JPH07114897A - 光源用表示管 - Google Patents

光源用表示管

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JPH07114897A
JPH07114897A JP28076193A JP28076193A JPH07114897A JP H07114897 A JPH07114897 A JP H07114897A JP 28076193 A JP28076193 A JP 28076193A JP 28076193 A JP28076193 A JP 28076193A JP H07114897 A JPH07114897 A JP H07114897A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
steeple
cold cathode
light source
display tube
Prior art date
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Pending
Application number
JP28076193A
Other languages
English (en)
Inventor
Sashiro Kamimura
佐四郎 上村
Kazutami Chin
和民 陳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Noritake Itron Corp
Original Assignee
Ise Electronics Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH07114897A publication Critical patent/JPH07114897A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 消費電力が少なくかつ管寿命が長くしかも高
品質,高信頼性を得る。 【構成】 グリッド電極145 内に熱電子放出用フィラ
メント144 に代えて冷陰極カソード21が配設されて
電子銃構体14Aを構成する。この冷陰極カソード21
は、シリコン基板22上に開口23を有するシリコン絶
縁膜24が形成され、この開口23内には露出したシリ
コン基板22上にコーン状の円錐体22aが一体的に形
成され、この円錐体22aの表面にはMo材からなる尖
塔電極25が被着形成されている。このシリコン絶縁膜
24上の開口23の周辺部にはMo材からなるリング状
電極26およびその電極端子26aが被着形成され、こ
のリング状電極26のリング内径側が開口23の口径よ
りも小さくし、尖塔電極25の先端部に近接して形成さ
れている。また、この電極端子26aは支持体142
先端部にボンディングワイヤ27により電気的に接続さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子ビームを蛍光面に
照射して発光する光源用表示管に係わり、特に電子ビー
ムを放射する電子銃部の構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図2は、従来の光源用蛍光表示管の構成
を示す図であり、図2(a)全体の主要構成を示す要部
断面図、図2(b)は図2(a)のカソード構体の主要
構成を示す断面図である。図2(a)において、1は例
えば鉛ガラスにより形成された円筒状のガラスバルブ、
2はこのガラスバルブ1の一方の開口端にフリットガラ
スシール3を介して封着された低アルカリガラスからな
るフロントガラスであり、これらのガラスバルブ1,フ
ロントガラス2およびフリットガラスシール3により一
端が封止された円筒状ガラスバルブ構体4が構成されて
いる。5はフロントガラス2の背面に形成された蛍光
面、6は蛍光面5上に形成されたAlメタルバック膜、
7はガラスバルブ1のフロントガラス2側内壁面に被着
形成されたカーボン膜、8はAlメタルバック膜6とカ
ーボン膜7との間に被着形成されかつ両者間が電気的に
接続されるBaゲッター膜である。
【0003】また、10はガラスバルブ構体4の他方の
開口端に封着されたステム構体、11はガラスバルブ1
の他方の開口端にフリットガラスシール12を介して封
着された例えば鉛ガラスからなるステムガラス、13は
ステムガラス11に一体的に形成された排気管、14は
ステムガラス11上にリードピン15a,15b,15
c,15dに結合されたそれぞれリード16a,16
b,16c,16dの先端部に接続固定された電子銃構
体、17はリードピン15eに結合されたアノードリー
ド18の先端部に固定配置された円筒状のアノードリン
グ、19はアノードリング17の先端部に取り付け固定
されたBaゲッター、20はアノードリング17の先端
部に取り付け固定されかつカーボン膜7に接触して電気
的に接続されたバルブスペーサコンタクトである。
【0004】また、電子銃構体14は、図2(b)に示
すように絶縁性基板141 と、この絶縁性基板141
貫通して配設された一対のフィラメント支持体142
143 と、このフィラメント支持体142 とフィラメン
ト支持体143 との間に張架され電子を放出するフィラ
メント144 と、このフィラメント144 から放出され
た電子を制御するグリッド電極145 と、フィラメント
144 の背面側に絶縁性基板141 を貫通して配設され
