JPS60193245A - 平板形カラ−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型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、平板型陰極線管として特開昭５４−６０５５５号
公報に第１図、第２図に示すような構造のものが記載さ
れている。平板型陰極線管１０は表示部１３と電子銃部
１４とを備えた真空外囲器１１を有している。外囲器１
１は、側壁１８によって平行離間関係に支持された前壁
１６と基板１７とを有している。表示面（スクリーン）
１２が前壁１６に沿って設けられている。スクリーン１
２は螢光体、メタルバック電極（図示せず）で構成さ扛
、電子が当ると発光する。

複数の互いに平行に離間された板状支持体１９が前壁１
６と基板１７との間に配置されている。

板状支持体１９は外気圧に対する所要の内部支持体とな
り、また、外囲器１１を複数のチャンネル２１に分割し
ている。チャンネル２１の各々には、一対の互いに平行
に離間されたビーム案内メツシュ２２と２３が収容され
ており、これらメツシュ２２．２３はチャンネルの幅（
横）方向、すなわち水平方向の一端からその対向する一
端まで、またチャンネルの長さ方向すなわち垂直方向に
沿って電子銃部１４からその対向する側壁１８まで延伸
している。陰極２６が案内メツシュ２２と２３の間の空
間２４へ電子を放出するように配置されている。案内メ
ツシュ２２と２３とは、チャンネル２１の長さ方向に列
を成しかつ幅方向に行を成して配置された開孔２７を有
している。集束メツシュ２８が上側の案内メツシュ２２
の上方に、これと平行に離間されて配置されている。複
数個のビーム抽出電極２９が、基板１７に沿って平板型
陰極線管１００幅（水平）全体に亘り、チャンネルの幅
方向に延伸している。抽出電極２９は、案内メツシュ２
２と２３の開孔２７の各行の真下に配置されている。集
束メツシュ２８と抽出電極２９とに適当なバイアス電圧
を印加することにより、陰極２６から放出された電子を
案内メツシュ２２と２３との間の空間２４中をチャンネ
ルの全長に亘って伝播させることができる。

加速メツシュ３１が、集束メツシュ２８と平行に離間さ
れて配置されている０この加速メソシュ３１もチャンネ
ルの長さ方向に列を成し、かつ幅方向に行を成す複数個
の開孔３２を備えている０走査電極３３が板状支持体１
９０両側面に配置されており、従って各支持体１９は隣
接する２つのチャンネルに対して各１個の走査電極を支
持してｔへＬ７Ｌ−＃７”４１− 動作を説明すると、電子ビームは所望の１本の水平走査
線の画像を表示するために表示面１２の方向に向けられ
る所要の点まで、案内メツシュ２２と２３との間の空間
２４を伝播する。案内メソシュ２２と２３の間の空間２
４からの電子ビームの抽出は、抽出電極２９の１つに負
の電圧を印加することによって行なわれる。この負の電
圧によって電子ビームは、案内メツシュの開孔２７、集
束メツシュ２８と加速メソシュ３１とに設けられたそれ
ぞｎの開孔３２を通過する。抽出された電子ビームは、
板状支持体１９の側面の走査電極にのこぎり波電圧が印
加されることにより、チャンネル２１を横切って水平方
向に走査する。従って各チャンネルは、２つの板状支持
体１９間でその水平方向に走査さ扛るので各チャンネル
はフェースプレート（前壁）１６の画像の各水平線の一
部を構成することになる。

第２図は、第１図の１つのチャンネルの断面を示し、案
内メツシュ２２と２３との開音伝播してきた３本の電子
ビーム３４Ｇ、３４Ｒおよび３４Ｂが抽出されて螢光面
１２に達する様子を示している。シャドウマスク３６が
、螢光面１２に対して平行に離間されて設けられている
。この７ヤドウマスク３６は、電子ビームが螢光面１２
に到達する前に通過する複数の開孔３了を有している。

集中電極３８が偏向電極３３と加速メツシュ３１との間
に設けられている。これらの電極は、チャンネルの全長
に亘ってのびている。更に別の集中電極３９が偏向電極
３３とシャドウマスク３６との間に設けら扛ており、こ
れもまた、チャンネルの全長に亘って伸びている。集中
電極３９はシャドウマスク３６に電気的に接続されてお
り、集中電極３８は、電子ビーム３４Ｇ、３４Ｒおよび
３４Ｂをシャドウマスク３６上の点に集中させるように
働くレンズをチャンネルの幅方向に形成するような電圧
バイアスが与えられる。電子ビーム３４Ｇ。

