JPH0772811A

JPH0772811A - 発光素子

Info

Publication number: JPH0772811A
Application number: JP21716293A
Authority: JP
Inventors: Kozaburo Shibayama; 耕三郎柴山; Zenichiro Hara; 善一郎原; Norihisa Hasegawa; 典久長谷川; Yoshiyuki Nishii; 良行西井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Ise Electronics Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Noritake Itron Corp
Priority date: 1993-09-01
Filing date: 1993-09-01
Publication date: 1995-03-17

Abstract

(57)【要約】【目的】輝度むらのない、高輝度，高寿命の発光素子
を得ることを目的とする。【構成】真空外囲器４の前面パネル２の内面に配列し
た蛍光面画素群相互の第１間隔２２の幅Ｔ₁より該蛍光
面画素群中の蛍光面画素相互の第２間隔２３の幅Ｔ₂を
狭く形成し、前記第１間隔２２を仕切板７で仕切って形
成した蛍光面画素を含まない第１の領域２５と、この第
１の領域２５に対向して前記制御グリッド１１のカソー
ド９側を仕切板１１ａで仕切って形成した該カソードを
含まない第２の領域２６とを備えた構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、多数の発光素子を縦
横にマトリクス状に配列し大画面を構成する大画面ディ
スプレイ装置に用いて好適な発光素子に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図１０は例えば特開平１−２３５１５２
号公報に示された従来の発光素子を示す正面図であり、
図１１（ａ）（ｂ）はそれぞれ図１０のＡ−Ａ′線，Ｂ
−Ｂ′線に沿う断面図である。図において、１は例えば
ガラス等の透明部材による筒状体、２はこの筒状体１の
前面に配置された前面パネル、３は同じく筒状体１の背
面に配置された背面板、４はそれら前面パネル２と背面
板３を筒状体１に低融点ガラス６にて気密に接合して構
成した真空外囲器である。６は前面パネル２の内面にマ
トリクス状に被着形成された、赤色（Ｒ），緑色
（Ｇ），青色（Ｂ）の蛍光物質によりなる蛍光面画素で
あり、７はこの蛍光面画素６を取り囲むように配置され
て各蛍光面画素６に高電圧を印加する加速用陽極であ
る。

【０００３】８は背面板３との間に所定の間隔をおいて
浮かせて配置された、例えばセラミック等による基板で
ある。９は各蛍光面画素６と対応して用意され、各蛍光
面画素６を発光させるための熱電子を放出するカソード
であり、基板８上に固定されたそれぞれ１対のサポート
１０によって支持されている。このカソード９には、例
えばニッケルスリーブ上に酸化物をコーティングした傍
熱型、あるいはタングステンに酸化物をコーティングし
た直熱型のものが使用できる。

【０００４】１１はカソード９と蛍光面画素６との間に
配置され、カソード９の放出した熱電子の流れを制御す
る制御グリッド、１１ａはカソート９間を仕切る制御グ
リッド１１と一体の仕切板、１２は制御グリッド１１に
あけられ、カソード９から放出される熱電子のビームを
蛍光面画素６への非集束ビームとして通過させる穴であ
る。１３はカソード９の各列に対応して基板８上に配置
され、制御グリッド１１とともにカソード９の放出する
熱電子の流れを制御するマトリクス配列されたストライ
ブ状のＸ，Ｙ背面電極であり、例えば銀などによる導体
層にて形成されている。ここでは、簡単のためＸ，Ｙの
区別は行なわないこととする。

【０００５】１４は基板８の背面板３側に取付けられた
リング状のゲッタであり、１５はこのゲッタ１４のフラ
ッシュによって背面板３上に形成されるゲッタ膜であ
る。１６は背面板３よりカソード９、制御グリッド１
１、背面電極１３などを外部に引き出す外部端子として
のリード線であり、１７は背面板３に対向して基板８の
裏面に取付けた筒状のゲッタチェンバーである。図１２
は発光素子を多数（図示例は２個）をマトリクス状に配
列して構成したディスプレイの一例を示す正面図であ
る。

