JP3595079B2

JP3595079B2 - 陰極線管

Info

Publication number: JP3595079B2
Application number: JP26805696A
Authority: JP
Inventors: 寿昭井上
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-07-25
Filing date: 1996-10-09
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2016-10-09
Also published as: JPH1092345A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は陰極線管に係り、特に、外部に放射される交番電界を抑制する手段を備えた陰極線管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近はパーソナルコンピュータ等の普及がめざましく、陰極線管を搭載した画像表示装置を比較的近距離で、しかも長時間使用する機会が増えている。こうした状況の中で、陰極線管画像表示装置から放射される低周波交流電界が人体に悪影響を与えることが懸念されており、その抑制技術が重要となっている。特に北欧諸国では、ＡＥＦ（ＡｌｔｅｒｎａｔｉｎｇＥｌｅｃｔｒｉｃＦｉｅｌｄ）に関する規格を定めて、いわゆる不要輻射電界を規制している。
【０００３】
ＡＥＦに関する規格の代表的なものとしては、スウェーデンで制定されたＭＰＲ−２が広く知られており、その後ＭＰＲ−２規格を厳しくしたものとして、スウェーデン中央労働評議会のＴＣＯガイドラインがある。ＴＣＯガイドラインでは、周波数が２ｋＨｚから４００ｋＨｚまでのＶＬＦ（ＶｅｒｙＬｏｗＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯域については電界値１．０［Ｖ／ｍ］以下（陰極線管表面の正面３０ｃｍ及び周囲５０ｃｍ）、周波数が５Ｈｚから２ｋＨｚまでのＥＬＦ（ＥｘｔｒｅｍｅｌｙＬｏｗＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯域については電界値１０［Ｖ／ｍ］以下（陰極線管表面の正面３０ｃｍ）となっている。
【０００４】
陰極線管を用いた画像表示装置は、水平偏向コイル及び垂直偏向コイルにそれぞれノコギリ波状の水平偏向電流及び垂直偏向電流を流すことにより磁界を発生させて電子ビームを偏向走査し、蛍光体スクリーン上に画像を表示している。通常、垂直偏向電流は数十Ｈｚとごく低周波である。これに対し、水平偏向電流は通常数十ｋＨｚと比較的周波数が高く、ノコギリ波状の電流を発生させるために帰線期間に約１ｋＶと高電圧のパルス電圧を水平偏向コイルに印加している。このパルス電圧によって水平偏向コイルからはＶＬＦ帯域の交流電界が放射される。
【０００５】
この交流電界の放射に対し、ディスプレイ・モニタのような陰極線管画像表示装置は画像表示面（正面）以外、例えば背面や側面については金属板等によって容易に不要輻射電界をシールドすることができる。しかし正面に限っては、画像を表示する部分であるから不透明な金属板でシールドすることはできない。
【０００６】
さらに、水平偏向周期で蛍光体スクリーンからノコギリ波状の交流電界が放出されることが判っている。これは、陰極線管の蛍光体スクリーンには通常２５ｋＶ〜３０ｋＶの高電圧が印加され、電子ビームを蛍光体スクリーンに向けて加速しているが、画面表示期間には電子ビーム、即ちマイナス電荷の射突により蛍光体スクリーンの電位が徐々に低下し、帰線期間には電子ビームが来ないため電位がプラス側に復帰するという現象によるものと考えられる。
【０００７】
そこで、陰極線管の画像表示面から漏洩する不要輻射電界を低減するために、陰極線管表面に透明導電性膜を形成し、この導電性膜をアースに接続するという手法がある。しかし、ＴＣＯ規格を満足するに十分な低抵抗の透明導電性膜を形成する方法はコストの面で問題がある。
【０００８】
そこで、特開平４−２４９０３６のように、陰極線管のフェース表面に形成された透明導電性膜の上から、フェース表面の周辺部に沿って導電テープを貼り付け、テープの端部を陰極線管側壁部に取り付けられアースに接続されている防爆バンドに接続することにより、等価的に透明導電性膜の抵抗値を低くする方法がある。
【０００９】
