JPH1050200A

JPH1050200A - 真空電子装置

Info

Publication number: JPH1050200A
Application number: JP9123959A
Authority: JP
Inventors: Biiteson Jiyon; ジョン・ビーテソン; Ramuzei Notsukusu Andoruu; アンドルー・ラムゼイ・ノックス
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1996-06-01
Filing date: 1997-05-14
Publication date: 1998-02-20
Anticipated expiration: 2017-05-14
Also published as: GB2313703B; GB9611469D0; US6208091B1; JP3534377B2; US6236164B1; GB2313703A

Abstract

(57)【要約】【課題】制御可能に電子線流の計測が可能な真空電子
装置を提供する。【解決手段】真空電子装置１０が、電子線を形成する
電子を供給するカソード２０と、電子線を受けるべくカ
ソードから離隔したアノード３０と、カソードとアノー
ドとの間に配置されたセンサ電極４０とを格納し、検知
回路５０が電子線流を検知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には真空電
子装置に関し、特に、真空電子装置における電子流検知
に関する。

【０００２】

【従来の技術】汎用的な真空電子装置は、真空にされた
管内に格納されたカソード及びアノードを有する。動作
中は、アノードに対してカソードが負の電位に保持され
る。電子は、カソードから放出される。カソードとアノ
ードとの間の電位差により、カソードからアノードへと
ビーム状に放出された電子が加速される。こうして、ア
ノードとカソードとの間に電子線流が流れる。陰極線表
示管（ＣＲＴ）等の幾つかの汎用的な真空電子装置にお
いては、カソードとアノードとの間に１又は複数のグリ
ッド電極が配置される。動作中は、各グリッド電極に対
して制御電圧が印加される。制御電圧は、電子線に対し
て静電気力を及ぼす。電子線流は、この制御電圧を調整
することにより調整される。制御電圧は、通常、真空電
子装置含む回路の制御サブシステムにより発生される。
ＣＲＴ表示装置においては、この制御サブシステムが、
画面上に形成される画像の輝度を制御する。一般的に、
このような制御システムは開ループ・システムである。
このようなシステムにおいては、電子線流とグリッド電
極に印加される制御電圧との間にフィードバックが設け
られていない。汎用的ＣＲＴ表示装置においては、アノ
ード電圧発生器に流れる電流を検知し計測することによ
り電子線流の間接的フィードバックが設けられる。この
技術は、例えば、単色ＣＲＴ等の単一の電子線のみをも
つ真空電子装置を制御する際には有用な制御情報を与え
る。さらにこの技術は、カラーＣＲＴ等の多重線真空電
子装置における全電子線流を制御する際にも適してい
る。しかしながら、この技術は、これらの装置の個々の
線流を制御するには不適当である。なぜなら、個々の電
子線流は、アノードにおいて実質的にまとめられてしま
うからである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、制御
可能に電子線流の計測が可能な真空電子装置を提供する
ことにあり、さらに詳細には、電子線流への影響が少な
く多重線においても個々の線流の計測が可能な真空電子
装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明による真空電子装
置は、電子線を形成する電子を供給するカソードと、電
子線を受けるべくカソードから離隔されたアノードと、
カソードとアノードとの間に配置されたセンサ電極とを
格納する真空管を有する。

【０００５】好適には、センサ電極が、カソードからア
ノードへの電子線の経路内へ延びている。

【０００６】センサ電極には、電子線経路の中心軸上に
配置された先端部を具備する三角形部分を設けることが
できる。別の例として、センサ電極が、電子線経路の直
径について対向する両側の間に渡される延長部分を有し
ていてもよい。

【０００７】本発明の好適例においては、さらにこの装
置が、カソードとセンサ電極との間に配置されるグリッ
ド電極と、カソードからアノードへ流れる電子線流を制
御するべくグリッド電極上に制御電圧を発生するグリッ
ド電圧発生器と、基準電子線流を維持するべくセンサ電
極から検出される検知電流に応答して制御電圧を変化さ
せるためにグリッド電圧発生器へ接続された帰還(フィ
ードバック)手段とを有する。

【０００８】上記の帰還手段は、好適には、基準電子線
流を決定するための可変バイアス手段を有する。

【０００９】本発明の特に好適な例では、カソードが、
面状カソードとされる。

【００１０】帰還手段は、好適には、センサ電極により
検出される検知電流に応答して面状カソードへ供給され
る駆動電圧を変化させる駆動手段を有する。

【００１１】本発明は、上記の真空電子装置を有するＣ
ＲＴ表示装置へと拡張される。さらに本発明は、上記の
真空電子装置を有する電界放出型表示装置へと拡張され
る。またさらに、本発明は、上記の真空電子装置を有す
る磁気マトリックス表示装置へと拡張される。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、単純な真空電子装置の一
例である二極管を示しており、アノード３０及びカソー
ド２０を内蔵する真空管１０を有する。動作中は、アノ
ード３０が、カソード２０によりも高いか又は等しい電
位に保持される。したがって、カソード２０から放出さ
れる電子は、アノード３０へ向かって真空管１０内を通
過する。アノード電流は、アノード３０に当たる電子の
数により規定される。

【００１３】上記の二極管内の電流は、カソード２０へ
の電流を計測することにより決定される。この手法の欠
点は、カソードにおける電子変換の効率が１００％でな
い場合があることである。さらに、カソード２０から出
る全ての電子が、必ずアノードに到達するとは限らな
い。

【００１４】別の手法では、アノード３０からの電流を
計測することにより二極管内の電流を決定する。この手
法は、全アノード電流が単一の電子線として流れる場合
には実用的である。しかしながら、アノード電流が多重
電子線から生じる場合には、個々の電子線により流れる
電流を決定することはできない。

【００１５】さらに別の手法では、二極管における電流
が、アノード３０とカソード２０との間の電子線の流
れを計測することにより決定される。図２を参照する。
本発明の所与の実施例においては、カソード２０とアノ
ード３０との間の電子線経路上に導電板４０を配置する
ことにより、この別の手法が実施される。動作中は、導
電板４０が電子線流の一部を捕捉することにより、アノ
ード３０への電子線流を減少させる。この技術を、以
下、「直接検知」と称する。直接検知は、電子線流が一
定の場合及び時間変化する場合の双方の計測に用いるこ
とができる。

【００１６】本発明の他の実施例においては、導電板４
０に十分な大きさの開孔を穿設することにより、カソー
ド２０からアノード３０への全電子線が通過できるよう
にする。この電子線流は磁場を生じる。磁場が時間変化
する場合、電子線流に対応する電圧が導電板４０に誘起
される。磁場が一定の場合、ホール効果探触子若しくは
類似の装置を用いて静磁場を計測することができ、それ
により電子線流を決定できる。この技術を、以下、「間
接検知」と称する。