【０００６】次に動作について説明する。まず、各背面
電極１３の電位が各カソード９の電位に対して負の電位
のとき、これらカソード９のまわりが負の電位で取り囲
まれるため、各カソード９からの熱電子は制御グリッド
１１および加速用陽極７へは流れず、カットオフ状態と
なる。

【０００７】そこで、背面電極１３にカソード９の電位
に対して０Ｖまたは数Ｖの正電位を与えると、これらの
カソード９から放出される熱電子のビームが制御グリッ
ド１１へ向って流れる。このとき、制御グリッド１１の
電位がカソード９に対して負の電位の時は、制御グリッ
ド１１の電子通過用穴１２をカソード９からの熱電子の
ビームが通過できない。従って、加速用陽極７には熱電
子のビームは流れず、各蛍光面画素６は発光しない。

【０００８】また、制御グリッド１１の電位がカソード
９に対して正の電位となっている時には、カソード９か
らの熱電子のビームは、この制御グリッド１１の穴１２
を通過し、蛍光面画素６を発光させる。したがって、上
記各蛍光面画素６と対応して配列された制御グリッド１
１とマトリクス状に配列されたＸＹ背面電極１３とを選
択的に駆動制御（ダイナミック駆動）することにより、
このＸＹ背面電極１３の交差する位置に対応する蛍光面
画素６のみを選択的に発光させることができる。また、
加速用陽極７と制御グリッド１１の仕切板１１ａは各々
の干渉を防止するためのもので、特に仕切板１１ａは深
みをもたせることで熱電子が周囲へ洩れるのを防止して
いる。

【０００９】一方、このように構成された発光素子にお
いて、基板８の背面板３側に取り付けられたゲッタ１４
をフラッシュすると、背面板３上にゲッタ膜１５が形成
される。このゲッタ膜１５は真空外囲器４内のマウトガ
スを吸着し、当該真空外囲器４内を高真空状態に保って
いる。また、図１２に示すように任意の数（図示例は
２）の発光素子を配列してディスプレイを構成した場合
では、各発光素子間のつなぎ目がめだたないように、発
光素子内の各蛍光面画素間の間隔Ｔ₁₀は発光素子群周辺
部のデッドスペースの幅Ｔ₁₁／２）の２倍と同等（Ｔ₁₀
＝Ｔ₁₁）の幅のスペースが必要である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の発光素子は以上
のように構成されているので、多数個の発光素子を縦横
にマトリクス状に配列して大画面のディスプレイを構成
する場合、各蛍光面画素６間の間隔Ｔ₁₀を周辺部のデッ
ドスペースＴ₁₁と同等としなければならず、表示面積に
対する蛍光面画素面積が制限され、低輝度であるという
問題点があった。また、ゲッタチェンバー１７に取りつ
けられたゲッタ１４の位置が基板８の裏面側であって、
ガス放出源である基板８の表面側に取付けたフィラメン
ト９や蛍光面画素６から遠く、真空外囲器内のガスの流
通（コンダクタンス）が悪く、ゲッタ膜１５による真空
の保持が不充分であるなどの問題点があった。

【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、請求項１の発明は輝度むらのな
い高輝度で高寿命の発光素子を得ることを目的とする。

【００１２】請求項２の発明は、高輝度で輝度むらのな
い発光素子のコストダウンを図ることを目的とする。

【００１３】請求項３の発明はガスの流通をよくし真空
状態を良好に保持することのできる発光素子を得ること
を目的とする。

【００１４】請求項４の発明は加速用陽極に高電圧を供
給する高電圧供給線の固定が容易な発光素子を得ること
を目的とする。

【００１５】請求項５の発明はゲッタチェンバーのガス
流通をよくし真空保持を向上させた発光素子を得ること
を目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る発
光素子は、蛍光面画素群相互の第１の間隔より該蛍光面
画素群中の蛍光面画素相互の第２の間隔を狭く形成し、
前記第１の間隔を仕切板で仕切って形成した蛍光面画素
を含まない第１の領域と、この第１の領域に対応して前
記制御グリッドの前記カソード側を仕切板で仕切って形
成した該カソードを含まない第２の領域とを備えたもの
である。

