JPH03196448A - 陰極線管フェースプレート - 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〕 本発明は、テレビジョンの陰極線管フェースプレートの
内面と、前記陰極線管フェースプレートの内面に塗布さ
れた蛍光体層の間に設けられた、高屈折率材料と低屈折
率材料の交互の複数層からなる光学干渉フィルタを有す
る陰極線管フェースプレート、とりわけ蛍光体面に対向
配置された投写レンズを介して、前方の映像をスクリー
ン上拡大投影する投写型陰極線管のフェースプレートに
関するものである。

〔従来の技術〕 画像をスクリーン上に投写して大型画像表示を行う投写
型テレビジョンによる表示は、第３図（ａ）に示される
ように、各々、単一の青、緑、赤色を発光する３体の投
写型陰極線管３１からの光をレンズ３２で集光する光学
系が、青、緑、赤の各々の陰極線管についてあり、それ
ぞれの画像をスクリーン３３上に投写することにより行
われる。ここで用いられる投写型陰極線管３１には、第
３図（ｂ）で示されるように陰極線管フェースプレート
１の内面に蛍光体層８が塗布され、この蛍光体層８と陰
極線管フェースプレート１内面との間に、ショートパス
エツジフィルタなどの交互層からなる光学干渉フィルタ
７が設けられたものがある。かかる光学干渉フィルタと
しては、たとえば第４図に示されるように、蛍光体の発
光スペクトルの中心波長λより若干長い波長λ。をカッ
トオフ波長とする光学干渉フィルタが用いられ、このよ
うな光学干渉フィルタが設けられた陰極線管フェースプ
レートは特開昭６１−２７３８３７号に開示されている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記した陰極線管フェースプレートに設けられる光学干
渉フィルタに要求される性能としては、光の波長選択性
が良好なうえに、電子線が照射されて発光する蛍光体の
光を、効率よく陰極線管フェースプレートの表示窓の外
部に取り出せることが必要である。このため照射される
電子線やＸ線により光学干渉フィルタが着色して黒化す
る、いわゆるブラウニング現象が生じないことが重要で
ある。

しかしながら、従来の光学干渉フィルタを設けた陰極線
管フェースプレートでは、電子線の連続照射により着色
が生じ、効率よく蛍光体の発光を外部に取り出せなくな
るという問題点があった。

本発明は、電子線やＸ、Ｉｌｍが照射されてもブラウニ
ング現象が生じにくい光学干渉フィルタが設けられ、表
示窓外部に効率よく蛍光体の発光を取り出すことができ
る陰極線管フェースプレートを提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、陰極線管フェースプレートの表示窓の内面に
設けられた蛍光体層と前記表示窓との間に、高屈折率層
と低屈折率層とが交互に積層された層からなる光学干渉
フィルタが設けられた陰極線管フェースプレートであっ
て、前記低屈折率層がＡｊ２ＺＯ３またはＡ　１２　ｚ
Ｏｘを主成分とする層で、前記高屈折率層がＴｉＯ□ま
たはＴｉｅ、を主成分とする層であって、前記カットオ
フ波長λ。が前記蛍光体の発光スペクトルの中心波長λ
より太き（した陰極線管フェースプレートである。

本発明にかかる低屈折率層のＡβｔ０３中に含有させる
ことができる他の成分としては、Ａ　７！、Ｏ。

よりも屈折率が低いＳｉＯ□やＭｇＦ、を用いることが
でき、さらにＡ＃ｚＯ＋よりも屈折率が高い酸化物は、
ＡＪｚ０３屈折率を大きく変えない程度に含有させるこ
とができる。

低屈折率層は、光学干渉フィルタの耐電子線着色性が重
要である場合は、電子線やＸｖＡの照射に対して最も耐
着色性があるＡｌ２Ｏ３の単独層とするのが好ましく、
高屈折率層との屈折率差を大きくして光学干渉フィルタ
の波長のカットオフ特性をシャープにすることを重視す
る場合は、Ａ　Ｉ　Ｊ３よりも低屈折率の値を有するＳ
ｉＯ□、　ＭｇＦ、などを含有させることができる。

