JPS59146140A - 平板型画像表示装置 - 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、電子ビームを用いた平板型画像表示装置に関
する。

近年、各種機器において小型化・薄型化が望まれており
、画像表示装置（たとえばテレビ受像機）についても同
様である。

特に、薄型化を実現することにより壁かけ用・車載用そ
の他種々の用途に展開が可能となる。

従来例の構成とその問題点 従来、マトリックス型平板状の表示装置としてＥＬ・プ
ラズマ・液晶等を用いた装置が開発されているが、輝度
・発光効率・カラー表示などの点において未だ十分な性
能が得られず、テレビジョン受像機の様な画像表示は、
実用の域に達してい３゜２、 ない。

一方、電子ビームを用いて平板型表示装置を構成する試
みが報告されている１、 すなわち、この装置は線状熱陰極から放出された電子ビ
ームを平板型のマトリックス型電子ビーム制御電極（Ｃ
よって制御し、文字または画像を表示するものである。

さらに詳Ｌ＜ば、複数本の線状熱陰極から放出きれる電
子ビームを各電極部により取出し、偏向・制御・加速し
、発光面（蛍光体面）十に射突させ、画像表示を行なう
平板型の表示装置である。

第１図にこの種の表示装置の要部構成図の一例を示す。

この表示装置は、後方から前方に向って順に、背面電極
１、電子ビーノ、源としての線状熱陰極２、取出し電極
３、垂直偏向電極４、ヒーム流匍制御雷極５、水平集束
電極６、水平偏向電極子、電子ビーム加速電極８及び発
光面９が配置されて構成さねており、これらが偏平なガ
ラスバルブ（図示せず）の真空になされた内部に収納さ
れている。

特開口Ｕ３９−１４６１４０　　（２）電子ビーム源と
しての線状熱陰極２は水平力向に線状に分布する電子ビ
ームを放出するように水平力向に架張されており、かか
る線状熱陰極２が適宜間隔を介１．て垂直方向に複数本
（ここでは２（イ）〜２に）の４本のみ図示）設けられ
ている。

この実施例では５本（２（イ）〜２（夕））設けられて
いるものとする、。

とれらの線状熱陰極２ば、たとえばφ１ｏ〜２０１ｔｍ
のタングステン線の表面に酸化物陰極イＡ料が塗着され
て構成されている。

そして、北方の線状熱陰極２（イ）から順に一定時間づ
つ電子ビームを放出するように制御されている。背面電
極１はガラス板１０Ｋｌ付着された導電材料１１の塗膜
によって形成されており、線状熱陰極２より放出さね５
た電子を前方向だけに押し出す作用をする。

取出し雷＠１３は線状熱陰極２（イ）〜２（夕）のそれ
ぞれと対向する水平方向に′Ｍ子ビーム通過孔１２を有
する導電板１３であり、線状熱陰極２から放出された電
子をその通過孔１２を通して取り出し、６、、、、−２
・ かつ垂直方向に集束させている。

垂直偏向電極４は、上記通過孔１２のそれぞれの中間の
位置に水平方向にして複数個配置されており、それぞれ
絶縁基板１４の上面と下面とに導電体１５　、１５’が
設けられたもので構成されている。

そして、相対向する導電体１６と１６′の間に垂直偏向
用電圧が印加され、電子ビームを垂直方向に偏向と同時
に垂直方向に集束させている。

この実施例では、一対の導電体１５　、１５’によって
１本の線状熱陰極２からの電子ビームを垂直方向に１６
ライン分の位置に偏向する。そして１６個の垂直偏向電
極４によって１５本の線状熱陰極２のそれぞれに対応す
る１５対の導電体対が構成され、結局、発光面９上２４
０本の水平ラインを描く様に電子ビームを偏向する。

次に制御電極５は、それぞれが垂直方向に長い電子ビー
ム通過孔１６を有する導電板１了で構成されており、所
定の間隔を介して水平方向に複数個並設されている。

６・く−コ・ この実施例では３２０本の制御電極用導電板１７が設け
られている。（図では９本のみ図示）この制御電極５は
、それぞれが電子ビームを水平方向に１絵素分づつに区
分して取り出し、かつその通過量をそれぞれの絵素を表
示するだめの映像信号に従って制御する。

従って、制御電極５を３２０本設ければ水平１ライン分
当り３２０絵素を表示することができる。

まだ、映像をカラー表示するだめに、各絵素はＲ・ＩＢ
−Ｂの３色の蛍光体で表示することとし、各制御電極６
にはそのＲ−Ｇ−Ｂの各映像信号が順次加えられる。ま
だ、３２０本の制御電極５には１ライン分の３２０組の
映像信号が同時に加えられ１ライン分の映像が一時に表
示される。

