CN1523635A - 显示装置 - Google Patents

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CN1523635A CNA2004100046374A CN200410004637A CN1523635A CN 1523635 A CN1523635 A CN 1523635A CN A2004100046374 A CNA2004100046374 A CN A2004100046374A CN 200410004637 A CN200410004637 A CN 200410004637A CN 1523635 A CN1523635 A CN 1523635A
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佐佐木进
金子好之
平泽重实
冈井诚
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    • H01J29/02Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
    • H01J29/04Cathodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J31/00Cathode ray tubes; Electron beam tubes
    • H01J31/08Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
    • H01J31/10Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
    • H01J31/12Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes with luminescent screen
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Abstract

本发明提供一种显示装置,包括:前面基板,在内表面上具有阳极和荧光体膜;背面基板,具有阴极布线和在该阴极布线上形成的电子源;支持体,在上述两基板间环绕显示区域地插入,形成预定的内部空间;以及密封构件,对上述支持体和上述两基板进行气密密封。为了提供一种确保上述阴极布线与电子源之间的较广范围内的导通,可以进行高品质显示而且寿命长的显示装置,由含有导电体和绝缘体的材料构成阴极布线,使该阴极布线(5)和电子源(51)之间的连接部分(5b)的组成构成为导电体占有率大于或等于绝缘体占有率。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及一种利用向形成于前面基板和背面基板之间的真空中进行的电子发射的显示装置,特别涉及来自电子源的电子发射特性优良的显示装置。
背景技术
作为在高亮度、高清晰度方面优良的显示装置,以前广泛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广播的高像质化,人们对具有高亮度、高清晰度,而且重量轻、省空间的平面显示器(面板显示器)的要求高涨起来。
作为其典型的例子,液晶显示装置、等离子显示装置等已经实用化。此外,特别是,作为可实现高亮度化的显示装置,作为利用了从电子源向真空进行的电子发射的显示装置,人们试图将被称做电子发射式显示装置或场致发射式显示装置的显示装置、以低耗电为特征的有机EL显示器等的各种类型的面板式显示装置付诸实用。
