JPS6337937B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6337937B2 JPS6337937B2 JP14730679A JP14730679A JPS6337937B2 JP S6337937 B2 JPS6337937 B2 JP S6337937B2 JP 14730679 A JP14730679 A JP 14730679A JP 14730679 A JP14730679 A JP 14730679A JP S6337937 B2 JPS6337937 B2 JP S6337937B2
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- JP
- Japan
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- grid electrode
- hot cathode
- linear hot
- electron beam
- electrode
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- Expired
Links
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- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
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- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
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- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J1/02—Main electrodes
- H01J1/13—Solid thermionic cathodes
- H01J1/15—Cathodes heated directly by an electric current
Landscapes
- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、文字、画像等を表示する平板状表示
装置に用いる電子源に関し、複数の集束された電
子ビームを発生する電子源を簡単な電極構成によ
つて得ようとするものである。
装置に用いる電子源に関し、複数の集束された電
子ビームを発生する電子源を簡単な電極構成によ
つて得ようとするものである。
従来、平面状電子源から格子状電極によつて、
電子ビームをほぼ均一に取り出し、Ｘ―Ｙマトリ
ツクス電子ビーム制御電極によつて電子ビームを
制御して螢光体に衝突させ、文字、画像を表示す
る表示装置が考案され開発されて来たが、電子ビ
ームの方向ムラ、電子ビーム電流密度が小さい、
Ｘ―Ｙマトリツクス制御電極の配列ピツチに限界
があり解像度が上がらない等の欠点があつた。こ
れらの欠点を除去するために、一電子ビーム一画
素の考え方から、電子ビームを垂直および水平に
偏向して、一電子ビーム・複数画素表示の表示装
置が考えられるようになつた。一電子ビーム・複
数画素表示装置においては、電子ビームの電流密
度が大きいこと、電子ビームを偏向するためには
電子ビームが集束されていること、また全ての電
子ビームが平行であつて方向ムラがないことが要
求される。
電子ビームをほぼ均一に取り出し、Ｘ―Ｙマトリ
ツクス電子ビーム制御電極によつて電子ビームを
制御して螢光体に衝突させ、文字、画像を表示す
る表示装置が考案され開発されて来たが、電子ビ
ームの方向ムラ、電子ビーム電流密度が小さい、
Ｘ―Ｙマトリツクス制御電極の配列ピツチに限界
があり解像度が上がらない等の欠点があつた。こ
れらの欠点を除去するために、一電子ビーム一画
素の考え方から、電子ビームを垂直および水平に
偏向して、一電子ビーム・複数画素表示の表示装
置が考えられるようになつた。一電子ビーム・複
数画素表示装置においては、電子ビームの電流密
度が大きいこと、電子ビームを偏向するためには
電子ビームが集束されていること、また全ての電
子ビームが平行であつて方向ムラがないことが要
求される。
本発明は、線状熱陰極と対向して、線状熱陰極
の長手方向に沿つて貫通孔を有する第１および第
２の格子状電極を配置し、第２の格子状電極に第
１の格子状電極よりも高い電圧を印加するという
簡単な構成によつて集束され、かつ電流密度の高
い電子ビームを得たものである。
