JP3020063B2 - 平形表示装置の駆動方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、端部に配設された電子源と、この電子源か
ら放出された電子を表示部と対向する位置までガイドす
る電子流ガイドからなる電子供給部を有し、画像あるい
は画像表示を行う平形表示装置に係わり、特に電子供給
部の駆動方法に関するものである。

［従来技術］ 従来、画像表示あるいは映像表示装置としては、一般
にブラウン管方式の表示装置が使用されている。しかし
ながらこの種の表示装置では一個または数個の電子銃か
ら放出される電子ビームを、表示領域一ぱいに偏向走査
する必要があり、その構造上、薄形化あるいは軽量化す
ることは極めて困難であった。

そこでこの種の問題を解決するために、例えば特願昭
63−200342号の明細書中に示された平形表示装置のよう
に、表示装置の端部に配設された電子源と、この電子源
から放出された電子を表示部と対向する位置まで誘導す
る電子流ガイドからなる電子供給部を有する表示装置が
ある。

第５図（ａ）、（ｂ）は従来の平形表示装置の一例を
示したもので、第５図（ａ）はその断面図であり、第５
図（ｂ）は内部の電子供給部の一例を示したものであ
る。

図中Ｉは平形表示装置で、ガラス板等の透光性絶縁材
料からなる前面板１と、この前面板１と対面して位置
し、ガラス板等からなる背面板３および側面部を形成す
る側面板11とが、低融点フリットガラス等からなる封着
材12を介して一体に形成され、気密外囲器が構成されて
いる。

また前面板１内面には、所望の発光色の蛍光体層と、
加速電極あるいは必要に応じて選択電極も兼ねる陽極導
体によって表示部２が形成されている。一方、背面板３
内面には、端部位置に電子を放出する電子源Ａが配設さ
れ、また表示部２と対向する位置には、電子源Ａから放
出された電子をガイドする電子流ガイドＢが配設されて
いる。このほか電子流ガイドＢと表示部２間には、電子
流ガイドＢから取り出された電子をさらに細かく位置選
択する選択電極部13が配設された構成となっている。

さらに詳述すると、電子源Ａは、平形表示装置の一辺
に延在して張架され、電子を放出する線状陰極４を有し
ている。また線状陰極４を挾むように対面して反射電極
５ならびに引き出し電極６を有し、線状陰極４から放出
された電子を電子流ガイドＢ方向に引き出すものであ
る。さらに電子源Ａには集束電極７が配設され、電子源
Ａから放出される電子の集束性を高める構成となってい
る。

一方、電子流ガイドＢは、前記表示部２と対面して位
置し、メッシュ状またはスリット状の開口を有する前面
電極８が、前記電子源Ａから放出された電子の進行方向
に沿って分割された状態で多数個配設されている。さら
に電子流ガイドＢには、前記前面電極８と対面して位置
し、前面電極８と同様に電子の進行方向に沿って複数個
に分割された平板状の金属板からなる背面電極９が配設
された構成である。また、前記前面電極８ならびに背面
電極９は、互にほぼ同一ピッチでかつ平行に配設された
構成である。

次に第５図（ａ）、（ｂ）を用いて、電子供給部の動
作状態について説明する。電子源Ａの各電極には所定の
電圧（例えば100V以下の電圧）が印加され、電子源Ａか
ら電子を取り出すものである。また電子流ガイドＢに
は、前面電極８および背面電極９に、対面する電極を一
組として電子源Ａ側から低電圧Ｌ（例えば20V）および
高電圧Ｈ（例えば100V）が交互に印加された状態になっ
ている。このことにより電子流ガイドＢ内には、電子の
進行方向に多数の静電レンズが形成され、この静電レン
ズ群により、電子源Ａから放出された電子は、拡散する
ことなく集束された状態で電子流ガイドＢの他端方向へ
ガイドされる。

