JPS5827616B2 - 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白な電子源から放出される電子ビー
ムを電子ビーム制御電極によって制（財）し、加速して
蛍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、マドＩＪツ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宋だ十分
な性能が得られず、ＴＶ動作のような画像表示は、未だ
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
の四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の表向に達する。

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ｉＥ Ｌ ＜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か一致するよう
に配置されている。

今、第１の電子ビーム制御電極板３の表向に達した電子
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
ム制御電極板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・−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
表向に被着した蛍光体膜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。

発足輝度は各画素の電子ビム電流に比例するから、両電
子ビーｌ、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。

なお、第１図の構成に加え、実用的に画像を表示する場
合には、さらに偏向用、収束用、しやへい用等の電極板
が必要とされる。

さて第１図で示されている電極手段である電極板２，３
．４さらに他の電極板（図示せず）は、平板型画像表示
装置内で、組み込まれた際に互いに絶縁を保−）ために
、ある一定の間隔をおいて配置されている。

この一定の間隔を保持するために、一般にガラス、セラ
ミックなどの絶縁材料からなるフレームなど（以後、ス
ペーサと呼ぶ）を電極板２，３．４の間に挿入している
。

このスペーサ挿入の従来の例とじて、１９７７乍１２月
にＩＥＤＭ（Ｉｎｔ、ｅｒ＋ｔａｔｉｏｒｉａｌ Ｅｌ
ｃｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ Ｍｅｅｔｉｎｇ）で発表
したＴｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社の各電極手
段の一構成例を第２図に示す。

２１．２２゜２３は、電極板であり、２４．２５はフリ
ットガラスを電極板２２に塗布してなる絶縁スペーサで
ある３３すなわち、この装置ではスペー１−ｊ−２４゜
２５を各電極板の間に挿入することにより互いに、電極
板の絶縁を行っている。

しかるにこのような装置では、実質的に平面な電子源と
蛍光体面間に多くの電極板とスペーサーを重ねて挿入す
ることになり、電子ビーム通過孔の位置ずれによるビー
ｊ・径のバラツキが生じ鮮明な画像を得にくい欠点があ
る。

すなわち、たとえは第２図において、２１．２３は第１
図の電極板３，４に相当し、２１．２３間に新たな別の
電極手段となる電極板２２を挿入し、スペーサ２４．２
５にて隣接する電極板との絶縁をはかつている。

このスペーサ２４ 、２５ハ’！極板２２の両表面の貫
通孔を除く部分に一様に形成されており、各電極板間の
絶縁は良好となる。

しかるに第２図では、各電極板２１，２２．２３は独立
に作成され、重ねて組み合されるものであるため、各電
極板２１，２２．２３の位置ずれが発生する不都合が存
在した。

したがって、本発明は複数の電極手段の簡略化さらに一
体化を可能とし、実質的に電極手段の数を減少できる構
成とし、電極手段を重ね合わせた場合の位置づれを少な
く、鮮明な画像を得る装置を提供するものである。

さらに、本発明は各電極手段間の絶縁を確実に行うこと
ができるとともに、変形の少ない画像表示装置を得るも
のである。

以下、本発明の画像表示装置について、図面を用いて説
明する。

第３図は本発明の一実施例にかかる平板型画像表示装置
の電極手段部分を示す。

第３図Ａは電極手段３１の概略斜視図、同ＢはＡの部分
断面図、同Ｃは■３の■−■線断面を示す。

電極板３２はＮｉ４２％、Ｃｒ６％、Ｆｅ５２％からな
る合金で、板厚０．２ｍｒｎの鋼板をエツチングして直
径約０．６ ｍｍの電子ビーム透過用の孔３３が多数あ
いでいる。

この電極板３２はたとえば第１図の電極板２に相当し一
つの電極手段を構成する。

電極板′３２の表向に、結晶性低融点フリットガラスな
どの絶縁物を約１５０μｎ１の厚さに選択的に塗布し、
電気炉に挿入して約４５００Ｃ位に温度を一上昇させた
後、降温させて作成する。

この絶縁物としてたとえば部分断面図Ｈで示すようなス
トライプ状の結晶性低融点ガラス３４を電子ビーム透過
用の孔３３を除く部分に形成する。

このガラス３４の形成力法としては全面塗布ののちスト
ライブ状の露尤マスクを用いてエツチングを行うかまた
はスクリーン印刷法を用いて、ストライプ状に前記フリ
ットガラスを塗布することなどにより得ることが出来る
。

さらに本発明ではこのようにして得られた絶縁物３４の
表面の傾斜部に、ストライブ状の金属蒸着用マスクを用
いて、ＣｒまたはＴｉなとの蒸着時に絶縁物との接着力
の強い金属材料を１０００Ａ位の膜厚に蒸着し、さらに
その表面にＡ、ｕまたはＡｕ合金を２０００〜３０００
人の膜厚に蒸着して、電極３５，３６が形成される。

