JPS5812696B2 - 画像表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は実質的に平面な電子源から放出される電子ビー
ムを電子ビーム匍脚電極によって制御し、加速して螢光
体面上に射突させ画像表示を行なう画像表示装置に関す
る。

従来、マトリックス型平板状の表示装置として、ＥＬ、
プラズマ、液晶等を用いた装置が開発されているが、輝
度、発光効率、カラー表示などの点においてまだ十分な
性能が得られず、ＴＶ動作のような画像表示は、まだ実
用の域に達していない。

一方、電子ビームを用いて平板状表示装置を構成する試
みが報告されている。

第１図は従来から知られているこの種の表示装置の一例
の要部構成部を示したものである。

図において、１は平板状電子源であって、例えば熱陰極
、電界放出冷陰極などが使用される。

２は多数の貫通孔６のあいた格子状電極板で、平板状電
子源１に対して正の電圧を印加して電子ビームを取り出
すものである。

電子ビームの一部は貫通孔６を通過して、第１の電子ビ
ーム制御電極板３の表面に達する。

第１の電子ビーム制御電極板３および第２の電子ビーム
制御電極板４にはそれぞれ多数の貫通孔６ａおよび６ｂ
が縦横に規則正しく設けられており、各列、各行毎に短
冊状電極７，８が設けられており、互に直交するように
適当な間隔を保って、かつ直交する各交点において両電
極板に設けた貫通孔６ａ，６ｂが一致するように配置さ
れている。

今、第１の電子ビーム制御電極板３の表面に達した電子
ビームは、各電極７に印加する信号電圧に対応してビー
ム電流が変調され貫通孔６ａを通過して第２の電子ビー
ム匍獅電極板４の表面に達する。

第２の電子ビーム制御電極板４によっても第１の電子ビ
ーム制御電極板３と同様な操作によって電子ビームは変
調され貫通孔６ｂを通過する。

貫通孔６ｂを通過した電子ビームは、高電圧が印加され
た加速電極板５によって加速され、この加速電極板５の
表面に被着した螢光体膜９に衝突して発光せしめる。

すなわち、５，９にて表示部が構成されている。

発光輝度は各画素の電子ビーム電流に比例するから、両
電子ビーム制御電極板３，４に設けた各電極の各々に印
加する信号電圧に応じた画像を得ることができる。

加速電極板５を設けた基板９には透明絶縁基板、例えば
ガラス基板が使用され、その表面に透明電極を設けるか
、通常のブラウン管に採用されているようなメタルバッ
ク方式が用いられる。

さらに、このような電子ビームを用いた平板状表示装置
においては、第２図ａに示すごとくさらに電子ビームを
通過させるスリットを線状電極間に有する偏向電極板１
０，１１を設け、この電極板１０，１１の線状電極に選
択的に電圧を印加する構造も採用される。

また、第２図には示していないが、電子ビーム収束電極
を有する収束電極体を偏向電極板１１と電極板５間に設
置する構造も採用される。

第２図ａの装置は、電極部２０として電子ビーム制御電
極板３，４、偏向電極板１０，１１よりなる構成を有し
ている。

ところで、この電極部２０の各電極板としては第２図ｂ
，ｃ，ｄ，ｅに示す構造が考えられている。

ｂは複数の貫通孔２２を有する金属板２１よりなるもの
で前記電極板２に適している。

Ｃは貫通孔２３を設けた絶縁板２４上に格子状の金属膜
２５を選択的に付着させた電極板で前記ビーム制御電極
板３，４に適する構造である。

さて、複数の貫通孔を有する絶縁板上に格子状の金属膜
を付着させたＣに示す電極板構造は、エッチング等で容
易に複数の貫通孔２３を形成し金属蒸着等で電極板を製
作することができる長所を持っている。

しかし、次のような短所もある。

すなわち、平板型の表示装置では表示部の輝度が低いた
めに電子ビーム透過率を上げ表示部の輝度をより明るく
する必要があるが、そのために貫通孔を大きくすること
は機械的強度の点で非常に難しい。

さらにこの絶縁板２４の貫通孔形成はエッチング等です
るため、金属板の様に正確な丸穴、方形穴などを形成す
ることは極めて難しく、より精度を上げるには絶縁板の
板厚を薄くする必要がある。

しかし薄い絶縁板は機械的強度は非常一弱いことなどの
欠点がある。

ｄは金属板２６にエッチング加工を施し、複数の金属線
を架張した構造の電極板を示し、ｅは金属板２６にエッ
チング加工を施して金属薄板２７を架張した構造の電極
板を示し、ｄ，ｅは偏向電極板に適した構造である。

