JPS5887741A - 表示管 - 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】 本発明は表示管に関し、特にカソード発光に基づく代表
的には０．７５〜１　ｍ２の如き大きいスクリーン面積
の平坦パネル形表示管に関する。

普通の構成の大スクリーン面積表示管における問題は奥
行、重責および消費電力が大きいことである。これらの
問題を解決するための一つの提案がＴ、Ｌ、０ｒｅｄｅ
ｌｌｅ著の論文″Ｌａｒｇｅ−ｓｃｒｅｅｎ　ｆｌａｔ
−ｐａｎｅｌ　　ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ　　″　、　　
Ｒ，Ｃ，Ａ、　　Ｅｎｇｉｎｅｅｒ　　、　　２６−７
゜Ｊｕｌｙ／Ａｕｇｕｓｔ　］　９８１　、第７５〜８
］頁および英国特許第２００５’０７０Ａ号に開示され
ている。

重量を低減するためＣｒｅｄｅｌｌｅは表示管容器の内
部を、垂直支持壁部を使用することにより多数の単位構
体に分割し、垂直支持壁部がフェースプレートまたは前
壁部の内部と接触し、かつフエープレート・ガラスに対
する支持部を構成するようにしている。従ってフェース
プレートの厚さを代表的には６Ｈにすることができ、こ
れに約１２１３１の厚さを廟する６２．５　ｃｒｎキノ
スコープ・フエーフレートの如き普通の陰極線管フェー
スプレートに比べかなり薄い。電力消費についてはＣｒ
ｅｄｅｌｌｅ　（１）　最終目標に４分の１のスクリー
ン面積を有する普通の表示管の消費電力の４倍に制限す
ることであった。

上記単位構体の形態の表示管でに各単位構体は、矩形平
坦パネル容器の後壁部に平行な通路に沿って垂直方向に
おいて上方へ指向させる８つの大班流、低電圧電子ビー
ムを発生する手段を有している。空間電荷効果に起因す
る電子ビームのブローイング・アップ（ｂｌｏｗｉｎｇ
　ｕｐ　）の可能性があること、および電子ビームをス
クリーンに向ってＡｉＪ方へ偏向する必要があることの
ため、後壁部の近くに後壁部から離間して梯子形ビーム
案内部を設け、かつ垂直方向に離間した細長い電極を後
壁部上に設け、その際梯子形ビーム案内部において各空
Ｆ９ｉに１個の電極を配置するようにする。梯子形ビー
ム案内部は、垂直方向における一つまたは二つの画素に
対応する間隔で電子ビームを再集束し７て電子ビームの
ブローイング・アップを防止し、かつ水平方向の細長い
電極と共に、フレーム方向における垂直路から電子ビー
ムを偏向させるよう作動する。梯子形ビーム案内部に対
して平行に、はぼ平坦な開口付集束および加速グリッド
を配設して、偏向された電子ビームをスクリーンの前方
に配置したシャドーマスクに向けて集束および加速する
ようにする。単位構体の横方向境界を規定する支持壁部
上には収斂ライン走査電極を設けて電子ビームをシャド
ーマスク上へ収斂させる一方、電子ビームのライン走査
を行わせる。

この表示管の欠点は、ビーム電流を増幅する手段を備え
ていないから大電流、低電圧電子ビームを発生させる必
要があることである。従って、電子ビームの位置のずれ
全防止する手段を講する必要があり、上記梯子形ビーム
案内部を設ける必要がある。梯子形電子ビーム案内部は
機械的に脆弱な精密に製造されたメツシュ状構体を備え
、このメツシュ状構体は電子ビームの集束を維持する几
めに要求される厳しい許容誤差の几め製造価格が高くな
る。

本発明の目的は、垂直方向における一つまたば２つの画
素毎に電子ビームを再集束し、かつフレーム方向におけ
る電子ビームを偏向するのに必要な１１ＩＬ極の数を低
減せしめるための構造全簡単化できる表示管を提供する
にある。

