JP3869030B2

JP3869030B2 - フィルター付き蛍光面を有する表示装置

Info

Publication number: JP3869030B2
Application number: JP12290095A
Authority: JP
Inventors: 武夫伊藤; 秀三松田; 肇田中; 知子中澤; 剛小柳津
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-05-23
Filing date: 1995-05-23
Publication date: 2007-01-17
Anticipated expiration: 2022-01-17
Also published as: JPH08315747A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明はフィルター付き蛍光面を有する表示装置に関し、特に、緑色発光蛍光体層の前側（基板側）に形成されるフィルターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より実用化されているカラー受像管は、内面には蛍光面が形成されたパネルと、このパネルに連接するファンネルとからなる外囲器を有し、ファンネルのネック部に配設された電子銃から出射された電子ビームを、外囲器の外壁に装着された偏向ヨークの発生する磁界により偏向走査することで、画像を再現している。
【０００３】
この蛍光面は、フェースプレートの内面上に形成された所定位置にホール部を有する黒色顔料粒子よりなるブラックマトリックスと、このホール部を埋めるように形成された蛍光体層とからなっている。
【０００４】
上記カラー受像管のように、例えば透明基板たるフェースプレートの内面に蛍光体層が形成されている表示装置では、外光反射を抑制してコントラスト特性を向上させるために、フェースプレート自体または外表面のコーティングによって透過率を下げている。しかし、このような方法では、蛍光体の発光も減衰させてしまうという問題がある。
【０００５】
一方、米国特許第２，９５９，４８３号及び第３，１１４，０６５号明細書では、輝度低下を引き起こすことなくコントラストの向上を図るための手段として、３つの蛍光面構造が提唱されている。第１は、各色の蛍光体の前面に発光色に対応したフィルター層を設けるものである。第２は、各色の蛍光体に発光色に対応したフィルター物質を混入するものであり、いわゆる顔料付き蛍光体と称するものである。第３は、複数色のフィルター層を形成し、その上に白色発光蛍光体層を前面に設けるものである。
【０００６】
その後、実用可能なものとして、顔料付き蛍光体や低透過率パネル（表面コーティングも含む）が使用されているが、前者の方法では顔料自体が発光材料でないことに起因する輝度低下を考慮すると大幅なコントラストの改善はできず、後者は外光反射が透過率の２乗に反比例するためコントラストの改善は可能となる。しかしながら、両者とも輝度の低下は免れないという問題がある。
【０００７】
そこで、近年、フィルター層を蛍光体層の前面に設けるフィルター付き蛍光面が注目されてきている。このフィルター付き蛍光面は、蛍光体層の前面（フェースプレートと蛍光体層との間）に蛍光体ドットまたはストライプごとに発光色のみを透過する顔料層を設けるものであり、このような構成によって各色の顔料層が外光を吸収し、蛍光体層前面での外光反射を抑制して、コントラストを向上させることができる。例えば、青顔料層について考えれば、青色発光は高い透過率で透過するが、外光のうち青成分以外は、低い透過率の２乗で減衰させるというようにして輝度低下を引き起こすことなく、外光反射を抑制するものである。このように、外光反射は蛍光体層前面の顔料層が減衰させることになるので、フェースプレートは高い透過率とすることができ、フェースプレートでの輝度低下が少ない分、従来のものに比較して高輝度化が図れるという利点がある。
上述のように、利点の多いフィルター付き蛍光面であるが、製造プロセスやコントラスト・輝度のさらなる向上等、解決すべき問題は多い。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したように、フィルター付き蛍光面に用いられるフィルター基板並びにフィルター付き蛍光面自体を採用すると、透明基板の透過率を上げてもコントラスト特性は改善できるはずであるが、理論的に期待できるほどには充分な改善はなされないという問題がある。
