(57)【要約】【課題】  電子線の投射に起因するフェースプレートに生じるブラウニングを低減させ、光透過率を向上させることによって表示画像の明るさを大幅に向上させる。【解決手段】  パネル部１のフェースプレート１Ｆの内面と蛍光膜４Ｃとの間に金属化合物からなる反射膜４Ｒを設けることにより、蛍光膜４Ｃに投射され、この蛍光膜４Ｃを透過した電子ビーム８の多くがこの反射膜４Ｒによって反射され、蛍光膜４Ｃからはフェースプレート１Ｆの内面に直接投射された電子ビーム８による発光と、反射膜４Ｒにおける反射によって単色蛍光膜４Ｃに再投射された電子ビームによる発光とにより、発光量とを増大させ、直接投射される電子ビームの投射割合の低減により、フェースプレート１Ｆに生じるブラウニングが低減し、フェースプレート１Ｆにおける光透過率が向上するので、表示装置における表示画像の明るさを大幅に向上させることができる。【選択図】  図１
2005158634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性のパネルガラスを有する真空外囲器と、
前記パネルガラスの内面に形成された蛍光膜と、
前記真空外囲器内に収納され、且つ前記蛍光膜に電子線を放射させる電子線源と、
を少なくとも備え、
前記パネルガラスの内面と前記蛍光膜との間に電子線を反射させるための蒸着膜を設けたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記蒸着膜は、原子番号が７０を超える金属元素の化合物とすることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記蒸着膜は、酸化ビスマスとす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】
前記蒸着膜は、膜厚が０．０１〜１０．０μｍの範囲で形成することを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載の表示装置。
【請求項５】
前記蒸着膜は、光透過率が８０％以上有することを特徴とする請求項１〜請求項４の何れかに記載の表示装置。
【請求項６】
前記表示装置は、投写型陰極線管であることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載の表示装置。
【請求項７】
前記表示装置は、電界放出型画像表示装置であることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に係り、特に電子線の照射に起因するパネルガラスの着色現象を抑制し、経時的な変色に伴う輝度劣化を防止させた表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
表示装置として、例えば投写型陰極線管を用いた投写型テレビジョン装置がある。投写型テレビジョン装置は、緑色画像用，青色画像用及び赤色画像用の３本の投写型陰極線管を映写スクリーンから所定距離だけ離れた位置に配置し、３本の投写型陰極線管のフェースプレートに表示された再生画像を投写レンズを通して映写スクリーン上に重ね合わせて投写表示する。
【０００３】
この種の投写型陰極線管は、ガラス製の真空外囲器と、フェースプレートを有するパネル部と、内部に電子銃を収納した細長い円筒状のネック部と、パネル部とネック部とを連接する略漏斗形状のファンネル部とから構成されている。
【０００４】
また、この投写型陰極線管では、そのパネル部のフェースプレート内面に蛍光体層を有し、電子銃から出射する高密度の電子線を、偏向ヨークで形成される垂直及び水平偏向磁界で偏向し、蛍光体層上を二次元走査する。電子線が蛍光体に射突したことによって発生する光を投写レンズで映写スクリーン上に拡大投影する。
【０００５】
この種の投写型陰極線管では、高密度の電子ビームが緑色，青色，赤色の何れかからなる単色蛍光膜に投射されたとき、電子ビームの内、これらの単色蛍光膜内の蛍光体粒子に当らず、蛍光体の発光に寄与しない電子ビームの割合が多い。また、蛍光体粒子間を散乱しながら、透過し、フェースプレートに投射される電子がある。このため、フェースプレートは、フェースプレートに電子ビームが衝突してフェースプレート自体が茶色味を帯びる現象であるブラウニングを生じる。
【０００６】