本発明に、真！２谷器管備え、該真空容器がほぼ平坦で
平行に離間した前壁部お工び後壁部および複数の支持手
段を有し、核支持手段にＪ：ｖ真空容器の内Ｓを前壁部
および後壁部の間において真中容器のほぼ高さ全体にわ
たＶ延在する複数の単位構体に分割し、更に、前壁部の
内部上にカソード発光スクリーンを備える表示管におい
て、各単位構体が後壁部にほぼ平行な第１通路に沿って
電子ビームを発生および指向させるよう配設した電子ビ
ーム発生手段と、電子ビーム全第１通路から、スクリー
ンに同って延在する複数の第２通路の一つに向けて偏向
する第１偏同手段と、第２通路に回って延在するチャン
ネルプレート形電子増倍器ど、電子ビームを第１および
／または第２通路？横切る方向において走査させる第２
偏向手段とを備えたことを特徴とする。

各単位構体に電子増倍器を設けることにより、低電圧、
小電流電子ビームを用いてフレーム走査を行わせること
が可能になる。これに、電子ビーム電流を空間電荷によ
る電子ビームのブローイング・アップを防止するのに充
分な小電流に維持できること全意味する。また第１偏向
手段により低電圧を使用することができる。然る後電子
ビームを電子増倍器において増倍して大電流電子ビーム
を発生させ、この電子ビームを、単位構体の余裕を規定
する支持手段上の電極を介して供給した電圧によりスク
リーンに向けて加速する。

ライン走査を行わせる第２偏向手段は電子増倍器および
スクリーンの間に配置することができ、本発明の第１実
施例においてに第２偏向手段がスクリーンにほぼ垂直に
延在する平行電極対を備え、本発明の第２実施例におい
ては第２偏向手段がスクリーンに向って発散する電極対
を備える。第２実施例によれば第１実施例に比べ第２偏
向電圧を低くすることができる。

第２偏向手段は第２偏向電圧の前位に自装置して、電子
増倍器に入射する電子ビームの了ドレツンング？ライン
およびフレーム方向において行うようにすることができ
る。かかる場合、電子増倍器ば単位構体の幅全体を占め
るチャンネル・マド１ノツクスを備え、単位構体の横方
向支持手段は後壁部に対しほぼ垂直とする。

所要に応じ、各単位構体における電子ビームに第１通路
に沿って進行する場合僅かな間隔で再集束するようにす
ることができる。電子ビームの再集束は、フィールド走
査のｍｓおよび底部にお・ける電子ビームの投入（ｊｌ
ｌｒＯＷ　）距離の死力；極めて大きいことと、空間電
荷に起因する僅力・な集束劣化が起ることのｔめに必要
となる。

ライン走査方向における電子ビームの了ドし・ンシング
を容易にするため、電子ビームカ；支持手段およびスク
リーンによって構成される隅部の近くにある場合この電
子ビームを感知する電子ビーム割出手段を設ける。

図面につき本発明を説明する。

第１図は本発明表示管の概要の一部全切除して示す斜視
図であるが、図面を明瞭にするためその奥行全誇大に示
しである。

第】図に示した本発明の表示管は、光学的に透明な前壁
部、１２と、後壁部１４と、上壁部１６および底壁部１
８と、図示しない側壁部とで構成した真空容器１０を備
える。容器１０の内部は電気絶縁材料の支持壁部２２に
よって多数の単位構体（モジュール）に分割し、支持壁
部２２は前壁部１２および後壁部】４に接触させ、１ｍ
程度の前壁部面積を有する真空容器に対しかなりの空気
圧の作用の下に前壁部および後壁部が内方へ向って破壊
されるのを防止するよう作用する。

