JPH0290444A - 平板形画像表示装置 - 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】 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
イスプレィ等に用いる平板形画像表示袋２へ＝ノ 置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、文字等のデイスプレィ分野
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のひとつとして平板形画像表示装置
がある。（特開昭６０−１８９８４８号公報、特開昭６
０−１９３２４２号公報） 以下、第４図を参照してその従来の平板形画像表示装置
の構成について説明する。

第４図は従来の平板形画像表示装置の斜視図である。こ
の平板形画像表示装置は、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、画像表示部に水平方向矢符Ｈ及び垂直方
向矢符Ｖを図示している。第４図において垂直方向に長
い線条カソード（熱陰極）１０１が等等間隔で独立して
複数本配置され、この線条カソード１０１はタングステ
ン線の表面に酸化物陰３ヘ−ジ 極が形成されている。線条カソード１０１の本数、並び
に配置される間隔は任意であシ、例えば表示画面のサイ
ズが１０インチであるとすると、配置される間隔は約１
０８で、加重の線条カソード１０１が垂直方向に約１６
０調の長さで配置される。線条カソード１０１から所定
距離離隔したところには画面表示部１０２が設けられ、
また線条カソード１０１の背後には垂直走査電極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、か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１０
３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（ＮＴＳＣ（エヌティー
エスシー）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
線の数の１　／　ｎ本でも良い。線条カソード１０１と
画像表示部１０２との間には線条カソード１０１側よシ
順次第１グリッド電極（以下、Ｇ、電極と称す）１０５
、第２グリツド電極（以下、Ｇ２電極と称す）１０６、
第３グリツド電極（以下、Ｇ３電極と称す）１０７及び
第４グリツド電極（以下、Ｇ４電極と称す）１０８が配
置されている。Ｇ、電極１０５は線条カソード１０１に
対応した部分に開孔１０９（第５図参照）を有する面状
電極であり、各隣接する線条カソード１０１間で互いに
分割され、個々の面状電極に映像信号を印加してビーム
変調を行う。Ｇ２電極１０６とＧ３電極１０７はＧ、電
極１０５と同様な開孔１１０．１１１　（第５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、あるいは垂直方向に比べて水平方向に広い
開孔１１１（第５図参照）を有する。Ｇ４電極１０８と
画像表示部１０２の間には水平偏向電極１１３Ａ、１１
３　Ｂ、　１１３Ｃが各線条カソード１０１からの電子
ビーム直進軸と対称で、かつ線条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１］３Ａ、、　　
］１３Ｂ。

１１３Ｃは絶縁支持体】１４の表面にメツキ、あるいは
真空蒸着等の手段により形成され、水平フォーカス並び
に水平偏向を行う。画像表示部１０２の内面には蛍光体
１１５とメタルバンク電極１１６から成５へ一ン 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ツトとして形成される。

以上のような構成において、上記平板形画像表示装置の
動作について次に説明する。

第４図において線条カソード１０１に電流を流す。

また、垂直走査電極１０３には線条カソード１０１の電
位とほぼ同じ電圧を印加する。この時Ｇ１電極１０５、
Ｇ２電極１０６に向かって線条カソード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
条カソード１０１の電位よシも高い電圧（１００〜５０
０ｖ程度）を０２電極１０６ニ印加する。

ここで電子ビームがＧｏ、Ｇ２電極１０５．１０６の各
開孔１１０．１１１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
対抗する水平偏向型極月３１，１１３Ｂ、１１３Ｃと６
・＼−７ 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１
１２の出口で形成される静電レンズで行われ、水平方向
のビームフォーカスは水平偏向電極１１３Ａ、　　１１
３Ｂ、　　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１１３　Ａ、　　１１３　Ｂ、　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、あるいは
階段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１１
５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。

