JPH03152838A - 蛍光表示装置 - Google Patents
蛍光表示装置Info
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- JPH03152838A JPH03152838A JP29204489A JP29204489A JPH03152838A JP H03152838 A JPH03152838 A JP H03152838A JP 29204489 A JP29204489 A JP 29204489A JP 29204489 A JP29204489 A JP 29204489A JP H03152838 A JPH03152838 A JP H03152838A
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- Japan
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- electron
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- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 17
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 claims description 7
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 claims description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 9
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は熱電子放出型あるいは電界放出型の蛍光表示装
置の構造に関し、詳しくは加速電圧が高くしかも解像度
の高い蛍光表示装置の構造に関する。
置の構造に関し、詳しくは加速電圧が高くしかも解像度
の高い蛍光表示装置の構造に関する。
［従来の技術］
従来の蛍光表示装置はスピンド（Ｃ，Ａ、 ５ｐｎｄ
ｔ）らがエレクトロン・デバイス（ＩＥＥＥＴｒａｎｓ
ｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ）ｖ
ｏｌ、３６、ｒ＋、２２５（１９８９）に報告している
ような電界放出型のものや、上材らがテレビジョン学会
誌、ｖｏｌ、４２、ｐ、 １０６４ （１９８８）に
発表している熱電子放出型のものがあった。
ｔ）らがエレクトロン・デバイス（ＩＥＥＥＴｒａｎｓ
ｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ）ｖ
ｏｌ、３６、ｒ＋、２２５（１９８９）に報告している
ような電界放出型のものや、上材らがテレビジョン学会
誌、ｖｏｌ、４２、ｐ、 １０６４ （１９８８）に
発表している熱電子放出型のものがあった。
特にスピンドらの報告している電界放出型蛍光表示装置
はフルカラー化をめざしたものであり、蛍光体の性質上
アノード電圧を１ｋＶ付近まで高くする必要があり、電
極間の放電防止のためにアノード電極とグリッド電極の
距離を大きくしている。またアノード電極表面に形成さ
れる蛍光体すなわち画素は解像度を上げるために２５０
μｍと小さい。
はフルカラー化をめざしたものであり、蛍光体の性質上
アノード電圧を１ｋＶ付近まで高くする必要があり、電
極間の放電防止のためにアノード電極とグリッド電極の
距離を大きくしている。またアノード電極表面に形成さ
れる蛍光体すなわち画素は解像度を上げるために２５０
μｍと小さい。
［発明が解決しよ゛うとする課題］
しかし前述の従来技術による蛍光表示装置は以下に述べ
る重要な問題点を含んでいる。すなわち、色純度の高い
フルカラーの蛍光表示装置を構成しようとする場合、電
子の加速電圧を１ｋＶ以上、できれば１０ｋＶ程度まで
高くしたい。このときアノード電極とグリッド電極の間
の電界強度を真空の絶縁破壊電界強度（１０５Ｖ／ｃｍ
）より低くしておくことが必要であり、したがって、ア
ノード電極とグリッド電極間の距離は０．１〜１ｍｍ以
上にしなければならない。一方、画素ピッチは解像度を
上げるためになるべく小さいものが望ましい。たとえば
対角１０インチで６４０Ｘ４００画素の端末用表示装置
の場合、画素ピッチは約３００μｍであるし、対角１．
５インチで４８０×４４０画素のビューファインダー用
表示装置の場合は約６０μｍピッチとなる。従って、一
画素の構造はアノード電極幅６０μｍ、アノード電極・
