JPH0927284A

JPH0927284A - カラー陰極線管

Info

Publication number: JPH0927284A
Application number: JP10537096A
Authority: JP
Inventors: Takeo Ito; 武夫伊藤; Shuzo Matsuda; 秀三松田; Hajime Tanaka; 肇田中; Tomoko Nakazawa; 知子中澤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-05-10
Filing date: 1996-04-25
Publication date: 1997-01-28

Abstract

(57)【要約】【課題】有効表示画面の輝度およびコントラスト特性、
並びに各色の表示光の色純度を向上させ、高品質な表示
が可能なるカラー受像管を提供することにある。【解決手段】フェースプレート１２の内面と蛍光体スク
リーン１８との間に設けられたカラーフィルタ層２０
は、蛍光体スクリーンの３色の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂにそ
れぞれ対向して配置され各色の蛍光体層に対応した色の
３色のフィルタを有している。各色のフィルタは、対応
する色の蛍光体層からの発光の内、最大発光スペクトル
波長の±２０ｎｍの範囲の波長の光に対する透過率が、
波長４００ないし６５０ｎｍの光で上記範囲以外の波長
の光に対する透過率に比較して高く形成されている。フ
ェースプレートの外面には、３色の蛍光体層の最大発光
スペクトル波長の±２０ｎｍの範囲以外の所定波長帯域
に最大吸収を有しカラーフィルタ層の光吸収性を補完す
る共通外面フィルタ２２が形成が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカラー陰極線管に関
し、特に、高輝度および高コントラストな表示を実現す
るカラー陰極線管に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から実用されているカラー陰極線管
は、一般に、画像を表示する有効表示領域を備えた透光
性のフェースプレートと、このフェースプレートの有効
表示領域の内面側に被着された蛍光体スクリーンと、フ
ェースプレートの背面側に前端部が接合されて、フェー
スプレートと共にカラー陰極線管の外殻としての密封さ
れた外囲器を形成したファンネルと、を備えている。フ
ァンネルの後端部は漏斗状に先細に形成され、そのネッ
ク内には、蛍光体スクリーンに対して表示画像に対応し
た位置に電子ビームを走査させながら投射する電子銃が
配設されている。

【０００３】電子銃から出射される電子ビームは、この
電子ビームの経路を囲むように配置された偏向ヨークが
発生する磁界によって軌跡を制御され、蛍光体スクリー
ンの所定の位置に投射される。

【０００４】カラー陰極線管の画像表示品質の重要な特
性として、表示画像の明るさという特性がある。この画
像の明るさは一般に、輝度の高さとコントラスト比の高
さとで評価される。

【０００５】画面に表示される画像の、観察者に対して
視認される明るさやコントラストは、単に表示画像の輝
度の高さに依存するだけではなく、その表示画面自体の
表面の明るさにも依存する。つまり、画面の無表示時に
おける反射光や蛍光体スクリーン自体の視認された明る
さなどの総和と、蛍光体スクリーンで発光した表示画像
の輝度との兼ね合いで、観察者に対して視認される表示
画像の明るさやコントラストが定まる。

【０００６】そして、このような表示画像の明るさやコ
ントラストを向上することで、カラー陰極線管の画像表
示品質を向上されることができる。しかしながら、従来
の技術では、明るさとコントラストとを、ともに一度に
向上させることは困難であるという問題がある。

【０００７】即ち、フェースプレートの材質を選定して
フェースプレートの光透過率を向上させることにより、
蛍光体スクリーンで発光しフェースプレート前面へと出
射される光を高い透過率で有効に利用でき、表示画像は
明るく視認される。

【０００８】しかし、このように光透過率の高い材質の
フェースプレートを用いた場合、一般に、非発光状態の
蛍光体スクリーン自体の明度によって、無表示時の画面
の明るさが高くなる。蛍光体スクリーンを励起して発光
されることにより表示される画像のコントラストは、表
示画像の明るさと、無表示時の画面の明るさとの相対関
係で決まり、無表示時の画面の明るさが明るいほど表示
画像のコントラスト特性が低くなる。そして、蛍光体ス
クリーン自体の色は一般に白色系であるため、明度が極
めて高い。従って、光透過率の高いフェースプレートを
用いた場合、表示画像のコントラスト比は低下する傾向
にある。

【０００９】そこで、従来のカラー陰極線管において
は、表示画像の輝度を向上させるために、カラー陰極線
管の駆動電圧を高くして電子ビームのエネルギを増大さ
せ、蛍光体の発光輝度を高くする、という方策が一般に
採用されている。

【００１０】また、従来、コントラスト特性を向上させ
るため、フェースプレートの材質を着色ガラスにしてそ
の光透過率を例えば４０％以下にまで低下させること
で、無表示時の画面の明るさを低く抑えるという方策
や、蛍光体に顔料を混入してその蛍光体スクリーン自体
の色を暗いものにするという方策が、一般に採用されて
いる。

【００１１】しかしながら、電子ビームのエネルギを大
きした場合、カラー陰極線管全体の消費電力が増大し、
経済性の面で好ましくない。また、フェースプレートの
材質を着色ガラスにしてその光透過率を例えば４０％以
下に低下させた場合、表示画像の輝度は、フェースプレ
ートの光透過率に比例して低下するのに対して、外光の
反射率は、フェースプレートの光透過率の２乗に比例し
て低下するため、表示画像のコントラスト特性は向上す
る。しかしながら、フェースプレート自体の光透過率が
低下すると、蛍光体層から出射されフェースプレートを
通って画像を形成する光の透過率も４０％以下に低下し
てしまう。その結果、表示画像の輝度が大幅に低下する
という問題が生じる。

