(57)【要約】      （修正有）【課題】電子線励起型薄型平面表示装置の発光輝度、リニアリティ、輝度寿命及び色度の向上。【解決手段】複数個の互いに平行な第１の電極と、前記第１の電極に直交する複数個の互いに平行な第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との交点または交点近傍に設置された電子放出素子とを有する基板と、蛍光膜が形成されたフェースプレートとを有する電子線励起型薄型平面表示装置であって、前記蛍光膜をCaMgSi2O6:Eu青色発光蛍光体を用いて形成した青色発光蛍光膜と、Y2SiO5:Tb緑色発光蛍光体を用いて形成した緑色発光蛍光膜と、Y2O3:Eu赤色発光蛍光体またはY2O2S:Eu赤色発光蛍光体のいずれか一種または複数種の蛍光体を用いて形成した赤色発光蛍光膜を用いたことを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の互いに平行な第１の電極、前記第１の電極に直交する複数個の互いに平行な第２の電極及び前記第１の電極と前記第２の電極との交点または交点近傍に設置された電子放出素子を有する基板と、蛍光膜が形成されたフェースプレートとを有する画像表示装置であって、前記蛍光膜を、CaMgSi2O6:Eu青色発光蛍光体を含む青色発光蛍光膜と、Y2SiO5:Tb緑色発光蛍光体を含む緑色発光蛍光膜と、Y2O3:Eu赤色発光蛍光体またはY2O2S:Eu赤色発光蛍光体のいずれか一種または複数種の蛍光体を含む赤色発光蛍光膜とを備えたＲＧＢ蛍光体セットの蛍光膜で構成したことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記青色発光蛍光体に、IIa族、IIb族及びIVb族からなる群から選ばれる少なくとも一種の元素を添加した青色発光蛍光膜を用いたことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記緑色発光蛍光体に、IIIa族からなる群から選ばれる少なくとも一種の元素を添加した緑色発光蛍光膜を用いたことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記蛍光膜を構成する蛍光体がIa族、VIIb族及び希土類からなる群から選ばれる少なくとも一種の微量不純物を含有することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項５】
複数個の互いに平行な第１の電極、前記第１の電極に直交する複数個の互いに平行な第２の電極及び前記第１の電極と前記第２の電極との交点または交点近傍に設置された電子放出素子を有する基板と、蛍光膜が形成されたフェースプレートとを有する表示パネル；前記第１の電極に接続された第１の駆動回路と；前記第２の電極に接続された第２の駆動回路及び映像信号が入力される信号処理回路を有する画像表示装置であって、前記蛍光膜は、青色発光蛍光膜と、緑色発光蛍光膜と赤色発光蛍光膜とを有し、前記青色発光蛍光膜はCaMgSi2O6:Eu青色発光蛍光体を含み、前記信号処理回路は前記映像信号の青色信号にある係数をかけたものを緑色信号に混合する機能を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項６】
前記係数は青色信号強度の大きさに応じて変化させることを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記係数は、０．０１〜０．４の範囲であることを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記係数は、青色信号強度によらず一定であることを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記緑色蛍光膜としてY2SiO5:Tb緑色発光蛍光体を用い、前記赤色蛍光膜としてY2O3:Eu赤色発光蛍光体またはY2O2S:Eu赤色発光蛍光体のいずれか一種または複数種の蛍光体を用いたことを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光膜が形成されたフェースプレートと、前記蛍光膜に電子線を照射する電子放出素子とを備えた画像表示装置に係り、特に蛍光膜を構成する蛍光体としてCaMgSi2O6:Eu青色発光蛍光体、Y2SiO5:Tb緑色発光蛍光体、Y2O3:Eu赤色発光蛍光体またはY2O2S:Eu赤色発光蛍光体を用いたことを特徴とする画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像情報システムにおいては、高精細化、大画面化、薄型化、低消費電力化といった様々な要求に応じて各種ディスプレイ装置の研究開発が盛んに行われている。このような要求に応える薄型化、低消費電力化を実現するディスプレイとして電子線励起型薄型平面表示装置の研究開発が近年、盛んに行われている。
【０００３】
電子線励起型薄型平面表示装置は、画素（サブ画素）に対応した電子放出素子を真空外囲器の背面に設置し、前面のフェースプレートの内面に蛍光膜を設置した構造となっており、加速電圧約0.1ｋＶから10ｋＶ程度の低加速電子線を蛍光膜に照射して発光させ、画像を表示する。
【０００４】
