JP2006244936A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 蛍光体上での電子束の電子密度を大として表示画像の輝度向上、精細度向上を実現した画像表示装置を提供する。
【解決手段】 電子源ＥＬＳを、下部電極ｄの上に積層されて電子束を放出する電子放出領域となるトンネル絶縁層ＩＮＳ３と、走査信号配線ｓに接続してトンネル絶縁層ＩＮＳ３を含む絶縁層ＩＮＳ１を被覆する上部電極ＡＥＤとから構成し、電子放出領域を含む電子源ＥＬＳのそれぞれの前面パネルと対面する面に、当該前面パネル方向に向かって電子束の断面を縮小する凹面形状部を有するものとした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自発光型フラットパネル型画像表示装置に関し、特に絶縁基板の主面に薄膜型電子源をマトリクス状に配列した背面パネルで構成した画像表示装置に好適なものである。

マトリクス状に二次元配置した電子源を有する自発光型パネル（フラットパネルディスプレイ）の一つとして、微少で集積可能な冷陰極を利用する電界放出型パネルを用いたもの（ＦＥＤ:Field Emission Display） が知られている。このＦＥＤを構成する冷陰極には、スピント型、表面伝導型、カーボンナノチューブ型、金属‐絶縁体‐金属を積層したＭＩＭ（Metal-Insulator-Metal）型、金属‐絶縁体‐半導体を積層したＭＩＳ（Metal-Insulator-Semiconductor）型、あるいは金属‐絶縁体‐半導体‐金属型等の薄膜型電子源などが知られている。

ＭＩＭ型電子源については、例えば特許文献１、特許文献２に開示されている。また、金属‐絶縁体‐半導体型電子源については非特許文献１で報告されたＭＯＳ型、金属‐絶縁体‐半導体‐金属型電子源に関しては、非特許文献２などで報告されたＨＥＥＤ型電子源、非特許文献３などで報告されたＥＬ型電子源、非特許文献４などで報告されたポーラスシリコン型電子源などが知られている。このような電子源を備えたパネルに駆動回路等を組み合わせて画像表示装置が構成される。

図１１は、ＭＩＭ型電子源を用いた画像表示装置を構成するパネルの１画素の表示原理を説明する図である。このパネルは背面パネルＰＮＬ1と前面パネルＰＮＬ２を図示しない封止枠で貼り合せ、内部空間を真空状態に保持される。背面パネルＰＮＬ1は、例えばガラス基板などの背面基板ＳＵＢ1の主面（図１６の内側表面）にアルミニウムＡＬ膜を好適とする電子源の下部電極を構成する画像信号配線（所謂、データ線）ｄ、下部電極のアルミニウムを陽極酸化した陽極酸化膜からなる第１の絶縁膜ＩＮＳ1、チッ化シリコン膜ＳｉＮを好適とする第２の絶縁膜ＩＮＳ２、給電電極（接続電極）ＥＬＣ、アルミニウムＡｌを好適とする走査信号配線ｓ、走査信号配線ｓに接続した画素の電子源を構成する上部電極ＡＥＤが形成されている。

電子源は、画像信号配線ｄを下部電極とし、下部電極の上に位置する第１の絶縁膜ＩＮＳ1の一部を形成する薄膜部分ＩＮＳ３、前記薄膜部分ＩＮＳ３の上層に積層する上部電極ＡＥＤの部分とで構成される。上部電極ＡＥＤは、走査信号配線ｓと給電電極ＥＬＣの一部とを覆って形成されている。薄膜部分ＩＮＳ３は、所謂トンネル膜である。この構成で、所謂ダイオード電子源が形成される。

一方、前面パネルＰＮＬ２は、透明なガラス基板を好適とする前面基板ＳＵＢ２の主面に遮光膜（ブラックマトリクス）ＢＭで隣接画素と区画された蛍光体ＰＨ、アルミニウム蒸着膜を好適とする陽極ＡＤが形成されている。

背面パネルＰＮＬ1と前面パネルＰＮＬ２の間の間隔は３ないし５ｍｍ前後であり、この間隔を隔壁とも称するスペーサＳＰＣで維持している。背面基板ＳＵＢ1と前面基板ＳＵＢ２の板厚は、例えば２．８ｍｍ、スペーサＳＰＣの高さは例えば３ｍｍ程度である。図１１では、分かり易くするために各構成層の厚みを強調して示してあるが、走査信号配線の膜厚は例えば３μｍである。

