JPH03113485A - ディスプレイデバイス - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は従来のＣＲＴ　（陰極線管）や液晶デイスプレ
ィ等と表示原理を全く異にするデイスプレィデバイスに
係り、特に、文字や図形等を表示するスクリーンの超大
型化と、このスクリーンのデイバイス本体からの分離と
を共に図ることができるデイスプレィデバイスに関する
。

（従来の技術） 従来、周知のデイスプレィデバイスの一例としては第４
図で示すＣ−ＣＲＴ　（カラー用陰極線管）があり、そ
の高画像および高解像度等の利点から民生用や産業用を
問わず広く実用に供されている。

このＣＲＴｌは第４図に示すように真空ガラス容器２の
フェイスプレート３の内面に、赤、緑、青（Ｒ，Ｇ、　
　Ｂ）に発光する３種類の蛍光体膜４をドツトマトリッ
クスで被着しており、この蛍光体膜４上に、真空ガラス
容器２内に内蔵された電子銃５から電子ビーム６を照射
し、この電子ビ−ムロを偏向コイル７により偏向走査し
、画像をフェイスプレート３上に描画するようになって
いる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来のＣＲＴｌでは電子銃５
から電子ビーム６を蛍光体膜４上に照射するために、そ
の電子ビーム照射路として真空雰囲気を必要とし、重い
真空ガラス容器２が不可欠であり、重量化を招いている
。

さらに、フェイスプレート３、電子銃５および偏向コイ
ル７等が真空ガラス容器２と一体に構成する必要がある
ので、全体として重量化する上に、フェイスプレート３
のみを真空ガラス容器２から分離して大型化することや
形状を自在に変更することも不可能である。また、フェ
イスプレート３上の輝度も必ずしも十分ではない。

そこで本発明はこのような事情を考慮してなされたもの
で、その目的は文字や図形等の画像を表示するスクリー
ンの著しい大型化とスクリーンのみをデイバイス本体か
ら分離することが可能で高輝度のデイスプレィデバイス
を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、レーザ光の大パワーと、このレザ光の屈折率
を電気光学材料の電気光学効果により、適宜制御するこ
とにより、レーザ光を走査できる点に着目してなされた
ものであり、次のように構成される。

すなわち本発明は、ベース上に蛍光体をドツトマトリッ
クス伏に塗布して蛍光体層を形成すると共に、この蛍光
体層の外面にレーザ光を紫外線に変換する変換素子を添
設して変換素子層を形成したスクリーンと、レーザ光を
出力するレーザ光源と、このレーザ光源からのレーザ光
を電気光学材料よりなる電気光学透光板に透光させ、こ
の電気光学透光板の印加電界を制御することによりこの
透光の屈折率を制御してこのレーザ光を前記スクリーン
の変換素子層に走査自在に照射すると共に、前記スクリ
ーンのベース上で焦点を結ばせるレーザ光走査装置とを
有することを特徴とする。

（作用） レーザ光源から出力されるレーザ光は、レーザ光走査装
置の電気光学透光板を透過する。

この電気光学透光板は電気光学効果を有する電気光学材
料よりなるので、この電気光学透光板を透過するレーザ
光の屈折率を、この電気光学透光板に印加される電界に
応じて、適宜制御することができる。

このために、レーザ光の屈折率を適宜制御することによ
り、レーザ光の照射方向を縦横に振り、走査することが
できる。

したがって、この電気光学透光板を透光するレーザ光は
スクリーンの変換素子層へ走査自在に照射される。

変換素子層に照射されたレーザ光はここで紫外線に変換
されてから蛍光体層に照射される。これはレーザ光では
蛍光体層の蛍光体を励起し、直接発光させることができ
ないからである。

紫外線を受光した蛍光体は励起されて発光する。

このために、レーザ光の走査をレーザ光走査装置により
適宜制御することにより、蛍光体の発光が走査され、適
宜画像が表示される。

したがって本発明によれば、スクリーンを真空雰囲気中
に設ける必要がないので、その超大型化を個別に図るこ
とができる。

また、スクリーンはレーザ光走査装置を分離して構成さ
れるので、スクリーンの形状等について設計自由度を高
めることができる。

さらに、スクリーンの光源が大パワーのレーザ光である
ので、高輝度化を図ることができる。

（実施例） 以下本発明の実施例を第１図〜第３図に基づいて説明す
る。

第１図は本発明の一実施例のデイスプレィデバイス１１
の全体構成を示す全体構成図であり、図において、デイ
スプレィデバイス１１はレーザ光源１２のレーザ光１２
ａの放射路上にレーザ光走査装置１３を設置している。