【００１７】直接検知に関しては、導電板４０が電気的
に絶縁されている場合、導電板４０に当たる電子に関係
する負の電荷が導電板４０へ運ばれることにより、導電
板４０の電位を減少させる。電位の減少が導電板４０の
近傍における静電場を変化させることにより、カソード
２０からアノード３０への電子の経路が妨げられる。導
電板４０上の負の電荷は、導電板４０に対する更なる電
子の衝突が起きなくなるような十分な量の負の電荷が導
電板４０上にたまる平衡点に達するまで増加する。その
後、電子は、導電板４０の周辺を通過するとき導電板４
０の近傍から反発される。これにより、電子線流の計測
ができなくなってしまうので望ましくない。

【００１８】図３は、本発明の実施例である。導電板４
０が導体へ接続され、この導体は、装置の内部又は外部
のいずれかに配置される検知回路５０へ接続可能であ
る。好適には、検知回路５０は装置の外部に配置され
る。動作中、導電板４０に当たる電子により、検知回路
５０から導電板４０への電流が生じる。導電板４０の近
傍における静電場に対する攪乱を最小限とするために、
検知回路は、導電板４０の電位を、静電場の均衡に必要
な電位とすることができる。それでも実際には、等電位
領域に存在する導電板４０のためにある程度の乱れが生
じる場合がある。

【００１９】図４は、本発明の実施例である。検知回路
５０は、導電板４０に当たる電子の数に比例する電圧変
化を発生する反転コンダクタンス伝達回路を有する。こ
の回路は、正電圧Ｖ＋と負電圧Ｖ−間にある抵抗Ｒと直
列の電流シンク６０を有する。導電板４０は、電流シン
ク６０と抵抗Ｒとの間の結節点へ接続される。電圧変化
は、電流シンク６０を通してＶｓとして検出される。動
作中、電子が導電板４０に当たると、電荷の蓄積を避け
るために、Ｒを通る電流が導電板４０内へ流れる電流Ｉ
ｐについてｄＩだけ増加する。ｄＩにより、対応する変
化−ｄＶがＶｓに生じる。Ｉｐから−Ｖｓへの伝達関数
は、回路の構成要素の値により決定される。この回路の
欠点は、電子線流が増加すると導電板４０の電位が減少
することである。導電板４０近傍の静電場は、電子線流
が増加すると歪む。そして僅かな電子線流が検出され
る。従って、Ｉｐと全電子線流との間の関係が歪んだも
のとなる。実際には、この歪みは、導電板４０の電位の
小さな変化については許容できる。

【００２０】図５及び図６は、アノード３０とカソード
２０との間のグリッド電極を有する三極管真空電子装置
を用いる図４の機構の変形を示す。抵抗Ｒ₃を介して導
電板４０へ接続された反転増幅器８０によりコンダクタ
ンス伝達回路が置き換えられる。抵抗Ｒ₄は、反転増幅
器８０についての負帰還を与える。増幅器８０の入力
は、グリッド電極７０へ印加される制御電圧Ｖ_Gにより
バイアスをかけられる。抵抗Ｒ１及びＲ２に対する値
は、少なくとも部分的には、グリッド電極７０及びカソ
ード２０に対する導電板４０の位置に依存して選択され
る。動作中、グリッド電圧が上がり電子線流の付加的流
れを生じると、非反転入力が増加することにより増幅器
の仮想接地が上昇させられる。こうして、導電板４０
は、必要な電位に保持される。この機構の更なる利点
は、Ｖ_sにおけるインピーダンスが低いことである。

【００２１】導電板４０を介して真空電子装置の電子線
流を計測する原理は、二極管及び三極管のみへの適用に
限定されない。本発明は、電子線リソグラフィ装置、シ
ンクロトロン、マグネトロン、サイクロトロン、及び電
界放射型表示技術等のＣＲＴ表示装置技術等、他の形態
の真空電子装置へも同様に適用可能である。

【００２２】図７及び図８は、本発明の実施例を示す。
三極管真空装置内の電子線流を制御するために、図５の
検知回路５０が帰還制御回路１１０で用いられている。
反転増幅器９０の出力が、抵抗Ｒ₅を介して第２の反転
増幅器１００の入力へ接続される。第２の反転増幅器１
００は抵抗Ｒ₈による帰還ループを有する。第２の反転
増幅器１００の出力は、三極管のグリッド電極７０へ接
続される。グリッド電極７０上の電圧１Ｖのとき、電子
線流が１μＡ生じるとする。さらに、導電板４０が、１
μＡの電子線流の１０％に対応するとする。所望される
電子線流は、入力Ｉｓから抵抗Ｒ₆を介して適宜の電流
値を導入することにより、設定される。Ｒ₈がＲ₅又はＲ
₆よりもはるかに大きい場合、回路の利得誤差を無視で
きる。電子線流がない場合、Ｉｓによりグリッド電圧Ｖ
_Gが上昇する。これにより電子線流が流れる。電子線流
の流れは、導電板４０により部分的に遮られる。検知回
路Ｖｓからの出力は、第２の反転増幅器１００を介して
Ｖ_Gを規制し始め、導電板４０上に当たる流れが１００
ナノアンペアであるとき定常状態に到達する。製造誤差
のためにカソード２０とグリッド電極７０との間の距離
が不正確であるとすると、帰還ループのない場合、グリ
ッド電極７０上の１Ｖによる電子線流が９００ナノアン
ペア、導電板電流が８９ナノアンペアだけとなる。帰還
ループがグリッド電圧Ｖ_Gを設定して製造誤差を補償す
ることにより、１００ナノアンペアが導電板４０により
遮られることになる。このような製造誤差がある場合、
帰還ループは、グリッド電圧Ｖ_Gを１Ｖよりも大きくし
たり小さくしたりして、所望する電子線流を発生させ
る。この機構により、真空装置内の電極間隔における許
容誤差を緩和できることが理解できよう。センサの形状
は装置の動作に影響するが、３次元的な位置精度の要件
は、２次元的位置精度へと軽減される。