一方、水平偏向コイルから放射されるパルス状の電界を低減するための第１の方法として、特開平５−７４３７４のように、一般に陰極線管のファンネル本体部外面に塗布される黒鉛導電膜を、偏向コイルが装着されるコーン部・ネック部まで延長してアースに接続し、シールドを形成するものがある。
【００１０】
また、第２の方法として、特開平４−３１５７４１のように、前記パルス電圧に対して極性が逆の、いわゆる逆パルス電圧を発生させ、陰極線管前面の周辺近傍に配置した電極に逆パルス電圧を印加して逆パルス電界を放射し、水平偏向コイルから放射されるパルス電界と相殺、低減するものがある。
【００１１】
さらに第３の方法として、特開平７−１４２００８のように、アースに接続するファンネル外面の黒鉛導電膜と偏向コイル開口部の間に配置した電極に逆パルス電圧を印加して逆パルス電界を放射し、水平偏向コイルから放射されるパルス電界と相殺、低減するものがある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、導電性テープにて等価的に透明導電性膜の抵抗値を低くする方法によると、十分な低抵抗になるまで導電性テープを貼り付けた場合に画面が狭くなるおそれがある。
【００１３】
また、黒鉛導電膜を偏向コイルが装着されるコーン部・ネック部まで延長する方法では、偏向コイルと黒鉛導電膜の間に放電が発生するのを防ぐため、コーン部からネック部にかけて絶縁シートで覆う必要があり、偏向コイル固定のためのクサビ挿入時に絶縁シートがめくれるなど、作業性が著しく悪化する。
【００１４】
また、陰極線管前面の周辺近傍に逆パルス電極を配置する方法では、陰極線管正面方向に対しては効果的にパルス電界を低減することができるが、陰極線管画像表示装置の側面方向に対して逆パルス電界のみが放出され、規制値を満足できない可能性がある。また、電極を配置するために、モニター装置のキャビネット構造を特別なものにしなくてはならない。
【００１５】
また、陰極線管のファンネル外面の黒鉛導電膜と偏向コイル開口部の間に逆パルス電極を配置する方法では、逆パルス電極の位置が陰極線管の画像表示面から遠く、偏向コイルに印加されるパルス電圧と同等とまではいかないものの、かなり高電圧の逆パルスを供給する必要がある。
【００１６】
さらに、上述の蛍光体スクリーンから放射されるノコギリ波状の交流電界は、黒鉛導電膜を偏向コイルが装着されるコーン部・ネック部まで延長する方法や逆パルス電極からの逆パルス電界でパルス電界を相殺する方法では解決出来ない。
【００１７】
陰極線管内の高電圧電位を安定させるための手段として、ファンネル部には内面導電膜と外面導電膜がファンネルガラスを挟んで対向し、静電容量を持たせてあるが、このファンネル内部の導電膜と蛍光体スクリーンの間には電気的にはピンダグ等の比較的高抵抗のものが介在するため蛍光体スクリーンの電位安定に十分寄与するものではない。
【００１８】
このような従来の問題点に鑑み、本発明は、水平偏向コイルから放出されるパルス電界及び蛍光体スクリーンから放出されるノコギリ波電界を共に効果的に抑制して、ＴＣＯ規格を満足する陰極線管画像表示装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、内面には電子銃から放出される電子ビームの射突により発光するスクリーンが形成され、外面には透明導電性膜が形成されたフェース部、および、このフェース部端から延在する枠状のスカート部とからなるパネルと、前記スクリーンを励起する電子ビームを放出する電子銃を内装するネックと、前記スカート部の外周に設けられた防爆バンドと、前記パネル外面の長辺又は短辺の一方に設けられ、透明導電性膜と防爆バンドとの間を電気的に接続し、水平偏向周波数帯での静電容量を増加する導電性帯状部材と、を備え、前記導電性帯状部材は、長手方向寸法が上記辺の画面有効寸法の５０％以上のであるとともに、単位面積当たり抵抗値が１×１０ ⁴ Ω／□以下であることを特徴とする陰極線管である。
【００２２】
本発明は透明導電性膜、帯状導電性部材によって交流電界を抑制する。
【００２３】
まず第１に、偏向コイル、特に水平偏向コイルから放射されるパルス状の交流電界を低減する目的で、陰極線管のフェース部外面には透明導電性膜が形成され、この透明導線性膜が導電性帯状部材によって防爆バンドに電気的に接続されている。防爆バンドは接地電位にあるので、透明導電性膜によって陰極線管正面方向に放射される交流電界をある程度シールドしている。
【００２４】
