(57)【要約】【課題】単位画素の蛍光体を励起する電子量を増大させて輝度を向上する。【解決手段】前面パネルＰＮ２に有する陽極ＡＥと背面パネルＰＮ１に有する制御電極（帯状電極素子）ＭＲＧの間に、当該帯状電極素子の延在方向と並行に単位画素の蛍光体に対して複数の陰極（陰極配線ＣＬと電子源Ｋ）からの電子を射突させるための陰極選択電極ＣＳＧを設けた。【選択図】　　　　図４
2004127534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の単位蛍光体を所定の繰り返しで配列した蛍光面および陽極とを内面に形成した前面基板と、
一方向に延在し他方向に並設され、かつ電子源を有する複数の陰極配線で構成した多数の陰極と、少なくとも表示領域内で前記陰極と非接触で交差し、かつ前記他方向に延在し前記一方向に並設されて前記陰極からの電子を前記前面基板側に通過させる電子通過孔を有する互いに独立した複数の帯状電極素子を内面に有して前記前面基板と所定の間隔をもって対向させた背面基板と、
前記表示領域を周回して前記前面基板と前記背面基板の間に介挿され、前記所定の間隙を保持するための封止枠を有する表示装置であって、
前記前面基板に有する前記単位蛍光体の１つを複数の前記陰極から発生する電子で励起するための陰極選択電極を具備したことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記陰極選択電極は、前記帯状電極素子の延在方向と平行な方向に延在し、前記帯状電極素子の延在方向と交差する方向に並設された多数の電極で構成したことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記陰極選択電極は板状電極であることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記陰極選択電極は線状電極であることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項５】
前記陰極選択電極は前記陽極よりも前記陰極側に近く配置されていることを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載の表示装置。
【請求項６】
前記単位蛍光体の１つを励起する電子を発生するために選択される陰極の数が奇数であり、前記前面基板に有する単位蛍光体が前記奇数の陰極の中央の陰極に対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の表示装置。
【請求項７】
前記単位蛍光体の１つを励起する電子を発生するために選択される陰極の数が偶数であり、前記前面基板に有する単位蛍光体が前記陰極の間に対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の表示装置。
【請求項８】
前記一方向において、陰極の数が前記単位蛍光体の数より多いことを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の表示装置。
【請求項９】
前記一方向において、陰極の数が前記陰極選択電極の数より多いことを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の表示装置。
【請求項１０】
前記陰極を選択した複数の陰極選択電極の隣接する陰極選択電極間の電位差が当該選択した複数の陰極選択電極の端部側で大であることを特徴とする請求項８または９に記載の表示装置。
【請求項１１】
複数の単位蛍光体を所定の繰り返しで配列した蛍光面および陽極とを内面に形成した前面基板と、
一方向に延在し他方向に並設され、かつ電子源を有する複数の陰極配線で構成した多数の陰極を内面に有し、少なくとも表示領域内で前記陰極と非接触で交差し、かつ前記他方向に延在し前記一方向に並設されて前記陰極からの電子を前記前面基板側に通過させる電子通過孔を有する互いに独立した複数の帯状電極素子を有して前記前面基板と所定の間隔をもって対向させた背面基板と、
前記表示領域を周回して前記前面基板と前記背面基板の間に介挿され、前記所定の間隙を保持するための封止枠を有する表示装置であって、
前記帯状電極素子と前記陽極との間で、前記帯状電極素子の間に前記他方向に延在して配置され、前記前面基板に有する前記単位蛍光体の１つを複数の前記陰極から発生する電子で励起するための陰極選択電極を具備したことを特徴とする表示装置。
【請求項１２】