【００２３】一般的に、真空電子装置は、アナログ入力
信号に応答する。しかしながら、所与の適用において
は、デジタル・システムを介してこれらの装置を制御す
ることが望ましい。このような制御は、通常、デジタル
・システムにより発生されるデジタル制御信号を、真空
電子装置を駆動するアナログ制御信号へと変換するデジ
タル・アナログ変換器（ＤＡＣ）を用いて行われる。コ
ンピュータ・システム装置へ接続されるＣＲＴ等の電子
線表示装置は、このような機構の一例である。ＤＡＣ
は、通常コンピュータ・システム装置内に設置される。
しかしながら、所与の高解像度システムにおいては、Ｄ
ＡＣが表示装置内に設置される。電界放射型表示装置等
のマトリクス・アドレス電子表示装置は、デジタル・イ
ンタフェースを介してコンピュータ・システム装置へ接
続された複数のＤＡＣを有する。所与の態様において
は、各ＤＡＣが表示装置の画素の別々の行に対応する。
他の態様においては、各ＤＡＣが表示装置の画素の別々
の列に対応する。動作中、ＤＡＣは、表示装置のグリッ
ド電極へ印加される電圧を制御する。ＤＡＣがコンピュ
ータ・システム装置に設置されようと表示装置に設置さ
れようと、ＤＡＣ出力は、図８の帰還制御回路における
Ｉｓの替わりに基準入力信号を与えることができる。Ｄ
ＡＣが表示装置に設置される場合は、図８の帰還制御回
路をＤＡＣと一体化できることは自明であろう。

【００２４】図９の（Ａ）及び（Ｂ）は、導電板４０の
形状と電子線流密度との関係が、Ｉｓと電子線流Ｉｂと
の間の伝達関数を規定することを示す。この伝達関数
は、一般的にその装置のγとして知られている。図９の
（Ａ）及び（Ｂ）では、電子線が点線の同心円として描
かれている。同心円の意図は、一般的に、電子線流が増
大すると電子線の直径が大きくなることを示すためであ
る。しかしながら実際には、電子線の直径が電子線流の
増加と共に増大するとは限らない。また、電子線の断面
が円形とも限らない。図９の電子線の表現は単に説明の
ためであって、いずれにしても限定するためのものでは
ない。

【００２５】図９（Ａ）では、導電板４０の形状を三角
形としている。一定の電子線流密度について、三角形導
電板４０ではＩｂとＩｓとの間に線形関係がある。例え
ばγが「１」である。Ｉｂに対するＩｓの比は、導電板
４０の頂角により規定される。例えば、頂角３６度の場
合、電子線流の１０％をサンプリングする。

【００２６】図９（Ｂ）では、導電板４０の形状を長方
形としている。長方形形状とすることにより導電板４０
をその各端において強固に支持することができる。この
態様に対するγは、一定ではない。

【００２７】導電板４０の特定形状におけるγは、電子
線流密度のみに依存することが明らかであろう。よっ
て、電子線流密度が、対象とする電子線流の範囲内で既
知であれば、γを制御する問題は、適宜の導電板４０の
電子線断面に対する幾何学形状を選択することに帰す
る。

【００２８】図１０は、電子線表示を制御する図８の機
構の変形であり、可変電位分割器ＶＲ₁が、抵抗Ｒ₉を介
して第２の反転増幅器１００の入力へ接続される。電位
分割器ＶＲ１により、第２の反転増幅器１００の仮想接
地からの電流を付加したり除去したりできる。このこと
により、グリッド電圧Ｖ_Gの変更が可能となり、定常電
流を生成することができる。すなわち、表示のブラック
・レベルを形成する。動作において、グリッド電圧Ｖ_G
は、帰還ループ条件を満足するために必要なセンサ導電
板４０上に当たる電子線流を生じさせる。導電板４０の
幾何学形状は、定常電流が導電板４０へのみ流れるか、
あるいは、定常電流の大部分が導電板４０を超えて流れ
るかを決定する。

【００２９】ブラック・レベル制御は、真空電子装置技
術の適用の多くにおいて有利である。例えば、図９
（Ｂ）の導電板４０の幾何学形状を再び参照すると、ブ
ラック・レベル制御を介して装置の定常動作点を設定す
ることができ、よってγ伝達関数の第１の部分が、図１
０のＩｓにより決定される装置の通常の動作範囲の外側
になる。従って、装置は、単一のγ伝達関数に従って動
作する。例えば、二次放出カソード等の所与のカソード
形式においては、初期起動の後に電子放出を維持するた
めに定常電流が必要である。導電板４０上に当たる定常
電流を配置することにより、好適なカソード動作を維持
するためにブラック・レベル制御を導入することができ
る。

【００３０】γ及びブラック・レベルの制御は、真空電
子装置を表示装置に適用する際に特に望ましい。このよ
うな表示への適用は、一般的に２つのグループに分けら
れる。

【００３１】第１のグループを、走査型表示装置と称す
ることとする。走査型表示装置としては、ラスタ走査又
はベクタ走査がある。双方の場合とも、電子線は、磁気
的手段又は静電的手段により偏向させられる。このよう
な表示装置の幾つかにより形成される画像はモノクロで
ある。同じグループの他の表示装置では、画像をカラー
とすることができる。

【００３２】第２のグループを、マトリクス・アドレス
型表示装置と称することとする。このような表示装置
は、規定のマトリクスに配列された複数の電子線を発生
する手段を有する。このような表示装置の例は、電界放
射型表示装置（ＦＥＤ）及び磁気マトリクス表示装置
（ＭＭＤ）がある。磁気マトリクス表示装置の更なる詳
細は、英国特許出願第９５１７４６５．２号に開示され
ている。マトリクス・アドレス型表示装置は、面状カソ
ードを有するものがある。

【００３３】面状カソードに関する問題の１つは、カソ
ード・エイジングである。具体的には、電子を放出する
カソードの機能が使用と共に低減することである。面状
カソードの別の問題は、不均一性である。具体的には、
電子放出の密度がカソードの面上で変化することがあ
る。面状カソードに関する更なる問題は、安定性であ
る。具体的には、カソード面上の特定の場所からの電子
放出の密度が時間と共に変化することである。これはエ
イジングの影響ではない。この変化は、ミリ秒から分の
間隔に亘って発生する。これらの影響が結合されて、面
状カソードを具備する表示装置において可視の輝度の不
均一さが生じることがある。後述の詳細な説明から、本
発明の電子線流検知技術により上記の問題が解決される
ことが明らかとなるであろう。

【００３４】図７乃至図１０を参照して、本発明の実施
例である閉ループ電子線流制御システム１１０の例及び
その変形例を説明する。これらの例においては、真空電
子装置のグリッド電極７０が、所望される電子線流を満
足するために必要な電位であるとする。従って、これら
の例においては、もはやグリッド電圧Ｖ_Gの値は、電子
線流の値ほど重要ではない。これは、汎用的な走査型若
しくはマトリクス・アドレス型表示装置の動作モードと
は異なる。このような表示装置においては、グリッド電
圧Ｖ_Gが、電子線流を決定するために設定された既知の
値を有する。

