WO1996036064A1 - Tube cathodique couleur - Google Patents

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Atsushi Sakata
Tomohisa Uba
Shigeo Ando
Masaru Nagashima
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Sony Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to a color cathode ray tube (hereinafter, referred to as color CRT) suitable for use in a color display device.
  • color CRT color cathode ray tube
  • color CRTs in particular, in color CRTs used for high-definition display devices such as computer displays and large-screen display devices, raising the brightness has been a problem for some time.
  • Conventional techniques for increasing the brightness of a CRT include increasing the voltage applied to the CRT anode, increasing the electron beam current from the power source of the electron gun, and phosphor screen. A method of improving the luminous efficiency of the phosphor itself has been adopted.
  • Increasing the electron beam current from the cathode of an electron gun generally has the problems of deteriorating the focus, shortening the emission life of the power source, and shortening the life of the electron gun. appear.
  • the amplification circuit of the electron beam current is in a high frequency range, and it is difficult to increase the electron beam current.
  • color CRTs basically have three types of phosphor stripes (or dots), R (red), G (green), and B (blue), and the beam from the electron gun is The phosphor emits light when struck. actually In the visible light emission region that is used, the more the electron beam hits the phosphor screen, the higher the brightness. That is, it can be said that the brightness of a specific phosphor is proportional to the electron beam current.
  • the luminous efficiency (the degree of brightness for the same beam current, that is, the brightness) differs between the R, G, and B phosphors.
  • the phosphor of R generally has the worst luminous efficiency. Therefore, it is necessary to increase the electron beam current in order to increase the luminance of R.
  • the beam current is limited by the above-mentioned circuit or the life of the electron gun, so that the beam current that can be passed is limited. Therefore, the beam current of G and B is set so that the beam current of R is increased as much as possible and a balance between R, G, and B can be obtained under this condition. That is, the beam currents for the phosphors G and B are set lower than the maximum possible current.
  • the overall brightness of CRT is currently determined by the luminous efficiency of R.
  • FIG. 3B shows a typical phosphor layer of a 20-inch size computer display.
  • the dimension from phosphor R to the next phosphor R is about 0.3 mm, and each of the phosphor stripes R (red), G (green), and B (blue) viewed through the panel glass
  • the width dimension w P and the width dimension wc of the carbon strip are both approximately the same, approximately 0.05 mm (50 ⁇ m). This 5 0 ⁇ m Even if the phosphor is applied to a very narrow width, the thickness of the phosphor layer has a certain limit.
  • the ratio of the carbon stripe width W C of the phosphor screen to the phosphor stripe width w P was changed, and the carbon stripe width W P was made narrower. considered Erareru also a child of thickening the phosphor be sampled La Yi-flops width w P.
  • color misalignment is likely to occur due to slight mis-landing (positional misalignment between the electron beam and the phosphor strip), and the image quality deteriorates.
  • the transmittance of the panel glass and the safety glass (SP safety glass) 1 of the CRT between the phosphor shown in Fig. 3A and the human eye is increased.
  • the overall transmittance of the safety glass 1 and the panel glass 3 is generally reduced to about 40 to 80% (described later in detail with reference to FIG. 3C). ).
  • An object of the present invention is to provide a CRT with improved brightness in the above-mentioned situation without changing the conventional electron gun, luminous layer, and the like. Disclosure of the invention
  • the CRT according to the present invention as a panel or a safety panel used in front of a color cathode ray tube, spectroscopically measures electromagnetic waves having a wavelength of about 580 to 700 nm.
  • Spectral transmittance for electromagnetic waves with a wavelength around 430 nm and wavelength 530 Glass is used that has characteristics relatively higher than the spectral transmittance for electromagnetic waves in the vicinity of nm.
  • the luminous efficiencies of the R, G, and B phosphors are different, and the luminous efficiency of the R phosphor is generally the worst among currently used phosphors.
  • glass with a relatively high spectral transmittance for electromagnetic waves with wavelengths around 580 to 700 nm is used for both or one of the panel glass and the safety panel glass.
  • the light emission in the R region efficiently passes through the glass, so that the luminance can be increased.
  • the beam current is increased because there is room for the beam current, and the balance between R, G, and B is taken.
  • FIG. 1 is a diagram showing a CRT according to the present embodiment, where A is a cross-sectional view of the CRT, and B is a graph showing the spectral transmittance characteristics of this safety glass.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the function and effect of the safety glass used in the CRT according to the present embodiment, where A shows the spectral relative energy characteristics of the color phosphor RGB, and B shows the graph of FIG. It is the same and shows the spectral transmittance characteristics of the safety glass.
  • FIG. 3 is a view for explaining the CRT
  • A is a cross-sectional view of the CRT
  • B is a partially enlarged view of the safety glass, panel glass, and the phosphor layer
  • C is a state where external light is reflected.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a CRT according to the present embodiment.
  • the CRT of this example shown in Fig. 1A is located in front of the phosphor screen.
  • the bronze glass is adopted as the safety glass 1 to be used.
  • the bronze glass used in this example is a single-paned glass.
  • the glass type is a heat-absorbing plate glass, the glass type is bronze vane, the product type code is BZFL 3, and the total visible light transmittance is 72.9. % (For a thickness of 3 mm).
  • the other elements such as the electron gun (not shown) and the phosphor layer 5 that constitute the CRT are the same as those of the conventional CRT.
