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JPH0714520A - カラー表示装置 - Google Patents

カラー表示装置

Info

Publication number
JPH0714520A
JPH0714520A JP6078736A JP7873694A JPH0714520A JP H0714520 A JPH0714520 A JP H0714520A JP 6078736 A JP6078736 A JP 6078736A JP 7873694 A JP7873694 A JP 7873694A JP H0714520 A JPH0714520 A JP H0714520A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
display device
color display
light emitting
emitting material
shorter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6078736A
Other languages
English (en)
Inventor
Helmut Bechtel
ベヒテル ヘルムト
Wolfram Czarnojan
クツァルノヤン ヴォルフラム
Markus Haase
ハーゼ マルクス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV, Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Publication of JPH0714520A publication Critical patent/JPH0714520A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/02Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
    • H01J29/10Screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored
    • H01J29/18Luminescent screens
    • H01J29/30Luminescent screens with luminescent material discontinuously arranged, e.g. in dots, in lines
    • H01J29/32Luminescent screens with luminescent material discontinuously arranged, e.g. in dots, in lines with adjacent dots or lines of different luminescent material, e.g. for colour television
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/02Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
    • H01J29/10Screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored
    • H01J29/18Luminescent screens
    • H01J29/20Luminescent screens characterised by the luminescent material

