CN1658364A - 显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示装置，包括构成真空管壳的一部分的荧光屏、在荧光屏的内面形成的荧光体层、以及向荧光体层发射电子束的电子束源。荧光屏具有包含因电子束而发光的发光物质的发光玻璃层。通过将到达荧光屏的电子束的能量作为光取出，能够减少荧光屏所产生的棕色着色，并且能大幅度地提高显示图像的亮度。

Description

显示装置

技术领域

本发明涉及一种显示装置，特别涉及抑制了因电子束的照射而导致的面板玻璃的着色现象的显示装置。

背景技术

作为显示装置，有使用例如投射式阴极射线管的投影式电视机。投影式电视机，把绿色图像用、蓝色图像用和红色图像用的3个投射式阴极射线管配置到距投影屏幕恰好为预定距离的位置上，通过投射透镜使3个投射式阴极射线管的显示在荧光屏上的再现图像叠加在投影屏幕上来显示彩色图像。

该种投射式阴极射线管，具有玻璃制的真空管壳。真空管壳由具有荧光屏的面板部、在内部收纳了电子枪的细长的圆筒状的管颈部、以及连接面板部和管颈部的漏斗部构成。

此外，在该投射式阴极射线管中，在其面板部的荧光屏内面上具有荧光体层。从电子枪射出的高密度的电子束(electron beam)，借助于由偏转线圈形成的垂直和水平偏转磁场进行偏转，2维地在荧光体层上进行扫描。因电子束轰击荧光体而产生的光由投射透镜放大投影到投影屏幕上。

在该种投射式阴极射线管中，当高密度的电子束被投射到荧光膜上时，存在不触及荧光体层内的荧光体粒子，不参与荧光体的发光的电子束。即，有时电子束会直接轰击荧光屏。此外，还存在边散射边从荧光体粒子间通过，投射到荧光屏的电子。为此，荧光屏产生作为电子束投射到荧光屏上，使荧光屏自身带上茶色的现象的棕色着色。

如上所述，由于在电子束中存在比较多的不参与荧光体粒子的发光的电子，以及这些不参与发光的电子投射到荧光屏而在荧光屏上产生棕色着色，因此难以得到具有明亮的显示图像的投射式阴极射线管。

此外，当在荧光屏上发生了这样的棕色着色时，荧光屏就特别吸收从绿色到蓝色区域的光。为此，棕色着色变成妨碍绿色投射式阴极射线管和蓝色投射式阴极射线管的长寿命化的一个主要因素。

另外，这样的棕色着色的发生，并不限于上述的投射式阴极射线管，也同样会发生在场致发射型图像显示装置、监视器、电视接收机以及其他的阴极射线管、面板玻璃的内面没有荧光体的阴极射线管或具有荧光体以外的层的阴极射线管等中。

在专利文献1中，公开了对这种棕色着色的对策技术。在该专利文献1中，公开了这样的阴极射线管：在面板部的荧光屏内面和荧光体层之间，形成不含碱、并且不含因电子束的轰击而具有实质的还原性的离子的氧化膜，该氧化膜具有足以防止电子束贯穿并到达荧光屏的厚度，使得没有妨碍所要的色坐标规格程度的颜色。

此外，在专利文献2中，公开了另外的棕色着色对策技术。在该专利文献2中，公开了这样的束指引式阴极射线管用漏斗：检测来自形成在面板部的荧光屏内面的荧光面上的指引带(index stripe)的指引光的受光元件被安装在外面侧，由含有0.1～2重量％的CeO₂、并且波长为0.6时X线吸收系数为大于或等于28cm^-1的不含铅玻璃构成。

[专利文献1]日本特开平7-262932号公报

[专利文献2]日本特开平8-31344号公报

发明内容

对于专利文献1所记载的阴极射线管，由于在面板部的荧光屏内面形成对电子束的耐久性高的氧化物层，因此防止了由高能量电子束轰击造成的荧光屏的变色(棕色着色)的发生。但是，没有提高电子束的利用效率。

此外，对于专利文献2所记载的束指引式阴极射线管用漏斗，由于形成为在构成漏斗的玻璃材料中混入对电子束的耐久性高的氧化铈，因此防止了由棕色着色现象造成的受光窗部分的光透射率的降低。但是，与上述特许文献1一样，电子束的利用效率没有提高。