水平集束電極６は制御電極５の通過孔１６と相対向する
垂直方向複数個の電子ビーム通過孔１８を有する導電板
１９で構成され、水平方向に区分されたそれぞれの絵素
毎の電子ビームをそれぞれ水平方向に集束して細い電子
ビームにする。

水平偏向電極７は上記電子ビーム通過孔１８の了２．−
７・ それぞれの中間の位置に垂直方向にして複数本配置され
た導電板２０で構成されており、それぞれの間に水平偏
向用電圧が印加されて、各絵素毎の電子ビームをそれぞ
れ水平方向に偏向し、発光面９−トでＲ−Ｇ−Ｂの各蛍
光体を順次照射して発光させるようにする。

その偏向範囲は、この実施例では各電子ヒーム毎に１絵
素分の幅である。

加速電極８は垂直偏向電極４と同様の位置に水平方向に
して設けられた複数個の導電板２１で構成されており、
電子ビームを充分なエネルギで発光面９に衝突させる様
に加速する。

発光面９は電子ビーム照射によって発光させる蛍光体が
ガラス板の裏面に塗布され、寸だメタルバック層が付加
されて構成されている。（蛍光体・メタルバック層は図
示せず） 以上の如き構成にて従来の平板型画像表示装置は構成さ
れていた。

この種の構成を採用した結果、薄型で高解像度の画像表
示を実現することができるが、現実に発光面上に電子ビ
ームを衝突させた場合、種々の問題を生じた。

問題点の中で大きなものの１つとして輝度不足がある。

従来のテレビ受像機等にて得られる輝度は約３００ｆＬ
であり、最低でも輝度として１ｏＯｆＬ以上は必要であ
る。

従来、電子ビームスポットのフォーカス状態全良好とす
る目的から各電極部に設けた電子ビーム通過孔領域を狭
くしている。

このだめ、各電子ビーム通過孔を通過する電子ビーノ・
量は減少し、輝度が低下ｉ〜でいる。

輝度とＩ〜ては数十ｆＬしか得られていない。

輝度向上対策として、線状熱陰極から放出された電子を
より効率的に取出て電極より電子ビームとして取り出す
方法が必要である。

第２図に従来の電子の取出し電極への集束状態を示す。

背面電極１、線状熱陰極２、取出；〜電極３の印加電圧
によって形成される集束電界を破線で示す。

９、−・ この場合の印加電圧としては、 ＥＢ：背面電極印加電圧　（たとえば−３ｏＶ）Ｅｘｐ
　：線状熱陰極印加電圧（たとえば−２０Ｖ）ＥＧ：取
出し電極印加電圧（たとえば＋　５Ｖ）ＥＢ＜ＥＫＰ・
・・・・・・・・・　（１）ＥＢ（ＥＧ・・・・・・・
・・・・・（２）ＥにＰ＜ＥＧ　　・・・・・・・・・
・・　（３）（１）〜（３）式の条件によって、線状熱
陰極２より放出された電子は取出し電極３によって集束
された電子ビームとなる。

背面電極１印加電圧を深くし、さらに集束電界を強める
と、取出し電極３に設けた電子ビーム通過孔１２を通過
する電子ビームは増大する。

しかし、背面電極１印加電圧を深くするにしたが−で線
状熱陰極２より放出される電子は減少する。つまり、線
状熱陰極より放出されるべき電子を取出ｌ−電極により
ビーム電流密度の高い電子ビームを得ることはできない
。

逆に、取出し電極３印加電圧を上げると同様の効果を生
じるが、取出し電極３の電子ビーム通過１０゜、工・ 孔１２を電子ビームが通過する際にエネルギが高くなり
、後の制御等に種々の問題を生じるため良策ではない。

発明の目的 本発明は電子ビームを用いた平板型画像表示装置におけ
る、電子ビームスポットの輝度向−Ｌ対策を目的とする
。

発明の構成 先に述べた従来の問題点を解決すべき本発明の構成を以
下に述べる。

本発明は、電子ビームスポ・ノドの輝度向−ヒ対策とし
ての効率のよい電子ビーム取出ｊ一手段を提供するもの
である。

線状熱陰極の放出電子を最大限にし、なおかつ取出し電
界を十分に得られる手段として、線状熱陰極と取出し電
極間に線状もしくは短冊状から成る電極を線状熱陰極に
対して平行もしくは直交する方向に設け、背面電極印加
電圧と異なる印加電圧が加えられる構成とした。

