JP3671429B2 - 画像表示装置および画像表示駆動方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えばテレビジョン受像機やビデオプロジェクター等の表示部に使用して好適な画像表示装置および画像表示駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像を表示する装置としては、陰極線管（ＣＲＴ）が最も多く用いられていた。しかし、ＣＲＴは電子ビームにより蛍光体を走査するビームスキャン型であるため、この電子ビームを偏向するための物理的空間を必要としていた。
【０００３】
また、ＣＲＴはビームスキャン型であるため、蛍光体の残光現象により発光期間を得るようにしていた。さらに、ＣＲＴはビーム通過後は蛍光体の残光特性により輝度を得るようにしていた。
【０００４】
また、ＣＲＴは電子ビームを電磁偏向させるため、地磁気等の影響を受け易く、レジストレーション歪が発生する。さらに、ＣＲＴは電子ビームを引き寄せるために、高圧電源を必要としていた。
【０００５】
このようなＣＲＴに替えて表示部を薄型とする液晶表示装置が開発された。しかし、この液晶表示装置は、透過光の有効利用率が数パーセント台であり、例えば、単板の場合は４〜５パーセントと低く、その光源の光電変換効率は３０パーセント程度と低いため、高輝度の画面を得るために、大電力の光源を必要とする。
【０００６】
また、液晶表示管は、液晶の製造工程が難しく、しかも製造工程における設備費用が高くなる。
【０００７】
また、液晶表示管は、環境温度により影響を受け易く、例えば、６０度〜８０度程度で構造が不安定となり、劣化する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＣＲＴでは、電子ビームにより蛍光体を走査するビームスキャン型であるため、この電子ビームを偏向するための物理的空間を必要とするという不都合があった。
【０００９】
また、従来のＣＲＴはビームスキャン型であるため、蛍光体の残光現象により発光期間を得るので、発光期間がこの残光特性に依存する。さらに、ＣＲＴはビーム通過後は蛍光体の残光特性により輝度を得るので、高輝度が得難いという不都合があった。
【００１０】
また、従来のＣＲＴは電子ビームを電磁偏向させるため、地磁気等の影響を受け易く、レジストレーション歪が発生する。さらに、ＣＲＴは電子ビームを引き寄せるために、高圧電源を必要とするという不都合があった。
【００１１】
また、従来の液晶表示装置は、透過率が低いため、高輝度の画面を得るために、大電力の光源を必要とするという不都合があった。さらに、従来の液晶表示装置は、液晶の製造工程が難しく、しかも製造工程における設備費用が高くなるという不都合があった。
【００１２】
また、従来の液晶表示装置は、環境温度により影響を受け易く、例えば、６０度〜８０度程度で構造が不安定となり、劣化するという不都合があった。
【００１３】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、薄型の構成で高輝度を得られる画像表示装置および画像表示駆動方法の提供を目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像表示装置は、図１から図２９に示すように、板状体の面全体から電子を供給する面カソード部２５と、板状２層導体格子２８，２９をなす第 1 及び第２の電極の交点に、第 1 の電極にダイオード層を介して接続された電子通過孔部３０を有し、電子通過孔部と第２の電極との間に容量体Ｃが形成された制御電極２４と、板状の発光体２１を有し、発光体２１に高圧を印加する高圧電極２２を設け、制御電極２４の電子通過孔３０を通過した電子を高圧電極２２で引き寄せて、電子が発光体２１を刺激して発光する発光部２１，２２とを備え、制御電極２４は、第 1 の電極から供給される映像信号の電位に対応する電荷を容量体Ｃに蓄積し、面カソード部２５から供給された電子を制御して発光部２１，２２の発光体を発光させると共に、映像信号に同期した所定の周期で容量体Ｃに蓄積された電荷を放電するディスチャージ手段を有するものである。
【００１５】
本発明の画像表示装置は、図５に示すように、上述において、面カソード部５５、制御電極５３、５４および高圧電極５２とで３極管を構成するようにしたものである。
【００１６】
本発明の画像表示装置は、図６に示すように、上述において、制御電極６３、６４と高圧電極６２との間に電子を加速させる加速電極を設けて面カソード部６５、制御電極６３、６４および高圧電極６２とで４極管を構成するようにしたものである。
【００１７】
本発明の画像表示装置は、図６に示すように、上述において、制御電極６３、６４と高圧電極６２との間に電子を収束させる収束電極６８および電子の方向を調整する調整電極を設けて面カソード部６５、制御電極６３、６４および高圧電極６２とで４極管を構成するようにしたものである。
【００１８】
本発明の画像表示装置は、図１から図２９に示すように、上述において、面カソード部２５にマイナス電圧を印加し、面カソード部２５に酸化マグネシウムの被膜よりなる補助カソード部を設け、補助カソード部から２次電子を放出させて電子供給量を増加するようにしたものである。
【００２０】
【作用】
本発明によれば、制御電極２４の電子通過孔３０を有する板状２層導体格子の交点に設けられた容量体Ｃに面カソード部２５から供給された電子を制御する制御電圧を蓄積し、電子を制御電圧で制御し、発光部２１により発光させるようにしたので、制御電圧により常時電子が供給され、発光を継続することでき、高圧電極２２の電位を低くでき、しかも、板状体のみで構成できることにより軽量で薄型の画像表示装置を構成することができる。
【００２１】
また、本発明によれば、面カソード部２５、制御電極２４および高圧電極２２とで３極管を構成するようにしたので、構成が簡単になるため、容易に大型化することができ、しかも、製造設備の簡易化および製造コストの低減を図ることができる。
【００２２】
また、本発明によれば、制御電極２４と高圧電極２２との間に電子を加速させる加速電極を設けて面カソード部２５、制御電極２４および高圧電極２２とで４極管を構成するようにしたので、加速電極により、一層、電子の供給を増加させ、発光をより継続することができる。
【００２３】
また、本発明によれば、制御電極２４と高圧電極２２との間に電子を収束させる収束電極２３および電子の方向を調整する調整電極を設けて面カソード部２５、制御電極２４および高圧電極２２とで４極管を構成するようにしたので、収束電極２３および調整電極により、電子の収束効果を向上させ、画素に対応した制御をすることができる。
【００２４】
また、本発明によれば、面カソード部２５にマイナス電圧を印加し、面カソード部２５に酸化マグネシウムの被膜よりなる補助カソード部を設け、補助カソード部２５から２次電子を放出させて電子供給量を増加するようにしたので、面カソード部２５周辺の電子密度を平坦にすることができ、電子供給量を増加させることができる。
【００２６】
【実施例】
図１から図２９に、この発明による画像表示装置および画像表示駆動方法の一実施例を示す。
【００２７】
図１は、この発明による画像表示装置の実施例のグリッドチャージ型表示管の構造を示す外観斜視図である。図１Ａに、一実施例のグリッドチャージ型表示管１の基本例の外観を示す。図１Ａにおいて、枠２に囲まれるようにして、枠２の上端部に、板状の表示部３が設けられる。表示部３には、アノード４が設けられていて、高電圧を供給するようになっている。
【００２８】
また、枠２の下端部には、枠２の２つの辺の外側に沿うようにして、Ｘグリッド５およびＹグリッド６が設けられている。Ｘグリッド５およびＹグリッド６は、図示しないカソード面から供給される電子を制御する制御電極である。
【００２９】
図１Ｂに、他の実施例としての２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管１０の外観を示す。図１Ｂに示すものは図１Ａに示すものの具体的な例である。図１Ｂにおいて、枠２の下端部には、枠２の２つの辺の外側に沿うようにして、Ｘアドレスグリッド１１および基準電圧端子１２、Ｙアドレスグリッド１３および入力端子１４がそれぞれ設けられている。
【００３０】
図１Ｂに示す２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管１０が図１Ａに示すグリッドチャージ型表示管１と異なる点は、Ｘアドレスグリッド１１および基準電圧端子１２、Ｙアドレスグリッド１３および入力端子１４により、制御電圧のチャージ座標を２進符号で入力できる点である。
【００３１】
図２は、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管の構造を示す図である。図２Ａに、グリッドチャージ型表示管１の概略断面図を示す。図２Ａにおいて、最上面には、表面ガラス２０が設けられていて、その裏面には、蛍光体２１が表面ガラス２０とアノード２２とに挟まれるようにして設けられている。
【００３２】
アノード２２から所定距離を経て、収束グリッド２３が設けられていて、その裏面には、Ｘ−Ｙグリッド２４が設けられている。さらに、Ｘ−Ｙグリッド２４から所定距離を経て、カソード２５が設けられていて、カソード２５から所定距離を経て、ヒーター２６が設けられていて、ヒーター２６から所定距離を経て、最下面に背面ガラス２７が設けられている。このように、各部材は板状体から構成されている。真空内に、電極がすべて封入された構造になっていて、光は表面ガラスを透過して外部に出る。
【００３３】
図２Ｂに、Ｘ−Ｙグリッドの構成を示す。Ｘグリッド２８およびＹグリッド２９はそれぞれ格子状の板材からなり、直行して組み合わされていて、その接合部に電子通過孔３０を有している。
【００３４】
図２Ｃに、Ｘ−Ｙグリッドの等価回路を示す。Ｘグリッド２８およびＹグリッド２９の接合部は、それぞれ電子通過孔３０、容量体としてのコンデンサＣおよびダイオードＤから構成される。
【００３５】
図３において、この例のグリッドチャージ型表示管の動作を説明する。図３Ａにおいて、ＸグリッドＸ−１，Ｘ−２，Ｘ−３，Ｘ−４，・・・，Ｘ−ｎとＹグリッドＹ−１，Ｙ−２，Ｙ−３，Ｙ−４，・・・，Ｙ−ｎとの接合部に設けられた電子通過孔は、Ｘグリッド方向に、ＧＨ−１−１，ＧＨ−１−２，ＧＨ−１−３，・・・とし、Ｙグリッド方向に、ＧＨ−１−１，ＧＨ−２−１，ＧＨ−３−１，・・・とする。このＸグリッド郡およびＹグリッド郡のうちの１つがサンプルされ、アクティブ電位が印加される。
【００３６】
ここで、図３に示すＸグリッドおよびＹグリッドの各々に、図４Ａ、図４Ｂに示すような駆動電圧を供給する。このとき、ＸグリッドＸ−１およびＹグリッドＹ−１の駆動電圧、電子通過孔（グリッドホール）ＧＨ−１−１の電位は、図３Ｂに示すようになる。つまり、電子通過孔ＧＨ−１−１には、ＹグリッドＹ−１の駆動電圧が供給されると、矢印で示すように、ＸグリッドＸ−１の駆動電圧との差の電圧を充電するようになる。この場合、ＹグリッドＹ−１には、輝度に対応する電位、つまり入力信号を供給すると、この輝度に対応する電位が充電されることになる。
【００３７】
図３ＣにＸグリッドＸ−ｎおよびＹグリッドＹ−ｍの接合部の等価回路を示す。電子通過孔ＧＨには、以下のような電価が充電される。ＹグリッドＹ−ｍに供給された電圧は、ダイオードＤを通過して、コンデンサＣに蓄えられる。コンデンサＣには、ＸグリッドＸ−ｎとＹグリッドＹ−ｍの電圧の和が蓄えられる。
【００３８】
つまり、電子通過孔ＧＨには、コンデンサＣに蓄えられた電価がＸグリッドＸ−ｎのプラス電位へのスイッチングによって加算されて表れる。この電位により、電子通過孔ＧＨは、カットオフ電位を超えて電子を通過させるようになる。
【００３９】
電子通過孔ＧＨを通過した電子は、アノードに印加された高圧に引かれて加速し、アノードを透過して蛍光体にエネルギーを供給して、発光するように制御される。
【００４０】
図５において、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管を３極管とした構成を示す。図５において、３極管型表示管の概略断面図を示す。図５において、最上面には、表面ガラス５０が設けられていて、その裏面には、蛍光体５１が表面ガラス５０とアノードとしてのメタルバックからなる高圧電極５２とに挟まれるようにして設けられている。
【００４１】
高圧電極５２から所定距離を経て、Ｘグリッド５３、Ｙグリッド５４が設けられている。さらに、Ｘグリッド５３、Ｙグリッド５４から所定距離を経て、カソード５５が設けられていて、カソード５５から所定距離を経て、ヒーター５６が設けられていて、ヒーター５６から所定距離を経て、最下面に背面ガラス５７が設けられている。このように、各部材は板状体から構成されている。そして、高圧電極５２、Ｘグリッド５３およびＹグリッド５４からなる制御電極、カソード５５とで３極管を構成している。
【００４２】
図６において、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管を多極管とした構成を示す。図６において、多極管型表示管の概略断面図を示す。図６において示した多極管型表示管が図５に示した３極管型表示管と異なる点は、高圧電極６２から所定距離を経て、Ｘグリッド６３、Ｙグリッド６４の上方に、収束電極６８を設けた点である。このように、各部材は板状体から構成されている。この場合、高圧電極６２、収束電極６８、Ｘグリッド６３およびＹグリッド６４からなる制御電極、カソード６５とで４極管を構成している。
【００４３】
上例の図５および図６において、いずれも真空内に、電極がすべて封入された構造になっていて、光は表面ガラスを透過して外部に出る。図６の場合、収束電極に替えて、加速電極を設けても良い。また、収束電極に加えて、アライメント電極を設けても良い。
【００４４】
また、上例において、カソード２５にマイナス電圧を印加し、カソード２５に酸化マグネシウムの被膜よりなる補助カソード部を設け、補助カソード部から２次電子を放出させて電子供給量を増加するようにしてもよい。これにより、カソード２５周辺の電子密度を平坦にすることができ、電子供給量を増加させることができる。
【００４５】
図７および図８において、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管を３極管とした動作を説明する。図７におけるＡ〜Ｆ点の電位は、図８におけるＡ〜Ｆで示す。図７および図８において、蛍光体としてのアノード７０には、高電圧７５、Ａアノード高電圧が印加されている。このとき、高電圧Ａは、輝度を得るに十分な高い電圧であることが要求される。
