JPH05343000A - 電子銃及び陰極線管 - Google Patents
電子銃及び陰極線管Info
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- JPH05343000A JPH05343000A JP14554992A JP14554992A JPH05343000A JP H05343000 A JPH05343000 A JP H05343000A JP 14554992 A JP14554992 A JP 14554992A JP 14554992 A JP14554992 A JP 14554992A JP H05343000 A JPH05343000 A JP H05343000A
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- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims abstract description 37
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000003491 array Methods 0.000 claims description 3
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Landscapes
- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ヒータ電源が不要であり、十分な電子密度で
収差の小さい電子ビームが得られる電子銃を得る。 【構成】 基板１４の上には、カソード導体１５と絶縁
層１６とゲート１７がある。絶縁層１６とゲート１７に
設けられたホール１８内のカソード導体１５上にはエミ
ッタ１９が設けられる。このようなＦＥＣ２０の上方に
は、第１及び第２電子ビーム収束電極２５，２８があ
る。この電子銃１２は、ＣＲＴのガラス容器のネック部
に設けられる。ここから出た電子ビームは、ファンネル
部の偏向電極で偏向され、パネル部に射突する。
収差の小さい電子ビームが得られる電子銃を得る。 【構成】 基板１４の上には、カソード導体１５と絶縁
層１６とゲート１７がある。絶縁層１６とゲート１７に
設けられたホール１８内のカソード導体１５上にはエミ
ッタ１９が設けられる。このようなＦＥＣ２０の上方に
は、第１及び第２電子ビーム収束電極２５，２８があ
る。この電子銃１２は、ＣＲＴのガラス容器のネック部
に設けられる。ここから出た電子ビームは、ファンネル
部の偏向電極で偏向され、パネル部に射突する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＣＲＴ（Cathode Ray
Tube, 陰極線管）や電子ビーム露光装置等のように収束
した電子ビームを利用する各種電子装置の電子銃に係
り、特に電子源として電界放出形のカソード（ＦＥＣ）
を用いた電子銃に関するものである。
Tube, 陰極線管）や電子ビーム露光装置等のように収束
した電子ビームを利用する各種電子装置の電子銃に係
り、特に電子源として電界放出形のカソード（ＦＥＣ）
を用いた電子銃に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６は従来の一般的なＣＲＴを示してい
る。このＣＲＴ１は、電子銃２を備えたネック部と、こ
のネック部から放出された電子ビームを偏向させる偏向
電極３が設けられたファンネル部と、前記電子ビームに
よって励起発光する蛍光体が被着されたパネル部４とを
有している。
る。このＣＲＴ１は、電子銃２を備えたネック部と、こ
のネック部から放出された電子ビームを偏向させる偏向
電極３が設けられたファンネル部と、前記電子ビームに
よって励起発光する蛍光体が被着されたパネル部４とを
有している。
【０００３】図７は従来の一般的なＣＲＴに用いられて
いる電子銃２である。この電子銃２は、ヒータで酸化物
層を加熱する傍熱形カソード５と、引出し電極６と、集
束電極７を有している。
いる電子銃２である。この電子銃２は、ヒータで酸化物
層を加熱する傍熱形カソード５と、引出し電極６と、集
束電極７を有している。
【０００４】上記のように構成されたＣＲＴによれば、
ネック部の電子銃２から放出された集束した電子ビーム
は、ファンネル部の偏向電極３によってパネル部４の所
定位置へ導かれ、これによって蛍光面が励起発光して所
望の表示が行なわれる。
ネック部の電子銃２から放出された集束した電子ビーム
は、ファンネル部の偏向電極３によってパネル部４の所
定位置へ導かれ、これによって蛍光面が励起発光して所
望の表示が行なわれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来の電子銃
乃至これを利用したＣＲＴによれば次のような問題があ
った。 （１）従来の電子銃のカソードは傍熱形だったので、ヒ
ータ電源をＯＮにしてから電子ビームが得られるまでに