【０００９】
上述のように、フィルター付き蛍光面はフィルターの特性に依存して発光輝度と外光反射の透過を調整しているのである。そこで、フィルター材料を自由に選択してフィルター特性を調整できればよいのであるが、カラー受像管のように製造工程で５００℃程度の熱処理が加わるものに使用されるフィルター材料は熱に対して安定したものでなくてはならず、無機材料の中からの選択を迫られる。
【００１０】
このため、緑のフィルター材料には、特性的に満足できるものがなく、緑色以外の光、特に視感度の高い５７５ｎｍ付近の光についても透過率が高く、外光反射の抑制が十分に行えないという問題がある。
【００１１】
本発明は上記問題点に鑑み、フィルター材料の選択枝が限られている場合でも、発光輝度の透過率は高く、外光の余分な波長成分の透過率は低くすることができるフィルター付き蛍光面を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明は、フェースプレートの内面に形成され、所定の蛍光体層が位置するホール部を有するブラックマトリックスと、ホール部に位置する青、緑、赤色をそれぞれ発光する青、緑、赤色発光蛍光体層と、蛍光体層のフェースプレート側に、発光色に対応して形成された色フィルター層を備えてなるフィルター付き蛍光面を有する表示装置についてのものであり、緑色発光蛍光体層が位置するホール部を、他色蛍光体層が位置するホール部に比べ面積が小さくなるようにしている。
【００１３】
ブラックマトリックスは黒色顔料粒子よりなり、従来より公知の製法で形成することができ、基板上にフォトレジストを塗布してマスクを介して青、緑、赤の蛍光体ドットが形成されるべき位置、即ちホール部となる位置を露光した後に現像してフォトレジストのパターンを形成する。その後、レジストパターンの上から黒色顔料懸濁液を塗布乾燥して黒色顔料層を形成してから、レジストパターンの上部の黒色顔料層を剥離して、ホール部を有するブラックマトリックスが得られる。このとき、緑ドットのホール位置を露光するときの露光量・露光時間等を青及び赤ドットのホール位置を露光するときと異ならせることにより、ホール部の面積の制御ができる。
【００１４】
この発明に利用される緑色顔料の顔料粒子は、所望の光を透過するフィルターとしての膜の透明性から平均粒径０．０００１〜０．０７μｍの微粒子となっている。具体例として、ＴｉＯ₂ −ＮｉＯ−ＣｏＯ−ＺｎＯ系である商品名ダイピロキサイドＴＭ−グリーン＃３３２０（粒子径０．０１〜０．０２μｍ、大日精化社製）、ＣｏＯ−Ａｌ₂ Ｏ₃ −Ｃｒ₂ Ｏ₃ −ＴｉＯ₂ 系である商品名ダイピロキサイドＴＭ−グリーン＃３３４０（粒子径０．０１〜０．０２μｍ、大日精化社製）、ＣｏＯ−Ａｌ₂ Ｏ₃ −Ｃｒ₂ Ｏ₃ 系である商品名ダイピロキサイドＴＭ−グリーン＃３４２０（粒子径０．０１〜０．０２μｍ、大日精化社製）、塩素化フタロシアニングリーン系である商品名ファーストゲングリーンＳ（粒子径０．０１μｍ、大日本インキ社製）、臭素化フタロシアニングリーン系である商品名ファーストゲングリーン２ＹＫ（粒子径０．０１μｍ、大日本インキ社製）を例示することができる。
【００１５】
これらの顔料は、緑色発光を通すことはできるが、同時に他色の発光に対しても透過率が比較的高くなっており、特に、緑色発光である５３０ｎｍ付近にある視感度の高い５７５ｎｍの光に対する透過率が高くなっている。そのため、外光反射のうち、視感度の高い光も吸収しきれずに反射してしまう。
【００１６】
【作用】
青、緑、赤色発光各蛍光体を視感度的にみた場合、緑色発光蛍光体を１００とすると、赤色発光蛍光体は３０、青色発光蛍光体は２０となり、緑色発光蛍光体が視感度的には最も大きい。また、フィルター付き蛍光面の場合、外光反射はホール部に形成されるフィルターの透過率特性とその面積に関係してくる。前者のフィルター特性は、用いる顔料によって決定されてしまい、選択の範囲が限られている状況である。また、ホール部の面積も再生画像に関係し、この面積に視感度が掛け合わされて影響してくるので、視感度の高い外光を反射するフィルター特性の場合にはホール部の面積は小さい方がよい。そこで、ホール部の面積を変化させて視感度の高い外光反射面積を減少させることが考えられる。この場合、白色を認識させるときの３色の輝度が変化するおそれがあるが、輝度変化は電流特性等で調整可能なものであり、外からの要因であって制御できない外光反射に対する黒レベルの対策が重要となる。
