JPH0588169A

JPH0588169A - カラー表示装置および平板状光源

Info

Publication number: JPH0588169A
Application number: JP3273577A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Suzuki; 英俊鱸; Naohito Nakamura; 尚人中村; Ichiro Nomura; 一郎野村; Tetsuya Kaneko; 哲也金子
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-09-26
Filing date: 1991-09-26
Publication date: 1993-04-09
Anticipated expiration: 2015-10-10
Also published as: JP3095830B2

Abstract

(57)【要約】【目的】消費電力や発熱の抑制、均一かつ高い強度に
よる表示、装置の薄型化を図る。また、処理回路を複雑
にすることなく、本来の透過率のダイナミックレンジを
有効に用い諧調性を損わずに全体の色調の調整を行える
ようにする。【構成】基板上に２次元に配列された複数の電子放出
素子、ならびにこれら電子放出素子からの電子ビームの
照射により赤、緑、および青の可視光をそれぞれ発する
３種の螢光体を同一真空容器中に有する平板状光源と、
この平板状光源を背面光源とする透過形表示パネルとを
備え、透過形表示パネルの各画素が、対応するいずれか
１種の蛍光体からの光によって照射されるように３種の
各螢光体位置と透過形表示パネルの各画素の位置とが対
応する。さらに、複数の電子放出素子を、螢光体の種類
ごとに独立して駆動させる可変電圧源を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば液晶パネルのよ
うな透過型表示パネルと照明光源とを備えたカラー表示
装置およびそれに用いられる平板状光源に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は、液晶パネルのような透過型表示
パネルと背面光源とを使用した従来型の表示装置を例示
する斜視図である。図中、９１は、例えば蛍光灯のよう
な白色光源、９２は反射板、９３は拡散板、９４は透過
型表示パネルである。透過型表示パネル９４の表示面に
は、同図中に拡大して示すように、画素毎にＲ（赤）、
Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３種のカラーフィルタ９５が設け
られている。

【０００３】白色光源９１より照射される光が、反射板
９２において適宜表示パネル９４に向けて反射し、拡散
板９３を介して透過型表示パネル９４を照射するように
なっている。その際、透過型表示パネル９４においては
各画素毎に照明光の強度が変調された後、カラーフィル
タ９５において所定の色の光のみが選択され、画像が表
示される。そしてこの際、画像の全体的な色調の調整
は、透過型表示パネル９４の各画素に印加する変調信号
を調整することより行う。例えば、表示画像をより赤い
色調に変えたいときには、原画像信号の赤色信号成分に
バイアスを加え、透過型表示パネルの赤の画素の光透過
率をより大きくするように変調する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の方式においては、以下のような問題がある。すなわ
ち、第１に、液晶表示パネルの各画素が本来必要とする
照明光は、Ｒ，Ｇ，Ｂのうちのいずれかの色の光であ
る。しかるに、各画素毎に、選択的に単色光を照明する
手段がなかったために、白色光源を用いて全面を照明す
るが、その分だけ不要なエネルギーを消費する。したが
って、消費電力が大きい。

【０００５】第２に、上記問題と関連して、各画素で不
要とする波長域の光はカラーフィルタで吸収するが、こ
のため、この部分で発熱が生じる。この熱は、カラーフ
ィルタ自体の寿命を短くするとともに、液晶セルに伝導
し、その画質に悪影響を与える場合がある。特に、表示
輝度を上げるために強力な光源を用いた場合には、この
問題は無視できない。

【０００６】第３に、反射板９２が凹面形状のため、照
明系の厚みが大きくなり、表示パネル自体は薄形である
にもかかわらず、表示装置全体として大型化してしま
う。

【０００７】第４に、光源９１の配光特性や反射板９２
の反射面形状に工夫をこらしても液晶表示パネル９４の
表示面全体を均一な強度の光で照射するのは困難であ
り、照明光の強度が一様でない。

【０００８】そして第５に、全体の色調の調整を、各画
素に印加する変調信号の調整により行っていたため、画
像信号の処理回路が複雑になるうえ、透過型表示パネル
が本来備えている透過率のダイナミックレンジの一部し
か使われないことになり、諧調性が損なわれるという欠
点がある。

