JPH038246A - 平形発光装置の電子供給部 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野Ｊ 本発明は、画像あるいは映像表示を行なったり、文字、
数字等の表示を行なったり、液晶等のバックライトに使
用される平形発光装置に係わり、特に平形発光装置の電
子供給部に関するものである。

［従来技術］ 従来から、画像あるいは映像表示を行なう際には、ブラ
ウン管方式の表示装置が一般的である。

しかしながらこの種の表示装置では、−個まｆ：数個の
電子銃によって形成された電子ビームを表示領域−ばい
に偏向表金しなければならず、構造上どうしても奥行が
必要でしかも重量が重くなるといった問題があった。

この種の問題を解決するために、表示部と対向する位置
に電子源と電子流ガイドからなる電子供給部が配設され
た平形発光装置が提案されている。

第４図（ａ）、（ｂ）は、従来の平形発光装置の一例を
示したもので、第４図（ａ）はその側断面図であり、第
４図（ｂ）は電子供給部の側断面図である。平形発光装
置工は、ガラス板からなり、内部に表示部２が配設され
た前面Ｆｉｌと、前面板１と対面して位置しガラス板等
からなる背面板３、および側面部を形成する側面板４が
、低融点フリットガラス等からなる封着材で一体に形成
され、かつ内部が高真空状態に保持された気密外囲器を
有している。

さらに詳述すると、前記表示部２は、所望の発光色の蛍
光体層と、必要に応じて所定のパターンに形成された陽
極導体とからなり、電子供給部から放出された電子を後
述する選択電極のみあるいは陽極導体と組み合せること
により、選択的に蛍光体層に射突させるものである。

また前記表示部２と対向する背面板３内面には、端部位
置に電子源Ａが配設され、これと一連に電子流ガイドＢ
が配設されている。電子源Ａは、側面板４と同方向に延
在しかつ通電加熱することにより熱電子を放出する線状
陰極６と、線状陰極６と同方向に延在し、線状陰極６か
ら放出された電子を前方に押し畠す反射電極７およびス
リット状あるいは格子状の開口部を有する引き出し電極
８と、引き出し電、極８によって引き出された電子を集
束させる集束電極９を有する構成である。

さらに電子流ガイドＢは、表示部２側に位置し、多数の
開口部を有する平板状の第１前面電極２１と、ワイヤ状
または板状の電極群がほぼ等間隔でかつ線状陰極６と同
方向に延在してなる第２前面電極２２を有している。さ
らに電子流ガイドＢには、第２前面電極２２と同形状で
電子の通過路を形成するように対応する位置に配設され
た第２背面電極２３と、前記背面板３内面に当接または
近接して配設されかつ線状陰極６と同方向に延在する第
１背面電極２４から構成されている。そして第１前面電
極２工と第２前面電極２２とで前面電極部を構成してい
る。また第１背面電極２４と第２背面電極２３とで背面
電極部を構成している。

一方電子源Ａを構成する各電極には、例えば線状陰極６
には２ｖ程度の電圧が、また反射電極７には例えばマイ
ナス数Ｖの電圧が印加されている。

さらに引き出し電極８には、例えばＯｖ程度の電圧が、
集束電極９には例えば１ｏｏｖ程度の電圧が印加されて
いる。

また電子流ガイドＢの各電極には、常時はガイド電圧と
して第１前面電極２１および第１背面電極２４にはＯｖ
〜５０Ｖといった低電圧Ｌｔが印加され、第２前面電極
２２および第２背面電極２３には５０Ｖ〜２００ｖとい
った高電圧Ｈ１が印加される。そのため、電子流ガイド
Ｂ内には、各電極に印加される高電圧Ｈ１と低電圧Ｌ１
とによって、電子源Ａから放出された電子の進行方向に
静電レンズが多数形成される。

したがって電子源Ａから放出された電子は、静電レンズ
によって集束されながら他端方向ヘガイドされる。これ
に対して電子流ガイドＢから表示部２方向へ電子を取り
出す場合には、取り畠し位置近傍もしくは電子源Ａに対
して取り出し位置以遠の第１背面電極２４ａ、第２背面
電極２３ａ、第２前面電極２２ａに、例えば前記低電圧
Ｌ１より低い電圧からなる偏向電圧Ｖｌを印加するもの
である。

前述のとおり電子流ガイドＢに電子を集束させる作用を
持たせることにより、電子流ガイドＢ内で電子が集束す
るとともに各電極に偏向電圧Ｖｌが印加され、表示部２
方向に電子が偏向された場合でも、集束されたまま表示
部２方向に取り出される。

