(57)【要約】【課題】高輝度で色再現域の広い高性能なディスプレイを提供する。【解決手段】複数の電子放出素子を有するリアプレートと、当該複数の電子放出素子から放出された電子が照射される単色の蛍光体が配置されたピクセルを複数有し、前記複数の電子放出素子に対向して配置されるフェースプレートと、前記複数の電子放出素子から電子を放出するために該複数の電子放出素子を走査して駆動する駆動回路と、を備える、前記ピクセルに投入される電荷量を変化させることで輝度の調整を行う画像表示装置であって、前記駆動回路が、前記フェースプレートの前記ピクセルに照射する最大の電荷密度を、１走査当たり３×１０-8Ｃ／ｃｍ2以上となるように前記複数の電子放出素子を駆動する回路を有し、前記蛍光体が許容遷移型の材料を発光中心として添加した蛍光体である。【選択図】  図１
2007335399.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電子放出素子を有するリアプレートと、
該複数の電子放出素子から放出された電子が照射される単色の蛍光体が配置されたピクセルを複数有し、前記複数の電子放出素子に対向して配置されるフェースプレートと、
前記複数の電子放出素子から電子を放出するために該複数の電子放出素子を走査して駆動する駆動回路と、を備え前記ピクセルに投入される電荷量を変化させることで輝度の調整を行う画像表示装置であって、
前記駆動回路が、前記フェースプレートの前記ピクセルに照射する最大の電荷密度を、１走査当たり３×１０-8Ｃ／ｃｍ2以上となるように前記複数の電子放出素子を駆動する回路を有し、前記蛍光体が許容遷移型の材料を発光中心として添加した蛍光体であることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記複数の電子放出素子がマトリクス状に配置されており、かつ、前記複数のピクセルが前記複数の電子放出素子に対応してマトリクス状に配置されており、前記駆動回路が前記複数の電子放出素子を線順次走査する回路を有することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記許容遷移型の材料が、希土類金属であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記蛍光体が、２価のＥｕまたは３価のＣｅである発光中心材料を有することを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記蛍光体が、母体材料として一種類もしくは二種類のアルカリ土類金属を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記蛍光体が、母体材料としてチオガレートを含むことを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記蛍光体が、ＳｒＧａ2Ｓ4：Ｅｕまたは（Ｓｒ(1-X)，ＢａX）Ｇａ2Ｓ4：Ｅｕであり、ｘの範囲が、０＜ｘ≦０．３であることを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記蛍光体が、母体材料としてアルカリ土類珪酸塩を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記蛍光体が、ＣａＭｇＳｉ2Ｏ6：Ｅｕであることを特徴とする請求項８に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
複数の電子放出素子を有するリアプレートと、
当該複数の電子放出素子から放出された電子が照射される単色の蛍光体が配置されたピクセルを複数有し、前記複数の電子放出素子に対向して配置されるフェースプレートと、を有し、
前記蛍光体が許容遷移型の材料を発光中心として添加した蛍光体である画像表示装置の駆動方法であって、
前記複数の電子放出素子から電子を放出するために前記複数の電子放出素子を走査するステップを有し、
前記ステップは、前記ピクセルに照射する最大の電荷密度が、１走査当たり３×１０-8Ｃ／ｃｍ2以上となるように前記複数の電子放出素子を走査することを含むことを特徴とする画像表示装置の駆動方法。
【請求項１１】
前記複数の電子放出素子がマトリクス状に配置されており、かつ、前記複数のピクセルが前記複数の電子放出素子に対応してマトリクス状に配置されており、前記ステップが前記複数の電子放出素子を線順次走査することを含むことを特徴とする請求項１０に記載の画像表示装置の駆動方法。
【請求項１２】
前記ステップが複数の電子放出素子をパルス幅変調方法により駆動することを含むことを特徴とする請求項１０に記載の画像表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置及び画像表示装置の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ブラウン管と呼ばれるＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）に代表される電子線を蛍光体に照射することで発光する電子線励起型ディスプレイである画像表示装置では、Ｐ２２型と呼ばれる、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ、Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ等の蛍光体が用いられてきた。
【０００３】
一方、電子線が蛍光体に照射されて発光する画像表示装置には、従来のブラウン管の他に、電界放射型のディスプレイ（ＦＥＤ：Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）がある。ＦＥＤには、Ｓｐｉｎｄｔ型と呼ばれる電界放射型の電子線励起型ディスプレイや、ＳＥＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｅｍｉｔｔｅｒ  Ｄｉｓｐｌａｙ）と呼ばれる表面伝導型電子放出素子を用いたディスプレイなどがある。
【０００４】
ＦＥＤにおいても、比較的高電圧で電子線を加速させ蛍光体を発光するタイプでは、従来のＣＲＴ用蛍光体を流用、もしくは改良して用いることが多い。
【０００５】
特許文献１においては、ＦＥＤ用蛍光体として、従来の硫化亜鉛系蛍光体が用いられた例が記載されている。
【０００６】
また、特許文献２においては、電子放出素子に表面伝導型電子放出素子を用い、蛍光体にＣＲＴの分野で用いられる蛍光体を用いた例が記載されている。
【０００７】
また、特許文献３においては、ブラウン管の緑色蛍光体として、ＳｒＧａ2Ｓ4：Ｅｕを用いた例が記載されている。また、特許文献４においては、ブラウン管型のＣＲＴの蛍光体として、Ｙ2ＳｉＯ5：ＴｂとＳｒＧａ2Ｓ4：Ｅｕを混合した蛍光体が用いられている。
【０００８】
また、特許文献５においては、ＦＥＤに青色蛍光体としてＣａＭｇＳｉ2Ｏ6：Ｅｕを用いる例が記載されている。