このように電子ビーム中で蛍光体粒子の発光に寄与しない電子ビームが比較的多く存在することと、その発光に寄与しない電子ビームがフェースプレートに投射することによりフェースプレートにブラウニングが生じることから、明るい表示画像を有する投写型陰極線管を得ることが難しかった。
【０００７】
また、フェースプレートにこのようなブラウニングが生じると、フェースプレートは特に緑から青領域の光を吸収する。そのため、ブラウニングは、緑色用投写型陰極線管及び青色用投写型陰極線管の長寿命化を妨げる一つの要因となっていた。
【０００８】
なお、このようなブラウニングの発生は、前述した投写型陰極線管に限るものではなく、電界放射型画像表示装置，ディスプレイモニター管，テレビ受像機，その他の陰極線管，パネルガラスの内面に蛍光体を有しない陰極線管あるいは蛍光体以外の層を有する陰極線管などにおいても同様に発生する。
【０００９】
特許文献１には、この種のブラウニングの対策技術が開示されている。特許文献１にはパネル部のフェースプレート内面に蛍光面を形成する際に酸化ビスマス（Bi2O3）微粒子を含有した蛍光体スラリーを回転塗布し、塗布膜を形成し、この塗布膜をシャドウマスクを用いて露光した後、純水によって現像し、残留した露光部分を乾燥させ、蛍光膜を形成することが開示されている。この際に比重の大きい酸化ビスマス（Bi2O3）微粒子はフェースプレートの内面に最初に沈着し、酸化ビスマス（Bi2O3）微粒子を主成分とする反射層膜と蛍光膜とからなる２層構造の蛍光面が形成される。
【００１０】
また、特許文献２には、他のブラウニングの対策技術が開示されている。パネル部のフェースプレート内面に酸化ビスマス（Bi2O3）微粒子を主成分とする反射膜を形成し、この反射膜上に微量の酢酸バリウム水溶液及び純水を混合した第１水溶液と、蛍光体粒子を純水に懸濁した懸濁液及びバインダー材となる珪酸カリウム（水ガラス）水溶液を混合した第２水溶液とを注入し、この状態で５〜１０分間静置させる。その後、バルブ構成体を傾けて内部に注入した溶液を排出し、形成した蛍光体膜にエアーを吹き付けて乾燥させ、蛍光膜を形成し、この蛍光膜上にアルミニウム蒸着膜を形成している。
【特許文献１】特開平６−７６７５４号公報
【特許文献２】特開平１０−３０２６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１に記載のカラーブラウン管では、フェースプレートの内面に形成した反射膜は酸化ビスマス（Bi2O3）微粒子と蛍光膜とが同時に形成される。そのため、反射膜層と３色蛍光膜との境界が明白でなく、反射膜層において、蛍光膜を透過した電子ビームの多くを蛍光膜方向に反射させることが難しい。この技術手段を投写型陰極線管にそのまま適用しようとしたとき、カラー陰極線管の電子ビームの投射エネルギーに比べ、投写型陰極線管の電子ビームの投射エネルギーが高いので、電子ビームの多くを反射膜層で反射させることが難しく、依然として十分な明るさの蛍光面を有する投写型陰極線管を得ることができないという課題があった。
【００１２】
また、特許文献２に記載の投写型陰極線管では、反射膜層に用いられる反射膜は酸化ビスマス（Bi2O3）をスプレー法によってパネル部のフェースプレート内面に形成する。しかし、酸化ビスマス（Bi2O3）微粒子は凝縮し易く、特にバインダー中で安定した分散を得ることが困難であった。また、スプレー法では、微粒子の均一な膜を形成することが困難であることから、形成した反射膜に膜厚ムラが発生し易く、部分的に透過率が低下するという課題があった。さらに、この反射膜層は、白色の酸化ビスマス（Bi2O3）微粒子膜であるため、本質的に光透過率を高くすることが困難であった。
【００１３】
したがって、本発明は前述した従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、電子線の投射に起因するフェースプレートに生じるブラウニングを低減させ、光透過率を向上させることによって表示画像の明るさを大幅に向上させることができる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】
【００１４】
このような目的を達成するために本発明による表示装置は、透光性パネルガラスの内面と蛍光膜との間に電子線を反射させるための蒸着膜を設けることにより、パネルガラスに投射される電子線をこの蒸着膜により反射させることによって背景の技術が解決される。
【００１５】
