JPH08293272A

JPH08293272A - 画像表示装置

Info

Publication number: JPH08293272A
Application number: JP9684495A
Authority: JP
Inventors: Noritsuna Hashimoto; 典綱橋本; Koichi Akagi; 広一赤木; Yoshikazu Nakamura; 芳和中村; Masahiro Fujikawa; 正洋藤川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1995-04-21
Filing date: 1995-04-21
Publication date: 1996-11-05

Abstract

(57)【要約】【目的】製造コストと寿命特性に優れた新規な薄型、
軽量の平面画像表示装置を得る。【構成】平板状の強誘電体４の両面に電極３および５
を形成し、その電極間に交番電界を印加することで電子
放出が得られる電子源を用い、この電子源から放出され
た電子を強誘電体４を有する第１のパネル１の電子放出
部１０に対向して配置された第２のパネル２の蛍光体層
７を励起発光させる。電極５は絶縁層６で保護される。
残留ガスによる破壊のない新規な電子源を用いることに
より、長寿命で製造コストの低い、信頼性の高い画像表
示装置が提供できるる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、強誘電体からの電子
放出を利用した薄型、軽量の平面型の画像表示装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像表示装置には陰極線管が広く
用いられてきた。陰極線管は、輝度や解像度、コントラ
ストなどの点では他の方式、例えば液晶やプラズマディ
スプレイなどより優れているが、奥行きや重量の点では
劣っている。そのため、陰極線管の優位性を保ちつつ薄
型、軽量化を目指した方式の画像表示装置が開発されて
いる。

【０００３】例えば、雑誌”ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃ
ｔｉｏｎｓｏｎＥｌｅｃｔｒｏｎＤｅｖｉｃｅ
ｓ，Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．１（１９８９），Ｐ．２
２５〜２２８”では、半導体の微細加工技術を利用して
ミクロンサイズの微細な電子源を作製し、その電子源
（以下フィールドエミッタ式と呼ぶ）を用いた薄型で軽
量な画像表示装置が提案されている。図１５にその概略
図を示す。背面ガラス２１に形成された数ミクロンサイ
ズの電子源２２から電界効果を利用して放出された電子
２３がその上面に配置された蛍光面２６に入射して蛍光
体２７を発光させる。電子源２２の周囲には絶縁層２４
とゲート電極２５が形成されており、ゲート電極２４の
電圧を変えることで電子２３の電流を制御する。蛍光面
２６には蛍光体２７と前面ガラス２９との間にアノード
電極２８が形成されており、アノード電圧により電子２
３を加速している。

【０００４】一つの電子源は数ミクロンサイズであり、
画像表示に必要な最小画素サイズが数十ミクロン以上で
あるため、一つの画素に対して数百から千個程度の電子
源が形成されている。そのため、個々の電子源の電子放
出量のばらつきがあっても画素ごとのばらつきは平均さ
れて小さくなる。

【０００５】このように構成された画像表示装置は高真
空中で動作される。なぜなら、ゲート電極に印加される
電圧により電子源の先端には10⁷Ｖ／cm以上の電界がか
かり電子が放出される。そのため、残留ガスなど正電荷
にイオン化した元素があると電子源の先端に衝突して電
子源を破壊し素子の寿命は極めて短くなる。そのような
現象を防ぐために、10^ー8Torr以下の高真空が要求され
る。

【０００６】しかし、画像表示を行うためには真空容器
の中に蛍光体やアノード電極さらには真空封着用のフリ
ットガラスなどが必要で、初期には問題にならなくても
長時間動作を続けるとこれらの材料からガスやイオンな
どが遊離して電子源の破壊を引き起こす。そのため、ガ
スを発生しにくい材料が提案されているが、満足いく特
性は得られていない。例えば、一般に青色蛍光体にはＺ
ｎＳ：Ａｇ、緑色蛍光体にはＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌなど主
に硫化物系の材料が使用されているが硫黄成分の遊離が
問題とされている。これに対し、例えば雑誌”ＳＩＤ’
９４ＤＩＧＥＳＴＰ．５１〜５４”では青色蛍光体
として（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏ：Ｚｎ、緑色蛍光体としてＺｎ
Ｇａ₂Ｏ₄：Ｍｎが提案されている。しかし、これらの蛍
光体は従来の硫化物系蛍光体に比べて輝度および発光色
が劣り、十分満足のいく特性は得られない。即ち、電子
源の損傷を回避するために蛍光体を変更すると新たな課
題が生じていた。

