JPS59134534A - 映像管 - 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、テレビジョン、ディスプレイ装置等の画像２
文字等の表示に使用される映像管に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来、平板形陰極線管として特開昭５４−１４３０６３
号公報、特開昭６６−３３７３４号等に示されたものが
提案されている。この方式は、線状熱陰極とこれを挾む
ように対向する偏向電極とで構成した電子源によって帯
状の電子ビームを得、上記偏向電極に電位差を与えて、
例えば垂直走査を行ない、その後、水平方向に偏向電極
を用いて偏向を行ない、透光性基板上に形成された複数
組の螢光体を、これらの電子ビームによって発光させ、
画像１文字等を表示するものである。次に、この平板形
陰極線管の代表的な構造につき説明する。第１図におい
て、１は背面電極であり、金属板あるいは陰極線管の外
囲器（図示せず）の内面に真空蒸着法、スパッタリング
法等の手段により、金属膜あるいは透明導電膜等の導電
膜を形成して構成され、線状熱陰極２から発生する電子
ビームを所定の方向に押出す役目をする。線状熱陰極２
は、直径が１ｏ〜数１０μｍのタングステン線に酸化物
電子放射材料が数μｍ〜数１０μｍ塗着されたものであ
り、線状熱陰極２の両端に所定の電圧を印加して、６０
０〜８００℃に加熱し、酸化物電子放射材料から一様な
電子を発生させる。

ビーム引出し電極３は線状熱陰極２からの熱電子を電極
部へ引出すだめの電極であって、貫通穴３′は線状熱陰
極２に対向して設けられている。貫通穴３′の形状２寸
法、数量等は必要とする電子ビームスポットの数、電子
ビーム電流の大小に応じて決定される。４は電子ビーム
を画面に対し垂直方向に偏向する電極であり、絶縁物か
らなる基板の裏表に、お互いに絶縁された状態で金属膜
からなる偏向電極４′が形成されている。５は制菌用電
極であり、電子ビームの流れを制御（例えば、ＯＮ。

Ｏｆｆ動作）し、螢光体の発光強度を変化させる役目を
もつ。６は電子ビームを加速する加速電極であり、８は
電子ビームを画面に対して水平方向に偏向するだめの水
平偏向電極であり、櫛形状の２分割された電極で構成さ
れる。９は電子ビームを加速する加速電極で、１０は透
光性基板（ガラス）で通常は陰極線管の外囲器であるフ
ェース部分が使用され、フェース部内面の真空側には螢
光体層、及びアルミ薄膜（メタルバック）が形成され、
メタルバンクには高電圧（５〜２０ＫＶ　）が印加され
る。図中７は電子ビームの軌跡を示すもので実際は　直
視することはでさない。以上が平板形陰極線管の基本的
な構造であり、この方式の特徴は、複数の線状熱陰極を
使用し、各ブロックごとに電子ビームを垂直方向及び水
平方向に偏向し、螢光面上で１つの画像として合成する
方式であり、高輝度、高分解能の薄形の映像装置が得ら
れるものである。

上記した平板形陰極線管における問題点は、垂直、並び
に水平方向に電子ビームを偏向させる必要があり、その
ために消費電力の増加、あるいは電子ビームの偏向に伴
なう螢光面との相対位置精度の確保、及び、電極数の増
加によるコストの問題がある。

発明の目的 本発明は以上の欠点を解消したもので、平板形陰極線管
における電極数を削減し、消費電力を減少さぜた映像管
を提供することを目的としだものである。

発明の構成 本発明による映像管は、線状熱陰極を加熱することによ
り発生しだ熱電子を、背面電極、ビーム引出し電極、ビ
ーム加速電極によって、水平方向に一様な帯状の電子ビ
ームに形成し、垂直方向の電子ビームの偏向は垂直偏向
板を用い、その後、マトリックス変調部で電子ビームの
水平方向の分割及び変調を行なうと共に、マトリックス
変調部は、背面電極を分割電極とすることにより、その
役目の一部をもだせた構成とし、その後、フェース部の
ガラス外囲器の真空内面に形成されたドツト状、あるい
はストライプ状の螢光面上に、電子ビームを刺激するこ
とによって、カラー画像を表示させる映像管である。こ
こで、マトリックス変調部は、水平方向に３ケの開孔部
を設けたストライプ状の電極をピッチを同じにして並設
した第１の電極群と、第１の電極群と同様な形状の電極
群を開孔部を合わせて、水平方向に１／３ピツチずらし
た位置に配置した第２の電極群と、第１の電極群とピッ
チを同じくして分割した背面電極を、第２の電極群とは
、水平方向ｖＣ１／３ピッチずらした位置に配置した組
合せを使用するか、もしくは、水平方向［２ケの開孔部
を設けたストライプ状の電極をピンチを同じにして並設
した第１の電極群と、第１の電極群と同一ピッチで分割
した背面電極を、第１の電極群とは水平方向に１／２ピ
ツチずらして配置した組合せにより構Ｆｙ、される。

