JP2001076613A

JP2001076613A - ディスプレイ装置

Info

Publication number: JP2001076613A
Application number: JP24547999A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Komatsu; 正明小松; Masatoshi Shiiki; 正敏椎木; Shin Imamura; 伸今村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-08-31
Filing date: 1999-08-31
Publication date: 2001-03-23

Abstract

(57)【要約】【課題】励起密度増加時生じる蛍光膜の輝度特性の低下
を改善し、輝度を増す。【解決手段】蛍光体材料を多面体、円錐、角錐、角錐台
又は円錐台形状の複数の突起群の表面に被覆して蛍光膜
を形成するか、あるいは蛍光体材料で多面体、円錐、角
錐、角錐台又は円錐台形状の複数の突起群に形成し蛍光
膜とすることにより、励起線による励起密度を軽減して
輝度―励起線量変換特性の良好な領域を使用するととも
に発光面積を増加させ、励起密度軽減による輝度低下分
を補って輝度を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光膜を備えたデ
ィスプレイ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、映像情報システムにおいては高精
細、大画面なディスプレイ装置の研究開発が盛んに行わ
れている。鮮明な画像を大画面で表示することは、カラ
ーディスプレイ装置に対して強く望まれていることであ
る。そのためには、ディスプレイ装置の輝度や解像度の
向上および寿命の改善が必要である。

【０００３】ディスプレイ装置に用いられる蛍光体の輝
度は電子線などによる励起密度によって制御される。精
細度を向上するためには、蛍光体の励起強度を高くする
ことが必要である。しかし、一般的に蛍光体は励起強度
が高くなると輝度特性が低下する。また，高い励起強度
で画像表示を行うと、蛍光体材料の劣化が激しくなり、
使用しているうちに輝度低下、発色の劣化が生じる。

【０００４】これまで、輝度特性の低下を改善するため
に蛍光体材料の改良ならびに表面処理法の開発などが行
われてきた。新規な青色蛍光膜の製造方法としては、こ
れまで特開平４―１００８８９号公報記載発明のように
ZnS:Ag、 ClまたはZnS:Ag、Al蛍光体に対して発光中心
を形成するドナー・アクセプタ対の原料を、この原料と
異なる独立の蒸発源から反応系に供給して、発光中心を
均一に添加する方法がある。また、２種類の蛍光体を用
いた青色蛍光膜としては、特開平６―３２２３６４号公
報記載発明のように立方晶ZnS:Agと六方晶ZnS:Agを適当
な比率で混合し、発光色調および輝度特性を改善する方
法がある。

【０００５】さらに、フェースプレートの形状に関する
改善策については、フェースプレートのガラス基板内に
発生する迷光の原因となる余分な光を減少させ、さらに
不必要な方向へ発した光を、必要な方向へ反射させるこ
とで輝度を増す手段として、特開平９―２９８０３６号
公報記載発明のように個々の画素を構成する蛍光体およ
びメタルバックを曲面によって構成する方法を提示して
いる。しかしながら、この方法は光の反射を利用するも
のであり、励起密度を低下させるには十分でなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、これまでの
蛍光膜にみられた励起強度を増した場合の輝度特性の低
下を改善し、高輝度の蛍光膜およびそれを用いたディス
プレイ装置を提供するものである。

【０００７】従来のように平面状の蛍光膜では，高い励
起強度で画像表示を行うと蛍光体材料の輝度特性の低下
が激しく、画像表示に問題が生じる。

【０００８】輝度特性の低下を軽減し、さらに見た目に
鮮明な画像を表示するために、これまで蛍光体材料の様
々な改良が行われてきた。しかしながら、輝度特性の低
下が激しい蛍光体材料を、他の輝度特性が良好な蛍光体
材料のレベルまで性能を向上させる一般的な方法は確立
されていない。ディスプレイ装置の高精細化、大画面化
を実現していくには、このような輝度特性低下の問題を
解決することが不可欠である。本発明は、高輝度の得ら
れる蛍光膜およびそれを用いたディスプレイ装置の提供
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のディスプレイ装
置は、以下の構成により上記目的を達成する。

【００１０】即ち、本発明の請求項１に記載の第1の発
明は、多面体、円錐、角錐、角錐台又は円錐台形状の複
数の突起群の表面に沿って形成された蛍光膜と、該蛍光
膜を発光させる励起線を生成する励起線線源と、少なく
とも一部に透明なフェースプレート部を備え、前記蛍光
膜及び前記励起線線源を収容するた外囲器とを少なくと
も備えたディスプレイ装置である。

【００１１】また、本発明の請求項２に記載の第２の発
明は、蛍光体材料からなる多面体、円錐、角錐、角錐台
又は円錐台形状の突起群によって形成された蛍光膜と、
該蛍光膜を発光させる励起線を生成する励起線線源と、
少なくとも一部に透明なフェースプレート部を備え、前
記蛍光膜及び前記励起線線源を収容するた外囲器とを少
なくとも備えたディスプレイ装置である。

【００１２】また、本発明の請求項３に記載の第３の発
明は、請求項１または２記載のディスプレイ装置におい
て、前記励起線が陰極線であることを特徴とするディス
プレイ装置である。

【００１３】また、本発明の請求項４に記載の第４の発
明は、請求項１または２記載のディスプレイ装置におい
て、前記励起線が紫外線であることを特徴とするディス
プレイ装置である。

【００１４】また、本発明の請求項５に記載の第５の発
明は、請求項１〜４のいずれかに記載のディスプレイ装
置において、前記突起群の配列間隔が、表示画素間隔よ
り小さいことを特徴とするディスプレイ装置である。

【００１５】また、本発明の請求項６に記載の第６の発
明は、請求項１〜５のいずれかに記載のディスプレイ装
置において、走査線を形成して表示するタイプであっ
て、前記突起群の配列間隔が、該走査線間隔より小さい
ことを特徴とするディスプレイ装置である。

【００１６】また、本発明の請求項７に記載の第７の発
明は、請求項１〜６のいずれかに記載のディスプレイ装
置において、前記突起が正ｎ角錐状であることを特徴と
するディスプレイ装置である。

【００１７】また、本発明の請求項８に記載の第８の発
明は、請求項７記載のディスプレイ装置において、前記
正ｎ角錐の側面と底面とのなす角が、４０゜以上、６０
゜以下であることを特徴とするディスプレイ装置であ
る。

【００１８】また、本発明の請求項９に記載の第９の発
明は、請求項１〜８のいずれかに記載のディスプレイ装
置において、前記突起の表面積がその底面積の1.3倍以
上であることを特徴とするディスプレイ装置である。

【００１９】また、本発明の請求項１０に記載の第１０
の発明は、請求項１、 2及び４〜９の内の何れかに記載
のディスプレイ装置において、前記励起線が、前記外囲
器内に封入された放電ガスから発生されることを特徴と
するディスプレイ装置である。

【００２０】また、本発明の請求項１１に記載の第１１
の発明は、請求項１〜３及び５〜１０の内の何れかに記
載のディスプレイ装置において、前記励起線線源が、電
子ビームを発生、制御する電子ビーム生成部、前記電子
ビームを前記蛍光膜上に集束する電子ビーム集束部、及
び前記電子ビームを前記蛍光膜上を走査させる電子ビー
ム偏向部を備えたディスプレイ装置である。

