JP2002063864A - 蛍光表示管 - Google Patents

蛍光表示管

Info

Publication number
JP2002063864A
JP2002063864A JP2000249506A JP2000249506A JP2002063864A JP 2002063864 A JP2002063864 A JP 2002063864A JP 2000249506 A JP2000249506 A JP 2000249506A JP 2000249506 A JP2000249506 A JP 2000249506A JP 2002063864 A JP2002063864 A JP 2002063864A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electron
electron emission
display tube
support member
fluorescent display
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
JP2000249506A
Other languages
English (en)
Inventor
Sashiro Kamimura
佐四郎 上村
Junko Yotani
純子 余谷
Takeshi Nagameguri
武志 長廻
Kazuo Kobayashi
一雄 小林
Hiroyuki Kurachi
宏行 倉知
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 Itron Corp
Original Assignee
Ise Electronics Corp
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 Ise Electronics Corp filed Critical Ise Electronics Corp
Priority to JP2000249506A priority Critical patent/JP2002063864A/ja
Priority to TW090120239A priority patent/TW512387B/zh
Priority to KR10-2001-0049954A priority patent/KR100428037B1/ko
Priority to US09/933,984 priority patent/US6965194B2/en
Priority to CNB011242647A priority patent/CN1178269C/zh
Publication of JP2002063864A publication Critical patent/JP2002063864A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00Details 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
    • H01J1/02Main electrodes
    • H01J1/30Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode
    • 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
    • H01J31/123Flat display tubes
    • H01J31/125Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/05Preparation or purification of carbon not covered by groups C01B32/15, C01B32/20, C01B32/25, C01B32/30
    • 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
    • H01J31/15Image 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
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00Nanotechnology
    • Y10S977/902Specified use of nanostructure
    • Y10S977/932Specified use of nanostructure for electronic or optoelectronic application
    • Y10S977/952Display

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

(57)【要約】 【課題】 面状電子放出源を用いた蛍光表示管において
大面積の表示パターンを均一に発光させる。 【解決手段】 所定の表示パターンを有する蛍光体膜1
12と、蛍光体膜112と対向して配置された表示パタ
ーンに対応したパターン形状の電子放出面を有する電子
