CN102456526A - 电子束显示器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子束显示器。在电子发射器件(10)分别在对应的像素(7)的电子束(5)照射表面上发射不均匀的电子束(5)的电子束显示器中，本发明使得能够在保持画面的亮度的同时防止可能的亮度不均匀。所述电子束显示器包括被配置为与电子束(5)照射表面上的通过电子发射器件(10)被电子束(5)照射的像素(7)表现最高电流密度的位置对应地覆盖为了允许通过开口引出光而分别在对应的像素(7)中形成的各光透射开口(8)并且具有开口(8)的面积的10％～28％的面积光透射抑制部分(12)。

Description

电子束显示器

技术领域

本发明涉及电子束显示器，并且特别地涉及具有发光部分的前板(face plate)的配置。

背景技术

在现有技术中，日本专利申请公开No.H05-188214公开了一种具有滤色器的用于打印的方法，在该方法中，通过控制打印板中的开口的尺寸和打印操作的次数来控制全部分布在像素上的滤色器的厚度的分布。

此外，日本专利申请公开No.2009-252440公开了基于源自设置在各像素内的遮蔽区域的黑底(black matrix)的占有率的增加的对比度的提高。

电子束显示器具有以下问题。发射到像素的电子束一般具有不均匀的电流密度。此外，亮度不均匀可能源自电子束的照射位置的偏离的可能性。

在日本专利申请公开No.H05-188214中公开的用于彩色显示器的分布控制对于例如在液晶显示器中使各像素内的亮度均匀是有效的，其中在所述液晶显示器中，发光在像素内是均匀的。

但是，在电子束显示器中，发射到像素的电子束一般具有不均匀的电流密度，并且，电子束的照射位置的偏离可能导致亮度不均匀。因此，即使应用在日本专利申请公开No.H05-188214中公开的技术来控制全部分布在像素上的荧光体的厚度的分布，电子束显示器的亮度不均匀性也没有被充分地被校正。

根据日本专利申请公开No.2009-252440，设置在尺寸方面为引出源自荧光体的发光的光的开口的至少30％的遮蔽区域。这会不利地降低画面的亮度。

鉴于上述的现有技术的问题，作出本发明。本发明的一个目的是，在保持画面的明亮度的同时校正电子束显示器的亮度不均匀。

发明内容

为了实现该目的，本发明提供一种电子束显示器，该电子束显示器包括：前板，包含具有响应于电子的照射而发射光的荧光体的多个像素和用于提取从荧光体发射的光的光透射开口，所述光透射开口与像素中的每一个对应地被布置；和后板，包含多个电子发射器件，所述多个电子发射器件中的每一个与所述多个像素中的每一个对应地被布置，以向对应的像素照射电子，并且使得电子束照射表面上的照射电流密度在对应的像素内具有强度分布，其中，光透射抑制部分覆盖与电子束的照射电流密度最大的位置对应的开口的位置，并且光透射抑制部分的面积为电子束照射表面上的开口的面积的10～28％。

根据本发明，光透射抑制部分被设置在以这样的位置为中心的区域中：在该位置中，电子束表现出最高的电流密度，并且当电子束照射位置偏移时，该位置最显著地影响亮度的变化。这样，即使具有分布的电流密度的电子束的照射位置或多或少地发生偏移，也能够防止可能的显著的亮度不均匀。此外，根据本发明的光透射抑制部分的面积是开口的面积的10％～28％。这防止各像素的亮度大大地降低，从而允许维持明亮的画面。

参照附图阅读示例性实施例的以下的描述，本发明的其它特征将变得清晰。

附图说明

图1A和图1B是根据本发明的电子束显示器的部分示意图。

图2A和图2B是示出发光的典型分布的示图。

图3A、图3B、图3C和图3D是示出发光位置的变化的示图。

图4是示出发光的分布的示图。

图5A和图5B是示出基于Y方向上的积分的发光轮廓(profile)的示图。

图6是沿X方向和Y方向均具有一定的宽度的光透射抑制部分的示意图。

图7A和图7B是具有光透射率的光透射抑制部分的示意图。

图8是当光透射抑制部分具有光透射率时所观察的光透射抑制部分的尺寸的容限的扩大的变化的例子的示图。

图9是示出根据第三示例性实施例的希望的范围的曲线图。

图10是示出根据例子6的光透射率的示图。

图11A和图11B是示出例子6的示图。

图12A和图12B是示出具有光透射率分布的光透射抑制部分的示图。

图13A、图13B和图13C是示出光透射抑制部分的最佳形式的示图。

图14A和图14B是示出发光峰值和光透射抑制部分的位置之间的关系以及所述位置的变化的示图。

图15A、图15B和图15C是示出光透射抑制部分的第二示例性实施例的示图。

图16A、图16B和图16C是示出光透射抑制部分的第三示例性实施例的示图。

图17A和图17B是示出光透射抑制部分的第四示例性实施例的示图。

具体实施方式

现在将根据附图详细描述本发明的优选实施例。

根据本发明的电子束显示器的例子包括包含多个像素的场发射电子束显示器(FED)、表面传导电子发射显示器(SED)和阴极射线管显示器(CRT)，其中，所述多个像素中的每一个具有电子源。特别地，本发明可被应用于FED和SED，原因是，这些显示器允许电子束容易地被发射到希望的位置(允许电子束会聚于希望的位置)。用于FED的电子发射源的例子包含Spindt型、MIM型、碳纳米管型和弹道电子表面发射器件(ballistic electron surface-emitting device，BSD)型。

将以使用通常的电子源制造的电子束显示器为例，描述本发明的示例性实施例。

图1A是示出根据本发明的电子束显示器的前板1正在发光的示意性平面图。此外，图1B示出电子束显示器的前板1的断面。图1B还示出电子束5的轨道。图1A和图1B示出前板1、荧光体2、黑色部件3、金属背4、电子束5、主发光区域6、像素7、开口8、后板9、电子发射器件10、Y方向像素节距11、光透射抑制部分12、以及基板14。

在图1A和图1B中，在前板1的平面中设定XY坐标。对于XY坐标，在前板1的平面中，X方向被定义为像素7的短边的方向(颜色被布置为依次改变的方向)，而Y方向被定义为像素7的长边的方向(同一颜色延伸的方向)。此外，Z方向被定义为前板1和上面布置有电子发射器件10的后板9之间的间隙的方向(前板1和后板9彼此相对地放置的方向)。

基板14包含荧光体2、黑色部件3和金属背4，所述荧光体中的每一个在被电子束5照射时发光。为了允许基于透射而观察来自荧光体2的发光，可以使用透明绝缘基板作为基板14的材料。可以使用诸如碱石灰玻璃的板状玻璃。除此之外，还可以使用在PDP(等离子显示面板)的领域中使用的高应变点玻璃。

荧光体2是当被电子束5照射时发光以形成图像的材料。多个荧光体2被密集地包封(packed)以便覆盖开口8。开口8是为了通过开口来引出源自荧光体2的发光的光而在各像素7中形成的光透射窗部分。荧光体2的例子可包括用于CRT的P22荧光体2和当被电子束激励时发光的任何其它的粉状荧光体2。作为替代方案，可以使用作为类似的材料但是通过在基板14上直接沉积而制造的薄膜荧光体2。此外，通过丝网印刷方法、光刻方法、喷墨方法、以及气相沉积技术中的一种来形成荧光体2。

黑色部件3也被称为黑底或黑色条带。为了防止发光颜色混合，使用黑色部件3来吸收外部的光并增大明亮地方的对比度。黑色部件3包含多个形成在其中的开口8。黑色部件3可由碳黑、黑色颜料、包含低熔点玻璃料(frit)的糊剂、以及包含Co或Mn的薄膜中的一种形成。此外，通过丝网印刷方法、溅射方法和光刻方法中的一种来形成黑色部件3。

为了防止颜色混合，需要增大黑色部件3的占有率，即减小数值孔径开口率。但是，由于作为像素7之间的射束的位置变化的结果，发光位置可能改变，因此数值孔径的简单减小可能使射束变弱从而像素7之间的亮度改变。

