(57)【要約】【課題】６色の蛍光体を用いた薄型表示装置において線幅を広くし製造を容易にする。【解決手段】電子源１は基板７の一面に複数個が規則的に配列され、基板７に離間して配置されるフェースプレート２には、各電子源１に対向する部位に蛍光体３が配置され、かつ蛍光体３に電子線を導くアノード４が設けられる。電子源１は、水平方向の走査電極Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ２１……と垂直方向の輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１……との交差部位に設けられる。電子源１と蛍光体３とは一対一に対応付けられ、アノード４に加速電圧を印加し、所望の走査電極Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ２１……と所望の垂直方向の輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１……との間に駆動電圧を印加すると、交差部位の電子源１から電子が放出され、対応する蛍光体３が発光する。１画素Ｐｘは６色の蛍光体３で構成され、１画素Ｐｘの中で１列３色ずつ２列の蛍光体３が配置される。【選択図】図１
2008108640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面に沿って互いに交差する方向に規則的に配列された複数個の電界放射型の電子源と、各電子源に対向する部位に電子線で励起される蛍光体が配置されるとともに電子源から発生する電子線を蛍光体に導くように電子源より高電位である加速電圧が印加されるアノードを備えたフェースプレートと、電子源が配列された各方向に沿ってそれぞれ延長された複数本ずつの電極であって交差部位に配置した各電子源に駆動電圧を印加することにより電子源から電子線を発生させる走査電極および輝度電極とを備え、フェースプレートには、６色の蛍光体を走査電極の延長方向に３色ずつ一列に並べかつ輝度電極の延長方向に隣接する２列で６色を隣接させて並べた領域を１画素として複数画素を配列し、アノードを全画素で共用して一定の加速電圧を印加し、電子源と蛍光体とは一対一に対応付けてあり、走査電極を順に選択するとともに１つの走査電極を選択している期間に輝度電極を順に選択するように走査電極の選択毎に輝度電極を循環的に選択し、選択した走査電極と輝度電極との間に駆動電圧を印加することを特徴とする薄型表示装置。
【請求項２】
一面に沿って互いに交差する方向に規則的に配列された複数個の電界放射型の電子源と、各電子源に対向する部位に電子線で励起される蛍光体が配置されるとともに電子源から発生する電子線を蛍光体に導くように電子源より高電位である加速電圧が印加されるアノードを備えたフェースプレートと、電子源が配列された各方向に沿ってそれぞれ延長された複数本ずつの電極であって交差部位に配置した各電子源に駆動電圧を印加することにより電子源から電子線を発生させる走査電極および輝度電極と、電子源とフェースプレートとの間に配置され蛍光体への電子線の照射領域を制限するアパーチャが開口するとともにフェースプレートに沿って位置制御が可能な可動マスクとを備え、６色の蛍光体を走査電極の延長方向に一列に並べた領域を１画素として複数画素を配列し、走査電極の延長方向における可動マスクのアパーチャの幅を１個の蛍光体に電子線を照射する幅とし、電子源は１画素内で走査電極の延長方向に隣接する２個ずつの蛍光体に跨る領域に対応付けてあり、アノードを全画素で共用して一定の加速電圧を印加し、走査電極を順に選択するとともに１つの走査電極を選択している期間に輝度電極を順に選択するように走査電極の選択毎に輝度電極を循環的に選択し、かつ選択した走査電極と輝度電極との間に駆動電圧を印加し、１個の電子源に対応して走査電極の延長方向に隣接する２個の蛍光体に１個ずつ電子線が照射されるように可動マスクの位置を移動させることを特徴とする薄型表示装置。
【請求項３】
一面に沿って互いに交差する方向に規則的に配列された複数個の電界放射型の電子源と、各電子源に対向する部位に電子線で励起される蛍光体が配置されるとともに電子源から発生する電子線を蛍光体に導くように電子源より高電位である加速電圧が印加されるアノードを備えたフェースプレートと、電子源が配列された各方向に沿ってそれぞれ延長された複数本ずつの電極であって交差部位に配置した各電子源に駆動電圧を印加することにより電子源から電子線を発生させる走査電極および輝度電極と、電子源とフェースプレートとの間に配置され蛍光体への電子線の照射領域を制限するアパーチャが開口するとともにフェースプレートに沿って位置制御が可能な可動マスクとを備え、６色の蛍光体を走査電極の延長方向に３色ずつ一列に並べかつ輝度電極の延長方向に隣接する２列で６色を隣接させて並べた領域を１画素として複数画素を配列し、輝度電極の延長方向における可動マスクのアパーチャの幅を１個の蛍光体に電子線を照射する幅とし、電子源は１画素内で輝度電極の延長方向に隣接する２個ずつの蛍光体に跨る領域に対応付けてあり、アノードを全画素で共用して一定の加速電圧を印加し、走査電極を順に選択するとともに１つの走査電極を選択している期間に輝度電極を順に選択するように走査電極の選択毎に輝度電極を循環的に選択し、かつ選択した走査電極と輝度電極との間に駆動電圧を印加し、１個の電子源に対応して輝度電極の延長方向に隣接する２個の蛍光体に１個ずつ電子線が照射されるように可動マスクの位置を移動させることを特徴とする薄型表示装置。
【請求項４】
一面に沿って互いに交差する方向に規則的に配列された複数個の電界放射型の電子源と、各電子源に対向する部位に電子線で励起される蛍光体が配置されるとともに電子源から発生する電子線を蛍光体に導くように電子源より高電位である加速電圧が印加されるアノードを備えたフェースプレートと、電子源が配列された各方向に沿ってそれぞれ延長された複数本ずつの電極であって交差部位に配置した各電子源に駆動電圧を印加することにより電子源から電子線を発生させる走査電極および輝度電極とを備え、６色の蛍光体を走査電極の延長方向に一列に並べた領域を１画素として複数画素を配列し、電子源は１画素内で走査電極の延長方向に隣接する２個ずつの蛍光体に跨る領域に対応付けてあり、アノードを走査電極の延長方向に並ぶ各蛍光体に対応付けてそれぞれ設け、走査電極を順に選択するとともに１つの走査電極を選択している期間に輝度電極を順に選択するように走査電極の選択毎に輝度電極を循環的に選択し、かつ選択した走査電極と輝度電極との間に駆動電圧を印加し、選択した輝度電極に対向する２個のアノードに１個ずつ電子線が照射されるように各一方のアノードに加速電圧を選択的に印加するとともに当該アノードの両側のアノードには加速電圧を印加しないことを特徴とする薄型表示装置。
【請求項５】
一面に沿って互いに交差する方向に規則的に配列された複数個の電界放射型の電子源と、各電子源に対向する部位に電子線で励起される蛍光体が配置されるとともに電子源から発生する電子線を蛍光体に導くように電子源より高電位である加速電圧が印加されるアノードを備えたフェースプレートと、電子源が配列された各方向に沿ってそれぞれ延長された複数本ずつの電極であって交差部位に配置した各電子源に駆動電圧を印加することにより電子源から電子線を発生させる走査電極および輝度電極とを備え、６色の蛍光体を走査電極の延長方向に３色ずつ一列に並べかつ輝度電極の延長方向に隣接する２列で６色を隣接させて並べた領域を１画素として複数画素を配列し、電子源は１画素内で輝度電極の延長方向に隣接する２個ずつの蛍光体に跨る領域に対応付けてあり、アノードを輝度電極の延長方向に並ぶ各蛍光体に対応付けてそれぞれ設け、走査電極を順に選択するとともに１つの走査電極を選択している期間に輝度電極を順に選択するように走査電極の選択毎に輝度電極を循環的に選択し、かつ選択した走査電極と輝度電極との間に駆動電圧を印加し、選択した走査電極に対向する２個のアノードに１個ずつ電子線が照射されるように各一方のアノードに加速電圧を選択的に印加するとともに当該アノードの両側のアノードには加速電圧を印加しないことを特徴とする薄型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一面に配列した複数個の電界放射型電子線源を備え、各電子線源に対応付けて配置した蛍光体に電子線を照射することにより、カラー画像を表示可能とする薄型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどの薄型表示装置が知られているが、前者は自発光しないからバックライトを必要とし、後者は放電を利用するから消費電力が大きくなるという問題を有している。
