JP2000149765A

JP2000149765A - 蛍光表示装置

Info

Publication number: JP2000149765A
Application number: JP10323317A
Authority: JP
Inventors: Sashiro Kamimura; 佐四郎上村; Isamu Akasaki; 勇赤▲崎▼; Hiroshi Amano; 浩天野
Original assignee: Ise Electronics Corp
Current assignee: Noritake Itron Corp
Priority date: 1998-11-13
Filing date: 1998-11-13
Publication date: 2000-05-30

Abstract

(57)【要約】【課題】蛍光表示装置の電子放出部より、長期に安定
して信頼性の高い状態で電子が放出できるようにする。【解決手段】セラミック基板１０６ａ上の中央部に電
極（導電板）１０６ｂを配置し、その上面には、約３ｍ
ｍφの領域に、導電性接着剤１２１で複数の窒化ガリウ
ム結晶粒１２２を固定配置し、その窒化ガリウム結晶粒
１２２により電子放出源１０６ｃを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電子線の衝撃に
よる蛍光体の発光を利用した蛍光表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】蛍光表示装置は、少なくとも一方が透明
な真空容器の中で、電子放出部から放出される電子を、
蛍光体に衝突発光させて発光させ、その光を利用する電
子管である。この蛍光表示装置は、通常では、電子の働
きを制御するためのグリッドを備えた３極管構造のもの
が最も多く用いられている。そして、従来では、電子放
出部としてフィラメントと呼ばれる陰極を用い、ここよ
り放出される熱電子を蛍光体に衝突発光させていた。こ
のような蛍光表示装置の中で、大画面ディスプレイ装置
の画素を構成する画像管がある。

【０００３】以下、画像管について図３を用いて説明す
る。まず、円筒形のガラスバルブ３０１に、透光性を有
するフェースガラス３０２が低融点フリットガラス３０
３で接着固定され、それらで真空容器（外囲器）を構成
している。そして、この中に、蛍光面３０４、陽極電極
構体３０５、および電子放出部を構成するカソード構体
３０６が配置されている。そのフェースガラス３０２
は、前面側には凸型レンズ状の球面部３０２ａが形成さ
れ、周縁部には鍔状に段差部３０２ｂが形成されてい
る。また、内面３０２ｃの主要面には、蛍光面３０４お
よびＡｌメタルバック膜３０７が順次積層して形成され
ている。

【０００４】また、フェースガラス３０２の内面３０２
ｃの周辺部には、例えばステンレス材の薄板をプレス成
形法により加工して形成された弾性力を有する接触片３
０７ａの一端側が挿入されている。また、その接触片３
０７ａは、例えばカーボンまたは銀とフリットガラスと
の混合体からなる導電性接着材で、Ａｌメタルバック膜
３０７に接触してフェースガラス３０２の内面３０２ｃ
の所定部分に接着固定されている。そして、この接触片
３０７ａの他端側は、ガラスバルブ３０１の内壁面方向
に向けて延在されている。

【０００５】一方、ガラスバルブ３０１底部を構成する
ステムガラス３０８には、リードピン３０９ａ〜３０９
ｅが挿通され、加えて、排気管３０８ａが一体的に形成
されている。また、このステムガラス３０８上には、そ
のリードピン３０９ａの先端部に陽極リード３１０が溶
接により固定され、この陽極リード３１０の先端部に円
筒状の陽極電極構体３０５が溶接により固定配置されて
搭載される構造となっている。この陽極電極構体３０５
は、例えばステンレス材の金属線をリング状に丸めて成
形されたリング状陽極３０５ａと、このリング状陽極３
０５ａの外周面に矩形状のステンレス材の薄板を巻き付
けて重ね合った部分を２点で溶接などにより固定させて
円筒形状に形成された円筒状陽極３０５ｂとから構成さ
れている。

【０００６】また、この陽極電極構体３０５は、陽極リ
ード３１０の先端部に対してリング状陽極３０５ａと所
定の箇所で溶接され、さらに陽極リード３１０の最先端
部分で円筒状陽極３０５ｂの内側との接触部分で溶接さ
れて固定されて配置される構造となっている。さらにこ
のリング状陽極３０５ａの一部には、Ｂａゲッター３０
５ｃが溶接などより取り付け固定されて配置されてい
る。

