JP4130635B2 - Electron beam excitation device and image display device - Google Patents
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本発明は、電子線励起装置および画像表示装置に関する。 The present invention relates to an electron beam excitation device and an image display device.
現在、映像情報システムは高精細化、大画面化の方向にむかっており、より鮮明な画像を大画面で表示することが、カラーディスプレイに強く望まれている。そのためには、輝度や解像度の向上および寿命の改善が必要であり、特に、大画面表示に適した投写型陰極線管（投写管）でその要望が大きい。大画面で、しかも高輝度の映像を実現するために、投写管の蛍光膜には高電圧、高電流が印加されることから、蛍光膜を構成する蛍光体は、高電流を流しても輝度が飽和しない輝度電流飽和特性を有することが要求される。さらに、高温でも安定に高輝度な発光を有することに加え、大電流を印加しても結晶破壊が起こりにくく、結晶構造が安定であることが必要である。 Currently, video information systems are moving toward higher definition and larger screens, and there is a strong demand for color displays to display clearer images on a large screen. For this purpose, it is necessary to improve the brightness and resolution, and to improve the service life. In particular, there is a great demand for a projection type cathode ray tube (projection tube) suitable for large screen display. In order to realize a high-luminance image on a large screen, a high voltage and high current are applied to the fluorescent film of the projection tube. Is required to have a luminance current saturation characteristic that does not saturate. Furthermore, in addition to stably emitting high-brightness light even at high temperatures, it is necessary that crystal breakage hardly occurs even when a large current is applied, and the crystal structure is stable.
最近では、画像の輝度や分解能を高めるために、０．１〜１０ｍＪ／ｃｍ2の高エネルギー密度で蛍光体を励起することが要求されており、蛍光体の劣化が懸念される。特に、赤、緑、青の３色のうち青色蛍光膜は他の蛍光膜より光出力が劣ることから、最も高いエネルギー密度励起で使用しなければならず、蛍光膜の安定性（寿命特性）が問題となっている。 Recently, in order to increase the luminance and resolution of an image, it is required to excite the phosphor at a high energy density of 0.1 to 10 mJ / cm 2 , and there is a concern about the deterioration of the phosphor. In particular, among the three colors of red, green, and blue, the blue phosphor film has a lower light output than the other phosphor films, so it must be used with the highest energy density excitation, and the stability of the phosphor film (lifetime characteristics). Is a problem.
蛍光体の寿命を改善する対策として、例えば、ＺｎＳ蛍光体と酸化物や酸化物類似物質であるＹ2Ｏ2Ｓとの積層蛍光膜を用いる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。これにおいては、酸化物等の層に電子線を直接照射して二次電子線を発生させ、その二次電子線により下層のＺｎＳ蛍光膜を励起する。しかしながら、この方法では上層には、蛍光体ではなく酸化物材料等が用いられていることからデットボルテージが大きくなって、蛍光膜として発光効率が低下してしまう。さらに、上層の酸化物層から発生する二次電子線を利用するために、構造上酸化物層の膜厚が必然的に厚くなって、現行の蛍光膜よりスポットサイズが大きくなってしまう。つまり、蛍光膜の分解能が低下することになる。 As a measure for improving the lifetime of the phosphor, for example, a method using a laminated phosphor film of ZnS phosphor and Y 2 O 2 S which is an oxide or an oxide-like substance has been proposed (see, for example, Patent Document 1). ). In this process, a layer of oxide or the like is directly irradiated with an electron beam to generate a secondary electron beam, and the underlying ZnS phosphor film is excited by the secondary electron beam. However, in this method, since an oxide material or the like is used for the upper layer instead of the phosphor, the dead voltage increases, and the luminous efficiency of the phosphor film decreases. Further, since the secondary electron beam generated from the upper oxide layer is used, the thickness of the oxide layer is inevitably thick due to the structure, and the spot size becomes larger than that of the current fluorescent film. That is, the resolution of the fluorescent film is lowered.
また、アルミニウム膜側の上層として小粒子蛍光体層、フェースプレート側の下層として大粒子蛍光体層を積層する２層構造の蛍光膜も提案されている（例えば、特許文献２参照）。この方法では小粒子蛍光体層に電子線を直接照射して二次電子線を発生させ、この二次電子線により下層の大粒子蛍光体層を励起する。しかしながら、この場合も、二次電子線を発生させるために上層蛍光膜を厚くする必要がある。その結果、デットボルテージが大きくなり発光効率の低下が生じ、またスポットサイズが大きくなって分解能も低下する。さらに、電子線が直接照射される上層が小粒子層であるために、発光効率や寿命特性も低下するおそれがある。 In addition, a fluorescent film having a two-layer structure in which a small particle phosphor layer as an upper layer on the aluminum film side and a large particle phosphor layer as a lower layer on the face plate side has been proposed (for example, see Patent Document 2). In this method, a small particle phosphor layer is directly irradiated with an electron beam to generate a secondary electron beam, and the lower large particle phosphor layer is excited by this secondary electron beam. However, also in this case, it is necessary to increase the thickness of the upper fluorescent film in order to generate the secondary electron beam. As a result, the dead voltage increases and the luminous efficiency decreases, and the spot size increases and the resolution decreases. Furthermore, since the upper layer to which the electron beam is directly irradiated is a small particle layer, there is a possibility that the light emission efficiency and the life characteristics are also lowered.
一方、ちらつき（フリッカー）の少ない蛍光面を作製するために、積層蛍光膜で紫外線発光を利用することが提案されている（例えば、特許文献３参照）。この方法においては、上層のＰｂ付活バリウム−ストロンチウムシリケート蛍光体またはＰｂ付活マグネシウム−ストロンチウム−バリウムシリケート蛍光体を電子線励起して、紫外線を放射させ、この紫外線放射によって、下層の長残光特性をもつ紫外線励起で可視発光をする蛍光体が励起される。この上層の蛍光体は、下層の蛍光体を励起するために使用され、紫外発光のみで青色発光はほとんどない。こうしたＰｂ付活バリウム−ストロンチウムシリケート蛍光体は、ＺｎＳ、Ｙ2Ｏ2よりかなり寿命特性が悪く、電子線劣化を抑制できない。 On the other hand, it has been proposed to use ultraviolet light emission in a laminated phosphor film in order to produce a phosphor screen with less flicker (see, for example, Patent Document 3). In this method, the upper layer Pb-activated barium-strontium silicate phosphor or the Pb-activated magnesium-strontium-barium silicate phosphor is excited with an electron beam to emit ultraviolet light, and this ultraviolet radiation causes a long afterglow in the lower layer. A fluorescent material that emits visible light by excitation with ultraviolet rays having characteristics is excited. This upper layer phosphor is used to excite the lower layer phosphor, and emits only ultraviolet light and hardly emits blue light. Such a Pb-activated barium-strontium silicate phosphor has considerably poorer life characteristics than ZnS and Y 2 O 2 and cannot suppress electron beam deterioration.
