DE4112078A1 - Anzeigevorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine ebene Anzeigevorrichtung, die als Bildanzeigevorrichtung für verschiedene Arten elektronischer und elektrischer Anwendungen, beispielsweise bei Fernsehgerä­ ten, verwendet wird, und insbesondere eine Anzeigevorrich­ tung, welche Feldemissionskathoden (im folgenden "FECs" be­ zeichnet) verwendet, die als elektronenerzeugende Quelle in Kombination mit Dünnfilmtransistoren (im folgenden mit "TFTs" bezeichnet) eingesetzt ist, um eine Anzeige hoher Lumineszenz zu erzeugen.

In der Praxis gibt es als ebene Anzeigevorrichtungen Flüssig­ kristall-Anzeigevorrichtungen (LCD), Elektrolumineszenz-An­ zeigevorrichtungen (ELD), Plasma-Anzeigetafeln (PDP) und Fluoreszenz-Anzeigevorrichtungen (VFD). Verschiedene Verbes­ serungen bezüglich der ebenen Anzeigevorrichtungen wurden ge­ macht, um einen Ersatz für Kathodenstrahlröhren bereitzustel­ len.

Beispielsweise wurde zum Zwecke der Verbesserung der Anzahl der Bildzellen und Anzeigedichte bei LCDs eine Technik ver­ wendet, bei welcher eine Elektrodenvorrichtung durch ein TFT- Feld gebildet wird, und die Auswahl der Bildzellen durch das Treiben einer Matrix ausgeführt wird, wobei eine der Elektro­ den des TFTs als eine Elektrode verwendet wurde. Derartige TFT-Techniken wurden entsprechend in VFDs verwendet, wobei jeder der Elektroden des TFTs eine Elektrode des VFDs bildet und eine Phosphorschicht auf der Elektrode zur Bildung einer Anode angeordnet ist, welche einem Ein/Aus-Betrieb durch einen Matrixtreiber unterworfen ist, welcher TFTs verwendet, um somit das Auftreffen der Elektroden von einer Kathode auf die Anode zu steuern, woraus Lichtemission oder Luminanz der Anode resultiert.

Der schnelle Fortschritt der Techniken bei der Halbleiterher­ stellung hat eine Möglichkeit hervorgebracht, die die Verwen­ dung der FEC, welche zum Einsatz als Kathode für einen Vaku­ umröhren-IC entwickelt wurde, als ebene Elektronenquelle er­ laubt, so daß die Anwendung auf verschiedene Vorrichtungen nun zu erwarten ist.

Eine typische Struktur der FEC ist in Fig. 6 veranschaulicht, wobei Bezugszeichen 100 ein mit Verunreinigungen in hoher Konzentration dotiertes Substrat bezeichnet, woraus eine hohe Leitfähigkeit resultiert. Auf dem Bubstrat 100 ist eine Iso­ lationsschicht 101 aus SiO₂ gebildet, welches mit Aussparun­ gen 102 darauf gebildet ist. In jeder der Aussparungen 102 ist ein Emitter 103 aus Mo gebildet, um als Elektronenemit­ terbereich zu wirken. Weiterhin umfaßt die FEC einen dünnen Film aus Mo, welcher auf der Isolationsschicht so ausgebildet ist, daß er die Emitter 103 umgreift, um so als Gate-Elek­ trode 104 zu wirken.

Die wie oben beschrieben konstruierte FEC kann durch Wider­ standsbeschichtung hergestellt werden, wie sie bei der Fein­ behandlungstechnik in der Halbleiterherstellung verwendet wird, durch Elektrodenstrahlbelichtung, Ätzen oder dgl. Hin­ sichtlich ihrer Dimensionen ist die FEC so ausgebildet, daß die Aussparung 102 einen Durchmesser von 1 bis 2µm hat, die Isolationsschicht 101 1 bis 2µm Dicke und die Gate-Elektrode 104 ca. 0,4µm Dicke aufweisen. Weiterhin sind etwa 100 bis 10 000 Emitter in einer konischen Form gebildet und auf einer Fläche von ca. 25 mm² integriert, woraus die FEC entsteht.