実施例の説明 以下本発明を実施例にもとづいて詳細に説明する。第２
図は本発明による映像管の基本電極構成を示す。図中、
１２は背面電極であり、金属板。

あるいはガラス外囲器（図示せず）の真空側内面に透明
導電膜（Ｉｎ２Ｏ５、５ｎ０２膜）もしくは金属膜（Ａ
ｌ膜）を真空蒸着法、スパッタリング法等の手段により
形成して構成される。これらの背面電極１２は後述する
よＰ）に、水平方向に所定のピッチで分割されたストラ
イプ状電極として形成される。

１３は線状熱陰極で、１０〜数１０μｍの直従をもつ金
属線（タングステン）の表面に酸化物陰極（ＢＬＧＯ５
＋　ＣａＣＯ２＋　５ｒＣＯ５）が数μｍ〜数１０　μ
ｍの厚みで塗布されている。線状熱陰極１３は、その両
端に所定の電圧が印加され６０．０〜８ｏ○℃に加熱さ
れる。加熱された線状熱陰極１３からは、一様で均一な
熱電子が発生する。熱電子は、水平方向に分割された背
面電極１２と、台形状の絶縁支持台１４上に形Ｅされた
ビーム引出し電極１４１Ｌとによって与えられる電位に
よって、一方向の帯状の電子ビームに整形される。台形
状の絶縁支持台１４は、線状熱陰極１３を中心としてそ
れを挾むように対向して設置され、線状熱陰極１３側よ
り、ビーム引出し電極１４ａ、ビーム加速電極１４ｂ、
垂直偏向電極１４Ｇが順次、両面に形成された形状をし
ており、電極としては、金属膜等を真空蒸着法、スパッ
タリング法等の手段により形成する。線状熱陰極１３か
ら発生した熱電子はこれらの絶縁支持台１４２個で形成
される水平方向に細長い開孔部を、水平方向に帯状の電
子ビームとして通過し、その後、垂直偏向板１４ｃによ
って、垂直方向のフォーカス作用及び偏向が加えられ、
マトリックス変調電極の一部である第１電極部１５へ進
入する。

ここで、第２図において線状熱陰極１３を複数使用し、
それに対応して垂直偏向板１４Ｃを設置した理由として
は、大画面（例えば、１０インチ以上）になると、１本
の線状熱陰極１３と１組の偏向板とを用いた方法では、
画面の隅から隅まで電子ビームを偏向する際に、偏向電
力及びビームスポット形状の拡大等の問題が発生するだ
め、これらの防止策として、線状熱陰極１３及び偏向電
極１４Ｃを複数にして、画面上で画像を合成するように
したものであり、線状熱陰極１３等の本数は本発明の本
質ではない。また、当然ではあるが、垂直方向の電子ビ
ーム走査方式も、通常のテレビジョン方式と同様に画面
上部より、約２６０本の走査線により１フイールドの画
面が構成され、次の１フイールドにおいては、前の１フ
イ一ルド時の走査線間を走査する（インタレース動作）
ように、垂直偏向板１４０には所定の偏向電圧が印加さ
れる。