【００２１】また、本発明の請求項１２に記載の第１２
の発明は、請求項１、３〜１１の内の何れかに記載のデ
ィスプレイ装置において、前記蛍光膜が、前記外囲器の
内壁に形成されたガラスからなる突起に、蛍光体材料を
被覆してなることを特徴とするディスプレイ装置であ
る。また、本発明の請求項１３に記載の第１３の発明
は、請求項１〜１２の内の何れかに記載のディスプレイ
装置において、前記突起の底面の外接円の半径が８０μ
ｍ〜１００μｍの範囲内にあり、前記突起の高さが３０
μｍ〜７０μｍの範囲内にあることを特徴とするディス
プレイ装置である。

【００２２】また、本発明の請求項１４に記載の第１４
の発明は、請求項１〜１２の内の何れかに記載のディス
プレイ装置において、前記突起の底面の外接円の半径が
４０μｍ〜５０μｍの範囲内にあり、前記突起の高さが
１５μｍ〜３５μｍの範囲内にあることを特徴とするデ
ィスプレイ装置である。

【００２３】また、本発明の請求項１５に記載の第１５
の発明は、請求項１〜１４の内の何れかに記載のディス
プレイ装置において、前記蛍光膜のγが0.7以下である
こと特徴とするディスプレイ装置である。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明は、蛍光体材料を多面体、
円錐、角錐台又は円錐台形状の複数の突起群の表面に被
覆して蛍光膜を形成するか、あるいは蛍光体材料で多面
体、円錐、角錐、角錐台又は円錐台形状の複数の突起群
を形成し蛍光膜とすることにより、励起線による励起密
度を軽減して輝度―励起線量変換特性の良好な領域を使
用するとともに発光面積を増加させているので、励起密
度軽減による輝度低下分を補って、結果的には一層輝度
が向上させる。

【００２５】以下、発明の実施の形態について、図面を
参照しながら説明する。

【００２６】図１は本発明の蛍光膜の１例を示す模式図
である。図１において、２はフェースプレート、３はパ
ターン化した凸型蛍光膜全体、７は正三角錐の凸型ガラ
ス、８は蛍光膜、９はアルミニウムメタルバックを示
す。立体にパターン化した凸型蛍光膜全体３の受ける電
子ビーム１０による電子線照射密度は、正三角錐の凸型
ガラス７によって照射面積が立体になっているため平面
よりも大きいので、従来よりも低く押さえることができ
る。そのため、電子ビーム１０のエネルギーを蛍光膜８
が効率よく表示画面方向に進む光１１に変換することが
でき、高輝度が得られる。さらに、低い電子線照射密度
で蛍光膜８を使用するので、蛍光膜８の劣化を軽減する
ことができる。また、蛍光膜８の放出する低角度の光１
２を蛍光膜８の上に存在するメタルバック９が反射し
て、表示画面方向１３に向かわせるので、さらに輝度特
性が向上する。このように立体にパターン化した凸型蛍
光膜３の高輝度蛍光膜を用いることにより、輝度特性が
向上する。

【００２７】（実施形態１）図１(a)は上述の高輝度蛍
光膜を示す模式的断面図、図１(b)は模式的平面図であ
る。蛍光膜８にパターン化した凸型蛍光膜３のような立
体の形状をもたせるために、フェースプレート２の内面
に正三角錐の凸型ガラス７を形成する。その方法とし
て、平らなフェースプレート２の内面に小さな正三角推
型の凸ガラスを複数個固定していく方法、平らなフェー
スプレート２の内面にスクリーン印刷を数回繰り返すこ
とによって小さな正三角錐型の凸ガラスを複数個形成す
る方法、フェースプレート２の内面を加工して１パター
ンを正三角錐型に形成する方法等がある。

【００２８】ここで、正三角錐の形状によって、パター
ン化した凸型蛍光膜３の表面積がどのように変化するか
を示す。正三角錐の斜視図を図２(a)に、平面図を図２
(b)に示す。従来型の平面蛍光膜の場合の表面積S2は図
２(b)の実線で示した正三角形の面積である。この正三
角形は重心を中心とする半径rの円内に入る。ここで、
重心から正三角形の一辺まで垂直に下ろした長さをa、
正三角形の一辺の長さをbとすると、S2=3×[1/2×a×b]
で表される。一方、正三角錐型の場合の表面積S3は図
２(a)の立体部分であり、頂点から底辺の一辺に垂直に
下ろした長さをcとすれば、S3=3×[1/2×b×c]で表され
る。従って、S3/S2=c/aである。正三角錐の高さをhとす
ると、S3/S2=(1+(h/a)²)^1/2で表される。さらに、側面
と底面との角度をθとすれば、S3/S2=(1+(tanθ)²)^1/2
で表される。これは、正三角錐の場合だけでなく、正n
角錐、さらに円錐の場合に有効な式である。角度θが10
°から60°まで変化したときのS3/S2比及び表面積の増
加率を表１に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】表１に示すように、正n角錐、円錐の凸型
形状の表面積は、平面の場合に比べて角度θが大きくな
るのに伴って広くなる。本発明の高輝度蛍光膜の効果が
みられる範囲は、平面に比べて表面積が15%以上広い場
合である。正n角錐、円錐の場合には、角度θが30°≦
θ≦90°で表される範囲がこれに当たる。また、目視に
よって輝度向上が確認できる範囲は、平面に比べて表面
積が30%以上広い場合である。正n角錐、円錐の場合に
は、角度θが40°≦θ≦90°で表される範囲がこれに当
たる。表面積を30%以上広げることによって、パターン
化した凸型蛍光膜３の受ける電子線照射密度はさらに減
少し、見た目にも明るい程度にまで輝度が向上する。パ
ターン化した凸型蛍光膜３は１画素ごとに１パターンの
正三角錐でもよいが、１画素内に半径rの小さい正三角
錐を複数個形成することで精細度を上げることができ
る。形成した凸型ガラス７に蛍光膜８を塗布する方法は
沈降法、印刷法などが挙げられる。

【００３１】カラー表示の場合には、１画素間またはパ
ターン化した凸型蛍光膜３の１パターン間にブラックス
トライプまたはブラックマトリックスなどの黒色導電材
１４を設けることもできる。黒色導電材１４を付加する
ことによって、赤、緑、青の各蛍光体間の混色を低減す
る。また、外光反射によるコントラストの低下を抑制す
る。黒色導電材１４の材料としては、黒鉛を主成分とす
る材料の他、導電性のある光の透過及び反射が少ない材
料を用いることができる。

【００３２】フェイスプレート２とその内面に形成した
凸型ガラス７の間、または凸型ガラス７と蛍光膜８の間
にカラーフィルターを形成することによって、コントラ
ストを上げることができる。用いるカラーフィルター
は、その上に塗布した蛍光膜８の発光色の吸収がなく、
その他の光は完全に吸収するような、見た目に鮮やかな
色であることが望ましい。このようにカラーフィルター
層を形成することにより、外光に対する反射率は全体で
小さくなり、迷光も抑えることができる。

【００３３】電子線励起の場合、蛍光膜８の電子線照射
側には、普通アルミニウムメタルバック９が設けられ
る。メタルバック９を設けることにより、蛍光膜８の発
光のうち観視者方向と反対に向かう光を観視者方向へ反
射させることにより輝度が向上する。さらに、電子線の
加速電圧を印加するための電極として作用させること、
外囲器内で発生するイオンから蛍光体を保護することな
どがメタルバック９の効果として挙げられる。メタルバ
ック９は、蛍光膜８作製後に蛍光膜８にフィルミング加
工を施してからAlを真空蒸着等によって作製する。

