JPS6041741A

JPS6041741A - 液冷式陰極線管装置

Info

Publication number: JPS6041741A
Application number: JP59140825A
Authority: JP
Inventors: Tomosuke Chiba; 千葉　友介; Hiroshi Kato; 博加藤; Akira Hamanaka; 浜中　晃
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1984-07-06
Filing date: 1984-07-06
Publication date: 1985-03-05
Also published as: JPH0139184B2

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】本発明は陰極線管装置、特に例えばカラープロジェクタ
に用いる高輝度陰極線管に適用して好適な陰極線管装置
に関する。

カラープロジェクタは、第１図に示すように、例えば赤
、緑及び青の各単色陰極線管Ｒ，Ｇ及びＢが配置され、
これら陰極線管において得られた各単色再生画像を、夫
々光学系（２０Ｒ）　、　（２０Ｇ）及び（２０Ｂ）を
通じて、スクリーンシη上に投射し、例えばこのスクリ
ーン（財）上でこれら各色の画像を合成してカラー画像
を得るようにしている。

このようガカラープロジエクタに用いられる各色の陰極
線管Ｒ，Ｇ及びＢ１特に視感度の高い緑の画像を得る陰
極線管は、スクリーン（ハ）上に明るいカラー画像を得
るために高輝度の投射画像を得るようにしている。

このような高輝度陰極線管は、螢光面に衝動させる電子
ビームのエネルギーを犬きくして高い輝度の再生光学像
を得るようにしているが、螢光体が塗布された前面パネ
ル、すなわちガラスフ４ネルは、その熱伝導度が低いの
で、特に連続動作時においては、熱の放散がしにくい・
やネル中央における温度上昇が著しい。そのため、螢光
体Ｋ、いわゆる温度消光を生じさせる。温度消光とは、
温度の上昇に伴って螢光体の輝度が低下する現象である
が、この温度消光は、各色の螢光体に関してその度合が
異なるので、スクリーンＱ■上でのカラー画像のホワイ
トバランスに狂いを生じさせる。

そしてこの中央でのホワイトバランスの狂いは、著しく
画質を阻害するので、この中央で連続動作時ホワイトバ
ランスがとれるように他の部分での各色の光学像の輝度
を調整することが考えられるが、この場合は、周辺のホ
ワイト／々ランスがくずれると共に全体の明るさを高め
ることができないという欠点がある。

そこで連続動作時においても、陰極線管の前面パネルに
温度消光が生ずるような温度上昇を来たすことがないよ
うにするには、そのパネル面を冷却させる冷却ファンを
設ければよい。ところが、との場合、・クネル面に対す
る送風と共に、パネル面に塵埃を送り込むことになり、
この塵埃が・臂ネル面に付着して見掛は上輝度劣下を来
たす。また、この場合、ファンの騒音の間頭も生ずる。

このような欠点を回避するものとして陰極線管管体の前
面・母ネルの前面に接して透明液状冷媒、特に対流の生
じ易い液体を配して、その冷却を行うようにすることが
望まれる。

一方、上述したカラープロジェクタのように、各色の光
学像を得る複数の陰極線管をとシ扱うものにおいては、
プロジェクタの組立製迎において、どの陰極線管がどの
色の光学像を得る陰極線管でちるかを容易に判知できる
ようになされていることが組立製造の能率の上から望捷
しい。ところが各色の陰極線管は同一形状のものが用い
られるものであシ、しかも各色の螢光面は、非駆動時に
はほぼ同一の白色がかった色を呈しているので、これら
陰極線管がどの色の陰極線管であるかとか液状冷媒が封
入されているかどうかとかを即座に判知することができ
ない。

また、カラー再生画像を得るに肖り、高い色の忠実度を
得るためには、その再生色相範囲は、できるだけ広い範
囲であることが望まれ、これがためには、各色の光学像
はできるだけ色純度が高いことが望まれる。特に視感度
の高い緑の光学（８）を得る陰極線管においては、でき
るだけ高い色純度が得られることが望まれる。

本発明は、このような液冷式陰極線管、特に密閉対流型
の液冷式陰極線管において、その冷却をよυ効果的に行
い、且つ経時変化を小さくし、長寿命化をはかると共に
、各陰極線管がどの色の光学像を得る陰極線管であるか
を即座に判知することができると共に液状冷媒が封入さ
れているかどうかを判知することができ、加えて色純度
の向上をはかることができるようにしだ液冷式陰極線管
を提供するものである。

