JP3457730B2 - 蛍光体およびそれを用いた陰極線管 - Google Patents
蛍光体およびそれを用いた陰極線管Info
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- JP3457730B2 JP3457730B2 JP06049194A JP6049194A JP3457730B2 JP 3457730 B2 JP3457730 B2 JP 3457730B2 JP 06049194 A JP06049194 A JP 06049194A JP 6049194 A JP6049194 A JP 6049194A JP 3457730 B2 JP3457730 B2 JP 3457730B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、陰極線管用の赤色発光
の蛍光体とそれを用いた陰極線管に関する。
の蛍光体とそれを用いた陰極線管に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、カラー陰極線管においては、ハイ
ビジョンテレビやコンピュータ端末ディスプレイ等の用
途への適応を図るために、画像の高品位化や陰極線管自
体の大型化が進められている。このような用途のカラー
陰極線管では、走査線数が従来の用途に比べて大幅に増
加していると共に、走査スピードの増大も図られている
ため、用いる蛍光体には高輝度化が望まれている。
ビジョンテレビやコンピュータ端末ディスプレイ等の用
途への適応を図るために、画像の高品位化や陰極線管自
体の大型化が進められている。このような用途のカラー
陰極線管では、走査線数が従来の用途に比べて大幅に増
加していると共に、走査スピードの増大も図られている
ため、用いる蛍光体には高輝度化が望まれている。
【０００３】ところで、従来のカラー陰極線管用の赤色
発光蛍光体としては、ユーロピウム付活酸硫化イットリ
ウム(Y2 O 2 S:Eu）蛍光体、ユーロピウム付活酸化イッ
トリウム(Y2 O 3 :Eu)蛍光体、ユーロピウム付活バナジ
ン酸イットリウム(YVO4 :Eu)蛍光体等が知られており、
これら希土類蛍光体に共付活剤となり得る微量の元素を
導入して発光特性の向上を図ることが従来からなされて
きた。例えば、特公昭47-13243号公報には、微量のテル
ビウム(Tb)を添加することにより、電流に対する輝度の
飽和特性を改良して発光輝度の向上を図ることが記載さ
れている。また、特公昭47-13244号公報にはマンガン(M
n)を、また特公昭 49-3252号公報にはアルミニウム(Al)
を、それぞれ微量添加することにより、発光輝度の向上
を図ることが記載されている。さらに、特公昭63-45719
号公報には、エルビウム(Er)を添加することにより、電
流特性の向上を図ることが記載されている。
発光蛍光体としては、ユーロピウム付活酸硫化イットリ
ウム(Y2 O 2 S:Eu）蛍光体、ユーロピウム付活酸化イッ
トリウム(Y2 O 3 :Eu)蛍光体、ユーロピウム付活バナジ
ン酸イットリウム(YVO4 :Eu)蛍光体等が知られており、
これら希土類蛍光体に共付活剤となり得る微量の元素を
導入して発光特性の向上を図ることが従来からなされて
きた。例えば、特公昭47-13243号公報には、微量のテル
ビウム(Tb)を添加することにより、電流に対する輝度の
飽和特性を改良して発光輝度の向上を図ることが記載さ
れている。また、特公昭47-13244号公報にはマンガン(M
n)を、また特公昭 49-3252号公報にはアルミニウム(Al)
を、それぞれ微量添加することにより、発光輝度の向上
を図ることが記載されている。さらに、特公昭63-45719
号公報には、エルビウム(Er)を添加することにより、電
流特性の向上を図ることが記載されている。
【０００４】上述したような赤色発光蛍光体のうち、発
光色が実用的に十分赤く、かつ発光輝度が高いという理
由で、陰極線管用としては希土類酸硫化物系の蛍光体が
広く使用されている。特に現在実用されている陰極線管
においては、微量のTbを添加したユーロピウム付活酸硫
