(57)【要約】【課題】高い表示性能を有する画像表示装置を提供する。【解決手段】画像表示装置は、外面及び内面を有するとともに、内面に赤、緑、青を含む３色以上の蛍光体層を有する蛍光体スクリーン１６が設けられている第１基板１１と、第１基板と隙間を置いて対向配置されているとともに、蛍光体層を励起する励起源が配置された第２基板１２と、を備えた外囲器１０と、第１基板の内面と蛍光体スクリーンとの間に設けられたカラーフィルター３０と、を具備している。カラーフィルターは、蛍光体スクリーンの緑の蛍光体層１６Ｇにそれぞれ対向して配置され、緑の蛍光体層からの発光の内、最大発光スペクトル波長の±２０ｎｍの範囲の波長を有する光に対する透過率が、波長３００乃至４００ｎｍの光の波長に対する透過率に比較して高いフィルター層３０Ｇを備えている。【選択図】    図２
2008258067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外面及び内面を有するとともに、内面に赤、緑、青を含む３色以上の蛍光体層を有する蛍光体スクリーンが設けられている第１基板と、前記第１基板と隙間を置いて対向配置されているとともに、前記蛍光体層を励起する励起源が配置された第２基板と、を備えた外囲器と、
前記第１基板の内面と前記蛍光体スクリーンとの間に設けられたカラーフィルターであって、前記蛍光体スクリーンの緑の蛍光体層にそれぞれ対向して配置され、緑の蛍光体層からの発光の内、最大発光スペクトル波長の±２０ｎｍの範囲の波長を有する光に対する透過率が、波長３００乃至４００ｎｍの光の波長に対する透過率に比較して高いフィルター層を備えたカラーフィルターと、
を具備した画像表示装置。
【請求項２】
上記蛍光体スクリーンの緑の蛍光体層は、波長３００乃至４００ｎｍの範囲に最大強度が含まれる光で励起されることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、３色以上の蛍光体層を有する蛍光体スクリーンを備えた画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、陰極線管（以下、ＣＲＴと称する）に代わる次世代の軽量、薄型の表示装置として様々な平面型の画像表示装置が注目されている。例えば、フィールド・エミッション・デバイス（以下、ＦＥＤと称する）の一種として、表面伝導型電子放出ディスプレイ（以下、ＳＥＤと称する）の開発が進められている。
【０００３】
このＳＥＤは、所定の間隔をおいて対向配置された第１基板および第２基板を備え、これらの基板は矩形状の側壁を介して周辺部を互いに接合することにより真空外囲器を構成している。第１基板の内面には３色の蛍光体層およびメタルバックが形成され、第２基板の内面には、蛍光体を励起する電子放出素子として、各画素に対応する多数の電子放出素子が配列されている。
【０００４】
ＳＥＤにおいて、明所コントラストや色純度を向上させるために、蛍光体と基板内面との間にカラーフィルターを設けたものが提案されている（例えば、特許文献１）カラーフィルターは蛍光体の発光を効率的に透過させ、外光の不要な成分を吸収する。そのため、輝度低下を抑制しつつ、効率的に拡散反射率を低減することができ、明所コントラストを向上させることができる。また、カラーフィルターは、色純度を劣化させている光を吸収するため、色純度も向上する。
【０００５】
ＳＥＤにおいて、画像を表示する場合、蛍光体層にアノード電圧が印加され、電子放出素子から放出された電子ビームをアノード電圧により加速して蛍光体層へ衝突させることにより、蛍光体が発光して画像を表示する。実用的な表示特性を得るためには、通常の陰極線管と同様の蛍光体を用い、アノード電圧を数ｋＶ以上望ましくは５ｋＶ以上に設定することが必要となる。
【特許文献１】特開２００３−２１５３２７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したＳＥＤにおいて、３００〜４００ｎｍの波長で励起する蛍光体を用いた場合、室内照明や太陽光などの外光で蛍光体が発光するため、黒表示時でも発光してしまい明所コントラストを低下させてしまう。特に緑は視感度が高いため、わずかな発光でも明所コントラストを低下させてしまう。その結果、画像表示装置の表示品位が低下する。
【０００７】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、高い表示性能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】
【０００８】
