JPH04212245A - 薄型画像表示装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、蛍光スクリーン上にピ
クセルから成る画像を表示する、真空外囲器を有する画
像表示装置に関し、特に従来の表示装置とは明確に区別
される薄型画像表示装置（つまり、「前後の寸法」が小
さい画像表示装置）に関する。

【０００２】

【発明の背景】薄型画像表示装置に近い従来の典型的な
装置は、隔壁により相互接続されている透明フェース板
と背面板とを有し、そのフェース板の内側には蛍光パタ
ーンを設けかつその蛍光パターンの一面には導電コーテ
ィング（蛍光パターンとこれとの組合せを蛍光スクリー
ンとも呼ぶ）を設けている装置である。（制御されたビ
デオ情報の）電子が蛍光スクリーンに衝突すると、フェ
ース板の前面を介して見ることが出来る可視画像が形成
される。フェース板は平坦、又は必要に応じて曲面（例
えば、球面又は円柱状）としても良い。

【０００３】薄型に属する画像表示装置の内の特定分野
の装置は、最初表示スクリーンの面に実質上平行に延在
し、次いで直接又は、例えば選択グリッド構造によって
、蛍光スクリーンの所望の領域に位置選択されるように
表示スクリーンの方に曲げられる、一本又は複数本のビ
ームを使用している。（電子ビームという表現は、ビー
ム内の電子のパスが、実質上平行であるか、又は相互の
形成角が僅かであって、かつ電子が移動する主たる方向
が存在している事を意味する。）電子ビームを制御して
動作させる上述の装置は、特に、複雑な電子光学系を必
要とする。

【０００４】更に、単一ビーム型の画像表示装置は、一
般に、それらのスクリーンが少しでも大きくなるとマト
リックス型の複雑な（チャンネル板）電子マルチプレク
サを必要とする。

【０００５】

【発明の概要】このような状況に於て、本発明の目的は
、上述した装置の欠点を実質上有しない薄型画像表示装
置を提供する事にある。

【０００６】本発明によると、蛍光スクリーン上にピク
セルからなる画像を表示する、真空外囲器を有する画像
表示装置は、電子を発生させる並置させた複数の電子源
と、前記電子源と共働しかつ発生する電子を電子流の形
態で真空中に移送させるのに適した二次放出係数を有す
る実質上電気絶縁体である物質の壁を有する局所電子ダ
クトと、予め決められた（特に連続する）位置でそのダ
クトから各電子流を引き出す手段とを有し、前記電子ダ
クトに動作中軸方向の電界Ｅｙと横方向の電界Ｅｘを発
生させる電極手段が設けられている。

【０００７】薄型画像表示装置を提供する本発明は、実
質上の電気絶縁物質（例えば、ガラス又はプラスティッ
ク）の壁により区切られている細長の排気された空洞（
いわゆるコンパートメント）の壁部分に電子を衝突させ
る様にした場合に、充分なパワーの電界をコンパートメ
ントの長さ方向に印加させると（例えば、コンパートメ
ントの長さ方向のある部分に電位差を印加することによ
り）、電子移送が可能になるとの発見に基づいている。 電子が衝突することにより、壁との相互作用により二次
電子が放出され、それらの二次電子は壁の別の部分に引
っ張られる。後に詳しく記載するように、条件（電界強
度、壁の電気抵抗、壁の二次放出係数δ）は、一定な真
空電流がコンパートメント内に流れるように選択する事
が出来る。

【０００８】所望の位置で複数の隣接する電子流から電
子を引出しそしてそれらを蛍光スクリーンの方向に向け
ることにより、蛍光スクリーン上に画像を形成すること
が出来る。この場合、ダクト内の電子の速度が大き過ぎ
ないことが重要である。電子ダクトを移送している間、
多数の電子の速度が大き過ぎると、スクリーン上の画像
のコントラストは減少してしまう。壁との弾性衝突（バ
ックスキャッタリング）により、又は低速度で開始する
電子は壁と接触しないと言う理由又はそれらの電子はか
なりの距離（数ミリメートル以上）を通過しその途中で
より大きなエネルギを得た後でなければ壁に接触しない
と言う理由により、電子速度が過大になる。これを防ぐ
ために、本発明の場合、動作中軸方向の電界（Ｅｙ）と
横方向の電界（Ｅｘ）の両方を発生させる電極手段を電
子ダクトに設けている。これにより、各電子流はダクト
の壁の近傍の長さ方向の領域に局在化される。つまり、
電子は移送中当該壁を「ホップ」し、これにより所期の
効果が得られる事になる。