  • the conventional CRT is a “glass” as a safety glass.
  • Legal Glass was used.
  • the gray glass is a veneer glass
  • the type is a heat-absorbing plate glass
  • the glass type is a green plate
  • the type code is GRFL 3
  • the total visible light transmittance is 72.4% (thickness 3 mm In the case of).
  • Fig. 1B is a graph showing the spectral transmittance characteristics (broken line) of a bronze glass used as a safety glass in the CRT of the present embodiment, where the horizontal axis represents the wavelength (nm), The vertical axis indicates transmittance [%].
  • the spectral transmittance characteristics (solid line) of the gray glass used in the conventional CRT are also shown.
  • the transmittance [%] in each of the RGB light-emitting regions for bronze glass and gray glass is as follows. Glass type B (430 nm) G (530 nm) R (580 to 700 nm) Bronze (Example) 71.0 71.0 7400 to 80.7 Gray (Comparative example) 73.3 72.0 71.2 to 80.7 In both the light emitting region and the light emitting region of B, It can be seen that the transmittance of bronze glass is relatively lower than that of gray glass. In addition, it can be seen that the transmittance of bronze glass is relatively higher than that of gray glass through the R emission region. '
  • FIG. 1B is a diagram showing spectral characteristics (a shape of a spectrum) of each of the R, G, and B color phosphors.
  • the horizontal axis indicates the wavelength of light emitted from the phosphor [nm], and the vertical axis indicates the relative energy e of the light emission. Note that the phosphor itself of R, G, and B is the same as the conventional phosphor, and thus the spectral characteristics of this phosphor are the same as those of the conventional CRT.
  • FIG. 2B is the same as FIG. 1B, that is, the spectral transmittance characteristics of the safety panel 1.
  • the horizontal axis indicates the wavelength ⁇ [nm], and the vertical axis indicates the transmittance [%].
  • the position of the value of the wavelength ⁇ on the horizontal axis is aligned so that the relative energy e of the phosphor with respect to the emission wavelength of each phosphor and the safety glass The transmittance t of the light source can be easily read.
  • the human eye perceives light as visible light (electromagnetic waves with a wavelength of 380 nm to 780 nm) in the range indicated by the wavelength (nm) on the horizontal axis. Within this wavelength range, the color is felt by the relative energy value (spectrum shape) on the vertical axis emitted from each phosphor.
  • electromagnetic waves with a wavelength around 430 nm are perceived as B (blue), while electromagnetic waves with a wavelength around 530 nm are G (green) color, electromagnetic wave around 580 to 700 nm is R (red
  • a characteristic curve having a peak (peak) of relative energy near 430 nm is the spectral characteristic of the phosphor of B
  • a characteristic curve having a peak of relative energy near 530 nm of the phosphor of G is Spectral characteristics, 5
  • a characteristic curve having a plurality of peaks of relative energy near 80 to 700 nm is the spectral characteristic of the R phosphor.
  • Fig. 2A basically, the larger the area of each peak (integrated value of the spectral characteristic curve), the brighter it is, that is, the higher the brightness. Also, if each mountain is thin, it looks vivid, that is, the color purity is high.On the other hand, if the mountain is thick, the color is muddy, the R phosphor is whitish red, the G phosphor is whitish green, and the B phosphor is The phosphor appears to be whitish blue and cloudy, that is, the color purity is low.
  • the spectral transmittance characteristics of the safety glass shown in Fig. 2B since the bronze glass is used as the safety glass, this spectral characteristic is different from the conventional one.
  • the transmittance of each of the RGB light-emitting regions for the bronze glass (this embodiment) is the same for the G light-emitting region and the B light-emitting region. It can be seen that the transmittance is relatively lower than that of glass (conventional example). It can also be seen that the transmittance of bronze glass is relatively higher than the transmittance of gray glass through the R emission region.
  • a safety glass having the spectral transmittance characteristics shown in Fig. 2B has the following effects for the viewer who sees the emission of the RGB phosphor through this safety glass.
  • the G and B phosphors are the same as the conventional ones, so the emission energies e 6 and e B are the same as the conventional ones.
  • this light emission is viewed through bronze glass having relatively low transmittances t c and t B in the light-emitting region, it appears relatively darker than when viewed through conventional glass.
  • the beam current is maximized in the R light emission region as much as possible, and in the G and B light emission regions, the respective beam currents are set lower by balancing the brightness of R at this time.
  • the observer's eyes can see that the luminance of R increases and the luminance of G and B decreases as compared with the related art.
  • the G and B beam currents are increased and made brighter than before.
  • the G and B beam currents are not the maximum possible currents as described above, but each beam current can be increased because there is still room.
  • the brightness of each of R, G, and B is increased by increasing the beam current of G and B to compensate for the decrease in brightness due to the decrease in the transmittance of bronze glass.
  • the brightness of the entire color CRT increases. Next, the increase in luminance was confirmed by calculation.
  • the reference white of the NTSC system is D65 (average white of sunlight, color temperature of about 650K) and D93 (a slightly bluish white color considering general taste, color temperature of about 93). 0 0 K) in some cases.