【００３４】上記の様にして作製した高輝度蛍光膜を投
射型ブラウン管（PRT）、端末ディスプレイ管（CDT）、
直視型カラーブラウン管（CPT）などのブラウン管、ま
たは、プラズマディスプレイ装置（PDP）、あるいは電
子放出素子を用いた金属/絶縁層/金属型（MIM）電子源
ディスプレイ装置や電界放出型（FED）電子源ディスプ
レイ装置などに用いることによってディスプレイ装置を
作製することができる。

【００３５】（実施例）以下に具体的な実施例を挙げて
本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の目的が達成される範囲の各
要素の置換や設計変更がなされたものも包含する。

【００３６】（実施例１）高輝度蛍光膜を用いた投射型
ブラウン管（PRT）その１本発明の投射型ブラウン管はフェースプレート、ファン
ネル、ネックで構成されており、特に、フェースプレー
トの内側には複数の小さな凹凸面のある蛍光膜が塗布さ
れている。

【００３７】以下、図１及び図３を用いて本発明の実施
例を説明する。図３の全体を符号１で示すブラウン管は
フェースプレート２、ファンネル４、ネック５で構成さ
れ、ネック５の内部には電子線を発射する電子銃６（電
子ビームを発生、制御する電子ビーム生成部、電子ビー
ムを蛍光膜上に集束する電子ビーム集束部からなる）が
ある。ネック５の外部には電子線を偏向しラスターを描
かせる偏向コイル(図示せず)が搭載されている。

【００３８】フェースプレート２の内面には一つの凸型
形状が正三角錐型のガラス７が複数個設けてある。フェ
ースプレート２の内面に、整然と整列して並べた多数の
正三角錐型のガラス７を接着剤により固定してから熱処
理することで、フェースプレート２の内面に正三角錐型
のガラス７を形成した。ここで用いる正三角錐型のガラ
ス７のサイズは、底面の入る円（外接円）の半径が80〜
100μm、高さが30〜40μmが望ましい。

【００３９】正三角錐型のガラス７の配列間隔は、上記
ラスターを描く走査線間の間隔以下であることが好まし
い。この時の角度θは30°≦θ≦45°、面積の増加率は
15〜40%であり、フェースプレート２の内面に正三角錐
のガラス７を形成することによって、電子線照射面積が
全体で15%以上増加した。

【００４０】精細度を上げるために黒色導電材１４を設
ける場合には、正三角錐の底辺に１つずつ、もしくは複
数個まとめた底辺に形成する。今回は正三角錐の底辺に
１つずつ黒色導電材１４を形成した。

【００４１】黒色導電材１４の作製では、フェースプレ
ート２の内面に正三角錐型のガラス７を形成後、全面に
ホトレジスト膜を塗布し、マスクを介して露光して現像
し、部分的にホトレジスト膜を残す。その後、全面に黒
鉛膜を形成してから過酸化水素などを作用させてホトレ
ジスト膜とその上の黒鉛を取り除いて図１(b)のように
正三角錐の底辺に黒色導電材１４を形成した。

【００４２】蛍光膜８の作製では、ブラウン管に酢酸バ
リウムなどの電解質水溶液を入れてから、青色ZnS:Ag、
Al蛍光体と水ガラスの混ざった蛍光体懸濁液を注入す
る。静置後、排液して乾燥させて青色蛍光膜８を形成し
た。正三角錐型のガラス７上に形成された蛍光膜８は、
全体では、正三角錐型に立体にパターン化した、電子線
照射面積の大きな凸型蛍光膜３を形成する。青色ZnS:A
g、 Al蛍光体は10〜13μmの大きさの粒子であり、膜厚
は30μm程度とした。

【００４３】メタルバック９は、蛍光膜８をフィルミン
グ加工してからAlを真空蒸着して作製する。その後、熱
処理してフィルミング剤を飛ばして作製した。このよう
にして高輝度蛍光膜が完成する。

【００４４】以上の方法でパターン化した凸型蛍光膜３
の表面積の増加率は角度θが大きくなるに伴い広くな
り、それによって発光輝度は高くなった。青色ZnS:Ag、
Al蛍光体の場合の励起密度が軽減したことによる発光
輝度の増加率を表２に示す。

【００４５】

【表２】

【００４６】ただし、ここで用いた青色ZnS:Ag、 Al蛍
光体の輝度×励起密度のlog対数で表したグラフの傾き
は、励起密度を高くするに伴い傾きγ=0.70からγ=0.65
まで変化した。表２のように、発光輝度が平面の場合に
比べて10%以上明るくなったのは、表面積の増加率が15%
以上、角度θが30°以上のときであった。さらに、発光
輝度の増加が20%以上と、見た目に明るさの増加が認識
できる程度に向上したのは、表面積の増加率が30%以
上、角度θが40°以上のときであった。

【００４７】角度θが40°の場合、１パターンの正三角
錐のサイズを、底面の入る円(外接円)の半径100μm、高
さ40μmとして形成した。このとき蛍光体の粒径10〜13
μmの粒子を膜厚30μmで作製した蛍光膜では、電子線照
射密度が5μA/cm²の低電流域で従来の蛍光膜に比べて約
13%、40μA/cm²の高電流域で約20%の輝度向上を実現で
きた。

【００４８】（実施例２）高輝度蛍光膜を用いた投射型
ブラウン管（PRT）その２本発明の投射型ブラウン管はフェースプレート、ファン
ネル、ネックで構成されており、特に、フェースプレー
トの内側には複数の小さな凹凸面のある蛍光膜が塗布さ
れている。以下、図３及び図４を用いて本発明の実施
例を説明する。図３の全体を符号１で示すブラウン管の
フェースプレート２の内面には図４(a)、(b)のように一
つの凸型形状が正六角錐型のガラス１５が複数個設けて
ある。

【００４９】フェースプレート２の内面に、整然と整列
して並べた多数の正六角錐型のガラス１５を接着剤によ
り固定してから熱処理することで、フェースプレート２
の内面に正六角錐型のガラス１５を形成した。ここで用
いる正六角錐型のガラス７のサイズは、底面の入る円の
半径が80〜100μm、高さは50〜70μmが望ましい。

【００５０】この時の角度θは30°≦θ≦45°、面積の
増加率は15〜40%である。フェースプレート２の内面に
正六角錐のガラス１５を形成することによって、電子線
照射面積が全体で15%以上増加した。また、図４(b)のよ
うに正六角錐の底辺に１つずつ黒色導電材１４を形成し
た。

【００５１】黒色導電材１４の作製では、フェースプレ
ート２上に正六角錐型のガラス１５を形成後、全面にホ
トレジスト膜を塗布し、マスクを介して露光して現像
し、部分的にホトレジスト膜を残す。その後、全面に黒
鉛膜を形成してから過酸化水素などを作用させてホトレ
ジスト膜とその上の黒鉛を取り除いて、図４(b)のよう
に正六角錐の底辺に黒色導電材１４を形成した。

