JPH0675532A - カラー陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来のカラー陰極線管の蛍光面の構造を根本
的に変えることで、従来のカラー陰極線管では得られな
い、高精細な画質や色合いを生み出すことを可能にした
カラー陰極線管を提供する。 【構成】 外囲器の一部を構成するフェースプレートの
内面には、ストライプ状またはドット状のホールを有す
るバラックコート層を設ける。バラックコート層による
ホール内には、赤色、緑色、青色の各色のフィルター粒
子層を交互に設けたカラーフィルター層を形成する。こ
れらバラックコート層およびカラーフィルター層上に、
2種以上の蛍光体の混合物を含む蛍光層を一様に設け
て、カラー陰極線管を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー陰極線管に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】現在普及しているカラー陰極線管は、次
のような構造を有している。すなわち、図３に示すよう
に、陰極線管のフェースプレート１の内接面には、赤
色、緑色、青色の各色に発光する蛍光体２ａ、２ｂ、２
ｃがストライプ状またはドット状に形成されており、各
色蛍光体の間には通常カーボンブラックからなる、いわ
ゆるバラックコート層（ＢＣ層）３が存在する。すなわ
ち、ＢＣ層３により形成されたストライプ状またはドッ
ト状のホール３ａ内に、各色の蛍光体２ａ、２ｂ、２ｃ
が設けられており、これら各蛍光体２ａ、２ｂ、２ｃ間
はＢＣ層３によって分離されている。

【０００３】上記した各蛍光体は、それ自体である場合
もあるし、コントラストを向上する目的で、フィルター
粒子が被覆されている場合もある。蛍光体層およびＢＣ
層は、電子線励起でのチャージアップを防止するため、
アルミ蒸着膜で内側から覆われている。蛍光体を励起す
る電子ビームを放出する電子銃は、赤色、緑色、青色発
光蛍光体それぞれに対応させて 3本あり、電子銃から出
た電子ビームは、通常シャドーマスクを通して各蛍光体
に導かれる構造になっている。

【０００４】陰極線管用の蛍光体は、青色発光蛍光体と
しては銀および塩素付活硫化亜鉛蛍光体(ZnS:Ag,Cl) 、
銀およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体(ZnS:Ag,Al)
が、緑色発光蛍光体としては銅およびアルミニウム付活
硫化亜鉛蛍光体(ZnS:Cu,Al)、銅、金およびアルミニウ
ム付活蛍光体(ZnS:Cu,Au,Al)、マンガン付活珪酸亜鉛蛍
光体 (Zn₂ SiO ₄ :Mn)が、赤色発光蛍光体としてはユー
ロピウム付活酸硫化イットリウム蛍光体(Y₂ O ₂ S:Eu)
、マンガン付活燐酸亜鉛蛍光体（Zn₃ (P0₄ )₂ :Mn)等
が広く知られている。

【０００５】また、蛍光体に被覆されるフィルタ粒子
は、青色発光蛍光体に被覆されるものとしてアルミン酸
コバルトや群青が、赤色発光蛍光体に被覆されるものと
してベンガラや硫セレン化カドミウム等が実用化されて
いる。

【０００６】このようなカラー陰極線管は、以下のよう
な方法で製造されことが一般的である。まず、陰極線管
のフェースプレートにレジストを塗布した後、シャドー
マスクを通して、蛍光体が塗布される部分をストライプ
またはドットパターンに紫外線露光する。次に、これを
現像し、カーボンブラックを含むスラリーを塗布し、乾
燥する。そのパネルは薬品処理され、ストライプまたは
ドットパターンに硬化したレジストを溶解、現像、乾燥
の後、蛍光体塗布工程に送られる。蛍光体塗布工程で
は、ストライプ状またはドット状のホールを持つＢＣ層
に、蛍光体スラリーの塗布、乾燥、露光、現像、乾燥と
いう工程サイクルを 3回繰り返し、赤色、緑色、青色発
光蛍光体のストライプまたはドットが順次形成されてい
く。このようにして得られたＢＣ層および蛍光層はメタ
ルバックされ、排気、封止、封着等のいくつかの工程を
経て、カラー陰極線管として仕上げることになる。な
お、ここに述べた工程は極めて簡略化したものであり、
実際の工程では基本的には上記のようなものであるにし
ても、種々の工夫が施されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、カラー陰極
線管の特性を決める要因としては、輝度、コントラス
ト、画質精細度等があり、これらの特性の向上を図るた
めに、種々の対策がなされてきた。しかし、近年、ニー
ズの多様化やカラー陰極線管が使われる領域の広がりに
応じ、高画質への要求が多岐に及ぶに至り、さらなる改
良が求められるようになってきた。また、こうした傾向
は今後とも続くものと考えられる。例えば、カラー陰極
線管の高精細化に対応するべく、ＢＣ層によるホール
（画素）の小面積化を進めると、従来の各ホール内に各
色蛍光体層を形成する方法では、蛍光体粒子の脱落等の
問題が発生することが懸念される。

