JPH02267842A - 光源用表示管 - 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】 【産業上の利用分野】

この発明は、大画面デイスプレィ装置やメツセージボー
ド等のデイスプレィに用いられる光源用表示管に関する
ものである。

【従来の技術】

蛍光体の発光を利用した単色表示管を一画素としてマト
リクス状に配列して構成された単管式素子配列型の大画
面デイスプレィ装置では、スクリーンを構成する際、複
数の単色表示管の配列部に大きな非発光部が生じて解像
度の向上が困難になる。また、高解像度化に伴って単色
表示管の使用数が急激に増え、コスト高を招くことがあ
った。 そこで、従来、例えば特開昭６２−１０８４９゛号公報
に示すような複合型の光源用表示管が提案された。 第３図はその特開昭６２−１０８４９号公報に開示され
た第１従来例としての複合型光源用表示管を示す正面図
、第４図は第３図のＩＶ−ｍＶ線断面図である。 図において、■は光源用表示管の真空外囲器、２はこの
真空外囲器１の筒状側板、３はこの筒状側板２の前面に
気密接合された前面パネル、４は上記筒状側板２の背面
に気密接合された背面パネルであり、上記真空外囲器１
は、上記筒状側板２と上記前面パネル３と上記背面パネ
ル４とによって気密封止されたガラス管から成っている
。 ５は上記前面パネル３°の発光面であり、この発光面５
の裏面には電子ビームエ１の照射によって赤色Ｒ２２色
Ｇ、青色Ｂにそれぞれ発光する３色の発光部（蛍光表示
部）５Ｒ，５Ｇ、５Ｂが設けられている。 これらの発光部５Ｒ，５Ｇ、５Ｂは、第３図および第４
図の場合、３×３画素のマトリクス状に配列された蛍光
体から成っている。 ６は光源用表示管の陽極電極群で、上記前面パネル３の
裏面における上記各発光部５Ｒ，５Ｇ。 ５Ｂの画素周辺にそれぞれ対応して配置された複数の加
速用陽極６８．６□　・・・から成り、これらの加速用
陽極６．６　・・・には外部端子１６を介して高電圧が
印加されるようになっている。 ７は上記真空外囲器ｌ内の背面パネル４側に配置された
カソード電極群で、上記各発光部５Ｒ。 ５Ｇ、５Ｂに対応して独立配置された電子放出のカソー
ド７’ｌ　１〜７，３（第４図に７□〜７□３）のみを
図示）から成っている。これらのカソード７〜’７１３
は、各々の両端が上記背面パネル４上に固定された一対
のサポート間に支持されている。 ここで、上記カソード７１．〜７，３の第１．第２番目
の添字は第１〜第３行、第１〜第３列目に対応する。尚
、上記各カソード７１１〜７３３には、例えばＮｉスリ
ーブ上に酸化物をコーティングした直熱外部端子１６の
ものが使用できる。 ８は行選択用の制御グリッド電極で、上記カソード電極
群７と上記発光面５との間に配置されたグリッド電極８
．〜８４から成り、これらのグリッド電極８Ｉ〜８４は
、上記各発光部５Ｒ，５Ｇ。 ５Ｂに対応してその行方向にそれぞれ上記カソード７□
〜７３３よりの電子ビーム１１を非収束ビームとして通
過させるための電子通過用穴９．〜９３を有している。 １０は上記背面パネル４上に配置された背面電極群であ
り、上記背面パネル４上で上記各発光部５Ｒ，５Ｇ、５
Ｂに対応して、その列方向にそれぞれ対向配置されたス
トライプ状の列選択用の背面電極１０Ｉ〜１０３から成
っている。これらの背面電極１０１〜１０３は、上記カ
ソード７１．〜７３ｆｆの電位に対して負およびＯＶま
たは数Ｖの正電位を印加することにより、それらのカソ
ード７１１〜７，３が放出する電子ビーム１１を制御す
る制御手段となっている。 尚、１２は上記背面パネル４より上記カソード電極群７
．制御グリッド電極８および背面電極群１０の各々の電
極を外部に引き出す外部端子としてのリード線である。 次に動作について説明する。まず、各背面電極１０、〜
１０３がカソード７１．〜７３３の電位に対して負の電
位の時、該カソード７□〜７３３の周りが負の電位で取
