JPH04289643A - 平面型表示装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は電子ビームを利用した
平面型表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７は例えば特開昭６３−１８４２３９
号公報に示されるような従来の平面型表示装置の一部を
示す斜視図であり、１は支持体に接続され通電すること
によって電子を放射する電子放射源としての線状熱陰極
、２はこの線状熱陰極１の上面を覆う断面楕円形状の有
孔カバー電極である。この有孔カバー電極２は電子を通
過させるための多数の小孔３を有しており、適当な電位
を印加することで上記線状熱陰極１から電子が引き出さ
れる。４はこの有孔カバー電極２によって引き出された
電子により励起されて赤、緑、青に発光する３種の発光
体としての蛍光体５が内面側にドット状に塗膜され、図
８の拡大図に示すように、さらにその上に導電性を持た
せるためのアルミ膜１２が形成された前面板としての前
面ガラスであり、このアルミ膜１２に１０〜３０ＫＶ程
度の電圧を印加することにより電子が加速され、蛍光体
５を励起し発光させる。６はこの前面ガラス４と上記線
状熱陰極１との間に介在し、上記有孔カバー電極２によ
って引き出され、前面ガラス４へ向かう電子を通過ある
いは遮断する制御電極部であり、図９にその分解構成図
を示すように、前面ガラス４上の画素に対応する電子通
過部としての電子通過孔７を有する絶縁基板８と、その
絶縁基板８の下面に画素の１列ずつに対応して配列され
、電子通過部９ｂを有する短冊状の金属電極９ａからな
る第１の制御電極群９と、同様に電子通過部１０ｂを有
して絶縁基板８の上面に画素の１行ずつに対応して配列
された短冊状の金属電極１０ａからなる第２の制御電極
群１０とから構成される。これら第１，第２の制御電極
群９，１０の各金属電極はそれぞれ短冊状の金属からな
り、その電子通過部９ｂ，１０ｂは図１０に拡大図を示
したように、上記絶縁基板８の電子通過孔７に対応する
部分に多数の小穴１１をあけてメッシュ状に形成したも
のである。

【０００３】次に動作について説明する。線状熱陰極１
から放出された熱電子は有孔カバー電極２によって引き
出され、さらに線状熱陰極１と直交する方向に配設され
た金属電極９ａからなる第１の制御電極群９のうちの一
本に線状熱陰極１の電位に対して約２０〜４０Ｖのプラ
ス電位を印加することにより、熱電子はこの電極に引き
寄せられ、制御電極部６に達する。ここで、有孔カバー
電極２の楕円柱状、第１の制御電極群９の位置、および
それぞれの金属電極９ａへの印加電圧を調整することに
より、上記第１の制御電極群９の任意の一本の金属電極
９ａ前面での電子流密度がほぼ均一になるようになって
いる。

【０００４】制御電極部６の動作については上記特開昭
６３−１８４２３９号公報には説明されていないが、例
えば特開昭６２−１７２６４２号公報および特開平１−
１２６６８８号公報などに記載されているような一般の
マトリクス型ディスプレイと類似であり、以下の通りで
ある。即ち、上記のように第１の制御電極群９のうち１
本の金属電極９ａのみプラス電位となり他は０Ｖまたは
マイナス電位となっていれば、線状熱陰極１から放出さ
れた熱電子はこのプラス電位の１本の金属電極９ａにの
み引き寄せられ、その金属電極９ａの各電子通過部９ｂ
を通って絶縁基板８の電子通過孔７に入っていく。そし
てこの電子通過孔７に入った電子はそのまま全てが前面
ガラス４側へ通過するのではなく、電子通過孔７上部に
配置された第２の制御電極群１０のうち例えば４０〜１
００Ｖの電位が印加されている金属電極１０ａの電子通
過部１０ｂのみ電子が通過し、他の０Ｖまたはマイナス
電位となっている金属電極１０ａの電子通過部１０ｂは
通過せず、電子通過孔７内に止まる。従って、第１の制
御電極群９のうちプラス電位の印加されたオン状態の１
本の金属電極９ａと、第２の制御電極群１０のうちプラ
ス電位が印加されている金属電極１０ａとの交点の電子
通過孔７のみで電子が通過する。そして、その通過電子
によりその電子通過孔７に対応する画素の位置の蛍光体
５が発光し、画面表示が行われる。よって、上記交点が
所望の位置に対応するように各金属電極９ａ、１０ａへ
の電位印加を制御することにより、所望の画像表示が行
える。

