KR930008209B1 - 음극선관 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

음극선관

제 1 도는 본 발명에 따른 음극선관을 개략 및 부분적으로 도시.

제 2 도는 크롬 활성된 인듐 보레이트의 방사에 대한 스퍽트럼 에너지 분포의 그래프도.

제 3 도는 크롬 및 유로퓸 활성된 인듐 보레이트의 방사를 제 2 도와 같은 방식으로 도시

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 음극선관의 외피 2 :스크린

3 : 발광층

본 발명은 발광 인듐 오르토보레이트(orthoborate)를 구비하는 발광 스크린을 갖춘 음극선관에 관한 것이다.

상기 관은 미합중극 특허 제 3,394,084호에서 공지되어 있다. 상기 특허 명세서에서는 란탄족 원소에 의해 활성화되는 발광 인듐 오르토보레이트(기본격자 InBO₃)에 대해서 공개되어 있으며, 상기 활성제는 기본 격자내의 인듐 성분을 치환시킨다. 3가 테르븀에 의해 활성화되고 녹색 방사를 하는 보레이트와, 3가 유로퓸에 의해 활성화되고 적색 방사를 하는 보레이트가 실용에 적합한 물질이다. 또한 Tb³⁺및 Eu³⁺두 물질에 의해 InBO₃를 활성화시키는 것이 네델란드왕국 특허원 제 8401175호(PHN.11.707) 및 유럽 특허원 제 0 111 303호에서 공지되어 있다. 이들 이중 활성화된 보레이트는 녹색과 적색 중간인 혼합색을 산출하고 활성제 함유량이 적게 유지되면 고 명도를 갖는다.

공지된 발광 인듐 보레이트는 20msec정도의 붕괴 시간(보통 붕괴)을 갖는다. 적당한 방사색, 고 명도 및 보통 붕괴 특성으로 인하여, 이들 공지된 보레이트는 특히 소위 DGD(데이타 그래픽스 디스플레이)관으로 불리는 데이타 표시용 음극선관에서 사용하기에 적합하다.

Al자리에서 치환되는 3가 크롬은 주어진 기본 격자, 특히 알루미늄산염 및 산화 알루미늄에서 활성제 역활을 한다고 공지되어 있다. 이러한 물질은 일반적으로 스펙트럼의 짙은 적색 또는 적외선 부분에서 발광한다. 1982년도판, 97권, 제82135n 호인 케미칼 앱스트랙트에서는, 예를들어 크롬 활성화된 YAl₃B₄O₁₂(헌타이트 결정 구조)가 기술되어 있다. 주어진 응용에 있어서, 음극선관용의 발광 물질은 스펙트럼의 적외선 부분내에서 방사하는 물질이 이용되는 것이 바람직하다.

그러므로, 본 발명의 목적은 적어도 스펙트럼의 적외선 부분내에서 효율적으로 발광하는 물질이 제공되는 음극선관을 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 음극선관은 발광 인듐 오르토보레이트를 함유한 발광 스크린이 제공되며 인듐 오르토보레이트가 3가 크롬에 의해 활성되어지는 특징을 지니고 있다.

본 발명에 따른 실험에서는 방해석 결정 구조를 갖는 인듐 오르토보레이트 격자가 크롬의 활성에 의해 스펙트럼의 적외선 부분에서 방사하는 (방사대역은 최대 810nm 및 약 120nm의 절반폭을 갖음) 매우 효율적으로 발광하는 물질을 산출하는 것을 나타낸다. 이러한 효율적인 발광은 크롬과 같은 전이물질의 발광이 결정구조 및 기본 격자의 합성에 매우 크게 의존되므로 예기 또는 기대될 수 있다. 이것은 예를들어 단지 격자에 의해 약간만 영향을 받는 희귀한 지구 물질과는 대조적이어 매우 다양한 기본격자로 효율적으로 발광할 수 있다.

본 발명에 따른 음극선관의 잇점을 크롬 활성된 인듐 보레이트가 실제로 가시방사를 나타내지 않는다는 것이다. 이것은 단지 적외선 방사만이 바람직하고 가시방사가 방해될 수 있는 경우에 중요성을 갖는다. 또 다른 잇점은 발광 인듐 보레이트가 매우 미세한 결정 분말헝태(평균 결정 크기는 예를들어 약 1/μm)로 얻어질 수 있다는 것이다. 그리고 효율성은 상기 분말보다 다 미세하지 목한 분말만큼 높다. 미세분말은 발광스크린에서 요구되는 분말의 양이 일반적으로 미세치 않은 분말을 사용할때 보다 더 적게 되는 잇점을 가지고 있다.