好ましくは、この蒸着膜を構成する金属化合物は、原子番号が７０を超える金属元素の化合物としたものである。
【００１６】
また、この蒸着膜を構成する金属化合物は、酸化ビスマスで構成するものである。
【００１７】
また、この蒸着膜は、その膜厚を０．０１〜１０．０μｍの範囲で形成するものである。
【００１８】
また、この蒸着膜は、光透過率が８０％以上とするものである。
【００１９】
なお、本発明は、前記各構成及び後述する実施の形態に記載される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。
【発明の効果】
【００２０】
本発明による表示装置によれば、透光性パネルガラスの内面と単色蛍光膜との間に電子線を反射させるための蒸着膜を設けることにより、電子線の投射に起因するパネルガラスに生じるブラウニングを低減させ、光透過率を向上させることによって表示画像の明るさを大幅に向上させることができるとともに、発光量も大幅に増大させることができ、さらには、長時間における電子線の投射によっても十分な輝度を維持することができるという極めて優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の具体的な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。
【実施例１】
【００２２】
図１は、本発明による表示装置の一実施例による投写型陰極線管の構成の概略を説明する要部断面図である、図１において、１はパネル部、１Ｆはフェースプレート、２はネック部、３はファンネル部、４は蛍光面、４Ｃは蛍光膜、４Ｒは電子ビームを反射するための反射膜、５はアルミニウム蒸着膜、６は偏向ヨーク、７は電子銃、８は電子ビーム、９は投写型陰極線管である。
【００２３】
この投写型陰極線管９を構成するガラス製の真空外囲器（バルブ）は、大口径の透光性フェースプレート１Ｆを有するパネル部１と、内部に電子銃７を収納した細長い円筒状にネック部２と、パネル部１とネック部２とを連接するファンネル部３とから構成される。
【００２４】
パネル部１は、フェースプレート１Ｆの内面に形成された蛍光膜４Ｃ及び反射膜４Ｒの２層構造からなる蛍光面４と、この蛍光面４上に形成されたアルミニウム蒸着膜５とを有している。
【００２５】
ここで、蛍光膜４Ｃは、投写型陰極線管９が緑色画像用投写型陰極線管であるときは緑色の単色蛍光膜を構成し、投写型陰極線管９が青色画像用投写型陰極線管であるときに青色の単色蛍光膜を構成し、投写型陰極線管９が赤色画像用投写型陰極線管であるときに赤色の単色蛍光膜を構成する。
【００２６】
反射膜４Ｒは、フェースプレート１Ｆの内面と蛍光膜４Ｃとの間に設けられ、電子銃７から投射された電子ビーム８に対して高い反射特性を示すように構成されている。反射膜４Ｒは、例えば平均膜厚が約０．２μｍの酸化ビスマス（Bi2O3）の金属化合物の薄膜である。ネック部２とファンネル部３との連接部分の外側には、偏向ヨーク６が装着され、電子銃７から放射された１本の電子ビーム８は、偏向ヨーク６で所定の方向に走査偏向された後、蛍光面４に投射される。
【００２７】
上記構成による投写型陰極線管９における画像表示動作は、既知の投写型陰極線管における画像表示動作と殆ど同じであり、また、緑色画像表示用投写型陰極線管，青色画像表示用投写型陰極線管及び赤色画像表示用投写型陰極線管を用いて映写スクリーン上にそれらの表示画像を合成状態で投写させ、拡大された合成カラー画像を表示させる投写型テレビジョン装置の動作も既知のこの種の投写型テレビジョン装置の動作と同じであるので、これらの動作についての説明はいずれも省略する。
【００２８】
図２は、図１に示した投写型陰極線管のフェースプレート１Ｆ及び蛍光面４の一部Ａの具体的構造を示す拡大断面図であり、前述した図１と同一部分には同一符号を付してある。図２において、フェースプレート１Ｆの内面には、このフェースプレート１Ｆの内面上に設けられた反射膜４Ｒと、この反射膜４Ｒ上に設けられた緑色，青色または赤色のいずれかからなる蛍光膜４Ｃとが配置される。この場合、反射膜４Ｒは、平均膜厚が約０．２μｍの酸化ビスマス（Bi2O3）を主成分とする薄膜であり、この単色蛍光膜４Ｃは前述したように緑色単色蛍光膜，青色単色蛍光膜または赤色単色蛍光膜のいずれかからなるものである。
【００２９】
上記構成による蛍光膜４は、次のような工程を経ることにより形成される。