この電極３５．３６は、絶縁物である結晶性低融点フリ
ットガラス３４の上面より約１０μｍ以下の位置から、
電極板３２と接触している面より約１０μｍ位上の位置
までの間の傾斜部に付着されている。

すなわち、この電極３５．３６は凸状であるフリットガ
ラス３４の頂部３４ａには形成されておらず、傾斜部に
形成されており、電極板３２とは分離されている。

そして頂部３４ａは他の隣接する電極手段との間のスペ
ーサの役目をはたす。

さて、この第３図の構成において３２をたとえば第１図
の電極板２とし、直接３５．３６を電子ビーム制御用の
電極とすれば、二つの電極手段が一体に作成されている
ことになる。

したがって、従来のように個々の電極手段をすべて重ね
合せて組み立てる必要がなく、組み立てに要する電極手
段が減少する。

すなわち、このようにして作られた電極手段は、第２図
のように絶縁物が塗布された電極板１枚ともう一つの別
の電極板１枚とを重ね合せて構成された電極手段と比較
して、電極板２個（たとえば第１図の２と３、第２図の
２１と２２）が有する機能をそれぞれ３２と３５．３６
にもたせ一体化した構造とすることができ、位置合せに
よる位置ずれなども少なくなる。

特に多くの電極手段を重ねる時には、本発明では従来例
に比し、より多く位置ずれによる電子ビーム歪を少くす
る効果を発輝し、より鮮明な画像を得ることができる。

さらに第１図の装置に電子ビーＺ、偏向′成極を設ける
に際し、この偏向電極としては電子ビーム透過用の孔を
はさんで分離された−・対の電極構成がとられる。

、従来の偏向電極は巾のせまい金属リボンを設置して一
対の電極とじている。

し７たがって、一対の電極間隔が常に一定な状態を得る
こと９牧１ｔじかった。

また、従来この偏向電極の形成を、斜め蒸塙を用いて行
う方法がある。

これはまず薄いガラス板を−［ツチングじて格子状のガ
ラス板を作成し、格子の一力の側面に斜め蒸着を行って
一力の電極を形成し、さらに格子の他方の側面に方向を
かえて斜め蒸着を行って他力の電極を形成し、−・ｈ、
他力の両電極にて一対の偏向電極を形成する力広である
。

この方法も、薄いガラス板のエツチングによる等間隔の
格子の作製と密な格子への斜め蒸着などが難しい欠点が
あった。

この点に関し、第３図の装置では絶縁物３４をストライ
ブ状に分離し、この絶縁物上に孔３３をはさんで分離し
た電極３５．３６を形成しており、この電極３５．３６
を一対の偏向電極として用いることができる。

そして、斜め蒸着等の方法は何ら用いることなく容易に
偏向電極を形成することができる。

さらに第３図によれば従来の金属リボン電極を設置する
方法と異なり、電極３５．３６の電極間隔を一定に保つ
ことができ、電子ビームを一定に偏向させることが可能
である。

また第３図において、導電性材料をＡｕまたはＡ、ｕ合
金とすれば、二次電子放出を極力少くすることができ、
二次電子による電子ビームのスポット周辺のぼけを極力
少くすることができ、より鮮明な画像が得られる。

従来、各々の電極板に金メッキなどを施してこれを防い
でいたが、第３図においては位置ずれを防ぐばかりでな
くＡｕ蒸着で一度に電極板の役目をもたすことができ、
製作過程が短縮できる。

このため、より安価な画像表示装置を提供することがで
きる。

さらに第３図で用いた結晶性低融点フリットガラスは、
−鹿島７晶（例えば約４５０°Ｃ）に上げて溶融結晶化
させると、再Ｉｆ５００’Ｃ位に温度をＬげても溶融し
ない性質をもっている。

ｒ４ｉＪ記絶縁物が結晶性低融点ソリッドガラスである
ことは、平板型画像表示の製作の段階で、ニ一度以上高
温に上げても前記絶縁物の形状が維持できることである
。

このようにして製作した電極手段は位置ずれを防ぐはか
りでなく導電性材料を蒸着して作成した電極の断線が起
らず、歩出６まりがよくなる。

特に蒸着し７て電極手段を組立後、パネル内に挿入した
後、再びフリットガラスなどを用いて＋Ｊ止直前までの
パネルに完成させるために約４５０℃に電気炉で一ヒ昇
、−ド降させることができる。