以下本発明による液冷式陰極線管を説明する。

本発明においては、例えば、第２図及び第３図に示すよ
うに、例えば第１図で説明した各色の陰極線管Ｒ，Ｇ及
びＢにおいて夫々その陰極線管管体（１）の前面パネル
（１ａ）の前方に、例えばガラスよυ成る光透過性のパ
ネル（２）を、両・ぐネル（１ａ）及び（２）間の周辺
部に、リング状のスペーサ（３）を介在させて対向させ
る。このスペーサは、両ｉ４ネル（１−ａ）及び（２）
間に介在されて両者間の間隔を規制するフランツ部（３
ａ）と、これとほぼ直交してこれよシ後方に延びる筒状
部（３ｂ）とを有して成る。そして図示の例では、スペ
ーサ（３）の筒状部（３ｂ）よりこれとほぼ直交する方
向に延長して陰極線管管体（１）を、例えばキャビネッ
ト・シャーシ等の固定部に取付けるに供する、例えば４
個の舌片（４）を一体に設けた場合である。（５）は、
舌片（４）に背設された取付ねじ等の挿通孔を示す。

ノｅネル（１ａ）及び（２）間に挿入されたスペーサ（
３）のフランジ部（３ａ）と、各・母ネル（１ａ）及び
（２）との間には夫々例えばシリコーンゴムより成るシ
ールリング（５）及び（６）が配されると共に、シリコ
ーン樹脂等の接着剤（７）が充填されてパネル（１ａ）
及び（１ｂ）間の周辺が液留に封止され両者間に密閉空
間（８）が構成される。そして、この密閉空間（８）内
にスペーサ（３）のフランジ（３ａ）に穿設した細孔（
図示せず）を通じて液状冷媒を注入し、その後、この注
入細孔を閉塞することによって空間（８）内に液状冷媒
（９）を封入する。

陰イ（線管管体（１）は、そのパネル（１ａ）がほぼ垂
直状態と〃るようにして動作される。

このように密閉空間（８）内に液状冷媒（９）が充填さ
れることによって、この冷媒（９）は、陰極線管管体（
１）の前面パネル（１ａ）に接して配置され、このツク
ネル（１ａ）と熱的に密に配置されることになる。した
がってパネル（１ａ）に湿度上昇が生ずると、これによ
って熱せられた冷媒（９）が上方に移行し、これに対流
が生じ、これによってパネル（１ａ）の例えば中央部の
熱といえども、これが効果的に周辺部に放散される。こ
の場合、周辺部に配されたスペーサ（３）が熱伝導性に
すぐれた例えばアルミニウムのような金属で、更にその
外気に触れる表面が輻射係数が犬で放熱効果にすぐれた
表面処理がなされた面とする場合は、この周辺より外部
への熱放散をより効果的に行うことができ、陰極線管管
体（１）のパネル（１ａ）の温度上昇をよシ効果的に抑
制でき、長時間の連続動作、長寿命化をはかることがで
きることになる。

このような密閉空間（８）内に封入される液状冷媒（９
）としては、対流が生じ易く、熱伝導性にすぐれている
ことはさることながら陰極線管において規定される一２
０℃以下で使用可能であることの要求からその凝固点は
一２０℃以下であること、更に、陰極線管の使用状態で
昇温するおそれのある温度以上の沸点、すなわち１００
℃程度以上の沸点を有することなどが要求される。因み
に、その沸点が低く、陰極線管の使用状態で、この液状
冷媒が沸とうするような場合、ノ４ネル（１ａ）すなわ
ち陰極線管の管体と、パネル（２）との間の密閉空間（
８）内の圧力が急激に高″Ｉ：、シ、その液密を破壊し
たシ液もれを生じさせたりするおそれが生じる。

本発明においては、液状冷媒（９）を３５〜９５重匿チ
、望ましくは４０〜９０重Ｈのエチレングリコール水溶
液によって構成するものであるが、特に本発明において
は、これに各色の陰極線管に関し、すなわち、例えば第
１図で説明した赤、緑及び青の各色の陰極線管に関し、
夫々の色の光の主波長域以外の発光、すなわち、不要波
長域の発光を吸収する染料を溶解させ、この冷媒（９）
に色フイルタ効果を付与させる。

この染料の添加量は、０．５ＰＰｍ以上テこれの飽和溶
解度の１１０００ｐｐ程度以下の範囲に選定するもので
あシ、このような染料の溶解度以下の添加によっては、
冷媒（９）、すなわちエチレングリコール水溶液自体の
物性的特性、すなわち凝固点、沸点、粘性等への影響は
生じない。第４図はエチレングリコール水溶液における
エチレングリコールの濃度と、その凝固点（氷点）との
関係を示す測定曲線で、とれよシ明らか力ように、エチ
レングリコールが３５〜９５Ｍ量チの範囲で、その凝固
点は前述した要求される一２０℃以下の凝固点を示す。