在这样的面板式显示装置之内,作为上述场致发射式显示装置,已知:由C.A.Spindt等提出的具有电子发射构造的显示装置,具有金属-绝缘体-金属(MIM)式的电子发射构造的显示装置,具有利用基于量子隧道效应的电子发射现象的电子发射构造(也叫做表面传导式电子源)的显示装置,以及利用基于金刚石膜、石墨膜、碳纳米管等的电子发射现象的显示装置等。
在这样的面板式的显示装置之内,场致发射式显示器,用例如大于或等于0.5mm的间隔,把在内表面上具有阳极电极和荧光体层的前面面板、和形成了场致发射式的阴极和作为控制电极的栅极电极的背面面板粘贴密封起来,使该2块面板间的密闭空间比外界的气压低或者使其成为真空。
近些年来,人们在研究将碳纳米管(CNT)用作构成上述平面显示器的阴极的场致发射式电子源。关于碳纳米管,是将汇集了多个极细的针状的炭化合物(严密地说,是炭原子结合成六角状的所谓graphene sheet成为圆筒状的化合物)的碳纳米管集合体固定到阴极用电极上。通过对具有该碳纳米管的阴极用电极外加电场,可以高效地从该碳纳米管发射出高密度的电子。通过用该电子激励荧光体,可以构成能够显示高亮度的各种图像等的平板(flat panel)显示器。
图13是说明场致发射式显示器的基本结构的示意图。CNT是设置在阴极(阴极电极)K上的碳纳米管,A是阳极(阳极电极),在阳极A的内表面上形成有荧光体PH。在阴极K附近设置有控制电子的发射的栅极电极G,通过对阴极K和栅极电极G之间外加电压Vs,可以从碳纳米管CNT发射电子。通过对阴极K和阳极A之间外加高电压Eb,加速从碳纳米管CNT发射的电子e,激励荧光体PH,发射取决于该荧光体PH的成分的色光L。例如,通过控制利用调制电压Vs而发射的电子的量,可以控制色光的亮度,其中,该调制电压Vs被提供给设置在阴极K附近的栅极电极G。
图14是说明场致发射式显示器的结构示例的示意剖面图。在该场致发射式显示器(FED)中,间隔框状的支持体3把由玻璃板构成的背面基板1和同样由玻璃板构成的前面基板2粘贴起来,并对其内部空间进行真空密封,该支持体3具有诸如1mm左右的高度,围绕着显示区域地插入,将两个基板1、2之间保持为预定的间隔。在背面基板1的内表面上,具有阴极布线13、绝缘层14、栅极电极15。在前面面板2的内表面上,形成有阳极电极11和荧光体12。在阴极布线13上,设置有未图示的电子源的碳纳米管。
图15是从图14所示的场致发射式显示器的背面基板1侧观看的示意平面图。在前面基板2的内表面的有效显示区域AR内,具备3色的荧光体R、G、B。在本例中,各像素间用间壁16划分。另外,在进行黑白显示的情况下,所有的荧光体都用同色构成。
另外,关于使用了上述的碳纳米管的显示器,已知‘非专利文献1’、‘专利文献2’等的文献。在这些文献中所示的场致发射式显示器,公开了这样的构成,即,在玻璃基板上印刷将碳纳米管粉末膏化后的碳纳米管膏或将碳纳米管粉末与金属粉末混合后的碳纳米管-金属混合膏,在其上表面上配置作为引出电极(或控制电极)的栅极电极、借助于该引出的电子的入射而发光的荧光面。
此外,关于作为这种面板显示器的电子发射部分的阴极的现有技术,在专利文献1中公开了由用圆筒状的石墨层构成的碳纳米管构成电子发射部分的技术。此外,专利文献2公开了用在具有导电性的黏性溶液内混合了碳纳米管的集合体的束(bundle)的膏来形成图形,用激光照射等对之进行处理,使上述碳纳米管从图形表面突出出来,使之发射电子的电子发射部分的形成方法。
此外,在专利文献3中,作为其现有技术,公开了用导电性树脂把碳纳米管的束粘接到基板上而形成场致发射电极的技术。再有,在专利文献4中公开了在由带状的导体构成的阴极电极上被覆由氧化钌混合膜或a-Si薄膜构成的电阻层,在其上设置碳纳米管那样的场致发射材料的发射极的构成。此外,在专利文献5和专利文献6等中,公开了在形成于支持基板上的金属电镀层中埋入碳纳米管,把突出部分当作发射极的技术。
