JPS59146143A - 平板型画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電子ビームを用いた平板型画像表示装置に関す
る。

近年、各種機器において小型化・薄型化が望まれ２　べ
−２゛ ており、画像表示装置（たとえばテレビ受像機）につい
ても同様である。

特に、薄型化を実現することにより壁かけ用、車載用そ
の他種々の用途に展開が可能となる。

従来例の構成とその問題点 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未だ十分な性
能が得られず、テレビジョン受像機の様な画像表示は実
用の域に達していない〇 一方、電子ビームを用いて平板型表示装置を構成する試
みが報告されている。

すなわち、この装置は線状熱陰極から放出された電子ビ
ームを平板型のマトリン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ものである。

さらに詳しくは、複数本の線状熱陰極から放出される電
子ビームを各電極部により取出し、偏向・制御・加速し
、発光面（螢光体面）上に射突させ、３べ・ 画像表示を行なう平板型の表示装置である。

第１図にこの種の表示装置の要部構成図の一例を示す。

この表示装置は、後方から前方に向って順に、背面電極
１、電子ビーム源としての線状熱陰極２、取出し電極３
、垂直偏向電極４、ビーム流制御電極５、水平集束電極
６、水平偏向電極７、電子ビーム加速電極８及び発光面
９が配置されて構成されており、これらが偏平なガラス
バルブ（図示せず）の真空になされた内部に収納されて
いる。

電子ビーム源としての線状熱陰極２は水平方向に線状に
分布する電子ビームを放出するように水平方向に架張さ
れており、かかる線状熱陰極２が適宜間隔を介して垂直
方向に複数本（ここでは２（イ）〜２に）の４本のみ図
示）設けられている０この実施例では６本（２（イ）〜
２（ロ）））設けられているものとする。

これらの線状熱陰極２は、たとえばφ１Ｑ〜２０μ？Ｘ
のタングステン線の表面に酸化物陰極材料が塗着されて
構成されている。

そして、」二方の線状熱陰極２（イ）から順に一定時間
づつ電子ビームを放出するように制御されている。

背面電極１はガラス板１０に付着された導電材料１１の
塗膜によって形成されており、線状熱陰極２より放出さ
れた電子を前方向だけに押し出す作用をする。

取出し電極３は線状熱陰極２（イ）〜２（（至）のそれ
ぞれと対向する水平方向に電子ビーム通過孔１２を有す
る導電板１３であり、線状熱陰極２から放出された電子
をその通過孔１２を通して取り出し、かつ垂直方向に集
束させている。

垂直偏向電極４は上記通過孔１２のそれぞれの中間の位
置に水平方向にして複数個配置されており、それぞれ絶
縁基板１４の上面と下面とに導電体１５　、１５’が設
けられたもので構成されている。

そして、相対向する導電体１６と１５′の間に垂直偏向
用電圧が印加され、電子ビームを垂直方向に偏向と同時
に垂直方向に集束させている。

この実施例では、一対の導電体１６と１５′によって１
本の線状熱陰極２からの電子ビームを垂直刃６ベパ 向にし６ライン分の位置に偏向する。そして、１６個の
垂直偏向電極４によって１６本の線状熱陰極２のそれぞ
れに対応する１６対の導電体対が構成され、結局、発光
面の上において２４０本の水平ラインを描く様に電子ビ
ームを偏向する。

次に制御電極６は、それぞれが垂直方向に長い電子ビー
ム通過孔１６を有する導電板１７で構成されており、所
定の間隔を介して水平方向に複数個並設されている。

この実施例では３２０本の制御電極用導電板１了が設け
られている。（図では９本のみ図示）この制御電極６は
、それぞれが電子ビームを水平方向に１絵素分づつに区
分して取り出し、かつその通過量をそれぞれの絵素を表
示するための映像信号に従って制御する。

従って、制御電極５を３２０本設ければ水平１ライン分
当り３２０絵素を表示することができる。

また、映像をカラー表示するために、各絵素はＲ・Ｇ−
Ｂの３色の螢光体で表示することとし、各制御電極５に
はそのＲ−Ｇ、Ｈの各映像信号が順次６ベパ 加えられる。また、３２０本の制御電極５には、１ライ
ン分の３２０組の映像信号が同時に加えられ、１ライン
分の映像が一時に表示される。

水平集束電極６は制御電極５の通過孔１６と相対向する
垂直方向複数個の電子ビーム通過孔１８を有する導電板
１９で構成され、水平方向に区分されたそれぞれの絵素
毎の電子ビームをそれぞれ水平方向に集束して細い電子
ビームにする。

