JPH03133034A - 投写型陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、蛍光面上に映された映像をこの蛍光面に対
向配置された投写レンズを介して前方の映像スクリーン
に拡大投影する投写型陰極線管に関するものである。

［従来の技術］ 米国特許第４．６４２．６９５号では、投写型ＴＶ上セ
ツトおける各単色陰極線管からの発光を投写レンズユニ
ットに取りこむ際の集光率の悪さを改善させるものが開
示されている。

通常の陰極線管においては、蛍光面から発せられる光は
所謂完全拡散光に近い状態であるが、投写型ＴＶにおい
ては、蛍光面から発せられる光のうち発散角３０°以内
のもののみが利用され、その他は不要光となる。上記発
明によれば、蛍光面のある発光点より発せられる全光束
の３０％以上を発散角±３０−の円錐体内部へ集約化す
ることによって、投写型ＴＶススクリーン上の映像の明
るさ向上に大きな効果があるとしている。

また、特開昭６１−２７３８３７号公報には、その具体
例として投写型陰極線管のフェース内面にフェースガラ
スと蛍光体層との間に高屈折率材料と低屈折率材料の交
互の複数層からなる多層干渉膜を備えた投写型陰極線管
が開示されており、その構成例として、高屈折率材料と
して五酸化タンタル（Ｔａ２０ｓ）または酸化チタン（
Ｔ　ｉ　Ｏ，）などが、また低屈折率材料として二酸化
シリコン（ＳｉＯ２）または弗化マグネシウム（Ｍ　ｇ
　Ｆ　２　）で構成された６層以上の層からなる多層干
渉膜を備えた投写型陰極線管が開示されている。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の多層干渉膜をフェースガラス内面に設は−た投写
型陰極線管においては、各層の光学的厚さｎｄ（ここで
ｎおよびｄは、眉の材料の屈折率および眉の厚さ）は、
たとえば特開昭６１−２７３８３７号公報に開示されて
いる例では、０．２−０．３　λ、で、特に０．２３〜
０，２５λ、（ここでλ、＝ｐ×λで、λは蛍光体の発
光スペクトルより選択される所望の中心波長であり、ｐ
は１．１８〜１．３２の間の値）、すなわちλ、／４近
傍が望ましいとされている。

通常、陰極線管を製造する際には、蛍光体を塗布する前
にフェースガラス内面を洗浄する必要があり、濃度数％
の弗酸（ＨＦ）による洗浄を行う。

さらに、蛍光体塗布後、不具合（たとえば蛍光体のはが
れやその後のフィルミングあるいはアルミニウムの蒸着
などでのはがれ、ムラなど）が生じた場合には、サルベ
ージと称する工程により、蛍光面を除去して、ガラス材
料を再利用するようになっている。

しかしながら、従来の多層干渉膜を備えた投写型陰極線
管においては、上記多層干渉膜の一眉の膜厚は概略１０
００〜２０００人程度と非常に薄く、上記弗酸洗浄によ
り膜はがれを生じるため、単なる水洗あるいは洗剤での
洗浄しかできず、弗酸洗浄を施さないことによる不良、
たとえば蛍光体はがれやゴミの付着などが多いこと、さ
らにはサルベージができないため、フェースガラスの再
利用ができない（材料歩留まりが著しく悪い）などの間
ｍがあった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、弗酸洗浄による多層干渉膜のはがれが生ヒ
ないようにして、蛍光面に不良の発生する確率を低減す
ると共に、蛍光面に不良が発生した場合にも、弗酸洗浄
を含めたサルベージ工程を実現することによって、材料
歩留まりを向上することのできる多層干渉膜を備えた投
写型陰極線管を得ることを目的とする。

［課題を解決する手段］ この発明に係る投写型陰極線管は、蛍光面とフェースガ
ラスとの間に設けられた高屈折率材料と低屈折率材料の
交互の複数局からなる多層干渉膜の蛍光面と接する最外
周の光学的厚さｎｄ（ここで、ｎおよびｄは層の材料の
屈折率および厚さである。）を、（２ｒｎ＋１）　λ、
、／４（ここで、ｍは１以上の整数、λ８．＝λ２＋λ
で、λ５は第３図に示すような多層干渉膜の光透過率ス
ペクトル特性において透過率が５０％になる波長のこと
をいい、λは蛍光体の発光スペクトルより選択される所
望の中心波長、λ、は２０〜１００　ｎｍの間の値であ
る。）とし、さらには、上記最外層を高屈折率材料で構
成したものである。

１作用〕 この発明では、多層干渉膜の蛍光面と接する最外層の光
学的厚さｎｄ（ここで、ｎおよびｄは層の材料の屈折率
および厚さである。）を（２ｍ＋１）λ、／４（ここで
、ｍは１以上の整数、λ５筐λ１＋λで、λは蛍光体の
発光スペクトルより選択される所望の中心波長、λｐは
２０〜１００　ｎｍの間の値）とすることにより、多層
干渉膜の蛍光面と接する最外層の膜厚を厚くするととも
に、この最外周を高屈折率材料にすること、さらにはこ
の高屈折率材料が五酸化タンタル、二酸化チタン、五酸
化ニオブあるいは硫化亜鉛のうちの、いずれか一つで構
成することにより、耐弗酸性に優れた多層干渉膜を備え
た投写型陰極線管かえられる。

