JPH07169418A - 平板型画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高精細化に伴い、電子ビームが意図した色以
外の蛍光体にも当り、色再現性が低下するという問題点
と、ピッチずれ補正に伴い、新たな色ずれ、輝度むらが
発生するという問題点を解決する。 【構成】 二枚以上の板状集束電極５，６の間に電子ビ
ーム集束効果の微弱な板状電極１２が設置され、或はそ
の板状電極１２にはその近傍で電子ビームが発散するよ
う電圧が印加された構成を備え、また、三枚以上の板状
の集束電極５，６，１２の少なくとも一枚の電子ビーム
通過孔の開孔径が、水平垂直方向共に他の集束電極５，
６との間隔よりも大きいという構成を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカラーテレビジョン受像
機、計算機の端末ディスプレイ等に用いられる平板型画
像表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】 近年、平板型画像表示装
置が盛んに開発されており、液晶ディスプレイ（ＬＣ
Ｄ）、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（Ｅ
Ｌ）、発光ダイオードディスプレイ（ＬＥＤ）等が市場
に登場しているが、輝度、解像度、フルカラー化の点
で、カラーブラウン管に劣っている。そこでブラウン管
並みの高品質の画像が得られる電子ビームを用いて、カ
ラーテレビジョン画像を平板状の装置で表示することを
目的として、スクリーン上の画面をマトリクス状の区分
に隙間なく分割し、各々の区分毎に電子ビームを偏向・
走査して蛍光体を発光させ、全体としてカラーテレビジ
ョン画像を構成する平板型画像表示装置があり、画質、
フルカラー化の点で充分ブラウン管に匹敵するところま
で開発が進んでいる。

【０００３】以下図面を参照しながら、上記した従来の
平板型画像表示装置の一例について説明する。

【０００４】従来の平板型の画像表示装置として例えば
特開平１−１７３５５３号公報等が知られている。図４
は従来の平板型画像表示装置の基本構造を示す分解斜視
図であり、電子ビームが偏向されていない状態を示して
いる。図４において、５１は背面電極、５２は電子ビー
ム源としての線状熱陰極、５３は電子ビーム引き出し電
極、５４は信号電極、５５は第一集束電極、５６は第二
集束電極、５７は水平偏向電極、５８は垂直偏向電極で
あり、これらの構成部品を真空容器（図示せず）内に納
めてある。

【０００５】線状熱陰極５２は、図示するように一定間
隔で複数本平行に設けられている。これらの線状熱陰極
５２は例えばタングステン線の表面に酸化物陰極材料が
塗着されて構成されている。

【０００６】背面電極５１は板状の導電材からなり、線
状熱陰極５２に対し平行に設けられている。

【０００７】引き出し電極５３は線状熱陰極５２をはさ
んで背面電極５１と対向し、電子ビームの貫通孔が線状
熱陰極５２に対応する場所にあけられている板状電極で
ある。

【０００８】信号電極５４は、引き出し電極５３におけ
る貫通孔の各々に相対向する位置に所定間隔を介して複
数個設置された垂直方向に細長い導電板の列からなり、
各導電板においては、引き出し電極５３の貫通孔に相対
向する位置に、同様の貫通孔を有している。

【０００９】第一集束電極５５は、信号電極５４の貫通
孔と各々に対向する位置に貫通孔を有する導電板からな
る。

【００１０】第二集束電極５６は、第一集束電極５５の
貫通孔に相対向する位置にスリット孔を有している導電
板である。

【００１１】水平偏向電極５７は、同一平面上に互いに
空間を介して噛み合った２枚の櫛歯状の導電体から構成
されており２枚の櫛歯状導電体の間に作られた空間は、
第二集束電極５６のスリット孔と相対向している。

【００１２】垂直偏向電極５８も、２枚の櫛歯状の導電
板を同一平面上で空間を介して噛み合わせた構成からな
る。

【００１３】引き出し電極５３から垂直偏向電極５８の
各電極間の間隔は等しく揃えられている。

【００１４】スクリーン５９は、電子ビームの照射によ
って発光する蛍光体（図示せず）をガラス容器６１の内
面に塗布し、その上にメタルバック層（図示せず）が付
加されて構成される。

