JPS60258834A - 画像表示装置 - 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〕 本発明は高輝度発光の画像表示装置に関する。

〔従来の技術〕

多数の発光表示セルを配列して大型画面を得るようにし
た大型表示装置の開発がなされている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この様な画像表示装置では、全体として薄型に構成され
、又安定して高輝度発光表示が行なわれることが望まれ
ている。

本発明は、かかる点に鑑み薄型で安定した高輝度発光表
示が行なわれ、且つ巨大両面も得られる画像表示装置を
提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、緑発光、赤発光及び青発光の螢光表示セグメ
ントを水平方向に配置した前面パネルと、各螢光表示セ
グメントに対応する電子源及び電子制御部を配置した背
面パネルと、側面枠とから構成した扁平型螢光表示セル
を設け、この螢光表示セルを単位として、これを多数個
縦横方向にマトリックス状に配列して画像表示装置を構
成する。

螢光表示セルにおいて、各螢光表示セグメントは螢光体
層を被着して形成される。又、電子源からの電子ビーム
を制御する電子制御部は、第１グリツド（制御電極）と
第２グリツド（加速電極）によって構成される。

螢光表示セルとしては、１組の緑、赤及び青発光の螢光
表示セグメントを有して成るもの、或はこの３色の螢光
表示セグメントを複数組有して成るものを用いることが
できる。

〔作用〕

螢光表示セルにおいては、螢光表示セグメントにアノー
ド電圧が供給され、電子源からの電子ビームが電子制御
部で制御されて螢光表示セグメントに照射され、高輝度
で発光表示される。

」二連の構成の画像表示装置では、各１組の緑。

赤及び青の螢光表示セグメントを１絵素として、これが
選択的に発光表示されることにより画像表示がなされる
。そして、この画像表示装置においでは縁、赤及び青発
光の螢光表示セグメントを内蔵した螢光表示セルを単位
として、これを多数配列して構成するので、巨大画面が
形成される。又、この画像表示装置は、扁平型の螢光表
示セルの集合で構成されるため全体が薄型に構成される
。又、高輝度発光の画像表示が得られる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明による画像表示装置の実施例
について詳細に説明する。

第３図、第４図、第５図及び第６図は、本発明の画像表
示装置に用いられる巾位セルを示す正面ξ 図、そのＡ−Ａ線上の断面図、そのＢ−Ｂ線上の断面図
及び１部破断とした斜視図を示す。同図中、（１１は前
面パネル（１八）と背面パネル（ＩＢ）と側面枠（ＩＣ
）からなる扁平型のガラス管体を示し、このガラス管体
（］）内に螢光体層からなる複数の螢光表示セグメント
［２）　（（２Ｇ）、（２Ｒ）、（２Ｂ）　）と、各表
示セグメントに対応する複数のカソード（Ｋ）（（ＫＯ
）、（ＫＲ）、（ＫＢ））及び第１グリツド（制御電極
）　（Ｇｚ　）　（（ＧＩＧ）、（Ｇ　ＩＲ）、（ＧＩ
Ｂ））と、共通の第２グリツド（加速電極）（Ｇ２）が
配される。螢光表示セグメント（２）は前面パネル（１
４）の内面に螢光体層を被着して形成されるものであり
、この場合緑発光、赤発光、青発光の３つの螢光表示セ
グメント（２Ｇ）、（２Ｒ）、（２Ｂ）が形成される。