また、蛍光体としてＺnＳ：Ａgが用いられＴb附活蛍光体としてＹ2Ｏ2Ｓ：Ｔbが併用された青色蛍光体層を備えたカラー画像スクリーンが提案されている（例えば、特許文献４参照）。しかしながら、このカラー画像スクリーンにあっても、青色蛍光膜の輝度特性、色（色度）特性等を十分向上させることはできない。
本発明は、高電流密度励起下での輝度飽和特性、高分解能特性および高輝度を維持し、電子線照射による輝度劣化特性を改善した青色発光蛍光膜を用いた電子線励起装置を提供することを目的とする。 The present invention provides an electron beam excitation device using a blue light-emitting phosphor film that maintains luminance saturation characteristics, high resolution characteristics, and high luminance under high current density excitation and improves luminance deterioration characteristics due to electron beam irradiation. With the goal.
また本発明は、０．１ｍＪ／ｃｍ2以上の高エネルギー密度が印加される画像表示装置であって、青色蛍光膜の輝度特性、色（色度）特性、およびスポットサイズを何等損うことなく、輝度寿命特性を改善した画像表示装置を提供することを目的とする。 The present invention is also an image display device to which a high energy density of 0.1 mJ / cm 2 or more is applied, without any loss of luminance characteristics, color (chromaticity) characteristics, and spot size of the blue phosphor film. An object of the present invention is to provide an image display device with improved luminance life characteristics.
本発明の電子線励起装置は、フェースプレートと、このフェースプレート上に形成された蛍光膜と、０．１ｍＪ／ｃｍ 2 以上のエネルギーの電子線を前記蛍光膜に照射して前記蛍光膜を励起する電子銃とを具備し、前記蛍光膜は、ＺｎＳ蛍光体からなる第１の蛍光体と、Ｔｂ付活希土類オキシサルファイド蛍光体からなる第２の蛍光体とを含有し、前記第２の蛍光体は、下記化学式で表わされる化合物を含む青色発光蛍光膜からなることを特徴とする。 The electron beam excitation apparatus of the present invention excites the fluorescent film by irradiating the fluorescent film with a face plate, a fluorescent film formed on the face plate, and an electron beam having an energy of 0.1 mJ / cm 2 or more. The phosphor film contains a first phosphor made of ZnS phosphor and a second phosphor made of Tb-activated rare earth oxysulfide phosphor, and the second fluorescence The body is characterized by comprising a blue light-emitting fluorescent film containing a compound represented by the following chemical formula.
Ｌｎ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ （１）
（上記化学式中、Ｌｎの５ｍｏｌ％以上１００ｍｏｌ％以下はＬｕであり、Ｓｃ，ＹおよびＧｄから選択される元素を含有してもよい。ただし、Ｔｂ濃度は、０．０１ｍｏｌ％以上０．５ｍｏｌ％以下である。）
本発明の電子線励起装置は、フェースプレートと、このフェースプレート上に形成された蛍光膜と、電子線を前記蛍光膜に照射して前記蛍光膜を励起する電子銃とを具備し、前記蛍光膜は前述の青色発光蛍光膜からなることを特徴とする。
Ln 2 O 2 S: Tb (1)
(In the above chemical formula, 5 mol% or more and 100 mol% or less of Ln is Lu and may contain an element selected from Sc, Y and Gd. However, the Tb concentration is 0.01 mol% or more and 0.5 mol%. It is the following.
The electron beam excitation device of the present invention includes a face plate, a fluorescent film formed on the face plate, and an electron gun that excites the fluorescent film by irradiating the fluorescent film with the electron beam, and The film is characterized by comprising the above-mentioned blue light-emitting fluorescent film.
本発明の画像表示装置は、前述の電子線励起装置を備え、この電子線励起装置から発生する蛍光により画像表示が行われることを特徴とする。 An image display apparatus according to the present invention includes the above-described electron beam excitation device, and image display is performed by fluorescence generated from the electron beam excitation device.
本発明によれば、高電流密度励起下での輝度飽和特性、高分解能特性および高輝度を維持し、電子線照射による輝度劣化特性を改善した青色発光蛍光膜を用いた陰極線管が提供される。また本発明によれば、０．１ｍＪ／ｃｍ2以上の高エネルギー密度が印加される画像表示装置であって、青色蛍光膜の輝度特性、色（色度）特性、およびスポットサイズを何等損うことなく、輝度寿命特性を改善した画像表示装置が提供される。 According to the present invention, there is provided a cathode ray tube using a blue light-emitting fluorescent film that maintains luminance saturation characteristics, high resolution characteristics and high luminance under high current density excitation and improves luminance deterioration characteristics due to electron beam irradiation. . According to the present invention, there is provided an image display device to which a high energy density of 0.1 mJ / cm 2 or more is applied, and the luminance characteristics, color (chromaticity) characteristics, and spot size of the blue phosphor film are impaired. An image display device with improved luminance life characteristics is provided.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明者らは、鋭意検討した結果、ＺｎＳ蛍光体（第１の蛍光体）と特定のＴｂ付活希土類オキシサルファイド蛍光体（第２の蛍光体）とを組み合わせて用いることによって、青色発光蛍光膜の輝度劣化特性が大きく改善されることを見出し、本発明を成すに至ったものである。ＺｎＳ蛍光体は、高エネルギー密度での電子線に対しては安定性に乏しい（輝度寿命特性が良くない）ものの、色純度が良好で紫外線（ＵＶ）励起でも発光し、発光特性に優れるという特性を有している。一方のＴｂ付活希土類オキシサルファイド蛍光体は、下記化学式で表わされる化合物を含む。 As a result of intensive studies, the present inventors have used a ZnS phosphor (first phosphor) and a specific Tb-activated rare earth oxysulfide phosphor (second phosphor) in combination to produce blue-emitting fluorescence. The inventors have found that the luminance deterioration characteristics of the film are greatly improved, and have achieved the present invention. ZnS phosphors have poor stability against electron beams at high energy density (not good in luminance life characteristics), but have good color purity and emit light even when excited by ultraviolet rays (UV), and have excellent light emission characteristics. have. One Tb-activated rare earth oxysulfide phosphor includes a compound represented by the following chemical formula.
Ｌｎ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ （１）
（上記化学式中、Ｌｎは少なくとも一部にＬｕを含有し、Ｓｃ，ＹおよびＧｄから選択される元素を含有してもよい。）
このＴｂ付活希土類オキシサルファイド蛍光体は、高エネルギー密度での電子線励起に対しても非常に高い安定性を有し、電子線励起により青色発光だけでなく、紫外線を発光する。
Ln 2 O 2 S: Tb (1)
(In the above chemical formula, Ln contains Lu at least in part and may contain an element selected from Sc, Y and Gd.)
This Tb-activated rare earth oxysulfide phosphor has very high stability against electron beam excitation at a high energy density, and emits not only blue light but also ultraviolet light by electron beam excitation.
