(57)【要約】【課題】  グリッド基板の電子ビーム通過孔と電子放出部の位置関係を最適化して，画面の輝度と色再現性が優秀に確保できる電子放出表示装置を提供する。【解決手段】  所定間隔を置いて対向配置される第１基板２及び第２基板４と，第１基板上に形成される第１電極１０及び第２電極１４と，少なくとも一部が第２電極１４と接触するとともに，第１基板２上に設定された画素領域に対応して配置される電子放出部１６と，第１基板２と第２基板４の間に配置され，各電子放出部１６に対応する電子ビーム通過孔を有するグリッド基板８とを含む。【選択図】    図１
2005197215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向配置され，長軸と短軸が設定される第１基板及び第２基板と，
前記第１基板上に形成される第１電極及び第２電極と，
少なくとも一部が前記第２電極と接触して，前記第１基板上に設定された画素領域に対応して配置される電子放出部と，
前記各電子放出部に対応する複数の電子ビーム通過孔の間に位置するブリッジ部と，
前記第１基板と第２基板との間に位置するグリッド基板と，
前記第１基板と前記グリッド基板間に配置され，前記グリッド基板を支持する支持体とを含んでなり，
前記電子放出部は，前記電子ビーム通過孔の幾何学的中心から，前記第１基板の短軸方向に離隔距離δだけ離隔して位置し，前記離隔距離δが下記の数式１と数式２のいずれかを満たすことを特徴とする，電子放出表示装置。
【数１】
2005197215.tif 000013
【数２】
2005197215.tif 000014
ここで，Ｐｖは前記第１基板の短軸方向への画素ピッチ，Ｗｓは前記第１基板の短軸方向への維持体の幅，ｇは前記第１基板と前記グリッド基板の間隔，ｔは前記グリッド基板の厚さ，ｂは前記第１基板の短軸方向への前記電子ビーム通過孔間の前記ブリッジ部の長さを示し，Ｖｇｋは前記第１電極と前記第２電極間の電位差，Ｖｍｋは前記第２電極と前記グリッド基板間の電位差を示し，前記第１基板の短軸方向への画素ピッチＰｖ，前記第１基板の短軸方向への維持対の幅Ｗｓ，前記第１基板とグリッド基板の間隔ｇ，前記グリッド基板の厚さｔ，前記第１基板の短軸方向への前記電子ビーム通過孔間の前記ブリッジ部の長さｂはすべてμｍ単位であり，前記第１電極と前記第２電極間の電位差Ｖｇｋと前記第２電極と前記グリッド基板間の電位差Ｖｍｋは共にボルト単位で表示され，正方向は第２電極の中心部を基準に前記電子放出部が位置する方向，負方向はその反対方向を示す。
【請求項２】
前記電子放出部は鋭いエッジ部を有し，前記離隔距離δは，前記電子ビーム通過孔の幾何学的中心と前記エッジ部との離隔距離と定義されることを特徴とする，請求項１に記載の電子放出表示装置。
【請求項３】
前記グリッド基板の前記電子ビーム通過孔は，前記第１基板の短軸方向への長辺と，前記第１基板の長軸方向への短辺とを有することを特徴とする，請求項１または２のいずれかに記載の電子放出表示装置。
【請求項４】
前記電子ビーム通過孔の幾何学的中心と前記電子放出部との離隔距離δが，前記数式２の条件を満たすとき，特定の電子放出部の正方向に位置する電子ビーム通過孔は，前記電子放出部から放出された電子の軌跡に対応することを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載の電子放出表示装置。
【請求項５】
前記第１電極と前記第２電極とは，絶縁層を介して互いに絶縁状態で配置されることを特徴とする，請求項１〜４のいずれかに記載の電子放出表示装置。
【請求項６】
前記第１基板，前記第１電極，前記絶縁層，前記第２電極が順次形成され，前記第１電極と前記第２電極が互いに直交するストライプパターンに形成されることを特徴とする，請求項５に記載の電子放出表示装置。
【請求項７】
前記電子放出部が，前記第１電極と前記第２電極の交差領域ごとに，前記第２電極の一側縁部上に形成されることを特徴とする，請求項６に記載の電子放出表示装置。
【請求項８】
前記電子放出表示装置が，前記第１電極と電気的に連結されて，前記第２電極間に電子放出部から所定の間隔を置いて位置する対向電極をさらに含むことを特徴とする，請求項６または７のいずれかに記載の電子放出表示装置。
【請求項９】