放出部120と、この電子放出部120と蛍光体膜11
2の間に電子放出部120から離間して配置された電子
引き出し電極130と、電子放出部120の周縁上に配
置されて電子引き出し電極130を支持する絶縁支持部
材140とを備えた蛍光表示管において、絶縁支持部材
140に電子放出部120の電子放出面を複数領域に分
割する隔壁143を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は蛍光表示管に関
し、特に面状電子放出源を用いた蛍光表示管に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、音響機器や自動車のダッシュボー
ドの表示部品として、電子表示デバイスの一つである蛍
光表示管が多用されている。この蛍光表示管とは、蛍光
体が付着した陽極と、この陽極と対向した位置にある陰
極とが真空容器内に配置され、陰極から放出された電子
をこの蛍光体に衝突させることによって発光を得るもの
であり、一般的には、陰極と陽極の間に電子の流れを制
御するグリッドを設けて蛍光体を選択的に発光させるよ
うにした3極管形式が最も多く使用されている。
【0003】従来の一般的な蛍光表示管は、直径7〜2
0μmのタングステン細線に電子放射性物質を塗布して
形成したフィラメント(フィラメントカソード)を陰極
として用いている。フィラメントは、電極リードを兼ね
た1対のフィラメントサポートと呼ばれる金属薄板に溶
接固定されたアンカーと呼ばれる弾性を有する金属薄板
に取り付けられており、フィラメントサポート間に電圧
を印加してフィラメントに電流を流すことにより、加熱
されたフィラメントから熱電子が放出される。放出され
た熱電子は陽極に向かって加速され、所定のパターンに
形成された蛍光体膜に衝突して蛍光体を発光させる。パ
ターン表示をON/OFFする場合は、フィラメントと
陽極の間に設けたグリッドに印加する電圧の正負を切り
替えて行う。
【0004】従来の蛍光表示管では、陰極として上述し
たようなフィラメントを用いているため、次に示すよう
な問題点があった。まず、非常に細くぜい弱なフィラメ
ントを架張して取り付けなければならないため、フィラ
メントを長くすることができず、表示面積を広くするこ
とができなかった。また、表示するパターンの輝度を均
一にするため、放出された電子をグリッドで拡散させる
ので、高輝度にすることが困難であった。
【0005】このような問題点を解決するため、面状の
電子放出源を陰極に用いた蛍光表示管が提案されてい
る。例えば、陰極としてカーボンナノチューブの集合体
からなる長さ数μmから数mmの針形状の柱状グラファ
イトを混入したペーストを用いて印刷により面状の電子
放出源を形成したものが知られている。カーボンナノチ
ューブは、単層のグラファイトが円筒状に閉じ、かつ円
筒の先端部に五員環が形成された構造をしており、その
代表的な直径が4〜50nmと微小なため109V/m
程度の電界を印加することにより、その先端から電子を
電界放出させることができる。上記面状の電子放出源
は、この性質を利用したものである。
【0006】図7は、面状の電子放出源を陰極に用いた
蛍光表示管の一例を示し、同図において(a)は全体の
構成を示す断面図、(b)は(a)の電子放出部付近の
拡大図である。この蛍光表示管は、少なくとも一部が透
光性を有するフロントガラス401と、フロントガラス
401に対向配置された基板402と、フロントガラス
401及び基板402の周縁部を密閉接続する枠状のス
ペーサ403とからなり、かつ内部が真空排気された外
囲器400を備えている。外囲器400内のフロントガ
ラス401側には、所定の表示パターンを有する発光部
410が形成されており、この発光部410は、フロン
トガラス401内面に所定の表示パターンで配置された
陽極となる透明電極411と、この透明電極411上に
配置された蛍光体膜412とから構成されている。
【0007】また、外囲器400内の基板402側に
は、蛍光体膜412と対向する位置にカーボンナノチュ
ーブを電子放出源とする電子放出部420が表示パター
ンに対応したパターン形状で配置されている。電子放出
部420と蛍光体膜412の間には、電子放出部420
から所定距離離間して電子引き出し電極430が配置さ
れており、電子引き出し電極430は、電子放出部42
0の周囲に配置された絶縁支持部材440で支持されて
いる。また、外囲器400内のフロントガラス401側
には、発光部410を囲むように基板402の方向へ垂
設された前面支持部材405が設けられており、電子引
き出し電極430の外周上に配置された中間支持部材4
06と接触するように構成されている。
【0008】このような構成において、電子放出部42
0と電子引き出し電極430の間に電子引き出し電極4
30が正の電位となるように高電圧を印加すると、電子
放出部420のカーボンナノチューブに電界が集中し、
高電界となったカーボンナノチューブの先端から電子が
引き出され、電子引き出し電極430の電子通過孔43
1を通して放出される。このため、透明電極411に電
子引き出し電極430に対して例えば+60V程度の正
電圧(加速電圧)が印加されていると、電子が透明電極
