JPH01167937A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、平らな、実質的に平行な前壁および後壁と、
前壁の内面に沿ったけい光体の層と、少なくとも１つの
電子ビームを発生する装置とを有し、この電子ビームは
、前壁と後壁に平行な平面内を移動し、けい光体の層の
少なくとも一部を走査するように偏向ユニットの偏向装
置を介してけい光体の層の方向に選択的に偏向されるこ
とができ、前記の電子ビームを発生する装置は、個別に
制御可能な少なくとも１つのカソードを有する少なくと
も１つのカソードユニットを有する表示装置に関するも
のである。

本発明はまた前記のタイプの表示装置に用いるカソード
ユニットに関するものである。

このタイプの表示装置は、薄い平らなテレビジョンスク
リーンを実現する可能性を有するので大きな利点をもつ
。研究は、多くの場合高い真空との関係で必要な厚いガ
ラス壁をできるだけ避けることができるような構造に対
して進められてきた。

研究のその他の点は、駆動される画素および制御電子技
術の集積のやり方如何に拘らず、画像面全体にわたり均
一な輝度を得ることに向けられている。

冒頭に記載したタイプの表示装置は、公開されたオラン
ダ国特許出願第７６１０５２１号より既知である。

この既知の装置では、ビームはチャネルを経て案内され
次いでけい光スクリーンに偏向されるだけでなく、更に
チャネルを横切る方向に走査運動を行なう。この走査運
動は、このような装置に対する電子銃を簡単にするため
に行われる。この場合、１つのビームに対する１つのソ
ースだ或いはチャネルの端壁上または端壁に沿って配設
された１つのラインカソードが夫々用いられる。

通常のカソードの寸法は、互に最小限の距離において位
置する２つのカソードの発生電子ビームが多数の画素の
列をカバーし、したがって多数の画素にわたる水平偏向
を必要とするような寸法である。その上、供給エネルギ
が非常に大きいので、前記のオランダ国特許出願で提案
された解決法は、エネルギの問題および特別な材料コス
ト（チャネル内の偏向電極）のために極めて高価につく
。

種々の表示装置における半導体カソードの使用は、特に
本願人の出願に係る公開されたオランダ国特許出願第７
９０５４７０号に既に提案されている。けれども、この
ようなカソードは次のような欠点を有する、すなわち、
これ等のカソードは前記のオランダ国特許出願第７６１
０５２１号の装置に用いるために寸法に課される要件を
広く満たすが、その効率は、特に装置の高圧区間につく
られた正イオンにより生起されるイオン衝撃のために急
速に悪化する。

これを防ぐために、本発明の表示装置は、カソードユニ
ットが偏向手段を有し、電子増倍器の行がカソードと偏
向ユニットの間に配設されたことを特徴とするものであ
る。

カソードは、半導体の主表面が好ましくは電子の移動す
る平面に実質的に直角な半導体カソードであるのが好ま
しい。

この場合、放射面が半導体の主表面と一致することは必
ずしも必要でない。例えば、カソードは、前記のオラン
ダ国特許出願第７９０５４７０号に記載されているよう
に、１つまたはそれ以上の点状（ｐｕｎｃｔｉｆｏｒｍ
）のエミッタの形でもよい。

本発明は、カソード、偏向手段および電子増倍器のアセ
ンブリが、カソードと電子増倍器の間の電子ビームによ
って言わばイオントラップとして機能するという認識に
基づいたものである。

このことは、カソードのより長い寿命を保証する。この
改良は、表示装置全体に必要とされる（半導体）カソー
ドの全数を例えば１つのカソードで駆動される列の数を
増すことによって減らすことができるのでなおさら効果
的である。

水平偏向は早い時期に行われるので、前記のオランダ国
特許出願第７６１０５２１号に記載されているようなチ
ャネルは無しですむ。

けれども、通常の管では電子光学システムによって殆ん
ど補正される地磁気によるずれをこの場合は別の方法で
避けねばならない。

この目的で、電子ビームが前壁と後壁に平行に移動する
平面を、その外側のタラッディング（ｃｌａｄｄｉｎｇ
）が高圧電極としても機能することのできる磁気シール
ドによって実質上完全に包囲する。

電子ビームが前壁および後壁と平行な平面より偏向され
た後の表示には色々のやり方がある。

例えば、所謂浸透法（ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ　ｐｒｉ
ｎｃｐｌｅ）を選ぶことができ（例えば２色の場合）、
この場合、前記の壁の電圧が、表示すべきカラーに応じ
て変えられる。代わりに所謂インデックス法（ｉｎｄｅ
ｘｐｒｉｎｅｉｐｌｅ）を用いてもよい。

