JPS6359501B2 - - Google Patents
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- JPS6359501B2 JPS6359501B2 JP1710181A JP1710181A JPS6359501B2 JP S6359501 B2 JPS6359501 B2 JP S6359501B2 JP 1710181 A JP1710181 A JP 1710181A JP 1710181 A JP1710181 A JP 1710181A JP S6359501 B2 JPS6359501 B2 JP S6359501B2
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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- H01J29/02—Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
- H01J29/10—Screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored
- H01J29/18—Luminescent screens
- H01J29/24—Supports for luminescent material
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はテレビ用、工業用およびその他の特
殊用途も含めたカラーデイスプレイに供されるカ
ラー陰極線管に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION This invention relates to a color cathode ray tube for use in color displays including television, industrial and other special uses.
これ等の陰極線管用のフエースガラスとして使
われるガラスは一般に可視域の光透過率が75%以
上のクリアフエース、60〜75%のグレイフエー
ス、60%以下のテイントフエースというように光
透過率のランクによつて区分され使用されている
が、カラー陰極線管では明るさの面からコントラ
ストを犠性にしても一般に透過率の良いグレイま
たはクリアフエースが多く使われている。即ち、
外来光を吸収し、コントラストを上げるためには
透過率を下げたテイントガラスが適しているが、
一般にカラー陰極線管の螢光面の光出力はガラス
の透過率を下げても十分な光を得られる程の能力
はないので、クリア及びグレイガラスを使用しこ
れにコントラストを上げるための試みがガラス以
外の面でいろいろ試みられてきた。その一つがブ
ラツクマトリツクスであり、更に最近ではピグメ
ントフオスフアも使用される様になつた。 The glasses used as face glasses for these cathode ray tubes are generally clear faces with visible light transmittance of 75% or more, gray faces with 60-75%, and taint faces with light transmittances of 60% or less. Color cathode ray tubes are classified and used according to rank, but in general, gray or clear face, which has good transmittance, is often used in color cathode ray tubes, even if it sacrifices contrast in terms of brightness. That is,
In order to absorb extraneous light and increase contrast, tainted glass with lower transmittance is suitable.
In general, the light output of the fluorescent surface of a color cathode ray tube is not strong enough to obtain sufficient light even if the transmittance of the glass is lowered. Various attempts have been made in other ways. One of these is black matrices, and more recently pigment phosphors have also come into use.
例えば、シヤドウマスク形カラー受像管の場
合、第1図に示す様に内面に螢光体を塗布したフ
エースガラス部1と、これに例えば低融点半田ガ
ラス等で接合したフアンネル部2と、電子銃を内
蔵するネツク部3と、これらで構成される真空外
囲器の内部の螢光面近くに設けられるシヤドウマ
スク4等によつて構成される。このシヤドウマス
ク4は、たとえば第2図に示すようにシヤドウマ
スク4の穴に対して各固有の角度を持つて通過す
る電子ビーム5B,5G,5Rが、これらの到達
点に形成された各発光色の螢光体ドツト6B,6
G,6Rにそれぞれ対応して射突するように色選
別電極としての機能を有するものである。このよ
うな構成のカラー受像管のフエースガラス部1と
しては、たとえば第4図曲線に示すような分光
透過率を持つグレーガラスが従来多く用いられて
いたが、ここ数年来、たとえば第3図に示すよう
に青、緑、赤の各色の螢光体ドツト6B,6G,
6Rの間を黒色塗料からなる光吸収物質7で埋め
たブラツクマトリツクスタイプが主流を占めるよ
うになり、フエースガラスも第4図の曲線のよ
うな光透過率の高いクリアガラスが主として用い
られるようになつた。これはクリアガラスを用い
ることによつて、螢光体の発光をより多く管外に
取り出す一方、ブラツクマトリツクス膜によつ
て、外来光やフエースガラス表面で反射して、再
び螢光膜方向に戻る光を吸収することによつて、
コントラストの向上を図るためである。さらに近
年になつて、各螢光体の発光色のみを選択的に反
射率が増大するように各螢光体に顔料を加えたピ
グメントフオスフアが使われるようになりコント
