JPH0721903A - 電界放出型陰極を用いた陰極線管用電子銃構体 - Google Patents
電界放出型陰極を用いた陰極線管用電子銃構体Info
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- JPH0721903A JPH0721903A JP5163372A JP16337293A JPH0721903A JP H0721903 A JPH0721903 A JP H0721903A JP 5163372 A JP5163372 A JP 5163372A JP 16337293 A JP16337293 A JP 16337293A JP H0721903 A JPH0721903 A JP H0721903A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】電界放出型陰極を用いた陰極線管において、陰
極からの電流量の差によって生ずる色バランスの崩れを
防ぎ高速走査による輝度低下を抑える。 【構成】絶縁層２上に形成したＲ，Ｇ，Ｂ画素に対応す
る３つの電界放出型陰極群１Ｒ，１Ｇ，１Ｂがそれぞれ
独立して制御電圧が印加でき、かつ陰極群１Ｒ，１Ｇ，
１Ｂに対応するゲート電極３Ｒ，３Ｇ，３Ｂも互いに絶
縁されていて独立に制御電圧が印加できるような構造を
もっている。これによりＲ，Ｇ，Ｂ画素に対応する３つ
の陰極間で製造誤差によって制御電圧に差が生じた場合
はこれを調整することが可能で、しかも陰極、ゲート電
極にそれぞれ同期した逆位相の輝度信号を加えること
で、おのおのに加える印加電圧を半分にすることができ
る。
極からの電流量の差によって生ずる色バランスの崩れを
防ぎ高速走査による輝度低下を抑える。 【構成】絶縁層２上に形成したＲ，Ｇ，Ｂ画素に対応す
る３つの電界放出型陰極群１Ｒ，１Ｇ，１Ｂがそれぞれ
独立して制御電圧が印加でき、かつ陰極群１Ｒ，１Ｇ，
１Ｂに対応するゲート電極３Ｒ，３Ｇ，３Ｂも互いに絶
縁されていて独立に制御電圧が印加できるような構造を
もっている。これによりＲ，Ｇ，Ｂ画素に対応する３つ
の陰極間で製造誤差によって制御電圧に差が生じた場合
はこれを調整することが可能で、しかも陰極、ゲート電
極にそれぞれ同期した逆位相の輝度信号を加えること
で、おのおのに加える印加電圧を半分にすることができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、陰極線管用電子銃構体
に関し、特に電界放出型陰極を用いた電子銃構体に関す
る。
に関し、特に電界放出型陰極を用いた電子銃構体に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図５に一般的な陰極線管用電子銃の断面
図の示す。すなわち、電子銃は、加熱用ヒーター９Ｒ，
９Ｇ，９Ｂおよび電子放射性エミッタ８Ｒ，８Ｇ，８Ｂ
を備えた陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂと、制御電極４と、遮蔽
電極１０と、集束電極１１と、最終加速電極１２とから
構成されている。熱陰極として広く用いられている酸化
物陰極においては、陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは加熱用ヒー
ター９Ｒ，９Ｇ，９Ｂにより動作温度の約８００℃に熱
せられ電子放射性エミッタ８Ｒ，８Ｇ，８Ｂから熱電子
が放出される。エミッタより放出された電子は、制御電
極４の孔により決定される領域からビーム状に放出さ
れ、遮蔽電極１０と集束電極１１との間に形成されるプ
リフォーカスレンズと集束電極１１と最終加速電極１２
との間に形成されるメインレンズとにより集束される。
集束された電子ビームは、スクリーンパネル内面の蛍光
体に衝突して発光させ画像を表示する。
図の示す。すなわち、電子銃は、加熱用ヒーター９Ｒ，
９Ｇ，９Ｂおよび電子放射性エミッタ８Ｒ，８Ｇ，８Ｂ
を備えた陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂと、制御電極４と、遮蔽
電極１０と、集束電極１１と、最終加速電極１２とから
構成されている。熱陰極として広く用いられている酸化
物陰極においては、陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは加熱用ヒー
ター９Ｒ，９Ｇ，９Ｂにより動作温度の約８００℃に熱
せられ電子放射性エミッタ８Ｒ，８Ｇ，８Ｂから熱電子
が放出される。エミッタより放出された電子は、制御電
極４の孔により決定される領域からビーム状に放出さ