因此，本发明是为解决上述的现有的课题而做出的，本发明能够提供这样的显示装置：减轻荧光屏的变色，而且防止因棕色着色现象而引起的亮度降低，获得高亮度发光。

此外，本发明能够提供这样的显示装置：通过有效利用电子束能量来减少对荧光体的负担，大幅度提高产品寿命。

本发明的显示装置，在内面形成了荧光体层的具有可见光透射性的荧光屏，含有由电子束激发而发光的发光物质。到达了荧光屏的电子，激发添加在荧光屏中的发光中心物质，将其能量转化成光，由此能够解决背景技术的课题。

此外，最好在上述结构中，荧光屏内的发光物质的浓度，内面侧比外面侧高。

此外，最好在上述结构中，通过使发光区域距荧光屏内面的靠近荧光体层的形成侧的一侧小于或等于50μm，能够将因电子束投射而注入荧光屏的电子束能量作为发光色取出。

此外，最好在上述结构中，发光物质为Eu³⁺，通过使构成荧光体层的荧光体为红色发光荧光体，能够将因电子束投射而注入荧光屏的电子束能量作为近似于荧光体的发光色的红色发光色取出。

此外，最好在上述结构中，发光物质为Tb³⁺，通过使构成荧光体层的荧光体为绿色发光荧光体，能够将因电子束投射而注入荧光屏的电子束能量作为近似于荧光体的发光色的绿色发光色取出。

此外，最好在上述结构中，发光物质为Tm³⁺，通过使构成荧光体层的荧光体为蓝色发光荧光体，能够将因电子束投射而注入荧光屏的电子束能量作为近似于荧光体的发光色的蓝色发光色取出。

此外，最好在上述结构中，通过使荧光屏的内部具有凹凸面，能够将因电子束投射而注入荧光屏的电子束能量作为高亮度发光色取出。

此外，最好在上述结构中，通过使荧光屏内的发光物质的形成部位与各荧光体层的发光色相对应，能够将因电子束投射而注入荧光屏的电子束能量作为高亮度发光色取出。

另外，本发明并不限于上述各结构和后述的实施方式所述的结构，在不背离本发明的技术思想的范围内，可以进行种种的变更。

根据本发明的显示装置，能够将因电子束投射而注入荧光屏的电子束能量作为发光色取出。而且，能够减少由电子束造成的荧光屏的损伤。进而，通过将荧光屏的发光色和荧光体层的发光色用作显示，发光量增大。据此能够减少电子束的投射量，因此能够减少对荧光体层的负担，大幅度提高产品寿命。并且，由于能够将上述发光色和来自荧光体的发光色同时用作显示，因此能得到即便是长时间被电子束投射，也可以获得足够的亮度等极其优良的效果。

附图说明

图1是表示本发明的显示装置的实施例1的投射式阴极射线管的结构的主要部分剖面图。

图2是表示图1的投射式阴极射线管的A部的放大剖面图。

图3是说明在荧光屏玻璃材料中添加包含Tb³⁺的发光物质所形成的荧光屏因电子束投射而呈现绿色发光的概念的主要部分放大剖面图。

图4是表示本发明的投射式阴极射线管的实施例1的具体结构的主要部分剖面图。

图5是表示本发明的投射式阴极射线管的实施例2的结构的主要部分剖面图。

图6是表示本发明的投射式阴极射线管的实施例3的结构的主要部分剖面图。

图7是表示相对初始亮度对发光玻璃层的厚度的关系的图。

图8是表示相对初始亮度对Tb浓度的关系的图。

图9是表示相对初始亮度对Eu浓度的关系的图。

图10是表示相对初始亮度对Tm浓度的关系的图。

图11是表示本发明的显示装置的实施例8的直视型阴极射线管的结构的主要部分剖面图。

图12是表示本发明的显示元件的实施例9的场致发射型的平面型图像显示装置的结构的主要部分放大剖面图。

图13是从上方看到的图12所示的第2控制电极的平面图。

图14是说明使用了本发明的投射式阴极射线管的图像显示装置的一个例子的正视图。

图15是表示图14的图像显示装置的内部配置例的说明图。

图16是说明彩色投影仪的光学系统的配置例的示意图。

具体实施方式

以下，参看实施例的附图对本发明的具体实施方式详细地进行说明。

(实施例1)

