CN1187784C - 真空荧光显示器 - Google Patents

真空荧光显示器 Download PDF

Info

Publication number
CN1187784C
CN1187784C CNB011203765A CN01120376A CN1187784C CN 1187784 C CN1187784 C CN 1187784C CN B011203765 A CNB011203765 A CN B011203765A CN 01120376 A CN01120376 A CN 01120376A CN 1187784 C CN1187784 C CN 1187784C
Authority
CN
China
Prior art keywords
shape
control electrode
electrode
emission source
electronics
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB011203765A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1340840A (zh
Inventor
上村佐四郎
余谷纯子
长迴武志
山田弘
仓知宏行
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.)
Noritake Co Ltd
Original Assignee
Noritake Co Ltd
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 Noritake Co Ltd filed Critical Noritake Co Ltd
Publication of CN1340840A publication Critical patent/CN1340840A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1187784C publication Critical patent/CN1187784C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/02—Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
    • H01J29/08—Electrodes intimately associated with a screen on or from which an image or pattern is formed, picked-up, converted or stored, e.g. backing-plates for storage tubes or collecting secondary electrons
    • H01J29/085—Anode plates, e.g. for screens of flat panel displays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/02—Main electrodes
    • H01J1/30—Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/05—Preparation or purification of carbon not covered by groups C01B32/15, C01B32/20, C01B32/25, C01B32/30
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/46—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
    • H01J29/467—Control electrodes for flat display tubes, e.g. of the type covered by group H01J31/123
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
    • H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
    • H01J31/10—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
    • H01J31/12—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes with luminescent screen
    • H01J31/123—Flat display tubes
    • H01J31/125—Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection
    • H01J31/127—Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection using large area or array sources, i.e. essentially a source for each pixel group
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
    • H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
    • H01J31/10—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
    • H01J31/12—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes with luminescent screen
    • H01J31/15—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes with luminescent screen with ray or beam selectively directed to luminescent anode segments
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00—Nanotechnology
    • Y10S977/902—Specified use of nanostructure
    • Y10S977/932—Specified use of nanostructure for electronic or optoelectronic application
    • Y10S977/952—Display

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)

Abstract

一种真空荧光显示器包括前面玻璃部件，基片，控制电极，板-状场致发射类型电子-发射源，网孔-状电子提取电极，和荧光物质膜。前面玻璃部件至少部分具有光透射特性，而基片通过真空空间与前面玻璃部件相对。控制电极形成在该基片的内表面。具有多个通过孔的板-状场致发射型电子-发射源安排在真空空间内与控制电极隔开。网孔-状电子提取电极形成在场致发射型电子-发射源和前面玻璃部件之间，与场致发射型电子-发射源隔开。荧光体膜形成在该前面玻璃部件的内侧。

