JPS60189850A - 画像表示装置 - 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 本発明は映像機器における画像表示装置に関するもので
ある。

従来例の構成とその問題点 従来、カラーテレビジョン画像表示用の表示素子として
は、ブラウン管が主として用いられているが、従来のブ
ラウン管では画面に比して奥行きが非常に長く、薄形の
テレビジョン受像機を裂れすることは不可能であった。

また、平板状の表示主７１１／旦きロυｉ主二主７−　
イニイイ生二牡若液晶表示素子等が開発されているが、
いずれも輝度、コントラスト、カラー表示の色再現性等
の性能の面で不充分であり、実用化されるに至っていな
い。そこで、電子ビームを用いてカラーテレビジョン画
像を平板状の表示装置により表示することのできる装置
を達成することを目的とし、スクリーン上の画面を垂直
方向に複数の区分に分割してそれぞれの区分毎に電子ビ
ームを垂直方向に偏向して複数のラインを表示し、さら
に、水平方向に複数の区分に分割して各区分毎にＲ，Ｇ
、Ｂ等の螢光体を順次発光させるようにし、そのＲ，Ｇ
、Ｂ等の螢光体への電子ビームの照射量をカラー映像信
号によって制御するようにして、全体としてテレビジョ
ン画像を表示するものである。従来の画像表示素子は第
１図にその具体構成を示すように、後方から前方に向か
って順に、背面電極１、電子ビーム源としての線陰極２
、垂直集束電極３，３′、垂直偏向電極４、電子ビーム
流制御電極５、水平集束電極６、水平偏向電極７、水平
集束電極ｄ、電子ビーム加速電極８およびガラス容器９
，２２が配置されて構成されておシ、上記ガラス容器内
に構成部品を収納し真空とする。電子ビーム源としての
＃ｊｌ＋を極２は水平方向に線状に分布する電子ビーム
を発生するように水平方向に張架されており、かかる線
陰極２が適宜間隔を介して垂直方向に複数本（ここでは
２イ〜２二の４本のみ示している）設けられている。こ
の実施例では１６本設けられているものとし、２イ〜２
ヨとする。これらの線陰極２はたとえば１０〜２０μｍ
φの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。そして、後述するように、上方の線
陰極２イから順に一定時間づつ電子ビームを放出するよ
うに制御される。背面電極１は、後述の一定時間電子ビ
ームを放出すべく制御される線陰極２以外の他の線陰極
２からの電子ビームの発生を抑止し、かつ、発生された
電子ビームを前方向だけに向けて押し出す作用をする。

この背面電極１はガラスバルブの後壁の内面に耐着され
た導電拐料の塗膜によって形成されていてもよい。また
、これら背面電極１と線陰極２とのかわりに、面状の電
子ビーム放出陰極を用いてもよい。垂直集束電極３は線
陰−極２イ〜２ヨのそれぞれと対向する水平方向に長い
スリット１０を有する導電板１１であり、線陰極２から
放出された電子ビームをそのスリット１０を通して取シ
出し、かつ、垂直方向に集束させる。スリット１０は途
中に適宜の間隔で桟が設けられていてもよく、あるいは
、水平方向に小さｂ間隔（はとんど接する程度の間隔）
で多数個並べて設けられた貫通穴の列で実質的にスリッ
トとして構成されていてもよい。垂直集束電極３′も同
様のものである。垂直偏向電極４は、上記スリッ）１０
のそれぞれの中間の位置に水平方向にして複数個配置さ
れておシそれぞれ、絶縁基板１２の上面と下面とに導電
体１３，１３′が設けられたもので構成されている。そ
して、相対向する導電体１３，１３′の間に垂直偏向用
電圧が印加され、電子ビームを垂直方向に偏向する。

この構成例では、一対の導電体１３，１３′によって１
本の線陰極２からの電子ビームを垂直方向に１６ライン
分の位置に偏向する。そして、１６個の垂直偏向電極４
によって１６本の線陰極２のそれぞれに対応する１５対
の導電体対が構成され、結局、スクリーン２１上に２４
０本の水平ラインを描くように電子ビームを偏向する。