ある程度の時間がかかった。
乃至これを利用したＣＲＴによれば次のような問題があ
った。 （１）従来の電子銃のカソードは傍熱形だったので、ヒ
ータ電源をＯＮにしてから電子ビームが得られるまでに
ある程度の時間がかかった。
【０００６】（２）電子銃のヒータの寿命が短いので、
長寿命のＣＲＴができなかった。 （３）高電流密度の電子ビームを放出する電子源が得ら
れなかった。
長寿命のＣＲＴができなかった。 （３）高電流密度の電子ビームを放出する電子源が得ら
れなかった。
【０００７】（４）電子銃の電子発生部の直径が数ｍｍ
もの大きさであったため、電子レンズ系によってある程
度以下にまでビームを微小に収束させると、収差によっ
てビーム形状に歪が生じるとともに、ビーム径内で電子
密度の不均一が生じ易い。
もの大きさであったため、電子レンズ系によってある程
度以下にまでビームを微小に収束させると、収差によっ
てビーム形状に歪が生じるとともに、ビーム径内で電子
密度の不均一が生じ易い。
【０００８】本発明は、ヒータ電源が不要で、十分な電
子密度で収差の小さい電子ビームが得られる電子銃と、
そのような電子銃を用いたＣＲＴを提供することを目的
としている。
子密度で収差の小さい電子ビームが得られる電子銃と、
そのような電子銃を用いたＣＲＴを提供することを目的
としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の電子銃は、それ
ぞれエミッタとゲートを有する電界放出形カソードアレ
イが複数配設された電界放出形カソードアレイ群と、前
記電界放出形カソードアレイ群に隣接して設けられた電
子ビームの集束電極を有している。
ぞれエミッタとゲートを有する電界放出形カソードアレ
イが複数配設された電界放出形カソードアレイ群と、前
記電界放出形カソードアレイ群に隣接して設けられた電
子ビームの集束電極を有している。
【００１０】また、本発明の陰極線管は、前記発明の電
子銃を備えたネック部と、前記ネック部から放出された
電子ビームを偏向させる偏向電極が設けられたファンネ
ル部と、前記電子ビームによって発光する蛍光体が被着
されたパネル部を有している。
子銃を備えたネック部と、前記ネック部から放出された
電子ビームを偏向させる偏向電極が設けられたファンネ
ル部と、前記電子ビームによって発光する蛍光体が被着
されたパネル部を有している。
【００１１】
【作用】ＣＲＴの電子銃において、電界放出形カソード
アレイ群の電界放出形カソードからでた電子ビームは、
集束電極に集束されて放出される。この電子ビームは、
ファンネル部の偏向電極で偏向され、パネル部に射突し
て蛍光体を発光させる。
アレイ群の電界放出形カソードからでた電子ビームは、
集束電極に集束されて放出される。この電子ビームは、
ファンネル部の偏向電極で偏向され、パネル部に射突し
て蛍光体を発光させる。
【００１２】
【実施例】図１〜図３によって第１実施例を説明する。
本実施例は、密封されたガラス容器１１を備えたＣＲＴ
１０に関するものである。即ち、ガラス容器１１の細長
い管状のネック部１１ａには電子銃１２が設けられ、こ
のネック部１１ａから放出された電子ビームはファンネ
ル部の偏向電極３で偏向される。そして該電子ビーム
は、ガラス容器１１の前面内面に設けられたパネル部４
の蛍光体に射突してこれを励起発光させ、所望の画像表
示を行なうようになっている。
本実施例は、密封されたガラス容器１１を備えたＣＲＴ
１０に関するものである。即ち、ガラス容器１１の細長
い管状のネック部１１ａには電子銃１２が設けられ、こ
のネック部１１ａから放出された電子ビームはファンネ
ル部の偏向電極３で偏向される。そして該電子ビーム
は、ガラス容器１１の前面内面に設けられたパネル部４
の蛍光体に射突してこれを励起発光させ、所望の画像表
示を行なうようになっている。
【００１３】次に、前記電子銃１２の構成について詳細
に説明する。セラミック基板１３上には、Ｓｉ又はガラ
ス等の絶縁材料からなる基板１４が設けられている。該
基板１４上には、スピント形の電界放出形カソード２０
（ＦＥＣ２０）が直径約０．５〜０．６ｍｍの範囲内に
多数形成されている。即ち、基板１４上には、導電性薄
膜によってカソード導体１５が形成され、その上には絶
縁層１６とゲート１７が積層されている。この絶縁層１
６とゲート１７にはフォトリソグラフィ法によってホー
ル１８が形成され、該ホール１８内のカソード導体１５
上にはコーン形状のエミッタ１９が蒸着法によって形成
されている。なお、この実施例ではエミッタがスピント
形であるが、スピント形蒸着エミッタ以外に、エッチン
グによる縦型電界放出エミッタでもよいし、方向性に優
れていれば、平面形電界放出エミッタでもよい。
に説明する。セラミック基板１３上には、Ｓｉ又はガラ
ス等の絶縁材料からなる基板１４が設けられている。該
基板１４上には、スピント形の電界放出形カソード２０
（ＦＥＣ２０）が直径約０．５〜０．６ｍｍの範囲内に
多数形成されている。即ち、基板１４上には、導電性薄
膜によってカソード導体１５が形成され、その上には絶