【０００７】また、個々の電子源の作製には半導体のミ
クロンレベルの微細加工技術を用いるため、製造装置が
極めて高価であり、とくに画面サイズが２０インチを越
える場合にはこの問題はさらに顕著になる。なぜなら製
造工程中に露光技術を用いるため大面積に均一な光を照
射できる露光装置が必要であり、ステッパによる小面積
の露光を繰り返す場合には極めて精密な位置合わせが必
要となる。

【０００８】すなわち、図１５に示すような微小な電子
源からの電界放出を利用した画像表示装置では、真空中
の残留ガスで極めて寿命が短いこと、微細加工技術を用
いるため大面積化には極めて高コストであること、が大
きな問題となる。

【０００９】これら画像表示装置において、フィールド
エミッタ式の問題を解決した冷陰極として、強誘電体か
らの電子放出を応用した電子放出素子が提案されてい
る。例えば”第２回アジア真空マイクロエレクトロニク
ス会議予稿集，Ｐ．３７（１９９４）”では強誘電体薄
板からの電子放出現象の基本特性が報告されている。ま
た、図１６は、例えば、特開平５−３２５７７７号公報
に記載の強誘電体冷陰極の構造を示す図である。図にお
いて、強誘電体３１を電極３２、３３によりサンドイッ
チ構造にし、この電極３２、３３間に、連続する正負一
対のパルス電界（数１００Ｖ程度）を印加すると強誘電
体３１中に10⁵Ｖ／cm程度の電界が生じ、その表面から
電子が放出される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、強誘電体から
の電子放出を応用した電子放出素子を画像表示装置に適
用するには幾つかの課題がある。例えば、フィールドエ
ミッタ式より低真空で動作するものの低真空で効率良く
電子ビームを蛍光面に入射させなければならない。さら
に、フィールドエミッタ式より電界は小さくてよいた
め、電子放出源の劣化は小さくなるものの、低真空のた
め真空に曝される電極面の残留ガスによる損傷等が問題
となる。

【００１１】この発明は上記のような問題を解決するた
めになされたもので、強誘電体からの電子放出を利用し
た新たな構造の薄型で軽量の画像表示装置を実現するた
めに、効率良く電子ビームを蛍光面に入射させる手段や
電極の保護を行ない、寿命特性や低製造コスト化に優位
で高性能な画像表示装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係わる
画像表示装置は、基板上の電極に電界を印加し、前記基
板から放出された電子を蛍光体に導いて発光させること
によって画像を表示する画像表示装置において、平板状
の強誘電体から構成される基板と、該基板の両面に交番
電界を印加する電極と、前記印加された電界により前記
強誘電体から電子が放出される電子放出部とを備えた第
１のパネル、及び透光性の基板上に第１のパネルの電子
放出部から放出された電子を引き出すアノード電極と蛍
光体層とを積層して形成した第２のパネルを備え、前記
第１のパネルの電子放出部と前記第２のパネルの蛍光体
層を対向するように配置したものである。

【００１３】請求項２の発明に係わる画像表示装置は、
請求項１において、第１のパネルの基板の、第２のパネ
ルに対向して配置された面の電極表面に絶縁層を備えた
ものである。

【００１４】請求項３の発明に係わる画像表示装置は、
請求項２において、第１のパネルの基板の、第２のパネ
ルに対向して配置された面の電極が面内で線状を有する
電極であることを規定するものである。