上述したような２種類の蛍光体とを含有する青色発光蛍光膜においては、まず、電子線励起により第２の蛍光体としてのＬｎ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂから紫外線(ＵＶ)と青色発光が生じる。こうして発光した紫外線（ＵＶ）により、第１の蛍光体としてのＺｎＳ蛍光体が励起されるので、高エネルギー密度の電子線励起下においてもＺｎＳ蛍光体の輝度寿命特性を改善することが可能となった。 In the blue light emitting phosphor film containing the two types of phosphors as described above, first, ultraviolet (UV) light and blue light emission are generated from Ln 2 O 2 S: Tb as the second phosphor by electron beam excitation. . Since the ZnS phosphor as the first phosphor is excited by the ultraviolet (UV) light thus emitted, it is possible to improve the luminance life characteristics of the ZnS phosphor even under high-energy density electron beam excitation. It was.
第１の蛍光体であるＺｎＳ蛍光体としては、立方晶（cub.-）または六方晶（hex.-）構造であって、付活材として主にＡｇを含有するＺｎＳ：Ａｇ蛍光体が好ましい。 The ZnS phosphor as the first phosphor is preferably a ZnS: Ag phosphor having a cubic (cub.-) or hexagonal (hex.-) structure and mainly containing Ag as an activator. .
第２の蛍光体であるＴｂ付活希土類オキシサルファイド蛍光体は、前記化学式で表わされるＬｎ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂを主成分として少なくとも９９重量％以上含有することが望まれる。１重量％未満であれば、Ｃａ、Ｆｅ、他の希土類元素（Ｓｃ、Ｙ、Ｇｄ、Ｌｕ、Ｔｂを除く希土類元素）等が第２の蛍光体中に含有されていてもよい。ただし、Ｌｎ2Ｏ2Ｓ：ＴｂにおけるＬｎの少なくとも一部は、Ｌｕであることが必要である。Ｌｎの一部をＬｕで置換した蛍光体は、例えば、Ｌｕ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ蛍光体を混合することによって、あるいはＬｕを混晶させることにより得られる。Ｌｕ単独のみならず、２種類以上の元素によりＬｎが構成されている混晶化合物であっても、ＬｕＯ2Ｓと同じ結晶構造を示す限りは、ＬｕＯ2Ｓ：Ｔｂと同等の発光特性や効果が得られることが確認されている。例えば、Ｌｕ単独の場合であるＬｕ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂは、5Ｄ4→7Ｆ遷移による５４０ｎｍ前後を中心とした緑色成分の発光エネルギーの割合がＹ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂの３分の１程度と低く、良好な色度特性が得られる。なお、上述したＬｎの一部をＬｕで置換した蛍光体と置換されていないＬｕ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ蛍光体とを混合して用いることも可能である。 It is desirable that the Tb-activated rare earth oxysulfide phosphor as the second phosphor contains at least 99% by weight or more of Ln 2 O 2 S: Tb represented by the above chemical formula. If it is less than 1% by weight, Ca, Fe, other rare earth elements (rare earth elements excluding Sc, Y, Gd, Lu, Tb) and the like may be contained in the second phosphor. However, at least a part of Ln in Ln 2 O 2 S: Tb needs to be Lu. A phosphor in which a part of Ln is substituted with Lu can be obtained, for example, by mixing a Lu 2 O 2 S: Tb phosphor or by mixing Lu. Not Lu alone only, 2 even mixed crystal compound Ln is composed of more than one element, as long as showing the same crystal structure as LuO 2 S, LuO 2 S: Tb equivalent emission characteristics and effects Has been confirmed to be obtained. For example, Lu 2 O 2 S: Tb, which is a case of Lu alone, has a ratio of the emission energy of the green component centering around 540 nm due to the 5 D 4 → 7 F transition to 3 minutes of Y 2 O 2 S: Tb. As low as about 1, good chromaticity characteristics can be obtained. In addition, it is also possible to use a mixture of a phosphor in which a part of Ln described above is substituted with Lu and a Lu 2 O 2 S: Tb phosphor that is not substituted.
Ｌｎ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ蛍光体におけるＬｕ含有量は、Ｌｎの５ｍｏｌ％以上１００ｍｏｌ％以下であることが好ましい。このＬｕ含有量は、Ｌｕ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ蛍光体の含有量に換算すると、第２の蛍光体の８重量％以上１００重量％以下に相当する。Ｌｕ含有量が５ｍｏｌ％未満の場合には、青色成分の色度値においてｙ＝０．１以上となってしまうため、色度特性が低下するおそれがある。 Ln 2 O 2 S: Lu content in Tb phosphor is preferably at most 5 mol% or more 100 mol% of Ln. This Lu content corresponds to 8 wt% or more and 100 wt% or less of the second phosphor when converted to the content of the Lu 2 O 2 S: Tb phosphor. When the Lu content is less than 5 mol%, the chromaticity value of the blue component is y = 0.1 or more, and the chromaticity characteristics may be degraded.
なお、Ｙ2Ｏ2Ｓ：ＴｂやＧｄ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂなどを単独で使用した場合には、付活材であるＴｂイオンの発光スペクトルにおいて、Ｔｂイオンに特徴的な5Ｄ4→7Ｆ遷移による５４０ｎｍ前後を中心とした緑色成分の発光エネルギーの割合が増大する。このため、顔料やフィルター等を使用したところで、この緑色成分を除去しきれなくなり、色度特性が低下してしまう。Ｌｕを含有することによって、Ｌｎ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ蛍光体から紫外光、青色成分の発光と共に発光する５４０ｎｍ前後を中心とした緑色成分の発光は、実質的に除去することが可能となる。 When Y 2 O 2 S: Tb, Gd 2 O 2 S: Tb, or the like is used alone, 5 D 4 → 7 which is characteristic of Tb ions in the emission spectrum of Tb ions as an activator. The ratio of the emission energy of the green component centered around 540 nm due to the F transition increases. For this reason, when a pigment, a filter, or the like is used, the green component cannot be completely removed, and the chromaticity characteristics are deteriorated. By containing Lu, it is possible to substantially eliminate the emission of the green component centered around 540 nm emitted from the Ln 2 O 2 S: Tb phosphor together with the emission of ultraviolet light and blue component.
Ｌｎ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ蛍光体におけるＴｂ濃度は、０．０１ｍｏｌ％以上０．５ｍｏｌ％以下であることが好ましい。Ｔｂ濃度が０．０１ｍｏｌ％未満の場合には、付活材としてのＴｂの効果を充分に得ることが困難となる。一方、０．５ｍｏｌ％を越えて高濃度にＴｂが含有されると、クロス緩和のために、母体によらず5Ｄ3→7Ｆ遷移（紫外（ＵＶ）、青色成分）による発光が少なくなって、5Ｄ4→7Ｆ遷移（緑色成分）が主な発光バンドになるおそれがある。 The Tb concentration in the Ln 2 O 2 S: Tb phosphor is preferably 0.01 mol % or more and 0.5 mol % or less. When the Tb concentration is less than 0.01 mol %, it is difficult to sufficiently obtain the effect of Tb as an activator. On the other hand, 0.5 if beyond mol% Tb in a high concentration is contained, for cross-relaxation, 5 D 3 → 7 F transition regardless of the mother (ultraviolet (UV), blue component) less emission by Thus, the 5 D 4 → 7 F transition (green component) may become the main emission band.