また、蛍光体スクリーンの電位変動を原因とするノコギリ波状の交流電界に対しては、陰極線管のパネルのスカート部の防爆バンド前端付近からフェース部外面周辺端部にかけて導電性帯状部材を長辺または短辺の少なくとも一方の辺の両側または片側に貼り付け、蛍光体スクリーンとアースに接続された導電性テープの間に静電容量を形成する。これによって、アースに接続された防爆バンドと蛍光体スクリーンに電気的に最も近い、パネル部分で静電容量を増加させることができ、蛍光体スクリーンの電位を安定化させる。
【００２５】
このように、本発明の陰極線管を用いれば、パルス状の交流電界をシールドするとともに、ノコギリ波状の交流電界に対しては蛍光体スクリーンの電位変動を安定化させるようにしている。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は本発明における陰極線管とその周辺装置の実施例を示し、図２は図１のパネル部分の一部断面を示す。
【００２７】
陰極線管１０は、略矩形状フェース部１１の内面に蛍光体スクリーン１２が形成されたパネル１３と、蛍光体スクリーン１２に向けて電子ビームを放出する電子銃（図示せず）が内装されたネック１４と、パネル１３とネック１４との間を連接するファンネル１５とからなる。パネル１３は上記フェース部１１の周辺からファンネル１５側に延びるスカート部１６を有しており、スカート部１６とファンネル１５の間はフリット１７により接合されている。また、ファンネルの内面には内部導電膜１８、外面には外部導電膜１９が形成され、さらに内部導電膜に陽極電位を印加するための陽極端子２０が設けられている。外部導電膜１９は内部導電膜１８との間に静電容量を形成し電位の安定化を図るためのもので、陽極端子２０を避けるように形成されている。
【００２８】
パネル１３のフェース部１１外面には透明導電性膜２１が形成されている。さらに、パネルのスカート部１６外周には金属製の防爆バンド２２が設けられ、この防爆バンド２２と透明導電性膜２１との間は導電性部材２３によって導通がとられている。さらに、パネルの長辺部に沿って設けられた帯状導電性部材２４とこの帯状導電性部材２４と防爆バンド２２との間を接続する導電性部材２５とが設けられている。
【００２９】
ファンネル１５の外部には偏向装置２７が装着されている。この偏向装置２７は、電子ビームを水平方向に偏向する水平偏向磁界を発生する水平偏向コイルと、電子ビームを垂直方向に偏向する垂直偏向磁界を発生する垂直偏向コイルとにより構成され、通常、水平偏向コイルを上下一対のサドル型偏向コイル、垂直偏向コイルを左右一対のサドル型偏向コイルで構成するサドル・サドル型が一般的である。そして、水平偏向コイルおよび垂直偏向コイルには、高圧・偏向回路３０からそれぞれ所定の周期で変化する所定の電圧波形３１が印加されて偏向磁界を発生している。水平偏向コイルの場合は、通常数百〜１ｋＶのパルス状の電圧波形となっている。
【００３１】
陰極線管装置からは図３（ａ）に示すような波形の交流電界が漏洩しているが、この発生要因については次のように考えられる。まず第１の要因としては、偏向装置の電位変動によるものである。これは、偏向周波数に同期して時間変動する偏向電圧が供給されることにより、偏向コイル内での電位の空間的変化が高圧側から低圧側にかけて生じ、この電位は接地電位つまり地上に対しても高くなっていることから地上との間に変動電場を生じるのである。このような偏向装置に偏向電圧が印加されたときに偏向装置から漏洩する交流電界は、図３（ｂ）に示すような、偏向電圧波形に略同期して変化する波形となっている。
【００３２】
また、第２の要因としては蛍光体スクリーンの電位変動であることがわかっている。すなわち水平偏向周期のうち、画像表示期間には電子銃から放出されるマイナス電荷である電子ビームが蛍光体スクリーンに射突して徐々に電位を低下させ、帰線期間には電子銃からの電子ビームの放出が止まり蛍光体スクリーンの電位が復帰することによって生じるものであり、図３（ｃ）に示すようなノコギリ波状の電位変動現象である。
【００３３】
これら第１及び第２の要因が重なって陰極線管装置からは図３（ａ）に示すような波形の交流電界が漏洩するのである。
本発明では、パネル内外面間の静電容量を増して蛍光体スクリーンの電位変動を抑制し、さらにアースに接続されている防爆バンドとフェース表面の透明導電膜の間の隙間をシールドするものである。
【００３４】
以下、そのための構成について詳述する。本実施例では、漏洩交流電界を補償するため、図１に示すように、透明導電性膜２１による表示領域シールド機構と、導電性部材２５によって防爆バンド２２に電気的に接続されている導電性帯状部材２４からなる静電容量増加機構とから構成される。
