JPH0770294B2 - 表示装置の電子源 - Google Patents

表示装置の電子源

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JPH0770294B2
JPH0770294B2 JP59174305A JP17430584A JPH0770294B2 JP H0770294 B2 JPH0770294 B2 JP H0770294B2 JP 59174305 A JP59174305 A JP 59174305A JP 17430584 A JP17430584 A JP 17430584A JP H0770294 B2 JPH0770294 B2 JP H0770294B2
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electron beam
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electrode
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JP59174305A
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龍馬 平野
欽造 野々村
潔 浜田
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J31/00Cathode ray tubes; Electron beam tubes
    • H01J31/08Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
    • H01J31/10Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
    • H01J31/12Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes with luminescent screen
    • H01J31/123Flat display tubes
    • H01J31/125Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection
    • H01J31/126Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection using line sources
    • HELECTRICITY
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    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/02Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
    • H01J29/04Cathodes

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  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子ビームを用いた表示装置の電子源に関す
る。
従来例の構成とその問題点 第1図に従来の電子源の一例を示しその問題点を説明す
る。この電子源は線陰極1と、線陰極1の後方に間隔X
をおいて配置された背面電極2と、背面電極2の前方に
間隔L>Xをおいて配置された電子ビーム取り出し電極
3によって構成されている。背面電極2は、幅2Pで線陰
極1と直交するように分割された2a〜2cの電極群からな
り、それに対応して電子ビーム取り出し電極3にはピッ
チPで電子ビーム通過孔3a〜3cが設けられている。つま
り、線陰極1は背面電極2と電子ビーム取り出し電極3
の平行板で間隔Lで挾まれていることになる。このよう
な電子源を用いて何らかの表示をしようとする場合、例
えば電子ビーム取り出し電極3から前方数3mmの所に電
子ビームを加速する手段と電子ビームの衝突によって発
光する手段とを備えたアノード4が置かれる。そして、
線陰極1から、背面電極2a〜2cによって時分割変調され
た電子ビームが放出され、電子ビーム取り出し電極3の
通過孔3a〜3cを通り加速されてアノード4に当り、絵素
4a〜4cが発光表示される。
このような従来の方式では、X,L,Pと線陰極の径Dとの
関係を十分して決めないと次のような問題点がある。例
えばL=0.6mm,X=0.4mm,P=1mm,D=50μmではアノー
ド電圧を100V,電子ビーム取り出し電子電極VG1を0V,陰
極に印加するパルス電圧VKPを−15VP-Pにした場合に、
背面電極による変調特性は第2図に示した曲線5の通り