411に向かって加速され、蛍光体膜412に衝突して
蛍光体膜412を発光させる。これにより、所定の表示
パターンが表示される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
面状電子放出源を用いた蛍光表示管は、表示パターンの
面積を大きくするために、発光部410とこの発光部4
10に対応する電子放出部420の面積を大きくする
と、図8に示すように、表示パターン415の周辺部の
みが明るく発光し、中央部の発光が暗くなるという現象
が発生して、高輝度部416と低輝度部417が生じ、
表示パターン415に輝度むらが生じるという問題があ
った。
【0010】本発明者らは、上記問題を解決するため、
大面積の表示パターンに輝度むらが発生する原因につい
て考察を行い、以下に述べる結論に到達した。これによ
ると、図7(b)に示すように、電子放出部420から
放出された電子の一部が電子放出部420と電子引き出
し電極430の間の絶縁支持部材440に衝突すると、
絶縁支持部材440の表面から衝突した電子より多い二
次電子が放出され、絶縁支持部材440の表面が正電位
に帯電する。その結果、絶縁支持部材440近傍の電界
強度が高くなり絶縁支持部材440付近の電子放出源か
ら電子が放出されやすくなる。
【0011】このため、絶縁支持部材440の対向位置
に近い蛍光体膜412の周辺部に衝突する電子が多くな
り蛍光体膜412の周辺部が明るく発光するため、表示
されるパターンも周辺部のみが明るく中央部が暗くな
る。本発明者らは、この結論に基づいて鋭意検討を行っ
た結果、絶縁支持部材の帯電を積極的に利用することで
課題を解決できることを見いだし、この発明を完成する
に至った。すなわち、この発明の目的は、面状電子放出
源を用いた蛍光表示管において大面積の表示パターンを
均一に発光させることのできる蛍光表示管を提供するこ
とにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、この発明は、少なくとも一部が透光性を有する
フロントガラスと、このフロントガラスに対向配置され
た基板と、フロントガラス及び基板の周縁部を密閉接続
するスペーサとからなりかつ内部が真空排気された外囲
器と、この外囲器内のフロントガラス側に配置された所
定の表示パターンを有する蛍光体膜と、外囲器内の基板
側に蛍光体膜と対向して配置された表示パターンに対応
したパターン形状の電子放出面を有する電子放出部と、
この電子放出部と蛍光体膜の間に電子放出部から離間し
て配置された電子引き出し電極と、電子放出部の周縁上
に配置されて電子引き出し電極を支持する絶縁支持部材
とを備えた蛍光表示管において、絶縁支持部材が電子放
出部の電子放出面を複数領域に分割する隔壁を有するこ
とによって特徴づけられる。
【0013】この発明における絶縁支持部材の一構成例
は、隔壁がほぼ等しい間隔で平行に配置されている。ま
た、絶縁支持部材の別の構成例は、隔壁が電子放出部の
電子放出面を、複数のほぼ同じ形状からなる電子放出領
域に分割するように配置されている。電子引き出し電極
の一構成例は、メッシュ状の金属板によって構成され、
絶縁支持部材により電子放出面の上方に架設されてい
る。また、電子引き出し電極の別の構成例は、絶縁支持
部材の頂部に配置された導電膜によって構成されてい
る。電子放出部の一構成例は、円筒状のグラファイトの
層からなる多数のカーボンナノチューブで構成されてい
る。また、電子放出部の別の構成例は、多数の貫通孔を
有しナノチューブ状繊維の生成核となる板状金属部材
と、この金属部材の表面及び貫通孔壁に形成された多数
のナノチューブ状繊維からなる被膜とから構成されてい
る。この発明の蛍光表示管の一構成例は、電子放出部と
蛍光体膜が外囲器内に複数設けられ、かつ表示パターン
ごとに1対1で対応するように構成されている。
【0014】
【発明の実施の形態】以下に図を用いてこの発明の実施
の形態を説明する。はじめに、この発明の第1の実施の
形態について説明する。図1は、この発明の第1の実施
の形態にかかる蛍光表示管を示しており、同図において
(a)は全体の構成を示す断面図、(b)は(a)の電
子放出部付近の拡大図である。この蛍光表示管は、少な
くとも一部が透光性を有するフロントガラス101と、
フロントガラス101に対向配置された基板102と、
フロントガラス101及び基板102の周縁部を密閉接
続する枠状のスペーサ103とからなりかつ内部が真空
排気された外囲器100を備えている。
【0015】外囲器100内のフロントガラス101側
には、所定の表示パターンを有する発光部110が形成
されており、この発光部110は、フロントガラス10
1内面に所定の表示パターンで配置された陽極となる透
明電極111と、この透明電極111上に配置された蛍
光体膜112とから構成されている。また、外囲器10
0内の基板102側には、蛍光体膜112と対向する位
置に表示パターンに対応したパターン形状の電子放出面
を有する電子放出部120が配置されている。
【0016】電子放出部120と蛍光体膜112の間に
は、電子放出部120から0.3mm離間して電子引き
出し電極130が配置されており、電子放出部120と
