JPS6223031B2 - - Google Patents
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- JPS6223031B2 JPS6223031B2 JP58242136A JP24213683A JPS6223031B2 JP S6223031 B2 JPS6223031 B2 JP S6223031B2 JP 58242136 A JP58242136 A JP 58242136A JP 24213683 A JP24213683 A JP 24213683A JP S6223031 B2 JPS6223031 B2 JP S6223031B2
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
Landscapes
- Luminescent Compositions (AREA)
Description
最近情報処理、数値制御、設計、教育、事務合
理化、遊戯などの各分野で小型電子計算機が普及
するにつれてデイスプレイ機器用ブラウン管の需
要がめざましく拡大してきた。単色表示ブラウン
管には現在緑色、白黒および黄〜橙色の螢光体が
用いられているが、今後は見やすさと眼の疲労の
少なさから橙色表示と白黒表示が主流になるとみ
られている。デイスプレイ機器用ブラウン管に要
求される特性には、前記した発色の他に明るさと
チラつきのなさがある。特にデイスプレイ機器用
ブラウン管の場合にはテレビ用ブラウン管より電
子線の掃引周波数が低いことが多いので長残光螢
光体を用いないと画面がチラつく。しかし一般
に、螢光体は長残光化すると輝度が著しく低下す
る特性があるので、長残光高輝度の螢光体を得る
ことは難しい。単一組成の螢光体でこの規準をほ
ぼ満足するものは、Zn2SiO4:Mn緑色螢光体(1/
10残光時間τ1/10=40〜50msec)と3Cd3
(PO4)2・CdCl2:Mn橙色螢光体(τ1/10=
30msec)のみである。白黒表示の場合に必要な
白色は通常CIE(国際照明委員会)色度座標表示
で0.2<x,y0.3の青白色が用いられるが、こ
の色度座標領域では単一組成で高輝度の螢光体は
ない。そこで、混合白色螢光体は、上記デイスプ
レイ機器用ブラウン管用螢光体の必要特性を考慮
してZn2SiO4:Mnまたは3Cd3(PO4)2・CdCl2:
Mnを混合材料の一部に用いるのが通例である。
しかしこれら長残光螢光体の補色螢光体(青色,
赤色)が短残光(τ1/10=数〜数+μsec)であ
るため、混合色は励起停止後の減衰過程で色ムラ
やチラつきを生じたり、逆に色ムラやチラつきを
抑えるために輝度を低くしなければならないとい
う欠点があつた。また上記のCd系螢光体を用い
る場合には、有害物質の排出を抑制するため厳重
な回収システムを採用しなければならず、コスト
アツプの大きな要因になるという欠点が加わる。 本発明の混合白色螢光体は上記した従来のデイ
スプレイ機器ブラウン管用螢光体のもつ欠点を解
消するために開発された。 前記目的に沿うために、本発明では一般式が
Ca1-〓Mg〓S:Mn(0α<0.04)で表示され
る橙色螢光体と、一般式がCa1-〓Mg〓S:Cu,
A(0β<0.04,A≡Na又はK)で表示され
る青色螢光体とを混合することによつてCIE色度
座標(x,y)で0.2<x,y<0.4の範囲に属す
る白系発色を可能にした高輝度残光性螢光体を開
示する。この螢光体においては、 (1) 上記橙色および青色螢光体の発光効率がほぼ
同程度に高く(14〜17%)、したがつて混合白
色領域においても高輝度になる。なお上記橙
色,青色螢光体における組成比α,βが0.05以
上の領域では発光効率の低下と化学的安定性の
低下が目立つために混合白色螢光体用材料には
用いない、 (2) 上記橙色および青色螢光体がほぼ同じ励起電
流―輝度特性を示し、また残光も混合組成が
