JPH021196B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の技術分野］ 本発明は、赤色、青色、緑色発光する３つの高
輝度ブラウン管の映像を拡大し、大型スクリーン
に投影してカラー画像を再生する投写型映像装置
等に利用する緑色発光ブラウン管に関する。 ［発明の技術的背景とその問題点］ 一般にこの種の映像装置は、テレビ画像を再生
し、教育、娯楽用に多用されているが、今後テレ
ビ放送やビデオシステムにおいて画面の高精細度
化（高密度走査）が図られ、応用範囲が広がると
期待されている。この投写型映像装置は大型スク
リーン上での明るさをできるだけ大きくするた
め、上記ブラウン管の螢光面に通常の直視型カラ
ーブラウン管に比べて10倍以上の電子線エネルギ
ーを加える。このため、螢光面の温度は通常の動
作で高いもので150℃ぐらいまでに上昇する。一
般に螢光面の明るさは温度上昇によつて低下す
る。 投写スクリーン上で白色画面を再生するとき、
その輝度の約７割は緑色で得られる。従来投写型
映像装置に使用されている緑色発光のブラウン管
は螢光体としてマンガン付活けい酸亜鉛螢光体或
いはテルビウム付活酸硫化ガドリニウム螢光体を
使用している。前者の螢光体は電子線刺激による
エネルギー発光効率が低く、高電子エネルギー刺
激下ではいわゆる焼けと称する螢光面劣化を生じ
やすい欠点がある。また後者は電子線刺激下のエ
ネルギーの発光効率が比較的高いが、温度上昇に
よる効率低下が著しい欠点を有している。このた
めブラウン管の前面をフアンにより空気を強制的
に吹き付けて冷却するような手段を用いていた
が、温度上昇による効率低下のため画像投写開始
後、時間の経過とともにカラー画像に赤味がかゝ
り再調整する必要がある等の欠点があつた。 上記の緑色螢光体のほかに電子線励起で高い効
率を示す螢光体としてテルビウム付活希土類オキ
シハライド螢光体が知られている。この螢光体は
1967年に刊行されたフイリツプスリサーチレポー
ト第22巻481頁の論文によつて開示されている。
この内容はランタンオキシ臭化物、ランタンオキ
シ塩化物、ランタンオキシ弗化物、イツトリウム
オキシ弗化物、イツトリウムオキシ塩化物及びイ
ツトリウムオキシ臭化物にテルビウムを活性剤と
して加え電子線励起で発光せしめるというもので
ある。 上記から電子線励起で発光出来るものとして有
利であるとの考察から発明者等はこれをカラー表
示投写型映像装置に上記の内からランタンオキシ
臭化物について適用したが所期の目的を達成する
ことが出来なかつた。すなわち投写型とした場合
にその螢光面が過熱（80℃程度以上）すると急激
に発光効率が低下するのである。更に上記螢光体
を構成する物質は化学的に不安定であり、これを
螢光面に塗着する工程で不所望な流れを生じて均
一被膜の形成が困難になり易いということが判明
した。 なお高輝度、高効率であるとされたイツトリウ
ムオキシ塩化物は化学的に不安定で螢光面の形成
が困難となつて実用性がとぼしく、また弗化物系
の螢光体は焼結時に焼結容器との反応が発生し、
これがために純度が低下したり、焼結が出来なく
なつたりして実用性がないことが確認されてい
る。 ［発明の目的］ 本発明は上記欠点に鑑みなされたもので、フエ
ース温度上昇による輝度低下がなく、発光効率も
向上した緑色発光ブラウン管を提供することを目
的とするものである。 ［発明の概要］ 上記目的を達成するために緑色発光ブラウン管
として、螢光体にテルビウム濃度が0.5〜15／
LaOCl重量％の範囲にあるテルビウム付活ランタ
ンオキシ塩化物蛍光体を使用して螢光面を形成す
ることにより達成される。 ［発明の効果］ 本発明によれば、ランタンオキシ塩化物蛍光体
に付活するテルビウム濃度を特定の範囲に限定す
ることにより得られた蛍光体を用いてなる緑色発
光ブラウン管は、高温状態でも輝度の低下が少な
いため、従来に比べて極めて広範囲の温度で高発
光効率の輝度特性が得られる。これにより他の２
つの赤および青色発光のブラウン管に使用する螢
光体の選択の自由度が広がるとともに、緑色成分
の発光効率の上昇によりブラウン管フエース外面
の冷却手段を極めて簡素化できる等の効果を有す
る。 ［発明の実施例］ 以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に
説明する。 本発明の緑色発光ブラウン管の内面にはテルビ
ウム付活のランタンオキシ塩化物螢光体の螢光面
を次に述るような方法で形成される。 すなわち本発明者等は、従来工業用あるいは白
黒ブラウン管において用いられている水ガラス水
溶液中の沈降法による螢光面形成過程において、
沈降液中の水ガラスと硝酸バリウムの濃度の比
