JPH05266821A

JPH05266821A - インデクス・カラー陰極線管

Info

Publication number: JPH05266821A
Application number: JP9344392A
Authority: JP
Inventors: Ryuji Ozawa; 隆二小沢
Original assignee: Miyota KK
Current assignee: Miyota KK
Priority date: 1992-03-19
Filing date: 1992-03-19
Publication date: 1993-10-15

Abstract

(57)【要約】【目的】輝度が高く、色再現域が大幅に広がった発光
膜を付けたフェース・プレートを持つインデクス・カラ
ー陰極線管の提供。【構成】基体を同じ硫酸化イットリウムとし、付活剤
だけを変えて、赤、緑、白色に発光させる事が出来る。
白の発光に青色の光フィルターを組み合わせると青色の
蛍光を取り出せるので、蛍光面から、三色を得ることが
出来る。これらの蛍光体は、粒子径を小さくしても、発
光強度が減少しないので、インデクス・カラーＣＲＴの
蛍光面として、最適である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインデクス方式のカラー
陰極線管に関する。

【０００２】

【従来の技術】インデクス・カラー陰極線管（以下ＣＲ
Ｔと略す）は、通常のカラーＣＲＴの様に、シャドウ・
マスクを使用せずに、インデクス蛍光体に照射された電
子による発光を検出し、電子の照射された場所を特定
し、電子ビームの走査位置を随時に修正し、蛍光面を構
成する各色蛍光膜を誤りなく発光させるＣＲＴである。
インデクス・カラーＣＲＴは、シャドウ・マスクを使用
しないので、シャドー・マスクにより約７０％も電子線
が止められる効果が無くなるので、電子線の利用効率が
高い利点がある。このことから、インデクス・カラーＣ
ＲＴは、近年注目される様になってきた。ところで、現
在作られているインデクス・カラーＣＲＴの三色蛍光膜
は、通常のカラーＣＲＴ用蛍光体で構成されていた。こ
れらの蛍光体で作られた蛍光膜は、普通のＣＲＴの使用
条件下では、明るく発光する。しかし、使用する蛍光体
の粒子が大きい事に原因し、幅の狭いストライプ状蛍光
膜が出来ず、小型化したインデクス・カラーＣＲＴの蛍
光膜が出来なかった。

【０００３】近年、インデクス・カラーＣＲＴを、携帯
用機器の表示装置に使用する傾向が強くなってきた。携
帯用機器は、携帯に便利なように、小型化が要求される
様になって来た。携帯用装置に表示装置として設置する
インデクス・カラーＣＲＴもこの要求の例外になり得
ず、小型化が要求されている。

【０００４】インデクス・カラーＣＲＴを小型化するに
は幾つかの困難に遭遇する。その第一が、蛍光膜ストラ
イプ幅の極小化である。小型化されたインデクス・カラ
ーＣＲＴの蛍光膜ストライプ幅は、例えば、１．３イン
チＣＲＴを作ろうとすると、１３インチカラーＣＲＴの
ストライプ幅の１０分の１以下にしなければならず、
０．１４ｍｍの１０分の１の１４μｍ以下となる。この
様に狭いストライプ幅の蛍光膜を作るには、一般に光感
光を用いた印刷法が使われている。いずれの塗布方法を
用いたとしても、狭いストライプ幅の蛍光膜を作成する
には、使用する蛍光体の粒子径が、ストライプ幅よりも
かなり小さくなければならない。理想的には、ストライ
プ幅の５分の１、即ち、３μｍ以下であると良い結果が
えられる。ところが通常のカラーＣＲＴの蛍光膜に使用
されている緑色と青色の硫化物蛍光体は、粒子径を小さ
くする時、発光効率が極度に低下し、実用に耐えられな
い輝度になる。これに代わり、明るく発光する緑色と青
色蛍光体が求められていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする課題
は、電子ビームの照射下で、明るく、しかも、色純度の
良い単色光で発光するインデクス・カラー発光面を得る
事である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、平均値で３μ
ｍ以下にある微小粒子の蛍光体粉末で作られた幅の狭い
三色蛍光膜と光フィルターの組合せにより、輝度を減少
させる事無く、高精細で、しかも、赤、緑、青の色純度
をよりスペクトル色に近付けた発光面を持ったインデク
ス・カラーＣＲＴを得る。