0.15Ca1-〓Mg〓S:Mn(0≦α<0.04)
0.7の領域、即ち橙色螢光体Ca1-〓Mg〓:Mn
の混合モル比0.15〜0.7の組成範囲で融合特性
を示すために色ムラ、チラつきを生じない。す
なわち、付活剤濃度や組成比αによつて
Ca1-〓Mg〓S:Mn(0α<0.04)の残光時
間は5msecτ1/1012msecの間で変化し、
またCa1-〓Mg〓S:Cu,A(0β<0.04)
では8msecτ1/1025msecと変化する。
様々に組合せをかえてテストすると、この混合
白色螢光体では第1図に図示した如く橙色螢光
体Ca1-〓Mg〓S:Mn(但し、0α<4)の
混合モル比0.15〜0.7の組成は、0.2<x,y<
0.4と大部分重複し、この領域においては融合
型特性を示して励起停止後の残光色に色ムラが
みられないが、これ以外の組成領域(青色螢光
体85mol%以上または橙色螢光体70mol%以上
の混合組成)では自己主張型特性を示して青色
ムラまたは橙色ムラを生ずることがわかつた。
したがつて、第1図に示した重複領域が好まし
い混合白色螢光体組成(特許請求の範囲)であ
る、 (3) 有害物質や貴金属を含まないのでコストメリ
ツトが出る。という特長があるため、前記問題
点はほぼ解消されるが、これらに加えて、 (4) 母体組成比α,βおよび付活剤濃度によつて
第1図に示したように混合前の螢光体の色度座
標をかなり大幅に変化させうるので混合白色の
表示が広い範囲で精密に制御できる、 という利点がある。0.2<x,y<0.4という範囲
は青白色から温白色まで含み、ユーザーに広い選
択範囲を提供する。 以下実施例に基づいて、本発明を詳しく述べ
る。 (その1) 炭酸カルシウムと硫化マンガンを出
発材料として硫化水素中で焼成した粒径約5μm
のCaS:Mn(0.1mol%)と、炭酸カルシウム,
炭酸マグネシウム,炭酸ナトリウム,酸化銅を出
発材料にして硫化水素中で焼成した粒径約5μm
のCa0.99Mg0.01S:Cu(0.1mol%),Na(2.3mol
%)を混合して白色螢光体を作つた。CaS:Mn
(0.1mol%)を螢光体A,Ca0.99Mg0.01S:Cu
(0.1mol%),Na(2.3mol%)を螢光体Bとする
と、螢光体A,Bの色度座標はそれぞれ(x,
y)=(0.524,0.477),(x,y)=(0.136,
0.182)であつた。螢光体A,Bを適当な割合で
混合すると第1表に示すような混合白色螢光体が
0.2<x,y<0.4の範囲で得られた。第1表のデ
ータは加速電圧20KVの電子線で励起した時の室
温における色度座標値および発光効率(絶対エネ
ルギー効率表示%)を示している。なお第1表と
同一励起条件下で測定した螢光体A,Bの発光効
率はそれぞれ17%,17.8%であつた。また、第1
表に示した混合白色螢光体は残光時間τ1/10が
13.5〜14.2msecでありA,Bの融合型特性を示す
ため12インチブラウン管用フエースプレートに塗
布後45Hzの繰返し周波数で掃引しデイスプレイし
ても色ムラ,チラつきは全く観測されなかつた。
理化、遊戯などの各分野で小型電子計算機が普及
するにつれてデイスプレイ機器用ブラウン管の需
要がめざましく拡大してきた。単色表示ブラウン
管には現在緑色、白黒および黄〜橙色の螢光体が
用いられているが、今後は見やすさと眼の疲労の
少なさから橙色表示と白黒表示が主流になるとみ
られている。デイスプレイ機器用ブラウン管に要
求される特性には、前記した発色の他に明るさと
チラつきのなさがある。特にデイスプレイ機器用
ブラウン管の場合にはテレビ用ブラウン管より電
子線の掃引周波数が低いことが多いので長残光螢
光体を用いないと画面がチラつく。しかし一般
に、螢光体は長残光化すると輝度が著しく低下す
る特性があるので、長残光高輝度の螢光体を得る
ことは難しい。単一組成の螢光体でこの規準をほ
ぼ満足するものは、Zn2SiO4:Mn緑色螢光体(1/
