JPH03295137A - 平板型陰極線管表示装置 - 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、文字、クラフィック表示を行なうのに用いら
れる平板型陰極線管表示装置に関し特に複数の電子ビー
ムを偏向することによって複数校の所定の小表示領域を
走査し、これらの複数の表示領域を禦ぎ合わせて１枚の
画像を表・Ｉくするようにしたｔ仮型陰極ｍ管表示装置
の改良に関するものである。

（従来の技術） 本出願人は、先に、線状陰極から発生する複数の電Ｆビ
ームを偏向走査して画像を表示するようにしたト板型陰
極線管表示装置を提案している（特１１！＋１−１８２
４７１）。

この表示装置の構成及び動作原理を筒、単に説説明する
と、この表示装置は、第１図に示すように、所定の間隔
を保って相午にモ行に配置された複数本の線状陰極１２
から成る電子源１４と、背面板１６側に配置されて線状
陰極１２と直交して設けられる水平制御ｌ￥Ｌ極１８と
、各線状陰極１２を挟むようにして水平制御電極１８に
近接して設けられた垂直制御電極２０と、線状陰極１２
を挟むように設けられた１対の垂直偏向電極２４と、複
数の線状陰極１２によって構成される面に対向した位置
に配置され陽極かメタルバックされた蛍光体ｓ２６を有
する透明絶縁材料から作られた正面板２８から成ってい
る。水平ａ制御電極１８と垂直制御電極２０とは、電子
源１４から電子ビームを選択的に取出す働きを有し、ま
た垂直偏向電極２４はこのようにして取出された電子ビ
ームを偏向する働きを有し、これらの電極によってビー
ム偏向走査手段を構成している。

尚、第１図においては、説明を明確にするために正面板
２８及び背面板１６の外には電極のみ示し、正面板２８
及び背面板１６を除いて外囲器、ゲッタ等表示装置の構
成を示すのに直接必要でない部品等は省略されている。

また１図面ては垂直偏向電極２４は、１対の偏向電極の
うち陰極１２を挟まないで直接隣接する偏向電極は一体
化されている。

上記構成部材及びその機能について説明すると、陰極１
２は、例えば、直径数十ｇｍのタングステン細線に直接
（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）Ｏ等の電子放射性物質を被覆する
直熱型陰極とするか、アルミナ等の耐熱性絶縁材料を被
覆したタングステン細線から成るヒータ線とこのヒータ
謹を覆うように設けられ電子放射性物質か被覆されたニ
ッケルスリーフ等とから成る傍熱型陰極とすることかて
きる。直熱型陰極の場合には直接通電することによって
、また傍熱型陰極の場合には内蔵されたヒータ線に通電
することによって、陰極は電子放射温度である６００−
８００°Ｃに加熱されている。傍熱型陰極の場合には陰
極への通電は常時または適宜の時間性なわれ、一方、直
熱型陰極の場合には所定の陰極が選択されてビーム放射
を行なうときには一時的にヒータ電流を遮断する等の手
段によって他の複数の電極に対する電位を陰極長手方向
にわたって等電位にすることが行なわれる。尚、第１図
ては図面を簡単にするために直熱型陰極か示されている
。

垂直制御電極２０は、陰極１２の近傍に陰極１２の張架
方向と同一方向に配置された１つまたは複数の電極から
成り、これに正或は負の電位を印加することによって、
電子ビームを放射する陰極１２を選択する働きを有する
。

垂直偏向゛電極２４は、陰極１２を挟むように配置され
、正面板２８のスクリーン面に対してほぼモ行なうント
部２４ａと陰極１２に向かって傾斜した構成、或は＆！
型構成、更にはスクリーン面にほぼ垂直な構成の偏向部
２４ｂとを有する金属電極または正面板２８にほぼ垂直
方向に設けられた絶縁基板に金属板または膜を形成して
構成された電極から成り、陰極１２から取出された電子
を集束すると共に垂直方向に偏向し正面板２８の上に設
けられた蛍光体スクリーンの所定のラスク領域ａを偏向
走査する働きを有する。

水平制御電極１８は、背面板１６上に陰極１２の張架方
向に直交して配置され、水平解像度とほぼ同等の数にし
て垂直方向に分割されており、陰極１２から取出される
複数の電子ビームｂを水平方向に制御する働きを有する
。この水平制御電極１８は、基本的には、背面板１６Ｊ
１ｍｚ金属をＡ着するかまたはエツチングされた電ｈ　
４　ｆ−配置することによって構成される。