[非专利文献1]‘Large Size FED with Carbon Nanotube Emitter’,Sashiro Uemura et al.,SID 02 DIGEST(2002),pp.1132-1135
[非专利文献2]‘Fully sealed,high-brightness carbon-nanotubefield-emission display’,W.B.Choi et al.,Appl.Phys.Lett.,VOL.75,No.20,(1999),pp.3129-3131
[专利文献1]日本专利申请公开特开平11-162383
[专利文献2]日本专利申请公开特开2000-36243
[专利文献3]日本专利申请公开特开2000-90809
[专利文献4]日本专利申请公开特开2000-251783
[专利文献5]日本专利申请公开特开2001-283716
[专利文献6]日本专利申请公开特开2002-157951
上述场致发射式显示装置,是来自电子源的电子通过控制电极的开孔突射在阳极的荧光体,对之进行激励,使之发光以进行显示的型式,是可以实现具有高亮度、高清晰度的特性,并且重量轻、省空间的平面显示器的优异的结构。然而,尽管是这样的优异的构成,仍具有后述的应当解决的课题。就是说,存在这样的问题,即,在上述FED等的平板显示器的情况下,在电子源表面的一部分上散布着不进行电子发射的部位,为此,电子发射变成斑点状,难以总是从整个电子源表面得到均匀的电子发射,此外,电子发射量本身也不足。如果,该电子发射量不足而且不均匀,则图像面(video screen)的亮度不足,难以确保显示品质,从而难以得到所希望的高品质显示,此外,因为电子源的枯竭加快而成为长寿命的障碍等。上述问题点的解决就成为了课题。
发明内容
本发明的目的在于解决上述各种问题,提供可进行所希望的高品质显示而且长寿命的显示装置。
为了实现上述目的,本发明的特征在于对阴极布线与电子源之间的连接部分构造进行了改良。以下,说明本发明的显示装置的代表性的构成。
即,本发明的显示装置,具有:前面基板,在内表面上具有
阳极和荧光体;多条阴极布线,在一个方向上延伸,在与上述一个方向交叉的另一方向上并列配置;多个电子源,在上述阴极布线上电导通地配置;控制电极,在显示区域内与上述阴极布线相对置,并且,具有使来自上述电子源的电子通过上述前面基板侧的电子通过孔;背面基板,在内表面上具有上述控制电极和上述阴极布线,以预定的间隔与上述前面基板相对置;支持体,在上述前面基板和上述背面基板之间环绕上述显示区域地插入,用来保持上述预定的间隔;以及密封构件,分别对上述支持体的端面和上述前面基板及背面基板进行气密密封,其中上述阴极布线的与上述电子源的连接部分的组成为含有导电体和绝缘体,而且,在该组成中导电体占有率大于或等于绝缘体的占有率。
此外,本发明的显示装置,可以是上述绝缘体占有率未满50%的构成,还可以是上述阴极布线的附近的上述背面基板的表面呈凹凸形状的构成。
此外,本发明的显示装置,具有:前面基板,在内表面上具有阳极和荧光体;多条阴极布线,在一个方向上延伸,在与上述一个方向交叉的另一方向上并列配置;多个电子源,在上述阴极布线上电导通地配置;控制电极,在显示区域内与上述阴极布线相对置,并且,具有使来自上述电子源的电子通过上述前面基板侧的电子通过孔;背面基板,在内表面上具有上述控制电极和上述阴极布线,以预定的间隔与上述前面基板相对置;支持体,在上述前面基板和上述背面基板之间环绕上述显示区域地插入,用来保持上述预定的间隔;以及密封构件,分别对上述支持体的端面和上述前面基板及背面基板进行气密密封,其中在上述阴极布线与上述电子源的连接部分插入导电体的占有率高的层。
此外,本发明的显示装置,可以成为上述导电体的占有率高的层是银粒子层或金粒子层的构成。