【００１５】請求項４の発明に係わる画像表示装置は、
請求項２において、第１のパネルの第２のパネルに対向
して配置された面の電極表面に形成された絶縁層が第２
のパネルに接することを規定したものである。

【００１６】請求項５の発明に係わる画像表示装置は、
請求項４において、絶縁層の表面に光反射層を備えたこ
とを規定するものである。

【００１７】請求項６の発明に係わる画像表示装置は、
請求項４において、絶縁層と第２のパネルとの間に光吸
収層を備えたことを規定するものである。

【００１８】請求項７の発明に係わる画像表示装置は、
請求項４において、絶縁層が蛍光体から構成されること
を規定するものである。

【００１９】請求項８の発明に係わる画像表示装置は、
請求項１乃至７のいずれか１項において、蛍光体層が
赤、緑および青色の蛍光体で分割形成されていることを
規定するものである。

【００２０】請求項９の発明に係わる画像表示装置は、
請求項８において、アノード電極が該アノード電極直上
の蛍光体での発光波長を選択的に透過することを規定す
るものである。

【００２１】請求項１０の発明に係わる画像表示装置
は、請求項９において、蛍光体での発光波長を選択的に
透過する手段として、アノード電極に特定の無機顔料を
添加したものである。

【００２２】請求項１１の発明に係わる画像表示装置
は、請求項２乃至１０のいずれか１項において、第１の
パネルの電子放出部と対向して配置した第２のパネルの
蛍光体層の面積が第１のパネルの電子放出部の面積より
大きいことを規定するものである。

【００２３】

【作用】この発明の請求項１に係わる画像表示装置は、
前記第１のパネルの強誘電体の電子放出部と第２のパネ
ルのアノード電極上の蛍光体層を対向するように配置し
たので、電子放出部から放出され、アノード電極に引き
付けられた電子を短い距離でアノード電極上の蛍光体に
入射させることができる。

【００２４】この発明の請求項２に係わる画像表示装置
は、請求項１において、第１のパネルの基板の、第２の
パネルに対向して配置された面の電極表面に絶縁層を備
えたので、電極表面を保護すると共に電子放出部から放
出された電子が第１のパネル上の電極にトラップされな
くなり、効率よく対向する蛍光体へ入射する。

【００２５】この発明の請求項３に係わる画像表示装置
は、請求項２において、第１のパネルの基板の、第２の
パネルに対向して配置された面の電極を線状の電極とし
たので、大面積の表示部に渡って電極を容易に形成でき
る。

【００２６】この発明の請求項４に係わる画像表示装置
は、請求項２において、第１のパネルの第２のパネルに
対向して配置された面の電極表面に形成された絶縁層が
第２のパネルに接するので、絶縁層は真空に保持される
第１及び第２パネル間を一定距離に保つように全体とし
ての強度を維持するように作用する。

【００２７】この発明の請求項５に係わる画像表示装置
は、請求項４において、絶縁層の表面に光反射層を備え
たので、蛍光体層から表示面の反対側（第１のパネル
側）に発光した光を反射させることで、表示画像の輝度
を向上させる。

【００２８】この発明の請求項６に係わる画像表示装置
は、請求項４において、絶縁層と第２のパネルとの間に
光吸収層を備えたので、該光吸収層で表示面（第２のパ
ネルの外側の面）から入射した光を吸収して、表示面で
の画像のコントラストを向上させることができる。

【００２９】この発明の請求項７に係わる画像表示装置
は、請求項４において、絶縁層が蛍光体から構成される
ので、電子放出部から放出された電子は発散角を有して
いても、蛍光体層に入射することになり、発光効率が向
上する。

【００３０】この発明の請求項８に係わる画像表示装置
は、請求項１乃至７のいずれか１項において、蛍光体層
が赤、緑および青色の蛍光体で分割形成されているの
で、３色の蛍光体で画像のカラー表示が可能となる。

【００３１】この発明の請求項９に係わる画像表示装置
は、請求項８において、アノード電極が該アノード電極
直上の蛍光体での発光波長を選択的に透過するようにし
たので、蛍光体での発光が減衰することなく表示可能と
なる。