【０００７】また、リードピン３０９ｂ〜３０９ｅの先
端部には、カソードリード３１１ｂ〜３１１ｅが溶接に
より固定され、このカソードリード３１１ｂ〜３１１ｅ
の先端部には、カソード構体３０６が溶接により固定配
置されて搭載される構造となっている。このカソード構
体３０６は、次に示すように構成されている。まず、セ
ラミック基板３０６ａ上の中央部に背面電極３０６ｂが
配置されている。また、その上部に所定の間隔を開け
て、電子放出部であるフィラメントカソード３０６ｃが
固定されている。そして、それらを覆うように、メッシ
ュ部３０６ｅを有する楕円状のグリッドハウジング３０
６ｄが、セラミック基板３０６ａ上に搭載されている。
また、メッシュ部３０６ｅは、蛍光面３０４の方向に球
面状に突出した形状となっている。

【０００８】以上示したように構成される画像管は、ま
ず、外部回路からリードピン３０９ｃ，３０９ｄに電圧
（加熱電源）を供給することで、カソードリード３１１
ｃ，３１１ｄを介し、フィラメントカソード３０６ｃに
所定の電位を印加して熱電子が放出される状態とする。
また、外部回路からリードピン３０９ｂに電圧を供給す
ることで、カソードリード３１１ｂを介し、背面電極３
０６ｂにフィラメントカソード３０６ｃに対して負の電
位を印加する。加えて、外部回路からリードピン３０９
ｅに電圧を供給することで、カソードリード３１１ｅを
介し、グリッドハウジング３０６ｄにフィラメントカソ
ード３０６ｃに対して正の電位を印加することで、グリ
ッドハウジング３０６ｄのメッシュ部３０６ｅより電子
ビームを放出させる。

【０００９】そして、外部回路からリードピン３０９ａ
に高電圧を供給し、陽極リード３１０→陽極電極構体３
０５（円筒状陽極３０５ｂ）→接触片３０７ａの経路を
それぞれ導通してＡｌメタルバック膜３０７にその高電
圧が印加された状態とすることで、放出された電子を円
筒状陽極３０５ｂにより加速し、Ａｌメタルバック膜３
０７を貫通させて蛍光面３０４に衝撃させる。この結
果、蛍光面３０４は電子衝撃で励起し、蛍光面３０４を
構成する蛍光体の応じた発光色をフェースガラス３０２
を透過して前面側に発光表示することになる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の蛍光
表装置に用いられていた電子放出部としてのフィラメン
ト（フィラメントカソード）は、主に、直径７〜２０μ
ｍのタングステンの細線に、電子放射性物質を塗布して
形成している。その電子放出物質としては、一般に、酸
化バリウム・酸化カルシウム・酸化ストロンチウムのい
わゆる三元酸化物から構成するようにしている。ここ
で、これら酸化物は空気中ではきわめて不安定である、
このため、フィラメントの作製においては、炭酸バリウ
ム・炭酸カルシウム・炭酸ストロンチウムのいわゆる炭
酸塩の形でタングステン細線に外形が２２〜３５μｍに
なるように塗布し、これを例えば、上述の画像管製造に
おいて、各部品とともに組み込んだ上で、外囲器内を真
空排気してエージングする段階で酸化物にするようにし
ている。

【００１１】したがって、従来の蛍光表示装置では、電
子放出部として上述したようなフィラメントを用いるよ
うにしているため、次に示すような問題点があった。ま
ず、非常に細く脆弱なフィラメントを架張して取り付け
組み立てなければならないため、取り扱いに不便があっ
た。また、上述したように、フィラメントカソードを作
製するための工数も非常に多い状態であった。次に、フ
ィラメントカソードから放出される電子流は、フィラメ
ントカソードの温度に大きく左右される。このため、フ
ィラメントカソードの両端支持部からの放熱が大きい
と、フィラメントの位置によって電子流にバラツキが生
じてしまう。これは、用いる蛍光表示装置によっては、
蛍光面の発光にむらが発生する要因となる。また、フィ
ラメントカソードの表面には、前述したように電子放射
性物質が塗布されているが、これが蛍光表示装置の真空
容器内における放出ガスに対して弱く、場合によって
は、短時間に劣化してしまうことがあった。

