JPH0211694A - 投写形陰極線管 - Google Patents

投写形陰極線管

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JPH0211694A
JPH0211694A JP15913888A JP15913888A JPH0211694A JP H0211694 A JPH0211694 A JP H0211694A JP 15913888 A JP15913888 A JP 15913888A JP 15913888 A JP15913888 A JP 15913888A JP H0211694 A JPH0211694 A JP H0211694A
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JP
Japan
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cathode ray
phosphor
ray tube
green
phosphors
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JP15913888A
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English (en)
Inventor
Yasukazu Morita
森田 安一
Yasuhiko Uehara
上原 保彦
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、色相が良く、飽和度も高く、高輝度で寿命が
長く、シかも残光が短い緑色発光投写形陰極線管に関す
る。
[従来の技術] 近年、陰極線管の画像を光学系を介して拡大してスクリ
ーン上に投写し、大型画像にして観察する投写形映像装
置が好んで用いられるようになってきた。投写形映像装
置に使用される陰極線管は、普通のテレビジョン受信機
に用いられる陰#yA線管に比べて遥かに高輝度(同時
に高電流密度)で使用されるので、当然、通常のテレビ
ジョン受像管などとは異なる螢光体で螢光面を形成しな
ければならなくなる。また一般にカラー投写形映像装置
では、各原色に対して夫々専門の別々の投写形陰極線管
を使用する。肉眼の緑に対する感度は赤や青に比べて高
いから、緑色投写形陰極腺管はカラー映像装置にとって
非常に大切である。
国際照明委貝会(CIE)の色度座標で、X<0.35
0゜y >0.550が緑色の領域であるが、色調が良
い色とは、Xがなるへ< 0.350より小さく、且つ
yがなるべく 0.550より大きくなる方向の領域に
ある色を言い、第1a図、第1b図は後述する本発明実
施例の螢光体を含む各種緑色発光螢光体のCIE色度座
標を示す。第1b図中、11は色相の良くなる方向、1
2は彩度の良くなる方向、13は色調の良くなる方向で
ある。
InBO,:Tb(テルビウム付活硼酸インジウム)螢
光体は、高密度大電流値の電子ビーム照射に耐え投写形
陰極線管に好適な色調の良い緑色発光螢光体であるが残
光時間が長い。従って、投写形陰極線管に実際に使用す
るためには、他の残光時間の短い、かつ電子ビーム焼け
に強い緑色発光螢光体と混合して、実質的に残光時間を
短くして使用しなければならない。従来すでに特開昭6
1−76585号公報には、Y3Al、01□:Tbに
大量のInBO,:Tbを加えて色調を改善し、かつ、
ラスタ・スキャン法で測定して残光値が3ms以下にな
るようにして使用することが開示されている。しかし、
この緑色発光投写形陰極線管を実際に投写形テレビジョ
ン装置に装着して評価したところ、残光の尾側が目立ち
、実用化不可と判定された。
上記ラスタ・スキャン法は、螢光面上を規定の強さの電
子ビームが走査している状態で、残光強度がl/10に
なるまでの時間を残光値としている。
この場合、陽極電圧は28kV、カソード電流は350
μA、、ii子ビーム径は0 、25mm、ビーム走査
速度は0.2cm/seeとしている。
