JPH0354422B2 - - Google Patents

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JPH0354422B2
JPH0354422B2 JP57124996A JP12499682A JPH0354422B2 JP H0354422 B2 JPH0354422 B2 JP H0354422B2 JP 57124996 A JP57124996 A JP 57124996A JP 12499682 A JP12499682 A JP 12499682A JP H0354422 B2 JPH0354422 B2 JP H0354422B2
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J31/00Cathode ray tubes; Electron beam tubes
    • H01J31/08Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
    • H01J31/10Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
    • H01J31/12Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes with luminescent screen
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements

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  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
  • Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は平面テレビジヨン、各種端末デイスプ
レイ等に適する表示装置に関する。
〔発明の技術的背景〕
近年、平面デイスプレイとして多くの試みがな
されている。たとえば、偏平ブラウン管を用いた
平面デイスプレイがあるが、特性上または製造技
術上の理由から必らずしも満足できるものではな
い。また、液晶、プラズマデイスプレイ等もある
が、画面の明るさや輝度のばらつきの面で、満足
できるものではない。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、これまでにはないまつたく新
規な表示装置であつて、画面の輝度が高く、フリ
ツカが少ない平面形表示装置を提供することにあ
る。
〔発明の概要〕
本発明は、入力信号の大きさに応じた信号電荷
量が所定の期間に充電される電荷蓄積手段と、電
荷蓄積手段に蓄積された電荷が放出されたときに
通過することにより発光する出力手段とを具備す
る表示装置である。
〔発明の実施例〕
以下に、本発明の基本概念を図面を用いて説明
する。第1図は本発明の原理を説明するものであ
つて、第2図は発光エレメントの端子電位の時間
による変化を示すものである。
第1図は単位画素についての模式図であつて、
単位画素に対し、画素コンデンサ1が設けられて
いる。この画素コンデンサ1には、これとスイツ
チ2を介して接続される信号源3からの入力信号
に応じた信号電荷のQsigが充電される。この画
素コンデンサ1には発光エレメント4が接続され
ている。この発光エレメント4は画素コンデンサ
1に充電された信号電荷Qsigが発光エレメント
4の一方の端子5から他方の端子6に発光エレメ
ント4を通過するときの放電により発光する。こ
の放電は発光エレメントの一方の端子5の電圧が
ある基準電位になるまで持続されるものである。
この様な構成において、発光エレメント4の一
方の端子5が所定の電位、基準電位に達した後、
ある信号書込時間ΔTの間にスイツチ2を閉じ、
信号源3から所望の入力信号に応じた信号電荷
Qsigが画素コンデンサ1に充電される。この時、
発光エレメント4の一方の端子5の電位は第2図
に示す如く、画素コンデンサ1に充電された信号
電荷Qsigのため平衡電位よりも、例えば負とな
る。この場合、明るい光学像に相当する入力信号
の場合ほど負方向に落ちる。書込みが終つた後、
即ち、画素コンデンサ1に信号源3からの入力信
号に応じた信号電荷Qsigが蓄積された後、スイ
