專利名稱：圖像顯示設備和包括該圖像顯示設備的電子裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種圖像顯示設備和配備有該圖像顯示設備的電子裝置。
技術背景
傳統(tǒng)的陰極射線管(cathoderay tube，CRT)采用諸如 “&iS:Cu，Al”、“aiS:Ag， Cl”和“Y2O2SEu”等的所謂的P22熒光體。
圖5是傳統(tǒng)的CRT的示意圖。在該CRT中，由一個或三個電子槍1203發(fā)射的電子 束1202掃描涂布有熒光體的整個屏幕1201，以引起形成像素的熒光體發(fā)光。像素按周期性 的陣列形成在屏幕1201上。在各像素中，配置有彩色CRT用的統(tǒng)稱為P22熒光體的R(紅 色)熒光體、G(綠色)熒光體和B (藍色)熒光體。盡管由電子槍所照射的電子束撞擊一 個像素的電荷密度小，但由于電子加速電壓高，因此實現(xiàn)了充分的亮度。
然而，CRT的屏幕大小較大必然伴有設備整體的尺寸較大，這導致例如重量較 重的缺陷。因此，針對作為外形薄且重量輕的圖像顯示設備的平板顯示器(flat panel display, FPD)的需求不斷增加。
例如，F(xiàn)PD的例子包括彩色液晶顯示器、等離子顯示器和場致發(fā)射顯示器(field emission display，F(xiàn)ED)。在這些顯示器中，圖像顯示部分(被稱為圖像顯示板或顯示板) 成板狀，并且屏幕為平面的，由于這些原因，它們被稱為平板顯示器(FPD)。FED是其圖像顯 示部分被稱為FED板的場致發(fā)射顯示器(圖像顯示設備)。
正在研究例如使用Spindt電子發(fā)射裝置的FED類型和使用表面?zhèn)鲗щ娮影l(fā)射裝 置(所謂的SCE)的FED類型等的各種FED類型。這里，SCE是surface-conduction electron emitter (表面?zhèn)鲗щ娮影l(fā)射器)的首字母縮寫。
采用SCE作為電子發(fā)射裝置的這些FED被稱為表面?zhèn)鲗щ娮影l(fā)射裝置顯示器 (SED surface-conduction electron emitter display)。
可以將FED分成加速電壓等于或小于IkV(千伏)的低壓型和加速電壓約為1 IOkV的高壓型。如同高壓FED的情況一樣，在通過使用相對高的電壓對電子束加速來引起 熒光體發(fā)光的FED中，經常使用傳統(tǒng)的CRT用的P22熒光體或其改進了的熒光體。
例如，日本特開平05-251023號公報公開了使活化劑濃度最優(yōu)化的傳統(tǒng)的硫化鋅 熒光體形式的FED用熒光體。
此外，日本特開2004-158350號公報公開了例如‘％03:Eu”、"Y2O2S:Eu”、 “Y3Al5O12 Eu，，、“YBO3 Eu，，、“YVO4 Eu，，、‘％SiO5 Eu，，、“Y0.96P0.60V0.4004 Eu0.04，，、“ (Y，Gd) BO3 Eu，，、 "GdBO3:Eu”、"ScBO3:Eu”、“3. 5Mg0 · 0. 5MgF2 · GeO2:Mn”、"Zn3(PO4)2:Mn”、"LuBO3:Eu” 或 "SnO2:Eu"等形式的FED用紅色熒光體。
^)2S:Eu是已知的P22紅色熒光體。然而，使用^)2S:EU的場致發(fā)射顯示器(FED) 的詳細評估已經表明，注入的電荷密度越大，則伴隨有紅色熒光體的發(fā)光效率的大幅下降， 這妨礙了實現(xiàn)具有充分高亮度的顯示器。
在通過將紅色熒光體與綠色熒光體和藍色熒光體組合來形成全色圖像時，當亮度變化率伴隨著溫度上升而在熒光體之間大幅變化時，同時發(fā)生由于熒光屏的溫度上升所引 起的白平衡偏移的問題。在這些情況下，不能獲得高可靠性的FED。
FED板中的電子加速電壓比CRT中的電子加速電壓低。因此，為了實現(xiàn)與CRT的亮 度同等的亮度，必須通過以更大的電流(更精確地說是每一次掃描時對每個子像素注入更 大的電荷密度)進行激勵來使熒光體發(fā)光。