【００３２】この発明の請求項１０に係わる画像表示装
置は、請求項９において、蛍光体での発光波長を選択的
に透過する手段として、アノード電極に特定の無機顔料
を添加したので、簡便な方法で発光波長を選択的に透過
させることが実現し、さらに表示面（第２のパネルの外
側の面）から入射した光を顔料で吸収して、表示面での
画像のコントラストを向上させることができる。

【００３３】この発明の請求項１１に係わる画像表示装
置は、請求項２乃至１０のいずれか１項において、第１
のパネルの電子放出部と対向して配置した第２のパネル
の蛍光体層の面積が第１のパネルの電子放出部の面積よ
り大きくしたので、表示部の実質蛍光体の占める面積が
増加し、輝度が向上する。

【００３４】

【実施例】

実施例１．以下、本発明の一実施例を図について説明す
る。図１は本発明の一実施例を示す画像表示装置の全体
構成図（断面図）である。図において、第１のパネル１
は支持部材１６上に一方の面に背面電極３、他方の面に
線状の電極５及びその表面に絶縁層６が形成された強誘
電体４を有し、強誘電体４の表面のうち線状の電極５が
形成されていない部分が電子放出部１０となる。第２の
パネル２は第１のパネル１の電子放出部１０に対向する
ように配置した蛍光体層７が前面ガラス９上にアノード
電極８を介して積層される。なお、第１のパネルと第２
のパネルで囲まれた空間１７は真空に排気され（10^ー4To
rr程度）、表示された画像は図１においては上方の前面
ガラス９の外側から観察することになる。ここでは、背
面電極３および電極５はＮｉ（Ａｕ、Ｐｔ等でもよい）
を真空蒸着あるいはメッキで約２００ｎｍ形成し、これ
をフォトリソグラフィー等の手法でパターニングし線状
の電極を得る。図２に、線状の電極の構造を図１の画像
表示装置を一部分解して斜視図で示す。なお、電極５上
の絶縁層はこの図では便宜上省略している。強誘電体は
Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ₃（以下ＰＺＴと略す）で厚さは
７０μｍ、絶縁層６には低融点鉛ガラスを使用し、第１
パネルと第２パネルの間隔が１〜２ｍｍ、電子放出部１
０の幅は約５０μｍになるように形成した。また、アノ
ード電極８にはＩｎ₂Ｏ₃：Ｓｎ（以下ＩＴＯと略す）膜
を用いた。蛍光体にはＺｎＯ：Ｚｎと（Ｚｎ，Ｃｄ）
Ｓ：Ａｇ，Ｃｌを１：５の割合で混合した蛍光体を用い
た。

【００３５】図３は本発明の画像表示装置の動作を説明
するための一部断面構成図である。なお、図３において
は第２のパネル２のアノード電極８間も絶縁層６を設け
た。線状の電極５は、表示面の端部あるいは表示面の外
縁部に形成された信号入出力回路（図示せず）を介して
接地電位１８に設定される。一方、背面電極３には、図
４に示すような電圧波形の交番電界１９が印加される。
アノード電極８の電圧２０は４００Ｖに設定した。以
下、図３と図４とを参照しながら、動作について説明す
る。図４において、正パルス印加時には強誘電体４内の
電気双極子の整列が進み同時に電極５の周りに表面電荷
が蓄積される。背面電極３に負パルスが印加された瞬間
に強誘電体４内に分極反転が起こり、電極５の近辺（電
子放出部１０）に蓄積された電子は、電気的な斥力を受
けて、電子放出部１０より放出される。放出された電子
は、アノード電極８に印加された正の電位で加速され蛍
光体層７を励起発光させる。この発光が図１の前面ガラ
スの外部から観察されることになる。

