JPS6110837A - 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−にの利用分野 本発明Ｃ］１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形陰極線管に関するも
のである。

従来例の構成とその問題点 本出願人による先行技術である平板形陰極線管として第
１図に示す構造のものがある。実際は真空外囲器（ガラ
ス容器）によって各電極を内蔵した構造がとられるが、
図においては内部電極を明確にするだめ、真空外囲器は
省略しである。また画像・文字等を表示する画面の水平
、垂直方向を明確にするため、フェースプレート部に水
平方向Ｈおよび垂直方向Ｖを図示している。

まずタングステン線の表面に酸化物陰極が形成された垂
直方向に長い線状カソード１ｏが水平方向に等間隔で独
立して複数本、配置される。線状カソード１０の本数、
ならびに配置される間隔は任意であり、例えば表示画面
サイズが１０吋であるとするき、配置される水平方向の
間隔は約１ｏｍｍで２０本の線状カソードが垂直方向に
約１６（ｌ〃ｆｆ＋の長さで配置される。線状カソード
１ｏをｔｄさんでフェースプレート部９と反対側には、
線状カソード１０と近接して絶縁支持体１１上に垂直方
向に等ピッチで、かつ電気的に分割されて水平方向に細
長い垂直走査電極１２が配置される。これらの垂直走査
電極１２は、通常のテレビジョン画像を表示するのであ
れば、垂直方向に水平走査線の数（Ｎ　Ｔ　Ｓ　’Ｃ方
式では約４８０本）と同等の独立した電極として形成す
る。次に、線状カソード１０とフェースプレート９との
間には、線状カソード１０側より順次、線状カソード１
０に対応した部分に開孔か形成された面状の第１グリツ
ド電極１３か配置され、次に個々の線状カソード１ｏに
対応して電気的に互いに分離され、かつ電子ビーム通過
孔を有するビーム変調用の第２グリツド電極１４が配置
され、さらに第１グリツド電極と同様な形状を翁する第
３グリツド電極１６が配置される。

次に各電極に設けられた開孔を通過（〜でくる電子ビー
ムに対し、水平方向の偏向を加えるだめの水平偏向電極
１６が配置される。そしてフェースプレー１−９の内面
に蛍光体とメタルバック電極から成る発光層１７が配置
される。蛍光体は白黒画像表示の際は１層でよいが、カ
ラー表示の際は水平方向に順次赤Ｒ１緑Ｇ、青Ｂのスト
ライプもしくはドツトとじて形成さ肛る。

次に、上記平板陰極線管の動作について第２図を用−て
説明する。第２図は第１図に示した平板形陰極線管の水
平方向の断面構造である。線状カソード１０を加熱する
こ七によって発生した電子は、垂直走査電極１２に線状
カソード１ｏとはマ同じ電位となる電圧が、そして第１
グリツド電極１３には線状カソード１０の電位よりも高
い電圧が印加されることにより第１グリ、ド電極１３の
開孔に向って進む。第２図において電子ビーム軌道を１
８で示す。第１グリツド電極１３の開孔を通過した電子
ビームは、第２グリ・ッド電極１４によって変調される
。カラー画像表示の場合には、Ｒ→Ｇ−，１−、Ｒ−Ｇ
−Ｂ−と指定された点順次の映像信号によって変調され
る。第２グリツド電極１４を通過した電子ビームは第３
グリソト電極１５によって、蛍光体発光層１７上で小さ
なビームスポットとなるような集束作用をうける。次に
水平偏向電極１６に、配置１６２Ｌ、１６ｂを通して鋸
歯状波もしくけ階段状の水平偏向電圧が印加され、電子
ビーム１８は水平方向に所定の幅で偏向され、フェース
プレート９上の発光層１７を刺激して発光像をイ（↑る
。カラ二画像表示を行なうには、前記したように各電子
ビームが発光層１７上を水平走査する時、電子ビームが
入射している色蛍光体と対応した色の変調信号が第２グ
リツド電極１４に印加される。