  • the CRT using bronze glass as the safety glass in this embodiment has a transmittance (approximately 80%) for peaks in the wavelength range of 680 to 720 [nm]. 881.5%) is the same as the transmittance of the conventional gray glass, but the transmittance for the peaks in the wavelength range of 590 to 640 [nm] (approximately 74.0 to 7 4.5%) is relatively higher than the transmittance of the conventional gray glass (about 71.0 to 71.6%). That is, compared with the glass, the bronze glass according to the present embodiment has a wavelength of 580 since the transmitted light of the phosphor R in the 590-640 [nm] region is relatively large. It can be seen that the effect of the transmitted light of the phosphor R in the region of ⁇ 640 [nm] is relatively low. As a result, the color purity is improved in the R emission region.
  • CRT brightness is usually measured in white (white) as specified by D93 or D65.
  • the quality of the CRT image quality is greatly affected by the ratio of the high-level luminance to the black level luminance of the screen, that is, the contrast ratio. Even if the brightness increases, if the contrast C decreases, the image quality decreases. Contrast C is
  • C CRT luminance / reflected light reflected on CRT screen
  • the CRT reduces the transmittance of the panel glass and the safety glass 1 so that the reflected light (2) and (3) that pass through the panel glass and the safety glass twice back and forth is transmitted.
  • the contrast C is improved by attenuating by the square of (that is, reducing the reflectance) (the overall transmittance of the safety glass and the panel glass is 40 to 80%).
  • the use of a CRT with a reduced transmittance called a blackface is commonly used.
  • the overall transmittance is substantially the same for bronze glass and gray glass. Therefore, the contrast C is increased by the amount corresponding to the luminance of the CRT described above. Strictly speaking, blue glass has a higher transmittance of 0.33%, but it can be expected that the brightness will improve by about 5%, so it is considered to have no effect.
  • the spectral transmission of the R luminous region of the safety glass Use a glass whose transmittance is higher than the spectral transmittance of each of the G and B emission regions, set the beam current for the R phosphor as high as possible, and set each beam current for G and B.
  • the glass is similar to the safety glass in that the glass exists between the phosphor layer 5 and the viewer. Therefore, the items related to the glass transmittance described in the present embodiment can be applied to the safety glass and / or the panel glass.