【０００７】一般に、蛍光体の電子線照射による発光
は、基体結晶となる無機化合物の結晶と、その結晶に電
子線を照射した時、結晶中に出来る電子と正孔対が、発
光遷移を伴って再結合出来る発光中心を形成する微量の
遷移元素（以下付活剤と略す）との組合せによって決ま
る。この組合せの変化により、蛍光体の発光特性が大き
く変わる。

【０００８】赤色で明るく発光する蛍光体は、ユーロピ
ウム（Ｅｕ）で付活した硫酸化イットリウム（Ｙ₂Ｏ
₂Ｓ：Ｅｕ）が知られている。上記した蛍光体の発光色
は、Ｅｕ濃度によって変わる。現在、カラーＣＲＴの赤
色成分として使われている蛍光体は、発光色がｘ−ｙ色
度図の座標上で、ｘ＝０．６４、ｙ＝０．３５である。
この色度点を与える発光は、Ｅｕの濃度が４．２重量パ
ーセントの時、得られる。インデクス・カラーＣＲＴの
発光色として考えたならば、更に深赤色、例えば、ＮＴ
ＳＣで決められた色度点であるｘ＝０．６７、ｙ＝０．
３３が求められている。ｘ＝０．６７、ｙ＝０．３３の
発光色は、Ｅｕ濃度を８重量パーセントにする時、得ら
れる。インデクス・カラーＣＲＴの赤色蛍光体には、こ
の様に深赤色に発光する蛍光体を使用すると、色再現の
点で有利になる。更に、この蛍光体は粒子径を小さくし
ても、発光効率を減少させない。従って、小さい粒子径
で、明るく発光する赤色蛍光体が得られる。この小粒子
赤色蛍光体を、インデクス・カラーＣＲＴの赤色成分蛍
光体とする。

【０００９】緑色に発光するＣＲＴ蛍光体は、現在、銅
（Ｃｕ）を付活剤とし、アルミニウム（Ａｌ）を共付活
剤とする硫化亜鉛蛍光体（ＺｎＳ：Ｃｕ：Ａｌ）が、発
光色が多少黄緑になるが、他の蛍光体よりも発光輝度が
高い理由で、使われている。この蛍光体の発光は、幅広
いバンド状スペクトルからなり、その色度点は、ｘ＝
０．２２、ｙ＝０．５８である。かなりの白味を帯びた
緑色であり、ＮＴＳＣで決められた色度点、ｘ＝０．２
１、ｙ＝０．７１からは、かなり隔たる。近年、インデ
クス・カラーＣＲＴの緑色成分として、液晶表示装置と
の競合から、ＮＴＳＣの発光色が要求され、硫化亜鉛蛍
光体（ＺｎＳ：Ｃｕ：Ａｌ）の発光色は好ましい発光色
でなくなった。出来得れば、ＮＴＳＣで決められた発光
色を持った蛍光体の使用が望まる。その様な発光を与え
る蛍光体は線状に発光する蛍光体である。