一方、Y、A150□、:Tb螢光体は残光が短くビー
ム焼けにも強いが、色調が悪く、また投写形陰極線管に
用いるのには輝度飽和がやや大きい。輝度飽和が生じ難
いようにするために、Y、AI、012:TbのAIを
大量にGaで置換する(Al/Gaのモル比が0.97
4.1〜3.3/1.7)ことが特開昭60〜1011
75号公報に、更に特開昭56−125479号公報に
もY3 (AI、Ga)soxz ’Tb系(Al/G
aのモル比が2/3〜3/2)の緑色発光螢光体が開示
されているが、これらのY3 (Al、Ga)sot□
:rb系緑色発光螢光体は、輝度飽和の改善は見られる
ものの色調は何れも良好ではない。
上述のように、InBOo、:Tb螢光体は残光値が大
きいのか難点で、 Y3Al、01□:Tb螢光体にI
nBO3: Tb螢光体を混合使用した特開昭61−7
6585号公報開示の11汀記投写管の実装評価試験の
結果が、Y、Al、0,2:Tb螢光体とZn2SiO
4:Mn螢光体を9:】に混合した従来の緑色螢光体を
用いて螢光面を形成した緑色投写管に比較しても残光が
長いという問題点がある。
[発明が解決しようとする課題] 本発明は上記従来の技術の問題点を解消し、色調が良く
、残光性が改善され、高輝度(高密J変人電流値の電子
ビームで照射)で七分な寿命を有する緑色発光投写形陰
極線管を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために本発明においては、緑色発光
螢光体In[30,: Tbが高輝度で色調が良いとい
う長所を活かし、これにラスタ・スポット法で8111
定した残光強度が1710に減衰する時間が10ms以
下になるまで、他の緑色発光螢光体を混合してなる螢光
体で螢光面を形成することにした。
上記他の緑色発光螢光体として、ラスタ・スポット法で
測定した残光強度がl/10に減衰する時間が9ms以
下、発光色のCIE色度座標がx<0.300゜y )
0.500、輝度劣化および輝度飽和がInBO,: 
Tbより良好なものが望ましい。かかる螢光体として、
Y、AI、−,1lGa、0□2:Tb、 Y2SiO
5:Tb、 LaOCl:Tb、及びYJIslGa、
012:TbとZn2SiO4: Mnの混合物からな
る群から選はれた少なくとも一つの緑色発光螢光体が使
用可能である。
より具体的には、20〜40重量%のInBO,:Tb
と残部が実質的にY3”S−+aGa、l+012 :
Tbとからなる緑色発光螢光体とか、20〜40重敏%
のInBO,:Tbと、残部が実質的に55重量%以上
のYJAl、−1llGa1.lO□2:Tbと1〜1
0重量%の色相が良いので定評のあるZn2SiO、 
:Mnとからなる緑色発光螢光体で螢光面を形成する。
なお、上記Y、 A l、 −、llGa、mO12:
 Tbのmの値は、1以」二、1.67以下であること
が最も望ましい。
[作用コ 残光d1す定にラスタ・スポット法を用いたのは、従来
使用していたラスタ・スキャン法では通常のテレビジョ
ン受像機での使用状況に似た電子ビーl、走査状態で残
光を1ill定しており、投写形テレビジョンに実装し
て強く発光させた場合に比較して螢光体の励起が不十分
と思われたからで、ラスタ・スポット法では、螢光面上
の発光個所に電子ビーム・スポットを所定時間固定後、
電子ビームを遮断して残光411J定を行う。この場合
、陽極電圧は28kV、カソード電流は350μA、電
子ビーム径は3mm(集束状態を甘くした電子ビームス
ポット)、ビーム・スポットの固定時間は0.5秒とし
た。
また、投写形テレビジョンに実装した場合の問題点であ
る尾側を評価するために、メトロノームの振子に小さな
白紙を取付は毎分約100回往復させ、その動作画像を
MO3固体撮像板を用いたビデオ・カメラで撮影して投
写形テレビジョン・セントのスクリーンに映し出し、白
紙画像の残光性を目視でチエツクするメトロノーム法を
用いた。
各種混合比の螢光体を用いた投写型陰極線管を試作し、
上記2方法で残光値および投写形テレビジョンセット実
装時の残光性を比較評価した結果、ラスタ・スポット法