れ、遮蔽電極１０と集束電極１１との間に形成されるプ
リフォーカスレンズと集束電極１１と最終加速電極１２
との間に形成されるメインレンズとにより集束される。
集束された電子ビームは、スクリーンパネル内面の蛍光
体に衝突して発光させ画像を表示する。
【０００３】上述したような従来の熱陰極においては、
加熱用ヒーター９Ｒ，９Ｇ，９Ｂにより陰極１Ｒ，１
Ｇ，１Ｂが加熱される構造をしていることから、電源を
投入後陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂが所定の動作温度に加熱さ
れ電子放射性エミッタ８Ｒ，８Ｇ，８Ｂから電子が放射
され画像が出画するまでに数秒かかる。また、高動作温
度のために加熱用ヒーター９Ｒ，９Ｇ，９Ｂがかなりの
電力を消費する。さらに、電子銃構体は陰極１Ｒ，１
Ｇ，１Ｂより約１００〜２００μｍ離れて制御電極４、
遮蔽電極１０が位置している。これらの電極群はガラス
支柱により固定されるが、この組立作業においてはガラ
ス支柱を軟化し、作業終了後はガラス支柱は常温に戻さ
れる。実際の電子銃構体の動作時においては、陰極１
Ｒ，１Ｇ，１Ｂからの熱幅射により各電極群が加熱され
て変形し電極間の間隔が変化してしまい電子ビームの静
電特性に変化を生ずる。このため各電極群の設計におい
ては、高温動作時における熱変形の変位を考慮しなけれ
ばならない。
加熱用ヒーター９Ｒ，９Ｇ，９Ｂにより陰極１Ｒ，１
Ｇ，１Ｂが加熱される構造をしていることから、電源を
投入後陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂが所定の動作温度に加熱さ
れ電子放射性エミッタ８Ｒ，８Ｇ，８Ｂから電子が放射
され画像が出画するまでに数秒かかる。また、高動作温
度のために加熱用ヒーター９Ｒ，９Ｇ，９Ｂがかなりの
電力を消費する。さらに、電子銃構体は陰極１Ｒ，１
Ｇ，１Ｂより約１００〜２００μｍ離れて制御電極４、
遮蔽電極１０が位置している。これらの電極群はガラス
支柱により固定されるが、この組立作業においてはガラ
ス支柱を軟化し、作業終了後はガラス支柱は常温に戻さ
れる。実際の電子銃構体の動作時においては、陰極１
Ｒ，１Ｇ，１Ｂからの熱幅射により各電極群が加熱され
て変形し電極間の間隔が変化してしまい電子ビームの静
電特性に変化を生ずる。このため各電極群の設計におい
ては、高温動作時における熱変形の変位を考慮しなけれ
ばならない。
【０００４】また、最近では特に家電製品において省消
費電力化が求められるようになっているが、同様の要求
はコンピューターやＯＡ用品のも波及していて、当然コ
ンピューターや端末機用ディスプレイに使用されるＣＲ
Ｔモニターにおいても同様の省消費電力化の傾向があ
る。このような省消費電力の要求や上述したような熱陰
極によって生じる弊害を回避するために熱陰極の代わり
に電界放出型陰極を用いる方法が考えられている。たと
えば特開昭４８−９０４６７に電界放出型陰極を用いた
カラー受像管が開示されている。電界放出型陰極は、常
温で動作できるので従来の熱陰極を用いた高温動作によ
って生じる弊害は排除することができ、また加熱用ヒー
ターを必要としないことからこのための電力消費は全く
ない。
費電力化が求められるようになっているが、同様の要求
はコンピューターやＯＡ用品のも波及していて、当然コ
ンピューターや端末機用ディスプレイに使用されるＣＲ
Ｔモニターにおいても同様の省消費電力化の傾向があ
る。このような省消費電力の要求や上述したような熱陰
極によって生じる弊害を回避するために熱陰極の代わり
に電界放出型陰極を用いる方法が考えられている。たと
えば特開昭４８−９０４６７に電界放出型陰極を用いた
カラー受像管が開示されている。電界放出型陰極は、常
温で動作できるので従来の熱陰極を用いた高温動作によ
って生じる弊害は排除することができ、また加熱用ヒー
ターを必要としないことからこのための電力消費は全く
ない。
【０００５】このような電界放出型陰極を用いた陰極線
管について説明する。図６に特開昭４８−９０４６７公
報で開示された電界放出型陰極を用いた電子銃構体の断
面図を示す。陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは３個または３群の
錐状の突起により構成され、各陰極は絶縁層５により互
いに絶縁されており、各々に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）の輝度信号が加えられる。陰極突起に対応する小
孔を有する金属薄膜より構成されるゲート電極３には、
輝度信号が陰極に加わったときに陰極突起より所望の電