電子引き出し電極130の間には、電子引き出し電極1
30を電子放出部120から所定距離離間する絶縁支持
部材140が配置されている。また、外囲器100内の
フロントガラス101側には、発光部110を囲むよう
に基板102の方向へ垂設された前面支持部材105が
設けられており、電子引き出し電極130の外周上に配
置された中間支持部材106と接触するように構成され
ている。
【0017】ここで、外囲器100を構成するフロント
ガラス101、基板102及びスペーサ103は、ソー
ダライムガラスを用いており、低融点のフリットガラス
でそれぞれ接着されている。なお、フロントガラス10
1と基板102は、厚さ1〜2mmの板ガラスを使用し
ている。また、外囲器100内は10-5Pa台の真空度
に保持されている。
【0018】透明電極111は、透明導電膜であるIT
O(Indium Tin Oxide)膜から構成さ
れており、周知のスパッタリング法とリフトオフ法を用
いてフロントガラス101の内面に所定の表示パターン
で形成されている。なお、透明導電膜の代わりに、周知
のスパッタリング法とエッチング法を用いて開口部を有
するアルミニウム薄膜を形成し、透明電極としてもよ
い。蛍光体膜112は、所定の発光色を有する低速電子
線励起蛍光体で構成されており、蛍光体ペーストを所定
の表示パターンで透明電極111上にスクリーン印刷し
た後、焼成して形成したものである。この低速電子線励
起蛍光体には、蛍光表示管で一般的に使用されている周
知の酸化物蛍光体や硫化物蛍光体が使用できる。なお、
表示パターンごとに蛍光体の種類を変えて発光色を異な
るようにしてもよいことは言うまでもない。
【0019】電子放出部120は、導電性を有する粘性
溶液に複数のカーボンナノチューブが集合して構成され
たバンドルを分散させたバンドルペーストを表示パター
ンに対応したパターン形状で基板102上にスクリーン
印刷した後、焼成して導電膜を形成し、その後に電子放
出面とする領域の表面をレーザ照射して表面の導電性粒
子、バインダー及びバンドル中の炭素の多面体粒子を蒸
発させて除去し、形成したものである。この電子放出部
120は、厚さ20〜100μmで、図1(b)で示す
ように、導電膜121から露出したバンドル122表面
に多数のカーボンナノチューブが均一に分布しており、
それぞれのカーボンナノチューブが電子放出源として動
作する。
【0020】カーボンナノチューブは、グラファイトの
単層が円筒状に閉じ、かつ円筒の先端部に五員環が形成
された構造をしており、その直径は4〜50nmと微小
のため、109V/m程度の電界を印加することにより
電子を電界放出させることができる。なお、カーボンナ
ノチューブには、単層のものと、複数のグラファイトの
層が入れ子構造的に積層し、それぞれのグラファイト層
が円筒状に閉じた同軸多層構造となっているものとがあ
るが、どちらを用いてもよい。また、カーボンナノチュ
ーブを露出させる方法は、レーザ照射に限られるもので
はなく、例えばプラズマを用いた選択的なドライエッチ
ングを用いてもよい。
【0021】電子引き出し電極130は、引き出した電
子を通過させる電子通過孔131が多数設けられた金属
板によって構成されており、電子放出部120と1対1
に対応するように設けられている。この場合、電子引き
出し電極130は、厚さ50μmのステンレス板で構成
されており、エッチングにより口径約100μmの多数
の電子通過孔131が形成されている。絶縁支持部材1
40は、図2で示すように、電子を通過させるための表
示パターンに対応した形状の開口部141を備えた絶縁
基板142である。この絶縁基板142の開口部141
は、ほぼ等しい間隔で平行に配置された隔壁143によ
り複数に分割されてスリット状となっている。この実施
の形態の絶縁支持部材140では、絶縁基板142の厚
さを0.3mmとした。また、隔壁143の幅を0.2
mmとし、隔壁間の幅を0.8mmとした。絶縁基板1
42には、例えばアルミナなどのセラミック基板を用い
ており、開口部141は、レーザ光を照射して形成して
いる。
【0022】前面支持部材105は、低融点のフリット
ガラスを含む絶縁ペーストを所定の高さになるまでフロ
ントガラス101内面の発光部110を囲むように繰り
返しスクリーン印刷した後、焼成して形成した絶縁体で
構成されている。この実施の形態では、前面支持部材1
05の幅を30〜150μm、高さを500μm程度と
した。中間支持部材106は、電子引き出し電極130
の電子通過孔131から放出された電子を通過させるた
めの表示パターンに対応した形状の開口部を備えた枠状
の絶縁性部材である。ここで、中間支持部材106は、
例えばアルミナなどのセラミック基板にレーザ光を照射
して開口部を形成したものである。
【0023】次に、この実施の形態にかかる蛍光表示管
の動作について説明する。図1(a)に示すように、電
子放出部120と電子引き出し電極130の間に、これ
らに接続された端子(図示せず)を介して、電子引き出
し電極130が正の電位となるように高電圧を印加する
と、電子放出部120のカーボンナノチューブに電界が
集中し、高電界となったカーボンナノチューブの先端か
ら電子が引き出され、電子引き出し電極130の電子通