Landscapes

  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カラー表示装置の輝度を高めるとともに電子
エネルギー密度に対する輝度の直線性を改善する。 【構成】 電子ビーム源と、青又は緑又は赤のいずれか
の色で発光する材料により規定された画素の配列と、画
素を励起する励起手段とを有するカラー表示装置であっ
て、前記の励起手段は一度に1行ずつ走査するライン同
時走査状態で励起パルスにより画素の配列を走査するよ
うになっている当該カラー表示装置において、青、緑及
び赤の色で発光する発光材料のうち少なくとも2種類の
発光材料の消光時間が励起パルスの幅よりも可成り短く
なっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子ビーム源と、青又
は緑又は赤のいずれかの色で発光する材料により規定さ
れた画素の配列と、画素を励起する励起手段とを有する
カラー表示装置であって、前記の励起手段は一度に1行
ずつ走査するライン同時走査状態で励起パルスにより画
素の配列を走査するようになっている当該カラー表示装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】上述した種類のカラー表示装置はドイツ
連邦共和国特許出願公開DE−OS4112078号明
細書に開示されている。このようなフラットパネル型の
カラー表示装置では、発光させるのに約1〜10KVの
低い陽極電圧のみが利用できるにすぎない。従って、電
子が発光材料に侵入する深さは陰極線管型の通常の表示
装置におけるよりも浅くなる。従って、得られる輝度は
比較的低くなる。又、励起エネルギー密度に対する輝度
の直線性が陽極電圧の減少にともなって劣化する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、所定
の放射出力で前述した種類のカラー表示装置の輝度を高
めるとともに、電子エネルギー密度に対する輝度の直線
性を改善することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、電子ビーム源
と、青又は緑又は赤のいずれかの色で発光する材料によ
り規定された画素の配列と、画素を励起する励起手段と
を有するカラー表示装置であって、前記の励起手段は一
度に1行ずつ走査するライン同時走査状態で励起パルス
により画素の配列を走査するようになっている当該カラ
ー表示装置において、青、緑及び赤の色で発光する発光
材料のうち少なくとも2種類の発光材料の消光時間が励
起パルスの幅よりも可成り短くなっていることを特徴と
する。産業上の利用分野の欄で説明した種類のカラー表
示装置の特徴は、走査方法が特別である為に、赤又は緑
又は青発光画素の励起期間が通常の陰極線管に比べて長
くなっている。本発明によるカラー表示装置において
は、多数の画素が励起期間の全体に亘り、例えばライン
周期に亘り同時に励起される。画素の励起期間は例えば
1ライン周期(PAL方式の場合64μ秒)に及ぶか、
或いはプラズマパネル型の表示装置や電界放出型の表示
装置の場合10〜60μ秒の範囲内の周期(スポット滞
留時間)に及び、一方、陰極線管における画素は数百ナ
ノ秒の間のみ励起される。
【0005】本発明は、考慮している表示装置の場合、
消光時間が充分に短い発光材料により最大輝度を満足な
直線性で達成しうるという実験による認識を基に成した
ものである。この場合、励起エネルギーは満足な効率及
び高エネルギー密度で光に変換される。本発明におい
て、消光時間とは放出された光の光度がその初期値の3
6%(100×1/e%)まで減少する時間を意味する
ものとする。本発明においては、使用する種類すべての
発光材料の消光時間を同様に短くする必要は必ずしもな
い。2種類のみの発光材料の消光時間を極めて短く(励
起パルス幅よりも可成り短く)選択し、残りの1種類の
発光材料の消光時間を励起パルス幅とほぼ等しく又はそ
れよりも長く選択することにより満足な白色の輝度が得
られる。しかし、この残りの1種類の発光材料の消光時
間はあまり長く選択してはならず、前者の他の2種類の
発光材料の消光時間が60μ秒よりも短い場合には30
0μ秒よりも短く選択し、これら他の2種類の発光材料
の消光時間が2μ秒よりも短い場合には60μ秒よりも
短く選択する必要がある。
【0006】極めて高い輝度は発光中心発光材料により
達成した。発光中心発光とは、結晶格子中の原子又はイ
オンの位置で生じる電子遷移により光の放出が生ぜしめ
られることを意味する。この電子遷移は、発光中心が結
晶格子中ではなく自由空間中に存在する場合にも原理的
に生じうる。その例は、内側4f遷移を有する希土類
(例えばCe3+又はEu2+)で活性化された蛍光体、特
にアルカリ土類硫化物である。本発明による好適例で
は、異なる色の少なくとも2種類の発光材料の消光時間
を2μ秒よりも短くすることにより発光特性を極めて良
好に直線性とすることができる。この場合、他の残りの
発光材料の消光時間を60μ秒よりも短くするのがよ
い。
【0007】本発明の構成では、(青発光材料として用
いる)ZnS:Ag(AgをドーピングしたZnS)、
(緑発光材料として用いる)CaS:Ce及び(赤発光
材料として用いる)Y2 2 S:Eu又はY2 3 :E
u又はCaS:Eu、特にこれらのうちの2つ又は3つ
の組合せを主成分とする極めて良好な発光材料を用い
る。
【0008】
【実施例】図1は電界放出に基づく本発明の表示装置1
の一部を線図的に示す。この表示装置は互いに対向する
2つのガラス基板2及び3を有する。ガラス基板2は、
この場合行電極4として機能する例えばタングステン又
はモリブデンより成る並列導体の第1パターンを有す
る。外部接点への接続の目的で絶縁させない行電極の端
部4′付近の領域を除いて、装置全体が酸化珪素の絶縁