  • the transmittance of safety glass in the present embodiment (t R, t G, t B) by also adjust with is characterized by the this improvement of luminance have found that it can be achieved.
  • This embodiment can be said to be a technique for compensating for the current variation in the luminous energy (luminance) e R , eo, e B of the phosphor with the transmittance t R , t, t B of the safety glass. Therefore, the essence of the present invention is considered as follows.
  • Contrast C is
  • the reflectance is almost the same and the CRT Contrast C is improved by improving the luminance.
  • the brightness of CRT, external light, and reflectivity are independent variables, it is possible to obtain glass with 5% higher transmittance without changing contrast C.
  • the reflectance is proportional to the square of the transmittance.
  • the adjustment is made among the three parameters of the beam current, the light emission energy (brightness), and the transmittance of the safety glass described above.
  • the beam currents i R , i G, and i B are preferably the same or as close to each other as possible from the viewpoint of the life of the electron gun. It is desirable that the luminous energies (luminance) e R , e G, and e B of the phosphor be as close as possible or have a desired ratio from the viewpoint of generating other colors such as white.
  • the transmittances t R , tc, and t ⁇ of the safety glass are desirably the same or as close to each other as possible from the viewpoint that the color does not change unnaturally due to the glass transmission.
  • the brightness of CRT can be further improved.

Description

明細書
発明の名称 カ ラ一陰極線管 技術分野
本発明は、 カ ラー表示装置に使用して好適なカ ラー陰極線管 ( 以下、 カ ラー C R Tという。 ) に関する。 背景技術
カ ラー C R Tにおいて、 特にコ ン ピュータデ ィ スプレイ のよ う な高精細度の表示装置ゃ大画面の表示装置に使用されるカ ラー C R Tでは、 輝度を上げる こ とが以前から問題となっている。
C R Tの輝度を上げるための従来技術と して、 C R Tのァノ ー ドに印加される電圧を高く する方法、 電子銃の力ソ一ドからの電 子ビーム電流を大き く する方法、 蛍光面の蛍光体自体の発光効率 を改良する方法等が採用されている。
しかし、 C R Tのァノ ー ドに印加される電圧を高く する方法は 、 消費電力が高く なり、 また放電という C R Tにとつては致命的 な不良が発生し易 く なる。 また偏向ヨーク ( D Y ) の偏向能率が 低下し、 特に高精細度 C R Tでは偏向ヨーク の発熱という問題を 発生する。
電子銃のカ ソー ドからの電子ビーム電流を大き く する方法は、 一般にフ ォーカ スが劣化し、 また力 ソー ドのエ ミ ッ ショ ンラ イ フ が短く なり電子銃の寿命が短く なる問題が発生する。 また、 高精 細度 C R Tでは電子ビーム電流の増幅回路が高周波の領域になり 、 電子ビーム電流を大き く とる こ と自体難し く なる。
更に、 カ ラー C R Tでは基本的に R (赤色) , G (緑色) , B (青色) の 3種類の蛍光体ス ト ラ イ プ (又は ド ッ ト ) があり、 電 子銃からのビームが当たるこ とによ り蛍光体が発光する。 実際に 使用される可視光線の発光領域では、 蛍光面に電子ビームが沢山 当たればそれに応じて輝度は高く なる。 即ち、 特定の蛍光体の輝 度は電子ビーム電流に比例するといえる。
ところが、 R , G , B各蛍光体の間では、 発光効率 (同一のビ ーム電流に対する明るさの程度、 即ち輝度) が相異なる。 現在開 発され使用されている蛍光体では一般的に Rの蛍光体の発光効率 が一番悪い。 そこで、 Rの輝度を高く するために、 電子ビーム電 流を大き く する こ とが必要になる。 しかし、 ビーム電流も上述の 回路上又は電子銃の寿命から定まる制約があるため、 流せるビー ム電流に限度がある。 従って、 Rのビーム電流を可能な範囲で大 き く して、 この条件の下で R G B間のバラ ンスがとれるように、 G , Bに対するビーム電流を設定している。 即ち、 蛍光体 G , B に対するビーム電流は、 可能な最大電流より も低めに設定されて いる。 このよ う に、 C R Tの全体的な輝度は Rの発光効率によつ て決まってしま う のが現状である。