この金属線域は金属板を架張した電極構造は、薄い金属
板をエッチングして架張することにより容易に形成する
ことができ、さらに、金属線或は金属板を格子状に架張
しても機械的強度は十分維持でき、電子ビーム透過率も
前記絶縁板上に金属膜を付着させた電極板より大きい長
所がある。

しかし、次のような短所もある。

すなわち、高密度に金属線或は金属板を架張すると、熱
歪或は機械的振動にて隣接電極である隣りの金属線或は
金属板に互いに接触し、電子ビームの制御が不可能にな
ることがしばしば起る。

また長い金属線或は金属板を架張すると熱歪等で金属線
或は金属板と隣接の金属線或は金属板との間隙が場所に
より異り、均一な電子ビームの制御ができなくなるなど
の欠点がある。

本発明は、このような欠点を除去し、電子ビームの匍脚
機能を十分維持して、電子ビーム透過率が大きくしかも
電極手段の機械的強度も十分な、画像表示装置を提供す
るものである。

以下本発明を図面に参照して詳細に説明する。

本発明の一実施例にかかる平板型画像表示装置の構成概
要は第２図に示す装置と同様に、実質的に平面な電子源
１と電子を取出すための電極手段、電子ビーム制御手段
、電子ビーム偏向手段、電子ビーム集束手段（図示せず
）等を構成する電極部を有し、電子ビームの衝突によっ
て発光する表示部とからなっている。

本発明はこの電極部に用いられる電極板の構造に特徴を
有するもので、電子ビームの正確な制御を可能とし、良
質な画像を得ることを可能とする。

本発明の画像表示装置の一実施例の一部すなわち電子ビ
ーム制御用の電極板を第３図に示す。

この電極板の構造はガラス板のような絶縁物からなるフ
レーム枠３１の上に、フリットガラス等の絶縁物３２を
微細な金属板上電極３３（３３ａ，３３ｂ，３３ｃ・・
・・・・）、電極３４（３４ａ，３４ｂ，３４ｃ・・・
・・・）間に選択的に挾んだ構造である。

より具体的には、厚さ０．１〜１．０龍程度の並ガラス
板を弗酸等の腐蝕液でエッチングして目的の大きさのフ
レーム枠３１をつくる。

微細な金属板状電極３３，３４は、第４図に示す様に、
Ｎｉ４２％、Ｃｒ６％、Ｆｅ５２％（重量パーセント）
からなる合金（通称４２６合金といわれている）で板厚
０．２ｍｍの電極板４１となる鋼に、０．１ｍｍの幅な
る板棒状の２本の線状電極３３，３４を０．２ｍｕ間隔
で一対として０．８ｍｍヒッチとなる様にエッチングし
て作る。

エッチング加工の施された電極板４１をフレーム枠３１
上に載せ、電極板４１の両端に引張応力を加えて固定す
る。

次に、低融点フリットガラスを粘性のある有機溶剤例え
ばコンダクターシンナーなどに入れて攪拌混合する。

この混合溶剤を電極板４１の電極３３，３４問およびフ
レーム枠３１と電極３３，３４との接点付近に挿入塗布
する。

この挿入塗布する方法としては、スクリーン印刷法或は
ガラスパイプ管に前記混合溶剤を入れガラスパイプ管の
先端より電極３３，３４の間に前記溶剤を滴下していく
方法などがある。

挿入塗布後は、乾燥させ、電気炉にて５００℃前後に昇
温・降下すると電極３３，３４の間およびフレーム枠３
１と電極との接点付近は、互いに絶縁された状態で固着
する。

４１と各電極３３，３４を切断分離すれば第３図の電極
板が完成する。

この方法で製作された電極板は、電子ビーム匍脚用電極
板或は電子ビーム偏向電極板などに適し、電極３３，３
４に信号電圧を選択的に印加して電子ビームＥ１，Ｅ２
を制御するものである。

本発明の他の実施例の電極板を第５図に示す。

この実施例はフレーム枠５１と複数の電極５２とが同一
金属板で一体に出来ている。

すなわち１００〜３００μｍ厚の金属板−１極５２の巾
が０．１ｍｍ、最近接電極間距離が０．２ｍｍ、もう一
方の隣接電極間距離が０．４ｍｍになる様にエッチング
して多数の電極５２を形成する。

エッチングして出来た金属板の電極５２の間に、前記実
施例と同様な方法で低融点フリットガラス５３を挿入塗
布し乾燥する。

５００℃前後に昇温後降下させると、第５図に示す様な
電極板が得られる。

Ｅは電子ビームである。

この方法で製作された電極板は、電子を取出すための電
極手段、電子ビーム集束手段など電子ビーム全体の制御
手段などに適する。

なお、前記絶縁物として、低融点フリットガラスの他に
ＭｇＯ，Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２な
どのセラミックでも前記手段の製作は出来る。

