JPH01108295A - 投写管用緑色発光螢光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、投写管の螢光膜に緑色発光成分として用い
られる希土類ガーネット螢光体に関するものである。

［従来の技術及びその問題点］ 現在広く実用化されている投写形陰極線管は、青色、緑
色、赤色の各単色陰極線管から発する映像を照写レンズ
により約５Ｏ〜１００倍に拡大投写し、４（）〜′７０
インチの大画面を得ているため、民生用カラーテレビジ
ョンの１０倍を超える大電流の電子線を螢光体に照射す
ることにより、高輝度を得ている。このため、フェース
プレート内面が６０℃以上の高温になるので、螢光体に
は一般の陰極線管に比べて種々の特性が要求される。即
ち、投射管用螢光体には、温度上昇による輝度の減少、
即ち、温度消光が少なくて、刺激電流の増加に伴う発光
効率の変化を示す特性、即ち、電流輝度飽和特性が優れ
、また、長時間の大電流の電ｒ線照利によるバーニング
（焼け）か生起しないものが望まれている。

従来、投写管用緑色発光螢光体として、他の緑色発光螢
光体に比へ電流輝度飽和特性が良いので、テルビウム付
活イツトリウム・アルミニウム・ガーネット螢光体、或
はテルビウム付活イツトリウム・アルミニウム・ガリウ
ム・ガーネット螢光体が注目されている。

しかしながら、これらテルビウム付活イツトリウム・ア
ルミニウム・カーネット螢光体及びテルビウム付活イツ
トリウム・アルミニウム・ガリウｌトガーネット螢光体
は、エネルギー効率が低いことと、長時間の電子線照射
による焼けが生じやすいこととの欠点があった。

従って、この発明の目的は、従来より発光輝度及びバー
ニング特性の優れたテルビウム付活イツトリウム・アル
ミニウム・ガーネット螢光体又はテルビウム付活イツト
リウム・アルミニウム・ガリウム・カーネット螢光体か
らなる投写管用緑色発光螢光体を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者等は、上述の問題の解決を図るため、種々の実
験をした結果、新規に以下のことを見い出した。

即ち、本発明者等は、従来のテルビウム付活イツトリウ
ム・アルミニウム・ガーネット螢光体又はテルビウム付
活イツトリウム・アルミニウム・ガリウム・ガーネット
螢光体（Ｙ３　（Ａ　Ｉ、　　Ｇ　ａ）５Ｏ１２：Ｔｂ
）において、Ｙの一部をｏ、ｏｏｉ〜１、０モル％のセ
リウム（Ｃｅ）で置換することにより、従来品より優れ
た温度消光特性及びバーニング特性を有した投写管用緑
色発光螢光体を得ることができることを新規に見い出し
た。

また、本発明の螢光体は従来品より優れた温度消光特性
及びバーニング特性を有する外、電流輝度飽和特性に優
れている。

尚、本発明のテルビウム付活イツトリウム・アルミニウ
ム・ガーネット螢光体及びテルビウム付活イツトリウム
・アルミニウム・ガリウム・カーネット螢光体は通常の
製造方法、例えば、特口昭６２−１９５Ｏ７８号公報で
開示された製造方法で作成される。

［作用］ 本発明者等は、　（Ｙｌ　−ｙＴ　ｂｏ、０５ｃ　ｅｙ
）　３Ａ　１５Ｏ１２なる組成式をもつテルビウム付活
イツトリウム・アルミニウム・ガーネット螢光体におい
て、セリウム濃度ｙを０．００００５モル％乃至１モル
％と変化させた螢光体を数種類作成し、これら螢光体を
パイレックスガラスに塗布し、アクリルラッカーフィル
ミング、メタルバックを施して螢光体塗布膜を形成した
。そして、螢光体塗布膜輝度測定装置にて印加電圧２７
ｋＶで電流密度５μＡ／ｃｒｎ２で各螢光体塗布膜の光
出力を測定した。

比較例として、セリウム濃度ｙをＯとした場合の従来の
螢光体、即ち、組成式が（Ｙ　Ｏ，９５Ｔ　ｂ　Ｏ。

０５）　３Ａ　ｌ　５Ｏ１２であるテルビウム付活イツ
トリウム・アルミニウム・ガーネット螢光体を作成し、
同様にして螢光体塗布膜を形成した。この螢光体塗布膜
のの光出力を基準として、本発明の螢光体を使用した各
塗布膜の相対発光輝度を図に示す。

図には、セリウム濃度ｙをＯとした場合の電子線励起発
光輝度を基準として電子線励起相対発光輝度が実線ｌで
示されている。図中の実線ｌから明かなように、セリウ
ム濃度が０．０００１モル％である場合、相対発光輝度
が約１０２％であり、セリウム濃度ｙが０．１１モル％
である場合に相対発光輝度が約１１０％と、略ピークを
なし、従来より約１割も発光輝度が増加しており、セリ
ウム濃度が１モル％である場合でも、相対発光輝度は約
１０１％と従来より発光輝度が増加している。