上記目的を達成するため、この発明の態様に係る画像表示装置は、外面及び内面を有するとともに、内面に赤、緑、青を含む３色以上の蛍光体層を有する蛍光体スクリーンが設けられている第１基板と、前記第１基板と隙間を置いて対向配置されているとともに、前記蛍光体層を励起する励起源が配置された第２基板と、を備えた外囲器と、前記第１基板の内面と前記蛍光体スクリーンとの間に設けられたカラーフィルターと、を具備している。前記カラーフィルターは、前記蛍光体スクリーンの緑の蛍光体層にそれぞれ対向して配置され、緑の蛍光体層からの発光の内、最大発光スペクトル波長の±２０ｎｍの範囲の波長を有する光に対する透過率が、波長３００乃至４００ｎｍの光の波長に対する透過率に比較して高いフィルター層を備えている。
【発明の効果】
【０００９】
上記構成によれば、外光の３００乃至４００ｎｍの波長の光をカラーフィルターで吸収するため、外光による蛍光体の励起を抑制することができ、かつ、緑の発光スペクトルの最大波長付近の透過率は高くしてあるため、輝度低下はほとんどない。その結果、明所コントラストが向上し、高い表示性能を有した画像表示装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下図面を参照しながら、この発明を、平面型の画像表示装置としてＳＥＤに適用した実施形態について詳細に説明する。
【００１１】
図１および図２に示すように、このＳＥＤは、絶縁基板としてそれぞれ矩形状のガラス板からなる前面基板１１、および背面基板１２を備え、これらの基板は、例えば、１〜３ｍｍの隙間を置いて対向配置されている。第１基板および第２基板として機能する前面基板１１および背面基板１２は、矩形枠状の側壁１３を介して周縁部同士が接合され、内部が真空状態に維持された扁平な矩形状の真空外囲器１０を構成している。接合部材として機能する側壁１３は、例えば、低融点ガラス、低融点金属等の封着材２３により、前面基板１１の周縁部および背面基板１２の周縁部に封着され、これらの基板同士を接合している。
【００１２】
真空外囲器１０の内部には、前面基板１１および背面基板１２に加わる大気圧荷重を支えるため、複数の板状の支持部材１４が設けられている。これらの支持部材１４は、外囲器１０の一辺と平行な方向にそれぞれ延在しているとともに、上記一辺と直交する方向に沿って所定の間隔を置いて配置されている。各支持部材１４の長手方向両端部は、それぞれ側壁１３と隙間を置いて対向している。なお、支持部材は、板状に限らず、柱状としてもよい。
【００１３】
図２および図３に示すように、前面基板１１の内面には、表示面として機能する蛍光体スクリーン１６が形成されている。この蛍光体スクリーン１６は、赤、緑、青の蛍光体層１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂ、およびこれらの蛍光体層間に位置した黒色の遮光層２０を並べて構成されている。赤、緑、青の３色の蛍光体層１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂは、第１方向に隙間を置いて交互に並んで形成され、同一色の蛍光体層が第１方向と直交する第２方向に隙間を置いて配列されている。蛍光体層１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂはそれぞれ、赤、緑、青の単色でサブピクセルを構成し、３色のサブピクセルを合わせて一画素を構成している。  
なお、蛍光体層１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂはドット状に限らず、ストライプ状としてもよい。
【００１４】
蛍光体スクリーン１６上には、アルミニウム膜等からなるメタルバック層１７が形成され、更に、メタルバックに重ねてゲッタ膜１９が形成されている。本実施形態によれば、メタルバック層１７は、縦方向および横方向に分断され、互いに電気的に分離した複数の分断領域を有している。電気的に分断したメタルバック層１７は、蛍光体層１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂに夫々重なって設けられている。
【００１５】
図２に示すように、蛍光体層Ｒ１２、Ｇ１３、Ｂ１４と前面基板１１の内面との間には、カラーフィルター３０が設けられている。カラーフィルター３０は、赤、緑、青のフィルター層３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂを有し、これらのフィルター層は蛍光体層１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂにそれぞれ対応して形成されている。
【００１６】
