JPS5998444A - 平板形陰極線管 - 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１
文字等の表示装置に使用される平板形陰極線管に関する
。

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５５−３３７３４号公報等に示されたも
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１例えは垂直走査を行ない、その後、水平方向に偏
向電極にて偏向し５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１０〜数１ｏμｍのタングステン線に酸化物電子放射
材料が数μｍ〜数１ｏμｍ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、６００〜８０
０　’Ｃ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。制御電極３は線状熱陰極２において発生
した電子を引出すだめの電極であって、貫通穴３′が線
状熱陰極に対応して設けられている。貫通穴３′の形状
１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等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表面（両面）に真空蒸着法、スクリ
ーン印刷法等の手段により導電性電極４′が形成されて
いる。５は制御用電極であり、電子ビームの流れを制御
（例えば、ＯＮ。

０ＦＦ）する役目をもつ。６は電子ビームを加速する電
極、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シ、くし形で２分割された形状
をしている。９は電子ビームを加速する電極、１Ｑは透
光性基板（ガラス）で、通常は陰極線管の外囲器である
・フェースプレートが使用され、透光性基板の真空側に
は螢光体層及びアルミ薄膜からなるメタルバック層で構
成する発光部１１が形成され、メタルバック層には加速
電極９と同じく高電圧（６〜２ｏＫＶ）が印加される。

図中７は電子ビームの動跡を示すもので実際は目にする
ことはできない。以上が平板形陰極線管の基本的な構造
で、ｌ、この方式の特長は、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、簡単な構造にして高輝度、高分解能の薄型の表示
装置が得られるものでおるＯ ここで、これらの電極で構成される平板形陰極線管とし
ての問題点について第２図に示す電子ビーム形成部（３
極部）を中心に説明する。ある所定の間隙でドツト状の
開孔部をもったビーム引出し電極１４．背面電極１２に
はある一定電圧ｖ２゜ｖｌ　がそれぞれ印加され、その
電圧関係はｖｌ〈ｖ２　である。これらの電極１４．１
２の間に線状熱陰極１３が設置され、これに抵抗Ｒ１ｉ
介して直流電圧ｖｇが印加されて加熱される。ここで、
線状熱陰極１３の両端間では、ある抵抗値をもつため、
線状熱陰極１３の各点で電位が異なる０１だ、この状態
で線状熱陰極１３の電位を、背面電極１２とビーム引出
し電極１４間の電位勾配曲線より負にすると、常にビー
ムは線状熱陰極１３から出ることになり、ビーム引出し
電極１４の各開孔部を通過するビーム量、ビーム速度も
線状熱陰極１３の各点の電位に従って異なることになる
。

盆 このため５線状熱薔極１３から電子ビームを取り出す必
要のない時は、線状熱陰極１３の電位を高くして線状熱
陰極１３を加熱し、電子ビームを取　　、り出す期間、
この線状熱陰極１３を加熱する電流を遮断し、ある一定
電位となるように制御される。

これを負パルス発生器１３０からの・くルスを線状熱陰
極１３の電流流入端子側に印加し、他端にはダイオード
１３１を設けて逆方向の電流が流れないようにしている
。以上のようにして発生した電子ビームは、引出し電極
１４．加速電極１６のそれぞれのドツト状の開孔部を通
過して垂直方向（あるいは水平方向）に偏向する偏向電
極１６゜１６′の間を走行して、次の各電極（図示せず
）に流入する。ここで、電子ビームの軌跡は図中１７で
示すように、（実際には、高真空中であるだめ直視する
ことはできない。）線状熱陰極１３から発生した電子ビ
ームは、引出し電極１４．加速電極１６の、それぞれの
貫通穴を通過する際は、線状熱陰極１３部から発生した
状態を維持するが。

加速電極１５から偏向電極１６　、１６’間を走行する
際には、それぞれの電位関係で、電子ビームのスポット
が拡大する方向になる。（特に、この現象は、線状熱陰
極１３と同一方向において大きい。）そのため、偏向電
極以降の電極に電子ビームが入り込む際は、電子ビーム
が、スポットとして分解していない状態で、各貫通穴に
入り込むため、各貫通穴でのビームの拡散が発生し、そ
の結果、最終的に螢光面にてビームスポットを光として
観察シタ時に、ビームスポット径の拡大、並びに、ビー
ム形状の不均一化等の原因になり、平板形陰極線管とし
ての性能を著しく低下させることになる。