このほか、第４図（ａ）、（ｂ）に示すように、電子流
ガイドＢと表示部２間には、必要に応じて選択電極１０
が設けられている。例えば平形発光装置が画像表示等を
行なう場合、電子供給部から取り出された電子をこの選
択電極１０のみであるいは表示部２の陽極導体と組み合
せて水平、垂直方向の位置選択を行なうものである。ま
た選択電極１０には必要に応・じて偏向電極が設けられ
、電子供給部から取り出された電子を偏向走査させて位
置選択するものである。このほか平形発光装置がキャラ
クタ表示の場合等には、表示部２の陽極導体を所定のパ
ターンに形成し、陽極導体に通電することにより電子供
給部から取り出された電子を蛍光体層に射突させて表示
を行なうことができる。この時選択電極１０に位置選択
（浅能は不要となり、電子供給部から取り出された電子
を均一に拡散させるだけでよく、場合によっては選択電
極１０は不要となる。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、従来の平形発光装置において、画像あるいは
映像表示を行なったり、キャラクタ表示を行なう場合い
ずれにおいても、電子源の近傍から遠方まで表示に必要
な十分な電子を電子供給部から取り出せることが要求さ
れる。すなわち電子源から放出された電子の集束性が悪
いと、電子の進行に伴い次第に電子流ガイド内に電子が
流入し、電子源近傍では表示に必要な十分な電子の量が
得られても、電子源から離れるにつれて得られる電子の
量が減少し、表示が電子源近傍で明るく、電子源遠方で
は暗くなってしまう。

そこで電子供給部において電子の集束性を高めるために
は、電子源において電子をビーム状に集束させるか、第
４図（ａ）、（ｂ）に示す従来の平形発光装置の電子供
給部のように、電子流ガイド内に電子の進行方向に沿っ
て多数の静電レンズを形成し、この静電レンズによって
電子源から放出された電子を集束させるなど、電子流ガ
イドに集束作用を持たせるものがある。

確かに電子を集束させると巨視的には、電子源近傍と同
様に電子源から遠方でも表示に必要な十分な電子の量を
得ることができる。しかしながら電子が集束すればする
ほど、電子流ガイドに偏向電圧を印加した際に、表示部
２方向に取り出される電子は例えば、電子流ガイドＢの
第２前面電極２２と第２前面電極２２ａ間といった微視
的な領域で見ると、電子が集中している部分とそうでな
い部分に分かれ、電子が集中する部分で明るく、他の部
分で暗くなるといった表示むらが生じるという問題があ
った。

また、電子流ガイドにおいて偏向電圧の印加される電極
の配設ピッチを細かくすると上述の表示むらも少なくな
るが、逆に駆動する電極数が多くなるため構造ならびに
駆動回路も複雑になってしまう。しかも、電子流ガイド
内に静電レンズを形成し、電子流ガイドに電子を集束さ
せる作用を持たせた場合には、電子流ガイドの電極の配
設ピッチを細かくすると、静電レンズの特性が変化し、
静電レンズによる集束作用が小さくなるという問題があ
った。

本発明は上述した問題に鑑みてなされたものであり、平
形発光装置に適用した場合、微視的な領域を含めて均一
でかつ電子源近傍から遠方まで、表示に必要な十分な電
子を得ることができる電子供給部を提供することを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ 前述した目的を達成するために本発明の構成は、略箱状
の気密外囲器と、気密外囲器内に配設され、陽極導体お
よび蛍光体層を有する表示部と、前記気密外囲器内端部
に配設され電子を放出する電子源、および電子源から放
出された電子を表示部と対向する位置にガイドする電子
流ガイドからなる電子供給部を少なくとも有し、かつ前
記電子流ガイドは、前記表示部側に位置する前面電極部
と、この前面電極部をはさんで表示部と対面して位置す
る背面電極部からなり、かつ少なくとも背面電極部が電
子の進行方向に分割された電極群を有し、電子流ガイド
の各電極には、電子源から放出された電子を他端方向に
案内する際には所定のガイド電圧が印加され、表示部方
向に電子を取り出す際には前記分割された電極群に所定
の偏向電圧が印加される平形発光装置において、電子の
取り出し位置近傍の前面電極部もしくは背面電極部の少
なくとも一方に、時間的に変化する偏向電圧もしくはガ
イド電圧を印加することを特徴とするものである。