【００１０】ＮＴＳＣの緑色発光の色度点を決めた蛍光
体は、マンガンで付活した珪酸亜鉛（ＺｎＳｉＯ₄：Ｍ
ｎ）蛍光体であった。この蛍光体の欠点は、残光が長
く、動く映像が尾を引く。尾を引かないで緑色に発光す
る蛍光体を見つける必要があった。線状に緑色に発光す
る蛍光体として、Ｔｂで付活した蛍光体が知られ、投射
型ＣＲＴの緑成分として使われている。この蛍光体の発
光は、Ｔｂの主発光線が５４２ｎｍにある事により、黄
緑色の発光色になる。ＮＴＳＣの発光色から大きく偏だ
ったＴｂの発光は、インデクス・カラーＣＲＴの緑色成
分としては好ましい色でなく、使えない。プラセオジウ
ム（Ｐｒ）で付活した硫酸化イットリウム（Ｙ₂Ｏ₂Ｓ：
Ｐｒ）蛍光体は、Ｐｒに原因した５１４ｎｍ付近に鋭い
発光線を持ち、ＮＴＳＣとほぼ同じ発光色を示し、好ま
しい緑色に発光する蛍光体である。残光時定数も１０μ
ｓｅｃと短い。この緑色発光蛍光体は、粒子径を小さく
しても、発光効率が減少しない。従って、３μｍ以下の
小粒子で明るく発光する緑色蛍光体が得られる。この小
粒子緑色発光蛍光体を、インデクス・カラーＣＲＴの緑
色成分とする。

【００１１】青色に発光するＣＲＴ用蛍光体は、銀（Ａ
ｇ）を付活剤とし、塩素又はアルミニウムを共付活剤と
した硫化亜鉛蛍光体（ＺｎＳ：Ａｇ：Ｃｌ又はＡｌ）が
一般に知られている。この蛍光体は、幅の広いバンドか
らなる発光スペクトルを持ち、やや白味のある青色であ
る。この硫化亜鉛蛍光体の発光強度（輝度）は、粒子径
に比例して、大きく変わる。即ち、粒子径を小さくする
時、輝度は著しく減少する。インデクス・カラーＣＲＴ
の青色成分として使用する３μｍ以下の粒子径では、輝
度が著しく減少し、実用上問題となっていた。

【００１２】小粒子で実用になる程の輝度で明るく発光
する青色蛍光体は、知られていない。従って、硫化亜鉛
青色蛍光体が、輝度が暗いけれども、従来から仕方なく
使われていた。Ｔｂで付活した硫酸化イットリウム（Ｙ
₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂ）蛍光体は、図３−Ａに発光スペクトルを
示した様に、青色域から赤色域までに、沢山の発光線を
持っている事が知られている。特に、青色域の発光線の
強度は、Ｔｂ濃度が０．００５モル以下である時、非常
に強くなる。この理由により、Ｔｂで付活した硫酸化イ
ットリウム蛍光体は、白色に発光する。この白色光か
ら、図３−Ｂに示した様な青色だけを透過する光フィル
ターを用いて、青色発光だけを取り出すと、図３−Ｃに
示した様に、４１７ｎｍを主とした青色の波長領域だけ
の発光を選択的に取り出すことができる。取り出した青
色の色純度は、使用する光フィルターの特性で決まる。
従って、光フィルターを適当に選べば、色純度の高い青
色がＣＲＴのフェース・プレートから得られる。この様
にして得た青色光の色純度は、インデクス・カラーＣＲ
Ｔの青色成分として十分に使用出来る。Ｔｂで付活した
硫酸化イットリウム蛍光体の発光強度は、粒子径の大き
さに依存しないので、３μｍ以下の小粒子でも明るく発
光する蛍光体を得る事が出来る。それ故、小粒子である
Ｔｂで付活した硫酸化イットリウム白色発光蛍光体に、
青色フィルターを組み合わせて取り出した青色を、イン
デクス・カラーＣＲＴの蛍光膜の青色成分とする。