ここで、蛍光膜に照射する電子線の電流密度は一般のブラウン管の約１０倍から１０００倍程度と高電流密度であるため、電子線励起型薄型平面表示装置用蛍光膜においては、チャージアップを引き起こさない、低抵抗な特性が望まれる。さらに、高電流密度下における寿命特性及び長時間電子線を照射した後の色バランスが良好であり、輝度飽和が少なく高輝度な特性も必要とされる。
【０００５】
電子線励起型薄型平面表示装置には、使用する電子放出素子によっていくつかの方式がある。電子放出素子として、スピント型電子源やカーボンナノチューブ型電子源などの電界放出電子源を用いたものは、電界放出表示装置（フィールド・エミッション・ディスプレイ：FED）と呼ばれている。
【０００６】
その他にも、電子放出素子として、表面伝導型電子源を用いる表示装置、MIM型やBSD型（弾道電子表面電子源）、HEED型など電子加速層で加速されたホットエレクトロンを用いる薄膜電子源を用いる表示装置などが知られている。以下、これらの電子線励起型薄型平面表示装置を総称して（広義の）「FED」と呼ぶことにする。
【０００７】
これまで、長寿命、高リニアリティな蛍光膜を実現するために様々な開発が行われてきた。高圧型FEDでは非特許文献１に蛍光体番号Ｐ２２として記載されるように、ZnS:Ag青色発光蛍光体、ZnS:Cu,Al緑色発光蛍光体、Y2O2S:Eu赤色発光蛍光体のＲＧＢ蛍光体セット（いずれも硫化物系蛍光体）が使用されているが、硫黄のエミッタ（電子源）への汚染、青及び緑色発光蛍光体の輝度寿命及び輝度飽和（発光輝度の照射電流量に対する伸びが鈍化すること）などの問題がある。
【０００８】
また、低圧型FEDでは非特許文献２に記載されるようにY2SiO5:Ce青色発光蛍光体が用いられているが、輝度が低いこと及び長時間の電子線照射で青色発光の色度が白色方向にシフトする色度劣化の問題がある。
【０００９】
一方、新規な青色発光酸化物蛍光体としてCaMgSi2O6:Eu青色発光蛍光体を低加速電圧電子線励起で輝度評価した結果が非特許文献３に記載されている。しかしながら、CaMgSi2O6:Eu青色発光蛍光体の特徴である長寿命・高リニアリティ（発光輝度の照射電流量に対する伸びが高い）についての記載は無く、どのような緑及び赤色発光蛍光体と組み合わせて使用すれば高性能なFEDが実現されるかについての記載も無い。
【００１０】
また、FED用蛍光体としてではないが、特許文献１及び非特許文献４に記載されるようにCaMgSi2O6:Eu青色発光蛍光体を真空紫外線励起用蛍光体として使用している。しかしながら、この場合に用いられる緑及び赤色発光蛍光体の組合せでは電子線励起用としては性能が劣る。
【００１１】
これまで、FED用として低抵抗、長寿命、高輝度な蛍光膜を実現するために様々な方法が検討されてきた。しかしながら、これら従来の方法でその課題が全て解決されたわけではない。特に、長寿命・高リニアリティを実現する新しい方法が必要である。
【００１２】
【特許文献１】特開２００２−３３２４８１号公報
【非特許文献１】J. Vac. Sci. Technol. A19(4) 2001年、 p1083
【非特許文献２】SID04、 19.4L、 p832
【非特許文献３】Extended Abstract of the Fifth Int. Conf. of Display Phosphors  1999年 p317
【非特許文献４】Asia Display/IDW'01、 PHp1-7、 p1115
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
したがって本発明の目的は、上記従来の蛍光膜の発光輝度、輝度寿命、リニアリティ、色度の各特性の改善を図ることであり、優れた輝度寿命特性を有する画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的は複数個の互いに平行な第１の電極、前記第１の電極に直交する複数個の互いに平行な第２の電極及び前記第１の電極と前記第２の電極との交点または交点近傍に設置された電子放出素子を有する基板と、蛍光膜が形成されたフェースプレートとを有する画像表示装置であって、前記蛍光膜を、CaMgSi2O6:Eu青色発光蛍光体を含む青色発光蛍光膜と、Y2SiO5:Tb緑色発光蛍光体を含む緑色発光蛍光膜と、Y2O3:Eu赤色発光蛍光体またはY2O2S:Eu赤色発光蛍光体のいずれか一種または複数種の蛍光体を含む赤色発光蛍光膜とを備えたＲＧＢ蛍光体セットの蛍光膜で構成したことを特徴とする画像表示装置により達成される。
【００１５】
また、CaMgSi2O6:Eu青色発光蛍光体に例えばSrの如きIIa族、例えばZnの如きIIb族及び例えばGeの如きIVb族からなる群から選ばれる少なくとも一種の元素を添加してもよい。また、Y2SiO5:Tb緑色発光蛍光体に例えばSc、Dy, Gdの如きIIIa族からなる群から選ばれる少なくとも一種の元素を添加してもよい。これらの元素を適量添加することによって、発光輝度及び色度を改善することができる。CaMgSi2O6:Eu青色発光蛍光体にSrを添加する際の添加の許容量の上限はCa0.65Sr0.35MgSi2O6:Eu程度であり、ZnはCaMg0.75Zn0.25Si2O6:Eu程度である。また、Y2SiO5:Tb緑色発光蛍光体にSc, Dy及びGdを添加する際の添加の許容量の上限は(Y0.75,Sc0.25)2SiO5:Tb、(Y0.75,Dy0.25)2SiO5:Tb及び(Y0.75,Gd0.25)2SiO5:Tb程度である。