【００１７】請求項２の発明に係る発光素子は、前記第
１の領域と第２の領域のいずれか一方のみを有するもの
である。

【００１８】請求項３の発明に係る発光素子は、蛍光面
画素群相互の第１の間隔より該蛍光面画素群中の蛍光面
画素相互の第２の間隔を狭く形成し、前記第１の間隔を
仕切板で仕切って形成した蛍光面画素を含まない第１の
領域と、この第１の領域に対応して前記制御グリッドの
前記カソード側を仕切板で仕切って形成した該カソード
を含まない第２の領域と、前記基板と前記背面板の間に
設けたゲッタチェンバーと、このゲッタチェンバーと前
記第１の領域および第２の領域を連通するように前記制
御グリッドと前記基板とに設けた連通穴とを備えたもの
である。

【００１９】請求項４の発明に係る発光素子は、蛍光面
画素群相互の第１の間隔より該蛍光面画素群中の蛍光面
画素相互の第２の間隔を狭く形成し、前記第１の間隔を
仕切板で仕切って形成した蛍光面画素を含まない第１の
領域と、この第１の領域に対応して前記制御グリッドの
前記カソード側を仕切板で仕切って形成した該カソード
を含まない第２の領域と、前記基板と前記背面板の間に
設けたゲッタチェンバーと、このゲッタチェンバーと前
記第１の領域および第２の領域を連通するように前記制
御グリッドと前記基板とに設けた連通穴と、前記第１の
領域および第２の領域に連通するように前記制御グリッ
ドと前記基板とに設けた前記加速用陽極への高電圧供給
線挿通穴とを備えたものである。

【００２０】請求項５の発明に係る発光素子は、ゲッタ
チェンバーの側板に開口部を形成したものである。

【００２１】

【作用】請求項１の発明における発光素子は、蛍光面画
素群相互の第１の間隔より該蛍光面画素群中の蛍光面画
素相互の第２の間隔を狭く形成したことにより、表示面
積に対する発光画素面積が増加し、輝度が向上し高寿命
となる。また、上記第１の間隔を仕切板で仕切って蛍光
面画素を含まない第１の領域を形成し、この第１の領域
に対応して前記制御グリッドの前記カソード側を仕切板
で仕切って該カソードを含まない第２の領域を形成した
ことにより、加速用陽極やカソードを取り囲む電界が均
一となり、輝度むらを生ずることがない。

【００２２】請求項２の発明における発光素子は、第１
の領域と第２の領域のいずれか一方のみを有することに
より、構成を簡略化しコストダウンを図ることができ
る。

【００２３】請求項３の発明における発光素子は、基板
と背面板との間に設けたゲッタチェンバーと、第１の領
域および第２の領域を連通するように、制御グリッドと
基板とに直通穴を設けたことにより、ガスの流通がよく
なり、真空状態を良好に保持することができる。

【００２４】請求項４の発明における発光素子は、前記
第１の領域および第２の領域に連通するように前記制御
グリッドと前記基板とに前記加速用陽極への高電圧供給
線挿通穴を設けたことにより、高電圧供給線を容易に固
定することができる。

【００２５】請求項５の発明における発光素子は、ゲッ
タチェンバーの側板に開口部を設けたことにより、ゲッ
タチェンバーのガス流通がよくなり、真空保持が容易に
向上する。