【００１２】また、近年、フェースプレートのフラット
化を図るため、フェースプレートのガラス肉厚が画面の
中心から周辺部にかけて所定の変化率で大きくなる形状
に形成されたカラー陰極線管が提供されている。この種
のカラー陰極線管において、肉厚が大きくなるフェース
プレートの周辺部では、表示画像を形成する光の吸収率
が高いため、画面の周辺部と中心部とで表示画像の輝度
が大幅に異なるという問題がある。

【００１３】そして、フラット化対応のカラー陰極線管
において、フェースプレートの肉厚を画面全体で均一に
することは、その内部に設けられたシャドウマスクの形
状や電子ビームの走査方法やカラー陰極線管全体にわた
っての製造方法を特殊なものとする必要があり、製造方
法上や構造上の制約が多く実際的には実現が極めて困難
であるという問題がある。

【００１４】また、蛍光体に顔料を混入して蛍光体スク
リーン自体の色を暗くすることによりコントラスト特性
を改善することも考えられるが、顔料は蛍光体ではない
ため、蛍光体層内の発光に寄与しない組成物の割合が多
くなり、蛍光体層自体の発光能率が低下する。その結
果、表示画像の輝度の低下につながるという問題があ
る。

【００１５】また、電子銃から電子ビームを出射するた
めの電圧をさらに高圧にして電子ビームのエネルギを高
くし、蛍光体層での発光をさらに大きくする方策も考え
られる。しかしながら、この場合、消費電力が一層増大
するとともに、高いエネルギの電子ビームを偏向するた
めの電圧も高圧にする必要があり消費電力の増大を招
き、全体として、カラー陰極線管全体の消費電力量が大
幅に増大してしまうという問題がある。

【００１６】そこで、上記の問題の解消を企図して、カ
ラーフィルタ層を、フェースプレートの内面と蛍光体ス
クリーンとの間に介挿する技術が提案され、近年注目さ
れている。

【００１７】このカラーフィルタ層は、蛍光体スクリー
ンの各色の画素を形成する蛍光体ドットあるいは蛍光体
ストライプに対向して設けられた複数の色のフィルタを
有し、各色のフィルタは、対向する画素の発光色の光の
みを透過する。このようなカラーフィルタ層は、各画素
ごとにその発光色に対応した発光のみをフェースプレー
ト側へ出射する一方、蛍光体スクリーンとフェースプレ
ートとの境界面での外光反射を防止する。従つて、画面
の各色ごとの輝点の色度、換言すれば発光の色純度を低
下させることなく、またその輝度を低下させることな
く、効果的にコントラスト特性を向上できるものと考え
られている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなカラーフィルタ層は、フェースプレートの内面に配
置されるため、その材質は、カラー陰極線管の内部の環
境に耐え得る耐熱性、および透明性を備えたもの、例え
ば、無機顔料等に制約される。そして、このような材質
の制約から、カラーフィルタ層のフィルタ特性を最も好
ましい特性に設定できるとは限らず、フィルタ機能が十
分ではないという問題がある。

【００１９】即ち、画面に表示される画像を構成してい
る各色輝点のうち、その画像の再現品質に最も顕著に影
響を与える色として、赤色（Ｒ）が挙げられる。このＲ
輝点、つまり赤に対応する蛍光体、から出射される赤色
光のスペクトルは、極めて狭く急峻な分布を示してお
り、そのままのスペクトルで表示させた方が、Ｒ輝点の
発色の色純度は好ましいものとなる。

【００２０】しかしながら、上記のようなカラーフィル
タ層を用いた場合、画面に表示されるＲ輝点は、ある程
度までは蛍光体から出射される赤色光のスペクトルに近
付いた色の光として表示されるが、現状ではカラーフィ
ルタ層の特性に起因して、Ｒ輝点の発光スペクトルには
大きなサブバンドが存在している。そのため、画面に表
示された画像のＲ輝点は、色純度の劣化したものとして
観察者に視認されてしまうという問題があった。そして
このような色純度の問題は、赤色（Ｒ）のみならず、緑
色（Ｇ）や青色（Ｂ）においても同様に発生する。

【００２１】このように、従来のカラー陰極線管では、
有効表示画面の輝度およびコントラスト特性の十分な向
上と、表示画像の赤色をはじめとした各色輝点の明度お
よび色純度の向上とを、両立することが困難であるとい
う問題があった。

