画像表示装置
【課題】 蛍光体層の帯電を防止でき、蛍光体層の発光強度を増大させるとともに、コントラストを向上させる。
【解決手段】 光透過性のフェースプレート２の内面に形成された蛍光体層８と、フェースプレート２の内面に蛍光体層８を各色蛍光体層８ｒ，８ｇ，８ｂに区画して形成されたブラックマトリクス膜６と、蛍光体層８に対向して配置され、且つ蛍光体層８に電子線１３を出射する電子線源１２と、フェースプレート２の画像表示側から見たブラックマトリクス膜６の面積占有率を６０％乃至９５％の範囲に設定することにより、各色蛍光体層８ｒ，８ｇ，８ｂとブラックマトリクス膜６との接触面積を増大させることで、各色蛍光体層８ｒ，８ｇ，８ｂの電子線１３の照射に起因する帯電が抑制される。また、好ましくは、ブラックマトリクス膜６の表面に金属層７を積層させることにより、各色蛍光体層８ｒ，８ｇ，８ｂと金属層７との接触面積をより増大させることで、各色蛍光体層８ｒ，８ｇ，８ｂの電子線１３の照射に起因する帯電がさらに抑制される。
【解決手段】 光透過性のフェースプレート２の内面に形成された蛍光体層８と、フェースプレート２の内面に蛍光体層８を各色蛍光体層８ｒ，８ｇ，８ｂに区画して形成されたブラックマトリクス膜６と、蛍光体層８に対向して配置され、且つ蛍光体層８に電子線１３を出射する電子線源１２と、フェースプレート２の画像表示側から見たブラックマトリクス膜６の面積占有率を６０％乃至９５％の範囲に設定することにより、各色蛍光体層８ｒ，８ｇ，８ｂとブラックマトリクス膜６との接触面積を増大させることで、各色蛍光体層８ｒ，８ｇ，８ｂの電子線１３の照射に起因する帯電が抑制される。また、好ましくは、ブラックマトリクス膜６の表面に金属層７を積層させることにより、各色蛍光体層８ｒ，８ｇ，８ｂと金属層７との接触面積をより増大させることで、各色蛍光体層８ｒ，８ｇ，８ｂの電子線１３の照射に起因する帯電がさらに抑制される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置に係り、特にフェースプレートの内面に形成したブラックマトリクス膜により、蛍光体層の帯電を抑制し、高輝度化，高コントラスト化及び長寿命化を図った画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に画像表示装置に代表される例えばカラー陰極線管は、外囲器の前面部を構成するフェースプレートの内面にはブラックマトリクス膜，蛍光面，メタルバック膜，シャドウマスクなどが順次配設されている。また、外囲器のネック部には内部に電子銃が配設され、さらに、その外部には偏向ヨークが配設され、電子銃から放出される電子ビームを偏向ヨークによる磁界によって偏向させ、シャドウマスクを介して蛍光面を走査させることにより、蛍光面上に画像を表示するように構成されている。
【０００３】
近年、このように構成されるカラー陰極線管の輝度及びコントラスト等の画像特性を向上させる手段として、下記「特許文献１」には、フェースプレートのパネル内面に光学フィルタ層を有するカラー陰極線管において、このフィルタ層と蛍光体層との間にＩＴＯ（酸化インジウム錫）またはＡＴＯ（酸化アンチモン錫）等の透明導電性膜を配設することによって、蛍光体層の帯電に起因する発光輝度の低下を防止し、輝度及びコントラスト等の表示特性を向上させたカラー陰極線管が開示されている。
【０００４】
また、下記「特許文献２」には、フェースプレートのパネル内面にブラックマトリクス膜を有する蛍光面と、メタルバック膜と、シャドウマスクとが配設されたカラー陰極線管において、パネル内面に密着してＳｎＯ2（酸化錫）等の透明導電性膜を配設することによって、蛍光体層表面の帯電性を改善し、輝度及びコントラスト等の表示特性を向上させたカラー陰極線管が開示されている。
【０００５】
また、下記「特許文献３」には、パネル内面に相当する基板上にストライプ状に形成された透明電極と、この透明電極上にストライプ状に形成された蛍光体薄膜と、この蛍光体薄膜上に形成された帯電防止膜とを備え、透明電極及び蛍光体薄膜をストライプ状の無発光壁により分離させることにより、高精細な蛍光体薄膜を容易に形成可能とし、これによって、小型，高精細の電界放出型蛍光表示装置を実現可能とする蛍光体薄膜及びその製造方法が開示されている。
【０００６】
また、下記「特許文献４」には、蛍光体スクリーンを構成する一画素領域の蛍光体形成部を、基板側から見たときの投影面積よりも大きな表示面となるように凹んだ形状を形成するために、ブラックマトリクス膜を黒鉛とアルミナとの二層構造で構成した画像表示装置が開示されている。
【０００７】
さらに、下記「特許文献５」には、ブラックマトリクス膜と、このブラックマトリクス膜上に設けられた光反射膜と、ブラックマトリクス膜の間隙を埋めるように設けられた多数の蛍光体膜と、光反射膜及び蛍光体膜上に設けられた背面光反射膜とからなる蛍光体スクリーン面がパネル内面に形成され、背面光反射膜は蛍光体膜と隣接する蛍光体膜とを隔離するように蛍光体膜を覆い、蛍光体膜と接する側の表面に微細な凹凸を形成し、蛍光体発光取り出し効率を向上させた陰極線管及びその製造方法が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２２４６１６号公報
【特許文献２】特開平８−３１５７４８号公報
【特許文献３】特開平１０−１１６５６８号公報
【特許文献４】特開２００１−２１６９２５号公報
【特許文献５】特開平１１−３３９６８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
「特許文献１」及び「特許文献２」に記載のカラー陰極線管では、透明導電性膜はＩＴＯ（酸化インジウム錫），ＡＴＯ（酸化アンチモン錫）またはＳｎＯ2（酸化錫）等を主成分としているので、これらの物質は電子線照射により、褐色の着色が顕著に発生し、その着色部分が着色層に変現する。この着色層はそのフィルタ効果によって使用時間の増大に伴って蛍光体層の発光輝度を減少させてしまうという課題があった。
【００１０】
また、「特許文献３」に記載の蛍光体薄膜では、通常用いられる印刷技術による蛍光体薄膜は、蛍光体パターン幅を小さく形成することは困難であるとともに、蛍光体パターン幅を精密に制御することが困難である。例えば約１０μｍ以下のパターン幅を形成することは困難であった。一般的な低速電子線用蛍光体は、その粒径は数μｍ以上の大きさを有しているので、蛍光体粉末粒子の微細化に伴う発光効率の低下及び不純物が発生し易いという課題があった。さらに電子線照射による蛍光体薄膜の帯電が発生し易いという課題があった。
【００１１】
