JP3431805B2 - ディスプレイ装置及びその構成部品 - Google Patents

ディスプレイ装置及びその構成部品

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JP3431805B2 JP22919097A JP22919097A JP3431805B2 JP 3431805 B2 JP3431805 B2 JP 3431805B2 JP 22919097 A JP22919097 A JP 22919097A JP 22919097 A JP22919097 A JP 22919097A JP 3431805 B2 JP3431805 B2 JP 3431805B2
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    • H01J2329/863—Spacing members characterised by the form or structure

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はディスプレイ装置の
改良に関し、特にフラット・パネル真空電子ディスプレ
イ装置用のスクリーンの改良、フラット・パネル真空電
子ディスプレイ装置用のスペーサの改良、およびフラッ
ト・パネル真空電子ディスプレイ装置用の陰極の改良に
関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気マトリックス・ディスプレイ装置
は、フラット・パネル・ディスプレイに特に専用に使わ
れているものではない。この装置の用途はテレビ受像機
や、コンピュータ、特にポータブル・コンピュータ、パ
ーソナル・コンピュータ、通信装置、等の画像表示ユニ
ットなども含んでいる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は改良さ
れたディスプレイ装置を提供することにあり、具体的に
は、フラット・パネル真空電子ディスプレイ装置のスク
リーン・スペーサおよび陰極の改良を提供することにあ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によるディスプレ
イ装置は、透明プラスチック材料の層から成るスクリー
ンと、真空チャンバを形成するために上記スクリーンに
シールした背板と、上記背板と上記スクリーン間に設け
た面陰極手段と、上記面陰極手段と上記スクリーン間に
設けた永久磁石と、上記面陰極手段からの電子を受ける
ため上記永久磁石の両極間に展開する横列と縦列の２次
元配列のチャンネルと、上記チャンネルからの電子を受
けるための上記永久磁石と上記スクリーン間に設けた陽
極蛍光層と、上記面陰極手段から上記チャンネルへの電
子の流れを制御するため上記面陰極手段と上記永久磁石
との間に設けた格子電極と、上記チャンネルから上記ス
クリーンへの電子の流れを制御するため上記永久磁石と
上記陽極蛍光層との間に設けた陽極手段とを有する。
【０００５】望ましくは、上記スクリーンは上記プラス
チック層から上記真空チャンバへのガス抜けを防止する
ため上記プラスチック層と陽極蛍光層の間に設けたバリ
ヤ層を有する。
【０００６】本発明の望ましい実施例では、上記バリヤ
層はガラス層を有する。
【０００７】また、上記バリヤ層は硬化ポリマ塗布層を
有することも可能である。
【０００８】上記スクリーンは、望ましくは上記真空チ
ャンバと大気圧との圧力差により加圧状態にされた予め
曲面とされた部分を有する。
【０００９】本発明の別な特徴によれば、フラット・パ
ネル・ディスプレイの２枚の平行面の間隔を取るための
スペーサを設け、そのスペーサはテーパをつけた一端が
大きな断面を有し、他端が小さな断面を有する細長い部
材から成る。
【００１０】上記細長い部材は円断面形状を有すること
も可能である。あるいは、上記細長い部材は４点星形状
の断面を有することも可能である。しかし、上記細長い
部材の断面がどのような形状であれ、その断面の面積が
スペーサの一端からの距離に比例して減らすことが可能
である。特に、本発明の望ましい実施例では、このスペ
ーサはセラミックを含む。
【００１１】さらに、本発明によるディスプレイ装置
は、スクリーンと、真空チャンバを形成するために上記
スクリーンにシールした背板と、上記背板と上記スクリ
ーン間に設けた面陰極手段と、上記面陰極手段と上記ス
クリーン間に設けた永久磁石と、上記陰極からの電子を
受けるため上記永久磁石の両極間に展開する横列と縦列
の２次元配列のチャンネルと、上記チャンネルからの電
子を受けるための上記永久磁石と上記スクリーン間に設
けた陽極蛍光層と、上記面陰極手段から上記チャンネル
への電子の流れを制御するため上記面陰極手段と永久磁
石との間に設けた格子電極と、上記チャンネルから上記
スクリーンへの電子の流れを制御するため上記永久磁石
と上記陽極蛍光層との間に設けた陽極手段と、上記永久
磁石から上記スクリーンを離すために上記永久磁石と上
記スクリーン間に設けた上記のような複数のスペーサと
を有する。
【００１２】また、本発明の他の特徴によれば、ディス
プレイ装置は、スクリーンと、真空チャンバを形成する
ために上記スクリーンにシールした背板と、上記背板と
上記スクリーン間に設けた面陰極手段と、上記面陰極手
段と上記スクリーン間に設けた永久磁石と、上記面陰極
手段からの電子を受けるため上記永久磁石の両極間に展
開する横列と縦列の２次元配列のチャンネルと、上記チ
ャンネルからの電子を受けるための上記永久磁石と上記
スクリーン間に設けた陽極蛍光層と、上記面陰極手段か
ら上記チャンネルへの電子の流れを制御するため上記面
陰極手段と上記永久磁石との間に設けた格子電極と、上
記チャンネルから上記スクリーンへの電子の流れを制御
するため上記永久磁石と上記陽極蛍光層との間に設けた
陽極手段と、上記面陰極手段から上記磁石を離すため、
上記格子電極手段に形成した窪みに設けた複数のスペー
サとを有する。
【００１３】さらに、本発明の他の特徴によれば、真空
チャンバ内で自由電子を発生させるための面陰極装置
は、背板と、チャンバを作るために上記背板に周辺をシ
ールしたシリカ・ガラス基板と、上記チャンバに内包さ