【００１６】
また、各蛍光体においてフラックスを用いて蛍光体を合成する方法では、Ia族、VIIb族及び希土類からなる群から選ばれる少なくとも一種の微量不純物を含有する場合がある。
【００１７】
また、上記目的は、複数個の互いに平行な第１の電極、前記第１の電極に直交する複数個の互いに平行な第２の電極及び前記第１の電極と前記第２の電極との交点または交点近傍に設置された電子放出素子を有する基板と、蛍光膜が形成されたフェースプレートとを有する表示パネル；前記第１の電極に接続された第１の駆動回路；前記第２の電極に接続された第２の駆動回路及び映像信号が入力される信号処理回路を有する画像表示装置であって、前記蛍光膜は青色発光蛍光膜と、緑色発光蛍光膜と赤色発光蛍光膜とを有し、前記青色蛍光膜はCaMgSi2O6:Eu青色発光蛍光体を含み、前記信号処理回路は前記映像信号の青色信号にある係数をかけたものを緑色信号に混合する機能を備えたことを特徴とする画像表示装置により達成される。また、その係数は青色信号強度の大きさに応じて変化させることができ、係数は０．０１〜０．４の範囲が望ましい。また、その係数は、青色信号強度によらず一定であってもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の画像表示装置は、青、緑及び赤色発光蛍光体ともにリニアリティが良好であり長寿命化が図られているため、長時間駆動した後でも輝度特性及び色度バランスが良好である。また、映像信号を最適化することによって発光輝度及び色度の改善を図っている。
【００１９】
すなわち、本発明の電子線励起型薄型平面表示装置は、CaMgSi2O6:Eu青色発光蛍光体、Y2SiO5:Tb緑色発光蛍光体、Y2O2S:EuまたはY2O3:Eu赤色発光蛍光体のいずれか一種または複数種の蛍光体を用いて形成した蛍光膜を用いているため、ディスプレイの発光輝度のリニアリティが良好であり、輝度寿命及び色度バランスが良好である。さらに、映像信号処理に信号混成ブロックを用いて信号処理を行うことにより、青色蛍光体の実効的な発光効率を上げることができ、さらに青色の色度を従来型蛍光体と同等にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
ここでは本発明の画像表示装置に使用する蛍光体の輝度及び輝度維持率等の各特性について詳述するが、以下に示す実施例は、本発明を具体化する一例を示すものであり、本発明を拘束するものではない。
【実施例】
【００２１】
以下、図面にしたがい本発明の実施例を具体的に説明する。
＜実施例１＞
各蛍光体の輝度、輝度維持率及び色度特性評価をそれぞれ下記のように行った。
（１）青色発光蛍光体について：
青色発光蛍光体については、比較例１及び２としてZnS:Ag、Cl及びY2SiO5:Ce青色発光蛍光体を用い、本発明の実施例１Ａに用いる青色蛍光体としてCaMgSi2O6:Eu青色発光蛍光体を用いて発光輝度特性の評価を行った。
【００２２】
各蛍光体試料はNiメッキしたCu基板上に沈降塗布法により蛍光膜を形成した。塗布重量は2〜5mg/cm2とした。作製した試料を電子銃を搭載したデマウンタブル装置にセットして測定を行った。デマウンタブル装置における電子線は偏向ヨークにより、一般のテレビと同じ周波数で左右及び上下に走査され、上述のように作製した蛍光膜上の一定範囲に四角いラスタ（電子線照射範囲）を描く。発光輝度及びラジオメトリックフィルターを通した輝度（発光エネルギー）は反射側から色彩色差計及びSiホトセルを用いて測定した。輝度特性評価は、加速電圧7kV、照射面積6×6mm、照射電流2μA、電流密度5.6μA/cm2、試料温度20℃の条件で行った。輝度特性の評価結果を表１に示す。
【００２３】
本発明の実施例１ＡであるCaMgSi2O6:Eu蛍光体の発光輝度は、比較例１としたZnS:Ag、Cl蛍光体の35.2%である。比較例２としたY2SiO5:Ce蛍光体の発光輝度はZnS:Ag、Cl蛍光体の65.2%であるが、これはCaMgSi2O6:Eu蛍光体の色度ｙ値が小さくY2SiO5:Ce蛍光体の色度ｙ値が大きいために視感度として輝度に差がでている。
【００２４】
青色蛍光体の輝度特性を比較するのは発光エネルギーを用いるのが適当である。実施例１ＡであるCaMgSi2O6:Eu蛍光体の発光エネルギーは52.8%と比較例２としたY2SiO5:Ce蛍光体の28.2%に比べて高い。また、リニアリティは比較例１としたZnS:Ag、Cl蛍光体(0.85)に比べて0.97と高く、そのため高電流域になるほど発光エネルギーはZnS:Ag,Cl蛍光体に近づく。
【００２５】
図１に各青色発光蛍光体の発光エネルギーの照射電流量変化を示す。実施例１ＡであるCaMgSi2O6:Eu蛍光体（図中の符号１）のリニアリティは比較例１及び２としたZnS:Ag,Cl蛍光体（図中の符号２）及びY2SiO5:Ce蛍光体（図中の符号３）よりも良好である。
【００２６】
次に、各青色発光蛍光体の輝度維持率評価を行った。試料の作製及び評価装置は輝度特性評価の場合と同様である。輝度維持率の加速試験は、加速電圧7kV、照射面積6×6mm、照射電流100μA、電流密度278μA/cm2、試料温度200℃、電子線照射時間1時間の条件で行った。
