JPH0536366A

JPH0536366A - 平面型表示装置

Info

Publication number: JPH0536366A
Application number: JP18993091A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Shiraishi; 哲也白石; Masato Saito; 正人斉藤; Ryo Suzuki; 量鈴木; Keiji Fukuyama; 敬二福山; Takuya Ohira; 卓也大平; Yoshiko Fujima; 美子藤間; Keiji Watabe; 勁二渡部
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1991-07-30
Filing date: 1991-07-30
Publication date: 1993-02-12

Abstract

(57)【要約】【目的】平面型表示装置において、線状カソードから
下側に放出される無駄な電子を減らして電子を有効に利
用する。【構成】密閉容器内に設けられた蛍光体に電子を放出
する電子放射源として平行に配設された線状カソード
と、上記線状カソードの下側を覆うようにみぞ部を設け
た背面電極と、上記線状カソードの上側を覆う突状電極
部に電子通過孔が形成されている有孔電極を備え、上記
有孔電極と上記線状カソードとの距離よりも、上記背面
電極のみぞ部と線状カソードの距離を長くするように構
成した平面型表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、蛍光面に電子放射して
発光する平面型表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来の平面型表示装置を図に基
づいて説明する。図１２（ａ）は従来の平面型表示装置
の一部を示す斜視図であり、図１２（ｂ）は図１２
（ａ）のＢ−Ｂ線における拡大断面図である。図におい
て、１は支持体（図示せず）に接続され通電することに
よって電子を放射する電子放射源としての線状カソー
ド、２は前記線状カソード１の上側を覆う断面楕円形成
の有孔電極、３は前記有孔電極２と接触し前記線状カソ
ード１の下側を覆うように断面楕円形状のみぞ部を設け
た背面電極である。上記有孔電極２は、電子を通過させ
るための多数の小孔４を有しており適当な電位を印加す
ることで上記線状カソード１から電子が引き出される。
５は上記有孔電極２よって引き出された電子により励起
されて赤・緑・青に発光する３種の蛍光体６が内面側に
ドット状に塗膜されて導電性を持たせるためのアルミ膜
（図示せず）が形成された前面ガラスであり、このアル
ミ膜に１０〜３０ｋｖ程度の電圧を印加することにより
電子が加速され、蛍光体６を励起し発光させる。

【０００３】７は上記前面ガラス５と上記線状カソード
１との間に介在し、上記有孔電極２によって引き出さ
れ、上記前面ガラス５へ向かう電子を通過あるいは遮断
する制御電極部である。図１３（ａ）は上記制御電極部
７の分解構成図であり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）の
電子通過部の拡大図である。図１４は制御電極部７の断
面図である。９は上記前面ガラス５上の画素に対応する
電子通過孔８を有する絶縁基板、１０は電子通過部１０
ｂを有する短冊状の金属電極１０ａからなる第１の制御
電極群、１１は電子通過部１１ｂを有して絶縁基板９の
上面に画素の１行ずつに対応して配置された短冊状の金
属電極１１ａからなる第２の制御電極群であり、上記制
御電極部７は上記第１の制御電極群１０と、上記第２の
制御電極群１１から構成される。また、金属電極１０
ａ、１１ａはそれぞれ直交する方向で配置される。上記
金属電極１０ａ、１１ａはそれぞれ短冊状の金属からな
り、電子通過孔８に対応する部分に多数の小穴１２をあ
けてメッシュ状に形成したものである。

【０００４】なお、図示してないが、前面ガラス５の周
囲はさらに下方に向かってわん曲しながら伸び背面電極
３の下で閉じており内部は真空に保たれている。各電極
は側面に設けられた封止部から外部へ電気的に接続され
ている。

【０００５】次に動作について説明する。線状カソード
１から放出された電子は、線状カソード１に印加された
電圧に対して約５〜３０Ｖ高い電圧が各電極に印加する
ことにより、それらの電極に引き寄せられ制御電極部７
に達する。なお、ここで、線状カソード１の動作中に印
加されている平均電圧を０Ｖとして基準の電圧とする。
有孔電極２の楕円柱状、第１の制御電極群１０の位置、
およびそれぞれの金属電極１０ａへの印加電圧を調整す
ることにより、上記第１の制御電極１０の任意の一本の
金属電極１０ａ前面での電子流密度がほぼ均一になるよ
うになっている。