【００４６】
Ｘグリッド７１は、Ｘスイッチ７６により、大電源Ｅ１を印加したアクティブ状態と、小電源Ｅ２を印加したノーマル状態とに切り換えられる。同様に、Ｙグリッド７２は、Ｙスイッチ７７により、大電源Ｅ１を印加したアクティブ状態と、小電源Ｅ２を印加したノーマル状態とに切り換えられる。Ｘスイッチ７６およびＹスイッチ７７は、Ｘ制御信号Ｘ−ＣＯＮＴおよびＹ制御信号Ｙ−ＣＯＮＴにより切り換えられる。また、Ｙスイッチ７７により、小電源Ｅ２を印加したノーマル状態に切り換えととき、コントラスト調整器７９によりコントラストを調整できる。
【００４７】
カソード７３はヒーター７４により加熱される。カソード７３は明るさ調整器７８により明るさを調整できる。カソード７３にはのこぎり波状の駆動電圧が供給される。こののこぎり波の最低電位はゼロボルトである。チャージ電位Ｃは、Ｙグリッドアクティブ電位Ｅにより、信号電位Ｆをサンプルして、この電位がチャージされる。Ｘグリッドアクティブ電位Ｂ’およびＹグリッドノーマル電位Ｅ’は同電位で、十分低い電位に保たれ、信号電位Ｆからこの電位に流れ込む電荷により画素単位にチャージ電位Ｃを蓄積する。チャージ電位Ｃは次にチャージされるまでの間に適当に、自己放電する。この放電時間は、Ｙグリッドノーマル電位Ｅによってある範囲で調整できる。
【００４８】
また、カソード７３には、のこぎり波状のカソード駆動電位Ｄが印加される。このとき、のこぎり波の最低電位は、概ゼロボルトである。Ｙグリッドビームカットオフ電位は、点線で示すようになっていて、この電位になったときに、ビームをカットするものである。Ｘグリッドノーマル電位Ｂは、Ｙグリッドビームカットオフ電位の近くに保たれ、信号に対する影響を小さくする。これは明るさのベースを決めるものである。
【００４９】
図９、図１０および図１１において、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管のＸ−Ｙグリッドの構造を示す。まず、図９においては、Ｎ型半導体９３を容量体としてのコンデンサの電極として用いた例を示す。つまり、Ｐ型半導体９２とＸグリッド９０との間はコンデンサとなるが、このコンデンサの電極をＮ型半導体９３としたものである。Ｘグリッド９０およびＹグリッド９１は良導体で構成されている。Ｎ型半導体９３とＰ型半導体９２との間は、誘電体９４を挟んでダイオードとなる。
【００５０】
図１０においては、コンデンサの電極を、良導体１０５で形成し、これにダイオード層１０６を別付けしたものである。ダイオード層１０６はＮ型半導体１０３とＰ型半導体１０２で構成される。Ｘグリッド１００は、良導体の表面を絶縁処理したものである。
【００５１】
図１１においては、図１０において示したものと構成物は同じで、Ｙグリッド１１２をダイオード層１１５とともに、図示しないカソードの反対側に移したものである。
【００５２】
図１２において、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管のＸ−Ｙグリッドの製造方法を示す。図１２Ａにおいて、銅またはアルミニウム等の板の一方の面を絶縁処理し、他方の面をフォトレジスト処理をして、Ｘグリッド１２０とする。図１２Ｂにおいて、銅またはアルミニウム等の板の一方の面を絶縁処理し、他方の面をフォトレジスト処理をして、Ｙグリッド１２１とする。
【００５３】
図１２Ｃにおいて、図１２Ａにおいて示したＸグリッド１２０および図１２Ｂにおいて示したＹグリッド１２１の両絶縁面を合わせて、絶縁層１２２を中心にして張り合わせる。図１２Ｄにおいて、Ｙグリッド１２１側のみエッチングし、先端をマスクシート１２３でマスクする。マスク処理はレジスト材を塗布しても良い。
【００５４】
図１２Ｅにおいて、Ｙグリッド１２１にＰ型層１２４を蒸着し、Ｘグリッド１２０にＮ型層１２５を蒸着する。図１２Ｆにおいて、Ｘグリッド１２０をエッチングし、先端をマスクする。このエッチング時に底に残留しているＮ型およびＰ型層を除去する。図１２Ｇにおいて、Ｘグリッド１２０に誘電体層１２６を塗布する。次に、良導体層１２７を蒸着する。最後にマスクをはがす。
【００５５】
図１３において、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管のＸ−Ｙグリッドの他の製造方法を示す。図１３において示すＸ−Ｙグリッドの他の製造方法が、図１２において示すＸ−Ｙグリッドの製造方法と異なる点は、以下の通り３点である。第１に、図１８Ｂにおいて、銅またはアルミニウム等の板の両面を絶縁処理し、一方の面をフォトレジスト処理をして、Ｙグリッド１８１とする点である。
【００５６】
第２に、図１８Ｃにおいて、図１８Ａにおいて示したＸグリッド１８０および図１８Ｂにおいて示したＹグリッド１８１の両絶縁面を合わせて、絶縁層１８２を中心にして張り合わせ、下面の絶縁層１８２の最下面に感光材層１８３が設けられた点である。第３に、図１８Ｄにおいて、Ｙグリッド１８１側のみエッチングし、先端にレジスト材を塗布してレジストマスク１８４を設ける点である。
【００５７】
図１４において、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管を用いたテレビモニターの例を示す。図１３において、グリッドチャージ型表示管１３０には、高電圧入力端子１３１、ヒーター入力端子１３２、カソード入力端子１３３、Ｘグリッド入力端子１３４、Ｙグリッド入力端子１３５が設けられている。また、電源回路１３６には、高圧出力端子１３７、ヒーター電源出力端子１３８、グランド端子ＧＲＮ、電源電圧端子＋ＶＣＣ、基準電圧端子−Ｖ１、基準電圧端子−Ｖ２がそれぞれ設けられている。
【００５８】
図１５において、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管を用いたテレビモニターのドライブ回路例を示す。図１５において、映像信号入力端子ＶＩＤＥＯ ＩＮより入力された映像信号は、アンプ１４０で増幅された後に、Ｙドライブ回路１５２でインピーダンス変換等を行い、Ｙグリッド入力端子１３５に供給される。アンプ１４０は調整器１４９で増幅率を調整できる。Ｙドライブ回路１５２は、デコーダ１４８の出力をベースに入力し、エミッタを電源電圧端子＋ＶＣＣに接続してプルアップしたＰＮＰトランジスタＴ1Y，・・・，ＴmY，およびアンプ１４０の出力を抵抗器Ｒ1Y，・・・，ＲmYを介してベースに入力し、ＰＮＰトランジスタＴ1Y，・・・，ＴmYのコレクトをコレクタに接続し、エミッタをＹグリッド入力端子１３５に接続すると共に、抵抗器Ｒ1Y’，・・・，ＲmY’を介して基準電圧端子−Ｖ１に接続してプルダウンしたＮＰＮトランジスタＴ1Y’，・・・，ＴmY’から構成されるエミッタフォロアのドライブ回路である。
【００５９】
また、映像信号は、同期信号分離回路１４１により、水平同期信号Ｈおよび垂直同期信号Ｖに分離され、水平同期信号Ｈは位相比較器１４３の一方の入力端子に入力される。位相比較器１４３の出力は、電圧制御発振器１４４およびカウンタ１４７を経て位相比較器１４３の他方の入力端子に入力される。
【００６０】
また、水平同期信号Ｈはのこぎり波発振回路１４２に供給され、輝度調整器１５０で輝度を調整し、γ調整器１５１でγカーブを調整し、のこぎり波のリニアリティを補正する。のこぎり波発振回路１４２の出力としてののこぎり波は、カソード入力端子１３３に供給される。
【００６１】
垂直同期信号Ｖは、カウンタ１４５のカウント入力端子ＣＵに供給され、水平同期信号Ｈはリセット入力端子ＲＥＳＥＴに供給される。カウンタ１４５のカウント出力は、デコーダ１４６に供給される。デコーダ１４６の出力は、Ｘドライブ回路１５３を経てＸグリッド入力端子１３４に供給される。Ｘドライブ回路１５３は、デコーダ１４６の出力をベースに入力し、コレクタをＸグリッド入力端子１３４に接続すると共に抵抗器Ｒ1X，・・・，ＲmXを介して基準電圧端子−Ｖ１に接続してプルアップし、エミッタを基準電圧端子−Ｖ２に接続してプルダウンしたＮＰＮトランジスタＴ1Y’，・・・，ＴmY’から構成される。
【００６２】
図１６において、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管を用いたテレビモニターの他の例を示す。図１６において示すグリッドチャージ型表示管１６０が図１４において示すグリッドチャージ型表示管１３０と異なる点は、Ｘアライメント入力端子１６１およびＹアライメント入力端子１６２、フォーカス入力端子１６３、Ｘアライメント調整器１６４、Ｙアライメント調整器１６５、フォーカス調整器１６６を設けた点である。また、図１６において示す電源ユニット１５３が図１４において示す電源ユニット１３６と異なる点は、基準電圧端子＋Ｖを設けた点である。
【００６３】
なお、このときに使用するグリッドチャージ型表示管を用いたテレビモニターのドライブ回路例は図１５において示したドライブ回路と同じものである。
【００６４】
次に、この発明による画像表示装置の他の実施例の２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管について述べる。２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管の構造については、既に図１Ｂに示してあるので、ここでは省略する。
【００６５】
また、２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管の概略断面図については、既に図２Ａに示してあるので、ここでは省略する。
【００６６】
このような、２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管の基本的な動作は、既に示したグリッドチャージ型表示管の動作と同じであるが、異なる点は、グリッドチャージ座標を２進符号で入力できるようにした点である。
【００６７】
特長としては、まず第１に、Ｘ−Ｙグリッド製造時に、同時にアドレスデコーダを制作してしまうことにより、表示管からの電極ピン数が減るため、ＩＣピッチや、コネクター類等のスタンダードピッチで電極配置をすることができる点である。これにより、プリント基板にマウントすることが容易にできるようになる。
【００６８】
第２に、２進符号入力であるが、１ディジットに対して、正転および反転の２本の電極を用いることにより、電極は、抵抗、コンデンサ、ダイオードからなる簡易構造とすることができる点である。これにより、製作工程および製造設備の簡素化、低価格化を図ることができる。
【００６９】
次に、Ｘ−Ｙグリッドの製造方法について述べる。図１２および図１３と共通する点については説明を省略する。図１２および図１３において示したＸ−Ｙグリッドの製造方法と異なる点は、まず第１に、図１２Ａおよび図１３Ａにおいて、この場合、グリッド形状に合わせたパターンの延長上に、各々のグリッド番地接地部が残るようにフォトレジストする点である。
【００７０】
また、第２に、図１２Ｅ，Ｆおよび図１３Ｅ，Ｆにおいて、この場合、Ｘグリッド１８０およびＹグリッド１８１を作成した後に、番地接地部にフォトレジスト材を塗布し、グリッド番号に合わせて接触部の地肌が出るようにしてエッチングする点である。さらに、第３に、図１２Ｅ，Ｆおよび図１３Ｅ，Ｆにおいて、半導体層を蒸着した後に、アドレス電極を取り付けるようにする点である。
【００７１】
図１７において、この発明による画像表示装置の他の実施例の２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管のＹグリッド入力部を示す。図１７Ａは平面図であり、図１７Ａにおいて、Ｙグリッド１７０には、これと直行してＹグリッドアドレス入力電極１７１が、２進数で、正転および反転について２ディジットずつ設けられている。また、左端部に、輝度入力電極１７２が設けられている。
【００７２】
図１７Ｂに側面図を示す。図１７Ｂにおいて、Ｙグリッド１７０の上端面の左右両端部は絶縁層１７３および１７４で被覆されていて、左端部は、絶縁層１７３の上に抵抗被膜１７５が設けられている。また、Ｙグリッドアドレス入力電極１７１は、導電体１７８からなり、Ｙグリッド１７０との接合部には、半導体としてのＰ層１７６およびＮ層１７７を設けている。
【００７３】
図１７Ｃに等価回路を示す。１ライン分の等価回路は、輝度入力電極１７２から抵抗Ｒを介して各Ｙグリッドアドレス入力電極１７１へ向けて順方向に、ダイオードＤを設ける構成となる。
【００７４】
図１８において、この発明による画像表示装置の他の実施例の２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管のＹグリッドの動作を示す。Ｙグリッド１７０が１〜８までに対して、２進コードとして、・・・０００１〜・・・１０００をＹグリッドアドレス入力電極１７１に入力する例として、Ｙグリッド１７０との接合部に、Ｐ層１７６およびＮ層１７７を設ける場合は、×印で導通が無いことを意味し、設けない場合は、○印で導通があることを意味するようにする。
【００７５】
図１９において、この発明による画像表示装置の他の実施例の２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管のＸグリッド入力部を示す。図１９Ａは平面図であり、図１９Ａにおいて、Ｘグリッド１９０に直行してＸグリッドアドレス入力電極１９１が設けられていて、左端部には、基準電圧電極−Ｖ２が設けられていて、右端部には、Ｙグリッド１９２が設けられている。
【００７６】
図１９Ｂに側面図を示す。図１９Ｂにおいて、Ｘグリッド１９０の上端面の左右両端部は絶縁層１９３および１９４で被覆されていて、左端部は、絶縁層１９３の上に抵抗被膜１９５が設けられている。また、Ｘグリッドアドレス入力電極１９１は、導電体１９８からなり、Ｘグリッド１９０との接合部には、半導体としてのＰ層１９６およびＮ層１９７を設けている。
【００７７】
図１９Ｃに等価回路を示す。１ライン分の等価回路は、各Ｙグリッドアドレス入力電極１７１から抵抗Ｒを介して基準電圧電極−Ｖ２へ向けて順方向に、ダイオードＤを設ける構成となる。
【００７８】
図２０において、この発明による画像表示装置の他の実施例の２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管のＸグリッドの動作を示す。Ｘグリッド１９０が１〜７までに対して、２進コードとして、・・・０００１〜・・・０１１１をＸグリッドアドレス入力電極１９１に入力する例として、Ｘグリッド１９０との接合部に、Ｐ層１９６およびＮ層１９７を設ける場合は、×印で導通が無いことを意味し、設けない場合は、○印で導通があることを意味するようにする。