【００１２】この発明は、以上のような問題点を解消す
るためになされたものであり、蛍光表示装置の電子放出
部より、長期に安定して信頼性の高い状態で電子が放出
できるようにすることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明の蛍光表示装置
は、少なくとも一部が透光性を有する表示面を有して内
部が真空排気された外囲器と、表示面の内側に形成され
た蛍光体からなる蛍光面と、外囲器内部に配置されて蛍
光面に対して電子を放出する電子放出部とを備え、電子
放出部は、電極上に導電性接着剤で貼り付けられたＩＩ
Ｉ−Ｖ族窒化物半導体またはそれらの混晶半導体からな
る複数の結晶粒と、結晶粒の電子放出側に配置されて結
晶粒より電子を引き出すための電子引き出し電極とから
構成されているようにした。ここで、例えば、結晶粒は
窒化ガリウムの結晶粒であるようにした。このように構
成したので、結晶粒と電子引き出し電極との間に電圧を
印加すると、結晶粒より電子が飛び出す。

【００１４】また、この発明の蛍光表示装置は、少なく
とも一部が透光性を有する表示面を有して内部が真空排
気された外囲器と、表示面の内側に形成された蛍光体か
らなる蛍光面と、外囲器内部に配置されて蛍光面に対し
て電子を放出する電子放出部とを備え、電子放出部は、
電極上に配置されたサファイア基板と、サファイア基板
上に形成されたバッファ層と、バッファ層上に形成され
たＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体またはそれらの混晶半導体
からなる錐形状の複数の結晶パターンと、結晶パターン
の電子放出側に配置されて結晶パターンより電子を引き
出すための電子引き出し電極とから構成されているよう
にした。ここで、例えば結晶パターンは六角錐形状の窒
化ガリウム結晶であるようにした。このように構成した
ので、結晶パターンと電子引き出し電極との間に電圧を
印加すると、結晶パターン先端部より電子が飛び出す。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図を
参照して説明する。実施の形態１はじめに、この発明の第１の実施の形態について説明す
る。図１は、この実施の形態１における蛍光表示装置で
ある画像管の構成を示す構成図である。以下、この実施
の形態における画像管の構成について、その製造方法と
ともに説明すると、まず、円筒形のガラスバルブ１０１
にフェースガラス１０２が低融点フリットガラス１０３
で接着固定され、真空容器（外囲器）が構成されてい
る。そして、この中に、蛍光面１０４、陽極電極構体１
０５、そして、および電子放出部を構成するカソード構
体１０６が配置している。なお、当然であるが、それら
蛍光面１０４、陽極電極構体１０５、そして、および電
子放出部を構成するカソード構体１０６を配置した後、
フェースガラス１０２をガラスバルブ１０１に接着固定
する。

【００１６】そのフェースガラス１０２は、前面側には
凸型レンズ状の球面部１０２ａが形成され、周縁部には
鍔状に段差部１０２ｂが形成されている。このフェース
ガラス１０２の内面１０２ｃには、図示していないが、
その周辺部分の一部に窪み状の凹部が形成されている。
また、この内面１０２ｃの主要面には、蛍光面１０４が
形成され、この蛍光面１０４表面にはＡｌメタルバック
膜１０７が形成されている。なお、上述した凹部内には
蛍光面１０４は形成されず、Ａｌメタルバック膜１０７
のみが形成される構成となっている。この、凹部内に
は、例えばステンレス材の薄板をプレス成形法により加
工して形成された弾性力を有する接触片１０７ａの一端
側が挿入されている。この接触片１０７ａは、例えばカ
ーボンまたは銀とフリットガラスとの混合体からなる導
電性接着材１０で、その凹部の部分に接着固定すること
で形成する。そして、この接触片１０７ａの他端側は、
ガラスバルブ１０１の内壁面方向に向けて延在されてい
る。