【０００３】
この種の問題を解決する技術として、電界放射型の電子源から発生する電子線により蛍光体を発光させることが考えられている（たとえば、特許文献１参照）。この構成を採用すると、自発光することにより高い輝度が得られる上に、電子源が電界放射型であって電子の放出時に流れる電流が少ないから消費電力の低減化が期待できる。
【０００４】
一例として、特許文献１に記載された薄型表示装置（ディスプレイ装置）には、電界放射型の電子源として、ナノメータオーダの微細構造を有した多孔質のポリシリコン層を用いる構造のものが用いられている。この電子源は、多孔質のポリシリコン層に注入された電子がポリシリコン層内でドリフトし、ポリシリコン層の表面に設けた電極を電子がトンネルして電子線として放出されるものであり、２０Ｖ程度の低電圧で駆動でき、また設計にもよるが、ポリシリコン層を流れる電流の電流密度（ダイオード電流）が１ｍＡ／ｃｍ２程度であるときに、放出電子電流を４μＡ／ｃｍ２程度とすることが可能であり、低消費電力かつ電子の放出効率が高いという長所を有している。
【０００５】
その他、電界放射型の電子源としては、表面電極と下部電極との間に電子通過層として絶縁体層を介在させたＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）型の電子源や、下部電極と表面電極との間に配設された電子通過層と、電子通過層と下部電極との間に介在する半導体層とを備え、電子通過層が半導体層により形成されたＭＩＳ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型の電子源など種々の構造のものがある。
【０００６】
薄型表示装置は、電子源に対向させて透明板を配置した構成であって、透明板に透明電極からなるアノードを設けるとともに、電子線で励起され可視光を発光する蛍光体を透明板に塗布してある。また、電子源は縦横に複数個ずつが並ぶマトリクス状に配列されており、縦の並びと横の並びとを選択すると、両者の交差する位置に配置した電子源から電子線が発生するように構成されている。つまり、縦横の位置指定を行うことにより各電子源から電子線を選択的に放出させることができる。
【０００７】
ところで、一般にカラー画像を表示する薄型表示装置では、加法混色の三原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色が用いられている。たとえば、図６に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂという３色の蛍光体３を隣接させて一列に配列した領域を１画素とし、複数画素の蛍光体３を一列に配置するとともに、複数列の蛍光体３を配列する。異なる列では同色の蛍光体３が隣り合うように配置してある。
【０００８】
図６の構成例では、複数個の電子源１をマトリクス状に配列した基板７にガラス板のような透明板からなるフェースプレート２を離間させて対向配置し、フェースプレート２において各電子源１に対向する部位に蛍光体３を配置している。また、フェースプレート２には透明電極からなるアノード４を設けてあり、電子源１より高電位である加速電圧をアノード４に印加することによって、電子源１から放出された電子線を蛍光体３に導くようにしている。基板７とフェースプレート２との間の空間は通常は減圧され、実質的に真空とされる。
【０００９】
各蛍光体３に対向する電子源１のうち横方向に並ぶ電子源１は、それぞれ１本の走査電極Ｙ１、Ｙ２、……に共通接続され、縦方向に並ぶ電子源１は、それぞれ１本の輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３、Ｘ２１，……に共通接続されている。したがって、走査電極Ｙ１、Ｙ２、……を順に選択し、１本の走査電極Ｙ１、Ｙ２、……が選択されている期間に輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３、Ｘ２１，……を順に選択し、選択した走査電極Ｙ１、Ｙ２、……と輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３、Ｘ２１，……との間に、電子源１を駆動するための駆動電圧を印加すれば、走査電極Ｙ１、Ｙ２、……と輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３、Ｘ２１，……とが交差する位置の電子源１から電子線が放射される。
【００１０】
上述の構成によって、各電子源１から放射された電子線を各蛍光体３に異なるタイミングで個別に照射することができ、視知覚で分離できない程度の短時間内に各画素内の３色の蛍光体３に電子線を照射すれば、１画素を構成する領域の３個の蛍光体３の混色光が知覚され、各画素ごとに所望の色を得ることができるのである。
【００１１】
ところで、上述した構成では、加法混色の三原色である３色の蛍光体３を用いているから、各色ごとに無段階に輝度を調節すれば、人が知覚するほとんどの色を表現することが可能であるが、実際には各色ごとの輝度は無段階では調節することができず、輝度を調節できる範囲にも制限がある。
【００１２】
また、テレビカメラにおいて光学的に色を分離させ各色の画像を同時に撮像した高精細の画像を、上述した表示装置に表示すると、撮像時には各色が同時に得られているにもかかわらず、表示時には各色が異なるタイミングで表示されるから、撮像時と表示時との色に差異が生じるという問題がある。この種の色の差異には、表示装置のカラー特性を電気的に調節することで対応しているが、カラー特性を調節すると、表現できなくなる色が生じる可能性がある。
【００１３】
この種の問題を解決するには、多色の蛍光体を用いることが考えられる。色を調節できる範囲を広げるには、３色の中間の色を加えることが望ましい。つまり、加法混色の三原色に対して補色になるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）を加えることが望ましい。したがって、６色の蛍光体を用いると、色の調節範囲を大幅に広げることができると考えられる。
【特許文献１】特開平１１−３２９２１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、１画素を３色で構成する場合と占有面積を変えずに１画素を６色で構成しようとすれば、図７に示すように、蛍光体３の各色が占有する領域の幅が狭くなる。つまり、各蛍光体３に電子線を照射する電子源１を小さくし、かつ電子源１と接続される輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ１４，Ｘ１５，Ｘ１６、Ｘ２１，……の線幅を狭くする必要がある。電子源１に接続される走査電極Ｙ１、Ｙ２、……と輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ１４，Ｘ１５，Ｘ１６、Ｘ２１，……とは、立体的に交差しており、また基板７に電子源１を配置しているから、走査電極Ｙ１、Ｙ２、……と輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ１４，Ｘ１５，Ｘ１６、Ｘ２１，……とのいずれか一方は基板７の上に配線したとしても他方には凹凸が生じる。つまり、段差が生じ線幅の狭い配線が困難になるという問題が生じる。
【００１５】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、６色の蛍光体を用いながらも線幅を広くして製造が容易になる薄型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】
【００１６】
