JPH05292437A - 投写型テレビ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】映写スクリーンの前面にコントラスト向上用フ
ィルターを配置し、上記フィルターの表面、裏面の少な
くとも一方に、少なくとも１種の所定の超微粒子を含む
溶液を塗布して、反射防止、静電気帯電防止、電磁遮
断、光選択吸収、赤外線反射、紫外線吸収の機能のうち
の少なくとも１つを付与した構成。 【効果】投写型テレビの映写スクリーンの前面に付設さ
れるコントラスト向上用フィルターに、反射防止、静電
気帯電防止、電磁遮断、光選択吸収、赤外線反射、紫外
線吸収等の各機能を付与したので、高解像度、高コント
ラスト、色純度の良いくっきりした無反射なテレビ画像
が得られ、安全で、非常に見やすく、目にやさしい投写
型テレビを低価格で製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、陰極線管の画像を映写
スクリーンに投写し、拡大投写画像を得るようにした投
写型テレビに係り、特に、映像のコントラストの向上を
図り、目にやさしく見やすくする投写型テレビに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に投写型テレビは、その映写スクリ
ーンから所定の距離離した位置に投写型陰極線管を配置
し、この投写型陰極線管のフェースプレートパネル面上
に再生された画像をミラーを介して上記映写スクリーン
面上に投写させて、上記再生画像よりも拡大された投写
画像を得るものであり、直視型テレビに比較して大画面
が容易に実現できる。

【０００３】なお、従来の映写スクリーンは裏面がフレ
ネル・レンズ、表面（外側の面）がレンチキュラ・レン
ズになっている。投写型テレビに内蔵された上記ミラー
で反射された投写型陰極線管からの光（映像）は、螺旋
状のプリズム構造のフレネル・レンズに到達し、そこで
一旦集められる。その後、表面拡散層であるレンチキュ
ラ・レンズによって光は左右に振り分けられる。

【０００４】コントラストを向上させるために、従来の
レンチキュラ・レンズの一部には垂直に整列した黒い縦
縞が取り付けてある。これによって、通常の室内の明る
い光のもとでも、コントラストに優れた画像が得られる
ように工夫がなされている。このような映写スクリーン
の構造に関しては、米国特許第４，４３２，０１０号に
提案されている。このような黒い縦縞の外来光の吸収に
よって、下地（光っていない部分）の色は黒く沈んで見
えてコントラストを向上させることができるが、拡散反
射が少し残り、完全に黒くはならない。

【０００５】そこで、さらにコントラストを向上させる
ために、映写スクリーンの前面に、透過率を全波長域に
渡って、低くコントロールした、例えばアクリル板で作
られたニュートラル着色フィルターを映写スクリーンの
前面に設置したものが提案されている。このフィルター
により、外来光の映写スクリーン表面での拡散反射が抑
えられ、下地（光っていない部分）の色は非常に黒く沈
み、コントラストがより向上する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術におい
て、映写スクリーンの前面に取り付けたフィルターによ
ってコントラストをより向上することができたが、フィ
ルターの表面（表と裏）での外来光の反射が映像を見難
くすることが分かった。

【０００７】フィルターは解像度を落さないために、透
明な歪みのない鏡面を有するアクリル板などが使用され
るので、その表面は正反射による反射像の輪郭がはっき
り見える。したがって、フィルターの映写スクリーン側
の面では、透過光の光量が落ち、画面が暗くなり、フィ
ルターの外側の面では、外来反射像によって、それぞれ
画像が見難くなる問題があり、これらを解決する必要が
あった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の投写型テレビは、映写スクリーンの前面に
配置したコントラスト向上用フィルターの表面、裏面の
少なくとも一方に、少なくとも１種の所定の超微粒子を
含む溶液を塗布して、反射防止、静電気帯電防止、電磁
遮断、光選択吸収、赤外線反射、紫外線吸収の機能のう
ちの少なくとも１つを付与した。

【０００９】現在、一般に実用化されている投写型テレ
ビの大きさは、５４インチや５８インチなど非常に広い
面積のものであり、これに上記のような例えば反射防止
膜を形成する場合、そのプロセスは技術面、価格面から
の制約を受ける。

【００１０】従来から一部に利用されているシリカ吹き
付け法、シリカコロイド塗布法、弗酸によるエッチング
法等の拡散反射防止法は、価格も安価で簡便な方法であ
るが、画像の解像度を落し、画面を白く濁らせる問題が
ある。また、光の干渉を利用した多層蒸着膜、スピン、
ディップ等により精巧に膜厚を制御して形成した化学的
形成膜等のいわゆるアンチ・リフレクション（Ａnti-Ｒ
eflection）膜といわれるものがあるが、これらの形成
プロセスは複雑で、装置等に莫大な費用が必要となり、
製造価格は非常に高いものとなる。