【０００９】本発明の目的は、このような従来技術の問
題点に鑑み、カラー表示装置において、消費電力や発熱
を抑えるとともに、表示面全体にわたって均一な強度で
表示できるようにし、さらに装置の薄型化を図ることに
ある。さらに、画像信号の処理回路を複雑にすることな
く、本来の透過率のダイナミックレンジを有効に用い諧
調性を損わずに全体の色調の調整を行えるようにするこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のカラー表示装置は、基板上に２次元に配列され
た複数の電子放出素子、ならびにこれら電子放出素子か
らの電子ビームの照射により赤、緑、および青の可視光
をそれぞれ発する３種の螢光体を同一真空容器中に有す
る平板状光源と、この平板状光源を背面光源とする透過
形表示パネルとを備え、透過形表示パネルの各画素が、
対応するいずれか１種の蛍光体からの光によって照射さ
れるように、３種の各螢光体位置と透過形表示パネルの
各画素の位置とが対応していることを特徴とする。

【００１１】さらに、本発明の平板状光源は、前記平板
状光源において、複数の電子放出素子を、それらが発光
させる螢光体の種類ごとに独立して駆動させる可変電圧
源を備える。

【００１２】好ましい態様においては、透過形表示パネ
ルの各画素はそれぞれ、分離して形成された１つの蛍光
体に対応し、その蛍光体の面積は、１画素の面積よりも
小さい。また、可変電圧源はパルス電圧源であって、螢
光体の種類ごとに独立してパルス幅又は波高値が可変な
ものである。通常、各色に対応する電子放出素子に対向
させて各色の蛍光体がそれぞれ配置される。

【００１３】透過型表示パネルは、画素毎に透過光量を
制御できるものであればよく、例えば、ＴＮ−ＬＣパネ
ルや散乱モードＬＣをはじめとする液晶パネル、あるい
は液晶以外の光学材料を用いたパネルであってもよい。
また、透過型表示パネルの駆動方法は、単純マトリクス
であっても、能動素子を備えるアクティブマトリクスで
あってもよい。

【００１４】

【作用】各電子放出素子に所定の電圧を印加すると、各
電子放出素子から一斉に電子ビームが放出され、これら
ビームが対応する蛍光体に衝突し、それにより各蛍光体
は光を発する。そして、各色の蛍光体からの光は、透過
形液晶パネルの対応する色の画素、すなわち対応位置に
配置された画素をそれぞれ直接的かつ選択的に照射す
る。

【００１５】したがって、カラーフィルタによる光エネ
ルギーの損失やそれに伴う発熱がなく、その分、消費電
力が節約され、また、カラーフィルタの寿命が問題とな
ることもない。また、各螢光体位置と透過形表示パネル
の各画素の位置とが対応しているため、各電子ビームに
よる蛍光体上の各発光点が均一に配置されるように構成
しておくことによって、液晶パネルは蛍光体により全画
面にわたり均一な強度で照明される。また、電子放出素
子の配置の密度を高くしておくことによって、高い強度
で照明が行われる。

【００１６】さらに、従来は、白色光源（蛍光灯）自体
で色調を調整できなかったのであるが、本発明において
は、螢光体の種類（色）毎に独立して、例えば印加電圧
のパルス幅や波高値を調整して電子放出素子を駆動する
ことにより、各色毎に、照射電子ビーム量が制御され、
色調が容易に調整される。しかも、表示パネルへの原画
信号にバイアスを加える必要がなく光源自体で色調が調
整されるため、複雑な信号処理回路などを要しない簡単
な構成によって、諧調性が損われることもなく色調の調
整が行われる。

【００１７】また、従来装置における白色光源は、良好
な色再現性に要する色温度６５００〜７０００°Ｋを有
しないのに対し、本発明においては、適切な蛍光体の選
択により、好ましい各Ｒ、Ｇ、Ｂの色温度が得られ、同
じ表示パネルを用いた場合でも、従来の光源に比べ、良
好な色再現性が得られる。

