JPH05205665A - 画像表示装置 - Google Patents
画像表示装置Info
- Publication number
- JPH05205665A JPH05205665A JP1004592A JP1004592A JPH05205665A JP H05205665 A JPH05205665 A JP H05205665A JP 1004592 A JP1004592 A JP 1004592A JP 1004592 A JP1004592 A JP 1004592A JP H05205665 A JPH05205665 A JP H05205665A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- anode
- electron
- electrons
- phosphor
- projection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電子の広がりを抑えるためになされたもの
で、アノード／カソード間の距離を現在の５〜１０倍に
することにより、絶縁破壊をおこさずに２〜５ｋＶのア
ノード電圧をかけることを可能にするとともに、高輝度
でカラーの画像表示を可能にする。アノ−ド電圧を上
げ、青赤の螢光体の発光を良くする。 【構成】 画素に対応する電子源の周囲を画素サイズと
同程度の厚みの導電体で囲み、この導電体に負のバイア
ス電圧をかけるとともに、アノード電極の画素の中心に
突起を設けたものである。
で、アノード／カソード間の距離を現在の５〜１０倍に
することにより、絶縁破壊をおこさずに２〜５ｋＶのア
ノード電圧をかけることを可能にするとともに、高輝度
でカラーの画像表示を可能にする。アノ−ド電圧を上
げ、青赤の螢光体の発光を良くする。 【構成】 画素に対応する電子源の周囲を画素サイズと
同程度の厚みの導電体で囲み、この導電体に負のバイア
ス電圧をかけるとともに、アノード電極の画素の中心に
突起を設けたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は電子源と蛍光体をそな
え、静止画、動画、図、文字などを表示する平面型ＣＲ
Ｔに関するものである。
え、静止画、動画、図、文字などを表示する平面型ＣＲ
Ｔに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】平面型ＣＲＴについては、文献（ＤＩＳ
ＰＬＡＹＳ，ＪＡＮ．１９８７ Ｐ．３７）にある電界
放射素子を面電子源とするものが提案されている。以下
この装置を図６により説明する。８はガラス基板で、こ
の上にカソード電極１１、ゲート電極２がＸ，Ｙに配列
されている。これらの電極の各交点には多数の電界放射
素子１が形成されている。また、この基板８に対向して
透明導膜からなるアノード４及びこの上に画素を構成す
る蛍光体５を塗布したガラス基板７が設けられている。
これら２つの基板間の間隔は２００μｍで、２つのガラ
ス基板はその周囲をフリットガラスで密閉してあり、２
つの基板間は真空に保たれ、アノード／カソード間は４
００Ｖの電圧がかけられている。本装置で画像を表示す
るときには、発光させたい画素に対応するカソード電
極、ゲート電極間に電子の放出されるしきい値以上の電
圧をかける。するとこれに対応する電界放射素子から電
子が放出される。これがアノード電圧により加速され蛍
光体に衝突し、その画素を発光させる。ゲート電極にか
ける電圧レベルを変えることにより輝度を変化させるこ
ともできる。また、赤・青・緑の３種の蛍光体を組み合
わせればカラーの画像を写すことも可能である。８、７
のガラス基板は１ｍｍ厚でその間隔はわずか２００μｍ
なので、約２ｍｍ厚の平面ＣＲＴを構成することができ
る。
ＰＬＡＹＳ，ＪＡＮ．１９８７ Ｐ．３７）にある電界
放射素子を面電子源とするものが提案されている。以下
この装置を図６により説明する。８はガラス基板で、こ
の上にカソード電極１１、ゲート電極２がＸ，Ｙに配列
されている。これらの電極の各交点には多数の電界放射
素子１が形成されている。また、この基板８に対向して
透明導膜からなるアノード４及びこの上に画素を構成す
る蛍光体５を塗布したガラス基板７が設けられている。
これら２つの基板間の間隔は２００μｍで、２つのガラ
ス基板はその周囲をフリットガラスで密閉してあり、２
つの基板間は真空に保たれ、アノード／カソード間は４
００Ｖの電圧がかけられている。本装置で画像を表示す
るときには、発光させたい画素に対応するカソード電