为了从后板9施加使电子加速所需的加速电压，设置金属背4。金属背4被进一步设置为向着基板14反射由荧光体2发射的向后板9行进的光的一部分。由于需要在使加速的电子束5的能量损失最小化的同时增大光反射率，因此，可以使用薄膜状金属作为金属背4。特别优选地使用铝作为金属背4。此外，通过在CRT的领域中已知的成膜方法和转印方法中的一种来形成金属背4。

为了减少任何像素7之间的亮度的变化，使用根据本发明的光透射抑制部分12。在开口中形成光透射抑制部分12。像黑色部件3那样，光透射抑制部分12可由碳黑、黑色颜料、包含低熔点玻璃料的糊剂、以及包含Co或Mn的薄膜中的一种形成。此外，通过丝网印刷方法、溅射方法、光刻方法、以及喷墨方法中的一种来形成光透射抑制部分12。可以在与制造黑色部件3的过程相同的过程期间制造光透射抑制部分12。特别地，如果光透射抑制部分12被设定为没有光透射率的区域，那么光透射抑制部分12的厚度和组成被设定为对于对应的光表现至多约5％的光透射率。

在位置与前板1相对的后板9上设置电子发射器件(电子源)10。

现在，将参照图2A和图2B来描述发光轮廓13。

由电子发射器件10发射的并且具有不均匀的电流密度的电子束5如图1B所示的那样从后板9飞出，并且撞击到前板1上的荧光体2上。然后，如图2A所示，与电子束5的电流密度分布对应地产生发光分布。发光分布被称为发光轮廓13。在电子束显示器中，电子束5的电流密度分布的形状一般类似于高斯(Gaussian)分布。如图2B所示，发光轮廓13中的表现最大发光的位置被称为发光峰值17。此外，主发光区域6指的是当发光轮廓13的发光峰值17的强度被归一化为1时被与由发光轮廓指示的强度的一半对应的廓线(contour)包围的区域。一般地，如图2A和图2B所示，发光轮廓13包含位于主发光区域6外部并且表现强度的逐渐变化的下摆(skirt)。

如下面描述的那样，发光轮廓13的确定允许对应地确定最佳的光透射抑制部分12。因此，需要获取发光轮廓13的形状。一般地，可从基板14侧通过CCD照相机等的测量来获取发光轮廓13。但是，从基板14侧可能难以观察发光轮廓13。在这种情况下，可使用以下描述的技术来获取发光轮廓13。

技术(1)

使用具有大的开口8或者没有黑色部件3或光透射抑制部分12的前板1来测量发光轮廓13。在具体的测量中，使用二维亮度计和低倍镜头(macro lens)来拾取在XY台架上移动的发光轮廓13的图像。图像拾取节距需要与可大体地确定发光轮廓13的形状的分辨率对应；当图像拾取节距小于或等于主发光区域6的尺寸的约1/5时实现该分辨率。基于图像拾取的亮度值与来自各点的发光量对应。可通过改变加速电压来确定发光轮廓13。

技术(2)

使用电场计算和电子轨道计算，基于电子发射器件10的形状、后板9的形状以及加速电压，导出电子束5的预测的轮廓。然后，考虑荧光体饱和特性，计算发光轮廓13。然后，基于电子发射器件10和后板9的形状的变化，估计电子束5的位置的变化。由此，算出发光轮廓13的位置的变化。

在制造电子发射器件10的过程的变化以及该过程期间的前板1或后板9的膨胀和收缩的变化的影响下，由电子束5导致的发光轮廓13的位置在一定程度上改变。将参照图3A～3D描述发光位置的变化。图3A是示出当发光峰值17位于理想位置时所观察的发光轮廓13和开口8之间的位置关系的示图。图3B是图3A中的发光轮廓13的断面图。图3C是当发光峰值17从理想位置偏移与发光位置变化16对应的距离时在另一像素7处获得的发光轮廓13的断面图。图3D是当发光位置最显著地偏移时获得的发光轮廓13的断面图。图3A～3D均以X方向为例被描述。基于发光峰值17来确定发光位置变化16。发光位置的最大变化29与当发光位置如图3D所示的那样最显著地偏移时所获得的发光位置变化16对应。此外，可以确定发光位置的变化的标准偏差(standard deviation)，使得发光位置的最大变化29可被设为等于2σ和3σ之一。

为了使发光强度最大化，一般地设计发光峰值17的位置，以使其与开口8的中心一致。但是，如果发光轮廓13不是横向地对称的，那么最佳位置会沿XY方向从开口8的中心偏移给定的距离。为了防止可能的颜色混合，与Y方向像素节距11和X方向像素节距21(参见图1A和图1B)相比，发光位置变化16的量希望被设定为足够小，使得上述的主发光区域6位于开口8内。作为粗略的表示，希望发光位置的最大变化29的量小于或等于主发光区域6的尺寸的30％。发光位置变化16导致在发光轮廓13的下摆处阻挡的光的量在像素7之间改变。这导致像素7之间的亮度的变化，即亮度变化。众所周知，亮度变化的容限与约2％的亮度差对应并且亮度变化的可检测限度与约1％的亮度差对应。本发明给出了将由发光位置变化16导致的亮度变化至多减小到容限的方法。

将参照图4以及图5A和图5B描述积分的发光轮廓15。首先，对于图4所示的在没有开口8或光透射抑制部分12的情况下所获得的发光轮廓13，提取沿由X＝x表示的线的发光轮廓13的变化曲线(图5A)。将变化曲线积分允许对于各X坐标确定发光轮廓13的Y方向断面的积分值19(图5B)。由此从Y方向上的积分得到发光轮廓15。在以下描述中，使用用于X坐标的函数以将由Y方向上的积分得到的发光轮廓15表示为LY(x)。并且，LY′(x)表示X＝x的斜度。即，LY′(x)表示关于x求微分的LY(x)的值。另外，LY″(x)表示曲率半径。即，LY″(x)表示关于x求微分的LY′(x)的值。

如上所述，在制造电子发射器件10的过程的变化以及在该过程期间的前板1或后板9的膨胀和收缩的变化的影响下，由电子束5导致的发光轮廓13的位置在一定程度上改变。例如，如果前板1和后板9具有相同的加热历史，那么，当将所述板设计为使得中心像素7中的电子束表现最高电流密度的位置位于像素7的中心时，周边像素7中的每一个中的电子束表现最高电流密度的位置也可容易地位于像素7的中心。但是，当前板1的加热历史大于后板9的加热历史时，如果两者的大小相同，那么前板1可比后板9小。因此，即使当将板设计为使得中心像素7中的电子束5表现最高电流密度的位置位于像素7的中心时，周边像素7中的每一个中的电子束5表现最高电流密度的位置也会偏向像素7的端部。

通过上述的加热历史，如果在前板的中心部分中实施对准，那么上述的位置偏离的大小从前板的中心部分向周边部分增大。即，偏离不是随机出现的，而是一般对于各给定的区域常常表现一定的特性，这取决于偏离的原因。因此，根据本发明的光透射抑制部分12可被形成如下。即，电子发射器件10被分成与后板9上的安装位置对应的多个组。然后，对于电子发射器件所属于的各组，可确定当电子束照射表面上的当用电子束照射对应的像素时电子束表现最高电流密度的位置。

现在，将参照图13A～13C描述光透射抑制部分12的第一示例性实施例。图13A～13C中的由与图1、图4、以及图5A和图5B中的附图标记相同的附图标记表示的组件将不被描述。发光25属于积分的发光轮廓15，并且作为X方向上的发光位置的最大变化29的结果从开口8出射。发光26进入开口8。发光27作为X方向上的发光位置的最大变化29的结果从光透射抑制部分12出射。发光28进入光透射抑制部分12。图13A是前板1中的光透射抑制部分12和黑色部件3的断面图。图13B是示出由Y方向上的积分得到的发光轮廓15的发光峰值17位于开口8的中心的示图。图13C是示出由Y方向上的积分得到的发光轮廓15向右偏移与X方向上的发光位置的最大变化29对应的距离的示图。