請求項１の発明は、一面に沿って互いに交差する方向に規則的に配列された複数個の電界放射型の電子源と、各電子源に対向する部位に電子線で励起される蛍光体が配置されるとともに電子源から発生する電子線を蛍光体に導くように電子源より高電位である加速電圧が印加されるアノードを備えたフェースプレートと、電子源が配列された各方向に沿ってそれぞれ延長された複数本ずつの電極であって交差部位に配置した各電子源に駆動電圧を印加することにより電子源から電子線を発生させる走査電極および輝度電極とを備え、フェースプレートには、６色の蛍光体を走査電極の延長方向に３色ずつ一列に並べかつ輝度電極の延長方向に隣接する２列で６色を隣接させて並べた領域を１画素として複数画素を配列し、アノードを全画素で共用して一定の加速電圧を印加し、電子源と蛍光体とは一対一に対応付けてあり、走査電極を順に選択するとともに１つの走査電極を選択している期間に輝度電極を順に選択するように走査電極の選択毎に輝度電極を循環的に選択し、選択した走査電極と輝度電極との間に駆動電圧を印加することを特徴とする。
【００１７】
請求項２の発明は、一面に沿って互いに交差する方向に規則的に配列された複数個の電界放射型の電子源と、各電子源に対向する部位に電子線で励起される蛍光体が配置されるとともに電子源から発生する電子線を蛍光体に導くように電子源より高電位である加速電圧が印加されるアノードを備えたフェースプレートと、電子源が配列された各方向に沿ってそれぞれ延長された複数本ずつの電極であって交差部位に配置した各電子源に駆動電圧を印加することにより電子源から電子線を発生させる走査電極および輝度電極と、電子源とフェースプレートとの間に配置され蛍光体への電子線の照射領域を制限するアパーチャが開口するとともにフェースプレートに沿って位置制御が可能な可動マスクとを備え、６色の蛍光体を走査電極の延長方向に一列に並べた領域を１画素として複数画素を配列し、走査電極の延長方向における可動マスクのアパーチャの幅を１個の蛍光体に電子線を照射する幅とし、電子源は１画素内で走査電極の延長方向に隣接する２個ずつの蛍光体に跨る領域に対応付けてあり、アノードを全画素で共用して一定の加速電圧を印加し、走査電極を順に選択するとともに１つの走査電極を選択している期間に輝度電極を順に選択するように走査電極の選択毎に輝度電極を循環的に選択し、かつ選択した走査電極と輝度電極との間に駆動電圧を印加し、１個の電子源に対応して走査電極の延長方向に隣接する２個の蛍光体に１個ずつ電子線が照射されるように可動マスクの位置を移動させることを特徴とする。
【００１８】
請求項３の発明は、一面に沿って互いに交差する方向に規則的に配列された複数個の電界放射型の電子源と、各電子源に対向する部位に電子線で励起される蛍光体が配置されるとともに電子源から発生する電子線を蛍光体に導くように電子源より高電位である加速電圧が印加されるアノードを備えたフェースプレートと、電子源が配列された各方向に沿ってそれぞれ延長された複数本ずつの電極であって交差部位に配置した各電子源に駆動電圧を印加することにより電子源から電子線を発生させる走査電極および輝度電極と、電子源とフェースプレートとの間に配置され蛍光体への電子線の照射領域を制限するアパーチャが開口するとともにフェースプレートに沿って位置制御が可能な可動マスクとを備え、６色の蛍光体を走査電極の延長方向に３色ずつ一列に並べかつ輝度電極の延長方向に隣接する２列で６色を隣接させて並べた領域を１画素として複数画素を配列し、輝度電極の延長方向における可動マスクのアパーチャの幅を１個の蛍光体に電子線を照射する幅とし、電子源は１画素内で輝度電極の延長方向に隣接する２個ずつの蛍光体に跨る領域に対応付けてあり、アノードを全画素で共用して一定の加速電圧を印加し、走査電極を順に選択するとともに１つの走査電極を選択している期間に輝度電極を順に選択するように走査電極の選択毎に輝度電極を循環的に選択し、かつ選択した走査電極と輝度電極との間に駆動電圧を印加し、１個の電子源に対応して輝度電極の延長方向に隣接する２個の蛍光体に１個ずつ電子線が照射されるように可動マスクの位置を移動させることを特徴とする。
【００１９】
請求項４の発明は、一面に沿って互いに交差する方向に規則的に配列された複数個の電界放射型の電子源と、各電子源に対向する部位に電子線で励起される蛍光体が配置されるとともに電子源から発生する電子線を蛍光体に導くように電子源より高電位である加速電圧が印加されるアノードを備えたフェースプレートと、電子源が配列された各方向に沿ってそれぞれ延長された複数本ずつの電極であって交差部位に配置した各電子源に駆動電圧を印加することにより電子源から電子線を発生させる走査電極および輝度電極とを備え、６色の蛍光体を走査電極の延長方向に一列に並べた領域を１画素として複数画素を配列し、電子源は１画素内で走査電極の延長方向に隣接する２個ずつの蛍光体に跨る領域に対応付けてあり、アノードを走査電極の延長方向に並ぶ各蛍光体に対応付けてそれぞれ設け、走査電極を順に選択するとともに１つの走査電極を選択している期間に輝度電極を順に選択するように走査電極の選択毎に輝度電極を循環的に選択し、かつ選択した走査電極と輝度電極との間に駆動電圧を印加し、選択した輝度電極に対向する２個のアノードに１個ずつ電子線が照射されるように各一方のアノードに加速電圧を選択的に印加するとともに当該アノードの両側のアノードには加速電圧を印加しないことを特徴とする。
【００２０】
請求項５の発明は、一面に沿って互いに交差する方向に規則的に配列された複数個の電界放射型の電子源と、各電子源に対向する部位に電子線で励起される蛍光体が配置されるとともに電子源から発生する電子線を蛍光体に導くように電子源より高電位である加速電圧が印加されるアノードを備えたフェースプレートと、電子源が配列された各方向に沿ってそれぞれ延長された複数本ずつの電極であって交差部位に配置した各電子源に駆動電圧を印加することにより電子源から電子線を発生させる走査電極および輝度電極とを備え、６色の蛍光体を走査電極の延長方向に３色ずつ一列に並べかつ輝度電極の延長方向に隣接する２列で６色を隣接させて並べた領域を１画素として複数画素を配列し、電子源は１画素内で輝度電極の延長方向に隣接する２個ずつの蛍光体に跨る領域に対応付けてあり、アノードを輝度電極の延長方向に並ぶ各蛍光体に対応付けてそれぞれ設け、走査電極を順に選択するとともに１つの走査電極を選択している期間に輝度電極を順に選択するように走査電極の選択毎に輝度電極を循環的に選択し、かつ選択した走査電極と輝度電極との間に駆動電圧を印加し、選択した走査電極に対向する２個のアノードに１個ずつ電子線が照射されるように各一方のアノードに加速電圧を選択的に印加するとともに当該アノードの両側のアノードには加速電圧を印加しないことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１ないし請求項５の各発明はいずれも６色の蛍光体を用いているから、３色の蛍光体では表現できなかった領域の色を表示することが可能になり、３色の蛍光体を用いるものに比較して色表現に優れているという利点がある。
【００２２】
請求項１、３、５の各発明では、走査電極の延長方向に３色ずつ一列に配列し２列で６色の蛍光体を配列しているから、各蛍光体の占有面積を同面積として１列で６色の蛍光体を配列して各色ごとに輝度電極を設ける場合に比較すると、輝度電極の幅を広くすることができる。また、１列で６色の蛍光体を配列すると、１画素の中心から各蛍光体までの距離のばらつきが大きくなるから、両端の蛍光体の混色性と中央部の蛍光体の混色性との差異が大きくなるが、３色ずつ２列の６色で１画素を構成すると画素の中心から各蛍光体までの距離のばらつきを小さくすることができ、混色性の差異を低減することができる。
【００２３】
請求項２、４の各発明では、１列で６色の蛍光体を配列しているが、画素内で隣接する一対の蛍光体に１個の電子源を対応付けているから、１列で６色の蛍光体を配列して各色ごとに輝度電極を設ける場合に比較すると、輝度電極の幅を約２倍に広げることができる。
【００２４】
上述のように、請求項１ないし請求項５の各発明のいずれもが輝度電極の幅を広くすることが可能であるから、電子源に接続する配線幅を大きくして断線の可能性を低減することができる。とくに、電子源に接続する走査電極と輝度電極とは立体的に交差しており、厚み方向に変位する箇所があるから、線幅が狭いと製造が困難になる上に断線の可能性が高くなるが、上述の構成を採用することにより、線幅が広くなり製造が容易になる上に断線の可能性が低減される。
【００２５】