Die so hergestellte FEC bewirkt ein elektrisches Feld von ca. 10⁶ bis 10⁷ V/cm, welches zwischen dem äußersten Ende des Emitters 103 und der Gate-Elektrode 104 erzeugt wird, wenn die Gate-Elektrode in einem Spektrum zwischen 10 und hunder­ ten von V gegen das Substrat 100 vorgespannt ist, so daß die Elektronen von hunderten mA alle von dem äußersten Ende der Emitter 103 entladen werden.

Daher ist durch die Verwendung der FEC eine Reduzierung des Energieverbrauchs zu erwarten, da eine kalte Elektrode im Vergleich zu einer thermionischen Kathode, welche üblicher­ weise für eine Fluoreszenzanzeigevorrichtung verwendet wurde, die matrixartige Treibung der Kathode erlaubt, die selbst als Elektroden emittierende Quelle wirkt und eine ebene Elektrode großer Fläche bereitstellt. Eine Anzeigevorrichtung, die FECs verwendet, wurde in der Japanischen Offenlegungsschrift 2 21 783/1986 und in "JAPAN DISPLAY ′86", Seiten 512 bis 514, beschrieben.

LCDs, die TFTs verwenden, erfordern weiterhin Treiber-TFTs, die in der gleichen Ebene wie die Bildzellen angeordnet sind, zusätzlich zu den TFTs für die Bildzellen, sowie einen Kon­ densator, um eine Auslastung von 1 zu erreichen. Bedauerli­ cherweise bewirken diese eine tote Fläche innerhalb der An­ zeigefläche, was einer Verbesserung der Anzeigedichte entge­ gensteht.

Weiterhin verwenden die FECs verwendende Anzeigevorrichtungen üblicherweise einen Treibermodus, wobei eine XY-Matrix durch das Substrat definiert ist, auf welchem die konischen FECs angeordnet sind (Kathodenlinie), sowie durch eine Gate-Elek­ trodenlinie, und die FECs werden unter Zeitaufteilung ange­ trieben. Damit verringert sich die Auslastung, wenn sich die Anzeigedichte erhöht, so daß die Anzeigevorrichtung nicht ausreichend Lumineszenz aufweist. Eine Erhöhung der Lumines­ zenz erfordert eine Erhöhung der Gate-Spannung oder der An­ odenspannung, so daß der Aufbau der Vorrichtung verkompli­ ziert ist, da besondere Maßnahmen wie Isolation zwischen den Elektroden und dgl. erforderlich sind.

Die Erfindung bezieht sich auf die oben beschriebenen Nach­ teile des Standes der Technik.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anzeigevor­ richtung in bezug auf die obenbeschriebenen Nachteile des Standes der Technik zu verbessern, welche in der Lage ist, eine ausreichende Lumineszenz bei der Verwendung von FECs als ebene Elektronenquelle hervorzubringen.

Eine Anzeigevorrichtung zur Lösung dieser Aufgabe ist in dem Hauptanspruch gekennzeichnet.

