CN1492470A - 显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电场发射式显示装置，具有用多个小开孔和多个小电子源的组合构成1个像素的构造，实现减轻向控制电极的不需要的电子流、提高电子源的碳纳米管的耐热性，得到具有高性能的电子发射性能的高品质、长寿命的显示装置。使硼(B)经由控制电极4的小开孔4an附着到作为电子源的碳纳米管上，确保上述小开孔4an与小电子源2an的同轴性，并把电子源面积做成为比开孔面积小。

Description

显示装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及利用向真空中的电子发射的显示装置，特别是涉及控制电子源的位置和大小，并防止电子源的特性劣化的高性能、高可靠性的显示装置及其制造方法。
背景技术
作为在高亮度、高精细方面优良的显示器件，以往广为使用彩色阴极射线管。但是，随着近些年来的信息处理装置和电视播放的高像质化，对具有高亮度、高精细的特性，同时重量轻、节省空间的平板状显示器(面板显示器)的要求日益高涨起来。作为其典型例子液晶显示装置、等离子体显示装置等已实用化。此外，特别是作为可高亮度化的装置，利用从电子源向真空发射电子的显示装置(以下，叫做电子发射式显示装置，或电场发射式显示装置)或以低功耗为特征的有机EL显示器等，种种型式的面板式显示装置正在推进实用化。
在这样的面板式的显示装置中，作为上述电场发射式显示装置，人们知道由C.A.Spindt等人发明的具有电子发射构造的装置(例如参看美国专利第3453478号说明书)、具有金属-绝缘体-金属(MIM)式的电子发射构造的装置、具有量子性的隧道效应的电子发射现象的电子发射构造(也叫做表面传导电子源，例如参看日本特开2000-21305号公报)的装置、以及利用金刚石膜或石墨膜、碳纳米管所具有的电子发射现象的装置等。
图11是说明已知的电场发射式的显示装置的一个构成例的剖面图。此外，图12(a)和图12(b)是对图11所示的电场发射式的显示装置的1个像素的电子发射源及其电子发射量进行控制的控制电极的结构例的说明图，图12(a)是侧视图，图12(b)是俯视图。电场发射式的显示装置构成为，把密封框300插入到在内面上形成了电场发射式的电子源和控制电极的背面面板100、在与上述背面面板100相对的内面上具备阳极和荧光体层的前面面板200这两者的周缘上后进行密封，使该背面面板100和前面面板200和密封框300形成的内部成为比外界的气压低的低压或真空(以下，叫做真空)。
背面面板100，具有在以玻璃或陶瓷为宜的背面基板1的一个面上具有电子源的多条阴极布线2，和中介绝缘层与阴极布线交叉地设置的控制电极4。此外，用阴极布线2和控制电极4之间的电位差，控制来自电子源的发射量(包括发射的ON·OFF)。此外，前面面板200，在用玻璃等的透光性的材料形成的前面基板5的一个面上，具有阳极7和荧光体6。密封框300用溶合玻璃等的粘接材料固定粘接到背面面板100和前面面板200的内周缘上。用背面面板100和前面面板200和密封框300形成的内部，例如被排气为10-5～10-7Torr的真空度。背面面板100和前面面板200之间的间隙，借助于间隙保持材料9进行保持。
在设置在背面面板100的背面基板1上的阴极布线2、和与该阴极布线2交叉的控制电极4之间插入绝缘层3，在控制电极4的各个交叉部分上都具有开孔(格栅孔)4a。另一方面。在阴极布线2的上述交叉部分上，具有电子源2a，在与控制电极4的开孔4a对应的部分，绝缘层3已被除去。上述开孔4a使从电子源2a发射出来的电子向阳极一侧通过。
上述电子源，例如可以用碳纳米管(CNT)或类金刚石碳(diamond-like-carbon，DLC)、其它的电场发射阴极构成。另外，作为电子源，在这里示出的是使用碳纳米管(以下，叫做CNT)的电子源。该电子源2a，如图12(a)和图12(b)所示，被设置在控制电极4的开孔4a的正下边。虽然图12(a)和图12(b)是每一个像素一个电子源的情况，但是也可以将之做成为多个。
图13(a)和图13(b)，是每一个像素形成了多个电子源的显示装置的与图12(a)和图12(b)对应的说明图，图13(a)是侧视图，图13(b)是俯视图。图13(a)和图13(b)，是每一个像素具有多个小电子源和小开孔的结构，在控制电极4上设置有多个下开孔4al-4aN，在与每一个小开孔对应的阴极布线2上都配置多个小电子源2a1-2aN。从背面面板100射出的电子，轰击到相对的前面面板200的荧光体6上。依照荧光体6的发光特性的光射出到前面面板200的外部，作为显示装置发挥作用。
