(57)【要約】【課題】  後方散乱電子が蛍光体へ再突入することによって生じるハレーションを低減させることができる画像表示装置を提供する。【解決手段】  画像表示装置は、電子源１０１２と、電子源１０１２から電子が照射される、蛍光体１０２２およびアノード電極１０２５を有するターゲット１０２０と、電子源１０１２とターゲット１０２０との間に配置された中間電極１０３０とを備えている。中間電極１０３０には、アノード電極１０２５に印加される電位よりも大きな電位が印加される。【選択図】  図１
2006126260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子源と、該電子源から電子が照射される、蛍光体およびアノード電極を有するターゲットと、前記電子源と前記ターゲットとの間に配置された中間電極と、を備えた画像表示装置において、
前記中間電極には、前記アノード電極に印加される電位よりも大きな電位が印加されることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記アノード電極には、前記蛍光体が発光するために必要な最低電位以上の電位が印加される、請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記アノード電極に印加される電位をＶａとし、前記中間電極に印加される電位をＶｂとしたとき、
Ｖａ＜Ｖｂ≦Ｖａ×１．２
の関係を満たす、請求項１または２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記ターゲットの前記電子源に対向する側には支持部材が設けられており、該支持部材上に前記中間電極が形成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記中間電極は薄膜からなる、請求項１から４のいずれか１項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、電子源を用いた画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電子源から放出される電子ビームを蛍光体に照射して蛍光を発生させることで画像を表示する自発光型のフラットディスプレイである、フェースプレート（Ｆａｃｅ Ｐｌａｔｅ）とリアプレート（Ｒｅａｒ Ｐｌａｔｅ）とに挟まれた真空パネル内に電子ビームを発生する電子放出素子を配して構成される薄型の画像表示装置が開示されている。この画像表示装置では、電子放出素子として表面伝導型電子放出素子が用いられており、電子ビームを加速して蛍光体に照射し、蛍光体を発光させて画像を表示させる。
【０００３】
また、特許文献２には、電子ビームが蛍光体に照射されることにより発生する後方散乱電子が蛍光体に再突入して不要部分を発光させるために生じるハレーションを低減し、高精細化、高コントラスト化および高色純度化を図った画像表示装置が開示されている。
【０００４】
図４は、特許文献２に開示された平面型画像表示装置を示す模式的断面図である。
【０００５】
この画像表示装置では、絶縁性基板２０１上に電子放出素子２０２が形成されている。グリッド２０４は電子ビームの通過孔を有する変調電極であり、絶縁層２０３上に設置されている。フェースプレート基板２０５のパネル内側面に、透光性導電膜であるＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）膜２１１、蛍光体２０６、発光効率向上の目的で設けられているアルミニウム膜２１０が順に形成され、さらにこの上に後方散乱電子を防止するためにグラファイト膜２０７が形成されている。
【０００６】
導電捕獲体２１３は、表面伝導型電子放出素子２０２から放出された電子線を透過する開口部２１４と、フェースプレート基板２０５側からの後方散乱電子を捕獲する非開口部２１５とを有しており、隔壁部材２１６によって、フェースプレートから所定の距離を保って配設されている。
【０００７】
また、フリットガラス２０８により、外枠２０９を挟んでフェースプレート基板２０５と基板２０１とが封着され、真空外囲器が構成されている。表面伝導型電子放出素子２０２は外部駆動回路（不図示）に接続され、グラファイト膜２０７とアルミニウム膜２１０とＩＴＯ膜２１１とは不図示の高圧ケーブルによって高圧電源（不図示）に接続されている。