借助于上述构成,可以得到可进行高品质显示,而且长寿命的显示装置。
另外,本发明并不限定于上述的构成和后述的实施例的构成,当然,在不脱离本发明的技术思想的范围内可进行各种变更。
附图说明
图1A和图1B是本发明的显示装置的一个实施例的概略结构的说明图,图1A是从前面基板侧观看的示意平面图,图1B是从图1A的箭头A方向观看的示意侧视图。
图2A和图2B是图1A和图1B所示的显示装置的背面基板的结构示例的说明图,图2A是从z方向上侧观看的示意平面图,图2B是从图2A的箭头B方向观看的示意侧视图。
图3是放大表示图1A和图1B、图2A和图2B所示的本发明的显示装置的一个实施例的主要部分的示意斜视图。
图4是图3的主要部分的示意剖面图。
图5是放大表示图4的主要部分的示意剖面图。
图6是与本发明的显示装置的另一实施例的图5对应的示意剖面图。
图7是放大表示本发明的显示装置的另一实施例的主要部分的示意剖面图。
图8是表示用来说明本发明的阴极布线的连接部分的性状与发光均匀性之间的关系。
图9是用来说明本发明的阴极布线的表面的SEM照片。
图10是在本发明的显示装置中使用的阴极布线的一个例子的表面的SEM照片。
图11是在本发明的显示装置中使用的阴极布线的另一例子的表面的SEM照片。
图12是本发明的显示装置的等效电路示例的说明图。
图13是说明场致发射式显示器的基本结构的示意图。
图14是说明场致发射式显示器的结构示例的示意剖面图。
图15是图14所示的场致发射式显示器的示意平面图。
具体实施方式
以下,参照实施例的附图详细地说明本发明的实施方式。图1A和图1B是本发明的显示装置的一个实施例的概略结构的示意性说明图,图1A是从前面基板侧观看的平面图,图1B是从箭头A方向观看图1A的示意侧视图。图2A和图2B是构成图1A和图1B所示的显示装置的背面基板的结构示例的说明图,图2A是从z方向上侧观看的平面图,图2B是从箭头B方向观看图2A的侧视图。
在图1A和图1B、图2A和图2B中,参照标号1是背面基板,2是前面基板,3是兼做外框的支持体,4是排气管(已密封起来的状态)。此外,参照标号5是阴极布线,6是控制电极,7是电极按压构件,8是排气孔,该排气孔8穿设在上述背面基板1上,并与上述排气管4连通。另外,图2中的排气管4用密封前的状态来表示。背面基板1与上述前面基板2同样,优选玻璃或氧化铝等的陶瓷,由板厚几mm,例如3mm左右的绝缘基板构成,这些前面基板2和背面基板1在z方向上堆积起来。
另外,z方向表示与背面基板1和前面基板2的基板面垂直的方向。在该背面基板1的内表面上,后述构成的多条阴极布线5,在一个方向(x方向)上延伸、在另一个方向(y方向)上并列设置。该阴极布线5的端部,作为阴极布线引出线5a被引出到支持体3的外侧。
此外,在该阴极布线5的上方配置由多条带状电极元件61构成的控制电极6,该控制电极6与该阴极布线5绝缘,在y方向上延伸并在x方向上并列地设置。此外,在背面基板1和前面基板2的相对置的间隙的外周插入支持体3,在该支持体3的两端面和上述两基板1、2间插入密封构件进行气密密封,从排气管4排气,从而将由支持体3和两基板1、2包围起来的内部保持为预定的真空度。上述气密密封可以这样地实现:例如在氮气气氛中,在例如430℃左右的温度下进行,然后,例如在350℃左右的温度下一边加热一边排气,在真空中进行密封。
在这里,作为上述密封构件,优选例如由PbO:75~80wt%、B2O3:约10wt%、其它:10~15wt%等的组分构成,而且,由含有非晶质类型的熔合玻璃(frit glass)的玻璃材料构成的密封构件。
在阴极布线5和控制电极6的交叉部分上,矩阵状地形成单位像素,用该矩阵排列的像素形成上述的显示区域。一般地说,由3组上述单位像素构成由红(R)、绿(G)、蓝(B)构成的的彩色像素。
