JPS61171042A - 平板形陰極線管およびその駆動方法 - 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およびその駆動
方法に関するものである。

従来の技術 最近、薄形表示装置は画像１文字等のディスプレイ分野
で盛んに利用されるようになってきた。

これら薄形表示装置として平板形陰極線管がある。

この平板形陰極線管の一種で本出願人の先行技術である
例えば、特願昭５９−４５８３０号に記載されている構
造がある。以下第４図を参照して、従来の平板形陰極線
管の構造につき説明する。

第３図において、実際は真空外囲器（ガラス容器）内に
各電極を内蔵した構造がとらｈるが、図においては内部
電極を明確にするため真空外囲器は一部を除いて省略し
ている。また、画像２文字等の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インチであるとすると、配置される水平方
向の間隔は約１０ｍｍで２０本の線状カソードが垂直方
向に約１６０ｍｍの長さで配置される。線状カソード１
Ｑをは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１ｏ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、例えば通常のテレビジョ
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
（ＮＴＳＣ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１ｏ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１ｏに対応した部分に開孔を有した面状電極を隣
接するカソード間で互いに分割し、個々の面状電極に映
像信号を印加してビーム変調を行なう第１グリ・ソド電
極（以下Ｇ１）１３、Ｇ、電極１３と同様な開孔を有し
、水平方向に分割されていない第２グリツド電極（以下
Ｇ２）・・、第３グリ・ド電極（以下’３）　　　　　
　’１５を配置する。次にＧ２電極１４．　Ｇ３電極１
５の開孔と同じか、あるいは垂直方向に比べて水平方向
に広い開孔を有する第４グリツド電極（以下Ｇ４）１６
を配置する。次に絶縁支持体１９の表面にメッキ、ある
いは真空蒸着等の手段により形成された水平フォーカス
電極１７、および水平偏向電極１８を、各電子ビーム直
進軸に対称でかつ水平方向に線状カソード間隔と同じ間
隔で配置する。そしてフェースプレート９の内面に蛍光
体７とメタルバック電極８から成る発光層が形成される
。蛍光体はカラー表示の際には水平方向に順次、赤（Ｒ
）。

緑（Ｇ）、青（Ｂ）のストライブ、もしくはドツトとし
て形成される。

次に上記カラー陰極線管の動作について第４図を用いて
説明する。線状カソード１ｏに電流を流すことによって
これを加熱し、Ｇ、電極１３および垂直走査電極１２に
は線状カソード１ｏの電位とほぼ同じ電圧を印加する。

この時Ｇ、、Ｇ２電極１３゜１４に向って線状カソード
１ｏから電子ビームが進行し、各電極に設けられた開孔
部を電子ビームが通過するように線状カソード１０の電
位よりも高い電圧（１ｏｏ〜６０ｏｖ程度）を０２電極
１４に印加する。ここで電子ビームがＧ、、Ｇ２電極の
各開孔を通過する量を制御するには、Ｇ１電極１３の電
圧を変化させることによって行なう。Ｇ２電極１４の開
孔部を通過した電子ビームはＧ、電極１６→Ｇ。

電極１６→水平フオーカス電極１７と進むが、これらの
電極には蛍光面で電子ビームが小さいスポットとなるよ
うに所定の電圧が印加される。ここで垂直方向のビーム
フォーカスはＧ４電極１６の開孔の出口で形成される静
電レンズで行なわれ、水平方向のビームフォーカスは水
平フォーカス電極１７と水平偏向電極１８０間で形成さ
れる静電レンズで行なわれる。水平フォーカス電極１７
を通過した電子ビームは水平偏向電極１８に母線１８＆
。

１８ｂを通じて水平走査周期の鋸歯状波、あるいは階段
状波の偏向電圧によって水平方向に所定の幅で偏向され
、蛍光体７を刺激して発光像を得る。

カラー画像を得るには、前記したように各電子ビームが
蛍光体７を水平走査する時、Ｎ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０１電極に印加され
る。

次に垂直走査について第６図を用いて説明する。

前記したように、線状カソード１０をとり囲む空間の電
位を線状カソード１０の電位よりも正、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
離が小さければ線状カソード１ｏからの電子ビームのＯ
Ｎ。