したがって、本発明は、前述した従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、フェースプレートの画像表示面側から見たブラックマトリクス膜の面積占有率を設定し、蛍光体層とブラックマトリクス膜との接触面積を増大させることにより、蛍光体層の帯電を抑制し、輝度及びコントラスト等の表示特性を向上させることができる画像表示装置を提供することにある。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、ブラックマトリクス膜の表面に面抵抗値の小さい金属層を設けることにより、電子線を有効に利用し、輝度及びコントラスト等の表示特性を向上させることができる画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このような目的を達成するために本発明による画像表示装置は、光透過性のフェースプレートを有する真空外囲器と、フェースプレートの内面に形成された蛍光体層と、フェースプレートの内面に蛍光体層を区画して形成されたブラックマトリクス膜と、真空外囲器内に蛍光体層に対向して配置され、且つ蛍光体層に電子線を出射する電子線源と、フェースプレートの画像表示面側から見たブラックマトリクス膜の面積占有率を６０％乃至９５％の範囲に設定することにより、蛍光体層とブラックマトリクス膜との接触面積を増大させることで、電子線照射に起因する蛍光体層の帯電が抑制されるので、背景技術の課題を解決することができる。
【００１４】
また、本発明による他の画像表示装置は、蛍光体発光光透過性のフェースプレートを有する真空外囲器と、フェースプレートの内面に形成された蛍光体層と、フェースプレートの内面に蛍光体層を区画して形成されたブラックマトリクス膜と、真空外囲器内に蛍光体層に対向して配置され、且つ蛍光体層に電子線を出射する電子線源と、フェースプレートの画像表示側から見たブラックマトリクス膜の面積占有率を８３％乃至９４％の範囲に設定することにより、蛍光体層とブラックマトリクス膜との接触面積を増大させることで、電子線照射に起因する蛍光体層の帯電が抑制されるので、背景技術の課題を解決することができる。
【００１５】
また、好ましくは、上記構成において、ブラックマトリクス膜の少なくとも一面に金属層が形成され、蛍光体層の上面にメタルバック膜が形成されていることにより、蛍光体層とブラックマトリクス膜との接触面積をより増大させることで、電子線照射に起因する蛍光体層の帯電がさらに抑制されるので、背景技術の課題を解決することができる。
【００１６】
また、好ましくは、上記構成において、金属層の面抵抗値をメタルバック膜の面抵抗値よりも小さくすることで、金属層の電圧降下が少なくなり、電子はフェースプレートの内面側に引き付けられて蛍光体層の奥深くまで侵入することになり、電子を有効に利用できるので、背景技術の課題を解決することができる。
【００１７】
また、好ましくは、上記構成において、金属層の面抵抗値がメタルバック膜の面抵抗値の５０％以下とすることで、金属層の電圧降下が少なくなり、電子はフェースプレートの内面側に引き付けられて蛍光体層の奥深くまで侵入することになり、電子を有効に利用できるので、背景技術の課題を解決することができる。
【００１８】
また、上記構成において、電子源側に形成されたメタルバック膜の厚さがブラックマトリクス膜上に形成された金属層の厚さよりも薄くすることで、金属層の電圧降下が少なくなり、電子はフェースプレートの内面側に引き付けられて蛍光体層の奥深くまで侵入することになり、電子を有効に利用できるので、背景技術の課題を解決することができる。
【００１９】
なお、本発明は、前記各構成及び後述する実施の形態に記載される構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく、種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【発明の効果】
【００２０】
本発明による画像表示装置によれば、蛍光体層とブラックマトリクス膜との接触面積を増大させることにより、電子線照射に起因する蛍光体層の帯電を防止でき、蛍光体層の発光強度を増大させることができるとともに、コントラストも同時に向上させることができるので、高輝度、且つ高コントラストの表示画像が得られるなどの極めて優れた効果を有する。
【００２１】
また、本発明による画像表示装置によれば、ブラックマトリクス膜の少なくとも一面に金属層を設けたことにより、蛍光体層の帯電防止効果をさらに向上させることができるので、より高輝度、且つ高コントラストの表示画像が得られるなどの極めて優れた効果を有する。
【００２２】
また、本発明による画像表示装置によれば、金属層の面抵抗値をメタルバック膜の面抵抗値よりも低くすることにより、金属層の電圧降下が少なくなり、電子線が蛍光体層の奥深くまで侵入し、電子拡散させることができるので、電子線を有効に利用でき、これによって高輝度、且つ高コントラストの表示画像が得られるなどの極めて優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の具体的な実施の形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明による画像表示装置の実施例１による電界放出型ディスプレイパネルの構成を説明する概略断面図である、図１において、１は前面ガラスパネル部、２はフェースプレート、３は背面パネル部、４は封着枠部、５は蛍光面、６はブラックマトリクス膜、７は金属層、８は蛍光体層、９はメタルバック膜、１０は封着部材、１１は電子放出素子群、１２は電子線源、１３は電子線源１２から投射される電子線、１４は電界放射型ディスプレイパネルである。
【００２５】
この電界放射型ディスプレイパネル１４を構成するガラス製の真空外囲器（バルブ）は、蛍光体発光光透過性のフェースプレート２を有する前面ガラスパネル部１と、内部に電子線源１２を形成した背面パネル部３と、前面パネル部１と背面パネル部３とを連接する封着枠部４とから構成されている。
【００２６】
前面ガラスパネル部１は、フェースプレート２のパネル内面に形成されたブラックマトリクス膜６，金属層７及び蛍光体層８の３層構造からなる蛍光面５と、この蛍光面５上に形成されたメタルバック膜９とを有して形成されている。
【００２７】
また、背面パネル部３の内側には、電子放出素子群１１が形成され、電子線源１２から放射された電子線１３は蛍光面５に衝突する。
【００２８】
図２〜図４は、図１に示した電界放出型ディスプレイパネルのフェースプレート２のパネル内面に形成された蛍光面５の一部Ａの具体的構造を示す図であり、図２はその拡大断面図，図３は画像表示面側から見た拡大平面図，図４は電子線源側から見た拡大平面図である。前述した図１と同一部分には同一符号を付してある。図２において、蛍光面５が形成されるフェースプレート２のパネル内面上には、後述する各色蛍光層の発光光取り出し口とする開口幅Ｗ１＝約２０μｍのストライプ状の開口６ｏを有するブラックマトリクス膜６がＷ２＝約１５０μｍの幅で交互に繰り返して形成されている。
【００２９】
このブラックマトリクス膜６は、図３に示すようにフェースプレート２の画像表示領域内に面積占有率で６０％〜９８％の範囲に設定されて形成されている。また、このブラックマトリクス膜６上には図２及び図４に示すように導電性の高いアルミニウム材からなる金属層７が約１００ｎｍの厚さで被着形成されている。この場合、ブラックマトリクス膜６の各開口６ｏ内にはフェースプレート２のガラスパネル内面が露出されており、金属層７が形成されていない。したがって、金属層７の各開口もブラックマトリクス膜６の各開口６ｏにアライメントされて同一形状で形成されている構造となっている。