【００３５】以下に、上記の電流制御システム１１０が
適用できる面状カソードの例を簡単に説明する。

【００３６】熱イオンの面状カソードでは、均一な電子
分布を生成するために、複雑な抽出器及びディレクタ・
グリッド部と共に形成される。後述の電子線流制御シス
テム１１０は、電子の均一性を維持することを支援する
ことによりグリッド部を簡素化することができる。

【００３７】金属−絶縁体−金属（ＭＩＭ）カソードに
おいては、前面及び背面の金属板を通して電位を印加す
ることにより前面への電子のトンネル脱出を生じさせ
る。通常のＭＩＭカソードからの電子放出は、時間と共
に減少する。なぜなら、金イオン拡散と消費されたトン
ネルサイトとの結合があるからである。放出レベルは、
導電板の間の電圧を適宜増加させることにより維持する
ことができる。図１１は、本発明の実施例であり、カソ
ード２０がＭＩＮカソードである。さらに、電子線流制
御システム１１０により発生されるグリッド電圧Ｖ
_Gが、マイクロ・コントローラ１２０により監視され
る。動作中、マイクロ・コントローラは、グリッド電圧
Ｖ_Gの時間変化を記録し、デジタル・アナログ変換器１
３０を介してカソード２０の導電板へ印加される電位を
修正することにより、電子放出の低減を補償して実質的
な放出レベルを維持する。

【００３８】通常の伝送用フォト・カソードは、片面を
光感知材料でコーティングされかつ真空中に支持された
基板を有する。この基板は、光感知材料から放出電子を
発生するために光の波長を伝送する。動作中、光感知材
料から遠い側の基板の面が光源により照らされる。通常
の反射用フォト・カソードにおいては、電子を放出する
ために、光感知材料が直接照らされる。いずれのタイプ
のフォト・カソードにおいても、光源は、紫外領域の光
の波長で動作するキセノン、水銀、若しくはクリプトン
のランプ等の短波長ランプとすることができる。フォト
・カソードからの電子放出の割合は、入射光エネルギー
と光感知材料の量子効率に依存する。フォト・カソード
は、経時変化する。本発明の実施例では、カソード２０
はフォト・カソードであって、ランプへ供給されるエネ
ルギーを制御するために図１１に示す機構が用いられ
る。この機構が、ランプ自体の経時変化も補償できるこ
とは明らかであろう。

【００３９】電界放出カソードは、カソード材料の表面
から電子を上昇させるために強い電界強度を用いる。こ
の効果は、カソード材料が原子的に鋭い先端部のアレイ
として形成されるときに顕著である。本発明の実施例に
おいては、カソードが電界放出先端部のアレイを有し、
放出流における長期変動を補償するべく先端部へ印加さ
れる電圧を制御するために図１１の制御機構が用いられ
る。

【００４０】上記のカソード技術については、後に詳細
に説明する。

【００４１】図１１を参照して説明した本発明の実施例
は、各々表示画面の別々の領域へ電子を供給するような
複数のカソードを有する表示装置における各カソードへ
適用可能である。

【００４２】図１２及び図１４は、磁気マトリクス表示
装置の例を示し、平面状アノード３０に向き合う平面状
カソード２０を有する。カソードから遠い側のアノード
３０の片面上に蛍光体皮膜１５０が配置される。永久磁
石１４０が、アノード３０とカソード２０との間に配置
される。永久磁石１４０は、２次元マトリクスのチャネ
ルすなわち「ウェル（well：縦孔）」１６０による孔が
設けられている。グリッド部は、永久磁石１４０とカソ
ード２０との間に配置される。グリッド部は、第１及び
第２の電気的に絶縁された平行な導電体アレイを有す
る。これらをそれぞれ第１グリッド７１及び第２グリッ
ド７２と称する。第１グリッド７１は、第２グリッド７
２と直交して配置されることにより格子パターンを形成
する。開孔が、第１グリッド７１と第２グリッド７２に
形成される。これらの開孔は、第１グリッド７１と第２
グリッド７２の各交点に位置する。各開孔は、個々のウ
ェル１６０に揃って並んでいる。列駆動回路１７０は、
第２グリッドへ接続される。行駆動回路１８０は、第１
グリッドへ接続される。動作中、アノード３０は、カソ
ード２０よりも高電位に保持される。よってカソード２
０から放出される電子は、アノード３０へ向かって加速
される。電子が、永久磁石１４０の各ウェル１６０に入
ると、その中の磁場により緻密な電子線へと平行化され
る。動作中、ウェルへの電子の入孔は、グリッド部を介
して選択的に制御される。各ウェル１６０は、対応する
第１グリッド７１及び第２グリッド７２に対する行駆動
回路１８０及び列駆動回路１７０により印加される適宜
の電圧信号によってアドレス指定可能である。よって電
子は、各ウェル１６０への入孔、永久磁石１４０の通
過、及び蛍光体皮膜１５０の対応する領域への到達に関
して選択的に入れられたり遮られたりする。こうして、
画面上に表示される画像の画素を生成する。表示される
画像の画素は、リフレッシュ・パターンで走査される。
リフレッシュ・パターンを発生するために、画素の列
は、列駆動回路１７０を介して対応する第２グリッド７
２へ適宜の電圧を印加すると共に、行駆動回路１８０を
介して第１グリッド７１上の電圧を電子線流が流れない
ようにセットすることにより駆動される。残りの第２グ
リッド上の電圧が、列駆動回路１７０によりセットされ
ることにより、第１グリッド７１上のいずれの動作電圧
においても電子線流が流れなくなる。その後、第１グリ
ッド７１上の電圧は、駆動された列の画素に対応する入
力ビデオ・データの関数として、行駆動回路１８０によ
り修正される。このプロセスは、次に続く列について繰
り返される。

