JPS58209054A - 多色表示形光源用陰極線管 - 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】 この発明は、主として、屋外などで使用される巨大カラ
ーディスプレイ装置の画素を構成する陰極線管に関する
ものである。

従来、たとえば、野球場の電光表示板や建物の屋上、あ
るいは、壁面などの広告用画像やメツセージの表示に使
われたシ、高速道路などのインフォメーションディスフ
”レイなどに使われる巨大なディスプレイ装置は、多数
の電球を並べ、これらを選択的に点滅させることによっ
て＠像を作っていたために幾多の問題がめった。

そのうちのいくつかの例をあげると、たとえば電球の場
合はフィラメントの赤熱によって光を得ているために、
王として、その発光は橙ないし白檀色を呈している。こ
のため、これらの’ｇｔｆｌ　Ｒから、たとえば、青や
緑の色光を大量に発生させることがかなシ困難であった
。また、このような電球方式の場合には、各画素の輝度
を変調するにはフィラメントの印加電流をＯＮ　−ＯＦ
Ｆするか、印加電流を可変するなどの手段によらねばな
らないが、これらの電球は、その周波数レスポンスがｌ
ＯＨ２以下ときわめて低く、印加電流によって発光色自
体か９−変ってしまう問題などがあり、中間調の表示や
任意の色光を合成するカラー表示等に供するにも困難が
つきまとっていた。さらにこのような巨大ディスプレイ
装置では一般に２０〜４０Ｗ程度の電球が数十個から数
万個以上も並べられる場合も多くあシ、その消費電力や
発熱などの観点からしても多くの問題があった。

そこで、この発明の発明者は、上述したようなディスプ
レイ装置の光源として＃極線管を用いることをすでに提
案した。

第１図は、これまで発明者が先行発明として実施してき
た巨大ディスプレイ月光源として供される光源用陰極線
管の構造の一例を示す図で、（１）は管内を真空に維持
ノ°る丸めの、たとえば筒状の真空外囲器である。この
真空外囲器（１）はその一端に、内面に螢光面（２）が
被ｙＩｔされたフェースガラス（３）を有し、他端に螢
光面（２）全面を非集束電子ビームαＱで照射するため
の［ｆ銃部（４）および電子銃部（４）の各部に所要の
電圧を印加する端子を持つとともに真空外囲器（１）を
閉塞するステム部（５）を有する。（６）、（７）およ
び（８）はそれぞれ上起電子銃部（４）を構成するヒー
タ、陰極およびグリッドである。

この陰極線管の動作について説明すると、まず、グリッ
ド（８）に、陰Ｉｍ　（７）に対して負の電圧を与える
とともに、ヒータ（６）にも所定の電流を与え、陰極（
７）を加熱してグリッド（８）の電圧を陰極（７）の電
位に近づけると、陰極（７）から電子ビー人（ト）が螢
光面（２）に向って発射される。この電子ビームσ０は
グリッド（８）の中央に設けられた穴（９）の直径、グ
リッド（８）と陰極（７）との間隔および陽極電圧等の
諸条件によって所定の拡がり（のをもつ非集束ビームと
なって螢光面（２）全面に照射され、螢光面（２）をそ
の螢光体に応じた発光色に発光させる。

これらのｌ！Ｊ１極線管は、たとえば第２図のように、
螢光面を有する側を手前にして規則正しく並べられる。

この陰藤線管の配列は、一般に緑色に発光する陰極線管
■乃２本に対して赤色に発光する陰極線管に）及び青色
に発光する陰極線管に）が各１本の割合で配列されてい
る。これは、これらの光源の集合体で構成される画像の
鮮明度を支配する分解能が緑色の画素の数で決シ、赤色
中青色はこれに色をつけるだめの働きをしているにすぎ
ないという発想のもとで構成されたもので、この理論が
誤まりでないことを、発明者らは、第２図に示す配列の
巨大ディスプレイを作ってすでに確認を行っている。こ
のように、たとえば、赤、緑、青などの単色螢光面を持
つ小形の陰極線管を多数並べて、所望の画像を表示する
ようにしたものによれば、電気エネルギを光エネルギに
変換するエネルギ変換効率が電球にくらべて大巾に改善
されるのみならず、使用螢光体の選択によシ任意の発光
色の光源が得られるなど、多くの利点がある。そしてこ
のように、巨大ディスプレイ装置の光源として陰極線管
を用いた場合、従来の電球式のものにくらべて性／１１
．信顧１’ｌ　、維持費、消費電力などのいづれを比較
して一有利に構成できることは明らかなことである。