また、電子流ガイドＢ内を進行してきた電子を表示部
２方向に偏向するには、選択位置近傍および電子源Ａに
対しそれ以遠の前面電極8a、背面電極9aに、ガイド電圧
として印加される低電圧Ｌ以下の偏向電圧Ｌ′（例えば
0V）を印加することにより、電子流ガイドＢから表示部
２方向に電子を取り出すものである。そして巨視的には
電子源Ａ近傍から遠方まで発光に必要な十分な電子が得
られる。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、第５図（ａ）、（ｂ）に示す従来の平形表
示装置において、選択位置に応じてこれと対応する前面
電極８′に印加されるガイド電圧が、高電圧Ｈの場合と
低電圧Ｌの場合があり、それによって電子軌道が異なる
ことになる。

さらに詳述すると、第６図（ａ）、（ｂ）は、電子流
ガイドに偏向電圧Ｌ′を印加して電子を偏向させた場合
の電界解析図である。

第６図（ａ）は、表示部２の選択位置に対応する前面
電極８′に印加されるガイド電圧が高電圧Ｈとなるよう
に、前面電極８および背面電極９に高電圧Ｈ（例えば10
0V）と低電圧Ｌ（例えば30V）からなるガイド電圧が印
加された場合を示したものである。そして前面電極8aお
よび背面電極9aには、偏向電圧Ｌ′（例えば0V）が印加
されている。

すなわち、選択位置に対応する前面電極８′には、ガ
イド電圧として高電圧Ｈが印加されるので、電子源Ａか
ら放出された電子は、前面電極８′方向に集中して流入
していることがわかる。

これに対して第６図（ｂ）に示すように、表示部２の
選択位置に対応する前面電極が第６図（ａ）の場合に対
して一つ電子源Ａ寄りの前面電極８′の場合には、ガイ
ド電圧として低電圧Ｌが印加されるが、電子源Ａから放
出された電子は、前面電極８′と隣接する前面電極８に
印加される高電圧Ｈの影響を受けることになる。そのた
め電子の集束性が損なわれるほか、前記前面電極８方向
にも電子が流入する。

したがって、電子流ガイドＢに前述のようなガイド電
圧ならびに偏向電圧を印加する場合には、微視的な領域
で見ると電子流ガイドＢの選択位置によって、選択位置
周辺のガイド電圧と偏向電圧の相対関係が異なるため、
表示部方向へ取り出される電子の量が異なり、表示むら
あるいは輝度むらが生じやすいという問題があった。加
えて、前面電極８′近傍で電子の集束性に差が生じ、も
れ発光等の原因となるなど、位置選択特性に悪影響を及
ぼすという問題があった。

このほか、例えば選択位置と対応する前面電極８′
に、前記ガイド電圧として印加される高電圧Ｈより高い
偏向電圧Ｈ′を印加して電子を偏向させることも可能で
あるが、いずれにしろガイド電圧と偏向電圧の相対関係
が異なってくるため同様な問題が生じる。

本発明は上述した問題に鑑みてなされたものであり、
表示部全体に均一な電子ビームを供給できる平形表示装
置の駆動方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上述した目的を達成するために本発明の構成は、箱状
の気密外囲器と、外囲器内部に配設され蛍光体層および
陽極導体からなる表示部と、前記表示部と対向する外囲
器内端部に位置し電子を放出する電子源、および電子の
進行方向に沿ってそれぞれ複数個に分割され、表示部側
に位置する前面電極ならびにこれと対向する背面電極か
らなり、電子源から放出された電子を表示部と対向する
位置にガイドする電子流ガイドを有する電子供給部と、
電子源から放出された電子を選択制御する制御電極部と
を少なくとも有する平形表示装置において、前記電子流
ガイドを構成する背面電極および前面電極の各電極に
は、電子源から放出された電子を他端方向にガイドする
際に、対向する電極を組として電子源近傍から電子の進
行方向に対して少なくとも低電圧と高電圧からなる２種
類以上のガイド電圧が交互に印加され、かつ表示部方向
に電子を取り出す際に、少なくとも電子源に対し電子の
取り出し位置に対応する背面電極以遠の背面電極および
電子源に対し電子の取り出し位置に対応する前面電極以
遠の前面電極に、前記ガイド電圧より低い電圧からなる
偏向電圧を印加するとともに、取り出し位置に対応する
前面電極および背面電極に印加される電圧とこれらに隣
接する前面電極および背面電極に印加される電圧との電
位関係が常に等しくなるように、取り出し位置に応じて
前面電極および背面電極に印加されるガイド電圧の印加
順序を切り換えることを特徴とするものである。