レーザ光源１２は例えばＮｄ：ＹＡＧレーザであり、こ
れは出力が２Ｗ、ビーム径が４ｍｍφのしザ光１２ａを
出力するものである。

レーザ光走査装置１３はレーザ光源１２からのレーザ光
１２ａをスクリーン１４の紫外線変換素子層１５へ走査
自在に照射するものであり、第２図に示すようにレーザ
光源１２からのレーザ光１２ａを透過させる電気光学透
光板１７ａを有する。

この電気光学透光板１７ａは電気光学材料である例えば
ＰＬＺＴ電気光学セラミックスにより透明板に形成され
ており、その−面には一対の陽極１７ｂと陰極１７ｃの
複数対を透光板１７ａの幅方向に陽極１７ｂと陰極１７
ｃが交互にくるように貼着している。各電極１７ｂ、１
７ｃには電圧制御装置１８を電気的に接続しており、電
圧制御装置１８は定電圧Ｖを複数の分圧抵抗Ｒ１〜Ｒ７
によりそれぞれ分圧し、陽、陰極１７ｂ、１７ｃ間に印
加される電圧を各電極対毎に制御するようになっている
。

各隅、陰極１７ｂ、１７ＣはＩＴＯ膜あるいはＮＥＳＡ
膜等の透明電極より成り、陽極１７ｂと陰極１７ｃ間の
電極間隔が例えば４００μｍで対向配置されており、こ
れら各電極１７ｂ、１７ｃ間を透過するレーザ光１２ａ
の屈折率を多対の電極間印加電圧に応じて制御すること
により、レーザ光１２ａの照射方向を縦横に振って走査
し、しかも、その照射光の焦点距離をスクリーン１４上
に結ぶよう適宜制御することができるようになっている
。

一方、スクリーン１４はそのスクリーンベース１４ａを
例えば矩形板状の透明板ガラスにより構成し、その背面
には赤、緑、青（Ｒ，Ｇ、　　Ｂ）にそれぞれ発光する
３種の蛍光体を一対として、その多数対をドツトマトリ
ックス状に被着した蛍光体層１６を形成している。

蛍光体層１６は例えば、赤色（Ｒ）発光蛍光体として３
価のユーロピウムで付活したイツトリウムオキサイドを
、緑色（Ｇ）発光蛍光体としてセリウムおよびテルビウ
ムで付活したランタンフォースフェートを、青色（Ｂ）
発光蛍光体として２価のユーロピウムで付活したバリウ
ム・マグネシウムアルミネートを用いた。

さらに、この蛍光体層１６の外面にはレーザ光１２ａを
紫外線に変換する紫外線変換素子層１５を貼着している
。

紫外線変換素子層１５は非線形光学結晶のＫＴｉｏ　　
ＰＯ単結晶やＢａＢ２Ｏ４単結晶等より４ なる例えば２ｃｍ角の小片を蛍光体層１６の外面に全面
的に密に貼着しており、これらはＮｄ：ＹＡＧレーザ光
源１２からの波長１．０６４μｍのレーザ光１２ａを非
線形光学効果によって第４高調波の波長が２６６ｎｍの
紫外線に変換するものである。

次に本実施例の作用を説明する。

Ｎｄ：ＹＡＧレーザのレーザ光源１２から出力されたレ
ーザ光１２ａはレーザ光走査装置１３の電気光学透光板
１７ａを多対の陽、陰極１７ｂ。

１７ｃの間隙をそれぞれ透過する。

これら各透過光はその透過する電極間隙の各電極１７ｂ
、１７ｃ間に印加される電圧に応じて屈折率が制御され
、これら各透過光の全体がスクリーン１４の水平および
垂直方向にそれぞれ走査されながら、スクリーン１４の
紫外線変換素子層１５上に照射される。