ＯＦＦを制御する電圧は小さくてすむ。垂直走査電極１
２には、インタレース方式を採用している場合、最初の
１フイールド目においては垂直走査電極１２ムより１水
平走査期間（１Ｈ）のみ電子ビームが発生する（以下Ｏ
Ｎ）信号が、次の１Ｈ間には垂直走査電極１２Ｇに電子
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間のみ電子ビームがＯＮになる信号が印加
され１画面下部に相当する垂直走査電極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、垂直走査電極１２Ｂより、同様に１
Ｈ間のみ電子ビームがＯＮとなる信号が印加され、最終
的に垂直走査電極１２Ｙ″１での走査によって１フレー
ムの垂直走査が完了する。

また上記平板形カラー陰極線管のように水平方向に多数
の電子ビーム発生源を有する陰極線管を用いたテレビ画
像表示のだめの０１変調電極に印加する信号処理系統に
ついて、一般によく用いられる方法を第６図、第７図を
用いて説明する。

テレビ同期信号４２をもとに、タイミングパルス発生器
４４では後述する回路ブロックを駆動させるタイピング
パルスを発生させる。まず、そのなかの１つのタイミン
グパルスで復調された映像４１をム／Ｄコンバーター４
３にてディジタル信号に変換し、１Ｈ間の信号を第１の
ラインメモリー４６に入力する。１Ｈ間の信号が全て入
力されると、その信号は第２のラインメモリー４６に同
時に転送され１次の１Ｈの記号がまた第１のライｙ、Ｉ
−ｅ１Ｊ　−４５いヵｊｈ、５．　＠２゜２□７２．Ｊ
グー４６に転送された信号は１Ｈ間記憶保持されルト共
ニ％Ｄ／ムコンバーター（６るいはパルス輻変換器）４
７に信号を送りここでもとのアナログ信号（あるいはパ
ルス幅変調信号）に変換され、これを増幅して陰極班管
の各変調電極（Ｇ１）に印加される。ここでラインメモ
リーは時間軸変換のために用いられるもので、その具体
的な説明を第７図を用いて行なう。

表示画面領域を走査するために用いられる電子ビームの
数（すなわちカソード本数）を五本とすると、ある１Ｈ
間の映像信号５１の映像信号挿入時間ＴをＴ／ムに分割
し、分割された個々の期間の映像信号の時間軸をム倍し
てＴ時間に延長し、それぞれの対応する変調電極（Ｇ１
）に印加する。

このようにして１Ｈ全体にわたっての画像が表示され、
これを垂直走査によって順次行なうことによって、全体
の画像を画面上で合成することができる。

発明が解決しようとする問題点 しかし、以上のような構成では、線状カソード背面に設
けた水平走査線に対応した垂直走査電極の本数は、通常
のテレビジョン方式であれば、約４８０本、もしくはイ
ンタレース時に垂直方向にビーム位置をずらす方式であ
れば、その捧である２４０本の電極を配置することが必
要となり、電極の製作もさることながら垂直走査電極と
駆動回路との接続、及び駆動回路数の点から出来る限り
少なくすることが望ましい。

本発明は、上記問題を解決するもので、垂直走査電極の
本数を削減することを目的とするもので本発明は、真空
外囲器内に１本、もしくは複数本の線状カソードを画面
に対し水平方向に電気的に独立させ、垂直方向に長く架
張して配置すると共に、これら線状カソードの画面とは
反対側に、線状カソードと直交して水平走査線数の１／
ｎ（ｎ〉３）の本数の垂直走査電極を配置し、線状カソ
ードと画面表示部間には、垂直走査電極と対応した位置
に電子ビームの通過孔をもつ各電極、電子ビームを垂直
方向、並びに水平方向に偏向するだめの垂直、及び水平
偏向電極、及び発光層からなる表示部をもって構成する
。

作用 上記構成において線状カソードを加熱することによって
発生する電子を、線状カソードに対応して電気的に独立
して設けられた第１グリツド電極によって、それぞれの
ビームを映像信号で変調すると共に、線状カソードの背
面に設けられた垂直走査電極には、ｎ×１Ｈ（１Ｈは１
水平走査期間）（ｎ＞３　）間のみ線状カソードから電
子が発生するような電位が、垂直走査電極の画面上部よ
り下部に向って順次印加される。ｎｘ１Ｈ間のみ発生し
た電子ビームは画像信号によって変調された後、所定の
幅で垂直偏向（ｎ段）、及び水平偏向が、各偏向電極に
よって行なわれ、これら偏向が行なわれたビームは蛍光
体からなる表示部を各ビームが受けもつブロックごとに
発光させ、画面上で合成表示する。