【０００５】なお、図１０に示すように、絶縁基板８の
電子通過孔７に対応する各制御電極９，１０の電子通過
部９ｂ，１０ｂは多数の小穴１１をあけてメッシュ状に
形成してなるものであるが、これは、電子を通過させな
い状態（オフ状態）にしたときに、電子通過部９ｂ，１
０ｂには全体的に電子を遮断する電位を生じさせる必要
があり、各制御電極群９，１０に０Ｖから数１０Ｖの小
さいマイナス電位を印加すれば電子の通過を遮断できる
ようにするためのものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の平
面型表示装置では、絶縁基板８の電子通過孔７を電子ビ
ームが通過する際に、電子通過孔７内側壁面がチャージ
アップし、電子ビームの通過量がチャージ量の影響を受
け輝度が低くなったり、輝度がドット毎に大巾にばらつ
く問題点があった。この発明は上記のような問題点を解
消するためになされたものであり、チャージアップ現象
を防止し、かつ加工性，信頼性を高め、かつ輝度向上，
輝度ばらつき低減を可能にする平面型表示装置を得るこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、突出部９
ｍ，１０ｍの先端間における電子通過部（電子通過孔７
）の内面の基板露出部Ｍを窪ませて、その径Ｄ２を他の
部分の径Ｄ１よりも大きく設定したものである。

【０００８】第２の発明は、第１の発明に加えて、絶縁
基板８を同一厚さの２枚の基板８ｍ，８ｎを貼合わせて
構成したものである。

【０００９】第３の発明は、第１の発明に加えて、絶縁
基板８を、同一厚さの両側の基板８ｈ，８ｉと基板露出
部Ｍに対応する厚さの中央の基板８ｊとより形成したも
のである。

【００１０】

【作用】本発明においては、電子ビームが基板露出部Ｍ
に直接衡突することなく電子通過部（電子通過孔７）を
通過し、基板露出部Ｍのチャージアップ現象が回避され
る。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の実施例を図に基づいて説明
する。図１はこの発明の一実施例による平面型表示装置
の一部分の斜視図であり、１〜５は上記従来例と同様の
ものである。６は前面板としての前面ガラス４と上記電
子放射源としての線状熱陰極１との間に介在する制御電
極部であり、画面の各画素に対応する多数の電子通過部
としての電子通過孔７を有し、上記有孔カバー電極２に
よって引き出され、前面ガラス４へ向かう電子を通過あ
るいは遮断する。この制御電極部６を一部分断面として
示す拡大斜視図を図５，６に示す。図５は上方、図６は
下方から見たものである。１３は電子が通過するための
貫通した電子通過孔７を有し、ステンレスあるいは鉄な
どで形成された導電性基板、１４はこの導電性基板１３
の電子通過孔７の内側壁面を含む全表面に形成されたア
ルミナ、シリカなどの絶縁膜であり、これらにより絶縁
基板８が構成される。９はこの絶縁基板８の下面に、基
板露出部９ｃを形成しながら電子通過孔７の１列ずつに
対応するように複数に分割して被膜されたニッケルなど
の導電膜からなる金属電極９ａからなる第１の制御電極
群、１０は同様に絶縁基板８の上面に、基板露出部１０
ｃを形成しながら電子通過孔７の１行ずつに対応するよ
うに複数に分割されて被膜された導電膜から成る金属電
極１０ａからなる第２の制御電極群である。これら第１
，第２の制御電極群９，１０の金属電極９ａ，１０ａは
いずれも電子通過孔７の内側壁面まで被膜されている。 そして、第１，第２の制御電極群９，１０の間は導電膜
が切れて絶縁膜１４が露出した基板露出部１８が形成さ
れて電気的に分離されており、かつ上述の如く、第１，
第２の制御電極群９，１０それぞれの金属電極９ａ，１
０ａにおいてはいずれも隣り合った各列もしくは各行間
が基板露出部９ｃ，１０ｃにより電気的に分離されてお
り、このような構成により、金属電極９ａ，１０ａに対
し、各列もしくは各行毎独立に別の電位が印加できるよ
うになっている。