［作用］ 以上のように選択位置が種々変わった場合でも、選択
位置近傍で電子流ガイドに印加されるガイド電圧と偏向
電圧の相対的な電位関係を常に等しくすることができ
る。

［実施例］ 以下図面を用いて本発明の平形表示装置の駆動方法を
詳細に説明する。なお、平形表示装置の基本的な構成
は、従来の平形表示装置と同様であるから、同一箇所に
は同一符号を付してその説明を省略する。

第１図は、本発明の駆動方法が適用される平形表示装
置の一例を示した側断面図である。平形表示装置IIは、
背面板３の内端部に電子を放出する電子源Ａ′が配設さ
れ、表示部２と対応する位置には、前記電子源Ａ′と一
連に電子流ガイドＢ′が配設された構成である。

前記電子源Ａ′は、熱電子を放出する線状陰極110
と、この線状陰極110を後方から挾み込むように配設さ
れた反射電極111と、線状陰極110を挾んで反射電極111
と対面して配設された引き出し電極112、さらには電子
の進路を挾み込むように配設されたそれぞれ一対の電極
からなる集束電極113、114を有する構成である。そして
反射電極111および引き出し電極112によって、線状陰極
110から放出された電子を引き出すとともに、集束電極1
13、114によって集束された状態で電子流ガイドＢ′方
向に放出するものである。

これに対し電子流ガイドＢ′は、表示部側に位置し、
電子源Ａ′から放出された電子の進行方向に沿って複数
個に分割され、メッシュ状等の開口部を有する前面電極
20と、背面板３内面に位置し、電子の進行方向に沿って
複数個に分割された平板状の金属板からなる背面電極21
とから構成されている。そして前面電極20ならびに背面
電極21は、それぞれ互に対応して位置し、ほぼ同一ピッ
チでかつ平行に配設された構成である。

また、第２図（ａ）、（ｂ）は選択位置に応じて電子
流ガイドＢ′にガイド電圧と偏向電圧を印加した例を示
したものである。さらに第３図（ａ）、（ｂ）は、それ
ぞれ第２図（ａ）、（ｂ）に対応し、電子源Ａ′ならび
に電子流ガイドＢ′に所定のガイド電圧と偏向電圧を印
加した際の電界解析図を示したものである。

第２図（ａ）、（ｂ）において、前面電極20′が表示
部２の選択位置と対応する前面電極で、電子源Ａ′に対
し前面電極20′より遠方の前面電極20aには偏向電圧
Ｌ′が印加される。また前面電極20′を含めて電子源
Ａ′側に位置する前面電極20には、ガイド電圧としての
高電圧Ｈと低電圧Ｌが前面電極20′が高電圧となるよう
に交互に印加されている。また前面電極20′と対応する
背面電極ならびに電子源Ａ′に対しより遠方の背面電極
21aには、偏向電圧Ｌ′が印加され、残りの背面電極21
には、対応する前記前面電極20と等しいガイド電圧が印
加されている。

そして第２図（ａ）では、電子源Ａ′から６番目の前
面電極20′が選択位置と対応しており、第２図（ｂ）で
は、電子源Ａ′から５番目の前面電極20′が表示部２の
選択位置と対応している。

さらに詳述すると、第３図（ａ）、（ｂ）に示す電界
解析図では、電子源Ａ′の各電極には、例えば反射電極
111には−20V、線状陰極110には数Ｖの電圧が印加さ
れ、また引出し電極112には130Vの電圧が、集束電極11
3、114にはそれぞれ30V、200Vの電圧が印加された状態
である。一方電子流ガイドＢ′には、例えば0Vの偏向電
圧Ｌ′と、100Vの高電圧Ｈと45Vの低電圧Ｌからなるガ
イド電圧が、それぞれ第２図（ａ）、（ｂ）に示すとお
りに印加されている。

