(57)【要約】表示装置には電子ビーム誘導チャンネル（10）が設けられる。チャンネル（10）は電子ビーム（EB）を受信し、発光体表示画面（40）と平行にそのビーム（EB）を誘導する。電子ビーム（EB）はチャンネル（10）から抽出された後、表示画面（40）に衝突する。チャンネル（10）における電位を定める電極手段（11、12、13）は、電子ビーム（EB）を誘導し抽出する。電極手段（11、12、13）は、チャンネル（10）内でチャンネル（10）と垂直で表示画面（40）と平行な横方向に電子ビーム（EB）を集束するように配置される。従ってビーム誘導チャンネル（10）の電子透過は有意に高くなる。
2006512720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ビームを発生する電子源；
前記電子ビームを受信し画像情報を表示する発光表示画面；
前記電子ビームを前記表示画面に誘導する電子ビーム誘導手段であって、本質的に前記表示画面に平行な誘導方向に伸びるビーム誘導チャンネルを有し、作動中前記ビーム誘導チャンネルにおけるビーム誘導電位を定める電極手段を備える電子ビーム誘導手段；
を有する表示装置であって、
前記電極手段は、前記誘導方向と実質的に直交し前記表示画面とは平行な横方向に、前記電子ビームを集束するように配置されることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記電極手段は、前記表示画面と平行な基部および前記基部から前記表示画面と垂直な方向に伸びる側部を有する第1の電極を有することを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
【請求項３】
前記側部は前記横方向から見て前記基部の両端に設けられ、前記側部は前記表示画面に向かって伸びることを特徴とする請求項2に記載の表示装置。
【請求項４】
当該表示装置には、バリアリブを有し、前記電極手段の一部となる導電経路を備える第1の絶縁板が設けられ、前記チャンネルは前記第1の絶縁板の隣接するバリアリブの間で定められることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
【請求項５】
当該表示装置は前記第1の絶縁板と前記表示画面との間に第2の絶縁板を有し、前記第2の絶縁板には前記電子ビームを前記チャンネルから抽出するビーム抽出開口が設けられ、前記第2の絶縁板は前記電極手段の一部となる導電経路を有することを特徴とする請求項4に記載の表示装置。
【請求項６】
前記導電経路は実質的に前記チャンネルと垂直な方向に伸びることを特徴とする請求項4または5に記載の表示装置。
【請求項７】
前記チャンネルは複数の後続するセルを有し、前記電極手段は前記セルの1つと前記セルの1つと隣接するセルとの間に第2の電極を有し、前記第2の電極には電子ビームの通る開口が設けられることを特徴とする請求項2に記載の表示装置。
【請求項８】
前記第2の電極が前記第1の電極と協働して前記チャンネルの選択されたセルにおける前記電位を変化させることで前記電子ビームは前記選択されたセルから抽出され、前記表示画面に向かうことを特徴とする請求項7に記載の表示装置。
【請求項９】
前記選択されたセルは電子光学的ミラーを有することを特徴とする請求項8に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記電極手段は前記第2の絶縁板内のビーム抽出開口の近傍に第3の電極を有することを特徴とする請求項5に記載の表示装置。
【請求項１１】
当該表示装置には前記チャンネルの対向する両端に設置された２つの電子源が設けられることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記表示画面は複数の画像素子を有し、前記電子ビーム誘導手段は前記選択されたセルから抽出された前記電子ビームの対応する画像素子への位置を定める手段を有することを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記後続するセルの1つは前記表示画面の1つの画像素子と対応付けられ、前記位置を定める手段は開口の設けられた複数の導電板を有し、前記後続するセルの1つから前記開口を介して対応付けられた前記1つの画像素子に前記電子ビームを進行させることを特徴とする請求項12に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記位置を定める手段は絶縁板と導電板が交互に積層されたスタックを有することを特徴とする請求項13に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記後続するセルの1つは複数の画像素子と対応付けられ、前記位置を定める手段は、前記複数の画像素子のうち予め選択された1つに前記電子ビームを位置付ける選択手段を有することを特徴とする請求項12に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に関するものであり、その表示装置は：