縁層１６とゲート１７が積層されている。この絶縁層１
６とゲート１７にはフォトリソグラフィ法によってホー
ル１８が形成され、該ホール１８内のカソード導体１５
上にはコーン形状のエミッタ１９が蒸着法によって形成
されている。なお、この実施例ではエミッタがスピント
形であるが、スピント形蒸着エミッタ以外に、エッチン
グによる縦型電界放出エミッタでもよいし、方向性に優
れていれば、平面形電界放出エミッタでもよい。
【００１４】前記ＦＥＣ２０のカソード導体１５は、セ
ラミック基板１３に設けられたカソードステム２１に接
続されており、該カソードステム２１はガラス容器１１
のネック部１１ａ外に導出されている。
ラミック基板１３に設けられたカソードステム２１に接
続されており、該カソードステム２１はガラス容器１１
のネック部１１ａ外に導出されている。
【００１５】前記ＦＥＣ２０のゲート１７には、中央に
孔が形成された板状の導体２２が接続されている。導体
２２の両端は、前記セラミック基板１３を貫通してＦＥ
Ｃ２０側に突出した２本のゲートステム２３の一端にそ
れぞれ接続されている。少なくとも一方のゲートステム
２３の他端は、ガラス容器１１のネック部１１ａを通し
て外方に突出している。
孔が形成された板状の導体２２が接続されている。導体
２２の両端は、前記セラミック基板１３を貫通してＦＥ
Ｃ２０側に突出した２本のゲートステム２３の一端にそ
れぞれ接続されている。少なくとも一方のゲートステム
２３の他端は、ガラス容器１１のネック部１１ａを通し
て外方に突出している。
【００１６】前記セラミック基板１３上において、前記
導体２２の上には絶縁層２４が形成され、該絶縁層２４
の上には、第１電子ビーム収束電極２５が設けられてい
る。第１電子ビーム収束電極２５は、前記基板１４に形
成されたＦＥＣ２０を臨む直径０．５〜０．６ｍｍの孔
２５ａが形成された金属板であり、該孔２５ａ付近にお
ける前記ＦＥＣ２０のゲート１７との距離は０．０８〜
０．１ｍｍとされている。また、第１電子ビーム収束電
極２５の両端は棒状のリード端子２６に支えられてお
り、少なくともそのうちの一方はガラス容器１１の外に
導出されている。
導体２２の上には絶縁層２４が形成され、該絶縁層２４
の上には、第１電子ビーム収束電極２５が設けられてい
る。第１電子ビーム収束電極２５は、前記基板１４に形
成されたＦＥＣ２０を臨む直径０．５〜０．６ｍｍの孔
２５ａが形成された金属板であり、該孔２５ａ付近にお
ける前記ＦＥＣ２０のゲート１７との距離は０．０８〜
０．１ｍｍとされている。また、第１電子ビーム収束電
極２５の両端は棒状のリード端子２６に支えられてお
り、少なくともそのうちの一方はガラス容器１１の外に
導出されている。
【００１７】前記第１電子ビーム収束電極２５の上方に
は、０．１〜０．２ｍｍのセラミック絶縁材２７を介し
て第２電子ビーム収束電極２８が設けられている。この
第２電子ビーム収束電極２８の構成は第１電子ビーム収
束電極２５と同じであり、リード端子２９の少なくとも
一方がガラス容器１１の外に導出されている。
は、０．１〜０．２ｍｍのセラミック絶縁材２７を介し
て第２電子ビーム収束電極２８が設けられている。この
第２電子ビーム収束電極２８の構成は第１電子ビーム収
束電極２５と同じであり、リード端子２９の少なくとも
一方がガラス容器１１の外に導出されている。
【００１８】図３は、この電子銃１２において各電極に
電圧を印加する回路図である。この例では、エミッタ１
９を接地し、ゲート１７に３０〜１５０Ｖ、第１電子ビ
ーム収束電極２５には０〜１５０Ｖ、第２電子ビーム収
束電極２８には２００〜５００Ｖの電圧が印加される。
電圧を印加する回路図である。この例では、エミッタ１
９を接地し、ゲート１７に３０〜１５０Ｖ、第１電子ビ
ーム収束電極２５には０〜１５０Ｖ、第２電子ビーム収
束電極２８には２００〜５００Ｖの電圧が印加される。
【００１９】図４は、電子銃１２の回路図の他の例を示
す。ここでは、ゲート１７を接地してあるが、各電極間
に与えられる電位差は図３の場合と同等である。なお、
本実施例の電子銃１２は、ＦＥＣ２０と第１及び第２電
子ビーム収束電極２５，２８を有しているが、必要に応
じてさらに第３及び第４の収束電極を設けるようにして
もよい。
す。ここでは、ゲート１７を接地してあるが、各電極間
に与えられる電位差は図３の場合と同等である。なお、
本実施例の電子銃１２は、ＦＥＣ２０と第１及び第２電
子ビーム収束電極２５，２８を有しているが、必要に応
じてさらに第３及び第４の収束電極を設けるようにして
もよい。
【００２０】図５は第２実施例の電子銃３０におけるＦ
ＥＣの構造を示している。ＦＥＣとしての基本的な電極
構造は第１実施例と同じだが、本実施例では基板３１上
に形成されるカソード導体３２又はゲート３３が、図５
に示すようなパターンで構成されている。即ち、本実施
例のＦＥＣは、直径０．５〜０．６ｍｍの円を等しい３
つの扇形に３分割したＲ（赤）用ＦＥＣアレイ３４Ｒ、
Ｇ（緑）用ＦＥＣアレイ３４Ｇ、Ｂ（青）用ＦＥＣアレ
