JPS61502151A - Flat panel display with a series of field emission cathodes arranged in rows - Google Patents
Flat panel display with a series of field emission cathodes arranged in rowsInfo
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- JPS61502151A JPS61502151A JP60501447A JP50144785A JPS61502151A JP S61502151 A JPS61502151 A JP S61502151A JP 60501447 A JP60501447 A JP 60501447A JP 50144785 A JP50144785 A JP 50144785A JP S61502151 A JPS61502151 A JP S61502151A
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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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 列状に配列された一連の電界放出陰極 を有する平坦・ぐネル型ディスプレイ 本発明は平坦・母ネル型(、flat panel )ディスプレイ、特に電界 放出陰極を使用した新規な平坦・やネル型ディスプレイに関するものである。[Detailed description of the invention] A series of field emission cathodes arranged in rows A flat, gunnel type display with The present invention relates to a flat panel display, particularly an electric field display. The present invention concerns a novel flat flannel-type display using an emitting cathode.
一般に陰極線管(CRT )はコンピューター、テレビジョン受像機等のモニタ ー用部材として使用されている4、すなわち陰極線管は、ビデオ映像、グラフ、 英数字文字等から構成された情報を、肉眼で見える映像として表示するために使 用されるものである。このような陰極線管は、/′−i、たけそれ以上の電子ビ ームを発生する/またはそれ以上の熱陰極を有する。これらの陰極に、ビーム形 成用、変調用および初期加速用の種々の電極を組合わせて、適当な複数の個別的 (diserete)電子ビームが確実に形成できるようにする。このようにし て作られた前記の電極類と陰極とからなる組合わせ体は、当業界において電子銃 と称されている。Generally, cathode ray tubes (CRTs) are used in monitors for computers, television receivers, etc. -The cathode ray tube is used as a component for video images, graphs, Used to display information composed of alphanumeric characters, etc. as images that can be seen with the naked eye. It is used. Such cathode ray tubes can be and/or have more hot cathodes. At these cathodes, the beam shape By combining various electrodes for generation, modulation and initial acceleration, multiple individual (diserete) To ensure that an electron beam can be formed. Do it like this The combination consisting of the above-mentioned electrodes and cathode made by It is called.
偏向コイルまたは偏向電極は、燐光体を被覆した陽極スクリーンの面を横切る方 向に進行する各電子ビームの進行方向を、正しい方向にす吻向くように制御する 手段として使用されるものである(この偏向制御手段として、静電電極よりもむ しろ電磁コイルがしばしば使用されている。なぜならば、電磁場は電子ビームの 特性を比較的良好にするものであるからである)。The deflection coil or electrode is placed across the plane of the phosphor coated anode screen. The direction of each electron beam traveling in the direction is controlled so that it points in the correct direction. (This deflection control means is better than an electrostatic electrode.) White electromagnetic coils are often used. This is because the electromagnetic field of the electron beam (This is because the characteristics are relatively good.)
スクリーン上の螢光体は電子ビームの衝突時にそれと反応し、可視光線を発する 。The phosphor on the screen reacts with the electron beam when it collides with it, emitting visible light. .
単色(白黒)テレビ用のCRTは電子銃を7本有するものである場合が多いが、 カラーテレビ用CRTは一般に電子銃を3本有する(あるいは、3つの電子ビー ムを発射し得る電子銃を7本有する)。カラーテレビ用の3本の電子銃から発射 された電子ビームは、陽極スクリーン上に所定の・母ター/で配置された赤、緑 および青色螢光体ドツト(または螢光体ストリップ)に、それぞれ別々の衝突強 度で衝突し、所望の色の映像を形成する。スクリーン上で不連続状の映像要素を 表示する小区域の各々を一般にピクセル(または絵素もしくは画素)と称する。CRTs for monochrome (black and white) televisions often have seven electron guns. CRTs for color television generally have three electron guns (or three electron beams). (Equipped with seven electron guns capable of firing electron beams) Fired from three electron guns for color television The emitted electron beam is placed on the anode screen at a predetermined distance between red and green. and blue phosphor dots (or phosphor strips), each with a separate impact strength. collide at a certain degree and form an image of the desired color. Discontinuous video elements on the screen Each displayed subarea is commonly referred to as a pixel (or picture element or pixel).
スクリーン上の単位面積当りの解像度の高低の程度を示す尺度となり得る。たと えば現在の普通のカラーテレビ受像機に使用されている陰極線管は大体/タo、 ooo程度のぎクセルを提供し得るものである。これらのピクセルは、3つの走 査用電子ビームがそれぞれ個別的に衝突したときにラスター・9ターフ中に生ず るものである。It can be used as a measure of the degree of resolution per unit area on the screen. and For example, the cathode ray tubes used in current ordinary color television receivers are approximately /tao, It is possible to provide ooo degree of noise. These pixels are divided into three generated in the raster 9 turf when the scanning electron beams collide with each other individually. It is something that
陰極線管に関する技術は非常に進歩し、これらを使用することによって、英数字 文字表示用ダイスプレイや高解像力の画像表示用ディスプレイ等の種々の種類の 情報表示ディスプレイが製造できる。これらのディスプレイは、所定の情報をか なシ明るい画像として表示できる。しかしながら陰極線管は一般にかなり長さを 有するものである。なぜならば、走査を適切に制御するために電子銃組立体とス クリーンとの間の距離をかなり長くしなければならないからである。一方、小形 コンピューター〔携帯用コンピューター〕用のディスプレイの如く、かなり小形 のディスプレイの使用が必要とされる重要な技術分野も多数ちる。したがって、 普通の陰極線管の場合のように奥行を充分にとらなくてもよく、輝度、解像度、 広範囲表示性の如きディスグレイ条件および所要電力に関する条件を充分にみた す・!ネル型ディスプレイの開発に多大の期待が寄せられ、その開発研究が盛ん に行われるようになった。この型のディスプレイは一般に平坦/ぐネル型ディス プレイまたは準平面ノーネル型ディスプレイと称されている。Cathode ray tube technology has advanced significantly, and by using these, alphanumeric Various types of displays such as character display dice and high-resolution image display displays are available. Information display displays can be manufactured. These displays display predetermined information. It can be displayed as a bright image. However, cathode ray tubes are generally quite long. It is something that you have. This is because, in order to properly control the scan, the electron gun assembly and This is because the distance between it and the clean must be considerably long. On the other hand, small Quite small, like a display for a computer [portable computer] There are many important technical fields that require the use of digital displays. therefore, Unlike ordinary cathode ray tubes, there is no need for sufficient depth, and brightness, resolution, Thoroughly looked at the display gray conditions such as wide range displayability and the conditions related to the required power. vinegar·! There are great expectations for the development of a channel-type display, and research into its development is active. It began to be held in This type of display is generally a flat/green panel display. It is called a play or quasi-planar Nornel type display.