【０００８】本発明は、このような状況に対応していく
ために、上述したような構造を有する従来のカラー陰極
線管の蛍光面の構造を根本的に変えることで、従来のカ
ラー陰極線管では得られない、高精細な画質や色合いを
生み出すことを可能にしたカラー陰極線管を提供するこ
とを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のカラー陰極線管
は、外囲器の一部を構成するフェースプレートと、前記
フェースプレート内面に接して設けられ、ストライプ状
またはドット状のホールを有するバラックコート層と、
前記ホール内に赤色、緑色、青色の各色のフィルター粒
子層を交互に設けたカラーフィルター層と、前記バラッ
クコート層およびカラーフィルター層上に一様に設けら
れ、 2種以上の蛍光体の混合物を含む蛍光層と、前記フ
ェースプレートに続くネック部に設けられ、前記蛍光層
に電子ビームを照射する電子銃構体とを有することを特
徴としている。

【００１０】

【作用】本発明のカラー陰極線管においては、青色、緑
色、赤色の各色の発光はカラーフィルター層によって実
現しているため、蛍光層は従来のカラー陰極線管のよう
に、ストライプ状やドット状に形成する必要がなく、一
様な層として形成することができる。ここで、フィルタ
ー粒子の粒径は、実用蛍光体と比べて 1桁以上小さいた
め、サイズの非常に小さいストライプまたはドットを安
定して得ることができる。これによって、より高精細な
画像を再現性よく得ることが可能となり、また従来型の
ものにはない画質や色合いを得ることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１２】図１は、本発明の一実施例によるカラー陰
極線管の要部構造を示す図である。同図において、１１
は陰極線管の外囲器の一部を構成するフェースプレート
であり、このフェースプレート１１の内面１１ａにはバ
ラックコート（ＢＣ）層１２が形成されている。このＢ
Ｃ層１２は、カーボンブラックを主成分とし、コントラ
ストの向上等の目的で設けられるものであり、ストライ
プ状またはドット状のホール１２ａを有している。

【００１３】上記ＢＣ層１２のホール１２ａ内には、赤
色、緑色、青色の各色のフィルタ粒子層１３ａ、１３
ｂ、１３ｃが交互に設けられており、これらによってカ
ラーフィルター層１３が構成されている。ここで、従来
のカラー陰極線管では、図３に示したように、ＢＣ層の
ホール（３ａ）内には各色の蛍光体の層（２ａ、２ｂ、
２ｃ）が設けられていたが、本発明においては、ＢＣ層
１２によるホール１２ａ内に各色のフィルター粒子層１
３ａ、１３ｂ、１３ｃを設けており、これらフィルター
粒子層１３ａ、１３ｂ、１３ｃがＢＣ層１２によって分
離されている。

【００１４】カラーフィルター層１３に用いるフイルタ
ー粒子は、例えば赤色成分としてはベンガラや酸硫化カ
ドミウム等の顔料、緑色成分としてはクロム緑や酸化ク
ロム等の顔料、青色成分としてはコバルトブルー（アル
ミン酸コバルト）や群青等の顔料が用いられる。なお、
場合によっては各色の染料を混入して用いてもよい。上
記したＢＣ層１２およびカラーフィルタ層１３上には、
蛍光層１４が一様に設けられている。この蛍光層１４
は、 2種以上の蛍光体の混合物を含むものであり、粉体
の段階で予め混合した 2種以上の蛍光体や、蛍光体スラ
リーの形成段階で混合した 2種以上の蛍光体を用いるこ
とにより形成されるものである。