次に垂直走査について第３図を用いて説明する。

線状カソード１０の背面に近接して水平方向に長に く、垂直方向には有効画面を形成すね・要な水平走査線
の数だけ、たとえばＮＴＳＣ方式の場合であれば約４８
０本に分割された垂直走査電極１２が配置さ７Ｌ、これ
らの各電極には垂直走査用信号が印加さルる。前記した
ように、線状カソード１Ｑをとり囲む空間の電位を、線
状カソード１ｏの電位よりも正の電位あるいは負の電位
となるように垂直走査電極１２の電圧を制御することに
より、線状カソード１０からの電子の発生は制御される
。

この時、線状カソード１０と垂直走査電極１２との距離
が小さければ制御電圧は小さくてよく、たとえばその距
離を０．３ｍｍ程度にすれば５ｖＰＰ程度の電圧で電子
の発生を制御することができる。該垂直走査電極１２に
は、インターレース方式を採用しているテレビ画像の場
合、最初の１フイールド目においては垂直走査電極の１
２Ａより１水平走査期間（以下１Ｈと記す。）のみビー
ムが発生する（以下ＯＮと記す。）信号が、１２０には
次の１Ｈ間のみビームがＯＮになる信号が、以下順次、
垂直走査電極１本おきに１Ｈ間のみビームがＯＮになる
信号か印加され、画面下部の１２Ｘが終了すると最初の
１フイールドの垂直走査が完了する。次の第２フイール
ド目は、１２Ｂより同様に１Ｈ間のみビームがＯＮとな
る信号が印加さノし、最終的に１２Ｙまでの走査によっ
て１フレームの垂直走査が完了する。

以上のような垂直走査および前記したビーム変調、水平
走査によりカラーの全画面を形成する平板形陰極線管に
おいて、電子ビームを変調し、映像信号等を与える電位
は低い方が回路上望寸しい。

壕だ、蛍光面上での電子ビームスボッ１−径も、特に水
平力向か、色純度に影響する点で小さい方が良い。しか
し、前記した平板形陰極線管においては、線状カソード
１０から発生した熱電子は、線状カソード１０の電位に
対し正電位の第１グリッド電極１３．及び第２グリツド
電極１４によってビームか引出されるため、変調を行な
うための電位が高くなる点と第１グリツド電極１３にビ
ーム電流が流れ込み、その電極１３に設けられた電子ビ
ーム通過孔のエッチ部に電子が衝突することによる電子
の散乱、２次電子の発生等が生じ、最終的に電子−ビー
ムのスポット径を悪化させる等の問題かある。

発明の目的 本発明（７［、平板形陰極線管において、電子ビーム変
調電圧を低下させ、更に電子ビームスポット径を改ｉｄ
、することを目的としたものである。

発明の構成 本発り」の・ＩＬ板形陰極線管は、線状カンートと、そ
の背ｉｍに設けられる水平走査線に対応して設けられた
垂直走査電極と、線状カソードを挾んで蛍光面側に設け
られた、電子ビームを変調するための各線状カソードに
対応して開孔部を有する第１変調用グリツド電極と、線
状カノードより電子ビームを引出すために正電位が印加
される第２グリツド電極とを少くとも備え、垂直走査電
極、及び第１変調用グリツド電極には線状カソードに力
える電位とほぼ、同等な電位を与え、第２グリツド電極
には、線状カソード電位に対し正電位を印加して電子ビ
ームを引出し、各変調時は、前記した垂直走査電極、及
び第１変調用グリソ！・電極に、線状カソード電位より
更に負の電位を印加して、変調を行ない、これらの動作
により低電圧、駆動を行なうものである。

