(57)【要約】 【課題】  表示解像度が高い表示装置を提供する。【解決手段】  光を発射する光発射部２と、光発射部２からの光を受けて光電変換により電子を放出する光電変換膜３３を有する電子放出部３と、電子放出部３からの電子を受けて蛍光を発する蛍光体４４が表示画素ごとに配列された蛍光発光部４と、電子放出部３を低電位とし蛍光発光部４を高電位として電子放出部３と蛍光発光部４との間に電位差を付与する電位差付与部５と、を備える。蛍光体４４の発光によって蛍光発光部４の表示部４１に画像が表示される。光電変換膜３３は、表示画素ごとに配列された蛍光体４４の個々に対応する位置においてそれぞれ独立して設けられている。【選択図】  図１
2006234971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を発射する光発射部と、前記光発射部からの光を受けて光電変換により電子を放出する光電変換膜を有する電子放出部と、前記電子放出部からの電子を受けて蛍光を発する蛍光体が表示画素ごとに配列された蛍光発光部と、前記電子放出部を低電位とし前記蛍光発光部を高電位として前記電子放出部と前記蛍光発光部との間に電位差を付与する電位差付与部と、を備え、前記蛍光体の発光によって前記蛍光発光部の表示部に画像を表示する表示装置において、
前記光電変換膜は、前記表示画素ごとに配列された前記蛍光体の個々に対応してそれぞれ独立して設けられている
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置において、
前記電子放出部は、前記光電変換膜から放出された電子の軌道をこの光電変換膜に対応する前記蛍光体に向けて収束する方向に制御する制御電極を備える
ことを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の表示装置において、
前記制御電極は、前記光電変換膜に対して低電位を有し、かつ、前記光電変換膜の周囲を囲んで設けられている
ことを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の表示装置において、
前記光電変換膜において前記蛍光体に対向する面は凹面状に形成されている
ことを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の表示装置において、
前記電子放出部は、前記蛍光発光部とこの電子放出部との間を高真空の空間に画成する封止基板を備え、
前記封止基板は、前記表示画素ごとに配列された前記蛍光体の個々に対応する位置において凹設された凹部を有し、
前記光電変換膜は、前記凹部に成膜されている
ことを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の表示装置において、
前記光電変換膜の底面形状は、放物面である
ことを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の表示装置において、
前記光発射部は、それぞれ独立して設けられた前記光電変換膜に対応して設けられこの光電変換膜に向けて発射する光の光量を個々に制御可能な発光部を有する発光パネルである
ことを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項７に記載の表示装置において、
前記発光パネルは、前記発光部が有機ＥＬ素子で構成された有機ＥＬパネルである
ことを特徴とする表示装置。
【請求項９】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の表示装置において、
前記光発射部は、
光を発射する光発射光源と、
前記光発射光源からの光の照射方向を個々の前記光電変換膜に向けて制御する光方向制御手段と、を備える光学系である
ことを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関し、具体的にはフォトカソード型の表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
平面型画像表示装置（フラットディスプレイパネル）が知られ、近年では更なる大型化、薄型化が求められている。