次に、水平方向に一様な電子ビームは、水平方向にビー
ムスポットとして分割されると同時に、変調を受ける。

これらの作用を行なうマトリックス変調部は、分割され
た背面電極１２と第１電極１５の相互作用に二って実施
され、これらの動作については、第４図、第５図にその
構成を、寸だ第６図、第７図にそれぞれの場合の動作方
法を述べるが、その前に平板形陰極線管を用いたテレビ
表示装置の一般的な説明を第３図を用いて説明する０ テレビ同期信号６２によってタイミングパルス発生器６
４で（は後述する回路ブロックを駆動させるタイミング
パルスが作られる。１ずその中のタイミングパルスでＲ
，Ｇ、　　Ｂｓ原色信号６１に復調された信号をＡ　／
　Ｄコンバーター６３にてディジタル信号に変換し、Ｒ
，Ｇ、Ｂそれぞれの１水平走査期間の信号を第１のライ
ンメモリー回路６６に入力する。１水平走査期間（以下
１Ｈと略す）の信号がすべて入力されると、第２のライ
ンメモリー回路６６に転送され、次の１Ｈの信号が第１
のラインメモリー６５に入力される。第２のラインメモ
リー回路６６に転送された信号は１Ｈ間記憶保持される
とともに、Ｄ　／　Ａコンバーター６７に信号を送り、
ここでもとのアナログ信号に変換する。アナログ信号に
変換された信号は平板形陰極線管の各変調電極に導かれ
、ビーム量の制■をする。ここでＤ／Ａコンバーター出
力は平板形陰極線管の変調電極と同じ数だけあり、各変
調電極には１Ｈ間、信号が連続して印加される。

しかし、いくつかの開孔を１１とめにした変調電極構成
では、ある１つの電極をみた時、１Ｈ間連続して同じ信
号を印加していたのではカラー画像表示はでさない。し
たがって、壕ず第４図に示した実施例１についての駆動
方法について説明する。

第４図は第２図に示したマトリクス変調部の変調電極の
原理構成、第６図はその駆動方法を説明する波形図であ
る。第４図に示す電極４１ａｖＣｔ／ｉ１Ｈの１／３の
期間、葦ずＲの信号を加える。そしてこの時、電極４２
ａＫは電極４２ａの開孔部をビームが通過する電圧が印
加される。（第６図４２＆の波形）そして電極４２ｂに
はその開孔部でビームが遮断される電圧（第６゛図４２
ｂ）が印加される。その結果、電極４１ａ、４２を通過
してくるビームはＨの信号で変調されたものであり、こ
のビームのスクリーン到達位置にＲの螢光体を塗布して
おけばＲの発光が得られる。また、この１Ｈの１／３期
間内には電極４２０にもＲの信号が印加され、電極４２
０にビームを通過させる電圧を印加しておけば、Ｈの信
号で変調されたビームがスクリーンに向って出てくる。

一方、電極４１ｃの開孔部はスクリーン上に塗布された
Ｇ。

Ｂの螢光体と対応するものであるから、この１Ｈの１／
３期間、ビームを遮断する電圧が印加される。（第６図
４１Ｃ）、、このようにすると、１Ｈの最初の１／３期
間ばＲの画像が得られる。次の１Ｈの１／３期間を考え
ると、その期間には、電極４１１Ｌ＋　　４１０にＧの
信号を、４１ｂ、４２＆にはビームを遮断する電圧、４
２ｂ、４２Ｃｖｃはビームを通過させる電圧を印加する
ことにより％Ｇの画像が得られる。同様に１Ｈの最後の
１／３期間は、電極４２ｂ、４１０にＢの信号、４１ａ
。

４２Ｃにはビームを遮断する電圧、４２ａ、４２ｂには
ビームを通過させる電圧を印加することによりＢの画像
が得られる。以上のようにして、１Ｈ間内で、Ｒ，Ｇ、
　　Ｂの時系列の画像が得られ、螢光体の残光特性、お
よび目の積分効果によりカラー画像が得られる。電極４
１２Ｌ、　　４１　ｂ、　　４１０のグループと電極４
１　ｄ、　４１　ｅ、　４１　ｆ（７）グループ、すな
わち３つの電極グループは以上に説明した駆動方法と同
じようにすれば良いので説明は省略する。

以上の動作は、Ｒ，Ｇ、　　Ｂ１組に対して１本の電子
ビームが水平方向に多数並んでおり、各電子ビームがＲ
→Ｇ−＞Ｂと順次偏向されるのと等価である。

次に第５図に示した第２の原理構成について第７図を用
いて説明する。各電極の開孔とスクリーン上の螢光体と
は対応しており、第５図の変調電極で、６１ａ、５１ｂ
で１ブロツクといつように、２つの電極で１ブロツクと
して考える。