さらに、封１［置部に真空に引いて、ガス出しのための
ベーキングも十分に行えてカソードのガス汚染を少くす
ることができ、画像表示装置の寿命を伸ばすことができ
る。

本発明の他の実施例にかかる電極手段を第４図に示す。

Ａは一部断面斜視図、同ＢはＡのＴＶ１■線断面図であ
る。

４２は第３図の電極板３２と同一の電極板で電子ビーム
透過用の穴４３を有する。

この電極板４１の表面にフリットガラスなどの絶縁物４
４を約１００／１１ｎ〜約１５０μｍ位の厚さに図のよ
うな凸凹をつけて塗布し、前記第３図と同様な方法で作
成する。

さらに、この絶縁物４４の表面に導電性材料として、Ａ
Ｉ！、、ｌなどの材料を１０００〜３０００人位の膜厚
になるように蒸着する。

このようにして蒸着された電極４５は、絶縁物４４の上
面より約１０μｍ位下の位置から付着され、電極板４２
と接触する構造となっている。

そして電極４５は絶縁物４４の頂部４４ａには形成され
ておらず、この頂部４４ａは隣接する電極手段とのスペ
ーサの役目をはたす。

この第４図の例は、電極板２枚を同電位に保持して、１
つの電極とし電子ビーム制御に対する電界効果を高める
時に用いる場合に好適である。

第４図の例において、電極板４２と電極４５を非接触に
した構造を第５図に示す。

この電極手段は電極板４２と絶縁物４４と電極４５とか
らなる構造をしている。

このような構造をした電極手段は位置ずれを防ぐばかり
でなく電極板４２と電極４５とが非接触のため、異った
電圧を印加でき、さらに、絶縁物４４の構造から、電子
ビームの集束作用を低電匡、短距離でより効果的に発輝
させ得回路のコストを低廉化し、より薄い平板型画像表
示装置を提供できる。

一例とじて電極板４２に５０〜１００Ｖ位の電圧を印加
し、電極４５に１００〜２００■位の電圧を印加すると
、点線５０で示すような等電位面ができ、電子ビーム５
１は収束する。

以上のように本発明にかかる画像表示装置は実質的に平
面な電子源と、前記電子源からの電子ビーム透過孔の形
成された電極板と前記透過孔を除く表面に選択的に塗布
された絶縁物とこの絶縁物の電子ビーム透過光の少なく
とも内壁面に選択的に付着された導電体とよりなる電極
手段と、前記透過孔を通過した電子ビームの衝突によっ
て発光する表示部とを備えた画像表示装置であって、電
子ビームの制御を効果的に行なうことができ、電極手段
の数の減少をはかることができ、位置合せも容易となり
かつ製造も容易である。

また本発明では絶縁物の一部をスペーサとして用いるこ
ともでき、電極手段間の絶縁を確実とすることができる
。

絶縁物として結晶性低（触点フリットガラスを用いれは
製造が容易となり、導電性材料としてん」またはＡｕ合
金を用い、さらにすぐれた画像表示装置を得ることがで
き、本発明は高性能の画像表示装置の実現に大きく寄写
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の平板型陰極線画ｆ象表示装置の要部構成
図、第２図は従来の一つの電極手段の部分切欠断面図、
第３図Ａは本発明の一実施例の電極手段の構成斜視図、
同ＢはＡの部分断面斜視図、同Ｃは同Ｂの■−■線断面
図、第４図Ａは本発明の他の一実施例の電極手段の部分
断面斜視図、同ＢはＡのＩＶ−ＩＶ’線斜祝図、第５図
は本発明のさらに他の実施例にかかる電極手段の一部断
面図である。 ３１・・・・・・電極手段、３２．４２・・・・・・電
極板、３３゜４３・・・・・・孔、３４．４４・・・・
・・絶縁物、３４ａ、４４ａ・・・・・・頂部、３５，
３６，４５・・・・・・電極、５１・・・・・・電子ビ
ーム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 実質的に平面な電子源と、前記電子源からの電子ビ
   ームを通過させる電子ビーム透過孔の形成された電極板
   と前記透過孔を除く前記電極板の表面に選択的に塗布さ
   れた絶縁物とこの絶縁物の電子ビーム透過孔の少くとも
   内壁面に選択的に付着された導電体とよりなる電極手段
   と、前記透過孔を通過した電子ビームの衝突によって発
   光する表示部とを備えたことを特徴とする画像表示装置
   。 ２ 電極面および導電体が電圧印加用の電極であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像表示装置
   。 ３ 絶縁物の電子ビーム透過孔が電極板の反対側に向か
   って末広がりになるように形成されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の画像表示装置。 ４ 絶縁物が結晶性低融点フリットガラスであることを
   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
   。 ５ 絶縁物がストライプ状であ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。 ６ 導電体の少くとも一部がＡｕまたはＡｕ合金である
   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。