前記電子放出部が，グラファイト，ダイアモンド，ダイアモンド状カーボン，カーボンナノチューブ，Ｃ６０，及びシリコンナノワイヤーからなる群から選択される少なくとも１種を含むことを特徴とする，請求項１〜８のいずれかに記載の電子放出表示装置。
【請求項１０】
前記電子放出表示装置が，前記第２基板上に形成されるアノード電極と，前記アノード電極の一面に形成される蛍光層とをさらに含むことを特徴とする，請求項１〜９のいずれかに記載の電子放出表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，電子放出表示装置に関し，より詳しくは，グリッド基板の電子ビーム通過孔と電子放出部の位置関係を最適に設定した電子放出表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に，電子放出表示装置は，第１基板側から放出された電子を，第２基板側に形成された蛍光層に衝突させ，この蛍光層を発光させることにより，所定の映像を具現する平板表示装置であって，電子源として熱陰極を用いる方式と，冷陰極を用いる方式とがある。
【０００３】
冷陰極を用いる方式の電子放出表示装置としては，例えば，電界放出表示装置（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ；ＦＥＤ），ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）型電子放出表示装置，ＭＩＳ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型電子放出表示装置，及び表面伝導型電子放出表示装置（Ｓｕｒｆａｃｅ  ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｓｐｌａｙ；ＳＥＤ）などがある。
【０００４】
ＭＩＭ型電子放出表示装置とＭＩＳ型電子放出表示装置は，それぞれ金属／絶縁層／金属（ＭＩＭ）と金属／絶縁層／半導体（ＭＩＳ）の構造となる電子放出部を形成し，絶縁層を介在して位置する二つの金属間に，又は金属と半導体間に電圧を印加すると，高い電子電位を有する金属又は半導体から，低い電子電位を有する金属側に電子が移動及び加速しながら放出される原理を用いる。
【０００５】
表面伝導型電子放出表示装置（ＳＥＤ）は，カソード基板上に第１電極と第２電極を並べて形成し，第１電極と第２電極上にそれぞれ第１導電膜と第２導電膜を形成し，両導電膜間に，微細亀裂からなる電子放出部を形成して，電子放出部の表面と水平に電流が流れることにより，電子が放出される原理を用いる。
【０００６】
また，電界放出表示装置（ＦＥＤ）は，電界が印加されると，電子を放出する物質，一例としてモリブデン（Ｍｏ）のような金属，又は黒鉛のようなカーボン系物質からなる電子放出部をカソード電極上に形成し，電子放出部上にゲート電極を形成し，カソード電極とゲート電極間の電圧差により，電子放出部に強い電界が印加されると，電子放出部から電子が放出される原理を用いる。
【０００７】
このように，冷却陰極を用いる電子放出表示装置は，基本的に第１基板上に，電子放出部とともに，電子放出部の電子放出を制御する駆動電極を備えている。また，電子放出表示装置は，第１基板側から放出された電子が第２基板の蛍光層に向かって効率よく加速できるように，第２基板に加速電極（又はアノード電極）を有することができる。この場合，表示装置の駆動の際，蛍光層が位置する第２基板の一面を高電位状態に維持させる。
【０００８】
一方，いくつかの電子放出表示装置においては，電子放出部から放出された電子が第２基板に向かうとき，所定の発散角で広がりながら進行して，当該画素の蛍光層だけでなく，隣接画素の他，色蛍光層を発光させる。また，表示装置を構成する真空容器内でアーク放電が起こると，第１基板に形成された部材が損傷する問題が発生するおそれがある。このため，電子を集束させ，第１基板に対するアーク放電の被害を遮断するために，第１基板と第２基板間にグリッド基板を配設した構造が提案された。
【０００９】
グリッド基板は，電子放出部が，例えば第１基板上に設定された画素領域に対応して配置されるとき，通常グリッド基板に第１基板上に設定された画素領域に対応する複数の電子ビーム通過孔を有する。このようなグリッド基板は，スペーサにより，第１基板と第２基板との間に，両基板から一定の間隔を維持して位置する。