【特許文献１】特開平５−２５１０２号公報
【特許文献２】特開２０００−２５０４７３号公報
【特許文献３】特開昭５３−９１６５８号公報
【特許文献４】特開２０００−３１９６４９号公報
【特許文献５】特開２００３−１９７１３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図４に示すようなＣＲＴは、１本もしくは３本の電子銃１２０３から放出される電子ビーム１２０２により蛍光体が塗布された画面１２０１全体を走査し画素を形成する蛍光体を発光させる。カラーＣＲＴの場合、画面１２０１には、ＣＲＴ用のＰ２２型蛍光体と呼ばれる、Ｒ（赤色）用の蛍光体、Ｇ（緑色）用の蛍光体及びＢ（青色）用の蛍光体が、周期的に形成されている。電子銃から照射される電子ビームの１画素あたりに照射される電荷密度が小さい。ところが、電子の加速電圧が高いため、十分な輝度が得られていた。
【００１０】
一般に、ＦＥＤはＣＲＴと比較して電子の加速電圧が低いため、ＣＲＴと同等の輝度を得るためには、より多くの電流（正確には、１回の走査で投入するピクセル当たりの投入電荷密度）で蛍光体を発光させる必要がある。
【００１１】
しかしながら、Ｐ２２型蛍光体を用いた電子線励起型ディスプレイを詳細に検証した結果、投入する電荷密度が大きくなると、発光効率が大幅に低下してしまい、十分高輝度な画像表示装置を得ることができなかった。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされてものであり、ＦＥＤ等の画像表示装置における駆動条件に最適な蛍光体材料を用いることで、高輝度、長寿命で色再現域の広い画像表示装置を提供することを目的とする。
【００１３】
上記課題を解決する本発明は、複数の電子放出素子を有するリアプレートと、当該複数の電子放出素子から放出された電子が照射される単色の蛍光体が配置されたピクセルを複数有し、前記複数の電子放出素子に対向して配置されるフェースプレートと、前記複数の電子放出素子から電子を放出するために該複数の電子放出素子を走査して駆動する駆動回路と、を備える、前記ピクセルに投入される電荷量を変化させることで輝度の調整を行う画像表示装置であって、前記駆動回路が、前記フェースプレートの前記ピクセルに照射する最大の電荷密度を、１走査当たり３×１０-8Ｃ／ｃｍ2以上となるように前記複数の電子放出素子を駆動する回路を有し、前記蛍光体が許容遷移型の材料を発光中心として添加した蛍光体である。
【００１４】
また、別の本発明は、複数の電子放出素子を有するリアプレートと、当該複数の電子放出素子から放出された電子が照射される単色の蛍光体が配置されたピクセルを複数有し、前記複数の電子放出素子に対向して配置されるフェースプレートと、を有し、前記蛍光体が許容遷移型の材料を発光中心として添加した蛍光体である画像表示装置の駆動方法であって、前記複数の電子放出素子から電子を放出するために前記複数の電子放出素子を走査するステップを有し、前記ステップは、前記ピクセルに照射する最大の電荷密度が、１走査当たり３×１０-8Ｃ／ｃｍ2以上となるように前記複数の電子放出素子を走査することを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施形態について詳しく説明する。
【００１６】
本発明の代表的な画像表示装置の構成を、図１を用いて説明する。図１は、画像表示装置の模式図である。図１中の１はリア側基板、２は蛍光体が配置された蛍光体層、９はｘ方向配線、１１はｙ方向配線、１４はフェース側基板、１９は金属膜、２０はリアプレート、２１はフェースプレート、２３は電子放出素子、２４は側壁、２５は駆動回路である。図１の画像表示装置は、ＦＥＤパネルと駆動回路２５とを備え、ＦＥＤパネルは、リアプレート２０と、リアプレート２０に対向するフェースプレート２１と、側壁２４と、を備える。図１の画像表示装置は、説明の便宜上、蛍光体２や金属膜１９を備えるフェースプレート２０の一部を切り欠いた構造を示している。また、ｘ方向をｘ方向配線９が延在する方向、ｙ方向をｙ方向配線１１が延在する方向、ｚ方向をリアプレート２０とフェースプレート２１とが対向する方向とした。電子放出素子２３としては、表面伝導型電子放出素子（ＳＣＥ）、Ｓｐｉｎｄｔ型電界放出素子、ＭＩＭ型電子放出素子、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）を放出部とする素子等を用いることができる。特に、１ピクセルあたり３×１０-8Ｃ／ｃｍ2以上の電荷密度を照射できる電子放出素子として容易に作製できる表面伝導型電子放出素子を、本発明の画像表示装置に好適に用いることができる。
【００１７】
図３に、表面伝導型電子放出素子の典型的な構成を模式的に示す。図３（ａ）が表面伝導型電子放出素子の平面図、図３（ｂ）がその断面図を示す。
【００１８】
ガラス製の基板１１０１上に素子電極１１０２と１１０３が形成され、素子電極１１０２と１１０３との間に、導電性薄膜１１０４が形成されている。導電性薄膜１１０４の間に電子放出部１１０５が形成されている。また、電子放出部１１０５近傍に薄膜１１１３が形成されている。
【００１９】
素子電極１１０２と１１０３は、基板１１０１上に基板面と平行に対向して設けられている。例えば、素子電極１１０２はｘ方向配線９に接続され、素子電極１１０３はｙ方向配線１１と接続される。そしてそれぞれの配線から素子電極１１０２と１１０３に電位が供給され、電子放出部１１０５から電子が放出される。
【００２０】
図１において、ｘ方向配線９とｙ方向配線１１とに電圧を印加すると、印加された配線の交点に形成された電子放出素子２３と高電圧が印加された金属膜１９との間に高電界が印加され、電子放出素子２３から電子が放出される。電子放出素子２３から放出された電子が、金属膜１９に衝突し、金属膜１９とフェース側基板１４との間に形成された蛍光体からフェース側基板１４を介して外部に発光される。
【００２１】
図２に、リアプレート２０側からみた蛍光体層２の平面図の例を示す。図２中の、４３、４４および４４は蛍光体、４２は導電体である。蛍光体４３、４４および４５は、典型的には、それぞれ赤色、緑色、青色の発光色となる蛍光体材料からなる。導電体４２は、電子線によるチャージアップを防止するために、設けることが好ましい。また、導電体４２は、黒色の材料を用いることが好ましい。その理由は、電子ビームの照射位置に多少のずれがあっても、隣接の蛍光体への周り込みが生じないようにするためや、外光の反射を防止して表示コントラストの低下を防ぐためである。黒色の材料としては、典型的には黒鉛を主成分として用いることができるが、これ以外の材料を用いてもよい。
【００２２】
各色の蛍光体４３、４４および４５は、たとえば図２（ａ）に示すようにストライプ状に塗り分けられ、それらの間には、導電体４２を配置することができる。蛍光体４３、４４および４５や導電体４２は、スクリーン印刷等により形成される。
【００２３】