実施例の説明 １１　、・　・ 本発明の一実施例を第３図に示す。

第３図に示す様に線状熱陰極２と取出し電極３間に線状
熱陰極３と平行ＶＣ複数の線状電極２２（たとえば線径
中１００μｍのタングステン線）を設ける。図では線状
電極２２を線状熱陰極２と取出し電極３の中間に設けた
が、各電極印加電圧によ−ては、線状熱陰極２と同一位
置でもよく、また線状熱陰極２側もしくは取出し電ｗ！
、３側でもよい、線状電極２２は線状熱陰祢２と同一ピ
ッチにて、線状電極２２が形成する電子ビーム通過領域
２３中心と線状熱陰極２中心をほぼ一致させている。

背面電極１印加電圧（たとえば−２０ｖ）と線状熱陰極
２印加電圧（たとえば−２０ｖ）を一致させ、新だに設
けた線状電極２２に所定の印加電圧（だとえば−１０Ｖ
）を加える。

実施例では、背面電極１印加電圧と線状熱陰極２印加電
圧を一致させたが、若干、背面電極１印加電圧を深くし
てもよい。

つまり、線状熱陰極１Ｖｃより放出される電子はほとん
ど減少されること々〈放出される。

特開昭５９−１４６１４０（４） １〜かし、先に述べた様に取出しＮ極３に設けた電子ビ
ーム通過孔１２に集束される電子ビーノ、密度は低い。

そこで新たに設けた線状電極２２に所定印加重用を加え
れば、第３図に示す様な集束電界が生じ、電子ビーノ・
通過孔１２を通過する電子ビーム密度は高くなる。

この結果、垂直方向における電子ビーム密度は高くなり
、トータル的に電子ビ・−ムスポツトの輝度は向−ヒす
る。

壕だ、水平方向についても同様であり、その実施例を第
４図に示す。

水平方向の場合は、線状熱陰極２と取出し電極３間に複
数の線状電極２４（垂直方向に用いたタングステン線と
同様）を線状熱陰極２と直交する方向に設けた。

線状電極２４は制御電極６及び水イ集束電極６に設けら
れた電子ビーム通過孔１６・１８と同一ピッチにて、電
子ビーム通過孔１６・１Ｂ中心と線状電極２４が形成す
る電子ビーム通過領域２５１３、、、、・ 中心とほぼ一致させる。

背面電極１、線状熱陰極２、取出し電極３及び線状電極
２４への印加電圧は、先に述べた垂直方向に線状電極２
２を採用した場合と同様の関係とする。

発明の効果 上記の如き本発明を用いれば、以下に示す様な効果を生
じる。

線状熱陰極より放出された電子の損失を押え、取出し電
極に集束される電子ビーム密度を高くすることが可能と
なり、得られる電子ビームスポットの輝度を向上させる
ことができた。

具体的には、輝度として１００ｆＬ以上が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の平面型画像表示装置の要部構成を示す
斜視図、第２図は従来の電子ビーム取出し手段の一実施
例を示す部分断面図、第３図は本発明における電子ビー
ム取出し手段の第１の実施例を示す部分断面図、第４図
は本発明における電１４、、、、、。 子ビーム取出し手段の第２の実施例を示す部分断面図で
ある。 １・・・・・背面電極、２・・・・・・線状熱陰極、３
・・・・・電子ビーム取り出し電極、１０・・・・・・
ガラス板、１１・・・・・・導電材料、２２．２４・・
・・・・線状電極。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第３
図 第２図 第４図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の線状熱陰極と、電子ビーム取出し電極とを
   有し、前記線状熱陰極と前記取出し電極間に、前記取出
   し電極の電子ビーム通過孔より犬なる電子ビーム通過領
   域を有した集束電極を配置したことを特徴とする平板型
   画像表示装置。
2. （２）線状熱陰極と取出し電極間に設けた電極は、前記
   線状熱陰極と平行に配置し、前記線状熱陰極中心と前記
   電極の電子ビーム通過領域中心を一致させたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の平板型画像表示装置
   。
3. （３）線状熱陰極と取出し電極間に設けた電極は、前記
   線状陰極と直交する方向に配置し、制御電極もしくは水
   平集束電極に設けられた電子ビーム通過孔中心と、前記
   電極の電子ビーム通過領域中心を一致させたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の平板型画像表示装置
   。 ２／・、−コ・
4. （４）線状熱陰極と取出し電極間に設けた電極は、背面
   電極印加電圧より大で前記取出し電極印加電圧より小の
   電圧を印加することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の平板型画像表示装置。