【００１０】
ところで，従来の電子放出表示装置については，第１基板上にグリッド基板を整列する場合，電子ビーム軌跡と電子ビーム通過孔の位置関係を精密に考慮することなく，電子放出部上に電子ビーム通過孔が配置される。つまり，表示装置を平面で見ると，電子ビーム通過孔内に電子放出部が位置する条件を満たす範囲内でグリッド基板を任意に整列している。
【００１１】
したがって，電子放出表示装置が外部電圧の印加によって駆動するとき，電子放出部から放出した電子は，その一部がグリッド基板の電子ビーム通過孔を通過して当該画素の蛍光層に到達するが，他の一部の電子はグリッド基板にぶつかって遮断されるか又は散乱され，散乱した電子は当該画素の蛍光層ではない隣接画素の蛍光層に到達してこの蛍光層を発光させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
一部の散乱した電子が，当該画素の蛍光層ではない隣接画素の蛍光層に到達して，この蛍光層を発光させることにより，従来の電子放出表示装置は，画素の発光充実度が低下し，色再現性が低下するなど，画面品質が低下する問題が発生し得る。
【００１３】
そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的とするところは，グリッド基板の電子ビーム通過孔と電子放出部の位置関係を最適化して，画面の優れた輝度と色再現性が確保できる，新規かつ改良された電子放出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】
上記課題を解決するために，本発明の観点によれば，互いに対向配置され，長軸と短軸が設定される第１及び第２基板と，前記第１基板上に形成される第１及び第２電極と，少なくとも一部が前記第２電極と接触するとともに，前記第１基板上に設定された画素領域に対応して配置される電子放出部と，前記各電子放出部に対応する複数の電子ビーム通過孔間に位置するブリッジ部を含み，前記第１基板と第２基板間に位置するグリッド基板と，前記第１基板と前記グリッド基板間に配置され，前記グリッド基板を支持する支持体とを含んでなり，前記電子放出部は，平面で見ると，前記電子ビーム通過孔の幾何学的中心から前記第１基板の短軸方向に離隔距離（δ）だけ離隔して位置し，前記離隔距離（δ）が下記の数学式１と数学式２のいずれかを満たす電子放出表示装置を提供する。
【００１５】
【数１】
2005197215.tif 000003
【００１６】
【数２】
2005197215.tif 000004
ここで，Ｐｖは第１基板の短軸方向への画素ピッチ，Ｗｓは第１基板の短軸方向への維持体の幅，ｇは第１基板とグリッド基板の間隔，ｔはグリッド基板の厚さ，ｂは第１基板の短軸方向への電子ビーム通過孔間のブリッジ部の長さを示し，Ｖｇｋは第１電極と第２電極間の電位差，Ｖｍｋは第２電極とグリッド基板間の電位差を示し，前記Ｐｖ，Ｗｓ，ｇｔ，ｂはすべてμｍ単位，ＶｇｋとＶｍｋは共にボルト（Ｖ）単位で表示され，前記（＋）方向は第２電極の中心部を基準に電子放出部が位置する方向，（−）方向はその反対方向を示す。
【００１７】
電子放出部は鋭いエッジ部を有し，前記離隔距離（δ）は前記電子ビーム通過孔の幾何学的中心に対するエッジ部の離隔距離と定義してもよい。また，グリッド基板の電子ビーム通過孔は，第１基板の短軸方向への長辺と，前記第１基板の長軸方向への短辺とを有してもよい。
【００１８】
電子ビーム通過孔の幾何学的中心と前記電子放出部との離隔距離δが，前記数式２の条件を満たすとき，特定の電子放出部の正方向に位置する電子ビーム通過孔は，前記電子放出部から放出された電子の軌跡に対応してもよい。また，第１電極と第２電極とは，絶縁層を介して互いに絶縁状態で配置されてもよい。
【００１９】
第１基板，第１電極，絶縁層，第２電極が順次形成され，第１電極と第２電極が互いに直交するストライプパターンに形成されてもよい。また，電子放出部が，第１電極と第２電極の交差領域ごとに，第２電極の一側縁部上に形成されてもよい。
【００２０】
また，電子放出表示装置が，第１電極と電気的に連結されて，第２電極間に電子放出部から所定の間隔を置いて位置する対向電極をさらに含んでもよい。