图14是说明已知的电子发射式的显示装置的另一个构成例的剖面图。每一个像素具备1个电子源和1个开孔。此外，图15是图14的用A表示的部分的扩大剖面图。在图14和图15中，参考标号100表示背面面板，200表示前面面板，300表示密封框。背面面板100，在背面基板1的内面上，包括具有电子源2a的阴极布线2，和设置得与该阴极布线2绝缘的控制电极4。在本例中，控制电极4的保持，成为中间不存在上述绝缘层3的结构。此外，在构成前面面板200的前面基板5的内面上，与上述同样，形成有荧光体6和阳极7。
控制电极4具有对来自配置在阴极布线2上的电子源2a的电子发射(电子的引出)进行控制的功能。也可以是这样的结构：取代控制电极4，或者进行追加，设置施加使电子收聚于荧光体6上的电压的别的电极。另外，在图14中，虽然做成为在阳极7的上设置荧光体6的结构，但是，也有把荧光体6覆盖起来地形成阳极7的结构。此外，也可以在相邻的荧光体6之间设置遮光层(黑底)。背面面板100和前面面板200，在用密封框300粘贴起来后把它们之间真空密封起来。
如图15所示，在设置在背面面板100上的阴极布线2之上，形成电子源2a。该电子源2a用由施加在阴极布线2与控制电极4之间的电场效率良好地产生电子的电子发射材料构成。导电性的材料，一般地说越是在电场中露出来的外侧边沿尖锐的形状则电子发射性能就越高。因此，使用纤维状(棒状)的导电材料可以实现高效率的电子发射。作为该电子发射材料之一，如上所述，有CNT。
在把纤维状的导电材料用做电子源2a的情况下，必须把该导电性纤维固定到阴极布线2上。在这里，说明作为纤维状的导电材料使用CNT的例子。CNT是极细的针状的碳化合物(严密地说是把把碳原子排列成6角形状的被叫做graphene的平面构造配置成圆筒状而闭合起来，直径为纳米级的中空物质)，把它配置在阴极布线上作为电子源使用可以得到效率良好的电子发射。在把CNT设置到阴极布线上时，人们熟知的方法之一是涂敷使CNT与银镍等的导电性填充剂一起进行混合后的电极膏以形成电子源层，对之进行烧结以固定到阴极布线上的方法。另外，作为已公开了关于这种显示装置的现有技术的文献，例如可以举出日本特开平11-144652号公报，日本特开2000-323078号公报等。
上述的电场发射式的显示装置，是一种以来自电子源2a的电子，在通过开孔4a后轰击到阳极7的荧光体6上，激励荧光体，使之发光以进行显示的形式，使得具有高亮度、高精细的特性，还使轻重量、节省空间的平面状的显示器成为可能的优良的结构。然而，尽管是这样的优良的结构，却存在着要该解决的问题。就是说，来自电子源2a的电子流向控制电极4，会降低显示效率。此外，在控制电极4是金属材料的情况下，除了要解决显示效率的降低之外，还要解决散热的问题。
此外，要确保电子源2a和与之对应的开孔4a的同轴性是困难的，因而会助长上述显示效率的降低。再有，CNT会归因于制造工序中的加热发生变质而消失，不能得到充分的电子发射量，或者难于构成均匀的电子发射的电子源等，若用现有技术，作为显示装置来说这些事项不能充分地实用化，成为应予解决的课题。
发明内容
本发明的目的在于解决上述的现有技术中的那些课题，提供具有高性能的电子发射特性，防止电子源的特性劣化的高性能、高可靠性、长寿命的显示装置。
为了实现上述目的，本发明的显示装置，其特征在于：每一个像素都具有多个小电子源和小开孔，在上述小电子源中含有硼(B)，由此能确保小电子源和对应的小开孔之间的同轴性，确保小电子源的面积和对应的小开孔的面积之间的相对关系，以及抑制因制造工序中的加热引起的CNT的消失。本发明的基本结构列举如下。
(1)本发明的显示装置，包括：背面面板，具有多条阴极布线，配置在该多条阴极布线的每一条上的多个电子源，与上述阴极布线相对地配置控制来自上述电子源的电子的发射量的控制电极和保持上述阴极布线的背面基板；具有阳极和荧光体的前面面板；其特征在于：上述控制电极在与上述各个电子源分别相对的区域上，具有使来自上述电子源的电子向上述前面面板一侧通过的多个小开孔，与这些多个小开孔中的每一个对应起来把上述各个电子源分别分割成多个小电子源，而且，该小电子源含有硼(B)。硼(B)可以配置在上述控制电极一侧的表面或阴极一侧的表面上。或者，也可以使硼(B)对于多个小电子源公共地配置在阴极布线表面上。