【００２２】この発明は以上の点に鑑みなされたもの
で、その目的は、有効表示画面の輝度およびコントラス
ト特性の向上と、色純度の向上とを両立して、高品質な
表示を可能としたカラー陰極線管を提供することにあ
る。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に係るこの発明に係るカラー陰極線管は、
外面および内面を有するフェースプレートと、上記フェ
ースプレートに接合されているとともにネックを有する
ファンネルと、を備えた外囲器と、上記フェースプレー
トの内面に設けられているとともに、所定のパターンに
配置された３色の蛍光体層を有する蛍光体スクリーン
と、上記ネック内に設けられ、上記蛍光体スクリーンに
電子ビームを照射して発光させる電子銃と、上記フェー
スプレートの内面と蛍光体スクリーンとの間に設けられ
たカラーフィルタ層であって、上記蛍光体スクリーンの
少なくとも１色の蛍光体層にそれぞれ対向して配置され
上記１色の蛍光体層からの発光の内、最大発光スペクト
ル波長の±２０ｎｍの範囲の波長を有する光に対する透
過率が、波長４００〜６５０ｎｍの光で上記範囲以外の
波長の光に対する透過率に比較して高いカラーフィルタ
を備えているカラーフィルタ層と、上記カラーフィルタ
層の外側で、カラーフィルタ層と対向して設けられ、上
記１色の蛍光体層の最大発光スペクトル波長の±２０ｎ
ｍの範囲以外の所定波長帯域に最大吸収を有し、上記カ
ラーフィルタの光吸収性を補完する補正手段と、を備え
たことを特徴としている。

【００２４】また、請求項２に係るこの発明のカラー陰
極線管は、外面および内面を有するフェースプレート
と、上記フェースプレートに接合されているとともにネ
ックを有するファンネルと、を備えた外囲器と、上記フ
ェースプレートの内面に設けられているとともに、所定
のパターンに配置された赤、緑、青の３色の蛍光体層を
有する蛍光体スクリーンと、上記ネック内に設けられ、
上記蛍光体スクリーンに電子ビームを照射して発光させ
る電子銃と、上記フェースプレートの内面と蛍光体スク
リーンとの間に設けられているとともに、上記蛍光体ス
クリーンの３色の蛍光体層にそれぞれ対向して配置され
各色の蛍光体層に対応した色の３色のフィルタを有する
カラーフィルタ層であって、各色のフィルタは、対応す
る色の蛍光体層からの発光の内、最大発光スペクトル波
長の±２０ｎｍの範囲の波長の光に対する透過率が、波
長４００ないし６５０ｎｍの光で上記範囲以外の波長の
光に対する透過率に比較して高く形成されているカラー
フィルタ層と、上記カラーフィルタ層の外側で、カラー
フィルタ層と対向して設けられ、上記３色の蛍光体層の
最大発光スペクトル波長の±２０ｎｍの範囲以外の所定
波長帯域に最大吸収を有し、上記カラーフィルタの光吸
収性を補完する補正手段と、を備えたことを特徴として
いる。

【００２５】この発明によれば、上記補正手段は、上記
フェースプレートの外面上に形成された外面フィルタを
備えている。また、この発明の他のカラー陰極線管によ
れば、上記フェースプレートはネオジウムガラスで形成
され、上記補正手段を構成している。

【００２６】上記フェースプレートは、ほぼ矩形状を有
し、その中心から周辺部に向かって所定の変化率で増大
する肉厚を有している。上記のように構成されたこの発
明のカラー陰極線管によれば、カラーフィルタ層と対向
して設けられた補正手段により、外光が第１次に吸収さ
れる。そして、補正手段で吸収されずにフェースプレー
トを透過した外光は、フェースプレートの内面に形成さ
れたカラーフイルタ層のカラーフィルタによって、少な
くとも１色の蛍光体の発光以外の色成分の光が吸収され
る。これが第２次の外光吸収である。

【００２７】さらに、第２次外光吸収でも吸収されなか
った外光は、蛍光体スクリーンの表面で反射して前面へ
と戻る際に、カラーフィルタ層に再び突入して吸収され
る。これが第３次の外光吸収である。そして、第３次外
光吸収でも吸収されないで残った外光は、再び補正手段
によって吸収される。これが第４次の外光吸収である。

【００２８】このような第１次〜第４次の外光吸収によ
って、カラー陰極線管のフェースプレートで反射される
外光は極めて効果的に吸収される。一方、表示画像を形
成するための蛍光体からの各色の光は、カラーフィルタ
層の各カラーフィルタそれぞれを高い透過率で透過する
ことができる。従って、人間の目にとってコントラスト
比が高くかつ輝度も高く感じられる画像を表示すること
ができることを我々発明者は種々の実験で確認した。

【００２９】従って、表示画面のコントラスト特性の向
上と輝度の向上との両立を、フェースプレート自体の光
吸収に依存することなく実現することができる。カラー
フィルタ層のカラーフィルタおよび補正手段によって少
なくとも１色の発光のサブバンド部を吸収でき、上記１
色の色純度も向上する。

【００３０】また、上記のような第１次〜第４次の外光
吸収を単純に組み合わせてコントラストや輝度の向上を
図っただけでなく、本発明のカラー受像管においては、
表示画像の各色の輝点の表示光のスペクトル分布を、従
来よりも、対応する色の蛍光体の発光スペクトル分布に
より近付けることができる。従って、表示画像の色再現
性も良好となる。つまり、各色の表示光のサブバンドを
従来よりも狭くすることができ、より色純度の高い、高
品位なカラー画像の表示を実現できる。