また、蛍光体４３、４４および４５の塗りわけ方は、ストライプ状の配列に限られるものではなく、たとえば図２（ｂ）のようにデルタ状配列と呼ばれる構成や、それ以外の配列であってもよい。
【００２４】
単色である蛍光体４１、４２または４３が配置された部分の各々を、ピクセルとよぶ。また、その画像表示装置で表現し得る色をピクセルから発光する色の組合せにより表現できる、異なる色からなる複数のピクセルの最小の組合わせをピクセルの集合とよぶ。典型的には、ピクセルは緑、青、赤のいずれかの単色を発光する部分であり、このとき、ピクセルの集合は、緑、青、赤のピクセルを組合わせた部分である。
【００２５】
１ピクセルの面積は、ピクセルの数（画素数）と画像表示装置のサイズにより決定される。
【００２６】
尚、隣接するピクセルには、同色の蛍光体が配置されてもよい。例えば、全てのピクセルに配置される蛍光体を同色にすると、モノクロ画像を表示する画像表示装置を構成することができる。
【００２７】
本実施形態の画像表示装置は、複数の電子放出素子２３からなる電子源を有するリアプレート２０と、電子源から放出された電子が照射される単色の蛍光体が配置されたピクセルを複数有するフェースプレート２１とを備えている。複数の電子放出素子２３の配置は特段限定されないが、好ましくはマトリクス状に配置される。また、複数のピクセルも複数の電子放出素子２３に対応して配置されていればよく、好ましくは複数のピクセルも複数の電子放出素子２３に対応してマトリクス状に配置される。
【００２８】
フェースプレート２１には、フルカラー表示用の画像表示装置であれば、例えば、赤、緑、青色の３色の蛍光体材料を配置した蛍光面を形成し、照射する電荷量を入力信号に応じて制御し画像を形成する。
【００２９】
画像表示装置は、十分な輝度、精細度を得るために、電子の加速電圧を７ｋＶから１５ｋＶの間で設定し、また、１走査あたりに蛍光体に投入する最大の電荷密度を３×１０-8Ｃ／ｃｍ2以上にするための駆動回路２５を備えている。
【００３０】
駆動回路２５は、複数の電子放出素子を走査し、複数の電子放出素子から電子を放出させる。
【００３１】
尚、駆動回路２５は、高圧端子に加速電圧（アノード電圧）を供給するためのアノード電圧供給回路、ｘ方向配線９に信号電圧を供給する信号回路、ｙ方向配線１１に走査電圧を供給する走査回路などの複数の回路を備える。
【００３２】
本発明の画像表示装置は、典型的には、ピクセルに投入される電荷量を変化させることで輝度の調整を行う。また、複数の電子放出素子を駆動する方法として、電子放出素子に与える電圧パルスの時間幅を制御するパルス幅変調方法や電圧パルスの振幅を制御するパルス振幅変調方法、あるいはそれらの両方をあわせた方法、などを用いることで、ピクセルに投入される電荷量を変化させることができる。
【００３３】
なお、１走査あたりとは、複数の電子放出素子を有する電子源において走査を行うときに、走査信号を入力する配線に順次一通り信号を入力することを意味する。
【００３４】
また、本発明の画像表示装置としては、１走査あたりに電子放出素子から放出された電子の照射によって１ピクセルに投入される電荷密度が、画像表示装置の所定の輝度範囲において３×１０-8Ｃ／ｃｍ2以上となるように駆動回路を制御する構成でもよい。
【００３５】
フェースプレート２１の蛍光体層２上には、通常メタルバックと呼ばれる金属膜１９を形成し、蛍光体の帯電を抑制する等の処置を行うが、加速エネルギーが低い場合は、金属膜１９でエネルギーが損失し、十分な輝度が得られない。
【００３６】
また、ＦＥＤ等の画像表示装置では、数ｍｍの狭い空間に電圧を印加するため、あまり高電圧を印加すると放電の問題等が生じてしまう。
【００３７】
以上のことから、電子の加速電圧は、７ｋＶから１５ｋＶの範囲から選択されるのが好ましい。
【００３８】
蛍光体４３、４４および４５に用いられる蛍光体材料は、許容遷移型の発光中心を添加したドープ型蛍光体が用いられる。許容遷移型の発光中心に用いられる材料としては、例えば、１価のＴｌや、２価のＳｎ、Ｅｕ、Ｐｂ、ＳｍまたはＹｂや、３価のＳｂ、ＢｉまたはＣｅ等が挙げられる。特に、許容遷移型の材料が希土類金属であることが好ましく、２価のＥｕまたは３価のＣｅを発光中心として用いた蛍光体が、輝度特性の点で好ましい。
【００３９】
従来の代表的な電子線用の蛍光体材料としては、ＺｎＳ：Ｃｕ，ＡｌやＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ等が知られている。これらの蛍光体材料は、ドナー−アクセプタ型の遷移を用いた蛍光体材料で、励起されたエネルギーが光に変換されるまでに、数十μｓｅｃ〜百μｓｅｃの時間を要する。
【００４０】
一方、発光中心を添加したドープ型の蛍光体材料において、その発光中心材料が、許容遷移型の蛍光体材料においては、遷移時間が非常に早く数百ｎｓｅｃ〜数μｓｅｃの遷移特性を示すことが知られている。
【００４１】
従来のＣＲＴ等においては、照射する電荷密度が低いため、遷移時間が多少遅くてもＣＲＴの駆動条件で十分な発光特性を示すＺｎＳ：Ｃｕ，ＡｌやＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌで高効率な画像表示装置が得られていた。
【００４２】
しかしながら、ＦＥＤ等に代表される高い電荷密度を照射する画像表示装置では、高電荷密度域での発光効率の低下が顕著で、更なる改善が望まれていた。また、輝度を向上するために、より多くの電荷密度を照射するため蛍光体への負荷が大きくなっていた。
【００４３】
許容遷移型の材料を発光中心として添加した蛍光体材料では、投入電荷量を変化させても発光効率の変化が殆ど変動しない発光特性が得られることが分かった。
【００４４】
この理由の詳細は明らかではないが、以下のように考えている。従来の蛍光体では、エネルギーから光への変換速度が遅く、高い電荷密度を投入すると、光に変換する処理速度が追いつかず、非発光の輻射が生じていた。一方、許容遷移型の材料を発光中心として添加した蛍光体では、この変換速度が速いため、高い電荷密度においても一定の効率が得られるものと考えられる。
【００４５】
この現象を詳細に検証した結果、３×１０-8Ｃ／ｃｍ2以上の電荷密度が蛍光体に投入される画像表示装置においては、特定の母体材料と発光中心材料を組み合わせた発光体材料を用いることで、従来から電子線用の蛍光体材料として広く用いられていたＰ２２型蛍光体よりも高い発光効率が得られることを見出した。
【００４６】
ただし、あまりに高い電荷密度を投入すると、蛍光面の発熱や、それにともなう溶融等の現象が発生し、劣化が促進されてしまう。好ましい電荷密度の上限としては、３×１０-6Ｃ／ｃｍ2が好ましい。
【００４７】