また、　　（Ｙｌ−ｙＴｂＯ，０７ｃｅｙ）３Ａ１３Ｇ
ａ２　０１２なる組成式をもつテルビウム付活イツトリ
ウム・アルミニウム・ガリウム・ガーネット螢光体にお
いて、上述と同様に、セリウム濃度ｙを０．００００５
乃至１モル％と変化させた実験試料を作成し、同様に塗
布膜を形成した。

上述と同様にテルビウム付活イツトリウム・アルミニウ
ム・ガーネット螢光体のセリウム濃度ｙをＯとした場合
の塗布膜における電子線励起発光輝度を基準として、実
験試料の相対発光輝度が図中の実線２に示されている。

図中の実線２から明かなように、セリウム濃度がｏ、ｏ
ｏｏｉモル％である場合、相対発光輝度が約１０３％で
あり、セリウム濃度ｙが０．１０モル％である場合に相
対発光輝度が約１０８％と、略ピークをなし、従来より
約１割も発光輝度が増加しており、セリウム濃度が０．
　８モル％である場合、相対発光輝度は約１００％と従
来と略同等となっている。

次に、本発明の螢光体の温度消光特性、電流輝度飽和特
性及びバーニング特性を測定した。

まず、温度消光特性の測定について説明する。

パイレックスガラスに各螢光体試料を塗布し、アクリル
ラッカーフィルミング、メタルバックを施して螢光体塗
布膜を形成した。

温度消光特性は、パイレックスガラスの温度を３０℃と
した時の塗布膜の発光輝度を基準としてパイレックスガ
ラスの温度を１００℃に上昇させた時の発光輝度を温度
消光特性値として百分率表示する。

次に、電流輝度飽和特性は以下のようにして測定した。

各塗布膜を印加電圧２７ｋＶで電子線励起し、電子線の
電流密度が０．５１ＩＡ／ｃｍ２である時の発光輝度を
基準とし、電流密度を５ｏμＡ／ｃｍ２に増加させた時
の光出力を電流輝度飽和特性値として百分率表示する。

バーニング特性は以下のようにして測定した。

塗布膜に対し電子線を印加電圧２７ｋＶで電流密度５Ｏ
ｕＡ／ｃｍ２で連続走査し強制劣化させ゛Ｃ強制劣化面
を得る。電子線走査していない塗布膜の部位の発光輝度
を２７ｋＶて０．　５μＡ／ｃｒ口２て測定した値を１
００％として、同条件で、強制力化面の発光輝度を測定
し、該相対発光輝度を百分率で表し、この数値をバーニ
ング特性値とした。

以下、セリウム濃度ｙを０．　１モル％とする、即ち、
組成式を（Ｙ　Ｏ，９４９Ｔ　ｂ　Ｏ，０５Ｃｅ　Ｏ，
００１）　３Ａ１５Ｏ１２及び（Ｙ　Ｏ，９２９Ｔ　ｂ
　Ｏ，０７Ｃｅ　Ｏ，００１）　３Ａ　１３Ｇ　ａ　２
０１２とする本発明の螢光体を用いた場合の塗布膜の温
度消光特性、電流輝度飽和特性及びバーニング特性の測
定結果について表を参照しながら説明する。尚、比較例
として、セリウム濃度ｙをＯとする、即ち、組成式を（
Ｙ　Ｏ，９５Ｔ　ｂ　Ｏ，０５）３Ａ　ｌ　５Ｏ１２及
び（Ｙ　Ｏ，９３Ｔ　ｂ　Ｏ，０？）　３Ａ　ｌ　３Ｇ
　ａ　２０１２とする従来の螢光体を用いた場合の塗布
膜を測定した。

表から明かなように、本発明の螢光体を用いた場合、温
度消光特性、電流輝度飽和特性及びバーニング特性が極
めて優れていた。

［実施例］ 以下、実施例に基づきこの発明について詳述する。

（実施例１） 高純度（９９，９９％以上）の酸化イツトリウム［Ｙ２
Ｏ３］　２．８４７モルと、純度９９．９％以上の酸化
テルビウム［Ｔ　ｂ４０７１０．　１５モルと、純度９
９．９％以上の炭酸セリウム［Ｃｅ２（ＣＯ３）３・Ｈ
２０］０．００３モルとを塩酸水に溶解し、この水溶液
を８０℃に加温した。一方、シュウ酸［Ｈ２Ｃ２０４・
２Ｈ２０］を、イツトリウム、テルビウム及びセリウム
のモル和の２．５倍以上の純水に溶解し、この水溶液を
８０℃に加温した。