【００７９】
図２１において、この発明による画像表示装置の他の実施例の２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管を用いたテレビモニターの回路図を示す。図２１において、２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管２００には、高電圧入力端子１３１、ヒーター入力端子１３２、カソード入力端子１３３、Ｘアライメント調整器１６４およびＸアライメント入力端子１６１、Ｙアライメント調整器１６５およびＹアライメント入力端子１６２、フォーカス調整器１６６およびフォーカス入力端子１６３が設けられている。さらに、Ｘアドレス入力端子２０１、Ｙアドレス入力端子２０３、映像信号入力端子２０２、基準電圧端子−Ｖ２が設けられている。
【００８０】
また、電源回路２１０には、高圧出力端子１３７、ヒーター電源出力端子１３８、グランド端子ＧＲＮ、電源電圧端子＋ＶＣＣ、基準電圧端子＋Ｖ、基準電圧端子−Ｖ１、基準電圧端子−Ｖ２がそれぞれ設けられている。
【００８１】
図２１において、映像信号入力端子ＶＩＤＥＯ ＩＮより入力された映像信号は、コントラスト調整器２０５を有するアンプ２０４および輝度調整器２０７を有する２１３で増幅された後に、映像信号入力端子２０２に供給される。アンプ２０４および２０６においては、それぞれコントラスト調整器２０５および輝度調整器２０７により、コントラストおよび輝度が調整可能になっている。アンプ２０６には、電源電圧端子＋ＶＣＣより電源電圧が供給されていて、基準電圧端子−Ｖ１より基準電圧が供給されている。
【００８２】
また、映像信号は、同期信号分離回路２０８により、水平同期信号Ｈおよび垂直同期信号Ｖに分離され、水平同期信号Ｈは位相比較器２０９の一方の入力端子に入力される。位相比較器２０９の出力は、電圧制御発振器２１０およびカウンタ２１２を経て位相比較器２０９の他方の入力端子に入力される。カウンタ２１２のカウント出力は、Ｘドライブ回路２１５に供給される。Ｘドライブ回路２１５は、カウンタ２１２の出力をベースに入力し、エミッタを基準電圧端子−Ｖ２に接続してプルダウンして、コレクタをＸアドレス入力端子２０１に接続したＮＰＮトランジスタＴ1X，Ｔ２Ｘ，・・・，ＴqXで構成される。
【００８３】
また、水平同期信号Ｈはγ調整器２１３を有するのこぎり波発振回路２１４に供給される。γ調整器２１３では、のこぎり波のリニアリティを調整して発光のγカーブを補正する。のこぎり波発振回路２１４の出力としてののこぎり波は、カソード入力端子１３３に供給される。また、のこぎり波発振回路２１４には、電源電圧端子＋ＶＣＣより電源電圧が供給されている。
【００８４】
直同期信号Ｖは、カウンタ２１１のカウント入力端子ＣＵに供給され、水平同期信号Ｈはリセット入力端子ＲＥＳＥＴに供給される。カウンタ２１１のカウント出力は、Ｙドライブ回路２１６に供給される。Ｙドライブ回路２１６は、カウンタ２１１の出力を抵抗器Ｒ1Y，Ｒ2Y，・・・，ＲPYを介してベースに入力し、コレクタを基準電圧端子−Ｖ１に接続してプルアップして、エミッタをＹアドレス入力端子２０３に接続したＮＰＮトランジスタＴ1Y，Ｔ2Y，・・・，ＴPYから構成されるドライブ回路である。また、トランジスタＴ1Y，Ｔ2Y，・・・，ＴPYのベースは、抵抗器Ｒ1Y’，Ｒ2Y’，・・・，ＲPY’を介して基準電圧端子−Ｖ２に接続される。
【００８５】
図２２において、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管の電子ビームの収束と輝点へのアライメントを示す。図２２において、電子ビーム２２０は、電子通過孔２２１を通過した後に、上下に２つ配置された横方向に長い板状体からなるＸアライメント上電極ＥＸＧＰおよびＸアライメント下電極ＥＸＧＮを通過する。Ｘアライメント上電極ＥＸＧＰおよびＸアライメント下電極ＥＸＧＮは、小電源Ｅ３および大電源Ｅ４と抵抗器Ｒとで構成されるＸアライメント回路２２２により所定の電圧差を作り出し、これにより、電子ビームの進行を横方向、つまりＸ方向に微調整するものである。
【００８６】
Ｘアライメント上電極ＥＸＧＰおよびＸアライメント下電極ＥＸＧＮを通過した電子ビームは、正四角形の枠状体からなるフォーカス電極ＥＭＧを通過する。フォーカス電極ＥＭＧは、大電源Ｅ４と抵抗器Ｒとで構成されるフォーカス回路２２４により所定電圧を枠状体に供給し、電子ビームの収束を行うものである。
【００８７】
フォーカス電極ＥＭＧを通過した電子ビームは、左右に２つ配置された縦方向に長い板状体からなるＹアライメント左電極ＥＹＧＰおよびＹアライメント右電極ＥＹＧＮを通過する。Ｙアライメント左電極ＥＹＧＰおよびＹアライメント右電極ＥＹＧＮは、小電源Ｅ３および大電源Ｅ４と抵抗器Ｒとで構成されるＹアライメント回路２２３により所定の電圧差を作り出し、これにより、電子ビームの進行を上下方向、つまりＹ方向に微調整するものである。
【００８８】
上述した、Ｘアライメント上電極ＥＸＧＰおよびＸアライメント下電極ＥＸＧＮ、フォーカス電極ＥＭＧ、Ｙアライメント左電極ＥＹＧＰおよびＹアライメント右電極ＥＹＧＮとで、収束グリッドとしての３層電子レンズを構成し、蛍光体２２５において、画素単位の発光調整を行うことができる。上述の可変アライメントの範囲は、蛍光体２２５のピッチ分程度でよい。
【００８９】
図２３において、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管の収束グリッドの構造を示す。図２３において、図２３Ａは正面図、図２３Ｂは平面図、図２３Ｃは左側面図を示す。Ｘアライメント上電極ＥＸＧＰおよびＸアライメント下電極ＥＸＧＮは、それぞれ櫛歯状で、お互いの隙間に入り込むようにして構成されている。これと直行するようにＹアライメント左電極ＥＹＧＰおよびＹアライメント右電極ＥＹＧＮが同様に構成されている。フォーカス電極ＥＭＧはこれらに挟まれるようにして配置されている。
【００９０】
図２４において、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管の収束グリッドの製造方法を示す。図２４Ａにおいて、両面をアルマイト処理２４１、２４２により絶縁処理を施したアルミニウム板２４０に感光レジスト材２４３を塗布する。図２４Ｂにおいて、電子通過孔２４４だけ光を通すマスクをかけて露光し、電子通過孔２４４部分のレジスト材を除去し、エッチング処理により電子通過孔２４４をあける。
【００９１】
図２４Ｃにおいて、偏向パターンマスク２４５をパターン面２４６および他方の面の各々両面にかけて、パターン面２４６のみがアルミ蒸着されるように、真空アルミ蒸着する。図２４Ｄにおいて、偏向パターンマスク２４５をはがす。図２４Ｅにおいて、パターン面２４６に銅メッキ２４７、２４８を施し、必要なメッキ厚を得る。
【００９２】
また、ディスチャージ回路の無いグリッドチャージ型表示管では、輝点対応のグリッド内のコンデンサＣのばらつきが、輝度の変化に直接影響を与えることがある。これを改善するために、ディスチャージ回路を設けるようにしても良い。
【００９３】
図２５において、この発明による画像表示装置の他の実施例のグリッドチャージ型表示管のディスチャージなしの等価回路を示す。図２５において、ＹグリッドＹ−ｎとＸグリッドＸ−ｍとの間のグリッドホールｍ・ｎには、ＹグリッドＹ−ｎからＸグリッドＸ−ｍへの方向を順方向とするダイオードＤおよびコンデンサＣが設けられる。ＹグリッドＹ−ｎとＸグリッドＸ−ｍ＋１との間のグリッドホールｍ・ｎ＋１には、ＹグリッドＹ−ｎからＸグリッドＸ−ｍ＋１への方向を順方向とするダイオードＤおよびコンデンサＣが設けられる。
【００９４】
同様にして、ＹグリッドＹ−ｎ＋１とＸグリッドＸ−ｍとの間のグリッドホールｍ＋１・ｎには、ＹグリッドＹ−ｎ＋１からＸグリッドＸ−ｍへの方向を順方向とするダイオードＤおよびコンデンサＣが設けられる。ＹグリッドＹ−ｎ＋１とＸグリッドＸ−ｍ＋１との間のグリッドホールｍ＋１・ｎ＋１には、ＹグリッドＹ−ｎからＸグリッドＸ−ｍ＋１への方向を順方向とするダイオードＤおよびコンデンサＣが設けられる。
【００９５】
図２６において、この発明による画像表示装置の他の実施例のグリッドチャージ型表示管のディスチャージ付きの等価回路を示す。図２６において、ＹグリッドＹ−ｎとＸグリッドＸ−ｍとの間のグリッドホールｍ・ｎには、ＹグリッドＹ−ｎからＸグリッドＸ−ｍへの方向を順方向とするダイオードＤ１およびコンデンサＣが設けられる。ここで、ＹグリッドＹ−ｎからＲグリッドＲ−ｍへの方向を順方向とするダイオードＤ２が設けられる。
【００９６】
また、ＹグリッドＹ−ｎとＸグリッドＸ−ｍ＋１との間のグリッドホールｍ・ｎ＋１には、ＹグリッドＹ−ｎからＸグリッドＸ−ｍ＋１への方向を順方向とするダイオードＤ１およびコンデンサＣが設けられる。ここで、ＹグリッドＹ−ｎからＲグリッドＲ−ｍ＋１への方向を順方向とするダイオードＤ２が設けられる。
【００９７】
同様にして、ＹグリッドＹ−ｎ＋１とＸグリッドＸ−ｍとの間のグリッドホールｍ＋１・ｎには、ＹグリッドＹ−ｎ＋１からＸグリッドＸ−ｍへの方向を順方向とするダイオードＤ１およびコンデンサＣが設けられる。ここで、ＹグリッドＹ−ｎ＋１からＲグリッドＲ−ｍへの方向を順方向とするダイオードＤ２が設けられる。
【００９８】
また、ＹグリッドＹ−ｎ＋１とＸグリッドＸ−ｍ＋１との間のグリッドホールｍ＋１・ｎ＋１には、ＹグリッドＹ−ｎからＸグリッドＸ−ｍ＋１への方向を順方向とするダイオードＤ１およびコンデンサＣが設けられる。ここで、ＹグリッドＹ−ｎ＋１からＲグリッドＲ−ｍ＋１への方向を順方向とするダイオードＤ２が設けられる。
【００９９】
図２７において、この発明による画像表示装置の他の実施例のグリッドチャージ型表示管のディスチャージ付きグリッドの制御動作を示す。図２７において、ＸグリッドＸ−ｍの電圧は、映像信号の第Ｍ水平期間において、−Ｖ２にセットされ、他の期間は−Ｖ１に保たれる。ＹグリッドＹ−ｎの電圧は、１水平期間内を複数分割したうちのｎ番目のクロック時点のみ、映像信号レベルがセットされ、他の期間は−Ｖ１に保たれる。
【０１００】
ディスチャージ付きＲグリッドＲ−ｍの電圧は、映像信号の第Ｍ水平同期の立ち下がり直後のτ期間だけ−Ｖ２に保たれ、他の期間はグリッドホールのマキシマム電位より高い電位、つまり、ほぼグランド電位ＧＲＮに保たれる。ここで、−Ｖ２、−Ｖ１、カットオフ電位、グランド電位ＧＲＮは、絶対的な電位ではなく、グリッドチャージ型表示管固有の値として範囲が決まる相対的な電位である。
【０１０１】
このようにして、Ｒグリッドから電荷を放電するようにするディスチャージ付き回路を設けることにより、コンデンサＣのばらつきをなくすように調整することができる。
【０１０２】
図２８において、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管のディスチャージ付きグリッドを有するものの構造を示す。図２８Ａは、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管のディスチャージ付きグリッドを有するものの構造を示す斜視図である。図２８Ａに、この例のディスチャージ回路付きグリッドチャージ型表示管２８０の基本例の外観を示す。図２８Ａにおいて、枠２８２に囲まれるようにして、枠２８２の上端部に、板状の表示部２８１が設けられる。表示部２８１には、アノード２８３が設けられていて、高電圧を供給するようになっている。
【０１０３】
枠２８２の下端部には、枠２８２の第１の辺には、Ｘアドレスグリッド２８６、基準電圧端子−Ｖ２、グランド端子ＧＲＮ、Ｒアドレスグリッド２８７が設けられている。また第２の辺には、Ｙアドレスグリッド２８４および映像信号入力端子２８５がそれぞれ設けられている。
【０１０４】
図２８Ａに示すディスチャージ回路付きグリッドチャージ型表示管２８０が図１Ｂに示す２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管１０と異なる点は、グランド端子ＧＲＮ、Ｒアドレスグリッド２８７が設けられている点である。
【０１０５】
図２８Ｂは、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管のディスチャージ付きグリッドを有するものの構造を示す図である。図２８Ｂにおいて、グリッドチャージ型表示管のディスチャージ付きグリッドを有するものの概略断面図を示す。図２８Ｂにおいて、最上面には、表面ガラス２８８が設けられていて、その裏面には、蛍光体２８９が表面ガラス２８８とメタルバックアノード２９０とに挟まれるようにして設けられている。
【０１０６】
メタルバックアノード２９０から所定距離を経て、フォーカスおよびアライメントグリッド２９１が設けられていて、その裏面には、チャージ制御グリッド２９２が設けられている。さらに、チャージ制御グリッド２９２から所定距離を経て、カソード２９３が設けられていて、カソード２９３から所定距離を経て、ヒーター２９４が設けられていて、ヒーター２９４から所定距離を経て、最下面に背面ガラス２９５が設けられている。このように、各部材は板状体から構成されている。真空内に、電極がすべて封入された構造になっていて、光は表面ガラスを透過して外部に出る。
【０１０７】
図２８Ｃに、チャージ制御グリッドの構成を示す。Ｘグリッド２９８、Ｒグリッド２９６、Ｙグリッド２９９はそれぞれ格子状の板材からなり、Ｘグリッド２９８およびＲグリッド２９６と、Ｙグリッド２９９とが直行して組み合わされていて、その接合部に電子通過孔２９７を有している。
【０１０８】
図２９は、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管のディスチャージ付きグリッドを有するもののチャージ制御グリッドの構造を示す概略斜視図である。図２９Ａにおいて、チャージ制御グリッド３００は、基台３０１の一方の側に、にコンデンサＣのカソードとしての良導体層３０２、誘電体層３０３、コンデンサＣのアノード、つまり、グリッドホールの表面としての良導体層３０４を形成している。
【０１０９】
他方の側の上端面には、図２９Ｂにおいて部分拡大図を示すように、良導体層３０５の内側に絶縁物３１９を挟むようにして、Ｎ型材層３０６、Ｐ型材層３０７、Ｙグリッド３２２と、良導体層３０５、誘電体層３０８、良導体層３０９を形成している。
【０１１０】
また、一方の側の下端面には、図２９Ｄにおいて部分拡大図を示すように、良導体層３１５の内側に、絶縁物３１９を挟むようにして、良導体層３２１、誘電体層３１２と、Ｒグリッド３１８、Ｎ型材層３１７、Ｐ型材層３１６を形成している。