けれども、表示装置はシャドーマスク（若し必要ならば
偏向電圧と共に設けてもよい）を有するのが好ましい。

このシャドーマスクは前述の磁気シールドユニットの一
部を形成することができる。

この場合、前の画像の表示または次の（サブ）画像の記
憶のために、画像の表示に２個（単色）または６個（カ
ラー）のラインメモリが必要となる。

光弁、例えば赤、緑および青のサブ画像を次々に通す液
晶装置を前壁の前に配設することもできる。この場合装
置には画像メモリを設けねばならない。

本発明によるカソードユニットは、少なくとも１つのカ
ソード、１つまたはそれ以上の電子ビームに対する偏向
手段および電子増倍器の行を有する。

以下に本発明を添付の図面を参照して実施例により更に
詳しく説明する。

第１図は本発明の表示装置１の略断面図を示すもので、
装置は前壁３と後壁４を有する実質的に真空排気された
容器を有する。前壁３は、側壁６と共に、例えば５ｃＩ
１１の全体高を有するガラス蓋またはガラス管の部分を
形成し、一方後壁４は、この実施態様では、必要ならば
補強リブを有してもよい薄い鋼の壁の形を有する。けい
光体の層例えばけい光スクリーン５が前壁３の内側にあ
る。

表示装置ｌは更に複数の電子ビーム１４を発生する手段
を有し、これ等の電子ビームは、けい光スクリーン５の
方向に偏向される前は少なくとも実質的に前壁３と後壁
４に平行な１つの平面内を動く。電子ビームは、該電子
ビームが壁３，４および端壁１６．１７で境界された偏
向ユニットに達する前にカソードユニット３１内で平行
偏向が行われるので、前壁３と後壁４に平行に移動する
だけでなく、表示すべき画像の画像ラインに略々直角に
も移動する。衝突されるけい光体部分く換言すれば、付
勢される画像ライン）は、この実施態様では、絶縁支持
体８上に配設された偏向電極７の電圧を介して選ばれる
。電子ビーム１４はこれによりけい光スクリーン５に偏
向される。

電子は、別々に制御されることのできる半導体カソード
１０によって発生され、次いで電極２４で加速され、こ
れにより電子ビーム１４を形成し、一方この実施態様で
は放射面１２は壁３，４に直角に延在する。電子ビーム
１４は、ビームの形成のすぐ後に偏向電極１５によって
偏向される。

本発明によれば、電子増倍器２０の行が偏向電極１５と
けい光スクリーン５への偏向が行われる高圧区間２１と
の間に設けられる。次いで電子ビーム１４は（電子増倍
器の働きにより増倍されて）前壁３と後壁４に略々平行
にそしてまた端壁１６．１７に直角に動く。

電子増倍器２０は２重の機能を有する。一方においては
、輝度の大きな画像が得られるように電子増倍が行われ
る。他方においては、高圧区間２１内の電子により発生
され、支配的な電界によってカソードユニットの方向に
加速されることのある正イオンがこの電子増倍器２０で
捕捉され、このためこれ等の正イオンによってカソード
１０が損傷されることがない。

第１図と第２図に示した装置では、電子ビーム１４が偏
向電極１５によって得ることのできる偏移は、各カソー
ドが例えばｎ列をカバーするように選ばれる。各カソー
ドユニット３１はしたがって見掛は上被線２３で示した
複数のサブユニットに分けられる。偏向電極１５とカソ
ード１０はこの場合偏向電極１５における周期的な偏向
電圧とラインレジスタ４１よりの情報により次のように
制御される、すなわち、関係のラインに関連した情報は
時点１１では列１、ｎ＋１．２ｎ＋１・・・・・・に、
時点ｔｔ（１＜ｉ＜ｎ）では列ｉ、ｎ＋ｉ、　２ｎ＋ｉ
・・・・・・に、そして時点ｔ７ではｎ、　２ｎ、　３
ｎ・・・に表示される。書き込まれるべき次のラインの
情報がラインレジスタ４１に書き込まれ、偏向電極７の
制御が（例えば図示しない素子を介して）適応された後
、この手順が繰り返される。カソードと他の素子との電
気接続のために、側壁６は貫通導体２６を有し、これに
より、場合により加速電極２４を制御することができま
た電子増倍器の電圧が例えば接点導体２５を経て確保さ
れる。

偏向電極１５で偏向され且つ電子増倍器２０で増倍され
たカソード１０よりの電子ビーム１４は、次いで実際の
表示区間９に到達する前に前壁および後壁に平行に加速
される。これ等の電子は、横方向の補正が不可能である
のに、地磁気の影響を受けて真っ直ぐな通路よりずれを
示すことがある。この理由で、電子が加速され且つ前壁
と後壁に平行に動く平面は、実質的に完全に磁気シール
ドで囲まれる。この磁気シールドは、この実施態様では
、その下側にこの目的で金属層または金属パターン１８
が設けられた例えば偏向電極７の支持体８を有する筒状
構造より形成され、−刃装置は、これに接続され、側壁
１６（高圧グリッドでもある）と端壁１７を有する導電
ブツシュを有し、この場合このアセンブリはシャドーマ
スク１９により磁気的に閉じられる。若し必要ならば、
この実施態様のように周知の減磁方法を使用することの
できる、より開放された構造も代わりに可能である。偏
向電極７は、例えばやはり支持体８に配設され、側壁６
の外側に突出した金属トラック　（図示せず）により接
触された制御回路（図示せず）を経て制御されることが
できる。