【００２７】
表２に輝度維持率及び色度変化の評価結果を示す。比較例１のZnS:Ag,Cl蛍光体の輝度維持率（加速試験前後の発光エネルギーを加速電圧7kV、照射面積6×6mm、照射電流2μA、電流密度5.6μA/cm2、試料温度20℃にて比較）は80.4%であるのに対して、比較例２のY2SiO5:Ce蛍光体は92.9%、実施例１ＡのCaMgSi2O6:Eu蛍光体の輝度維持率は95.8%と良好であった。Y2SiO5:Ce蛍光体の輝度維持率はZnS:Ag,Cl蛍光体よりも高いが、加速試験後に色度ｘ及びｙともに増加しており、白色方向に発光色がシフトする色度劣化が見られる。CaMgSi2O6:Eu蛍光体の色度ｙは加速試験後にやや増加するが、ZnS:Ag,Cl蛍光体と同程度である。
【００２８】
図２に加速試験時の各青色発光蛍光体の輝度維持率曲線を示す。比較例１のZnS:Ag,Cl蛍光体（図中の符号２）の輝度維持率が低下しているのに比べて実施例１ＡのCaMgSi2O6:Eu蛍光体（図中の符号１）及び比較例２のY2SiO5:Ce蛍光体（図中の符号３）の輝度維持率は90％以上を保っている。特に、本発明の実施例１Ａで使用するCaMgSi2O6:Eu蛍光体（図中の符号１）の輝度維持率が良好である。
【００２９】
【表１】
2006228437.tif 000002
【００３０】
【表２】
2006228437.tif 000003
（２）緑色発光蛍光体について：
緑色発光蛍光体について、比較例３としてZnS:Cu、Al緑色発光蛍光体を用い、本発明の実施例１ＢにはY2SiO5:Tb緑色発光蛍光体を用いた。各緑色発光蛍光体のデマウンタブル評価結果を表３に示す。Y2SiO5:Tb蛍光体の発光輝度はZnS:Cu,Al蛍光体の73.1%であり、発光エネルギーは75.4%であった。また、Y2SiO5:Tb蛍光体の色度はZnS:Cu,Al蛍光体よりもｘ値がやや大きく、ｙ値がやや小さい。リニアリティはZnS:Cu,Al(0.79)に比べて1.00とY2SiO5:Tb蛍光体は良好である。
【００３１】
図３に各緑色発光蛍光体の発光輝度の照射電流量変化を示す。本発明の実施例１ＢであるY2SiO5:Tb蛍光体（図中の符号５）のリニアリティは比較例３のZnS:Cu,Al蛍光体（図中の符号４）よりも良好である。
【００３２】
次に、各緑色発光蛍光体の輝度維持率評価を行った。表４に輝度維持率及び色度変化の評価結果を示す。比較例３のZnS:Cu,Al蛍光体の輝度維持率は82.5%であるのに対して、本発明の実施例１ＢであるY2SiO5:Tb蛍光体の輝度維持率は96.0%と良好であった。また、ZnS:Cu,Al蛍光体及びY2SiO5:Tb蛍光体の色度は加速試験前後であまり変化は見られなかった。
【００３３】
図４に加速試験時の各緑色発光蛍光体の輝度維持率曲線を示す。比較例３のZnS:Cu,Al蛍光体（図中の符号４）の輝度維持率が低下しているのに対して、本発明の実施例１ＢであるY2SiO5:Tb蛍光体（図中の符号５）の輝度維持率は90%以上を保っており良好である。
【００３４】
【表３】
2006228437.tif 000004
【００３５】
【表４】
2006228437.tif 000005
（３）赤色発光蛍光体について：
赤色発光蛍光体について、本発明の実施例１ＣとしてY2O2S:Eu赤色発光蛍光体及び実施例１ＤとしてY2O3:Eu赤色発光蛍光体を用いた。各赤色発光蛍光体のデマウンタブル評価結果を表５に示す。Y2O3:Eu蛍光体の発光輝度はY2O2S:Eu蛍光体よりも高く、色度はy値がやや大きい。リニアリティはY2O3:Eu蛍光体がY2O2S:Eu蛍光体よりもやや大きい。
【００３６】
図５に各赤色発光蛍光体の発光輝度の照射電流量変化を示す。Y2O3:Eu蛍光体（図中の符号６）の発光輝度はY2O2S:Eu蛍光体（図中の符号７）よりもやや大きいが、リニアリティはほぼ同等である。
【００３７】
次に、各赤色発光蛍光体の輝度維持率評価を行った。表６に輝度維持率及び色度変化の評価結果を示す。実施例１ＣとなるY2O2S:Eu蛍光体の輝度維持率は93.8%であり、実施例１ＤとなるY2O3:Eu蛍光体の輝度維持率は100%と良好であった。また、Y2O2S:Eu蛍光体及びY2O3:Eu蛍光体の色度は加速試験前後であまり変化は見られなかった。
【００３８】
図６に加速試験時の各赤色発光蛍光体の輝度維持率曲線を示す。実施例１ＣとなるY2O2S:Eu蛍光体（図中の符号７）の輝度維持率曲線が電子線照射初期で上昇しているが、これは実施例１ＣとなるY2O2S:Eu蛍光体（図中の符号７）の発光輝度の試料温度依存性が大きいことなどが考えられる。Y2O2S:Eu蛍光体及びY2O3:Eu蛍光体の輝度維持率は90%以上を保っており良好である。
【００３９】
【表５】
2006228437.tif 000006
【００４０】
【表６】
2006228437.tif 000007
以上のようにして、青色発光蛍光体としてZnS:Ag,Cl蛍光体、Y2SiO5:Ce蛍光体及びCaMgSi2O6:Eu蛍光体；緑色発光蛍光体としてZnS:Cu,Al蛍光体及びY2SiO5:Tb蛍光体；赤色発光蛍光体としてY2O2S:Eu蛍光体及びY2O3:Eu蛍光体の発光輝度、輝度維持率及び色度の各特性を評価した。その結果、従来用いられている（ZnS:Ag,Cl青色発光蛍光体、ZnS:Cu,Al緑色発光蛍光体、Y2O2S:Eu赤色発光蛍光体）のＰ２２ＲＧＢ蛍光体セットよりも、（CaMgSi2O6:Eu青色発光蛍光体、Y2SiO5:Tb緑色発光蛍光体、Y2O2S:EuまたはY2O3:Eu赤色発光蛍光体のいずれか一種または複数種の蛍光体）の組合せのＲＧＢ蛍光体セットの方がＦＥＤの長寿命・高リニアリティを実現するのに適していることが分かった。