Erfindungsgemäß wird eine Anzeigevorrichtung bereitgestellt, welche einen Substratbereich umfaßt, der ein Kathodensubstrat ist, sowie einen Anzeigensubstratbereich, welcher ein Anoden­ substrat ist. Der Substratbereich umfaßt Dünnfilmtransistor­ bereiche (TFT-Bereiche), die eine Speicherfunktion ausführen, sowie Feldemissionskathodenbereiche (FEC-Bereiche), welche jeweils mit einer Elektrode eines der TFT-Bereiche verbunden sind. Der Anzeigesubstratbereich umfaßt eine Anode oder eine Mehrzahl von Anoden, welche so angeordnet sind, daß sie ge­ teilt oder getrennt voneinander sind. Auf der Anode oder je­ der der Anoden ist eine Phosphorschicht angeordnet. Der Sub­ stratbereich und der Anzeigesubstratbereich sind einander ge­ genüber angeordnet, wobei dazwischen eine Vakuumatmosphäre gebildet ist. Bei der erfindungsgemäßen, oben beschriebenen Anzeigevorrichtung wird das TFT-Feld, welches auf dem Sub­ stratbereich gebildet ist, matrixartig angetrieben und das FEC-Feld, welches mit dem TFT-Feld verbunden ist, in einem Zeitteilungsverfahren angewählt, beispielsweise spaltenweise des getriebenen Feldes. Gleichzeitig wird, synchron mit dem Betrieb, ein Anzeigesignal auf jede Reihe der Feldanordnung angelegt, um die FEC-Bereiche anzuwählen, um ein elektrisches Feld zu entladen und somit Elektronen zu emittieren. Die TFTs umfassen jeweils einen Kondensator, welcher ein Eingangssi­ gnal hält, bis das nächste Signal angelegt wird, so daß die Elektronen während dieser Zeit weiterhin entladen werden.

Eine Anodenspannung wird an die Phosphorschicht angelegt, welche auf der Anode oder jeder der Anoden, die auf dem An­ zeigesubstrat angeordnet sind, anliegt. Somit schlagen die von den FEC-Bereichen emittierten Elektronen auf die Phosphorschicht, woraus eine Lichtemission oder Luminanz re­ sultiert. Die Luminanz wird bis zum nächsten Signal auf­ rechterhalten, welches der Signallinie der TFT-Bereiche zuge­ führt wird. Dies bewirkt, daß der Auslastungsgrad für die Lu­ minanz annähernd 1 ist, so daß eine hohe Leuchtkraft erzielt wird. Alternativ erlaubt dies, daß die Anzeigevorrichtung bei einer bemerkenswert reduzierten Spannung betrieben wird.

Weiterhin macht der oben beschriebene Aufbau der vorliegenden Erfindung die Notwendigkeit der Bereitstellung eines Steuer­ schaltkreise zum Anwählen von Bildzellen unnötig, wodurch die Anzeigedichte verbessert und die Gleichförmigkeit der Anzeige garantiert werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Elektrodenstruk­ tur für ein Ausführungsbeispiel einer erfindungs­ gemäßen Anzeigevorrichtung;

Fig. 2 eine Schnittansicht eines Kathodensubstrates;

Fig. 3 eine schematische Ansicht einer Anodenstruktur für eine Vollfarbenanzeigevorrichtung (full co­ lour display);

Fig. 4 ein Schaltdiagramm des Betriebsprinzips der An­ zeigevorrichtung gemäß Fig. 1, wobei die Art der Elektrodenverbindung gezeigt ist;

Fig. 5 ein Treiberzeitdiagramm, welches den Betrieb der Anzeigevorrichtung nach Fig. 1 zeigt; und

Fig. 6 eine Schnittansicht, die die Struktur einer Feldemissionskathode zeigt.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Elektrodenstruktur für ein Aus­ führungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung und Fig. 2 ein Kathodensubstrat, welches als ein Substratbe­ reich dient. Bezugszeichen 1 bezeichnet die Dünnfilmtransi­ storbereiche (im folgenden als "TFT-Bereiche" bezeichnet), welche für jede Bildzelle zwei Transistoren Tr1 und Tr2 und einen Kondensator C umfassen. Bezugszeichen 2 bezeichnet einen Feldemissionskathodenbereich (im folgenden als "FEC-Be­ reich" bezeichnet). In jedem FEC-Bereich sind auf einer ge­ meinsamen Kathode 100 bis 1000 FECs integriert, welche je­ weils eine wie in Fig. 6 gezeigte Mikrostruktur aufweisen, woraus resultiert, daß diese eine Bildzelle bilden. Die Emit­ ter der FECs einer Bildzelle sind mit einer der Elektroden (Drain- oder Source-Elektrode) des Treibertransistors Tr1 des TFT-Bereiches 2 verbunden. Weiterhin ist eine Gate-Elektrode in der Nähe der Emitter angeordnet, welche entsprechend zu jedem der Emitter ein Loch aufweist. Die Gate-Elektrode ist für alle Bildzellen gemeinsam ausgebildet.