在这里,上述控制电极6是平行地排列配置多个具有电子通过孔的带状电极元件(金属条带)61而构成的,是由本发明人等在产生本发明的开发过程中所提出来的。
该控制电极6,也可以作为别的部件用别的工序制作,靠近具有电子源的阴极布线5的上方(前面基板2一侧)而设置,在显示区域AR的外侧,而且,用在支持体3的内侧设置的由玻璃材料等的绝缘体构成的电极推压构件7等,把两端部附近固定到背面基板1上。此外,在该控制电极6上,在电极推压构件7的附近或支持体3的附近,连接引出线62,并被引出到显示装置的外缘上,与外部电路连接。该引出线62也可以直接延长带状电极元件61。
由这样的结构构成的控制电极6,与用汽相沉积(vapor deposition)等在绝缘层上成膜金属薄膜来形成控制电极的构造相比较,具有这样的特征:易于使与阴极布线5之间的间隙相同,可以在整个显示区域使每个像素的控制特性均匀化,因而能得到高品质的图像显示。
接着,图3是放大表示在图1A和图1B、图2A和图2B中所示的本发明的显示装置的一个实施例的场致发射式的显示装置的主要部分的示意性斜视图,图4是图3的主要部分剖面示意图,表示了与图3的阴极布线5的延伸方向(x方向)垂直的方向(y方向)的垂直的剖面,在这些图3、图4中,与上述图1A和图1B、图2A和图2B相同的参照标号,表示相同功能部分。在图3和图4中,阴极布线5的形成方法,可以采用下述两种方法中的任何一者,即,由以汽相沉积或溅射法为代表的真空薄膜工艺来形成的方法,和印刷烧结由含有几%~20%左右的金属粒子和低熔点玻璃成分的组分构成的金属膏来形成的厚膜印刷工艺的方法。但是,在本例中使用的是后者的厚膜印刷工艺。
对在粒径几微米、例如1~5微米左右的导电性的银粒子中混合了发现绝缘性的低熔点玻璃的银膏进行厚膜印刷,例如在600℃下烧结形成该阴极布线5。
另一方面,在该阴极布线5上,以预定节距(pitch)形成由金刚石膜或石墨膜或者碳纳米管等构成的电子源51。关于该电子源51和上述阴极布线5之间的连接的详细情况,将在图5以后详述。
此外,在阴极布线5的上方(前面基板2一侧),邻接配置将具有多个电子通过孔6a的多个带状电极元件61平行地排列而构成的控制电极6,例如,邻接地进行配置,使得电子源51和电子通过孔6a的间隔小于或等于0.1mm。该阴极布线5与控制电极6,至少在整个的显示区域相对置,而且两者间进行绝缘。此外,6b是带状电极元件61的突出部分。
在本实施例中,带状电极元件61的各电子通过孔6a由多个小电子通过孔6an的集合体构成,此外,突出部分6b的前端,由与在气密密封上述支持体3和两基板1、2时所用的密封构件相同种类的密封构件10固定在背面基板1的内表面上。例如可以在氮气氛中用例如450℃左右的温度进行该固定。
平行地排列配置本实施例所示的多个带状电极元件61而构成的控制电极6,如上所述,是由本发明人等在产生本发明的开发过程中所提出的。这些带状电极元件61,由铁类不锈钢材料或铁材料形成,其板厚例如具有0.025mm~0.150mm左右的尺寸。使该带状电极元件61在y方向上延伸并在x方向上并行设置,从而构成控制电极6。
并且,在阴极布线5与板状的控制电极6的交叉部分,上述电子源51和电子通过孔6a分别相对配置。
在这样的构成中,从配置在阴极布线5上的电子源51发出的电子,在被外加了100V左右的栅极电压的控制电极6的电子通过孔6a处受到控制并从这里通过,朝向被外加了数KV~十数KV的阳极电压的荧光面20,通过构成被配置在前面基板2上的构成荧光面20的金属背膜21(阳极)并突射到荧光体膜22上,并使之发光,在图像面(video image screen)上进行所希望的显示。另外,虽然未有图示,但是,荧光面20具备黑矩阵(BM)膜,本实施例的荧光面的构成与现有的彩色阴极射线管荧光面大致相同。