【００３６】なお、本実施例のように電極５の表面を絶
縁層６で覆っておけば、電子放出部から放出された電子
が電極表面にトラップされることなく効率よく蛍光体に
入射することになる。さらに、10^ー4Torrという真空下で
電界を印加しても、絶縁層６を有するために、残留ガス
による腐食、損傷が問題にならなくなる。また、上記実
施例では電極５の表面のみ絶縁層６を設けた例について
示したが、図５に示すように電極の側面まで覆うように
形成してもよい。この場合、電極の側面にトラップされ
る電子がなくなるが一方電子放出部の面積は小さくな
る。さらに電極の側面より表面でトラップされることが
多いので、電子放出部の面積と電極の側面での電子のト
ラップ量を考慮して側面まで絶縁層が必要かどうか決定
すればよい。

【００３７】なお、図２のような線状の電極にすれば、
表示面全体に渡って端から端まで電極を形成し、時系列
に信号を電極に転送することで、画像表示のための駆動
が容易になる。更に、外部への信号入出力回路を形成す
るのが容易となる。なお、表示面全体に渡って端から端
まで電極を形成し、外部への信号入出力回路を形成する
のに容易な構造であれば、さらに表示部の輝度が十分得
られるように蛍光体が配置できるのであれば、図２のよ
うな単調な線状構造の電極に限ることはない。

【００３８】上記のように構成された画像表示装置で
は、電子放出部が平面であるため、フィールドエミッタ
式のものと比べて、残留ガスの衝突が生じても一カ所に
集中することなく電子源の破壊が生じにくくなる。従っ
て、本実施例のように従来から多用されている硫化物系
の蛍光体を用いても寿命が短くなることもなく、７００
０時間以上安定に動作した。また、このような強誘電体
を利用した電子放出機構は10^ー4Torr程度の比較的真空度
が低い場合でも動作する。さらに、線状の電極など、簡
便な形状であるためこれらを形成するにはミクロンオー
ダー微細加工技術は必要なく、どの生産方法を選択する
かその裕度が広がり、例えばメッキや真空蒸着、スパッ
タなど面積が大きくなってもコストの急激な上昇を招か
ない製造法を採用することができる。

【００３９】実施例２．以下、本発明の別の実施例を図
について説明する。図６は画像表示装置の一部断面構成
図である。上記実施例１との違いは実施例１で電極５の
表面に形成した絶縁層を第２パネルに接するように形成
したことである。図７に画像表示装置の全体構成図を示
す。第１及び第２のパネルに囲まれた空間を真空排気し
た場合も第１及び第２のパネル間の距離を一定に保つ
（精度維持）ことができる等外圧に耐え得る強度を得る
ことが可能となる。実施例１の場合は、支持部材や前面
ガラスを厚くしたり、あるいは補強用部材（図示せず）
により強度を維持しているが、本実施例のように絶縁層
を第２パネルに接するように形成すれば、上記のような
強度維持の対策は特別に施す必要はない。なお、図８に
図６の画像表示装置を一部分解した斜視図を示す。

【００４０】なお、図５のように、絶縁層が線状の電極
５を覆った形状であってもよいことは言うまでもない。

【００４１】実施例３．実施例１または２において、強
誘電体をＰｂＴｉＯ₃（以下ＰＴと略す）に変更した。
ＰＴはＰＺＴよりも圧電定数が小さいため交番電界を印
加した時の歪みが小さくなるため、歪みによる電極の剥
離等の発生が抑制され、画像表示装置の信頼性が向上す
る。なお、用途によっては強誘電体として(Ｐｂ，Ｌｉ)
(Ｚｒ，Ｔｉ)Ｏ₃（以下ＰＬＺＴと略す）のような強誘
電体を用いてもよい。

【００４２】実施例４．以下、本発明の一実施例を図に
ついて説明する。図９は画像表示装置の一部断面構成図
である。図において、絶縁層６の表面にＭｇＯ粉末の光
反射層１１を形成した。蛍光体層での発光は図中ａのよ
うに表示面方向、即ち前面ガラス９を介して外へ放出さ
れるものと、ｂのように反対側へ進むものとがある。こ
のｂのような発光成分の光を上記反射層１１で反射させ
て表示面側に戻すことで表示画像の輝度を向上させるこ
とができる。光反射層に用いる物質としては可視波長領
域において高い反射率をもつものであればよく、ＭｇＯ
のほかにＢａＳＯ₄などでもよい。