ＺｎＳ蛍光体およびＬｎ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ蛍光体のいずれも、その平均粒径は２μｍ以上１０μｍ以下の範囲にあることが好ましい。２μｍより小さい場合には、蛍光体の発光効率が低下して十分な輝度を得ることが困難になる。一方、粒径が１０μｍより大きくなると、解像度が低下するなど画質が悪くなる。蛍光体の粒径としては、粒度分布から求めた積算分布曲線が５０％の値をとるときの粒径、すなわち５０％径を採用する。具体的には、レーザ回折法による堀場製作所製ＬＡ−９１０Ｗ型粒度分布測定装置で測定した５０％径を用いて算出することができる。 ZnS phosphor and Ln 2 O 2 S: none of Tb phosphor, the average particle diameter is preferably in the range of 2μm or more 10μm or less. If it is smaller than 2 μm, the luminous efficiency of the phosphor is lowered and it is difficult to obtain sufficient luminance. On the other hand, when the particle size is larger than 10 μm, the image quality is deteriorated, for example, the resolution is lowered. As the particle diameter of the phosphor, the particle diameter when the integrated distribution curve obtained from the particle size distribution takes a value of 50%, that is, the 50% diameter is adopted. Specifically, it can be calculated using a 50% diameter measured with a LA-910W type particle size distribution measuring apparatus manufactured by Horiba, Ltd. by laser diffraction.
本発明の実施形態にかかる青色発光蛍光膜は、上述したようなＺｎＳ蛍光体とＴｂ付活希土類オキシサルファイド蛍光体とを含有していれば、混合膜および積層膜のいずれとして形成してもよい。ＺｎＳ蛍光体とＬｎ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ蛍光体との蛍光体の混合比は、体積比で１：１〜２：１の範囲とすることが好ましい。ＺｎＳ蛍光体の含有量が多い場合には、ＺｎＳ蛍光体が直接高密度な電子線により励起される割合が多くなるために、蛍光体の電子線劣化特性が悪くなるおそれがある。また、ＺｎＳ蛍光体の含有量が少ない場合には、青色発光蛍光膜としての色度特性等が劣化してしまう。 The blue light emitting phosphor film according to the embodiment of the present invention may be formed as either a mixed film or a laminated film as long as it contains the ZnS phosphor and the Tb activated rare earth oxysulfide phosphor as described above. . The mixing ratio of the phosphor of the ZnS phosphor and the Ln 2 O 2 S: Tb phosphor is preferably in the range of 1: 1 to 2: 1 by volume ratio. When the content of the ZnS phosphor is large, since the proportion of the ZnS phosphor that is directly excited by a high-density electron beam increases, the electron beam deterioration characteristics of the phosphor may be deteriorated. Moreover, when there is little content of ZnS fluorescent substance, the chromaticity characteristic etc. as a blue light emission fluorescent film will deteriorate.
特に、図１に示すようにＺｎＳ蛍光体（第１の蛍光体）からなる第１の蛍光膜とＴｂ付活希土類オキシサルファイド蛍光体（第２の蛍光体）からなる第２の蛍光膜との積層構造とした場合には、陰極線管としての特性を高めることができる。具体的には、フェースプレート１側に第１の蛍光膜２を形成し、反射膜であるアルミニウム膜４側に第２の蛍光膜３を形成する。
In particular, as shown in FIG. 1, a first phosphor film made of ZnS phosphor (first phosphor) and a second phosphor film made of Tb-activated rare earth oxysulfide phosphor (second phosphor). In the case of a laminated structure, the characteristics as a cathode ray tube can be enhanced. Specifically, the first
青色発光蛍光膜の膜厚は、混合膜および積層膜のいずれにおいても１０μｍ以上４０μｍ以下であることが好ましい。１０μｍ以下であると蛍光体の量が不十分で、十分な輝度を得ることが困難となる。一方、４０μｍより大きくなると発光のスポットサイズが大きくなって、解像度が低下して画質が劣化するおそれがある。 The film thickness of the blue light emitting fluorescent film is preferably 10 μm or more and 40 μm or less in both the mixed film and the laminated film. If it is 10 μm or less, the amount of the phosphor is insufficient, and it becomes difficult to obtain sufficient luminance. On the other hand, if it exceeds 40 μm, the spot size of light emission becomes large, and there is a possibility that the image quality deteriorates due to a decrease in resolution.
層構成によらず、本発明の実施形態にかかる青色発光蛍光膜は、電子線励起による発光スペクトルにおいて、３４０ｎｍ〜４００ｎｍ範囲の発光エネルギーの割合が全発光スペクトルの２５％以上であることが好ましい。３４０〜４００ｎｍにおける紫外（ＵＶ）範囲の発光エネルギーの割合が２５％より少ない場合には、ＺｎＳ蛍光体を励起する紫外線（ＵＶ）が少なくなり、輝度劣化特性を十分に改善することができない。発光スペクトルおよびエネルギーは、電子線により励起された蛍光体の発光スペクトルを大塚電子製ＩＭＵＣ−７０００Ｇ型瞬間マルチ測光システムで測定した発光スペクトルから計算することができる。 Regardless of the layer structure, the blue light-emitting phosphor film according to the embodiment of the present invention preferably has a ratio of emission energy in the range of 340 nm to 400 nm of 25% or more of the total emission spectrum in the emission spectrum by electron beam excitation. When the ratio of the emission energy in the ultraviolet (UV) range at 340 to 400 nm is less than 25%, the ultraviolet (UV) that excites the ZnS phosphor is reduced, and the luminance deterioration characteristics cannot be sufficiently improved. The emission spectrum and energy can be calculated from the emission spectrum of a phosphor excited by an electron beam, measured with an IMUC-7000G instantaneous multi-photometry system manufactured by Otsuka Electronics.