電子ビームを発生する電子源；
前記電子ビームを受信し画像情報を表示する発光表示画面；
前記表示画面に前記電子ビームを誘導する電子ビーム誘導手段であって、本質的に前記表示画面に平行な誘導方向に伸びるビーム誘導チャンネルを有し、作動中前記ビーム誘導チャンネルにおけるビーム誘導電位を定める電極手段を備える電子ビーム誘導手段；
を有する。
【背景技術】
【０００２】
ブラウン管（CRT）を基礎とする表示装置は従来技術として広く知られている。CRTの利点は、必要な材料および技術が確立され広く把握されているという事実にあり、高い発光効率を有し、表示画像における階調実現が比較的容易であり、応答時間が速く、動作の偽像を生じさせずに動画を表示することが可能であるという事実にある。
【０００３】
しかしながら周知のCRTは比較的奥行きが長い。従って例えば液晶ディスプレイと同等の奥行きを有する「薄型の」CRTを形成するための試みがなされている。技術分野に示した表示装置は「薄型の」CRTである。そのような表示装置の実施例は米国特許A-4153856号に示されている。従来の表示装置においては電子ガンは電子ビームを発生し、そのビームはビーム射出点でビームガイドに入射される。次に電子ビームは前記ビームガイドを通って誘導方向に導かれる。ビームガイドは、いずれも表示画面と実質的に平行に伸びている第1および第2のガイドグリッド間に構成される。第3のガイドグリッドは、表示画面と対向する第2のガイドグリッドと近い距離にあり、画面と平行に伸びる。各ガイドグリッドはビームの通る開口を備え、共通の電位に接続される。
【０００４】
ビームガイドから見たとき、抽出電極ストリップは第1のガイドグリッドの後ろに設けられる。これらの抽出電極ストリップには通常、電圧が印加されており、ビームガイド内での電子ビーム誘導が可能となる。電子ビームは、抽出電極ストリップに印加される電圧の変化によって、ビームガイド内の位置から抽出される。抽出された電子ビームはさらに誘導され、表示画面に衝突する。
【０００５】
表示画面は行と列に配置された複数の画像素子（画素）を有する。ビームガイドは各列の画素に対して設けられ、それによりビームガイド内の所定の位置から電子ビームを抽出することができる。ここで前記所定の位置は行に配置された画素と対応する。
【０００６】
しかしながら従来の表示装置においては、表示される画像の輝度に顕著な変化が観測される。これは特にビームガイドの誘導方向と一致する方向で顕著である。
【特許文献１】米国特許第4153856号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は技術分野の中に示した表示装置であって、画像輝度の均一性が改善された表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題のため、本発明の表示装置には、電極手段は誘導方向と実質的に直交し表示画面とは平行な横方向に電子ビームを集束するように配置されているという特徴がある。
【０００９】
本発明は、観測される輝度の変化は誘導された電子ビームの比較的大きな透過減衰量によって生じるという認識に基づくものである。この透過減衰量は電子ビームの焦点のずれによって生じ、焦点のずれは誘導されたビームから比較的多数の電子が失われることによって生じる。結果的にはこれらの電子は表示画面に到達しないことになる。
【００１０】
消失電子数は電子ビームが誘導される距離の増加とともに増大する。従ってビームの射出位置から比較的遠い位置でのビーム電流は、ビームが射出された位置での電子ビームのビーム電流に比べて低下するため、表示画面での電子ビームのビーム電流は電子ビームの誘導された距離に依存する。発光画素の輝度は画素に衝突する電子ビームのビーム電流に依存する。従って、表示画面の異なる画素間で画像輝度の変化が生じ、特にこれは表示画面の反対側の画素同士の間で顕著となる。
【００１１】
焦点のずれた電子ビームはビームガイドにおける誘導電位の妨害によって生じる。表示画面は比較的高いアノード電圧となっており、通常この電圧は5kVあるいはより高い。このアノード電位はビームガイドにまで浸透し、それにより誘導電位が妨害される。
【００１２】
従来の表示装置において既知のグリッド構造は、表示画面およびガイドグリッドと垂直な方向における電位障害を補正し、その方向における電位を対称化し集束するが、そのような動作は横方向には全く提供されない。横方向においては電子ビームは十分に閉じ込められず、ビームガイドを通って電子ビームが通過する間に、比較的多数の電子がビームから消失する。
【００１３】
電極手段を適切に配置することによって電子光学的レンズを構成することができ、そのレンズは横方向にもレンズとして作用する。このレンズは横方向における電位の対称化に用いることができ、電子ビームを横方向に集束することができる。横方向のレンズ作用により、ビーム内の電子の封じ込み効果が改善され、電子ビームガイドの透過減衰量は抑制される。
