JPH0443537A - 平板型画像表示装置 - 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、文字、グラフィック表示を行なうのに用いら
れる平板型画像表示装置に関し、特に複数の電子ビーム
を偏向することによって複数枚の所定の画像小領域を走
査し、これらの複数の画像小領域を継ぎ合わせて１つの
画像を表示するようにした平板型画像表示装置の改良に
関するものである。

［従来の技術］ 本出願人は、先に、線状陰極から発生する複数の電子ビ
ームを偏向走査して画像を表示するようにした平板型画
像表示装置を提案しているこの画像表示装置の構成及び
動作原理を説明すると、この画像表示装置は、第１図及
び第２図に示すように、所定の間隔を取って互いに平行
に配置されてなる複数本の線状陰極１２と、背面板１４
劉に配置されて線状陰極１２に直交するように設けられ
た水平制御電極１６と、陰極１２の直前に設けられて陰
極１２とほぼ同様に水平方向に分割されている電子取出
し電極ｌ８と、陰極１２を挟むように設けられた１対の
垂直偏向電極２０と、複数の陰極１２で構成される面に
対向して配置されガラス等の絶縁基板の上に陽極２２が
メタルバックされた蛍光体膜２４を有する正面板２６を
備えている。図面では１対の垂直偏向電極２０のうち隣
接する偏向電極は一体に融合された構成となっている。

また、第１図においては説明を明確にするため、各部の
電極のみ示し、正面板、背面板を除いて外囲器、ゲッタ
等の部品は省略されている。

次に、上記構成部材及びその機能について説明すると、
陰極１２は、例えば、直径数十μｍのタングステン細線
に（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）０等の電子放射性物質を直接被
覆した直熱型、またはアルミナ等の耐熱性絶縁材料を被
覆したタングステン細線から成るヒータ線とこのヒータ
線を覆うニッケルスリーブ等に電子放射性物質を被覆し
た傍熱型のいずれかであり、直熱型陰極の場合には直接
通電し、また傍熱型陰極の場合には内蔵されたヒータ線
に通電することによって電子放射温度である６００−８
００℃に加熱されている。尚、傍熱型陰極の場合には陰
極への通電は常時行なわれているが、直熱型陰極の場合
には陰極が選択されてその長平方向に亙って等電位にす
ることが行なわれる。第１図では傍熱型陰極１２を示し
ており、符号１２ａがヒータ線であり、また符号！２ｂ
がスリーブである。

電子取出し電極１８は、電子を通過させるための複数の
透孔１８ａを有する１枚の金属板状電極または陰極１２
毎に対応して水平方向に分割された複数のストリップ状
の電極から成り、電子放射時に陰極１２に対して正の電
位を印加することによって、陰極１２から電子を集束し
て取出すのに用いられる。

垂直偏向電極２０は、陰極１２を挟むように配置され、
第１図に示すように、正面板２４のスクリーン面に対し
てほぼ平行なうンド部２０ａと陰極１２に向かって傾斜
し、または第３図に示すように、陰極１２側で間隔が小
さ（スクリーン面に向かって直線的か（第３図（Ａ）参
！＠）、スクリーン面に対して垂直な部分２ＯＡと所謂
ユニバーサルカーブと称される曲線的に開くような形状
の偏向部２ＯＡとから成る金属電極、もしくは正面板２
４にほぼ垂直方向に設けられた絶縁基板の上に金ＩＡ＠
または金属膜を形成して構成された１対の電極から成り
、電子取出し電極１８を通して取出された電子を集束す
ると共に垂直方向に偏向し正面板２４の上に設けられた
蛍光体スクリーンの所定のラスク領域を偏向走査するの
に用いられる。

面、垂直偏向電極がスクリーン面に向かって開いた構成
とするのは、陰極近傍が構造的に開いていると、陰極１
２の直前の偏向電極部分が等電位面となる上に陰極１２
に対する入り込みが容易となって偏向感度を高めると同
時に広角偏向時の収差を低減することができるためであ
る。

