画像表示装置
【課題】 蛍光体の温度変化に伴う、画像表示装置の画素が呈する色の色度の変動を低減する。
【解決手段】 副画素の各々は、電子が照射されることによって所定の色の光を発する蛍光体と、蛍光体に電子を照射する電子放出素子と、電子放出素子に直列に接続された負の抵抗温度特性を有する抵抗体と、を備えており、同じ画素に含まれ互いに異なる発光色を呈する３つ以上の副画素のうち、輝度の温度特性が小さい蛍光体を備える副画素ほど、活性化エネルギーが大きい抵抗体を備える、又は抵抗体の材料が同じで抵抗値の大きい抵抗体を備える。
【解決手段】 副画素の各々は、電子が照射されることによって所定の色の光を発する蛍光体と、蛍光体に電子を照射する電子放出素子と、電子放出素子に直列に接続された負の抵抗温度特性を有する抵抗体と、を備えており、同じ画素に含まれ互いに異なる発光色を呈する３つ以上の副画素のうち、輝度の温度特性が小さい蛍光体を備える副画素ほど、活性化エネルギーが大きい抵抗体を備える、又は抵抗体の材料が同じで抵抗値の大きい抵抗体を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
画像表示装置、特に蛍光体を、電子放出素子によって電子を照射して発光させる画像表示装置の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子放出素子を用いた画像表示装置では、電子放出素子の放出電流を安定化するために、抵抗体を各電子放出素子に直列に接続することが知られている（特許文献１、特許文献２）。また、電子放出素子に接続されるの抵抗体として、負の抵抗温度特性を有する材料が挙げられている（特許文献２）。
【０００３】
一方、カラー発光が可能な多くの画像表示装置では、複数の異なる発光色、典型的にはそれぞれが、赤色、緑色及び、青色を呈する副画素からなる画素を複数配列して、夫々の副画素の輝度を変化させ、フルカラー表示を可能にしている。
【０００４】
例えば、赤色、緑色、青色の発光色を呈する副画素を同時に所定の輝度比で発光させれば、画素を白色として表示させることもできる。しかしながら、白色を表示させようとした時に、赤色の発光色を呈する副画素の輝度が高いと、画素が呈する色は赤みがかった白色となり、色温度が低くなってしまう。同様に、青色の発光色を呈する副画素の輝度が高いと、画素が呈する色は青みがかった白色となり、色温度が上がってしまう。
【０００５】
特許文献１には、赤・緑・青の各発光色の蛍光体に対応する電界放出アレイに接続された電極とカソード配線との間の抵抗層の距離を、同じ駆動電圧で駆動したときに所定の白色色度が得られるように決定する電界放出型表示装置が開示されている。
【０００６】
特許文献３には、赤・緑・青の各発光色の蛍光体層を有する画素の白色発光時の色度が各画素で均一になるように、あらかじめ定められた抵抗値を有する色度補正用の抵抗体を各発光色毎に設けた蛍光画像表示装置が開示されている。
【特許文献１】特開平９−９２１３１号公報
【特許文献２】特開２００１−２８２１７９号公報
【特許文献３】特開平３−１７０９９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、一定の電子照射量であっても、蛍光体の輝度は蛍光体の温度によって変化する、即ち、蛍光体は輝度の温度特性を有する。さらに、蛍光体の種類（材料）によって、輝度の温度特性は異なる。従って、蛍光体の温度が変化すると、一定の電子照射量であっても、画素が呈する色の色度が変動してしまう。そこで本発明は、蛍光体の温度変化に伴う、画像表示装置の画素が呈する色の色度の変動を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本発明の画像表示装置は、互いに異なる発光色を呈する３つ以上の副画素を少なくとも含む画素を複数有する画像表示装置であって、前記副画素の各々は、電子が照射されることによって所定の色の光を発する蛍光体と、該蛍光体に前記電子を照射する電子放出素子と、該電子放出素子に直列に接続された負の抵抗温度特性を有する抵抗体と、を備えており、同じ画素に含まれ互いに異なる発光色を呈する３つ以上の副画素の各々が備えている、蛍光体の輝度の温度特性及び抵抗体の活性化エネルギーが、互いに異なっており、同じ画素に含まれ互いに異なる発光色を呈する３つ以上の副画素のうち、輝度の温度特性が小さい蛍光体を備える副画素ほど、活性化エネルギーが大きい抵抗体を備えていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の画像表示装置は、互いに異なる発光色を呈する３つ以上の副画素を少なくとも含む画素を複数有する画像表示装置であって、前記副画素の各々は、電子が照射されることによって所定の色の光を発する蛍光体と、該蛍光体に前記電子を照射する電子放出素子と、該電子放出素子に直列に接続された負の抵抗温度特性を有する抵抗体と、を備えており、同じ画素に含まれ互いに異なる発光色を呈する３つ以上の副画素の各々が備えている、蛍光体の輝度の温度特性が互いに異なっており、かつ、抵抗体が同一の材料であり、
同じ画素に含まれ互いに異なる発光色を呈する３つ以上の副画素のうち、輝度の温度特性が小さい蛍光体を備える副画素ほど、抵抗値が大きい抵抗体を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
蛍光体の温度変化に伴う、画像表示装置の画素が呈する色の色度の変動を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好ましい実施形態について説明する。
【００１２】
図１は本発明の画像表示装置の構成を示す模式図である。１（１ａ、１ｂ、１ｃ）は電子が照射されることによって、各々が所定の色に発光する蛍光体、２は蛍光体１に照射する電子を放出する電子放出素子、３（３ａ、３ｂ、３ｃ）は負の抵抗温度特性を有する抵抗体である。４は電子放出素子２及び抵抗体３に電圧を印加するための配線、５（５ａ、５ｂ、５ｃ）は配線４を介して電子放出素子２及び抵抗体３に印加する電圧を供給する駆動手段（具体的には、電圧を印加する手段）である。
【００１３】
蛍光体１ａ、１ｂ、１ｃは互いに発光色、及び、輝度の温度特性が異なり、抵抗体３ａ、３ｂ、３ｃは、互いに活性化エネルギー、及び／又は、抵抗値が異なる。少なくとも、蛍光体１、電子放出素子２、抵抗体３とで副画素６（６ａ、６ｂ、６ｃ）を構成する。副画素６ａ、６ｂ、６ｃは、互いに異なる蛍光体１ａ、１ｂ、１ｃ及び抵抗体３ａ、３ｂ、３ｃと、互いに同等である電子放出素子２の組合せ（１ａと２と３ａ、１ｂと２と３ｂ、１ｃと２と３ｃ）によって互いに異なる。副画素６において、少なくとも、画像表示装置が設置された環境温度が変化することによって、蛍光体１の温度と抵抗体３の温度が相関関係を有して変化する。
【００１４】
３つ以上の副画素６ａ、６ｂ、６ｃは、これらを一組として画素７を構成する。画素７は、典型的にはそれぞれが光の三原色である赤色、緑色、青色の発光色を呈する３つの副画素からなる。ただし、画素７は赤色、緑色、青色の発光色を呈する副画素に加え、これら以外の発光色（例えばこれらの色の補色）を呈する副画素を更に含んでいてもよい。また、画素７は赤色、緑色、青色の発光色を呈する副画素に加え、これらと同じ発光色を呈する副画素（例えば緑色）をさらに含んでいても良い。なお、この同じ発光色を呈する副画素の蛍光体が同じ輝度の温度特性を有していれば、それらの副画素の抵抗体の活性化エネルギー、及び／又は、抵抗値が異なることは必須ではない。以下、１つの画素７は３つの副画素６ａ、６ｂ、６ｃから構成される場合を例にして説明する。
【００１５】
１つの画素７が呈する色の色度及び輝度は、副画素の各々が呈する発光色の色度と輝度の組合せによって決定される。画素７を構成する副画素６ａ、６ｂ、６ｃは、画像表示装置として使用されるときに、各々の副画素が呈する発光色が混合して観察されるように、隣り合って配置される。そのため、１つの画素内の副画素６ａ、６ｂ、６ｃが備える蛍光体１ａ、１ｂ、１ｃは同じ環境温度下にあるとみなすことができる。
【００１６】
画像表示装置１０は、画素７を複数配列することによって構成することができる。複数の画素７は、それを構成する副画素６、具体的には抵抗体３が、互いに異なっていてもよい。画像表示装置１０には、文字情報や画像情報を含む静止画及び／又は動画を表示することができる。
【００１７】
次に各構成要素について説明する。
【００１８】
蛍光体の輝度の温度特性とは、同じ電子照射条件（電子線の電流値、エネルギー）において、蛍光体の温度が変化すると、輝度が変化することを意味する。本発明においては、蛍光体の温度が上昇するにつれて輝度が上昇する特性を正の輝度の温度特性と呼び、蛍光体の温度が上昇すると輝度が低下する特性を負の輝度の温度特性と呼ぶことにする。そして、同じ温度上昇に対して、輝度の上昇の割合が大きい蛍光体ほど、蛍光体の輝度の温度特性が大きいとし、同じ温度上昇に対して、輝度が低下する割合が大きい蛍光体ほど、蛍光体の輝度の温度特性が小さい、と定義する。例えば、低温時の輝度に対する高温時の輝度の百分率の値が大きい方が、蛍光体の輝度の温度特性が大きく、百分率の値が小さい方が、蛍光体の輝度の温度特性が小さい。以下、１画素内の蛍光体１ａ、１ｂ、１ｃの輝度の温度特性が１ａ＜１ｂ＜１ｃの関係であるとして説明する。
【００１９】
蛍光体の単位時間あたりの輝度Ｌは、例えば、次の式（１）で表される。
【００２０】
Ｌ＝κ（Ｉｅ×Ｖａ）γ・・・（１）
ここで、κは蛍光体の発光効率、γは蛍光体のガンマ特性である。Ｉｅは単位時間あたりに電子放出素子２から放出される電子の量を表す放出電流である。蛍光体１の近傍に設けられた公知のアノードの電位Ｖａ（詳細には、電子放出点とアノードの電位の電位差）であり、電子のエネルギーに対応する。なお、単純には電子放出素子２から放出された電子の全てが蛍光体に照射されるとみなすことができる。このうち、少なくとも発光効率κが蛍光体１の温度に依存するので、放出電流Ｉｅが一定である条件では、輝度Ｌは温度特性を有すると言える。なお、アノードの電位Ｖａは温度によって変化せず、各副画素６間でも同一の値と仮定して、本発明においては一定である。
【００２１】
電子放出素子２は、スピント型、表面伝導型、ＭＩＭ型、ＭＩＳ型等、カソードとゲートに電圧が生じることによってカソードから電子を放出する素子であれば特に限定されることはないが、特には電界放出素子が好ましい。電子放出素子２に生じる電圧（素子電圧）と、単位時間あたりに電子放出素子２が放出する電子の量（放出電流）には、電子放出素子の種類に応じた電流電圧特性がある。
【００２２】
例えば、スピント型や表面伝導型の電子放出素子では、放出電流Ｉｅは、Ｆ−Ｎ（Ｆｏｗｌｅｒ−Ｎｏｒｄｈｅｉｍ）式に基づいて、以下の電流電圧特性の式（２）で表される。
【００２３】
Ｉｅ＝η×Ｉｆ＝η×ａＶｆ２ｅｘｐ（−ｂ／Ｖｆ）・・・（２）
ここで、Ｉｆは電子放出素子２（詳細には、電子放出素子２のカソード）に流れる電流（素子電流）、ηはη＝Ｉｅ／Ｉｆの関係にあって、電子放出素子２の効率（電子放出効率）を表す。ａ、ｂは電子放出素子２に固有の係数で、Ｖｆは電子放出素子２（詳細には、電子放出素子２のカソードとゲート）に生じる電圧（素子電圧）である。
【００２４】
続いて、抵抗体３について説明する。抵抗体３は、電子放出素子２に直列に接続されている。抵抗体３は１つの電子放出素子２のカソードに直列に接続されていればよい。駆動手段５及び配線４によって電子放出素子２及び抵抗体３に印加される電圧Ｖ（駆動電圧）について説明する。駆動電圧Ｖが印加されると、抵抗値Ｒを有する抵抗体３によって電圧降下が生じ、降下した電圧に応じた素子電圧Ｖｆが電子放出素子２に生じる。すなわち、素子電圧Ｖｆは以下の式（３）で表される。
Ｖｆ＝Ｖ−ＲＩｆ・・・（３）
従って、式（２）及び式（３）により、駆動電圧Ｖと、抵抗体３の抵抗値Ｒ、電子放出素子２の放出電流Ｉｅには、以下の式（４）で表される関係がある。
Ｉｅ＝η×ａ（Ｖ−ＲＩｆ）２ｅｘｐ｛−ｂ／（Ｖ−ＲＩｆ）｝・・・（４）
この式（４）を満たすＩｅ、Ｉｆ、Ｖ、Ｒは、式（２）と、式（３）を変形した以下の式（３’）
Ｉｆ＝（Ｖ−Ｖｆ）／Ｒ・・・（３’）
と、をプロットすることにより求めることができる。
【００２５】
電子放出素子を用いた画像表示装置は、副画素間で、電子放出特性にバラツキが生じる場合がある。この問題を克服するために、各電子放出素子２には抵抗体３が直列に接続される。即ち、電子放出素子２の電流電圧特性のバラツキに対して、抵抗体３によって素子電流Ｉｆを制限することによって、特性のバラツキを低減することができる。実用的には、抵抗体２の抵抗値は１００Ω以上１０ＧΩ以下の範囲にあることが好ましい。そして、典型的な画像表示装置の構成において、この抵抗値を得ようとすれば、抵抗体３は負の抵抗温度特性を有する。
【００２６】
抵抗体３が有する負の抵抗温度特性とは、抵抗体の温度が上昇すると抵抗値が低下する特性を言う。この負の抵抗温度特性は、典型的には次のような指数関数である式（５）で近似できる。
Ｒ＝Ｒ１ｅｘｐ｛（Ｅａ／ｋｂ）×（１／Ｔ’−１／Ｔ１’）｝・・・（５）
式（５）において、Ｒは抵抗体の温度Ｔ’（Ｋ）における抵抗値（Ω）、Ｒ１は抵抗体の温度Ｔ１’（Ｋ）における抵抗値（Ω）、Ｅａは材料の活性化エネルギー（ｅＶ）、ｋｂはボルツマン定数（８．６１７×１０−５（ｅＶ／Ｋ））である。一般に、Ｅａ／ｋｂはＢ定数と呼ばれる。
【００２７】
活性化エネルギーＥａは抵抗温度特性の変化の大きさを表し、活性化エネルギーが大きいほど温度が上昇した時の抵抗値の低下量が大きい。活性化エネルギーＥａは抵抗体３の材料によって異なるが、実用的な範囲としては０．０５ｅＶ以上、１ｅＶ以下である。
【００２８】
また、抵抗値Ｒ１は抵抗体を構成する材料の温度Ｔ１’における、体積抵抗率ρ１（Ωｍ）、電流が流れる方向の長さｌ、電流が流れる方向に垂直な面の断面厚みｔ、電流が流れる方向に垂直な面の断面幅ｗによって、以下の式（６）で表される。
Ｒ１＝ρ１ｔｗ／ｌ・・・（６）
抵抗値Ｒ１が大きいほど、温度が上昇した時の抵抗値の低下量が大きい。
【００２９】
本発明は、蛍光体の輝度の温度特性が小さい副画素ほど、蛍光体の温度が上昇した時の放出電流を大きくすることで、蛍光体の輝度の温度特性の違いに起因する、画素が呈する色の色度の変動を抑制することを要旨とする。第１の実施形態では、１画素内の蛍光体１ａ、１ｂ、１ｃの輝度の温度特性が１ａ＜１ｂ＜１ｃの関係であるとしたとき、抵抗体の材料の活性化エネルギーを、３ａ＞３ｂ＞３ｃとする。すなわち、輝度の温度特性が小さい蛍光体を備える副画素ほど、活性化エネルギーの大きい抵抗体を備える。第２の実施形態では、１画素内の蛍光体１ａ、１ｂ、１ｃの輝度の温度特性が１ａ＜１ｂ＜１ｃの関係であるとしたとき、抵抗体の材料を同一の材料として、抵抗値を３ａ＞３ｂ＞３ｃとする。すなわち、輝度の温度特性が小さい蛍光体を備える副画素ほど、抵抗値が大きい抵抗体を備える。第１の実施形態及び第２の実施形態の詳細は後述する。
【００３０】
配線４及び駆動手段５について説明する。図１に示すように、複数の副画素６に対してそれぞれ独立した駆動手段５と配線４によって電圧を印加するように構成しても良い。副画素６が２次元状に配列されている場合には、配線４は、図２（ａ）又は（ｂ）に示すような、マトリクス配線を用いることが好ましい。その場合には、図２（ａ）に示すように、行方向の各副画素に共通の、複数の行方向配線である第１の配線４ａと、列方向の各発行素子に共通の、複数の列方向配線である第２の配線４ｂと、を用いて駆動する方法（単純マトリクス配線）を用いることができる。
【００３１】
図２（ｂ）に示すように、各副画素毎にＴＦＴ等のトランジスタ４ｃを設けてゲート配線である第３の配線４ｄの複数によってトランジスタ４ｃをＯＮ／ＯＦＦして副画素６を駆動する方法（アクティブマトリクス配線）を用いてもよい。トランジスタ４ｃは副画素６の電子放出素子２側に接続しても、抵抗体３側に接続してもよい。
【００３２】
なお、これら配線４ａ、４ｂ、４ｄの少なくとも１つを、複数の配線が等電位となるように構成した共通電極としてもよい。また、配線４の一部が副画素６の一部と共通の部材であってもよい。
【００３３】
配線４に接続される駆動手段（電圧印加手段）５としては、定電圧源とみなせるものを用いる。本発明は、副画素の構成要素の温度変化によらず駆動電圧が一定とみなせる場合に、作用効果を得ることができる。逆に、定電流源であると、副画素の構成要素の温度変化に対して常に一定の素子電流、放出電流が流れることになり、本発明の作用効果は得られない。さらに、概して定電流源は定電圧源に比べて構造が複雑であり、高価になりがちである。
なお、ここでいう定電圧源とは、電圧値を変化させようとしない場合、つまり、負荷（駆動電圧／素子電流）の変動に対して、出力する電圧が一定であるという意味である。ただし、この定電圧源が出力する電圧の値（波高値）、及び／又は、電圧の印加時間（パルス幅）を、表示する画像に応じて積極的に変調することを排除するものではない。むしろ、電圧印加手段５は、表示する画像に応じて駆動電圧を変調する変調回路を備えることは好ましい。また、電圧印加手段５は、駆動する副画素６を選択するための走査回路を備えることが好ましい。
【００３４】
次に、本発明の第１の実施形態及び第２の実施形態について、詳細に述べる。
【００３５】
（第１の実施形態）
１つの画素が３つの副画素で構成された場合を例にして第１の実施形態を説明する。第１の実施形態では、１画素内の蛍光体１ａ、１ｂ、１ｃの輝度の温度特性が１ａ＜１ｂ＜１ｃの関係であるとしたとき、抵抗体の材料の活性化エネルギーを、３ａ＞３ｂ＞３ｃとする。すなわち、輝度の温度特性が小さい蛍光体を備える副画素ほど、活性化エネルギーの大きい抵抗体を備える。
【００３６】
図３に蛍光体の輝度の温度特性の一例を示す。図３では、蛍光体温度Ｔ１における蛍光体１ａ、１ｂ、１ｃの輝度を基準値Ｌ１として、このときの輝度に対する、Ｔ１より高い蛍光体温度Ｔ２での各蛍光体の輝度の相対値Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ，Ｌ２ｃを示している。ここで、放出電流は温度Ｔ１からＴ２に変化しても変わらないと仮定する。蛍光体１ａ、１ｂ、１ｃの輝度の温度特性はそれぞれ線ＡＬＴ（点線）、線ＢＬＴ（一点鎖線）、線ＣＬＴ（破線）で表されるように、１ａ＜１ｂ＜１ｃの関係がある。この例では蛍光体１ａ、１ｂは負の輝度の温度特性を有しており、蛍光体１ｃは正の輝度の温度特性を有している。この例とは異なり、蛍光体１ｃが負の輝度の温度特性を有していてもよいし、蛍光体１ａ、１ｂが正の輝度の温度特性を有していてもよいことは言うまでも無い。なお、図３では、簡単の為に輝度の温度特性は、直線で表しているが、これに限定されるものではなく、温度が上昇すると輝度（発光効率）の変化が飽和する場合もある。