この様な構成において、背面パネルＰＮＬ1の上部電極ＡＥＤと前面パネルＰＮＬ２の陽極ＡＤの間に加速電圧（２、３ｋＶ乃至１０ｋＶ程度、図１６では約５ｋＶ）を印加すると、下部電極である画像信号配線ｄに供給される表示データの大きさに応じた電子ｅ^-が出射し、加速電圧によって蛍光体PHに射突し、これを励起して所定周波数の光Ｌを前面パネルＰＮＬ２の外部に出射する。なお、フルカラー表示の場合は、この単位画素はカラーの副画素（サブピクセル）であり、通常は赤（R）、緑（G）、青（B）の３つの副画素で１カラー画素を構成する。

図１２は、フルカラーの画像表示装置を構成するパネルの全体構成例を説明する展開斜視図である。背面パネルＰＮＬ1には、第１の基板である背面基板ＳＵＢ1の主面に、一方向に延在し該一方向と直交する他方向に並設されて前記他方向に走査信号が順次印加される複数の走査信号配線ｓと、他方向に延在し走査信号配線ｓに交差する如く前記一方向に並設された複数の画像信号配線ｄと、走査信号配線sと画像信号配線dの各交差部に設けた前記の電子源ＥＬＳを有する。そして、前面パネルＰＮＬ２には、第２の基板である前面基板ＳＵＢ２の主面に遮光膜（ブラックマトリクス）ＢＭで互いに区画された３色（赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ））の３つの副画素（サブピクセル）ＰＨと、陽極（アノード）ＡＤが形成されている。この構成例では、背面パネルＰＮＬ1の走査信号配線ｓの上に、当該走査信号配線ｓに沿ってスペーサＳＰＣを設置して両パネルを所定の間隔で図示しない封止枠により封止している。

図１３は、図１２で説明した背面パネルＰＮＬ1に有する電子源の平面図であり、ここでは図１２の３つの副画素に対応する３個の電子源を示す。また、図１４は、図１３のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図１３において、図の上下方向に敷設された画像信号配線ｄ１、ｄ２、ｄ３、・・に交差する如く、走査信号配線ｓ１、ｓ２、・・が形成されている。電子源ＥＬＳは、図１４に示したように、画像信号配線ｄ（ｄ１、ｄ２、ｄ３、・・）を下部電極とし、走査信号配線ｓ（ｓ１、ｓ２、・・）から接続電極ＥＬＣを通して接続される上部電極ＡＥＤとし、第１の絶縁膜ＩＮＳ１の薄膜部分ＩＮＳ３を上記下部電極と上部電極で挟んだ構造となっている。

この電子源ＥＬＳは、第２の絶縁膜ＩＮＳ１が薄膜部分ＩＮＳ３を露呈する開口の境界を電子が放出される電子源開口ＥＭＡとし、この電子源開口ＥＭＡよりも内側に上記薄膜部分ＩＮＳ３が電子放出領域ＥＭＴとして形成されている。電子放出領域ＥＭＴの外形（平面の輪郭）は矩形となっている。図１３には、画像信号配線の延在方向での電子源開口ＥＭＡの大きさをＤ１、電子放出領域ＥＭＴの大きさをＤ２で示してある。電子放出領域ＥＭＴを含む画像信号配線ｄと走査信号配線ｓの交差領域を電子放出領域とする。

また、画像表示装置の電子源に凹形状を設けたものとして、特許文献３がある。しかし、特許文献３に開示された画像表示装置はゲートでを備えて、カソードからの電子束を集束する方式である。
特開平７−６５７１０号公報 特開平１０−１５３９７９号公報 特開２００２−１６９１５号公報 J. Vac. Sci. Techonol. B11 (2) p.429-432 (1993) high-efficiency-electro-emission device 、Jpn.J.Appl. Phys. 、vol36 、pL939 Electroluminescence 、応用物理 第６３巻、第６号、５９２頁 応用物理 第６６巻、第５号、４３７頁