実施例の説明 以下、本発明の平板形陰極線管の構造、並びに動作法に
つき実施例を用いて説明する。

第４図は本発明の平板形陰極線管の構造の一実施例を示
す真空外囲器を一部省略した斜視図であり、第６図はそ
の水平方向の断面図を示す。

第１図と同様に垂直方向に長い線状カソード４０を水平
方向に等間隔で複数本配置し、これをはさんてフェース
プレート６２とは反対側に、カソード４０と近接して絶
縁支持体４１の上に垂直方向に等ピッチて、かつ電気的
に互いに分割された水平方向に細長い垂直走査電極４２
を配置する。この垂直）１２森電極４２は通常のテレビ
画像を表示するのであノ１．ば、垂直方向に水平走査線
の数（ＮＴＳＣ方式てあ７′Ｌは約４８０本）の電極を
形成する。次に、線状力ノート４０とフェースプレート
５２の間には、１１襲状カソード４０側より順次、線状
カソード４Ｑに対応した部分に開孔を有する面状電極を
、各線状カソードに対応して互いに分離し、これらの個
々の電極に映像信号を印加してビーム変調を行なうだめ
の第１グリツドＧ１電極４３を配置し、Ｇ１電極４３と
同様な開孔を有し、水平方向に電気的に分割されていな
い第２グリツドＧ２電極４４、第３グリツドＧ３　電極
４５、及び第４グリツドＧ４　電極４６を配置し、これ
ら電極によって電子ビームの集束を補助的に行なった後
、これら電子ビームに対し、水平方向の集束、及び微小
な水平偏向を行なう電極ＦＨ４７、更にビームを水平方
向に偏向する電極ＤＨ４８を配置する。

そしてフェースプレート５２の内面には蛍光体５１とメ
タルバック電極５０からなる発光層が配置される。

次に、上記平板形陰極線管の動作について説明する。線
状カソード４ｏに電流を流すことによ−）でこれを加熱
し、Ｇ１電極４３、垂直走査電極４２にはカソード４０
の電位上はぼ同等の電圧を印加する。この時、Ｇ、、Ｇ
２電極４３．４４に向ってカソード４Ｑからビームが進
行し、各電極開孔をビームが通過するようにカソード４
０の電位よりも高い電圧（１００〜３００ｖ）を０２電
極４４に印加する。ここでビームがＧｌ　＋　　Ｇ２７
８極４３・４４の各開孔を通過する量を制御するには、
Ｇ１電極４３の電圧を変えることによって行なう。Ｇ２
電極４４の開孔を通過したビームはＧ３電極４５−Ｇ４
電極４６−　Ｆ’□電極４７と進むが、これらの電極に
は所定の電圧を印加することによって蛍光面上６１での
ビームスポットが小さくなるように集束作用をする。Ｆ
、電極４７を通過したビームはＤＩ！電極４８に水平走
査周期の鋸歯状波、あるいけ階段状波の偏向電圧が印加
されることによって、蛍光向上６１を走査する。この時
、これら水平偏向された電子ビームが所定の色の位置に
おいて、Ｇ１電極４３にそれに相当する変調信号を印加
し、これらの動作を各色ごとに順次行ない、しかも、前
記した垂直走査を順次行なうことにより画像１文字等を
表示することができる。

次に、前記した垂直走査電極４２．線状カソード４０．
変調用Ｇ１　電極４３．並びにビームを引出ずためのＧ
２　電極４４からなるビーム形成部につき、更に詳細に
説明する。１例として、垂直走査電極４２．線状カソー
ド４０．Ｇ１　電極４３及びＧ２電極４４の各電極間隔
を０．２＃ｎとした時の各電極に印加する電圧に対する
ビーム電流との関係につき、第６図、第７図を用いて説
明する。第６図１−１屯直走査電極４２をカソード電位
−１０ｖとほぼ同一とし、Ｇ２電極４４にはビームを引
出すだめのカソード４０に対してプラス電位２００Ｖを
印加した時の、Ｇ１電圧Ｅｅｔに対するＧ１電流１（，
１＋及びＧ２電極４４の開孔部を通過するビーム電流Ｉ
Ａ　の変化を示す図である。Ｅｅｌをカソード電位より
も高くすると、線状カソードから発生した電子は０１電
極４３に流入するようになり、Ｇ２電極４４に設けられ
だ開孔部を通過するビーム電流は飽和し、その分、Ｇ１
　電極４３に流れ込むビーム電流が増大する。図中、人
で示すポイントは、Ｇ１電極４３に流れ込む電流が発生
した点を示し、カソード電位に対してプラス数Ｖである
。

