JPS6134220B2 - - Google Patents
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- JPS6134220B2 JPS6134220B2 JP15533978A JP15533978A JPS6134220B2 JP S6134220 B2 JPS6134220 B2 JP S6134220B2 JP 15533978 A JP15533978 A JP 15533978A JP 15533978 A JP15533978 A JP 15533978A JP S6134220 B2 JPS6134220 B2 JP S6134220B2
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Landscapes
- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
Description
本発明は、線状熱陰極を用いた画像表示装置、
特に平板の型画像表示装置に関するものである。 従来、マトリ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
の点において未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つて、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
隔を保つて、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によつても第１
の電子ビーム制御電極板３と同様な操作によつて
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によつて加速され、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、加速電極板５、螢
光体膜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ツ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。 このような構成よりなる画像表示装置の消費電
力Ｐは下記の如く表せる。 ここで、ＩH、ＶHはそれぞれ線状熱陰極の基体
に流れる電流と印加電圧の値、ＩG、ＶGは、電子
ビーム制御電極群にそれぞれ流れる電流と印加電
圧の値、ＩA、ＶAは電子ビームが射突し発光する
表示部に流れる電流と印加電圧の値である。線状
熱陰極は直径10〜30μｍ位のタングステン線にバ
リウム酸化物等の熱電子放出材料を10〜50μｍ位
の厚さに付着した構造であり、常時、熱電子放出
を行うためには、この線状熱陰極を700℃に維持
する熱エネルギーが必要である。この熱エネルギ
ーがＩHＶHに相当する。 ここで平板型画像表示装置の電子源部の一部断
面図を第２図に示す。線状熱陰極２１から放出さ
れた電子は、放物型背面電極２２により反射され
電子軌道２３を沿つて電子ビーム取り出し電極２
４上に到達し、一部は電極２４に流れ、一部は電
極２４のビーム通過孔を通過し電子ビーム制御電
極板２５に達する。そして最終的に電子ビームの
放突により発光する表示板に前記電子ビームは到
達する。 このように第２図に示すような構成の表示装置
では、この線状熱陰極２１から熱電子放出を得る
ために線状熱陰極全部を700℃に加温し続ける一
方で、そこから放出される熱電子全部を表示板の
発光に用いることなく、大部分は途中の電子ビー
ム制御電極群に補えられ、
特に平板の型画像表示装置に関するものである。 従来、マトリ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
の点において未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つて、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
隔を保つて、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によつても第１
の電子ビーム制御電極板３と同様な操作によつて
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によつて加速され、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、加速電極板５、螢
光体膜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ツ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。 このような構成よりなる画像表示装置の消費電
力Ｐは下記の如く表せる。 ここで、ＩH、ＶHはそれぞれ線状熱陰極の基体
