JPH0363173B2 - - Google Patents

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ヨン受像機、計算機の
端末デイ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 従来、平板形陰極線管として特開昭46−2619号
公報に第１図に示すような構造が記載されてい
る。すなわち、真空外囲器１の内面に螢光面２が
形成され、それとは平行に相対向して水平方向に
細長く、しかも垂直方向に所定のピツチで分割さ
れた複数の垂直偏向電極３が配置され、螢光面２
の垂直走査延長方向に、水平方向に細長く、しか
も個々の電子ビームを作るための電子銃が配置さ
れた構造からなつている。これらの構造をもつ平
板形陰極線管の動作方法は、電子源４を加熱する
ことによつて発生する熱電子をグリツド電極５に
設けた開孔部により電子ビーム８として引出し、
次にグリツド電極６によつて個々のビームにつき
変調を行なう。変調方法としては、個々の開孔部
を電気的に分割し、それぞれの電極に個々のビー
ム変調電圧を印加することによつて行なわれる。
次に変調された個々の電子ビームはシールド電極
７の開孔部を通過した後、螢光面２と、螢光面２
と対向して設けられた垂直偏向電極３の間を、例
えば螢光面２と垂直偏向板とは同一電位（V_D）
のところは直進し、次にV_Dよりも低い電位（V_D
−V_CC）が印加された垂直偏向電極のところで
は、その電界の影響を受けて電子ビームは螢光面
２側に偏向されて螢光体を発光させる。これらの
偏向動作を垂直偏向電極の個々において順次行な
うことにより電子ビーム８の垂直走査を行なうこ
とができ、これらの動作によつて螢光面２上で通
常のテレビジヨン画像を表示することができる。

しかし、この平板形陰極線管においては、電子
ビームを発生する電子銃は、水平方向に絵素分の
個々に対応する電子ビームを発生させる必要があ
り、通常のテレビジヨン画像の１絵素は、カラー
で約0.1〜0.2mmであることから、これらのピツチ
で電子ビームを発生させ、しかも個々に変調を加
えるのは電気的及び機械的に大きな問題である。
また、これらが出きたにしても、電子銃部から螢
光体部までの電子ビーム走行区間において、電子
ビームのスポツト径、並びに、螢光面２への入射
位置精度を個々のビームにつき一定にすることは
極めて困難である。また、垂直偏向電極３は、螢
光面２と同電位から、偏向するための電位にスイ
ツチングするため、高電圧でのスイツチング動作
となり、偏向電力もかなり大きなものとなる。

以上のように、この平板形陰極線管においては
構造が簡単である利点はあるものの性能面等に多
くの問題がある。

発明の目的 本発明は、前記した平板形陰極線管のもつ問題
点を解消した新規な平板形陰極線管に関するもの
であり、電子ビームスポツト径の改善並びに均一
性の向上、偏向電力の削減、電子ビームの走行位
置精度の向上を図ると共に、電子ビームの利用効
率をあげ高輝度の画像が得られる平板形陰極線管
を得ることを目的としたものである。

発明の構成 本発明は、真空外囲器内に、少なくとも、加熱
することによつて電子を発生する１本又は複数の
線状熱陰極を画面に対して水平方向に互いに分離
し、垂直方向に細長く架張して設置し、これらか
ら発生する電子を、垂直方向に電子ビームの切換
えを行なうための垂直走査電極、各々の線状熱陰
極に対応して電気的に独立して設けられた変調用
電極、画面水平方向に電子ビームの偏向を行なう
ための水平偏向電極、及び電子ビームによつて発
光する螢光体からなる発光層をもつて構成され、
このなかで、垂直偏向電極は、各走査方式の水平
走査線数に対応して電気的に分割し、実際の走査
時には各フイールドごとに、垂直走査電極は２本
ごとに接続して走査を行なうと共に、２フイール
ド目には、これら２本の接続を１フイールド目と
は垂直方向に１ケずらして接続し、インターレー
ス動作が行なわれるようにした平板形陰極線管を
もつて構成される。