極、ゲート電極間に電子の放出されるしきい値以上の電
圧をかける。するとこれに対応する電界放射素子から電
子が放出される。これがアノード電圧により加速され蛍
光体に衝突し、その画素を発光させる。ゲート電極にか
ける電圧レベルを変えることにより輝度を変化させるこ
ともできる。また、赤・青・緑の３種の蛍光体を組み合
わせればカラーの画像を写すことも可能である。８、７
のガラス基板は１ｍｍ厚でその間隔はわずか２００μｍ
なので、約２ｍｍ厚の平面ＣＲＴを構成することができ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の装置は以上のよ
うにカラー表示も可能であるが、赤・青の輝度が弱いと
いう問題点がある。これはアノード電圧が４００Ｖと比
較的低電圧で充分な輝度の出せる赤・青の蛍光体がない
からで、また、赤・青色で充分な輝度が得られるアノー
ド電圧は数ｋＶであるが、この装置で数ｋＶのアノード
電圧をかけると、その電界は、１０7 Ｖ／ｍとなり今度
はアノード／カソート間で絶縁破壊がおこりやすくな
る。これを防ぐにはアノード／カソート間の距離を２０
０μｍから１ｍｍに増やせばよいが、こうすると今度は
電子源から発生した電子がアノードに衝突するまでに広
がってしまい、隣接する画素を発光させてしまうように
なる。
うにカラー表示も可能であるが、赤・青の輝度が弱いと
いう問題点がある。これはアノード電圧が４００Ｖと比
較的低電圧で充分な輝度の出せる赤・青の蛍光体がない
からで、また、赤・青色で充分な輝度が得られるアノー
ド電圧は数ｋＶであるが、この装置で数ｋＶのアノード
電圧をかけると、その電界は、１０7 Ｖ／ｍとなり今度
はアノード／カソート間で絶縁破壊がおこりやすくな
る。これを防ぐにはアノード／カソート間の距離を２０
０μｍから１ｍｍに増やせばよいが、こうすると今度は
電子源から発生した電子がアノードに衝突するまでに広
がってしまい、隣接する画素を発光させてしまうように
なる。
【０００４】この発明は、上記のような電子の広がりを
抑えるためになされたもので、アノード／カソード間の
距離を現在の５〜１０倍にすることにより、絶縁破壊を
おこさずに２〜５ｋＶのアノード電圧をかけることを可
能にするとともに、高輝度でカラーの画像表示を可能に
する。
抑えるためになされたもので、アノード／カソード間の
距離を現在の５〜１０倍にすることにより、絶縁破壊を
おこさずに２〜５ｋＶのアノード電圧をかけることを可
能にするとともに、高輝度でカラーの画像表示を可能に
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明に係る画像表示
装置は、画素に対応する電子源の周囲を画素サイズと同
程度の厚みの導電体で囲み、この導電体に負のバイアス
電圧をかけるとともに、アノード電極の画素の中心に突
起を設けたものである。
装置は、画素に対応する電子源の周囲を画素サイズと同
程度の厚みの導電体で囲み、この導電体に負のバイアス
電圧をかけるとともに、アノード電極の画素の中心に突
起を設けたものである。
【０００６】
【作用】この発明における画像表示装置は、電子源から
発生した電子を収束させる。また、アノ−ド電極の画素
の中心に設けられた突起は、この画素の中心に収束する
電界を発生させ、電子が隣接する画素へ向かわないよう
にする。このように電子軌道の広がりを抑えることによ
り、アノ−ド／カソ−ド電極間の距離を大きくしても隣
接画素を光らすことが無いようにすることが可能であ
る。
発生した電子を収束させる。また、アノ−ド電極の画素
の中心に設けられた突起は、この画素の中心に収束する
電界を発生させ、電子が隣接する画素へ向かわないよう
にする。このように電子軌道の広がりを抑えることによ
り、アノ−ド／カソ−ド電極間の距離を大きくしても隣
接画素を光らすことが無いようにすることが可能であ
る。
【０００７】
実施例１．図１は本発明の一実施例による表示装置を示
す。１は基板８に設けられた電子放出素子、２はその電
子放出素子の電子引き出し電極、３は電子引き出し電極
２を取り囲む電子軌道を制御するための制御グリッドで
ある。また、透明フロントパネル７上には電子収束用の
円柱状の突起６が設けられている。本表示装置では、ア
ノードとなるフロントパネル７と基板８の間隔は１ｍｍ
である。電子放出素子１は直径１００μｍの領域に形成
された電界放射素子アレイである。電子放出素子１を中
心として内径２００μｍの土手形状の制御グリッド３が
