JP2563282B2

JP2563282B2 - 平板形陰極線管

Info

Publication number: JP2563282B2
Application number: JP61275969A
Authority: JP
Inventors: 博深山; 義和河内; 薫冨井; 準西田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1986-11-19
Filing date: 1986-11-19
Publication date: 1996-12-11
Anticipated expiration: 2011-12-11
Also published as: JPS63128533A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、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る平板形陰極線管に関するもので
ある。

従来の技術最近、薄形表示装置が画像、文字等のディスプレイ分
野で盛んに利用されるようになってきた。これら薄形表
示装置として平板形映像管がある。本出願人は先に特開
昭60−189848号、特開昭60−193242号として平板形映像
管を提案した。

以下、第６図を参照してその構成について説明する。
実際は真空外囲器であるガラス容器内に各電極を内蔵し
た構成が採られるが、図においては内部電極を明確にす
るため真空外囲器は一部を除いて省略している。また画
像、文字等を表示する画面の水平、垂直方向を明確にす
るため、フェースプレート部に水平方向Ｈ及び垂直方向
Ｖを図示している。垂直方向に長い線状カソード101が
等間隔で独立して複数本配置され、この線状カソード10
1はタングステン線の表面に酸化物陰極が形成されてい
る。線状カソード101の本数、並びに配置される間隔は
任意であり、例えば表示画面サイズが10インチであると
すると、配置される間隔は約10mmで、20本の線状カソー
ド101が垂直方向に約160mmの長さで配置される。線状カ
ソード101を挾むように線状カソード101と離隔する画面
部であるフェースプレート部102と、線状カソード101と
近接する垂直走査電極103が配置されている。垂直走査
電極103は水平方向に細長く、等ピッチで、且つ電気的
に分割されて絶縁支持体104上に支持されている。これ
らの垂直走査電極103は、例えば通常のテレビジョン画
像を表示するのであれば垂直方向に水平走査線の数（NT
SC方式では約480本）と同等の独立した電極として形成
する。なお、垂直走査電極103は水平走査線数の1/n本で
も良い。線状カソード101とフェースプレート102との間
には線状カソード101側より順次第１グリッド電極（以
下、G₁電極と称す）105、第２グリッド電極（以下、G₂
電極と称す）106、第３グリッド電極（以下、G₃電極と
称す）107及び第４グリッド電極（以下、G₄電極と称
す）108が配置されている。G₁電極105は線状カソード10
1に対応した部分に開孔109（第７図参照）を有する面状
電極が各隣接する線状カソード101間で互いに分割さ
れ、個々の電極に映像信号を印加してビーム変調を行な
う。G₂電極106とG₃電極107はG₁電極105と同様な開孔11
0、111（第７図参照）を有し、垂直方向に分割されてい
ない。G₄電極108はG₂電極106、G₃電極107の開孔110、11
1と同じか、或は垂直方向に比べて水平方向に広い開孔1
12（第７図参照）を有する。G₄電極108とフェースプレ
ート102の間には水平偏向電極113A、113B、113Cが各線
状カソード101からの電子ビーム直進軸と対称で、且つ
線状カソード間隔と同じ間隔で配置されている。各水平
偏向電極113A、113B、113Cは絶縁支持体114の表面にメ
ッキ、或は真空蒸着等の手段により形成され、水平フォ
ーカス、並びに、水平偏向を行なう。フェースプレート
102の内面には蛍光体115とメタルバック電極116から成
る発光層が形成されている。蛍光体115はカラー表示の
際に水平方向に順次赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のス
トライプ、若しくはドットとして形成される。

