JPH0883574A - 陰極線管 - Google Patents

陰極線管

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JPH0883574A
JPH0883574A JP21735494A JP21735494A JPH0883574A JP H0883574 A JPH0883574 A JP H0883574A JP 21735494 A JP21735494 A JP 21735494A JP 21735494 A JP21735494 A JP 21735494A JP H0883574 A JPH0883574 A JP H0883574A
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JP
Japan
Prior art keywords
ray tube
cathode ray
phosphor
film
fluorescent film
Prior art date
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Pending
Application number
JP21735494A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsunekichi Nakayama
恒吉 中山
Emiko Hayakawa
恵美子 早川
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Hitachi Ltd
Japan Display Inc
Original Assignee
Hitachi Device Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】所要の膜厚を維持しつつ、高輝度と高解像度、
および長寿命の蛍光膜を備えた陰極線管を提供する。 【構成】パネルガラス1の内面に蛍光体粒子2の層を複
数層に形成してなる蛍光膜3を有する陰極線管におい
て、前記蛍光膜を構成する蛍光体粒子層の層数を3.0
〜4.0の範囲内とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、陰極線管に係り、特に
高輝度かつ高解像度を有する長寿命特性を有する蛍光膜
を備えた陰極線管に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、単色表示あるいはカラー表示用
の陰極線管は、真空外囲器を構成する画像表示面である
パネルガラスの内面に塗布等により形成した所定色で発
光する蛍光膜に電子線を照射して所定色の画像を形成す
るようになっている。
【0003】近年の陰極線管は、,所謂カラー陰極線管
が主流となっており、カラーテレビ受像機等の民生用機
器やパソコン,その他の情報端末装置のモニターは殆ど
がカラー陰極線管を採用している。
【0004】上記のカラー陰極線管は、パネルガラスの
内面に3色の蛍光体をモザイク状に形成した蛍光膜を有
し、これら各蛍光体モザイクのそれぞれを電子ビームで
照射することにより、カラー画像を表示するものであ
る。
【0005】また、投射型テレビ受像機に用いられる投
射型陰極線管(PRT)は、3色(一般に赤R,緑G,
青B)のそれぞれを発光する蛍光膜を有する3本の陰極
線管を用いて、これら3本の陰極線管の発光画像を光学
的に重ね合わせてフルカラー画像を形成させる構造とさ
れている。
【0006】このような各種の陰極線管において、その
蛍光膜は所定の発色を有する蛍光体粒子をパネルガラス
内面に複数層に塗布してなり、電子銃から発射された電
子ビームで上記蛍光膜を照射した場合、当該蛍光膜を形
成する蛍光体粒子の層が厚いと、電子ビームが下層まで
侵入せず、上層の蛍光体粒子からの発光々を吸収した
り、散乱させて表示画像の輝度や解像度を低下させてし
まう。
【0007】特に、投射型陰極線管は直視型陰極線管よ
りも格段の輝度と解像度が要求されるものであり、その
輝度や解像度の低下は表示画質に大きく影響する。
【0008】なお、この種の従来技術を開示したもの
は、蛍光膜の厚みと蛍光体粒子の粒径に関しては例えば
特開平5−159717号公報を、投射型陰極線管に関
しては例えば特開昭60−200216号公報を挙げる
ことができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、陰極