接着,根据图5,对上述阴极布线5和在其上配置的电子源51之间的连接构造进行说明。就是说,图5是放大表示图4的阴极布线和电子源等的主要部分的剖面示意图。该阴极布线5具有这样的组成,即,使得与上述电子源51之间的连接部分5b的性状成为导电体占有率大于或等于绝缘体占有率。
具体而言,如上所述,上述阴极布线5,是由在粒径为几微米、例如1~5微米左右的导电性的银粒子中混合了发现绝缘性的低熔点玻璃的银膏构成的,在用厚膜印刷工艺把该银膏印刷、烧结到背面基板1上,例如在600℃下进行烧结、形成后,对成为与上述电子源的连接部分5b的表面进行化学蚀刻,除去该表面的玻璃的一部分或全部,使得该连接部分5b的导电体占有率大于或等于绝缘体占有率。在该性状的连接部分5b的表面上印刷碳纳米管膏,例如在真空中在590℃下进行烧结并形成电子源51。
在本实施例中,碳纳米管膏使用了把单壁(single-wall)碳纳米管分散到乙烯纤维素(ethylene cellulose)和萜品醇内的碳纳米管膏。在这里,虽然上述是使用单壁碳纳米管进行了说明。但是,也可以是多壁碳纳米管或碳纳米管纤维(carbon nanofibers)。此外,除去这些之外,还可以使用例如金刚石、类金刚石炭(diamond-like carbon)、石墨、无定形炭等。此外,当然,也可以是它们的化合物。再有,当然,在电子源中可以包括银粒子等的金属粒子或不妨碍电子发射的绝缘性物质。
通过采用本图5的构成,在上述连接部分5b中,如上所述,银粒子间的玻璃成分被除去,而使得导电体在大致整个表面上露出,由此,阴极布线与电子源之间的导通得以改善并在连接部分的大致整个表面上进行导通,因此,就可以从电子源的大致整个表面发射电子,并可以长时间地得到均匀的发射量。
在该图5所示的构成中,在真空中从该电子源51离开300微米地配置荧光面20,对荧光面20外加约900V的电压并使之动作,结果,就可以得到大致均匀的发光,已看不到斑点状的不均匀发光。
这里,在上述阴极布线5中,仅从参与和电子源之间的连接的连接部分除去玻璃成分,在较之更下层的部分上混杂所希望的玻璃成分,膜本身作为布线保持了充分的牢固性,而且无须担心与背面基板1的粘接强度的降低。
在用阳极电压7kV、栅极(控制电极)电压100V(60Hz驱动)使安装了具有该图5的连接构造的背面基板的显示装置进行动作时,所有像素都大致均匀地发光,而且,作为显示器可以得到充分的亮度,可以确认显示装置可以付诸实用。
接着,图6是放大表示与图5对应的本发明的显示装置的另一实施例的主要部分的剖面示意图。在图6中,参照标号50是阴极布线,52是导电体层。该导电体层52,是采用把分散了例如粒径为10nm左右的微小的银粒子的膏涂敷到阴极布线50上,在例如约300℃左右进行烧结的办法得到的导电体层,该导电体层52仅用微小的银粒子构成。该微小的银粒子的特征是,即便不含有玻璃成分,也可以在大致高于或等于300℃的温度下进行烧结。该银粒子层,也可以用别的金属的粒子的微粒子膏,例如使用金的膏来形成。在导电体层52的表面上,与图5同样地,印刷碳纳米管膏,例如在真空中在590℃下进行烧结,形成电子源51。
另一方面,阴极布线50,由与上述阴极布线5相同的材料构成,通过印刷、烧结形成的。但是,却未经过化学蚀刻处理。通过在阴极布线50与电子源51之间插入上述导体层52,电子源51的阴极布线50一侧的大致整个表面与导电体接触。因此,可以确认,可以从电子源51的大致整个表面发射电子,还可以长时间地得到均匀的发射量。
就是说,在该图6所示的构成中,在真空中从该电子源51离开300微米地配置荧光面20,对荧光面20外加约900V的电压使之动作,作为其结果,可以得到大致均匀的发光,看不到斑点状的不均匀发光,从而本发明的效果得以被证实。
