JPS61176036A - けい光表示管 - 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〕 本発明はドツト・マトリックス表示や画像表示タイプの
けい光表示管に係り、特にその熱電子陰極の構造に関す
る。

〔従来の技術〕

従来、この種のけい光表示ｆは再５図に示す構造のもの
が矧られている。第５図は従来のけい光表示管の断面図
である。基板２１上に螢光体を塗布した陽極２２を配設
する。久に陽極２２に対向する上方にメツシュ状のグリ
ッド２３４配設し、さらにグリッド２３の上方にフィラ
メント状の陰極２４ｔ−金属支持体２５．２６に溶接し
て張架配設し、カバーガラス２７および側面板２８を取
付けて内部を真空に維持してけい光表示管となしている
。このけい光表示管の動作はフィラメント状の陰極２４
を常時通電加熱したままで陽極２２とグリッド２３とで
マトリックスを組み、発光させる陽極２２と交差させる
グリッド２３に正の電圧を印加させることに１０１陰極
２４から放出された電子がグリッド２４と陽極２２に工
って選択され陽極２２上の螢光体に入射し、発光表示が
行なわれるのが一般的である。

この工すに従来のけい光表示管は陰極が常時通電加熱さ
れていてエネルギー効率が悪く、また陰極と陽極との間
にグリッドを設けた三極管構造であるので、陽極のドツ
ト数が増加するとドツト間隔も小さくなり、そのドツト
に各グリッドの透光を合わぜて配設することば極めて困
難であり、かつまた真空容器の内部要所に耐圧支柱を形
成することが困難であり、大型化あるいは薄型化には極
めて不利となっている。

一万従来の欠点をなくすために、例えば特公昭５９−３
２８６２に記載されて込る平面形の熱電子源が提案され
ている。これは第６図に平面図およびｌｆｒ面図を示し
た様に絶縁基板３１上に導電性薄膜３２を凸凹状にかつ
凹部が凸部に比して断面積を小さくして凹部が凸部エリ
電気抵抗が大きくなるように形放し、さらに凹部に電子
放出物質３３を付着した構造となっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、この様な構造の平面形態電子源の動作は
導電性薄膜に電流を流すことにエフ凹部を加熱して熱電
子放出を行なわせるわけであるが、凹部も基板に接して
いるために基板に熱をうばわれて加熱されるまでに時間
がかかり、また逆に電１５１Ｅｔ−切って熱電子放出を
止めＬりとすると、基板が加熱されているため凹部の放
熱にやはり時間がかかり、陰極の急峻なｏｎ−ｏｆｆが
困難である。

本発明は上記問題点を解消するためになされたものであ
り、構造が簡単な二極管において、高密度にドツトが形
成され、表示面積が比較的大きく、表示装置全体が薄く
形成され、また陰極が急峻に加熱かつ放熱させることが
でき、陰極１ｏｎｏｆｆすることにエフ選択的に発光表
示できるドツトマトリックス表示用のけい光表示ｆを提
供することである。

〔問題点全解決するための手段〕

本発明のけい光表示管の陰極は、基板上に金属膜を形成
し、金属層の熱電子放出部に対応する下部の基板の一部
を除去し間＠を設は次架空構造を有し、かつ金属層を積
層構造として架空した熱電子放出部の機械的強度を向上
させ、さらに熱電子放出部に熱電子放出物質を被層した
平面陰極構造を有している。

すなわち本発明の主旨は、熱電子放出部を架空構造にす
ることにょ９、その部分のみを高温に加熱でき、かつ急
峻な加熱、放熱を可能にすること、ま几金属Ｉｇ！！を
積層構造とすることにＬり熱電子放出部の電流断続のく
９返しによる金属層の熱衝撃や金属層と基板との熱膨張
差にする応力等に耐えられる機械的強度ｔ−１，４持さ
せ金属膜の断線を防止し信頼性を高め、長寿命化を可能
にすることである。

〔実施例〕

以下、本発Ｉ男について図面に示す実施例に工り詳細に
説明する。

第１図（ａＬ　（ｂ）ｒｘ、本発明によるけい光表示管
の陰極基板の構成を示す平面図お工び断面図であり、第
２図（ａ）〜（ｇ）は本発明によるけい光表示管の陰極
基板の製造工程を示す断面略図であり、第３図は本発明
によるけ込光表示管の断面図でｆｌ）す、第４図に本発
明によるけい光表示管の動作を説明する平面略図である
。