【００１４】
好適実施例においては、電極手段は第1の電極を有し、その電極は表示画面と平行な基部、および前記基部から表示画面と垂直な方向に伸びる側部を有する。このように伸びる側部のため第1の電極は、横方向のレンズ作用を有する電子光学的レンズを構成することができる。
【００１５】
好適実施例においては、側部は横方向から見て、基部の両端に設けられ、側部は表示画面に向かって伸びる。
【００１６】
第1の電極は直角のU型の形状を有する。この電極は表示画面から遠い側でチャンネルの形状を定め、誘導された電子ビームを部分的に囲む。
【００１７】
本実施例はU型形状が電子ビームの経路に対して対称に揃えられた場合、特に良好に作動し、電子ビームの経路から側部までの距離は、いずれの側部においても実質的に等しくなる。従ってチャンネル内の電位は特に良好に対称化される。
【００１８】
チャンネルは隣接する第1の絶縁板のバリアリブの間で構成されることが好ましく、この絶縁板には電極手段の一部となる導電経路が設けられる。
【００１９】
本実施例は比較的容易に製作することができる。従来技術にあるような独立の第1のガイドグリッドは不要である。電極手段の一部は第1の絶縁板上に配列された導電経路によって形成される。さらに、導電経路がチャンネルと垂直に配列された場合、直角のU型形状を有する第1の電極は追加の製造工程を設けなくても自動的に得られる。
【００２０】
従来技術のようにガイドグリッド構造は第1の絶縁板と表示画面との間に設けられても良い。
【００２１】
しかしながらより有意なのは、第1の絶縁板を表示画面と面する第2の絶縁板と合わせることで、チャンネルからの電子ビームを抽出する抽出開口を備えるようにし、さらに電極手段の一部となる導電経路を有するようにすることである。
【００２２】
従来の表示装置の製造が難しいのは、表示装置が3つの比較的薄いガイドグリッドを有するためであり、このグリッドは相互に接近させた距離で設置されなければならない。さらにチャンネル内で誘導されるビームの安定性を確保するには、この距離を表示画面全体にわたって実質的に一定にする必要がある。従ってガイドグリッドの取り付けと精度には厳しい要求が課される。
【００２３】
本好適実施例によると、ビーム誘導チャンネルは2つの絶縁板間に構成される。チャンネル内部の電位は絶縁板に配列された導電経路の手段によって印加される。製造の間に例えばマスクを用いることにより、高精度で導電経路を配列することが可能である。ビームガイドの製作に必要な多数の構成物は削減され、ガイドグリッドに高い精度が要求されるという従来の問題は解消される。
【００２４】
電子ビームガイドは絶縁板を交互に積層して組み立てられる。第1の絶縁板上の導電経路の少なくとも一部は絶縁板が組み立てられる段階で、第2の絶縁板上の導電経路と接続されても良い。導電経路は実質的にチャンネルと垂直であることが好ましい。
【００２５】
一般にチャンネルは複数のセルを有し、表示画面は行と列に配置された複数の画像素子（画素）を有する。チャンネルは例えば画素の1列に対応し、前記チャンネルの1セルは表示画面の1画素に対応する。第2の絶縁板にはセルの抽出開口が設けられ、この開口を通って電子ビームは電子ビーム誘導チャンネルから出て表示画面に向かう。
【００２６】
好適実施例においては、電極手段はあるセルとその隣のセルの間に第2の電極を有し、前記第2の電極にはビームの通る開口が設けられる。作動中セルが選択されなかった場合、電子ビームは第2の電極の開口を通ってそのセルからその隣のセルに進む。第1および第2の電極の組み合わせによって、電子は特に効果的に横方向に集束される。通常第1および第2の電極の両方は各セルに設けられ、電位は周期的にセルに印加される。
【００２７】
周期的な電位は電子ビームの進行する経路を定める。通常この目的のため、第2の電極は比較的高い正電圧にされる。従って第2の電極は薄くして、第2の電極上に電子が帯電することを防止することが好ましい。
【００２８】
好適実施例には、第2の電極は第1の電極と協働して、選択されたセルの電位を変化させるという特徴があり、それにより電子ビームは前記選択されたセルから抽出され、表示画面に向かう。
【００２９】
表示装置において電子ビームは、画像表示のため表示画面全体に走査されることが好ましい。従って電子ビームは実質的に画面の各画素に衝突する必要がある。所定の画素に電子ビームを誘導するため、その画素に対応するセルが、そのセル内の電位変化によって選択される。
【００３０】
電子ビームはまず表示画面と平行に誘導され、選択されたセルに到達する。選択されたセルにおいて電子ビームは、実質的に直角に偏向され、選択されたセルの抽出開口を通って進行する。電子ビームは次に表示画面と垂直に誘導され、所定の画素上に集束される。
【００３１】