【００１８】また、電子放出素子と螢光体を同一真空容
器中に含む平板状光源は、極めて薄く、奥行きが短く極
めて薄形の表示装置が構成されうる。

【００１９】

【実施例】実施例１図１は、本発明の一実施例に係る表示装置の断面図であ
り、電気的な結線の一部をも示している。図中、１は照
明光源の背板であるガラス基板、２は基板１上に間隔Ｌ
１（ここでは６００μｍ）で配列形成され電子線を放出
する表面伝導形の電子放出素子、３は基板１に対向して
設けられた照明光源の上板であるガラス基板、４Ｒ，４
Ｇ，４Ｂは基板３上に設けられ電子放出素子２からの電
子線の照射によりそれぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ
（青）の可視光を発する螢光体、５は透光性のＩＴＯの
ような導電材料で構成され、電子線を加速するために基
板３下面に設けられた加速電極、６は基板３上の透過型
液晶表示パネル側に設けられ、透過型液晶表示パネルに
電気的ノイズが印加されるのを防止するため透光性のシ
ールド電極、７は螢光体４が発する光を反射するメタル
バック、８は照明光源の側板であるガラス板、９は電子
放出素子２へ給電するための配線電極、１０は電子放出
素子２を駆動する電子放出素子駆動用電源、１１は加速
電極５に電圧を供給する加速電圧印加用電源である。基
本的にはこれら基板１〜電源１１により照明光源１４が
構成される。そして、ガラス基板１、ガラス基板３およ
びガラス板８によって真空容器が形成され、容器内部は
１０^-5ｔｏｒｒ以上の真空度が維持されている。

【００２０】１２は透過型液晶表示パネル、１３はその
液晶セルの模式的に示した１画素の部分である。各画素
は距離Ｌ１を置いて並んでいる。液晶表示パネル１２の
グランドにシールド電極６が接続されている。

【００２１】図２は基板１の平面図である。このＡ−Ａ
´線断面図が図１で示した基板１の図に相当する。図
中、楕円２５で囲まれた部分が１つの表面伝導形電子放
出素子２であり、楕円２７中に拡大して示すように、正
極２１、負極２２およびこれらの間に位置する電子放出
部２３から成っている。また、２０は配線電極であり、
各表面伝導形放出素子２を電気的に並列に接続してい
る。尚、図に於ては説明を容易にするため、表面伝導形
放出素子２を模式的に示しているが、素子の形状は必ず
しも、図２に示すような平面形状である必要はない。正
極２１と負極２２とを隔てる間隔は、０．０１〜１００
μｍ程度であり、電子放出部２３の部分は、超微粒子を
含み１０³ 〜１０⁹ Ω／□の電気抵抗を有する薄膜によ
り形成してある。素子２の数は、図示の都合上、１２×
６＝７２素子としているが、実際にはこれよりもはるか
に多数の素子を容易に配列形成することが可能である。

【００２２】図１に示すように、各電子放出素子２には
配線電極９を介して給電され、直流電源１０を電極９
に電気的に接続することにより電子放出素子２を駆動す
ることができる。電源１０により、例えば１４〔Ｖ〕の
電圧を印加すると、図２に示すようにすべての電子放出
素子２は電気的に並列に接続されているため、すべての
電子放出素子２から一斉に電子ビームが放出される。ま
たこのとき、加速電圧印加用電源１１によって加速電極
５に電圧Ｖａが供給され、それにより電子ビームが蛍光
体４へ向けて加速され、それぞれ対応する蛍光体４Ｒ，
４Ｇ，４Ｂに衝突し、それらを発光させる。電圧Ｖａと
しては、例えば７〔ＫＶ〕以上の電圧を印加するのが望
ましい。このとき、各蛍光体からは、メタルバック７の
効果も加えられ、極めて高輝度の光が透過型液晶パネル
１２へ向けて照射される。

【００２３】図１においては、図が複雑になるのを防止
するため、照明光源１４と透過型液晶表示パネル１２と
を空間的に離して示しているが、実際には両者は、透過
型液晶パネルの各画素１３と照明光源１４の各蛍光体４
Ｒ，４Ｇ，４Ｂとを位置合せしたうえで、密着して組み
立てられており、各蛍光体４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの発する光
は効率よく各画素１３に照射されるようになっている。