【００４３】図１３及び図１４は、本発明の実施例を示
し、第１グリッド７１と平行に第２グリッド７２とカソ
ード２０との間に配置された導電性センサ片のアレイ４
１を設けている。各センサ片４１は、対応する第１グリ
ッド７１の開孔の中央を通る。センサ片４１は、第１グ
リッド７１及び第２グリッド７２から電気的に絶縁され
ている。表示装置に用いられるリフレッシュ・パターン
に関する上記記述から明らかなように、各センサ片にお
ける電流は、いつでも１つの駆動画素のみに対応する。
よって各センサ片は、対応する行の各個々の画素におけ
る電子線流の計測を可能とする。画素を駆動するために
対応する第１グリッド７１に印加される電圧は、前述の
帰還制御システムにより制御される。この場合、導電板
４０にセンサ片４１が置き換わり、グリッド電極７０に
第１グリッド７１が置き換わる。簡素化の観点から、帰
還制御システムを行駆動回路１８０へ一体化してもよ
い。各センサ片４１は、幅１０μｍ及び厚さ１μｍと
し、アルミニウム、タングステン若しくはニッケルから
形成できる。本発明の特に好適な実施例では、厚さ約１
００μｍのガラス板４２上にニッケルをスパッタリング
することによりセンサ片４１を形成する。その後、ニッ
ケルは、平行な片へとエッチングされる。そして、ガラ
スに開孔がエッチングされる各センサ片は、対応する行
の開孔の直径に亘ってガラスにより支持される。本発明
の特に好適な例では、第２のガラス層４３がニッケル上
に置かれる。センサ片４０を有するセンサ部並びにガラ
ス層４１及び４２は、第２グリッド７２とカソード２０
との間にラミネートされる。この機構は、精密な機械的
間隔を設けるために有利である。なぜなら各開孔が、カ
ソード２０の限られた領域へのみ関与するため、隣接す
る画素間のクロストークが減少するからである。さらに
この機構は、剛性が増すと共に、グリッド部とセンサ片
４１との間の容量結合が低減される。

【００４４】図１４から明らかなように、第１グリッド
７１、第２グリッド７２、及びセンサ片４１は、比較的
大きな表面積を有する。従って、センサ片４１は、第１
グリッド７１及び第２グリッド７２に対して容量結合し
がちである。容量結合のし易さは、距離及び周波数への
依存性があることは自明であろう。カラー磁気マトリク
ス表示装置の例においては、各ウェル１６０から現れる
電子線を、対応する画素の赤、緑、及び青のサブ画素へ
順次アドレス指定するためにビーム・インデックスが用
いられる。各基本カラーに対応するビデオ電圧は、対応
する第１グリッド７１上に置かれる。従って、第１グリ
ッド７１に印加される信号の周波数は、第２グリッド７
２に印加される信号の周波数の３倍である。よって、第
２グリッド７２は、第１グリッド７１上の高周波数信号
からセンサ片４１を効果的に遮蔽する。

【００４５】前述のように、各ウェル１６０内の磁場
は、カソードからの対応する電子線を平行にする。平行
にする効果は、一定の電子線流における電子線がアノー
ド３０へ到達するまで電子線の直径が実質的に一定に留
まるようにすることである。よって、電子線の経路の任
意の点においてセンサ片４１を有効に設置することがで
きる。センサ片４１からの信号の直流オフセットを最小
にすることが望ましい。従って、センサ片４１をカソー
ドと第２グリッド７２との間に配置することが好適であ
る。汎用的ＣＲＴ表示装置においては、この領域の電子
線が比較的拡散している。電子線の焦点合わせは、通
常、電子線経路に沿ってさらに行われる。しかしなが
ら、磁気マトリクス表示装置においては、この領域にお
いて電子線が既に永久磁石１４０からの磁場の影響下に
ある。従って、グリッド／カソード領域における流れ密
度は、良好に規定される。特に好適な本発明の実施例に
おいては、センサ片がカソード２０と第２グリッド７２
から等距離に配置されることにより、上記の容量結合の
影響を最小限とする。前述のように、ガラス／センサ片
のラミネート部は、上記の離隔を実現するために特に有
用である。

【００４６】センサ片４１が、対応する電子線の形成に
対してある程度の分裂を生じさせることは明らかであろ
う。具体的には、各センサ片が対応する電子線中に影を
生じさせる。しかしながら、永久磁石の平行化効果は、
センサ片の大きさと関係しており、電子線中に生じる影
が、通常の視認条件下において表示される画像を大きく
損なうことのないようにする。

【００４７】前述の本発明の実施例は、電界放出、光放
出、熱イオン放出、又はＭＩＭの各技術に基づく面状カ
ソードからの電子放出密度の変動を排除する問題を解決
する。しかしながら、本発明の適用はこれらの技術に限
定されるわけではなく、薄膜電界放出(thin field emis
sion)、電界放出金属絶縁体複合体(field emission met
al-insulator composites)、熱電子冷カソード(hot ele
ctron cold cathode)、２次放出カソード(second emiss
ion cathode)、及びガス・プラズマ・カソードの各技術
等、同様の面状カソードにおける同じ問題及び他の問題
を解決するために同様に適用可能である。

【００４８】本発明を実施する１２８０×１０２４のウ
ェルによる磁気マトリクス表示装置の一般的例では、１
ｍＡまでのカソード負荷により画素ウェル当たり０．１
８μＡが供給される。従って、表示用の平均電子線流
は、通常、５２％透過の面プレートにより、輝度１００
カンデラ／ｍ²において１８０μＡである。

【００４９】以下は、電界放出、光放出、熱イオン放
出、及びＭＩＭ面状カソードの各技術の詳細な説明であ
る。

【００５０】先ず、光放出カソード技術では、小さい面
状カソードにおける所与の光放出材料が、平均３５ｍＡ
の電流で１３２Ａまでのピーク電流を供給できる。比較
的大きな面状カソードは、可視及び赤外の双方の波長に
おいて使用可能である。このようなフォト・カソード
は、通常、０．５％から２５％までのフォトン効率を有
する。一般に、このようなフォト・カソードは、３層又
は４層の薄膜層を有する。例えば、（Ｓ−１０として一
般に知られている）Ｂｉ−Ａｇ−Ｏ−Ｃｓは、６％の効
率を有し、比較的低抵抗である。よって、電気化学劣化
を引き起こすほどの大きな電流降下なくして比較的高電
流を発生できる。２５％までの比較的高い効率は、（Ｓ
−２０として一般に知られている）Ｎａ₂ＫＳｂＣｓ等
のマルチアルカリ材料から得られる。しかしながら、こ
のような材料は一般に高抵抗であるので、最大使用電流
が制限される。Ｓ−１０及びＳ−２０等の材料の製造で
は、通常、真空中での薄膜蒸着を行う。この工程は、最
初に空気中で処理可能な材料（例えば酸化銀層等）でガ
ラス基板を被覆することにより簡素化することができ
る。そして、真空とした後、残りの構成要素からなる加
熱素子を幾つかの温度レベルに通して、各構成要素を順
に蒸着する。セシウム表面は反応性が高いため、酸素や
他の気体により汚染されやすい。従って、良好なゲッタ
ーを具備する高真空が望ましい。