化イットリウム(Y2 O 2 S:Eu,Tb)が比較的良好な電流輝
度特性を示すことから多用されている。また、特開平3-
236473号公報には、 Y2 O 2 S:Eu,Tb に微量のタングス
テン(W) を添加することにより、電流に対する輝度の飽
和特性を改善することが記載されている。
光色が実用的に十分赤く、かつ発光輝度が高いという理
由で、陰極線管用としては希土類酸硫化物系の蛍光体が
広く使用されている。特に現在実用されている陰極線管
においては、微量のTbを添加したユーロピウム付活酸硫
化イットリウム(Y2 O 2 S:Eu,Tb)が比較的良好な電流輝
度特性を示すことから多用されている。また、特開平3-
236473号公報には、 Y2 O 2 S:Eu,Tb に微量のタングス
テン(W) を添加することにより、電流に対する輝度の飽
和特性を改善することが記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように最近の陰極線管においては、大型化や高品位化
が進められており、このような陰極線管に用いる蛍光体
としては、上記 Y2 O 2S:Eu,Tb 蛍光体や Y2 O 2 S:Eu,
Tb,W 蛍光体であっても輝度に関しては十分とは言えな
い。すなわち、上記陰極線管の大型化や高品位化に伴っ
て、蛍光面を励起する電子線ビームの加速電圧は従来よ
り高くなっているものの、フォーカス特性の点から陰極
線の電流密度自体はそれ程大きくできない。よって、蛍
光面全体としての平均電流密度は小さくなる傾向にある
ため、蛍光体の輝度向上が強く望まれている。
たように最近の陰極線管においては、大型化や高品位化
が進められており、このような陰極線管に用いる蛍光体
としては、上記 Y2 O 2S:Eu,Tb 蛍光体や Y2 O 2 S:Eu,
Tb,W 蛍光体であっても輝度に関しては十分とは言えな
い。すなわち、上記陰極線管の大型化や高品位化に伴っ
て、蛍光面を励起する電子線ビームの加速電圧は従来よ
り高くなっているものの、フォーカス特性の点から陰極
線の電流密度自体はそれ程大きくできない。よって、蛍
光面全体としての平均電流密度は小さくなる傾向にある
ため、蛍光体の輝度向上が強く望まれている。
【０００６】なお、 Y2 O 2 S:Eu蛍光体の改善に関して
は、従来から種々の技術が検討されており、例えば特開
昭 63-101479号公報には微量のスカンジウム(Sc)を添加
することにより、また特開昭 63-101480号公報には微量
のバナジウム(V) を添加することにより、いずれも輝度
の向上を図ることが記載されている。しかし、これらに
記載されている蛍光体も輝度に関して十分に満足のいく
ものではなく、より一層の向上が望まれていた。
は、従来から種々の技術が検討されており、例えば特開
昭 63-101479号公報には微量のスカンジウム(Sc)を添加
することにより、また特開昭 63-101480号公報には微量
のバナジウム(V) を添加することにより、いずれも輝度
の向上を図ることが記載されている。しかし、これらに
記載されている蛍光体も輝度に関して十分に満足のいく
ものではなく、より一層の向上が望まれていた。
【０００７】本発明は、このような課題に対処するため
になされたもので、発光色、色純度等を低下させること
なく、発光輝度特性（発光効率）の向上を図った赤色発
光の蛍光体を提供することを目的としており、また他の
目的は、そのような蛍光体を用いることによって、輝度
特性に優れる陰極線管を提供することを目的としてい
る。
になされたもので、発光色、色純度等を低下させること
なく、発光輝度特性（発光効率）の向上を図った赤色発
光の蛍光体を提供することを目的としており、また他の
目的は、そのような蛍光体を用いることによって、輝度
特性に優れる陰極線管を提供することを目的としてい
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段と作用】本発明の蛍光体
は、 一般式： Y2 O 2 S:Eu,RE,Sb ……(1) （式中、REはTb、Pr、ErおよびSmから選ばれる少なくと
も 1種の元素を示す）で表される蛍光体であって、Euを