の長手方向に沿つて貫通孔を有する第１および第
２の格子状電極を配置し、第２の格子状電極に第
１の格子状電極よりも高い電圧を印加するという
簡単な構成によつて集束され、かつ電流密度の高
い電子ビームを得たものである。
以下に本発明を図面を用いて実施例と共に説明
する。
する。
第１図は本発明の電子源の一実施例を示す要部
構成の斜視図である。同図において、１は電子ビ
ームの方向性および電子ビームの放出領域を限定
するための背面電極であつて、絶縁基板２の表面
に塗着、真空蒸着等によつて設けてある。絶縁基
板２としては、表示装置等に応用する場合は、容
器の内壁面を利用することもできる。また、背面
電極１は金属導体板を用いてもよいことは云うま
でもない。３は高融点金属線、例えばタングステ
ン線であつて、その表面に熱電子放射材料４が電
着等によつて塗着されている。線状熱陰極３は背
面電極１と一定の間隔を保つて架張されている。
線状熱陰極３と背面電極１の間隔は小さい方が望
ましいが、通常0.3〜１mm程度に保持される。５
は第１の格子電極板であつて、貫通孔列６が設け
られている。貫通孔の形状は円形のみならず、楕
円、正方形、長方形等必要に応じて設計すること
ができる。７は第２の格子電極であつて、貫通孔
列８が設けられており、貫通孔列８は第１の格子
電極に設けた貫通孔６と各貫通孔が同軸となるよ
うに、一定間隔に保つて固定されている。貫通孔
列８の孔径は貫通孔列６の孔径よりも小さくされ
ている。
構成の斜視図である。同図において、１は電子ビ
ームの方向性および電子ビームの放出領域を限定
するための背面電極であつて、絶縁基板２の表面
に塗着、真空蒸着等によつて設けてある。絶縁基
板２としては、表示装置等に応用する場合は、容
器の内壁面を利用することもできる。また、背面
電極１は金属導体板を用いてもよいことは云うま
でもない。３は高融点金属線、例えばタングステ
ン線であつて、その表面に熱電子放射材料４が電
着等によつて塗着されている。線状熱陰極３は背
面電極１と一定の間隔を保つて架張されている。
線状熱陰極３と背面電極１の間隔は小さい方が望
ましいが、通常0.3〜１mm程度に保持される。５
は第１の格子電極板であつて、貫通孔列６が設け
られている。貫通孔の形状は円形のみならず、楕
円、正方形、長方形等必要に応じて設計すること
ができる。７は第２の格子電極であつて、貫通孔
列８が設けられており、貫通孔列８は第１の格子
電極に設けた貫通孔６と各貫通孔が同軸となるよ
うに、一定間隔に保つて固定されている。貫通孔
列８の孔径は貫通孔列６の孔径よりも小さくされ
ている。
第１図においては、１本の線状熱陰極３とそれ
に対向する格子電極板に１列の貫通孔列を設けた
場合について説明したが、複数本の線状熱陰極を
ほぼ平行に一定間隔に架張し、各線状熱陰極に対
応して複数列の貫通孔列を第１および第２の格子
電極板に設けることができることは容易に理解さ
れよう。
に対向する格子電極板に１列の貫通孔列を設けた
場合について説明したが、複数本の線状熱陰極を
ほぼ平行に一定間隔に架張し、各線状熱陰極に対
応して複数列の貫通孔列を第１および第２の格子
電極板に設けることができることは容易に理解さ
れよう。
次に第２図および第３図に従つて本発明の動作
原理を説明する。第２図は本発明による電子源の
動作原理を説明するための基本的結線図の１例で
ある。陰極線３の一端は抵抗体Ｒを介して陰極線
を加熱するための電源V1の正極に、他端はダイ
オードＤを介して電源V1の負極に接続されてい
る。背面電極１には電源V2によつて負の電圧が、
第１の格子電極板５および第２の格子電極板７に
はそれぞれ、電源V3およびV4から正の電圧が印
加されている。電源V1によつて加熱された線状
熱陰極３は電子を放出し得るに十分な温度に加熱
されており、また第１および第２の格子電極板５
および７に正の電圧が印加されているにもかかわ
らず、背面電極１に負の電圧がV2によつて印加
されているため、線状熱陰極４の近傍は負電位に
保たれていて電子放出が起らない。線状熱陰極３
は背面電極１に接近しているほど背面電極１の電
界の影響が強く、従つて、低い背面電極電圧で電
子の放出を抑制する効果がある。然るに、第２図
の端子９に負のパルス電圧を印加すると、線状熱
陰極３は初期の状態よりも負になり、陰極の近傍
が相対的に負となり陰極全体にわたつて電子放出
が起る。この時ダイオードＤは逆方向となり、線
状熱陰極３は周囲の電極に対して一様に負とな
り、陰極の全面から一様な電流密度の電子放出が
起る。
原理を説明する。第２図は本発明による電子源の
動作原理を説明するための基本的結線図の１例で