ラストは一段と改善された。 For example, in the case of a shadow mask type color picture tube, as shown in Fig. 1, there is a face glass part 1 whose inner surface is coated with a phosphor, a funnel part 2 joined to this with, for example, low melting point solder glass, and an electron gun. It is composed of a built-in network part 3, a shadow mask 4, etc. provided near the fluorescent surface inside a vacuum envelope composed of these parts. This shadow mask 4 allows electron beams 5B, 5G, and 5R, which pass through the holes of the shadow mask 4 at their own unique angles, to emit light of each color formed at their arrival points, as shown in FIG. 2, for example. Fluorescent dot 6B, 6
It has a function as a color selection electrode so as to strike corresponding to G and 6R, respectively. For the face glass portion 1 of a color picture tube having such a configuration, gray glass having a spectral transmittance as shown in the curve in Fig. 4, for example, has been widely used in the past. As shown, phosphor dots 6B, 6G, of blue, green, and red colors,
The black matrix type, in which the spaces between the 6R's and 6R's are filled with a light-absorbing material 7 made of black paint, has become the mainstream, and the face glass is now mainly clear glass with high light transmittance, as shown by the curve in Figure 4. It became. By using clear glass, more of the emitted light from the phosphor is taken out of the tube, while the black matrix film reflects external light and the surface of the face glass and directs it back toward the phosphor film. By absorbing the returning light,
This is to improve contrast. Furthermore, in recent years, pigment phosphors have been used in which pigments are added to each phosphor so that the reflectance of only the emitted color of each phosphor is selectively increased, and the contrast has been further improved.
しかしながら、これらの改善策はいずれも性能
こそ大きく向上したものの、十分といえるレベル
ではなく、さらに、高輝度、高コントラストに対
する市場の要求はかなり強い。加えて、コンピユ
ーターの端末表示用等に使用するような場合、多
くは画面の一部分に文字や記号、グラフ等が表示
され、有効画面面積に対して発光部分の面積率が
10%以下というような使われ方もあり、輝度を損
うことのないようにコントラストを向上させるこ
とは大きな課題となつている。 However, although all of these improvement measures have greatly improved the performance, they are still not at a sufficient level, and furthermore, the market demand for high brightness and high contrast is quite strong. In addition, when used for displaying computer terminals, characters, symbols, graphs, etc. are often displayed on a portion of the screen, and the area ratio of the light emitting part to the effective screen area is small.
In some cases, the contrast is less than 10%, and improving contrast without compromising brightness has become a major challenge.
この発明はこれを改善するために、フエースガ
ラスの光透過率に波長選択性を持たせることによ
つて、螢光体の発光エネルギーに対する光透過率
を最大にし、螢光体の発光スペクトルの存在しな
い波長域の光透過率を低くしてコントラストを大
幅に向上させるためのガラスの螢光体の組合せに
関するものである。 In order to improve this, this invention maximizes the light transmittance for the light emission energy of the phosphor by imparting wavelength selectivity to the light transmittance of the face glass, and This invention relates to a combination of glass and phosphor to significantly improve contrast by lowering the light transmittance in the wavelength range where the wavelength range is low.
発明者は従来の陰極線管のフエースガラスの分
光透過率が、いづれも可視域にわたつてフラツト
な特性を有していることに問題を感じた。 The inventor found a problem in that the spectral transmittance of the face glass of conventional cathode ray tubes had flat characteristics over the visible range.