前記陰極選択電極は、前記帯状電極素子の延在方向と平行な方向に延在し、前記陰極配線の延在方向と交差する方向に並設された多数の電極で構成したことを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記陰極選択電極は板状電極であることを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記陰極選択電極は線状電極であることを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記陰極選択電極は前記陽極よりも前記陰極側に近く配置されていることを特徴とする請求項１２〜１４の何れかに記載の表示装置。
【請求項１６】
前記単位蛍光体の１つを励起する電子を発生するために選択される陰極の数が奇数であり、前記前面基板に有する単位蛍光体が前記奇数の陰極の中央の陰極に対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項１１〜１５の何れかに記載の表示装置。
【請求項１７】
前記単位蛍光体の１つを励起する電子を発生するために選択される陰極の数が偶数であり、前記前面基板に有する単位蛍光体が前記陰極の間に対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項１１〜１５の何れかに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二枚の基板間に形成される真空中への電子放出を利用した表示装置に係り、特に、電子源を有する陰極配線および電子源からの電子の引き出し量（放出量）を制御する制御電極を安定かつ高精度に設置して高品質の画像表示を可能とした表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高輝度、高精細に優れたディスプレイデバイスとして従来からカラー陰極線管が広く用いられている。しかし、近年の情報処理装置やテレビ放送の高画質化に伴い、高輝度、高精細の特性をもつと共に軽量、省スペースの平板状ディスプレイ（パネルディスプレイ）の要求が高まっている。
【０００３】
その典型例として液晶表示装置、プラズマ表示装置などが実用化されている。また、特に、高輝度化が可能なものとして、電子源から真空への電子放出を利用した表示装置（ＦＥＤ、電子放出型表示装置、または電界放出型表示装置と呼ばれる）や、低消費電力を特徴とする有機ＥＬディスプレイなど、種々の型式のパネル型表示装置が実用化される傾向にある。
【０００４】
このようなパネル型の表示装置のうち、電界放出型表示装置には、Ｃ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔらにより発案された電子放出構造をもつもの、メタル−インシュレータ−メタル（ＭＩＭ）型の電子放出構造をもつもの、量子論的トンネル効果による電子放出現象を利用する電子放出構造（表面伝導型電子源とも呼ばれる）をもつもの、さらにはダイアモンド膜やグラファイト膜、カーボンナノチューブによる電子放出現象を利用するもの、等が知られている。
【０００５】
電界放出型の表示装置は、内面に電界放出型の電子源を有する陰極配線と制御電極とを形成した背面基板と、この背面基板と対向する内面に陽極と蛍光体を形成した前面基板を有し、両者の内周縁に封止枠を介挿して貼り合わせ、その内部を真空にして構成される。また、背面基板と前面基板との間の間隔を所定値に保持するために、当該背面パネルと前面パネルの間に間隔保持部材を設けているものもある。この種の表示装置を開示したものとしては、例えば「特許文献１」を挙げることができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１４４６５２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図１３は電界放出型の表示装置の概略構成を模式的に説明する展開斜視図である。なお、図１３を用いて説明する構成のうち、平行する多数の帯状電極素子ＭＲＧで構成する制御電極に関する技術は出願人が検討段階で考えた構成であり、公知技術ではない。図１３において、この表示装置は背面パネルＰＮ１と前面パネルＰＮ２、および両パネルの間に真空空間を形成するための封止枠ＭＦＬを一体化して構成される。背面パネルＰＮ１を構成する背面基板ＳＵＢ１はガラスあるいはアルミナ等を好適とする絶縁基板の上に電子源をもつ複数本の陰極配線ＣＬと複数本の帯状電極素子ＭＲＧを有する。帯状電極素子ＭＲＧの一端から制御電極引き出し線ＭＲＧ−Ｔが封止枠ＭＦＬの外側に引き出されている。陰極配線ＣＬは背面基板ＳＵＢ１上の一方向（ｙ方向）に延在し、この一方向に交差する他方向（ｘ方向）に多数本並設される。