【００２４】このようにして照明光源１４によって照明
される透過型液晶パネル１２の各画素は、照明される
Ｒ、Ｇ、Ｂの色に応じて駆動され、それによりカラー画
像の表示が行われる。

【００２５】これによれば、従来の装置と比べ、消費電
力や発熱を抑え、装置を薄型化できるとともに、表示面
全体にわたり均一かつ高い強度で画像を表示することが
でき動作も安定する。

【００２６】実施例２図３は、本発明の第２の実施例に係る表示装置の内部構
造を説明するためにその一部を切り欠いて示した平面図
である。図の左上部は、透過型液晶パネル１２および照
明光源の上板ガラス（ガラス基板３）を切り欠いて、ガ
ラス基板１とその上面に形成された電子放出素子が見え
る状態を示している。右中央部は、透過型液晶パネル１
２を切り欠いて、照明光源の上板ガラス３と、その下面
に塗布された蛍光体４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを示している。そ
して下部約１／３は、透過型液晶表示パネル１２の表示
面を示し、画素１３（のサイズ）を破線で示している。

【００２７】同図に示すように、本実施例においては、
電子放出素子としてガラス基板１上に設けられた表面伝
導型放出素子を用いているが、実施例１の場合とは異な
り１方向に線状に長い電子放出部を有する素子形状のも
のを用いている。すなわち、３１及び３２はガラス基板
１上に互違いに設けられたくし歯状電極で、両者にはさ
まれた部分に、電子放出材料の超微粒子を含む薄膜が形
成されており、この部分が実質的に電子放出部３３を形
成している。また、蛍光体４Ｒ，４Ｇ，４Ｂは各色毎に
Ｙ方向に列をなすようにパターン形成されており、各パ
ターンのＸ方向の幅は、画素１３よりも小さい。また、
各列につき、Ｙ方向に対しては、線状の電子放出部４本
毎に分割されている。したがって、蛍光体４Ｒ，４Ｇ，
４Ｂの各１つの蛍光体パターンに対しては、４ラインの
電子放出素子により電子ビームが照射されるようになっ
ている。

【００２８】上述のように、画素に対する蛍光体のサイ
ズ、および電子放出素子の形態と配列は、実施例１の場
合と異なるが、他の構成は実施例１と同様であり、装置
全体の断面は、ほぼ図１と同様である。

【００２９】蛍光体に強い電子ビームが照射される場
合、一般には、２次電子による発光や蛍光体自身による
光拡散により発光部分の面積が拡大してしまうが、本実
施例によれば、蛍光体のサイズを、液晶画素よりも小さ
くしているため、隣接する画素に光が漏れることはな
い。特に、Ｘ方向において、隣接画素に光が漏れた場合
には、表示画像の色調に変化をきたし、大きく画質を劣
化させる場合があるので、これを防止するために、この
方向については蛍光体の幅を多少小さめに設定してい
る。

【００３０】このように、本実施例によれば、１画素分
の蛍光体に４つの電子放出素子から電子ビームを照射す
るようにしているため、高い発光輝度を得られるが、そ
の際液晶表示パネルの隣接画素へ照明光が漏れることが
ないため、高品位の表示画像を得ることができる。

【００３１】実施例３図４は本発明の第３の実施例に係る平板状光源の、電子
放出素子が設けられた基板の部分的な平面図である。同
図において、円４０で囲まれた部分が１つの電子放出素
子２を示し、２１は電子放出素子２の正極、２２は負
極、２３は電子放出部である。

【００３２】電子放出素子２としては、ここでは、電子
放出特性に優れ、構造が単純で製造が容易な表面伝導形
放出素子を用いている。表面伝導形放出素子とは、簡単
に説明すると、基板面上に適当な間隔をもって薄膜電極
を形成し、この電極間に、電子放出材料の超微粒子を設
けたものである。

