KR101196586B1 - 발광 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 형광체의 여기광이 장치 내부로 쓸데없이 방사되는 것을 저감하여 장치의 발광 효율을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

캐소드 전극(15)에 대하여 애노드 전극(5)을 양의 고전위로 유지하고, 게이트 전극(10)에서 캐소드 전극(15)에 인가하는 게이트 전압을 제어하여 냉음극 전자 방출원(16)에 전계를 인가하며, 냉음극 전자 방출원(16)으로부터 방출된 전자선을 형광체(6)에 조사하여 형광체(6)를 여기ㆍ발광시킨다. 그리고, 형광체(6)의 여기광을, 여기면의 반대측으로부터 유리 기판(2)을 투과시켜 외부로 방사하고, 게이트 전극(10)의 게이트 반사면(12)에서 반사시키며, 유리 기판(2)의 개구 영역(Ro)을 투과시켜 외부로 방사한다. 이에 따라, 종래의 발광 장치와 같이 형광체로부터의 여기광이 쓸데없이 발광하여 장치 내부에 방사ㆍ흡수되는 일이 없어, 장치의 발광 효율을 향상시켜 투광면 전체로부터 외부로 방사되는 광의 광량을 대폭 증가시킬 수 있다.

Description

발광 장치{LIGHT-EMITTING DEVICE}

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 발광 장치의 기본 구성도.

도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 형광체의 배치를 도시한 평면도.

도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 게이트 반사면의 배치를 도시한 평면도.

도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 냉음극 전자 방출원의 배치를 도시한 평면도.

도 5는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 발광 장치의 기본 구성도.

도 6은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 형광체 및 반사판의 배치를 도시한 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 발광 장치

2 : 유리 기판(투명 기재)

3 : 유리 기판

4 : 프레임

4a : 단부(段部)

5 : 애노드 전극

6 : 형광체

10 : 게이트 전극

11 : 게이트 개구부

12 : 게이트 반사면

15 : 캐소드 전극

16 : 냉음극 전자 방출원

17 : 캐소드 마스크

30 : 반사판

30a : 개구부

30b : 경사부

30c : 지지편

31 : 반사면

32 : 실버 본드

Rf : 발광 영역

Ro : 개구 영역

본 발명은 냉음극 전자 방출원으로부터 전계 방출된 전자에 의해 형광체를 여기 발광시키는 발광 장치에 관한 것이다.

최근, 백열전구나 형광등이라는 종래의 발광 장치에 대하여, 진공 용기 속에서 전자 방출원으로부터 전계 방출시킨 전자를 고속으로 형광체에 충돌시킴으로써, 형광체를 여기 발광시켜 조명이나 화상 표시에 이용하는 전자선 여기형의 발광 장치가 개발되고 있다. 이러한 종류의 발광 장치에 있어서는, 형광체층 표면의 발광을 형광체층 이면(裏面)측의 유리 기판을 투과시켜 외부로 방사하는 구조가 일반적이지만, 이 구조에서는 전자선이 조사되는 형광체면이 가장 강한 발광을 하고 있음에도 불구하고, 그 발광은 쓸데없는 발광으로서 진공 용기 내부로 방출되기 때문에, 장치의 발광 효율이 반드시 좋다고는 할 수 없다.

이 때문에, 전자선 여기형의 표시 장치에서는, 형광체층의 전자선이 조사되는 면에 알루미늄 증착 등을 행하여 메탈 백층을 형성함으로써, 휘도를 향상시키는 기술이 알려져 있다. 메탈 백은 형광체로부터 장치 내부측으로의 광을 장치 외부측(표시면측 또는 조명면측)에 경면 반사시켜 휘도를 향상시키는 것 이외에 형광면에 정해진 전위를 부여함으로써, 형광면에 대전한 전자에 의한 손상이나 장치 내에서 발생한 음이온의 충돌에 의한 손상으로부터 형광체를 보호하는 것 등을 목적으로 하고 있으며, 예컨대 특허 문헌 1에 개시되어 있다.