せた気体と、上記チャンバに面した基板の表面に設けた
感光性物質層と、上記背板と上記基板の間に設けた陰極
蛍光層と、上記感光物質層からの電子放射を起こすため
の光エネルギを発生させるため上記陰極蛍光層を励起す
るプラズマを生成するため、上記気体にエネルギを与え
るための上記チャンバの反対面から互いに向き合う一対
の電極とを有する。
【００１４】また、さらに、本発明の他の特徴によれ
ば、ディスプレイ装置は、スクリーンと、真空チャンバ
を形成するため上記スクリーンにシールドした上記した
ような面陰極装置と、上記面陰極装置と上記スクリーン
間に設けた永久磁石と、上記陰極からの電子を受けるた
め上記永久磁石の両極間に展開する横列と縦列の２次元
配列のチャンネルと、上記チャンネルからの電子を受け
るための上記永久磁石と上記スクリーン間に設けた陽極
蛍光層と、上記面陰極装置から上記チャンネルへの電子
の流れを制御するため上記面陰極装置と永久磁石との間
に設けた格子電極と、上記チャンネルから上記スクリー
ンへの電子の流れを制御するため上記永久磁石と上記陽
極蛍光層との間に設けた陽極手段とを有する。
【００１５】上記面陰極装置は、望ましくは、上記陰極
蛍光層と上記基板の間に設けた凸レンズの配列を有し、
各レンズは別々のチャンネルに対応し、各レンズは上記
陰極蛍光層からの光エネルギを上記陰極の別々の範囲に
焦点を結ぶことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１には、本発明による磁気マト
リックス・カラーディスプレイの一例が示されており、
陰極２０を担持する背板１０と、陰極２０と向き合うレ
ッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）と連続して
並べた蛍光ストライプ８０の塗布膜を担持するスクリー
ン板９０とを有する。隣接する蛍光ストライプ８０はブ
ラック・マトリックスにより分けられる。蛍光体は高電
圧蛍光体が望ましい。最終陽極層（図示せず）は蛍光体
塗布層８０上に設ける。背板１０とスクリーン板９０の
間には永久磁石６０を設ける。この永久磁石には２次元
マトリックス配列の貫通孔あるいは「ピクセル穴」７０
が設けられている。蛍光体８０に面する永久磁石６０の
表面に陽極５０の配列が形成されている。このディスプ
レイの作動の説明のため、この表面は永久磁石６０の先
端面と称する。ピクセル穴７０からなるマトリックスの
各縦列に組み合わせた一対の陽極５０を設ける。各対の
陽極は、対応するピクセル穴７０の縦列に対して向かい
合って伸びる。陰極２０に面する永久磁石６０の面に制
御格子が形成される。このディスプレイの作動の説明の
ため、この面は永久磁石６０の裏面と称する。制御格子
は、磁石面を横切り横列方向に伸びる平行な第一群制御
格子導体４１と、磁石面を横切り縦列方向に伸びる平行
な第二群制御格子導体４２とを有し、各ピクセル穴７０
が横列格子導体４１と縦列格子導体４２の異なった組合
せの交差点に位置している。背板１０とスクリーン板９
０、および永久磁石６０は共にシールして、その全体を
真空とする。作動の際は、電子が陰極から放出されて制
御格子に向かって引きつけられる。制御格子は、各ピク
セル穴７０へ電子を選択的に入れるための横列／縦列マ
トリックス位置選択機構を提供する。電子はこの制御格
子を通過して選択したピクセル穴７０に入る。各ピクセ
ル穴７０には、強磁界がある。各ピクセル穴７０の磁界
は電子を平行にし集中電子ビームとする。ピクセル穴７
０の先端にある陽極対がピクセル穴７０を通過した電子
を加速し、放出電子ビーム３０の側方偏向を制御する。
そして、電子ビーム３０は、陽極蛍光層８０上に形成し
た高電圧陽極に向けて加速され、陽極を貫通するのに充
分なエネルギを有する高速電子ビーム３０を作り、蛍光
体８０に到達して光出力となる。時間変化する差動電圧
を偏向陽極５０を横切って、対応するレッド、グリー
ン、ブルーの蛍光ストライプに連続的に電子ビームを割
り当てるように印加させる。電子ビーム３０により運ば
れる電流は、同時にスクリーン９０上に画像を生成する
ためのＲ、Ｇ、Ｂビデオ信号に基づき順番に変化させ
る。陰極２０と磁石６０の距離Ｘは通常０.１ｍｍ、磁
石６０の厚さＹは通常１ｍｍ、磁石６０と蛍光体８０間
の距離Ｚは通常５ｍｍである。スペーサ（図示せず）は
制御格子４０と陰極２０の間に設けて磁石６０と陰極２
０間の距離を維持する。このスペーサはガラスの球体形
状が望ましい。
【００１７】上述した磁気マトリックス・ディスプレイ
内の空間は真空にされているので、大気圧により背板１
０とスクリーン板９０に力がかかる。コスト対効果の観
点では、背板１０とスクリーン板９０はこの力に耐える
充分な厚さのガラスから形成することが考えられる。し
かし、この構成による問題はガラスが比較的重い材料と
いうことである。それ故、背板１０とスクリーン板９０
がガラスでできている磁気マトリックス・ディスプレイ
はデスク・トップ型ディスプレイ用とし、エビオニクス
や、自動車、携帯型コンピュータのような軽量化が重要
な分野では不適切である。この問題は本発明の望ましい
実施例で解決される。すなわち、背板１０とスクリーン
板９０の一方、あるいは両方を少なくとも部分的に、光
学的に透明度の高いアクリル樹脂のような比較的軽量な
プラスチックから製造することにより、ディスプレイの
重量を軽減化する。
【００１８】光学的に透明度の高いアクリル樹脂のよう
なプラスチック材料は今までも入手可能であった。しか
し、ブラウン管（ＣＲＴ）のような真空電子装置内でこ
うしたプラスチック材料を使用することは、以下の２つ
の理由で検討対象からはずされている。第一の理由は、
プラスチック内の残存揮発性有機化合物が真空に向けて
ガス抜けを起こす傾向があり、これにより陰極に悪い影
響を与えることになる。第二の理由は、安全性の問題で
あり、従来のＣＲＴは内破条件下にあるスクリーンへの
電子銃の発射衝撃に対抗できる充分な強度が必要であ
る。従来のＣＲＴでは、この強度はスチールの張力帯か
らの過度な圧縮力下で厚いガラスからスクリーンを形成
することにより得ている。ガラスは圧力を受けていると
強度が増す。従来のＣＲＴ技術に勝る磁気マトリックス
・ディスプレイ技術の利点の一つは、磁気マトリックス
・ディスプレイでは内破条件にあるスクリーンへ向けて