層5で被覆されている。例えばモリブデンより成る列電
極6が絶縁層5上で行電極4に対し直角に延在してお
り、これら列電極6は行電極との交点の位置で複数の孔
7を有する。これらの孔をその下側の絶縁層の厚さ全体
にわたって延在させ、これらの孔内で行電極4上に複数
の電界放出素子(フィールドエミッタ)を形成してい
る。これらの電界放出素子は通常円錐状となっている、
すなわち先端がとがっている。画素8は行及び列電極の
交点の位置に存在する。
【0009】ガラス基板3はITOより成る透明陽極層
9を有し、この透明陽極層にルミネッセンス細条又はド
ットより成るルミネッセンススクリーン10が設けられ
ている。電極(陽極)9に充分に高い電圧を与えること
により、電界放出素子により放出される電子が基板(フ
ェースプレート)3に向けて加速され、この基板3でこ
れら電子が画素8に対応する蛍光体パターンの一部8′
を発光させる。放出される電子の量は、接続ライン6′
を経て列電極6に一体化されたグリッド電極に印加する
電圧によって変えることができる。図2は図1の表示装
置の等価回路図を簡単化して示す。画素8は行電極4と
列電極6との交点の位置にある。図2では、画素8は三
極管11によって示してあり、その陰極12は画素と関
連する電界放出素子を以って構成され、グリッドは行電
極との交点の位置で孔7が設けられた列電極の部分を以
って構成されている。陽極9はすべての三極管11に対
し共通であり、このことを図2では平面9′により破線
で線図的に示してある。
【0010】動作に当たっては、選択周期中行電極4
a,4b…が順次に選択され、一方、データ信号が列電
極6a,6b…に同時に与えられ、これらデータ信号が
行電極における信号と相俟って交点の位置における電界
放出素子の両端間における電圧、従って電界放出量、従
って画素8aa,8ab…の光度を決定する。選択周期
が経過した後、行電極は例えば0ボルトの電圧を受け、
従ってもはや関連の行におけるいかなる電界放出も生じ
ない。発生される電子は画素8を正しく発光させるのに
充分な量とする必要がある。この種類の表示装置では、
選択周期(32μ秒)がフレーム周期(20ミリ秒)に
対して短い。
【0011】図3の特性曲線は、発光材料の組合せを種
々にした場合のスクリーンの出力密度に対するD65白
色輝度を示す。この場合の実験条件はすべて同じにし
た。すなわち 電子加速電圧:5KV 励起パルスの持続時間:15μ秒 励起パルスの繰返し周波数:50Hz とした。輝度は約50%の透過率を有するガラスを経て
測定した。表示領域の50%を発光(ルミネッセンス)
材料で被覆し、コントラストを高めるために残りを黒色
化した(黒色マトリックスにした)。コントラストの効
果の点で望ましい少量の発光材料の組成を設けると、本
発明による利点が極めて大きくなるということを確かめ
た。
【0012】試験中、アルミニウムの裏当層を設けなか
った。しかし本発明の利点は、アルミニウムの裏当層を
用いた場合或いは光出力を増大させる他の既知の手段を
用いた場合にも明瞭に得られるものである。図3の特性
曲線1〜4は以下の発光材料の組合せで測定したもので
あり、各特性曲線における発光材料の組合せは順次に
青、緑及び赤である。 特性曲線1:ZnS:Ag,CaS:Ce,CaS:E
u 特性曲線2:ZnS:Ag,CaS:Ce,Y2
2 S:Eu又はY2 3 :Eu) 特性曲線3:ZnS:Ag,Y2 SiO5 :Tb,Y2
2 S:Eu又はY23 :Eu) 特性曲線4:ZnS:Ag,ZnS:Cu,Y2
2 S:Eu又はY2 3 :Eu) 特性曲線4による発光材料はカラー表示管に対し通常用
いられている標準の組合せを示す。特性曲線3による発
光材料は緑発光材料としてZnS:Cuの変わりにY2
SiO5 :Tbを用いている。この特性曲線3の場合、
特性曲線4に比べて輝度がわずかに増大し、その直線性
がわずかに良好となる。
【0013】しかし、特性曲線2、特に特性曲線1によ
って示す組合せによれば、輝度が著しく高くなり、直線
性が可成り良好になる。使用する発光材料の消光時間は
以下の通りである。 ZnS:Ag…1μ秒 CaS:Ce…0.5μ秒 CaS:Eu…1μ秒 Y2 2 S:Eu及びY2 3 :Eu…200μ秒 ZnS:Cu…10μ秒 これらは発光材料のうち最も重要な基本的ドーパントを
示したものである。本発明により支持する消光時間を越
えない限り、他の追加のドーパントを既知の方法で設け
ることができること勿論である。CaS:Ceを主成分
とする発光材料に対しては色座標が 0.30<x<0.38 及び 0.54<y<0.5
9 の範囲にあり、CaS:Euを主成分とする発光材料に
対しては色座標が 0.57<x<0.70 及び 0.29<y<0.3
9 の範囲にあるように、アルカリ土類金属の硫化物の組成
を調整するのが適している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による表示装置の一部を示す線図であ
る。
【図2】図1の装置を等価回路で示す説明図である。
【図3】W/m2 で表した電気的な出力密度に対するC
d/m2 で表した輝度を4種類の異なる発光材料組成に
関して示す特性曲線図である。
【符号の説明】
1 表示装置 2,3 ガラス基板 4 行電極 5 絶縁層 6 列電極 7 孔 8 画素 9 透明陽極層 10 ルミネッセンススクリーン 11 三極管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09K 11/84 CPC H01J 31/12 B (72)発明者 ヴォルフラム クツァルノヤン ドイツ連邦共和国 5100 アーヘン シュ テーティナー シュトラーセ 65 (72)発明者 マルクス ハーゼ ドイツ連邦共和国 5100 アーヘン ベネ ディクティネル シュトラーセ 1