【０００８】
陰極配線ＣＬは銀などを含む導電ペーストの印刷等でパターニングされ、その上に電子源が形成される。ここでは、電子源の典型例としてカーボンナノチューブＣＮＴを用いるものとして説明するが、他の電子源でもよいことは言うまでもない。なお、カラー画素の各１つの色画素（単位画素）を構成する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つ毎にグループ化するのが好適である。陰極配線ＣＬの一方または両方の端部は陰極配線引出し線ＣＬ−Ｔとして封止枠ＭＦＬの外側に引き出されている。
【０００９】
図１４は図１３に示した表示装置の表示動作を説明する模式図である。なお、図１４では、説明のために全面パネルＰＮ２を背面パネルＰＮ１に対して９０度回転して示してある。背面パネルＰＮ１と対向設置される前面パネルＰＮ２の内面には遮光膜（ブラックマトリクス）ＢＭで区画された３色の蛍光体ＰＨＳ（赤：Ｒ，緑：Ｇ，青：Ｂ）が設けられ、その上を覆って陽極ＡＥが形成されている。なお、陽極ＡＥを３色の蛍光体ＰＨＳおよびブラックマトリクスＢＭの下層（前面基板ＳＵＢ２側）に形成することもできる。制御電極である帯状電極素子ＭＲＧには、陰極配線の電子源に対応した位置に１または複数の電子通過孔ＥＨＬが形成されている。選択された帯状電極素子ＭＲＧ−Ｓと陰極配線ＣＬの間の電位で陰極Ｋから放出された電子は、陰極配線ＣＬと帯状電極素子ＭＲＧとの間の電位差で陰極配線ＣＬに有する電子源からの電子の放出量（オン・オフを含む）が制御され、当該帯状電極素子ＭＲＧ−Ｓの電子通過孔ＥＨＬを通過し、矢印で示したように前面パネルＰＮ２側に指向され、対応する色の蛍光体に射突し、これを励起して所定の色で発光させる。
【００１０】
制御電極である帯状電極素子ＭＲＧは別部品として製作され、電子源を有する陰極配線ＣＬと非接触でその上方（ｚ方向：前面パネルＰＮ２を構成する前面基板ＳＵＢ２側）に所定の間隔をもって近接し配置される。この帯状電極素子ＭＲＧは表示領域の外側に設けた固定部で封止枠ＭＦＬあるいはガラス材などの絶縁体からなる押さえ部材（図示せず）等によって背面基板ＳＵＢ１に固定される。
【００１１】
封止枠ＭＦＬで封止された内部は真空引され、例えば１０−５〜１０−７Ｔｏｒｒの真空に排気される。電子源は、カーボンナノチューブＣＮＴの他、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、その他の電界放出カソード物質あるいは電界放出形状で構成される。帯状電極素子ＭＲＧで構成した制御電極は陰極配線ＣＬを形成した背面基板ＳＵＢ１に、当該陰極配線ＣＬに対して表示領域の全域にわたって所定の間隔をもって設置される。
【００１２】
帯状電極素子ＭＲＧは背面基板ＳＵＢ１上に陰極配線ＣＬを形成した後に設置される。帯状電極素子ＭＲＧは、例えばアルミニウム系あるいは鉄系などの薄板をフォトリソグラフィー技法を用いたエッチング加工で多数の帯状電極素子ＭＲＧの薄板に１または複数の電子通過孔ＥＨＬを有するように形成される。例えば、０．０５ｍｍ程度の薄板のエッチング加工で成形され、表示領域ＡＲに形成された電子通過孔の形成領域の外側で図示しない押さえ部材により、あるいは封止枠ＭＦＬにより固定される。その後、前面パネルＰＮ２を載置し、背面パネルＰＮ１および封止枠ＭＦＬと共にフリットガラス等で固定し、図１３に示した排気孔ＥＸＣから真空引きして封止枠ＭＦＬで囲まれた表示領域ＡＲの内部を真空状態とする。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の表示装置では、１本の陰極配線と１本の帯状電極素子の交差部に１単位画素を形成しているため、１単位画素当たりの有効陰極面積は画面サイズ、解像度、帯状電極素子の電子通過孔径で規定され、またこの種の表示装置の構造から、陰極と帯状電極素子の間、あるいは陰極と陽極の間に印加される電圧に制限があるため、１単位画素の蛍光体を励起する電子の量（１単位画素分の電流）が制限される。そのため、十分な輝度を得ることが困難であり、これが解決すべき課題の一つとなっていた。
【００１４】
本発明の目的は、上記の課題を解決し、１単位画素の蛍光体（単位蛍光体）を励起する電子の量を大幅に増大させて十分な輝度を有する画像表示を可能とした表示装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、前面パネルに有する陽極と背面パネルに有する制御電極（帯状電極素子）の間に、当該帯状電極素子の延在方向と並行に１単位画素の蛍光体（単位蛍光体）に対して複数の陰極からの電子を射突させるための陰極選択電極を設けた。
