JP2009158264A - Cathode-ray tube for viewfinder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高解像度が要求されるカメラのビューファインダ用の陰極線管に関する。 The present invention relates to a cathode ray tube for a viewfinder of a camera that requires high resolution.
従来より、家庭用のビデオカメラのビューファインダには液晶ディスプレイが用いられているが、放送用等の業務用のビデオカメラには、対角2インチ程度の小型の陰極線管を用いた白黒表示のビューファインダが用いられている。 Conventionally, a liquid crystal display has been used for a viewfinder of a home video camera, but for a commercial video camera for broadcasting or the like, a monochrome display using a small cathode ray tube having a diagonal size of about 2 inches is used. A viewfinder is used.
業務用のビデオカメラの場合は、家庭用のビデオカメラよりも格段に正確に焦点の合った映像を撮影できなければならないため、静止画はもちろん動画像でも焦点を合わせ易い高解像度のビューファインダが必要になる。 A professional video camera must be able to shoot much more precisely focused video than a home video camera, so a high-resolution viewfinder that can easily focus on moving images as well as still images. I need it.
一般的に、カラー表示よりも白黒表示の方が高い解像度を得やすいため、業務用の小型のビューファインダには白黒表示の陰極線管が用いられることが多い。 In general, black and white displays tend to have a higher resolution than color displays, and therefore, a cathode ray tube for monochrome display is often used for a small-sized viewfinder for business use.
このような陰極線管に用いられる白黒表示用の蛍光体としては、可視域の全域に亘って線状スペクトルが現れる蛍光体が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 As a phosphor for black and white display used in such a cathode ray tube, a phosphor in which a linear spectrum appears over the entire visible range has been proposed (for example, see Patent Document 1).
また、白黒表示よりも解像度は低下するが、カラー表示を行うことのできる蛍光体スクリーンの作製法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, a method of manufacturing a phosphor screen that can perform color display although resolution is lower than that of black and white display has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
また、これらとは別に、電子ビームの位置を正確に決めて高精細にするために、ビームインデックスを持つ構造のビューファインダが提案されている(例えば、特許文献3参照)。 Apart from these, a viewfinder having a beam index has been proposed in order to accurately determine the position of the electron beam and achieve high definition (see, for example, Patent Document 3).
さらに、冷陰極では高い電流密度が得られないことから、陰極部分の電子発生に熱陰極を用いて電流密度を向上させた陰極線管がある。このような陰極線管の表示部の蛍光スクリーン部分には、粉末状の蛍光体が用いられている(例えば、特許文献4参照)。
ところで、テレビ放送等で取り扱う映像の精細度は、NTSC/VGA形式の標準テレビ放送用の640×480画素に対し、高精細テレビでは1920×1080画素と画素数が4倍にまで大幅に増えている。このような高精細テレビ用の映像を撮影する業務用のビデオカメラに用いるビューファインダでは、対角2インチサイズの表示面積内において、1つの画素の大きさは一辺が21μm程度となる。ここで、特許文献4に記載されているような粉末状の蛍光体の粒径が平均2μmであるとすると、1画素の一辺には約10個の蛍光体粒子が配列されることになる。
By the way, the definition of video handled in television broadcasting and the like is greatly increased to four times as high as 1920 × 1080 pixels in high-definition television, compared to 640 × 480 pixels for NTSC / VGA standard television broadcasting. Yes. In a viewfinder used for such a professional video camera that captures images for high-definition television, the size of one pixel is approximately 21 μm on a side within a 2-inch diagonal display area. Here, assuming that the average particle diameter of the powdered phosphor as described in
しかしながら、蛍光体の粒径及び形状のばらつきや基板表面に塗布する際の塗布むら等により、蛍光体粒子の配列が均一にならないため、入射光の散乱が生じ、蛍光体の発光スポットが電子ビームのサイズよりも広がる。これにより解像度の低下が生じていた。 However, due to variations in the particle size and shape of the phosphor and uneven coating when applied to the substrate surface, the phosphor particles are not evenly arranged, causing scattering of incident light, and the phosphor emission spot becomes an electron beam. More than the size of. This caused a reduction in resolution.