７ヘー／ 次に垂直走査について第６図及び第７図を参照して説明
する。上記のように線条カソード１０１を取）囲む空間
の電位を線条カソード１０１の電位よシも正、あるいは
負の電位となるように垂直走査電極１０３の電圧を制御
することにより線条カンード１０１からの電子の発生は
制御される。この時、線条カソード１０１と垂直走査電
極１０３との距離が小さければ線条カンード１０１から
の電子ビームのオン、オフを制御する電圧は小さくて済
む。垂直走査電極１０３には、インタレース方式を採用
している場合、最初の１フイールド目においては垂直走
査電極の１０３Ａよシ１水平走査期間（ＩＨ）のみ電子
ビームが発生する（以下ＯＮという）信号が、次の１８
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１８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１０３
Ｘが終了すると最初の１フイールドの垂直走査が完了す
る。次の第２フイールド目は垂直走査電極１０３Ｂよシ
、同様に１８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。

また上記平板形画像表示装置のように水平方向に多数の
電子ビーム発生源を有する画像表示装置を用いたテレビ
画像表示のためのＧ、電極に印加する信号処理系統につ
いて、第８図、第９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、１８間の信号を第１のラインメモリー１
４５に入力する。１８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ＩＨ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ＩＨ間記憶保持されると共に、Ｄ／Ａコンバー
タ（あるいはパルス幅変換器）１４７に信号を送シ、こ
こで元のアナログ信号（あるいはパルス幅変調信号）に
変換され、こ９ヘージ れを増幅して画像表示装置の各０１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９図を用いて行う
。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、ある１８間
の映像信号１５１の長さをＴとし、Ａ本で分割し、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Ｇ、電
極１０５に印加する。このようにしてＩＨ全全体亘って
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課題 以上のような既成の平板形画像表示装置においては、垂
直方向のビームフォーカスは主に、Ｇ４電極１０８の狭
い開孔出口で形成されるために、必ずしも焦点深度の深
いレンズにはなっていない。

従って、垂直フォーカスレンズ１０８を通過してから画
像表示部１０２までの距離が長ければ長い程、ｌＯへ一
／ 垂直フォーカスは悪くなる。よって垂直フォーカスをあ
る程度小さくするためには、垂直フォーカスレンズ１０
８から画像表示部１０２’ｌでの距離を短くすることが
必要になってくる。

本発明は従来技術の以上のような問題を解決するもので
、分割された偏向板と直交する方向のスポット径の改善
を行うことを目的とするものである。

課題を解決するだめの手段 本発明は、所定のピッチで並設された複数の線条熱陰極
と、電子ビームをフォーカスするフォーカス電極部と、
対向する電極から成シ２分割以上に分割され、電子ビー
ムの偏向電極と、画像が表示される画像表示部と、前記
各手段等を収納する外囲器とを備え、前記偏向電極によ
り偏向する領域の電子ビーム進行方向の長さが前記線条
熱陰極のピッチ間距離の実質上３倍以内であることを特
徴とする平板形画像表示装置により、上記目的を達成す
るものである。

作用 １１へ一ン 本発明は上記構成により、フォーカス電極部によるビー
ムフォーカスレンズから画像表示部までの距離を短くす
ることによって、ビームフォーカスレンズの動作範囲内
に画像表示部をもってくることができ、−ビームフォー
カスの改善が可能となる。なお、偏向電極の長さが短く
なって、偏向感度が低下した分は、偏向電圧を増加する
かあるいは、低速電子励起蛍光体を用いることによって
解決される。

実施例 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の一実施例における平板形画像表示装置
の水平方向の断面図である。第１図において、電極構成
は第５図のものとほぼ同じである。