水平制御電極１６は、陰極１２より背面板１４寄りに、
陰極１２の張架方向に直交して配置される複数の電極か
ら成り、この水平制御電極１６は、垂直方向に本装置の
水平解像度とほぼ同等の数に分割されており、陰極１２
から取り呂されるシート状ビームまたは電子取出し電極
１８の複数の透孔１８ａによって分割され同一方向に偏
向された複数の分割ビームを水平方向に制御するのに用
いられる。この水平制御電極１６は、基本的には背面板
Ｉ４上に金属あるいは導電性物質を蒸着またはエツチン
グすることによって形成された電極片から成っている。

正面板２４は、複数の陰極１２で構成される平面に対し
てほぼ平行に対向して設けられたガラス等の透明絶縁性
材料から成り、薄膜アルミニウム等の陽極と一体化され
た蛍光体面２２は、この正面板２４の上に一面に設けら
れている次に、第１図の装置の駆動方法及び動作を説明
すると、本装置においては陰極１２、垂直偏向電極２０
の組が走査電極として用いられ、また水平制御電極１６
がデータ電極として用いられ、この走査電極、データ電
極を用いて線順次走査を行うことによって任意の画像を
表示することができる。例えば、第１図に示されるＳｌ
、Ｓ、、Ｓ、、Ｓ４の小領域を継ぎ合せてスクリーン面
に画像を表示するが、その電子ビーム走査は、先ず、Ｓ
、の領域に対応する陰極１２の電位のみを電子取出し電
極１８の電位より低くし、一方、残りのＳ雪から８４の
領域の陰極１２の電位をカットオフ電位にすることによ
って、小領域Ｓ＋の陰極１２のみから電子を引き出し、
その直後に陰極１２を挟むようにして配置されている１
対の垂直偏向電極２０の片側に漸増する調波、階段状、
或は三角波状の電圧を印加し、また、陰極１２を挟んで
対向する反対側の偏向電極２０に漸減する電圧を印加す
ることによってスクリーン上にＳＩの領域を偏向走査す
る。次にＳ、の領域に対応する陰極１２が選択され、同
様に偏向走査され、以下Ｓ、、Ｓ４の領域を順次走査し
てｌフレームが構成される。また、各領域の走査のタイ
ミングに同期して水平制御電極１６には映像信号が送ら
れる。

例えば第２図においてＳ！の領域を６画素行に対応して
６段階に偏向走査する際には、電子ビームが偏向されて
所定の各画素行を電子ビームが走査するタイミングにお
いて水平制御電極１６、陰極１２及び電子取出し電極１
８の少なくとも１つが変調されて中間調画像を表示する
。

次に、この画像表示装置の陰極系、垂直偏向電極系及び
水平制御電極系の組立方法を第４図を参照して説明する
と、背面板１４は、フリットガラスによる封着面となる
枠部１４ａとほぼ同じ高さに設けられた台部１４ｂとそ
の間に設けられた凹部１４ｃとを有し、水平制御電極１
６は、この背面板１４の枠部１４ａと台部１４ｂとの上
に導電性薄膜あるいはエツチングされた金属薄板をフリ
ットガラスによって４２０〜４６０℃の温度で焼成固着
して形成されている。また、陰極１２を張架する陰極張
架手段１３は、この背面板１４の凹部１４ｃに設けられ
、更に図示していないが、陰極位置決め手段が陰極を所
定の位置に位置決めしつつ張架している。更に、各陰極
１２に対応した電子ビーム取り出しのための透孔１８ａ
を有する取り出し電極１０と、更に既にのべたように陰
極側１２で間隔が小さくスクリーン面に向かって開くよ
うな形状の偏向部を有する垂直偏向電極２０とが、これ
らの間に挟持される適当な厚さのスペーサ（その一部が
符号１９で第１図に示されている）を介してフリットガ
ラスによって４２０〜４６０℃程度の温度で焼成固着し
て一体的に形成されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、この表示装置には次のような問題点があった。