图1是说明本发明的显示装置的实施例1的投射式阴极射线管的结构的主要部分剖面图。在图1中，1是面板部，2是透射可见光的荧光屏，3是管颈部，4是漏斗部，5是荧光面，6是荧光体层，7是使电子束反射的反射膜，8是铝蒸镀膜，9是偏转线圈，10是电子枪，11是从电子枪10投射的电子束，12是投射式阴极射线管。本发明的显示装置是由电子束激发的阴极发光。另外，在本实施例中，设可见光为具有400nm～770nm的波长的光。

构成该投射式阴极射线管12的玻璃制的真空管壳(外壳)，由大口径的具有透光性的荧光屏2的面板部1、内部收纳了电子枪10的细长的圆筒状的管颈部3、以及连接面板部1和管颈部3的漏斗部4构成。

面板部1具有由在荧光屏2的内面形成的荧光体层6和反射膜7这2层构造构成的荧光面5、以及在该荧光面5上形成的铝蒸镀膜8。

在这里，荧光体层6，在投射式阴极射线管12是绿色图像用投射式阴极射线管时，构成绿色的单色荧光膜，在投射式阴极射线管12是蓝色图像用投射式阴极射线管时，构成蓝色的单色荧光膜，在投射式阴极射线管12是红色图像用投射式阴极射线管时，构成红色的单色荧光膜。

反射膜7设置在荧光屏2的内面与荧光体层6之间，且构成为对由电子枪10投射的电子束11呈现高反射特性。此外，该反射膜7，例如是平均膜厚约0.2μm的氧化铋(Bi₂O₃)的金属化合物的薄膜。在管颈部3和漏斗部4的连接部分的外侧安装偏转线圈9，由电子枪10发射的1束电子束11，在由偏转线圈9向预定的方向扫描偏转后，轰击荧光面5。

上述结构的投射式阴极射线管12的图像显示动作，与已知的投射式阴极射线管的图像显示动作大致相同。此外，用绿色图像显示用投射式阴极射线管、蓝色图像显示用投射式阴极射线管和红色图像显示用投射式阴极射线管在合成状态下把这些显示图像投射到投影屏幕上，显示放大后的合成彩色图像，这样的投影式电视机的动作也与已知的投影式电视机的动作是相同的。因此，对这些动作的说明全都省略。

图2是表示图1所示的投射式阴极射线管的荧光屏2和荧光面5的一部分A的具体构造的放大剖面图，与上述的图1相同的部分，都赋予同一标记。在图2中，在该荧光屏2的内面，配置在该荧光屏2的内面上形成的反射膜7，以及由被设置在该反射膜7上的绿色、蓝色或者红色中的任何一种构成的荧光体层6。在该情况下，反射膜7，例如是以平均膜厚约0.2μm的氧化铋(Bi₂O₃)为主成分的薄膜，该单色荧光体层6如上所述由绿色单色荧光膜、蓝色单色荧光膜或红色单色荧光膜中的任何一种构成。此外，即使形成反射电子束11的反射膜7，仍然有通过反射膜7的电子。

图3是说明图1所示的投射式阴极射线管的实施例1的具体的结构的放大剖面图，与上述的图2相同的部分，都赋予同一标记。在图3中，荧光屏2，其自身是添加了因电子束11的投射而发光的发光物质的发光玻璃材料的成形体。被用于该荧光屏2的发光玻璃的发光物质的含有量约为5mol％。此外发光物质包含Tb³⁺。通过将包含该Tb³⁺的发光物质添加在面板用的玻璃材料中，荧光屏2因电子束11的轰击而呈绿色发光LG。将该荧光屏2和漏斗部4接合，形成了7英寸的投射式阴极射线管用玻璃外壳。使用该玻璃外壳经过一般的投射式阴极射线管制作步骤而制作出投射式阴极射线管。

