JPH0195450A - 陰極ルミネッセントけい光体の色度変更方法 - Google Patents

陰極ルミネッセントけい光体の色度変更方法

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JPH0195450A
JPH0195450A JP62248174A JP24817487A JPH0195450A JP H0195450 A JPH0195450 A JP H0195450A JP 62248174 A JP62248174 A JP 62248174A JP 24817487 A JP24817487 A JP 24817487A JP H0195450 A JPH0195450 A JP H0195450A
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JP
Japan
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phosphor
filter
cathode ray
ray tube
chromaticity
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JP62248174A
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Leeuw Dagobert M De
ダゴベルト・ミシェル・デ・レーウ
Dirk B M Klaassen
ディルク・ベルナルダス・マリー・クラーセン
Cornelis A H A Mutsaers
コルネリス・アドリアヌス・ヘンリクス・アントニウス・ムットサース
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Koninklijke Philips NV
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Philips Gloeilampenfabrieken NV
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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
    • H01J29/28—Luminescent screens with protective, conductive or reflective layers
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01J29/18—Luminescent screens
    • H01J29/185—Luminescent screens measures against halo-phenomena

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  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)

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】 本発明はカラー陰極線管、特に投射形テレビジョン(P
TV)装置に用いられる青色発光陰極線管に関するもの
であるが、これのみに限定されるものではない。
カラー投射形テレビジョン装置は通常前、緑及び赤色光
をそれぞれ発光する3つの陰極線管を具えている。これ
らの光は混合されて、観視スクリーンに色付像を形成す
る。色付像の形成に当たっては多数のファクタを考慮す
る必要があり、これらのファクタには色度や、輝度や、
効率や、電子ボンバード下にあるけい光体の放射効率の
劣下や、高い動作温度での熱急冷や、投射形テレビジョ
ンの陰極線管を具体化する動作システムの構成などが含
まれる。色を良好に再生するには、1個又は複数の表示
管(PTV装置における)のけい光体の放射原色の色度
をCIO色度図の隅部にできるだけ近付けるのが重要で
ある。その理由は三原色の色度によって形成される三角
形の外側の色を発生させることは不可能であるからであ
る。実際の装置では、設計者は色度に対するBBU標準
規格に従うべく努力している。既知のC18色三角形に
は白色−りと称される基準点がある。白色−りの輝度は
、εBU仕様を満たす三原色の良好な色度に矛盾せずに
できるだけ高くするのが望ましい。PTV装置の白色−
りの明るさは当座は青色を放つ成分ZnS  :Ag 
(銀で活性化した硫化亜鉛)の出力によって決定される
。青色を放つけい光体の白色−Dの能力(又は良さの指
数)はつぎのように表される。
ηL        L y          y ここに、η。は陰極線管(CR)の励起状態下にあるけ
い光彩のエネルギー効率であり: Lはスペクトル放射のルーメン等偏量であり;yは色度
のy座標値であり; ηLはけい光体の所謂ルーメン効率(ルーメン出力/ワ
ット入力)である。
ZnS:Agの主たる欠点は、ビーム電流が大きくなる
