JP5159011B2 - 変調電界を生成する装置とその電界放射フラット画面への適用 - Google Patents
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Description
【発明の技術分野】
本発明は電極に対して変調電界を生成するための装置に関係する。特に、電界放射フラット画面に適用する。
【0002】
【従来技術】
電界放射によって励起されるカソードルミネセンスによる視覚化装置は周知である。こういった装置は陽極に対向配置された陰極を有する。陰極は電子を放射する平面構造であり、陽極は発光フィルムで覆われた別の平面構造である。これらの構造は真空空間によって隔離されている。
【0003】
陰極はマイクロチップソース、又は、ナノ構造もしくは炭素といった、低閾値領域放射物質の供給源(物質から電子を抽出するために必要な電界となる閾値領域)となりうる。画面装置に使用される電子放射物質の供給源は、通常2極管型構造または3極管型構造の2形態で示される。
【0004】
図1は横断断面図において、2極管型構造に準拠して動作する電界放射フラット画面を示している。陰極1は平行配列された金属性軌道体4を支持する絶縁物質板3から構成され、電子放射物質層5で覆われている。陽極2は陰極軌道体4と垂直に平行配列された導電性軌道体7を支持するガラスなどの絶縁性透明板6である。軌道体7は酸化スズ及び酸化インジウム(ITO)のような透明導体物質層のエッチングによって形成される。軌道体7は蛍光体皮膜8で覆われる。
【0005】
陰極板と陽極板は相互に対向配置され、軌道体はマトリクス構造を形成するように向き合っている。軌道体ネットワークの交差が画素又はピクセルを形成する。陰極の一軌道体4と陽極の一軌道体7との間に適切な電位差を加えることによって、前述したピクセルに対応する軌道体4の地帯に電子の放出が発生し、対向した蛍光体8の地帯が励起される。完全な画像は画面の各走査線を逐次供給、及び掃引することによって画面上で得られる。
【0006】
電極の放射が発生するために、炭素のような低閾値領域を有する電子放射物質は陽極軌道体と対向する陰極軌道体との間に最低でも数V/μmの電界を必要とする。前記軌道体間の空間が1mmであれば、数kVの電位差を印加する必要があり、通常は5,000〜10,000Vである。これにより2つの重要な課題が生じる。第1に、電圧に対する抵抗の問題である。つまり、陽極と陰極間、特に上述した隣接する2軌道体間で絶縁破壊の危険性がある。第2の問題は、画面を掃引するときに数kVの電圧を切り替える必要性が生じることである。当該問題は、両極間に均一電界を維持しながら、陽極と陰極間の距離を狭め、それにより両極間の電位差を低減する方法によって解決できる。この解決法の欠点はこの電位の低下が蛍光体の発光出力の低下及び画面の輝度の低下を引き起す点である。
【0007】
こういった課題の改善に取組むために、この3極管型構造が提起された。図2はこのような構造を実施する電界放射フラット画面の横断断面図を示している。陰極11は平行配列された金属性軌道体14を支持するガラス板13から形成され、炭素などの電子放射物質層15で覆われている。
【0008】
軌道体14は絶縁物質層10でエッチングされた溝の底部に配される。当該層10は抽出ゲートとして機能する金属層19で覆われている。陽極12は発光性物質18の皮膜に覆われた透明導電性皮膜17で形成することができる。
【0009】
電子放射物質による電子の放出は、抽出ゲート19と軌道体14との間に電位差を加え、電子放射物質上の電界をこの物質の閾値領域より大きく(通常は数V/μmに)することによって可能になる。抽出ゲートと軌道体とを隔てる距離は陽極と陰極とを隔てる距離よりも十分に小さいので、印加する電位差も同様に小さくする。
【0010】
電界線は軌道体14から抽出ゲート19まで及んでいるので、放射された電子の大部分はゲートによって補足されることになる。よって、3極管型構造ではほとんどの放射電子が蛍光体層に到達しないという欠点を有する。
【0011】
よって、このような3極管型構造の視覚化装置は電気的破壊の恐れ及び高圧切り替えの課題を回避することができる。しかし、これらの改善点は発光団又は発光体層に到達する放射電子密度の損失につながってしまう。さらに、このタイプの構造は電子放射物質のみを溝の底部に堆積することを実現する必要があり、それは相当な困難を要する。