更に、 蛍光面の蛍光体自体の発光効率を改良する方法は、 従来 より継続的に研究され続けているが、 最近では頭打ちの状態にあ る。
また、 蛍光体層を厚く 塗布して蛍光体の量を相対的に多 く する こ とによって輝度を上げえる こ とも考えられる。 しかし、 最近は 、 C R Tの高精細度化を達成するため蛍光面の蛍光体ス ト ライ プ が細 く なり、 これに伴い蛍光体層が薄く なり蛍光体の量が少な く なるため輝度が低下する。 第 3図 Bに、 サイ ズ 2 0 イ ンチのコ ン ピュータディ スプレイ の典型的な蛍光体層を示す。 蛍光体 Rから 次の蛍光体 R迄の寸法は約 0 . 3 m m、 パネルガラスを介して見 た R (赤色) , G (緑色) , B (青色) の各蛍光体ス ト ラ イ プの 幅寸法 w P 及びカーボ ンス ト ラ イ プの幅寸法 w c は、 いずれも略 同じ約 0 . 0 5 m m ( 5 0 〃 m ) 程度である。 この 5 0 〃 mとい う極細の幅に蛍光体を塗布しても、 蛍光体層の厚さは一定の限界 力 ある。
輝度を向上させるため、 蛍光面のカーボンス ト ライ プ幅 W C と 蛍光体ス ト ラ イ プ幅 w P の比を変え、 カーボンス ト ラ イ プ幅 W P を細 く して、 その分蛍光体ス ト ラ イ プ幅 wP を太く する こ と も考 えられる。 しかしこの場合、 僅かな ミ ス ラ ンディ ング (電子ビー ムと蛍光体ス ト ライ プの位置ズレ) で色ズレが生じ易 く なり 、 画 質が低下する。 特に高精細度 C R Tは蛍光体ス ト ラ イ プ幅 w P 及 びカーボンス ト ラ イ プ幅 w c が細いので、 ミ ス ラ ンデ ィ ングに対 する余裕度が僅かしかな く 、 この蛍光体ス ト ラ イ プ幅を太く する 試みも難しい。
そこで同じ蛍光体を使用して、 第 3図 Aに示す蛍光体と人間の 目 との間にある C R Tのパネルガラ スや安全ガラ ス ( S P safe ty glass) 1 の透過率を上げるこ とによ り C R Tの輝度を向上す る試みを検討したが、 この場合には透過率の 2乗でコ ン ト ラス ト が劣化する という問題を伴うので難しい。 従って、 安全ガラ ス 1 とパネルガラス 3 の総合的な透過率は 4 0 〜 8 0 %程度に落と し たものが一般的である (後で、 第 3図 Cを用いて詳し く 説明する 。 ) 。
本発明は、 上述のよ う な状況において、 従来の電子銃, 発光体 層等を変更せずに、 輝度を向上させた C R Tを提供するこ とを目 的とする。 発明の開示
本発明にかかる C R Tは、 カ ラー陰極線管の前面に使用される パネ ルガラ ス及び安全パ ネ ルガラ スの両方又はいずれか一方と し て、 波長 5 8 0 〜 7 0 0 n m付近の電磁波に対する分光透過率が 波長 4 3 0 n m付近の電磁波に対する分光透過率及び波長 5 3 0 n m付近の電磁波に対する分光透過率より も相対的に高い特性を 有するガラスを用いている。
R , G , B各蛍光体の間では発光効率が相異なり、 現在使用さ れている蛍光体では一般的に Rの蛍光体の発光効率が一番悪い。 上述のようにパネルガラス及び安全パネルガラスの両方又はいず れか一方と して、 波長 5 8 0 〜 7 0 0 n m付近の電磁波に対する 分光透過率が相対的に高い特性を有するガラ スを使用するこ とに より、 Rの領域の発光はガラスを効率よ く 通過するので輝度を高 く するこ とが出来る。 なお、 Gと Bの発光領域では、 ビーム電流 に余裕があるためビーム電流を増加して、 R G B間のバラ ンスを と っている。 図面の簡単な説明
第 1 図は、 本実施例にかかる C R Tを示す図であり、 Aは C R Tの横断面図を示し、 B はこの安全ガラ スの分光透過率特性を示 すグラ フである。
第 2図は、 本実施例にかかる C R Tに使用される安全ガラ スの 作用 · 効果を説明する図であり、 Aはカ ラー蛍光体 R G B の分光 相対エネルギ特性を示し、 B は第 1図と同じであり安全ガラ スの 分光透過率特性を示している。
第 3図は、 C R Tを説明する図であり、 Aは C R Tの横断面図 であり、 Bは安全ガラス, パネルガラス及び蛍光体層の部分拡大 図であり、 Cは外部光線が反射する状態を説明する図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 添付図面を参照しながら本発明に係る C R Tの一実施例 を説明する。 第 1 図は、 本実施例にかかる C R Tを説明する図で ある。 第 1 図 Aに示す本実施例の C R Tは、 蛍光面の前面に位置 する安全ガラ ス 1 と して 「ブロ ンズガラ ス 」 を採用 している。 本 実施例で使用したブロ ンズガラスは、 単板ガラ スであり、 ガラ ス 種別は熱線吸収板ガラ ス、 ガラ ス品種はブロ ンズベーン、 品種略 号は B Z F L 3、 可視光総合透過率 7 2 . 9 % (扳厚 3 m mの場 合) により特定し得る。 なお、 C R Tを構成する電子銃 (図示せ ず。 ) , 蛍光体層 5等の他の要素は、 従来の C R Tと同じである これに対し、 従来の C R Tは、 安全ガラ ス と して 「グ レーガラ ス 」 を使用していた。 グレーガラ スは、 単板ガラ スであり、 種別 は熱線吸収板ガラ ス、 ガラ ス品種はグ レーべ一ン、 品種略号は G R F L 3、 可視光総合透過率 7 2 . 4 % (板厚 3 m mの場合) に て特定される。
ブ口 ンズガラス (本実施例) 及びグレーガラ ス (従来技術) と も、 例えば日本板ガラ ス株式会社から商業的に入手できる。
第 1図 B は、 安全ガラ ス と して本実施例の C R Tに使用される ブロ ンズガラ スの分光透過率特性 (破線) を示すグラ フで、 こ こ で横軸は波長ス 〔 n m〕 、 縦軸は透過率 〔%〕 を示している。 な お、 比較例と して従来の C R Tに使用されるグレーガラ スの分光 透過率特性 (実線) を同時に示す。