さらに、画素数が7680×4320に増えると、1画素は一辺が5μmとさらに小さくなり、蛍光体粒子の粒径(平均2μm)に近づくため、蛍光体の粒径及び形状への解像度の依存性が高くなり、電子ビームの大きさを小さくしても高解像度は得られなくなる。 Further, when the number of pixels is increased to 7680 × 4320, one pixel is further reduced to 5 μm on a side and approaches the particle size of the phosphor particles (average 2 μm), so the dependence of the resolution on the particle size and shape of the phosphor Thus, even if the electron beam size is reduced, high resolution cannot be obtained.
このため、電子ビームの大きさを小さくすることに追従して高解像度を確保でき、また、電流密度が小さくても効率よく発光する蛍光体が必要となる。 Therefore, there is a need for a phosphor that can ensure high resolution following the reduction in the size of the electron beam and that emits light efficiently even when the current density is small.
また、陽極電圧が高くなると二次電子が発生し、電子ビームが蛍光体に入射するときに入射エリア周辺も発光して解像度が低下するため、陽極の加速電圧はできるだけ低い方が都合がよいという要求もある。 Also, when the anode voltage is increased, secondary electrons are generated, and when the electron beam is incident on the phosphor, the vicinity of the incident area emits light and the resolution is lowered. Therefore, it is convenient that the anode acceleration voltage is as low as possible. There is also a demand.
ところが、従来の粉末状の蛍光体は帯電し易いため、10kV以上の加速電圧でないと輝度が取れず、本来の発光性能を発揮できない。 However, since conventional powdery phosphors are easily charged, the luminance cannot be obtained unless the acceleration voltage is 10 kV or more, and the original light emitting performance cannot be exhibited.
このため、特許文献1で提案された線状のスペクトルを用いても、光の干渉が生じやすく、白色発光に色がにじむことが懸念され、表示品質の低下が課題となっていた。
For this reason, even if the linear spectrum proposed in
そこで、本発明は、比較的低い加速電圧で発光し、高解像度を得ることができる蛍光薄膜を用いたビューファインダ用の陰極線管を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a cathode ray tube for a viewfinder using a fluorescent thin film that can emit light at a relatively low acceleration voltage and obtain high resolution.
本発明の一局面のビューファインダ用の陰極線管は、前面パネルとファンネルとを有する外囲器と、前記前面パネルの内面に配設される透明電極と、前記外囲器の一端に設けられ、前記透明電極に向けて電子を出射する陰極と、前記透明電極上に設けられる蛍光薄膜とを含むビューファインダ用の陰極線管であって、前記蛍光薄膜は、MGa2S4:Mn(M=Ca,Sr,Ba)系薄膜を含む。 A cathode ray tube for a viewfinder according to one aspect of the present invention is provided in an envelope having a front panel and a funnel, a transparent electrode disposed on an inner surface of the front panel, and one end of the envelope. A cathode ray tube for a viewfinder including a cathode that emits electrons toward the transparent electrode and a fluorescent thin film provided on the transparent electrode, wherein the fluorescent thin film is MGa 2 S 4 : Mn (M = Ca , Sr, Ba) based thin film.
本発明の他の局面のビューファインダ用の陰極線管は、前面パネルとファンネルとを有する外囲器と、前記前面パネルの内面に配設される蛍光薄膜と、前記蛍光薄膜上に配設され、陽極となる黒色金属薄膜と、前記外囲器の一端に設けられ、前記黒色金属薄膜に向けて電子を出射する陰極とを含むビューファインダ用の陰極線管であって、前記蛍光薄膜は、MGa2S4:Mn(M=Ca,Sr,Ba)系薄膜を含む。 A cathode ray tube for a viewfinder according to another aspect of the present invention, an envelope having a front panel and a funnel, a fluorescent thin film disposed on an inner surface of the front panel, and a fluorescent thin film disposed on the fluorescent thin film, A cathode ray tube for a viewfinder, comprising a black metal thin film serving as an anode and a cathode provided at one end of the envelope and emitting electrons toward the black metal thin film, wherein the fluorescent thin film comprises MGa 2 S 4 : Mn (M = Ca, Sr, Ba) -based thin film is included.