により測定した残光か171Oになるまでの時間をi0
+ns以下と規定することにより、残光性が問題になら
ない程度の所望の品位の投写管が得られることが判った
つぎに、緑色発光投写形陰極線管に使用されている代表
的な緑色発光螢光体、Y3Al、O□2:Tb及びY、
 (AI、Ga)、O□2:Tb螢光体B、90重量%
のY、Al、0□、:Tbと10重量%のZn2SiO
4:Mnとの混合螢光体C1Y2SiO,:Tb螢光体
り、LaOCl:Tb螢光体E、古くから緑の色調が良
いので知られ本発明でも利用するZn25iO,:Mn
螢光体F、及び本発明で多く利用するInBO,: T
b螢光体Aの色調をCIE色度座標を用いて第1a図に
示す。この図から、Zn2SiO4:Mn螢光体Fの緑
の色調が格段に優れている(CI E色度座標でx=0
.215. y=0.705)こと、 InBOJ:T
b螢光体Aの色調も他の緑色螢光体の色調よりも優れて
いる(Xが小さくyが大きい)ことが数値的に判る。
InBOo、 :TbTb螢光体、色調は悪いが残光が
短く、ビーt1焼けにも強い前記Y3(Al、Ga)、
O□2:Tb螢光体Bとの混合比を種々に変えた螢光体
A、1,2゜3 、4 、 B (In[303:Tb
mが大々100,75,40,30,20゜0重置%)
を用いて投写型陰極線管を試作し、残光性および投写形
テレビジョンセット実装時の残光の尾側について、前記
ラスタ・スポット法およびメ1−ロノーム法で評価した
。なお、第1a図には、前記従来の緑色螢光体A、B、
C,D、E及びFと共に、螢光体A、Hの混合物からな
る上記緑色螢光体1,2.3及び4の色調をCIE色度
座標で示しである。」り定結果を第1表に示す。
第1表 上記結果から残光10%に減衰する時間が10IIS以
下であれば残光の尾側が目立たず、実用上問題の無いこ
とが分かった。また、 YvA1j3.Gax、bxO
□2:TbとInBO,:Tbの混合物からなる緑色螢
光体において、残光が10%に減衰する時間をlQ+n
s以下にするためには、 InBO,:Tb混合量の上
限を40重斌%にすべきことも分かった。
同様な測定を他の螢光体C,D、Eについても行い、上
記と同様に、混合後の螢光体の残光が10%に減衰する
時間が10ms以下であれば、実用上、残光性に問題の
ないことが分かった。なお、螢光体C,D、EをInB
O,:Mnn螢光体上混合した螢光体の色調は、それぞ
れ、CIE色度図上で点Aと、点C,D、E夫々とを結
ぶ線分上の点で表わされ机 なお、InBO,: Tb螢螢光体−自体残光が1/1
0に減衰する時間をラスタ・スポット法で測定すると第
1表に示す如< 16msであったが、ラスタ・スキャ
ン法で測定すると3msとなり、実用性がなく、ラスタ
・スキャン法は投写形陰極線管用螢光体の残光性測定に
は不向きであることが分かった。
InBO3:Tbと混合するY、AI、−、Ga、:T
bのGaは、’/3Al5O,:Tbの輝度飽和を改善
するために其のA1を置換したものであるが、A1量と
Ga量の比、即ち(5−m)/mが大きいほど、輝度劣
化が少ない。
第2図はY、Al、−、Ga、012:Tbの輝度劣化
と(5−m)/mの関係を示し、縦軸は電子ビーム照射
開始時の輝度に対する2000時間ビーム照射後の輝度
の割合を1f分率で示した相対輝度比でビーム照射開始
時の輝度を100%としている。この場合、陽極電圧は
30kV、カソード電流は550μA、ラスタ・サイズ
は5インチとした。第2図から明らかなように、AI駄
とGa量のモル比即ち(5−m)/mの値が1.2以上
(mが2.27以下)では相対輝度比が70%以上で実
用oJ能であり、1.6以上(rrlが1.92以下)
では相対輝度比が80%以上で輝度劣化が非常に少なく
、2.0以上(mが1.67以下)では輝度劣化が更に
少なくなる。今後単にY、 (Al、Ga)、O□2:
Tb螢螢光体上aうときはY、Al、、1.(+a1.
.□O□2:Tb螢光体を指すものとする。
InBO3:Tb螢光体AとY3 (Al、Ga)、0
,2:Tb螢螢光体上混合した上記螢光体1,2,3.