【0012】
【発明の要約】
本発明は上述の課題の解決法を提供する。その解決法は、近傍に特定の電界値を望む電極の付近に変調電界を加えることである。場合によっては、変調電界は当該電極の近傍において電界値を増減させる効果がある。
【0013】
本発明の第1の目的は第1及び第2電極間の電界を生成することを可能にする装置であって、
前記2つの電極間に電位差を印加し、この電位差が単独で印加される場合に第1電極近傍に所定の電界値の発生を可能にする手段と、
同一面上か、もしくは第1電極近傍に変調電極を形成する手段と第2電極との間に第1電極が挿入されるように、第1電極近傍に変調電極を形成する前記手段と、
変調電極を形成する手段と第1電極との間の電位差により第1電極の前記近傍において別の所定の電界値を発生させるために、変調電極を形成する手段と第1電極との間に電位差を印加する制御手段とを具備する前記装置に関する。
【0014】
第1番目の場合において、第1及び第2電極間に電位差を印加する手段と制御手段は、第1電極の前記近傍の電界値が第1及び第2電極間に単独で生じる電位差の値よりも大きくなるように電位差を印加する。
【0015】
第2番目の場合において、第1及び第2電極間の電位差を印加する手段と制御手段は第1電極の前記近傍の電界値が第1及び第2電極間に単独で生じる電位差の値よりも小さくなるように電位差を印加する。
【0016】
第1及び第2電極と変調電極を形成する手段は好適には平行に配列される。
【0017】
変調電極を形成する手段は第1電極を取囲んだ2つの電極を具備することができる。
【0018】
第1電極が第2電極と変調電極を形成する手段との間に挿入されれば、変調電極を形成する手段は単一電極で形成することができる。
【0019】
本発明の第2番目の目的は第1及び第2電極間に電界を生成する過程であって、
この電位差が単独で印加された場合に第1電極近傍において所定の電界値を発生させるための、第1及び第2電極間に電位差を印加することと、
第1及び第2電極間への電位差の印加によって生じた電界に、別の所定の電界値を発生させるために、同一面上、もしくは変調電極を形成する手段と第2電極との間に第1電極が挿入されるように、第1電極付近に変調電極を形成する前記手段と第1電極との間の電位差を印加することを含む過程に関する。
【0020】
第1番目の場合において、この電位差が単独で印加されれば、第1電極の前記近傍の電界は前記別の所定値より大きくなるよう、第1及び第2電極間に電位差を印加する。
【0021】
第2番目の場合において、この電位差が単独で印加されれば、第1電極の前記近傍の電界は前記別の所定値より小さくなるよう、第1及び第2電極間に電位差を印加する。
【0022】
本発明の第3番目の目的は、互いに対向した陽極板と陰極板を具備した電界放射型画面に関係し、該陽極板は、画面の陽極板内部面に蛍光手段を支持した少なくとも1つの電極を具備し、該陰極板は、画面の陰極板内部面に少なくとも部分的に陽電極に面した、電子を放射する少なくとも1つの電極を具備し、陰電極の近傍において電界が閾値を超えると、この陰電極は電子の発信源となる。該画面は前記陽電極と前記陰電極との間に電位差を印加する手段も具備しており、
該画面は、同一面上、もしくは陰電極の近傍に変調電極を形成する手段と陽電極との間に陰電極が挿入されるように、陰電極の近傍に変調電極を形成する前記手段をさらに具備することと、変調電極を形成する手段と陰電極との間に電位差を印加する制御手段も具備することと、電位差を印加する前記手段は、それにより印加された電位差により陰電極の前記近傍に所定の電界値を生じさせるものであり、前記所定値は、所望により前記閾値より小さくすることも大きくすることもできることを特徴とする。
【0023】
第1番目の場合において、前記陽電極と前記陰電極との間に電位差を印加する手段は、陰電極と変調電極を形成する手段との間に印加される電位差が無い場合に、電界の前記所定値が前記閾値より小さくなるよう印加を行う。
【0024】
第2番目の場合において、前記陽電極と前記陰電極との間に電位差を印加する手段は、変調電極を形成する手段と陰電極との間に印加される電位差が無い場合に、電界の前記所定値が前記閾値より大きくなるよう印加を行う。
【0025】
変調電極を形成する手段は陰電極を取囲む2つの電極を具備することができる。