【００３７】
例えば、蛍光体１ａが赤色、蛍光体１ｂが緑色、蛍光体１ｃが青色の発光色をそれぞれ呈するとする。副画素６ａ、６ｂ、６ｃの電子放出素子２が、温度によらず一定の放出電流となるように駆動すると、蛍光体の温度が上昇すると、青色が強くなり、緑色、赤色が弱くなる。従って、画素７が呈する色は青みがかった色に変化してしまい、色温度が高くなる。
【００３８】
そこで、蛍光体１ｃの輝度の温度特性を基準にして、温度が変化しても画素が呈する色の色度が一定になるような、蛍光体１ａ及び１ｂの輝度比を色度表より求める。温度が上昇すると蛍光体１ｃの輝度がより強くなるので、１ａ、１ｂの輝度をさらに強くすることによって色度の変動を低減する。
【００３９】
以下、説明を簡単にするために、各副画素の温度Ｔ２における放出電流を、各副画素の温度Ｔ１における放出電流に対する相対値として説明する。
【００４０】
ここで、基準値と相対値について説明する。条件Ｐ１における３つの実際の値ｘ，ｙ，ｚの比がＸ１：Ｙ１：Ｚ１であって、条件Ｐ２における３つの実際の値ｘ，ｙ，ｚの比がＸ２：Ｙ２：Ｚ２であるとする。条件Ｐ１におけるｘ，ｙ，ｚを基準値Ｓとしたとき、条件Ｐ２における相対値はそれぞれ、ＳＸ２／Ｘ１、ＳＹ２／ＳＹ１、ＳＺ２／Ｚ１で定義される。条件Ｐ１、Ｐ２とは具体的には蛍光体温度のことである。値ｘ、ｙ、ｚとは具体的には放出電流や素子電圧、素子電流のことである。
【００４１】
図４（ａ）は、蛍光体１ａ、１ｂ、１ｃの温度（横軸）がＴ１からＴ２に変化した場合の、副画素６ａ、６ｂ、６ｃの放出電流（縦軸）の相対的な関係を示す。図４（ａ）では、副画素６ａ、６ｂ、６ｃの各々の、温度Ｔ１における放出電流の値を基準値Ｉｅ１１としたものである。そして、温度Ｔ２における副画素６ａ、６ｂ、６ｃの放出電流の相対値は、それぞれ、Ｉｅ１２ａ、Ｉｅ１２ｂ、Ｉｅ１２ｃである。
【００４２】
ここで、温度Ｔ２における各画素の放出電流の相対値Ｉｅ１２ａ、Ｉｅ１２ｂ、Ｉｅ１２ｃの比は、Ｔ１における各副画素の放出電流を基準値Ｉｅ１１とした時の各副画素の発光輝度比と、温度Ｔ２における各副画素の発光輝度比が変わらないように設定される。また、副画素には負の抵抗温度特性を有する抵抗体３が備わっているので、温度上昇による抵抗体の抵抗値低下を考慮して、Ｉｅ１１＜Ｉｅ１２ａ、Ｉｅ１１＜Ｉｅ１２ｂ、Ｉｅ１１＜Ｉｅ１２ｃとなっている。
【００４３】
線ＡＩＴ１（点線）、ＢＩＴ１（一点鎖線）、ＣＩＴ１（破線）が副画素６ａ、６ｂ、６ｃにそれぞれ対応している。なお、図４（ａ）の線ＡＩＴ１、ＢＩＴ１、ＣＩＴ１上の黒丸は温度Ｔ１における各副画素の放出電流の基準値、白丸は温度Ｔ２における各副画素の放出電流の相対値を表している。
【００４４】
図４（ｂ）は、図４（ａ）で表した放出電流（縦軸）を得るために必要な素子電圧及び駆動電圧（横軸）を表す図である。この図４（ｂ）には、上記式（２）を表す線ＦＮ（実線）と、上記式（３’）を表す線ＷＩＶ１１（二点鎖線）、ＡＩＶ１２（太い点線）、ＢＩＶ１２（太い一点鎖線）、ＣＩＶ１２（太い破線）を示している。
【００４５】
駆動電圧と抵抗体の抵抗値を定めれば、素子電圧Ｖｆと放出電流Ｉｅは一意に決まる。駆動電圧は温度によって変化しないことを前提とすれば、放出電流Ｉｅは、抵抗体の抵抗値Ｒによって決定される。抵抗値は、上記式（３’）にて、変数Ｖｆの係数（詳細には係数の絶対値）である１／Ｒの逆数で表される。言い換えれば、線ＷＩＶ１１、ＡＩＶ１２、ＢＩＶ１２、ＣＩＶ１２の各々の傾き（詳細には傾きの絶対値）の逆数が抵抗値である。
【００４６】
線ＷＩＶ１１は、温度Ｔ１において、副画素６の放出電流の基準値Ｉｅ１１とするために必要な、駆動電圧Ｖ１、素子電圧の基準値Ｖｆ１１、及び抵抗体３の抵抗値の基準値Ｒ１１を表す。抵抗体３の抵抗値の基準値Ｒ１１は線ＷＩＶ１１の傾きと対応している。
【００４７】
線ＡＩＶ１２は、温度Ｔ２において、副画素６ａの放出電流を、基準値Ｉｅ１１に対する相対値Ｉｅ１２ａとして実現するために必要な、素子電圧の相対値Ｖｆ１２ａ、及び抵抗体３ａの抵抗値の相対値Ｒ１２ａを表す。抵抗体３ａの抵抗値の相対値Ｒ１２ａは線ＡＩＶ１２の傾きと対応している。駆動電圧Ｖ１は温度Ｔ１でもＴ２でも変化しない。
【００４８】
同様に、線ＢＩＶ１２は、温度Ｔ２において、副画素６ｂの放出電流を、基準値Ｉｅ１１に対する相対値Ｉｅ１２ｂとして実現するために必要な、素子電圧の相対値Ｖｆ１２ｂ、及び抵抗体３ｂの抵抗値の相対値Ｒ１２ｂを表す。抵抗体３ｂの抵抗値の相対値Ｒ１２ｂは線ＢＩＶ１２の傾きと対応している。駆動電圧Ｖ１は温度Ｔ１でもＴ２でも変化しない。
【００４９】
線ＣＩＶ１２は、温度Ｔ２において、副画素６ｃの放出電流を、基準値Ｉｅ１１に対する相対値Ｉｅ１２ｃとして実現するために必要な、素子電圧の相対値Ｖｆ１２ｃ、及び抵抗体３ｃの抵抗値の相対値Ｒ１２ｃを表す。抵抗体３ｃの抵抗値の相対値Ｒ１２ｃは線ＣＩＶ１２の傾きと対応している。駆動電圧Ｖ１は温度Ｔ１でもＴ２でも変化しない。
【００５０】
なお、図４（ｂ）の線ＦＮ上の黒丸は温度Ｔ１における素子電圧と放出電流の関係、白丸は温度Ｔ２における素子電圧と放出電流の関係を表している。
【００５１】
本発明は、蛍光体の輝度の温度特性が小さい副画素ほど、蛍光体の温度がＴ１からＴ２に上昇した時の放出電流を相対的に大きくすることで、蛍光体の輝度の温度特性の違いに起因する色度の変動を抑制することを要旨とする。
【００５２】
蛍光体の輝度の温度特性が小さい副画素ほど蛍光体温度Ｔ２における放出電流を大きくするためには、図４（ｂ）において、ＡＩＶ１２、ＢＩＶ１２、ＣＩＶ１２の傾き（詳細には傾きの絶対値）を、この順で大きくすれば良い。図５に、蛍光体の温度がＴ１における抵抗体３ａ、３ｂ、３ｃの抵抗値を基準値Ｒ１１としたときの、抵抗温度特性を表す線ＡＲＴ１（点線）、ＢＲＴ１（一点鎖線）、ＣＲＴ１（破線）を示す。なお、図５の線ＡＲＴ１、ＢＲＴ１、ＣＲＴ１上の黒丸は温度Ｔ１における抵抗体の抵抗値、白丸は温度Ｔ２における各抵抗体の抵抗値を表している。Ｔ１’は、蛍光体１の温度がＴ１の時の抵抗体３の温度、Ｔ２’は、蛍光体１の温度がＴ２の時の抵抗体３の温度Ｔ２’である。蛍光体の温度と抵抗体の温度とが一致している（Ｔ１＝Ｔ１’、Ｔ２＝Ｔ２’）ことは好ましい。しかしながら、一致していなくても、先に述べたように、駆動電圧が一定の場合、蛍光体温度の変化は環境温度の変化が支配的であるので、抵抗値の温度も環境温度によって同じように変化する。一致しない場合には、蛍光体温度と抵抗体温度及び環境温度との関係を予め考慮しておく。
【００５３】
抵抗体３ａ、３ｂ、３ｃの材料の活性化エネルギーＥａは３ａ＞３ｂ＞３ｃとなっている。そのため、上記式（５）によれば、抵抗体３の温度Ｔ１’における抵抗値の基準値Ｒ１１に対する、抵抗体温度Ｔ２’のときの抵抗体３ａ、３ｂ、３ｃの抵抗値の相対値Ｒ１２ａ、Ｒ１２ｂ、Ｒ１２ｃは、Ｒ１１＞Ｒ１２ｃ＞Ｒ１２ｂ＞Ｒ１２ａとなる。従って、図４（ｂ）において、各線の傾きは、ＷＩＶ１１：１／Ｒ１１、ＡＩＶ１２：１／Ｒ１２ａ、ＢＩＶ１２：１／Ｒ１２ｂ、ＣＩＶ１２：１／Ｒ１２ｃであるから、各線の傾きはＷＩＶ１１＜ＣＩＶ１２＜ＢＩＶ１２＜ＡＩＶ１２が達成される。
【００５４】
従って、蛍光体温度Ｔ１からＴ２に上昇した時に、輝度の温度特性が小さい蛍光体を備える副画素ほど、放出電流が増加する割合が大きくなり、画素が呈する色の色度の変動を低減することができる。
【００５５】
（第２の実施形態）
１つの画素が３つの副画素で構成された場合を例にして第２の実施形態を説明する。第２の実施形態では、１画素内の蛍光体１ａ、１ｂ、１ｃの輝度の温度特性が１ａ＜１ｂ＜１ｃの関係であるとしたとき、抵抗体の材料を同一の材料として、抵抗値を３ａ＞３ｂ＞３ｃとする。すなわち、輝度の温度特性が小さい蛍光体を備える副画素ほど、抵抗値が大きい抵抗体を備える。第１の実施形態では、１つの画素内の抵抗体の活性化エネルギーを異ならせたが、第２の実施形態では、１つの画素内の各副画素６の抵抗体の材料は同じである。１つの画素内の各副画素６の抵抗体を同一の材料で形成すれば、抵抗体の活性化エネルギーは同じになる。さらに、製造プロセスを簡単にすることが可能になる。
【００５６】
蛍光体１ａ、１ｂ、１ｃの輝度の温度特性は第１の実施形態と同じで、図３に表したものである。以下、第１の実施形態同様、説明を簡単にするために、各副画素の温度Ｔ２における放出電流を、温度Ｔ１における放出電流に対する相対値として説明する。
図６（ａ）は第１の実施形態で説明した図４（ａ）と同様に、蛍光体１ａ、１ｂ、１ｃの温度（横軸）がＴ１からＴ２に変化した場合の、副画素６ａ、６ｂ、６ｃの放出電流（縦軸）の相対的な関係を示す。図６（ａ）では、副画素６ａ、６ｂ、６ｃの温度Ｔ１における放出電流を基準値Ｉｅ２１としたものである。
【００５７】
そして、温度Ｔ２における副画素６ａ、６ｂ、６ｃの放出電流の相対値は、それぞれ、Ｉｅ２２ａ、Ｉｅ２２ｂ、Ｉｅ２２ｃである。ここで、Ｉｅ２２ａ、Ｉｅ２２ｂ、Ｉｅ２２ｃは、Ｔ１における各副画素の放出電流を所定の値（ここでは、それぞれが、基準値Ｉｅ２１として表される）とした時の輝度比と同じ輝度比となるように設定される。線ＡＩＴ２（点線）、ＢＩＴ２（一点鎖線）、ＣＩＴ２（破線）が副画素６ａ、６ｂ、６ｃにそれぞれ対応している。なお、線ＡＩＴ２、ＢＩＴ２、ＣＩＴ２上の黒丸は温度Ｔ１における各副画素の放出電流の基準値、白丸は温度Ｔ２における各副画素の放出電流の相対値を表している。
【００５８】
図６（ｂ）は、図６（ａ）で表した放出電流（縦軸）を得るために必要な素子電圧及び駆動電圧（横軸）を表す図である。この図７（ｂ）には、上記式（２）を表す線ＦＮと、上記式（３’）を表す線ＡＩＶ２１（点線）、ＢＩＶ２１（一点鎖線）、ＣＩＶ２１（破線）、ＡＩＶ２２（太い点線）、ＢＩＶ２２（太い一点鎖線）、ＣＩＶ２２（太い破線）を示している。
【００５９】
駆動電圧Ｖと抵抗体の抵抗値Ｒを定めれば、素子電圧Ｖｆと放出電流Ｉｅは一意に決まる。駆動電圧Ｖは温度によって変化しないことを前提とすれば、放出電流Ｉｅは、抵抗体の抵抗値Ｒによって決定される。抵抗値は、上記式（３’）にて、変数Ｖｆの係数の絶対値である１／Ｒの逆数で表される。言い換えれば、線ＷＩＶ１１、ＡＩＶ１２、ＢＩＶ１２、ＣＩＶ１２の各々の傾きの絶対値の逆数が抵抗値である。
【００６０】
線ＡＩＶ２１は、温度Ｔ１において、副画素６ａの電子放出素子２の放出電流の基準値Ｉｅ２１とするために必要な、駆動電圧Ｖ２ａ、素子電圧の基準値Ｖｆ２１、及び抵抗体３ａの抵抗値Ｒ２２ａを表す。抵抗体３ａの抵抗値の基準値Ｒ２１ａは、線ＡＩＶ２１の傾きと対応している。
【００６１】
同様に、線ＢＩＶ２１は、温度Ｔ１において、副画素６ｂの電子放出素子２の放出電流の基準値Ｉｅ２１とするために必要な、駆動電圧Ｖ２ｂ、素子電圧の基準値Ｖｆ２１、及び抵抗体３ｂの抵抗値Ｒ２２ｂを表す。抵抗体３ｂの抵抗値の基準値Ｒ２１ｂは、線ＢＩＶ２１の傾きと対応している。
【００６２】
線ＣＩＶ２１は、温度Ｔ１において、副画素６ｃの電子放出素子２の放出電流の基準値Ｉｅ２１とするために必要な、駆動電圧Ｖ２ｂ、素子電圧の基準値Ｖｆ２１、及び抵抗体３ｃの抵抗値Ｒ２２ｃを表す。抵抗体３ｃの抵抗値の基準値Ｒ２１ｃは、線ＣＩＶ２１の傾きと対応している。
【００６３】
ここでは、放出電流を基準値としており、抵抗値がＲ２２ａ＞Ｒ２２ｂ＞Ｒ２２ｃであるので、駆動電圧はＶ２ａ＞Ｖ２ｂ＞Ｖ２ｃとしている。
【００６４】
また、線ＡＩＶ２２は、温度Ｔ２において副画素６ａの電子放出素子２の放出電流を、基準値Ｉｅ２１に対する相対値Ｉｅ２２ａとするために必要な素子電圧の相対値Ｖｆ２２ａ、及び抵抗体３ａの抵抗値の相対値Ｒ２２ａを表す。抵抗体３ａの抵抗値の相対値Ｒ２２ａは、線ＡＩＶ２２の傾きと対応している。駆動電圧Ｖ２ａは温度Ｔ１でもＴ２でも変化しない。
【００６５】
同様に、線ＢＩＶ２２は、温度Ｔ２において副画素６ｂの電子放出素子２の放出電流を、基準値Ｉｅ２１に対する相対値Ｉｅ２２ｂとするために必要な素子電圧の相対値Ｖｆ２２ｂ、及び抵抗体３ｂの抵抗値の相対値Ｒ２２ｂを表す。抵抗体３ｂの抵抗値の相対値Ｒ２２ｂは、線ＢＩＶ２２の傾きと対応している。駆動電圧Ｖ２ｂは温度Ｔ１でもＴ２でも変化しない。
【００６６】
線ＣＩＶ２２は、温度Ｔ２において副画素６ｃの電子放出素子２の放出電流を、基準値Ｉｅ２１に対する相対値Ｉｅ２２ｃとするために必要な素子電圧の相対値Ｖｆ２２ｃ、及び抵抗体３ｃの抵抗値の相対値Ｒ２２ｃを表す。抵抗体３ｃの抵抗値の相対値Ｒ２２ｃは、線ＣＩＶ２２の傾きと対応している。駆動電圧Ｖ２ｃは温度Ｔ１でもＴ２でも変化しない。
【００６７】
なお、図６（ｂ）の線ＦＮ上の黒丸は温度Ｔ１における素子電圧と放出電流の関係、白丸は温度Ｔ２における素子電圧と放出電流の関係を表している。
【００６８】
本発明は、蛍光体の輝度の温度特性が小さい副画素ほど、蛍光体温度がＴ１からＴ２に上昇した時の放出電流を大きくすることで、蛍光体の輝度の温度特性の違いに起因する画素が呈する色の色度の変動を抑制することを要旨とする。
【００６９】
蛍光体の輝度の温度特性が小さい副画素ほど駆動電圧Ｔ２における放出電流を大きくするためには、図６（ｂ）において、線ＡＩＶ２１、ＢＩＶ２１、ＣＩＶ２１の傾きに対して、線ＡＩＶ２２、ＢＩＶ２２、ＣＩＶ２２の傾きをこの順で大きくすれば良い。
【００７０】
図７に、抵抗体３ａ、３ｂ、３ｃの抵抗値を３ａ＞３ｂ＞３ｃとしたときの、抵抗温度特性を表す線ＡＲＴ２、ＢＲＴ２、ＣＲＴ２を示す。なお、図７の線ＡＲＴ２、ＢＲＴ２、ＣＲＴ２上の黒丸は温度Ｔ１における各抵抗体の抵抗値、白丸は温度Ｔ２における各抵抗体の抵抗値を表している。Ｔ１’は、蛍光体１の温度がＴ１の時の抵抗体３の温度、Ｔ２’は、蛍光体１の温度がＴ２の時の抵抗体３の温度Ｔ２’である。蛍光体の温度と抵抗体の温度とが一致している（Ｔ１＝Ｔ１’、Ｔ２＝Ｔ２’）ことは好ましい。しかしながら、一致していなくても、先に述べたように、駆動電圧が一定の場合、蛍光体の温度変化は環境温度の変化が支配的であるので、抵抗値の温度も環境温度によって同じように変化する。
【００７１】
抵抗体３ａ、３ｂ、３ｃの材料は同一であるため、その活性化エネルギーＥａも同じである。そして、上記式（５）によれば、温度Ｔ１における各抵抗体の抵抗値の基準値１ｃと温度Ｔ２における各抵抗体の抵抗値の相対値の関係はＲ２１ａ＞＞＞Ｒ２２ａ、Ｒ２１ｂ＞＞Ｒ２２ｂ、Ｒ２１ｃ＞Ｒ２２ｃという関係になる。
図６（ｂ）における、温度Ｔ１における各線の傾きは、ＡＩＶ２１：１／Ｒ２１ａ、ＢＩＶ２１：１／Ｒ２１ｂ、ＣＩＶ２１：１／Ｒ２１ｃである。温度Ｔ２における各線の傾きの絶対値は、ＡＩＶ２２：１／Ｒ２２ａ、ＢＩＶ２２：１／Ｒ２２ｂ、ＣＩＶ２２：１／Ｒ２２ｃである。従って、図６（ｂ）において、温度Ｔ２になったときの各線の傾きは、ＣＩＶ２２＜ＢＩＶ２２＜ＡＩＶ２２が達成される。
【００７２】
従って、蛍光体温度Ｔ１からＴ２に上昇した時に、輝度の温度特性が小さい蛍光体を備える副画素ほど、放出電流が増加する割合が大きくなり、画素が呈する色の色度の変動を低減することができる。
【００７３】
以上、第１及び第２の実施形態にて述べてきた作用によって、蛍光体の温度がＴ１からＴ２に上昇したとき、画素が呈する色の色度の変動を低減できることが理解される。また、蛍光体の温度がＴ１からＴ０に低下した場合にも、上昇した場合と同様の作用によって、画素が呈する色の色度の変動を低減できることは明らかである。
【００７４】
Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２は実用的には画像表示装置を使用する環境温度（通常、室温である）の範囲に応じて設定することが好ましい。また、本発明の画像表示装置では、蛍光体１に電子が照射されことにより、蛍光体１自体が発熱し、蛍光体の温度は多くの場合、環境温度より高くなる。画像表示装置の構成にもよるが、数１０Ｋは高くなる場合が多い。したがって、Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２は環境温度に蛍光体１の発熱による温度を加味して決定することが好ましい。
【００７５】
ここまで、説明を簡単にするために、温度Ｔ１における素子電流を基準値Ｉｅ１１やＩｅ２１を用いて説明してきた。Ｔ１における副画素６ａ、６ｂ、６ｃの放出電流の比は、適宜設定すればよい。１画素内の各副画素の放出電流が同じになるようにしてもよい。具体的には、第１の実施形態ではＴ１において抵抗体３ａ、３ｂ、３ｃの抵抗値を同じにして駆動電圧も同じにすればよい。抵抗体３ａ、３ｂ、３ｃの抵抗値を異ならせて、駆動電圧も異ならせてもよいが、この場合には、抵抗体の抵抗値を３ａ＞３ｂ＞３ｃとすることが好ましい。第２の実施形態では、駆動電圧の実際の値を６ａ＞６ｂ＞６ｃとすればよい。
【００７６】
また、Ｔ１における副画素６ａ、６ｂ、６ｃの放出電流の比を、例えば画素７が所望の色温度の白色を呈するように、放出電流を異ならせてもよい。具体的には、第１の実施形態では、Ｔ１において抵抗体３ａ、３ｂ、３ｃの抵抗値を同じにして、駆動電圧を異ならせればよい。Ｔ１において抵抗体３ａ、３ｂ、３ｃの抵抗値を異ならせて、駆動電圧を同じにしてもよいが、この場合には、抵抗体の抵抗値を３ａ＞３ｂ＞３ｃとすることが好ましい。第２の実施形態においては、駆動電圧を同じにしてもよいし、異ならせてもよい。
【００７７】
このように、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明を逸脱しない範囲において、様々に変形が可能である。
【００７８】
つづいて、本発明の画像表示装置を、具体的な構成例に基づいて説明する。図８は、典型的なフラットパネル型の画像表示装置１０の模式図である。図８のＸ方向の左側では、画像表示装置１０の構成要素を説明し、右側では構成要素のブロックを説明する。
【００７９】
１１はフェースプレートで、複数種類の蛍光体１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）を備える。
フェースプレート１１には、蛍光体１４ａ、１４ｂ、１４ｃの間に、遮光部材１３が設けられている。また、フェースプレート１１はアノード１５を備えている。
【００８０】
１２はリアプレートで、２０は電子放出素子である。リアプレート１２は複数の電子放出素子２０を備える。また、リアプレート１２は抵抗体２２ａ、２２ｂ、２２ｃをそれぞれ複数備える。図１０、図１１を用いて後述する構成によって、抵抗体２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、電子放出素子２０と直列に接続されている。また、リアプレート１２には、電子放出素子２０及び抵抗体２２の他に、それを駆動するための電極や配線４が設けられている。