につれて効率が低下すると云うことにある。従って、高
いビーム電流でのZnS:Agの効率は低いため、白色
−Dの輝度が制限される。他の青色を放つけい光体も既
知であるが、これらのけい光体による放射の色度は満足
のゆくものではない。その理由は、y座標値が高過ぎる
ために全範囲の色を得ることができないか、或いはy座
標値が低過ぎるために、PTV装置を調整し、かつ作動
させるのに必要とされる青色光の量が臨界的過ぎるから
である。
本発明の目的は白色−D能力を低下させることなく、投
射形陰極線管に用いられるけい光体、特に青色けい光体
の色度を著しく変えることにある。
本発明は、興味ある所望な狭帯域を含む広帯域放射スペ
クトルを呈する陰極ルミネッセントけい光体の色度を白
色−D能力を失うことなく変更させる方法にあって、前
記けい光体からの光路中に設ける干渉フィルタが、所望
な狭帯域にわたり1よりも大きなピーク利得を有する特
性を呈して、該干渉フィルタでろ波したスペクトル放射
が変更色座標値を有するようにすることを特徴とする陰
極ルミネッセントけい光体の色度変更方法にある。
本発明は、干渉フィルタによって利得を与えることがで
き、即ちそのフィルタの通過帯域内にて順方向に進む光
子を多くし、しかも通過帯域外の光子を減衰させること
ができるため、以前は不適切とされていた安定な高帯域
陰極線管用けい光体を用いて所望出力、即ち白色−D輝
度の向上をまねく所望な色度及び効率を呈する出力を発
生させることができると云う事実の認識に基づいて成し
たものである。従って、本発明によればけい光体をCI
B色度図の成る特定領域、例えば巳BU仕様を満足する
領域に持たらすことができる。投射形テレビジョンの陰
極線管の光出力を強めるために短波光を通す干渉フィル
タを用いることは、例えば本願人の出願に係る特願昭6
0−156158号(特開昭61−39349号)から
既知である。さらに、ハローを低減させるために干渉フ
ィルタを用いることは同じく本願人の出願に係る特願昭
59−272734号(特開昭60−157143号)
から既知である。しかし、知る限りでは陰極ルミネッセ
ントけい光体の色度を、その色点がEBU標準規格に適
し、しかも白色−り能力を向上させることのできるよう
に調整するのに干渉フィルタを用いることは提案されて
いない。
このように干渉フィルタを用いると、ハローが同時に抑
制される。
けい光体を陰極線管の内側に設ける場合には、干渉フィ
ルタを管のフェースプレートの内側又は外側のいずれか
に設けることができるが、剥離を回避し、しかも他のソ
ースによる劣下をなくす観点からして、フィルタはフェ
ースプレートの内側面に設ける方が良好である。
本発明はさらに、光学的に透過性のフェースプレートと
、該フェースプレートによって支承される興味ある所望
な狭帯域を含む広帯域放射スペクトルを呈する陰極ルミ
ネッセントけい光体と、該けい光体からの光路内に取付
けられる干渉フィルタとを含む容器を具え、該フィルタ
が所望な狭帯域にわたり1よりも大きなピーク利得を有
する特性を呈して、該フィルタでろ波したスペクトル放
射が変更色度を呈するようにしたことを特徴とする陰極
線管にある。
さらに本発明は、それぞれ赤、緑及び青色で発光する陰
極線管を具えている投射形テレビジョン装置に右いて、
少なくとも青色で発光する陰極線管が、肢管のフェース
プレートによって支承される興味ある所望な狭帯域を含
む広帯域放射スペクトルを呈する陰極ルミネッセントけ
い光体と、該けい光体からの光路内に取付けられる干渉
フィルタとを具え、該フィルタが所望な狭帯域にわたり
1よりも大きなピーク利得を有する特性を呈して、該フ
ィルタでろ波したスペクトル放射が変更色度を呈するよ
うにしたことを特徴とする投射形テレビジョン装置にあ
る。
以下図面につき本発明を説明する。
なお図面においては、対応する特徴部分を示すものには
同一参照番号を用いている。
第1図に示す投射形陰極線管lOは、光学的に透過性の
フェースプレート12と、コーン13と、ネック14と
によって形成されるガラス容器を具えている。・ネック
14内には電子銃15が設けられ、これは電子ヒーム1
6を発生し、この電子ビームはフェースプレート12に
設けた陰極ルミネッセントスクリーン構体17にスポッ
ト18を形成する。このスポットはガラス容器のネック
−コーン遷移部分に取付けた偏向コイル19によって相
対的に垂直の方向X及びYに偏向される。容器内部への
電気的な結線はキャップ20におけるピン21を介して
行う。
第2図を参照するに、フェースプレート/スクリーン構
体は、平坦としたり、又は彎曲させることのできるフェ
ースプレート12と、このフェースプレートの内部表面
に付着させた多層干渉フィルタ22と、このフィルタに
付着させた陰極ルミネッセントスクリーン材料層23と
、このスクリーン材料層23を覆うアルミニウム被膜2
4とを具えている。
多層干渉フィルタ22は、屈折率(n)が高()I、、
)及び低(Lh)の材料から成る層を14〜30枚交互
に重ねて構成する。各層の光学的厚さはn−dとする。