ツチ2は開かれる。
画素コンデンサ1に信号電荷Qsigが充電され
たことにより、発光エレメント4の一方の端子5
の電位が平衡電位よりも負になり、この一方の端
子5から他方の端子6に放電が生じ、発光エレメ
ント4内を電荷が通過する。これに伴ない発光エ
レメント4の一方の端子5の電位は先に述べた如
く、ある時間で再び平衡電位に達する。
この際、発光エレメント4の一方の端子5から
放出される電荷の総量は画素コンデンサ1に充電
された信号電荷量に原理的には等しい。
本発明の重要な要素は、画素コンデンサを備え
る各画素が信号源からの入力信号を電荷として画
素コンデンサに蓄積し、この電荷を放電させるこ
とにより表示を行う表示装置である。この様な本
発明の原理を用いることにより、各画素の輝度の
一様性が原理的に可能であり、実際の表示装置の
組立に際して、精度の違いが輝度の一様性に悪影
響を与えにくい。
次に第3図を用いて、本発明の実施例を説明す
る。第3図は単色の平面デイスプレイを示したも
のであつて第3図aは、断面図、第3図bは部分
切欠正面図である。この実施例では、陰極として
紫外線励起の光電陰極14を、また出力電極18
には蛍光体スクリーンを用いたものである。
表示装置の本体は内部を排気された気密な真空
容器11に収納されている。背面板12はたとえ
ば石英の如き紫外線透過性の材料からなり、また
正面板13は可視光に対して透明なガラス等より
なる。背面板12の内面には多数の画素19を構
成するものとして陰極14が水平、垂直のマトリ
ツクス状に配列されている。これらの陰極は垂直
方向画素用リード線201と水平方向画素用リー
ド202で管外から動作させられるよう結線され
ている。陰極14の前面には補助電極16が設け
られている。特別の場合を除き、この補助電極1
6は画面全体にわたり電気的には一体になつてい
る。正面板13の内面には出力電極18が配置さ
れている。この出力電極18は正面板13側か
ら、蛍光体層182および、メタルバツク層18
1で構成される。このメタルバツク層181に
は、陰極14から放出される電子流15を加速す
るある正電圧が印加される。真空容器11の背面
板12の後方には紫外線の光源17が設けられ、
背面板12を略一様に照射するようになつてい
る。
次に背面板12上の陰極14の構造について説
明する。第4図aは、陰極14およびこの陰極1
4に接続される画素コンデンサ21の断面図であ
つて、第4図bは陰極14の平面図であつて、第
4図cは各陰極14に接続されるスイツチング素
子22の断面図である。
光電陰極14は沃化セシウム(CsI)からなり、
画素コンデンサ21上に形成されている。画素コ
ンデンサ21は背面板12上に設けられた背面電
極213を一方の電極とし、誘電体層212およ
び画素電極211で構成される。この場合、画素
電極211は後述するスイツチング素子(FET)
22のドレイン電極221に接続されており、画
素コンデンサ21の他方の電極であるとともに、
光電陰極14の電極でもある。ところで、画素コ
ンデンサ21の背面電極213はたとえば100〓
程度のCr金属膜を背面板12の内面に蒸着など
でつくる。この膜は紫外線を出来るだけ透過し、
かつ導電性のよいことが望ましい。かつこの背面
電極213は全画素にわたつて結線し外部にひき
出される。誘電体層212はたとえばSiO2の層
からなる。厚さとしては5000〓程度とすれば容量
は約7000PF/cm2であり、例えば画素が200×200μ
mの場合は1cm2に約2500画素となり1画素あたり
約3PFとなる。この容量の大きさは画素の数、画
面の大きさ、その他デイスプレスの目的仕様に応
じてきめられるべきものである。勿論誘電体材料
として他のものを用いても構わない。また紫外線
の透過のよいことが望ましい。次に、この上に画
素電極211がつくられる。これは例えば100〓
程度のCr薄膜でよい。先述の背面電極213と
ほぼ同様に紫外線透過がよくかつ導電性を保つこ
とが望ましい。この画素電極211は、各画素毎
に設けられたスイツチング素子(FET)を介し
て外部と接続されている。
このFET22のソース電極223は垂直方向
に設けられた水平方向画素用リード202の一本
にそれぞれ接続されている。またFET22のゲ
ート電極222は水平方向に設けられた垂直方向
画素用リード201接続されている。FET22
のドレイン電極221は前述の画素電極211に