過孔131を通して放出される。このため、透明電極1
11に電子引き出し電極130に対して例えば+60V
程度の正電圧(加速電圧)が印加されていると、電子が
透明電極111に向かって加速され、蛍光体膜112に
衝突して蛍光体膜112を発光させる。
【0024】この際、図1(b)に示すように、カーボ
ンナノチューブの先端から引き出された電子の一部が絶
縁支持部材140の壁面に衝突して壁面から複数の二次
電子を放出させる。これにより、壁面が正に帯電するた
め、壁面の表面電位が上昇するが、この実施の形態で
は、絶縁支持部材140の電子を通過させるための開口
部141を幅のほぼ等しい複数のスリットから構成した
ので、帯電した壁面間の距離が短くなり表示パターンに
対応する開口部141内の電界強度が均一化される。こ
のため、電子引き出し電極130の電位と絶縁支持部材
140の帯電した壁面の電位との合成による仮想的な電
子引き出し電極132は、図1(b)の点線で示すよう
に、実際の電子引き出し電極130よりも電子放出部1
20に近い位置にあり、かつその形状の傾きも図7
(b)の点線で示した従来の蛍光表示管の仮想的な電子
引き出し電極432に比べて緩やかになる。
【0025】よって、従来の蛍光表示管に比べて電子放
出が均一化されるので、大面積の表示パターンであって
も、図8で示した従来の蛍光表示管の不均一な発光と異
なり、図3に示す均一な発光が得られる。また、帯電し
た壁面間の距離が短いため、従来に比べて電界強度が高
くなり、電子放出が多くなるので、従来より低電圧でも
多くの放出電流が得られる。また、従来と同等の電圧と
放出電流でよい場合は、電子放出部120と電子引き出
し電極130の距離を広げることができるので、電子放
出部120と電子引き出し電極130の接触などの不具
合を減らすことができる。さらに、絶縁支持部材140
が電子引き出し電極130を周辺部だけでなく、電子放
出部120内においても支持しているため、電子引き出
し電極130の振動を抑制することができるので、振動
による電位変動で発生する輝度むらも少なくなる。
【0026】次に、この発明の第2の実施の形態につい
て説明する。図4は、この発明の第2の実施の形態にか
かる蛍光表示管を示しており、同図において(a)は全
体の構成を示す断面図、(b)は(a)の電子放出部付
近の拡大図である。この蛍光表示管が図1に示したもの
と異なる点は、電子放出部220が多数の貫通孔を有し
ナノチューブ状繊維の生成核となる板状金属部材221
と、この板状金属部材221の表面及び貫通孔壁に配置
された多数のナノチューブ状繊維からなる被膜222と
から構成されており、フリットガラスを含む絶縁ペース
ト(図示せず)で基板202に固定されていることであ
る。なお、電子放出部220以外は、第1の実施の形態
で説明したものと同じであるので、説明を省略する。
【0027】ここで、板状金属部材221は、鉄又は鉄
を含む合金からなる金属板であり、貫通孔がマトリクス
状に設けられて格子状となっている。なお、貫通孔の開
口部の形状は、板状金属部材221上で被膜222の分
布が均一となるものであればどのような形状でもよく、
開口部の大きさが同一である必要はない。例えば、開口
部の形状が三角形、四角形、六角形などの多角形やこれ
ら多角形の角を丸めたもの、又は円形やだ円形など何で
もよい。また、金属部分の隣り合う貫通孔の間の断面形
状は、図4(b)に示すような方形に限られるものでは
なく、例えば、円形やだ円形などの曲線で構成されたも
のや、三角形、四角形、六角形などの多角形やこれら多
角形の角を丸めたものなど何でもよい。
【0028】板状金属部材221に鉄又は鉄を含む合金
を用いるのは、鉄が炭素からなるナノチューブ状繊維の
生成核となるためである。板状金属部材221に鉄を用
いる場合は工業用純鉄(99.96Fe)を使用する
が、その純度は特に規定の純度が必要なわけではなく、
例えば、純度97%や99.9%などでもよい。また、
鉄を含む合金としては、例えば、42合金や42−6合
金などが使用できるが、これに限られるものではない。
この実施の形態では生産コストや入手の容易さを考慮し
て、厚さ50〜200μmの42−6合金の薄板を用い
た。
【0029】被膜222を構成するナノチューブ状繊維
は、太さが10nm以上1μm未満程度で、長さが1μ
m以上100μm未満程度の炭素で構成された物質であ
り、グラファイトの単層が円筒状に閉じ、かつ円筒の先
端部に五員環が形成された単層構造のカーボンナノチュ
ーブや、複数のグラファイトの層が入れ子構造的に積層
し、それぞれのグラファイト層が円筒状に閉じた同軸多
層構造のカーボンナノチューブであってもよいし、構造
が乱れて欠陥をもつ中空のグラファイトチューブやチュ
ーブ内に炭素が詰まったグラファイトチューブでもよ
い。また、これらが混在したものであってもよい。これ
らのナノチューブ状繊維は、一端が板状金属部材221
の表面や貫通孔壁に結合するとともに、カールしたり互
いに絡み合ったりして格子を構成する金属部分を覆い、
綿状の被膜222を形成している。この場合、被膜22
2は、厚さ50〜200μmの板状金属部材221を1
0〜30μmの厚さで覆い、滑らかな曲面を形成してい