【００２６】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の実施例を図について説明す
る。図１は実施例１による発光素子の断面図、図２はそ
の正面図であり、図１１の従来の発光素子と同一部分に
同一符号を付して重複説明を省略する。図において、２
１は４個の蛍光面画素６をブロック化した蛍光面画素群
であり、図２に示すように赤色（Ｒ）１個、緑色（Ｇ）
２個、青色（Ｂ）１個合計４個の蛍光面画素６から構成
されている。２２は蛍光面画素群２１，２１相互の間隔
（第１の間隔）、２３は幅Ｔ₂が間隔２２の幅Ｔ₁より
狭く形成された蛍光面画素６，６相互の間隔（第２の間
隔）、２５は上記間隔２２内に仕切板（図示例は加速用
陽極７を兼用）で仕切って形成した蛍光面画素６を含ま
ない領域（第１の領域）、２６は領域２５に対向して制
御グリッド１１の裏面に仕切板（図示例は制御グリッド
の仕切板１１ａを兼用）で仕切って形成したカソード
９、背面電極１３を含まない領域（第２の領域）であ
る。

【００２７】上記の構成からなる本実施例の発光素子
は、前記図１０に示す従来の発光素子と基本動作には変
わりがないが、蛍光面画素群相互の間隔２２内を仕切っ
て蛍光面画素６を含まない領域２５を、また、この領域
２５に対向して制御グリッド１１の裏面側を仕切ってカ
ソード９、背面電極１３を含まない領域２６を形成した
ので、蛍光面画素６およびカソード９を取り囲む電界が
均一になり、輝度むらを無くすることができる。また、
蛍光面画素群２１を構成する蛍光面画素相互の間隔を蛍
光面画素群相互の間隔より狭く構成したので、表示面積
に対する蛍光面画素面積が増大し、高輝度，高寿命の発
光素子が得られる。

【００２８】なお、本実施例１では、４個の蛍光面画素
６により蛍光面画素群２１を構成したが、この蛍光面画
素６の組合せは用途に合わせて任意の組合せを採ること
ができる。また、第１，第２の領域２５，２６を形成す
る仕切板は、図示例のように、加速度陽極７、制御グリ
ッド１１の仕切板１１ａを兼用することなく、専用の仕
切板を用いてもよい。

【００２９】図３は図１，図２に示す発光素子を多数
個、縦横にマトリクス状に配列して構成したディスプレ
イの正面図であり、発光素子相互間のデッドスペースの
幅Ｔ₃は間隔２２の幅Ｔ₁と等しく構成されているの
で、発光素子相互間のつなぎ目が見えなくなり、高精度
の表示を行うことができる。

【００３０】実施例２．図４は、この発明の実施例２の
発光素子を示すもので、制御グリッド１１の裏面側に領
域２６のみを形成した構成であり、領域２５を形成しな
いだけ構成が簡略化され、コストダウンを図ることがで
きる。

【００３１】実施例３．図５は、この発明の実施例３の
発光素子を示すもので、蛍光面画素群相互の間隔２２内
に領域２５を形成し、制御グリッド１１の裏面側には領
域２６を形成しない構成であり、前記実施例２と同様に
コストダウンを図ることができる。

【００３２】実施例４．図６（ａ）は、この発明の実施
例４の発光素子を示すもので、ゲッタチェンバー１７と
領域２５，２６を連通するように制御グリッド１１、基
板８に連通穴３１，３２を図６（ｂ），（ｃ）に示すよ
うに設けた構成である。この構成により、ゲッタ膜１５
とガス放出源である蛍光面画素６やフィラメント９との
間のガスの流通であるコンダクタンスを大幅に改善する
ことができ、真空状態を良好に保持することができ、高
輝度・高寿命の発光素子を得ることができる。

【００３３】実施例５．図７（ａ）は、この発明の実施
例５の発光素子を示すもので、領域２５，２６に連通す
るように、制御グリッド１１、基板８に加速用陽極７へ
の高電圧供給線としての高電圧供給用硝子チューブ（図
示せず）を通すための挿通穴３３，３４を図７（ｂ），
（ｃ）に示すように形成し、この挿通穴３３，３４の両
側に第１，第２の領域２５，２６と連通する連通穴３１
ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂを形成した構成であり、加
速用陽極７への高圧供給用硝子チューブの固定が容易に
なる。ここで、高電圧供給用硝子チューブとは、硝子製
のチューブの中に高電圧線を挿入し、途中で絶縁破壊し
ないようにしたものである。

