JPH0822784A - Projecting cathode-ray tube and projection display device using the projecting cathode-ray tube - Google Patents

Projecting cathode-ray tube and projection display device using the projecting cathode-ray tube

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JPH0822784A
JPH0822784A JP9326995A JP9326995A JPH0822784A JP H0822784 A JPH0822784 A JP H0822784A JP 9326995 A JP9326995 A JP 9326995A JP 9326995 A JP9326995 A JP 9326995A JP H0822784 A JPH0822784 A JP H0822784A
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JP
Japan
Prior art keywords
ray tube
cathode ray
projection
phosphor layer
electron
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Application number
JP9326995A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takaaki Tanaka
孝明 田中
Masahide Yamauchi
真英 山内
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0822784A publication Critical patent/JPH0822784A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a projecting cathode-ray tube by which image contrast can be improved, and a projection display device by which image contrast on a screen can be improved. CONSTITUTION:In a projecting cathode-ray tube of a projection display device, carbon films 22 and 25 having the atomic number smaller than aluminium films 23 and 26 are formed on an inside surface between a funnel 28 and the aluminium film 23 of an image forming area 31 in which an image is formed when an electron beam 21 from an electron gun 20 is made incident on a phosphor layer 24. Therefore, these carbon films 22 and 25 absorb secondary reflected electrons of the aluminium films 23 and 26 or the phosphor film 24, and reduce the generating rate, and also reduce average energy of the reflected electrons, and reduce unnecessary exciting light emission in the phosphor layer 24 by the reflected electrons.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、投写用陰極線管に形成
される画像を投写レンズによりスクリーン上に投写する
投写型表示装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection type display device for projecting an image formed on a projection cathode ray tube on a screen by a projection lens.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は従来の投写用陰極線管の構成を示
したものである。投写用陰極線管はフェイスプレート1
とファンネル2とネック3から構成されるガラスバルブ
4と、ネック3内に封入した電子銃5を備えている。フ
ェイスプレート1の内面には電子銃5からの電子ビーム
6が入射して励起発光する蛍光体からなる蛍光体層7が
形成されている。蛍光体層7上とファンネル2の内面上
には金属膜としてアルミニウム膜8が形成されている。
2. Description of the Related Art FIG. 6 shows the structure of a conventional projection cathode ray tube. Face plate 1 for cathode ray tube for projection
A glass bulb 4 composed of a funnel 2 and a neck 3 and an electron gun 5 enclosed in the neck 3 are provided. On the inner surface of the face plate 1, a phosphor layer 7 made of a phosphor that is excited by the electron beam 6 from the electron gun 5 and emits light is formed. An aluminum film 8 is formed as a metal film on the phosphor layer 7 and the inner surface of the funnel 2.

【0003】この構成において、映像信号に応じて電子
銃5から出射した電子ビーム6はアルミニウム膜8を透
過し、蛍光体層7に入射する。電子ビーム6により励起
された蛍光体は発光し、画像を形成する。蛍光体層7上
に形成されたアルミニウム膜8は、蛍光体層7で電子銃
5側に発光した光を反射してフェイスプレート1側に出
射し、蛍光体層7での発光輝度を増加させる。
In this structure, the electron beam 6 emitted from the electron gun 5 according to the video signal passes through the aluminum film 8 and enters the phosphor layer 7. The phosphor excited by the electron beam 6 emits light to form an image. The aluminum film 8 formed on the phosphor layer 7 reflects the light emitted to the electron gun 5 side by the phosphor layer 7 and emits the light to the face plate 1 side to increase the emission brightness of the phosphor layer 7. .

【0004】投写用陰極線管に形成された画像を投写レ
ンズを用いてスクリーン上に拡大投写する投写型表示装
置の画像の高コントラスト化を図るために、一般に、投
写用陰極線管のフェイスプレート1と投写レンズを光学
的に結合するオプティカルカップリングの技術が用いら
れている。オプティカルカップリングは、光学的結合材
料としてエチレングリコールなどの透明な液体を用いて
フェイスプレート1と液体とレンズ面の屈折率差を小さ
くし、不要な蛍光体層7への反射光を低減する。
In order to increase the contrast of an image on a projection display device in which an image formed on a projection cathode ray tube is enlarged and projected on a screen by using a projection lens, a face plate 1 of the projection cathode ray tube is generally used. An optical coupling technique that optically couples a projection lens is used. The optical coupling uses a transparent liquid such as ethylene glycol as an optical coupling material to reduce the difference in refractive index between the face plate 1, the liquid, and the lens surface, and reduces unnecessary reflected light to the phosphor layer 7.

【0005】この技術により投写画像のコントラストが
改善されたが、映像観賞用としては十分なコントラスト
ではない。さらに、コントラストを向上させる手法とし
ていくつかの手法が開示されている。例えば、特開昭6
4−63248号公報では、投写用陰極線管の蛍光体層
が形成されるフェイスプレートの内面を平滑化すること
により、投写レンズからの不要な反射光がフェイスプレ
ートの内面で乱反射することに起因する投写画像のコン
トラスト低下が、改善されることを示している。
Although the contrast of the projected image is improved by this technique, the contrast is not sufficient for viewing images. Further, some methods have been disclosed as methods for improving contrast. For example, JP
According to Japanese Patent Laid-Open No. 4-63248, by smoothing the inner surface of the face plate on which the phosphor layer of the projection cathode ray tube is formed, unnecessary reflected light from the projection lens is irregularly reflected on the inner surface of the face plate. It shows that the contrast reduction of the projected image is improved.