【００５２】蛍光膜８の作製では、ブラウン管に酢酸バ
リウムなどの電解質水溶液を入れてから、赤色Y₂O₃:Eu
蛍光体と水ガラスの混ざった蛍光体懸濁液を注入する。
静置後、排液して乾燥させて赤色蛍光膜８を形成した。
正六角錐型のガラス１５上に形成された蛍光膜８は、全
体では正六角錐型に立体にパターン化した電子線照射面
積の大きな凸型蛍光膜３を形成する。赤色Y₂O₃:Eu蛍光
体は8〜10μmの大きさの粒子であり、膜厚は25μm程度
とした。

【００５３】メタルバック９は、蛍光膜８をフィルミン
グ加工してからAlを真空蒸着して作製する。その後、熱
処理してフィルミング剤を飛ばして作製した。このよう
にして高輝度蛍光膜が完成する。

【００５４】以上の方法で、パターン化した凸型蛍光膜
３の１パターンの正六角錐のサイズが、底面の入る円の
半径が100μm、高さが60μm、角度θが35°、面積の増
加率は20%とし、蛍光体の粒径8〜10μmの粒子を膜厚25
μmで作製した蛍光膜では、電子線照射密度が5μA/cm²
の低電流域で従来の蛍光膜に比べて約10%、40μA/cm²の
高電流域で約15%の輝度向上を実現できた。

【００５５】（実施例３）高輝度蛍光膜を用いた端末デ
ィスプレイ管（CDT）本発明の端末ディスプレイ管はフェースプレート、ファ
ンネル、ネックで構成されており、特に、フェースプレ
ートの内側には複数の小さな凹凸面のある蛍光膜が塗布
されている。

【００５６】以下、図３及び図５を用いて本発明の実施
例を説明する。図３の全体を符号１で示すブラウン管は
フェースプレート２、ファンネル４、ネック５で構成さ
れ、ネック５の内部には電子線を発射する電子銃６があ
る。

【００５７】フェースプレート２の内面には図５(a)、
(b)のように一つの凸型形状が正三角錐型の蛍光膜８２
が複数個設けてある。凸型形状が正三角錐型の蛍光膜８
２を形成する方法として、平面なフェースプレート２の
内面に蛍光体の混ざったスラリーを塗布し、マスクを介
して露光、現像することを繰り返して、面積が順次小さ
くなる層を積層して形成する方法、平面なフェースプレ
ート２の内面にスクリーン印刷を数回繰り返して、面積
が順次小さくなる層を積層して形成する方法、フェース
プレート２の内面に蛍光体を塗布した後に、蛍光膜を加
工して１パターンを正三角錐型に作製する方法等があ
る。

【００５８】正三角錐型の蛍光膜８２を複数個施した１
画素の大きさは直径約300μmである。ここで形成した正
三角錐型の蛍光膜８２のサイズは、底面の入る円の半径
が40〜50μm、高さが20〜35μmが望ましい。この時の角
度θは40°≦θ≦60°、面積の増加率は30〜60%であ
り、フェースプレート２の内面に正三角錐の蛍光膜８２
を形成することによって、電子線照射面積が全体で30%
以上増加した。

【００５９】精細度を上げるために黒色導電材１４を設
ける場合には１画素間に形成し、さらに正三角錐の底辺
に１つずつ、もしくは複数個まとめた底辺に形成する。
また、コントラストを上げるためにガラスフィルターな
どを形成する場合には、フェースプレート２と正三角錐
型蛍光膜８２の間またはフェースプレート２のガラス内
部に形成する。今回は１画素間、および正三角錐の底辺
に１つずつ黒色導電材１４を形成し、フェースプレート
２と蛍光膜８２の間にガラスフィルター（不図示）を設
けた。

【００６０】黒色導電材１４の作製では、全面にホトレ
ジスト膜を塗布し、マスクを介して露光して現像し、部
分的にホトレジスト膜を残す。その後、全面に黒鉛膜を
形成してから過酸化水素などを作用させてホトレジスト
膜とその上の黒鉛を取り除いて図５(b)のように１画素
間、および正三角錐の底辺の１つずつに黒色導電材１４
を形成した。

【００６１】蛍光膜８２の作製では、ポリビニルアルコ
ールと重クロム酸塩との混合水溶液に、赤(Y₂O₂S:Eu)、
緑(ZnS:Cu, Al)、青(ZnS:Ag, Cl)のいずれかの蛍光体の
混ざったスラリーをブラウン管のフェースプレート内面
に塗布する。この後、マスクを介して露光したあと現像
すると、蛍光体の正三角錐の底面のパターンが形成され
る。開口が順次小さくなるマスクに順次変えて行うパタ
ーン形成を数回繰り返して正三角錐型になるように蛍光
膜を形成する。これを他の発色の蛍光体についても同様
に繰り返すことで蛍光膜８２を形成した。

【００６２】正三角錐型に形成された蛍光膜８２は、全
体では正三角錐型に立体にパターン化した、電子線照射
面積の大きな凸型蛍光膜３を形成する。用いる蛍光体は
5〜8μmの大きさの粒子であり、膜厚は最大で30μm程度
とした。

【００６３】メタルバック９は、正三角錐型蛍光膜８２
をフィルミング加工してからAlを真空蒸着して作製す
る。その後、熱処理してフィルミング剤を飛ばして作製
した。このようにして高輝度蛍光膜が完成する。

【００６４】以上の方法で、パターン化した凸型蛍光膜
３の１パターンの正三角錐のサイズが、底面の入る円
（外接円）の半径が50μm、高さが30μm、角度θが50
°、面積の増加率は60%とし、蛍光体の粒径5〜8μmの粒
子を最大膜厚30μmで作製した蛍光膜では、電子線照射
密度が0.05μA/cm²の低電流域で従来の蛍光膜に比べて
約10%、0.4μA/cm²の高電流域で約15%の輝度向上を実現
できた。

【００６５】（実施例４）高輝度蛍光膜を用いた直視型
カラーブラウン管（CPT）本発明の直視型カラーブラウン管はフェースプレート、
ファンネル、ネックで構成されており、特に、フェース
プレートの内側には複数の小さな凹凸面のある蛍光膜が
塗布されている。以下、図３及び図６を用いて本発明の
実施例を説明する。図３の全体を符号１で示すブラウン
管はフェースプレート２、ファンネル４、ネック５で構
成され、ネック５の内部には電子線を発射する電子銃６
がある。

【００６６】フェースプレート２の内面には図６(a)、
(b)のように一つの凸型形状が円錐型のガラス１６が設
けてある。フェースプレート２の内面に、ホトレジスト
膜を塗布し、マスクを介して露光して現像し、ホトレジ
スト膜を部分的に残して全面に接着剤を塗布する。次に
整然と整列して並べた多数の円錐型のガラス１６を接着
剤により固定してから、過酸化水素などの酸化剤を作用
させてホトレジスト膜と、余分な接着剤および円錐型の
ガラスを除去する。次にこれを熱処理することで、フェ
ースプレート２の内面に円錐型のガラス１６を必要な部
分にのみ形成した。

【００６７】円錐型のガラス１６を１個施した１画素の
大きさは直径約200μmである。ここで用いる円錐型のガ
ラス１６のサイズは、底面の半径が80〜100μm、高さが
60〜80μmが望ましい。この時の角度θは30°≦θ≦45
°、面積の増加率は15〜40%である。フェースプレート
２の内面に円錐のガラス１６を施すことによって、電子
線照射面積が全体で15%以上増加した。