【００１１】本発明者らは、いわゆるアンチ・リフレク
ション膜といわれている光の干渉を利用した反射防止特
性を有する平滑な鏡面に近い膜を、大きな面積にわたっ
て均一に低価格で簡単に形成することができ、かつ、量
産性のある方法を見出し、これによって上記の問題を一
気に解決するものである。

【００１２】例えば反射防止膜を形成する手段は、平均
粒子径が可視光の波長以下のＳｉＯ₂、ＭｇＦ₂、または
ＳｉＯ₂＋ＭｇＦ₂の超微粒子を含むＳｉ（ＯＲ）
₄（Ｒ：アルキル基）のアルコール溶液を塗布し、該超
微粒子とこれらを接着固定するＳｉＯ₂のバインダー等
で構成された超微粒子の整列層、例えば１個の粒子が１
層を形成するように配列させる。このように反射防止膜
を形成すると、超微粒子によりフィルター表面に形成さ
れる微小な凹凸により、光の干渉が生じ、反射防止特性
が現われる。なお、超微粒子の大きさは、可視光の波長
以下、例えば１２０ｎｍとするので、人の目には透明に
見える。従って、画像に歪みのない、いわゆるアンチ・
リフレクション膜を形成することができる。

【００１３】また、上記アルコール溶液に後で詳細に述
べる所定の超微粒子を添加して、静電気帯電防止、電磁
遮断、光選択吸収、赤外線反射、紫外線吸収の機能のう
ちの少なくとも１つを付与してもよい。

【００１４】

【作用】本発明によれば、投写型テレビの映写スクリー
ンの前面に付設されるコントラスト向上用フィルター
に、反射防止、静電気帯電防止、電磁遮断、光選択吸
収、赤外線反射、紫外線吸収等の各機能を付与したの
で、高解像度、高コントラスト、色純度の良いくっきり
した無反射なテレビ画像が得られ、安全で、非常に見や
すく、目にやさしい投写型テレビを低価格で製造するこ
とが可能となる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。

【００１６】（投写型陰極線管の実装構成）一般に投写
型陰極線管は、映写スクリーンより所要距離離間した位
置に配置し、投写型陰極線管のフェースプレートパネル
面上の再生画像を映写スクリーン面に投写させて、上記
再生画像より拡大された投写画像を得る、いわゆる映像
投写装置に広く用いられている。

【００１７】図５は投写型陰極線管を用いたカラー映像
投写装置の一例を示す要部側面図である。

【００１８】同図において、ｒＰＲＴは赤色画像用投写
型陰極線管、ｇＰＲＴは緑色画像用投写型陰極線管、ｂ
ＰＲＴは青色画像用投写型陰極線管であり、緑色画像用
投写型陰極線管ｇＰＲＴの中心軸上には、そのフェース
プレートパネル部ＰＮＬに対向して一定距離離間した位
置に映写スクリーンが配設されている。また、上記各々
の投写型陰極線管ｒＰＲＴ、ｇＰＲＴ、およびｂＰＲＴ
のフェースプレートパネル部ＰＮＬの前面側には、これ
らの中心軸と同一線上に各々投写レンズ系ＬＮＳが配置
され、上記投写型陰極線管ｒＰＲＴ、ｇＰＲＴ、および
ｂＰＲＴのフェースプレートパネル部ＰＮＬ上に再生さ
れた単色の画像が各々の投写レンズ系ＬＮＳによってそ
れぞれ集光拡大されて上記映写スクリーンに投写され、
それぞれ互いに３色が合成して重ね合ったカラー画像が
得られる。

【００１９】このように投写型陰極線管を用いた映像投
写装置は、直視型テレビのような映像装置に比較して大
画面が容易に実現できる。

【００２０】映像投写装置の一例として民生用の投写型
テレビが普及しているが、これは大画面であるがゆえに
テレビセットのコンパクト化（薄形化）が要求されてい
る。

【００２１】図６は投写型陰極線管を内蔵した背面投写
型テレビの一例を示す概略正面図であり、図７は図６を
側面から見た断面構造を示す概略図である。

【００２２】図７において、投写型陰極線管ＰＲＴはカ
プラーＣＰＬを介して投写レンズＬＮＳが結合され、テ
レビセット下方に配置されている。この投写型陰極線管
ＰＲＴからの再生画像を投写レンズＬＮＳを通して集光
拡大させ、テレビセット上方に適当な角度で設置された
ミラーで上記拡大再生画像を反射させることにより、映
写スクリーン上に投写画像が得られる。

【００２３】このような背面投写を利用した投写型陰極
線管内蔵タイプのテレビは、投写距離をかせぐことがで
き、テレビセットの奥行きが薄くなり、コンパクト化に
有利である。