また、本発明にかかる高屈折率層中に含有させることが
できる他の成分としては、高屈折率層の屈折率を、Ｔｉ
ｎ□の単独からなる場合よりも大きく低下させない程度
に含有させることができ、Ａｘ２ｏ、、　５１０ｚ＋　
ＴａＪｓ＋　Ｚｒ０ｚ＋　５ｎＯｚ＋　Ｃｅ０ｚ＋Ｐｒ
ｂＯ＋ｒ＋　Ｙ２Ｏ３１Ｙｂｚ（）＋＋訂０２などの酸
化物を用いることができる。

本発明の高屈折率層および低屈折率層は、公知の真空蒸
着法、イオンアシスト蒸着法、イオンブレーティング法
により製造することができ、これらの方法により、屈折
率が２．３〜２．４のＴｉＯ□の高屈折率層、屈折率が
１．６〜１．７のＡ　ｌ　ｚＯｚの低屈折率層を得るこ
とができる。本発明にかかる光学干渉フィルタの重要な
光学特性である波長のカットオフ特性をシャープにする
ためには、高屈折率層と低屈折率層の屈折率差を大きく
するように選ぶのがよく、光学干渉フィルタの光学特性
を重視するという観点からは、高屈折率層を屈折率が最
っとも酸化物中で大きいＴｉＯ２の単独からなる層とす
るのが好ましい。本発明にかかる光学干渉フィルタにお
いては、高屈折率層と低屈折率層の屈折率差は、０．３
以上になるように選ぶのが好ましい。

本発明にかかる光学干渉フィルタのカットオフ波長λ。

は、第４図の点線で示されるエッヂフィルタのカットオ
フ波長に相当し、蛍光体の発光スペクトルの中心波長λ
より大きくなければならない。設計波長λ。を、蛍光体
の発光スペクトルの中心波長λより大きくすることによ
り、蛍光体の発光スペクトルの中心波長λは光学干渉フ
ィルタの透過帯に位置するようになるので、発光を表示
窓外部に取り出すことができる。また、光学干渉フィル
タの設計波長λ。におけるカットオフ特性をシャープに
するために、積層される層の数は５より大きいことが好
ましい。

本発明にかかる光学干渉フィルタのカントオフ波長λ。

と蛍光体の発光スペクトルの中心波長λとの関係は、λ
。は１．０６λより大きく、１．４６λより小さいこと
が好ましく、さらには１．０８λより太きく１．０３λ
より小さいことが最も好ましい。λ。が１．０６より小
さいと、カットオフ波長が蛍光体の発光スペクトルの中
心波長から広がるスペクトル帯内にいり込み、出射光量
を減じる恐れが生じる。一方λ。が１．４６λより大き
くなると、透過帯のリップルの大きい領域が発光スペク
トルの中心波長に接近し、大きい出射角度で蛍光体から
でる光の遮断が不十分となる。さらに、光学干渉フィル
タの各層の厚みが増えるので生産性の観点からも好まし
くない。また、本発明にかかる光学干渉フィルタの交互
に積層される層の数は、必要とされる光学干渉フィルタ
の光学特性である、透過帯の透過率、反射帯における光
の洩れ、カットオフ波長λ。における光のカットオフ特
性などにより決めることができる。上記した光学特性は
、層の数が大きいほど良くなるが、光学干渉フィルタの
製作に多大の時間を要し、また、より精度の高い光学膜
厚の制御を必要とするので、光学干渉フィルタの製作の
再現性が低下する。上記した理由は周期交互層の数は、
７〜３１層が好ましく、さらには１３〜２３層が好まし
い。

本発明にかかる光学干渉フィルタの低屈折率層と高屈折
率層とが交互に積層された層の好ましい構成は、表示窓
側から数えて （ａｌ　　光学膜厚がほぼ０．１２５　λ。＋〇、２５
λの高屈折率層 （ｂ）　　光学膜厚が、ほぼ０．２５λ。の低屈折率層
とほぼ０．２５λ。の高屈折率層とが交互に積層され、
奇数回の繰り返し層からなる周期交互層（Ｃ）　　光学
膜厚がほぼ０．２５λ十０．１２５゜λの高屈折率層 とが、この順序で積層されたものである。