【００４１】
＜実施例２＞
ＭＩＭ型電子源ディスプレイ装置（その１）：
以下、図７〜図１２にしたがって説明する。この実施例では電子放出素子301として薄膜電子源を用いる。さらに具体的にはMIM(Metal-Insulator-Metal：金属−絶縁体−金属)電子源を用いる。
【００４２】
図７は、本実施例で用いる表示パネルの平面図である。図８は図７のＡ−Ｂの断面図である。表示パネルの断面構造は図８に示したように、電子源がマトリックス状に設けられている陰極板601、電子源に対向して蛍光体層が設けられている蛍光板602、及び枠部材603とで囲まれた内部が真空になっている。真空領域には大気圧に抗するためにスペーサ60が配置されている。スペーサ60の形状、個数、配置は任意である。陰極板601上には走査電極310が水平方向に配置され、データ電極311がそれと直交して配置されている。
【００４３】
走査電極310とデータ電極311との交点がサブ画素に対応する。ここでサブ画素とは、カラー画像表示装置の場合には、赤、青、緑色それぞれのサブ画素に対応するものである。図７では走査電極310の本数が12本しか記載していないが、実際のディスプレイでは数百本から数千本ある。データ電極311についても同様である。走査電極310とデータ電極311との交点には電子放出素子301が配置されている。本実施例では電子放出素子301として薄膜電子源を用いている。
【００４４】
図９は、本実施例で用いる表示パネルの断面図であり詳細な断面構造を示している。下部電極13（図７の走査電極310）と上部電極バスライン32（図７のデータ電極311）とが交差する領域に電子放出領域があり、この領域から電子が放出される。図９（ａ）は、図７のＡ−Ｂ線方向に沿った断面図（但し３サブ画素分）、図９（ｂ）はそれと直交する方向での断面図（３サブ画素分）である。
【００４５】
図7及び図８に示した陰極板601の構成の詳細を図９で説明すると以下の通りである。ガラスなどの絶縁性の基板14上に、下部電極13（Ａｌ）、絶縁層12（Ａｌ２Ｏ３）、上部電極11（Ｉｒ−Ｐｔ−Ａｕ）とで構成される薄膜電子源301が構成される。上部電極バスライン32は、上部電極バスライン下地膜33を介して上部電極11に電気的に接続されており、上部電極11への給電線として働く。また、本実施例では上部電極バスライン32はデータ電極311として働く。
【００４６】
陰極板601（基板14）上、電子放出素子301がマトリクス状に配置されている領域（陰極配置領域610と呼ぶ）は、層間絶縁膜410で覆われており、その上に共通電極420が形成されている。共通電極420は、共通電極膜Ａ421と共通電極膜Ｂ422の積層膜で構成される。共通電極420はアース電位に接続されている。スペーサ60は共通電極420に接しており、面板110（図８の蛍光板602）の加速電極122からスペーサ60を介して流れる電流を流す働きと、スペーサ60に帯電した電荷を流す働きをする。なお、図９では高さ方向の縮尺は任意である。すなわち、下部電極13や上部電極バスライン32などは数μm以下の厚さであるが、基板14と面板（蛍光板602）110との距離は１〜３ｍｍ程度の長さである。陰極板601の作成方法は本出願人の特開２００３−３２３１４８号公報に記載されている。
【００４７】
蛍光板602（面板110）の内側にはCaMgSi2O6:Eu青色発光蛍光体、Y2SiO5:Tb緑色発光蛍光体及びY2O3:Eu赤色発光蛍光体によって形成した蛍光膜114A、 114B、 114Cがある。精細度を上げるために１画素間に黒色導電材120を設けた。黒色導電材120の作製では、全面にホトレジスト膜を塗布し、マスクを介して露光して現像し、部分的にホトレジスト膜を残す。その後、全面に黒鉛膜を形成してから過酸化水素などを作用させてホトレジスト膜とその上の黒鉛を取り除いて黒色導電材を形成した。
【００４８】
蛍光膜114の塗布にはスクリーン印刷法を用いた。蛍光体をセルロース系樹脂等を主体としたベヒクルと混練してペースト状とし調合する。次に、ステンレスメッシュを介して押印塗布する。赤、緑、青蛍光体の塗り分けは、メッシュの穴の位置をそれぞれの蛍光膜の位置に合わせることによって行った。次に、印刷により形成した蛍光膜を焼成して混合したセルロース樹脂等を除去した。このようにして蛍光体のパターンを形成した。加速電極122（メタルバック）は、蛍光膜の内面にフィルミング加工してからAlを真空蒸着して作成する。その後、熱処理してフィルミング剤を飛ばして作製した。このようにして蛍光板602が完成する。
【００４９】
図８に示したように、陰極板601と蛍光板602との間には、スペーサ60が適当な個数配置されている。図７、図８に示したとおり、陰極板601と蛍光板602とは枠部材603をはさんで封着される。さらに、陰極板601と蛍光板602と枠部材603とで囲まれた空間10（図９参照）は真空に排気される。このようにして表示パネル100が完成する。
【００５０】