【０００９】本発明の装置の第一実施例が特徴とする点
は、前記電子ダクトが、二次放出係数δを有する実質上
の電気絶縁物質の壁によって規定されている細長の空洞
によって形成されていて、各空洞の前記蛍光スクリーン
を向いている側には、全ての引出し開口が協同して行列
配置を構成するように、複数の引出し開口が設けられて
いる点である。この場合、δとＥは、空洞中の電子の移
送が可能となるような値を有している。選択手段は、一
列の開口を介して空洞から電子流を引き出すために第一
（正の）電圧（パルス）により活性化させる事が可能で
、又電子を空洞から局所的に引き出すべきでない場合に
はそれらを第二（低）電圧によって活性化させる事が可
能な電極を、開口に列に関し順次に設けることにより構
成される。この選択手段により空洞から引き出された電
子は、加速電圧の印加によりスクリーンの方向に向かわ
せることが出来る。電極手段を、スクリーンから離れて
いる側の（背面）壁に（実質上線形に）増大するポテン
シャルを与え、スクリーンに面している側の（前面）壁
に同様に（線形に）増大するがより低いポテンシャルを
与える様に、機能させても良い。この様にして電界Ｅｙ
とＥｘは形成される。例えば、背面壁のポテンシャルを
、背面壁上に設けた高抵抗層によって非常に良く規定し
ても良い。抵抗値を増大させるために、この抵抗層を、
蛇行又はジグザグ形状としても良い。これに代えて、電
子の移送中に電子の移送により発生する背面壁の電荷を
利用する事が可能となるように背面壁の物質を選ぶ事も
可能である。前面壁のポテンシャルは、例えば、複数の
平行な、例えば、ストリップ形状の、動作中ほぼ線形に
増大するポテンシャルを与えることが出来る電極を、ス
クリーン側の電子ダクト内に設けることにより、調整す
ることが出来る。例えば、これらの電極内に開口を設け
かつそれらを（正の）選択電圧の供給回路に接続させる
ことにより、これらの電極を、（画像）ラインの選択を
より確実とするために使用しても良い。

【００１０】これらの電極は、更に、満足の行く精度と
コントラストとを得るために多重構造としても良く、そ
して／又はそれらにスクリーンの方向に延在しかつ開口
と同軸である電極手段を設けても良い。

【００１１】電子源が発生させた全ての電子流は、高さ
の少なくとも一部を蛍光スクリーンの上端又は下端のレ
ベルまで電子ダクト内を誘導されなければならない。こ
の目的のために、一列の電子源又は複数の平行な電子源
を設けても良い。

【００１２】各電子源は、それが共働する電子ダクト内
に配置させても良いが、各々はそれが共働する電子ダク
トの入射部分に対向する外側に配置させることが望まし
い。

【００１３】電子源とそれと共働する電子ダクトの入射
部分との間に充分大きな正の電圧差を印加することによ
って、電子源により発生された電子は、電子ダクトの方
向に加速され、その後、それらは壁との相互作用により
電子ダクト内に二次電子を発生させる。

【００１４】この提案された表示装置に於いては、適切
なポテンシャルによって電子は壁を強制的に「ホップ」
させられる。その様なモードで駆動される場合には、高
速度に達する事が可能である電子の数は、電子が壁方向
の静電界の力を受けているので、制限される。

【００１５】電子ダクト内において、電子は、壁との衝
突時、二次放出係数が１であるエネルギに等しい３０ｅ
Ｖのエネルギに対応する速度に近い、増大する速度を得
る。 より大きなエネルギーでダクトに入る電子は、コントラ
ストに関する問題を発生させる。何故ならばそれらの電
子は、壁でのバックスキャッタリングの後、選択電極と
スクリーンの方向に大きなエネルギーで移動するので、
それらは対抗電界（Ｅｘ）に打ち勝ちその結果スクリー
ンの望ましくない位置に到達してしまうからである。

【００１６】本発明の装置の望ましい実施例が特徴とす
る点は、各電子源とそれが協動する電子ダクトの入射部
分との間に、速度制限手段を、前記放出された電子が壁
と衝突せずに前記電子ダクトを移動する事が出来ない事
を確実とする様に、配置する点である。

【００１７】例えば、電子エミッタを電子ダクトの壁に
対しある角度を持たせて配置することによって、電子が
高速度でダクトに入射することを不可能にする事が出来
る。電子がダクトに入射すると瞬時に、電子は少なくと
も一回壁に衝突するであろう。この様にして、「電子進
行障害」が発生する。この考え方に基づいた一実施例が
特徴とする点は、前記速度制限手段が、前記放出された
電子が衝突し、かつ前記衝突の間に発生した二次電子が
前記電子ダクトの壁と衝突する様に配置されている壁部
分を含む点である。

【００１８】これを電気的に行うには、電子エミッタを
、電子が電子ダクトの入射部分の壁に向かって放出され
るように配置されていてかつその様に活性化させる事が
出来る駆動電極と協動させる事である。

【００１９】これを磁気的に行うには、電子エミッタを
、放出された電子を電子ダクトの入射部分の壁の方向に
偏向させる磁界を発生させる磁気発生手段と協動させる
事である。

【００２０】蛍光スクリーン（の端）に平行な複数の電
子エミッタの（ライン配置）部は、電子ダクト内の真空
中を移送される電子流を発生させるために使用すること
が出来る。フィールドエミッタの様な熱カソードと冷カ
ソードがこの目的にかなう。

