JP3159521B2 - Light emitting element - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は競技場等において使用
される大画面表示装置を構成するための発光素子に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting device for constructing a large screen display device used in a stadium or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】図6は特開昭64−995号公報に示さ
れた従来の発光素子を示す正面図、図7は図6のA−A
部を示す断面図、図8は従来の発光素子の要部を示す斜
視図である。図6において発光素子にはRGB3種類の
蛍光体5R,5G,5Bがマトリックス状に塗布されて
おり、カラー表示が可能になっている。図7において1
aは蛍光体5の塗布された表示部、1bはスペーサ、1
cは各種制御電極が配設された基板であり、これら1a
〜1cで発光素子の真空容器1を構成する。各蛍光体5
は高電圧(約10kV)が印加され、遮蔽板7により囲
まれている。ここで、遮蔽板7は蛍光体5が塗布された
蛍光面と同電位であり、陽極を構成する。2. Description of the Related Art FIG. 6 is a front view showing a conventional light emitting device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-995, and FIG.
FIG. 8 is a perspective view showing a main part of a conventional light emitting device. In FIG. 6, three types of RGB phosphors 5R, 5G, and 5B are applied to the light emitting element in a matrix, so that color display is possible. In FIG. 7, 1
a is a display portion on which the phosphor 5 is applied, 1b is a spacer, 1
c is a substrate on which various control electrodes are provided.
1 to 1c constitute the vacuum vessel 1 of the light emitting element. Each phosphor 5
Is applied with a high voltage (about 10 kV), and is surrounded by a shielding plate 7. Here, the shielding plate 7 has the same potential as the phosphor screen on which the phosphor 5 is applied, and forms an anode.
【0003】図8において2は直熱型線状カソード(以
下、カソードと称す)で、図6に示した蛍光体5の配列
に対応して配列の行、あるいは列方向に平行して架線さ
れている。3は走査電極(制御電極)、4はデータ電極
(制御電極)であり、この走査電極3、データ電極4は
カソード2に対して格子状に配置されている。また、デ
ータ電極4には電子が通過する開口部8が設けられてい
る。6はカソード2を架線するための支持電極、9は真
空容量1内を真空にするための排気部である。In FIG. 8, reference numeral 2 denotes a direct-heating linear cathode (hereinafter, referred to as a cathode), which is wired in parallel in the row or column direction of the array corresponding to the array of the phosphors 5 shown in FIG. ing. Reference numeral 3 denotes a scanning electrode (control electrode), and 4 denotes a data electrode (control electrode). The scanning electrode 3 and the data electrode 4 are arranged in a grid pattern with respect to the cathode 2. Further, the data electrode 4 is provided with an opening 8 through which electrons pass. Reference numeral 6 denotes a support electrode for connecting the cathode 2 to the wire, and reference numeral 9 denotes an exhaust unit for evacuating the vacuum capacity 1.
【0004】次に動作について説明する。この種の発光
素子の基本原理は、カソード2から放出された熱電子を
加熱し、陽極に衝突させることにより、陽極面に塗布さ
れた蛍光体5を励起し、発光させるものである。Next, the operation will be described. The basic principle of this type of light emitting element is to heat the thermoelectrons emitted from the cathode 2 and cause the thermoelectrons to collide with the anode, thereby exciting the phosphor 5 applied on the anode surface to emit light.