【００６８】精細度を上げるために黒色導電材１４を設
ける場合には、各画素間に形成する。また、コントラス
トを上げるためにガラスフィルターなどを形成する場合
には、フェースプレート２と円錐型ガラス１６の間、ま
たは円錐型ガラス１６と蛍光膜８の間に形成する。今回
は各画素間に黒色導電材１４を形成し、円錐型ガラス１
６と蛍光膜８の間にガラスフィルター（不図示）を設け
た。

【００６９】黒色導電材１４の作製では、フェースプレ
ート２の内面に円錐型のガラス１６を形成後、全面にホ
トレジスト膜を塗布し、マスクを介して露光して現像
し、部分的にホトレジスト膜を残す。その後、全面に黒
鉛膜を形成してから過酸化水素などを作用させてホトレ
ジスト膜とその上の黒鉛を取り除いて図６(b)のように
各画素間に黒色導電材１４を形成した。蛍光膜８の作
製では、ブラウン管にポリビニルアルコールと重クロム
酸塩との混合水溶液に、赤(Y₂O₂S:Eu)、緑(ZnS:Cu, A
l)、青(ZnS:Ag, Cl)のいずれかの蛍光体の混ざったスラ
リーを注入する。マスクを介して露光したあと現像する
と、蛍光体のパターンが形成される。これを他の発色の
蛍光体についても同様に繰り返すことで蛍光膜８を形成
した。

【００７０】円錐型のガラス１６上に形成された蛍光膜
８は、全体では、円錐型に立体にパターン化した、電子
線照射面積の大きな凸型蛍光膜３を形成する。用いる蛍
光体は5〜8μmの大きさの粒子であり、膜厚は20μm程度
とした。

【００７１】メタルバック９は、蛍光膜８をフィルミン
グ加工してからAlを真空蒸着して作製する。その後、熱
処理してフィルミング剤を飛ばして作製した。このよう
にして高輝度蛍光膜が完成する。

【００７２】以上の方法で、パターン化した凸型蛍光膜
３の１パターンの円錐のサイズが、底面の入る円の半径
が100μm、高さが60μm、角度θが30°、面積の増加率
は15%とし、蛍光体の粒径5〜8μmの粒子を膜厚20μmで
作製した蛍光膜では、電子線照射密度が0.05μA/cm²の
低電流域で従来の蛍光膜に比べて約8%、0.4μA/cm²の高
電流域で約10%の輝度向上を実現できた。

【００７３】（実施例５）高輝度蛍光膜を用いたプラズ
マディスプレイ装置（PDP）本発明のプラズマディスプレイ装置は前面板ガラス、隔
壁、背面板ガラス及び紫外線励起される蛍光膜で構成さ
れており、特に、背面板ガラスおよび隔壁の内側には複
数の小さな凹凸面のある蛍光膜が塗布されている。

【００７４】以下、図７を用いて本発明の実施例を説明
する。図７の全体を符号１７で示す部分断面図において
プラズマディスプレイ装置は前面板ガラス１８、隔壁２
２、背面板ガラス２４で構成され、前面板ガラス１８の
内部には表示電極１９、誘電体層２０、保護膜２１が施
されている。また、背面板ガラスの内部にはアドレス電
極２３、誘電体層２５が施されている。さらに、その内
部には放電ガスとしてHeガスやXeガスなどが封入されて
いる。

【００７５】隔壁２２及び誘電体層２５の内面には、一
つの凸型形状が正三角錐型のガラス７が複数個設けてあ
る。隔壁２２及び誘電体層２５の内面に、整然と整列し
て並べた多数の正三角錐型のガラス７を接着剤により固
定してから熱処理することで、隔壁２２及び誘電体層２
５の内面に正三角錐型のガラス７を形成した。ここで用
いる正三角錐型のガラス７のサイズは、底面の入る円の
半径が40〜50μm、高さが15〜20μmが望ましい。この時
の角度θは30°≦θ≦45°、面積の増加率は15〜40%で
あり、隔壁２２及び誘電体層２５の内面に正三角錐型の
ガラス７を施すことによって、表面積が全体で15%以上
増加した。

【００７６】蛍光膜８の作製では、赤((Y,Gd)BO₃:Eu)，
緑(Zn₂SiO₄:Mn+BaAl₁₂O₁₉:Mn)、青((Ba,Eu)MgAl
₁₀O₁₇)、の各蛍光体のペーストをスクリーン印刷法によ
って正三角錐型のガラス７上に塗布する。詳しく説明す
ると、先ず、形成したいパターン以外の部分を乳剤で塗
りつぶす。次に、スクリーンを、印刷したい基板上にわ
ずかな距離だけ離しておく。厚膜ペーストをスクリーン
の一端に細長く伸ばし、ヘラでこれを押し付けながらス
クリーン全面を擦り付ける。これによってスクリーンは
伸びて基板に接し、パターンが転写される。その後、乾
燥、焼成する。他の色の蛍光体についても同様に印刷し
て、蛍光膜８を形成した。

【００７７】全体では、正三角錐型に立体にパターン化
した表面積の大きな凸型蛍光膜３を形成する。蛍光体は
3μm程度の大きさの粒子であり、膜厚は20μm程度とし
た。このようにして高輝度蛍光膜が完成する。

【００７８】以上の方法で、パターン化した凸型蛍光膜
３の１パターンの正三角錐のサイズが、底面の入る円の
半径が40μm、高さが15μm、角度θが37°、面積の増加
率は25%とし、蛍光体の粒径3μmの粒子を膜厚20μmで作
製した蛍光膜では、約10%の輝度向上を実現できた。

【００７９】（実施例６）高輝度蛍光膜を用いたＭＩＭ
電子源ディスプレイ装置本発明のＭＩＭ型電子源ディスプレイ装置はフェースプ
レート、ＭＩＭ(metal-insulator-metal)電子源、リア
プレイト（背面板）で構成されており、特に、フェース
プレートの内側には複数の小さな凹凸面のある蛍光膜が
塗布されている。

【００８０】以下、図８を用いて本発明の実施例を説明
する。図８の全体を符号２６で示すＭＩＭ型電子源ディ
スプレイ装置はフェースプレート２、リアプレイト３
０、ＭＩＭ型電子源３１で構成され、ＭＩＭ型電子源３
１は上部電極（Ir-Pt-Au）２７、絶縁層（Al₂O₃）２
８、下部電極（Al）２９で形成されている。フェースプ
レート２の内面には一つの凸型形状が正三角錐型のガラ
ス７が複数個設けてある。

【００８１】フェースプレート２の全体にホトレジスト
膜を塗布し、マスクを介して露光して現像し、ホトレジ
スト膜を部分的に残して全面に接着剤を塗布する。次に
整然と整列して並べた多数の正三角錐型のガラス７を固
定してから、過酸化水素などの酸化剤を作用させてホト
レジスト膜と、その上の余分な接着剤および正三角錐型
のガラスを除去する。次にこれを熱処理することで、フ
ェースプレート２の内面に正三角錐型のガラス７を必要
な部分にのみ形成した。

【００８２】正三角錐型のガラス７を複数個施したスト
ライプ状の１画素の大きさは幅約300μmである。ここで
用いる正三角錐型のガラス７のサイズは、底面の入る円
の半径が40〜50μm、高さが15〜20μmが望ましい。この
時の角度θは30°≦θ≦45°、面積の増加率は15〜40%
であり、フェースプレート２の内面に正三角錐のガラス
７を施すことによって、電子線照射面積が全体で15%以
上増加した。