上記した構成は、層の被覆にあたっては、Ａ波長の公知
の膜厚制御方法により、被覆することができ、特開昭６
１−２７３８３７号の第１表に開示されているように層
に応じて光学膜厚を設計波長からずらすような微調整す
る必要がないので、光学特性を再現性良（得ることがで
きる。

さらに本発明にかかる光学干渉フィルタの低屈折率層と
高屈折率層とが交互に積層された層の好ましい構成は、
表示窓から数えて、 （ａ）　　光学膜厚がほぼ０．１２５　λ。の低屈折率
層０ （ｂ）　　光学膜厚が、ほぼ０．２５λ。の高屈折率層
とほぼ０．２５λ。の低屈折率層とが交互に積層され、
奇数回の繰り返し層からなる周期交互層（Ｃ）　　光学
膜厚がほぼ０．１２５　λ。の低屈折率層とが、この順
序で積層されたものである。上記構成は、屈折率が約１
．６であるＡ　ｌ　ｔｃｈまたはＡ　ｌ　ｇｏｓを主成
分とする層が、低屈折率層として用いられる本発明の光
学干渉フィルタにおいて、設計波長λ。より小さい波長
の透過帯において、入射光の反射率を低くし、透過率を
大きくするうえで好ましい。

〔作　用〕

本発明にかかる光学干渉フィルタの低屈折率層のＡｊ！
ｇｏ＋またはＡｌ２Ｏ，を主成分とする層は、照射され
る電子線やＸ線により光学干渉フィルタが着色するのを
防止する。また前記Ａ　１　ｚＯｓまたはＡ　／　１０
３を主成分とする層は、ＴｉＯ２またはＴｆＯｇを主成
分とする高屈折率層との屈折率差に基づく光学干渉作用
により、波長の選択性を光学干渉フィルタに付与する。

１ 〔実施例〕 第１図（Ｊｌ）、（ｂｌは、本発明にかかる光学干渉フ
ィルタの層構成を説明するための、陰極線管フェースプ
レートの実施例の部分断面図である。第１図（ａｌにお
いて、陰極線管フェースプレート１の内面に、光学膜厚
が０．１２５　λ。＋〇、２５λのＴｉＯ２またはＴｉ
０ｚを主成分とする層４が被覆されている。その上に光
学膜厚が０．２５λ０のＡ　Ｊ　ｆｆ１０３またはＡ　
ｌ　、Ｏ。

を主成分とする層２と、光学膜厚が０．２５λ。のＴｉ
０ｚまたはＴｉ０ｚを主成分とする層３とが交互に積層
された周期交互層６が被覆され、さらに光学膜厚が０．
１２５　Ａ、　＋〇、２５λのＴｉ１ｔまたはＴｆＯｇ
を主成分とする層４がその上に被覆されて光学干渉フィ
ルタ７が形成されている。そして光学干渉フィルタ７の
上に蛍光体層８が被覆されている。

本発明の他の実施例を示す第１回申）においては、陰極
線管フェースプレート１の内面に光学膜厚が０、１２５
　λ。のＡ　ｊ！　！０３またはＡ　１　ｚＯｚを主成
分とする層５が被覆されている。その上に光学膜厚が０
．２５λ。のＴｉ（ｈまたはＴｉ１ｔを主成分とする層
３と２ 光学膜厚が０．２５λ。のＡ　ｌ　ｔｏ３またはＡ　ｊ
２．０３を主成分とする層２とが交互に積層された周期
交互層６が被覆され、さらにその上に光学膜厚が０．１
２５λ。のＡ　ｌ　ｔ（ｈまたはＡＪｚＯｓを主成分と
する層５が被覆されて光学干渉フィルタ７が形成されて
いる。そして光学干渉フィルタ７の上に蛍光体層８が被
覆されている。