第３図（ａ）、（ｂ）に示すように、選択位置と対応
する前面電極20′の位置が変わったとしても、前面電極
20′に高電圧Ｈが印加されるように、選択位置に応じて
高電圧Ｈと低電圧Ｌからなるガイド電圧が交互に印加さ
れるように切換えられている。したがって、選択位置と
対応する前面電極20′の位置が変わったとしても、前面
電極20′近傍で、ガイド電圧と偏向電圧の相対的な電位
関係は常に等しいので、電子源Ａ′から放出された電子
の集束性ならびに偏向特性にはほとんど差異がない。

次に第４図（ａ）、（ｂ）に示すタイミングチャート
図を用いて具体的な駆動方法について説明する。

第４図（ａ）は、電子源Ａ′に対し最も遠方から、電
子源Ａ′方向に順次表示部２を選択する場合を示したも
ので、前面電極20ならびに背面電極21に印加されるガイ
ド電圧が、遠方のほうから順次偏向電圧に置き換えられ
るものである。第４図（ａ）では電子源Ａ′からｎ番目
に位置する前面電極20と背面電極21を基準とし、その前
後の前面電極20ならびに背面電極21を含めてその駆動方
法を説明する。

前面電極20のうち、ｎ番目の電極が表示部２の選択位
置と対応する前面電極20′の場合、ｎ＋１番目の前面電
極20（20a）には、0Vの偏向電圧Ｌが印加され、ｎ番
目、ｎ−２番目の前面電極20（20′）には、ガイド電圧
として120Vの高電圧Ｈが印加され、ｎ−１番目の前面電
極20には、ガイド電圧として45Vの低電圧Ｌが印加され
る。次にｎ−１番目の前面電極20（20′）が選択位置と
対応する場合には、ｎ−１番目の前面電極20（20′）を
含めて、電子源Ａ′方向に位置する前面電極20に印加さ
れるガイド電圧が、高電圧Ｈから低電圧Ｌへ、あるいは
低電圧Ｌから高電圧Ｈに切換えて印加される。またｎ番
目の前面電極20（20a）には、偏向電圧Ｌ′が印加され
る。

そうして前面電極20（20a）には、電子源Ａ′方向に
順次ガイド電圧から偏向電圧Ｌ′に置き換えられるとと
もに、表示部２の選択位置と対応する前面電極20′（2
0）に常時高電圧Ｈが印加され、かつ前面電極20に印加
されるガイド電圧が高電圧Ｈと低電圧Ｌが交互に印加さ
れるように順次切換えるものである。そして電子源Ａ′
に隣接する前面電極20（20′）と対応する位置まで表示
部２での位置選択が終了すると、電子源Ａ′から最も遠
方の表示部２の位置選択を開始し、一定のフレーム周波
数に基づいて順次これを繰返すものである。

以上のように前面電極20ならびに背面電極21に印加さ
れるガイド電圧が、電子源Ａ′に対し遠方のほうから順
次偏向電圧に置き換えられるものである。そして表示部
２の選択位置と対応する前面電極20′に高電圧Ｈが印加
されるように、前面電極20ならびに背面電極21に印加さ
れるガイド電圧（高電圧Ｈと低電圧Ｌ）を、順次切換え
るものである。したがって、電子流ガイドＢ′において
表示部２の選択位置と対応する位置で、ガイド電圧と偏
向電圧の相対関係が常に等しいので、電子流ガイドＢ′
のどの位置においても電子源Ａ′から放出された電子の
集束性ならびに偏向特性が等しくなる。そして表示む
ら、輝度むらあるいはもれ発光等が生じることなく、電
子源Ａ′近傍から遠方まで均一な表示を得ることができ
る。