（WG／Ba）が20〜35にあると容易に螢光面が形
成されることを見出した。 また、本発明者等は螢光面を沈降法で形成し、
これに通常のラツカーフイルミングおよびアルミ
膜形成工程およびベイキング工程を経て、ブラウ
ン管を形成しても螢光体の劣化は小さいことを見
出した。まず螢光体は酸化ランタン100ｇ、塩化
アンモニウム58ｇ、酸化テルビウム14ｇを秤量
し、これらを良く混合する。この混合物を石英ル
ツボに入れ、炭素を適量上に乗せ、蓋をし、1200
℃、２時間焼成する。炭素を乗せないときは還元
雰囲気中で焼成する。焼成物をナイロンメツシユ
の袋に入れ水ぶるいし、よく水洗し、アルコール
でロカして乾燥し、これよりランタンオキシ塩化
物に対するテルビウム濃度10.2重量％の蛍光体を
得る。この10.2は酸化テルビウム14ｇ中テルビウ
ムが約11.9ｇであり、一方酸化ランタン100ｇ及
び塩化アンモニウム58ｇから得られたランタンオ
キシ塩化物は約116.9ｇとなるため、この比
（11.9／116.9）より10.2重量％のテルビウム濃度
と算出された値である。 次に上記緑色発光の螢光体1.0ｇを純水と25％
濃度の水ガラスの混合液200mlに入れて螢光体懸
濁液を調整する。一方、７インチブラウン管に２
％濃度の硝酸バリウム溶液と純水を合計が400ml
になるように加えて静置し、この中に上記懸濁液
を注いで30分間静置する。螢光体が沈降して膜を
形成したのち、上澄液を流し出し螢光面を得る。 得られた螢光面の上にラツカーフイルミング処
理により有機物フイルムを形成し、さらにこの上
にアルミニウム膜を蒸着し、ベイキング後、電子
銃をとりつけてブラウン管を完成した。第１図に
本発明と従来の螢光体に28KVの印加電圧で室温
で発光させたときの発光輝度を比較して示した。
第１図中曲線ａは本発明のブラウン管による発光
輝度を示し、第１図中曲線ｂは従来のブラウン管
による発光輝度を示している。この図からも明ら
かなように本願発明のブラウン管は従来のブラウ
ン管よりも明るい。 次に投写型ブラウン管は通常の動作ではフエー
ス外面がある温度を持ち、その温度は使用機種に
よつて必ずしも同じでなく、温度範囲は40℃〜
150℃までと様々であり、直視型ブラウン管に比
べて変化する範囲は広く高い。そこで、本発明者
等は、本発明のブラウン管について、28KV、
900μAでブラウン管フエース面温度を200℃まで
加熱しながらテルビウム濃度が異なるブラウン管
について、テルビウム濃度の変化に対する輝度と
の関係を加熱温度別に第２図に示した。フエース
面はヒータで加熱した。曲線１は25℃、曲線２は
60℃、曲線３は100℃、曲線４は150℃、曲線５は
200℃に夫々フエース面を加熱したときのテルビ
ウム濃度に対する相対輝度特性曲線である。ここ
で、相対輝度とは従来のテルビウム付活酸硫化ガ
ドリニウム螢光体を使用したブラウン管を
28KV、900μAでフエース面温度60℃としたとき
の輝度を100としたものとの比較である。更に本
発明のブラウン管について、従来のテルビウム付
活酸硫化ガドリニウム螢光体を使用した夫々のフ
エース面が０℃近辺にある時の両者の揮度がほぼ
一致するようにして、その時の輝度を100として
フエース面を200℃近辺まで加熱した時の夫々の
発光輝度の変化を第３図に示した。曲線ａは本発
明のブラウン管を示し、曲線ｂは従来のブラウン
管の特性を示す。 第２図によればテルビウム濃度が0.5〜15／
LaOCl重量％の範囲では、たとえフエース面が
200℃まで上昇しても充分な相対輝度が発現され
ていることがわかる。すなわち200℃にフエース
面を加熱した場合でもその相対輝度は80が保持さ
れている。また第３図に示されているように前述
したテルビウム濃度10.2重量％の蛍光体を用いた
ブラウン管の場合でも、そのフエース面が200℃
まで上昇した際にその相対輝度が75以上保持され
ている。なおここで第２図の曲線５と第３図の曲
線ａにおいて、共に200℃、テルビウム濃度10.2
重量％条件の場合にその相対輝度の値が異なつて
いるのは、第２図の曲線５がその相対輝度の基準
として、従来のテルビウム付活酸硫化ガドリニウ
ム蛍光体を使用したブラウン管を28kV、900μA
でフエース面温度60℃としたときの輝度を100と
したのに対し、第３図の曲線ａの場合は、従来の
テルビウム付活酸硫化ガドリニウムを使用したブ
ラウン管のフエース面を０℃近辺とした時の輝度
を100としているからである。また第２図および
第３図によれば、本発明の緑色発光ブラウン管は
60℃前後のフエース面温度に発光のピークを有
し、これは従来のブラウン管に見られない新しい
特性である。 そこで、本発明者等はフエース面の温度上昇に
