JPH0374030A - 発光面の構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、情報表示、デイスプレィ、画像表示等に用い
る光源、及び雰囲気制御、装飾に用いられる光源を含む
一般照明分野に用いられる発光面の構造に関するもので
ある。

［従来の技術］ 一般照明を含む照明用の光源には、種々の高輝度光源が
開発されている。更に、情報伝達の手段としての表示光
源、デイスプレィ用光源としても種々の物がある。その
中で発光型のデバイスとしてＣＲＴ、蛍光表示管などの
電子線を用いた電子線励起型の発光デバイスは、その発
光特性、制御のしやすさ、発光色の良さ等の点で広く用
いられている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、これらの表示管の電子の発生源は熱電子放出現
象を利用した熱電子フィラメントが用いられている。こ
のフィラメントは高融点材料（例えば、タングステンな
ど）に電流を流し、自ら発生するジュール熱によって加
熱され、表面の仕事関数を低くしてフィラメント外部に
電子を放出するものである。

この方法は、比較的簡単に電子源を得られること、真空
中でも自らの温度上昇によって不純物をベーキングして
しまう自浄効果を持ち合わせている点では優れているが
、温度上昇による熱的なエネルギーロスと、温度に依存
する放出電流密度に限界がある。

更に、このフィラメントを表示素子として使用する場合
は、放出電子を面状にすることが難しく、平面的な発光
を得るためには、何らかの方法で電子を拡散して平面的
な電子放出状態を考えなければならない。また、表示部
の観察方向からフィラメントが見える場合はく蛍光表示
管のような低速電子線励起の表示素子〉、加熱されたフ
ィラメントの色（赤熱状態）が発光色に混色し、発光特
性を悪化させる。無表示の場合に加熱されたフィラメン
トが目につき、表示品質を悪くする。

また、電子の加速エネルギーが小さいため、所謂ＣＲＴ
のような蛍光体の透過光を観測することは難しい、従っ
て、表示面を電子放出源から観測することになり、構造
的にはフィラメントの形状が表示素子全体の構造上で大
きな障害となっている。蛍光面の形成においては、蛍光
体で発生した光をすべて反射光として取り出さなければ
ならないので、表示面のコントラストを高めることは非
常に難しい。

本発明は、上述の点に鑑みて提供したものであって、発
光面積の低下による輝度、光量の低下を最小限に防いで
、コントラスト比を向上させることを目的とした発光面
の構造を提供するものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、冷陰極型で電界放射型のカソードと、このカ
ソードの電子の発生面側に所定の間隔を介して配設され
た透光部材とを備え、カソード側の透光部材の面に蛍光
体をパターニングし、この蛍光体がパターニングされて
いない透光部材の部分に、内部に光を反射し外部からの
光を吸収する膜面を設けたものである。

また、カソード側の面には内部に光を反射する鏡面部を
設け、鏡面部とは反対側の透光部材の面に外部からの光
を吸収する黒色膜を設けたものである６ さらに、カソード側の透光部材の面に蛍光体をパターニ
ングし、この蛍光体がパターニングされていない透光部
材の部分であってカソードとは反対側の観測側に、内部
に光を反射し外部からの光を吸収する膜面を設けたもの
である。

［作　用］ 而して、本発明は、蛍光体がパターニングされていない
透光部材の部分に設けた膜面により、内部に光を反射し
外部からの光を吸収するようにして、発光面積の低下に
よる輝度、光量の低下を最小限に防いで、コントラスト
比を向上させている。

請求項２では、カソード側の面には内部に光を反射する
鏡面部を設け、鏡面部とは反対側の透光部材の面に外部
からの光を吸収する黒色膜を設けて、鏡面部の部分と蛍
光体の部分との比率を自由に変えることを可能とし、コ
ントラスト比を自由にコントロール可能としている。