［他の実施例］ このほか、第４図（ｂ）は、電子源Ａ′に最も近い位
置から遠方に、順次表示部２が選択される場合を示した
ものである。第４図（ｂ）では、第４図（ａ）と同様
に、電子源Ａ′から数えてｎ番目に位置する前面電極20
と背面電極21を基準としてその駆動方法を説明する。

前面電極20ならびに背面電極21には、前実施例と同様
の位置関係でガイド電圧（高電圧Ｈと低電圧Ｌ）と偏向
電圧Ｌ′とが印加され、電子源Ａ′近傍から他端方向に
順次偏向電圧Ｌ′がガイド電圧に置き換えられるもので
ある。そしてこの間に、表示部２の選択位置と対応する
前面電極20（20′）に高電圧Ｈが印加されるように、前
面電極20と背面電極21に印加されるガイド電圧（高電圧
Ｈと低電圧Ｌ）の印加順序を順次切換えるものである。
さらに電子源Ａ′から最も遠方の表示部２の位置選択が
終了すると、電子源Ａ′に最も近い位置で位置選択が行
われ、これに応じて電子流ガイドＢ′に印加されるガイ
ド電圧ならびに偏向電圧Ｌ′も、一定のフレーム周波数
に基づいて順次これを繰返すものである。

したがって前実施例と同様に、電子流ガイドＢ′にお
いて、表示部２の選択位置と対応する位置で、ガイド電
圧と偏向電圧の相対関係が常に等しいので、電子流ガイ
ドＢ′のどの位置においても、電子源Ａ′から放出され
た電子の集束性ならびに偏向特性が等しくなる。そして
表示むら、輝度むら、あるいはもれ発光等が生じること
なく、電子源Ａ′近傍から遠方まで均一な表示を得るこ
とができる。

なお、前記実施例では、それぞれ一つの電子源と電子
流ガイドによって電子供給部を構成した例を示したが、
電子流ガイドを挾んで両端に電子源を配設した構成とし
てもよい、この場合、電子流ガイドを電子の進行方向と
直交する方向に２分割して取扱い、それぞれ端部に配設
された電子源と組として、前記２つの実施例に示したよ
うに電子流ガイドを駆動してもよい。

また、電子流ガイドに印加されるガイド電圧は、高電
圧Ｈと低電圧Ｌといった２種類の場合を示したが、相対
的に高電圧と低電圧が交互に印加され、電子流ガイド内
に静電レンズが多数形成される構成であれば、３種類以
上のガイド電圧を印加するようにしてもよい。さらに表
示の均一性のみを考慮した場合には、表示部の選択位置
と対応する前面電極が選択位置に応じて常時低電圧とな
るようにガイド電圧を切換えてもよい。

このほか電子源の構造に特に限定されるものではな
く、ブラウン管と類似する電子銃を多数配設した構成と
してもよい。いずれにしろ電子流ガイドに印加されるガ
イド電圧が切換えられるので、電子流ガイドと電子源と
の相対的な電位関係が変化し、その影響を受けにくい構
成ならびに駆動条件とすることが望まれる。また適用さ
れる平形表示装置のタイプとしては、電子流ガイド内か
らの電子の取り出し位置に応じて、選択電極のみで位置
選択を行なうもの、表示部の陽極導体と選択電極とで位
置選択を行なったり、選択電極内で電子を静電偏向させ
るタイプのものでもよい。