【００１５】上記蛍光層１４に使用する混合蛍光体とし
ては、銀および塩素付活硫化亜鉛蛍光体(ZnS:Ag,Cl) 、
銀およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体(ZnS:Ag,Al)
、銅およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体(ZnS:Cu,A
l) 、銅、金およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体(Zn
S:Cu,Au,Al)、ユーロピウム付活酸硫化イットリウム蛍
光体(Y₂ O ₂ S:Eu) から選ばれた少なくとも 2種類の蛍
光体からなる混合蛍光体が例示される。このように、蛍
光層１４に使用する混合蛍光体としては、少くとも 2種
類の蛍光体を含むものであればよいが、特に青色、緑
色、赤色の各色に発光する少なくとも 3種類の蛍光体を
混合した、白色発光が得られる混合蛍光体が好ましい。

【００１６】図１では図示を省略したが、上記蛍光層１
４上にはメタルバックとして、例えばAlの蒸着膜が形成
され、これらの膜が形成されたフェースプレート１１
と、電子銃構体が装着されたネック部（図示せず）等と
を組み合せ、通常の排気、封止、封着等の工程を経て、
カラー陰極線管が構成される。

【００１７】この実施例のカラー陰極線管においては、
青色、緑色、赤色の各色の発光はカラーフィルター層１
３によって実現しているため、蛍光層１４は従来のカラ
ー陰極線管のように、ストライプ状やドット状に形成す
る必要がなく、一様な層として形成することができる。

【００１８】ここで、普及が期待されている高品位テレ
ビは、その陰極線管の画像を形成する走査線の本数が従
来テレビの約 2倍であり、それにより高精細な画像を提
供するものである。高精細の画像は多くの情報量を有す
ることを意味するが、この場合の情報量は主に縦方向の
情報量であって、横方向の情報量を増して、画像を高精
細化するためには陰極線管の蛍光体ストライプやドット
の数を多くしてやる必要が生じる。従来型の陰極線管に
おいても、この方向での改良が進められ、コンピュータ
ディスプレー等においてはピッチの細かい蛍光面が実用
化されている。しかし、蛍光体ストライプやドットの数
を多くすることは、それらのサイズを小さくすることを
意味しているが、蛍光体ストライプやドットのサイズを
あまり小さくし過ぎると、蛍光面製造段階で蛍光体が現
像時に脱落する可能性が強まる。この蛍光体の脱落現象
は、主に蛍光体の粒径に依存し、ストライプサイズまた
はドットサイズを小さくするような場合には、粒径の小
さな蛍光体が好ましい。しかしながら、実用上高輝度を
得るためには、粒径はあまり小さくすることができな
い。

【００１９】このような従来型のカラー陰極線管の問題
点に対して、本発明のカラー陰極線管で従来型陰極線管
の蛍光体に相当するのはフィルター粒子であって、その
粒径は実用蛍光体と比べて 1桁以上小さいため、サイズ
の非常に小さいストライプまたはドットが安定して得ら
れる。これにより、本発明のカラー陰極線管は、従来型
の陰極線管では得られない、より高精細な画像を得るこ
とが可能となる。

【００２０】また、図２に上記実施例のカラー陰極線管
におけるフィルター粒子層の厚さと、その際の従来のカ
ラー陰極線管において白色発光させたときの発光輝度値
を100とした同色発光輝度値との関係を示す。フィルタ
ー粒子層が厚くなると、本発明のカラー陰極線管は従来
型のものに比べて発光輝度は低下するが、層厚が1μm
以下では両者の差は認められなくなる。よって、フィル
ター粒子層の層厚を 1μm 以下とすれば、従来型のカラ
ー陰極線管と同程度の発光輝度が得られ、また輝度が低
い領域であっても、従来型のものにはない画質や色合い
が出せる。このように、本発明のカラー陰極線管は、従
来のものと比べやや輝度的には劣るにもかかわらず、従
来のものにはない画質や色合いが得られるだけではな
く、高精細な画像を安定して得ることが可能となる。従
って、本発明のカラー陰極線管は、今後ますます多様化
することが予想される陰極線管の分野において、極めて
有用なものと言える。

【００２１】次に、上記実施例によるカラー陰極線管の
具体例およびその評価結果について述べる。

【００２２】実施例１ 23Vカラー陰極線管用フェースプレートに、ストライプ
状のホールを持つＢＣ層を、まず通常のブラウン管製造
工程と同様に形成した。次に、通常の工程で赤色、緑
色、青色発光蛍光体を塗布する代わりに、対応する色の
顔料を塗布し、フィルター粒子層（カラーフィルター
層）を形成した。カラーフィルター層としての顔料は、
赤色顔料としてベンガラ、緑色顔料として酸化クロム、
青色顔料としてアルミン酸コバルトを使用した。