請求項３においては、透光部材の観測側に光を反射させ
る膜面を設けて、ドツトの切れを向上させて、他のドツ
トの光の漏れを少なくするようにしている。

［実施例１］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する０本
発明に用いるカソードは、冷陰極型で電界放射型を用い
ており、このカソードを用いることにより、電子発生の
ための加熱を必要とすることなく、効率的に電子を発生
させることができる。更に、このカソードは薄膜形成技
術を用いて作成する面状の陰極で、電子を面上に発光面
と平行に発生させることができる。また、カソード自身
が錆面の金属膜によって形成しであるので、蛍光面で発
生した光を・効率よく外部に放出することができる。

ところで、表示素子の表示特性として、発光状態と非発
光状態の比率、すなわちコントラスト比は重要な要素で
ある。コントラスト比を上げるための方法として発光部
と非発光部の面積比を大きくすれば良い、しかし、発光
の光量や表面の輝度は発光面積に関係しているので、こ
れらを大きくとろうとすれば、おのずと、コントラスト
は低くなる。従って、本発明では、輝度、光量を下げず
にコントラストを上げるようにしている。

上述の電界放射型のカソード１はそれ自身鏡面を有して
おり、そのカソード１を利用した発光部の構造を第１図
に示す、この発光部は、観測側からは蛍光体自身の白色
に近い色が観察されるために、非発光時の表面輝度は外
光を反射してコントラストを低下させている。従って、
この発光部のコントラストを向上させるためには、蛍光
体の白色の観察される面積を小さくし、更に外光の反射
を防ぐ方法をとる必要がある。その解決方法を以下に示
す実施例により説明する。

第１図に示すように、カソード１にはそれ自身鏡面部２
を有し、カソード１の電子の放射方向（図中の矢印方向
）側に所定の間隔を介して透光部材である透明ガラス３
が設けである。透明ガラス３のカソード１側の面には白
色系で膜状の蛍光体４がパターン化して形成しである。

この蛍光体４の形成方法について説明する。透明ガラス
３の面上にコーティングされた透明導電膜を電極として
電着方法によるものであり、これはアルコールを主成分
とする有機溶媒中に蛍光体４を分散させ、その溶媒中に
電極を設けて、これらの電極間に電圧を印加して電着し
た。蛍光体４のパターンは、透明導電膜をフォトリソグ
ラフィーによってエツチングし、形成した。

次に、第１図に示すように、蛍光体４の付着していない
部分に光の吸収のよい黒色膜５を蒸着し、更にその上に
アルミニュムを蒸着して膜状の鏡面部６を形成している
。同じくこのパターンの形成は、フォトリソグラフィー
を用いたエツチングにて行っている。尚、実際には、こ
の鏡面部６の部分を形成した後に、蛍光体４を上記の電
着方法によって形成している。また、第１図の実線の矢
印はカソード１からの電子の放射を示し、破線の矢印は
光を示している０図において、光路の透明ガラス３の界
面での屈折は無視している。

かかる構成により、観測者からの外光の反射を黒色膜５
で吸収し、更に白色系の蛍光体４の外光からの反射を黒
色膜５の面積によって小さくしている。従って、コント
ラストは向−ヒする。また、黒色膜５の下面に配置され
ている金属の鏡面部６のために、本来の蛍光体４から発
生した光の黒色膜５の吸収は起こらず、第１図の矢印に
示すように、何回かの反射を経て外部にその光を取り出
すことが可能である。従って、発光面積の低下による輝
度、光量の低下を最小限に防ぐことが可能である。

［実施例２］ 第２図に実施例２を示す、この実施例では黒色膜５をカ
ソード１とは反対側の透明ガラス３の面で形成し、蛍光
体４が形成されていない部分には鏡面部６だけを形成し
たものである。尚、黒色膜５の位置は、蛍光体４が形成
されていない部分に対応している。この実施例において
は、鏡面部６と黒色膜５の面積の比率を自由に変えるこ
とができ、発光部を作製した後に、黒色Ｍ５を後付けで
形成することが可能である。この場合は、膜面が真空状
態にさらされていないので、比較的容易で、安価な有機
系の材料も使用することができる。