図１０は、上記の表示パネル100を用いた画像表示装置の構成を示すブロック図である。表示パネル100の走査電極310には走査ドライバ回路705を結線し、データ電極311にはデータドライバ回路704を結線する。表示パネル100の加速電極122（図９参照）は、加速電圧回路720を結線する。加速電圧回路720からは、１〜１２ｋＶの高電圧が加速電極122に印加され、電子放出素子から放出された電子を加速して蛍光体に照射する働きをする。
【００５１】
テレビ信号などの映像信号は、信号処理ブロック701に入力され、タイミング信号の生成・出力や後述の映像信号の処理を行う。ここで処理された映像信号は、直列並列変換ブロック703に入力される。これにより各データ電極311に入力すべき信号が、各データ電極に対応する回路にセットされる。この信号がデータドライバ回路704で適切なパルス信号に変換されて表示パネルのデータ電極311に印加される。直列並列変換ブロック703とデータドライバ回路704は一体化した回路で実現しても良い。一方、信号処理ブロック701で生成したタイミング信号は走査ドライバ705にも入力され、データドライバ回路704の出力と同期したパルス波形を生成する。
【００５２】
図１１には図１０に示した画像表示装置の走査電極310およびデータ電極311に印加する電圧波形を示した。本図では画素数４８０行×６４０列（サブ画素数４８０×１９２０）の画像表示装置の例を示した。画像信号の１フィールド期間の間で、走査電極310S1〜S480の各々に順次、走査パルス750を印加する。同時に、データ電極311D1〜D1920の各々に画像信号に応じた電圧振幅のデータパルス751を印加する。
【００５３】
走査パルス750とデータパルス751との両者が印加されたサブ画素が点灯する。この際、データパルス751の電圧振幅値に応じて薄膜電子源301（図9参照）から放出される電子の電流量が調節される。放出電子は加速電極122（図9参照）に印加された高電圧により加速された後蛍光体に照射し発光する。したがって、発光量（輝度値）もデータパルスの電圧振幅値により調節される。
【００５４】
このようにして、所望の画像を表示することが出来る。このようにして、１フィールド期間（NTSC方式ビデオ信号の場合は16.6ms）で一つの画面を表示できる。なお、１フィールド期間に１回、走査電極310に反転パルス756を印加する。このように電子放出時と逆極性の電圧を印加することにより薄膜電子源の寿命を向上させることができる。
【００５５】
信号処理ブロック701の構成を図１２に示す。映像信号は、映像信号処理ブロック711に入力され、映像信号を抽出するとともに垂直同期信号などの同期信号を取り出す。この同期信号はタイミング信号発生回路712に入力され、タイミング信号を生成する。一方、映像信号は、赤(R)、緑(G)、青色(B)に対応した信号成分（RGB信号）として取り出す。このRGB信号をガンマ逆補正ブロック714においてガンマ逆補正をかける。この後、信号混成ブロック716において緑(G)信号と青(B)信号とを適切な割合で混合する。混合前のR、 G、 B各色の信号強度をそれぞれI(R)、 I(G)、I(B)とし、混合後の信号強度をそれぞれI'(R)、 I'(G)、 I'(B)とする。
I'(R) = I(R)
I'(G) = I(G) + αI(B)
I'(B) = I(B)
ここで、αは0.01〜0.4の範囲の値に設定する。
一例として、青色を表示する場合を考える。入力信号は、
I(R)=I(G)=0、 I(B)=I0
となる。I0は青色の信号強度である。混合後の信号強度は、
I'(R)=0、 I'(G)=αI0、  I'(B)=I0
となる。このように青色を表示する場合にも、緑色の表示素子を適切な割合で発光させる。このようにすることで、画像表示装置の画面上で得られる色度ｙ値を従来の青色蛍光体と同等に合わせることができる。さらに、緑色表示素子の発光を足し合わせることにより、青色表示時の輝度が高まるので、画像表示装置としての青色発光効率が高まる。すなわち、従来の青色蛍光体に比較して発光効率が低いという問題点を緩和することができる。
【００５６】
本発明による発光輝度、リニアリティ、輝度寿命及び色度バランスは良好であり、特に、長時間駆動した後も良好な発光輝度特性を示した。
【００５７】
＜実施例３＞
ＭＩＭ型電子源ディスプレイ装置（その２）：
本発明のＭＩＭ型電子源ディスプレイ装置を図９に示す。特に、蛍光板602（面板110）の内側にはCaMgSi2O6:Eu青色発光蛍光体、Y2SiO5:Tb緑色発光蛍光体及びY2O2S:Eu赤色発光蛍光体によって形成した蛍光膜114A、 114B、 114Cがある。蛍光膜114、黒色導電材120及びメタルバック122の形成方法は（実施例２）と同様である。本発明による発光輝度、リニアリティ、輝度寿命及び色度バランスは（実施例２）と同様に良好であった。
【００５８】
＜実施例４＞
ＭＩＭ型電子源ディスプレイ装置（その３）：
本発明のＭＩＭ型電子源ディスプレイ装置を図９に示す。特に、蛍光板602（面板110）の内側にはCaMgSi2O6:Eu青色発光蛍光体、Y2SiO5:Tb緑色発光蛍光体、Y2O2S:Eu及びY2O3:Eu赤色発光蛍光体を混合した赤色発光蛍光体試料によって形成した蛍光膜114A、 114B、 114Cがある。蛍光膜114、黒色導電材120及びメタルバック122の形成方法は（実施例２）と同様である。本発明による発光輝度、リニアリティ、輝度寿命及び色度バランスは（実施例２）と同様に良好であった。