【0006】また、特開平3−224384号公報で
は、複数枚のレンズで構成される投写レンズの中の投写
用陰極線管側に配置される凹レンズに光吸収材を混入し
て着色している。凹レンズと空気との境界面での不要な
反射光が凹レンズの光吸収材により吸収されるために、
蛍光体層の不要な拡散反射輝度が低下し、投写画像のコ
ントラスト低下が改善されることを示している。
Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 3-224384, a light absorbing material is mixed and colored in a concave lens arranged on the projection cathode ray tube side in a projection lens composed of a plurality of lenses. Unnecessary reflected light at the boundary surface between the concave lens and air is absorbed by the light absorbing material of the concave lens,
This shows that the unnecessary diffuse reflection brightness of the phosphor layer is reduced, and the contrast reduction of the projected image is improved.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、投写型
表示装置の投写画像のコントラストを低下させる要因と
しては、フェイスプレートの内面粗さやフェイスプレー
トと液体の境界面、投写レンズの境界面での不要反射光
による要因だけではない。
However, the factors that lower the contrast of the projected image of the projection display device are the inner surface roughness of the face plate, the interface between the face plate and the liquid, and the unwanted reflection at the interface between the projection lenses. Not only due to light.

【0008】図6に示す従来の投写用陰極線管の電子銃
5から出射した電子ビーム6はアルミニウム膜8を透過
して蛍光体層7に入射して蛍光体を励起発光させるが、
入射した電子ビーム6はアルミニウム膜8や蛍光体層7
に入射したときに2次電子を放出する。放出した2次電
子のエネルギーは、入射物質の殻内電子が励起されて放
出した真の2次電子と、後方に弾性あるいは非弾性散乱
した入射電子とに分けられる。後方に弾性散乱した電子
は反射電子9と呼ばれている。
The electron beam 6 emitted from the electron gun 5 of the conventional projection cathode ray tube shown in FIG. 6 passes through the aluminum film 8 and enters the phosphor layer 7 to excite the phosphor to emit light.
The incident electron beam 6 is applied to the aluminum film 8 and the phosphor layer 7
Emits secondary electrons. The energy of the emitted secondary electrons is divided into true secondary electrons emitted by the electrons in the shell of the incident material being excited and incident electrons that are elastically or inelastically scattered backward. The electrons elastically scattered backward are called backscattered electrons 9.

【0009】真の2次電子のエネルギーは数十eVであ
るが、反射電子9のエネルギーは入射電子のエネルギー
と同程度である。反射電子9の発生率は、入射物質の原
子番号、入射電子のエネルギー、入射物質の表面の粗さ
などによって決まる。入射電子ビーム6はアルミニウム
膜8で反射電子9を生じる。蛍光体層7上に形成された
アルミニウム膜8の表面は粗く、反射電子9はあらゆる
方向に反射する。反射電子9はファンネル2の内面に形
成されたアルミニウム膜8で反射電子10を生じる。反
射電子10は再び蛍光体層7上のアルミニウム膜8を透
過して蛍光体層7に入射し、蛍光体を励起発光させる。
The energy of the true secondary electron is several tens of eV, but the energy of the reflected electron 9 is about the same as the energy of the incident electron. The generation rate of the reflected electrons 9 is determined by the atomic number of the incident substance, the energy of the incident electron, the surface roughness of the incident substance, and the like. The incident electron beam 6 produces reflected electrons 9 on the aluminum film 8. The surface of the aluminum film 8 formed on the phosphor layer 7 is rough, and the reflected electrons 9 are reflected in all directions. The reflected electrons 9 are generated by the aluminum film 8 formed on the inner surface of the funnel 2. The backscattered electrons 10 again pass through the aluminum film 8 on the phosphor layer 7 and enter the phosphor layer 7 to excite the phosphor to emit light.

【0010】このため、蛍光体層7で不要な発光が生じ
て、投写用陰極線管上に形成する画像のコントラストを
低下させる。さらに、その投写用陰極線管上の画像を投
写レンズで拡大投写する投写型表示装置の投写画像のコ
ントラストも低下する。これらの課題に対して、投写用
陰極線管のアルミニウム膜8や蛍光体層7での反射電子
9,10を低減して、コントラストを向上させることが
課題であった。
Therefore, unnecessary light emission is generated in the phosphor layer 7, and the contrast of the image formed on the projection cathode ray tube is lowered. Further, the contrast of the projection image of the projection display device in which the image on the projection cathode ray tube is enlarged and projected by the projection lens is also reduced. With respect to these problems, it has been a problem to reduce the reflected electrons 9 and 10 on the aluminum film 8 and the phosphor layer 7 of the projection cathode ray tube to improve the contrast.

【0011】本発明は、上記課題に鑑み、画像のコント
ラストを向上することができる投写用陰極線管と、その
投写用陰極線管を用いることにより、スクリーン上に高
コントラストの画像を表示することができる投写型表示
装置を提供することを目的とする。
In view of the above problems, the present invention can display a high-contrast image on a screen by using a projection cathode ray tube capable of improving the contrast of an image and the projection cathode ray tube. It is an object to provide a projection display device.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1に記載の投写用陰極線管は、電子
ビームを出射する電子銃と、フェイスプレートと前記フ
ェイスプレートに結合したファンネルと前記ファンネル
に結合し前記電子銃が封入されるネックとで構成された
ガラスバルブと、前記フェイスプレートの内面に形成さ
れ前記電子銃から出射された電子ビームにより励起発光
する蛍光体により構成された蛍光体層と、前記蛍光体層
上に形成された金属膜とを備え、前記電子ビームが入射
して前記蛍光体層上に画像が形成される画像形成領域の
前記金属膜と前記ファンネルとの内面上に、前記金属膜
より原子番号が小さい元素により構成され、前記電子ビ
ームが前記金属膜や前記蛍光体層で散乱して反射する反
射電子を低減する反射電子防止膜を形成した構成とす
る。
In order to achieve the above object, a projection cathode ray tube according to claim 1 of the present invention comprises an electron gun for emitting an electron beam, a face plate and the face plate. A glass bulb composed of a funnel and a neck that is connected to the funnel and in which the electron gun is enclosed, and a phosphor that is formed on the inner surface of the face plate and excited by the electron beam emitted from the electron gun to emit light. A phosphor layer and a metal film formed on the phosphor layer, and the metal film and the funnel in an image forming region where the electron beam is incident to form an image on the phosphor layer. On the inner surface of the metal film, the electron beam is composed of an element having an atomic number smaller than that of the metal film, and the electron beam reduces reflected electrons scattered and reflected by the metal film or the phosphor layer. Morphism and formed with the structure of the electron barrier layer.