発射する可能性のある電子銃が無いことである。同様
に、磁気マトリックス・ディスプレイの別の利点は、従
来のＣＲＴ技術に比べて磁気マトリックス・ディスプレ
イにおける内包する真空体積は非常に小さいことであ
り、従って磁気マトリックス・ディスプレイに関連した
内破エネルギは従来のＣＲＴに比べて非常に小さい。そ
れ故、内破力に対する磁気マトリックス・ディスプレイ
のスクリーン９０の抵抗は従来のＣＲＴのスクリーンに
必要な内破力に対する抵抗よりもはるかに低くすること
が可能であることが分かる。そして、磁気マトリックス
・ディスプレイは従来のＣＲＴの構造で使用される物よ
り軽量な材料に基づくことが可能であることも分かる。
【００１９】一般的に、プラスチック材料はガラスより
も低い剛性を有しており、プラスチックのスクリーンは
大気圧下でガラス・スクリーンより撓む。アスペクト比
４：３で４辺全てを支持され、均一な負荷をかけられた
平坦の矩形板について、中心の撓みは次の式でおおよそ
の値が得られる。
【００２０】 Ｙ（ｍｍ）＝（２５.４×０.０７×Ｐ×ｒ4）／Ｅ×ｔ3 ここで、Ｐ＝負荷、 ｒ＝短辺長さ、 ｔ＝厚さ、 Ｅ
＝ヤング率。
【００２１】大気圧下で、４０ｃｍのディスプレイにつ
いて、 Ｐ＝１４.７lb/sq in ｒ＝９.２５ in Ｅ＝１０.９×１０6 lb/sq in （ガラス） Ｅ＝０.４４×１０6 lb/sq in （アクリル樹脂）
【００２２】図２には、フラット・パネルのＣＲＴ用
で、厚さ１３ｍｍのガラスは通常、線１で示されるよう
に０.１３ｍｍの撓みを示し、同じ結果をアクリル樹脂
で得るには、線２で示されるように４０ｍｍを上回る厚
さが必要である。この厚さは光学的な歪みが発生するの
で光学的見地から望ましくない。
【００２３】本発明の特に望ましい実施例では、この問
題は、大気圧下で通常起こる撓みと反対方向に予め曲面
をつけたアクリル・スクリーンを提供することにより解
決する。そして、使用の際には、大気圧はこのスクリー
ンを平らにするように作用する。予め曲面をつけること
は、１３ｍｍ以下の厚さのアクリル・スクリーンの使用
を可能にする。
【００２４】図３に示す本発明の別の望ましい実施例で
は、撓みの問題は、３Ｍ社の感圧性ソリッド・フレキシ
ブル・アクリル樹脂４９１０Ｆのような接着剤で互いに
接合した、比較的薄い（通常１ｍｍ）ガラス層１２と厚
いアクリル樹脂層１１から成るラミネートからスクリー
ンを形成することにより解決している。本発明のこの望
ましい実施例に対する改良では、このラミネートは内部
凹面のガラス層１２で予め撓めてある。従って、図４に
示すように、使用中にはガラス層１２は大気圧により力
が加わり、圧縮される。前述のように、ガラスは圧縮さ
れている時に強化される。
【００２５】本発明の望ましい実施例では、ディスプレ
イの重さは背板１０およびディスプレイの側面をスクリ
ーン板９０と同様にアクリル樹脂から形成することによ
り減少させる。同じように、本発明の他の望ましい実施
例では、背板１０およびディスプレイの側面をスクリー
ン板９０に加えて、アクリル・ガラスのラミネートから
形成する。望ましくは、ガラスはディスプレイの内部に
面したアクリル樹脂面にラミネートさせる。従って、ガ
ラスは真空環境とプラスチック間に壁を形成し、プラス
チックからディスプレイ内への有機化合物のガス抜けを
防止する。いくつかの実験は、ガラスとアクリル樹脂と
交換することによりディスプレイの重さを半分以上低下
させることを示している。
【００２６】本発明の特に望ましい実施例、すなわち少
なくともスクリーン９０がアクリル樹脂から形成されて
いる例では、ガス抜けの問題はアクリル樹脂の内部表面
をPeeraguardのような硬質の塗布材料でコーティングす
ることにより解決する。この硬質塗布材料は通常、構成
ポリマ・チェーンのおける高度なクロス・リンクを有す
る紫外線活性コーティングであり、ガス抜けに対して壁
を形成することになる。この塗布材料のコーティング
は、また、アクリル樹脂の表面に時々できる微細な亀裂
をシールすることにもなる。
【００２７】前述した本発明の実施例では、軽量化のた
めにディスプレイの少なくともスクリーン９０をアクリ
ル樹脂、あるいはアクリル樹脂とガラスのラミネートで
形成する。しかし、この方法は携帯用としては軽量化が
充分ではない。
【００２８】図５に示すように、永久磁石６０から陰極
２０と背板１０を離すために前述したガラス球１３を用
いることができる。本発明の望ましい実施例では、上記
した重量の問題はスクリーン９０を磁石６０から離すた
めに別のスペーサを追加使用することにより解決する。
この追加スペーサは大気圧に対してディスプレイを自己
支持させ、それによりスクリーン板９０を薄いガラスか
ら形成可能にする。本発明の特に望ましい実施例では、
接合したプラスチックのコーティング、望ましくは反射
防止コーティングをスクリーン９０の外側に設けて、破
損時のガラスの飛散を防止する。
【００２９】望ましくない視覚効果を防止するという観
点から、上記追加スペーサは隣接する蛍光ストライプ８
０間のブラック・マトリックス内の限られたスペースに
収めることが望ましい。０.３ｍｍのピクセル間隔を有
する通常の高解像度スクリーンでは、各蛍光ストライプ
８０は通常、幅が０.０７ｍｍ程度、各ブラック・マト
リックス・ストライプは通常、幅が０.０３ｍｍ程度で
ある。従って、そのストライプに当接するスペーサの部
分は０.０３ｍｍより狭い方が望ましい。電界放出ディ
スプレイ（ＦＥＤ）技術のような従来のフラット・パネ
ル真空電子ディスプレイ技術では、サブ・ピクセル（レ
ッド、グリーン、ブルー）毎に１電子ビームがある。従
って、各スペーサのベースはスクリーンに当接する表面
と同じ寸法、例えば、本発明の例では０.０３ｍｍであ
る。通常の磁気マトリックス・ディスプレイ装置で使用
されている高電圧蛍光体は最小６ｋＶで作動する。これ
は望ましいスペーサ高さが最小１ｍｍとなる。矩形のス
ペーサでこれらの基準を満たすためには、アスペクト比
が１／０.０３あるいは３３：１が必要である。こうし
たアスペクト比を有するスペーサは製造することが困難
である事が分かっている。これはＦＥＤ技術の開発にお
いて重要な問題となることが分かる。
【００３０】磁気マトリックス・ディスプレイ技術はピ
