JP2000268750A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各色蛍光体の中央に対して電子ビームの照射
位置に部分的なずれが生じも、スクリーン面の全域にわ
たって輝度むらの少ない画像表示装置を提供する。 【解決手段】 内面に蛍光体２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂお
よび第１の黒色ガードバンド２２が交互繰り返して形成
されたスクリーン面９ａを有する真空容器と、蛍光体２
０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂおよび第１の黒色ガードバンド２
２と直交する方向に電子ビーム１３を走査する電子ビー
ム照射手段とを備え、第１の黒色ガードバンド２２で挟
まれた蛍光体２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの中央部に第２の
黒色ガードバンド２３を形成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーテレビジョ
ン受像機、計算機の端末ディスプレイ等に用いられる画
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、従来の陰極線管（ＣＲＴ）
方式の陰極から陽極までの距離を著しく短かくしたビー
ム走査方式の平板状画像表示装置が特開平３−６７４４
４号公報等によって提案されている。

【０００３】かかる平板状画像表示装置は、図７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
ーム引出し孔３ａを有する電子ビーム引出し電極３、信
号電極４、集束電極５、水平偏向電極６および垂直偏向
電極７が順次配置されている。平箱型の前面ガラス容器
である表容器８の内側にはスクリーン面９が形成されて
いる。このスクリーン面９は、スクリーン部１０〜１２
等に複数に区分され、各スクリーン部１０〜１２等に
は、例えば図８に示すように、蛍光体２０Ｒ、２０Ｇ、
２０Ｂおよび黒色ガードバンド２２がストライプ状に交
互繰り返して形成され、さらに蛍光体２０Ｒ、２０Ｇ、
２０Ｂおよび黒色ガードバンド２２上にメタルバック層
が形成されている。また、高解像度化を図るために、図
８に示すように蛍光体２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂのピッチ
Ｐを小さくし、かつ高輝度化を図るために、電子ビーム
１３の走査線方向Ｘ側の外径Ｄをストライプ状の蛍光体
２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの幅Ｂ１程度まで大きくしてい
る。

【０００４】そして、線陰極２から放出された例えば１
本の電子ビーム１３は、図７に示すように、電子ビーム
引出し孔３ａにより導き出され、各電極４〜７により、
制御され集束され、偏向されながら陽極のスクリーン部
１０の小区画における蛍光体２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂに
対して、Ｒ、Ｇ、Ｂの信号を切り替えながら順次走査す
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１３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。これに
よりスクリーン部１０の小区画に画像の部分を発光映出
させ、同様にして他の電子ビームにより、他のスクリー
ン部１１、１２の小区画等の全小区画を発光映出させて
スクリーン面９に所望のカラー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】しかしながら、上記画
像表示装置では、環境磁界（設置場所の地磁気など）
や、構成部材１〜８等の組立精度および動作時における
熱膨張等により、図８に示すように、蛍光体ストライプ
２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの中央Ｑに対して電子ビーム１
３の照射位置に部分的なずれ量ｄｘ（最大±５０μｍ）
を生じ、そのずれ量ｄＸ時の発光輝度の変化率が図５の
曲線Ｂに示すように約１５％であるため、スクリーン面
９の全域にわたって輝度むらによる均一な画像を得るこ
とができないという問題があった。

【０００６】本発明は、各色蛍光体の中央に対して電子
ビームの照射位置に部分的なずれが生じても、スクリー
ン面の全域にわたって輝度むらの少ない画像表示装置を
提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の画像表示装置
は、内面に蛍光体および第１の黒色ガードバンドが交互
繰り返して形成されたスクリーン面を有する真空容器
と、前記蛍光体および前記第１の黒色ガードバンドと直
交する方向に電子ビームを走査する電子ビーム照射手段
とを備えた画像表示装置であって、前記第１の黒色ガー
ドバンドで挟まれた前記蛍光体の中央部に第２の黒色ガ
ードバンドを形成したものである。

【０００８】この構成により、各蛍光体の中央に対し
て、電子ビームの照射位置がずれた場合の発光輝度の変
化率を従来より小さくすることができる。

【０００９】

【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。

【００１０】本発明の実施形態の画像表示装置は、例え
ば図３に示す平面型画像表示装置であり、ガラス製の表
容器８ａとガラス製の裏容器８ｂとからなる真空容器の
中に、電子ビーム１３を走査するための電子ビーム照射
手段として、背面電極１、水平に架張した線陰極２（こ
こでは４本のみを例示している）、電子ビーム引出し孔
３ａを有する電子ビーム引出し電極３、信号電極４、集
束電極５、水平偏向電極６および垂直偏向電極７が順次
配置されているものである。垂直偏向電極７と対向する
平箱型の前面ガラス容器である表容器８ａの内側にはス
クリーン面９ａが形成されている。