본 발명에 따른 음극선관을 보레이트가 일반식 In_1-pCr_pBO₃, 1.10^-5≤P≤5.10^-2으로 규정된 합성물을 갖는다는 점에서 적합한 상기 값의 크롬 함유량 P로, 사실상 고 에너지 효율을 얻는다. 최고의 효율은 3.10^-4≤P≤1.10^-3으의 범위의 P값으로 얻어진다.

본 발명에 따른 음극선관의 유리한 실시예에서는 발광스크린이 적어도 다른 하나이상의 발광물질을 포함하고 있는 특징이 있다. 사용된 다른 발광물질은 표시 음극선관에 사용하기에 적합한 물질인 예를들어 망각 활성된 아연 실리케이트, Ag- 및 Cu-활성된 아연 카드뮴 설파이드와 같은 발광 설파이드, Eu -및 Tb 활성된 인듐 보레이트 및 Eu³⁺활성된 옥시설파이드에서 선택될 수 있다. 이러한 방법으로, 소위 라이트펜의 사용이 가능한 데이타 그래픽스 표시관(DGD)관을 얻을 수 있다. 이러한 라이트펜은 Cr 활성된 인듐 보레이트의 IR 방사에 선택적으로 감응하는 소자이며, 이것으로 화상 스크린상에 위치가 정확하게 결정될수 있다. 이로써 컴퓨터 지원 설계 또는 컴퓨터 지원제조(CAD, CAM)에서 사용된 바와같이 라이트펜에 의해 선택된 스크린상의 영역에서 바람직한 정보를 부가하거나 또는 삭제시키는 것이 가능하다.

본 발명에 따른 음극선관의 특정 실시예에서는 인듐 오르토보레이트가 또한 3가 유로퓸에 의해 활성화되고 구조식 In_1-p-qCr_pEu_qBO₃3.10^-4

q

1.10^-1으로 규정된 합성물을 갖는 것을 특징으로 하고 있다. 크롬 및 함유량 P는 상술된 범위 1.10^-5≤P≤5.10^-2내에서 선택된다. 크롬 및 유로퓸으로 활성화된 인듐 보레이트는 적외선에서 크롬방사와 주로 590 내지 600nm 에서 Eu³⁺의 라인방사를 산출한다. 전체(Cr 및 Eu)방사의 효율성은 매우 높다. 방사에 대한 Cr 및 Eu의 바람직한 기여는 Cr 및 Eu농도의 적합한 선택으로 조정될수 있다. Cr 및 Eu활성된 인듐 보레이트에서 Eu방사는 매우 효율적이며, Cr방사의 허용 산출은 보유된다는 것이 발견되었다. 이러한 인듐 보레이트가 제공된 음극선관에 있어서, 화상표시(적어도 적색 화상의 표시)와 단지 한 발광 물질으로부터 위치를 결정하는 적외선 신호를 얻는 것이 가능하다. 또한 Cr 및 Eu 활성된 인듬 Eu 보레이트에서 방사는 단지로만 활성된 공지된 보레이트보다도 훨씬 더 효율적이다. 이들 경우에 있어서, 크롬방사는 비교적 낮으며 이러한 발광 보레이트를 갖는 관은 단지 적색방사만이 바람직하고 적외선 방사가 방해되지 안으면 공지된 Eu 활성화 보레이트가 제공된 관과 비교하여 잇점이 있다.

본 발명에 따른 발광 인듐 보레이트는 가열에 의해 이들 산화물을 생성하는 조성물 또는 화합물의 산화 혼합물의 고 온도에서외 고상반응으로 얻어진다. 반웅은 일반적으로 1100 내지 1400℃ 온도의 공기중에서 일어난다.

본 발명에 따른 음극선관의 실시예를 다수의 예와 측정 및 도면을 참조하여 좀더 상세히 기술할 것이다.

제 1 도에 있어서, 참조번호(1)는 음극선관의 외피를 표시한다. 외피 (1)는 발광층(3)을 갖는 스크린(2)을 구비하고 있다. 발광 스크린(2,3)은 발광 크로뮴 활성 인듐 오르토보레이트를 갖고 있다. 스크린은 또한 예를들어 DGD관에서 사용될 때 크로뮴 활성된 인듐 보궤이트와 혼합된 또다른 발광물질을 구비할 수 있다.

[준비 예]

혼합물은 0.02몰의 In₂O₃, 0.08몰의 H₃BO₃및 2×10^-5몰의 Cr₂O₃로 구성되어졌다. 혼합물은 100몰 ×%이상의 H₃BO₃를 함유하였다.

