JP2006236931A - Image receiving tube device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷陰極電子銃を有する受像管装置に関する。 The present invention relates to a picture tube apparatus having a cold cathode electron gun.
一般に受像管装置は、図8のように、ガラスバルブ10と、スクリーン部に形成された蛍光面11と、ネック部12に封入された冷陰極電子銃14と、ガラスバルブ10の外周面上に装着された偏向ヨーク13とを備える。蛍光面11に対向してシャドウマスク17が配置される。冷陰極電子銃14で加速され集束された電子ビームは、シャドウマスク17に形成されたアパーチャ(電子ビーム通過孔)を通過して、蛍光面11に輝点(スポット)を形成する。偏向ヨーク13は、この電子ビームを水平方向及び垂直方向に偏向し、蛍光面11を走査させて、蛍光面11上に画像を表示させる。電子ビームの軌道が地磁気などの外部磁界による影響を受けるのを防止するために、ガラスバルブ10内に内部磁気シールド18が設けられている。
As shown in FIG. 8, the picture tube device generally has a
冷陰極電子銃14は、電子ビームを発生する冷陰極と、複数の電極とからなる。複数の電極のうち、最も蛍光面11側に配置された最終加速電極には25k〜35kV程度の高圧が、ガラスバルブ10の外壁に設けられたアノードボタン15からガラスバルブ10の内壁面に形成された内部導電膜を通じて印加される。最終加速電極以外の電極にはステム部16からそれぞれ所定の電圧が印加される。集束電極には5k〜8kV程度の電圧が印加される。
The cold
図7(A)及び図7(B)に示すように、冷陰極3はスピント型と呼ばれ、シリコンなどの導電性材料からなる基板上に設けられた円錐形形状の複数のエミッタ1と、各エミッタ1の先端を囲むように開けられた複数のゲート孔2aを有するゲート電極2とを備える。エミッタ1が形成された基板とゲート電極2とは絶縁層8にて相互に絶縁されている。エミッタ1とゲート電極2との間に数十乃至100Vの電圧差を付与することによって、円錐形状のエミッタ1の先端には強い電界が発生し、エミッタ1の先端より電子が放出(電界放出)される。
As shown in FIGS. 7A and 7B, the
各エミッタ1から放出された電子よりなる電子ビームは、冷陰極3に対して蛍光面側に配置された第1電極6の開口6aを通過する。この際、電子ビームは、第1電極6が形成するレンズ電界の影響を受けて集束される。第1電極6の開口6aの径は、エミッタ1とゲート孔2aとからなる対が配置された領域であるエミッション領域4の径より大きい。第1電極6を通過した電子ビームは、第1電極6よりも蛍光面側に配置され、且つ第1電極6よりも高電位の第2電極7の開口7aを通過する(例えば特許文献1参照)。
しかしながら、上記のような従来の冷陰極電子銃において、冷陰極3のエミッション領域4の中心軸と第1電極6の開口6aの中心軸とがずれると、電子ビームに作用するレンズ電界が非対称となり、蛍光面11上のスポット形状が歪み、表示画像の解像度が低下する。従って、エミッション領域4(即ち、冷陰極3)と第1電極6とを高精度に位置合わせする必要がある。
However, in the conventional cold cathode electron gun as described above, if the central axis of the emission region 4 of the
ところが、半導体素子である冷陰極3の取り扱いが難しく、冷陰極3と第1電極6とを高精度に位置合わせして組み立てることは困難であった。
However, it is difficult to handle the
また、冷陰極3、第1電極6、及び第2電極7の構造やこれらの電位の関係によっては、冷陰極3の前部(蛍光面側)に形成されるレンズ電界が負となる場合がある。この場合、冷陰極3を活性化する際、冷陰極3の各エミッタ1より放出された出射角が大きな電子の一部が冷陰極3側に戻されて冷陰極3に衝突し、デガスにより局所的な真空度の劣化を起こす。これは、冷陰極3の活性化の妨げとなる。
In addition, depending on the structure of the
本発明は、電子銃組立と冷陰極の活性化とを容易とすることのできる冷陰極電子銃を有する受像管装置を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a picture tube apparatus having a cold cathode electron gun that can facilitate the assembly of the electron gun and the activation of the cold cathode.
本発明の受像管装置は、蛍光面と、前記蛍光面に向かって電子ビームを放出する電子銃とを備える。 The picture tube device of the present invention includes a phosphor screen and an electron gun that emits an electron beam toward the phosphor screen.