首先，假定显示器不包括光透射抑制部分12。当积分的发光轮廓15经受与X方向上的发光位置的最大变化29对应的向右偏离时，如图13C所示，发光峰值17也向右偏移。这导致发光25从开口8出射并且发光26进入开口8。该差值与开口8内的变化量对应。如果发光轮廓13从与最大发光量对应的位置偏移，那么发光的变化量恒定地减小。

与之对照，光透射抑制部分12的存在导致发光27从光透射抑制部分12出射并且发光28进入光透射抑制部分12。如果发光轮廓13从与发光的最大量对应的位置偏移，那么该差值使开口8内的发光的变化量恒定地增大。即，可通过允许被开口8阻挡的发光的量和被光透射抑制部分12阻挡的发光的量相互抵消而抑制亮度变化。

光透射抑制部分12的面积需为开口8的面积的10％～28％。如果光透射抑制部分12的面积小于开口8的面积的10％，那么亮度变化的抑制不充分。如果光透射抑制部分12的面积大于开口8的面积的28％，那么画面变暗。

此外，光透射抑制部分12的位置可满足下面的关系。首先，光透射抑制部分12需要覆盖所有像素7的发光峰值17的平均位置。图14A和图14B是发光峰值17与光透射抑制部分12的位置之间的关系的示意图。图14A示出光透射抑制部分12覆盖发光峰值17。图14B示出光透射抑制部分12不覆盖发光峰值17。图14A和14B中的由与图4以及图5A和图5B中的附图标记相同的附图标记表示的组件将不被描述。如果光透射抑制部分12覆盖发光峰值17，那么，当积分的发光轮廓15偏移了发光位置变化16时，不管偏移的方向如何，从光透射抑制部分12出射并且进入开口8的发光的总量都增加。即，由开口8的对于发光的阻挡而导致的发光量的降低可与总发光量的增加抵消。

但是，如果光透射抑制部分12不覆盖发光峰值17，那么，当发光轮廓向X轴方向上的负侧(minus side)偏移与发光位置变化16对应的距离时，被光透射抑制部分12阻挡的发光量减少。即，不能抵消作为开口8对于发光的阻挡的结果的发光量的减少。即使当偏移高达与发光位置的最大变化29对应的距离时，发光峰值17也总是被光透射抑制部分12覆盖。

出于类似的原因，开口8的尺寸需要比发光位置的最大变化29大，并且，一个光透射抑制部分12需要与一个发光峰值17对应。如果无法满足这些条件，那么亮度迅速地改变，由此增大亮度变化。为了允许获得大量的像素内发光，光透射抑制部分12的尺寸可被设为等于发光位置变化16的量的约120％～200％。这里，像素内发光是除了被光透射抑制部分12遮蔽的部分以外的通过开口8的总发光量。

现在将描述第二示例性实施例。第二示例性实施例与第一示例性实施例对应，其中更详细地规定了光透射抑制部分12。在本示例性实施例中，光透射抑制部分12没有光透射率。这里使用的表述“没有光透射率”指的是，如上面描述的那样，光透射率至多为5％。图15A～15C是示出光透射抑制部分12的第二示例性实施例的示图。图15A是X方向上的黑色部件3和光透射抑制部分12的断面图。图15B是示出由Y方向上的积分得到的发光轮廓15的示图。图15C是示出由Y方向上的积分得到的发光轮廓15偏移与发光位置的最大变化29对应的距离的示图。图15A～15C中的附图标记与图13A～13C中的附图标记类似，并且将不被描述。

以下示出发光量的变化的表达式。式(1-a)表示发光25，并且，式(1-b)表示发光26。式(1-c)表示发光27，并且，式(1-d)表示发光28。式(1-e)表示这些发光的和。开口8的两个端部的X坐标由(a)和(d)表示。光透射抑制部分12的两个端部的X坐标由(b)和(c)表示。假定d＜c＜b＜a。此外，Δx表示所有像素中的发光轮廓的沿X方向的最大变化。像素内的发光量指的是除了被光透射抑制部分遮蔽的部分以外的通过像素的发光的总量。这里，开口8的端部指的是位于开口8中的与最大光透射率的50％对应的位置处的、黑色部件3中的开口8的端部。此外，光透射抑制部分12的端部指的是位于与0.8×T1+0.2×T2的光透射率对应的位置处的、光透射抑制部分12的端部，这里，T1表示开口8内的最大光透射率，并且，T2表示光透射抑制部分的最小光透射率。

式1

(-)LY(a)·Δx    ···(1-a )

(+)LY(d)·Δx    ···(1-b)

(-)LY(b)·Δx    ···(1-c)

(+)LY(c)·Δx    ···(1-d)

{LY(d)-LY(a)+LY(b)-LY(c)}·Δx    ···(1-e)

如果显示器不包含光透射抑制部分12，那么出现由{LY(d)-LY(a)}表达的发光的改变。如在第一示例性实施例中描述的那样，该值不能被设为零。但是，光透射抑制部分12的设置允许{LY(b)-LY(c)}Δx导致符号与{LY(d)-LY(a)}Δx的符号相反的发光变化。即，可使得LY(a)+LY(c)与LY(b)+LY(d)大致相等。这里使用的表述“大致相等”意思是一般地希望这两个值接近容限。即，LY(a)+LY(c)与LY(b)+LY(d)之间的差值的绝对值可以小于或等于通过将像素内的发光量除以Δx而获得的值的0.02倍。此外，只有发光位置的最大变化29的Δx与积分的发光轮廓15的变化量相比足够小并且近似地小于或等于积分的发光轮廓15的半值宽度的20％，上述的0阶近似(0th order approximation)才是适用的。

如果上述的关系不仅在X方向上成立而且在Y方向上也成立，那么不仅可沿X方向减少亮度变化，而且可沿Y方向减少亮度变化。即，假定光透射抑制部分12具有至多5％的光透射率。对于在没有光透射抑制部分12的情况下获得的发光轮廓13，任何Y坐标值用y表示。沿由Y＝y表示的线的发光轮廓13的变化曲线的积分值用Y坐标的函数LX(y)表达。开口8的相对的端部的Y坐标用(e)和(h)表示。光透射抑制部分12的两个端部的Y坐标用(f)和(g)表示。此外，Δy表示所有像素中的发光轮廓13沿Y方向的最大变化。然后，当h＜g＜f＜e时，LX(e)+LX(f)与LX(g)+LX(h)之间的差值的绝对值可小于或等于通过将像素内的发光量除以Δy而获得的值的0.02倍。

如果发光轮廓13关于发光峰值17适当地横向对称，那么以下的关系成立。将使用以下示出的表达式来描述该关系。式2定量地表示图13A～13C所示的变化的发光量。开口8的端部的X坐标表示为±a。光透射抑制部分12的端部的X坐标表示为±b。

式2

$(+)=\mathrm{LY}\left(a\right)\·\mathrm{\Δx}+\frac{1}{2}\·{\mathrm{LY}}^{\′}\left(a\right)\·{\left(\mathrm{\Δx}\right)}^2...(2-c)$

$(-)\mathrm{LY}\left(a\right)\·\mathrm{\Δx}-\frac{1}{2}\·{\mathrm{LY}}^{\′}\left(a\right)\·{\left(\mathrm{\Δx}\right)}^2...(2-d)$

$(+)\mathrm{LY}\left(b\right)\·\mathrm{\Δx}-\frac{1}{2}\·{\mathrm{LY}}^{\′}\left(b\right)\·{\left(\mathrm{\Δx}\right)}^2...(2-e)$

$(-)\mathrm{LY}\left(b\right)\·\mathrm{\Δx}+\frac{1}{2}\·{\mathrm{LY}}^{\′}\left(b\right)\·{\left(\mathrm{\Δx}\right)}^2...(2-f)$

