[其他]由三价铥激活的发光镓酸镧和备有它的荧光屏及其阴极射线管

说明书

本发明涉及具有钙钛矿结构并由三价铥激活的发光镓酸镧。本发明还涉及备有这种发光镓酸镧的荧光屏以及备有这种荧光屏的阴极射线管。

从已公布的日本专利申请公开71-31843已知一些发光镓酸镧，其基本晶格由分子式LaGaO₃所限定并具有钙钛矿的结晶结构。在这些已知的镓酸盐中，使用各种稀土金属作为激活剂。所述由三价铥激活的镓酸镧在光谱的兰光部分（在大约460毫微米处）呈线性发射特性。该申请指出，这些发兰光的镓酸盐可用于各种显示图象（特别是彩色图象）的阴极射线管中。

在其图象可直接观察的彩色显象管（即所谓直观式显象管）中，一般使用三种发光材料、以形成由红、绿、兰三基色构成的图象。一般用发光的银激活硫化锌作为发兰光的成份，当用电子激励时，该材料具有非常高的效率。但是，这些发光的硫化物的很大缺陷是呈现很强的饱和性。这意味着所述效率随着荧光屏负载的增加（即增加激励电子束的功率）而迅速地降低、并且仅仅在较低的荧光屏负载值处才有所述高值。

对于一些不同的应用场合，例如在用于非常高的环境照度级的管子中以及在用于投影电视的管子中，阴极射线管应该具有这样的荧光屏：该荧光屏能够加载到大大高于通常直观式显象管情况下的加载程度（例如10倍或更高），以便得到非常亮的图象。在投影电视管中，在具有较小的表面积的荧光屏上形成非常亮的图象，然后该图象被放大许多倍并投射在观看屏上。因为发兰光的银激活硫化锌由于其强的饱和性而不大适用于投影电视，所以人们普遍地在寻找各种替代材料。此类替代材料必须符合大量的必要条件。首先发光效率（以流明/瓦为单位的每瓦激励功率的光通量）当然应当是高的，并且所发射的射线的色点应当适合于所设想的应用场合。欧洲广播联盟的关于监示器显象管兰光发射的技术条件是给定的、例如象以下述色坐标（x;y）为界的范围：（0.158;0.060），（0.150;0.053），（0.143;0.061）和（0.154;0.072）。其次，该材料应当不但具有弱的饱和性、而且具有弱的温度抑制特性，即，当重负载情况下出现温升时，所述效率不降低或者只有轻微程度的下降。此外，要求所述材料表现出小的退化作用，这意味着在管子的寿命期限内效率只有轻微程度的下降。最后，要求该材料在其加工期间是稳定的，即，在荧光屏和阴极射线管制造期间，该材料应当不丧失其各种优良特性。

现已提出若干种由三价铥激活的材料作为投影电视管中发兰光的材料。Tm³⁺的窄带发射对投影电视是有利的，与ZnS-Ag的宽带发射的情况相比、这种窄带发射对系统的光学部件提出较少的严格要求。然而，所有已提出的由铥激活的材料都具有一个或几个缺陷、使它们不具备实际应用的条件。Tm³⁺激活的ZnS和ZnS-Ag一样具有强的饱和性。La₂O₂S-Tm在很大程度上受热因素的抑制。LaOCl-Tm易饱和、尤其由于其吸湿性而使它在加工期间不稳定。开头一节中所叙述的LaGaO₃-Tm也不能令人满意地使用，因为其效率太低、还因为要制备能获得优良发光特性的这种材料是非常困难的。

本发明的目的是提供新颖的发兰光的材料、它们适合于重负载、特别是当电子激励时的重负载情况。

根据本发明，具有钙钛矿结构并且由三价铥激活的镓酸镧的特征在于：该镓酸盐包含铝、并且由式La_1-xTm_xGa_1-yAl_yO₃所限定，其中，最多达20mol·%的La可以被Y、Gd、Lu和（或）钪所置换，并且其中10^-4≤x≤0.05以及0.20≤y≤0.80。