Die Anzeigevorrichtung des gezeigten Ausführungsbeispieles umfaßt weiterhin ein Anodensubstrat 3, welches als Anzeige­ substratbereich dient. Das Ausführungsbeispiel ist so gebil­ det, daß eine Anzeige durch das Anodensubstrat 3 gesehen wer­ den kann, weshalb es aus einem transparenten Material wie Glas, Keramik oder dergleichen gebildet ist. Auf der Oberflä­ che des Anodensubstrats 3 ist gegenüber den FEC-Bereichen 2 wenigstens eine Anode 4 angeordnet, auf welcher eine Phos­ phorschicht 5 gebildet ist.

Wird eine Monochromanzeige gewünscht, kann eine Anode gemein­ sam für alle Bildzellen verwendet werden, wobei eine Phos­ phorschicht 5 über die gesamte Anode 4 gebildet sein kann. Um jedoch Kreuzkopplungen der Anzeige vorzubeugen, können eine Vielzahl von Phosphorschichten 5 streifenförmig auf der Anode 4 angeordnet sein. Alternativ können diese auch punktförmig aufgebracht werden. Ist eine Vollfarbanzeige gewünscht (full colour display), werden drei solcher Anoden 4 in geteilter Form angeordnet, wobei auf jeder der Anoden Phosphorschichten von roten (R), grünen (G) und blauen (B) Leuchtfarben aufge­ bracht werden, wie in Fig. 3 gezeigt ist.

Die gezeigte Anzeigevorrichtung umfaßt weiterhin ein Katho­ densubstrat 6, welches in der in Fig. 2 gezeigten Weise aus­ gebildet ist. In Fig. 2 ist der Treibertransistor Tr1 des TFT-Bereiches 1 und der FEC-Bereich 2 gezeigt. Das gezeigte Ausführungsbeispiel verwendet eine polykristalline Si-Dünn­ filmtransistorstruktur. Insbesondere ist auf dem Kathodensub­ strat 6, welches aus einem isolierenden Material wie Glas oder dergleichen gebildet ist, eine Source-Elektrode 7 und eine Drain-Elektrode 8 angeordnet, auf welchen eine Halblei­ terschicht 9 aus polykristallinem Silicium so angeordnet ist, daß beide Elektroden überbrückt sind. Die Struktur umfaßt weiterhin ein Gate 11, welches durch Laminieren eines isolie­ renden Gate-Films 10 aus SiO₂ auf der Halbleiterschicht 9 aufgebracht wird, so daß der Transistor Tr1 gebildet ist. Der isolierende Gate-Film 10 und die Drain-Elektrode 8 weisen je­ weils eine (nicht gezeigte) Leitung auf, welche auf dem Ka­ thodensubstrat 6 angeordnet ist und sich zum FEC-Bereich 2 erstreckt. Die Source-Elektrode 7 umfaßt eine (nicht ge­ zeigte) Leitung, welche elektrisch mit dieser verbunden und geerdet ist. Die Leitungen der Source-Elektrode 7 und der Gate-Schicht 11 sind durch eine Isolationsschicht zueinander überlagert, an welche der Kondensator C gebildet ist. Die Leitung der Gate-Schicht 11 ist über einen Leitungsdraht mit einer Source-Elektrode 7a des Schalttransistors Tr2 verbunden (Fig. 1).

Der TFT-Bereich 1 und der Kondensator C können durch Aufdamp­ fen, Kathodenzerstäubung oder Ätzung hergestellt werden, wie es üblicherweise zur Herstellung von Halbleitern verwendet wird. Auf dem so gebildeten TFT-Bereich 1 ist eine Isolati­ onsschicht aus einem geeigneten Material wie Si₃N₄, SiO₂ oder dergleichen gebildet ist, um als eine Passivierungsschicht zu dienen. Die Isolationsschicht 12 ist so ausgebildet, daß sie den FEC-Bereich 2 ausspannt.