クセル毎に電子ビーム１本だけという利点を有する。つ
まり、前述のように磁気マトリックス・ディスプレイ技
術では電子ビームの指示はピクセルの各カラー・サブピ
クセルを順番にアドレスする方法を採用している。これ
はスクリーン９０に面する側で永久磁石６９にスペーサ
を設けるためのより広い面積の利用を可能にする。本発
明の特に望ましい実施例では、磁石６０とスクリーン板
９０間のスペーサは、基部が広い面積を有し、スクリー
ン板９０にブラック・マトリックスを当接するための先
端が通常、０.０３ｍｍ径を有する形状のテーパが設け
られている。このスペーサは円錐形が望ましい。あるい
は、円錐体を形成しながら、断面を星形にすることも可
能である。こうしたスペーサは従来の矩形スペーサに比
べて体積は大きく、しかもアスペクト比が小さい。
【００３１】図６は円錐形スペーサ１４の基部によって
占有される永久磁石６０の部分と、隣接するピクセル穴
７０を覆い隠すことなく星形スペーサ１５の基部により
占有される磁石６０の部分を示す。ピクセル穴の間隔
０.３ｍｍ、ピクセル穴の径０.１８ｍｍに対して、円錐
スペーサ１４の基部の最大径は０.２４４ｍｍであるこ
とが分かる。星形スペーサ１５は隣接するピクセル間に
装着するように設けることができるので、星形スペーサ
１５の基部は、さらに直交方向に０.１７２ｍｍ延伸す
ることが可能である。
【００３２】図７は円錐型スペーサ１４の一例、星形の
テーパ付きスペーサ１５の一例、そして比較のため電界
放射ディスプレイに通常使われる同等な矩形スペーサ１
６等を同尺で示す。従来型４０２表面マウント（ＳＭ
Ｔ）パッケージ１７および従来型２０１表面マウント
（ＳＭＴ）パッケージ１８も同様に比較のために示す。
テーパ付きスペーサ１４、１５は製造が容易で、このは
っきりした形状から取り扱いおよび中心出しが容易で、
しかも従来の矩形スペーサ１６よりも強度がある。この
テーパ付きスペーサ１４、１５と従来型ＳＭＴ部材１
７、１８との比較により、従来の表面マウント部材摘出
および位置決め技術をディスプレイの組立時におけるテ
ーパ付きスペーサ１４、１５の例えばエポキシ樹脂によ
る接合に用いることが可能ということが分かる。また、
矩形スペーサ１６とＳＭＴ部材１７、１８間に寸法の差
があると、ＳＭＴ技術により矩形スペーサ１６を取り付
けることが、テーパ付きのスペーサ１４、１５を取り付
けることに比べ極めて難しくなる。磁気マトリックス・
ディスプレイはこの広い基部面積を可能にし、スペーサ
にテーパをつけることにより、高さが大きなスペーサを
実用上使用可能とする。
【００３３】本発明の特に望ましい実施例では、テーパ
付きのスペーサ１４、１５は鋳型形成および燒結プロセ
スを経てセラミックから製造される。鋳型形成の基本材
料はバインダおよび潤滑剤を加えたスラリーあるいは乾
燥粉体の状態となっている。燒結工程はスペーサが鋳型
内にある間か、または鋳型から取り外してから行うこと
ができる。鋳型からの取り出しはスペーサ１４、１５が
テーパ形状であるため極めて単純化される。従来の均一
断面を有する矩形スペーサ１６は鋳型形成するのが大変
難しい。
【００３４】図５について説明したように、磁気マトリ
ックス・ディスプレイの一例において、永久磁石６０は
スペーサ１３により陰極２０から離されている。電子ビ
ームを使うディスプレイ装置では陰極と制御格子構造体
との間の間隔を正確に維持するのが望ましい。磁気マト
リックス・ディスプレイのような多数の個別電子ビーム
を単一の陰極から作る面陰極を用いたディスプレイで
は、間隔のズレが別々のピクセル間の作動特性に変化を
作りだし、それが特性の低下を招くので正確な陰極対格
子の間隔を維持することが、より望ましい。
【００３５】本発明の特に望ましい実施例では、陰極２
０は少なくとも、ディスプレイの内側の真空とディスプ
レイの外側の大気間の壁の一部を形成する。背面点灯式
光陰極を有するような本発明の実施例では、そうした壁
として機能する別の中間層を設けることも可能である。
前述したように、大気圧は真空チャンバにかなり大きな
力をかける。例えば、通常の４０ｃｍディスプレイは、
スクリーン板９０とチャンバの背板１０に１トン近い重
さに匹敵する圧力を受ける。また前述のように、補償し
ない限り、こうした力は背板１０とスクリーン板９０の
ずれの原因となり、能力の低下となる。
【００３６】前述のように、通常の磁気マトリックス・
ディスプレイは平坦な面陰極２０を有する。この陰極
は、制限なく、光陰極、メタル・インシュレータ・メタ
ル（ＭＩＭ）陰極、カーボン・ナノ・チューブ陰極等を
含む。これら全ての陰極は比較的薄いシートとして形成
可能である。陰極の表面を横切るようにして陰極を支持
するために何らかの処置が取られない限り、大気圧を支
持するために別の力を陰極に付与することが望ましい。
通常の磁気マトリックス・ディスプレイでは、永久磁石
６０からの磁界が各ピクセル穴７０から陰極２０へ向け
て展開している。従って、陰極２０からの電子の収束
は、対面しているピクセル穴とほぼ同じサイズの面積に
集中する傾向がある。つまり、陰極２０の表面の重要な
部分は、表示画像を作るために電子ビームが形成される
電子の生成にほとんど、あるいは全く寄与しない。同様
に、スペーサを配置するためのピクセル穴７０間に永久
磁石６０の対応する面積がある。
【００３７】図８に示すように、本発明の望ましい実施
例では、永久磁石６０のピクセル穴７０は中心間隔３０
０マイクロメータで各々直径１００マイクロメータであ
る。制御格子は分かり易くするため図８では省略してあ
る。接着パッド６１は、少なくともピクセル穴７０のい
くつかの間で永久磁石６０にスクリーン印刷される。そ
して、スペーサ球６２をパッド６１に接合する。背板１
０の厚さは、ピクセル穴の間隔に比べて比較的大きい
（例えば、１ｍｍ）。隣接するスペーサ６２間の背板１
０の局部的な変形を最小にするため、スペーサ球６２は
比較的短い間隔で配置することが望ましい。スペーサ球
６２の直径は、永久磁石６０の制御格子と陰極２０間で
維持される距離に等しい。外気圧は陰極２０に対して永
久磁石６０の方向への力を加える。永久磁石６０と陰極
２０間で維持される間隔はスペーサ６２の寸法によって
決定される。
【００３８】ガラス球およびガラス棒は、従来の液晶デ