実際に、Ｇ１電極４３にビームが流れ込むと、Ｇ１電極
４３の開孔部での電子の散乱等が発生し、ビームスポッ
ト径状の悪化をまねく。そこて、Ｇ１電極４３にはビー
ムが流れ込まない電圧、つ捷り人魚の電圧をビームのＯ
Ｎ電圧と設定Ｌ−（はぼ、カソード電位と同じ）、これ
より、ビームか０２電極４４側へ流れないようにするた
めの電圧、図中Ｂ点、つまりカットオフ電圧を設定しく
カソード電位より、約−５Ｖ）、これらＯＮ電圧からカ
ットオフ電圧を変調電圧として、Ｇ１　電極４３に与え
ることにより、ビームの変調を行なうと吉ができる。

捷だ、第７図においては、第６図と同様に垂直走査電極
に与える電圧ＥＢとＧ１　電極４３へのビーム電流工、
１及びＧ２　電極４４の開孔部を通過するビーノ・電流
１．　　との関係を示すもので、条件とＬでは、Ｇ１　
電圧は前記したカソード電位−１０Ｖ占はぼ同一に設定
し、Ｇ２　電圧を２００ｖとプラス電位にｊ〜だ時の例
であり、ＥＢをカソード電位よりも高くすると、Ｇ１電
極４３へ工、１で示すようにビームチ１χ流が流れ込む
（図中、０点は流れ込むポイントを示す。）つ捷り、前
記したＥＧｌを変化さぜた時と同様に、０点をビーム電
流を得るＯＮ電圧と１〜、これよりＥＢをカソード電位
より更にマイナスに深くすることによって図中、Ｄ点で
示すようにビームカットオフ電位が得られる。このカッ
トオフ電圧はカソード電位よりもマイナスに２０Ｖ程度
であり、このＯＮ電圧、カットオフ電圧を垂直走査電極
の各々に印加することによって電子ビームを比較的低い
電圧でスイッチング動作を行なうことができる。

以上、本発明の平板形陰極線管の構造、並びに電子ビー
ム形成部の動作法につき実施例を用いて説明を行寿っだ
が、本発明は前記した平板形陰極線管以外の例えば、垂
直走査電極と、変調用Ｇ１電極の配置を逆にした構成、
垂直走査電極数を水平走査線数と一致させずに、それの
７本として、その後、電子ビームを垂直偏向するような
構成、もしくは、第４図に示した平板形陰極線管を全体
に９００回転し、垂直走査電極を変調電極とし、変調電
極を垂直方向の電子ビーム切換え用として用いた電極構
成にも本発明は適用できる。

まだ、実施例においては、線状カソードをはさんで配置
するそれぞれの電極は、Ｘ方向、Ｙ方向に分割された電
極で説明を行なったか、本発明の電子ビーム形成部を単
に、電子ビーム形成部として変調及びスイッチング等の
手段を付加しないようにして用いることもできる。その
時は、線状カソードをはさんで両側に設ける電極はそれ
そ０１枚の電極で、前記したビームＯＮ電圧となる条件
の各電１トを印加し、Ｇ１電極にビームが流れないよう
にしてビームを取出し、その後、変調等を行なっても良
い。また、線状カソードをはさんで、変調、もしくはス
イッチング動作を行なわせるだめのいずれか一方の電極
を配置し２、他の一方は面状の一枚の電極で、前記した
動作を行なっても良い。また、複数の線状カソードを用
いて実施例を説明１７だが、１本の場合でも同様な効果
が得られる。