因此，在使用比CRT溫度上升更大的FED板熒光屏的情況下，特別在使用無源矩陣 驅動(passive matrix driving)時，同時注入的電荷量要遠高于CRT。在這種情況下，由于 溫度上升所引起的亮度下降(熱猝滅(thermal quenching))成為不可忽視的問題。為了 補償亮度下降而增大電荷密度，使得熒光體的負荷更大。熒光體可能劣化并且其壽命可能 縮短，所有這些均是問題。發(fā)明內容
考慮到以上問題，本發(fā)明的目的是通過在電子束激勵型圖像顯示設備中使用驅動 條件最優(yōu)化的熒光體、來提供一種產生高亮度的高度可靠的電子束激勵型圖像顯示設備。
本發(fā)明的第一方面提供一種圖像顯示設備，包括背板，其設置有多個電子發(fā)射裝 置；面板，其具有多個像素，所述多個像素各自配置有通過利用由所述電子發(fā)射裝置發(fā)射的 電子進行照射來發(fā)光的熒光體；以及驅動電路，其接收圖像信號，并驅動所述電子發(fā)射裝 置，其中，所述熒光體是由通式(I) :MB03:Eu表示的熒光體，其中，M表示Y和Gd中至少之 一，以及所述驅動電路驅動所述電子發(fā)射裝置，以使得注入到像素的電荷密度的上限為每 一次掃描等于或大于5X 10_8C/cm2。
可以將根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示設備作為圖像顯示單元安裝在各種電子裝置中。
本發(fā)明提供一種電子束激勵的輕型圖像顯示設備，其中，使用特定的紅色熒光體， 使得可以選擇每一次掃描等于或大于5X10_8C/Cm2的高電荷密度的條件下的電子束照射。 結果實現(xiàn)了所顯示的白色圖像中不存在白平衡波動的高亮度。
通過以下參考附圖對典型實施例的說明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示設備的結構的示例的圖2A和圖2B是示出熒光屏的結構的示例的平面部分圖，其中，圖2A示出條紋狀 的像素配置，圖2B示出三角狀的像素配置；
圖3A是示出電子發(fā)射裝置的結構的示例的圖，圖:3B是FED板的示例的截面示意 圖，圖3C是示出電子發(fā)射裝置與信號線和掃描線之間的連接示例的圖4是FED板的示例的截面示意圖5是傳統(tǒng)的CRT的截面示意圖；以及
圖6是使用本發(fā)明的圖像顯示設備的電子裝置的示例的示意圖。
具體實施方式
接下來解釋本發(fā)明的實施方式。圖1示出構成電子束激勵型圖像顯示設備所使用 的場致發(fā)射型顯示器(FED)的示例。FED至少包括FED板22和驅動電路25。
FED板22具有使得形成有熒光屏2的面板(face plate) 21經由側壁M接合至其 上形成有電子發(fā)射裝置(未示出)的背板(rear plate) 20的結構。以上構件在接合部處 被密封。由以上構件形成的內部空間被抽真空而降至約KT5Pa(帕)以下。根據(jù)屏幕的大 小插入被稱為間隔物的構件，從而在面板21和背板20之間保持一定距離。
背板20具有包括玻璃等的背側基板1、配置在背側基板1的絕緣面上的電子發(fā)射 裝置(未示出)、以及構成用于向電子發(fā)射裝置輸入電信號的布線的多個信號線9和多個 掃描線11。掃描線11和信號線9具有相互交叉的部分23。在各交叉部分23處，在信號線 9和掃描線11之間夾有絕緣層(未示出)。因而，在以上結構中，多個信號線9和多個掃描 線11彼此電絕緣，以使得可以向各個信號線和掃描線選擇性地施加電信號。在各交叉部分 23處，形成電子發(fā)射裝置(未示出)。
端子DOxl DOxm是用于從外部向信號線9施加電壓的端子，并且端子DOyl DOyn是用于從外部向掃描線11施加電壓的端子。諸如信號線9和掃描線11的組等的相互 正交的布線的組被稱為矩陣布線?？梢园蠢缡褂眠B接至端子DOxl DOxm的布線作為掃 描線、并使用連接至端子DOyl DOyn的布線作為信號線等的各種方式來配置布線。