【００３４】実施例６．図８（ａ）〜（ｃ）は、この発
明の実施例６の発光素子を示すもので、前記実施例５の
発光素子において、図９に示すように、ゲッタチェンバ
ー１７の各側板に開口部４１を形成した構成である。ゲ
ッタチェンバー１７は上下双方が開放された矩形の側板
だけの枠であるが、上記のように側板に開口部４１を設
けたことにより、ガスの流通がよくなり、更にコンダク
タンスを向上させることができる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、蛍光面画素群相互の第１の間隔より該蛍光面画素群
中の蛍光面画素相互の第２の間隔を狭く形成したので、
表示面積に対する発光画素面積が増加し、輝度が向上し
高寿命となる。また、上記第１の間隔を仕切板で仕切っ
て蛍光面画素を含まない第１の領域を形成し、この第１
の領域に対応して前記制御グリッドの前記カソード側を
仕切板で仕切って該カソードを含まない第２の領域を形
成したので、加速用陽極やカソードを取り囲む電界が均
一となり、輝度むらの発生を防止することができる。

【００３６】請求項２の発明によれば、上記第１の領域
と第２の領域のいずれか一方のみを有する構成としたの
で、構成を簡略化しコストダウンを図ることができる。

【００３７】請求項３の発明によれば、上記基板と背面
板との間に設けたゲッタチェンバーと、第１の領域およ
び第２の領域を連通するように、制御グリッドと基板と
に連通穴を設けたので、ガスの流通がよくなり、ゲッタ
膜によるガス吸着を増加させることができ、長期間高真
空度を保持することができる。

【００３８】請求項４の発明によれば、上記第１の領域
および第２の領域に連通するように前記制御グリッドと
前記基板とに前記加速用陽極への高電圧供給線挿通穴を
設けたので、高電圧供給線を容易に固定することができ
る。

【００３９】請求項５の発明によれば、ゲッタチェンバ
ーの側板に開口部を設けたので、ゲッタ膜によるガス吸
着を更に増加させ、長時間高真空度に保持できる等の効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１による発光素子を示す断面
図である。