【００３０】
また、この金属層７上には、図４に示すように幅Ｗ１＝約２０μｍの各開口６ｏを広範囲に覆うようにＷ３＝約１２０μｍの幅で赤，緑，青の各色蛍光体層８ｒ，８ｇ，８ｂがストライプ状に配列して形成され、各蛍光体層８ｒ，８ｇ，８ｂに電子ビーム１３が衝突することにより、蛍光面５の各色蛍光体層８ｒ，８ｇ，８ｂがそれぞれ対応する色を発光させて画像表示が行われる。
【００３１】
次にこのように構成される蛍光面５の形成方法について詳細に説明する。まず、フェースプレート２のガラスパネル内面上にポリビニルアルコールと重クロム酸アンモニウムとを主成分とする感光剤を塗布して感光膜を形成する。次にマスクを用いて幅Ｗ１＝約２０μｍの感光硬化層がＷ２＝約１５０μｍの間隔でストライプ状に配置されるように紫外線を照射し、現像する。次にガラスパネル内面上に黒鉛スラリーを塗布し、乾燥させてブラックマトリクス膜６を形成した。
【００３２】
続いて真空蒸着法によりブラックマトリクス膜６上にアルミニウム材からなる金属層７を約１００ｎｍの厚さに形成する。次にこのフェースプレート２を過酸化水素水に浸して感光硬化層を膨潤させて温水スプレーにより洗い流す。この際、感光硬化層上に形成されているブラックマトリクス膜６及び金属層７は感光硬化層とともに洗い流される。したがって、フェースプレート２のガラスパネル内面上にはブラックマトリクス膜６と金属層７とが積層された層がＷ２＝約１５０μｍの幅，Ｗ１＝約２０μｍの間隔で残っており、間隙であるＷ１＝約２０μｍの部分はフェースプレート２のパネル内面が剥き出しとなって開口６ｏが形成されている。
【００３３】
続いて各色蛍光体ペーストを印刷法により幅Ｗ１＝約２０μｍの開口６ｏを中心としてＷ３＝約１２０μｍの幅で印刷した。この場合、開口６ｏの両端部から幅約５０μｍの部分には金属層７上に蛍光体層８（８ｒ，８ｇ，８ｂ）が積層される構造となる。続いてアクリルエマルジョンを蛍光体層８上に塗布し、フィルミング膜を形成し、乾燥させる。この際、アクリルエマルジョンの粘度及び乾燥速度を制御して蛍光体層８が存在していない金属層７上の少なくとも一部分にはアクリルエマルジョンが到達しないようにする。
【００３４】
次に真空蒸着法によりアルミニウム製のメタルバック膜９をフィルミング膜及び金属層７上に形成した後、パネルベークを行い、前面ガラスパネル部１を得る。この場合、表示面側から見たブラックマトリクス膜６の面積占有率は、幅Ｗ２／（幅Ｗ１＋幅Ｗ２）＝８８．２％となる。このようにして得られた前面ガラスパネル部１は封着枠部４及び電子線源１２を形成した背面パネル部３と接合して、真空排気が行われて電界放射型ディスプレイパネルが完成した。
【００３５】
図５及び図６は、比較例として現行のディスプレイパネルのフェースプレートの内面に形成された蛍光面の具体的構造を示す図であり、図５はその要部拡大断面図，図６は電子銃側から見た拡大平面図である。前述した図と同一部分には同一符号を付してある。これらの図において、蛍光面を形成するフェースプレート２のパネル内面上には、各色蛍光体層８ｒ，８ｇ，８ｂの発光光取り出し口とする開口幅Ｗ１＝約１２０μｍのストライプ状の開口６ｏを有するブラックマトリクス膜６がＷ２＝約５０μｍの幅で交互に繰り返して形成された前面ガラスパネル部１を作製する。
【００３６】
なお、各色蛍光体層８ｒ，８ｇ，８ｂの幅Ｗ４は約１４０μｍであり、各色蛍光体８ｒ，８ｇ，８ｂの両端部の約１０μｍがブラックマトリクス膜６上に乗り上げて形成されている。この場合、画像表示面側から見たブラックマトリクス膜６の面積占有率は、幅Ｗ２／（幅Ｗ１＋幅Ｗ２）＝２９．４％となる。このようにして得られた前面ガラスパネル部１は封着枠部４及び電子線源１２を形成した背面パネル部３と接合して、真空排気が行われてディスプレイパネルが完成した。
【００３７】
実施例１で作製したディスプレイパネル及び比較用に作製した現行のディスプレイパネルを駆動させ、輝度を測定した結果、実施例１のディスプレイパネルは、現行のディスプレイパネルの輝度を１００％とすると、約１０２％となっていた。また、実施例１のディスプレイパネルは、コントラストも飛躍的に向上し、現行のディスプレイパネルのコントラストを１．０とすると、約２．４倍となっていた。実施例１によるディスプレイパネルのコントラストが向上した理由は、画像表示面側から見たブラックマトリクス膜６の面積占有率が増大したことに起因している。また、輝度が向上した理由は、蛍光体層８の帯電が抑制され、より有効に電子線１３が利用されたことに起因していることが明らかとなった。
【００３８】
なお、前述した実施例１において、フェースプレート２のパネル内面上にストライプ状の開口６ｏを有するブラックマトリクス膜６を形成した後、さらにこのブラックマトリクス膜６上に金属層７を形成し、この金属層７の開口上に各蛍光体層８ｒ，８ｇ，８ｂを形成した場合について説明したが、図７の要部拡大断面図に示すようにストライプ状の開口６ｏを有するブラックマトリクス膜６の各開口６ｏ上に各蛍光体層８ｒ，８ｇ，８ｂを形成することにより、各蛍光体層８ｒ，８ｇ，８ｂとブラックマトリクス膜６とが接する接触面積が増大されるので、電子線１３の照射による蛍光体層８ｒ，８ｇ，８ｂの帯電を抑制することができる。この場合、ブラックマトリクス膜６は導電性の高い黒鉛等の光吸収物質を用いて形成される。
【００３９】
また、前述した実施例１において、ブラックマトリクス膜６の形成はフォトリソグラフィー法を利用したが、印刷法による形成も可能である。また、このブラックマトリクス膜６はストライプ状に形成した場合について説明したが、ドット抜け状または格子状に形成しても良い。
【実施例２】
【００４０】
フェースプレート２のパネル内面上に形成するブラックマトリクス膜６の幅Ｗ２を下記表１に示すように約５０μｍから約１６７μｍまでの範囲まで変化させた前面ガラスパネル部１を実施例１と同様の手法で作製し、ディスプレイパネルとして完成させた。完成した各ディスプレイパネルの輝度及びコントラストの測定値を表１に示す。表１から明らかなようにコントラストはブラックマトリクス膜６の面積占有率の増加に伴って増加した。また、輝度は面積占有率約６０％以上で約９５％以下の領域内で向上し、特に約８２．４％以上で約９４．１％以下の領域内ではその度合いが大きいことが確認された。
【００４１】
【表１】
【実施例３】
【００４２】
フェースプレート２のパネル内面上に実施例１の記載の手順によりブラックマトリクス膜６を形成した。続いてこのブラックマトリクス膜６上にアルミニウム材の金属層７を真空蒸着法により形成したが、その際、金属層７の厚さが約５０μｍ，約１００μｍ，約１５０μｍ，約２００μｍ，約３００μｍ，約５００μｍである６種類の前面ガラスパネル部１を作製した。これらの前面ガラスパネル部１を封着枠部４及び電子線源１２を形成した背面パネル部３と接合させ、真空排気を行ってディスプレイパネルとして完成させ、その評価を実施例１に準じて行った。その比較結果を下記表２に示す。
【００４３】
【表２】
【００４４】
