(57)【要約】【課題】電子銃の短縮化を達成し得、且つ、高周波駆動を実現して高解像度化を図り得る陰極線管、表示装置及び画像表示方法を提供することにある。【解決手段】半導体基板１と、半導体基板１の上に設けられた円錐状のエミッタ４と、絶縁層３と、引き出し電極２とを有する電界放出冷陰極８を用いて陰極線管を構成する。電界放出冷陰極８の電子放出側に制御電極７を配置する。制御電極７及び引き出し電極２それぞれには一定電圧を供給する直流電源６を接続する。エミッタ４には供給電圧の変調が可能な変調電源４を接続する。制御電極７及び引き出し電極２の電位を一定に保持した状態で、変調電源５によってエミッタ４の電位を変調させることによって、エミッション電流を制御して、画像を表示する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エミッタと引き出し電極とを備えた電界放出冷陰極を有する陰極線管であって、
前記引き出し電極には、前記引き出し電極の電位を一定に保持する電源が接続され、前記エミッタには、前記エミッタの電位を変調させる変調電源が接続されていることを特徴とする陰極線管。
【請求項２】
前記電界放出冷陰極の電子放出側に制御電極が配置されており、前記制御電極には、前記制御電極の電位を一定に保持する電源が接続されている請求項１記載の陰極線管。
【請求項３】
前記電界放出冷陰極の電子放出側に制御電極が配置されており、前記制御電極には、前記制御電極の電位を変調させる変調電源が接続されている請求項１記載の陰極線管。
【請求項４】
Ｒ、Ｇ、Ｂにそれぞれに対応する複数の電界放出冷陰極を有し、前記各電界放出冷陰極を構成する前記引き出し電極それぞれが、互いに、電気的に結合されている請求項１記載の陰極線管。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の陰極線管と、偏向ヨークとを備えた表示装置。
【請求項６】
エミッタと引き出し電極とを備えた電界放出冷陰極を有する表示装置を用いた画像表示方法であって、
前記引き出し電極の電位を一定に保持した状態で、前記エミッタの電位を変調させることによって、前記電界放出冷陰極から放出されるエミッション電流の電流量を制御して、画像を表示することを特徴とする画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子源として電界放出冷陰極を用いた陰極線管、それを用いた表示装置、及び画像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、陰極線管の電子源としては、主に、熱電子放出現象を利用した熱陰極が用いられている。一方、近年においては、陰極線管の電子源として、電界放出冷陰極を用いた陰極線管が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
これは、電界放出冷陰極には熱陰極よりも高い電流密度を有するという特長があり、高性能の陰極線管を実現できる可能性があるからである。また、熱陰極を使用した陰極線管では、ヒーターからの熱の影響で、電子銃の電極間距離が経時変化することにより、エミッション電流量が経時変化するという品質課題がある。これに対し、電界放出冷陰極を使用した陰極線管では、ヒーターを有さないため、このような品質課題を原理的に起こさないという利点があるからである。
【０００４】
代表的な電界放出冷陰極について図９を用いて説明する。図９は、従来からの電界放出冷陰極の構成を示す部分断面図である。図９に示すように、電界放出冷陰極２８は、シリコン等で形成された半導体基板２１上に、電子を放出する円錐状の複数のエミッタ２４と、絶縁層２３とを設け、更に、絶縁層２３の上に引き出し電極２２を設けることによって構成されている。また、絶縁層２３には、複数のエミッタ２４をそれぞれ露出させるため、複数の貫通孔２３ａが形成されている。引き出し電極２２には、絶縁層２３の複数の貫通孔２３ａに整合するように複数の貫通孔２２ａが形成されている。なお、図９の例では、説明のため、エミッタ２４、絶縁層２３の貫通孔２３ａ、引き出し電極２２の貫通孔２２ａはそれぞれ一つのみを図示している。
【０００５】