３４Ｒおよび３４Ｂの水平走査は電極３３ａと３３ｂと
に三角波あるいは鋸歯状波の電圧を印加することによっ
て行なわれ、シャドウマスク３６・の各開孔３７を通過
し、電子ビーム３４Ｂは青色光を発する螢光体、３４Ｇ
は緑色光を発する螢光体、３４Ｒは赤色光を発する螢光
体を走査する。３本のビームｓ４Ｇ　、３４Ｒおよび３
４Ｂは電子銃部において個々に変調され、３つの螢光体
からそれぞれの強さをもった光を発光させ、それらが組
合わされて所望の色を持った光が得ら牡る〇しかしこの
平板形陰極線管において、各チャンネルの長さ方向にビ
ームを伝播するにあたり、ビーム量の損失を少なくしよ
うとすると、ある程度のビーム加速電圧を必要とし、こ
れを抽出電極２９に負の電圧を印加して表示面側にビー
ムを抽出する時には大きな負の電圧が必要となる。また
このスイッチング動作をテレビ画像の各水平走査線につ
いて行なうため、消費電力が多くなる。

さらに集中電極３８にはスクリーンに印加される電圧と
はソ同じ電圧が印加さｎ、これを水平走査周期と同期し
て３本のビームが７ヤドウマスク上で一点に集中させる
ように駆動する電圧補で量も大きく、取扱い上において
も消費電力の点からも問題である。

発明の目的 本発明は前記した平板型陰極線管のもつ問題点を解消し
た、新規な平板型陰極線管に関するものであり、垂直走
査、シャドウマスク上でのビーム集中を低電圧で容易に
可能ならしめることを目的としたものである。

発明の構成 本発明は、真空外囲器内に垂直方向の電子ビーム走査を
行なうための垂直走査用公害１〕電極、画面垂直方向に
長く、かつ水平方向に所定のビ・ノチで並設された３ｎ
本（ｎは正の整数）の線状陰極、これら陰極に対応して
所定の大きさ、形状の（ｊ’ｒ’Ｊ　’ＦＬを有するビ
ーム抽出電極、ビーム抽出電極の開子りを通過してきた
ビームを個々に変調するだめの変調電極、ビームフォー
カスをとるため、およびシャドウマスク上でのビーム集
中をとるだめのフォーカス兼集中電極、電子ビームを水
平方向に偏向するだめの複数の水平偏向電極、シャドウ
マスク上および螢光体、メタル）くツクからなるスフ１
ノーン実施例の説明 以下、本発明につき実施例を用いて説明するＯ第３図は
本発明の第１の実施例の斜視図であり、第４図はその水
平方向の断面図であるＯ実際は真空外囲器（ガラス容器
）によって各々の電極を内蔵した構造がとら扛るが、図
においては円台す電極を明確にするため、真空外囲Ｒｉ
は、省略している０たソし真空外囲器となるフェース部
については一部図示しているＱ まず線状熱陰極４３が、水平方向にｎｉ定の間隔で垂直
方向に適当な張カカ二カロえられて３ｎ本（ｎは正の整
数）配置さ肚る。線状熱陰極４３をはさんでフェースプ
レート６２と反対＠１１に、線状熱陰極４３と近接して
絶縁支持体４１の上に、垂直方向に等ピンチで、かつ電
気的に分書Ｕされた水平方向に細長い垂直走査用電極４
２力玉自己置される。こ−−−−−−−訊ら一垂直−走
ＪＥ用１−極−４−３−は通常ｑ−チーにビ画像金表−
−−−−−−−−−示するのであれば、垂直方向に約４
８０本の独立した電極として形成する。次に線状熱陰極
４３とフェースプレート６２との間には、線状熱陰極４
３側より順次、線状熱陰極４３に対応した位置に開孔が
形成された面状のビーム抽出電極４４、次に個々の線状
熱陰極４３に対応して電気的に独立しかつ電子ビーム通
過孔を有する変調電極４５、さらにビーム抽出電極４４
と同様な形状の電極４６が配置される。電極４６は第４
図に示すように、ビーム抽出電極４４、変調電極４６の
開孔の中心軸上に位置した開孔４６Ｇと、との開孔４６
Ｇの両端に位置し、開孔の中心が開孔４６Ｇ側に所定の
距離だけずれた開孔４６Ｒ，４ｅＢ１有し、この３つの
開孔４６Ｒ，４６Ｇ　、４６Ｂが１組となって水平方向
に形成されている。電極４６はビームの集束と同時に、
後述するシャドウマスク４９上で３本のビームを一点に
集中させる。次に、上記電極群の開孔を通過してきた電
子ビームを水平方向に偏向するための水平偏向電極４８
が配置される。水平偏向電極４８は垂直方向に長い絶縁
支持体４７の両表面に設けられ、前記ビーム集束兼集中
電極４６の１組の開孔群と同じピッチで、かつビーム抽
出電極４４、変調電極４５の開孔中心軸上に位置するビ
ーム集束兼ビーム集中電極４６の開孔４６Ｇの中心軸に
対称な位置に配置される。

