JPH03105379A - 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］ この発明は、大画面ディスプレイ装置やメッセージボー
ド等の表示装置に関するものである。

［従来の技術コ 従来、屋内、屋外を問わず、多くの観衆にカラー映像の
大画面を提供する大画面ディスプレイ装置として、例え
ば特開昭６０−２２５８８　１号公報に示すようなもの
が提案されていた。

第６図は特開昭６０−２２５８８　１号公報に開示され
た従来の表示装置を構成する蛍光表示素子（４０）を示
す断面図である。図において（１）は、前面パネル（Ｉ
Ａ）と背面板（ＩＢ）と側板（ＩＣ）からなるガラス管
体を示し、このガラス管体（１）内に、蛍光体層からな
る複数の蛍光表示セグメント（２Ｒ）（２Ｇ）（２Ｂ）
（総称するときは（２）〉と、各表示セグメントに対応
する複数のカソード（Ｋｒ）（Ｋｇ）（Ｋｂ）（総称す
るときは（Ｋ））、並びに第１グリッド（制御電極）（
Ｃｌ　ｒ）（Ｇｉｇ）（Ｇｌｂ）（総称するときは＜Ｇ
ｌ＞）、及び共通の第２グリッド（加速電極”）　　（
Ｃ；２）とが配される。蛍光表示セグメント（２）は前
面パネル（　Ｉ　Ａ）の内面に蛍光体層を披着して形成
されるものであり、この場合、赤発光、緑発光、及び青
発光の３つの蛍光表示セグメント（２Ｒ）、　（２Ｇ）
、　（２Ｂ）が形成ざれる。この各蛍光体層による表示
セグメント（２Ｒ）　、（２Ｇ）　、（２Ｂ）にそれぞ
れ対向するように背面パネル（ＩＢ）の内側にそれぞれ
ワイヤカソード（Ｋｒ）　、（Ｋｇ）　、（Ｋｂ）と、
各ワイヤカソード（Ｋｒ），（Ｋｇ），（Ｋｂ）に対向
してそれぞれ第１グリッド（Ｇｌｒ）、（Ｃ；Ｉｇ）、
（Ｃ；ｌｂ）が配され、さらに３つの第１グリッド（Ｇ
ｌｒ）、　（Ｇｌｇ）、　（Ｇｌｂ）に共通に第２グリ
ッド（Ｇ２）が配置される。各第１グリッド　（Ｇｌｒ
）、　　（０　１　ｇ）、　　（Ｇｌｂ）　　は、　各
ワイヤカソード（■（）に対向するように、円筒面を有
したかまぼこ状に形成され、その円筒面に長手方向に沿
って所定ピッチをおいて、多数のスリットが設けられる
。このスリットはワイヤカソード（Ｋ）から放射される
電子の通過孔である。第２グリッド（Ｇ２）は、各第１
グリッド（Ｃｌｒ）、（０　１　ｇ）、　（Ｇｌｂ）に
対応した部分に、第１グリッドのスリットと同じ対応位
置にスリットを形成して構成される。各ワイヤカソード
（Ｋ）は例えばタングステンヒータの表面に電子放出物
質となる炭酸塩を塗布して形成される。また、各蛍光表
示セグメント（２Ｒ），（２Ｇ）　、（２Ｂ）を囲むよ
うに導電性材よりなるセバレータ（１０）が配置ざれる
。このセバレータ（１０）はカソード（Ｋ）からの電子
ビームが、第１または第２グリッド（Ｇ１）、　（Ｇ２
）に当たって、それより発生する２次電子が、隣接する
蛍光表示セグメントを発光しないように、これを阻止す
るためのシールド作用と、それぞれのワイヤカソード（
Ｋ）からの電子ビームが、対応する蛍光表示セグメント
（２）の全体に照射ざれるように、電子ビームを広げる
作用、いわゆる拡散レンズの形成とを兼ね、同時に各蛍
光表示セグメントに高電圧、例えばｌ　ＯＫＶを与える
ための給電手段としても用いられるものである。