一方、上記のような陰極Ｍ貿は、これまで、直径約２９
ｍのものを第２図のような配列で並べた場合において、
そのピッチが、屋外での使用を考えて、防水構造の問題
や、Ｉ！ｊＩ極線管に諸電圧を供給するためのソケット
部分の構成や、配線の都合もあシ、４０〜４５ｍに設定
されていた。そして、この場合の１ＩＩＩＩ像の見易さ
、混色の程度などから見た最適視認距離は約７０ｍ以上
であった。この最適視認距離が７０ｍ以上ということは
、野球場やサッカー場、競馬場がどの競技場に設置され
るディスプレイとしてはまったく問題ないが、たとえば
屋外広告などの用途を考えるときには、この視認距離を
半減する必要があることがわかった。

この発明は以上の事情にかんがみてなされたものであり
、上記１蒋距離を従来のものよりも大幅に減じさせるこ
とをＨ的としてなされたものである。

すなわち、画素となる陰極線管の螢光面を分割すること
によって一本の陰極線管で複数の原色を発光させるとい
う方式に着目したものであって、その要旨とするところ
は、真空外囲器の内部に非集束電子ビームを発生する複
数の電子銃部を設けるとともに、これらの電子銃部の陰
極から到来する電子ビームに対応する位置に、内面に赤
、緑、青などの発光色を呈する螢光体を塗布した筒状の
金属構体を設けた点にある。

つぎに、この発明の実施例による多色表示影光源用陰極
線管を図面にしたがって説明する。

第３図において、密閉円筒状の真空外囲器（１）の内部
には、複数の電子銃部（４）と、これらに各別に対応す
る加速電極α◇および金属構体（６）が配置される。ど
の場合、電子銃部（４）、加速電極Ｑηおよび金属構体
（６）の組合せは、たとえば、真空外囲１！（１）の内
部における１２０度おきの三箇所に設けられたシ、ある
いは、真空外囲器（１）の内部を水平方向で三区画して
なる各区画に配置されるのであって、前者はデμり配置
、”また、後者はインライン配置の三色管となる。前者
の場合、金属病体（財）は断面扇形の筒状体として構成
され、その内面に赤、緑あるいは實などの発光色を呈す
る螢光体（２ａ）が塗着される。具体的には、三つの金
属病体（６）の内面には異なる発光色の螢光体（２ａ）
が塗着される。

上記のような陰極線管によれば、電子銃部（４）の＃極
（７）から発側された電子ビームαＱが加速電極（ロ）
によって加速されて金属病体ｏカに形成されている螢光
面に導かれ、その螢光体（２ａ）が所定の発光色を呈す
る。し九がって、このような＃極線管を、第６図のよう
に、従来のもの（ｗｊ２図参照）と同一ピッチで３刈さ
ぜたＪＪＡ白−には、−個の＃ｉ極線管によって従来の
ものにおける三個の陰極線管に相当する色調が得られる
ので、その視認距離が大幅に減ぜられる。また、Ｌ記の
ように、螢光体（２ａ）が筒状の金属＃４体０４の内面
に塗着されて筒状の螢光面を形成しているので、真空外
囲器（１）の出光端部内面に直接螢光面を形成したもの
に比べて、螢光面の面積率が増大され、さらに、上記螢
光面が金属板上に形成されているので、電子ビーム（ト
）の照射による温度上昇が抑制され、そのために螢光体
（２ａ）の温度消光をも減少される。

また、これらの陰極線管に使用する螢光体（２ａ）の発
光スベク）／ｕは、たとえば第７図のようなエネルギ分
布を有するが、白昼の太陽光下での使用を前提とする場
合には、外来の天空光をできるだけ管内に入れないよう
にすることが値ましい。そこで発明者は第８図の様な分
光透過率特性を持った酸化ネオジウム（Ｎ（１ｚＯｓ）
を含有するガラスを真空外囲器（１）として使用するこ
とを考え、実験した。

その結果、重量％で３．０〜１５．０％程度のＮｄ意０
３をガラス中に混入させることで管内の螢光面から発す
る色光のみを効率よく取出せることが見出された。

さらに、たとえば、第５図に示したように、螢光面（２
ｂ）を有する金属構体（６）の陰極（７）と反対側の開
口部径を陰極（７）側の径よシ大きくして、この金属構
体０埠をテーバ状に構成することによって、螢光面（２
ｂ）から発した光が管外に導出されやすくなるので、こ
の構成によって輝度が一層向上する。