囲んでいて、制御グリッドの厚みは１００μｍである。
また、アノードは円柱状突起６の上に蛍光体５、アルミ
膜４の順に形成されている。円柱状突起６は直径１００
μｍ、高さ１００μｍである。１画素は直径３００μｍ
の大きさである。
す。１は基板８に設けられた電子放出素子、２はその電
子放出素子の電子引き出し電極、３は電子引き出し電極
２を取り囲む電子軌道を制御するための制御グリッドで
ある。また、透明フロントパネル７上には電子収束用の
円柱状の突起６が設けられている。本表示装置では、ア
ノードとなるフロントパネル７と基板８の間隔は１ｍｍ
である。電子放出素子１は直径１００μｍの領域に形成
された電界放射素子アレイである。電子放出素子１を中
心として内径２００μｍの土手形状の制御グリッド３が
囲んでいて、制御グリッドの厚みは１００μｍである。
また、アノードは円柱状突起６の上に蛍光体５、アルミ
膜４の順に形成されている。円柱状突起６は直径１００
μｍ、高さ１００μｍである。１画素は直径３００μｍ
の大きさである。
【０００８】エミッタを０Ｖとして、引き出し電極２に
１００Ｖ、制御グリッド３に−５０Ｖ、アノード６に２
ｋＶの電圧がかけられている。エミッタ引き出し電極に
１００Ｖの電圧をかけると素子からは電子が放出され
る。放出された電子は、制御グリッド間の空間を通過し
て外部にとび出す。このとき電界は制御グリッドにより
中心部に向かうようになっており、電子は再び収束を受
ける。このため放出された電子は、対向する画素の螢光
体のみを発光させることになる。このような電子収束の
作用がないと、例えばエミッタ先端より基板に垂直な方
向から３０°の角度範囲で電子は放出されるため、計算
により２００μｍ外側に光は広がることになる。画素の
サイズは直径３００μｍなので隣接する画素を光らせて
しまう。
１００Ｖ、制御グリッド３に−５０Ｖ、アノード６に２
ｋＶの電圧がかけられている。エミッタ引き出し電極に
１００Ｖの電圧をかけると素子からは電子が放出され
る。放出された電子は、制御グリッド間の空間を通過し
て外部にとび出す。このとき電界は制御グリッドにより
中心部に向かうようになっており、電子は再び収束を受
ける。このため放出された電子は、対向する画素の螢光
体のみを発光させることになる。このような電子収束の
作用がないと、例えばエミッタ先端より基板に垂直な方
向から３０°の角度範囲で電子は放出されるため、計算
により２００μｍ外側に光は広がることになる。画素の
サイズは直径３００μｍなので隣接する画素を光らせて
しまう。
【０００９】電子放射素子及び表示装置の製造方法につ
いては、文献（ＤＩＳＰＬＡＹ ＪＡＮ．１９８７
Ｐ．３７，ＩＥＥＥ ＴＲＡＮＳ ＯＮ ＥＬＥＣＴＲＯ
Ｎ ＤＥＶ．ＶＯＬ３６ Ｎｏ．１ ＪＡＮ １９８
９）等に詳しく述べられている。ここでは、制御グリッ
ド３の製造方法を図５により説明する。まず、図５
（ａ）に示すような素子の形成された基板上８に、フォ
トレジストの１００μｍ厚の膜を形成する。これは例え
ば、５０μｍの厚みのドライフィルムを２回基板に貼り
つければよい。ドライフィルムでは電子放射素子の穴の
中に入ったレジストがとれないという問題は起こらな
い。このドライフィルムを露光現像し制御グリッドを形
成する部分だけ除く。（図５（ｂ））この後絶縁膜９を
３μｍめっき下地膜を２０００オングストローム蒸着す
る。絶縁膜はＳｉＯ2 ，ＳｉＯ，Ａｌ2Ｏ3等の酸化膜、
めっき下地層はＣｒ，Ｆｅ，Ｎｉ等の金属膜でよい。
いては、文献（ＤＩＳＰＬＡＹ ＪＡＮ．１９８７
Ｐ．３７，ＩＥＥＥ ＴＲＡＮＳ ＯＮ ＥＬＥＣＴＲＯ
Ｎ ＤＥＶ．ＶＯＬ３６ Ｎｏ．１ ＪＡＮ １９８
９）等に詳しく述べられている。ここでは、制御グリッ
ド３の製造方法を図５により説明する。まず、図５
（ａ）に示すような素子の形成された基板上８に、フォ
トレジストの１００μｍ厚の膜を形成する。これは例え
ば、５０μｍの厚みのドライフィルムを２回基板に貼り
つければよい。ドライフィルムでは電子放射素子の穴の
中に入ったレジストがとれないという問題は起こらな
い。このドライフィルムを露光現像し制御グリッドを形
成する部分だけ除く。（図５（ｂ））この後絶縁膜９を
３μｍめっき下地膜を２０００オングストローム蒸着す
る。絶縁膜はＳｉＯ2 ，ＳｉＯ，Ａｌ2Ｏ3等の酸化膜、
めっき下地層はＣｒ，Ｆｅ，Ｎｉ等の金属膜でよい。
【００１０】次に図４（ｄ）に示すように制御グリッド
３を電気めっきで形成する。ここではＮｉを用いた。下
地層２１は、レジスト上と基板上とで電気的に完全に分
離されているので基板上の下地層を陰極にすることによ