ィスプレイでセル間隔を正確に維持するために使用され
ている。しかし、このタイプのディスプレイでは、スペ
ーサの空間配置が一般的に規則正しくない。つまり、磁
気マトリックス・ディスプレイ技術では、陰極２０と永
久磁石６０間のスペーサの配置を制御することが望まし
い。
【００３９】図９で示すように、ピクセル穴７０の直径
および制御格子と陰極２０間の距離が、用途に応じて本
発明の異なった実施例で変えることができる。例えば、
６３で示される図９内の構造では、陰極の離隔距離はピ
クセル穴の直径より大きい。従って、スペーサ球６２は
製造中にピクセル穴７０に侵入できない。ピクセル穴よ
り大きい球６２は容易に除去できる。６４で示される図
９内の構造では、陰極の離隔距離はおおよそピクセル穴
の直径と等しい。スペーサ球６２はピクセル穴７０内に
収容される。収容された球６２は除去が難しい。１つの
ピクセル穴７０を塞ぐ１個のスペーサ６２はスクリーン
上の欠陥ピクセルを作ることになる。従って、この構造
は不適切である。６５、６６で示される図９内の構造で
は、陰極の離隔距離はピクセル穴より小さい。スペーサ
６２はピクセル穴７０内に落ちてしまう。６６の構造は
余剰のスペーサ６２が静電気力によりピクセル穴７０内
に保持される可能性がある。このスペーサ６２は製造中
に噴射空気によりピクセル穴７０から吹き出すことがで
きる。
【００４０】図１０、図１１に示すように、本発明の特
に望ましい実施例では、４個の隣接するピクセル穴７０
の中心に設けた制御格子の範囲を、スペーサ６２用の収
納部分６７を作るために永久磁石６０に制御格子を設け
る際にマスキングを行う。この構成は、制御格子がスペ
ーサ６２による機械的な歪みを受けることがなく、対応
する横列導体４１と縦列導体４２との短絡の確率を減ら
すことができるので、特に優れている。さらに、この収
納部分６７はスペーサ６２用に硬質な基礎を提供する。
永久磁石６０は制御格子を作るための材料（例えば、ア
ルミニウム）と比較して硬質（例えば、ガラス・フェラ
イト複合材料）である。従って、永久磁石６０の表面
は、スペーサ６２を経て点加重が加わる時に制御格子よ
り変形が少ない。また、この収納部分６７はスペーサを
収めることができる凹みを設けている。この構造は、陰
極２０の背面にかかる圧力が効果的に陰極２０を磁石６
０の形状にするので、磁石６０の平坦の度合いを低下さ
せることができる。これは、また、平坦である必要のな
い磁気マトリックス・ディスプレイの製造を可能にす
る。例えば、こうしたディスプレイは、非平面スクリー
ンに適合するように円筒あるいは球の一部として形成す
ることもできる。
【００４１】図１２に示すように、本発明の特に望まし
い実施例では、陰極２０は背面点灯式の光陰極と、光源
からの入射光を光陰極に焦点を合わせるために磁石６０
から離れた光陰極の側面に設けたミニレンズ６８の配列
とを有する。各ミニレンズは別々のピクセル穴７０に対
応している。
【００４２】従来の光陰極は入射光子に応じて自由電子
を放出する。使用中は、光陰極は通常、放出された電子
が電界／磁界の影響下で自由に移動可能な真空チャンバ
内に収納されている。入射光子を電子放射に変換する光
陰極の効率は、光陰極の量子効率として一般的に知られ
ている。例えば、１００個の入射光子は陰極面から２０
個の電子放射を行い、従って光陰極の量子効率は２０％
である。
【００４３】光陰極の効率は入射光の波長で変化する。
特に、光陰極の効果は通常、特定の波長でピークに達す
る。光子の波長は光子のエネルギを示す。紫外線帯の波
長のように比較的短い波長を有する光子は、赤外線帯の
波長のように比較的長い波長を有する光子よりも大きな
エネルギを有する。しかし、一般的に、可視光や赤外線
帯で作動可能な光陰極は化学的に極めて反応性に富む。
こうした陰極の表面は容易に空気と反応し、電子放射能
力を低下させる。従って、光陰極を真空環境に維持する
ことが望ましい。反応性陰極表面は通常、陰極の構成要
素、例えばフィラメントを初めに塗布して形成する。そ
して真空にするチャンバ内に設ける。減圧の後、フィラ
メントは加熱されて予め塗布されていた物質を蒸発させ
る。蒸発物質は、陰極操作に必要のない部分を含むチャ
ンバ内の全ての表面上に沈積する。この技術は、比較的
大きな容積のチャンバ内に光陰極を収納する装置の製造
に一般的に使われる。この種の装置の例は光検出器など
である。陰極表面の反応性はチャンバの真空減圧まで不
活性雰囲気を必要とするので、組み立てる前にチャンバ
の特定の部分に陰極表面を予め形成することは難しい。
【００４４】ＵＶ領域で作動可能な光陰極は通常、その
長波長領域でのものより反応性は低い。いくつかのＵＶ
光陰極は少なくとも短時間は空中で安定している。従っ
て、この種の光陰極は、陰極の形成後に組み立てられる
のが望ましいチャンバ内での使用が望ましい。しかし、
これらの陰極は励起のために通常、ＵＶ光を必要とす
る。ＵＶ光は空気やほとんどの種類のガラスによってか
なり減衰する。ＵＶに対して透過性のあるガラスは、通
常、ヘリウムが通過して拡散可能である。この拡散は徐
々にチャンバ内部の真空を減じる。さらに、チャンバの
ガラスは、チャンバにかかる大気圧の機械力に抗するた
めに充分な厚さが必要である。ＵＶ光の吸収はガラスの
厚さの増大で大きくなる。そして、光陰極技術では、量
子効率を適正化することだけでなく、真空チャンバ内へ
のヘリウム拡散の問題を減じ、また厚さを減少させ、従
って、背面点灯式の光陰極構造の大きさをも縮小させる
のが望ましい。
【００４５】図１３に示すように、本発明の特に望まし
い実施例において、背面点灯式の面光陰極が真空チャン
バ２６を有しており、その真空チャンバ２６に面するシ
リカ・ガラス２２の基板表面上に設けた光陰極物質２１
の層がチャンバ２６内にある。望ましい光陰極物質の例
は１種以上のランタニド（希土類）金属に基づいてい
る。この種の金属の例はセリウム、テルビウム、サマリ
ウムを含む。蛍光層２３は基板２２の反対面に設ける。
作動中は、蛍光物質はスペクトルのＵＶ領域にある光を
放射する。この蛍光物質の例は、亜鉛ドープした酸化亜
鉛をベースとしたものである。蛍光物質２３により放射
されたＵＶ光はシリカ基板２２を通過して、陰極層２１
から真空チャンバ２６内へ電子の放出を起こす。蛍光層