蛍光体スクリーン１６の緑の蛍光体層１６Ｇにそれぞれ対向して配置された複数の緑のフィルター層３０Ｇは、緑の蛍光体層１６Ｇからの発光の内、最大発光スペクトル波長の±２０ｎｍの範囲の波長を有する光に対する透過率が、波長３００乃至４００ｎｍの光の波長に対する透過率に比較して高く形成されている。蛍光体スクリーン１６の緑の蛍光体層１６Ｇは、波長３００乃至４００ｎｍの範囲に最大強度が含まれる光で励起される。
【００１７】
背面基板１２の内面上には、蛍光体スクリーン１６の蛍光体層１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂを励起する励起源として、それぞれ電子を放出する多数の表面伝導型の電子放出素子１８が設けられている。これらの電子放出素子１８は、画素毎に対応して複数列および複数行に配列されている。各電子放出素子１８は、図示しない電子放出部、この電子放出部に電圧を印加する一対の素子電極等で構成されている。また、背面基板１２の内面には、電子放出素子１８に電位を供給する多数本の配線２１がマトリック状に設けられ、その端部は真空外囲器１０の外部に引出されている。
【００１８】
このようなＳＥＤでは、画像を表示する場合、蛍光体スクリーン１６およびメタルバック層１７にアノード電圧を印加するとともに、電子放出素子１８から所定電流量の電子を放出する。そして、電子放出素子１８から放出された電子をアノード電圧により加速して蛍光体スクリーンへ衝突させる。これにより、蛍光体スクリーン１６の蛍光体層１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂが励起されて発光し、カラー画像を表示する。
【００１９】
図４は、カラーフィルター３０における緑のフィルター層３０Ｇの光吸収スペクトルを示している。図５は、上記カラーフィルター３０を用いていない場合の緑の発光スペクトルを示し、図６は、上記カラーフィルター３０を用いた場合の緑の発光スペクトルを示している。図５および図６において、Ｄ１は白表示時の最大発光強度、Ｄ２は黒表示時の最大発光強度を示している。そして、Ｄ１とＤ２との比Ｄ１／Ｄ２が大きいほど表示画像のコントラストが良くなる。図４と図５とを比較すると、本実施形態のように上記カラーフィルター３０を設けることにより、外光による緑の発光が抑制され、その結果、明所コントラストが改善されていることが分かる。
【００２０】
このように構成されたＳＥＤによれば、外光の３００乃至４００ｎｍの波長の光をカラーフィルター３０で吸収するため、外光による蛍光体の励起を抑制することができ、かつ、緑の発光スペクトルの最大波長付近におけるフィルター層の透過率が高く設定されているため、輝度低下はほとんどない。これにより、外光による緑蛍光体の発光を抑制できるため、黒表示時の輝度を抑制でき、その結果、明所コントラストの高く、長期間に渡って高い表示性能を維持可能な画像表示装置が得られる。
【００２１】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００２２】
この発明は、ＳＥＤに限らず、ＦＥＤ、ＰＤＰ等の他の画像表示装置に適用してもよい。また、カラーフィルターは、少なくとも緑の蛍光体層と対向して設けられた緑のフィルター層を有していればよく、赤および青のフィルター層を省略してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、この発明の実施形態に係るＳＥＤを示す斜視図。
【図２】図２は、図１の線Ａ−Ａに沿ったＳＥＤの断面図。
【図３】図３は、上記ＳＥＤの蛍光体スクリーンを示す平面図。
【図４】図４は、上記ＳＥＤに設けられたカラーフィルターにおける緑フィルターの吸収スペクトルを示す図。
【図５】図５は、従来のカラーフィルターを用いた場合の発光スペクトルを示す図。
【図６】図６は、上記実施形態に係るカラーフィルターを用いた場合の発光スペクトルを示す図。
【符号の説明】
【００２４】
１０…真空外囲器、１１…前面基板、１２…背面基板、１３…側壁、１４…支持部材、
１６…蛍光体スクリーン、  １６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂ…蛍光体層、
１７…メタルバック層、１８…電子放出素子、２０…遮光層、
３０…カラーフィルター、３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂ…フィルター層
【図１】
2008258067.tif 000003
【図２】
2008258067.tif 000004
【図３】
2008258067.tif 000005
【図４】
2008258067.tif 000006
【図５】
2008258067.tif 000007
【図６】
2008258067.tif 000008