JPS6010548A - 陰極線管用螢光体 - 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〕 カラーＣＲＴの螢光体の改善。

〔従来技術〕

カラー陰極線管（ＣＲＴ）は通常、赤、緑、青の３つの
電子ビームを発生する３つのガンを持ちこれらビームは
ＣＲＴ画面内部の赤、緑、青の螢光体を打撃する。各々
の色についてこの打愁の量を加減して、あらゆる色をス
クリーン上に表示できるがその根拠として、人間の口は
、普通の視距離では、各々の螢光体の発色を個々に感じ
とることができないことがあげられる。

正しい色を得るためには３つの原色が互いにバランスし
ていなければならない。

多ビーム・カラーＣＲＴには２任ある。１つは３つのガ
ンが３角形の頂点の位置にあるデルタ・ガン型、もう１
つは３つのガンがスキャンの方向に平行に１列になって
いるインライン・ガン型である。孔のたくさんあるシャ
ドウ・マスクが用いられ、この孔を通ってビームが螢光
体に向う。孔の各々に対して、赤、緑、肖（以下Ｒ，Ｇ
、Ｂと書＜）の発光をする３つの螢光体が対応している
。

Ｒ，Ｇ、Ｂのビームはそれぞれ別の位置から異なる角度
で孔に向うので、孔を通ってからそれぞれ別の螢光体に
当る。集束回路がいつも３つのビームが同じ孔に向うよ
うに確保している。ビュアリテイ回路が、各ビームが正
しい角度で孔に向い、従って、正しい位置で螢光体に当
るように確保している。

螢光体の配置は、インライン型とデルタ型とで異なる。

しかし、螢光体のまわりをブラック・マトリクス物質と
よばれるもので囲んでいる。卑は同じである。ブラック
・マトリクス（普通、コロイド・グラファイト）の目的
はＣＲＴの表示のコントラスｌ−を上げることである。

螢光体とブラック・マトリクス物質との相対的景が、ス
クリーンから通常反射される光の量を決める。

〔発明が解決しようとする問題点〕

Ｒ（赤）を発光する螢光体、特に長期持続Ｒ螢光体の効
率がＧ（緑）やＢ（肖）に対し低いこと。

よりよいバランスをめて、高い効率のＲ螢光体を得る努
力がされて来た。しかし、今あるカラーＣＲＴで長期持
続螢光体を用いているものは下記の効率しか有しない。

ビーム電流２５０μＡで測定 Ｒ−２０ｃｄ、ｍ　−２ Ｇ　−５６ｃｄ、ＩＩｔ　−２ 薄青　−２７ｃｄ、ｍ　” これらの数値は視覚効率（人の口の視覚反応を含めで）
を示す。

〔問題を解決するための１段〕 本発明は、カラーＣＲＴにおいて、コントラスとを保ち
つつＲ（赤）の朗１度を高める。デルタ型でも、インラ
イン型でもこれを採用できる。電子ビームが水平にスキ
ャンし、シャドウ・マスクは縦に延びたスロットをもち
ビームはここから縦に配置されたＲ、Ｇ、Ｂ各螢光体に
当る形式のソニー・トリニ１−ロン（商ｇ）においても
、本発明は採用できる。

本発明はシャドウ・マスクを通して電子ビームでＲ，Ｇ
、Ｂの螢光体を打撃するカラーＣＲＴで、Ｒ（赤）の螢
光体を他のＧとＢの螢光体よりも大面積に作って、Ｒの
螢光素子の低効率を補償する。

Ｒ螢光体の面積だけを大きくすると、輝度は上り、コン
トラス１へは下るが、その原因はブラック・マトリクス
の面積が減るからである。他方（Ｇ、Ｂ）の一方又は両
方の螢光体面積を減らして全体の螢光体の面積を前と同
じに保つのが望ましい。効率の点からみるとＧ螢光体の
寸法を減らすのがよいが、ビュアリテイの面からはＢと
Ｇ両方を減らすのがよい。

〔実施例〕

第２図は３個組（Ｔ）になったＲ、Ｇ、Ｂ螢光体で、電
子ビームＥによってスキャンされる。ブラック・マトリ
クス物質Ｍが螢光体を囲む。ビームＥの寸法はシャドウ
・マスクの孔の大きさに対応している。成る瞬間にビー
ムで照射される螢光体の数は、ビームの直径、孔の直径
、孔のピッチに依存することは明らかである。ビームが
ビュアリテイについて正しく調整されていれば、ビー１
１は常にただ１つの色の螢光体に当っている。それがど
の色かはビームが孔に向かう角度による。