【００１２】なお、この制御電極部６の製作には、導電
性基板１３として肉厚０．５ｍｍのステンレス板を用い
、例えばエッチング法を用いて０．４ｍｍの電子通過孔
７を形成する。その後、絶縁膜１４として例えばディッ
ピング法を用いて厚み３０μｍ程度のシリカ層を形成す
る。 その後、例えば無電解メッキ法とマスキング法などの手
法を用いて、基板露出部９ｃ，１０ｃ，１８すなわち、
基板露出部Ｍを保持しながら、厚さ２μｍ程度のニッケ
ル金属膜からなる金属電極９ａ，１０ａを形成し、第１
，第２の制御電極群９，１０を構成する。図２の断面構
造図に示すように、この時、電子通過部９ｂ，１０ｂ内
の側壁面に被膜する突出部９ｍ，１０ｍ深さは、第１，
第２の制御電極群９，１０ともに０．２ｍｍとし基板露
出部１８の幅は０．１ｍｍを保持した。

【００１３】また、前面ガラス４の蛍光体５のドット，
ピッチは制御電極部６の電子通過孔７に対応させて形成
されている。

【００１４】そして、図１の斜視図に示すように、上記
前面ガラス４、制御電極部６間に、制御電極部６を通過
した電子を収束する収束電極板１９を配設した。この収
束電極板１９は、制御電極部６の第２の制御電極群１０
上に重ねて設けられ、上記導電性基板１３の電子通過孔
７と同ピッチで配列された０．４５ｍｍの孔を有する厚
さ０．４５ｍｍのステンレス板からなり、エッチング等
の方法で作成されるものである。なお、この収束電極板
１９の下面、制御電極部６の第２の制御電極群１０に接
する面は、ポリイミド樹脂などの絶縁層で被覆し、第２
の制御電極群１０と異なる電位を印加できるようになっ
ている。

【００１５】このような構成の平面型表示装置において
は、上記従来例と同様に、第１，第２の制御電極群９，
１０に電子の通過を制御する電位を印加することにより
、各画素単位で蛍光体５の発光を制御し所望の画像を表
示することができる。第１，第２の制御電極群９，１０
に印加する電圧を上記従来例と同レベルとしてそのオン
−オフ動作の確認を行ない、蛍光体５の発光状態を観察
比較した結果、十分な表示機能が確認された。

【００１６】特に、オフ状態を確実に行なうためには電
子通過孔７に電子を通過させないような充分な電界を生
ぜしめることが必要であるが、上述のように突出部９ｍ
，１０ｍを電子通過部９ｂ，１０ｂ内側壁面に被膜する
ことが容易にこのような電界を生ぜしめることに効果的
であり、電子通過部９ｂ，１０ｂ内側壁面に被膜する突
出部９ｍ，１０ｍの深さを電子通過部９ｂ，１０ｂの径
の１／４以上、特に１／２以上とすることが望ましかっ
た。

【００１７】しかしながら、このような先願の構造にお
いては、電子通過孔７の基板露出部１８が電子ビームの
衡激を受け、この基板露出部Ｍが負に帯電、あるいは二
次電子放出により正のある電位に帯電するチャージアッ
プ現象が回避できなかった。

【００１８】図２は本願の実施例の一つの制御電極部６
の詳細構成を示す断面図で、図２は絶縁基板８を一枚の
基板で構成した実施例であり、図３は絶縁基板８を二枚
の基板８ｍ，８ｎを重ね合せて構成した実施例であり、
図４は絶縁基板８を三枚の基板８ｈ，８ｉ，８ｊを重ね
合せて構成した実施例である。

【００１９】図２において、先願と異なる点は電子通過
孔７及び電子通過部９ｂ，１０ｂは基板露出部Ｍの径Ｄ
２を大きくして、その内側壁部内径Ｄ１とＤ２の異なる
直径を有する部位で構成され、Ｄ１＜Ｄ２となる構造で
あり、かつＤ１部内側壁部には突出部９ｍ，１０ｍが形
成され、Ｄ２部は基板露出部Ｍで構成される。従って、
基板露出部Ｍは電子ビームによって直接衡激を受けるこ
とが殆んどなく、上述したチャージアップによる電子ビ
ームの通過妨害作用は回避でき、表示装置の輝度向上が
実現できる。