如上所述，由于与控制电极的小开孔对应地配置含硼(B)的小电子源，故可以得到减轻电子向控制电极的流入，具有高性能的电子发射特性，防止电子源的特性劣化的高精细且高性能、高可靠性的显示装置。这时，使小电子源形成得比对应的下开孔的面积更小。
倘采用该构成，则可以使从小电子源发射出来的电子无浪费地在阳极方向上通过，以低功耗得到高亮度的图像，还可以解决控制电极的散热的问题。
(2)此外，本发明的显示装置，包括：背面面板，具有多条阴极布线，配置在该多条阴极布线的每一条上的多个电子源，与上述阴极布线相对地配置控制来自上述电子源的电子的发射量的控制电极和保持上述阴极布线的背面基板；具有阳极和荧光体的前面面板；其特征在于：上述控制电极在与上述各个电子源分别相对的区域上，具有使来自上述电子源的电子向上述前面面板一侧通过的多个小开孔，与该多个小开孔中的每一个对应起来地把上述各个电子源分别分割成多个小电子源，而且，该小电子源和控制电极含有硼(B)。控制电极由金属材料构成。
倘采用该构成，在可以通过用硼(B)把控制电极的表面覆盖起来抑制来自该表面的不需要的电子发射(格栅发射)，还可以解决控制电极的散热的问题。
(3)再有，本发明的显示装置，包括：背面面板，具有多条阴极布线，配置在该多条阴极布线的每一条上的多个电子源，与上述阴极布线相对地配置控制来自上述电子源的电子的发射量的控制电极和保持上述阴极布线的背面基板；具有阳极和荧光体的前面面板；其特征在于：上述控制电极，在与上述各个电子源分别相对的区域上具有使来自上述电子源的电子向上述前面面板一侧通过的多个小开孔，在和与上述阴极布线相对的部分不同的部分上，具有向上述背面基板一侧延伸的凸部，与上述多个小开孔中的每一个对应地把上述各个电子源分别分割成多个小电子源，在设该小电子源的顶面和小开孔的底面之间的距离为a，上述凸部内面与距该内面最近的小电子源的侧面之间的距离为b时，b≥2a。使凸部的一端与上述背面基板接触。
倘采用该构成，则可以提高耐电压特性，还可以因抑制电子向控制电极的流入而得以提高显示效率，而且，由于用凸部支持控制电极故可以更为稳定地支持控制电极。
(4)上述的本发明的显示装置的制造方法，包括如下步骤：在上述背面基板上形成多条阴极布线的步骤；在各条阴极布线上分别形成多个电子源的步骤；经由与上述各个电子源对应地分别具有多个小开孔的掩模使硼附着到上述各个电子源上的步骤；加热上述各个电子源以在附着了上述硼的与上述小开孔对应的部分上形成小电子源的步骤。
作为上述掩模可以使用控制电极，电子源的加热，在温度450℃或其以上进行。可以防止作为电子源的CNT那样的纤维状的导电材料的消失而得到充分的电子发射量，此外，可以构成均匀的电子发射的电子源，还可以得到电子发射特性难于劣化的长寿命的显示装置。此外，还可以确保小电子源和小开孔的同轴性，可以实现显示效率的提高。
倘采用该方法，则加热作业就变得容易，可以防止成为电子源的CNT那样的纤维状的导电材料的消失而得到充分的电子发射量，可以构成均匀的电子发射的电子源，还可以得到电子发射特性难于劣化的长寿命的显示装置。
另外，本发明并不限定于上述的结构和后边要讲的实施例的结构，在不脱离本发明的技术思想的情况下可以进行种种的变更。
附图说明
图1是说明本发明的电场发射式的显示装置的一个实施例的结构的要部展开斜视图。
图2是图1的要部扩大示意剖面图。
图3(a)～(g)是说明本发明的电场发射式的显示装置的电子源的结构例的要部扩大剖面图。
图4是说明本发明的电场发射式的显示装置的制造方法的显示装置的要部剖面图。
图5是说明本发明的电场发射式的显示装置的制造方法的显示装置的要部剖面图。
图6是说明本发明的电场发射式的显示装置的制造方法的显示装置的要部剖面图。
图7是说明本发明的电场发射式的显示装置的制造方法的显示装置的要部剖面图。
图8是说明本发明的电场发射式的显示装置的另一个实施例的结构的要部剖面图。
图9是说明使本发明的电场发射式的显示装置的背面基板与前面基板保持预定的距离的保持构造的一个例子的概略斜视图。
图10是说明本发明的显示装置的驱动方式的一个例子的等效电路图。
图11是说明现有的电场发射式的显示装置的结构例的剖面图。
图12(a)和图12(b)是对图11所示的电场发射式的显示装置的1个像素的电子发射源及其电子发射量进行控制的控制电极的结构例的说明图。
图13(a)和图13(b)，是每一个像素形成了多个电子源的显示装置的与图12(a)和图12(b)对应的说明图，图13(a)是侧视图，图13(b)是俯视图。
图14是说明已知的电子发射式的显示装置的另一个构成例的剖面图。
图15是图14的用A表示的部分的扩大剖面图。
具体实施方式