【0005】図7において、カソード2から放出された
熱電子は走査電極3とデータ電極4の電位の組合わせに
より、次の様に振る舞う。 走査電極3、及びデータ
電極4がともにカソード2に対して正の場合。走査電極
3、およびデータ電極4の正電位によりカソード2周辺
の電位が高められカソード2から電子が放出される。放
出された電子は、所定の開口部8を通過し、陽極に達し
蛍光体5を発光させる。 走査電極3がカソード2に
対して正で、データ電極4が負の場合。走査電極3の正
電位によりカソード2から電子は放出されるが、データ
電極4の負電位によりカソード2から放出された電子は
陽極に達することができず、蛍光体5は発光しない。
走査電極3がカソード2に対して負で、データ電極4
が正の場合。走査電極3の負電位によりカソード2周辺
の電位が負になり、熱電子の放出が抑制される。ここで
カソード2を走査電極3側に近く架線することによりカ
ソード2からの電子放出が走査電極3の電位の影響を強
く受けるようになる。 走査電極3、データ電極4と
もにカソード2に対して負の場合。カソード2周辺の電
位が負になり、熱電子の放出が抑制される。In FIG. 7, the thermoelectrons emitted from the cathode 2 behave as follows according to the combination of the potentials of the scanning electrode 3 and the data electrode 4. When both the scanning electrode 3 and the data electrode 4 are positive with respect to the cathode 2. The potential around the cathode 2 is increased by the positive potential of the scanning electrode 3 and the data electrode 4, and electrons are emitted from the cathode 2. The emitted electrons pass through a predetermined opening 8 and reach the anode, causing the phosphor 5 to emit light. When the scanning electrode 3 is positive with respect to the cathode 2 and the data electrode 4 is negative. Electrons are emitted from the cathode 2 by the positive potential of the scanning electrode 3, but the electrons emitted from the cathode 2 by the negative potential of the data electrode 4 cannot reach the anode, and the phosphor 5 does not emit light.
The scan electrode 3 is negative with respect to the cathode 2 and the data electrode 4
Is positive. The potential around the cathode 2 becomes negative due to the negative potential of the scanning electrode 3, and emission of thermoelectrons is suppressed. Here, by arranging the cathode 2 close to the scanning electrode 3 side, electron emission from the cathode 2 is strongly affected by the potential of the scanning electrode 3. When both the scanning electrode 3 and the data electrode 4 are negative with respect to the cathode 2. The potential around the cathode 2 becomes negative, and emission of thermoelectrons is suppressed.
【0006】この結果、行方向および列方向に配置され
た走査電極3、データ電極4のうち、カソード2の電位
に対して正の電位が印加された走査電極3、およびデー
タ電極4の交点に位置するカソード2から放出された電
子のみが開口部8を通過することができ、蛍光体5が発
光することになる。こうして走査電極3に逐次走査信号
を印加するとともに、これと同期してデータ電極4に任
意のデータ信号を印加することによって、任意の表示を
得ることができるようになる。As a result, among the scanning electrodes 3 and the data electrodes 4 arranged in the row direction and the column direction, at the intersection of the scanning electrode 3 and the data electrode 4 to which a positive potential is applied with respect to the potential of the cathode 2. Only electrons emitted from the located cathode 2 can pass through the opening 8, and the phosphor 5 emits light. In this way, by sequentially applying a scanning signal to the scanning electrode 3 and applying an arbitrary data signal to the data electrode 4 in synchronization with the scanning signal, an arbitrary display can be obtained.