【００８３】精細度を上げるために黒色導電材１４を設
ける場合には、一画素ごとに形成し、さらに正三角錐の
底辺に１つずつ、もしくは複数個まとめた底辺に形成す
る。また、コントラストを上げるためにガラスフィルタ
ーなどを形成する場合には、フェースプレート２と正三
角錐型ガラス７の間、または正三角錐型ガラス７と蛍光
膜８の間に形成する。今回は一画素ごとに黒色導電材１
４を形成し、正三角錐型ガラス７と蛍光膜８の間にガラ
スフィルター（不図示）を設けた。

【００８４】黒色導電材１４の作製では、フェースプレ
ート２の内面に正三角錐型のガラス７を形成後、全面に
ホトレジスト膜を塗布し、マスクを介して露光して現像
し、部分的にホトレジスト膜を残す。その後、全面に黒
鉛膜を形成してから過酸化水素などを作用させてホトレ
ジスト膜とその上の黒鉛を取り除いて一画素ごとに黒色
導電材１４を形成した。

【００８５】蛍光膜８の作製では、正三角錐型ガラス７
を施したフェースプレート２にポリビニルアルコールと
重クロム酸塩との混合水溶液に、赤(Y₂O₂S:Eu)、緑(Zn
S:Cu,Al)、青(ZnS:Ag, Cl)のいずれかの蛍光体の混ざっ
たスラリーを塗布する。マスクを介して露光したあと現
像すると、蛍光体のパターンが形成される。これを他の
発色の蛍光体についても同様に繰り返すことで蛍光膜８
を形成した。

【００８６】正三角錐型のガラス７上に形成された蛍光
膜８は、全体では、正三角錐型に立体にパターン化した
電子線照射面積の大きな凸型蛍光膜３を形成する。用い
る蛍光体は5〜8μmの大きさの粒子であり、膜厚は20μm
程度とした。

【００８７】メタルバック９は、蛍光膜８をフィルミン
グ加工してからAlを真空蒸着して作製する。その後、熱
処理してフィルミング剤を飛ばして作製した。このよう
にして高輝度蛍光膜が完成する。

【００８８】以上の方法で、パターン化した凸型蛍光膜
３の１パターンの正三角錐のサイズが、底面の入る円の
半径が50μm、高さが20μm、角度θが40°、面積の増加
率は30%とし、蛍光体の粒径5〜8μmの粒子を膜厚20μm
で作製した蛍光膜では、約１５%の輝度向上を実現でき
た。

【００８９】（実施例７）高輝度蛍光膜を用いたＦＥＤ
電子源ディスプレイ装置本発明のＦＥＤ型電子源ディスプレイ装置はフェースプ
レート、ＦＥＤ電子源、リアプレイトで構成されてお
り、特に、フェースプレートの内側には複数の小さな凹
凸面のある蛍光膜が塗布されている。

【００９０】以下、図９を用いて本発明の実施例を説明
する。図９の全体を符号３２で示すＦＥＤ型電子源ディ
スプレイ装置はフェースプレート２、リアプレイト３
３、ＦＥＤ型電子源３４で構成され、ＦＥＤ型電子源３
４はゲート３５、絶縁膜３６、抵抗膜３７、陰極３８、
円錐型金属（Moなど）３９、で形成されている。

【００９１】フェースプレート２の内面には一つの凸型
形状が正三角錐型のガラス７が複数個設けてある。フェ
ースプレート２の全体にホトレジスト膜を塗布し、マス
クを介して露光して現像し、ホトレジスト膜を部分的に
残して全面に接着剤を塗布する。次に整然と整列して並
べた多数の正三角錐型のガラス７を固定してから、過酸
化水素などの酸化剤を作用させてホトレジスト膜と、余
分な接着剤および正三角錐型のガラスを除去する。次に
これを熱処理することで、フェースプレート２の内面に
正三角錐型のガラス７を必要な部分にのみ形成した。

【００９２】正三角錐型のガラス７を複数個施したスト
ライプ状の１画素の大きさは幅約300μmである。ここで
用いる正三角錐型のガラス７のサイズは、底面の入る円
の半径が40〜50μm、高さが15〜20μmが望ましい。この
時の角度θは30°≦θ≦45°、面積の増加率は15〜40%
であり、フェースプレート２上に正三角錐のガラス７を
施すことによって、電子線照射面積が全体で15%以上増
加した。

【００９３】精細度を上げるために黒色導電材１４を設
ける場合には、一画素ごとに、または正三角錐の底辺に
１つずつ、もしくは複数個まとめた底辺に形成する。ま
た、コントラストを上げるためにガラスフィルターなど
を形成する場合には、フェースプレート２と正三角錐型
ガラス７の間、または正三角錐型ガラス７と蛍光膜８の
間に形成する。今回は一画素ごとに黒色導電材１４を形
成し、フェースプレート２と正三角錐型ガラス７の間に
ガラスフィルター（不図示）を設けた。

【００９４】黒色導電材１４の作製では、フェースプレ
ート２の内面にホトレジスト膜を塗布し、マスクを介し
て露光して現像し、部分的にホトレジスト膜を残す。そ
の後、全面に黒鉛膜を形成してから過酸化水素などを作
用させてホトレジスト膜とその上の黒鉛を取り除いて一
画素ごとに黒色導電材１４を形成した。

【００９５】蛍光膜８の作製では、フェースプレート２
にポリビニルアルコールと重クロム酸塩との混合水溶液
に、赤(Y₂O₂S:Eu)、緑(ZnS:Cu, Al)、青(ZnS:Ag, Cl)の
いずれかの蛍光体の混ざったスラリーを塗布する。マス
クを介して露光したあと現像すると、蛍光体のパターン
が形成される。これを他の発色の蛍光体についても同様
に繰り返すことで正三角錐型蛍光膜８を形成した。蛍光
膜８は、全体では正三角錐型に立体にパターン化した電
子線照射面積の大きな凸型蛍光膜３を形成する。用いる
蛍光体は5〜8μmの大きさの粒子であり、膜厚は20μm程
度とした。

【００９６】メタルバック９は、蛍光膜８をフィルミン
グ加工してからAlを真空蒸着して作製する。その後、熱
処理してフィルミング剤を飛ばして作製した。このよう
にして高輝度蛍光膜が完成する。

【００９７】以上の方法で、パターン化した凸型蛍光膜
３の１パターンの正三角錐のサイズが、底面の入る円の
半径が50μm、高さが20μm、角度θが40°、面積の増加
率は30%とし、蛍光体の粒径5〜8μmの粒子を膜厚20μm
で作製した蛍光膜では、約１５%の輝度向上を実現でき
た。

【００９８】投射型ブラウン管におけるシミュレーショ
ン例１青色蛍光体ZnS：Ag、Alを0.8×0.8ｃｍ² の面積に、試
験片に塗布して、これに投射型ブラウン管の通常動作に
対応する電流範囲３０μA〜７０μAの電子ビームを照射
して測定した輝度―電流特性をプロットしたものが図１
０のカーブIである。この場合の横軸、電流密度 [ log
ｉ(μA) / S₁(cm²) ] の範囲は1.67 〜2.04である。な
お、S₁は電子ビ−ムが射突する表面積、Ｓ₂は観視方向
に垂直な平面に正射影した微小面積である。