い１電極５１　、ａにＲの信号が印加された時、螢光面
５４のＨの位置に対応する各電極の開孔部をビームが通
過するためには、ｆ５２ｂｌ　　６３＆の各電極にビー
ムが通過する様な電圧を印加する。この時、Ｇの螢光体
位置に対応する開孔からビームがこないようにするため
５゛３ｂにはビームを遮断する電圧が印加される。同時
に５２Ｊ６１ｂもビーム遮断電圧となっている。その結
果電極５１ａのＨに相当する開孔部のみビームが通過し
、Ｒの螢光体に入射し発光させる。次に電極５１ｋ）に
０の信号を印加し、螢光面上のＧの螢光体に対応した電
極の開孔部のみからビームを通過させようとすると、５
２ａをオフ（ビーム通過させないこと）、６２ｂをオン
（ビームを通過）、５１ｂをオフ、５３２Ｌをオフ、Ｆ
５３ｂをオンとすれば良い。次に電極５１ａにＢの信号
が印加された時、螢光体Ｂの位置に対応する電極の開孔
部のみからビームを通過させるには、５２ａ、５３ｂを
オン、６２ｂ。

５１ｂ、５３ａをオフとすればよい。

さらに電極５１ｂにＲ，ｅ、　　Ｂの信号が順次印加さ
れた時も同様に考えればよく、以上の動作を１Ｈ内で考
えればＲ−＞　Ｇ　−＞　Ｂ　−＞　Ｒ−、Ｇ　−＞　
Ｂと２トリプレツト（Ｒ，Ｇ、ＢＩ組を１トリプレツト
）ビームが水平方向に走査されたごとくになる。

以」二のように、マトリックス変調部として、第４図に
示しだように水平方向に２ケの開孔部を形成したストラ
イプ状電極を同一ピッチで分割して並置した第１の電極
群４１と、第１の電極群４１と同一形状の第２の電極群
４２を第１の電極に対し水平方向に開孔部を合わせて１
／２ピツチずらした位置に設置することによって、一様
な電子ビームに対し、水平方向に、個々に分割すると共
に個々の変調が可能になる。また、第５図に示すように
水平方向に３ケの開孔部を形成したストライプ状電極を
同一ピッチで分割して並置した第１の電極群６１と、第
１の電極群と同一形状の第２の電極群５２を第１の電極
５１に対し水平方向に開孔部を合わせて１／３ピツチず
らした位置に設置し、同じく第３の電極５３を、第２の
電極５２に水平方向に開孔部を合わせて１／３ピツチず
らした位置に設置することによっても、一様な電子ビー
ムに対し、水平方向に個々のビームスボノトトして分割
すると共に個々の変調が可能になる。

本発明は、これらのマトリックス変調方式におけるマト
リックス変調部のうち１組の電極として第２図に示すよ
うに線状熱陰極１３の後方に配置された分割された背面
電極１２を使用することにより電極枚数を減少させたも
のである。当然、背面電極１２は、マトリックス変調部
が２組の電極群で構成される場合は、水平方向に２つの
開孔部を有するストライプ状電極を同一ピッチで分割し
て並置した第１の電極群１６が垂直偏向板１４０の後方
に配置されると共に、この第１の電極１５に対して、背
面電極１２は同一スドライブ幅、同一ピッチでもって水
平方向にストライプ状電極として分割されると共に、第
１の電極群に対し、水平方向に１／２ピツチずらした位
置に設置される。

壕だ、マｌ−ＩＪックス変調部が３組の電極群をもって
構成される場合は、垂直偏向板１４Ｃの後方に配置され
る電極群は、水平方向に３ケの開孔部を有するストライ
プ状の電極が分割され同一ピッチで並置された第１の電
極群と、第１電極とは同一形状のストライプ状電極から
なる第２の電極群を第１の電極の開孔部と合わせて水平
方向に１／３ピツチずらして電子ビーム走行方向に配置
させると共に、第１並びに第２の電極群と電極ストライ
プ幅、及びピンチが同一である分割された背面電極を第
２の電極群とは水平方向に１／３ピツチずらして、配置
する。

以上のように、垂直方向は垂直偏向板によって水平に一
様な帯状の電子ビームを偏向させ、水平方向は、背面電
極と、第１の電極群、もしくは第２の電極群によって形
成されるマトリックス電極部によって、水平方向の電子
ビームの分割並びに変調を行なうものであり、個々に変
調された電子ビームは、高電圧によって加速され、フェ
ース部ガラス１８の内面に形成された螢光体１６、メタ
ルバック１６の所定の位置を刺激して発光させ、画面上
で画像を合成する。