請求項２、３の発明は、２個の蛍光体が１個の電子源を共用しているが、１個の電子源を共用する２個の蛍光体の一方のみへの電子線を通過させるようにアパーチャを形成した可動マスクを用い、２個の蛍光体のうちの一方にのみ電子線を選択的に照射するから、所望の蛍光体を発光させることができる。また、電子線がアパーチャを通過して蛍光体に照射されるから、電子線の照射領域がアパーチャにより制限され、隣接する蛍光体への電子線の照射を抑制することができる。その結果、色のにじみを低減することができる。
【００２６】
請求項４、５の発明は、請求項２、３の発明と同様に、２個の蛍光体が１個の電子源を共用しているが、各電子源に対向する部位に２個のアノードを設け、一方のアノードに選択的に加速電圧を印加することによって、１個の電子源に対向する２個の蛍光体のうちの一方にのみ電子線を照射することができ、所望の蛍光体を発光させることができる。しかも、１個の電子源から放射された電子線を遮断せずに１個の蛍光体に照射するから、請求項２、３の発明に比較すると、蛍光体に照射される電子線量を多くして発光輝度を高めることができる。あるいは、蛍光体の発光輝度を請求項２、３の発明と等しくする場合には、電子源からの電子線のエネルギを低減させることができ、結果的に、電子線量の可変範囲を大きくすることができ、供給エネルギを変えることなく調色の範囲を広げることができる。なお、可動マスクのような可動部がないから構成が簡単である上に製造が容易になる。ここに、請求項４の発明では、アノードの線幅が狭くなるが、アノードはフェースプレートに形成すればよいから、凹凸がなく線幅が狭くとも断線の可能性が少なく製造も容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に説明する各実施形態は、６色の蛍光体を配置した領域を１画素とするものであって、蛍光体の配列の仕方としては、実施形態２、４で説明するように、１列に６色を配列する形態と、実施形態１、３、５で説明するように１列には３色ずつを配列し２列で６色を配列する形態とについて説明する。蛍光体には電子線により励起され可視光を放射するものを用いる。色の例としては、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の組み合わせを例示するが、他色を組み合わせてもよい。ただし、互いに補色関係になる２色を１組として３組の色を組み合わせるのが望ましく、補色関係の２色はできるだけ距離が離れるように配列する。以下に説明する実施形態では、青とイエローとの距離をもっとも大きくし、赤とシアン、緑とマゼンタはそれぞれ等距離になるように配置している。また、実施形態を説明する図中においては、上述の符号Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙを用いて色を表記する。
【００２８】
また、平板状の基板を用いることにより電子源を配置する面を平面とし、蛍光体を担持するフェースプレートを基板に対して離間して対向するように配置し、かつフェースプレートにおける基板との対向面を平面として、電子源とフェースプレートとの距離を一定に保っている。基板とフェースプレートとの間の空間は減圧して実質的に真空にしてある。フェースプレートにはガラス板などの透明板を用いる。
【００２９】
フェースプレートは矩形状であって、蛍光体はフェースプレートの各辺に沿う方向にそれぞれ複数個ずつ配列され、マトリクス状の配列になっているものとする。以下では、フェースプレートの一辺に沿う方向を水平方向と呼び、この辺に直交する方向を垂直方向と呼ぶ。実施形態を説明する図においては、左右方向（長手方向）が水平方向になる。
【００３０】
電子源には、一例として従来構成において説明した構造の電界放射型の電子源を用いる。この電子源は、多孔質のポリシリコン層の両面に電極を設け、両電極間に電圧を印加することによって、ポリシリコン層の内部に強電界を発生させ、ポリシリコン層の内部をドリフトした電子が一方の電極をトンネルして空間に放射されるものである。この構造の電子源は、半導体製造プロセスによって製造することができ、また、１枚の半導体基板に対して複数箇所で電界を印加することができるように電極を適宜に設けることによって、１枚の半導体基板に複数個の電子源を形成することが可能になっている。
【００３１】
電子源と蛍光体とは実施形態１では一対一に対応付けられているが、実施形態２〜５では１個の電子源に対して２個の蛍光体を対応付けてある。したがって、１個の電子源から放出された電子線を２個の蛍光体に同時に照射せずに、１個の蛍光体に選択的に照射するための構成を付加している。
【００３２】
（実施形態１）
図１に示すように、電子源１を配列した基板７と、蛍光体３を担持するフェースプレート２とを離間させて対向配置している。図は模式的に示したものであるから、各電子源１を個別に独立した形で記載しているが、この構成に限らず、１枚の半導体基板に複数個の電子源１を形成してもよい。１枚の半導体基板に形成する電子源１の個数は適宜に設定すればよく、たとえば１画素分の６個の電子源１を１枚の半導体基板に形成したり、規定した複数画素分の電子源１を１枚の半導体基板に形成したり、全画素分の電子源１を１枚の半導体基板に形成したりすることができる。
【００３３】
本実施形態では、３色の蛍光体を用いていた図６の従来構成において１色の蛍光体を配置していた各区画をそれぞれ垂直方向（図の上下方向）に２等分した区画を設け、各区画を１色の蛍光体３の領域にしている。つまり、３色の蛍光体を用いていた従来構成に比較すると、１色当たりの区画の面積は半分になっている。各区画は図示例では矩形状としている。
【００３４】
図に示すように、６色の蛍光体３を配列している領域の全体は矩形状の領域であって、この矩形状の領域が１画素Ｐｘになる。つまり、１画素Ｐｘの領域は、３色の蛍光体３を隣接させて一列に並べ２列で６色の蛍光体３を隣接させて並べた領域になる。１画素Ｐｘの領域のうち一方の対角線上の両端の区画（右上角と左下角）には、補色関係である青（Ｂ）とイエロー（Ｙ）とを配置している。残りの区画には、補色関係である赤（Ｒ）とシアン（Ｃ）、緑（Ｇ）とマゼンタ（Ｍ）が斜め位置になるように配置してある。さらに、赤、緑、青の重心位置と、シアン、マゼンタ、イエローの重心位置の距離を小さくするように色が配列されている。このような配列を採用することにより、混色により得られる白色の重心位置が画素Ｐｘの中心付近に位置することになる。すべての画素Ｐｘについて色の配列は同じであり、垂直方向においては同色の蛍光体３が２列毎に隣り合うことになる。
【００３５】
電子源１と蛍光体３とは一対一に対応付けられており、各電子源１に対向する部位に蛍光体３が配置される。フェースプレート２において基板７との対向面には透明電極からなるアノード４が形成される。アノード４はフェースプレート２において基板７との対向面の略全面に亘って形成される。蛍光体３はアノード４における基板７との対向面に形成される。つまり、フェースプレート２には、アノード４を介して蛍光体３が積層される。使用時には電子源１の印加電圧よりも高電位である加速電圧がアノード４に印加され、電子源１から放出された電子線を蛍光体３に導く。
【００３６】
ところで、電子源１には多孔質のポリシリコン層に電界を印加するために一対の電極が設けられており、両電極間に駆動電圧を印加することにより、電子源１から電子線が放射される。一方、この種の表示装置では、ラスタ走査を行うのが一般的であって、最上段の左端の画素Ｐｘを最初に選択し、当該列の各画素Ｐｘを水平方向に左から右へ順に選択し、右端まで選択し終えると、垂直方向における１つ下の列の左端を選択し、当該列の各画素を左から右へ順に選択するという動作を繰り返す。さらに、最下列の右端まで選択すると、再び最上列の左端を選択し、上述の動作を繰り返す。つまり、電子源１をこの順序で選択する必要がある。
【００３７】