基于与一阶近似对应的梯形的面积的计算，X方向上的进入开口8的发光26可被表达为式(2-a)。在假定LY(-x)＝-LY(x)的情况下变换式(2-a)得到式(2-b)和(2-c)。类似地，式(2-d)表示从开口8出射的发光25。式(2-e)表示从光透射抑制部分12出射的发光27。式(2-f)表示进入光透射抑制部分12的发光28。这些发光的总量与变化量对应。因此，由向右偏移Δx导致的发光的变化量(总量)可被表达为式(2-g)。然后，如式(2-h)所示，使得发光的变化量小于或等于亮度变化的容限，即，小于或等于像素内的发光的2％。式(2-h)可进一步被变换为式(2-i)。

从式(2-i)可以看出，光透射抑制部分12的最佳布置可使得基于黑色部件3的端部处的发光的积分的发光轮廓15的斜度与基于光透射抑制部分12的端部处的发光的积分的发光轮廓15的斜度几乎相同。

即，当开口8的两个端部的X坐标被表示为±a并且光透射抑制部分12的两个端部的X坐标被表示为±b时，-a＜-b＜b＜a成立。函数LY(x)的在x＝a和x＝b处的斜度分别由LY′(a)和LY′(b)表示。所有像素中的沿X方向的发光轮廓13的最大变化被表示为Δx。像素内的发光量指的是除了由光透射抑制部分12遮蔽的部分之外的通过开口8的发光的总量。在这种情况下，可满足|LY′(b)-LY′(a)|＜(0.02×像素内的发光量)/(Δx)²。

如果上述的关系不仅在X方向上成立而且在Y方向上也成立，那么不仅可沿X方向减少亮度变化而且可沿Y方向减少亮度变化。即，当沿由Y＝y表示的线的发光轮廓13的变化曲线的积分值由Y坐标的函数LX(y)表达、开口8的两个端部的Y坐标表示为±e并且光透射抑制部分12的两个端部的Y坐标表示为±f时，-e＜-f＜f＜e成立。然后，函数LX(y)的在y＝e和y＝f处的斜度分别由LX′(e)和LX′(f)表示。所有像素中的Y方向上的发光轮廓13的最大变化表示为Δy。像素内的发光量指的是除了由光透射抑制部分12遮蔽的部分之外的通过开口8的发光的总量。在这种情况下，|LX′(f)-LX′(e)|＜(0.02×像素内的发光量)/(Δy)²可被满足。

通过在从开口8的端部的坐标(a)到光透射抑制部分12的端部的坐标(b)的范围内对LY(x)积分并且考虑横向位置等同区域将得到的积分值加倍，根据发光轮廓13来近似地估计像素7内的发光量。此外，可根据以下示出的式(3-a)和(3-b)实施一阶近似。这里使用的表述“近似对称”指的是|LY(-x)-LY(x)|/LY(x)对于任意的x都小于或等于10％的情况。

式3

$\frac{\mathrm{LY}\left(b\right)+\mathrm{LY}\left(a\right)}{2}\×(b-a)\×2...(3-a)$

{LY(b)+LY(a)}×(b-a)    ...(3-b)

可以在X方向上和在Y方向上均存在各光透射抑制部分12。在图6中示出了例子。

现在将描述第三示例性实施例。

第三示例性实施例与第二示例性实施例的不同在于，光透射抑制部分12具有光透射率。图7A和图7B是第三示例性实施例的示意图。图7A是示出从Z方向观察的像素7的光透射抑制部分18的示图。所示出的光透射抑制部分18具有光透射率T。图7B示出在d和d′之间观察的光透射率。在本示例性实施例中，光透射抑制部分18具有几乎恒定的光透射率。这里使用的表述“几乎恒定的光透射率”意味着光透射抑制部分18的光透射率在一定值的±5％的范围内变化。第三示例性实施例的优点在于，几乎恒定的光透射率用于提供比与第二示例性实施例对应的没有光透射率的情况高的亮度(像素内的发光)。

以下将描述发光轮廓13和光透射抑制部分18之间的关系。将参照图16A～16C和式4来描述这一点。图16A～16C中的由与图15A～15C中的附图标记相同的附图标记表示的组件将不被描述。在图16A～16C中，发光19与光透射抑制部分的内部对应。从光透射抑制部分18出射的发光的分量33衰减。从光透射抑制部分18出射的发光的分量34被放大。如果光透射抑制部分18具有光透射率T，那么，作为X方向上的发光位置的最大变化29的结果，从光透射抑制部分18出射并且进入开口8的发光27在从光透射抑制部分18出射之前以与光透射率T对应的量来有助于发光。因此，从光透射抑制部分18出射的发光的分量33衰减。此外，作为X方向上的发光位置的最大变化29的结果，从开口8出射并且进入光透射抑制部分18的发光28乘以光透射率T，并且，即使在进入光透射抑制部分18之后，也导出与光透射抑制部分18的内部对应的得到的发光19以有助于发光。因此，从光透射抑制部分18出射的发光的分量34被放大。由此，式4成立。

式4

(-)LY(a)·Δx     ···(4-a)

(+)LY(d)·Δx     ···(4-b)

(+)LY(b)·Δx(1-T)···(1-d)

(-)LY(c)·Δx(1-T)···(4-c)

{LY(d)-LY(a)+LY(b)·(1-T)

-LY(c)·(1-T)}·Δx    ···(4-e)

即，当LY(a)+LY(c)(1-T)几乎等于LY(b)×(1-T)+LY(d)时，式(4-e)中的用大括号围起来的项的值几乎为零，这表示希望的组合。特别地，LY(a)+LY(c)×(1-T)和LY(b)×(1-T)+LY(d)之间的差值的绝对值可小于或等于通过将像素内的发光量除以Δy而获得的值的0.02倍。

如果上述的关系不仅在X方向上成立而且在Y方向上也成立，那么不仅可沿X方向减少亮度变化而且可沿Y方向减少亮度变化。即，对于在没有光透射抑制部分的情况下获得的发光轮廓13，任何Y坐标值被表示为y。然后，沿由Y＝y表示的线的发光轮廓13的变化曲线的积分值由Y坐标的函数LX(y)表达。开口8的两个端部的Y坐标被表示为(e)和(h)。光透射抑制部分的两个端部的Y坐标被表示为(f)和(g)。然后，假定h＜g＜f＜e。在这种情况下，LX(e)+LX(g)×(1-T)与LX(f)×(1-T)+LX(h)之间的差值的绝对值可小于或等于通过将像素内的发光量除以Δy而获得的值的0.02倍。

此外，如果发光轮廓13关于发光峰值17适当地对称，那么，基于与在光透射抑制部分18没有光透射率时实施的计算类似的计算，希望的范围可被确定如下。对于发光轮廓13，任何的X坐标值被表示为x。然后，沿由X＝x表示的线的发光轮廓13的变化曲线的积分值由X坐标的函数LY(x)表达。开口8的中心的X坐标被设为零。开口8的两个端部的X坐标被表示为p和-p。光透射抑制部分18的在X方向上的长度被表示为v。函数LY(x)在x＝p处的斜度被表示为LY′(p)。函数LY(x)在x＝v/2处的斜度被表示为LY′(v/2)。在这种情况下，光透射抑制部分18可满足T和v之间的下述关系：|(LY′(p)-{1-T}×(LY′(v/2)|＜像素内的发光量/(Δx)²×0.02。具有这种v和T的光透射抑制部分18允许将各像素7的亮度变化设为至多2％，该2％与容限对应。

上述的关系不仅适用于X方向，而且适用于Y方向。即，对于发光轮廓13，任何Y坐标值被表示为y。然后，沿由Y＝y表示的线的发光轮廓13的变化曲线的积分值由Y坐标的函数LX(y)表达。开口8的中心的Y坐标被设为零。开口8的两个端部的Y坐标表示为q和-q。光透射抑制部分18的在Y方向上的长度被表示为w。函数LX(y)在y＝q处的斜度表示为LY′(q)。函数LX(y)在x＝w/2处的斜度表示为LX′(w/2)。此外，所有像素中的Y方向上的发光轮廓13的最大变化表示为Δy。像素内的发光量指的是除了由光透射抑制部分12遮蔽的部分以外的通过开口8的发光的总量。在这种情况下，光透射抑制部分18可满足T和w之间的下述关系：|(LX′(q)-{1-T}×(LX′(w/2)|＜像素内的发光量/(Δy)²×0.02。