【００１１】スクリーン面９ａは、スクリーン部１０〜
１２等に複数に区分され、各スクリーン部１０〜１２等
には、例えば図１および図２に示すように、蛍光体２０
Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂおよび第１の黒色ガードバンド２２
が所定のパターンに、例えばストライプ状に交互繰り返
して形成されている。第１の黒色ガードバンド２２は、
例えばストライプ状の蛍光体２０Ｇの中央Ｑに対して、
電子ビーム１３の照射位置にずれ量ｄｘが生じた場合、
電子ビーム１３の一部が隣接する他色の蛍光体２０Ｒま
たは蛍光体２０Ｂへも照射されることによる混色防止お
よびコントラストの向上を行うものである。第１の黒色
ガードバンド２２で挟まれたストライプ状の蛍光体２０
Ｇ（２０Ｒ、２０Ｂ）の中央部には、蛍光体２０Ｇ（２
０Ｒ、２０Ｂ）のストライプ状部の幅Ｂ１より狭い幅Ｂ
２の第２の黒色ガードバンド２３がストライプ状に形成
されている。第２の黒色ガードバンド２３のストライプ
状の幅Ｂ２は、蛍光体２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂのストラ
イプ状部の幅Ｂ１の１／１５〜１／１０としている。蛍
光体２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂ、第１の黒色ガードバンド
２２および第２の黒色ガードバンド２３上には、アノー
ドに接続されたメタルバック層（図示せず）が形成され
ている。なお、高解像度化および高輝度化を図るため
に、従来技術と同様に蛍光体２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの
ピッチＰを小さくし、かつ電子ビーム１３の走査線方向
Ｘ側の外径Ｄをストライプ状の蛍光体２０Ｒ、２０Ｇ、
２０Ｂの幅Ｂ１程度まで大きくしている。

【００１２】背面電極１は、該当する線陰極以外の線陰
極２からの電子ビーム１３の発生を抑止すると共に、電
子ビーム１３を前記アノード方向のみに押し出す機能を
有している。なお、背面電極１は、裏容器８ｂと一体化
した構造にしてもよい。

【００１３】線陰極を２ａ〜２ｓは、例えば、垂直方向
の各線陰極間の間隔が５．５ｍｍ、その本数が１９本と
している。ただし、図３においては、図面が複雑化する
ことを回避するために、２ａ〜２ｄの４本の線陰極のみ
を示している。これらの各線陰極２ａ〜２ｓは、例え
ば、直径が１０〜３０μｍのタングステン線の表面に酸
化物陰極材料を塗着して構成されている。そして、上方
の線陰極２ａから下方の２ｓまで順に一定時間、ここで
は１２水平走査期間ずつ、電子ビームを放出するように
制御されている。

【００１４】ビーム引き出し電極３は、複数の貫通孔３
ａを有する導電板を用いて構成されており、線陰極群２
ａ〜２ｓから放出された電子ビーム１３をその貫通孔３
ａを通して水平方向に複数に区分して取り出す機能を有
している。このビーム引き出し電極３においては、線陰
極２ａ〜２ｓのそれぞれと対向する水平方向に等ピッチ
で貫通孔３ａが多数個並べて設けられている。貫通孔３
ａは、例えば水平方向のピッチを１．２８ｍｍとし、そ
の個数を１０７個としている。

【００１５】制御電極４は、ビーム引き出し電極３の各
貫通孔３ａと対向する位置に貫通孔４ａを有する垂直方
向に長い導電板を１０７本用いて構成されている。ただ
し、図３においては、図面が複雑化することを回避する
ために、９本の導電板のみを示している。そして、この
制御電極４において、水平方向に１０７区分された電子
ビーム１３の通過量を各区分に対応する映像信号に基づ
いて一斉に変調している。なお、ここでは１区分当たり
２画素を割り当て、かつ各画素がＲ（赤色），Ｇ（緑
色），Ｂ（青色）の３原色（蛍光体）で形成されている
ので、各区分に対応する２（画素）×３（原色）の６種
の信号は、後述する水平偏向と同期して（１水平走査期
間内に）時分割で順次加えられる。

【００１６】集束電極５は、複数の貫通孔５ａを有する
導電板を用いて構成されており、電子ビームを集束させ
る機能を有している。この導電板には、制御電極４に設
けられた各貫通孔４ａに対向する位置に貫通孔５ａが形
成されている。