接続されている。
第4c図に詳細に示す如く、FET22はたと
えばアモルフアスシリコンを用いて、背面板12
の上に作ることができる。ゲート電極222は背
面板12の上にたとえばMo、AlあるいはCrなど
を用いて形成する。この上にシリコンの酸化膜を
作りアモルフアスシリコン層をつけ、その上にた
とえば、Alを用いてドレイン電極222および
ソース電極223を形成する。製作は既知の技術
でできるがゲート電極222は紫外線を透過しが
たいことが望ましい。さらに、FET22の内部
を保護し、かつ、外光を遮断して、FET22の
誤動作を防止するために、FET22の上面には
絶縁物層226および金属層227で覆われてい
る。
つぎに光電陰極14はたとえばCsI沃化セシウ
ムを用いてつくられている。CsIは画素電極21
1の上に真空蒸着でつけられる。厚さはたとえば
100〓〜200〓ぐらいである。CsIは背面板12の
方向から紫外線で照射されて光電子を放出でき
る。CsIは抵抗が高いから、背面板12の上に前
述の画素コンデンサ21やFET22、さらに垂
直水平のリード線201,202などができあが
つてから、これを全面に蒸着したままで、画素ご
とに切ることをしないでもよい場合がある。CsI
の代りにCuI(沃化銅)やPd(パラジウム)、Au
(金)などを用いることもできる。抵抗値の低い
材料の場合には画素ごとに光電陰極14を孤立さ
せるよう配置せねばならない。また光電面は材料
によつて、その波長感度特性が異なるから、紫外
線源ならびに背面板12その他の材料については
透過、吸収、その他特性上のマツチングのとれた
ものを使用することが望ましい。たとえばCsIを
用いる時は背面板としては前記の例の如く溶融石
英が用いられ、紫外線光源としたは1850〓の紫外
線の出せる水銀放電灯がえらばれる。CuIを使用
する場合は紫外線光源として波長2540〓のものが
使用できるし、また石英ガラスのほかいわゆる殺
菌灯用の紫外線透過ガラスが使用できる。これは
工業的に有利である。なお可視光に感じる光電面
材料を用い、紫外線の代りに可視光線を用いても
原理的にはかまわない。しかし現在可視光域にお
いて実用可能な感度をもつ光電面材料はほとんど
がCsの化合物であるが、これらは真空中で化学
反応をさせて製作し、そのあとは一度でも真空を
悪くしたり、ましてや空気(水蒸気や酸素)にさ
らせば永久的に破壊されてしまう。したがつて特
別の装置を用いて終始真空を破らずに全体の組立
てを完了せねばならない不利な点がある。これに
対して、紫外域において感度のある光電面の中に
はある程度の取扱い上の考慮を施せば作成された
光電面は一気圧の雰囲気にさらしても永久破壊を
受けないで済むものが存在する。上記のいくつか
の例はそれである。この場合には台面に光電面を
蒸着し、これを一気圧のある雰囲気中で他の部分
と組合せ、最後に再び真空排気を行えば最終のも
のをうることができる。
なお、光電陰極と画素コンデンサの配置につい
ては第4図aのように重ねる以外に第4図d、第
4e、第4図fのように一部重ねたり、全く重ね
なかつたり種々の配置があつてもよい。
出力電極18については、第3図に示したごと
く、蛍光体層182を正面板13の内面に設け、
その上にたとえば800ÅぐらいのAlのいわゆるメ
タルバツク層181を重ねる。蛍光体層182や
メタルバツク層181の作り方は従来のブラウン
管の方法で行つてもよい。メタルバツク層は従来
のブラウン管におけると同様な機能のほか、この
場合には背後からのストレー紫外線を吸収または
反射させて蛍光体の無用の発光をさまたげ、コン
トラストの低下を防ぐ役目もしている。
つぎに補助電極16は一枚の金属薄板からな
り、画素マトリツクスにあわせた位置とそれぞれ
の光電陰極14とほぼ同寸法の丸または四角の孔
があけられたものである。この補助電極16は例
えば陰極14から0.5mm程度の間隔で配置されか
つ外部にリード線が出される。
すでに一部述べた如く、上記のように準備され
た各部品は組立てられた後、真空に排気され封じ
されて本体としてでき上る。
つぎに本実施例における操作および機能につい
て述べる。説明を簡単にするためにまず単位画素
をとりあげることとし、第5図及び第6図につい
て述べる。まず補助電極16は0ボルトとしてお
き、光電陰極14には常時紫外光17を与えてお
く。
光電陰極14をある程度低い電圧(その限度と
いうのは後述の平衡電位よりも低くということ)