【００１７】
このように、発光輝度は発光面積にも関係しており、ホール部の面積が大きい方が小さい方より明るいことになる。この発明はこのことを考慮してなされたものであり、面積を制御することで外光で反射されてくる量を小さくしてしまおうとするものである。緑ドットのホール部を小さくしたことによる影響は容易に補完可能であるので、この発明を適用することにより、フィルター材料の選択範囲が拡大したのと同様の効果を有する。
【００１８】
上述のように、ホール部の面積を制御することでフィルターの外光反射量を制御しているので、フィルター材の影響を緩和してコントラストの向上を図ることが可能となる。
【００１９】
【実施例】
以下、この発明の詳細を、図面を参照して説明する。
この発明の一実施例についてカラー受像管を例に説明する。カラー受像管の全体構成は周知であるので、ここでは詳細な説明は省略し、蛍光面の構造についてのみ説明することとする。図１（ａ），（ｂ）に示すように、この発明によるカラー受像管の蛍光面は、透明基板であるフェースプレート１０の内面側に黒色顔料粒子からなるブラックマトリックス２０が形成され、このブラックマトリックス２０のホール部には青、緑及び赤フィルター３０，４０，５０が形成され、フィルター上にはホール部に対応して青、緑及び赤色発光蛍光体層３４，４４，５４が形成されている。また、緑フィルター４０及び緑色発光蛍光体層４４が形成されるホール部２２Ｇは、青及び赤のフィルター及び蛍光体層が形成されるホール部２２Ｂ，２２Ｒに比較して面積が約１０％小さくなっている。
【００２０】
この実施例において、青色発光蛍光体層３４は例えばＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ、緑色発光蛍光体層４４は例えばＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、赤色発光蛍光体層５４は例えばＹ₂ Ｏ₂ Ｓ：Ｅｕを使用しており、各色フィルターの材料は青顔料に例えばアルミン酸コバルト、緑顔料に例えばＴｉＯ₂ −ＮｉＯ−ＣｏＯ−ＺｎＯ、赤顔料に例えばＦｅ₂ Ｏ₃ の微粒子を使用している。
【００２１】
この実施例は、ホール部２２Ｇの面積はホール部２２Ｂ，２２Ｒの面積に比べ小さくなっているので、ホール部２２Ｇ，２２Ｂ，２２Ｒの面積がすべて等しい従来の場合と比較して、コントラスト特性を向上させることができた。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によると、フィルター材の特性とホール部の面積に関係をもたせることにより、フィルター材の選択範囲が拡大したのと同等の効果を得ることができ、カラー受像管のコストパフォーマンスを向上させることができる。また、緑のホール部を小さくすることは同時に緑ドットのランディング余裕度を高めることになるので、視感度の高い緑ドットに対する色ずれが生じにくくなり、カラー受像管の画像品位を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）はこの発明の一実施例に係るカラー受像管の蛍光面を模式的に示す図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面を示す模式断面図である。
【符号の説明】
１０……フェースプレート
２０……ブラックマトリックス
２２Ｇ，２２Ｂ，２２Ｒ……ホール部
３０……青フィルター
３４……青色発光蛍光体層
４０……緑フィルター
４４……緑色発光蛍光体層
５０……赤フィルター
５４……赤色発光蛍光体層

Claims

フェースプレートの内面に形成され、所定の蛍光体層が位置するホール部を有するブラックマトリックスと、前記ホール部に位置する青、緑、赤色をそれぞれ発光する青、緑、赤色発光蛍光体層と、前記蛍光体層の前記フェースプレート側に、発光色に対応して形成された色フィルター層を備えてなるフィルター付き蛍光面を有する表示装置において、緑色発光蛍光体層が位置するホール部は、他色蛍光体層が位置するホール部に比べ面積が小さいことを特徴とするフィルター付き蛍光面を有する表示装置。