JPS6334841A - 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、カラーテレビジョン受像機、計算機の端末デ
イスプレィ等に用いられる画像表示装置に関するもので
ある。

従来の技術 本出願人等による先行技術である画像表示装置として第
３図に示す構造のものがある。実際は真空外囲器（ガラ
ス容器）によ・って各電極を内蔵シフた構造がとられる
が、図においては内部電極を明確にするために真空外囲
器は省略している。寸だ、画像・文字等を表示するため
に、画面水平方向Ｈ１画面垂直方向Ｖを図示している。

２８は線状カソードであり、Ｈ方向に等間隔で独立して
複数本配置されている。線状カソード２８をはさんでフ
ェースグレード部４２と反対側には、線状カソード２８
と近接して絶縁支持体２２上に形成された垂直走査電極
２３が配置され、線状カッ−ド２８と共に電子ビーム発
生部となる。２４はバックスペーサで一部ハーフエッチ
ンク等テ逃げ部をもった金属板の両面に絶縁処理を施さ
れたものであり、２６はファイバー固定用スペーサで、
このスペーサ２６上にガラスファイバー２６が金属薄板
２７によって位置決め固定されている。バックスペーサ
２４とファイバー固定用スペーサ２６は、線状カソード
２８．垂直走査電極２３と後段の面状電極相互の電気的
絶縁と位置出しを行なう。

次に、電子ビーム偏向・収束部として、線状カソード２
８に対応した部分に開孔を有する複数の面状電極が配置
される。順に、第１グリツド電極田。

第２グリッド電極３１．第３グリツド電極３２゜垂直偏
向電極３３，３４．第４グリツド電極３５で、以下、各
々Ｇ１電極３ｏ、Ｇ２電極３１．Ｇ３電極３２　、　Ｄ
Ｖ１電極３３　、ＤＶ２電極３４及びＧ４電極３５と称
す。Ｇ１電極３０からＧ４電極３５までの各電極間には
、各電極間の電気的絶縁と電子ビーム進行方向の精度を
確保する目的のためにスペーサが挿入されている。スペ
ーサは絶縁物のみ、または金属板の両面に絶縁処理され
たものからなり、形状はＶ方向に連続した機をもち、Ｈ
方向には電子ビームの通過部分を抜いたものである。

なお、第３図では各面状電極の形状・構成を明らかにす
るために省略している。Ｇ４電極３６の後段には電子ビ
ーム偏向部として、線状カソード２８の各間に相当する
位置にＶ方向に長い基台３６０両表面に形成された電極
が、フェースグレート部４２側に向けて複数段設けられ
る。図では一例として３段の場合を示し、それぞれの電
極を第１水平偏向電極３７．第２水平偏向電極３８．第
３水平偏内電極３９とし、以下各々ＤＨ−１電極、ＤＨ
−２電極３８　、ＤＨ−３電極３９と称する。フェース
プレート部４２の内面には、螢光面４１とメタルバック
電極４Ｑからなり、電子ビームの刺激を受けて発光する
発光部が形成されている。以上の各構成物は、真空外囲
器（図示せず）内で大気圧によって挟圧される状態で保
持される。

次に上記画像表示装置の動作について説明する。

線状カソード２８に電流を流すことによってこれを加熱
し、Ｇ２電極３１に線状カソード２８より高い電圧を印
加すると、線状カソード２ＢよりＧ１電極３０の開孔部
に向かって電子ビームが発射する。Ｇ、電極３ｏの開孔
部を通過した電子ビームは、以前、順にＧ　電極３１．
Ｇ３電極３２゜Ｄｖ１電極３３　、ＤＶ２電極３４．Ｇ
４電極３６の各開孔部と相対向するＤＨ−１電極３７　
、ＤＨ−２電極３８　、　ＤＨ−ｓ電極３９間を通過す
るが、これらの電極には電子ビームが螢光面４１で所定
の位置及び小さいスポット径になるように所定の電圧が
印加される。

発明が解決しようとする問題点 しかし、以上のような構成において内部構成物を外囲器
内に挿入後、外囲器同士を封着し真空封止する際、約６
００℃の熱履歴を受けると、ファイバー固定用スペーサ
２６上に金属薄板２７によって固定されているファイバ
ー２６が変形し所定の位置精度が保たれなくなり、その
結果、線状カソード２８が振動し画像欠陥が発生すると
いう問題があった。これは下記の理由による。