まず、最初にパネル部１とファンネル部３とを連接したバルブ構成体、またはパネル部１とファンネル部３とが未溶着状態のバルブを準備する。また、酸化ビスマス（Bi2O3）粉末もしくは酸化ビスマス（Bi2O3）粉末を圧縮して形成した酸化ビスマス（Bi2O3）ペレットを準備する。これに加えてこの酸化ビスマス（Bi2O3）粉末もしくはペレットをパネル部１のフェースプレート１Ｆ内面に真空蒸着させるための蒸着装置を準備する。
【００３０】
さらに、微量の酢酸バリウム水溶液及び純水を混合した第１水溶液と、緑色蛍光体粒子を純水に懸濁した懸濁液及び珪酸カリウム（水ガラス）水溶液を混合した第２水溶液と、青色蛍光体粒子を純水に懸濁した懸濁液及び珪酸カリウム（水ガラス）水溶液を混合した第３水溶液と、赤色蛍光体粒子を純水に懸濁した懸濁液及び珪酸カリウム（水ガラス）水溶液を混合した第４水溶液とをそれぞれ用意する。
【００３１】
次に真空蒸着装置中でパネル部１のフェースプレート１Ｆ内面に酸化ビスマス（Bi2O3）粉末もしくは酸化ビスマス（Bi2O3）ペレットを蒸着源として用い、約１０-5Torr（≒１３３×１０-5Ｐａ）程度の減圧下にて真空蒸着を行う。パネル部１のフェースプレート１Ｆ内面への蒸着は、パネル部１とファンネル部１Ｆとを連接したバルブ構成体のバルブ内に蒸着源を置き、真空蒸着する。またはパネル部１の内面にのみ蒸着し、後にファンネル部３を溶着してバルブ構成体を形成しても良い。即ち、本発明の反射膜は蒸着膜である。
【００３２】
この反射膜４Ｒは、例えば膜厚約０．２μｍ程度の酸化ビスマス（Bi2O3）の金属化合物薄膜で形成され、白色光による光透過率が約９０％程度得られた。また、この反射膜４Ｒは蒸着法により形成されたため、一連の膜になっている。よって光の散乱が少ない。
【００３３】
続いて、反射膜４Ｒ上に蛍光膜４Ｃを形成する工程に移行する。
ここで、投写型陰極線管９が緑色画像用投写型陰極線管である場合は、反射膜４Ｒを形成したバルブ構成体のパネル部１のフェースプレート１Ｆの内側に第１水溶液を注入し、注入してから所定時間が経過した後に第２水溶液を注入する。この状態で５〜１０分間静置し、緑蛍光体粒子をフェースプレート１Ｆの内面に沈降させ、バインダー材となる水ガラスによるバインダー作用によりフェースプレート１Ｆの内面に緑蛍光体粒子膜を形成する。
【００３４】
この後、バルブ構成体を傾けて内部に注入した溶液を排出し、緑蛍光体粒子膜にエアーを吹き付けて乾燥し、反射膜４Ｒ上に緑色画像用蛍光膜４Ｃを形成する。続いて、この緑色画像用蛍光膜４Ｃ上に既知の手段によってアルミニウム蒸着膜５を被膜し、フェースプレート１Ｆの内面に蛍光面４とアルミニウム蒸着膜５とを形成する。
【００３５】
また、投写型陰極線管９が青色画像用投写型陰極線管である場合は、前記各工程の中で、第２水溶液を注入する代りに第３水溶液を注入し、前述の工程と同様な工程を経て反射膜４Ｒ上に青色画像用蛍光膜４Ｃを形成する。その後、この青色画像用蛍光膜４Ｃ上にアルミニウム蒸着膜５を被膜し、フェースプレート１Ｆの内面に蛍光面４とアルミニウム蒸着膜５とを形成する。
【００３６】
さらに、投写型陰極線管９が赤色画像用投写型陰極線管である場合は、前記各工程の中で、第２水溶液を注入する代りに第４水溶液を注入し、前述の工程と同様な工程を経て反射膜４Ｒ上に赤色画像用蛍光膜４Ｃを形成する。その後、この赤色画像用蛍光膜４Ｃ上にアルミニウム蒸着膜５を被膜し、フェースプレート１Ｆの内面に蛍光面４とアルミニウム蒸着膜５とを形成する。
【００３７】
このようにして得られた反射膜４Ｒは、単色蛍光膜４Ｃから放出された発光を、少なくとも約８０％以上透過させるものであって好ましくは約９０％以上透過させるものが良い。
【００３８】
なお、反射膜４Ｒを構成する酸化ビスマス（Bi2O3）を真空中で蒸着すると、一部が還元されて金属化し、ビスマス（Bi）膜の透明度が大幅に低下することがある。このような場合には、得られたビスマス（Bi）膜を４００℃〜５００℃で約１時間程度焼成することによって再酸化され、焼成後では透明度が向上回復することを見出すことができた。この結果、図３に分光透過率特性を示すように透過率が約８０％以上の透過率が得られた。
【００３９】
この場合、反射膜４Ｒの平均膜厚を約０．２μｍとしたが、この反射膜４Ｒの膜厚を０．２μｍ以下で構成し、各種蛍光膜と各種膜厚との組み合わせによる相乗効果により例えば赤色発光蛍光体であれば、８７％〜９０％の透過率を得ることが確認できた。