【００９９】本発明を適用した投射型ブラウン管におけ
る蛍光膜表面の面積増加率を３０％とし、上記カーブI
を基にシミュレーションを行った。上記動作電流範囲３
０μA〜７０μAにおける、電流密度 [ logｉ(μA) / S₁
(cm²) ] 範囲は、この面積増加により、電流密度は低下
し、1.54 〜 1.92の範囲に移動する。

【０１００】このように電流密度が低下すると輝度は低
下するが、このように低下した分は発光面積の増加によ
り補われるとともに、輝度―電流変換特性の良好な、電
流密度の低い領域を使用するので、結果的には図10のカ
ーブIIで示したように輝度が向上する。

【０１０１】この場合、発光輝度は、ビーム電流ｉ＝３
０μAのとき１１％増加し、ビーム電流ｉ＝７０μAのと
き１８％増加した。

【０１０２】上記蛍光膜面積の３０％増加は、正n角錐
の前記角度θ(図２参照)＝４０°に設定することにより
達成できる。

【０１０３】なお、上記青色蛍光体ZnS：Ag、Alの色度
はｘ＝０．１３８、ｙ＝０．０５７、上記電流密度範囲
1.54 〜 2.04の範囲においてγ＝0.77〜０．６８であっ
た。

【０１０４】投射型ブラウン管におけるシミュレーショ
ン例２赤色蛍光体Y₂O₃：Euを0.8×0.8ｃｍ²の面積に、試験片
に塗布して、これに投射型ブラウン管の通常動作に対応
する電流範囲３０μA〜７０μAの電子ビームを照射して
測定した輝度―電流特性をプロットしたものが図１１の
カーブIである。この場合の横軸、電流密度 [ logｉ(μ
A) / S₁(cm²) ] の範囲は1.67 〜 2.04である。なお、S
₁は電子ビ−ムが射突する表面積、Ｓ₂は観視方向に垂直
な平面に正射影した微小面積である。

【０１０５】本発明を適用した投射型ブラウン管におけ
る蛍光膜表面の面積増加率を３０％とし、上記カーブI
を基にシミュレーションを行った。上記動作電流範囲３
０μA〜７０μAにおける、電流密度 [ logｉ(μA) / S₁
(cm²) ] 範囲は、この面積増加により、電流密度は低下
し、1.54 〜 1.92の範囲に移動する。

【０１０６】このように電流密度が低下すると輝度は低
下するが、このように低下した分は発光面積の増加によ
り補われるとともに、輝度―電流変換特性の良好な、電
流密度の低い領域を使用するので、結果的には図1１の
カーブIIで示したように輝度が向上する。

【０１０７】この場合、発光輝度は、ビーム電流ｉ＝３
０μAのとき１８％増加し、ビーム電流ｉ＝７０μAのと
き２６％増加した。

【０１０８】上記蛍光膜面積の３０％増加は、正n角錐
の前記角度θ(図２参照)＝４０°に設定することにより
達成できる。

【０１０９】なお、上記赤色蛍光体Y₂O₃：Euの色度はｘ
＝0.654、ｙ＝0.344、上記電流密度範囲1.54〜 2.04の
範囲においてγ＝0.67〜0.55であった。

【０１１０】投射型ブラウン管におけるシミュレーショ
ン例３緑色蛍光体Y₃(Al, Ga)₅O₁₂:Tbを0.8×0.8ｃｍ² の面積
に、試験片に塗布して、これに投射型ブラウン管の通常
動作に対応する電流範囲３０μA〜７０μAの電子ビーム
を照射して測定した輝度―電流特性をプロットしたもの
が図１2のカーブIである。この場合の横軸、電流密度
[ logｉ(μA) / S₁(cm²) ] の範囲は1.67 〜 2.04であ
る。なお、S₁は電子ビ−ムが射突する表面積、Ｓ₂は観
視方向に垂直な平面に正射影した微小面積である。

【０１１１】本発明を適用した投射型ブラウン管におけ
る蛍光膜表面の面積増加率を３０％とし、上記カーブI
を基にシミュレーションを行った。上記動作電流範囲３
０μA〜７０μAにおける、電流密度 [ logｉ(μA) / S₁
(cm²) ] 範囲は、この面積増加により、電流密度は低下
し、1.54 〜 1.92の範囲に移動する。

【０１１２】このように電流密度が低下すると輝度は低
下するが、このように低下した分は発光面積の増加によ
り補われるとともに、輝度―電流変換特性の良好な、電
流密度の低い領域を使用するので、結果的には図12のカ
ーブIIで示したように輝度が向上する。

【０１１３】この場合、発光輝度は、ビーム電流ｉ＝３
０μAのとき８％増加し、ビーム電流ｉ＝70μAのとき１
5％増加した。

【０１１４】上記蛍光膜面積の３０％増加は、正n角錐
の前記角度θ(図２参照)＝４０°に設定することにより
達成できる。

【０１１５】なお、上記緑色蛍光体Y₃(Al, Ga)₅O₁₂:Tb
の色度はｘ＝0.367、ｙ＝0.550、上記電流密度範囲1.54
〜 2.04の範囲においてγ＝0.87〜0.77であった。

【０１１６】コンピュータ端末用デイスプレイ管におけ
るシミュレーション例緑色蛍光体ZnS: Cu, Alを3.0×4.0ｃｍ² の面積に、試
験片に塗布して、これにコンピュータ端末用デイスプレ
イ管の通常動作に対応する電流範囲0.5μA〜５μAの電
子ビームを照射して測定した輝度―電流特性をプロット
したものが図１2のカーブIである。この場合の横軸、電
流密度 [ logｉ(μA) / S₁(cm²) ] の範囲は−1.38 〜
−0.38である。なお、S₁は電子ビ−ムが射突する表面
積、Ｓ₂は観視方向に垂直な平面に正射影した微小面積
である。

【０１１７】本発明を適用した端末用デイスプレイ管に
おける蛍光膜表面の面積増加率を３０％とし、上記カー
ブIを基にシミュレーションを行った。上記動作電流範
囲0.5μA〜５μAにおける、電流密度 [ logｉ(μA) / S
₁(cm²) ] 範囲は、この面積増加により、電流密度は低
下し、−1.４９〜 −0.49の範囲に移動する。

【０１１８】このように電流密度が低下すると輝度は低
下するが、このように低下した分は発光面積の増加によ
り補われるとともに、輝度―電流変換特性の良好な、電
流密度の低い領域を使用するので、結果的には図13のカ
ーブIIで示したように輝度が向上する。

【０１１９】この場合、発光輝度は、ビーム電流ｉ＝0.
5μAのとき6％増加し、ビーム電流ｉ＝5.0μAのとき４
％増加した。

【０１２０】上記蛍光膜面積の３０％増加は、正n角錐
の前記角度θ(図２参照)＝４０°に設定することにより
達成できる。

【０１２１】なお、上記デイスプレイ管用緑色蛍光体Zn
S: Cu, Alの色度はｘ＝0.309、ｙ＝0.603、上記電流密
度範囲 −1.４９〜 −0.38の範囲においてγ＝0.93〜0.
88であった。

【０１２２】上記結果から、高電流領域で輝度の特性の
傾きγが小さくなる蛍光体ほど(特にγが0.7以下の場
合)、本発明の効果が顕著となる。

【０１２３】以上、正三角錐、正６角錐、正ｎ角錐、円
錐状突起形状の蛍光膜について詳述したが、本発明はこ
れらに限定されるものではなく、一般の多面体、角錐台
及び円錐台形状突起形状の蛍光膜の場合も同様な作用効
果が得られることは勿論である。また、上記実施例で
は、正三角錐、正６角錐、正ｎ角錐、円錐状突起が整然
と配列されているとして説明したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、突起群が不規則に配列されてい
ても同様な作用効果が得られる。