图4以要部剖面图表示在本实施例中制作成的投射式阴极射线管的结构。荧光体层6使用平均粒径为6μm的Y₂SiO₅:Tb绿色发光荧光体6g，用基于醋酸钡和水玻璃的混合体的沉淀涂敷法成膜。在图4中Al蒸镀膜8被省略。

在加速电压约31kV、电子束照射面积为102×76mm²(5英寸光栅)、电流约700μA的条件下驱动这样制作出的投射式阴极射线管和作为现有产品的投射式阴极射线管。其结果是，在本实施例中制作出的投射式阴极射线管的初始亮度，与现有的投射式阴极射线管的初始亮度相比，为它的约1.05倍。另外，驱动约5000小时后的亮度降低程度，在将现有产品的投射式阴极射线管的亮度降低程度设为1时，能够降低至它的约0.85倍。在图3和图4所示的面板部1的内面，未形成反射膜7。通过在图3和图4所示的面板部1的荧光屏2和荧光体层6之间设置反射膜，能够进一步抑制棕色着色。

(实施例2)

图5是说明本发明的显示装置的实施例2的投射式阴极射线管的结构的主要部分剖面图，对于与上述的图4相同的功能部分赋予同一标记并省略其说明。对于被用于投射式阴极射线管的玻璃制荧光屏2，也可以用离子注入法在其内面侧添加Tb³⁺。在这样的结构中，作为发光中心发挥作用的发光物质Tb³⁺，以高浓度存在于荧光屏2的内面侧。该荧光屏2的内面侧的含有包含Tb³⁺的发光物质的发光玻璃层2G，因电子束11的轰击而呈绿色发光。

以下，与实施例1一样，将在内面形成了发光玻璃层2G的荧光屏2和漏斗部4接合，形成7英寸型的投射式阴极射线管用玻璃外壳。使用该玻璃外壳经过一般的投射式阴极射线管制作步骤而制作出投射式阴极射线管。荧光体层6使用平均粒径为6μm的Y₂SiO₅:Tb绿色发光荧光体6g，用基于醋酸钡和水玻璃的混合体的沉淀涂敷法成膜。

在加速电压约31kV、电子束照射面积为102×76mm²(5英寸光栅)，电流约700μA的条件下驱动这样制作出的投射式阴极射线管和作为现有产品的投射式阴极射线管。其结果是，在本实施例中制作出的投射式阴极射线管的初始亮度，与现有的投射式阴极射线管的初始亮度相比，为它的约1.05倍。另外，驱动约5000小时后的亮度降低程度，在将现有产品的投射式阴极射线管的亮度降低程度设为1时，能够降低至它的约0.85倍。

(实施例3)

图6是说明本发明的显示装置的实施例3的投射式阴极射线管的结构的主要部分剖面图，对于与上述的图4相同的功能部分赋予同一标记并省略其说明。在图6中，被用于投射式阴极射线管的玻璃制荧光屏2，在其内面具有发光玻璃层2G。该发光玻璃层2G添加有约5mol％的包含Tb³⁺的发光物质。在该荧光屏2的内面侧形成的添加了Tb³⁺的发光玻璃层2G，因电子束11的轰击而呈绿色发光。另外，发光玻璃层2G是通过溶胶-凝胶法而形成的。

以下，与实施例1一样地制作投射式阴极射线管用玻璃外壳，使用该玻璃外壳经过一般的投射式阴极射线管制作步骤而制作投射式阴极射线管，以与实施例1相同的条件进行驱动。

荧光体层6使用平均粒径为6μm的Y₂SiO₅:Tb绿色发光荧光体6g，用基于醋酸钡和水玻璃的混合体的沉淀涂敷法成膜。另外，在该图6中Al蒸镀膜8被省略。

图7是表示相对初始亮度((形成了发光玻璃层的阴极射线管的初始亮度/没有发光玻璃层阴极射线管的初始亮度)×100％)和发光玻璃层的厚度的关系的图。投射式阴极射线管，通过形成上述发光玻璃层2G，与作为现有产品的投射式阴极射线管相比，能够使初始亮度得到提高。此外，下表1表示驱动约5000小时后的亮度降低程度。在将现有产品的投射式阴极射线管的亮度降低程度设为1的本实施例中，制作8种阴极射线管，分别以约10、20、30、50、70、100、300、500μm的厚度形成发光玻璃层2G。能够使亮度降低程度根据各发光玻璃层2G的厚度，如下表1所示那样降低。