【０００８】
上述の画像表示装置は、内部の圧力がおおよそ１０-4Ｐａの真空に維持され、外部駆動回路によって表面伝導型電子放出素子２０２に駆動パルス電圧が印加されると電子が電子ビーム状に放出される。この電子ビームはグリッド２０４を通過し、高圧電源から蛍光体２０６、アルミニウム膜２１０に印加された正の高電圧によって加速され、蛍光体２０６に衝突して蛍光を発する。
【０００９】
なお、電子源としては、表面伝導型電子放出素子を用いたもののほか、熱カソードを用いた熱電子源、電界放出型電子放出素子、あるいは金属／絶縁層／金属型電子放出素子を用いたものが知られている。
【特許文献１】特開平０３−２６１０２４号公報
【特許文献２】特開平１１−２５０８３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したような平面型画像表示装置においては、導電捕獲体の開口部が狭いほど後方散乱電子の捕獲率が高くなり、その結果としてハレーションの低減効果も高くなる。しかしながら、この開口部は、電子源から放出された電子ビーム（１次電子）を通過させる機能も有しており、開口部が狭くなるほど１次電子の通過を妨げ、輝度及び発光効率が低下してしまう。そのため、導電捕獲体の開口部を後方散乱電子が十分に捕獲可能な幅まで狭くすることは困難であり、ハレーションの低減効果が不十分になってしまうという問題が発生していた。
【００１１】
そこで本発明は、後方散乱電子が蛍光体へ再突入することによって生じるハレーションを低減させることができる画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の画像表示装置は、電子源と、該電子源から電子が照射される、蛍光体およびアノード電極を有するターゲットと、前記電子源と前記ターゲットとの間に配置された中間電極と、を備えた画像表示装置において、前記中間電極には、前記アノード電極に印加される電位よりも大きな電位が印加されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
上記本発明の画像表示装置によれば、後方散乱電子が蛍光体へ再突入することによって生じるハレーションを低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の画像表示装置の一実施形態を模式的に示す図である。
【００１６】
本実施形態の画像表示装置は、互いに間隔をおいて対向配置された絶縁性基板１０１１と透明基板１０２１とを有している。
【００１７】
絶縁性基板１０１１上には複数の電子源１０１２が構成されている。電子源１０１２は、熱カソードを用いた熱電子源、電界放出型電子放出素子、金属／絶縁層／金属型（半導体型）電子放出素子、あるいは表面伝導型電子放出素子の電子を放出する素子からなり、画像表示装置に用いられるものであれば特に限定されるものではない。
【００１８】
一方、透明基板１０２１の絶縁性基板１０１１に対向する面の表面上には蛍光体１０２２とアノード電極１０２５とがこの順に積層されており、これらによってターゲット１０２０が構成されている。透明基板１０２１は絶縁性を有する材料からなることが望ましく、また、アノード電極１０２５は導電性を有し、可視光反射率が高く、さらに電子通過率が高い材料からなることが望ましい。
【００１９】
なお、図１に示す例ではアノード電極１０２５を蛍光体１０２２の表面に形成しているが、透明基板１０２１の表面上にアノード電極を形成してもよく、その場合にはアノード電極の材料に導電性を有する透明材料を用いることが望ましい。さらに、蛍光体１０２２の表面に導電性を有しかつ可視光反射率および電子通過率が高い材料でアノード電極を形成するとともに、透明基板１０２１の表面に導電性を有する透明材料でアノード電極を形成することにより、蛍光体１０２２表面と透明基板１０２１の表面との両方にアノード電極を形成してもよい。
【００２０】
