JPH1092343A - 陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水平偏向コイルから放出されるパルス状の電
界、及び蛍光体スクリーンから放出されるノコギリ波状
の電界を抑制し得る陰極線管を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 パネル13のフェース部11外面には透明導
電性膜21が形成され、スカート部16外周には金属製の防
爆バンド22が設けられている。透明導電性膜と防爆バン
ドの間には抵抗体20が接続されており、透明導電性膜21
はこの抵抗体20を介して接地電位に導かれている。電位
反転・増幅器23の入力端には抵抗体21の一端が接続さ
れ、この抵抗体21の他端は透明導電性膜18に接続されて
いる。一方、電位反転・増幅器23の出力端には補償電界
を放射する補償電極22が接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は陰極線管に係り、特
に、陰極線管から放射される交流電界を抑制する手段を
備えた陰極線管に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近はパーソナルコンピュータ等の普及
がめざましく、陰極線管を搭載した画像表示装置を比較
的近距離で、しかも長時間使用する機会が増えている。
こうした状況の中で、陰極線管画像表示装置から放射さ
れる低周波交流電場が人体に悪影響を与えることが懸念
されており、その抑制技術が重要となっている。特に北
欧諸国では、ＡＥＦ（Alternating Electric Field）に
関する規格を定めて、いわゆる不要輻射電場を規制して
いる。

【０００３】ＡＥＦに関する規格の代表的なものとして
は、スウェーデンで制定されたＭＰＲ−２が広く知られ
ており、また最近ではＭＰＲ−２規格を厳しくしたもの
として、スウェーデン中央労働評議会のＴＣＯガイドラ
インが知られている。ＴＣＯガイドラインでは、周波数
が２ｋＨｚから４００ｋＨｚまでのＶＬＦ（Very LowFr
equency）帯域については電界値１．０［Ｖ／ｍ］以下
（陰極線管表面の正面３０cm及び周囲５０cm）、周波数
が５Ｈｚから２ｋＨｚまでのＥＬＦ（Extremely Low Fr
equency ）帯域については電界値１０［Ｖ／ｍ］以下
（陰極線管表面の正面３０cm）となっている。

【０００４】陰極線管を用いた画像表示装置は、偏向ヨ
ークの水平偏向コイル及び垂直偏向コイルにそれぞれノ
コギリ波状の水平偏向電流及び垂直偏向電流を流すこと
により磁界を発生させて電子ビームを偏向走査し、蛍光
体スクリーン上に画像を表示している。

【０００５】陰極線管装置から放射される交流電場の波
形は図５（ａ）に示すようになっているが、この発生要
因については次のように考えられる。まず第１の要因と
しては、偏向ヨークの電位変動によるものである。通
常、垂直偏向電流は数十Ｈｚとごく低周波である。これ
に対し、水平偏向電流は通常数十ｋＨｚと比較的周波数
が高く、ノコギリ波状の電流を発生させるために帰線期
間に約１ｋＶと高電圧のパルス電圧を水平偏向コイルに
印加している。これは、偏向周波数に同期して時間変動
する偏向電圧が供給されることにより、偏向コイル内で
の電位の空間的変化が高圧側から低圧側にかけて生じ、
この電位は接地電位つまり地上に対しても高くなってい
ることから地上との間に変動電場を生じるのである。こ
のような偏向装置に偏向電圧が印加されたときに偏向ヨ
ークから漏洩する交流電場は、図５（ｂ）に示すよう
な、偏向電圧波形に略同期して変化するパルス状の波形
となっている。

【０００６】また、第２の要因として、蛍光体スクリー
ンの電位変動であることがわかっている。これは、陰極
線管の蛍光体スクリーンには通常２５ｋＶ〜３０ｋＶの
高電圧が印加され電子ビームを蛍光体スクリーンに向け
て加速しているが、水平偏向周期のうち、画像表示期間
には電子銃から放出されるマイナス電荷である電子ビー
ムが蛍光体スクリーンに射突して徐々に電位を低下さ
せ、帰線期間には電子銃からの電子ビームの放出が止ま
り蛍光体スクリーンの電位が復帰することによって生じ
るものであり、図５（ｃ）に示すようなノコギリ波状の
電位変動現象である。