前記電子銃は、電子を電界放出する多数のエミッタと、前記電界放出を制御するゲート電極とを有し、前記ゲート電極には前記多数のエミッタをそれぞれ取り囲む多数のゲート孔が形成されている電界放出型冷陰極、及び、前記冷陰極に対して前記蛍光面側に前記冷陰極に対向して配置され、前記電界放出された電子が通過する開口が形成されたトリミング電極を備えた冷陰極電子銃である。 The electron gun has a number of emitters for field emission of electrons and a gate electrode for controlling the field emission, and the gate electrode has a number of gate holes surrounding each of the number of emitters. Cold cathode electrons comprising: an emission type cold cathode; and a trimming electrode disposed on the phosphor screen side of the cold cathode so as to face the cold cathode and having an opening through which the field-emitted electrons pass. A gun.
そして、前記トリミング電極に形成された前記開口の径は、1つの前記エミッタと1つの前記ゲート孔とからなる対が配置された領域であるエミッタ領域の径よりも小さく、前記トリミング電極には前記ゲート電極とは独立した電位が印加されていることを特徴とする。 The diameter of the opening formed in the trimming electrode is smaller than the diameter of the emitter region, which is a region where a pair of one emitter and one gate hole is disposed, and the trimming electrode A potential independent of the gate electrode is applied.
本発明の受像管装置によれば、電子銃組立と冷陰極の活性化とを容易とすることのできる冷陰極電子銃を有する受像管装置を提供することができる。 According to the picture tube apparatus of the present invention, it is possible to provide a picture tube apparatus having a cold cathode electron gun that can facilitate the assembly of the electron gun and the activation of the cold cathode.
本発明の受像管装置は、電子銃として冷陰極電子銃を備えていればその構成は特に限定はなく、例えば図8に示した受像管装置であっても良い。以下に、本発明の受像管装置に搭載される冷陰極電子銃について図面を用いて説明する。 The structure of the picture tube device of the present invention is not particularly limited as long as it includes a cold cathode electron gun as an electron gun. For example, the picture tube device shown in FIG. 8 may be used. The cold cathode electron gun mounted on the picture tube apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1(A)は本発明の実施の形態1に係る受像管装置に搭載される冷陰極電子銃の冷陰極近傍の構造を示した断面図、図1(B)はその斜視図である。これらにおいて、従来の冷陰極電子銃を示す図7(A)及び図7(B)と同様の構成要素には同一の符号を付してそれらについての詳細な説明を省略する。図1(A)及び図1(B)では、第1電極6よりも蛍光面側に配される電極の図示を省略している。
(Embodiment 1)
1A is a cross-sectional view showing a structure in the vicinity of a cold cathode of a cold cathode electron gun mounted on a picture tube apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 1B is a perspective view thereof. In these drawings, the same components as those in FIGS. 7A and 7B showing the conventional cold cathode electron gun are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In FIG. 1 (A) and FIG. 1 (B), illustration of the electrode arranged on the phosphor screen side with respect to the
本実施の形態1の冷陰極電子銃は、電子銃の組立と冷陰極の活性化とを容易にする。以下にこれを説明する。 The cold cathode electron gun of the first embodiment facilitates the assembly of the electron gun and the activation of the cold cathode. This will be described below.
本実施の形態1の冷陰極電子銃は、導電性材料からなる基板上に設けられた円錐形形状の多数のエミッタ1と、各エミッタ1の先端を囲むように開けられた多数のゲート孔2aを有するゲート電極2とを備える電界放出型冷陰極3を有する。ゲート電極2は、各エミッタ1からの電子の電界放出を制御する。
The cold cathode electron gun of the first embodiment includes a large number of conical emitters 1 provided on a substrate made of a conductive material, and a large number of
冷陰極3に対して蛍光面11側に、冷陰極3と対向してトリミング電極5が配置されている。トリミング電極5には、冷陰極3から電界放出された電子ビームが通過する1つの開口5aが形成されている。開口5aの径は、エミッタ1とゲート孔2aとからなる対が配置された領域であるエミッション領域4の径より小さい。トリミング電極5には、ゲート電極2の電位とは独立した電位が印加されている。
A
トリミング電極5に対して蛍光面11側に、トリミング電極5と対向して第1電極6が配置されている。第1電極6には、トリミング電極5の開口5aを通過した電子ビームが通過する1つの開口6aが形成されている。第1電極6にはトリミング電極5とは独立した電位が印加されている。
A
トリミング電極5の開口5aの径が、冷陰極3のエミッション領域4の径より小さいことにより、エミッション領域4から放出された電子のうち、トリミング電極5の開口5aを通過した電子のみが、第1電極6の開口6aを通過する。即ち、トリミング電極5は、エミッション領域4から放出された電子を選別する機能を有している。従って、本実施の形態では、第1電極6の開口6aの中心軸とトリミング電極5の開口5aの中心軸との位置精度が重要であり、第1電極6の開口6aの中心軸とエミッション領域4の中心軸との位置精度は無視できる。従って、半導体素子である冷陰極3と比べて取り扱いの簡単なトリミング電極5及び第1電極6間の位置精度を確保すればよいから、電子銃の組立が容易である。