界放出電流が生ずるような適当な電位を与えておく。放
出された電子ビームは制御電極４を通過したあとは従来
の電子銃と同様の軌道を通ってスクリーン上に焦点を結
ぶ。
管について説明する。図６に特開昭４８−９０４６７公
報で開示された電界放出型陰極を用いた電子銃構体の断
面図を示す。陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは３個または３群の
錐状の突起により構成され、各陰極は絶縁層５により互
いに絶縁されており、各々に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）の輝度信号が加えられる。陰極突起に対応する小
孔を有する金属薄膜より構成されるゲート電極３には、
輝度信号が陰極に加わったときに陰極突起より所望の電
界放出電流が生ずるような適当な電位を与えておく。放
出された電子ビームは制御電極４を通過したあとは従来
の電子銃と同様の軌道を通ってスクリーン上に焦点を結
ぶ。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この特開昭４８−９０
４６７に開示されたカラー受像管によると、３個または
３群の錐状の突起により陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを構成を
しているが、１０乃至数１０μｍ程度の微小な大きさで
あるために製造時の誤差により陰極間の突起の大きさ、
特に電界集中に大きく影響を与える先端半径の大きさに
バラツキが生じてしまう。ゲート電極３には輝度信号が
陰極に加わったときに陰極突起より所望の電界放出電流
が生じるような適当な電位を与える。この電位は陰極突
起の大きさ、特に先端半径に大きく依存するため陰極突
起の先端半径が３つの陰極間でばらついた場合、電界放
出電流量に差が生じてしまいスクリーン上での色バラン
スが崩れてしまうという欠点がある。また、通常は陰極
１Ｒ，１Ｇ，１Ｂにのみ輝度信号を印加して電界放出電
流を得るため、陰極より大きな電界放出電流を得ようと
した場合非常に大きな輝度信号が必要となってしまう。
４６７に開示されたカラー受像管によると、３個または
３群の錐状の突起により陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを構成を
しているが、１０乃至数１０μｍ程度の微小な大きさで
あるために製造時の誤差により陰極間の突起の大きさ、
特に電界集中に大きく影響を与える先端半径の大きさに
バラツキが生じてしまう。ゲート電極３には輝度信号が
陰極に加わったときに陰極突起より所望の電界放出電流
が生じるような適当な電位を与える。この電位は陰極突
起の大きさ、特に先端半径に大きく依存するため陰極突
起の先端半径が３つの陰極間でばらついた場合、電界放
出電流量に差が生じてしまいスクリーン上での色バラン
スが崩れてしまうという欠点がある。また、通常は陰極
１Ｒ，１Ｇ，１Ｂにのみ輝度信号を印加して電界放出電
流を得るため、陰極より大きな電界放出電流を得ようと
した場合非常に大きな輝度信号が必要となってしまう。
【０００７】しかし、最近ではコンピュータ等に用いら
れるディスプレイにおいて高密度表示、高精細表示の要
求が高まり、その結果偏向周波数を高周波化した高速走
査が必要になる。このため約数ｎ秒程度の非常に短い周
期の輝度信号を陰極に印加して走査するわけであるが、
このような短い周期の輝度信号に対しては回路設計上そ
の大きさに限界が生じて、通常約５０Ｖ程度が最大であ
る。したがって、陰極より得られる電界放出電流量に制
限ができ、スクリーン上での輝度があまり得られないと
いう問題もある。
れるディスプレイにおいて高密度表示、高精細表示の要
求が高まり、その結果偏向周波数を高周波化した高速走
査が必要になる。このため約数ｎ秒程度の非常に短い周
期の輝度信号を陰極に印加して走査するわけであるが、
このような短い周期の輝度信号に対しては回路設計上そ
の大きさに限界が生じて、通常約５０Ｖ程度が最大であ
る。したがって、陰極より得られる電界放出電流量に制
限ができ、スクリーン上での輝度があまり得られないと
いう問題もある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の電界放出型陰極
を用いた陰極線管用電子銃構体は、３つの陰極群がそれ
ぞれ独立して制御電圧が印加でき、かつ陰極群に対応す
る３つのゲート電極もそれぞれ独立して制御電圧が印加
できるような構造をもっている。制御電圧は、陰極群と
ゲート電極に逆位相となるように印加する。なお、３つ
の陰極群およびゲート電極は単一チップあるいは別々の