イ３４Ｂからなり、３つのＦＥＣアレイ３４Ｒ，Ｇ，Ｂ
によってＦＥＣアレイ群３４が構成されている。そし
て、ＦＥＣアレイ群３４の各ＦＥＣアレイは互いに独立
して駆動可能であり、パネル部４に形成された蛍光体の
ＲＧＢセグメントに対してＦＥＣの各ＦＥＣアレイ３４
Ｒ，Ｇ，Ｂが独立して対応することができる。なお、収
束電極の構造や回路は第１実施例と同様である。
ＥＣの構造を示している。ＦＥＣとしての基本的な電極
構造は第１実施例と同じだが、本実施例では基板３１上
に形成されるカソード導体３２又はゲート３３が、図５
に示すようなパターンで構成されている。即ち、本実施
例のＦＥＣは、直径０．５〜０．６ｍｍの円を等しい３
つの扇形に３分割したＲ（赤）用ＦＥＣアレイ３４Ｒ、
Ｇ（緑）用ＦＥＣアレイ３４Ｇ、Ｂ（青）用ＦＥＣアレ
イ３４Ｂからなり、３つのＦＥＣアレイ３４Ｒ，Ｇ，Ｂ
によってＦＥＣアレイ群３４が構成されている。そし
て、ＦＥＣアレイ群３４の各ＦＥＣアレイは互いに独立
して駆動可能であり、パネル部４に形成された蛍光体の
ＲＧＢセグメントに対してＦＥＣの各ＦＥＣアレイ３４
Ｒ，Ｇ，Ｂが独立して対応することができる。なお、収
束電極の構造や回路は第１実施例と同様である。
【００２１】従来の傍熱形陰極では、３本の傍熱形陰極
をデルタ形状に配置したデルタ電子銃と、３本を一列に
並列させたインライン形電子銃があった。デルタ形電子
銃が、解像度においても優れ、またパネル部に設けられ
るシャドウマスクのマスクピッチを小さくできる等の長
所を有している。本実施例は、電子源である各ＦＥＣア
レイの配置がデルタ形電子銃に近く、かつ従来よりもビ
ーム発生源の径が小さくなっているため、収差が小さく
電子密度の一様な電子ビームが得られる。
をデルタ形状に配置したデルタ電子銃と、３本を一列に
並列させたインライン形電子銃があった。デルタ形電子
銃が、解像度においても優れ、またパネル部に設けられ
るシャドウマスクのマスクピッチを小さくできる等の長
所を有している。本実施例は、電子源である各ＦＥＣア
レイの配置がデルタ形電子銃に近く、かつ従来よりもビ
ーム発生源の径が小さくなっているため、収差が小さく
電子密度の一様な電子ビームが得られる。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、次のような効果が得ら
れる。 （１）ＦＥＣは冷陰極なのでヒータ電源が不要である。 （２）電流密度が５〜１０Ａ／ｃｍ2 の電子ビームが得
られ、陰極線管による表示の高輝度化が図れる。
れる。 （１）ＦＥＣは冷陰極なのでヒータ電源が不要である。 （２）電流密度が５〜１０Ａ／ｃｍ2 の電子ビームが得
られ、陰極線管による表示の高輝度化が図れる。
【００２３】（３）電子発生領域をＦＥＣで形成したの
で、例えば直径１ｍｍ以下の小さな面積に形成できる。
従って、簡単なレンズ系により、収差が少なくビーム内
の電子密度が一様な収束された電子ビームが得られる。
で、例えば直径１ｍｍ以下の小さな面積に形成できる。
従って、簡単なレンズ系により、収差が少なくビーム内
の電子密度が一様な収束された電子ビームが得られる。
【００２４】（４）従来の傍熱形の電子銃に比較して、
薄形で奥行きの小さい簡単な構造の電子銃ができる。
薄形で奥行きの小さい簡単な構造の電子銃ができる。
【図１】第１実施例における電子銃の断面図である。
【図２】第１実施例における電子銃の拡大断面図であ
る。
る。
【図３】第１実施例における電子銃の回路図である。
【図４】第１実施例における電子銃の回路図の他の態様
を示す図である。
を示す図である。
【図５】第２実施例の電子銃におけるＦＥＣのパターン
を示す図である。
を示す図である。
【図６】一般的な陰極線管の構造を示す断面図である。
【図７】従来の電子銃の断面図である。
３ 偏向電極 ４ パネル部 １０ ＣＲＴ １２，３０ 電子銃 １７ ゲート １９ エミッタ ２０ ＦＥＣ ２４ 第１電子ビーム収束電極 ２８ 第２電子ビーム収束電極 ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂ 電界放出形カソードアレイ ３４ 電界放出形カソードアレイ群
Claims (2)
- 【請求項１】 それぞれエミッタとゲートを有する電界
放出形カソードアレイが複数配設された電界放出形カソ
ードアレイ群と、前記電界放出形カソードアレイ群に隣
接して設けられた電子ビームの集束電極とを有する電子
銃。 - 【請求項２】 請求項１記載の電子銃を備えたネック部
と、前記ネック部から放出された電子ビームを偏向させ
る偏向電極が設けられたファンネル部と、前記電子ビー
ムによって発光する蛍光体が被着されたパネル部を有す
