施例36 一般式 (Y0.93−zTb0.07Euz2O3 (ただしz=1×10-4)で表わされる酸化物粉末1×10
-2モルを準備し、これにSiO21×10-2モル、NaBr1.5×10
-3モルを加え、以下実施例33と同様の処理を行った。こ
うして得られた蛍光体は (Y0.93−zTb0.07Euz2SiO5 の組成を有する。Eu無添加の試料に比べてこの蛍光体の
輝度は13%、輝度維持率は8%高めることができた。
実施例37 一般式 (Y1-y-zTbyEuz2O3 (ただしz=1×10-4)で表わされる酸化物粉末1×10
-2モルを準備し、これにSiO21×10-2モル、NaBr1.5×10
-3モルを加え、以下実施例33と同様の処理を行った。こ
うして得られた蛍光体は (Y1-y-zTbyEuz2SiO5 の組成を有する。第7図は輝度のTb濃度(y)依存性を
示した。yが0.1のとき輝度が最大になる。またEuの添
加によって輝度の増加が見られる。輝度維持率はEuの無
添加の時の0.90から0.93ないし0.99までに改善された。
実施例38 一般式 (Y1-y-zTbySmz2O3 (ただしy=0.07、z=2×10-4)で表わされる酸化物
粉末1×10-2モルを準備し、これにSiO21×10-2モル、N
aBr1.5×10-3モルを加え、以下実施例33と同様の処理を
行った。こうして得られた蛍光体は (Y1-y-zTbySmz2SiO5 の組成を有する。輝度維持率はSm無添加の時の0.90から
0.95にまで改善され、輝度は10%向上した。
実施例39 一般式 (Y1-y-zTbyTmz2O3 (ただしy=0.05、z=2×10-4)で表わされる酸化物
粉末1×10-2モルを準備し、これにSiO21×10-2モル、N
aBr1.5×10-3モルを加え、以下実施例33と同様の処理を
行った。こうして得られた蛍光体は (Y1-y-zTbyTmz2SiO5 の組成を有する。輝度維持率はTm無添加の時の0.90から
0.93にまで改善され、輝度は7%向上した。
実施例40〜48 一般式 (Y0.9−zTb0.1Euz2O3 (ただしz=1×10-4)で表わされる酸化物粉末1×10
-2モルを準備し、これにSiO21×10-2モル及び組成式MX
で表わされるフラックス1.5×10-3モルを加え、以下実
施例33と同様の処理を行った。ここでMはNa、K、Rb又
はCs、XはCl又はBrを表わす。こうして得られた蛍光体
は一般式 (Y0.9−zTb0.1Euz2SiO5 で表わされる組成を有する。
表5に用いたフラックスの種類と得られた蛍光体の輝
度を示す。輝度の値はフラックスを用いない試料の輝度
は100として示した。フラックス添加により7〜13%の
向上が認められる。
実施例49〜53 In2O3を4.476g(0.016モル)、H3BO3を2.200g(0.008
8モル)、Tb4O7をIn2O3に対して0.15モル%秤り取り、
これにYbを1mg/ml含むほぼ中性の水溶液1.68mlを追加、
さらに3mlの純水を加えてスラリー状にして混合した。
これを140℃で3時間乾燥した後Li2B4O7を0.20g加え、
乳鉢にて混合した。この混合物を1000℃で1時間焼成し
た後乳鉢で粉砕、混合した。これをさらに1120℃で2時
間焼成し、冷却後乳鉢で軽く粉砕し、メッシュで粗大粒
子を除き希硝酸洗浄、水洗を経て乾燥させた。このよう
にして一般式 (In0.997−yTb0.003Yby)BO3 (ただしy=3×10-4)で表わされる蛍光体を得た。
同様の方法により上記Yb含有水溶液の添加量を変化さ
せて、Yb濃度の異なる蛍光体試料を合成した。また参照
用としてYb無添加の試料も合成し、この試料に対する相
対輝度と輝度維持率を実施例1〜8の場合と同じ条件で
測定した。その結果を表6にまとめて示す。
実施例54〜58 一般式 (Y2.79−zTb0.21Ybz)(Al3.15Ga1.85)O12 で表わされる蛍光体を膜厚が6mg/cm2になるように7イ
ンチのバルブに沈降塗布し、電磁集束型電子銃をつけて
真空封止することにより液冷型投射管を作成した。また
比較のためにYb無添加の(Y2.79Tb0.21)(Al3.15Ga
1.85)O12を用いて上記と同様にして投射管を作成し
た。
これらの投射管について、輝度、輝度維持率及び輝度