１１面板２８は、複数の陰極１２によって構成されるｆ
面に対してほぼモ行にこの陰極面に対向して設けられた
ガラス等の透明絶縁材料から成り、陽極か一体化された
蛍光体膜２６はこの＋Ｅ面板２８のＥに設けられている
。

次に、この表示装置の駆動方法および動作を説明すると
、陰極１２．垂直制御電極２０及び垂直偏向電極２４の
組が走査電極を構成し方水平制御電極１８かデータ電極
を構成し、こ°の走査電極、データ電極を用いて線順次
走査を行うことによって任意の画像を表示する。

即ち、例えば、第１図のスクリーン面に点線て示される
複数の小領域（偏向領域）ａを継ぎ合せてスクリーン面
に画像を表示するか、その電子ビーム走査は、先ず、ス
クリーン面の最上端の垂直制御電極２０の電位をほぼ陰
極電位と等しくし、一方、残りの２番目の領域から最下
端の領域の水平制御電極１８を充分深い負電位にするこ
とによって、最上端の陰極のみから電子を引き出し、そ
の直後に陰極１２を挟むようにして配置されている１対
の垂直偏向電極２４の片側に漸増する調波、階段状また
は三角波状の電圧を印加し、また陰極１２を挟んで対向
する偏向電極２４に漸減する電圧を印加することによっ
てスクリーン上の最上端の領域を偏向走査する０次に、
最上端から２番目の領域に対応する陰極１２が選択され
、上記と同様にして偏向走査され、以下３番目、４番目
（最下端）の領域を順次走査して１フレームが構成され
る。

また、各領域ａの走査のタイミングに同期して水平制御
電極１８に映像信号が送られる。即ち、各偏向小領域を
６画素行に対応する６段階に偏向走査する際には、電子
ビームか偏向走査されて所定の各画素行を電子ビームが
走査するタイミングにおいて水平制御電極１８、陰極１
２及び垂直制御電極２０の少なくとも１つか変調されて
画像を表示するものである。

（発明か解決しようとする課題） しかしながら、上記の表示装置においては次の間通点か
あった。

（１）広角偏向位置においてビーム収差か発生する問題
点がある。

上記装置においては電子ビームは陰極１２の近傍で陽極
に向かって高いエネルギーを持たないまま偏向電極２４
で広角に偏向することによって偏向感度を高くする方式
を採用しているか、このような広角偏向方式を採用する
場合には偏向電極２４、垂直制御電極２０等に適当なバ
イアス電圧を与えることによって電子ビームの集束を充
分にかけても、スクリーン面上の各表示領域の境界付近
の広角偏向位置においては集束しきれないビームの収差
か多く、これを除去するのか困難てあり、従って第２図
に模式的に示されるように、蛍光体膜２６がカラーであ
る場合には、複数の蛍光体ドツトを電子ビームか照射す
ることになり混色現象を生じ、また蛍光体１１２６が白
黒である場合には、高精細度の画像表示かできないてシ
ャープな輪郭を得ることかてきない等の間部点か生ずる
。

（２）偏向時の゛１ｔｆ−ビームのランデインク精度か
低い問題点かある。

７ｔｆビームの偏向時のランデインク精度は′Ｉｔ極精
度、偏向電圧精度、電極反り、組立精度等の多くのパラ
メータによって太きくＢｇを受けるため、これらを高精
度で管理する必要かあった。ところで、このように高精
度で管理を行なうと、材料高、組立工数高によって費用
か著しく増大する問題点かあった。また、この現象は、
スクリーン面での画像小領域の継ぎ目において隣接する
陰極１２からのビーム走査領域か徹なったり離間するこ
とによってそれデれ輝線、暗線か生しる問題点かあった
。

（３）電子ビームの形状制御が困難な問題点かあった。

一般、線状陰極１２からの電子ビームは、陰極１２の存
在によってこの周囲の電界分布が一様てなく、速度分布
が異なるため、電子ビームは、陰極１２の長手方向に広
がり、スクリーン１１１て所゛εの形状に制御すること
は困難であり、１″：、肛［ビーム形状は、争直制御°
龜極２０及び＋２４１２．７）７面、　水ｆ’＋１１ｍ
’、ｔｌｉ　１８ｍの電位を斐七させることによって電
子ビームを変調するこごかてきるか、これを行なうと、
各電極間の等眩（４面か変化するためビーム進路分布、
即ちビーム形状か変化し、正確な画像表示か困難となる
欠点かあった。