線管の輝度や解像度は、パネルガラスに形成した蛍光膜
が全て発光することが理想的であるが、蛍光膜を構成す
る蛍光体粒子の層数が大きい程下層の蛍光体に電子ビー
ムが到達しなくなり、結果としてその輝度や解像度の劣
化を招くことになる。
【0010】図8は従来の陰極線管における蛍光膜の発
光を説明する断面模式図であって、1はパネルガラス、
2は蛍光体粒子、3は蛍光膜、4は電子ビーム、5は蛍
光体の発光々である。
【0011】例えば、ZnS系の蛍光体を用いた場合、
その密度は約4.1で、電子ビームの加速電圧を30〜
35kVとすると、電子ビーム4の蛍光膜3への侵入距
離は5〜8μmとなる。
【0012】従来は、平均粒径dが4〜10μmあるい
はそれ以上の蛍光体粒子2を用い、その充填密度をほぼ
満足させて最大輝度を得るために層数を2〜3程度とし
ており、蛍光膜3の膜厚Dは8〜10μmとなる。
【0013】したがって、発光する蛍光体粒子は図中に
斜線を付したものとなり、その発光々は発光しない下層
の蛍光体粒子で吸収あるいは散乱されてパネルガラス1
から出射する。これにより、表示画像の輝度や解像度は
低下することになる。
【0014】蛍光膜の膜厚を薄くするため、上記従来技
術では使用する蛍光体粒子の粒径を、蛍光膜の膜厚に対
応して電子ビームの侵入距離の1/3〜2/3とするこ
とで蛍光体粒子がほぼ電子ビームで照射されるようにし
ている。
【0015】しかし、蛍光体粒子の粒径を小さくすると
その発光効率の劣化を招き、かつ充填密度が高くなるこ
とで電子ビームの加速電圧を高くする必要がある。
【0016】蛍光膜の膜厚が薄いほど蛍光膜中での光の
散乱や吸収が少なくなって解像度は良好となるが、輝度
や寿命は低下してしまうため、蛍光膜の厚さを薄くする
には限界がある。
【0017】従来技術ではこの種の陰極線管の輝度や解
像度を上げるための努力を、電子銃の改良や陽極電圧を
高くする等の手段で行っていたため、蛍光体の寿命が短
くなるという問題があった。
【0018】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解消し、所要の膜厚を維持しつつ、高輝度と高解像度、
および長寿命の蛍光膜を備えた陰極線管を提供すること
にある。
【0019】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の第1の発明は、図1の断面模式図
に示したように、パネルガラス1の内面に蛍光体粒子2
の層を複数層に形成してなる蛍光膜3を有する陰極線管
において、前記蛍光膜を構成する蛍光体粒子層の層数を
3.0〜4.0の範囲内としたことを特徴とする。
【0020】また、請求項2に記載の第2の発明は、パ
ネルガラスの内面に緑色の蛍光体粒子層を複数層に形成
してなる蛍光膜を有する投射型の陰極線管において、前
記蛍光膜を構成する蛍光体粒子層の層数を3.0〜4.
0の範囲内としたことを特徴とする。
【0021】さらに、請求項3に記載の第3の発明は、
上記第1または第2の発明における前記蛍光体膜が顔料
付きのY3 (Al,Ga)5 12;Tb[P53(G
a)]とZn2 SiO4 ;Mn[P1]を重量比93:
7で混合した蛍光体粒子からなることを特徴とする。
【0022】
【作用】パネルガラスに形成する蛍光膜を構成する蛍光
体粒子の層数が多いと、電子ビームの侵入が下層まで到
達せず、かつ上層の蛍光体粒子の発光々がその下層の蛍
光体粒子で散乱あるいは反射し、もしくは吸収されてし
まい、輝度の低下を招く。
【0023】また、蛍光体粒子の層数が多いと蛍光体材
料の劣化が起こって輝度が低下し、蛍光体粒子の層数が
少ないとパネルガラスの焼け(ブラウニング)が発生し
て寿命が低下する。
【0024】図2は緑色蛍光膜を有するPRTの蛍光膜
の厚さと輝度特性の関係の説明図である。
【0025】同図では、顔料付きのY3 (Al,Ga)
5 12;Tb[P53(Ga)]とZn2 SiO4 ;M
n[P1]を重量比93:7で混合した蛍光体粒子の粒
径が5μm、7μm、9μm、11μmの4種の蛍光膜
厚をパラメータとして、その相対輝度を評価したもので
ある。
【0026】なお、上記の評価は、その蛍光膜を遠心沈
降法で高密度に形成した7型PRTを用い、陽極電圧
(Eb):28kV、カソード電流(Ik):350μ
A、輝度計測面積:110×90mm2 で計測した。