【００５９】
＜実施例５＞
ＭＩＭ型電子源ディスプレイ装置（その４）：
本発明のＭＩＭ型電子源ディスプレイ装置を図９に示す。特に、蛍光板602（面板110）の内側にはCaSrMgSi2O6:Eu青色発光蛍光体、(Y、Sc)2SiO5:Tb緑色発光蛍光体、Y2O3:Eu赤色発光蛍光体によって形成した蛍光膜114A、 114B、 114Cがある。蛍光膜114、黒色導電材120及びメタルバック122の形成方法は（実施例２）と同様である。本発明による発光輝度、リニアリティ、輝度寿命及び色度バランスは（実施例２）と同様に良好であった。
【００６０】
なお、本実施例では、実施例２の蛍光体のうち青色発光蛍光体CaMgSi2O6:Euの代わりにIIa族元素としてSrを含有するCaSrMgSi2O6:Euを、また、緑色発光蛍光体Y2SiO5:Tbの代わりにIIIa族元素としてScを含有する(Y、Sc)2SiO5:Tb用いた。
【００６１】
＜実施例６＞
ＭＩＭ型電子源ディスプレイ装置（その５）：
本発明のＭＩＭ型電子源ディスプレイ装置を図９に示す。特に、蛍光板602（面板110）の内側にはCaMg(Si,Ge)2O6:Eu青色発光蛍光体、(Y,Gd)2SiO5:Tb緑色発光蛍光体、Y2O3:Eu赤色発光蛍光体によって形成した蛍光膜114A、 114B、 114Cがある。蛍光膜114、黒色導電材120及びメタルバック122の形成方法は（実施例２）と同様である。本発明による発光輝度、リニアリティ、輝度寿命及び色度バランスは（実施例２）と同様に良好であった。
【００６２】
なお、本実施例では、実施例２の蛍光体のうち青色発光蛍光体CaMgSi2O6:Euの代わりにIVb族元素としてGeを含有するCaMg(Si,Ge)2O6:Euを、また、緑色発光蛍光体Y2SiO5:Tbの代わりにIIIa族元素としてGdを含有する(Y,Gd)2SiO5:Tb用いた。
【００６３】
＜実施例７＞
ＭＩＭ型電子源ディスプレイ装置（その６）：
本発明のＭＩＭ型電子源ディスプレイ装置を図９に示す。特に、蛍光板602（面板110）の内側にはCaMgZnSi2O6:Eu青色発光蛍光体、(Y,Dy)2SiO5:Tb緑色発光蛍光体、Y2O3:Eu赤色発光蛍光体によって形成した蛍光膜114A、 114B、 114Cがある。蛍光膜114、黒色導電材120及びメタルバック122の形成方法は（実施例２）と同様である。本発明による発光輝度、リニアリティ、輝度寿命及び色度バランスは（実施例２）と同様に良好であった。
【００６４】
なお、本実施例では、実施例２の蛍光体のうち青色発光蛍光体CaMgSi2O6:Euの代わりにIIb族元素としてZnを含有するCaMg Zn Si2O6:Euを、また、緑色発光蛍光体Y2SiO5:Tbの代わりにIIIa族元素としてDyを含有する(Y,Dy)2SiO5:Tb用いた。
【００６５】
＜実施例８＞
スピント型電子源ディスプレイ装置（その１）
本発明のスピント型電子源ディスプレイ装置を図１３に示す。スピント型電子源ディスプレイ装置19はフェースプレート110、スピント型電子源18、リアプレイト14で構成されており、スピント型電子源18は陰極20、抵抗膜21、絶縁膜22、ゲート23、円錐型金属（Moなど）24で形成されている。特に、フェースプレート110の内側にはCaMgSi2O6:Eu青色発光蛍光体、Y2SiO5:Tb緑色発光蛍光体及びY2O3:Eu赤色発光蛍光体によって形成した蛍光膜114がある。
【００６６】
蛍光膜114、黒色導電材120及びメタルバック122（不図示）の形成方法は（実施例２）と同様である。本発明による発光輝度、リニアリティ、輝度寿命及び色度バランスは（実施例２）と同様に良好であった。
【００６７】
スピント型電子源18は、表面に硫黄（元素名：Ｓ）が付着すると電子放出性能が大幅に劣化するという特性がある。したがって、本実施例のように、蛍光体に硫黄を含まない組合せを用いることで電子放出素子の長寿命化、安定性向上も達成できる。
【００６８】
＜実施例９＞
スピント型電子源ディスプレイ装置（その２）：
本発明のスピント型電子源ディスプレイ装置を図１３に示す。特に、フェースプレート110の内側にはCaMgSi2O6:Eu青色発光蛍光体、Y2SiO5:Tb緑色発光蛍光体及びY2O2S:Eu赤色発光蛍光体によって形成した蛍光膜114がある。蛍光膜、黒色導電材及びメタルバックの形成方法は（実施例２）と同様である。本発明による発光輝度、リニアリティ、輝度寿命及び色度バランスは（実施例２）と同様に良好であった。
【００６９】
＜実施例１０＞
スピント型電子源ディスプレイ装置（その３）：
本発明のスピント型電子源ディスプレイ装置を図１３に示す。特に、フェースプレート110の内側にはCaMgSi2O6:Eu青色発光蛍光体、Y2SiO5:Tb緑色発光蛍光体、Y2O2S:Eu及びY2O3:Eu赤色発光蛍光体を混合した赤色発光蛍光体試料によって形成した蛍光膜114がある。また、蛍光体の抵抗を下げるために導電性物質In2O3を蛍光膜に混合した。蛍光膜114、黒色導電材120及びメタルバック122の形成方法は（実施例２）と同様である。本発明による発光輝度、リニアリティ、輝度寿命及び色度バランスは（実施例２）と同様に良好であった。
【００７０】
＜実施例１１＞