このような問題点を解決するために、特開昭５９−１１
９６５７号公報で開示されているよう＝、１つの画像小
領域に対応して例えばＲｌＧ、Ｂの３組の蛍光体ストラ
イブに対応した３にの線状陰極とシャドウマスクとを用
意して高祐刑度、低コストのパネルを作ったり、特開昭
６１−１０８３６号公報て開示されているよう：、ｉｉ
光体スクリーン面の端部に電子線照射によって紫外線を
発光する所謂インデクス蛍光体を所定の間隔て設け、こ
の紫外線を受光する光検出部をこのインデクス蛍光体に
対向させて設け、ビーム偏向位置をモニターし、更に偏
向電圧を補正、フィードバックすることによって正確な
カラー表示を行なわせることか提案されている。

しかし、前者の提案ては、パネル全体の消費電力のうち
の大半を占める陰極ての消費電力かほぼ３倍と大きくな
り、またそれぞれの陰極の長手方向にわたって位置精度
を厳密に調整する必要か生じるか、これは実用的に極め
て固着である。また後者の提案ては、工程か複雑になっ
たり、高価な部品の点数が増え、またインデクス蛍光体
からの信号をモニターし、偏向電圧にフィードバックす
るための多くの補正回路か必要となりでコストか著しく
増大し、実用上の問題点があった。

また、線状陰極からの電子ビームの形状を修正し、収差
を除去するために、第５図に示すように、上記パネルに
シャドウマスク３０のみを追加することも考、太られる
。しかし、蛍光体膜か実質的に平面で、且つ複数の線状
陰極を偏向させる平板型陰極線表示装置においては単純
に平板なシャドウマスク３０を配置するたけでは第５図
に示すように、広角偏向位置で電子ビームｂはシャドウ
マスク３０の面で鋭角で入出射するため、開孔部３０ａ
はピッチか一定であれば、シャドウマスク３０の開孔部
３０ａを通過シタ電子？：’−ムｂは、広角偏向位置は
どスクリーン面上のランディングピッチは広くなり、従
って高精細な画像を得ることかてきないし、特にカラー
画像等を表示することかできない欠点かある。この場合
には、広角偏向位置はど開孔部３０ａのピッチを狭めれ
ば、これを防止することかできるか、スプレー、ディッ
ピング等のエツチング法によって形成されるシャドウマ
スクにおいてはサイトエッチの問題があり、開孔部３０
ａの間隔は板厚以下にすることかできないし、シャドウ
マスクは強度上から板厚を０゜２　ｍ　ｍ以下にするこ
とができないため、　Ｒ，Ｇ、Ｂ蛍光体から成る１つの
画素の大きさか０゜６ｍｍ以上になり、従って通常ＣＲ
Ｔの精細度である０、３ｍｍ程度の画素を実現すること
かてきないのて１画よのＭｍｌｆＩの実用りの限界かあ
った。

本発明の目的は、上記の１？！Ｉ題点に鑑み、低いコス
トて肚つ簡単な構成て高精度、高精細度な画像を表示す
ることかできるモ板型陰極線管表示ｙ装置を提供するこ
とにある。

（、ｆｆｇを解決するための手段） 本発明は、上記の課題を解決するために、少なくとも複
数の線状陰極から成る電子源と、この電子源から選択的
に取出された電子ビームを偏向走査するビーム偏向走査
手段と、蛍光体と一体化した陽極から成る発光手段とを
備えた平板５＃極銀管表示装置において、ビーム偏向走
査手段は、陰極と陽極との間に配置された第１の偏向電
極と第２の偏向電極とから成り、前記第１の偏向電極と
第２の偏向電極との間に所定形状の開孔部を有する整形
電極板か配置されていることを特徴とする平板型陰極線
管表示装置を提供するものである。

（作用） このように、ビーム偏向走査手段か第１と第２の偏向′
Ｉ極から成り、これらの偏向型、極の間に所定形状の開
孔部を有する整形電極板を配置すると、電子ビームは陰
極近傍の第１の偏向電極によって偏向されなからスクリ
ーン面に向かうか、この電子ビームに伴われる収差及び
誤差は、これらの偏向電極の間に配置される整形電極板
の所定の形状の開孔部によって除去され、また陽極側の
第２の偏向電極によって更に偏向される。このようにし
て、広角偏向時ても電子ビームの収差及び誤差か確実に
除去されるのて電子ビームの不整かなくなり、正確なラ
ンデｌフグか可能となってラスターの重なり離間に伴っ
て生ずる輝線、暗線の発生がなくなり、また電子ビーム
か第１と第２の偏向電極の間の整形電極板の開孔部によ
って整形されるのて、画素寸法を小さくすることかでき
てシャープな画像を得ることかてきる。