る。
【0030】この実施の形態では、電子放出部220の
製造方法として反応容器に板状金属部材221を入れて
真空に排気した後、メタンガスと水素ガス、あるいは一
酸化炭素ガスと水素ガスを所定の比率で導入して1気圧
に保ち、赤外線ランプで板状金属部材221を所定時間
加熱して板状金属部材221の表面や格子を構成する貫
通孔壁に炭素からなるナノチューブ状繊維の被膜222
を成長させる熱CVD法を用いた。熱CVD法を用いる
と、板状金属部材221に被膜222を構成する炭素か
らなるナノチューブ状繊維をカールした状態で形成する
ことができる。なお、電子放出部220を基板202に
固定する場合、絶縁性ペーストの厚さが薄い場合には、
図4(b)のように板状金属部材221に形成された被
膜222の固定面側をあらかじめ除去しておいてもよ
い。
【0031】次に、この実施の形態にかかる蛍光表示管
の動作について説明する。図4(a)に示すように、電
子放出部220と電子引き出し電極230の間に電子引
き出し電極230が正の電位となるように高電圧を印加
すると、電子放出部220の被膜222を構成するナノ
チューブ状繊維に電界が均一に印加されて、ナノチュー
ブ状繊維から電子(e-)が引き出され、電子引き出し
電極230の電子通過孔231を通して放出される。こ
のため、透明電極211に電子引き出し電極230に対
して例えば+60V程度の正電圧(加速電圧)が印加さ
れていると、電子が透明電極211に向かって加速さ
れ、蛍光体膜212に衝突して蛍光体膜212を発光さ
せる。
【0032】この際、図4(b)に示すように、ナノチ
ューブ状繊維から引き出された電子の一部が絶縁支持部
材240の壁面に衝突して壁面から複数の二次電子を放
出させる。これにより、壁面が正に帯電するため、壁面
の表面電位が上昇するが、第1の実施の形態と同じ構成
の絶縁支持部材240を用いているので、第1の実施の
形態で説明したように、帯電した壁面間の距離が短くな
り表示パターンに対応する開口部内の電界強度が均一化
される。このため、電子引き出し電極230の電位と絶
縁支持部材240の帯電した壁面の電位との合成による
仮想的な電子引き出し電極232は、図4(b)の点線
で示すように、実際の電子引き出し電極230よりも電
子放出部220に近い位置にあり、かつその形状の傾き
も図7(b)の点線で示した従来の蛍光表示管の仮想的
な電子引き出し電極432に比べて緩やかになる。よっ
て、この実施の形態においても、第1の実施の形態と同
じ効果が得られる。
【0033】次に、この発明の第3の実施の形態につい
て説明する。図5は、この発明の第3の実施の形態にか
かる蛍光表示管を示しており、同図において(a)は全
体の構成を示す断面図、(b)は(a)の電子放出部付
近の拡大図である。この蛍光表示管が図1に示したもの
と異なる点は、絶縁支持部材340を電子放出部320
上に垂設した壁状構造物342と隔壁343で構成し、
かつ電子引き出し電極330を壁状構造物342と隔壁
343の頂部に設けた導電膜で構成したことと、前面支
持部材305を電子引き出し電極330に接触するよう
に配置したことである。なお、電子引き出し電極330
と絶縁支持部材340以外は、第1の実施の形態で説明
したものと同じであるので、説明を省略する。
【0034】ここで、絶縁支持部材340は、図6で示
すように、電子放出部320の外周上に垂設した壁状構
造物342と、電子放出部320上に垂設され電子放出
部320の電子放出面をほぼ等しい幅に区切る隔壁34
3とから構成されており、隔壁343は壁状構造物34
2に接続されている。この絶縁支持部材340は、低融
点のフリットガラスを含む絶縁ペーストを所定のパター
ンで所定の高さになるまで電子放出部320上に繰り返
しスクリーン印刷した後、焼成して形成した絶縁体で構
成されている。絶縁支持部材340の高さは、電子放出
部320と電子引き出し電極330の間で放電が発生し
ない範囲で低くすることが望ましく、この場合、電子放
出部320の厚さ20〜100μmに対応して100〜
200μm程度とした。また、絶縁支持部材340を構
成する壁状構造物342と隔壁343の幅は、30〜1
50μmとし、隔壁間の幅を約1mmとした。
【0035】電子引き出し電極330は、図6で示すよ
うに、絶縁支持部材340の頂部に配置した導電膜で構
成されている。この導電膜は、銀あるいはカーボンを導
電材料として含んだ導電性ペーストを絶縁支持部材34
0の頂部に所定の厚さとなるようにスクリーン印刷した
後、焼成して形成したものである。例えば、電子放出部
320を形成した基板302の電子放出部320上に絶
縁支持部材340のパターンに対応した絶縁ペーストを
20回印刷した後、同じパターンで導電性ペーストを1
回印刷し、その後に焼成して絶縁支持部材340と電子
引き出し電極330を一体に形成する。
【0036】次に、この実施の形態にかかる蛍光表示管
の動作について説明する。図5(a)に示すように、電
子放出部320と電子引き出し電極330の間に電子引
き出し電極330が正の電位となるように高電圧を印加
すると、電子放出部320のカーボンナノチューブに電
界が集中し、高電界となったカーボンナノチューブの先