次に水平方向に所定のピッチで配置された開孔を有する
シャドウマスク４９がスクリーン５３と所定の間隔で平
行離間して配置される。次にシャドウマスク４９の開孔
ピッチと同じく垂直方向に長いストライプ状の赤（Ｒ）
、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各螢光体６１がフェースプレー
ト５２の上に形成さ扛、さらに螢光体６１の上にメタル
バック電極５０の形成されたスクリーン５３が配置され
る。

なお、ビーム抽出電極４４と変調電極４６の順序は逆に
してもよい。

次にこれらの平板型陰極線管の動作について説明する。

線状熱陰極４３を加熱することにより発生したビームは
、線状熱陰極４３の電位よりも高い電位になるようにビ
ーム抽出電極４４に電圧を印加することによってビーム
抽出電極４４の開孔を通過する。この時の垂直走査用電
極４２には線状熱陰極４３の電位と同じか、やや低い電
位となる電圧が印加される。ビーム抽出電極４４の開孔
を通過したビームは、線状熱陰極４３に対応して電気的
に分割された変調電極４５によって変調される。第４図
に示した１つのチャンネルでみれば、変調電極４５Ｒ，
４５Ｇ、４５Ｂの各電極には赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（
Ｂ　、）のそれぞ扛の変調信号が印加される。変調をう
けたビームはビーム集束電極４６によって集束されると
同時に、ビーム集束兼集中電極４６の開孔４６Ｒ，４６
Ｂの中心が、変調電極４５の中心とずれているため、こ
れらの開孔ａ６Ｒ，４６Ｂを通過したビーム５４Ｒ，５
４Ｂは方向をビームｒｓａＧ側にかえられ、シャドウマ
スク４９の面上で一点に集中される。ビーム集束兼集中
電極４６を通過したビームは、水平偏向電極４８に水平
走査周期の鋸歯状波、もしくは階数波状の水平偏向電圧
が印加さｎることによって水平方向に所定の幅で、かつ
３本のビームをシャドウマスク４９の面上で一点に集中
させながら偏向される。水平偏向電極４８にはビーム偏
向のための電圧と、スクリーンおよびシャドウマスクに
印加される高電圧と同じ直流電圧が印加される。ビーム
の集束はビーム集束兼集中電極４６を上記スクリーン電
圧よりも低くすることにより、この電極４６の開孔で形
成される静電レンズで行なわれる。と同時に、電極４６
の開孔４ｅＲと４６Ｂは変調電極間の開孔中心と水平方
向にずれているため、変調電極４５とビーム集束兼集中
電極４６０間で形成されるレンズによってビームの進行
方向が変えられ、シャドウマスク面上で３本のビームが
一点に集中する。

水平偏向にともなうビームの集束ボケおよび集中誤差は
ビーム集中兼集中電極４６に水平走査周期と同期した補
正用の信号を印加して補正される〇偏向された電子ビー
ムはシャドウマスク４９に設けられた開孔を通過し、ビ
ーム５４Ｒのスクリーン５３の到達位置に赤色光を発光
する螢光体５１Ｒを、ビーム５４Ｇのスクリーン５３の
到達位置に緑の螢光体５１Ｇを、ビーム５４Ｂのスクリ
ーン６３の到達位置に青の螢光体５１Ｂ’ｉ形成し、そ
れぞれの螢光体に入るビーム量によって発光し、これら
が粗金わされて希望の色をもった光が得られる。