Description

真空荧光显示器
技术领域
本发明涉及到一种真空荧光显示器，它利用自场致发射型电子-发射源发射的电子轰击荧光物质来发光。
背景技术
按照常规，作为音频装置或者汽车仪表板的显示器元件，具有荧光显示的真空管作为一种经常使用的电子显示元件。在这种真空荧光显示器中，附加荧光物质的阳极和阴极安排在真空管的腔体内彼此相对的位置，而从阴极发射的电子轰击荧光物质来发射光。作为一般的真空荧光显示器，最经常使用的是一种三极真空管结构，在这种结构中，用于控制电子流的栅极提供在阴极和阳极之间，因此荧光物质选择地发光。
最近，为了更大地增加真空荧光显示器的亮度，提出了使用碳毫微管的场致发射类型电子-发射源在真空荧光显示器中作为阴极。图7显示一种常规的真空荧光显示器。参考图7，常规的真空荧光显示器有一个外壳300，它由一个至少部分具有光透射特性的前面玻璃部件，一个相对前面玻璃部件301的基片302，以及一个为了密封地连接前面玻璃部件301和基片302边缘的框架-状隔板303等构成。外壳300的内部是抽-真空的。
在该外壳300内，多个前表面支撑部件304垂直地立在前面玻璃部件301的内表面以预定的间隔彼此并行。构成显示象素的每个光-发射部分310形成在前面玻璃部件301的内表面上相应的区域，该区域是由前表面支撑部件304夹在中间的。光-发射部分310由一个形成在前玻璃部件301内表面的带-状荧光物质膜311和一个形成在荧光物质膜311的表面并且作为阳极的金属背衬膜312构成的。
多个基片支撑部件305相对前表面支撑部件304垂直地立在基片302上。多个带-状引线电极320与各自的光-发射部分310相对形成在基片302内表面上的区域，每个电极320由基片支撑部件305夹在中间。用碳毫微管制造的场致发射型电子-发射源330分别地形成在引线电极320上。还有，多个网孔-状电子提取电极340被设置为按预定间隔与场致发射型电子-发射源330隔开。该电子提取电极340以垂直于场致发射型电子-发射源330的方向形成，具有带-状形状，而且以预定间隔彼此并列设置。电子提取电极340被固定并且夹在基片支撑部件305和前表面支撑部件304中间。
下面将参考图8描述这种真空荧光显示器的工作。注意，支撑部件304，支撑部件305，和安排在电极之间支撑部件306在图8中都没有显示出。参考图8，场致发射型电子-发射源330以预定间隔彼此并行排列，而电子提取电极340被设置在场致发射型电子-发射源330的上面。电子提取电极340以垂直于场致发射型电子-发射源330的方向形成并且以预定间隔彼此并行排列。多个光-发射部分310以相对各自的场致发射型电子-发射源330的位置安排在电子提取电极340的上方。
一个正的电压(加速电压)被施加到光-发射部分310的金属背衬膜312上。在这个状态下，在真空荧光显示器中，施加给每个场致发射型电子-发射源330和每个电子提取电极340的电压切换相对应的一个光-发射部分310开或关状态，该光-发射部分310是与场致发射型电子-发射源330和电子提取电极340的相交区域相对的。在这个真空荧光显示器中，当0V电压被加到该电子提取电极340时，不会在场致发射型电子-发射源330产生用于发射电子所需要的电场。因此，光-发射部分310变成关闭状态310a，与施加给场致发射型电子-发射源330的电压无关。
当一个预定的正电压施加给电子提取电极340时，通过相对应的一个引线电极320施加给每个场致发射型电子-发射源330的电压可以切换相对应的一个光-发射部分310状态开或关，该光-发射部分310是与场致发射型电子-发射源330和电子提取电极340的相交区域相对的。在这种情况下，当施加给场致发射型电子-发射源330的电压是0V时，光-发射部分310成为开状态310b，而当预定的正电压施加给场致发射型电子-发射源330时，光-发射部分310变成关闭状态310a。因此，在这个真空荧光显示器中，执行扫描以致于正电压按顺序地施加给各个电子提取电极340，并且与这个扫描同步，施加给各个场致发射型电子-发射源330的电压与各个要显示的象素一致地被切换，从而实现矩阵显示。
然而，在常规真空荧光显示器中，电子-发射源是形成在基片上。所以，当发现电子-发射源中亮度不均匀等缺点时，必须抛弃基片本身，因此导致制造生产量的减少。
发明内容
本发明的目的是提供一种真空荧光显示器，它使用场致发射型电子-发射源，能够提高产量。
为了达到上述目的，根据本发明，这里提供一种真空荧光显示器其包括：至少部分具有光透射特性的前面玻璃部件，经过真空空间与前面玻璃部件相对的基片，形成在基片内表面的控制电极，具有多个通孔的板-状场致发射型电子-发射源，其设置在真空空间中与该控制电极隔开，形成在场致发射型电子-发射源和前面玻璃部件之间并与场致发射型电子-发射源间隔开的网孔-状电子提取电极，以及形成在前面玻璃部件内侧的荧光物质膜；其中场致发射型电子-发射源包括：具有大量通过孔并且作为毫微管纤维生长核心的板-状金属部件；以及用大量毫微管纤维制造并且形成在所述金属部件的表面和通过孔的内壁上的覆盖膜。
根据本发明，场致发射型电子-发射源没有直接地形成在基片上。因为电子-发射源是与基片无关的形成的，所以可以只对电子-发射源执行操作检查。这可以减少由于电子-发射源引起的基片缺陷而且增加生产量。另外，电子-发射源是由单个部件形成的，因此降低了成本并且有利于装配。
附图说明
图1是显示根据本发明第一实施例真空荧光显示器的主要部分的截面视图；
图2是显示图1中所示场致发射型电子-发射源的放大的截面视图；
图3是用于说明施加给图1所示真空荧光显示器电极的电压与光-发射部分的光发射状态之间相互关系的视图；