【０１１１】
他方の側の下端面には、コンデンサＣのアノードとしての良導体層３１１の内側に、誘電体層３１２、コンデンサＣのカソードとしての良導体層３１３、Ｘグリッド３１４が形成されている。また、図２９Ｃにおいて、概略平面図を示すように、電子通過孔３１０は形成されている。
【０１１２】
上例のグリッドチャージ型表示管は、例えば、壁掛け型テレビ受像機、デスクトップ型パソコンのディスプレイ、屋外使用のモニターテレビジョン、超大型テレビジョン、駅前道路案内表示板、車載用テレビモニターなどに使用できる。
【０１１３】
上例によれば、制御電極としてのＸ−Ｙグリッド２４の電子通過孔３０を有する板状２層導体格子としてのＸグリッド、Ｙグリッドの交点に設けられた容量体Ｃに面カソード部としてのカソード２５から供給された電子を制御する制御電圧を蓄積し、電子を制御電圧で制御し、発光部としての蛍光体２１により発光させるようにしたので、制御電圧により常時電子が供給され、発光を継続することができ、高圧電極としてのアノード２２の電位を低くでき、しかも、板状体のみで構成できることにより軽量で薄型の画像表示装置を構成することができる。
【０１１４】
また、上例によれば、面カソード部としてのカソード２５、制御電極としてのＸ−Ｙグリッド２４および高圧電極としてのアノード２２とで３極管を構成するようにしたので、構成が簡単になるため、容易に大型化することができ、しかも、製造設備の簡易化および製造コストの低減を図ることができる。
【０１１５】
また、上例によれば、制御電極としてのＸ−Ｙグリッド２４と高圧電極としてのアノード２２との間に電子を加速させる加速電極を設けて面カソード部としてのカソード２５、制御電極２４および高圧電極２２とで４極管を構成するようにしたので、加速電極により、一層、電子の供給を増加させ、発光をより継続することができる。
【０１１６】
また、上例によれば、制御電極としてのＸ−Ｙグリッド２４と高圧電極としてのアノード２２との間に電子を収束させる収束電極２３および電子の方向を調整する調整電極としてのアライメント電極を設けて面カソード部としてのカソード２５、制御電極としてのＸ−Ｙグリッド２４および高圧電極としてのアノード２２とで４極管を構成するようにしたので、収束電極２３および調整電極としてのアライメント電極により、電子の収束効果を向上させ、画素に対応した制御をすることができる。
【０１１７】
また、本発明によれば、面カソード部としてのカソード２５にマイナス電圧を印加し、面カソード部としてのカソード２５に酸化マグネシウムの被膜よりなる補助カソード部を設け、補助カソード部２５から２次電子を放出させて電子供給量を増加するようにしたので、面カソード部としてのカソード２５周辺の電子密度を平坦にすることができ、電子供給量を増加させることができる。
【０１１８】
また、本発明によれば、板状体の面全体から電子を供給する面カソード部としてのカソード７３にゼロボルト電位を最低電位とする中電位ののこぎり波状の駆動電圧Ｄを印加し、板状２層導体格子の交点に容量体Ｃを形成し、交点に電子通過孔３０を有し、面カソード部７３から供給された電子を制御する制御電極７１、７２に少なくともマイナスレベルの低電位の制御電圧Ｂ’，Ｅ’を印加し、制御電極Ｘグリッド７１、Ｙグリッド７２の電子通過孔３０を通過した電子を引き寄せるように、高圧電極としてのアノード７０に高電位の平坦な電圧Ａを印加するので、電子が発光体を刺激して発光させる発光部における輝度のリニアリティを調整することができる。
【０１１９】
【発明の効果】
本発明によれば、制御電極の電子通過孔を有する板状２層導体格子の交点に設けられた容量体に面カソード部から供給された電子を制御する制御電圧を蓄積し、電子を制御電圧で制御し、発光部により発光させるようにしたので、制御電圧により常時電子が供給され、発光を継続することでき、高圧電極の電位を低くでき、しかも、板状体のみで構成できることにより軽量で薄型の画像表示装置を構成することができる。
【０１２０】
また、本発明によれば、面カソード部、制御電極および発光部とで３極管を構成するようにしたので、構成が簡単になるため、容易に大型化することができ、しかも、製造設備の簡易化および製造コストの低減を図ることができる。
【０１２１】
また、本発明によれば、制御電極と発光部との間に電子を加速させる加速電極を設けて上記面カソード部、上記制御電極および上記発光部とで４極管を構成するようにしたので、加速電極により、一層電子の供給を増加させ、発光をより低いアノード電圧で継続することができる。
【０１２２】
また、本発明によれば、制御電極と発光部との間に電子を収束させる収束電極および電子の方向を調整する調整電極を設けて上記面カソード部、上記制御電極および上記発光部とで４極管を構成するようにしたので、収束電極および調整電極により、電子の収束効果を向上させ、画素に対応した制御をすることができる。
【０１２３】
また、本発明によれば、面カソード部にマイナス電圧を印加し、面カソード部に酸化マグネシウムの被膜よりなる補助カソード部を設け、補助カソード部から２次電子を放出させて電子供給量を増加するようにしたので、面カソード部周辺の電子密度を平坦にすることができ、電子供給量を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の画像表示装置の実施例のグリッドチャージ型表示管の外観斜視図であり、図１Ａはグリッドチャージ表示管を示すものであり、図１Ｂは２進アドレス入力型グリッドチャージ表示管を示すものである。
【図２】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管の構造を示す図であり、図２Ａはグリッドチャージ型表示管の概略断面図であり、図２ＢはＸ−Ｙグリッドの平面図、右側面図および底面図であり、図２ＣはＸ−Ｙグリッドの等価回路を示す図である。
【図３】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管の動作を説明する図であり、図３ＡはＸ−ＹグリッドおよびグリッドホールＧＨを説明する図であり、図３ＢはＸ−ＹグリッドとグリッドホールＧＨの電位を示す図であり、図３ＣはＸ−ＹグリッドとグリッドホールＧＨの等価回路を示す図である。
【図４】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管の動作を説明する図であり、図４ＡはＸグリッドの駆動電圧を示す図であり、図４ＢはＹグリッドの駆動電圧を示す図である。
【図５】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管を３極管型表示管とした構成を示す概略断面図である。
【図６】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管を多極管型表示管とした構成を示す概略断面図である。
【図７】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管を３極管型表示管とした動作を説明する図である。
【図８】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管を３極管型表示管とした動作を説明する図である。
【図９】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管のＸ−Ｙグリッドの構造を示す図である。
【図１０】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管のＸ−Ｙグリッドの構造を示す図である。
【図１１】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管のＸ−Ｙグリッドの構造を示す図である。
【図１２】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管のＸ−Ｙグリッドの製造方法を示す図である。
【図１３】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管のＸ−Ｙグリッドの他の製造方法を示す図である。
【図１４】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管を用いたテレビモニターの例を示す図である。
【図１５】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管を用いたテレビモニターのドライブ回路を示す図である。
【図１６】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管を用いたテレビモニターの他の例を示す図である。
【図１７】この発明の画像表示装置の他の実施例の２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管のＹグリッド入力部を示す図である。
【図１８】この発明の画像表示装置の他の実施例の２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管のＹグリッドの動作を示す図である。
【図１９】この発明の画像表示装置の他の実施例の２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管のＸグリッド入力部を示す図である。
【図２０】この発明の画像表示装置の他の実施例の２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管のＸグリッドの動作を示す図である。
【図２１】この発明の画像表示装置の他の実施例の２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管を用いたテレビモニターのドライブ回路を示す図である。
【図２２】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管の電子ビームの収束と輝点へのアライメントを示す図である。
【図２３】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管の収束グリッドの構造を示す図であり、図２３Ａは正面図であり、図２３Ｂは平面図であり、図２３Ｃは左側面図である。
【図２４】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管の収束グリッドの製造方法を示す図である。
【図２５】この発明の画像表示装置の他の実施例のグリッドチャージ型表示管のディスチャージ無しの等価回路を示す図である。
【図２６】この発明の画像表示装置の他の実施例のグリッドチャージ型表示管をディスチャージ付きの等価回路を示す図である。
【図２７】この発明の画像表示装置の他の実施例のグリッドチャージ型表示管のディスチャージ付きグリッドの制御動作を示す図である。
【図２８】この発明の画像表示装置の他の実施例のグリッドチャージ型表示管のディスチャージ付きグリッドを有するものの構造を示す図であり、図２８Ａは外観斜視図であり、図２８Ｂは概略断面図であり、図２８Ｃはチャージ制御グリッドの平面図、底面図および右側面図である。
【図２９】図２９Ａはこの発明の画像表示装置の他の実施例のグリッドチャージ型表示管のディスチャージ付きグリッドを有するもののチャージ制御グリッドの構造を示す概略断面図であり、図２９Ｂおよび図２９Ｄは部分拡大図であり、図２９Ｃは概略平面図である。
【符号の説明】
１ グリッドチャージ表示管
２ 枠
３ 表示部
４ アノード
５ Ｘグリッド
６ Ｙグリッド
１０ ２進アドレス入力型グリッドチャージ表示管
１１ Ｘアドレスグリッド
１２ 基準電圧端子
１３ Ｙアドレスグリッド
１４ 入力端子
２０ 表面ガラス
２１ 蛍光体
２２ アノード
２３ 収束グリッド
２４ Ｘ−Ｙグリッド
２５ カソード
２６ ヒーター
２７ 背面ガラス
２８ Ｘグリッド
２９ Ｙグリッド
３０ 電子通過孔
Ｘ−１，Ｘ−２，Ｘ−３，Ｘ−４，・・・，Ｘ−ｎ Ｘグリッド
Ｙ−１，Ｙ−２，Ｙ−３，Ｙ−４，・・・，Ｙ−ｎ Ｙグリッド
ＧＨ−１−１，ＧＨ−１−２，ＧＨ−１−３，ＧＨ−１−１，ＧＨ−２−１，ＧＨ−３−１ 電子通過孔（グリッドホール）
Ｄ ダイオード
Ｃ コンデンサ
５０ 表面ガラス
５１ 蛍光体
５２ 高圧電極（メタルバック）
５３ Ｘグリッド
５４ Ｙグリッド
５５ カソード
５６ ヒーター
５７ 背面ガラス
６０ 表面ガラス
６１ 蛍光体
６２ 高圧電極
６３ Ｘグリッド
６４ Ｙグリッド
６５ カソード
６６ ヒーター
６７ 背面ガラス
６８ 収束電極
７０ アノード
７１ Ｘグリッド
７２ Ｙグリッド
７３ カソード
７４ ヒーター
７５ 高電圧
７６ Ｘスイッチ
７７ Ｙスイッチ
７８ 明るさ調整器
７９ コントラスト調整器
Ｅ１ 大電源
Ｅ２ 小電源
Ａ アノード高電位
Ｂ Ｘグリッドノーマル電位
Ｃ チャージ電位
Ｄ カソード駆動電位
Ｅ Ｙグリッドアクティブ電位
Ｆ 信号電位
Ｂ’ Ｘグリッドアクティブ電位
Ｅ’ Ｙグリッドノーマル電位
９０ Ｘグリッド
９１ Ｙグリッド
９２ Ｐ型半導体
９３ Ｎ型半導体
９４ 誘電体
１００ Ｘグリッド
１０１ Ｙグリッド
１０２ Ｐ型半導体
１０３ Ｎ型半導体
１０４ 誘電体
１０５ 良導体
１０６ ダイオード層
１１０ Ｘグリッド
１１１ Ｘグリッド絶縁層
１１２ Ｙグリッド
１１３ Ｎ型半導体
１１４ Ｐ型半導体
１１５ ダイオード層
１１６ 誘電体
１１７ 良導体
１２０ Ｘグリッド
１２１ Ｙグリッド
１２２ 絶縁層
１２３ マスクシート
１２４ Ｐ型層
１２５ Ｎ型層
１２６ 誘電体層
１２７ 良導体層
１２８ 感光材層
１２９ レジストマスク
【産業上の利用分野】
本発明は、例えばテレビジョン受像機やビデオプロジェクター等の表示部に使用して好適な画像表示装置および画像表示駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像を表示する装置としては、陰極線管（ＣＲＴ）が最も多く用いられていた。しかし、ＣＲＴは電子ビームにより蛍光体を走査するビームスキャン型であるため、この電子ビームを偏向するための物理的空間を必要としていた。
【０００３】
また、ＣＲＴはビームスキャン型であるため、蛍光体の残光現象により発光期間を得るようにしていた。さらに、ＣＲＴはビーム通過後は蛍光体の残光特性により輝度を得るようにしていた。
【０００４】
また、ＣＲＴは電子ビームを電磁偏向させるため、地磁気等の影響を受け易く、レジストレーション歪が発生する。さらに、ＣＲＴは電子ビームを引き寄せるために、高圧電源を必要としていた。