【0013】また、請求項4に記載の投写型表示装置
は、3本の陰極線管と、前記陰極線管からの出射光を受
けてスクリーン上に画像を投写する投写レンズとを備
え、前記3本の陰極線管を、請求項1から請求項3のい
ずれかに記載の投写用陰極線管により構成し、各陰極線
管が映像信号に基づいて形成した青、緑、赤の各画像に
より前記スクリーン上の画像を形成するよう構成する。
A projection display device according to a fourth aspect of the present invention includes three cathode ray tubes and a projection lens that receives light emitted from the cathode ray tubes and projects an image on a screen. The cathode ray tube according to claim 1 is constituted by the projection cathode ray tube according to any one of claims 1 to 3, and each of the blue, green and red images formed on the screen by each cathode ray tube is displayed on the screen. It is configured to form an image.

【0014】[0014]

【作用】上記構成では、請求項4の投写型表示装置の3
本の陰極線管を構成する請求項1から請求項3のいずれ
かの投写用陰極線管には、反射電子防止膜が、金属膜を
構成する物質より原子番号が小さい元素により、電子銃
から出射された電子ビームが入射して蛍光体層上に画像
が形成される画像形成領域の金属膜とファンネルとの内
面上に形成されるので、この反射電子防止膜は、金属膜
や蛍光体層における2次的な反射電子を吸収してその発
生率を低減するとともに反射電子の平均エネルギーも低
減し、反射電子による蛍光体層での不要な励起発光を低
減する。
According to the above construction, the projection type display device according to claim 4 is provided.
In the projection cathode ray tube according to any one of claims 1 to 3, which constitutes a book cathode ray tube, the backscattered electron prevention film is emitted from the electron gun by an element having an atomic number smaller than that of the substance forming the metal film. Since the electron beam is incident on the inner surface of the funnel and the metal film in the image forming region where an image is formed on the phosphor layer, the backscattered electron preventing film is formed on the inner surface of the metal film or the phosphor layer. It absorbs secondary reflected electrons to reduce the generation rate thereof, and also reduces the average energy of the reflected electrons, thereby reducing unnecessary excited light emission in the phosphor layer due to the reflected electrons.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の実施例における投写用陰極線
管とそれを用いた投写型表示装置について、図面を参照
しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A projection cathode ray tube and a projection type display device using the same in the embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0016】最初に、本実施例の投写用陰極線管につい
て説明する。図1は本実施例における投写用陰極線管の
構成を示したものである。図1において、20は電子
銃、21は電子ビーム、22、25は反射電子防止膜で
あるカーボン膜、23、26は金属膜であるアルミニウ
ム膜、24は蛍光体からなる蛍光体層、27はフェイス
プレート、28はファンネル、29はネック、30はフ
ェイスプレート27、ファンネル28、ネック29を封
着結合して構成されるガラスバルブ、31は画像形成領
域であり、電子ビーム21により蛍光体層24の蛍光体
が励起発光して画像を形成する領域を示す。
First, the projection cathode ray tube of this embodiment will be described. FIG. 1 shows the structure of a projection cathode ray tube in this embodiment. In FIG. 1, 20 is an electron gun, 21 is an electron beam, 22 and 25 are carbon films which are reflection electron prevention films, 23 and 26 are aluminum films which are metal films, 24 is a phosphor layer made of a phosphor, and 27 is A face plate, 28 is a funnel, 29 is a neck, 30 is a glass bulb formed by sealingly bonding the face plate 27, the funnel 28, and the neck 29, 31 is an image forming region, and the phosphor layer 24 is formed by the electron beam 21. The region where the phosphor of (1) is excited to emit light to form an image is shown.

【0017】ここで、蛍光体層24の蛍光体は3原色光
の中の青色の光を発光するZnS:AgAlとする。蛍
光体層24は沈降塗着法などによりフェイスプレート2
7の内面に形成される。画像形成領域31の蛍光体層2
4上のアルミニウム膜23は、有効加速電圧の低下防
止、蛍光体層24のイオン焼け防止、蛍光体層24から
の光をフェイスプレート27側に反射して蛍光体層24
からの発光輝度を増加させるなどの機能を有する。蛍光
体層24上に形成されるアルミニウム膜23の厚みは
0.2μmで、表面の粗さは約2μm程度である。ファ
ンネル28の内面上に形成されたアルミニウム膜26
は、画像形成領域31のアルミニウム膜23のような機
能はなく、投写用陰極線管の陽極電圧を蛍光体層24へ
伝達、供給する機能と、ファンネル28の内面を等電位
に保つ機能を有する。カーボン膜22、25は画像形成
領域31のアルミニウム膜23と、ファンネル28内面
のアルミニウム膜26上とに形成されている。
Here, the phosphor of the phosphor layer 24 is ZnS: AgAl which emits blue light among the three primary color lights. The phosphor layer 24 is formed on the face plate 2 by a precipitation coating method or the like.
It is formed on the inner surface of 7. Phosphor layer 2 in image forming area 31
The aluminum film 23 on 4 prevents the effective acceleration voltage from lowering, prevents the phosphor layer 24 from being ion-burned, reflects the light from the phosphor layer 24 toward the face plate 27, and reflects the phosphor layer 24.
It has the function of increasing the emission brightness from the. The thickness of the aluminum film 23 formed on the phosphor layer 24 is 0.2 μm, and the surface roughness is about 2 μm. Aluminum film 26 formed on the inner surface of funnel 28
Does not have the function of the aluminum film 23 in the image forming area 31, but has the function of transmitting and supplying the anode voltage of the projection cathode ray tube to the phosphor layer 24 and the function of keeping the inner surface of the funnel 28 at the same potential. The carbon films 22 and 25 are formed on the aluminum film 23 in the image forming area 31 and on the aluminum film 26 on the inner surface of the funnel 28.