【００１５】以上のように構成された平板型画像表示装
置について、以下その動作について説明する。

【００１６】まず、線状熱陰極５２を加熱した状態で背
面電極５１、引き出し電極５３に適切な電圧を印加し線
状熱陰極の電圧を個別に制御することにより、上方から
順にシート状の電子ビーム６２を発生させることができ
る。ただし図では簡単のためシート状ではなく、スクリ
ーン５９に到達する一束分の成分のみ示している。上記
のシート状の電子ビーム６２は、次に引き出し電極５３
の貫通孔によって分割され、信号電極５４の貫通孔に到
達するが、この際に、信号電極５４の電圧を経時的に制
御することにより、絵素を表示するための映像信号に応
じて電子ビーム通過量を調節する。

【００１７】信号電極５４を通過した電子ビーム６２は
次に第一集束電極５５、第二集束電極５６に到達し、貫
通孔、スリット孔を通過することによって集束、整形さ
れたのち、水平偏向電極５７の導電体間および垂直偏向
電極５８の導電体間に与えられる電位差（偏向電圧）に
よって水平および垂直に静電偏向される。さらにスクリ
ーン５９のメタルバック層には例えば１０ｋＶの高電圧
が印加されており、電子ビームは加速されてメタルバッ
クに衝突し蛍光体を発光させる。

【００１８】また、このような平板型の画像表示装置に
ついて、従来技術の問題点であった、スクリーン上に照
射される電子ビームの水平方向のピッチと蛍光体ストラ
イプピッチのずれを解消する目的の画像表示装置が特開
平２−１２９８３８号公報にて開示されている。この画
像表示装置は、水平集束電極（第二集束電極）５６と水
平偏向電極５７との間の電位差で、ピッチずれ量を制御
する方法が実施例に挙がっている。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、スクリーンの蛍光体ストライプピッチを
高精細化した場合、電子ビームが意図した色以外の蛍光
体にも当り、平板型画像表示装置の色再現性が著しく低
下するという第１の問題点と、特開平２−１２９８３８
号公報にて開示されている方法で集束電極と水平偏向電
極との間の電位差を変化させて各板状電極の孔精度や平
板型画像表示装置組立時の精度のばらつき或は画像表示
時における熱膨張差等で発生するピッチずれを補正する
場合、ピッチずれ補正とともにビームスポット径の変化
が生じ、新たな色ずれ、輝度むらが発生するという第２
の問題点を有していた。

【００２０】本発明は上記問題点に鑑み、蛍光体ストラ
イプピッチの高精細化にも対応したビームスポット径を
得て、また、電子ビームのスクリーン上でのランディン
グピッチを補正してもビームスポット径の変化が極めて
少なく且つ変化が容易に補正でき、良好な画質を得るこ
とができる平板型画像表示装置を提供することを目的と
する。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の平板型画像表示装置は、電子ビーム制御電
極群が少なくとも二枚以上の集束電極を含んで構成さ
れ、前記二枚以上の集束電極に挟まれるように電子ビー
ム集束効果の微弱な電極が設置され、あるいはその電極
にはその近傍で電子ビームが発散するように電圧が印加
されているという構成を備え、第２の問題点を解決する
ために、三枚以上の板状の集束電極の少なくとも一枚の
電子ビーム通過孔の開口径が、水平方向、垂直方向共
に、前記集束電極と前記電極との間隔よりも大きいとい
う構成を備えたものである。

【００２２】

【作用】本発明は上記した構成によって、電子レンズの
倍率を容易に下げることができ、ビームスポット径の縮
小が可能となり、また、ピッチずれを補正しても水平及
び垂直方向のスポット径が実質上一定となり、新たな色
ずれ、輝度むらが発生しないということとなる。

【００２３】

【実施例】

（実施例１）以下本発明の第１の実施例の平板型画像表
示装置について、図面を参照しながら説明する。

【００２４】図１は本発明の実施例における平板型画像
表示装置の基本構造を示す斜視図であり、電子ビームが
偏向されていない状態を示している。

【００２５】図１において、１は背面電極、２は電子ビ
ーム源としての線状熱陰極、３は電子ビーム引き出し電
極、４は信号電極、５は第一集束電極、６は第二集束電
極、７は水平偏向電極、８は垂直偏向電極であり、これ
らの構成部品を真空容器１１（一部図示）内に納めてあ
る。