以上、線状熱陰極４３より発生した電子ビームを映像信
号で変調し、これを集束ならびに水平偏向させ、所定の
螢光体を発光させることについて述べたが、次に垂直方
向の水平走査線に対応した電子ビームの切換えについて
説明する。

第５図に示すように、線状熱陰極４３の背面に近接して
、水平方向に長く、垂直方向には有効画面を形成するに
必要な走査線の数だけ、たとえば通常のテレビ画像であ
れば約４８０本に分割された垂直走査電極４２が配置さ
れ、と扛らの各電極には垂直走査用信号が印加される。

線状熱陰極４３をとり囲む空間の電位を線状熱陰極４３
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４２の電圧によって制御することにより、線
状熱陰極４３からビーム抽出電極４４へのビーム発生は
制御される。この時、線状熱陰極４３とれば５　Ｖｐｐ
程度の電圧でビームのＯＮ、ＯＦＦ動作を可能ならしめ
ることができる。

垂直走査電極４２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フイールド目には端子
４２Ａより１水平走査期間（以下１Ｈ）のみビームがＯ
Ｎになる信号が、４２Ｃには次の１Ｈ間のみビートがＯ
Ｎになる信号が、以下順次重直走電極１本おきに１Ｈ間
のみビームがＯＮになる印加され、画面下部の４２Ｘが
終了すると最初０フ、イールドの垂直走査が完了する。

次の２フイールド目は端子４２Ｂより同様に１Ｈ間のみ
ビームがＯＮとなる信号が印加され、最終的に最下部の
４２Ｙ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
偏向により全画面が形成され、カラー画像をスクリーン
上に表示することができる。

第６図には本発明の第２の実施例を示す。第１の実施例
の第４図と異なる点は、変調電極４５とビーム集束兼ビ
ーム集中電極４６の間に補助集束電極５５を挿入したこ
とであり、ビームを水平偏向した時のビームの集束ボケ
を補正するダイナミックな集束作用を補助集束電極５６
にもたせることにより、第１の実施例で行なったビーム
集束兼集中電極４６でのダイナミックなビーム集束およ
び集中補正作用を分離することになり、ビーム集束と集
中の調整を容易に行なうことができる。

なお、第６図に示した第２の実施例においてビーム抽出
電極４４と変調電極４５の順序を逆に配列してもよいこ
とはいうまでもない。

第７図には本発明の第３の実施例を示す。これは第３図
、第４図に示した第１の実施例の垂直走査電極４２と変
調電極４５の位置を入れかえたものであり、水平偏向電
極４７からスクリーン６３までは第３図と同じであるの
で省略する。映像信号を変調電極７２に印加し、線状熱
陰極７３からビームを変調して発生させ、ビーム抽出電
極７４の開孔を通過した後、垂直走査電極７５によって
垂直走査が行なわれる。垂直走査電極７６は第１．第２
の実施例と同じく碓直方向に水平走査線の数だけ分割さ
れ、個々の電極には水平方向に長やスリット、あるいは
ビーム抽出電極７４の開孔と対向してその水平方向の長
さと少なくとも等しいような矩形状の開孔を有している
。動作については第１の実施例と同じであるので省略す
る。垂直走査電極７５を通過したビームはビーム集束兼
集中電極７６により、シャドウマスク（図示せず）上で
集束、および３本のビームの集中を行なう。

以下第１の実施例と同じであるので説明は省略する０ 第７図に示した第３の実施例は第６図に示した第２の実
施例にも応用できる。すなわち、第６図の構成において
、変調電極４５と垂直走査電極４２の位置を入れかえて
、垂直走査電極４２に開孔を形成することにより同様の
動作が行なわれる。また、第６図の構成においてビーム
抽出電極４４と垂直走査電極４２とを同様にして入れ変
えてもよい０ 発明の効果 以上のように本発明は、画面の水平方向に所定の間隔で
配置された垂直方向に長い線状熱陰極３本を１チヤンネ
ル、とし、これを水平方向に所定のピッチで複数配置し
、その背面に垂直走査電極を垂直方向に少なくとも有効
画面を形成するに必要な水平走査線に対応して設置し、
線状熱陰極を加熱することによって発生する垂直方向に
一様な電子ビームを垂直走査に対応して順次ＯＮ、ＯＦ
Ｆ動作をさせて垂直走査を行なうとともに、各線状熱陰
極からのビームを映像信号で変調し、ビーム集中電極に
よってシャドウマスク面上で１チヤンネル内の３本のビ
ームを一点に集中させながら水平偏向を加えて螢光体を
発光させ、カラー画像を表示するものであり、これより
垂直走査は線状熱陰極の背面に近接して配置された垂直
走査電極で行なうため、低い信号電圧でよく、従って回
路上の消費電力を非常に低減することができる。壕だ１
チヤンネル内の２ケの電極開孔の中心軸をずらせること
によって、シャドウマスク面上での３本のビームの静的
な集中をはかり、水平偏向にともなうビーム集中補では
低い電位のビーム集中電極で行なうため、回路設計も容
易となり回路消費の低、畔となる。