【００３１】更に、フエースプレートの有効表示画面が
中心から周辺部にかけて所定の変化率で大きくなる形状
の、いわゆるフラット化対応のカラー陰極線管において
も、表示画面のコントラスト特性の向上と輝度の向上と
を両立し、その中心部から周辺部にかけての輝度および
コントラスト特性を均一にすることができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
カラー陰極線管を図面に基づいて詳細に説明する。ま
ず、カラー陰極線管全体の構成について概略的に説明す
る。図１に示すように、カラー陰極線管は、密封された
外囲器１０を構成しているほぼ矩形状のフェースプレー
ト１２および漏斗状のファンネル１４を備えている。フ
ェースプレート１２は、画像を表示する矩形状の有効表
示領域１２ａを備えているとともに、画面の中央から周
辺部に向かって所定の変化率で肉厚が増加するように形
成され、その外面はほぼフラットに形成されている。

【００３３】ファンネル１４は、その前端部がフェース
プレート１２の背面側周縁部に接合されている。また、
ファンネル１４の後端部は先細に形成されネック１６を
構成している。

【００３４】フェースプレート１２の内面には、有効表
示領域１２ａに対向して、赤、緑、青の３色の蛍光体層
を有する蛍光体スクリーン１８が形成されている。ま
た、フェースプレート１２の内面と蛍光体スクリーン１
８との間にはカラーフィルタ２０が設けられている。更
に、フェースプレート１２の外面には、補正手段として
機能する共通外面フィルタ２２が有効表示領域１２ａを
覆うように形成されている。

【００３５】外囲器１０内には、蛍光体スクリーン１８
に対向してシャドウマスク２４が配設されている。ま
た、ファンネル１４のネック１６内には、シャドウマス
ク２４を介して蛍光体スクリーン１８に電子ビームＡを
照射する電子銃２６が設けられている。ファンネル１４
の外周面上には偏向ヨーク３０が取り付けられ、電子銃
２６から照射された電子ビームＡは、偏向ヨークによっ
て形成された磁界により水平および垂直方向に偏向され
て蛍光体スクリーン１８を走査する。

【００３６】一方、フェースプレート１２は、透過率が
６５％のグレー色のように見える、透過率の高いガラス
で形成されている。そのため、表示画像の光はこのフェ
ースプレート１２で３５％程度は吸収されるが、視認さ
れる表示画像の輝度を大きく低下させるということは無
い。

【００３７】図２に示すように、蛍光体スクリーン１８
の赤、緑、青の３色の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂはストライプ
状に形成され、互いに平行に並んで配置されている。蛍
光体スクリーン１２の膜厚は５〜２０μｍ程度に形成さ
れている。なお、各色の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂは、ストラ
イプ状に限らず、ドット状に形成されていてもよい。

【００３８】フェースプレート１２の内面上には、黒色
顔料で形成された遮光層（ブラックマトリックス）３４
が設けられ、蛍光体スクリーン１８の隣合う蛍光体層間
の隙間部分と対向している。遮光層３４の膜厚は、０．
５〜１．０μｍ程度に設定されている。また、遮光層３
４に用いる黒色顔料としては、平均粒径０．２〜０．５
μｍ程度の黒色系の粒子、例えば黒鉛粒子を好適に用い
ることができる。

【００３９】フェープレート１２と蛍光体スクリーン１
８との間に設けられたカラーフィルタ層２０は、それぞ
れストライプ状に形成された赤フィルタＲ、緑フィルタ
Ｇ、青フィルタＢを有し、こられのフィルタは互いに平
行に並んで配置されている。また、赤フィルタＲ、緑フ
ィルタＧ、青フィルタＢは、蛍光体スクリーン１８の対
応する色の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂとそれぞれ対向するよう
に形成および配設されている。このカラーフィルタ２０
の膜厚は、０．０５〜１．０μｍ程度に設定されてい
る。

【００４０】なお、蛍光体スクリーン１８の各色の蛍光
体がドット状に形成されている場合は、これに対応し
て、カラーフィルタ層２０の各色のフィルタもドット状
に形成される。

【００４１】ここで、カラーフィルタ層２０に用いられ
る顔料の好適な実例を以下に述ベる。つまり、本実施の
形態において、カラーフィルタ層２０の各色のフィルタ
Ｒ、Ｇ、Ｂは、いずれも０．０００１〜０．０７μｍの
平均粒径の顔料を用いて形成されている。

【００４２】赤フィルタＲに用いる顔料としては、酸化
第二鉄系で顔料ある、商品名シコトランスレッドＬ−２
８１７（粒子径０．０１〜０．０２μｍ、ＢＡＳＦ社
製）、アンスラキノン系の顔料である、商品名クロモフ
ァータルレッドΑ２Ｂ（粒子径０．０１μｍ、チバガイ
ギー社製）などを、好適に用いることができる。

【００４３】緑フィルタＧに用いる顔料としては、Ｔｉ
Ｏ₂ −ＮｉＯ−ＣｏＯ−ＺｎＯ系の顔料である、商品名
ダイピロキサイドＴＭグリーン３３２０番（粒子径０．
０１〜０．０２μｍ、大日精化社製）、ＣｏＯ−Αｌ₂
Ｏ₃ −Ｃｒ₂ Ｏ₃ −ＴｉＯ₂系の顔料である、商品名ダ
イピロキサイドＴＭグリーン３３４０番（粒子径０．０
１〜０．０２μｍ、大日精化社製）、ＣｏＯ−Αｌ₂ Ｏ
₃ −Ｃｒ₂ Ｏ₃ 系である商品名ダイピロキサイドＴＭグ
リーン３４２０番（粒子径０．０１〜０．０２μｍ、大
日精化社製）、塩素化フタロシアニングリーン系の顔料
である、商品名ファーストゲングリーンＳ（粒子径０．
０１μｍ、大日本インキ社製）、臭素化フタロシアニン
グリーン系の顔料である、商品名ファーストゲングリー
ン２ＹＫ（粒子径０．０１μｍ、大日本インキ社製）な
どを、好適に用いることができる。

