(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェース部の外面に着色層を備えたパネルを有する陰極線管であって、
前記着色層の光透過率の分布を示す境界線が、前記フェース部の長軸近傍で中央から周辺に向かってより突出した略Ω字形であることを特徴とする陰極線管。
【請求項２】
前記フェース部の画像表示領域において、発光輝度比が、最も高い箇所に対して最も低い箇所で７５％以上であり、かつ、前記パネルの拡散反射率比が、最も高い箇所に対して最も低い箇所で９０％以上であることを特徴とする請求項１記載の陰極線管。
【請求項３】
前記着色層の光透過率が、前記フェース部の周辺で中央に対して同じまたは大であることを特徴とする請求項２記載の陰極線管。
【請求項４】
前記フェース部は、その外面がほぼ平らであり、かつその内面が曲面であって、前記着色層の光透過率比が、前記フェース部の短軸上周辺部で中央に対して１００〜１２０％であることを特徴とする請求項２〜３のいずれかに記載の陰極線管。
【請求項５】
着色剤の塗布量を変化させることにより、前記着色層に光透過率分布を持たすことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の陰極線管の製造方法。
【請求項６】
前記着色剤の塗布量の変化は、塗布速度を変化させて行うことを特徴とする請求項５記載の陰極線管の製造方法。
【請求項７】
前記着色剤の塗布量の変化は、前記フェース部と塗布装置との距離を変化させて行うことを特徴とする請求項５記載の陰極線管の製造方法。
【請求項８】
前記着色剤の塗布量の変化は、塗布装置からの塗出量を変化させて行うことを特徴とする請求項５記載の陰極線管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータ用モニタ、テレビジョン受像機等に用いられる陰極線管に関するもので、特にその表面処理技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、陰極線管では、真空耐圧強度確保のためのフェース部の中央と周辺との肉厚差や、蛍光体ストライプや蛍光体ドットの幅・サイズや膜厚状態がフェース部周辺ほど悪くなる現象、また、フェース部周辺での偏向角度の広がりにより生じる蛍光体の色ずれ等によって、パネルのフェース部の中央に対して周辺で発光輝度が低くなりやすい。
【０００３】
この対策として、フェース部の中央部で高く周辺部で低い密度の着色層をフェース部外面に形成し、これによって陰極線管の発光輝度（陰極線管の画面全域で一定の信号を載せ出力をした場合の相対輝度）をフェース部全域で均一とする技術が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように着色層の密度を変えることで発光輝度をフェース部全域で均一とすると、フェース部の中央と周辺とで着色層の濃度差が大きくなり、周辺に対して中央が異様に黒っぽくなって画像のコントラスト差が生じるといった現象が起きやすい。
【０００５】
特に、近年需要の増しつつある外面が平らなフェース部を有する陰極線管では、フェース部の周辺と中央とが同じ平面上に位置するので、このような中央と周辺との色の濃度差がより目立つことになってしまう。
【０００６】
本願発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、発光輝度とコントラストの分布が共にフェース部全体で最も自然に得られるような陰極線管を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の陰極線管は、フェース部の外面に着色層を備えたパネルを有する陰極線管であって、前記着色層の光透過率の分布を示す境界線が、前記フェース部の長軸近傍で中央から周辺に向かってより突出した略Ω字形である。また、フェース部の画像表示領域において、発光輝度比が、最も高い箇所に対して最も低い箇所で７５％以上であり、かつ、前記パネルの拡散反射率比が、最も高い箇所に対して最も低い箇所で９０％以上である。
【０００８】
このようにすることで、フェース部全域で輝度差やコントラスト差を感じない、見栄えが自然な陰極線管とすることができる。
【０００９】
また、本発明の陰極線管は、前記着色層の光透過率が、前記フェース部の周辺で中央に対して同じまたは大である。
【００１０】
このようにすることで、フェース部の中央と周辺との色の濃度差を抑えることができる。
【００１１】
さらに、本発明の陰極線管は、前記フェース部の外面がほぼ平らであり、かつ内面が曲面であって、前記着色層の光透過率比が、前記フェース部の短軸上周辺部で中央に対して１００〜１２０％である。
【００１２】
このようにすることで、フェース部の中央と短軸上周辺との色の濃度差を抑えることができる。
【００１３】
また、本発明の陰極線管の製造方法は、着色剤の塗布量を変化させることにより、前記着色層に光透過率分布を持たす。
【００１４】
このようにすることで、容易に着色層の光透過率分布を変化させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１６】