さらに゛また、第５図に示したように、金属構体（６）
の開口端部と真空外囲器（１）の出光端部とＯ間ｌの内
面を、たとえばアル・ミニラムの蒸着などの手段によっ
て鏡ＷＪ（ハ）にすれば、螢光面（２ｂ）からの光のう
ち、真空外囲器（１）のｌの部分に当る光が効率よく反
射してその出光端部から管外に取シ出され、その輝度が
一層向にする。

さらに、真空外囲器（１）の出光端部内面に、第４図に
示すように、微細な凹凸を設けてこの面を拡散面（至）
とすると、それに伴なって数々の効果が付加される。た
とえば、真空外囲器（１）の内部に設けられた螢光面（
２Ｃ）からの色光をこの面で混合して合成色の状態を作
ることもできるし視覚的には、発光面があたかも真空外
囲器（１）の内面にそって存在するような形１になるた
めに、広い角度から発光を見ることかで龜るようになる
。このため、ディスプレイとしての視認角度も広くでき
るというメリットが付加される。

なお、五記実施例にあっては、金属構体（至）を−つの
真空外囲器（１）内に三個配置したものを説明したが、
この発明では、二個あるいは三個以上の複数個をＷｌｉ
！置したものでも良い。

以上の説明から明らかなように、この発明によれば、真
空外囲器の内部に非集束電子ビームを発生する複数の電
子銃部を設けるとともに、これらの電子銃部の陰極から
到来する電子ビームに対応する各位置に、内面に種々の
発光色を呈する螢光体を塗布した筒状の金属構体を設け
るので、従来のように、たとえば、真空外囲器の内面に
直接螢光体を塗布したシ、螢光体を塗布したガラスピー
スを電子銃部の先端に取付けたようなものにくらべると
、前述のように発光部分の面積の増加や温度上昇に伴な
う螢光体の消光の防止が図られると同時に、巨大ディス
プレイ装置の視認距離を近くし、観視範囲を広げるのみ
ならず、さらに明るく鮮明な画像を提供することができ
るようになる。

【図面の簡単な説明】 第１図は従来の光源用陰極線管の構造図、第２図は従来
の光源用陰極線管を多数並べて構成した図、第３図はこ
の発明の１＊施例による光源用陰極＆１１管の構造図、
第４図および第５図は他の実施例による光源用＃ｉ極線
管の構造図、第６図はこの発明の実施例による光源用陰
極線管を多数並べて構成した図、ｊｇ７図ｔまこハらの
陰極線管に一般的に使用する宵、緑、赤色の螢光体の発
光スペクトルを示す線図、第８図はＮ＋１，０３を８チ
含有した板厚２１ａＩのガラスの分光透過率を示す線図
である。 （１）・・・真空外囲器、（２ａ）−！ｕ光体、（２ｂ
）　、　（２（３）　・・・螢光面、（４）・・・電子
銃部、０呻・・・電子ビーム、（６）・・・金属構体、
（ロ）・・・＃ＩＬ面、α呻・・・拡散間。 なお、図中、同一符号は同一もしくは相当部分を示す。 代　理　人　　　隨　野　信　−（ほか１名）第１図 第２図 ■■■■■■■■ 列３図 １θ 第４図 璃７図 侃、＆　（ｎｍ） 第８図 課長（ｎｍ） ２、発明の名称 多色表示形光源用陰砥線管 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 獅 霧 （１） ５、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄。 ６、補正の内容 Ａ、明細１誓： （１）第１１頁第１４行目； 「螢光体の」のつぎＯこ「温度」を加入します。 以　　上 ） （２）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空外囲器の内部に非集束電子ビームを発生する
   複数の電子銃部を設けるとともに、これらの電子銃部の
   陰極から到来する電子ビームに対応する各位置に、内面
   に赤、緑、青などの発光色を呈する螢光体を塗布した筒
   状の金属構体を設けた多色表示影光源用＠極線管。
2. （２）真空外囲器が３．０〜１５．０重１ｔチのＮｄｍ
   　Ｏｓを含有するガラスで構成されている特許請求の範
   囲第１項記載の多色表示形光源用陰４１線管。
3. （３）金属構体における陰極と反対側の開口径を陰極側
   の開口径よシも大きくなるように、この金属構体をテー
   バ状に構成した特許請求の範囲第１項または第２項記載
   の多色表示影光源用陰極線管。
4. （４）真空外囲器における出光端部に近接する円筒部内
   面を鏡面とした特許請求の範囲第１項、第２項または第
   ３項に記載の多色表示影光源用陰極線管。
5. （５）金属構体における陰極と反対側の開口径に対向す
   る真空外囲器の内面部分を拡散面とした特許請求の範囲
   第１項、第２項、第３項または第４項記載の多色表示影
   光源用陰極線管。