各単位構体には電子ビーム源２４を設け、この電子ビー
ム源からの小電流、低電圧１子ビーム２６を第１通路に
沿って上方へ放出させるようにする。この電子ビームは
電子ビーム源２４において強度変調を施す。各単位構体
において前壁部１２より後壁部】４に近い場所に、積層
され几ダイノ〜ド・チャンネル形電子増倍器２８を配設
する。本実施例では電子増倍器な多数のチャンネルを含
む単一チャンネル列を備え、その各チャンネルの垂直方
向の間隔は表示映像において要求される解像度によって
決まる。電子増倍器２８の製造の詳細は英国特許第１４
０１９６９号、同第１４３４０５８号および同第２０２
３８８２Ａ号に開示されているので、ここでは省略する
。しかし、この形式の電子増倍器は一般に広く知られて
いるとに云えないので簡単に述べると、この形式の電子
増倍器は離間され、樽形形状開口を設けた軟鋼板の堆積
体を備え、それぞれの軟鋼板は前位軟鋼板より高い電位
に維持烙れる。軟鋼板における開口はチャンネルを形成
するよう整列配置し、かつ２次電子放射材料を含む。第
１ダイノードにおける開口の壁部に電子が衝突すると多
数の２次電子が発生し、各２次電子が第２ダイノードに
おける開口の壁部に衝突すると更に２次電子が発生し、
以下同様の動作が続行する。最終ダイノードから放出さ
れ次電子流は電子増倍器２８およびスクリーン上の後置
偏向加速電極（図示せず）の間に形成した加速電界によ
りスクリーンに向けて加速される。

第１通路からの電子ビームを電子増倍器２８における選
択きれたチャンネルに向けて偏向するため垂直方向に離
間された水平方向に細長い電極３０金後壁部】４上に設
けるかまたは後壁部１４によって保持するようにする。

電極８ｏの高さは後壁部１４および電子増倍器２８の入
方向の間の間隔と同じ程度とする。電極８ｏおよび電子
増倍器２８の入カダイノード即ち電子ビーム源２４の最
終電極全同一電位に維持することにより電子ビーム２６
に無電界空間を介して第１通路を進行する。

しかし、電子ビーム２６１に電子増倍器２８の選択され
たチャンネルに向けて偏向するため、電子ビーム２６の
前方における電極３ｏの電位を、電子ビーム２６が選択
され九チャンネルに向って偏向されるよう零に減少させ
るようにする。チャンネル板が存在するため人力ビーム
自体およびその電子ビームのアドレッシングは増幅され
た出方ビームから効果的に分離され、これは各ビームを
その所期の目的の几めに最適化できることを意味す本支
持壁部２２に取付は念電極により、増幅された出力電子
ビームは、両方向矢印を付し之直線で示すように、その
単位構体の幅にわたりライン走査を行う。英国における
通常のテレビジョン映像に対してはフライバック金倉む
全ラスタ、線に対する走査時間は代表的には６４μ秒で
あり、従って単位構体の連列アドレッシングにより各出
方電子ビームはその単位構体を横切ってスクリーンを走
査しかつフライバックを行うのに６４μ秒を要する０こ
れらの電極は蒸着、スクリーン・プリンティングまたは
スパッタリングにより支持壁部２２に配設することがで
きる。

例えば、容器１０の前壁部１２の寸法は長さが］　３０
　ｏｙｍ、高さが７００ｇ、奥行が１０５〜１１０朋で
ある。奥行には後壁部】４および電子増倍器２８の入方
向の間の３０１１１と、電子増幅器２８の出力面および
前壁部】２の間の７０朋と、残りの寸法とが含まれ、こ
の残りの寸法には、本例で５個のダイノードで構成し良
電子増幅器２８の厚みが含まれる。単位構体のピッチ寸
法は２５酊である。電極８ｏのピッチ寸法は２０１１１
１１で電極相互間の間隔は２朋である。従って電極８ｏ
の個数は８２〜８５である。電子増倍器２８におけるチ
ャンネルの垂直方向ピッチ寸法は本例では１および１．
５闘の間であり、これにより表示映像の垂直方向解ｆＪ
１度が規定される。代表的な電圧値としては、電子ビー
ム源２４の出力端、電子増倍器２８の入力端および電極
３ｏにおける電圧に＋５００ｖであり、電子増倍器の各
増倍段当りの電圧は８００〜５００Ｖであり、電子増倍
器２８およびスクリーンの間の電圧は８　ＫＶである。