4は、何れも色調が螢光体Bよりは良くなっており、C
IE色度図では点Aと点Bを結ぶ線上にあって、そのう
ち螢光体2,3.4は残光も10IIls以下であるか
ら緑色発光螢光体として緑色投写形陰極線管に使用でき
るが、まだ多少黄色がかっている。
本発明では緑色螢光体の色調を更に改善するために、既
述の如く、緑色の色相が抜群に良好な螢光体F即ちZn
5iO,:Mnをも混合することにした。
しかし、この螢光体は残光が長い上、輝度劣化(寿命)
が悪いという欠点があるので、今は投写形陰極線管用と
しては使用されていない。そこで。
この螢光体を混合使用する場合には、これらの欠点が問
題にならない範囲内で使用しなければならない。螢光体
Aと螢光体Bとを混合したものに更に螢光体Fを種々の
混合比で混合した螢光体21゜22.23,24.25
を作成し、それぞれ、これらの螢光体を用いて投写形陰
極線管を試作し、それらの発光色のCIE色度座標およ
びラスタ・スポット法による残光値を測定して、その結
果を次頁の第2表に纏めて示す。なお、比較用に従来か
らある、螢光体Bと螢光体Fを混合したもの、及びY、
5iO9:Tb螢光体りの色度値と1/10残光値も第
2表に一緒に示した。
上記試作螢光体21,22,23,24.25の色調を
CI E色度座標を用いて第1b図中に既述の試作品1
,2゜3.4と共に示す。第1b図は第18図中の色度
座標点AとBを結ぶ線分の近傍を拡大して、螢光体Fを
混合した各試作品の色度座標を見易くした図である。な
お、試作螢光体25の色度座標は測定精度の範囲内でY
2Sin、 : Tb螢光体りと一致した。
これら試作結果から、螢光体Aに螢光体Bを混合したも
のに更に螢光体Fを混合して色相が優れるようにするた
めに必要な螢光体Fの最小混合油を決めることが出来る
。そのJkは螢光体A、Bの混合割合に依存している。
螢光体Fの混合量の上限は、前記Fの欠点、特に残光が
影響を及ぼさない範囲に定めれば良い。螢光体Fの混合
量をパラメータにして1/lO残光値と螢光体AとBの
混合比(A / B )の関係を第3図に示す。この図
に示す混合螢光体を用いた投写形陰極線管を実際の投写
形映像装置に組込み、残光性の評価を行った。この場合
も1/10残光値が10ms以下ならば実用上問題ない
。第3図に問題のない区域を斜線を引いて示す。
螢光体Fを20%混合した場合でも残光値10ms以下
にすることは出来るが、 InBO3:Tb螢螢光体製
量が過少となる。また、輝度寿命について、螢光体Fの
混合量が10%以下であれば、他の螢光体たとえばり、
EやCaS:Tbを使用した場合よりも投写形陰極線管
として長寿命であることが実験により確認されている。
従って1n2si04 :Mnn螢光体温混合量上限は
10%が適当であり、試作螢光体2と22を比較して見
ると3%でも螢光体F混合の効果は認められるが、1%
以下では効果が認められなくなる。
なお、上記第2表に示した試作螢光体25は螢光体Aの
混合量が20wt%未満で本発明の範囲外にあり、色調
も他の試作螢光体22,23.24に劣るが残光性は良
好で実用不可能ではない。
[実施例] 実施例1:緑色発光螢光体としてInBO3: Tb螢
螢光体製30tit、%、 Y、(AI、Ga)、0□
2:Tb螢螢光体上7(ht。
%混合した螢光体を用いる。この混合螢光体を7形バル
ブに通常の沈降塗布法により塗布して投写形陰極線管を
製作した。この投写形陰極線管の発光色のCIE色度値
は第1a図、第1b図中に符号3で示すものと同じであ
り、色度値、残光、尾側は第1表に符号3で示すものと
同じである。即ち、色調は’1. (AI、Ga)、O
□2:Tb螢螢光体上りも優れており、残光、尾側も問
題のない品位を確保している。
従って、本実施例は、螢光体Bを使用した管よりも色調
が優れ、残光性、尾側にも問題がない緑色投写形陰極線
管を提供する。
実施例2:緑色発光螢光体とし、で、InBO,: T
b螢螢光体製30wt、%、YJ(A1.Ga)、O□
2:Tb螢螢光体上65wt、%、 Zn、SiO4:
Mn螢光体Fを5wt、%混合した螢光体を用いる。こ
の混合螢光体を7形バルブに通常の沈降塗布法により塗
布して投写形陰極線管を製作した。この投写形陰極線管
の発光色のCIE色度値は第1b図中に符号23で示す
ものと同じであり、色度値、残光値は第2表に符号23