表２から明らかなように金属層７の厚さの増加に伴い、輝度が上昇した。これは金属層７の厚さを増大させ、その抵抗値を少なくすることで金属層７の形成する電位がよりパネル内面印加電位に近くなり、照射される電子線１３がより前面ガラスパネル部１側に拡散され易くなる。
【００４５】
図８は、前述した金属層７を形成したことによる蛍光体層８内への電子線１３の拡散性向上効果が得られる理由について説明する前面ガラスパネル部１の要部拡大断面図であり、図８（ａ），（ｂ）は従来構成を、図８（ｃ）は本発明による構成をそれぞれ示している。なお、前述した図と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。図８において、金属層７の面抵抗値Ｒ7、蛍光体層８の面抵抗値をＲ8、メタルバック膜９の面抵抗値をＲ9、透明導電膜１５の面抵抗値をＲ15とする。
【００４６】
また、金属層７の一端から一定の距離まで離れた点Ａに流れる電流をＩ7、蛍光体８の同じく点Ａに流れる電流をＩ8、透明導電膜１５の同じく点Ａに流れる電流をＩ15、メタルバック膜９に流れる電流をＩ9、各点Ａにおける電位をＶａとし、ブラックマトリクス膜６にはアノード電圧Ｅ（Ｅ＞０）が印加されている。
【００４７】
なお、参考までにブラックマトリクス膜６の面抵抗値Ｒ6は膜厚約１μｍで１０００〜１０００００Ω、メタルバック膜９の面抵抗値Ｒ9は膜厚１００ｎｍで約０．５Ω、透明導電膜１５の面抵抗値Ｒ15は膜厚約１５０ｎｍで約１０Ω程度である。
【００４８】
フェースプレート２のパネル内面上に形成された金属層７の面抵抗値Ｒ7をメタルバック膜９の面抵抗値Ｒ9よりも低く設定させている。これによって電子線１３が照射された時には、金属層７に電流Ｉ7が、メタルバック膜９に電流Ｉ9がそれぞれ流れる。その際に金属層７及びメタルバック膜９の何れにも電圧降下が発生し、実効アノード電圧Ｅが低下するが、金属層７の抵抗値Ｒ7を低く設定することで金属層７の電圧降下の方が少なくなり、金属層７の電位をメタルバック膜９の電位よりも高電位に保つことができるので、電子ｅ-がパネル内面側に引き付けられて図８（ｃ）に示すように蛍光体８の膜厚の奥深くまで侵入し、拡散されることになり、電子ｅ-をより有効に利用することができる。その比較結果を下記表３に示す。
【００４９】
【表３】
【００５０】
なお、金属層７とメタルバック膜９への電流分配は、蛍光体層８の抵抗値Ｒ8が金属層７の抵抗値Ｒ7及びメタルバック膜９の抵抗値Ｒ9に比べて極めて高いので、蛍光体層８内への電子拡散分布により支配される。
【００５１】
図９は、本発明に係る電界放射型ディスプレイパネルのフェースプレートの内面に形成された蛍光面のさらに他の実施例による構成を示す要部拡大断面図であり、前述した図２と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。図９において、図２と異なる点は、各蛍光体層８ｒ，８ｇ，８ｂが接触する金属膜７及びブラックマトリクス膜６の２層構造にはこの２層構造を貫通する開口径の小さい複数の小穴６ｈが穿設されている。
【００５２】
なお、これらの複数の小孔６ｈは、ブラックマトリクス膜６に形成されるストライプ状の開口６ｏの形成工程と同時工程で形成することができる。このような構成においては、複数の小孔６ｈを設けたことにより、各小孔６ｈを通過する各蛍光体層８ｒ，８ｇ，８ｂの発光光量が増大するので、輝度をさらに向上させることができる。
【００５３】
なお、前述した各実施例においては、画像表示装置として電界放射型ディスプレイパネルを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、カラー陰極線管（ＣＲＴ）などに適用しても前述と全く同等の効果が得られることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明による画像表示装置の一実施例による電界放出型ディスプレイパネルの構成を示す要部断面図である。
【図２】図１の電界放射型ディスプレイパネルのＡ部を示す拡大断面図である。
【図３】図１の電界放射型ディスプレイパネルのフェースプレートの内面に形成された蛍光面の画像表示面側から見た拡大平面図である。
【図４】図１の電界放射型ディスプレイパネルのフェースプレートの内面に形成された蛍光面の構成を示す電子源側から見た拡大平面図である。
【図５】現状のディスプレイパネルのフェースプレートの内面に形成された蛍光面の構成を示す要部拡大断面図である。
【図６】現状のディスプレイパネルのフェースプレートの内面に形成された蛍光面の構成を示す電子源側から見た拡大平面図である。
【図７】本発明に係る電界放射型ディスプレイパネルのフェースプレートの内面に形成された蛍光面の他の実施例による構成を示す要部拡大断面図である。
【図８】金属層を形成した蛍光体内への電子線の拡散性向上効果が得られる理由を説明するガラスパネル部の要部拡大断面図である。
【図９】本発明に係る電界放射型ディスプレイパネルのフェースプレートの内面に形成された蛍光面のさらに他の実施例による構成を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１・・・前面パネル部、２・・・フェースプレート、３・・・背面パネル部、４・・・封着部、５・・・蛍光面、６・・・ブラックマトリクス膜、６ｏ・・・開口、６ｈ・・・小孔、７・・・金属層、８・・・蛍光体層、８ｒ・・・赤色発光蛍光体層、８ｇ・・・緑色発光蛍光体層、８ｂ・・・青色発光蛍光体層、９・・・メタルバック膜、１０・・・封着部材、１１・・・電子放出素子群、１２・・・電子線源、１３・・・電子線、１４・・・電界放射型ディスプレイパネル。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置に係り、特にフェースプレートの内面に形成したブラックマトリクス膜により、蛍光体層の帯電を抑制し、高輝度化，高コントラスト化及び長寿命化を図った画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に画像表示装置に代表される例えばカラー陰極線管は、外囲器の前面部を構成するフェースプレートの内面にはブラックマトリクス膜，蛍光面，メタルバック膜，シャドウマスクなどが順次配設されている。また、外囲器のネック部には内部に電子銃が配設され、さらに、その外部には偏向ヨークが配設され、電子銃から放出される電子ビームを偏向ヨークによる磁界によって偏向させ、シャドウマスクを介して蛍光面を走査させることにより、蛍光面上に画像を表示するように構成されている。
【０００３】
近年、このように構成されるカラー陰極線管の輝度及びコントラスト等の画像特性を向上させる手段として、下記「特許文献１」には、フェースプレートのパネル内面に光学フィルタ層を有するカラー陰極線管において、このフィルタ層と蛍光体層との間にＩＴＯ（酸化インジウム錫）またはＡＴＯ（酸化アンチモン錫）等の透明導電性膜を配設することによって、蛍光体層の帯電に起因する発光輝度の低下を防止し、輝度及びコントラスト等の表示特性を向上させたカラー陰極線管が開示されている。
【０００４】