【0018】以上のように構成された投写用陰極線管に
ついて、その動作を以下に説明する。電子銃20から出
射した電子ビーム21はカーボン膜22、アルミニウム
膜23を透過して、蛍光体層24に入射する。電子ビー
ム21により蛍光体層24の蛍光体が励起発光する。映
像信号に応じて電子銃20が電子ビーム21を制御して
蛍光体層23に画像を形成する。
The operation of the projection cathode ray tube configured as described above will be described below. The electron beam 21 emitted from the electron gun 20 passes through the carbon film 22 and the aluminum film 23 and enters the phosphor layer 24. The phosphor of the phosphor layer 24 is excited to emit light by the electron beam 21. The electron gun 20 controls the electron beam 21 according to the video signal to form an image on the phosphor layer 23.

【0019】電子銃20から出射した電子ビーム21は
カーボン膜22、アルミニウム膜23や蛍光体層24に
入射したときにそれぞれの層で反射電子を生じる。反射
電子の方向はアルミニウム膜23や蛍光体層24の表面
が粗いために、ガラスバルブ30の内部の様々な方向に
反射する。
When the electron beam 21 emitted from the electron gun 20 is incident on the carbon film 22, the aluminum film 23 and the phosphor layer 24, reflected electrons are generated in each layer. The directions of the reflected electrons are reflected in various directions inside the glass bulb 30 because the surfaces of the aluminum film 23 and the phosphor layer 24 are rough.

【0020】図1には、カーボン膜22、アルミニウム
膜23、蛍光体層24で生じた反射電子32がガラスバ
ルブ30の内部に出射して、ファンネル28の内面のカ
ーボン膜25に入射し2次的に反射電子33を生じ、さ
らに、反射電子33が再び画像形成領域31のカーボン
膜22、アルミニウム膜23を透過して蛍光体層24に
入射する様子を示している。
In FIG. 1, backscattered electrons 32 generated in the carbon film 22, the aluminum film 23, and the phosphor layer 24 are emitted into the glass bulb 30, and are incident on the carbon film 25 on the inner surface of the funnel 28. The reflected electrons 33 are generated as a result, and the reflected electrons 33 again pass through the carbon film 22 and the aluminum film 23 in the image forming area 31 and enter the phosphor layer 24.

【0021】一般に、反射電子発生率ηは、電子ビーム
21の入射物質の原子番号、入射電子のエネルギー、入
射物質の表面の粗さ(入射電子の入射物質への入射角)
などによって決まる。原子番号Zと反射電子の発生率や
反射電子の平均エネルギーの関係は、古くからティー.イー.エ
ハ゛ーハート(シ゛ェイ. アフ゜ライト゛ フィシ゛ックス,ホ゛ル.31,エヌオー.8,ヒ゜ーヒ゜ー.
1483-1490,1960)(T.E.EVERHART(J. Applied Physics,vo
l.31,No.8,PP.1483-1490,1960)) によって示されてい
る。
Generally, the reflected electron generation rate η is the atomic number of the incident substance of the electron beam 21, the energy of the incident electron, the roughness of the surface of the incident substance (incident angle of the incident electron to the incident substance).
Etc. The relationship between the atomic number Z and the generation rate of backscattered electrons and the average energy of backscattered electrons has long been known as T.E.E.V. Heart (J.A.F.
1483-1490,1960) (TEEVERHART (J. Applied Physics, vo
l.31, No.8, PP.1483-1490, 1960)).

【0022】原子番号Zと反射電子発生率ηの関係は、
次式で表される。
The relationship between the atomic number Z and the backscattered electron generation rate η is
It is expressed by the following equation.

【0023】[0023]

【数1】 [Equation 1]

【0024】ここで、aは、次式で表される。Here, a is expressed by the following equation.

【0025】[0025]

【数2】 [Equation 2]

【0026】ただし、Zは入射物質の原子番号、eは電
子の電荷量、NA はアボガドロ定数、mは電子の質量、
Aは入射物質の原子量、cは電子の速度や入射物質の密
度で決まる定数で表されるが、実験的に求めた定数cを
用いると、近似的に次式で表現される。
Where Z is the atomic number of the incident substance, e is the charge of the electron, N A is the Avogadro constant, m is the mass of the electron,
A is represented by the atomic weight of the incident material, and c is represented by a constant determined by the velocity of electrons and the density of the incident material. When the experimentally obtained constant c is used, it is approximately represented by the following equation.