［発明の実施例］ 以下、本発明の実施例について説明する。

第１図は、本発明の実施例における多層干渉膜を備えた
投写型陰極線管のフェースガラスの断面図である。

第１図において、（１）はフェースガラス、（２）はそ
れぞれ光学的厚さがλｈ／４（ここで、λ３、−λ２＋
λ、λは蛍光体の発光スペクトルより選択される所望の
中心波長、λ、は　２２０−１Ｏ０ｎの間の値である。

）の多層干渉膜であり、Ｈは高屈折率材料からなる層を
、Ｌは低屈折率材料からなる層を、それぞれ示す。（３
）は光学的厚さが３λｈ／４（λ、１については上記と
同様である。）である高屈折率材料からなる層を示す。

（４）は蛍光体層を示し、（５）は蛍光体層（４）で発
生した光のうち、フェースガラスの反対側に散乱した光
を前面に反射させるためのアルミニウムの反射膜である
。

本発明の実施例による第１の試作では、テルビウム（Ｔ
ｂ）で付活し、前記λが５４４−５４５　ｎＩｌである
緑色発光蛍光体に対して、その多層干渉膜は五酸化タン
タル（Ｔａ２０ｓ）と２酸化シリコン（Ｓｉ０２）の合
計１３層からなり、上記λ、が６Ｏ０ｎｍであり、最外
層が五酸化タンタル（Ｔａ２０５）でその光学的厚さが
３λｈ／４となる多層干渉膜を備えた投写型陰極線管を
得た。この試作例での多層干渉膜は、多層干渉膜のない
投写型陰極線管の製造時に実施される弗酸洗浄（たとえ
ばＨＦ’濃度５％、３０秒間）にも十分耐え、さらには
、第２図に示した製造フローチャートに示したサルベー
ジ工程での洗浄（たとえば水酸化ナトリウムＮａＯＨ濃
度５％、３０秒の洗浄、水洗の後、ＨＦ１１５１度７％
、６０秒の洗浄そして水洗）を数回くり返しても、この
多層干渉膜には、クラックやはがれなどは生じなかった
。また、その光学特性については、多層干渉膜のない投
写型陰極線管と比較して、フェースガラスの法線方向で
、その明るさ（輝度）が１６０〜１８０％に増加するこ
とが確認された。さらには、この多局干渉膜のフィルタ
ー特性により、色調改善およびコントラストの向上が得
られた。

従来、多層干渉膜を投写型陰極線管に適用するにあたっ
ては、特開昭６１−２７３８３７号公報で示されている
とおり、多層干渉膜の全ての層の厚さを透過光波長のほ
ぼ１／４に相当する光学的厚さになるように構成されて
いた。

この場合、上記のように多層干渉膜の各層の膜厚は概略
１０００〜２０００人程度であり、非常に薄いためミク
ロ的に見た場合、ポーラスな（極微小の欠陥が存在する
ような）状態にある。したがってその最外層に耐弗酸性
の材料を配しても、上記微小な欠陥から侵入する弗酸に
より、最外層の膜に隣接する、たとえば二酸化シリコン
（ＳｉＯ２：低屈折率材料）の層が侵され、結果的に多
層干渉膜にはがれが発生していたと考えられる。

低屈折率材料としては、上記二酸化シリコンの他に弗化
マグネシウム（ＭｇＦ２）が知られているか、陰極線管
のように数回の熱処理工程を経るものには、弗化マグネ
シウム（ＭｇＦｚ）の層にはクラックが生じたりするた
め、実用的にはほぼ二酸化シリコンに限られる。

本発明による実施例の第１の試作例における投写型陰極
線管では、多局干渉膜の最外層の光学的厚さを３λｈ／
４と厚くすることによって微小欠陥の発生が防止され、
結果的に耐弗酸性に優れた多層干渉膜が得られたものと
考えられる。

最外層の光学的厚さを３λ２．／４とすることによって
、蛍光体層で発生する光の透過率特性、あるいは投写型
陰極線管としての配光特性についても十分な効果を発揮
することが確認された。

英国特許第１３０６３３５号には、合計１２層からなり
、そのうちの３層は、その光学的厚さが透過光の波長の
ほぼ１．５倍の低屈折材料からなり、その他は高屈折率
材料と低屈折率材料の交互の層からなる多層干渉膜が開
示されている。しかし、特開昭６１−３９３４９号には
、この英国特許第１３０６３３５号に示された多層干渉
膜は、その多層干渉膜の垂線に対して大きい角度をなす
光線に対し、望ましくない広い透過帯を有して、いるこ
とが開示されている。

本発明における実施例の第１の試作例では、最外層を高
屈折率材料からなるものとし、かつその光学的厚さを３
λｈ／４とすることにより、配光特性も投写型陰極線管
として十分な効果を発揮することが確認された。