次に上記平板形映像管の動作について説明する。第７
図において線状カソード101に電流を流してこれを加熱
し、G₁電極105、垂直走査電極103には線状カソード101
の電位とほぼ同じ電圧を印加する。この時G₁電極105、G
₂電極106に向って線状カソード101から電子ビームが進
行し、各電極105、106に設けられた開孔110、111部を電
子ビームが通過するように線状カソード101の電位より
も高い電圧（100〜500V程度）をG₂電極106に印加する。
ここで電子ビームがG₁、G₂電極105、106の各開孔110、1
11を通過する量を制御するには、G₁電極105の電圧を変
化させることによって行なう。G₂電極106の開孔部111を
通過した電子ビームはG₃電極107、G₄電極108、電子ビー
ムを挾んで対向する水平偏向電極113A、113B、113Cと進
むが、これらの電極には蛍光面で電子ビームが小さいス
ポットとなるように所定の電圧が印加される。ここで垂
直方向のビームフォーカスはG₄電極108の開孔112の出口
で形成される静電レンズで行なわれ、水平方向のビーム
フォーカスは水平偏向電極113A、113B、113Cに印加され
る各中心電圧を変化させることによって得ることができ
る。またこの水平偏向電極113A、113B、113Cは各々に２
系統の共通母線113A−ａ、ｂ、113B−ａ、ｂ、113C−
ａ、ｂによって接続され、これらの母線を通じて水平走
査周期の鋸歯状波、或は段階状波の偏向電力が各々の水
平フォーカス電圧と同時に重畳され、各々の電子ビーム
は所定の幅で水平方向に偏向される。偏向された電子ビ
ームは蛍光体115を刺激して画面上で発光像を形成す
る。この時、カラー画像等を得るには、上記のように各
電子ビームが蛍光体115を水平走査する時、電子ビーム
が入射している各色の蛍光体と対応した色の変調信号を
G₁電極105に印加すれば良い。

次に垂直走査について第８図及び第９図を参照して説
明する。上記のように線状カソード101を取り囲む空間
の電位を線状カソード101の電位よりも正、或は負の電
位となるように垂直走査電極103の電圧を制御すること
により線状カソード101からの電子の発生は制御され
る。この時、線状カソード101と垂直走査電極103との距
離が小さければ線状カソード101からの電子ビームのO
N、OFFを制御する電圧は小さくて済む。垂直走査電極10
3には、インタレース方式を採用している場合、最初の
１フィールド目においては垂直走査電極の103Aより１水
平走査期間（1H）のみ電子ビームが発生する（以下ON）
信号が、次の1H間には103Cに電子ビームがONになる信号
が、以下順次、垂直走査電極１本置きに1H間のみ電子ビ
ームがONになる信号が印加され、画面下部に相当する10
3Xが終了すると最初の１フィールドの垂直走査が完了す
る。次の第２フィールド目は垂直走査電極103Bより、同
時に1H間のみ電子ビームがONとなる信号が印加され、最
終的に103Yまでの走査によって１フレームの垂直走査が
完了する。

また上記平板形カラー陰極線管のように水平方向に多
数の電子ビーム発生源を有する陰極線管を用いたテレビ
画像表示のためのG₁電極に印加する信号処理系統につい
て、第10図、第11図を参照して説明する。テレビ同期信
号142をもとにタイミングパルス発生器144では後述する
回路ブロックを駆動させるタイミングパルスを発生させ
る。先ず、その中の１つのタイミングパルスで復調され
た映像141をA/Dコンバータ143にてディジタル信号に変
換し、1H間の信号を第１のラインメモリー145に入力す
る。1H間の信号が全て入力されると、その信号は第２の
ラインメモリー146に同時に転送され、次の1Hの信号が
また第１のラインメモリー145に入力される。第２のラ
インメモリー146に転送された信号は1H間記憶保持され
ると共に、D/Aコンバーター（或はパルス幅変換器）147
に信号を送り、ここで元のアナログ信号（或はパルス幅
変調信号）に変換され、これを増幅して陰極管線の各G₁
電極105に印加される。ここでラインメモリーは時間軸
変換のために用いられるもので、その具体的な説明を第
11図を用いて行なう。表示画面領域を走査するために用
いられる電子ビームの数（即ちカソード本数）をＡ本と
すると、或1H間の映像信号151の映像信号挿入時間ＴをT
/Aに分割し、分割された個々の期間の映像信号の時間軸
をＡ倍してＴ時間に延長し、この信号152をそれぞれの
対応するG₁電極105に印加する。このようにして1H全体
に亘っての画像が表示され、これを垂直走査によって順
次行なうことによって、全体の画像を画面上で合成する
ことができる。

