JPS5842930B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は平面状電子源から放出される電子ビームを一対
のマトリックス型電子ビーム制御電極によって制御し、
加速して蛍光体面上に衝突させることによって、画像表
示を行なう平板上の表示装置に関するものである。

平板状電子源から放出される電子ビームを一対のマトリ
ックス型電子ビーム制御電極によって制御し、文字また
は画像を表示する平板状の表示装置を構成する試みがな
されている。

第１図にこの種の表示装置の要部構成図の一例を示す。

１は平板状電子源であって熱陰極、電界放出冷陰極など
が使用される。

２は多数の貫通孔６を穿設した格子状電極板で、陰極１
に対して正の電圧を印加し、電子ビームを取り出す。

電子ビームの一部は格子状電極板２の貫通孔を通過し、
電子ビーム制御電極板３の表面に達する。

制御板３および４には多数の貫通孔６ａおよび６ｂが縦
横に規則正しく穿設されており、各行、列毎に短冊状電
極７および８が設けられていて、お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６ ａ、 ６ ｂが一致するように
配置されている。

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
短冊状電極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を通過して電子ビーム制御電極
板４の表面に達する。

電極板４についても電極板３と同様なメカニズムによっ
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加速電極板９に印加
する正の高電圧によって加速され、加速電極９の表面に
塗着した蛍光体膜１１に衝突して発光せしめる。

一般に電子ビーム制御板４と加速電極板９の間に、電子
ビームを集束またはコリメートし、かつ、加速用の高電
圧によって制御電極３，４の電位が影響を受けないよう
に集束電極板５を挿入する。

このように構成した表示装置において、電子ビーム制御
電極板３および４の各電極に信号電圧を順次印加すると
文字または画像を表示することができる。

１０は透明ガラス基板である。従来集束電極板５には電
子ビーム制御電極板３および４に設けた貫通孔６ａおよ
び６ｂの位置に対応して貫通孔１２を穿設したもの、ま
たは網状の電極板が使用されていた。

前記貫通孔１２を穿設した集束電極板５を使用した場合
の電子ビームの集束状態を第２図に示す。

集束電極板５と加速電極１１の間（こはｌＯ〜２０ｋＶ
の高電圧が印加されるため、集束電極板５に設けた貫通
孔１２の近傍には強い電界歪が生じ、１３に示すような
等電位面が形成される。

貫通孔１２近傍の凹形電界歪は電子ビームを集束する作
用がある。

集束作用の度合は貫通孔１２の孔径と印加電圧および電
子ビームの平行性あるいは発散角によって異なり、一般
に貫通孔１２の孔径が大きいほど、また、加速電圧が高
いほど集束作用は強くなる。

例えば、加速電圧１０ｋＶを印加した場合、貫通孔の直
径が０．３〆ｍ〆以上では、集束作用が強いため、電子
ビームの軌跡１４はクロスポイント１５を形成し、加速
電極面上では再び拡がって、微細な電子ビームを得られ
なくなる。

一方、できるだけ多くの電子ビームを貫通孔１２を通過
させるためには貫通孔１２の孔径を大きくする必要があ
り、したがって通過する電子ビーム電流を大きくするこ
とと、微細な電子ビームを得ることはお互いに矛盾する
関係にある。

また、ピッチが０．３ ｕｒｎ以下の格子状の網状電極
を使用した場合は、十分に集束しなかったり、網状電極
の複数個の孔を通過した電子ビームは各々の孔に対応し
た電子ビームとなり、全体としては一点に集束する微細
な電子ビームとはならず、電子ビーム制御電極４に設け
た貫通孔１２の直径より大きい電子ビームしか得られな
い欠点があった。

本発明は上記欠点を取り除くことのできる電極構造を提
供するもので、強い集束作用をおこなう場合に生じがち
な、蛍光面に到達前に電子ビームが収束されて、蛍光面
では電子ビームが発散した状態で入射する、という欠点
を解消することを目的とする。