すなわち、従来はこれ等のカラー陰極線管の螢
光体は青、緑、赤色共にかなり広帯域な発光スペ
クトルを有するもので構成されていたが、近年螢
光体の著しい発展により、たとえば緑では
Gd2O2S;Tb、赤ではY2O2S;Euのように、例
えば第6図にその発光スペクトルを示すようにほ
ぼラインスペクトルの発光特性を示す様な螢光物
質が作られるようになつた。第6図にて、EBは
青螢光体、EG1は希土類系の緑螢光体、EG2は硫化
物系の緑螢光体、ERは赤螢光体のスペクトルを
示す。この様に螢光体の発光スペクトルがライン
化すれば当然のことながらフエースガラスとして
も分光透過率を可視域全域にわたつてフラツトに
する必要は全くなく、選択的な波長吸収特性を持
つものが有利となる。この発明はこの様な要求に
最適な分光透過率特性を持つフエースガラス材料
として、たとえば470〜480、510〜530、570〜
585nm付近の波長域で光吸収特性を持つネオジウ
ム酸化物(Neodymium Oxide―Nd2O3)を含有
させたものを使用することによつて応えようとす
るものである。 In other words, in the past, the phosphors of these color cathode ray tubes were composed of materials that had fairly wide emission spectra for blue, green, and red, but in recent years, with the remarkable development of phosphors, for example, green
For example, fluorescent substances such as Gd 2 O 2 S (Tb) and Y 2 O 2 S (Eu) for red, which exhibit almost line-spectrum emission characteristics, are produced, as shown in Figure 6. It became. In FIG. 6, E B shows the spectrum of a blue phosphor, E G1 a rare earth green phosphor, E G2 a sulfide green phosphor, and E R a red phosphor. If the emission spectrum of the phosphor becomes linear in this way, it goes without saying that there is no need for the spectral transmittance to be flat over the entire visible range as a face glass, and that it is possible to use a face glass with selective wavelength absorption characteristics. It will be advantageous. This invention provides face glass materials with optimal spectral transmittance characteristics to meet such requirements, such as 470~480, 510~530, 570~
This is an attempt to solve this problem by using a material containing neodymium oxide (Nd 2 O 3 ), which has light absorption characteristics in the wavelength region around 585 nm.
例えばその一例について第5図の曲線,の
様な分光透過率を持つガラスが前述のNd2O3を微
量混入したことによつて実現出来る。 For example, a glass having a spectral transmittance as shown in the curve shown in FIG. 5 can be achieved by incorporating a small amount of the aforementioned Nd 2 O 3 .
即ち、Nd2O3を0.5重量%含有するのを曲線、
1.0%のものを曲線、としてその分光透過率を
図示した。この透過率はガラスの板厚10.0mmにお
ける実測値を示すものでほぼ一般のカラー陰極線
管のフエースガラスの中央部の肉厚に等しいもの
であるが、小形陰極線管の様にフエースガラスの
肉厚の薄いものではNd2O3の含有量を増してやる
ことによつて等価の効果を得ることが出来る。 That is, the curve contains 0.5% by weight of Nd 2 O 3 ,
The spectral transmittance is illustrated using the 1.0% curve as a curve. This transmittance is an actual measurement value for a glass plate thickness of 10.0 mm, which is approximately equal to the thickness of the central part of the face glass of a general color cathode ray tube, but the thickness of the face glass of a small cathode ray tube is For thin materials, the same effect can be obtained by increasing the Nd 2 O 3 content.
これ等のガラスは第5図の曲線を見てもあきら
かな様に570〜585nmの波長域に大きな吸収帯が
あり、一方肉眼の視感度は約555nm近辺で最大で
あるので、例えば第6図の様な発光スペクトルの
螢光体を組合せて使用することによつて出力を犠
性にすることなく、コントラストを向上させるこ
とが可能になる。 As is clear from the curves in Figure 5, these glasses have a large absorption band in the wavelength range of 570 to 585 nm, while the visual sensitivity of the naked eye is maximum around 555 nm. By using a combination of phosphors with emission spectra such as the following, it is possible to improve contrast without sacrificing output.
しかしながら、第6図に示した螢光体のうち、
例えば540〜550nmに線形発光主波長を持ち緑色
に発光する希土類螢光体としてGd2O2S:Tbを例
示しているが、この他の緑色に発光する希土螢光
体として、例えばY2SiO5:Tbや、Y2O2S:Tb等
も含めて一般にこの種の螢光体は輝度飽和が少な
く、刺激電流密度の大きいところでは非常に明る
い。電流密度の小さいところでは逆に現在一般の
テレビ用等に使われている硫化物螢光体にくらべ
て暗いという特性がある。 However, among the phosphors shown in FIG.
For example, Gd 2 O 2 S:Tb is exemplified as a rare earth phosphor that emits green light and has a linear emission dominant wavelength of 540 to 550 nm, but other rare earth phosphors that emit green light include, for example, Y In general, this type of phosphor, including 2 SiO 5 :Tb, Y 2 O 2 S:Tb, etc., has little brightness saturation and is very bright at high stimulation current density. On the other hand, it has the characteristic of being darker at low current densities than the sulfide phosphors currently used in general televisions and the like.