특허 문헌 1의 기술에서는, 형광막을 발광시켜 화상을 표시하는 화상 형성 장치에 있어서, 형광막의 내면측에 형성된 메탈 백을 복수의 부분으로 분할하고, 분할한 복수의 간극을 도전성 재료로 피복함으로써, 진공 속에서 발생하는 이상(異常) 방전에 의한 간극 부분 표면의 연면(沿面) 방전을 방지하여 표시 품위의 안정화를 도모하고 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2000-251797호 공보

그러나, 메탈 백을 이용하여 장치의 발광 효율을 향상시키는 기술에서는, 전자선이 메탈 백층으로 침입할 때, 가속 에너지가 손실되고, 형광체의 여기 효율의 저하를 초래하게 된다. 특히, 조명 장치로서의 용도에 있어서는, 가속 에너지의 손실에 따른 형광체의 여기 효율의 저하를 무시할 수 없으며, 근본적인 발광 효율의 개선으로는 연결되지 않는다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 형광체의 여기광이 장치 내부로 쓸데없이 방사되는 것을 저감하여 장치의 발광 효율을 향상시킬 수 있는 발광 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 발광 장치는 적어도 냉음극 전자 방출원과 양극측의 형광체를 진공 용기 내에서 대향 배치하고, 상기 냉음극 전자 방출원으로부터 전계 방출된 전자선에 의해 상기 형광체를 여기하여 여기광을 외부로 방사하는 발광 장치에 있어서, 상기 진공 용기의 투광면을 형성하는 투명 기재의 내면측에는, 상기 형광체를 설치한 발광 영역과 상기 형광체를 설치하지 않은 개구 영역을 마련하고, 상기 형광체의 전자선 조사면측에는, 상기 형광체로부터의 여기광을 반사시켜 상기 개구 영역으로부터 외부로 방사하는 반사면을 마련한 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 도 1 내지 도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 것으로서, 도 1은 발광 장치의 기본 구성도이고, 도 2는 형광체의 배치를 도시한 평면도이며, 도 3은 게이트 반사면의 배치를 도시한 평면도이고, 도 4는 냉음극 전자 방출원의 배치를 도시한 평면도이다.

도 1에 있어서, 부호 1은 발광 장치로서, 예컨대 평면 형상의 전계 방출형 조명 램프로서 이용된다. 이 발광 장치(1)는, 투광면측의 유리 기판(2)과 기저면측의 유리 기판(3)을 정해진 간격으로 대향 배치하여 내부를 진공 상태로 유지한 진공 용기를 형성하고, 이 진공 용기 내에서 투광면측으로부터 기저면측을 향해 애노드 전극(5), 게이트 전극(10), 캐소드 전극(15)을 차례로 배치한 기본 구성을 갖고 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 애노드 전극, 게이트 전극, 캐소드 전극을 갖는 3극 구조의 발광 장치를 예를 들어 설명하지만, 본 발명은 게이트 전극을 이용하지 않고 애노드 전극과 캐소드 전극을 대향 배치한 2극 구조의 발광 장치에도 적용 가능하다.

애노드 전극(5)은 투광면을 형성하는 투명 기재인 유리 기판(2)의 내면측에 배치되며, 예컨대 ITO막 등의 투명 도전막으로 형성되어 있다. 이 투명 도전막에 있어서 게이트 전극(10)에 대향하는 면측에는, 캐소드 전극(15)측으로부터 방출된 전자에 의해 여기 발광하는 형광체(6)가 도포되어 있다. 이 형광체(6)는 예컨대 스크린 인쇄법, 잉크젯법, 포토그래피법, 침전법, 전착법 등에 의해 성막되며, 유리 기판(2)의 내면측 전체가 아니라 정해진 영역마다 성막되어 있다.

