JP2000268749A - 平板状画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱歪および外力による影響を吸収、除去した
高性能な平板状画像表示装置を提供する。 【解決手段】 表容器９と裏容器１０とからなる真空容
器と、裏容器１０の内面上に順次配置した、導電材から
なる背面電極基板３７、架張した複数の線陰極２および
薄板状の複数の電極板からなる電極ユニット１１とを備
えた平板状画像表示装置において、背面電極基板３７
は、線陰極２の架張方向Ｘに対して直角方向の断面が波
状に形成されると共に背面電極基板３７の中央部を裏容
器１０の内面上に固定されており、さらに背面電極基板
３７の波状の凸部上には電極ユニット１１を載置したも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はテレビジョン受像
機、コンピュータ端末ディスプレイ装置等に用いられる
平板状画像表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、カラー画像表示装置の薄型化に関
する開発が積極的に行われ、特に従来の陰極線管（ＣＲ
Ｔ）方式の陰極から陽極までの距離を著しく短くしたビ
ーム走査方式の平板状画像表示装置が特開平３−６７４
４４号公報等によって提案されている。これは蛍光体ス
クリーン上の画面を垂直方向に複数の区分に分割してそ
れぞれの区分毎に電子ビームを垂直方向に偏向して複数
のラインを表示し、さらに水平方向にも複数の区分に分
割して各区分毎にＲ、Ｇ、Ｂの蛍光体を順次発光させる
ようにし、且つそのＲ、Ｇ、Ｂの蛍光体への電子ビーム
照射量を、受信するカラー映像信号によって制御するよ
うにして、全体としてテレビジョン画像を表示するもの
である。

【０００３】かかる平板状画像表示装置は、図３に示す
ように、背面電極１、水平に架張した線陰極２、電子ビ
ーム引出し電極３、信号電極４、集束電極５，６、水平
偏向電極７、および垂直偏向電極８が順次配置されてい
る。これら薄板状の電極３〜８を絶縁体とスペーサを介
して重ね合せて、電極ユニット１１が構成される。平箱
型の前面ガラス容器である表容器９の内側の蛍光体スク
リーン部１４〜１６等には、Ｒ、Ｇ、Ｂ蛍光体およびメ
タルバック層が形成されている。電子ビーム引出し電極
３には電子ビーム引出し孔１２が設けられている。ま
た、図４に示すように、表容器９と裏容器１０とを低融
点ガラス２９で焼成封着した後、その内部を真空状態に
している。１７は容器内を真空に引くための排気管、１
８は陽極の高圧端子、１９は電極ユニットを構成する各
種電極のコントロール用外部引出し端子である。

【０００４】そして、線陰極２から放出された電子ビー
ム１３は、電子ビーム引出し孔１２により導き出され、
各電極４〜８により、制御され集束され、偏向されなが
ら陽極の蛍光体スクリーン部の小区画１４を走査する。
その時、メタルバック層に高電圧が印加されているた
め、電子ビームは高エネルギーに加速されてメタルバッ
ク層に射突し、蛍光体を励起発光させる。電子ビーム１
３は蛍光体スクリーン部の小区画１４に画像の部分を発
光映出させ、同様に他の電子ビームは、他の小区画１６
等、全小区画を発光映出させて蛍光体スクリーン全面に
所望の画像を映出するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述の平板状画像表示
装置を構成する内部構成部品は、平板状画像表示装置の
組立・製造工程における封着時や、画像表示装置として
の駆動時において、繰返し高温の中にさらされる。すな
わち、組立・製造工程では、ガラス製の裏容器１０上に
各種電極群を固着するための複数の固定台２２ａ〜２２
ｆを低融点ガラス３０により固着する際に、また、表容
器および裏容器を合体し、焼成して、容器の外周接合部
の低融点ガラスにより封着する際に、いずれも約５００
℃の高温にさらされ、更に、ガラス容器内部を封着後、
高真空化するための工程では約３００〜３５０℃の加熱
炉中で行われる等により繰返し加熱を受ける。画像表示
装置としての駆動時にあっては、平面的に架張された多
数の線陰極２が、電子ビームを発生させるために６００
〜７００℃の高温まで加熱され、これらの放熱により各
種の内部電極群も同様に高温にさらされることになる。