【００２４】図１は、映写スクリーン、およびその前面
にセットされているフィルターの要部拡大斜視図であ
る。

【００２５】映写スクリーンは、図１に示すように、裏
面（投写型テレビの内部側、ミラー側）がフレネル・レ
ンズ１、表面（外側の面）がレンチキュラ・レンズ２に
なっている。図７に示すように、投写型テレビに内蔵さ
れたミラーで反射された投写型陰極線管ＰＲＴからの光
（映像）は、螺旋状のプリズム構造のフレネル・レンズ
１に到達し、そこで一旦集められる。その後、表面拡散
層であるレンチキュラ・レンズ２によって光は左右に振
り分けられる。

【００２６】コントラストを向上させるために、レンチ
キュラ・レンズ２の一部には、図１に示すように、垂直
に整列した黒い縦縞が取り付けてある。これによって、
通常の室内の明るい光のもとでも、コントラストに優れ
た画像が得られるように工夫がなされている。なお、こ
のような映写スクリーンの構造に関しては、米国特許第
４，４３２，０１０号に提案されている。このような黒
い縦縞の外来光の吸収によって、下地（光っていない部
分）の色は黒く沈んで見えてコントラストを向上させる
ことができるが、拡散反射が少し残り、完全に黒くはな
らない。そこで、さらにコントラストを向上させるため
に、映写スクリーンの前面に、透過率を全波長域に渡っ
て、低くコントロールした、例えばアクリル板で作られ
たニュートラル着色フィルターを映写スクリーンの前面
に設置してある。このフィルター４により、外来光の映
写スクリーン表面での拡散反射が抑えられ、下地（光っ
ていない部分）の色は非常に黒く沈み、コントラストが
より向上する。

【００２７】このコントラスト向上用フィルター４の表
面Ａ、裏面Ｂの少なくとも一方には、少なくとも１種の
所定の超微粒子を含む溶液を塗布して、反射防止、静電
気帯電防止、電磁遮断、光選択吸収、赤外線反射、紫外
線吸収の機能のうちの少なくとも１つを付与してある。
以下、フィルター４にこれらの機能を付与する構成につ
いて詳細に説明する。

【００２８】（超微粒子）超微粒子の機能は透明性、透
光性に支障のない限り特に限定はされないが、超微粒子
の平均粒子径としては、可視光の波長以下のものをい
う。代表的な機能は、反射防止、静電気帯電防止、電磁
遮断、光選択吸収、赤外線反射、紫外線吸収である。

【００２９】反射防止用超微粒子は、例えばＳｉＯ₂、
ＭｇＦ₂、またはＳｉＯ₂＋ＭｇＦ₂である。

【００３０】また、静電気帯電防止、電磁遮断用超微粒
子は、例えばＳｎＯ₂、Ｓｂ₂Ｏ₃、ＳｎＯ₂＋Ｓｂ₂Ｏ₃、
Ｉｎ₂Ｏ₃、Ｉｎ₂Ｏ₃＋ＳｎＯ₂の群から選ばれる。

【００３１】また、赤外線反射、紫外線吸収用超微粒子
は、例えばＳｎＯ₂、ＳｎＯ₂＋Ｓｂ₂Ｏ₃、Ｉｎ₂Ｏ₃、Ｉ
ｎ₂Ｏ₃＋ＳｎＯ₂、ＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂の群から選ばれ
る。

【００３２】また、光選択吸収機能を付与するには、ア
シドレッドなどのキサンテン系有機染料等の所定の染
料、着色剤を用いる。

【００３３】上記反射防止用超微粒子の平均粒子径は５
０〜３００ｎｍが望ましい。５０ｎｍより小さな粒子径
では形成された膜の最外表面が平坦になり過ぎて十分な
反射防止効果が得られない。一方、３００ｎｍより大き
な粒子径では拡散反射が大きくなり、その結果、白濁す
ると同時に解像度が低下するおそれがある。なお、Ｓｉ
Ｏ₂やＭｇＦ₂の反射防止用超微粒子材料はいずれもその
屈折率は１.５０以下である。

【００３４】帯電防止機能、電磁遮断機能、赤外線反射
機能、あるいは紫外線吸収機能を有する超微粒子の平均
粒子径は３０ｎｍ以下が望ましい。３０ｎｍ以下では比
較的良く分散されるが、３０ｎｍ以上では分散されずに
粒子径の小さなものは、網目状に凝集するからである。
膜厚は０.２〜０.５μmが望ましい。