発明の効果 以上のように本発明は、平板形陰極線管において、電子
源として線状カソードを用い、この線状カソードをはさ
んで、両側にＸ方向、及びＹ方向の電子ビームを変調、
もしくはス□ｒ　ｙチングするための分割された、もし
くは１枚の背面、及び第１の電極を設け、このなかでフ
ェース側に配置される電極Ｇ１には、電子ビームを通過
させるだめの開孔部を設け、更に、同様な開孔部を有す
るもう１枚の電極Ｇ２を設け、これら電極には線状カソ
ードを１．さんて両側に配置される変調、・及びスイッ
チング電極に、カソード電位とほぼ同一の電位を与え、
Ｇ２電極にはカソード電位よりもプラスの電位を与えて
、Ｇ１　電極にビーム電流が流れ適寸々い状態で、電子
ビームを各電極に設けた開孔部より引出し、この状態を
ビームのＯＮ状態とし、ビームのオフ状態は、線状カソ
ードの両側に配置した両電極それぞれにカソード電位よ
りも更にマイナス電位を与えて電子の発生を抑制するこ
とにより、変調及びスイッチング動作を行なうもので、
Ｇ、電極にビームか流れこ１ないと々から電極での電子
散乱および２次電子の影響もなく、ビームスポットがシ
ャープでかつ小さなスポット径となると共に、電極から
ガス放出も発生しにくいことから、カソードエミッショ
ンの安定化か図られる。壕だ、各変調、もしくは、スイ
ッチング電極に与えら肛る電位はカソード電位とほぼ同
一電位をビームＯＮ電圧とし、それから、数Ｖ、もしく
は数十Ｖマイナス電位を与えるだけの比較的低い電圧で
ビームのカットオフが可能であることから、ＩＣ駆動も
容易であり、かつ消費型・力の点でも有１１１である。

４、図面ノｆ７ｉｉ　ｒｉｉ−６：説明第１図〜第３　
ｆＱＪは本出願人が先行出願した平板形陰極線管の一例
て、第１図はその斜視図、第２図は水平方向断面図、第
３図は垂直走査動作説明図である。第４図は本発明の平
板形陰極線の電極構造斜親、図、第５図は第４図の水平
方向断面図、第６図、ｌｒ　ｊ：び第７図は本発明によ
る平板形陰極線管の電気的特性を示すデータ図である。

４ｏ　−線状カソード、４２・・・・垂直走査電極、４
３・・・・第１電極、４４・・・第２電極、４５・・・
・・・第３電）１取、４６・・・・第４電極、４８・・
・・水平偏向電極、５１　・蛍光体。

代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 りＩＩり 第３図 ７２Ｂ　　　　　　＝　＝　　　　　−−−一１２Ｄ−
−−−、−−一−−−−−−−−−−−−−−一−−−
−−−−−−−／２Ｘ 「曹 ／２−（−−−−一−−−−−−−−−−−−−−’　
−−−−第５図 第６図 ＥＧｔ　（の

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空外囲器内に少なくとも線状カソードと、線状
   カソードの背面に配された第１の電極と、前記線状カソ
   ードのフェース側に配され前記線状カソードからの電子
   ビームを通過させる開孔部を有する第２の電極と、第２
   の電極とフェース間に配され前記開孔部に対応して開孔
   部を有する第３の電極とを備え、第１および第２の電極
   にカソード電位とほぼ同一の電位を与え、前記第３の電
   極には電子ビームを引出し、加速するための電圧を印加
   することを特徴とする平板形陰極線管。
2. （２）第１および第２の電極のいずれか一方の電極に電
   子ビームをスイッチングするための信号を、他方の電極
   に電子ビームを変調するための信号を印加することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の平板形陰極線管。
3. （３）第３の電極に印加する電圧がカソード電位に対し
   て正電位であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の平板形陰極線管。
4. （４）線状カソードが複数本設けられ、第１の電極が前
   記線状カソードと直交する方向に細長く延びるよう複数
   に電気的に分割されており、第２の電極が前記線状カソ
   ードに対応して電気的に分割されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の平板形陰極線管。
5. （５）第１の電極及び第２の電極には、第３の電極側に
   ビームを取出す際にカソード電位とほぼ同一の電位を与
   え、スイッチング動作、変調動作時は、前記電位よりも
   、更に負の電位を印加して各動作を行なうことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の平板形陰極線管。