第 1 図に示すように、 ブロ ンズガラ ス及びグ レーガラ スに閔す る R G Bの各発光領域における透過率 〔%〕 は次のようになって いる。 ガラ ス種類 B (430nm) G (530nm) R (580〜700nm) ブロ ンズ (本実施例) 71.0 71.0 74·0〜80.7 グ レー (比較例) 73.3 72.0 71.2〜 80.7 第 1図 Bから、 Gの発光領域及び B の発光領域ではいずれも、 プロ ンズガラ スの透過率は、 グレーガラ スの透過率より相対的に 低いことが分かる。 また、 Rの発光領域を通じて、 ブロ ンズガラ スの透過率は、 グ レーガラ スの透過率より、 相対的に高いこ とが 分かる。 '
従来は、 安全ガラ スの分光透過率特性が R G B発光領域で略均 等であって特定の色が付かないガラ ス材料を選択するのが常識で あった。 しかし、 本実施例では、 第 1 図 Bに示すよう に R G Bの 各蛍光体の発光に対応して、 所望の R G B発光領域の分光透過率 特性を有するよう な安全ガラ スを選択するこ とに特徴がある。 第 2図を用いて、 C R Tの安全ガラスと してこのようなブロ ン ズガラスを使用した C R Tの作用 · 効果を説明する。 第 2図 Aは 、 R , G , Bの各カ ラー蛍光体の分光特性 (スぺク ト ルの形) を 表す図である。 横軸は蛍光体からの発光の波長ス 〔 n m〕 、 縦軸 はこの発光の相対エネルギ eを示している。 なお、 R , G, B と も蛍光体自体は従来と同じであるため、 この蛍光体の分光特性は 従来の C R Tと同じである。
第 2図 Bは第 1 図 B と同じ図、 即ち安全パネル 1 の分光透過率 特性を表す。 横軸は波長 λ 〔 n m〕 、 縦轴は透過率 〔%〕 を示し ている。 なお、 第 2図 Aと第 2図 B は、 横軸の波長 λ の値の位置 が整合する.ように配置され、 各蛍光体毎の発光の波長ス に対する 蛍光体の相対エネルギ e及び安全ガラ スの透過率 t が容易に読み 取れるよう になつている。
第 2図 Aを参照願いたい。 先ず人間の目が光と感じるのは可視 光線 (波長 3 8 0 n m〜 7 8 0 n mの電磁波) で、 ほぼ横軸の波 長ス 〔 n m〕 で図示されている範囲である。 この波長ス の範囲内 で、 各蛍光体から発光する縦軸の相対エネルギー値 (スぺク トル の形) によって色を感じる。 人間の目には、 波長 4 3 0 n m付近 の電磁波は B (青) の色に感じ、 5 3 0 n m付近波長の電磁波は G (緑) の色に感じ、 5 8 0 〜 7 0 0 n m付近の電磁波は R (赤
) の色に感じられる。
従って、 4 3 0 n m付近に相対エネルギの山 ( ピーク ) がある 特性曲線が Bの蛍光体の分光特性であり、 5 3 0 n m付近に相対 エネルギの山がある特性曲線が Gの蛍光体の分光特性であり、 5
8 0 〜 7 0 0 n m付近に複数の相対エネルギの山がある特性曲線 が Rの蛍光体の分光特性である。
第 2図 Aにおいて、 基本的に各々の山の面積 (分光特性曲線の 積分値) が大きければ明る く感じ、 即ち輝度が高い。 また、 各々 の山が細ければ鮮やかに見え、 即ち色純度が高く なり、 反対に山 が太ければ色は濁って、 R の蛍光体は白っぽい赤色、 Gの蛍光体 は白っぽい緑色、 Bの蛍光体は白っぽい青色に濁って見え、 即ち 色純度が低く なる。
次に、 第 2図 Bに示す安全ガラ スの分光透過率特性を参照され たい。 本実施例では安全ガラスと してブロ ンズガラスを採用して いるため、 この分光特性は従来のものとは異なる。 第 1図を用い て説明したように、 ブロ ンズガラス (本実施例) に関する R G B の各発光領域における透過率は、 Gの発光領域及び Bの発光領域 ではいずれも、 ブロ ンズガラ スの透過率はグレーガラス (従来例 ) の透過率より相対的に低いこ とが分かる。 また、 Rの発光領域 を通じて、 プロ ンズガラスの透過率はグレーガラスの透過率より 相対的に高いこ とが分かる。
第 2図 B の分光透過率特性をもつ安全ガラ スを使用する こ とに より、 この安全ガラスを介して R G B蛍光体の発光を見る観視者 には、 次のよう な効果がある。
( 1 ) 発光効率の一番悪い Rの発光領域では、 Rの蛍光体自体は 従来と同じためその発光エネルギ e R は従来と同じであるが、 R の発光領域の透過率 t R が相対的に高いブロ ンズガラ スを介して この発光を見た時、 従来のグ レーガラ スを介して見た時に比較し て、 相対的に明る く 見るこ とが出来る。
( 2 ) 発光効率の比較的良い G , Bの 2つの発光領域では、 G, Bの蛍光体は従来と同じためその発光エネルギ e 6 , e B は従来 と夫々同じであるが、 G, Bの発光領域の透過率 t c , t B が相 対的に低いブロ ンズガラスを介してこの発光を見た時、 従来のグ レーガラ スを介して見た時に比較して、 相対的に暗く 見える。 従来は、 Rの発光領域で可能な限り ビーム電流を最大にして、 G , Bの発光領域ではこの時の Rの明るさに対しバラ ンスを取つ て夫々のビーム電流を低めに設定していた。 本実施例では、 観視 者の目には、 従来に比較して、 Rの輝度が上がって見え且つ G , Bの輝度が下がって見える。 従って、 R, G , B間の輝度のバラ ンスを取るため、 G, Bの各ビーム電流を従来より増加し明る く している。 G , Bの各ビーム電流は、 上述のように可能な最大電 流ではな く 、 まだ余裕があるので夫々のビーム電流を上げるこ と は可能である。 こ う して、 (観視者の目に見える) Rの明るさが 上がった分及び ( R発光領域に関するブロ ンズガラ スの透過率上 昇による明るさ上昇分及び G , B発光領域に閩するブロ ンズガラ スの透過率減少による明るさ減少分を補償するために) G, Bの ビーム電流を増加して明るさを上异させた分だけ、 R , G , B各 々 の明るさは上昇し、 カラー C R T全体と して輝度が上がる。 次に、 計算によってこの輝度の上昇を確認した。 N T S C方式 の基準白色は、 D 6 5 (太陽光の平均的白色, 色温度約 6 5 0 0 K ) の場合と D 9 3 (—般の好みも考慮した少し青っぽい白色, 色温度約 9 3 0 0 K ) の場合がある。 D 9 3で計算した結果は、 安全パネルが無い時の透過率を 1. 0 とするとブロ ンズガラス ( 本実施例) を使用する と透過率は 0. 7 3 9 となり、 グレーガラ ス (従来技術) を使用する と 0. 7 1 5 となった。 従って、 0. 7 3 9 / 0. 7 1 5 = 1 . 0 3 3 6 だけ R、 即ち白色 (ホ ワ イ ト ) の輝度が上がる。