で、変調電圧は−60VP-Pも必要とする。そのような高い
変調電圧を必要とすることは従来例の重要な問題点で回
路回路上複雑になるばかりか消費電力も高くなると言う
問題点があった。さらに変調電圧が−数+Vと高いと、
パルス幅変調を用いて時分割変調する場合、そのパルス
の立上り,立下り特性等の周波数特性が悪くなる。特に
高品位TVとして使う場合には、線陰極の長手方向を1水
平ラインとして使い、背面電極を数百個以上に分割して
水平方向に数百個以上の絵素を発光させ、階調を8ビッ
ト取るとすると、十数MHz〜60MHz程度のクロックを必要
とするが、駆動電圧が−数+Vと高い周波数のクロック
を作ることは困難であり特性も悪いので、電子ビームフ
ォーカス径やそのランディング位置を悪くして画質を悪
くすると言う問題点があった。特にLが2mm以下で線陰
極の線径Dが変調電圧に大きく影響してくる場合、線陰
極を電子ビーム取り出し電極近くに置くことは変調電圧
を著しく高くすると言う問題点があった。また、PをL
より短くすると、各背面電極2a〜2cによって変調された
線陰極1からの電子ビームが、大きく拡散してしまい、
各背面電極2a〜2cに対応する電子ビーム取り出し電極3
の各通過孔3a〜3cへそれぞれ正確に入射しなくなり、入
射すべきでない隣接する通過孔へ一部の電子ビームが入
射してしまい、クロストークが起こり、解像度、ビーム
ランディングなどが悪くなっていた。しかし、電子源の
構成条件のパラメータX,L,D,PやXG1,VKP等の関係を十分
考慮し、変調電圧を通常のICの動作電圧(約5〜6V)と
同等にすることについては検討されていなかった。
発明の目的 背面電極により線陰極から放出される電子ビームを変調
する電子源において、背面電極による変調電圧を低くし
て、消費電力が小さくなる変調特性の良い電子源を提供
する。
発明の構成 本発明の電子源は、線状陰極と、前記線状陰極の後方に
距離Xの間隔をおいて配置され前記線陰極の長手方向に
分割された背面電極と、前記線状陰極の前方に前記背面
電極と間隔L(L≧X)において配置され前記線状陰極
から電子ビームを取り出すための電子ビーム取り出し電
極とを備え、前記背面電極に印加する電圧を変化させて
前記線状陰極から放出される電子ビームを変調するよう
構成され、前記線状陰極と背面電極との間隔Xが0≦X
≦L/2の関係を満たし、かつ前記電子ビーム取り出し電
極の前記線状陰極に沿って平行に設けられた電子ビーム
の通過孔のピッチPをLよりも長くしたものであり、変
調電圧が低く、クロストークのない構成を容易に実現す
ることができる。
実施例の発明 第3図は本発明の構成条件を導出するための説明図であ
る。横軸は背面電極からの距離では縦軸は電圧分布を示
す。電子ビーム取り出し電極の電圧VG1を簡単のために
電圧の基準としてOVとし、陰極のパルス電圧をVKP,背面
電極のバイアス電圧をVB,変調電圧をVCで示した。そし
て線陰極1のまわりの空間電圧分布を6,背面電極と電子
ビーム取り出し電極によって決まる平板間の空間電圧分
布を7あるいは8で示した。線陰極からの電子ビームの
放出を変調するためにはその回わりの電圧分布を線陰極
に加わえられたパルス電圧よりも深くしてやる必要があ
る。つまり空間電圧分布7から少くとも8で示される状
態にする必要がある。8の状態におけるVCは比例式から である。つまり、ある変調電圧VC以下の電圧で駆動する
ための背面電極と線陰極の間隔Xは の関係を満せば良いことになる。L=0.6mmVKP=−15V
P-Pとして線径50μmと20μmの線陰極に対するVCとX
の関係を求めたのが第4図のグラフである。このグラフ
から分る通り線陰極が電子ビーム取り出し電極側に近ず
きX>L/2になると、急激に変調電圧は高くなり線陰極
の径も大きく影響することがわかる。実際は空間電荷効
果や陰極から出て来る電子ビームのエネルギーにより上
式にパラメータが加えられて となる。
そこで実際に第1図に示す構成でデマンタブル装置を使
って実験した。背面電極2はガラス板にIn2O3を塗布し
てレーザで表面を線陰極1の長手方向と垂直に1mmピッ
チで電気的に分割した。線状陰極1は径25μmのW線に
厚さ十数μmだけ(Ba,Ca,Sr)CO3を塗布したものを使
った。電子ビーム取り出し電極3は板厚0.2mmのSUS304
にエッチングで0.5mmφの通過孔を線陰極1と水平に1mm
ピッチで開けたものを用いた。アノード板4はガラス板
にZnOの螢光体を塗布したものを使った。そして、L=
0.6mmでX=0.1と0.4mmの場合について実験した。その
ときの電子ビーム取り出し電極3とアノード板4の間隔
は2mmであり、VG1=0V,VKP=−15VP-P,アノード電圧は1
00Vとした。そして背面電極電圧と1つの電子ビーム取
り出し電極の穴を通り抜けて来る電子ビームのビーム電
流との関係を示したのが第5図のグラフである。X=0.