次に、斯かる蛍光表示素子（４０）の動作について説明
する。赤、緑及び青の各色の蛍光表示セグメント（２Ｒ
）、　（２Ｇ）、　（２Ｂ）には７ノードリード（１２
）を通じて、例えばＩＯＫＶ程度のアノード電圧が供給
される。また、各第ｌグリッド（Ｇｌｒ）、　（Ｃ；Ｉ
ｇ）、　（Ｇｌｂ）には、それぞれ、例えばＯ■〜３０
■の電圧が印加され、また、第２グリッド（Ｇ２）には
、例えば３００Ｖの電圧が印加される。ワイヤカソード
（Ｋｒ）、（　Ｋ　ｇ　）、　（　Ｋ　ｂ　）は１本当
たり６０〜７０ｍＷ程度である。この構成に於いては、
アノード側と第２グリッド（Ｇ２）は電圧が固定されて
おり、第１グリッド（Ｇ１）に与える電圧によって選択
的にオン、オフ表示するものである。すなわち、第１グ
リッド（Ｇ１）にＯｖが印加された時にはカソード（Ｋ
）からの電子ビームがカットオフされて、その対応する
表示セグメント（２）は発光表示されない。そして、第
１グリッド（Ｇｌ）に、例えば３０Ｖが印加されると、
カソードからの電子ビームは、第１グリッド（Ｇ１）を
通り、第２グリッドで加速されて、対応する表示セグメ
ント（２）の蛍光体を叩き、これを発光表示させる。

なお、この時、第ｌグリッド（Ｇｌ）に印加する電圧（
３０Ｖ）のパルス幅（印加時間）を制御することにより
、発光輝度が制御される。

一方、第７図はこの蛍光表示素子（４０）を多数、２次
元的に配列して構成した従来の大画面ディスプレイの表
示面部分を示す垂直断面構成図である。第７図において
、　（４０）は上記説明の蛍光表示素子であり、図では
縦方向に多数配列されている。さらに、　（６２２）は
屋外設置の場合は太陽光が、屋内設置の場合は天井の照
明光が各蛍光表示セグメント（２Ｒ）、　（２Ｇ）、　
（２Ｂ）に入射するのを防ぐためのひさしであり、各蛍
光表示素子（４０）の上側に設けられている。大画面デ
ィスプレイは画面サイズが大きい為、その表示面面は下
から見上げることが多い。しかし表示面面を下から見上
げた場合、外光を遮断するための一定長さのひさし（６
２２）が邪魔になって、平均発光面輝度が低下したり、
その画像表示が不連続になったりして画質が劣化してし
まう。そこで、表示の連続化を行なう為、ひさし（６２
２）の下面に導電性のステンレス鋼で構成された鏡面（
６２３）を設けてある。つまり、表示面の表示ａ，　　
ｂ，　　ｃが鏡面（６２３）で反射され、その虚像ａｌ
　　ｂ　ｌ　　ｃ　Ｉが形成されることで、表示の連続
化が行なわれる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の表示装置は以上のように、鏡面が導電性のステン
レス鋼で構成されている一方、ひさしや各蛍光表示素子
を保持するユニットケースが絶縁物で構成されるために
、鏡面のステンレス鋼がアースから浮いた状態になって
しまっていた。したがって、蛍光表示素子に近接してア
ースされていない導電性の物体が配置されており、蛍光
表示素子に印加される高電圧によって、この導電性の物
体が帯電され、これに人体などが接触すると放電が生じ
て衝撃を感じるなど不都合な事態となっていた。

また、なんらかの手段でこの導電性の鏡面をアースする
と蛍光表示素子の前面パネルのすぐ外側と内側に約１０
ｋｖの高電位差を生じ、蛍光表示素子の耐電圧特性や高
真空保持特性の劣化を招く原因となってしまう等の問題
点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、蛍光表示素子に導電性物質を近接させること
なく、外光の表示面への入射を遮断し、かつ表示の連続
性を確保できる表示装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る表示装置は、表示面と傾斜して対向し、
視認方向以外より入射する外光を内面で全反射するとと
もに、上記表示面からの出射光を視認方向に屈折させる
傾斜面、及び上記傾斜面で全反射された上記外光を吸収
する吸収面を有する光学プリズムを、上記表示面の前面
に設けたものである． ［作用］ この発明における表示装置によれば、表示面の前面に設
けた光学プリズムの効果により、表示面に入射してくる
外光のうち、視認方向以外から入射してくる光線は、プ
リズムの表示面側の傾斜面で全反射し、黒く着色した面
で吸収されるので表示面には入射しない。また、表示面
より出射した光線は上記傾斜面でプリズムの屈折効果に
より、視認方向に曲げられるので、プリズムの一面が黒
く着色ざれているにも関わらず、視認方向から表示面を
見た場合でも、表示が不連続になることも、輝度が極端
に低下することもなく、良好な表示が得られる。また、
光学プリズムは絶縁体で構成されるので、不要な帯電は
防止される。