チップに形成する。また、１つの陰極群の大きさは直径
０．４ｍｍ以下、錐状突起の電子源の密度は１０5 個／
ｍｍ2 以下であることが好ましい。
を用いた陰極線管用電子銃構体は、３つの陰極群がそれ
ぞれ独立して制御電圧が印加でき、かつ陰極群に対応す
る３つのゲート電極もそれぞれ独立して制御電圧が印加
できるような構造をもっている。制御電圧は、陰極群と
ゲート電極に逆位相となるように印加する。なお、３つ
の陰極群およびゲート電極は単一チップあるいは別々の
チップに形成する。また、１つの陰極群の大きさは直径
０．４ｍｍ以下、錐状突起の電子源の密度は１０5 個／
ｍｍ2 以下であることが好ましい。
【０００９】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の第１の実施例の電子銃（遮蔽電極以
降は図示せず）の断面図である。Ｓｉ等の基板上に熱酸
化により形成されたＳｉＯ2 等の絶縁層２上にはＲ，
Ｇ，Ｂ画素に対応する３つの電界放出型陰極群１Ｒ，１
Ｇ，１Ｂが、互いにＳｉＯ2 等の絶縁層５により絶縁さ
れて形成されていてＲ，Ｇ，Ｂそれぞれ独立に制御電圧
および輝度信号を印加することができる。この電界放出
型陰極である複数の錐状突起電子源は、たとえばＵＳＰ
３，７５５，７０４にスピント（Ｓｐｉｎｄｔ）によっ
て開示された方法等によって形成することができる。ま
た、それぞれの陰極群１Ｒ，１Ｇ，１Ｂに対応するゲー
ト電極３Ｒ，３Ｇ，３ＢもＲ，Ｇ，Ｂ画素に対応する３
つの電極に互いに絶縁されていて錐状突起電子源からの
電界放出電流を生ずるための制御電圧および輝度信号が
印加できるような構造になっている。
る。図１は本発明の第１の実施例の電子銃（遮蔽電極以
降は図示せず）の断面図である。Ｓｉ等の基板上に熱酸
化により形成されたＳｉＯ2 等の絶縁層２上にはＲ，
Ｇ，Ｂ画素に対応する３つの電界放出型陰極群１Ｒ，１
Ｇ，１Ｂが、互いにＳｉＯ2 等の絶縁層５により絶縁さ
れて形成されていてＲ，Ｇ，Ｂそれぞれ独立に制御電圧
および輝度信号を印加することができる。この電界放出
型陰極である複数の錐状突起電子源は、たとえばＵＳＰ
３，７５５，７０４にスピント（Ｓｐｉｎｄｔ）によっ
て開示された方法等によって形成することができる。ま
た、それぞれの陰極群１Ｒ，１Ｇ，１Ｂに対応するゲー
ト電極３Ｒ，３Ｇ，３ＢもＲ，Ｇ，Ｂ画素に対応する３
つの電極に互いに絶縁されていて錐状突起電子源からの
電界放出電流を生ずるための制御電圧および輝度信号が
印加できるような構造になっている。
【００１０】このような構造をもった電子銃の駆動方法
について説明する。一般に図２に示すような錐状突起電
子源をもつ電界放出型陰極においては、半導体またはＭ
ｏ，Ｔａ等の金属によって形成された底面の直径が約１
μｍかそれ以下で先端半径が約２０ｎｍの錐状突起電子
源と膜厚約１μｍのＳｉＯ2 等の絶縁層５、さらに絶縁
層のうえに形成されたおのそのの錐状突起電子源に対応
する直径約１μｍかそれ以下の開口径６をもち膜厚約
０．４μｍのＭｏやＷのゲート電極３で構成される。電
子が錐状突起電子源より放出されるために必要な電界強
度（〜１０7 Ｖ／ｍ）を得るためには、約１００Ｖ程度
の電圧（しきい値電圧）が陰極とゲート電極間に必要と
なる。ただし、このしきい値電圧は錐状突起電子源７の
高さ、先端半径、ゲート電極のホール径６等によって大
きく変わる。これらの寸法は製造誤差によりかなりばら
つきがあり、Ｒ，Ｇ，Ｂ画素に対応する陰極群１Ｒ，１
Ｇ，１Ｂ間でしきい値に差が生じてしまうため、ゲート
電極３Ｒ，３Ｇ，３Ｂに印加する電圧をＲ，Ｇ，Ｂでそ
れぞれ調整する必要がある。本発明による電子銃構体
は、３つのゲート電極３Ｒ，３Ｇ，３Ｂが互いに絶縁さ
れているため上述したようなしきい値電圧の調整が可能
になり、製造誤差によるしきい値電圧の差に対応するこ
とができる。
について説明する。一般に図２に示すような錐状突起電
子源をもつ電界放出型陰極においては、半導体またはＭ
ｏ，Ｔａ等の金属によって形成された底面の直径が約１
μｍかそれ以下で先端半径が約２０ｎｍの錐状突起電子
源と膜厚約１μｍのＳｉＯ2 等の絶縁層５、さらに絶縁
層のうえに形成されたおのそのの錐状突起電子源に対応
する直径約１μｍかそれ以下の開口径６をもち膜厚約
０．４μｍのＭｏやＷのゲート電極３で構成される。電
子が錐状突起電子源より放出されるために必要な電界強
度（〜１０7 Ｖ／ｍ）を得るためには、約１００Ｖ程度
の電圧（しきい値電圧）が陰極とゲート電極間に必要と
なる。ただし、このしきい値電圧は錐状突起電子源７の
高さ、先端半径、ゲート電極のホール径６等によって大
きく変わる。これらの寸法は製造誤差によりかなりばら