4mm,0.1mmの場合の背面電極のバイアス電圧を各々VB4,V
B1で、変調電圧を各々VC4,VC1で示す。
X=0.4mmの場合は本発明の構成からはずれた従来例の
もので変調電圧VCは約−20VP-Pも必要である。X=0.1m
mは本発明の条件を満すもので、変調電圧VCは−3VP-P
後で良く、数+MHzの変調周波数でもTTLのIC回路で特性
よく変調され、消費電力もX=0.4の場合は15Wであった
のが数Wに減り、電子ビーム特性も良く表示品質も上っ
た。又、変調のパルス特性も良く変調電圧が高いときに
あったパルス波形の歪みも本実施例のX=0.1の場合で
はなくなった。
以上のことにより、変調電圧の通常の低電圧のIC回路
(TTL)でも高周波で動作できる−6VP-P以下にするため
には に言う条件が必要であることがわかる。さらに、上述の
条件を満しても、線陰極が電子ビーム取り出し電極側に
近いと、アノードからの電圧のしみ込みにより変調電圧
が高くなると言うことがある。その関係は特に電子ビー
ム取り出し電極の厚さとその電子ビーム通過孔の孔径に
よるが、XがL/2より大きくならなければ通常その影響
はなかった。なお、バイアス電圧は背面電極電圧に対す
るビーム電流特性が比較的安定な平坦な所に決めるもの
とした。
さらに電子ビームの通過孔のピッチPをLよりも長くす
ることにより、変調電極によって変調された線陰極から
の電子ビームの一部が、その変調電極に対応する通過孔
以外の通過孔(隣接する通過孔)へ入射してしまうとい
う悪影響(クロストーク)を防ぐことできた。又、電子
ビーム取り出し電源電圧VG1を少し正にすることによっ
て電子ビーム電流は変調電圧をあまり高くすることなく
増大して表示輝度を高めた。
以上の記述において、変調電圧とは、背面電極に印加電
圧を常時印加しているバイアス電圧VBから上げていった
時に、線陰極から放出された電子ビームが電子ビーム取
り出し電極の通過孔を通過しなくなるまでの背面電極印
加電圧の変化量である。その符号はバイアス電圧よりも
深くするとき負とした。
上述の実施例では、背面電極を、線状陰極と直交する複
数の電極群に分割し、各電極を水平の絵素区分に対応さ
せたが、電子源とアノードとの間に水平偏向用の電極を
配することにより、背面電極の分割数を絵素数の整数分
の1とすることもできる。
発明の効果 本発明によれば、背面電極と線状陰極との間隔Xを、背
面電極と電子ビーム取出し電極との間隔Lに対して、O
≦X≦L/2とし、さらに電子ビーム取り出し電極の電子
ビーム通過孔のピッチPに対して、P>Lとすることに
よって背面電極に印加する変調電圧を低くすることがで
きるので、変調回路が簡素化され、変調回路の消費電力
も小さくなる。又、本発明によれば、各々の通過孔を通
る電子ビームの他の通過孔へのクロストークを防ぐこと
が容易な構成で達成でき、変調波形の歪みも小さくきで
きるので電子ビームスポットの悪化やランディングずれ
をなくした表示品質の良い表示装置の電子源を実現でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は電子源の一例の要部の概略を示す斜視図、第2
図は従来例の電子源の変調特性を示すグラフ、第3図は
本発明の一実施例における電子源の陰極付近の状態を説
明するための図、第4図は本発明の電子源における背面
電極と陰極の距離に対する変調電圧特性を示すグラフ、
第5図は本発明の背面電極電圧と電子ビーム電流の関係
を示すグラフである。 1……線陰極、2……背面電極、3……電子ビーム取り
出し電極、4……アノード。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】線状陰極と、前記線状陰極の後方に距離X
    の間隔をおいて配置され前記線陰極の長手方向に分割さ
    れた背面電極と、前記線状陰極の前方に前記背面電極と
    間隔L(L≧X)において配置され前記線状陰極から電
    子ビームを取り出すための電子ビーム取り出し電極とを
    備え、前記背面電極に印加する電圧を変化させて前記線
    状陰極から放出される電子ビームを変調するよう構成さ
    れ、前記線状陰極と背面電極との間隔Xが0≦X≦L/2
    の関係を満たし、かつ前記電子ビーム取り出し電極の前
    記線状陰極に沿って平行に設けられた電子ビームの通過
    孔のピッチPが、Lよりも長いことを特徴とする表示装
    置の電子源。
JP59174305A 1984-08-22 1984-08-22 表示装置の電子源 Expired - Lifetime JPH0770294B2 (ja)

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JPS6154139A JPS6154139A (ja) 1986-03-18
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