面板21具有包括玻璃等的面?zhèn)然?4、設置在面?zhèn)然?4的圖像顯示部中的熒 光屏2、和覆蓋熒光屏2的金屬殼(metal back) 19。高壓端子Hv連接至金屬殼19。在以上 結構中，金屬殼19用作陽極。
背板20中設置的信號線9和掃描線11連接至驅動電路25。向驅動電路25輸入 圖像信號。驅動電路25基于所輸入的圖像信號，向信號線9和掃描線11施加與該圖像信 號相對應的電信號(電壓)。施加至用作陽極的金屬殼19的電壓使得在背板20和面板21 之間施加加速電壓。將與上述圖像信號相對應的電信號施加至各個交叉部分23處形成的 電子發(fā)射裝置，由此從這些裝置發(fā)射電子束。由電子發(fā)射裝置所發(fā)射的電子束通過金屬殼 19，并且撞擊配置在熒光屏2上的熒光體。該熒光體被激勵，并因此而發(fā)光。所獲得的熒光 穿過面?zhèn)然?4的透光面，并且向外發(fā)射。結果，在FED板22上形成圖像。
圖2A和圖2B示出從背板20看的熒光屏2的一部分的放大平面圖。將參考圖2A 和圖2B來解釋熒光屏的結構的示例。通常通過形成紅色(R)、綠色(G)和藍色(B)這三種 顏色的像素來實現(xiàn)彩色顯示。因此，這里所解釋的例子指R、G和B這三種顏色。
在使用單色進行顯示的情況下，可以按從各像素獲得同一顏色的熒光的方式選擇 熒光體。
圖2A和圖2B所示的熒光屏2具有配置有熒光體的像素3、4和5、以及對這些像素 分區(qū)的黑色部6。如圖2A和圖2B所示，為了在即使電子束的照射位置略微偏移的情況下也 防止電子束侵入相鄰像素之間，并且為了通過防止外部光的反射來提高顯示對比度，優(yōu)選 熒光體像素3、4和5被黑色部6圍繞。形成黑色部6所使用的材料可以是一般將石墨作為 主要成分的材料，但可以是任何其它材料。
在圖2A中，在黑色部6中形成的條紋狀開口處，排列有三個像素，即包括紅色熒光 體的像素3、包括藍色熒光體的像素4和包括綠色熒光體的像素5。在本發(fā)明中，術語“像 素”表示配置有熒光體的最小單位區(qū)域。作為最小單位的紅色、藍色和綠色這三種顏色的單 元的組被稱為像素，并且各紅色、藍色和綠色單元還被稱為子像素。本發(fā)明中的“像素”與 圖2A所示的例子中的子像素相對應。5
根據(jù)像素的數(shù)量和顯示器的大小確定一個像素的表面積。對按矩陣形式排列的像 素進行分區(qū)的黑色部6被稱為黑色矩陣。可以使用包括熒光體和粘合劑(binder)的墨、以 及包括黑色材料和粘合劑的墨，通過例如絲網印刷(screen printing)等的已知方法來形 成像素3、4和5。
像素3、4和5的布局不限于圖2A所示的條紋狀陣列，并且可以采用圖2B所示的 三角狀排列等的其它形式。
作為信號線9和掃描線11之間的交叉部分23處配置的電子發(fā)射裝置，可以使用 例如表面?zhèn)鲗碗娮影l(fā)射裝置(SCE)、Spindt型場致發(fā)射裝置、MIM型電子發(fā)射裝置或具有 碳納米管(carbon nanotube, CNT)的發(fā)射部的裝置。特別地，可以適當?shù)厥褂每杀蝗菀椎?制造成能夠每像素照射至少5X 10_8C/Cm2的電荷密度的電子發(fā)射裝置的表面?zhèn)鲗碗娮影l(fā) 射裝置，作為本發(fā)明的圖像顯示設備的電子發(fā)射裝置。
圖3A是SCE的平面圖，圖是使用SCE的FED板的截面圖。如圖3A和圖所 示，背板20的背側基板1上配置的SCE 1101包括裝置電極1102、1103、導電膜1104、電子 發(fā)射部1105和薄膜1113(圖;3B中未示出)。在背側基板1上，跨預定間隔彼此間隔地形 成裝置電極1102、1103。在導電膜1104覆蓋裝置電極的端部、并且覆蓋這些端部之間的部 分的位置處設置導電膜1104。在中間部分附近設置電子發(fā)射部1105。在包含電子發(fā)射部 1105的區(qū)域處形成薄膜1113(圖;3B中未示出)。通過活化處理來形成電子發(fā)射部1105。
在面板21的面?zhèn)然?4上，形成配置有位于包含石墨等的黑色構件的黑色部6 內的紅色像素3、藍色像素4和綠色像素5的熒光屏2。像素3、4和5例如根據(jù)圖2A和圖 2B所示的排列來排列。在熒光屏2上進一步形成金屬殼19，從而覆蓋熒光屏2。