におき、FET22をoffの状態にしたとすれば、
陰極14の表面から光電子が放出され、同時に陰
極14は次第に正帯電する。その電位が上昇して
ゆき、前面にある補助電極16(0ボルト)の存
在によつて陰極14の直前の電界が電子放射を抑
えるような状態になつて平衡に達する。これはい
わゆる三極真空管のカツトオフ状態に達する現象
と関連する。平衡電位の値Veqは、光電陰極14
と補助電極16の幾何学的大きさ、配置または出
力電極18の関係位置、電位等によつて主として
定まり、さらに光電子の初速度分布などによつて
も影響を受ける。たとえばこれを補助電極16に
対して数〜数10ボルトに設定することができる。
補助電極16を0ボルトとし陰極電位を横軸にと
れば、放出電子流との関係は第6図の如くなる。
今問題にしている単位画素は2次元マトリクス
のうちのひとつである。この2次元マトリクスは
いわゆるテレビ走査を受ける。上記のように問題
にしている単位画素の陰極14が平衡電位Veqに
到達した後に、信号書き込みの時間ΔTがくる。
その時は外部回路によつて、その単位画素にある
FET22のゲートにパルスが与えられFET22
は導通状態となり、信号源から映像信号の大きさ
に対応した負の信号電荷Qsigが画素コンデンサ
21に与えられる。その結果陰極14の電位は平
衡電位Veqから負の方向に低下する。今ΔTはフ
レーム時間Tに対して充分に小さいとすれば、
ΔTが経過してFET22が遮断状態になつた時陰
極電位は画像信号の大きさに対応した大きさだけ
Veqより下がる。
陰極14の表面からは紫外線励起による光電子
が放出される。陰極の電位は前述の如く平衡電位
Veqにまで上昇してそこで停止する。換言すれば
陰極からは原理的にみて入力した信号電荷Qsig
と同じ分量だけの電子流が放出される。
今第6図において陰極電位への書き込みの大き
さが補助電極16(0ボルト)よりも負にまで振
られる場合(B)およびそれまで達しない場合(A)とが
考えられる。(A)の場合には放出された光電子は原
理的には補助電極16を通りぬけて全部出力電極
18の方に進む。(B)の場合に動作中陰極14が補
助電極16より負である間は放出された光電子は
一部補助陰極16に吸収されることがあり、他の
部分がこれを通りぬけて出力電極18に到達す
る。(B)の場合には光電子の利用率が低下したり、
補助電極16における二次電子の発生などに併う
現象のおこることがある。いづれにしても発生し
た光電子の全部または一部が、出力電極18に対
して加速衝突させられ、ここに入力信号に対応し
た発光を生じることになる。
なお、陰極電位は、次の書き込み時間ΔTがや
つてくるまでに平衡電位に戻ることを原則とす
る。そのためには陰極の光電子放出がある程度以
上なければならぬこと、またこれを発生させるた
めの紫外線が充分なければならぬこと、それらが
画素コンデンサの大きさとマツチングのとれてい
ることが必要である。
次に、本実施例のドライビング回路について第
7図を用いて説明する。表示装置30の出力電極
18、および補助電極16には、夫々に所望の電
圧を印加する出力電極電源31、補助電極電源3
2が接続されている。また、表示装置30は
FET22、コンデンサ21および光電陰極14
からなる画素がマトリツクス状に配置された陰極
マトリツクス33を備えている。この陰極マトリ
ツクス33の光電陰極14は紫外線源34からの
紫外線17で照射されている。
この、陰極マトリツクス33は水平方向に並ん
だ画素に対してある時間ΔTの間に一度に映像信
号を投入するいわゆるone−line−at−a−time
−input方式がとられている。すなわち、映像信
号源35から分離された同期信号によつてはたら
かされるシフトレジスタ36によりY−ドライバ
回路37をはたらかせ、水平方向の画素の一行分
に対し、それぞれの画素のFET22のゲートに
ΔT時間だけonパルスを与える。一方その水平の
画素の一行に沿つた映像信号はシフトレジスタ3
8に制御されるサンプルホールド回路39に投入
され、時間的変化信号を水平方向の位置変化信号
に変換したあと、X−ドライバー回路40でさき
のΔTの時間中に一時にパラレルにさきの横一行
の画素に投入する。この操作を順次Y位置に切り
かえて行えば、2次元画面全体にわたつて入力信
号が印加でき、平面的な映像信号にデイスプレイ
ができる。
なお、「NHK技研月報 昭和48年10月号 388