【００１３】白色光から青色光だけを選択的に取り出す
には、青色の光フィルターを発光する蛍光体粒子と観察
者の間に介在させれば良い。青色の光フィルターの介在
の方法には、種々の方法がある。先ず青色の光フィルタ
ーについて考える。青色の光フィルターは、大別すると
有機染料（又は、顔料）を含んだ有機樹脂で出来た光フ
ィルターと、無機顔料を含んだ光フィルターがある。光
フィルター材料の無機と有機の使用上の相違は、有機の
材料は真空中にて分解するので、真空中では使用できな
い。有機材料に反して、無機材料は、真空中でも分解し
ないので、真空中でも使用できる。この点を除けば、無
機と有機の材料による使用差は無い。無機材料を使う利
点は、無機顔料の微細粒子（マイクロ・クラスターと呼
ばれる）を蛍光体の粒子表面に吸着させ、蛍光体からの
発光を無機顔料の微細粒子で選択的に吸収させても、同
じ光フィルター効果を発揮させることが出来る点であ
る。又、蛍光膜とガラス基板の間に、無機材料により、
干渉膜を形成し、干渉膜の厚みを変えて、干渉膜を蛍光
体からの発光の光フィルターとして使用しても良い。一
般に、有機樹脂で出来た光フィルターは、使用時間によ
る光フィルター効果の減衰が、無機顔料による光フィル
ターの減衰よりも大きい事が知られている。減衰の程度
は、光フィルターに照射される光の強度、即ち、蛍光膜
の発光強度により変わる。従って、使用する、ＣＲＴの
操作条件に適した光フィルターを選ぶと良い。

【００１４】光フィルターを、ＣＲＴのフェース・プレ
ートの外部に付ける場合、フェース・プレートのガラス
基板内部での光散乱効果が介入するので、光フィルター
の使用効果が減退し、高解像力の発光面を得る事が出来
ない。光フィルターをフェース・プレートの外部付きで
使用する場合、光散乱が無く、蛍光膜と基板ガラスとの
間の光干渉も無視出来る光ファイバーで作られた基板を
フェース・プレートに使用すれば、光フィルターの使用
効果は顕著に増加し、高解像力の発光面を持ったインデ
クス・カラーＣＲＴが得られる。

【００１５】

【実施例１】本発明にて規定された蛍光膜を形成するに
は、次の様にすると良い。顕微鏡で測定された平均粒子
径が、２．５μｍ以下の小粒子で作られる蛍光体で、発
光色の色度点が、ｘ＝０．６７、ｙ＝０．３３になる様
にＥｕ付活剤濃度を調節した硫酸化イットリウム赤色蛍
光体と、プラセオヂウムを付活剤とした硫酸化イットリ
ウム緑色蛍光体と、テルビウムを０．００２モル含んだ
硫酸化イットリウム白色蛍光体と、光吸収剤としての炭
素とを、１５μｍのストライプ幅でガラス基板の上に、
光印刷法で塗布する。炭素膜の上には、更にインデクス
蛍光体を塗布する。この様にして蛍光体を塗布された基
板を、ＣＲＴのファンネル部に溶接し、通常のカラーＣ
ＲＴの製造工程と同じ製造工程を経て、インデクス・カ
ラーＣＲＴを作ると、図１に図解した様に、蛍光面から
は、赤と緑の純色の発光が得られるが、白色の部分から
は、白色の蛍光が得られる。このままでは、青色が欠け
るので、カラー映像は、映しだせない。カラー映像を得
るには、白色発光のストライプに相当する基板上に、青
色の光フィルターを貼り付ける事が必要になる。青色フ
ィルターのストライプ幅を、蛍光体幅よりも僅かに広く
すると、蛍光膜とガラス基板内での光拡散による横広が
りの光も青色フィルターで蔽う事が出来るので効果が上
がる。その結果、色純度の良いインデクス・カラーＣＲ
Ｔの発光面が得られる。

【００１６】

【実施例２】実施例１の蛍光体の配列をそのままにし、
使用した基板ガラスのみを、光ファイバーで作られた基
板に変えると、基板ガラス内での光散乱が無くなり、高
解像力の発光面が得られる。この発光面で白色発光のス
トライプに相当する基板上に、青色の光フィルターを貼
り付ければ、純青色の発光だけが白色光から取り出され
る。その結果、色純度の良いインデクス・カラーＣＲＴ
の発光面が得られる。