第２図の構成での問題は３つの螢光体の効率が相当違う
ことである。長期持続螢光体を用いるＣＲＴでは下記の
効率が、ビーＩＸ電流２００μＡで測定された。

Ｒ−１３，６ Ｇ　−’４１．０ Ｂ　−２１，０ 短期持続螢光体では同じ２００μＡビーｌＸ電流で次の
ようだった。

Ｒ−２４，，８ Ｇ　−９８，０ Ｂ　−４７，０ 本発明では第１図のようにＲ螢光体の寸法を大きくする
。直径を１１％大きくすると凱度は１１”％増す。Ｒ螢
光体の面積を増すと、ブラック・マトリクスの面積が対
応して減り、コン１〜ラスＩ〜が減る。これは、ＢかＧ
の螢光体の一方又は両方の寸法を減らして補償できる。

前記のようにビュアリテイの点からは、ＢとＧ両方のづ
法を減らしたい。

Ｒの螢光体の寸法を１０％増し、ＧとＢの螢光体の寸法
を各５％減らすと、Ｒの輝度が約２０％増し、ＧとＢの
即度が約１０％ずつ減る。

第３図は第２図に、又第４図は第１図に対応・するデル
タ型での螢光体配置である。この場合もインライン型と
同様にＲの螢光体を大きくし、ＧとＢの螢光体を小さく
して、コン１〜ラストの低下なしに、Ｒの螢光体の低効
率を補償できる。当業者ならば、この螢光体寸法の変更
が、製造コストの大きな増加なしに既存の工程にのせて
行えることを知っている。

上記においては、円型の螢光体について説明したが、本
発明は例えば帯状や矩形の螢光体についても適用でき、
その際は、効率の補償のために幅を変更すればよい。第
１図、第４図でＧの螢光体はＢの螢光体よりも小さく示
されているが、これらが同じ位の寸法に減少されていて
も改善が行える。

Ｒの螢光体を大きくすると、ＧとＢとのビームに対する
距離を減らずので、ビュアリティのマージンが減り、ま
ちがった色の螢光体を打つ可能性が上るように思える。

しかし、分析の結果では、この点で問題は起らずに、Ｒ
の寸法を増すことは全体的ピュアリテイを向上する。

不正に打撃された螢光体の輝度は、スクリーンの形状だ
けでなく、相対的な螢光体の輝度の関数である。例えば
、ＲのビームがずれてＧを打つと、Ｇの）叩度は高い（
なぜならば、Ｒのビーム電流は高く、又Ｇの効率も高い
から）。又逆に、Ｇのビームが同量ずれたら、Ｒの螢光
体が打たれるが。

Ｒの輝度は相当に低い（なぜならば、Ｇのビーム電流は
低く、Ｒの効率も低いから）。

ビームのずれによる色変動はこのように、２つのビーム
で相違している。人間による色ずれの感覚は３原色の各
々で異なる（色ずれを認識する人間の能力は優位の光波
長によって異っているからである）。例えば、人間の目
はＧのスペクトル範囲でＲよりも色ずれに対し感度がト
セい。

そこで、ビュアリテイの損失の視覚における影響を完全
に分析するには次のことを考えねばならない。

スクリーンの形状 螢光体の主発色光 主ビーム電流（自発色性により決る） 別個の色区域での人間の口の色識別力 分析は下記の手順で行なう。

（１）スクリーンの形状（螢光体の形等）から、ビーム
のずれの方向と量を選び出し、目標螢光体ｌ＼のビー１
１打撃の減少と、他の第２の螢光体ｌ＼の打撃の混入量
を算出する。

（２）既知のビーム電流と、２つの螢光体の効率から、
それぞれの輝度の減少と増加の割合を８１算する。

（３）２つの原色の色度をとり、各々の三刺激値（ｘ、
ｙ、ｚ）を算出する。これらに輝度増減割合バーセンＩ
・値とを乗算し、新しい各Ｘ、Ｙ、Ｚを加算する。再組
み合せして新しいＸ、ｙ色度を得る。

（／ｌ）’ＣＩＥ（国際照明委員会）色度図（これは別
個の色区域での色度変化をたやすく比較させる）の適当
なものを選んで、シスター・スキャンの原色すべてと、
色ずれを起した場合とで、色度の変化を図に書いてみる
。