また、陰極線管には、図９に示す電界放出冷陰極が、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれに対応するように３個備えられている。このため、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれに対応する３本の電子ビームが出射されることになる。
【０００６】
図９に示す電界放出冷陰極２８において、引き出し電極２２の電位をエミッタ２４の電位よりも高くすれば、エミッタ２４の先端部に強電界が発生し、この強電界の作用によりエミッタ２４の表面から電子が放出され、エミッション動作が行われる。
【０００７】
このときのエミッション電流の電流量は、エミッタ２４と引き出し電極２２との電位差に依存する。エミッション電流の制御は、特許文献１に記載されているように、エミッタ２４の電位を一定に保持した状態で、引き出し電極２２の電位を変化させることによって行われている。つまり、陰極線管に電界放出冷陰極を使用する場合は、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの電界放出冷陰極のエミッタ２４に供給する電位を一定にし、一方、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの電界放出冷陰極の引き出し電極２２の電位を変調させることになる。
【０００８】
図１０は、図９に示す電界放出冷陰極２８を用いた陰極線管の一部分の概略構成を示す断面図である。図１０に示すように、電界放出冷陰極２８の電子放出側（スクリーン側）、即ちエミッタから放出される電子の進行方向側（図中上側）には、貫通孔２７ａを有する制御電極２７が、貫通孔２７ａの開口と絶縁層２３の貫通孔２３ａの開口とが整合するように配置されている。制御電極２７は、引き出し電極２２における電界放出冷陰極２８の電子放出側において引き出し電極２２に最も近い電極である。
【０００９】
また、図１０に示すように、制御電極２７及びエミッタ２４それぞれには一定の電圧を供給する直流電源２６が接続されている。このため、制御電極２７の電位及びエミッタ２４の電位は一定に保持されている。一方、引き出し電極２２には変調電源２５が接続されており、引き出し電極２２の電位は変調可能となっている。
【００１０】
このように、図１０に示す陰極線管によれば、エミッタ２４の電位を一定に保持した状態で、引き出し電極２２の電位を変調させることができるので、エミッション電流の電流量の制御が可能となる。
【００１１】
また、熱陰極を使用した陰極線管では、ヒーターの熱によって電子銃の電極間距離が経時変化するため、電極間の距離は少なくとも７０μｍ以上確保しているのが一般的である。これに対して、電界放出冷陰極を使用した陰極線管では、ヒーターがないため、電極間の距離の経時変化を考慮する必要がなく、電極間の距離を７０μｍ以下にできる。
【００１２】
更に、電極間の距離の短縮は、半導体プロセスの微細加工技術を利用することで実現可能と考えられる。このため、電界放出冷陰極を使用して陰極線管を構成すれば、電子銃の三極部の長さを短くして、電子銃の全長の短縮化を図ることができると考えられる。
【００１３】
図１１は、図９に示す電界放出冷陰極２８を用いた陰極線管の他の例における一部分の概略構成を示す断面図である。図１１の例では、図１０の例と異なり、制御電極２７に変調電源２５が接続されており、制御電極２７への電位供給が高周波で変調させながら行われる。
【特許文献１】特許第２９８２７１９号公報（第２頁、第３図、第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、図１０及び図１１に示す構成によってエミッション電流の電流量を制御する場合においては、変調周波数が高くなるにつれて、引き出し電極２２の電位応答は変調周波数に対応できなくなるという問題がある。
【００１５】
この引き出し電極２２の電位変調に影響を及ぼす支配的な要因は、引き出し電極２２とエミッタ２４との間、及び引き出し電極２２と制御電極２７との間の２ヶ所における静電容量成分である。
【００１６】
つまり、変調周波数が高くなるにつれ、引き出し電極２２と制御電極２７又はエミッタ２４との間で発生する静電容量による影響は顕著となり、引き出し電極２２の電位応答は変調周波数に対応できなくなるのである。
【００１７】