                        表1

根据图7和表1可知，发光玻璃层2G的厚度在约50μm以上时，其效果没有发生变化。这是由于向发光玻璃层2G内的电子束到达距离为约50μm以下的缘故。因此可知发光玻璃层2G的厚度，只要至少有约50μm就足够了。另外，这些值是以加速电压约31kV进行实验的结果，在加速电压低时，还可以更薄，在约50μm以内。

在以溶胶-凝胶法形成发光玻璃层2G时，如果将层加厚，则发光玻璃层2G将产生裂纹。在本实施例中，已确认在厚度约300μm以上时会产生裂纹。最好玻璃层2G的厚度为约200μm以下。

(实施例4)

图8是表示相对初始亮度和发光玻璃层中的Tb浓度的关系的图。在本实施例中，制作了7种阴极射线管。被用于投射式阴极射线管的玻璃制荧光屏2的内面，用溶胶-凝胶法以约50μm的厚度形成了发光玻璃层2G。制作7种荧光屏，荧光屏的发光玻璃层2G分别含有约1mol％、3mol％、5mol％、7mol％、10mol％、15mol％、20mol％的Tb³⁺。在该荧光屏2的内面侧形成的添加了包含Tb³⁺的发光物质的发光玻璃层2G，因电子束11的轰击而呈绿色发光。

但是，包含约15mol％和20mol％的含有Tb³⁺的发光物质的发光玻璃层2G，丧失了透明性。在本实施例中，以具有包含约1、3、5、7、10mol％的Tb³⁺的发光玻璃层2G的荧光屏2为对象，与实施例1同样地形成了投射式阴极射线管用玻璃外壳。使用该玻璃外壳经过一般的投射式阴极射线管制作步骤制作了投射式阴极射线管，以与实施例1相同的条件进行驱动。

具有发光玻璃层2G的投射式阴极射线管的初始亮度，如图8所示，与现有产品的投射式阴极射线管的初始亮度相比得到了提高。此外，下表2表示驱动约5000小时后的亮度降低程度。将现有产品的投射式阴极射线管的亮度降低程度设为1。约5000小时后的亮度降低程度根据Tb³⁺的浓度，可以如下表2所示那样得到降低。为了维持透明性，Tb³⁺的浓度最好为约10mol％以下，进而，根据图8和表2可知，最好是能够获得更高效果的约3mol％～约10mol％。

表2

(实施例5)

图9是表示相对初始亮度和发光玻璃中的Tb浓度的关系的图。在本实施例中，制作了7种阴极射线管。在荧光屏2的内面，用溶胶-凝胶法以约50μm的厚度分别形成了添加了约1、3、5、7、10、15、20mol％的Eu³⁺的发光玻璃层。在该荧光屏2的内面侧形成的添加了Eu³⁺的发光玻璃层，因电子束的轰击而呈红色发光。但是，包含约15mol％和20mol％的Eu³⁺的发光玻璃层2G，丧失了透明性。以具有添加了约1、3、5、7、10mol％的Eu³⁺的发光玻璃层的荧光屏为对象，以下，与实施例1同样地形成了投射式阴极射线管用玻璃外壳。使用该玻璃外壳经过一般的投射式阴极射线管制作步骤制作了投射式阴极射线管，以与实施例1相同的条件进行驱动。

另外，在本实施例中，荧光体层6的形成使用平均粒径为约6μm的Y₂O₃:Eu红色发光荧光体，用基于醋酸钡和水玻璃的混合体的沉淀涂敷法成膜。在本实施例中形成的具有添加了约1、3、5、7、10mol％的Eu³⁺的发光玻璃层的投射式阴极射线管的初始亮度，如在图9中所表示的相对初始亮度对包含Eu³⁺的发光物质的浓度的关系那样，与作为现有产品的投射式阴极射线管相比得到了提高。