另一方面,在导电体层52和阴极布线50之间的连接部分上存在着上述的玻璃成分,但是,如果能确保两者在一部分上导通,则可以实现其功能,所以玻璃成分的存在不会成为问题。此外,如上所述,由于阴极布线50本身由在导电性的银粒子中混合了发现绝缘性的低熔点玻璃的银膏而构成,所以,与仅用上述微小的银粒子一体构成该阴极布线50和上述导电体层52这两个膜的情况相比,可以实现低成本化,而且,无须担心与背面基板1的粘接强度的降低。
在这里,当然,可以在上述阴极布线50与上述导电体层52之间,或阴极布线50与上述背面基板1之间插入其他的具有导电性的层。
此外,以上,说明了用银膏构成阴极布线的情况,但是,当然,也可以使用别的例如金粒子、镍粒子等别的金属粒子来代替银粒子。再有,虽然银膏使用的是非感光性的银膏,但是,也可以用感光性的银膏。此外,当然,即便是用热工艺对阴极布线或电子源图形进行图形化的构成,也可以应用本发明。
接着,图7是放大表示本发明的显示装置的另一实施例的主要部分的示意剖面图,与上述图1到图6相同的参照标号表示相同的功能部分。在图7中,参照标号1a是背面基板1的内表面,该内表面1a呈现凹凸形状。就是说,该凹凸形状是,在对图5中说明的阴极布线5的连接部分5b的玻璃成分进行化学蚀刻处理时同时进行处理,排除表面的玻璃成分的一部分而形成的。如此,如果把背面基板的内表面作成为凹凸形状,则在图5中说明的效果之外,还可以增大邻接的电极彼此的沿面距离,可以发挥提高耐压的效果。
该凹凸形状,可以在阴极布线5的被覆之前形成,此外,当然,也可以用化学蚀刻处理以外的公知的处理方法形成。再有,如果预先把背面基板的整个内表面形成为凹凸形状,然后再形成阴极布线等,则具有能够进一步提高与要装载的电极的粘接强度的效果。
接着,图8是表示本发明的显示装置的一实施例的阴极布线的连接部分的性状和发光均匀性之间的关系,横轴表示阴极布线的连接部分的组成中的玻璃占有率(面积比)Ga(%),纵轴表示成为发光均匀性的指标的电子发射位置(site)密度Ed(个/mm2)。
在图8中,首先,用上述通常使用的银膏、即用含有银粒子和低熔点玻璃的银膏来形成阴极布线。这时的阴极布线的连接部分的玻璃占有率(面积比)Ga为80%。接着,从成为该阴极布线的与电子源的连接部分的表面逐步地排除玻璃成分,在其上形成了电子源之后,测定对玻璃占有率Ga的电子发射位置密度Ed。玻璃成分的排除,是通过除去银粒子表面的氧化银,剥离式(lift-off manner)地进行的。
即,用银膏进行印刷烧结形成的阴极布线的表面,如图9的SEM照片所示,其构成为,熔融的玻璃把银粒子或低熔点玻璃中的铅粒子的周围包围起来。对它的表面状态,使用硫脲系药品(例如,佐佐木化学药品(株)生产,ESCREEN AG-301),进行上述剥离式处理,排除玻璃成分。图10表示了该处理后的SEM照片。由该SEM照片可知,在成为连接部分的表面,仅仅排除银粒子间的玻璃成分。
接着,电子发射位置密度的测定,使用在测定阳极上具有微小开口的方式的发射仿形器(emission profiler)(例如,东京カソ-ド公司生产),在开口直径为10微米、阳极~电子源距离为50微米、测定步距为10微米的条件下进行。由图8可知,从成为阴极布线5的与电子源51的连接部分5b的表面逐步地排除玻璃成分,其结果为,在玻璃占有率Ga小于50%时,可以得到在实用上具有充分的发光亮度的电子发射位置密度。若该玻璃占有率在70%到50%之间,则电子发射位置密度将急剧地变化。但是,若为60%,则存在着发光亮度不足的可能性,从实用性来说,如上所述,小于50%是重要的。
另一方面,若小于或等于50%,则如图所示,电子发射位置密度是充分的。但是,即便将该玻璃占有率下降到10%左右,其差也很小,可以根据与玻璃成分排除的处理作业量的平衡进行设定。