10残光時間τ1/10=40〜50msec)と3Cd3
(PO4)2・CdCl2:Mn橙色螢光体(τ1/10=
30msec)のみである。白黒表示の場合に必要な
白色は通常CIE(国際照明委員会)色度座標表示
で0.2<x,y0.3の青白色が用いられるが、こ
の色度座標領域では単一組成で高輝度の螢光体は
ない。そこで、混合白色螢光体は、上記デイスプ
レイ機器用ブラウン管用螢光体の必要特性を考慮
してZn2SiO4:Mnまたは3Cd3(PO4)2・CdCl2:
Mnを混合材料の一部に用いるのが通例である。
しかしこれら長残光螢光体の補色螢光体(青色,
赤色)が短残光(τ1/10=数〜数+μsec)であ
るため、混合色は励起停止後の減衰過程で色ムラ
やチラつきを生じたり、逆に色ムラやチラつきを
抑えるために輝度を低くしなければならないとい
う欠点があつた。また上記のCd系螢光体を用い
る場合には、有害物質の排出を抑制するため厳重
な回収システムを採用しなければならず、コスト
アツプの大きな要因になるという欠点が加わる。 本発明の混合白色螢光体は上記した従来のデイ
スプレイ機器ブラウン管用螢光体のもつ欠点を解
消するために開発された。 前記目的に沿うために、本発明では一般式が
Ca1-〓Mg〓S:Mn(0α<0.04)で表示され
る橙色螢光体と、一般式がCa1-〓Mg〓S:Cu,
A(0β<0.04,A≡Na又はK)で表示され
る青色螢光体とを混合することによつてCIE色度
座標(x,y)で0.2<x,y<0.4の範囲に属す
る白系発色を可能にした高輝度残光性螢光体を開
示する。この螢光体においては、 (1) 上記橙色および青色螢光体の発光効率がほぼ
同程度に高く(14〜17%)、したがつて混合白
色領域においても高輝度になる。なお上記橙
色,青色螢光体における組成比α,βが0.05以
上の領域では発光効率の低下と化学的安定性の
低下が目立つために混合白色螢光体用材料には
用いない、 (2) 上記橙色および青色螢光体がほぼ同じ励起電
流―輝度特性を示し、また残光も混合組成が
0.15Ca1-〓Mg〓S:Mn(0≦α<0.04)
0.7の領域、即ち橙色螢光体Ca1-〓Mg〓:Mn
の混合モル比0.15〜0.7の組成範囲で融合特性
を示すために色ムラ、チラつきを生じない。す
なわち、付活剤濃度や組成比αによつて
Ca1-〓Mg〓S:Mn(0α<0.04)の残光時
間は5msecτ1/1012msecの間で変化し、
またCa1-〓Mg〓S:Cu,A(0β<0.04)
では8msecτ1/1025msecと変化する。
様々に組合せをかえてテストすると、この混合
白色螢光体では第1図に図示した如く橙色螢光
体Ca1-〓Mg〓S:Mn(但し、0α<4)の
混合モル比0.15〜0.7の組成は、0.2<x,y<
0.4と大部分重複し、この領域においては融合
型特性を示して励起停止後の残光色に色ムラが
みられないが、これ以外の組成領域(青色螢光
体85mol%以上または橙色螢光体70mol%以上
の混合組成)では自己主張型特性を示して青色
ムラまたは橙色ムラを生ずることがわかつた。
したがつて、第1図に示した重複領域が好まし
い混合白色螢光体組成(特許請求の範囲)であ
る、 (3) 有害物質や貴金属を含まないのでコストメリ
ツトが出る。という特長があるため、前記問題
点はほぼ解消されるが、これらに加えて、 (4) 母体組成比α,βおよび付活剤濃度によつて
第1図に示したように混合前の螢光体の色度座
標をかなり大幅に変化させうるので混合白色の
表示が広い範囲で精密に制御できる、 という利点がある。0.2<x,y<0.4という範囲
は青白色から温白色まで含み、ユーザーに広い選
択範囲を提供する。 以下実施例に基づいて、本発明を詳しく述べ
る。 (その1) 炭酸カルシウムと硫化マンガンを出
発材料として硫化水素中で焼成した粒径約5μm
のCaS:Mn(0.1mol%)と、炭酸カルシウム,