【０００６】制御電極７の動作については、例えば、特
開昭６２−１７２６４２号および特開平１−１２６６８
８号などに記載されているような一般のマトリックス型
ディスプレイと類似であり、以下の通りである。

【０００７】すなわち、上記第１の制御電極群１０のう
ち１本の金属電極１０ａのみプラス電位となり他は０Ｖ
またはマイナス電位となっていれば、線状カソード１か
ら放出された電子はこのプラス電位の１本の金属電極１
０ａにのみ引き寄せられ、その金属電極１０ａの各電子
通過部１０ｂを通って絶縁基板９の電子通過孔８に入っ
ていく。そして、この電子通過孔８に入っていった電子
はそのまま全てが前面ガラス５側へ通過するのではな
く、電子通過孔８上部に配置された第２の制御電極群１
１のうち、例えば４０〜１００Ｖの電位が印加されてい
る金属電極１１ａの電子通過部１１ｂのみ電子が通過
し、他の０Ｖまたはマイナス電位となっている金属電極
１１ａの電子通過部１１ｂは通過せず、電子通過孔８内
に止まる。従って、第１の制御電極群１０のうちプラス
電位の印加されたオン状態の１本の金属電極１０ａと、
第２の制御電極群１１のうちプラス電位が印加されてい
る金属電極１１ａとの交点の電子通過孔８のみで電子が
通過する。そして、その通過電子によりその電子通過孔
８に対応する画素の位置の蛍光体６が発光し画面表示が
行われる。よって、上記金属電極１０ａと１１ａとの交
点が所望位置に対応するように各金属電極１０ａ、１１
ａへの電位印加を制御することにより、所望の画像表示
が行える。

【０００８】例えば、第１の制御電極群１０のうち金属
電極１０ａを１本ずつ順次走査してオン状態とし、それ
に同期させて発光させるべき位置に対応する第２の制御
電極群１１中の金属電極１１ａをオン状態としこれを人
間の目に感じない程度の周期、例えば１秒あたり６０画
面繰り返す（走査する）ことにより画像が表示される。

【０００９】また、各画素の輝度は、第２の制御電極群
１１の各金属電極１１ａをオン状態とする時間により制
御している。すなわち、第１の制御電極群１０のオン状
態時間をｔ_y とすると、所定位置の画素をＰ％の輝度に
する場合、その位置に対応する第２の制御電極群１１の
金属電極１１ａのオン状態時間ｔ_x をＰｔ_y ／１００と
すればよい。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の平面型表示装置
は以上のように構成されているので、線状カソードの周
りは背面電極のみぞと有孔電極とで断面が楕円の筒状に
金属で覆われることになる。従って、背面電極と有孔電
極に電圧をかけたとき、線状カソードを挟んで対称な電
界が形成されるので、線状カソードから上側と下側に等
しい量の電子が放出される。この場合、上側に放出され
た電子の一部は有孔電極の電子通過孔を通り抜け、蛍光
体へと向かうが、下側に放出された電子は全く無駄にな
ってしまうという問題点があった。また、従来の有孔電
極の電子通過孔の開孔率は６２％に形成したため、従来
の平面型表示装置の電子の利用率は３１％であった。

【００１１】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、線状カソードから放出された電
子の無駄を少なくし、電子を有効に利用することができ
る平面型表示装置を得ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明に係る平面型表
示装置は、電子放射源として配設されたカソードと、上
記カソードを覆い上記カソードとの間に電界を設定して
上記カソードからの電子を表示面に向って放出するカバ
ー電極とを備えた平面型表示装置において、上記表示面
への電子の放出方向における上記電界を他の方向におけ
る電界よりも強くするように構成したものである。

【００１３】また、別の発明に係る平面型表示装置は、
電子放射源として配設されたカソードと、上記カソード
を覆い上記カソードとの間に電界を設定して上記カソー
ドからの電子を表示面に向って放出するカバー電極とを
備えた平面型表示装置において、上記表示面への電子の
放出方向における上記カソードと上記カバー電極との間
の距離よりも、上記電子の放出方向以外の方向における
上記カソードと上記カバー電極との間の距離を長くする
ように構成したものである。

【００１４】また、別の発明に係る平面型表示装置は、
電子放射源として配設されたカソードと、上記カソード
を覆い上記カソードとの間に電界を設定して上記カソー
ドからの電子を表示面に向って放出するカバー電極とを
備えた平面型表示装置において、上記カバー電極の一部
が上記表示面への電子の放出方向以外の部分において電
気的に絶縁されたものである。