そこで、各電子源１には垂直方向の位置を選択するための走査電極Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ２１，……と、水平方向の位置を選択するための輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……とを接続してある。つまり、走査電極Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ２１，……の延長方向が画像における水平方向になり、輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……の延長方向が画像における垂直方向になる。走査電極Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ２１，……は基板７上において水平方向の略全長に亘る帯状に形成され、輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……は基板７上において垂直方向の略全長に亘る帯状に形成されている。走査電極Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ２１，……と輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……とは、多孔質のポリシリコン層の表裏に形成してあり、電子源１の電極を兼ねている。ただし、電子源１の電極を兼ねることは必須ではない。
【００３８】
したがって、走査電極Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ２１，……と輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……との組み合わせを選択し、走査電極Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ２１，……と輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……との間に駆動電圧を印加すると、走査電極Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ２１，……と輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……との交差部位において多孔質のポリシリコン層に電界が印加され、当該部位から電子線が放出される。言い換えると、走査電極Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ２１，……と輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……との交差部位に電子源１が配列されていることになる。つまり、走査電極Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ２１，……は水平方向に配置された電子源１を列毎に共通接続しており、輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……は異なる列で隣り合う複数個の電子源１を共通接続しているのである。
【００３９】
上述したラスタ走査を行うために、アノード４には一定の加速電圧を印加しておき、走査電極Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ２１，……を垂直方向において上から順に下に向かって選択する。また、１列の走査電極Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ２１，……を選択している期間に、輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……を左から右に向かって順に選択する。輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……は、水平方向の１列について右端まで選択されると再び左端が選択されるから循環的に選択されることになる。また、走査電極Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ２１，……についても下端まで選択されると再び上端を選択されることで循環的に選択される。選択された走査電極Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ２１，……と輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……との間に駆動電圧を印加することによって、両者の交差部位の電子源１から電子線を放出させる。つまり、上述したラスタ走査の順で電子源１から電子が放出され、各蛍光体３に電子線が順に照射されることになる。
【００４０】
ここで、選択された走査電極Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ２１，……には一定電圧を印加し、選択された輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……に印加する電圧は適宜に調節する。つまり、輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……に印加する電圧の調節により電子源１に印加される駆動電圧が調節され、当該電子源１に対応する蛍光体３に照射される電子線の量が調節されることにより、当該蛍光体３の発光輝度が調節される。このように、各蛍光体３の発光輝度を調節することにより、各画素Ｐｘごとに混色による色が決定され、画素Ｐｘごとに所望の色を得ることができる。
【００４１】
以上説明したように、１画素Ｐｘを６色の蛍光体３で構成しているから、３色の蛍光体を用いるものに比較すると混色により生成できる色の範囲が広くなる。また、上述のように、３色の蛍光体を用いる場合と画素Ｐｘの面積が等しいとすれば、走査電極Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ２１，……の幅は３色の蛍光体を用いる場合の半分になるが、輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……の幅は３色の蛍光体を用いる場合と変わらない。
【００４２】
ここに、１画素Ｐｘを構成する蛍光体３は水平方向が３個であるのに対して垂直方向は２個であるから、仮に画素Ｐｘが正方形であるとしても（実際には水平方向の寸法が垂直方向の寸法よりもやや長い）、輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……のほうが広幅になるから、３色の蛍光体３を用いるものの最小の線幅よりも狭い線幅になる部分はなく、１画素Ｐｘを６色で構成しても、より狭い線幅の部分が生じて製造が困難になるということはなく、断線の可能性が増加することもない。
【００４３】
また、輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……は、上述のように駆動電圧の大きさを制御するために設けられ、多孔質のポリシリコン層において電子線を放出する側に設けられており、走査電極Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ２１，……は基板７側に設けられるものであって、走査電極Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ２１，……のほうが段差が少ないから、走査電極Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ２１，……の線幅を半分にしても製造が困難になることはない。
【００４４】
さらに、上述したように６色の蛍光体３を２列に配列しているから、画素Ｐｘの占有面積を変えずに６色を１列で配列した場合に比較すると、蛍光体３の最大距離を小さくすることができ、各色間の色の混ざりやすさ（混色性）のばらつきを低減することができる。
【００４５】
なお、上述した動作では、１個の走査電極Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ２１，……を選択している期間に、１列分の輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……を選択する動作を例示したが、１個の輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……を選択している期間に１画素Ｐｘを構成する垂直方向の２個の蛍光体３に電子線が照射されるように、２個の走査電極Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ２１，……を選択するという動作を繰り返すようにしてもよい。
【００４６】