に流れる電流と印加電圧の値、ＩG、ＶGは、電子
ビーム制御電極群にそれぞれ流れる電流と印加電
圧の値、ＩA、ＶAは電子ビームが射突し発光する
表示部に流れる電流と印加電圧の値である。線状
熱陰極は直径10〜30μｍ位のタングステン線にバ
リウム酸化物等の熱電子放出材料を10〜50μｍ位
の厚さに付着した構造であり、常時、熱電子放出
を行うためには、この線状熱陰極を700℃に維持
する熱エネルギーが必要である。この熱エネルギ
ーがＩHＶHに相当する。 ここで平板型画像表示装置の電子源部の一部断
面図を第２図に示す。線状熱陰極２１から放出さ
れた電子は、放物型背面電極２２により反射され
電子軌道２３を沿つて電子ビーム取り出し電極２
４上に到達し、一部は電極２４に流れ、一部は電
極２４のビーム通過孔を通過し電子ビーム制御電
極板２５に達する。そして最終的に電子ビームの
放突により発光する表示板に前記電子ビームは到
達する。 このように第２図に示すような構成の表示装置
では、この線状熱陰極２１から熱電子放出を得る
ために線状熱陰極全部を700℃に加温し続ける一
方で、そこから放出される熱電子全部を表示板の
発光に用いることなく、大部分は途中の電子ビー
ム制御電極群に補えられ、
【式】として熱
損失となり、この平板型画像表示装置自身を加温
していることになる。 この線状熱陰極を用いた平板型画像表示装置と
して５インチ型TVの一例ではＩHＶH＝5W位、Ｉ
GＶG≦１〜2W、ＩAＶA＝1W位の値を取る。その
ため平板型画像表示装置自身熱源としてパネルヒ
ーターになり実用には不向きである。それ故、電
子ビームを効率よく利用し消費電力を極力抵減す
る事が要請される。 本発明は、このような点に留意してなされたも
ので、消費電力が極めて小さい平板型画像表示装
置を提供することを目的とするものである。 本発明は、線状熱陰極の電子ビームを取り出す
電極側にのみ熱電子放出材料を付着するようにし
て上記目的に達成している。 以下に本発明を図面を用いて実施例と共に説明
する。 第３図ａ，ｂは本発明の一実施例を示す要部側
断面図、および線状熱陰極の拡大断面図である。
直径30μｍのタングステン線の表面に、レジスト
を塗布し、平行な紫外線を一方から照射露光後現
像する。現像された前記タングステン線に、バリ
ウム、ストロンチウム、カルシウムの三炭酸塩溶
液にて電着を行うと、前記タングステン線の表面
の約1/3（θ＝120゜）位に渡つて前記三炭酸塩が
付着する。この三炭酸塩が付着されたタングステ
ン線を平板型画像表示装置の電子源部として、背
面電極２２と電子を取り出す電極２４との間に架
張する。この時、前記タングステン線の表面に前
記三炭酸塩が付着されていない面を、背面電極２
２側に対向して設置する。この装置を排気し真空
にした後、400℃位に加温してベーキングを行う
この時前記タングステン線に付着しているレジス
トは、酸化蒸発する。この後、前記タングステン
線すなわち、線状熱陰極３１に電流を流し、三炭
酸塩を活性化し、熱電子放出材料として、酸化物
３２を30μｍ位の厚さに形成する。 以上の様にして構成された平板型画像表示装置
の電子源部の線状熱陰極から電子放出させるに要
する熱エネルギーは、線状熱陰極の放射熱エネル
ギーに等しい。すなわち、ステフアンボルツマン
の法則から、放射熱エネルギーPrは、Pr＝ｋσ
ST4〔Ｗ〕（ｋ：ステフアンボルツマンの定数で
5.73×10-12W/cm2/oK、σ：放射係数、Ｓ：表面
積cm2）で表せる故、Pr＝ＩHＶHとなる。熱電子
放出をする必要な温度は700℃位である。この温
度でのタングステン、熱電子放出材料の放射係数
σはそれぞれ、0.11、0.065位である。一方、第
２図示の如き、線状熱陰極全面に熱電子放出材料
を付着した場合の放射熱エネルギーと、本発明の
線状熱陰極の場合の放射熱エネルギーとの比を取
ると３：２位になる。これは、実験値とほゞ同程
度である。本発明による線状熱陰極からの全熱電
子放出量は、従来例に比し半分位になるが、最終
表示板に到達する電子ビーム量は70％位の減少で
すむ。それ故、表示板に印加する高圧を少し引上
げる事によつて輝度の減少を抑える事が出来る。
また、熱電子は背面電極２２側には飛ばずに表示
面側に集中的に飛ぶので、全熱電子放出量が半分
位になるために電子制御電極群での消費電力
していることになる。 この線状熱陰極を用いた平板型画像表示装置と
して５インチ型TVの一例ではＩHＶH＝5W位、Ｉ
GＶG≦１〜2W、ＩAＶA＝1W位の値を取る。その
ため平板型画像表示装置自身熱源としてパネルヒ
ーターになり実用には不向きである。それ故、電
子ビームを効率よく利用し消費電力を極力抵減す
る事が要請される。 本発明は、このような点に留意してなされたも
ので、消費電力が極めて小さい平板型画像表示装
置を提供することを目的とするものである。 本発明は、線状熱陰極の電子ビームを取り出す
電極側にのみ熱電子放出材料を付着するようにし