次に、 本実施例では、 従来技術に対して色純度が相対的に良く なる こ とについて説明する。 この色純度の向上は、 Rの発光領域 で良く なつている。 第 2図 Aの蛍光体の分光特性曲線に示すよう に、 Rの発光領域 5 8 0 〜 7 0 0 〔 n m〕 付近では相対エネルギ e R の複数の山がある。 色純度は、 上述したよう に、 山が細けれ ば鮮やかに見え、 即ち色純度が高く なる。 従って、 波長 5 8 0 〜 6 4 0 〔 n m〕 にある山 (ピーク ) に関する透過率 t R を上げる 力、、 又は波長 6 8 0 〜 7 1 0 〔 n m〕 にある山に関する透過率 t を下げる こ とが出来れば、 Rの色純度は向上する。
本実施例の安全ガラ ス と してブロ ンズガラ スを使用した C R T は、 第 2図 Bに示すよう に、 波長 6 8 0〜 7 2 0 〔 n m〕 領域に ある山に対する透過率 (約 8 0〜 8 1 . 5 % ) は、 従来のグレー ガラ スの透過率と同じであるが、 波長 5 9 0 〜 6 4 0 〔 n m〕 領 域にある山に対する透過率 (約 7 4. 0〜 7 4. 5 %) は、 従来 のグ レーガラ スの透過率 (約 7 1 . 0〜 7 1 . 6 %) に比較して 相対的に高く なつている。 即ち、 グ レーガラ スに比較して、 本実 施例に係るブロ ンズガラ スでは、 5 9 0 〜 6 4 0 〔 n m〕 領域に おける蛍光体 Rの透過光が比較的大きいため、 波長 5 8 0 〜 6 4 0 〔 n m〕 領域における蛍光体 Rの透過光の影響が、 相対的に低 く なるこ とが分かる。 この結果、 Rの発光領域において色純度が 向上する。
C R Tの輝度は通常、 D 9 3又は D 6 5 で規定される白色 (ホ ワイ ト ) で測定される。 従来ではおおよそ、 R : G : B = 2 : 7 : 1 の割合で発光させる と白色が得られている。 本実施例のよう に Rの色純度を上げる こ とが出来る と、 赤色正味の部分が多 く な るため、 Rの割合を相対的に減少するこ とが出来る。 例えば 1 . 8 : 7. 1 : 1 . 1 の割合で同じ白色が得られる と仮定する。 し かし、 従来 Rは、 値 2 に相当する輝度まで光らせる こ とが出来た ので、 ( 1 . 8 : 7. 1 : 1 . 1 ) の割合全体を 2 / 1 . 8 = 1 . 1 倍するこ とが可能である。 従って、 この場合色純度の向上よ り総合的輝度、 即ち白色の輝度は 1 . 1 倍になる。
このように、 Rの発光領域において透過率が相対的に高いブ口 ンズガラスを使用する ことは Rの発光体のスペク ト ルに対し丁度 ノ ン ドバスフ ィ ルタを適用したの と同じ様にな り 、 Rの色純度が 上がり、 この結果と して輝度が上がるこ とになる。
この色純度に伴う輝度の上昇を計算により確認した。 色度に注 目 して D 9 3 の白色 (ホワイ ト ) 1 0 0 〔 c d /m2 〕 の時の R の輝度を計算した。 ブロ ンズガラスでは 2 1 . 3であり、 グレー ガラスでは 2 1 . 8であった。 従って、 従来のグ レーガラスを 使用した場合を 1 0 0 〔 c d / m 2 〕 とすると、 ブロ ンズの時は 、 1 0 0 X ( 2 1 . 8 / 2 1 . 3 ) = 1 0 2. 3 5 ( c d /m 2 〕 と、 2. 3 5 %明る く なる。
これら透過率の上舁及び色純度の上异の効果を合計する と、 1 0 2. 3 5 c d /m2 ) X I . 0 3 3 6 = 1 0 5. 7 ( c d / m 2 となり、 結局 5. 7 %明る く なる、 即ち輝度が上昇するこ とが計算によっても確かめられた。 D 6 5 の場合も、 同様の計算 で 5. 0 %輝度が上昇するこ とが確かめられた。
次に、 コ ン ト ラ ス ト に付いて検討する。 C R T画質の善し悪し は画面のハイ ラ イ ト輝度と黒レベル輝度との比、 即ちコ ン ト ラ ス ト比によって大き く左右される。 たとえ輝度が上がったと しても コ ン ト ラス ト Cが低下すれば、 画質は落ちる。 コ ン ト ラス ト Cは
C = C R Tの輝度/反射光の C R T画面に映った輝度
= C R Tの輝度/ (外光 X反射率) で表される。
第 3図 Cに示すよう に、 安全ガラ ス付きの C R Tを見る場合、 室内照明などの外部周囲光 (外光) が画面に入射する と、 安全ガ ラ ス表面による反射光 ( 1 ) , 蛍光体層側のパネルガラ ス 1 の表 面による反射光 ( 2 ) 及び蛍光体による反射光 ( 3 ) が発生する 。 このう ち、 反射光 ( 2 ) 及び反射光 ( 3 ) は、 蛍光面の発光に 混ざるので黒レベル輝度を上げて、 見かけ上コ ン ト ラ ス ト比を小 さ く するため問題となる。
この場合、 C R Tはパネルガラスや安全ガラス 1 の透過率を下 げるこ とによ り パネルガラ ス と安全ガラ ス中を往復で 2度通過す る反射光 ( 2 ) , ( 3 ) を透過率の 2乗で減衰して (即ち、 反射 率を減少させて) コ ン ト ラス ト Cを向上させている (従って、 安 全ガラ ス とパネルガラ スの総合的な透過率は 4 0 〜 8 0 %程度に 落と したものが一般的に使用されている。 また、 ブラ ッ クフヱイ スと称される透過率を落とした C R Tが使用されているのはこの ためである。 ) 。 本実施例では、 総合的な透過率はブロ ンズガラ スとグレーガラスとでは略同じである。 従って、 上述した C R T の輝度の上舁分だけコ ン ト ラ ス ト C も上がる。 なお厳密には、 ブ 口 ンズガラ スの方が 0 . 3 3 %透過率が高いが、 輝度が 5 %程度 向上するのこ とが期待できるため影響ないと考えられる。