更に、電極間の距離を短くした場合、特に、半導体プロセスの微細加工技術を利用したミクロンオーダー加工によって引き出し電極２２と制御電極２７とが形成され、これらの間の距離がミクロンオーダーで設定されている場合は、引き出し電極２２の電位変調に影響を及ぼす静電容量成分は大きくなり、上記問題は更に顕著となる。
【００１８】
このため、従来の電界放出冷陰極を用いた場合、陰極線管における電子銃の全長の短縮化は困難である。また、陰極線管の高解像度化が進むにつれて、変調周波数は高くなるため、上記問題は、陰極線管の高解像度化の妨げにもなっている。
【００１９】
本発明の目的は、上記問題を解消し、電子銃の短縮化を達成し得、且つ、高周波駆動を実現して高解像度化を図り得る陰極線管、表示装置及び画像表示方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的を達成するために本発明にかかる陰極線管は、エミッタと引き出し電極とを備えた電界放出冷陰極を有する陰極線管であって、前記引き出し電極には、前記引き出し電極の電位を一定に保持する電源が接続され、前記エミッタには、前記エミッタの電位を変調させる変調電源が接続されていることを特徴とする。
【００２１】
また、上記目的を達成するために本発明にかかる表示装置は、上記本発明にかかる陰極線管と、偏向ヨークとを備えたことを特徴とする。
【００２２】
また、上記目的を達成するために本発明にかかる画像表示方法は、エミッタと引き出し電極とを備えた電界放出冷陰極を有する表示装置を用いた画像表示方法であって、前記引き出し電極の電位を一定に保持した状態で、前記エミッタの電位を変調させることによって、前記電界放出冷陰極から放出されるエミッション電流の電流量を制御して、画像を表示することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明にかかる陰極線管、表示装置及び画像表示方法によれば、電子銃の短縮化を達成し得、且つ、高周波駆動を実現して陰極線管の高解像度化を図り得ることができる。また、引き出し電極に対して電界放出冷陰極の電子放出側に位置し、且つ、引き出し電極に最も近い電極と、引き出し電極との電位差によって形成される電子光学レンズ系における作用が、エミッション電流の変化によって変化するのを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
上記本発明にかかる陰極線管及び表示装置によれば、引き出し電極の電位を一定に保持できるため、エミッション動作の際にエミッタの電位変調に影響を及ぼす静電容量成分は、引き出し電極とエミッタとの間の静電容量成分のみとなり、周波数応答に影響を及ぼす静電容量成分を小さくできる。このため、高周波駆動を実現でき、陰極線管の高解像度化に対応できる。また、周波数特性を劣化させることなく、電子銃の三極部の長さを短くして電子銃の全長を短縮化できる。
【００２５】
上記本発明にかかる陰極線管においては、前記電界放出冷陰極の電子放出側に制御電極が配置されており、前記制御電極には、前記制御電極の電位を一定に保持する電源が接続されている態様とするのが好ましい。また、上記本発明にかかる陰極線管においては、前記電界放出冷陰極の電子放出側に制御電極が配置されており、前記制御電極には、前記制御電極の電位を変調させる変調電源が接続されている態様とするのも好ましい。更に、上記本発明にかかる陰極線管においては、Ｒ、Ｇ、Ｂにそれぞれに対応する複数の電界放出冷陰極を有し、前記各電界放出冷陰極を構成する前記引き出し電極それぞれが、互いに、電気的に結合されている態様とするのも好ましい。
【００２６】
以下、本発明の実施の形態にかかる陰極線管、それを用いた表示装置及び画像表示方法について、図１〜図７を参照しながら説明する。最初に、本実施の形態にかかる陰極線管について図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかる陰極線管の一部分の概略構成を示す断面図である。
【００２７】
図１に示すように、本実施の形態にかかる陰極線管は電界放出冷陰極８を有している。本実施の形態においては、電界放出冷陰極８は、半導体基板１と、半導体基板１の上に設けられた円錐状のエミッタ４と、絶縁層３と、引き出し電極２とを有している。なお、図１の例では、エミッタ４は一つしか示されていないが、実際は、一つの半導体基板１には複数のエミッタ４が配置されている。また、本実施の形態にかかる陰極線管は、後述の図４〜図７に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれに対応する三つの電界放出冷陰極８を備えている。