【００２１】電子ダクトからライン状に順次引き出され
る電子は、電子ダクトとスクリーンとの間に、例えば３
ｋＶの、充分に大きな電圧差を印加することによって、
蛍光スクリーンの方向に（ビームとして）加速させるこ
とが出来る。この様にして一本の画像ラインを一度に書
き込むことが出来る。ビデオ情報（グレースケール）は
、例えばパルス幅変調の形態で表示させることが出来る
。 スポットを小に維持するために、スクリーンへの距離を
非常に小さくする事が可能である。スクリーンの方向に
加速された、引き出された各々の電子ビームは、例えば
電子ダクトと蛍光スクリーンとの間に垂直壁及び／又は
水平壁の構造の形態の電子ビーム局在化構造を設けるこ
とによって、局在化させることが出来る。

【００２２】本発明の重要な点は、電子ダクトが側壁を
有する場合には、これらの側壁を内部相互の真空保持壁
としても使用する事が出来るので、本発明の画像表示装
置の前面及び背面壁を従来の薄型画像表示装置のそれら
に比較して相対的に薄く（厚さ合計を、例えば＜１０ｍ
ｍと）する事が出来る点である。この点で、一実施例が
特徴とする点は、前記真空外囲器が、その内側が前記蛍
光スクリーンを支持している透明フェース板と前記フェ
ース板から短距離の位置に配置されている背面板とを有
していて、これらの板が隔壁によって相互接続されてい
て、かつ、前記フェース板と前記背面板との間の空間に
、少なくとも部分的に前記電子ダクトの側壁により形成
されている内部真空保持部を備えている点である。真空
保持部の他の部分を、電子ダクトの壁に対しある角度を
持たせてフェース板と電子ダクトの壁との間に延在させ
た電子ビーム局在化壁のシステムによって形成しても良
い。

【００２３】別の実施例が特徴とする点は、前記真空保
持部が、前記引出し開口が設けられている電気絶縁物質
の選択板を有し、前記電子ダクトの前記壁が前記選択板
と前記背面板とを離間させている点である。選択板を、
電子ダクト壁とフェース板との間の空間を満たす厚い板
とする事も出来る。これに代えて、選択板を薄くし、か
つフェース板と選択板とを離して保持している電子ビー
ム局在化壁の配列を、選択板とフェース板との間に位置
させる事も可能である。この場合、電子局在化壁を、例
えば、電子ダクト壁に垂直及び／又は平行に延在させて
も良い。

【実施例】

【００２４】次に、図面に基づいて本発明のいくつかの
実施例をより詳しく説明する。図面において、対応する
部品には同一の参照番号が付されている。

【００２５】図１と図２のＡは、表示パネル（窓）３と
そのパネルの反対側に位置する背面壁４とを有する本発
明の薄型画像表示装置１を示している。例えば、多数の
、例えば６００の、電子エミッタを電極により与えるラ
インカソード又は同数の分離エミッタの様な電子源部５
は、パネル３と背面壁４とを接続している壁２の近傍に
存在している。これらのエミッタの各々の供給電流は小
さいので、多くの型のカソード（冷カソードと熱イオン
カソードの両方）がエミッタとして適している。エミッ
ションは、ビデオ信号により制御するのが望ましい。そ
れに代えて、ビデオ情報を、電子発生源部（本例の場合
、ラインカソード）の後部に配置するゲート構造に与え
る事も出来る。電子源部５は、その電子源に実質上平行
に延在する一列のダクトの入射開口に対向させて配置さ
せてある。これらのダクトはコンパートメント６、６′
、６″、・・・により構成されていて、本例の場合各電
子源毎に一個のコンパートメントが対応している。これ
らのコンパートメントは、壁によって規定されている空
洞１１、１１′、１１″、・・・を有している。各コン
パートメントの少なくとも一方の壁（望ましくは背面壁
）は、本発明の目的に対応して、充分に高い電気抵抗（
例えば、コートされている又はコートされていない、セ
ラミック材料、ガラス、合成物質）を有しかつ所定の一
次電子エネルギの範囲で二次放出係数δ＞１である（図
３参照）物質により形成されている。この壁物質の電気
抵抗は、電子の移送に必要な、コンパートメント内の電
界強度（Ｅｙ）が１ｃｍ当り１００から数１００Ｖのオ
ーダである場合に、可能最低合計電流が壁に流れる様な
値に選ばれる。１マイクロアンペアと言う小さな電流値
を実現させる事が出来た。数十から数百ボルト（電圧値
は環境条件に依存する）のオーダの電圧を電子源の列５
とコンパートメント６、６′、６″との間に印加するこ
とにより、電子は電子源からコンパートメントの方向に
加速され、その後それらはコンパートメント内の壁に衝
突して二次電子を発生させる。