在附圖所示的例子中，使用施加有高壓的金屬殼19作為陽極。金屬殼19還可以 用作吸氣器(getter)。在后者情況下，可以使用具有包括熒光體側的陽極層和電子發(fā)射裝 置相對側的吸氣器功能層的兩層結構的金屬殼。面板不限于圖中所示的例子的結構，并且 可以采用其它各種方式來實現(xiàn)。
面板21和背板20按面板21側的各像素與背板20側的各電子發(fā)射裝置相對的方式接合。
裝置電極1102和1103按平行于背側基板1的表面的方式設置在背側基板1上。 例如，各裝置電極1102連接至信號線9，并且各裝置電極1103連接至掃描線11。經由以上 各個布線向裝置電極1102和1103供給電位，由此從電子發(fā)射部1105發(fā)射電子。
圖3C示出電子發(fā)射裝置1101與布線的連接的示例。如圖3C所示，可以通過將裝 置電極1102連接至掃描線11 (Ila lie)、并將裝置電極1103連接至信號線9 (9a 9c)， 選擇性地驅動各電子發(fā)射裝置1101。也就是說，經由信號線9和掃描線11的布線向裝置電 極1102和1103供給電位，由此從各電子發(fā)射部1105發(fā)射電子。
圖4是使用Spindt裝置形式的電子發(fā)射裝置的FED板的截面示意圖。面板21的 結構與針對圖3B所解釋的結構相同。
背板20中設置的Spindt型電子發(fā)射裝置各自具有圓錐形突起的電子發(fā)射構件 12、圍繞電子發(fā)射構件12所形成的絕緣層10、和設置在該絕緣層上的柵電極13。電子發(fā)射 裝置設置在與面板21側的各像素相對的位置處。在電極15上形成各電子發(fā)射構件12。電 極15連接至信號線9，并且柵電極13連接至掃描線11。由此，電子發(fā)射裝置連接至驅動電路。
接下來解釋用于形成像素的熒光體。
在本發(fā)明中，作為紅色熒光體，至少使用由通式(I) :MB03:Eu(其中，M表示Y和Gd 中至少之一)表示的熒光體。
作為綠色熒光體，優(yōu)選使用SiS Cu，Al或者摻雜有Eu發(fā)光中心的包含堿土金屬的 硫代鎵酸鹽晶體。作為藍色熒光體，例如，優(yōu)選使用ZnS:Ag，Cl或ZnS:Ag，Al。
諸如a!S:Cu，Al或者摻雜有Eu發(fā)光中心的包含堿土金屬的硫代鎵酸鹽晶體等的 綠色熒光體、以及諸如ZnS:Ag，Cl或&iS:Ag，Al等的藍色熒光體，具有熒光體的發(fā)光效率幾 乎不隨著溫度上升而變化的發(fā)光特性。
如同上述的藍色熒光體和綠色熒光體的情況一樣，由通式MBO3 = Eu表示的紅色熒 光體具有熒光體的發(fā)光效率幾乎不隨著溫度上升而變化的發(fā)光特性。因此，在以高電荷密 度激勵熒光屏的電子束激勵型顯示器中，也可以實現(xiàn)優(yōu)良的發(fā)光特性。
然而，如果注入過高的電荷密度，則可能發(fā)生諸如熒光屏的熔融等現(xiàn)象和該屏幕 的加速劣化。因此，優(yōu)選將電荷密度的上限設置為3X10_6C/Cm2。
這種現(xiàn)象的全面評估表明，可以通過使用從組合特定基質材料和特定發(fā)光中心材 料所產生的上述紅色發(fā)光材料，來實現(xiàn)比作為廣泛使用的電子束用的熒光材料的P22型 熒光體Y2AS = Eu的發(fā)光效率高的高發(fā)光效率。在允許選擇可以向熒光體注入等于或大于 5X10_8C/cm2的電荷密度的模式的圖像顯示設備中，紅色熒光體的高發(fā)光效率也變得明顯。 具體地，優(yōu)選預先對電子發(fā)射裝置的一個驅動條件進行設置，以使得基于接收到的圖像信 號注入到像素的電荷密度為每一次掃描至少5X10_8C/cm2，并且可以利用該驅動條件驅動 所使用的驅動電路?？梢酝ㄟ^組合以上紅色熒光體和以高電荷密度的電子照射來實現(xiàn)高亮 度且高分辨率的圖像顯示。
由通式⑴表示的熒光體優(yōu)選為“TO03:Eu”、“GdB03:Eu”或“(Y，Gd)B03:Eu”等。
