JPH0797571A - 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

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JPH0797571A
JPH0797571A JP24256793A JP24256793A JPH0797571A JP H0797571 A JPH0797571 A JP H0797571A JP 24256793 A JP24256793 A JP 24256793A JP 24256793 A JP24256793 A JP 24256793A JP H0797571 A JPH0797571 A JP H0797571A
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phosphor
cathode ray
ray tube
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JP24256793A
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Tadashi Wakatsuki
正 若月
Takeshi Takahara
武 高原
Hisashirou Saruta
尚志郎 猿田
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 発光色純度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。 【構成】 Y2 O 2 S:Eu,Gd,RE,W(式中、REはTb、Pr、
SmおよびEr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、Gdを 5.0×10-4〜 0.1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Smを用いる場合には 5.0×10-4〜 0.5
重量% の範囲で、 Wを 1×10-4〜0.01重量% の範囲で含
有し、かつ WとGdの含有重量比(W/Gd)が 1/3〜 1/100の
範囲である、赤色発光の蛍光体である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、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。
【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、これらに対応した特性を有する蛍光体が望まれて
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、
これらに対する種々の改良は従来からなされている。例
えば、特公昭47-13243号公報には、微量のテルビウム(T
b)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49-13244号公報にはマンガン(Mn)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、希土類酸硫化物系の蛍光体が主に用いられてお
り、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(Y
2 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。
【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(輝
度全体の底上げ)が望まれている。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 64-4691号公報には微量のガド
リニウム(Gd)を添加することが、また特開平 5-70775号
公報には微量のタングステン(W) を添加することが記載
されているが、これらはいずれも輝度の電圧・電流飽和
特性の向上を意図したものであり、輝度全体の特性向上
については言及されていない。
【0006】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、発光色純度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。
【0007】
【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,Gd,RE,W ……(1) (式中、REはTb、Pr、SmおよびEr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、Gdを 5.0×10-4〜 0.1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Smを用いる場
合には 5.0×10-4〜 0.5重量% の範囲で、 Wを 1×10-4
〜0.01重量% の範囲で含有し、かつ WとGdの含有重量比
(W/Gd)が 1/3〜 1/100の範囲であることを特徴としてい
る。
【0008】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。
【0009】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Gd、 Wおよ
びRE元素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。
【0010】また、Gdは 5.0×10-4〜 0.1重量% の範囲
で含有させる。図1に示すように、Gdの含有量が 5.0×
10-4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。また、 Wは 1×10-4〜0.01重量% の範囲
で含有させる。図2に示すように、 Wの含有量が 1×10
-4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0.01重量% を超えると、輝度の低下が
大きくなる。Gdのより好ましい含有量は 0.001〜0.05重
量% の範囲であり、 Wのより好ましい含有量は0.0005〜
0.007重量% の範囲である。
【0011】ここで、本発明の蛍光体においては、Gdと
Wの含有比率が重要であり、 WとGdの含有重量比(W/Gd)
は 1/3〜 1/100の範囲とする。これらの比から外れる
と、Gdおよび Wのそれぞれの量が最適値であっても、輝
度特性の改善効果を十分に得ることはできない。このよ
うに、本発明においては、Gdと Wの両元素を所定の比率
で微量添加することにより、Gdまたは Wの単独添加では
得られない両元素の相乗効果によって、輝度特性を大幅
に向上させている。 WとGdのより好ましい含有重量比(W
/Gd)は0.25〜0.01の範囲である。
【0012】RE元素は、上記Gdや Wと同様に輝度特性の
改善に効果を発揮するものであり、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。
【0013】表1は本発明による蛍光体と従来の蛍光体
の輝度と発光色とを比較して示すものである。表中試料
No 1〜 3は従来の蛍光体であり、試料No 4は本発明の蛍
光体の一例である。なお、いずれの試料もEu濃度は 6.8
重量% 、Tb濃度は 1×10-3重量% 、 W濃度は 1×10-3
量% 、Gd濃度は 5×10-3重量% とした。
【0014】
【表1】 表1からも明らかなように、本発明による蛍光体は、従
来の蛍光体に比べて輝度特性に優れることが分かる。こ
れは、上述したように、Gdと Wとの相乗効果によるもの
である。
【0015】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、ガドリニウム源としてはそ
の酸化物(Gd2 O3 )や炭酸塩等を、RE元素源としてTb
4 O 7 等の酸化物や炭酸塩等を、またタングステン源と
してはその酸化物(WO3 )やタングステン酸(H2 WO4
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(K
3 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。
【0016】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、タングステン量は原料混合
物の仕込み量に対して0.5%前後の量となり、また原料混
合物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。
【0017】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。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。
【0018】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【0019】実施例1〜8 下記の表2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。
【0020】
【表2】 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3に組成を示す蛍光体をそれぞれ得
た。
【0021】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
成を図3に示す。図3に示す陰極線管1は、その前面パ
ネル2の内面に、上記各実施例による蛍光体を用いた蛍
光面3が形成されており、この蛍光面3上にはAlの蒸着
膜4が形成されている。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、それぞれGdおよび W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。
【0022】
【表3】 表3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。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
発光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ることによって、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。
【図面の簡単な説明】
【図1】 Y2 O 2 S:Eu,Gd,RE,W蛍光体におけるGd量と
発光輝度との関係を示す図である。
【図2】 Y2 O 2 S:Eu,Gd,RE,W蛍光体における W量と
発光輝度との関係を示す図である。
【図3】 本発明の一実施例で作製した陰極線管の要部
構成を示す断面図である。
【符号の説明】
1……陰極線管 2……前面パネル 3……蛍光面 4……Alの蒸着膜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式: Y2 O 2 S:Eu,Gd,RE,W (式中、REはTb、Pr、SmおよびEr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、Gdを 5.0×10-4〜 0.1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Smを用いる場
    合には 5.0×10-4〜 0.5重量% の範囲で、 Wを 1×10-4
    〜0.01重量% の範囲で含有し、かつ WとGdの含有重量比
    (W/Gd)が 1/3〜 1/100の範囲であることを特徴とする蛍
    光体。
  2. 【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。
JP24256793A 1993-09-29 1993-09-29 蛍光体およびそれを用いた陰極線管 Withdrawn JPH0797571A (ja)

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Effective date: 20001226