螢光体を被覆し次ディスプレイ用スクリーン(すなわち陰極ルミネセント性スク リーンンを使用する場合の方が、プラズマ放電または他の方式のスクリーンを使 用する場合よりも、上記の条件をみたすディスプレイの製作のためには一層有利 でちると考えられ、今迄に開発された多少良好な特性を有するパネル型ディスプ レイの多くは、螢光体被覆スクリーンを使用する形式%式% 平坦)4ネル型デイスプレイでは、一般に下記の2糧の1つの構造は、ディスグ レイのスクリーンに対向して配置されたマトリックス回路中の一連の陰極または 他の電子ビーム発生源から複数の電子ビームを発生させるような構造である。こ の構造の場合には、マトリックス回路から発射された個々の電子ビームは/また はそれ以上の所定のピクセルのために使用され、すなわちこれを励起させる。こ の構造の或種の具体例では、互−に平行に配置された帯片状陰極(strip cathodes)から電子が放出され、適当な電極またけしやへい用部材の作 用によって一連の電子ビームが形成される。この種の構造の主な欠点は、所定の マ) 17727回路中のビーム発射用陰極の励起のためにかなシ多量の電力が 一般に必要であることである。さらに、この種の構造の場合には輝度が一様にな らなpこともあり、また、発熱の問題が生ずることもある(発熱する場合には、 適当な手段によって熱を取シ去らなければならない)。A display screen (i.e. a cathodoluminescent screen) coated with a phosphor It is better to use a plasma discharge or other type of screen when using Lean. It is more advantageous for producing displays that meet the above conditions than when using A panel-type display that is considered to be made of plastic and has somewhat good characteristics that has been developed so far. Many of the rays use phosphor coated screens. In a 4-channel display (flat), one of the following two structures is generally used: A series of cathodes or The structure is such that multiple electron beams are generated from other electron beam generation sources. child In the case of the structure, the individual electron beams emitted from the matrix circuit are/or is used for a given pixel further, i.e. to excite it. child In some embodiments of the structure, strip cathodes are arranged parallel to each other. Electrons are emitted from the cathodes and used to create suitable electrodes or shielding members. A series of electron beams is formed depending on the application. The main drawback of this kind of structure is that the given M) A large amount of power is required to excite the beam emitting cathode in the 17727 circuit. It is generally necessary. Furthermore, in this type of structure, the brightness is uniform. It may also cause problems with fever (if you do develop a fever, (The heat must be removed by suitable means.)
さらにまた、かなり大形のディスプレイにおいて充分な解像力で画像を形成し得 るようなアトレッジフグ可能陰極または他のビーム発射源からなるマトリックス 回路の製作が困難であるという欠点もある。前記の構造のものは一般に、X−Y アドレッシング技術を利用したものである場合が多い。この技術を利用した場合 には、個々のピクセルの長時間励起が不可能になる。Furthermore, it is possible to form images with sufficient resolution on fairly large displays. A matrix of attritable cathodes or other beam emitting sources such as Another disadvantage is that the circuit is difficult to manufacture. Those with the above structure generally have X-Y It often uses addressing technology. When using this technology In this case, long-term excitation of individual pixels becomes impossible.
このためにスクリーンの輝度の値が限定されてしまう(この欠点の解消のために 、長時間デユーティサイクル型励起回路をピクセル・アドレッシング手段に取付 けることができる。容易に理解されるように、前記回路の設置はこの問題に対す る極めて複雑な解答であると考えられ、しかも、この回路自体による新たな問題 、すなわち解像度の低下という問題も生ずる)。この種のマトリックス回路を開 示した文献の例として、米国特許第3.31.3.2≠θ号、第3. ! 4’ 7.0 ’A 3号、第3、夕00. / 02号、第3,62偽273号、 第3. f iジルタタ号、第3,93よroo号、第1A、029.9と<z 号、第’1.075j−3j号、第各07’1OjlA号、温性/j乱210号 、第41./7に!;3/号、第63≠42ざ0号、第1り乞≠73号、第1り 炙/≠3号および第1A≠/ 7. / f≠号明細書、ならびに論文「フラッ ト・カソード・レイ・チューブ・ディスプレイ」(r15’7♂・SID・イン ターナショナル・シンポジウム」(サンフランシスコ’、/971年IA月77 −27日〕〕があげられる。This limits the brightness value of the screen (to overcome this drawback, , a long duty cycle excitation circuit is attached to the pixel addressing means. can be used. As will be easily understood, the installation of said circuit will address this issue. This is considered to be an extremely complex solution, and moreover, this circuit itself poses new problems. (In other words, the problem of reduced resolution also occurs). Opening this kind of matrix circuit Examples of cited documents include U.S. Pat. No. 3.31.3.2≠θ; ! 4' 7.0'A No. 3, 3rd, Evening 00. / No. 02, No. 3, 62 False No. 273, Third. f I Jiltata, No. 3, 93rd, Roo, No. 1A, 029.9 and <z No., No. 1.075j-3j, No. 07'1OjlA, Temperature/J Ran No. 210 , No. 41. /7 on! ;3/No. 63≠42za0, 1st request≠73, 1st request Roasted/≠3 and 1A≠/7. / f≠ specification and the paper “Flash Cathode Ray Tube Display” (r15’7♂・SID・In 'International Symposium' (San Francisco', /IA/77/971) -27th]].