実施例の説明 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

第２図は本発明の平板形陰極線管の構造を示す
ものであり、実際は真空外囲器（ガラス製）によ
つて各々の電極を内蔵し、その内部を真空状態と
した形態がとられるが、図においては内部電極を
明確にするため真空外囲器はフエース部を除いて
省略している。また、画像、文字等を表示する画
面の水平、並びに垂直方向を明確にするため、フ
エースプレート部に水平Ｈ、垂直Ｖ方向を図示し
ている。まず、10〜100μmの直径のタングステン
線の表面に酸化物陰極が形成された線状熱陰極１
０が、１本又は水平方向に間隔をおいて、垂直方
向に適当な張力が加えられて複数本配置される。
線状熱陰極１０の本数、並びに配置される間隔は
任意であり、例えば、表示面積が約150×200mmの
10インチ型テレビジヨンに用いるならば、その間
隔は10mmピツチで水平方向に20本の線状熱陰極を
垂直方向に150mmの長さで配置する。線状熱陰極
１０をはさんでフエースプレート９と反対側には
線状熱陰極１０と近接して、しかも直交する形で
垂直走査電極１２が配置される。垂直走査電極１
２は、例えば絶縁支持体１１上に通常のテレビジ
ヨン方式として用いるならば、水平走査線数490
本に対応して画面垂直方向に電気的に分割された
電極として、導電性物質からなる金属膜、あるい
は酸化物膜を微細加工して設置する。次に、線状
熱陰極１０とフエースプレート９との間には、線
状熱陰極１０と対応した位置に電子ビームを通過
させるための開孔部（スリツト状、もしくはドツ
ト状）が設けられた面状の第１グリツド電極１３
が配置され、次に、個々の線状熱陰極１０に対応
して電気的に独立した、しかも電子ビーム通過孔
を有する変調用グリツド電極１４が配置される。
次に、第１グリツド電極１３と同様な形状の第２
グリツド電極１５が配置され、更に各電極の通過
孔を通過したビームに対し、水平方向Ｈに偏向を
加えるための水平偏向電極１６が配置される。水
平偏向電極１６は各線状熱陰極１０に対応して、
線状熱陰極１０をはさむように１組の電極板をも
つて構成され、例えば、絶縁支持体等の基台の両
表面に、導電性の金属膜、あるいは酸化物膜が形
成されたものを使用する。次に、フエースプレー
ト９の内面には螢光体、及びメタルバツク層から
なる発光層１７が設けられている。

次に、これらの構造をもつ平板形陰極線管の動
作方法につき第３図、及び第４図を用いて説明す
る。第３図は第２図に示した平板形陰極線管の水
平方向の断面構造図である。線状熱陰極１０に所
定の電圧を印加して加熱することによつて発生し
た電子は、線状熱陰極１０背面に設けた垂直走査
電極１２と第１グリツド電極１３とに印加される
電界とによつて線状熱陰極１０と対向して設けら
れた第１グリツド電極１３の電子ビーム通過孔を
通過する。図において電子ビームは実際に直視す
ることはできないが、その軌道を１８で示す。第
１グリツド電極１３の開孔部を通過した電子ビー
ムは、個々の線状熱陰極１０に対応して設けられ
た変調用グリツド電極１４によつて電子ビームの
変調（例えば、ON，OFF動作）が行なわれる。
実際には後述するようにカラー表示を行なうので
あれば、赤、緑、青の色順次信号を各映像によつ
てパルス幅変調された所定の電位を印加する。次
に、各線状熱陰極１０ごとに変調が加えられた電
子ビームは、第１グリツド電極１３と同様な形状
の第２グリツド電極１５及び水平偏向電極１６に
よつて水平方向の集束、並びに水平偏向が行なわ
れる。水平偏向電極１６には、配線１６１，１６
２を通じて鋸波、もしくは階段状の水平偏向電圧
が印加され各電子ビーム１８は水平方向に、実線
と点線で示す、水平方向の所定の幅を走査する。
この時、フエースプレート９の真空内面に形成さ
れた発光層１７のメタルバツクには、５〜25KV
の高電圧が印加され、電子ビーム１８が入射した
部分のみが発光する。この時、画面上でカラー表
示を行なうのであれば、各電子ビームが水平方向
に偏向され、各色の所定の位置において、変調用
グリツド電極１４に各色に対応した変調信号を印
加することによつてカラー表示画像を得ることが
できる。

次に、垂直走査について第４図を用いて説明す
る。垂直走査電極１２は、例えばTV画像の表示
に使用するならば、水平走査線数490本と対応し
て垂直方向に電気的に分割して配置する。これら
垂直走査電極１２は、第４図Ａに示すようにそれ
ぞれ分割された電極（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ…
…１２Ｚ）に線状熱陰極１０から発生する電子に
対し、所定の時間カツトオフ電位を与える電位が
与えられる。まず、最初の１フイールド目１Ｖ
は、画面上部より、分割された垂直走査電極の１
２Ａと１２Ｂ，１２Ｃと１２Ｄ，……１２Ｘと１
２Ｙと実線で電気的に接続された２つの垂直走査
電極の組に、順次、１水平走査区間１Ｈのみ端子
a₁，b₁，c₁，………m₁より電子ビームが発生す
る電位をもつ信号が印加される。これらの信号
は、第４図Ｂに波形a₁，b₁………m₁として示さ
れる。次の２フイールド目には、垂直走査電極の
接続を変更し、１２Ｂと１２Ｃ，１２Ｄと１２
Ｅ，………１２Ｙと１２Ｚのように、１フイール
ド目とは垂直方向に１ピツチずらして接続し、こ
れらのそれぞれに点線で示す電気配線部a₂，b₂…
……m₂に、第４図Ｂに点線で示す１フイールド
と同様な電位信号a₂，b₂，………m₂を印加し、
２フイールド走査による１フレーム動作を行な
う。この動作方式の特徴は、インターレース動作
をやりながら、しかも、１フイールドごとに全て
の垂直走査電極１２を使用して、水平走査線を組
立てている点であり、線状熱陰極１０から発生す
る電子を、それぞれのフイールドで全て利用でき
ることから、ビーム電流の利用効率が向上し、そ
の分、螢光体膜の発光輝度が向上し、明かるい画
面を得ることができる。