水平偏向電極７は上記電子ビーム通過孔１８のそれぞれ
の中間の位置に垂直方向にして複数本配置された導電板
２ｏで構成されており、それぞれの間に水平偏向用電圧
が印加されて、各絵素毎の電子ビームをそれぞれ水平方
向に偏向し、発光面９上でＲ−Ｇ−Ｂの各螢光体を順次
照射して発光させるようにする。

その偏向範囲は、この実施例では各電子ビーム毎に１絵
素分の幅である。

加速電極８は垂直偏向電極４と同様の位置に水平方向に
して設けられた複数個の導電板２１で構成されており、
電子ビームを充分なエネルギで発光而９に衝突させるよ
うに加速する。

発光面９は電子ビーム照射によって発光させる螢光体が
ガラス板の裏面に塗布され、捷だメタルバンク層が付加
されて構成されている。（螢光体・メタルバック層は図
示せず） 以上の如き構成にて従来の平板型画像表示装置は構成さ
れていた。

この種の構成を採用１〜だ結果、薄型で高解像度の画像
表示を実現することができるが、現実に発光面上に電子
ビームを衝突させた場合、種々の問題を生じる。

つ捷り、個々の電子ビームスポットの径のバラツキ、輝
度のバラツキ等を生じ、良好な画像が得られていない。

これらの大きな原因の１つとして各電極部に設けられた
個々の電子ビーム通過孔稜部（断面形状）の不均一によ
る電界の乱れによるものである。

第２図にグロキシミティにより所定のパターンを形成し
、ケミカルエツチング法により、電子ビーム通過孔を設
けた例を示す。

ケミカルエツチング法は、多数の電子ビーム通過孔を有
し７た導電板を容易に、丑だ多量に製作する手段として
適している。

捷だ、各電子ビーム通過孔の位置精度、孔寸法を得るの
にも有利である。

従来、板厚０．２Ｍの導電板を用いているため、両面か
らケミカルエツチングをほどこしている。そのため、第
３図に示す様な断面形状となっている。

これはケミカルエツチング時のサイドエツチングによる
ものである。

この断面形状を有した導電板２２を用いた場合の電界分
布は、通過孔稜部２３及びザイドエ、ｙチングによる除
去量差部分２４（通過孔内部の稜部）によって乱れを生
じる。一点細線にて電界分布を示す。

つ甘り、電子ビーム通過孔部に電界分布の急しゅんな部
分が存在するとそれによって電子ビームが散乱される。

また電界分布の差異によって集束状態も異なる。

このことにより、個々の電子ビームスポット形の９　べ
−−−・ 正常な形状を得ることは困難である。

さらに、個々の電子ビームスポットの輝度のバラツキも
生じる。

特に、取出し電極（熱陰極にもつとも近い電極）は非常
に弱い電界でも電子のエネルギが弱く影響は大きい。

発明の目的 本発明は電子ビームを用いた平板状画像表示装置におけ
る個々の電子ビーム通過孔の電界分布の乱れによる散乱
の防止及び集束状態の均一化し、良好な画像表示を可能
ならしめることを目的とする０ 発明の構成 本発明は各電極部に設けた各電子ビーム通過孔の入側・
出側の稜部及び通過孔内面に存在する稜部に曲面部を設
け、直線の稜部を有しない断面形状とし、電子ビーム通
過孔近傍及び通過孔内部に電界分布の急しゅんな部分を
存在させない構成とする。

稜部の処理方法として、定められたパターンをプ１ｏべ
　゛ ロキシミティにより形成し、ケミカルエツチングにより
所定の通過孔を設け、パターン除去後電解研磨法もしく
はケミカルエツチングにより綾部を選択的に除去し曲率
を設ける。

実施例の説明 第３図に本発明の一実施例を示す。

第３図に示すように、電子ビーム通過孔入側２３゜出側
２３′の稜部を曲面にて構成する。一点細線は電界の状
態を示す。

通過孔２３・２３′に設けた曲面は最低限曲率半径１０
μｍとし、最大は板厚の％とする。

第４図に示す様に電子ビームスポットの輝度分布は通過
孔稜部の状態によって差異を示す。

電子ビーム通過孔稜部の曲率半径を１０μｍ以上とすれ
ば良好な電子ビームスポット形を得ることができる。

つ捷り、電子ビーム通過孔の稜部を無処理にした場合に
比らべ１０μｍ以上の曲率を設けた場合は、電子ビーム
スポット形・輝度が均一となる。

特に、電子ビームスポットの周辺部（第４図に示１１　
ｌ　　−゛ す電子ビームスポットの輝度分布のＡ−Ｂ部）が均一と
なり、電子ビームスポットの集束状態が良好となる。こ
の結果、所望の電子ビームスポット径（３０，０μｍ、
　（Ｈ）Ｘ　１５０　μｒｎ、　（Ｖ））を得ルコとが
できる。