【００１６】
すなわち、本発明の表示装置は、複数の単位蛍光体を所定の繰り返しで配列した蛍光面および陽極とを内面に形成した前面基板と、一方向に延在し他方向に並設され、かつ電子源を有する複数の陰極配線で構成した多数の陰極と、少なくとも表示領域内で陰極と非接触で交差し、かつ上記他方向に延在し上記一方向に並設されて陰極からの電子を前面基板側に通過させる電子通過孔を有する互いに独立した複数の帯状電極素子を内面に有して前面基板と所定の間隔をもって対向させた背面基板と、表示領域を周回して前面基板と背面基板の間に介挿され、上記所定の間隙を保持するための封止枠とを一体化し、当該封止枠で封止された内部を真空に保った表示装置を構成する。
【００１７】
そして、上記前面基板に有する単位蛍光体の１つを複数の前記陰極から発生する電子で励起するための陰極選択電極を設けた。この陰極選択電極は、帯状電極素子の延在方向と平行な方向に延在し、帯状電極素子の延在方向と交差する方向に並設された多数の電極で構成した。また、上記陰極選択電極を帯状電極素子と陽極との間に配置する。
【００１８】
上記した本発明の各構成により、１単位画素当たりの電流量を格段に増大させることで単位蛍光体の励起エネルギーを十分に確保することができ、明るく高精細な画像表示を得ることができ、また陰極配線に有する電子源の電子放出能のばらつきによる表示むらが軽減される。
【００１９】
なお、本発明は、上記の構成および後述する実施例の構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明による表示装置の第１実施例を模式的に説明するための背面基板ＰＮ１の要部斜視図である。図１中、参照符号ＳＵＢ１は背面基板、ＣＬは陰極配線、Ｋは電子源、ＭＲＧは制御電極を構成する帯状電極素子、ＥＨＬは電子通過孔である。そして、参照符号ＣＳＧは陰極選択電極を示す。図１に示されたように、陰極配線ＣＬはｙ方向に延在し、ｘ方向に多数並設されている。帯状電極素子ＭＲＧはｘ方向に延在し、ｙ方向に多数並設されている。これらの帯状電極素子ＭＲＧの陰極配線ＣＬとの交差部に電子通過孔ＥＨＬが形成されており、電子通過孔ＥＨＬの直下の陰極配線ＣＬには電子源Ｋが配置されている。なお、図１では電子通過孔ＥＨＬを１個として示してあるが、複数個とするのが好適である。
【００２１】
本実施例の制御電極を構成する帯状電極素子ＭＲＧは鉄系ステンレス材、あるいは鉄材の薄板で形成され、その板厚は、例えば０．０２５ｍｍ〜０．１５０ｍｍ程度である。この薄板をフォトリソグラフィー法等で加工して平行する多数の帯状電極素子ＭＲＧが形成される。その端部は後述する封止材ＭＦＬあるいは別の固定部材で背面基板ＳＵＢ１に張架して固定される。
【００２２】
そして、帯状電極素子ＭＲＧの上方（図示しない前面パネル側：ｚ方向）には、当該帯状電極素子ＭＲＧの延在方向と並行に配置された多数の陰極選択電極ＣＳＧが設けられている。本実施例における陰極選択電極ＣＳＧは、断面が矩形の棒状体であるが、これに限るものではなく、後述するような多様な形状を持つものを採用できる。
【００２３】
図２は図１における陰極選択電極の他の構成例を模式的に説明する要部平面図である。また、図３は図１における陰極選択電極のさらに他の構成例を模式的に説明する要部平面図である。図２に示した陰極選択電極ＣＳＧは帯状電極であり、制御電極である並設された帯状電極素子ＭＲＧの間に配置される。この陰極選択電極ＣＳＧは図１に示したものと同様に、その長手方向に一様な形状を有する平板でもよいが、図２に示したように、帯状電極素子ＭＲＧの電子通過孔ＥＨＬに臨む部分に凹部ＡＬＣを形成することで、当該陰極選択電極ＣＳＧの他の部分の幅を広くして背面基板への装架時の張力印加に対する機械的な強度を向上させることができる。また、図示したように帯状電極素子ＭＲＧの電子通過孔を包囲することで、電子通過孔ＥＨＬを通過する電子に対して絞り効果を与え、電子の拡散を抑制することができる。
【００２４】
図３に示した陰極選択電極ＣＳＧは、制御電極である並設された帯状電極素子ＭＲＧの間に配置される点では図２と同様であるが、この陰極選択電極ＣＳＧは線状であるため、背面基板への装架時の張力印加に対する機械的な強度をさらに向上させることができる。そして、この形状の陰極選択電極ＣＳＧは製造も容易である。なお、図２に示したような平板形状の陰極選択電極ＣＳＧに、前記したような凹部を形成することに代えて、帯状電極素子ＭＲＧの電子通過孔ＥＨＬに臨む部分に凸部を形成することもできる。
【００２５】