【００３３】正極２１および負極２２は、例えば、Ｎｉ
薄膜で形成され、形成に際しては、フォトリソグラフィ
・エッチングにより、形成位置や形状を極めて高い精度
で制御できる。正極２１および負極２２間の間隔は、
０．０１〜１００μｍが好ましく、その空隙部に、例え
ば、Ｐｄの超微粒子を含む薄膜を形成することにより、
電子放出部２３が形成される。電子放出部２３は、１０
³ 〜１０⁹ Ω／□の範囲の電気抵抗を有する薄膜とする
ことが、電子放出特性上好ましい。

【００３４】図４においては、正極２１および負極２２
ならびに電子放出部２３の平面形状を矩形形状としてい
るが、必ずしもこれに限るものではない。また、電子放
出素子２としては、表面伝導形放出素子以外であっても
よく、例えば、ＳＲＩ研究所のスピントの報告（Ｊ．
Ａｐｐｌ，Ｐｈｙｓ，３９（１９６８）３５０４）で
公知にされているような、針状エミッタを用いた冷陰
極、ＭＩＭ型の冷陰極、あるいは特公昭５６−１５５２
９号公報において公知にされているような、ＰＮ接合を
含む冷陰極を用いてもよい。要は、電子放出特性が良好
で、微細化が可能で、高い位置精度で配列可能な電子放
出素子を用いるのが好ましい。

【００３５】基板１上に設けられた電子放出素子２は、
第１〜第３の３つの群２ｒ，２ｇ，２ｂに分けて群ごと
に電気的に接続される。４１は第１群２ｒの各正極２１
を接続する配線電極、４２は第１群２ｒの各負極２２を
接続する配線電極、４３は第２群２ｇの各正極２１を接
続する配線電極、４４は第２群２ｇの各負極２２を接続
する配線電極、４５は第３群２ｂの各正極２１を接続す
る配線電極、４６は第３群２ｂの各負極２２を接続する
配線電極である。各配線電極は、例えば、Ｎｉ薄膜によ
り形成することができ、それらの交差部においては、例
えば、ＳｉＯ₂などの絶縁膜をそれらの間に挟んで積層
する。このようにして、第１〜第３の各群２ｒ，２ｇ，
２ｂの電子放出素子は、群ごとに並列に接続されてい
る。４７〜５２は、配線電極４１〜４６をそれぞれ外部
の電気回路と接続するためのパッド（端子）である。

【００３６】図５はこのような電子放出素子等すなわち
電子源が設けられたガラス基板１を用いて構成される平
板状光源の部分的な断面図である。図中、８は光源の側
壁をなすガラス板、３は上板であるガラス板である。こ
れらのガラス板１，３，８はフリットガラスであり、相
互に接着されて平板形の真空容器を形成している。そし
てこの容器内は、例えば、１０^-5ｔｏｒｒ以上の真空度
に保たれている。

【００３７】ガラス板３の下面には、例えば、ＩＴＯを
材料とする透明電極５が設けられており、この電極５に
は、電子放出素子２より放出される電子ビームを加速す
るために、例えば、１０ＫＶの電圧が印加される。

【００３８】透明電極５上には各電子放出素子と対向し
て蛍光体が設けられる。すなわち、第１群２ｒの電子放
出素子に対しては、赤色発光蛍光体４Ｒが塗布により設
けられている。また、第２群２ｇの電子放出素子に対し
ては緑色発光蛍光体４Ｇが、第３群２ｂの電子放出素子
に対しては青色発光蛍光体４Ｂが設けられている。な
お、蛍光体４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの表面にはさらに、ＣＲＴ
の分野で知られているメタルバックを設けるようにして
もよい。

【００３９】ガラス板３の外側には光拡散板５９が設け
られており、その作用により、各蛍光体４Ｒ，４Ｇ，４
Ｂが発する赤、緑、青の光は適宜混合され、照明光とし
て射出される。

【００４０】図６は各群２ｒ，２ｇ，２ｂの電子放出素
子への電気的配線を模式的に示す配線図である。図に示
すように、第１〜第３群２ｒ，２ｇ，２ｂの各群毎に個
別に可変電圧源６０，６１，および６２が設けられてい
る。ここで用いる可変電圧源は特殊なものである必要は
なく、例えば、１０〜１５Ｖの範囲で電圧調整が可能な
市販の直流電源で良い。ただし、これは、前記表面伝導
形放出素子については印加電圧１０〜１５Ｖの範囲で電
子放出量が制御可能なためであり、他の電子放出素子を
用いた場合には、必要とする電圧調整範囲が異なる場合
もある。