２価のＥｕを発光中心とした蛍光体材料としては、例えば、ＳｒＧａ2Ｓ4：Ｅｕ（緑）、ＢａＧａ２Ｓ４：Ｅｕ（青と緑の混色）、ＣａＧａ2Ｓ4：Ｅｕ（緑と赤の混色）、Ｂａ3Ｇａ2Ｓ6：Ｅｕ（緑）、（Ｃａ，Ｂａ）Ｇａ2Ｓ4：Ｅｕ（緑）ＳｒＹ2Ｓ4：Ｅｕ（赤）、ＣａＹ2Ｓ4：Ｅｕ（赤）、ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ（赤）、Ｓｒ2Ｓｉ５Ｎ8：Ｅｕ（赤）、Ｃａ2Ｓｉ5Ｎ8：Ｅｕ（赤）、（Ｓｒ，Ｃａ）Ｓｉ5Ｎ8：Ｅｕ（赤）、ＣａＭｇＳｉ2Ｏ6：Ｅｕ（青）、Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７：Ｅｕ（青）、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）ＳｉＯ4：Ｅｕ（青）、Ｓｒ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ（青）等が挙げられる。
【００４８】
また、３価のＣｅを発光中心とした蛍光体としては、例えば、Ｙ2ＳｉＯ5：Ｃｅ（青）、ＣａＧａ2Ｓ4：Ｃｅ（青）、Ｂａ2ＳｉＳ4：Ｃｅ（青）、ＹＡＧ：Ｃｅ（緑と赤の混色）、Ｃａ3Ｓｃ2Ｓｉ3Ｏ12：Ｃｅ（緑）等が挙げられる。
【００４９】
ここでいう緑、青、赤は、ＣＩＥ（ｘ，ｙ）色度座標で表すと、典型的には下記のように表すことができる。
【００５０】
緑  （ｘ，ｙ）＝（０．１５≦ｘ≦０．３５，０．５≦ｙ≦０．８５）
青  （ｘ，ｙ）＝（０．０５≦ｘ≦０．２５，０≦ｙ≦０．２）
赤  （ｘ，ｙ）＝（０．５≦ｘ≦０．７３，０．２≦ｙ≦０．４）
（ただし、上記で示される範囲の中で、可視領域の範囲を示す。）
【００５１】
発光効率や電子線に対する耐久性を考慮すると、特に好ましいのは、一種類もしくは二種類のアルカリ土類金属を母体材料として有する蛍光体材料である。
【００５２】
緑色蛍光体材料としては、アルカリ土類金属を含むチオガレート結晶を母体材料として用い、Ｅｕを発光中心材料として用いた、ＳｒＧａ2Ｓ4：Ｅｕ、または（Ｓｒ(1-X)，ＢａX）Ｇａ2Ｓ4：Ｅｕ、Ｂａ3Ｇａ2Ｓ4：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｂａ）Ｇａ2Ｓ4：Ｅｕ等の蛍光体である。なお、後述するように、ｘの範囲は０＜ｘ≦０．３であることが好ましい。
【００５３】
尚、チオガレートとは、ＧａとＳを含む化合物をいう。
【００５４】
その中でも特に、ＳｒＧａ2Ｓ4：Ｅｕや、Ｓｒ原子を一部Ｂａで置換した（Ｓｒ(1-X)，ＢａX）Ｇａ2Ｓ4：Ｅｕは、発光効率が高く、また電子線に対する耐久性も高く、さらに、従来のＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌと比較して優れた色再現域を実現できる。
【００５５】
ここに示した（Ｓｒ(1-X)，ＢａX）Ｇａ2Ｓ4：Ｅｕは、ＳｒとＢａの比を変えることで、緑色から青緑色まで変化する蛍光体である。ＳｒＧａ2Ｓ4：ＥｕよりさらにＮａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅにより制定された規格（ＮＴＳＣ）の緑色に近い発光を得るために、必要に応じて適宜ＳｒとＢａの組成比を設計することができる。
尚、ＮＴＳＣ色度座標では、各色の座標が下記のように決められている。
【００５６】
緑（ｘ、ｙ）＝（０．２１，０．７１）
青（ｘ、ｙ）＝（０．１４，０．０８）
赤（ｘ、ｙ）＝（０．６７，０．３３）
白（ｘ、ｙ）＝（０．３１０，０．３１６）
【００５７】
緑色蛍光体として（Ｓｒ(1-X)，ＢａX）Ｇａ2Ｓ4：Ｅｕを用いる場合は、０＜ｘ≦０．３の範囲から選択され、より好ましくは、０＜ｘ≦０．２５の範囲から選択される。
【００５８】
本発明のような蛍光体材料に関しては、発光中心濃度を過剰に添加してしまうと、輝度が低下してしまう濃度消光という現象が生じる。実際には、ある発光中心濃度をピークにして発光輝度は変化し、十分な輝度が得られる範囲の中で最適な発光中心濃度を選択することができる。
【００５９】
好適な発光中心濃度は、本発明のような駆動条件においては、ＳｒＧａ2Ｓ4：Ｅｕや（Ｓｒ(1-X)，ＢａX）Ｇａ2Ｓ4：Ｅｕの場合、Ｅｕの原子数とＳｒ（もしくは、ＳｒとＢａ原子数の和）の原子数とが、０．００１≦Ｅｕ／Ｓｒ（もしくは、Ｅｕ／（Ｓｒ＋Ｂａ））≦０．１の範囲が好ましい。
【００６０】
発光中心濃度は、０．００１≦Ｅｕ／Ｓｒ≦０．１の範囲であれば、組み合わせる他の蛍光体の発光効率に合わせて最適な値を選択することができる。
【００６１】
青色蛍光体に求められる発光特性は、画像表示装置の基準となる白色の色温度と各色の蛍光体の発光効率と色座標のバランスで決定される指標にて評価する必要があり、色と発光効率の両方の性能が重視される。
【００６２】
この指標を基に考えると、青色蛍光体としては、アルカリ土類珪酸塩を母体材料として有する蛍光体材料が好ましい。特に好ましい材料としては、ＣａＭｇＳｉ2Ｏ6：Ｅｕや（Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）ＳｉＯ4：Ｅｕ、Ｓｒ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ等が挙げられる。
【００６３】
特に、ＣａＭｇＳｉ2Ｏ6：Ｅｕで表される蛍光体は、電子線における発光効率が高く、また耐久性にも優れ、さらに、広い色再現領域を実現できる。
【００６４】
上記青色蛍光体の好適な発光中心濃度は、上述と同様に、ある濃度で輝度が最も高くなるような特性を持ち、電子線励起用蛍光体としては、Ｃａの原子数に対して、０．０１≦Ｅｕ／Ｃａ≦０．０７であることが高輝度な範囲として好ましい。
【００６５】
また、発光中心濃度は、０．０１≦Ｅｕ／Ｃａ≦０．０７の範囲であれば組み合わせる他の蛍光体の発光効率に応じて最適な値を選択することができる。
【００６６】
蛍光体４３、４４および４５は、蛍光体材料を一定の粒径の粒子状に粉砕した状態で膜状に形成される。蛍光体材料は高抵抗の物が多く、電子の加速電圧やフェースプレート２１の構成により適宜最適な蛍光体の粒径を選択することが好ましい。即ち、照射される電子の進入長により最適な粒径が異なるが、典型的には平均粒径を０．５μｍ以上１５μｍ以下とすることができる。また、帯電の観点から、平均粒径を１μｍ以上５μｍ以下とすることが好ましい。
【００６７】
上述したように、所望の色座標、色温度となるようにホワイトバランスを設計する場合、赤、緑、青色蛍光体の色座標により、各発光色の蛍光体に必要な輝度が算出され、それぞれに必要な輝度が得られるように投入電荷密度が設計される。
【００６８】
また、各発光色の蛍光体に同じ電荷密度を投入した場合に、所望のホワイト表示ができるように、各蛍光体の発光輝度を調整することが好ましい。
【００６９】
発光輝度の調整方法としては、各色の蛍光体の発光中心濃度を調整する方法がある。例えば、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕ緑色蛍光体は、発光中心であるＥｕの濃度が０．１％から１０％の間で、最も明るい発光を示す濃度が存在する。
【００７０】
同様に、青色蛍光体であるＣａＭｇＳｉ２Ｏ６：Ｅｕは、Ｅｕ濃度が１％から７％の間で最も高い輝度を示す濃度が存在する。