第２図は本発明表示管の第１実施例の要部の斜視図を示
し、この第１実施例につきコンピュータによって求め九
等電位線および単位構体の隅部に向って走行する電流増
倍された電子ビームの軌跡を第８図に示す。第２および
８図から明らかなように、それ自体はガラスまたはセラ
ミックの如き電気絶縁材料製である支持壁部２２に対し
、例えば、蒸着により８組の導電性電極８２，８４゜８
６を被着する。これら各電極間は抵抗性細条で構成し、
各抵抗性細条を横切って逐次電位降下が生ずるので、そ
の対向する抵抗性細条と共に電子レンズが形成される。

導電性電極３２は電子増倍器２８の出力電圧に維持し、
これを第３図ではＯＶによって示し、これを基準として
第８図の他のすべての電圧を示しである。電極３６は８
　ＫＶに維持して電子ビームに対する所要の加速電界を
発生させるよりにする。電極８４はライン走査のために
使用され、従って各電極８４に供給される電圧は平均し
て約４ＫＶにわたり変化する。スフ１フーンの一つの隅
部への偏向を行わせるためには１．６ＫＶの偏向電圧が
必要であり、従って一方の１１を極８４は８．２ＫＶと
しかつ他方の電極３４は４．８　ＫＶとする。

単位構体間の接合部において表示映像中に不所望の垂直
方向棒状映像が生ずる可能性を最小にするため第２図に
示すように支持壁部２２の前壁部側にテーパーを付け、
また電子ビーム金隅部に到°達させることができるよう
な２つの電子レンズが形成されるようにする。

第４図は本発明表示管の第２実施例の断面図を示し、＠
５図はこの実施例につきコンピュータで求め九等電位線
および電子ビームの軌跡を示し、第４および５図におい
て第１〜８図におけると同じ要素は同じ番号で示す。第
４および５図の表示管の第１〜８図の表示管に対する主
な相違点は、支持壁部２２従って電極８２，３４．３６
および抵抗性細条８８，４０金互に発散形状に構成する
ことである。この構成は、単位構体の幅方向の走査に必
４！な電圧を小さくすることができ、かつ電子増倍器２
８の出力端の近くに強集束電子レンズ３７を得ることが
できるという利点を有する。この電子レンズ３７は、通
常電子増倍器２８の出力端に存在する電子レンズと組合
せて使用することによりスクリーン上に良好に集束され
たスポットを得ることができる。第５図において等電位
線は５００Ｖ毎に示しであるが、等電位線が密集してい
るので両側以外の各等電位線に対しては電位値を示して
ない。

第６図はカラー映慣用表示管の実施例を不［〜、本例で
は８電子銃ま九は単一電子銃によって３つの並列小電流
、低電圧電子ビームを発生させ、これら電子ビームは横
方向に整列配置した３つの開口列含有する電子増倍器２
８において電流増倍される。増倍された電子ビームはシ
ャドウマスク４２における開口に向けて収斂させると同
時にライン走査全行わせる。前壁部１２に被着したスク
リーンは既知の如く３原色発色ドツト組筐たは発色細条
群金極めて多数備えている。

第７図は電子ビームの増倍以前にフレーム定食およびラ
イン走査の両方全行わせる表示管の実施例金示す。ライ
ン走査は電子ビーム源２４の出力端近くに配置し次発散
板４４を用いて行わせる。

本例では電子ビームのアドレッシングは２次元的に即ち
２方向において制御されるから、電子増倍器２８が単位
構体の幅全体にわたり延在するチャンネルのマトリック
ス金偏える。更に、スクリーン従って前壁部１２は電子
増倍器２８の出方面の近くに配置することができ、例え
ばこの出力面からＩＱＩＩ以内に配置することができる
。