図２は本発明の実施の形態に係る陰極線管１の部分断面図であり、フェース部２の内面に蛍光体スクリーン３が形成され、内部にシャドウマスク４等の管内部品を備えたパネル５と、ネック部６に電子銃（図示せず）が内装されたファンネル７とから外囲器が構成されている。この陰極線管１のフェース部２の外面はほぼ平らであり、内面は曲面である。
【００１７】
パネル５の材質には、ガラスにほとんど着色の施されていないロークリア生地（吸光係数ｋ＝０．０１２９０）を用いている。このパネル５のフェース部２の外面には、第１層としてカーボンブラックを主成分とする黒色着色料で形成された着色層８があり、さらにその上には第２層としてシリカ層９が形成されている。これらの層を形成する手順は次の通りである。
【００１８】
まず、酸化セリウム等の研磨剤を用いて陰極線管１のフェース部２の外面を研磨し、付着した汚れを除去する。次に、この研磨剤をきれいに洗い流し、表面を清浄な状態にする。そして、赤外線ヒーター等からなる予熱炉にパネル５を挿入し、パネル外面を温める。パネル外面温度が約６０℃に達すると、六軸ロボットの先端に取り付けた二流体エアーアトマイジング型スプレーノズルを一定の間隔毎に走査させながら、カーボンブラックを主成分とした固形分１．０重量パーセントを含むアルコール系溶液の着色剤をノズルより噴出塗布し、フェース部２に着色層８を形成する。ここで、着色剤として金属微粒子、金属酸化物微粒子、顔料などを用いると、耐光性や耐熱性に優れ、着色効果が低下しにくい着色層８を形成することができる。
【００１９】
次に、この着色層８の上に第２層として、エチルシリケートを含むアルコール系溶液をスピンコート法により塗布しシリカ層９を形成する。シリカ層塗布時のパネル表面温度は約４０℃とし、塗料注入時に７０回転／分で１０秒間、イコライズ時に１００回転／分で９０秒間のパネル回転を行う。この後、パネル外面温度を１８０℃に維持して３０分間の焼成を行い、シリカ層を硬化させる。
【００２０】
ここで、本発明の特徴となる着色層について詳しく説明する。
【００２１】
着色層８を形成するに際し、陰極線管１の発光輝度がフェース部２の場所によって大きな差を持たないようにするには、単純に、パネル単体の光透過率や蛍光体スクリーン３の発光率の低い箇所で、高い箇所よりも着色剤の密度を少なくすればよいのであるが、このとき、着色剤の密度の高いところと低いところとで大きな色の濃度差が出ないようにすることが必要である。特に、外面が平らなフェース部を有する陰極線管では、フェース部の周辺と中央とが同じ平面上に位置することで中央と周辺との色の濃度差がより目立つことになってしまうので、これを考慮して着色層の塗布を行う必要がある。
【００２２】
本実施の形態では、フェース部２の外面に形成する着色層８の光透過率の分布を示す境界線が、図１のようにフェース部２の長軸近傍で左右周辺側へ突出した略Ω字形をなすように塗布を行う（図中の数字は、中央に対する各領域での光透過率比を示す）。なお、着色層８の各境界線で区切られた各領域の長軸上での幅をａ、フェース部長辺上での幅をｂ、領域１３の高さをｃとするとき、各領域での寸法は、領域１３ではａ＝１７５ｍｍ、ｃ＝２００ｍｍ、領域１４ではａ＝７５ｍｍ、ｂ＝２００ｍｍ、領域１５ではａ＝７５ｍｍ、ｂ＝５０ｍｍ、領域１６ではａ＝６３ｍｍ、ｂ＝１００ｍｍである。また、領域１７は、領域１６の左右外側での画像表示領域全てとする。
【００２３】
本実施の形態に係る陰極線管１のパネル５は、アスペクト比１６：９、画面対角サイズ７６ｃｍのテレビジョン受像機用であり、フェース部２の外面が平ら、内面が曲率を持っている。図３に示すようにフェース部の短軸１０、長軸１１、対角軸１２を規定すると、パネル５の厚みは、フェース部２の中央で１３．５ｍｍ、短軸方向の周辺で１８ｍｍ、長軸方向の周辺で２２ｍｍ、対角軸方向の周辺で２６ｍｍである。なお、ここでは、内面の湾曲は、短軸上の曲率の方が長軸上の曲率よりも大きい。
【００２４】
ここで、図１に示すように、フェース部２の中央での着色層の光透過率に対する短軸方向周辺での着色層の光透過率比は１１０％である。この短軸方向周辺での光透過率比が高すぎると、色濃度が中央に対して低くなりすぎ、陰極線管の画面を見た際に短軸方向の周辺で画像が白く浮かび上がるような印象を受けるので望ましくない。フェース部２の中央に対する短軸方向周辺での着色層の光透過率比は、本実施の形態のようにパネル材質にロークリア生地を用いる時は最大で１００〜１１０％の範囲、また、ロークリア生地よりも少し濃いめのティント生地（吸光係数ｋ＝０．０４６２６）を用いる時は最大で１００〜１２０％の範囲とするのが良い。
【００２５】
着色剤をこのような光透過率分布とするために、本実施の形態では、着色剤を塗布する際のスプレーノズル移動速度を各場所に応じて変化させた。図４は、図１に示すような光透過率比分布をもった着色層を形成する際の、フェース部２の各位置でのスプレーノズルの速度分布を示す。ここで、図中の数字は速度を示し、その単位は［ｍｍ／ｓ］である。このように速度を変化させることで、容易に着色剤の密度を変化させて所望の着色層の光透過率分布を得ることができる。なお、この際のスプレーノズルは、エアー圧０．４ＭＰａ、着色剤の噴出量３ｍｌ／分であり、フェース部外面から約２００ｍｍの高さに位置させる。また、スプレーノズルの走査の方向は、図４の走査ライン１８でモデル的に示した通りであり、走査ライン１８の短軸方向の間隔は１０〜１５ｍｍとする。
