JPS6313186B2

JPS6313186B2 -

Info

Publication number: JPS6313186B2
Application number: JP9496881A
Authority: JP
Inventors: Hiroo Kobayashi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1981-06-18
Filing date: 1981-06-18
Publication date: 1988-03-24
Also published as: JPS57208057A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、とくに屋外などで使用される巨大
デイスプレイ装置等の多色表示装置に関するもの
である。

従来、たとえば野球場の電光表示板、建物の屋
上や壁面の広告用画像やメツセージ、高速道路の
インフオメーシヨン用デイスプレイなどに使われ
る巨大デイスプレイ装置は、多数の電球を並べて
これを選択的に点滅することによつて画像を形成
している。

このような電球方式では、電球のフイラメント
の赤熱によつて光を得ているために、主としてそ
の発光は橙ないし白橙色を呈している。このた
め、これらの電球からたとえば青や緑の色光を大
量に発生させることはかなり困難であつた。ま
た、各画素の輝度を変調するには、フイラメント
の印加電流をON−OFFするか、印加電流を可変
するなどの手段を要するが、これらの電球の周波
数レスポンスが通常10Hz以下ときわめて低く、印
加電流によつて発光色自体が変つてしまう問題が
あり、中間色調の表示や任意の色光を合成するカ
ラー表示などには不適であつた。さらに、このよ
うな巨大デイスプレイ装置では、一般に20〜40W
程度の電球を数千個から数万個以上も必要とする
場合があり、その消費電力や発熱などの点で多く
の問題があつた。

そこで、この発明者らは上述したような巨大デ
イスプレイ装置の単位光源として、陰極線管を用
いることを先に提案している。これは、たとえば
赤、緑、青などの単色螢光面を持つ小形の陰極線
管を多数配列して所望の画像を表示するもので、
これによれば電気エネルギを光エネルギに変換す
る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つて任意の発光
色の光源が得られるなどの多くの利点がある。し
たがつて、従来の電球方式に対して性能、信頼
性、維持費、消費電力などのいずれを比較しても
有利である。

第１図は、巨大デイスプレイ装置の光源として
使用される上記陰極線管の一例を示す（特開昭56
−32661号公報参照）。図中、１は管内を真空に維
持するための、たとえば筒状を呈する真空外囲器
である。この真空外囲器１は、その一端の内面に
螢光面２が被着されたフエースガラス３を有し、
他端には上記螢光面２の全面を非集束電子ビーム
１０で照射するための電子銃４ならびに電子銃４
の各部に所要の電圧を印加するための端子を持
ち、ステム部５にて閉塞されている。６，７およ
び８は、それぞれ上記電子銃４を構成するヒー
タ、陰極およびグリツドである。

この陰極線管の動作について説明すると、ま
ず、陰極７に対して負の電圧をグリツド８に印加
するとともにヒータ６に所定の電流を与える。こ
れにより、陰極７が加熱されてグリツド８の電圧
が陰極７の電位に近づき、陰極７から電子ビーム
１０が螢光面２に向つて発射される。この電子ビ
ーム１０は、グリツド８の中央に設けられた穴９
の直径、グリツド８と陰極７との間隔、および陽
極電圧などの諸条件によつて定まる所定の拡がり
θをもつ非集束ビームとなつて螢光面２の全面に
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。

このような陰極線管は、たとえば第２図で示す
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。一般に、この配列は、緑色に発光
する陰極線管１１２本に対して、赤色に発光する
陰極線管１２および青色に発光する陰極線管１３
が各１本となる割合で配列される。

しかしながら、たとえば直径が約29mmである陰
極線管を第２図で示すように配列する場合、陰極
線管に諸電圧を供給するためのソケツト部分の構
成や配線、および屋外使用における防水構造など
を考慮すれば、配列のピツチは40〜45mm程度とな
り、最適視認距離は約70ｍ以上となる。したがつ
て、野球場のフアンサービス用デイスプレなどの
遠距離視認が主となる用途では問題はないが、屋
外広告などで近距離視認が中心となる用途では上
記視認距離を半分以下とする必要があることが判
明している。

さらに、陰極線管に使用される螢光体は、一般
に体色の白つぽいものが多く、このため、屋外使
用のデイスプレイに用いたとき、白昼の強い天空
光の照射下では画面が不鮮明となる欠点がある。