真空スペースは、画像を見る部分を開けて残し且つ作動
素子ならびに例えばプリント回路基板４０上に設けられ
た制御回路素子４１．４２を内蔵した保護キャビネット
２２内につくることができる。

前に述べたように、電子ビーム１４がけい光スクリーン
５に向けて偏向されてからの画像の表示に対して色々の
やり方がある。例えば、カラー表示の場合には、特に最
大で２色を有する表示管を用いる時には浸透法を用いる
ことができ、或いは所謂インデックス法を用いることが
できる。

図示の装置では、けい光スクリーン５は例えばけい光体
の水平トラックに分けられている。各３色に対する情報
はライン周期の１７３の間現れ、しかる後偏向電極の電
圧が僅かに変えられ、隣接のカラートラックに対する情
報がライン周期の１７３の間現れ、以下同様に行われる
。テレビジョン表示の場合には（色）情報は同時に読み
出されて、次いで到来信号に従って順次に現されるので
、カラー情報はラインメモリに一時的に記憶される。

表示されるべき各カラーは、２つのメモリ、すなわち、
１つは読み出されているラインに対するメモリまたもう
１つは次のラインが記憶されるメモリを必要とする。

別のやり方は所謂光弁の使用で、この場合単色管が画像
周期（ｐｉｃｔｕｒｅ　ｐｅｒｉｏｄ）の１７３毎に赤
、緑および青画像信号で制御され、一方光弁、例えば管
の前に配設された赤、緑および青色フィルタを有する液
晶表示装置（ＬＣＤ）が同期的にスイッチオンされる。

この場合には画像メモリの存在が必要とされる。

第２図の装置では、カソード１０は真空スペースの容器
２の側壁６に取付けられている。カソード１０、加速電
極２４、偏向電極１５および電子増倍器２０を有するカ
ソードユニット３１はガラス容器１１内に別につくり、
このガラス容器を製造の後の段階で真空スペースの端に
固定してもよいことは云う迄もない。

破線２３で示したサブユニットを第３図に示すように別
々につくり、次いでこれ等を互いに隣合わせに固定して
もよい。このやり方は、必要に応じて個々のユニットを
別々にテストしまた交換できるという利点をもつ。第３
図の電子増倍器の数は、画像のすべての列を１つのカソ
ード１０によってカバーすることができるように拡げて
もよいことは勿論である。必要に応じて、半導体カソー
ドの代わりに熱陰極を用いてもよいことは云う迄もない
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の表示装置の一実施態様の略断面図 第２図は第１図の略断面図に対して直角方向よりみた表
示装置の一部の略断面図 第３図は個別のカソードユニットの略断［１である。 ３・・・前壁　　　　　　　４・・・後壁５・・・けい
光スクリーン　６・・・側壁７．１５・・・偏向電極　
　　１０・・・カソード１１・・・ガラス容器　　　　
１４・・・電子ビーム１６、１７・・・端壁　　　　　
１９・・・シャドウマスク２０・・・電子増倍器　　　
　２４・・・加速電極２６・・・貫通導体　　　　　３
１・・・カソードユニット４０・・・プリント回路基板
　４１・・・ラインレジスタ一一一 （〕 一

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、平らな、実質的に平行な前壁および後壁と、前壁の
   内面に沿ったけい光体の層と、少なくとも１つの電子ビ
   ームを発生する装置とを有し、この電子ビームは、前壁
   と後壁に平行な平面内を移動し、けい光体の層の少なく
   とも一部を走査するように偏向ユニットの偏向装置を介
   してけい光体の層の方向に選択的に偏向されることがで
   き、前記の電子ビームを発生する装置は、個別に制御可
   能な少なくとも１つのカソードを有する少なくとも１つ
   のカソードユニットを有する表示装置において、カソー
   ドユニットは偏向手段を有し、電子増倍器の行がカソー
   ドと偏向ユニットの間に配設されたことを特徴とする表
   示装置。 ２、カソードユニットは半導体カソードを有する請求項
   １記載の表示装置。 ３、半導体の主表面は、電子ビームが移動する平面に対
   して実質的に直角に延在する請求項２記載の表示装置。 ４、表示装置は軟磁性体の後壁を有する請求項１乃至３
   の何れか１項記載の表示装置。 ５、表示装置は鋼の後壁を有する請求項４記載の表示装
   置。 ６、電子ビームが前壁と後壁に平行に移動する平面は略
   々完全に磁気シールドで包囲された請求項１乃至３の何
   れか１項記載の表示装置。 ７、表示装置はシャドーマスクを有する請求項１乃至６
   の何れか１項記載の表示装置。 ８、表示装置は光弁を有する請求項１乃至７記載の表示
   装置。 ９、カソードユニットは電子増倍器の行を有する請求項
   １または２記載の表示装置。 １０、カソードユニットは、少なくとも１つのカソード
   と、１つまたはそれ以上の電子ビームの偏向手段と、電
   子増倍器の行とを有する請求項９記載のカソードユニッ
   ト。 １１、カソードユニットは半導体カソードを有する請求
   項１０記載のカソードユニット。１２、半導体の主表面
   は電子増倍器の行に実質的に平行に延在する請求項１１
   記載のカソードユニット。