【０００６】前記のような組立・製造工程および駆動時
に高温にさらされても、蛍光体スクリーン１４に対する
電子ビーム１３の位置ずれのない高精細の画像表示を行
うためには、上記内部構成部品をミクロン単位の精度で
保持し、かつこれを維持しなければならない。

【０００７】特に平板状画像表示装置においては、平板
状の形態でありながら、内部を高真空にして外気の耐圧
を得るために、表容器９および裏容器１０が共に約１０
ｍｍもの厚いガラス板状箱体にする必要があり、前記高
温組立工程での熱応力は極めて大きくなる。

【０００８】以下、解決すべき従来例の課題について図
５および図６を用いて説明する。

【０００９】図５は従来の平板状画像表示装置の裏容器
内面に取付した各種電極ユニットを固着するための電極
支持板および電極固定板の配置の一例を示した平面図で
あり、併せて、前記熱プロセスにおける熱膨張・歪の発
生する状態を概略的に示したものである。図６は、図５
の平板状画像表示装置において、井桁状に組立てられた
前記電極支持板と前記電極固定板とを固定台に固着した
電極ユニット取付構造の概略を示した階段断面図であ
る。

【００１０】図５において矢印Ａ、Ｂ、Ｃ、・・、Ｐは
平面的に見た熱応力線を示し、一点鎖線は、裏容器１
０、電極支持板２０および電極固定板２１がその熱影響
を受けて膨張・変形した歪状況をやや誇張して示したも
のである。

【００１１】また、裏容器１０に電極支持板２０等を固
着するための固定台２２ａ〜２２ｆは、ガラス板の裏容
器１０の膨張・収縮に応じて変位する。これらの電極支
持装置の上に固着される電極ユニット１１もまた同様で
ある。

【００１２】これらの加熱による膨張と冷却による収縮
は、上記装置の構成部材全てが同一の熱膨張係数であれ
ば課題とはなり得ない。しかし、この装置は、容器がガ
ラスで、電極支持板２０および電極固定板２１が５０Ｎ
ｉ−Ｆｅ材で、電極ユニット１１を構成する複数の電極
板が低熱膨張率の合金材（例、３６Ｎｉ−Ｆｅ合金）で
あるから、それらの熱膨張係数の相違から熱変形による
歪差が生じ、弱い個所や熱応力の集中する個所にクラッ
クやそり曲りが生じてしまう問題があった。

【００１３】図５において、裏容器１０が１０ａで示し
た一点鎖線まで加熱膨張した場合、固定台２２ａ〜２２
ｆも同様に変位しようとするが、電極ユニット１１が固
定ねじ２３ａ〜２３ｄによってそれぞれ間接的に固定台
２２ａ〜２２ｄに固着されているため裏容器１０が変位
することはできない。一方、この電極ユニット１１を構
成する電極板は、フォーカスされた電子ビーム１３を制
御、供給すると共に表容器９の内面に微細に印刷された
Ｒ、Ｇ、Ｂ蛍光体に電子ビーム１３を正確に当てなけれ
ばならない。そのため、蛍光体スクリーン１４と電極ユ
ニット１１における電極板の相互との熱変位が異なる
と、画像表示装置として高精細の画像が得られない結果
となる。