【0007】ここで、カソード2は直熱型線状カソード
が使用される。この直熱型線状カソードは所定の電流が
流れることにより加熱され、熱電子の放出がなされるも
ので消費電力が小さいことが特徴である。また直熱型線
状カソードから放出される電子量は電子放出可能なカソ
ード表面積およびこのカソードに流れる電流値に比例
し、またこのカソードの劣化の速さはこのカソードの単
位表面積当たりの電流値の大きさに比例する。[0007] Here, as the cathode 2, a direct heating type linear cathode is used. The direct heating type linear cathode is heated by the flow of a predetermined current and emits thermoelectrons, and is characterized by low power consumption. The amount of electrons emitted from the direct-heating linear cathode is proportional to the surface area of the cathode capable of emitting electrons and the value of the current flowing through the cathode, and the rate of deterioration of the cathode depends on the current value per unit surface area of the cathode. It is proportional to the size.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】従来の発光素子は以上
のように構成されているので、カソード2は蛍光体5の
配列方向の行あるいは列方向と平行して配列されてお
り、自ずとカソード2の長さが制約される。さらに、カ
ソード2は支持電極6間に架線されているので、カソー
ド2に電流が流れることによって発生するジュール熱の
一部は、支持電極6に奪われる。このため十分に加熱さ
れ、電子を有効に取り出すことのできる領域はカソード
2の中央部に限られる。このため従来の構成では十分な
量の電子を取り出すことができず、高輝度な発光素子を
得ることができないという問題点があった。Since the conventional light-emitting device is configured as described above, the cathodes 2 are arranged in parallel with the row or column direction of the arrangement direction of the phosphors 5, and the cathode 2 is naturally disposed. Is limited. Further, since the cathode 2 is wired between the supporting electrodes 6, a part of the Joule heat generated by the current flowing through the cathode 2 is taken by the supporting electrode 6. For this reason, the region which is sufficiently heated and from which electrons can be effectively extracted is limited to the central portion of the cathode 2. For this reason, there has been a problem that a sufficient amount of electrons cannot be taken out with the conventional configuration, and a high-luminance light-emitting element cannot be obtained.
【0009】この発明は以上のような問題点を解消する
ためになされたもので、近年の屋外用大画面ディスプレ
イの高輝度化の要求に対応して、カソードの電子放出能
力を強化し、高輝度で、長寿命の発光素子を得ることを
目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and in response to the recent demand for high brightness of a large-screen outdoor display, the cathode has an enhanced electron emission capability, and has a high performance. It is an object to obtain a light-emitting element with high luminance and long life.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る発
光素子は、各蛍光体と1対1に対応してマトリックス状
に配列され、且つ蛍光体の配列の行あるいは列方向に対
して斜めに架線されたカソードを備えたものである。Means for Solving the Problems A light emitting device according to a first aspect of the invention, and corresponds to the phosphor and one-to-one are arranged in a matrix, and a row or column direction of the arrangement of the fluorescent bodies those having a cathode which is rack-ray obliquely to.
【0011】請求項2の発明に係る発光素子は、各蛍光
体と2対1に対応してマトリックス状に配列され、且つ
中心位置が対応する2つの蛍光体の中心位置と一致する
ように蛍光体の配列の行あるいは列方向に対して斜めに
架線されたカソードを備えたものである。[0011] light-emitting element according to the invention of claim 2, the fluorescent
Body and to correspond to 2-to-1 are arranged in a matrix, and
The center position matches the center position of the two corresponding phosphors
Those having a cathode which is <br/> rack line obliquely to the row or column direction of the arrangement of the fluorescent bodies to.
【0012】請求項3の発明に係る発光素子は、RGB
の3つ1組の蛍光体と1対1に対応してマトリックス状
に配列され、且つ蛍光体の配列の行あるいは列方向に対
して斜めに架線されたカソードを備えたものである。 The light emitting device according to the third aspect of the present invention has
Matrix in a one-to-one correspondence with a set of three phosphors
And arranged in the row or column direction of the phosphor array.
And a cathode which is obliquely wired.
【0013】[0013]
【作用】この発明における発光素子は、カソードを斜め
に架線することによりカソードの長さを長くし、電子放
出可能なカソード表面積を大きくする。したがって、カ
ソードに流れる電流値を大きくすることなく電子放出能
力を強化することができるので、高輝度化と共に長寿命
化を図ることができる。According to the light emitting device of the present invention, the length of the cathode is increased by obliquely connecting the cathode, thereby increasing the surface area of the cathode capable of emitting electrons. Therefore, the electron emission capability can be enhanced without increasing the value of the current flowing to the cathode, so that it is possible to increase the luminance and extend the life.