具体的には第７図に示すように前面パネル（１Δ）の内
面に棒状に導電層であるカーボン層（３）が印刷され、
その枠状内の各空所に対応して各表示セグメントとなる
夫々縁の螢光体Ｊｉ　（２Ｇ）　、赤の螢光体１ｉ（２
Ｒ）及び青の螢光体層（２Ｂ）が一部カーボン層（３）
上にまたがるようにして印刷によって形成され、その前
面に中間膜（４）を介して例えばアルミニウムよりなる
メタルバックＮ（５）が被着形成される。この各螢光体
層による表示セグメント（２Ｇ）、（２Ｒ）、（２Ｂ）
に夫々対向するように背面パネル（１Ｂ）の内側に夫々
ワイヤカソード（Ｋａ　）、（ＫＲ）、（Ｋｓ　）とそ
の各ワイヤカソード（Ｋａ　）、（ＫＲ）、（Ｋａ　）
に対向して夫々第１グリツド（ＧＩＧ）、（Ｇ　ＩＲ）
、（Ｇｏｏ）が配され、更に３つの第１グリツド（Ｇｏ
ｏ）、（Ｇ　ＩＲ）、（Ｇｌａ）に共通に第２グリツド
Ｇ２が配置される。各、ワイヤカソード（Ｋ）は例えば
ダンゲステンヒータの表面に電子放出物質となる炭酸塩
を塗布して形成される。各ワイヤカソード（ＫＧ）、（
ＫＲ）、（ＫＢ　）は夫々背面パネル（ＩＢ）の両側に
配置した一対の導電性支持部（６）、（７）に架張され
る。一方の支持部（６〕はワイヤカソードの一端を固定
するものであり、他方の支持部（７）にはスプリング部
（７ａ）が設けられてこのスプリング部（７ａ）に各ワ
イヤカソードの他端が固定される。これによって温度上
昇によってワイヤカソードが伸びても、その伸びをスプ
リング部（７ａ）によって吸収し、ワイヤカソードは弛
むことがない。各第１グリツド（Ｇ　１ａ　）、（Ｇ　
ＩＲ）、（Ｇ□Ｂ）は各ワイヤカソードに対向するよう
に円筒面を有したかまぼこ状に形成され、その円筒面に
長平方向に沿って所定ピッチをおいて多数のスリット（
８）が設けられる。このスリット（８）はワイヤカソー
ド（Ｋ）から放射される電子の透過孔である。第２グリ
ツドＧ２は各第１グリツド（ＧＩＧ）、（Ｇ　ＩＲ）、
（Ｇｌｓ）に対応した部分に第１グリツドのスリット（
８）と同じ対応位置にスリット（９）を形成して構成さ
れる。この場合第２のグリッドＧ２のスリット部分（９
Ｇ）、（９Ｒ）、（９Ｂ）は各対応する第１グリツド（
ＧＩＧ）、（Ｇ　ＩＲ）、（Ｇ　ｉｇ　）と同心円的な
円筒面を有するように構成することができる。

この場合にはワイヤカソードからの電子ビームが第１グ
リツド及び第２グリツドのスリット（８）、（９）を通
過して直線的に放射され、スリットの長手方向に関して
広げられる。一方、第２グリツドとしては第８図に示す
様にそのスリット（９）が形成される部分を水平に形成
してもよい。この時には電子ビームは点線（３０’）で
示すように第２グリツドを透過してスリットの長手方向
に関して多少内側に曲げられるように放射される。

一方、各螢光表示セグメント（２Ｇ）、（２Ｒ）、（２
Ｂ）を囲むように導電性材よりなるセパレータ００）が
配置される。このセパレータ０口）は、カソードからの
電子ビームが第１又は第２グリツドＧ１、Ｇ２に当って
それよりの２次電子（３１）　（第８図参照）が隣接す
る螢光表示セグメントを発光しないようにこれを阻止す
るためのシールドと、夫々のワイヤカソード（Ｋ）から
の電子ビーム（３０）が対応する螢光表示セグメント（
２）の全体に照射されるように電子ビームを広げる作用
いわゆる拡散レンズの形成とを兼ね、同時に各螢光表示
セグメントに高電圧例えばＩＯＫ　Ｖを朽えるための給
電手段としても用いられるものである。このセパレータ
（１ωは組立てに際してはガラス管体ｉｌｌの表面パネ
ル（ＩＡ）と側面枠（ＩＣ）との間で支持されフリソ′
　トによって固定される。即ちセパレータ００）は第９
１１、・ 図に示すように各螢光表示セグメン１〜が囲まれるよう
に３つに仕切られた枠状体をなして、その上端部の一方
の相対向する両側に夫々外方に突出する支持用爪（１１
）が設けられ、更に他方の相対向する両側に夫々高圧（
アノード電圧）を供給するだめのアノードリード（１２
）が導出される。またセパレータの側部には位置決め用
の弾性屈曲片（１３）が切起される。従って、セパレー
タＱＱＩをガラス管体の側面枠（ＩＣ）内に上方より挿
入した時、第１０図に示すように丁度支持用爪（１１）
が側面枠（１Ｃ）の上端面に当接してセパレータが支持
されると同時に、屈曲部（１３）が側面枠（ＩＣ）内壁
に当接してセパレータが中央に位置するようになされる
。