（５）ＣＩＥ図で、色度ずれの長さを測定し、各々の色
度ずれについて人間の視覚における測度を得る。

（６）これらの長さを棒グラフにし、諸色度ずれの比較
をし易くする。

下記の分析データが用いられた。

「従来型長期持続ＣＲＴＪ 螢光体直径　０．１２５＋ｕ＋ｎ 螢光体水平ピッチ　０　、１８ｍｔ。

マスクされたビー１１の直径　０．１Ｇｎ＋ｍＲ原色色
度　ｘ＝０．６１　ｙ＝０．３７Ｇ原色色度　ｘ＝０．
２２　ｙ＝０．６８５Ｂ原色色度　ｘ　＝０．２３　ｙ
”０．２４（これは文字表示は普通便われる薄青である
ン０．３５３．０．３７４の白に対する輝度の比Ｒに対
するＱ　１．ＩＧ Ｒに対するＢＯ，９２ Ｒ螢光体効率（２００μＡでの輝度）　１３．６Ｇ螢光
体効率（２００μＡでの輝度）　４１．ＯＢ螢光体効率
（２００μＡでの輝度）　２１．０「従来型短期持続」 Ｒ原色色度　ｘ＝ｏ、Ｇ１５　ｙ＝ｏ、３５ＧＪｒＣ色
色度ｘ＝０．２９　ｙ　＝０．６０Ｂ原色色度　ｘ＝０
．２３　ｙ＝０．：’１０　、　’３５３．０．３７／
Ｉの白に対する輝度の比Ｒに対するＧ　１．９２ Ｒに対するＢ　１．１５ Ｒ螢光体効率（２００μＡでの輝度）　２４．８Ｇ螢光
体効率（２００μＡでの輝度）　９８．ＯＢ螢光体効率
（２００μＡでの輝度）　４７．０基礎的長期持続パラ
メータの諸変動について分析を繰返した。

（１）Ｒ螢光体直径　０．１３６ｎＩＩｎＧ／Ｂ螢光体
直径　０．ＩＬ５ｎｕ＋ （２）効率の異なる螢光体の組合せ。効率の変化は螢光
体の成分割合をかえて得られた。しかし、Ｐ３９のＧ螢
光体は「新しい改良型Ｐ３９」とも呼ばれて諸業者から
入手できる新しい成分のものである。上記の標準の長期
持続螢光体との効率の比較がされた。

■↓ １４％持続のＲ（ピーク出力 光の１４％が次の表示リフレ ッシュ時刻に残っていること を意味する）　効率　Ｘｌ、２５ 板主 Ｒ１４％持続　Ｘｌ、２５ Ｂに改良型Ｐ　３９混６　×”’ 盤主 Ｒ１２，５％持続　Ｘ　１．３２ Ｂに改良型Ｐ３９混合　×１．３ タレし Ｒ１２，５％持続　Ｘｌ、３２ Ｂ　２０％持続及び改良型Ｐ３９　Ｘｌ、７胴」− Ｒ１２，５％持続　Ｘｌ、３２ Ｂ　２０％及び改良型Ｐ　３９　Ｘｌ、７Ｇ　改良型Ｐ
３９を用いている　×１．４ここで基礎的な持続値は、
Ｒ２５％、Ｇ・５４％、Ｂ　３４％である。

基礎的ＣＩ　Ｅ　Ｘ　、ｙ　ｌ！、’ｆＭとＭ　ａ　ｃ
　Ａ　ｄ　ａ　ｍの楕円図形によって種々の色区域での
視覚できる最少の色度相違が示されるが、楕円形の寸法
の相違によって、別の区域での色度相違の比較は著しく
困難になる。

別法としてＣｌＥｕ、ｖ図がある。ＭａｃＡｄａｍの楕
円は各色区域でより少ない変動を示すが（例えばＲとＧ
の間の）広く離れた区域の間では相当に大きい変動を示
す。ＦａｒｎｓｗｏｒＬｈ図がＣＩＥｘ、ｙ図の非線型
変換であり、この方がよく、ｘ、ｙ軸は曲っているが、
弁別楕円形はほとんど円に近く、全区域にわたって一定
の寸法である。そこで・、この図を分析結果の記入に用
い、−各色度ずれの長さを図から直接測り、最終的には
棒グラフで表示できる。この分析では、測定するずれの
絶苅値はさほど重要でないことに留意が必要。関係ある
ことは、成るずれの他に対する相苅的大きさである。