対して輝度低下が少ない本発明のブラウン管を採
用しフエース面を60℃に維持する構造として第４
図に示すブラウン管構造のものを採用した。これ
は当社製品カタログとして掲載されているカタロ
グNo E2884の７インチブラウン管の製品の構造
である。そして、このフエース面がつくる動作中
のフエース面温度に対してこの本発明のブラウン
管の輝度と同等の発光効率を有する青色および赤
色の螢光体を選択しブラウン管の螢光面を形成し
た。青色は銀付活硫化亜鉛螢光体、赤色はユーロ
ピウム付活酸化イツトリウム螢光体を採用し本発
明の緑色蛍光体と同様の沈降法で形成したブラウ
ン管の温度特性（ａ；緑色、ｂ；青色、ｃ；赤
色）について第５図に示した。この図からも明ら
かなようにこれら三色は輝度のつり合いがとれて
おり、温度が上昇してもカラー画像の色ずれが少
ないことが判る。 第４図に示すブラウン管で４１はチユーブ本体
であり、このチユーブ本体４１のフエース外面４
２の内側に電子銃（図示せず）からの電子ビーム
で発光する緑色、青色、赤色の何れかの色を発光
する螢光体面４３が形成されている。このフエー
ス外面４２の外側には金属メツシユの板４４を介
在して前面ガラス４５が設けられ、前記フエース
外面４２に板４４が密着するように前面ガラス４
５とチユーブ４１の周囲を金属製の持具を兼用し
た押え金具４６でチユーブ本体４１に前面ガラス
４５と板４４とを固定している。前記板４４はフ
エース外面４２で発生した熱を受けて伝導で前記
押え金具４６に伝え、押え金具４６は放熱板も兼
用し、対流でブラウン管に発生した熱を外部に放
出する機能をしている。 この構造のブラウン管によれば、ブラウン管の
一つの部品化された構造で冷却が達成されてお
り、その構造も従来のように冷却のためのフアン
等を必要とすることなく構造が非常に簡単にな
る。 第１表に28KV900μA（ラスター・サイズ13×
10cm）の入力条件の当社製カタログNo E2884の
７インチブラウン管で60分間動作させたときに得
られる緑色発光しているブラウン管の輝度を従来
例２種類と比較して示す。従来例１はテルビウム
付活酸硫化ガドリニウムのブラウン管であり、従
来例２は従来例１のブラウン管の螢光面をフアン
で強制冷却する構造のブラウン管である。

【表】 この表より本発明の緑色発光ブラウン管の60分
経過後の輝度はブラウン管を冷却しない従来例１
よりも59.5％も明るく、従来例２より41.2％明る
いことが判る。 第６図の色度図上に28KV、1200μAにおける
ブラウン管の発光色度点をａで示す（ｘ＝0.329、
ｙ＝0.589）。比較のためｂにテルビウム付活酸硫
化ガドリニウム（ｘ＝0.339、ｙ＝0.560）、ｃに
マンガン付活けい酸亜鉛の色度点（ｘ＝0.212、
ｙ＝0.701）を示す。この図よりａは直視型カラ
ーブラウン管の緑色領域に近く白色画面を出すの
に有利でかつ色再現域の広いことが判る。 投写型映像装置に実施して視感評価したとこ
ろ、投写スクリーン上の焦点もよく、カラー画像
として従来よりも明るく、緑色の美しい利点が証
明された。またブラウン管のやけや温度上昇によ
る緑色発光成分の低下が少ないためカラー画像の
経時変化が生じなかつた。 なお、本発明の緑色発光ブラウン管は投写型映
像装置に組み込んで用いる他にも、その高輝度特
性を利用して、高い照度を有する場所で用いられ
そこで明瞭な画像が要求される表示装置等にも適
用することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を説明するものであつ
て、第１図は本発明の緑色発光ブラウン管の輝度
と刺激を示す特性図、第２図は、本発明の緑色発
光ブラウン管に使用するテルビウム付活ランタン
オキシ塩化物螢光体の輝度とテルビウム濃度との
関係を示す特性図、第３図は本発明の緑色発光ブ
ラウン管と従来の緑色発光ブラウン管の輝度と温
度との関係を示す特性図、第４図は本発明の緑色
発光ブラウン管の具体例を示す一部切欠斜視図、
第５図は本発明の緑色発光ブラウン管を投写型映
像装置に適要する時の他の青色・赤色発光ブラウ
ン管との輝度と温度との関係を示した特性図、第
６図は本発明の緑色発光ブラウン管を使用した投
写型映像装置の発光色度領域を示すCIE色度特性
図である。 ４１……チユーブ本体、４２……フエース外
面、４３……螢光体面、４４……金メツシユの
板、４５……前面ガラス、４６……押さえ金具。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ テルビウム濃度が0.5〜15／LaOCl重量％の
   範囲にあるテルビウム付活ランタンオキシ塩化物
   蛍光体で蛍光面が形成されてなることを特徴とす
   る緑色発光ブラウン管。