また、この陰極選択電極ＣＳＧは長手方向のサイズが幅に対して大幅に大きいために、特に画面サイズの大型化に伴って外部からの振動等で位置変動が生じる恐れがある。そして、それぞれは電気的に絶縁されている必要があるので、例えば陰極選択電極ＣＳＧの並設方向を横断して絶縁体の細条等で押圧したり、当該絶縁体の細条等で編み込んで防振構造とするのが望ましい。
【００２６】
図４は本発明の第１実施例にかかる表示装置の構成と動作の説明図である。図中、参照符号ＰＮ２は前面パネルであり、内面に遮光膜（ブラックマトリクス）ＢＭで区画された３色の単位蛍光体Ｒ，Ｇ，Ｂで１単位（１カラー画素の蛍光体）ＰＨＳが形成され、その上層に陽極ＡＥが形成されている。図４では、説明のために前面パネルＰＮ２を背面パネルＰＮ１に対して９０度回転して示してある。背面パネルＰＮ１の構成は図１で説明したとおりである。本実施例では、前面パネルＰＮ２に有する単位蛍光体の１個に対して背面パネルＰＮ１に有する１本の陰極配線ＣＬに有する３個の電子源Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３が対応する。すなわち、カラー１画素を構成する単位画素の蛍光体を３個の電子源Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３から取り出された電子Ｅで励起するようにした。
【００２７】
図４には、３色の単位蛍光体Ｒ，Ｇ，Ｂのうちの、単位蛍光体Ｇを励起する状態を示す。ここでは、３個の電子源Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３のそれぞれの直上に単位蛍光体Ｒ，Ｇ，Ｂが位置している。帯状電極素子ＭＲＧの前面パネルＰＮ２側近傍に設けた陰極選択電極ＣＳＧに集束電圧を印加し、３個の電子源Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３からの電子を一個の単位蛍光体（ここではＧ）に集中させる。図４では、帯状電極素子ＭＲＧ１，ＭＲＧ２，ＭＲＧ３に同時選択してオン電圧（＋電位）が印加され、他の帯状電極素子はオフとなっている。同様に、陰極選択電極ＣＳＧ２とＣＳＧ３にオン電圧（＋電位）が印加され、端部の陰極選択電極ＣＳＧ１とＣＳＧ４はオフとなっている。
【００２８】
したがって、電子源Ｋ２からの電子は陰極選択電極ＣＳＧ２とＣＳＧ３の間を通って単位蛍光体Ｇに直進し、電子源Ｋ１，Ｋ３からの電子は陰極選択電極ＣＳＧ１とＣＳＧ２、ＣＳＧ３とＣＳＧ４の間を通過する時に、それぞれ電子源Ｋ２から出射する中央の電子の方向に曲げられる。その結果、３個の電子源Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３からの電子Ｅは一個の単位蛍光体Ｇを励起し、所定の色で発光させる。
【００２９】
図５は本発明の第１実施例にかかる表示装置の動作を説明するための帯状電極素子と陰極選択電極に印加される駆動パルスのタイミング図であり、３本の陰極配線（３ライン分の陰極配線）ＣＬを同時駆動する場合を示す。図中、参照符号ＳＣＰは選択パルス、ＤＡＴＡは表示信号、ＡＲは表示領域を示す。帯状電極素子ＭＲＧと陰極配線ＣＬの交点に前記した電子源Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３が存在し、各電子源Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３は蛍光体ＰＨＳ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に正対する。走査は帯状電極素子ＭＲＧを選択することにより行われ、例えば、選択された帯状電極素子ＭＲＧ１，ＭＲＧ２，ＭＲＧ３（図４参照）に対して陰極配線ＣＬに表示信号ＤＡＴＡが一斉に入力され、電子源Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３から電子が取り出される。
【００３０】
蛍光面側における総ライン数をＮ、フレーム周波数をＦとすると、１ライン（１陰極配線）分の選択時間は１／Ｎ・Ｆとなる。これは、一般的なこの種の表示装置の駆動と同様である。３ライン分を同時駆動する場合、蛍光面側の選択ラインに正対する帯状電極素子ＭＲＧ（図４におけるＭＲＧ２）が本来の選択ラインとなり、ここに選択パルス（ゲートパルス）ＳＣＰが印加される。３ライン同時駆動であるため、図中上下のラインにも選択パルス（ゲートパルス）ＳＣＰが印加される。
【００３１】
したがって、帯状電極素子ＭＲＧには、▲１▼選択ラインが直ぐ上のラインのとき、▲２▼選択ラインになったとき、▲３▼選択ラインが直ぐ下のラインのとき、の３ライン分選択時間の間、ゲートパルスＳＣＰが印加される必要がある。また、選択は３ライン同時であるが、選択パルスは１ライン毎にシフトされる。