如這里所使用的，術語綠色、藍色和紅色一般表示以下的CIE(x，y)色度坐標
綠色(χ,y) = (0. 15 ^ χ ^ 0. 35,0. 5 ^ y ^ 0. 85)
藍色(X，y)= (0. 05 彡 χ 彡 0. 25，0 彡 y 彡 0. 2)
紅色(X，y)= (0. 5 彡 χ 彡 0. 73，0. 2 彡 y 彡 0. 4)
(紅色、藍色和綠色指以上范圍內的可見區(qū)域。)
例如，從發(fā)光效率的觀點出發(fā)并且考慮到由于溫度的變化所引起的亮度特性的 變化，在熒光體組合中的綠色熒光體和藍色熒光體中，可以使用“aiS:Cu，Al (綠色)”、 "ZnS:Ag, Cl (藍色)”、“ZnS:Ag，Al (藍色)”、“作為摻雜有Eu作為發(fā)光中心材料的包含堿 土金屬的硫代鎵酸鹽晶體的SrGaj4:Eu (綠色)”和“(Sr1^Bax) 6 :Eu (綠色)”。如以下 所述，χ優(yōu)選為0 < χ < 0. 3。術語硫代鎵酸鹽表示包含( 和S的化合物。
特別地，可以通過使用以上熒光體中的"SrGaj4 = Eu(綠色)”或“利用Ba替換一部 分Sr原子的(Sri_x，Bax)Ga2、:EU(綠色)”，在高發(fā)光效率和朝向電子束的高耐久性的情況 下，實現(xiàn)比SiS Cu，Al (綠色)的可再現(xiàn)色域更優(yōu)良的可再現(xiàn)色域。
隨著Sr:Ba比變化，以上的(Sivx，Bax)Ga2S4:Eu從綠色變?yōu)樗{綠色。為了實現(xiàn)比 SrGa2S4IEu的發(fā)光更逼真于NTSC綠色的發(fā)光，可以根據(jù)情況需要適當?shù)卦O計Sr和Ba之間 的合成比。
當使用(Sivx，Bax) Gei2S4:Eu作為綠色熒光體時，從范圍0 < χ彡0. 3中，更優(yōu)選地 從范圍0 < χ彡0. 25中選擇合成比。
當摻雜發(fā)光中心材料直至過剩濃度時，發(fā)生熒光體亮度下降形式的濃度猝滅 (concentration quenching)現(xiàn)象。實際上，可以從發(fā)光中心濃度范圍中選擇最佳的發(fā)光中 心濃度，以使得在特定發(fā)光中心濃度處的峰值之后的發(fā)光亮度變化時，獲得充分的亮度。
對于發(fā)光中心濃度，在SrGaj4: Eu或(Sr1^Bax) fei2S4: Eu的情況下，Eu原子的數(shù)量 和Sr原子(或Sr+Ba原子的和)的數(shù)量優(yōu)選為0. 001 ^ Eu/Sr (或Eu/(Sr+Ba)) ^ 0. I0
只要滿足范圍0. 001 ^ Eu/Sr ^ 0. 1，則可以根據(jù)所組合的其它熒光體的發(fā)光效率 選擇發(fā)光中心濃度的最佳值。
必須根據(jù)基于作為顯示基準的白色的色溫、各顏色的熒光體的發(fā)光效率和顏色坐 標之間的平衡所確定的指標，來評價從藍色熒光體獲取的發(fā)光特性。還必須考慮在例如依 賴于顏色、發(fā)光效率和色溫的亮度的變化方面的性能。
考慮到以上指標，藍色熒光體優(yōu)選為“ZnS:Ag，Cl”、“ZnS:Ag，Al”或“包含堿土金 屬等的硅酸鹽晶體中摻雜有Eu作為發(fā)光中心材料的熒光體”。
可以通過根據(jù)情況需要使用粘合劑等在預定位置上配置碾成均勻顆粒大小的熒 光體的顆粒，以膜(層)的形式形成各種像素3、4和5。大多數(shù)熒光體具有高阻抗，并且因此 優(yōu)選根據(jù)電子的加速電壓并根據(jù)面板的結構來選擇熒光體的最佳顆粒大小。盡管最佳顆粒 大小根據(jù)所照射的電子的穿透長度而變化，但一般可以從不小于0. 5 μ m且不大于15 μ m的 范圍中選擇平均顆粒大小。在帶電方面，平均顆粒大小優(yōu)選為不小于Iym且不大于5μπι。 對像素中包含的熒光體的量進行調整，以使得實現(xiàn)期望的發(fā)光顏色和期望的亮度。