本発明の実施形態にかかる電子線励起装置は、陰極線管を一例として説明すると、本発明の実施形態にかかる青色発光蛍光膜をフェースプレート上に配置することによって得られる。図２には、本発明の実施形態にかかる陰極線管の断面図を示す。図示する陰極線管は、フェースプレート１１、アノード１２、ファンネル、およびネック等で構成され、ネックの内部には電子線を発振する電子銃１３が設けられる。フェースプレート１１の内側には蛍光膜１４と反射膜であるアルミニウム膜１５とが塗布されている。電子線励起装置の他の例としては、FED(Field Emission Display)：電界放射ディスプレイや、SED(Surface Conduction Electron Emitter Display)：表面伝導型電界放射ディスプレイ等が挙げられる。
An electron beam excitation device according to an embodiment of the present invention will be described by taking a cathode ray tube as an example, and can be obtained by arranging a blue light emitting phosphor film according to an embodiment of the present invention on a face plate. FIG. 2 shows a cross-sectional view of a cathode ray tube according to an embodiment of the present invention. The illustrated cathode ray tube includes a
特定の第１の蛍光体と第２の蛍光体とを含有する本発明の実施形態にかかる青色発光蛍光膜は、基本的には紫外光や青色成分を発光するものの、場合によっては、極僅かではあるが５４０ｎｍ前後を中心とした緑色成分が発光されることがある。こうした緑色成分の発光は、色度向上手段を使用することによって、実質的に無視できるレベルまで低減することができる。色度向上手段としては、青色の顔料やフィルター等が挙げられ、Ｌｎ2Ｏ2：Ｔｂ蛍光体に特徴的な５５０ｎｍをピーク波長とした緑色成分（５３０ｎｍ以上）の発光スペクトルの透過率が１０％以上７０％以下であって、４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の発光スペクトルの透過率が９０％以上であることが望まれる。 The blue light emitting phosphor film according to the embodiment of the present invention containing the specific first phosphor and the second phosphor basically emits ultraviolet light or a blue component. However, a green component centered around 540 nm may be emitted. Such light emission of the green component can be reduced to a substantially negligible level by using the chromaticity improving means. Examples of the chromaticity improving means include blue pigments and filters, and the transmittance of the emission spectrum of a green component (530 nm or more) having a peak wavelength of 550 nm characteristic of Ln 2 O 2 : Tb phosphor is 10%. It is desirable that the transmittance of the emission spectrum of 400 nm or more and 500 nm or less is 90% or more.
例えば、青色顔料は、蛍光膜中の第１の蛍光体に添加して用いることができ、青色顔料としては、例えばコバルトアルミネートや群青などが挙げられる。フィルターは、蛍光膜とフェースプレートガラスとの間、あるいはフェースプレートガラスの外表面や、フェースプレートガラスよりも外側に配置することができる。フィルターとしては、例えば、青色顔料の上述した物質（特に無機物質）などを使用した着色微粒子層などを用いることもできる。フィルターとしてガラスフィルターを用いる場合には、例えば、ネオジウムガラスやディディミウムガラスなどを用いることが可能である。 For example, the blue pigment can be used by adding to the first phosphor in the phosphor film. Examples of the blue pigment include cobalt aluminate and ultramarine blue. The filter can be disposed between the fluorescent film and the face plate glass, or on the outer surface of the face plate glass or outside the face plate glass. As the filter, for example, a colored fine particle layer using the above-described substances (particularly inorganic substances) of a blue pigment can be used. In the case where a glass filter is used as the filter, for example, neodymium glass or dymium glass can be used.
また、図３に示されるように、投写管２１と画像拡大レンズ２３との間に、フェースプレートガラス冷却溶媒２２として青色溶媒を用いてもよく、例えば、フタロシアニン系青色染料を溶解した溶媒などが挙げられる。拡大レンズとして青色着色レンズを用いてもよく、例えば、青色に着色したガラス、またはプラスティックからなるレンズや無着色のガラス、またはプラスティックからなるレンズの前に青色薄膜層を備えたレンズがある。さらに、青色に着色されたフェースプレートガラスを用いることによって、色度を向上させることも可能である。
Further, as shown in FIG. 3, a blue solvent may be used as the faceplate glass cooling solvent 22 between the
本発明の実施形態にかかる画像表示装置は、上述したような陰極線管を投写管として具備し、０．１ｍＪ／ｃｍ2以上のエネルギーの電子線を照射する電子銃が配置される。こうした高いエネルギーで励起されても、本発明の実施形態にかかる蛍光膜は、輝度寿命特性を維持することができ、しかも、輝度特性、色（色度）特性、およびスポットサイズは何等損なわれることはない。 An image display apparatus according to an embodiment of the present invention includes the above-described cathode ray tube as a projection tube, and an electron gun that irradiates an electron beam having an energy of 0.1 mJ / cm 2 or more is disposed. Even when excited with such high energy, the phosphor film according to the embodiment of the present invention can maintain the luminance life characteristic, and the luminance characteristic, the color (chromaticity) characteristic, and the spot size are not damaged at all. There is no.
以下、具体例を示して本発明をさらに詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples.
（実施例１）
第１の蛍光体として、平均粒径が６．５μｍのcub.-ＺｎＳ：Ａｇ蛍光体を用意し、第２の蛍光体としては、平均粒径が５．１μｍのＹ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ（Ｔｂ：０．０５ｍｏｌ％）蛍光体と、平均粒径が４．２μｍのＬｕ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ（Ｔｂ：０．０５ｍｏｌ％）蛍光体とを１：１で混合してなるＬｎ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ蛍光体を用意した。
(Example 1)
A cub.-ZnS: Ag phosphor having an average particle diameter of 6.5 μm is prepared as the first phosphor, and Y 2 O 2 S: Tb having an average particle diameter of 5.1 μm is prepared as the second phosphor. (Tb: 0.05 mol %) Ln obtained by mixing a phosphor and a Lu 2 O 2 S: Tb (Tb: 0.05 mol %) phosphor having an average particle diameter of 4.2 μm at a ratio of 1: 1. A 2 O 2 S: Tb phosphor was prepared.
バリウム水溶液および水ガラスを用いた公知の沈降法により、無着色のフェースプレート上に、２：１の体積比となるように第１および第２の蛍光体を順次堆積して、第１の蛍光膜と第２の蛍光膜との積層構造の青色発光蛍光膜を形成した。 First and second phosphors are sequentially deposited on a non-colored face plate at a volume ratio of 2: 1 by a known sedimentation method using an aqueous barium solution and water glass to obtain a first fluorescence. A blue light-emitting fluorescent film having a laminated structure of the film and the second fluorescent film was formed.
本実施例において、フェースプレートと青色発光蛍光膜との間には、青色顔料としてコバルトアルミネートの微粒子を用いたフィルターを設けた。 In this embodiment, a filter using fine particles of cobalt aluminate as a blue pigment was provided between the face plate and the blue light emitting fluorescent film.
（実施例２）
第２の蛍光体として、平均粒径が４．２μｍのＬｕ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ（Ｔｂ：０．０５ｍｏｌ％）蛍光体のみを用い、第１の蛍光体には青色顔料を添加した以外は、実施例１と同様にして積層構造の青色発光蛍光膜を形成した。得られた積層蛍光膜において、第１の蛍光体と第２の蛍光体との混合比は、体積比で１：１である。
(Example 2)
As the second phosphor, only Lu 2 O 2 S: Tb (Tb: 0.05 mol %) phosphor having an average particle diameter of 4.2 μm was used, and a blue pigment was added to the first phosphor. A blue light emitting phosphor film having a laminated structure was formed in the same manner as in Example 1. In the obtained laminated phosphor film, the mixing ratio of the first phosphor and the second phosphor is 1: 1 by volume.