発明の目的 本発明は一前記した問題点である電子ビームスポット径
の拡大、並びにビーム形状の不均一を解消するとともに
一電極構成の簡易化を図ることを目的とする。

発明の構成 本発明は、平板形陰極線管のビーム形成部において、背
面電極、線状熱陰極と、偏向電極との間に設けられる電
子ビーム引出し電極及び加速電極に設けた電子ビーム通
過孔を、線状熱陰極と同一方向のスリット形状にし線状
熱陰極から発生した電子ビームを帯状の平行ビームとし
て走行させ、偏向電極後に線状熱陰極に対し、垂直方向
に開口を有する制御電極において、水平方向に分割され
たドツト状のビームスポットを作るようにしたものであ
る。

実施例の説明 以下本発明の実施例を詳細に説明する。

本発明の第１の実施例として、平板形陰極線管の王に電
子ビーム形成部を第３図を用いて説明する。

背面電極１８は一線状熱陰極１９を加熱することにより
発生する帯状の電子ビームをビーム引出し電極２０の方
向へ一様に走行させるだめの電位を与えるもので、金属
板、あるいは、絶縁基板上に金属薄膜（例えは、Ａ７膜
）、酸化物薄膜（例えば−Ｉｎ２０３膜、　ＳｎＯ２膜
）等を形成したものを使用し、まだ、図示していないが
、陰極線管としての外囲器（通常はガラス）の内面に、
これらを直接、形成しても良い。電子ビーム引出し電極
２０は金属板で構成され、線状熱陰極１９と対向する位
置に、線状熱陰極１９と平行にスリット状の開放部２０
０が形成されている。加速電極２１は、電子ビーム引出
し電極２ｏと同様な形状をしておシ、線状熱陰極１９か
ら発生した帯状電子ビームに対し、垂直方向の集束効果
を与える。ここ１でで、線状熱陰極１９を加熱すること
により発生する熱電子は、背面電極１８に与える電位（
ＶＢ）とビーム引出し電極２ｏに与える電位（ＶＧｘ）
　　との関係をＶＢ＜ＶＧｘ　　とすることによって、
ビーム引出し電極２ｏに設けられたスリット状開孔部２
００に垂直にしかも平行ビームとして入射し、加速電極
２１のスリット状開孔部２１０ｉ通過する。加速電極２
１のスリット状開孔部２１０を通過した一様な平行ビー
ムは、偏向電極２２．２２’によって、所定の幅で、ス
リット状開孔部に対し、垂直方向に偏向される。ここで
、偏向電極２２゜２２′としては、絶縁性基板の両面に
金属膜をお互い絶縁された状態で形成し、電子ビームを
挾んで両電極に所定の電圧を印加することによって、電
子ビームを偏向することができる。また、この偏向電極
２２．２２’の別の効果として、一様な平行ビームに対
し、スリット状開放部とは垂直方向の集束効果もある。

次に、一様な平行電子ビームは、制御電極２３によって
、所定の間隙で、ドツト状の電子ビームに制御される。

制御電極２３ば、加速電極２１のスリット状開孔部２１
ｏとは、垂直方向に伸びだ細いスリット状開孔部２３０
が設けられた金属板であり、ここまで、一様な平行電子
ビームであったのに対し、水平方向にドツト状に分割す
る役割をする。この後、ここで得られた水平方向に分割
されたドツト状の電子ビームは、第１図に示したように
、制御電極、水平偏向電極。

加速電極等を通過した後、陰極線管の前面フェースプレ
ート内面に形成された螢光体（例えば、赤。

緑、青のストライブ）の所定の部分を発光させて、カラ
ー画像１文字等の表示を行なう。ここで、図面上におい
ては、線状熱陰極１９を１本使用した状態で、説明を行
なったが、実際は、第１図に示したように、線状熱陰極
１９を複数使用して、画像が形成されても本発明は同様
な効果をもつ。