【００１７】ところで、蛍光面１０４は、白色蛍光体と
して、例えば、Ｙ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂ＋Ｙ₂Ｏ₃：Ｅｕ混合蛍光
体を溶媒に溶かした溶材を約２０μｍ程度の厚さに内面
１０２ｃに印刷塗布し、これを乾燥することで形成す
る。なお、前述した図示していない凹部の内部には蛍光
面１０４は塗布しない状態としておく。また、蛍光面１
０４表面には、蒸着により約厚さ１５０ｎｍ程度にアル
ミニウム膜を成膜することで、Ａｌメタルバック膜１０
７を形成する。ここで、凹部の内部には蛍光面１０４は
塗布されていないので、Ａｌメタルバック膜１０７のみ
が形成された状態となる。

【００１８】なお、このＡｌメタルバック膜１０７の厚
さは薄すぎると、ピンホールが増加して蛍光面１０４の
反射が減少する。一方、その厚さが厚すぎると、蛍光面
１０４に対する電子ビームの電子の侵入が阻害されて発
光が小さくなる。したがって、Ａｌメタルバック膜１０
７の厚さのコントロールは重要である。このため、前述
したように、Ａｌメタルバック膜１０７は厚さを約１５
０ｎｍ程度としたほうがよい。なお、それら蛍光面１０
４及びＡｌメタルバック膜１０７を形成した後、フェー
スガラス１０２を、例えば電気炉などにより５６０℃で
３０分程度空気中で焼成し、塗布膜中の溶媒類を除去す
る。

【００１９】そして、このフェースガラス１０２は、例
えば、直径約２０ｍｍ，長さ約５０ｍｍの両端が切断さ
れたガラスバルブ１０１の一方の開口端に、フェースガ
ラス１０２の周縁部に形成された鍔状の段差部１０２ｂ
部分が、低融点フリットガラス１０３で接着固定されて
いる。一方、ガラスバルブ１０１底部を構成するステム
ガラス１０８には、リードピン１０９が挿通され排気管
１０８ａが一体的に形成されている。また、このステム
ガラス１０８上には、そのリードピン１０９の先端部に
陽極リード１１０が溶接により固定され、この陽極リー
ド１１０の先端部に円筒状の陽極電極構体（電子加速電
極）１０５が溶接により固定配置されて搭載される構造
となっている。

【００２０】この陽極電極構体１０５は、次の部分から
構成されている。まず、例えばステンレス材の金属線
（線径約０．５ｍｍ）をリング状に丸めて成形されたリ
ング状陽極１０５ａ。このリング状陽極１０５ａの外周
面に、矩形状のステンレス材の薄板（板厚０．０１〜
０．０２ｍｍ）を巻き付けて重ね合った部分を２点で溶
接などにより固定させて円筒形状に形成された円筒状陽
極１０５ｂ。また、この陽極電極構体１０５は、陽極リ
ード１１０の先端部に対してリング状陽極１０５ａと所
定の箇所で溶接され、さらに、陽極リード１１０の最先
端部分で円筒状陽極１０５ｂの内側との接触部分で溶接
されて固定されて配置される構造となっている。さらに
このリング状陽極１０５ａの一部には、Ｂａゲッター１
０５ｃが溶接などより取り付け固定されて配置されてい
る。なお、図１（ａ）において、陽極電極構体１０５や
リードピン１０９に関しては、断面を示していない。以
上のことは、従来の画像管とほぼ同様である。

【００２１】また、ステムガラス１０８には、リードピ
ン１０９ａ，１０９ｂも挿通され、リードピン１０９
ａ，１０９ｂの先端部には、カソードリード１１１ａ，
１１１ｂが溶接により固定され、このカソードリード１
１１ａ，１１１ｂの先端部には、カソード構体１０６が
溶接により固定配置されて搭載される構造となってい
る。そして、この実施の形態１では、そのカソード構体
１０６を、次に示すように構成した。