炭酸マグネシウム,炭酸ナトリウム,酸化銅を出
発材料にして硫化水素中で焼成した粒径約5μm
のCa0.99Mg0.01S:Cu(0.1mol%),Na(2.3mol
%)を混合して白色螢光体を作つた。CaS:Mn
(0.1mol%)を螢光体A,Ca0.99Mg0.01S:Cu
(0.1mol%),Na(2.3mol%)を螢光体Bとする
と、螢光体A,Bの色度座標はそれぞれ(x,
y)=(0.524,0.477),(x,y)=(0.136,
0.182)であつた。螢光体A,Bを適当な割合で
混合すると第1表に示すような混合白色螢光体が
0.2<x,y<0.4の範囲で得られた。第1表のデ
ータは加速電圧20KVの電子線で励起した時の室
温における色度座標値および発光効率(絶対エネ
ルギー効率表示%)を示している。なお第1表と
同一励起条件下で測定した螢光体A,Bの発光効
率はそれぞれ17%,17.8%であつた。また、第1
表に示した混合白色螢光体は残光時間τ1/10が
13.5〜14.2msecでありA,Bの融合型特性を示す
ため12インチブラウン管用フエースプレートに塗
布後45Hzの繰返し周波数で掃引しデイスプレイし
ても色ムラ,チラつきは全く観測されなかつた。
【表】
(その2) 炭酸カルシユウム,炭酸マグネシユ
ウム,硫酸マンガンを原料として硫化水素雰囲気
で繰返し硫化することにより粒径4μmの
Ca0.97Mg0.03S:Mn(0.5mol%)(以下螢光体
C)を焼成した。また硫酸カルシユウム,硫酸マ
グネシユウム,硫酸銅,炭酸カリウムを原料とし
て同様に硫化水素雰囲気で硫化することにより粒
径4μmのCa0.9995Mg0.0005S:Cu(0.1mol%),
K(2mol%)(以下螢光体D)を焼成した。螢光
体C,Dの色度座標はそれぞれ(x,y)=
(0.565,0.432),(x,y)=(0.136,0.242)であ
つた。螢光体C,Dを適当な割合で混合した後15
インチブラウン管のフエースプレートに沈降塗布
し、14KVの電子線で励起して螢光特性を室温で
測定した。その混合白色の特性値を螢光体C,D
と対比して示したのが第2表である。また発光輝
度の励起電流依存性を示すと第2図のように B∝I0.84〜0.88 となる。すなわち螢光体C,Dおよび第2表の混
合白色螢光体はいずれもデイスプレイ機器用ブラ
ウン管の使用電流領域でほぼ一致した飽和特性を
示す。また残光時間は螢光体C,Dがそれぞれτ
1/10=5.5msec,18.2msecであつたが、第2表に
示した混合白色螢光体ではほぼ14.5msecと一定
であつた。そしてこれら混合白色螢光体はデイス
プレイ像に全く色ムラを生じなかつた。 第2表および第2図のデータはC,Dの組合せ
による0.2<x,y<0.4の混合白色螢光体が色ズ
レやチラつきを効果的に抑制していることを示し
ている。また第2表はこの混合白色螢光体がデイ
スプレイ機器用ブラウン管として充分な発光効率
をもつていることを示している。
ウム,硫酸マンガンを原料として硫化水素雰囲気
で繰返し硫化することにより粒径4μmの
Ca0.97Mg0.03S:Mn(0.5mol%)(以下螢光体
C)を焼成した。また硫酸カルシユウム,硫酸マ
グネシユウム,硫酸銅,炭酸カリウムを原料とし
て同様に硫化水素雰囲気で硫化することにより粒
径4μmのCa0.9995Mg0.0005S:Cu(0.1mol%),
K(2mol%)(以下螢光体D)を焼成した。螢光
体C,Dの色度座標はそれぞれ(x,y)=
(0.565,0.432),(x,y)=(0.136,0.242)であ
つた。螢光体C,Dを適当な割合で混合した後15
インチブラウン管のフエースプレートに沈降塗布
し、14KVの電子線で励起して螢光特性を室温で
測定した。その混合白色の特性値を螢光体C,D
と対比して示したのが第2表である。また発光輝
度の励起電流依存性を示すと第2図のように B∝I0.84〜0.88 となる。すなわち螢光体C,Dおよび第2表の混