【００４４】青フィルタＢに用いる顔料としては、アル
ミン酸コバルト（Ａｌ₂ Ｏ₃ −ＣｏＯ）系の顔料であ
る、商品名コバルトブル−Ｘ（粒子径０．０１〜０．０
２μｍ、東洋顔料社製）、フタロシアニンプルー系の顔
料である、商品名リオノールブルーＦＧ−７３７０（粒
子径０．０１μｍ、東洋インキ社製）などを、好適に用
いることができる。

【００４５】フェースプレート１２の外面に形成された
共通外面フィルタ２２は、カラーフィルタ層２０の各色
のフィルタＲ、Ｇ、Ｂに対して共通に対面して設けられ
ている。この共通外面フィルタ２２は、０．０１〜０．
０５μｍの膜厚に形成されているとともに、有機顔料あ
るいは染料を含有したシリコンによって形成されてい
る。有機顔料としは、例えば、インジウム系の顔料を、
また、染料としては、例えば、ローダミン系あるいはキ
サンテン系の染料を好適に用いることができる。

【００４６】上記のように構成されたカラーフィルタ層
２０および共通外面フィルタ２２は、図３（ａ）ないし
３（ｃ）に示すようなフィルタ特性、つまり、光透過お
よび吸収特性を備えている。図３（ａ）において、一点
鎖線の曲線（ａ）はカラーフィルタ層２０の内、青フィ
ルタＢの吸収スペクトルを、破線の曲線（ｂ）は共通外
面フィルタ２２の吸収スペクトルをそれぞれ示し、黒の
塗りつぶし部分は、青色蛍光体の発光スペクトル分布を
示している。

【００４７】図３（ａ）から分かるように、青フィルタ
Ｂは、青色蛍光体の最大発光スペクトル波長の±２０ｎ
ｍの範囲の光、例えば、波長４５０ｎｍ付近の光に対し
て７０％以上の透過率を有し、逆に、他の帯域、つま
り、緑、赤の発光スペクトル帯域の波長の光に対しては
４０％程度の透過率を有し、この帯域付近の外光を強く
吸収する。特に、波長５００〜６００ｎｍの光に対する
平均透過率は、約５〜６５％となっている。

【００４８】このように、青フィルタＢは、対向する青
色蛍光体層Ｂの発光スペクトル帯域の光を効率よく透過
し、これ以外の帯域の光を選択的に吸収するように形成
されている。

【００４９】一方、共通外面フィルタ２２は、人間の目
の視感度が最も高い波長５００〜６００ｎｍの帯域、よ
り細かくは、波長５７５±２０ｎｍの帯域に最大吸収を
有し、この帯域の波長の光において５０〜９０％の透過
率を有している。従って、共通外面フィルタ２２は、視
感度の高い帯域の外光を選択的に吸収し、他の帯域の光
を効率よく透過する。

【００５０】そして、この様な青フィルタＢと共通外面
フィルタ２２とを組み合わせることにより、共通外面フ
ィルタによって青フィルタのフィルタ特性が補正され、
両フィルタ全体の吸収スペクトルは、図３（ａ）に実線
の曲線（ｃ）で示すように、青色蛍光体の発光スペクト
ル分布により近付き、青色の表示光に対する透過率が殆
ど低下することなく、視感度の高い帯域の外光に対する
透過率を下げ、この外光を効率よく吸収することが可能
となる。同時に、蛍光体の青色発光のサブバンド部も吸
収することができる。

【００５１】図３（ｂ）において、一点鎖線の曲線
（ａ）はカラーフィルタ層２０の内、緑フィルタＧの吸
収スペクトルを、破線の曲線（ｂ）は共通外面フィルタ
２２の吸収スペクトルをそれぞれ示し、黒の塗りつぶし
部分は、緑色蛍光体の発光スペクトル分布を示してい
る。

【００５２】図３（ｂ）から分かるように、緑フィルタ
Ｇは、緑色蛍光体の最大発光スペクトル波長の±２０ｎ
ｍの範囲の光、例えば、波長５３０ｎｍ付近の光に対し
て７０％以上の透過率を有し、逆に、他の帯域、つま
り、青、赤の発光スペクトル帯域の波長の光に対しては
４０％程度の透過率を有し、この帯域付近の外光を強く
吸収する。特に、波長５００〜６００ｎｍの光に対する
平均透過率は、約５〜６５％となっている。

【００５３】このように、緑フィルタＧは、対向する緑
色蛍光体層Ｇの発光スペクトル帯域の光を効率よく透過
し、これ以外の帯域の光を選択的に吸収するように形成
されている。

【００５４】そして、この様な緑フィルタＧと共通外面
フィルタ２２とを組み合わせた場合、共通外面フィルタ
によって緑フィルタのフィルタ特性が補正され、両フィ
ルタ全体の吸収スペクトルは、図３（ｂ）に実線の曲線
（ｃ）で示すように、緑色蛍光体の発光スペクトル分布
により近付き、緑色の表示光に対する透過率が殆ど低下
することなく、視感度の高い帯域の外光に対する透過率
を下げ、この外光を効率よく吸収することが可能とな
る。同時に、蛍光体の緑色発光のサブバンド部も吸収す
ることができる。