端から電子が放出される。このため、透明電極311に
電子引き出し電極330に対して例えば+60V程度の
正電圧(加速電圧)が印加されていると、電子が透明電
極311に向かって加速され、蛍光体膜312に衝突し
て蛍光体膜312を発光させる。
【0037】この際、図5(b)に示すように、カーボ
ンナノチューブから放出された電子の一部が絶縁支持部
材340の壁面に衝突して壁面から複数の二次電子を放
出させる。これにより、壁面が正に帯電するため、壁面
の表面電位が上昇するが、電子放出部320内の電子放
出面が隔壁によってほぼ等しい幅に区切られているの
で、第1の実施の形態で説明したように、帯電した壁面
間の距離が短くなり表示パターンに対応する電子放出面
の電界強度が均一化される。このため、電子引き出し電
極330の電位と絶縁支持部材340の帯電した壁面の
電位との合成による仮想的な電子引き出し電極332
は、図5(b)の点線で示すように、実際の電子引き出
し電極330よりも電子放出部320に近い位置にあ
り、かつその形状の傾きも図7(b)の点線で示した従
来の蛍光表示管の仮想的な電子引き出し電極432に比
べて緩やかになる。よって、この実施の形態において
も、第1の実施の形態と同じ効果が得られる。
【0038】この発明にかかる蛍光表示管は、前述した
実施の形態で示したものに限られるものではなく、様々
な変形が可能である。例えば、第3の実施の形態で示し
た蛍光表示管の電子放出部320を第2の実施の形態で
示した電子放出部220に代えてもよい。また、第1の
実施の形態や第2の実施の形態において、電子引き出し
電極130,230を第3の実施の形態で示したよう
に、絶縁支持部材140,240の頂部に設けた導電膜
で実現してもよい。逆に、第3の実施の形態において、
電子引き出し電極330を第1の実施の形態で示したよ
うに、電子通過孔が多数設けられた金属板で構成しても
よい。
【0039】また、電子引き出し電極を電子通過孔が多
数設けられた金属板で構成した場合、絶縁支持部材を従
来と同じもので構成し、絶縁支持部材で囲まれた領域の
電子放出面上に別の絶縁基板で構成した隔壁を配置する
ようにしてもよい。この場合、二次電子放出の特性が異
なることのないように同じ素材を用いることが望まし
い。また、絶縁支持部材の隔壁の配置は、図2や図6に
示したものに限られるものでなく、電子放出部の電子放
出面を複数のほぼ同じ形状からなる電子放出領域に分割
するように配置し、各電子放出面の電子放出量や放出面
内の均一性がほぼ等しくなるように構成したものであれ
ば何でもよい。例えば、隔壁に囲まれた個々の電子放出
領域が円形、矩形、蜂の巣状のいずれかとなるようにし
てもよい。また、発光部は、フロントガラスに蛍光体を
配置し、陽極となるメタルバック膜を蛍光体の表面に形
成したものであってもよい。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように、この発明は、少な
くとも一部が透光性を有するフロントガラスと、このフ
ロントガラスに対向配置された基板と、フロントガラス
及び基板の周縁部を密閉接続するスペーサとからなりか
つ内部が真空排気された外囲器と、この外囲器内のフロ
ントガラス側に配置され、所定の表示パターンを有する
蛍光体膜と、外囲器内の基板側に蛍光体膜と対向して配
置され、表示パターンに対応したパターン形状の電子放
出面を有する電子放出部と、この電子放出部と蛍光体膜
の間に電子放出部から離間して配置された電子引き出し
電極と、電子放出部の周縁上に配置されて電子引き出し
電極を支持する絶縁支持部材とを備えた蛍光表示管にお
いて、絶縁支持部材が電子放出部の電子放出面を複数領
域に分割する隔壁を有するように構成されているので、
電子放出が均一化され、大面積の表示パターンを均一に
発光させる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1の実施の形態を示す断面図である。
【図2】 図1の絶縁支持部材を示す斜視図である。
【図3】 この発明にかかる蛍光表示管で得られる表示
状態を示す説明図である。
【図4】 第2の実施の形態を示す断面図である。
【図5】 第3の実施の形態を示す断面図である。
【図6】 図5の絶縁支持部材を示す斜視図である。
【図7】 面状電子放出源を用いた従来の蛍光表示管の
構成を示す断面図である。
【図8】 図7の蛍光表示管で得られる表示状態を示す
説明図である。
【符号の説明】
100,200,300,400…外囲器、101,2
01,301,401…フロントガラス、102,20
2,302,402…基板、103,203,303,
403…スペーサ、105,205,305,405…
前面支持部材、106,206,406…中間支持部
材、110,210,310,410…発光部、11
1,211,311,411…透明電極、112,21
2,312,412…蛍光体膜、115,415…表示
パターン、120,220,320,420…電子放出
部、121,321,421…導電膜、122,32
2,422…バンドル、130,230,330,43
0…電子引き出し電極、131,231,431…電子
通過孔、132,232,332,432…仮想的な電