【０００５】
このようなＣＲＴに替えて表示部を薄型とする液晶表示装置が開発された。しかし、この液晶表示装置は、透過光の有効利用率が数パーセント台であり、例えば、単板の場合は４〜５パーセントと低く、その光源の光電変換効率は３０パーセント程度と低いため、高輝度の画面を得るために、大電力の光源を必要とする。
【０００６】
また、液晶表示管は、液晶の製造工程が難しく、しかも製造工程における設備費用が高くなる。
【０００７】
また、液晶表示管は、環境温度により影響を受け易く、例えば、６０度〜８０度程度で構造が不安定となり、劣化する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＣＲＴでは、電子ビームにより蛍光体を走査するビームスキャン型であるため、この電子ビームを偏向するための物理的空間を必要とするという不都合があった。
【０００９】
また、従来のＣＲＴはビームスキャン型であるため、蛍光体の残光現象により発光期間を得るので、発光期間がこの残光特性に依存する。さらに、ＣＲＴはビーム通過後は蛍光体の残光特性により輝度を得るので、高輝度が得難いという不都合があった。
【００１０】
また、従来のＣＲＴは電子ビームを電磁偏向させるため、地磁気等の影響を受け易く、レジストレーション歪が発生する。さらに、ＣＲＴは電子ビームを引き寄せるために、高圧電源を必要とするという不都合があった。
【００１１】
また、従来の液晶表示装置は、透過率が低いため、高輝度の画面を得るために、大電力の光源を必要とするという不都合があった。さらに、従来の液晶表示装置は、液晶の製造工程が難しく、しかも製造工程における設備費用が高くなるという不都合があった。
【００１２】
また、従来の液晶表示装置は、環境温度により影響を受け易く、例えば、６０度〜８０度程度で構造が不安定となり、劣化するという不都合があった。
【００１３】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、薄型の構成で高輝度を得られる画像表示装置および画像表示駆動方法の提供を目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像表示装置は、図１から図２９に示すように、板状体の面全体から電子を供給する面カソード部２５と、板状２層導体格子２８，２９をなす第 1 及び第２の電極の交点に、第 1 の電極にダイオード層を介して接続された電子通過孔部３０を有し、電子通過孔部と第２の電極との間に容量体Ｃが形成された制御電極２４と、板状の発光体２１を有し、発光体２１に高圧を印加する高圧電極２２を設け、制御電極２４の電子通過孔３０を通過した電子を高圧電極２２で引き寄せて、電子が発光体２１を刺激して発光する発光部２１，２２とを備え、制御電極２４は、第 1 の電極から供給される映像信号の電位に対応する電荷を容量体Ｃに蓄積し、面カソード部２５から供給された電子を制御して発光部２１，２２の発光体を発光させると共に、映像信号に同期した所定の周期で容量体Ｃに蓄積された電荷を放電するディスチャージ手段を有するものである。
【００１５】
本発明の画像表示装置は、図５に示すように、上述において、面カソード部５５、制御電極５３、５４および高圧電極５２とで３極管を構成するようにしたものである。
【００１６】
本発明の画像表示装置は、図６に示すように、上述において、制御電極６３、６４と高圧電極６２との間に電子を加速させる加速電極を設けて面カソード部６５、制御電極６３、６４および高圧電極６２とで４極管を構成するようにしたものである。
【００１７】
本発明の画像表示装置は、図６に示すように、上述において、制御電極６３、６４と高圧電極６２との間に電子を収束させる収束電極６８および電子の方向を調整する調整電極を設けて面カソード部６５、制御電極６３、６４および高圧電極６２とで４極管を構成するようにしたものである。
【００１８】
本発明の画像表示装置は、図１から図２９に示すように、上述において、面カソード部２５にマイナス電圧を印加し、面カソード部２５に酸化マグネシウムの被膜よりなる補助カソード部を設け、補助カソード部から２次電子を放出させて電子供給量を増加するようにしたものである。
【００２０】
【作用】
本発明によれば、制御電極２４の電子通過孔３０を有する板状２層導体格子の交点に設けられた容量体Ｃに面カソード部２５から供給された電子を制御する制御電圧を蓄積し、電子を制御電圧で制御し、発光部２１により発光させるようにしたので、制御電圧により常時電子が供給され、発光を継続することでき、高圧電極２２の電位を低くでき、しかも、板状体のみで構成できることにより軽量で薄型の画像表示装置を構成することができる。
【００２１】
また、本発明によれば、面カソード部２５、制御電極２４および高圧電極２２とで３極管を構成するようにしたので、構成が簡単になるため、容易に大型化することができ、しかも、製造設備の簡易化および製造コストの低減を図ることができる。
【００２２】
また、本発明によれば、制御電極２４と高圧電極２２との間に電子を加速させる加速電極を設けて面カソード部２５、制御電極２４および高圧電極２２とで４極管を構成するようにしたので、加速電極により、一層、電子の供給を増加させ、発光をより継続することができる。
【００２３】
また、本発明によれば、制御電極２４と高圧電極２２との間に電子を収束させる収束電極２３および電子の方向を調整する調整電極を設けて面カソード部２５、制御電極２４および高圧電極２２とで４極管を構成するようにしたので、収束電極２３および調整電極により、電子の収束効果を向上させ、画素に対応した制御をすることができる。
【００２４】
また、本発明によれば、面カソード部２５にマイナス電圧を印加し、面カソード部２５に酸化マグネシウムの被膜よりなる補助カソード部を設け、補助カソード部２５から２次電子を放出させて電子供給量を増加するようにしたので、面カソード部２５周辺の電子密度を平坦にすることができ、電子供給量を増加させることができる。
【００２６】
【実施例】
図１から図２９に、この発明による画像表示装置および画像表示駆動方法の一実施例を示す。
【００２７】
図１は、この発明による画像表示装置の実施例のグリッドチャージ型表示管の構造を示す外観斜視図である。図１Ａに、一実施例のグリッドチャージ型表示管１の基本例の外観を示す。図１Ａにおいて、枠２に囲まれるようにして、枠２の上端部に、板状の表示部３が設けられる。表示部３には、アノード４が設けられていて、高電圧を供給するようになっている。
【００２８】
また、枠２の下端部には、枠２の２つの辺の外側に沿うようにして、Ｘグリッド５およびＹグリッド６が設けられている。Ｘグリッド５およびＹグリッド６は、図示しないカソード面から供給される電子を制御する制御電極である。
【００２９】
図１Ｂに、他の実施例としての２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管１０の外観を示す。図１Ｂに示すものは図１Ａに示すものの具体的な例である。図１Ｂにおいて、枠２の下端部には、枠２の２つの辺の外側に沿うようにして、Ｘアドレスグリッド１１および基準電圧端子１２、Ｙアドレスグリッド１３および入力端子１４がそれぞれ設けられている。
【００３０】
図１Ｂに示す２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管１０が図１Ａに示すグリッドチャージ型表示管１と異なる点は、Ｘアドレスグリッド１１および基準電圧端子１２、Ｙアドレスグリッド１３および入力端子１４により、制御電圧のチャージ座標を２進符号で入力できる点である。
【００３１】
図２は、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管の構造を示す図である。図２Ａに、グリッドチャージ型表示管１の概略断面図を示す。図２Ａにおいて、最上面には、表面ガラス２０が設けられていて、その裏面には、蛍光体２１が表面ガラス２０とアノード２２とに挟まれるようにして設けられている。
【００３２】
アノード２２から所定距離を経て、収束グリッド２３が設けられていて、その裏面には、Ｘ−Ｙグリッド２４が設けられている。さらに、Ｘ−Ｙグリッド２４から所定距離を経て、カソード２５が設けられていて、カソード２５から所定距離を経て、ヒーター２６が設けられていて、ヒーター２６から所定距離を経て、最下面に背面ガラス２７が設けられている。このように、各部材は板状体から構成されている。真空内に、電極がすべて封入された構造になっていて、光は表面ガラスを透過して外部に出る。
【００３３】
図２Ｂに、Ｘ−Ｙグリッドの構成を示す。Ｘグリッド２８およびＹグリッド２９はそれぞれ格子状の板材からなり、直行して組み合わされていて、その接合部に電子通過孔３０を有している。
【００３４】
図２Ｃに、Ｘ−Ｙグリッドの等価回路を示す。Ｘグリッド２８およびＹグリッド２９の接合部は、それぞれ電子通過孔３０、容量体としてのコンデンサＣおよびダイオードＤから構成される。
【００３５】
図３において、この例のグリッドチャージ型表示管の動作を説明する。図３Ａにおいて、ＸグリッドＸ−１，Ｘ−２，Ｘ−３，Ｘ−４，・・・，Ｘ−ｎとＹグリッドＹ−１，Ｙ−２，Ｙ−３，Ｙ−４，・・・，Ｙ−ｎとの接合部に設けられた電子通過孔は、Ｘグリッド方向に、ＧＨ−１−１，ＧＨ−１−２，ＧＨ−１−３，・・・とし、Ｙグリッド方向に、ＧＨ−１−１，ＧＨ−２−１，ＧＨ−３−１，・・・とする。このＸグリッド郡およびＹグリッド郡のうちの１つがサンプルされ、アクティブ電位が印加される。
【００３６】
ここで、図３に示すＸグリッドおよびＹグリッドの各々に、図４Ａ、図４Ｂに示すような駆動電圧を供給する。このとき、ＸグリッドＸ−１およびＹグリッドＹ−１の駆動電圧、電子通過孔（グリッドホール）ＧＨ−１−１の電位は、図３Ｂに示すようになる。つまり、電子通過孔ＧＨ−１−１には、ＹグリッドＹ−１の駆動電圧が供給されると、矢印で示すように、ＸグリッドＸ−１の駆動電圧との差の電圧を充電するようになる。この場合、ＹグリッドＹ−１には、輝度に対応する電位、つまり入力信号を供給すると、この輝度に対応する電位が充電されることになる。
【００３７】
図３ＣにＸグリッドＸ−ｎおよびＹグリッドＹ−ｍの接合部の等価回路を示す。電子通過孔ＧＨには、以下のような電価が充電される。ＹグリッドＹ−ｍに供給された電圧は、ダイオードＤを通過して、コンデンサＣに蓄えられる。コンデンサＣには、ＸグリッドＸ−ｎとＹグリッドＹ−ｍの電圧の和が蓄えられる。
【００３８】
つまり、電子通過孔ＧＨには、コンデンサＣに蓄えられた電価がＸグリッドＸ−ｎのプラス電位へのスイッチングによって加算されて表れる。この電位により、電子通過孔ＧＨは、カットオフ電位を超えて電子を通過させるようになる。
【００３９】
電子通過孔ＧＨを通過した電子は、アノードに印加された高圧に引かれて加速し、アノードを透過して蛍光体にエネルギーを供給して、発光するように制御される。
【００４０】
図５において、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管を３極管とした構成を示す。図５において、３極管型表示管の概略断面図を示す。図５において、最上面には、表面ガラス５０が設けられていて、その裏面には、蛍光体５１が表面ガラス５０とアノードとしてのメタルバックからなる高圧電極５２とに挟まれるようにして設けられている。
【００４１】
高圧電極５２から所定距離を経て、Ｘグリッド５３、Ｙグリッド５４が設けられている。さらに、Ｘグリッド５３、Ｙグリッド５４から所定距離を経て、カソード５５が設けられていて、カソード５５から所定距離を経て、ヒーター５６が設けられていて、ヒーター５６から所定距離を経て、最下面に背面ガラス５７が設けられている。このように、各部材は板状体から構成されている。そして、高圧電極５２、Ｘグリッド５３およびＹグリッド５４からなる制御電極、カソード５５とで３極管を構成している。
【００４２】
図６において、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管を多極管とした構成を示す。図６において、多極管型表示管の概略断面図を示す。図６において示した多極管型表示管が図５に示した３極管型表示管と異なる点は、高圧電極６２から所定距離を経て、Ｘグリッド６３、Ｙグリッド６４の上方に、収束電極６８を設けた点である。このように、各部材は板状体から構成されている。この場合、高圧電極６２、収束電極６８、Ｘグリッド６３およびＹグリッド６４からなる制御電極、カソード６５とで４極管を構成している。
【００４３】
上例の図５および図６において、いずれも真空内に、電極がすべて封入された構造になっていて、光は表面ガラスを透過して外部に出る。図６の場合、収束電極に替えて、加速電極を設けても良い。また、収束電極に加えて、アライメント電極を設けても良い。
【００４４】
また、上例において、カソード２５にマイナス電圧を印加し、カソード２５に酸化マグネシウムの被膜よりなる補助カソード部を設け、補助カソード部から２次電子を放出させて電子供給量を増加するようにしてもよい。これにより、カソード２５周辺の電子密度を平坦にすることができ、電子供給量を増加させることができる。
【００４５】
図７および図８において、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管を３極管とした動作を説明する。図７におけるＡ〜Ｆ点の電位は、図８におけるＡ〜Ｆで示す。図７および図８において、蛍光体としてのアノード７０には、高電圧７５、Ａアノード高電圧が印加されている。このとき、高電圧Ａは、輝度を得るに十分な高い電圧であることが要求される。
【００４６】
Ｘグリッド７１は、Ｘスイッチ７６により、大電源Ｅ１を印加したアクティブ状態と、小電源Ｅ２を印加したノーマル状態とに切り換えられる。同様に、Ｙグリッド７２は、Ｙスイッチ７７により、大電源Ｅ１を印加したアクティブ状態と、小電源Ｅ２を印加したノーマル状態とに切り換えられる。Ｘスイッチ７６およびＹスイッチ７７は、Ｘ制御信号Ｘ−ＣＯＮＴおよびＹ制御信号Ｙ−ＣＯＮＴにより切り換えられる。また、Ｙスイッチ７７により、小電源Ｅ２を印加したノーマル状態に切り換えととき、コントラスト調整器７９によりコントラストを調整できる。
【００４７】