【００８１】
フェースプレート１１とリアプレート１２とは電子放出素子２０と蛍光体１４が対向するように配置されている。１６は両プレート間の空間を真空に保った外囲器を構成する枠部である。また、１７はフェースプレート１１及びリアプレート１２との間に配置され、これらのプレート間の距離を保持すると同時に耐大気圧構造体として働くスペーサ（板状、柱状、リブなどの部材）である。
【００８２】
電子放出素子２０から放出された電子は、フェースプレート１１をアノード１５を正電位（例えば、＋５以上、＋１５ｋＶ以下）にすることにより加速され、所定のエネルギーを持って蛍光体１４の各々に照射され、蛍光体１４を励起発光させる。蛍光体の発光は、表示面であるフェースプレート側から観察することができる。
【００８３】
このように、蛍光体１４を備えるフェースプレート１１と電子放出素子２０を備えるリアプレート１２とは、対向して配置され、その間は真空（好ましくは１×１０−５Ｐａ以下）に保たれている。そのため、表示面として露出されたフェースプレート１１に備えられた蛍光体１４の温度変化は、照射条件が一定の場合、画像表示装置１０が設置される環境の温度変化が主な要因である。そのため、リアプレート１２上に設けられた抵抗体２２も環境温度の変化にともなって温度が変化するため、本発明の作用効果が得られる。
【００８４】
蛍光体１４ａと電子放出素子２０と抵抗体２２ａ、蛍光体１４ｂと電子放出素子２０と抵抗体２２ｂ、蛍光体１４ｃと電子放出素子２０と抵抗体２２ｃの組合せがそれぞれ、副画素６ａ、６ｂ、６ｃを構成している。
【００８５】
そして、隣接する副画素６ａ、６ｂ、６ｃとで画素７を構成する。このため、少なくとも、１つの画素内の各副画素の構成要素の温度は、互いに同じであるとみなすことができる。
【００８６】
画像表示装置１０には画素７が複数設けられており、図８ではその一部を示している。図８では画素７は２つしか示していないが、画像表示装置１０には多数の画素を備えていることが好ましい。例えば、ＨＤＴＶ規格の画像表示装置として用いる場合には、例えば縦１０８０、横１９２０個の２００万個以上の画素７が配列される。
【００８７】
又、外囲器の外側に不図示の駆動手段を備えることによって、画像表示装置１０を駆動する。画像表示装置１０は不図示の筐体に収められる。筐体の中に、表示する画像信号を処理するための信号処理手段をさらに備えていることが好ましい。また、テレビジョン放送を受信するためのチューナーや、画像信号を記録しておくための記憶手段、外部から得られる画像・文字情報を画像信号に変換するデコーダー、の少なくともいずれかをさらに備えることもできる。
【００８８】
図９に、複数の蛍光体が設けられたフェースプレート１１の構成を示す。図９において、蛍光体１４ａ、１４ｂ、１４ｃは、１４ａが赤色、１４ｂが緑色、１４ｃが青色の光を発する。蛍光体１４ａ、１４ｂ、１４ｃをフェースプレート１１上に２次元状にそれぞれ複数配置することで、表示面を形成する。
【００８９】
蛍光体１４の材料の一例として、赤色に発光する蛍光体１４ａとしては、ＳｒＴｉＯ３：Ｐｒ，Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ等が挙げられる。緑色に発光する蛍光体１４ｂとしては、Ｚｎ（Ｇａ，Ａｌ）２Ｏ４：Ｍｎ、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｔｂ、Ｙ２ＳｉＯ５：Ｔｂ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ等が挙げられる。青色に発光する蛍光体１４ｃとしては、Ｙ２ＳｉＯ５：Ｇｅ、ＺｎＧａ２Ｏ４、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＧａＮ：Ｚｎ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ等が挙げられる。
【００９０】
図９では、蛍光体１４ａ、１４ｂ、１４ｃはこの順でＸ方向に繰り返して配列されており、Ｙ方向では同じ色を呈する蛍光体が配列されているが、これに限定されること無く、様々な変形が可能である。
【００９１】
遮光部材１３は典型的には遮光部材は黒色の部材からなり、フェースプレートを区分けし、光を外部に放射するための開口を複数有するブラックマトリクスである。開口の形状は、図９のように長方形であってもよいし、円形又は楕円形であってもよいし、多角形であってもよい。ブラックマトリクス１３は、各色の蛍光体１４ａ、１４ｂ、１４ｃの間及びＹ方向の各画素間を分離するように配置される。ブラックマトリクス１３は表示画像のコントラストを向上させる効果や、外光を吸収し表示面での反射を抑制する効果を有している。蛍光体１４ａ、１４ｂ、１４ｃは、ブラックマトリクスの開口によって画定された領域の、少なくとも内側に設けられる。したがって、１つの副画素を構成する蛍光体は、ブラックマトリクス１３によって画定された領域に存在する蛍光体として明確に認識することができる。
【００９２】
フェースプレート１１上には導電層であるアノード１５が設けられる。アノード１５は、蛍光体１４の上（リアプレート側：−ｚ側）に設けてもよいし、蛍光体１４の下（フェースプレート側：＋ｚ側）に設けてもよい。リアプレート１２側に設ける場合には、アノード１５を金属を材料にして、光反射膜として用いることが好ましい。フェースプレート１１側に設ける場合には、アノード１５を可視光に対して透明な膜とすべきである。蛍光体１４よりも外側（＋ｚ側）には、副画素の発光色の色純度を高めるためのカラーフィルター（不図示）を設けることも好ましい。カラーフィルターは開口内の領域の、蛍光体１４と基板との間に設けることが好ましい。
【００９３】
図８に示したリアプレート１２に設けられた複数の電子放出素子と電子放出素子に直列に接続された抵抗体の関係を図１０及び図１１を用いて詳細に説明する。図１０では、図８におけるリアプレート１２の電子放出素子２０として、表面伝導型の電子放出素子２０を示している。図１０において、２０は表面伝導型の電子放出素子、２２ａ、２２ｂ、２２ｃは抵抗体、２３はＸ方向に延びた第１の配線、２４はＹ方向に延びた第２の配線である。複数の電子放出素子２０は同じ特性を有するものとして形成されるが、実際には特性にバラツキを生じる場合もある。配線は、第１の配線２３と第２の配線２４とからなり、第１の配線２３と第２の配線２４とを異なる電位にすることによって、その電位差に応じた電圧が電子放出素子２０に供給される。すなわち、単純マトリクス配線である。第１の配線２３は駆動するＸ行を選択する走査信号を伝送する走査配線であり、第２の配線２４は素子に印加される情報信号を伝送する情報配線である。
【００９４】
リアプレート１２には、電子放出素子２０がＮ×Ｍ個形成さる。Ｎ×Ｍ個の電子放出素子２０は、Ｍ本のＸ方向配線２３とＮ本のＹ方向配線２４により単純マトリクス配線される。図１０では３×３の９個の電子放出素子２０の部分のみを示している。
【００９５】
図１１に１つの副画素の電子放出素子２０と抵抗体２２（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）及び、それを駆動するための配線等の詳細な構成を示す。電子放出素子２０は、電子放出膜２１と、走査信号素子電極２５、情報信号素子電極２６からなる。電子放出膜２１には間隙２１０が設けられている。走査信号素子電極２５を低電位（例えば、０Ｖ以下、−２０Ｖ以上）、情報信号素子電極２６を高電位（例えば、０Ｖ以上、＋１０Ｖ以下）にすることにより、電子放出膜２１の間隙２１０に電界が生じ、電子が放出される。すなわち、走査信号素子電極２５に接続された側の電子放出膜２１がカソードとして機能し、情報信号素子電極２６に接続された側の電子放出膜２１がゲートとして機能する。
【００９６】
抵抗体２２の一端部は電子放出素子２０と直列に接続されている。走査信号素子電極２５、及び情報信号素子電極２６は、低抵抗な接続部材であり、抵抗体２２の一端部と電子放出素子２０、及び電子放出素子２０と第２の配線２４との接続を容易にする形状となっている。抵抗体２２の他端部は第一の配線２３と、延長配線２７を介して、直列に接続されている。延長配線２７も低抵抗な接続部材であり、抵抗体２２と第１の配線２３との接続を容易にする形状となっている。
【００９７】
２８は、第１の配線２３と第２の配線２４とが交差する部分の絶縁性を確保するための絶縁層であり、延長配線２７と第１の配線２３の間の一部にも設けられている。電子放出素子２０に抵抗体２２を介して接続された延長配線２７は、絶縁層２８に設けられたコンタクトホール２９によって、第１の配線２３と接続されている。
【００９８】
抵抗体２２について説明する。先に述べたように、抵抗体２２の抵抗値は１００Ω以上であることが好ましい。電子放出素子は基本的に微細加工プロセスで作製されるため、抵抗体も薄膜（膜厚が１０μｍ未満）であることが好ましい。この場合、上記の抵抗値を得ようとすれば、体積抵抗率が１０−３Ωｍ以上或いは１μｍ厚でシート抵抗が１ｋΩ／□の材料であることが好ましい。
【００９９】
一般的に、体積抵抗率が大きい材料は半導体が多く、負の抵抗温度特性を有する場合が多い。特に、ｔ、ｗを小さくして高い抵抗値を得ようとする場合、体積抵抗率ρ１を大きくすることになる。一般的に、体積抵抗率が大きい材料は活性化エネルギーが高く、温度上昇に伴う体積抵抗率の低下が大きい。抵抗体の材料として、例えば、Ｓｉやａ−Ｓｉ、Ｓｉ−Ｃ、ＴａＮ、アモルファスカーボン、ＤＬＣ、サーメット、シリサイド、酸化物半導体、窒化物半導体、ＡＴＯ（アンチモン含有酸化ススズ）、ＳｎＯ２、ＷＧｅＯＮ、ＰｔＡｌＮ、ＡｌＮ、ＺｎＯ等の様々な材料を用いることが出来る。また、これらの材料から複数の材料を選択して、複数の材料を積層させるなど、抵抗体を異なる材料からなる複数の部分で構成することもできる。上記した材料は、半導体的な特性をもつものが多く、負の抵抗温度特性を有する。例えば、活性化エネルギーＥａは、ＡｕＳｉＯＮでは０．０５ｅＶ程度、ＰｔＡｌＮでは０．１ｅＶ程度、ＴａＮでは０．１４ｅＶ程度、ＷＧｅＯＮでは０．３ｅＶ程度、ａ−Ｓｉでは０．８ｅＶ程度である。また、これらの材料はその成膜条件（例えば、組成比）を適宜選択することによって、所望の体積抵抗率を得ることができる。薄膜抵抗体の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法等の真空系成膜の他に、スピンコート法、スプレー法等が用いられる。
【０１００】
第１の実施形態で説明したように、抵抗体２２ａ、２２ｂ、２２ｃの活性化エネルギーを異ならせるには、抵抗体に用いる材料、又は材料の組成比、を所望の活性化エネルギーが得られるようにそれぞれ選択すればよい。また、抵抗体を複数の材料を組み合わせた構造体とする場合には、複数の材料の構成比率を変えることによっても活性化エネルギーを異ならせることもできる。
【０１０１】
一方、第２の実施形態で説明したように、同一の材料を用いて抵抗体２２ａ、２２ｂ、２２ｃを形成し、これらの抵抗値を異ならせるには、式（６）に基づいて、２２ａ、２２ｂ、２２ｃでその形状（例えば、幅、長さ、厚み）を異ならせることによって達成される。抵抗体を蛇行した形状にする、抵抗体の一部にスリットを設ける、ことによって実質的に幅や長さ異ならせてもよい。あるいは、電極や配線との接触面積を異ならせても良い。第１の実施形態において、温度Ｔ１における抵抗値を異ならせる場合でも同様の方法を採用することができる。
【０１０２】
図９において、フェースプレート１１の蛍光体１４ａ、１４ｂ、１４ｃに記されたアドレス（Ａ−１〜Ａ−６、Ｂ−１〜３、Ｃ−１〜３）は図１０におけるアドレス（Ａ−１〜Ａ−６、Ｂ−１〜３、Ｃ−１〜３）に対応している。この図９のアドレスと図１０のアドレスとが一致するように、フェースプレート１１とリアプレート１２が対向配置され、上述の外囲器である画像表示装置が構成される。したがって、１つ目の画素は副画素Ａ−１と副画素Ｂ−１と副画素Ｃ−１とから構成される。２つ目の画素は副画素Ａ−２と副画素Ｂ−２と副画素Ｃ−２とから構成される。３つ目の画素は副画素Ａ−３と副画素Ｂ−３と副画素Ｃ−３とから構成される。
【０１０３】
以下に具体的な実施例を挙げて本発明を詳しく説明するが、本発明がこれら実施例の形態に限定されるものではない。
【実施例１】
【０１０４】
図８に示すような画像表示装置の各構成部材の作製方法について説明する。［フェースプレート作製］
まず、フェースプレート１１の作製方法を、図８及び図９を用いて説明する。図８において、１３はブラックマトリクス、１４ａ、１４ｂ、１４ｃは異なる発光色の蛍光体である。
【０１０５】
（ブラックマトリクス形成）
フェースプレート１１の基板にはＰＤ−２００を用い、その表面に黒色顔料ペーストをスクリーン印刷し、ベーキングしてブラックマトリクス１３を形成した。ブラックマトリクス１３の開口はＸ方向に３０７２個、Ｙ方向に７６８個形成した。ブラックマトリクス１３の開口のＸ方向の幅は１５０μｍ、Ｙ方向の幅は３００μｍとした。また、ブラックマトリクス１３のＸ方向の幅は５０μｍ、Ｙ方向の幅は３００μｍとした。
【０１０６】
（蛍光体形成）
蛍光体は、ＣＲＴの分野で用いられる赤、緑、青の３原色のＰ２２蛍光体を用いた。Ｐ２２蛍光体は、蛍光体１４ａが赤色のＹ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、１４ｂが緑色のＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、１４ｃが青色のＺｎＳ：Ａｇである。Ｐ２２蛍光体の輝度の温度特性を図１２に示す。図１２では、蛍光体温度Ｔ１＝２９８Ｋを基準値（１００％）とした時の、蛍光体温度３７３Ｋまでの相対輝度変化を表している。また、Ｐ２２蛍光体のガンマ特性をあらわす値γは、蛍光体１４ａ（赤色）が０．８５、１４ｂ（緑色）が０．６７、１４ｃ（青色）が０．７５である。
【０１０７】
各蛍光体材料のペーストを、ブラックマトリクス１３の開口の内側にスクリーン印刷し、ベーキングして蛍光体１４ａ、１４ｂ、１４ｃを形成した。
【０１０８】
（アノード形成）
次に、蛍光体１４ａ、１４ｂ、１４ｃの表面を、ＣＲＴの分野で慣用されるフィルミング法で平滑化処理し、その上にＡｌを１００ｎｍの厚さで真空蒸着することで、アノード１５としてメタルバックを形成した。
【０１０９】
以上のようにして、フェースプレート１１を作製した。
【０１１０】
［リアプレート作製］
次に、本実施例に用いるリアプレート１２の作製方法について説明する。図８における電子放出素子２０の配列の代表的な方式には、図２（ａ）で示したような、電子放出素子２０の一対の素子電極にそれぞれＸ方向配線、Ｙ方向配線を接続した単純マトリクス配置が挙げられる。
【０１１１】
図１０にリアプレート１２の一部分の平面図を示す。リアプレート１２には、電子放出素子２０が３０７２×７６８個形成されている。前記３０７２×７６８個の電子放出素子２０は、３０７２本のＸ方向配線２３と７６８本のＹ方向配線２４により単純マトリクス配線されている。
【０１１２】
本実施例では、図８に示すリアプレート１２の電子放出素子２０として図１１に示す構成の電子放出素子２０を用いた。リアプレート１２の電子放出素子２０とその周辺の配線の作製方法について説明を行う。ここでは、１素子について説明するが、Ｘ方向配線２３とＹ方向配線を共通として、複数の電子放出素子２０とその周辺の配線をそれぞれ同時に形成することができる。
【０１１３】
（素子電極形成工程）
２．８ｍｍ厚のガラス基板ＰＤ−２００（旭硝子社製）を用意し、さらにこのガラス基板上に膜厚２００ｎｍのＳｉＯ２膜を塗布形成した。上記ガラス基板上に、膜厚５ｎｍのＴｉ膜と、２０ｎｍのＰｔ膜をこの順で成膜した。次に、フォトリソグラフィー技術によって上記Ｐｔ／Ｔｉ膜をパターニングして、走査信号素子電極２５と情報信号素子電極２６とを形成した。これら素子電極２５、２６の体積抵抗率は２．５×１０−７（Ωｍ）であった。また、走査信号素子電極２５は、後述する工程で電子放出膜２１と接続する電極の幅は２０μｍ、抵抗体２２と接続する電極幅は１０μｍとした。
【０１１４】
（抵抗体形成工程）
次に抵抗体２２ａ、２２ｂ、２２ｃをこの順で形成した。抵抗体は、その活性化エネルギーが２２ａ＞２２ｂ＞２２ｃとなるように設定した。また、活性化エネルギーは、蛍光体温度Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２が環境温度＋２５℃、抵抗体温度Ｔ０’、Ｔ１’、Ｔ２’が環境温度＋１５℃であるとして設定した。
【０１１５】
抵抗体の抵抗値は、本実施例では、抵抗体材料の体積抵抗率が同じになるように抵抗体材料の組成比を選択することにより、抵抗体２２ａ、２２ｂ、２２ｃの形状を同じにした。このようにすることにより、蛍光体と抵抗体以外の構成を１つの画素の各副画素で異ならせることが無いため、副画素間の発光特性のバラツキに与える影響を低減することができる。また、同じフォトマスクを用いれば、製造コストを低減することもできる。
【０１１６】
まず、Ｗ、Ｇｅのターゲットを用いて、窒素と微量の酸素雰囲気中でスパッタを行い、ＷＧｅＯＮ膜を形成した。その後、一連のフォトリソグラフィー工程と、ＲＩＥ（リアクティブ・イオン・エッチング）によって、所定のパターンを形成、レジストを剥離して、抵抗体２２ａを形成した。ＷＧｅＯＮ膜の活性化エネルギーは０．３ｅＶ、抵抗体温度Ｔ１’＝３１５Ｋにおける体積抵抗率は７５Ωｍであった。膜厚を５０ｎｍとして抵抗体温度Ｔ１’＝３１５Ｋにて１．５×１０４Ωの抵抗値が得られた。
【０１１７】
次に、Ｐｔ、Ａｌのターゲットを用いて、窒素と微量の酸素雰囲気中でスパッタを行い、ＰｔＡｌＯＮ膜を形成した。その後、一連のフォトリソグラフィー工程と、ＲＩＥによって、所定のパターンを形成、レジストを剥離して、抵抗体２２ｂを形成した。ＰｔＡｌＯＮ膜の活性化エネルギーは０．１ｅＶ、３００Ｋにおける体積抵抗率は７５Ωｍであった。膜厚を５０ｎｍとして３００Ｋにて１．５×１０４Ωの抵抗値が得られた。
【０１１８】
最後に、Ａｕ、Ｓｉのターゲットを用いて、窒素と微量の酸素雰囲気中でスパッタを行い、ＡｕＳｉＯＮ膜を形成した。その後、一連のフォトリソグラフィー工程と、ＲＩＥによって、所定のパターンを形成、レジストを剥離して、抵抗体２２ｂを形成した。ＡｕＳｉＯＮ膜の活性化エネルギーは０．０５ｅＶ、抵抗体温度Ｔ１’＝３１５Ｋにおける体積抵抗率は７５Ωｍであった。膜厚を５０ｎｍとして、抵抗体温度Ｔ１’＝３１５Ｋにて１．５×１０４Ωの抵抗値が得られた。