【００４１】これによれば、平板光源自体で色調が調整
可能である。すなわち、光源を点灯するには、すべての
電子放出素子を直流で駆動するが、その際、例えば、色
調をより赤くしたい場合には、可変電圧源６０の出力電
圧を高めて第１群の電子放出素子の電子放出量を増大さ
せ、赤色蛍光体４Ｒにより多くの電子ビームが照射され
るようにすればよい。また、赤、緑、青の光は、各々異
なる発光点（蛍光体）から放射されるが、蛍光体の塗り
分けサイズは微小であるうえ、光拡散板５９の効果も加
わるため、照明光として使用する上で問題となるような
色むらは発生しない。

【００４２】実施例４図７は本発明の第４の実施例に係る平板状光源における
電気的配線を示す配線図である。実施例３においては、
電子放出素子を直流電圧により駆動し、電圧値を変化さ
せることにより、色調を調整していたのに対し、ここで
は、電子放出素子をパルス電圧で駆動し、各群毎にパル
ス幅もしくはパルスの振幅を変化させることにより、色
調を調整するようにしている。

【００４３】図７において、７３、７４、７５はそれぞ
れ電圧が可変な直流電源、７６〜８１はそれぞれ例えば
ＦＥＴのようなスイッチング素子である。スイッチング
素子７６と７７は排他的に動作するもので、端子４７に
直流電源７３または接地レベル（０Ｖ）のいずれか一方
を電気的に接続するものである。またスイッチング素子
７８と７９、あるいはスイッチング素子８０と８１もこ
れと同様に排他的な動作により直流電圧源７４または７
５か、接地レベル（０Ｖ）かいずれか一方を端子４９ま
たは５１に接続するものである。８５は一定の周波数の
パルスを発生するパルス発生器、８２〜８４はパルス発
生器８５が発生するパルスの立ち上がりをトリガとして
動作するワンショット・マルチバイブレータである。ワ
ンショット・マルチバイブレータ８２〜８４はそれぞれ
独立に出力パルスのパルス幅を変えることができるもの
で、この出力パルスによりスイッチング素子７６〜８１
が制御される。

【００４４】図８はこれらの動作を説明するためのタイ
ムチャートである。図中、（ａ）はパルス発生器８５の
出力信号であり、この信号の立ち上がりエッジを感知し
てワンショット・マルチバイブレータ８２〜８４が動作
する。このとき、例えば、ワンショット・マルチバイブ
レータ８２〜８４のそれぞれについてＴ１、Ｔ２および
Ｔ３の時定数が設定されているとすると、例えば、第１
群２ｒの電子放出素子には、スイッチング素子７６によ
りＴ１の間だけ電圧源７３が接続される。このとき電圧
源７３の出力電圧が例えばＶ１［Ｖ］に調整されている
とすると、第１群２ｒの電子放出素子の駆動波形は図８
（ｂ）のようになる。同様に、第２群２ｇの電子放出素
子の駆動波形は図８（ｃ）のように、第３群２ｂの電子
放出素子は図８（ｄ）のような駆動電圧波形となる。

【００４５】これによれば、直流電圧源７３〜７５の電
圧を変化させるか、あるいはワンショット・マルチバイ
ブレータ８２〜８４の時定数を変化させるか、またはこ
れら双方を変化させることにより、光源の色調を調整す
ることができる。例えば、所望の色調にするために、よ
り緑を強調する必要がある場合には、直流電圧源７４の
出力電圧Ｖ２を増大するか、またはワンショット・マル
チバイブレータ８３の時定数Ｔ２をより大きくするか、
またはこの両方を同時に行うことにより調整することが
できる。

【００４６】なお、ここでは、矩形パルス電圧で駆動す
る場合について示したが、駆動電圧波形はこれに限られ
ず、例えば、三角波や正弦波等、他の電圧波形を用いる
場合においても同様である。