平坦/4′ネル型ディスプレイ技術分野において一般に使用される第2番目の電 子ビーム発射構造は、電子ビーム発射源であるlまたはそれ以上の電子銃組立体 をディスプレイ用スクリーンの側部または後部に配置することを包含するもので ある。この場合には、/またはそれ以上の電子ビームを適当な偏向手段(たとえ ば電磁的偏向手段、静電的偏向手段、またはその両者)で偏向させて、該ビーム をスクリーン上の所望のピクセル存在場所に衝突させる操作を行うのである。こ の種の機器配置方式をエツジマウント方式と称する。この構造の主な欠点は、輝 度が低いことである。なぜならば、最小数のビームによってスクリーンの全面に 順次アドレッシングを行い、所望映像(画像)反覆形成しなければならないから である。もう7つの欠点は、下記の如き深刻な電子光学的問題があることである 。A second voltage commonly used in the flat/4' panel display technology field. The child beam firing structure includes one or more electron gun assemblies that are electron beam firing sources. This includes placing the screen on the side or rear of the display screen. be. In this case, the electron beam may be deflected by appropriate deflection means (e.g. the beam, e.g., by electromagnetic deflection means, electrostatic deflection means, or both). The object is to collide with the desired pixel location on the screen. child This type of equipment arrangement method is called the edge mount method. The main drawback of this structure is that It is a low degree. Because the minimum number of beams covers the entire screen. Because the desired video (image) must be repeatedly formed by sequential addressing. It is. Another drawback is that there are serious electro-optical problems, such as: .
すなわち、高解像度ディスプレイを作る目的でピクセルを適切な位置に確実に保 つために、電子ビームの進行方向を適切に制御することが困難であるという重大 な問題があることである。この問題の解決方法として、種々の方法が既に提案さ れておシ、その例には米国特許第297乱60/号、第矢20しは2号、第63 7乞jタタ号、第603/、≠27号、第各2 A 3. !r2り号および温 性37乞3≠3号明細書に記載の方法があげられる。This means ensuring that pixels are kept in the proper position for the purpose of creating high-resolution displays. This is a serious problem in that it is difficult to properly control the direction of the electron beam. There is a problem. Various methods have already been proposed to solve this problem. Examples include U.S. Pat. 7. Tata No. 603/, ≠ No. 27, No. 2 A 3. ! r2 number and temperature An example of this method is the method described in the specification of No. 3.
発明の構成 本発明は、マトリックス回路に関して好ましい構造的特性を有するエツジマウン ト方式の平坦パネル型ディスプレイに関するものである。このディスプレイは、 米国特許第j、 7 r g≠77号明細書(発明者スピンド等)に記載の種類 の独特な電界放出陰極の特性を利用したために製作可能となったものである。こ の種類の電界放出陰極は一般に、非常に小さい面積の区域の中にかなり多数の電 子放出点を有するものである。たとえば、直径約o、 o o rインチの小区 域に約750個の電子放出点を有する電界放出陰極が、現在では入手可能である 。Composition of the invention The present invention provides an edge mount with favorable structural characteristics for matrix circuits. This invention relates to a flat panel display. This display is Type described in U.S. Patent No. j, 7rg≠77 (inventor Spind et al.) This was made possible by utilizing the unique characteristics of the field emission cathode. child Field emission cathodes of the type generally contain a fairly large number of electrons within a very small area. It has a child emission point. For example, a parcel of approximately o, o o o r inches in diameter Field emission cathodes with approximately 750 electron emission points in the area are currently available. .
本発明の平坦・ぐネル型ディスプレイは、線状に配列された複数の電界放出陰極 を備えた電子銃を有し、これらはディスプレイの7つの辺縁部に位置し、これら は励起時に一連の電子ビームを発射し、これらの電子ビームはスクリーンの面の 近くにおいて互いに平行な個別的通路に沿って進行する。個々のピクセルを画定 するスクリーン内の所望区域にビームを確実に衝突させるために、該ビームを偏 向させる偏向手段を設ける。The flat Gunnel type display of the present invention has a plurality of field emission cathodes arranged in a line. These electron guns are located at the seven edges of the display. emits a series of electron beams when excited, and these electron beams strike the plane of the screen. They proceed along separate paths that are closely parallel to each other. Defining individual pixels The beam is deflected to ensure that it impinges on the desired area within the screen. Deflection means is provided for directing.
次の如くするのが最も好ましく、すなわち、ディスプレイ画像の一部を構成する 一連の線状配列ピクセル(好ましくは/コラム中のピクセル)を同時に励起させ るために一連のビームを同時に偏向させて、所望ピクセルに向けて進行させ、次 いでその次の列の一連のピクセルを同時に励起させ、この操作を順次行ってスク リーンの全区域のピクセルを励起させるようにするのが最も好ましい。本発明の 場合には、スクリーン上の場所のアドレッシングを二方向に行うために、さらに また、励起ピクセルの列からなる二次元的配列体を形成させるために、ビームの 偏向を一方向のみに行うだけで充分である。換言すれば、前記の電界放出陰極を 有する電子銃の使用によって、或一方向における走査は不必要になり、そして偏 向制御手段(配列体)としては、別の或角度的関係を有する方向にビームの列を 所望通シに偏向させるための偏向制御手段のみを設けるだけで充分である。この 場合の偏向手段は簡単な静電的手段であってよく、そしてこれは、ディスプレイ のスクリーンの面に大体平行な平面に互−に平行に、配列された複数の偏向電極 であることが最も好ましい。Most preferably, it: forms part of the display image; Simultaneously excite a series of linearly arrayed pixels (preferably/pixels in a column) In order to to simultaneously excite a series of pixels in the next column, and repeat this operation sequentially to create a screen. Most preferably, pixels in the entire area of the lean are excited. of the present invention In some cases, in order to address locations on the screen in two directions, In addition, the beam is It is sufficient to perform the deflection in only one direction. In other words, the field emission cathode described above is The use of an electron gun with an electron gun eliminates the need for scanning in one direction and The direction control means (array) can be used to direct a row of beams in a direction having a different angular relationship. It is sufficient to provide only a deflection control means for deflecting it in the desired direction. this The deflection means in the case may be simple electrostatic means, and this A plurality of deflection electrodes are arranged parallel to each other in a plane approximately parallel to the plane of the screen. Most preferably.
静電的偏向手段は電磁的偏向手段よシも所要電力がかなシ少ない。Electrostatic deflection means require less power than electromagnetic deflection means.