また、前記MGa2S4:Mn(M=Ca,Sr,Ba)系薄膜は、MGa2S4:Ce,Eu,Mn(M=Ca,Sr,Ba)で構成されてもよい。 Further, the MGa 2 S 4: Mn (M = Ca, Sr, Ba) based thin film, MGa 2 S 4: Ce, Eu, Mn (M = Ca, Sr, Ba) may be constituted by.
これに代えて、前記MGa2S4:Mn(M=Ca,Sr,Ba)系薄膜は、赤色発光用のMGa2S4:Mn,La(M=Ca,Sr,Ba)、緑色発光用のMGa2S4:Eu(M=Ca,Sr,Ba)あるいはEuGa2S4、及び、青色発光用のMGa2S4:Ce(M=Ca,Sr,Ba)を含んでもよい。 Instead, the MGa 2 S 4 : Mn (M = Ca, Sr, Ba) -based thin film is used for red light emission MGa 2 S 4 : Mn, La (M = Ca, Sr, Ba), green light emission. MGa 2 S 4 : Eu (M = Ca, Sr, Ba) or EuGa 2 S 4 , and MGa 2 S 4 : Ce (M = Ca, Sr, Ba) for blue light emission may be included.
本発明によれば、比較的低い加速電圧で発光し、高解像度を得ることができる蛍光薄膜を用いたビューファインダ用の陰極線管を提供できるという特有の効果が得られる。 According to the present invention, it is possible to provide a cathode ray tube for a viewfinder using a fluorescent thin film that emits light at a relatively low acceleration voltage and can obtain high resolution.
以下、本発明のビューファインダ用の陰極線管を適用した実施の形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment to which a cathode ray tube for a viewfinder of the present invention is applied will be described.
図1は、本実施の形態のビューファインダ用の陰極線管を示す断面図である。陰極線管1は、ファンネル部2a及びネック部2bを有する外囲器2、ネック部2bに設けられる陰極3、陰極3の先端近傍に設けられる走査用電子レンズ4、外囲器2のファンネル部2aの外側に配設される偏向ヨーク5、及び、陰極3に対向するように外囲器2に取り付けられるフェースプレート6を備える。
FIG. 1 is a sectional view showing a cathode ray tube for a viewfinder according to the present embodiment. The
「各部の構成」
外囲器2は、ファンネル部2a及びネック部2bを有する断面円筒型のガラス管であり、一端側に陰極3が封止されるとともに、他端側にガラス製のフェースプレート6が封止され、内部は真空に保持されている。
"Configuration of each part"
The
陰極3は、電子銃で構成される。この陰極3は熱陰極であり、加熱されることにより電子を放出する。放出された電子は、フェースプレート6側の陽極との間の電位差によって加速され、電子ビーム3aとして陽極に到達する。なお、本実施の形態の陰極線管では、陽極に5kVの電圧を外部電源から印加する。
The
走査用電子レンズ4は、平行平板電極で構成される電子レンズであり、外部電源より電圧が印加されることにより、陰極3から出射される電子ビーム3aをスポット状に集束させる。
The
偏向ヨーク5は、外部電源から供給される電圧によって偏向磁界を発生させ、電子ビーム3aを偏向させる。
The
フェースプレート6は、前面パネルとして機能する対角2インチのガラス基板であり、真空空間側に透明電極7、蛍光薄膜8及び黒色金属薄膜9が積層されている。
The
透明電極7は、例えば、フェースプレート6の上に形成されたITO膜で構成される。この透明電極7は、陰極3に対向する陽極として機能する。陰極3から出射される電子ビーム3aは、この透明電極7に照射される。
The
蛍光薄膜8は、マンガン添加チオガレイト系の薄膜(MGa2S4:Mn(M=Ca,Sr,Ba))を含む蛍光薄膜であり、MとしてはCa,Sr,又はBaの少なくともいずれか1つを含むように構成される。本実施の形態では、白黒表示用の蛍光薄膜8としてセリウム、ユウロビウム、マンガン添加ストロンチウムチオガレイト(SrGa2S4:Ce,Eu、Mn)を形成する。
The fluorescent
黒色金属薄膜9は、ブラックマトリクスとして用いられる金属膜であり、例えば、二酸化マンガン(MnO2)で構成される黒色薄膜であり、膜厚は0.1μmである。 The black metal thin film 9 is a metal film used as a black matrix, for example, a black thin film made of manganese dioxide (MnO 2 ) and has a thickness of 0.1 μm.