此外，下表3表示驱动约5000小时后的亮度降低程度。将现有产品的投射式阴极射线管的亮度降低程度设为1。驱动约5000小时后的亮度降低程度，根据添加的Eu³⁺的浓度，能够如下表3所示那样得到降低。Eu³⁺的浓度最好约10mol％以下，使得能够维持透明性。进而，根据图9和表3可知，Eu³⁺的浓度最好是能够获得更高效果的约3mol％～约7mol％的范围。

                            表3

(实施例6)

图10是表示相对初始亮度和发光玻璃中的Tb浓度的关系的图。在本实施例中，制作了7种阴极射线管。在荧光屏2的内面，用溶胶-凝胶法以约50μm的厚度分别形成了添加了约1、3、5、7、10、15、20mol％的Tm³⁺的发光玻璃层。在该荧光屏2的内面侧形成的添加了Tm³⁺的发光玻璃层，因电子束8的轰击而呈蓝色发光。但是，添加了约15mol％和20mol％的包含Tm³⁺的发光物质的发光玻璃层，丧失了透明性。以具有添加了约1、3、5、7、10mol％的Tm³⁺的发光玻璃层的荧光屏为对象，以下，与实施例1同样地形成了投射式阴极射线管用玻璃外壳。使用该玻璃外壳经过一般的投射式阴极射线管制作步骤制作了投射式阴极射线管，以与实施例1相同的条件进行驱动。

另外，在本实施例中，荧光膜的成形使用平均粒径为约6μm的ZnS:Ag、Al的蓝色发光荧光体，用基于醋酸钡和水玻璃的混合体的沉淀涂敷法成膜。在本实施例中形成的具有添加了约1、3、5、7、10mol％的Tm³⁺的发光玻璃层的投射式阴极射线管的初始亮度，如图10所示的相对初始亮度对包含Tm³⁺的发光物质的浓度的关系那样，与作为现有产品的投射式阴极射线管相比，得到了提高。

此外，下表4表示驱动约5000小时后的亮度降低程度。将现有产品的投射式阴极射线管的亮度降低程度设为1。驱动约5000小时后的亮度降低程度，根据添加的发光物质Tm³⁺的浓度，能够如下表4所示那样得到降低。包含Tm³⁺的发光物质的浓度最好为约10mol％以下，使得能够维持透明性。进而，根据图10和表4可知，最好是能够获得更高效果的约3mol％～约10mol％的范围。

                            表4

(实施例7)

在用于投射式阴极射线管的玻璃制荧光屏2的内面，用溶胶-凝胶法以约50μm厚度形成了添加了约5mol％的Tb³⁺的发光玻璃层。之后，研磨已形成的发光玻璃层的表面，有意地形成凹凸面。该凹凸面是为了抑制在发光玻璃层内的光的全反射而形成的。如果在发光玻璃层内形成全反射，则将无法在荧光屏的前面射出光。通过形成该凹凸面，易于将光引导到荧光屏前面。

此外，通过形成该凹凸面制作出的投射式阴极射线管的初始亮度，与现有产品的投射式阴极射线管相比，能提高到它的约1.06倍。另外，驱动约5000小时后的亮度降低程度，在将现有产品的投射式阴极射线管的亮度降低程度设为1时，能降低到它的约0.85倍。

(实施例8)

图11是说明本发明的显示装置的实施例8的投射式阴极射线管的概略结构的主要部分剖面图，对于与上述图5相同的部分赋予同一标记并省略其说明。在本实施例中，在荧光屏的内面具有3种发光物质。在荧光屏2的内面，在后续步骤中分别在与形成绿色荧光体6g的预定位置相接的荧光屏部分形成了用离子注入法注入了Tb³⁺的发光玻璃层2g；在与形成红色荧光体6r的预定位置相接的荧光屏部分形成了用离子注入法注入了Eu³⁺的发光玻璃层2r；在与形成蓝色荧光体6b的预定位置相接的荧光屏部分形成了用离子注入法注入了Tm³⁺的发光玻璃层2b。

即，在包含Tb³⁺的发光玻璃层2g之上形成绿色荧光体6g，在包含Eu³⁺的发光玻璃层2r之上形成红色荧光体6r，在包含Tm³⁺的发光玻璃层2b之上形成蓝色荧光体6b。