3.0〜 8.0重量% の範囲で、REとしてTb、PrおよびErか
ら選ばれる少なくとも 1種の元素を用いる場合にはREを
5.0×10-4〜5.0×10-3重量% の範囲で、またREとしてS
mを用いる場合には 5.0×10-4〜 0.5重量% の範囲で、S
bを 1×10-3〜 0.1重量% の範囲で含有することを特徴
としている。
は、 一般式： Y2 O 2 S:Eu,RE,Sb ……(1) （式中、REはTb、Pr、ErおよびSmから選ばれる少なくと
も 1種の元素を示す）で表される蛍光体であって、Euを
3.0〜 8.0重量% の範囲で、REとしてTb、PrおよびErか
ら選ばれる少なくとも 1種の元素を用いる場合にはREを
5.0×10-4〜5.0×10-3重量% の範囲で、またREとしてS
mを用いる場合には 5.0×10-4〜 0.5重量% の範囲で、S
bを 1×10-3〜 0.1重量% の範囲で含有することを特徴
としている。
【０００９】また、本発明の陰極線管は、蛍光面として
蛍光体の塗膜を具備する陰極線管において、前記蛍光体
の少なくとも赤色発光成分として、上記本発明の蛍光体
を用いたことを特徴としている。
蛍光体の塗膜を具備する陰極線管において、前記蛍光体
の少なくとも赤色発光成分として、上記本発明の蛍光体
を用いたことを特徴としている。
【００１０】すなわち、本発明による赤色発光の蛍光体
は、 Y2 O 2 S:Eu蛍光体に、共付活剤としてRE元素およ
びSbを添加したものである。ここで、Euは 3.0〜 8.0重
量%の範囲で含有させる。Euの含有量が 3.0重量% 未満
であると、発光色がオレンジ色となり、赤色発光成分と
しての特性が低下し、また 8.0重量% を超えると、輝度
の低下を招いてしまう。
は、 Y2 O 2 S:Eu蛍光体に、共付活剤としてRE元素およ
びSbを添加したものである。ここで、Euは 3.0〜 8.0重
量%の範囲で含有させる。Euの含有量が 3.0重量% 未満
であると、発光色がオレンジ色となり、赤色発光成分と
しての特性が低下し、また 8.0重量% を超えると、輝度
の低下を招いてしまう。
【００１１】RE元素は、輝度特性の改善に効果を発揮す
る成分であり、RE元素としてTb、PrおよびErから選ばれ
る少なくとも 1種の元素を用いる場合には、REを 5.0×
10-4〜 5.0×10-3重量% の範囲で含有させる。また、RE
元素としてSmを用いる場合には、REを 5.0×10-4〜 0.5
重量% の範囲で含有させる。Tb、PrおよびErから選ばれ
る少なくとも 1種の元素の含有量が 5.0×10-4重量% 未
満であると、輝度特性の改善効果を十分に得ることがで
きず、逆に 5.0×10-3を超えると、輝度が低下傾向を示
す。また、RE元素としてSmを用いる場合の含有量の規定
理由も同様である。ただし、SmはEuの代替効果を有する
ため、RE元素としてTb、Pr、Erを使用する場合に比べて
多く含有させることができ、これによりEuの含有量を減
らすことができる。
る成分であり、RE元素としてTb、PrおよびErから選ばれ
る少なくとも 1種の元素を用いる場合には、REを 5.0×
10-4〜 5.0×10-3重量% の範囲で含有させる。また、RE
元素としてSmを用いる場合には、REを 5.0×10-4〜 0.5
重量% の範囲で含有させる。Tb、PrおよびErから選ばれ
る少なくとも 1種の元素の含有量が 5.0×10-4重量% 未
満であると、輝度特性の改善効果を十分に得ることがで
きず、逆に 5.0×10-3を超えると、輝度が低下傾向を示
す。また、RE元素としてSmを用いる場合の含有量の規定
理由も同様である。ただし、SmはEuの代替効果を有する
ため、RE元素としてTb、Pr、Erを使用する場合に比べて
多く含有させることができ、これによりEuの含有量を減
らすことができる。
【００１２】また、SbはRE元素と同様に輝度特性の改善
に効果を発揮する成分であって、本発明において特徴的
な成分である。本発明の蛍光体においては、Sbを 1×10
-3〜0.1重量% の範囲で含有させることが重要である。
図１に示すように、Sbの含有量が 1×10-3重量% 未満で