このような表示装置として、フォトカソードディスプレイが知られている（特許文献１、特許文献２）
【０００３】
例えば、特許文献１に開示される表示装置の構成を図８および図９に示す。
図８は、表示装置の断面図であり、図９は、表示装置の構成を説明するための分解斜視図である。
この表示装置１は、発光源となる光発射部２と、光発射部２の前面側に配置され光発射部２からの光を受けて電子を放出する電子放出部３と、電子放出部３からの電子を受けて蛍光を発する蛍光発光部４と、電子放出部３と蛍光発光部４との間に電位差を付与する電位差付与部５と、を備えている。
【０００４】
光発射部２は、平面状の基板２１と、この基板２１の一面に塗布された有機発光物質層（有機ＥＬ層）２２を有する。
有機ＥＬ（発光部）２２は、基板２１上において微小な表示画素ごとに配置され、例えば１００×１００で配列された画素（有機ＥＬ２２）が全体として一つの像（画像）を構成するようになっている。
そして、各画素の有機ＥＬ２２に配線された走査線およびデータ線に駆動電圧が印加されることにより、各画素の有機ＥＬ２２がそれぞれ駆動されて発光し、各画素から光子が発射される。
なお、光発射部２としてはモノクロ（単色）の光を発射できればよく、さらに、電圧制御による発光輝度の制御性能が高いＥＬを使用するとする。
例えば、光発射部２として、モノクロの有機ＥＬディスプレイパネルを使用することができる。
【０００５】
電子放出部３は、光透過性の封止基板３１と、この封止基板３１上に設けられた光電変換膜３２と、を備える。
光電変換膜３２は、光発射部２の有機ＥＬ２２から発射された光２２１を受けると、光電変換により電子３２１を放出する。
光発射部２の有機ＥＬ２２は画素ごとに駆動されて、画素ごとに光を発射するところ、光電変換膜３２のうち光を受けた領域のみが励起されて光電効果により電子を放出する。
また、光電変換膜３２は、電位差付与部５により低い電位が付与されることによりフォトカソードを構成している。
【０００６】
蛍光発光部４は、フェースプレート（表示部）４１と、フェースプレート４１に貼り合わされたガラス基板４２と、ガラス基板４２上に設けられた電極層４３と、電極層４３の上に塗布された蛍光体４４と、を備えている。
電極層４３は、ガラス基板４２の一面に設けられた光透過性の電極膜であり、電位差付与部５により高い電位が付与されてアノードを構成している。そして、電子放出部３の光電変換膜３２には低電位が付与されているので、電極層４３と光電変換膜３２との間には電極層４３から光電変換膜３２への電界ベクトルが生じる電界が存在する。
【０００７】
蛍光体４４は、電極層４３の上に塗布されている。蛍光体４４は、微小な表示画素ごとに配置され、例えば、１００×１００で配列された画素（蛍光体４４）が全体として一つの像（画像）を構成するようになっている。
ここで、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）を混色してカラー画像を表示するために、蛍光体４４としては、赤色の蛍光を発する赤色蛍光体４４Ｒと、緑色の蛍光を発する緑色蛍光体４４Ｇと、青色の蛍光を発する青色蛍光体４４Ｂと、が設けられ、これら赤色蛍光体４４Ｒ、緑色蛍光体４４Ｇ、青色蛍光体４４Ｂが交互に配列されている。
【０００８】
なお、電子放出部３の封止基板３１と蛍光発光部４のガラス基板４２と間にはスペーサ６が介在配置されており、封止基板３１とガラス基板４２との間は所定のギャップをもって近接しているとともに高真空に保たれている。
【０００９】
このような構成を有する表示装置１の動作を説明する。
まず、光発射部２の有機ＥＬ２２に所定の駆動電圧を印加する。すると、それぞれの画素の有機ＥＬ２２が発光して光が発射される。なお、このとき各有機ＥＬ２２から発射される光２２１の強度は駆動電圧により制御される。発射された光２２１は、電子放出部３の光電変換膜３２に入射する。光電変換膜３２に光２２１が当たると、光電効果により電子３２１が放出される。このとき、放出される電子３２１の量は、光電変換膜３２に入射する光２２１の強度に相関するところ、有機ＥＬ２２に印加される駆動電圧値により制御される。