【０１１９】
（情報信号配線及び延長配線形成）
銀ペーストを用い、スクリーン印刷法を用いて情報信号配線２４及び延長配線２７を形成した。情報信号配線２４の厚さは約１０μｍ、幅は２０μｍとした。
【０１２０】
（絶縁層形成工程）
後工程で形成する走査信号配線２３の下に、絶縁性ペーストを用いたスクリーン印刷法により厚さ３０μｍ、幅２００μｍの絶縁層２８を形成した。絶縁層２８には、延長配線２７と重なる領域の一部に開口部２９を設けた。
【０１２１】
（走査信号配線形成）
銀ペーストを用い、スクリーン印刷法により厚さ１０μｍ、幅１５０μｍの走査信号配線２３を、上記絶縁層２８上に形成した。なお、当該工程で外部駆動回路への引き出し配線、引き出し端子も同様に形成した（不図示）。
【０１２２】
（電子放出部形成工程）
インクジェット塗布装置により有機パラジウム含有溶液をドット径が５０μｍとなるように調整して上記素子電極２５、２６間に付与した。その後、空気中で加熱焼成処理を施し、厚みが最高で１０ｎｍの酸化パラジウム（ＰｄＯ）膜を得た。
【０１２３】
水素ガスを含む雰囲気下で上記酸化パラジウム膜に通電処理した。これにより、酸化パラジウムを還元してパラジウムからなる電子放出膜２１を形成すると同時に、該電子放出膜２１の一部に亀裂を形成した。
【０１２４】
次いで、が１．３×１０−４Ｐａである雰囲気で上記電子放出膜２１に通電処理（活性化処理）を施し、カーボン膜を堆積させた。これにより間隙２１０を有する電子放出素子２０が得られた。
【０１２５】
［表示パネル作製］
最後に、図８に示すように、作製したフェースプレート１１とリアプレート１２との周縁部に枠部１６を配置し、プレート間の距離をスペーサ１７により２ｍｍに維持して真空中で封止した。以上のような工程により、画素数１０２４×７６８、画素ピッチ６００×６００μｍのフラットパネル型の表示パネルを得た。
【０１２６】
［評価］
画像表示パネルに駆動手段５である公知の駆動装置を接続して、画像表示装置を構成した。駆動装置によって、１つの画素内の各副画素に接続された走査信号配線２３に−１７．５Ｖを、情報信号配線２４に＋１０Ｖを同時に印加し、１画素内の各副画素を同時に同じ放出電流となるように駆動させた。このときの素子電流はどの副画素も１００μＡであった。また、高圧端子を通じて、フェースプレート１１のメタルバック１５には＋１０ｋＶの電圧を印加した。なお、このときの環境温度は３００Ｋで、フェースプレート１１の温度は３２５Ｋ、リアプレート１２の温度は３１５Ｋであった。これにより各副画素は同時に発光し、画素は白色を呈した。また、表示画面内で明るさのムラは確認されなかった。この駆動条件で、色彩輝度計（ＢＭ−７／（株）トプコン製）を用いて、色温度を測定したところ、およそ１２０００Ｋであった。環境試験室にて、環境温度を２８０Ｋ（７℃）から３２０Ｋ（４７℃）まで変化させたときの、色温度の変化を図１３に示す。環境温度２８０〜３２０Ｋにおいて、色温度はおよそ１２０００〜１４０００Ｋの範囲で変化した。３００Ｋより低温においては、色温度はほとんど変化せず、およそ１２０００Ｋだった。
【実施例２】
【０１２７】
実施例２は、各副画素の抵抗体２２ａ、２２ｂ、２２ｃを同一の材料を用いて、抵抗体の抵抗値を２２ａ＞２２ｂ＞２２ｃとしたものである。抵抗体の抵抗値は、蛍光体温度Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２が環境温度＋２５℃、抵抗体温度Ｔ０’、Ｔ１’、Ｔ２’が環境温度＋１５℃であるとして設定した。
【０１２８】
実施例１の［リアプレート作製］の（抵抗体形成工程）以外は、実施例１と同じであるので説明を省略する。
【０１２９】
（抵抗体形成）
抵抗体２２ａと２２ｂは同時に形成した。
【０１３０】
Ｗ、Ｇｅのターゲットを用いて、窒素と微量の酸素雰囲気中でスパッタを行い、ＷＧｅＯＮ膜を形成した。その後、一連のフォトリソグラフィー工程と、ＲＩＥ（リアクティブ・イオン・エッチング）によって、所定のパターンを形成、レジストを剥離して、抵抗体２２ａ、２２ｂ、２２ｃを形成した。ＷＧｅＯＮ膜の活性化エネルギーは０．３ｅＶ、３００Ｋにおける体積抵抗率は７５Ωｍであった。抵抗体２２ａは、ＷＧｅＯＮ膜の膜厚を５０ｎｍとして、実施例１と同じ形状とした。抵抗体温度Ｔ１’＝３１５Ｋにて１．５×１０４Ωの抵抗値が得られた。抵抗体２２ｂは、ＷＧｅＯＮ膜の膜厚を５０ｎｍとして、延長配線２７との接触面積を抵抗体２２ａの６倍とした。抵抗体温度Ｔ１’＝３１５Ｋにて２．５×１０３Ωの抵抗値が得られた。
【０１３１】
次に、抵抗体２２ｃを抵抗体２２ａ、２２ｂと同様にして形成したが、ＷＧｅＯＮ膜の膜厚は５００ｎｍとした。抵抗体温度Ｔ１’＝３１５Ｋにて２．５×１０２Ωの抵抗値が得られた。
【０１３２】
［評価］
実施例１と同様に画像表示装置を構成した。駆動装置によって、１つの画素内の各副画素に接続された走査信号配線２３に−１７．５Ｖを印加した。抵抗体２２ａを備える副画素に接続された情報信号配線２４には＋１０Ｖを印加した。同時に、抵抗体２２ｂを備える副画素に接続された情報信号配線２４には＋８．５Ｖを印加した。同時に、抵抗体２２ｃが接続された情報信号配線２４にも＋８．５Ｖを印加した。このときの素子電流はどの副画素も１００μＡであった。なお、このときの環境温度は３００Ｋで、蛍光体１４が設けられたフェースプレートの温度は３２５Ｋ、抵抗体２２が設けられたリアプレート１２の温度は３１５Ｋであった。
【０１３３】
これにより各副画素は同時に発光し、画素は実施例１とほぼ同様の白色を呈した。色彩輝度計（ＢＭ−７／（株）トプコン製）を用いて、色温度を測定したところ、およそ１２０００Ｋであった。この駆動条件で、環境試験室にて、環境温度を２８０Ｋ（７℃）から３２０Ｋ（４７℃）まで変化させたときの、色温度の変化を図１３に示す。環境温度２８０〜３２０Ｋにおいて、色温度はおよそ１２０００〜１３０００Ｋの範囲で変化した。
【０１３４】
＜比較例＞
比較例として、実施例１のリアプレートの抵抗体形成工程において、各副画素の抵抗体の全てに、実施例１の抵抗体２２ｃと同じＡｕＳｉＯＮ膜を用いた。実施例１における抵抗体２２と延長配線２７の接触面積の１．５倍の接触面積とした。ＡｕＳｉＯＮ膜の活性化エネルギーは０．０５ｅＶ、抵抗体温度Ｔ１’＝３１５Ｋにおける体積抵抗率は７５Ωｍであった。膜厚を５０ｎｍとして、走査抵抗体温度Ｔ１’＝３１５Ｋにて１×１０４Ωの抵抗値が得られた。抵抗体形成工程以外の画像表示パネルの作製工程は実施例１と同じである。
【０１３５】
作製した画像表示パネルに駆動手段５である公知の駆動装置を接続して、画像表示装置を構成した。駆動装置によって、１つの画素内の各副画素に接続された走査信号配線２３に−１６Ｖを、情報信号配線２４に＋１７Ｖを同時に印加し、１画素内の各副画素を同時に同じ放出電流となるように駆動させた。また、高圧端子を通じて、フェースプレート１１のメタルバック１５には＋１０ｋＶの電圧を印加した。このときの素子電流はどの副画素も１００μＡであった。なお、このときの環境温度は３００Ｋで、フェースプレート１１の温度は３２５Ｋ、リアプレート１２の温度は３１５Ｋであった。これにより各副画素は同時に発光し、画素は実施例１及び実施例２とほぼ同じ白色を呈した。また、表示画面内で明るさのムラは確認されなかった。この駆動条件で、色彩輝度計（ＢＭ−７／（株）トプコン製）を用いて、色温度を測定したところ、およそ１２０００Ｋであった。環境試験室にて、環境温度を２８０Ｋ（７℃）から３２０Ｋ（４７℃）まで変化させたときの、色温度の変化を図１６に示す。環境温度２８０〜３２０Ｋにおいて、色温度はおよそ９０００〜１６０００Ｋの範囲で変化した。
【実施例３】
【０１３６】
実施例３は、リアプレート１２の電子放出素子２０として、積層型の表面伝導型電子放出素子を用いたものである。１つのまた、実施例１、２の抵抗体２２ａ、２２ｂ、２２ｃの代わりに抵抗体４２ａ、４２ｂ、４２ｃを用いた。実施例１、実施例２とは［フェースプレート作製］と［表示パネル作製］は共通であるので、［リアプレート作製］について説明する。なお、本実施例の表面伝導型電子放出素子の代表的な製法及び特性は、特開２００１−１６７６９３、特開２００１−２２９８０９号公報に開示されている。
【０１３７】
図１３は本実施例の電子放出素子を拡大した模式図である。図１３（ａ）は上面からみた平面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）におけるＥ−Ｅ’線での断面図である。図１３中、４１は抵抗体４２を介してカソード電極３５に電気的に接続された短冊状のカソードであり、その一部は絶縁層３９の側壁面上に設けられている。４３はゲート電極３６に電気的に接続された短冊状のゲート、４４は段差側壁において絶縁層４０の側壁面をゲート電極３６の側壁面及び絶縁層３９の側壁面に比べて内部に凹むように後退させたリセス部である。４５は電子放出に必要な電界が形成される間隙（カソード４１からゲート４３までの最短距離）である。以下、リアプレートの作製方法について述べる。
【０１３８】
［リアプレート作製］
（走査信号配線及びカソード電極形成工程）
まず、ガラス基板３３上にフォトリソグラフィー技術によりＣｕの配線を形成し、走査信号配線３４とした（図１４（ａ））。次にＴａＮ膜を形成、パターニングを行ってカソード電極３５を形成した（図１４（ｂ））。
【０１３９】
（ゲート電極及びリセス部形成工程）
次に、基板３３上に、絶縁層３９としてＳｉＮ膜を膜厚で５００ｎｍ形成した。その上に、絶縁層４０としてＳｉＯ２膜を膜厚で３０ｎｍ形成した。更にその上にゲート電極３６としてＴａＮ膜を膜厚で４０ｎｍ形成した。その後、ＴａＮ膜をゲート電極３６の所定の形状にパターニングした（図１５（ａ））。次にフォトリソグラフィー技術によって絶縁層３９、４０を所定の形状に加工した（図１５（ｂ））。その後、絶縁層４０をエッチングしてリセス部４４を形成した（図１５（ｃ））。
【０１４０】
（情報信号配線形成工程）
次に、Ｃｕ膜を形成、パターニングを行って情報信号配線３７を形成した（図１４（ｄ））。
【０１４１】
（短冊部形成）
その後、電子ビーム蒸着法を用いてモリブデン（Ｍｏ）膜を作製、フォトレジストを塗布、露光、現像を行った後、所定の形状にカソード４１とゲート４３を加工した（図１５（ｄ））。カソード４１、ゲート４３の幅は３μｍとし、短冊数は５０本×２列＝１００本形成した。断面ＴＥＭ観察により、間隙４５は約８ｎｍが得られた。
【０１４２】
（抵抗体形成工程）
最後に、フォトリソグラフィー技術を用いて所定のパターンの抵抗体４２を形成した（図１５（ｅ））。抵抗体４２の幅はカソード４１と同じ３μｍ、抵抗体４２の膜厚は２００ｎｍとした。抵抗体は短冊と同じ数の５０個×２列＝１００個形成した。
【０１４３】
詳細には、抵抗体４２ａ、４２ｂ、４２ｃをこの順で形成した。図１３、図１５では抵抗体４２とのみ表示するが、実際には抵抗体４２は抵抗体４２ａ、４２ｂ、４２ｃの３種類がある。抵抗体４２ａは赤色に発光する蛍光体１４ａを備える副画素６ａ、抵抗体４２ｂは緑色に発光する蛍光体１４ｂを備える副画素６ｂ、抵抗体４２ｃは青色に発光する蛍光体１４ｃを備える副画素６ｃ、にそれぞれ備えられる。抵抗体の活性化エネルギー及び抵抗値の設定方法は実施例１と同様である。実施例１は１つの副画素の電子放出素子の数は１個であるが、本実施例では１００個であるので、１つの抵抗体の抵抗値は実施例１の１００倍である。１つの副画素の抵抗体として走査信号配線３４と情報信号配線３７との間の抵抗体４２の合成抵抗は、実施例１と同じになる。
【０１４４】
まず、Ｗ、Ｇｅのターゲットを用いて、窒素と微量の酸素雰囲気中でスパッタを行い、ＷＧｅＯＮ膜を形成した。その後、一連のフォトリソグラフィー工程と、ＲＩＥ（リアクティブ・イオン・エッチング）によって、所定のパターンを形成、レジストを剥離して、抵抗体４２ａを形成した。ＷＧｅＯＮ膜の活性化エネルギーは０．３ｅＶ、抵抗体温度Ｔ１’＝３１５Ｋにおける体積抵抗率は０．１５Ωｍであった。なお、ＷＧｅＯＮ膜の組成比は実施例１とは異なる組成比とした。膜厚を２００ｎｍとして抵抗体温度Ｔ１’＝３１５Ｋにて１．５×１０６Ωの抵抗値が得られた。
【０１４５】
次に、Ｐｔ、Ａｌのターゲットを用いて、窒素と微量の酸素雰囲気中でスパッタを行い、ＰｔＡｌＯＮ膜を形成した。その後、一連のフォトリソグラフィー工程と、ＲＩＥによって、所定のパターンを形成、レジストを剥離して、抵抗体４２ｂを形成した。ＰｔＡｌＯＮ膜の活性化エネルギーは０．１ｅＶ、３１５Ｋにおける体積抵抗率は０．１５Ωｍであった。なお、ＰｔＡｌＯＮ膜の組成比は実施例１とは異なる組成比とした。膜厚を２００ｎｍとして抵抗体温度Ｔ１’＝３１５Ｋにて１．５×１０６Ωの抵抗値が得られた。
【０１４６】
最後に、Ａｕ、Ｓｉのターゲットを用いて、窒素と微量の酸素雰囲気中でスパッタを行い、ＡｕＳｉＯＮ膜を形成した。その後、一連のフォトリソグラフィー工程と、ＲＩＥによって、所定のパターンを形成、レジストを剥離して、抵抗体４２ｃを形成した。ＡｕＳｉＯＮ膜の活性化エネルギーは０．０５ｅＶ、抵抗体温度Ｔ１’＝３１５Ｋにおける体積抵抗率は０．１５Ωｍであった。なお、ＡｕＳｉＯＮ膜の組成比は実施例１とは異なる組成比とした。膜厚を２００ｎｍとして、抵抗体温度Ｔ１’＝３１５Ｋにて１．５×１０６Ωの抵抗値が得られた。
【０１４７】
［評価］
画像表示パネルに駆動手段５である公知の駆動装置を接続して、画像表示装置を構成した。駆動装置によって、１つの画素内の各副画素に接続された走査信号配線３４に−１７．５Ｖを、情報信号配線３７に＋１０Ｖを同時に印加し、１画素内の各副画素を同時に同じ放出電流となるように駆動させた。また、高圧端子を通じて、フェースプレート１１のメタルバック１５には＋１０ｋＶの電圧を印加した。本実施形態では１つの副画素には１００個の抵抗体が設けられているが、１副画素の合成抵抗値は実施例１と同じであり、定量的にほぼ同じ駆動条件である。なお、このときの環境温度は３００Ｋで、フェースプレート１１の温度は３２５Ｋ、リアプレート１２の温度は３１５Ｋであった。これにより各副画素は同時に発光し、画素は実施例１と同様の白色を呈した。環境試験室にて環境温度を変化させて、画素の色温度を測定したが、実施例１と同様に環境温度が変化しても色温度の変化は小さいものであった。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】本発明の画像表示装置を表す模式図。
【図２】（ａ）単純マトリクス配線、（ｂ）アクティブマトリクス配線を表す模式図。
【図３】蛍光体の輝度の温度特性を表す図。
【図４】第１の実施形態の（ａ）蛍光体の温度と放出電流の関係を表す図、（ｂ）電子放出素子の素子電圧と放出電流を表す図。
【図５】第１の実施形態の抵抗体の抵抗温度特性を示す図。
【図６】第２の実施形態の（ａ）蛍光体の温度と放出電流の関係を表す図、（ｂ）電子放出素子の素子電圧と放出電流を表す図。
【図７】第２の実施形態の抵抗体の抵抗温度特性を示す図。
【図８】フラットパネル型の画像表示装置の断面模式図。
【図９】フェースプレートの一部の平面模式図。
【図１０】リアプートの一部の平面模式図。
【図１１】１つの副画素の表面伝導型の電子放出素子と抵抗体の構成を示す模式図。
【図１２】Ｐ２２蛍光体の輝度の温度特性。
【図１３】実施例３の表面伝導型の電子放出素子と抵抗体の構成を示す（ａ）平面図、及び、（ｂ）断面図。
【図１４】実施例３の電子放出素子と配線の製造工程を示す図。
【図１５】実施例３の電子放出素子の製造工程を示す図。
【図１６】実施例１、２と比較例１の評価結果を示す図。
【符号の説明】
【０１４９】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ 蛍光体
２ 電子放出素子
３、３ａ、３ｂ、３ｃ 抵抗体
６、６ａ、６ｂ、６ｃ 副画素
７ 画素
１０ 画像表示装置
【技術分野】
【０００１】
画像表示装置、特に蛍光体を、電子放出素子によって電子を照射して発光させる画像表示装置の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子放出素子を用いた画像表示装置では、電子放出素子の放出電流を安定化するために、抵抗体を各電子放出素子に直列に接続することが知られている（特許文献１、特許文献２）。また、電子放出素子に接続されるの抵抗体として、負の抵抗温度特性を有する材料が挙げられている（特許文献２）。
【０００３】
一方、カラー発光が可能な多くの画像表示装置では、複数の異なる発光色、典型的にはそれぞれが、赤色、緑色及び、青色を呈する副画素からなる画素を複数配列して、夫々の副画素の輝度を変化させ、フルカラー表示を可能にしている。
【０００４】
例えば、赤色、緑色、青色の発光色を呈する副画素を同時に所定の輝度比で発光させれば、画素を白色として表示させることもできる。しかしながら、白色を表示させようとした時に、赤色の発光色を呈する副画素の輝度が高いと、画素が呈する色は赤みがかった白色となり、色温度が低くなってしまう。同様に、青色の発光色を呈する副画素の輝度が高いと、画素が呈する色は青みがかった白色となり、色温度が上がってしまう。
【０００５】
特許文献１には、赤・緑・青の各発光色の蛍光体に対応する電界放出アレイに接続された電極とカソード配線との間の抵抗層の距離を、同じ駆動電圧で駆動したときに所定の白色色度が得られるように決定する電界放出型表示装置が開示されている。
【０００６】
特許文献３には、赤・緑・青の各発光色の蛍光体層を有する画素の白色発光時の色度が各画素で均一になるように、あらかじめ定められた抵抗値を有する色度補正用の抵抗体を各発光色毎に設けた蛍光画像表示装置が開示されている。
【特許文献１】特開平９−９２１３１号公報
【特許文献２】特開２００１−２８２１７９号公報