【００５１】O'keefe及びVineによる「A High Resoluti
on Image Tube for Integrated Circuit Fabrication
（集積回路製造のための高解像度イメージ管）」(Acade
mic Press, NY, 1969, Vol. 28A, pp47-59)には、電子
線集積回路レジスト露光のための電子線画像装置が記載
されている。この装置は、空気安定性７ｃｍ直径紫外フ
ォト・カソードを有し、このカソードは、水銀ランプに
より照らされる４ｎｍのパラジウム層をもつ。フォト・
カソードの感度は、２００μＡ／ワットであり、１００
μＡ／ｃｍ²までの定電流密度を有する。前述の本発明
の実施例である表示装置内の磁石に近いエミッタ領域に
おいては、各ウェルに対応する放出領域が通常２×１０
^-4ｃｍ²である。従って、１０００μＡ／ｃｍ²の放出密
度が望ましい。しかしながら、仕事関数の低い他の材
料、例えば金等をパラジウムに置き換え、クリプトン・
ランプ等の低波長のランプを水銀ランプに置き換えるこ
とができる。電子放出は、放出材料の仕事関数とランプ
の励起電子ボルトとの差の二乗の関数として増加するよ
うなので、電流レベルをさらに高くできる。実際には、
レジストからの気体放出がカソードを汚染する。しかし
ながら、通常の真空中では、磁気マトリクス表示内で見
られるように、カソードは無限の寿命をもつ。

【００５２】一般に、面状フォト・カソードの放出面全
体にわたって均一な放出は稀である。しかしながら、前
述のように本発明の好適例では、閉ループ電流検知帰還
システムを介して均一性が維持される。さらに前述のよ
うに、電流検知帰還システムもまた長期間のカソード効
率を追跡でき、ランプ電力を変化させることによりその
損失を補償することができる。

【００５３】フォト・カソードは、熱イオン・カソード
における磁石過熱の問題を排除する。製造の簡素化の観
点から、紫外光活性化貴金属フォト・カソードが好適で
ある。

【００５４】ここでＭＩＭカソードに戻ると、アルミニ
ウム−酸化アルミニウム−金のＭＩＭ薄膜構造に比較的
低い約１０Ｖから２０Ｖの範囲の電圧を印加することに
より、この構造から真空中での電子放出が得られる。こ
の機構の問題は、効率がわずか１％ということである。
さらに、この機構により発生される電子線流は、不安定
な傾向があり、寿命が短くなりがちである。短い寿命
は、ベース金属へ透過する金イオン拡散及び放出サイト
の短絡に起因する。この構造に対する修正においては、
ベースのアルミニウム層、緻密な酸化アルミニウム層、
多孔質酸化アルミニウム層、及び不連続金層を設ける。
この修正により、２０Ｖの印加電圧で１％の効率が得ら
れ、１ｍＡ／ワットの電子放出が生じる。放出密度は、
１００ｍＡ／ｍ²まで高くなり、寿命は５０００時間に
達する。寿命の延長は、多孔質酸化アルミニウム層が金
イオン拡散を阻止して短絡を防ぐためと考えられる。こ
の修正構造も、まだかなり不安定な電流源であり、１０
μＡにおいてピーク〜ピーク間で５％の変動がありかつ
電流レベルが低下すると変動が大きくなる。

【００５５】本発明を実施した磁気マトリクス表示装置
の例においては、カソードがＭＩＭカソードである。寿
命が制限される問題は、ＭＩＭカソードを、ウェルの列
に平行な方向に延びる複数の個々に駆動可能なカソード
片へ分割することにより解決される。ＭＩＭカソードの
各カソード片は、別々のウェルの列に対応する。動作に
おいては、対応するウェルの列が駆動されると、各カソ
ード片が順次駆動される。本発明の他の実施例において
は、ウェルの各列が、カソードの選択的に駆動できるカ
ソード片群に対応していてもよい。この機構は、製造及
び関連するカソード駆動回路を簡素化する。特に好適な
実施例では、画面上の隣接する画素の列がオフに維持さ
れるようにカソード片群がずらされることにより、隣接
する画素間のクロストークを低減する。リフレッシュ速
度が比較的遅い場合は、電子放出が必要とされる時点の
前にカソード片を駆動することができる。このようなＭ
ＩＭカソード構造は、比較的簡易で低コストな蒸着及び
自己抑制陽極成長(self-limiting anodic growth anodi
sing)により作製することができる。突出型電極は、ホ
ログラフィック露光により１０〜１００μｍの範囲の直
径の小さな島を堆積させることができる。カソード片
は、プリント回路基板精密フォトリソグラフィ及びエッ
チングにより作製できる。最上層は、完全に平坦な零ボ
ルト平面を設けるためにエッチング後には触れないまま
にしておくことが望ましい。実験から、これらのカソー
ドが空気安定性をもつことが示された。これは、これら
のカソードが４００℃の真空焼きの後にも損失なく放出
特性を回復することを意味する。

【００５６】前述のように、本発明の好適な実施例で
は、ＭＩＭカソードにより発生される電子流の不安定性
が、閉ループ電流検知帰還システムにより排除される。

【００５７】本発明の好適な実施例では、表示装置が、
平面カソードと、永久磁石と、カソードからの電子を受
けるために磁石の対向する磁極の間に延びるチャネルの
行と列からなる２次元アレイと、複数の蛍光体画素を有
し各画素が別々のチャネルに対応しかつ各画素が磁石の
カソードから遠い側の面に向いている画面と、カソード
手段と磁石との間に配置されたグリッド手段と、画面と
磁石との間に配置されたアノード手段と、各チャネルを
通るカソードから対応する画素への電子の流れを制御す
るためにグリッド電極手段へ制御信号を供給するアドレ
ス手段と、チャネルを通る電子を加速するためにアノー
ド手段へアノード駆動信号を供給するアノード駆動回路
とを具備する。そして上記カソードが、チャネルの列に
平行な複数の選択的に駆動可能なカソード片を有し、各
片が、チャネルの列の別々のサブセットに対応する。各
サブセットは、複数のチャネルを含むことが好ましい。