【0014】[0014]
【実施例】実施例1. 以下、この発明の実施例について説明する。なお、従来
技術である図6から図8に示したものと同一の構成部分
には同一符号を付して、その重複する説明を省略する。
図1は請求項1の発明の一実施例による発光素子の要部
を示す斜視図であり、図において、2aはカソードであ
り、このカソード2aは図6に示された蛍光体5の配列
方向の行あるいは列方向に対して斜め方向に架線されて
いる。このためカソード長は長くなり、最大1.4倍の
カソード長がとれる。カソード2aに電流が流れること
によって発生するジュール熱の一部は従来同様、支持電
極6に奪われるものの、カソード長そのものが長くなっ
ているので、カソード2aの表面積が広くなると共に、
電子を放出する箇所が一部に集中することなく、電子を
有効に取り出すことのできる領域も実質的に広がる。こ
のため、カソード2aの電子放出能力が強化され、発光
素子の高輝度化と長寿命化を図ることができる。[Embodiment 1] Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. The same components as those shown in FIGS. 6 to 8, which are the prior art, are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
FIG. 1 is a perspective view showing a main part of a light emitting device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 2a denotes a cathode, and the cathode 2a is arranged in the direction of arrangement of the phosphors 5 shown in FIG. Are slanted with respect to the row or column direction. For this reason, the cathode length becomes longer, and the maximum cathode length can be 1.4 times. Although a part of the Joule heat generated by the current flowing through the cathode 2a is taken away by the supporting electrode 6 as in the related art, the cathode length itself is increased, so that the surface area of the cathode 2a is increased, and
The region from which electrons can be effectively extracted can be substantially widened without concentrating a part where electrons are emitted. For this reason, the electron emission capability of the cathode 2a is enhanced, and higher luminance and longer life of the light emitting element can be achieved.
【0015】以上の説明は、カソードと蛍光体5との対
応関係が1対1の場合を示したが、カソードから放出さ
れる電子が複数の蛍光体5に分配される場合、即ち、1
対2あるいは1対3の関係でもよい。In the above description, the case where the correspondence between the cathode and the phosphor 5 is one-to-one has been described. However, when the electrons emitted from the cathode are distributed to the plurality of phosphors 5,
A two-to-one or one-to-three relationship may be used.
【0016】実施例2. 図2は例えば特開昭64−995号公報に示された発光
素子を示す構成図であり、この例ではカソード2から放
出される電子を2つの蛍光体に分配している。ここでは
実施例1と違って、走査電極3、データ電極4ともカソ
ード2の背面に配置されている。さらに蛍光体5とカソ
ード2の間には各蛍光体に対応して電子が通過する開口
部10を有する遮蔽板11を備えている。ここで走査電
極3、およびデータ電極4はそれぞれ蛍光体5の配列に
対して直行する向きに配列されており、両電極の交点に
位置する蛍光体5の発光を制御することが出来る。従っ
て、実施例1同様、走査電極3に逐次走査信号を印加す
るとともに、これと同期してデータ電極4に任意のデー
タ信号を印加することによって、任意の表示を得ること
ができる。このような発光素子に対して本発明を適用す
ると、図3のようになる。この場合、2つの蛍光体の中
心位置とカソード2bの中心位置は一致するようにカソ
ード2bが架線される。この結果カソード2bの電子放
出に対して2つの蛍光体が等価な関係になり、各蛍光体
5に対して電子が均一に照射されるので、本発明を適用
することができる。Embodiment 2 FIG. FIG. 2 is a configuration diagram showing a light emitting device disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-995. In this example, electrons emitted from the cathode 2 are distributed to two phosphors. Here, unlike the first embodiment, both the scanning electrode 3 and the data electrode 4 are arranged on the back surface of the cathode 2. Further, a shielding plate 11 having an opening 10 through which electrons pass corresponding to each phosphor is provided between the phosphor 5 and the cathode 2. Here, the scanning electrode 3 and the data electrode 4 are respectively arranged in a direction perpendicular to the arrangement of the phosphors 5, and can control the light emission of the phosphor 5 located at the intersection of the two electrodes. Therefore, as in the first embodiment, an arbitrary display can be obtained by sequentially applying a scanning signal to the scanning electrode 3 and applying an arbitrary data signal to the data electrode 4 in synchronization with the application. FIG. 3 shows a case where the present invention is applied to such a light emitting element. In this case, the cathode 2b is wired so that the center position of the two phosphors and the center position of the cathode 2b match. As a result, the two phosphors have an equivalent relationship with respect to the electron emission of the cathode 2b, and the phosphors 5 are uniformly irradiated with electrons, so that the present invention can be applied.