第８図に電子ビームの中心位置決め補助装置を備えた表
示管の実施例における単位構体の内部の上面図を示す。

本例では第１通路における電子ビームの動的中心位置決
めを行う几め電子ビーム源の上方において上壁部１６に
８つの感知電極４６゜４ε、５０を設ける。無偏向電子
ビームが中心にある場合これは電極４６によって検出さ
れる。電子ビームが中心からずれている場合には電極４
８゜５０の一方によって検出されるので、靜電偏゛向板
を装着した電子ビーム源に修正電圧を供給するようにす
ることができる・ 第９図は各単位構体の支持壁部２２に配設できる電子ビ
ーム再集束電極装置５２′ｔ″示し、この電極装置によ
り、電子ビームを電子増倍器２８の入力ダイノードに向
けて偏向する以前にライン方向において再集束させるこ
とができる。電子ビームの再集束は、フィールド走査に
おける頂部および底部における電子ビームの投射（スｏ
　−、ｔｈｒｏｗ　）距離の比が極めて大きいため、お
よび空間電荷に起因する小さな集束劣化の次め、必要に
なるー。電極装置５２における電極の数は垂直方向にお
ける画素の数より遥に少ない。一般に、電極装［５２の
電極は、電子ビームに対する無電界空間を形成させる九
め定常電圧に維持する。しかし、電子ビームの偏向点の
約１００１０１前方の電極装置の電極に供給する電位を
低くして、電子ビームがライン方向において再集束され
るようにする。フレーム方向においては偏向自体により
電子ビームの良好な集束が行われる。従って、入力ダイ
ンードに入射する電子ビームの形状は増倍のためチャン
ネル内に入るのに一層好適な形状となる。電子ビーム割
出を使用することが所望される場合には、増倍された電
子ビームの位置は、単位構体において支持壁部２２が前
壁部１２と衝合する一方または両方の隅部に電極（図示
せず）を配置することによって検出することができる。