グリッド電極間距離１ｍｍ程度の構成となる。
る重要な問題点を含んでいる。すなわち、色純度の高い
フルカラーの蛍光表示装置を構成しようとする場合、電
子の加速電圧を１ｋＶ以上、できれば１０ｋＶ程度まで
高くしたい。このときアノード電極とグリッド電極の間
の電界強度を真空の絶縁破壊電界強度（１０５Ｖ／ｃｍ
）より低くしておくことが必要であり、したがって、ア
ノード電極とグリッド電極間の距離は０．１〜１ｍｍ以
上にしなければならない。一方、画素ピッチは解像度を
上げるためになるべく小さいものが望ましい。たとえば
対角１０インチで６４０Ｘ４００画素の端末用表示装置
の場合、画素ピッチは約３００μｍであるし、対角１．
５インチで４８０×４４０画素のビューファインダー用
表示装置の場合は約６０μｍピッチとなる。従って、一
画素の構造はアノード電極幅６０μｍ、アノード電極・
グリッド電極間距離１ｍｍ程度の構成となる。
しかしグリッド電極を通過した電子線は飛程方向に分布
が生じる。加速電圧、電極形状などにより変わるが、電
界放出の場合、電子線の発散角度は１０度程度にもなり
、１ｍｍ飛程すると１７０μｍ程度の発散が生じること
になる。これは画素ピッチ以上の値であり、隣接する画
素の蛍光体まで励起してしまうことを意味する。このよ
うに従来の技術では電子線の発散によって、解像度を低
下させるという問題点があった。
が生じる。加速電圧、電極形状などにより変わるが、電
界放出の場合、電子線の発散角度は１０度程度にもなり
、１ｍｍ飛程すると１７０μｍ程度の発散が生じること
になる。これは画素ピッチ以上の値であり、隣接する画
素の蛍光体まで励起してしまうことを意味する。このよ
うに従来の技術では電子線の発散によって、解像度を低
下させるという問題点があった。
そこで本発明はこのような問題点を解決するためのもの
で、その目的とするところは、グリッド電極からの電子
の発散を防止し、効率よく電子線をアノード電極に集束
し、解像度の高い蛍光表示装置を提供するところにある
。
で、その目的とするところは、グリッド電極からの電子
の発散を防止し、効率よく電子線をアノード電極に集束
し、解像度の高い蛍光表示装置を提供するところにある
。
［課題を解決するための手段］
本発明の蛍光表示装置は、カソード電極、アノード電極
、および前記カソード電極と前記アノード電極の中間に
配置されたグリッド電極とを基本構成とする蛍光表示装
置において、アノード電極とグリッド電極の中間に、グ
リッド電極を通過した電子をアノード電極に集束させる
電子集束体を具備することを特徴とする。
、および前記カソード電極と前記アノード電極の中間に
配置されたグリッド電極とを基本構成とする蛍光表示装
置において、アノード電極とグリッド電極の中間に、グ
リッド電極を通過した電子をアノード電極に集束させる
電子集束体を具備することを特徴とする。
また、前記電子集束体が回転磁界を生成する磁気発生体
であることを特徴とする。
であることを特徴とする。
また、前記電子集束体が静電界を生成する電界発生体で
あることを特徴とする。
あることを特徴とする。
［実施例］
本発明を実施例に従いさらに詳述する。
〈実施例１〉
第１図（ａ）および（ｂ）は本発明の第一の実施例を説
明するためのもので、電子集束体を有する蛍光表示装置
の平面概略図およびＡ−Ｂ間の断面概略図である。平面
基板１と、平面基板上に形成された尖頭電極３を持っカ
ソード電極２と、尖頭電極の先端部位置に空孔が形成さ
れたグリッド電極４とから成る第一基板と、透明なガラ
ス基板５と、ガラス基板上に形成された透明なアノード
電極６と、アノード電極上に形成された蛍光体７とから
成る第二基板を対向させて貼合わせ、中間を真空８に保
持している。グリッド電極４とアノード電極６の中間に
は電子集束体９を配置している。カソード電極２とグリ
ッド電極４の間にグリッド電極が正極になるように電圧
を印加すると、尖頭電極付近の高電界によって尖頭電極
より電子が電界放出され、グリッド電極の空孔を通過し
て電子集束体の方向に飛程する。このとき電子は尖頭電
極の先端を中心として放射状に発散する。電子集束体は
、その開口部を通過する電子に対して中央に集束させる
働きをおこなう。したがって尖頭電極より発散して飛程
する電子は、電子集束体によって軌道修正され、対応す
る蛍光体方向に集束して飛程する。集束された電子軌道
を第１図（ｂ）内の点線１４で図示する。開口部の大き
さは１０度以上の角度をもって発散する電子を集束させ
るため、画素の大きさと同じ程度が望ましい。
明するためのもので、電子集束体を有する蛍光表示装置
の平面概略図およびＡ−Ｂ間の断面概略図である。平面