【００３５】（フィルター）フィルターの構成材料とし
ては、プラスチック板でもガラス板でも差し支えない。
コスト、取り扱いの容易性からプラスチック板がより望
ましい。プラスチック板としては、主成分が例えばポリ
エチレン、ポリプロピレン、ウレタン、アクリル、フェ
ノール、エポキシ、メラミン、ナイロン、ポリイミド、
ポリカーボネート、ブチル、エポキシフェノール、塩化
ビニール、ポリエステル等のものが挙げられる。なお、
上記機能形成面は平板状はもちろんのこと、曲率を有し
ていてもよい。また、上記機能形成面は片面でも両面で
も差し支えない。

【００３６】（塗布溶液）本発明の超微粒子膜の形成に
は、上記の所定の超微粒子にバインダーや、必要に応じ
てカップリング剤、その他添加物を加えた塗布溶液を用
いる。

【００３７】フィルターがプラスチックの場合には、バ
インダーとしてＳｉ（ＯＲ）_X（ただし、Ｒはアルキル
基、ｘ＝２〜４、特に好ましくは３）を使用することが
望ましく、フィルターがガラスの場合には、バインダー
としてＳｉ（ＯＲ）₄を使用することが望ましい。さら
に、フィルターがプラスチックの場合には、このプラス
チック材に対する官能基を有するカップリング剤を併用
することが望ましい。

【００３８】フィルターがプラスチックの場合には、こ
の高分子体と容易に反応する官能基と、Ｓｉ（ＯＲ）_X
（ｘ＝２〜４、特に望ましくは３）を保有するシランカ
ップリング剤、あるいは上記Ｓｉ（ＯＲ）₄とシランカ
ップリング剤との混合溶液を溶解したアルコール溶液
に、一方、フィルターがガラスの場合には、Ｓｉ（Ｏ
Ｒ）₄を溶解したアルコール溶液に、それぞれ超微粒子
を分散させる。

【００３９】Ｓｉ（ＯＲ）₄のＲとしては、一般に炭素
数１〜５のアルキル基が望ましい。一方、シランカップ
リング剤はフィルターの高分子材料によって適宜選択す
る必要がある。

【００４０】また、Ｓｉ（ＯＲ）₄あるいはシランカッ
プリング剤を溶解させるためのアルコールは、上記Ｒの
炭素数の増加と共に混合アルコール溶液の粘性が高くな
るので作業性を考慮して、適宜のアルコールを選択すれ
ばよい。一般に使用可能なアルコールとしては、炭素数
が１〜５のアルコールが挙げられる。

【００４１】さらに、上記の膜に静電気帯電防止効果を
付与するために、周期率表第II族、第III族金属の塩を
添加して使用してもよい。代表的な例としては、アルミ
ニウムの塩酸塩や硝酸塩、硫酸塩およびカルボン酸塩が
挙げられる。

【００４２】さらに、Ｓｉ（ＯＲ）₄が分解するため
に、水および触媒として鉱酸、例えば硝酸などを加えて
塗膜用溶液を調整してもよい。

【００４３】（前処理）塗布溶液のフィルターとの濡れ
性を考慮すると、溶液塗布の前に、アルカリ処理やフッ
素処理等の前処理を行なうのが望ましい。

【００４４】（塗布方法）フィルターへの塗布溶液の塗
布方法は、例えばディッピング方法、スピニング方法、
ロールコート方法、スプレー方法等を用いることができ
る。ディッピング方法では、例えば被塗布基板（フィル
ター）を塗布液に浸した後、基板を引き上げる構成でも
よいし、塗布液を引き下げてもよい。

【００４５】塗布液のフィルターに対する上昇または下
降の速度は１０ｍｍ／ｓ以下が望ましい。被塗布基板
（フィルター）は容器内に立てかけるか、あるいはこれ
に代えて容器の側面部にあけた開口から基板面を露出さ
せてもよい。後者の方法は、基板の片方の面にのみ塗布
する場合に適している。塗布液の上昇または下降は、塗
布液自体を上昇または下降させてもよいし、被塗布基板
を下降または上昇させてもよい。

【００４６】塗布後の塗布面の加熱処理としては、炉中
で５０〜２００℃に焼成するのが実用的であるが、高圧
水銀灯等を用いて紫外線により短時間で焼成してもよ
い。

【００４７】以上はディッピング方法の一例で説明した
が、プラスチック基板への塗布方法や膜表面の均質さは
問わないなら、このディッピング方法に限らず、他のデ
ィッピング方法、スピニング方法、ロールコート方法、
スプレー方法、あるいはこれらの組合せや、これらとデ
ィッピング方法との組合せも有効である。