以下，参看附图，对本发明的实施方式，详细地进行说明。图1是说明本发明的电场发射式的显示装置的一个实施例的结构的要部展开斜视图，对于与上述的图相同的部分或具有相同功能的部分赋予相同标号。在图1中，参考标号1是电子源一侧的背面基板，2是保持电子源的阴极布线，2a是电子源，该电子源2a在上述阴极布线2的表面上在多个地方隔以预定的间隔地配置，而且上述各个电子源2a中的每一个都由多个小电子源2an的集合体构成。该多个小电子源2an在预先用银膏的印刷和烧结形成的阴极布线2的表面上，含有银(Ag)和CNT和硼(B)而构成，在电子源2a中含有硼(B)。
小电子源2an例如可以借助于用Ag-B-CNT膏烧结形成的方法，或另行附着上硼(B)的方法等构成。此外，参考标号4是由金属板构成的控制电极(金属格栅)。该控制电极4与上述阴极布线2垂直且隔以预定的间隔地配置多块，而且，各个控制电极4，在与上述小开孔2a分别对应的位置上穿孔配置多个开孔4a。此外，上述开孔4a中的每一个都由相当于上述多个小电子源2an的个数的小开孔4an的集合体构成。该小开孔4an中的每一个，具有与对应的每一个上述小电子源2an的面积大体上相同面积，还把两者配置为大体上同轴。此外，该控制电极4的前面基板5一侧的表面，被含硼(B)的层(未画出来)覆盖起来。
此外，参考标号4b是凸部，该凸部4b位于上述开孔部分4a相互间的大体上的中心处并朝向上述背面基板1一侧突出出来，其顶端通过玻璃溶合等的粘接剂(未画出来)在上述阴极布线2相互间与背面基板1粘接。借助于该凸部4b规定小开孔4an和小电子源2an之间的间隔，在本例中，该间隔成为约25微米。此外，控制电极4理想的是铁合金(例如，40％Ni-6％Cr-其余为Fe)，但是并不限定于此。
上述小开孔4an，从精度的观点看用蚀刻加工形成的穿孔是理想的，此外，凸部4b的形成也可以利用蚀刻。此外，还可以通过从两面同时蚀刻来形成两者就是说形成小开孔4an和小电子源2an。在图1所示的实施例的结构中，用多个小电子源2an和对应的多个小开孔4an构成1个像素。此外，在图1的结构的情况下，控制电极4与现有的用溅射法等形成的控制电极不同，是采用对板构件进行加工的办法形成的，所以，具有可以制作成单独的构件(separate member)的优点。此外，由于该控制电极4的前面基板5一侧的表面被含硼(B)的层(未画出来)覆盖起来，故具有防止放电的效果。
图2是扩大示出了图1所示的本发明的显示装置的要部的示意剖面图，对于那些与第1相同的部分赋予相同标号。在图2中，小电子源2an在阴极布线2上与小开孔4an对应的部分上分别独立地配置，该小电子源2an和控制电极4的前面基板5一侧的表面，用含硼(B)的层10覆盖起来。小电子源2an顶面11和小开孔4an的底面12之间的距离a，用控制电极4的凸部4b规定，就像上述那样，在本例中，该距离成为约25微米。此外，凸部4b和距该凸部4b最近的小电子源2an之间的距离b为上述距离a的2倍或其以上，就是说，成为保持b≥2a这样的关系。
通过保持该距离b和距离a之间的关系，不必要的电流就难于向控制电极4流入，因而将提高显示效率。此外，在本实施例中，小电子源2an的顶面的面积11被形成为小于或等于对应的小开孔4an的开孔面积，得益于该两者的相对关系，减轻了电子向控制电极4的流入。
图3(a)～(g)是说明本发明的电场发射式的显示装置的电子源的结构例的要部扩大剖面图。图3(a)示出的是图2所示的结构，图3(b)示出的是在阴极布线2一侧设置含硼(B)的层10的结构。这是为了在要形成阴极布线2的表面的小电子源2an的位置上，预先形成与小电子源2an大体上相同面积的含硼(B)的层10，在其上重叠小电子源2an，防止作为电子源的CNT之类的纤维状的导电材料的消失的缘故。
图3(c)是在小电子源2an的表面和背面上设置有含硼(B)的层10的结构，除了与上述的图3(a)、(b)同样，具有防止导电材料的消失效果之外，因实施后边要讲述的制造方法还具有使得高精度的小电子源2an的形成变得容易的效果。图3(d)到图3(g)，是预先在阴极布线2的表面上设置含硼(B)的层10，在其上形成小电子源的结构，含硼(B)的层10也可以采用在阴极布线2自身的形成时混入硼(B)的办法形成。图3(e)是在小电子源2an的表面和背面都设置含硼(B)的层10的结构，也具有与上述的图3(c)同样的效果。此外，在图3(f)的结构中，采用把导电材料围绕起来的办法，也一并具有进一步提高防止导电材料消失的效果的效果。