つきがあり、Ｒ，Ｇ，Ｂ画素に対応する陰極群１Ｒ，１
Ｇ，１Ｂ間でしきい値に差が生じてしまうため、ゲート
電極３Ｒ，３Ｇ，３Ｂに印加する電圧をＲ，Ｇ，Ｂでそ
れぞれ調整する必要がある。本発明による電子銃構体
は、３つのゲート電極３Ｒ，３Ｇ，３Ｂが互いに絶縁さ
れているため上述したようなしきい値電圧の調整が可能
になり、製造誤差によるしきい値電圧の差に対応するこ
とができる。
【００１１】また、最近ではコンピュータ等に用いられ
るディスプレイにおいて高密度表示、高精細表示の要求
が高まり、その結果、偏向周波数を高周波化した高速走
査が必要になる。このため約数ｎ秒程度の非常に短い周
期の輝度信号を陰極に印加して走査するわけであるが、
このような短い周期の輝度信号に対しては、回路設計上
その大きさに限界が生じて輝度信号電圧を大きくとるこ
とができない。陰極からの電流量はこの輝度信号電圧に
よって決定されるので、このような偏向周波数を高周波
化した高速走査においては、所望の輝度が得られないと
いうことも起こり得る。
るディスプレイにおいて高密度表示、高精細表示の要求
が高まり、その結果、偏向周波数を高周波化した高速走
査が必要になる。このため約数ｎ秒程度の非常に短い周
期の輝度信号を陰極に印加して走査するわけであるが、
このような短い周期の輝度信号に対しては、回路設計上
その大きさに限界が生じて輝度信号電圧を大きくとるこ
とができない。陰極からの電流量はこの輝度信号電圧に
よって決定されるので、このような偏向周波数を高周波
化した高速走査においては、所望の輝度が得られないと
いうことも起こり得る。
【００１２】この問題に対しても本発明による電子銃構
体は適用できる。すなわち、図３に示すように、輝度信
号を陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂおよびゲート電極３Ｒ，３
Ｇ，３Ｂにそれぞれ同期して逆位相に印加することによ
って、陰極における電界強度は見かけ上２倍になり、得
られる電流もそれに比例して大きくなるので、陰極のみ
で輝度信号を制御する場合の半分の電圧で同じ輝度が得
られることになる。このため従来達成できなかった高周
波領域においても、輝度を落とすことなしに電圧ビーム
を走査することが可能になる。また、通常のＴＶやコン
ピュータ用モニターに使われる走査領域（１５〜３０ｋ
Ｈｚ）においては、陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ、ゲート電極
３Ｒ，３Ｇ，３Ｂのどちらか片方のみに輝度信号を加え
るだけでもよい。
体は適用できる。すなわち、図３に示すように、輝度信
号を陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂおよびゲート電極３Ｒ，３
Ｇ，３Ｂにそれぞれ同期して逆位相に印加することによ
って、陰極における電界強度は見かけ上２倍になり、得
られる電流もそれに比例して大きくなるので、陰極のみ
で輝度信号を制御する場合の半分の電圧で同じ輝度が得
られることになる。このため従来達成できなかった高周
波領域においても、輝度を落とすことなしに電圧ビーム
を走査することが可能になる。また、通常のＴＶやコン
ピュータ用モニターに使われる走査領域（１５〜３０ｋ
Ｈｚ）においては、陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ、ゲート電極
３Ｒ，３Ｇ，３Ｂのどちらか片方のみに輝度信号を加え
るだけでもよい。
【００１３】微小な錐状突起電子源をもつ電界放出型陰
極を用いた電子銃構体においても、その電子軌道は従来
の熱陰極の場合と同様でなければならないので、陰極の
電子放出領域はかなり小さくしなければならない。熱陰
極においては、その有効利用電子放出領域は制御電極４
の孔径により決定され、陰極の大きさには依存しない。
この制御電極の孔径はコンピュータ用モニターにおいて
は解像度を確保するために約０．４ｍｍ程度が使われて
いる。
極を用いた電子銃構体においても、その電子軌道は従来
の熱陰極の場合と同様でなければならないので、陰極の
電子放出領域はかなり小さくしなければならない。熱陰
極においては、その有効利用電子放出領域は制御電極４
の孔径により決定され、陰極の大きさには依存しない。
この制御電極の孔径はコンピュータ用モニターにおいて
は解像度を確保するために約０．４ｍｍ程度が使われて
いる。
【００１４】一方、電界放出型陰極においては、その電
子放出領域は錐状突起電子源とゲート電極が形成された
領域と一致し、制御電極の孔径には依存しない。このた
め従来の熱陰極による電子光学系を用いた場合、電子源