为了允许亮度变化关于光透射抑制部分18的位置的变化而稳定地保持小于2％，|(LY′(p)-{1-T}×(LY′(v₀)|可关于v₀保持稳定。即，当关于v₀对|(LY′(p)-{1-T}×(LY′(v₀)|求微分时，微分结果为LY″(v₀)＝0(即，LY具有曲率半径0)。在这种情况下，得到的值是稳定的(因为该结果是极值)。另外，v₀表示光透射抑制部分18的在X方向上的长度v的所有像素的平均值。将参照图9描述LY的曲率半径的希望的范围。在图9中，横轴表示光透射抑制部分18的端部的坐标v，并且，坐标的左纵轴表示以最佳的光透射率获得的亮度变化。坐标的右纵轴表示光透射抑制部分18的端部的坐标处的发光轮廓LY的曲率半径，该半径是以最佳的光透射率获得的。曲率半径可在-0.08～0.13的范围内，并且可小于或等于容限。光透射率T可在5％～95％的范围内，这满足|(LY′(a)-{1-T}×(LY′(v₀)|＜(像素内的发光量)/(Δx)²×0.01，这里，v表示曲率半径。

光透射抑制部分的在X方向上的长度v对于所有像素的平均值表示为v₀。被归一化为表现1作为LY(x)的最大值的发光轮廓的变化曲线表示为LY1(x)。此外，由LY1(x)的积分得到的发光轮廓的变化曲线的曲率半径表示为LY″1(x)。然后，光透射抑制部分可具有v₀，使得-0.08＜LY″1(v₀)·(Δx)²＜0.13。然后，可满足|(LY′(p)-{1-T}×(LY′(v₀)|＜像素内的发光量/(Δx)²×0.01。上述的关系不仅适用于X方向，而且适用于Y方向。即，光透射抑制部分的在Y方向上的长度w对于所有像素的平均值表示为w₀。被归一化为表现1作为LY(x)的最大值的发光轮廓的变化曲线表示为LX1(y)。此外，由LX1(y)的积分得到的发光轮廓的变化曲线的曲率半径表示为LX″1(y)。然后，光透射抑制部分可具有w₀，使得-0.08＜LX″1(w₀)·(Δy)²＜0.13。然后，可满足|(LX′(q)-{1-T}×(LX′(w₀)|＜像素内的发光量/(Δy)²×0.01。

图8表示分别根据第二示例性实施例和第三示例性实施例的光透射抑制部分12和18的允许变化宽度之间的比较的例子。在图8中，横轴表示光透射抑制部分12和18中的每一个的端部的坐标(b)。纵轴表示作为通过将与各像素的平均亮度的亮度差归一化而获得的值，即亮度变化。在图8中，实心正方形与根据第二示例性实施例的0％的光透射率对应。空心正方形与根据第三示例性实施例的40％的光透射率对应。在这种情况下，满足LY″(b₀)＝0的b₀为28μm。此外，发光轮廓13为具有56μm的半宽度值的正态分布；发光位置的最大变化29为15μm。因此，对于具有光透射率的光透射抑制部分18，最佳的b₀的选择使得能够增大光透射抑制部分18的容许变化宽度的尺寸。

现在将描述第四实施例。第四实施例与第三实施例的不同在于，光透射抑制部分20的光透射率是分布式的。光透射率的分布可以是使得光透射率向着光透射抑制部分20的中心减小。在图12A和图12B中示出了例子。图12A是从Z方向观察的设置在像素7中并且具有光透射率的光透射抑制部分20的示意图。图12B示出在d和d′之间观察的光透射率。本示例性实施例使得能够进一步增大光透射抑制部分20的容许宽度。

将参照图17A和图17B来描述光透射抑制部分20的效果。图17A示出光透射抑制部分18和光透射抑制部分20的周边的光透射率(图7B和图12B的一部分)。在图17A中，虚线表示光透射抑制部分18的光透射率，实线表示光透射抑制部分20的光透射率。图17B示出在发光位置如在16处所示的那样改变的情况下所获得的发光轮廓13。发光轮廓13关于发光峰值17横向对称。零的变化表示，发光峰值17的中心位置与光透射抑制部分18和20中的每一个的中心位置一致。

表1示出光透射抑制部分18及20和发光位置变化16的组合的发光量的差异。当光透射抑制部分18牵涉零的发光位置变化时所获得的发光量表示为(a)。在这种情况下，如果发光位置变化16偏移Δx，那么发光量减小(b)。然后，当光透射抑制部分20牵涉零的发光位置变化时所获得的发光量表示为(c)。如果发光位置变化16偏移Δx，那么发光峰值17较高的光透射率偏移。因此，变化量与以恒定的光透射率所获得的变化量相比，以减少了+d而变小。由此，与当光透射抑制部分具有恒定的光透射率时相比，当光透射抑制部分具有分布式的光透射率时，亮度变化可被使得在更宽的范围上更小。

表1

根据本示例性实施例，特别地，当LY(a)+LY(c)(1-T)几乎等于LY(b)×(1-T)+LY(d)时，如果(发光亮度的斜度/发光亮度)和(光透射率的斜度/光透射率)在光透射抑制部分20的端部处相等，那么可更有效地减少亮度变化。将参照式5具体地描述这一点。

式5

$\mathrm{LY}\left(c\right)\·T\left(c\right)\·\mathrm{\Δx}+\frac{1}{2}\·\{{\mathrm{LY}}^{,}\left(c\right)T\left(c\right)+\mathrm{LY}\left(c\right)T^{,}\left(c\right)\}\·\mathrm{\Δ}{x}^2...(5-a)$

$\mathrm{LY}\left(b\right)\·T\left(b\right)\·\mathrm{\Δx}+\frac{1}{2}\·\{{\mathrm{LY}}^{,}\left(b\right)T\left(b\right)+\mathrm{LY}\left(b\right)T^{,}\left(b\right)\}\·\mathrm{\Δ}{x}^2...(5-b)$

{LY’(c)T(c)-LY’(b)T(b)+LY(c)T’(c)-LY(b)T’(b)}Δx²    ···(5-c)

T(b)＝T(c)，T’(b)＝-T’(c)，                            ···(5-d)

[{LY’(c)-LY’(b)}T(b)+{LY(c)+LY(b)}T’(c)]·Δx²        ···(5-e)

$\frac{{\mathrm{LY}}^{,}\left(c\right)-{\mathrm{LY}}^{,}\left(b\right)}{\mathrm{LY}\left(c\right)+\mathrm{LY}\left(b\right)}=\frac{T^{,}\left(c\right)}{T\left(c\right)}...(5-f)$

$\frac{{\mathrm{LY}}^{,}\left(c\right)}{\mathrm{LY}\left(c\right)}=\frac{T^{,}\left(c\right)}{T\left(c\right)}...(5-g)$

通过分布式的光透射率，如上面描述的那样，位于光透射抑制部分20处的发光轮廓13有助于像素内的发光。在这种情况下，式(2-e)可被变换成式(5-a)。Δx²项是光透射率分布的影响项(impact term)。式(5-b)与光透射抑制部分20的端部的坐标(b)有关。如果发光位置变化16偏移Δx，那么这与当行进通过开口8之后发光量被减少的像素内的发光的分量对应。式(5-c)表示当LY(a)+LY(c)(1-T)几乎等于LY(b)×(1-T)+LY(d)时行进通过开口8的发光的和。式(5-a)的第一项和式(5-b)的第一项被去除，从而仅留下它们的第二项之间的差值。为了便于解释，如式(5-d)所示，假定光透射抑制部分20的一端处的光透射率的绝对值和光透射率的斜度等于光透射抑制部分20的另一端处的光透射率的绝对值和光透射率的斜度。式(5-e)与被施加了式(5-d)中的约束的式(5-c)对应。这又与Δx²项对应。即，随着Δx的变化增大，误差增大。即，如果Δx即发光位置变化16增大，那么该项的减小使得能够稳定地减小亮度差。如果Δx仅可增加一定的量，那么，对于光透射抑制部分20的端部的坐标的变化，满足容限的容许范围增大。式(5-e)的值被假定为零，并且，通过变换而获得式(5-f)。然后，对于LY和|LY′|采用(b)和(c)的平均值。当假定LY(c)＝LY(b)并且LY′(c)＝-LY′(b)时，得到式(5-g)。