基板１と、平面基板上に形成された尖頭電極３を持っカ
ソード電極２と、尖頭電極の先端部位置に空孔が形成さ
れたグリッド電極４とから成る第一基板と、透明なガラ
ス基板５と、ガラス基板上に形成された透明なアノード
電極６と、アノード電極上に形成された蛍光体７とから
成る第二基板を対向させて貼合わせ、中間を真空８に保
持している。グリッド電極４とアノード電極６の中間に
は電子集束体９を配置している。カソード電極２とグリ
ッド電極４の間にグリッド電極が正極になるように電圧
を印加すると、尖頭電極付近の高電界によって尖頭電極
より電子が電界放出され、グリッド電極の空孔を通過し
て電子集束体の方向に飛程する。このとき電子は尖頭電
極の先端を中心として放射状に発散する。電子集束体は
、その開口部を通過する電子に対して中央に集束させる
働きをおこなう。したがって尖頭電極より発散して飛程
する電子は、電子集束体によって軌道修正され、対応す
る蛍光体方向に集束して飛程する。集束された電子軌道
を第１図（ｂ）内の点線１４で図示する。開口部の大き
さは１０度以上の角度をもって発散する電子を集束させ
るため、画素の大きさと同じ程度が望ましい。
但し、先頭電極−開口部辺を結ぶ線と開口部中心線との
なす角度が電子の先頭電極からの発散角度以上であれば
、開口部は画素より小さくてもかまわない。電子集束体
は発散してきた電子を平行電子線あるいは集束電子線に
変換する役割を担う。
なす角度が電子の先頭電極からの発散角度以上であれば
、開口部は画素より小さくてもかまわない。電子集束体
は発散してきた電子を平行電子線あるいは集束電子線に
変換する役割を担う。
したがって電子の飛程距離あるいは画素の大きさによら
ず、電子集束体によって軌道修正された電子は蛍光体に
衝突するため、電子の利用効率が大きくなる。また耐高
電圧のためにグリッド電極からアノード電極までの距離
が長くても効率よく集束される。
ず、電子集束体によって軌道修正された電子は蛍光体に
衝突するため、電子の利用効率が大きくなる。また耐高
電圧のためにグリッド電極からアノード電極までの距離
が長くても効率よく集束される。
〈実施例２〉
第２図（ａ）および（ｂ）は本発明の第二の実施例を説
明するためのもので、電子集束体として回転磁界を生成
する磁気発生体を用いた蛍光表示装置の平面概略図およ
びＣ−Ｄ間の断面概略図である。第一基板および第二基
板の構成は第１図に示した蛍光表示装置のものと同じで
ある。本実施例においては、第１図に示した電子集束体
として、回転磁界１５を生成する磁気発生体１０を用い
たところに特徴がある。磁気発生体１０はグリッド電極
４とアノード電極６の中間に配置され、尖頭電極３より
飛程する電子を通過させる開口部を備え、開口部周囲に
第２図中の点線矢印で示した回転磁界１５を生成してい
る。
明するためのもので、電子集束体として回転磁界を生成
する磁気発生体を用いた蛍光表示装置の平面概略図およ
びＣ−Ｄ間の断面概略図である。第一基板および第二基
板の構成は第１図に示した蛍光表示装置のものと同じで
ある。本実施例においては、第１図に示した電子集束体
として、回転磁界１５を生成する磁気発生体１０を用い
たところに特徴がある。磁気発生体１０はグリッド電極
４とアノード電極６の中間に配置され、尖頭電極３より
飛程する電子を通過させる開口部を備え、開口部周囲に
第２図中の点線矢印で示した回転磁界１５を生成してい
る。
第３図は本実施例の原理を説明するための蛍光表示装置
の一画素の概略回路図である。尖頭電極３からグリッド
電極４を通過してアノード電極６に向かう点線が電子の
飛程である。電子は尖頭電極とグリッド電極間の電位差
Ｖｇによって引き出され、アノード電位Ｖａによって加
速される。電子の飛程経路の中間でアノード電極に平行
な面内に回転磁界１５が存在すると、電子の飛程方向は
回転磁界方向に直交するため、電子は求心力を与えられ
る。尖頭電極より発散して飛程する電子は、この求心力
によって軌道修正され、アノード電極に集束する。この
とき回転磁界の強度あるいは電子速度を適当に選べば、
カソード電極より発散して飛程する電子を平行電子線に
変換でき、均一で効率のよい蛍光体の電子線励起が可能
となる。
の一画素の概略回路図である。尖頭電極３からグリッド
電極４を通過してアノード電極６に向かう点線が電子の
飛程である。電子は尖頭電極とグリッド電極間の電位差
Ｖｇによって引き出され、アノード電位Ｖａによって加
速される。電子の飛程経路の中間でアノード電極に平行
な面内に回転磁界１５が存在すると、電子の飛程方向は
回転磁界方向に直交するため、電子は求心力を与えられ