Since the diameter of the opening 5a of the
また、トリミング電極5の電位をゲート電極2の電位より高くすれば、冷陰極3の前部(蛍光面側)の電界は常に正となる。従って、冷陰極3を活性化する際、冷陰極3の各エミッタ1より放出された出射角が大きな電子の一部が冷陰極3側に戻されて冷陰極3に衝突するのが抑制されるので、冷陰極3の活性化を促進することができる。
Further, if the potential of the trimming
以上の効果は、トリミング電極5の開口5aによる電界の歪みの影響が小さいほど、つまり冷陰極3とトリミング電極5との間の距離が大きいほど大きい。ただし、該距離を大きくすれば、それに応じてエミッション領域4の径を大きくする必要がある。
The above effect is greater as the influence of the electric field distortion due to the opening 5a of the trimming
また、冷陰極3とトリミング電極5との間には、平行平板電極電界(一対の平板電極を互いに平行に離間したときに形成される電界)に近似した電界が形成されるので、トリミング電極5の電位がゲート電極2の電位より高い場合、エミッタンスを小さくする効果も奏する。これにより、蛍光面11上のスポット径が小さくなり、解像度が向上することも期待できる。
Further, an electric field approximating a parallel plate electrode electric field (an electric field formed when a pair of plate electrodes are separated from each other in parallel) is formed between the
例えば、エミッタ1の電位を0V、ゲート電極2の電位を60V、トリミング電極5の電位を1000Vとしたとき、電子ビームのトリミング電極5を通過する時のエミッタンスを低減することができ、スポット径を縮小することができる。このとき、第1電極6の電位をトリミング電極5の電位以上に(好ましくは、トリミング電極5の電位より高く)することにより、平行平板電極電界によって形成された仮想物点をスクリーンに結像することができる。
For example, when the potential of the emitter 1 is 0 V, the potential of the
以上のように、本実施の形態1により、電子銃の組立と冷陰極の活性化とを容易にすることができる冷陰極電子銃を有する受像管装置を提供することができる。 As described above, according to the first embodiment, it is possible to provide a picture tube apparatus having a cold cathode electron gun that can facilitate the assembly of the electron gun and the activation of the cold cathode.
(実施の形態2)
図2(A)は本発明の実施の形態2に係る受像管装置に搭載される冷陰極電子銃の冷陰極近傍の構造を示した断面図、図2(B)はその斜視図である。これらにおいて、実施の形態1で説明した図1(A)及び図1(B)と同様の構成要素には同一の符号を付してそれらについての詳細な説明を省略する。図2(A)及び図2(B)では、第1電極6よりも蛍光面側に配される電極の図示を省略している。
(Embodiment 2)
2A is a cross-sectional view showing a structure in the vicinity of a cold cathode of a cold cathode electron gun mounted on a picture tube device according to
本実施の形態2では、図2(A)及び図2(B)に示すように、別電位が与えられたトリミング電極5と第1電極6とが一体化されている点で、実施の形態1と相違する。これにより、第1電極6及びトリミング電極5間の位置精度はより向上するため、電子銃組立はさらに容易となる。
In the second embodiment, as shown in FIGS. 2A and 2B, the trimming
また、トリミング電極5と第1電極6との間には絶縁体9が介在していることにより、両電極は電気的に絶縁されている。これにより、一体化された両電極に独立して別電位を印加することができる。
In addition, since the
トリミング電極5と第1電極6との一体化構造は図2(A)及び図2(B)に限定されず、例えば図3、図4、図5のような構造であっても良い。これらにおいて、図2(A)と同様の構成要素には同一の符号を付している。
The integrated structure of the trimming
図3に示すように、第1電極6を2つの電極61,62に分離し、一方の第1電極61をトリミング電極5と一体化しても良い。この場合、2つの第1電極61,62に同電位が印加される。この構成によっても上記と同様の効果を得ることができる。
As shown in FIG. 3, the
図4に示すように、図3においてトリミング電極5と一体化された第1電極61をトリミング電極5の開口5aに接近させてもよい。これにより、トリミング電極5と第1電極6とで形成される電界レンズを強めることができる。
As shown in FIG. 4, the
図5に示すように、図4の2つの第1電極61,62を一体化させても良い。
As shown in FIG. 5, the two
(実施の形態3)
図6は本発明の実施の形態3に係る受像管装置に搭載される冷陰極電子銃の冷陰極近傍の構造を示した断面図である。図6において、実施の形態1で説明した図1(A)と同様の構成要素には同一の符号を付してそれらについての詳細な説明を省略する。図6では、第2電極7よりも蛍光面側に配される電極の図示を省略している。
(Embodiment 3)
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the structure in the vicinity of the cold cathode of the cold cathode electron gun mounted on the picture tube device according to
本実施の形態3では、図6に示すように、第1電極6に対して蛍光面側に第1電極6に対向して第2電極7が配置されている。第2電極7には、冷陰極3から電界放出され、トリミング電極5の開口5a、第1電極6の開口6aを順に通過した電子ビームが通過する1つの開口7aが形成されている。第2電極7には第1電極6に印加される電位以上の電位(好ましくは、第1電極6に印加される電位より大きな電位)が印加されている。
In the third embodiment, as shown in FIG. 6, the second electrode 7 is disposed on the fluorescent screen side of the
例えば、エミッタの電位を0V、ゲート電極2の電位を60V、トリミング電極5の電位を60V、第1電極6の電位を0V、第2電極7の電位を900Vとする。また、第1電極6の開口6aの径をφ0.5mm、トリミング電極5の蛍光面11側面と第1電極6の蛍光面11側面との距離を0.25mmとすると、電子ビームにクロスオーバを形成することが可能となる。これにより蛍光面11上でのスポットを縮小することが可能となり、解像度を向上させることができる。