いま、電子源１の位置を走査電極Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ２１，……と輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……との組で（Ｙ１１，Ｘ１１）と表記するとすれば、基本的な動作は、（Ｙ１１，Ｘ１１）→（Ｙ１１，Ｘ１２）→（Ｙ１１，Ｘ１３）→（Ｙ１１，Ｘ２１）……という動作である。これに対して、（Ｙ１１，Ｘ１１）→（Ｙ１２，Ｘ１１）→（Ｙ１１，Ｘ１２）→（Ｙ１２，Ｘ１２）→（Ｙ１１，Ｘ１３）→（Ｙ１２，Ｘ１３）→（Ｙ１１，Ｘ２１）……という動作を採用してもよい。
【００４７】
前者の動作では、水平方向の蛍光体３を発光させる期間には、走査電極Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ２１，……を一定電位に保って輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……のみを変化させるから、発光輝度の制御を正確に行うことができる。
【００４８】
また、後者の動作では、走査電極Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ２１，……と輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……との電位が同時に変化するから、輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……に印加する電圧だけではなく、走査電極Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ２１，……に印加する電圧も高速に切り換える必要があるが、前者の構成に比較すると、１画素Ｐｘに含まれる各蛍光体３に電子線が照射されるタイミングの時間差が小さく、色の制御精度をより高めることができる。
【００４９】
（実施形態２）
本実施形態は、図２に示すように、３色の蛍光体を用いていた図６の構成において１色の蛍光体を配置していた区画をそれぞれ水平方向（図の左右方向）に２等分した区画を設け、各区画を１色の蛍光体３の領域にしたものである。１画素Ｐｘは、６色の蛍光体３を一列に並べた領域になる。１画素Ｐｘの領域のうち左右両端の区画には、補色関係である青（Ｂ）とイエロー（Ｙ）とを配置している。残りの区画には、補色関係である赤（Ｒ）とシアン（Ｃ）、緑（Ｇ）とマゼンタ（Ｍ）がそれぞれ間に別の蛍光体３を挟むように配置してある。さらに、赤、緑、青の重心位置と、シアン、マゼンタ、イエローの重心位置の距離を小さくするように色が配列されている。すべての画素Ｐｘについて色の配列は同じであり、垂直方向においては同色の蛍光体３が各列で隣り合っている。
【００５０】
基板７には、垂直方向において電子源１の位置を選択する走査電極Ｙ１，Ｙ２，……と、水平方向において電子源１の位置を選択する輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……とを設けている。１画素Ｐｘ当たりの占有面積を実施形態１の構成と等しいとすれば、走査電極Ｙ１，Ｙ２，……の線幅は実施形態１の約２倍になる。つまり、走査電極Ｙ１，Ｙ２，……の線幅は３色の蛍光体を用いる従来構成と同じになる。一方、輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……は、実施形態１の構成と等しく設定してある。したがって、水平方向に隣接する２個の蛍光体２は１個の電子源１に対向する。水平方向に並ぶ電子源１は１本の走査電極Ｙ１，Ｙ２，……に共通接続され、垂直方向に並ぶ電子源１は１本の輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……に共通接続される。
【００５１】
上述したように、水平方向に隣接する２個の蛍光体３で１個の電子源１を共用しているから、走査電極Ｙ１，Ｙ２，……と輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……とを１本ずつ選択して駆動電圧を印加したとしても、２個の蛍光体３に同時に電子線が照射され、蛍光体３に個別に電子線を照射することができない。
【００５２】
そこで、本実施形態では、電子源１とフェースプレート２との間に導電材料からなる可動マスク５を配置している。可動マスク５には、電子源１からの電子線を水平方向において１個の蛍光体３に照射するように電子線を照射する領域を制限するアパーチャ６が開口する。アパーチャ６は、１個の電子源１に対向する２個の蛍光体３のうちの一方にのみ電子線を照射するように領域を制限するように水平方向の開口幅が設定されており、垂直方向における開口幅は１画素Ｐｘの寸法に設定されている。つまり、水平方向におけるアパーチャ６のピッチ寸法は水平方向における電子源１のピッチ寸法と等しくなる。また、垂直方向において隣接する画素Ｐｘは離間しており、画素Ｐｘの隙間にアパーチャ６の境界が位置する。
【００５３】
可動マスク５は水平方向において可動であって、電歪素子を用いたアクチュエータあるいは静電気力を用いたアクチュエータなどによって図２（ｂ）の矢印Ａ方向（水平方向）に往復振動する。可動マスク５の移動距離は、１個の電子源２に対向する２個の蛍光体３のピッチ寸法に等しく設定されている。したがって、１個の電子源１に対向する２個の蛍光体３の各一方の位置にアパーチャ６が位置する２位置の間で可動マスク５を往復移動させることにより、各一方の蛍光体３に電子線を択一的に照射することが可能になる。
【００５４】
ラスタ走査にあたっては、アノード４に一定の加速電圧を印加しておき、走査電極Ｙ１，Ｙ２……を垂直方向において上から順に下に向かって選択する。また、１列の走査電極Ｙ１，Ｙ２，……を選択している期間に、輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……を左から右に向かって順に選択する。走査電極Ｙ１，Ｙ２……と輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……との選択はそれぞれ循環的に行い、選択した走査電極Ｙ１，Ｙ２……と輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……との間に駆動電圧を印加することによって、両者の交差部位の電子源１から電子線を放出させる。
【００５５】
ところで、可動マスク５は、１つの輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……が選択されて電子源１に駆動電圧が印加されている期間に移動させる。つまり、可動マスク５のアパーチャ６が、１つの輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……に対応する各一方の蛍光体３にそれぞれ対応するように位置する期間が生じるように、可動マスク５を移動させる。この動作により、１つの電子源１から放出された電子線を２個の蛍光体３にそれぞれ択一的に照射することが可能になる。ここで、可動マスク５の移動に伴って輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……の印加電圧を調節すれば、２個の蛍光体３の発光輝度が調節される。つまり、各画素Ｐｘごとに混色による色が決定され、画素Ｐｘごとに所望の色を得ることができる。他の構成は実施形態１と同様である。
【００５６】
以上説明したように、６色の蛍光体３を用いることにより実施形態１の構成と同様に、生成できる色の範囲が広くなる。また、本実施形態の構成では、画素Ｐｘの中の２個ずつの蛍光体３がそれぞれ１個の電子源１を共用しているから、輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……の幅は、図６に示した３色の蛍光体を用いる従来構成とほぼ等しくなり、また、走査電極Ｙ１，Ｙ２……の幅も従来構成と同じであるから、従来構成と同じ設計ルールで走査電極Ｙ１，Ｙ２……および輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……を形成することができ、６色を用いながらも断線の可能性が増加するのを防止することができる。
【００５７】