つまり、線状カソード２８の活性化時に流れる高電流の
ため線状カソード２８は約７００〜８ｏ○℃もの高温に
なるが、通常のソーダガラスはこの温度では溶融してし
まうため耐熱性の良い石英ガラスをファイバー２６とし
て用いている。ところが、石英ガラスは熱膨張率が非常
に小さいため、金属からなるファイバー固定用スペーサ
２６との間に大きな熱膨張差が生じる。昇温時には熱膨
張率の大きいファイバー固定用スペーサ２６がＨ方向に
大きく伸びるのに対し、ファイバー２６はほとんど伸び
ないため金属薄板２７下をすべるような挙動を示す。一
方、冷却時には逆の現象が起こるが、ファイバー２６は
曲げ剛性が非常に小さいだめに圧縮荷重が負荷されると
座屈状態になる。このため熱履歴後ファイバー２６が変
形してしまうのである。

また、ファイバー固定用スペーサ２５はＧ、電極３０上
で隣接しているだけなので、ベースになるＧ１電極３ｏ
の面精度がでていないと上記スペーサ２Ｅ５上に固定さ
れたファイバー２６が線状カソード２８に接触しないた
め、この理由によっても線状カソード２８が振動し画像
欠陥が発生するという問題があった。

本発明は上記問題点に鑑み、真空封止時の熱履歴後も防
振部材の位置精度を保ちつつ、かつ、ベースになるＧ、
電極の面精度のバラツキに依存せず、線状カソードの防
振を信頼性高く行なう構造を備え、線状カソードが振動
して発生する周期的輝度ムラという画像欠陥がない画像
表示装置を提供するものである。

問題点を解決するだめの手段 上記問題点を解決するために本発明の画像表示装置は、
■方向には連続した桟をもち、Ｈ方向には電子ビームの
通過部をもち、線状カソードとＧ１電極（電極群の最上
層電極板）間に配されたバックスペーサと、複数の防振
ファイバーを片持ち固定すると共にＶ方向に連続した機
をもち、Ｈ方向には電子ビームの通過部をもつと共に、
前記線状カソードと前記Ｇ、電極との間の距離より薄い
板厚をもった一体型の防振スペーサとから電子ビーム発
生源におけるスペーサを構成し、前記防振ファイバーは
Ｖ方向のセンターから両端に向って徐々に径が大きくな
るように構成されたものがある。

作　　用 この技術的手段による作用は次のようになる。

すなわち防振ファイバーは防振スペーサ上に片持ち固定
され、従来例のように連続して配設されていないので、
防振スペーサとの熱膨張差による熱履歴後の変形が生じ
ず、常に初期の設定状態を保ち、線状カソードに対して
適正な押圧力を及ぼすことが維持される。

又防振スペーサの板厚が線状カソードとＧ１電極（電極
群の最上層電極板）間の距離より薄いため、上記防振ス
ペーサ上に片持ち固定された防振ファイバーは線状カソ
ードを押圧する状態で接触する。ただし、押圧された線
状カソードは張力をもっているため反発して防振ファイ
バーを押し上げようとする。この時、防振ファイバーの
径が全て同じならばＶ方向両端はど線状カノードの反発
力が大きいため、防振ファイバーはＶ方向センターにあ
る防振ファイバーが最もＧ、電極に近く、■方向両端に
いくほどＧ１電極から遠ざかる状態でバランスする。こ
の状態においては、画面上ではＶ方向センターが最も明
るく、■方向両端へいくほど暗くなる輝度ムラ欠陥を生
じる。従って、■方向センターの防振ファイバーよりＶ
方向両端にある防振ファイバーの径を太くして曲げ剛性
を大きくすることによって、■方向両端部での線状カソ
ードの反発力を吸収させることができる。またこの時、
防振ファイバーの径を■方向センターから両端に向かっ
て徐々に太くすると、防振ファイバーの位置をＧ、電極
から等距離に保つことが可能になる。この結果、線状カ
ソードの振動を防ぐことができると同時に、位置精度バ
ラツキによる輝度ムラを解消することが可能になるので
ある。

実施例 以下、本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明の実施例を示す画像表示装置の構造を示
すものであり、実際は真空外囲器（ガラス容器）によっ
て各々の電極を内蔵した形がとられるが、図においては
内部電極を明確にするために真空外囲器は省略しである
。ただし、真空外囲器となるフェース部については一部
図示しており、また、画像・文字等を表示する画面の水
平及び垂直方向を明確にするため画面水平方向Ｈ９画面
垂直方向Ｖを図示している。