【００５５】図３（ｃ）において、一点鎖線の曲線
（ａ）はカラーフィルタ層２０の内、赤フィルタＲの吸
収スペクトルを、破線の曲線（ｂ）は共通外面フィルタ
２２の吸収スペクトルをそれぞれ示し、黒の塗りつぶし
部分は、赤色蛍光体の発光スペクトル分布を示してい
る。

【００５６】図３（ｃ）から分かるように、赤フィルタ
Ｒは、赤色蛍光体の最大発光スペクトル波長の±２０ｎ
ｍの範囲の光、例えば、波長６２７ｎｍ付近の光に対し
て７０％以上の透過率を有し、逆に、他の帯域、つま
り、青、緑の発光スペクトル帯域の波長の光に対しては
４０％程度の透過率を有し、この帯域付近の外光を強く
吸収する。特に、波長５００〜６００ｎｍの光に対する
平均透過率は、約５〜６５％となっている。このよう
に、赤フィルタＲは、対向する赤色蛍光体層Ｒの発光ス
ペクトル帯域の光を効率よく透過し、これ以外の帯域の
光を選択的に吸収するように形成されている。

【００５７】この様な赤フィルタＲと共通外面フィルタ
２２とを組み合わせることにより、共通外面フィルタに
よって赤フィルタのフィルタ特性が補正され、両フィル
タ全体の吸収スペクトルは、図３（ｃ）に実線の曲線
（ｃ）で示すように、赤色蛍光体の発光スペクトル分布
により近付き、赤色の表示光に対する透過率が殆ど低下
することなく、視感度の高い帯域の外光に対する透過率
を下げ、この外光を効率よく吸収することが可能とな
る。同時に、蛍光体の赤色発光のサブバンド部も吸収す
ることができる。

【００５８】上記のように構成されたカラー陰極線管に
おいて、フェースプレート１２に入射してきた外光は、
各色のフィルタに共通な共通外面フィルタ２２で吸収さ
れる。これを第１次吸収と呼ぶことにする。この第１次
吸収で、外光は約５〜３５％が吸収される。

【００５９】共通外面フィルタ２２で吸収されずにフェ
ースプレート１２を透過した光は、フェースプレートの
内面側に形成されたカラーフェイルタ層２０によって、
各色の蛍光体層毎に、その色の発光以外の色成分の光が
吸収される。これが第２次の外光吸収で、このとき残っ
ていた外光は、カラーフィルタ層によって、さらにその
約５〜６０％が吸収される。

【００６０】また、第２次外光吸収でも吸収されなかっ
た外光は、蛍光体スクリーン１８の表面で反射してフェ
ースプレート１２側へ戻る際、カラーフィルタ層２０に
再び突入して吸収される。これが第３次の外光吸収で、
このとき残っていた外光はさらにその約１５〜６０％が
吸収される。

【００６１】更に、第３次の外光吸収でも吸収されなか
った外光は、再び共通外面フィルタ２２によって吸収さ
れる。これが第４次の外光吸収で、このとき残っていた
外光の約５〜３５％が更に吸収される。

【００６２】このような第１次〜第４次の外光吸収によ
って、カラー陰極線管のフェースプレート１２の外面お
よび内面で反射される外光を極めて効果的に吸収するこ
とができる。一方、蛍光体スクリーン１８の発光により
形成される表示画像の各色の光は、カラーフィルタ層２
０の対応する色のフィルタＲ、Ｇ、Ｂおよび共通外面フ
ィルタ２２を高い透過率で透過することができる。従っ
て、人間の目にとってコントラスト比が高くかつ輝度も
高く感じられる画像を表示することができる。

【００６３】本発明者等は、このようなコントラスト比
および輝度の改善効果を確認するため、カラーフィルタ
層２０および共通外面フィルタ２２を備えた本実施の形
態に係るカラー陰極線管（ｄ）と、他の構成のカラー陰
極線管、つまり、フィルタを持たないカラー陰極線管
（ａ）、外面フィルタのみを有するカラー陰極線管
（ｂ）、および、カラーフィルタ層のみを有するカラー
陰極線管（ｃ）、とを比較検討した。

【００６４】図４は、これらカラー陰極線管の有効表示
画面における相対輝度と相対外光反射率との関係を示
し、図５は、これらカラー陰極線管の、観測される表示
画像の輝度やコントラスト等の比較結果を示している。

【００６５】図４において、一点鎖線の曲線（ａ）は、
フェースプレートの光透過率を本実施の形態よりも低く
することによってコントラストを改善したカラー陰極線
管（ａ）の特性、破線の曲線（ｂ）は、外面フィルタの
みを有するカラー陰極線管（ｂ）の特性、２点鎖線の曲
線（ｃ）は、カラーフィルタ層のみを有するカラー陰極
線管（ｃ）の特性、実線の曲線（ｄ）は本実施の形態に
係るカラー陰極線管の特性をそれぞれ示している。