图4是显示施加给电子提取电极的电压与由从场致发射型电子-发射源发射的电子产生的发射电流之间的相互关系的曲线图；
图5是显示根据本发明第二实施例的真空荧光显示器的主要部分截面视图；
图6是用于说明施加给图5所示真空荧光显示器的电极的电压与光-发射部分的光发射状态之间相互关系的视图；
图7是显示常规真空荧光显示器的主要部分的截面视图；
图8是用于说明施加给图7所示真空荧光显示器的电极的电压与光-发射部分的光发射状态之间相互关系的视图。
具体实施方案
下面将参考附图详细地描述本发明。
图1显示根据本发明第一实施例的真空荧光显示器。参考图1，这个实施例的真空荧光显示器具有一个外壳100，它由至少部分具有光透射特性的前面玻璃部件101，相对该前面玻璃部件101的基片102，以及用于密封地连接前面玻璃部件101和基片102的边缘的框架-状隔板103等构成。外壳100的内部是抽-真空的。
在外壳100内，多个前表面支撑部件104垂直地立在前面玻璃部件101的内表面彼此以预定间隔并行排列。构成显示象素的每个光-发射部分110形成在前面玻璃部件101的内表面相应的区域，该区域是夹在表面支撑部件104中间。光-发射部分110由形成在前面玻璃部件101内表面的带-状荧光物质膜111和形成在荧光物质膜111表面上并且作为阳极的金属背衬膜112构成。
多个基片支撑部件105垂直地立在基片102上与前支撑部件104相对，而多个带-状控制电极120形成在由基片支撑部件105夹在中间的区域内与各个光-发射部分110相对。具有大量通孔的板-状场致发射型电子-发射源130被设置为按预定的间隔在朝向前面玻璃部件101的方向与控制电极120隔开。场致发射型电子-发射源130是由基片支撑部件105支撑的并且设置为以对应所有的控制电极120。
多个网孔-状电子提取电极140被设置为按预定间隔在前面玻璃部件101方向上与场致发射型电子-发射源130隔开。带-状电子提取电极140形成在垂直于控制电极120的方向并且安排彼此以预定间隔并行排列。电子提取电极140被夹在并且固定在前表面支撑部件104和中间支撑部件106之间，该中间支撑部件106被形成为经过场致发射型电子-发射源130以致于对应基片支撑部件105。
构成外壳100的前面玻璃部件101，基片102，和隔板103都是用碳酸-氧化钙玻璃制造的。作为前面玻璃部件101和基片102，都使用1mm到2mm厚度的平面玻璃。前表面支撑部件104是用一种绝缘体制造的，该绝缘体是通过在前面玻璃部件101的内表面上预定位置反复地丝网-印刷一种包含低-熔点玻璃原料的绝缘浆料达到预定高度并焙烧该印制的绝缘浆料而形成的。在这个实施例中，前表面支撑部件104具有50μm的宽度，和2mm到4mm的高度，而且设置在由前表面支撑部件104夹在中间的区域的每个光-发射部分110具有0.3mm的宽度。
荧光物质膜111是用一种具有预定的光发射色彩的荧光物质制造的，而且是通过在前玻璃部件101的内表面上以条纹的形状丝网-印刷荧光物质浆料而形成的，然后焙烧该印刷的条纹以便它有10μm到100μm的厚度和0.3mm的宽度。在这种情况下，作为荧光物质膜111，可以使用三种类型的荧光物质膜用于在彩色显示器中发射三种基色：红色(R)，绿色(G)和蓝色(B)，而且单一类型的荧光物质膜可以被用于在单色显示器中发射白色。作为荧光物质膜111，可以使用大家都知道的氧化物荧光物质或者硫化物荧光物质，它们通常使用在阴极-射线管等中，而且是用由4kV到10kV的高电压加速的电子轰击来发射光。金属背衬膜112是由厚度大约0.1μm的铝薄膜形成的，而且利用已知的蒸发沉淀方法形成在荧光物质膜111的表面上。
基片支撑部件105是用一种绝缘体制造的，该绝缘体是通过反复地丝网-印刷一种包含低-熔点玻璃原料绝缘浆料达到预定高度以至于将在基片102上的控制电极120夹在其间，并且焙烧该印刷的绝缘浆料而形成的。基片支撑部件105，例如，具有50μm的宽度和0.3mm到0.6mm的高度。由基片支撑部件105夹在中间的控制电极120具有0.3mm的宽度。
控制电极120是通过按预定图案丝网-印刷包含银或碳的作为一种导电材料的导电浆料在基片102上，并且焙烧该印刷的导电浆料到具有大约10μm的厚度而形成的。形成控制电极120的方法并没有限制为丝网印刷，例如，控制电极120可以使用已知的溅蚀和蚀刻形成的厚度大约1微米的铝薄膜来形成。
如图2所示，场致发射型电子-发射源130包括含有大量通孔131a并且作为毫微管纤维生长核心的板-状金属部件131，以及包括用大量毫微管纤维制造的覆盖膜132，覆盖膜132覆盖板-状金属部件131的表面和通孔131a的内壁。板-状金属部件131是用铁或者含铁合金制成的金属板。通孔131a以矩阵的形式形成在板-状金属部件131上，所以板-状金属部件131具有网格-状的形状。
通孔131a的开口可以是任何形状只要覆盖膜132是均匀地分布在该板-状金属部件131上，而且这些开口的大小不需要相同。例如，这些开口可以是多边形比如三角形，四边形，或者六边形，通过弄圆这些多边形的角而形成的那种多边形，或圆形或者椭圆形。在通孔131a之间的板-状金属部件131的截面形状也没有限制为正方形，可以是任何形状比如由曲线构成的圆形或者椭圆形，比如三角形，四边形，或者六边形等多边形，或通过弄圆多边形的角形成的那种多边形。
板-状金属部件131是以下面的方式制造的。首先，在由铁或者含铁合金制成的平面金属板上形成一种感光性的抗蚀膜。然后，将具有大量通孔图案的掩膜放置在抗蚀膜上，利用光或者紫外线曝光，显影，因此形成一个具有所期望图案的抗蚀膜。随后，金属板被浸在蚀刻溶液中以便除去不必要的部分。在此之后，除去抗蚀膜并且冲洗这个生成的结构，因此就获得具有通孔131a的板-状金属基片131。