【0026】
変調電極を形成する手段と陽電極との間に陰電極が配置されれば、変調電極を形成する手段は単一電極で形成されることができる。
【0027】
陰電極と変調電極を形成する手段は絶縁物質層によって隔てられると都合がよい。
【0028】
望ましくは、陰電極は電子放射物質層が堆積される導体部を具備する。この電子放射物質層は抵抗皮膜によって導体部と隔てることができる。電子放射物質層は抵抗皮膜を覆っている部分だけを必要とする。電子放射物質は抵抗皮膜上に堆積される触媒物質により、抵抗皮膜上に堆積される物質となりうる。そして電子放射物質はその上に優先的に定置する。
【0029】
表示画面はピクセルを定義した縦横交差のマトリクス型が好適である。
【0030】
好ましい配列に準拠して、陽極板は蛍光手段を有する共通電極を具備し、陰極板は誘電体層で覆われた変調電極を形成する手段を構成する導電性の横列(conductive lines)を支持する板を具備する。該誘電体層は導電性の縦列(conductive columns)を支持し、該横列と該縦列はアドレス指定手段と規定画素に接続するマトリクス配列を形成する。該導電性縦列は電子放射物質を有する。各画素は1つの横列と複数の縦列の導電体の交差点に対応することができる。
【0031】
特定の配列に準拠して、導電性横列は導電体縦列に対向した窓部を含む。導電体縦列によって支持された電子放射物質は窓部に対応する導電体縦列の領域にのみ存在する。
【0032】
本発明の第4の目的は、少なくとも1つの陽電極と対向する少なくとも1つの陰電極を具備した電界放射画面を使用するための過程に関係し、該陰電極は、陰電極の近傍において電界が閾値を越えるときに、電子を放射する電子放射物質を含んでおり、
電子放射物質の一部から電子放射を起こすために、該過程は、
陽電極と陰電極との間の電位差を印加することにより、陰電極の近傍において、この電位差が単独に印加される場合に、前記閾値より低い値の電界を生じさせることと、
同一面上、もしくは陰電極の近傍に変調電極を形成する手段と陽電極との間に陰電極が挿入されるように、陰電極付近に変調電極を形成する手段と陰電極との間に電位差を印加することにより、陰電極の前記近傍において、陰電極と陽電極との間の電位差の印加によって発生した電界に関して、前記閾値より大きな電界値を生じさせることを含むことを特徴とする過程。
【0033】
本発明の第5の目的は少なくとも1つの陽電極と対面する少なくとも1つの陰電極を具備した電界放射画面を使用するための過程に関係し、該陰電極は、陰電極の近傍において電界が閾値を超えるときに、電子を放射する電子放射物質を含んでおり、
電子放射物質からの電子放射を回避するために、該過程は、
陽電極と陰電極との間に電位差を印加することにより、陰電極の近傍において、この電位差が単独に印加される場合に、前記閾値より大きい値の電界を生じさせることと
同一面上、もしくは陰電極が陽電極と、変調電極を形成する手段との間に挿入されるように、陰電極近傍に変調電極を形成する手段と陰電極との間に電位差を印加することにより、陰電極の前記近傍において、陰電極と陽電極との間の電位差の印加によって発生する電界に関して、前記閾値より小さな電界値を生じさせることを含むことを特徴とする過程。
【0034】
【発明の実施形態】
図3Aと3Bは本発明に準拠した装置の仕組みを図示した断面図である。当該装置は本実施例においては陰極板として指定された板21を具備する。該陰極版21は同陰電極の2箇所の部分28と29で囲まれた電極25を支持する支持板23を具備する。当該装置は本実施例においては陽極板として指定された板22も具備する。該陽極板22は電極27を支持する支持板26を具備する。陽極板と陰極板とは互いに平行に対向して配置されており、対応する電極は互いに向き合っている。陽極板と陰極板は距離間隔dで隔てられている。
【0035】
図3Aは電極27に電位+V、電極25と前記2箇所部分28と29にゼロ電位が印加される場合を示している。一様な電界値V/dが装置内で確立されている。等電位線が破線で図3Aに示されている。電極25に最も近い等電位線は陰極25の電位と陽極27の電位との中間電位+V1と等しい。
【0036】