さらに、本実施形態の画像表示装置は、電子通過孔１０３１を有する中間電極１０３０が、絶縁性基板１０１１と透明基板１０２１との間にアノード電極１０２５から所定の間隔をおいて配置されている。中間電極１０３０の材料には例えばＦｅやインバー材料等からなる導電材料を用いることが好適であり、その熱膨張率は透明基板または絶縁性基板に近いほど好ましい。
【００２１】
本実施形態の画像表示装置は、アノード電極１０２５に蛍光体１０２２が発光するために必要な最低電位以上の電位が印加されるとともに、アノード電極１０２５に印加される電位よりも大きな電位が中間電極１０３０に印加されるように構成されている。これにより、電子源１０１２からの電子ビームが中間電極１０３０の電子通過孔１０３１を通って蛍光体１０２２に照射されることにより発生した後方散乱電子が中間電極１０３０に引き寄せられて収集されるため、後方散乱電子が蛍光体１０２２に再突入することにより生じうるハレーションの低減が図られている。ただし、中間電極１０３０とアノード電極１０２５との電位差が大きすぎると両者間に放電が生じる要因となるため、中間電極１０３０に印加する電位の上限をアノード電極１０２５に印加する電位の１．２倍とすることが好ましい。このことを換言すれば、アノード電極１０２５に印加される電位をＶａとし、中間電極１０３０に印加される電位をＶｂとしたとき、“Ｖａ＜Ｖｂ≦Ｖａ×１．２”の関係を満たすことが好ましい。
【００２２】
また、ターゲット１０２０が不図示の支持部材を有し、その支持部材上に中間電極１０３０を形成した構成としてもよい。その場合には、支持部材の材料には絶縁性材料または高抵抗材料を用いることが好ましい。
【００２３】
また、本実施形態の中間電極１０３０の形状は、電子通過孔１０３１を有する平板状形状に限られず、リボン状やワイヤー状等の形状としてもよい。また、中間電極１０３０のパターニングを容易にするために、中間電極１０３０は薄膜で構成されていてもよい。
【実施例】
【００２４】
以下、実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明する。
【００２５】
［第１の実施例］
図２は、本発明の画像表示装置の第１の実施例を示す断面図である。
【００２６】
図２に示すように、本実施例の画像表示装置は、リアプレート２０１０とフェースプレート２０２０とが外枠２０４０を介して互いに間隔をおいて対向配置されて構成されている。
【００２７】
リアプレート２０１０は、高歪点ガラスからなるリアプレート基板２０１１上に表面伝導型電子放出素子２０１２が形成されて構成されている。一方、フェースプレート２０２０は、高歪点ガラスからなるフェースプレート基板２０２１のパネル内側面（リアプレート基板２０１１に対向する面）上に、透光性導電膜であるＩＴＯ膜２０２４、蛍光体２０２２、発光効率向上の目的で設けられるメタルバック２０２３が順に形成されて構成されている。ＩＴＯ膜２０２４とメタルバック２０２３とでアノード電極２０２５が構成されている。なお、アノード電極２０２５はＩＴＯ膜２０２４とメタルバック２０２３とのどちらか一方のみで構成してもよい。
【００２８】
本実施例の画像表示装置も、電子通過孔２０３１を有する中間電極２０３０をリアプレート２０１０とフェースプレート２０２０との間に備えている。中間電極２０３０は、リアプレート２０１０から約２ｍｍの間隔をおいて不図示のスペーサを介してリアプレート２０１０に接着固定されている。なお、中間電極２０３０は不図示のスペーサを介してフェースプレート２０２０に固定されていてもよい。
【００２９】
中間電極２０３０とフェースプレート２０２０との間隔が約２ｍｍとなるように厚みが設定された外枠２０４０が、フェースプレート２０２０とリアプレート２０１０との間に挟まれている。外枠２０４０の周囲と各プレート２０１０，２０２０とはフリットガラス２０５０によって封着されている。両プレート２０１０，２０２０と外枠２０４０とで囲まれた内部空間は実質的に真空状態（おおよそ１０-4Ｐａ）になっており、両プレート２０１０，２０２０と外枠２０４０とはこのようにして真空外囲器を構成している。
【００３０】