Der FEC-Bereich 2 wird gebildet, indem zunächst auf der Iso­ lationsschicht 12, welche auch als Passivierungsschicht des TFT-Bereichs 1 dient, ein Metallfilm, wie beispielsweise Mo­ lybdän (Mo) mittels einer Elektrodenstrahlaufbringtechnik an­ geordnet wird, welche eine Gate-Elektrode 13 des FEC bildet. Dann wird die Gate-Elektrode 13 mit einer Vielzahl von Lö­ chern 13a durch Fotolithographie gebildet. Entsprechend wird die Isolationsschicht 12 geätzt, um die Leitungen der Drain- Elektrode 8 freizulegen, während die Gate-Elektrode 13 abge­ deckt ist, um somit die Aushöhlungen 14 zu bilden. Die frei­ liegenden Bereiche der Leitungen der Drain-Elektrode 8 bilden jeweils eine Kathode 15 des FEC. Abschließend wird Mo auf der Kathode 15 in den Aushöhlungen 14 durch Elektronenstrahlauf­ bringtechniken aufgebracht, so daß eine Vielzahl von koni­ schen Emittern 16 ausgebildet werden, um als Emittergruppe zu dienen, wodurch der FEC-Bereich 2 gebildet ist.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel umfaßt der FEC-Bereich 2 für eine Bildzelle, die mit jedem Treibertransistor 1 verbun­ den ist, 100 bis 1000 Emitter 16.

Das Anodensubstrat 3 und das Kathodensubstrat 6 dienen als vordere und hintere Platte eines kistenförmigen Umschlages, welcher dann auf Hochvakuum evakuiert wird, wodurch die ge­ zeigte Anzeigevorrichtung gebildet ist.

Das gezeigte Ausführungsbeispiel kann so ausgebildet sein, daß zwischen den Kathoden 15, die auf dem Kathodensubstrat 6 ausgebildet sind, Bänke so angeordnet sind, daß sie sich senkrecht zu der Phosphorschicht 5 erstrecken. Diese Ausbil­ dung verhindert effektiv Kreuzkopplung der Anzeige in Längs­ richtung der Phosphorschicht. Die Bänke können entweder auf der Gate-Elektrode 13 oder auf dem Anodensubstrat 3 angeord­ net sein.

Im folgenden wird der Betrieb der oben beschriebenen Anzeige­ vorrichtung unter Hinweis auf Fig. 4 beschrieben, in welcher das Betriebsprinzip gezeigt ist. In dem beschriebenen Ausfüh­ rungsbeispiel sind drei Anoden 4 voneinander getrennt ange­ ordnet, wobei auf jeder eine Phosphorschicht einer roten Leuchtfarbe (R), einer grünen Leuchtfarbe (G) und einer blauen Leuchtfarbe (B) wiederholt für eine Vollfarbanzeige aufgebracht sind.

Eine Bildzelle bestehend aus R, G und B umfaßt den TFT-Be­ reich 1 mit den Transistoren Tr1 und Tr2 sowie dem Kondensa­ tor C, den FEC-Bereich 2 (mit den Emittern 16 und der Gate- Elektrode 13), welcher mit der Drain-Elektrode 8 des Transi­ stors verbunden ist, und die drei Anoden 4, welche elektrisch voneinander getrennt sind und jeweils die Phosphorlagen R, G und B aufweisen. Eine Vielzahl von Bildzellen, die jeweils, wie oben beschrieben, gebildet sind, sind matrixartig ange­ ordnet, um die Anzeigebildebene zu bilden.

Die Anoden 4 der entsprechenden Bildzellen, die die matrixar­ tige Anzeigenbildebene bilden, sind im allgemeinen jeweils mit den Phosphorlagen R, G, B untereinander verbunden und dann an äußere Anschlüsse herausgeführt, wie in Fig. 4 ge­ zeigt. Weiterhin sind die Gates 17 der Transistoren Tr2 der Bildzellen, die die Matrix bilden, üblicherweise in jeder Spalte der Matrix verbunden und dann an äußere Anschlüsse herausgeführt. Weiterhin sind die Drain-Elektroden 18 der Transistoren Tr2 üblicherweise in jeder Reihe der Matrix mit­ einander verbunden und dann an äußere Anschlüsse herausge­ führt.