以下に実施例に基づいて説明する。

実施例１ 真空蒸着装置に、対角方向の長さがツイフチの投写型陰
極線管のフェースプレートを、厚み１．１鶴、直径３０
鶴のガラス板とともに回転持具にセントし、３００℃に
加熱しながら、真空槽内を６．７　Ｘ　１０−’Ｐａに
真空排気した。電子ビーム加熱用の相異なる水冷るつぼ
に、粒状のＡ　Ｉ　２ｏｚおよびＴｉ０ｚ焼結ペレツト
を充填し、外部からガス導入バルブを調節して真空槽内
に酸素を導入し、一定の酸素分圧下で蒸着した。Ｔｉ０
ｚ膜の被覆に際しては４．ＯＸ　１０−ｔＰａに、Ａ　
＃　２０３膜の被覆に際しては、１．３　Ｘ　１０−”
Ｐａの酸素分圧になるように調節３ した。光学膜厚が１６０層ｍのＴｉＯ２層とＡ　ｆ　２
０３層および光学膜厚が２１６層ｍのＴｉＯ□層の被覆
には、それぞれ６４０ｎｍ、　６４８ｎｍの波長の単色
光を用いた光学モニ゛りのいわゆる×波長制御により膜
厚制御を行った。

前記した光学膜厚のＴｉＯ２層、Ａ　ｌ１１０３層を交
互に被覆することにより、蛍光体の発光中心が５４４ｎ
Ｉ１１である投写管に適用できる、第１表に示す膜構成
の光学干渉フィルタを作成した。フェースプレートと同
時に回転持具にセントしたガラス板を、真空装置より取
外し、そのガラス板の分光透過特性を測定し第２図の特
性を得た。

得られた陰極線管フェースプレートの光学干渉フィルタ
上に発光中心が５５０層ｍの緑色のＹＡＧ：Ｔｂ蛍光体
を水ガラスで接着させ、ピンホールが実用上無い蛍光体
塗布層を得た。さらにこの陰極線管フェースプレートを
用いた投写管により、指向性が良く、明るい投写像が得
られた。また電子線ブラウニングテストの結果を第２表
に示すように、光学干渉フィルタの耐着色性は良好であ
っ４ た。

１５ 第１表 ６ ７ 実施例２ 実施例１と同様にして、第３表に示す構成の光学干渉フ
ィルタを被覆した陰極線管フェースプレートを得た。得
られた陰極線管フェースプレートの光学干渉フィルタ上
に発光中心が５５０ｒ＋ｍの緑色の蛍光体を水ガラスで
接着させ、ピンホールが実用上ない蛍光体層を得た。

さらにこの陰極線管フェースプレートを用いた投写管に
より、指向性が良く明るい投写像が得られた。また電子
線ブラウニングテストの結果を第２表に示すように、光
学干渉フィルタの耐着色性は良好であった。

８ 第３表 １９ 〔比較例〕 実施例１と同じ真空蒸着装置に、対角の長さがフインチ
の投写型陰極線管のフェースプレートを回転持具にセッ
トし、３００°Ｃに加熱しながら、真空槽内を６．７　
Ｘ　１０−’Ｐａに真空排気し、ＳｉＯ□膜およびＴｉ
Ｏ２膜をそれぞれ１．３　Ｘ　１０−”Ｐａ、４．０×
１Ｏ−２Ｐａの酸素分圧で蒸着し、第４表に示す膜構成
の光学干渉フィルタを被覆した陰極線管フェースプレー
トを得た。

得られた陰極線管フェースプレートの光学干渉フィルタ
上に発光中心が５５０ｎｍの緑色の蛍光体を水ガラスで
接着させ、ピンホールが実用上ない蛍光体塗布層を得た
。

さらにこの陰極線管フェースプレートを用いた投写管に
より、指向性が良く明るい投写像が得られたが、また電
子線ブラウニングテストの結果を第２表に示すように、
電子線照射による着色が短時間で発生していた。

０ 第４表 １ 蛍光体が青色（発光の中心波長がたとえば４５０ｎ＋ｍ
）の場合には、カットオフ波長をたとえば５４０ｎＩ１
１、蛍光体が赤色（発光の中心波長がたとえば６１２ｎ
ｍ）である場合は、カットオフ波長をたとえば７４０ｎ
ｍにすることにより、電子線照射に対して改善された耐
着色性を有する青色および赤色の陰極線管フェースプレ
ートを得ることができる。