【００４８】さらに、超微粒子の塗膜の上にケイ酸エチ
ルを主成分とする塗布液を塗布することも有効である。

【００４９】なお、層の数は１層でも必要により２層以
上でもよい。

【００５０】（塗布装置）図３は、本発明の機能膜を形
成する装置の構成例を示す。この図において、１１は被
塗布基板（フィルター）、１２は塗布浴槽、１３は塗布
溶液、１４は加圧調整用バルブ、１５はオーバーフロー
用バルブ、１６は溶液タンク、１７は溶液供給加圧バル
ブ、１８はリーク用バルブ、１９は予備タンクである。

【００５１】この場合、塗布浴槽１２の被塗布基板１１
の取付け面には、塗布過程で塗布液および加圧ガスが漏
れないように、パッキングあるいはＯリングが施されて
おり、かつ、作業性を考慮して被塗布基板１１を挿入す
るだけで塗布浴槽１２の取付け面をシールできるように
なっている。

【００５２】次に、超微粒子が混合された塗布溶液１３
を塗布浴槽１２と被塗布基板１１との間に形成された空
間に導入した。この塗布液１３の導入は、まずオーバー
フロー用バルブ１５および溶液供給加圧バルブ１７を開
にした。

【００５３】この操作により溶液タンク１６に充填され
ている塗布溶液１３を加圧して被塗布基板１１の表面上
に満たし、一部をオーバーフローバルブ１５から予備タ
ンク１９に入れた。このことにより被塗布基板１１の表
面上あるいは経路上に付着しているゴミ等をオーバーフ
ローさせた溶液と共に予備タンク１９に排出することが
できた。

【００５４】次に、オーバーフロー用バルブ１５および
溶液供給加圧バルブ１７を閉にした後、加圧調整用バル
ブ１４とリーク用バルブ１８を開にすると、被塗布基板
１１の表面に満たされている塗布溶液１３は溶液タンク
１６に戻された。この場合、加圧調整用バルブ１４に加
えるガス圧とリーク用バルブ１８の開閉度とによって、
塗布溶液１３が被塗布基板１１の表面上を一定の速度で
下降する速度を調整することができた。

【００５５】図４は他の装置の構成例を示す。この図に
おいて、５１はプラスチックからなる被塗布基板で複数
枚を治具５２に立てかけ、塗布浴槽１２内に納めてい
る。

【００５６】この場合、塗布浴槽１２の被塗布基板５１
と治具５２を入れる入り口には、塗布過程で塗布液およ
び加圧ガスが漏れないようにパッキンあるいはＯリング
が施されている。

【００５７】次に、超微粒子が混合された塗布溶液を塗
布浴槽１２の空間に導入した。この塗布液の導入は、ま
ず、オーバーフロー用バルブ１５および溶液供給加圧バ
ルブ１７を開にした。この操作により溶液タンク１６に
充填されている塗布溶液１３を加圧して塗布浴槽１２内
に満たし、一部をオーバーフローバルブ１５から予備タ
ンク１９に入れた。

【００５８】次に、オーバーフロー用バルブ１５および
溶液供給加圧バルブ１７を閉にした後、加圧調整用バル
ブ１４とリーク用バルブ１８を開にすると、塗布浴槽１
２内に満たされている塗布溶液１３は溶液タンク１６に
戻された。この場合、加圧調整用バルブ１４に加えるガ
ス圧とリーク用バルブ１８の開閉度とによって、塗布溶
液１３が複数枚の基板５１の各両面上を一定速度で下降
する速度を調整することができた。

【００５９】（具体的実施例）次に、具体的な実施例に
ついて述べる。

【００６０】実施例１ まず、エチルシリケート〔Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₄〕をエタ
ノールに溶解し、さらに加水分解のためのＨ₂Ｏと、触
媒としてのＨＮＯ₃とを添加した溶液を作り、この溶液
に粒子径1２０ｎｍのほぼ球形のＳｉＯ₂超微粒子を重量
％で１０％と、粒子径6ｎｍのＳｎＯ₂超微粒子を重量％
で２％添加する。このとき、充分分散するように溶液の
ＰＨを調整する。

【００６１】次に、この溶液を上記方法により被塗布基
板１１の表面に満たし、１.０ｍｍ／ｓの速度で塗布液
を降下して塗布を行った。その後、１５０℃で３０分間
空気中で焼成し、エチルシリケート〔Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）
₄〕を分解した。溶液に添加したＳｉＯ₂超微粒子は、分
解してできたＳｉＯ₂がバインダーの役目を果たすの
で、お互いに強固に接着されると同時に、基板表面とも
強固に接着、固定される。この方法により、基板表面に
は超微粒子による均一な連続した凹凸を形成することが
できた。

【００６２】この膜を形成した基板表面に、入射角５°
で光を入射させ、反射率を測定した結果、５５０ｎｍに
おいて０.０８％の低反射率が得られた。

【００６３】一方、この膜の表面抵抗値を測定した結
果、約１０⁸Ω／□であり、静電気帯電防止性能は優れ
ていた。

【００６４】また、この膜の実用的な強度も充分にあ
り、消しゴム（ライオン社製、５０−３０タイプ）を用
いて１ｋｇの荷重で５０回擦った結果、反射率は０.１
％程度変化しただけで、膜品質上は全く問題がなかっ
た。