【００２８】
絶縁層３は、半導体基板１の上に形成されており、複数のエミッタ４を外部に露出させる貫通孔３ａを有している。また、引き出し電極２は、絶縁層３の上に形成されており、絶縁層３の貫通孔３ａと整合する貫通孔２ａを有している。
【００２９】
電界放出冷陰極８において、引き出し電極２の電位をエミッタ４の電位よりも高くすれば、エミッタ４の先端部に強電界が発生し、この強電界の作用によりエミッタ４の表面から電子が放出され、エミッション動作が行われる。
【００３０】
このエミッション動作を行うため、図１に示す陰極線管においては、エミッタ４及び引き出し電極２における電界放出冷陰極８の電子放出側（図中上側）に制御電極７が配置され、制御電極７及び引き出し電極２それぞれには、一定電圧を供給する直流電源６が接続されている。また、エミッタ４には、供給電圧の変調が可能な変調電源５が接続されている。なお、制御電極７には貫通孔７ａが形成されており、制御電極７は、貫通孔７ａの開口と絶縁層３の貫通孔３ａの開口とが整合するように配置されている。
【００３１】
また、この構成により、エミッタ４から放出されるエミッション電流の電流量の制御は、制御電極７及び引き出し電極２それぞれに直流電源６によって一定電圧を供給して、制御電極７の電位及び引き出し電極２の電位を一定に保持した状態で、変調電源５によってエミッタ４の電位を変調させることにより行われる。
【００３２】
このように、本実施の形態にかかる陰極線管においては、従来技術において図１０に示した陰極線管と異なり、引き出し電極２の電位を一定に保持した状態で、エミッタ４の電位を変調させることによって、エミッション電流の電流量を制御している。
【００３３】
このため、本実施の形態にかかる陰極線管によれば、エミッタ４の電位変調に影響を及ぼす静電容量成分は、引き出し電極２とエミッタ４との間の静電容量成分のみとなる。つまり、図１０に示した従来例においては、引き出し電極２２と、引き出し電極２２における電界放出冷陰極８の電子放出側において引き出し電極２２に最も近い電極（制御電極２７）と間の静電容量と、引き出し電極２２とエミッタ２４との間の静電容量といった二つの静電容量成分が、周波数応答に影響を及ぼしていたのに対し、本実施の形態においては周波数応答に影響を及ぼす静電容量成分は一つである。このことから、本実施の形態は、図１０に示した従来例に比べて高周波駆動に対して有利となり、本実施の形態によれば陰極線管の高解像度化を容易に図ることができる。
【００３４】
また、従来技術において述べたように、静電容量成分が周波数応答に与える影響は、電極間の距離が短い場合、即ち半導体プロセスの微細加工技術を利用したミクロンオーダー加工によって引き出し電極２２と制御電極２７とが形成され、これらの間の距離がミクロンオーダーで設定されている場合に顕著に現れる。
【００３５】
これに対し、本実施の形態によれば、図１０に示した従来例に比べて静電容量の大きさを低減できるため、引き出し電極２と制御電極７との間の距離がミクロンオーダーで設定されている場合であっても、引き出し電極２の電位応答が変調周波数に対応できなくなるのを抑制できる。よって、本実施の形態によれば、電子銃の三極部の長さを短くして電子銃の全長を短縮しても、周波数特性を劣化させない陰極線管を実現することができる。
【００３６】
ここで、図２を用いて、本実施の形態にかかる陰極線管の周波数特性と図１０に示す従来例の陰極線管の周波数特性とを比較する。図２は、電位変調させる電極における周波数特性のシミュレーション結果を示す図である。また、図２は、本発明を用いれば、従来例に比べて、電位変調させる電極の周波数特性を改善できることを定量的に説明している。
【００３７】
図２におけるシミュレーション結果は、引き出し電極２とエミッタ４との間に存在する絶縁層３の厚みを１μｍに設定し、引き出し電極２と、それに対して電界放出冷陰極８の電子放出側にある制御電極７との間の距離も１μｍに設定して得られている。
【００３８】
図２から分るように、本実施の形態にかかる陰極線管によれば、図１０に示す従来例の陰極線管に比べて略２倍の周波数特性を実現することができる。また、この本実施の形態にかかる陰極線管による周波数特性の改善効果は、引き出し電極２と制御電極７との間の距離が狭くなるほど、従来例に比べて顕著となる。