【特許文献３】特開平３−１７０９９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、一定の電子照射量であっても、蛍光体の輝度は蛍光体の温度によって変化する、即ち、蛍光体は輝度の温度特性を有する。さらに、蛍光体の種類（材料）によって、輝度の温度特性は異なる。従って、蛍光体の温度が変化すると、一定の電子照射量であっても、画素が呈する色の色度が変動してしまう。そこで本発明は、蛍光体の温度変化に伴う、画像表示装置の画素が呈する色の色度の変動を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本発明の画像表示装置は、互いに異なる発光色を呈する３つ以上の副画素を少なくとも含む画素を複数有する画像表示装置であって、前記副画素の各々は、電子が照射されることによって所定の色の光を発する蛍光体と、該蛍光体に前記電子を照射する電子放出素子と、該電子放出素子に直列に接続された負の抵抗温度特性を有する抵抗体と、を備えており、同じ画素に含まれ互いに異なる発光色を呈する３つ以上の副画素の各々が備えている、蛍光体の輝度の温度特性及び抵抗体の活性化エネルギーが、互いに異なっており、同じ画素に含まれ互いに異なる発光色を呈する３つ以上の副画素のうち、輝度の温度特性が小さい蛍光体を備える副画素ほど、活性化エネルギーが大きい抵抗体を備えていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の画像表示装置は、互いに異なる発光色を呈する３つ以上の副画素を少なくとも含む画素を複数有する画像表示装置であって、前記副画素の各々は、電子が照射されることによって所定の色の光を発する蛍光体と、該蛍光体に前記電子を照射する電子放出素子と、該電子放出素子に直列に接続された負の抵抗温度特性を有する抵抗体と、を備えており、同じ画素に含まれ互いに異なる発光色を呈する３つ以上の副画素の各々が備えている、蛍光体の輝度の温度特性が互いに異なっており、かつ、抵抗体が同一の材料であり、
同じ画素に含まれ互いに異なる発光色を呈する３つ以上の副画素のうち、輝度の温度特性が小さい蛍光体を備える副画素ほど、抵抗値が大きい抵抗体を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
蛍光体の温度変化に伴う、画像表示装置の画素が呈する色の色度の変動を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好ましい実施形態について説明する。
【００１２】
図１は本発明の画像表示装置の構成を示す模式図である。１（１ａ、１ｂ、１ｃ）は電子が照射されることによって、各々が所定の色に発光する蛍光体、２は蛍光体１に照射する電子を放出する電子放出素子、３（３ａ、３ｂ、３ｃ）は負の抵抗温度特性を有する抵抗体である。４は電子放出素子２及び抵抗体３に電圧を印加するための配線、５（５ａ、５ｂ、５ｃ）は配線４を介して電子放出素子２及び抵抗体３に印加する電圧を供給する駆動手段（具体的には、電圧を印加する手段）である。
【００１３】
蛍光体１ａ、１ｂ、１ｃは互いに発光色、及び、輝度の温度特性が異なり、抵抗体３ａ、３ｂ、３ｃは、互いに活性化エネルギー、及び／又は、抵抗値が異なる。少なくとも、蛍光体１、電子放出素子２、抵抗体３とで副画素６（６ａ、６ｂ、６ｃ）を構成する。副画素６ａ、６ｂ、６ｃは、互いに異なる蛍光体１ａ、１ｂ、１ｃ及び抵抗体３ａ、３ｂ、３ｃと、互いに同等である電子放出素子２の組合せ（１ａと２と３ａ、１ｂと２と３ｂ、１ｃと２と３ｃ）によって互いに異なる。副画素６において、少なくとも、画像表示装置が設置された環境温度が変化することによって、蛍光体１の温度と抵抗体３の温度が相関関係を有して変化する。
【００１４】
３つ以上の副画素６ａ、６ｂ、６ｃは、これらを一組として画素７を構成する。画素７は、典型的にはそれぞれが光の三原色である赤色、緑色、青色の発光色を呈する３つの副画素からなる。ただし、画素７は赤色、緑色、青色の発光色を呈する副画素に加え、これら以外の発光色（例えばこれらの色の補色）を呈する副画素を更に含んでいてもよい。また、画素７は赤色、緑色、青色の発光色を呈する副画素に加え、これらと同じ発光色を呈する副画素（例えば緑色）をさらに含んでいても良い。なお、この同じ発光色を呈する副画素の蛍光体が同じ輝度の温度特性を有していれば、それらの副画素の抵抗体の活性化エネルギー、及び／又は、抵抗値が異なることは必須ではない。以下、１つの画素７は３つの副画素６ａ、６ｂ、６ｃから構成される場合を例にして説明する。
【００１５】
１つの画素７が呈する色の色度及び輝度は、副画素の各々が呈する発光色の色度と輝度の組合せによって決定される。画素７を構成する副画素６ａ、６ｂ、６ｃは、画像表示装置として使用されるときに、各々の副画素が呈する発光色が混合して観察されるように、隣り合って配置される。そのため、１つの画素内の副画素６ａ、６ｂ、６ｃが備える蛍光体１ａ、１ｂ、１ｃは同じ環境温度下にあるとみなすことができる。
【００１６】
画像表示装置１０は、画素７を複数配列することによって構成することができる。複数の画素７は、それを構成する副画素６、具体的には抵抗体３が、互いに異なっていてもよい。画像表示装置１０には、文字情報や画像情報を含む静止画及び／又は動画を表示することができる。
【００１７】
次に各構成要素について説明する。
【００１８】
蛍光体の輝度の温度特性とは、同じ電子照射条件（電子線の電流値、エネルギー）において、蛍光体の温度が変化すると、輝度が変化することを意味する。本発明においては、蛍光体の温度が上昇するにつれて輝度が上昇する特性を正の輝度の温度特性と呼び、蛍光体の温度が上昇すると輝度が低下する特性を負の輝度の温度特性と呼ぶことにする。そして、同じ温度上昇に対して、輝度の上昇の割合が大きい蛍光体ほど、蛍光体の輝度の温度特性が大きいとし、同じ温度上昇に対して、輝度が低下する割合が大きい蛍光体ほど、蛍光体の輝度の温度特性が小さい、と定義する。例えば、低温時の輝度に対する高温時の輝度の百分率の値が大きい方が、蛍光体の輝度の温度特性が大きく、百分率の値が小さい方が、蛍光体の輝度の温度特性が小さい。以下、１画素内の蛍光体１ａ、１ｂ、１ｃの輝度の温度特性が１ａ＜１ｂ＜１ｃの関係であるとして説明する。
【００１９】
蛍光体の単位時間あたりの輝度Ｌは、例えば、次の式（１）で表される。
【００２０】
Ｌ＝κ（Ｉｅ×Ｖａ）γ・・・（１）
ここで、κは蛍光体の発光効率、γは蛍光体のガンマ特性である。Ｉｅは単位時間あたりに電子放出素子２から放出される電子の量を表す放出電流である。蛍光体１の近傍に設けられた公知のアノードの電位Ｖａ（詳細には、電子放出点とアノードの電位の電位差）であり、電子のエネルギーに対応する。なお、単純には電子放出素子２から放出された電子の全てが蛍光体に照射されるとみなすことができる。このうち、少なくとも発光効率κが蛍光体１の温度に依存するので、放出電流Ｉｅが一定である条件では、輝度Ｌは温度特性を有すると言える。なお、アノードの電位Ｖａは温度によって変化せず、各副画素６間でも同一の値と仮定して、本発明においては一定である。
【００２１】
電子放出素子２は、スピント型、表面伝導型、ＭＩＭ型、ＭＩＳ型等、カソードとゲートに電圧が生じることによってカソードから電子を放出する素子であれば特に限定されることはないが、特には電界放出素子が好ましい。電子放出素子２に生じる電圧（素子電圧）と、単位時間あたりに電子放出素子２が放出する電子の量（放出電流）には、電子放出素子の種類に応じた電流電圧特性がある。
【００２２】
例えば、スピント型や表面伝導型の電子放出素子では、放出電流Ｉｅは、Ｆ−Ｎ（Ｆｏｗｌｅｒ−Ｎｏｒｄｈｅｉｍ）式に基づいて、以下の電流電圧特性の式（２）で表される。
【００２３】
Ｉｅ＝η×Ｉｆ＝η×ａＶｆ２ｅｘｐ（−ｂ／Ｖｆ）・・・（２）
ここで、Ｉｆは電子放出素子２（詳細には、電子放出素子２のカソード）に流れる電流（素子電流）、ηはη＝Ｉｅ／Ｉｆの関係にあって、電子放出素子２の効率（電子放出効率）を表す。ａ、ｂは電子放出素子２に固有の係数で、Ｖｆは電子放出素子２（詳細には、電子放出素子２のカソードとゲート）に生じる電圧（素子電圧）である。
【００２４】
続いて、抵抗体３について説明する。抵抗体３は、電子放出素子２に直列に接続されている。抵抗体３は１つの電子放出素子２のカソードに直列に接続されていればよい。駆動手段５及び配線４によって電子放出素子２及び抵抗体３に印加される電圧Ｖ（駆動電圧）について説明する。駆動電圧Ｖが印加されると、抵抗値Ｒを有する抵抗体３によって電圧降下が生じ、降下した電圧に応じた素子電圧Ｖｆが電子放出素子２に生じる。すなわち、素子電圧Ｖｆは以下の式（３）で表される。
Ｖｆ＝Ｖ−ＲＩｆ・・・（３）
従って、式（２）及び式（３）により、駆動電圧Ｖと、抵抗体３の抵抗値Ｒ、電子放出素子２の放出電流Ｉｅには、以下の式（４）で表される関係がある。
Ｉｅ＝η×ａ（Ｖ−ＲＩｆ）２ｅｘｐ｛−ｂ／（Ｖ−ＲＩｆ）｝・・・（４）
この式（４）を満たすＩｅ、Ｉｆ、Ｖ、Ｒは、式（２）と、式（３）を変形した以下の式（３’）
Ｉｆ＝（Ｖ−Ｖｆ）／Ｒ・・・（３’）
と、をプロットすることにより求めることができる。
【００２５】
電子放出素子を用いた画像表示装置は、副画素間で、電子放出特性にバラツキが生じる場合がある。この問題を克服するために、各電子放出素子２には抵抗体３が直列に接続される。即ち、電子放出素子２の電流電圧特性のバラツキに対して、抵抗体３によって素子電流Ｉｆを制限することによって、特性のバラツキを低減することができる。実用的には、抵抗体２の抵抗値は１００Ω以上１０ＧΩ以下の範囲にあることが好ましい。そして、典型的な画像表示装置の構成において、この抵抗値を得ようとすれば、抵抗体３は負の抵抗温度特性を有する。
【００２６】
抵抗体３が有する負の抵抗温度特性とは、抵抗体の温度が上昇すると抵抗値が低下する特性を言う。この負の抵抗温度特性は、典型的には次のような指数関数である式（５）で近似できる。
Ｒ＝Ｒ１ｅｘｐ｛（Ｅａ／ｋｂ）×（１／Ｔ’−１／Ｔ１’）｝・・・（５）
式（５）において、Ｒは抵抗体の温度Ｔ’（Ｋ）における抵抗値（Ω）、Ｒ１は抵抗体の温度Ｔ１’（Ｋ）における抵抗値（Ω）、Ｅａは材料の活性化エネルギー（ｅＶ）、ｋｂはボルツマン定数（８．６１７×１０−５（ｅＶ／Ｋ））である。一般に、Ｅａ／ｋｂはＢ定数と呼ばれる。
【００２７】
活性化エネルギーＥａは抵抗温度特性の変化の大きさを表し、活性化エネルギーが大きいほど温度が上昇した時の抵抗値の低下量が大きい。活性化エネルギーＥａは抵抗体３の材料によって異なるが、実用的な範囲としては０．０５ｅＶ以上、１ｅＶ以下である。
【００２８】
また、抵抗値Ｒ１は抵抗体を構成する材料の温度Ｔ１’における、体積抵抗率ρ１（Ωｍ）、電流が流れる方向の長さｌ、電流が流れる方向に垂直な面の断面厚みｔ、電流が流れる方向に垂直な面の断面幅ｗによって、以下の式（６）で表される。
Ｒ１＝ρ１ｔｗ／ｌ・・・（６）
抵抗値Ｒ１が大きいほど、温度が上昇した時の抵抗値の低下量が大きい。
【００２９】
本発明は、蛍光体の輝度の温度特性が小さい副画素ほど、蛍光体の温度が上昇した時の放出電流を大きくすることで、蛍光体の輝度の温度特性の違いに起因する、画素が呈する色の色度の変動を抑制することを要旨とする。第１の実施形態では、１画素内の蛍光体１ａ、１ｂ、１ｃの輝度の温度特性が１ａ＜１ｂ＜１ｃの関係であるとしたとき、抵抗体の材料の活性化エネルギーを、３ａ＞３ｂ＞３ｃとする。すなわち、輝度の温度特性が小さい蛍光体を備える副画素ほど、活性化エネルギーの大きい抵抗体を備える。第２の実施形態では、１画素内の蛍光体１ａ、１ｂ、１ｃの輝度の温度特性が１ａ＜１ｂ＜１ｃの関係であるとしたとき、抵抗体の材料を同一の材料として、抵抗値を３ａ＞３ｂ＞３ｃとする。すなわち、輝度の温度特性が小さい蛍光体を備える副画素ほど、抵抗値が大きい抵抗体を備える。第１の実施形態及び第２の実施形態の詳細は後述する。
【００３０】
配線４及び駆動手段５について説明する。図１に示すように、複数の副画素６に対してそれぞれ独立した駆動手段５と配線４によって電圧を印加するように構成しても良い。副画素６が２次元状に配列されている場合には、配線４は、図２（ａ）又は（ｂ）に示すような、マトリクス配線を用いることが好ましい。その場合には、図２（ａ）に示すように、行方向の各副画素に共通の、複数の行方向配線である第１の配線４ａと、列方向の各発行素子に共通の、複数の列方向配線である第２の配線４ｂと、を用いて駆動する方法（単純マトリクス配線）を用いることができる。
【００３１】
図２（ｂ）に示すように、各副画素毎にＴＦＴ等のトランジスタ４ｃを設けてゲート配線である第３の配線４ｄの複数によってトランジスタ４ｃをＯＮ／ＯＦＦして副画素６を駆動する方法（アクティブマトリクス配線）を用いてもよい。トランジスタ４ｃは副画素６の電子放出素子２側に接続しても、抵抗体３側に接続してもよい。
【００３２】
なお、これら配線４ａ、４ｂ、４ｄの少なくとも１つを、複数の配線が等電位となるように構成した共通電極としてもよい。また、配線４の一部が副画素６の一部と共通の部材であってもよい。
【００３３】
配線４に接続される駆動手段（電圧印加手段）５としては、定電圧源とみなせるものを用いる。本発明は、副画素の構成要素の温度変化によらず駆動電圧が一定とみなせる場合に、作用効果を得ることができる。逆に、定電流源であると、副画素の構成要素の温度変化に対して常に一定の素子電流、放出電流が流れることになり、本発明の作用効果は得られない。さらに、概して定電流源は定電圧源に比べて構造が複雑であり、高価になりがちである。
なお、ここでいう定電圧源とは、電圧値を変化させようとしない場合、つまり、負荷（駆動電圧／素子電流）の変動に対して、出力する電圧が一定であるという意味である。ただし、この定電圧源が出力する電圧の値（波高値）、及び／又は、電圧の印加時間（パルス幅）を、表示する画像に応じて積極的に変調することを排除するものではない。むしろ、電圧印加手段５は、表示する画像に応じて駆動電圧を変調する変調回路を備えることは好ましい。また、電圧印加手段５は、駆動する副画素６を選択するための走査回路を備えることが好ましい。
【００３４】
次に、本発明の第１の実施形態及び第２の実施形態について、詳細に述べる。
【００３５】
（第１の実施形態）
１つの画素が３つの副画素で構成された場合を例にして第１の実施形態を説明する。第１の実施形態では、１画素内の蛍光体１ａ、１ｂ、１ｃの輝度の温度特性が１ａ＜１ｂ＜１ｃの関係であるとしたとき、抵抗体の材料の活性化エネルギーを、３ａ＞３ｂ＞３ｃとする。すなわち、輝度の温度特性が小さい蛍光体を備える副画素ほど、活性化エネルギーの大きい抵抗体を備える。
【００３６】
図３に蛍光体の輝度の温度特性の一例を示す。図３では、蛍光体温度Ｔ１における蛍光体１ａ、１ｂ、１ｃの輝度を基準値Ｌ１として、このときの輝度に対する、Ｔ１より高い蛍光体温度Ｔ２での各蛍光体の輝度の相対値Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ，Ｌ２ｃを示している。ここで、放出電流は温度Ｔ１からＴ２に変化しても変わらないと仮定する。蛍光体１ａ、１ｂ、１ｃの輝度の温度特性はそれぞれ線ＡＬＴ（点線）、線ＢＬＴ（一点鎖線）、線ＣＬＴ（破線）で表されるように、１ａ＜１ｂ＜１ｃの関係がある。この例では蛍光体１ａ、１ｂは負の輝度の温度特性を有しており、蛍光体１ｃは正の輝度の温度特性を有している。この例とは異なり、蛍光体１ｃが負の輝度の温度特性を有していてもよいし、蛍光体１ａ、１ｂが正の輝度の温度特性を有していてもよいことは言うまでも無い。なお、図３では、簡単の為に輝度の温度特性は、直線で表しているが、これに限定されるものではなく、温度が上昇すると輝度（発光効率）の変化が飽和する場合もある。
【００３７】
例えば、蛍光体１ａが赤色、蛍光体１ｂが緑色、蛍光体１ｃが青色の発光色をそれぞれ呈するとする。副画素６ａ、６ｂ、６ｃの電子放出素子２が、温度によらず一定の放出電流となるように駆動すると、蛍光体の温度が上昇すると、青色が強くなり、緑色、赤色が弱くなる。従って、画素７が呈する色は青みがかった色に変化してしまい、色温度が高くなる。
【００３８】
そこで、蛍光体１ｃの輝度の温度特性を基準にして、温度が変化しても画素が呈する色の色度が一定になるような、蛍光体１ａ及び１ｂの輝度比を色度表より求める。温度が上昇すると蛍光体１ｃの輝度がより強くなるので、１ａ、１ｂの輝度をさらに強くすることによって色度の変動を低減する。
【００３９】
以下、説明を簡単にするために、各副画素の温度Ｔ２における放出電流を、各副画素の温度Ｔ１における放出電流に対する相対値として説明する。
【００４０】
ここで、基準値と相対値について説明する。条件Ｐ１における３つの実際の値ｘ，ｙ，ｚの比がＸ１：Ｙ１：Ｚ１であって、条件Ｐ２における３つの実際の値ｘ，ｙ，ｚの比がＸ２：Ｙ２：Ｚ２であるとする。条件Ｐ１におけるｘ，ｙ，ｚを基準値Ｓとしたとき、条件Ｐ２における相対値はそれぞれ、ＳＸ２／Ｘ１、ＳＹ２／ＳＹ１、ＳＺ２／Ｚ１で定義される。条件Ｐ１、Ｐ２とは具体的には蛍光体温度のことである。値ｘ、ｙ、ｚとは具体的には放出電流や素子電圧、素子電流のことである。
【００４１】
図４（ａ）は、蛍光体１ａ、１ｂ、１ｃの温度（横軸）がＴ１からＴ２に変化した場合の、副画素６ａ、６ｂ、６ｃの放出電流（縦軸）の相対的な関係を示す。図４（ａ）では、副画素６ａ、６ｂ、６ｃの各々の、温度Ｔ１における放出電流の値を基準値Ｉｅ１１としたものである。そして、温度Ｔ２における副画素６ａ、６ｂ、６ｃの放出電流の相対値は、それぞれ、Ｉｅ１２ａ、Ｉｅ１２ｂ、Ｉｅ１２ｃである。
【００４２】
ここで、温度Ｔ２における各画素の放出電流の相対値Ｉｅ１２ａ、Ｉｅ１２ｂ、Ｉｅ１２ｃの比は、Ｔ１における各副画素の放出電流を基準値Ｉｅ１１とした時の各副画素の発光輝度比と、温度Ｔ２における各副画素の発光輝度比が変わらないように設定される。また、副画素には負の抵抗温度特性を有する抵抗体３が備わっているので、温度上昇による抵抗体の抵抗値低下を考慮して、Ｉｅ１１＜Ｉｅ１２ａ、Ｉｅ１１＜Ｉｅ１２ｂ、Ｉｅ１１＜Ｉｅ１２ｃとなっている。
【００４３】
線ＡＩＴ１（点線）、ＢＩＴ１（一点鎖線）、ＣＩＴ１（破線）が副画素６ａ、６ｂ、６ｃにそれぞれ対応している。なお、図４（ａ）の線ＡＩＴ１、ＢＩＴ１、ＣＩＴ１上の黒丸は温度Ｔ１における各副画素の放出電流の基準値、白丸は温度Ｔ２における各副画素の放出電流の相対値を表している。
【００４４】
図４（ｂ）は、図４（ａ）で表した放出電流（縦軸）を得るために必要な素子電圧及び駆動電圧（横軸）を表す図である。この図４（ｂ）には、上記式（２）を表す線ＦＮ（実線）と、上記式（３’）を表す線ＷＩＶ１１（二点鎖線）、ＡＩＶ１２（太い点線）、ＢＩＶ１２（太い一点鎖線）、ＣＩＶ１２（太い破線）を示している。
【００４５】
駆動電圧と抵抗体の抵抗値を定めれば、素子電圧Ｖｆと放出電流Ｉｅは一意に決まる。駆動電圧は温度によって変化しないことを前提とすれば、放出電流Ｉｅは、抵抗体の抵抗値Ｒによって決定される。抵抗値は、上記式（３’）にて、変数Ｖｆの係数（詳細には係数の絶対値）である１／Ｒの逆数で表される。言い換えれば、線ＷＩＶ１１、ＡＩＶ１２、ＢＩＶ１２、ＣＩＶ１２の各々の傾き（詳細には傾きの絶対値）の逆数が抵抗値である。
【００４６】
線ＷＩＶ１１は、温度Ｔ１において、副画素６の放出電流の基準値Ｉｅ１１とするために必要な、駆動電圧Ｖ１、素子電圧の基準値Ｖｆ１１、及び抵抗体３の抵抗値の基準値Ｒ１１を表す。抵抗体３の抵抗値の基準値Ｒ１１は線ＷＩＶ１１の傾きと対応している。
【００４７】