本好適実施例においては、電子ビームの抽出は効果的であり、比較的大部分の電子が選択されたセルから抽出される。さらに第1および第2の電極に印加される必須の切替電圧は、従来技術の抽出ストリップに印加される切替電圧に比べて小さい。第1および第2の電極はセル内に設けられるが、一方従来技術ではビームガイドはガイドグリッドの1つによって抽出ストリップから遮蔽される。
【００３２】
選択されたセルは選択されたセル内に電子光学的ミラーを有することが好ましく、前記ミラーは例えば誘導方向に対して45゜の角度で設置される。電子光学的ミラーを形成することは、電子抽出についての特に有効な方法である。選択されたセル内の第1の電極および第2の電極に印加される電圧を適切に設定することによってこれを実現することができる。
【００３３】
通常、第1および第2の電極に印加される電圧は、ビームの誘導されるセルに比べてより卑であって、電子ビームと反発して電子ビームを抽出開口から押し出す。電子光学的ミラーの正確な方位は、第1および第2の電極に印加される切替電圧によって調節することができる。従って、電子ビームをできる限り十分に抽出開口を通るように誘導することができ、特に高い抽出効率が実現できる。
【００３４】
好適実施例において電極手段は第3の電極を有し、この電極は少なくとも第2の絶縁板内の抽出開口の周囲にまで伸びる。
【００３５】
第3の電極は表示画面と垂直な方向においてビームガイド内の電位を対称化させる効果を有し、それによりビーム誘導チャンネルへのアノード電圧の浸透が抑制される。通常第3の電極は各抽出開口近傍に設けられる。
【００３６】
好適実施例には２つの電子ビームがチャンネルの両端で射出されるという特徴がある。
【００３７】
ビーム誘導チャンネルの対称性のため、どちらの端部で電子ビームが射出されるかは問題とならない。この事実は、チャンネルの両端で電子ビームを同時に射出することによって有利に利用することができる。それにより例えば、表示画面の2画素を同時にアドレス指定することができ、セル内の電位を変更するスイッチ数を半分にできる。1つの端部からの電子ビームは奇数ラインの画素に対して用い、他の端部からの電子ビームを偶数ラインの画素に用いても良い。
【００３８】
電子ビーム誘導手段は、選択されたセルから抽出された電子ビームの対応する画像素子への位置を定める手段を有することが好ましい。
【００３９】
電子ビームは、選択されたセルに誘導されてから、ビーム誘導チャンネルから抽出され表示画面に向かう。セルはそれと対応付けられた特定の画像素子を有するため、ビームは抽出されてから前記画像素子上に確実に集束される。
【００４０】
セルは単一の画像素子と対応付けられても良い。その場合、位置を定める手段は開口の設けられた複数の導電板を有することが好ましく、選択されたセルからこの開口を介して表示画面上の対応付けられた単一の画像素子に電子ビームを進行させる。
【００４１】
導電板には第3の電極の電圧とアノード電圧の間の電圧が印加される。導電板によって、電子は表示画面に向かって加速され、同時に電子ビームは集束される結果、表示画面上の電子ビームスポットは比較的小さく十分に集束される。
【００４２】
複数の導電板は絶縁板によって相互に隔離されることが好ましく、位置を定める手段は絶縁板と導電板が交互に積層されたスタックを有する。絶縁板にはさらに電子ビームの通る開口が設けられる。セルとそのセルと対応付けられた画像素子の間の開口はできるだけ十分に揃えられており、電子ビームは制限を受けずに通過することができる。
【００４３】
表示装置内のガスと電子の衝突をできる限り回避するため、表示装置は通常真空条件下で作動する。この目的のため、表示装置は真空支持を有し、その真空支持は外部大気圧に耐え得る。絶縁板と導電板のスタックの利点は、スタックが集積された真空支持として機能することである。
【００４４】
別の態様ではセルは複数の画像素子と対応する。位置を定める手段は、前記複数の画像素子のうち予め選択された1つに電子ビームを位置づけるように配置されることが好ましい。
【００４５】
電子ビームは例えば、抽出開口の画面と対向する側にある静電偏向板によって画像素子の1つに向かって偏向されても良い。
【００４６】
複数の画像素子は例えば、4×4または8×8のようなタイルとして配置されても良い。さらにこれらは異なる蛍光体の原色と対応する複数のサブ画素を有しても良い。
【００４７】
本発明による表示装置のこれらのおよび他の態様は、添付図面を参照することで理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
図1には表示装置の好適実施例の断面を示す。表示装置は正面に表示画面40を有し、この画面には3原色、赤、緑および青の蛍光体トラック42R、42G、42Bが設けられている。反対（背）側には、電子ビーム誘導チャンネル10を有する構造部が設けられる。
【００４９】