「蛍光スクリーンの作製方法」
ここで、フェースプレート6、透明電極7、蛍光薄膜8、及び黒色金属薄膜9を含む蛍光スクリーンの作製方法について説明する。
"Production method of fluorescent screen"
Here, a method for manufacturing a fluorescent screen including the
対角2インチのガラス基板であるフェースプレート6の片面に透明電極7を形成する。透明電極7の材料としては、錫添加酸化インジウム、Al添加酸化亜鉛、酸化錫等を用いる。この透明電極7は、スパッタ法により膜厚0.2μm程度に形成される。なお、作製方法は、スパッタ法に限られず、蒸着法、スプレイ法、CVD(Chemical Vapor Deposition)法等でもよい。この透明電極7は陽極電極として用いられる。
A
次いで、透明電極7の上に白黒表示用の蛍光薄膜8としてマンガン添加チオガレイト系の薄膜MGa2S4:Mn(M=Ca,Sr,Ba)であるセリウム、ユウロビウム、マンガン添加ストロンチウムチオガレイト(SrGa2S4:Ce,Eu、Mn)を形成する。この場合、ユウロビウム(Eu)の濃度はマンガン(Mn)濃度の1/100程度、セリウム(Ce)濃度はマンガン(Mn)濃度の1/10程度とする。この膜の形成は、Sr,Ga2S3、Ce金属あるいはその化合物、Eu金属あるいはその化合物、Mn金属あるいはその化合物を蒸発原料に用いた多源蒸着法で行う。
Next, a cerium, eurobium, manganese-added strontium thiogallate (manganese-added thiogallate-based thin film MGa 2 S 4 : Mn (M = Ca, Sr, Ba)) is formed on the
なお、ここでは、セリウム、ユウロビウム、マンガン添加ストロンチウムチオガレイト(SrGa2S4:Ce,Eu、Mn)を形成する場合について説明するが、蛍光薄膜用のMGa2S4:Mn(M=Ca,Sr,Ba)系薄膜としては、MGa2S4:Ce,Eu,Mn(M=Ca,Sr,Ba)の組成式で表される蛍光薄膜であればCa,Sr,又はBaを任意の比率で含んでよい。 Here, the case where cerium, eurobium, manganese-added strontium thiogallate (SrGa 2 S 4 : Ce, Eu, Mn) is formed will be described, but MGa 2 S 4 : Mn (M = Ca for fluorescent thin film) is described. , Sr, Ba) -based thin film, Ca, Sr, or Ba can be arbitrarily selected as long as it is a fluorescent thin film represented by a composition formula of MGa 2 S 4 : Ce, Eu, Mn (M = Ca, Sr, Ba). May be included in proportions.