前記の説明から明らかなように、本発明は既述の装置のみならず、新規な走査方 法をも提供するものである。ただ一方向だけの偏向を行う偏向手段を使用した場 合でさえ、本発明によれば面走査(area scanning)が実施できる のである。この走査方法の大なる長所は、線状に配列された一連のピクセル全体 を一度に励起させることができ、すなわち、多数のピクセルが個別的でなく同時 に励起できることである。電子ビームの6各の中に、所望の個別的ピクセル情報 を入れるために、各ビームの強度は個別的に変調される。この方式によれば輝度 をかなり高めることができる。なぜならば、各ピクセルの励起を比較的長いデユ ーティサイクルで行うことができるからである。As is clear from the foregoing description, the present invention applies not only to the previously described apparatus, but also to a novel scanning method. It also provides law. When using a deflection means that deflects in only one direction, According to the present invention, area scanning can be carried out even in cases where It is. The great advantage of this scanning method is that the entire series of pixels arranged in a line can be can be excited at once, i.e. many pixels can be excited simultaneously rather than individually. It is possible to excite 6 in each of the electron beams the desired individual pixel information The intensity of each beam is individually modulated to accommodate the According to this method, the brightness can be significantly increased. This is because the excitation of each pixel is performed over a relatively long duplex. This is because it can be done in a single cycle.
本発明はま念、ビームのアラインメントおよび/またはキャリブレーションを高 効率で行う機構をも提供するものである。すなわち本発明によれば、前記陰極か ら発射された電子ビームを検出する手段が、スクリーンの第二辺縁部の近くに設 けられるのである。この検出手段によって電子ビームの位置および強度の両者に 関する情報を検出してこれをフィードバックでき、これによって、個々の電子ビ ームの発射条件および進行方向が制御できる。The present invention aims to improve beam alignment and/or calibration. It also provides a mechanism to do so with efficiency. That is, according to the present invention, the cathode means for detecting the electron beam emitted from the screen is provided near the second edge of the screen. You will be kicked. This detection means determines both the position and intensity of the electron beam. information about each individual e-visit can be detected and fed back. The launch conditions and direction of movement of the beam can be controlled.
本発明の構成および効果は、以下の詳細な記載から一層明らかになるであろう。The structure and effects of the present invention will become clearer from the detailed description below.
第1図は、本発明の好ましい具体例に係るデイスゾレイ/J?ネルの斜視図であ る。FIG. 1 shows a diagram of a preferred embodiment of the present invention. This is a perspective view of the flannel. Ru.
第2図は、第1図記載の好ましい具体例に係るパネルの一部分の略式の一部切開 一拡大斜視図である。2 is a schematic partial cutaway of a portion of a panel according to the preferred embodiment shown in FIG. 1; FIG. FIG. 1 is an enlarged perspective view.
第3図は、第1図記載の・母ネルの略式端面図である。3 is a schematic end view of the mother flannel shown in FIG. 1; FIG.
第≠図は、本発明の好ましい具体例に使用される電子銃の一部を示す略式拡大断 面図であって、この図には列状配置の一連の電界放出陰極の各々の相互間の位置 的関係が示されている。Figure ≠ is a schematic enlarged cross-section showing a portion of an electron gun used in a preferred embodiment of the present invention. 1 is a top view showing the relative position of each of a series of field emission cathodes arranged in a row; relationship is shown.
第5図は、第1図記載の・ぐネルの一部の略式拡大図であって、この図には、ア ラインメント/キャリブレーションために配置された要素類および電子部材が示 されている。FIG. 5 is a schematic enlarged view of a part of the gunnel shown in FIG. Elements and electronic components placed for alignment/calibration are shown. has been done.
第jA図は、第5図中に記載のビーム検出用陽極の略式拡大図である。FIG. jA is a schematic enlarged view of the beam detection anode shown in FIG.
第6図は、本発明の好ましい具体例に使用される電子ビーム制御用電子回路の略 式ブロック図である。FIG. 6 is a schematic diagram of the electron beam control electronics used in a preferred embodiment of the invention. FIG.
図面に記載の平坦型パネル(//)は、本発明に係る平坦型パネルの最も簡単な 具体例であるとみなし得るものである。平坦型パネル(//)中のディスプレイ スクリーン(/2)は、周知のスクリーンの場合と同様に、電子の衝突に応答し て可視光線を発し得るものである。スクリーーン(/2〕陰極ルミネセント性の 内面(陽極)を有する。すなわちこの内面は、電子が衝突できそしてこの電子衝 突に応答して螢光(すなわち燐光)を発し得るように構成された面である。換言 すれば、このスクリーンは電導性被覆を施した透明なガラスからなシ、一層詳細 にいえば、その内面に、/またはそれ以上の螢光体を有する薄膜状被覆を施した 電導性被覆付の透明なガラスからなるものである。当業者には明らかなように、 他種のスクリーンも使用でき、たとえば、反射能を有する電導性被覆を施し、さ らに螢光体含有被覆を施し、電子が螢光体含有被覆に衝突したときに所望陰極ル ミネセンス発光が起るように構成されたスクリーンも使用できる。The flat panel (//) shown in the drawings is the simplest type of flat panel according to the present invention. This can be considered as a specific example. Display in flat panel (//) The screen (/2) responds to electron bombardment, as in the case of well-known screens. It can emit visible light. Screen (/2) Cathodoluminescent It has an inner surface (anode). In other words, this inner surface is one that electrons can collide with and that this electron bombardment It is a surface configured to emit fluorescent light (or phosphorescence) in response to a sudden change. paraphrase This screen is then made of transparent glass with a conductive coating, making it even more detailed. In other words, a thin film-like coating with/or more phosphors is applied to its inner surface. It consists of transparent glass with a conductive coating. As is clear to those skilled in the art, Other types of screens can also be used, for example with reflective and conductive coatings. Furthermore, a phosphor-containing coating is applied so that when electrons collide with the phosphor-containing coating, the desired cathode luminescence is achieved. Screens configured to produce mineral emissions can also be used.