各チャンネル10は単一の蛍光体トラック42R、42G、42Bに対応する。チャンネル10は蛍光体トラック42R、42G、42Bと同じ方向に伸びる。通常、表示装置には各チャンネル10に対する電子源ESが設けられる。電子源ESは電子ビームEBをビーム誘導チャンネル10に射出する。チャンネル10は表示画面40と平行な電子ビームEBを誘導する。
【００５０】
チャンネル10を有する構造部は2つの絶縁板20、30を有する。規則的な距離で、表示画面40と最近接の絶縁板30には抽出開口32が設けられており、この開口を通って電子ビームEBはビーム誘導チャンネル10から抽出され、表示画面40の発光体トラック42R、42G、42Bに進行することができる。電子ビームEBの到着位置で、表示画面40が照射される。
【００５１】
好適実施例を図2により詳しく示す。第1の絶縁板であるチャンネル板20にはバリアリブ22が設けられる。チャンネル10は２つの隣接するバリアリブ22の間で定められ、前記チャンネル10は作動中、電子ビームEBを誘導する。チャンネル10の横方向（ｙ方向）における幅は、隣接するバリアリブ22の間の距離によって定められ、例えば150μmである。バリアリブ22の高さは例えば150μmで、横方向の厚さは50μmである。
【００５２】
導電経路24、26はチャンネル板20に配列される。作動中、導電経路24はビーム誘導チャンネル10の第1の電極（底部電極）11を構成する。
【００５３】
チャンネル板20は第2の絶縁板である選択板30と組み合わされる。明確化のため、選択板30はここではチャンネル板20から小さな距離で描かれているが、実際には両板は相互に積層され、直接接触する。
【００５４】
導電経路34は選択板30の表示画面40と対向する側に配列される。複数のビーム抽出開口32は選択板30内に設けられ、選択板および導電経路34を貫通して広がっている。選択板30は比較的薄く、チャンネル10からの電子ビームEBの抽出を効果的に行うことができる。例えば、選択板30の厚さは400μmである。
【００５５】
ビーム抽出開口32は行と列に配置される。単一の開口32は表示画面40の単一の画像素子45または画像素子のタイルのいずれかに対応する。表示画面40から見て行または列の開口32はチャンネル10と揃えられ、導電経路34によって囲まれている。導電経路34はビーム抽出開口32に対して対称に配置され、作動中、ビーム誘導チャンネル10の第3の電極（上部電極）13を構成する。
【００５６】
さらに導電経路36は選択板30のチャンネル板20と対向する側に配列され、隣の導電経路36とともにビーム抽出開口32の行の側に位置している。組み立て段階で、導電経路36はチャンネル板20の導電経路26と連結され、ビーム誘導チャンネル10の第2の電極（チャンネル電極）12を構成する。ビーム誘導チャンネル10は複数のセル15に分割され、各セル15は２つの隣接するチャンネル電極12の間でチャンネル10の一部となるように定められる。
【００５７】
単一のセル15に対する電極手段は図3に詳しく示されている。セル15は隣接するチャンネル電極12、12’によってチャンネル10の方向（X方向）に仕切られる。チャンネル電極はチャンネル板20上の導電経路26、および選択板30上の導電経路36を有し、チャンネル電極には電子ビームの通る開口14が設けられる。この開口の横方向における幅（A2y）はこの方向におけるチャンネルの幅と等しく、例えば150μmである。垂直方向において幅（A2z）はバリアリブ22の高さと等しく、例えば150μmである。
【００５８】
底部電極11はチャンネル板20上の導電経路24によって構成され、U型の長方形を有する。この電極は基部11Aと、基部11Aから表示画面40に向かって伸びる側部11Bを有する。横方向から見たとき、側部11Bは基部11Aの端部から伸びる。
【００５９】
基部11Aはチャンネル10の底部で導電経路24によって構成され、側部11Bはバリアリブ22の縁部の導電経路24によって構成される。従って即部11Bの高さはバリリアリブ22の高さと実質的に等しく、例えば150μmである。底部電極11の形状は、チャンネル電極12との関係で、特に横方向における電子ビームEBの集束が良好に行えるようになっている。
【００６０】
上部電極13は選択板30の表示画面40と対向する側にある導電経路34によって構成される。上部電極にはビーム抽出開口32が設けられ、その開口は選択板30を貫通して広がっている。上部電極13は厚さL3であって、ビーム抽出開口32の幅はチャンネル方向においてはA3x、横方向においてはA3yである。
【００６１】
選択板30はガラスで形成することができ、ビーム抽出開口32は粉末ブラストによって構成することができ、開口はテーパ形状を有する。チャンネル電極12、12’の一部である導電経路36は、例えばパターン転写プロセスで形成される。
【００６２】
上部電極13はビーム抽出開口32を通って選択板30の他の側に向かって部分的に伸びることが好ましい。上部電極13は選択板30にあるビーム抽出開口32の内壁を部分的に覆う。これにより上部電極13の有効厚さは増大する。そのような上部電極13を設ける場合、触媒的な析出反応を利用しても良い。上部電極13と底部電極11またはチャンネル電極12との間で短絡が生じないように注意しなければならない。