【００４０】
投写型陰極線管９は、蛍光膜４Ｃを形成する際に真空蒸着法を用い、平均膜厚が約０．２μｍの酸化ビスマス（Bi2O3）の金属化合物薄膜からなる反射膜４Ｒをフェースプレート１Ｆの内面に形成される。このように構成された投写型陰極線管９は、蛍光膜４Ｃを通過した電子ビームの多くをこの反射膜４Ｒによって反射させ、反射した電子ビームを単色蛍光膜４Ｃに再投射させて蛍光膜４Ｃを構成している蛍光体粒子に当てることができる。よって本発明の陰極線管は、蛍光膜４Ｃを構成している蛍光体粒子からの発光量を既知の投写型陰極線管における同発光量及び現状のカラー陰極線管における同発光量に比べて大幅に増大させることができる。
【００４１】
また、このように構成された投写型陰極線管９は、蛍光膜４Ｃを通過した電子ビームを反射膜４Ｒによって反射させて蛍光膜４Ｃに再投射できるので、フェースプレート１Ｆの内面に直接投射される電子ビーム８の密度を低減させることができる。また、本発明の陰極線管は電子ビーム８の投射によって生じるフェースプレート１Ｆのブラウニングの発生を大幅に低減させ、フェースプレート１Ｆの光透過率を既知の投写型陰極線管における光透過率よりも大幅に向上させることができる。これによって投写型陰極線管における表示画像の明るさを大幅に向上させることができる。
【００４２】
このような構成によれば、蛍光膜４Ｃからの発光量の増大及びフェースプレート１Ｆの光透過率の向上により、蛍光面４の明るさを現状の投写型陰極線管の蛍光面の明るさに比べて格段に増大させることが可能になる。
【００４３】
また、このように構成された投写型陰極線管９は、酸化ビスマス（Bi2O3）の微粒子がパネル上で凝集することが全くなく、光透過率を高くすることができ、その上、均一な膜を形成することができる。また、反射膜４Ｒを構成する金属化合物として酸化ビスマス（Bi2O3）を用いたことにより、比較的安価に薄膜化された反射膜４Ｒを形成することができる。
【００４４】
なお、前述した実施例においては、表示装置として投写型陰極線管を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、カラー陰極線管のパネル部のフェースプレート内面にこの技術を用いることで、カラー陰極線管でも前述と全く同様の効果が得られる。また、この技術を電子線励起蛍光面を有する画像表示装置に適用しても前述と全く同様の効果が得られる。
【実施例２】
【００４５】
図４は、本発明による表示装置の他の実施例による構成を説明する電子線励起蛍光面を有する平面型画像表示装置の要部拡大断面図であり、前述した図１と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。図４において、１１は背面基板、１２は第１の制御電極、１３は第１の制御電極１２に給電する第１の制御電極ライン、１４は下部絶縁層、１５は電子源である陰極（カソード）、１６は陰極ライン（カソードライン）、１７は板状の上部絶縁層、１８は第２の制御電極（集束電極）、１９は第２の制御電極１８に楕円形状に形成された電子通過用開口、２０は上部絶縁層１７に楕円形状に形成された電子通過用開口、２１は一体型の第２の制御電極構体、２２は透光性のパネルガラスに相当する前面基板、２３はブラックマトリクス、２４はアルミニウム蒸着膜からなる陽極である。なお、参照符号Ｐ１は背面基板１１に平行な第１の平面を、Ｐ２は同第２の平面をそれぞれ示している。
【００４６】
本実施例による平面型画像表示装置は、ガラスまたはセラミックス材などを好適とする背面基板１１の主面上の上記第１の平面Ｐ１には第１の方向（ｙ方向）に延在し、第１の方向と交差する第２の方向（ｘ方向）に並設された複数の陰極ライン１６を有している。この陰極ライン１６上には、各画素（カラー表示の場合はカラー副画素）となる位置に電子源としての陰極１５が形成されている。また、前記第１の平面Ｐ１上で前記陰極ライン１６の少なくとも前記陰極１５の部分を挟んで第１の制御電極１２が陰極ライン１６と同一面上に平行に並設されている。第１の制御電極１２は、第１の制御電極ライン１３に下部絶縁層１４を貫通して電気的に接続されている。
【００４７】