第２．４および６図を第７図と比較することにより、表
示管の内部を構成するのに２つの態様があることがわか
る。第２，４および６図においては支持壁部２２は前壁
部から後壁部に延在し、かつ電子増倍器は単位構体の形
態に構成される。これに対し第７図の実施例は容器の幅
方向において連続する形態の電子増倍器と、２つの部分
から成る支持壁部とを備える。これらの構造の選択は、
電気結線の数および電子増倍器の製造の容易さの如き多
数の要因に依存する。第２．４および６図の単位構体の
形態の電子増倍器２８は製造が容易であるが、各電子増
倍器に対し個別に電気結線が必要になる。これに対し単
一の大面積電子増倍器は製造が技術的に難かしいが、必
要な電気結線の数が少なくて済む。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明表示管の概＊’ｉその一部を切除して示
す斜視図、 第２図は本発明の第１実施例の要部斜視図、第３図は第
２図の作動説明図。 第４図は本発明の第２実施例の要部断面図、第５図は第
４図の作動説明図、 第６図はカラー映倫用の実施例の要部断面図、第７図は
電子ビームの増倍以前にフレームおよびライン走査を行
わせる実施例の要部断面図、第８図に電子ビームの中心
位置決め補助装置を備えた実施例の要部断面図、 第９図は電子ビーム再集束装置の実施例の正面図である
。 １０・・・真空容器、１２・・前壁部、１４・・・ｆ壁
部、１６・・・上壁部、】８・・・底壁部、２２・・支
持壁部、２４・・・電子ビーム源、２６・・・電子ビー
ム、２８・・・電子増倍器、８０・・電極、３２，３４
．３６・・導電性電極、８７・・・強集束電子レンズ、
３８．４０・・・抵抗性細条、４２・・・シャドウマス
ク、４４・・発散板、４６，４８．５０・・・感知電極
、５２・・・電Ｊ。 ビー、′再集束電極装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　真空容器を備え、該真空容器がほぼ平坦で平行に離
   間した前壁部および後壁部および複数の支埒手段を有し
   、該支持手段により真空容器の内部を前壁部および後壁
   部の間において真空容器のほぼ高さ全体にわたり延在す
   る複数の単位構体に分割し、更に、前壁部の内部上にカ
   ソード発光スクリーンを備える表示管において、各単位
   構体が後壁部にほぼ平行な第１通路に沿って電子ビーム
   を発生および指向させるよう配設した電子ビーム発生手
   段と、電子ビームを第、１通路から、スクリーンに向っ
   て延在する複数の第２通路の一つに向けて偏向する第１
   偏向手段と、第２通路に向って延在するチャンネルグレ
   ート形電子増倍器と、電子ビームを第１および／または
   第２通路を横切る方向において走査させる第２偏向手段
   と全備えたことを特徴とする表示管。 λ　第２偏向手段′に電子増倍器およびスクＩＪ−ンの
   間に配置し、第２偏向手段が電子増倍器およびスクリー
   ンの間に配置されかつスクリーンに対し７はぼ垂直に延
   在する平行＊極対を備える特許請求の範囲第１ｇ１ｉピ
   載の表示管。 ＆　第２偏向手段を電子増倍器およびスクリーンの間に
   配置し、第２偏向手段が電子僧侶器およびスクリーンの
   間に配置されかつ電子増倍器からスクリーンに向う方向
   において発散する電極対を備える特許請求の範囲第１項
   記載の表示管。 ４　第１偏向手段が第１通路を横切って延在［−かつ後
   壁部上に配置されるかまたは後壁部に隣接配置される複
   数の平行離間電極を備える特許請求の範囲第１．８また
   は８項記載の表示管。 五　電子ビーム発生手段が単一電子ビームを発生し、か
   つ電子増倍器が単位構体の普さ方向に延在する単一チャ
   ンネル列を備える特許請求の範囲第１〜４項中のいずれ
   か一項ｄ己載の表示管。 ＆　単位構体において第１通路に沿って進行する電子ビ
   ームの中心位置決め手段を備える特許請求の範囲第＋１
   填記載の表示管。 ７、　電子ビーム発生手段が８つの電子ビームを発生し
   、電子増倍器が単位構体の高さ方向に延在する３個の平
   行チャンネル列を備え、スクリーンの近くにスクリーン
   から離間してシャドーマスク金配置する特許請求の範囲
   第１〜１項中のいずれか一項記載の表示管。 ８、　電子増倍器が単位構体の高さ方向に延在しかつ単
   位構体の＃１ぼ幅全体に延在するチャンネルマトリック
   スを備え、第２偏向手段金、電子ビームの入力面を横切
   って電子ビームを走査させるよう配設する特許請求の範
   囲第１またに４項記載の表示管。 ９、　第１通路に沿って進行する電子ビームを再集束す
   る手段を備える特許請求の範囲第１〜８項中のいずれか
   一項記載の表示管。 １０、　　支持手段およびスクリーンの近くにある電子
   ビームを感知するビーム割出手段を備える特許請求の範
   囲第１〜９項中のいずれか一項記載の表示管。 １１　　真空容器を備え、該真空容器がほぼ平坦で平行
   に離間した前壁部および後壁部および複数の支持手段を
   有し、該支持手段によりＸ仝容器の内部を前壁部および
   後壁部の間において真空容器のほぼ高さ全体にわ九り延
   在する複数の単位構体に分割し、更に、前壁部の内部上
   のカソード発光スクリーンを備える表示管において、各
   単位構体が後壁部に＃１ぼ平行な第１通路に沿って電子
   ビームを発生および指向させるよう配設した電子ビーム
   発生手段と、電子ビームを第１通路から、スクリーンに
   向って延在する複数の第２通路の一つに向けて偏向する
   第１偏向手段と、第２通路に向って延在するチャンネル
   プレート形電子増倍器と、電子ビームを第１および／ま
   たは第２通路を横切る方向において走査させる第２偏向
   手段とを備えた表示管と、各単位構体のアドレッシング
   を平行に行うアドレッシング手段とを設けた表示装置。