【００２２】まず、セラミック基板１０６ａ上の中央部
に電極（導電板）１０６ｂを配置する。そして、その上
面には、図１（ｂ）に拡大表示したように、約３ｍｍφ
の領域に、導電性接着剤１２１で複数の窒化ガリウム結
晶粒１２２を接着して配置し、その窒化ガリウム結晶粒
１２２で電子放出源１０６ｃを構成するようにした。こ
の結晶粒１２２は、例えば、数１０〜数１００μｍの大
きさとすればよい。また、それらを覆うように、メッシ
ュ部（電子引き出し電極）１０６ｅを備えたハウジング
１０６ｄが配置されている。この、メッシュ部１０６ｅ
は、蛍光面１０４の方向にわずかに球面状に突出した形
状となっている。

【００２３】なお、メッシュ部１０６ｅは、平板状であ
ってもよい。また、このハウジング１０６ｄは、板厚が
約１００μｍ程度のステンレス板材をプレス成形するこ
とにより形成されている。また、メッシュ部１０６ｅ
は、例えば縦方向寸法が約６ｍｍ，横方向寸法が約４ｍ
ｍとし、高さが約１．２５ｍｍの大きさで形成されてい
る。そして、メッシュ部１０６ｅは、窒化ガリウム結晶
粒１２２先端部より０．５〜１ｍｍ程度離間した状態と
する。なお、これらの間隔は、接触しない状態でなるべ
く近づけた方がよい。

【００２４】以上示した構成により、この実施の形態１
では、窒化ガリウム結晶粒１２２とメッシュ部１０６ｅ
との間に電圧を印加することで、窒化ガリウム結晶粒１
２２より電子を放出させる（引き出す）ことができる。
すなわち、窒化ガリウム結晶粒１２２とメッシュ部１０
６ｅとで電界放出型の電子放出部を構成するようにし
た。その窒化ガリウム（ＧａＮ）は、ＩＩＩ−Ｖ族窒化
物半導体であり、そのＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体（Ｉｎ
Ｎ，ＧａＮ，ＡｌＮ）またはそれらの混晶半導体（Ｉｎ
ＧａＮ，ＡｌＧａＮ）は、１．９〜６．２ｅＶまでの広
範囲のエネルギーギャップを有するワイドギャップ半導
体である。

【００２５】このような特性を有している窒化Ｇａは、
その低い電子親和力（２．７〜３．３ｅＶ），良好なｎ
形電導度制御性のために、上述したように、電界放出型
の電子放出源（冷陰極）として用いることが可能とな
る。それら低い電子親和力を有する材料の表面では、真
空準位が材料の伝導帯端より低いため、材料表面近くの
伝導帯電子は容易に真空中に放出されるため、上述した
ように、例えば窒化ガリウム結晶は電子放出源として利
用できる。

【００２６】ところで、無添加の窒化ガリウム結晶は、
一般にｎ形導電性を示す。ここで、窒化ガリウム結晶の
ｎ形導電性制御については、ｎ形不純物としてシリコン
を添加することで、キャリア濃度１０¹⁷〜１０¹⁹ｃｍ^-3
とすることができる。このことにより、窒化ガリウム結
晶の電子移動度は、１００〜６００ｃｍ² ／Ｖｓを実現
できる。なお、シリコンドナーの活性化エネルギーは２
８ｍｅＶ程度である。一方、窒化ガリウム結晶のｐ型導
電性制御には、例えば、Ｍｇを不純物として添加すれば
よい。この場合、ホール濃度として１０¹⁶〜１０¹⁸ｃｍ
^-3を得ることができる。このとき、ホール移動度は、１
〜４０ｃｍ² ／Ｖｓである。またＭｇアクセプターの活
性化エネルギーは、１６０ｍｅＶ程度である。

【００２７】以上のように、カソード構体１０６より電
子を放出させた状態で、外部回路からリードピン１０９
に高電圧を供給し、陽極リード１１０→陽極電極構体１
０５（円筒状陽極１０５ｂ）→接触片１０７ａの経路を
それぞれ導通してＡｌメタルバック膜１０７にその高電
圧が印加された状態とすることで、放出された電子を円
筒状陽極１０５ｂにより加速し、Ａｌメタルバック膜１
０７を貫通させて蛍光面１０４に衝撃させる。この結
果、蛍光面１０４は電子衝撃で励起し、蛍光面１０４を
構成する蛍光体の応じた発光色を、フェースガラス１０
２を透過して前面側に発光表示することになる。