【００６６】また、図５において、輝度（Ｂ）、反射率
（Ｒ）、コントラスト（Ｂ／Ｒ）、および色再現域は、
それぞれ、カラー陰極線管（ａ）の値を基準（１００
％）とした場合の、カラー陰極線管（ｂ）および（ｄ）
の各値が示されている。また、コントラストの欄におい
て、カッコ内に示された値は、カラー陰極線管（ｂ）を
基準とした場合の値を示している。

【００６７】これらの図から分かるように、フィルタを
持たないカラー陰極線管の場合、輝度およびコントラス
トともに最も低くなる。共通外面フィルタのみを備えた
カラー陰極線管（ｂ）は、カラー陰極線管（ａ）に比較
して、コントラストは向上するがまだ充分ではなく、輝
度も低下してしまう。

【００６８】カラーフィルタ層のみを備えたカラー陰極
線管（ｃ）の場合には、曲線（ｃ）で示すように、相対
反射率の低い領域では相対輝度も低くなるので、コント
ラスト特性の向上を実現すると輝度が低下する。

【００６９】一方、本実施の形態に係るカラー陰極線管
の場合、曲線（ｄ）で示すように、画像品質の向上に対
して十分に効果的である相対反射率が低い領域、つまり
相対反射率が４０％以下の領域において、相対輝度が十
分に高く、コントラスト特性の向上と輝度の向上とを共
に実現できることが分かる。

【００７０】また、上記のような第１次〜第４次の外光
吸収を単純に組み合わせてコントラストおよび輝度の向
上を図っただけでなく、本実施の形態のカラー陰極線管
においては、カラーフィルタ層と共通外面フィルタとを
組み合わせて用いることにより、各色ごとの発光輝点に
対する両フィルタの吸収スペクトル分布を、それぞれの
色に対応した蛍光体自体の発光スペクトル分布により近
付けることができる。

【００７１】例えば、表示画像のＲ輝点のスペクトル分
布を、従来よりも、赤色の蛍光体自体の急峻な発光スペ
クトル分布に近付けることができ、その結果、表示画像
における赤色の発色を、従来よりも飛躍的に高い色純度
として視認可能なものとすることができる。これは、図
３（ｃ）からもよく分かる。

【００７２】すなわち、図３（ｃ）において実線の曲線
Ｃで示すように、赤フィルタと共通外面フィルタとを組
み合わせた場合のフィルタ特性、つまり、吸収スペクト
ルは、赤フィルタのみを用いた場合よりもその急峻度が
大幅に増し、極めて急峻なスペクトル分布を示す赤色
（Ｒ）の発光スペクトルにかなり近付いたものとなって
いることが判る。そして、このような吸収スペクトルを
有するフィルタを用いることにより、赤色発光のサブバ
ンドを含む、赤色発光以外の波長域の光を選択に吸収
し、表示画面上における赤輝点の表示光の色純度を大幅
に向上させることができる。

【００７３】図３（ａ）および３Ｂからも明らかなよう
に、このような表示光の色純度の向上、換言すれば、表
示光のスペクトル分布を蛍光体の発光スペクトル分布に
近付ける効果は、赤色のみならず緑色および青色につい
ても同様に得ることができる。それにより、色再現性の
向上を図ることができる。

【００７４】従って、本実施の形態によれば、表示画像
のコントラスト特性および輝度の向上を両立し、更に、
Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の純度も飛躍的に向上した、高品質なカ
ラー画像の表示を実現するカラー陰極線管を提供するこ
とができる。

【００７５】また、フェースプレート１２の有効表示領
域１２ａは、その中心から周辺部にかけて所定の変化率
で肉厚が大きくなる形状に形成され、いわゆるフラット
化されているにも拘らず、表示画面のコントラスト特性
の向上と輝度の向上とを両立し、また、表示画面の中心
部から周辺部にかけての輝度およびコントラスト特性を
均一にすることができる。

【００７６】なお、この発明は上述した実施の形態に限
定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能で
ある。例えば、カラーフィルタ層の各色のフィルタの特
性を補正する補正手段は、上述した共通外面フィルタ２
２に限らず、フェースプレート１２自身を補正手段とし
て用いることもできる。この場合、図６に示すように、
共通外面フィルタは除去され、代わって、フェースプレ
ート１２は、ネオジウムガラスにより形成される。

【００７７】図７に示すように、ネオジウムガラスから
なるフェースプレート１２は、上述した共通外面フィル
タと同様に、人間の視感度の高い波長５７５ｎｍ付近の
帯域に最大吸収を有し、他の波長帯域の光に対しては６
０％以上の透過率を有している。このように構成された
カラー陰極線管においても、前述した実施の形態と同一
の作用効果を得ることができる。

【００７８】

【発明の効果】以上、詳細な説明で明示したように、本
発明によれば、有効表示画面の輝度の十分な向上とコン
トラスト特性の十分な向上とを両立し、かつ、各色の表
示光の色純度を向上させ、高品質な表示を実現できるカ
ラー受像管を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態に係るカラー陰極線管の
断面図。