の大きさ自体を直径約０．４ｍｍ以下にしなければスク
リーン上で電子ビームを所要の集束状態に集中すること
ができない。また、錐状突起電子源からの電子の電界放
出はゲート電極との間に生じる正電界により起きるの
で、もし制御電極４の孔径に比べて陰極の錐状突起電子
源の領域が大きいと制御電極４に電子が流れてしまい、
所望の電子軌道を通ることができない。したがって、錐
状突起電子源の領域に対して制御電極４の孔径は必ず大
きくしなければならない。
子放出領域は錐状突起電子源とゲート電極が形成された
領域と一致し、制御電極の孔径には依存しない。このた
め従来の熱陰極による電子光学系を用いた場合、電子源
の大きさ自体を直径約０．４ｍｍ以下にしなければスク
リーン上で電子ビームを所要の集束状態に集中すること
ができない。また、錐状突起電子源からの電子の電界放
出はゲート電極との間に生じる正電界により起きるの
で、もし制御電極４の孔径に比べて陰極の錐状突起電子
源の領域が大きいと制御電極４に電子が流れてしまい、
所望の電子軌道を通ることができない。したがって、錐
状突起電子源の領域に対して制御電極４の孔径は必ず大
きくしなければならない。
【００１５】微小な錐状突起電子源をもつ電界放出型陰
極では錐状突起１つから最大数十μＡ得ることができ
る。しかし、単一突起からあまり多くの電流を取り出す
と、そのジュール熱により突起自身の温度が上昇して先
端が鈍化してしまい、突起先端の電界の集中が弱くなり
電界放出による電子が得られなくなる。このため長期間
安定して電子を得るためには、突起１つあたり１μＡ以
下、理想的には０．１μＡ程度の電流に抑える必要があ
る。一般の陰極線管においては、所要電流は赤、青、緑
色蛍光体画素に相当する陰極あたり最大数ｍＡ程度であ
るので、陰極突起１つあたり０．１μＡで動作するとし
た場合１画素の陰極全体で数万個の突起が必要になる。
突起の間隔は約２μｍ、陰極電子源の直径を０．４ｍｍ
とすれば錐状突起１０5 個／ｍｍ2 以上の密度が必要に
なる。
極では錐状突起１つから最大数十μＡ得ることができ
る。しかし、単一突起からあまり多くの電流を取り出す
と、そのジュール熱により突起自身の温度が上昇して先
端が鈍化してしまい、突起先端の電界の集中が弱くなり
電界放出による電子が得られなくなる。このため長期間
安定して電子を得るためには、突起１つあたり１μＡ以
下、理想的には０．１μＡ程度の電流に抑える必要があ
る。一般の陰極線管においては、所要電流は赤、青、緑
色蛍光体画素に相当する陰極あたり最大数ｍＡ程度であ
るので、陰極突起１つあたり０．１μＡで動作するとし
た場合１画素の陰極全体で数万個の突起が必要になる。
突起の間隔は約２μｍ、陰極電子源の直径を０．４ｍｍ
とすれば錐状突起１０5 個／ｍｍ2 以上の密度が必要に
なる。
【００１６】上述したような錐状突起電子源をもつ電界
放出型陰極の錐状突起の材料には、一般にＭｏやＴａな
どの高融点金属が多く用いられているが、たとえばＵＳ
Ｐ４，３０７，５０７にグレイ等によって開示されたＳ
ｉなどの半導体を用いても同様の電界放出型陰極を形成
することができる。
放出型陰極の錐状突起の材料には、一般にＭｏやＴａな
どの高融点金属が多く用いられているが、たとえばＵＳ
Ｐ４，３０７，５０７にグレイ等によって開示されたＳ
ｉなどの半導体を用いても同様の電界放出型陰極を形成
することができる。
【００１７】図４は、本発明の第２の実施例の電界放出
型陰極構体を用いた陰極線間用電子銃構体の断面図であ
る。この実施例は、図に示すように赤、青、緑色蛍光体
画素に対応する陰極を別々のチップ上に形成したもので
ある。その他の構成は第１の実施例と同じである。
型陰極構体を用いた陰極線間用電子銃構体の断面図であ
る。この実施例は、図に示すように赤、青、緑色蛍光体
画素に対応する陰極を別々のチップ上に形成したもので
ある。その他の構成は第１の実施例と同じである。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明はカラー画
像を得るための３つの陰極群がそれぞれ独立して制御電
圧を印加でき、かつその陰極群に対応するゲート電極も
それぞれ独立して制御電圧が印加できるような構造をも
っているので、３つの陰極間で製造誤差によって制御電
圧に差が生じた場合は、これを調整することが可能でし
かも陰極、ゲート電極にそれぞれ同期した逆位相輝度信
号を加えることで信号電圧を半分にすることができる。
像を得るための３つの陰極群がそれぞれ独立して制御電
圧を印加でき、かつその陰極群に対応するゲート電極も
それぞれ独立して制御電圧が印加できるような構造をも