【０００７】これら第１及び第２の要因が重なって陰極
線管からは図５（ａ）に示すような波形の交流電場が漏
洩するのである。この交流電場の放射に対し、ディスプ
レイ・モニタのような陰極線管画像表示装置は画像表示
面（正面）以外、例えば背面や側面については金属板等
によって容易に不要輻射電場をシールドすることができ
る。しかし正面に限っては、画像を表示する部分である
から不透明な金属板でシールドすることはできない。

【０００８】そこで、陰極線管の画像表示面から漏洩す
る不要輻射電界を低減するために、陰極線管表面に透明
導電性膜を形成し、この導電性膜をアースに接続すると
いう手法がある。しかし、前述のＴＣＯ規格を満足させ
ようとすると十分な低抵抗の透明導電性膜を形成しなく
てはならず、これには透明導電性金属酸化物（例えば、
ＩＴＯ、ＳｎＯ₂ ）の薄膜を真空蒸着法等により形成す
るのが一般的であり、コストの面で問題がある。

【０００９】そこで、特開平４−２４９０３６のよう
に、陰極線管のフェース部表面に形成された透明導電性
膜の上から、フェース部表面の周辺部に沿って導電テー
プを貼り付け、テープの端部を陰極線管のスカート部に
取り付けられアースに接続されている防爆バンドに接続
することにより、等価的に透明導電性膜の抵抗値を低く
する方法がある。

【００１０】一方、水平偏向コイルから放射されるパル
ス状の電界を低減するための第１の方法として、特開平
５−７４３７４のように、一般に陰極線管のファンネル
本体部外面に塗布される黒鉛導電膜を、偏向コイルが装
着されるコーン部・ネック部まで延長してアースに接続
し、シールドを形成するものがある。

【００１１】また、第２の方法として、特開平４−３１
５７４１のように、前記パルス電圧に対して極性が逆
の、いわゆる逆パルス電圧を発生させ、陰極線管前面の
周辺近傍に配置した電極に逆パルス電圧を印加して逆パ
ルス電界を放射し、水平偏向コイルから放射されるパル
ス電場と相殺、低減するものがある。

【００１２】さらに第３の方法として、特開平７−１４
２００８のように、アースに接続するファンネル外面の
黒鉛導電膜と偏向コイル開口部の間に配置した電極に逆
パルス電圧を印加して逆パルス電場を放射し、水平偏向
コイルから放射されるパルス電場と相殺、低減するもの
がある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、導電性
テープにて等価的に透明導電性膜の抵抗値を低くする方
法によると、十分な低抵抗になるまで導電性テープを貼
り付けた場合に画面が狭くなるおそれがある。

【００１４】また、黒鉛導電膜を偏向コイルが装着され
るコーン部・ネック部まで延長する方法や逆パルス電極
からの逆パルス電場でパルス電場を相殺する方法では、
上述の蛍光体スクリーンから放射されるノコギリ波状の
交流電場については解決出来ない。

【００１５】なお、陰極線管内の高電圧電位を安定させ
るための手段として、ファンネル部には内面導電膜と外
面導電膜がファンネルガラスを挟んで対向し、静電容量
を持たせてあるが、このファンネル内部の導電膜と蛍光
体スクリーンの間には電気的にはピンダグ等の比較的高
抵抗のものが介在するため蛍光体スクリーンの電位安定
に十分寄与するものではない。

【００１６】このような従来の問題点に鑑み、本発明
は、水平偏向コイルから放出されるパルス電界及び蛍光
体スクリーンから放出されるノコギリ波電界を共に効果
的に抑制することができる陰極線管を提供することを目
的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、電子ビームの射突により発光するスクリ
ーンが形成され、外面には透明導電性膜が形成されたフ
ェース部を有するパネルと、前記スクリーンに対向して
配置された電子ビーム発生源を有する陰極線管を改良し
たものである。なお、陰極線管は水平偏向磁界を発生す
る水平偏向コイルと垂直偏向磁界を発生する垂直偏向コ
イルとを有する偏向ヨークを具備していてもよい。