まず、タングステン線の表面に酸化物陰極が形成された
線状カソード７が、Ｈ方向に等間隔で独立し、■方向に
適当な張力が加えられて複数本配置される。線状カソー
ド７をはさんでフェースプレート部２１と反対側には、
線状カッ−ドアと近接して絶縁支持体１上にＶ方向に等
ピッチで、かつ電気的に分割されてＨ方向に細長い垂直
走査電極２が配置される。この垂直走査電極２は、通常
のテレビジョン表示するのであればＶ方向に水平走査線
の数（ＮＴＳＣ方式であれば約４８０本）の％の独立し
た電極として形成する。次に線状カソード７とフェース
プレート部２１との間には、線状カソード７側より順次
、線状カソード７、垂直走査電極２に対応した部分に開
孔を有し、個々の該電極に映像信号を印加してビーム変
調を行ない、近傍に位置する線状カン−ドア間で互いに
分割された面状電極とスペーサが交互に複数個配置され
る。面状電極は順に、第１グリツド電極（以下Ｇ１電極
）９．Ｇ１電極９と同様の開孔を有し線状カソード７か
らの電子ビーム発生用である第２グリツド電極（以下Ｇ
２電極）１ｏ、後段の電極による電界と電子ビーム発生
電界とのシールド用である第３グ’Ｊ　７ド電極（以下
Ｇ３電極）１１．開孔部がＶ方向に比べＨ方向に広い開
孔を有する２枚の電極１２．１３を配置し、該２枚の電
極の開孔中心軸をＶ方向にずらすことによって垂直偏向
電極（以下Ｄｖ１電極ｔ　２　、　ＤＶ２電極１３）を
形成する。Ｄｖ２電極１３の後段には垂直偏向電極の開
孔と同様にＶ方向に比べＨ方向に大きい第４グリツド電
極（以下Ｇ４電極）１４を配置する。

次に、垂直走査電極２とＧ、電極９との間に２種類のス
ペーサが挿入されている。まず、線状カソード７と垂直
走査電極２の間には、■方向に連続した機をもち、Ｈ方
向には電子ビームの通過部分を抜いた形状で、絶縁物又
は金属板の両面に絶縁物をコーティングした材質で、線
状カソード７と垂直走査電極２間の距離に相当する板厚
をもった一体型のバックスペーサ３が配置される。次に
、■方向には防振ファイバー５を片持ち固定するだめの
複数個の突起を一部にもった連続した桟と、Ｈ方向には
電子ビームの通過部分を抜いた形状で、■方向のセンタ
ーに関して対称の位置にある防振ファイバー６の径は同
径としてセンターから両端に向かって徐々に防振ファイ
バー６の径が大きくなるように、径の異なった防振ファ
イバー５を金属薄板ｅでスポット溶接され、線状カソー
ド７とＧ１電極９間の距離より薄い板厚をもった一体型
の防振スペーサ４が配置される。本実施例で採用したバ
ックスペーサ３及び防振スペーサ４は、各々板厚が０．
２ｍｎと０．１５ｍで、材質は４２−６合金、まだ、バ
ックスペーサ３は両面にＡｌ２Ｏ３のＣＶＤ処理が施さ
れている。また、防振スペーサ４に用いり防振ファイバ
ー５は、■方向センターがΦ６０μハ両端に向かってそ
の両隣りがΦ７ｏμｍ１両端がφ８０μｍで、各々のピ
ンチは５０ｍｍでちり、材質は線状カン−ドアの活性化
時に７ｏ○〜８ｏｏ℃になることを考慮して石英ガラス
を採用している。

線状カン−ドアはバネ及び固定座（共に図示せず）によ
って張力が加えられ架張され、Ｇ１電極９上に設けられ
た位置決めファイバー８によって位置決めされる。一方
、Ｇ１電極９からＧ４電極１４までの各電極間には、各
電極間の電気的絶縁と電子ビームの進行方向の精度を確
保するためにスペーサ（図示せず）が挿入されている。

形状はＶ方向に連続した桟をもち、Ｈ方向には電子ビー
ムの通過部分を抜いたもので、材質は例えばガラス単体
や下地金属の両面にフリットガラス等の絶縁物をコーテ
ィングしたものである。

Ｇ４電極１４の後段には、線状カソード７の各間にＶ方
向に長く絶縁性のある水平偏向電極用基台１５の両表面
に電極が７コ一スプレート部２１側に向けて複数段設け
られる。第１図には一例とし６３段の場合を示し、それ
ぞれの電極を第１水平偏向電他（以下ＤＨ−ｉ電極）１
６．第２水平偏向電極（以下ＤＨ−２電極）１７．第３
水平偏向電極（以下ＤＨ−３電極）１８とする。ＤＨ−
３電極１８には７工−スプレート部２１のメタルバック
電極１９に印加される直流電圧と同じ電圧が印加され、
ＤＨ−１電極１６　、　ＤＨ−２電極１７には電子ビー
ムの水平集束作用のだめの電圧が印加される。フェース
プレート部２１の内面には螢光面２０とメタルバンク電
極１９からなる発光層が形成されている。螢光面２０は
カラー表示の際にはＨ方向に順次界Ｒ９縁Ｇ　、ｙＢの
螢光体ストライプが黒色カードバンドを介して形成され
る。