在这种情况下，通孔131a的开孔部分可以利用掩膜图案形成任意的形状。如果在该金属板的一个表面上的抗蚀膜上形成一个图案而另外一个表面的抗蚀膜原封不动地保留下来，在相邻通孔131a和构成的网格之间的金属部分的截面形状就变成梯形或者三角形。如果图案形成在两个表面的抗蚀膜上，则截面的形状变成六边形或者菱形。截面的形状可以根据制造方法和制造条件按照这个方式改变。在蚀刻之后，如果用电解抛光，可以获得曲线的截面形状。
因为铁作为碳毫微管纤维的生长核心，所以铁或者含铁合金被使用作为板-状金属部件131。当铁被选定来形成板-状金属部件131时，使用的是工业纯铁(具有99.96％纯度的Fe)。这种纯度没有被特别地指定，例如，可以是97％或者99.9％的纯度。作为含铁合金，例如，可以使用一种42合金(42％的镍)或一种42-6合金(42％的镍和6％的铬)。然而，本发明没有限制它们。在这个实施例中，考虑到制造费用和实用性，使用的是具有0.05mm到0.20mm厚度的42-6合金薄板。
覆盖膜132的毫微管纤维具有大约10nm的厚度或者更多但是小于1μm，而长度大约1μm或者更长但是小于100μm，并且都是用碳制造的。毫微管纤维可以是单-层碳毫微管，在每个碳毫微管中单层石墨层是圆筒形地封闭的，并且一个5-节环形成在圆筒的顶部。替代地，毫微管纤维可以是共轴的多层碳毫微管，在它们每个中构成多个石墨层以便形成套筒式的结构并且分别地是圆筒状地封闭的，可以是每个都具有无序的结构以产生缺陷的空心的石墨管，或者是用碳填满石墨管。替代地，毫微管可以混合地具有这些结构。
这样的毫微管纤维有一端连接到板-状金属部件131的表面或者通孔131a的内壁，而且它被卷曲或者与其他毫微管纤维缠在一起以便覆盖构成网格的金属部分的表面，从而形成棉絮-状覆盖膜222。在这种情况下，覆盖膜132按10μm到30μm的厚度覆盖具有0.05mm到0.20mm厚度的42-6合金制成的板-状金属部件131，以便形成一个平滑的弯曲表面。
利用下面描述的热化学汽相淀积(CVD)可以形成覆盖膜132。首先，板-状金属部件131被安放在反应室内，而且该反应室的内部是抽成真空。然后，甲烷气体和氢气，或者一氧化碳气体和氢气以预定比例被引进该反应室，而且反应室的内部保持在1个标准大气压。在这种环境下，用红外线灯对板-状金属部件131按预定的时间加热，以致在板-状金属部件131的表面上以及构成网格的通孔131a的内壁表面上生长碳毫微管纤维，因此形成覆盖膜132。利用热CVD，能够形成卷曲状态的构成覆盖膜132的碳毫微管纤维。
因为场致发射型电子-发射源130没有必要印刷在基片102上，所以仅仅对场致发射型电子-发射源130执行操作检查，以便检查是否存在导致不均匀亮度的不均匀的电子发射。因此，在操作检查结束之后场致发射型电子-发射源130被组合在真空荧光显示器中。
电子提取电极140由50μm厚的不锈钢板或者42-6合金形成并且具有通过蚀刻形成大量电子通过孔的网孔状结构。每个电子通过孔具有20μm到100μm的直径。中间支撑部件106由具有多个对应于各个光-发射部分110的缝隙的绝缘基片形成，并且堆叠在场致发射型电子-发射源130上。该缝隙具有与光-发射部分110同样的长度和宽度。0.3mm厚的氧化铝基片被使用作为绝缘基片，而这些缝隙是利用激光束形成的。
中间支撑部件106没有限制为氧化铝基片，而可以使用例如玻璃基片作为绝缘基片。场致发射型电子-发射源130和电子提取电极140之间的间隔由中间支撑部件106的厚度设置。在这种情况下，中间支撑部件106的厚度必须考虑基片支撑部件105的高度来设置，因为它影响施加到场致发射型电子-发射源130的电场强度，基片支撑部件105的高度作为场致发射型电子-发射源130和控制电极120之间的间隔。
下面将参考图3描述具有上述结构的真空荧光显示器的工作。设置在这些电极之间的支持部件104，105，和106在图3中没有示出。参考图3，单个场致发射型电子-发射源130设置在以预定间隔彼此并行地排列的控制电极120的上方。多个电子提取电极140设置在场致发射型电子-发射源130的上方以预定间隔彼此并行排列，它们形成在垂直于控制电极120的方向上。多个光-发射部分110设置在电子提取电极140的上方在相对各个控制电极120的位置。
场致发射型电子-发射源130连接到地(GND)，而一个正电压(加速电压)被施加到光-发射部分110的金属背衬膜112。在这种状态下，施加给每个控制电极120和每个电子提取电极140的电压切换相对应的一个光-发射部分110的开或者关状态，该光-发射部分110与这些电极的相交区域相对。当施加给电子提取电极140的电压是0V时，在场致发射型电子-发射源130中没有产生用于发射电子需要的电场。因此，光-发射部分110变成关闭状态110a，而与施加给控制电极120的电压无关。
当一个预定正电压施加给电子提取电极140时，施加给每个控制电极120的电压可以切换与控制电极120和电子提取电极140的相交区域相对应的一个光-发射部分110的开或关状态。在这种情况下，当施加给控制电极120的电压是0V时，光-发射部分110变成开状态110b，而当一个预定的负电压施加给控制电极120时，光-发射部分110变成关闭状态110a。接下来将描述，如上所述的，施加给每个控制电极120的电压切换一个相对应的光-发射部分110的开或关状态的原因。