既にのべたように、垂直偏向電極２０は、高偏向感度で
低収差の効果を得るために、スクリーン面に向かって開
いた形態のものをを用いているが、このような形態の垂
直偏向電極は、その構造上、スクリーン面と平行な方向
の長さ（以下基体厚さと称する）が１０〜３０ｍｍと大
きく、従って偏向電極２０を背面板１４に固着する際に
、また引き続いて背面板１４と正面板２６とをフリット
ガラスによって封着する際に、４２０〜４６０℃程度の
高温焼成工程または冷却工程において基体がその厚さ方
向へ大きく膨張収縮し、固着部である偏向電極基体また
は通常ガラスで構成される背面板の台部が破損し、また
その固着強度が小さい場合には、両者の間で剥離が生じ
る問題点があった。

これらの欠点をなくすために、偏向電極の基体材料、背
面板材料、また電極材料の熱膨張率を合わせたり、偏向
電極の一端を固定し、他端をばね等の半固定手段によっ
て基板に固定することが行われる。しかし、偏向量ｔｉ
２０が第１図に示されるような金属ブロックから構成さ
れていると、その熱伝導率が高いため焼成時には熱伝導
率が低（、均一な熱分布を得ることが困難であるガラス
温度に対して過熱され、また冷却時には適冷され易く、
また第３図（Ａ）及び第３図（Ｂ）に示されるようなガ
ラスブロックの上に薄膜あるいは薄板電極を貼り付けて
偏向電極を形成すると、電極を構成する導電性電極と基
体材料の輻射率の相違によって基体を均一に焼成、冷却
することが難しく、更に第３図（Ｂ）に示すように、偏
向電極２０の熱分布を均一にするために、電極内部を中
空にすると、基体が熱履歴を受けた際に永久的な塑性変
形を生じる。また、偏向電極２０の一端を固定し他端を
半固定すると、熱工程中に半固定手段に応力が作用する
ため、塑性変形が生じて陰極１２等の他の電極との位置
決め精度が悪くなる問題があった。尚、第３図（Ａ）の
偏向電極２０は、断面三角形の中実基体２１の両面に電
極薄膜２０Ａを設けて形成され、また第３図（Ｂ）の偏
向電極２０は、断面三角形の中空基体２１の下側両面に
制御電極薄膜部分２０Ｂが設けられ、また上側両面に偏
向電極薄膜部分２ＯＡが設けられて形成されている。

本発明の目的は、上記の欠点を回避し、熱履歴を受けて
も電極材料やこの電極材料が取付けられる基体の破損ま
たは電極の接合固着部の剥離等の不具合が生じることが
ないビーム偏向手段を備えた平板型画像表示装置を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記の課題を解決するために、少なくとも互
いにほぼ平行に張架された複数の線状陰極からの電子ビ
ームを時分割により順次取り出す時分割手段と、この線
状陰極から取出された電子ビームを前記陰極の張架方向
に直交する方向に偏向走査するビーム偏向手段と、蛍光
体膜と一体化した陽極から成る発光手段とを備え、ビー
ム偏向手段によって線状陰極とほぼ同数の画像小領域を
走査しこれらを継ぎ合わせて１つの画像を得るようにし
た平板型画像表示装置において、ビーム偏向手段は、背
面側からスクリーン面に向かって開いた傾斜面で分離さ
れた複数のブロックを含む電極材料から成っていること
を特徴とする平板型画像表示装置が提供される。

［作用］ このように、ビーム偏向手段が傾斜面で厚さ方向に分離
された複数のブロックから構成されていると、その分離
面において加熱冷却時の熱膨張、収縮、装置の使用温度
である常温近辺における分離面の影響をなくすことがで
きる。