（実施例３）
第１の蛍光体として、平均粒径が６．９μｍのhex.-ＺｎＳ：Ａｇ蛍光体を用意し、第２の蛍光体としては、平均粒径が５．１μｍがＹ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ（Ｔｂ：０．０５ｍｏｌ％）蛍光体と平均粒径が４．２μｍのＬｕ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ（Ｔｂ：０．０５ｍｏｌ％）蛍光体とを３：７で混合してなるＬｎ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ蛍光体を用意した。第１の蛍光体と第２の蛍光体とを１：１の体積比で混合して、無着色のフェースプレート上に混合膜からなる青色発光蛍光膜を形成した。なお、本実施例において、実施例１と同様のフィルターをフェースプレートと青色発光蛍光膜の間に設けた。
(Example 3)
A hex.-ZnS: Ag phosphor having an average particle diameter of 6.9 μm is prepared as the first phosphor, and an average particle diameter of 5.1 μm is Y 2 O 2 S: Tb as the second phosphor. (Tb: 0.05 mol %) Ln 2 obtained by mixing phosphor and Lu 2 O 2 S: Tb (Tb: 0.05 mol %) phosphor having an average particle diameter of 4.2 μm at 3: 7 An O 2 S: Tb phosphor was prepared. The first phosphor and the second phosphor were mixed at a volume ratio of 1: 1 to form a blue light-emitting phosphor film composed of a mixed film on an uncolored face plate. In this example, the same filter as in Example 1 was provided between the face plate and the blue light-emitting fluorescent film.
（実施例４）
第２の蛍光体を、ＹとＬｕとを混晶させた（Ｙ0.4，Ｌｕ0.6）2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ（Ｔｂ：０．０５ｍｏｌ％）蛍光体に変更した以外は、実施例１と同様にして積層構造の青色発光蛍光膜を形成した。得られた積層蛍光膜において、第１の蛍光体と第２の蛍光体との混合比は体積比で１．５：１である。
Example 4
Example 2 is the same as Example 1 except that the second phosphor is changed to a (Y 0.4 , Lu 0.6 ) 2 O 2 S: Tb (Tb: 0.05 mol %) phosphor in which Y and Lu are mixed. Similarly, a blue light emitting fluorescent film having a laminated structure was formed. In the obtained laminated phosphor film, the mixing ratio of the first phosphor and the second phosphor is 1.5: 1 by volume.
（実施例５）
第１の蛍光体として、平均粒径が６．５μｍのcub.-ＺｎＳ：Ａｇ蛍光体を用意し、第２の蛍光体を、ＳｃとＬｕとを混晶させた（Ｓｃ0.03，Ｌｕ0.97）2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ（Ｔｂ：０．０５ｍｏｌ％）蛍光体を用意した。第１の蛍光体と第２の蛍光体とを１：１の体積比で混合して、無着色のフェースプレート上に混合膜からなる青色発光蛍光膜を形成した。なお、本実施例においても、実施例１と同様のフィルターをフェースプレートと青色発光蛍光膜の間に設けた。
(Example 5)
As the first phosphor, a cub.-ZnS: Ag phosphor having an average particle diameter of 6.5 μm was prepared, and the second phosphor was mixed with Sc and Lu (Sc 0.03 , Lu 0.97 ). 2 O 2 S: Tb (Tb: 0.05 mol %) phosphor was prepared. The first phosphor and the second phosphor were mixed at a volume ratio of 1: 1 to form a blue light-emitting phosphor film composed of a mixed film on an uncolored face plate. Also in this example, the same filter as that of Example 1 was provided between the face plate and the blue light-emitting fluorescent film.
（実施例６〜１０）
以下の実施例６〜１０においては、第１の蛍光体として、平均粒径が６．９μｍのhex.-ＺｎＳ：Ａｇ蛍光体を用い、第２の蛍光体を種々変更して青色発光蛍光膜を作製した。
(Examples 6 to 10)
In Examples 6 to 10 described below, a hex.-ZnS: Ag phosphor having an average particle diameter of 6.9 μm is used as the first phosphor, and the second phosphor is variously modified to change the blue light-emitting phosphor film. Was made.
第２の蛍光体として、Ｙ系蛍光体とＬｕ系蛍光体との混合物を用いた。具体的には、平均粒径が５．１μｍがＹ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ（Ｔｂ：０．０５ｍｏｌ％）蛍光体と平均粒径が４．２μｍのＬｕ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ（Ｔｂ：０．０５ｍｏｌ％）蛍光体とを６：４で混合してなるＬｎ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ蛍光体を用意した。こうした第１および第２の蛍光体を用いる以外は、実施例１と同様にして積層構造からなる実施例６の青色発光蛍光膜を形成した。実施例６では、第１の蛍光体に青色顔料としてコバルトアルミネートの微粒子を添加した。 As the second phosphor, a mixture of a Y phosphor and a Lu phosphor was used. Specifically, an average particle diameter of 5.1 μm is Y 2 O 2 S: Tb (Tb: 0.05 mol %) phosphor and an average particle diameter of Lu 2 O 2 S: Tb (Tb: 0.05 mol %) phosphor and a Ln 2 O 2 S: Tb phosphor prepared by mixing at 6: 4 were prepared. A blue light-emitting phosphor film of Example 6 having a laminated structure was formed in the same manner as in Example 1 except that the first and second phosphors were used. In Example 6, cobalt aluminate fine particles were added as a blue pigment to the first phosphor.
第２の蛍光体としては、ＹとＬｕとを混晶させた（Ｙ0.2，Ｌｕ0.8）2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ（Ｔｂ：０．０５ｍｏｌ％）蛍光体を用い、第１の蛍光体：第２の蛍光体＝１．５：１の体積比で第１の蛍光体と混合して、混合膜からなる実施例７の青色発光蛍光膜を形成した。実施例７では、フタロシアニン系青色染料を溶解した溶媒を着色冷却溶媒として用いた。 As the second phosphor, (Y 0.2 , Lu 0.8 ) 2 O 2 S: Tb (Tb: 0.05 mol %) phosphor mixed with Y and Lu is used, and the first phosphor: The second phosphor = 1.5: 1 was mixed with the first phosphor at a volume ratio to form a blue-emitting phosphor film of Example 7 composed of a mixed film. In Example 7, a solvent in which a phthalocyanine blue dye was dissolved was used as a colored cooling solvent.
第２の蛍光体におけるＹ系蛍光体とＬｕ系蛍光体との混合比を９：１に変更した以外は、実施例６と同様にして積層構造からなる実施例８の青色発光蛍光膜を形成した。実施例８では、着色レンズを用いた。 A blue-emitting phosphor film of Example 8 having a laminated structure is formed in the same manner as in Example 6 except that the mixing ratio of the Y-based phosphor and the Lu-based phosphor in the second phosphor is changed to 9: 1. did. In Example 8, a colored lens was used.