合白色螢光体はいずれもデイスプレイ機器用ブラ
ウン管の使用電流領域でほぼ一致した飽和特性を
示す。また残光時間は螢光体C,Dがそれぞれτ
1/10=5.5msec,18.2msecであつたが、第2表に
示した混合白色螢光体ではほぼ14.5msecと一定
であつた。そしてこれら混合白色螢光体はデイス
プレイ像に全く色ムラを生じなかつた。 第2表および第2図のデータはC,Dの組合せ
による0.2<x,y<0.4の混合白色螢光体が色ズ
レやチラつきを効果的に抑制していることを示し
ている。また第2表はこの混合白色螢光体がデイ
スプレイ機器用ブラウン管として充分な発光効率
をもつていることを示している。
【表】
(その3) 炭酸カルシウム,硫酸マグネシウ
ム,酸化マンガンと硫化水素を原料として粒径6
μmのCa0.99Mg0.01S:Mn(0.2mol%)を焼成し
た。また同様に炭酸カルシウム,酸化銅,炭酸ナ
トリウム(又は炭酸カリウム)と硫化水素より粒
径約5μmのCaS:Cu(0.15mol%),Naおよび
CaS:Cu(0.15mol%),Kを焼成した。
Ca0.99Mg0.01S:Mn(0.2mol%)(以下螢光体
E)の色度座標は(x,y)=(0.540,0.459)で
ありτ1/10=9.5msecであつた。またCaS:Cu
(0.15mol%),Na(以下螢光体F)およびCaS:
Cu(0.15mol%),K(以下螢光体G)の色度座
標および残光時間はNa又はKの含有濃度と共に
大きく変化する。螢光体Eを30mol%,螢光体F
(又はG,或いはFとGの混合物)を70mol%加
えて混合した白色螢光体を12インチのブラウン管
フエースプレートに塗布し、14KVの電子線で励
起した時の室温における螢光特性は第3表のよう
になる。なお第3表に掲示した青色螢光体の色度
座標は、ガラス板上にF(又はG、或いはFとG
との混合物)を沈降塗布させて得たテストサンプ
ルを用いて、ブラウン管とほぼ同じ条件下で電子
線励起発光を生ぜしめ測定したものである。第3
表のデータは、白色螢光体の色座標(y値)が
0.2より小さい時残光ムラを生ずるが、0.2<y<
0.4の領域では色ムラを生じないことを示してい
る。本実施例では示してないが、同様にx,y
0.4,x0.2の色座標領域でも残光ムラを生ずる
ことが示された。第3表のy0.2で生ずるのは
青ムラであるが、xまたはyが0.4以上の領域で
は橙色ムラが目立つ。
ム,酸化マンガンと硫化水素を原料として粒径6
μmのCa0.99Mg0.01S:Mn(0.2mol%)を焼成し
た。また同様に炭酸カルシウム,酸化銅,炭酸ナ
トリウム(又は炭酸カリウム)と硫化水素より粒
径約5μmのCaS:Cu(0.15mol%),Naおよび
CaS:Cu(0.15mol%),Kを焼成した。
Ca0.99Mg0.01S:Mn(0.2mol%)(以下螢光体
E)の色度座標は(x,y)=(0.540,0.459)で
ありτ1/10=9.5msecであつた。またCaS:Cu
(0.15mol%),Na(以下螢光体F)およびCaS:
Cu(0.15mol%),K(以下螢光体G)の色度座
標および残光時間はNa又はKの含有濃度と共に
大きく変化する。螢光体Eを30mol%,螢光体F
(又はG,或いはFとGの混合物)を70mol%加
えて混合した白色螢光体を12インチのブラウン管
フエースプレートに塗布し、14KVの電子線で励
起した時の室温における螢光特性は第3表のよう
になる。なお第3表に掲示した青色螢光体の色度
座標は、ガラス板上にF(又はG、或いはFとG
との混合物)を沈降塗布させて得たテストサンプ
ルを用いて、ブラウン管とほぼ同じ条件下で電子
線励起発光を生ぜしめ測定したものである。第3
表のデータは、白色螢光体の色座標(y値)が
0.2より小さい時残光ムラを生ずるが、0.2<y<
0.4の領域では色ムラを生じないことを示してい