예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 유리 기판(2)의 내면측에 있어서, 병렬적 으로 배열된 가늘고 긴 직사각형의 영역(Rf)마다 형광체(6)가 성막되어 있다. 이 영역(Rf)은 형광체(6)가 설치되는 발광 영역으로서, 각 발광 영역(Rf) 사이에 형광체(6)를 설치하지 않은 개구 영역(Ro)이 마련되어 있다. 이 개구 영역(Ro)은, 전자선이 조사되는 형광체(6)의 여기면(전자선 조사면)으로부터 게이트 전극(10)측으로 방사된 여기광을 외부로 방출시키기 위한 투명창으로서, 이하에 설명하는 반사면에서 반사된 여기광을 투과시켜 외부로 방출한다.

종래의 평면 형상의 발광면을 갖는 발광 장치에 있어서는, 투광면을 형성하는 유리 기판의 내면 전면(全面)에 걸쳐 형광체가 막 형상으로 도포되어 있고, 진공 용기 내에서 전자선을 형광체에 조사했을 때, 여기광이 형광막의 이면측(전자선의 조사면의 반대측)으로부터 유리 기판을 투과하여 외부로 방사되는 구조로 되어 있다. 따라서, 종래의 발광 장치에서는, 전자선이 조사되는 형광체의 여기면(전자 조사면)이 가장 강한 발광을 하고 있음에도 불구하고, 여기면으로부터의 광은 외부로 방출되지 않고 진공 용기의 내부로 방출되며, 쓸데없는 발광으로서, 예컨대 카본을 주성분으로 하는 흑색 캐소드 성막면에 흡수되는 구조로 되어 있다.

이에 비하여, 본 발명에 따른 발광 장치(1)는, 전자선이 조사되어 가장 강하게 발광하는 형광체의 여기면으로부터의 방사광을 진공 용기 내에서 반사시키고, 유리 기판(2) 내면측의 형광체(6)가 존재하지 않는 개구 영역(Ro)을 통해 외부로 방출시키는 구조를 갖고 있다. 이 개구 영역(Ro)으로부터 외부로 방출되는 반사광과, 형광체(6)의 여기면의 반대측으로부터 유리 기판(2)을 투과하여 외부로 방사되는 방사광을 합함으로써, 투광면 전체로부터 외부로 방사되는 광의 광량을 대폭 증 가시킬 수 있다.

형광체(6)의 여기면으로부터의 광을 반사시키는 반사면은, 본 실시 형태에 있어서는 게이트 전극(10) 상에 형성되어 있다. 게이트 전극(10)은 캐소드 전극(15)측으로부터 방출된 전자를 통과시키는 게이트 개구부(11)를 갖는 평판 형상의 전극판으로서, 예컨대 니켈재, 스테인레스재, 인바(invar)재 등의 도전성 금속 재료를 이용하고, 단순한 기계 가공, 에칭, 스크린 인쇄 등에 의해 형성되어 있다. 게이트 개구부(11)는 예컨대 도 3에 도시된 바와 같이 형광체(6)의 발광 영역(Rf)에 대응하는 영역(Rg) 내에서 복수의 원형 구멍으로서 형성되어 있다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 게이트 전극(10)의 영역(Rg) 주위에 있어서 애노드 전극(5)에 대향하는 면측에는, 형광체(6)에서 여기되어 내부로 방사되는 내부 방사광을 반사시키는 게이트 반사면(12)이 형성되어 있다. 게이트 반사면(12)은, 개구 영역(Ro)과 동일하거나 약간 넓은 반사면을 가지며, 게이트 전극(10) 상에 알루미늄 등의 고반사 특성을 갖는 금속막을 증착시키거나 또는 게이트 전극(10)의 표면을 경면 가공하여 형성된다. 단, 게이트 전극(10) 표면의 경면 가공에서는, 가공 후의 표면 산화를 억제하기 위한 조치가 필요하다.

또한, 형광체(6)의 내부 방사광을 반사시키는 반사면은, 게이트 전극(10)과 별도의 부재로 형성하여도 좋다. 게이트 전극(10)과 별도의 부재로 형성한 반사면은, 형광체(6)와 게이트 전극(10) 사이에, 나아가서는 게이트 전극(10)을 영역(Rg)에서만 패턴화하여, 이렇게 패턴화된 게이트 전극의 아래쪽[캐소드 전극(15)측]에 배치하는 것도 가능하다.