【００３５】
なお、本発明は表面の透明導電膜がスピンコート法で形成されている場合に特に有効である。これは、スピンコート法によるとフェース表面には周辺端部まで透明導電膜が形成されるが、塗布液がスカート部までは回り込みにくいため、防爆バンド前端付近まで透明導電膜が形成されないからである。すなわち、特開平４−２４９０３６のようにフェース表面周辺部に貼り付けたのでは、もともと導電膜がある場所のため特に低抵抗の透明導電膜が形成されている場合などは静電容量を増す効果が小さいが、透明導電膜が形成されていない部分に導電性テープを貼り付け、アースに接続することは電界シールドのなかった場所にシールドを形成することになり、陰極線管画像表示装置正面に放射される水平偏向コイルからのパルス状交流電界及び蛍光体スクリーンの電位変動を原因とするノコギリ波状交流電界を共に低減する効果が大きくなる。
【００３６】
発明者らは４１ｃｍ陰極線管画像表示装置を用いて実験を行った。陰極線管のフェース部表面には５×１０^３ Ω／□の透明導電膜を形成し、３０ｍｍ角のアルミテープを短辺に貼り付けて防爆バンドに電気的に接続した。また、長辺側のスカート部近傍には幅１５ｍｍ，長さ２４０ｍｍのアルミテープを貼り付け、これも３０ｍｍ角のアルミテープで防爆バンドに電気的に接続した。
【００３７】
この長辺側アルミテープを設けることにより、陰極線管正面から３０ｃｍの位置での不要輻射電界強度は１．３［Ｖ／ｍ］から０．７Ｖ／ｍまで減少した。また、不要輻射電界の波形は図４（ａ）に示す状態から図４（ｂ）に示す状態に変化し、蛍光体スクリーンの電位変動に基づくノコギリ波状の交流電界が抑制されているとともに水平偏向コイルから放射されるパルス状の交流電界がほぼ半減した。
【００３８】
長辺側の帯状導電性部材であるアルミテープの貼り付け前後で防爆バンドと陽極端子の間での静電容量を測定した結果を図５に示す。この図から明らかなように、通常コンピュータ・ディスプレイ等から出力される信号の水平偏向周波数である３１．５ｋＨｚ〜１１０ｋＨｚから上の周波数帯域、すなわち水平偏向周期で発生する蛍光体スクリーンの電位変動抑制に寄与する周波数帯域で静電容量が増加していることがわかる。
【００３９】
なお、上記実施例で長辺側に貼り付けた帯状導電性部材は短辺側に貼り付けてもよいし、長辺・短辺の両方に貼り付けてもよい。さらに、導電性部材として、アルミテープの代わりに単位面積当たり１×１０^４ Ω／□以下である黒鉛導電膜や透明導電膜を塗布・形成してもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、ＶＬＦ帯域の交流電場を効果的に低減でき、ＴＣＯ規格を満足する陰極線管画像表示装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明による陰極線管画像表示装置の主要部の一実施例を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１の要部を示す断面図である。
【図３】図２は、従来の陰極線管画像表示装置から漏洩する交流電界の波形を示す図である。
【図４】図４は、水平偏向コイルに印加されるパルス電圧と、逆電圧供給部が発生し補償電極に印加される逆パルス電圧の波形を示す図である。
【図５】図５は、防爆バンドと陽極端子の間の静電容量の周波数分布を示す図である。
【符号の説明】
１０…陰極線管
１３…パネル
１４…ネック
１５…ファンネル
２０…陽極端子
２１…透明導電性膜
２２…防爆バンド
２７…偏向装置
２３，２５…導電性部材
２４…帯状導電性部材
３０…高圧・偏向回路

Claims

内面には電子銃から放出される電子ビームの射突により発光するスクリーンが形成され、外面には透明導電性膜が形成されたフェース部、および、このフェース部端から延在する枠状のスカート部とからなるパネルと、
前記スクリーンを励起する電子ビームを放出する電子銃を内装するネックと、
前記スカート部の外周に設けられた防爆バンドと、
前記パネル外面の長辺又は短辺の一方に設けられ、透明導電性膜と防爆バンドとの間を電気的に接続し、水平偏向周波数帯での静電容量を増加する導電性帯状部材と、を備え、
前記導電性帯状部材は、長手方向寸法が上記辺の画面有効寸法の５０％以上のであるとともに、単位面積当たり抵抗値が１×１０ ⁴ Ω／□以下である陰極線管。