た背面電極146 とから構成されており、このグリッド
電極145 は、例えば金属薄板をプレス成形法により全
体形状がほぼカップ状に成形加工され電子放射方向に電
子通過用のグリッドメッシュ部145Aが形成され、その
開口端側が絶縁性基板141 にかしめ固定される構成と
なっている。
【0005】また、背面電極146 は、例えば金属薄板
をプレス成形法により断面がほぼコ字状に成形加工さ
れ、その開口端側が絶縁性基板141 にかしめ固定され
て−電位が印加される構造となっている。また、一対の
フィラメント支持体142 ,143 は図2(a)に示す
ようにリード16a,16bにそれぞれ溶接などにより
接続固定され、グリッド電極145 はリード16cに溶
接などにより接続固定され、背面電極146 はリード1
6dに溶接などにより接続固定されている。
【0006】このような構成において、フィラメント1
4 から放出された電子は、グリッド電極145 により
電子の拡散が制御され、グリッドメッシュ部145Aを通
過して蛍光面方向に向かって電子ビームとして拡散さ
れ、蛍光面5を励起し、その蛍光体に応じた発光色がフ
ロントガラス2を透過して前面側に発光表示される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された従来の光源用表示管に用いられる電子銃
構体14は、以下に説明するような問題があった。 高密度の電子ビームを得るために大電流を供給する必
要性から、消費電力が極めて多くなる。 長時間の使用に対するフィラメント144 の劣化によ
り、管寿命が制約される。 フィラメント144 の線径が細いことから、振動に対
して共振が発生し易くなり、動作が不安定となる。
【0008】したがって本発明は、前述した従来の課題
を解決するためになされたものであり、その目的は、消
費電力が少なく、かつ管寿命が長くしかも高品質,高信
頼性が得られる光源用表示管を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明は、電子銃を、電子を放出する冷陰極カ
ソードと、一端にメッシュ状の電子放出用開孔を有しか
つ冷陰極カソードを覆うグリッド電極とから構成するも
のである。
【0010】
【作用】本発明における電子銃は、冷陰極カソードから
放出された電子がグリッド電極の電子放出用開孔を通過
し、蛍光面方向に向かって拡散される。
【0011】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に
説明する。図1は、本発明による光源用表示管の一実施
例による構成を示す図で図1(a)は電子銃構体の拡大
断面図、図1(b)は図1(a)のB−B′線の平面図
であり、前述の図と同一部分には同一符号を付してあ
る。同図において、図2と異なる点は、グリッド電極1
5 内に配設される熱電子放出用フィラメント144
代えて冷陰極カソード21が配設されて電子銃構体14
Aが構成されている。
【0012】この冷陰極カソード21は、寸法が約2m
m角のシリコン基板22上のほぼ中央部分に円形状の開
口23を有するシリコン絶縁膜24が形成され、この開
口23内には露出したシリコン基板22上に同一のシリ
コン部材からなるコーン状の円錐体22aが突出して一
体的に形成され、この円錐体22aの表面には例えばM
oからなる尖塔電極25が被着形成されている。また、
このシリコン絶縁膜24上の開口23の周辺部には、例
えばMo材からなるリング状電極26およびその電極端
子26aが被着形成されている。この場合、このリング
状電極26はそのリング内径側が開口23の口径よりも
小さくし、尖塔電極25の先端部に近接して形成されて
いる。また、このリング状電極26の電極端子26aは
支持体142 の先端部にボンディングワイヤ27により
電気的に接続されている。
【0013】このように構成された電子銃構体14A
は、図1(a)に示すように支持体142 が接続される
リード16aと、背面電極146 が接続されるリード1
6dとの間にリード16a側が正となるように直流電源
Eを接続し、約100V以上の直流電圧を印加すること
によってリング状電極26には正の電圧が、尖塔電極2
5には負の電圧がそれぞれ印加されて尖塔電極25の先
端部に電界が集中し、この尖塔電極25の先端部から電
子(e+ )が扇状に放出される。この電子(e+)はグ
リッド電極145 の電子放出用のグリッドメッシュ部1
5Aから蛍光面5に向かって放射され、電子ビームの拡
散角度が拡大されて蛍光面5のほぼ全面に対して電子ビ
ームが照射される。
【0014】このような構成において、冷陰極カソード
21は、シリコン基板24上に一体体に形成する円錐体
22aを通常用いられるシリコンの酸化エッチングまた
は堆積法などにより形成することができる。また、シリ
コン基板24上に形成するシリコン絶縁膜24は開口2
3となる部分に例えばマスクなどを施して通常用いられ
るCVD法またはスパッタリング法などにより容易に形
成することができる。
【0015】また、リング状電極26は、Mo材を用い
て通常の蒸着法により形成し、引き続き尖塔電極25は
シリコン基板22を回転させながら、斜方蒸着法により
形成する一連の工程により形成することができるので
(また、その逆の工程でも可能)、その製作が極めて容
易となる。また、シリコン基板22上に円錐体22aを
形成し、この円錐体22a上に尖塔電極25を被着形成
したが、尖塔電極25を形成することなく、この円錐体