【００３２】
また、３ライン同時選択の場合、選択ラインの上下のラインから放出される電子を選択ライン側に曲げる必要がある。このため、陰極選択電極ＣＳＧには▲１▼選択ラインの上になったとき、▲２▼選択ラインの下になったとき、の２ライン分の選択時間の間、選択パルスＳＣＰが印加される。また、選択は２ライン同時であるが、この選択パルスは１ライン毎にシフトされる。
【００３３】
本実施例により、単位蛍光体を励起する電子量を大幅に増大させることで蛍光体の輝度を向上でき、明るい表示を得ることが可能となる。また、複数の電子源Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３の電子放出能に差があってもこれを平均化でき、個々の電子源の電子放出の差に起因する表示むらの発生を抑制し、高品質の画像表示を得ることができる。
【００３４】
図６は本発明の第２実施例にかかる表示装置の構成と動作の説明図である。本実施例では、前面パネルＰＮ２に有する単位蛍光体の１個に対して背面パネルＰＮ１に有する１本の陰極配線ＣＬに有する４個の電子源Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４が対応する。すなわち、カラー１画素を構成する単位画素の蛍光体を４個の電子源Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４から取り出された電子Ｅで励起するようにした。
【００３５】
ここでは、４個の電子源Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４のそれぞれが隣接する位置の上に単位蛍光体Ｒ，Ｇ，Ｂが位置している。帯状電極素子ＭＲＧの前面パネルＰＮ２側近傍に設けた陰極選択電極ＣＳＧに集束電圧を印加し、４個の電子源Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４からの電子を１個の単位蛍光体Ｇに集中させる。図６では、帯状電極素子ＭＲＧ１，ＭＲＧ２，ＭＲＧ３，ＭＲＧ４を同時選択してオン電圧（＋電位）が印加され、他の帯状電極素子はオフとなっている。同様に、陰極選択電極ＣＳＧ２、ＣＳＧ３およびＣＳＧ４にオン電圧（＋電位）が印加され、端部の陰極選択電極ＣＳＧ１とＣＳＧ５はオフとなっている。
【００３６】
したがって、電子源Ｋ１からの電子は陰極選択電極ＣＳＧ１とＣＳＧ２の間を通って単位蛍光体Ｇに達し、同様に電子源Ｋ２からの電子は陰極選択電極ＣＳＧ２とＣＳＧ３の間を通って、電子源Ｋ３からの電子は陰極選択電極ＣＳＧ３とＣＳＧ４の間を通って、電子源Ｋ４からの電子は陰極選択電極ＣＳＧ４とＣＳＧ５の間を通って、それぞれ単位蛍光体Ｇに達する。各電子源からの電子は陰極選択電極の間を通過する時に、それぞれ単位蛍光体Ｇに集束する方向に曲げられる。その結果、４個の電子源Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４からの電子Ｅは１個の単位蛍光体Ｇを励起し、所定の色で発光させる。
【００３７】
本実施例により、単位蛍光体を励起する電子量をさらに大幅に増大させることで蛍光体の輝度を向上でき、明るい表示を得ることが可能となる。また、複数の電子源Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４の電子放出能に差があってもこれを平均化でき、個々の電子源の電子放出の差に起因する表示むらの発生を抑制し、高品質の画像表示を得ることができる。
【００３８】
なお、図６では、帯状電極素子ＭＲＧ１，ＭＲＧ２，ＭＲＧ３，ＭＲＧ４にオン電圧（＋電位）が印加され、他の帯状電極素子はオフとなっている。同様に、陰極選択電極ＣＳＧ２、ＣＳＧ３およびＣＳＧ４にオン電圧（＋電位）が印加され、端部の陰極選択電極ＣＳＧ１とＣＳＧ５はオフとしているが、帯状電極素子ＭＲＧを４以上同時選択する場合は、電極構造によっては、制御電極を構成する帯状電極素子に印加するオン電圧レベルを複数必要とすることがある。すなわち、多くの電子源からの電子を単一の画素（１個の蛍光体）に集束させるためには、遠い電子源からの電子ほど大きく曲げる必要がある。また、同時駆動する陰極配線の本数が同じであれば、陽極が陰極配線に近いほど大きく曲げる必要がある。よって、電圧レベルを複数個必要とする構造としては、４ライン以上同時駆動する構造、陽極と陰極選択電極間距離が大きい構造とした場合である。また、実用上は、奇数ライン同時駆動の場合は５ライン以上、偶数ライン同時駆動の場合は４ライン以上、の場合で電圧を複数レベル持つことになる。このような場合、必要なオン電圧レベルの数をｎ、同時選択される帯状電極素子の数をｎ１とすると、ｎ／（ｎ・１／２）なる整数の個数が必要となる。