【００２１】
電子放出部が，グラファイト，ダイアモンド，ダイアモンド状カーボン，カーボンナノチューブ，Ｃ６０，及びシリコンナノワイヤーからなる群から選択される少なくとも１種を含んでもよい。また，電子放出表示装置が，第２基板上に形成されるアノード電極と，アノード電極の一面に形成される蛍光層とをさらに含んでもよい。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように本発明によれば，グリッド基板の電子ビーム通過孔と電子放出部の位置関係を最適化して，画面の輝度特性と色再現性を高め，画面品質を向上させる，電子放出表示装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２４】
図１は本発明の実施形態による電子放出表示装置の部分分解斜視図，図２は図１の組立状態を示す部分断面図である。
【００２５】
図１と図２に示すように，本実施形態の電子放出表示装置は，所定の間隔を置き対向配置され，真空容器をなす第１基板２及び第２基板４と，両基板間に配置され，複数の電子ビーム通過孔６を形成するグリッド基板８とを含む。第１基板２には，電子放出のための構成が設けられ，第２基板４には，電子により可視光を放出して所定のイメージを具現する構成が設けられる。
【００２６】
第１基板２上には，所定のパターン，例えばストライプ状の第１電極（以下，第１電極をゲート電極という）１０が，相互間に所定の間隔で，第１基板２の短軸方向（図面のＹ方向）に複数設けられ，ゲート電極１０を覆うように，第１基板２の内側全面に絶縁層１２が形成される。絶縁層１２上には，所定のパターン，例えばストライプ状の第２電極（以下，第２電極をカソード電極という）１４が，相互間に所定の間隔で，第１基板２の長軸方向（図面のＸ軸方向）に複数設けられる。
【００２７】
そして，カソード電極１４には，少なくとも一部がカソード電極１４と接触して電気的に連結される電子放出部１６が設けられる。電子放出部１６は，第１基板２上に設定された画素領域に対応してそれぞれ設けられる。本実施形態において，画素領域をゲート電極１０とカソード電極１４間の交差領域と定義すると，電子放出部１６は各画素の位置に対応してカソード電極１４の一側縁部上に形成することができる。
【００２８】
本実施形態において，電子放出部１６は，電界の印加により電子を放出する物質，例えばカーボンナノチューブ，グラファイト，ダイアモンド，ダイアモンド状カーボン，Ｃ６０（ｆｕｌｌｅｒｅｎ），シリコンナノワイヤーのいずれか一つ，又はこれらの組合からなり，その製造法としては，スクリーン印刷，化学気相蒸着（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ），スパッタリングなどを適用することができる。特に，本実施形態において，電子放出部１６は，カソード電極１４の上面及び側面にわたって形成され，図３に示すように，カソード電極１４の縁部に対応する鋭いエッジ部１６ａを有する。
【００２９】
第１基板２上には，ゲート電極１０の電界を絶縁層１２上に引き上げる対向電極１８が位置し得る。対向電極１８は，絶縁層１２に形成されたビアホール１２ａを介してゲート電極１０と接触し，これに電気的に連結され，カソード電極１４間で，電子放出部１６から所定の間隔を置いて位置する。
【００３０】
対向電極１８は，表示装置の駆動に際して，カソード電極１４とカソード電極１０に所定の駆動電圧が印加され，電子放出部１６の周囲に電界が形成されると，電子放出部１６に電子を放出するための電界をさらに形成する役割をする。このような対向電極１８は，電子放出部１６と同様，第１基板２上に設定された画素領域に対応してそれぞれ配設することができる。
【００３１】
第１基板２と対向する第２基板４の一面にはアノード電極２０が形成され，アノード電極２０の一面には，赤色，緑色及び青色の蛍光層２２と黒色膜２４からなるスクリーン２６が形成される。アノード電極２０はインジウムティンオキシド（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）のような透明電極からなる。一方，蛍光スクリーン２６の表面には，メタルバック（ｍｅｔａｌ  ｂａｃｋ）効果により画面の輝度を高める金属膜（図示せず）が位置し得る。この場合，透明電極を省き，金属膜をアノード電極として使用することもできる。