また、下記「特許文献２」には、フェースプレートのパネル内面にブラックマトリクス膜を有する蛍光面と、メタルバック膜と、シャドウマスクとが配設されたカラー陰極線管において、パネル内面に密着してＳｎＯ2（酸化錫）等の透明導電性膜を配設することによって、蛍光体層表面の帯電性を改善し、輝度及びコントラスト等の表示特性を向上させたカラー陰極線管が開示されている。
【０００５】
また、下記「特許文献３」には、パネル内面に相当する基板上にストライプ状に形成された透明電極と、この透明電極上にストライプ状に形成された蛍光体薄膜と、この蛍光体薄膜上に形成された帯電防止膜とを備え、透明電極及び蛍光体薄膜をストライプ状の無発光壁により分離させることにより、高精細な蛍光体薄膜を容易に形成可能とし、これによって、小型，高精細の電界放出型蛍光表示装置を実現可能とする蛍光体薄膜及びその製造方法が開示されている。
【０００６】
また、下記「特許文献４」には、蛍光体スクリーンを構成する一画素領域の蛍光体形成部を、基板側から見たときの投影面積よりも大きな表示面となるように凹んだ形状を形成するために、ブラックマトリクス膜を黒鉛とアルミナとの二層構造で構成した画像表示装置が開示されている。
【０００７】
さらに、下記「特許文献５」には、ブラックマトリクス膜と、このブラックマトリクス膜上に設けられた光反射膜と、ブラックマトリクス膜の間隙を埋めるように設けられた多数の蛍光体膜と、光反射膜及び蛍光体膜上に設けられた背面光反射膜とからなる蛍光体スクリーン面がパネル内面に形成され、背面光反射膜は蛍光体膜と隣接する蛍光体膜とを隔離するように蛍光体膜を覆い、蛍光体膜と接する側の表面に微細な凹凸を形成し、蛍光体発光取り出し効率を向上させた陰極線管及びその製造方法が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２２４６１６号公報
【特許文献２】特開平８−３１５７４８号公報
【特許文献３】特開平１０−１１６５６８号公報
【特許文献４】特開２００１−２１６９２５号公報
【特許文献５】特開平１１−３３９６８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
「特許文献１」及び「特許文献２」に記載のカラー陰極線管では、透明導電性膜はＩＴＯ（酸化インジウム錫），ＡＴＯ（酸化アンチモン錫）またはＳｎＯ2（酸化錫）等を主成分としているので、これらの物質は電子線照射により、褐色の着色が顕著に発生し、その着色部分が着色層に変現する。この着色層はそのフィルタ効果によって使用時間の増大に伴って蛍光体層の発光輝度を減少させてしまうという課題があった。
【００１０】
また、「特許文献３」に記載の蛍光体薄膜では、通常用いられる印刷技術による蛍光体薄膜は、蛍光体パターン幅を小さく形成することは困難であるとともに、蛍光体パターン幅を精密に制御することが困難である。例えば約１０μｍ以下のパターン幅を形成することは困難であった。一般的な低速電子線用蛍光体は、その粒径は数μｍ以上の大きさを有しているので、蛍光体粉末粒子の微細化に伴う発光効率の低下及び不純物が発生し易いという課題があった。さらに電子線照射による蛍光体薄膜の帯電が発生し易いという課題があった。
【００１１】
したがって、本発明は、前述した従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、フェースプレートの画像表示面側から見たブラックマトリクス膜の面積占有率を設定し、蛍光体層とブラックマトリクス膜との接触面積を増大させることにより、蛍光体層の帯電を抑制し、輝度及びコントラスト等の表示特性を向上させることができる画像表示装置を提供することにある。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、ブラックマトリクス膜の表面に面抵抗値の小さい金属層を設けることにより、電子線を有効に利用し、輝度及びコントラスト等の表示特性を向上させることができる画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このような目的を達成するために本発明による画像表示装置は、光透過性のフェースプレートを有する真空外囲器と、フェースプレートの内面に形成された蛍光体層と、フェースプレートの内面に蛍光体層を区画して形成されたブラックマトリクス膜と、真空外囲器内に蛍光体層に対向して配置され、且つ蛍光体層に電子線を出射する電子線源と、フェースプレートの画像表示面側から見たブラックマトリクス膜の面積占有率を６０％乃至９５％の範囲に設定することにより、蛍光体層とブラックマトリクス膜との接触面積を増大させることで、電子線照射に起因する蛍光体層の帯電が抑制されるので、背景技術の課題を解決することができる。
【００１４】
また、本発明による他の画像表示装置は、蛍光体発光光透過性のフェースプレートを有する真空外囲器と、フェースプレートの内面に形成された蛍光体層と、フェースプレートの内面に蛍光体層を区画して形成されたブラックマトリクス膜と、真空外囲器内に蛍光体層に対向して配置され、且つ蛍光体層に電子線を出射する電子線源と、フェースプレートの画像表示側から見たブラックマトリクス膜の面積占有率を８３％乃至９４％の範囲に設定することにより、蛍光体層とブラックマトリクス膜との接触面積を増大させることで、電子線照射に起因する蛍光体層の帯電が抑制されるので、背景技術の課題を解決することができる。
【００１５】
また、好ましくは、上記構成において、ブラックマトリクス膜の少なくとも一面に金属層が形成され、蛍光体層の上面にメタルバック膜が形成されていることにより、蛍光体層とブラックマトリクス膜との接触面積をより増大させることで、電子線照射に起因する蛍光体層の帯電がさらに抑制されるので、背景技術の課題を解決することができる。
【００１６】
また、好ましくは、上記構成において、金属層の面抵抗値をメタルバック膜の面抵抗値よりも小さくすることで、金属層の電圧降下が少なくなり、電子はフェースプレートの内面側に引き付けられて蛍光体層の奥深くまで侵入することになり、電子を有効に利用できるので、背景技術の課題を解決することができる。
【００１７】
また、好ましくは、上記構成において、金属層の面抵抗値がメタルバック膜の面抵抗値の５０％以下とすることで、金属層の電圧降下が少なくなり、電子はフェースプレートの内面側に引き付けられて蛍光体層の奥深くまで侵入することになり、電子を有効に利用できるので、背景技術の課題を解決することができる。
【００１８】
また、上記構成において、電子源側に形成されたメタルバック膜の厚さがブラックマトリクス膜上に形成された金属層の厚さよりも薄くすることで、金属層の電圧降下が少なくなり、電子はフェースプレートの内面側に引き付けられて蛍光体層の奥深くまで侵入することになり、電子を有効に利用できるので、背景技術の課題を解決することができる。
【００１９】
なお、本発明は、前記各構成及び後述する実施の形態に記載される構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく、種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【発明の効果】