セリウム、ユウロビウム、マンガン添加ストロンチウムチオガレイト(SrGa2S4:Ce,Eu、Mn)を構成する各原料を同時に蒸発させて透明電極7上に堆積させる。フェースプレート6及び透明電極7の温度を室温から600℃の間の最適な温度に設定し、成膜後は真空中あるいは硫化水素を5%程度混合させた不活性ガス中でフェースプレート6及び透明電極7の耐熱温度以下で数分ないし1時間程度熱処理を行い、結晶の成長と発光中心の形成の促進を行う。この白色発光の色座標はx=0.36、y=0.34であった。
The raw materials constituting cerium, eurobium, and manganese-added strontium thiogallate (SrGa 2 S 4 : Ce, Eu, Mn) are simultaneously evaporated and deposited on the
なお、従来の粉末状の蛍光体とは異なり、蛍光薄膜8の表面は、膜厚の分布が数%以下と極めて凹凸が少なく平滑であるため、黒色金属薄膜で十分にコートできる。
Unlike the conventional powdered phosphor, the surface of the fluorescent
「黒色金属薄膜9の作製方法」
コントラストを高めるため、電子ビーム蒸着法により、蛍光薄膜8の上に黒色金属薄膜9として二酸化マンガン薄膜を0.1μm〜0.2μmの膜厚で形成する。ここで、膜厚を0.1μm以上にするのは、0.1μm未満の膜厚になると、陰極3の熱フィラメントの発光が透過して表示映像に混じって見づらくなるからである。また、膜厚を0.2μm以下にするのは、あまり膜厚が厚くなると電子ビームの透過率が低下し、輝度が低下するからである。
"Production method of black metal thin film 9"
In order to increase the contrast, a manganese dioxide thin film is formed as a black metal thin film 9 on the fluorescent
なお、二酸化マンガン薄膜はスパッタ法によって形成してもよい。また、黒色金属薄膜9としては、二酸化マンガン薄膜の代わりに、カーボン薄膜を用いてもよい。カーボン薄膜は、二酸化マンガン薄膜と同様に、電子ビーム蒸着法又はスパッタ法で形成することができる。また、黒色金属薄膜9の代わりにアルミニウム(Al)薄膜を用いてもよい。アルミニウム薄膜は、蒸着法によって形成することができる。アルミニウム薄膜は、光が透過せず、電子ビームが透過するように、膜厚が0.1μm程度のメタルバッグとして形成すればよい。 The manganese dioxide thin film may be formed by sputtering. Further, as the black metal thin film 9, a carbon thin film may be used instead of the manganese dioxide thin film. The carbon thin film can be formed by an electron beam vapor deposition method or a sputtering method, similarly to the manganese dioxide thin film. Further, an aluminum (Al) thin film may be used instead of the black metal thin film 9. The aluminum thin film can be formed by a vapor deposition method. The aluminum thin film may be formed as a metal bag having a film thickness of about 0.1 μm so that light does not transmit and the electron beam transmits.
また、粉末状の蛍光体を用いた蛍光スクリーンでは、その表面の凹凸が蛍光体粒子の大きさ以上になることもあり、段差のある部分は黒色金属薄膜で被覆できなかったが、本実施の形態では、膜厚の分布が数%以下と極めて凹凸が少なく平滑であるため、蛍光薄膜8の全面に黒色金属薄膜を十分に被覆することができる。
Moreover, in the phosphor screen using the powdered phosphor, the unevenness of the surface may be larger than the size of the phosphor particles, and the stepped portion could not be covered with the black metal thin film. In the embodiment, since the film thickness distribution is very smooth with few unevennesses of several percent or less, the entire surface of the fluorescent
図2は、蛍光薄膜8の発光スペクトルを示す分布図である。このように、本実施の形態のビューファインダ用の陰極線管では、発光スペクトルは光の干渉が生じにくい幅広い特性が得られた。
FIG. 2 is a distribution diagram showing an emission spectrum of the fluorescent
次に、本実施の形態のビューファインダ用の陰極線管に用いている蛍光薄膜と、従来の陰極線管に用いられている蛍光体(粉末状の蛍光体粒子)への入射光とビームスポットの大きさについて説明する。 Next, the incident light and the size of the beam spot on the phosphor thin film used in the cathode ray tube for the viewfinder of the present embodiment and the phosphor (powder phosphor particles) used in the conventional cathode ray tube. This will be described.
図3は、蛍光スクリーンへの入射光とビームスポットの大きさを示す図であり、(a)は本実施の形態の蛍光薄膜における入射光とビームスポットの大きさ、(b)は従来の蛍光体(粉末状の蛍光体粒子)における入射光とビームスポットの大きさを示す図である。なお、ここでは、入射光の光路を説明するため、図3には黒色金属薄膜9を省いた蛍光スクリーンの断面を示す。 3A and 3B are diagrams showing the size of incident light and beam spot on the phosphor screen. FIG. 3A shows the size of incident light and beam spot in the phosphor thin film of this embodiment, and FIG. 3B shows conventional fluorescence. It is a figure which shows the magnitude | size of the incident light and beam spot in a body (powder-like fluorescent substance particle). Here, in order to explain the optical path of the incident light, FIG. 3 shows a cross section of the fluorescent screen from which the black metal thin film 9 is omitted.