【0027】[0027]

【数3】 (Equation 3)

【0028】図2に原子番号に対する反射電子発生率η
について示す。反射電子発生率ηは原子番号の大きさに
ほぼ比例して高くなる。カーボンの原子番号Z=6、ア
ルミニウムの原子番号Z=13、ZnSの平均原子番号
Z=23であるから、反射電子発生率ηはそれぞれ0.
08、0.16、0.26となる。カーボンの反射電子
発生率ηはアルミニウムの50%、ZnSの31%と低
い。
FIG. 2 shows the reflection electron generation rate η with respect to the atomic number.
About. The reflected electron generation rate η increases almost in proportion to the atomic number. Since the atomic number Z of carbon is Z = 6, the atomic number Z of aluminum is Z = 13, and the average atomic number Zn of ZnS is Z = 23, the reflection electron generation rate η is 0.
It will be 08, 0.16, and 0.26. The reflected electron generation rate η of carbon is as low as 50% of aluminum and 31% of ZnS.

【0029】図3に原子番号Zと反射電子の平均エネル
ギー比の関係を示す。反射電子のエネルギーはエネルギ
ー分布を有するために平均エネルギーを用いて表してい
る。反射電子の平均エネルギー比kは、単位反射電子発
生率あたりの入射電子エネルギーに対する反射電子の平
均エネルギーを表す。反射電子のエネルギー比kは原子
番号Zが約25以下では電子の入射角θが大きいほど高
い。入射物質への電子ビームの入射角θ=0゜の場合、
カーボン、アルミ二ウム、ZnSの反射電子のエネルギ
ー比kはそれぞれ0.55、0.61、0.69とな
る。
FIG. 3 shows the relationship between the atomic number Z and the average energy ratio of reflected electrons. The energy of the reflected electrons is represented by using the average energy because it has an energy distribution. The average energy ratio k of backscattered electrons represents the average energy of backscattered electrons per incident electron energy per unit backscattered electron generation rate. The energy ratio k of the reflected electrons is higher as the incident angle θ of the electrons is larger when the atomic number Z is about 25 or less. When the incident angle of the electron beam on the incident material is θ = 0 °,
The energy ratios k of the reflected electrons of carbon, aluminum and ZnS are 0.55, 0.61 and 0.69, respectively.

【0030】カーボンの反射電子の平均エネルギー比は
アルミニウムの90%、ZnSの80%と低い。反射電
子の発生率ηと反射電子の平均エネルギー比kの積を反
射電子エネルギー率Rとすると、カーボン、アルミニウ
ム、ZnSでの反射電子エネルギー率RはそれぞれRC
=0.044、RAl=0.098、RZnS =0.179
となる。
The average energy ratio of backscattered electrons of carbon is as low as 90% of aluminum and 80% of ZnS. If the product of the generation rate η of backscattered electrons and the average energy ratio k of the backscattered electrons is the backscattered electron energy rate R, the backscattered electron energy rates R of carbon, aluminum and ZnS are R C respectively.
= 0.044, R Al = 0.098, R ZnS = 0.179
Becomes

【0031】したがって、カーボン膜22で生じる反射
電子の反射電子エネルギー率はアルミニウム膜23や蛍
光体層24での反射電子エネルギー率に対してそれぞれ
45%、25%と低くくなる。
Therefore, the backscattered electron energy rates of the backscattered electrons generated in the carbon film 22 are 45% and 25% lower than the backscattered electron energy rates in the aluminum film 23 and the phosphor layer 24, respectively.

【0032】このため、カーボン膜22を形成しない場
合に比べて、ガラスバルブ30の内部への反射電子の発
生量、エネルギーともに低減される。ガラスバルブ30
の内部へ出射した反射電子32は、ファンネル28の内
面のカーボン膜25に入射する。カーボン膜25を形成
していることによりファンネル28内面で生じる2次的
な反射電子33はアルミニウム膜26だけの場合より
も、発生量、エネルギーともに減衰する。
Therefore, as compared with the case where the carbon film 22 is not formed, both the amount of backscattered electrons generated inside the glass bulb 30 and the energy are reduced. Glass bulb 30
The backscattered electrons 32 emitted to the inside of the are incident on the carbon film 25 on the inner surface of the funnel 28. By forming the carbon film 25, the secondary reflected electrons 33 generated on the inner surface of the funnel 28 are attenuated both in the amount of generation and the energy as compared with the case of only the aluminum film 26.

【0033】カーボン膜25より生じた2次的な反射電
子33は、再び画像形成領域31のカーボン膜22に入
射する。反射電子33はカーボン膜22で吸収され減衰
し、画像形成領域31のアルミニウム膜23を透過して
蛍光体層24に入射する。反射電子32が再び画像形成
領域31上のアルミニウム膜23に入射する過程におい
て、カーボン膜22を透過すること、ファンネル28内
面のカーボン膜25で減衰することにより、蛍光体層2
4に入射する反射電子32の数量、エネルギーが非常に
減衰する。
Secondary reflected electrons 33 generated from the carbon film 25 are incident on the carbon film 22 in the image forming area 31 again. The reflected electrons 33 are absorbed by the carbon film 22, attenuated, pass through the aluminum film 23 in the image forming area 31, and enter the phosphor layer 24. In the process in which the reflected electrons 32 are incident on the aluminum film 23 on the image forming area 31 again, they are transmitted through the carbon film 22 and are attenuated by the carbon film 25 on the inner surface of the funnel 28, so that the phosphor layer 2 is formed.
The number and energy of the backscattered electrons 32 incident on 4 are greatly attenuated.