本実施形態の構成ではアパーチャ６を形成した可動マスク５を用いており、アパーチャ６は１個の蛍光体３に対応する面積で開口するから、２個の蛍光体３で１個の電子源１を共用しながらも２個の蛍光体３の一方のみを択一的に発光させることができる。しかも、電子線の照射領域をアパーチャ６により制限しているから、隣接する蛍光体３への電子線の照射を抑制することができ、色のにじみを低減することができる。
【００５８】
（実施形態３）
本実施形態は、図３に示すように、蛍光体３の配列を実施形態１と同様にし、電子源１の配列は実施形態２と同様にしたものであって、実施形態２と同様に、アパーチャ６を形成した可動マスク５を用いている。ただし、実施形態２では可動マスク５を水平方向に移動させているのに対して、本実施形態では可動マスク５を矢印Ｂ方向（垂直方向）に移動させる。
【００５９】
つまり、６色の蛍光体３を配列した領域を１画素Ｐｘとし、１画素Ｐｘ内では、３色ずつの蛍光体３を１列に配列し、２列で６色を配列している。また、各１個の電子源１は、画素Ｐｘ内において垂直方向に隣接する２個の蛍光体３が共用するように配置される。つまり、実施形態１において垂直方向に隣接する２個の電子源１が本実施形態の１個の電子源１に相当する。したがって、実施形態２と同様に、走査電極Ｙ１，Ｙ２……および輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……は、図６に示した３色の蛍光体３を用いる場合の従来構成とほぼ等しくなる。
【００６０】
可動マスク５は、垂直方向においては１個の蛍光体３に電子線を照射する幅であり、水平方向においては１画素Ｐｘの幅を有している。したがって、各電子源１から電子線を放出すると、当該電子源１に対向する２個の蛍光体３に向かって電子線が飛翔するが、アパーチャ６が位置している一方の蛍光体３にのみ電子線が照射される。言い換えると、可動マスク５は、１画素Ｐｘの中で垂直方向に隣接する２個の蛍光体３の各一方にアパーチャ６を対応させるように往復移動する。
【００６１】
ここで、アパーチャ６の動作は２種類から選択することができる。一方の動作は、実施形態２と同様に１個の電子源１を選択している期間に可動マスク３を移動させる動作であって、１つの走査電極Ｙ１，Ｙ２……を選択している期間に輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……を順に選択するとともに、１つの輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……を選択している期間に、アパーチャ６を垂直方向の２個の蛍光体３にそれぞれ対応させるように可動マスク５を移動させる。つまり、１個の電子源１から電子線を放出している期間に可動マスク５を垂直方向に移動させるから、電子源１が１個選択される期間が可動マスク５の移動の１周期になる。
【００６２】
他方の動作は、水平方向の１列の蛍光体３に順に電子線を照射している期間には可動マスク５を移動させず、１列のすべての蛍光体３に電子線が照射された後に可動マスク５を垂直方向に移動させて次列の蛍光体３に電子線を照射する動作である。この動作を採用すれば、１つの走査電極Ｙ１，Ｙ２……を選択している期間に輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……を順に選択し、１列分のすべての輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……を選択し終わると、可動マスク５を垂直方向に移動させることになる。つまり、水平方向の１列分の電子源１が選択されている期間には可動マスク５は移動せず、２列分の電子源１が選択される期間が可動マスク５の移動の１周期になる。
【００６３】
前者の構成では、１画素Ｐｘに含まれる蛍光体３に電子線を照射するタイミングの時間差が小さいから色の制御が容易であり、後者の構成では、可動マスク５が移動する周期が長いから機械的可動部である可動マスク５の駆動が容易になる。他の構成は実施形態１と同様である。
【００６４】
以上説明したように、６色の蛍光体３を用いることにより実施形態１の構成と同様に、生成できる色の範囲が広くなる。また、本実施形態の構成では、蛍光体３の配列を実施形態１と同様にして混色性を高めながらも、画素Ｐｘの中の２個ずつの蛍光体３がそれぞれ１個の電子源１を共用しているから、実施形態１の構成に比較すると、垂直方向における走査電極Ｙ１，Ｙ２……の幅を実施形態１の走査電極Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ２１……の幅の約２倍に形成することができる。つまり、走査電極Ｙ１，Ｙ２……の断線の可能性が低減され製造が容易になる。
【００６５】
また、実施形態２と同様に、アパーチャ６を形成した可動マスク５を用いており、アパーチャ６は垂直方向では１個の蛍光体３の幅寸法であるから、２個の蛍光体３で１個の電子源１を共用しながらも２個の蛍光体３の一方のみを択一的に発光させることができる。しかも、電子線の照射領域をアパーチャ６により制限しているから、隣接する蛍光体３への電子線の照射を抑制することができ、色のにじみを低減することができる。さらにまた、アパーチャ６は水平方向においては１画素Ｐｘの幅を有しているから、実施形態２に示した可動マスク５に比較すると、アパーチャ６の開口面積が大きく加工が容易であって、しかも可動マスク５に形成するアパーチャ６の個数は、実施形態２では画面全体の画素Ｐｘの個数の３倍であるのに対して、本実施形態では画素Ｐｘの個数の２倍であるから、このことによって、可動マスク５の製造が容易になる。
【００６６】
（実施形態４）
本実施形態は、図４に示すように、電子源１および蛍光体３の配列を実施形態２と同様にしたものである。つまり、１画素Ｐｘにおいて水平方向の１列に６色の蛍光体３を配列し、水平方向に並ぶ２個ずつの蛍光体３に１個の電子源１を対応付けたものである。本実施形態の構成と実施形態２の構成とは、実施形態２では、アノード４が全画素に跨って形成され１枚のフェースプレート２に１個だけ設け、かつ可動マスク５を用いているのに対して、本実施形態では、水平方向では各蛍光体３ごとにアノード４ａ，４ｂを分離し、マスク５を用いていない点で相違する。
【００６７】
本実施形態において、各アノード４ａ，４ｂは垂直方向においては、フェースプレート２の略全長に亘って延長してあり、複数の蛍光体３に跨って１個のアノード４ａ，４ｂが共用される。また、水平方向に並ぶアノード４ａ，４ｂは２個毎に共通接続される。つまり、１画素Ｐｘ内において左から数えるとすれば、奇数番目のアノード４ａ同士を共通接続し、偶数番目のアノード４ｂ同士を共通接続するのである。実際の配線パターンにおいては、奇数番目のアノード４ａを上端で共通接続し、偶数番目のアノード４ｂを下端で共通接続するか、あるいはその逆とすればよい。
【００６８】
実施形態２において説明したように、２個の蛍光体３が１個の電子源１を共用しているから、１個の電子源１から電子線を照射している期間に２個の蛍光体３のうちのどちらに電子線を照射するかを選択しなければならない。そこで、本実施形態では、１個の電子源１を共用している２個の蛍光体３に、互いに電気的に接続されていないアノード４ａ，４ｂを対応付けておき、どちらのアノード４ａ，４ｂに加速電圧を印加するかに応じて一方の蛍光体３にのみ電子線を照射させる構成を採用している。
【００６９】
ラスタ走査にあたっては、上述した他の実施形態と同様に、走査電極Ｙ１，Ｙ２……を垂直方向において上から順に下に向かって選択する。また、１列の走査電極Ｙ１，Ｙ２，……を選択している期間に、輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……を左から右に向かって順に選択する。走査電極Ｙ１，Ｙ２……と輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……との選択はそれぞれ循環的に行い、選択した走査電極Ｙ１，Ｙ２……と輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……との間に駆動電圧を印加することによって、両者の交差部位の電子源１から電子線を放出させる。
【００７０】