Unter Hinweis auf Fig. 4 und 5 wird die Art des Betriebs der Anzeigevorrichtung beschrieben. Das Ausführungsbeispiel ist so gebildet, daß es, wie oben beschrieben, eine Vollfarban­ zeige durchführt. Insbesondere verwendet es, wie in Fig. 5 gezeigt, ein System, bei welchem Daten für rote, grüne und blaue Leuchtfarben in ersten, zweiten und dritten Feldern entsprechend für eine Bildzelle (oder Rahmen) angezeigt wer­ den.

In dem ersten Feld wird eine Anodenspannung an die rot leuchtende Phosphorfarbe oder den Bereich R der Anode 4 ange­ legt, um ein Scan-Signal an die erste Spalte anzulegen. Dar­ aus resultiert, daß ein On-Signal an die Gates aller Transi­ storen Tr1 angelegt wird, die mit der ersten Spalte verbunden sind. Gleichzeitig wird ein Löschsignal (Erdung oder negative Spannung) an alle Reihendatenlinien angelegt (Reihendaten 1, 2, ----, m in Fig. 5), um zu bewirken, daß die Kondensatoren C der TFT-Bereiche 1, die mit der ersten Spalte verbunden sind, entladen werden. Damit bewirkt das Abtasten der ersten Spalte gemäß Fig. 5, daß die erste Spalte gelöscht wird (cleared). Dann wird ein Reihendatensignal an jeder erforder­ liche Reihe angelegt, in Abhängigkeit von den Reihenanzeige­ daten. Insbesondere wird ein Signal "1" an die erforderlichen Reihen während einer Zeitperiode angelegt, in welcher Daten für die erste Spalte eingeschrieben werden, wenn Lichtemis­ sion oder Aufleuchten gewünscht wird; wird keine Lichtemis­ sion gewünscht, wird ein Signal "0" angelegt, wie dies durch gebrochene Linien gezeigt ist.

Das Datensignal wird in dem Kondensator C akkumuliert, wäh­ rend der Transistor Tr2 eingeschaltet bleibt, so daß der Treibertransistor Tr1 gesteuert werden kann. Ist das Reihen­ datensignal "1", bewirkt die Ladung des Kondensators C, daß der Treibertransistor Tr1 eingeschaltet ist, woraus resul­ tiert, daß an die Emitter 16 eine Erdungsspannung anliegt, so daß ein großes elektrisches Feld zwischen der Gate-Elektrode 13 und den Emittern 16 gebildet werden kann, um zu bewirken, daß Elektronen von dem Emitter 16 entladen werden. Sie pral­ len dann auf die Anode 4 auf, an welcher eine Anodenspannung anliegt, so daß ein Aufleuchten einer roten Farbe durchge­ führt wird. Ist das Reihendatensignal "0", findet keine Elek­ tronenentladung statt, da keinerlei Ladung im Kondensator C akkumuliert wird, so daß die Anode 4 keine Lichtemission durchführt.

Der Kondensator C wird geladen gehalten, auch wenn das Rei­ hendatensignal gelöscht ist und der Transistor Tr2 angeschal­ tet ist. Daraus resultiert, daß der Treibertransistor Tr1 an­ geschaltet bleibt, bis das nächste Löschsignal angelegt wird, so daß der Emitter 16, der mit dem Transistor Tr1 verbunden ist, weiterhin Elektronen emittiert, so daß die Erleuchtung auf der Anode 4 beibehalten wird.

