JPS6150993B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は投写形テレビ等に用いられるブラウン
管の発光スクリーン螢光体の組合せに関するもの
で、明るくて色再現域の広い大形のカラー映像を
得ることを目的とする。 現在直視形ブラウン管はその大きさに製限があ
り対角30インチのものが一部で試みられているに
すぎない。この制限は主として用いられるガラス
バルブの強度および重量に起因する。これと別に
大形のカラーテレビ映像を得るために、プラズ
マ、ELあるいはレーザデイスプレイなどが試み
られ一部では実現しているが末だ検討の余地が多
い。 一方テレビ映像を大きくして観賞したいという
要求は多く、たとえば教育用として多人数を対象
とした場合、あるいは小人数でもスポーツ放送な
どの臨場感を味わいたいといつた要求がある。 この要求を充たすためには対角数10インチ、少
くとも巾1m以上の画面であることが望ましい。
この目的を達成するには小形のブラウン管を高電
流密度で動作させ、得られた高輝度画面を光学系
によつて反射スクリーン上に投影する方式がある
（第１図）。この方式はブラウン管Ｂ内に封じられ
た金属ターゲツト１上に螢光体層２を設け、これ
を高電圧高電流の電子ビーム３で励起し、その発
光を凹面反射鏡４により前方に取り出し、中間に
メニスカスレンズ５あるいはシユミツトプレート
などの補正用レンズを挿入し、反射スクリーン６
上に結像させる。このような青，緑，赤三原色に
発光するブラウン管７，８，９を並べ反射スクリ
ーン６上で結像させればカラー画面を合成するこ
とが出来る。 一般に直視形カラーブラウン管に用いられてい
る三色螢光体は青色として硫化亜鉛：銀、緑色と
して硫化亜鉛：銅・アルミニウム、赤色としてイ
ツトリウムオキシサルフアイド：ユーロピウムで
ある。現在この組合せにより望ましい輝度と色再
現域が得られている。この場合の刺激条件は通常
20〜27KV、0.5〜１μＡ／cm²で充分な輝度100フ
ートランベルト以上が得られている。しかしなが
ら投写形ブラウン管の場合では当然のことである
が、画面が拡大（例：対角25倍）されているため
螢光面上の輝度は前記直視形ブラウン管の場合の
２桁以上の値が必要となる。これを満足させる為
には少くとも30KV・10μＡ／cm²の高圧、高電流
密度の刺激条件を必要とする。このような条件下
では螢光体自身の有している電流―輝度飽和特性
（ガンマ特性）による差異が大きくあらわれ、前
記青，緑螢光体は高電流領域で効率が低下する傾
向が著しい。このことはたとえば異なる刺激電流
では白色画面で異なつた色温度となることを意味
し、投写形の場合の使用は不適当である。 従来この目的には一般に青色には他にこれに替
る色調、輝度特性を有するものが得られていない
のでガンマ特性に難点はあるが硫化亜鉛：銀螢光
体を、赤色にはイツトリウムオキシサルフアイ
ド：ユーロピウムが使用され、これは輝度色調、
ガンマ特性共に優れ問題はない。そして緑色のけ
い酸亜鉛：マンガンは色調は良いがガンマ特性が
悪く、その上長時間の電子線刺激によりいわゆる
“やけ”を生じ輝度が低下する欠点を有してい
る。通常標準白色画面9300〓＋27MPCDを得るた
めの各色のうけもつ強度比はほぼ青0.1、緑0.7そ
して赤0.2付近である。画像の明るさに寄与する
ために、もつとも明るさが必要とされる緑色螢光
体が、刺激電流配分が大きいために、前述の離点
である電流比による色づれが、明確に判別されな
い程の刺激電流密度下での使用を余儀なくされて
いる。このことは即ち直接的に画面明るさを儀性
にしていることを意味する。 本発明はこの緑色螢光体にけい酸イツトリウ
ム：テルビウムを用い、これと青の硫化亜鉛：
銀、赤には酸化イツトリウム：ユーロピウムを組
合せて望ましい色調、輝度特性を得んとするもの
である。 赤の酸化イツトリウム：ユーロピウムはイツト
リウムオキシサルフアイド：ユーロピウムに比べ
輝度が約15％高く、ガンマ特性もより良好であ
る。けい酸イツトリウム：テルビウムはけい酸亜
鉛：マンガンに比べ色純度の点でやや劣るが輝
度、ガンマ特性そして耐劣化性にすぐれている。
これらの組合せによつて明るさ、色調共充分満足
出来るカラー画面を得ることが出来た。このうち
青のガンマ特性は尚不備であるが白色構成強度比
が0.1と少いため、刺激電流値が緑の場合の1/2以