【００４３】実施例５．以下、本発明の一実施例を図に
ついて説明する。図１０は画像表示装置の一部断面構成
図である。図において、絶縁層６が第２パネルと接触す
る部分にカーボングラファイトで光吸収層１２を形成し
た。表示面側から入射した外光（ｈν）を上記光吸収層
１２で吸収させて黒レベル（表示がない部分の輝度）を
低下させ表示画像のコントラストを向上させることがで
きる。光吸収層１２を形成する物質としては可視波長領
域において高い光吸収率をもつものであればよく、カー
ボングラファイトのほかにモリブデン、クロムなどの金
属粉末（これらは溶媒に分散して塗布すればよい）でも
よい。

【００４４】実施例６．以下、本発明の一実施例を図に
ついて説明する。図１１は画像表示装置の一部断面構成
図である。図において、実施例２の図６の絶縁層６を蛍
光体層７とした。蛍光体層７は絶縁物であり、第１パネ
ルの電子放出部１０を囲むように形成される。電子放出
部１０から放出された電子は放出角度を有していてもす
べていずれかの蛍光体層７に入射するため、発光効率が
高くなる。

【００４５】実施例７．以下、本発明の一実施例を図に
ついて説明する。図１２は画像表示装置の一部断面構成
図である。図において、蛍光体層７を赤７ｒ、緑７ｇお
よび青７ｂ色蛍光体で分割形成した。赤色にＹ₂Ｏ₂Ｓ：
Ｅｕ、緑色にＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、青色にＺｎＳ：Ａｇ
の蛍光体を用いた。蛍光各色の画素の輝度を調整するこ
とによりマルチカラーまたはフルカラー表示させること
ができた。

【００４６】さらに、それら分割された赤７ｒ、緑７ｇ
および青７ｂ色蛍光体層７の部分に配置したアノード電
極８にそれぞれ赤、緑および青色の無機顔料を添加して
選択的に対応する蛍光体発光色を透過させるようにし
た。図１３に蛍光体の発光スペクトルとアノード電極の
透過スペクトルを示す。Ａ−ｒ、Ａ−ｇおよびＡ−ｂは
それぞれ赤色、緑色および青色蛍光体の発光スペクトル
を示し、Ｔ−ｒ、Ｔ−ｇおよびＴ−ｂはそれぞれ赤色、
緑色および青色蛍光体の部分に形成されたアノード電極
の透過スペクトルを示す。このような構成にすることに
より、蛍光体からの発光はほとんど減衰することなく前
面ガラスを通して観測される。さらに、外からの光は顔
料によって吸収されるため黒レベルが低下してコントラ
ストが向上する。

【００４７】実施例８．以下、本発明の一実施例を図に
ついて説明する。図１４は画像表示装置の一部断面構成
図である。図は、実施例５の図１０において、絶縁層の
構造を第２パネルに接触する部分の断面積を、線状の電
極に接触する部分の断面積よりも小さくした。即ち、電
子放出部１０の面積より蛍光体７部分の面積が大きくな
るようにした。このように構成することにより蛍光面の
面積を拡大することができ、電子が放出角度を有してい
ても効率よく蛍光面に入射させることが可能となる。従
って、画像表示装置として輝度が向上する。なお、本実
施例は図１０を置き換えた例で示したが、他の実施例の
図についてこのような構成で置き換えてもよいことは言
うまでもない。

【００４８】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、画像表示装置において第１のパネルの強誘電体の電
子放出部と第２のパネルのアノード電極上の蛍光体層を
対向するように配置したので、電子放出部から放出さ
れ、アノード電極に引き付けられた電子を短い距離でア
ノード電極上の蛍光体に効率良く入射させることがで
き、輝度の高い高性能な画像表示装置を提供することが
できる。