線ＡＩＶ１２は、温度Ｔ２において、副画素６ａの放出電流を、基準値Ｉｅ１１に対する相対値Ｉｅ１２ａとして実現するために必要な、素子電圧の相対値Ｖｆ１２ａ、及び抵抗体３ａの抵抗値の相対値Ｒ１２ａを表す。抵抗体３ａの抵抗値の相対値Ｒ１２ａは線ＡＩＶ１２の傾きと対応している。駆動電圧Ｖ１は温度Ｔ１でもＴ２でも変化しない。
【００４８】
同様に、線ＢＩＶ１２は、温度Ｔ２において、副画素６ｂの放出電流を、基準値Ｉｅ１１に対する相対値Ｉｅ１２ｂとして実現するために必要な、素子電圧の相対値Ｖｆ１２ｂ、及び抵抗体３ｂの抵抗値の相対値Ｒ１２ｂを表す。抵抗体３ｂの抵抗値の相対値Ｒ１２ｂは線ＢＩＶ１２の傾きと対応している。駆動電圧Ｖ１は温度Ｔ１でもＴ２でも変化しない。
【００４９】
線ＣＩＶ１２は、温度Ｔ２において、副画素６ｃの放出電流を、基準値Ｉｅ１１に対する相対値Ｉｅ１２ｃとして実現するために必要な、素子電圧の相対値Ｖｆ１２ｃ、及び抵抗体３ｃの抵抗値の相対値Ｒ１２ｃを表す。抵抗体３ｃの抵抗値の相対値Ｒ１２ｃは線ＣＩＶ１２の傾きと対応している。駆動電圧Ｖ１は温度Ｔ１でもＴ２でも変化しない。
【００５０】
なお、図４（ｂ）の線ＦＮ上の黒丸は温度Ｔ１における素子電圧と放出電流の関係、白丸は温度Ｔ２における素子電圧と放出電流の関係を表している。
【００５１】
本発明は、蛍光体の輝度の温度特性が小さい副画素ほど、蛍光体の温度がＴ１からＴ２に上昇した時の放出電流を相対的に大きくすることで、蛍光体の輝度の温度特性の違いに起因する色度の変動を抑制することを要旨とする。
【００５２】
蛍光体の輝度の温度特性が小さい副画素ほど蛍光体温度Ｔ２における放出電流を大きくするためには、図４（ｂ）において、ＡＩＶ１２、ＢＩＶ１２、ＣＩＶ１２の傾き（詳細には傾きの絶対値）を、この順で大きくすれば良い。図５に、蛍光体の温度がＴ１における抵抗体３ａ、３ｂ、３ｃの抵抗値を基準値Ｒ１１としたときの、抵抗温度特性を表す線ＡＲＴ１（点線）、ＢＲＴ１（一点鎖線）、ＣＲＴ１（破線）を示す。なお、図５の線ＡＲＴ１、ＢＲＴ１、ＣＲＴ１上の黒丸は温度Ｔ１における抵抗体の抵抗値、白丸は温度Ｔ２における各抵抗体の抵抗値を表している。Ｔ１’は、蛍光体１の温度がＴ１の時の抵抗体３の温度、Ｔ２’は、蛍光体１の温度がＴ２の時の抵抗体３の温度Ｔ２’である。蛍光体の温度と抵抗体の温度とが一致している（Ｔ１＝Ｔ１’、Ｔ２＝Ｔ２’）ことは好ましい。しかしながら、一致していなくても、先に述べたように、駆動電圧が一定の場合、蛍光体温度の変化は環境温度の変化が支配的であるので、抵抗値の温度も環境温度によって同じように変化する。一致しない場合には、蛍光体温度と抵抗体温度及び環境温度との関係を予め考慮しておく。
【００５３】
抵抗体３ａ、３ｂ、３ｃの材料の活性化エネルギーＥａは３ａ＞３ｂ＞３ｃとなっている。そのため、上記式（５）によれば、抵抗体３の温度Ｔ１’における抵抗値の基準値Ｒ１１に対する、抵抗体温度Ｔ２’のときの抵抗体３ａ、３ｂ、３ｃの抵抗値の相対値Ｒ１２ａ、Ｒ１２ｂ、Ｒ１２ｃは、Ｒ１１＞Ｒ１２ｃ＞Ｒ１２ｂ＞Ｒ１２ａとなる。従って、図４（ｂ）において、各線の傾きは、ＷＩＶ１１：１／Ｒ１１、ＡＩＶ１２：１／Ｒ１２ａ、ＢＩＶ１２：１／Ｒ１２ｂ、ＣＩＶ１２：１／Ｒ１２ｃであるから、各線の傾きはＷＩＶ１１＜ＣＩＶ１２＜ＢＩＶ１２＜ＡＩＶ１２が達成される。
【００５４】
従って、蛍光体温度Ｔ１からＴ２に上昇した時に、輝度の温度特性が小さい蛍光体を備える副画素ほど、放出電流が増加する割合が大きくなり、画素が呈する色の色度の変動を低減することができる。
【００５５】
（第２の実施形態）
１つの画素が３つの副画素で構成された場合を例にして第２の実施形態を説明する。第２の実施形態では、１画素内の蛍光体１ａ、１ｂ、１ｃの輝度の温度特性が１ａ＜１ｂ＜１ｃの関係であるとしたとき、抵抗体の材料を同一の材料として、抵抗値を３ａ＞３ｂ＞３ｃとする。すなわち、輝度の温度特性が小さい蛍光体を備える副画素ほど、抵抗値が大きい抵抗体を備える。第１の実施形態では、１つの画素内の抵抗体の活性化エネルギーを異ならせたが、第２の実施形態では、１つの画素内の各副画素６の抵抗体の材料は同じである。１つの画素内の各副画素６の抵抗体を同一の材料で形成すれば、抵抗体の活性化エネルギーは同じになる。さらに、製造プロセスを簡単にすることが可能になる。
【００５６】
蛍光体１ａ、１ｂ、１ｃの輝度の温度特性は第１の実施形態と同じで、図３に表したものである。以下、第１の実施形態同様、説明を簡単にするために、各副画素の温度Ｔ２における放出電流を、温度Ｔ１における放出電流に対する相対値として説明する。
図６（ａ）は第１の実施形態で説明した図４（ａ）と同様に、蛍光体１ａ、１ｂ、１ｃの温度（横軸）がＴ１からＴ２に変化した場合の、副画素６ａ、６ｂ、６ｃの放出電流（縦軸）の相対的な関係を示す。図６（ａ）では、副画素６ａ、６ｂ、６ｃの温度Ｔ１における放出電流を基準値Ｉｅ２１としたものである。
【００５７】
そして、温度Ｔ２における副画素６ａ、６ｂ、６ｃの放出電流の相対値は、それぞれ、Ｉｅ２２ａ、Ｉｅ２２ｂ、Ｉｅ２２ｃである。ここで、Ｉｅ２２ａ、Ｉｅ２２ｂ、Ｉｅ２２ｃは、Ｔ１における各副画素の放出電流を所定の値（ここでは、それぞれが、基準値Ｉｅ２１として表される）とした時の輝度比と同じ輝度比となるように設定される。線ＡＩＴ２（点線）、ＢＩＴ２（一点鎖線）、ＣＩＴ２（破線）が副画素６ａ、６ｂ、６ｃにそれぞれ対応している。なお、線ＡＩＴ２、ＢＩＴ２、ＣＩＴ２上の黒丸は温度Ｔ１における各副画素の放出電流の基準値、白丸は温度Ｔ２における各副画素の放出電流の相対値を表している。
【００５８】
図６（ｂ）は、図６（ａ）で表した放出電流（縦軸）を得るために必要な素子電圧及び駆動電圧（横軸）を表す図である。この図７（ｂ）には、上記式（２）を表す線ＦＮと、上記式（３’）を表す線ＡＩＶ２１（点線）、ＢＩＶ２１（一点鎖線）、ＣＩＶ２１（破線）、ＡＩＶ２２（太い点線）、ＢＩＶ２２（太い一点鎖線）、ＣＩＶ２２（太い破線）を示している。
【００５９】
駆動電圧Ｖと抵抗体の抵抗値Ｒを定めれば、素子電圧Ｖｆと放出電流Ｉｅは一意に決まる。駆動電圧Ｖは温度によって変化しないことを前提とすれば、放出電流Ｉｅは、抵抗体の抵抗値Ｒによって決定される。抵抗値は、上記式（３’）にて、変数Ｖｆの係数の絶対値である１／Ｒの逆数で表される。言い換えれば、線ＷＩＶ１１、ＡＩＶ１２、ＢＩＶ１２、ＣＩＶ１２の各々の傾きの絶対値の逆数が抵抗値である。
【００６０】
線ＡＩＶ２１は、温度Ｔ１において、副画素６ａの電子放出素子２の放出電流の基準値Ｉｅ２１とするために必要な、駆動電圧Ｖ２ａ、素子電圧の基準値Ｖｆ２１、及び抵抗体３ａの抵抗値Ｒ２２ａを表す。抵抗体３ａの抵抗値の基準値Ｒ２１ａは、線ＡＩＶ２１の傾きと対応している。
【００６１】
同様に、線ＢＩＶ２１は、温度Ｔ１において、副画素６ｂの電子放出素子２の放出電流の基準値Ｉｅ２１とするために必要な、駆動電圧Ｖ２ｂ、素子電圧の基準値Ｖｆ２１、及び抵抗体３ｂの抵抗値Ｒ２２ｂを表す。抵抗体３ｂの抵抗値の基準値Ｒ２１ｂは、線ＢＩＶ２１の傾きと対応している。
【００６２】
線ＣＩＶ２１は、温度Ｔ１において、副画素６ｃの電子放出素子２の放出電流の基準値Ｉｅ２１とするために必要な、駆動電圧Ｖ２ｂ、素子電圧の基準値Ｖｆ２１、及び抵抗体３ｃの抵抗値Ｒ２２ｃを表す。抵抗体３ｃの抵抗値の基準値Ｒ２１ｃは、線ＣＩＶ２１の傾きと対応している。
【００６３】
ここでは、放出電流を基準値としており、抵抗値がＲ２２ａ＞Ｒ２２ｂ＞Ｒ２２ｃであるので、駆動電圧はＶ２ａ＞Ｖ２ｂ＞Ｖ２ｃとしている。
【００６４】
また、線ＡＩＶ２２は、温度Ｔ２において副画素６ａの電子放出素子２の放出電流を、基準値Ｉｅ２１に対する相対値Ｉｅ２２ａとするために必要な素子電圧の相対値Ｖｆ２２ａ、及び抵抗体３ａの抵抗値の相対値Ｒ２２ａを表す。抵抗体３ａの抵抗値の相対値Ｒ２２ａは、線ＡＩＶ２２の傾きと対応している。駆動電圧Ｖ２ａは温度Ｔ１でもＴ２でも変化しない。
【００６５】
同様に、線ＢＩＶ２２は、温度Ｔ２において副画素６ｂの電子放出素子２の放出電流を、基準値Ｉｅ２１に対する相対値Ｉｅ２２ｂとするために必要な素子電圧の相対値Ｖｆ２２ｂ、及び抵抗体３ｂの抵抗値の相対値Ｒ２２ｂを表す。抵抗体３ｂの抵抗値の相対値Ｒ２２ｂは、線ＢＩＶ２２の傾きと対応している。駆動電圧Ｖ２ｂは温度Ｔ１でもＴ２でも変化しない。
【００６６】
線ＣＩＶ２２は、温度Ｔ２において副画素６ｃの電子放出素子２の放出電流を、基準値Ｉｅ２１に対する相対値Ｉｅ２２ｃとするために必要な素子電圧の相対値Ｖｆ２２ｃ、及び抵抗体３ｃの抵抗値の相対値Ｒ２２ｃを表す。抵抗体３ｃの抵抗値の相対値Ｒ２２ｃは、線ＣＩＶ２２の傾きと対応している。駆動電圧Ｖ２ｃは温度Ｔ１でもＴ２でも変化しない。
【００６７】
なお、図６（ｂ）の線ＦＮ上の黒丸は温度Ｔ１における素子電圧と放出電流の関係、白丸は温度Ｔ２における素子電圧と放出電流の関係を表している。
【００６８】
本発明は、蛍光体の輝度の温度特性が小さい副画素ほど、蛍光体温度がＴ１からＴ２に上昇した時の放出電流を大きくすることで、蛍光体の輝度の温度特性の違いに起因する画素が呈する色の色度の変動を抑制することを要旨とする。
【００６９】
蛍光体の輝度の温度特性が小さい副画素ほど駆動電圧Ｔ２における放出電流を大きくするためには、図６（ｂ）において、線ＡＩＶ２１、ＢＩＶ２１、ＣＩＶ２１の傾きに対して、線ＡＩＶ２２、ＢＩＶ２２、ＣＩＶ２２の傾きをこの順で大きくすれば良い。
【００７０】
図７に、抵抗体３ａ、３ｂ、３ｃの抵抗値を３ａ＞３ｂ＞３ｃとしたときの、抵抗温度特性を表す線ＡＲＴ２、ＢＲＴ２、ＣＲＴ２を示す。なお、図７の線ＡＲＴ２、ＢＲＴ２、ＣＲＴ２上の黒丸は温度Ｔ１における各抵抗体の抵抗値、白丸は温度Ｔ２における各抵抗体の抵抗値を表している。Ｔ１’は、蛍光体１の温度がＴ１の時の抵抗体３の温度、Ｔ２’は、蛍光体１の温度がＴ２の時の抵抗体３の温度Ｔ２’である。蛍光体の温度と抵抗体の温度とが一致している（Ｔ１＝Ｔ１’、Ｔ２＝Ｔ２’）ことは好ましい。しかしながら、一致していなくても、先に述べたように、駆動電圧が一定の場合、蛍光体の温度変化は環境温度の変化が支配的であるので、抵抗値の温度も環境温度によって同じように変化する。
【００７１】
抵抗体３ａ、３ｂ、３ｃの材料は同一であるため、その活性化エネルギーＥａも同じである。そして、上記式（５）によれば、温度Ｔ１における各抵抗体の抵抗値の基準値１ｃと温度Ｔ２における各抵抗体の抵抗値の相対値の関係はＲ２１ａ＞＞＞Ｒ２２ａ、Ｒ２１ｂ＞＞Ｒ２２ｂ、Ｒ２１ｃ＞Ｒ２２ｃという関係になる。
図６（ｂ）における、温度Ｔ１における各線の傾きは、ＡＩＶ２１：１／Ｒ２１ａ、ＢＩＶ２１：１／Ｒ２１ｂ、ＣＩＶ２１：１／Ｒ２１ｃである。温度Ｔ２における各線の傾きの絶対値は、ＡＩＶ２２：１／Ｒ２２ａ、ＢＩＶ２２：１／Ｒ２２ｂ、ＣＩＶ２２：１／Ｒ２２ｃである。従って、図６（ｂ）において、温度Ｔ２になったときの各線の傾きは、ＣＩＶ２２＜ＢＩＶ２２＜ＡＩＶ２２が達成される。
【００７２】
従って、蛍光体温度Ｔ１からＴ２に上昇した時に、輝度の温度特性が小さい蛍光体を備える副画素ほど、放出電流が増加する割合が大きくなり、画素が呈する色の色度の変動を低減することができる。
【００７３】
以上、第１及び第２の実施形態にて述べてきた作用によって、蛍光体の温度がＴ１からＴ２に上昇したとき、画素が呈する色の色度の変動を低減できることが理解される。また、蛍光体の温度がＴ１からＴ０に低下した場合にも、上昇した場合と同様の作用によって、画素が呈する色の色度の変動を低減できることは明らかである。
【００７４】
Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２は実用的には画像表示装置を使用する環境温度（通常、室温である）の範囲に応じて設定することが好ましい。また、本発明の画像表示装置では、蛍光体１に電子が照射されことにより、蛍光体１自体が発熱し、蛍光体の温度は多くの場合、環境温度より高くなる。画像表示装置の構成にもよるが、数１０Ｋは高くなる場合が多い。したがって、Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２は環境温度に蛍光体１の発熱による温度を加味して決定することが好ましい。
【００７５】
ここまで、説明を簡単にするために、温度Ｔ１における素子電流を基準値Ｉｅ１１やＩｅ２１を用いて説明してきた。Ｔ１における副画素６ａ、６ｂ、６ｃの放出電流の比は、適宜設定すればよい。１画素内の各副画素の放出電流が同じになるようにしてもよい。具体的には、第１の実施形態ではＴ１において抵抗体３ａ、３ｂ、３ｃの抵抗値を同じにして駆動電圧も同じにすればよい。抵抗体３ａ、３ｂ、３ｃの抵抗値を異ならせて、駆動電圧も異ならせてもよいが、この場合には、抵抗体の抵抗値を３ａ＞３ｂ＞３ｃとすることが好ましい。第２の実施形態では、駆動電圧の実際の値を６ａ＞６ｂ＞６ｃとすればよい。
【００７６】
また、Ｔ１における副画素６ａ、６ｂ、６ｃの放出電流の比を、例えば画素７が所望の色温度の白色を呈するように、放出電流を異ならせてもよい。具体的には、第１の実施形態では、Ｔ１において抵抗体３ａ、３ｂ、３ｃの抵抗値を同じにして、駆動電圧を異ならせればよい。Ｔ１において抵抗体３ａ、３ｂ、３ｃの抵抗値を異ならせて、駆動電圧を同じにしてもよいが、この場合には、抵抗体の抵抗値を３ａ＞３ｂ＞３ｃとすることが好ましい。第２の実施形態においては、駆動電圧を同じにしてもよいし、異ならせてもよい。
【００７７】
このように、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明を逸脱しない範囲において、様々に変形が可能である。
【００７８】
つづいて、本発明の画像表示装置を、具体的な構成例に基づいて説明する。図８は、典型的なフラットパネル型の画像表示装置１０の模式図である。図８のＸ方向の左側では、画像表示装置１０の構成要素を説明し、右側では構成要素のブロックを説明する。
【００７９】
１１はフェースプレートで、複数種類の蛍光体１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）を備える。
フェースプレート１１には、蛍光体１４ａ、１４ｂ、１４ｃの間に、遮光部材１３が設けられている。また、フェースプレート１１はアノード１５を備えている。
【００８０】
１２はリアプレートで、２０は電子放出素子である。リアプレート１２は複数の電子放出素子２０を備える。また、リアプレート１２は抵抗体２２ａ、２２ｂ、２２ｃをそれぞれ複数備える。図１０、図１１を用いて後述する構成によって、抵抗体２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、電子放出素子２０と直列に接続されている。また、リアプレート１２には、電子放出素子２０及び抵抗体２２の他に、それを駆動するための電極や配線４が設けられている。
【００８１】
フェースプレート１１とリアプレート１２とは電子放出素子２０と蛍光体１４が対向するように配置されている。１６は両プレート間の空間を真空に保った外囲器を構成する枠部である。また、１７はフェースプレート１１及びリアプレート１２との間に配置され、これらのプレート間の距離を保持すると同時に耐大気圧構造体として働くスペーサ（板状、柱状、リブなどの部材）である。
【００８２】
電子放出素子２０から放出された電子は、フェースプレート１１をアノード１５を正電位（例えば、＋５以上、＋１５ｋＶ以下）にすることにより加速され、所定のエネルギーを持って蛍光体１４の各々に照射され、蛍光体１４を励起発光させる。蛍光体の発光は、表示面であるフェースプレート側から観察することができる。
【００８３】
このように、蛍光体１４を備えるフェースプレート１１と電子放出素子２０を備えるリアプレート１２とは、対向して配置され、その間は真空（好ましくは１×１０−５Ｐａ以下）に保たれている。そのため、表示面として露出されたフェースプレート１１に備えられた蛍光体１４の温度変化は、照射条件が一定の場合、画像表示装置１０が設置される環境の温度変化が主な要因である。そのため、リアプレート１２上に設けられた抵抗体２２も環境温度の変化にともなって温度が変化するため、本発明の作用効果が得られる。
【００８４】
蛍光体１４ａと電子放出素子２０と抵抗体２２ａ、蛍光体１４ｂと電子放出素子２０と抵抗体２２ｂ、蛍光体１４ｃと電子放出素子２０と抵抗体２２ｃの組合せがそれぞれ、副画素６ａ、６ｂ、６ｃを構成している。
【００８５】
そして、隣接する副画素６ａ、６ｂ、６ｃとで画素７を構成する。このため、少なくとも、１つの画素内の各副画素の構成要素の温度は、互いに同じであるとみなすことができる。
【００８６】
画像表示装置１０には画素７が複数設けられており、図８ではその一部を示している。図８では画素７は２つしか示していないが、画像表示装置１０には多数の画素を備えていることが好ましい。例えば、ＨＤＴＶ規格の画像表示装置として用いる場合には、例えば縦１０８０、横１９２０個の２００万個以上の画素７が配列される。
【００８７】
又、外囲器の外側に不図示の駆動手段を備えることによって、画像表示装置１０を駆動する。画像表示装置１０は不図示の筐体に収められる。筐体の中に、表示する画像信号を処理するための信号処理手段をさらに備えていることが好ましい。また、テレビジョン放送を受信するためのチューナーや、画像信号を記録しておくための記憶手段、外部から得られる画像・文字情報を画像信号に変換するデコーダー、の少なくともいずれかをさらに備えることもできる。
【００８８】
図９に、複数の蛍光体が設けられたフェースプレート１１の構成を示す。図９において、蛍光体１４ａ、１４ｂ、１４ｃは、１４ａが赤色、１４ｂが緑色、１４ｃが青色の光を発する。蛍光体１４ａ、１４ｂ、１４ｃをフェースプレート１１上に２次元状にそれぞれ複数配置することで、表示面を形成する。
【００８９】
蛍光体１４の材料の一例として、赤色に発光する蛍光体１４ａとしては、ＳｒＴｉＯ３：Ｐｒ，Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ等が挙げられる。緑色に発光する蛍光体１４ｂとしては、Ｚｎ（Ｇａ，Ａｌ）２Ｏ４：Ｍｎ、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｔｂ、Ｙ２ＳｉＯ５：Ｔｂ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ等が挙げられる。青色に発光する蛍光体１４ｃとしては、Ｙ２ＳｉＯ５：Ｇｅ、ＺｎＧａ２Ｏ４、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＧａＮ：Ｚｎ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ等が挙げられる。