更にこのセパレータ０θ）の上端部には内方に折曲する
突部（１４）が設けられ、その突部（１４）の面に突起
（１５）が設けられる。この突起（１５）はセパレータ
００１を側面枠（ＩＣ）内に収納し、側面枠（ＩＣ）上
に前面パネル（ＩＡ）を重ね合わせて封止する時に丁度
カーボン層（３）またはメタルバンク層（５）に接触す
る（第１１図参照）。これによってアノードリード（１
２）よりの高圧が各螢光表示セグメント（２Ｇ）、（２
Ｒ）、（２Ｂ）に共通に供給されるようになる。組立て
られた状態において、高圧が印加されるアノードリード
（１２）は前面パネル（ＩＡ）と側面枠（ＩＣ）の上端
面との間の封止部を通って外部に導出される。又、ワイ
ヤカソード（Ｋ）のリード、第１グリツｌ’（Ｇ１）　
のリード、第２グリツド（Ｇ２）のリードは夫々背面パ
ネル（ＩＢ）と側面枠（ＩＣ）の下端面との間の封止部
を通って外部に導出される。なお、カソード（Ｋ）、第
１グリツド（Ｇ１）及び第２グリツド（Ｇ２）の各リー
ドは支持を兼ねるために複数本ずつ導出される。

例えば各第１グリツド（（ｇｏ）、（Ｇ　ｓＲ）、（Ｇ
ＩＢ）は夫々両面に２本ずつ合計４本ずつのり一ド（１
６Ｇ１）、（１７にｚ）、（１８Ｇｔ）が導出される。

又第２グリツド（Ｇ２）は背面パネルの四隅部に対応す
るように４本のリード（１９［；２）が導出される。又
、カソード（Ｋ）のリード（２０Ｆ　）は各画支持部材
（６）、（７）より夫々複数本ずつ左右に導出される。

そして各カソードのリード（２０Ｆ）は夫々支持部材（
６）及び（７）毎に共通接続され、又各第１グリッド（
Ｇｚ　）　、第２グリツド（Ｇ２）も夫々対応したリー
ドが共通接続される。

ガラス管体（１１は前面パネル（ＩＡ）と側面枠（１ｃ
）と背面パネル（１Ｂ）を相互にフリット（２２）で封
止して構成される。背面パネル（ＩＢ）には排気用のチ
ップオフ管（２１）がフリットで固定される。