【００２６】本発明の根拠となった認識は、充分なパワ
ーの電界（Ｅｙ）がコンパートメントの長さ方向に印加
されると、実質上電気絶縁体である物質の壁によって規
定されているコンパートメント内の真空電子移送が、可
能になると言う点である。コンパートメントの壁の実効
二次放出係数δｅｆｆが動作中平均して１に等しくなる
様に、コンパートメントに注入される電子のエネルギー
分布と空間分布を、電界強度の調整により得ることは可
能である。この様な状況に於ては、（平均して）各電子
が入射する度に一個の電子がコンパートメントから離れ
る事になろう。換言すれば、電流はコンパートメント内
に渡って一定であり、かつ入射する電流にほぼ等しい。 壁材料が充分に高抵抗である場合（全ての適切な非処理
ガラス型及びカプトン（商品名）、パーティナックス（
商品名）及びセラミック材料の場合）には、コンパート
メントの壁が如何なるネット電流をも発生させ又は取り
込む事は出来ないので、この電流は厳密な近似に於いて
も入力電流に等しくなる。電界を、δｅｆｆ＝１とする
ために必要な最小値より大きくすると、次の事が起こる
。δｅｆｆが１より僅かでも大きくなると瞬時に、壁は
不均一に正にチャージされる（コンダクタンスが非常に
小さいのでこの電荷は移動しない）。この結果、電子は
、この正の電荷が存在しない場合に比較して平均してよ
り速く壁に到達する。換言すれば、長手方向の電界から
得られる平均エネルギはより小となり、その結果δｅｆ
ｆ＝１の状態がそれ自身で達成される事になる。この事
は好ましい点である。何故ならば、電界が前述した最小
値より大である限り、この電界の値は正確である必要は
無いからである。

【００２７】他の利点は、δｅｆｆ≒１の場合、コンパ
ートメント内の電流を一定にしかつ測定及びフィードバ
ック又は電流制御によって非常に満足行く様に各コンパ
ートメント毎の電流を等しくする事が出来るので、均一
な画像を蛍光スクリーン上に発生させることが出来る点
である。

【００２８】パネル３の内側壁に配置されている蛍光ス
クリーン７の側にあるコンパートメントの壁は、図１の
実施例の選択板１０により構成されている（図２のＡ）
。選択板１０は引出し開口８、８′、８″、…を有して
いる。特定な対策を構ぜずに、別々に駆動させる事が出
来ないカソードを使用する場合には、所望の開口から電
子の流れを（引き出す）ためには「ゲーティング」構造
を使用することが出来る。しかしながら個々に駆動され
るカソードは、ストリップ状に形成され、開口を有し、
選択電圧によって活性化される平行な選択電極（９、９
′、９″、…）のパターンと共に使用するのが望ましい
。これらの選択電極は、板１０の背面壁４を向いている
面上に又は両側の面上に配置させても良い。後者の場合
、対向する（開口された）選択電極は開口８、８′、８
″を介して電気的に相互接続されていることが望ましい
。「水平」壁１２は、フェース板３と板１０とを離間さ
せて保持し、かつ引き出された電子ビームの横方向の位
置決めを確実にしている。選択電極が板１０のスクリー
ン７を向いている面に配置されている場合には、それら
の電極がこの表面上の壁１２の間に位置するこれらの領
域を完全に覆っている事が有利である（図２のＡ参照）
。選択電極９、９′、９″…は、例えば図２のＢに示さ
れる（開口８、８′、８″…と同軸の開口を有する「水
平」電極の）様に、画像線として実施しても良い。これ
らの電極に於ける開口は、通常少なくとも開口８、８′
、８″、…と同じ大きさである。 それらがより大きい場合には位置合わせがより容易にな
るであろう。スクリーン７上の所望の位置は、各々のカ
ソードと選択電極９、９′、９″…とを（マトリックス
）駆動させる事により位置選択することが出来る。（カ
ソード側から見て）実質上線形に増大する電圧が、選択
電極９、９′、９″…に印加される。画像ラインを活性
化させる場合、つまり開口列内の開口を介してそれらの
後ろに流れている柱状に配置されている電子流から電子
を引き出す必要がある場合には、パルス状電圧ΔＵが局
所電圧に加えられる。コンパートメント内の電子は壁と
の衝突により速度が相対的に低いと言う事実により、Δ
Ｕを（例えば１００Ｖ〜２００Ｖのオーダ）の低い値に
する事が可能である。この場合コンパートメントの高さ
の全体に渡る電圧差は、開口から電子を引き出すには小
さすぎる。この事は正しい値の正のライン選択パルスを
印加することにより起こる。