すなわち、線条カソード１０１と画像表示部１０２との
間には線条カソード１０１側よシ順次第１グリッド電極
（以下、Ｇ、電極と称す）１０５、第２グリツド電極（
以下、Ｇ２電極と称す）１０６、第３グリツド電極（以
下、Ｇ、電極と称す）１０７及び第４グリツド電極（以
下、Ｇ４電極と称す）１０８が配置されている。Ｇ１電
極１０５は線条カソード１０１に対応した部分に開孔１
０９を有する面状電極であり、各隣接する線条カソード
１０１間で互いに分割され、個々の面状電極に映像信号
を印加してビーム変調を行う。Ｇ２電極１０６とＧ３電
極１０７はＧ、電極１０５と同様な開孔１１０．　１１
１を有し、垂直方向に分割されていない。Ｇ４電極１０
８はＧ２電極１０６、Ｇ３電極１０７の開孔１１０．　
１１１と同じか、あるいは垂直方向に比べて水平方向に
広い開孔１１２を有する。Ｇ４電極１０８と画像表示部
１０２０間には水平偏向電極１１３Ａ、　　１１３Ｂ、
　　１１３Ｃが各線条カソード１０１からの電子ビーム
直進軸と対称で、かつ線条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、１
１３Ｃは絶縁支持体１１４の表面にメツキ、あるいは真
空蒸着等の手段により形成され、水平フォーカス並びに
水平偏向を行う。画像表示部１０２の内面には蛍光体１
１５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
順次光■、１３ヘー／ 緑（Ｇ）、青（Ｂ）のストライプ若しくはドツトとして
形成される。なお、Ｇ４電極１ｏ８から画像表示部１０
２までの距離が線条カソード１０１のピンチ間距離の約
３倍になっている。

以上のような構成において、第２図はＧ４電極１０８か
ら画像表示部１０２までの距離を変えたときの垂直ビー
ムフォーカス径の変化を示したものである。第２図から
明らかなように０４電極１０８と画像表示部１０２の距
離が約５０ｒｒｒＩｎを超えると急に垂直ビームフォー
カス径が悪くなっていることがわかる。この５０咽とい
う数字は、線条カソード１０１のピンチ間距離が約１５
ｍｍであることを考えると、線条カソード１０１のピッ
チ間距離の約３倍に相当し、この距離が、Ｇ４電極１０
８の開孔出口１１２によって形成されている垂直フォー
カスレンズの動作範囲の限界であると言える。従って、
充分な垂直ビームフォーカス径を得るためには、Ｇ４電
極１０８から画像表示部１０２までの水平偏向電極］、
１３Ａ、　　１１３Ｂ、１１３Ｃによる水平偏向領域の
距離を、線条カソード１０１のピッチ間距離の約３倍よ
り小さくし１４・＼−７ ておくことが必要となる。

第１図に示す実施例においては、分割された偏向板は、
電子ビームを水平方向に偏向するために用いられている
が、垂直方向に偏向するために用いた場合も全く同じ効
果が期待できる。第３図に本発明の他の実施例における
平板形画像表示装置の断面図を示す。第３図において、
電極構成は第１図を９０度回転させて、水平と垂直を逆
転したものとほぼ同じである。すなわち、水平方向に架
張された線条カソード１０１と画像表示部１０２との間
には線条カソード１０１側より順次第１グリツド電極（
以下、Ｇ、電極と称す）１０５、第２グリツド電極（以
下、Ｇ２電極と称す）１０６、第３グリツド電極（以下
、Ｇ３電極と称す）１０７、第４グリツド電極（以下、
Ｇ４電極と称す）１０８が配置されている。

線条カソードの後方には背面電極１１９がある。Ｇ１電
極１．０５は線条カソード１０１の水平方向に対応して
各電子ビームスポット毎に分割され、映像信号を印加し
てビーム変調を行う。Ｇ２電極１０６は電子ビームを引
き出すだめの電極であり、Ｇ、ｌ電極１０７、１５ヘー
。

Ｇ４電極１０８は水平フォーカスを調節するだめの電極
である。Ｇ４電極１０８と画像表示部１０２の間には垂
直偏向電極１２０Ａ、　　１２０Ｂ、　　１２０Ｃが各
線条カソード１０１からの電子ビーム直進軸と平行で、
かつ線条カソード間隔と同じ間隔で配置されている。