次に斯る構成による螢光表示セル（４ｏ）の動作を説明
する。縁、赤及び青の各色の螢光表示セグメント　（２
Ｇ）、　（２Ｒ）、　（２Ｂ）にはアノードリード（１
２）を通じて例えばＩＯＫ　Ｖ程度のアノード電圧が供
給される。又各第１グリッド（ｃｉθ）、（Ｇ　ＩＲ）
、（ＧＩＢ＞−Ｌニーは夫々例えば０Ｖ−１０Ｖの電圧
が印加され又、第２グリツドＧ２には例えば３０Ｖ〜５
０Ｖの電圧が印加される。ワイヤカソード（ＫＧ）、（
ＫＲ）、（ＫＢ）は１本当り８０〜１２０ｍＷ程度であ
る。この構成においてはアノード側と第２グリツド（Ｇ
２）は電圧が固定されて０ おり、第１グリツド（Ｇ１）に与える電圧によって選択
的にオン、オフ表示するものである。即ち第１グリツド
（Ｇ１）にＯｖが印加された時にはカソード（Ｋ）から
の電子ビームがカットオフされて、その対応する表示セ
グメント（２）は発光表示されない。そして第１グリツ
ド（Ｇ１）に例えば５Ｖが印加されるとカソード（Ｋ）
からの電子ビームは第１グリツド（Ｇ１）を通り第２グ
リツド（Ｇ２）で加速されて対応する表示セグメント（
２）の螢光体を叩きこれを発光表示さゼる。この時第１
グリツド（Ｇ１）に印加する電圧（５Ｖ）のパルス幅（
印加時間）を制御することにより発光輝度が制御される
。そして第８図で示すようにカソード（Ｋ）からの電子
ビームはセパレータ（Ｉｌｌによって広げられて表示セ
グメンｉ・（２）の前面に照射される。又、カソードか
らの電子ビームが第１グリツド、第２グリツドに当り第
１グリツド、第２グリツドからの２次電子（３１）が発
生するが、その２次電子（３１）はセパレータ００）に
よってド■止され、　て隣接する表示セグメント（２）
を叩くことがない。

１ この様にして第１グリツドの電圧を選択的に制御するこ
とによって各表示セグメント（２Ｇ）、（２Ｒ）、（２
Ｂ）が選択的に高輝度で発光表示されるものである。

この螢光表示セル（４０）では、全体が扁平型に構成さ
れ、しかもカッ−１゛、各第１グリ・シト、第２グリツ
ド等の低電圧側のリードはガラス管体＋１１の背面パネ
ル（ＩＢ）側より導出され、高圧側のアノードリード（
１２）は前面パネル（１八）側より導出されるので、放
電、配線時の危険が回避され、安定した発光表示が得ら
れる。

また、各螢光表示セグメント（２）を囲むようにアノー
ド電圧が印加されたセパレータ００）が配されるので、
このセパレータ００）によって拡散レンズが構成され、
第１グリツド（Ｇｉ）だけ曲率をもたせ、第２グリツド
（Ｇ２）ば平坦であっても（第８図の場合）カソード（
Ｋ）からの電子ビームは横方向（スリット方向）に広が
り、表示セグメント（２）の全面に照射される。同時に
セパレータＯｏ）によって、第１グリツド又は第２グリ
ツドからの２次組２ 子が阻止され、カントオフされた隣接の表示セグメント
を発光させることがない。

カラー表示を行なう場合（例えば９３００’　Ｋ白色画
面の場合）輝度混合比は青が約７％、赤が約１３％、縁
が約８０％である。又、ワイヤカソードを電子源として
使用する時、寿命をもたせるために温度制限領域で使用
する場合が多い。そのために緑のカッ−１゛を他のカソ
ードよりも発光輝度を上げるためにはカソードの本数を
増やすことで解決できる。例えば緑のカソードＣＫａ）
を２本にし赤、青用のカソード（ＫＲ）及び（ＫＲ）は
各１本とする。これによって例えば緑の総電子量は他の
赤、青のそれよりも多くなりカラー表示が可能となる。

尚、当然他の赤及び青のカソードも複数本用いることに
よって寿命を長くする効果がある。この様に緑のカソー
ドの本数を他より増すことによって輝度を上げることが
でき良好なホワイトバランスを得ることができる。この
ことはカソードに対して無理なローディングがかがらず
螢光表示セルの寿命を長くすることができる。実際は２
本を０．８３ 〜１璽■程度離して取り付けるものであり、電子放出量
は電子反発効果のために１本の時の２倍にはならないが
７割〜８割の増加は期待できる。