第2図に示されている。ように、パネル(//)はしやへい用格子(/3)をも 有し、このしやへい用格子(/3)はディスプレイスクリーンの内面の近くの場 所に配置される。記載の簡略化のために格子(/3)はその一部のみが示されて いるが、これは、周知技術に従って電導性の開放型金網(open me、sh )から製作でき、あるいは、図面に記載の如く帯片状電極から構成されたもの であってもよい。格子(/3)の目的は、電子ビームの列をその偏向時にじゃへ いして〔このしやへいは、偏向した電子ビームがスクリーン(/2)の燐光体被 覆面に向かって加速進行する前に行う〕、ビームの衝突エネルギーおよび衝突角 を増大させることである。当業者には容易に理解され得るように、このようなし やへい用格子を配置することが好ましくない場合もあり得る。また、色の選択等 のために偏向ビームのマイクロポジショニングを行う手段を設けるのが好ましい 場合もあり、この目的のために、相互に絶縁された複数の要素を隣位に配置した 格子を使用することも可能である。It is shown in FIG. As shown, the panel (//) also has a shield grid (/3). This shielding grid (/3) is located near the inner surface of the display screen. be placed in place. To simplify the description, only a portion of the grid (/3) is shown. However, this is done using a conductive open wire mesh (open me, sh) according to well known techniques. ) or composed of strip-shaped electrodes as shown in the drawings. It may be. The purpose of the grating (/3) is to deflect the electron beam row during its deflection. [In this case, the deflected electron beam passes through the phosphor coating of the screen (/2). before accelerating toward the masked surface], the collision energy and collision angle of the beam The goal is to increase the As can be readily understood by those skilled in the art, such There may be cases where it is not desirable to have a shielding grid. Also, color selection etc. Preferably, means are provided for micro-positioning of the deflected beam for In some cases, several mutually insulated elements are placed next to each other for this purpose. It is also possible to use a grid.
本発明では、電界放出陰極を有し個別的にアドレッシングが可能な電子銃の列( /乙)を、この平坦パネル型ディスプレイの一部として使用し、すなわち、この 電子銃の列(/乙)をスクリーン(/2)の7つの辺縁部に配置するのである。In the present invention, an array of individually addressable electron guns ( /B) as part of this flat panel display, i.e., this The rows of electron guns (/2) are placed on the seven edges of the screen (/2).
この電子銃の列(/乙〕は多数の電界発生陰極を有し、この陰極の数はディスプ レイのラインの数と同数とし、これらの陰極は列(/乙)の方向に対して直角の 方向に向けるのが好ましい。列(/乙)の最も簡単な例として、直線状の列があ げられる。すなわち、この場合には電子銃を7本の直線状の列に並べるのである 。しかしながら、ここで使用された用語“直線状配列の電子銃”は、直線状配列 (7本の線の形の配列)のピクセル(pi)cels )のアドレッシングを行 い得るように配列された電子銃の列をも包含するものである。容易に理解される ように、ピクセルからなる多数の列は、各列毎に時間を変えて、7つの(または 一群の〕電子銃を順次使用するのである。たとえば、スクリーン全体を共通方式 で走査するテレビジョンの場合のように、飛越走査方式のフィールドラインによ って画像フレームが形成されるように構成された装置の場合には、フレーム内の 各フィールドを順次走査する目的のために、相互に隣接する複数のピクセルに電 子ビームを順次衝突させるために、7つの電子銃を各ピクセルに応じて個別的に 変調させることができる。前記のラインは直線状のラインであることが好ましい 。好ましい具体例では、このラインはピクセルのケラム(列)である。This row of electron guns has a large number of field-generating cathodes, and the number of cathodes is determined by the display. The number of cathodes is the same as the number of lines of the ray, and these cathodes are perpendicular to the direction of the rows. It is preferable to point in the direction. The simplest example of a column is a linear column. can be lost. In other words, in this case, the electron guns are arranged in seven linear rows. . However, the term "linear array electron gun" as used herein refers to a linear array electron gun. Addressing of pixels (pi) cells (array in the form of seven lines) It also includes an array of electron guns arranged in such a way that the easily understood , a large number of columns of pixels can be divided into seven (or A group of electron guns are used one after another. For example, if the entire screen is With interlaced field lines, as in the case of television, which is scanned by If the device is configured to form an image frame, the For the purpose of sequentially scanning each field, multiple pixels adjacent to each other are Seven electron guns are used individually for each pixel to collide the child beams sequentially. It can be modulated. Preferably, the line is a straight line. . In the preferred embodiment, this line is a kelum (column) of pixels.
電子銃の列(l乙)を作るために必要な電子銃の数を少なくするために、次の如 くするのが好ましい。ディスグレイにおける互いに対向する2つの辺縁部の6各 からピクセルのライン(すなわち、励起させるべきピクセル要素からなるライン )が出ているが、このλつの辺縁部のうちで、出るラインの数が少ない方の辺縁 部に、電子銃の列(16)を存在させるのが好まし−0これによって、電界放出 陰極の所要数を最も少なくすることができ、さらにまた、標準的なディスプレイ 信号の処理が非常に簡単に、なる。In order to reduce the number of electron guns required to create a row of electron guns (1), the following method is used. It is preferable to 6 each of the two opposite edges in Disgray a line of pixels from (i.e. a line consisting of pixel elements to be excited) ) appears, but among these λ edges, the edge with fewer lines appears. Preferably, there is a row (16) of electron guns in the section, whereby the field emission Minimizes the number of cathodes required and also allows standard displays Signal processing becomes very easy.
第≠図は、互いにとなシ合って配置された3個の電界放出陰極を含む電子銃(/ 7)、CIりおよび(/り)を示す略図である。これらの電子銃の中の陰極は、 たとえば米国特許第3. A A 42≠1号、第3.7jよ70≠号および第 3,7g?、ll−7/号明細書(発明者チャールス・エイ・スピンド等)に記 載の種類の電極であってよい。この種類の複数の陰極は共通のペース(2Q)を 有し、そこから各電子銃毎に複数の電子エミッター(21)が突出している。各 電子銃の陰極は、電子放出のためにエミツターチツf (,2/ )と共働する カウンター電極すなわちダート(22) 。Figure ≠ shows an electron gun (/ 7) is a schematic diagram showing CI and (/). The cathode in these electron guns is For example, U.S. Patent No. 3. A A 42≠No.1, No.3.7j 70≠and No. 3.7g? , 11-7/ specification (inventor Charles A. Spindo et al.) The electrodes may be of the types listed above. Multiple cathodes of this type share a common pace (2Q) from which a plurality of electron emitters (21) protrude for each electron gun. each The cathode of the electron gun works together with the emitter f(,2/) to emit electrons. Counter electrode or dart (22).