〜391頁」、および「SID Journal Sept−Oct,
1973 page 5〜12」には2次元プラズマデイス
プレイパネルにおいて、水平画素の1行分の信号
を1連のコンデンサ群に記憶させ、この記憶され
た電圧を表示陽極電子流を制御する駆動素子に印
加することが述べられている。しかし、この場
合、コンデンサに蓄積された信号電荷自体は駆動
素子に印加されており、本発明の如く出力電極の
蛍光体層を通過して直接発光に寄与をしているも
のではない。
本実施例は以上の如き構成と操作、そして機能
を有するが、その特長は次の如くである。まず従
来のマトリクス形でしばしば問題になる画面全体
での一様性の問題が非常に楽になる。すなわち、
蛍光スクリーンの発光量は、これに衝突する電子
流量、換言すると電荷量によつてきまるが本装置
においては、画素コンデンサに入力された電荷量
がそのまま出されてくるのでこの条件が満され
る。すなわち紫外線の照射のある程度のムラと
か、陰極の光電子放出の量子効率の場所的ムラと
か、補助電極の多少の不均一や陰極と補助電極の
相対位置のムラそれらに伴う平衡電位Veqの場所
によるムラが緩和される。さらに画素コンデンサ
のバラツキなども原理的に解消されてしまう。ま
た従来各画素に供給する電力をFETのグリツド
でコントロールする方法ではFET群の特性のバ
ラツキが直接悪影響を与えるが本装置に於ては
FETがon−offのデイジタル的動作さえしてくれ
れば良いので問題が少ない利点がある。
つぎに本装置においては信号書込みをある短い
時間に行つてからそのあとまでも蓄積された電荷
がなくなるまで蛍光体層を発光させておくことが
可能である。したがつて従来の点順次あるいは線
順時方式に於いてみられたようなフリツカが少く
なり、安定した画像がえられ、その結果輝度を高
くできる。構造的に平面的にできるので実用上便
利であることは勿論である。
なおフリツカが少いことについて付け加える
が、本発明を普通の商用テレビのデイスプレイに
用いて美しく明るく、フリツカーのない画像がえ
られるのであるが、これを低速走査、換言すると
毎秒像数の少い方式たとえばテレビ電話方式など
においてこれを用いた場合、画素コンデンサの大
きさや書き込み信号の大きさなどについて適当な
設計条件を与えることにより、蛍光スクリーンの
発光時間を長くでき、明るくフリツカのない画像
がえられる。従来、このようなことを実現するた
めには残光性蛍光体を用いたブラウン管などが用
いられたが画素が尾を引いたりして不満足であつ
た。
なお、本発明において先に述べた如く原則的に
は陰極は次の書き込み時間がやつてくるまでに平
衡電位に戻るように設定するが、場合により多少
残存電荷があつたまま次の書きこみ時間をむかえ
るようにしても動作させることは可能である。こ
の際書き込みの方法を工夫して残存電荷の存否に
拘らず改めて信号に対応した電荷量Qsigを書き
とめるようにすればなお効果を発揮する。このよ
うにするとなおフリツカの少い画像がえられる。
なお、コンデンサと陰極との間に直列にインピ
ーダンスを挿入し、このインピーダンスを適宜選
択することにより、信号電荷の経時的放電条件を
制御して、フリツカの低減や輝度などの諸特性を
所望の状態とすることができる。このインピーダ
ンスとしては、固定値のものや、これを通過する
電流や回路の電圧に依存する非直線性素子、さら
には、ある時間内(たとえば、書き込み時間中)
では、無限大のインピーダンス、すなわち、遮断
状態となる様なスイツチング素子でも良い。
以上の実施例においては、陰極として光電陰極
を用いたが、このほか熱電子放射陰極、2次電子
放射陰極、電界放射陰極、あるいはα線、β線を
発生する放射性同位元素を用い、これの励起によ
つて直接間接に陰極から電子を放出させる手段な
どの各種の電子放射手段を利用することもでき
る。
また、出力電極の蛍光体層として単色の蛍光体
で構成した例について説明したが第8図aに示す
如く、点あるいは線状に塗布された複数の色の蛍
光体(たとえば赤(R)緑(G)青(B)の3色)を、そ
れぞれを画素陰極60に対応して配置し、カラー
表示を行うことができる。また第8図bに示す如
く、R,G,B蛍光体を線状に塗布し、蛍光体線
状(R,G,B)に平行な補助電極61を設け、
かつ一本おきに結線し、その間に電位差を与える
ことにより電位分布に偏りを与えて画素陰極60
からでた電子ビームを偏向して所望の蛍光体線状