在该荧光屏2的内面，分别用料浆(slurry)法在预定的位置形成了黑矩阵膜13和3色的荧光膜6。另外，分别在绿色荧光体6g中使用了ZnS:Cu、Al，在红色荧光体6r中使用了Y₂O₂S:Eu，在蓝色荧光体6b中使用了ZnS:Ag。此外，经过黑矩阵膜和铝蒸镀膜8等的形成步骤后，接合漏斗部4，制作出21英寸的直视型阴极射线管。

在加速电压约27.5kV、电子束照射面积为400×300mm²(21英寸光栅)、3色的总电流约600μA的条件下驱动这样构成的直视型阴极射线管和作为现有产品的投射式阴极射线管。在本实施例中制作出的直视型阴极射线管的初始亮度，与现有的投射式阴极射线管的初始亮度相比，为它的约1.03倍。此外，驱动约5000小时后的亮度降低程度，在将现有产品的阴极射线管的亮度降低程度设为1时，能够降低至它的约0.85倍。

(实施例9)

图12是说明本发明的显示装置的实施例9的结构的具有电子束激发荧光面的平面型图像显示装置的主要部分放大剖面图，对于与上述图中相同的功能部分赋予同一标记并省略其说明。在图12中，21是背面基板，22是第1控制电极，23是向第1控制电极22供电的第1控制电极线，24是下部绝缘层，25是作为电子源的阴极(cathode)，26是阴极线(cathode line)，27是板状的上部绝缘层，28是第2控制电极(聚焦电极)，29是在第2控制电极28上椭圆形状地形成的电子通过用开口，30是在上部绝缘层27上椭圆形状地形成的电子通过用开口，31是一体式的第2控制电极构造体，32是相当于透光性的面板玻璃的前面基板，34是由铝蒸镀膜构成的阳极。另外，参考标记P1表示与背面基板21平行的第1平面，P2表示与背面基板21平行的第2平面。

本实施例的平面型图像显示装置，在优选玻璃或陶瓷材料等的背面基板21的主面上的上述第1平面P1上，具有在第1方向(y方向)延伸、在与第1方向交叉的第2方向(x方向)并列设置的多条阴极线26。在该阴极线26上，在成为各像素(在彩色显示的情况下为彩色副像素)的位置上形成有作为电子源的阴极25。此外，在上述第1平面P1上，第1控制电极22夹着上述阴极线26的至少上述阴极25的一部分地与阴极线26在同一面上平行地并列设置。第1控制电极22，贯穿下部绝缘层24地电连接在第1控制电极线23上。

此外，在位于第1控制电极22的上层且与第1平面P1平行的第2平面P2上，设置有第2控制电极28。该第2控制电极28，由形成在其与第1平面P1之间的上部绝缘层27与第1控制电极22绝缘。再有，第2控制电极28形成为在与上述的各像素对应的部分上具有使电子束11通过的开口29，并覆盖在第1控制电极22的上方。该开口29具有使在上述第1平面P1上形成的阴极25和第1控制电极22与阴极25邻接的一部分露出来那样的大小。另外，上部绝缘层27形成为除去了与在第1平面P1上形成的阴极25和第1控制电极22与该阴极25邻接的一部分相对应的部分。

此外，在具有阴极25的阴极线26和第1控制电极线23的交叉部，形成各像素的电子束源。阴极线26在背面基板21的周边的至少一边具有引出线，此外，连接在第1控制电极22上的第1控制电极线23，在背面基板21的周边的至少一边具有引出线，通过这些引出线分别提供图像信号电压和控制电压。此外，第2控制电极28，构成所谓的聚焦电极，由设置在后述的前面基板的显示区域外的未图示的引出线提供聚焦电压。

另一方面，在z方向上用未图示的密封框具有预定的间隔地把前面基板32贴合在背面基板21上。该前面基板32，具有相当于上述图1中的荧光屏2G的可见光透射性，其自身由发光玻璃材料的成形体形成，该发光玻璃材料添加了包含因电子束11的投射而发光的Tb³⁺的发光物质。该前面基板32，通过向在其制造阶段通常被使用的玻璃材料中添加约5mol％的包含Tb³⁺的发光物质并一体成形而形成。通过添加包含该Tb³⁺的发光物质，前面基板32因电子束11的投射而呈绿色发光LG。