(23)および(2≠)を有する。このカウンター電極は、エミツターチツゾか ら或距離をへだてた場所に存在し、絶縁材料からなる層(30)によって担持さ れている。カウンター電極(22) 、 (23)および(2≠)は、図面中の 場所(2よ)におりて示されているように互いに或距離なへだてて配置されるが 、その理由は、個々の陰極(/7)、(/r)および(lり)をそれぞれ個別的 に画定する( delin@ate )ためである。(23) and (2≠). This counter electrode is emitter chitsuzo. located at a certain distance from the It is. Counter electrodes (22), (23) and (2≠) are as shown in the drawing. They are placed at a certain distance from each other as shown in location (2). , the reason is that the individual cathodes (/7), (/r) and (l) are each individually This is to define (delin@ate).
電子の流れを放出する電界放出陰極を有する電子銃組立体を使用することによっ て次の如き若干の利益が得られる。既に述べたように前記の各電界放出陰極は、 比較的高エネルギーの電子ビームを放出し得る複数の電子放出サイトを有するが 、それにもかかわらずその寸法は非常に小さい。さらに、この陰極の励起は熱に 左右されず、したがって、断熱手段は不必要であり、また、熱エネルギー発生源 の使用も不必要である。By using an electron gun assembly with a field emission cathode that emits a stream of electrons. The following benefits can be obtained: As already mentioned, each field emission cathode is It has multiple electron emission sites that can emit relatively high-energy electron beams. , nevertheless its dimensions are very small. Furthermore, this excitation of the cathode results in heat. therefore, insulation measures are unnecessary and the source of thermal energy The use of is also unnecessary.
列状配置の陰極の各々から放出される電子を確実に個別的に電子ビームとするた めに、この目的に適した手段をとるのが望ましい。この手段の例には、ア/4− チャリング電極(21I)および複数の加速・集束用電極(27)を電子銃の部 材として配置することがあげられる。電極(2j )、(,27)およびペース (20)は、これらの電子銃のすべてに対して共通の部材である。この集束用電 極はすべてのビームに対して自動集束調整作用を行うものであシ、すなわち最適 の集束作用を行うものである。In order to ensure that the electrons emitted from each of the cathodes arranged in a row form an individual electron beam, Therefore, it is desirable to take measures suitable for this purpose. Examples of this means include A/4- The charging electrode (21I) and multiple acceleration/focusing electrodes (27) are connected to the electron gun section. It can be placed as a material. Electrodes (2j), (,27) and pace (20) is a common member for all of these electron guns. This focusing voltage The pole has an automatic focusing effect on all beams, i.e. the optimal It performs a focusing action.
スクリーン上の所定の区域にビームを衝突させるために、該ビームを偏向させる 手段を設ける。この好ましい具体例では、この偏向手段は複数の長形電極(21 r)からなり(第2図)、これらはビームの通路である空間の後方部に配置され る。複数の電極(2g)は静電的電界偏向用配列体(すなわち、静電場を確実に 偏向させる部材からなる配列体)を構成する。既述の如く、この静電的配列体は 一般に電磁的配列体よシも電力消費量が少ない。図面に示されているように、複 数の電極(2g)は一般に、ディスプレイスクリーンの表面に平行な平面を画定 するものである。最も簡単な具体例では、電極(2♂)は、絶縁材料からなるシ ート状基体(gubstrats ) (2り)、たとえばガラスシートに、ア ルミニウム等の金属の薄膜(metalizedstrips )を接着するこ とによって製作できる。Deflecting the beam to impinge on a predetermined area on the screen Provide means. In this preferred embodiment, the deflection means comprises a plurality of elongated electrodes (21 r) (Fig. 2), which are located at the rear of the space that is the path of the beam. Ru. A plurality of electrodes (2g) are arranged in an array for electrostatic field deflection (i.e., to ensure that the electrostatic field an array of deflecting members). As mentioned above, this electrostatic array is Generally, electromagnetic arrays also consume less power. As shown in the drawing, A number of electrodes (2g) generally define a plane parallel to the surface of the display screen. It is something to do. In the simplest embodiment, the electrode (2♂) is a silicone made of insulating material. Gubstrats (2), for example glass sheets, Bonding thin metal films (metalized strips) such as aluminum It can be manufactured by
容易に理解され得るように、真空適用に起因する圧力差に耐え得るようにするた めに、たとえばスクリーン(/2)とその裏側のシート状基体(2り)との間に 補強用構造体を入れることが必要な場合もアシ得るが、これは、前記の好ましい 具体例では不必要であろうO 前記の陰極の各々にはそれぞれ個別的に励起用電圧がかがシ、これによって、所 望強度の電子ビームが発射される。この電子ビームの所望強度の値は、所望ピク セルの性状に応じて種々変わるものである。この目的のために、電界放出陰極の 各々のカウンター電極にリード線(31)を取付け、これを第6図に記載の如く 個々の電圧供給源(32〕に接続するのである。所望ビーム強度およびそれに相 当する電圧値は勿論ディスプレイの映像等に左右されて種々変わるものであるが 、この種の回路は慣用技術に従って形成できる。陰極電圧の印加のタイミングや 映像(画像)処理等に関する制御操作は、第6図に記載の如く制御器(33ンで 行われる0すなわち、制御器(33)はディスプレー信号(3弘)を入力信号と して受けて制御を行うものである。As can be easily understood, in order to withstand the pressure differences caused by vacuum application, For example, between the screen (/2) and the sheet-like substrate (2) on the back side. It may be necessary to include a reinforcing structure, but this may not be possible if it is necessary to include a reinforcing structure. O may be unnecessary in the specific example Each of the cathodes is individually applied with an excitation voltage, thereby causing the An electron beam of desired intensity is emitted. The value of the desired intensity of this electron beam is It varies depending on the properties of the cell. For this purpose, a field emission cathode Attach a lead wire (31) to each counter electrode and connect it as shown in Figure 6. The desired beam intensity and its relative The corresponding voltage value will of course vary depending on the image on the display, etc. , this type of circuit can be formed according to conventional techniques. The timing of applying cathode voltage and Control operations related to video (image) processing, etc. are performed using the controller (33 units) as shown in Figure 6. In other words, the controller (33) takes the display signal (3 hiro) as the input signal. It receives the information and performs control.