て上記目的に達成している。 以下に本発明を図面を用いて実施例と共に説明
する。 第３図ａ，ｂは本発明の一実施例を示す要部側
断面図、および線状熱陰極の拡大断面図である。
直径30μｍのタングステン線の表面に、レジスト
を塗布し、平行な紫外線を一方から照射露光後現
像する。現像された前記タングステン線に、バリ
ウム、ストロンチウム、カルシウムの三炭酸塩溶
液にて電着を行うと、前記タングステン線の表面
の約1/3（θ＝120゜）位に渡つて前記三炭酸塩が
付着する。この三炭酸塩が付着されたタングステ
ン線を平板型画像表示装置の電子源部として、背
面電極２２と電子を取り出す電極２４との間に架
張する。この時、前記タングステン線の表面に前
記三炭酸塩が付着されていない面を、背面電極２
２側に対向して設置する。この装置を排気し真空
にした後、400℃位に加温してベーキングを行う
この時前記タングステン線に付着しているレジス
トは、酸化蒸発する。この後、前記タングステン
線すなわち、線状熱陰極３１に電流を流し、三炭
酸塩を活性化し、熱電子放出材料として、酸化物
３２を30μｍ位の厚さに形成する。 以上の様にして構成された平板型画像表示装置
の電子源部の線状熱陰極から電子放出させるに要
する熱エネルギーは、線状熱陰極の放射熱エネル
ギーに等しい。すなわち、ステフアンボルツマン
の法則から、放射熱エネルギーPrは、Pr＝ｋσ
ST4〔Ｗ〕（ｋ：ステフアンボルツマンの定数で
5.73×10-12W/cm2/oK、σ：放射係数、Ｓ：表面
積cm2）で表せる故、Pr＝ＩHＶHとなる。熱電子
放出をする必要な温度は700℃位である。この温
度でのタングステン、熱電子放出材料の放射係数
σはそれぞれ、0.11、0.065位である。一方、第
２図示の如き、線状熱陰極全面に熱電子放出材料
を付着した場合の放射熱エネルギーと、本発明の
線状熱陰極の場合の放射熱エネルギーとの比を取
ると３：２位になる。これは、実験値とほゞ同程
度である。本発明による線状熱陰極からの全熱電
子放出量は、従来例に比し半分位になるが、最終
表示板に到達する電子ビーム量は70％位の減少で
すむ。それ故、表示板に印加する高圧を少し引上
げる事によつて輝度の減少を抑える事が出来る。
また、熱電子は背面電極２２側には飛ばずに表示
面側に集中的に飛ぶので、全熱電子放出量が半分
位になるために電子制御電極群での消費電力
【式】も半分程減少する。よつて前記一実
施例では、輝度を減少させずに、全消費電力を従
来例に比し30％程度減少させることが可能とな
る。 ここでは一実施例としてタングステン線の表面
の約1/3位に渡つて前記三炭酸塩を付着している
が、約1/2位（θ＝180゜）まで付着してもその効
果は大きい。また、背面電極として、放物型背面
電極を一実施例としているが、平板型背面電極で
もその作用は全く同一である。すなわち、線状熱
陰極の電位に比べ背面電極を負に、電子ビームを
取り出す電極を正にすれば、電子ビームを、電子
ビーム取り出し電極側に集中させる作用がある。
ただ、放物型背面電極は平板背面電極に比べ、ビ
ーム量を多く取り出すこと、或は電位、形状の調
整で平行なビームをより多く取り出す事が出来る
利点がある。しかしこのことは本発明に直接的な
関係はない。さらに、線状熱陰極と電子ビームを
取り出す電極を極めて接近させることにより、背
面電極がなくても十分に電子ビームを取り出すこ
とは出来る、これは、現行CRTの電子銃におけ
る背面電極がおかれていないことと対応する。 以上の様に前記線状熱陰極の基体表面の前記電
子ビームを取り出す電極側にのみ、熱電子放出材
料を付着することにより、線状熱陰極の放射熱エ
ネルギーを大巾に少くすることができる効果があ
り、よつて消費電力は極めて低くするこちが可能
である。 また、第２図に示す様に、電子ビーム制御電極
群に捕えられる電子ビームは、背面電極側に付着
された熱電子放出材料から放出される電子ビーム
が多いことがわかる。そのために、電子ビームを
取り出す電極側にのみ熱電子放出材料を付着する
と、電子ビーム制御電極群に捕えられる電子ビー
ム量は極めて少くなり、電子ビーム制御電極群で
消費される電力も減少させることが出来る効果も
現われる。これは、背面電極を配置したことによ
る効果である。 以上の様に本発明の平板型の画像表示装置は、
消費電力を極めて低くすることができる。
来例に比し30％程度減少させることが可能とな
る。 ここでは一実施例としてタングステン線の表面
の約1/3位に渡つて前記三炭酸塩を付着している
が、約1/2位（θ＝180゜）まで付着してもその効
果は大きい。また、背面電極として、放物型背面
電極を一実施例としているが、平板型背面電極で
もその作用は全く同一である。すなわち、線状熱
陰極の電位に比べ背面電極を負に、電子ビームを
取り出す電極を正にすれば、電子ビームを、電子
ビーム取り出し電極側に集中させる作用がある。
ただ、放物型背面電極は平板背面電極に比べ、ビ
ーム量を多く取り出すこと、或は電位、形状の調