即，如果(发光强度的斜度/发光强度)和(光透射率的斜度/光透射率)在光透射抑制部分20的端部处几乎相等，那么式(5-c)的值减小。此外，当光透射率分布的沿面内方向的斜度在X方向上单调增大时，该斜度的绝对值在开口的端部处最大。因此，开口8内的光透射率分布具有不显著的影响，并且，可以只考虑开口8的端部的影响。这里使用的表述“(发光强度的斜度/发光强度)和(光透射率的斜度/光透射率)几乎相等”指的是式(5-e)中的用中括号围起来的项的值与Δx(即，发光位置变化16)相比足够小。如果在一个像素内存在多个发光峰值17，那么可以采取以下的两种措施中的一种：设置覆盖所有的发光峰值17的一个光透射抑制部分12；和对于各发光峰值17设置多个光透射抑制部分12，这个措施更好。

以下将参照具体的例子描述本发明。

<例子1>

在本例子中，制造图1A和图1B所示的包含光透射抑制部分12的电子束显示器。首先，将描述作为本发明的特征的用于制造前板1的方法。

步骤1：基板的预处理

将碱石灰玻璃的基板退火并将其清洗。

步骤2：黑色部件的形成

形成黑色部件3的黑色糊剂被涂敷到基板的前表面上，直到5μm的厚度。使用其中混有感光剂的碳黑作为黑色糊剂。在涂敷之后，基板被曝光以成形为对于每个子像素具有多个开口8，如图1A所示。然后，曝光的基板被显影以获得希望的图案。沿X方向以210μm的像素节距21并且沿Y方向以630μm的像素节距21布置像素。首先，为了获取发光轮廓13，开口8的尺寸沿X方向被设为150μm，并且沿Y方向被设为500μm。在各电子束显示器中，沿X方向布置5760个开口8，并且，沿Y方向布置1080个开口8。然后，以450°烧制基板。

步骤3：荧光体的形成

然后，通过丝网印刷方法形成RGB荧光体2。使用的荧光体2是由Kasei Optronics Co.，Ltd.(自被Mitsubishi Chemical Corporation接管之后)制造并包含红色：P22RE3(Y₂O₂S)、绿色：P22GN4(ZnS：Cu和Al)以及蓝色：P22B2(ZnS：Ag和Cl)的P22荧光体。荧光体2具有1μm的平均粒子尺寸，并且被形成为具有4μm的平均膜厚。然后，以450°烧制基板。

步骤4：金属背的形成

然后，使用在CRT领域中公知的成膜方法来制造金属背4。形成树脂中间膜，并然后通过真空气相沉积技术来形成厚度为100nm的铝。然后，以450°烧制基板，并且，树脂中间膜被去除。

步骤5：真空容器的形成

通过上述的步骤形成前板1。前板1与后板9组合以形成真空容器。对于操作检查用作电子束显示器的真空容器。用于制造后板9和电子发射器件10的方法将被省略。

电子发射器件10和布线(图中未示出)之间的距离被设为沿所有的方向几乎左右相等。并且，前板1和后板9之间的距离被设为2mm。当以16V的元件驱动电压和10kV的加速电压驱动所制造的图像显示面板时，电子束的主发光区域6如图1A所示的那样。

步骤6：发光轮廓和亮度峰值位置偏离量的检查

驱动电子束显示器，并且，使用二维亮度计(由Konica MinoltaSensing，Inc.制造的CA2000)来拾取发光图像。由此，获取积分的发光轮廓15和发光位置变化16。对于发光轮廓13，在像素位置处获得的发光轮廓的平均值被计算为典型的发光轮廓。发光轮廓13的形状几乎与具有56μm的半值宽度的正态分布类似。此外，在所有的发光轮廓中，中心值的在X方向上的发光位置变化Δx高达15μm。由此，15/56＝26％。这与至多30％的发光变化对应，这允许电子束显示器在实用的意义上适当地工作。

步骤7：开口尺寸的确定

然后，考虑到防止颜色混合，开口8的尺寸被确定如下：X方向上为100μm并且Y方向上为250μm。没有光透射抑制部分12而仅具有布置于其中的开口8的面板具有约600cd/m²的亮度。

步骤8：光透射抑制部分的尺寸的确定

由于发光位置变化Δx沿X方向为15μm并且开口8的尺寸为100μm(每侧50μm)，因此，光透射抑制部分12分别被制造为使得端部关于光透射抑制部分12的中心对称地位于距离中心±15μm或±20μm的位置处。

步骤9：具有光透射抑制部分的电子束显示器的形成

基于在步骤7～9中确定的开口8和光透射抑制部分12的尺寸，通过实施如上所述的步骤1～5制造根据本例子的电子束显示器。即，如在步骤7中确定的那样，开口8沿X方向为100μm并且沿Y方向为250μm，并且，如在步骤8中确定的那样，确定光透射抑制部分12的尺寸。此外，光透射抑制部分12由与在步骤2中描述的黑色部件3的材料相同的材料形成。

在图1A和图1B中示出并且如上面描述的那样被制造的电子束显示器中，在光透射抑制部分12中，像素之间的亮度变化对于±15μm高达1.5％，并且，对于±20μm高达4.4％。在表2中示出了这些结果。

此外，当光透射抑制部分12的面积被设为等于开口8的面积的10％、18％和28％中的每一个时，在这些情况中的任一种情况下都没有观察到亮度不均匀。在所有的情况下都获得明亮的画面。

<比较例1>

以与例子1相同的方式制造电子束显示器。但是，在电子束显示器中没有布置光透射抑制部分12。在这种情况下，像素之间的亮度变化高达4.6％。此外，在不覆盖发光峰值的形式中，光透射抑制部分16分别被布置为使得端部相距开口的中心具有0μm和30μm的坐标。在这种情况下，像素之间的亮度变化高达28％。在表2中示出了这些结果。

此外，除了光透射抑制部分12的面积被设为开口的面积的5％和30％中的每一个以外，以与例子1相同的方式制造电子束显示器。然后，在这些情况中的任一种情况下，观察到亮度不均匀。包含多个光透射抑制部分(每个光透射抑制部分的面积为开口面积的30％)的电子束显示器提供比例子1中的电子束显示器的画面暗的画面。

表2

<例子2>

以下将仅描述与例子1的步骤不同的步骤。

步骤5

电子发射器件10和布线之间的距离被改变以形成不对称的射束。

步骤6

通过如上面描述的那样制造的电子束显示器所拾取的图像表明，发光轮廓分别是不对称的。在发光轮廓中，X方向上的半值宽度为56μm。关于像素的发光中心的X坐标为-10μm。所测量的中心位置的发光位置变化Δx沿x方向高达15μm。由此，15/56＝26％。这与至多30％的发光变化对应，这允许电子束显示器在实用的意义上适当地工作。

步骤7

考虑到可能的颜色混合，将开口8的尺寸设为100μm。没有光透射抑制部分12而仅具有布置于其中的开口8的面板具有约600cd/m²的亮度。

步骤8

然后，确定光透射抑制部分12的端部的坐标，使得对于光透射抑制部分12，LY(a)+LY(c)和LY(b)+LY(d)几乎相等。由于开口的端部位于光透射抑制部分12的端部的坐标的±50μm处，因此，(a)＝50并且(d)＝-50。可基于坐标来读取对应的LY(a)和LY(d)，以确定(b)和(c)的对应的坐标。

分别制造和评价具有((c)＝-28.5并且(b)＝20)和((c)＝-23.5并且(b)＝10)的两种典型类型的光透射抑制部分。在这种情况下，LY(a)+LY(c)和LY(b)+LY(d)之间的差值小于或等于0.06(cd/m)。

基于像素内的发光和Δx的值，[LY(a)+LY(c)]和[LY(b)+LY(d)]的希望的范围小于或等于约0.0667(cd/m)。如表2所示，这两种类型均表现几乎相等的范围。