を刺激発光させることもできる。したがつて蛍光
体の同じ塗り分け密度に対して画素陰極60の数
を減らすことができる。
補助電極としては剛性をもつた金属痛からつく
るほか、第9図a、第9図bに示す如く、メツシ
ユ状のものを枠に緊張させてもよく、また陰極の
つけられた基板の上に他の部分と絶縁してつける
こともできる。その際陰極基板、および補助電極
のどちらかに剛性をもたせて相手側をそれに付着
または押しつける構造であつてもよい。そのよう
にすると、陰極〜補助電極系と陽極との両者の最
終組立てにとつて便利である。なお、その時に絶
縁性の材料(たとえばガラス)を両者間にスペー
サーとしてはさみこむこともしつかりした組立の
ために有効な方法である。
本発明の表示装置では、電子ビームが補助電極
を通過した後、出力電極に到達するまでに電子流
があまりひろがらないことが望ましい。この為に
は電子流を集束させるような電位分布をつくるこ
とが望ましく、第9図c〜第9図eに示したよう
に補助電極に厚みをもたせる構造や断面が三角形
の構造、あるいは補助電極とは個別(単数または
複数)の追加補助電極63を追加することもでき
る。
他の構造としては第9図fに示す如く陽極〜蛍
光体スクリーン間に絶縁体65と電極用導電体6
4とを交互に重ね、画素毎に孔状の通路を設ける
構造とすることもできる。また第9図gは第9図
eと第9図fとの併用の構造である。これらの場
合には前述の孔状の通路の内面に帯電をして動作
が乱されるおそれのおこる場合がある。そのよう
な場合にも使用する絶縁体自体、あるいはその表
面にわずかな導電性をもたせて、不安定な表面帯
電を防止するなどの処置が望ましい。また、これ
らの絶縁体の側面に二次電子放出体を設け、電子
流の増倍を行なえば輝度が向上できる。
第3図に示した実施例においては、真空容器の
正面板と背面板の内面に、それぞれ出力電極と陰
極マトリクスを設けてあるが、第10図に示す如
く、その双方または片方を真空容器とは別個に真
空容器の内部に入れることもできる。この実施例
では陰極71〜出力電極72系すなわち装置の本
体部分70は真空容器73の内部に全体的に封じ
こめられており、紫外線源である水銀ランプ74
は真空容器73外に配置されている。したがつて
本体は大気圧の影響を受けることがないから正面
板ならびに背面板は薄い平らな材料が自由に使用
できる利点がある。
大面積の表示板を作る時にはある適当な大きさ
の表示ユニツトを多数作成し、これをタイルまた
はモザイクのようにつなぎあわせて全体を構成す
ることもできる。大面積を一体化して作るのに比
して不良率を下げる効果がある。
光電陰極の励起としては可視光でも紫外光でも
第3図か第4図に示したように外部光源を用いて
照明することがまず考えられる。紫外光の場合は
水銀ランプがよく用いられる。
なるべく一様に証明するためには第11図aの
如く、複数のランプを用いる場合、第11図bの
如く、ジグザクランプを用いる場合、第11図c
の如く、らせん状のランプを用いる場合が考えら
れる。そのほか、第12図に示したように一個ま
たは複数個のランプ74を用い、中空またはバル
クの材料を用い、光電陰極を背面から照射するこ
とができる。この場合中空またはバルクの材料の
境面または表面は陰極への光投入の一様性をうる
ために鏡面あるいは拡散面75などがえらばれ
る。
なお、紫外線源を用いる場合には直接紫外線が
ひとの眼に入つて雪眼になるのを防ぐために光の
シールドをすることが望ましい。またオゾンの発
生による人体への影響をおさえるために水銀灯を
気密にしたり、酸素を周辺から除去するため、た
とえば窒素雰囲気でかこつておくという手段が望
ましい。第13図は水銀ランプを真空容器の内に
封じこんだものである。この場合は前述の紫外線
の人体への悪影響を防ぐことができる。さらに第
14図は真空容器の背面部分を隔離板76により
隔離し、ここに放電ガスを充填し、放電電極77
間で放電を行わせる時に発生する紫外線を用いる
こともできる。
本発明はすでに一部述べた如く白黒またはカラ
ーの各種テレビジヨン表示に用いることができる
ほか、電算機の各種表示端末、レーダ表示、など
各種のデイスプレイに用いられる。
これらにあたつてすでに述べたようにX−Yに
画素をマトリクス状に並べたもののほか、たとえ
ば“日”字型のような分散した画素にできる。
〔発明の効果〕
以上説明した如く、本発明によれば、消費電力