【００１０】
光電変換膜３２から放出された電子３２１は、電位差付与部５による電位差（電界）により加速されて蛍光発光部４に入射する。
蛍光発光部４の各蛍光体４４に電子３２１が入射すると、各蛍光体４４が励起されて蛍光を発する。このとき、赤色蛍光体４４Ｒからは赤色蛍光が発せられ、緑色蛍光体４４Ｇからは緑色蛍光が発せられ、青色蛍光体４４Ｂからは青色蛍光が発せられる。なお、各蛍光体４４の発光輝度は入射する電子３２１の量に制御される。このように各蛍光体４４からＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色が発せられて混色されることにより、フェースプレート４１側から見たときにカラー画像が表示される。
【００１１】
このような構成によれば、有機ＥＬ２２に印加する電圧の制御によって有機ＥＬ２２から発射される光２２１の強度を制御して、光電変換膜３２光電変換により放出される電子３２１の量を制御できる。その結果として、蛍光発光部４の各蛍光体４４における発光輝度を制御することができる。
よって、それぞれの蛍光体４４からのＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の輝度を制御して、鮮明なカラー画像表示を行うことができる。
【００１２】
ここで、有機ＥＬ２２にも赤色、緑色、青色を発光する組成が知られているのではあるが、輝度、寿命、色表現の総ての性能を満たすには技術的課題を多く残している。そして、輝度や寿命に優れたＥＬでは発光波長がずれてしまい、また、色表現能力が高いと輝度の制御性能が劣るので、有機ＥＬ２２のみで色度および輝度の両方を満たす鮮明なカラー画像を表現するのは困難である。
この点、上記構成では、輝度の制御性能が高い有機ＥＬ２２を用いて光２２１の強度を高精度に制御したうえで、発色については蛍光体４４によって行うこととしているので、鮮明なカラー表現が可能となる。
【００１３】
【特許文献１】特開２０００−２０８２６０号公報
【特許文献２】特開２００３−１７８７０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
近年、表示装置１には高精細な画像表現が求められている。
高精細な画像表現には高い解像度が必要であるので、表示画素を微細にし、かつ、表示画素数を多くしなければならならい。
つまり、蛍光発光部４の画素（蛍光体４４）を微細にして画素数を増やすこととなる。
【００１５】
しかしながら、光発射部２からの光２２１を受光した光電変換膜３２が蛍光発光部４に向けて電子３２１を放出する際、電子３２１はある程度の面積領域からある角（図８中のθ）をもって放出される。
すると、蛍光発光部４の蛍光体４４を微細にすると、電子の照射対象として狙った蛍光体４４のみならず、その隣接する蛍光体４４にまで電子を照射することになってしまう。その結果、意図しない蛍光体４４まで発色してしまうので、蛍光体４４を微細にすると、かえって色表現がぼやけてしまうという問題が生じる。
したがって、単純に蛍光発光部４の画素（蛍光体４４）を微細にするだけでは、高精細な画像表現を達成することはできない。
【００１６】
本発明の目的は、従来の問題を解消して、表示解像度が高い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】
【００１７】
本発明の表示装置は、光を発射する光発射部と、前記光発射部からの光を受けて光電変換により電子を放出する光電変換膜を有する電子放出部と、前記電子放出部からの電子を受けて蛍光を発する蛍光体が表示画素ごとに配列された蛍光発光部と、前記電子放出部を低電位とし前記蛍光発光部を高電位として前記電子放出部と前記蛍光発光部との間に電位差を付与する電位差付与部と、を備え、前記蛍光体の発光によって前記蛍光発光部の表示部に画像を表示する表示装置において、前記光電変換膜は、前記表示画素ごとに配列された前記蛍光体の個々に対応してそれぞれ独立して設けられていることを特徴とする。
【００１８】
このような構成において、光発射部から発射された光が光電変換膜に入射すると、光電変換膜から光電変換によって電子が放出される。