【0017】実施例3. さらに図4に示すような発光素子、即ち1本のカソード
2cから放出された電子をその1本のカソード2cに対
して3本のデータ電極4aを用いて、図5に示すような
RGBの3つの蛍光体5に分配するような構成の発光素
子についても本発明は適用できる。この場合、カソード
2c中心部の温度が高いため、カソード2cの電子放出
に対して3つの蛍光体5は等価な関係にはならず、中央
部の蛍光体のエミッション量が多くなるが、RGBの3
つの蛍光体5を1組としてこの組を1画素として配列す
るような発光素子とすれば各組(R,G,Bの3つの蛍
光体5)に対する電子の照射量は等しくなる。こうして
カソード2cを蛍光体5の配列方向の行あるいは列方向
に対して斜め方向に架線することができる。Embodiment 3 FIG. Further, electrons emitted from a light emitting element as shown in FIG. 4, that is, electrons emitted from one cathode 2c are converted into three RGB electrodes as shown in FIG. 5 by using three data electrodes 4a for one cathode 2c. The present invention can also be applied to a light emitting element configured to distribute light to one phosphor 5. In this case, since the temperature at the center of the cathode 2c is high, the three phosphors 5 do not have an equivalent relationship with respect to the electron emission of the cathode 2c, and the emission amount of the phosphor at the center increases. 3
If the light-emitting elements are arranged such that one set of two phosphors 5 is arranged as one pixel, the irradiation amount of electrons to each set (the three phosphors 5 of R, G, and B) becomes equal. In this way, the cathode 2c can be wired in an oblique direction with respect to the row or column direction in the arrangement direction of the phosphors 5.
【0018】このようにカソード2cと蛍光体5との対
応関係が1対1に限らず、1対2あるいは1対3の場合
の発光素子においても実施例1、本発明を適用でき、カ
ソード長を長くとることができる。As described above, the embodiment 1 and the present invention can be applied to a light emitting device in which the correspondence between the cathode 2c and the phosphor 5 is not limited to one-to-one but one-to-two or one-to-three. Can be long.
【0019】[0019]
【発明の効果】以上のように、この発明によればカソー
ドを蛍光体の配列の行あるいは列方向に対して斜めに架
線するように構成したので、カソード長が長くなり電子
放出可能なカソード表面積が大きくなる。このため、カ
ソードに流れる電流値を大きくすることなく電子放出能
力を強化することができるので、発光素子の高輝度化と
共に長寿命化を実現できる効果がある。As is evident from the foregoing description, and then, is the overhead line cathode according to the invention obliquely to the row or column direction of the arrangement of the phosphor, cathode length is increased electron releasable cathode surface area Becomes larger. For this reason, the electron emission capability can be enhanced without increasing the value of the current flowing to the cathode, so that there is an effect that the luminance of the light emitting element can be increased and the life thereof can be extended.
【図1】 請求項1の発明の一実施例による発光素子の
要部を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a main part of a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
【図2】 請求項2の発明に係る従来の発光素子を示す
斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a conventional light emitting device according to the invention of claim 2;
【図3】 請求項2の発明の一実施例による発光素子の
要部を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a main part of a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
【図4】 請求項3の発明の一実施例による発光素子の
要部を示す斜視図である。4 is a perspective view showing the main parts of a light emitting device according Kazumi施例of the invention of claim 3.
【図5】 図4に係る発光素子の正面図である。FIG. 5 is a front view of the light emitting device according to FIG. 4;
【図6】 従来の発光素子を示す正面図である。FIG. 6 is a front view showing a conventional light emitting device.