このように、この実施例においては、コントラスト比は
、蛍光体４の部分と鏡面部６の部分の比率によって、自
由にコントロールすることができるものである。

［実施例３］ 実施例３を第３図に示す。この実施例では、実施例１の
場合とは逆に、黒色Ｍ５と鏡面部６とを蛍光体４が形成
されていない部分に対応したカソード１とは反対側の面
に形成したものである。

［実施例４］ 第４図は実施例４を示し、実施例３の構成に加え、蛍光
体４を形成した面側にも鏡面部７を形成したものである
。

実施例３．４においては、先の実施例１．２と同様な効
果を有する上に、以下に示すような特徴を有している。

すなわち、黒色膜５及び鏡面部６を発光面の内部に形成
した場合に比べてこの方法には次のような特徴を有する
。つまり、発光パターンの精度が要求されるようになる
と、透明ガラス３の厚さの部分の他のドツトの光の漏れ
が問題となるが、本実施例のように透明ガラス３の面の
観測側に反射膜としての鏡面部６を形成することでドツ
トの切れが向上する。更に、透明ガラス３の面内でも拡
散している発光した光を再度利用することによって、輝
度や光量の減少を最大限に食い止めることができる。

尚、各実施例におけるパターンや膜形成の方法、材料等
は限定されないのはもちろんである。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、冷陰極型で電界放射型のカソー
ドと、このカソードの電子の発生面側に所定の間隔を介
して配設された透光部材とを備え、カソード側の透光部
材の面に蛍光体をパターニングし、この蛍光体がパター
ニングされていない透光部材の部分に、内部に光を反射
し外部からの光を吸収する膜面を設けたものであるから
、蛍光体がパターニングされていない透光部材の部分に
設けた膜面により、内部に光を反射し外部からの光を吸
収するようにして、発光面積の低下による輝度、光量の
低下を最小限に防いで、コントラスト比を向上させるこ
とができる効果を奏するものである。

また、カソード側の面には内部に光を反射する鏡面部を
設け、鏡面部とは反対側の透光部材の面に外部からの光
を吸収する黒色膜を設けたものであるから、カソード側
の面には内部に光を反射する鏡面部を設け、鏡面部とは
反対側の透光部材の面に外部からの光を吸収する黒色膜
を設けて、鏡面部の部分と蛍光体の部分との比率を自由
に変えることを可能とし、コントラスト比を自由にコン
トロール可能とすることができる。

さらに、カソード側の透光部材の面に蛍光体をパターニ
ングし、この蛍光体がパターニングされていない透光部
材の部分であってカソードとは反対側の観測側に、内部
に光を反射し外部からの光を吸収する膜面を設けたもの
であるから、透光部材の観測側に光を反射させる膜面を
設けて、ドツトの切れを向上させて、他のドツトの光の
漏れを少なくし、更に、透光部材面内での拡散している
発光した光を再度利用することによって輝度や光量の減
少を最大限に食い止めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の断面図、第２図は同上の実施
例２の断面図、第３図は同上の実施例３の断面図、第４
図は同上の実施例４の断面図である。 １はカソード、３は透明ガラス、４は蛍光体、５は黒色
膜、６は鏡面部である。 ｌ・・・カソード ３・・・透明ガラス ４・・・蛍光体 ５・・・黒色膜 ６・・・鏡面部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）冷陰極型で電界放射型のカソードと、このカソー
   ドの電子の発生面側に所定の間隔を介して配設された透
   光部材とを備え、カソード側の透光部材の面に蛍光体を
   パターニングし、この蛍光体がパターニングされていな
   い透光部材の部分に、内部に光を反射し外部からの光を
   吸収する膜面を設けた発光面の構造。
2. （２）カソード側の面には内部に光を反射する鏡面部を
   設け、鏡面部とは反対側の透光部材の面に外部からの光
   を吸収する黒色膜を設けたことを特徴とする請求項１記
   載の発光面の構造。
3. （３）カソード側の透光部材の面に蛍光体をパターニン
   グし、この蛍光体がパターニングされていない透光部材
   の部分であってカソードとは反対側の観測側に、内部に
   光を反射し外部からの光を吸収する膜面を設けたことを
   特徴とする請求項１記載の発光面の構造。