【0027】この評価結果から明らかなように、蛍光膜
の膜厚がそれぞれ略々17.5μm、24.5μm、3
1.5μm、38.5μmのところ、すなわち層数が約
3.5にピークを有する層数が3〜4の範囲で良好な輝
度特性を示している。
【0028】また、図3は緑色蛍光膜を有するPRTの
蛍光膜を構成する蛍光体粒子の層数と輝度維持率の関係
の説明図である。
【0029】同図では、前記輝度特性の評価と同様に、
顔料付きのY3 (Al,Ga)5 12;Tb[P53
(Ga)]とZn2 SiO4 ;Mn[P1]を重量比9
3:7で混合した蛍光体粒子の粒径が5μm、7μm、
9μm、11μmの4種の蛍光膜の層数について200
0時間ランニング後の輝度維持率を評価したものであ
る。
【0030】なお、上記の評価も同様に、その蛍光膜を
遠心沈降法で高密度に形成した7型PRTを用い、陽極
電圧(Eb):28kV、カソード電流(Ik):35
0μA、輝度計測面積:110×90mm2 で計測し
た。
【0031】この評価結果から、上記した全ての粒径の
蛍光体を用いた蛍光膜において、その層数が3.0〜
4.0の範囲内で良好な特性を示し、特に層数が3.5
付近で最良の輝度を示していることが分る。
【0032】蛍光膜を貫通した電子ビームによるパネル
ガラスの焼けが層数3.0以下では顕著となり、また層
数4.0以上では蛍光膜中の熱放散が低下して蛍光体の
劣化を促進させてしまう。
【0033】以上から、相対輝度および輝度維持率の何
れにおいても、蛍光体粒子の粒子径に関係なく、その層
数が3.0〜4.0の範囲内、特に3.5付近で良好な
蛍光膜の輝度,解像度および寿命が得られることが明ら
かである。
【0034】すなわち、前記した本発明の各構成によれ
ば、輝度と解像度が向上し、かつ蛍光体の寿命が長くな
り、高品質の画像表示を長期間にわたって確保すること
が可能となる。
【0035】なお、上記は緑色の蛍光膜についての説明
であるが、本発明は他の色の蛍光膜についても同様に適
用できるものであり、また投射型陰極線管に限らず、他
の形式の陰極線管にも適用できることは言うまでもな
い。
【0036】
【実施例】以下、本発明の実施例につき、図面を参照し
て詳細に説明する。
【0037】図4は本発明による陰極線管の1実施例で
ある投射型陰極線管の構造を説明するための部分断面図
であって、1はパネルガラス、3は蛍光膜、4は電子ビ
ーム、6はファンネル、7は偏向ヨーク、8はコンバー
ゼンスヨーク、9はセンタリングマグネット、10はフ
ォーカスマグネット、11は電磁レンズ、12はビーム
アライメントマグネット、13は電子銃、14は静電補
助レンズ、15はネックである。
【0038】この投射型陰極線管(PRT)は電磁レン
ズと静電レンズを併用した複合収束タイプであり、上側
は要部半断面図、下側は要部半側面図である。
【0039】同図において、真空外囲器を構成するネッ
ク15の内部には電子ビーム4を放射,制御,加速およ
び集束する電子銃13が収納されており、パネルガラス
1の内面には例えば緑色に発行する蛍光膜3がその蛍光
体粒子の層数が3.5となるように形成されている。
【0040】また、ファンネル6の周囲には電子ビーム
4を水平および垂直に偏向させるための偏向ヨーク7が
取付けられている。さらに、この偏向ヨーク7のネック
15側に隣接して順次、他のPRTで再生された画像と
のミスコンバーゼンス(色ずれ)を補正するためのコン
バーゼンスヨーク8と電子ビーム4のフリースポット位
置を調整するセンタリングマグネット9と、電子ビーム
4の集束を行うための電磁レンズ11を形成するフォー
カスマグネット10が取付けられている。
【0041】さらに、電子銃13が収納されているネッ
ク15の外周には、上記フォーカスマグネット10で形
成された電磁レンズ11の中心軸と電子ビーム4の通過
軸とを整合させるためのビームアライメントマグネット
12が取付けられている。
【0042】図5は図4に示した投射型陰極線管のパネ
ルガラス部分の要部拡大図であって、16はパネルガラ
スとファンネルとを接合するフリットシール、17は蛍
光面に高圧を供給するためのアノードキャップ、18は
コンタクトスプリング、19はテンションバンド、図4
と同一符号は同一部分に対応する。なお、31は蛍光膜
3からの光を有効に出射させるための多層干渉膜で、パ
ネルガラス1に対して略々垂直に出射する蛍光膜3から
の光のみを通過させることでパネルガラスの前面に配置