以上のように、本実施例においては線状熱陰極１９を加
熱することによって発生した電子を、背面電極１８と電
子ビーム引出し電極２ｏとの電位関係によって、一様な
平行電子ビームに形成し、ビーム引出し電極２０．加速
電極２１等の電子ビーム通過孔を、線状熱陰極１８に対
向して平行なスリット状開孔部にしておくことによって
、制御電極２３に入射する電子ビームは、制御電極２３
のスリット状開孔部２３０に対し、直角に入射するため
、第２図に示した場合のように、ビーム引出し電極及び
、加速電極の電子ビーム通過孔をドツト形状にして発生
した電子ビームの拡散が発生せず、電子ビームスポット
径の縮少、並びに、電子ビーム利用率の向上が図られる
ものである。

次に、第４図を用いて本発明の第２の実施例の電極構成
を説明する。図において、２４は背面電極、２６は線状
熱陰極でるり一ビーム引出し電極２６には、第３図の実
施例と同様に、線状熱陰極２５に対向して、平行なスリ
ット状開孔部２６０が形成されている。加速電極２８及
び、偏向電極２９は、絶縁性基板（例えば、ガラス板）
２７゜２７′の両面に、金属膜を真空蒸着法等の手段を
用いて、お互い絶縁された状態で形成されている。

線状熱陰極２６を加熱することによって発生する電子は
、背面電極２４とビーム引出し電極２６とによって関係
する電位によって、一様な平行ビームとして、ビーム引
出し電極２６に設けられたスリット状開孔部２６０を通
過する。その後、一様な電子ビームは、絶縁性基板２７
．２７’の表面に形成された、加速電極２８によって、
線状熱陰極２５とは垂直方向のみ、集束が行なわれ、そ
の後、同じく絶縁基板上に形成された対向する偏向電極
２９によって、必要な量だけ垂直方向に偏向され、制御
電極３ｏに、一様でしかも制御電極３０に対し垂直に電
子ビームは入射する。制御電極３ｏは垂直方向に細かな
スリット状開孔部３００が形成された金属板であり−こ
こまではｍ一様な平行電子ビームであったのに対し、水
平方向にドツト状のスポットに分割する役割をする。こ
れらのスリットの幅及び一ピツチは、螢光面との相対関
係で決定される。この後、ここで得られた水平方向にド
ツト状の電子ビームは、第３図の実施例と同様に、前面
フェースプレートに形成された螢光体の所定の部分を発
光さぞて、カラー画像１文字等の表示を行なう。

以上のように、第２の実施例では線状熱陰極２６から発
生した一様な平行電子ビームを、ビーム引出し電極２６
及び、絶縁基板上に設けられた加速電極２８及び偏向電
極２９によって垂直方向のみ集束を行ない、制御電極３
ｏ上に一様な平行ビームとして入射させることにより、
制御電極３０のスリット状開孔部３００に対し一水平方
向には直角に電子ビームが入射するため、制御電極３ｏ
上での電子ビームの発散が発生せず、螢光面上での電子
ビームスポットの縮少及び電子ビーム利用率の向上が図
られるものである。

次に、第６図を用いて本発明の第３の実施例の電極構成
を説明する。

３１は背面電極−３２は線状熱陰極であり、ビーム引出
し電極３４．加速電極３６．偏向電極３６は、絶縁性基
板（例えば、ガラス板）３３゜３３′の両面に、金属膜
等をお互い絶縁した状態で形成する。形成方法としては
、真空蒸着法、スクリーン印刷法等の手段を用いること
ができる。制御電極３７は、線状熱陰極３２に対し、垂
直方向に細、かなスリット状の開放部３７０を多数形成
した電極であり、そのスリットの幅及びピッチは、螢光
面との相対関係で決定される。以上のように線状熱陰極
３２を加熱することによって発生した電子は、背面電極
３１とビーム引出し電極３４との電位関係で、一様な平
行電子ビームとして、絶縁基板３３　、３３ｔにて形成
された電極間、（つまり、スリット状の開孔部）を通過
し、対−向した加速電極３６によって、一様な電子ビー
ムは線状熱陰極３１とは垂直方向に集束され、対向した
偏向電極３６によって、更に垂直方向の集束と、垂直方
向の電子ビームの偏向が行なわれ、その後、制両電極３
了に一様な平行電子ビームとして入射する。ここで、一
様な平行電子ビームは、水平方向にドツト状のスポ７）
に分割され第３図、第４図の実施例と同様に、所定の処
理を行なった後、前面フェースプレート内面に形成され
た螢光体の所定の部分を発光させて、カラー画像１文字
等の表示を行なう。