【００１５】また、別の発明に係る平面型表示装置は、
電子放射源として配設されたカソードと、上記カソード
を覆い上記カソードとの間に電界を設定して上記カソー
ドからの電子を表示面に向って放出するカバー電極とを
備えた平面型表示装置において、上記カソードと上記カ
バー電極との間に電界の強さを変えるための電界調整電
極を備えたものである。

【００１６】また、別の発明に係る平面型表示装置は、
電子放射源として配設されたカソードと、上記カソード
を覆い上記カソードから電子を放出するカバー電極とを
備えた平面型表示装置において、上記カバー電極により
放出した電子を表示面へ向けて加速するための電極を備
えたものである。

【００１７】

【作用】この発明の平面型表示装置においては、カソー
ドとカバー電極間の電界のうち、表示面への電子の放出
方向における電界を他の方向における電界よりも強くす
るように構成し、表示面への電子の放出方向以外へ放出
される無駄な電子を少なくするように働く。

【００１８】また、カバー電極により放出された電子を
表示面へ向けて加速させるような電極を備え、カソード
から放出される電子を無駄なく有効に利用し、多くの電
子を放出させることができるように働く。

【００１９】

【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１（ａ）はこの発明の実施例による平面型表示
装置の一部分の斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）
のＢ−Ｂ線における拡大断面図である。図において、背
面電極３のみぞ部の断面の形状が上記従来例と異なって
おり、その他の部分は上記従来例と同様のものである。

【００２０】有孔電極２の断面の形状は短軸２ｍｍ、長
軸３ｍｍの半楕円であり、背面電極のみぞ部の断面の形
状は短軸２ｍｍ、長軸５ｍｍの半楕円に形成する。つま
り、線状カソード１と有孔電極２との距離よりも線状カ
ソード１と背面電極３のみぞ部との距離を長く形成す
る。

【００２１】図２は線状カソード１近傍の電界分布を等
電位線Ｅを用いて記入した説明図である。線状カソード
１の上側を覆う有孔電極２の突状電極部と、下側を覆う
背面電極３のみぞ部の形状が、線状カソード１を挟んで
非対称なので、図に示すように、線状カソード１の上側
より下側のほうが電位勾配が小さくなるため、線状カソ
ード１の下側に放出される電子は、上側に比べて少なく
なる。つまり、下側に放出される無駄な電子が少なくな
る。この実施例における電子の利用率は４７％で、従来
のものより向上する。

【００２２】なお、上記実施例１では、背面電極２のみ
ぞ部の断面の形状は半楕円であるが、半楕円である必要
はなく、例えば円の一部でもよい。また、上記実施例１
では有孔電極２の下端の幅と背面電極３のみぞ部の上端
の幅が一致しているが、一致させなくてもよい。（図３
に示す。）

【００２３】実施例２．図４はこの発明の他の実施例に
よる平面型表示装置の線状カソード１近傍の断面正面図
である。図において、１は線状カソード、２は有孔電
極、３は背面電極、１３は絶縁材であり、その他図示し
ていない部分は上記従来例と同様である。

【００２４】有孔電極２の断面の形状は短軸２ｍｍ、長
軸３ｍｍの半楕円であり、背面電極３のみぞ部の断面の
形状は短軸２ｍｍ、長軸３ｍｍの半楕円であるが、背面
電極３のみぞ部において背面電極３の上端からの距離か
ら１ｍｍ以上の部分は、絶縁材１３により電気的に絶縁
し、背面電極３のみぞ部には有孔電極２より低い電圧が
かけられるように構成したものである。

【００２５】図５は線状カソード１近傍の電界分布を等
電位線Ｅを用いて示した説明図である。線状カソード１
の下側には有孔電極２よりも電位が低いところがあるた
め、線状カソード１の下側よりも上側の方が電位勾配が
大きくなる。その結果、下側に放出される電子は上側に
比べて少なくなる。つまり、下側に放出される無駄な電
子が少なくなる。この実施例における電子の利用率は電
極にかける電圧によって異なるが通常の印加電圧範囲内
で最も良いときで４４％で、従来のものより向上する。

【００２６】なお、上記実施例では、背面電極３のみぞ
部の一部が背面電極３から電気的に絶縁され、有孔電極
よりも低い電圧をかけることができるように構成した
が、背面電極３のみぞ部の全てが電気的に絶縁され、有
孔電極２よりも低い電圧をかけることができるように構
成してもよい。