各紫外線素子層１５は透光したレーザ光１２ａをその非
線形光学効果によって紫外線に変換し、その背面にある
蛍光体層１６の蛍光体を励起し発光させる。

これら蛍光体層１６の発光はスクリーン１４のスクリー
ンベース１４ａを介して画像として視認される。

前記走査は例えばレーザ光１２ａを４０ピッチ間隔で、
縦方向５０Ｈｚ、横方向１２５００本／Ｓｅｃの速度で
高速スキャンされる。

したがって本実施例によれば、レーザ光１２ａの走査を
、レーザ光走査装置３の電気光学透光板１７ａの印加電
界を制御することにより、連続的にかつ電気的に行なう
ことができ、機械的可動部分を有しないので、その走査
の高速性の向上と故障発生のおそれの低減とを図ること
ができる。

また、スクリーン１４は第３図で示すＣＲＴＩのフェイ
スプレート３のように真空雰囲気中に設置する必要がな
く、しかもレーザ光源１２やレーザ光走査装置１３から
分離して構成されているので、スクリーン１４のみを単
独で超大型化を図ることが容易である。

さらに、光源として大パワーのレーザ光１２　ａを使用
するので、スクリーン１４の高輝度化を図ることができ
る。

第２図は本発明の他の実施例のデイスプレィデバイス１
１の全体構成を示しており、このデイスプレィデバイス
１１はレーザ光源１２としてアルゴンイオンレーザを用
いると共に、スクリーン１４を円弧状に形成した点に特
徴があり、これ以外は第１図で示す第１実施例のデイス
プレィデバイス１と同様であるので、その重複した説明
は省略する。

アルゴンイオンレーザ１２は波長が５１４．５ｎｍ、ビ
ーム径が４ｗφで出力が５．２ｍＷのレーザ光１２ａを
出力するものである。

一方、円弧状スクリーン１４はレーザ光走査装置１３に
向けて凹状に湾曲させたガラス製の円弧状スクリーンベ
ース１４ａの凹弧面に蛍光体層１６と紫外線変換素子層
１５をこの順に順次積層して、全体を円弧状に湾曲させ
ている。

蛍光体層１６および紫外線変換素子層１５はその形状が
円弧状に湾曲している以外は第１図で示す蛍光体層６お
よび紫外線変換素子層５と同様である。

本実施例のデイスプレィデバイス１１においても前記実
施例と同様の作用効果を有する。

なお、本発明はスクリーン４．１４の形状には限定され
るものではな（、例えば第２図で示す円弧状スクリーン
１４とは逆方向に湾曲する形状のものでもよく、さらに
円筒状でもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、レーザ光を電気光学材料
の電気光学効果により走査自在にスクリーン上の紫外線
変換素子層上に照射し、この紫外線変換素子層によりレ
ーザ光を紫外線に変換し、蛍光体層を発光させるので、
スクリーンを真空雰囲気中に設ける必要がなく、しかも
、レーザ光源やレーザ光走査装置より分離して設置する
ことができるので、スクリーンのみを単独に大型化を図
ることができると共に、その形状等の設計自由度の向上
を図ることができる。

また、光源として大パワーのレーザ光を用いるので、ス
クリーンの高輝度化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るデイスプレィデバイスの一実施例
の全体構成を示す全体構成図、第２図は第１図で示すレ
ーザ光走査装置の構成図、第３図は本発明の他の実施例
の全体構成図、第４図は従来のデイスプレィデバイスの
一例としてのＣＲＴの側断面図である。 １．１１・・・デイスプレィデバイス、２，１２・・・
レーザ光源、２ａ、１２ａ・・・レーザ光、３，１３・
・・レーザ光走査装置、４，１４・・・スクリーン、５
．１５・・・紫外線変換素子層、６．１６・・・蛍光体
層、１７ａ・・・電気光学透光板。 第３図 第４ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ベース上に蛍光体をドットマトリックス状に塗布して蛍
   光体層を形成すると共に、この蛍光体層の外面にレーザ
   光を紫外線に変換する変換素子を添設して変換素子層を
   形成したスクリーンと、レーザ光を出力するレーザ光源
   と、このレーザ光源からのレーザ光を電気光学材料より
   なる電気光学透光板に透光させ、この電気光学透光板の
   印加電界を制御することによりこの透光の屈折率を制御
   してこのレーザ光を前記スクリーンの変換素子層に走査
   自在に照射すると共に、前記スクリーンのベース上で焦
   点を結ばせるレーザ光走査装置とを有することを特徴と
   するディスプレイデバイス。