整で平行なビームをより多く取り出す事が出来る
利点がある。しかしこのことは本発明に直接的な
関係はない。さらに、線状熱陰極と電子ビームを
取り出す電極を極めて接近させることにより、背
面電極がなくても十分に電子ビームを取り出すこ
とは出来る、これは、現行CRTの電子銃におけ
る背面電極がおかれていないことと対応する。 以上の様に前記線状熱陰極の基体表面の前記電
子ビームを取り出す電極側にのみ、熱電子放出材
料を付着することにより、線状熱陰極の放射熱エ
ネルギーを大巾に少くすることができる効果があ
り、よつて消費電力は極めて低くするこちが可能
である。 また、第２図に示す様に、電子ビーム制御電極
群に捕えられる電子ビームは、背面電極側に付着
された熱電子放出材料から放出される電子ビーム
が多いことがわかる。そのために、電子ビームを
取り出す電極側にのみ熱電子放出材料を付着する
と、電子ビーム制御電極群に捕えられる電子ビー
ム量は極めて少くなり、電子ビーム制御電極群で
消費される電力も減少させることが出来る効果も
現われる。これは、背面電極を配置したことによ
る効果である。 以上の様に本発明の平板型の画像表示装置は、
消費電力を極めて低くすることができる。
第１図は平板型画像表示装置の要部構成図、第
２図は同装置の電子源部の一部断面図、第３図
ａ，ｂは本発明の一実施例の電子源部の一部断面
図及び要部拡大断面図である。 ２１，３１……線状熱陰極、２２……背面電
極、２３……電子軌道、２４，２５……電極、３
２……熱電子放出材料。
２図は同装置の電子源部の一部断面図、第３図
ａ，ｂは本発明の一実施例の電子源部の一部断面
図及び要部拡大断面図である。 ２１，３１……線状熱陰極、２２……背面電
極、２３……電子軌道、２４，２５……電極、３
２……熱電子放出材料。
Claims (1)
- １ 線状熱陰極を架張してなる電子源部と、前記
電子源部から放出される電子ビームを取り出す電
極と、前記電子ビームの軌道を制御する制御電極
部と、前記電子ビームの射突により発光する表示
部とからなる画像表示装置において、前記線状熱
陰の基体表面の前記電子ビームを取り出す電極側
にのみ、熱電子放出材料が付着されることを特徴
とする画像表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15533978A JPS5581453A (en) | 1978-12-15 | 1978-12-15 | Image display unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15533978A JPS5581453A (en) | 1978-12-15 | 1978-12-15 | Image display unit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5581453A JPS5581453A (en) | 1980-06-19 |
| JPS6134220B2 true JPS6134220B2 (ja) | 1986-08-06 |
Family
ID=15603720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15533978A Granted JPS5581453A (en) | 1978-12-15 | 1978-12-15 | Image display unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5581453A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0782823B2 (ja) * | 1986-04-22 | 1995-09-06 | 三菱電機株式会社 | 平面形電子放出装置 |
| JPH02177241A (ja) * | 1988-12-28 | 1990-07-10 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 蛍光表示パネル |
| US20210114347A1 (en) | 2017-03-29 | 2021-04-22 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Roll-bonded laminate for electronic device and electronic device housing |
-
1978
- 1978-12-15 JP JP15533978A patent/JPS5581453A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5581453A (en) | 1980-06-19 |
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