また、他の従来例として、１つの発光管の螢光
面を赤、緑、青色に３分割したカラー表示装置が
知られている（たとえば、実公昭39−22214号公
報参照）。

ところが、上記カラー表示装置では、赤、緑、
青色はそれぞれ同じ発光面積を有しているため、
上記発光管を多数並べて大型デイスプレイを構成
した場合でも、赤、緑、青色の画素数は同一とな
る。このため、緑色の画素を強調することができ
ず、上記第２図のように画像の鮮明度を高める効
果は得られない。

しかも、１つの発光管に３色の螢光面、および
各螢光面に電子ビームを照射させる３つの電子銃
が必要となり、部品点数の増大により、構造が複
雑となる欠点がある。

この発明は、巨大デイスプレイ装置の画素とな
る陰極線管の螢光面を複数に分割して多色表示形
とし、かつ螢光面の基板ガラスを特定材料より形
成することにより、前記デイスプレイの最適視認
距離を大幅に短縮するとともに、屋外使用の場合
の強い天空光の照射下でも鮮明な画面を構成する
多色表示装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、この発明の多色表
示装置は、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が収納され、この電子銃
の陽極電極部を構成する陽極筒のそれぞれの先端
部に螢光面が設けられてなり、かつ上記螢光面が
3.0〜15.0重量％のNd₂O₃（酸化ネオジム）を含有
するガラス板上に形成され、上記外囲器のガラス
部も3.0〜15.0重量％のNd₂O₃を含有していること
を特徴としている。

以下、この発明の一実施例を図面にしたがつて
説明する。

まず、この発明の基本原理を説明する。

第３図において、２１は真空外囲器であり、２
２ｒ，２２ｇ，２２ｂは真空外囲器２１の内部に
収納された電子銃であり、２２ｒは赤色、２２ｇ
は緑色、２２ｂは青色にそれぞれ対応する。２３
ｒ，２３ｇ，２３ｂは上記各電子銃２２ｒ，２２
ｇ，２２ｂの陽極電極部を構成する陽極筒であ
り、それぞれの先端部には3.0〜15.0重量％の
Nd₂O₃を含有するガラス板２４ｒ，２４ｇ，２４
ｂが装着されている。この陽極電極１２ａ，１２
ｂの基端部は、電子銃４ａ，４ｂの陰極にそれぞ
れ対向配置されている。２５ｒ，２５ｇ，２５ｂ
は、上記ガラス板２４ｒ，２４ｇ，２４ｂ上にシ
ルクスクリーン法などによつて形成された赤、
緑、青の螢光面であり、非集束電子ビーム２６
ｒ，２６ｇ，２６ｂの照射によつて発光する。

上記基本原理で示すように、この発明の多色表
示装置では第３図のように、螢光面２５ｒ，２５
ｇ，２５ｂと、ガラス板２４ｒ，２４ｇ，２４ｂ
と、電子銃２２ｒ，２２ｇ，２２ｂとを一体形成
したので、これら一体成形品を真空外囲器２１に
封入するだけで、陰極線管を容易に組み立てるこ
とができ、生産性の向上が図られる。

また、真空外囲器２１のガラス材料、および、
電子銃の陽極筒の先端部に設ける螢光面、すなわ
ち螢光ターゲツトの基板ガラス材料として、
Nd₂O₃を含有するガラスを用いている。これによ
り、ガラスの分光透過率に波長選択性が付与さ
れ、その結果として外来光を最大限に吸収して螢
光体の発光エネルギの損失を大幅に抑制すること
が可能となり、デイスプレイ装置に使用したとき
の画面のコントラストを大きく増強させることが
できる。しかも、上記Nd₂O₃は、真空外囲器２１
とガラス板２４ｒ，２４ｇ，２４ｂの双方に含有
されているため、Nd₂O₃の単位体積当りの含有量
を少なくした場合でも、陰極線管全体における
Nd₂O₃の含有量は増加して、波長選択性が向上す
る。このため、赤、青、緑の透過率が著しく高め
られ、コントラストの向上が図られる。したがつ
て、この陰極線管を用いることにより、デイスプ
レイの屋外での白昼下での表示画質を大幅に向上
することができる。

このNd₂O₃の含有量は、上述のように3.0〜15.0
重量％の範囲内が良好であり、過少では十分な効
果が発輝されず、また過多ではガラスの溶解性の
低下や熱膨張率の変化を招来するので好ましくな
い。さらに、上記Nd₂O₃の最適含有量は、ガラス
板の厚みによつて変化するため、生産性、品質、
経済性などの面から設定されるガラス板の厚みに
応じて適宜決定すればよい。たとえば、ガラス板
が２mm前後の場合、Nd₂O₃含有量は５〜８重量％
が最適である。第４図は、Nd₂O₃含有量が6.5重
量％、厚みが２mmであるガラス板を用いた場合の
分光透過率を示したものである。この発明の多色
表示装置における螢光面の分割形態としては、た
とえば第５図で示すような中央を起点とする扇形
の分割、すなわちデルタ配置形３１や、第６図で
示すような縦割りの分割、すなわちインライン配
置形３２などが挙げられる。このような分割形態
は、前記第３図で示すように、真空外囲器の内部
に収納される３本の電子銃の配置、すなわち螢光
面の配置によつて種々設定できる。