で示すものに等しい。即ち、色相はY3(AI、Ga)
50□2:Tb螢光体■3、Y2Sin、 : Tb螢
光体りやLa0CCTb螢光体Eよりも優れており、残
光も9msで問題のない品位を有している。従って本実
施例は黄色味の少ない色調良好な緑発光色を呈し、残光
性、尾側にも問題のない緑色投写形陰極線管を提供する
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、色度良好で、飽和
度も比較的高く、高輝度で寿命が長く、しかも残光が短
い緑色発光投写形陰極線管が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1a図、第1b図はCIE色度座標により各種緑色発
光螢光体の色調を示す図、第2図はY3At5−、。 Ga、0.2 : Tbの輝度劣化と(5−n+)/m
の関係を示す図、第3図は螢光体1?の混合量をパラメ
ータにして1/lO残光値と螢光体AとBの混合比の関
係を示す図である。 2.3,4,22,23.24・・実施例投写形陰極線
管に使用した螢光体、 A・InBO,:Tb螢光体、
B  Y、(AL、Ga)、0.□:Tb螢光体、  
C−Y3(Al、Ga)5Q、2:Tb 90wt、%
とZn2SiO4:Mn lowt、%の混合螢光体。 第 図 第 図 A!/G工5吸7(弓ゝコJ:(1−たン/η1第 図 第 図 5゜ 七斗七日=イ)、4)≦36)三ピとイ5−一一(A/
B)o0

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 1. 緑色発光螢光体InBO_3:Tbに、ラスタ・
    スポット法で測定して、残光強度が1/10になる時間
    が10ms以下になるまで、他の緑色発光螢光体を混合
    してなる螢光体で螢光面が形成されている投写形陰極線
    管。
  2. 2. 上記他の緑色発光螢光体の総量が60重量%以上
    である特許請求の範囲第1項記載の投写形陰極線管。
  3. 3. 上記他の緑色発光螢光体が、Y_3Al_5_−
    _mGa_mO_1_2:Tb、Y_2SiO_5:T
    b、LaOCl:Tb、及びY_3Al_5_−_mG
    a_mO_1_2:TbとZn_2SiO_4:Mnの
    混合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの緑色発
    光螢光体よりなる特許請求の範囲第2項記載の投写形陰
    極線管。
  4. 4. 20〜40重量%の緑色発光螢光体InBO_3
    :Tbと残部が実質的に緑色発光螢光体Y_3Al_5
    _−_mGa_mO_1_2:Tbとからなる螢光体で
    螢光面が形成されている投写形陰極線管。
  5. 5. 上記mの値が、0<m≦2.27の範囲にある特
    許請求の範囲第4項記載の投写形陰極線管。
  6. 6. 上記mの値が、0<m≦1.92の範囲にある特
    許請求の範囲第4項記載の投写形陰極線管。
  7. 7. 上記mの値が、1≦m≦1.92の範囲にある特
    許請求の範囲第4項記載の投写形陰極線管。
  8. 8. 上記mの値が、1≦m≦1.67の範囲にある特
    許請求の範囲第4項記載の投写形陰極線管。
  9. 9. 20〜40重量%の緑色発光螢光体InBO_3
    :Tbと、残部が実質的に55重量%以上の緑色発光螢
    光体Y_3Al_5_−_mGa_mO_1_2:Tb
    と1〜10重量%の緑色発光螢光体Zn_2SiO_4
    :Mnとからなる螢光体で螢光面が形成されている投写
    形陰極線管。
  10. 10. 上記mの値が、0<m≦2.27の範囲にある
    特許請求の範囲第9項記載の投写形陰極線管。
  11. 11. 上記mの値が、0<m≦1.92の範囲にある
    特許請求の範囲第9項記載の投写形陰極線管。
  12. 12. 上記mの値が、1≦m≦1.92の範囲にある
    特許請求の範囲第9項記載の投写形陰極線管。
  13. 13. 上記mの値が、1≦m≦1.67の範囲にある
    特許請求の範囲第9項記載の投写形陰極線管。
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