〔実施例〕

本発明の実施例を第３図及び第４図を参照して詳細にの
べると、本発明の平板型陰極線管表示装置１０は、第１
図及び第２図の従来技術の装置と同様に、少なくとも複
数の線状陰極１２から成る電子源１４と、この電子源１
４から選択的に取出された電子ビームｂを偏向走査する
ビーム偏向走査手段３２と、蛍光体と一体化した陽極か
ら成る発光手段３４とを備えている。

陰極１２を選択的に取出すために、水平制御電極１８と
垂直制御電極２０とが設けられ、水平制御電極１８は、
背面板１６上に形成され、また垂直制御電極２０は、各
陰極１２を挟んでその両側に配置されている。また１発
光手段３４は、複数の線状陰極に対向した位置に配置さ
れガラス等の絶縁基板の上に陽極がメタルバックされた
蛍光体膜２６を有する正面板２８から成っている。

ビーム偏向走査手段３２は、陰極１２と陽極との間に配
置された第１の垂直偏向電極２４と第２の垂直偏向電極
２４′とから成り、第１の垂直偏向電極２４と第２の垂
直偏向電極２４゛との間に所定形状の開孔部３６ａを有
する整形−、を極板３６か配置されている。第１の偏向
電極２４は、従来の垂直偏向電極と同しく、各陰極１２
を挟んてその両側に配置され、また第２の垂直偏向電極
２４゛は、第１の垂直偏向電極２４よりも陽極側に配置
され、整形電極板３６の開孔部３６ａに対応した間隔で
配置されている尚、外囲器を兼ねる正面板には水平方向
にほぼ平行に設けられたＲ、Ｇ、Ｈの蛍光体膜２６は、
整形電極板３６の開孔部３６ａと所定の位置関係を保っ
てストライブ状に形成されている次に、本発明の表示装
置の動作をのべると、複数の線状陰極１２、水平制御電
極１８、垂直制御電極２０及び第１の偏向電極２４を用
いて線状陰極１２からの順次垂直方向に電子ビームｂを
取出し、第１の偏向電極２４を用いて電子ビームｂをス
クリーン面への各偏向小領域を垂直方向に走査するか、
この走査は、第１図て説明した従来の装置の動作と同一
であるのて、その詳細な説明を省略し、本発明の特徴で
ある２段偏向について第４図を参照して詳細に説明する
。

第４図ては垂直制御電極２０の電位か陰極１２に対して
所望の電位に印加されて中央の陰極１２のみか電子ビー
ムを放射する状態になっているのか示されている。

このような状態において、電子ビームｂは陽極に向かっ
て進み、陰極１２を挟んて配置されている１対の第１の
垂直偏向電極２４によって電子ビームは垂直方向（第４
図の左右方向）に偏向され、陰極１２に対して正にバイ
アスされた整形電極板３６上を走査する。

既にのべたように、この整形電極板３６には蛍光体膜２
６と所定の位置関係を保った開孔部３６ａか設けられて
いるため、陰極１２から取出される電子ビームｂは電極
精度及び組立精度の不均一、偏向電圧のばらつき、誤差
、更に偏向収差等の複数の原因により形状的に不整てあ
−・てら、この不整部分は、整形電極板３６の開ｒｌ−
＋’ｌ１３６　ａによって除去される。

次に、このようにして整形電極板３６の開孔、ｉ１３６
　ａを通過して均整化された電子ビームｂ；ま、１吋の
第２の偏向電極２４′に、漸増する電圧、漸減する三角
波電圧及び鋸歯状電圧をそれぞれ印加することによって
更に垂直方向に偏向走査される。第４図においては、電
子ビームｂかＲ，Ｇ、Ｂに対応する３木の蛍光体ストラ
イブ２６．．２６□、２６３に順次走査する例を示して
おり、これによってスクリーン面の各偏向小領域を走査
する。

較発明の具体例において、整形電極板３６として０．１
５ｍｍ厚の４２６合金薄板か用いられ、その開孔部は０
．４ｍｍのピッチでストライブ状に０．２ｍｍの幅でＲ
，Ｇ、Ｈの画素ピンチ０．４ｍｍに対応させて形成され
た。陽極市位は陰極電位に対して１ｏｋＶとし、整形電
極板の電位は２ｋＶとし、偏向電圧は２−３に■のピー
ク電圧にとって第２偏向電極からの電子ビームを画素ピ
ッチに対応して垂直方向に０．４ｍｍ走査させた。この
ようにして動作したところ、通常のＣＲＴ程度の精細度
を確保することかできた。