【００１４】この高精細の画像を得るために、電極ユニ
ット１１を熱変形の少ない３６Ｎｉ−Ｆｅ合金を採用
し、図５に示すように、電極ユニット取付ねじ２４ａ〜
２４ｄにより電極支持板２０に締付固着している。それ
に対して、電極支持板２０および電極固定板２１は、ガ
ラスの熱膨張係数に近い５０Ｎｉ−Ｆｅ合金で形成して
いるため、電極ユニット１１および裏容器１０の変化に
先行して熱変形を起す。その結果、井桁状に組まれた電
極支持板２０と電極固定板２１との交点で３６Ｎｉ−Ｆ
ｅ合金の電極ユニット１１が電極ユニット取付ねじ２４
ａ〜２４ｄにより一体化されているため、この一体化さ
れたものは変位できず、中間点でそれぞれ矢印Ａ・Ｂ・
Ｃ・Ｄ方向に湾曲するように変位し、このポイントの固
定台２２ｅおよび２２ｆが最も影響を受けクラック等が
発生するという問題があった。また、このクラック等の
発生率は、電極支持板２０および電極固定板２１の寸法
精度や組立精度のばらつきが大きいと高くなる。

【００１５】図６にその状況の一例を示す。電極固定板
２１の熱変位方向を示す矢印Ｓの変位量と、裏容器１０
の熱変位方向を示す矢印Ｒの変位量との差が破壊につな
がり、低融点ガラス３０におけるクラック３１等の好ま
しくない現象が起きる。

【００１６】また、振動、落下等の外力が加わった場
合、図６に示すように、電極ユニット１１は、両端の電
極支持板２０で当接支持されているので、電極支持板２
０が支点となって固有の振動数で共振を起こし、その振
幅が中央部付近で最大となる。最悪の場合は、電極ユニ
ット１１と線陰極２とが接触し線陰極２に塗布してある
トリプル炭酸塩が欠落するという問題があった。

【００１７】さらに、特に上・下端の線陰極２は、電極
支持板２０の近傍位置にあるため、他の線陰極２に比
べ、電界が乱れて電子ビ−ム１３の放出量が変化する。
その結果、蛍光体スクリーン１４の上下において輝度が
変化するという問題があった。

【００１８】そこで、本発明は、上記従来の平板状画像
表示装置が有していた問題点を解決し、製造過程および
駆動時にさらされる高温によって生ずる熱歪みを吸収し
て所望する組立精度が実現かつ維持でき、外部要因によ
る振動・衝撃に対しても影響が少ない平板状画像表示装
置を提供することを目的とする。

【００１９】また、本発明は、線陰極の電子ビーム放出
能力の差を解消し、画像の均一な平板状画像表示装置を
提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の平板状画像表示
装置は、表容器と裏容器とからなる真空容器と、前記裏
容器の内面上に順次配置した、導電材からなる背面電極
基板、架張した複数の線陰極および薄板状の複数の電極
板からなる電極ユニットとを備えた平板状画像表示装置
において、前記背面電極基板は、前記線陰極の架張方向
に対して直角方向の断面を波状に形成すると共に前記背
面電極基板の中央部を前記裏容器内面上に固定し、さら
に前記波状の凸部上に前記電極ユニットを載置したもの
である。

【００２１】この構成、すなわち、背面電極基板の中央
部を裏容器内面上に固定したので、線陰極の架張方向側
における背面電極基板および電極ユニットの両端部が自
由端となり、高温によって生ずる背面電極基板および電
極ユニットの熱膨張による熱変形を吸収することがで
き、また、背面電極基板の波状部により、線陰極の架張
方向と直角方向側における高温によって生ずる熱歪みを
吸収することができ、さらに背面電極基板の波状部の凸
部上に電極ユニットを載置したので、振動、落下等の外
力が加わっても電極ユニットの振動の振幅を低減するこ
とができる。

【００２２】また、本発明は、背面電極基板の波状の凸
部を隣り合う線陰極間の中央位置に設けている。

【００２３】この構成により、線陰極と電極ユニットお
よび背面電極基板との距離を一定にすることができる。

【００２４】

【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。なお、理解しやすいように
上記説明した従来技術と同一部分は、同一符号を用いそ
の説明を省略する。

【００２５】図１に示すように、本発明の実施の形態で
ある平板状画像表示装置は、内面に蛍光体スクリーン１
４を有するガラス製の表容器９とガラス製の裏容器１０
とからなる真空容器と、裏容器１０の内面上に順次配置
した、導電材からなる背面電極基板３７、架張した複数
の線陰極２および薄板状の複数の電極板３〜８からなる
電極ユニット１１（図３参照）とを備えている。