For example, the emitter potential is 0V, the
本発明において、トリミング電極5の開口5aの形状は、円以外の形状であっても良く、例えば長方形状でも良い。開口5aが非円形である場合、その径は長軸方向径により定義される。
In the present invention, the shape of the opening 5a of the trimming
本発明の利用分野は特に限定されず、例えばテレビジョンまたはコンピュータディスプレイ等のカラーブラウン管に広範囲に利用できる。 The application field of the present invention is not particularly limited, and can be widely used for color cathode ray tubes such as a television or a computer display.
1 エミッタ
2 ゲート電極
2a ゲート孔
3 電界放出型冷陰極
4 エミッション領域
5 トリミング電極
5a 開口
6 第1電極
6a 開口
7 第2電極
7a 開口
8 絶縁層
9 絶縁体
10 ガラスバルブ
11 蛍光面
12 ネック部
13 偏向ヨーク
14 冷陰極電子銃
15 アノードボタン
16 ステム部
17 シャドウマスク
18 内部磁気シールド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記電子銃は、
電子を電界放出する多数のエミッタと、前記電界放出を制御するゲート電極とを有し、前記ゲート電極には前記多数のエミッタをそれぞれ取り囲む多数のゲート孔が形成されている電界放出型冷陰極、及び、
前記冷陰極に対して前記蛍光面側に前記冷陰極に対向して配置され、前記電界放出された電子が通過する開口が形成されたトリミング電極
を備えた冷陰極電子銃であり、
前記トリミング電極に形成された前記開口の径は、1つの前記エミッタと1つの前記ゲート孔とからなる対が配置された領域であるエミッタ領域の径よりも小さく、
前記トリミング電極には前記ゲート電極とは独立した電位が印加されていることを特徴とする受像管装置。 A picture tube device comprising a phosphor screen and an electron gun that emits an electron beam toward the phosphor screen,
The electron gun is
A field emission cold cathode having a number of emitters for field emission of electrons and a gate electrode for controlling the field emission, wherein the gate electrode is formed with a number of gate holes respectively surrounding the number of emitters; as well as,
A cold cathode electron gun comprising a trimming electrode disposed on the fluorescent screen side of the cold cathode so as to face the cold cathode and having an opening through which the field-emitted electrons pass;
The diameter of the opening formed in the trimming electrode is smaller than the diameter of an emitter region, which is a region where a pair of one emitter and one gate hole is disposed,
A picture tube apparatus, wherein a potential independent of the gate electrode is applied to the trimming electrode.
前記第1電極には前記トリミング電極とは独立した電位が印加されている請求項1に記載の受像管装置。 The cold cathode electron gun further includes a first electrode that is disposed opposite to the trimming electrode on the phosphor screen side with respect to the trimming electrode, and an opening through which the field-emitted electrons pass is formed.
The picture tube device according to claim 1, wherein a potential independent of the trimming electrode is applied to the first electrode.
前記第2電極には前記第1電極以上の電位が印加されている請求項2〜4のいずれかに記載の受像管装置。 The cold cathode electron gun further includes a second electrode disposed opposite to the first electrode on the phosphor screen side with respect to the first electrode, and having an opening through which the field-emitted electrons pass. Prepared,
5. The picture tube device according to claim 2, wherein a potential equal to or higher than that of the first electrode is applied to the second electrode.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005053609A JP2006236931A (en) | 2005-02-28 | 2005-02-28 | Image receiving tube device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2005053609A JP2006236931A (en) | 2005-02-28 | 2005-02-28 | Image receiving tube device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2006236931A true JP2006236931A (en) | 2006-09-07 |
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ID=37044326
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country | Link |
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2005
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Legal Events
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