る。尖頭電極より発散して飛程する電子は、この求心力
によって軌道修正され、アノード電極に集束する。この
とき回転磁界の強度あるいは電子速度を適当に選べば、
カソード電極より発散して飛程する電子を平行電子線に
変換でき、均一で効率のよい蛍光体の電子線励起が可能
となる。
第４図は回転磁界を得るための磁気発生体の一例を示す
図である。円状の開口部に中心に向かう突起を複数個設
け、それぞれの突起を二分してＮ極１１とＳ極１２に帯
磁する。各Ｎ極とＳ極は空間を介して向かい合うため、
この空間には点線で示した回転磁界１５が発生する。
図である。円状の開口部に中心に向かう突起を複数個設
け、それぞれの突起を二分してＮ極１１とＳ極１２に帯
磁する。各Ｎ極とＳ極は空間を介して向かい合うため、
この空間には点線で示した回転磁界１５が発生する。
〈実施例３〉
第５図（ａ）および（ｂ）は本発明の第三の実施例を説
明するためのもので、電子集束体として電界発生体を用
いた蛍光表示装置の平面概略図およびＥ−Ｆ間の断面概
略図である。第一基板および第二基板の構成は第１図に
示したものと同じである。本実施例は電子集束体として
静電界を生成する電界発生体１３を用いたところに特徴
がある。
明するためのもので、電子集束体として電界発生体を用
いた蛍光表示装置の平面概略図およびＥ−Ｆ間の断面概
略図である。第一基板および第二基板の構成は第１図に
示したものと同じである。本実施例は電子集束体として
静電界を生成する電界発生体１３を用いたところに特徴
がある。
電界発生体１３はグリッド電極４とアノード電極６の中
間に配置され、電子の通過できる開口部をそれぞれの画
素に対応して形成された導電性平板である。この電界発
生体をグリッド電極電位より低い電位、たとえばカソー
ド電極電位に保つと、グリッド電極を通過した電子は電
界発生体の開口部で静電気的な反発力を受ける。開口部
の中心では静電界が点対称であるため、電界発生体面に
垂直に電子は通過するが、開口部周辺の導電性平板に近
いところでは、静電界が導電性平板方向に密になってい
くため、電子には求心力が働く。この結果、電界発生体
まで発散して飛程した電子は、電界発生体の静電界によ
って集束され、アノード電極に飛程する。
間に配置され、電子の通過できる開口部をそれぞれの画
素に対応して形成された導電性平板である。この電界発
生体をグリッド電極電位より低い電位、たとえばカソー
ド電極電位に保つと、グリッド電極を通過した電子は電
界発生体の開口部で静電気的な反発力を受ける。開口部
の中心では静電界が点対称であるため、電界発生体面に
垂直に電子は通過するが、開口部周辺の導電性平板に近
いところでは、静電界が導電性平板方向に密になってい
くため、電子には求心力が働く。この結果、電界発生体
まで発散して飛程した電子は、電界発生体の静電界によ
って集束され、アノード電極に飛程する。
本実施例は導電性平板でよいこと、静電界でよいことな
ど構造上の利点がある。
ど構造上の利点がある。
以上の三実施例においては、蛍光表示装置として電界放
出型を取り扱ったが、本発明はこの範囲に留まらず、熱
電子放出型やビームマトリクス型などの蛍光表示装置に
適用できる。
出型を取り扱ったが、本発明はこの範囲に留まらず、熱
電子放出型やビームマトリクス型などの蛍光表示装置に
適用できる。
［発明の効果］
本発明の蛍光表示装置は以下に列託する発明の効果を有
する。
する。
（１）電子を効率よく集束させるので、発光効率がよく
、消費電力をセーブできる。
、消費電力をセーブできる。
（２）画素ピッチや画素寸法が小さくても、効率よく電
子線をアノード電極の蛍光体に集束でき、高解像度化や
微細化が容易である。
子線をアノード電極の蛍光体に集束でき、高解像度化や
微細化が容易である。
（３）グリッド電極とアノード電極間の距離を大きくし
てもよいため、アノード電極電位を大きくでき、加速電
圧を高められるため、使用できる蛍光体材料の選択自由
度が上がる。したがって、ＣＲＴのように色再現性がよ
い蛍光表示装置が実現できる。
てもよいため、アノード電極電位を大きくでき、加速電
圧を高められるため、使用できる蛍光体材料の選択自由
度が上がる。したがって、ＣＲＴのように色再現性がよ
い蛍光表示装置が実現できる。
第１図（ａ）および（ｂ）は本発明の第一の実施例を説
明するためのもので、電子集束体を有する蛍光表示装置
の平面概略図およびＡ−Ｂ間の断面概略図である。 第２図（ａ）および（ｂ）は本発明の第二の実施例を説
明するためのもので、電子集束体として１１一 回転磁界を生成する磁気発生体を用いた蛍光表示装置の
平面概略図およびＣ−Ｄ間の断面概略図である。 第３図は本実施例の原理を説明するための蛍光表示装置