【００１８】上記陰極線管は偏向ヨークの電位変動や陰
極線管の内部電位変動に基づく漏洩電圧波形と逆極性の
電圧波形が印加される補償電極を具備している。そし
て、補償電極に印加される電圧波形は、前記透明導電性
膜上での変動電位、すなわち漏洩電圧波形を検出し、こ
の検出した信号に基づいて決定されることを特徴として
いる。

【００１９】また、本発明の陰極線管は漏洩電圧波形と
逆極性の電圧波形が印加される補償電極を具備してお
り、前記透明導電性膜は表面抵抗値が１０⁴ 〜１０⁹ Ω
／□であって抵抗体を介して接地電位に導かれている。
さらに、前記透明導電性膜には電位反転・増幅器が接続
され、電位反転・増幅器の出力端に補償電極が接続され
ていることを特徴とする。

【００２０】なお、陰極線管のパネルがそのフェース部
端から延在する略矩形枠状のスカート部を有し、このス
カート部には防爆バンドが設けられる構造であって、前
記透明導電性膜の周縁部に前記防爆バンド側に延びる導
電性部材が設けられ、前記導電性部材と前記防爆バンド
との間が抵抗体を介して接続されるようにして、前記導
電性部材に前記電位反転・増幅器の入力端が抵抗体を介
して接続されるようにしてもよい。

【００２１】通常、陰極線管からは上述したように偏向
ヨークから放射されるパルス状の電圧波形と陰極線管内
部の電位変動に基づくノコギリ波状の電圧波形とが重畳
された電圧波形が放射される。陰極線管内部の電位変動
に基づくノコギリ波状の電圧波形は、ディスプレイ・モ
ニターの画面を構成する陰極線管のスクリーン部分の電
位変動であるため、パネル上の電位変動が注目される。
また偏向ヨークから放射される電圧波形についてもディ
スプレイ・モニターの側面や後面からの漏洩よりも前面
からの漏洩が重要視されるとから、画面を構成する陰極
線管のパネル上での漏洩電圧波形を検出し、これを抑制
すればよいことになる。そして、検出した信号に基づい
て逆極性の電圧波形を発生させてこれを補償電極に印加
すれば、陰極線管からの漏洩交流電場を抑制することが
できる。

【００２２】補償電極への電圧印加には、透明導電性膜
に電位反転・増幅器を設けることにより、透明導電膜の
電位と逆極性の電位を発生させ、この逆極性の電位を補
償に十分な程度まで増幅すればよい。

【００２３】なお、透明導電性膜を抵抗体を介して接地
電位に導いているが、これは次の理由による。即ち、通
常高電圧を印加する陰極線管ではパネル内部に印加され
る電位と略同電位の静電位がパネル外表面に誘起され
る。そこでこの静電位を抑制すべく、パネル外表面に透
明導電性膜を形成し、この透明導電性膜を接地電位に導
いている。このような状態では透明導電性膜上での電位
は零電位として検出されてしまうので、透明導電性膜よ
りも大きい抵抗値を有する抵抗体を介して接地電位に導
くことにより、透明導電性膜上での電位を検出可能にす
るとともに、帯電する電荷を接地電位に導くことを可能
にしている。

【００２４】また、高電圧の静電位が直に電位反転・増
幅器に入力されるのを防ぐために、電位反転・増幅器を
透明導電性膜に接続する際に抵抗体を介して接続するの
が望ましい。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。図１は本発明における陰極線管とその
周辺装置の実施例を示し、図２は図１のパネル部分の一
部断面を示す。

【００２６】陰極線管10は、略矩形状フェース部11の内
面に蛍光体スクリーン12が形成されたパネル13と、蛍光
体スクリーン12に向けて電子ビームを放出する電子ビー
ム発生源である電子銃（図示せず）が内装されたネック
14と、パネル13とネック14との間を連接するファンネル
15を有している。パネル13は上記フェース部11の周辺か
らファンネル15側に延びるスカート部16を有しており、
スカート部16とファンネル15の間はフリットガラスによ
り接合されている。また、ファンネル15はその内面には
内部導電膜（図示せず）、外面には外部導電膜17が形成
され、さらに内部導電膜に陽極電位を印加するための陽
極端子（図示せず）が設けられている。外部導電膜17は
内部導電膜との間に静電容量を形成し電位の安定化を図
るためのもので、陽極端子を避けるように形成されてい
る。