光電変換膜からの電子は電位差付与部による電位差（電界）によって加速されて蛍光発光部の蛍光体に入射する。このとき、光電変換膜は各蛍光体の個々に対応してそれぞれ独立して設けられており、各光電変換膜から放出された電子は、それぞれ対応する蛍光体に入射する。蛍光体に電子が入射すると、蛍光体が励起されて蛍光が発せられ、表示部に画像が表示される。
【００１９】
このような構成によれば、光電変換膜の一つ一つを独立して設けているので、電子の放出領域を限られた領域とすることができる。
その結果、各光電変換膜から放出される電子の放出方向が仮に多少なりとも拡散していたとしても、もともとの放出領域が制限されているので蛍光発光部に到達したときの拡散幅が制限される。すなわち、光電変換膜に対応する蛍光体にのみ電子を入射させることが可能となることから、発光させる蛍光体を高精度に制御し、高精度に発色の制御を行うことができる。
【００２０】
また、このように光電変換膜をそれぞれ独立させることによって、電子が蛍光発光部に達したときの拡散幅を十分に小さくできるので、電子が入射する蛍光体の大きさを小さくすることができる。その結果、画素を細密にして高解像度で高精彩のカラー画像を表示できる表示装置とすることができる。
【００２１】
本発明では、前記電子放出部は、前記光電変換膜から放出された電子の軌道をこの光電変換膜に対応する前記蛍光体に向けて収束する方向に制御する制御電極を備えることが好ましい。
【００２２】
本発明では、前記制御電極は、前記光電変換膜に対して低電位を有し、かつ、前記光電変換膜の周囲を囲んで設けられていることが好ましい。
【００２３】
このような構成において、光電変換膜の周囲に制御電極が設けられ、かつ、この制御電極が光電変換膜に対して低電位に保たれているので、光電変換膜の電子には制御電極の低電位に反発する力が作用する。
光電変換膜の周囲に設けられた制御電極から反発するように電子が移動する結果、光電変換膜から電子が放出される際には制御電極から離間している中央領域から電子が放出されることになる。
【００２４】
このように、光電変換膜から電子が放出される領域を光電変換膜の中央部にして、電子が放出される領域をさらに小さく制限することができる。
電子の放出領域をさらに小さくすることにより、対応する蛍光体にのみ電子を入射させることができる。その結果、高精度に発色の制御を行うことができる。
また、光電変換膜よりも低電位の制御電極が設けられることで、蛍光発光部と制御電極との間に強い電界が生じる。すると、光電変換膜から放出された電子をこの強い電界により加速することができる。例えば、光電変換膜からの電子の放出角が拡散していたとしても、光電変換膜から放出された電子の軌道をこの光電変換膜に対応する蛍光体に向けて収束する方向に向けることができる。その結果、対応する蛍光体にのみ電子を入射させることができ、高精度に発色の制御を行うことができる。
【００２５】
なお、制御電極は、光電変換膜の周囲を囲まずに、光電変換膜を中心にして対称となる位置に設けられていてもよい。
例えば、蛍光体が縦長であれば、電子の軌道が縦方向に多少ずれても蛍光体に電子が入射する一方で、電子の軌道が横方向へずれると隣の蛍光体に電子が入射してしまうので、この場合には横方向の電子の軌道を収束させるように光電変換膜を挟んで横方向の対称位置に制御電極が配設されていればよい。
【００２６】
本発明では、前記光電変換膜において前記蛍光体に対向する面は凹面状に形成されていることが好ましい。
【００２７】
このような構成において、光発射部から発射された光が光電変換膜に入射すると、光電変換膜から電子が放出される。このとき、光電変換膜は凹面状であるので、光電変換膜からの各電子の放出方向は凹部の内寄りに向けて収束する方向となる。そして、光電変換膜から放出された電子は電位差付与部による電位差（電界）により加速されて各蛍光体に入射し、各色の蛍光が発せられる。
【００２８】
このような構成によれば、光電変換膜を凹面状にしているので、この光電変換膜からの電子の放出方向を収束方向とすることができる。そして、電子の放出方向を収束させて電子の拡散を抑えるので、対応する蛍光体にのみ電子を入射させることができる。よって、高精度に発色の制御を行うことができる。