の一画素の概略回路図である。 第４図は回転磁界を得るための磁気発生体の一例を示す
図である。 第５図（ａ）および（ｂ）は本発明の第三の実施例を説
明するためのもので、電子集束体として電界発生体を用
いた蛍光表示装置の平面概略図およびＥ−Ｆ間の断面概
略図である。 １・・平面基板、２・・カソード電極、３・・先頭電極
、４・・グリッド電極、５・・ガラス基板、６・・アノ
ード電極、７・・蛍光体、８・・真空、９・・電子集束
体、１０・・磁気発生体、１１・・Ｎ極、１２・・Ｓ極
、１３・・電界発生体、１４・・電子軌道、１５・・回
転磁界。 以上
明するためのもので、電子集束体を有する蛍光表示装置
の平面概略図およびＡ−Ｂ間の断面概略図である。 第２図（ａ）および（ｂ）は本発明の第二の実施例を説
明するためのもので、電子集束体として１１一 回転磁界を生成する磁気発生体を用いた蛍光表示装置の
平面概略図およびＣ−Ｄ間の断面概略図である。 第３図は本実施例の原理を説明するための蛍光表示装置
の一画素の概略回路図である。 第４図は回転磁界を得るための磁気発生体の一例を示す
図である。 第５図（ａ）および（ｂ）は本発明の第三の実施例を説
明するためのもので、電子集束体として電界発生体を用
いた蛍光表示装置の平面概略図およびＥ−Ｆ間の断面概
略図である。 １・・平面基板、２・・カソード電極、３・・先頭電極
、４・・グリッド電極、５・・ガラス基板、６・・アノ
ード電極、７・・蛍光体、８・・真空、９・・電子集束
体、１０・・磁気発生体、１１・・Ｎ極、１２・・Ｓ極
、１３・・電界発生体、１４・・電子軌道、１５・・回
転磁界。 以上
Claims (3)
- （１）カソード電極、アノード電極、および前記カソー
ド電極と前記アノード電極の中間に配置されたグリッド
電極とを基本構成とする蛍光表示装置において、アノー
ド電極とグリッド電極の中間に、グリッド電極を通過し
た電子をアノード電極に集束させる電子集束体を具備す
ることを特徴とする蛍光表示装置。 - （２）前記電子集束体が回転磁界を生成する磁気発生体
であることを特徴とする請求項１に記載の蛍光表示装置
。 - （３）前記電子集束体が静電界を生成する電界発生体で
あることを特徴とする請求項１に記載の蛍光表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29204489A JPH03152838A (ja) | 1989-11-09 | 1989-11-09 | 蛍光表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29204489A JPH03152838A (ja) | 1989-11-09 | 1989-11-09 | 蛍光表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03152838A true JPH03152838A (ja) | 1991-06-28 |
Family
ID=17776811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29204489A Pending JPH03152838A (ja) | 1989-11-09 | 1989-11-09 | 蛍光表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03152838A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100306465B1 (ko) * | 1997-06-25 | 2001-11-15 | 니시무로 아츠시 | 표시장치 |
| JP2004228084A (ja) * | 2003-01-21 | 2004-08-12 | Samsung Sdi Co Ltd | 電界放出素子 |
-
1989
- 1989-11-09 JP JP29204489A patent/JPH03152838A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100306465B1 (ko) * | 1997-06-25 | 2001-11-15 | 니시무로 아츠시 | 표시장치 |
| JP2004228084A (ja) * | 2003-01-21 | 2004-08-12 | Samsung Sdi Co Ltd | 電界放出素子 |
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