発明が解決しようとする問題点しかし、以上のような構成では、表示しようとする面
積が小面積の場合は良いが、大面積化に伴なって線状カ
ソードが長くなり、線状カソードと垂直走査電極、及び
G₁電極間の距離を全域にわたって均一に維持することが
難しい。また、線状カソードは第12図に示すように、垂
直走査電極11が設けられた絶縁支持体10上に線状カソー
ド13が、一端を固定台座20に溶接等の手段によって固定
され、もう一端はバネ21によって架張されしかも垂直走
査電極12とは一定の間隔を保って配置される。ここで線
状カソード13は直径10〜50μｍの金属細線に酸化物陰極
が塗布されたものからなり、両端を支持されて空間にう
いていることから機械的な振動が発生しやすく、その結
果、線状カソード13と垂直走査電極12、もしくはG₁電極
と電気的な短絡が生じ、線状カソードが破損することに
なる。また、線状カソード13の振動は線状カソードを加
熱して発生する電子の量を不安定にし、画面上にて輝度
の明暗発生の原因にもなる。また線状カソードは、使用
中600〜800℃に加熱されており、一時的ではあるが活性
化時は1200℃にもなる。そのため長時間の使用によって
は、線状カソード表面の酸化物陰極からバリューム（B
a）が蒸発し、線状カソードに近接して設けた垂直走査
電極上に付着することになる。この結果、電気的に分割
して設けた垂直走査電極が、お互い隣接間で電気的な短
絡を生じて、通常のTV走査が不可能になる。

本発明は上記問題を解決するもので、線状カソードの
振動防止と、垂直走査電極上に線状カソードが蒸発して
付着し、電気的に分割された垂直走査電極が隣接間で短
絡することを防止することを目的とするものである。

問題点を解決するための手段本発明は前記した問題点である線状カソードの機械的
振動の発生と、線状カソードのBa蒸発に伴なう垂直走査
電極の電気的短絡の発生を防止するために、線状カソー
ドと垂直走査電極との間に、所定の厚みを有する金属板
を所定の形状にホトエッチング加工し、この金属板の表
面に絶縁体を形成した絶縁スペーサを介在させる。この
絶縁スペーサは、垂直走査電極と対向した位置に開孔部
を有し、垂直走査電極の個々の電極間に相当する部分で
ある分割部においては、分割部を覆って、一部垂直走査
電極とは空間をもって垂直走査電極上に設置される。ま
た、この絶縁スペーサのG₁電極側には、線状カソードが
この絶縁スペーサに接触して架張される。

作用上記構成において、垂直走査電極の個々の電極間に相
当する部分である分割部は絶縁スペーサによって覆われ
た構造となり、線状カソードを加熱して発生するBaの蒸
発による垂直走査電極の分割部への付着を防ぎ、その結
果各垂直走査電極間で電気的短絡を防止し、かつ、この
絶縁スペーサに、線状カソードが接触して架張されるこ
とから、線状カソードの振動を防止することができるも
のであり、上記目的を達成する。

実施例以下本発明の実施例について図面とともに詳細に説明
する。第１図は本発明の第１実施例を説明するための平
板形陰極線管の線状カソード部の構成図である。

第１図において、10はガラス板等の絶縁支持体、11は
その絶縁支持体10上に設けられた垂直走査電極、12は垂
直走査電極の個々の電極間に相当する部分である分割部
に設けた絶縁物からなる保護層である。13は線状カソー
ドで、金属細線に酸化物陰極が塗布されている。14は線
状カソード13と垂直走査電極11との間に介在させた線状
カソード13の振動防止、及び垂直走査電極11の電気的短
絡を防止するための防止板でその表面には絶縁層15が設
けられている。16は線状カソード13を加熱して発生する
電子を引出すためのG₁電極である。