実施例 以下本発明の実施例について図面とともに詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例における平板形陰極線管の真
空外囲器内の電極構成図である。

第１図において、２１は真空外囲器の一部を構成する絶
縁支持体２０上に設けられた垂直走査電極、２２は線状
カソード、２３は変調用第１グリツド電極（以下”ｒ　
）、２４は電子を引出すための第２グリツド電極（Ｇ２
）、２６は電子ビームに集束効果を与えるだめの第３グ
ＩＪ　、ド電極（Ｇ３）、２６．２７は電子ビームの集
束、並びに垂直方向に偏向するだめの偏向電極（Ｄｙ１
　＋Ｄｙ２　）　＊　２９　＋３０．３１は絶縁支持体
２８上に設けられた電子ビームの水平方向の集束、並び
に水平偏向を行なうための水平偏向電極（２９・・・・
・・ＤＨ，，３０・・・・・・ＤＨ２，３１・・・・・
・Ｄ８５）、３４は真空外囲器の一部であるフェースプ
レートであり、その真空側内面には蛍光体３３、及びメ
タルバック層３２が形成される。

愕 上記構成において、以下その構造、並びに動作につき説
明する。

第１図において本発明の平板形陰極線管は実際に：、は
真空外囲器（ガラス、金属等）の内部に各電極関係を内
蔵し、これらを真空にすることによって動作を行なうこ
とができるが、ここでは内部電極を明確にするため真空
外囲器は一部を除いて省略している。、また、画像２文
字等の表示を行なう画面の水平、並びに垂直方向を明確
にするため、フェースプレート部３４に水平方向（１１
）　、垂直方向（ｖｌを図示している。

まず、タングステン線等の金属線の表面に酸化物陰極が
形成された線状カソード２２が画面に対して水平方向に
所定の間隔で、しかも垂直方向に長く、バネ等によって
架張される。線状カソード２２をはさんでフェースプレ
ート３４側とは反対側には線状カソードと近接して絶縁
支持体２ｏ上（この絶縁支持体２ｏは真空外囲器の一部
であっても良い５）にＶ方向に等ピッチで、かつ電気的
に分割されてＨ方向に細長い垂直走査電極２１が配置さ
れる。垂直走査電極２１は通常のテレビジョン画像を表
示するのであれば、水平走査線数の１　／ｎ　（ｎ）３
　）の本数設ける。垂直走査電極２１を製作する方法と
しては、ガラス基板等の表面に。

金属薄膜、あるいは透明導電膜等の導電性物質を真空蒸
着法、フォトエツチング加工法等の手段により形成すれ
ば良い。また、他の構成としては金属板をフォトエツチ
ング加工により分割し、一部絶縁物（例えばフリットガ
ラス）で固定したものを使用しても良い。次に、線状カ
ソード２２とフェースプレート３４との間には、線状カ
ソード２２側より線状カソード２２と対向した位置で、
しかも垂直走査電極２１と対向する部分に電子ビームの
通過孔をもつＧ、電極２３を、画面Ｈ方向に分割して配
置した線状カソード２２と対応して電気的に分割して配
置する。次に、Ｇ、電極２３と同様な電子ビーム通過孔
をもつしかも分割されていない面状の０２電極２４を配
置し、次に０２電極２４と同様な電子ビーム通過孔をも
つＧ３電極２６を配置し、次に、電子ビームを垂直方向
に偏向するための垂直偏向板を配置する。垂直偏向板と
しては、通常、オッシロスコープ等に使用されている静
電偏向板（２枚１組の平行平板電極）等を用いれば良い
が、ここでは、電子ビーム走行方向に位置をずらして２
枚のＤ７．ｌ　”７２電極２６．２７を用いた。次に、
これらの構成の動作につき第２図を用いて説明する。第
２図は線状カソードから発生した電子ビームが垂直偏向
される様子を示すもので第１図に示した平板形陰極線管
の一部省略した側百図である。

線状カソード２２を加熱することによって発生した熱電
子は垂直走査電極２１．線状カソード２２゜Ｇ、電極２
３．及びＧ２電極２４に印加される各電位によって、Ｇ
３電極２５側に電子ビームとして引出される。この時、
垂直走査電極２１の画面上部より、ｎｘ１Ｈ期間のみ線
状カソード２２から熱電子をＧ、電極２３側に発生させ
るための電位を各垂直走査電極２１ム、２１Ｂ、２１０
．・・・・・・に順次印加する。例えば、垂直走査電極
２１ム部の電子ビームを発生させたとして（通常、電子
ビームは直視することをできないが、ここでは電子ビー
ム３８ム〜ＳＳＣで図示している）Ｇ１電極２３にて映
像信号等によって変調された後、Ｇ２電極２４゜ｑ３電
極２５の開孔部を通過し、垂直偏向電極Ｄｖ。