図3Bは電極27に電位+V、電極25にゼロ電位、前記2箇所部分28と29に電位V1が印加される場合を示している。そのとき、等電位線の変形及び歪が生じて陰電極25の上部で等電位線を狭小化しそれによって、この地点における電界が強まる。電極27と2箇所の部分28及び29との電位差を固定しても同様の効果が得られる。そして電極25は電極27と比較して2箇所部分28と29の電位よりもさらに低い電位となる。
【0037】
反対に、一方が電極25(電位+V)と電極27(ゼロ電位)との間に電位差を発生させることにより電極25に存在する電界値を減少させたい場合、2箇所部分28と29を電位−V1に導くことができる。
【0038】
したがって、2箇所部分28と29から形成される電極は変調電極という用語で指定することができる。
【0039】
図4は本発明による制御モードが適用されるフラット型電界放射画面の横断断面部分図である。この画面は互いに平行に対向配置された陰極板31と陽極板32を具備する。前記陰極板31と陽極板32は各内部面上に電極を有する。図示されていないスペーサは陰極板と陽極板との間に一定の空間を提供し、画面内部には真空状態が形成される。
【0040】
陰極板31はガラスなどの絶縁物質で支持板33を具備しており、支持板33の上には順に、変調電極を形成する金属製の細長片38と39のネットワークが並べて配され、その上に絶縁皮膜34(例;シリカ)が、それから陰電極35のネットワークは下部ネットワーク層の間隔で配されている。図4において単一の陰電極が示されている。前記単一電極は低閾値領域を有する物質から構成されるか、もしくは炭素又はナノ構造などの低流出機能(low output work)を有する物質層で覆われる。図4において陰電極35はこのような物質層30を有する。電極35と対応する細長片38と39は変調電極を形成するために互いに電気的に接合される。
【0041】
陽極板32は透明な絶縁物質(通常はガラス)の支持板36を具備し、支持板36は前面をITOなどの透明な導電性物質の皮膜37及び発光性物質の皮膜20の順で覆われている。
【0042】
該画面は第1動作モードに従って以下の通りに使用することができる。陽電極37と陰電極35との間において、電位差は放射電極から放射された電界が電子放射物質30から放たれた電子の抽出閾値領域(the extract threshold field)より低くなるように印加される。よって、この単一電界効果の下では電子の放射は起こらない。
【0043】
変調電極38、39を陽極電位と放射電極電位との間の中間電位とする場合、等電位の変形及び歪が発生し、放射電極の電界を強めることになる。変調電極の電位は放射電極上の電界が電子放射物質の閾値領域より大きくなるように選定することができる。そのとき電子を放射する。前記電子は放射電極と垂直に放出される。それから前記電子は陽極領域によって加速され、陽電極37を覆っている発光性皮膜20に衝突する。この方法により、放射電極に印加されたどんな電位値Vについても、変調電極に印加された電位値Vsは放射電極上で物質が放射する閾値領域と等位の電界を有することを可能にする。VsはVよりも大きい。
Vs=V+ΔVs
Vsよりも大きい変調電極のどんな電位値に対しても電子を放射する。
【0044】
一例として、陽極板32と陰極板31は1mm離すことができ、金属性の細長片38と39は20μmの幅を有し、10μm離すことができる。絶縁層34は1μmの厚みを有するシリカ皮膜とすることができる。陰電極35は5μmの幅を有し、金属性の細長片38と39を隔てた空間の中央部に配することができる。通常は5〜6V/μmの閾値領域を有する電子放射物質30に対して、陰極と比較して+3000Vの電位が陽極に印加すると、放射電極上に閾値領域よりも低い3V/μmの電界が生じる。陰電極35を0Vで維持しながら変調電極38、39を+30Vとすると、放射電極面上の電界は閾値領域よりも大きい7V/μmに変化する。したがって、変化電圧は通常は何ら問題を引起すことのない数十ボルトの低い電圧のままである。
【0045】
画面は第2番目の動作モードに準拠して以下の通りに使用することもできる。陽電極37と陰電極35との間に電位差を印加し、その結果、放射電極上に電界が生ずる。この電界が放射性物質30からの電子の抽出閾値領域より大きい場合、この独立した電界効果の下で電子を放射する。変調電極38、39を陰電極35の電位より低い電位とする場合、等位電界の変化及び歪が発生し、放射電極上の電界が弱まる原因となる。変調電極の電位は放射電極上の電界が電子放射物質の閾値領域より低くなるように選定することができ、これにより電子放射を容易に中断する。この方法により、放射電極に印加されたどんな電位値Vについても、変調電極に印加された電位値Vsは放射電極上に物質が放射する閾値領域と等位の電界を生じさせることができる。このときVsはVより小さい。