【００２９】
本発明では、前記電子放出部は、前記蛍光発光部とこの電子放出部との間を高真空の空間に画成する封止基板を備え、前記封止基板は、前記表示画素ごとに配列された前記蛍光体の個々に対応する位置において凹設された凹部を有し、前記光電変換膜は、前記凹部に成膜されていることが好ましい。
【００３０】
このような構成において、光電変換膜を凹面状に形成するにあたって、封止基板に凹設した凹部に光電変換膜を成膜する。
したがって、光電変換膜を凹面状にするに際し、従来の表示装置に設けられている封止基板を利用するので新たな部材を必要とせず、部品点数や組立てコストを増加させることなく、高精度の発色制御を実施することができる。
【００３１】
本発明では、前記光電変換膜の底面形状は、放物面であることが好ましい。
【００３２】
このような構成において、光電変換面は底を放物面の凹面状とするので、電子の放出方向を放物面の焦点に向けた収束方向として電子の軌道を精度よく制御することができる。その結果、電子の軌道を収束させて対応する蛍光体にのみ電子を入射させ、高精度に発色の制御を行うことができる。
【００３３】
本発明では、前記光発射部は、それぞれ独立して設けられた前記光電変換膜に対応して設けられこの光電変換膜に向けて発射する光の光量を個々に制御可能な発光部を有する発光パネルであることが好ましい。
【００３４】
本発明では、前記発光パネルは、前記発光部が有機ＥＬ素子で構成された有機ＥＬパネルであることが好ましい。
【００３５】
このような構成において、輝度の制御が高精度に行える有機ＥＬパネルを用いて光発射部とし、光電変換膜を介して蛍光体に電子を入射させて発色させることができる。有機ＥＬパネルの画素を光電変換膜に対応して配設すると、それぞれの光電変換膜への入射光量を正確に制御できるので、ひいては蛍光体から発せられる蛍光の制御も高精度に行うことができる。また、有機ＥＬのみで色度および輝度の両方を満足する鮮明なカラー画像を表現するのは困難であるところ、輝度の制御性能が高い有機ＥＬを用いて光の強度を高精度に制御したうえで、発色については蛍光体によって行うことができるので、鮮明なカラー表現を行うことができる。
【００３６】
本発明では、前記光発射部は、光を発射する光発射光源と、前記光発射光源からの光の照射方向を個々の前記光電変換膜に向けて制御する光方向制御手段と、を備える光学系であることが好ましい。
【００３７】
例えば、光発射光源としては、レーザー光発射光源を用い、光方向制御手段としては、光の照射方向を制御するミラー（ポリゴンミラー、ガルバノミラー）等が例として挙げられる。このような光学系からのレーザー光により光電変換膜を走査することにより、光電変換膜から電子を放出させて、蛍光体を発色させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の実施の形態を図示するとともに図中の各要素に付した符号を参照して説明する。
（第１実施形態）
本発明の表示装置に係る第１実施形態について図１を参照して説明する。
第１実施形態の基本的構成は、背景技術で説明した構成に同様であるが、電子放出部３の構成に特徴を有する。その他の構成は背景技術で説明した構成と同様であるので、各要素の説明は省略し、同一の構成要素には同一の符号を付す。
【００３９】
図１は、第１実施形態の表示装置１を電子放出部３と蛍光発光部４との間から見た図である。なお、図１では、説明の都合上、電子放出部３と蛍光発光部４との間を広く開けて描いている。
図１において、電子放出部３は、蛍光発光部４のガラス基板４２との間に高真空の空間を画成する封止基板３１と、封止基板３１上に配列された光電変換膜３２と、を備えている。
封止基板３１は、光発射部２からの光が透過可能な光透過性のガラス板である。そして、蛍光発光部４のガラス基板４２と封止基板３１との間にはスペーサ６が介在配置されて（図８参照）、ガラス基板４２と封止基板３１との間に所定ギャップが確保された状態で内部の空間が高真空に保たれている。
【００４０】
光電変換膜３３は、封止基板３１上に成膜されているところ、光電変換膜３３は、画素ごとに設けられた蛍光体４４の一つ一つに対応した位置にそれぞれ独立して配置されている。