図3(a)に示すように、電子が蛍光薄膜8の蛍光材料に衝突することによって光が出射され、この光は蛍光薄膜8の内面(フェースプレート6側の内面、又は、電子が入射する側の内面)に入射する。
As shown in FIG. 3A, light is emitted when electrons collide with the fluorescent material of the fluorescent
ここで、例えば、蛍光薄膜の屈折率が2.0である場合には、蛍光薄膜8の内面に30度以上の入射角で入射する光は全反射されて蛍光薄膜8の内部に閉じこめられ、蛍光薄膜8の外部に出射しない。このため、フェースプレート6に生じるビームスポットは、フェースプレート6側の内面への入射角が30度未満の光によってもたらされるビームスポットとなる。
Here, for example, when the refractive index of the fluorescent thin film is 2.0, the light incident on the inner surface of the fluorescent
一方、図3(b)に示す従来の蛍光体は粉末状の蛍光体の集合であるため、表面に凹凸が存在する。このため、電子が蛍光体に衝突して光は出射されても、蛍光体によって散乱が生じ、様々な角度でフェースプレート6に入射し、ビームスポットが広がる。これにより従来の蛍光体では映像のにじみが生じやすくなり解像度が低下する。
On the other hand, since the conventional phosphor shown in FIG. 3B is a collection of powdery phosphors, there are irregularities on the surface. For this reason, even if electrons collide with the phosphor and light is emitted, the phosphor is scattered and enters the
このように、本実施の形態のビューファインダ用の陰極線管によれば、従来の粉末状の蛍光粒子を用いた陰極線管に比べて遙かに電子ビームの形状を忠実に反映させたビームスポットを確保でき、解像度を向上させることができる。 Thus, according to the cathode ray tube for the viewfinder of the present embodiment, the beam spot that reflects the shape of the electron beam much more faithfully than the conventional cathode ray tube using powdery fluorescent particles. Can be ensured and the resolution can be improved.
また、蛍光材料は絶縁体であるため電子ビームによって負に帯電されるが、蛍光薄膜8は膜厚が1μm以下と従来の蛍光体の粉末粒子よりも薄いため、従来の蛍光体よりも帯電しにくい。このため、負に帯電した蛍光材料と電子ビームとの反発も低減され、従来よりも励起効率の低下を軽減できる。
In addition, since the fluorescent material is an insulator, it is negatively charged by the electron beam. However, since the fluorescent
また、従来の粉末状の蛍光体では、発光効率を向上させるために電子の加速電圧を10kV以上にしていたが、このような高電圧で入射した電子ビームからは二次電子が発生し、二次電子のバックスキャッタリングが多く生じる。このバックスキャッタリングが発生すると電子ビームが照射されている範囲だけでなく、その周囲も発光する現象が発生するため、解像度の低下を招いていた。 Further, in the conventional powdered phosphor, the electron acceleration voltage is set to 10 kV or more in order to improve the light emission efficiency. However, secondary electrons are generated from the electron beam incident at such a high voltage. A lot of backscattering of secondary electrons occurs. When this backscattering occurs, a phenomenon occurs in which light is emitted not only in the area where the electron beam is irradiated but also in the vicinity thereof, resulting in a decrease in resolution.