【００４９】請求項２の発明によれば、請求項１におい
て、第１のパネルの基板の、第２のパネルに対向して配
置された面の電極表面に絶縁層を備えたので、電子放出
部が保護され、電子放出部から放出された電子が第１の
パネル上の電極にトラップされなくなり、効率よく対向
する蛍光体へ入射でき、長寿命で、輝度の高い高性能な
画像表示装置を提供することができる。

【００５０】請求項３の発明によれば、請求項２におい
て、第１のパネルの基板の、第２のパネルに対向して配
置された面の電極を面内で線状の電極としたので、大面
積に渡って電極を容易に形成でき、製造コストの低い画
像表示装置を提供することができる。

【００５１】請求項４の発明によれば、請求項２におい
て、第１のパネルの第２のパネルに対向して配置された
面の電極表面に形成された絶縁層が第２のパネルに接す
るので、絶縁層は真空に保持される第１及び第２パネル
間を一定距離に保つように全体としての強度を維持し、
高精度で長寿命且つ信頼性の高い画像表示装置を提供す
ることができる。

【００５２】請求項５の発明によれば、請求項４におい
て、絶縁層の表面に光反射層を備えたので、蛍光体層か
ら表示面の反対側（第１のパネル側）に発光した光を反
射させることで、表示画像の輝度を向上させ、輝度の高
い高性能な画像表示装置を提供することができる。

【００５３】請求項６の発明によれば、請求項４におい
て、絶縁層と第２のパネルとの間に光吸収層を備えたの
で、該光吸収層で表示面（第２のパネルの外側の面）か
ら入射した光を吸収して、表示面での画像のコントラス
トを向上させ、輝度の高い高性能な画像表示装置を提供
することができる。

【００５４】請求項７の発明によれば、請求項４におい
て、絶縁層が蛍光体から構成されるので、電子放出部か
ら放出された電子は発散角を有していても、蛍光体層に
入射することになり、発光効率が向上し、輝度の高い高
性能な画像表示装置を提供することができる。

【００５５】請求項８の発明によれば、請求項１乃至７
のいずれか１項において、蛍光体層が赤、緑および青色
の蛍光体で分割形成されているので、３色の蛍光体で画
像のカラー表示が可能となり、性能の高い画像表示装置
を提供することができる。

【００５６】請求項９の発明によれば、請求項８におい
て、アノード電極が該アノード電極直上の蛍光体での発
光波長を選択的に透過するようにしたので、蛍光体での
発光が減衰することなく表示可能となり、性能の高い画
像表示装置を提供することができる。

【００５７】請求項１０の発明によれば、請求項９にお
いて、蛍光体での発光波長を選択的に透過する手段とし
て、アノード電極に特定の無機顔料を添加したので、簡
便な方法で発光波長を選択的に透過させることが実現
し、さらに表示面（第２のパネルの外側の面）から入射
した光を顔料で吸収して、表示面での画像のコントラス
トを向上させることができ、低コストで性能の高い画像
表示装置を提供することができる。

【００５８】請求項１１の発明によれば、請求項２乃至
１０のいずれか１項において、第１のパネルの電子放出
部と対向して配置した第２のパネルの蛍光体層の面積が
第１のパネルの電子放出部の面積より大きくしたので、
表示部の実質蛍光体の締める面積が増加し、輝度の高い
高性能な画像表示装置を提供することができる。

【００５９】以上、請求項１〜１１の発明によれば、両
面に電極が形成された平板状の強誘電体からの電子放出
を励起源とする画像表示装置が実現でき、これにより残
留ガスによる電子源の破壊がなく表示装置の寿命が長く
なる。さらには各構成要素の形成に微細加工技術を必要
とせず、製造が容易で大面積化に伴うコスト上昇も抑え
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１による画像表示装置の全体
構成図（断面図）である。