【００２３】得られたＢＣ層およびフィルター粒子層上
に、銀および塩素付活硫化亜鉛蛍光体(ZnS:Ag,Cl) 、銅
およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体(ZnS:Cu,Al) 、
ユーロピウム付活酸硫化イットリウム蛍光体(Y₂ O ₂ S:
Eu) を等重量にて混合した蛍光体を塗布して、蛍光層を
得た。この後、通常のブラウン管製造工程に従ってカラ
ー陰極線管を仕上げ、本発明のカラー陰極線管を得た。

【００２４】このようにして得た本発明のカラー陰極線
管と、従来のカラー陰極線管とを発光させ、両者を比較
したところ、白色発光輝度においては従来型の 100に対
して、本発明のカラー陰極線管は85であったが、励起電
流値、加速電圧値を種々変えて比較したところ、従来の
カラー陰極線管では得られない、画質、色合いが出せる
ことが認められた。

【００２５】実施例２ 13Vカラー陰極線管用フェースプレートに、ストライプ
状のホールを持つＢＣ層を通常のブラウン管製造工程と
同様に製造した。ただし、ストライプの本数を従来の 2
倍にした。次いで、赤色、緑色、青色の各フィルター粒
子層を実施例１と同様に形成した。この際、フィルター
粒子層のストライプ数を 2倍にしても、フィルター粒子
が脱落することはなかった。

【００２６】次に、上記ＢＣ層およびフィルター粒子層
上に、銀およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体(ZnS:A
g,Al) 、銅、金およびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体
(ZnS:Cu,Au,Al)、ユーロピウム付活酸硫化イットリウム
蛍光体(Y₂ O ₂ S:Eu) を等重量混合した蛍光体を塗布
し、以後は通常のブラウン管製造工程に従って、本発明
のカラー陰極線管を得た。

【００２７】このようにして得た本発明のカラー陰極線
管と従来のカラー陰極線管を比較したところ、本発明の
カラー陰極線管によって得られた画像は極めて高精細な
ものであり、また画質も従来のカラー陰極線管では出し
得ないものであることが認められた。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のカラー陰
極線管によれば、従来のカラー陰極線管では出し得なか
った画質、色合いが得られると共に、画像を形成するス
トライプサイズまたはドットサイズをより一層小さくす
るとこができ、よって高精細な画像を再現性よく得るこ
とが可能となる。これらにより、今後さらに多様化する
と予想されるカラー陰極線管の分野おいて、そのような
要求に対応可能なカラー陰極線管を提供することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるカラー陰極線管の要部
構成を示す断面図である。

【図２】本発明のカラー陰極線管におけるカラーフィル
タ層の厚さと従来型のカラー陰極線管の発光輝度に対す
る相対輝度値との関係を示す図である。

【図３】従来のカラー陰極線管の要部構成を示す断面図
である。

【符号の説明】

１１……フェースプレート １２……バラックコート（ＢＣ）層 １２ａ…ＢＣ層によるストライプ状またはドット状のホ
ール １３……カラーフィルタ層 １３ａ、１３ｂ、１３ｃ…フィルタ粒子層 １４……混合蛍光体による蛍光層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外囲器の一部を構成するフェースプレー
   トと、 前記フェースプレート内面に接して設けられ、ストライ
   プ状またはドット状のホールを有するバラックコート層
   と、 前記ホール内に赤色、緑色、青色の各色のフィルター粒
   子層を交互に設けたカラーフィルター層と、 前記バラックコート層およびカラーフィルター層上に一
   様に設けられ、 2種以上の蛍光体の混合物を含む蛍光層
   と、 前記フェースプレートに続くネック部に設けられ、前記
   蛍光層に電子ビームを照射する電子銃構体とを有するこ
   とを特徴とするカラー陰極線管。
2. 【請求項２】 請求項１記載のカラー陰極線管におい
   て、 前記蛍光層は、銀および塩素付活硫化亜鉛蛍光体、銀お
   よびアルミニウム付活硫化亜鉛蛍光体、銅およびアルミ
   ニウム付活硫化亜鉛蛍光体、銅、金およびアルミニウム
   付活硫化亜鉛蛍光体、ユーロピウム付活酸硫化イットリ
   ウム蛍光体から選ばれた 2種類以上の蛍光体の混合物を
   含むことを特徴とするカラー陰極線管。