っているので、３つの陰極間で製造誤差によって制御電
圧に差が生じた場合は、これを調整することが可能でし
かも陰極、ゲート電極にそれぞれ同期した逆位相輝度信
号を加えることで信号電圧を半分にすることができる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す電界放出型陰極電
子銃構体の構造図である。
子銃構体の構造図である。
【図２】電界放出陰極の拡大断面図である。
【図３】本発明による電子銃構体に印加する輝度信号電
圧の一例を示す図である。
圧の一例を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施例を示す電界放出陰極電子
銃構体の構造図である。
銃構体の構造図である。
【図５】従来の陰極線管用電子銃構体の構造を示す図で
ある。
ある。
【図６】特開昭４８−９０４６７による電界放出型陰極
電子銃構体の構造図である。
電子銃構体の構造図である。
１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ 陰極 ２，５ 絶縁層 ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ ゲート電極 ４ 第一グリッド ６ ゲート電極開口径 ７ 錐状突起電子源 ８Ｒ，８Ｇ，８Ｂ 電子放射性エミッタ ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂ ヒーター １０ 遮蔽電極 １１ 集束電極 １２ 最終加速電極
Claims (6)
- 【請求項１】 基板と、該基板上面に形成された複数の
錐状電子源と、おのおのの錐状電子源から電界放出によ
る電子放出を引き起こすためのゲート電極とをもつ電界
放出型陰極を用いた陰極線管用電子銃構体において、カ
ラー画像を得るための３つの陰極群がそれぞれ独立して
制御電圧が印加でき、かつ該陰極群に対応する３つのゲ
ート電極もそれぞれ独立して制御電圧が印加できるよう
な構造をもつことを特徴とする電界放出型陰極を用いた
陰極線管用電子銃構体。 - 【請求項２】 陰極群とゲート電極に印加する制御電圧
は同期した逆位相であることを特徴とする請求項１記載
の電界放出型陰極を用いた陰極線管用電子銃構体。 - 【請求項３】 カラー画像を得るための３つの陰極群お
よびゲート電極は単一チップ上に形成するかあるいは別
々のチップに形成することを特徴とする請求項１記載の
電界放出型陰極を用いた陰極線管用電子銃構体。 - 【請求項４】 １つの陰極群の大きさがおよそ直径０．
４ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の電界
放出陰極を用いた陰極線管用電子銃構体。 - 【請求項５】 錐状突起の電子源の密度が１０5 個／ｍ
ｍ2 以上であることを特徴とする請求項１記載の電界放
出型陰極を用いた陰極線管用電子銃構体。 - 【請求項６】 １つの陰極群の大きさに比べて制御電極
の孔径のほうが大きいことを特徴とする請求項１記載の
電界放出型陰極を用いた陰極線管用電子銃構体。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5163372A JPH0721903A (ja) | 1993-07-01 | 1993-07-01 | 電界放出型陰極を用いた陰極線管用電子銃構体 |
| KR1019940015950A KR0126435B1 (ko) | 1993-07-01 | 1994-07-01 | 음극선관용 전자총 |
| US08/679,153 US5719477A (en) | 1993-07-01 | 1996-07-12 | Electron gun for cathode ray tube |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5163372A JPH0721903A (ja) | 1993-07-01 | 1993-07-01 | 電界放出型陰極を用いた陰極線管用電子銃構体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0721903A true JPH0721903A (ja) | 1995-01-24 |
Family
ID=15772632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5163372A Pending JPH0721903A (ja) | 1993-07-01 | 1993-07-01 | 電界放出型陰極を用いた陰極線管用電子銃構体 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5719477A (ja) |