【００１７】水平走査電極６は、集束電極５に形成され
ている貫通孔５ａのそれぞれに対して、一対の櫛状の導
電板１４ａ、１４ｂを垂直方向に配置したものである。
また、導電板１４ａ、１４ｂは、水平方向に１０７区分
された電子ビームを一斉に水平方向に走査させ、１水平
走査期間内に後述するスクリーン面９ａ上のＲ，Ｇ，Ｂ
のストライプ状の蛍光体２組分を６段階に順次照射し発
光させるように機能する。

【００１８】垂直走査電極７は、集束電極５に形成され
ている貫通孔５ａのそれぞれに対して、一対の櫛状の導
電板１５ａ、１５ｂを水平方向に配置したものである。
また、導電板１５ａ、１５ｂは、垂直偏向用電圧が印加
され、電子ビーム１３を垂直方向に走査させるものであ
る。ここでは、導電板１５ａ、１５ｂにより、１９本の
線陰極２ａ〜２ｓから放出される電子ビーム１３を各々
１２段階、すなわち１２水平走査線分づつ走査し、スク
リーン面９ａ上に垂直方向に２２８本の水平走査ライン
を描いている。

【００１９】次に、上記実施の形態の画像表示装置の作
用効果について説明する。

【００２０】本発明の実施の形態の画像表示装置は、第
１の黒色ガードバンド２２で挟まれた蛍光体２０Ｇ（２
０Ｒ、２０Ｂ）のストライプ状の中央部に、蛍光体２０
Ｇ（２０Ｒ、２０Ｂ）のストライプ状部の幅Ｂ１より狭
い幅Ｂ２（好ましくは、幅Ｂ１の１／１５〜１／１０）
の第２の黒色ガードバンド２３がストライプ状に形成さ
れているので、蛍光体２０Ｇ（２０Ｒ、２０Ｂ）のスト
ライプ状部の中央Ｑに対して電子ビーム１３の照射位置
にずれ量ｄｘが生じた場合、発光輝度の変化率を前記従
来技術より小さくすることができる。その結果、環境磁
界（設置場所の地磁気など）や、前記構成部材１〜７、
８ａ、８ｂ等の組立精度および動作時における熱膨張等
により、電子ビーム１３の照射位置にずれ量ｄｘが生じ
た場合であっても、発光輝度の変化率が従来技術のもの
より小さくなり、スクリーン面９ａの全域にわたって輝
度むらが少ない画像を得ることができる。

【００２１】次に本発明の効果を確認した実施の形態に
ついて説明する。

【００２２】図３に示す本発明の実施の形態の画像表示
装置（以下、「本発明品」という）は、図２に示すよう
に、１区画において水平方向に２組のＲ，Ｇ，Ｂの蛍光
体２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂおよび第１の黒色ガードバン
ド２２がストライプ状に交互繰り返して形成され、かつ
第１の黒色ガードバンド２２で挟まれたストライプ状の
蛍光体２０Ｇ、２０Ｒ、２０Ｂの中央部に、蛍光体２０
Ｇ、２０Ｒ、２０Ｂのストライプ状部の幅Ｂ１より狭い
幅Ｂ２の第２の黒色ガードバンド２３がストライプ状の
形成され、垂直方向には水平方向のラインが１２ライン
分形成されている。そして、１区画の大きさを水平方向
が１．２８ｍｍ、垂直方向が５．５ｍｍとし、また、図
１に示すように、蛍光体２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの幅Ｂ
１を１６０μｍ、黒色ガードバンド２３の幅Ｂ２を１０
μｍとし、電子ビーム１３のスポット径を１５０μｍと
したものを用いた。

【００２３】これと比較するために、上記第２の黒色ガ
ードバンド２３を取り除き（図８参照）、他の仕様を上
記と同様とした従来の画像表示装置（以下、「従来品」
という）も製作した。

【００２４】次に、本発明品および従来品について、蛍
光体２０Ｇ（２０Ｒ、２０Ｂ）のストライプ部の中央Ｑ
に対して、電子ビーム１３のずれ量ｄＸが±６０μｍ
（ｄｘ）おける発光輝度を調べたところ、次のとおりの
結果が得られた。図４において、曲線Ａが本発明品の発
光輝度特性であり、曲線Ｂが従来品の発光輝度特性であ
る。