이 경우, 형광체(6)의 내부 방사광을 반사시키는 반사면의 위치는, 형광체(6)의 여기면으로부터 방사되는 광을 효율적으로 반사시켜 개구 영역(Ro)으로부터 외부로 방사할 수 있는 위치에 설정된다. 이 반사면과 형광체(6)와의 거리(s)는, 도 1에 도시된 형광체(6)의 도포 영역의 치수(d)에 대하여, 예컨대 대략 1:1의 관계(s≒d)로 설정하는 것이 바람직하다.

한편, 캐소드 전극(15)은 기저면이 되는 유리 기판(3) 상에 형성된 도전재로 이루어지며, 예컨대, 알루미늄이나 니켈 등의 금속을 증착이나 스퍼터법 등에 의해 퇴적시키거나, 은 페이스트재를 도포하여 건조ㆍ소성 등을 행하여 형성된다. 이 캐소드 전극(15)의 표면에는, 카본나노튜브, 카본나노월, 스핀트형 마이크로콘, 금속 산화물 위스커 등의 에미터 재료가 막 형상으로 도포되어, 냉음극 전자 방출원(16)이 형성되어 있다.

냉음극 전자 방출원(16)은, 캐소드 전극(15)에 있어서 게이트 반사면(12)의 이면측에 대향하는 전극면을 덮는 캐소드 마스크(17)를 통해, 형광체(6)의 여기면[발광 영역(Rf)]에 대응하게 패턴화되어 있다. 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 냉음극 전자 방출원(16)은 캐소드 마스크(17)를 주위에 배치한 복수의 원 형상의 패턴으로서 형성되며, 형광체(6)의 발광 영역(Rf)에 대응하는 게이트 개구부(11)의 영역(Rg) 내에 배치되어 있다.

또한, 게이트 개구부(11)를 형성하는 각 원형 구멍은, 냉음극 전자 방출원(16)의 원 형상의 패턴과 동일하거나 약간 크게 형성되어 있고, 캐소드 마스크(17)는, 게이트 개구부(11)를 형성하는 각 원형 구멍과 동일하거나 약간 작은 개 구로 캐소드 전극(15)을 덮고 있다.

캐소드 마스크(17)는 도전성 부재로 형성되고, 대개 접지 전위로 유지되어 있다. 이에 따라, 냉음극 전자 방출원(16)의 주연부로의 전계 집중을 방지하고, 냉음극 전자 방출원(16)으로부터 방출된 전자의 게이트 전극(10)으로의 돌입을 방지하여 금속 스퍼터의 발생을 확실하게 방지할 수 있고, 냉음극 전자 방출원(16)으로부터 방출되는 거의 모든 전자를 게이트 전극(10)의 게이트 개구부(11)를 통과시켜 애노드 전극(5)의 형광체(6)에 도달하게 하여, 발광에 기여하는 유효 전자로 함으로써 게이트 전극(10)에서의 전력 손실을 효과적으로 저감할 수 있다.

또한, 냉음극 전자 방출원(16)을 캐소드 전극(15) 상에 균일하게 성막하고, 이 균일하게 성막한 냉음극 전자 방출원(16) 상에 게이트 전극(10)의 게이트 개구부(11)와 거의 동등한 개구부를 갖춘 캐소드 마스크를 배치하도록 하여도 좋다. 또한, 캐소드 전극(15)을 냉음극 전자 방출원(16)과 함께 패턴화하여 전극면을 노출시키지 않도록 형성함으로써, 캐소드 마스크(17)를 생략하는 것도 가능하다.

또한, 본 실시 형태의 발광 장치(1)는 애노드 전극(5), 게이트 전극(10), 캐소드 전극(15)을 갖는 3극 구조이지만, 애노드 전극과 캐소드 전극의 2극 구조 발광 장치의 경우에는, 캐소드 마스크(17) 또는 캐소드 마스크(17)와 동일한 형상의 부재 위에 경면을 형성하여 형광체(6)의 내부 방사광을 반사시키는 반사면으로 할 수 있다.