背面基板上に形成されたＭＩＭ電子源は、図１４に示されたように電子放出領域の平面が平坦である。図１１で説明したように、背面パネルＰＮＬ1と前面パネルＰＮＬ２は図示しない封止枠で貼り合せ、内部空間を真空状態に保持される。背面パネルＰＮＬ1は、例えばガラス基板などの背面基板ＳＵＢ1の主面（基板の内側表面）にアルミニウムＡＬ膜を好適とする電子源の下部電極を構成する画像信号配線（所謂、データ線）ｄ、下部電極のアルミニウムを陽極酸化した陽極酸化膜からなる第１の絶縁膜ＩＮＳ1、チッ化シリコン膜ＳｉＮを好適とする第２の絶縁膜ＩＮＳ２、接続電極ＥＬＣ、アルミニウムＡｌを好適とする走査信号配線ｓ、走査信号配線ｓに接続した画素の電子源を構成する上部電極ＡＥＤが形成されている。

電子源は、画像信号配線ｄを下部電極とし、下部電極の上に位置する第１の絶縁膜ＩＮＳ1の一部を形成する薄膜部分ＩＮＳ３、前記薄膜部分ＩＮＳ３の上層に積層する上部電極ＡＥＤの部分とで構成される。上部電極ＡＥＤは、走査信号配線ｓと給電電極ＥＬＣの一部とを覆って形成されている。薄膜部分ＩＮＳ３は、所謂トンネル膜である。この構成で、所謂ダイオード電子源が形成される。

一方、前面パネルＰＮＬ２は、透明なガラス基板を好適とする前面基板ＳＵＢ２の主面に遮光膜（ブラックマトリクス）ＢＭで隣接画素と区画された蛍光体ＰＨ、アルミニウム蒸着膜を好適とする陽極（アノード）ＡＤが形成されている。

背面パネルＰＮＬ1と前面パネルＰＮＬ２の間の間隔は３ないし５ｍｍ前後であり、この間隔を隔壁とも称するスペーサＳＰＣで維持している。背面基板ＳＵＢ1と前面基板ＳＵＢ２の板厚は、例えば２．８ｍｍ、スペーサＳＰＣの高さは例えば３ｍｍ程度である。図１５では、分かり易くするために各構成層の厚みを強調して示してあるが、走査信号配線の膜厚は例えば３μｍである。

この様な構成において、背面パネルＰＮＬ1の上部電極ＡＥＤと前面パネルＰＮＬ２の陽極ＡＤの間に加速電圧（２、３ｋＶ乃至１０ｋＶ程度、図１１では約５ｋＶ）を印加すると、電子源では下部電極である画像信号配線ｄに供給される表示データの大きさに応じた電子ｅ^-が出射し、加速電圧によって蛍光体ＰＨに射突し、これを励起して所定周波数の光Ｌを前面パネルＰＮＬ２の外部に出射する。なお、フルカラー表示の場合は、この単位画素はカラーの副画素（サブピクセル）であり、通常は赤（R）、緑（G）、青（B）の３つの副画素で１カラー画素（カラーピクセル）を構成する。

電子源の面（前面基板の内面に平行な面）が平坦であるために、出射した電子束ｅ^-は陽極ＡＤに向かって発散するごとく当該前面基板方向に飛翔する。そのため、電子束ｅ^-の一部は蛍光体ＰＨの励起に寄与しなくなり、隣接する副画素にはみ出て混色を招いたり、また表示画像の輝度向上、精細度向上を制限する原因の一つとなっている。

本発明の目的は、ＭＩＭ電子源を構成する電子放出領域の平面形状を電子束の断面サイズがアノード上（蛍光体上）で縮小する自己集束する形状として、蛍光体上での電子束の電子密度を大として表示画像の輝度向上、精細度向上を実現した画像表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、第１の絶縁基板の主面に二次元に配列された多数の電子源を有する背面パネルと、第２の絶縁基板の主面に前記電子源のそれぞれに対応した蛍光体と前記電子源から放射される電子束を加速して前記蛍光体に射突させる陽極を有する前面パネル、および前記背面パネルと前記前面パネルの周縁に介在して当該背面パネルと前面パネルが所定間隔で対向して形成する内部空間を所定の真空状態に封止する封止枠とを備えた表示パネルで構成した画像表示装置に、下記の新規な構成を具備させた。