【００３２】
また，第１基板２と第２基板４間には，複数の電子ビーム通過孔６を有するグリッド基板８が位置する。それぞれの電子ビーム通過孔６は，第１基板２の短軸方向（図面のＹ方向）の長辺と，第１基板２の長軸方向（図面のＸ軸方向）の短辺とを有する長方形に形成でき，第１基板２の短軸方向に位置する電子ビーム通過孔６間にはブリッジ部２８が形成される。
【００３３】
グリッド基板８は，第１基板２とグリッド基板８間に位置する下側支持体３０と，第２基板４とグリッド基板８間に位置する上側支持体３２とにより，第１基板２及び第２基板４から一定の間隔を維持して真空容器の内部に位置する。説明の便宜上，図１においては支持体の図示を省略した。
【００３４】
このように構成される電子放出表示装置は，ゲート電極１０，カソード電極１４，グリッド基板８及びアノード電極２０に，外部から所定の電圧を供給することにより，駆動される。一例として，ゲート電極１０には数〜数十ボルトの正（＋）電圧が，カソード電極１４には数〜数十ボルトの負（−）電圧が，グリッド基板８には数十〜数百ボルトの正（＋）電圧が，アノード電極２０には数百〜数千ボルトの正（＋）電圧が印加される。
【００３５】
これにより，ゲート電極１０とカソード電極１４の間に電圧差が生じ，電子放出部１６の周囲に電界が形成され，電子放出部１６から電子が放出され，放出された電子はグリッド基板８の電子ビーム通過孔６を介して第２基板４に進行する。このとき，電子は，第２基板４に向かって所定の傾斜角に傾いた軌跡を描きながら進行し，電子ビーム通過孔６を通過した電子は，アノード電極２０に印加された高電圧に引かれて当該画素の蛍光層２２に衝突することにより，これを発光させて所定の表示をなす。
【００３６】
ここで，本実施形態による電子放出表示装置では，グリッド基板８の電子ビーム通過孔６と電子放出部１６の位置関係を最適に設定して，電子放出部１６から放出された電子がグリッド基板８の電子ビーム通過孔６を完全に通過するようにすることにより，画面の輝度特性と色再現性を高める構成を提供する。以下にグリッド基板８の電子ビーム通過孔６と電子放出部１６の最適な位置関係について説明する。
【００３７】
図３は図２に示す電子放出表示装置の部分拡大図である。図３に示すように，電子放出部１６は電子ビーム通過孔６の中心（Ａ線で示すもので，幾何学的中心を示す）から第１基板の短軸方向（図面のＹ軸方向）に所定の離隔距離δに位置している。また，電子放出部１６において，電気場が強く印加されて電子放出に主な役割を果たすエッジ部１６ａは，電子放出部６の中心から，最適な離隔距離に位置している。図３では，説明の便宜上，カソード電極１４の中心部（Ｂ線で示す）を基準として，電子放出部１６が位置する方向を正（＋）方向に，その反対方向を負（−）方向に設定した。
【００３８】
また，第１基板２の短軸方向（図３のＹ軸方向）を画面の垂直方向と定義すると，図３において，Ｐｖは画素の垂直ピッチ，Ｗｓは下側維持体３０の垂直幅を示す。さらに，ｇは第１基板２とグリッド基板８との間の間隔である。説明の便宜上，ｇは，グリッド基板８と絶縁層１２との間の間隔，あるいは下側支持体３０の高さとして測定できる。ｔはグリッド基板８の厚さ，ｂはブリッジ部２８の垂直長を示す。図３では，説明の便宜上，第１基板２の短軸方向に位置する各画素の中心点が電子ビーム通過孔６の中心と一致するように示した。
【００３９】
上記の形状に基づき，電子ビーム通過孔６の中心に対する電子放出部１６の離隔距離δは，つぎの数式１または数式２のいずれかを満たすように設定される。
【００４０】
【数３】
2005197215.tif 000005
【００４１】
【数４】
2005197215.tif 000006
ここで，Ｖｇｋはカソード電極１４とゲート電極１０との間の電位差を示し，Ｖｍｋはグリッド基板８とカソード電極１４との間の電位差を示す。
【００４２】
数式１の条件を満たす電子放出部１６は，図４に示すように，電子ビーム通過孔６の中心から負（−）方向に離隔して位置し，この電子放出部１６から放出された電子は，電子放出部１６の上側の電子ビーム通過孔６を完全に通過して第２基板（図示せず）に向かって移動する。
【００４３】