ここにnは層材料の屈折率であり、dは実際の層厚であ
る。個々の層に対する光学的な厚さは0.2 λf〜0
83 λ、の範囲内とし、特に堆積層全体の平均光学厚
さが0.25λ、となる0、23λ、〜0゜27λ、の
範囲内の値とし、ここにλ、はp・λに等しく、pは1
.20〜1.33の範囲内の数値であり、またλは陰極
ルミネッセントスクリーン23によって放出されるスペ
クトルから選択した所望の中心波長である。フィルタ2
2を製造するに当たっては、フェースプレート12とは
反対側の高屈折率の層25の光学的な厚さを上述したよ
うな特定の範囲内の値とするも、この層25には屈折率
が低くて(L’ 、、)、光学的厚さが薄い、例えば0
.125 λ、の成端層26を被覆させることができる
。斯種フィルタ20の一例は、成端層を含み、L、層と
してのS10□(n−1,47)と、H,、層としての
TlO2(n 〜2.35)とから成る20枚の層で構
成する。
図示の例における陰極ルミネッセントスクリーン23の
けい光体は、例えば青、緑又は赤のような所望な色の光
を放つ適当な広帯域けい光体で構成する。説明の便宜上
、ここでは青のけい光体につき説明する。その理由は、
近年有効とされている投射形テレビジョン装置に広く用
いられているZnS:Agけい光体は白色のD輝度に制
限を課しているからである。肯けい光体の白色−り能力
(White−[1capability) は、けい
光体のルーメン効率η。
を色度のy座標値で割った比率であると定義され、これ
はエネルギー効率ηeRに、色度のy座標値(y値)に
対するスペクトル放射のルーメン等偏量(lumen 
equivalent)  Lの比を乗じたものに等し
く、即ち次式が成立する。
y           y 第3図はL/y(スペクトルガウス放射のルーメン等価
量を、この放射の色度のy座標値で割ったもの)をλつ
、イ (最大放射位置)と、このガウス放射の半値全幅
FWHMとの関数として計算した輪郭線の特性図である
。各線に付けた番号はL/yを示す。1000のオーダ
の値は代表的な、例えばZnS:Agと見なされる。ク
ロスハツチで示した部分は、色度が青色に対する681
1仕様内にあるけい光体のガウス放射である。クロスハ
ツチ個所の面積は小さいため、僅かなけい光体しか使用
できないことを意味し、これらZnS:Agのけい光体
は青色用として最もポピユラーなものである。しかし、
前述したように、2nS :Agけい光体には高いビー
ム電流での効率が低く、実際のPTV装置に得ることの
できる白色−D輝度が制限されると云う欠点がある。
第4図は、フィルタでろ波したスペクトル放射のルーメ
ン等価量をそのろ波し、た放射の色度のy座標値で割っ
たものに、広帯域けい光体を有する干渉フィル°りを用
いて順方向に放出されるエネルギーの利得を乗じたもの
をλ7aや (ろ波してないガウス放射の最大位置)と
、ろ波してないガウス放射の半値全幅(FltlHM)
との関数として計算した輪郭線の特性図である。破線で
囲まれる個所の放射の色度はいずれも、適当なフィルタ
を用いた場合には青色に対するε80仕様内にある。上
記フィルタの最大利得の所望波長の値を放射状の線で示
してあり、また有効なルーメン等価量の値(600〜1
400)を弓形の線によって示しである。本発明の利点
を一層明瞭に示すために、第3図と第4図とを組合せた
第5図に、フィルタでろ波した放射のL/yに順方向に
放出されるエネルギーの利得を乗じた増分量を(%にて
)示しである。この第5図から明かなように、干渉フィ
ルタを付与することにより0〜−1O%の範囲内の僅か
な損失が有り得るも、一般には約30%までの利得があ
る。また、この第5図から明かなように、青色に対する
88U要件を満たす色度を発生させるためにけい光材料
と干渉フルタとの組合せを選定するのに(第3図のクロ
スハツチ個所と比較して)大きな融通性がある。従って
、けい光体のスペクトル放射の色度は最早使用すべき材
料の選定をさまたげることはない。
干渉フィルタを用いることによって、このようなフィル
タを用いないと適用できないSr 2A1gO+ + 
’Eu; 5rGa2S、:Ce; Y2SiO5:C
e又は(Ca、 Mg)SiO,:Tiの如き広帯域の
青色用けい光体を用いて満足のゆく色度を得ることがで
きる。このことからして、以前は8811色点の標準規
格を満足しないとされていたけい体を、これらは他の見
地では満足のゆくものであるとして使用することができ
る。
このことを如何にして達成するかを示すために、第6及
び7図につき説明する。第6図は5r2A]sO□:E
uの青色用けい光体のる波してない放射スペクトル30
を示したものである。このスペクトル放射の色度のy値
は0.147であり、またこのスペクトル放射の色度の
y値は0.121であり、この値は青に対するIEBU
仕様に対して高過ぎる値である。LZy値の値は100
8である。
第7図にはろ渡してない放射スペクトルを30にて示し
、干渉フィルタの利得特性曲線(利得Gを波長λに対し
てプロットした)を32にて示し、また、けい光体のる