第５図および第６図から明らかなように、この
発明の多色表示装置は、個々の陰極線管が多色形
となつているため、陰極線管の大きさと配列のピ
ツチが第２図のものと同じであつても、画素とな
る発光単位が小さく、かつ近接することになり、
その結果、巨大デイスプレイの最適視認距離が大
幅に短縮される。したがつて、この発明の多色表
示装置は、近距離で視認する巨大デイスプレイ装
置用として非常に優れている。

また、真空外囲器自体を構成するガラス材料と
してNd₂O₃を含有するガラスを使用すれば、上記
Nd₂O₃の含有量は、前述の螢光面ターゲツトのガ
ラス板の場合と同様の理由によつて、3.0〜15.0
重量％の範囲であることが望ましい。

以上、この発明の原理について説明したが、こ
の原理に基づき、発明の実施例では、ガラス板に
3.0〜15.0重量％のNd₂O₃、陰極線管に3.0〜15.0重
量％Nd₂O₃をそれぞれ含有させ、さらに、上記各
陰極線管を赤色と緑色、および、青色と緑色の２
色の分割構成とし、赤と緑に分割した第１の陰極
線管と、青と緑に分割した第２の陰極線管とを適
宜配列して巨大デイスプレイを構成している。こ
の実施例によつても、上記３色に分割した基本原
理の場合と同様の効果を奏することができる。

以上説明したように、この発明によれば、螢光
面と、ガラス板と、電子銃とを一体形成したの
で、これら一体成形品を真空外囲器に封入するだ
けで、陰極線管を容易に組み立てることができ、
生産性の向上が図られる。

また、１つの陰極線管内を赤と緑、または、青
と緑に２分割することにより、画像の分解能を支
配する緑の画素が強調される。したがつて、画像
の鮮明度が大幅に高められるので、巨大デイスプ
レイの最適視認距離が大幅に短縮され、見易い画
像を得ることができる。

さらに、上記真空外囲器とガラス板の双方に
Nd₂O₃を含有するようにしたので、陰極線管に含
まれるNd₂O₃の量が増加して、コントラストが大
幅に改善される。

【図面の簡単な説明】

第１図は単色螢光面をもつ光源用陰極線管を示
す概略断面図、第２図は単色螢光面をもつ光源用
陰極線管のデイスプレイ用の配列を示す模式図、
第３図はこの発明の基本原理による一実施例の多
色形光源用陰極線管を示す概略断面図、第４図は
Nd₂O₃を含有するガラス板の分光透過率を示す特
性図、第５図はデルタ配置の分割螢光面を有する
この発明の基本原理による３色形光源用陰極線管
のデイスプレイ用の配列を示す模式図、第６図は
インライン配置の分割螢光面を有するこの発明の
基本原理による３色形光源用陰極線管のデイスプ
レイ用の配列を示す模式図である。２１……真空外囲器、２２ｒ，２２ｇ，２２ｂ
……電子銃、２３ｒ，２３ｇ，２３ｂ……陽極
筒、２４ｒ，２４ｇ，２４ｂ……ガラス板、２５
ｒ，２５ｇ，２５ｂ……螢光面、２６ｒ，２６
ｇ，２６ｂ……非集束電子ビーム。

Claims

【特許請求の範囲】１発光色の螢光体が透明ガラス板に塗布された
螢光面ターゲツトを先端部に支持した陽極筒と、
この陽極筒の上記先端部に対向する基端部に設け
られ、上記螢光面ターゲツトに電子ビームを照射
する電子銃とからなる組立体を外囲器内に２個備
え、上記透明ガラス板及び上記外囲器のガラス部
に3.0〜15.0重量パーセントのNd₂O₃を含有させた
陰極線管であつて、赤色発光螢光体が塗布された
上記組立体と緑色発光螢光体が塗布された上記組
立体とを備えた第１の陰極線管と、青色発光螢光体が塗布された上記組立体と緑色
発光螢光体が塗布された上記組立体とを備えた第
２の陰極線管とを有し、互いに隣接して配置された一対の上記第１及び
第２の陰極線管を一組として複数組配置した多色
表示装置。