尚、上記実施例においては、電極手段として線状陰極、
垂直偏向電極、水平制御電極を用いたか、これに限定さ
れることなく、水平、垂直各方向にそれぞれ２組の偏向
電極と面状の整形電極板を配置して水平、垂直の両方向
にビームを偏向させてもよく、更に片側が線順次電極で
あり１片側が偏向電極である例えば特願平ｌ−３２７２
４２号に開示されているように、線状陰極、取り出し電
極、偏向電極組み合わせて構成されるパネル等について
も有効に本発明を適用することかできることは明らかで
ある。

更に、第２の偏向電極は陰極を挟むように配置された１
対の電極から成っているのか示されているが、これに限
られることなく、パネル厚さ方向に積層して構成された
偏向電極等、面状の整形電極板の開孔部て電子ビームを
偏向する５のてあればよく、整形電極板の開孔部からの
電子ビームは、本具体例のように１つのＲ，ＧＢ各画素
より多くてもよいし、また蛍光面はストライプ、ドツト
状ではなく、全面蛍光面となるモノクロ蛍光面てもよい
。

また、面状の整形電極板は、例えば大面積になるに従っ
てその製作コストが増大するようになるため、それぞれ
の位置精度を確保することかてきる限りにおいて、これ
らを複数に分割してもよいことも明らかである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、上記のように、第１と第２との２つの
偏向電極を用いてその間に所定の開孔部を有する整形電
極板を配置したのて下記の効果を達成することかできる
。

（１）広角偏向時にもビーム収差、電極１組み立て精度
のばらつきに伴う誤差等か除去され、従って画像に輝線
及び暗線の発生かなくなる即ち、整形電極板は偏向収差
、電極精度、印加電圧のＭ度亨の問題に起因する電りど
−ムの形状等の不整を除去するため、゛電極精度、組ケ
精度か要求されることかなく１また、を子ビームの電圧
変調を行なっても正確なビーム形状か得られる上に電子
ビームの正確なランデインクかり■億となる。従って、
ラスターの巖ぎ目は整形電極板の開孔部を所定形状にす
ることによってラスターの重り、離間に伴って生ずる輝
線、暗線の問題がなくなる。

（２）高精細度の表示か可能となる。

電子ビームは、整形電極板の開孔部を用いて絞られ、そ
の形状か整形された後に偏向されて陽極と整形電極板と
の間の間隔を短くすることかてき、且つ電子ビームは十
分整形されているのて、電子ビームのランディング精度
は極めて高く、且つ細く絞ることかてき、従って１画素
の大きさもカラーテレビ以上の０．２ｍｍを達成するこ
とかてき、高精細度の表示か可能となる。

（３）消費電力か低く、全体的に安価に１造−ｒろこと
かてきる。

記のように、′Ｉｔ子ビームはそのランデインク精度か
高＜、Ｕつ整形電極板によって制御性Ｊ：、細く絞られ
るため、消費゛重力か高くなることり）なく、１つイン
デクス方式の欠点である表示に無関係な蛍光体塗布１程
、補正手段を付加することもなくなるため、装置全体の
コストを低く押えることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は未出願人が先に提案したモ板型陰極
線管表示！Ｉｔａｉの分解斜視図及び要部拡大断面図、
第３図及び第４図は本発明に係るモ板型陰極線管表示装
置の分解斜視図及び要部拡大断面図、第５図は従来の改
良として提案されるｆ版型陰極線管表示装置の要部拡大
断面図である。 １０−−−−一平板型陰極線管表示！Ｂｉ、１２−ｍ−
陰極、１４−一一一一電子源、１６−−−−背面板、１
ｓ−−−−一水千制御電極、２０−−−−−垂直制御電
極、２４．２４−一一一一第１と第２の垂直偏向電極、
２６−−−−−陽極か一体化した蛍光体膜、２８−一一
一正面板、３２−−−−−ビーム偏向走査手段、３４−
−−−一発光手段、３６−−−−−整形電極板、３６ａ
−−−−一関孔部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも複数の線状陰極から成る電子源と、前記電子
   源から選択的に取出された電子ビームを偏向走査するビ
   ーム偏向走査手段と、蛍光体と一体化した陽極から成る
   発光手段とを備えた平板型陰極線管表示装置において、
   前記ビーム偏向走査手段は、前記陰極と陽極との間に配
   置された第１の偏向電極と第２の偏向電極とから成り、
   前記第１の偏向電極と第２の偏向電極との間に所定形状
   の開孔部を有する整形電極板が配置されていることを特
   徴とする平板型陰極線管表示装置。