尚、緑の輝度を上げるためにはカソードの本数を増すか
わりに例えば螢光体層の面積を赤及び青のそれよりも広
くすることで達成することもできる。

又、ワイヤカソードは温度制限領域で使用するために即
ちオキサイドカソードのカソードローディングを数十分
の−で使用し赤く見えない様にしているために１本当り
のカソードからの電子放出量は少ない。これを解決する
方法としては例えばタングステンワイヤを螺旋状にまい
て実質的にオキサイドの表面積を増加させることが考え
られるけれども螺旋の長さが長い場合にはカソードの弛
み或いは振動等が発生する恐れがある。この様な点を考
えてワイヤカソードとしては第１２図及び第１３図に示
す様な構成が考えられる。この例では高温材料である例
えばタングステン、モリブデン等の芯線（３５）を設け
、この芯線（３５）の表面に４ Ａ　Ｉ２０３等の絶縁物（３６）を被着し、その上にヒ
ータとなるタングステン線（３７）を螺旋状に巻き、螺
旋状部分に電子放出物質（３８）例えば炭酸塩を吹き付
は或いは電着等で付着させて直熱型のカソード（３４）
を構成する。この場合、芯線（３５）はその両端が夫々
一方の支持部（６）と他方の支持部（７）のスプリング
部（７ａ）にスポット溶接等で固定され、張力がかけら
れた状態で架張され、タングステン線は一方の支持部（
６）と他方の第２の支持部（６′）間にスポット溶接等
で固定される。

この構成では絶縁物（３６）を付着させた芯線（３５）
上に螺旋状にカソードを巻き付けその芯線（３５）をス
プリング部で架張することによって螺旋間のショート、
ｖＩ旋部分の熱的変形等の問題点を取り除くことができ
る。そして実質的なオキサイド表面積が増加し、また、
第１３図に示すようにカソードの両端と中央との温度差
も少なくなり均一な温度分布領域（Ａ）が広くなること
と相俟って電子放出量の増加が図られ、従って全体とし
て１　１本当りのカソードからの許容電流量の増加を図
５ ることができる。曲線（１）は温度分布を示す。

而して本発明においては、上述した様な表示セル（４０
）を第２図に示すようにユニットケース（４１）に複数
個例えば２４縦横方向にマトリックス状に組込んで１つ
のユニット（４１）を構成し、更にこのユニット（旧）
を多数縦横方向にマトリックス状に配列することによっ
て第１図に示す巨大画像の表示装置を構成する。この例
では各表示セル（４０）を１絵素として、画像信号に応
じて各表示セル（４０）を選択的に発光させることによ
り、所望のカラー画像が得られる。ところでこの複数の
表示セルをユニットケースに組込む時には樹脂等でモー
ルドし固定することが行なわれる。しかしながらこの表
示セルのアノード電圧がＩＯＫ　Ｖ程度と、高いために
固定が不完全であると表面積の汚れ等を取るために表面
から力が加わると剥れる恐れがある。又、経時変化で同
様な故障が考えられる。従って表示セルを確実にユニッ
トケースに固定する必要がある。このために表示セル（
４０）としてはそのガラス管体（１）の前面パネル（１
八）が側６ 面枠（ＩＣ）よりも外方に張り出す様に形成する。

この場合第１４図Ａに示す様に全周に亘って張り出して
もよく或いは第１４図Ｂに示す様に一方向のみ張り出す
様にしてもよい。一方、ユニットケース（４１）は第１
５図に示す様にその前面板（４２）に表示セル（４０）
が臨む複数、この場合２４個の窓孔（４３）を設け、そ
の各窓孔（４３）の縁部裏面に表示セルの前面パネル（
１八）の周辺部が嵌合される段部（４４）を形成して構
成する。そして、表示セル（４０）をその前面パネル（
１＾）がユニットケースの透孔　（４３）に臨むように
前面板（４２）の裏面にはめ込んで裏面より樹脂モール
ド等の固定部材（４５）によって固定する。この時前面
パネル（１＾）が外方に張り出しているためにこの張り
出し部（５０）において固定部材（４５）とユニットケ
ースの前面板（４２）間で挾持され全体として表示セル
（４０）がユニットケース（４１）に強固に固定される
。又、必要に応じて第１６図及び第１７図に示すように
軸　（５２）を中心に回動自在の係止片（５３）を設け
て、この係止片（５３）とユニットケ７ 一スの前面板（４２）間で表示セルの前面パネル（１Δ
）の張出し部（５０）を挾持する。その後樹脂モールド
等で固定すれば更に確実な固定ができる。