カーボンナノチューブ型電子源ディスプレイ装置（その１）：
本発明のカーボンナノチューブ型電子源ディスプレイ装置を図１４に示す。カーボンナノチューブ型電子源ディスプレイ装置28はフェースプレート110、カーボンナノチューブ電子源27、リアプレイト14で構成されており、カーボンナノチューブ型電子源27は電極25、カーボンナノチューブ層26で形成されている。特に、フェースプレート110の内側にはCaMgSi2O6:Eu青色発光蛍光体、Y2SiO5:Tb緑色発光蛍光体及びY2O3:Eu赤色発光蛍光体によって形成した蛍光膜114がある。蛍光膜114、黒色導電材120及びメタルバック122の形成方法は（実施例２）と同様である。本発明による発光輝度、リニアリティ、輝度寿命及び色度バランスは（実施例２）と同様に良好であった。
【００７１】
＜実施例１２＞
カーボンナノチューブ電子源ディスプレイ装置（その２）：
本発明のカーボンナノチューブ型電子源ディスプレイ装置を図１４に示す。特に、フェースプレート110の内側にはCaMgSi2O6:Eu青色発光蛍光体、Y2SiO5:Tb緑色発光蛍光体及びY2O2S:Eu赤色発光蛍光体によって形成した蛍光膜114がある。蛍光膜114、黒色導電材120及びメタルバック122の形成方法は（実施例２）と同様である。本発明による発光輝度、リニアリティ、輝度寿命及び色度バランスは（実施例２）と同様に良好であった。
【００７２】
＜実施例１３＞
カーボンナノチューブ電子源ディスプレイ装置（その３）：
本発明のカーボンナノチューブ型電子源ディスプレイ装置を図１４に示す。特に、フェースプレート110の内側にはCaMgSi2O6:Eu青色発光蛍光体、Y2SiO5:Tb緑色発光蛍光体、Y2O2S:Eu及びY2O3:Eu赤色発光蛍光体を混合した赤色発光蛍光体試料によって形成した蛍光膜114がある。また、蛍光体の抵抗を下げるために導電性物質In2O3を蛍光膜に混合した。蛍光膜114、黒色導電材120及びメタルバック122の形成方法は（実施例２）と同様である。本発明による発光輝度のリニアリティ、輝度寿命及び色度バランスは（実施例２）と同様に良好であった。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の蛍光膜の発光エネルギー−照射電流量変化を示すグラフ。
【図２】本発明の蛍光膜の輝度維持率曲線を示すグラフ。
【図３】本発明の蛍光膜の発光輝度−照射電流量変化を示すグラフ。
【図４】本発明の蛍光膜の輝度維持率曲線を示すグラフ。
【図５】本発明の蛍光膜の発光輝度−照射電流量変化を示すグラフ。
【図６】本発明の蛍光膜の輝度維持率曲線を示すグラフ。
【図７】本発明の実施例２における表示パネルの模式的平面図。
【図８】本発明の実施例２における表示パネルの模式的断面図。
【図９】本発明の実施例２における表示パネルの模式的断面図。
【図１０】本発明の実施例２における画像表示装置の構成図。
【図１１】本発明の実施例２における印加電圧波形を示す図。
【図１２】本発明の実施例２における信号処理ブロックの構成を説明するブロック図。
【図１３】本発明のスピント型電子源ディスプレイ装置の全体構造を示す模式図。
【図１４】本発明のカーボンナノチューブ型電子源ディスプレイ装置の全体構造を示す模式図。
【符号の説明】
【００７４】
１１…上部電極、
１２…絶縁層、
１３…下部電極、
１４…基板、
１８…Spindt型電子源、
１９…Spindt型電子源ディスプレイ装置、
２０…陰極、
２１…抵抗膜、
２２…絶縁膜、
２３…ゲート、
２４…円錐型金属、
２５…電極、
２６…カーボンナノチューブ層、
２７…カーボンナノチューブ型電子源、
２８…カーボンナノチューブ型電子源ディスプレイ装置、
３２…上部電極バスライン、
４１…走査駆動回路、
４２…データ駆動回路、
４３…加速電極駆動回路、
６０…スペーサ、
１００…表示パネル、
１１０…面板、
１１４…蛍光体、
１２０…黒色導電材、
１２２…加速電極、
３０１…薄膜電子源、
３１０…走査電極、
３１１…データ電極、
４２０…共通電極、
６０１…陰極板、
６０２…蛍光板、
６０３…枠部材、
７０１…信号処理ブロック、
７１１…映像信号処理ブロック、
７１２…タイミング信号発生回路、
７１４…ガンマ逆補正ブロック、
７１６…信号混成ブロック、
７０３…直列並列変換ブロック、
７０４…データドライバ回路、
７０５…走査ドライバ、
７５０…走査パルス、
７５１…データパルス、
７５４…反転パルス、
７５６…垂直帰線期間。
【図１】
2006228437.tif 000008
【図２】
2006228437.tif 000009
【図３】
2006228437.tif 000010
【図４】
2006228437.tif 000011
【図５】
2006228437.tif 000012
【図６】
2006228437.tif 000013
【図７】
2006228437.tif 000014
【図８】
2006228437.tif 000015
【図９】
2006228437.tif 000016
【図１０】
2006228437.tif 000017
【図１１】
2006228437.tif 000018
【図１２】
2006228437.tif 000019
【図１３】
2006228437.tif 000020
【図１４】
2006228437.tif 000021