Vs=V−ΔVs
Vsよりも大きいいずれの変調電極の電位値に対しても電子の放射は起こる。Vsよりも小さな値に対しては放射は排除される。
【0046】
陰極板、とりわけ電極の配置により、様々な実施形態が可能である。図5〜9は可能性のある実施形態のいくつかを示している。明瞭にするため、単一陰電極のみがこれらの添付図に示されている。
【0047】
図5は、それぞれが相互に結合した2つの導電性の細長片48と49によって形成される変調電極の塊を支持している(ガラスなどの)絶縁物質板43を具備する陰極板41を示している。該板43はシリカなどの絶縁皮膜44も具備する。絶縁皮膜44の上に変調電極48、49に対応する陰電極45が配置される。各陰電極は対応する導電性の細長片48と49を左右対称に隔離した間隔の上に配置される。前記陰電極45の上に抵抗皮膜46と電子放射物質層47が順に配置される。抵抗皮膜46の機能は構成要素45、46及び47を堆積して形成される放射電極面上の放射を均一にすることである。この方法で、破壊を起こしうる非常に強い不規則的放射は防止される。この配列層は陰電極と変調電極の堆積量を縮小することを容易にし、それによって両極間に存在し、画面の表面が重要になると大きくなる、寄生容量を最低にまで減少させる。特定の装置は寄生容量に対する予防策を必要としない。変調電極の形状は図5に示された形状から単一の細長片のみで構成されている図6の形状に変形することができる。明らかにその全ての中間形状が可能である。
【0048】
図6は図5同様、支持板53、絶縁皮膜54、陰電極55、抵抗皮膜56及び電子放射物質層57を具備した陰極板を図示している。他方では、放射電極が変調電極の中央に配置されて、変調電極50は導電性の細長い1片から形成される。
【0049】
図7は中間形態を図示している。ここでは図5で示されたような陰極板の構造を示す。陰極板61は支持板63、変調電極を形成する導電性の細長い2片68と69、陰電極65で形成された放射電極を支持する絶縁皮膜64、抵抗皮膜66及び電子放射物質層67から構成される。この実施形態においては、放射電極は導電性細長片68と69を隔離した隙間と同一幅を有する。
【0050】
図8では図5に示したような陰極板構造を示す。陰極板71は支持板73、変調電極を形成する導電性の細長い2片78と79、陰電極75によって形成された放射電極を支持する絶縁皮膜74、抵抗皮膜76及び電子放射物質層77から構成される。この実施形態において、電子放射物質層77は抵抗皮膜76の中央部のみを覆っている。この配置は、陰電極75のエッジ効果の影響を受けやすい電子を除去することによって、さらに縮合した電子束の獲得を可能にしている。この配置は上述の他の実施形態と組み合わせることができる。
【0051】
図9において、さらに図5で示されたような陰極板構造を示す。陰極板91は支持板93、変調電極を形成する導電性の細長い2片98と99、陰電極95を構成する放射電極を支持する絶縁皮膜94及び抵抗皮膜96から構成される。この実施形態において、放射電極はニッケル、鉄、コバルト又はそれらの金属合金などの触媒物質のスタッド92を具備する。前記スタッドは抵抗皮膜96上に配置される。スタッド92には、好ましくは放射位置を作成するために触媒物質上に配される炭素などの電子放射物質97を有する。
【0052】
図10は本発明を実施するマトリクス型電界放射フラット画面の陰極板の展開斜視図である。陰極板81はYi、Yj及びYkなどの横列を形成する導電性の細長片のネットワークを支持するガラス製などの板83を具備する。前記細長片において、例えば長方形状の開口部又は窓80が造形されている。この横列のネットワークは平行配置された導電性の細長片85が上に、細長片Yとは垂直に敷設されている誘電体層84で覆われている。この実施例において、導電性の細長片85は縦列Xi,Xj,Xkを構成するために3つに分類される。導電性の細長片85の一つ一つは抵抗体層86と電子放射物質層87で覆われる。図10の例において、該電子放射物質87は有効範囲、つまり横列内に作られた窓80の上部に配された縦列の範囲上にのみ敷設される。この方法で、互いに垂直な横列と縦列の2つのネットワークが得られる。画素は横列と縦列の交差点で構成される。