り囲まれるため、上記各カソード７．１〜７３３からの
照射電子はグリッド電極８．〜８４および加速用陽極６
１，６□　・・・には流れずにカットオフ状態となる。 そこで、上記背面電極１０１〜１０３にカソード７□〜
７３１の電位に対してＯＶまたは数■の正電位を加える
と、上記カソード７１１〜７３３から放出される電子ビ
ーム１１がグリッド電極８．〜８４に向って流れる。こ
の場合において、上記グリッド電極８．〜８４の電位が
上記カソード７１１〜７３゜に対して負の電位の時は、
それらの各グリッド電極８１〜８４の電子通過用穴９．
〜９３から電子ビーム１１が通過できず、このため、加
速用陽極６１．６□　・・・に電子ビーム１１が流れず
、各発光部５Ｒ，５Ｇ、５Ｂは発光しない。一方、上記
グリッド電極８１〜８４の電位がカソード７　Ｉｔ〜７
：１３に対して正の電位の時は、それらのグリッド電極
Ｓ、−Ｓ４の電子通過用穴９．〜９３から電子ビーム１
１がそれぞれ通過することにより、上記各発光部５Ｒ，
５Ｇ、５Ｂを発光させる。 従って、上記発光部５Ｒ，５Ｇ、５Ｂと対応してマトリ
クス状に配列された制御グリッド電極８の各グリッド電
極８Ｉ〜８４と背面電極群１０の各背面電極１０Ｉ〜１
０３とを選択的に駆動制御（ダイナミック駆動）するこ
とにより、この画電極の交差する発光部５Ｒ，５Ｇ、５
Ｂを発光させることができる。 上述のように真空外囲器１を構成する前面パネル３の内
面に３色の蛍光体からなる発光部５Ｒ。 ５Ｇ、５Ｂを３×３画素のマトリクス状に配列し、これ
らの発光部５Ｒ，５Ｇ、５Ｂに対応させてカソード電極
群７と制御グリッド電極８および背面電極群１０を設け
ることにより、高輝度発光の光源用表示管を得ることが
できる。 従って、この光源用表示管を１セルとして大画面デイス
プレィ装置やメツセージボードを組み立てる場合、画素
が１つの単管式の表示管を用いたものに比べて、各画素
間の非発光部が小さくなり、解像度を向上させる効果が
ある。また、部品点数および製造工数を減少させること
ができるため、低コスト化が可能になる。 なお、図示例では前面パネル３の内面に３色蛍光体から
成る発光面５を３×３画素のマトリクス状に配列した場
合について示したが、これに限定されるものではなく、
真空外囲器１に１つの蛍光体を画素とする蛍光面を任意
のｍＸｎ　（ただし、ｍ、ｎは任意の整数）のマトリク
ス状に配列し、それに応じてグリッド電極群、背面電極
群の配置構成を変更することもできる。 第５図は特願昭６３−６５８７９号明細書に開示された
集光レンズアレイ使用による光源用表示管を第２従来例
として示す断面図である。 図において、２０は真空外囲器１の前面パネル３の表面
に装着されて外部からの光を遮断するためのフィルタ、
２２はこのフィルタ２０の表面に透明接着剤２１で接合
されて上記前面パネル３から発する光を集光するための
集光レンズアレイであり、この集光レンズアレイ２２は
、ベース部２２Ａと、該ベース部２２Ａの表面部に一体
形成されて各発光部５Ｒ，５Ｇ、５Ｂのそれぞれに対応
する凸レンズ２２Ｂとから構成されているもので、アク
リル樹脂の射出成形による一体成形品となっている。 このように第２従来例では、フィルタ２０の前面に集光
レンズアレイ２２を設けたことによって、上記フィルタ
２０により輝度が低下した発光部５Ｒ。 ５Ｇ、５Ｂからの発光光が上記集光レンズアレイ２２で
集光されるので、表示輝度を高めることができる。また
、外光は発光面５への入射時と、該発光面５からの反射
時の合計二度上記フィルタ２０を通過することにより、
反射光が大きく減衰されるので、コントラストを高める
ことができる。さらに、かかる光源用表示管を組合せた
表示スクリーンを見た時、上記発光部５Ｒ，５Ｇ、５Ｂ
が凸レンズ２２Ｂの拡大効果によって大きくなり、発光
部と発光部との間の非発光部の面積が小さくなり、等価
的に開口率が大きくなって、表示品質が高くなる効果も
ある。