【００２６】図２に示すように、背面電極基板３７は、
１つの部材である金属板を折り曲げ、線陰極２の架張方
向Ｘに対して直角方向の断面が矩形波型の波状に形成さ
れている。また、前記波状の複数の凸部３７ａが等間隔
で形成され、背面電極基板３７の４隅の所定箇所にはス
リット３５ａ〜３５ｄが形成されている。

【００２７】電極取付板４１ａおよび電極取付板４１ｂ
は、背面電極基板３７のスリット３５ａ、３５ｃおよび
スリット３５ｂ、３５ｄ側に設けられ、絶縁体４０ａを
介して電極ユニット１１の４隅を例えば４つの取り付け
ねじ２５によって固定するものであり、また背面電極基
板３７のスリット３５ａ〜３５ｄと対応する位置に同一
形状のスリット３５ａ〜３５ｄを有している。

【００２８】２個の補強板３９は、裏容器１０と背面電
極基板３７との間に設けられ、背面電極基板３７側に凸
とした円弧状部３９ａ（そり量Ｑが０．１ｍｍ程度）を
有している。そして、この円弧状部３９ａを線陰極２の
架張方向Ｘに対して直角方向に配置し、この円弧状部３
９ａに裏容器１０側の背面電極基板３７の面を沿わせて
溶接固定している。

【００２９】一方、図２に示すように、裏容器１０の内
面側には、例えば低融点ガラスにより焼成固着された６
個の金属製の固定台３２ａ〜３２ｆ（固定台３２ｃは図
示せず）が設けられ、固定台３２ｂ、３２ｅ上に背面電
極基板３７が固定されている。また、中央部３３ａ、３
３ｂの固定台３２ｂ、３２ｅを除く他の固定台３２ａ、
３２ｃ、３２ｄ、３２ｆの位置には、背面電極基板３７
のそれぞれスリット３５ａ〜３５ｄが対応している。

【００３０】そして、背面電極基板３７の各スリット３
５ａ〜３５ｄ部には、固定台３２ａ、３２ｃ、３２ｄ、
３２ｆに溶着された基板押えばね３６ａ〜３６ｄ（基板
押えばね３６ａ〜３６ｃは図示せず）が設けられてい
る。基板押えばね３６ａ〜３６ｄは、背面電極基板３７
および電極取付板４１ａ、４１ｂを挟むようにして、電
極ユニット１１を支持するものであり、図１にも示すよ
うに、電極ユニット１１を隙間δを有して電子ビーム１
３の照射方向に位置決めする爪部３６ｘと、スリット３
５ａ〜３５ｂの中に縦・横共充分ゆとりを持ってはまり
込んでいる柱部３６ｙとから構成されている。この時、
背面電極基板３７の波状の凸部３７ａは、隣り合う線陰
極２間の中央に位置しており、この複数の凸部３７ａ上
には絶縁体４０ｂを介して電極ユニット１１が載置され
ている。また、背面電極基板３７には、電極ユニット１
１を構成する電子ビーム引出電極３より低い電圧を印加
している。

【００３１】なお、表容器９および裏容器１０について
は同程度の熱特性を有するガラス材で形成し、また背面
電極、電極ユニット１１、背面電極基板３７および電極
取付板４については同程度の熱特性を有する金属板で形
成することが望ましい。

【００３２】次に、上記実施の形態の平板状画像表示装
置の作用効果について説明する。

【００３３】本発明の実施の形態の平板状画像表示装置
は、背面電極基板３７の中央部３３ａ、３３ｂが裏容器
１０の内面上の固定台３２ｂ、３２ｅに固定されている
ので、線陰極２の架張方向Ｘ側における背面電極基板３
７および電極ユニット１１の両端部が自由端となり、高
温によって生ずる背面電極基板３７および電極ユニット
１１の熱膨張による熱変形を吸収することができる。