〔発明の効果〕

本発明の陰極線管フェースプレートにかかる光学干渉フ
ィルタは、照射される電子線によるブラウニング現象を
生ずることがないので、投写型テレビジョンの投写管と
して用いることにより明るい映像を投写することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の陰極線管フェースプレートにかかる
光学干渉フィルタの構成を模式的に示す部分断面図、第
２図は本発明の陰極線管フェースプレートにかかる光学
干渉フィルタの実施例の分光特性を示す図、第３図（ａ
）は映像が投写型テレビジョンにより投写されている状
態を示す図、第３２ 図（ｂ）は光学干渉フィルタおよび蛍光体が陰極線管フ
ェースプレートに設けられている状態を示す図、第４図
は、光学干渉フィルタのカットオフ波長λ。 と蛍光体の発光スペクトルの中心波長λとの関係を示す
図である。 ■・・・陰極線管フェースプレート、２・・・光学膜厚
がほぼ０．２５λ０の八１２０３またはＡ　Ｉ！、２０
’ｓを主成分とする層、３・・・光学膜厚がほぼ０．２
５λ。のＴｉｅ。 またはＴｉＯ□を主成分とする層、４・・・光学膜厚が
ほぼ０．１２５　λ。＋〇、２５λのＴｉＯ□またはＴ
ｉ０ｚを主成分とする層、５・・・光学膜厚がほぼ０．
１２５　λ。のＡｌ２Ｏ３またはＡ　６２０３を主成分
とする層、６・・・周期交互層、７・・・光学干渉フィ
ルタ、８・・・蛍光体層、３Ｉ・・・陰極線管、３２・
・・レンズ、３３・・・スクリーン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）陰極線管フェースプレートの表示窓の内面に設けら
   れた蛍光体層と前記表示窓との間に、高屈折率層と低屈
   折率層とが交互に積層された層からなる光学干渉フィル
   タが設けられた陰極線管フェースプレートにおいて、前
   記低屈折率層がＡｌ＿２Ｏ＿３またはＡｌ＿２Ｏ＿３を
   主成分とする層、前記高屈折率層がＴｉＯ＿２またはＴ
   ｉＯ＿２を主成分とする層で、前記交互に積層された層
   のカットオフ波長λ＿０が、前記蛍光体の発光スペクト
   ルの中心波長λより大きいことを特徴とする陰極線管フ
   ェースプレート、２）前記設計波長λ＿０と前記蛍光体
   の発光スペクトルの中心波長λとは、１．０６λ＜λ＿
   ０＜１．４６λで、積層された層の数が少なくとも５層
   であることを特徴とする陰極線管フェースプレート、３
   ）前記光学干渉フィルタが、表示窓側から数えて （ａ）光学膜厚がほぼ０．１２５λ＿０＋０．２５λの
   高屈折率層 （ｂ）光学膜厚が、ほぼ０．２５λ＿０の低屈折率層と
   ほぼ０．２５λ＿０の高屈折率層とが交互に積層され、
   奇数回の繰り返し層からなる周期 交互層 （ｃ）光学膜厚がほぼ０．２５λ＋０．１２５λ＿０の
   高屈折率層 とが、この順序で積層されていることを特徴とする特許
   請求範囲第１項乃至第２項のいずれかの項に記載の陰極
   線管フェースプレート ４）前記光学干渉フィルタが、表示窓側から数えて （ａ）光学膜厚がほぼ０．１２５λ＿０の低屈折率層（
   ｂ）光学膜厚が、ほぼ０．２５λ＿０の高屈折率層とほ
   ぼ０．２５λ＿０の低屈折率層とが交互に積層され、奇
   数回の繰り返し層からなる周期 交互層 （ｃ）光学膜厚がほぼ０．１２５λ＿０の低屈折率層と
   が、この順序で積層されていることを特徴とする特許請
   求範囲第１項乃至第２項のいずれかの項に記載の陰極線
   管フェースプレート ５）前記周期交互層が７〜３１層であることを特徴とす
   る特許請求範囲第３項または第４項記載の陰極線管フェ
   ースプレート