혼합물은 공기중의 1200℃의 용광로에서 8시간 동안 열처리 되었다.냉각후에, 산출물은 물로 세척되었고 세척후에 건조, 분쇄 및 걸러졌다. 얻어진 분말은 구조식 In_0.999Cr_0.001BO₃에 따른 발광 인듐 보레이트 이었다. 음극선 여기에 의해서, 보레이트는 810nm 가 최대치이고 120nm 의 절반치 폭을 갖는 대역에서 방사한다. 상기 보레이트의 방사의 스펙트럼 에너지 분포가 제 2 도에서 도시된다. 파장λ(nm로)는 제 2도의 그래프의 가로좌표상에서 플로트되고 일정한 파장간격 (임의 단위로)당 방사 에너지 E는 세로 좌표상에서 플로트된다. 보레이트의 에너지 효율은 표준에 대해서 28%가 되는 것으로 발견되었다. 녹색발광 Cu- 및 Al- 활성된 아연 카드뮴 설파이드는 표준으로서 사용되었다(P 22, 에너지 효율 18%).

상술된 준비예에서 기술된 바와같이 동일한 방법으로, 구조식 In_1-pCr_pBO₃에 따른 다수의 인듐 보레이트가 얻어지며, 여기서 크롬 함유량 p가 변화되었다. 이들 보레이트는 모두 상술된 준비예의 물질과 동일한 방사를 나타내었다. (동일 표준에 대해서) 에너지 효율 η의 측정결과를 표 1에서 표시하였다.

[표 1]

크롬 및 3가의 유로퓸에 의해 활성된 대다수의 인듐 보레이트는 상기 준비예에서 기술된 것과 동일한 방법으로 준비되었다. 필요로 되는 유니퓸이 Eu₂O₃로서 열처리 혼합물에 첨가되었다. 다음의 표 2에서, (상술된 표준에 다시 대해서)에너지 효율 η의 측정결과를 표시한다. 표 2에서 각 열은 주어진 크름 함유량 p 및 변화 하는 유로퓸 함유량 q를 갖는 물질에 대한 측정으로 구성되며, 표 2 에서 각 행은 고정된 Eu함유량 및 변화하는 크롬 함유량을 갖는 물질에 대한 측정이 주어진다. 일반적으로. 크롬 방사의 에너지 효율(표에서 a로 표시된 라인 참조) 및 유로퓸 방사의 에너지 효율(b로 표시된 라인) 양쪽 모두 각자의 물질에 대해서 측정된다. 표에서 c로 표시된 라인은 전체 효율(Cr 및 Eu방사의 합)을 도시한다. 이러한 일련의 실험에는 또한 단자 유로퓸으로만 활성된 극히 적은 인듐 보레이트가 포함되었다(P=0인 열을 참조, 이들 물질은 본 발명에 따른 것이 아니다). (브래킷간에 주어진) Eu방사의 효율에 대한 측정값과 본 발명에 따른 인듐 보레이트의 효율 측정값의 비교는 이러한 효율이 공지된 물질에서보다 본 발명에 따른 물질에서 더 높다는 것을 나타낸다.

[표 2]

a. 코롬 방사의 에너지 효율

b. 유로퓸방사의 에너지 효율

c. 전체에너지 효율

1) 구조식 In_0.987Cr_0.003Eu_0.010BO₃에 따른 이러한 발광 보레이트의 스펙트럼 에너지 분포가 제 3 도의 그래프에서 도시된다.

(2) 본 발명에서 따른 보레이트(In_0.9699Cr_0.0001Eu_0.03BO₃)는 공지된 In_0.94C_0.06BO₃의 것보다 16% 높은 Eu방사의 에너지 효율을 갖는다. 본 발명에 따른 보레이트는 단지 공지된 보레이트 것의 절반인 Eu함유량을 갖는다.

Claims (6)

1. 발광 인듐 오르토보레이트를 구비한 발광 스크린이 제공된 음극선관에 있어서, 인듐 오르토보레이트는 3가의 크롬으로 활성되는 것을 특징으로 하는 음극선관.
2. 제 1 항에 있어서, 보레이트는 구조식 In_1-pCr_pBO₃, 1×10^-5≤P≤5×10^-2로 규정된 합성물을 갖는 것을 특징으로 하는 음극선관.
3. 제 2 항에 있어서, 3×10^-4≤P≤1×10^-2인 것을 특징으로 하는 음극선관.
4. 제 1 항, 2항 또는 3항에 있어서, 발광 스크린은 적어도 또다른 발광 물질을 구비하는 것을 특징으로 하는 음극선관.
5. 제 1 항, 제 2 항 또는 3 항에 있어서, 인듐 보레이트는 또한 3가의 유로퓸에 의해 활성되며 구조식 In_1-p-qCr_pEu_qBO₃: 3×10^-4≤q≤1×10^-1로 규정된 합성물을 갖는 것을 특징으로 하는 음극선관.
6. 제 4 항에 있어서, 인듐 보레이트는 또한 3가의 유로품에 의해 활성되며 구조식 In_1-p-qCr_pEu_qBO₃, 3×10^-4≤q≤1×10^-1로 규정된 합성물을 갖는 것을 특징으로 하는 음극선관.

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