【００２７】実施例３．図６は別の発明の実施例による
平面型表示装置の線状カソード１近傍の断面正面図であ
る。図において、１は線状カソード、２は有孔電極、３
は背面電極、１４は線状カソード１と背面電極３のみぞ
部の間に設けた棒状電極であり、その他の図示していな
い部分は上記実施例と同様のものである。

【００２８】有孔電極２の断面の形状は短軸２ｍｍ、長
軸３ｍｍの半楕円であり、背面電極３のみぞ部の断面の
形状は短軸２ｍｍ、長軸３ｍｍの半楕円であり、棒状電
極は厚さ０．２ｍｍ、幅０．８ｍｍで線状カソード１の
下方１．５ｍｍに設定し、有孔電極２よりも低い電圧を
かけるように構成したものである。

【００２９】図７は線状カソード１近傍の電界分布を等
電位線Ｅを用いて示した説明図である。線状カソード１
の下方に有孔電極２よりも電位が低い棒状電極１４を設
けたため、線状カソード１の上側よりも下側の方が電位
勾配が小さくなる。その結果、下側に放出される電子
は、上側に比べて少なくなる。この実施例における電子
の利用率は電極にかける電圧によって異なるが、通常の
印加範囲内で最も良いときで４９％で従来のものよりも
向上している。

【００３０】実施例４．図８は別の発明の実施例による
平面型表示装置の線状カソード１近傍の断面正面図であ
る。図において、１は線状カソード、２は有孔電極、３
は背面電極であり、図示されていないその他の部分は上
記従来例と同様である。

【００３１】背面電極３の上面から距離４．０ｍｍの位
置に線状カソードを配設し、線状カソード１を断面が細
長いトンネル状に形成され有孔電極２で覆い、有孔電極
２を背面電極３上に備えたものである。

【００３２】図９は線状カソード１近傍の電界分布を等
電位線Ｅを用いて示した説明図である。線状カソード１
を覆う有孔電極２の突状電極部は、線状カソード１の下
側に長く形成されているので、線状カソード１の上側よ
りも下側のほうが電位勾配が小さくなる。つまり、下側
に放出される無駄な電子が少なくなる。この実施例にお
ける電子の利用率は４１％で、従来のものより向上す
る。

【００３３】実施例５．図１０は別の発明の実施例によ
る平面型表示装置の線状カソード１近傍の断面正面図で
ある。図において、１は線状カソード、２は有孔電極、
３は背面電極であり、図示されていないその他の部分は
上記従来例と同様である。

【００３４】平板上の背面電極３の上面から距離４．０
ｍｍの位置に線状カソード１を配設し、線状カソード１
を断面の形状が短軸２．０ｍｍ、長軸３．０ｍｍの楕円
である筒状の有孔電極２で包囲する構成にしたものであ
る。有孔電極２は図示していない手段によって支持され
ており、背面電極３とは絶縁され、独立に電圧を印加す
ることができる。背面電極３には有孔電極２よりも低い
電圧をかける。

【００３５】図１１は線状カソード１近傍の電子軌道を
電子軌道線ｅを用いて示した説明図である。線状カソー
ド１の下側に放出された電子は、有孔電極２の電子通過
孔を通り抜けた後、背面電極３と制御電極部（図示せ
ず）間の電界によって、蛍光体（図示せず）方面へ向う
ことになる。つまり、従来、背面電極に衝突して無駄に
なっていた電子を利用している。この実施例における電
子の利用率は各電極にかける電圧によって異なるが、通
常の印加電圧範囲内で最も良いときで５２％で従来のも
のより向上している。また、下側に放出される電子も有
効に利用できるので、多くの電子を得ることができる。

【００３６】なお、上記すべての実施例において、有孔
電極の電子通過孔の開孔率は６２％であるが、強度や精
細度が保持されるのであれば、開孔率は大きい方がよ
い。従って開孔率を６２％以上にすれば、上記すべての
実施例において電子の利用率を向上させる効果があるの
は言うまでもない。また、上記の実施例において、有孔
電極の電子通過孔はステンレス板をエッヂングすること
によって形成しているが、開孔率を大きくするために、
ステンレスの針金を網状に組むことによって電子通過孔
を形成してもよい。

【００３７】また、上記すべての実施例において、有孔
電極及び背面電極の材料はステンレスであるが、導電性
を有しステンレスより電子を反射する。もしくは二次電
子を放出する材料を用いれば電子の利用率は向上し、よ
り一層の効果を奏する。