【００６３】
X方向において底部電極11は長さL1まで伸び、チャンネル電極12、12’の厚さはL2である。底部電極11は長さG12の隙間によってチャンネル電極12、12’と分離されている。
【００６４】
底部電極11およびチャンネル電極12は電極にアドレス電圧を印加するためのコネクタ部17、18を有する。図2からわかるように、コネクタ部17、18は表示装置の片側に配置することが好ましく、コネクタ部は、底部電極11およびチャンネル電極12双方に対して近似的に同じ接触面積を有するように構成される。
【００６５】
電極構造に対して特に有効な寸法は：
L1；600μm
L2；100μm
L3；50μm
G12；50μm
A2x；150μm
A2y；150μm
A3x；150μm
A3y；150μm
である。
【００６６】
この例において、誘導方向におけるセル15の幅は700μmである。ビーム誘導チャンネル10がカラー表示装置に用いられる場合、横方向におけるセル15の幅は減少し、例えば250μmとなる。この方向において、幅の減少に制約されるのはチャンネル電極12においてビームの通る開口のA2yの幅のみである。
【００６７】
図5Aおよび5Bには電子ビームEBを概略的に示す。電子ビームEBはビーム誘導チャンネル10に射出され、その後チャンネル10を通るように誘導され、チャンネル10から抽出される。図5Aにおいて電子ビームEBは誘導方向（x-）および垂直方向（z-）で示されており、図5Bにおいては電子ビームEBは誘導方向（x-）および横方向（y-）で示されている。
【００６８】
作動中、異なる電極には別個のアドレス電圧が印加される。従って得られる電位分布はセル15に対して周期的である。上部電極13に印加される電圧は一定にすることができるが、底部電極11およびチャンネル電極12に印加される電圧は変化させることが好ましい。
【００６９】
セル15が誘導状態にある場合、周期的な電位は電子が進行するチャンネル10内の経路を定める。チャンネル電極12の電位の隣接するチャンネル電極12’への浸透は、チャンネル方向における経路を形成し、電子ビームはその経路に沿ってチャンネル電極12にあるビーム通過開口14から、隣接するチャンネル電極12’にあるビーム通過開口14に誘導される。上部電極13および底部電極11は、電子ビームEBをそれぞれz方向（垂直方向）およびy方向（横方向）に集束するように配置される。図から明らかなように、電子ビームEBは、ビーム誘導チャンネル10内でこれらの方向において特に適正に集束される。
【００７０】
いかなるセル15の場合も、そのセル内の底部電極11およびチャンネル電極12に印加される電圧は変化させることができ、セル15は選択された状態16に至る。電子ビームは選択されたセル16からビーム抽出開口32を通って抽出され、表示画面40に向かって進行する。
【００７１】
この目的のため底部電極11にはより卑な電位がバイアスされ、電子ビームEBを上方に押し出す。隣接するチャンネル電極12’、すなわち選択されたセル16の後方のチャンネル電極12においても、卑な電位がバイアスされる。底部電極11との協働によって、隣接するチャンネル電極12’は今度は、電子光学的ミラー19を構成し、このミラーは選択されたセル16内の本質的に傾斜したゼロ電位平面である。この電子光学的ミラー19の傾斜角は例えば45゜であるが、底部電極11および隣接するチャンネル電極12’に印加される電位によって調節することができ、この方法によって電子ビームEBはビーム抽出開口32に向かってできる限り十分に偏向される。電子光学的なミラー19の方位調節が可能であるため、抽出効率を高くすることができる。
【００７２】
アドレス電圧の好ましい値は：
V1g（V1誘導）；40V
V1s（V1選択）；5V
V2g（V2誘導）；110V
V2s（V2選択）；-5V
V3；40V
である。
【００７３】
上述の電子ビーム誘導チャンネル10を、これらのアドレス電圧を用いて評価した。電子ビームEBは、ビーム電流30μAであって、これを10の後続するセルを有するチャンネル10に入射した。すべてのセルが誘導状態にあるときには、誘導されたビームのビーム電流、従って10セルの透過効率は99%よりも大きくなった。9セルを選択状態16に切り替えたとき、すなわち電子ビームを9セルから抽出した場合においても、抽出されたビームのビーム電流、従って透過効率は99%よりも大きくなった。
【００７４】
底部電極11およびチャンネル電極12を誘導状態から選択状態に変化させるために必要な電圧の振り幅（voltage  swing）は従って比較的低く、この例ではそれぞれ35Vと115Vである。画素をアドレス指定する駆動電子機器は従って比較的単純で低価格にすることができる。
【００７５】