偏向電極(2♂)の各々は、それぞれ個別的にアトレッジフグが可能である。そ の具体例について述べれば、第6図に記載の如く3つの前記電極(2♂)(すな わち帯片状電極)に2−偏向電圧供給源C37)。Each of the deflection electrodes (2♂) can be individually operated. So Regarding a specific example, as shown in FIG. 2-deflection voltage supply source C37).
(3♂)および(3り)を設けるのである。偏向電極への電圧印加および陰極へ の電圧印加はそのタイミングを一致させ、すなわち同期させる。この操作を行φ 得るようにするために、第6図に記載の如くタイミング・ゼネレーター(pQ) を設ける。タイミング・ゼネレーター(≠O〕は制御器(33)からの信号を受 ける入力部(≠l)と、出力用リード線(弘/)とを有し、このリード線は偏向 電圧供給源<37)、(J♂)および(3り)に接続される。前記のタイミング 同期機構によって、各陰極から発射されたビームを確実に偏向系で偏向させてピ クセルと衝突させるのである。(3♂) and (3ri) are provided. Applying voltage to the deflection electrode and to the cathode The application of voltages matches or synchronizes their timing. Perform this operation φ In order to obtain a timing generator (pQ) as shown in FIG. will be established. The timing generator (≠O) receives a signal from the controller (33). It has an input part (≠l) for deflection, and an output lead wire (Hiro/), and this lead wire is Connected to voltage supply <37), (J♂) and (3ri). The timing mentioned above The synchronization mechanism ensures that the beams emitted from each cathode are deflected by the deflection system and focused. This will cause it to collide with Kusel.
しかして、このピクセルのために、陰極ビーム強度を瞬間的に測定する。すべて の陰極を同時に励起させて複数のビームを発生させ、このビームをスクリーンの 近くの通路に泊って一緒に進行させるのが最も好ましい。そして、これらのビー ムのすべてをスクリーンの方向に偏向させ、互いに隣接せるピクセルからなるコ 南方法によってこれらのビームを一緒に偏向させた場合には、その結果として、 一連のピクセルのコラムが一方向に励起され、すなわちこの方向に走査が行われ るのである。Thus, for this pixel, the cathode beam intensity is measured instantaneously. all The cathodes of the It is best to stay in a nearby passage and proceed together. And these bees All of the pixels are deflected in the direction of the screen, and the pixels are placed adjacent to each other. If these beams are deflected together by the southern method, the result is A series of columns of pixels are excited in one direction, i.e. scanned in this direction. It is.
既述の如く、前記の方法によって簡単な走査系が形成でき、しかも輝度を高める ことができる。なぜならばピクセル要素の走査がラインレートではなくフィール ドレートまたはフレームレートで実施できるからである。個別的にアドレッシン グが可能な陰極から各電子ビームを放出させることが本発明の重要な特徴である ことに注目されたい。既述の米国特許第1I−,03/、≠27号明細書にはラ イン/ライン走査法が開示されているけれども、この米国特許明細書に記載の簡 単な装置では、充分な解像度で画像が得られるように当該走査を行うことは不可 能であると思われるが、このこともまた、注目すべきことである。As mentioned above, a simple scanning system can be formed by the above method, and the brightness can be increased. be able to. This is because pixel elements are scanned at field rate rather than line rate. This is because it can be performed at a rate or a frame rate. Address individually An important feature of the present invention is that each electron beam is emitted from a cathode that can be I would like to draw your attention to this. The above-mentioned US Patent No. 1I-03/≠27 includes Although an in/line scanning method is disclosed, the simplified method described in this U.S. patent A simple device cannot perform such scanning to obtain images with sufficient resolution. This is also something worth noting.
本発明は、ビームの精密なアラインメントおよびキヤリプレーショ/を正確に行 うことができる部材配列体を使用することを包含するものである。すなわち、陰 極の列(/乙)が存在するスクリーンの辺縁部と反対側の辺縁部にビーム検出器 の列(≠≠)を配置するのである。この検出器の各々は、アラインメントおよび /またはキヤリプレーショ/を行うべきビームの6各のためのビーム検出器でち る。The present invention enables precise beam alignment and calibration. This includes using a member arrangement that can be used. In other words, Yin A beam detector is placed at the edge of the screen opposite to the edge of the screen where the row of poles exists. A column of (≠≠) is arranged. Each of this detector has alignment and 6 beam detectors for each of the beams to be subjected to/or calibration/ Ru.
この検出器の列(lA+)は、偏向せずにディスプレイの近くまで進行してきた ビームをさえぎるような位置に配列される。第5図には、たとえば陰極(/7) および(/g〕からそれぞれ発射された電子ビーム(4J’)および〔11tり 〕の各々をそれぞれさえぎるような位置に配置された2つの列状配列検出器(4 4)および(≠7)が例示されている。これらの検出器の各々の最も簡単な例と しては、複数の陽極(3i)−(夕≠)からなる検出器があげられる。第!A図 (拡大図)に最もよく示されているように、各検出器では前記のtつの陽極がた とえば方形配置方式で配置される〔第5図から理解されるように、陽極(j/) および(≠2)およびそのリード線は、陽極(夕3〕およ〔夕≠〕およびそのリ ード線からそれぞれじゃへいしておくのである〕。This line of detectors (lA+) has traveled close to the display without deflection. Arranged in a position that blocks the beam. In Figure 5, for example, the cathode (/7) The electron beam (4J’) and [11t] were emitted from and (/g), respectively. ) are placed in positions that respectively block each of the array detectors (4 4) and (≠7) are illustrated. The simplest example of each of these detectors and An example of this is a detector consisting of a plurality of anodes (3i) - (evening≠). No.! A diagram As best shown in (enlarged view), each detector has t anodes. For example, the anode (j/) is arranged in a square arrangement [as can be seen from FIG. and (≠2) and its lead wire are connected to the anode (Y3) and [YA≠] and its They should be kept away from the wires.]