【発明が解決しようとする課題】

第１および第２従来例の光源用表示管は以上のように構
成されているので、第１従来例の光源用表示管にあって
は、発光面（蛍光面）５に対する外光（例えば、太陽光
等）の影響を受けて、コントラストが低下する場合が生
じるという問題点があった。 そこで、前面パネル３の表面に蛍光面に対応して該蛍光
面が発する色の光のみを透過させるフィルタを設け、外
光の影響を低減してコントラストの向上を図る方法もあ
る。しかし、この方法では、蛍光面から発する光もフィ
ルタを透過してしまうため、発光輝度が低下する虞れが
あった。 このような発光輝度の低下を避けるために提案されたの
が第２従来例である。 第２従来例の光源用表示管にあっては、使用時の温度変
化によって、集光レンズアレイ２２には熱膨張の差によ
る反りが発生し、この反りに起因してフィルタ２０と前
面パネル３および集光レンズアレイ２２と透明接着剤２
１との間に剥離が生じ易いという問題点があった。また
、上記前面パネル３に対する上記集光レンズアレイ２２
の接合時加重によって、該集光レンズアレイ２２が弾性
変形したまま上記透明接着剤２１で固化された場合、該
透明接着剤２１と上記集光レンズアレイ２２の間に応力
が発生し剥離発生の原因になる。 このようにして剥離が生じると、剥離面での光の反射に
よる輝度低下が生じるだけでなく、斜め方向から見た場
合に剥離面が全反射しいて色が見えなくなるという問題
点があった。 また、光源用表示管の画素ピッチを小さくして高解像度
化し、真空外囲器１内の画素の単位面積当りの数を多く
すると、各発光部５Ｒ，５Ｇ、５Ｂの大きさは小さくな
るが、前面パネル３の厚さは内部の真空強度を保つため
に一定の厚みが必要となり、このため、各発光部５Ｒ，
５Ｇ、５Ｂの大きさに対する前面パネル３の厚さの比が
大きくなるという問題点があった。さらに、上記前面パ
ネル３の表面にアクリル樹脂一体成形の集光レンズアレ
イ２２を接合しているので、そのベース部２２Ａの厚み
により上記各発光部５Ｒ，５Ｇ、５Ｂから凸レンズ２２
Ｂ部分への距離が長くなってしまい、上記各発光部５Ｒ
，５Ｇ、５Ｂから射出された光のうち、上記凸レンズ２
２Ｂの部分に入る光の割合が小さくなって該凸レンズ２
２Ｂの効率が悪くなったり、光源用表示管を斜め上方か
ら見ると、発光部５Ｒ，５Ｇ、５Ｂが本来の取るの隣に
位置する凸レンズ２２Ｂから見えたりして画質が劣化す
るという問題点があった。 この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、温度変化による集光レンズアレイの反りに起
因した剥離が生じるようなことがなく、しかも、凸レン
ズと蛍光面の距離を短くでき、光の利用効率が高められ
、斜め上方から見ても画素と凸レンズが位置ずれするよ
うなことのない高輝度・高コントラストの光源用表示管
を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