上述したように３５〜９５重量％、望ましくけ、４０〜
９０ｆｆｉ量％エチレングリコールの水溶液を液状冷媒
（９）として配した本発明による液冷式陰極線管装置は
、前述した諸要求、すなわち、液状冷媒（９）において
、効果的に対流が生じ、且つ熱伝導性にすぐれ、両者の
特徴が相俟って効果的に局部的温度上昇の回避と熱放散
とが行われ、更にこの液体が一２０℃以下の凝固点と、
１００℃以上の沸点とを有し、加えて、これ自体はすぐ
れた光透過性を有し、更に安価で毒性のない液体である
という利点を有することによって、長寿命化と、取扱い
及び製造の簡易化等の利益をもたらす。

そして、この冷媒に溶解させる染料は、例えば緑の陰極
線管においてはメチルオレンジと、ブリリアントブルー
との双方を同時に用い、青の陰極線管においてはブリリ
アントブルーを、赤の陰極線’ｌ？においてはニュート
ラルレッド、或いはローダミンＢを用い得る。しかしな
がら各色の陰極線管において用いられる染料は、これら
の染料に限られるものではない。

このように、各色の光学像を得る各色の陰極線管におい
て、夫々の色のフィルター効果を有する冷媒を用いるも
のであるが、特に前述したように視感度の高い緑の光学
像を得る陰極線管において、冷媒（９）中に溶解させる
染料として上述したメチルオレンジとブリリアントブル
ーとを組合せ用いるときは、この冷媒（９）を通って前
方で得られる緑の光学像は色純度の高いものとなる。

第５図は各染料を溶解させた上述したエチレングリコー
ル水溶液による冷媒の透過率特性を示すものであり、第
５図中、実線曲線（３１）　、　＜３２　、　ｔ３３　
、　（３→は夫々ブリリアントブルーを上述した冷媒中
に２ＩＩ１１ｍ　ｌ　５ＰＰ　、　ｉｏｐｐｍ　、　２
０ｐｒｕ溶解させた場合、破線曲ＮａＧ１．（６，（Ｏ
，θ→は夫々メチルオレンジを上述した冷媒中に２ｐ円
＋　５ｐｐｍ　＋　１０叩２，２０１１１晩溶解させた
場合、傾線曲線Ｇ：ｉｌ）　、　０５の、鏝、（財）は
夫々ニュートラルレッドを同様に上述した冷媒中に２１
）陣、５咽。

１０ｐ戸、２０ｐ１１１１溶解させた場合の夫々の波長
に対する測定結果を示す。

今上述したように緑の光学像を得る陰極線管においてそ
の冷媒（９）にブリリアントブルーと、メチルオレンジ
とを組合せて用いると各特性曲線（３］）〜Ｃ３４と、
θ］）〜０るとの合成による特性のフィルター効果が得
られることになる。例えば緑の陰極線管において、その
緑の螢光体として、Ｇｄ２Ｏ□Ｓ：Ｔｂその発光特性が
第６図に示す特性を有する螢光体を用いた場合において
エチレングリコール水溶液の冷媒中に、ブリリアントブ
ルーとメチルオレンジとを夫々２０１１１１１１溶解さ
せた冷媒を用いた場合この冷媒を透過した光の特性は、
第７図に示す如く測定され、５４０〜５５０ｎｍ程度の
波長域の光は良く透過しているが、これ以外の不要波長
域の光は激減されていることがわかる。すなわち、この
ような冷媒を用いた緑の光学像は、その色純度が高めら
れる。

尚、このようにして他の赤、及び青の色の陰極線管に関
する冷媒中の染料に関しても、その特性を選定すれば、
各色に関してその純度を高めることができる。

今、第８図に示すｘ−ｙ色度図（ＣＩＥ色度図）におい
て、夫々点ｒ＋ｇ＋ｂに示す色相光、緑及び青の螢光体
Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ及びＺｎＳ：Ａｇ
による各色の陰極線管を用いた場合、これらによる合成
カシ−画（３）の再生可能な色相範囲は、第８図中の実
線ａで囲まれる範囲となるが、上述したように緑の陰極
線管において、その冷媒（９）中に夫夫２０ＩＩ１１ｍ
をもってブリリアントブルー及びメチルオレンジを溶解
させた場合の冷ｖ（９）を透過後の光学ｆＪＩＪにおけ
る色相は、第８図中、Ａｇ’に示す位置に移行し、赤の
陰極線管においてニュートラルレッドを２０ｐＨ１１溶
解させた冷媒を用いた場合のそれは第８図中、点ｒ′と
なるので、この場合の合成再生画像における再生可能な
色相範囲は第８図中破紐ａ′で示す範囲となるので、そ
の範囲は広がシ、色の忠実度を向上させることができる
。