【００６５】また、上記実施例では、Ｓｉ（ＯＲ）₄と
してＲがエチル基の例を示したが、前述のとおりＲ＝Ｃ
ｎＨｍ（ｍ＝２ｎ＋１）としたとき、ｎ＝１〜５の範囲
で実施可能であり、ｎが大きくなる場合、溶液の粘性が
少し高くなるので溶媒としては作業性を考慮してそれに
応じたアルコールを選択すればよい。

【００６６】実施例２ 次に、別の実施例について述べる。

【００６７】まず、γ−メタクリルオキシプロピルトリ
メトキシシランを含むエチルシリケート〔Ｓｉ（ＯＣ₂
Ｈ₅）₃〕をエタノールに溶解し、さらに加水分解のため
のＨ₂Ｏと、触媒としてのＨＮＯ₃とを添加した溶液を作
り、この溶液に粒子径1２０ｎｍのほぼ球形のＳｉＯ₂超
微粒子を重量％で１０％と、粒子径６ｎｍのＳｎＯ₂超
微粒子を重量％で２％添加し、充分分散するように溶液
のＰＨを調整した。

【００６８】次に、この溶液を上記方法により塗布浴槽
１２内に満たし、１.０ｍｍ／ｓの速度で塗布液を降下
して塗布を行った。その後、１５０℃で３０分間空気中
で焼成し、エチルシリケートを分解した。溶液に添加し
たＳｉＯ₂超微粒子は、分解してできたＳｉＯ₂がバイン
ダーの役目を果たすので、お互いに強固に接着されると
同時に、基板表面とも強固に接着、固定される。この方
法により、基板表面には超微粒子による均一な連続した
凹凸を形成することができた。

【００６９】（反射防止特性）図２は、超微粒子が整然
と規則正しく基板（フィルター）上に塗布された場合の
断面模式図を示す。６は超微粒子、５はバインダー層、
７は基板である。この場合、ｎ₀は空気の屈折率、ｎ₁は
空気側の超微粒子ｄａ層の屈折率、ｎ₂は膜内側の超微
粒子ｄａ層の屈折率、ｎｓは超微粒子とバインダーとで
形成される層の屈折率、ｎｇは基板の屈折率とすると、
ｄａ層の反射率Ｒａは式（数１）で、ｄｂ層の反射率Ｒ
ｂは式（数２）でそれぞれ示すことができる。

【００７０】

【数１】

【００７１】ただし、δa＝２π／λ(ｎ₁＋ｎ₂)・ｄａ

【００７２】

【数２】

【００７３】ただし、δb＝２π／λ(２ｎｓ)・ｄｂ 次に、合計の反射率Ｒは、次の式で示すことができる。

【００７４】 Ｒ＝Ｒａ＋Ｒｂ …数３ Ｒａは、ｎ₀＝１.０、ｎ₁＝１.１０、ｎ₂＝１.３８、ｎ
ｓ＝１.４７と仮定すると、λ＝５５０ｎｍで約０.１９
％となる。また、Ｒｂは、基板をガラス板とすると、ｎ
ｇ＝1.５３、他の屈折率はＲａの場合と同一と仮定する
と、λ＝５５０ｎｍで約０.０４％となり、Ｒは０.２３
％となって、何もコートしない鏡面の反射率が４.２％
であるのと比較して優れた反射防止特性を示すことが分
かる。

【００７５】（投写型陰極線管の集束方式）図８は投写
型陰極線管、特に電磁レンズと静電レンズを併用した複
合集束タイプの投写型陰極線管の一実施例を示す図で、
上側は要部半断面図、下側は要部半側面図である。

【００７６】同図において、ガラスバルブＢＬＢのネッ
ク部ＮＣＫ内部には、電子ビームＢＥＭを放射、制御、
加速、および集束させる電子銃ＧＵＮが収納されてお
り、ガラスバルブＢＬＢのパネル部ＰＮＬつまり前面側
には、その内面に単色の蛍光面ＳＲＮが被着形成され
て、投写型陰極線管ＰＲＴが構成されている。また、ガ
ラスバルブＢＬＢのファンネル部ＦＮＬの周囲には、電
子銃ＧＵＮから発射された電子ビームＢＥＭを水平、垂
直方向に偏向させるための偏向ヨークＤＹが取付けら
れ、蛍光面ＳＲＮ全面を発光させる。さらに、上記偏向
ヨークＤＹのネック側に隣接して順次、各色の投写型陰
極線管ＰＲＴで再生された画像の色ズレ（ミスコンバー
ゼンス）を補正するためのコンバーゼンスヨークＣＹ
と、電子ビームＢＥＭのフリースポット位置を調整する
センタリングマグネットＢＣＭと、電子ビームＢＥＭの
集束を行うための電磁レンズＭＦＬを形成するフォーカ
スマグネットＭＦＭが取付けられている。さらにまた、
電子銃ＧＵＮが収納されているネック部ＮＣＫの外周に
は、上記フォーカスマグネットＭＦＭで形成された電磁
レンズＭＦＬの中心軸と電子ビームＢＥＭの通過軸を補
正するためのビームアライメントマグネットＢＡＭが取
付けられている。