以下本発明を実施例に基すいて図面とともに述べる。

第３図に本発明の一実施例を示す。

４は一対のマトリックス電子ビーム制御電極の一つを示
す。

１０は透明なガラス基板であって、表面と蛍光体層９が
塗着されており、その表面にＡ７の薄層１１が蒸着方法
などによって形成されており、加速電極となる。

両電極間に、制御電極４の貫通孔に対応する位置に貫通
孔２１を有する集束電極板２０と網状電極板２２が挿入
されている。

集束電極板２０には電子ビーム制御電極板４に対して１
００〜３００Ｖの正の電圧を印加することによって電子
ビームを集束するレンズ系が構成される。

両電極間の電位差、間隔は貫通孔径の大小、電子ビーム
の平行性あるいは発散角などによって、また、蛍光体表
面までの距離によって最適値に選択される。

通常は両電極の孔径の１〜数倍の距離が取られる。

網状電極２２は集束電極２０の電位とほぼ同電位に保た
れるが必要に応じて集束電極に対して正または負の電位
が印加される。

網状電極２２には集束電極２０の貫通孔２１の孔径より
も小さい孔径である０、 ３ ｍｍ以下の多数の貫通孔
が設けられており、貫通孔の配列に規則的であっても、
不規則であってもよい。

電子ビームの透過率をよくするためには開孔率の高いも
のが望ましい。

網状電極２２は集束電極２０の貫通孔２１近傍における
高い加速電圧の印加による電界歪を起させない役目をす
るもので、加速電圧は網状電極２２と加速電極１１間に
印加される。

従来例の装置で説明したように、網状電極２２の表面に
おける貫通孔附近の電界歪が電子ビームの集束に影響す
るのは貫通孔径０．３ ｕｒｎ前後にあり、０．３ｍｍ
より大きな貫通孔を有する網状電極を用いると、蛍光体
面上に所定の電子ビーム径を得られなくなる。

第３図に示すような電極配置にすると、電子ビーム２３
は集束電極２０に印加される集束電界によって決まるビ
ーム径を有する電子ビーム２４を蛍光体面上に得ること
ができる。

第４図ａに網状電極の一実施例の構成を示す。

網状電極２２は厚さ５０ミクロンのステンレス板にホト
エツチング技術によって、電子ビーム制御電極板４に設
けた貫通孔６ｂに対応する位置に微細貫通孔群２５（ピ
ッチ０．２、孔径０．１５ Ｘｏ、１５）を穿設し、機
械的強度を高めるために厚さ０．２關のステンレス板に
孔径０．８〆の貫通孔２４を穿設したものを重畳したも
のである。

網状電極は第４図すに示すように配置した。

網状電極２２の微細孔を有する面を加速電極板１１と対
向させである。

このような構成では同図ｂＧこ示すように加速領域にお
いて殆んど平行な等電位面を形成することができ、電子
ビームは集束電極２０によって集束される所定の位置（
こ直径０．２〆の電子ビームを得ることができた。

網状電極の構成は本実施例に示すものだけでなく、孔径
、（０，：１ｍ以下）ピッチ孔の形状など必要に応じて
設計し得るものである。

以上説明したように本発明によれば、集束電極直後に網
目状電極が設けられているため、集束された電子ビーム
は、網状電極で形成される一様な分布の等電位面で伺等
歪を受けず、同電子ビームを蛍光体面上で所定の位置に
フォーカスさせ解像度の良い画像表示が行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の平板状の表示装置の主要構成図、第２図
は加速電界にともなう電子ビームの電界歪を示す図、第
３図および第４図ａ、 ｂは本発明の表示装置の一実施
例を示す構成図、拡大平面図、拡大側面図である。 １・・・・・・電子源、２・・・・・・電極手段、３，
４・・・・・・制御電極、５，２０・・・・・・集束電
極、９・・・・・・加速電極、１０・・・・・・ガラス
基板、１１・・・・・・発光板、２２・・・・・・網状
電極、２６・・・・・・等電位面、２４・・・・・・貫
通孔、２５・・・・・・微細貫通孔群。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 平板状の電子源と、前記電子源から電子を取り出し
   電子ビームを放射するための電極手段と、前記電子ビー
   ムの選択的な通過を制御する制御手段と、前記電子ビー
   ムを通過させる貫通孔を有し前記通過する電子ビームを
   集束するための集束電極と前記電子ビームを加速する加
   速手段と、前記電子ビームの衝突によって発光する発光
   板とを備えてなり、前記集束電極と前記加速手段との間
   に、前記集束電極の貫通孔の径よりも径小の貫通孔を備
   えた網状電極を設けたことを特徴とする表示装置。