は、輝度特性の改善効果を十分に得ることができず、逆
に 0.1重量% を超えると、輝度の低下が大きくなる。Sb
のより好ましい含有量は 2×10-3〜 5×10-2重量% の範
囲であり、さらに好ましくは 3×10-3〜 3×10-2重量%
の範囲である。なお、図１は Y2 O 2 S:Eu,Tb,Sb蛍光体
におけるSbの含有量と輝度との関係を示す図である。
に効果を発揮する成分であって、本発明において特徴的
な成分である。本発明の蛍光体においては、Sbを 1×10
-3〜0.1重量% の範囲で含有させることが重要である。
図１に示すように、Sbの含有量が 1×10-3重量% 未満で
は、輝度特性の改善効果を十分に得ることができず、逆
に 0.1重量% を超えると、輝度の低下が大きくなる。Sb
のより好ましい含有量は 2×10-3〜 5×10-2重量% の範
囲であり、さらに好ましくは 3×10-3〜 3×10-2重量%
の範囲である。なお、図１は Y2 O 2 S:Eu,Tb,Sb蛍光体
におけるSbの含有量と輝度との関係を示す図である。
【００１３】本発明の蛍光体は、例えば以下に示す製造
方法により得ることができる。まず、上記 (1)式で表さ
れる蛍光体の各出発原料をそれぞれ用意する。ここで、
イットリウム源としてはその酸化物(Y2 O 3 ）や水酸化
物、炭酸塩等の高温において容易に酸化イットリウムと
なる化合物等を、ユーロピウム源としてはその酸化物
（Eu2 O 3 ）や炭酸塩等を、RE元素源として酸化物や炭
酸塩等を、またアンチモン源としてはその酸化物（Sb2
O 3 ）、フッ化物(SbF3 ）、硫化物（Sb2S3 ）等を用い
る。これらの出発原料を所定量秤量すると共に、硫黄
(S) を所定量添加し、また必要に応じて、融剤として炭
酸ナトリウム（Na2 CO3 ）やリン酸カリウム(K3 PO4 ）
等を添加して、これらを十分に混合して蛍光体原料混合
物を得る。
方法により得ることができる。まず、上記 (1)式で表さ
れる蛍光体の各出発原料をそれぞれ用意する。ここで、
イットリウム源としてはその酸化物(Y2 O 3 ）や水酸化
物、炭酸塩等の高温において容易に酸化イットリウムと
なる化合物等を、ユーロピウム源としてはその酸化物
（Eu2 O 3 ）や炭酸塩等を、RE元素源として酸化物や炭
酸塩等を、またアンチモン源としてはその酸化物（Sb2
O 3 ）、フッ化物(SbF3 ）、硫化物（Sb2S3 ）等を用い
る。これらの出発原料を所定量秤量すると共に、硫黄
(S) を所定量添加し、また必要に応じて、融剤として炭
酸ナトリウム（Na2 CO3 ）やリン酸カリウム(K3 PO4 ）
等を添加して、これらを十分に混合して蛍光体原料混合
物を得る。
【００１４】次に、上記蛍光体原料混合物をアルミナる
つぼ等に充填し、蓋をして1100〜1300℃の温度で焼成す
る。焼成後、得られた焼成物に純水洗浄および酸洗浄処
理を施し、乾燥、篩別工程を経ることによって、本発明
の蛍光体が得られる。なお、アンチモン量は原料混合物
への仕込み量に対して1/10前後の量となり、また原料混
合物への仕込み量により蛍光体中の含有量も変化するた
め、それらを考慮して原料混合物に対する仕込み量を設
定することが好ましい。
つぼ等に充填し、蓋をして1100〜1300℃の温度で焼成す
る。焼成後、得られた焼成物に純水洗浄および酸洗浄処
理を施し、乾燥、篩別工程を経ることによって、本発明
の蛍光体が得られる。なお、アンチモン量は原料混合物
への仕込み量に対して1/10前後の量となり、また原料混
合物への仕込み量により蛍光体中の含有量も変化するた
め、それらを考慮して原料混合物に対する仕込み量を設
定することが好ましい。
【００１５】また、本発明の陰極線管は、上述したよう
な本発明の蛍光体を少なくとも赤色発光成分として用い
たものである。また、本発明をカラー陰極線管に適用す
る場合、青色発光成分および緑色発光成分としては、そ
れぞれ公知の蛍光体を用いることができる。さらに、画
像のコントラストを改善するために、蛍光体にフィルタ
物質を被覆して使用することがあるが、本発明の蛍光体
はフィルタ物質を被覆しても輝度特性の優位性は変らな