【００２９】背面壁４に渡って「ホッピング」により電
子を移送させると言うアイデアは、別の構造の「垂直」
断面図である図３のＡに特に示されている。「ホッピン
グ」の現象は、長さ方向の電界Ｅｙの存在のもとに絶縁
体（背面壁４）上に電子が衝突する様にした状態で発生
させることが出来る。横方向の電界Ｅｘは、絶縁体がチ
ャージされることによって発生する。適切な絶縁材料が
使用されないと、フィールドポテンシャルが決まらずか
つ「ホッピング」は正確に制御されない。より良くポテ
ンシャルを規定するために、絶縁体上に低抵抗層を設け
ることも可能である。しかしながら、この場合には表示
装置の駆動に大きなパワーを必要とする。より実際的な
解決方法は、背面壁に高抵抗層を設けることである。更
に、電極列４６，４６′，　…を、背面壁４と反対側に
位置する壁に設けることが望ましい。これらの電極には
、線形に増大するが、背面壁４の対向するポテンシャル
より低いポテンシャルが与えられる。この背面壁ポテン
シャルは、そこに設けられた高抵抗層に電圧を印加する
事によって調整される。この方法の場合には、軸方向の
電界Ｅｙのみならず横方向の電界Ｅｘも発生する。電極
４６，　４６′，　…のどれにも選択電圧が印加されて
いない場合には、電界Ｅｘが、背面壁４に向かう電界に
よる電子に対する力の成分を与え、これにより高速度の
電子が多く成り過ぎることが阻止される。これにより良
好なコントラストが得られる。電子ダクト１１のカソー
ド５に隣接する入射部分１６に「ダミー」電極１７を設
け、活性化に応じて放出された電子を背面壁４の方向に
向かわせる電界Ｅｘを発生させる様にしても良い。引き
出された電子がスクリーン７の方向に引っ張られる空間
でチャージの問題が発生しないように、電極４６，　４
６′，　…には、円柱４７，　４７′，　…又はストリ
ップの形態の導電体を接続することが出来る大きな開口
が設けられている。充分な値の正のパルス電圧（選択電
圧）を所望の電極４６に印加することにより、電子をそ
れらの位置でコンパートメント空洞１１から離しかつス
クリーン７の方向に向かわせる事が出来る。電極４６″
の位置で、電界Ｅｘは、図３のＡに示されるようにその
方向を反転させる。例えば、その水平壁１２が図３のＡ
に見えているウェーハ形状のスペーサ構造を、壁４９に
より分離されている空洞１１とスクリーン７との間に配
置しても良い。このウェーハ構造の開口は、単純に円柱
４７，　４７′，　…を設けたストリップ形状の電極４
６，４６′，　…を備えていても良い。この様なスペー
サ構造に代えて、ストリップ形状の電極４６、４６′、
…内の開口と同軸である開口を有する厚い板を採用して
も良い。

【００３０】以上述べたように、背面壁４の近傍に電子
流を横方向に局在化させることは、コンパートメントの
空洞の間に、内部の真空保持部としても機能する、（垂
直の）隔壁（「側壁」）を使用することによって機械的
に達成させることが出来るが、横方向の局在化をこの代
わりに電気的に、例えば適切な電気ポテンシャルを印加
させることが可能な背面壁内又は背面壁上に設けた導電
トラックによって、達成する事も可能である。

【００３１】図３のＡに示されている構成に於ては、小
さな開口を有する電気絶縁選択板１０（図１、図２のＡ
参照）を設ける必要性は無い。その代わりに、薄い金属
電極ストリップに開口が設けられている（これは単純な
技術となる）。一方これらの電極ストリップ内の開口は
相互に等しくすべきである。しかしながらこの様な要求
は既に現在のテレビのシャドーマスクの開口に課されて
いて、この問題は既に満足行くようにかつ廉価な方法で
解決されている。

【００３２】図３のＡに示される構造の使用を説明する
ために、図３のＢは、この例に於いては高抵抗層４８が
設けられている背面壁４の一部と、この部分に対向して
配置されているストリップ形状の複数の選択電極４６、
４６′、…とを示している。動作中、背面壁４の図示さ
れた部分の間には、例えば上側の５００Ｖから下側の３
００Ｖまで変化している２００Ｖの電圧差が存在する。 この電圧の変化は、高抵抗層４８によって良好に規定さ
れる。背面壁上のこのような層は、図１に示される構造
に於いても有利である。より低い電圧（この場合１００
Ｖ低い電圧）を与える選択電極を５００Ｖの電圧を与え
る背面壁の位置に対向させて配置し、背面壁４の部分に
面している一群の選択電極４６、４６′、…には同じ電
圧差２００Ｖが存在している。例えば、背面壁の反対側
の部分でその電圧を充分に越えるような電圧の電圧パル
スを、３００Ｖを与える選択電極に与えることによって
、空洞１１の背面壁を「ホッピング」している電子を問
題の選択電極の開口の位置で引き出すことが出来る。従
ってこの場合、連続する選択電極に選択電圧パルスを順
次に与える電圧印加手段は、開口の列に平行なラインを
走査するために使用される。空洞１１と協動するエミッ
タのエミッションを個別に変調する手段を、走査される
画像ラインのピクセルを選択するために設けることも可
能である。

【００３３】　　　　前述した高抵抗層を次のような方
法で製造しても良い。先ず、ガラス板をガラスエナメル
粒子とＲｕＯｘ粒子等の粒子とを有する均一な粒子層で
コートする。この粒子層にはスクラッチ法、フォトリソ
グラフィーのシルクスクリーン法によって蛇行形状を与
えても良い；次いで粒子層が設けられたそのガラス板を
抵抗層が所望の抵抗値に達するまで加熱する。単位面積
当りメガオームのオーダの抵抗値がこの様にして得られ
る。この型の実際の表示装置に於いては、この方法によ
り背面壁の高さに渡って１０７〜１０１０オームの抵抗
値を実現することが出来る。これに代えて、例えば、Ｉ
ｎ２Ｏ３、ＳｎＯｘ、インジューム錫酸化物（ＩＴＯ）
又はアンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）のような薄い実際上
透明な半導体材料の層を使用することも可能で、これに
よっても所望の抵抗値を得ることが可能である。この様
な抵抗層は、選択電極が接続される電圧分割器として使
用することも可能である。