【００２７】パネル13のフェース部11外面には表面抵抗
値１０⁴ 〜１０⁹ Ω／□の透明導電性膜18が形成されて
おり、スカート部16外周には金属製の防爆バンド19が設
けられている。また、透明導電性膜18と防爆バンド19の
間には透明導電性膜18の抵抗値よりも大きな抵抗値を有
する抵抗体20が接続されており、防爆バンド22とファン
ネル15外部の黒鉛からなる外部導電膜19がアースに接続
されているため、透明導電性膜21はこの抵抗体20を介し
て接地電位に導かれている。また、電位反転器24、電位
増幅器25からなる電位反転・増幅器23の入力端には抵抗
体21の一端が接続され、この抵抗体21の他端が透明導電
性膜18に接続されている。一方、電位反転・増幅器23の
出力端には補償電極22が接続されている。なお、この補
償電極の形状・配置位置は従来の形状等を適用をするこ
とができる。

【００２８】また、ファンネル15のネック側外部には偏
向ヨーク30が装着されている。この偏向ヨーク30は、電
子ビームを水平方向に偏向する水平偏向磁界を発生する
水平偏向コイルと、電子ビームを垂直方向に偏向する垂
直偏向磁界を発生する垂直偏向コイルとにより構成さ
れ、通常、水平偏向コイルを上下一対のサドル型偏向コ
イル、垂直偏向コイルを左右一対のサドル型偏向コイル
で構成するサドル・サドル型が一般的である。そして、
水平偏向コイルおよび垂直偏向コイルには、高圧・偏向
回路（図示せず）からそれぞれ所定の周期で変化する所
定の電圧波形が印加されて偏向磁界を発生している。な
お、水平偏向コイルの場合は、通常数百〜１ｋＶのパル
ス状の電圧波形となっている。

【００２９】本発明で、既に説明した２つの要因に基づ
く漏洩電場をパネル表面の電位を測定することによって
逆極性の電界を発生させて抑制するものである。すなわ
ち、陰極線管から漏洩する上記２つの交流電場は、陰極
線管の静電容量や抵抗を介してパネル表面で合成された
形で放射されると考えることもできる。そこで、このパ
ネル表面の電位を直接測定することで適切な抑制電圧波
形を決定しようとするものである。

【００３０】以下、そのための構成について詳述する。
図２に示すように、パネル13のフェース部11外面に形成
されている透明導電性膜18の周縁には抵抗値数Ω程度の
導電性部材26（例えば、アルミ箔テープ）が設けられ、
この導電性部材26は防爆バンド19側へと延びている。そ
して、導電性部材20と防爆バンド19は絶縁体28（例え
ば、絶縁シリコン層）を介して貼り合わされており、電
気的な接続は抵抗体20により行われている。透明導電性
膜の形成はゾル・ゲル法を用いてパネルのフェース部外
表面に直接形成するがコストの面で望ましいが、膜形成
用塗布液がスカート部にまでまわり込み、防爆バンド19
と導通する場合がある。このような場合に透明導電性膜
と防爆バンドとの直接接続を避けるために絶縁体28が用
いられている。また、電位反転・増幅器23の入力端には
抵抗体21の一端が接続され、この抵抗体21の他端が導電
性部材26に接続されている。このような構成とすること
により、透明導電性膜18の電位信号を抵抗体を介して電
位反転・増幅器23へと入力することができる。なお、電
位反転器24や電位増幅器25の回路構成はここでは説明し
ないが既存のものを用いることができる。

【００３１】このような構成とすることにより、陰極線
管から漏洩する図５（ａ）に示すような漏洩電圧波形を
透明導電性膜18の電位変動として検出し、電圧信号を電
位反転・増幅器23に入力することで、図５（ａ）に示す
電圧波形と逆極性となった電圧波形を出力端に発生させ
ることができる。従って、この逆極性の電圧波形を補償
電極22に印加することにより、補償電極からは漏洩電圧
波形を打ち消す電圧波形が放射されるので、漏洩電界を
抑制することができる。