本発明の一実施例を第１図を用いて説明する。

１は絶縁基板であり、その上に鉛ガラスを主成分とする
フリットガラス等エク成る絶縁層２全印刷法等で形成す
る。次にその上にタングステン’ｔ７ｔはタングステン
合金＝９成る下層金属膜３を、例えば数千人、続いてチ
タン、タンタル、クロム。

ニッケル、ニクロム合金等のうち少なくとも一種類の中
層金属膜４を約数μｍ、続いてタングステンまたはタン
グステン合金の上層金属膜５を約数千Ａを積層した金属
層にエフ、熱電子放出部６と陰極導体７とが形成されて
いる。各熱電子放出部は所望の抵抗値になる工す、例え
ば巾を十数μｍ。

長さｔ数百μｍ４に形状が設定されている。さらに各熱
電子放出部６の下部に間隙８を有し、かつ谷熱電子放出
部６に（Ｈａ、Ｓｒ、Ｃａ）Ｑ等の熱電子放出物質１０
（図示せず）が被着された構造を有している。また外部
との電気的接続として陰極端子９が銀ペースト号で形成
されて＾る。なお陰極端子９に陰極導体４をそのまま使
用することも可能である。

こＣで下層金属膜３と上層金属膜５にタングステン筐た
にタングステン合金を使用するのは熱電子放出物質１０
の活性剤とするためであり、中層金属膜５に機械的強度
を保持させるためである。

次に前記実施例の＝うな陰極を持つげい光表示管ノ製造
方法について４２図、第３図を用いて説明する。第２図
ｆａｔに示す二９にガラス等の絶縁基板１上に鉛ガラス
を生成分とするフリットガラスを印刷法等で被着して絶
縁層２を形成し九積層板を準備し、その上に下層金属膜
３として例えばタングステン合金を、中層金属膜４とし
て例えばチタン金、上層金属膜５として例えばタングス
テンをスパッタリング法等で積層して形成する０次に（
ｂ）のよりに感光性樹脂１１ｆ：ｆｉ布し、露光現像し
て（Ｃ）の工うにする。続いて（ｄｌの工うに金属積層
膜全タングステン−チタン−タングステン合金の順にエ
ツチングして、熱電子放出部６と陰極導体７（図示せず
〕を形成し、感光性樹脂１１を除去する。久に（ｅ）の
ように再度感光性樹脂１１を塗布・露光・現像し、バタ
ーニングして、絶縁１１２　ｔ−過塩素酸等でエツチン
グしてげ）の工うに間隙８全形底する。この場合通常の
溶液エツチングでは深さ方向と同程度に横方向もエツチ
ングされるから熱電子放出部６０幅エリも深くエツチン
グすれば、熱電子放出部６の下部に間隙８ｔ−有する構
造が得られる。次に感光性樹脂１１を除去し、熱電子放
出部６に電着法等で（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）ＣＯ３等の熱
電子放出物質１０を形成して（ｇ）の工うに陰極基板を
得る。ここで第２図では熱電子放出部６の下部を各電子
放出部毎に間隙８ｔ″有する構造としたが、第１図の工
うに複数の熱電子放出部６をまとめて間隙８を有する構
造のいづれでも可能である。

次に第３図に示す工うにガラス等の透光性絶縁基板１２
上に酸化インジュウム、アルミニウム等の導電性薄膜を
スプレー法、ＣＶＤ法、スパッタリング法等で被着して
通常のフォトエツチングプロセスに＝９陽陽極体１３を
形成する０次に隔壁となる陽極絶縁Ｊｔ１１４に印刷法
等で形成し陽極導体１３上１ｃ［層法号で螢光体層１５
を形成し、さらにシールガラス１６’に印刷法等で形成
し陽極基板とする。

次に熱電子放出物質１０を配設した陰極基板とけい光体
／ｉｌｌ　５ｉ配設した陽極基板を各々の熱電子放出物
質１０とけい光体層１５が互いに対面する工５に組合せ
外囲器を形成し、排気管１７を取付ける。ここで陽極絶
縁層１４はスバーサーの役目上して熱電子放出物質１０
と螢光体Ｎ１１５の間隔を均一に保つ。次に排気管１７
エ９管内を排気しながら、熱電子放出物質１０の（Ｂａ
、Ｓｒ、Ｃａ）ｃｏ、　　’１通電加熱して（Ｈａ、Ｓ
ｒ、Ｃａ）Ｏに分解変換して熱電子陰極とした後封止し
、管内を高真空に保持しけい光表示管と１丁。