【図7】 従来の発光素子を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a conventional light emitting device.
【図8】 従来の発光素子の要部を示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing a main part of a conventional light emitting element.
1 真空容器 2a,2b,2c カソード 3 走査電極(制御電極) 4 データ電極(制御電極) 5 蛍光体(陽極) 7 遮蔽板(陽極) Reference Signs List 1 vacuum vessel 2a, 2b, 2c cathode 3 scanning electrode (control electrode) 4 data electrode (control electrode) 5 phosphor (anode) 7 shielding plate (anode)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 龍田 和典 三重県伊勢市上野町字和田700番地 伊 勢電子工業株式会社内 (72)発明者 上村 佐四郎 三重県伊勢市上野町字和田700番地 伊 勢電子工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−208732(JP,A) 特開 昭64−995(JP,A) 実開 昭55−114968(JP,U) 実開 昭63−152138(JP,U) 実公 昭50−9882(JP,Y1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 31/15 G09F 9/30 H01J 63/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kazunori Tatsuda 700 Wada, Ueno-cho, Ise City, Mie Prefecture Inside Ise Electronics Industry Co., Ltd. (56) References JP-A-61-208732 (JP, A) JP-A-64-995 (JP, A) Fully open Showa 55-114968 (JP, U) Really open Showa 63-152138 (JP, U) J. 50-9882 (JP, Y1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01J 31/15 G09F 9/30 H01J 63/02
Claims (3)
なる陽極としての蛍光体と、上記各蛍光体と1対1に対
応してマトリックス状に配列され、且つそれら蛍光体の
配列の行あるいは列方向に対して斜めに架線されたカソ
ードと、上記各カソードから放出された電子をそれぞれ
対応する1つの蛍光体に供給するように制御する制御電
極とを備えた発光素子。And 1. A phosphor as anode formed by arranging in a matrix in a vacuum vessel, is arranged in each of the phosphor and a pair matrix with pairs <br/> respond to 1, and their fluorescence of a body
A cathode which is the overhead wire obliquely to the row or column direction of the array, a is the electron emitted from each of Ca cathode, respectively
Emitting optical device having a braking Gosuru control electrode so as to supply to the corresponding one of the phosphor.
なる陽極としての蛍光体と、上記各蛍光体と2対1に対
応してマトリックス状に配列され、且つ中心位置がそれ
ら対応する2つの蛍光体の中心位置と一致するようにそ
れら蛍光体の配列の行あるいは列方向に対して斜めに架
線されたカソードと、上記各カソードから放出された電
子をそれぞれ対応する2つの蛍光体に供給するように電
子流れを制御する制御電極とを備えた発光素子。2. A phosphor as an anode formed by arranged in a matrix in a vacuum vessel, are arranged in a matrix against <br/> respond to each fluorescent body and 2 to 1, and the center The position is it
So that they coincide with the center positions of the two corresponding phosphors.
These phosphors are mounted diagonally to the row or column direction.
Line cathodes and, emitting optical device having a control electrode for controlling the conductivity <br/> element flows to supply emitted electrons to the corresponding two fluorescent body from each mosquito Sword.
なる陽極としての蛍光体と、上記RGBの3つ1組の蛍
光体と1対1に対応してマトリックス状に配列され、且
つそれら蛍光体の配列の行あるいは列方向に対して斜め
に架線されたカソードと、上記各カソードから放出され
た電子をそれぞれ対応する3つ1組の蛍光体に供給する
ように電子流れを制御する制御電極とを備えた発光素
子。 3. Arranged in a matrix in a vacuum vessel
Phosphor as an anode, and a set of three RGB phosphors
Are arranged in a matrix in a one-to-one correspondence with the light bodies, and
Diagonal to the row or column direction of the phosphor array
And the cathode discharged from each of the above cathodes
Each electron to the corresponding set of three phosphors
Element with control electrode to control electron flow
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