【００３４】電子ダクトの壁に使用される材料は、高い
電気抵抗と、一次電子エネルギーＥｐの少なくともある
範囲、ＥＩからＥＩＩ、でδ＞１の二次放出係数（図４
参照）とを有していなければならない。ＥＩは出来る限
り低く、例えば、１から数十ｅＶであることが望ましい
。特定な型のガラス（ＥＩがほぼ３０ｅＶ）、セラミッ
ク材料、パーティナックス、そしてカプトンが特にこの
要求を満たす。この要求を満たさない材料に、例えば適
切なコーティング（例えばＭｇＯ）を施すことも可能で
ある。

【００３５】電気抵抗値は、電子移送のみならず電子ダ
クトの（一部又は全長に渡って）増幅が必要であるかど
うか、かつ消費される電極との関係でどの程度の合計電
流を壁に流すことが出来るかと言う点に依存している。

【００３６】電子移送のみを使用するモードが望ましい
。この場合、コンパートメントの頂部と底部との間の電
気抵抗は、１０６と１０１５Ωの間の範囲にさせること
が出来る。この代わりに、増幅を確実にするために、電
子ダクトの少なくともカソード側の部分を、例えば、１
０ｋΩと１００ＭΩの間の範囲の低い抵抗値にすること
も可能である。上に述べた種々の値の場合、必要なパワ
ーは１００Ｗを越えない。

【００３７】上述の例の場合、電子移送は、１７ｃｍの
長さで１ｍｍの直径のボアを有する鉛ガラスのコンパー
トメント（長さに渡って測定された電気抵抗＞１０１５
Ω）内で、その両端に３．５ｋＶの電圧を印加すること
によって達成された。

【００３８】ダクトの壁は、構成機能と二次放出機能と
を有する電気絶縁材料により構成させることが出来るこ
とにも注意すべきである。これに代えてこれらを構成機
能（例えば合成材料）を有する電気絶縁材料から構成さ
せ、その材料上に二次放出機能を有する層（例えば、石
英又はガラス又はＭｇＯのようなセラミック材料）を設
けることも可能である。

【００３９】電子移送に必要な電子ダクトの両端の電圧
は、ダクトの長さと共に増大する。しかしながら、この
電圧は、図１に示されるように電子源（ライン）部を表
示装置の「底部」に代えて中央に配置させることによっ
て減少させることが出来る。例えば、電子源をその表示
装置の「底部」に配置したときに高さに渡って６ｋＶの
電圧差を印加することに代えて、電子流を「上に」引っ
張るようにダクトの中心とそれらの頂部との間に３ｋＶ
の電圧差を印加し、次いで電子流を「下に」下げるよう
に中央と底部との間に同じ電圧差を印加する様にさせる
ことが出来る。複数の平行な電子源の列を使用すること
はこの点で更に有利である。

【００４０】選択電極により電子ダクト内の開口から引
き出された電子は、１本の画像ラインをこの様にして一
度に書き込むことが出来る蛍光スクリーン７の方向に（
「ビーム」の形態で）向けられる。ビデオ情報は、例え
ば、パルス幅変調の形態で与えることもできる。例えば
、電子ダクトと協動するカソードをより長く又はより短
い時間で活性化させることが可能である。白ピクセルを
発生させるためにはカソードを、例えば、この場合ライ
ン周期全体の間、活性化させても良い。この代わりにカ
ソードをライン周期全体の間常に活性化させ、エミッシ
ョンレベルを制御することも可能である。図３のＡと図
３のＢに関して記載された「ホップ」モードを使用する
際には、適切なポテンシャルによって電子が特定なダク
トの壁をホップする。その様なモードで駆動される場合
には、高速度に到達することが出来る電子の数は制限さ
れている。何故ならば電子は壁方向の正電界の力を受け
ているからである。

【００４１】電子ダクト内で電子は増大する速度を得、
これは壁と衝突する時点で、二次放出係数が１である場
合のエネルギーに等しい、ほぼ３０ｅＶのエネルギーに
対応する速度となる。大きなエネルギー、つまりＧ２ポ
テンシャル（３０ｅＶよりも大きい）に等しいエネルギ
ーで電子ダクト１１に入る電子は、バックスキャッタリ
ング後コントラストの問題を生じる。

【００４２】図５に示されるように電子ダクト１１の入
射部分１６には、カソード５と駆動電極Ｇ１とＧ２とに
向いている電気絶縁又は導電物質の斜面壁１５を設けて
も良い。これにより放出された電子が高速度でダクトに
入ることが不可能となる。電子はＧ２を越えると直接斜
面壁１５に衝突するであろう。壁１５は、電子ダクト１
１の入射開口１４の方向に向かって入射部分１６が制限
されて行くように配置される。速度を制御する電子進行
障害はこの様にして形成される。

【００４３】その様な電子進行障害を又別の方法で発生
させることもできる。例えば、斜面壁部分１５を設けず
に、カソード５によって放出された入射部分１６内の電
子が常に壁に衝突するようにダクト内の駆動電極Ｇ１と
Ｇ２を構成する事により、又はその様にそれらの電極を
活性化することによってそれを実現させることもできる
。別の可能性は、カソード５と駆動電極Ｇ１とＧ２から
なる配置の垂直軸に入力部分１６の軸に対してある角度
を持たせることである。入力部分はここでは引出し開口
が設けられていない電子ダクトの部分を意味するものと
解釈される。