これに対して本実施の形態の蛍光薄膜8は、セリウム、ユウロビウム、マンガン添加ストロンチウムチオガレイト(SrGa2S4:Ce,Eu、Mn)で構成されているため、5kV程度の加速電圧で発光することが可能であるため、バックスキャッタリングも低減され、解像度の低下を抑制することができる。
On the other hand, since the fluorescent
また、陽極としての透明電極7に印加する電圧を5kVに抑えることができるため、従来よりも製造コストを抑えることができる。従来のように、輝度低下を軽減するために陽極電圧をより高い10kVに設定すると、高耐電圧用の対策等による構造の複雑化や製造工程の増加等によって製造コストが嵩んでいたが、本実施の形態の蛍光薄膜8は、5kVの加速電圧で発光させることができるため、製造コストの低減が可能になった。
Moreover, since the voltage applied to the
また、本実施の形態の蛍光薄膜8は、膜厚が薄く、バンドギャップも4(eV)以上と大きいため透明である。また、本実施の形態の蛍光薄膜8は、量子効率が1程度と非常に高い。このため、十分な効率と輝度が得られ、ビューファインダに必要な画面輝度200cd/m2以上を確保できる。
The fluorescent
以上、本実施の形態のビューファインダ用の陰極線管によれば、比較的低い加速電圧で発光し、高解像度を得ることができる蛍光薄膜を用いたビューファインダ用の陰極線管を提供することができる。 As described above, according to the cathode ray tube for viewfinder of the present embodiment, it is possible to provide a cathode ray tube for viewfinder using a fluorescent thin film that emits light at a relatively low acceleration voltage and can obtain high resolution. .
「変形例1」
蛍光薄膜8としてカラー表示用の蛍光薄膜を形成する場合は、マンガン添加チオガレイト系の薄膜(MGa2S4:Mn(M=Ca,Sr,Ba),La)(Laは増感剤)を含む蛍光薄膜として、赤色発光用のMGa2S4:Mn,La(M=Ca,Sr,Ba)、緑色発光用のMGa2S4:Eu(M=Ca,Sr,Ba)あるいはEuGa2S4、及び、青色発光用のMGa2S4:Ce(M=Ca,Sr,Ba)を乾式のフォトリソグラフィー法によってパターン化すればよい。配列パターンは、三角形状、格子状、又はストライプ状等の任意かつ周知の配列パターンであればよい。
"
When a fluorescent thin film for color display is formed as the fluorescent
例えば、青色発光用にMGa2S4:Ce,緑色発光用にMGa2S4:EuあるいはEuGa2S4,赤色発光用にMGa2S4:Mn,La蛍光体(M=Ca,Sr,Ba)を形成する場合は、3つのうちのいずれかひとつの蛍光薄膜を蒸着法によって成膜し、その上にレジストを塗布し、RIE(Reactive Ion Etching)法により必要なピッチでエッチングを行う。レジストはエッチング後にアッシングによって除去すればよい。蛍光薄膜8は、以上のようにRIE法を用いた乾式のフォトリソグラフィー法によって作製できるため、粉末蛍光体よりも精度よく加工できる。
For example, MGa 2 S 4 : Ce for blue light emission, MGa 2 S 4 : Eu or EuGa 2 S 4 for green light emission, MGa 2 S 4 : Mn, La phosphor (M = Ca, Sr, In the case of forming Ba), any one of the three fluorescent thin films is formed by vapor deposition, a resist is applied thereon, and etching is performed at a necessary pitch by RIE (Reactive Ion Etching). The resist may be removed by ashing after etching. Since the fluorescent
他の色用の蛍光薄膜についても透明電極7上での位置を変えて、隣同士のストライプ間を僅かに空けておくと、後に形成する黒色薄膜9が埋められることにより、ブラックマトリックスを形成することができる。これにより、コントラストが高くなる。このように形成したカラー表示用の陰極線管における青、緑、赤の色座標は、それぞれ、x=0.15、y=0.10、x=0.26、y=0.69、x=0.70、y=0.29が得られた。
When the positions of the fluorescent thin films for other colors are changed on the
図4は、青色発光用のMGa2S4:Ce蛍光薄膜の量子効率を示す特性図である。この図に示すように、加速電圧を5kVに達したところで量子効率(電子数に対するフォトン数の比)は略1.0程度と極めて高い値が得られた。このように、高い発光効率が得られるのは、電子ビーム3aによって形成された電子−正孔対による発光中心の励起機構と、電子ビーム3aによる発光中心の直接励起機構とが存在するためである。 FIG. 4 is a characteristic diagram showing the quantum efficiency of the MGa 2 S 4 : Ce fluorescent thin film for blue light emission. As shown in this figure, when the acceleration voltage reached 5 kV, the quantum efficiency (ratio of the number of photons to the number of electrons) was as high as about 1.0. The reason why high luminous efficiency is obtained in this way is that there is an excitation mechanism of the emission center by the electron-hole pair formed by the electron beam 3a and a direct excitation mechanism of the emission center by the electron beam 3a. .