【００９０】
図９では、蛍光体１４ａ、１４ｂ、１４ｃはこの順でＸ方向に繰り返して配列されており、Ｙ方向では同じ色を呈する蛍光体が配列されているが、これに限定されること無く、様々な変形が可能である。
【００９１】
遮光部材１３は典型的には遮光部材は黒色の部材からなり、フェースプレートを区分けし、光を外部に放射するための開口を複数有するブラックマトリクスである。開口の形状は、図９のように長方形であってもよいし、円形又は楕円形であってもよいし、多角形であってもよい。ブラックマトリクス１３は、各色の蛍光体１４ａ、１４ｂ、１４ｃの間及びＹ方向の各画素間を分離するように配置される。ブラックマトリクス１３は表示画像のコントラストを向上させる効果や、外光を吸収し表示面での反射を抑制する効果を有している。蛍光体１４ａ、１４ｂ、１４ｃは、ブラックマトリクスの開口によって画定された領域の、少なくとも内側に設けられる。したがって、１つの副画素を構成する蛍光体は、ブラックマトリクス１３によって画定された領域に存在する蛍光体として明確に認識することができる。
【００９２】
フェースプレート１１上には導電層であるアノード１５が設けられる。アノード１５は、蛍光体１４の上（リアプレート側：−ｚ側）に設けてもよいし、蛍光体１４の下（フェースプレート側：＋ｚ側）に設けてもよい。リアプレート１２側に設ける場合には、アノード１５を金属を材料にして、光反射膜として用いることが好ましい。フェースプレート１１側に設ける場合には、アノード１５を可視光に対して透明な膜とすべきである。蛍光体１４よりも外側（＋ｚ側）には、副画素の発光色の色純度を高めるためのカラーフィルター（不図示）を設けることも好ましい。カラーフィルターは開口内の領域の、蛍光体１４と基板との間に設けることが好ましい。
【００９３】
図８に示したリアプレート１２に設けられた複数の電子放出素子と電子放出素子に直列に接続された抵抗体の関係を図１０及び図１１を用いて詳細に説明する。図１０では、図８におけるリアプレート１２の電子放出素子２０として、表面伝導型の電子放出素子２０を示している。図１０において、２０は表面伝導型の電子放出素子、２２ａ、２２ｂ、２２ｃは抵抗体、２３はＸ方向に延びた第１の配線、２４はＹ方向に延びた第２の配線である。複数の電子放出素子２０は同じ特性を有するものとして形成されるが、実際には特性にバラツキを生じる場合もある。配線は、第１の配線２３と第２の配線２４とからなり、第１の配線２３と第２の配線２４とを異なる電位にすることによって、その電位差に応じた電圧が電子放出素子２０に供給される。すなわち、単純マトリクス配線である。第１の配線２３は駆動するＸ行を選択する走査信号を伝送する走査配線であり、第２の配線２４は素子に印加される情報信号を伝送する情報配線である。
【００９４】
リアプレート１２には、電子放出素子２０がＮ×Ｍ個形成さる。Ｎ×Ｍ個の電子放出素子２０は、Ｍ本のＸ方向配線２３とＮ本のＹ方向配線２４により単純マトリクス配線される。図１０では３×３の９個の電子放出素子２０の部分のみを示している。
【００９５】
図１１に１つの副画素の電子放出素子２０と抵抗体２２（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）及び、それを駆動するための配線等の詳細な構成を示す。電子放出素子２０は、電子放出膜２１と、走査信号素子電極２５、情報信号素子電極２６からなる。電子放出膜２１には間隙２１０が設けられている。走査信号素子電極２５を低電位（例えば、０Ｖ以下、−２０Ｖ以上）、情報信号素子電極２６を高電位（例えば、０Ｖ以上、＋１０Ｖ以下）にすることにより、電子放出膜２１の間隙２１０に電界が生じ、電子が放出される。すなわち、走査信号素子電極２５に接続された側の電子放出膜２１がカソードとして機能し、情報信号素子電極２６に接続された側の電子放出膜２１がゲートとして機能する。
【００９６】
抵抗体２２の一端部は電子放出素子２０と直列に接続されている。走査信号素子電極２５、及び情報信号素子電極２６は、低抵抗な接続部材であり、抵抗体２２の一端部と電子放出素子２０、及び電子放出素子２０と第２の配線２４との接続を容易にする形状となっている。抵抗体２２の他端部は第一の配線２３と、延長配線２７を介して、直列に接続されている。延長配線２７も低抵抗な接続部材であり、抵抗体２２と第１の配線２３との接続を容易にする形状となっている。
【００９７】
２８は、第１の配線２３と第２の配線２４とが交差する部分の絶縁性を確保するための絶縁層であり、延長配線２７と第１の配線２３の間の一部にも設けられている。電子放出素子２０に抵抗体２２を介して接続された延長配線２７は、絶縁層２８に設けられたコンタクトホール２９によって、第１の配線２３と接続されている。
【００９８】
抵抗体２２について説明する。先に述べたように、抵抗体２２の抵抗値は１００Ω以上であることが好ましい。電子放出素子は基本的に微細加工プロセスで作製されるため、抵抗体も薄膜（膜厚が１０μｍ未満）であることが好ましい。この場合、上記の抵抗値を得ようとすれば、体積抵抗率が１０−３Ωｍ以上或いは１μｍ厚でシート抵抗が１ｋΩ／□の材料であることが好ましい。
【００９９】
一般的に、体積抵抗率が大きい材料は半導体が多く、負の抵抗温度特性を有する場合が多い。特に、ｔ、ｗを小さくして高い抵抗値を得ようとする場合、体積抵抗率ρ１を大きくすることになる。一般的に、体積抵抗率が大きい材料は活性化エネルギーが高く、温度上昇に伴う体積抵抗率の低下が大きい。抵抗体の材料として、例えば、Ｓｉやａ−Ｓｉ、Ｓｉ−Ｃ、ＴａＮ、アモルファスカーボン、ＤＬＣ、サーメット、シリサイド、酸化物半導体、窒化物半導体、ＡＴＯ（アンチモン含有酸化ススズ）、ＳｎＯ２、ＷＧｅＯＮ、ＰｔＡｌＮ、ＡｌＮ、ＺｎＯ等の様々な材料を用いることが出来る。また、これらの材料から複数の材料を選択して、複数の材料を積層させるなど、抵抗体を異なる材料からなる複数の部分で構成することもできる。上記した材料は、半導体的な特性をもつものが多く、負の抵抗温度特性を有する。例えば、活性化エネルギーＥａは、ＡｕＳｉＯＮでは０．０５ｅＶ程度、ＰｔＡｌＮでは０．１ｅＶ程度、ＴａＮでは０．１４ｅＶ程度、ＷＧｅＯＮでは０．３ｅＶ程度、ａ−Ｓｉでは０．８ｅＶ程度である。また、これらの材料はその成膜条件（例えば、組成比）を適宜選択することによって、所望の体積抵抗率を得ることができる。薄膜抵抗体の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法等の真空系成膜の他に、スピンコート法、スプレー法等が用いられる。
【０１００】
第１の実施形態で説明したように、抵抗体２２ａ、２２ｂ、２２ｃの活性化エネルギーを異ならせるには、抵抗体に用いる材料、又は材料の組成比、を所望の活性化エネルギーが得られるようにそれぞれ選択すればよい。また、抵抗体を複数の材料を組み合わせた構造体とする場合には、複数の材料の構成比率を変えることによっても活性化エネルギーを異ならせることもできる。
【０１０１】
一方、第２の実施形態で説明したように、同一の材料を用いて抵抗体２２ａ、２２ｂ、２２ｃを形成し、これらの抵抗値を異ならせるには、式（６）に基づいて、２２ａ、２２ｂ、２２ｃでその形状（例えば、幅、長さ、厚み）を異ならせることによって達成される。抵抗体を蛇行した形状にする、抵抗体の一部にスリットを設ける、ことによって実質的に幅や長さ異ならせてもよい。あるいは、電極や配線との接触面積を異ならせても良い。第１の実施形態において、温度Ｔ１における抵抗値を異ならせる場合でも同様の方法を採用することができる。
【０１０２】
図９において、フェースプレート１１の蛍光体１４ａ、１４ｂ、１４ｃに記されたアドレス（Ａ−１〜Ａ−６、Ｂ−１〜３、Ｃ−１〜３）は図１０におけるアドレス（Ａ−１〜Ａ−６、Ｂ−１〜３、Ｃ−１〜３）に対応している。この図９のアドレスと図１０のアドレスとが一致するように、フェースプレート１１とリアプレート１２が対向配置され、上述の外囲器である画像表示装置が構成される。したがって、１つ目の画素は副画素Ａ−１と副画素Ｂ−１と副画素Ｃ−１とから構成される。２つ目の画素は副画素Ａ−２と副画素Ｂ−２と副画素Ｃ−２とから構成される。３つ目の画素は副画素Ａ−３と副画素Ｂ−３と副画素Ｃ−３とから構成される。
【０１０３】
以下に具体的な実施例を挙げて本発明を詳しく説明するが、本発明がこれら実施例の形態に限定されるものではない。
【実施例１】
【０１０４】
図８に示すような画像表示装置の各構成部材の作製方法について説明する。［フェースプレート作製］
まず、フェースプレート１１の作製方法を、図８及び図９を用いて説明する。図８において、１３はブラックマトリクス、１４ａ、１４ｂ、１４ｃは異なる発光色の蛍光体である。
【０１０５】
（ブラックマトリクス形成）
フェースプレート１１の基板にはＰＤ−２００を用い、その表面に黒色顔料ペーストをスクリーン印刷し、ベーキングしてブラックマトリクス１３を形成した。ブラックマトリクス１３の開口はＸ方向に３０７２個、Ｙ方向に７６８個形成した。ブラックマトリクス１３の開口のＸ方向の幅は１５０μｍ、Ｙ方向の幅は３００μｍとした。また、ブラックマトリクス１３のＸ方向の幅は５０μｍ、Ｙ方向の幅は３００μｍとした。
【０１０６】
（蛍光体形成）
蛍光体は、ＣＲＴの分野で用いられる赤、緑、青の３原色のＰ２２蛍光体を用いた。Ｐ２２蛍光体は、蛍光体１４ａが赤色のＹ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、１４ｂが緑色のＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、１４ｃが青色のＺｎＳ：Ａｇである。Ｐ２２蛍光体の輝度の温度特性を図１２に示す。図１２では、蛍光体温度Ｔ１＝２９８Ｋを基準値（１００％）とした時の、蛍光体温度３７３Ｋまでの相対輝度変化を表している。また、Ｐ２２蛍光体のガンマ特性をあらわす値γは、蛍光体１４ａ（赤色）が０．８５、１４ｂ（緑色）が０．６７、１４ｃ（青色）が０．７５である。
【０１０７】
各蛍光体材料のペーストを、ブラックマトリクス１３の開口の内側にスクリーン印刷し、ベーキングして蛍光体１４ａ、１４ｂ、１４ｃを形成した。
【０１０８】
（アノード形成）
次に、蛍光体１４ａ、１４ｂ、１４ｃの表面を、ＣＲＴの分野で慣用されるフィルミング法で平滑化処理し、その上にＡｌを１００ｎｍの厚さで真空蒸着することで、アノード１５としてメタルバックを形成した。
【０１０９】
以上のようにして、フェースプレート１１を作製した。
【０１１０】
［リアプレート作製］
次に、本実施例に用いるリアプレート１２の作製方法について説明する。図８における電子放出素子２０の配列の代表的な方式には、図２（ａ）で示したような、電子放出素子２０の一対の素子電極にそれぞれＸ方向配線、Ｙ方向配線を接続した単純マトリクス配置が挙げられる。
【０１１１】
図１０にリアプレート１２の一部分の平面図を示す。リアプレート１２には、電子放出素子２０が３０７２×７６８個形成されている。前記３０７２×７６８個の電子放出素子２０は、３０７２本のＸ方向配線２３と７６８本のＹ方向配線２４により単純マトリクス配線されている。
【０１１２】
本実施例では、図８に示すリアプレート１２の電子放出素子２０として図１１に示す構成の電子放出素子２０を用いた。リアプレート１２の電子放出素子２０とその周辺の配線の作製方法について説明を行う。ここでは、１素子について説明するが、Ｘ方向配線２３とＹ方向配線を共通として、複数の電子放出素子２０とその周辺の配線をそれぞれ同時に形成することができる。
【０１１３】
（素子電極形成工程）
２．８ｍｍ厚のガラス基板ＰＤ−２００（旭硝子社製）を用意し、さらにこのガラス基板上に膜厚２００ｎｍのＳｉＯ２膜を塗布形成した。上記ガラス基板上に、膜厚５ｎｍのＴｉ膜と、２０ｎｍのＰｔ膜をこの順で成膜した。次に、フォトリソグラフィー技術によって上記Ｐｔ／Ｔｉ膜をパターニングして、走査信号素子電極２５と情報信号素子電極２６とを形成した。これら素子電極２５、２６の体積抵抗率は２．５×１０−７（Ωｍ）であった。また、走査信号素子電極２５は、後述する工程で電子放出膜２１と接続する電極の幅は２０μｍ、抵抗体２２と接続する電極幅は１０μｍとした。
【０１１４】
（抵抗体形成工程）
次に抵抗体２２ａ、２２ｂ、２２ｃをこの順で形成した。抵抗体は、その活性化エネルギーが２２ａ＞２２ｂ＞２２ｃとなるように設定した。また、活性化エネルギーは、蛍光体温度Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２が環境温度＋２５℃、抵抗体温度Ｔ０’、Ｔ１’、Ｔ２’が環境温度＋１５℃であるとして設定した。
【０１１５】
抵抗体の抵抗値は、本実施例では、抵抗体材料の体積抵抗率が同じになるように抵抗体材料の組成比を選択することにより、抵抗体２２ａ、２２ｂ、２２ｃの形状を同じにした。このようにすることにより、蛍光体と抵抗体以外の構成を１つの画素の各副画素で異ならせることが無いため、副画素間の発光特性のバラツキに与える影響を低減することができる。また、同じフォトマスクを用いれば、製造コストを低減することもできる。
【０１１６】
まず、Ｗ、Ｇｅのターゲットを用いて、窒素と微量の酸素雰囲気中でスパッタを行い、ＷＧｅＯＮ膜を形成した。その後、一連のフォトリソグラフィー工程と、ＲＩＥ（リアクティブ・イオン・エッチング）によって、所定のパターンを形成、レジストを剥離して、抵抗体２２ａを形成した。ＷＧｅＯＮ膜の活性化エネルギーは０．３ｅＶ、抵抗体温度Ｔ１’＝３１５Ｋにおける体積抵抗率は７５Ωｍであった。膜厚を５０ｎｍとして抵抗体温度Ｔ１’＝３１５Ｋにて１．５×１０４Ωの抵抗値が得られた。
【０１１７】
次に、Ｐｔ、Ａｌのターゲットを用いて、窒素と微量の酸素雰囲気中でスパッタを行い、ＰｔＡｌＯＮ膜を形成した。その後、一連のフォトリソグラフィー工程と、ＲＩＥによって、所定のパターンを形成、レジストを剥離して、抵抗体２２ｂを形成した。ＰｔＡｌＯＮ膜の活性化エネルギーは０．１ｅＶ、３００Ｋにおける体積抵抗率は７５Ωｍであった。膜厚を５０ｎｍとして３００Ｋにて１．５×１０４Ωの抵抗値が得られた。
【０１１８】
最後に、Ａｕ、Ｓｉのターゲットを用いて、窒素と微量の酸素雰囲気中でスパッタを行い、ＡｕＳｉＯＮ膜を形成した。その後、一連のフォトリソグラフィー工程と、ＲＩＥによって、所定のパターンを形成、レジストを剥離して、抵抗体２２ｂを形成した。ＡｕＳｉＯＮ膜の活性化エネルギーは０．０５ｅＶ、抵抗体温度Ｔ１’＝３１５Ｋにおける体積抵抗率は７５Ωｍであった。膜厚を５０ｎｍとして、抵抗体温度Ｔ１’＝３１５Ｋにて１．５×１０４Ωの抵抗値が得られた。
【０１１９】
（情報信号配線及び延長配線形成）
銀ペーストを用い、スクリーン印刷法を用いて情報信号配線２４及び延長配線２７を形成した。情報信号配線２４の厚さは約１０μｍ、幅は２０μｍとした。
【０１２０】
（絶縁層形成工程）
後工程で形成する走査信号配線２３の下に、絶縁性ペーストを用いたスクリーン印刷法により厚さ３０μｍ、幅２００μｍの絶縁層２８を形成した。絶縁層２８には、延長配線２７と重なる領域の一部に開口部２９を設けた。
【０１２１】
（走査信号配線形成）
銀ペーストを用い、スクリーン印刷法により厚さ１０μｍ、幅１５０μｍの走査信号配線２３を、上記絶縁層２８上に形成した。なお、当該工程で外部駆動回路への引き出し配線、引き出し端子も同様に形成した（不図示）。
【０１２２】
（電子放出部形成工程）
インクジェット塗布装置により有機パラジウム含有溶液をドット径が５０μｍとなるように調整して上記素子電極２５、２６間に付与した。その後、空気中で加熱焼成処理を施し、厚みが最高で１０ｎｍの酸化パラジウム（ＰｄＯ）膜を得た。
【０１２３】
水素ガスを含む雰囲気下で上記酸化パラジウム膜に通電処理した。これにより、酸化パラジウムを還元してパラジウムからなる電子放出膜２１を形成すると同時に、該電子放出膜２１の一部に亀裂を形成した。
【０１２４】
次いで、が１．３×１０−４Ｐａである雰囲気で上記電子放出膜２１に通電処理（活性化処理）を施し、カーボン膜を堆積させた。これにより間隙２１０を有する電子放出素子２０が得られた。
【０１２５】
［表示パネル作製］
最後に、図８に示すように、作製したフェースプレート１１とリアプレート１２との周縁部に枠部１６を配置し、プレート間の距離をスペーサ１７により２ｍｍに維持して真空中で封止した。以上のような工程により、画素数１０２４×７６８、画素ピッチ６００×６００μｍのフラットパネル型の表示パネルを得た。
【０１２６】
［評価］
画像表示パネルに駆動手段５である公知の駆動装置を接続して、画像表示装置を構成した。駆動装置によって、１つの画素内の各副画素に接続された走査信号配線２３に−１７．５Ｖを、情報信号配線２４に＋１０Ｖを同時に印加し、１画素内の各副画素を同時に同じ放出電流となるように駆動させた。このときの素子電流はどの副画素も１００μＡであった。また、高圧端子を通じて、フェースプレート１１のメタルバック１５には＋１０ｋＶの電圧を印加した。なお、このときの環境温度は３００Ｋで、フェースプレート１１の温度は３２５Ｋ、リアプレート１２の温度は３１５Ｋであった。これにより各副画素は同時に発光し、画素は白色を呈した。また、表示画面内で明るさのムラは確認されなかった。この駆動条件で、色彩輝度計（ＢＭ−７／（株）トプコン製）を用いて、色温度を測定したところ、およそ１２０００Ｋであった。環境試験室にて、環境温度を２８０Ｋ（７℃）から３２０Ｋ（４７℃）まで変化させたときの、色温度の変化を図１３に示す。環境温度２８０〜３２０Ｋにおいて、色温度はおよそ１２０００〜１４０００Ｋの範囲で変化した。３００Ｋより低温においては、色温度はほとんど変化せず、およそ１２０００Ｋだった。
【実施例２】
【０１２７】
実施例２は、各副画素の抵抗体２２ａ、２２ｂ、２２ｃを同一の材料を用いて、抵抗体の抵抗値を２２ａ＞２２ｂ＞２２ｃとしたものである。抵抗体の抵抗値は、蛍光体温度Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２が環境温度＋２５℃、抵抗体温度Ｔ０’、Ｔ１’、Ｔ２’が環境温度＋１５℃であるとして設定した。
【０１２８】
実施例１の［リアプレート作製］の（抵抗体形成工程）以外は、実施例１と同じであるので説明を省略する。
【０１２９】
（抵抗体形成）
抵抗体２２ａと２２ｂは同時に形成した。
【０１３０】