また、第１の制御電極１２の上層に位置して第１の平面Ｐ１と平行な第２の平面Ｐ２には第２の制御電極１８が設置されている。この第２の制御電極１８は、第１の平面Ｐ１との間に形成された上部絶縁層１７で第１の制御電極１２と絶縁されている。さらに、第２の制御電極１８は、前記した各画素と対応する部分に電子ビーム８を通過させる開口１９を有して第１の制御電極１２の上方を覆って形成されている。この開口１９は、前記第１の平面Ｐ１に形成されている陰極１５と第１の制御電極１２の陰極１５に隣接した一部を露呈するごとき大きさを有している。なお、上部絶縁層１７は、第１の平面Ｐ１に形成されている陰極１５及び第１の制御電極１２の当該陰極１５に隣接した一部に対応する部分を除いて形成されている。
【００４８】
また、陰極１５を有する陰極ライン１６と第１の制御電極ライン１３との交差部に画素毎の電子線源が形成される。陰極ライン１６は背面基板１１の周辺の少なくとも一辺に引き出し線を有し、また、第１の制御電極１２に接続した第１の制御電極ライン１３は背面基板１１の周辺の少なくとも他の一辺に引き出し線を有し、これらの引き出し線を介して映像信号電圧，制御電圧がそれぞれ供給される。また、第２の制御電極１８は、所謂集束電極を構成し、後述する前面基板の表示領域外に設けた図示しない引き出し線から集束電圧が供給される。
【００４９】
一方、背面基板１１に対してｚ方向に図示しない封止枠体により所定の間隔を有して前面基板２２が貼り合わされている。この前面基板２２は、透光性のガラス板からなり、そのフェースプレート１Ｆの内面に例えば平均膜厚が約０．２μｍの酸化ビスマス（Bi2O3）の蒸着膜からなる反射膜４Ｒ，ブラックマトリクス２３で区画された単色蛍光膜４Ｃ及び陽極２４が形成され、背面基板１１と前面基板２２との間は所定間隔に保持されてその内部が真空封止されて構成されている。
【００５０】
このように構成される平板型画像表示装置は、以下に説明するプロセスにより作製される。まず、背面基板１１上に銀ペーストを好適とする導電性ペースト（以下、銀ペーストと称する）を用いたスクリーン印刷法により制御電極ライン１３を形成する。次に、この制御電極ライン１３が形成された背面基板１１上に誘電体ペーストを用いたスクリーン印刷法により下部絶縁層１４を画像表示させる領域に相当する領域全面に形成する。
【００５１】
このようにして形成された平坦な下部絶縁層１４上に制御電極ライン１３と電気的に接続されるように銀ペーストを用いたスクリーン印刷法により第１の制御電極１２を形成する。これらを加熱焼成した後、下部絶縁層１４上の第１の制御電極１２に挟まれた領域に銀ペーストを用いたスクリーン印刷法により陰極ライン１６を形成し、さらにこの陰極ライン１６上に約１μｍ以下の大きさに粉砕したカーボンナノチューブを重量比で約１０％含む銀ペーストを用いたスクリーン印刷法により陰極１５を形成し、加熱焼成することにより固化させる。この際、第１の制御電極１２の膜厚を約１０μｍとし、陰極ライン１６及び陰極１５の膜厚を各々約５μｍとすることにより、図４に示すように第１の制御電極１２及び陰極１５の表面がほぼ同一平面の形状となる。
【００５２】
一方、前述した各種の電極が形成された背面基板１１上に設置される上部絶縁層１７及びこの上部絶縁層１７の上面に形成される第２の制御電極１８は、以下に説明するプロセスにより作製される。まず、この上部絶縁層１７は、例えばガラスまたはセラミック材などからなる絶縁性基板を母体とし、この絶縁性基板には陰極ライン１６上に形成される各陰極１５とそれぞれ対向する部位に陰極１５から放出される電子ビーム８を前面基板２２の内面方向に通過させる電子通過孔としての複数個の楕円状の開口２０が穿設されている。これらの開口２０は、絶縁性基板の成形加工時における同時開孔成形法または絶縁性基板の成形後におけるレーザー照射による加工法などにより穿設されて形成されている。
【００５３】
また、この絶縁性基板に穿設された各開口２０を除く上面（前面基板側）には、各開口２０内を通過した電子ビーム８を集束制御させる第２の制御電極１８が図５に陽極側から見た要部平面図で示すように全面にわたって形成されている。これによって絶縁性基板に形成された各開口２０と同軸上に連通する各開口１９を有する一体型で板状の第２の制御電極構体２１が作製されることになる。この第２の制御電極１８は、例えばニッケルなどの導電性金属材料を蒸着またはスパッタリング法などにより数１０μｍ程度の厚さで被着形成されている。なお、この第２の制御電極１８は、各開口２０が形成された絶縁性基板の上面に導電性ペーストを用いたスクリーン印刷法により塗布形成し、加熱焼成させて形成しても良い。この第２の制御電極１８は、直流電圧を供給する単一の電極であるため、電極作製時にはパターニングが不要である。