【0034】このため、反射電子による蛍光体層24で
の不要な励起発光が十分に低減される。画像形成領域3
1のカーボン膜22は入射電子ビーム21のエネルギー
も低下させるために、カーボン膜22の形成による発光
輝度の低下が生じる。そこで、入射電子ビーム21のエ
ネルギー低下を抑えて、反射電子による蛍光体層24で
の不要な励起発光を低減するためには、カーボン膜22
の厚みを選択する必要がある。
Therefore, unnecessary excited light emission in the phosphor layer 24 due to reflected electrons is sufficiently reduced. Image forming area 3
Since the carbon film 22 of No. 1 also lowers the energy of the incident electron beam 21, the emission luminance is lowered due to the formation of the carbon film 22. Therefore, in order to suppress the energy reduction of the incident electron beam 21 and reduce unnecessary excitation and emission in the phosphor layer 24 due to reflected electrons, the carbon film 22 is used.
It is necessary to select the thickness of.

【0035】図4にカーボン膜の厚みと電子エネルギー
透過率τの関係を示す。投写用陰極線管の陽極電圧は2
5kV〜34kVで用いられている。最小の陽極電圧の
場合を考え、陽極電圧が25kVの場合の電子エネルギ
ー透過率τを示す。カーボン膜22の厚みを約0.8μ
m以下で形成すれば、電子エネルギー透過率τ>0.8
となる。カーボン膜22の厚みを0.8〜1μmで形成
すれば、入射電子ビームのエネルギー損失が約20%以
下となる。入射電子エネルギーはカーボン膜22の電子
エネルギー透過率τに比例して減衰するが、反射電子が
再び蛍光体層24に入射するエネルギーは透過率τ2
比例して減衰する。
FIG. 4 shows the relationship between the thickness of the carbon film and the electron energy transmittance τ. Anode voltage of projection cathode ray tube is 2
It is used at 5 kV to 34 kV. Considering the case of the minimum anode voltage, the electron energy transmittance τ when the anode voltage is 25 kV is shown. The thickness of the carbon film 22 is about 0.8μ
If formed with m or less, electron energy transmittance τ> 0.8
Becomes If the carbon film 22 is formed to have a thickness of 0.8 to 1 μm, the energy loss of the incident electron beam will be about 20% or less. The incident electron energy is attenuated in proportion to the electron energy transmissivity τ of the carbon film 22, but the energy at which the reflected electrons enter the phosphor layer 24 again is attenuated in proportion to the transmissivity τ 2 .

【0036】このため、発光輝度の低下を抑えて、反射
電子による蛍光体層での不要な励起発光を低減できる。
ファンネル28の内面に形成したカーボン膜25につい
ては、カーボン膜25の内部に入射する電子のエネルギ
ーを吸収し、アルミニウム膜26で反射電子を生じない
ような厚みを有する。
Therefore, it is possible to suppress a decrease in emission luminance and reduce unnecessary excitation and emission in the phosphor layer due to reflected electrons.
The carbon film 25 formed on the inner surface of the funnel 28 has a thickness that absorbs the energy of electrons entering the inside of the carbon film 25 and does not generate reflected electrons at the aluminum film 26.

【0037】画像形成領域31のアルミニウム膜23上
に形成したカーボン膜22とファンネル28内面上に形
成したカーボン膜25により、図6に示す従来の投写用
陰極線管の反射電子に比べて、反射電子の数量、エネル
ギーが十分に低減され、蛍光体層24での不要な励起発
光が低減でき、投写用陰極線管の画像のコントラストを
高くすることができる。
Due to the carbon film 22 formed on the aluminum film 23 in the image forming area 31 and the carbon film 25 formed on the inner surface of the funnel 28, compared with the reflected electrons of the conventional projection cathode ray tube shown in FIG. The number and energy of the above can be sufficiently reduced, unnecessary excitation and emission in the phosphor layer 24 can be reduced, and the contrast of the image of the projection cathode ray tube can be increased.

【0038】カーボン膜22、25は黒色のグラファイ
トあるいはカーボンブラックの一方、またはその混合物
から成る。黒色のカーボン膜22、25は、アルミニウ
ム膜23を透過してガラスバルブ30内に出射する蛍光
体層24からの微弱光を吸収する。このため、ガラスバ
ルブ30内への不要な光による蛍光体層24の拡散光が
低減でき、投写用陰極線管の画像のコントラスト高くす
ることができる。
The carbon films 22 and 25 are made of black graphite or carbon black, or a mixture thereof. The black carbon films 22 and 25 absorb weak light from the phosphor layer 24 that passes through the aluminum film 23 and is emitted into the glass bulb 30. Therefore, the diffused light of the phosphor layer 24 due to unnecessary light into the glass bulb 30 can be reduced, and the contrast of the image of the projection cathode ray tube can be increased.

【0039】図1に示す投写用陰極線管には、画像形成
領域31のアルミニウム膜23上とファンネル28の内
面上にそれぞれカーボン膜22、25を形成している
が、とちらか一方の領域のみにカーボン膜を形成しても
よい。
In the cathode ray tube for projection shown in FIG. 1, carbon films 22 and 25 are formed on the aluminum film 23 in the image forming area 31 and the inner surface of the funnel 28, respectively, but only one of these areas is formed. A carbon film may be formed on.

【0040】この場合、図1に示す投写用陰極線管より
も反射電子低減効果は小さくなるが、図6に示す従来の
投写用陰極線管と比べて、反射電子による蛍光体層24
での不要な励起発光は低減できる。
In this case, the effect of reducing backscattered electrons is smaller than that of the projection cathode ray tube shown in FIG. 1, but compared with the conventional projection cathode ray tube shown in FIG.
Unnecessary excitation light emission in can be reduced.