２６、Ｄｖ□２７によって垂直方向に偏向される。

垂直偏向電極２６．２７は、電子ビーム走行方向に開孔
位置をずらした２枚の電極をもって構成され、それぞれ
の電極に設けられている開孔部は垂直方向に電子ビーム
に対して垂直方向に対称的になるように位置をずらして
配置する。こハら両Ｄ７１　＋　ＤＹ２電極２６．２７
には、鋸彼等の偏向波形からなる偏向電圧を印加し、例
えば、画面上方向より、１．２．３と順次偏向を行ない
、次に、垂直走査電極２１Ｂに相当する部分より電子ビ
ームを発生させ、前記した方法と同様に、垂直走査電極
２１Ｂに相当する電子ビームｓｓＢにつき、４．５．８
と順次走査を行ない、次に、垂直走査電極２１Ｇに相当
する部分の電子ビーム３８Ｇによって、７，８・・・・
・・と順次走査し、以下同様の動作を順次行い画面最下
部まで走査を行なう。次に、インタレース動作として画
面上部より点線で示すよう、、□。、７□−１，、。ゆ
□よｓｏｉ”位相を変えて前記と同様にして１’、２’
、３’・・・・・・とＩフィールド目の走査を行ない、
１フレーム走査を完了する。ここで当然、垂直走査電極
２１ムから２１Ｂに走査が移る時には、垂直走査電極２
１ムに電子ビームを発生しない電位が印加され、２１Ｂ
に電子ビームを発生させる電位が印加され、これらの繰
返しによって走査が行なわれることは言うまでもない。

また、インタレース動作を行なわない、ノンインタレー
ス動作方式であれば、１．１’、２．２’。

・・・・・・と走査を行なえば良い。また、垂直偏向電
極２８．２７は前記した構成以外に、各電子ビームをは
さんで１対の対向した偏向電極を用いても同様な結果が
得られる。

次に第１図に戻って、垂直偏向が加えられた電子ビーム
は、絶縁支持体２８上に導電性膜で形成された電子ビー
ムをはさんで対向する水平偏向電極ＤＨ４２９、ＤＨ２
３０，Ｄ１１３３１　　によって水平偏向を行なう。水
平偏向電極り、！４．ＤＨ２，ＤＩＩ、には、ＤＣ中心
電圧をそれぞれ異にして、同一の偏向波形が重畳され、
電子ビームの水平方向の集束並びに各線状力ンードのピ
ッチで決まる所定幅の水平偏向が行なわれる。ここで、
水平偏向電極を分割した理由は偏向感度の向上の点から
であり、一対の電極を用いた構成でも良い。水平偏向さ
れた電子ビームはフェースプレート３４の真空側に形成
された電子ビームによって発光する蛍光体３３およびメ
タルバック層３２からなる発光層を照射する。発光層は
、白黒表示であれば、単色に発光する蛍光体を全面一様
に形成すれば良いし、カラー表示用として用いるならば
、赤、青、緑のストライプ状、もしくはドツト状の蛍光
体を、水平方向に所定のピッチで形成すれば良い。この
時、カラー表示として用いるならば、電子ビームの水平
偏向時に、所定の蛍光体位置で、Ｇ１電極２３に所定の
変調信号を印加することによって、画面上で色再現の良
い、画像９文字等を表示することができる。

第１図においては、発光層を一部表出するように示して
いるが、本方式によれば、破線で示すように、水平偏向
、及び垂直偏向によって１本の線状カソード２２および
１本の垂直走査電極２１に書店する各ブロックごとにそ
れぞれの電子ビームがある範囲を発光させ、それらを画
面上で１つに合成するものであり、薄形で高品質の画質
を表示することができる。

また、他の実施例として、線状カソード２２の背面に設
置した垂直走査電極２１を線状カソード２２とフェース
プレート部３４間に設け、Ｇ、電極２３を線状カノード
２２の背面に配置しても良い。