【００３９】
例えば、実施例６において、帯状電極素子ＭＲＧ１，ＭＲＧ２，ＭＲＧ３，ＭＲＧ４と陰極選択電極ＣＳＧ２、ＣＳＧ３およびＣＳＧ４を次のように駆動することもできる。すなわち、帯状電極素子ＭＲＧ１，ＭＲＧ２，ＭＲＧ３，ＭＲＧ４にはオン電圧を印加する点は同様であるが、陰極選択電極ＣＳＧ２とＣＳＧ４にレベル１のオン電圧を印加し、陰極選択電極ＣＳＧ３にはレベル２のオン電圧を印加する。このとき、レベル１の陰極選択電極電圧をＶ１、レベル２の陰極選択電極電圧をＶ２、非選択の陰極選択電極電圧をＶ０（通常は０Ｖ）、とすると、Ｖ２≧Ｖ１＞Ｖ０である必要がある。これは、選択された単位画素（単位蛍光体）から遠い位置にある帯状電極素子に対応する陰極ほど、大きく電子ビームを曲げる必要があるためで、同様の関係は電圧レベル数が増えた場合でも成立する。また、上記した電圧レベルを増やす必要がある場合、レベル数を増やす代わりに陰極選択電極の数を増やすことでも同様の駆動が可能である。
【００４０】
陰極選択電極の選択方式としては、選択される帯状電極素子に対して、非選択の帯状電極素子の電圧を下げる方式でも可能である。この場合は、選択された帯状電極素子の最近傍の非選択の帯状電極素子（例えば、図６の陰極選択電極ＣＳＧ１とＣＳＧ５）の電圧のみを下げればよい。前記したように、各陰極に対する単位蛍光体の位置は、同時選択される帯状電極素子の数が奇数の場合は陰極に正対する位置となるが、同時選択される帯状電極素子の数が偶数の場合は陰極に対して単位蛍光体配列方向に半ピッチずれた位置となる。
【００４１】
本実施例により、単位蛍光体を励起する電子量をさらに大幅に増大させることで蛍光体の輝度を向上でき、明るい表示を得ることが可能となる。また、複数の電子源Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４の電子放出能に差があってもこれを平均化でき、個々の電子源の電子放出の差に起因する表示むらの発生を抑制し、高品質の画像表示を得ることができる。
【００４２】
図７と図８は本発明の第３実施例にかかる表示装置の構成と動作の説明図である。本実施例では、陰極選択電極と帯状電極素子の間に各陰極から取り出される電子を収束させるための収束電極ＦＣＧを設けたものである。図７は図４で説明した３本の帯状電極素子ＭＲＧを同時選択し、陰極配線ＣＬ上の３個の電子源Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３から取り出された電子を単一の単位蛍光体の励起に用いる場合を示す。また図８は図６で説明した４本の帯状電極素子ＭＲＧを同時選択し、陰極配線ＣＬ上の４個の電子源Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４から取り出された電子を単一の単位蛍光体の励起に用いる場合を示す。
【００４３】
図７および図８に示した収束電極ＦＣＧは帯状電極素子ＭＲＧと同様の電極構造でよいが、収束作用を有するものであれば他の構造としてもよい。図７に示したように、陰極選択電極ＣＳＧの前段で帯状電極素子ＭＲＧから取り出された電子を収束する。
【００４４】
本実施例によれば、電子源Ｋから取り出された電子を有効に単位蛍光体Ｒ，Ｇ，Ｂからなる蛍光体ＰＨＳの励起に用いることができ、また電子が陰極選択電極ＣＳＧに当たって迷走電子となり、これが不要な電子として蛍光体を励起することによるコントラスト低下を回避することができる。
【００４５】
図９は本発明の第４実施例にかかる表示装置の構成と動作の説明図である。本実施例は、前記した各実施例における陰極選択電極の機能を制御電極を構成する帯状電極素子に印加する電圧レベルで実現するものである。したがって、本実施例では電極構造としての陰極選択電極を有しない。図９において、この場合の駆動は図５での説明と基本的には同じであるが、ここでは、帯状電極素子ＭＲＧには、▲１▼選択ラインがすぐ上のラインのとき、▲２▼選択ラインになったとき（このとき、上下のラインの電子を選択ライン側に曲げる必要があるので、選択パルスＳＣＰのパルス幅は大きくなる）、▲３▼選択ラインがすぐ下のラインのとき、のライン分選択時間の間、選択パルスパルスを印加する。また、この選択は３ライン同時であるが、選択パルスは１ライン毎にシフトさせる。
【００４６】