（１）前記背面パネルには、一方向に延在し該一方向と直交する他方向に並設されて前記他方向に走査信号が順次印加される複数の走査信号配線と、
前記他方向に延在し前記走査信号配線に交差する如く前記一方向に並設された複数の画像信号配線と、
前記走査信号配線と前記画像信号配線の各交差部に設けられた前記電子源と、
前記走査信号配線に接続して前記電子源に電流を供給する給電電極とを形成した背面基板を有し、
前記電子源は、下部電極となる前記画像信号配線の上に積層されて、電子束を放出する電子放出領域となる薄膜部分を一部に有して電子源開口を形成する絶縁膜と、前記走査信号配線に接続して前記薄膜部分を含む前記絶縁膜を被覆する上部電極とから構成され、
前記電子放出領域を含む電子源のそれぞれの前記前面パネルと対面する面に、当該前面パネル方向に向かって電子束の断面を縮小する凹面形状部を有するものとした。前記凹面形状部は、前記電子放出領域のみに有するものとすることもできるが、所謂カソード領域（画像信号配線と走査信号配線の交差部）を含んだ電子放出領域よりも広い領域に形成することもできる。また、例えば、画像信号配線に沿って樋状に凹面形状部を有するものとすることもできる。

（２）前記電子束の断面を縮小する縮小率ｍは、前記電子放出領域の前記前面パネルに平行な方向の寸法をＫ、前記陽極上に射突する前記電子束の前記前面パネルに平行な方向の寸法をＡとしたとき、ｍ＝Ａ/Ｋであり、
前記凹面形状部の曲率半径をＲ、前記凹面形状部の底部と前記陽極との間の間隔をＬとしたとき、ｍ＝（Ｒ−Ｌ）/Ｒであり、
前記縮小率ｍを、０．１乃至０．８、好ましくは０．２乃至０．６、さらに好ましくは０．３乃至０．５とすることができる。

（３）前記凹面形状部の曲率半径Ｒを、１ｍｍ乃至１０ｍｍ、好ましくは２ｍｍ乃至５ｍｍ、さらに好ましくは３ｍｍ乃至４ｍｍとすることができる。

前記凹面形状部を、前記電子放出領域の二方向に、または一方向の何れかに湾曲させたものとすることができる。

前記凹面形状部を、前記画像信号配線の各交差部における前記第１の絶縁基板に形成された凹面形状に当該画像信号配線の上面に有する前記絶縁膜および前記上部電極の成膜形状で形成することができる。

前記凹面形状部を、前記画像信号配線の各交差部における当該画像信号配線の上面に有する前記絶縁膜の成膜形状で形成され、前記上部電極は前記絶縁膜の成膜形状に倣った凹面形状を有するものとすることができる。

そして、前記凹面形状部の凹面の曲面形状を、円、楕円、双曲線、２次関数の何れか、またはそれらの２以上の組み合わせとすることができる。

本発明は、上記の構成および後述する実施例に示す構成に限るものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく、種々の変更が可能であることは言うまでもない。

本発明の構成とした電子源を具備させることにより、電子束の拡がりで隣接副画素を励起して混色を引き起こすことがなく、画素ピッチを狭めて高精細、高輝度の画像表示を実現した画像表示装置を得ることができる。

以下、本発明を実施例の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明による画像表示装置の実施例１を説明する図１４と同様の背面パネルの要部断面図である。この背面パネルはガラス基板ＳＵＢ１の主面にデータ線ｄ、第１の絶縁層ＩＮＳ１、第２の絶縁層ＩＮＳ２、コンタクト電極ＥＬＣ、走査線ｓ、上部電極ＡＥＤが積層されている。そして、データ線ｄはアルミニウムＡＬまたはアルミニウム合金（例えば、アルミニウムとネオジムＮｄの合金ＡＬ―Ｎｄ）の一部に陽極酸化膜のトンネル絶縁膜ＩＮＳ３を有する。下部電極であるデータ線ｄとトンネル絶縁膜ＩＮＳ３、およびこのトンネル絶縁膜ＩＮＳ３上を覆って成膜された上部電極ＡＥＤとで薄膜電子源が形成される。電子放出領域ＥＬＳ（図１３参照）を含む画像信号配線ｄと走査信号配線ｓの交差領域が電子放出領域ＥＬＳである。