【図２】上記カラー陰極線管のフェースプレートの一部
を拡大して示す断面図。

【図３】上記カラー陰極線管における、青、緑、赤のカ
ラーフィルタの光吸収スペクトルを、それぞれ共通外面
フィルタの光吸収スペクトルと共に示す特性図。

【図４】上記カラー陰極線管、および他の複数のカラー
陰極管における、相対輝度と相対外光反射率との関係を
示す特性図。

【図５】図４に示す種々のカラー陰極線管の種々の特性
を比較して示す図。

【図６】この発明の他の実施の形態に係るカラー陰極線
管のフェースプレートを示す断面図。

【図７】ネオジウムガラスの光吸収スペクトルを示す特
性図。

【符号の説明】

１０…外囲器１２…フェースプレート１２ａ…有効表示領域１４…ファンネル１８…蛍光体スクリーン２０…カラーフィルタ２２…外面共通フィルタ２４…シャドウマスク２６…電子銃３０…偏向ヨークＲ、Ｇ、Ｂ…蛍光体層、カラーフィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中澤知子埼玉県深谷市幡羅町１丁目９番２号株式会社東芝深谷電子工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外面および内面を有するフェースプレート
と、上記フェースプレートに接合されているとともにネ
ックを有するファンネルと、を備えた外囲器と、上記フェースプレートの内面に設けられているととも
に、所定のパターンに配置された３色の蛍光体層を有す
る蛍光体スクリーンと、上記ネック内に設けられ、上記蛍光体スクリーンに電子
ビームを照射して発光させる電子銃と、上記フェースプレートの内面と蛍光体スクリーンとの間
に設けられたカラーフィルタ層であって、上記蛍光体ス
クリーンの少なくとも１色の蛍光体層にそれぞれ対向し
て配置され上記１色の蛍光体層からの発光の内、最大発
光スペクトル波長の±２０ｎｍの範囲の波長を有する光
に対する透過率が、波長４００〜６５０ｎｍの光で上記
範囲以外の波長の光に対する透過率に比較して高いカラ
ーフィルタを備えているカラーフィルタ層と、上記カラーフィルタ層の外側で、カラーフィルタ層と対
向して設けられ、上記１色の蛍光体層の最大発光スペク
トル波長の±２０ｎｍの範囲以外の所定波長帯域に最大
吸収を有し、上記カラーフィルタの光吸収性を補完する
補正手段と、を備えたことを特徴とするカラー陰極線管。
【請求項２】外面および内面を有するフェースプレート
と、上記フェースプレートに接合されているとともにネ
ックを有するファンネルと、を備えた外囲器と、上記フェースプレートの内面に設けられているととも
に、所定のパターンに配置された赤、緑、青の３色の蛍
光体層を有する蛍光体スクリーンと、上記ネック内に設けられ、上記蛍光体スクリーンに電子
ビームを照射して発光させる電子銃と、上記フェースプレートの内面と蛍光体スクリーンとの間
に設けられているとともに、上記蛍光体スクリーンの３
色の蛍光体層にそれぞれ対向して配置され各色の蛍光体
層に対応した色の３色のフィルタを有するカラーフィル
タ層であって、各色のフィルタは、対応する色の蛍光体
層からの発光の内、最大発光スペクトル波長の±２０ｎ
ｍの範囲の波長の光に対する透過率が、波長４００ない
し６５０ｎｍの光で上記範囲以外の波長の光に対する透
過率に比較して高く形成されているカラーフィルタ層
と、上記カラーフィルタ層の外側で、カラーフィルタ層と対
向して設けられ、上記３色の蛍光体層の最大発光スペク
トル波長の±２０ｎｍの範囲以外の所定波長帯域に最大
吸収を有し、上記カラーフィルタの光吸収性を補完する
補正手段と、を備えていることを特徴とするカラー陰極線管。
【請求項３】上記カラーフィルタは、波長４００ないし
５００ｎｍ、および波長６００ないし７００ｎｍの波長
の光に対して７０％以上の透過率を有し、波長５００な
いし６００ｎｍの光に対して５ないし６５％の平均透過
率を有していることを特徴とする請求項１に記載のカラ
ー陰極線管。
【請求項４】上記各色のカラーフィルタは、波長４００
ないし５００ｎｍ、および波長６００ないし７００ｎｍ
の波長の光に対して７０％以上の透過率を有し、波長５
００ないし６００ｎｍの光に対して５ないし６５％の平
均透過率を有していることを特徴とする請求項２に記載
のカラー陰極線管。
【請求項５】上記蛍光体スクリーンは、赤の蛍光体層を
含み、上記カラーフィルタは、赤の蛍光体層に対向して
設けられ、波長６２７ｎｍ付近の光に対して７０％以上
の透過率を有していることを特徴とする請求項１ないし
４のいずれか１項に記載のカラー陰極線管。
【請求項６】上記補正手段は、上記フェースプレートの
外面上に形成された各色共通の外面フィルタを備えてい
ることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に
記載のカラー陰極線管。
【請求項７】上記フェースプレートはネオジウムガラス
で形成され、上記補正手段を構成していることを特徴と
する請求項１ないし５のいずれか１項に記載のカラー陰
極線管。
【請求項８】上記フェースプレートはほぼ矩形状を有
し、その中心から周辺部に向かって所定の変化率で増大
する肉厚を有していることを特徴とする請求項１ないし
７のいずれか１項に記載のカラー陰極線管。
【請求項９】上記補正手段は、波長５７５ｎｍの付近に
最大吸収を有し、この最大吸収の波長に対して５０〜９
０％の透過率を有していることを特徴とする請求項１な
いし８のいずれか１項に記載のカラー陰極線管。