【００３９】
また、本実施の形態は、周波数特性の改善の他にも、電子銃によって形成される電子光学系においても、従来例に比べて有利な特長を有している。つまり、従来例によれば、引き出し電極２２の電位を変化させると、引き出し電極２２と制御電極２７との電位差によって形成される電子光学レンズ系における作用がエミッション電流の電流量に応じて変化してしまう。
【００４０】
これに対して、本実施の形態によれば、制御電極７の電位と引き出し電極２の電位とは一定に保持される。このため、引き出し電極２と制御電極７との電位差によって形成される電子光学レンズ系における作用は、エミッション電流の電流量に依存しないことになる。よって、エミッション電流の電流量が変化しても、電子銃によって形成される電子光学レンズ系の作用を一定に保持することができる。このことは、本実施の形態によれば、エミッション電流量の依存性を考慮しなくても良い電子光学レンズ設計を実施できることを意味する。
【００４１】
なお、上述の実施の形態においては、引き出し電極２における電界放出冷陰極８の電子放出側に位置する制御電極７の電位を一定に保持する例について説明している。但し、本発明においてはこの例に限定されず、図３に示すように、エミッタ４への電位供給と同様に、制御電極７にも変調電源５を接続して、制御電極７への電位供給も高周波で変調させながら行うことができる。また、この態様においても、制御電極に変調電源が接続された図１１に示した従来例に対して周波数特性の改善において優れている。なお、図３は、本発明の実施の形態にかかる陰極線管の他の例における一部分の概略構成を示す断面図である。
【００４２】
次に、本実施の形態にかかる陰極線管の電子源の構成について図４〜図７を用いて説明する。図４は、本発明の実施の形態にかかる陰極線管の電子源の一例を示す斜視図である。図５は、本発明の実施の形態にかかる陰極線管の電子源の他の例を示す斜視図であり、図５（ａ）と図５（ｂ）とでは電界放出冷陰極を構成する半導体基板の態様が異なっている。図６も、本発明の実施の形態にかかる陰極線管の電子源の他の例を示す斜視図であり、図６（ａ）と図６（ｂ）とでは電界放出冷陰極を構成する半導体基板の態様が異なっている。図７は、本発明の実施の形態にかかる陰極線管の電子源の他の例を示す断面図であり、図７（ａ）と図７（ｂ）とでは、配線構造が異なっている。
【００４３】
図４〜図７に示すように、本実施の形態にかかる陰極線管の電子源は、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれに対応する三つの電界放出冷陰極８ａ〜８ｃを備えている。各図に示す例は、Ｒ、Ｇ、Ｂに対応する電界放出冷陰極８ａ〜８ｃそれぞれの引き出し電極２の電位を共通電位に保持する配線構造がそれぞれ異なっている。
【００４４】
図４に示す例においては、電界放出冷陰極８ａ、８ｂ及び８ｃは、共通の半導体基板１を有している。半導体基板１は、セラミックパッケージ１２の上に配置されている。電界放出冷陰極８ａ、８ｂ及び８ｃは、共通の半導体基板１上に、各電界放出冷陰極に対応するエミッタ４ａ、４ｂ及び４ｃと、絶縁層（図示せず）とを形成し、更に各電界放出冷陰極に対応する各絶縁層の上に引き出し電極２ａ、２ｂ及び２ｃを形成することによって構成されている。
【００４５】
また、各引き出し電極２ａ、２ｂ及び２ｃは、半導体基板１に設けられた配線パターン１３によって、半導体基板１に設けられたコンタクトパッド９に接続され、電気的に結合している。更に、コンタクトパッド９は、ボンディングワイヤー１１を介して、セラミックパッケージ１２に設けられたコンタクトパッド１０に接続されている。
【００４６】
このように、図４に示す例では、共通の半導体基板１に設けられた配線パターン１３によって、引き出し電極２ａ、２ｂ及び２ｃは電気的に結合され、これらの電位は共通電位に保持されている。
【００４７】
図５（ａ）に示す例は、電界放出冷陰極８ａ、８ｂ及び８ｃが、それぞれ別々の半導体基板１ａ、１ｂ及び１ｃを有している点で、図４に示す例と異なっている。このため、各半導体基板１ａ、１ｂ及び１ｃには、それぞれコンタクトパッド９ａ、９ｂ及び９ｃが設けられている。
【００４８】