この発明に係る光源用表示管は、内側にマトリクス状の
蛍光表示部が配列形成された前面パネルの表面部を上記
蛍光表示部に対応したマトリクス状の凸レンズに形成す
ると共に、その前面パネルに光の透過率を減衰させる物
質を混入させたものである。

【作　用】

この発明における光源用表示管は、前面パネルの表面に
別体のレンズを取付けるのではなく、その前面パネルの
表面部を直接凸レンズとして形成したことによって、温
度変化に起因した剥離発生がなくなり、しかも、上記凸
レンズと蛍光表示部との間の実質的な距離が短くなる。 このため、上記剥離に起因した輝度低下がなくなり、か
つ、凸レンズと蛍光表示部との実質的な距離が短いこと
により、レンズ効率が向上し、斜め上方から見た場合で
も画質が劣化するようなことがなく、高品質の画像表示
が可能となる。また、上述のように表面部が凸レンズと
して形成された上記前面パネルには光の透過率を減衰さ
せる物質が混入されているので、上記蛍光表示部での外
光の反射成分が低く抑えられ、暗輝度が小さくなってコ
ントラストが大幅に向上する。

【実施例】

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例による光源用表示管の断面図、
第２図は第１図の凸レンズ側から見た正面図であり、第
３図〜第５図と同一の部分には同一符号を付して重複説
明は省略する。 図において、３０は真空外囲器１の前面パネルであり、
この前面パネル３０の表面部は、その裏面側に配列され
た発光部（蛍光表示部）５Ｒ，５Ｇ。 ５Ｂに対応するマトリクス状の凸レンズ３１２．〜３１
、、として一体形成されている。 従って、換言すれば、上記前面パネル３０はマトリクス
状の凸レンズ状に一体形成されたものである。 かかる前面パネル３０は、所望形状にくりぬかれたカー
ボン系の型の中に高温の溶融ガラスを流し込んだ後に冷
却して製造するか、板ガラスの上にレンズアレイ状のカ
ーボン系の型を載せ、一定圧力を加えて高温の炉に通す
ことによって製造される。 そして、上記前面パネル３０には、この製造時において
、光の透過率を減衰させる波長選択吸収性の物質（酸化
ネオジウム）が添加混入されている。 次に動作について説明する。前面パネル３０の発光部５
Ｒ，５Ｇ、５Ｂから射出された光は、表面部が一体の凸
レンズ３１１．〜３１．となった前面パネル３０を通過
して前方に進むが、大気中に出る時、上記凸レンズ３１
１．〜３１．．の曲率に対応して光路が曲げられ、全体
として集光されることにより輝度が向上する。その上、
上記凸レンズ３１１、〜３１、のレンズ特性（拡大効果
）により上記発光部５Ｒ，５Ｇ、５Ｂの大きさが大きく
なり、開口率が高くなることによって画質も向上する。 ここで、上記凸レンズ３１１．〜３１．．を含む上記前
面パネル３０には酸化ネオジウムが添力旧昆入されてい
るので、その吸収スペクトルに対応する発光光は減衰す
る。しかし、ネオジウムのスペクトルと上記各発光部５
Ｒ，５Ｇ、５Ｂの発光スペクトルは異なるので、輝度の
減衰は僅かである。 一方、コントラストの低下につながる外光は、上記前面
パネル３０を通過して上記各発光部５Ｒ。 ５Ｇ、５Ｂの蛍光面に入射し、そこで反射した後、再び
上記前面パネル３０および凸レンズ３１．〜３１、、を
通過して該凸レンズ３１１．〜３１．．の表面から出射
される。しかし、上記前面パネル３０に添加混入された
ネオジウムは、外光に含まれるスペクトルのうち人間の
目が輝度として敏感に惑じる部分のスペクトルを大きく
減衰させ、暗輝度を低く抑える。このため、コントラス
トが大幅に向上する。 なお、上記実施例では、発光部５Ｒ，５Ｇ、５Ｂの発光
を制御する制御手段については図示しなかったが、この
制御手段は従来例の場合と同様である。