【００２６】
以上の本実施の形態における表面処理を施した陰極線管の効果を確認するため、▲１▼パネルに着色層を施さない陰極線管、▲２▼陰極線管の発光輝度がほぼ均一となるような着色層をパネルに形成した陰極線管、▲３▼本実施の形態に示す陰極線管について比較評価を行った。
【００２７】
図５に上記▲１▼〜▲３▼のそれぞれの陰極線管の発光輝度比分布を示し、また、図６に上記▲１▼〜▲３▼のそれぞれの陰極線管の拡散反射率（ＩＳＯ ９２４１ Ｐａｒｔ７で規定される）比分布を示す。図５、図６において、（ａ）は短軸上、（ｂ）は長軸上、（ｃ）は対角軸上での各測定値比である。また、曲線▲１▼〜▲３▼は、前記それぞれの陰極線管▲１▼〜▲３▼に対応する。
【００２８】
着色層を持たない▲１▼の陰極線管は、発光輝度が全ての軸上で中央部から周辺へ向かって低下しており、その差は大きいので、画像が周辺で顕著に暗くなってしまう。また、陰極線管の発光輝度が均一となるような着色層を施した▲２▼の陰極線管は、発光輝度はフェース部全域でほぼ一定であるものの、パネルの拡散反射率は中央と周辺とでその差が大きい。このように中央と周辺とで拡散反射率に大きな差があると、実際に目視でも色の濃淡差・コントラストの不均一性が目立ってしまう。これらに対し、本発明の実施の形態を示す▲３▼の陰極線管では、発光輝度比は中央に対して最低でも８０％以上、拡散反射率比は中央に対して最低でも９５％であるので、これらは目視では充分均一感を得られるレベルであり、輝度や色の濃度・コントラストの差を感じない。
【００２９】
具体的な最適範囲としては、陰極線管の発光輝度比は、最も高い箇所に対して最も低い箇所で７５％以上、拡散反射率比は、最も高い箇所に対して最も低い箇所で９０％以上であることが好ましい。このようにすることで、フェース部全体で発光輝度とコントラストの均一感を自然に得られる陰極線管を実現することができる。
【００３０】
なお、本実施の形態では、図１に示すように、領域毎に段階的に（いわゆるデジタル的に）透過率分布の変化する着色層を示している。ただし、これに限らず、図１の各領域内において徐々に（いわゆるアナログ的に）透過率分布が変化する着色層であってもよく、この場合には、境界線はいわば等高線のような意味合いを持つことになる。また、領域毎に段階的に透過率分布の変化する着色層であっても、領域をより細かく設定することで、相対的に見て徐々に変化する透過率分布とすることができる。
【００３１】
また、本実施の形態では、フェース部の内面では短軸上の曲率の方が長軸上の曲率よりも大きい場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、長軸上の曲率より短軸上の曲率が大きい、若しくは双方がほぼ同一であるフェース部を持った陰極線管であってもよく、この場合も発光輝度および拡散反射率は上記の最適範囲を満足することが好ましい。さらに、その場合においても、着色層の光透過率は、周辺で中央と同じもしくは大とすることが望ましい。
【００３２】
またさらに、本実施の形態では、着色層の光透過率を変えるために、スプレーノズルの移動速度をフェース部の場所によって変化させるものとしたが、他の方法としては、スプレーノズルとフェース部外面との距離、つまりノズル高さを場所によって変化させる方法がある。また、その他には、スプレーノズルからの塗出量を場所によって変化させてもよい。
【００３３】
さらに、本実施の形態では、フェース部外面には着色層である第１層と、硬化されるシリカ層である第２層との２つの層が形成されているが、これに限ったものではなく、１層の着色層だけでも層の強度を保てる場合には単層であってもよいし、また、複数の着色層であってもよい。
【００３４】
また、本実施の形態では完成球である陰極線管のフェース部に層を形成したが、組立前のパネルのフェース部に予め層を形成しておいてから、陰極線管の組み立てを行っても良い。
【００３５】
さらに、本実施の形態のようにパネルのフェース部に直接着色剤を塗布するのではなく、テレパネル等の板ガラスに本実施例で用いた手法で着色層を形成し、これをパネルのフェース部に樹脂等を用いて貼り付けても良い。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の陰極線管では、フェース部全体で発光輝度とコントラストの均一感が自然に得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る陰極線管の着色層の光透過率比分布図
【図２】同陰極線管の部分断面図
【図３】同陰極線管のパネルのフェース部の軸を示す図
【図４】同陰極線管の着色層を塗布する際のスプレーノズルの走査速度分布図
【図５】同陰極線管と従来の陰極線管との発光輝度比分布を比較する図
【図６】本発明の陰極線管と従来の陰極線管との拡散反射率比分布を比較する図
【符号の説明】
１  陰極線管
２  フェース部
５  パネル
８  着色層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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