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子ビーム源と、青又は緑又は赤のいず
    れかの色で発光する材料により規定された画素の配列
    と、画素を励起する励起手段とを有するカラー表示装置
    であって、前記の励起手段は一度に1行ずつ走査するラ
    イン同時走査状態で励起パルスにより画素の配列を走査
    するようになっている当該カラー表示装置において、 青、緑及び赤の色で発光する発光材料のうち少なくとも
    2種類の発光材料の消光時間が励起パルスの幅よりも可
    成り短くなっていることを特徴とするカラー表示装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のカラー表示装置におい
    て、青、緑及び赤の色で発光する発光材料のうち少なく
    とも2種類の発光材料の消光時間が60μ秒よりも短く
    なっていることを特徴とするカラー表示装置。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載のカラー表示装置におい
    て、青、緑及び赤の色で発光する発光材料のうち少なく
    とも2種類の発光材料の消光時間が10μ秒よりも短く
    なっていることを特徴とするカラー表示装置。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載のカラー表示装置におい
    て、少なくとも2種類の異なる色の発光材料の消光時間
    が2μ秒よりも短くなっていることを特徴とするカラー
    表示装置。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載のカラー表示装置におい
    て、1種類の発光材料の消光時間が励起パルスの幅とほ
    ぼ同じ又はそれよりも長いことを特徴とするカラー表示
    装置。
  6. 【請求項6】 請求項1に記載のカラー表示装置におい
    て、発光中心濃度が0.01モル%よりも大きい発光中
    心発光材料が用いられていることを特徴とするカラー表
    示装置。
  7. 【請求項7】 請求項1に記載のカラー表示装置におい
    て、青の発光材料としてZnS:Ag又はY2 Si
    5 :Ceを主成分とする発光材料が用いられているこ
    とを特徴とするカラー表示装置。
  8. 【請求項8】 請求項1に記載のカラー表示装置におい
    て、緑の発光材料としてCaS:Ce又はY2 Si
    5 :Tb又はGをガーネットとしたYAlGaG:T
    bを主成分とする発光材料が用いられていることを特徴
    とするカラー表示装置。
  9. 【請求項9】 請求項1に記載のカラー表示装置におい
    て、赤の発光材料としてY2 2 S:Eu又はY
    2 3 :Eu又はCaS:Euを主成分とする発光材料
    が用いられていることを特徴とするカラー表示装置。
  10. 【請求項10】 請求項1に記載のカラー表示装置にお
    いて、緑および赤の双方又はいずれか一方の発光材料と
    して希土類元素で活性化したアルカリ土類硫化物の蛍光
    体が用いられていることを特徴とするカラー表示装置。
JP6078736A 1993-04-20 1994-04-18 カラー表示装置 Pending JPH0714520A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4312737A DE4312737A1 (de) 1993-04-20 1993-04-20 Farbanzeigevorrichtung
DE4312737:1 1993-04-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0714520A true JPH0714520A (ja) 1995-01-17

Family

ID=6485821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6078736A Pending JPH0714520A (ja) 1993-04-20 1994-04-18 カラー表示装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5760542A (ja)
EP (1) EP0621624B1 (ja)
JP (1) JPH0714520A (ja)
KR (1) KR100334186B1 (ja)
CN (1) CN1061166C (ja)
DE (2) DE4312737A1 (ja)

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