すなわち、封止基板３１上において蛍光体４４と同じ数の光電変換膜３３が蛍光体４４と同じ配列で設けられている。ここで、光発射部２の有機ＥＬ２２も表示画素ごとに配列されているので、各蛍光体４４に対して電子放出部３の光電変換膜３３と光発射部２の有機ＥＬ２２とは一つずつ対応していることになる。
【００４１】
そして、光電変換膜３３の一つ一つは、蛍光体４４の一つ一つよりもその面積が小さく、かつ、光電変換膜３３と蛍光体４４とを同じ面上に投影した際には光電変換膜３３が蛍光体４４からはみ出ることなく蛍光体４４の中に包摂されるように形成されている。なお、一つ一つの光電変換膜３３の形状は円形でもよく、四角形状でもよい。
また、詳しくは図示しないが、電位差付与部５は光電変換膜３３の一つ一つに配線され、各光電変換膜３３は蛍光発光部４の電極層４３に対して低電位に保たれている。
なお、光電変換膜３３としては、例えば、ＧａＡｓ薄膜やＩｎＰ薄膜などが例として挙げられる。
【００４２】
このような構成を備える第１実施形態の作用について説明する。
光発射部２の有機ＥＬ２２に所定の駆動電圧を印加すると、それぞれの画素の有機ＥＬ２２が発光して光２２１が発射される。光発射部２の有機ＥＬ２２は、画素ごとに配置されているので、各有機ＥＬ２２から発射された光２２１は対応する光電変換膜３３に入射する。各光電変換膜３３に光２２１が入射すると、光電変換によって各光電変換膜３３から電子３３１が放出される。
このときの電子３３１の放出量は光電変換膜３３に入射する光２２１の強度に相関する。
【００４３】
光電変換膜３３から放出された電子３３１は、電位差付与部５による電位差（電界）により加速されて各蛍光体４４に入射する。
このとき、光電変換膜３３の一つ一つが独立しており、その面積が小さいので、電子３３１の放出領域が小さく制限される。
すると、各光電変換膜３３から放出される電子３３１の放出方向が仮に多少なりとも拡散していたとしても、もともとの放出領域が小さいので蛍光発光部４に到達したときの拡散幅が蛍光体４４の大きさよりも小さくなる。そして、蛍光発光部４の各蛍光体４４に電子が入射すると、各蛍光体４４が励起されて蛍光が発せられる。
このとき、赤色蛍光体４４Ｒ、緑色蛍光体４４Ｇおよび青色蛍光体４４Ｂから各色の蛍光が発せられ、フェースプレート４１側から見たときにカラー画像が表示される。
【００４４】
このような構成を備える第１実施形態によれば、次の効果を奏することができる。
（１）電子を蛍光体４４に向けて放出する光電変換膜３３がそれぞれ独立して設けられていることにより、電子３３１の放出領域を小さくすることができる。電子３３１の放出領域を小さく制限するので、電子３３１の放出方向が多少拡散したとしても対応する蛍光体４４にのみ電子３３１を入射させ、所望の色のみを蛍光体４４から発光させることができる。よって、高精度に発色の制御を行うことができる。
【００４５】
（２）光電変換膜３３をそれぞれ独立させることによって、電子３３１が蛍光発光部４に達したときの拡散幅を十分に小さくできるので、電子が入射する蛍光体４４の大きさは小さくてもよい。したがって、蛍光体４４を小さくすることができ、その結果、画素を細密にして高精彩のカラー画像を表示できる表示装置１とすることができる。
【００４６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図２、図３を参照して説明する。
第２実施形態の基本的構成は、第１実施形態に同様であるが、光電変換膜３３の周囲を囲んで制御電極７が設けられている点に特徴を有する。
図２は、第２実施形態において、電子放出部３の構成を示す図である。図３は、光電変換膜３３から放出された電子３３１が蛍光体４４に入射する様子を模式的に示す図である。
【００４７】
図２において、封止基板３１上に光電変換膜３３がそれぞれ独立して設けられているところ、各光電変換膜３３の周囲を囲んで制御電極７が設けられている。
制御電極７は、光電変換膜３３に対して低電位を有する電極板であり、光電変換膜３３と制御電極７とに所定電位差を付与する電源７１が設けられている。
制御電極７と光電変換膜３３との電位差は特に限定されないが、例えば、０Ｖ〜１００Ｖ程度にすることが例として挙げられる。