【００５８】熱イオン・カソードについては、通常の熱
イオン・フィラメント・エミッタの一例は、担体上に支
持される酸化物被覆タングステン・ワイヤのアレイを有
する。これらのワイヤは、通常、１〜２０μｍの太さで
ある。動作においては、電流を流すことによりワイヤを
普通７００℃に加熱する。酸化物被覆は、通常、ＣａＣ
Ｏ₃、ＳｒＣＯ₃、及びＢａＣＯ₃の混合物の堆積により
生成される。装置を真空とした後、加熱によりカソード
が駆動される。これにより、これらの炭酸塩が分解して
３種の酸化物が残される。時間経過によるカソード放出
劣化を軽減するためにスカンジウム、ユーロピウム、又
はインジウムの酸化物等の第４の酸化物を含めてもよ
い。電流を流すことによるワイヤの直接加熱は、ワイヤ
の長さに沿って電圧降下を生じさせる。これにより、カ
ソード面上においてすなわちワイヤの向きに依存してウ
ェルの行又は列に沿って、カソードに対するグリッド電
圧に変動を生じる。グリッド駆動回路は、グリッド駆動
電圧を適切に補償するべく適応することができる。しか
しながら、このことはグリッド駆動回路を複雑にする。
別の方法として、各ワイヤの両端を交流源により駆動す
ることにより、ワイヤが列に平行である場合に、対応す
る駆動された行の下での零電圧が実現される。

【００５９】ワイヤに沿った電圧降下から生じる問題
は、ワイヤを間接的に加熱することにより解決すること
ができる。本発明の所与の実施例では、Ａｌ₂Ｏ₃の層で
被覆されかつさらに細いタングステン・ワイヤの連続コ
イルで包まれたタングステン・ワイヤによりカソードを
構成することができる。完成したカソード構造は、酸化
物で被覆される。動作中、中心のワイヤは交流若しくは
直流の電流の通過により加熱され、外側のコイルは零電
圧に維持される。

【００６０】酸化物カソードは、通常、７２０℃で動作
する。フェライトベースの永久磁石は、通常、４５０℃
のキュリー点を有する。そして、磁石が熱イオン・カソ
ードに近接して配置されている場合、カソードから磁石
を熱的に絶縁することが望ましい。なぜなら、本発明の
好適な実施例においては、カソードと磁石は双方とも真
空中に配置されるので、唯一の熱伝導経路は、放射を介
するものだけだからである。熱は、カソードの周りに均
一に放射される。従って、磁石へ到達するのは、熱全体
の半分未満である。磁石は、比較的大きな熱容量を有し
ており、特に好適例ではその両端がヒートシンクへ接続
される。

【００６１】加熱ワイヤ熱イオン面状カソード（一般
に、「バーチャル・カソード」と称される）の典型例に
おいては、直接に加熱されるフィラメント片がデフレク
タ・プレートの前に置かれる。フィラメント末端におけ
る冷却に起因する放出の低下を補償するために片の周辺
にサイド・プレートが配置される。ワイヤ・メッシュ・
ディレクタ・グリッドが、フィラメント片の上方におか
れる。動作中、ディレクタ・グリッドは、フィラメント
片から電子を引き出して、それらの電子を制御グリッド
積層体へと向ける。これらのカソード動作の基本は、細
い片のソースから電子を抽出してそれらを拡散すること
により、制御グリッド上へ均一な電子の流れを与えるこ
とである。しかしながら、実際には、電子の経路上のい
かなる構造であってもターゲット上に影を生じる傾向が
ある。表示への適用においては、このような影は、画面
上で視認し得る影響を及ぼすことがある。

【００６２】前述のように、本発明の好適例では、加熱
ワイヤ面状カソードにより生成される電子流の均一性
が、閉ループ電流検知帰還システムにより維持される。

【００６３】本発明の特に好適な実施例では、加熱ワイ
ヤ面カソードの上方１００μｍの周囲に導電性接地板を
配置することにより、零電圧のカソード平面が実現され
る。接地板は、１００μｍの直径の孔のアレイにより孔
開けされており、各孔が別々の画素ウェルへ対応する。
動作中、カソード・ワイヤは、接地板に対して僅かな電
圧に維持される。よって、カソード・ワイヤから抽出さ
れる電子は、接地板の背後に反射される。制御グリッド
の正の電位は、接地板の背後から電子をウェルへと引き
出す。接地板は、１００μｍのホウ素シリカガラス上に
アルミニウムをスパッタ若しくは蒸着（等）し、孔をエ
ッチングすることにより作製される。

【００６４】電界放出カソード技術については、通常の
電界放出カソードが、モリブデン等の原子的に鋭い先端
部をもつ材料のアレイを有する。動作中、カソード制御
グリッドを介して非常に強い電界が先端部へ印加され
る。この電界により、熱を与えることなく電子が先端部
から引き出される。カソード制御グリッドと先端部の間
の電圧３０Ｖは、通常、電子流を生成するために十分な
電界強度を実現する。本発明の所与の実施例において
は、カソード制御グリッドが、個々にアドレス指定可能
な行及び列へ分割されることにより、先端部アレイ中の
別々の領域を選択的に駆動することができる。

【００６５】前述のように、本発明の好適例では、電界
放出カソードにより生成される電子流の均一性が、閉ル
ープ電流検知帰還システムにより維持される。さらに、
この帰還システムは、電界放出カソードにおける長期の
経時的影響を補償するためにも用いられる。本発明の所
与の実施例における電界放出カソードは、前述のＭＩＭ
カソードと類似の方法により、選択的にアドレス指定可
能な片へと分割することによってカソードの寿命を延ば
すことができる。