| JP (1) | JPH0721903A (ja) |
| KR (1) | KR0126435B1 (ja) |
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| JPH08236013A (ja) * | 1995-02-28 | 1996-09-13 | Nec Corp | 電界放出型冷陰極とこれを用いた電子銃 |
| JPH08236014A (ja) * | 1995-02-24 | 1996-09-13 | Nec Corp | 電界放出型電子銃 |
| FR2750533A1 (fr) * | 1996-06-27 | 1998-01-02 | Nec Corp | Cathode froide a emission de champ et tube a rayons cathodiques comportant celle-ci |
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| US6297586B1 (en) | 1998-03-09 | 2001-10-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Cold-cathode power switching device of field-emission type |
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| KR19980035281A (ko) * | 1996-11-11 | 1998-08-05 | 양대윤 | 폐기물을 이용한 비료의 제조방법 |
| JP3127844B2 (ja) * | 1996-11-22 | 2001-01-29 | 日本電気株式会社 | 電界放出型冷陰極 |
| JP2950274B2 (ja) * | 1997-01-28 | 1999-09-20 | 日本電気株式会社 | 電界放出型冷陰極素子の駆動方法及び電界放出型冷陰極電子銃 |
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| US9054094B2 (en) | 1997-04-08 | 2015-06-09 | X2Y Attenuators, Llc | Energy conditioning circuit arrangement for integrated circuit |
| US6603646B2 (en) * | 1997-04-08 | 2003-08-05 | X2Y Attenuators, Llc | Multi-functional energy conditioner |
| US7321485B2 (en) | 1997-04-08 | 2008-01-22 | X2Y Attenuators, Llc | Arrangement for energy conditioning |
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| US6429596B1 (en) | 1999-12-31 | 2002-08-06 | Extreme Devices, Inc. | Segmented gate drive for dynamic beam shape correction in field emission cathodes |
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1994
- 1994-07-01 KR KR1019940015950A patent/KR0126435B1/ko not_active IP Right Cessation
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1996
- 1996-07-12 US US08/679,153 patent/US5719477A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5719477A (en) | 1998-02-17 |
| KR950004342A (ko) | 1995-02-17 |
| KR0126435B1 (ko) | 1997-12-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19960213 |