【００３２】本実施例では透明導電性膜の表面抵抗値は
１０⁴ 〜１０⁹ Ω／□であるが、表面抵抗値により検出
できる漏洩電場の電位が異なる。これに対しては、増幅
器25自体または補償電極22の寸法・配置位置等を調整す
ればよい。

【００３３】上記実施例では透明導電性膜と防爆バンド
との接続状態を図２に示すような構造としたが、図３に
示すように、防爆バンド18と導電性部材26とを抵抗体20
を介して張り合わせてもよく、また、図４に示すよう
に、防爆バンド18と導電性部材26とを抵抗体20を介して
張り合わせてパネル外壁と導電性部材との間の隙間を絶
縁体28で埋めた構造でもよい。さらに、本発明において
透明導電性膜は、凹凸膜、平滑膜のいずれでもよく、単
層・多層のいずれでもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると陰
極線管の外部に漏洩する交流電場を発生原因に関係なく
パネル外表面上の電位変動として検出するので、周波数
帯域の異なる交流電場を単一の手段で効果的に低減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明による陰極線管の一実施例を示
す図である。

【図２】図２は、図１の要部を示す断面図である。

【図３】図３は、パネル部分の変形例を示す図である。

【図４】図４は、パネル部分の変形例を示す図である。

【図５】図５は、陰極線管から漏洩する交流電場の電圧
波形を示す図であり、図５（ａ）は陰極線管全体の漏洩
交流電場の波形、図５（ｂ）は偏向ヨークから放射され
る漏洩交流電場の波形、図５（ｃ）は陰極線管の内部電
位変動に基づき放射される漏洩交流電場の波形を示す。

【符号の説明】

10…陰極線管 13…パネル 14…ネック 15…ファンネル 18…透明導電性膜 19…防爆バンド 20…第１の抵抗体 21…第２の抵抗体 22…補償電極 23…電位反転・増幅器 26…導電性部材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内面には電子ビームの射突により発光す
   るスクリーンが形成され、外面には透明導電性膜が形成
   されたフェース部を有するパネルと、前記スクリーンに
   対向して配置された電子ビーム発生源とを有する陰極線
   管において、 陰極線管からの漏洩電圧波形と逆極性の電圧波形が印加
   される補償電極を具備しており、 前記逆極性の電圧波形は、前記透明導電性膜上での変動
   電位を検出し、この検出した信号に基づいて決定される
   ことを特徴とする陰極線管。
2. 【請求項２】 内面には電子銃から放出される電子ビー
   ムの射突により発光するスクリーンが形成され、外面に
   は透明導電性膜が形成されたフェース部を有するパネル
   と、前記スクリーンに対向して配置された電子銃とを有
   する陰極線管において、 陰極線管からの漏洩電圧波形と逆極性の電圧波形が印加
   される補償電極を具備しており、 前記透明導電性膜は表面抵抗値が１０⁴ 〜１０⁹ Ω／□
   であって抵抗体を介して接地電位に導かれており、 前記透明導電性膜には電位反転・増幅器が接続され、電
   位反転・増幅器の出力端に前記補償電極が接続されてい
   ることを特徴とする陰極線管。
3. 【請求項３】 前記パネルはフェース部端から延在する
   略矩形枠状のスカート部を有し、このスカート部には防
   爆バンドと、前記透明導電性膜の周縁部に設けられ、前
   記防爆バンド側に延びる導電性部材と、前記導電性部材
   と前記防爆バンドとの間を接続する第１の抵抗体とを具
   備し、前記導電性部材に前記電位反転・増幅器の入力端
   が第２の抵抗体を介して接続されることを特徴とする請
   求項２記載の陰極線管。
4. 【請求項４】 電子ビームを水平方向に偏向する磁界を
   発生する水平偏向コイルと垂直方向に偏向する磁界を発
   生する垂直偏向コイルとを有する偏向ヨークを具備する
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記
   載の陰極線管。