次に本発明のけい光表示管の動作について第４図を用い
て説明する。陰極導体７ａと７ｂに外部装置工り（図示
せず〕Ｌリバルス電流を流すと、陰極導体７ａと７ｂの
間の熱電子放出物質１０ａが急速に６００℃前後まで温
度上昇し、熱電子が放出させる。この放出された熱電子
は熱電子放出物質１０ａと陽極導体１３１，１３．・・
・・・・に印加される信号に応じてけい光体層１５ｎＪ
Ｃ到達してけい光体１ｉｉ１５ｆｔ−発光させる。次に
陰極導体７ａと７ｂに加えられているパルス電流がしゃ
断されると、熱電子放出物質１０ａの温度が下がり急速
に熱電子放出が止まる。この工うにして外部装置にエフ
順次パルス電流を陰極導体７ｂと７ｃ、７ｃと７ｄ・・
・・・・に流すことに工９けい光体層に像を表示するこ
とができる。

〔発明の効果〕

以上説明した工うに本発明によるけい光表示管は、けい
光体ＮＩヲ配設した陽極基板と熱電子放出物質を配設し
た陰極基板のみでグリッドをなくした二極管構造である
ので、構造が簡単であり表示装置の薄型化、軽量化が容
易にできる効果がある。

さらに熱電子放出部を架空構造にすることにエリ急峻な
加熱、放熱が可能になり、陰極の応答時間を短かくでき
かつ十分な輝度が得られ、発光もれのない鮮明な表示ｆ
ｔ得ることができる。さらにまた陰極を積層構造にする
ことにエリ機械的強度が向上し電流断続による金属層の
断線が防止でき、Ｍ頼性が高く長寿命化を可能にする効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、　（ｂ）は本発明によるけい光表示管の
一実施例の陰極基板の構成を示す平面図お工び断面図、
第２図ｆａ１〜（ｇ）は本発明によるけい光表示管の他
の実施例の陰極基板の製造工程を示す断面略図、第３図
は本発明によるけい光表示管の一実施例の断面図、第４
図は本発明によるけい光表示管の動作を示す平面略図、
第５図は従来のけい光表示管の断面図、第６図（ａ）、
　（ｂ）は従来の平面陰極の平面図お工び断面図である
。 ｌ・・・・・・絶縁基板、２・・・・・・絶縁層、３・
・・・・・下層金属膜、５・・・・・・上層金属膜、６
・・・・・・熱電子放出部、７・・・・・・陰極導体、
８・・・・・・間隙、９・・・・・・陰極端子、１０・
・・・・・熱電子放出・歯質、１１・・・・・・感光性
樹脂、１２・・・・・・透光性絶縁基板、１３・・・・
・・陽極導体、１４・・・・・・陽極絶縁層、１５・・
・・・・けい光体層、１６・・・・・・シールガラス、
１７・・・・・・排気管、２１・・・・・・絶縁基板、
２２・・・・・・けい光体層、２３・・・・・・グリッ
ド、２４・・・・・・フィラメント、２５．２６・・・
・・・金属支持体、２７・・・・・・カバーガラス、２
８・・・・・・側面板、３１・・・・・・絶縁基板、３
２・・・・・・導電性薄膜、３３・・・・・・電子放出
物質。 茅　１１！Ｉ Ｃ０Ｌ） ＄２Ｉ！Ｉ 茅　５　圀 蓬　乙　固

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空容器内に、絶縁基板上に配設された複数の熱
   電子陰極と透光性絶縁基板上に配設されたけい光体層と
   を、それぞれの熱電子陰極とけい光体層が互いに交差す
   る方向に離間して対面させて配設された構造のけい光表
   示管において、前記熱電子陰極が絶縁基板上に少なくと
   も三層の金属積層膜を形成し、かつ金属積層膜の熱電子
   放出部に対応する絶縁基板の少なくとも一部が除去され
   、熱電子放出部の下部に間隙を有し、かつ熱電子放出部
   に熱電子放出物質を被着した構造を有することを特徴と
   するけい光表示管。
2. （２）金属積層膜のうち下層および上層金属膜がタング
   ステンまたはタングステン合金、中層金属膜がタンタル
   、チタン、ニクロム合金、ニッケルのうちの少なくとも
   一種類からなることを特徴とする特許請求の範囲第（１
   ）項記載のけい光表示管。