同样，在图3(g)的情况下，采用把导电材料围绕起来，并混合了该导电材料与硼(B)的办法，也疫病具有进一步提高防止导电材料消失的效果的效果。若采用上述图3(a)～(g)所示的结构，则可以防止作为电子源的CNT之类的纤维状的导电材料的消失，可以得到充分的电子发射量、均匀的电子发射，此外还可以防止电子发射特性的劣化。
图4到图7是用来说明本发明的电场发射式的显示装置的制造方法的显示装置的要部剖面图。首先，如图4所示，在采用把银(Ag)膏涂敷到由玻璃构成的背面基板1上进行烧结的办法形成的阴极布线2上，印刷由含CNT、和银(Ag)等的导电性填充剂的材料构成的电子源用膏。在300到350℃下进行加热，使电子源用膏中的有机粘接剂分解形成电子源层13。
上述的加热虽然并不是必须的，但是，为了使在以后的工序中进行的硼(B)附着效果变得显著理想的是分解除去覆盖表面的有机粘接剂。此外，在该工序中，也可以印刷仅仅含有CNT的膏以形成电子源层13。其次，如图5所示，把控制电极4作为掩模设置在背面基板1上。就是说，控制电极4的多个小开孔4an，被定位得面对上述电子源层13，而且，设置得使凸部4b的顶端与背面基板1接触，对两者进行临时固定。
此外，在该工序中，也可以在对控制电极4和背面基板1两者进行了定位后，把两者加热到400到450℃经由溶合玻璃固定起来。CNT由于与金属的共存，从上述加热温度的450℃左右以上开始氧化、烧掉，但是，由于利用溶合玻璃的固定时间在大约10分钟左右就结束了，所以电子发射特性的劣化是几乎可以忽视的那种程度的轻微的劣化。要想避免电子发射特性的劣化使得在实用上没有问题，也可以在氮气气氛等的非氧化性气氛中进行两者的固定粘接。此外，在该工序中，不使用上述控制电极4而代之以使用别的掩模也是可能的，若考虑大量生产率使用专用的掩模也是有效的。
另一方面，如上所述使用组合到产品内的控制电极4，具有这样的特征：小开孔和对应的小电子源之间的匹配性，就是说，使同轴性、面积、形状等匹配变得容易。接着，如图6所示，使硼(B)从蒸发源14飞散。飞散后的硼(B)材料14a，通过控制电极4的上述前面基板5一侧的表面和小开孔4an后，在上述电子源层13上分别附着到将成为小电子源2an的表面部分，在这些的表面上形成含硼(B)的层10。使硼(B)飞散的方法，可以是现有的众所周知的方法，此外，也可以是以氧化硼、硼酸的状态等种种的状态进行附着而不必一定是单体。此外，在附着时所含有的杂质，只要不显著地妨碍来自CNT的电子发射本身也可以不除去。
其次，在450℃、进行30到60分钟的加热。借助于该加热处理，就可以除去电子源层13的除了用含硼(B)的层10覆盖起来的小电子源2an的部分之外的CNT。就是说，电子源层13的用含硼(B)的层10覆盖起来的小电子源2an部分，由于所附着的硼本身进行氧化而抑制CNT的氧化，成为氧化硼之后形成CNT的保护层使得CNT残存下来，但是，未被硼层10覆盖起来的周围的电子源层13，会因加热而使得整个层或除导电性填充剂之外的CNT消失，如图7所示，形成圆柱状的小电子源2an。此外，已附着到控制电极4上的硼被固定到该部分上。另外，在图7中，示出了在小电子源2an的周围残存下导电性填充剂的结构。
在这里虽然可以在考虑电子源层13的组成等之后决定上述加热温度，但是由于即便是在450℃以上也不会受制造工序中的加热温度的制约，故可以充分保持所希望的电子发射效率。此外，一度用氧化硼保护起来的CNT，即便是对之后的再次大气加热也可以保持保护效果。即便是再次在上述加热温度450℃以上进行大气中加热CNT也会纤维状地存在。此外，还可以避免电子发射特性的劣化。这种效果，不仅在印刷膏的烧结工序中，在之后的制造工序的热处理中也具有耐性，估计可大幅度地提高面板制造中的成品率或产品可靠性，可以实现显示装置的长寿命化。
倘采用上述的制造方法，则能够通过掩模在所希望的位置上在所希望的面积内选择性地附着含硼的层10，把硼所具有的CNT的氧化抑制作用与其组合起来，因它们的效果相结合可以形成小开孔4an与小电子源2an之间的自对准，还使在制造工序中可以应用所希望的加热温度，具有确保小开孔4an和小电子源2an之间的同轴性、确保电子发射效率、以及减轻不需要的电子向控制电极的流入等的优良的效果。此外，作为掩模倘使用控制电极4，则同轴性的确保自不待言，小电子源2an的面积的控制也会变得更加容易。