【００７７】上記構造の投写型陰極線管ＰＲＴの集束機
構は、まず、電子銃ＧＵＮの静電電極に所定の固定電圧
を印加して、静電補助レンズＳＦＬを形成し、電子ビー
ムＢＥＭの予備集束を行う。次に、外付けのフォーカス
マグネットＭＦＭ内の永久磁石による定常磁界とフォー
カスマグネットＭＦＭ内のヨークの補助コイルによる補
正磁界により電磁レンズＭＦＬ（メインレンズ）を形成
し、電子ビームＢＥＭの主集束を行う。

【００７８】このように、電磁レンズの前段に静電補助
レンズを設けることにより、電磁レンズに入射する電子
ビームの入射角を制御し、大電流時の発散角の拡がりを
抑えることができるため、収差の少ない電磁レンズの中
心部分を使用することができる。また、電子ビームを絞
るメインレンズとして外磁形の電磁レンズを使用するこ
とにより、静電レンズに比べネック径の制限を受けずに
レンズ口径を拡大できるため、球面収差を低減できる。
しかるに、投写型陰極線管に上記のような電磁レンズと
静電レンズを併用した複合集束方式を採用することで、
小電流領域から大電流領域まで良好なフォーカス特性が
期待できる。すなわち、輝度を落とさずに解像度が上が
る。

【００７９】（蛍光面周辺構造）投写画像の高輝度化を
はかることのできる投写型陰極線管として、パネルの内
表面に多層干渉膜を設け、その干渉膜の透過特性の角度
依存性を利用して蛍光面から放射される光に指向性を持
たせ、投写レンズに取り込まれる光量を増大させること
のできる投写型陰極線管を適用した。

【００８０】また、図６、図７で説明した背面投写型テ
レビのように最近の投写型テレビは、ますますコンパク
ト化の傾向にあり、その投写距離が短く画角が広がって
いる。これに伴い、従来のフラットな蛍光面では、スク
リーン周辺部で画像がぼけるいわゆる像面湾曲の増大
や、スクリーン周辺輝度の低下が生じ、さらに、干渉膜
を設けた場合、光出力が指向性分布となるため、スクリ
ーン周辺輝度において不利である。この対策として、蛍
光面周辺部の光軸を投写レンズの瞳方向（中心部）に傾
けるように蛍光面を非球面化した。

【００８１】図９は干渉膜付投写型陰極線管の一実施例
の概略構成を示す要部断面図である。

【００８２】この干渉膜付投写型陰極線管は、ネック側
に所定の曲率で湾曲した内面を有するパネルＰＮＬの内
表面に順次多層干渉膜ＭＩＦ、蛍光体層ＰＨ、およびメ
タルバック層ＭＢＫ（アルミニウム蒸着膜）を設け、該
パネルＰＮＬのシール面をフリットガラスＦＲＴを溶融
してファンネルＦＮＬのシール面に固着した構成からな
り、金属製のコンタクトスプリングＣＳＰを介してパネ
ルＰＮＬ（メタルバック層ＭＢＫ部分）とファンネルＦ
ＮＬ（高圧供給アノードキャップＡＣＰ部分）の間の高
圧導通を得ている。

【００８３】図１０は図９で示す干渉膜付近の出射光路
を説明するための要部拡大断面図である。

【００８４】同図において、多層干渉膜ＭＩＦは酸化チ
タン（ＴｉＯ₂）と酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）との積層（１
６〜２１層）からなる。蛍光体粒子ｐｈから発光された
光ＬＧＴは、干渉膜ＭＩＦに対する入射角がある所定値
を越えると干渉膜ＭＩＦで全反射し（蛍光体粒子ｐｈか
ら広がって入射した光ＬＧＴ）、ある所定角度以下で入
射した光ＬＧＴだけパネルＰＮＬから出射する。これ
は、干渉膜ＭＩＦの透過率が干渉膜ＭＩＦへの入射角に
より大きく変わるために生じるもので、干渉膜ＭＩＦに
対してほぼ垂直（入射角０）に近い光ＬＧＴだけが出て
くるので、パネルＰＮＬ前面に配置された投写レンズ
（図示せず）に取り込まれる光出力が大きくなる。