当一个高电场施加给固体表面时，在固体中限制电子的表面上的电势壁垒变得浅而薄。因此，在固体中受限制的电子利用隧道效应向外发射。这个现象被称作场致发射，而场致发射型电子-发射源是一种利用场致发射现象的电子-发射源。为了观察场致发射，一个109V/cm的高电场必须施加到该固体表面。作为实现场发射的一种方法，一个电场施加给具有尖锐顶部的导体。根据这种方法，电场集中在该导体的尖锐顶部，因此可以获得需要的高电场以便从导体顶端发射电子。
在这个实施例中，高电场作用在构成场发射电子-发射源130的覆盖膜132的毫微管纤维上，以致从毫微管纤维场致发射电子。场致发射型电子-发射源130有多个通孔131a，设置在控制电极120和电子提取电极140之间，并且连接到地(GND)。此时，0V电压施加到控制电极120，而一个2kV的正电压施加给电子提取电极140，因此使一个高电场作用在毫微管纤维上。这可以从毫微管纤维场致发射电子，从而可以获得发射电流。
图4显示施加到电子提取电极140的电压与由场致发射型电子-发射源130发射的电子产生的发射电流之间的相互关系。如图4中所示，为了从场致发射型电子-发射源130产生场致发射，一个等于或者高于预定阀值电压的电压必须施加到电子提取电极140以便将作用在毫微管纤维上的电场强度设置到一个预定阀值或者更高。例如，如果施加到电子提取电极140的电压是1kV或者更高，则可以获得发射电流。
另一方面，如果一个负的电压，例如，-1kV被施加到控制电极120，则作用在毫微管纤维上的电场强度就变得低于预定阀值，因为负的电场通过场致发射型电子-发射源130的通孔131a作用。结果，场致发射被干扰，因此无法获得发射电流。
因此，如果一个正电压，例如2kV被施加到电子提取电极140，电子从场致发射型电子-发射源130的第一区域发射，即，由电子提取电极140和被施加0V电压的相对应的控制电极120夹在中间的一区域。大多数发射的电子通过电子提取电极140的网孔结构并且朝向金属背衬膜112被加速。加速的电子通过金属背衬膜112被发送并且轰击荧光物质膜111，引起它发光。因此，对应于第一区域的光-发射部分110变成开状态110b。
另一方面，在场致发射型电子-发射源130的第二区域，即，由电子提取电极140和控制电极120夹在中间的被施加负电压的一个区域，例如，-1kV，电子发射被禁止。因此，对应于第二区域的光-发射部分110变成关闭状态110a。
根据这个实施例，因为电子-发射源是由单个板-状部件形成的，操作检查可以仅仅对电子-发射源进行。这将使得能够在装配之前发现有缺陷的产品，从而减少由于电子-发射源产生的缺陷而且增加生产量。因为这个源是由单个部件形成的，所以可能有利于装配，而且装配步骤的数量可能减少。另外，电子-发射源包含具有通孔并且作为毫微管纤维生长核心的板-状金属部件，以及包含覆盖金属部件表面和通孔壁的毫微管纤维形成的覆盖膜。因此，通过控制电极控制开或者关是可以做到的，而且可以获得高密度的均匀电子发射。
在下面将参考附图5和6描述本发明的第二实施例。
这个实施例不同于第一实施例，在该实施例中每个光-发射部分210包括由形成在前玻璃部件201内表面上而且作为阳极的带-状透明电极构成的显示段，以及形成在透明电极212表面上的荧光物质膜211。另外，电子提取电极240由具有尺寸几乎等于场致发射型电子-发射源230大小的单个板-状部件形成。
所有构成外壳200的前面玻璃部件201，基片202，和隔板203，前支撑部件204，基片支撑部件205，中间支撑部件206，控制电极220，以及场致发射型电子-发射源230都与第一实施例中的那些相同，因此它们的描述将被省略。
透明电极212是通过已知的溅射和剥离技术由ITO(铟锡氧化物)膜形成的，作为透光的导电膜，并且是形成在前玻璃部件201的内表面，具有预定显示图案。透明电极212没有限制为ITO膜，而其它的透光导电膜例如铟氧化物膜也可以使用。代替透光导电膜，可以利用已知的溅蚀和蚀刻技术形成具有开孔的铝薄膜，作为透明电极212。
荧光物质膜211是用可以由低-速度电子束来激发的荧光物质制造的而且具有预定的光发射颜色。荧光物质膜211是通过在透明电极212上丝网-印刷荧光物质浆料以便具有预定的显示图案，而且焙烧它而形成的。作为可以由低-速度电子束激发的荧光物质，可以使用通常用于真空荧光显示器中的氧化物荧光物质或者硫化物荧光物质。荧光物质的类型可以为每个显示图案而改变以便获得不同的光发射色彩。
在具有上述结构的真空荧光显示器中，场致发射型电子-发射源230连接到地(GND)，而且正电压(加速电压)被施加到光-发射部分210的电子提取电极240和透明电极212。在这种状态下，施加给每个控制电极220的电压切换与每个控制电极220相对应的一个光-发射部分210的开或关状态。即，当施加给控制电极220的电压是0V时，对应的光-发射部分210变成开状态210b，而当一个预定的负电压施加到控制电极220时，对应的光-发射部分210变成关闭状态210a。
根据这个实施例，因为不仅仅场致发射型电子-发射源230由单个板-状部件形成而且电子提取电极240也一样，除了第一实施例中的效果外更进一步有利于装配。
在这个实施例中，形成用作显示段的光-发射部分210，其具有带-状的形状。本发明并不限制于此，而且光-发射部分210可以是任何形状。明显地，形成每个控制电极220以致它的形状与光-发射部分210的形状匹配。在这种情况下，显示器图案可以形成为与薄-膜晶体管210和通过印制形成的控制电极220相同的形状，因此即使它们有复杂的形状也容易形成显示模式。
如上面的描述，根据本发明，场致发射型电子-发射源没有直接地形成在基片上。因为电子-发射源是与基片无关的形成的，所以可以只对电子-发射源执行操作检查。这可以减少由于电子-发射源引起的基片缺陷而且增加生产量。另外，电子-发射源是由单个部件形成的，因此降低了成本并且有利于装配。