图8是说明本发明的电场发射式的显示装置的另一个实施例的与图2相当的部分的示意剖面图。在图8中，控制电极4与图2比较凸部4b的个数被减少，在本例中跨过2条阴极布线地进行设置，在该构成中，也与图2同样，小电子源2an顶面11和小开孔4an的底面12之间的距离a，用控制电极4的凸部4b规定，就像上述那样，在本例中，该距离成为约25微米。此外，凸部4b和距该凸部4b最近的小电子源2an之间的距离b为上述距离a的2倍或其以上，就是说，成为保持b≥2a这样的关系。采用保持该距离b和距离a之间的关系的办法，不必要的电流就难于向控制电极4流入，因而将提高显示效率。此外，在图8的例子中，做成为跨过2个阴极布线设置凸部4b，但是，如果跨过显示的3原色的红(R)绿(G)蓝(B)这3个阴极布线设置，则还可以期待色差的减轻。
图9是说明使本发明的电场发射式的显示装置的背面基板与前面基板保持预定的距离的保持构造的一个例子的概略斜视图。在形成了上述的阴极布线2、电子源2a和控制电极4的电子源一侧的背面基板1与荧光面一侧的前面基板5之间存在着隔墙(或衬垫)9，两基板的周边用框体玻璃(未画出来)以及玻璃溶合(未画出来)密封粘接起来。该密封粘接在大气中430℃下进行。然后，在350℃下，边加热边进行两基板之间的排气，密封成真空。
图10是说明本发明的显示装置的驱动方式的一个例子的等效电路图。本显示装置，在x方向上并排设置有在y方向上延伸的n条的阴极布线(电子源布线)2。此外，在y方向上并排设置有在x方向上延伸的m条的控制电极(金属格栅)4，与阴极布线2一起构成m行×n列的矩阵。在构成该显示装置的电子源一侧的背面基板的周边上配置扫描电路60和图像信号电路50。控制电极4中的每一者，都用控制电极端子40(Y1、Y2、...Ym)连接到扫描电路60上。此外阴极布线2中的每一者都用阴极端子20(x1、x2、...xn)连接到图像信号电路50上。
在矩阵排列的阴极布线2与控制电极4的交叉部分的每一个像素上，都设置有在上述的实施例中说明的由含硼的多个小电子源的集合体构成的的电子源。图中的R、G、B，分别是要形成彩色的1个像素的红(R)绿(G)蓝(B)的单色像素，从荧光体发射与每一种颜色对应的光。从未画出来的主计算机，给扫描电路60和图像信号电路50施加用来进行显示的各种信号。向扫描电路输入同步信号61。扫描电路60通过控制电极端子40选择控制电极4的矩阵的行并施加扫描信号电压。
另一方面，向图像信号电路50输入图像信号51。图像信号电路50通过阴极端子20(X1、X2、...Xn)连接到阴极布线2上，选择矩阵的列并向被选中的阴极布线施加与图像信号51对应的电压。借助于此，用控制电极4和阴极布线2依次选中的预定的像素就用预定的颜色发光，显示2维的图像。倘采用本构成例的以CNT为电子源的显示装置，则可以以比较低的电压，实现高效率而且显示不均匀得到抑制的明亮的显示装置。
另外，在本发明的实施例中作为电子发射材料虽然是用CNT(多阱CNT以及单阱CNT，广义地说碳纳米管)进行的说明，但是，作为电子发射材料，只要是无机碳材料就会具有同样的效果。作为CNT以外的无机碳材料，既可以使用例如金刚石、类金刚石碳、石墨、无定形碳，也可以是它们的混合物。此外，本发明并不限于上述实施例的结构，在本发明的技术思想的范围内不言而喻可进行种种的变更。
如上所述，倘采用本发明的代表性的实施例，则在用多个小开孔和多个小电子源的组合构成的显示装置中，可以在所希望的区域内形成所希望的面积的电子源，可以减轻电子向控制电极的流入，此外，还使得确保小电子源和小开孔的同轴性变得容易。此外，还具备确保高性能的电子发射特性、防止电子源的特性的劣化等效果，可以实现高精细、高性能、高可靠性的显示装置。
此外，还可以提高碳纳米管的耐热性，可以使制造工序中的电子源烧结工序或基板密封粘接工序的加热温度成为所希望的温度，可以实现具有高性能的电子发射特性可以防止电子源的特性劣化的长寿命的显示装置。
再有，在制造工序中的加热工序中可以使用一般的加热炉(或烧结炉)，实现制造成本的降低。此外，如果一并使用在非氧化性气氛中的加热或烧结，则可以进一步提高电子发射的均匀性，可以提供高品质的显示装置。

Claims (12)

1.一种显示装置，包括：
背面面板，具有多条阴极布线，配置在该多条阴极布线的每一条上的多个电子源，与上述阴极布线相对地配置控制来自上述电子源的电子的发射量的控制电极和保持上述阴极布线的背面基板；
具有阳极和荧光体的前面面板；