【００５４】
また、図５に示すように第２の制御電極１８には、対向配置される陽極２４との間隔を所定寸法に維持するための導電性スペーサ２５が接続される。第２の制御電極１８と導電性スペーサ２５との間には低抵抗値の電気的なコンタクトが必要となる。したがって第２の制御電極１８の表面における導電性スペーサ２５の固定には金属または金属成分を含む材料が用いられる。この低抵抗値の固定材により第２の制御電極１８が複数の部材に分割される場合でも導電性スペーサ２５の固定により、各第２の制御電極１８間の電気的なコンタクトが維持されることになる。これによって第２の制御電極１８の形成母体となる絶縁性基板は、図５に示すように長手方向の寸法精度が低下しない程度の大きさのものを複数個組み合わせて使用することが可能となる。
【００５５】
このようにして作製された一体型の第２の制御電極構体２１は、陰極ライン１６から第１の制御電極１２までを作製した背面基板１１上に、第２の制御電極１８の電極表面を上方（前面基板２２側）に向けてその各開口１９と各陰極１５とを同軸上に一致させて対向配置させ、各電極が形成された背面基板１１上に組み合わせ、例えば無機接着材などにより固定させて設置される。なお、上部絶縁層１７の上面に形成される第２の制御電極１８は、対向配置される前面基板２２の表示領域外に設けた図示しない引き出し線に接続されて集束電圧が供給される構造となっている。
【００５６】
一方、背面基板１１に対してｚ方向には図示しない封止枠体により所定に間隔を有して前面基板２２が貼り合わされている。この前面基板２２は、透光性ガラス板を好適とし、そのフェースプレート１Ｆの内面には酸化ビスマス（Bi2O3）の蒸着膜からなる反射膜４Ｒと、ブラックマトリクス２３で区画された蛍光膜４Ｃと、陽極２４とを有し、背面基板１１と前面基板１２との間は真空封止されている。
【００５７】
この反射膜４Ｒは、フェースプレート１Ｆの内面と蛍光膜４Ｃとの間に平均膜厚が約０．２μｍの酸化ビスマス（Bi2O3）の金属化合物の薄膜で形成され、電子ビーム８に対して高い反射特性を有している。また、この反射膜４Ｒは、前述した実施例１で説明したプロセスと全く同様に真空蒸着法により形成されている。
【００５８】
この平面型画像表示装置は、フェースプレート１Ｆの内面には、フェースプレート１Ｆの内面上に設けられた反射膜４Ｒと、この反射膜４Ｒ上に設けられた緑色，青色及び赤色からなる各色蛍光膜４Ｃとが配置される。この反射膜４Ｒは、平均膜厚が約０．２μｍの酸化ビスマス（Bi2O3）を主成分とする薄膜であり、この蛍光膜４Ｃは前述したように緑色蛍光膜，青色蛍光膜または赤色蛍光膜のいずれかからなるものである。
【００５９】
このように構成された平面型画像表示装置において、陰極ライン１６に映像信号電圧を供給し、第１の制御電極１２に走査信号電圧を供給することにより、両者の交差部に形成されている電子源としての陰極１５から前記映像信号電圧の大きさに応じた電子ビーム８が取り出される。取り出された電子ビーム８は第２の制御電極１８に供給されている集束電圧（直流電圧）で集束作用を受け、前面基板２２に形成された陽極（アノード電極）２４に供給されている高電圧で前面基板２２に指向されて蛍光膜４Ｃを励起させ、所定の波長で発光させる。特にＩＰＧ（インプレーンゲート（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｇａｔｅ））構造とした電子線源を用いた場合の電子線の利用効率が向上し、高輝度の画像表示を得ることができる。
【００６０】
このように構成された平面型画像表示装置は、フェースプレート１Ｆの内面と蛍光膜４Ｃとの間に酸化ビスマス（Bi2O3）の蒸着膜からなる反射膜４Ｒを形成し、フェースプレート１Ｆに投射される電子ビーム８を反射させることにより、蛍光膜４Ｃからはフェースプレート１Ｆに直接投射された電子ビーム８による発光と、反射膜４Ｒにおける反射によって蛍光膜４Ｃに再投射された電子ビームによる発光とにより発光量が増大し、直接投射される電子ビーム８の割合を低減させることにより、フェースプレート１Ｆに生じるブラウニングを低減させ、平面型画像表示装置における表示画像の明るさを大幅に向上させることができる。
【００６１】