【図２】本発明の画像表示装置に用いる電極の形状を
示すために、図１を一部分解した斜視図である。

【図３】本発明の実施例１による画像表示装置の動作
を説明するための一部断面図である。

【図４】本発明の実施例１の電圧波形を示す概略図で
ある。

【図５】本発明の実施例１による別の画像表示装置の
一部断面図である。

【図６】本発明の実施例２による画像表示装置の一部
断面図である。

【図７】本発明の実施例２による画像表示装置の全体
構成図（断面図）である。

【図８】本発明の実施例２による画像表示装置を一部
分解した斜視図である。

【図９】本発明の実施例４による画像表示装置の一部
断面図である。

【図１０】本発明の実施例５による画像表示装置の一
部断面図である。

【図１１】本発明の実施例６による画像表示装置の一
部断面図である。

【図１２】本発明の実施例７による画像表示装置の一
部断面図である。

【図１３】本発明の実施例７を説明するスペクトル図
である。

【図１４】本発明の実施例８による画像表示装置の一
部断面図である。

【図１５】従来の画像表示装置を示す一部断面構造図
である。

【図１６】従来の電子源（冷陰極）を示す藻式図であ
る。

【符号の説明】

１第１のパネル、２第２のパネル、３背
面電極、４強誘電体、５線状の電極、６絶縁
層、７蛍光体層、７ｒ赤色の蛍光体層、７ｇ
緑色の蛍光体層、７ｂ青色の蛍光体層、８アノー
ド電極、９前面ガラス、 10 電子放出部、11
光反射層、 12 光吸収層、 16 支持部材、 17
空間（真空）、18 接地、 19 交番電界、 20
アノード電圧、21 背面ガラス、 22 電子源、 23
電子、 24 絶縁層、25 ゲート電極、 26 蛍光
面、 27 蛍光体、 28 アノード電極、29 前面
ガラス、 31 強誘電体、 32 電極、 33 電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤川正洋尼崎市塚口本町八丁目１番１号三菱電機株式会社材料デバイス研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上の電極に電界を印加し、前記基板
から放出された電子を蛍光体に導いて発光させることに
よって画像を表示する画像表示装置において、平板状の
強誘電体から構成される基板と、該基板の両面に交番電
界を印加する電極と、前記印加された電界により前記強
誘電体から電子が放出される電子放出部とを備えた第１
のパネル、及び透光性の基板上に第１のパネルの電子放
出部から放出された電子を引き出すアノード電極と蛍光
体層とを積層して形成した第２のパネルを備え、前記第
１のパネルの電子放出部と前記第２のパネルの蛍光体層
を対向するように配置したことを特徴とする画像表示装
置。
【請求項２】第１のパネルの基板の、第２のパネルに
対向して配置された面の電極表面に絶縁層を備えたこと
を特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】第１のパネルの基板の、第２のパネルに
対向して配置された面の電極が面内で線状を有する電極
であることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装
置。
【請求項４】第１のパネルの第２のパネルに対向して
配置された面の電極表面に形成された絶縁層が第２のパ
ネルに接することを特徴とする請求項２に記載の画像表
示装置。
【請求項５】絶縁層の表面に光反射層を備えたことを
特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】絶縁層と第２のパネルとの間に光吸収層
を備えたことを特徴とする請求項４に記載の画像表示装
置。
【請求項７】絶縁層が蛍光体から構成されることを特
徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項８】蛍光体層が赤、緑および青色の蛍光体で
分割形成されていることを特徴とする請求項１乃至７の
いずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項９】アノード電極が該アノード電極直上の蛍
光体での発光波長を選択的に透過す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】蛍光体での発光波長を選択的に透過す
る手段として、アノード電極に特定の無機顔料を添加し
たことを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置。
【請求項１１】第１のパネルの電子放出部と対向して
配置した第２のパネルの蛍光体層の面積が第１のパネル
の電子放出部の面積より大きいことを特徴とする請求項
２乃至１０のいずれか１項に記載の画像表示装置。