第7図は希土類螢光体としてGd2O2S:Tb、硫
化物螢光体としてZnS:Cu,Au,Alの電流密度
対輝度特性に関してテレビ用カラーブラウン管に
ガラス板厚10mmに対して1.0%のAd2O3を添加し
たフエースガラスを使用した場合の特性比較図を
示す。一般に20吋程度のカラーテレビ用ブラウン
管の例で考えると、有効螢光面表面積は約1200平
行センチメートルあり画像を形成するための単色
の平均電子ビーム電流は約300〜500μA、ピーク
値で2〜3mAに達する。すなわち、電流密度は
平均的には0.25〜0.42μA/cm2、ピークで1.7〜
2.5μA/cm2位で使われる。このため希土類螢光体
を使用した場合には画面のハイライトの部分は明
るいが平均的な画面では逆に硫化物螢光体の方が
明るいという現象が起る。 Figure 7 shows the current density vs. brightness characteristics of Gd 2 O 2 S:Tb as a rare earth phosphor and ZnS:Cu, Au, and Al as a sulfide phosphor. % Ad 2 O 3 added is used. Considering the example of a CRT for a color television, which is generally about 20 inches in size, the effective fluorescent surface area is about 1200 parallel centimeters, and the monochromatic average electron beam current to form an image is about 300 to 500 μA, with a peak value of 2 to 500 μA. Reaches 3mA. That is, the current density is 0.25 to 0.42μA/cm 2 on average and 1.7 to 0.42μA/cm 2 at the peak.
2.5μA/cm Used in second place. For this reason, when a rare earth phosphor is used, a phenomenon occurs in which the highlight portion of the screen is bright, but on the average screen, the sulfide phosphor is brighter.
一方、これ等の希土類及び硫化物系の螢光体の
体色の面から見ると、希土類螢光体はほとんどが
白色であり、硫化物系は一般に黄色系の体色を持
つている。これ等をNd2O3を含有するフエースガ
ラスと組合せた場合、フエースガラスの光吸収帯
が570〜590nmにわたつて存在するため白色の体
色を持つ希土類螢光体の場合には、螢光体面その
ものの外光反射が大きいことの他にフエースガラ
スの体色(若干赤紫色の体色)がより強調される
ので見る人が好き嫌いが極端になる恐れがある。
しかし硫化物系の黄色の体色のスペクトルは550
〜600nmでエネルギーが大きく、これがフエース
ガラスの吸収帯と近接していて、この吸収帯のエ
ネルギーと補なう結果になるため、硫化物系の螢
光体を混ぜると、フエースガラスの外面から入射
して来る光に対する反射が小さく出来画面のコン
トラストを向上出来る他にフエースガラスの体色
をも緩和する方向に働くためガラスの体色として
も無難な方向へとシフトする。 On the other hand, when looking at the body color of these rare earth and sulfide-based phosphors, most rare earth phosphors are white, and sulfide-based phosphors generally have a yellowish body color. When these are combined with a phase glass containing Nd 2 O 3 , the optical absorption band of the phase glass extends from 570 to 590 nm. In addition to the large reflection of external light on the body surface itself, the face glass body color (slightly reddish-purple body color) is emphasized, so there is a risk that viewers will be extremely picky about it.
However, the spectrum of sulfide-based yellow body color is 550.
The energy is large at ~600 nm, and this is close to the absorption band of the phase glass, and the result is complementary to the energy of this absorption band. Therefore, when a sulfide-based phosphor is mixed, it is possible to reduce the incidence from the outer surface of the phase glass. The reflection of incoming light is small, which improves the contrast of the screen, and also works to soften the color of the face glass, shifting the color of the glass to a safe one.
発明者等の実験では、輝度と体色の両面から考
えて硫化物螢光体と希土類螢光体を混合して使用
し両方の特性を両立させることによつて効果を得
ることを見出した。そこでこの混合比率は硫化物
螢光体1に対して希土類螢光体を重量比で0.5〜
2.0の範囲とすればそれぞれの螢光体を単独で使
用する時よりもメリツトがあることが解つた。 In experiments conducted by the inventors, we have found that effects can be obtained by using a mixture of sulfide phosphors and rare earth phosphors to achieve both properties, considering both brightness and body color. Therefore, this mixing ratio is 0.5 to 1 part sulfide phosphor to 1 part rare earth phosphor by weight.