また、制御電極７は例えばアルミニウム等で形成されることが例として挙げられる。
制御電極７は光電変換膜３３よりもさらに低電位であることから、蛍光発光部４の電極層４３（図８参照）と制御電極７との間には強い電界５２が生じることになる。
なお、このような光電変換膜３３と制御電極７とのパターン形成は、フォトリソグラフィにより高精度かつ安価に行うことができる。
【００４８】
このような構成を備える第２実施形態の作用について説明する。
光発射部２の有機ＥＬ２２から発射された光が光電変換膜３３に入射すると、光電変換膜３３から電子３３１が放出される。このとき、光電変換膜３３の周囲に制御電極７が設けられ、かつ、この制御電極７が光電変換膜３３に対して低電位に保たれているので、光電変換膜３３の電子３３１には制御電極７の低電位に反発する力が作用する。すると、光電変換膜３３のうち制御電極７から離間している中央領域３４から電子３３１が放出されることになる。そして、光電変換膜３３から放出された電子３３１は電位差付与部５による電位差（電界５２）により加速されて各蛍光体４４に入射する。
【００４９】
ここで、制御電極７が光電変換膜３３よりもさらに低電位であることにより電極層４３と制御電極７との間には強い電界５２が生じているところ、電子３３１が光電変換膜３３の面上から逸れて制御電極７の面上に近づくと、電子３３１には強い電界が作用し、電子３３１はこの強い電界に引かれて蛍光体４４に向けてより加速していく。そして、蛍光発光部４の各蛍光体４４に電子３３１が入射すると、各色の蛍光が発せられ、フェースプレート４１側から見たときにカラー画像が表示される。
【００５０】
このような構成を備える第２実施形態によれば、上記実施形態の効果（１）（２）に加えて次の効果を奏することができる。
（３）光電変換膜３３の周囲において低電位に保たれた制御電極７が設けられているので、光電変換膜３３から電子３３１が放出される領域を光電変換膜３３の中央部３４のみにして、電子３３１が放出される領域をさらに小さく制限することができる。このように電子３３１の放出領域をさらに小さくすることにより、対応する蛍光体４４にのみ電子３３１を入射させることができ、その結果、高精度に発色の制御を行うことができる。
【００５１】
（４）光電変換膜３３よりも低電位の制御電極７を設けることで、電極層４３と制御電極７との間に強い電界５２を生じさせることができる。すると、光電変換膜３３から放出された電子３３１をこの強い電界５２により加速することができる。例えば、光電変換膜３３からの電子３３１の放出角が拡散していたとしても、制御電極７の面上に近づくと強い電界５２の作用により電子３３１を蛍光体４４に向けて加速させることができる。したがって、光電変換膜３３から放出された電子３３１の軌道をこの光電変換膜３３に対応する蛍光体４４に向けて収束する方向に向けることができ、より確実に対応する蛍光体４４にのみ電子３３１を入射させることができる。その結果、高精度に発色の制御を行うことができる。
【００５２】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図４、図５を参照して説明する。
第３実施形態の基本的構成は、第１実施形態に同様であるが、光電変換膜３３が凹面状に形成されている点に特徴を有する。
図４は、第３実施形態の表示装置１を電子放出部３と蛍光発光部４との間から見た図である。図５は、第３実施形態における表示装置１の断面図である。
図４において、封止基板３１は、蛍光体４４の個々に対応する位置において凹設された凹部３１１を有している。
凹部３１１の底面形状は放物面（パラボロイド）に形成されている。そして、光電変換膜３３は、この凹部３１１に成膜されており、凹部３１１の底面が放物面であることにより光電変換膜３３自体が放物面形状となっている。
なお、封止基板３１の凹部３１１は、ガラス面にレジストを成膜した後、レジストに微小孔を穿設するとともにウェットエッチングを行うことにより安価に形成することができる。
【００５３】
このような構成において、光発射部２の有機ＥＬ２２から発射された光２２１が光電変換膜３３に入射すると、光電変換膜３３から電子３３１が放出される。