実施例１ではデータ線ｄの上に陽極酸化で成膜されるトンネル絶縁膜ＩＮＳ３が前面パネルの面に対向する面が凹形状となっている。なお、図１に丸で囲んだ部分は、走査線ｓの下部に位置する接続電極ＥＬＣを走査線ｓの下端縁から後退させることで、上部電極ＡＥＤの成膜時に自己整合的に隣接する走査線と電気的に分離されたことを示す。

図２は、実施例１の構成を幾何学的に説明する図である。図２において、電子束ｅ―は電子出射面に対して垂直方向に出射する。したがって、凹形状のカソード面（電子源、電子放出領域ＥＬＳ）からはアノードＡＤの面に向かって自己集束的に出射する。そのため、カソード面の凹形状の湾曲による仮想的な焦点位置がアノードＡＤを超えた位置にあれば、アノードＡＤの面にはカソード面での電子束の断面が縮小されて射突する。

この電子束の断面を縮小する縮小率ｍは、前記電子放出領域の前記前面パネルに平行な方向の寸法をＫ、前記陽極上に射突する前記電子束の前記前面パネルに平行な方向の寸法をＡとしたとき、ｍ＝Ａ/Ｋであり、カソード面の凹面形状部の曲率半径をＲ、前記凹面形状部の底部と前記陽極との間の間隔をＬとしたとき、ｍ＝（Ｒ−Ｌ）/Ｒとなる。

図３は、実施例１の凹形状に湾曲したカソード面から出射する電子束のアノードＡＤでの断面の縮小と相対輝度を従来の平坦なカソード面から出射する電子束のアノードＡＤでの相対輝度を対比して説明する図である。なお、図３は縮小率ｍを０．５とした場合を示す。平坦なカソード面の場合は縮小率ｍは１である。この縮小率ｍは、０．１乃至０．８、好ましくは０．２乃至０．６、さらに好ましくは０．３乃至０．５とすることで、アノードＡＤでの蛍光体の輝度が向上する。これに対し、従来の平坦なカソード面から出射する電子束のアノードＡＤでの縮小は無く、その相対輝度は変化しない。

また、カソード面の凹面形状部の曲率半径Ｒは、１ｍｍ乃至１０ｍｍ、好ましくは２ｍｍ乃至５ｍｍ、さらに好ましくは３ｍｍ乃至４ｍｍとすることができる。

図４は、実施例１の効果を説明する図１１と同様の背面基板から前面基板への電子束の指向状態を説明する模式図である。参照符号は図１５と同様である。実施例１では、凹形状のカソード面（電子源、電子放出領域ＥＬＳ）からはアノードＡＤの面に向かって電子束ｅ―が自己集束的に出射する。出射した電子束ｅ―の断面はアノードＡＤの面では縮小されるため、蛍光体を励起する効率が向上する。その結果、画素（サブピクセル）のピッチを狭くして高精細化が可能となり、また蛍光体を励起する電子束の密度が高くなって輝度が向上する。

図５は、実施例２の背面基板の構成を説明する模式図である。実施例１では、下部電極であるデータ電極の上面形状に凹形状を付与し、この凹形状に倣ったトンネル絶縁層、上部電極を成膜した。実施例２では、背面基板のガラス面にサブピクセル毎の凹部ＤＴ１を形成し、この凹部ＤＴ１に倣って下部電極、トンネル絶縁層、上部電極を成膜する。なお、下部電極にサブピクセル毎の凹部ＤＴ１を形成してもよい。

図６は、実施例３の背面基板の構成を説明する模式図である。実施例３では、背面基板のガラス面にサブピクセルの列毎の溝状に延びる凹部ＤＴ２を形成し、この凹部ＤＴ１に倣って下部電極、トンネル絶縁層、上部電極を成膜する。なお、下部電極にサブピクセルの列毎の凹部ＤＴ２を形成してもよい。

図７は、実施例４の電子源を説明する模式図である。この電子源ＥＬＳ―Ｓは基板上の平面にギャップＧを持って対向する一対の薄膜電極Ｅ１、Ｅ２を有する、所謂ＳＥＤと称する電子源である。なお、詳しい構造は省略した。この形式の電子源に前記図６と導電型応用の凹部ＤＴ３を形成することで図４で説明したものと同様の効果を得ることができる。