【００７１】
このような発光中心濃度による輝度特性の変化を利用して、最適なホワイトバランス設計を行うことができる。
【００７２】
例えば、緑の輝度が強すぎる場合は、青色蛍光体の発光中心濃度を最も高輝度とできる濃度に調整し、緑の蛍光体の発光中心濃度は、最も高輝度となるＥｕ濃度よりも低濃度の領域を用いるか、もしくは高濃度の領域を用いることで、輝度の調整を行うことができる。
【００７３】
逆に、青色の輝度が強すぎる場合も、先述の手法と同様にして、青色の発光中心濃度を最適化することで輝度の抑制を行い、最適なホワイト表示を行うことができる。
【００７４】
発光輝度の調整方法としては、各色の蛍光体の発光中心濃度を調整する方法以外に、各色の蛍光体粉末の電子線に露出する面積を変える方法がある。電子線に露出する蛍光体粉末の面積を変える方法は、サブピクセルを構成する黒色の導電体の開口面積を変える方法と開口面積は一定とし、蛍光体粉末の表面に非発光物質を被覆させることで電子線に露出する蛍光体粉末の面積を変える方法がある。
【００７５】
たとえば、緑色蛍光体としてＳｒＧａ2Ｓ4：Ｅｕ、青色蛍光体としてＣａＭｇＳｉＯ3：Ｅｕ、赤色蛍光体としてＹ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕを組合せた場合、色温度を９３００ケルビンになるようにホワイトバランスを設定すると、緑の輝度が強すぎてしまう場合がある。その場合、輝度を下げたい蛍光体粉末の表面に非発光物質を被覆させることで、輝度を低下させることができる。非発光物質としては、シリカやアルミナ等の微粒子を使用することができるが、その他の酸化物微粒子、窒化物微粒子、硫化物微粒子や金属微粒子であってもかまわない。
【００７６】
また、ホワイトバランスを調整するもう一つの方法として、図５及び図６に示すようにサブピクセルを構成する黒色の導電体４２に形成された開口４２，４３，４５の開口面積を輝度に応じて変化させることができる。開口面積を変化させる方法は蛍光体の特性を低下させる必要がなく、そのため、ホワイトバランスの調整による輝度低下を抑制するうえでも好ましい。開口面積は図５で示すように列方向（開口の短辺方向）に長さをかえることに限定されない。行方向（開口の長辺方向）にかえることも、またその両方を変えてもかまわない。また開口の形も図５のような矩形に限定されず、電子線のビームプロファイルにより、最適の開口形状を選択すればよい。
【００７７】
たとえば、図３に示すような構成の表面伝導型電子放出素子では、その電子線のビームプロファイルは図７に示すような、細長い形状になる。ビームの電流の分布は、短軸方向で大きく変化し、長軸方向ではゆるやかに変化している。このようなビームプロファイルにおいては、その開口部の面積を調整する場合、ビームプロファイルの短軸方向の開口長さを調整するよりも、長軸方向の開口長さを調整するほうが、調整が容易である。
【００７８】
蛍光体４３、４４、４５および導電体４２上に設ける金属膜１９は、高電圧が印加された電極としての役割と、蛍光体の帯電を防止する機能を持っている。
【００７９】
金属膜１９の材料としては、Ａｌ等の導電性の金属材料であれば良いが、Ａｌ等の導電性の金属材料上に更に、酸素等を吸着するゲッタ材料を積層してもよい。金属膜１９にゲッタ材料を使用した場合、フェースプレート２１とリアプレート２０の間の封止された空間内に外気が微小に流入してもゲッタ材料により流入したガスを吸着できる。これにより、気密状態を長時間維持することができる。ゲッタ材料は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｂａまたはこれらのうち少なくも一種を主成分とする合金からなるもので、さらにＡｌ、Ｖ，Ｆｅのいずれか一種以上の元素を副成分として含有するものであってもよい。金属膜１９の厚さ及びゲッタ材料の厚さは、電子の加速電圧により最適な値を選択することができる。また、金属膜１９は、Ａｌ等の導電性の金属材料のかわりに導電性を有するゲッタ材料で置き換えることもできる。
【００８０】
次に、本発明の画像表示装置の構成の例を、図１を用いて更に詳細に説明する。
電子源を有するリアプレート２０は、リア側基板１、映像信号に応じた電位が印加されるｘ方向配線９（信号線）、ｘ方向配線９上の絶縁膜（不図示）、ｘ方向配線９と交差するように設けられた走査信号に応じた電位が印加されるｙ方向配線１１（走査線）、を備える。ｙ方向配線１１とｘ方向配線９との交点に、ｘ方向配線９と走査線となるｙ方向配線１１とに接続された電子放出素子２３が形成されている。端子Ｄ０ｘ１、Ｄ０ｘ２・・・・・Ｄ０ｘ（ｍ−１）、Ｄ０ｘｍは、駆動回路２５に接続されてｘ方向配線９に電圧を印加するための端子で、Ｄ０ｙ１、Ｄ０ｙ２・・・・・Ｄ０ｙ（ｍ−１）、Ｄ０ｙｍは、駆動回路２５に接続されてｙ方向配線１１に電圧を印加するための端子である。
【００８１】
フェースプレート２１とリアプレート２０とは、対向して配置され、フェースプレート２１とリアプレート２０とは、側壁２４により封止され、封止された内部空間は１０-5Ｐａ程度以下に減圧されている（以下、この状態を真空状態と称する場合がある）。
【００８２】
次に、本発明の画像表示装置の駆動方法について説明する。
【００８３】
図１に示す画像表示装置では、駆動回路２５が、ｘ方向配線９及びｙ方向配線１１に印加する電位を制御する制御回路を有している。また、金属膜１９に加速電圧を印加する電位を制御する制御回路も有している。尚、金属膜１９には、高圧端子Ｈｖを介して駆動回路２５から電位が与えられる。
【００８４】
図１に示す画像表示装置の駆動方法としては、典型的には、単純マトリクス駆動方式（線順次走査方式）が用いられる。線順次走査方式とは、１または複数の配線に電子放出素子に与える電位を供給し、該電位を供給する配線を逐次ずらしていく方式をいう。このような線順次走査方式で駆動する画像表示装置では、駆動回路２５が、複数の電子放出素子を線順次走査する回路を有する。
ここで、画面全体を一回走査する時間毎の１走査線あたりの選択時間割合を選択時間デューティー、画面全体を一回走査する時間毎の、１ピクセルあたりに電子を照射する時間の割合を照射時間デューティーと定義する。
【００８５】
例えば、走査線数が２４０本の画像形成装置を単純マトリクス駆動した場合、画面全体を一回走査する時間毎の１走査線あたりの選択時間デューティーは、１／２４０（≒０．２１％）となり、例えばリフレッシュ周波数を６０Ｈｚとすると、選択時間は最大で６９．４μｓｅｃ程度となる。
【００８６】
一方、駆動回路２５の遅延や配線容量による遅延が発生するため、実際に電子を照射できる時間は走査線を選択する時間よりも短くなり、その結果、照射時間デューティーは１／２４０よりも小さくなる。
【００８７】
高い照射デューティーで駆動すると、蛍光面の温度上昇が発生するため、蛍光体の発光特性が低下し、本来の性能が得られず、十分な輝度特性が得られない場合がある。また、蛍光体の劣化が問題となる。蛍光体の劣化は、蛍光体に照射される電荷量の増加により劣化が進むが、加えて、高いデューティーで照射することにより、蛍光面の温度上昇による影響で、より劣化が加速されてしまう場合がある。