【００４４】開口８を介して引き出される電子ビーム（
図１）は、例えば、「水平」壁１２（図１）、「垂直」
壁１８（図６）又はウェーハ形状壁構造（図３のＡ）に
よって局在化させることが出来る。これらの壁は又内部
の真空保持部としても使用される。各部全体で内部真空
を保持する場合にはフロント及び背面壁は薄く（≦１ｍ
ｍ）しても良いので、画像表示装置それ自身は軽量化さ
せることが出来る。更に、画像表示装置のスクリーンを
横切る外側の寸法（深さ）を非常に小さく、例えば１ｃ
ｍにすることが可能である。これにより多くの用途の可
能性が得られ、これが次の表に示されている。 　　　　　　　　　　　　　５７５画像ライン　　　　
　　　　　　　１０００画像ラインのピクセル　　　　
　６００ピクセル／ライン　　　　　ＨＤＴＶスクリー
ン　　／サイズ　　　　　のスクリーンサイズ　　　　
　　サイズ　　　　　　　　　　　　　　応用−−−−
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−−−−−−−−２３３　　　　　
　　　　　　　　　　　４０ｃｍ　　　　　　　　　　
　　　　　　　　６９ｃｍ　　　　　　　　　　　　居
間×　　　　　　　　　　　　　　　　　　×　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　×１０００μｍ　　　
　　　　　　　　　５０ｃｍ　　　　　　　　　　　　
　　　　　　１１８ｃｍ−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−１　　　　　　　　　　　　　　　　　
　１．７２ｍ　　　　　　　　　　　　　　　　　３ｍ
　　　　　　　　　　　　　　映画ホール×　　　　　
　　　　　　　　　　　　　×　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　×３ｍｍ　　　　　　　　　　　　　
　　　　２ｍ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
５．３ｍ−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
３．３　　　　　　　　　　　　　　　　５．７５　　
　　　　　　　　　　　　　　　　１０ｍ　　　　　　
　　　　　　　スタジアム×　　　　　　　　　　　　
　　　　　　×　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　×１３ｍｍ　　　　　　　　　　　　　　　６．６　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　１７ｍ−−−−
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−−−−−−−−

【００４５】その重さが軽いこと及びその横の壁が薄い
ことにより、本発明の画像表示装置は「大面積フラット
スクリーン」のモジュラー構造に対するスマートな解決
法を提供する。換言すれば、図７に示されるように、大
面積フラットスクリーン表示装置５７（所望の表示装置
の寸法を有するアレイを並べて構成するモジュール）は
、本発明の表示装置５８を複数個並べたものから得るこ
とが出来る。ピクセル（＝画素）サイズ、ピクセルピッ
チ及びこれらのモジュールのピクセルラインの距離は相
対的に大きくすることが出来る。特に、ピクセルピッチ
とライン距離は、ピクセルパターンが実質上中断されず
に１個のモジュールから他のモジュールへ連続するよう
になる値を採ることが出来る。

【００４６】この様なモジュールを単純な構造とするこ
とが可能である。図８は可能な構造の一部の一例を示す
。この図は２個の整形加工された板５０（背面壁）と５
１（前面壁）を示し、それらの整形加工された面は互い
に横切る様に配置されている。いくつかの寸法が図に於
いて例示されている。板５０と５１はセラミック材料又
はガラスにより形成しても良く、所望の形状も又製造の
間に与えられる。例えば板の材料にバインダを加えそれ
をインジェクションモールドしても良い。続いて、バイ
ンダを加熱しかつシンターさせることが可能である。こ
の代わりに板を、例えばＳｉＯ２ゲルをモールドにおい
てゲルにすることが可能であるゾル−ゲルプロセスによ
り製造することも出来る。次いで取り出しと乾燥の後に
シンター処理が行われる。

【００４７】電子ダクトは、板５０の上の壁の間の空間
５２の間に形成される。ダクト５２からの電子を板５１
の内側表面に配置されている蛍光スクリーン５３上の所
望の位置に向けるために、この板５１は対にして駆動さ
せることが出来る導電材料の選択トラック５４、５５、
５６、…を有する上部壁を有している。

【００４８】本発明の目的に対し充分である、例えばＭ
ｇＯのような、二次放出を有する材料の層を必要に応じ
てコートした高抵抗層６０を、板５０の内側表面に設け
ても良い。この点で高抵抗層として金属酸化物を含むガ
ラスエナメル層が有利であるのは、その様な層がそれ自
身一般的に本発明の目的に対して充分高い二次放出を与
えるからである。

【００４９】板５０又は板５１のみを上述した方法で形
成し、表示装置の他の部分を別の方法で形成しても良い
。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　そのコンパートメントが比例関係の基に描
かれていない、その構成の一部を断面的に示している、
本発明の画像表示装置の、線図的な斜視立面図である。