【００２８】以上示したように、この実施の形態１によ
れば、電子放出部を電子放出源（冷陰極）としての窒化
ガリウム結晶粒と、その上部に配置する電子引き出し電
極とで構成するようにした。これらは、電界放出型冷陰
極電子源として用いる。したがって、この実施の形態１
によれば、電子放出部は、フィラメントのような脆弱な
部品を用いるようにしていないので、取り扱いが容易
で、真空容器内における放出ガスによる劣化などがな
い。また、フィラメントの加熱電源も必要がないので、
リードピンの数が減らせ、消費電力も抑制できるように
なる。

【００２９】なお、上記実施の形態では、窒化ガリウム
を用いるようにしたが、これに限るものではなく、他
の、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体（ＩｎＮ，ＡｌＮ）また
はそれらの混晶半導体（ＩｎＧａＮ，ＡｌＧａＮ）の結
晶粒を用いるようにしても良い。たとえば、ＡｌＮやＡ
ｌ_xＧａ_1-xＮ（ｘ＞０．７５）は、負性電子親和力を有
するため、それらの結晶粒を用いれば、より高効率に電
子を放出させることが可能となる。

【００３０】実施の形態２次に、この発明の第２の実施の形態について説明する。
なお、以下では、上記実施の形態１で示した電子放出源
部分に関して、この実施の形態２の構成を説明する。す
なわち、この実施の形態２では、図２（ａ）の断面図に
示すように、電極１０６ｂ上に、窒化ガリウム結晶を微
細な六角錐形状のに形成した複数のドット２０１からな
る電子放出源２０６ｃを備えるようにしたものである。
このドット２０１は、例えばサファイア（０００１）基
板２０２上に、５００〜６００℃程度の低温で堆積させ
た窒化ガリウム膜（バッファ層）２０３上に、選択成長
により窒化ガリウムを結晶成長（ヘテロエピタキシー）
させて形成したものである。

【００３１】すなわち、まず、図２（ｂ）に示すよう
に、窒化ガリウム膜２０３上に所定の間隔（例えば１０
μｍ）で微細な複数の開口部を備えた酸化シリコン膜２
１１を形成する。ここで、開口部は、径が５μｍの正六
角形とした。ここで、サファイア基板２０２上では、窒
化ガリウムは基板との格子不整合が１６．１％もあるの
で、そのまま結晶成長させた場合は結晶性が悪くなる。
このため、上述したように、バッファ層として窒化ガリ
ウム膜２０３を形成しておき、この上に結晶成長させる
ことで、結晶性を向上させるようにしている。

【００３２】なお、結晶成長させる基板はサファイアに
限るものではない。窒化ガリウムにほぼ格子整合する他
の基板を用いるようにしても良い。例えば、炭化珪素
（６Ｈ−ＳｉＣ）などの異種単結晶基板上に、ヘテロエ
ピタキシーによって、窒化ガリウムの結晶成長を行うよ
うにしても良い。この場合、その炭化珪素（０００１）
基板上に、ある程度高温で堆積（ＣＶＤ法）させたＡｌ
Ｎのバッファ層を介し、ＧａＡｓの単結晶を結晶成長さ
せればよい。また、ガスソースＭＢＥ法により、３Ｃ−
ＳｉＣ基板上に、ＧａＮを結晶成長させるようにしても
良い。これでは、３Ｃ−ＳｉＣ（００１）基板上には、
立方晶ＧａＮ（ｃ−ＧａＮ）が結晶成長し、３Ｃ−Ｓｉ
Ｃ（１１１）基板上には、六方晶ＧａＮ（ｈ−ＧａＮ）
が結晶成長する。なお、結晶性がよい状態で直接結晶成
長できる場合は、前述したバッファ層としての窒化ガリ
ウム膜２０３は必要ない。