【００８８】
本発明のような、１走査あたりに１ピクセルに投入する最大の電荷密度を３×１０-8Ｃ／ｃｍ2以上とするような駆動条件においては、前記照射時間デューティーを１／２４０よりも小さくすることが好ましい。
【００８９】
ここで、マトリックス配線を用い、単純マトリクス駆動を採用した時の駆動条件の一例を示す。
【００９０】
走査線数Ｐを１０８０本とした場合、リフレッシュ周波数Ｆを６０［Ｈｚ］とすると、一回の走査あたりに１走査線に信号を印加することができる時間Ｔの最大値は、１／（Ｆ・Ｐ）で、約１５［μｓｅｃ］である。
【００９１】
各ピクセルあたりに照射する電流密度Ｊｅを２［ｍＡ／ｃｍ2］とすると、このときの単位面積あたりに投入される電荷密度Ｑ［Ｃ／ｃｍ2］は、Ｊｅ×Ｔで表され、上記の例では３×１０-8［Ｃ／ｃｍ2］となる。
【００９２】
一つのピクセルに照射される最大電流密度は、ピーク輝度表示の駆動電圧を一つの電子放出素子に与えた場合に、フェースプレート２１に観測される電流値から得られ、さらに、電子ビームが照射されている面積を観測することで、一つのピクセルに照射される電流密度［Ａ／ｃｍ2］が得られる。例えば、一つの電子放出素子から表出される電子電流値が１μＡであり、照射面積が２×１０-4［ｃｍ2］であれば、電流密度は５［ｍＡ／ｃｍ2］となる。
【００９３】
上記の関係から分かるように、印加時間Ｔの最大値は走査線数Ｐと周波数Ｆで制限されるため、例えば走査線数が７６８本であればＴの取りえる時間は長くなる。
【００９４】
実際は、配線抵抗による遅延や駆動装置の遅延等を考慮し最大時間Ｔが決定され、走査線数Ｐが１０８０本の場合、１５［μｓ］よりも短くなる場合が多い。
【００９５】
画像表示の階調方法は、先述の印加時間Ｔを変化させる方法や、電流密度Ｊを変化させる方法や、また、ＴやＪの両方を組み合わせて変化させる場合等がある。
【００９６】
フェースプレート２１とリアプレート２０の間の距離を一定に保つために、画面サイズに応じてスペーサーと呼ばれる部材を挿入することもできる。
【００９７】
以上のように、本発明の画像表示装置によると、高輝度、長寿命で色再現域を広くすることができる。
【００９８】
上述した図１の画像表示装置では、リアプレート２０のｘ方向配線９とｙ方向配線１１は、それぞれ信号線と走査線として用いたが、ｘ方向配線９を走査線、ｙ方向配線１１を信号線として用いてもよい。
【００９９】
＜実施例＞
以下、具体的な実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。
【０１００】
＜実施例１＞
以下、表面伝導型電子放出素子を用いＳｒＧａ2Ｓ4：Ｅｕ蛍光体の評価を行った。
【０１０１】
尚、以下の実施例では、ＨＤ  ＴＶ用の５５インチの信号線が１９２０本、走査線数が１０８０本の画像表示装置を用いて行った。この際の画素の寸法は６３５μｍ×６３５μｍとし、１画素中に３色用のピクセルが形成され、各ピクセルの寸法は、６３５μｍ×２１２μｍとした。ピクセル中での蛍光体の発光領域、いわゆる開口率は３０％とした。この場合、実質のピクセルの発光領域面積は、４×１０-4ｃｍ2程度となる。
【０１０２】
実施例１〜４では、全てのピクセルに同一の蛍光体を塗布した。
【０１０３】
フェースプレートは、ガラス基板上に蛍光体塗布領域（開口率３０％）を残してブラックマトリクスをストライプ状に塗り、続いて、有機バインダーでペースト状にした蛍光体粒子をスクリーン印刷により塗布し、ブラックマトリクスの開口部分に配置し、乾燥処理を行った。
【０１０４】
次に、フィルミングプロセスを行った。フィルミング工程は、アクリル系樹脂を塗布し蛍光面を平滑した後、メタルバックとしてＡｌを１００ｎｍの厚さで成膜した。メタルバックを形成後、アクリル樹脂を除去するために、大気中で４５０℃の焼成処理を行った。
【０１０５】
次に、電子放出素子が形成されたリアプレートを作製した。
【０１０６】
ガラス基板上に、マトリクス配線をスクリーン印刷にて形成した。配線の交差点に、表面伝導型電子放出素子を形成した。信号線数を１９２０本、走査線数を１０８０本とした。
【０１０７】
表面伝導型電子放出素子は、素子電極、導電性薄膜を形成し、通電により電子放出部となるスリット領域を形成した後、活性化処理を行って電子放出素子を形成した。
【０１０８】
このようにして作製したフェースプレートとリアプレートを対向して配置し、メタルバックに電気的に接続された高圧端子Ｈｖに１０ｋＶの直流電圧を印加した。この状態で、リアプレートのマトリクス配線に電子を放出するようにパルス電圧を印加するが、素子電極間に１８Ｖの電圧が印加されるように、走査線と信号線の電圧を設定した。駆動方法は、リフレッシュ周波数を６０Ｈｚとし、単純マトリクス駆動を採用した。このような状態において、１ピクセルに照射される電流値は４μＡとなり、１０ｍＡ／ｃｍ2の電流密度が得られた。輝度の変化は、入力信号のパルス幅を変えることにより行う、パルス幅階調方式にて行った。発光特性は、分光放射輝度計を用いて行い、発光輝度と色度座標を評価した。
【０１０９】
表１には、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌを用いて、フェースプレートの高圧端子に１０Ｋｖの直流電圧を印加し、３×１０-8Ｃ／ｃｍ2の電荷密度で照射した場合の輝度を１００とした場合の相対輝度を表１に示した。
【０１１０】
【表１】
2007335399.tif 000003
【０１１１】
１走査あたり３×１０-8Ｃ／ｃｍ2以上の電荷密度を照射することで、従来のＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌに比べＳｒＧａ2Ｓ4：Ｅｕを用いたときに高輝度化が実現できた。また、同じ投入電荷密度に対して、低輝度から高輝度にわたり輝度表現ができ、優れた階調性が実現できた。
【０１１２】
また、ＮＴＳＣ  ＲＧＢのＣＩＥ（ｘ，ｙ）色度座標で、緑色は、（０．２１，０．７１）であり、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌの発光色はＣＩＥ（ｘ，ｙ）色度座標で（０．２６，０．６１）であったのに対して、ＳｒＧａ2Ｓ4：Ｅｕでは、（０．２６，０．６８）の発光が得られ、ＮＴＳＣ  ＲＧＢの緑色のＣＩＥ（ｘ，ｙ）色度座標に近く、広い色再現域を表現できる緑色発光が得られた。
【０１１３】
さらに、３万時間の連続駆動にいて、初期輝度からの低下率により耐久性を評価した結果、従来のＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌが、初期輝度からの低下率が、８％であったのに対して、初期輝度からの低下率が１．５％である長寿命な輝度特性が得られた。
【０１１４】
＜実施例２＞
実施例１と同様の表面伝導型電子放出素子を用いた画像表示装置を用い、ＣａＭｇＳｉ2Ｏ6：Ｅｕ蛍光体の評価を行った。