表面伝導型電子放出素子２０１２は真空外囲器の外部に設けられた外部駆動回路（不図示）に接続されている。また、中間電極２０３０は不図示の高圧ケーブルを介して高圧電源（不図示）に接続され、アノード電極２０２５は不図示の抵抗器を介して中間電極２０３０に接続されており、中間電極２０３０とアノード電極２０２５とはそれぞれ所定の電位に固定される。この構成では、抵抗器によってアノード電極２０２５の電位が中間電極２０３０の電位よりも低くなるため、アノード電極２０２５に与える電位よりも大きな電位を中間電極２０３０に与えることができる。
【００３１】
本実施例では、具体的には、アノード電極２０２５に例えば１０ｋＶの電位を与え、中間電極２０３０には例えば１０．５ｋＶの電位を与えた。このとき、アノード電極２０２５と中間電極２０３０との電位差が大きすぎると、両者の間に放電が発生して蛍光体２０２２がダメージを受けてしまう。そのため、本実施例では、アノード電極２０２５と中間電極２０３０との電位差を、そのような放電が発生しないように０．５ｋＶとした。なお、各電極２０２５，２０３０に与える電位は上記の値に限られず、中間電極２０３０の電位は高圧電源によって容易に調節することができ、アノード電極２０２５の電位は抵抗器の抵抗値を変更することによって容易に調節することができる。
【００３２】
なお、上記では１つの高圧電源と抵抗器とを用いた構成について説明したが、中間電極２０３０に電位を与える高圧電源の他に、アノード電極２０２５に電位を与える高圧電源を備えた構成としてもよい。この場合には、上記の抵抗器は不要である。
【００３３】
上述のようにして作製した画像表示装置を外部駆動回路から電気信号を送信して駆動し、画像表示装置に画像を表示させた。本実施例の画像表示装置では後方散乱電子が中間電極２０３０に吸引されるため蛍光体２０２２に再突入することが防止されるので、本実施例の画像表示装置は、図４に示した従来の画像表示装置に比較して、アノード電極２０２５と中間電極２０３０との電位差やフェースプレート２０２０と中間電極２０３０との間隔等にもよるが、ハレーション強度が３０％以上低減した。また、ハレーション強度が低減した結果、色純度が増したことも確認できた。
【００３４】
［第２の実施例］
図３は、本発明に係る画像表示装置の第２の実施例の主要部を示す断面図である。なお、本実施例の画像表示装置におけるリアプレートおよび外枠の構成は図２に示した第１の実施例と同様であるので、以下ではそれらに関する説明は省略する。
【００３５】
本実施例では、フェースプレート３０２０のリアプレート（不図示）に対向する面上に絶縁性材料からなる支持部材３０６０が構成されており、その支持部材３０６０上には中間電極３０３０が構成されている。本実施例における中間電極３０３０は、支持部材３０６０上に例えばマスク蒸着法によってアルミニウムを蒸着させて形成した薄膜からなる。
【００３６】
本実施例においても、中間電極３０３０が不図示の高圧ケーブルを介して高圧電源（不図示）に接続され、アノード電極３０２５が不図示の抵抗器を介して中間電極３０３０に接続されており、これによって中間電極３０３０とアノード電極３０２５とはそれぞれ所定の電位に固定される。あるいは、支持部材３０６０を高抵抗材料で構成し、支持部材３０６０が有する電気抵抗値を適宜設定することによってアノード電極３０２５に与える電位を調節する構成としてもよい。
【００３７】
本実施例の画像表示装置においても、後方散乱電子が蛍光体３０２２に再突入することを低減することで、ハレーションを低減する効果が得られることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の画像表示装置の一実施形態を模式的に示す図である。
【図２】本発明の画像表示装置の第１の実施例を示す断面図である。
【図３】本発明に係る画像表示装置の第２の実施例の主要部を示す断面図である。
【図４】従来の平面型画像表示装置を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０２１    電子源
１０２２    蛍光体
１０２５    アノード電極
１０２０    ターゲット
１０３０    中間電極
【図１】
2006126260.tif 000003
【図２】
2006126260.tif 000004
【図３】
2006126260.tif 000005
【図４】
2006126260.tif 000006