また、電界放出冷陰極８ａ、８ｂ及び８ｃそれぞれの引き出し電極２ａ、２ｂ及び２ｃは、各半導体基板１ａ、１ｂ及び１ｃに設けられた配線パターン１３ａ、１３ｂ及び１３ｃを介して、各コンタクトパッド９ａ、９ｂ及び９ｃに接続されている。更に、コンタクトパッド９ａ、９ｂ及び９ｃは、それぞれボンディングワイヤー１１ａ、１１ｂ及び１１ｃを介して、セラミックパッケージ１２に設けられたコンタクトパッド１０に接続されている。
【００４９】
このように、図５（ａ）に示す例では、図４に示す例と異なり、電界放出冷陰極毎にコンタクトパッド９ａ〜９ｃが設けられ、このコンタクトパッド９ａ〜９ｃの全てをボンディングワイヤー１１ａ〜１１ｃによってコンタクトパッド１０に接続することによって、引き出し電極２ａ、２ｂ及び２ｃは電気的に結合され、これらの電位は共通電位に保持されている。
【００５０】
また、図５（ｂ）に示すように、図５（ａ）に示す電界放出冷陰極毎の半導体基板１ａ〜１ｃの代わりに、図４の例と同様に共通の半導体基板１を用いることもできる。
【００５１】
図６（ａ）に示す例は、セラミックパッケージ１２に、各電界放出冷陰極に対応するコンタクトパッド１０ａ〜１０ｃが設けられており、この点において図５（ａ）に示す例と異なっている。図６（ａ）に示す例においては、各半導体基板１ａ〜１ｃに設けられたコンタクトパッド９ａ〜９ｃそれぞれは、対応するコンタクトパッド１０ａ〜１０ｃに、ボンディングワイヤー１１ａ、１１ｂ又は１１ｃを介して接続されている。また、コンタクトパッド１０ａと１０ｂとは、セラミックパッケージ１２に設けられた配線パターン１４ａによって接続されており、コンタクトパッド１０ｂと１０ｃとは、セラミックパッケージ１２に設けられた配線パターン１４ｂによって接続されている。
【００５２】
このように、図６（ａ）に示す例では、図５（ａ）に示す例と異なり、セラミックパッケージ１２に、電界放出冷陰極８ａ、８ｂ及び８ｃそれぞれに対応するコンタクトパッド１０ａ、１０ｂ及び１０ｃが設けられており、これらを互いに接続することによって、引き出し電極２ａ、２ｂ及び２ｃは電気的に結合され、これの電位は共通電位に保持されている。
【００５３】
また、図６（ｂ）に示すように、図６（ａ）に示す電界放出冷陰極毎の半導体基板１ａ〜１ｃの代わりに、図４及び図５（ｂ）の例と同様に共通の半導体基板１を用いることもできる。
【００５４】
図７（ａ）及び（ｂ）においては、図４〜図５と異なり、陰極線管の電子源は断面図によって示されている。図７（ａ）及び（ｂ）において、１８は、陰極線管を構成するガラスチューブのネックを示している。
【００５５】
図７（ａ）に示す例は、セラミックパッケージ１２を厚み方向に貫通するピン状の端子１５ａ〜１５ｃが配置され、セラミックパッケージ１２に、引き出し電極（図示せず）の電位を共通にするための配線パターンが設けられていない点で、図６（ａ）に示す例と異なっている。
【００５６】
図７（ａ）に示す例においては、各電界放出冷陰極８ａ〜８ｃの引き出し電極（図示せず）は、セラミックパッケージ１２に設けられた配線パターンと、それに電気的に接続されたボンディングワイヤー１１ａ、１１ｂ及び１１ｃとを介して、対応する端子１５ａ、１５ｂ及び１５ｃに接続されている。また、端子１５ａ、１５ｂ及び１５ｃは、三叉構造を有する引き回し配線１６によって電気的に接続されている。引き回し配線１６は、ネック１８に設けられた複数のステムピン１７の一つに接続されている。
【００５７】
このように、図７（ａ）に示す例では、セラミックパッケージの外部において、各電界放出冷陰極８ａ〜８ｃの引き出し電極は電気的に結合されており、これによって、各引き出し電極の電位は共通電位に保持されている。また、図７（ａ）において示した三叉構造を有する引き回し配線１６の代わりに、図７（ｂ）に示すように、三本の引き出し配線１６ａ、１６ｂ及び１６ｃを用いて、端子１５ａ〜１５ｃをステムピン１６の一つに接続する構造としても良い。
【００５８】
次に、本実施の形態にかかる表示装置の構成及び画像表示方法について図８を用いて説明する。図８は、本実施の形態にかかる表示装置の構成を概略的に示す断面図である。
【００５９】
図８に示すように、表示装置は、陰極線管１００と、コンバーゼンスヨーク１０８と、偏向ヨーク１０９と、偏向ヨーク用電源装置１１０と、電子銃用電源装置１１１とを備えている。陰極線管１００は、上述した本実施の形態にかかる陰極線管であって、チューブ１０６の内部に、電子銃１０２、磁気シールド１０４、及びシャドウマスク１０５を配置して構成されている。１０３は蛍光面を示している。