此外，在该荧光屏2的内面，形成有例如由平均膜厚约0.2μm的氧化铋(Bi₂O₃)的蒸镀膜构成的反射膜7、由黑矩阵膜13划分开的由绿色发光荧光体构成的荧光膜6和阳极34，背面基板21和前面基板32之间构成为保持预定间隔并使其内部被真空密封。

在这样构成的平面型图像显示装置中，向阴极线26提供图像信号电压、向第1控制电极22提供扫描信号电压，由此从在两者的交叉部形成的作为电子源的阴极25取出与上述图像信号电压的大小对应的电子束11。所取出的电子束11因提供给第2控制电极28的聚焦电压(直流电压)而受到聚焦作用，由提供给在前面基板32上形成的阳极(anode电极)34的高电压使之指向前面基板32，并激发荧光膜6，使之以预定的波长发光。特别是可以提高使用了采用IPG(In-Plane-Gate，面内栅极)构造的电子束源的情况下的电子束的利用效率，能得到高亮度的图像显示。

在这样构成的平面型图像显示装置中，向前面基板32中添加Tb³⁺并使荧光膜6为绿色发光荧光体，由此发光量由于由轰击荧光膜6的电子束11的能量所产生的绿色发光和由轰击前面基板32的电子束11的能量所产生的绿色发光而增大。通过取出注入到荧光屏2的电子束11的能量，能减少在前面基板32上产生的棕色着色，并且能大幅度地提高平面型图像显示装置的显示图像的亮度。虽然反射膜7并非必需的，但通过在发光玻璃层上形成反射膜7，对棕色着色的抑制效果增大。

另外，在上述实施例中，虽然是对适用于使用了由绿色发光荧光体构成的荧光膜的平面型图像显示装置的情况进行了说明，但也可以适用于使用了红色发光荧光体、蓝色发光荧光体或3色发光荧光体的各平面型图像显示装置。在这样的情况下，对与使用的荧光体的发光色相对应地分别添加的Eu³⁺、Tm³⁺进行组合来使用。

图14是说明作为本发明的显示装置使用了上述图1所示的投射式阴极射线管的图像显示装置的一个例子的正视图。图15是图14的图像显示装置的内部配置例的说明图。图14和图15是所谓投影式电视接收机，在其内部，收纳有如图16所示的红色用投射式阴极射线管rPRT、绿色用投射式阴极射线管gPRT、蓝色用投射式阴极射线管bPRT，投射透镜LNS，以及反射镜MIR。另外，参考标记CPL是用来把投射透镜LNS安装到投射式阴极射线管PRT上的耦合器。

在3个投射式阴极射线管PRT的面板玻璃PNL上所具有的荧光体层上成像的各原色的色图像，由投射透镜LNS和反射镜MIR投影到屏幕SCR上。所投影的各原色的色图像，在进行上述的投影时，在屏幕SCR上进行合成再现彩色图像。另外，图14和图15所示的图像显示装置，不过只是一个例子，是将投射式阴极射线管PRT的一部分作为别的装置与屏幕SCR分开了。

Claims (10)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：具有可见光透射性的荧光屏的真空管壳，在上述荧光屏的内面形成的荧光体层，以及收纳在上述真空管壳内、并且向上述荧光体层发射电子束的电子束源；

上述荧光屏具有添加了因上述电子束而发光的发光物质的发光玻璃层。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：

成为上述荧光屏的发光中心的离子的浓度，在该荧光屏内的靠近上述荧光体层的形成侧的一侧为高浓度。

3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：

上述荧光屏的发光区域，从该荧光屏的上述荧光体层的形成面朝向荧光屏的前面，小于或等于50μm。

4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：

添加在上述荧光屏中的发光物质为Eu³⁺，上述荧光体层为红色发光荧光体。

5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：

添加在上述荧光屏中的发光物质为Tb³⁺。

6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：

添加在上述荧光屏中的发光物质为Tm³⁺。

7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：

上述荧光屏的内面具有凹凸面。

8.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：

上述荧光屏的发光部位的发光色与上述各荧光体层的发光色相对应。

9.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：

上述显示装置为投射式阴极射线管。

10.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：

上述显示装置为场致发射型图像显示装置。

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