上述したように本発明によれば、各色の陰極線管の前面
に配置される冷媒に染料を溶解させたことにより、各陰
極線管が、どの色の光学像を得る陰極線管であるか、及
び液状冷媒が封入されているかどうかを、非駆動状態で
即座に判知することができるので、カラープロジェクタ
等の組立においてその取扱いが極めて簡便となり、また
色純度の向上をはかることができるので、すぐれた色の
カラー再生画像を得ることができ、その利益は大なるも
のである。

尚、上述の本発明による液冷式陰極線管装願において、
その陰極線管管体（１）が５．５インチ型の大きさのカ
ラー単色管で過大電流を流すことによって高輝度化され
た陰極線管を用い、／（ネル（ｌａ　）及び（２）間の
間隔が５．程度、両・母ネル（１ａ）及び（２）の厚さ
が６霜とし、密閉空間（８）内の液状冷媒（９）が約５
５ＣＣとした場合において、耐熱試験を行った。この耐
熱試験は、液状冷媒（９）として、５０重団係のエチレ
ングリコールの水溶液と、８０　Ｚ（ｔ　ｔ　％のエチ
レングリコールの水溶液とを用いた２例について夫々４
本の陰極線管装置“を作成してこれについて行った。そ
して、この耐熱試験は、夫々本発明による陰極線管装置
を、−４０℃の雰囲気中で３時間放置した。この場合、
いずれも液体冷媒は凝固することなく、また液もれ等を
生ずることもなかつｌこ。

そして、更にこれら陰極線管装置は夫々恒温槽に入れ、
まず１２０℃まで強制的昇温を行って、この１２０℃で
２時間保持する第１段階の試験と、続いて１３０℃まで
昇温させ、この１３０℃で２時間保持する第２段階の試
験と、更に１４０℃寸で昇温させ、この１４０℃で２時
間保持する第３段階の試験とを行った。この場合第１段
階の試験では、何れのものも液もれ等を生ずることなく
良好シ結果が得られた。第２段階の試験では、８０重訃
係エチレングリコール水溶液のものでは同様に全く良好
な結架・が得られたが５０重＠係のエチレングリコール
水溶液によるものでは、半分のサンプルについて同様の
良好々結果が得られ、第３段階のＸ験では８０重ｆ’ｆ
−１エチレングリコール水溶液によるものが半分のサン
プルについて良好な結果が得られた。因みにエチレング
リコール水溶液の濃度と、熱膨張率α及び沸点は、次表
に示す通りである。

上述したように、本発明にょる液冷式陰極線管装置によ
れば、低温、高温に対してすぐれた特性を示し、使用外
囲温度条件の範囲が大となると共に１すぐれた放熱作用
によって長時間の連続使用と長寿命化とをはかることが
できるものである。

尚、上述したように染料の冷媒中の濃度は０．５〜１０
００１１％に選び得るものであるが、視感度が高くカラ
ー画像の明るさに大きな影響を与える緑の陰極線管にお
けるそれは、輝度の低下の招来を考慮して１００ＩＩＦ
Ｉ以下、或いは５０卿以下に選定することが望ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用するカラープロジェクタの構成図
、第２図及び第３図は夫々本発明による液冷式陰極線管
装置の一例の正面図及びその一部を断面とする側面図、
第４図はエチレングリコール水溶液の凝固点を示す図、
第５図は染料を溶解させた冷媒の透過率特性図、第６図
及び第７図は光学スペクトル図、第８図は色度図である
。（１）は陰極線管管体、（１ａ）は前面パネル、（２）
は光透過性ノ４ネル、（３）はス被−サ、（４）は取付
舌片、（８）は密閉空間、（９）は液状冷媒である。第１図

Claims

【特許請求の範囲】

陰極線管管体の前面パネルの前方に光透過性の液状冷媒
が封入されだ液密空間が設けられ、上記液状冷媒１才、
螢光体の発光する主波長域以外の発光を吸収する染料を
溶解してなる水溶液より成る液冷式陰極線管装置。