ある。陰極線３の一端は抵抗体Ｒを介して陰極線
を加熱するための電源V1の正極に、他端はダイ
オードＤを介して電源V1の負極に接続されてい
る。背面電極１には電源V2によつて負の電圧が、
第１の格子電極板５および第２の格子電極板７に
はそれぞれ、電源V3およびV4から正の電圧が印
加されている。電源V1によつて加熱された線状
熱陰極３は電子を放出し得るに十分な温度に加熱
されており、また第１および第２の格子電極板５
および７に正の電圧が印加されているにもかかわ
らず、背面電極１に負の電圧がV2によつて印加
されているため、線状熱陰極４の近傍は負電位に
保たれていて電子放出が起らない。線状熱陰極３
は背面電極１に接近しているほど背面電極１の電
界の影響が強く、従つて、低い背面電極電圧で電
子の放出を抑制する効果がある。然るに、第２図
の端子９に負のパルス電圧を印加すると、線状熱
陰極３は初期の状態よりも負になり、陰極の近傍
が相対的に負となり陰極全体にわたつて電子放出
が起る。この時ダイオードＤは逆方向となり、線
状熱陰極３は周囲の電極に対して一様に負とな
り、陰極の全面から一様な電流密度の電子放出が
起る。
第３図は第１図に示す本発明の電子源の側断面
図である。矢印線は線状熱陰極３に負のパルス電
圧を印加した場合の電気力線の分布を示す。背面
電極１と第１の格子電極５間に生ずる強い平行電
気力線によつて、電子ビームは紙面に対して左右
に大きく拡散することなく、格子電極５にほぼ垂
直に入射するリボン状電子ビームとなる。リボン
状電子ビームの一部は貫通孔６および８を通過し
て集束された電子ビームとなる。この時、第１の
格子電極板５に印加する電圧よりも高い電圧を第
２の格子電極板７に印加すると第２の格子電極板
に印加する電界は、第１の格子状電極板５の孔６
内に釣鐘状の集束電界が発生し陰極３に向つて伸
びる。第２の格子電極板７に設けた貫通孔８より
も大きい貫通孔６を第１の格子電極板５に設ける
ことによつて集束電界の発生を容易にし、電子ビ
ームの集束が容易になる。
図である。矢印線は線状熱陰極３に負のパルス電
圧を印加した場合の電気力線の分布を示す。背面
電極１と第１の格子電極５間に生ずる強い平行電
気力線によつて、電子ビームは紙面に対して左右
に大きく拡散することなく、格子電極５にほぼ垂
直に入射するリボン状電子ビームとなる。リボン
状電子ビームの一部は貫通孔６および８を通過し
て集束された電子ビームとなる。この時、第１の
格子電極板５に印加する電圧よりも高い電圧を第
２の格子電極板７に印加すると第２の格子電極板
に印加する電界は、第１の格子状電極板５の孔６
内に釣鐘状の集束電界が発生し陰極３に向つて伸
びる。第２の格子電極板７に設けた貫通孔８より
も大きい貫通孔６を第１の格子電極板５に設ける
ことによつて集束電界の発生を容易にし、電子ビ
ームの集束が容易になる。
一具体的実施例について述べると、背面電極１
と陰極３間を0.7mm、陰極３と第１の格子電極板
５間を２mm、第１の格子電極板５と第２の格子電
極板７間を0.5mmに保持し、背面電極１に−20V、
第１の格子電極板５および第２の格子電極板７に
それぞれ20Vおよび80V印加し、線状熱陰極３に
−10Vのパルス電圧を印加すると、直径0.3mmの
集束した電子ビームが得られる。なお、第１およ
び第２の格子電極板５，７に設けた貫通孔６，８
はそれぞれ0.9mmφおよび0.6mmφである。この
時、１個の貫通孔を通過する電流は6μAであつ
た。電流密度に換算すると8.5mA／cm2となり、従
来平板状陰極で得られる電流密度に比較して１桁
以上大きい値を得ることができる。
と陰極３間を0.7mm、陰極３と第１の格子電極板
５間を２mm、第１の格子電極板５と第２の格子電
極板７間を0.5mmに保持し、背面電極１に−20V、
第１の格子電極板５および第２の格子電極板７に
それぞれ20Vおよび80V印加し、線状熱陰極３に
−10Vのパルス電圧を印加すると、直径0.3mmの
集束した電子ビームが得られる。なお、第１およ
び第２の格子電極板５，７に設けた貫通孔６，８
はそれぞれ0.9mmφおよび0.6mmφである。この
時、１個の貫通孔を通過する電流は6μAであつ
た。電流密度に換算すると8.5mA／cm2となり、従
来平板状陰極で得られる電流密度に比較して１桁
以上大きい値を得ることができる。
以上のように本発明によれば、線状熱陰極の後
方に背面電極を設け、線状熱陰極の前方に近い方
から順に第１の格子電極、第２の格子電極を設け
たことにより、背面電極と第１の格子電極間に生
ずる強い平行な電気力線によつて線状熱陰極から
発生した電子ビームは大きく拡散することなく電
流密度が高い状態で第１の格子電極を通過し、さ