上記構成において、以下その構造を説明する。まず、
ガラス板等の絶縁支持体10上に、電子ビームを画面垂直
方向にスイッチング動作するための垂直走査電極11の個
々の電極間に相当する部分である分割部に絶縁物からな
る保護層12が設けられる。垂直走査電極11は、透明導電
膜、金属膜等からなる。保護層12はSiO₂、Al₂O₃もしく
はガラスフリット等からなり前記した垂直走査電極11よ
りも、その厚みを厚くして形成する。形成する手段とし
ては、ホトエッチング法、マスク蒸着法、スクリーン印
刷法がある。次に、垂直走査電極11と対向した位置に開
孔部を有する垂直走査電極11の短絡防止板14を設置す
る。防止板14は絶縁板、あるいは金属板に、ホトエッチ
ング法を用いた前記した開孔部を設け、金属板を用いた
ならば、この金属板の表面に絶縁膜、（SiO₂、Al₂O₃、
ガラスフリット等）からなる保護層を形成する。次に、
この防止板14の表面に接触して線状カソード13が架張さ
れる。線状カソード13は、タングステン等の金属細線に
酸化物陰極が塗布されたものが使用され、図示していな
いが、一端を固定し、他の一端はバネによって架張して
配置する。次に、線状カソード13を加熱して発生する電
子を画面部方向に引出すためのG₁電極16が線状カソード
13とは所定の間隔を保って配置される。所定の間隔を保
つためにはスペーサを使用するが図示は省略する。この
G₁電極16は金属板に、垂直走査電極11と対向した位置に
開孔部がホトエッチング法を用いて形成されており、こ
の開孔部を各垂直走査電極11に対応して電子が通過す
る。尚、このG₁電極16以降の構成は第６図と同様である
ため図示および説明は省略している。

次に、第１実施例につき一部断面構成図を第２図に示
す。第２図において、絶縁支持体10上に設けた保護層12
は、垂直走査電極11の個々の電極間に相当する部分であ
る分割部に、垂直走査電極の厚みよりも厚くし、しか
も、防止板14の開孔部以外の部分よりも幅を狭くして形
成する。保護層12の上には絶縁層15が形成された防止板
14が設置され、その絶縁層15の表面には線状カソード13
が設けられる。この状態で、線状カソード13は、防止板
14によって各垂直走査電極11間で支点となり、線状カソ
ード13が機械的に振動するのを防止する。また、線状カ
ソード13を加熱することによって発生する線状カソード
自らのBaの蒸発は、防止板14、並びに保護層12によって
垂直走査電極11の個々の電極間に相当する部分である分
割部は保護されることから、電気的な短絡が発生するこ
とはない。

以上、第１実施例を説明したが、保護層12は垂直走査
電極11と電気的に短絡のないようにした金属膜であって
もよい。また、線状カソード13は、防止板14と接触する
ことによって、線状カソード13に設けてなる酸化物陰極
が削りとられることを防止するため、その接触部分、も
しくは、垂直走査電極11側の全ての酸化物陰極を前もっ
て取除いておいても良い。

次に、本発明の第２の実施例を第３図に示す。第３図
は、第２図に示した構造の変形であり、防止板の形状が
異なる。そこで、他の部分は省略して、この防止板につ
き説明する。保護層12上に設けられる防止板17は線状カ
ソード13側で凸部を形成する。この凸部の形成方法とし
ては、防止板17の金属板をホトエッチング加工する際、
ハーフエッチング法により容易に形成することができ、
その高さは、数μｍ〜数十μｍで良い。次にその防止板
17の表面に絶縁層18（SiO₂、Al₂O₃、ガラスフリット
等）を形成する。この方法によって、絶縁層18も下地の
防止板の形状と同一になり、凸部をもつ形状となる。こ
れらの形状をもつ防止板17の凸部の先端には線状カソー
ド13が接触して架張される。

以上、防止板、及び絶縁層の形状を凸状とすることで
説明したが、第４図に示すように、凸形状に連続性の必
要はなく、垂直走査電極のピッチの数倍でこの形状を形
成しても良い。いずれにしても、第１図、及び第２図に
示した構造よりも、線状カソードと防止板、及び絶縁層
との接触面積が減少することから、線状カソードを加熱
した際の熱の損失が少なくなり加熱電力の低下を図るこ
とができる。また、防止板そのものを凸形状にすること
で説明したが、防止板上に形成する絶縁層を一部厚くし
て凸形状としても同様な効果がある。

次に、本発明の第３の実施例を第５図を用いて説明す
る。第５図は第２図と同様に、平板形陰極線管の線状カ
ソード部の一部断面図である。絶縁支持体10上に導電性
膜によって電気的に分割されて配置された垂直走査電極
11上に２枚の線状カソード13の振動防止、及び線状カソ
ード13を加熱することによって生じるBa蒸発に伴なう垂
直走査電極11の隣接間の電気的短絡を防止するための絶
縁層20が表面に形成された防止板19を配置する。防止板
19は凸形状に一部突起部をもつように作成し、一枚の突
起部は垂直走査電極11の個々の電極間に相当する部分で
ある分割部に位置するように、他の一枚はその突起部が
線状カソード13と接触するように配置する。以上の構造
により第１、第２の実施例においては、垂直走査電極11
が形成された絶縁支持体10上に直接、保護層を形成し
て、防止板19を絶縁支持体10上から一部離れるようにし
たが、本実施例では防止板19は一部を絶縁支持体10上に
接触して他の部分は空間をもつようにしても線状カソー
ドを加熱することによって生じる酸化物陰極（Ba）の蒸
発による垂直走査電極の電気的短絡を防止することがで
きる。