「時系列的に」アドレス方式が適用されることが好ましい。この方式においては、行内の各画素は、その行にある画素45と対応するチャンネル10のセル15の選択によって同時にアドレス指定される。所定の時間経過後に、対応するセル15の選択を解除することによってその行をオフに切り替え、画素の次の行をアドレス指定する。
【００７６】
画素のアドレス方式は、パルス幅変更方式であることが好ましい。各画素35の放射する光量は、その画素35に対応するチャンネル10の電子源が活性化しているときの時間によって定められる。
【００７７】
別の実施例においては、２つの電子源はチャンネル110の両側に対向するように設けられる。チャンネル110および電極手段111、112、113は表示装置の第1の実施例のものと同様の構成となっている。２つの隣接するセル115を切り替えて、同時に選択された状態116にすることは容易であり、その場合、両セルの底部電極111’にV1sを印加し、前記2セルの間にあるチャンネル電極112’にV2sを印加する。図6に示すように、両セルにおいて電子光学的ミラー119が構成される。
【００７８】
電子源がチャンネル110の両端に設けられる場合には、表示画面140の隣接する画素行を同時にアドレス指定することができる。例えばチャンネル110の起点にある電子源ES1は第1の電子ビームEB1を画素の奇数行に提供するために用い、チャンネル110の終点にある電子源ES2は第2の電子ビームEB2を画素の偶数行に提供するために用いる。
【００７９】
この別の実施例には、底部電極111とチャンネル電極112に印加される電圧を切り替えるスイッチの数を半減できるという利点がある。
【００８０】
本発明による表示装置のような薄型真空表示装置における真空支持は通常、外部大気圧に耐える必要がある。提案されたビーム誘導チャンネル10は、チャンネル板20と選択板30の間に構成され、自己支持型である。しかしながら通常、追加の真空支持が選択板30と表示画面40の間に必要となる。
【００８１】
真空支持の具体例は周知の技術である。真空装置の単純な具体例はいわゆるスペーサ板である。そのような板は選択板30と表示画面40の間に複数の電気的絶縁空間を提供する。図7Aおよび7Bには真空支持50の2つの実施例を示す。これは本発明の表示装置への使用に対して特に適している。
【００８２】
真空支持50は導電層52と絶縁層54を交互に積層したスタックを有する。この例では5つの導電層52と6つの絶縁層54が描かれているが、いかなる適切な数でも使用できる。全ての層の厚さは等しく描かれているが、実際上は厚さは変えても良い。例えば絶縁層54の厚さを選択板30から表示画面40まで次第に増大させても良い。
【００８３】
第1の実施例ではスタックを貫通する孔56が設けられており、抽出された電子ビームはこの孔を通って表示画面40に進行する。第2の実施例では層52、54のスタックには電子ビームの通るスリット58が設けられる。スリットは通常、表示画面40上の蛍光体ストリップ42R、42G、42Bの方向に伸びる。
【００８４】
導電層52には集束電圧Vi1乃至Vi5が印加される。電圧Vi1…Vi5はビーム誘導チャンネル10から表示画面40に向かって増大し、ビーム内の電子を加速する。
【００８５】
さらに電圧Vi1…Vi5はビーム誘導チャンネル10と表示画面40の間における電子ビームの集束に用いられる。電子ビームの集束化の結果、表示画面40上では極めて小径のスポットが得られる。孔56またはスリット58の内壁に衝突して消失する電子数は無視できる程少ないことが示されている。
【００８６】
集束化電圧Vi1…Vi5は例えば、この順に400、1000、1600、2500および3400Vであって、表示画面40は例えば4000Vのアノード電圧Vaとなっている。
【００８７】
セル15および電極手段の寸法を上述の値よりさらに小さくすることには問題がある。これは製作が比較的複雑となることにつながる。しかしながら、表示装置が高画像解像度を有する場合、例えばXGAまたはUXGA解像度を有するコンピュータモニタにおいては、画素サイズは減少する。そのためセル15が表示画面40上の画素45より大きな寸法を有する場合には利点があり、セル15の寸法は同等に維持することができる。
【００８８】
この目的の場合、電子ビーム誘導チャンネル10の各セル15および各ビーム抽出開口32は、複数の（サブ）画素45と対応する。従ってセル数はもはや表示画面上の画素数と1：1の関係を有さず、さらには表示装置の画像解像度とも1：1の関係を有さなくなる。
【００８９】
本実施例では、各画素45は3色のサブ画素46R、46G、46Bを有し、これらのサブ画素は水平方向に一直線に配置される。図8はこれを単一のビーム抽出開口32および画素45に対して示したものである。
【００９０】