い良好なものである。このような陰極線管は、上記蛍光
体をＰＶＡ、界面活性剤、純水等と共に分散させたスラ
リーを用い、これを通常の方法に従ってガラスパネルの
内面に塗布して蛍光面を形成することにより得られる。
な本発明の蛍光体を少なくとも赤色発光成分として用い
たものである。また、本発明をカラー陰極線管に適用す
る場合、青色発光成分および緑色発光成分としては、そ
れぞれ公知の蛍光体を用いることができる。さらに、画
像のコントラストを改善するために、蛍光体にフィルタ
物質を被覆して使用することがあるが、本発明の蛍光体
はフィルタ物質を被覆しても輝度特性の優位性は変らな
い良好なものである。このような陰極線管は、上記蛍光
体をＰＶＡ、界面活性剤、純水等と共に分散させたスラ
リーを用い、これを通常の方法に従ってガラスパネルの
内面に塗布して蛍光面を形成することにより得られる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【００１７】実施例１〜７
下記の表１に示す各原料組成物を十分に混合して、それ
ぞれ蛍光体原料混合物を作製した。
ぞれ蛍光体原料混合物を作製した。
【００１８】
【表１】
次に、各蛍光体原料混合物をアルミナるつぼに充填し、
蓋をして1150℃の温度で焼成した。焼成後、得られた各
焼成物に純水洗浄および酸洗浄処理を施し、乾燥および
篩別工程を経て、表２に組成を示す蛍光体をそれぞれ得
た。
蓋をして1150℃の温度で焼成した。焼成後、得られた各
焼成物に純水洗浄および酸洗浄処理を施し、乾燥および
篩別工程を経て、表２に組成を示す蛍光体をそれぞれ得
た。
【００１９】このようにして得た各蛍光体をそれぞれ用
い、通常のスラリー塗布法により蛍光面を形成して、そ
れぞれ陰極線管を作製した。作製した陰極線管の要部構
造を図３に示す。図３に示す陰極線管は、その前面パネ
ル１の内面に、上記各実施例による蛍光体を用いた蛍光
面２が形成されており、この蛍光面２上にはAlの蒸着膜
３が形成されてる。このような陰極線管を用いて、25kV
の電圧の電子線で励起したときの蛍光面の輝度を測定し
た。その結果を併せて表２に示す。なお、表２中の相対
輝度は、Sbを含まない以外はそれぞれの実施例と同一組
成の蛍光体を用いた陰極線管の輝度を100%とした場合の
値である。
い、通常のスラリー塗布法により蛍光面を形成して、そ
れぞれ陰極線管を作製した。作製した陰極線管の要部構
造を図３に示す。図３に示す陰極線管は、その前面パネ
ル１の内面に、上記各実施例による蛍光体を用いた蛍光
面２が形成されており、この蛍光面２上にはAlの蒸着膜
３が形成されてる。このような陰極線管を用いて、25kV
の電圧の電子線で励起したときの蛍光面の輝度を測定し
た。その結果を併せて表２に示す。なお、表２中の相対
輝度は、Sbを含まない以外はそれぞれの実施例と同一組
成の蛍光体を用いた陰極線管の輝度を100%とした場合の
値である。
【００２０】
【表２】
表２から明らかなように、本発明による赤色発光蛍光体
は、従来の赤色成分に比べて発光輝度特性に優れること
が分かる。よって、ハイビジョンテレビ用やコンピュー
タ端末ディスプレイ用の陰極線管のように、高品位化や
大型化を図った陰極線管用の赤色発光蛍光体に好適な蛍
光体を提供することができる。また、画像のコントラス
トを改善するために、本発明の蛍光体にフィルター物質
を被覆しても輝度特性の優位性は変らず、良好な結果が
得られた。
は、従来の赤色成分に比べて発光輝度特性に優れること
が分かる。よって、ハイビジョンテレビ用やコンピュー
タ端末ディスプレイ用の陰極線管のように、高品位化や
大型化を図った陰極線管用の赤色発光蛍光体に好適な蛍
光体を提供することができる。また、画像のコントラス
トを改善するために、本発明の蛍光体にフィルター物質
を被覆しても輝度特性の優位性は変らず、良好な結果が
得られた。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の蛍光体に
よれば、発光色や色純度に優れると共に、高い発光輝度
特性を有する赤色発光の蛍光体を提供することができ
る。そして、このような本発明の蛍光体を用いた本発明