〔実施例Ｊ 本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明すると、本
発明の平板型画像表示装置１０は、基本的には、第１図
及び第２図に示されるのと実質的に同じであり、即ち第
５図に示すように、少な（とも互いにほぼ平行に張架さ
れた複数の線状陰極１２からの電子ビームを電子取り出
し電極１８を用いて時分割により順次取り出す時分割手
段と、この線状陰極１２から取出された電子ビームを垂
直偏向電極２０を用いて陰極１２の張架方向に直交する
方向に偏向走査するビーム偏向手段と、蛍光体膜２４と
一体化した陽極２２から成る発光手段とを備えている。

１つの画像は、ビーム偏向手段によって線状陰極１２と
ほぼ同数の画像小領域を走査し、これらを継ぎ合わせて
得られる。

本発明の画像表示装置１０は、第５図に示すように、背
面板１４側からスクリーン面に向かって開いた傾斜面２
１を有する垂直偏向電極２０を用いるが、この垂直偏向
電極２０が傾斜面２１で分離された複数のブロックを含
むビーム偏向手段を備えている。

第６図乃至第８図は本発明に用いられるビム偏向手段の
幾つかの例を示す。

第６図のビーム偏向手段は、第２図番こ示したのと同様
に、スクリーン面とほぼ平行なうンド部と傾斜部とを有
する形態に本発明が適用された垂直偏向電極２０から成
っている。この垂直偏向電極２０は、２つの傾斜ブロッ
ク３０．３０°とこれらの傾斜ブロック３０．３０゛と
緩く嵌合するための突起部３２ａを有する１つのランド
ブロック３２とから構成されている。尚、この垂直偏向
電極２０は、例えば第４図に示された台部１４ｂのよう
な固定基台３４の上にフリットガラス封着または溶接等
の固着手段によって精密に位置決めされて固定されてお
り、固定点と反対側にはスペーサ等の高さ位置決め手段
が設けられている。一方ランドブロック３２は、図示し
ないばね等の半固定手段によって固定基台に固定されて
いる。また両傾斜ブロック３０．３０゛の間隔β、は、
第６図（Ｂ）に示すように、ランドブロック３２に設け
られた突起部３２ａの長さβ２より数ｍｍ長く設定され
ている。尚、第６図（Ｂ）において符号３６はスペーサ
、また符号３８はフリットガラス等の固着手段である。

第６図ＣＢ）から解るように、このようにして構成され
た垂直偏向電極２０は、基板の加熱及び冷却工程で変形
するが、常温時には実線で示すように、また加熱時には
破線で示すようにはそれぞれ各電極ブロック３０．３０
゛及び３２の位置及び大きさが変化する。

このように、偏向電極２０を複数の電極ブロック３０．
３０°、３２に分離して構成すると、電極ブロック３０
．３０°及び３２が加熱され破線に示したように膨張し
た場合でも、傾斜ブロック３０．３０°及びランドブロ
ック３２の間の空間！、−β、を熱膨張による偏向電極
の伸び寸法より大きく設定すれば、応力は偏向電極２０
の両端に精度よく位置決めされている固定部に作用する
ことはなく、また傾斜ブロック３０．３０°上端の層間
隔ｉ、がランドブロック３２の下面の長さと同じ寸法に
設定することによって組立後には傾斜ブロック３０．３
０′及びランドブロック３２の間の分離面はほぼなくな
る。

尚、第６図の実施例において片側の傾斜ブロック３０ま
たは３０’　とランドブロック３２との間を溶接等の固
定手段によって一体化しておいてもよい。

第７図（Ａ）（Ｂ）のビーム偏向手段は本発明を第３図
（Ａ）に示す形態で本発明が適用された垂直偏向電極２
０から成っており、偏向電極薄膜部分２ＯＡ、２０Ａ°
を載せている傾斜面４１Ａ、４１Ａ’を有する基体４０
から成っているが、この基体４０は一方の傾斜面４１Ａ
゛の中間から縦方向に分離されて２つの基体部分４０Ａ
、４０Ａ°から成っている。これらの基体部分４０Ａ、
４０Ａ°は電気的には図示しない配線により接続されて
いる。