また他の構成として、電子流ガイドの前面電極部が、表
示部側に位置し一個または複数個の電極からなる第１前
面電極と、電子源から放出された電子の進行方向に沿っ
てほぼ等間隔に配設された第２前面電極とから構成され
、少なくとも電子の取り出し位置近傍の第２前面電極に
、時間的に変化する偏向電圧もしくはガイド電圧を印加
するものである。

［作用１ 以上のような構成であるから、電子流ガイドの電子の取
り呂し位置近傍の電極で、印加されるガイド電圧と偏向
電圧の相対的な電位関係が時間とともに変化し、これに
応じて取り出し位置近傍で、電子源から放出された電子
の電子軌道が時間とともに変化する。

［実施例］ 以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。なお電子供
給部の基本的な構成は第４図（ａ）、（ｂ）に示す従来
の平形発光装置と同様であるから、同一箇所には同一符
号を付してその説明を省略する。

第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の平形発光装置
の電子供給部の一例を示した電界解析図であり、第２図
はその際のタイミングチャートを示した図である。さら
に詳述すると、第１図（ａ）、（ｂ）は、いずれも第２
前面電極２２ａ′に印加される偏向電圧を変化させた際
の電子軌道を示したものである。

第１図（ａ）では、第１背面電極２４ならびに第１前面
電極２１にガイド電圧として例えば３０Ｖの電圧Ｌ１が
印加され、第２前面電極２２および第２背面電極２３に
ガイド電圧として例えば１００ｖの高電圧Ｈ１が印加さ
れている。また第１背面電極２４ａおよび第２背面電極
２３ａには、偏向電圧■１としてＯｖの電圧が印加され
、第２前面電極２２ａ゛　には、偏向電圧■２として５
０Ｖの電圧が印加されている。さらに図示しない選択電
極あるいは表示部に印加させる電圧を考慮して、第１前
面電極２１の表示部よりには２００Ｖの電圧が印加され
たものとする。

電子源から放出された電子は、電子流ガイドの各電極に
印加されるガイド電圧（高電圧り、低電圧Ｌｌ）によっ
て、集束されなから他端方向に案内される。そして各電
極に印加される偏向電圧■】、ｖ２によって電子は偏向
されて、第２前面電極２２ａ′の直前で表示部方向へ取
り出される。但し第２前面電極２２ａ゛に印加される偏
向電圧ｖ２は、５０Ｖと高いため、第２前面電極２２ａ
′に極めて近接した位置から表示部方向に電子が取り出
される。

これに対して第１図（ｂ）の電界解析図は、第１図（ａ
）の電界解析図と比較して第２前面電極２２ａ′に印加
する偏向電圧のみを変えたものである。この時、第２前
面電極２２ａ′　には偏向電圧Ｖ１としてＯｖの電圧を
印加した例を示したものである。第２前面電極２２ａ・
に印加される偏向電圧が低くなったため、電子を偏向さ
せる作用が強まり、第２前面電極２２と第２前面電極２
２ａのほぼ中間の位置から表示部方向に電子を取り出す
ことができる。

さらに第１図（ｃ）は、第２前面電極２２ａ′　に、偏
向電圧ｖ３として、−３０Ｖの電圧を印加した場合の電
界解析図である。第２前面電極２２ａ′　に印加される
偏向電圧ｖ３の影響がさらに強まり、第１図（ａ）、（
ｂ）と比較してさらに第２前面電極２２よりの位置から
表示部方向に電子を取り出すことができる。

以上のように、ガイド電圧の印加される第２前面電極２
２のうち電子源から最も遠方の第２前面電極２２と、こ
れと隣接し、偏向電圧の印加される第２前面電極２２ａ
′間から表示部方向に電子を取り出す際、第２前面電極
２２ａ′　に印加される偏向電圧をＶｌ−Ｖ３まで変化
させることにより、第２前面電極２２と、第２前面電極
２２ａ′間において表示部方向へ取り出される位置が変
化する。

次に第２図に示すタイミングチャート図を用いて実施例
に示した平形発光装置の電子供給部の動作について説明
する。第２前面電極２２ａ′には、偏向電圧Ｖ１．　Ｖ
２、ｖ３としてそれぞれＯｖ、５０Ｖ、−３０Ｖの電圧
が印加され、第２背面電極２３ａ、第１背面電極２４ａ
には偏向電圧ｖ１としてｏｖの電圧が印加されている。

また第１前面電極２１および第１背面電極２４には、ガ
イド電圧として３０Ｖの低電圧Ｌ１が印加され、第２前
面電極２２、および第２背面電極２３にはガイド電圧と
して１００ｖの高電圧Ｈ１が印加されている。なお各電
極の位置関係は、電子源からＡｎ番目の第１背面電極２
４ａ、　Ｂｎ番目の第２背面電極２３ａ、Ｃｎ番目の第
２前面電極２２を基準の電極として説明する。