り、レジストのない部分のみでめっき膜を成長させるこ
とができる。最後にレジストを有機溶剤で剥離してしま
えば制御グリッドが残る（図５（ｅ））。また、フロン
トパネル７の突起６は、フロントパネルを感光性ガラス
でつくることにより実現できる。例えばコーニング社の
フォトフォームを用いれば、１ｍｍのフロントガラスの
板厚で１００μｍのみエッチングすることが可能で、フ
ォトエッチングにより６のような円柱形状ができる。こ
れに３種の蛍光体を塗布し、Ａｌの電極を蒸着する。本
表示装置ではカソードとアノード間が１ｍｍの距離では
あるが、制御グリッド、アノードの突起が図１のような
ポテンシャル３１を形成するため、電子ビームは広がっ
て隣接する画素の蛍光体を光らすことはない。
３を電気めっきで形成する。ここではＮｉを用いた。下
地層２１は、レジスト上と基板上とで電気的に完全に分
離されているので基板上の下地層を陰極にすることによ
り、レジストのない部分のみでめっき膜を成長させるこ
とができる。最後にレジストを有機溶剤で剥離してしま
えば制御グリッドが残る（図５（ｅ））。また、フロン
トパネル７の突起６は、フロントパネルを感光性ガラス
でつくることにより実現できる。例えばコーニング社の
フォトフォームを用いれば、１ｍｍのフロントガラスの
板厚で１００μｍのみエッチングすることが可能で、フ
ォトエッチングにより６のような円柱形状ができる。こ
れに３種の蛍光体を塗布し、Ａｌの電極を蒸着する。本
表示装置ではカソードとアノード間が１ｍｍの距離では
あるが、制御グリッド、アノードの突起が図１のような
ポテンシャル３１を形成するため、電子ビームは広がっ
て隣接する画素の蛍光体を光らすことはない。
【００１１】実施例２．実施例１ではアノードの突起を
円筒形状にしたが、多角形でもよいし先端が尖った錐状
でもよい。また、突起の側面は図４に示すように傾斜を
もっていてもよい。先端が尖っている方がむしろ電界の
収束はよいし、側面に傾斜をつければ蛍光体の表面積を
有効的に広げることが可能である。また、蛍光体の塗布
や蒸着による電極形成が容易である。
円筒形状にしたが、多角形でもよいし先端が尖った錐状
でもよい。また、突起の側面は図４に示すように傾斜を
もっていてもよい。先端が尖っている方がむしろ電界の
収束はよいし、側面に傾斜をつければ蛍光体の表面積を
有効的に広げることが可能である。また、蛍光体の塗布
や蒸着による電極形成が容易である。
【００１２】実施例３．実施例１では、制御グリッド３
の穴形状を円形としたが、四角形、六角形など多角形で
もよい。また、制御グリッドの高さを１００μｍとした
がもっと高くてもよい。また、隣接する画素との間で制
御グリッドを分離してもよい。
の穴形状を円形としたが、四角形、六角形など多角形で
もよい。また、制御グリッドの高さを１００μｍとした
がもっと高くてもよい。また、隣接する画素との間で制
御グリッドを分離してもよい。
【００１３】実施例４ 上記実施例では制御グリッド３をＮｉの電気めっき膜を
適用したが、Ｔｉ，Ｍｏ，Ｔａなどのめっき膜を用いて
もよい。これらの金属は、気体分子を化学吸着しやすい
特性を持つ。真空中に放出され加速された電子が、これ
らの気体をイオン化すると、イオンは負の電圧のかかる
制御グリッドに向かう。この時イオンはこの制御グリッ
ドに吸着される。このため絶縁破壊やエミッタの汚染の
原因となる気体分子を除く効果がある。
適用したが、Ｔｉ，Ｍｏ，Ｔａなどのめっき膜を用いて
もよい。これらの金属は、気体分子を化学吸着しやすい
特性を持つ。真空中に放出され加速された電子が、これ
らの気体をイオン化すると、イオンは負の電圧のかかる
制御グリッドに向かう。この時イオンはこの制御グリッ
ドに吸着される。このため絶縁破壊やエミッタの汚染の
原因となる気体分子を除く効果がある。
【００１４】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、各画素
に対応する電源の周囲を負のバイアスのかかった導電膜
で囲むとともに、アノード電極の画素の中心に突起を設
けることにより、電子源からアノードに向かう電子軌道
を収束させることができる。このためアノード／カソー
ド間の距離を大きくでき、さらにアノード電圧をあげ、
赤・青色の輝度を大きくでき、これによりカラーの画像
表示装置を得ることができる。また、特にカソード／ア
ノード間に新たにゲートを加える必要がないため装置の
構造は簡単になるという効果がある。
に対応する電源の周囲を負のバイアスのかかった導電膜