次に上記画像表示装置の動作について説明する。

線状カッ−ドアに電流を流すことによってこれを加熱し
、Ｇ１電極９．垂直走査電極２には線状カソード７の電
位とほぼ同じ電圧を印加する。この時、Ｇ１電極９．Ｇ
２電極１ｏに向かって線状カソード７から電子ビームが
進行し、各面状電極開孔を電子ビームが通過するように
線状カン−ドアの電位より高い電圧（例えば２００〜３
００Ｖ）をＧ２電極１０に印加する。線状カッ−ドアに
ｊ）・いてＯＮ状態（電子ビームを放出している状態）
とＯＦＦ状態（ヒーティング状態）は、線状カン−ドア
と垂直走査電極２に印加するパルス電圧を各々の状態で
変えることによって実現できる。Ｇ２電極１ｏの開孔を
通過した電子ビームは、Ｇ３電極１１→Ｄｖ１電極１２
→Ｄｖ２電極１３→Ｇ４電極１４→水平偏向電極１６，
１７．１８へと進むが、これらの電極には螢光面２０で
電子ビームが小さいスポットになるように所定の電圧が
印加される。

ここで、■方向にビームフォーカスはＧ３電極１１゜垂
直偏向電極１２　、１３．　Ｇ４電極１４の間で形成さ
れる静電レンズ系で行なわれ、Ｈ方向のビームフォーカ
スはＤＨ−４電極１６　、　ＤＨ−２電極１７゜ＤＨ−
３電極１８のそれぞれの間で形成される静電レンズ系で
行なわれる。上記２つの静電レンズ系はそれぞれＶ方向
及びＨ方向のみに形成され、従って電子ビームのＶ方向
及びＨ方向のスポットの大きさを個々に調整できる。

最後に、・くンクスペーサ３と防振スペーサ４の機能に
ついて述べる１、バックスペーサ３は垂直走査電極２と
防振スペーサ４間の電気的絶縁と大気圧挟圧を連続的に
うけて防振スペーサ４を均一に挟圧する。防振スペーサ
４において、金属スペーサ部分はその板厚によって防振
ファイバー５をＧ。

電極９上から精度良く位置決めする。また、防振ファイ
バー６は、Ｇ１電極９上に設けられた位置決めファイバ
ー８の径から防振スペーサ４の板厚分を引いた距離分線
状カソード７を押圧するが、線状カン−ドアの張力によ
る反発力があるのでその分相殺された状態に位置する。

このとき、■方向両端部に近い防振ファイバー５はど線
状カン−ドアによる反発力を強くうけるので、これの径
をたくして曲げ剛性を大きくすることによって防振ファ
イバー５の位置をＧ、電極９から均一の位置にバランス
させられる。

発明の効果 以上のように本発明は、上記構成を有することによって
次のような効果を奏することができる、。

（１）線状カノードの防振を確実に行なうことができる
ため、画面上では振動による周期的輝度ムラが解消され
る。

（２）線状カソードのＧ１電極上からの位置精度を画像
Ｖ方向にそろえることができるため、画面上では位置精
度バラツキによる定常的輝度ムラが解消される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す画像表示装置の斜視図、
第２図は本発明の実施例の要部を示す斜視図、第３図は
従来の画像表示装置の一例を示す斜視図である。 ２・・・・・垂直走査電極、３・・・・・・バックスペ
ーサ、４・・・・防振スペーサ、５・・・・・・防振フ
ァイバー、７・・・・線状カソード、９・・・・・第１
グリツド電極（電極群の最上層電極板）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 線状カソードと垂直走査電極及びスペーサからなる電子
   ビーム発生源と、電子ビームを収束・偏向する電極群と
   、電子ビーム発光部とを備え、真空外囲器内に大気圧に
   よって前記各部材が挟圧される画像表示装置において、
   前記電子ビーム発生源におけるスペーサを、画面垂直方
   向には連続した桟をもち、画面水平方向には電子ビーム
   の通過部をもち、前記線状カソードと前記垂直走査電極
   間に配されたバックスペーサと、複数の防振ファイバー
   を片持ち固定すると共に画面垂直方向に連続した桟をも
   ち、画面水平方向には電子ビームの通過部をもつと共に
   、前記線状カソードと前記電極部の最上層電極板との間
   の距離より薄い板厚をもった一体型の防振スペーサとか
   ら構成し、前記防振ファイバーは画面垂直方向のセンタ
   ーから両端に向って徐々に径が大きくなるように構成さ
   れたことを特徴とする画像表示装置。