【発明の効果】

以上のように、この発明によれば、光源用表示管の前面
パネルに別体のレンズを取付けるのではなく、その前面
パネルの表面部を一体的な凸レンズとして形成したので
、温度変化によって生じる上記凸レンズ（集光レンズ）
と前面パネルとの剥離発生の危惧がなく、しかも、上記
凸レンズと蛍光表示部との間の実質的な距離が短くなる
。このため、上記蛍光表示部から射出された光を効率よ
く上記凸レンズに入射させることができると共に、光源
用表示管を斜め上方から見ても発光部が本来の凸レンズ
の隣に位置する凸レンズから見えたりするようなことが
なくなって高品質の画像表示が可能になるという効果が
ある。 また、上述のように表面部が凸レンズとして形成された
上記前面パネルには光の透過率を減衰させる物質を混入
したので、発光光の減衰を少なく抑える共に、上記凸レ
ンズによる輝度向上効果で高輝度発光を確保でき、外光
成分は減衰率が大きい上に入射時と反射時の二度にわた
って減衰されるので、暗輝度は小さくなり、コントラス
トが大幅に向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による光源用表示管の断面
図、第２図は第１図の凸レンズ側から見た正面図、第３
図は第１従来例の光源用表示管を示す正面図、第４図は
第３図の■−ｒＶ線断面図、第５図は第２従来例の光源
用表示管を示す断面図である。 ■・・・真空外囲器、５Ｒ，５Ｇ、５Ｂ・・・発光部（
蛍光表示部）、３０・・・前面パネル、３１１．〜３１
、・・・凸レンズ。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。 １ｎ 今 １、真空外囲器 ５Ｒ，５Ｇ、５Ｂ：七をｐ（曹尤表元創り３〇−前向パ
ネル ３１１〜３１ｎ：ｃｌしンス゛１ 第 図 第 図 ２、発明の名称 ３、補正をする者 光源用表示管 代表者 （自発） ５、補正の対象 （１）明細書の特許請求の範囲の欄 （２）明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 （２）明細書第３頁第１２行目に「加速用陽極６．６」
とあるのを「加速用陽極６□、６□」と補正する。 （３）明細書第４頁第５行目に「直熱外部端子１６のも
のが使用できる。」とあるのを［直熱型のものが使用で
きる。」と補正する。 （４）明細書第１１頁第１５行目に「本来の取るの隣」
とあるのを「本来の取る位置の隣Ｊと補正する。 （５）明細書第１２頁第４行目に「高輝度・高コントラ
ストの光源用表示管を得る」とあるのを「高品質の画像
表示が可能な光源用表示管を得る」と補正する。 （６）明細書第１２頁第９行目に「表面部を・・・混入
させたものである。」とあるのを「表面部を、上記蛍光
表示部に対応するマトリクス状の凸レンズに形成したも
のである。」と補正する。 （７）明細書第１３頁第４行から第９行目に「また、上
述のように・・・・・大幅に向上する。」とある記載を
削除する。 （８）明細書第１６頁第１９行から同第１７頁第６行目
に「また、上述のように・・・・・・・効果がある。」
とある記載を削除する。 ７、添付書類の目録 補正後の特許請求の範囲を記載した書面　１通以上 補正後の特許請求の範囲 前面パネルを有する真空外囲器と、上記前面パネルの内
側にマトリクス状に配列形成された複数の蛍光表示部と
、これらの蛍光表示部の発光を制御する制御電極とを備
えた光源用表示管において、上記前面パネルの表面部を
マトリクス状の凸レンズに形成したことを特徴とする光
源用表示管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前面パネルを有する真空外囲器と、上記前面パネルの内
   側にマトリクス状に配列形成された複数の蛍光表示部と
   、これらの蛍光表示部の発光を制御する制御電極とを備
   えた光源用表示管において、上記前面パネルの表面部を
   マトリクス状の凸レンズに形成し、その前面パネルには
   光の透過率を減衰させる物質を混入させたことを特徴と
   する光源用表示管。