其特征在于：上述控制电极在与上述各个电子源分别相对的区域上，具有使来自上述电子源的电子向上述前面面板一侧通过的多个小开孔，与这些多个小开孔中的每一个对应起来把上述各个电子源分别分割成多个小电子源，而且，该小电子源含有硼。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：上述硼被配置在上述控制电极一侧的表面上。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：上述硼被配置在上述阴极布线一侧的表面上。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：上述硼对于上述多个小电子源公共地配置在上述阴极布线表面上。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：上述小电子源的面积比对应的上述小开孔的面积小。
6.一种显示装置，包括：
背面面板，具有多条阴极布线，配置在该多条阴极布线的每一条上的多个电子源，与上述阴极布线相对地配置控制来自上述电子源的电子的发射量的控制电极和保持上述阴极布线的背面基板；
具有阳极和荧光体的前面面板；
其特征在于：上述控制电极在与上述各个电子源分别相对的区域上，具有使来自上述电子源的电子向上述前面面板一侧通过的多个小开孔，与该多个小开孔中的每一个对应起来地把上述各个电子源分别分割成多个小电子源，而且，该小电子源和控制电极含有硼。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于：上述控制电极由金属材料构成。
8.一种显示装置，包括：
背面面板，具有多条阴极布线，配置在该多条阴极布线的每一条上的多个电子源，与上述阴极布线相对地配置控制来自上述电子源的电子的发射量的控制电极和保持上述阴极布线的背面基板；
具有阳极和荧光体的前面面板；
其特征在于：上述控制电极，在与上述各个电子源分别相对的区域上具有使来自上述电子源的电子向上述前面面板一侧通过的多个小开孔，在和与上述阴极布线相对的部分不同的部分上，具有向上述背面基板一侧延伸的凸部，与上述多个小开孔中的每一个对应地把上述各个电子源分别分割成多个小电子源，在设该小电子源的顶面和小开孔的底面之间的距离为a，上述凸部内面与距该内面最近的小电子源的侧面之间的距离为b时，b≥2a。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于：上述凸部的一端与上述背面基板接触。
10.一种显示装置的制造方法，所述显示装置包括：背面面板，具有多条阴极布线，配置在该多条阴极布线的每一条上的多个电子源，与上述阴极布线相对地配置控制来自上述电子源的电子的发射量的控制电极和保持上述阴极布线的背面基板；具有阳极和荧光体的前面面板，所述制造方法包括如下步骤：
在上述背面基板上形成多条阴极布线的步骤；
在各条阴极布线上分别形成多个电子源的步骤；
经由与上述各个电子源对应地分别具有多个小开孔的掩模使硼附着到上述各个电子源上的步骤；
加热上述各个电子源以在附着了上述硼的与上述小开孔对应的部分上形成小电子源的步骤。
11.根据权利要求10所述的显示装置的制造方法，其特征在于：上述掩模是上述控制电极。
12.根据权利要求10所述的显示装置的制造方法，其特征在于：上述电子源的加热，在温度450℃或其以上进行。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1725420B (zh) * 2004-06-29 2010-12-01 佳能株式会社 图像显示装置和图像显示装置的制造方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101009985B1 (ko) * 2004-02-25 2011-01-21 삼성에스디아이 주식회사 전자 방출 표시장치
TWI309842B (en) * 2006-06-19 2009-05-11 Tatung Co Electron emission source and field emission display device
US7967457B2 (en) * 2007-08-10 2011-06-28 Mario Rabinowitz Control grid for solar energy concentrators and similar equipment

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3453478A (en) 1966-05-31 1969-07-01 Stanford Research Inst Needle-type electron source