Claims (8)

1.一种真空荧光显示器，它包括：
至少部分具有光透射特性的前面玻璃部件(101，201)；
通过真空空间与所述前面玻璃部件相对的基片(102，202)；
形成在所述基片内表面的控制电极(120，220)；
具有多个通过孔的板-状场致发射型电子-发射源(130，230)，它被设置在真空空间中与所述控制电极隔开；
形成在所述电子-发射源和所述前面玻璃部件之间的网孔-状电子提取电极(140，240)，它与所述电子-发射源隔开；以及
形成在所述前面玻璃部件内侧的荧光物质膜(111，211)；
其特征在于所述电子-发射源包括：
具有大量通过孔(131a)并且作为毫微管纤维生长核心的板-状金属部件(131)；以及
用大量毫微管纤维制造并且形成在所述金属部件的表面和通过孔的内壁上的覆盖膜(132)。
2.根据权利要求1所述的显示器，其特征在于
所述荧光物质膜形成为一种对应将被显示图案的形状，以及
所述控制电极是形成为一种对应将要显示图案的形状而且设置为与所述荧光物质膜相对。
3.根据权利要求1所述的显示器，其特征在于
所述控制电极包括多个彼此并行排列的带-状控制电极，
所述电子提取电极包括多个带-状电子提取电极，它们沿着垂直于所述带-状控制电极的方向延伸形成并且彼此并行排列，以及
所述荧光物质膜被设置为至少与所述带-状控制电极和所述带-状电子提取电极的相交区域相对。
4.根据权利要求1所述的显示器，其特征在于
所述控制电极包括多个彼此并行排列的带-状控制电极，
所述电子提取电极是由尺寸基本上等于所述电子-发射源尺寸的单个板-状部件形成的，以及
所述荧光物质膜被安排为与所述带-状控制电极相对。
5.根据权利要求1所述的显示器，其特征在于
所述金属部件是用铁或者含铁合金制造的，和
所述覆盖膜是用形成弯曲状态的大量碳毫微管制造的。
6.根据权利要求1所述的显示器，其特征在于它还包括：
第一支撑部件(105，205)，它形成在所述基片上以致于将所述控制电极分成多个带-状电极并且具有支撑所述电子-发射源的上面部分；
第二支撑部件(106，206)，它形成在所述电子-发射源上以致于它对应所述第一部件并且具有支撑所述电子提取电极的上面部分；以及
第三支撑部件(104，204)，它形成在所述前面玻璃部件和所述电子提取电极之间以致于对应于所述第一和第二支撑部件。
7.根据权利要求1所述的显示器，其特征在于它还包括一个光-发射部分(110)，其包含形成在所述前面玻璃部件内表面的所述荧光物质膜(111)以及包含形成在所述荧光物质膜表面上并且用作阳极的金属背衬膜(112)。
8.根据权利要求1所述的显示器，其特征在于它还包括光-发射部分(210)，其包含一个形成在所述前面玻璃的内表面并且用作阳极的透明电极(212)以及包含形成在所述透明电极表面的所述荧光物质膜(211)。
CNB011203765A 2000-08-29 2001-08-29 真空荧光显示器 Expired - Fee Related CN1187784C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000258622A JP4312937B2 (ja) 2000-08-29 2000-08-29 蛍光表示管
JP258622/2000 2000-08-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1340840A CN1340840A (zh) 2002-03-20
CN1187784C true CN1187784C (zh) 2005-02-02