カソード７３はヒーター７４により加熱される。カソード７３は明るさ調整器７８により明るさを調整できる。カソード７３にはのこぎり波状の駆動電圧が供給される。こののこぎり波の最低電位はゼロボルトである。チャージ電位Ｃは、Ｙグリッドアクティブ電位Ｅにより、信号電位Ｆをサンプルして、この電位がチャージされる。Ｘグリッドアクティブ電位Ｂ’およびＹグリッドノーマル電位Ｅ’は同電位で、十分低い電位に保たれ、信号電位Ｆからこの電位に流れ込む電荷により画素単位にチャージ電位Ｃを蓄積する。チャージ電位Ｃは次にチャージされるまでの間に適当に、自己放電する。この放電時間は、Ｙグリッドノーマル電位Ｅによってある範囲で調整できる。
【００４８】
また、カソード７３には、のこぎり波状のカソード駆動電位Ｄが印加される。このとき、のこぎり波の最低電位は、概ゼロボルトである。Ｙグリッドビームカットオフ電位は、点線で示すようになっていて、この電位になったときに、ビームをカットするものである。Ｘグリッドノーマル電位Ｂは、Ｙグリッドビームカットオフ電位の近くに保たれ、信号に対する影響を小さくする。これは明るさのベースを決めるものである。
【００４９】
図９、図１０および図１１において、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管のＸ−Ｙグリッドの構造を示す。まず、図９においては、Ｎ型半導体９３を容量体としてのコンデンサの電極として用いた例を示す。つまり、Ｐ型半導体９２とＸグリッド９０との間はコンデンサとなるが、このコンデンサの電極をＮ型半導体９３としたものである。Ｘグリッド９０およびＹグリッド９１は良導体で構成されている。Ｎ型半導体９３とＰ型半導体９２との間は、誘電体９４を挟んでダイオードとなる。
【００５０】
図１０においては、コンデンサの電極を、良導体１０５で形成し、これにダイオード層１０６を別付けしたものである。ダイオード層１０６はＮ型半導体１０３とＰ型半導体１０２で構成される。Ｘグリッド１００は、良導体の表面を絶縁処理したものである。
【００５１】
図１１においては、図１０において示したものと構成物は同じで、Ｙグリッド１１２をダイオード層１１５とともに、図示しないカソードの反対側に移したものである。
【００５２】
図１２において、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管のＸ−Ｙグリッドの製造方法を示す。図１２Ａにおいて、銅またはアルミニウム等の板の一方の面を絶縁処理し、他方の面をフォトレジスト処理をして、Ｘグリッド１２０とする。図１２Ｂにおいて、銅またはアルミニウム等の板の一方の面を絶縁処理し、他方の面をフォトレジスト処理をして、Ｙグリッド１２１とする。
【００５３】
図１２Ｃにおいて、図１２Ａにおいて示したＸグリッド１２０および図１２Ｂにおいて示したＹグリッド１２１の両絶縁面を合わせて、絶縁層１２２を中心にして張り合わせる。図１２Ｄにおいて、Ｙグリッド１２１側のみエッチングし、先端をマスクシート１２３でマスクする。マスク処理はレジスト材を塗布しても良い。
【００５４】
図１２Ｅにおいて、Ｙグリッド１２１にＰ型層１２４を蒸着し、Ｘグリッド１２０にＮ型層１２５を蒸着する。図１２Ｆにおいて、Ｘグリッド１２０をエッチングし、先端をマスクする。このエッチング時に底に残留しているＮ型およびＰ型層を除去する。図１２Ｇにおいて、Ｘグリッド１２０に誘電体層１２６を塗布する。次に、良導体層１２７を蒸着する。最後にマスクをはがす。
【００５５】
図１３において、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管のＸ−Ｙグリッドの他の製造方法を示す。図１３において示すＸ−Ｙグリッドの他の製造方法が、図１２において示すＸ−Ｙグリッドの製造方法と異なる点は、以下の通り３点である。第１に、図１８Ｂにおいて、銅またはアルミニウム等の板の両面を絶縁処理し、一方の面をフォトレジスト処理をして、Ｙグリッド１８１とする点である。
【００５６】
第２に、図１８Ｃにおいて、図１８Ａにおいて示したＸグリッド１８０および図１８Ｂにおいて示したＹグリッド１８１の両絶縁面を合わせて、絶縁層１８２を中心にして張り合わせ、下面の絶縁層１８２の最下面に感光材層１８３が設けられた点である。第３に、図１８Ｄにおいて、Ｙグリッド１８１側のみエッチングし、先端にレジスト材を塗布してレジストマスク１８４を設ける点である。
【００５７】
図１４において、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管を用いたテレビモニターの例を示す。図１３において、グリッドチャージ型表示管１３０には、高電圧入力端子１３１、ヒーター入力端子１３２、カソード入力端子１３３、Ｘグリッド入力端子１３４、Ｙグリッド入力端子１３５が設けられている。また、電源回路１３６には、高圧出力端子１３７、ヒーター電源出力端子１３８、グランド端子ＧＲＮ、電源電圧端子＋ＶＣＣ、基準電圧端子−Ｖ１、基準電圧端子−Ｖ２がそれぞれ設けられている。
【００５８】
図１５において、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管を用いたテレビモニターのドライブ回路例を示す。図１５において、映像信号入力端子ＶＩＤＥＯ ＩＮより入力された映像信号は、アンプ１４０で増幅された後に、Ｙドライブ回路１５２でインピーダンス変換等を行い、Ｙグリッド入力端子１３５に供給される。アンプ１４０は調整器１４９で増幅率を調整できる。Ｙドライブ回路１５２は、デコーダ１４８の出力をベースに入力し、エミッタを電源電圧端子＋ＶＣＣに接続してプルアップしたＰＮＰトランジスタＴ1Y，・・・，ＴmY，およびアンプ１４０の出力を抵抗器Ｒ1Y，・・・，ＲmYを介してベースに入力し、ＰＮＰトランジスタＴ1Y，・・・，ＴmYのコレクトをコレクタに接続し、エミッタをＹグリッド入力端子１３５に接続すると共に、抵抗器Ｒ1Y’，・・・，ＲmY’を介して基準電圧端子−Ｖ１に接続してプルダウンしたＮＰＮトランジスタＴ1Y’，・・・，ＴmY’から構成されるエミッタフォロアのドライブ回路である。
【００５９】
また、映像信号は、同期信号分離回路１４１により、水平同期信号Ｈおよび垂直同期信号Ｖに分離され、水平同期信号Ｈは位相比較器１４３の一方の入力端子に入力される。位相比較器１４３の出力は、電圧制御発振器１４４およびカウンタ１４７を経て位相比較器１４３の他方の入力端子に入力される。
【００６０】
また、水平同期信号Ｈはのこぎり波発振回路１４２に供給され、輝度調整器１５０で輝度を調整し、γ調整器１５１でγカーブを調整し、のこぎり波のリニアリティを補正する。のこぎり波発振回路１４２の出力としてののこぎり波は、カソード入力端子１３３に供給される。
【００６１】
垂直同期信号Ｖは、カウンタ１４５のカウント入力端子ＣＵに供給され、水平同期信号Ｈはリセット入力端子ＲＥＳＥＴに供給される。カウンタ１４５のカウント出力は、デコーダ１４６に供給される。デコーダ１４６の出力は、Ｘドライブ回路１５３を経てＸグリッド入力端子１３４に供給される。Ｘドライブ回路１５３は、デコーダ１４６の出力をベースに入力し、コレクタをＸグリッド入力端子１３４に接続すると共に抵抗器Ｒ1X，・・・，ＲmXを介して基準電圧端子−Ｖ１に接続してプルアップし、エミッタを基準電圧端子−Ｖ２に接続してプルダウンしたＮＰＮトランジスタＴ1Y’，・・・，ＴmY’から構成される。
【００６２】
図１６において、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管を用いたテレビモニターの他の例を示す。図１６において示すグリッドチャージ型表示管１６０が図１４において示すグリッドチャージ型表示管１３０と異なる点は、Ｘアライメント入力端子１６１およびＹアライメント入力端子１６２、フォーカス入力端子１６３、Ｘアライメント調整器１６４、Ｙアライメント調整器１６５、フォーカス調整器１６６を設けた点である。また、図１６において示す電源ユニット１５３が図１４において示す電源ユニット１３６と異なる点は、基準電圧端子＋Ｖを設けた点である。
【００６３】
なお、このときに使用するグリッドチャージ型表示管を用いたテレビモニターのドライブ回路例は図１５において示したドライブ回路と同じものである。
【００６４】
次に、この発明による画像表示装置の他の実施例の２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管について述べる。２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管の構造については、既に図１Ｂに示してあるので、ここでは省略する。
【００６５】
また、２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管の概略断面図については、既に図２Ａに示してあるので、ここでは省略する。
【００６６】
このような、２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管の基本的な動作は、既に示したグリッドチャージ型表示管の動作と同じであるが、異なる点は、グリッドチャージ座標を２進符号で入力できるようにした点である。
【００６７】
特長としては、まず第１に、Ｘ−Ｙグリッド製造時に、同時にアドレスデコーダを制作してしまうことにより、表示管からの電極ピン数が減るため、ＩＣピッチや、コネクター類等のスタンダードピッチで電極配置をすることができる点である。これにより、プリント基板にマウントすることが容易にできるようになる。
【００６８】
第２に、２進符号入力であるが、１ディジットに対して、正転および反転の２本の電極を用いることにより、電極は、抵抗、コンデンサ、ダイオードからなる簡易構造とすることができる点である。これにより、製作工程および製造設備の簡素化、低価格化を図ることができる。
【００６９】
次に、Ｘ−Ｙグリッドの製造方法について述べる。図１２および図１３と共通する点については説明を省略する。図１２および図１３において示したＸ−Ｙグリッドの製造方法と異なる点は、まず第１に、図１２Ａおよび図１３Ａにおいて、この場合、グリッド形状に合わせたパターンの延長上に、各々のグリッド番地接地部が残るようにフォトレジストする点である。
【００７０】
また、第２に、図１２Ｅ，Ｆおよび図１３Ｅ，Ｆにおいて、この場合、Ｘグリッド１８０およびＹグリッド１８１を作成した後に、番地接地部にフォトレジスト材を塗布し、グリッド番号に合わせて接触部の地肌が出るようにしてエッチングする点である。さらに、第３に、図１２Ｅ，Ｆおよび図１３Ｅ，Ｆにおいて、半導体層を蒸着した後に、アドレス電極を取り付けるようにする点である。
【００７１】
図１７において、この発明による画像表示装置の他の実施例の２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管のＹグリッド入力部を示す。図１７Ａは平面図であり、図１７Ａにおいて、Ｙグリッド１７０には、これと直行してＹグリッドアドレス入力電極１７１が、２進数で、正転および反転について２ディジットずつ設けられている。また、左端部に、輝度入力電極１７２が設けられている。
【００７２】
図１７Ｂに側面図を示す。図１７Ｂにおいて、Ｙグリッド１７０の上端面の左右両端部は絶縁層１７３および１７４で被覆されていて、左端部は、絶縁層１７３の上に抵抗被膜１７５が設けられている。また、Ｙグリッドアドレス入力電極１７１は、導電体１７８からなり、Ｙグリッド１７０との接合部には、半導体としてのＰ層１７６およびＮ層１７７を設けている。
【００７３】
図１７Ｃに等価回路を示す。１ライン分の等価回路は、輝度入力電極１７２から抵抗Ｒを介して各Ｙグリッドアドレス入力電極１７１へ向けて順方向に、ダイオードＤを設ける構成となる。
【００７４】
図１８において、この発明による画像表示装置の他の実施例の２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管のＹグリッドの動作を示す。Ｙグリッド１７０が１〜８までに対して、２進コードとして、・・・０００１〜・・・１０００をＹグリッドアドレス入力電極１７１に入力する例として、Ｙグリッド１７０との接合部に、Ｐ層１７６およびＮ層１７７を設ける場合は、×印で導通が無いことを意味し、設けない場合は、○印で導通があることを意味するようにする。
【００７５】
図１９において、この発明による画像表示装置の他の実施例の２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管のＸグリッド入力部を示す。図１９Ａは平面図であり、図１９Ａにおいて、Ｘグリッド１９０に直行してＸグリッドアドレス入力電極１９１が設けられていて、左端部には、基準電圧電極−Ｖ２が設けられていて、右端部には、Ｙグリッド１９２が設けられている。
【００７６】
図１９Ｂに側面図を示す。図１９Ｂにおいて、Ｘグリッド１９０の上端面の左右両端部は絶縁層１９３および１９４で被覆されていて、左端部は、絶縁層１９３の上に抵抗被膜１９５が設けられている。また、Ｘグリッドアドレス入力電極１９１は、導電体１９８からなり、Ｘグリッド１９０との接合部には、半導体としてのＰ層１９６およびＮ層１９７を設けている。
【００７７】
図１９Ｃに等価回路を示す。１ライン分の等価回路は、各Ｙグリッドアドレス入力電極１７１から抵抗Ｒを介して基準電圧電極−Ｖ２へ向けて順方向に、ダイオードＤを設ける構成となる。
【００７８】
図２０において、この発明による画像表示装置の他の実施例の２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管のＸグリッドの動作を示す。Ｘグリッド１９０が１〜７までに対して、２進コードとして、・・・０００１〜・・・０１１１をＸグリッドアドレス入力電極１９１に入力する例として、Ｘグリッド１９０との接合部に、Ｐ層１９６およびＮ層１９７を設ける場合は、×印で導通が無いことを意味し、設けない場合は、○印で導通があることを意味するようにする。
【００７９】
図２１において、この発明による画像表示装置の他の実施例の２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管を用いたテレビモニターの回路図を示す。図２１において、２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管２００には、高電圧入力端子１３１、ヒーター入力端子１３２、カソード入力端子１３３、Ｘアライメント調整器１６４およびＸアライメント入力端子１６１、Ｙアライメント調整器１６５およびＹアライメント入力端子１６２、フォーカス調整器１６６およびフォーカス入力端子１６３が設けられている。さらに、Ｘアドレス入力端子２０１、Ｙアドレス入力端子２０３、映像信号入力端子２０２、基準電圧端子−Ｖ２が設けられている。
【００８０】