次に、電子ビーム流制御電極６はそれぞれが垂直方向に
長いスリット１４を有する導電板１５で構成されており
、所定間隔を介して水平方向に複数個並設されている。

この構成例では３２０本の制御電極用導電板１６ａ〜１
６ｎが設けられている（図では１０本のみ示している）
。この電子ビーム流制御電極５は、それぞれが電子ビー
ムを水平方向に１絵素分ずつに区分して取シ出し、かつ
、その通過量をそれぞれの絵素を表示するだめの映像信
号に従って制御する。従って、電子ビーム流制御電極６
を３２０２０本設ば水平１ライン分当シ３２０絵素を表
示することができる。また、映像をカラーで表示する八
めに、各絵素はＲ，Ｇ、Ｈの３色の螢光体で表示するこ
ととし、各電子ビーム流制御電極６にはそのＲ，Ｇ、Ｈ
の各映像信号が順次ｉ＋ｎ４＋”−飴１　→４Ｑつｎす
の蕾ヱビー人凄佑１１加電極５には１ライン分の３２０
組の映像信号が同時に加えられ、１ライン分の映像が一
時に表示される。水平集束電極６は電子ビーム流制御電
極５のスリット１４と相対向する垂直方向に長い複数本
（３２０本）のスリット１６を有する導電板１７で構成
され、水平方向に区分されたそれぞれの絵素毎の電子ビ
ームをそれぞれ水平方向に集束して細かい電子ビームに
する。水平偏向電極７は上記スリット１６のそれぞれの
中間の位置に垂直方向にして複数本配置された導電板１
８で構成されておシ、それぞれの間に水平偏向用電圧が
印加されて、各絵素毎の電子ビームをそれぞれ水平方向
に偏向し、スクリーン２１上でＲ，Ｇ、Ｈの各螢光体を
順次照射して発光させるようにする。その偏向範囲は、
この実施例では各電子ビーム毎に１絵素分の幅である。

加速電極８は垂直偏向電極４と同様の位置に水平方向に
して設けられた複数本の導電線１９で構成されておシ、
電子ビームを充分なエネルギーでスクリーン２１に衝突
させるように加速する。スクリーン２１は電子ビームの
照射によって発光される螢光体２０がガラス容器９の裏
面に塗布さｈ、またメタルバック層（図示せず）が附加
されて構成されている。螢光体２゜は電子ビーム流制御
電極５の１つのスリット１４に対して、すなわち、水羊
方向に区分された各１本の電子ビームに対して、Ｒ，Ｇ
、Ｈの３色の螢光体が１対づつ設けられてお９、垂直方
向にストライプ状に塗布されている。第１図中でスクリ
ーン２１に記入した破線は複数本の線陰極２のそれぞれ
に対応して表示される垂直方向での区分を示し、２点鎖
線は複数本の電子ビーム流制御電極５のそれぞれに対応
して表示される水平方向での区分を示す。これら両者で
仕切られた１つの区画には、第２図に拡大して示すよう
に、水平方向では１絵素分のＲ，Ｇ、Ｂの螢光体２０が
あり、垂直方向では１６ライン分の幅を有している。な
お図中Ａは垂直方向の１区分であシ、Ｂは水平方向の１
区分である。１つの区画の大きさは、たとえば、水平方
向が１１Ｊｍ、垂直方向が１６關である。なお、第１図
においては、わかシ易くするために水平方向の長さが垂
直方向に対して非常に大きく引き伸ばして描かれている
点に注意されたい。まだ、この実施例では１本の電子ビ
ーム流制御電極６すなわち１本の電子ビームに対してＲ
，Ｇ、Ｈの螢光体２０が１絵素分の１対のみ設けられて
いるが、２絵素以上設けられていてももちろんよく、そ
の場合には電子ビーム流制御電極５には２つ以上の絵素
のためのＲ，Ｇ、Ｂ映像信号が頴次加えられ、それと同
期して水平偏向がなされる。以上が画像表示装置の概略
の原理である。次に上記装置の製造方法について第３図
で説明する。前記の背面電極１から水平偏向電極７寸で
は金属材からなる結合スペーサ２３によって所定の間隔
ならびに電極面内方向に位置決めされた状態で相互に固
定された後、ガラス容器内に収納されて画像表示装置は
完成される。ここで電極間の電極面内方向の位置決めは
１，２，３．−３′、４．ｃｓ、ａ、ｙの各電極および
電子ビーム源保持手段、加速電極保持手段（共に図示せ
ず）に精度良く穿孔された位置決め穴２４と位置決め穴
２４を共通に貫通する位置決めビン２６によって行なわ
れる。各電極を固定する場合、製造工程の関係から、上
記電子ビーム流制御電極から水平偏向電極凍でをいくつ
かのユニットに分け、そのユニットｆ）固定した後、ユ
ニシト同志を固定する方法が採用されている。これは電
子ビーム流制師電極ユニットおよび水平偏向電極ユニッ
トは電気的な電極を構成するため、十の電荷をかける部
分と−の電荷をかける部分とに分割しなければならない
ためである。しかしながらこれらのパターンはスリット
幅が極小であることと板厚が極薄であるため、分割した
状態での焼成固定は困難であるからである。そこで電子
ビーム流制御電極および水平偏向電極は焼成固定してユ
ニットにした後レーザ等の方法によシミ極パターンを分
割しているのが通常である。従来の電子ビーム流制御電
極ユニットは芒４図に示すように４２−６合金を使用し
た電子ビーム流制御電極２６および垂直集束電極２７０
間に同じ＜４２−６合金を使用した結合スペーサ２３を
介在させフリットにて焼成固定することによって電子ビ
ーム流制御ユニットは完成されるが、この電子ビーム流
制御電極２６および垂直集束電極２７は電圧を印加する
ため、結合スペーサ２３に絶縁フリット２８を結合スペ
ーサ２３０表裏に塗布して前記電極２６．２７との絶縁
を施こした後、電子ビーム流制御電極２ｅおよび垂直集
束電極２７との接着用に接着フリッ）・２９を塗布して
焼成することによってユニットとして完成される。しか
しながらこのような従来の方法であると、絶縁７リツト
および接着用フリット塗布時の塗布による厚みムラが生
じ、そのだめ厚み精度の不均一となって焼成しても厚み
が不均一となシ画像としては色ムラとなシ、さらには接
着フリットと金属面の接着強度が弱いことと取扱いの際
に生じる接着フリット粉の脱落があり、この脱落しだ粉
が電極表面に耐着した場合には黒点となって現われる。