渡した放射スペクトルを破線34にて示しである。
先ずフィルタ特性32を参照するに、約410ナノメー
トルまでの波長に対しては、フィルタの利得は1程度で
あり、このフィルタは何隻他に影響を及ぼさず、約41
0nm〜490nmの範囲の波長に対してはフィルタの
利得が2.5の最大値にまで増加し、その後の490n
mよりも大きな波長では利得が急にゼロに降下する。変
更レスポンス34は、フィルタの利得が1よりも大きく
なると順方向の明るさが増大するも、利得が1以下に降
下すると明るさが急激にゼロに低下することを示してい
る。干渉フィルタを用いることの効果は、放射スペクト
ルがEBUの青色として満足のゆく色度を呈するように
放射スペクトルを改造することにある。本例では変更色
度をX =0.135及びy =0.058とする。本
例に使用するフィルタは483nmで最大利得を呈する
。干渉フィルタの正利得とは、本例では順方向に23.
5%に相当するエネルギー利得があることを意味する。
ろ波した放射のy値におけるルーメン等偏量は1000
から1053にまで増大した。L/yに順方向のエネル
ギー利得を乗じたものとして表される本例のけい光体の
ろ波した放射の白色−D能力はく第4図参照) 13(
10(=1053X1.235 )に相当する。これは
白色−D能力が約29%(1300/1008)増大し
たことになり、これは第5図に呈示したようなモデル計
算結果に良好に一致する。
これらの値を如何にして計算したかを理解し易くするた
めには第3.4及び5図に言及する。試料のけい光体を
5r6A16’O□:Euとすると、第6図はこのけい
光体のレスポンスが多少ガウス分布を呈し、しかもλ。
a8が460 となることを示す。FWHMを60.0
0%mとする場合に、第3図でこれらの点460、60
.00は、L/yが約1000であることを示す100
0の曲線に交差する。第4図に転するに、座標λmax
 =460. FしIHM =60は、(順方向に放出
されるエネルギーの利得をL/y倍したもの力9480
〜485nmの範囲のフィルタ21−にて1400のオ
ーダであることを示す14000曲線に近い点を規定す
る。第5図におけるこれらの座標は、白色−D能力の3
0%又はそれ以上の増加を示唆する230%のクロスハ
ツチ領域内に位置する点を規定する。実際の例と対比す
るに、この実際の例ではL/yが約1000であると見
なされる。
L/yxエネルギー利得=1300 となるようなエネルギー利得を与えるλ、が483nm
のフィルタを用いると、白色−り能力は29%向上する
。この値は計算値に匹敵する。
Y2Sin、:Ce及び(Ca、 Mg)SiO3Ti
けい光体は周知の有効な陰極線管用けい光体である。し
かし、通常の状態下ではこれらのけい光体は投射形テレ
ビジョンの陰極線管に使用するには不適当である。
その理由は、これらのけい光体の放射は白色が強過ぎ、
即ちスペクトル放射の色度のy値が非常に高過ぎるから
である。けい光体材料そのものの特性及び適当な干渉フ
ィルタを用いることにより如何にして満足な色度を呈す
る青色光を得ることができるかを下記に一覧表にて示す
。
本発明はεBU青色けい光体を形成することに限定され
るものでなく、赤及び緑色けい光体の色度も変更させる
こともできることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
第1図は投射形テレビジョンの陰極線管を一部切欠して
示す斜視図; 第2図は多層干渉フィルタの概略断面図;第3図はL/
yをλ1oとガウス放射の半値全幅(FWHM)との関
数として計算した輪郭線の特性図; 第4図は、フィルタでろ波したスペクトル放射のルーメ
ン等偏量をそのろ波した放射の色度のy座標値で割った
ものに、広帯域けい光体を有する干渉フィルタを用いて
順方向に放出されるエネルギーの利得を乗じたものを2
114M  (ろ渡してないガウス放射の最大位置)と
、ろ波してないガウス放射の半値全幅(FW)IM)と
の関数として計算した連続線の特性図; 第5図は、第3図と第4図とを組合せ、かつルーメン等
価量を、フィルタでろ波した放射のy値で割ったものに
順方向に放出されるエネルギーの利得を乗じたものの変
化を示す特性図;第6図は青の5r2A1sO□:Bu
けい光体に対するる波してない放射スペクトルの波長(
λ)に対する強度(1)の特性図; 第7図は第6図の非ろ波放射スペクトル(30)と、干
渉フィルタの利得特性(32)と、ろ波した放射スペク
トル(34)の各特性図である。 10・・・投射形陰極線管 12・・・フェースプレート 13・・・コーン     14・・・ネック15・・
・電子銃     16・・・電子ビーム17・・・陰
極ルミネッセント構体 18・・・スポット    19・・・偏向コイル20
・・・キャップ    21・・・ピン22・・・多層
干渉フィルタ 23・・・陰極ルミネッセントスクリーン材料層24・
・・アルミニウム被膜 25・・・高屈折率層   26・・・低屈折率層H,
・・・高屈折率層  L。・・・低屈折率層αフ Cフ ト ■