らに第２の格子電極の貫通孔の孔径を第１の格子
電極の貫通孔の孔径より小さくなし、第２の格子
電極に第１の格子電極に印加するものよりも大き
い電圧を印加したことによつて、第１の格子電極
の貫通孔内を通して発生した釣鐘状の集束電界に
より前記電子ビームの集束が容易に行なわれるた
め、平板状表示装置の電子源として用いることに
より高密度に文字・画像等を表示できる優れた効
果を実現できるものである。
方に背面電極を設け、線状熱陰極の前方に近い方
から順に第１の格子電極、第２の格子電極を設け
たことにより、背面電極と第１の格子電極間に生
ずる強い平行な電気力線によつて線状熱陰極から
発生した電子ビームは大きく拡散することなく電
流密度が高い状態で第１の格子電極を通過し、さ
らに第２の格子電極の貫通孔の孔径を第１の格子
電極の貫通孔の孔径より小さくなし、第２の格子
電極に第１の格子電極に印加するものよりも大き
い電圧を印加したことによつて、第１の格子電極
の貫通孔内を通して発生した釣鐘状の集束電界に
より前記電子ビームの集束が容易に行なわれるた
め、平板状表示装置の電子源として用いることに
より高密度に文字・画像等を表示できる優れた効
果を実現できるものである。
第１図は本発明の電子源の一実施例を示す要部
構成斜視図、第２図は本発明の電子源を動作させ
るための基本的結線図、第３図は本発明の一実施
例の側断面図である。 １…背面電極、２…絶縁基板、３…縁状熱陰
極、４…熱電子放射材料、５…第１の格子電極
板、６，８…貫通孔、７…第２の格子電極板。
構成斜視図、第２図は本発明の電子源を動作させ
るための基本的結線図、第３図は本発明の一実施
例の側断面図である。 １…背面電極、２…絶縁基板、３…縁状熱陰
極、４…熱電子放射材料、５…第１の格子電極
板、６，８…貫通孔、７…第２の格子電極板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 背面電極と、この背面電極の前方にこれと一
定の間隔を保持して架張された線状熱陰極と、こ
の線状熱陰極の前方にこれとほぼ平行にかつ互い
に離間されて設けられた２枚の格子電極とを有
し、前記格子電極のうち線状熱陰極に近い方を第
１の格子電極、遠い方を第２の格子電極とし、こ
の第１の格子電極は前記線状熱陰極に沿つた貫通
孔の列を備え、第２の格子電極には第１の格子電
極の貫通孔より小さい孔径の貫通孔の列を備え、
前記第２の格子電極に印加される電圧が第１の格
子電極に印加される電圧よりも大きいことを特徴
とする電子源。 ２ 線状熱陰極が複数本配置され、第１及び第２
の貫通孔列がそれぞれ第１及び第２の格子電極板
に前記各線状熱陰極に対応して形成されてなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子
源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14730679A JPS5671253A (en) | 1979-11-13 | 1979-11-13 | Electronic source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14730679A JPS5671253A (en) | 1979-11-13 | 1979-11-13 | Electronic source |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5671253A JPS5671253A (en) | 1981-06-13 |
| JPS6337937B2 true JPS6337937B2 (ja) | 1988-07-27 |
Family
ID=15427207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14730679A Granted JPS5671253A (en) | 1979-11-13 | 1979-11-13 | Electronic source |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5671253A (ja) |
-
1979
- 1979-11-13 JP JP14730679A patent/JPS5671253A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5671253A (en) | 1981-06-13 |
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