【0041】ファンネル28の内面のアルミニウム膜2
6には、画像形成領域31のアルミニウム膜23に陽極
電圧を伝達、供給する導電性の機能があればよいため、
ファンネル28の内面はカーボン膜25のみであっても
よい。
Aluminum film 2 on the inner surface of funnel 28
6 need only have a conductive function of transmitting and supplying an anode voltage to the aluminum film 23 of the image forming area 31.
The inner surface of the funnel 28 may be the carbon film 25 only.

【0042】また、ここでは、青色の画像を形成する投
写用陰極線管について説明したが、緑色および赤色の投
写用陰極線管についても、カーボン膜としては同様な効
果を示す。
Although the projection cathode ray tube for forming a blue image has been described here, the green and red projection cathode ray tubes have the same effect as the carbon film.

【0043】さらに、反射電子防止膜としては、画像形
成領域31の金属膜やファンネル内面の金属膜よりも原
子番号が小さい元素から構成される物質であればボロン
などの他の物質であってもよい。
Further, as the backscattered electron prevention film, any other substance such as boron may be used as long as it is a substance composed of an element having an atomic number smaller than that of the metal film of the image forming area 31 or the metal film of the inner surface of the funnel. Good.

【0044】次に、本実施例の投写型表示装置について
説明する。図5は本実施例の投写型表示装置の構成を示
すものである。図5において、40、41、42はそれ
ぞれ青、緑、赤の投写用陰極線管、44、45、46は
それぞれ青、緑、赤の投写用陰極線管に対応する投写レ
ンズ、47はスクリーンである。
Next, the projection type display device of this embodiment will be described. FIG. 5 shows the configuration of the projection display apparatus of this embodiment. In FIG. 5, reference numerals 40, 41, and 42 are blue, green, and red projection cathode ray tubes, 44, 45, and 46 are projection lenses corresponding to blue, green, and red projection cathode ray tubes, respectively, and 47 is a screen. .

【0045】ここでは、3本の投写用陰極線管40、4
1、42として、図1に示す本実施例の投写用陰極線管
を用いた場合を示している。つまり、投写用陰極線管4
0、41、42の画像形成領域31のアルミニウム膜2
3上とファンネル28の内面上には、それぞれカーボン
膜22、25が形成されている。
Here, three projection cathode ray tubes 40, 4 are used.
1 and 42 show the case where the projection cathode ray tube of this embodiment shown in FIG. 1 is used. That is, the projection cathode ray tube 4
Aluminum film 2 in image forming area 31 of 0, 41, 42
Carbon films 22 and 25 are formed on the inner surface of the funnel 28 and the inner surface of the funnel 28, respectively.

【0046】以上のような構成要素からなる投写型表示
装置について、その動作を以下に説明する。青、緑、赤
の投写用陰極線管40、41、42に入力された映像信
号に応じて、各投写用陰極線管40、41、42のそれ
ぞれの蛍光体層43B、43G、43Rに形成された画
像は、それぞれに対応する3本の投写レンズ44、4
5、46に入射し、スクリーン47上に拡大投写され
る。このようにして、拡大投写された青、緑、赤の各画
像はスクリーン47上で合成され、フルカラーの投写画
像が得られる。
The operation of the projection type display device having the above components will be described below. The fluorescent layers 43B, 43G, 43R of the respective projection cathode ray tubes 40, 41, 42 are formed in accordance with the video signals input to the blue, green, and red projection cathode ray tubes 40, 41, 42. The image includes three projection lenses 44, 4 corresponding to each image.
It is incident on 5, 46 and is enlarged and projected on the screen 47. In this way, the magnified and projected blue, green, and red images are combined on the screen 47 to obtain a full-color projected image.

【0047】投写用陰極線管40、41、42の画像形
成領域31のアルミニウム膜23上とファンネル28の
内面上に、それぞれカーボン膜22、25が形成されて
いるため、投写用陰極線管40、41、42内への反射
電子の発生を抑え、この反射電子による蛍光体層23で
の不要な励起発光が十分に低減される。
Since the carbon films 22 and 25 are respectively formed on the aluminum film 23 and the inner surface of the funnel 28 in the image forming area 31 of the projection cathode ray tubes 40, 41 and 42, the projection cathode ray tubes 40 and 41 are formed. , 42, the generation of reflected electrons is suppressed, and unnecessary excited light emission in the phosphor layer 23 due to the reflected electrons is sufficiently reduced.

【0048】以上により、投写用陰極線管の画像形成領
域31に表示される画像のコントラストを高くすること
ができる。さらに、この投写用陰極線管を用いた投写型
表示装置のスクリーン47上における画像のコントラス
トを高くすることができる。実際に、図5に示す投写型
表示装置において、表示画像のコントラストを測定した
ところ、従来の投写型表示装置に比べて、10%から3
0%のコントラストの向上が得られた。
As described above, the contrast of the image displayed in the image forming area 31 of the projection cathode ray tube can be increased. Further, the contrast of the image on the screen 47 of the projection type display device using this projection cathode ray tube can be increased. Actually, in the projection display device shown in FIG. 5, when the contrast of the display image was measured, it was 10% to 3% as compared with the conventional projection display device.
A 0% improvement in contrast was obtained.