すべての場合で、０．０６７５ｒｚ口１１の水平ビーム
ずれを扱い、上記例１から例５に示した螢光体効率の種
紐合せ並びに（１）標準の大きさ、全部直径０　、　１
２５　ｍｍの点、（２）Ｒは直径０．１３６Ｈ目ｎ、Ｇ
とＢは０　、　１１５ｍｍの２種の螢光体の点寸法につ
いて結果を得た。比較のため従来の短期間ＣＲＴで標準
寸法のものについて４算した。その結果を第５図に示す
。第５図から第１２図までで、横軸のＲ，Ｂ、Ｇはそれ
ぞれ、分析中の色を示す。棒グラフ上のＲ，Ｂ、Ｇはず
れの方向を示す。第６図から第１１図では、左側が標準
の直径０．１２５１１ＩＩ１１の点で、右側がＲを直径
０．１３６１１１１１＋に、ＢとＧを直径０．ＬＬ５制
御にした場合を示す。第１２図では、左側がｆ！！準で
、右側はＲが０゜１５１１１１１１、８が０．１１ｍｌ
ｌ１．　Ｇが０．１０２＋＋ｕに示された例を示す。

第５図から、ビュアリティ・マージンは全色間じても、
ＲのビームはＢ、Ｇより色度変化に敏感であることが判
る。これは、視覚での色度変化は上記のすべてのパラメ
ータの相互作用の結果であることを示す。この結論は実
際に観察され得ることを確認している。変化する磁界が
ディスプレイに加えられると、はとんど常にＲビームの
ビュアリテイ歪みが、Ｇ、Ｂの色変動より先に発生ずる
。

第６図はインラインＣＲＴでの従来の螢光体配置（長期
接続）を示す。第７図から第１１図は上記例１から例５
での結果を示す。これら結果は、螢光体の混僑のし方は
、そＩｚらの良い効率とＪ（に、ビュアリティの改善に
寄与することを示している。

又、螢光体の点の直径の変化も全体的ビュアリテイ機能
の改良を与えている。第９図は、Ｒの持続性が１２．５
％に減らさ九、ビュアリティは保たれていることを示ず
。

第１０図、第１１図は、螢光体の効率だけを上げるとピ
ュアリティが下り得るという面白いことを示している。

第１０図で、Ｂを２０％持続性に下げた結果、第１Ｊ図
で改良型Ｐ３９のＧ螢光体の結果を示す。どちらの場一
台も、Ｒのビュアリテイは標準の寸法の時より］″かり
、逆に機能は、本発明による点の寸法を互いに異ならせ
ることにより改良されたことを示す。

第１２図はビュアリテイを最適にするためにした別の点
寸法組合せ、即ちＲｏ、１５ｎ目Ｉ１．ＧＯ，１０２ｎ
１１ｎ、Ｂ　０．　１１ｍｍの寸法の点を用いた結果を
示す。判るように、ビュアリテイの性能は他のどれより
も良く、しかも、この寸法だとＲの輝度は標！（９より
４４％増加している。又、このように点の寸法を大きく
しても、従来の型の標準寸法の長期及び短期持続ＣＲＴ
よりもビュアリテイの性能が良い点に注目ずべきである
。

〔発明の効果〕

ビュ□アリティの変動や損失によって起る視ｊ′ε上の
色度変化に影響するすべての因子を考ＩＩＦ：すれば、
Ｒの螢光体の寸法を増し、ＧとＢの一方又は両方の螢光
体の寸法を小さくすることにより、Ｒの）渾度を増すと
共に全体的ビュアリテイ性能を向上でさる。円形でなく
帯状、矩形状の螢光体点をもつカラーＣＲＴにも応用で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明の一実施例の図、第２図及び第３図は
従来例の図、第４図は本発明の他の実施例の図、第５図
、第６図、第７図、Ｓ′５８図、第９図、第１０図、第
１１図、第１２図はＣＲＴに１おける三原色の色度の視
覚上の性質を示すグラフである。 １′・・・・３色組、Ｍ・・・・プラッタ・マトリクス
、−Ｅ・・・・ビーム寸）去。 出願人　インターナショナル・ビンネス・マシーンズ・
コーポレーシヨン 代理人　弁理上　山　本　仁　朗 （外１名） ＦＩＧ、Ｉ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ　６

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シャドウ・マスクを通して複数種の原色の螢光体を付勢
   して発色させる陰極線管の螢光体において、発光（色）
   効率の低い色の螢光体の個々の面積を他の螢光体の個々
   の面積より大きくした陰極線管用螢光体。