このとき、光電変換膜３３は底面が放物面の凹面状であるので、光電変換膜３３からの各電子３３１の放出方向は収束する方向となる。そして、光電変換膜３３から放出された電子３３１は電位差付与部５による電位差（電界）により加速されて各蛍光体４４に入射し、各色の蛍光が発せられ、フェースプレート４１側から見たときにカラー画像が表示される。
【００５４】
なお、光電変換膜３３を放物面形状にするにあたって、放物面の焦点位置を蛍光体４４の表面に一致させてもよく、あるいは、光電変換膜３３から蛍光体４４に向かう途中に設定してもよい。
【００５５】
このような構成によれば、次の効果を奏することができる。
（５）光電変換膜３３を底面が放物面の凹面状にしているので、この光電変換膜３３からの電子３３１の放出方向を収束方向とすることができる。電子３３１の放出方向を収束させることができるので、電子３３１の拡散を抑え、対応する蛍光体４４にのみ電子３３１を入射させることができる。よって、高精度に発色の制御を行うことができる。
【００５６】
（６）光電変換膜３３を凹面状に形成するにあたっては、封止基板３１に凹設した凹部３１１に光電変換膜３３を成膜すればよいので、光電変換膜３３を凹面状にしても新たな部材を必要としない。よって、部品点数や組立てコストを増加させることなく、高精度の発色制御を実施することができる。
【００５７】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
第３実施形態において、光電変換膜が凹面状に形成されたうえで、さらに、第２実施形態で説明した制御電極７を光電変換膜３３の周囲に設けてもよい。このような構成によれば、さらに電子の軌道を蛍光体に向けて収束させることができる。
【００５８】
また、第３実施形態においては、光電変換膜の底面形状は放物面である場合を説明したが、例えば、図６に示されるように、幅方向では湾曲している一方で縦方向には湾曲がない円柱側面のごとく凹設されていてもよい。例えば、蛍光体が縦長であれば、横方向の電子軌道は収束させる必要があるが、縦方向ではそれほど電子の軌道を収束させる必要がない。このように、凹部３１１の形状は、電子を入射させる標的となる蛍光体の形状に応じて適宜選定されればよい。
【００５９】
また、光発射部としては、有機ＥＬが画素ごとに配列された有機ＥＬパネルである場合を説明したが、例えば、図７に示されるように、レーザー光発射光源と、光の照射方向を制御するミラー等の光方向制御手段と、を備えた光学系としてもよい。この光学系からのレーザー光により光電変換膜を走査すれば、光電変換膜から電子が放出されて放出された電子によって蛍光体が発色する。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、表示装置に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第１実施形態の表示装置を電子放出部と蛍光発光部との間から見た図。
【図２】第２実施形態において、電子放出部の構成を示す図。
【図３】第２実施形態において、光電変換膜から放出された電子が蛍光体に入射する様子を模式的に示す図。
【図４】第３実施形態の表示装置を電子放出部と蛍光発光部との間から見た図。
【図５】第３実施形態における表示装置の断面図。
【図６】光電変換膜の凹面状の変形例を示す図。
【図７】光発射部の変形例を示す図。
【図８】従来の表示装置の断面図。
【図９】従来の表示装置の構成を説明するための分解斜視図。
【符号の説明】
【００６２】
１…表示装置、２…光発射部、３…電子放出部、４…蛍光発光部、５…電位差付与部、６…スペーサ、７…制御電極、２２…有機ＥＬ（有機発光物質層）、３１…封止基板、３２…光電変換膜、３３…光電変換膜、４１…フェースプレート（表示部）、４２…ガラス基板、４３…電極層、４４…蛍光体、４４Ｂ…青色蛍光体、４４Ｒ…赤色蛍光体、４４Ｇ…緑色蛍光体、６１…電源、３１１…凹部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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