ここで、１個の電子源１から電子線を放出させている間に、当該電子源１に対応している２個の蛍光体３のうちのどちらを発光させるかを選択するために、各蛍光体３に対応する２個のアノード４ａ，４ｂのうちの各一方に択一的に加速電圧を印加する。この動作によって、２個の蛍光体３のうちの一方にのみ電子線を照射して発光させることが可能になる。このように、加速電圧を印加するアノード４ａ，４ｂを選択することにより、可動マスク５を移動させてアパーチャ６を所望の蛍光体３の位置に移動させることと同様に、電子線を照射する蛍光体３を選択することができる。アノード４ａ，４ｂに加速電圧を印加するのに伴って輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……の印加電圧を調節すれば、２個の蛍光体３の発光輝度が調節され、各画素Ｐｘごとに混色による色が決定され、画素Ｐｘごとに所望の色を得ることができる。他の構成は実施形態１と同様である。
【００７１】
以上説明したように、基本的な構成は実施形態２と同様であるから同様の作用が期待できる。また、可動マスク５を用いないから機械的可動部がなく製造が容易である。しかも、電子線１から放出された電子線が蛍光体３に照射される経路に電子線を阻止する部材が存在しないから、放出した電子線の大部分を蛍光体３に照射することができ、注入エネルギの利用効率が高くなる。逆に言えば、実施形態２と同じ電子源１を用いるとすれば、同エネルギの注入に対する発光輝度が高くなり、輝度変化の範囲が広くなる。その結果、色の可変範囲も広くなる。
【００７２】
（実施形態５）
本実施形態は、図５に示すように、電子源１の配列を図３に示した実施形態３と同配列とし、蛍光体３についても水平方向に３個ずつの蛍光体３を一列に配列し２列で６個の蛍光体３からなる１画素Ｐｘを構成している。つまり、電子源１と蛍光体３との配列は実施形態３と同じである。ただし、実施形態３ではフェースプレート１に略全面に亘って１個のアノード４を形成し、かつ可動マスク５を設けているのに対して、本実施形態では垂直方向において各列毎に分離されたアノード４ａ，４ｂをフェースプレート１に設け、可動マスク５を設けていない点が実施形態３とは相違する。
【００７３】
本実施形態において、各アノード４ａ，４ｂは水平方向においては、フェースプレート２の略全長に亘って延長してあり、複数の蛍光体３に跨って１個のアノード４ａ，４ｂが共用される。また、垂直方向に並ぶアノード４ａ，４ｂは２個毎に共通接続される。つまり、１画素Ｐｘ内において上列のアノード４ａ同士を共通接続し、下列のアノード４ｂ同士を共通接続する。実際の配線パターンにおいては、上列のアノード４ａを左端で共通接続し、下列のアノード４ｂを右で共通接続するか、あるいはその逆とすればよい。
【００７４】
実施形態３と同様に、垂直方向において隣接する２個の蛍光体３が１個の電子源１を共用しているから、１個の電子源１から電子線を照射している期間に２個の蛍光体３のうちのどちらに電子線を照射するかを選択しなければならない。実施形態３では可動マスク５を用いることにより電子線を照射する蛍光体３を選択していたが、本実施形態では、実施形態４と同様に、１個の電子源１を共用している２個の蛍光体３に、互いに電気的に接続されていないアノード４ａ，４ｂを対応付け、どちらのアノード４ａ，４ｂに加速電圧を印加するかに応じて一方の蛍光体３にのみ電子線を択一的に照射させる構成を採用している。
【００７５】
ラスタ走査にあたっては、上述した他の実施形態と同様に、走査電極Ｙ１，Ｙ２……を垂直方向において上から順に下に向かって選択する。また、１列の走査電極Ｙ１，Ｙ２，……を選択している期間に、輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……を左から右に向かって順に選択する。走査電極Ｙ１，Ｙ２……と輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……との選択はそれぞれ循環的に行い、選択した走査電極Ｙ１，Ｙ２……と輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……との間に駆動電圧を印加することによって、両者の交差部位の電子源１から電子線を放出させる。
【００７６】
１個の電子源１から電子線を放出させている間に、当該電子源１に対応している２個の蛍光体３のうちのどちらを発光させるかを選択するために、各蛍光体３に対応する２個のアノード４ａ，４ｂのうちの各一方に択一的に加速電圧を印加する。この動作によって、２個の蛍光体３のうちの一方にのみ電子線を照射して発光させることが可能になる。
【００７７】
つまり、加速電圧を印加するアノード４ａ，４ｂを選択することにより、実施形態３において可動マスク５を移動させて所望の蛍光体３に電子線を照射していたのと同様に、電子線を照射する蛍光体３を選択することができる。アノード４ａ，４ｂに加速電圧を印加するのに伴って輝度電極Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，……の印加電圧を調節すれば、２個の蛍光体３の発光輝度が調節され、各画素Ｐｘごとに混色による色が決定され、画素Ｐｘごとに所望の色を得ることができる。他の構成は実施形態１と同様である。
【００７８】
以上説明したように、基本的な構成は実施形態３と同様であるから同様の作用が期待できる。また、実施形態４と同様に、可動マスク５を用いないから製造が容易であるとともに注入エネルギの利用効率が高くなる。つまり、実施形態３と同じ電子源１を用いると、輝度変化の範囲が広くなり、色の可変範囲も広くなる。
【００７９】
なお、上述の構成例では多孔質のポリシリコン層を用いた電界放射型の電子源１を基板７に配列する構成を例示したが、これに限定されず、その他電子源としてＭＩＭ型電子源やＭＩＳ型電子源を用いてもよい。また、電子源１は微細加工が可能な構造であれば、たとえばスピント型と称する構造の電子源なども用いることが可能である。スピント型の電子源は、円錐状のエミッタとエミッタに対応する部位に透孔を有したゲートとの間に電界を印加するものであり、この電界によりエミッタの先端部から電子が引き出され、透孔を通して電子線が放出されるものである。
【００８０】
また、基板７として電子源１を配列する面が平面であるものを用いているが、電子源１を配列する面は曲面であってもよい。このような形状の基板７を採用する場合には、基板７において電子源１を配列した面とフェースプレート２の対向面との距離が一定に保たれるように、フェースプレート２において電子源１と対向する面も曲面にする。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】実施形態１を示し、（ａ）は電極と蛍光体との配置を示す概略平面図、（ｂ）は概略横断面図、（ｃ）は概略縦断面図である。
【図２】実施形態２を示し、（ａ）は電極と蛍光体との配置を示す概略平面図、（ｂ）は概略横断面図、（ｃ）は概略縦断面図である。
【図３】実施形態３を示し、（ａ）は電極と蛍光体との配置を示す概略平面図、（ｂ）は概略横断面図、（ｃ）は概略縦断面図である。
【図４】実施形態４を示し、（ａ）は電極と蛍光体との配置を示す概略平面図、（ｂ）は概略横断面図、（ｃ）は概略縦断面図である。
【図５】実施形態５を示し、（ａ）は電極と蛍光体との配置を示す概略平面図、（ｂ）は概略横断面図、（ｃ）は概略縦断面図である。
【図６】３色構成の従来例を示し、（ａ）は電極と蛍光体との配置を示す概略平面図、（ｂ）は概略横断面図、（ｃ）は概略縦断面図である。
【図７】６色構成の従来例を示し、（ａ）は電極と蛍光体との配置を示す概略平面図、（ｂ）は概略横断面図、（ｃ）は概略縦断面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１  電子源
２  フェースプレート
３  蛍光体
４  アノード
４ａ，４ｂ  アノード
５  可動マスク
６  アパーチャ
７  基板
Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１……  輝度電極
Ｙ１，Ｙ２……  走査電極
Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ２１……  走査電極
【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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