以上、第３の実施例を説明したが、凸形状をもたせた
防止板19は、平坦な金属板を使用し、その表面に絶縁層
による凸形状を形成しても良い。また、２枚の防止板を
使用することで説明したが１枚の裏表部を前記した形状
に加工し、その表面に絶縁層を形成しても良い。また、
線状カソード側は、凸形状である必要はなく平坦な形状
でも良く、第２の実施例で示した構造でも良い。

なお、線状カソードの振動防止と、垂直走査電極の短
絡防止を同一部材を用いて説明を行なったが、それぞれ
の機能が独立して設けられても良い。また、絶縁支持体
上に形成した垂直走査電極は、他の分割した電極時にお
いても本発明は適用できる。

発明の効果以上のように本発明は、垂直走査電極と線状カソード
の間に、線状カソードの振動を防止するための部材、並
びに線状カソードを加熱することによって生じる酸化物
陰極の蒸発に伴なう垂直走査電極の電気的短絡を防止す
るための部材を設置することにより、電子ビーム量の安
定化と、垂直走査電極による水平走査を安定に行なうこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を説明するための平板形陰
極線管の線状カソード部構成図、第２図はその一部断面
構成図、第３図および第４図は本発明の第２実施例を説
明するための線状カソード部一部断面図、第５図は本発
明の第３実施例を説明するための線状カソード部一部断
面図、第６図は従来の平板形陰極線管の構成図、第７図
は第６図の平板形陰極線管の一部横断面図、第８図は第
６図の平板形陰極線管の垂直走査電極部の斜視図、第９
図は第６図の平板形陰極線管の垂直走査動作を説明する
ための波形図、第10図および第11図は各々第６図の平板
形陰極線管の信号処理系統の回路図およびその動作説明
波形図、第12図は、従来の平板形陰極線管の線状カソー
ド部の要部斜視図である。 10……絶縁支持体、11……垂直走査電極、12……保護
層、13……線状カソード、14……防止板、15……絶縁
層、16……G₁電極。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】真空容器内に少なくとも線状カソードと、
線状カソードの画面表示部とは反対側に配置され複数に
電気的に分割された垂直走査電極と、前記線状カソード
と前記垂直走査電極との間に配置され前記垂直走査電極
に対向する位置に開孔部を有する板体とを具備したこと
を特徴とする平板形陰極線管。
【請求項２】垂直走査電極の個々の電極間の分割部に、
垂直走査電極の厚みよりも厚い絶縁体、もしくは垂直走
査電極と電気的に分離され、垂直走査電極の厚みより厚
い金属体を形成し、前記絶縁体または金属体上に板体を
設けた特許請求の範囲第１項記載の平板形陰極線管。
【請求項３】板体が絶縁板で形成された特許請求の範囲
第１項記載の平板形陰極線管。
【請求項４】板体は垂直走査電極に対向する位置に開孔
部を有した平坦な金属板の表面に絶縁体を形成し、更に
少なくとも垂直走査電極の個々の電極間の分割部は一部
絶縁体の厚みを厚くしてなることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の平板形陰極線管。
【請求項５】板体は、１枚もしくは２枚の金属板を用
い、少なくとも垂直走査電極の個々の電極間の分割部に
おいて、垂直走査電極と接触しないように凸状とし、こ
の金属板の表面は絶縁体が形成されていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の平板形陰極線管。
【請求項６】線状カソードは板体に接触させて配置さ
れ、その接触部における板体の形状は、平坦もしくは凸
状部を設けた形状としたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の平板形陰極線管。
【請求項７】線状カソードと板体との接触点は、垂直走
査電極の電極ピッチのｎ倍（n:整数）のピッチごとに設
けてなることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の
平板形陰極線管。