第２の蛍光体におけるＹとＬｕとの割合（Ｙ：Ｌｕ）を８．５：１．５に変更した以外は、実施例８と同様にして積層構造からなる実施例９の青色発光蛍光膜を形成した。実施例９では、ネオジウムガラスをガラスフィルターとして用いた。 The blue light-emitting phosphor film of Example 9 having a laminated structure in the same manner as Example 8 except that the ratio of Y to Lu (Y: Lu) in the second phosphor was changed to 8.5: 1.5 Formed. In Example 9, neodymium glass was used as a glass filter.
実施例１０では、第１の蛍光体として、平均粒径が６．５μｍのcub.-ＺｎＳ：Ａｇ蛍光体を用意し、第２の蛍光体としては、平均粒径が５．１μｍがＹ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ（Ｔｂ：０．０５ｍｏｌ％）蛍光体と平均粒径が４．２μｍのＬｕ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ（Ｔｂ：０．０５ｍｏｌ％）蛍光体とを９５：５で混合してなるＬｎ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ蛍光体を用意した。第１の蛍光体と第２の蛍光体とを１：１の体積比で混合して、フェースプレート上に混合膜からなる青色発光蛍光膜を形成した。なお、本実施例においても、実施例１と同様のフィルターをフェースプレートと青色発光蛍光膜の間に設けた。 In Example 10, a cub.-ZnS: Ag phosphor having an average particle diameter of 6.5 μm is prepared as the first phosphor, and an average particle diameter of 5.1 μm is Y 2 as the second phosphor. An O 2 S: Tb (Tb: 0.05 mol %) phosphor and a Lu 2 O 2 S: Tb (Tb: 0.05 mol %) phosphor having an average particle diameter of 4.2 μm are mixed at a ratio of 95: 5. Thus prepared Ln 2 O 2 S: Tb phosphor was prepared. The first phosphor and the second phosphor were mixed at a volume ratio of 1: 1 to form a blue light-emitting phosphor film made of a mixed film on the face plate. Also in this example, the same filter as that of Example 1 was provided between the face plate and the blue light-emitting fluorescent film.
（実施例１１〜１３）
以下の実施例１１〜１３は、フィルター等の青色色度向上手段を用いていない実施例である。
(Examples 11 to 13)
Examples 11 to 13 below are examples in which blue chromaticity improving means such as a filter is not used.
実施例１１では、実施例１におけるフィルターを取り除き、その他は実施例１と同様にして積層構造の青色発光蛍光膜を形成した。 In Example 11, the filter in Example 1 was removed, and a blue-emitting fluorescent film having a laminated structure was formed in the same manner as in Example 1 except for the above.
実施例１２では、実施例７における着色冷却溶媒を取り除き、第２の蛍光体として、ＹとＬｕとを混晶させた（Ｙ0.45，Ｌｕ0.55）2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ（Ｔｂ：０．０５ｍｏｌ％）蛍光体を用いた。その他は実施例７と同様にして混合膜からなる青色発光蛍光膜を形成した。 In Example 12, the colored cooling solvent in Example 7 was removed, and Y and Lu were mixed as a second phosphor (Y 0.45 , Lu 0.55 ) 2 O 2 S: Tb (Tb: 0.05). mol %) phosphor was used. Other than that, a blue light-emitting fluorescent film made of a mixed film was formed in the same manner as in Example 7.
実施例１３では、実施例８における着色レンズを取り除き、第２の蛍光体におけるＹ系蛍光体とＬｕ系蛍光体との混合比を８５：１５に変更した以外は、実施例８と同様にして積層構造の青色発光蛍光膜を形成した。 Example 13 was the same as Example 8 except that the colored lens in Example 8 was removed, and the mixing ratio of the Y-based phosphor and the Lu-based phosphor in the second phosphor was changed to 85:15. A blue-emitting fluorescent film having a laminated structure was formed.
（比較例１〜５）
第１の蛍光体として、平均粒径７．３μｍのcub.-ＺｎＳ：Ａｇ蛍光体を用意し、第２の蛍光体としては、平均粒径が７．３μｍのＹ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ（Ｔｂ：０．０５ｍｏｌ％）蛍光体を用意した。こうした第１および第２の蛍光体のみを用いて、バリウム水溶液および水ガラスを用いた公知の沈降法により、それぞれ無着色のフェースプレート上に蛍光膜を形成した。得られた蛍光膜を、それぞれ比較例１および２とした。
(Comparative Examples 1-5)
A cub.-ZnS: Ag phosphor having an average particle size of 7.3 μm is prepared as the first phosphor, and Y 2 O 2 S: Tb (average particle size is 7.3 μm) is prepared as the second phosphor. (Tb: 0.05 mol %) A phosphor was prepared. Using only these first and second phosphors, phosphor films were formed on uncolored face plates by a known precipitation method using a barium aqueous solution and water glass, respectively. The obtained fluorescent films were referred to as Comparative Examples 1 and 2, respectively.
第１の蛍光体として平均粒径が６．５μｍのcub.-ＺｎＳ：Ａｇ蛍光体を用意し、第２の蛍光体としては、平均粒径が５．１μｍのＹ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ（Ｔｂ：０．０５ｍｏｌ％）蛍光体を用意した。これら２種類の蛍光体を体積比（１：１）で混合し、前述と同様の手法により比較例３の蛍光膜を形成した。また、同様の第１および第２の蛍光体を混合せずに用いて、フェースプレート上に第１の蛍光膜と第２の蛍光膜との積層蛍光膜を形成し、比較例４とした。比較例４の積層蛍光膜において、第１の蛍光体と第２の蛍光体との体積比は１：１であり、第１の蛍光体には青色顔料（コバルトアルミネートの微粒子）を添加した。 A cub.-ZnS: Ag phosphor having an average particle diameter of 6.5 μm is prepared as the first phosphor, and Y 2 O 2 S: Tb (average particle diameter is 5.1 μm) is prepared as the second phosphor. (Tb: 0.05 mol %) A phosphor was prepared. These two types of phosphors were mixed at a volume ratio (1: 1), and a phosphor film of Comparative Example 3 was formed by the same method as described above. In addition, a laminated fluorescent film of the first fluorescent film and the second fluorescent film was formed on the face plate using the same first and second phosphors without mixing, and Comparative Example 4 was obtained. In the laminated phosphor film of Comparative Example 4, the volume ratio of the first phosphor to the second phosphor was 1: 1, and blue pigment (cobalt aluminate fine particles) was added to the first phosphor. .