第１背面電極２４．２４ａには、常時低電圧Ｌ】が印加
され、電子源からＡｎ　＋　１、Ａｎ、　Ａｎ−１番目
の電極と、順次低電圧Ｌ１から偏向電圧ｖ１に置き換え
られ、−定のフレーム周波数に基づいてこれが繰り返さ
れている。これと同期して第２背面電極２３（２３ａ）
には、Ｂｎ＋１、Ｂｎ、　Ｂｎ−を番目の電極と、順次
高電圧Ｈ１から偏向電圧ｖ１に置き換えられる。また、
Ｂｎ＋ｘ番目の第２背面電極２３（２３ａ）に偏向電圧
ｖ１が印加され、次にＢｎ番目の第２背面電極２３（２
３ａ）に偏向電圧Ｖ＋が印加される間、Ｃｎ＋２番目の
第２前面電極２２（２２ａ’　）には５０Ｖの偏向電圧
ｖ２、Ｏｖの偏向電圧ｖ１および一３０Ｖの偏向電圧ｖ
３からなる階段状の偏向電圧が印加されている。まなこ
の時Ｃｎ＋２番目以遠の第２背面電極２２（２２ａ’　
）には、偏向電圧ｖ１が印加されている。そして第１背
面電極２４（２４ａ）、第２背面電極２３（２３ａ）と
同期して、第２前面電極２２（２２ａ’　）には階段状
の偏向電圧が順次印加されることになる。

以上のように電子供給部から表示部方向に電子を取り出
す際、取り出し位置近傍の第２前面電極２２（２２ａ’
　）に印加される偏向電圧を時間的に階段状に変化する
電圧とすることにより、第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
に示すとおり第１前面電極２１から取り出される電子の
位置が変化する。そして第１前面電極２１の一点に電子
が集中することなく走査拡散されるので、第２前面電極
２２（２２ａ’　）間といっな微視的な領域でも、実質
的に均一に電子を取り土すことができ、かつ電子源の近
傍から遠方まで、表示に必要な十分な電子を得ることが
できる。

［他の実施例］ なお、前記実施例では、第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
に示すように電子の取り出し位置近傍で、第２前面電極
２２（２２ａ）に印加される偏向電圧を時間的に変化さ
せる例を示したが、例えば第３図に示すようにガイド電
圧を変化させることにより電子の取り出し位置を変化さ
せることができる。

第３図は、本発明の他の実施例を示した電界解析図であ
る。このとき第１前面電極２１および第１背面電極２４
にはガイド電圧として３０Ｖの低電圧Ｌｌが印加され、
第２前面電極２２にはガイド電圧として１００ｖの高電
圧Ｈ１が印加されている。また第２背面電極２３′　に
は、ガイド電圧として７０Ｖの高電圧Ｈ２が印加され、
第２前面電極２２ａ″、第２背面電極２３ａおよび第１
背面電極２４ａには、Ｏｖの偏向電圧■１が印加されて
いる。電子源から放出された電子は、第１前面電極２１
および第１背面電極２４のほぼ中間の位置を集束された
状態で他端方向にガイドされる。

そして、第２背面電極２３゛　とこれと対応する第２前
面電極２２間では、第２前面電極２２の電位が相対的に
高いため、電子は第２前面電極２２方向に偏向され、か
つ他の第２前面電極２２ａ′、第２背面電極２３ａ、第
１背面電極２４ａに印加される偏向電圧■１の影響を受
けて、第２前面電極２２ａ′　とこれと隣接する第２前
面電極２２間で、第２前面電極２２に近い位置から表示
部方向に電子が取り圧される。

すなわち、第１図（ｂ）に示した電界解析図と比較して
、第２背面電極２３’　（２３）に印加するガイド電圧
を時間的に変化させることにより、第１前面電極２１か
らの電子の取り出し位置を変えることができる。そして
前実施例と同様に電子流ガイドの他の電極と同期させる
ことにより、第２前面電極２２と第２前面電極２２ａ′
間といった微視的な領域を含めて均一でかつ電子源近傍
から遠方まで表示に必要な十分な電子を得ることができ
る。

このほか電子の取り出し位置近傍で、第２前面電極２２
に印加されるガイド電圧や、第２背面電場２３ａあるい
は第１背面電極２４ａに印加される偏向電圧を、それぞ
れ単独であるいは相互に組み合せ、時間とともに変化す
る電圧としてもよい。