다음에, 본 실시 형태에 있어서 발광 장치(1)의 동작에 대해서 설명한다. 발광 장치(1)는 캐소드 전극(15)에 대하여 애노드 전극(5)을 양의 고전위로 유지하 고, 게이트 전극(10)에서 캐소드 전극(15)에 인가하는 게이트 전압을 제어하여 형광체(6)를 발광시키며 유리 기판(2)으로부터 외부로 광을 출사시킨다. 즉, 냉음극 전자 방출원(16)에 전계가 인가되고, 냉음극 전자 방출원(16)을 형성하는 고체의 표면에 전계가 집중되면, 고체 표면으로부터 전자가 진공 속으로 방출되며, 이 전계 방출된 전자가 애노드 전극(5)을 향해 가속되고, 게이트 전극(10)의 게이트 개구부(11)를 통과한 전자선이 형광체(6)에 조사된다. 그리고, 이 전자선의 조사에 의해 형광체(6)에 전자가 충돌하여 형광체(6)가 여기되며, 발광한다.

이 때, 발광 장치(1)의 투광면이 되는 유리 기판(2)으로부터 외부로 방사되는 광으로서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 유리 기판(2) 내면측의 발광 영역(Rf)으로부터의 방사광(P1)과, 개구 영역(Ro)으로부터의 방사광(P2), 2종류의 방사광을 얻을 수 있다. 발광 영역(Rf)으로부터의 방사광(P1)은, 형광체(6)의 여기면측에서 발광한 광이 형광체(6)의 입상(粒狀)막을 통과하여 막 하면으로부터 유리 기판(2)을 투과하고 외부로 방사되는 광이며, 개구 영역(Ro)으로부터의 방사광(P2)은, 형광체(6)의 여기면으로부터 방사된 광이 게이트 반사면(12)에서 반사되고 유리 기판(2)의 개구 영역(Ro)을 투과하여 외부로 방사되는 반사광이다.

이 발광 장치(1)의 방사광(P1, P2)을 합한 외부 방사광은, 형광체(6)에 조사하는 전자선의 밀도를 발광 영역(Rf)과 개구 영역(Ro)의 비율에 따라 설정함으로써, 유리 기판(2)의 내면측 전면에 형광체를 도포한 종래의 발광 장치에 비하여 대폭적인 광량의 증가나 소비전력의 억제를 실현할 수 있다.

예컨대, 형광체(6)의 도포 영역인 발광 영역(Rf)의 치수(d)에 대하여 개구 영역(Ro)의 치수(d')를 d=d'로 한 경우, 형광체(6)를 여기하는 전자선 밀도를 2배로 함으로써, 단위 면적당 평균 전자선 밀도를 동일하게 하면서 종래에 비하여 약 2배의 광량의 외부 방사광을 얻을 수 있다.

이와 같이, 본 실시 형태에 있어서는, 전자선이 조사되어 발광하는 형광체의 여기광을, 여기면의 반대측으로부터 유리 기판(2)을 투과시켜 외부로 방사하고, 형광체의 여기면으로부터의 방사광을 진공 용기 내에서 반사시켜 유리 기판(2) 내면측의 개구 영역(Ro)을 통해 외부로 방출시킨다. 이에 따라, 형광체로부터의 여기광이 장치 내부에서 쓸데없이 방사되는 일이 없게 되어 장치의 발광 효율을 향상시킬 수 있고, 종래에 비하여 투광면 전체로부터 외부로 방사되는 광의 광량을 대폭 증가시킬 수 있다.

또한, 형광체를 여기하는 전자선의 밀도를, 형광체를 설치한 발광 영역과 형광체를 설치하지 않은 개구 영역의 비율에 따라 설정함으로써, 종래보다도 대폭 광량을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 종래와 동등한 광량을 확보하면서 소비전력을 대폭 저감하여 에너지 절약을 도모하는 것이 가능해진다.