る。本実施例では示してないが、同様にx,y
0.4,x0.2の色座標領域でも残光ムラを生ずる
ことが示された。第3表のy0.2で生ずるのは
青ムラであるが、xまたはyが0.4以上の領域で
は橙色ムラが目立つ。
【表】
以上の実施例で述べたように、本発明の混合白
色螢光体を用いると、デイスプレイ機器用ブラウ
ン管では高輝度、色ムラ,チラつきなしのすぐれ
た青白色〜温白色表示が具現できる。 実施例では電子線励起螢光特性のみを述べた
が、本発明の混合白色螢光体は、殆んど着色して
いないので紫外線(2537AHgline)励起用螢光
体としても用いうる。
色螢光体を用いると、デイスプレイ機器用ブラウ
ン管では高輝度、色ムラ,チラつきなしのすぐれ
た青白色〜温白色表示が具現できる。 実施例では電子線励起螢光特性のみを述べた
が、本発明の混合白色螢光体は、殆んど着色して
いないので紫外線(2537AHgline)励起用螢光
体としても用いうる。
第1図は本発明の特許請求の範囲を示した図で
あり、第2図は発面の一本実施例における電子線
励起特性の励起電流と発光輝度の関係を示す図で
ある。
あり、第2図は発面の一本実施例における電子線
励起特性の励起電流と発光輝度の関係を示す図で
ある。
Claims (1)
- 1 一般式がCa1-〓Mg〓S:Mn(0α<
0.04)で表示される橙色螢光体と一般式が
Ca1-〓Mg〓S:Cu,A(0β<0.04,A≡Na
又はK)で表示される青色螢光体とを混合するこ
とによつて、CIE色度座標(x,y)で0.2<
x,y<0.4の範囲と橙色螢光体Ca1-〓Mg〓S:
Mnの混合組成モル比0.15〜0.7の組成範囲との重
複領域の白系発色を具現した白色螢光体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58242136A JPS60135477A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 白色螢光体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58242136A JPS60135477A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 白色螢光体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60135477A JPS60135477A (ja) | 1985-07-18 |
JPS6223031B2 true JPS6223031B2 (ja) | 1987-05-21 |
Family
ID=17084842
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58242136A Granted JPS60135477A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 白色螢光体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60135477A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4191937B2 (ja) * | 2002-02-15 | 2008-12-03 | 株式会社日立製作所 | 白色光源及びそれを用いた画像表示装置 |
-
1983
- 1983-12-23 JP JP58242136A patent/JPS60135477A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS60135477A (ja) | 1985-07-18 |
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