附圖的例子中的、用作施加有高壓的陽極的金屬殼19還具有防止熒光體帶電的 功能。盡管可以在Al等的導電性金屬材料上覆蓋用于吸附氧等的吸氣器材料，但構成金屬 殼19的材料還可以是Al等的導電性金屬材料。當在金屬殼19中使用吸氣器材料時，可能 進入面板14和背板20之間的密封空間中的小流量的外部空氣所攜帶的任何氣體均可被吸 附到吸氣器材料上。由此可以長時間保持氣密狀態(tài)。例如，可以使用的吸氣器材料包括Ti、 &、Ba或具有以上中至少之一作為主要成分的合金。這些合金可以包含Al^和狗中的一 個或多個元素作為輔助成分?？梢愿鶕?jù)電子加速電壓來選擇金屬殼19的厚度和吸氣器材 料的厚度的最佳值。金屬殼19可以由包含吸氣器材料并且還導電的層形成。
在具有圖1所示的結構的圖像顯示設備中，由已經接收到圖像信號的驅動電路25 選擇性地驅動多個電子發(fā)射裝置，由此與所驅動的電子發(fā)射裝置相對應的像素發(fā)出熒光， 并且因此而顯示圖像。在全色顯示器的情況下，如上所述，在面板21上形成熒光屏，以使得 在該熒光屏上配置例如紅色、藍色和綠色這三種顏色的像素。通過根據(jù)輸入信號控制所照 射的電荷量來形成圖像。通常，例如，在面板21的熒光屏2上形成金屬殼19，作為用于防止 熒光體帶電的部件。如果加速能量低(加速電壓低)，則該能量被金屬殼19所分散，并且不 能實現(xiàn)充分的亮度。
此夕卜，在FED板中，跨幾mm的狹窄空間施加電壓。如果施加了過高的電壓，則這可 能引起放電等的問題。
考慮到以上情況，為了實現(xiàn)顯示圖像的充分的亮度和清晰度，向陽極施加優(yōu)選為 7kV 15kV的電壓，并且優(yōu)選將電子的加速電壓設置為不小于7kV且不大于15kV。當電子加速電壓等于或大于7kV時，可以實現(xiàn)充分的亮度，而當電子加速電壓等于或小于15kV時， 可以避免放電等的問題。
對驅動電路25進行配置，以使得可以選擇允許每一次掃描時從電子發(fā)射裝置以 至少5X10_8C/Cm2的電荷密度向各像素中的熒光體照射電子的驅動條件。也就是說，設置 等于或大于5X 10_8C/cm2的電荷密度作為照射到像素上的電荷密度，以便驅動電路25在相 應的顯示時間內，在必須確保充分的亮度的圖像部分處，使得每一次掃描時以設定的電荷 密度照射像素。
這里，一次掃描表示掃描形成一個畫面所需的所有掃描線的處理。例如，一次掃描 表示如下處理在使用圖1所示的矩陣布線的矩陣驅動的情況下，向所有的掃描線11輸入 掃描信號，其中，構成矩陣布線的所有的多個掃描線11均用于形成一個畫面。通過選擇信 號線9來選擇性地驅動連接至掃描線11的各個電子發(fā)射裝置。
例如，圖像顯示方法的例子包括逐行掃描和隔行掃描。在逐行掃描時，通過順次掃 描掃描線來顯示一個圖像(例如，一幀)。在隔行掃描時，掃描線被分割成通過順序掃描而 交錯的偶數(shù)線和奇數(shù)線。結果，各幀被分割成兩個場，依次對各個場進行掃描。在隔行掃描 時，如本發(fā)明所使用的術語“一次掃描”與掃描一個場的處理相對應。
參考圖3C來解釋逐行掃描的示例。在一次掃描處理中，向掃描線Ila Ilc順次 輸入掃描信號，以經由掃描線Ila Ilc顯示一個畫面(幀)。一旦已經向所有的掃描線輸 入了掃描信號，則一次掃描處理結束。
例如，所使用的驅動方法可以是刷新頻率為60Hz并且照射時間占空比(duty cycle)等于或小于1Λ40的無源矩陣驅動。
代替總是被設置成至少5X l(T8C/cm2的電荷密度，驅動電路25被配置成，可以根 據(jù)圖像信息來選擇低于5X 10_8C/Cm2的電荷密度。
可以使用具有例如圖3A至圖3C以及圖4所示的結構的電子發(fā)射裝置，作為允許 每一次掃描時照射等于或大于5X10_8C/Cm2的電荷密度的電子發(fā)射裝置。
接下來解釋顯示由各自包括三種顏色的子像素的像素構成的圖像時的驅動條件 的示例。
在有效掃描線數(shù)P為1080個線并且?guī)lF為60Hz的情況下，每一次掃描時可以 向一個掃描線施加信號的時間T的最大值為1/(F · P)，約為15 μ sec。
通過Je X T給出針對每個子像素照射的3. 3mA/cm2的電流密度Je的、每單位表面 積所注入的電荷密度Q(C/cm2)，這在以上例子中得出約為5X l(T8C/cm2。