の陰極線管によれば、陰極線の電流密度が小さいハイビ
ジョンテレビ用やコンピュータ端末ディスプレイ用等に
好適な陰極線管を提供することが可能となる。
よれば、発光色や色純度に優れると共に、高い発光輝度
特性を有する赤色発光の蛍光体を提供することができ
る。そして、このような本発明の蛍光体を用いた本発明
の陰極線管によれば、陰極線の電流密度が小さいハイビ
ジョンテレビ用やコンピュータ端末ディスプレイ用等に
好適な陰極線管を提供することが可能となる。
【図１】 Y2 O 2 S:Eu,Tb,Sb蛍光体におけるSb量と発
光輝度との関係を示す図である。
光輝度との関係を示す図である。
【図２】 本発明の一実施例で作製した陰極線管の要部
構造を示す断面図である。
構造を示す断面図である。
１……前面パネル
２……蛍光面
３……Alの蒸着膜
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−236294（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−70775（ＪＰ，Ａ)
特公 昭48−31830（ＪＰ，Ｂ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C09K 11/00 - 11/89
Claims (2)
- 【請求項１】 一般式： Y2 O 2 S:Eu,RE,Sb （式中、REはTb、Pr、ErおよびSmから選ばれる少なくと
も 1種の元素を示す）で表される蛍光体であって、Euを
3.0〜 8.0重量% の範囲で、REとしてTb、PrおよびErか
ら選ばれる少なくとも 1種の元素を用いる場合にはREを
5.0×10-4〜5.0×10-3重量% の範囲で、またREとしてS
mを用いる場合には 5.0×10-4〜 0.5重量% の範囲で、S
bを 1×10-3〜 0.1重量% の範囲で含有することを特徴
とする蛍光体。 - 【請求項２】 蛍光面として蛍光体の塗膜を具備する陰
極線管において、前記蛍光体の少なくとも赤色発光成分
として、請求項１記載の蛍光体を用いたことを特徴とす
る陰極線管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06049194A JP3457730B2 (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | 蛍光体およびそれを用いた陰極線管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06049194A JP3457730B2 (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | 蛍光体およびそれを用いた陰極線管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07268321A JPH07268321A (ja) | 1995-10-17 |
| JP3457730B2 true JP3457730B2 (ja) | 2003-10-20 |
Family
ID=13143815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06049194A Expired - Fee Related JP3457730B2 (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | 蛍光体およびそれを用いた陰極線管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3457730B2 (ja) |
-
1994
- 1994-03-30 JP JP06049194A patent/JP3457730B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07268321A (ja) | 1995-10-17 |
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