また、前記電極板等の電子ビーム制御用手段の製作にお
いて、より大きな画像表示装置を製作する時は、第６図
に示す様に絶縁性フレーム枠６１上に低融点フリットガ
ラス６２を用いて前記実施例と同様にして電極６３（６
３ａ，６３ｂ），６４（６４ａ，６４ｂ）を固定する。

この時、低融点フリットガラス６２を電子ビーム通過用
の孔の例である電極６３ｂ，６４ａの間にあって、しか
も主たる電子ビームＥ１，Ｅ２，Ｅ３通過孔でない所６
５などに挿入塗布することにより、すなわち電極間隔の
狭い部分のみならず電極間隔の広い部分にも絶縁物を挾
むことにより、熱歪、或は機械的振動にて隣接電極であ
る長い金属線或は長い金属板に互いに接触することなく
電子ビームの制御が可能となる。

第６図の電極板において、６３ｂに正６４ａに負の電圧
を印加すると電子ビームＥ１，Ｅ２，Ｅ３を通過制御で
き、６３ｂ，６４ａを共に負の電圧とすると電子ビーム
の通過を阻止することができる。

以上のようにして製作した各電極板間にたとえば０．１
〜１０ｍｍ位の厚さのガラスフレーム枠を入れて積み重
ね、周囲を低融点フリットガラスで塗布、乾燥し昇温降
下して固着する。

そして酸化物等が塗布された多数の陰極線を架張した実
質的に平面な電子源と、前記電子源と対面した位置に螢
光体が塗布された加速用陽極板とが備わっている容器内
に前記一体化された電極板群を挿入し、低融点フリット
ガラスを用いて真空封止して画像表示装置を完成する。

勿論、各種電極板の電極、電子源、加速用陽極板の電極
リード線等は容器外にまで引き出してあり、、所定の制
御電圧が印加される。

以上の様にして出来た画像表示装置は、電子ビームの匍
脚機能が、熱歪、機械的振動等に妨害されずに十分発揮
出来、しかも電子ビーム透過率が大きいため、画像がシ
ャープで、明るい画面を得る事が出来る効果がある。

また、前記、実施例でも述べた様に、低融点フリットガ
ラスを用いて、数回、昇温、降下させる工程があるが、
非品質の低融点フリットガラスを用いると、昇温工程中
４００℃〜５００℃位の温度で、固着した金属線状或は
金属板状電極間の非晶質低融点フリットガラスは再び溶
融することになる。

そのことにより金一線或は金属板の間隔などがわずかに
ずれる可能性があり、電子ビームの制御が場所によって
不均一になることが考えられる。

そこで、電極間に挾む絶縁物として結晶性低融点フリッ
トガラスを用いると、昇温工程中４００℃〜５００℃位
の温度でも再度溶融することはなく前記間隔や位置のず
れなどは生じなくなる。

このため、電子ビームの制御がより以上になり、極めて
画質のよい画像を提供することが出来る効果がある。

以上のように本発明の画像表示装置は電子ビームの制御
機能が、熱歪、機械的振動等に妨害されず、しかも電子
ビーム透過率が大きくでき、良質な画像を得ることがで
き平板型表示装置の性能向上に大きく寄与するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の平板型画像表示装量の要部構成図、第２
図ａは平板型画像表示装置の他の従来の要部構成図、第
２図ｂ〜ｅは同ａにおける電極板の正面構造図、第３図
ａは本発明の一実施例にかかる平板型画像表示装置の電
極板の正面図、第３図ｂは同ａのＩ−Ｉ′線部分断面斜
視図、第４図は第３図の電極を作成するための概略正面
図、第５図ａは本発明の他の実施例にかかる電極板の概
略正面図、第５図ｂは同ａの■−■′線部分断面斜視図
、第６図は本発明のさらに他の実施例にかかる電極板の
要部断面斜視図である。 ３１・・・・・・フレーム枠、３２・・・・・・絶縁物
、３３，３４・・・・・・電極、４１・・・・・・電極
板、５１・・・・・・フレーム枠、５１，５２，６３，
６４・・・・・・電極、５３，６２・・・・・低融点フ
リットガラス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 平面的電子源と、この電子源から取出された前記電
   子ビームの選択的通過を制御する電極体を有する電子ビ
   ーム宙昨手段と、前記電子ビームの衝突によって発光す
   る表示部とを備え、少くとも１つの前記電極体が、金属
   板状あるいは金属線状電極間に絶縁物を挾んだ構造より
   なることを特徴とする画像表示装置。 ２ 絶縁物が結晶性低融点フリットガラスよりなること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の画像表示装
   置。