以上のように、本実施例では一様な平行電子ビームに対
し、対向する１組の絶縁基板上に形成した電極を使用す
ることにより、一様な平行ビームを制御電極３７まで導
くことができると同時に、１組の基板上に、各電極が形
成されているため、各電極間でのスリット状開放部の中
心がずれるこト％、’ｉ２＜−電子ビームのレンズ収差
が起こりにくい。１だ一１組の基板上に各電極が形成さ
れることがら−コスト低下にもつながる。

次に一本発明の第４の実施例の電極構成を第６図を用い
て説明する０ ３８は背面電極、３９は線状熱陰極であり、ビーム引出
し電極４１．４１’及び、加速電極４２゜偏向電極４３
１１−ｉ−相対向する絶縁基板（例えば、ガラス板）の
両面に、金属膜等をお互い絶縁した状態で形成する。こ
の時、ビーム引出し電極４１゜４１′は、絶縁基板４０
．４０’の背面電極側と絶縁基板の対向部の一部に形成
する。図中において一絶縁基板４０．４０’の形状を台
形としてビーム走行部は非平行にした理由は絶縁基板４
０．４０’の背面電極側部の面積を広くすることにより
ビーム引出し電極４１，４１′を形成する面積が広くな
るのでビーム引出し電極４１．４１’の製作が容易にな
り、まだビーム引出し電極４１．４１’の面積が広くな
るので線状熱陰極３９に与えられる電位も安定する。更
に、偏向電極４３と電子ビームの距離を平行平板電極の
場合より小さく出来るので一偏向電極４３の偏向電力を
少なくすることができる。線状熱陰極３９を加熱するこ
とによって発生した電子は、背面電極３８と−ビーム引
出し電極４１．４１’によって与えられる電位によって
ｍ一様な平行ビームとじ−Ｃ１相対向する絶縁基板４０
゜４０’で構成されるビーム引出し電極４１．４１’の
スリット状開孔部を通過し、相対向する加速電極４２に
よって、線状熱陰極３９に対し垂直方向のビーム集束が
与えられ、その後、相対向する偏向電極４３によって、
一様な平行電子ビームは垂直方向に所定の偏向が行なわ
れ、制御電極４４に一様な平行ビームとして入射する。

制御電極４４は。

線状熱陰極３９に対し、垂直方向に細いスリットが多数
形成されており、この電極４４を、一様な平行電子ビー
ムが通過することによって、電子ビームの水平方向が分
割され、ドツト状のスポツトが形成される。その後、こ
れらのドツト状スポットは一部３図〜第５図の実施例と
同様に、所定の処理を行なった後、前面フェースプレー
ト内面に形成された螢光体の所定の部分を発光させて、
カラー画像１文字等の表示を行なう。

以上のように、本実施例は線状熱陰極３９から発生した
一様な平行ビームに対し、１組の絶縁基鈑４ｏ、４ｏ’
上に形成したビーム引出し電極４１゜４１′、加速電極
４２．偏向電極４３によって形成されるスリット状開孔
部を一様な平行電子ビームとして通過させ、制御電極４
４に設けられた垂直方向の細かなスリットによって、水
平方向に分割されたドツト状のスポットを形成すること
によって、制御電極４４上ではスリット状の開孔部に対
し、水平方向に直角に電子ビームが入射し、そこ　　５
での電子ビームの発散が発生せず、その結果、螢光面上
での電子ビームスポットの縮少、及びビーム利用率の向
上が図られるものである。寸だ、各電極４１，４２．４
３を形成した、絶縁基板４゜の形状を、背面電極３８側
に対向する部分の厚みをし１とし、制御電極側に対向す
る部分の厚みをし２　とすると、Ｊ　）　ｔ、２　　の
関係にすることによって、ビーム引出し電極４１を、背
面電極３８に対向する部分まで容易に延長することがで
き、確実にビーム引出し電極４１の電位を電子ビームに
与えることができる。また、第５図で説明した。