次に、本発明における実施例の第２の試作例について説
明する。

本発明における実施例の第２の試作例では、第１の試作
例と同様に、テルビウムで付活し、上記λが５４４〜５
４５　ｎＩＩである緑色蛍光体に対して、その多層干渉
膜は酸化チタン（Ｔｉ　Ｏ□）と２酸化シリコン（Ｓｉ
Ｏ２）の合計７眉からなり、上記λ５が６４０−６４５
ｎｍであり、最外層が酸化チタン（Ｔｉ０２　）でその
光学的厚さが３λｈ／４となる多層干渉膜を備えた投写
型陰極線管を得た。

さらに本発明における実施例の第３の試作例では、上記
と同様の蛍光体に対して、その多層干渉膜は五酸化タン
タル（Ｔａ２０．）と２酸化シリコン（Ｓ１０２）の合
計２１層からなり、上記λゎが５６５−５７０　ｎｕで
、最外層が五酸化タンタル（Ｔ、。

０５）であり、その光学的厚さが３λｈ／４となる多層
干渉膜を備えた投写型陰極線管を得た。

λ２については、上記各試作例で示したとおり２０〜ｌ
００ｎｍであるが、この値は多層干渉膜の層数によって
選ばれるべきである。これは、多層干渉膜の透過率特性
において、そのシャープカットフィルタの特性が層数に
よって変わるためである。即ち、層数が増えるほどより
シャープになる。たとえば、第２の試作例で示した７層
からなる多層干渉膜の場合に、蛍光体の発光主波長より
λ５が離れているのは、透過率の下がり方（勾配）がゆ
るやかなために、λ２が小さいと蛍光体の発光主波長を
カットする可能性があるためである。

これら第２、第３の試作例についても、その光学特性は
、多層干渉膜のない投写型陰極線管に比較して、フェー
スガラスの法線方向で、その明るさ（輝度）が１６０−
１８０％に増加することが確認された。さらには第１の
試作例と同様に色調改善およびコントラストの向上も得
られ、耐弗酸性に優れた多局干渉膜を得ることができた
。　　。

上記の実施例では、テルビウム付活の緑色蛍光体につい
てのべたが、青色蛍光体および赤色蛍光体についても同
様、その蛍光体の発光主波長によりλわが選択され、最
外層を３λｈ／４の光学的厚さを有する高屈折率材料か
らなる多局干渉膜を備えた投写型陰極線管についてもこ
れらと同様の効果を有することは勿論である。

さらに、本実施例の説明では、最外層の光学的厚さ３λ
ｈ／４について述べたが、これは光学的にほぼ等価であ
る（２ｍ＋１）λ、、／４　　（ｍ：１以上の整数であ
る。）であればよく、耐弗酸性を考えた場合むしろ、高
屈折率材料の最外層は厚いほうが望ましい。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によればフェースガラス内面上
に設けられた、蛍光体層からなる蛍光面と、この蛍光面
とフェースガラスとの間に設けられた高屈折材料と低屈
折材料の交互の複数局からなる多層干渉膜とを備えた投
写型陰極線管において、多層干渉膜の蛍光体と接する、
最外層の光学的厚さｎｄ（ここで、ｎおよびｄは、層の
材料の屈折率および厚さである。）を、（２ｍ＋１）λ
５／４（ここで、ｍは１以上の整数、λ２＝λ、＋λで
、λは蛍光体の発光スペクトルより選択される所望の中
心波長、λ２は２０−１１００ｎの間の値である。）と
したことによって、さらに該最外層を高屈折率材料から
構成することによって耐弗酸性に優れた多層干渉膜を備
える投写型陰極線管が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す投写型陰極線管のフェ
ースガラスの断面図で、ｆｉｌはフェースガラス、（２
）は最外層を除く多層干渉膜を示し、Ｈは高屈折率材料
、Ｌは低屈折率材料を表す。（３）は（２ｍ＋１）　λ
ｈ　／　４の光学的厚さを有する最外層、（４）は蛍光
体層、（５）はアルミニウム反射膜を示す。 第２図は投写型陰極線管の製造工程を示すフローチャー
トである。 第３図は、多局干渉膜の透過率特性を示す図であり、λ
ゎは透過率が５０％となる点の波長を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　フェースガラス内面上に設けられた蛍光体層からなる
   蛍光面と、この蛍光面とフェースガラスとの間に設けら
   れた高屈折材料と低屈折材料の交互の複数層からなる多
   層干渉膜とを具備する投写型陰極線管において、上記多
   層干渉膜の上記蛍光体と接する最外層の光学的厚さｎｄ
   （ここで、ｎおよびｄは、層の材料の屈折率および厚さ
   である。）は、（２ｍ＋１）λ＿ｋ／４（ここで、ｍは
   １以上の整数、λ＿ｋ＝λ＿ｐ＋λであり、λは蛍光体
   の発光スペクトルより選択される所望の中心波長、λ＿
   ｐは２０〜１００ｎｍの間の値である。）で、上記最外
   層が高屈折材料からなることを特徴とする投写型陰極線
   管。