【００２５】ずれ量ｄＸが最大±５０μｍの場合の発光
輝度の変化率は、本発明品が約６％であるのに対し従来
品が約１５％であり、本発明品が従来品の約２／５にな
っている。したがって、本発明品は、第２の黒色ガード
バンド２３を設けることにより、従来品に比較しスクリ
ーン面９ａの全域にわたって輝度むらの少ない均一な画
像が得られることがわかる。

【００２６】続いて、本発明品において、黒色ガードバ
ンド２３の幅Ｂ２を５μｍ、１０μｍ、１５μｍ、２０
μｍ、２５μｍおよび３０μｍに変化させたときの、発
光輝度の変化率について上記と同様な方法で調べた。そ
の結果を図５の曲線Ａ（実線）に示す。なお、参考とし
て従来品を図５の曲線Ｂ（一点鎖線）に示す。

【００２７】ずれ量ｄＸが最大±５０μｍの場合の発光
輝度の変化率は、黒色ガードバンド２３の幅Ｂ２が５μ
ｍおよび１５μｍにおいて約６％および約５％と小さく
なるが、黒色ガードバンド２３の幅Ｂ２が２０μｍ〜３
０μｍでは約１０％〜約２２％と増大する。また、黒色
ガードバンド２３の幅Ｂ２が０μｍである従来品も発光
輝度の変化率が約１５％と大きい。

【００２８】したがって、黒色ガードバンド２３の幅Ｂ
２の最適値は、５μｍ〜１５μｍであり、すなわち、蛍
光体幅Ｂ１の１／１５〜１／１０であることがわかる。

【００２９】なお、上記実施形態では、蛍光体がストラ
イプ状のパターンであるが、これに限らず、例えば図６
に示す長方形のパターンであってもその中央部にガード
バンドを設けることにより同様の効果を得ることができ
る。

【００３０】また、水平方向の１区分に対してＲ，Ｇ，
Ｂのストライプ状の蛍光体が２組分設けられている場合
で説明したが、これに限らず、１組分、あるいは３組分
以上で構成されていてもよい。この場合、制御電極４に
は１組、あるいは３組以上のＲ，Ｇ，Ｂ映像信号を順次
加え、かつそれに同期して水平偏向をする必要がある。

【００３１】また、平面型画像表示装置で説明したが、
これに限らず、ビームインデックス管（カラーＣＲＴ）
等に用いても同様の効果を得ることができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、第１の黒
色ガードバンドで挟まれた蛍光体の中央部に、第２の黒
色ガードバンドを形成したことで、前記蛍光体の中央に
対して電子ビームの照射位置に部分的なずれが生じて
も、スクリーン面の全域にわたって輝度むらの少ない画
像表示装置を提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る画像表示装置における
スクリーン面の構成およびスクリーン面上への電子ビー
ムの照射状態を示す図

【図２】同画像表示装置におけるスクリーン面の一区画
を示す拡大図

【図３】同画像表示装置を示す分解斜視図

【図４】蛍光体ストライプ２０Ｇ上への電子ビーム照射
位置のずれ量と発光輝度変化の関係を示す特性図

【図５】黒色ガードバンド２３の幅Ｂ２を変化させた場
合の蛍光体ストライプ２０Ｇ上への電子ビーム照射位置
のずれ量と発光輝度変化の関係を示す特性図

【図６】本発明の実施形態に係る画像表示装置における
スクリーン面の応用例を示す拡大図

【図７】従来の画像表示装置を示す分解斜視図

【図８】同スクリーン面の構成およびスクリーン面上へ
の電子ビームの照射状態を示す図

【符号の説明】

９ａ スクリーン面 １３ 電子ビーム ２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂ 蛍光体 ２２ 第１の黒色ガードバンド ２３ 第２の黒色ガードバンド

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内面に蛍光体および第１の黒色ガードバ
   ンドが交互繰り返して形成されたスクリーン面を有する
   真空容器と、前記蛍光体および前記第１の黒色ガードバ
   ンドと直交する方向に電子ビームを走査する電子ビーム
   照射手段とを備えた画像表示装置であって、前記第１の
   黒色ガードバンドで挟まれた前記蛍光体の中央部に第２
   の黒色ガードバンドを形成したことを特徴とする画像表
   示装置。
2. 【請求項２】 スクリーン面上に形成されている蛍光
   体、第１の黒色ガードバンドおよび第２の黒色ガードバ
   ンドは、ストライプ状に形成されていることを特徴とす
   る請求項１記載の画像表示装置。
3. 【請求項３】 電子ビームの走査方向における、第２の
   黒色ガードバンドの幅を蛍光体幅の１／１５〜１／１０
   にしたことを特徴とする請求項２記載の画像表示装置。