【００２６】各構成部品の位置関係などは従来例に準ず
るため、ここでは省略する。従来例と異なる点を以下に
示す。

【００２７】５は第一集束電極、６は第二集束電極との
間にシールド電極１２が挿入されており、第一集束電極
５とシールド電極１２、及びシールド電極１２と第二集
束電極６との間隔はそれぞれ、従来の第一集束電極と第
二集束電極との間隔程度開いている。

【００２８】以上のように構成された画像表示装置につ
いて、以下図１及び図２を用いてその動作を説明する。

【００２９】電子ビームが第一集束電極５に到達するま
での過程は従来例とほぼ同じであるため、その動作は省
略する。

【００３０】第一集束電極５の貫通孔を通過した電子ビ
ームはシールド電極１２を経て第二集束電極６に到達す
る。従ってその間、電子ビームは従来の２倍以上の距離
を通過することとなる。その後は電子ビームは従来例と
同様の過程で、スクリーン９に到達する。

【００３１】ここで電子レンズのレンズ倍率は一般に物
面（電子ビーム引き出し電極）とレンズ主面との距離が
長いほど小さくなる。本実施例中の第一集束電極と第二
集束電極との間隔はその距離の一部に相当する。

【００３２】ここでシールド電極１２の近傍で静電力に
よる電子レンズが殆ど効かないか、微弱であるように第
一集束電極５から第二集束電極６までの３枚の電極に印
加する電圧を調節すると、第一集束電極５と第二集束電
極６との間隔が、従来の２倍以上に広がったこととほぼ
同等となる。従って、レンズ倍率は従来よりも小さな値
となり、結果としてスクリーン上のビームスポット径を
従来よりも縮小することが可能となるものである。

【００３３】さて本実施例中の電子レンズ系は複数のレ
ンズの複合レンズであり、その組み合わせによって複合
レンズの位置や強さを変えることができる。

【００３４】（実施例２）以下、それに関連して第２の
実施例について図面を参照しながら説明する。

【００３５】図２（ａ）は図１の板状電極群とスクリー
ンとを取りだしたものの一部についての水平方向の断面
図である。

【００３６】図２（ａ）において、シールド電極１２の
近傍で静電力による電子レンズが発散レンズとなるよう
に第一集束電極５から第二集束電極６までの３枚の電極
に印加する電圧を調節した場合における、電子ビームの
軌道を概念的に実直線群で示している。図中の点線は、
シールド電極１２の近傍及び水平偏向電極７の近傍での
電子レンズの形状を示すために等電位線を一部サンプル
的に示しているものである。

【００３７】図２（ｂ）は、従来の平板型画像表示装置
での（ａ）と同様の断面図を比較のために示したもので
ある。

【００３８】平板型画像表示装置では、スクリーン上の
ビームスポットの大きさは電子ビーム引き出し電極での
ビーム径をレンズ倍率倍したものと概ね考えることが出
来る。

【００３９】図２（ａ）において、シールド電極１２の
近傍で電子レンズが発散レンズとなっているため複合レ
ンズとしての集束レンズ倍率は、図２（ｂ）と比較して
小さくなり、ビームスポット径の縮小が可能となる。

【００４０】（実施例３）以下本発明の第３の実施例に
ついて再び図１と新たに図３とを参照しながら説明す
る。

【００４１】図１において、シールド電極１２の電子ビ
ーム通過孔の開孔径は、水平垂直共に電極間隔よりも大
きくなっている。他の構成は第一の実施例と同様であ
る。

【００４２】以上のように構成された画像表示装置につ
いて、以下その動作を説明する。電子ビームがスクリー
ン９に到達するまでの過程は、第１の実施例と同じであ
るため、その動作は省略する。

【００４３】ここでスクリーン９上に照射される電子ビ
ームの水平方向のピッチと蛍光体ストライプピッチのず
れを解消するため、従来と同様に第二集束電極６と水平
偏向電極７との間の電位差でピッチずれ量を制御する。
この場合、従来は第二集束電極６の電位の変化が第一集
束電極５での電子レンズに影響しスクリーン上でのスポ
ット径が変化していた。しかし本実施例の構成ではシー
ルド電極１２の電子ビーム通過孔の開孔径が、水平垂直
共に電極間隔よりも大きくなっているため、第二集束電
極６の電位の変化によっても前段階の電極（従来は第一
集束電極、本実施例ではシールド電極）での電子レンズ
の変化は極めて少なく、さらにもう一段階前の電極（本
実施例では第一集束電極）での電子レンズへの影響も、
従来の２倍以上距離を隔てているためにほとんど無い。
シールド電極１２の電子ビーム通過孔の開孔径と、電極
間隔との関係については本発明者らが実験的に導きだし
たものである。