下でよいためあまり色づれが目立たない結果を得
ることが出来た。これには視感度の低いスペクト
ル領域にあることも影響する。 これを実際に適用した場合の種々の条件につい
て述べる。

【表】 表１に従来行われていた三色螢光体の組合せと
本発明によるものの特性を比較して示す。この組
合せにより最終的にスクリーン輝度は1.4倍に改
善された。これをさらに具体例で説明する。 ３本のメニスカスレンズ内蔵８インチ投写形ブ
ラウン管のアルミニウムターゲツト１上にそれぞ
れ各色の螢光体層２を設ける。アルミターゲツト
は5.5×７cmの大きさである。これに電子ビーム
３を射突し、その発光を凹面反射鏡４およびメニ
スカスレンズ５を経て1.3×1.7cmの大きさを有す
るスクリーン６上に、2.5mの距離から投写す
る。このときの拡大率は対角線比でほぼ25であ
る。反射スクリーンは表面に規則的な微少くぼみ
を多数設け反射に異方指向性をもたせたアルミニ
ウム箔が張られており、スクリーンゲイン・GS
が10のものである。これはコダツク社から商品名
「エクタライト」と呼ばれて市販されている。ス
クリーンゲインとは反射光の中央法線方向におけ
る光収率をいう。若し通常の白色拡散板であれば
その値は１である。ブラウン管から投影された
青，緑，赤三色の映像はスクリーン上で合成され
てカラー画面となる。電子ビームのスポツトサイ
ズやラスタサイズ、光学系そして偏向回路などの
精度を合せて画像のずれや歪を無くす配慮が必要
なことは勿論である。 以上述べた方式において特に螢光体の種類を限
定した根拠について更に述べる。比較的明るい室
内でも充分なコントラストをもつ映像をうるため
にはスクリーン輝度は少なくとも30ｔ―Ｌが必
要である。先に挙げた5.5×７cmのターゲツトか
ら最終的に1.3×1.7mのスクリーンに拡大投影す
るとして、その間に反射鏡の反射率Ｒ_M、メニス
カスレンズおよびブラウン管パネルの透過率それ
ぞれＴ_M，Ｔ_Pによる光の損失などを考慮すると、
螢光面の輝度は三色合計して少くとも20000ｔ
―Ｌが必要となる。このうち緑のうけもつ輝度
14000ｔ―Ｌの値は第３図に示すように30KVで
10μＡ／cm²の刺激条件によりようやく達すること
の出来る値である。このときの電流―輝度特性を
第３図に示す。従来のけい酸亜鉛：マンガン(10)に
比較して、この発明の組合せに用いたけい酸イツ
トリウム：テルビウム(11)が、輝度およびガンマ特
性が優れていることが明らかである。このことは
画面輝度の増大とカラー・トラツキング特性に良
好な結果をもたらす。すなわち表１に掲げた如く
本発明では従来に比し1.4倍の輝度37ｔ―Ｌで
均質な白色画面が得られた。 同時に白色画面を構成するために必要な青色と
して硫化亜鉛：銀(12)、赤色として酸化イツトリウ
ム：ユーロピウム(13)螢光体の電流―輝度特性も
第３図に示す。この二者については刺激電流値が
緑に比べて低くてよいため、画面明るさに対して
緑の場合程影響は大きくない。 以上述べた投写形ブラウン管は反射式で主にメ
ニスカスレンズを用いた方式のものであるが、こ
のほかシユミツトプレートを用いる方式について
も全く同様に応用することができる。そしてまた
さらにフエスプレートに発光スクリーンを設けた
通常の直視形ブラウン管に用いても屈折式レンズ
による映像の拡大投写がおこなわれているが、こ
の場合においても、刺激電流密度が10μＡ／cm²付
近に達すれば明細書中に記述した螢光体の組合せ
が有数となることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は投写形ブラウン管を示す構成図、第２
図は、第１図の方式を用いた場合を説明するため
の説明図、第３図は本発明における各色螢光体の
電流―輝度特性を示す特性図、第４図はCIE色度
図上にあらわした本発明による各色螢光体の色度
点を示す特性図である。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示
す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 三原色発光成分のうち青色用として硫化亜
   鉛：銀、緑色用としてけい酸イツトリウム：テル
   ビウム、赤色用として酸化イツトリウム：ユーロ
   ビウムの各螢光体を組み合わせて成る陰極線管用
   発光スクリーン。