【００３４】また、電極ユニット１１が基板押えばね３
６ａ〜３６ｄにより固定台３２ａ、３２ｃ、３２ｄ、３
２ｆに支持されているので、製造工程での熱プロセスお
よび完成後の外部要因による振動や衝撃等による背面電
極基板３７の浮上り変位を低減することができる。その
結果、真空容器内に背面電極基板３７、複数の線陰極２
および電極ユニット１１を高精度に安定して設置でき、
すなわち、所望の組立精度が実現かつ維持できるため、
高精細な画像を得ることができる。

【００３５】また、補強板３９の円弧状部３９ａに沿わ
せて、波状の複数の凸部３７ａを有する背面電極基板３
７を溶接固定しているので、形状的に凸部３７ａ方向
（Ｚ方向）の背面電極基板３７の剛性を強くすることが
できる。その結果、振動等による背面電極基板３７の変
形がなく、真空容器内に背面電極基板３７、複数の線陰
極２および電極ユニット１１を高精度に安定して設置す
ることができる。

【００３６】また、背面電極基板３７には波状の複数の
凸部３７ａ部を有しているので、複数の線陰極２の架張
方向Ｘに対して直交する方向（Ｙ方向）側における高温
によって生ずる熱歪みを吸収することができる。その結
果、真空容器内に背面電極基板３７、複数の線陰極２お
よび電極ユニット１１を高精度に安定して設置すること
ができる。

【００３７】また、背面電極基板３７における波状の凸
部３７ａ上に電極ユニット１１を載置しているので、振
動、落下等の外力が加わっても電極ユニット１１の振動
の振幅を低減することができる。

【００３８】また、背面電極基板３７における波状の凸
部３７ａを隣り合う線陰極２間の中央位置に設けている
ので、線陰極２と電極ユニット１１および背面電極基板
３７との距離を一定にすることができる。その結果、各
々の陰極線２の電子ビームの放出量が一定となり、輝度
バラツキの少ない画像表示を行うことができ、そのうえ
管内の高圧放電も低減することができる。

【００３９】また、背面電極基板３７は１つの部材で形
成しているので、背面電極基板３７の複数の凸部３７ａ
において、凸部３７ａのピッチ等の加工精度が向上し、
背面電極基板３７、線陰極２および電極ユニット１１を
高精度に安定して設置することができる。

【００４０】なお、上記本発明の実施の形態の平板状画
像表示装置では、背面電極基板３７は、１つの部材であ
る金属板を折曲加工で形成したものであるが、これに限
らず、金属材料を押出加工等で形成したもの、導電性の
樹脂材料を各種成型法で形成したもの、或いは製造工数
が１工程増えるが、耐熱性又は絶縁性の樹脂材料を各種
成型法で形成した後、その表面に導電性樹脂を塗布した
ものまたはその表面に金属シートを貼付けたものでもよ
い。また、背面電極基板３７の波状の断面が矩形波型の
もので説明したが、これに限らずｓｉｎ波型、三角波型
等のものでもよい。また、背面電極基板３７を固定台３
２ａ〜３２ｆを介して裏容器１０の内面上に載置したも
ので説明したが、これに限らず、直接、背面電極基板３
７を裏容器１０の内面上に載置したものでもよい。ま
た、図２に示すように、線陰極２の架張方向Ｘ側におけ
る背面電極基板３７の中央部３３ａ、３３ｂの２点を裏
容器１０の内面上に固定したもので説明したが、これに
限らず、中央部３３ｘの１点を裏容器１０の内面上に固
定したもの、或いは線陰極２の架張方向Ｘに対して直角
方向（Ｙ方向）側における背面電極基板３７の破線で示
す中央部３３ｙのある位置を裏容器１０の内面上に固定
したもの（すなわち、少なくとも背面電極基板３７の縦
辺または横辺の２分する中央部を固定したもの）でもよ
い。