【０１１５】
表２には、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌを用いて、フェースプレートの高圧端子に１０Ｋｖの直流電圧を印加し、３×１０-8Ｃ／ｃｍ2の電荷密度で照射した場合の輝度を１００とした場合の相対輝度を表２に示した。
【０１１６】
【表２】
2007335399.tif 000004
【０１１７】
１走査あたり３×１０-8Ｃ／ｃｍ2以上の電荷密度を照射することで、従来のＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌに比べＣａＭｇＳｉ2Ｏ6：Ｅｕを用いることで、高輝度化が実現できた。同じ投入電荷密度に対して、低輝度から高輝度にわたり輝度表現ができ、優れた階調性が実現できた。
【０１１８】
また、ＮＴＳＣ  ＲＧＢのＣＩＥ（ｘ，ｙ）色度座標で、青色は、（０．１４０，０．０８０）であり、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌでは、ＣＩＥ（ｘ，ｙ）色度座標が（０．１５，０．０５）であったのに対して、ＣａＭｇＳｉ2Ｏ6：Ｅｕでは、（０．１５，０．０４）の発光が得られ、ＮＴＳＣ  ＲＧＢの青色のＣＩＥ（ｘ，ｙ）色度座標に近く、広い色再現域を表現できる青色発光が得られた。
【０１１９】
さらに、実施例１と同様の方法により耐久性を評価した結果、従来のＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌが、初期輝度からの低下率が、９％であったのに対して、初期輝度からの低下率が２％である長寿命な輝度特性が得られた。
【０１２０】
＜実施例３＞
実施例１と同様の表面伝導型電子放出素子を用いた画像表示装置を用い、緑色蛍光体として、Ｓｒ0.9Ｂａ0.1Ｇａ2Ｓ4：Ｅｕ、Ｓｒ0.8Ｂａ0.2Ｇａ2Ｓ4：ＥｕおよびＳｒ0.7Ｂａ0.2Ｇａ2Ｓ4：Ｅｕ蛍光体の評価をそれぞれ行った。
【０１２１】
それぞれの蛍光体のＥｕ濃度を、Ｅｕ／（Ｓｒ＋Ｂａ）＝０．０３とし、平均粒径を３μｍに調整したものを用いた。フェースプレートの高圧端子Ｈｖに直流電圧として、１０Ｋｖ、駆動方法は、リフレッシュ周波数を６０Ｈｚとした条件で輝度を測定した。
【０１２２】
表３には、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌを用いて、フェースプレートの高圧端子に１０Ｋｖの直流電圧を印加し、３×１０-8Ｃ／ｃｍ2の電荷密度で照射した場合の輝度を１００とした場合の相対輝度を表３に示した。
【０１２３】
【表３】
2007335399.tif 000005
【０１２４】
１走査あたり３×１０-8Ｃ／ｃｍ2以上の電荷密度を照射することで、従来のＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌに比べＳｒ0.9Ｂａ0.1Ｇａ2Ｓ4：Ｅｕ、Ｓｒ0.8Ｂａ0.2Ｇａ2Ｓ4：ＥｕおよびＳｒ0.7Ｂａ0.2Ｇａ2Ｓ4：Ｅｕを用いることで、高輝度化が実現できた。
【０１２５】
また、ＣＩＥ（ｘ，ｙ）色度座標が（０．２２，０．６６）となり、ＮＴＳＣの緑色により近い発光色が得られた。
【０１２６】
また、Ｓｒ0.8Ｂａ0.2Ｇａ2Ｓ4：Ｅｕ蛍光体を用いて同様の評価を行ったところ、ＣＩＥ（ｘ、ｙ）色度座標が（０．２０，０．６４）となり広い色再現域が実現できた。
また、Ｓｒ0.7Ｂａ0.3Ｇａ2Ｓ4：Ｅｕ蛍光体を用いて同様の評価を行ったところ、ＣＩＥ（ｘ、ｙ）色度座標が（０．１７，０．６２）となり広い色再現域が実現できた。
【０１２７】
＜実施例４＞
緑色蛍光体としてＳｒＧａ2Ｓ4：Ｅｕ，青色蛍光体としてＣａＭｇＳｉ2Ｏ6：Ｅｕ、赤色蛍光体としてＹ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕを用いて、３原色の画像表示装置を作製した。
【０１２８】
画像表示装置の仕様は実施例１と同様のものである。
【０１２９】
フェースプレートの高圧端子Ｈｖに１０ｋＶの直流電圧を印加した状態で電子放出素子を駆動し、蛍光体の発光特性を評価した。発光特性は、基準とした９３００ケルビンの白色として、分光放射輝度計にて白色の輝度を測定した。
【０１３０】
従来のＰ２２型蛍光体を用いたもので、投入電荷密度を３×１０-8Ｃ／ｃｍ2の輝度を１００とした。
【０１３１】
【表４】
2007335399.tif 000006
【０１３２】
１走査あたり３×１０-8Ｃ／ｃｍ2以上の電荷密度を照射することで、従来のＰ２２型蛍光体に比べ本実施例の蛍光体を用いることで、高輝度化が実現できた。
【０１３３】
更に、ＣＩＥ（ｘ、ｙ）色度座標において、緑、青、赤蛍光体の発光色から表示できる色再現域を計算すると、従来のＰ２２型の３色を組み合わせた場合と比較して、およそ１．４倍の色再現域を実現できた。
【０１３４】
蛍光体の寿命が従来のＰ２２型蛍光体よりも本発明の蛍光体の寿命の方が、５倍長いので、従来のＰ２２型蛍光体を用いた画像表示装置よりも耐久性のある画像表示装置が得られた。
【０１３５】
尚、リアプレートの電子放出素子に、Ｓｐｉｎｄｔ型電子放出素子を使った画像表示装置の発光効率を測定したが、表面伝導型電子放出素子を用い本実施例と同様の結果が得られた。
【０１３６】
＜実施例５＞
緑色蛍光体としてＳｒＧａ2Ｓ4：Ｅｕ、青色蛍光体としてＣａＭｇＳｉ2Ｏ6：Ｅｕ、赤色蛍光体としてＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕを用いて、実施例４と同様の３原色の画像表示装置を作製した。
【０１３７】
このようにして製造したフェースプレートとリアプレートを対向して配置し、フェースプレートの高圧端子Ｈｖに１０ｋＶの直流電圧を印加した状態で電子放出素子を駆動し、蛍光体の発光特性を評価した。発光特性は、基準とした９３００ケルビンの白色としてそれぞれの発光効率を相対比較した。
【０１３８】
本実施例においても実施例４と同様に、従来のＰ２２型蛍光体を用いたもので、投入電荷密度を３×１０-8Ｃ／ｃｍ2の輝度を１００とした。
【０１３９】
【表５】
2007335399.tif 000007
【０１４０】
１走査あたり３×１０-8Ｃ／ｃｍ2以上の電荷密度を照射することで、従来のＰ２２型蛍光体に比べ本実施例の蛍光体を用いることで、高輝度化が実現できた。
【０１４１】
更に、本実施例の蛍光体を用いた場合、従来のＰ２２型の３色を組み合わせた場合と比較して、およそ１．５倍の色再現域を実現できた。
【０１４２】
さらに、優れた動画特性が得られ、優れた耐久性を実現できた。
【０１４３】
＜実施例６＞
緑色蛍光体としてＳｒＧａ2Ｓ4：Ｅｕ、青色蛍光体としてＳｒ2Ｐ2Ｏ7：Ｅｕの蛍光体の評価を行った。Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：ＥｕのＥｕ濃度はＳｒに対して０．０１５とし、ＳｒＧａ2Ｓ4：ＥｕのＥｕ濃度を０．０５とした。