다음에, 도 5, 도 6은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 것으로서, 도 5는 발광 장치의 기본 구성도, 도 6은 형광체 및 반사판의 배치를 도시한 평면도이다. 여기서, 본 실시 형태에서는, 형광체(6)의 내부 반사광을 반사시키는 반사면을, 게이트 전극(10)과는 별도의 부재로 구성하는 경우의 구체적인 구성에 대해서 설명한다. 이 때문에, 전술한 제1 실시 형태와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.

도 5, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서, 애노드 전극(5)과 게이트 전극(10) 사이에는 게이트 전극(10)과는 별도의 부재로 이루어진 반사판(30)이 설치되어 있다.

반사판(30)은, 예컨대 열에 의한 변형ㆍ변질 등이 적은 알루미늄계의 도전성금속재 등을 모재로 하는 판재로 구성되어 있다. 이 반사판(30)에는, 게이트 개구부(11)에 대응하는 영역에 개구부(30a)가 개구되어 있고, 또한 개구부(30a)의 둘레부에는 이 개구부(30a)측에 근접함에 따라 애노드 전극(5)측으로부터 이격되도록 경사져 있는 경사부(30b)가 형성되어 있다. 그리고, 경사부(30b)에는 유리 기판(2)과의 대향면에 형광체(6)로부터의 내부 방사광을 반사시키는 반사면(31)이 형성되어 있다.

여기서, 본 실시 형태에 있어서, 개구부(30a)는 구체적으로는 영역(Rg)에 거의 대응하는 직사각 형상으로 형성되어 있다.

또한, 내부 방사광을 개구 영역(Ro)으로 효율적으로 유도하기 위해서, 경사부(30b)[반사면(31)]의 형상은 형광체(6)의 면적이나 형광체(6)로부터 반사판(30)까지의 거리 등에 따라 타원, 포물선 또는 쌍곡선 등의 각종 단면 형상으로 설정하는 것이 가능하고, 본 실시 형태에 있어서는 예컨대 포물선 형상으로 설정되어 있다.

또한, 반사면(31)은, 예컨대 경사부(30b)의 표면을 경면 가공함으로써 형성하는 것도 가능하지만, 높은 반사율을 확보하기 위해서, 열에 의한 변형ㆍ변질 등이 적은 고반사 특성을 갖는 금속막을 경사부(30b) 상에 성막하여 형성하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 반사판(30)은, 예컨대 경사부(30b)의 둘레부로부터 적소에 돌출 형성된 지지편(30c)을 통해 진공 용기 내에 유지된다.

구체적으로 설명하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서, 진공 용기는 형광체(6)를 구비하는 유리 기판(2)과, 냉음극 전자 방출원(16)을 구비하는 유리 기판(3)과, 이들 유리 기판(2, 3) 사이에 끼워지는 프레임(4)을 가지고 구성되어 있다. 그리고, 진공 용기의 밀봉은, 예컨대 진공로(眞空爐) 내에 있어서, 각 유리 기판(2, 3)의 연변(緣邊)부와 프레임(4)을 저융점 유리 등을 통해 용융 접합시킴으로써 실현된다. 이 프레임(4)에는, 유리 기판(2)과의 접합부의 내연측의 일부에 반사판(30)의 지지편(30c)에 대응하는 단부(4a)가 오목하게 형성되어 있고, 진공 용기의 밀봉 공정에 있어서, 지지편(30c)이 단부(4a)에 배치됨으로써, 반사판(30)은 유리 기판(2)과 프레임(4) 사이에 끼워진다. 그 때, 지지편(30c)의 유리 기판(2)과의 대향면에는 실버 본드(32)가 도포되고, 이 실버 본드(32)를 통해 반사판(30)은 애노드 전극(5)과 전기적으로 접속되어 있다.