なお、以上の説明では本発明においては、電子ビームを
得る手段として、線状熱陰極を用いだが、他の方法でも
良く、例えば、冷陰極を用いても良い。また、螢光面の
背面に形成されているメタルバック層には高電圧が印加
されることから、その電界の影響がマトリックス電極の
一部に発生しないように、メタルバック層と、マトリッ
クス電極との間に遮断電極（例えば、金属メツシュ）を
挿入しても良い。

（発明の効果 以上のように、本発明は線状熱陰極を加熱する　′こと
により発生しだ熱電子を、背面電極・　ビーム引出し電
極、ビーム加速電極によって、水平方向に一様な管状の
電子ビームに形成し、偏向は垂直偏向後、マ）　ＩＪッ
クス変調部で電子ビームの水平方向の分割及び変調を行
なうと共に、マトリックス変調部の１つの電極を背面電
極を分割電極とすることにより、その役目の一部をもた
せた構成とし、その後、フェース部のガラス外囲器の真
空内面に形成されたドツト状、あるいはストライプ状の
螢光面上に照射してカラー画像を表示させるようにした
映像管で、従来、一様な一枚の電極として使用した背面
電極を分割してマトリクス変調部の一部に使用すること
により、電極数を１枚濾らすことかでさ、しかも、背面
電極は、絶縁基板上に形成した金属膜あるいは透明導電
膜等の導電性薄膜が使用でさることから、微細々電極分
割加工が容易と橙９、コスト低下並びに面精度化が図ら
れるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の平板形陰極線管の構成を示す斜視図、第
２図は本発明による映像管の実施例を示す斜視図、第３
図は本発明の応用される平面テレ、　　ビ受像機の動作
回路系統の実施例を示す回路図、第４図および第５図は
各々本発明における映像管のマトリックス変調部の実施
例を示す断面図、第６図および第７図は各々第４図およ
び第５図の変調電極構成の動作説明波形図である。 １・・・・−・背面電極、２・・・・・・線状熱陰極、
３・・・・・・ビー人引出し電極、４・・・・・・垂直
偏向板、５・・・・・・制（財）電極、６・・・・・・
加速電極、７・・団・電子ビーム軌跡、８・・・・・・
水平偏向電極、９・・・・・・加速電極、１０・・・・
・・透光性基板、１１・・・・・・螢光体、１２・・・
・・・背面電極、１３・・・・・・線状熱陰極、１５・
・・・・・マトリックス電極部、１６・・・・・・メタ
ルバンク、１７・・・・・・螢光体、１８・・・・・・
フェースガラス。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１名第１
図 第２図 ノ２ 第６図 第７図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）水平方向に一様な帯状の電子ビームを形成する電
   子ビーム形成部と、この電子ビームの垂直方向のフォー
   カス並びに偏向を行なう垂直偏向部と、水平方向に電子
   ビームを分割し変調を行なうマトリックス変調部と、フ
   ェース部のガラス内面に形成された発光層とを有し、前
   記マトリックス変調部を構成する電極が開孔部を有する
   ストライプ状の電極を複数並列した電極群と、前記電子
   ビーム形成部の一部を構成する背面電極とから成ること
   を特徴とする映像管。
2. （２）電極群が水平方向に２つの開孔部を有するストラ
   イプ状の電極を複数個同一ピッチで互いに分離して並置
   して構成され、背面電極は、前記電極群と同一のピッチ
   で分割され、前記電極群と水平方向に１／２ピツチずら
   せて配されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の映像管。
3. （３）電極群が水平方向に３つの開孔部を有するストラ
   イプ状の電極を複数個同一ピッチで互いに分離して並置
   された第１の電極群と、第１の電極群と同一形状の電極
   群を電子ビーム走行方向に、開孔部を合わせて水平方向
   に１／３ピツチずらして配置された第２の電極群で構成
   され、背面電極は、第１またけ第２の電極群と同じピッ
   チで分割され、第２の電極群と水平方向に１／３ピツチ
   ずらして配されたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の映像管。
4. （４）電子ビーム形成部は、分割された背面電極と、線
   状熱陰極と、水平方向に開孔部をもつビーム引出し電極
   からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   映像管。