Family

ID=18746910

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB011203765A Expired - Fee Related CN1187784C (zh) 2000-08-29 2001-08-29 真空荧光显示器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6624566B2 (zh)
JP (1) JP4312937B2 (zh)
KR (1) KR100433162B1 (zh)
CN (1) CN1187784C (zh)
TW (1) TW512388B (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002025477A (ja) * 2000-07-07 2002-01-25 Ise Electronics Corp 平面ディスプレイ及びその製造方法
US7265174B2 (en) * 2001-03-22 2007-09-04 Clemson University Halogen containing-polymer nanocomposite compositions, methods, and products employing such compositions
JP3839713B2 (ja) * 2001-12-12 2006-11-01 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 平面ディスプレイの製造方法
KR100459904B1 (ko) * 2002-08-05 2004-12-03 삼성에스디아이 주식회사 분리된 상부 전극 구조를 가지는 전계방출소자
JP2004228084A (ja) * 2003-01-21 2004-08-12 Samsung Sdi Co Ltd 電界放出素子
KR20050014430A (ko) * 2003-07-31 2005-02-07 삼성에스디아이 주식회사 평판 표시소자의 전자 방출원 형성용 조성물 및 이로부터제조되는 전자 방출원
JP2005268119A (ja) * 2004-03-19 2005-09-29 Noritake Co Ltd 平面ディスプレイ
JP2006054143A (ja) * 2004-08-16 2006-02-23 Hitachi Displays Ltd 画像表示装置及びその製造方法
US20060043861A1 (en) * 2004-08-27 2006-03-02 Wei Liu Porous glass substrate for field emission device
KR20060104657A (ko) 2005-03-31 2006-10-09 삼성에스디아이 주식회사 전자 방출 소자
KR20060104652A (ko) * 2005-03-31 2006-10-09 삼성에스디아이 주식회사 전자 방출 소자
CN102019039B (zh) * 2009-09-11 2013-08-21 清华大学 红外理疗设备
CN102208319B (zh) * 2010-03-30 2013-01-09 郑州航空工业管理学院 一种新型封装结构的场发射显示器及其制造方法
US9242019B2 (en) 2014-03-13 2016-01-26 Stellarray, Incorporated UV pipe
KR20240030224A (ko) 2022-08-30 2024-03-07 (주)자모네 높이 조절가능한 베개