［実施例］ 以下この発明の一実施例を図について説明する。

第１図は、この発明の一実施例による表示装置の表示面
部分を示すｔ４視構成図、第２図は第１図の垂直断面構
成図を示す。

図において、　（４０）は蛍光表示素子であり、２次元
的に配列され、それぞれの表示セグメント（表示面素）
（２）をオン・オフし、文字や図形を表示するのは従来
例と同じである。　（１００）は表示面の前面に設けら
れたプリズムであり、断面が台形状であり、表示面上で
水平方向が長手方向になるようにして、蛍光表示素子（
４０）面に配設されている。プリズム（１００）はガラ
ス、またはアクリルで構成されており、その一面（第１
図の斜線ｇ５）（１０１）は黒く着色されている。

プリズムの断面の形状は、第２図に示すように台形（Ｐ
　Ｉ　Ｆ２Ｐ３Ｐ４）をなし、各蛍光表示素子（４０）
間の接続部でプリズム（１００）のＰ２Ｐ３面が表示面
に密着するように固定される。まＴｈ，Ｐ２Ｐｌ面（傾
斜面）（１０２）と蛍光表示素子（４０）面との間は空
気層であり、蛍光表示素子（４０）面の上側程（Ｐ２か
らＰＩにむかう程）、空気層の厚みは厚くなっている。

さらに、プリズム（１００）の下面Ｐ３Ｐ４面（吸収面
）（１０１）が黒く着色されている。

次にこのプリズムの効果を第３図を用いて説明する。第
３図はひとつの蛍光表示素子（４０）の前面パネル（Ｉ
Ａ）とプリズム（１００）の断面を示し、黒く着色した
Ｐ３Ｐ４面（１０１）は水平面と平行、　　ＰＩＰ４Ｐ
３＝９０度、ＰＩＰ２面とＰ３Ｐ４面のなす角度は５８
．１度である。

今、水平方向より上側φ＝１５度の方向から外光光線（
Ｓ）が表示面方向に入射した場合、プリズム（１００）
のＰＩＦ４面で一度屈折し、傾斜面ＰＩＰ２面（１０２
）に達する。この時、ブリズムの屈折率が１．　　５で
ある場合は、ＰＩＰ２面（１０２）への入射角はθ＝４
１．８度となり、光線は傾斜面ＰＩＦ２面（１０２）を
通過することなく全反削して、黒色をなす吸収面Ｐ３Ｐ
４面（１０１）に達し、吸収ざれてしまう。さらに、外
光光線の入射角度φが１５度以上の場合は傾斜面ＰＩＦ
２面（１０２）への入射角度が４１．８度以上となり、
すべて全反射して、黒色の吸収面Ｐ３Ｐ４面（１０１）
に吸収されるので、蛍光表示セグメント（２）に達する
光線は存在しなくなる。

したがって、この発明の表示装置では、屋外に設置され
た場合の太陽光や空の青色からの放射光、屋内に設置さ
れた場合の天井の照明光などの水平面より高い方向から
入射する光が蛍光表示セグメント（２）に入射するのを
防ぐことができるので、明るい場所に設置されても、コ
ントラストの高い表示面像を得ることができる． 一方、蛍光表示セグメント（２）から発せられた発光光
線（Ｌ）は傾斜面ＰＩＰ２面（１０２）およびＰＩＰＡ
面で屈折させられ、下方向へ曲げられる。第３図に示す
プリズムの形状において、蛍光表示セグメント（２）上
の各点からあらゆる方向に出射した光線を計算機シヱミ
レーションｔこより追跡し、各光線のＰＩＦ４面通過後
の進行方向の分布を求めた結果を第４図に示す。横軸は
第３図における垂直方向視認角度α、縦軸は光強度であ
る。第４図よりわかるように、蛍光表示セグメント（２
）から発せられた光は上方向にはほとんど進まずに、下
方向に多く進む結果となるので、この発明の表示装置を
下方向から見たときでも輝度の減衰を低く押さえること
ができる。さらに、黒色部の吸収面Ｐ３Ｐ４　（１０１
）が存在するにもかかわらず、表示面を下方向から見て
もプリズムの屈折効果により、蛍光表示セグメント（２
）の虚像が形成されるために、画像の不連続は生じない
。