【００４１】背面電極基板３７の剛性を強くするため
に、背面電極基板３７の面に円弧状の面を有する補強板
３９を溶接固定したものであるが、これに限らず、補強
板３９に代え、裏容器１０上の一部に背面電極基板３７
側に凸とした円弧状の面を形成し、背面電極基板３７を
その円弧状の面に沿わせた後に、裏容器１０の内面上に
固定してもよい。

【００４２】蛍光体スクリーン１４は、表容器９の内面
に直接設けたもので説明したが、これに限らず表容器９
の内面に他の部材を介して設けてもよい。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、製造過程および駆動時
にさらされる高温によって生ずる平板状画像表示装置の
構成部品の熱変形を吸収できるので、所望する組立精度
が実現かつ維持でき、また外部要因による振動・衝撃に
対しても影響の少ない高精度、高画質の平板状画像表示
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における平板状画像表
示装置の要部構造を示す断面図

【図２】同平板状画像表示装置の背面電極基板および裏
容器の要部を示す分解斜視図

【図３】従来の平板状画像表示装置の概略構成を示す分
解斜視図

【図４】同平板状画像表示装置を示す外観斜視図

【図５】同平板状画像表示装置の裏容器内面に取付した
電極支持板および電極固定板の配置と、熱プロセスによ
る熱膨脹・熱歪の状態とを模式的に示す平面図

【図６】同平板状画像表示装置の要部構造を示す部分断
面拡大図

【符号の説明】

２ 線陰極 ９ 表容器 １０ 裏容器 １１ 電極ユニット ３７ 背面電極基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C036 EE03 EE15 EE19 EF01 EF06 EF09 EG02 EG21 EG50 EH02 EH10 5C058 AA14 AB06 BA35

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表容器と裏容器とからなる真空容器と、
   前記裏容器の内面上に順次配置した、導電材からなる背
   面電極基板、架張した複数の線陰極および薄板状の複数
   の電極板からなる電極ユニットとを備えた平板状画像表
   示装置において、前記背面電極基板は、前記線陰極の架
   張方向に対して直角方向の断面を波状に形成すると共に
   前記背面電極基板の中央部を前記裏容器内面上に固定
   し、さらに前記波状の凸部上に前記電極ユニットを載置
   したことを特徴とする平板状画像表示装置。
2. 【請求項２】 背面電極基板の波状の凸部を隣り合う線
   陰極間の中央位置に設けたことを特徴とする請求項１記
   載の平板状画像表示装置。
3. 【請求項３】 背面電極基板は、１つの部材で形成した
   ものであることを特徴とする請求項１または請求項２記
   載の平板状画像表示装置。
4. 【請求項４】 背面電極基板の波状の断面を矩形波型ま
   たはｓｉｎ波型または三角波型に形成したことを特徴と
   する請求項１〜３のいずれかに記載の平板状画像表示装
   置。
5. 【請求項５】 裏容器内面上に固定された背面電極基板
   の中央部を挟む位置に、前記背面電極基板を前記裏容器
   内面側に押圧する基板押えばねを設けたことを特徴とす
   る請求項１〜４のいずれかに記載の平板状画像表示装
   置。
6. 【請求項６】 電極ユニットは、背面電極基板の波状の
   凸部上に絶縁物を介して載置したことを特徴とする請求
   項１〜５のいずれかに記載の平板状画像表示装置。
7. 【請求項７】 裏容器の内面側に固定台を設け、前記固
   定台上に背面電極基板を設けたことを特徴とする請求項
   １〜６のいずれかに記載の平板状画像表示装置。
8. 【請求項８】 裏容器と背面電極基板との間に前記背面
   電極基板側に凸とした円弧状の補強部材を設け、前記円
   弧状の部分を前記線陰極の架張方向に対して直角方向に
   配置し、この円弧状の部分に前記裏容器側の前記背面電
   極基板の面を沿わせて設けたことを特徴とする請求項１
   〜７のいずれかに記載の平板状画像表示装置。
9. 【請求項９】 背面電極基板に、電極ユニットを構成す
   る電子ビーム引出電極より低い電圧を印加することを特
   徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の平板状画像表
   示装置。