適確に進行方向が調節さhたビームが陽極(夕/)−(夕≠〕のすべてに平等に 衝突するように、陽極板を配置する。ビームの方向が所定の方向から少しはずれ た場合には、この≠つの陽極における入力電流量がそれぞれ異った値になるであ ろう。すなわち、陽極(夕/)−(夕≠)における入力電流量を相互に比較する ことによって、ビームの所定の方向からの逸脱度を知ることができ、かつまた、 どの方向にはずれているかを知ることもできる。この検出器の各々の出力側にコ ン・9レータ−(31,)ヲ接続t、、、 コoコンハレーターから、ビームの 所定の進行方向からの逸脱度に関する信号を発信させるようにする。各コンツク レータ−(5乙)の出力側にリード線(タフ)を設け、このリード線を、各ビー ムのアラインメント電極を制御するための電圧供給源に接続する。どの機構は第 ≠図および第4図に例示されて−る。コンパレーター(5乙〕の出力側のリード 線(,5−7)はブロック(り♂)の入力側に接続される。ブロック(り♂)の 出力側(D’J −ド線(タフ)を介して印加される電圧が、ビームアラインメ ント電極の各々の作動を制御する電圧である。The beam, whose direction of travel has been adjusted accurately, is distributed equally to all of the anode (Y/) - (YU≠). Place the anode plates so that they collide. The beam direction is slightly deviated from the specified direction. In this case, the amount of input current at these ≠ anodes will be different values. Dew. In other words, the amount of input current at the anode (Yu/) - (Yu≠) is compared with each other. By this, it is possible to know the degree of deviation of the beam from a predetermined direction, and also, You can also find out in which direction it is off. Connect each output side of this detector. Connect the beam from the conhalator to the 9-layer (31,) A signal regarding the degree of deviation from a predetermined direction of travel is transmitted. Each Kontsuk A lead wire (tough) is provided on the output side of the regulator (5B), and this lead wire is connected to each beam. Connect to a voltage supply to control the alignment electrodes of the system. Which mechanism is the ≠ and illustrated in FIG. Output side lead of comparator (5) The line (,5-7) is connected to the input side of the block (ri♂). Block (ri♂) The voltage applied via the output side (D'J - lead wire (tough) voltage that controls the operation of each of the contact electrodes.
電子銃C/7)、CIりおよび(/り)の各々のための前記電極は、第弘図中に 電極(乙/)、(乙2)および(乙3)としてそれぞれ示されている。The electrodes for each of the electron guns C/7), CI RI and (/RI) are shown in Fig. The electrodes are shown as (Otsu/), (Otsu 2) and (Otsu 3), respectively.
ビーム検出器内の≠っの陽極全部の電流値の合計値は、衝突するビームの極度を 示す尺度となり得るものであるが、このことは当業者には明らかであろう。各検 出器内のすべての陽極の出力側に加算器(乙≠)を接続させることによって、そ こからビームの強度を表わす信号を発信させることができる。各加算器(6弘) の出力は、制御用情報として、陰極の電圧供給源にフィードバックする。この目 的のために、たとえば、加算器(乙≠)の出力側のリード線(6乙〕を陰極の電 圧供給源(32)の入力側の場所(乙7)に接続させるのである。The sum of the current values of all ≠ anodes in the beam detector is the maximum of the impinging beam. This can be used as a guideline, as will be clear to those skilled in the art. Each inspection By connecting an adder (Otsu≠) to the output side of all anodes in the output device, From this, a signal representing the intensity of the beam can be emitted. Each adder (6 hiro) The output is fed back to the cathode voltage supply source as control information. this eye For example, connect the output side lead wire (6B) of the adder (B≠) to the cathode voltage. It is connected to the input side location (Otsu 7) of the pressure supply source (32).
図面に記載されていないけれども、他の検出手段を使用することも可能であシ、 これは当業者には明らかであろう。たとえば、板状検出器(″検出用グレート″ とも称する)が使用できる。板状検出器は、電気抵抗を有する板状体の辺縁部に 出力リード線を有し、この出力は、この検出器上のビーム衝突点の位置に左右さ れて種々変わるので、この出力差が検出操作に利用されるのである。この一連の 板状検出器からなる配列体の、使用法について述べれば、互いに相異なる複数の ビームを順次付勢し、検出器配列体の複数の出力部を同期させ、或特定の出力の 出力部に或特定のビームが対応するようにグロダラムを作成して、ビームの識別 を行うのである。Although not shown in the drawings, other detection means may also be used; This will be clear to those skilled in the art. For example, a plate detector (“detection grate”) ) can be used. A plate-shaped detector is installed at the edge of a plate-shaped body that has electrical resistance. It has an output lead whose output depends on the location of the beam impact point on this detector. This difference in output is used for the detection operation. This series of Regarding the usage of an array consisting of plate-shaped detectors, it is possible to use a plurality of different energize the beam sequentially, synchronize multiple outputs of the detector array, or Create a glodarum so that a certain beam corresponds to the output part, and identify the beam. This is what we do.
記載の簡略化のために、本明細書には電子部材が平坦パネル型ディスプレイの機 械的構成部材の外側に存在するように記載されているけれども、フィードスルー の所要数を最少限に減らすために、電子部材をディスプレイ装置の中にカプセル 封入体の形で配置するのが好ましい。電子銃の制御装置およびビームの強度/ア ラインメントを行う配列体に関しては、これらを上記の配置方式で配置するのが 特に好ましい。For the sake of brevity, this specification does not refer to electronic components as features of flat panel displays. Although described as being outside the mechanical component, the feedthrough The electronic components are encapsulated within the display device to minimize the number of components required. Preferably, the arrangement is in the form of an inclusion body. Electron gun control device and beam intensity/a Regarding arrays that perform alignment, it is best to arrange them using the above arrangement method. Particularly preferred.
本明細書には、本発明の好ましい具体例について詳細に記載されているけれども 、当業者には明らかなように、本発明はその精神から逸脱することなく種々の態 様変化が可能である。したがって、本発明の範囲は後記の請求の範囲の記載に基 いて定められるべきものであることが理解されるべきである。Although preferred embodiments of the invention are described in detail herein, As will be apparent to those skilled in the art, the present invention may be modified in various forms without departing from its spirit. Various changes are possible. Therefore, the scope of the present invention is based on the description of the claims below. It should be understood that this should be determined based on the
補正書の写しく翻訳文)提出書(特許法第1♂≠17第1項)昭和60年17月 28日Copy and translation of written amendment) Submission (Patent Act No. 1♂≠17, Paragraph 1) July 1985 28th
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