【００４７】また、上述各実施例で示した各図において
は、少数の画素およびこれに対応する電子放出素子等し
か示していないが、実際には、例えば、３００×３００
画素のように、はるかに多数の画素を有する表示装置を
実現することができる。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、従
来の装置と比較して、装置全体を薄型化することができ
るとともに、均一かつ高い強度で照明し、カラー表示を
行うことができる。

【００４９】また、従来のように、カラーフィルタによ
る光エネルギーの損失やそれに伴う発熱がないため、そ
の分消費電力を節約することができ、また、装置の動作
を安定化させることができる。

【００５０】また、光源自体で色調が調整されるため、
複雑で高価な画像信号処理回路などを要しない簡単な構
成とし、コストの大幅な低減を図ることもできる。しか
も表示パネル本来の透過率のダイナミックレンジを有効
に用いることができるため、同一の表示パネルを用いな
がら、従来と比較して、大幅に諧調性に富んだ画像表示
を行うことができる。

【００５１】さらに、用いる蛍光体を適切に選択するこ
とにより、色再現性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る表示装置の断面図で
ある。

【図２】図１の装置の基板の平面図である。

【図３】本発明の第２の実施例に係る表示装置の内部
構造を説明するためにその一部を切り欠いて示した平面
図である。

【図４】本発明の第３の実施例に係る平板状光源の、
電子放出素子が設けられた基板の部分的な平面図であ
る。

【図５】図４のようなガラス基板を用いて構成される
平板状光源の部分的な断面図である。

【図６】図５の装置における電子放出素子への電気的
配線を模式的に示す配線図である。

【図７】本発明の第４の実施例に係る平板状光源にお
ける電気的配線を示す配線図である。

【図８】図７の装置の動作を説明するためのタイムチ
ャートである。

【図９】従来型の表示装置を例示する斜視図である。

【符号の説明】

１：ガラス基板、２：電子放出素子、４Ｒ，４Ｇ，４
Ｂ：螢光体、５：透光性の加速電極、６：透明電極、
７：光拡散板、１２：透過形液晶表示パネル、１３：画
素、１４：照明光源、２１：正極、２２：負極、２３，
３３：電子放出部、３１，３２：くし歯状電極、４１〜
４６：配線電極、５９：光拡散板、６０〜６２：可変電
圧源、７３〜７５：直流電源、７６〜８１：スイッチン
グ素子、８２〜８４：ワンショット・マルチバイブレー
タ、８５：パルス発生器

フロントページの続き (72)発明者金子哲也東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に２次元に配列された複数の電子
放出素子、ならびにこれら電子放出素子からの電子ビー
ムの照射により赤、緑、および青の可視光をそれぞれ発
する３種の螢光体を同一真空容器中に有する平板状光源
と、この平板状光源を背面光源とする透過形表示パネル
とを備え、透過形表示パネルの各画素が、対応するいず
れか１種の蛍光体からの光によって照射されるように３
種の各螢光体位置と透過形表示パネルの各画素の位置と
が対応していることを特徴とするカラー表示装置。
【請求項２】透過形表示パネルの各画素はそれぞれ、
分離して形成された１つの蛍光体に対応し、その蛍光体
の面積は、１画素の面積よりも小さい、請求項１記載の
カラー表示装置。
【請求項３】前記複数の電子放出素子を、それらが発
光させる螢光体の種類ごとに独立して駆動させる可変電
圧源を備える、請求項１記載のカラー表示装置。
【請求項４】可変電圧源はパルス電圧源であって、螢
光体の種類ごとに独立してパルス幅又は波高値が可変な
ものである、請求項３記載のカラー表示装置。
【請求項５】平板状の真空容器と、この真空容器内部
に形成され、それぞれ電気的に並列接続された３群の電
子放出素子と、それと同一の真空容器内部に形成され、
各電子放出素子群からの電子ビームの照射によりそれぞ
れ発光する、赤、緑および青の各蛍光体と、電子放出素
子を各群毎に独立して駆動する可変電圧源とを具備する
ことを特徴とする平板状光源。
【請求項６】可変電圧源はパルス電圧源であって、螢
光体の種類ごとに独立してパルス幅又は波高値が可変な
ものである、請求項５記載の平板状光源。