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、興味ある所望な狭帯域を含む広帯域放射スペクトル
    を呈する陰極ルミネッセントけい光体の色度を白色−D
    能力を失うことなく変更させる方法にあって、前記けい
    光体からの光路中に設ける干渉フィルタが、所望な狭帯
    域にわたり1よりも大きなピーク利得を有する特性を呈
    して、該干渉フィルタでろ波したスペクトル放射が変更
    色座標値を有するようにすることを特徴とする陰極ルミ
    ネッセントけい光体の色度変更方法。 2、陰極ルミネッセントけい光体を青色発光けい光体と
    することを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の方
    法。 3、干渉フィルタを陰極線管のフェースプレートとけい
    光体との間に設けることを特徴とする特許請求の範囲第
    1又は2項のいずれかに記載の方法。 4、光学的に透過性のフェースプレートと、該フェース
    プレートによって支承される興味ある所望な狭帯域を含
    む広帯域放射スペクトルを呈する陰極ルミネッセントけ
    い光体と、該けい光体からの光路内に取付けられる干渉
    フィルタとを含む容器を具え、該フィルタが所望な狭帯
    域にわたり1よりも大きなピーク利得を有する特性を呈
    して、該フィルタでろ波したスペクトル放射が変更色度
    を呈するようにしたことを特徴とする陰極線管。 5、干渉フィルタをけい光体とフェースプレートの内部
    との間に設けたことを特徴とする特許請求の範囲第4項
    に記載の陰極線管。 6、干渉フィルタを屈折率が高い層と低い層とを交互に
    重ねて形成した20枚の層フィルタとしたことを特徴と
    する特許請求の範囲第5項に記載の陰極線管。 7、けい光体を青色発光けい光体としたことを特徴とす
    る特許請求の範囲第4、5又は6項のいずれか一項に記
    載の陰極線管。 8、陰極ルミネッセントけい光体をY_2SiO_5:
    Ceとし、かつフィルタの最高波長を500nmとした
    ことを特徴とする特許請求の範囲第4、5又は6項のい
    ずれか一項に記載の陰極線管。 9、陰極ルミネッセントけい光体を(Ca、Mg)Si
    O_3Tiとし、かつフィルタの最高波長を485nm
    としたことを特徴とする特許請求の範囲第4、5又は6
    項のいずれか一項に記載の陰極線管。 10、陰極ルミネッセントけい光体をSrGa_2S_
    4:Ceとし、かつフィルタの最高周波数を480nm
    としたことを特徴とする特許請求の範囲第4、5又は6
    項のいずれか一項に記載の陰極線管。 11、それぞれ赤、緑及び青色で発光する陰極線管を具
    えている投射形テレビジョン装置において、少なくとも
    青色で発光する陰極線管が、該管のフェースプレートに
    よって支承される興味ある所望な狭帯域を含む広帯域放
    射スペクトルを呈する陰極ルミネッセントけい光体と、
    該けい光体からの光路内に取付けられる干渉フィルタと
    を具え、該フィルタが所望な狭帯域にわたり1よりも大
    きなピーク利得を有する特性を呈して、該フィルタでろ
    波したスペクトル放射が変更色度を呈するようにしたこ
    とを特徴とする投射形テレビジョン装置。 12、フィルタをけい光体とフェースプレートの内側面
    との間に配置したことを特徴とする特許請求の範囲第1
    1項に記載の投射形テレビジョン装置。
JP62248174A 1986-10-03 1987-10-02 陰極ルミネッセントけい光体の色度変更方法 Pending JPH0195450A (ja)

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GB8623822 1986-10-03
GB868623822A GB8623822D0 (en) 1986-10-03 1986-10-03 Colour cathode ray tube

Publications (1)

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JPH0195450A true JPH0195450A (ja) 1989-04-13

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ID=10605237

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US (1) US4859902A (ja)
EP (1) EP0273465B1 (ja)
JP (1) JPH0195450A (ja)
DE (1) DE3775368D1 (ja)
GB (1) GB8623822D0 (ja)

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