22aのみを電極として用いても前述と同様の効果が得
られる。
【0016】このような構成によれば、電子銃構体14
Aは冷陰極カソード21を用いて構成することによって
次のような効果が得られる。 冷陰極カソード21は半導体装置とほぼ同様な製造工
程で大量生産することができるとともにその取り付け作
業が簡単となるので、生産コスト大幅に安価となる。 冷陰極カソード21は高電圧を印加することにより、
多量の電子放出が得られるので、小さな電力で高い発光
輝度が得られる。 冷陰極カソード21は発熱などによる電力の損失が殆
どないので、小電力で多量の電子放出量が得られるの
で、大きな出力効率が得られる。 冷陰極カソード21は直流電源Eの電圧を可変させて
供給することにより、必要に応じて電子放出量を調整す
ることができるので、蛍光面5の発光輝度を可変するこ
とが可能となる。
【0017】なお、前述した実施例において、尖塔電極
25およびリング状電極26は、Mo材により形成した
場合について説明したが、AlまたはTaなどの金属材
を用いて形成しても良い。
【0018】また、前述した実施例において、尖塔電極
25は、シリコン円錐体22aの表面にMoを被着して
形成したが、シリコン円錐体22aの表面にイオンイン
プラテーションなどにより、導電性を高める不純物、例
えば燐などのV 族の元素を注入して形成しても良い。
【0019】また、前述した実施例において、尖塔電極
25は、シリコン基板22上に一体形成したシリコン円
錐体22aの表面にMoの斜方蒸着法により形成した
が、シリコン基板22上にMoを斜方蒸着法により円錐
状に堆積して形成しても良い。
【0020】また、前述した実施例においては、グリッ
ド電極145 内に冷陰極カソード21を1個配設した場
合について説明したが、複数個配設しても良く、さらに
尖塔電極25を1つのシリコン基板22上にマトリクス
状アレイ構造で複数個形成して配置して良い。この場
合、さらに多量の電子放射能が得られ、蛍光面5の高輝
度発光が実現可能となる。
【0021】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
電子銃構体を、電子を放出する冷陰極カソードと、一端
にメッシュ状の電子放出用開孔有しかつ冷陰極カソード
を覆うグリッド電極とで構成したことにより、小電力で
高密度の電子ビーム量が得られるので、消費電力を大幅
に減らすことができる。また、冷陰極カソードを用いた
ことにより、動作長期間にわたって安定した動作が得ら
れるので、管寿命が大幅に長くなるとともに、品質およ
び信頼性の高い光源用表示管が低コストで得られるなど
の極めて優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明による光源用表示管の一実施例
による構成を示す電子銃構体の要部断面図、(b)は
(a)のB−B′線の平面図である。
【図2】(a)は従来の光源用表示管の構成を示す要部
断面図、(b)は(a)のカソード構体の拡大断面図で
ある。
【符号の説明】
1 円筒状ガラスバルブ 2 フロントガラス 3 フリットガラスシール 4 ガラスバルブ構体 5 蛍光面 6 Alメタルバック膜 7 カーボン膜 8 Baゲッター膜 9 アノード電極 10 ステム構体 11 ステムガラス 12 フリットガラスシール 13 排気管 14A 電子銃構体 141 絶縁性基板 142 支持体 143 支持体 145 グリッド電極 145A グリッドメッシュ部 146 背面電極 15a リードピン 15b リードピン 16a リード 16c リード 16d リード 21 冷陰極カソード 22 シリコン基板 22a 円錐体 23 開口 24 シリコン絶縁膜 25 尖塔電極 26 リング状電極 27 ボンディングワイヤ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 真空容器の一部をなす前面パネルに蛍光
    面を有し、前記蛍光面に電子銃より放射される電子ビー
    ムを照射して発光表示を行う光源用表示管において、前
    記電子銃は、電子を放出する冷陰極カソードと、メッシ
    ュ状の電子放出用開孔を有しかつ前記冷陰極カソードを
    覆うグリッド電極とを備えたことを特徴とする光源用表
    示管。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記冷陰極カソード
    は、シリコン基板と、前記シリコン基板上に突出して形
    成されたシリコン円錐体と、前記シリコン円錐体の表面
    に導電性金属膜が被覆して形成された尖塔電極と、前記
    尖塔電極の周辺部を覆いかつ前記尖塔電極の先端部に近
    接して配設されたリング状電極とから構成されたことを
    特徴とする光源用表示管。
  3. 【請求項3】 請求項2において、前記尖塔電極は、シ
    リコン円錐体の表面に導電性を高める不純物を注入して
    構成したことを特徴とする光源用表示管。
  4. 【請求項4】 請求項2または請求項3において、前記
    尖塔電極を前記シリコン基板上に複数個配設したことを
    特徴とする光源用表示管。
JP28076193A 1993-10-15 1993-10-15 光源用表示管 Pending JPH07114897A (ja)

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