そして，数式２の条件を満たす電子放出部１６は，図５に示すように，電子ビーム通過孔６の中心から正（＋）方向に離隔して位置し，この電子放出部１６から放出された電子は，電子放出部１６の上側に位置する電子ビーム通過孔６から正（＋）方向にそのつぎに位置する電子ビーム通過孔６′を完全に通過して第２基板（図示せず）に向かって移動する。
【００４４】
まず，数式１の内容を具体的に説明すると，それぞれの画素領域に一つの電子放出部１６と一つの電子ビーム通過孔６が位置すると仮定すると，電子放出部１６の最大離隔距離は，画素垂直ピッチＰｖの１／２を超えないように設定する。また，下側支持体３０が位置する画素の場合には，下側支持体３０の幅Ｗｓを考慮しなければならない。したがって，電子放出部１６の最大離隔距離は，数式１の左辺と定義することができる。同様に，図５に示すように，電子放出部１６が電子ビーム通過孔６の中心から正（＋）方向に離隔して位置する場合，電子放出部１６の最大離隔距離は数式２の右辺と定義することができる。
【００４５】
数式１と数式２により定義される電子放出部１６の最小離隔距離は，電子放出部１６の位置を変化させながら，画面の輝度特性とＰ２２蛍光体対比色再現性を実験した結果に基づいたものである。
【００４６】
図６及び図７はそれぞれ電子放出部の離隔距離別画面の輝度特性とＰ２２蛍光体対比色再現性を示すグラフである。実験に使用された電子放出表示装置は，Ｐｖ＝６３２μｍ，ｇ＝２００μｍ，ｔ＝１００μｍ，ｂ＝６３．２μｍであり，カソード電極に−８０Ｖ，ゲート電極に７０Ｖ，グリッド基板に７０Ｖ，アノード電極に４ｋＶを印加する条件で実験を行った。
【００４７】
まず，図６を参照すると，画面の輝度は，電子ビーム通過孔の中心に対する電子放出部の離隔距離δがおよそ−１２６μｍ〜３４μｍの範囲にあるとき，最低値を表し，この区間で輝度特性が低下することが分かる。つぎに，図７を参照すると，画面の色再現性は，電子ビーム通過孔の中心に対する電子放出部の離隔距離δがおよそ−１２６μｍ〜７４μｍの範囲にあるとき，４７％未満の低い値を表し，この区間で色再現性が低下することが確認できる。このような結果は，電子放出部１６の離隔距離δが，上記の範囲にあるとき，電子放出部１６から放出される電子の相当数がグリッド基板８のブリッジ部２８にぶつかって遮断されるかあるいは散乱されるからであると予想される。
【００４８】
上述した実験結果を考慮すると，数式１において，電子放出部１６の最小離隔距離を示す右辺は下記の数式３を簡略化したもので，実験結果値に第１基板とグリッド基板との間隔ｇとグリッド基板の厚さｔの変化，グリッド基板８の垂直方向への開口率変化，カソード電極１４とゲート電極１０及びグリッド基板８に印加される電圧変化など包括するように，これに対する補正係数を適用したものである。
【００４９】
【数５】
2005197215.tif 000007
まず，数式３において，
2005197215.tif 000008
は第１基板とグリッド基板との間隔ｇとグリッド基板の厚さｔが変化する構造を包括するための補正係数であって，ｇとｔが小さくなると，電子放出部１６の好ましい位置範囲は電子ビーム通過孔６の中心側に拡張される。
【００５０】
そして，本実施形態において，グリッド基板８の垂直方向への開口率
2005197215.tif 000009
は９０％であり，数式３において，
2005197215.tif 000010
はグリッド基板８の垂直方向への開口率が変化する構造を包括するための補正係数である。したがって，ブリッジ部２８の長さｂが拡張して垂直方向への開口率が小さくなると，電子放出部１６の好ましい位置範囲は，電子ビーム通過孔６の中心から遠くなってさらに狭くなる。
【００５１】
最終に，
2005197215.tif 000011
は電圧の変化を包括するための補正係数である。一般に，絶縁層１２を介してゲート電極１０がカソード電極１４の下側に位置する構造においては，カソード電極とゲート電極間の電位差Ｖｇｋが大きくなると，電子がさらに斜めに飛行し，その結果，電子放出部１６の好ましい位置範囲は，電子ビーム通過孔６の中心から遠くなってさらに狭くなる。反面，カソード電極とグリッド基板間の電位差Ｖｍｋが大きくなると，電子は第２基板４に向かってより垂直に飛行し，その結果，電子放出部１６の好ましい位置範囲は電子ビーム通過孔６の中心側に拡張される。このとき，電子放出部１６の離隔距離δとｇは電気場の値に比例するため，電圧とはその平方根に比例し，この電圧可変関係を補正するため，上述した補正係数を用いた。