この場合にも基体部分４０Ａ、４０Ａ゛間に隙間ｍが熱
膨張分よりも大きく設定されていて固着部３８には応力
が生じることがなく、従って破損、剥離は生ずることが
ない。

第８図は第３図（Ｂ）に示す形態のビーム偏向手段に本
発明を適用し例を示し、このビーム偏向手段４２は、電
子ビームの集束等の制御を行なうための制御電極薄膜部
分２０Ｂ、２０Ｂ°と偏向電極薄膜部分２ＯＡ、２０Ａ
゛とを上下に分離して形成し、偏向電極薄膜部分が設け
られる断面三角形の基体４０Ａに対して制御電極薄膜部
分２０Ｂ、２０Ｂ゛の基体は４０Ｂ、４０Ｂ°と示すよ
うに左右に分離され、且つこれらの基体４０Ａ、４０Ｂ
、４０Ｂ゛は可撓性絶縁接続部材４４によって緩く結合
されているこの場合にも下部左右の制御電極用基体４０
Ｂ、４０Ｂ°が背面板１４等に位置決めされて固着され
ており、可撓性絶縁接続部材４４は熱工程における基体
等の膨張を吸収でき、従って剥離、破損が生ずることが
ないように充分に緩く結合されている。

〔発明の効果１ 本発明によれば、上記のように、ビーム偏向手段が傾斜
面で厚さ方向に分離された？３１のブロックから構成さ
れているので、その分離面において加熱冷却時の熱膨張
、収縮、装置の使用温度である常温近辺における分離面
の影響をなくすことができ、従って熱履歴を受けてもビ
ーム偏向手段の電極材料やこの電極材料が取付けられる
基体の破損または電極の接合固着部の剥離等の不具合が
生じることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本出願人が先に提案した陰極線表示
装置の分解斜視図及び断面図、第３図（Ａ）（Ｂ）はそ
れぞれ従来から用いられている他の偏向電極の斜視図、
第４図は電極手段の組立工程を示す斜視図、第５図は本
発明に係る画像表示装置の要部の断面図、第６図（Ａ）
（Ｂ）はそれぞれ本発明に用いられるビーム偏向手段の
一実施例の分解斜視図及び熱伸縮状態を示す説明図、第
７図（Ａ）（Ｂ）はそれぞれ本発明に用いられるビーム
偏向手段の他の実施例の斜視図及び熱伸縮状態を示す説
明図、第８図は本発明に用いられる更に他のビーム偏向
手段の斜視図である。 １０−−−−一画像表示装置、１２−−〜−−陰極、１
４−−−−一背面板、１６−−−−−水平制御電極、１
８−−−−一電子取出し電極、２０−−−−一垂直偏向
電極、２ＯＡ、２０Ａ’　、２０Ｂ、２０°Ｂ−−−−
一電極薄膜、２１−−−−一傾斜面、２２−−−−一陽
、２４−−−−一蛍光体膜、２６−−−−−正面板、３
０．３０°、３２．４０Ａ、４０Ａ’　、４０Ｂ、４０
Ｂ’　−−−−−ブロック。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも互いにほぼ平行に張架された複数の線状陰極
   からの電子ビームを時分割により順次取り出す時分割手
   段と、前記線状陰極から取出された電子ビームを前記陰
   極の張架方向に直交する方向に偏向走査するビーム偏向
   走査手段と、蛍光体膜と一体化した陽極から成る発光手
   段とを備え、前記ビーム偏向手段によって線状陰極とほ
   ぼ同数の画像小領域を走査しこれらを継ぎ合わせて１つ
   の画像を得るようにした平板型画像表示装置において、
   前記ビーム偏向手段は、背面側からスクリーン面に向か
   って開いた傾斜面で分離された複数のブロックを含む電
   極材料から成っていることを特徴とする平板型画像表示
   装置。