これら雨水溶液をゆっくりと混合して反応させ、共沈シ
ュウ酸塩［（Ｙ、　　Ｔ　ｂ、　　Ｃｅ’）　２　（Ｃ
２０４）３・２Ｈ２０］を作製し、この共沈シュウ酸塩
を８００℃で分解し、共沈酸化物［（Ｙ、Ｔｂ、Ｃｅ）
２０３］とした。

この共沈酸化物と、純度９９．９％の酸化アルミニウム
［Ａｌ２Ｏ３］５モルと、融剤として塩化イツトリウム
［ＹＣｌ３］０．０１５モルと、フッ化イツトリウム［
ＹＦ３　］　０．０２モルと、炭酸カリウム［Ｋ２ＣＯ
３］　０．０２モルとを充分に混合し、この混合物を１
４５Ｏ℃の温度で５時間焼成した。

この焼成品を軽粉砕し、１０％の熱硝酸で洗浄し、残余
の融剤を除去した。この後、焼成品を水洗し、フルイに
かけて乾燥し、さらに乾式フルイにかけて、組成式を（
Ｙ　Ｏ，９４９Ｔ　ｂ　Ｏ，０５Ｃｅ　Ｏ，００１）３
Ａ　ｌ　５Ｏ１２とするテルビウム、セリウム共付活イ
ツトリウム・アルミニウム・ガーネット螢光体２モルを
得た。

セリウムを添加しない従来の螢光体［（Ｙｏ、９５Ｔ　
ｂＯ，Ｏ５）　３Ａ　１５Ｏ１２　］では、先の表中１
欄に示されるように、温度消光特性、電流輝度飽和特性
及びバーニング特性がそれぞれ９０％、８９％及び９０
％であるのに対し、本実施例の螢光体では、先の表中２
１１に示されるように、温度消光特性、電流輝度飽和特
性及びバーニング特性がそれぞれ１００％、９４％及び
９３％となり、極めて優れた特性が得られた。

（実施例２） 原料を以下の組成に調製すること以外上述の実施例１と
同様な方法で螢光体を作製した。

原料として、酸化イツトリウム［Ｙ２Ｏ３］　２゜７Ｅ
１７モル、酸化テルビウム［Ｔｂ４Ｏ７コ０．　２１モ
ル、炭酸セリウム［Ｃｅ２（Ｃ０３）　３−８２０］０
．００３モル、酸化アルミニウム［Ａｌ２０３１３モル
及び酸化ガリウム［Ｇａ２Ｏ３］２モルを使用した。ま
た、融剤として塩化イツトリウム［ＹＣｌ３］０．０３
５モル、フッ化イツトリウム［ＹＦ３］０．０２４モル
及び炭酸カリウム［Ｋ２ＣＯ３］０．０５モルを使用し
た。

得られた螢光体は、組成式を（Ｙ　０．９２９Ｔ　ｂ　
Ｏ，０？Ｃｅ　Ｏ，００１）　３Ａ　Ｉ　２Ｇ　ａ　２
０１２とするテルビウム、セリウム共付活イツトリウム
・アルミニウム・ガリウム・ガーネット螢光体であった
。

セリウムを添加しない従来の螢光体［（Ｙｏ、９３Ｔ　
ｂ　Ｏ，，０７）　３Ａ　ｌ　３Ｇ　ａ　２０　ｔ２　
］では、先の表中３欄に示されるように、温度消光特性
、電流輝度飽和特性及びバーニング特性がそれぞれ８７
％、９６％及び８５％であるのに対し、本実施例の螢光
体では、先の表中４欄に示されるように、温度消光特性
、電流輝度飽和特性及びバーニング特性がそれぞれ９３
％、９９％及び９０％となり、極めて優れた特性が得ら
れた。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、イツトリウム
・アルミニウム・ガーネット螢光体又はイツトリウム・
アルミニウム・ガリウム・ガーネット螢光体母体に特定
量のセリウムを導入することにより、温度消光、即ち、
温度上昇による輝度の減少が少なく、電子線の連続照射
による「焼け」を極めて軽減でき、さらに、電流輝度飽
和特性、即ち、刺激電流の増加に伴う発光効率の減少を
少なくできる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の螢光体を使用した塗布膜におけるセリ
ウムの添加量に対する相対発光輝度を示すグラフ図であ
る。 日。 ４Ｕし□□□

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 組成式が （Ｙ＿１＿−＿ｘ＿−＿ｙＴｂ＿ｘＣｅ＿ｙ）＿３（Ａ
   ｌ＿１＿−＿ｚＧａ＿ｚ）＿５Ｏ＿１＿２（但し、ｘ、
   ｙ及びｚが、夫々、０．０１≦ｘ≦０．１、０．０００
   ０１＜ｙ＜０．００８及び０≦ｚ≦１である） で表されることを特徴とする投写管用緑色発光螢光体。