【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内部斜視図
、第２図は第１図の構成における１チャンネル分の断面
図、第３図および第４図は各々本示す平板形陰極線管の
構造を示す横断面図、第７図は本発明の第３の実施例ケ
示す平板形陰極線管の斜視図である。 ４２．７５・・・・・・垂直走査電極、４３．７３・・
・・・線状熱陰極、４４．７４・・・・・・ビーム抽出
電極、４５．７２・・・・・・変調電極、４６．７６・
・・・ビーム集束兼集中電極、４Ｂ・・・・・・水平偏
向電極、４９・・・・・・シャドウマスク、６３・・・
・・スクリーン、５６・・・・補助集束電極。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名２ｑ
　ＩＩ　２：’１ 第３図 第４Ｂａ 第５図 １ ４２Ｄ、、、−−−−ｊ　−ＥＬ−−−−−一−−−−
： ■ ４２（４−ｊ　Ｌ　−−−−−一−−−−−−ｊ　Ｌ−
一’−第６図 第７図 ３

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空外囲器内に、画面に対し水平方向に３ｎ（ｎ
   ≧１）本の垂直方向に細長い線状熱陰極と、前記線状熱
   陰極と直交して水平走査線と対応した数の電気的に分割
   された垂直走査電極を配置すると共に、前記線状熱陰極
   と対向した位置に電子ビーム通過孔を有する面状のビー
   ム抽出電極、各線状熱陰極に対応して電気的に独立した
   電子ビーム変調用電極、電子ビームの集束およびビーム
   集中のためにビーム集束兼集中電極、並びに３本の電子
   ビームを１組として水平方向に偏向を行なうための水平
   偏向電極、並びにシャドウマスクが配置され、フェース
   プレート内面に形成された赤、緑。 青の螢光体、メタルバンク層からなる発光層の所定の位
   置を順次、電子ビームによって発光させ、画面上で１つ
   の画像に合成することを特徴とする平諧■ゑナラー吟瘉
   錦％ｆ−
2. （２）垂直走査電極が線状熱陰極の背面に配され、その
   他の電極が線状熱陰極をはさんで前記垂直走査電極の反
   対側に配された特許請求の範囲第１項記載の平板形カラ
   ー陰極線管。
3. （３）電子ビーム変調用電極とビーム集束兼集中電極の
   間に補助集束電極を挿入した特許請求の範囲第１項記載
   の平板形カラー陰極線管０
4. （４）　ビーム集束兼集中電極は線状熱陰極に対応した
   数の開孔合有し、３本１組の線状熱陰極に対応した３つ
   の開孔のうち１つはビーム抽出電極の電子ビーム通過孔
   と中心軸が一致し、他の２つは中心軸がずれて配さ扛た
   特許請求の範囲第１項記載の平板形カラー陰極線管。
5. （５）線状熱陰極に隣接してビーム抽出電極が配され、
   その前方に電子ビーム変調用電極が配された特許請求の
   範囲第２項記載の平板形カラー陰極線管０
6. （６）線状熱陰極に隣接して電子ビーム変調用電極が配
   さ扛、その前方にビーム抽出電極が配された特許請求の
   範囲第２項記載の平板形カラー陰極線管。
7. （７）電子ビーム変調用電極が線状熱陰極の背面に配さ
   れ、その他の電極が線状熱陰極をはさんで前記電子ビー
   ム変調用電極の反対側に配された特許請求の範囲第１項
   記載の平板形カラー陰極線管。
8. （８）　ビーム抽出電極が線状熱陰極の背面に配され、
   その他の電極が線状熱陰極をはさんで前記ビーム抽出電
   極の反対側に配さ牡た特許請求の範囲第１項記載の平板
   形カラー陰極線管０