【００２０】
本発明による画像表示装置によれば、蛍光体層とブラックマトリクス膜との接触面積を増大させることにより、電子線照射に起因する蛍光体層の帯電を防止でき、蛍光体層の発光強度を増大させることができるとともに、コントラストも同時に向上させることができるので、高輝度、且つ高コントラストの表示画像が得られるなどの極めて優れた効果を有する。
【００２１】
また、本発明による画像表示装置によれば、ブラックマトリクス膜の少なくとも一面に金属層を設けたことにより、蛍光体層の帯電防止効果をさらに向上させることができるので、より高輝度、且つ高コントラストの表示画像が得られるなどの極めて優れた効果を有する。
【００２２】
また、本発明による画像表示装置によれば、金属層の面抵抗値をメタルバック膜の面抵抗値よりも低くすることにより、金属層の電圧降下が少なくなり、電子線が蛍光体層の奥深くまで侵入し、電子拡散させることができるので、電子線を有効に利用でき、これによって高輝度、且つ高コントラストの表示画像が得られるなどの極めて優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の具体的な実施の形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明による画像表示装置の実施例１による電界放出型ディスプレイパネルの構成を説明する概略断面図である、図１において、１は前面ガラスパネル部、２はフェースプレート、３は背面パネル部、４は封着枠部、５は蛍光面、６はブラックマトリクス膜、７は金属層、８は蛍光体層、９はメタルバック膜、１０は封着部材、１１は電子放出素子群、１２は電子線源、１３は電子線源１２から投射される電子線、１４は電界放射型ディスプレイパネルである。
【００２５】
この電界放射型ディスプレイパネル１４を構成するガラス製の真空外囲器（バルブ）は、蛍光体発光光透過性のフェースプレート２を有する前面ガラスパネル部１と、内部に電子線源１２を形成した背面パネル部３と、前面パネル部１と背面パネル部３とを連接する封着枠部４とから構成されている。
【００２６】
前面ガラスパネル部１は、フェースプレート２のパネル内面に形成されたブラックマトリクス膜６，金属層７及び蛍光体層８の３層構造からなる蛍光面５と、この蛍光面５上に形成されたメタルバック膜９とを有して形成されている。
【００２７】
また、背面パネル部３の内側には、電子放出素子群１１が形成され、電子線源１２から放射された電子線１３は蛍光面５に衝突する。
【００２８】
図２〜図４は、図１に示した電界放出型ディスプレイパネルのフェースプレート２のパネル内面に形成された蛍光面５の一部Ａの具体的構造を示す図であり、図２はその拡大断面図，図３は画像表示面側から見た拡大平面図，図４は電子線源側から見た拡大平面図である。前述した図１と同一部分には同一符号を付してある。図２において、蛍光面５が形成されるフェースプレート２のパネル内面上には、後述する各色蛍光層の発光光取り出し口とする開口幅Ｗ１＝約２０μｍのストライプ状の開口６ｏを有するブラックマトリクス膜６がＷ２＝約１５０μｍの幅で交互に繰り返して形成されている。
【００２９】
このブラックマトリクス膜６は、図３に示すようにフェースプレート２の画像表示領域内に面積占有率で６０％〜９８％の範囲に設定されて形成されている。また、このブラックマトリクス膜６上には図２及び図４に示すように導電性の高いアルミニウム材からなる金属層７が約１００ｎｍの厚さで被着形成されている。この場合、ブラックマトリクス膜６の各開口６ｏ内にはフェースプレート２のガラスパネル内面が露出されており、金属層７が形成されていない。したがって、金属層７の各開口もブラックマトリクス膜６の各開口６ｏにアライメントされて同一形状で形成されている構造となっている。
【００３０】
また、この金属層７上には、図４に示すように幅Ｗ１＝約２０μｍの各開口６ｏを広範囲に覆うようにＷ３＝約１２０μｍの幅で赤，緑，青の各色蛍光体層８ｒ，８ｇ，８ｂがストライプ状に配列して形成され、各蛍光体層８ｒ，８ｇ，８ｂに電子ビーム１３が衝突することにより、蛍光面５の各色蛍光体層８ｒ，８ｇ，８ｂがそれぞれ対応する色を発光させて画像表示が行われる。
【００３１】
次にこのように構成される蛍光面５の形成方法について詳細に説明する。まず、フェースプレート２のガラスパネル内面上にポリビニルアルコールと重クロム酸アンモニウムとを主成分とする感光剤を塗布して感光膜を形成する。次にマスクを用いて幅Ｗ１＝約２０μｍの感光硬化層がＷ２＝約１５０μｍの間隔でストライプ状に配置されるように紫外線を照射し、現像する。次にガラスパネル内面上に黒鉛スラリーを塗布し、乾燥させてブラックマトリクス膜６を形成した。
【００３２】
続いて真空蒸着法によりブラックマトリクス膜６上にアルミニウム材からなる金属層７を約１００ｎｍの厚さに形成する。次にこのフェースプレート２を過酸化水素水に浸して感光硬化層を膨潤させて温水スプレーにより洗い流す。この際、感光硬化層上に形成されているブラックマトリクス膜６及び金属層７は感光硬化層とともに洗い流される。したがって、フェースプレート２のガラスパネル内面上にはブラックマトリクス膜６と金属層７とが積層された層がＷ２＝約１５０μｍの幅，Ｗ１＝約２０μｍの間隔で残っており、間隙であるＷ１＝約２０μｍの部分はフェースプレート２のパネル内面が剥き出しとなって開口６ｏが形成されている。
【００３３】
続いて各色蛍光体ペーストを印刷法により幅Ｗ１＝約２０μｍの開口６ｏを中心としてＷ３＝約１２０μｍの幅で印刷した。この場合、開口６ｏの両端部から幅約５０μｍの部分には金属層７上に蛍光体層８（８ｒ，８ｇ，８ｂ）が積層される構造となる。続いてアクリルエマルジョンを蛍光体層８上に塗布し、フィルミング膜を形成し、乾燥させる。この際、アクリルエマルジョンの粘度及び乾燥速度を制御して蛍光体層８が存在していない金属層７上の少なくとも一部分にはアクリルエマルジョンが到達しないようにする。
【００３４】
次に真空蒸着法によりアルミニウム製のメタルバック膜９をフィルミング膜及び金属層７上に形成した後、パネルベークを行い、前面ガラスパネル部１を得る。この場合、表示面側から見たブラックマトリクス膜６の面積占有率は、幅Ｗ２／（幅Ｗ１＋幅Ｗ２）＝８８．２％となる。このようにして得られた前面ガラスパネル部１は封着枠部４及び電子線源１２を形成した背面パネル部３と接合して、真空排気が行われて電界放射型ディスプレイパネルが完成した。
【００３５】
図５及び図６は、比較例として現行のディスプレイパネルのフェースプレートの内面に形成された蛍光面の具体的構造を示す図であり、図５はその要部拡大断面図，図６は電子銃側から見た拡大平面図である。前述した図と同一部分には同一符号を付してある。これらの図において、蛍光面を形成するフェースプレート２のパネル内面上には、各色蛍光体層８ｒ，８ｇ，８ｂの発光光取り出し口とする開口幅Ｗ１＝約１２０μｍのストライプ状の開口６ｏを有するブラックマトリクス膜６がＷ２＝約５０μｍの幅で交互に繰り返して形成された前面ガラスパネル部１を作製する。
【００３６】