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5214347A (en) * 1990-06-08 1993-05-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Layered thin-edged field-emitter device
JP2587314B2 (ja) * 1990-08-27 1997-03-05 伊勢電子工業株式会社 画像装置用光源管
JP3235461B2 (ja) * 1996-04-09 2001-12-04 双葉電子工業株式会社 電界放出素子
RU2118011C1 (ru) * 1996-05-08 1998-08-20 Евгений Инвиевич Гиваргизов Автоэмиссионный триод, устройство на его основе и способ его изготовления
JPH09306396A (ja) * 1996-05-17 1997-11-28 Futaba Corp 電界放出型表示装置
JPH10289650A (ja) * 1997-04-11 1998-10-27 Sony Corp 電界電子放出素子及びその製造方法並びに電界電子放出型ディスプレイ装置
DE69834673T2 (de) 1997-09-30 2006-10-26 Noritake Co., Ltd., Nagoya Verfahren zur Herstellung einer Elektronenemittierenden Quelle
KR19990043770A (ko) * 1997-11-29 1999-06-15 정선종 탄소 나노튜브를 이용한 전계 방출 소자의 제조 방법
TW403931B (en) * 1998-01-16 2000-09-01 Sony Corp Electron emitting apparatus, manufacturing method therefor and method of operating electron emitting apparatus
JP2000285795A (ja) * 1999-03-31 2000-10-13 Sony Corp 電子放出源およびその製造方法ならびにディスプレイ装置
US6465132B1 (en) * 1999-07-22 2002-10-15 Agere Systems Guardian Corp. Article comprising small diameter nanowires and method for making the same

Also Published As

Publication number Publication date
US20020024296A1 (en) 2002-02-28
CN1340840A (zh) 2002-03-20
KR100433162B1 (ko) 2004-05-28
JP2002075255A (ja) 2002-03-15
KR20020018030A (ko) 2002-03-07
US6624566B2 (en) 2003-09-23
JP4312937B2 (ja) 2009-08-12
TW512388B (en) 2002-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1187784C (zh) 真空荧光显示器
US7153177B2 (en) Flat-panel display and flat-panel display cathode manufacturing method
GB2362753A (en) Display with linear cathode
CN1959909A (zh) 电子发射装置
CN1205645C (zh) 平面显示器及安装场致发射型电子发射源的方法
KR20050116088A (ko) 전계방출소자 및 이를 이용한 전계 방출 표시장치
US7233301B2 (en) Flat panel display and method of manufacturing the same
CN101075543A (zh) 发光装置和显示装置
CN1178269C (zh) 真空荧光显示器
CN1510711A (zh) 能增强电子发射特性的发射器配置结构的场致发射显示器
CN1763902A (zh) 图像显示装置
CN1801452A (zh) 平板显示器、栅电极结构和栅电极结构制造方法
JP2002343281A (ja) 平面ディスプレイ
KR20050051367A (ko) 그리드 기판을 구비한 전계 방출 표시장치
JP2001143645A (ja) 蛍光発光型表示器及び蛍光発光型表示装置
CN1841636A (zh) 电子发射装置和电子发射显示装置
JP3872750B2 (ja) 平面ディスプレイおよび駆動回路
US7312580B2 (en) Spacer material for flat panel displays
KR20050113897A (ko) 전자 방출 소자
JP3556919B2 (ja) 発光素子
JP3768221B2 (ja) 蛍光発光型表示器及び蛍光発光型表示装置
US7847476B2 (en) Light emission device, method of manufacturing the light emission device, and display device having the light emission device
JPS6129056A (ja) ドツトマトリクス螢光表示管
CN1776878A (zh) 电子发射装置和制造该装置的方法
Lee et al. P‐153: Field Emission Properties of Dual Emitter in Planar Gate Structure

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: NONE

Free format text: FORMER OWNER: NOLITUCKER CO., LTD.

Effective date: 20031009

Owner name: NOLITUCKER CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: NORITAKE ISE ELECTRONICS CO., LTD.

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20031009

Address after: Japan's Aichi

Applicant after: Noritake Co., Ltd.

Address before: Mie, Japan

Applicant before: Noritake Ise Electronics Co., Ltd.

Co-applicant before: Noritake Co., Ltd.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20050202

Termination date: 20120829