【０１２４】

【発明の効果】蛍光体材料を多面体、円錐、角錐台又は
円錐台形状の複数の突起群の表面に被覆して蛍光膜を形
成するか、あるいは蛍光体材料で多面体、円錐、角錐、
角錐台又は円錐台形状の複数の突起群を形成し蛍光膜と
することにより、励起線による励起密度を軽減して輝度
―励起線量変換特性の良好な領域を使用するとともに発
光面積を増加させているので、励起密度軽減による輝度
低下分を補って、結果的には一層輝度が向上させる。

【０１２５】さらに、励起密度を従来よりも低くできる
ので、蛍光体の劣化が軽減される。また、蛍光体の放出
する低角度の光を凹凸面が効率的に前面に反射するた
め、さらに輝度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高輝度蛍光膜（正三角錐型）を示す模
式図である。

【図２】本発明の正三角錐型の凸型ガラスを示す模式図
である。

【図３】本発明のブラウン管の全体構造を示す模式図で
ある。

【図４】本発明の高輝度蛍光膜（正六角錐型）を示す模
式図である。

【図５】本発明の高輝度蛍光膜（正三角錐型）を示す模
式図である。

【図６】本発明の高輝度蛍光膜（円錐型）を示す模式図
である。

【図７】本発明のプラズマディスプレイ装置を示す模式
的断面図である。

【図８】本発明のＭＩＭ電子源ディスプレイ装置を示す
模式的断面図である。

【図９】本発明のＦＥＤ電子源ディスプレイ装置を示す
模式的断面図である。

【図１０】本発明を投射型ブラウン管の青色蛍光膜に適
用した場合の効果を説明するグラフである。

【図１１】本発明を投射型ブラウン管の赤色蛍光膜に適
用した場合の効果を説明するグラフである。

【図１２】本発明を投射型ブラウン管の緑色蛍光膜に適
用した場合の効果を説明するグラフである。

【図１３】本発明をコンピュータ端末用デイスプレイ管
の緑色蛍光膜に適用した場合の効果を説明するグラフで
ある。

【符号の説明】

１．．．ブラウン管、２．．．フェースプレート、
３．．．パターン化した凸型蛍光膜、４．．．ファン
ネル、５．．．ネック、６．．．電子銃、７．．．
正三角錐型の凸型ガラス部分、８．．．蛍光膜、
９．．．アルミバック、１０．．．電子線、１
１．．．画面方向に進む光、１２．．．低角度方向に進
む光、１３．．．画面方向に反射される光、１
４．．．黒色導電材、１５．．．正六角錐型の凸型ガ
ラス部分、１６．．．円錐型の凸型ガラス部分、１
７．．．プラズマディスプレイ装置、１８．．．前面板
ガラス、１９．．．表示電極、２０．．．上部誘電
体層、２１．．．保護膜、２２．．．隔壁、２
３．．．アドレス電極、２４．．．背面板ガラス、２
５．．．下部誘電体層、２６．．．ＭＩＭ電子源ディス
プレイ装置、２７．．．上部電極、２８．．．絶縁
層、２９．．．下部電極、３０．．．リアプレイ
ト、３１．．．ＭＩＭ型電子源、３２．．．ＦＥＤ電
子源ディスプレイ装置、３３．．．リアプレイト、３
４．．．ＦＥＤ型電子源、３５．．．ゲート、３
６．．．絶縁膜、３７．．．抵抗膜、３８．．．陰
極、３９．．．円錐型金属、８２．．．正三角錐型の
蛍光膜部分。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｊ 31/10 Ｈ０１Ｊ 31/10 Ａ 31/12 31/12 Ｃ (72)発明者今村伸東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内Ｆターム(参考） 5C036 AA01 EE01 EF01 EG36 EH01 5C040 FA01 FA04 GB03 GB14 GG01 GG03 MA03 5G435 AA03 BB01 BB02 BB06 CC12 EE33 FF00 FF13 HH06 HH12 KK05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多面体、円錐、角錐、角錐台又は円錐台形
状の複数の突起群の表面に沿って形成された蛍光膜と、
該蛍光膜を発光させる励起線を生成する励起線線源と、
少なくとも一部に透明なフェースプレート部を備え、前
記蛍光膜及び前記励起線線源を収容する外囲器とを少な
くとも備えたディスプレイ装置。
【請求項２】蛍光体材料からなる多面体、円錐、角錐、
角錐台又は円錐台形状の突起群によって形成された蛍光
膜と、該蛍光膜を発光させる励起線を生成する励起線線
源と、少なくとも一部に透明なフェースプレート部を備
え、前記蛍光膜及び前記励起線線源を収容する外囲器と
を少なくとも備えたディスプレイ装置。
【請求項３】前記励起線が陰極線であることを特徴とす
る請求項１または２記載のディスプレイ装置。
【請求項４】前記励起線が紫外線であることを特徴とす
る請求項１または２記載のディスプレイ装置。
【請求項５】前記突起群の配列間隔が、表示画素間隔よ
り小さいことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記
載のディスプレイ装置。
【請求項６】走査線を形成して表示するタイプであっ
て、前記突起群の配列間隔が、該走査線間隔より小さい
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のディ
スプレイ装置。
【請求項７】前記突起が正ｎ角錐状であることを特徴と
する請求項１〜６のいずれかに記載のディスプレイ装
置。
【請求項８】前記正ｎ角錐の側面と底面とのなす角が、
４０゜以上、６０゜以下であることを特徴とする請求項
７記載のディスプレイ装置。
【請求項９】前記突起の表面積がその底面積の1.3倍以
上であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記
載のディスプレイ装置。
【請求項１０】前記励起線が、前記外囲器内に封入され
た放電ガスから発生されることを特徴とする請求項１,
２及び４〜９の内の何れかに記載のディスプレイ装置。
【請求項１１】前記励起線線源が、電子ビームを発生，
制御する電子ビーム生成部、前記電子ビームを前記蛍光
膜上に集束する電子ビーム集束部、及び前記電子ビーム
を前記蛍光膜上を走査させる電子ビーム偏向部を備えた
請求項１〜３及び５〜１０の内の何れかに記載のディス
プレイ装置。
【請求項１２】前記突起群がガラスからなる前記外囲器
の内壁に固着されたものからなり、前記蛍光膜がこれら
突起群に蛍光体材料を被覆してなることを特徴とする請
求項１，３〜１１の内の何れかに記載のディスプレイ装
置。
【請求項１３】前記突起の底面の外接円の半径が８０μ
ｍ〜１００μｍの範囲内にあり、前記突起の高さが３０
μｍ〜７０μｍの範囲内にあることを特徴とする請求項
１〜１２の内の何れかに記載のディスプレイ装置。
【請求項１４】前記突起の底面の外接円の半径が４０μ
ｍ〜５０μｍの範囲内にあり、前記突起の高さが１５μ
ｍ〜３５μｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１
〜１２の内の何れかに記載のディスプレイ装置。
【請求項１５】前記蛍光膜のγが0.7以下であること特
徴とする請求項１〜１４の内の何れかに記載のディスプ
レイ装置。