【００４４】図３は第二集束電極６の電位の変化に対す
るスクリーン上のビームスポットの垂直及び水平径の変
化を示した特性図である。破線は従来の構成での特性、
実線は本実施例の構成での特性である。従来の構成と比
較して垂直径の大きな変化や水平径の急激な変化が大幅
に少なくなっている。

【００４５】なお、実施例において、図面におけるＸ軸
とＹ軸とを入れ換えれば垂直偏向電極は水平偏向電極と
なるわけで、実施例中の「垂直」、「水平」という表現
は、特に本発明を制限するものではない。

【００４６】

【発明の効果】以上のように本発明は、電子ビーム制御
電極群が少なくとも二枚以上の板状の集束電極を含んで
構成され、前記二枚以上の板状の集束電極に挟まれるよ
うに電子ビーム集束効果の微弱な板状電極が設置され、
あるいはその板状電極にはその近傍で電子ビームが発散
するように電圧が印加されているという構成を備え、第
２の問題点を解決するために、三枚以上の板状の集束電
極の少なくとも一枚の電子ビーム通過孔の開口径が、水
平方向、垂直方向共に、前記板状の集束電極と前記板状
電極との間隔よりも大きいという構成を備えたことによ
り、電子レンズ系のレンズ倍率を小さくすることがで
き、ビームスポット径の縮小が可能となる。更に板状電
極のシールド効果により、ランディングピッチ補正時の
ビームスポット径の変化を極小にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１乃至第３の実施例における画像表
示装置の基本構造を示す分解斜視図

【図２】（ａ）本発明の第２の実施例における画像表示
装置の基本構造を示す断面図 （ｂ）従来の画像表示装置の基本構造を示す断面図

【図３】本発明の第３の実施例におけるビームスポット
径変化を示す特性図

【図４】従来の画像表示装置の分解斜視図

【符号の説明】

５ 第一集束電極 ６ 第二集束電極 ７ 水平偏向電極 １２ シールド電極

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空容器内に、電子源と、その電子源か
   らビームを取り出し制御する複数の電極よりなる電子ビ
   ーム制御電極群と、前記電子ビーム源より発せられ前記
   電子ビーム制御電極群により制御された電子ビームの射
   突により発光するスクリーンとを備えた平板型画像表示
   装置であって、前記電子ビーム制御電極群が少なくとも
   二枚以上の集束電極を含んで構成され、前記の集束電極
   に挟まれるように電子ビームの集束効果の微弱な電極が
   設置されていることを特徴とする平板型画像表示装置。
2. 【請求項２】 真空容器内に、電子源と、その電子源か
   らビームを取り出し制御する複数の電極よりなる電子ビ
   ーム制御電極群と、前記電子ビーム源より発せられ前記
   電子ビーム制御電極群により制御された電子ビームの射
   突により発光するスクリーンとを備えた平板型画像表示
   装置であって、前記電子ビーム制御電極群が少なくとも
   二枚以上の集束電極を含んで構成され、前記の集束電極
   に挟まれるように電極が設置され、前記電極にはその近
   傍で電子ビームが発散するように電圧が印加されている
   ことを特徴とする平板型画像表示装置。
3. 【請求項３】真空容器内に、電子源と、その電子源から
   ビームを取り出し制御する複数の電極よりなる電子ビー
   ム制御電極群と、前記電子ビーム源より発せられ前記電
   子ビーム制御電極群により制御された電子ビームの射突
   により発光するスクリーンとを備えた平板型画像表示装
   置であって、前記電子ビーム制御電極群が少なくとも三
   枚以上の集束電極を含んで構成され、前記の集束電極に
   挟まれるように電極が設置され、また前記集束電極の少
   なくとも一枚の電子ビーム通過孔の開口径が、水平方
   向、垂直方向共に、前記集束電極と前記電極との間隔よ
   りも大きいことを特徴とする平板型画像表示装置。