［効果］ 以上のように本発明の平形表示装置の駆動方法は、箱
状の気密外囲器と、外囲器内部に配設された蛍光体層お
よび陽極導体からなる表示部と、前記表示部と対向する
外囲器内端部に位置し電子を放出する電子源、および電
子の進行方向に沿ってそれぞれ複数個に分割され表示部
側に位置する前面電極ならびにこれと対向する背面電極
からなり、電子源から放出された電子を表示部と対向す
る位置にガイドする電子流ガイドを有する電子供給部
と、電子源から放出された電子を選択制御する制御電極
部とを少なくとも有する平形表示装置において、前記電
子流ガイドを構成する背面電極および前面電極の各電極
には、電子源から放出された電子を他端方向にガイドす
る際に、対向する電極を組として電子源近傍から電子の
進行方向に対して少なくとも低電圧と高電圧からなる２
種類以上のガイド電圧が交互に印加され、かつ表示部方
向に電子を取り出す際に、少なくとも電子源に対し電子
の取り出し位置に対応する背面電極以遠の背面電極およ
び電子源に対し電子の取り出し位置に対応する前面電極
以遠の前面電極に、前記ガイド電圧より低い電圧からな
る偏向電圧を印加するとともに、取り出し位置に対応す
る前面電極および背面電極に印加される電圧とこれらに
隣接する前面電極および背面電極に印加される電圧との
電位関係が常に等しくなるように、取り出し位置に応じ
て前面電極および背面電極に印加されるガイド電圧の印
加順序を切り換えることを特徴とするものである。

したがって、電子流ガイドにおいて表示部の選択位置
と対応する位置で、ガイド電圧と偏向電圧の相対関係が
常に等しいので、電子流ガイドのどの位置においても、
電子源から放出された電子の集束性ならびに偏向特性が
等しくなる。そして表示むらや輝度むら、あるいはもれ
発光等が生じることなく、電子源近傍から遠方まで均一
な表示を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の駆動方法が適用される平形表示装置
の一例を示した側断面図、第２図（ａ），（ｂ）は電子
流ガイドに印加されるガイド電圧と偏向電圧の関係を示
した図であり、第３図（ａ）、（ｂ）は、第２図
（ａ）、（ｂ）それぞれの電界解析図、第４図（ａ）、
（ｂ）は、本発明の平形表示装置の駆動方法を示したタ
イミングチャート図、第５図（ａ）、（ｂ）は、従来の
平形表示装置の側断面図ならびに駆動方法を示した模式
図であり、第６図（ａ）、（ｂ）は、従来の平形表示装
置の駆動状態を示した電界解析図である。 II……平形表示装置、Ａ′……電子源 Ｂ′……電子流ガイド、２……表示部 20,20′,20a……前面電極 21,21′,21a……背面電極 13……制御電極部としての選択電極 Ｈ……ガイド電圧としての高電圧 Ｌ……ガイド電圧としての低電圧 Ｌ′……偏向電圧

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−288055（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−49937（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−89251（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 31/12,29/74 H04N 3/16,5/68 G09G 1/04,1/20

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】箱状の気密外囲器と、外囲器内部に配設さ
   れ蛍光体層および陽極導体からなる表示部と、前記表示
   部と対向する外囲器内端部に位置し電子を放出する電子
   源、および電子の進行方向に沿ってそれぞれ複数個に分
   割され表示部側に位置する前面電極ならびにこれと対向
   する背面電極からなり、電子源から放出された電子を表
   示部と対向する位置にガイドする電子流ガイドを有する
   電子供給部と、電子源から放出された電子を選択制御す
   る制御電極部とを少なくとも有する平形表示装置におい
   て、前記電子流ガイドを構成する背面電極および前面電
   極の各電極には、電子源から放出された電子を他端方向
   にガイドする際に、対向する電極を組として電子源近傍
   から電子の進行方向に対して少なくとも低電圧と高電圧
   からなる２種類以上のガイド電圧が交互に印加され、か
   つ表示部方向に電子を取り出す際に、少なくとも電子源
   に対し電子の取り出し位置に対応する背面電極以遠の背
   面電極および電子源に対し電子の取り出し位置に対応す
   る前面電極以遠の前面電極に、前記ガイド電圧より低い
   電圧からなる偏向電圧を印加するとともに、取り出し位
   置に対応する前面電極および背面電極に印加される電圧
   とこれらに隣接する前面電極および背面電極に印加され
   る電圧との電位関係が常に等しくなるように、取り出し
   位置に応じて前面電極および背面電極に印加されるガイ
   ド電圧の印加順序を切り換えることを特徴とする平形表
   示装置の駆動方法。