【図２】この発明の実施例１の発光素子を示す平面図で
ある。

【図３】この発明の実施例１の発光素子を多数配列した
ディスプレイを示す平面図である。

【図４】この発明の実施例２の発光素子を示す断面側面
図である。

【図５】この発明の実施例３の発光素子を示す断面側面
図である。

【図６】この発明の実施例４の発光素子を示す図であ
り、（ａ）はその断面側面図、（ｂ）は制御グリッドの
平面図、（ｃ）は基板の平面図である。

【図７】この発明の実施例５の発光素子を示す図であ
り、（ａ）はその断面側面図、（ｂ）は制御グリッドの
平面図、（ｃ）は基板の平面図である。

【図８】この発明の実施例６の発光素子を示す図であ
り、（ａ）はその断面側面図、（ｂ）は制御グリッドの
平面図、（ｃ）は基板の平面図である。

【図９】この発明の実施例６の発光素子のゲッタチェン
バーを示す斜視図である。

【図１０】従来の発光素子を示す平面図である。

【図１１】従来の発光素子を示す図であり、（ａ）は図
１０のＡ−Ａ′線に沿う断面側面図、（ｂ）は図１０の
Ｂ−Ｂ′線に沿う部分断面側面図である。

【図１２】従来の発光素子を多数配列したディスプレイ
を示す平面図である。

【符号の説明】

２前面パネル４真空外囲器６蛍光面画素７加速用陽極８基板（セラミック基板）９カソード１１制御グリッド１１ａ仕切板１３背面電極（陰極）１７ゲッタチェンバー２１蛍光面画素群２２第１の間隔２３第２の間隔２５第１の領域２６第２の領域３１連通穴３２連通穴３３高電圧供給線挿通穴３４高電圧供給線挿通穴４１開口部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者長谷川典久三重県伊勢市上野町字和田700番地伊勢電子工業株式会社内 (72)発明者西井良行三重県伊勢市上野町字和田700番地伊勢電子工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状体の前面に前面パネルを背面に背面
板を気密に接合した真空外囲器と、複数の蛍光面画素か
らなりマトリクス状に前記前面パネルの内面に配列した
蛍光面画素群と、前記各蛍光面画素に高電圧を印加する
ように該蛍光面画素を取り囲むように前記パネルに対し
て設けた加速用陽極と、前記背面板に近接して設けた基
板と、前記蛍光面画素に対応して前記基板側に設けたカ
ソードと、このカソードから放出された電子の流れを制
御する制御グリッドとを有する発光素子において、前記
蛍光面画素群相互の第１の間隔より該蛍光面画素群中の
蛍光面画素相互の第２の間隔を狭く形成し、前記第１の
間隔を仕切板で仕切って形成した蛍光面画素を含まない
第１の領域と、この第１の領域に対向して前記制御グリ
ッドの前記カソード側を仕切板で仕切って形成した該カ
ソードを含まない第２の領域とを備えたことを特徴とす
る発光素子。
【請求項２】前記第１の領域と第２の領域のいずれか
一方のみを有することを特徴とする請求項１の発光素
子。
【請求項３】筒状体の前面に前面パネルを背面に背面
板を気密に接合した真空外囲器と、複数の蛍光面画素か
らなりマトリクス状に前記前面パネルの内面に配列した
蛍光面画素群と、前記各蛍光面画素に高電圧を印加する
ように該蛍光面画素を取り囲むように前記パネルに対し
て設けた加速用陽極と、前記背面板に近接して設けた基
板と、前記蛍光面画素に対応して前記基板側に設けたカ
ソードと、このカソードから放出された電子の流れを制
御する制御グリッドとを有する発光素子において、前記
蛍光面画素群相互の第１の間隔より該蛍光面画素群中の
蛍光面画素相互の第２の間隔を狭く形成し、前記第１の
間隔を仕切板で仕切って形成した蛍光面画素を含まない
第１の領域と、この第１の領域に対向して前記制御グリ
ッドの前記カソード側を仕切板で仕切って形成した該カ
ソードを含まない第２の領域と、前記基板と前記背面板
の間に設けたゲッタチェンバーと、このゲッタチェンバ
ーと前記第１の領域および第２の領域を連通するように
前記制御グリッドと前記基板とに設けた連通穴とを備え
た発光素子。
【請求項４】筒状体の前面に前面パネルを背面に背面
板を気密に接合した真空外囲器と、複数の蛍光面画素か
らなりマトリクス状に前記前面パネルの内面に配列した
蛍光面画素群と、前記各蛍光面画素に高電圧を印加する
ように該蛍光面画素を取り囲むように前記パネルに対し
て設けた加速用陽極と、前記背面板に近接して設けた基
板と、前記蛍光面画素に対応して前記基板側に設けたカ
ソードと、このカソードから放出された電子の流れを制
御する制御グリッドとを有する発光素子において、前記
蛍光面画素群相互の第１の間隔より該蛍光面画素群中の
蛍光面画素相互の第２の間隔を狭く形成し、前記第１の
間隔を仕切板で仕切って形成した蛍光面画素を含まない
第１の領域と、この第１の領域に対応して前記制御グリ
ッドの前記カソード側を仕切板で仕切って形成した該カ
ソードを含まない第２の領域と、前記基板と前記背面板
の間に設けたゲッタチェンバーと、このゲッタチェンバ
ーと前記第１の領域および第２の領域を連通するように
前記制御グリッドと前記基板とに設けた連通穴と、前記
第１の領域および第２の領域に連通するように前記制御
グリッドと前記基板とに設けた前記加速用陽極への高電
圧供給線挿通穴とを備えた発光素子。
【請求項５】前記ゲッタチェンバーの側板に開口部を
形成したことを特徴とする請求項３または４の発光素
子。