【0053】
図11は、図10で陽極と陰極の間に印加された電圧が放射閾値領域より低い電界を形成する場合の、陰極板を具備する画面の画素をアドレス指定するために印加される電圧の図解例である。本例は所要の電圧値を最小値にまで減ずることができる。画素Xj,Yjをアドレス指定するために、図示されていない陽極は最大で電位VAまで導かれ、縦列Xjは電位V0まで、そして横列Yjは電位V1(V1はV0とVAの中間値である)まで導かれる。その他の縦列Xは電位V1まで導かれ、その他の横列YはV0まで導かれる。放射電極上で電界が強まることによって、この電界が閾値領域より大きくなるように電位V1は選定される。
【0054】
図12は図10で、陽極と陰極との間に印加された電圧が放射閾値領域より高い電界を形成する場合の、陰極板を具備する表示画面の画素をアドレス指定するために印加される電圧図である。画素Xj,Yjをアドレス指定するために、示されていない陽極は最大でVAまで導かれ、縦列Xjは電位V0まで導かれる。陽極と陰極の隔離距離をdとすると、この電位差から発生する電界(VA−V0)/dは当該物質の放射閾値領域より大きい。画素Xj,Yjが放射するために、横列Yjの電位V1は電圧Vsより大きくなければならない。縦列Xj上で画素Xj,Yi及びXj,Ykはオフ状態であるために、横列YiとYkの電位差V2はVsより低くなければならない。横列Yj上で、2画素Xi,Yj及びXk,Yjはオフでなければならない。このため、縦列Xi,Xkの電位差V3はV1+ΔVsより大きくなければならない。ΔVsはV0−Vsと等しい。画素Xi,YiとXi,YkとXk,YiとXk,Ykは縦列電圧V3と横列電圧V2を有する。実際にはV2<Vs,V3>V1+ΔVs,V1>Vs及びV3>Vsである。縦列Xi〜Xkと横列Yi〜Ykの電圧の差はΔVsより高く、横列電圧は縦列電圧より低く、対応する画素は放射しない。
【0055】
図13も前例に適用可能な電圧図である。V1、V2及びV3の全てのとりうる値の中から、問題解決しやすい値を選択することができる。よって、画素Xj,Yjをアドレス指定するために、V1=V0及びΔV>ΔVsならば、電圧V0は縦列Xjと横列Yjに印加されなければならない。他の縦列は電圧V0+ΔVまで導かれ、他の横列は電圧V0−ΔVまで導かれる。
【図面の簡単な説明】
本発明の理解を促しさらにその他長所及び特性を明らかにするため、本発明の範囲をそれに限定するものではないが、以下添付図を用いて実施形態を上述した。
【図1】 図1は従来技術によるフラット型電界放射画面の横断断面による斜視図である。
【図2】 図2は従来技術による第2番目のフラット型電界放射画面の横断断面図である。
【図3】 図3Aと3Bは本発明による装置の動作を説明した断面図である。
【図4】 図4は本発明によるフラット型電界放射画面の横断断面部分図である。
【図5】 図5は本発明によるフラット型電界放射画面の構成要素の実施形態を示している。
【図6】 図6は本発明によるフラット型電界放射画面の構成要素の実施形態を示している。
【図7】 図7は本発明によるフラット型電界放射画面の構成要素の実施形態を示している。
【図8】 図8は本発明によるフラット型電界放射画面の構成要素の実施形態を示している。
【図9】 図9は本発明によるフラット型電界放射画面の構成要素の実施形態を示している。
【図10】 図10は本発明によるフラット型電界放射画面の陰極版の斜視図である。
【図11】 図11は本発明による画面の画素をアドレス指定するために印加される電圧のダイアグラムである。
【図12】 図12は本発明による画面の画素をアドレス指定するために印加される電圧のダイアグラムである。
【図13】 図13は本発明による画面の画素をアドレス指定するために印加される電圧のダイアグラムである。
Claims (14)