【０１４４】
これらの蛍光体を用いたフェースプレートの高圧端子Ｈｖに直流電圧１０Ｋｖ、投入電荷密度を１×１０-8Ｃ／ｃｍ2〜５×１０-8Ｃ／ｃｍ2の範囲で照射した結果、１ピクセルに照射する電荷密度を、１走査当たり少なくとも３×１０-8Ｃ／ｃｍ2以上とすることで、従来の蛍光体よりも優れた発光特性が得られた。
【０１４５】
＜実施例７＞
青色蛍光体としてＳｒ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕを用いてフェースプレートを作製した。Ｓｒ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：ＥｕのＥｕ濃度はＳｒに対して０．０３とした。
【０１４６】
この蛍光体を用いたフェースプレートの高圧端子Ｈｖに直流電圧１０Ｋｖ、投入電荷密度を１×１０-8Ｃ／ｃｍ2〜５×１０-8Ｃ／ｃｍ2の範囲で照射した結果、１ピクセルに照射する電荷密度を、１走査当たり少なくとも３×１０-8Ｃ／ｃｍ2以上とすることで、従来の蛍光体よりも優れた発光特性が得られた。
【０１４７】
＜実施例８＞
実施例１と同様の構成の画像表示装置を用いて、開口率を調整した場合と調整しない場合を比較した。
【０１４８】
各ピクセルの寸法６３５μｍｘ２１２μｍとして、蛍光体の発光領域を調整しないときの開口率は３０％である。
【０１４９】
蛍光体は、緑色蛍光体としてＳｒＧａ2Ｓ4：Ｅｕ、青色蛍光体としてＣａＭｇＳｉＯ3：Ｅｕ、赤色蛍光体としてＹ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕを用いた。それぞれのＣＩＥｘｙ座標は、緑色蛍光体（０．２６４、０．６８６）、青色蛍光体（０．１４９，０．０４２）、赤色蛍光体（０．６５６、０．３３７）である。
【０１５０】
この組合せの蛍光体では、発光効率は、緑＞赤＞青となり、９３００ケルビンの色温度にホワイトバランスを設定すると、青色蛍光体の発光効率が輝度を制限してしまう。
【０１５１】
そこで、ホワイトバランスを保ったまま、輝度に余裕のある緑色蛍光体の開口率をさげ、青色蛍光体の開口率を上げるように、開口面積を変化させた。
【０１５２】
開口のパターンを図５にしめす。青色蛍光体の開口部４５を３０％大きくし、緑色蛍光体の開口部４４を３０％小さくしたときが、もっとも輝度がたかくなり、開口率を調整しない場合にたいして３０％輝度が増加し、かつホワイトバランスを保つことができた。
【０１５３】
＜実施例９＞
実施例８と同様の構成の画像表示装置を用い、図３に示す表面伝導型電子放出素子を、行方向（ｘ方向）および列方向（ｙ方向）に配列してある。蛍光体は行方向に赤・緑・青色蛍光体を順次に配列した。このときの表面伝導型素子のビームプロファイルは、図７に示すようになり、ビームの短軸方向が行方向と一致し、長軸方向が列方向と一致する。
【０１５４】
蛍光体の組合せは、実施例８と同様に、緑色蛍光体としてＳｒＧａ2Ｓ4：Ｅｕ、青色蛍光体としてＣａＭｇＳｉ2Ｏ6：Ｅｕ、赤色蛍光体としてＹ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕを用い、ホワイトバランスを９３００ケルビンに保ちながら、開口面積を設定した。
【０１５５】
得られた画像表示装置は設定どおりの輝度およびホワイトバランスが得られ、十分な精度でフェースプレートとリアプレートの位置合わせが出来た。
【０１５６】
＜実施例１０＞
実施例１と同様の方法で電子線励起画像表示装置を作製した。ここでは、緑色蛍光体としてＳｒＧａ2Ｓ4：Ｅｕ、青色蛍光体としてＣａＭｇＳｉ2Ｏ6：Ｅｕ、赤色蛍光体として、Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕを用いた。ＳｒＧａ2Ｓ4：Ｅｕ蛍光体が、最も優れる高輝度となる発光中心濃度はおよそ４．５ａｔ％で、ＣａＭｇＳｉ2Ｏ6：Ｅｕはおよそ３．５ａｔ％である。これらを組み合わせた場合、９３００ケルビンのホワイトを表示するために必要な輝度は、青が若干不足してしまう。そこで、同じ投入電荷密度で所望のホワイト表示ができるように、ＣａＭｇＳｉ２Ｏ６：ＥｕのＥｕ濃度は３．５ａｔ％にして、ＳｒＧａ２Ｓ4：ＥｕのＥｕ濃度を１ａｔ％として最大輝度を抑えた蛍光体を採用した。その結果、等しい投入電荷密度において９３００ケルビンのホワイト表示が可能な画像表示装置が得られた。
【０１５７】
＜実施例１１＞
実施例１と同様の方法で、電子線励起画像表示装置を作製した。ここでは、解像度がＱＶＧＡ相当で、信号線数が３２０本、走査線数が１８０本の画像表示装置を作製した。
【０１５８】
蛍光面には、緑色蛍光体のＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕを用いた。
【０１５９】
駆動方法は、加速電圧を１０ｋＶ、電流密度を１ピクセルあたり１ｍＡ／ｃｍ2、リフレッシュ周波数６０Ｈｚのプログレッシブ駆動とし、照射時間デューティーを１／３６０（１走査毎の１ピクセル当たりの電子照射時間が約４６μｓｅｃ）、１／２４０（１走査毎の１ピクセル当たりの電子照射時間が約６９μｓｅｃ）、１／１８０（１走査毎の１ピクセル当たりの電子照射時間が約９２μｓｅｃ）の三種類で駆動した場合の輝度の半減時間をそれぞれ評価した。
【０１６０】
照射時間デューティーを１／３６０として駆動した場合の輝度の半減時間を１００とした場合、１／２４０及び１／１８０として駆動した場合の輝度の半減時間の相対値は、それぞれ６６．７、４３となった。
【０１６１】
照射時間デューティーが１／３６０及び１／２４０の場合には、蛍光体に照射される電荷量の増加により劣化するクーロン劣化の理論に合う寿命特性が得られた。一方、照射時間デューティーが１／１８０の場合には、クーロン劣化の理論的な特性である相対値５０を下回り、より輝度が劣化した。
【図面の簡単な説明】
【０１６２】
【図１】本発明の画像表示装置の例を示す図である。
【図２】本発明の蛍光体層の例を示す図である。
【図３】本発明に適用可能な電子放出素子の例を示す図である。
【図４】従来のＣＲＴを示す図である。
【図５】本発明の蛍光体層の別の例を示す図である。
【図６】本発明の蛍光体層の更に別の例を示す図である。
【図７】電子線のビームプロファイルを説明するための模式図である。
【符号の説明】
【０１６３】
１  リア側基板
２  蛍光体層
９  ｘ方向配線
１１  ｙ方向配線
１４  フェース側基板
１９  金属膜
２０  リアプレート
２１  フェースプレート
２３  電子放出素子
２４  側壁
２５  駆動回路
【図１】
2007335399.tif 000008
【図２】
2007335399.tif 000009
【図３】
2007335399.tif 000010
【図４】
2007335399.tif 000011
【図５】
2007335399.tif 000012
【図６】
2007335399.tif 000013
【図７】
2007335399.tif 000014