また、電源回路２１０には、高圧出力端子１３７、ヒーター電源出力端子１３８、グランド端子ＧＲＮ、電源電圧端子＋ＶＣＣ、基準電圧端子＋Ｖ、基準電圧端子−Ｖ１、基準電圧端子−Ｖ２がそれぞれ設けられている。
【００８１】
図２１において、映像信号入力端子ＶＩＤＥＯ ＩＮより入力された映像信号は、コントラスト調整器２０５を有するアンプ２０４および輝度調整器２０７を有する２１３で増幅された後に、映像信号入力端子２０２に供給される。アンプ２０４および２０６においては、それぞれコントラスト調整器２０５および輝度調整器２０７により、コントラストおよび輝度が調整可能になっている。アンプ２０６には、電源電圧端子＋ＶＣＣより電源電圧が供給されていて、基準電圧端子−Ｖ１より基準電圧が供給されている。
【００８２】
また、映像信号は、同期信号分離回路２０８により、水平同期信号Ｈおよび垂直同期信号Ｖに分離され、水平同期信号Ｈは位相比較器２０９の一方の入力端子に入力される。位相比較器２０９の出力は、電圧制御発振器２１０およびカウンタ２１２を経て位相比較器２０９の他方の入力端子に入力される。カウンタ２１２のカウント出力は、Ｘドライブ回路２１５に供給される。Ｘドライブ回路２１５は、カウンタ２１２の出力をベースに入力し、エミッタを基準電圧端子−Ｖ２に接続してプルダウンして、コレクタをＸアドレス入力端子２０１に接続したＮＰＮトランジスタＴ1X，Ｔ２Ｘ，・・・，ＴqXで構成される。
【００８３】
また、水平同期信号Ｈはγ調整器２１３を有するのこぎり波発振回路２１４に供給される。γ調整器２１３では、のこぎり波のリニアリティを調整して発光のγカーブを補正する。のこぎり波発振回路２１４の出力としてののこぎり波は、カソード入力端子１３３に供給される。また、のこぎり波発振回路２１４には、電源電圧端子＋ＶＣＣより電源電圧が供給されている。
【００８４】
直同期信号Ｖは、カウンタ２１１のカウント入力端子ＣＵに供給され、水平同期信号Ｈはリセット入力端子ＲＥＳＥＴに供給される。カウンタ２１１のカウント出力は、Ｙドライブ回路２１６に供給される。Ｙドライブ回路２１６は、カウンタ２１１の出力を抵抗器Ｒ1Y，Ｒ2Y，・・・，ＲPYを介してベースに入力し、コレクタを基準電圧端子−Ｖ１に接続してプルアップして、エミッタをＹアドレス入力端子２０３に接続したＮＰＮトランジスタＴ1Y，Ｔ2Y，・・・，ＴPYから構成されるドライブ回路である。また、トランジスタＴ1Y，Ｔ2Y，・・・，ＴPYのベースは、抵抗器Ｒ1Y’，Ｒ2Y’，・・・，ＲPY’を介して基準電圧端子−Ｖ２に接続される。
【００８５】
図２２において、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管の電子ビームの収束と輝点へのアライメントを示す。図２２において、電子ビーム２２０は、電子通過孔２２１を通過した後に、上下に２つ配置された横方向に長い板状体からなるＸアライメント上電極ＥＸＧＰおよびＸアライメント下電極ＥＸＧＮを通過する。Ｘアライメント上電極ＥＸＧＰおよびＸアライメント下電極ＥＸＧＮは、小電源Ｅ３および大電源Ｅ４と抵抗器Ｒとで構成されるＸアライメント回路２２２により所定の電圧差を作り出し、これにより、電子ビームの進行を横方向、つまりＸ方向に微調整するものである。
【００８６】
Ｘアライメント上電極ＥＸＧＰおよびＸアライメント下電極ＥＸＧＮを通過した電子ビームは、正四角形の枠状体からなるフォーカス電極ＥＭＧを通過する。フォーカス電極ＥＭＧは、大電源Ｅ４と抵抗器Ｒとで構成されるフォーカス回路２２４により所定電圧を枠状体に供給し、電子ビームの収束を行うものである。
【００８７】
フォーカス電極ＥＭＧを通過した電子ビームは、左右に２つ配置された縦方向に長い板状体からなるＹアライメント左電極ＥＹＧＰおよびＹアライメント右電極ＥＹＧＮを通過する。Ｙアライメント左電極ＥＹＧＰおよびＹアライメント右電極ＥＹＧＮは、小電源Ｅ３および大電源Ｅ４と抵抗器Ｒとで構成されるＹアライメント回路２２３により所定の電圧差を作り出し、これにより、電子ビームの進行を上下方向、つまりＹ方向に微調整するものである。
【００８８】
上述した、Ｘアライメント上電極ＥＸＧＰおよびＸアライメント下電極ＥＸＧＮ、フォーカス電極ＥＭＧ、Ｙアライメント左電極ＥＹＧＰおよびＹアライメント右電極ＥＹＧＮとで、収束グリッドとしての３層電子レンズを構成し、蛍光体２２５において、画素単位の発光調整を行うことができる。上述の可変アライメントの範囲は、蛍光体２２５のピッチ分程度でよい。
【００８９】
図２３において、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管の収束グリッドの構造を示す。図２３において、図２３Ａは正面図、図２３Ｂは平面図、図２３Ｃは左側面図を示す。Ｘアライメント上電極ＥＸＧＰおよびＸアライメント下電極ＥＸＧＮは、それぞれ櫛歯状で、お互いの隙間に入り込むようにして構成されている。これと直行するようにＹアライメント左電極ＥＹＧＰおよびＹアライメント右電極ＥＹＧＮが同様に構成されている。フォーカス電極ＥＭＧはこれらに挟まれるようにして配置されている。
【００９０】
図２４において、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管の収束グリッドの製造方法を示す。図２４Ａにおいて、両面をアルマイト処理２４１、２４２により絶縁処理を施したアルミニウム板２４０に感光レジスト材２４３を塗布する。図２４Ｂにおいて、電子通過孔２４４だけ光を通すマスクをかけて露光し、電子通過孔２４４部分のレジスト材を除去し、エッチング処理により電子通過孔２４４をあける。
【００９１】
図２４Ｃにおいて、偏向パターンマスク２４５をパターン面２４６および他方の面の各々両面にかけて、パターン面２４６のみがアルミ蒸着されるように、真空アルミ蒸着する。図２４Ｄにおいて、偏向パターンマスク２４５をはがす。図２４Ｅにおいて、パターン面２４６に銅メッキ２４７、２４８を施し、必要なメッキ厚を得る。
【００９２】
また、ディスチャージ回路の無いグリッドチャージ型表示管では、輝点対応のグリッド内のコンデンサＣのばらつきが、輝度の変化に直接影響を与えることがある。これを改善するために、ディスチャージ回路を設けるようにしても良い。
【００９３】
図２５において、この発明による画像表示装置の他の実施例のグリッドチャージ型表示管のディスチャージなしの等価回路を示す。図２５において、ＹグリッドＹ−ｎとＸグリッドＸ−ｍとの間のグリッドホールｍ・ｎには、ＹグリッドＹ−ｎからＸグリッドＸ−ｍへの方向を順方向とするダイオードＤおよびコンデンサＣが設けられる。ＹグリッドＹ−ｎとＸグリッドＸ−ｍ＋１との間のグリッドホールｍ・ｎ＋１には、ＹグリッドＹ−ｎからＸグリッドＸ−ｍ＋１への方向を順方向とするダイオードＤおよびコンデンサＣが設けられる。
【００９４】
同様にして、ＹグリッドＹ−ｎ＋１とＸグリッドＸ−ｍとの間のグリッドホールｍ＋１・ｎには、ＹグリッドＹ−ｎ＋１からＸグリッドＸ−ｍへの方向を順方向とするダイオードＤおよびコンデンサＣが設けられる。ＹグリッドＹ−ｎ＋１とＸグリッドＸ−ｍ＋１との間のグリッドホールｍ＋１・ｎ＋１には、ＹグリッドＹ−ｎからＸグリッドＸ−ｍ＋１への方向を順方向とするダイオードＤおよびコンデンサＣが設けられる。
【００９５】
図２６において、この発明による画像表示装置の他の実施例のグリッドチャージ型表示管のディスチャージ付きの等価回路を示す。図２６において、ＹグリッドＹ−ｎとＸグリッドＸ−ｍとの間のグリッドホールｍ・ｎには、ＹグリッドＹ−ｎからＸグリッドＸ−ｍへの方向を順方向とするダイオードＤ１およびコンデンサＣが設けられる。ここで、ＹグリッドＹ−ｎからＲグリッドＲ−ｍへの方向を順方向とするダイオードＤ２が設けられる。
【００９６】
また、ＹグリッドＹ−ｎとＸグリッドＸ−ｍ＋１との間のグリッドホールｍ・ｎ＋１には、ＹグリッドＹ−ｎからＸグリッドＸ−ｍ＋１への方向を順方向とするダイオードＤ１およびコンデンサＣが設けられる。ここで、ＹグリッドＹ−ｎからＲグリッドＲ−ｍ＋１への方向を順方向とするダイオードＤ２が設けられる。
【００９７】
同様にして、ＹグリッドＹ−ｎ＋１とＸグリッドＸ−ｍとの間のグリッドホールｍ＋１・ｎには、ＹグリッドＹ−ｎ＋１からＸグリッドＸ−ｍへの方向を順方向とするダイオードＤ１およびコンデンサＣが設けられる。ここで、ＹグリッドＹ−ｎ＋１からＲグリッドＲ−ｍへの方向を順方向とするダイオードＤ２が設けられる。
【００９８】
また、ＹグリッドＹ−ｎ＋１とＸグリッドＸ−ｍ＋１との間のグリッドホールｍ＋１・ｎ＋１には、ＹグリッドＹ−ｎからＸグリッドＸ−ｍ＋１への方向を順方向とするダイオードＤ１およびコンデンサＣが設けられる。ここで、ＹグリッドＹ−ｎ＋１からＲグリッドＲ−ｍ＋１への方向を順方向とするダイオードＤ２が設けられる。
【００９９】
図２７において、この発明による画像表示装置の他の実施例のグリッドチャージ型表示管のディスチャージ付きグリッドの制御動作を示す。図２７において、ＸグリッドＸ−ｍの電圧は、映像信号の第Ｍ水平期間において、−Ｖ２にセットされ、他の期間は−Ｖ１に保たれる。ＹグリッドＹ−ｎの電圧は、１水平期間内を複数分割したうちのｎ番目のクロック時点のみ、映像信号レベルがセットされ、他の期間は−Ｖ１に保たれる。
【０１００】
ディスチャージ付きＲグリッドＲ−ｍの電圧は、映像信号の第Ｍ水平同期の立ち下がり直後のτ期間だけ−Ｖ２に保たれ、他の期間はグリッドホールのマキシマム電位より高い電位、つまり、ほぼグランド電位ＧＲＮに保たれる。ここで、−Ｖ２、−Ｖ１、カットオフ電位、グランド電位ＧＲＮは、絶対的な電位ではなく、グリッドチャージ型表示管固有の値として範囲が決まる相対的な電位である。
【０１０１】
このようにして、Ｒグリッドから電荷を放電するようにするディスチャージ付き回路を設けることにより、コンデンサＣのばらつきをなくすように調整することができる。
【０１０２】
図２８において、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管のディスチャージ付きグリッドを有するものの構造を示す。図２８Ａは、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管のディスチャージ付きグリッドを有するものの構造を示す斜視図である。図２８Ａに、この例のディスチャージ回路付きグリッドチャージ型表示管２８０の基本例の外観を示す。図２８Ａにおいて、枠２８２に囲まれるようにして、枠２８２の上端部に、板状の表示部２８１が設けられる。表示部２８１には、アノード２８３が設けられていて、高電圧を供給するようになっている。
【０１０３】
枠２８２の下端部には、枠２８２の第１の辺には、Ｘアドレスグリッド２８６、基準電圧端子−Ｖ２、グランド端子ＧＲＮ、Ｒアドレスグリッド２８７が設けられている。また第２の辺には、Ｙアドレスグリッド２８４および映像信号入力端子２８５がそれぞれ設けられている。
【０１０４】
図２８Ａに示すディスチャージ回路付きグリッドチャージ型表示管２８０が図１Ｂに示す２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管１０と異なる点は、グランド端子ＧＲＮ、Ｒアドレスグリッド２８７が設けられている点である。
【０１０５】
図２８Ｂは、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管のディスチャージ付きグリッドを有するものの構造を示す図である。図２８Ｂにおいて、グリッドチャージ型表示管のディスチャージ付きグリッドを有するものの概略断面図を示す。図２８Ｂにおいて、最上面には、表面ガラス２８８が設けられていて、その裏面には、蛍光体２８９が表面ガラス２８８とメタルバックアノード２９０とに挟まれるようにして設けられている。
【０１０６】
メタルバックアノード２９０から所定距離を経て、フォーカスおよびアライメントグリッド２９１が設けられていて、その裏面には、チャージ制御グリッド２９２が設けられている。さらに、チャージ制御グリッド２９２から所定距離を経て、カソード２９３が設けられていて、カソード２９３から所定距離を経て、ヒーター２９４が設けられていて、ヒーター２９４から所定距離を経て、最下面に背面ガラス２９５が設けられている。このように、各部材は板状体から構成されている。真空内に、電極がすべて封入された構造になっていて、光は表面ガラスを透過して外部に出る。
【０１０７】
図２８Ｃに、チャージ制御グリッドの構成を示す。Ｘグリッド２９８、Ｒグリッド２９６、Ｙグリッド２９９はそれぞれ格子状の板材からなり、Ｘグリッド２９８およびＲグリッド２９６と、Ｙグリッド２９９とが直行して組み合わされていて、その接合部に電子通過孔２９７を有している。
【０１０８】
図２９は、この発明による画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管のディスチャージ付きグリッドを有するもののチャージ制御グリッドの構造を示す概略斜視図である。図２９Ａにおいて、チャージ制御グリッド３００は、基台３０１の一方の側に、にコンデンサＣのカソードとしての良導体層３０２、誘電体層３０３、コンデンサＣのアノード、つまり、グリッドホールの表面としての良導体層３０４を形成している。
【０１０９】
他方の側の上端面には、図２９Ｂにおいて部分拡大図を示すように、良導体層３０５の内側に絶縁物３１９を挟むようにして、Ｎ型材層３０６、Ｐ型材層３０７、Ｙグリッド３２２と、良導体層３０５、誘電体層３０８、良導体層３０９を形成している。
【０１１０】
また、一方の側の下端面には、図２９Ｄにおいて部分拡大図を示すように、良導体層３１５の内側に、絶縁物３１９を挟むようにして、良導体層３２１、誘電体層３１２と、Ｒグリッド３１８、Ｎ型材層３１７、Ｐ型材層３１６を形成している。
【０１１１】
他方の側の下端面には、コンデンサＣのアノードとしての良導体層３１１の内側に、誘電体層３１２、コンデンサＣのカソードとしての良導体層３１３、Ｘグリッド３１４が形成されている。また、図２９Ｃにおいて、概略平面図を示すように、電子通過孔３１０は形成されている。
【０１１２】
上例のグリッドチャージ型表示管は、例えば、壁掛け型テレビ受像機、デスクトップ型パソコンのディスプレイ、屋外使用のモニターテレビジョン、超大型テレビジョン、駅前道路案内表示板、車載用テレビモニターなどに使用できる。
【０１１３】
上例によれば、制御電極としてのＸ−Ｙグリッド２４の電子通過孔３０を有する板状２層導体格子としてのＸグリッド、Ｙグリッドの交点に設けられた容量体Ｃに面カソード部としてのカソード２５から供給された電子を制御する制御電圧を蓄積し、電子を制御電圧で制御し、発光部としての蛍光体２１により発光させるようにしたので、制御電圧により常時電子が供給され、発光を継続することができ、高圧電極としてのアノード２２の電位を低くでき、しかも、板状体のみで構成できることにより軽量で薄型の画像表示装置を構成することができる。