【0049】また、図5に示す投写型表示装置のスクリ
ーン47として透過型スクリーンを用い、投写用陰極線
管40,41,42、投写レンズ44,45,46、ス
クリーン47をキャビネットの内部に組み込んだ背面投
写型表示装置を構成することもでき、図5に示す投写型
表示装置と同様の効果が得られる。
Further, a transmissive screen is used as the screen 47 of the projection display device shown in FIG. 5, and the projection cathode ray tubes 40, 41 and 42, the projection lenses 44, 45 and 46, and the screen 47 are incorporated inside the cabinet. A rear projection display device can also be configured, and the same effect as the projection display device shown in FIG. 5 can be obtained.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、投写型表
示装置の3本の陰極線管を構成する投写用陰極線管で
は、反射電子防止膜は、金属膜を構成する物質より原子
番号が小さい元素により、電子銃から出射された電子ビ
ームが入射して蛍光体層上に画像が形成される画像形成
領域の金属膜とファンネルとの内面上に形成されるの
で、金属膜や蛍光体層における2次的な反射電子を吸収
してその発生率を低減するとともに反射電子の平均エネ
ルギーも低減し、反射電子による蛍光体層での不要な励
起発光を低減することができる。
As described above, according to the present invention, in the projection cathode ray tube constituting the three cathode ray tubes of the projection type display device, the backscattered electron prevention film has an atomic number higher than that of the substance constituting the metal film. The small element is formed on the inner surface of the metal film and the funnel in the image forming area where the electron beam emitted from the electron gun is incident and the image is formed on the phosphor layer. It is possible to absorb the secondary backscattered electrons in (3) and reduce the generation rate thereof, and also reduce the average energy of the backscattered electrons, thereby reducing unnecessary excitation and emission in the phosphor layer due to the backscattered electrons.

【0051】そのため、投写用陰極線管は、画像のコン
トラストを向上することができ、その投写用陰極線管を
用いることにより、投写型表示装置は、スクリーン上に
高コントラストの画像を表示することができる。
Therefore, the projection cathode ray tube can improve the contrast of an image, and by using the projection cathode ray tube, the projection display device can display a high-contrast image on the screen. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例の投写用陰極線管の構成図FIG. 1 is a configuration diagram of a projection cathode ray tube according to an embodiment of the present invention.

【図2】金属の原子番号に対する反射電子発生率の特性
FIG. 2 is a characteristic diagram of the backscattered electron generation rate with respect to the atomic number of a metal.

【図3】金属の原子番号に対する反射電子の平均エネル
ギー比の特性図
FIG. 3 is a characteristic diagram of the average energy ratio of reflected electrons to the atomic number of a metal.

【図4】カーボン膜厚に対する電子エネルギー透過率の
特性図
FIG. 4 is a characteristic diagram of electron energy transmittance with respect to carbon film thickness.

【図5】本発明の実施例の投写型表示装置の構成図FIG. 5 is a configuration diagram of a projection display device according to an embodiment of the present invention.

【図6】従来の投写用陰極線管の構成図FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional projection cathode ray tube.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 電子銃 22、25 カーボン膜 23、26 アルミニウム膜 24、43B、43G、43R 蛍光体層 30 ガラスバルブ 20 electron gun 22, 25 carbon film 23, 26 aluminum film 24, 43B, 43G, 43R phosphor layer 30 glass bulb

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子ビームを出射する電子銃と、フェイ
スプレートと前記フェイスプレートに結合したファンネ
ルと前記ファンネルに結合し前記電子銃が封入されるネ
ックとで構成されたガラスバルブと、前記フェイスプレ
ートの内面に形成され前記電子銃から出射された電子ビ
ームにより励起発光する蛍光体により構成された蛍光体
層と、前記蛍光体層上に形成された金属膜とを備え、前
記電子ビームが入射して前記蛍光体層上に画像が形成さ
れる画像形成領域の前記金属膜と前記ファンネルとの内
面上に、前記金属膜より原子番号が小さい元素により構
成され、前記電子ビームが前記金属膜や前記蛍光体層で
散乱して反射する反射電子を低減する反射電子防止膜を
形成した投写用陰極線管。
1. A glass bulb comprising an electron gun for emitting an electron beam, a face plate, a funnel coupled to the face plate, and a neck coupled to the funnel for enclosing the electron gun, and the face plate. A phosphor layer formed of a phosphor that is formed on the inner surface of the phosphor and is excited by the electron beam emitted from the electron gun to emit light; and a metal film formed on the phosphor layer. On the inner surfaces of the metal film and the funnel in the image forming area where an image is formed on the phosphor layer, the electron beam is composed of an element having an atomic number smaller than that of the metal film, and the electron beam is the metal film or the metal film. A projection cathode ray tube having a backscattered electron prevention film for reducing backscattered electrons scattered and reflected by a phosphor layer.
【請求項2】 金属膜を、アルミニウム膜で構成し、反
射電子防止膜を、カーボン膜で少なくともグラファイト
またはカーボンブラックの一方により構成した請求項1
に記載の投写用陰極線管。
2. The metal film is composed of an aluminum film, and the backscattered electron prevention film is composed of at least one of graphite and carbon black, which is a carbon film.
The cathode ray tube for projection according to.
【請求項3】 画像形成領域の金属膜上に形成した反射
電子防止膜の厚みを0.8μm〜1μmとする請求項1
または請求項2に記載の投写用陰極線管。
3. The reflection electron prevention film formed on the metal film in the image forming area has a thickness of 0.8 μm to 1 μm.
Alternatively, the projection cathode ray tube according to claim 2.
【請求項4】 3本の陰極線管と、前記陰極線管からの
出射光を受けてスクリーン上に画像を投写する投写レン
ズとを備え、前記3本の陰極線管を、請求項1から請求
項3のいずれかに記載の投写用陰極線管により構成し、
各陰極線管が映像信号に基づいて形成した青、緑、赤の
各画像により前記スクリーン上の画像を形成するよう構
成した投写型表示装置。
4. A cathode ray tube comprising three cathode ray tubes and a projection lens for projecting an image on a screen upon receipt of light emitted from said cathode ray tube, said three cathode ray tubes comprising: And a cathode ray tube for projection according to any one of
A projection display device configured to form an image on the screen by blue, green, and red images formed by each cathode ray tube based on a video signal.
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Cited By (2)

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