２３は、電極２５の間に形成したプラズマ２４によって
発生したＵＶ波長からＩＲ波長領域の広いスペクトル光
により励起される。プラズマ２４は蛍光層２３、電極２
５および背板１０の間に入れた気体によって形成され
る。その気体は大気圧より減圧されているが、チャンバ
２６内の圧力より大きい。背板１０は、大気圧を支持す
るのに充分な強さを持ち、ヘリウムを浸透させない材料
から作られる。本発明の特に望ましい実施例では、背板
１０はヘリウム不浸透性ガラスから形成されている。背
板１０、プラズマ２４、電極２５、蛍光物質２３の組合
せで平面蛍光灯として作用する。前述のように、プラズ
マは広い範囲の波長の光を放射する。蛍光層２３は、光
陰極層２１の量子効率を最大とするように選択された光
子放射周波数による「波長変換装置」として作用する。
背板１０は大気圧による負荷のほとんどを支持するの
で、シリカ層２２は薄く作ることができ、重さ、コス
ト、ＵＶ吸収等を軽減することになる。
【００４６】図１４に示すように、本発明の特に望まし
い実施例では、図１３に示したような背面点灯型光陰極
アセンブリが磁気マトリックス・ディスプレイに一体化
してある。凸面ミニレンズ２７の配列が蛍光層（図１４
には示してない）とシリカ・ガラス層２２間に設けてあ
る。各レンズ２７は別々のピクセル穴７０に対応してい
る。作動の際には、各レンズ２７は蛍光層から放射され
たＵＶ光２８の焦点を、対応のピクセル穴７０に面した
光陰極２１の一点あるいは領域に結ぶ。これは、対応の
ピクセル穴７０の直下にある光陰極２１の領域からの電
子放出を増加させる（上記した永久磁石６０からの磁界
の収束効果のため、磁気マトリックス・ディスプレイの
電子収束域は比較的小さい）。
【００４７】図１５に示すように、本発明の特に望まし
い実施例では、スペーサ２９はシリカ・ガラス層２２と
背板１０の間に設けられ、接着剤で両者に固定される。
スペーサ２９はこの構造体の機械強度を増し、プラズマ
２４とチャンバ２６間の圧力差に耐えるに必要なシリカ
層２２の厚さを更に減らすことが可能となる。シリカ層
２２の厚さの減少は重さ、コスト、ＵＶ吸収をさらに減
らすことになる。本発明のいくつかの実施例では、スペ
ーサ２９は層２２が近ＵＶ波長帯のみを透過させ、許容
可能なレベル内に関連ＵＶ吸収があるように充分薄い、
高価ではない他の物で実施可能としている。
【００４８】背面点灯式光陰極構造の望ましい実施例
は、磁気マトリックス・ディスプレイについてここまで
説明してきた。しかし、こうした構造は磁気マトリック
ス・ディスプレイへの応用に限定されず、他の真空電子
装置における応用も可能であることは容易に類推され
る。
【００４９】前述の本発明の望ましい実施例の要約とし
て、本発明のディスプレイ装置はスクリーンを有する。
真空チャンバを形成するために上記スクリーンに背板を
シールする。面陰極手段を上記背板と上記スクリーン間
に設ける。永久磁石を上記陰極と上記スクリーン間に設
ける。上記陰極からの電子を受けるため、横列と縦列の
２次元配列のチャンネルが上記永久磁石の両極間に延伸
する。陽極蛍光層を上記チャンネルからの電子を受ける
ため上記永久磁石と上記スクリーン間に設ける。上記面
陰極手段から上記チャンネルへの電子の流れを制御する
ため格子電極を上記面陰極と永久磁石との間に設ける。
上記永久磁石と上記陽極蛍光層との間に設けた陽極手段
が上記チャンネルから上記スクリーンへの電子の流れを
制御する。この構成の一例において、上記スクリーンは
プラスチック材料の層を有する。別の構成において、複
数のスペーサを上記スクリーンと上記永久磁石の間に設
ける。各スペーサはテーパをつけた一端が大きな断面を
有し、他端が小さな断面を有する細長い部材を有する。
別の構成において、複数のスペーサを上記永久磁石と上
記陰極間に設ける。スペーサは上記格子電極手段に形成
した窪み内に設ける。また、別の構成では、上記陰極手
段はチャンバをつくるため、背板と、その背板に周辺を
シールしたシリカ・ガラス基板を有する。気体がそのチ
ャンバ内に入れられる。感光性材料の層が上記チャンバ
に対して外部基材に設けられる。陰極蛍光層が上記背板
と上記基板の間に設けられる。上記チャンバの反対側か
ら互いにむき合う一対の電極が上記気体にエネルギを与
えプラズマを生成し、そのプラズマが陰極蛍光物質を励
起して光エネルギを発生して、上記光陰極からの電子放
射を起こす。
【００５０】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
【００５１】（１）透明プラスチック材料の層から成る
スクリーンと、真空チャンバを形成するために上記スク
リーンにシールした背板と、上記背板と上記スクリーン
間に設けた面陰極手段と、上記面陰極手段と上記スクリ
ーン間に設けた永久磁石と、上記面陰極手段からの電子
を受けるため上記永久磁石の両極間に展開する横列と縦
列の２次元配列のチャンネルと、上記チャンネルからの
電子を受けるための上記永久磁石と上記スクリーン間に
設けた陽極蛍光層と、上記面陰極手段から上記チャンネ
ルへの電子の流れを制御するため上記面陰極手段と永久
磁石との間に設けた格子電極と、上記チャンネルから上
記スクリーンへの電子の流れを制御するため上記永久磁
石と上記陽極蛍光層との間に設けた陽極手段とを、有す
ることを特徴とするディスプレイ装置。 （２）上記スクリーンは上記プラスチック層から上記真
空チャンバへのガス抜けを防止するため上記プラスチッ
ク層と陽極蛍光層の間に設けたバリヤ層を有することを
特徴とする、上記（１）に記載のディスプレイ装置。 （３）上記バリヤ層はガラス層を有することを特徴とす
る、上記（２）に記載のディスプレイ装置。 （４）上記バリヤ層は硬化ポリマ塗布層を有することを
特徴とする、上記（２）に記載のディスプレイ装置。 （５）上記スクリーンは、上記真空チャンバと大気圧と
の圧力差により加圧状態にされた予め曲面とされた部分
を有することを特徴とする、上記（３）あるいは（４）
に記載のディスプレイ装置。 （６）フラット・パネル・ディスプレイの２枚の平行面
の間隔を取るためのスペーサを設け、そのスペーサはテ
ーパをつけた一端が大きな断面を有し、他端が小さな断
面を有する細長い部材から成ることを特徴とするスペー