なお、前述した各実施例においては、反射膜４Ｒを構成している酸化ビスマス（Bi2O3）の薄膜として平均膜厚が約０．２μｍとした場合について説明したが、本発明に用いられる酸化ビスマス（Bi2O3）の膜厚は、平均膜厚が約０．２μｍに限定されるものではなく、平均膜厚が０．０１μｍ未満では、電子ビーム８がフェースプレート１Ｆに衝突してフェースプレート１Ｆにブラウニングを生じ、明るい表示画像を有する投写型陰極線管及び画像表示装置などの表示装置を得ることが難しく、平均膜厚が１０．０μｍを超えると蛍光膜４Ｃからの光の透過率を低下させてしまう。したがって、酸化ビスマス（Bi2O3）の薄膜は、平均膜厚が０．０１μｍ〜１０．０μｍの範囲が極めて好適である。
【００６２】
また、前述した各実施例において、反射膜４Ｒを構成する金属化合物薄膜は、酸化ビスマス（Bi2O3）を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ビスマス（Bi）の他に元素番号が７０以上の金属の化合物を用いることができ、例えばその例としてタングステン（W），鉛（Pb）などの金属化合物を用いることができる。
【００６３】
さらに、前述した各実施例において、反射膜４Ｒを形成する手段として、真空蒸着法でフェースプレート１Ｆの内面に形成する手段を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の手段、例えば真空蒸着法に代えてスパッタ法またはＣＶＤ法などの薄膜形成法を用いても良い。
【００６４】
図６は、本発明による表示装置として前述した図１に示す投写型陰極線管を用いた映像表示装置の一例を説明する正面図であり、図７は図６の映像表示装置の内部配置例の説明図である。図６及び図７は、所謂投写型テレビ受像機であり、その内部には図８に示すような赤用の投写型陰極線管ｒＰＲＴ，緑用の投写型陰極線管ｇＰＲＴ及び青用の投写型陰極線管ｂＰＲＴと、投写レンズＬＮＳと、反射ミラーＭＩＲとが収納されている。なお、参照符号ＣＰＬは投写型陰極線管ＰＲＴに投写レンズＬＭＳを取り付けるためのカップリングである。
【００６５】
３本の投写型陰極線管ＰＲＴのパネルガラスＰＮＬに有する蛍光体層に作像された各原色に色映像は、投写レンズＬＮＳと反射ミラーＭＩＲとでスクリーンＳＣＲに投影される。投影された各原色に色映像は、前記の投影時にスクリーンＳＣＲで合成されてカラー映像が再生される。なお、図６及び図７に示した映像表示装置は、あくまで一例であり、投写型陰極線管ＰＲＴの部分をスクリーンＳＣＲとは別装置として分離したものである。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明による表示装置の一実施例による投写型陰極線管の構成を示す要部断面図である。
【図２】図１の投写型陰極線管のＡ部を示す拡大断面図である。
【図３】酸化ビスマス蒸着膜の分光透過率特性を示す図である。
【図４】本発明による表示素子の他の実施例による電界放出型の平面型画像表示装置の構成を示す要部拡大断面図である。
【図５】図４に示す第２の制御電極を上方から見た平面図である。
【図６】本発明に係る投写型陰極線管を用いた映像表示装置の一例を説明する正面図である。
【図７】図６の映像表示装置の内部配置例を示す説明図である。
【図８】カラープロジェクタの光学系の配置例を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００６７】
１・・・パネル部、１Ｆ・・・フェースプレート、２・・・ネック部、３・・・ファンネル部、４・・・蛍光面、４Ｃ・・・単色蛍光膜、４Ｒ・・・反射膜、５・・・アルミニウム蒸着膜、６・・・偏向ヨーク、７・・・電子銃、８・・・電子ビーム、９・・・投写型陰極線管、１１・・・背面基板、１２・・・第１の制御電極、１３・・・第１の制御電極ライン、１４・・・下部絶縁層、１５・・・陰極、１６・・・陰極ライン、１７・・・上部絶縁層、１８・・・第２の制御電極、１９・・・電子通過用開口、２０・・・電子通過用開口、２１・・・第２の制御電極構体、２２・・・前面基板、２３・・・ブラックマトリクス、２４・・・陽極、２５・・・導電性スペーサ。
【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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