【００３３】次いで、図２（ｃ）に示すように、その酸
化シリコン膜２１１を選択成長マスクとし、露出してい
る窒化ガリウム膜２０３上に所定の成長条件で窒化ガリ
ウム結晶を成長させる。そして、図２（ｄ）に示すよう
に、酸化シリコン膜２１１を選択的に除去する。以上の
結果、図２（ｅ）の斜視図に示すように、６この｛１−
１０１｝面を側面に持つ六角錐の複数のドット２０１
が、窒化ガリウム膜２０３上に形成された状態が得られ
る。

【００３４】なお、サファイア基板２０２は絶縁体なの
で、電極１０６ｂと窒化ガリウム膜２０３とを、例えば
導電性ペーストなどからなる導電部材２０４により、電
気的に接続した状態としておく。ただし、上述したＳｉ
Ｃなどの導電性を有する基板を用いた場合は、導電性部
材２０４は必要ない。以上のことにより作成した電子放
出源２０６ｃを用い、前述した実施の形態１と同様に、
それらをハウジング１０６ｄ内に配置すれば、ドット２
０１とメッシュ部１０６ｅ（図１）との間に電圧を印加
することで、ドット窒化２０１より電子を放出させる
（引き出す）ことができる。

【００３５】なお、上記実施の形態では、画像管につい
て説明したが、これに限るものではない。この発明は、
真空容器内に蛍光体からなる発光部と、これを発光させ
るための電子放出源とを備えた、その他の蛍光表示装置
にも適用できることはいうまでもない。例えば、フェー
スガラスと蛍光面との間に光学フィルターを配置し、発
光色を変化させた画像管にも同様に適用できる。また、
同一の真空容器内に、複数の蛍光面を備えて多色化をし
た画像管にも同様に適用できる。また、所望の形状とし
た蛍光面で所望の形状のキャラクタを表示する平型管に
適用することも可能である。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明では、少
なくとも一部が透光性を有する表示面を有して内部が真
空排気された外囲器と、表示面の内側に形成された蛍光
体からなる蛍光面と、外囲器内部に配置されて蛍光面に
対して電子を放出する電子放出部とを備え、電子放出部
は、電極上に導電性接着剤で貼り付けられたＩＩＩ−Ｖ
族窒化物半導体またはそれらの混晶半導体からなる複数
の結晶粒と、結晶粒の電子放出側に配置されて結晶粒よ
り電子を引き出すための電子引き出し電極とから構成さ
れているようにした。このように構成したので、結晶粒
と電子引き出し電極との間に電圧を印加すると、結晶粒
より電子が飛び出す。

【００３７】また、この発明では、少なくとも一部が透
光性を有する表示面を有して内部が真空排気された外囲
器と、表示面の内側に形成された蛍光体からなる蛍光面
と、外囲器内部に配置されて蛍光面に対して電子を放出
する電子放出部とを備え、電子放出部は、電極上に配置
されたサファイア基板と、サファイア基板上に形成され
たバッファ層と、バッファ層上に形成されたＩＩＩ−Ｖ
族窒化物半導体またはそれらの混晶半導体からなる錐形
状の複数の結晶パターンと、結晶パターンの電子放出側
に配置されて結晶パターンより電子を引き出すための電
子引き出し電極とから構成されているようにした。この
ように構成したので、結晶パターンと電子引き出し電極
との間に電圧を印加すると、結晶パターン先端部より電
子が飛び出す。

【００３８】従って、この発明によれば、フィラメント
などや化学的に不安定な電子放射性物質などの脆弱な部
品を用いることなく電子放出部を構成するようにしたの
で、まず、取り扱いが容易になり、また、劣化しにくい
ものとなる。この結果、この発明によれば、長期に安定
して信頼性の高い状態で電子が放出できるようになると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態による画像管の
構成を示す構成図である。