各垂直偏向電極１２ＯＡ、　　１２０１３．　１２０Ｃ
は絶縁支持体１１４の表面にメツキ、あるいは真空蒸着
等の手段により形成され、垂直フォーカス並びに垂直偏
向を行う。画像表示部１０２の内面には蛍光体とメタル
バンク電極から成る発光層が形成されている。なお、Ｇ
４電極１０８から画像表示部１０２までの距離が線条カ
ソード１０１のピッチ間距離の約３倍になっている。垂
直偏向電極１２０Ａ、　　１２０Ｂ、１２０Ｃは、垂直
方向に１６走査線分偏向すると、１５本の線条カソード
１０１を順次駆動することによって、画面表示部１０２
に２４０本の走査線を描くように電子ビームを偏向する
。第３図においては、Ｇ４電極１０８の開孔出口によっ
て形成される水平フォーカスレンズの動作範囲が問題と
なシ、Ｇ４電極１０８から画像表示部１０２−１：での
垂直偏向電極１２ＯＡ、　１２０Ｂ、１２０Ｃによる垂
直偏向領域の距離を線条カソード１０１のピッチ間距離
の約３倍より小さくしておくことが必要となる。偏向領
域の距離を短くすると、偏向距離が低下するという問題
が発生する。

そこで、偏向感度を増加するか偏向電圧を増加すること
により、この問題を回避する。

上記の平板形画像表示装置の画像表示部電圧が１０ｋＶ
で、偏向距離が１５因のとき、偏向感度を加μｍ／Ｖと
して偏向電圧は３７５Ｖｐ、を必要とし、偏向電極の長
さは約６０■となってしまう。分割された偏向板の偏向
感度を増加するためには、例えば、特開昭６１−２３０
２４２号公報、特開昭６１−２３０２４９号公報に示さ
れている階段形分割偏向板がある。

しかし、フォーカス特性の点からは、必ずしも十分な性
能が得られていない。偏向電圧を増加することが偏向回
路を構成する回路素子の耐電圧の点でどうしても不可能
な場合には、他の解決策として、画像表示部を構成する
蛍光体として、低速電子線励起蛍光体を使用する。低速
電子励起蛍光体は画像表示部１０２の電圧が数百Ｖでも
充分な輝度１７ヘーノ の得られる蛍光体であシ、画像表示部１０２の電圧が数
百Ｖと低い場合には、偏向領域の距離が短くとも充分な
偏向感度が得られるものである。さらに偏向領域の短縮
により、よシ薄い平板形画像表示装置が可能となる。

発明の効果 以上のように本発明は、分割された偏向板による偏向領
域の距離を線条カソードのピンチ間距離の実質上３倍以
内にすることによって、偏向板と直交する方向のビーム
フォーカス径を改善し、更により薄い平板形画像表示装
置の提供を可能とするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における平板形画像表示装置
の水平方向の断面図、第２図は垂直ビームフォーカス特
性を示すグラフ、第３図は本発明の一実施例における平
板形画像表示装置の垂直方向の断面図、第４図は従来の
平板形画像表示装置の構造を示す斜視図、第５図は同画
像表示装置の横断面図、第６図は同画像表示装置の一部
斜視図１８・＼−ノ 第７図は同画像表示装置の動作を示すタイミングチャー
ト、第８図は同画像表示装置に用いられる電子回路のブ
ロック図、第９図は同回路の信号波形図である。 １０１・・・線条カソード、１０２・・・画像表示部、
１ｏ３・・・垂直走査部、１０８・・・Ｇ４電極、１１
２・・・開孔、１１３Ａ、　　１１３Ｂ、　　１１３Ｃ
・・・水平偏向電極、１１５・・・蛍光体、１２０Ａ、
１２０Ｂ、１２０Ｃ・・・垂直偏向電極。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも、複数本の線条熱陰極と、電子ビーム
   をフォーカスするフォーカス電極部と、対向する電極か
   らなり２分割以上に分割された、電子ビームの偏向電極
   と、画像が表示される画像表示部と、前記各手段等を収
   納する外囲器とを備え、前記偏向電極により偏向する領
   域の電子ビーム進行方向の長さが前記線条熱陰極のピッ
   チ間距離の実質上３倍以内であることを特徴とする平板
   形画像表示装置。
2. （２）画像表示部は、少なくとも、低速電子線励起蛍光
   体からなることを特徴とする請求項１記載の平板形画像
   表示装置。