が少く、輝度が高く、フリツカが少く、また表示
部全体での一様性がえられやすくかつ速い明さ変
化にも追ずい出来る表示装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の原理を説明する模式図、第
2図は、陰極電位の変化を表わす図、第3図aは
本発明の実施例の断面図、第3図bはその正面
図、第4図aは光電陰極部の部分断面図、第4図
bは充電陰極部の平面図、第4図cはスイツチン
グ素子(FET)の拡大断面図、第4図d〜第4
図fは陰極部の変形例を説明する平面図、第5図
は本発明の実施例の動作を説明する模式図、第6
図は本発明の実施例の陰極電位の変化を表わす
図、第7図は本発明の実施例の回路図、第8図
a、第8図bは出力電極の変形例を示す部分断面
図、第9図a〜第9図gは補助電極の変形例を示
す部分断面図、第10図は本発明の他の実施例を
示す断面図、第11図a〜第11図cは光電ラン
プの変形例を示す平面図、第12図〜第14図は
紫外線源の変形例を示する断面図である。 11……真空容器、14……光電陰極、16…
…補助電極、17……紫外線源、18……出力電
極、21……画素コンデンサ、22……スイツチ
ング素子(FET)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 気密な外囲器内に設けられた陰極と、この陰
    極の近傍であつて電気的に絶縁されて配置された
    補助電極と、 前記陰極に接続され入力信号に応じた信号電荷
    量が所定期間充電される電荷蓄積手段と、 この電荷蓄積手段に蓄積された電荷が前記陰極
    から前記補助電極を介して放出されて生じる電流
    により蛍光体を発光させる出力手段とを具備する
    ことを具備する表示装置。 2 前記補助電極と出力手段との間に配置された
    少なくとも1つの追加補助電極を有することを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の表示装置。 3 前記陰極が光電陰極から成ることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項または第2項記載の表示
    装置。 4 前記出力手段から生じる光学像を妨げない位
    置に配置され、前記光電陰極に光を照射する光源
    を有することを特徴とする特許請求の範囲第3項
    記載の表示装置。 5 前記光電陰極が紫外線により励起されるもの
    であつて、前記光源が紫外線放出源からなること
    を特徴とする特許請求の範囲第3項記載の表示装
    置。 6 前記補助電極を前記陰極および前記出力手段
    との間で絶縁して保持する絶縁体を有することを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の表示装
    置。 7 前記補助電極と少なくとも1つの前記追加補
    助電極と互いに電気的に絶縁して保持する絶縁体
    を有することを特徴とする特許請求の範囲第3項
    記載の表示装置。 8 前記絶縁体の前記陰極から放出された電荷が
    通過する側面に設けられた2次電子放出体を有す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第5項または
    第6項記載の表示装置。 9 前記電荷蓄積手段または前記出力手段がマト
    リツクス状に配置されたことを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の表示装置。 10 前記陰極がマトリツクス状に配置された多
    数の画素陰極から構成されたことを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の表示装置。 11 前記補助電極が、前記陰極が配置された基
    板上であつて電気的に絶縁されて設けられたこと
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の表示装
    置。 12 前記出力手段が少なくとも2種類以上の波
    長の光を発光することを特徴とする特許請求の範
    囲第1項または第2項記載の表示装置。
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