また、平均粒径が５．１μｍのＹ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ（Ｔｂ：０．０５ｍｏｌ％）蛍光体と平均粒径が４．２μｍのＬｕ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ（Ｔｂ：０．０５ｍｏｌ％）とを混合して第２の蛍光体を得て、この第２の蛍光体を上記第１の蛍光体（平均粒径が６．５μｍのcub.-ＺｎＳ：Ａｇ蛍光体）と混合して、比較例５とした。比較例５の蛍光膜において、第１の蛍光体と第２の蛍光体との体積比は１：１であり、Ｌｎ中のＬｕの割合を４ｍｏｌ％とした。また、実施例１と同様のフィルターをフェースプレートと青色発光蛍光膜の間に設けた。 Further, Y 2 O 2 S: Tb (Tb: 0.05 mol %) phosphor having an average particle diameter of 5.1 μm and Lu 2 O 2 S: Tb (Tb: 0.05) having an average particle diameter of 4.2 μm. mol %) to obtain a second phosphor, and this second phosphor is mixed with the first phosphor (cub.-ZnS: Ag phosphor having an average particle diameter of 6.5 μm). Thus, Comparative Example 5 was obtained. In the phosphor film of Comparative Example 5, the volume ratio of the first phosphor to the second phosphor was 1: 1, and the ratio of Lu in Ln was 4 mol%. Further, the same filter as in Example 1 was provided between the face plate and the blue light emitting phosphor film.
各蛍光膜の特性を、下記表１にまとめる。
次に、実施例１〜１３および比較例１〜５の蛍光膜を用いて、それぞれ投写管を製造し、蛍光膜の色度特性および寿命特性を調べた。実施例１１〜１３および比較例１〜３の投写管においては、フェースプレートガラス、冷却溶媒、および拡大レンズは無着色であり、顔料やフィルターは使用しない。実施例１〜１０および比較例４，５の投写管は、フィルター等の色度向上手段を設けた。蛍光膜の表面には、蒸着法によりアルミニウム膜を約０．２μｍの膜厚で形成し、電子銃を取り付けて投写管を作製した。 Next, projection tubes were manufactured using the phosphor films of Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 5, respectively, and the chromaticity characteristics and lifetime characteristics of the phosphor films were examined. In the projection tubes of Examples 11 to 13 and Comparative Examples 1 to 3, the face plate glass, the cooling solvent, and the magnifying lens are uncolored, and no pigment or filter is used. The projection tubes of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 4 and 5 were provided with chromaticity improving means such as a filter. An aluminum film having a thickness of about 0.2 μm was formed on the surface of the fluorescent film by vapor deposition, and an electron gun was attached to produce a projection tube.
下記表２には、それぞれの投写管に用いた色度向上手段を、蛍光膜とともにまとめる。
色度特性は、加速電圧３２ｋＶを印加して、１ｍＡのビーム電流でラスターを描かせた時の色度値（ｘ値、ｙ値）を測定することにより評価し、その結果を下記表３に示す。なお、ｘ値はｘ＝０．１４０〜０．１５５程度、ｙ値はｙ＝０．０５５〜０．０８０程度であれば、青色として良好である。 The chromaticity characteristics were evaluated by measuring chromaticity values (x value, y value) when a raster was drawn with a beam current of 1 mA by applying an acceleration voltage of 32 kV. The results are shown in Table 3 below. Show. If the x value is about x = 0.140 to 0.155 and the y value is about y = 0.055 to 0.080, the color is good as blue.
寿命特性は、上述した条件で投写管を駆動し、３２ｋＶ、１ｍＡの条件で、サイズが９０×１２０ｍｍ程度の１０Ｈｒラスターを描かせた時の電流照射後における輝度の維持率から評価した。下記表３には、初期輝度を１００％として、電子線を１０Ｈｒ照射した後の輝度維持率を示してあり、この輝度維持率が大きいほど寿命が長いことになる。
上記表３に示されるように、実施例では、１０Ｈｒ後の輝度維持率すなわち輝度寿命特性が、比較例１と比較して約７．３〜８．２％改善していることがわかる。フィルターを使用することによって、色度特性も非常に高められている。なお、２層蛍光膜とすることによって、輝度寿命特性がさらに向上することが、実施例１と実施例２との比較からわかる。 As shown in Table 3, it can be seen that in the example, the luminance maintenance rate after 10 hours, that is, the luminance life characteristic, is improved by about 7.3 to 8.2% as compared with Comparative Example 1. By using the filter, the chromaticity characteristics are also greatly enhanced. It can be seen from the comparison between Example 1 and Example 2 that the luminance life characteristics are further improved by using a two-layer phosphor film.
これに対して、比較例では、特定の第２の蛍光体が蛍光膜中に含有されていないため、いずれも色度値が大きく、色（色度）特性が十分ではない。 On the other hand, in the comparative example, since the specific second phosphor is not contained in the fluorescent film, the chromaticity value is large and the color (chromaticity) characteristics are not sufficient.
１…フェースプレート； ２…第１の蛍光体層； ３…第２の蛍光体層
４…アルミニウム膜； １１…フェースプレート； １２…アノード
１３…電子銃； １４…蛍光面； １５…アルミニウム膜； ２１…投写管
２２…フェースプレート冷却溶媒； ２３…画像拡大レンズ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Faceplate; 2 ... 1st fluorescent substance layer; 3 ... 2nd fluorescent substance layer 4 ... Aluminum film; 11 ... Faceplate; 12 ...
Claims (7)
このフェースプレート上に形成された蛍光膜と、
０．１ｍＪ／ｃｍ 2 以上のエネルギーの電子線を前記蛍光膜に照射して前記蛍光膜を励起する電子銃とを具備し、
前記蛍光膜は、ＺｎＳ蛍光体からなる第１の蛍光体と、Ｔｂ付活希土類オキシサルファイド蛍光体からなる第２の蛍光体とを含有し、前記第２の蛍光体は、下記化学式で表わされる化合物を含む青色発光蛍光膜からなることを特徴とする電子線励起装置。
Ｌｎ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ （１）
（上記化学式中、Ｌｎの５ｍｏｌ％以上１００ｍｏｌ％以下はＬｕであり、Ｓｃ，ＹおよびＧｄから選択される元素を含有してもよい。ただし、Ｔｂ濃度は、０．０１ｍｏｌ％以上０．５ｍｏｌ％以下である。） A face plate;
A fluorescent film formed on the face plate;
An electron gun that excites the fluorescent film by irradiating the fluorescent film with an electron beam having an energy of 0.1 mJ / cm 2 or more,
The phosphor film includes a first phosphor composed of a ZnS phosphor and a second phosphor composed of a Tb-activated rare earth oxysulfide phosphor, and the second phosphor is represented by the following chemical formula: An electron beam excitation device comprising a blue-emitting fluorescent film containing a compound.
Ln 2 O 2 S: Tb (1)
(In the above chemical formula, 5 mol% or more and 100 mol% or less of Ln is Lu and may contain an element selected from Sc, Y and Gd. However, the Tb concentration is 0.01 mol% or more and 0.5 mol%. It is the following.
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| JP2005206635A (en) | 2005-08-04 |
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