図１０は本発明の表示装置を構成する前面パネルに有する蛍光体配列の一例を示すために前面パネルの一部を破断して背面パネルを見た模式平面図である。図１０は図１および図６で説明した構成の表示装置に対応する。前面パネルＳＵＢ２の表示領域ＡＲの内面には、３色の単位蛍光体Ｒ，Ｇ，Ｂが当該蛍光体Ｒ，Ｇ，Ｂを１グループとして水平方向（ｘ方向）に配置されている。この各蛍光体には、背面パネルＳＵＢ１側から出射した電子を引き寄せるための陽極（図示せず）が形成されている。背面基板の３辺には先に説明した陰極配線引き出し線ＣＬ−Ｔや帯状電極素子の引き出し線ＭＲＧ−Ｔ、および陰極選択電極引き出し線ＣＳＧ−Ｔなどが形成されている。陰極選択電極ＣＳＧは帯状電極素子と絶縁して設置するため、絶縁材ＩＮＳを介して背面基板ＳＵＢ１に固定される。なお、図７で説明した収束電極を備えた場合は、背面基板ＳＵＢ１の上記３辺以外の他の辺に引き出し線を形成すればよい。
【００４７】
図１１は本発明による表示装置の全体構成の模式的説明図であり、本発明の第１および第２実施例に相当する。同図（ａ）は展開斜視図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図を示す。なお、同図（ｂ）では陰極配線や電子源その他の構成は図示を省略してある。図１１に示したように、本発明による表示装置は、背面基板ＳＵＢ１の内面に陰極配線ＣＬ、帯状電極素子ＭＲＧ、陰極選択電極ＣＳＧを設置した背面パネルＰＮ１と、前面基板ＳＵＢ２の内面にＲ，Ｇ，Ｂの単位蛍光体を配列した蛍光面および陽極を設けた前面パネルＰＮ１とを封止枠ＭＦＬで一体化して構成される。前記した各図と同一参照符号は同一機能部分に対応する。封止枠ＭＦＬを介して封止された背面パネルＰＮ１と前面パネルＰＮ２の対抗する内部は真空に保たれる。
【００４８】
図１２は本発明による表示装置を用いた電子機器の一例としてのテレビ受像機の外観図である。このテレビ受像機の表示部ＤＳＰはスタンド部ＳＴＤで支持され、表示部ＤＳＰには前記した本発明の実施例にかかる画像表示装置が実装される。表示部ＤＳＰの奥行きは極めて薄く、設置スペースは少なくてよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、前面パネルに有する陽極と背面パネルに有する制御電極の間に陰極選択電極を設け、当該帯状電極素子の延在方向と並行に１単位画素の蛍光体に対して複数の陰極からの電子を射突させることにより、蛍光体を励起する電子の量を大幅に増大させて十分な輝度を有する画像表示を可能とすると共に、陰極配線に有する電子源の電子放出能のばらつきによる表示むらが解消され、高品質の表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による表示装置の第１実施例を模式的に説明するために背面基板の要部斜視図である。
【図２】図１における陰極選択電極の他の構成例を模式的に説明する要部平面図である。
【図３】図１における陰極選択電極のさらに他の構成例を模式的に説明する要部平面図である。
【図４】本発明の第１実施例にかかる表示装置の構成と動作の説明図である。
【図５】本発明の第１実施例にかかる表示装置の動作を説明するための帯状電極素子と陰極選択電極に印加される駆動パルスのタイミング図である。
【図６】本発明の第２実施例にかかる表示装置の構成と動作の説明図である。
【図７】本発明の第３実施例にかかる表示装置の構成と動作の説明図である。
【図８】本発明の第３実施例にかかる表示装置の他の構成と動作の説明図である。
【図９】本発明の第４実施例にかかる表示装置の構成と動作の説明図である。
【図１０】本発明の表示装置を構成する前面パネルに有する蛍光体配列の一例を示すために前面パネルの一部を破断して背面パネルを見た模式平面図である。
【図１１】本発明による表示装置の全体構成の模式的説明図である。
【図１２】本発明による表示装置を用いた電子機器の一例としてのテレビ受像機の外観図である。
【図１３】電界放出型の表示装置の概略構成を模式的に説明する展開斜視図である。
【図１４】図１３に示した表示装置の表示動作を説明する模式図である。
【符号の説明】
ＰＮ１・・・・背面パネル、ＰＮ２・・・・前面パネル、ＳＵＢ１・・・・背面基板、ＳＵＢ２・・・・前面基板、ＣＬ・・・・陰極配線、ＣＬ−Ｔ・・・・陰極配線引出し線、ＭＲＧ・・・・制御電極を構成する帯状電極素子、ＭＲＧ−Ｔ・・・・制御電極引出し線、ＭＦＬ・・・・封止枠、ＣＳＧ・・・・陰極選択電極、ＦＣＧ・・・・収束電極。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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