また、電子流ガイドの構成としては、少なくとも背面電
極部が電子の進行方向に分割された電極群を有する構成
であればよい、さらに電子供給部全体では電子源又は電
子流ガイドの少なくとも一方に、電子を集束される作用
を有する構成であれば、電子源、電子流ガイドの構成あ
るいは印加される電圧は種々変更可能である。

［効果］ 以上のように本発明の平形発光装置の電子供給部は、略
箱状の気密外囲器と、気密外囲器内に配設され、陽極導
体および蛍光体層を有する表示部と、前記気密外囲器内
端部に配設され電子を放出する電子源および電子源から
放出された電子を表示部と対向する位置にガイドする電
子流ガイドからなる電子併給部を少なくとも有し、かつ
前記電子流ガイドは、前記表示部側に位置する前面電極
部と、この前面電極部をはさんで表示部と対面して位置
する背面電極部からなり、かつ少なくとも背面電極部が
電子の進行方向に分割された電極群を有し、電子流ガイ
ドの各電極には、電子源から放出された電子を他端方向
に案内する際に、所定のガイド電圧が印加される平形発
光装置において、電子の取り出し位置近傍の前面電極部
もしくは背面電極部の少なくとも一方に、時間的に変化
する偏向電圧もしくはガイド電圧を印加するものである
。

したがって、電子の取り出し位置近傍の電極に印加され
るガイド電圧と偏向電圧の相対的な電位関係が時間とと
もに変化し、これに応じて取り出し位置近傍で、電子源
から放出された電子の電子軌道が時間とともに変化する
。そして電子源から放出された電子は、前面電極部ある
いは背面電極部を構成する電極群の配設間隔といった微
視的な領域においても均一で、かつ電子源近傍から遠方
まで表示に必要な十分な電子を得ることができる。また
、電子供給部から取り出される電子は集束されたままで
あるから、この集束性を利用して表示部の位置選択を行
なうようにすれば、画像表示等を行なう場合でも選択電
極の構造も簡略化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ、）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の平形発光装
置の電子供給部の電界解析図で、第２図はその動作状態
を示したフローチャート図であり、第３図は平形発光装
置の電子供給部の他の実施例を示した電界解析図、第４
図（ａ）、（ｂ）は従来の平形発光装置の電子供給部を
示した図である。 Ｉ−一−−−平形発光装置　　　Ａ−−−−一電子源Ｂ
−−−−−電子流ガイド　　　２−＝−表示部１Ｏ−＝
−一選択電極 ２１−−−−−第１前面電極（前面電極部）２２．２２
ａ−−−−一第２前面電極（前面電極部）２３．２３ａ
−−−−一第２背面電極（背面電極部）２４．２４ａ−
−−−一第１背面電極（背面電極部）Ｌｌ−−−−一低
電圧（ガイド電圧） Ｈｌ、Ｈ２−−一−−高電圧（ガイド電圧）ｖｌ、■２
、Ｖ３−−−−一偏向電圧 第　　１　　図　　（ａ） 第　　１　　図　　（ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）略箱状の気密外囲器と、気密外囲器内に配設され
   、陽極導体および蛍光体層を有する表示部と、前記気密
   外囲器内端部に配設され電子を放出する電子源および電
   子源から放出された電子を表示部と対向する位置にガイ
   ドする電子流ガイドからなる電子供給部を少なくとも有
   し、かつ前記電子流ガイドは、前記表示部側に位置する
   前面電極部と、この前面電極部をはさんで表示部と対面
   して位置する背面電極部からなり、かつ少なくとも背面
   電極部が電子の進行方向に分割された電極群を有し、電
   子流ガイドの各電極には、電子源から放出された電子を
   他端方向に案内する際に所定のガイド電圧が印加され、
   表示部方向に電子を取り出す際には前記分割された電極
   群に所定の偏向電圧が印加される平形発光装置において
   、電子の取り出し位置近傍の前面電極部もしくは背面電
   極部の少なくとも一方に、時間的に変化する偏向電圧も
   しくはガイド電圧を印加することを特徴とする平形発光
   装置の電子供給部。
2. （２）請求項１記載の平形発光装置において、電子流ガ
   イドの前面電極部が、表示部側に位置し一個または複数
   個の電極からなる第１前面電極と、電子源から放出され
   た電子の進行方向に沿ってほぼ等間隔に配設された第２
   前面電極とから構成され、少なくとも電子の取り出し位
   置近傍の第２前面電極に、時間的に変化する偏向電圧も
   しくはガイド電圧を印加することを特徴とする平形発光
   装置の電子供給部。