の電流係数(γ値)を測定した。結果を表7に示す。
実施例59 実施例33で得られた蛍光体(Y0.774−zGd0.186Tb
0.07Euz2SiO5を膜厚が6mg/cm2になるように7インチ
のバルブに沈降塗布し、電磁集束型電子銃をつけて真空
封止することにより投射管を作成した。また比較のため
にEu無添加の(Y0.744Gd0.186Tb0.072SiO5について
上記と同様にして投射管を作成した。投射管断面の模式
図を第8図に示す。上記蛍光膜12はフェースプレート11
上に形成されている。ネック管14中の電子銃15から発せ
られる電子線は偏向ヨーク16によって画像走査線に対応
した偏向を受け、フォーカスコイル17により集束されて
アルミ蒸着膜13を貫いて蛍光膜を励起する。蛍光膜上の
電子線スポット径は場所と電流値により異なるが0.3〜
0.6mm程度である。
これらの投射管について、輝度、輝度維持率及び輝度
の電流係数(γ値)を測定した。結果を表8に示す。
なお投射管における輝度維持率の測定な次のように行
った。加速電圧30kV、カソード電流0.55mA、ラスターサ
イズ5インチ、照射時間2000時間の条件で蛍光膜に電子
線を照射し、この時の輝度の値を照射前の輝度に対する
相対値として表わした。
また上記の電流係数(γ)の値はカソード電流が0.2
〜1mAの間における値である。
表8から明らかなように、本発明の蛍光体(Y
0.744−zGd0.186Tb0.07Euz2SiO5はEu無添加のものに
比べ輝度及び輝度維持率が改善される。
〔発明の効果〕
本発明によれば、色度座標において、0.325≦x≦0.3
6、0.54≦y≦0.625の範囲の色調の発光する蛍光体が得
られた。また、高密度電子線照射時の輝度劣化を軽減
し、かつ輝度飽和を小さくして高電流域における輝度を
数%から数十%高くできるので、大画面、高精細、高輝
度の陰極線管が得られた。
【図面の簡単な説明】
第1図は(Y1-x-yTbxYby3Al5O12蛍光体の輝度のYb濃
度依存性を示す図、第2図は同蛍光体の輝度維持率のYb
濃度依存性を示す図、第3図は(Y1-x-yTbxYby(Al
1-zGaz5O12蛍光体(ただし、モル比Al/(Al+Ga)=
0.67)の相対輝度のYb濃度依存性を示す図、第4図は
(Y1-x-yTbxYby(Al1-zGaz5O12蛍光体(ただし、
モル比Al/(Al+Ga)=0.60)の相対輝度のTb濃度依存
性を示す図、第5図は(Y0.93−zTb0.07Euz2SiO5
光体の相対輝度のEu濃度(z)依存性を示す図、第6図
は(Y0.93(1−x)−zGd0.93xTb0.07Euz2SiO5
光体(ただしz=0(曲線8)及び1×10-4(曲線7)
の相対輝度のGd濃度(x)依存性を示す図、第7図は
(Y1-x-yTbyEuz2SiO5蛍光体(ただしz=1×10-4
の相対輝度のTb濃度(y)依存性を示した図、第8図は
本発明の蛍光体を塗布した投射型ブラウン管の概略図で
ある。 11……フェースプレート 12……蛍光膜、12……Al蒸着膜 14……ネック管、15……電子銃 16……偏向ヨーク、17……フォーカスコイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山元 明 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 松清 秀次 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 森田 安一 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日 立製作所茂原工場内 (72)発明者 上原 保彦 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日 立製作所茂原工場内 (72)発明者 小関 悦弘 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日 立製作所茂原工場内 (72)発明者 山田 勉 神奈川県小田原市成田1060番地 化成オ プトニクス株式会社内 (72)発明者 大纒 進 神奈川県小田原市成田1060番地 化成オ プトニクス株式会社内 (72)発明者 藤野 茂雄 神奈川県小田原市成田1060番地 化成オ プトニクス株式会社内 (72)発明者 長谷 尭 神奈川県小田原市成田1060番地 化成オ プトニクス株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C09K 11/00 - 11/89