【図２】この発明の第２の実施の形態による画像管の
一部構成を示す説明図である。

【図３】従来の画像管の構成を示す構成図である。

【符号の説明】

１０１…ガラスバルブ、１０２…フェースガラス、１０
３…低融点フリットガラス、１０４…蛍光面、１０５…
陽極電極構体、１０５ａ…リング状陽極、１０５ｂ…円
筒状陽極、１０５ｃ…Ｂａゲッター、１０６…カソード
構体、１０６ａ…セラミック基板、１０６ｂ…電極（導
電板）、１０６ｃ…電子放出源、１０６ｄ…ハウジン
グ、１０６ｅ…メッシュ部（電子引き出し電極）、１０
７…Ａｌメタルバック膜、１０７ａ…接触片、１０８…
ステムガラス、１０８ａ…排気管、１０９，１０９ａ，
１０９ｂ…リードピン、１１０…陽極リード、１１１
ａ，１１１ｂ…カソードリード、１２１…導電性接着
剤、１２２…窒化ガリウム結晶粒。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5C036 EE01 EF01 EF05 EF14 EG12 EH11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一部が透光性を有する表示面
を有して内部が真空排気された外囲器と、前記表示面の内側に形成された蛍光体からなる蛍光面
と、前記外囲器内部に配置されて前記蛍光面に対して電子を
放出する電子放出部とを備え、前記電子放出部は、電極上に導電性接着剤で貼り付けられたＩＩＩ−Ｖ族窒
化物半導体またはそれらの混晶半導体からなる複数の結
晶粒と、前記結晶粒の電子放出側に配置されて前記結晶粒より電
子を引き出すための電子引き出し電極とから構成された
ことを特徴とする蛍光表示装置。
【請求項２】請求項１記載の蛍光表示装置において、前記結晶粒は窒化ガリウムの結晶粒であることを特徴と
する蛍光表示装置。
【請求項３】少なくとも一部が透光性を有する表示面
を有して内部が真空排気された外囲器と、前記表示面の内側に形成された蛍光体からなる蛍光面
と、前記外囲器内部に配置されて前記蛍光面に対して電子を
放出する電子放出部とを備え、前記電子放出部は、電極上に配置された単結晶基板と、前記単結晶基板上に形成されたＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導
体またはそれらの混晶半導体からなる錐形状の複数の結
晶パターンと、前記結晶パターンの電子放出側に配置されて前記結晶パ
ターンより電子を引き出すための電子引き出し電極とか
ら構成されたことを特徴とする蛍光表示装置。
【請求項４】少なくとも一部が透光性を有する表示面
を有して内部が真空排気された外囲器と、前記表示面の内側に形成された蛍光体からなる蛍光面
と、前記外囲器内部に配置されて前記蛍光面に対して電子を
放出する電子放出部とを備え、前記電子放出部は、電極上に配置された単結晶基板と、前記単結晶基板上に形成されたバッファ層と、前記バッファ層上に形成されたＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導
体またはそれらの混晶半導体からなる錐形状の複数の結
晶パターンと、前記結晶パターンの電子放出側に配置されて前記結晶パ
ターンより電子を引き出すための電子引き出し電極とか
ら構成されたことを特徴とする蛍光表示装置。
【請求項５】請求項３または４記載の蛍光表示装置に
おいて、前記結晶パターンは六角錐形状の窒化ガリウム結晶であ
ることを特徴とする蛍光表示装置。
【請求項６】請求項１〜５記載の蛍光表示装置におい
て、前記蛍光面に所定の電位が印加されることを特徴とする
蛍光表示装置。
【請求項７】請求項１〜６記載の蛍光表示装置におい
て、前記引き出し電極は、前記蛍光面の前記電子放出部側に
配置されることを特徴とする蛍光表示装置。
【請求項８】請求項１〜６記載の蛍光表示装置におい
て、前記引き出し電極は、前記蛍光面と前記表示面との間に
配置されることを特徴とする蛍光表示装置。
【請求項９】請求項１〜８記載の蛍光表示装置におい
て、前記蛍光面と前記表示面との間に光学フィルターが配置
されることを特徴とする蛍光表示装置。
【請求項１０】請求項１〜９記載の蛍光表示装置にお
いて、前記蛍光面表面に形成された金属膜と、前記蛍光面と前記電子引き出し電極との間に配置され、
前記電子引き出し電極より高い電位が印加される電子加
速電極とを備えたことを特徴とする蛍光表示装置。
【請求項１１】請求項１０記載の蛍光表示装置におい
て、前記金属膜と前記電子加速電極とは電気的に接続されて
いることを特徴とする蛍光表示装置。