Entsprechend ist ein Spaltentastsignal auf die zweite Spalte anzulegen, um diese auszuwählen, und Reihendaten werden syn­ chron mit dem Spaltentastsignal angelegt, woraus eine Lichte­ mission oder Erleuchtung gesteuert wird. Wenn die Anzeige ei­ ner roten Leuchtfarbe in dem ersten Feld vervollständigt ist, wird der Betrieb des zweiten Feldes initiiert, wobei der Kon­ densator jeder der Reihen entladen bzw. in den entsprechenden Bereichen der Reihendaten gelöscht wird und dann eine Anzeige einer grünen Leuchtfarbe im zweiten Feld durchgeführt wird. Ein entsprechender Betrieb wird im dritten Feld ausgeführt, was zu einer Anzeige einer blauen Leuchtfarbe führt.

Die Luminanzen der drei Leuchtfarben in den drei Feldern wer­ den von einem Betrachter gemischt wahrgenommen, woraus eine Vollfarbanzeige vervollständigt ist.

Wie aus dem Vorhergehenden zu erkennen ist, ist die erfin­ dungsgemäße Anzeigevorrichtung so ausgebildet, daß die FECs durch den TFT-Schaltkreis getrieben werden, welcher eine Speicherfunktion ausführt. Ein derartiger Aufbau ermöglicht, daß der Auslastungsgrad annähernd auf eine Ebene von "1" er­ höht werden kann. Wird eine Vollfarbanzeige durchgeführt, kann der Auslastungsgrad bis zu einer Höhe von "1/3" angeho­ ben werden. Damit ermöglicht die vorliegende Erfindung die gleiche Lumineszenz, wie sie bei herkömmlichen Anzeigevor­ richtungen erreicht werden kann, die FECs als Elektronen­ quelle verwenden, während die Anodenspannung abnimmt.

Weiterhin werden bei der vorliegenden Erfindung die Elektro­ nenentladungsbereiche und Speicherbereiche auf der Seite des Substrates angeordnet, wodurch die Anode, die die Anzeigene­ bene bildet, sehr nah angeordnet werden kann.

Claims (5)

1. Anzeigevorrichtung mit
einer kastenförmigen Hülle mit einem Anodensubstrat als eine vordere Abdeckung und einem Kathodensubstrat als hintere Platte, zwischen welchen eine Vakuumatmosphäre aufgebaut ist, gekennzeichnet durch
einen Dünnfilmtransistorbereich, welcher auf dem Katho­ densubstrat gebildet ist und zwei Transistoren und einen Kondensator für eine Bildzelle umfaßt;
eine Passivierungsschicht, die aus einem isolierenden Material auf dem Dünnfilmtransistorbereich gebildet ist;
einen Feldemissionskathodenbereich, der auf dem Dünn­ filmtransistorbereich gebildet ist und eine Vielzahl von Emittern für jede Bildzelle aufweist, die mit einem der Transistoren zum Entladen eines elektrischen Feldes verbunden sind, um somit Elektronen zu emittieren;
eine Gate-Elektrode mit jeweils einem Loch zu jedem der Emitter, die nahe dazu angeordnet ist; und
einen Anzeigesubstratbereich, der auf dem Anodensub­ strat gebildet ist und wenigstens eine Anode aufweist, die gegenüber dem Kathodensubstrat über eine Vakuumatmosphäre angeordnet ist und eine Phosphor­ schicht aufweist.

2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Vielzahl von Phosphorschichten streifenförmig auf der Anode angeordnet sind.

3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Vielzahl von Phosphorschichten punktförmig auf der Anode angeordnet sind.

4. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Anzeigesubstratbereich in drei Berei­ che geteilt ist, auf welchen jeweils Phosphorschichten von roter, grüner und blauer Leuchtfarbe angeordnet sind.

5. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Kathodensubstrat eine Source-Elek­ trode und eine Drain-Elektrode aufweist; daß eine Halb­ leiterschicht aus polykristallinem Silizium derart dar­ auf angeordnet ist, daß sie die beiden Elektroden über­ brückt; und daß ein Gate gebildet ist, in dem ein iso­ lierender Gate-Film aus SiO₂ auf der Halbleiterschicht aufgebracht ist.