【００６６】まとめとして、本発明に関して以下の構成
を開示する。

【００６７】（１）電子線を形成する電子を供給するカ
ソードと、前記カソードから離間して前記電子線を受け
るアノードと、前記カソードと前記アノードとの間に配
置されたセンサ電極とを格納する真空管を有する真空電
子装置。（２）前記センサ電極が、前記カソードから前記アノー
ドへの電子線の経路へと延びる上記（１）に記載の真空
電子装置。（３）前記センサ電極が、前記電子線の経路の中心軸上
に配置された先端部を具備する三角形部分を有する上記
（２）に記載の真空電子装置。（４）前記センサ電極が、前記電子線の経路の直径につ
いて対向する両側の間に渡される延長部分を有する上記
（２）に記載の真空電子装置。（５）前記カソード及び前記センサ電極との間に置かれ
たグリッド電極と、前記カソードから前記アノードへ流
れる電子線流を制御するために前記グリッド電極上に制
御電圧を発生するグリッド電圧発生器と、基準電子線流
を維持するためにセンサ電極から検知される検知電流に
応答して前記制御電圧を変化させるべく前記グリッド電
圧発生器へ接続された帰還手段とを有する上記（２）乃
至（４）のいずれかに記載の真空電子装置。（６）前記帰還手段が前記基準電子線流を決定するため
に可変バイアス手段有する上記（５）に記載の真空電子
装置。（７）前記カソードが面状カソードを有する上記（５）
又は（６）に記載の真空電子装置。（８）前記帰還手段が前記センサ電極により検知された
前記検知電流に応答して前記面状カソードに対して供給
される駆動電圧を変化させる駆動手段を有する上記
（７）に記載の真空電子装置。（９）上記（１）乃至（８）のいずれかに記載の真空電
子装置を有する陰極線管表示装置。（１０）上記（１）乃至（８）のいずれかに記載の真空
電子装置を有する電界放出表示装置。（１１）上記（１）乃至（８）のいずれかに記載の真空
電子装置を有する磁気マトリクス表示装置。（１２）面状カソードと、永久磁石と、前記カソードか
らの電子を受けるべく前記磁石の対向する磁極間に延び
るチャネルの行及び列からなる２次元アレイと、各々が
別々のチャネルに対応しかつ各々が前記カソードから遠
い側の前記磁石の面に対向する複数の蛍光体画素を有す
る画面と、前記カソード手段と前記磁石との間に置かれ
たグリッド電極手段と、前記画面と前記磁石との間に置
かれたアノード手段と、各チャネルを通る前記カソード
から前記対応する画素への電子の流れを制御するべく前
記グリッド電極手段へ制御信号を供給するアドレス手段
と、前記チャネルを通る電子を加速するために前記アノ
ード手段に対してアノード駆動信号を供給するアノード
駆動回路とを有し、前記カソードが前記チャネルの列に
平行な複数の選択的に駆動可能なカソード片を具備しか
つ各カソード片が前記チャネルの列の別々のサブセット
に対応する表示装置。（１３）前記各サブセットが複数のチャネルを有する上
記（１２）に記載の表示装置。

【図面の簡単な説明】

【図１】汎用的二極管真空電子装置の概略図である。

【図２】センサ板を有する二極管真空電子装置の概略図
である。

【図３】二極管センサ回路へ接続された図２の二極管真
空電子装置のブロック図である。

【図４】二極管センサ回路の一例の回路図である。

【図５】三極管真空電子装置用のセンサ回路の一例の回
路図である。

【図６】図５のセンサ回路へ接続された三極管真空電子
装置のブロック図である。

【図７】グリッド電圧帰還制御システムへ接続された図
６の三極管真空電子装置のブロック図である。

【図８】図７の帰還制御システムの一例の回路図であ
る。

【図９】センサ板の２つの例を示す平面図である。

【図１０】図７の帰還制御システムの別の例を示す回路
図である。

【図１１】グリッド電圧及びカソード電圧の帰還制御シ
ステムへ接続された三極管真空電子装置のブロック図で
ある。

【図１２】磁気マトリクス表示装置の一例の概略的な断
面図である。

【図１３】磁気マトリクス表示装置の別の例の概略的な
断面図である。

【図１４】磁気マトリクス表示装置の一例の平面図であ
る。

【符合の説明】

１０真空管２０カソード３０アノード４０導電板４１センサ片５０検知回路６０電流シンク７０グリッド電極７１第１グリッド７２第２グリッド８０、１００反転増幅器１１０帰還制御回路１４０永久磁石１５０蛍光体皮膜１６０ウェル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者アンドルー・ラムゼイ・ノックスイギリス国ケイ・エイ・トゥエンティファイブ・セブン・ジェイ・ゼット、キルバーニー、ミルトン・ロード、ガーノック・ロッジ（番地なし)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子線を形成する電子を供給するカソード
と、前記カソードから離間して前記電子線を受けるアノ
ードと、前記カソードと前記アノードとの間に配置され
たセンサ電極とを格納する真空管を有する真空電子装
置。
【請求項２】前記センサ電極が、前記カソードから前記
アノードへの電子線の経路へと延びる請求項１に記載の
真空電子装置。
【請求項３】前記センサ電極が、前記電子線の経路の中
心軸上に配置された先端部を具備する三角形部分を有す
る請求項２に記載の真空電子装置。
【請求項４】前記センサ電極が、前記電子線の経路の直
径について対向する両側の間に渡される延長部分を有す
る請求項２に記載の真空電子装置。
【請求項５】前記カソード及び前記センサ電極との間に
置かれたグリッド電極と、前記カソードから前記アノー
ドへ流れる電子線流を制御するために前記グリッド電極
上に制御電圧を発生するグリッド電圧発生器と、基準電
子線流を維持するためにセンサ電極から検知される検知
電流に応答して前記制御電圧を変化させるべく前記グリ
ッド電圧発生器へ接続された帰還手段とを有する請求項
２乃至４のいずれかに記載の真空電子装置。
【請求項６】前記帰還手段が前記基準電子線流を決定す
るために可変バイアス手段有する請求項５に記載の真空
電子装置。
【請求項７】前記カソードが面状カソードを有する請求
項５又は６に記載の真空電子装置。
【請求項８】前記帰還手段が前記センサ電極により検知
された前記検知電流に応答して前記面状カソードに対し
て供給される駆動電圧を変化させる駆動手段を有する請
求項７に記載の真空電子装置。
【請求項９】請求項１乃至８のいずれかに記載の真空電
子装置を有する陰極線管表示装置。
【請求項１０】請求項１乃至８のいずれかに記載の真空
電子装置を有する電界放出表示装置。
【請求項１１】請求項１乃至８のいずれかに記載の真空
電子装置を有する磁気マトリクス表示装置。
【請求項１２】面状カソードと、永久磁石と、前記カソ
ードからの電子を受けるべく前記磁石の対向する磁極間
に延びるチャネルの行及び列からなる２次元アレイと、
各々が別々のチャネルに対応しかつ各々が前記カソード
から遠い側の前記磁石の面に対向する複数の蛍光体画素
を有する画面と、前記カソード手段と前記磁石との間に
置かれたグリッド電極手段と、前記画面と前記磁石との
間に置かれたアノード手段と、各チャネルを通る前記カ
ソードから前記対応する画素への電子の流れを制御する
べく前記グリッド電極手段へ制御信号を供給するアドレ
ス手段と、前記チャネルを通る電子を加速するために前
記アノード手段に対してアノード駆動信号を供給するア
ノード駆動回路とを有し、前記カソードが前記チャネル
の列に平行な複数の選択的に駆動可能なカソード片を具
備しかつ各カソード片が前記チャネルの列の別々のサブ
セットに対応する表示装置。
【請求項１３】前記各サブセットが複数のチャネルを有
する請求項１２に記載の表示装置。