また、電子ビーム通過孔内面においても綾部を構成させ
ない構造とする。

電子ビーム通過孔がスリット状及びアパーチャ状にても
同様である。

具体的な電子ビーム通過孔の稜部の処理方法を以下に述
べる。

第５図に示す様に、捷ず導電板２２にグロキシミティに
より所定パターン２５（所定寸法のスリットもしくはア
パーチャ）を導電板２２の−り面及び下面に形成する。

つまり、所定位置に所定寸法（後処理による寸法変化を
考慮した寸法とする。たとえば仕上り寸法φ０．５賜の
場合は、φ０６．訴−サイドエッチ量及び電解研磨量も
しくはケミカルエツチング量）を有した複数の電子ビー
ム通過孔を設けるだめのパターン形成である。

つぎに、ケミカルエンチングを導電板２２の上面及び下
面から同時に行う。第５図口に示す。ケミカルエツチン
グ液としては、たとえば硝酸系エツチング液を用いる。

ケミカルエツチング終了後、先に形成したパターンを除
去する。第５図へに示す。

パターン除去後に、第５Ｎ；に示す様に電解研磨を行な
う。

導電板２２を陽極として、導電板２２の上面側及び下面
側に一定間隔（たとえば５０　ｍｂ　）をおいて、陰極
板２６（たとえばステンレス板）を配置させる。電解研
磨液としてたとえばリン酸系研磨液（リン酸・・４２％
、硫酸・・・３８φ、クロム酸・・・３係、水・・・１
７係重量比）を用い、電解研磨を行なう０ 電解研磨状態を第６図に示す。

電子ビーム通過孔２７を有した導電板２２を電解研磨し
た場合、第６図に示す様に電界は稜部２３に集中し、平
面部２８に比らべ除去量が多くなる。

１３１、　び １だ、通過孔内部に存在する稜部２４（サイドエツチン
グにより生じた除去量差部分）も電界の集中により選択
的に除去される。

図では、片面からの電解研磨状態を示したΔ＼°両面で
もむろん可能１′汚ン。

平面部２８と通過孔内面２９は稜部２３．２４に比らべ
、除去量は少なく、大きな寸法変化を生じさせず、稜部
に曲率（ダレ）を生じさせることができる。

第７図に示す 電解研磨のほかに、ケミカルエツチング処理を行なって
も同様の効果が得られる。

今回採用した電解研磨法により、電子ビーム通過孔稜部
の曲率半径は、４０〜５０μｍであった。

発明の効果 上記の如き本発明を用いた結果、以下の様な効果を生じ
る。

各電子ビーム通過孔稜部に曲率を設け、電界分布の急し
ゅんな部分を有しない構成としたため、電子ビームの散
乱を防止、集束状態の均一化が可能１４１　：・ となった。

この結果、各電子ビームスポットの輝度のバラツキ・ス
ポット径及び形状のバラツキの少ない良好な画像を得る
ことができた。

特に、取出し電極（熱陰極にもっとも近い電極）におい
てその効果はもっとも大きい。

１だ、本発明による電子ビーム通過孔稜部処理方法を採
用すれば容易に捷た大量に製作することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の平面型画像表示装置の要部構成を示す
斜視図、第２図は、従来の電子ビーム通過孔断面図、第
３図は、本発明における電子ビーム通過孔断面、第４図
は、電子ビーム通過孔稜部を示す図、第７図は、本発明
における電子ビーム通過孔、に）１忙井轡を示す図であ
る。 １５　ｌ　−：′ １・・・・・背面電極、２・・・・線状熱陰極、３・・
・・・取出し電極、４・・・・・垂直偏向電極、５・・
・・・・ビーム流制御電極、６・・・・・・水平集束電
極、７・・・・・・水平偏向電極、８・・・・・電子ビ
ーム加速電極、９・・−・発光面、２２・・・・・導電
板、２３．２３’、２４′・・・・・稜部、２５・・・
・・・パターン、２６・・・・・陰極板、２７・・・・
孔。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 菊４図 第５図 ２４ （−） 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の線状熱陰極と、電子ビーム取出し電極と、
   偏向電極と、制御電極と、加速電極とを有し、前記電極
   の少なくとも１つの電極に配置した電子ビーム通過孔の
   稜部が１０μｍ以上の曲率半径を有する曲面であること
   を特徴とする平板型画像表示装置。
2. （２）電子ビーム通過孔の陵部の曲面部が所定の位置に
   所定の貫通孔を設けた後に電解研磨もしくはケミカルエ
   ツチングにより形成されたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の平板型画像表示装置。