【００５２】
同様に，数式２において，電子放出部１６の最小離隔距離を示す左辺は下記の数式４を簡略化したものであって，実験結果値に，ｇとｔの変化，グリッド基板８の垂直方向への開口率変化，カソード電極１４とゲート電極１０及びグリッド基板８に印加される電圧変化などを包括するように，これに対する補正係数を適用したものである。
【００５３】
【数６】
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数式１〜４において，δ，ｇ，Ｐｖ，ｂ，ｔ，Ｗｓはすべてμｍ単位であり，ＶｇｋとＶｍｋは共にボルト（Ｖ）単位である。
【００５４】
図８は，電子放出部の離隔距離が数式１の条件を満たすとき（本実施形態では，δ＝−２８６μｍ），蛍光層の発光パターンを撮影した写真であり，図９と図１０は，それぞれ電子放出部の離隔距離が数式１及び数式２の条件を満たしていないとき（本実施形態では，δ＝−６μｍ），蛍光層の発光パターンを撮影した写真と，予想の電子ビーム軌跡を示す概略図である。実験に使用された電子放出表示装置の寸法と電圧特性は，上述した輝度特性と色再現性の実験に用いられたものと同一である。
【００５５】
図８を参照すると，電子放出部の離隔距離δが数式１の条件を満たす場合は，電子放出部から放出された電子が当該画素の蛍光層に完全に衝突して，優れた発光充実度を表す。
【００５６】
反面，図９を参照すると，電子放出部の離隔距離δが数式１と数式２の条件を外れる場合は，電子放出部から放出された電子が当該画素に完全に衝突することができず，低い充実度を表す。このような結果は，図１０に示すように，電子放出部１６から放出された電子の相当数が，グリッド基板８にぶつかって遮断されるか又は散乱するため，グリッド基板８にぶつかって散乱した電子の一部は，当該画素の蛍光層２２ではない隣接画素の他色蛍光層２２′にぶつかって，他色蛍光層２２′を発光させることが分かる。
【００５７】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は，グリッド基板の電子ビーム通過孔と電子放出部の位置関係を最適に設定した電子放出表示装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態による電子放出表示装置の部分分解斜視図である。
【図２】図１の組立状態を示す部分断面図である。
【図３】図２の部分拡大図である。
【図４】同実施の形態における電子放出表示装置の構造と電子ビーム軌跡を示す概略図である。
【図５】同実施の形態における電子放出表示装置の構造と電子ビーム軌跡を示す概略図である。
【図６】電子放出部の離隔距離による輝度特性を示すグラフである。
【図７】電子放出部の離隔距離による色再現性を示すグラフである。
【図８】電子放出部の離隔距離が本発明の条件を満たす場合の蛍光層の発光パターンを示す写真である。
【図９】電子放出部の離隔距離が本発明の条件を満たしていない場合の蛍光層の発光パターンを示す写真である。
【図１０】電子放出部の離隔距離が本発明の条件を満たしていない場合の予想電子ビーム軌跡を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６０】
２      第１基板
４      第２基板
６      電子ビーム通過孔
８      グリッド基板
１０    第１電極
１２    絶縁層
１２ａ    ビアホール
１４    カソード電極
１６    電子放出部
１６ａ    エッジ部
１８    対向電極
２０    アノード電極
２２    蛍光層
２４    黒色膜
２６    蛍光スクリーン
２８    ブリッジ部
【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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【図１０】
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