【００３８】また、上記すべての実施例において、有孔
電極を、背面電極とは絶縁するように支持し、独立に電
圧を印加することができるように構成すれば、背面電極
には有孔電極よりも低い電圧をかけることができ、電界
に差を生じさせることができることは言うまでもない。

【００３９】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、放出さ
れる無駄な電子を少なくし、有効に電子を利用できるよ
うにする効果がある。

【００４０】また、請求項５の発明によれば、放出され
た電子を有効に利用し、有効な電子を安定に放出させる
ことができるようにする効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）はこの発明の一実施例による平面型表示
装置を示す斜視図、（ｂ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ線にお
ける拡大断面図である。

【図２】この発明の一実施例による線状カソード近傍の
電界分布を示す説明図である。

【図３】この発明の他の実施例による線状カソード近傍
の断面正面図である。

【図４】この発明の他の実施例による平面型表示装置の
線状カソード近傍の断面正面図である。

【図５】図４に対応して線状カソード近傍の電界分布を
示す説明図である。

【図６】この発明の他の実施例による平面型表示装置の
線状カソード近傍の断面正面図である。

【図７】図６に対応して線状カソード近傍の電界分布を
示す説明図である。

【図８】この発明の他の実施例による平面型表示装置の
線状カソード近傍の断面正面図である。

【図９】図８に対応して線状カソード近傍の電界分布を
示す説明図である。

【図１０】この発明の他の実施例による平面型表示装置
の線状カソード近傍の断面正面図である。

【図１１】図１０に対応して線状カソード近傍の電子軌
道を示す説明図である。

【図１２】（ａ）は従来の平面型表示装置を示す斜視
図、（ｂ）は図１２（ａ）のＢ−Ｂ線における拡大断面
図である。

【図１３】（ａ）は従来の平面型表示装置の制御電極部
を示す分解構成図、（ｂ）は電子通過部の拡大図であ
る。

【図１４】従来の平面型表示装置の制御電極部を示す断
面図である。

【符号の説明】

１線状カソード２有孔電極３背面電極４小穴５前面ガラス６蛍光体７制御電極部１３絶縁材１４棒状電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者福山敬二鎌倉市大船二丁目14番40号三菱電機株式会社生活システム研究所内 (72)発明者大平卓也鎌倉市大船二丁目14番40号三菱電機株式会社生活システム研究所内 (72)発明者藤間美子鎌倉市大船二丁目14番40号三菱電機株式会社生活システム研究所内 (72)発明者渡部勁二鎌倉市大船二丁目14番40号三菱電機株式会社生活システム研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子放射源として配設されたカソード
と、上記カソードを覆い上記カソードとの間に電界を設
定して上記カソードからの電子を表示面に向って放出す
るカバー電極とを備えた平面型表示装置において、上記
表示面への電子の放出方向における上記電界を他の方向
における電界よりも強くするように構成したことを特徴
とする平面型表示装置。
【請求項２】電子放射源として配設されたカソード
と、上記カソードを覆い上記カソードとの間に電界を設
定して上記カソードからの電子を表示面に向って放出す
るカバー電極とを備えた平面型表示装置において、上記
表示面への電子の放出方向における上記カソードと上記
カバー電極との間の距離よりも、上記電子の放出方向以
外の方向における上記カソードと上記カバー電極との間
の距離を長くするように構成したことを特徴とする平面
型表示装置。
【請求項３】電子放射源として配設されたカソード
と、上記カソードを覆い上記カソードとの間に電界を設
定して上記カソードからの電子を表示面に向って放出す
るカバー電極とを備えた平面型表示装置において、上記
カバー電極の一部が上記表示面への電子の放出方向以外
の部分において電気的に絶縁されていることを特徴とす
る平面型表示装置。
【請求項４】電子放射源として配設されたカソード
と、上記カソードを覆い上記カソードとの間に電界を設
定して上記カソードからの電子を表示面に向って放出す
るカバー電極とを備えた平面型表示装置において、上記
カソードと上記カバー電極との間に電界の強さを変える
ための電界調整電極を備えたことを特徴とする平面型表
示装置。
【請求項５】電子放射源として配設されたカソード
と、上記カソードを覆い上記カソードから電子を放出す
るカバー電極とを備えた平面型表示装置において、上記
カバー電極により放出した電子を表示面へ向けて加速す
るための電極を備えたことを特徴とする平面型表示装
置。