本実施例はカラー表示装置に利用した場合に特に利点があり、各サブ画素46R、46G、46Bは赤、緑および青の蛍光体色のいずれかに対応する。サブ画素46R、46G、46Bは相互に比較的接近しており、観者には3つのサブ画素が1つのカラー画素に見えるようにでき、さらに、ビーム誘導チャンネル10の寸法を本実施例でも変化させずに維持することができる。
【００９１】
ビーム抽出開口32と表示画面40の間には選択手段が設けられ、予め選択されたサブ画素46R、46G、46Bの1つに電子ビームEBの位置が定められる。図8に示す実施例においては従来の静電偏向板60が選択手段として提供され、この板は電子ビームを偏向し、電子ビームをビーム抽出開口32から放出させてサブ画素46R、46G、46Bの1つに進行させる。サブ画素は2つの静電偏向板60間の偏向電圧を切り替えることにより、選択することができる。
【００９２】
本実施例において偏向電圧Vdが0Vの場合、電子ビームは偏向されず、緑のサブ画素46Gに衝突する。偏向電圧が例えば-200Vの場合、電子ビームは表示画面40から見て左に偏向され、赤のサブ画素46Rに衝突する。偏向電圧が例えば+200Vの場合、電子ビームは表示画面40から見て右に偏向され、青のサブ画素46Bに衝突する。
【００９３】
代わりに各セル15を画素45のタイルに対応させても良く、タイルは例えば3×3若しくは4×4画素のタイル、またはカラー表示装置の9×3若しくは16×4のカラーサブ画素である。
【００９４】
選択手段は選択板30内のビーム抽出開口32と表示装置40の間に提供され、セル15から抽出された電子ビームは、セル15と対応するタイルの予め選択された画素の1つに偏向される。
【００９５】
本実施例において選択手段は通常、最新技術として知られる静電多極偏向板65を有する。静電多極偏向板65により、電子ビームはｘ-およびｙ-の両方向に偏向される。
【００９６】
図面は概略的に示したものであり、スケールは示されていない。図面において表示装置の実施例には単純化のため数画素のみが示されているが、実際の表示装置には例えばSVGA解像度に対応した800×600×3のカラーサブ画素、またはPAL解像度に対応した720×576×3のカラーサブ画素がある。
【００９７】
いかなる絶縁表面にも、特に、導電経路24、26、34、36で被覆されていないチャンネル板20および選択板30の一部、並びに真空支持50に、高い電気抵抗を有する導電性コーティングを付与しても良い。このコーティングはビーム誘導チャンネルの作動を不適切にする絶縁表面の帯電を防ぐ。
【００９８】
本発明は好適実施例と関連して説明されたが、本発明は好適実施例に制限されると解釈してはならないことを理解する必要がある。本発明は、請求項の範囲内の、ここに示された構成物のすべての組み合わせおよび当業者によってなされる変更を含む。
【００９９】
要約すると、本発明は電子ビーム誘導チャンネル（10）を備える表示装置に関する。チャンネル（10）は電子ビーム（EB）を受信し発光体表示画面（40）と平行にそのビーム（EB）を誘導する。電子ビーム（EB）はチャンネル（10）から抽出された後、表示画面（40）に衝突する。チャンネル（10）における電位を定める電極手段（11、12、13）は、電子ビーム（EB）を誘導し抽出する。電極手段（11、12、13）は、チャンネル（10）内でチャンネル（10）と垂直で表示画面（40）と平行な横方向に電子ビーム（EB）を集束するように配置される。従ってビーム誘導チャンネル（10）の電子透過は有意に高くなる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】表示装置の好適実施例の図である。
【図２】表示装置の好適実施例のより詳細な等角図である。
【図３】電子ビーム誘導チャンネルの単一セルの電極手段を示す図である。
【図４】選択板の断面図である。
【図５Ａ】作動中の好適実施例の電子ビーム誘導チャンネルを示す図である。
【図５Ｂ】作動中の好適実施例の電子ビーム誘導チャンネルを示す図である。
【図６】表示装置の別の実施例を示す図である。
【図７Ａ】表示装置の使用に適した真空支持の実施例を示す図である。
【図７Ｂ】表示装置の使用に適した真空支持の実施例を示す図である。
【図８】3色のサブ画素を有するカラー画像素子に対応する、単一のビーム抽出開口を有する選択板の一部を示す図である。
【図９】4×4の画像素子のタイルに対応する、単一のビーム抽出開口を有する選択板の一部を示す図である。
【図１】
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【図６】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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2006512720.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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