また、高輝度の表示セルであるために螢光体層の塗布さ
れた前面パネル側は液冷する必要がある。

このため表示セルをユニットケースに装着する時にその
ユニットケースの前面板（４２）の段部（４４）と前面
パネル（ＩＡ）との間に例えばシリコンゴム等のバッキ
ング（５４）介装し、更に前面に例えばポリカーボネー
ト等よりなる透明板（５５）を配し、この透明板（５５
）と前面パネル（ＩＡ）とユニットケースの窓孔（４３
）で形成される空間の冷却液（５６）を充填させる。勿
論この時ユニットケースの前面板（４２）には各窓孔（
４３）に連通ずる冷却液導入溝（５７）が設けられる。

上側の画像表示装置では、１組の緑、赤、青の螢光表示
セグメントを有した表示セルを用いたが、この３色の螢
光表示セグメントを複数組有した表示セルを用いること
もできる。

〔発明の効果〕

８ 上述した本発明によれば、緑、赤、青の螢光表示セグメ
ントを内蔵した螢光表示セルを単位として、これを多数
個縦横方向にマｌ〜リックス状に配列することにより、
巨大画面の画像表示装置を容易に構成することができる
。そして、この画像表示装置は、扁平型の螢光表示セル
によって構成するので、全体として薄型に構成すること
ができる。

又、この画像表示装置は、高輝度発光の画像表示が得ら
れ、野外に設置して好適ならしめ得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による画像表示装置の一例を示す正面図
、第２図はその一部を構成する複数の表示セルを組込ん
だ１つのユニットを示す正面図、第３図は本発明の画像
表示装置に用いる螢光表示セルの正面図、第４図はその
Ａ−Ａ線上の断面図、第５図はそのＢ−Ｂ線上の断面図
、第６図は一部破断とした斜視図、第７図は表示セグメ
ントの拡大断面図、第８図はセパレータの動作説明に供
する断面図、第９図はセパレータの斜視図、第１０図、
　はセパレータを管体の側板内に配した状態の平面域 １ ９ 図、第１１図は表示セグメントとセパレータ部分の断面
図、第１２図はワイヤカソードの他の例を示す断面図、
第１３図はその架張状態を示す斜視図、第１４図Ａ及び
Ｂは夫々表示セルの他の例を示す斜視図、第１５図は第
２図のＣ−Ｃ線上の断面図、第１６図は他の取付方法を
示す断面図、第１７図はその裏面図である。 （１）はガラス管体、（２Ｇ）、（２Ｒ）、（２Ｂ）は
螢光表示セグメント、（Ｇ　１ａ　）、（Ｇ　ＩＲ）、
（Ｇ　１Ｂ　）は制御電極、（Ｇ２）は加速電極、（Ｋ
Ｒ）、（ＫＧ）、（ＫＥＩ　）はカソード、０［１１は
セパレータ、（４０）は螢光表示セル、（４１）はユニ
ットケースである。 ０ 第１図 ０ｅ 第２図 第３図 第４図 第５図 第７図 第９図 第１０図 第８図 Ｓ 第１１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 緑発光、赤発光及び青発光の螢光表示セグメントが水平
   方向に配列された前面パネルと、前記各螢光表示セグメ
   ントに対応する電子源及び電子制御部が配置された背面
   パネルと、側面枠から構成された扁平型螢光表示セルを
   単位として、該螢光表示セルを縦横方向にマトリックス
   状に配列して成る画像表示装置。