【００６０】
このような構成により、本実施の形態にかかる表示装置においても、従来からの陰極線管を備えた表示装置と同様に、電子銃１０２から出射された電子ビームが、偏向ヨーク１０９によって画面上を走査され、シャドウマスクを通過した電子ビームが蛍光面１０３に衝突することによって発光が生じ、画像が表示される。
【００６１】
但し、本実施の形態にかかる表示装置においては、電子銃１０２には、図４〜図７を用いて説明した電子源と同様の電子源１０１が備えられている。また、電子源１０１には、図１で示した電界放出冷陰極８が用いられている。よって、本実施の形態にかかる表示装置においては、引き出し電極の電位を一定に保持した状態で、エミッタの電位を変調させて、電界放出冷陰極から放出されるエミッション電流の電流量を制御しながら、画像表示が行われる。このため、本実施の形態にかかる表示装置によれば、解像度の高い画像を表示することができる。
【００６２】
なお、電子銃用電源装置１１１は、ステムピン１０７を介して、陰極線管１００のネック部に封入された電子銃１０２の各電極（図示せず）に電位を供給している。偏向ヨーク用電源装置１１０は、偏向ヨーク１０９を駆動するのに用いられる。なお、図示していないが、本実施の形態にかかる表示装置には、コンバーゼンスヨーク１０７を駆動するための電源装置等も備えられている。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明にかかる陰極線管、表示装置及び画像表示方法によれば、高周波駆動を実現した高解像度等の陰極線管等として広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施の形態にかかる陰極線管の一部分の概略構成を示す断面図である。
【図２】電位変調させる電極における周波数特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる陰極線管の他の例における一部分の概略構成を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかる陰極線管の電子源の一例を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態にかかる陰極線管の電子源の他の例を示す斜視図であり、図５（ａ）と図５（ｂ）とでは電界放出冷陰極を構成する半導体基板の態様が異なっている。
【図６】本発明の実施の形態にかかる陰極線管の電子源の他の例を示す斜視図であり、図６（ａ）と図６（ｂ）とでは電界放出冷陰極を構成する半導体基板の態様が異なっている。
【図７】本発明の実施の形態にかかる陰極線管の電子源の他の例を示す断面図であり、図７（ａ）と図７（ｂ）とでは、配線構造が異なっている。
【図８】本実施の形態にかかる表示装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図９】従来からの電界放出冷陰極の構成を示す部分断面図である。
【図１０】図９に示す電界放出冷陰極を用いた陰極線管の一部分の概略構成を示す断面図である。
【図１１】図９に示す電界放出冷陰極２８を用いた陰極線管の他の例における一部分の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  半導体基板
２  引き出し電極
２ａ  引き出し電極の貫通孔
３  絶縁層
３ａ  絶縁層の貫通孔
４  エミッタ
５  変調電源
６  直流電源
７  制御電極
７ａ  制御電極の貫通孔
８  電界放出冷陰極
９、９ａ〜９ｃ  半導体基板に設けられたコンタクトパッド
１０、１０ａ〜１０ｃ  セラミックパッケージに設けられたコンタクトパッド
１１、１１ａ〜１１ｃ  ボンディングワイヤー
１２  セラミックパッケージ
１３、１３ａ〜１３ｃ  半導体基板に設けられた配線パターン
１４、１４ａ〜１４ｃ  セラミックパッケージに設けられた配線パターン
１５ａ〜１５ｃ  端子
１６  引き回し配線
１７  ステムピン
１８  ネック
【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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