図８は、本発明の画像表示装置の等価回路例を説明する図である。図８中に破線で示した領域は表示領域ＡＲであり、この表示領域ＡＲに画像信号配線ｄ（ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４，ｄ５，ｄ６，ｄ７・・・ｄｎ）と走査信号配線ｓ（ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４，・・・ｓｍ）が互いに交差して配置されてｎ×ｍのマトリクスが形成されている。マトリクスの各交差部は副画素を構成し、図中の３つの副画素Ｒ，Ｇ，Ｂの１グループでカラー１画素を構成する。なお、電子源の構成は図示を省いた。画像信号配線ｄは画像信号線駆動回路ＤＤＲに接続され、走査信号配線ｓは走査信号線駆動回路ＳＤＲに接続されている。画像信号線駆動回路ＤＤＲには外部信号源から画像信号ｄｓが入力され、走査信号線駆動回路ＳＤＲには同様に走査信号ｓｓが入力される。

これにより、順次選択される走査信号配線ｓに接続する副画素に画像信号配線ｄから画像信号を供給することにより、二次元のフルカラー画像を表示することができる。本構成例の画像表示装置により、比較的低電圧で高効率のフラットパネル型の表示装置が実現される。

図９は、本発明の画像表示装置を構成するパネルの全体の構造を示す斜視図、図１０は図９のｙ方向に沿った断面図を示す。背面パネルＰＮＬ１は前記したように、背面基板ＳＵＢ１の内面に、画像信号配線ｄ１，ｄ２，ｄ３，・・・・・ｄｎと、走査信号配線ｓ１，ｓ２，ｓ３，・・・ｓｍのマトリクスで構成された電子源構造を有する。一方、前面パネルＰＮＬ２としては、前面基板ＳＵＢ２として透明ガラス基板を用い、その内面に陽極ＡＤと蛍光体層ＰＨが成膜されている。陽極ＡＤはアルミニウム層を用いた。

この前面パネルＰＮＬ２と背面パネルＰＮＬ１とを対向させ、対向間を所定の間隔を保つために、例えば幅約８０μｍ，高さ約２．５ｍｍのリブ状のスペーサSPC（図９、図１０には図示せず。図１１参照）を走査信号配線の上、かつ走査信号配線の延在方向に沿って 介在させて固定した。この際、両パネルの周辺部にはガラスからなる封止枠MFLを設置し、両パネルに挟まれた内部空間が外部と隔絶された構造となるように図示しないフリットガラスを用いて固定した。

フリットガラスを用いたスペーサの固着の際には、約４００℃での加熱を行なった。その後、装置内部を約１μＰａまで排気管ＥＸＣを通して排気した後に封じ切った。動作の際には、前面パネルPNL２上の陽極ＡＤに約５ｋＶの電圧を印加した。

本発明による画像表示装置の実施例１を説明する図１４と同様の背面パネルの要部断面図である。 実施例１の構成を幾何学的に説明する図である。 実施例１の凹形状に湾曲したカソード面から出射する電子束のアノードＡＤでの断面の縮小と相対輝度を従来の平坦なカソード面から出射する電子束のアノードＡＤでの相対輝度を対比して説明する図である。 実施例１の効果を説明する図１１と同様の背面基板から前面基板への電子束の指向状態を説明する模式図である。 実施例２の背面基板の構成を説明する模式図である。 実施例３の背面基板の構成を説明する模式図である。 実施例４の電子源を説明する模式図である。 本発明の画像表示装置の等価回路例を説明する図である。 本発明の画像表示装置を構成するパネルの全体の構造を示す斜視図である。 図９のｙ方向に沿った断面図である。 ＭＩＭ型電子源を用いた画像表示装置を構成するパネルの１画素の表示原理を説明する図である。 フルカラーの画像表示装置を構成するパネルの全体構成例を説明する展開斜視図である。 図１２で説明した背面パネルＰＮＬ1に有する電子源の平面図である。 図１３のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