なお、上記実施例ではプリズム（１００）の黒く着色し
た吸収面Ｐ３Ｐ４　（１０　１）は水平面に平行とした
が、Ｐ４側を下げて、水平面に対して傾斜を持たせて、
さらに垂直方向の視認角度を大きくすることも可能であ
る。また、上記実施例ではＰＩＰ４面は水平面に直角と
したが、Ｐｌ側を前面に出し、ＰＩＦ４面を傾けること
によって、ＰＩＦ４面に太陽光や照明光の映り込みが生
じるのを防ぐことも可能である。この時、ＰＩＦ４面の
鉛直方向との傾き角度をω、傾斜面ＰＩＦ２面（１０２
）で全反射させる外光の、水平方向との入射角度をφと
しようとするときのＰＩＦ２面の水平方向となす角度ψ
は ０ｎ で表される角度に設計すればよい。なお、ｎはプリズム
の屈折率である。

さらに、上記実施例では水平方向の１列の蛍光表示セグ
メント（２）に一本のプリズムを装着したが、第５図に
示すように、水平方向の１列の蛍光表示セグメント（２
）に、２本以上のプリズム（１００）を装着しても同様
の効果を奏する。

また、上記実施例ではプリズム（１００）を１本づつ装
着した例を示したが、複数本の゛プリズムをアクリル等
の一体成形品で作成して複数個の蛍光表示セグメント（
２）に装着しても同様の効果を奏する。

また、一ヒ記実施例では、表示面素を形成する発光体を
ＣＲＴ方式の蛍光表示素子で説明したが、バックライト
を備えたＬＣＤや蛍光放電管、プラズマディスプレイ（
ＰＤＰ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）であって
もよく、上記実施例と同様の効果を奏する。

また、上記実施例では表示装置を下から見、上からの外
光の影響を防ぐものを示したが、視認方向は下に限るも
のでなく、他の方向からみるものでもよく、視認方向以
外より入９・↑する外光を全反射してその影響を防ぐこ
とが出来る。

〔発明の効果］ 以上のように、この発明によれば表示面と傾斜Ｉノで対
向し、視認方向以外より入射する外，光を内面で全反射
するとともに、上記表示面からの出射光を視認方向に屈
折させる傾斜面、及び上記傾斜而で全反射された上記外
光を吸収する吸収面を有する光学プリズムを、上記表示
面の前面に設けたので、帯電の発生を防止し、さらに明
るい外光のもとでも高コントラストな画像表示が得られ
ると共に、視認方向から画像を見ても画像が不連続に成
ることもなく、極端な輝度低下もない良好な表示が得ら
れる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による表示装置の表示面部
分を示す斜視構成図、第２図は第１図の垂直断面構成図
、第３図はこの発明の一実施例による表示装置の効果を
説明する説明図、第４図はこの発明の一実施例による表
示装置の垂直方向視認角度による光強度分布を示す分布
図、第５図はこの発明の他の実施例による表示装置の表
示面部分を示す垂直断面構成図、第６図は蛍光表示素子
を示す断面図、及び第７図は従来の表示装置の表示面部
分を示す垂直断面構成図である。 図において、　（２Ｒ）（２Ｇ）（２Ｂ）（２）は表示
セグメント、　（１００）は光学プリズム、（４０）は
蛍光表示素子、　（１０１）は吸収面、（１０２）は傾
斜面である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画素を構成する発光体を二次元的に配列して表示面を構
   成し、上記各画素の発光制御によって文字・画像を表示
   する表示装置において、上記表示面と傾斜して対向し、
   視認方向以外より入射する外光を内面で全反射するとと
   もに、上記表示面からの出射光を視認方向に屈折させる
   傾斜面、及び上記傾斜面で全反射された上記外光を吸収
   する吸収面を有する光学プリズムを、上記表示面の前面
   に設けたことを特徴とする表示装置。