【００８５】（冷却方式）投写型テレビには、高輝度投
写型陰極線管を用いることが望まれるが、高輝度投写型
陰極線管は高出力であり、蛍光面の電流密度は直視型陰
極線管に比べ１００倍以上にも達する。このためにこれ
を長時間にわたって動作させる場合、蛍光面の発熱や、
前面パネルの昇温による投写スクリーン上での投写カラ
ー画像のホワイトバランス劣化などの信頼性に対する配
慮として、投写型陰極線管パネルの冷却が必要である。

【００８６】図１１は投写型陰極線管の冷却方式の一例
の概略構成を示す要部断面図である。

【００８７】同図において、投写型陰極線管ＰＲＴのパ
ネル部ＰＮＬと投写レンズＬＮＳの間を液体冷媒ＣＬＭ
で満たし、枠状の放熱効果を有するカプラーＣＰＬを介
して投写型陰極線管ＰＲＴと投写レンズＬＮＳが直結し
ている。

【００８８】上記冷却構造の投写型陰極線管は、液体冷
媒ＣＬＭの対流によって蛍光面パネル部ＰＮＬから発生
する熱がカプラーＣＰＬを通して外部に放散されること
になり、蛍光面パネル部ＰＮＬの表面温度上昇を抑え、
安定した画像を得ることができる。

【００８９】また、このようなレンズ直結液冷方式で
は、投写型陰極線管ＰＲＴと投写レンズＬＮＳとの間に
空気層が存在しないため、投写レンズＬＮＳの入射面で
の反射によるコントラスト低下が抑えられる。

【００９０】以上、本発明を実施例に沿って説明した
が、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
投写型テレビの映写スクリーンの前面に付設されるコン
トラスト向上用フィルターに、反射防止、静電気帯電防
止、電磁遮断、光選択吸収、赤外線反射、紫外線吸収等
の各機能を付与したので、高解像度、高コントラスト、
色純度の良いくっきりした無反射なテレビ画像が得ら
れ、安全で、非常に見やすく、目にやさしい投写型テレ
ビを低価格で製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を説明するための映写スクリーン部およ
びフィルターの要部拡大斜視図である。

【図２】本発明の一実施例に係るフィルター表面の超微
粒子膜の断面模式図である。

【図３】本発明の一実施例に係るフィルター表面処理装
置の構成図である。

【図４】本発明の他の実施例に係るフィルター表面処理
装置の構成図である。

【図５】カラー映像投写装置の一例を示す要部側面図で
ある。

【図６】本発明による背面投写型テレビの一例を示す概
略正面図である。

【図７】図６に示す背面投写型テレビの概略断面図であ
る。

【図８】本発明による複合集束方式投写型陰極線管の一
実施例を示す要部半断面図および半側面図である。

【図９】本発明による干渉膜付投写型陰極線管の一実施
例を示す要部断面図である。

【図１０】図９に示す干渉膜付投写型陰極線管の要部拡
大断面図である。

【図１１】本発明による投写型陰極線管の冷却方式の一
例を示す要部断面図である。

【符号の説明】

１…フレネル・レンズ、２…レンチキュラ・レンズ、３…
黒色縞、４…フィルター、Ａ…フィルター外表面、Ｂ…
フィルター内表面。５…バインダー層、６…超微粒子、
１１…基板、１２…塗布浴槽、１３…塗布溶液、１４…
加圧調整用バルブ。１５…オーバーフロー用バルブ、１
６…溶液タンク、１７…溶液供給加圧バルブ、１８…リ
ーク用バルブ、５１…プラスチック基板、５２…基板固
定治具。ｒＰＲＴ…赤色画像用投写型陰極線管、ｇＰＲ
Ｔ…緑色画像用投写型陰極線管、ｂＰＲＴ…青色画像用
投写型陰極線管、ＰＮＬ…パネル部、ＬＮＳ…投写レン
ズ、ＰＲＴ…投写型陰極線管、ＣＰＬ…カプラー。

フロントページの続き (72)発明者 河村 孝男 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所茂原工場内 (72)発明者 浅野 哲夫 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所茂原工場内 (72)発明者 遠藤 喜重 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】映写スクリーンの前面にコントラスト向上
   用フィルターを配置し、上記フィルターの表面、裏面の
   少なくとも一方に、少なくとも１種の所定の超微粒子を
   含む溶液を塗布して、反射防止、静電気帯電防止、電磁
   遮断、光選択吸収、赤外線反射、紫外線吸収の機能のう
   ちの少なくとも１つを付与したことを特徴とする投写型
   テレビ。