【０１１４】
また、上例によれば、面カソード部としてのカソード２５、制御電極としてのＸ−Ｙグリッド２４および高圧電極としてのアノード２２とで３極管を構成するようにしたので、構成が簡単になるため、容易に大型化することができ、しかも、製造設備の簡易化および製造コストの低減を図ることができる。
【０１１５】
また、上例によれば、制御電極としてのＸ−Ｙグリッド２４と高圧電極としてのアノード２２との間に電子を加速させる加速電極を設けて面カソード部としてのカソード２５、制御電極２４および高圧電極２２とで４極管を構成するようにしたので、加速電極により、一層、電子の供給を増加させ、発光をより継続することができる。
【０１１６】
また、上例によれば、制御電極としてのＸ−Ｙグリッド２４と高圧電極としてのアノード２２との間に電子を収束させる収束電極２３および電子の方向を調整する調整電極としてのアライメント電極を設けて面カソード部としてのカソード２５、制御電極としてのＸ−Ｙグリッド２４および高圧電極としてのアノード２２とで４極管を構成するようにしたので、収束電極２３および調整電極としてのアライメント電極により、電子の収束効果を向上させ、画素に対応した制御をすることができる。
【０１１７】
また、本発明によれば、面カソード部としてのカソード２５にマイナス電圧を印加し、面カソード部としてのカソード２５に酸化マグネシウムの被膜よりなる補助カソード部を設け、補助カソード部２５から２次電子を放出させて電子供給量を増加するようにしたので、面カソード部としてのカソード２５周辺の電子密度を平坦にすることができ、電子供給量を増加させることができる。
【０１１８】
また、本発明によれば、板状体の面全体から電子を供給する面カソード部としてのカソード７３にゼロボルト電位を最低電位とする中電位ののこぎり波状の駆動電圧Ｄを印加し、板状２層導体格子の交点に容量体Ｃを形成し、交点に電子通過孔３０を有し、面カソード部７３から供給された電子を制御する制御電極７１、７２に少なくともマイナスレベルの低電位の制御電圧Ｂ’，Ｅ’を印加し、制御電極Ｘグリッド７１、Ｙグリッド７２の電子通過孔３０を通過した電子を引き寄せるように、高圧電極としてのアノード７０に高電位の平坦な電圧Ａを印加するので、電子が発光体を刺激して発光させる発光部における輝度のリニアリティを調整することができる。
【０１１９】
【発明の効果】
本発明によれば、制御電極の電子通過孔を有する板状２層導体格子の交点に設けられた容量体に面カソード部から供給された電子を制御する制御電圧を蓄積し、電子を制御電圧で制御し、発光部により発光させるようにしたので、制御電圧により常時電子が供給され、発光を継続することでき、高圧電極の電位を低くでき、しかも、板状体のみで構成できることにより軽量で薄型の画像表示装置を構成することができる。
【０１２０】
また、本発明によれば、面カソード部、制御電極および発光部とで３極管を構成するようにしたので、構成が簡単になるため、容易に大型化することができ、しかも、製造設備の簡易化および製造コストの低減を図ることができる。
【０１２１】
また、本発明によれば、制御電極と発光部との間に電子を加速させる加速電極を設けて上記面カソード部、上記制御電極および上記発光部とで４極管を構成するようにしたので、加速電極により、一層電子の供給を増加させ、発光をより低いアノード電圧で継続することができる。
【０１２２】
また、本発明によれば、制御電極と発光部との間に電子を収束させる収束電極および電子の方向を調整する調整電極を設けて上記面カソード部、上記制御電極および上記発光部とで４極管を構成するようにしたので、収束電極および調整電極により、電子の収束効果を向上させ、画素に対応した制御をすることができる。
【０１２３】
また、本発明によれば、面カソード部にマイナス電圧を印加し、面カソード部に酸化マグネシウムの被膜よりなる補助カソード部を設け、補助カソード部から２次電子を放出させて電子供給量を増加するようにしたので、面カソード部周辺の電子密度を平坦にすることができ、電子供給量を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の画像表示装置の実施例のグリッドチャージ型表示管の外観斜視図であり、図１Ａはグリッドチャージ表示管を示すものであり、図１Ｂは２進アドレス入力型グリッドチャージ表示管を示すものである。
【図２】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管の構造を示す図であり、図２Ａはグリッドチャージ型表示管の概略断面図であり、図２ＢはＸ−Ｙグリッドの平面図、右側面図および底面図であり、図２ＣはＸ−Ｙグリッドの等価回路を示す図である。
【図３】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管の動作を説明する図であり、図３ＡはＸ−ＹグリッドおよびグリッドホールＧＨを説明する図であり、図３ＢはＸ−ＹグリッドとグリッドホールＧＨの電位を示す図であり、図３ＣはＸ−ＹグリッドとグリッドホールＧＨの等価回路を示す図である。
【図４】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管の動作を説明する図であり、図４ＡはＸグリッドの駆動電圧を示す図であり、図４ＢはＹグリッドの駆動電圧を示す図である。
【図５】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管を３極管型表示管とした構成を示す概略断面図である。
【図６】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管を多極管型表示管とした構成を示す概略断面図である。
【図７】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管を３極管型表示管とした動作を説明する図である。
【図８】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管を３極管型表示管とした動作を説明する図である。
【図９】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管のＸ−Ｙグリッドの構造を示す図である。
【図１０】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管のＸ−Ｙグリッドの構造を示す図である。
【図１１】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管のＸ−Ｙグリッドの構造を示す図である。
【図１２】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管のＸ−Ｙグリッドの製造方法を示す図である。
【図１３】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管のＸ−Ｙグリッドの他の製造方法を示す図である。
【図１４】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管を用いたテレビモニターの例を示す図である。
【図１５】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管を用いたテレビモニターのドライブ回路を示す図である。
【図１６】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管を用いたテレビモニターの他の例を示す図である。
【図１７】この発明の画像表示装置の他の実施例の２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管のＹグリッド入力部を示す図である。
【図１８】この発明の画像表示装置の他の実施例の２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管のＹグリッドの動作を示す図である。
【図１９】この発明の画像表示装置の他の実施例の２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管のＸグリッド入力部を示す図である。
【図２０】この発明の画像表示装置の他の実施例の２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管のＸグリッドの動作を示す図である。
【図２１】この発明の画像表示装置の他の実施例の２進アドレス入力型グリッドチャージ型表示管を用いたテレビモニターのドライブ回路を示す図である。
【図２２】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管の電子ビームの収束と輝点へのアライメントを示す図である。
【図２３】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管の収束グリッドの構造を示す図であり、図２３Ａは正面図であり、図２３Ｂは平面図であり、図２３Ｃは左側面図である。
【図２４】この発明の画像表示装置の一実施例のグリッドチャージ型表示管の収束グリッドの製造方法を示す図である。
【図２５】この発明の画像表示装置の他の実施例のグリッドチャージ型表示管のディスチャージ無しの等価回路を示す図である。
【図２６】この発明の画像表示装置の他の実施例のグリッドチャージ型表示管をディスチャージ付きの等価回路を示す図である。
【図２７】この発明の画像表示装置の他の実施例のグリッドチャージ型表示管のディスチャージ付きグリッドの制御動作を示す図である。
【図２８】この発明の画像表示装置の他の実施例のグリッドチャージ型表示管のディスチャージ付きグリッドを有するものの構造を示す図であり、図２８Ａは外観斜視図であり、図２８Ｂは概略断面図であり、図２８Ｃはチャージ制御グリッドの平面図、底面図および右側面図である。
【図２９】図２９Ａはこの発明の画像表示装置の他の実施例のグリッドチャージ型表示管のディスチャージ付きグリッドを有するもののチャージ制御グリッドの構造を示す概略断面図であり、図２９Ｂおよび図２９Ｄは部分拡大図であり、図２９Ｃは概略平面図である。
【符号の説明】
１ グリッドチャージ表示管
２ 枠
３ 表示部
４ アノード
５ Ｘグリッド
６ Ｙグリッド
１０ ２進アドレス入力型グリッドチャージ表示管
１１ Ｘアドレスグリッド
１２ 基準電圧端子
１３ Ｙアドレスグリッド
１４ 入力端子
２０ 表面ガラス
２１ 蛍光体
２２ アノード
２３ 収束グリッド
２４ Ｘ−Ｙグリッド
２５ カソード
２６ ヒーター
２７ 背面ガラス
２８ Ｘグリッド
２９ Ｙグリッド
３０ 電子通過孔
Ｘ−１，Ｘ−２，Ｘ−３，Ｘ−４，・・・，Ｘ−ｎ Ｘグリッド
Ｙ−１，Ｙ−２，Ｙ−３，Ｙ−４，・・・，Ｙ−ｎ Ｙグリッド
ＧＨ−１−１，ＧＨ−１−２，ＧＨ−１−３，ＧＨ−１−１，ＧＨ−２−１，ＧＨ−３−１ 電子通過孔（グリッドホール）
Ｄ ダイオード
Ｃ コンデンサ
５０ 表面ガラス
５１ 蛍光体
５２ 高圧電極（メタルバック）
５３ Ｘグリッド
５４ Ｙグリッド
５５ カソード
５６ ヒーター
５７ 背面ガラス
６０ 表面ガラス
６１ 蛍光体
６２ 高圧電極
６３ Ｘグリッド
６４ Ｙグリッド
６５ カソード
６６ ヒーター
６７ 背面ガラス
６８ 収束電極
７０ アノード
７１ Ｘグリッド
７２ Ｙグリッド
７３ カソード
７４ ヒーター
７５ 高電圧
７６ Ｘスイッチ
７７ Ｙスイッチ
７８ 明るさ調整器
７９ コントラスト調整器
Ｅ１ 大電源
Ｅ２ 小電源
Ａ アノード高電位
Ｂ Ｘグリッドノーマル電位
Ｃ チャージ電位
Ｄ カソード駆動電位
Ｅ Ｙグリッドアクティブ電位
Ｆ 信号電位
Ｂ’ Ｘグリッドアクティブ電位
Ｅ’ Ｙグリッドノーマル電位
９０ Ｘグリッド
９１ Ｙグリッド
９２ Ｐ型半導体
９３ Ｎ型半導体
９４ 誘電体
１００ Ｘグリッド
１０１ Ｙグリッド
１０２ Ｐ型半導体
１０３ Ｎ型半導体
１０４ 誘電体
１０５ 良導体
１０６ ダイオード層
１１０ Ｘグリッド
１１１ Ｘグリッド絶縁層
１１２ Ｙグリッド
１１３ Ｎ型半導体
１１４ Ｐ型半導体
１１５ ダイオード層
１１６ 誘電体
１１７ 良導体
１２０ Ｘグリッド
１２１ Ｙグリッド
１２２ 絶縁層
１２３ マスクシート
１２４ Ｐ型層
１２５ Ｎ型層
１２６ 誘電体層
１２７ 良導体層
１２８ 感光材層
１２９ レジストマスク
Claims (5)
- 板状体の面全体から電子を供給する面カソード部と、
板状２層導体格子をなす第 1 及び第２の電極の交点に、上記第 1 の電極にダイオード層を介して接続された上記電子通過孔部を有し、該電子通過孔部と上記第２の電極との間に容量体が形成された制御電極と、
板状の発光体を有し、上記発光体に高圧を印加する高圧電極を設け、上記制御電極の上記電子通過孔を通過した上記電子を上記高圧電極で引き寄せて、上記電子が上記発光体を刺激して発光する発光部とを備え、
上記制御電極は、上記第 1 の電極から供給される映像信号の電位に対応する電荷を上記容量体に蓄積し、上記面カソード部から供給された上記電子を制御して上記発光部の発光体を発光させると共に、上記映像信号に同期した所定の周期で上記容量体に蓄積された電荷を放電するディスチャージ手段を有する
ことを特徴とする画像表示装置。 - 請求項１記載の画像表示装置において、
上記面カソード部、上記制御電極および上記高圧電極とで３極管を構成するようにしたことを特徴とする画像表示装置。 - 請求項１記載の画像表示装置において、
上記制御電極と上記高圧電極との間に上記電子を加速させる加速電極を設けて上記面カソード部、上記制御電極および上記高圧電極とで４極管を構成するようにしたことを特徴とする画像表示装置。 - 請求項１記載の画像表示装置において、
上記制御電極と上記高圧電極との間に上記電子を収束させる収束電極および上記電子の方向を調整する調整電極を設けて上記面カソード部、上記制御電極および上記高圧電極とで４極管を構成するようにしたことを特徴とする画像表示装置。 - 請求項１記載の画像表示装置において、
上記面カソード部にマイナス電圧を印加し、上記面カソード部に酸化マグネシウムの被膜よりなる補助カソード部を設け、上記補助カソード部から２次電子を放出させて電子供給量を増加するようにしたことを特徴とする画像表示装置。
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