US4096406A (en) * 1976-05-10 1978-06-20 Varian Associates, Inc. Thermionic electron source with bonded control grid
JP3579127B2 (ja) * 1994-05-18 2004-10-20 株式会社東芝 電界電子放出素子、この電界電子放出素子を用いた電子放出源および平面ディスプレイ装置、および電界電子放出素子の製造方法
US6208072B1 (en) 1997-08-28 2001-03-27 Matsushita Electronics Corporation Image display apparatus with focusing and deflecting electrodes
JPH11144652A (ja) 1997-08-28 1999-05-28 Matsushita Electron Corp 画像表示装置
JP2000021305A (ja) 1998-07-01 2000-01-21 Canon Inc 画像表示装置の製造方法
JP2000268706A (ja) * 1999-03-18 2000-09-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子放出素子及びそれを用いた画像描画装置
JP2000323078A (ja) 1999-05-14 2000-11-24 Ise Electronics Corp 蛍光表示装置
JP2000348599A (ja) * 1999-06-02 2000-12-15 Sharp Corp 電界放出電子源及びその製造方法
JP2001035351A (ja) * 1999-07-19 2001-02-09 Sharp Corp 円筒型電子源を用いた冷陰極及びその製造方法
JP3471263B2 (ja) * 1999-09-22 2003-12-02 株式会社東芝 冷陰極電子放出素子及びその製造方法
JP4750920B2 (ja) * 2000-03-24 2011-08-17 住友電気工業株式会社 電子放出素子
JP2002100281A (ja) * 2000-07-18 2002-04-05 Nikon Corp 能動型薄膜冷陰極及び能動型薄膜冷陰極の製造方法
JP4792625B2 (ja) * 2000-08-31 2011-10-12 住友電気工業株式会社 電子放出素子の製造方法及び電子デバイス
JP2002255528A (ja) * 2000-09-18 2002-09-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 微粒子分散液およびその製造方法
KR20020049630A (ko) * 2000-12-19 2002-06-26 임지순 전계방출 에미터
JP2002208343A (ja) * 2001-01-12 2002-07-26 Canon Inc 電子放出素子、電子放出素子用ガラス基板、電子源、および画像形成装置
JP3553505B2 (ja) * 2001-01-23 2004-08-11 三菱電機株式会社 発光素子
JP4670154B2 (ja) * 2001-01-31 2011-04-13 ソニー株式会社 冷陰極電界電子放出素子及び冷陰極電界電子放出表示装置
US6815875B2 (en) * 2001-02-27 2004-11-09 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Electron source having planar emission region and focusing structure
JP2002289089A (ja) * 2001-03-26 2002-10-04 Kanekkusu:Kk 電界放射冷陰極及びその製造方法
JP3857156B2 (ja) * 2002-02-22 2006-12-13 株式会社日立製作所 電子源用ペースト、電子源およびこの電子源を用いた自発光パネル型表示装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1725420B (zh) * 2004-06-29 2010-12-01 佳能株式会社 图像显示装置和图像显示装置的制造方法

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