步骤9

基于在步骤7～9中确定的开口8和光透射抑制部分12的尺寸，通过实施步骤1～5来制造根据本例子的电子束显示器。在这样制造的显示器中，测量任意像素之间的亮度差。在这种情况下，任意像素之间的亮度变化高达4.6％和2.9％。

<比较例2>

在例子2的情况下，当在显示器中不布置光透射抑制部分12时，任意像素之间的亮度变化为4.6％。此外，在另一比较例中，制造包含具有((c)＝-25和(b)＝-15)的光透射抑制部分12的电子束显示器。在这种情况下，LY(a)+LY(c)和LY(b)+LY(d)之间的差值为0.173[cd/m]。任意像素之间的亮度变化高达7.2％。

在表3中示出了例子2和比较例2的结果。

表3

<例子3>

以下将只描述与例子1的步骤不同的步骤。

步骤8

通过将开口的中心的坐标设为零，光透射抑制部分12的端部的坐标被设为±15μm。在这种情况下，通过基于开口8的端部处的积分的发光轮廓15的沿X方向的斜度与基于光透射抑制部分12的端部处的积分的发光轮廓15的沿X方向的斜度之间的差值，测量得到2600(cd/m²)。该值在本测量中变为根据0.02×像素内的发光/(Δx)²而获得的约4400(cd/m²)，这是足够小的值。在这样制造的电子束显示器中，任意像素之间的亮度变化的最大值为1.9％。

<比较例3>

通过实施例子1中的步骤1～5，制造电子束显示器。但是，此时，在步骤2中，在形成黑色部件3的同时，形成光透射抑制部分18，所述光透射抑制部分18中的每一个与包含相距开口的中心具有19μm和49μm的坐标的端部的光透射抑制部分12对应。在这种情况下，通过基于开口8的端部处的积分的发光轮廓15的沿X方向的斜度与基于光透射抑制部分12的端部处的积分的发光轮廓15的沿X方向的斜度之间的差值，测量得到4800(cd/m²)。开口的尺寸沿X方向被设为100μm并且沿Y方向被设为250μm；通过与例子1中的过程相同的过程确定这些值。在这样制造的电子束显示器中，像素之间的亮度变化的最大值为3.8％。此外，在通过类似的制造方法制造但不包含光透射抑制部分12的显示器中，像素之间的亮度变化的最大值为4％。

在表4中示出了例子3和比较例3的结果。

表4

<例子4>

以下将只描述与例子2的步骤不同的步骤。在本例子中，如图7A和图7B所示，光透射抑制部分12具有光透射率。图7A和图7B所示的具有光透射率分布的光透射抑制部分12用附图标记18表示。

步骤8

在本例子中，如图7A和图7B所示，光透射抑制部分18具有光透射率。基于与第三实施例对应的图16A～16C和式4，光透射抑制部分18被布置为使得LY(a)+LY(c)(1-T)几乎等于LY(b)+LY(d)(1-T)。

当开口8的中心被设为零时，(a)＝50并且(d)＝-50。光透射率T被设为20％和40％中的每一个。对于发光轮廓确定(T＝20％且(c)＝-28且(b)＝20)的组合和(T＝40％且(c)＝-27且(b)＝20)的组合。坐标的单位为μm。

步骤9

在与形成开口8的步骤不同的步骤中制造光透射抑制部分18。通过溅射方法来沉积光透射抑制部分18。光透射抑制部分18中的每一个的光透射率基于其厚度被调整。通过光工艺形成光透射抑制部分18的图案。

表5示出了根据本发明的电子束显示器的任意像素之间的亮度变化的最大值和亮度值(像素内的发光)以及例子2中的对应的值。表5示出了所有的亮度变化值为约5％，该值小于在没有光透射抑制部分16的情况下观察的6.4％。另一方面，亮度值在例子2中为155cd/m²，而在本例子中为224.3cd/m²～298.2cd/m²。

表5

<例子5>

以下将只描述与例子4的步骤不同的步骤。

步骤8

积分的发光轮廓15表明，当光透射抑制部分18的左端部和右端部的平均坐标v₀分别为-30μm和30μm时，曲率半径LY″(v₀)为零。此外，LY′(v₀)为0.022。另外，如例子1的情况那样，LY′(a)为0.013。由于|LY′(a)-{1-T}LY′(b)|＝0是最佳的，因此，光透射抑制部分18的光透射率T被设为等于1-LY′(a)/LY′(b)＝41％。

在这样制造的电子束显示器中，面内亮度变化为0.31％。此外，当面内亮度变化小于或等于2％时，光透射抑制部分18的端部的X坐标(即，(b)的坐标)的容限为±13μm。在例子1中，当面内亮度变化小于或等于2％时，光透射抑制部分18的端部的X坐标(即，(b)的坐标)的容限为±4μm。因此，本例子用于增大光透射抑制部分18的端部的X坐标的容限。

<例子6>

以下将只描述与例子4不同的步骤。在本例子中，如图12A和图12B所示，光透射抑制部分12具有光透射率分布。图12A和图12B所示的具有光透射率分布的光透射抑制部分12用附图标记20表示。

步骤8

光透射抑制部分20被如下这样制造。光透射抑制部分20的端部的坐标被选择，使得LY(a)+LY(c)(1-T)几乎等于LY(b)+LY(d)(1-T)，并且，最小光透射率被设为74％。此时，(c)和(b)的坐标分别为-24μm和24μm。在这种情况下，(发光强度的斜度/发光强度)和(光透射率的斜度/光透射率)被设为在光透射抑制部分20的端部的坐标处几乎相等。此外，对应的光透射率分布的形状与二次曲线(quadratic curve)类似，其中所述二次曲线的中心与最小光透射率对应。光透射抑制部分20被设为在其各端部处表现92％的光透射率。光透射抑制部分20还被设为在其中心处表现74％的光透射率。图10示出X方向上的光透射率分布。

步骤9

仅将形成光透射抑制部分20的步骤与形成开口的步骤分开地实施。通过喷墨方法来沉积光透射抑制部分20。光透射抑制部分20中的每一个的光透射率分布基于它们的厚度被调整。光透射抑制部分20的尺寸由光工艺来限定。在这样完成的电子束显示器中，如图11A所示，当亮度变化小于1％时，光透射抑制部分20的容许变化宽度为35μm。

<比较例6>

以与例子6相同的方式制造电子束显示器。光透射抑制部分20被均一地制造以具有固定的74％的光透射率。在这样完成的电子束显示器中，如图11B所示，当亮度变化小于1％时，光透射抑制部分20的容许变化宽度为29μm。

虽然已参照示例性实施例描述了本发明，但应理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有这样的变更方式以及等同的结构和功能。

Claims (13)

1.一种电子束显示器，所述电子束显示器包括：

前板，包含具有响应于电子的照射而发射光的荧光体的多个像素和用于提取从荧光体发射的光的光透射开口，所述光透射开口与像素中的每一个对应地被布置；和

后板，包含多个电子发射器件，所述多个电子发射器件中的每一个与所述多个像素中的每一个对应地被布置，以向对应的像素照射电子，并且使得电子束照射表面上的照射电流密度在对应的像素内具有强度分布，其中，

光透射抑制部分覆盖开口的与电子束的照射电流密度最大的位置对应的位置，并且光透射抑制部分的面积为电子束照射表面上的开口的面积的10％～28％。

2.根据权利要求1的电子束显示器，其中，

根据电子发射器件在后板上的布置位置，所述多个电子发射器件被分成多个组，从而，对于电子发射器件的组，逐个组地确定电子束的照射电流密度最大处的对应像素的位置。

3.根据权利要求1或2的电子束显示器，其中，

所述光透射抑制部分具有小于或等于5％的光透射率，

当在前板的平面中设定X坐标和Y坐标、x是任意的X坐标值、通过在没有光透射抑制部分的条件下对于沿X＝x的线的发光轮廓的变化曲线进行积分而得到X坐标值的函数LY(x)、a和d是开口的两个端部处的X坐标值、并且b和c是光透射抑制部分的两个端部处的X坐标值时，