さらに接着フリット焼成時には４５０℃１ｈｒＯ熱サイ
クルをかけるだめ、金属と接着フリットの熱膨張差によ
る電極のノリ或いは電極スリットの相互位置精度の誤差
が発生し画像として、色ムラ横線となるなど多くの画像
欠陥、さらには酸化防止用の勾メッキが必要であること
と熱サイクルの工数によるコストアップ等多くの欠点を
有していた。

発明の目的 本発明は上記欠点に鑑み、結谷スペーサ自体を絶縁物と
し、電極と結合スペーサとの結合をレーザ溶接によって
行ない色ムラ、横線、黒点などの画像欠陥のない、しか
も安価な画像表示装置を大量に供給しようとするもので
ある。

発明の構成 本発明の画像表示装置は電子ビーム流制御電極或いは水
平偏向電極或いは他の電極においても電極と結合スペー
サの結合を結合スペーサをガラスなどの絶縁物とし、各
ユニット毎に電極とスペーサとをレーザ等の方法にょシ
接合し、各ユニットとしノこ後複数の電極を機械的に保
持したものであり、接着強度を向上させたことと、フリ
ットを使用していないので厚み精度が均一とな９色ムラ
もなく、またフリット粉の脱落もなく黒点もなく、まだ
、熱サイクルをかけることがなくンリの発生もなくなシ
横線の欠陥もなくなり非常に美しい画像が得られるとと
もに熱サイクルをかけることもないため、さらには酸化
防止用のＡｑメッキも必要なくコストダウンが図れると
いう特有の効果を有する。

実施例の説明 以下、本発明の画像表示装置を図面を参照しながら説明
する。第５図から第９図は本発明の一実施例における画
像表示装置を示すものであり、第６図は平面図であり、
第６図はその横部分の断面図であり、第６図、第６図で
残部分３０或いは周辺部３１に孔部３２，３３を設けた
電子ビーム流制御電極３４とビームの通過する部分３５
のみを孔部とし、横部分、周辺部分を残してエツチング
等の方法によって製作されたガラス結合スペーサ３６を
基準穴（図示せず）で前記、電子ビーム流制御電極３４
を下に置きガラス結合スペーサ３６を上にして位置決め
した後、ガラス結合スペーサ３６の上からレーザ３７に
よりガラス結合スペーサ３６を通過して電子ビーム流制
御電極３４の横部分３０の場所で孔部３２以外の金属部
分３８表面を溶融させるとともにその反射熱によってガ
ラス結合スペーサ３６の接触部分３９或いは完全に接触
してない非接触部分が溶融することによって電子ビーム
流制御電極３４とガラス結合スペーサ３６が結合さ九る
。また、周辺部３１も同じように孔部３３以外の金属表
面をレーザ３７でガラス結合スペーサ３６を通過させて
溶融させるとともにガラス結合スペーサ３６をも溶融さ
せ結合させる。第鴬図で矢印はレーザの通過を示してい
る。