サ。 （７）上記細長い部材は円断面形状を有することを特徴
とする、上記（６）に記載のスペーサ。 （８）上記細長い部材は４点星形状の断面を有すること
を特徴とする、上記（６）に記載のスペーサ。 （９）上記部材の断面の面積がスペーサの一端からの距
離に比例して減らすことを特徴とする、上記（６）乃至
（８）のいずれかに記載のスペーサ。 （１０）セラミックからなることを特徴とする、上記
（６）乃至（９）のいずれかに記載のスペーサ。 （１１）スクリーンと、真空チャンバを形成するために
上記スクリーンにシールした背板と、上記背板と上記ス
クリーン間に設けた面陰極手段と、上記面陰極手段と上
記スクリーン間に設けた永久磁石と、上記陰極からの電
子を受けるため上記永久磁石の両極間に展開する横列と
縦列の２次元配列のチャンネルと、上記チャンネルから
の電子を受けるための上記永久磁石と上記スクリーン間
に設けた陽極蛍光層と、上記面陰極手段から上記チャン
ネルへの電子の流れを制御するため上記面陰極手段と永
久磁石との間に設けた格子電極と、上記チャンネルから
上記スクリーンへの電子の流れを制御するため上記永久
磁石と上記陽極蛍光層との間に設けた陽極手段と、上記
永久磁石から上記スクリーンを離すために上記磁石と上
記スクリーン間に設けた上記（６）から（１０）のいず
れかに記載の複数のスペーサとを、有することを特徴と
するディスプレイ装置。 （１２）スクリーンと、真空チャンバを形成するために
上記スクリーンにシールした背板と、上記背板と上記ス
クリーン間に設けた面陰極手段と、上記面陰極手段と上
記スクリーン間に設けた永久磁石と、上記陰極からの電
子を受けるため上記永久磁石の両極間に展開する横列と
縦列の２次元配列のチャンネルと、上記チャンネルから
の電子を受けるための上記永久磁石と上記スクリーン間
に設けた陽極蛍光層と、上記面陰極手段から上記チャン
ネルへの電子の流れを制御するため上記面陰極手段と永
久磁石との間に設けた格子電極と、上記チャンネルから
上記スクリーンへの電子の流れを制御するため上記永久
磁石と上記陽極蛍光層との間に設けた陽極手段と、上記
陰極から上記磁石を離すため、上記格子電極手段に形成
した窪みに設けた複数のスペーサとを、有することを特
徴とするディスプレイ装置。 （１３）背板と、チャンバを作るために上記背板に周辺
をシールしたシリカ・ガラス基板と、上記チャンバに内
包させた気体と、上記チャンバに面した基板の表面に設
けた感光性物質層と、上記背板と上記基板の間に設けた
陰極蛍光層と、上記感光物質層からの電子放射を起こす
光エネルギを発生させるように上記気体にエネルギを与
えて上記陰極蛍光層を励起するプラズマを生成するため
の上記チャンバの反対側から互いに向き合う一対の電極
とを、有することを特徴とする真空チャンバ内で自由電
子を発生させるための面陰極装置。 （１４）スクリーンと、真空チャンバを形成するため上
記スクリーンにシールドした（１３）記載の面陰極装置
と、上記面陰極装置と上記スクリーン間に設けた永久磁
石と、上記面陰極装置からの電子を受けるため上記永久
磁石の両極間に展開する横列と縦列の２次元配列のチャ
ンネルと、上記チャンネルからの電子を受けるための上
記永久磁石と上記スクリーン間に設けた陽極蛍光層と、
上記面陰極装置から上記チャンネルへの電子の流れを制
御するため上記面陰極装置と永久磁石との間に設けた格
子電極と、上記チャンネルから上記スクリーンへの電子
の流れを制御するため上記永久磁石と上記陽極蛍光層と
の間に設けた陽極手段とを、有することを特徴とするデ
ィスプレイ装置。 （１５）上記面陰極装置は、上記陰極蛍光層と上記基板
の間に設けた凸レンズの配列を有し、各レンズは別々の
チャンネルに対応し、各レンズは上記陰極蛍光層からの
光エネルギを上記陰極の別々の領域に焦点を結ぶことを
特徴とする、上記（１４）に記載のディスプレイ装置。
【図面の簡単な説明】
【図１】磁気マトリックス・カラーディスプレイの一例
の分解図である。
【図２】板ガラス（線１）とアクリル樹脂（線２）の厚
さに対する撓みを示すグラフである。
【図３】ガラス・アクリルのラミネート・スクリーンの
断面図である。
【図４】別のガラス・アクリルのラミネート・スクリー
ンの断面図である。
【図５】図１のＡＡ’面を矢印方向から見た時の磁気マ
トリックス・ディスプレイの一例を示す断面図である。
【図６】図１のＢＢ’面を矢印方向から見た時の磁気マ
トリックス・ディスプレイの一例を示す断面図である。
【図７】磁気マトリックス・ディスプレイ用のスペーサ
を示す同尺斜視図。
【図８】図１のＡＡ’面を矢印方向から見た時の磁気マ
トリックス・ディスプレイの別の例における磁石を示す
簡略平面図である。
【図９】磁気マトリックス・ディスプレイの磁石の断面
図である。
【図１０】磁気マトリックス・ディスプレイの制御格子
の平面図である。
【図１１】別の磁気マトリックス・ディスプレイの磁石
と制御格子の断面図である。
【図１２】さらに別の磁気マトリックス・ディスプレイ
の断面図である。
【図１３】磁気マトリックス・ディスプレイ用の背面点
灯光電陰極の一例を示す断面図である。
【図１４】背面点灯光電陰極を有する磁気マトリックス
・ディスプレイの一例の断面図である。
【図１５】磁気マトリックス・ディスプレイ用の背面点
灯光電陰極の別の例の断面図である。
【符号の説明】
１０ 背板 １３ ガラス球スペーサ １４ 円錐形スペーサ １５ 星形スペーサ ２０ 陰極 ２１ 光陰極物質 ２２ 基板 ２３ 蛍光層 ２４ プラズマ ２５ 電極 ２６ 真空チャンバ ２７ ミニレンズ ２８ ＵＶ光 ２９ スペーサ ３０ 電子ビーム ４１ 横列格子導体 ４２ 縦行格子導体 ５０ 陽極 ６０ 永久磁石 ６１ 接着パッド ６２ スペーサ ７０ ピクセル穴のマトリックス ８０ 蛍光体ストライプ ９０ スクリーン板
フロントページの続き (72)発明者 アンドリュー・ラムゼイ・ノック イギリス国、７ジェイゼット、ケーエイ 25、キルバーニー、ミルトン・ロード、 ガーノック・ロッジ（番地なし) (72)発明者 クリストファー・カルロ・ピートラザッ ク イギリス国、１エヌアール、ピーエイ 19、レンフルーシャイア、グーロック、 アシュバーン・ゲイト ２ (56)参考文献 特開 平７−5821（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−299136（ＪＰ，Ａ) 特表 平８−507643（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 31/12