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式 (Y1-x-yTbxYby(Al1-zGaz5O12 (ただし、x、y、zはそれぞれ1×10-2≦x≦0.20、
    1×10-5≦y≦2×10-2、0≦z≦1の範囲の値であ
    る)で表わされることを特徴とする緑色発光蛍光体。
  2. 【請求項2】一般式 (Y1-x-yTbxMy(Al1-zGaz5O12 (ただし、x、y、zはそれぞれ1×10-2≦x≦0.20、
    1×10-6≦y≦1×10-3、0≦z≦1の範囲の値であ
    り、MはTm及びSmの中の少なくとも一種の元素である)
    で表わされることを特徴とする緑色発光蛍光体。
  3. 【請求項3】一般式 (Y1-x-yTbxEuy(Al1-zGaz5O12 (ただし、x、y、zはそれぞれ1×10-2≦x≦0.20、
    1×10-6≦y≦3×10-4、0≦z≦1の範囲の値であ
    る)で表わされることを特徴とする緑色発光蛍光体。
  4. 【請求項4】一般式 (Y1-x-yTbxRy(Al1-zGaz5O12 (ただし、x、y、zはそれぞれ1×10-2≦x≦0.20、
    1×10-6≦y≦3×10-4、0≦z≦1の範囲の値であ
    り、RはYb、Tm、Sm及びEuからなる群から選ばれた少な
    くとも一種の元素である)で表わされることを特徴とす
    る緑色発光蛍光体。
  5. 【請求項5】一般式 (Y1-x-y-zGdzTbxYby2SiO5 (ただし、x、y、zはそれぞれ0.05≦x≦0.15、1×
    10-6≦y≦2×10-2、0≦z≦0.45の範囲の値である)
    で表わされることを特徴とする緑色発光蛍光体。
  6. 【請求項6】一般式 (Y1-x-y-zGdzTbxMy2SiO5 (ただし、x、y、zはそれぞれ0.05≦x≦0.15、1×
    10-6≦y≦1×10-3、0≦z≦0.45の範囲の値であり、
    MはTm及びSmの中の少なくとも一種の元素である)で表
    わされることを特徴とする緑色発光蛍光体。
  7. 【請求項7】一般式 (Y1-x-y-zGdzTbxEuy2SiO5 (ただし、x、y、zはそれぞれ0.05≦x≦0.15、1×
    10-6≦y≦3×10-4、0≦z≦0.45の範囲の値である)
    で表わされることを特徴とする緑色発光蛍光体。
  8. 【請求項8】一般式 In1-x-yTbxYbyBO3 (ただし、x、yはそれぞれ1×10-4≦x≦0.04、1×
    10-6≦y≦2×10-2の範囲の値である)で表わされるこ
    とを特徴とする緑色発光蛍光体。
  9. 【請求項9】一般式 In1-x-yTbxMyBO3 (ただし、x、yはそれぞれ1×10-4≦x≦0.04、1×
    10-6≦y≦1×10-3の範囲の値であり、MはTm及びSmの
    中の少なくとも一種の元素である)で表わされることを
    特徴とする緑色発光蛍光体。
  10. 【請求項10】一般式 In1-x-yTbxEuyBO3 (ただし、x、y、zはそれぞれ1×10-4≦x≦0.04、
    1×10-6≦y≦3×10-5の範囲の値である)で表わされ
    ることを特徴とする緑色発光蛍光体。
  11. 【請求項11】フェースプレートと、該フェースプレー
    ト内側の面に形成された請求項1から10までのいずれか
    一に記載の緑色発光蛍光体の膜と、該膜に電子線を照射
    し、該緑色発光蛍光体を発光させるための電子銃と、該
    電子銃から照射される電子線を走査するための制御手段
    とを含むことを特徴とする陰極線管。
  12. 【請求項12】上記電子銃は、上記膜上において電流を
    電子線走査面積で除した値が10μA/cm2以上となる電子
    線を照射するための電子銃である請求項11記載の陰極線
    管。
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