絶縁基板全平板にする方法と比較して、偏向感度も向上
させることができる。また、引出し電極。

加速電極、偏向電極の各電極が、各絶縁基板上に一体化
して形成されているだめ、相互の位置合わせ精度の問題
もなく一軸ズレ等によるレンズ収差の発生もない。

発明の効果 以上のように本発明は、背面電極、線状熱陰極。

ビーム引出し電極、偏向電極、制御電極の各電極で構成
される平板形陰極線管の雷５極構成において、線状熱陰
極から発生した一様な電子ビームを線状熱陰極と平行に
形成した、スリット状の開孔部によって、電子ビームを
通過させ、垂直方向の集束を行なった後、制御電極には
、少なくとも、水平方向には分散の女い直角方向に入射
させ、制御電極にて一所定のドツト状のスポットを得る
ようにしたものであり、電子ビームが通過するスリット
状開孔部を、各金属板、あるいは、偏向電極と一体化す
ることｋより、精度の向上、あるいはコスト低下を図っ
たものであり、その結果、電子ビームのスポット径の改
善、並びにビーム利用率の向上が図られるものである。

なお、本発明においては、背面電極、線状熱陰極、ビー
ム引出し電極、ビーム加速電極、偏向電極、制御電極の
各電極を使用して説明を行なったが、ビーム加速電極の
効果を、偏向電極で行なっても同効果があるため、ビー
ム加速電極を挿入することは必ずしも必要では々い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の平板形陰極線管の電極構成を示す斜視図
、第２図は従来の平板形陰極線管の電子ビーム形成部の
動作説明図、第３図は本発明による平板形陰極線管の第
１の実施例における電子ビーム形成部の斜視図−第４図
は本発明による平板形陰極線管の第２の実施例における
電子ビーム形成部の斜視図、第５図は本発明による平板
形陰極線管の第３の実施例における電子ビーム形成部の
斜視図、第６図は本発明による平板形陰極線管の第４の
実施例における電子ビーム形成部の斜視図である。 １８．２４，３１．３８・・・・・・背面電極、１９゜
２２５．３２．３９・・・・・・線状熱陰極、２０，２
６゜３４．４１，４１’・・・・・・ビーム引出し電極
、２８゜３５．４２・・・・・・ビーム加速電極、２２
’、２９゜３６．４３・・・・・・偏向電極、３０，３
了、４４・・・・・・制御電極。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 第３図 第４図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）線状熱陰極と、上記線状熱陰極の背面に設置され
   た背面電極と、前記線状熱陰極に平行なスリット状の開
   孔部を有し、前記線状熱陰極に対し背面電極とは反対側
   に配された電子ビーム引出し電極と、電子ビーム引出し
   電極を通過した電子ビームを偏向させる偏向電極と、線
   状熱陰極に対し垂直方向に開孔を有する制御電極とを具
   備したことを特徴とする平板形陰極線管。
2. （２）電子ビーム引出し電極が線状熱陰極に平行なスリ
   ット状の開孔部を有し、かつ背面電極に略平行に配され
   た金属板よ構成る特許請求の範囲第１項記載の平板形陰
   極線管。
3. （３）　　ビーム引出し電極と偏向電極間にビーム加速
   電極が配された特許請求の範囲第１項記載の平板形陰極
   線管。
4. （４）　　ビーム引出し電極、ビーム加速電極および偏
   向電極が互いに対向して配された絶縁基板上に互いに絶
   縁された状態で順次形成された導電性膜で構成された特
   許請求の範囲第３項記載の平板形陰極線管
5. （５）絶縁基板の線状熱陰極側の厚みが制御電極側の厚
   みより大きく、絶縁基板の線状熱陰極側の面にビーム引
   出し電極が延長して形成されている特許請求の範囲第４
   項記載の平板形陰極線管。