이러한 실시 형태에 따르면, 진공 용기 내에 게이트 전극(10)과는 별개의 부재로 구성한 반사판(30)을 마련하고, 이 반사판(30) 상에 반사면(31)을 형성함으로써, 게이트 전극(10)의 사양 등에 크게 제한되지 않고 높은 자유도로 반사면(31)을 설계할 수 있어, 형광체(6)로부터의 내부 방사광을 개구 영역(Ro)으로 효율적으로 유도할 수 있다. 특히, 게이트 전극(10)과 별개의 부재인 반사판(30)을 마련함으로써, 반사면(31)의 깊이 방향[형광체(6)측으로부터 게이트 전극(10)측]의 형상 등 을 높은 자유도로 설계할 수 있어 내부 방사광을 개구 영역(Ro)으로 효율적으로 유도할 수 있다. 또한, 게이트 전극(10)에 구속되지 않고 반사판(30)의 재료를 선택할 수 있기 때문에, 반사판(30)(및 금속막 등)을 열에 의한 변형ㆍ변질 등이 적은 재료로 구성하면, 진공 용기의 밀봉 공정 등의 열 공정을 거친 후에도 고반사율의 반사면(31)을 확보할 수 있다. 따라서, 개구 영역(Ro)으로부터의 방사광(P2')의 광량을 각별히 향상시킬 수 있다.

또한, 반사판(30)을 애노드 전극(5)에 전기 접속함으로써, 진공 용기 내에 반사판(30)을 설치한 경우에도, 이 반사판(30)의 대전을 방지하여 전계를 안정시킬 수 있고, 냉음극 전자 방출원(16)으로부터 방출된 전자를 확실하게 애노드 전극(5)에 도달하게 할 수 있다.

또한, 반사판(30)을 유리 기판(2)과 프레임(4) 사이에 끼움으로써, 간단한 구성으로 진공 용기 내에 반사판(30)을 유지할 수 있다.

또한, 전술한 제2 실시 형태에 있어서는, 반사판(30)을 유리 기판(2)과 프레임(4) 사이에 끼우고, 반사판(30)을 애노드 전극(5)에 전기 접속한 일례에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예컨대 게이트 전극(10)측에 유지하는 것도 가능하다. 이 경우, 애노드 전극(5) 대신에 반사판(30)을 게이트 전극(10)에 전기 접속하면, 반사판(30)의 대전을 확실하게 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 발광 장치는 형광체의 여기광이 장치 내부로 쓸데없이 방사되는 것을 저감하여 장치의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.

Claims (9)

1. 적어도 냉음극 전자 방출원과 양극측의 형광체를 진공 용기 내에서 대향 배치하고, 냉음극 전자 방출원으로부터 전계 방출된 전자선에 의해 형광체를 여기하여 여기광을 외부로 방사하는 발광 장치에 있어서,

   상기 냉음극 전자 방출원과 상기 형광체 사이에 설치되어 상기 냉음극 전자 방출원에 인가하는 전압을 제어하는 게이트 전극을, 상기 냉음극 전자 방출원으로부터의 전자선을 통과시키는 개구부를 갖는 평판 형상으로 형성하고,

   상기 진공 용기의 투광면을 형성하는 투명 기재의 내면측에는, 상기 형광체를 설치한 발광 영역과 상기 형광체를 설치하지 않은 개구 영역을 마련하고,

   상기 게이트 전극의 개구부에 대향하는 개구부와, 게이트 전극과 양극 사이에서 양극측으로부터 이 개구부에 근접함에 따라 양극측으로부터 이격되는 경사부와, 상기 경사부의 형광체와 대향하는 면측에 반사면을 구비하고, 상기 경사부의 양극측 단부(端部)를 양극에 전기 접속한 반사판을 갖는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 진공 용기는 상기 투명 기재와, 이 투명 기재의 연변(緣邊)부에 접합되는 프레임을 가지며,

   상기 반사판은 상기 투명 기재와 상기 프레임 사이에 끼워지는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 형광체를 여기하는 전자선의 밀도를, 상기 발광 영역과 상기 개구 영역의 비율에 따라 설정하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
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