如以上關系所示出的，施加時間T的最大值受到掃描線數(shù)P和頻率F的限制。因 此，如果掃描線數(shù)為例如768個線，則時間T被延長。
實際上，考慮例如由布線阻抗所引起的延遲和驅動裝置的延遲來確定最大時間T。 在掃描線數(shù)P為1080個線的情況下，最大時間T經常短于15 μ sec。例如，用于改變顯示 亮度的方法包括修改上述的施加時間T、修改電流密度J或者修改施加時間T和電流密度J 這兩者。
在本發(fā)明中，使用至少由通式(I)表示的紅色熒光體作為構成像素的熒光體。此 外，可以選擇驅動條件，以使得每一次掃描時照射到像素上的電子束的電荷密度為至少 5X10_8C/Cm2。由驅動電路在以上條件下進行的圖像顯示可以在需要高亮度的圖像部分處實現(xiàn)高亮度顯示，并且可以獲得不受溫度變化影響的優(yōu)良的顏色平衡。
根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示設備通?？捎糜诰哂袑D像信號繪制成圖像的顯示部的 電子裝置中。例如，這種電子裝置的例子包括電視機、一體型個人計算機等。
圖6是配備有本發(fā)明的圖像顯示設備的電子裝置的示意圖。該電子裝置通過無線 廣播、有線廣播或因特網等接收圖像信息，并將該圖像信息以圖像形式繪制在圖像顯示設 備上。在圖6中，附圖標記61表示圖像信息接收電路，附圖標記62表示圖像信號生成電路， 附圖標記25表示驅動電路，并且附圖標記22表示圖像顯示板。根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示設 備包括驅動電路25和圖像顯示板22。
可以對經由諸如無線廣播、有線廣播或因特網等的線路供給的圖像信息進行調 制，并且可選地，還可以通過壓縮、加密等對其進行編碼。圖像信息接收電路61在從線路供 給的多個圖像信息項中選擇期望的圖像信息。由圖像信號生成電路62對由圖像信息接收 電路61所選擇的圖像信息進行解調和解碼，以產生圖像信號。
驅動電路25基于所供給的圖像信號，向圖像顯示板22供給用于顯示的信號。然 后，基于由驅動電路25供給的信號，在圖像顯示板22上顯示圖像。
當圖像信息未被編碼時，不執(zhí)行解碼。
當基于記錄有圖像信息的記錄介質上的信息要在圖像顯示設備上顯示圖像時，由 從記錄介質讀取圖像信息的讀取電路(未示出)來讀取記錄介質上所記錄的圖像信息。如 果所讀取的圖像信息被編碼，則由圖像信號生成電路62對該圖像信息進行解碼，以產生圖 像信號。將所獲得的圖像信號供給至驅動電路25。驅動電路25基于所供給的圖像信號， 向圖像顯示板22供給顯示用的信號。然后，基于由驅動電路25供給的信號，在圖像顯示板 22上顯示圖像。
如果所讀取的圖像信息未被編碼，則所讀取的圖像信息和圖像信號相同。將所讀 取的圖像信號供給至驅動電路25。驅動電路25基于所供給的圖像信號，向圖像顯示板22 供給顯示用的信號。然后，基于由驅動電路25供給的信號，在圖像顯示板22上顯示圖像。
實施例
以下將基于具體的實施例來詳細解釋本發(fā)明。
實施例1
制造使用(Y，Gd)B03:Eu熒光體(平均顆粒大小為3 μ m)的面板。該面板具有圖 1、圖2A和圖;3B所示的結構(盡管這里僅使用一種熒光體)。
如下制造面板。首先，在玻璃基板上以條紋形式涂布黑色矩陣，從而保留要涂布熒 光體的區(qū)域。接著，通過絲網印刷涂布包括熒光體顆粒和有機粘合劑的糊劑，以在黑色矩陣 的開口部分處形成熒光體糊劑層，然后整體進行干燥。接著，執(zhí)行成膜處理。在成膜處理時， 涂布丙烯酸樹脂，并且對由此產生的熒光屏進行平滑化。之后，形成了 IOOnm厚的Al膜作 為金屬殼。在形成金屬殼之后，在大氣中以450°C整體進行燒制，以去除丙烯酸樹脂。
接著制造其上形成有電子發(fā)射裝置的背板。電子發(fā)射裝置的結構如圖3A和圖;3B 所示。另外，背板的結構如圖1所示。