满足d＜c＜b＜a，并且，

|(LY(a)+LY(c))-(LY(b)+LY(d))|＜0.02·(Ip)/ΔX被满足，其中，ΔX是全部像素的发光轮廓在X方向上的最大变化，Ip是根据除了被光透射抑制部分遮蔽的部分以外的通过开口的总发光量而得到的像素内的发光量。

4.根据权利要求1或2的电子束显示器，其中，

光透射抑制部分具有小于或等于5％的光透射率，

当在前板的平面中设定X坐标和Y坐标、y是任意的Y坐标值、通过在没有光透射抑制部分的条件下对于沿Y＝y的线的发光轮廓的变化曲线进行积分而得到Y坐标值的函数LX(y)、e和h是开口的两个端部处的Y坐标值、并且f和g是光透射抑制部分的两个端部处的Y坐标值时，

满足h＜g＜f＜e，并且，

|(LX(e)+LX(f))-(LX(g)+LX(h))|＜0.02·(Ip)/Δy被满足，其中，Δy是全部像素的发光轮廓在Y方向上的最大变化，Ip是根据除了被光透射抑制部分遮蔽的部分以外的通过开口的总发光量而得到的像素内的发光量。

5.根据权利要求1或2的电子束显示器，其中，

光透射抑制部分具有小于或等于5％的光透射率，

当在前板的平面中设定X坐标和Y坐标、x是任意的X坐标值、通过在没有光透射抑制部分的条件下对于沿X＝x的线的发光轮廓的变化曲线进行积分而得到X坐标值的函数LY(x)、±a是开口的两个端部处的X坐标值、并且±b是光透射抑制部分的两个端部处的X坐标值时，

满足-a＜-b＜b＜a，并且，

当函数LY(x)在X＝a和X＝b处的斜度分别为LY′(a)和LY′(b)时，

满足|LY′(b)-LY′(a)|＜0.02·(Ip)/(ΔX)²，其中，ΔX是全部像素的发光轮廓在X方向上的最大变化，Ip是根据除了被光透射抑制部分遮蔽的部分以外的通过开口的总发光量而得到的像素内的发光量。

6.根据权利要求1或2的电子束显示器，其中，

光透射抑制部分具有小于或等于5％的光透射率，

当在前板的平面中设定X坐标和Y坐标、y是任意的Y坐标值、通过在没有光透射抑制部分的条件下对于沿Y＝y的线的发光轮廓的变化曲线进行积分而得到Y坐标值的函数LX(y)、±e是开口的两个端部处的Y坐标值、并且±f是光透射抑制部分的两个端部处的Y坐标值时，

满足-e＜-f＜f＜e，并且，

当函数LX(y)在y＝e和y＝f处的斜度分别为LX′(e)和LX′(f)时，

满足|LX′(f)-LX′(e)|＜0.02·(Ip)/(Δy)²，其中，Δy是全部像素的发光轮廓的在Y方向上的最大变化，并且，Ip是根据除了被光透射抑制部分遮蔽的部分以外的通过开口的总发光量而得到的像素内的发光量。

7.根据权利要求1或2的电子束显示器，其中，

光透射抑制部分具有光透射率T，

当在前板的平面中设定X坐标和Y坐标、x是任意的X坐标值、通过在没有光透射抑制部分的条件下对于沿X＝x的线的发光轮廓的变化曲线进行积分而得到X坐标值的函数LY(x)、a和d是开口的两个端部处的X坐标值、并且b和c是光透射抑制部分的两个端部处的X坐标值时，

满足d＜c＜b＜a，并且，

|(LY(a)+LY(c)·(1-T))-(LY(b)·(1-T)+LY(d))|＜0.02·(Ip)/ΔX被满足，其中，ΔX是全部像素的发光轮廓在X方向上的最大变化，并且，Ip是根据除了被光透射抑制部分遮蔽的部分以外的通过开口的总发光量而得到的像素内的发光量。

8.根据权利要求1或2的电子束显示器，其中，

光透射抑制部分具有大于5％的光透射率T，

当在前板的平面中设定X坐标和Y坐标、y是任意的Y坐标值、通过在没有光透射抑制部分的条件下对于沿Y＝y的线的发光轮廓的变化曲线进行积分而得到Y坐标值的函数LX(y)、e和h是开口的两个端部处的Y坐标值、并且f和g是光透射抑制部分的两个端部处的Y坐标值时，

满足h＜g＜f＜e，并且，

|(LX(e)+LX(g)·(1-T))-(LX(f)·(1-T)+LX(h))|＜0.02·(Ip)/Δy被满足，其中，Δy是全部像素的发光轮廓在Y方向上的最大变化，Ip是根据除了被光透射抑制部分遮蔽的部分以外的通过开口的总发光量而得到的像素内的发光量。

9.根据权利要求1或2的电子束显示器，其中，

光透射抑制部分具有光透射率T，

当在前板的平面中设定X坐标和Y坐标、x是任意的X坐标值、通过在没有光透射抑制部分的条件下对于沿X＝x的线的发光轮廓的变化曲线进行积分而得到X坐标值的函数LY(x)、开口的中心的X坐标为0、p和-p是开口的两个端部处的X坐标值、并且v是光透射抑制部分的在X方向上的长度、LY′(p)是函数LY(x)在x＝p处的斜度、LY′(v/2)是函数LY(x)在x＝v/2处的斜度时，

T和v满足关系：

|LY′(p)-(1-T)·LY′(v/2)|＜(Ip)/(ΔX)²·0.02，

其中，ΔX是全部像素的发光轮廓在X方向上的最大变化，Ip是根据除了被光透射抑制部分遮蔽的部分以外的通过开口的总发光量而得到的像素内的发光量。

10.根据权利要求1或2的电子束显示器，其中，

光透射抑制部分具有光透射率T，

当在前板的平面中设定X坐标和Y坐标、y是任意的Y坐标值、通过在没有光透射抑制部分的条件下对于沿Y＝y的线的发光轮廓的变化曲线进行积分而得到Y坐标值的函数LX(y)、开口的中心的Y坐标为0、q和-q是开口的两个端部处的X坐标值、并且w是光透射抑制部分的在Y方向上的长度、LX′(w)是函数LX(y)在y＝q处的斜度、LX′(w/2)是函数LX(y)在x＝w/2处的斜度时，

T和w满足关系：

|LX′(q)-(1-T)·LX′(w/2)|＜(Ip)/(ΔX)²·0.02，其中，Δy是全部像素的发光轮廓在Y方向上的最大变化，并且Ip是根据除了被光透射抑制部分遮蔽的部分以外的通过开口的总发光量而得到的像素内的发光量。

11.根据权利要求9的电子束显示器，其中，

当v₀是所有像素中的光透射抑制部分的在X方向上的长度的平均值、LY1(x)是被归一化为使得LY(x)的最大值为1的发光轮廓的变化曲线、并且LY″1(x)是通过对LY1(x)进行积分而得到的发光轮廓的变化曲线的曲率半径时，

光透射抑制部分具有满足以下关系的v₀：

-0.08＜LY″1(v₀)·(Δx)²＜0.13；并且

|LY′(p)-{1-T}×LY′(v₀)|＜(Ip)/(Δx²)×0.01被满足。

12.根据权利要求10的电子束显示器，其中，

当w₀是所有像素中的光透射抑制部分的在Y方向上的长度w的平均值、LX1(y)是被归一化为使得LX(y)的最大值为1的发光轮廓的变化曲线、并且LX″1(y)是通过对LX1(y)进行积分而得到的发光轮廓的变化曲线的曲率半径时，

光透射抑制部分具有满足以下关系的w₀：

-0.08＜LX″1(w₀)·(Δy)²＜0.13；并且，

满足|LX′(p)-{1-T}×LX′(w₀)|＜(Ip)/(Δy²)×0.01。

13.根据权利要求1或2的电子束显示器，其中，

光透射抑制部分具有光透射率的分布，使得光透射率在光透射抑制部分的端部处最大，并且以线性的斜度趋势从开口的内部边缘向着光透射抑制部分的端部变化。

Images