る陰極線管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14554992A JP2629521B2 (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | 電子銃及び陰極線管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14554992A JP2629521B2 (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | 電子銃及び陰極線管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05343000A true JPH05343000A (ja) | 1993-12-24 |
| JP2629521B2 JP2629521B2 (ja) | 1997-07-09 |
Family
ID=15387750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14554992A Expired - Fee Related JP2629521B2 (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | 電子銃及び陰極線管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2629521B2 (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0714501A (ja) * | 1993-06-22 | 1995-01-17 | Nec Corp | 電界放出冷陰極とこれを用いた電子銃 |
| JPH07220646A (ja) * | 1994-02-07 | 1995-08-18 | Futaba Corp | 陰極線管及び陰極線管の駆動方法 |
| JPH07235258A (ja) * | 1994-02-21 | 1995-09-05 | Futaba Corp | 電子銃並びに陰極線管及びその駆動方法 |
| JPH07245065A (ja) * | 1994-03-02 | 1995-09-19 | Futaba Corp | 電子銃並びに陰極線管及びその駆動方法 |
| JPH08203422A (ja) * | 1995-01-27 | 1996-08-09 | Nec Corp | 電界放射型冷陰極の製造方法、およびその製造方法により作製された電界放射型冷陰極素子を用いたｃｄｔ装置 |
| EP0772218A2 (en) | 1995-10-31 | 1997-05-07 | Nec Corporation | Linear beam microwave tube with planar cold cathode as an electron beam source |
| GB2309822A (en) * | 1996-01-30 | 1997-08-06 | Samsung Display Devices Co Ltd | Electron gun for color CRT |
| US5723867A (en) * | 1995-02-27 | 1998-03-03 | Nec Corporation | Field emission cathode having focusing electrode |
| US5786657A (en) * | 1996-04-16 | 1998-07-28 | Nec Corporation | Field emission electron gun capable of minimizing nonuniform influence of surrounding electric potential condition on electrons emitted from emitters |
| EP0833359A3 (en) * | 1996-09-27 | 1998-09-30 | Nec Corporation | Field emission cathode type electron gun with individually-controlled cathode segments |
| US5877594A (en) * | 1996-05-08 | 1999-03-02 | Nec Corporation | Electron beam apparatus having an electron lens and a structure for compensating for a spherical aberration of the electron lens |
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| CN1062700C (zh) * | 1994-02-07 | 2001-02-28 | 双叶电子工业株式会社 | 阴极射线管及其驱动方法 |
| CN1067799C (zh) * | 1994-02-21 | 2001-06-27 | 双叶电子工业株式会社 | 电子枪、阴极射线管和阴极射线管的驱动方法 |
Citations (2)
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