で囲むとともに、アノード電極の画素の中心に突起を設
けることにより、電子源からアノードに向かう電子軌道
を収束させることができる。このためアノード／カソー
ド間の距離を大きくでき、さらにアノード電圧をあげ、
赤・青色の輝度を大きくでき、これによりカラーの画像
表示装置を得ることができる。また、特にカソード／ア
ノード間に新たにゲートを加える必要がないため装置の
構造は簡単になるという効果がある。
【図１】本発明による画像装置の断面図である。
【図２】本発明による画像装置の制御グリッドの斜視図
である。
である。
【図３】本発明による画像装置のアノード電極の突起の
斜視図である。
斜視図である。
【図４】本発明による画像装置のアノード電極の突起の
斜視図である。
斜視図である。
【図５】本発明による画像装置の制御グリッドの製造方
法を示す工程図である。
法を示す工程図である。
【図６】従来の画像表示装置の原理図である。
１ 電子放出素子のエミッタの引き出し ２ 電子放出素子のエミッタの引き出し電極 ３ 制御グリッド ４ アノード金属蒸着膜 ５ 蛍光体 ６ アノード電極の突起 ７ 前面パネル ８ 基板 ９ 絶縁膜 １１ カソード電極 １２ 絶縁膜 ２０ レジスト膜 ２１ めっき下地膜 ３１ ポテンシャル ３２ 電子軌道
Claims (2)
- 【請求項１】 平面基板に配列された電子源と、これに
対向して平面上に配列された画素から成る発光面をそな
えて、各画素の電子源に対向する発光面上に一個以上の
突起を設けたことを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項２】上記電子源の周囲を画素ごとに導電体で囲
み、その導電体に負のバイアスをかけることを特徴とす
る請求項１記載の画像表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1004592A JPH05205665A (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | 画像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1004592A JPH05205665A (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | 画像表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05205665A true JPH05205665A (ja) | 1993-08-13 |
Family
ID=11739426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1004592A Pending JPH05205665A (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | 画像表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05205665A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006024461A (ja) * | 2004-07-08 | 2006-01-26 | Hidetoshi Saito | 高輝度発光装置 |
| KR101064367B1 (ko) * | 2004-06-30 | 2011-09-14 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전자방출 표시장치용 애노드기판 및 이의 제조방법 |
-
1992
- 1992-01-23 JP JP1004592A patent/JPH05205665A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101064367B1 (ko) * | 2004-06-30 | 2011-09-14 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전자방출 표시장치용 애노드기판 및 이의 제조방법 |
| JP2006024461A (ja) * | 2004-07-08 | 2006-01-26 | Hidetoshi Saito | 高輝度発光装置 |
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