以上により、 本実施例では、 現在開発されている R G B蛍光体 では Rの発光効率が G , Bの発光効率に比較して相対的に低いた め、 安全ガラ スの R の発光領域の分光透過率が G , B の発光領域 の各分光透過率より も相対的に高いガラ スを使用し、 Rの蛍光体 に対するビーム電流を可能な範囲で高く 設定し、 G及び Bに対す る各ビーム電流を Rの輝度とバラ ンスを取って夫々設定するする 実施例を説明した。
なお、 本実施例と して安全ガラ スに付いて説明したが、 パネル ガラスも蛍光体層 5 と観視者との間に存在するガラスという点で 安全ガラ ス と同様である。 従って本実施例に閡して説明したガラ スの透過率に関する事項は、 安全ガラ ス及びパネルガラ スの双方 又はいずれか一方に適用できる。
また、 従来では C R Tの輝度に関しては、 ビーム電流 ( i R , i , i B ) 及び蛍光体の発光エネルギ (輝度) ( e R , e c , e B ) の二種類がパラメ ータであると考えられていたが、 本実施 例では安全ガラ スの透過率 ( t R , t G , t B ) を調整するこ と により、 輝度の向上が達成できる点を発見したこ とに特徴がある 。 本実施例は、 現状の蛍光体の発光エネルギ (輝度) e R , e o , e B 間のばらつきを、 安全ガラ スの透過率 t R , t , t B で 補償する技術と言い得る。 従って、 本発明の本質は、 次のよう に 考えられる。
将来にわたり R G B各蛍光体自体の輝度向上に関する開発も当 該分野の技術者によって進められ、 R G B各蛍光体の発光効率の バラ ンスも、 将来において例えば Rの蛍光体の発光エネルギ e R が G , Bの蛍光体の発光エネルギ e (; , e B より相対的に高く な る といった現状とは違った状況となる可能性がある。 この場合に は、 各蛍光体の発光エネルギ (輝度) の値の逆数の比 1 / e R : 1 / e : 1 / e B にそれぞれ略比例するよう な値の透過率の比 t : t : t を有する安全ガラ スを選択することにより、 C R Tの輝度を向上することが出来る。
更に、 将来において、 ガラ スの光学的特性を自由に制御する こ とが出来るよう になれば、 次のよう な操作が考えられる。 コ ン ト ラ ス ト C は、
C = C R Tの輝度/ (外光 X反射率)
で表される。 一般に、 コ ン ト ラス ト Cが高い方が'画質が良好とさ れている。 これまで述べた実施例は、 反射率が略同じで C R Tの 輝度を向上させることにより、 コ ン ト ラス ト Cを向上させている 。 しかし将来において、 ( C R Tの輝度, 外光, 反射率は夫々独 立の変数であるため、 ) コ ン ト ラ ス ト Cを変えないで、 透過率が 5 %高いガラスを得る ことが出来れば、 第 3図 Cで説明したよう に反射率は透過率の 2乗に比例するので、
C R Tの輝度 =コ ン ト ラ ス ト C X (外光 X反射率) より、 1. 0 52 = 1. 1 0、 即ち、 C R Tの輝度が 1 0 %明る い C R Tが得られるこ とになる。
更に、 C R Tの輝度向上に関しては上述のビーム電流, 発光ェ ネルギ (輝度) 及び安全ガラ スの透過率の三種類のパラ メ ータ間 の調整と把握でき る。 こ の内、 各ビーム電流 i R , i G , i B は 、 相互に同じか又は出来るだけ近い値が電子銃の寿命の観点から 望ま しい。 蛍光体の発光エネルギ (輝度) e R , e G , e B は、 出来るだけ近い値か又は所望の比の値にするこ とが白色等の他の 色を生成する観点から望ま しい。 また、 安全ガラ スの透過率 t R , t c , t Β は、 相互に同じか又は出来るだけ近い値がガラス透 過によって変に色が付かない観点から望ま しい。
結局、 C R T開発時点において、 これら三種類のパラメ ータ間 で、 その時点のニーズ及びガラス, 蛍光体等の技術的状況等に応 じてパラ メ ータ の優先順位を付け、 優先順位の相対的に高いパラ メ ータを固定的にして、 優先順位の相対的に低いパラメ ータを可 変的にしてこのパラメ ータの R G B間の値を調整することにより 、 所望の R G B間の輝度のバラ ンスを達成する技術が考えられる, 以上本発明に付いて説明したが、 本発明は上述の実施例に限定 される ものではない。 本発明の技術的範囲は特許請求の範囲の記 載に基づいて定められる。
本発明によれば、 C R Tの輝度を一層向上させる こ とが出来る

Claims

請求の範囲
1 . カ ラー陰極線管の前面に使用されるパネルガラ ス及び安全パ ネルガラ スの両方又はいずれか一方と して、 波長 5 8 0 〜 7 0 0 n m付近の電磁波に対する分光透過率が波長 4 3 0 n m付近 の電磁波に対する分光透過率及び波長 5 3 0 n m付近の電磁波 に対する分光透過率より も相対的に高い特性を有するガラ スを 用いたこ とを特徴とする力 ラー陰極線管。
2 . 請求の範囲 1 に記載のカ ラー陰極線管において、
上記ガラ スがブロ ンズガラ スからなるカ ラ一陰極線管。
3 . カ ラー陰極線管において、
蛍光体層の R G B各蛍光休の相対エネルギの比が e R : e G : e B である とき、 パネルガラ ス及び安全パネルガラスの両方 又はいずれか一方と して、 R G B各々の発光領域の透過率 t R , t C , t B が上記蛍光体の各相対エネルギ値の逆数
1 / e : 1 / e : 1 / e B に略比例する値を有するガラ ス を選択した力 ラー陰極線管。
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