第４図Ａに垂直偏向電極１２Ａ，１２Ｂ，……
…１２Ｚを２ケ１組として実線および点線で接続
した図を示しているが、この接続は実線の構造と
してこのように結線することを意味するのではな
く、動作時の接続を模式的に示したものである。
これらの接続および切換えは周知のスイツチング
手段により容易に達成できる。

以上、本発明の平板形陰極線管の構造、並びに
動作方法について説明を行なつたが、真空外囲器
内に内蔵された各電極の配置は実施例で示したも
のである必要はなく、例えば、垂直走査電極１２
は線状熱陰極１０と、フエスプレート９との間
に、電子ビームの通過孔を持つて配置されても良
い。また、線状熱陰極１０と水平偏向電極１６と
は、それぞれ１対１で説明を行なつたが、線状熱
陰極１０の複数に対して水平偏向電極１６が１組
といつたものでも良く、また、陰極１０として
は、他の冷陰極等の使用も可能である。また、変
調用グリツド電極１４の代わりに線状熱陰極１０
に変調信号を印加すれば、この電極１４は省略す
ることができる。

発明の効果 以上のように本発明は画面に対し水平方向に分
割した複数の線状熱陰極を垂直に細長く架張して
配置し、その背面もしくは画面側に線状熱陰極と
は直交して垂直走査電極を配置し、線状熱陰極を
加熱することによつて発生した一様な電子を、垂
直走査電極によつて垂直方向に分割し、電子ビー
ムの変調を行なつた後、水平偏向電極によつて所
定の幅で水平方向に偏向し、フエースプレート内
面に設けられた発光層の所定の位置を発光させて
画面上で１枚の画像、文字等に合成する平板形陰
極線管で、垂直走査電極は、水平走査線数に対応
して設けると共に、これらに印加する信号は、１
水平走査期間のみ電子ビームが発生する信号であ
り、これを２ケの垂直走査電極を１組として、順
次、全ての垂直走査電極に前記した信号を印加し
１フイールド走査を完了させ、２フイールド目
は、垂直方向に１ケずらして２ケの垂直走査電極
を１組とし、それらに順次、前記した信号を印加
し、２フイールド走査を完了させ、これらの方法
によるインターレース動作による１フレーム走査
を行なうものであり、１フイールドごとの走査に
おいて、線状熱陰極から発生する電子は、全て利
用されることからビーム電流が増加し、高輝度の
表示を行なうことができるものである。また、垂
直方向の電子ビームポツト径を画面全面に均一に
することができ、水平方向の電子ビームスポツト
径も面状電極および水平偏向電極によつてフオー
カス作用が行なわれるため均一になる。また、電
子ビームの偏向も水平方向のみであるので偏向電
力を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の平板形陰極線管の構造を示す斜
視図、第２図は本発明の平板形陰極線管の構造を
示す斜視図、第３図は第２図の構成の横断面図、
第４図Ａ，Ｂは本発明の平板形陰極線管の動作を
説明するための垂直走査電極の斜視図および波形
図である。 １０……線状熱陰極、１１……絶縁支持体、１
２……垂直走査電極、１３……第１グリツド電
極、１４……変調グリツド電極、１５……第２グ
リツド電極、１６……水平偏向電極、１７……発
光層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 真空外囲器内に画面に対し、ほぼ平行で垂直
   方向に細長い１本、又は水平方向に互いに独立し
   て複数本の線状熱陰極を配置し、線状熱陰極の背
   面、もしくはフエースプレートとの間に水平走査
   と対応した数の垂直方向に電気的に分割された複
   数の垂直走査電極を配置し、線状熱陰極とフエー
   スプレートとの間には、少なくとも線状熱陰極と
   対向した位置に電子ビームの通過孔をもつ面状の
   グリツド電極、電子ビームを水平方向に偏向する
   ための水平偏向電極、及びフエースプレート内面
   に蛍光体からなる発光層が設けられ、前記垂直走
   査電極には、１フイールド目の走査において隣接
   する２ケを１組として、それらに順次、１水平走
   査期間のみ電子ビームが通過、もしくは発生させ
   るための電位信号を印加させてフイールド走査を
   行ない、２フイールド目は、垂直方向に１ケずら
   した垂直走査電極の２ケを１組として前記電位信
   号を順次、印加することによつて、インターレー
   ス動作によるフレーム走査を行なうことを特徴と
   する平板形陰極線管。