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】透明プラスチック材料の層から成るスクリ
    ーンと、真空チャンバを形成するために上記スクリーン
    にシールした背板と、上記背板と上記スクリーン間に設
    けた面陰極手段と、上記面陰極手段と上記スクリーン間
    に設けた永久磁石と、上記面陰極手段からの電子を受け
    るため上記永久磁石の両極間に展開する横列と縦列の２
    次元配列のチャンネルと、上記チャンネルからの電子を
    受けるための上記永久磁石と上記スクリーン間に設けた
    陽極蛍光層と、上記面陰極手段から上記チャンネルへの
    電子の流れを制御するため上記面陰極手段と永久磁石と
    の間に設けた格子電極と、上記チャンネルから上記スク
    リーンへの電子の流れを制御するため上記永久磁石と上
    記陽極蛍光層との間に設けた陽極手段とを、有すること
    を特徴とするディスプレイ装置。
  2. 【請求項２】上記スクリーンは上記プラスチック層から
    上記真空チャンバへのガス抜けを防止するため上記プラ
    スチック層と陽極蛍光層の間に設けたバリヤ層を有する
    ことを特徴とする、請求項１に記載のディスプレイ装
    置。
  3. 【請求項３】上記バリヤ層はガラス層を有することを特
    徴とする、請求項２に記載のディスプレイ装置。
  4. 【請求項４】上記バリヤ層は硬化ポリマ塗布層を有する
    ことを特徴とする、請求項２に記載のディスプレイ装
    置。
  5. 【請求項５】上記スクリーンは、上記真空チャンバと大
    気圧との圧力差により加圧状態にされた予め曲面とされ
    た部分を有することを特徴とする、請求項３あるいは４
    に記載のディスプレイ装置。
  6. 【請求項６】スクリーンと、真空チャンバを形成するた
    めに上記スクリーンにシールした背板と、上記背板と上
    記スクリーン間に設けた面陰極手段と、上記面陰極手段
    と上記スクリーン間に設けた永久磁石と、上記陰極から
    の電子を受けるため上記永久磁石の両極間に展開する横
    列と縦列の２次元配列のチャンネルと、上記チャンネル
    からの電子を受けるための上記永久磁石と上記スクリー
    ン間に設けた陽極蛍光層と、上記面陰極手段から上記チ
    ャンネルへの電子の流れを制御するため上記面陰極手段
    と永久磁石との間に設けた格子電極と、上記チャンネル
    から上記スクリーンへの電子の流れを制御するため上記
    永久磁石と上記陽極蛍光層との間に設けた陽極手段と、
    上記永久磁石から上記スクリーンを離すために上記磁石
    と上記スクリーン間に設けた複数のスペーサとを備え、 前記スペーサの各々は、テーパをつけた一端が大きな断
    面を有し、他端が小さな断面を有する細長い部材から成
    る ことを特徴とするディスプレイ装置。
  7. 【請求項７】スクリーンと、真空チャンバを形成するた
    めに上記スクリーンにシールした背板と、上記背板と上
    記スクリーン間に設けた面陰極手段と、上記面陰極手段
    と上記スクリーン間に設けた永久磁石と、上記陰極から
    の電子を受けるため上記永久磁石の両極間に展開する横
    列と縦列の２次元配列のチャンネルと、上記チャンネル
    からの電子を受けるための上記永久磁石と上記スクリー
    ン間に設けた陽極蛍光層と、上記面陰極手段から上記チ
    ャンネルへの電子の流れを制御するため上記面陰極手段
    と永久磁石との間に設けた格子電極と、上記チャンネル
    から上記スクリーンへの電子の流れを制御するため上記
    永久磁石と上記陽極蛍光層との間に設けた陽極手段と、
    上記陰極から上記磁石を離すため、上記格子電極手段に
    形成した窪みに設けた複数のスペーサとを、有すること
    を特徴とするディスプレイ装置。
  8. 【請求項８】背板と、チャンバを作るために上記背板に
    周辺をシールしたシリカ・ガラス基板と、上記チャンバ
    に内包させた気体と、上記チャンバに面した基板の表面
    に設けた感光性物質層と、上記背板と上記基板の間に設
    けた陰極蛍光層と、上記感光物質層からの電子放射を起
    こす光エネルギを発生させるように上記気体にエネルギ
    を与えて上記陰極蛍光層を励起するプラズマを生成する
    ための上記チャンバの反対側から互いに向き合う一対の
    電極とを、有することを特徴とする真空チャンバ内で自
    由電子を発生させるための面陰極装置。
  9. 【請求項９】スクリーンと、真空チャンバを形成するた
    め上記スクリーンにシールドした請求項１３記載の面陰
    極装置と、上記面陰極装置と上記スクリーン間に設けた
    永久磁石と、上記面陰極装置からの電子を受けるため上
    記永久磁石の両極間に展開する横列と縦列の２次元配列
    のチャンネルと、上記チャンネルからの電子を受けるた
    めの上記永久磁石と上記スクリーン間に設けた陽極蛍光
    層と、上記面陰極装置から上記チャンネルへの電子の流
    れを制御するため上記面陰極装置と永久磁石との間に設
    けた格子電極と、上記チャンネルから上記スクリーンへ
    の電子の流れを制御するため上記永久磁石と上記陽極蛍
    光層との間に設けた陽極手段とを、有することを特徴と
    するディスプレイ装置。
  10. 【請求項１０】上記面陰極装置は、上記陰極蛍光層と上
    記基板の間に設けた凸レンズの配列を有し、各レンズは
    別々のチャンネルに対応し、各レンズは上記陰極蛍光層
    からの光エネルギを上記陰極の別々の領域に焦点を結ぶ
    ことを特徴とする、請求項９に記載のディスプレイ装
    置。
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