【００１７】

【実施例３】実施例１、又は、実施例２で蛍光体の配列
をそのままにして、青色の光フィルターを基板上に貼り
つける代わりに、テルビウムで付活した硫酸化イットリ
ウム白色蛍光体の粒子表面に、アルミン酸コバルトのよ
うな青色顔料のマイクロ・クラスターを、重量比で、蛍
光体１００グラムに対して５グラムの割合で付着させ
る。この粉末を基板ガラス上に塗布すると、蛍光体粒子
表面の青色顔料が発光光に対して、光フィルターの働き
を持ち、基板外部に光フィルターを貼り付けなくとも、
発光面からは、純青色が得られる。その結果、色純度の
良いインデクス・カラーＣＲＴの発光面が得られる。

【００１８】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によるイ
ンデクス・カラーＣＲＴの蛍光面の色再現域は、色純度
の良い蛍光体の採用により、大幅に改善される。更に、
粒子径の小さな蛍光体を使用することにより、発光輝度
を減少させる事無く、切れが良く、かつ、線幅の狭いス
トライプ蛍光膜を作る事が出来るので、解像力の良い蛍
光膜が得られる。

【図面の簡単な説明】

図１は、ガラス基板上に塗布された赤色蛍光体、緑色蛍
光体、白色蛍光体、炭素及び炭素膜上に塗布されたイン
デクス蛍光体のストライプ膜の断面図であり、白色発光
蛍光膜に対応した基板の反対側に貼り付けられた青色フ
ィルターを示す断面図。図２は、光ファイバーで作られた基板上に塗布された赤
色蛍光体、緑色蛍光体、白色蛍光体、炭素及び炭素膜上
に塗布されたインデクス蛍光体のストライプ膜の断面図
であり、白色発光蛍光膜に対応した基板の反対側に貼り
付けられた青色フィルターを示す断面図。図３は、テルビウムで付活した硫酸化イットリウム白色
蛍光体の発光スペクトル（Ａ）と青色の光フィルターの
分光透過率（Ｂ）、及び、青色の光フィルターを透過し
たテルビウムで付活した硫酸化イットリウム白色蛍光体
の発光スペクトル（Ｃ）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラス基板上に塗布された赤、緑、白の
三色に発光する蛍光膜で、各色蛍光膜間が炭素膜の様な
可視光の光吸収剤から成る障壁で隔離され、インデクス
蛍光膜を上記した光吸収剤膜上に塗布して成るインデク
ス・カラー陰極線管の蛍光膜で、白色発光蛍光膜がテル
ビウム（Ｔｂ）を付活剤とした硫酸化イットリウム蛍光
体（Ｙ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂ）からなり、この蛍光体の発光と青
色フィルターとの組み合わにより得られる青色を青色成
分とし、プラセオジウムを付活剤とした硫酸化イットリ
ウム蛍光体（Ｙ₂Ｏ₂Ｓ：Ｐｒ）を緑色成分とし、ユーロ
ピウムを付活剤とした硫酸化イットリウム蛍光体（Ｙ₂
Ｏ₂Ｓ：Ｅｕ）を赤色成分とし、セリウムを付活剤とし
た珪酸イットリウム（Ｙ₃ＳｉＯ₅：Ｃｅ）から成る蛍光
体をインデクス蛍光体とする組合せからなる蛍光膜であ
ることを特徴とするインデクス・カラー陰極線管。
【請求項２】蛍光膜を塗布する基板が、光ファイバー
で作られていることを特徴とする請求項１のインデクス
・カラー陰極線管。
【請求項３】光ファイバーで出来た基板上に塗布され
た赤、緑、白の三色に発光する蛍光膜と光フィルターの
組合せからなる発光面で、三色の蛍光膜の各色蛍光膜間
が炭素膜の様な光吸収剤から成る障壁で隔離され、イン
デクス蛍光膜を上記した光吸収剤膜上に塗布して成るイ
ンデクス・カラー陰極線管の蛍光膜で、各蛍光膜のスト
ライプ幅が２０μｍ以下に作られ、高鮮明なカラー映像
を映し出す事を特徴とする請求項１又は２のインデクス
・カラー陰極線管。