なお、各色蛍光体層８ｒ，８ｇ，８ｂの幅Ｗ４は約１４０μｍであり、各色蛍光体８ｒ，８ｇ，８ｂの両端部の約１０μｍがブラックマトリクス膜６上に乗り上げて形成されている。この場合、画像表示面側から見たブラックマトリクス膜６の面積占有率は、幅Ｗ２／（幅Ｗ１＋幅Ｗ２）＝２９．４％となる。このようにして得られた前面ガラスパネル部１は封着枠部４及び電子線源１２を形成した背面パネル部３と接合して、真空排気が行われてディスプレイパネルが完成した。
【００３７】
実施例１で作製したディスプレイパネル及び比較用に作製した現行のディスプレイパネルを駆動させ、輝度を測定した結果、実施例１のディスプレイパネルは、現行のディスプレイパネルの輝度を１００％とすると、約１０２％となっていた。また、実施例１のディスプレイパネルは、コントラストも飛躍的に向上し、現行のディスプレイパネルのコントラストを１．０とすると、約２．４倍となっていた。実施例１によるディスプレイパネルのコントラストが向上した理由は、画像表示面側から見たブラックマトリクス膜６の面積占有率が増大したことに起因している。また、輝度が向上した理由は、蛍光体層８の帯電が抑制され、より有効に電子線１３が利用されたことに起因していることが明らかとなった。
【００３８】
なお、前述した実施例１において、フェースプレート２のパネル内面上にストライプ状の開口６ｏを有するブラックマトリクス膜６を形成した後、さらにこのブラックマトリクス膜６上に金属層７を形成し、この金属層７の開口上に各蛍光体層８ｒ，８ｇ，８ｂを形成した場合について説明したが、図７の要部拡大断面図に示すようにストライプ状の開口６ｏを有するブラックマトリクス膜６の各開口６ｏ上に各蛍光体層８ｒ，８ｇ，８ｂを形成することにより、各蛍光体層８ｒ，８ｇ，８ｂとブラックマトリクス膜６とが接する接触面積が増大されるので、電子線１３の照射による蛍光体層８ｒ，８ｇ，８ｂの帯電を抑制することができる。この場合、ブラックマトリクス膜６は導電性の高い黒鉛等の光吸収物質を用いて形成される。
【００３９】
また、前述した実施例１において、ブラックマトリクス膜６の形成はフォトリソグラフィー法を利用したが、印刷法による形成も可能である。また、このブラックマトリクス膜６はストライプ状に形成した場合について説明したが、ドット抜け状または格子状に形成しても良い。
【実施例２】
【００４０】
フェースプレート２のパネル内面上に形成するブラックマトリクス膜６の幅Ｗ２を下記表１に示すように約５０μｍから約１６７μｍまでの範囲まで変化させた前面ガラスパネル部１を実施例１と同様の手法で作製し、ディスプレイパネルとして完成させた。完成した各ディスプレイパネルの輝度及びコントラストの測定値を表１に示す。表１から明らかなようにコントラストはブラックマトリクス膜６の面積占有率の増加に伴って増加した。また、輝度は面積占有率約６０％以上で約９５％以下の領域内で向上し、特に約８２．４％以上で約９４．１％以下の領域内ではその度合いが大きいことが確認された。
【００４１】
【表１】
【実施例３】
【００４２】
フェースプレート２のパネル内面上に実施例１の記載の手順によりブラックマトリクス膜６を形成した。続いてこのブラックマトリクス膜６上にアルミニウム材の金属層７を真空蒸着法により形成したが、その際、金属層７の厚さが約５０μｍ，約１００μｍ，約１５０μｍ，約２００μｍ，約３００μｍ，約５００μｍである６種類の前面ガラスパネル部１を作製した。これらの前面ガラスパネル部１を封着枠部４及び電子線源１２を形成した背面パネル部３と接合させ、真空排気を行ってディスプレイパネルとして完成させ、その評価を実施例１に準じて行った。その比較結果を下記表２に示す。
【００４３】
【表２】
【００４４】
表２から明らかなように金属層７の厚さの増加に伴い、輝度が上昇した。これは金属層７の厚さを増大させ、その抵抗値を少なくすることで金属層７の形成する電位がよりパネル内面印加電位に近くなり、照射される電子線１３がより前面ガラスパネル部１側に拡散され易くなる。
【００４５】
図８は、前述した金属層７を形成したことによる蛍光体層８内への電子線１３の拡散性向上効果が得られる理由について説明する前面ガラスパネル部１の要部拡大断面図であり、図８（ａ），（ｂ）は従来構成を、図８（ｃ）は本発明による構成をそれぞれ示している。なお、前述した図と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。図８において、金属層７の面抵抗値Ｒ7、蛍光体層８の面抵抗値をＲ8、メタルバック膜９の面抵抗値をＲ9、透明導電膜１５の面抵抗値をＲ15とする。
【００４６】
また、金属層７の一端から一定の距離まで離れた点Ａに流れる電流をＩ7、蛍光体８の同じく点Ａに流れる電流をＩ8、透明導電膜１５の同じく点Ａに流れる電流をＩ15、メタルバック膜９に流れる電流をＩ9、各点Ａにおける電位をＶａとし、ブラックマトリクス膜６にはアノード電圧Ｅ（Ｅ＞０）が印加されている。
【００４７】
なお、参考までにブラックマトリクス膜６の面抵抗値Ｒ6は膜厚約１μｍで１０００〜１０００００Ω、メタルバック膜９の面抵抗値Ｒ9は膜厚１００ｎｍで約０．５Ω、透明導電膜１５の面抵抗値Ｒ15は膜厚約１５０ｎｍで約１０Ω程度である。
【００４８】
フェースプレート２のパネル内面上に形成された金属層７の面抵抗値Ｒ7をメタルバック膜９の面抵抗値Ｒ9よりも低く設定させている。これによって電子線１３が照射された時には、金属層７に電流Ｉ7が、メタルバック膜９に電流Ｉ9がそれぞれ流れる。その際に金属層７及びメタルバック膜９の何れにも電圧降下が発生し、実効アノード電圧Ｅが低下するが、金属層７の抵抗値Ｒ7を低く設定することで金属層７の電圧降下の方が少なくなり、金属層７の電位をメタルバック膜９の電位よりも高電位に保つことができるので、電子ｅ-がパネル内面側に引き付けられて図８（ｃ）に示すように蛍光体８の膜厚の奥深くまで侵入し、拡散されることになり、電子ｅ-をより有効に利用することができる。その比較結果を下記表３に示す。
【００４９】
【表３】
【００５０】
なお、金属層７とメタルバック膜９への電流分配は、蛍光体層８の抵抗値Ｒ8が金属層７の抵抗値Ｒ7及びメタルバック膜９の抵抗値Ｒ9に比べて極めて高いので、蛍光体層８内への電子拡散分布により支配される。
【００５１】
図９は、本発明に係る電界放射型ディスプレイパネルのフェースプレートの内面に形成された蛍光面のさらに他の実施例による構成を示す要部拡大断面図であり、前述した図２と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。図９において、図２と異なる点は、各蛍光体層８ｒ，８ｇ，８ｂが接触する金属膜７及びブラックマトリクス膜６の２層構造にはこの２層構造を貫通する開口径の小さい複数の小穴６ｈが穿設されている。
【００５２】
なお、これらの複数の小孔６ｈは、ブラックマトリクス膜６に形成されるストライプ状の開口６ｏの形成工程と同時工程で形成することができる。このような構成においては、複数の小孔６ｈを設けたことにより、各小孔６ｈを通過する各蛍光体層８ｒ，８ｇ，８ｂの発光光量が増大するので、輝度をさらに向上させることができる。
【００５３】