It was found that using a range of 2.0 is more advantageous than using each phosphor alone.
第8図は一実施例としてZnS:Cu,Au,Alと
Y2O2S:Tbを重量比で1:1の混合による緑色
螢光体の発光スペクトルをガラス板厚10mmあたり
1.0のNd2O3を含むフエースガラスを通して実測
したデータを示した。 Figure 8 shows an example of ZnS: Cu, Au, Al.
The emission spectrum of a green phosphor produced by mixing Y 2 O 2 S:Tb at a weight ratio of 1:1 per 10 mm of glass plate thickness.
Data actually measured through a phase glass containing 1.0 Nd 2 O 3 is shown.
この様にフエースガラス中にNd2O3を含んで光
透過率に波長選択性を持たせた陰極線管の緑色螢
光体として、硫化物螢光体と希土類螢光体を適当
な混合比で混合したものを使うことによつて明る
さ、コントラスト共に良好で、波長選択性を持た
せたフエースガラスの特徴をフルに生かした陰極
線管の構成が出来る様になつた。 In this way, a sulfide phosphor and a rare earth phosphor are mixed in an appropriate mixing ratio to produce a green phosphor for a cathode ray tube, which contains Nd 2 O 3 in the face glass and has wavelength selectivity in light transmittance. By using a mixture of materials, it has become possible to construct a cathode ray tube that takes full advantage of the characteristics of the phase glass, which has good brightness and contrast, and has wavelength selectivity.
第1図はシヤドウマスク式カラー受像管の概略
断面図、第2図は螢光体ドツトとシヤドウマスク
及び電子ビームの関係図、第3図はブラツクマト
リツクス螢光面の説明図、第4図は従来のカラー
陰極線管用フエースガラスの分光透過率特性を示
す図、第5図はこの発明の陰極線管のフエースガ
ラスの分光透過率特性の例を示す図、第6図は代
表的な螢光体の発光スペクトルを示す図である。
第7図は緑色に発光する硫化物螢光体と希土類螢
光体の輝度特性の比較で、第8図は本発明の混合
螢光体を使用した場合の発光スペクトルの一例を
示した。
図中、1はフエースガラス、6B,6G,6R
は螢光体ドツトである。なお、図中、同一符号は
同一または相当部分を示す。
Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of a shadow mask type color picture tube, Fig. 2 is a diagram of the relationship between phosphor dots, a shadow mask, and an electron beam, Fig. 3 is an explanatory diagram of a black matrix phosphor surface, and Fig. 4 is a conventional one. FIG. 5 is a diagram showing an example of the spectral transmittance characteristics of the face glass for a color cathode ray tube of the present invention, and FIG. 6 is a diagram showing the light emission of a typical phosphor. It is a figure showing a spectrum.
FIG. 7 shows a comparison of the brightness characteristics of a green-emitting sulfide phosphor and a rare earth phosphor, and FIG. 8 shows an example of the emission spectrum when the mixed phosphor of the present invention is used. In the figure, 1 is face glass, 6B, 6G, 6R
is a fluorescent dot. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
し、その内面に複数の発光色の螢光体によつて構
成される螢光面を持つ陰極線管において、該螢光
面の緑色螢光体として硫化物系螢光体と希土類系
螢光体を各重量比で1:0.5〜2.0になる様な割合
で混合したものを使用したことを特徴としたカラ
ー陰極線管。1. In a cathode ray tube containing neodymium oxide in the face glass and having a fluorescent surface composed of phosphors of a plurality of emission colors on the inner surface, sulfide is used as the green phosphor of the fluorescent surface. A color cathode ray tube characterized by using a mixture of a rare earth phosphor and a rare earth phosphor at a weight ratio of 1:0.5 to 2.0.
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Publication Number | Publication Date |
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JPS57132644A JPS57132644A (en) | 1982-08-17 |
JPS6359501B2 true JPS6359501B2 (en) | 1988-11-18 |
Family
ID=11934616
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1710181A Granted JPS57132644A (en) | 1981-02-06 | 1981-02-06 | Color cathode-ray tube |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS57132644A (en) |
-
1981
- 1981-02-06 JP JP1710181A patent/JPS57132644A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS57132644A (en) | 1982-08-17 |
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