「変形例2」
図5は、本実施の形態の変形例2として蛍光スクリーンの構造の変形例を示す図である。図5(a)は、図1に示す構造と同一の蛍光スクリーンを示し、(b)及び(c)は図1に示す蛍光スクリーンの変形例を示す。
"
FIG. 5 is a diagram showing a modification of the structure of the fluorescent screen as a second modification of the present embodiment. 5A shows a fluorescent screen having the same structure as that shown in FIG. 1, and FIGS. 5B and 5C show modified examples of the fluorescent screen shown in FIG.
図5(b)に示す蛍光スクリーンは、黒色金属薄膜9を含まない。このように、黒色金属薄膜9を含まない構成であっても、比較的低い加速電圧で発光し、高解像度を得ることができる蛍光薄膜を用いたビューファインダ用の陰極線管を提供することができる。 The fluorescent screen shown in FIG. 5B does not include the black metal thin film 9. As described above, a cathode ray tube for a viewfinder using a fluorescent thin film that emits light at a relatively low acceleration voltage and can obtain a high resolution even if it does not include the black metal thin film 9 can be provided. .
また、図5(c)に示す傾向スクリーンは、透明電極7を含まず、フェースプレート6の上に蛍光薄膜8が形成され、蛍光薄膜8の上に黒色金属薄膜9が形成されている。透明電極を含まないため、黒色金属薄膜9が陽極となり、この黒色金属薄膜9に5kVの電圧が印加されることにより、陰極3から放出された電子が黒色金属薄膜9を通じて蛍光膜膜8に到達し、蛍光薄膜8で生じた光がフェースプレート6に入射することによって所望の表示が得られる。このように、透明電極7を含まない構成であっても、比較的低い加速電圧で発光し、高解像度を得ることができる蛍光薄膜を用いたビューファインダ用の陰極線管を提供することができる。
The trend screen shown in FIG. 5C does not include the
以上、本発明の例示的な実施の形態のビューファインダ用の陰極線管について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。 The cathode ray tube for a viewfinder according to an exemplary embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the specifically disclosed embodiment, and departs from the scope of the claims. Various modifications and changes can be made without this.
1 陰極線管
2 外囲器
2a ファンネル部
2b ネック部
3 陰極
3a 電子ビーム
4 走査用電子レンズ
5 偏向ヨーク
6 フェースプレート
7 透明電極
8 蛍光薄膜
9 黒色金属薄膜
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記蛍光薄膜は、マンガン添加チオガレイト系の薄膜(MGa2S4:Mn(M=Ca,Sr,Ba))を含む、ビューファインダ用の陰極線管。 An envelope having a front panel and a funnel; a transparent electrode disposed on an inner surface of the front panel; a cathode provided at one end of the envelope and emitting electrons toward the transparent electrode; A cathode ray tube for a viewfinder including a fluorescent thin film provided on a transparent electrode,
The fluorescent thin film includes a manganese-added thiogallate-based thin film (MGa 2 S 4 : Mn (M = Ca, Sr, Ba)).
前記蛍光薄膜は、マンガン添加チオガレイト系の薄膜(MGa2S4:Mn(M=Ca,Sr,Ba))を含む、ビューファインダ用の陰極線管。 An envelope having a front panel and a funnel; a fluorescent thin film disposed on an inner surface of the front panel; a black metal thin film disposed on the fluorescent thin film and serving as an anode; and an end of the envelope A cathode ray tube for a viewfinder, the cathode ray tube including a cathode that emits electrons toward the black metal thin film,
The fluorescent thin film includes a manganese-added thiogallate-based thin film (MGa 2 S 4 : Mn (M = Ca, Sr, Ba)).
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