[发明专利]绿色荧光体以及采用它的图象显示装置

说明书

本发明涉及适用于高质量图象显示的绿色荧光体以及采用它的图象显示装置。

采用显示彩色图象的阴极射线管的图象显示装置，近年来随着需要的增加，正进行高清晰度化与高亮度化。这里谈到的图象显示装置是指，通过电子射线照射或由紫外线激励荧光体引起发光来显示图象信息的装置本身，例如阴极射线管(特别是投影管)、低加速电子束显示板[场发射极显示(FED)等]、等离子显示板(PDP)等，以及将上述各种管或显示板等用作显示部，进而再于其内组装上驱动装置与图象处理电路等来显示图象等的系统。

为使这类图象显示装置高清晰度化与高亮度化，就要进行缩小电子束等的斑点直径、提高扫描速度与加大激励强度，因而会产生亮度饱和、亮度衰减以及余辉致余像显著与像质降低等问题。同时也在探求颜色再现性良好的发光色。为此，需要对荧光体改进其亮度饱和特性、亮度衰减特性、余辉特性以及色泽。

在图象显示装置之中，下面主要以投影管用阴极射线管(以下简称投影管)进行说明。阴极射线管的亮度强弱主要由激励电子束的电流值控制。因此，荧光体的亮度应相对于电流值成线性增长。但一般而论，荧光体随着为电子束激励的强度增大，就会产生亮度饱和现像而失去亮度的线性特性。此外，当用强的激励强度来显示图象时，将加剧荧光体材料的质量下降，在使用中会产生亮度降低与发色退化。

亮度饱和与衰减的特性因荧光体材料的种类、制法、添加剂与组成等而有很大不同。迄今，为了对它们作出改进，已研究过选择更佳特性的荧光体与改进其组成与制法。但到目前由单独的荧光材料尚未能充分地满足所需要的一切特性。

绿色荧光体由于在白色画面上占有70％的亮度，它的改进就至关重要。当前用作阴极射线管的绿色荧光体的材料例如有Zn₂SiO₄∶Mn系荧光体、Gd₂O₂S∶Tb系荧光体、ZnS∶Cu、Al系荧光体、Y₂SiO₅∶Tb系荧光体以及Y₃(Al、Ga)₅O₁₂∶Tb系荧光体等。

在低电流范围有良好发光效率的Gd₂O₂S∶Tb系荧光体于高电流范围会降低亮度，不能采用强的激励电子束。Zn₂SiO₄∶Mn系荧光体与ZnS∶Cu、Al系荧光体在高电流范围会加大亮度饱和，使用时将降低阴极射线管的亮度，此外，由于电子束会加剧亮度的衰减，将显著缩短阴极射线管的寿命。Y₂SiO₅∶Tb系荧光体在高电流范围的亮度虽然好，但在低电流范围则低，而且因电子束会增大亮度的衰减。

为了改进上述缺点，已知采用亮度高、亮度衰减小、亮度饱和少的Y₃(Al、Ga)₅O₁₂∶Tb系荧光体。但是这种荧光体的发光色带黄色，颜色再显像差，不能单独地用于图象显示装置中。这一事实例如已在特开昭59-49279号公报中描述到。

本发明的目的在于改进Y₃(Al、Ga)₅O₁₂∶Tb系绿色荧光体的发光色。

本发明提供以(Y_1-x-aGd_xMa)_3-3yTb_3y(Al_1-zGa_z)₅O₁₂表示的，而且取0＜x≤1、0≤a＜1、0＜x+a≤1、0＜y＜1与0≤z≤1范围的值。其中M是Sc、Yb、La中的至少一种的绿色荧光体。

本发明还提供采用上述绿色荧光体的图象显示装置。

图1是本发明一实施例的Gd浓度x与荧光体的色度值y的关系的特性曲线图。

图2是本发明一实施例的Gd浓度x与荧光体的相对辉度的关系的特性曲线图。

图3是本发明一实施例的Gd浓度x与荧光体的亮度保持率的关系的特性曲线图。

图4是本发明一实施例的Gd浓度x与荧光体的余辉时间的关系的特性曲线图。

图5是本发明一实施例的Td浓度y与荧光体的相对亮度的关系的特性曲线图。

图6是本发明一实施例的Ga浓度z与荧光体的相对亮度的关系的特性曲线图。

图7是本发明一实施例的Y浓度为0的荧光体的Tb浓度y与荧光体的相对亮度的关系的特性曲线图。