為了制造背板，通過絲網印刷在玻璃基板上形成矩陣布線，然后在布線交叉部分 處形成表面?zhèn)鲗щ娮影l(fā)射裝置。信號線和掃描線分別連接至構成各電子發(fā)射裝置的一對裝 置電極中的各裝置電極。有效信號線數(shù)為1920個線，并且有效掃描線數(shù)為1080個線。10
如上所述制造成的面板和背板被配置為彼此相對，以使得各像素和各電子發(fā)射裝 置配置在彼此相對應的位置處。對由此產生的內部空間進行除氣，直至預定的真空度。信 號線連接至背板上的電子發(fā)射裝置，并且掃描線連接至驅動電路，以構成圖像顯示設備。使 用設置在面板上的金屬殼作為陽極，在以上板之間施加IOkV的DC電壓。在該狀態(tài)下，驅動 電路向背板的矩陣布線施加脈沖電壓，以使得引起電子發(fā)射，并且測量由此產生的亮度。
所使用的驅動方法是刷新頻率為60Hz的無源矩陣驅動。
為了進行比較的目的，還使用1仏5工11作為熒光體，根據(jù)相同的制造過程制造了 面板，并且在與以上相同的條件下測量了亮度。
比較發(fā)光之后10分鐘時觀測到的亮度值。
表1示出以100作為使用Y2O2S = Eu且每一次掃描向各像素照射5X 10_8C/Cm2的電 荷密度時的亮度的情況下的相對亮度值。
表1 發(fā)光亮度相對比較
權利要求
1.一種圖像顯示設備，包括背板，其設置有多個電子發(fā)射裝置；面板，其具有多個像素，所述多個像素各自配置有通過利用由所述電子發(fā)射裝置發(fā)射 的電子進行照射來發(fā)光的熒光體；以及驅動電路，其接收圖像信號，并驅動所述電子發(fā)射裝置，其中，所述熒光體是由通式(I) :MB03:Eu表示的熒光體，其中，M表示Y和Gd中至少之 一，以及所述驅動電路驅動所述電子發(fā)射裝置，以使得注入到所述像素的電荷密度的上限為每 一次掃描等于或大于5X 10_8C/cm2。
2.根據(jù)權利要求1所述的圖像顯示設備，其特征在于，所述面板具有被施加不小于7kV且不大于15kV的電壓的陽極。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的圖像顯示設備，其特征在于，所述熒光體是(Y，Gd) BO3:Eu或者是TOO3:Eu。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的圖像顯示設備，其特征在于，所述面板還具有藍色熒光體和綠色熒光體，所述藍色熒光體是ZnS:Ag，Al或者是ZnS:Ag，Cl，以及所述綠色熒光體是aiS:Cu，Al或者是包含堿土金屬的硫代鎵酸鹽晶體中摻雜有Eu作 為發(fā)光中心材料的熒光體。
5.根據(jù)權利要求4所述的圖像顯示設備，其特征在于，所述包含堿土金屬的硫代鎵酸鹽晶體中摻雜有Eu作為發(fā)光中心材料的熒光體是 SrGa2S4 = Eu 或者是(Sr，Ba)Ga2S4:Eu。
6.一種電子裝置，包括根據(jù)權利要求1或2所述的圖像顯示設備。
7.根據(jù)權利要求6所述的電子裝置，其特征在于，還包括圖像信息接收電路，其從多個圖像信息項中選擇期望的圖像信息；以及圖像信號生成電路，其基于所選擇的圖像信息，生成供給至所述圖像顯示設備的圖像 信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種圖像顯示設備和包括該圖像顯示設備的電子裝置。所述圖像顯示設備包括背板，其設置有多個電子發(fā)射裝置；面板，其具有多個像素，所述多個像素各自配置有通過利用由所述電子發(fā)射裝置發(fā)射的電子進行照射來發(fā)光的熒光體；以及驅動電路，其接收圖像信號，并驅動所述電子發(fā)射裝置。所述熒光體是由通式(I)MBO3:Eu表示的熒光體，其中，M表示Y和Gd中至少之一。所述驅動電路驅動所述電子發(fā)射裝置，以使得注入到像素的電荷密度的上限為每一次掃描等于或大于5×10-8C/cm2。
文檔編號H01J29/32GK102034419SQ20101050431
公開日2011年4月27日 申請日期2010年10月8日 優(yōu)先權日2009年10月2日
發(fā)明者笹栗大助 申請人:佳能株式會社