- 相互に対向した陽極板(32)と陰極板(31)を具備した電界放射表示画面であって、該陽極板(32)は画面の内部面上に蛍光手段(20)を支持する少なくとも1つの陽電極(37)を具備し、該陰極板(31)は画面の内部面上に、該陽電極(37)に少なくとも部分的に向かい合った、電子を放射する少なくとも1つの陰電極(35)を具備し、この陰電極(35)はその近傍において電界が閾値を超えるときに電子放射源となり、該画面は前記陽電極(37)と前記陰電極(35)との間に電位差を発生させる手段も具備する電界放射表示画面であって、
該画面は、さらに、変調電極(38、39)を具備し、該変調電極(38,39)は、前記陰電極(35)と同一面上で前記陰電極(35)の近傍に位置するか、もしくは、変調電極と前記陽電極(37)との間に該陰電極(35)が挿入されるように前記陰電極(35)の近傍に位置し、
前記画面は、また前記変調電極(38,39)と前記陰電極(35)との間に電位差を発生させる制御手段も具備し、前記電位差を発生させる手段は、前記陰電極近傍において、前記電位差の寄与によって所定の電界値を生じさせるように構成され、
そのとき前記所定の電界値は前記閾値より小さくすることも、もしくは前記閾値より大きくすることも可能であることを特徴とする電界放射表示画面。 - 前記陽電極(37)と前記陰電極(35)との間に電位差を発生させる手段は、前記陰電極(35)と前記変調電極(38,39)との間に発生する電位差が無いとき、前記所定の電界値が前記閾値より小さくなるように構成されることを特徴とする請求項1に記載の電界放射表示画面。
- 前記陽電極(37)と前記陰電極(35)との間に電位差を発生させる手段は、前記陰電極(35)と前記変調電極(38、39)との間に発生する電位差が無いとき、前記所定の電界値が前記閾値より大きくなるように構成されることを特徴とする請求項1に記載の電界放射表示画面。
- 前記変調電極は前記陰電極(35)を取囲んだ2電極(38,39)を有して構成されることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の電界放射表示画面。
- 前記陰電極が前記変調電極と前記陽電極との間に配されるとき、変調電極(50)は単一電極から形成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の電界放射表示画面。
- 前記陰電極が前記変調電極と前記陽電極との間に配されるとき、前記陰電極(35)と前記変調電極(38,39)は、絶縁物質層(34)によって隔離されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の電界放射表示画面。
- 前記陰電極(35)は電子放射物質層(30)が堆積されている導電性要素を有して構成されることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載の電界放射表示画面。
- 電子放射物質層(47)は抵抗皮膜(46)によって前記導電性要素(45)と隔離されていることを特徴とする請求項7に記載の電界放射表示画面。
- 電子放射物質層(77)は抵抗皮膜(76)の一部のみを覆うことを特徴とする請求項8に記載の電界放射表示画面。
- 電子放射物質(97)は抵抗皮膜(96)上に堆積された触媒物質(92)によって抵抗皮膜(96)上に堆積された物質であり、該電子放射物質(97)はその上に定置することを特徴とする請求項8に記載の電界放射表示画面。
- 画素を規定する横列と縦列の交差点のマトリクス形式から成ることを特徴とする請求項1ないし10のいずれか1つに記載の電界放射表示画面。
- 陽極板は蛍光手段を有し、陰極板(81)は誘電体層(84)で覆われた、変調電極を構成する横列導電体(Yi,Yj,Yk)を備えた板(83)を有して構成され、該誘電体層は縦列導電体(85)を支持し、横列と縦列はアドレス指定手段と規定画素に接続するマトリクス配列を形成し、該縦列導電体は電子放射物質(87)を有することを特徴とする請求項1に記載の電界放射表示画面。
- 各画素は横列導電体(Yi,Yj,Yk)と複数の縦列導電体(85)との交差点に一致することを特徴とする請求項12に記載の電界放射表示画面。
- 横列導電体(Yi,Yj,Yk)は縦列導電体に向き合った窓(80)を具備し、縦列導電体によって支持された電子放射物質(87)は該窓(80)に対応する縦列導電体の領域上にのみ存在することを特徴とする請求項12又は13に記載の電界放射表示画面。
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