ただし、この場合は、垂直走査電極のそれぞれに、前記
した実施例のＧ、電極と同様な電子ビーム通過孔を形成
しておくことが必要である。また、本発明の実施例につ
き線状カソード２２を水平方向に分割し、垂直方向に長
く架張した構成で説明を行な−たが、必らずしも線状カ
ノードである必要はなく、コイル状、もしくは各Ｇ、電
極２３のブロックごとに、水平方向に長く、垂直走査線
と対応した位置に線状カソードを配置しても良い。また
、電極間隔、電極の位置等は他の構成でも本発明は適用
される。

発明の効果 以上のように本発明は、複数の線状カソードを用いてな
る平板形陰極線管において、線状カソードをはさんで変
調用電極、及び垂直走査電極を設置し、垂直走査電極の
本数を水平走査線数の１／ｎ（３＞ｎ）とし、画面垂直
方向に７個、水平方向に線状カソードに対応した数の電
子ビームを発生させ、これらのビームを順次、垂直、並
びに水平方向に偏向して、画面上で画像１文字等を合成
するものであり、従来の平板形陰極線管と同等の性能を
維持し、かつ、垂直走査電極の本数が削減されることか
ら、配線の容易化１回路数の減少等によって消費電力の
削減が図られるものである、すなわち、本発明は上記構
成により、線状カソードの背面に設ける垂直走査電極の
本数を従来の平板形陰極線管の１／ｎ　にできることか
ら、垂直走査電極と回路との接続、及び駆動回路の削減
が可能′なり・か９・垂直方向の偏向を各１−”に　　
　　　１ついて行なって画面上で画像等の表示を各ブロ
ックごとに合成できることから平板形陰極線管として高
画質の画像等を表示することができる。また、他の効果
としては、垂直走査電極のピッチが従来より広くなるこ
とから、その部分に線状カソードを固定する支持台を設
置することも可能となり、線状カソードが機械的に振動
することによる電子ビーム量の変化も発生せず安定した
画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における平板形陰極線管の構
造図、第２図は電子ビームの走行状態を説明する電極構
成図、第３図から第７図は平板形陰極線管の従来例であ
り、第３図はその一部斜視図、第４図は水平方向断面図
、第６図は垂直走査電極動作説明図、第６図は上記平板
形陰極線管′を駆動する一般的な信号処理系統図であり
、第７図はその説明図である。 ２１・・・・・・垂直走査電極、２２・川・・線状カソ
ード、２３・・・・・・Ｇ１電極、２４・山・・Ｇ２電
極、２６・・・・・・Ｇ、電極、２６．２７・・団・垂
直偏向電極、２９，３０゜３１・・・・・・水平偏向電
極、３３・・・・・・蛍光体。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 マ 第４図 ４２ｓ−＋−−−、、；Ｌ　　　　　−＋＋　　−一−
−ｒ］

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空外囲器内に、少なくとも、電子発生源、垂直
   走査電極、変調用電極、垂直偏向電極、水平偏向電極お
   よび蛍光体からなる発光層を有し、前記電子発生源をは
   さんで変調用電極と垂直走査電極が配置されている平板
   形陰極線管。
2. （２）電子発生源は、画面水平方向に所定の間隔で垂直
   方向に細長い複数の線状カソードを配置して構成された
   特許請求の範囲第１項記載の平板形陰極線管。
3. （３）垂直走査電極は、水平走査線数の１／ｎ（３＜ｎ
   ）の本数で画面水平方向に細長く、垂直方向に所定の間
   隔で分割して配置してなる特許請求の範囲第１項記載の
   平板形陰極線管。
4. （４）電子発生源が線状カソードであり、変調用電極が
   線状カソードに対応して分割されている特許請求の範囲
   第１項記載の平板形陰極線管。
5. （５）真空外囲器内に電子発生源、水平走査線数の１／
   ｎの本数で画面水平方向に細長く垂直方向に所定の間隔
   で配された垂直走査電極、変調電極、垂直偏向電極およ
   び蛍光体を備えた平板形陰極線管の垂直走査電極と対応
   した位置から発生した電子ビームを垂直偏向電極によっ
   て、画面垂直方向にｍ段（ｍ＝ｎ、もしくはｍ＝ｎ／２
   ）偏向し、垂直走査電極にはｍ×１Ｈ（１水平期間）の
   間、電子ビームが、画面上に到達するような電位が印加
   され、これらの動作を画面上部より下部に向って各垂直
   走査電極に順次、前記した電位が印加されることを特徴
   とする平板形陰極線管の駆動方法。