される投射レンズに取り込まれる光出力を大きくするも
のである。また、32はメタルバックであり、アノード
キャップ17とメタルバック32を電気的に接続するも
のである。
【0043】同図に示した蛍光膜3は前記した本発明に
よる層数で形成されており、この蛍光膜構造によって輝
度,解像度および寿命の長い蛍光膜を形成し、高品質の
画像を形成する。
【0044】図6は本実施例による陰極線管を用いた投
射型カラーテレビ受像機の外観図、また図7は図6の内
部構造を説明する概略断面図であって、20はスクリー
ン、21はPRT、22はカップラー、23は投射レン
ズ、24はミラーである。
【0045】同各図において、スクリーン20は正面に
略々垂直に配置されており、PRT21のパネルガラス
の内面に形成された蛍光膜に再生された画像がカップラ
ー22を介して設置された投射レンズ23により拡大さ
れ、ミラー24により上記スクリーン20上に投射され
る。
【0046】PRT21は3色(R,G,B)それぞれ
の画像信号を担当する3本が設置されており、この3本
のPRT21からの各色の画像がスクリーン20上で重
ね合わされてカラー画像を再現する。このPRT21の
蛍光膜は前記した層数で形成されている。
【0047】上記実施例によれば、輝度と解像度が向上
し、かつ蛍光体の寿命が長い高品質の画像表示を長期間
にわたって確保することが可能な投射型カラーテレビ受
像機を提供できる。
【0048】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
相対輝度および輝度維持率の何れにおいても、蛍光体粒
子の粒子径に関係なく、その層数が3.0〜4.0の範
囲内、特に3.5付近で良好な蛍光膜の輝度,解像度お
よび寿命が得られる陰極線管を提供することができ、か
つ蛍光体の寿命が長くなり、高品質の画像表示を長期間
にわたって確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による陰極線管の蛍光膜の構造を説明す
る断面模式図である。
【図2】緑色蛍光膜を有するPRTの蛍光膜の厚さと輝
度特性の関係の説明図である。
【図3】緑色蛍光膜を有するPRTの蛍光膜を構成する
蛍光体粒子の層数と輝度維持率の関係の説明図である。
【図4】本発明による陰極線管の1実施例である投射型
陰極線管の構造を説明するための部分断面図である。
【図5】図4に示した投射型陰極線管のパネルガラス部
分の要部拡大図である。
【図6】本実施例による陰極線管を用いた投射型カラー
テレビ受像機の外観図である。
【図7】図6の内部構造を説明する概略断面図である。
【図8】従来の陰極線管における蛍光膜の発光を説明す
る断面模式図である。
【符号の説明】
1 パネルガラス 2 蛍光体粒子 3 蛍光膜 31 多層干渉膜 32 メタルバック 4 電子ビーム 5 出射光 6 ファンネル 7 偏向ヨーク 8 コンバーゼンスヨーク 9 センタリングマグネット 10 フォーカスマグネット 11 電磁レンズ 12 ビームアライメントマグネット 13 電子銃 14 静電補助レンズ 15 ネック 16 フリットシール 17 アノードキャップ 18 コンタクトスプリング 19 テンションバンド。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】パネルガラスの内面に蛍光体粒子層を複数
    層に形成してなる蛍光膜を有する陰極線管において、 前記蛍光膜を構成する蛍光体粒子層の層数を3.0〜
    4.0の範囲内としたことを特徴とする陰極線管。
  2. 【請求項2】パネルガラスの内面に緑色の蛍光体粒子層
    を複数層に形成してなる蛍光膜を有する投射型の陰極線
    管において、 前記蛍光膜を構成する蛍光体粒子層の層数を3.0〜
    4.0の範囲内としたことを特徴とする陰極線管。
  3. 【請求項3】請求項1または2において、前記蛍光体膜
    が顔料付きのY3 (Al,Ga)512;Tb[P53
    (Ga)]とZn2 SiO4 ;Mn[P1]を重量比9
    3:7で混合した蛍光体粒子からなることを特徴とする
    陰極線管。
JP21735494A 1994-09-12 1994-09-12 陰極線管 Pending JPH0883574A (ja)

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