この結合一体となった電子ビーム流制御電極３４とガラ
ス結合スペーサ３−６を第７図および第８図に示すよう
に残部分４０或いは周辺部４１に孔部４２．４３を設け
た垂直集束電極４４を下にし、前記接合一体となった電
子ビーム流制御電極３４とガラス結合スペーサ３６を反
転させ垂直集束電極４４の上に置き基準穴で位置決めす
る。この時、電子ビーム流制御電極３４の残部分３ｏ或
いは周辺部３１の孔部３２．３３は垂直集束電極４４の
残部分４０或いは周辺部４１の孔部４２．４３の位置と
は重ならないようになシ、電子ビーム流制御電極３４の
孔部３２からレーザ３７を通過させ、さらにガラス結合
スペーサ３６を通過させて垂直集束電極４４の金属部分
４５０表面４６に当たり溶融させるとともにガラス結合
スペーサ３６をも溶融して結合させ、これで電子ビーム
流制御電極３４とガラス結合スペーサ３６、垂直集束電
極４４が結合一体となったユニットとなる。また、水平
偏向電極も電子ビーム流制御電極で説明したと同様の方
法でユニットにする。このユニットになった電子ビーム
流制御電極と水平偏向電極を前述したようにレーザによ
シスリットを分割すれば＋（プラス）の電荷をかける部
分と−（マイナス）の電荷をかける部分とに分割できる
ことになる。

さらにユニット同志の結合合体は第９図に示すようにユ
ニットＡの電極４７と電極４８およびユニットＢの電極
４９と電極６６の横部分および周辺部（図示せず）に孔
部６ｏ、ｔｓｃ；および５１゜６１′をユニットＡとユ
ニットＢのＺ方向に同一ピッチに設けた箇所でユニット
Ａの垂直集束電極４７の孔部５０およびガラス結合スペ
ーサ３６さらには電子ビーム流制御電極４８の同一ピッ
チ孔部５６を通過して水平集束電極４９の金属表面５２
を溶融させてガラス結合スペーサ５３と結合した後、さ
らには反転させてユニットＢの水平偏向電極５６どガラ
ス結合スペーサ６４および水平集束電極４９の同一ピッ
チの孔部５１，５１からレーザを通過させて電子ビーム
流制御電極の金属表面を溶融させるとともにガラス結合
スペーサ６３を溶融することによってユニッ）Ａおよび
ユニットＢは結合合体される。また、ユニットをさらに
接合する場合には同様にＺ方向に同一ピッチにあいた孔
部を利用して前記同様の方法で結合合体すれば接合でき
ることになる。

これらのレーザ溶接条件としては 電圧：３００〜３５０Ｖ 電流：１．５Ａ前後 レンズ焦点：３ＱＩＪＩＩＩ 送り：１２絹／　ｓｅｃ である。

本実施例では電子ビームの通過する部分のみを抜き穴に
したガラス結合スペーサを用いだが残部分のみの平行な
複数の板材を使用してもよい。

発明の効果 以」二、本発明の画像表示装置のように電極と電極の間
に絶縁物を介して金属と絶縁物とをレーザにより結合さ
せ電極ユニットしたりユニット同志の合体を作成するこ
とができ、そのため接着フリットを使用しないので熱サ
イクルをかけずに常温で結合することができるので熱サ
イクルによる熱膨張の差によりて生ずる電極スリットの
伸び縮みのピッチすれかなくなるとともに電極のノリも
なくなシ、精度が非常に向」二し画像として横線戎いは
色ムラとならない。また、熱サイクルをかけるに必要な
電気炉等の設備が不要である。まだ酸化防止用のＡ（Ｉ
メッキも不要である。さらには、接着フリットを使用し
ないのでフリット粉脱落による画像欠陥である黒点も解
消される。さらにはフリット塗布時の厚みムラも解消さ
れる。まだ、レーザで電極の接合と電極のスリットの分
割を一貫して行なえるので工数が大幅に削減できること
になる。このように本発明は画質が向上し、大幅なコス
トダウンができた安価な画像表示装置を大量に供給でき
、その実用的効果は大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は画像表示装置に用いられる画像表示素子の分解
斜視図、第２図はスクリーンの拡大平面図、第３図は電
極製造の分解斜視図、第４図は従来の電極製造の断面図
、第６図は本発明の一実施例における画像表示装置の平
面図、第６図は同断面図、第７図は電極と電極の接合状
態における平面図、第８図は同断面図１、第９図はユニ
ットとユニットの接合状態を示す断面図である。 ２・・・・・・陰極、２ｏ・・・・・・螢光体、９，２
２・・・・・・ガラス容器、２３・・・・・・結合スペ
ーサ、３６，５３゜５４・・・・・・ガラス結合スペー
サ、３７・・・・・・レーザ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１名第４
図 ２に 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 陰極と螢光体の間に電極を結合スペーサを介して複数個
   設け、前記、陰極、複数の電極、螢光体をガラス容器に
   て封着した画像表示装置の前記、結合スペーサをガラス
   等の絶、縁材とし、この結合スペ〜すと電極とを溶接結
   合した画像表示装置。