【図２】　　Ａの部分は、本発明の一般的な動作を示す
、図１の構成を断面で示した、側面立面図であり、Ｂの
部分は、図１の構成に使用される（選択）電極部を示す
。

【図３】　　「縦」断面に関する、図１の構成に使用さ
れる特定電子ダクトの動作と電圧ダイアグラムを示す。

【図４】　　二次放出係数δを、一次電子エネルギーＥ
ｐの函数として本発明の特性である壁物質に対してプロ
ットしたグラフである。

【図５】　　図３のＡの構成に代える構成の一部の「縦
」断面図である。

【図６】　　図１の構成に代わる構成を示す。

【図７】　　本発明の型の複数の表示モヂュールからな
る大面積フラットスクリーン表示装置を線図的に示す。

【図８】　　本発明の別の画像表示装置を線図的に示す
。

【符号の説明】

１…薄型画像表示装置　　　　　２…壁　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　３…表示パネル　　　　　 ４…背面壁　　　　　　　　　　　　　　　５…電子源
部　　　　　　　　　　　　　６…コンパートメント　
　　　　 ７…蛍光スクリーン　　　　　　　８…引出し開口　　
　　　　　　　　　９…選択電極　　　　 １０…選択板　　　　　　　　　　　　　１１…電子ダ
クト　　　　　　　　　　１２…水平壁 １４…入射開口　　　　　　　　　　　１５…斜面壁　
　　　　　　　　　　　　　１６…入射部分 １７…ダミー電極　　　　　　　　　１８…垂直壁　　
　　　　　　　　　　　　４６…電極 ４７…円柱　　　　　　　　　　　　　　　５０…背面
壁　　　　　　　　　　　　　　５１…前面壁、板

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　電子を発生させる並置させた複数の電
   子源と、前記電子源と共働しかつ発生する電子を電子流
   の形態で真空中を移送させるのに適した二次放出係数を
   有する実質上電気絶縁体である物質の壁を有する局所電
   子ダクトと、予め決められた位置でそのダクトから各電
   子流を引き出しかつピクセルからなる画像を形成するた
   めに前記蛍光スクリーンの方向にそれを向ける手段とを
   有し、前記電子ダクトに動作中軸方向の電界Ｅｙと横方
   向の電界Ｅｘを発生させる電極手段が設けられている、
   ピクセルから成る画像を蛍光スクリーン上に表示する、
   真空外囲器を有する画像表示装置。
2. 【請求項２】　　前記電子ダクトが、二次放出係数δを
   有する実質上電気絶縁物質の壁によって規定されている
   細長の空洞によって構成されていて、各空洞の前記蛍光
   スクリーンを向いている側には、全ての引出し開口が協
   同して行列配置を構成するように、複数の引出し開口が
   設けられている事を特徴とする請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】　　前記電極手段が、前記スクリーンから
   離れている側の前記ダクト壁に増大するポテンシャルを
   与え、かつ前記スクリーンに面している側の前記壁に同
   様に増大するがより低いポテンシャルを与える事を特徴
   とする請求項１記載の装置。
4. 【請求項４】　　複数の平行電極が、第一回路に接続さ
   れる場合に増大する低ポテンシャルを供給するために、
   前記電子ダクト内のそれらのスクリーン側に配置されて
   いる事を特徴とする請求項３記載の装置。
5. 【請求項５】　　当該電極に開口が設けられていてかつ
   当該電極が選択電圧を供給する第二回路に接続可能であ
   る事を特徴とする請求項４記載の装置。
6. 【請求項６】　　各電子源とそれが協動する電子ダクト
   の入射部分との間に、速度制限手段を、前記放出された
   電子が壁と衝突せずに前記電子ダクトを移動する事が出
   来ない事を確実とする様に、配置する事を特徴とする請
   求項１記載の装置。
7. 【請求項７】　　前記速度制限手段が、前記放出された
   電子が衝突し、かつ前記衝突の間に発生した二次電子が
   前記電子ダクトの壁と衝突する様に配置されている壁部
   分を含む事を特徴とする請求項６記載の装置。
8. 【請求項８】　　前記真空外囲器が、その内側が前記蛍
   光スクリーンを支持している透明フェース板と前記フェ
   ース板から短距離の位置に配置されている背面板とを有
   していて、これらの板が隔壁によって相互接続されてい
   て、かつ前記フェース板と前記背面板との間の空間に、
   少なくとも部分的に前記電子ダクトの側壁により形成さ
   れている内部真空保持部を備えている事を特徴とする請
   求項１記載の装置。
9. 【請求項９】　　前記真空保持部が、前記引出し開口が
   設けられている電気絶縁物質の選択板を有し、前記電子
   ダクトの前記壁が前記選択板と前記背面板とを離間させ
   ている事を特徴とする請求項８に記載の装置。
10. 【請求項１０】　　前記選択板が二個の主面を有し、少
    なくともその一方が、前記引出し開口と同軸である開口
    が設けられているストリップ形状の選択電極の平行な列
    を支持している事を特徴とする請求項９記載の装置。
11. 【請求項１１】　　請求項１に記載の複数の隣接する画
    像表示装置を有し、所望の寸法の表示装置を有するアレ
    イを協同して形成する、大面積フラットスクリーン表示
    装置。