【００２０】図３は絶縁基板８がＤ２部で分割された２
枚の基板８ｍ，８ｎを重ね合わせた構造となっている。 従って、Ｄ２部の構造を確実に加工することが容易にな
り、さらにＤ１部の形成が例えば蒸着等の信頼性の高い
方法で平易にできる特長を有する。

【００２１】図４は、絶縁基板８を、Ｄ１部を有する２
枚の基板８ｈ，８ｉ及びＤ２部を有する１枚の基板８ｊ
からなる３層を重ね合せた構成となっている。この場合
、基板露出部Ｍは単一の絶縁基板８ｊで構成されるので
、さらに構造寸法、導電膜形成の精度、加工性が向上し
、信頼性も向上する。

【００２２】なお、上記本発明の実施例では図３，４で
接着剤３３を用いているが、接合などその他手段を用い
てもよく、絶縁基板８の固定部で固定する手段を用いて
もよい。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、第１の発明によれば、突
出部９ｍ，１０ｍの先端間における電子通過部（電子通
過孔７）の内面の基板露出部Ｍを窪ませて、その径Ｄ２
と他の部分の径Ｄ１よりも大きく設定したので、電子通
過部（電子通過孔７）と電子ビームが通過する際に、電
子通過部（電子通過孔７）内側壁面でのチャージアップ
を防ぎ、電子ビームの通過量がチャージ量の影響を受け
ることなく、輝度を低下させず、輝度がドット毎にばら
つくことを低減できるという効果がある。

【００２４】第２の発明によれば、絶縁基板８を同一厚
さの２枚の基板８ｍ，８ｎと貼合わせて構成し、また第
３の発明によれば、絶縁基板８を、同一厚さの両側の基
板８ｈ，８ｉと基板露出部Ｍに対応する厚さの中央の基
板８ｊとにより形成したので、加工性，信頼性を高める
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による平面型表示装置の一部
分の斜視図である。

【図２】第１の発明の一実施例による制御電極部の断面
構造図である。

【図３】第２の発明の一実施例による制御電極部の断面
構造図である。

【図４】第３の発明の一実施例による制御電極部の断面
構造図である。

【図５】本発明に関連する先願の制御電極部を一部分断
面として示す上方から見た拡大斜視図である。

【図６】本発明に関連する先願の制御電極部を一部分断
面として示す下方から見た拡大斜視図である。

【図７】従来の平面型表示装置の部分斜視図である。

【図８】従来の平面型表示装置の一部分を拡大した斜視
図である。

【図９】従来の制御電極部の分解構成図である。

【図１０】従来の金属電極の拡大図である。

【符号の説明】

１　　線状熱陰極 ４　　前面ガラス ５　　蛍光体 ６　　制御電極部 ７　　電子通過孔 ８　　絶縁基板 ８ｈ，８ｉ，８ｊ，８ｍ，８ｎ　　基板９　　第１の制
御電極群 １０　　第２の制御電極群 ９ａ，１０ａ　　金属電極 ９ｂ，１０ｂ　　電子通過部 ９ｍ，１０ｍ　　突出部 Ｍ　　基板露出部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　密閉容器の前面板の内面側に設けられ
   た発光体と、この発光体に電子を放射する電子放射源と
   、上記前面板と平行を保つように上記電子放射源と上記
   発光体との間に介在した制御電極部とを備え、この制御
   電極部を互いに交差する短冊状の金属電極を両面に有す
   るとともに、当該交差部分を上下に貫通する孔より成る
   電子通過部を有する絶縁基板より成り、上記各金属電極
   に上記電子通過部の内壁に沿って内部方向に突出する突
   出部を設けた平面型表示装置において、上記突出部の先
   端間における電子通過部の内面の基板露出部を窪ませて
   、その径を他の部分よりも大きく設定したことを特徴と
   する平面型表示装置。
2. 【請求項２】　　上記絶縁基板を、同一厚さの２枚の基
   板を貼合わせて構成したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の平面型表示装置。
3. 【請求項３】　　上記絶縁基板を、同一厚さの両側の基
   板と基板露出部に対応する厚さの中央の基板とより形成
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の平面
   型表示装置。