接着,图11是被插入图6的阴极布线与电子源之间的整体仅由微小的银粒子构成的导电体层5的表面的SEM照片,对该表面状态和上述图9进行比较,其差别是明显的,可以用肉眼看到该导电体层52的表面被几乎不含玻璃成分的银膜所被覆。因此,对该导电体层52的表面不必进行任何处理,例如如果涂敷诸如碳纳米管的电子源51,可以从该电子源地整个表面进行均匀的电子发射,可以进行所希望的显示。
接着,图12是本发明的显示装置的等效电路示例的说明图。图中用虚线表示的区域是显示区域AR,在该显示区域AR上,彼此交叉地配置阴极布线5和控制电极6(带状电极元件61),形成n×m的矩阵。矩阵的各交叉部分构成单位像素,用图中的‘R’、‘G’、‘B’的1组构成1个彩色像素。阴极布线5由阴极布线引出线5a(X1,X2,…Xn)连接到图像驱动电路200上,控制电极6由控制电极引出线62(Y1,Y2,…Ym)连接到扫描驱动电路400上。从外部信号源向图像驱动电路200输入图像信号201,向扫描驱动电路400同样输入扫描信号(同步信号)401。
借助于此,由带状电极元件61和阴极布线5依次选择的预定的像素以预定的色光发光,显示2维图像。根据本结构示例的显示装置,则可以用比较低的电压实现高效率的平板式的显示装置。
如上所述,通过使阴极布线的与电子源的连接部分构成为导电体占有率大于或等于绝缘体占有率,可以进行来自电子源的大致整个表面的电子发射,而且,可以长时间地得到均匀的发射量。
此外,通过在阴极布线与电子源的连接部分插入导电体的占有率较高的层,可以进行来自电子源的大致整个表面的电子发射,而且可以长时间地得到均匀的发射量,并且,还可以充分地确保背面基板与阴极布线的粘接强度,借助于此,可以提供可进行高品质显示,而且寿命长的显示装置。

Claims (5)

1.一种显示装置,具有:
前面基板,在内表面上具有阳极和荧光体;
多条阴极布线,在一个方向上延伸,在与上述一个方向交叉的另一方向上并列配置;
多个电子源,在上述阴极布线上电导通地配置;
控制电极,在显示区域内与上述阴极布线相对置,并且,具有使来自上述电子源的电子通过上述前面基板侧的电子通过孔;
背面基板,在内表面上具有上述控制电极和上述阴极布线,以预定的间隔与上述前面基板相对置;
支持体,在上述前面基板和上述背面基板之间环绕上述显示区域地插入,用来保持上述预定的间隔;以及
密封构件,分别对上述支持体的端面和上述前面基板及背面基板进行气密密封,
其中,上述阴极布线的与上述电子源的连接部分为含有导电体和绝缘体的组成,而且,在该组成中导电体占有率大于或等于绝缘体的占有率。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于:上述绝缘体占有率不满50%。
3.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于:上述阴极布线附近的上述背面基板的表面呈现凹凸形状。
4.一种显示装置,具有:
前面基板,在内表面上具有阳极和荧光体;
多条阴极布线,在一个方向上延伸,在与上述一个方向交叉的另一方向上并列配置;
多个电子源,在上述阴极布线上电导通地配置;
控制电极,在显示区域内与上述阴极布线相对置,并且,具有使来自上述电子源的电子通过上述前面基板侧的电子通过孔;
背面基板,在内表面上具有上述控制电极和上述阴极布线,以预定的间隔与上述前面基板相对置;
支持体,在上述前面基板和上述背面基板之间环绕上述显示区域地插入,用来保持上述预定的间隔;以及
密封构件,分别对上述支持体的端面和上述前面基板及背面基板进行气密密封,
其中,在上述阴极布线与上述电子源的连接部分插入导电体的占有率高的层。
5.根据权利要求4所述的显示装置。其特征在于:上述导电体的占有率高的层是银粒子层或金粒子层。
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