なお、前述した各実施例においては、画像表示装置として電界放射型ディスプレイパネルを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、カラー陰極線管（ＣＲＴ）などに適用しても前述と全く同等の効果が得られることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明による画像表示装置の一実施例による電界放出型ディスプレイパネルの構成を示す要部断面図である。
【図２】図１の電界放射型ディスプレイパネルのＡ部を示す拡大断面図である。
【図３】図１の電界放射型ディスプレイパネルのフェースプレートの内面に形成された蛍光面の画像表示面側から見た拡大平面図である。
【図４】図１の電界放射型ディスプレイパネルのフェースプレートの内面に形成された蛍光面の構成を示す電子源側から見た拡大平面図である。
【図５】現状のディスプレイパネルのフェースプレートの内面に形成された蛍光面の構成を示す要部拡大断面図である。
【図６】現状のディスプレイパネルのフェースプレートの内面に形成された蛍光面の構成を示す電子源側から見た拡大平面図である。
【図７】本発明に係る電界放射型ディスプレイパネルのフェースプレートの内面に形成された蛍光面の他の実施例による構成を示す要部拡大断面図である。
【図８】金属層を形成した蛍光体内への電子線の拡散性向上効果が得られる理由を説明するガラスパネル部の要部拡大断面図である。
【図９】本発明に係る電界放射型ディスプレイパネルのフェースプレートの内面に形成された蛍光面のさらに他の実施例による構成を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１・・・前面パネル部、２・・・フェースプレート、３・・・背面パネル部、４・・・封着部、５・・・蛍光面、６・・・ブラックマトリクス膜、６ｏ・・・開口、６ｈ・・・小孔、７・・・金属層、８・・・蛍光体層、８ｒ・・・赤色発光蛍光体層、８ｇ・・・緑色発光蛍光体層、８ｂ・・・青色発光蛍光体層、９・・・メタルバック膜、１０・・・封着部材、１１・・・電子放出素子群、１２・・・電子線源、１３・・・電子線、１４・・・電界放射型ディスプレイパネル。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性のフェースプレートを有する真空外囲器と、
前記フェースプレートの内面に形成された蛍光体層と、
前記フェースプレートの内面に前記蛍光体層を区画して形成されたブラックマトリクス膜と、
前記真空外囲器内に前記蛍光体層に対向して配置され、且つ当該蛍光体層に電子線を出射する電子線源と、
を備え、
前記フェースプレートの画像表示面側から見た前記ブラックマトリクス膜の面積占有率を６０％乃至９５％の範囲とすることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
光透過性のフェースプレートを有する真空外囲器と、
前記フェースプレートの内面に形成された蛍光体層と、
前記フェースプレートの内面に前記蛍光体層を区画して形成されたブラックマトリクス膜と、
前記真空外囲器内に前記蛍光体層に対向して配置され、且つ当該蛍光体層に電子線を出射する電子線源と、
を備え、
前記フェースプレートの画像表示面側から見た前記ブラックマトリクス膜の面積占有率を８３％乃至９４％の範囲とすることを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
前記ブラックマトリクス膜の少なくとも一面に金属層が形成され、前記蛍光体層の上面にメタルバック膜が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記金属層の面抵抗値が前記メタルバック膜の面抵抗値よりも小さい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】
前記金属層の面抵抗値が前記メタルバック膜の面抵抗値の５０％以下と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６】
前記金属層の厚さが前記メタルバック膜の厚さよりも大きい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１】
光透過性のフェースプレートを有する真空外囲器と、
前記フェースプレートの内面に形成された蛍光体層と、
前記フェースプレートの内面に前記蛍光体層を区画して形成されたブラックマトリクス膜と、
前記真空外囲器内に前記蛍光体層に対向して配置され、且つ当該蛍光体層に電子線を出射する電子線源と、
を備え、
前記フェースプレートの画像表示面側から見た前記ブラックマトリクス膜の面積占有率を６０％乃至９５％の範囲とすることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
光透過性のフェースプレートを有する真空外囲器と、
前記フェースプレートの内面に形成された蛍光体層と、
前記フェースプレートの内面に前記蛍光体層を区画して形成されたブラックマトリクス膜と、
前記真空外囲器内に前記蛍光体層に対向して配置され、且つ当該蛍光体層に電子線を出射する電子線源と、
を備え、
前記フェースプレートの画像表示面側から見た前記ブラックマトリクス膜の面積占有率を８３％乃至９４％の範囲とすることを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
前記ブラックマトリクス膜の少なくとも一面に金属層が形成され、前記蛍光体層の上面にメタルバック膜が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記金属層の面抵抗値が前記メタルバック膜の面抵抗値よりも小さい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】
前記金属層の面抵抗値が前記メタルバック膜の面抵抗値の５０％以下と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６】
前記金属層の厚さが前記メタルバック膜の厚さよりも大きいことを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−４８０４（Ｐ２００６−４８０４Ａ）
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１８０９２５（Ｐ２００４−１８０９２５）
【出願日】平成１６年６月１８日（２００４．６．１８）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社 日立ディスプレイズ (2,552)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月１８日（２００４．６．１８）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社 日立ディスプレイズ (2,552)
【Ｆターム（参考）】
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