Ｗ、Ｇｅのターゲットを用いて、窒素と微量の酸素雰囲気中でスパッタを行い、ＷＧｅＯＮ膜を形成した。その後、一連のフォトリソグラフィー工程と、ＲＩＥ（リアクティブ・イオン・エッチング）によって、所定のパターンを形成、レジストを剥離して、抵抗体２２ａ、２２ｂ、２２ｃを形成した。ＷＧｅＯＮ膜の活性化エネルギーは０．３ｅＶ、３００Ｋにおける体積抵抗率は７５Ωｍであった。抵抗体２２ａは、ＷＧｅＯＮ膜の膜厚を５０ｎｍとして、実施例１と同じ形状とした。抵抗体温度Ｔ１’＝３１５Ｋにて１．５×１０４Ωの抵抗値が得られた。抵抗体２２ｂは、ＷＧｅＯＮ膜の膜厚を５０ｎｍとして、延長配線２７との接触面積を抵抗体２２ａの６倍とした。抵抗体温度Ｔ１’＝３１５Ｋにて２．５×１０３Ωの抵抗値が得られた。
【０１３１】
次に、抵抗体２２ｃを抵抗体２２ａ、２２ｂと同様にして形成したが、ＷＧｅＯＮ膜の膜厚は５００ｎｍとした。抵抗体温度Ｔ１’＝３１５Ｋにて２．５×１０２Ωの抵抗値が得られた。
【０１３２】
［評価］
実施例１と同様に画像表示装置を構成した。駆動装置によって、１つの画素内の各副画素に接続された走査信号配線２３に−１７．５Ｖを印加した。抵抗体２２ａを備える副画素に接続された情報信号配線２４には＋１０Ｖを印加した。同時に、抵抗体２２ｂを備える副画素に接続された情報信号配線２４には＋８．５Ｖを印加した。同時に、抵抗体２２ｃが接続された情報信号配線２４にも＋８．５Ｖを印加した。このときの素子電流はどの副画素も１００μＡであった。なお、このときの環境温度は３００Ｋで、蛍光体１４が設けられたフェースプレートの温度は３２５Ｋ、抵抗体２２が設けられたリアプレート１２の温度は３１５Ｋであった。
【０１３３】
これにより各副画素は同時に発光し、画素は実施例１とほぼ同様の白色を呈した。色彩輝度計（ＢＭ−７／（株）トプコン製）を用いて、色温度を測定したところ、およそ１２０００Ｋであった。この駆動条件で、環境試験室にて、環境温度を２８０Ｋ（７℃）から３２０Ｋ（４７℃）まで変化させたときの、色温度の変化を図１３に示す。環境温度２８０〜３２０Ｋにおいて、色温度はおよそ１２０００〜１３０００Ｋの範囲で変化した。
【０１３４】
＜比較例＞
比較例として、実施例１のリアプレートの抵抗体形成工程において、各副画素の抵抗体の全てに、実施例１の抵抗体２２ｃと同じＡｕＳｉＯＮ膜を用いた。実施例１における抵抗体２２と延長配線２７の接触面積の１．５倍の接触面積とした。ＡｕＳｉＯＮ膜の活性化エネルギーは０．０５ｅＶ、抵抗体温度Ｔ１’＝３１５Ｋにおける体積抵抗率は７５Ωｍであった。膜厚を５０ｎｍとして、走査抵抗体温度Ｔ１’＝３１５Ｋにて１×１０４Ωの抵抗値が得られた。抵抗体形成工程以外の画像表示パネルの作製工程は実施例１と同じである。
【０１３５】
作製した画像表示パネルに駆動手段５である公知の駆動装置を接続して、画像表示装置を構成した。駆動装置によって、１つの画素内の各副画素に接続された走査信号配線２３に−１６Ｖを、情報信号配線２４に＋１７Ｖを同時に印加し、１画素内の各副画素を同時に同じ放出電流となるように駆動させた。また、高圧端子を通じて、フェースプレート１１のメタルバック１５には＋１０ｋＶの電圧を印加した。このときの素子電流はどの副画素も１００μＡであった。なお、このときの環境温度は３００Ｋで、フェースプレート１１の温度は３２５Ｋ、リアプレート１２の温度は３１５Ｋであった。これにより各副画素は同時に発光し、画素は実施例１及び実施例２とほぼ同じ白色を呈した。また、表示画面内で明るさのムラは確認されなかった。この駆動条件で、色彩輝度計（ＢＭ−７／（株）トプコン製）を用いて、色温度を測定したところ、およそ１２０００Ｋであった。環境試験室にて、環境温度を２８０Ｋ（７℃）から３２０Ｋ（４７℃）まで変化させたときの、色温度の変化を図１６に示す。環境温度２８０〜３２０Ｋにおいて、色温度はおよそ９０００〜１６０００Ｋの範囲で変化した。
【実施例３】
【０１３６】
実施例３は、リアプレート１２の電子放出素子２０として、積層型の表面伝導型電子放出素子を用いたものである。１つのまた、実施例１、２の抵抗体２２ａ、２２ｂ、２２ｃの代わりに抵抗体４２ａ、４２ｂ、４２ｃを用いた。実施例１、実施例２とは［フェースプレート作製］と［表示パネル作製］は共通であるので、［リアプレート作製］について説明する。なお、本実施例の表面伝導型電子放出素子の代表的な製法及び特性は、特開２００１−１６７６９３、特開２００１−２２９８０９号公報に開示されている。
【０１３７】
図１３は本実施例の電子放出素子を拡大した模式図である。図１３（ａ）は上面からみた平面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）におけるＥ−Ｅ’線での断面図である。図１３中、４１は抵抗体４２を介してカソード電極３５に電気的に接続された短冊状のカソードであり、その一部は絶縁層３９の側壁面上に設けられている。４３はゲート電極３６に電気的に接続された短冊状のゲート、４４は段差側壁において絶縁層４０の側壁面をゲート電極３６の側壁面及び絶縁層３９の側壁面に比べて内部に凹むように後退させたリセス部である。４５は電子放出に必要な電界が形成される間隙（カソード４１からゲート４３までの最短距離）である。以下、リアプレートの作製方法について述べる。
【０１３８】
［リアプレート作製］
（走査信号配線及びカソード電極形成工程）
まず、ガラス基板３３上にフォトリソグラフィー技術によりＣｕの配線を形成し、走査信号配線３４とした（図１４（ａ））。次にＴａＮ膜を形成、パターニングを行ってカソード電極３５を形成した（図１４（ｂ））。
【０１３９】
（ゲート電極及びリセス部形成工程）
次に、基板３３上に、絶縁層３９としてＳｉＮ膜を膜厚で５００ｎｍ形成した。その上に、絶縁層４０としてＳｉＯ２膜を膜厚で３０ｎｍ形成した。更にその上にゲート電極３６としてＴａＮ膜を膜厚で４０ｎｍ形成した。その後、ＴａＮ膜をゲート電極３６の所定の形状にパターニングした（図１５（ａ））。次にフォトリソグラフィー技術によって絶縁層３９、４０を所定の形状に加工した（図１５（ｂ））。その後、絶縁層４０をエッチングしてリセス部４４を形成した（図１５（ｃ））。
【０１４０】
（情報信号配線形成工程）
次に、Ｃｕ膜を形成、パターニングを行って情報信号配線３７を形成した（図１４（ｄ））。
【０１４１】
（短冊部形成）
その後、電子ビーム蒸着法を用いてモリブデン（Ｍｏ）膜を作製、フォトレジストを塗布、露光、現像を行った後、所定の形状にカソード４１とゲート４３を加工した（図１５（ｄ））。カソード４１、ゲート４３の幅は３μｍとし、短冊数は５０本×２列＝１００本形成した。断面ＴＥＭ観察により、間隙４５は約８ｎｍが得られた。
【０１４２】
（抵抗体形成工程）
最後に、フォトリソグラフィー技術を用いて所定のパターンの抵抗体４２を形成した（図１５（ｅ））。抵抗体４２の幅はカソード４１と同じ３μｍ、抵抗体４２の膜厚は２００ｎｍとした。抵抗体は短冊と同じ数の５０個×２列＝１００個形成した。
【０１４３】
詳細には、抵抗体４２ａ、４２ｂ、４２ｃをこの順で形成した。図１３、図１５では抵抗体４２とのみ表示するが、実際には抵抗体４２は抵抗体４２ａ、４２ｂ、４２ｃの３種類がある。抵抗体４２ａは赤色に発光する蛍光体１４ａを備える副画素６ａ、抵抗体４２ｂは緑色に発光する蛍光体１４ｂを備える副画素６ｂ、抵抗体４２ｃは青色に発光する蛍光体１４ｃを備える副画素６ｃ、にそれぞれ備えられる。抵抗体の活性化エネルギー及び抵抗値の設定方法は実施例１と同様である。実施例１は１つの副画素の電子放出素子の数は１個であるが、本実施例では１００個であるので、１つの抵抗体の抵抗値は実施例１の１００倍である。１つの副画素の抵抗体として走査信号配線３４と情報信号配線３７との間の抵抗体４２の合成抵抗は、実施例１と同じになる。
【０１４４】
まず、Ｗ、Ｇｅのターゲットを用いて、窒素と微量の酸素雰囲気中でスパッタを行い、ＷＧｅＯＮ膜を形成した。その後、一連のフォトリソグラフィー工程と、ＲＩＥ（リアクティブ・イオン・エッチング）によって、所定のパターンを形成、レジストを剥離して、抵抗体４２ａを形成した。ＷＧｅＯＮ膜の活性化エネルギーは０．３ｅＶ、抵抗体温度Ｔ１’＝３１５Ｋにおける体積抵抗率は０．１５Ωｍであった。なお、ＷＧｅＯＮ膜の組成比は実施例１とは異なる組成比とした。膜厚を２００ｎｍとして抵抗体温度Ｔ１’＝３１５Ｋにて１．５×１０６Ωの抵抗値が得られた。
【０１４５】
次に、Ｐｔ、Ａｌのターゲットを用いて、窒素と微量の酸素雰囲気中でスパッタを行い、ＰｔＡｌＯＮ膜を形成した。その後、一連のフォトリソグラフィー工程と、ＲＩＥによって、所定のパターンを形成、レジストを剥離して、抵抗体４２ｂを形成した。ＰｔＡｌＯＮ膜の活性化エネルギーは０．１ｅＶ、３１５Ｋにおける体積抵抗率は０．１５Ωｍであった。なお、ＰｔＡｌＯＮ膜の組成比は実施例１とは異なる組成比とした。膜厚を２００ｎｍとして抵抗体温度Ｔ１’＝３１５Ｋにて１．５×１０６Ωの抵抗値が得られた。
【０１４６】
最後に、Ａｕ、Ｓｉのターゲットを用いて、窒素と微量の酸素雰囲気中でスパッタを行い、ＡｕＳｉＯＮ膜を形成した。その後、一連のフォトリソグラフィー工程と、ＲＩＥによって、所定のパターンを形成、レジストを剥離して、抵抗体４２ｃを形成した。ＡｕＳｉＯＮ膜の活性化エネルギーは０．０５ｅＶ、抵抗体温度Ｔ１’＝３１５Ｋにおける体積抵抗率は０．１５Ωｍであった。なお、ＡｕＳｉＯＮ膜の組成比は実施例１とは異なる組成比とした。膜厚を２００ｎｍとして、抵抗体温度Ｔ１’＝３１５Ｋにて１．５×１０６Ωの抵抗値が得られた。
【０１４７】
［評価］
画像表示パネルに駆動手段５である公知の駆動装置を接続して、画像表示装置を構成した。駆動装置によって、１つの画素内の各副画素に接続された走査信号配線３４に−１７．５Ｖを、情報信号配線３７に＋１０Ｖを同時に印加し、１画素内の各副画素を同時に同じ放出電流となるように駆動させた。また、高圧端子を通じて、フェースプレート１１のメタルバック１５には＋１０ｋＶの電圧を印加した。本実施形態では１つの副画素には１００個の抵抗体が設けられているが、１副画素の合成抵抗値は実施例１と同じであり、定量的にほぼ同じ駆動条件である。なお、このときの環境温度は３００Ｋで、フェースプレート１１の温度は３２５Ｋ、リアプレート１２の温度は３１５Ｋであった。これにより各副画素は同時に発光し、画素は実施例１と同様の白色を呈した。環境試験室にて環境温度を変化させて、画素の色温度を測定したが、実施例１と同様に環境温度が変化しても色温度の変化は小さいものであった。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】本発明の画像表示装置を表す模式図。
【図２】（ａ）単純マトリクス配線、（ｂ）アクティブマトリクス配線を表す模式図。
【図３】蛍光体の輝度の温度特性を表す図。
【図４】第１の実施形態の（ａ）蛍光体の温度と放出電流の関係を表す図、（ｂ）電子放出素子の素子電圧と放出電流を表す図。
【図５】第１の実施形態の抵抗体の抵抗温度特性を示す図。
【図６】第２の実施形態の（ａ）蛍光体の温度と放出電流の関係を表す図、（ｂ）電子放出素子の素子電圧と放出電流を表す図。
【図７】第２の実施形態の抵抗体の抵抗温度特性を示す図。
【図８】フラットパネル型の画像表示装置の断面模式図。
【図９】フェースプレートの一部の平面模式図。
【図１０】リアプートの一部の平面模式図。
【図１１】１つの副画素の表面伝導型の電子放出素子と抵抗体の構成を示す模式図。
【図１２】Ｐ２２蛍光体の輝度の温度特性。
【図１３】実施例３の表面伝導型の電子放出素子と抵抗体の構成を示す（ａ）平面図、及び、（ｂ）断面図。
【図１４】実施例３の電子放出素子と配線の製造工程を示す図。
【図１５】実施例３の電子放出素子の製造工程を示す図。
【図１６】実施例１、２と比較例１の評価結果を示す図。
【符号の説明】
【０１４９】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ 蛍光体
２ 電子放出素子
３、３ａ、３ｂ、３ｃ 抵抗体
６、６ａ、６ｂ、６ｃ 副画素
７ 画素
１０ 画像表示装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる発光色を呈する３つ以上の副画素を少なくとも含む画素を複数有する画像表示装置であって、
前記副画素の各々は、電子が照射されることによって所定の色の光を発する蛍光体と、該蛍光体に前記電子を照射する電子放出素子と、該電子放出素子に直列に接続された負の抵抗温度特性を有する抵抗体と、を備えており、
同じ画素に含まれ互いに異なる発光色を呈する３つ以上の副画素の各々が備えている、蛍光体の輝度の温度特性及び抵抗体の活性化エネルギーが、互いに異なっており、
同じ画素に含まれ互いに異なる発光色を呈する３つ以上の副画素のうち、輝度の温度特性が小さい蛍光体を備える副画素ほど、活性化エネルギーが大きい抵抗体を備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
互いに異なる発光色を呈する３つ以上の副画素を少なくとも含む画素を複数有する画像表示装置であって、
前記副画素の各々は、電子が照射されることによって所定の色の光を発する蛍光体と、該蛍光体に前記電子を照射する電子放出素子と、該電子放出素子に直列に接続された負の抵抗温度特性を有する抵抗体と、を備えており、
同じ画素に含まれ互いに異なる発光色を呈する３つ以上の副画素の各々が備えている、蛍光体の輝度の温度特性が互いに異なっており、かつ、抵抗体が同一の材料であり、
同じ画素に含まれ互いに異なる発光色を呈する３つ以上の副画素のうち、輝度の温度特性が小さい蛍光体を備える副画素ほど、抵抗値が大きい抵抗体を備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
前記複数の画素の各々は赤色、緑色、青色の発光色を呈する３つの副画素を含み、前記蛍光体の輝度の温度特性は、
赤色の光を発する蛍光体が、緑色の光を発する蛍光体より小さく、該緑色の光を発する蛍光体が、青色の光を発する蛍光体より小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記抵抗体の抵抗値が、３００Ｋにおいて、１００Ω以上１０ＧΩ以下であ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５】
前記抵抗体の体積抵抗率が、３００Ｋにおいて、１０−３Ωｍ以上である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】
前記複数の画素の各々の前記副画素が備える前記蛍光体を有する１つのフェースプレートと、前記複数の画素の各々の前記副画素が備える前記電子放出素子及び前記抵抗体を有する１つのリアプレートと、を対向して配置してなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項７】
定電圧源の電圧印加手段を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１】
互いに異なる発光色を呈する３つ以上の副画素を少なくとも含む画素を複数有する画像表示装置であって、
前記副画素の各々は、電子が照射されることによって所定の色の光を発する蛍光体と、該蛍光体に前記電子を照射する電子放出素子と、該電子放出素子に直列に接続された負の抵抗温度特性を有する抵抗体と、を備えており、
同じ画素に含まれ互いに異なる発光色を呈する３つ以上の副画素の各々が備えている、蛍光体の輝度の温度特性及び抵抗体の活性化エネルギーが、互いに異なっており、
同じ画素に含まれ互いに異なる発光色を呈する３つ以上の副画素のうち、輝度の温度特性が小さい蛍光体を備える副画素ほど、活性化エネルギーが大きい抵抗体を備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
互いに異なる発光色を呈する３つ以上の副画素を少なくとも含む画素を複数有する画像表示装置であって、
前記副画素の各々は、電子が照射されることによって所定の色の光を発する蛍光体と、該蛍光体に前記電子を照射する電子放出素子と、該電子放出素子に直列に接続された負の抵抗温度特性を有する抵抗体と、を備えており、
同じ画素に含まれ互いに異なる発光色を呈する３つ以上の副画素の各々が備えている、蛍光体の輝度の温度特性が互いに異なっており、かつ、抵抗体が同一の材料であり、
同じ画素に含まれ互いに異なる発光色を呈する３つ以上の副画素のうち、輝度の温度特性が小さい蛍光体を備える副画素ほど、抵抗値が大きい抵抗体を備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
前記複数の画素の各々は赤色、緑色、青色の発光色を呈する３つの副画素を含み、前記蛍光体の輝度の温度特性は、
赤色の光を発する蛍光体が、緑色の光を発する蛍光体より小さく、該緑色の光を発する蛍光体が、青色の光を発する蛍光体より小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記抵抗体の抵抗値が、３００Ｋにおいて、１００Ω以上１０ＧΩ以下であ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５】
前記抵抗体の体積抵抗率が、３００Ｋにおいて、１０−３Ωｍ以上である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】
前記複数の画素の各々の前記副画素が備える前記蛍光体を有する１つのフェースプレートと、前記複数の画素の各々の前記副画素が備える前記電子放出素子及び前記抵抗体を有する１つのリアプレートと、を対向して配置してなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項７】
定電圧源の電圧印加手段を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項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１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−１２３３３８（Ｐ２０１０−１２３３３８Ａ）
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９４５９２（Ｐ２００８−２９４５９２）
【出願日】平成２０年１１月１８日（２００８．１１．１８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月１８日（２００８．１１．１８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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