符号の説明

ＰＮＬ１・・・背面パネル、ＰＮＬ２・・・前面パネル、ＳＵＢ１・・・背面基板、ＳＵＢ２・・・前面基板、ｓ（ｓ１，ｓ２，・・・ｓｍ）・・・走査信号配線、ｄ（ｄ１，ｄ２，ｄ３，・・・）・・・画像信号配線（データ線）、ＩＮＳ１・・・第１の絶縁膜、ＩＮＳ２・・・第２の絶縁膜、ＩＮＳ３・・・第３の絶縁膜（トンネル絶縁層）、ＥＬＳ・・・電子源、ＥＬＣ・・・接続電極、ＡＤ・・・陽極、ＢＭ・・・ブラックマトリクス、ＰＨ（ＰＨ（Ｒ），ＰＨ（Ｇ），ＰＨ（Ｂ））・・・蛍光体、ＳＤＲ・・・走査信号線駆動回路、ＤＤＲ・・・画像信号線駆動回路、ＳＰＣ・・・スペーサ。

Claims (9)

1. 第１の絶縁基板の主面に二次元に配列された多数の電子源を有する背面パネルと、第２の絶縁基板の主面に前記電子源のそれぞれに対応した蛍光体と前記電子源から放射される電子束を加速して前記蛍光体に射突させる陽極を有する前面パネル、および前記背面パネルと前記前面パネルの周縁に介在して当該背面パネルと前面パネルが所定間隔で対向して形成する内部空間を所定の真空状態に封止する封止枠とを備えた表示パネルで構成した画像表示装置であって、
   前記背面パネルは、一方向に延在し該一方向と直交する他方向に並設されて前記他方向に走査信号が順次印加される複数の走査信号配線と、
   前記他方向に延在し前記走査信号配線に交差する如く前記一方向に並設された複数の画像信号配線と、
   前記走査信号配線と前記画像信号配線の各交差部に設けられた前記電子源と、
   前記走査信号配線に接続して前記電子源に電流を供給する給電電極とを形成した背面基板を有し、
   前記電子源は、下部電極となる前記画像信号配線の上に積層されて、電子束を放出する電子放出領域となる薄膜部分を一部に有して電子源開口を形成する絶縁膜と、前記走査信号配線に接続して前記薄膜部分を含む前記絶縁膜を被覆する上部電極とから構成され、
   前記電子放出領域を含む電子源のそれぞれの前記前面パネルと対面する面に、当該前面パネル方向に向かって電子束の断面を縮小する凹面形状部を有することを特徴とする画像表示装置。
2. 前記凹面形状部は、前記電子放出領域のみに有することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記電子束の断面を縮小する縮小率ｍは、前記電子放出領域の前記前面パネルに平行な方向の寸法をＫ、前記陽極上に射突する前記電子束の前記前面パネルに平行な方向の寸法をＡとしたとき、ｍ＝Ａ/Ｋであり、
   前記凹面形状部の曲率半径をＲ、前記凹面形状部の底部と前記陽極との間の間隔をＬとしたとき、ｍ＝（Ｒ−Ｌ）/Ｒであり、
   前記縮小率ｍは、０．１乃至０．８、好ましくは０．２乃至０．６、さらに好ましくは０．３乃至０．５である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。
4. 前記凹面形状部の曲率半径Ｒは、１ｍｍ乃至１０ｍｍ、好ましくは２ｍｍ乃至５ｍｍ、さらに好ましくは３ｍｍ乃至４ｍｍであることを特徴とする請求項２又は３に記載の画像表示装置。
5. 前記凹面形状部は、前記電子放出領域の二方向に湾曲を持つことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の画像表示装置。
6. 前記凹面形状部は、前記電子放出領域の一方向に湾曲を持つことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の画像表示装置。
7. 前記凹面形状部は、前記画像信号配線の各交差部における前記第１の絶縁基板に形成された凹面形状に当該画像信号配線の上面に有する前記絶縁膜および前記上部電極の成膜形状で形成されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の画像表示装置。
8. 前記凹面形状部は、前記画像信号配線の各交差部における当該画像信号配線の上面に有する前記絶縁膜の成膜形状で形成され、前記上部電極は前記絶縁膜の成膜形状に倣った凹面形状を有することを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の画像表示装置。
9. 前記凹面形状部の凹面の曲面形状は、円、楕円、双曲線、２次関数の何れか、またはそれらの２以上の組み合わせであることを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の画像表示装置。
   
   

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