子引き出し電極、140,240,340,440…絶
縁支持部材、141,241…開口部、142,242
…絶縁基板、143,243,343…隔壁、221…
板状金属部材、222…被膜、242…壁状構造体、4
16…高輝度部、417…低輝度部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長廻 武志 三重県伊勢市上野町字和田700番地 伊勢 電子工業株式会社内 (72)発明者 小林 一雄 愛知県名古屋市西区則武新町三丁目1番36 号 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 内 (72)発明者 倉知 宏行 愛知県名古屋市西区則武新町三丁目1番36 号 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 内 Fターム(参考) 5C031 DD17 5C036 EE02 EF01 EF05 EG12 EG16 EH01 EH06

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも一部が透光性を有するフロン
    トガラスとこのフロントガラスに対向配置された基板と
    前記フロントガラス及び前記基板の周縁部を密閉接続す
    るスペーサとからなりかつ内部が真空排気された外囲器
    と、この外囲器内の前記フロントガラス側に配置され、
    所定の表示パターンを有する蛍光体膜と、前記外囲器内
    の前記基板側に前記蛍光体膜と対向して配置され、前記
    表示パターンに対応したパターン形状の電子放出面を有
    する電子放出部と、この電子放出部と前記蛍光体膜の間
    に前記電子放出部から離間して配置された電子引き出し
    電極と、前記電子放出部の周縁上に配置されて前記電子
    引き出し電極を支持する絶縁支持部材とを備えた蛍光表
    示管において、 前記絶縁支持部材は、 前記電子放出部の前記電子放出面を複数領域に分割する
    隔壁を有することを特徴とする蛍光表示管。
  2. 【請求項2】 前記隔壁は、 ほぼ等しい間隔で平行に配置されていることを特徴とす
    る請求項1記載の蛍光表示管。
  3. 【請求項3】 前記隔壁は、 前記電子放出部の前記電子放出面を、複数のほぼ同じ形
    状からなる電子放出領域に分割するように配置されてい
    ることを特徴とする請求項1記載の蛍光表示管。
  4. 【請求項4】 前記電子引き出し電極は、 メッシュ状の金属板によって構成され、前記絶縁支持部
    材により前記電子放出面の上方に架設されていることを
    特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の蛍光表示
    管。
  5. 【請求項5】 前記電子引き出し電極は、 前記絶縁支持部材の頂部に配置された導電膜によって構
    成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれ
    かに記載の蛍光表示管。
  6. 【請求項6】 前記電子放出部は、 円筒状のグラファイトの層からなる多数のカーボンナノ
    チューブで構成されていることを特徴とする請求項1か
    ら5のいずれかに記載の蛍光表示管。
  7. 【請求項7】 前記電子放出部は、 多数の貫通孔を有しナノチューブ状繊維の生成核となる
    板状金属部材と、この金属部材の表面及び貫通孔壁に形
    成された多数のナノチューブ状繊維からなる被膜とから
    構成されていることを特徴とする請求項1から5のいず
    れかに記載の蛍光表示管。
  8. 【請求項8】 前記電子放出部と前記蛍光体膜は、 前記外囲器内に複数設けられ、かつ表示パターンごとに
    1対1で対応するように構成されていることを特徴とす
    る請求項1から7のいずれかに記載の蛍光表示管。
JP2000249506A 2000-08-21 2000-08-21 蛍光表示管 Pending JP2002063864A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000249506A JP2002063864A (ja) 2000-08-21 2000-08-21 蛍光表示管
TW090120239A TW512387B (en) 2000-08-21 2001-08-17 Vacuum fluorescent display
KR10-2001-0049954A KR100428037B1 (ko) 2000-08-21 2001-08-20 진공 형광 표시장치
US09/933,984 US6965194B2 (en) 2000-08-21 2001-08-20 Vacuum fluorescent display having slit like openings
CNB011242647A CN1178269C (zh) 2000-08-21 2001-08-21 真空荧光显示器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000249506A JP2002063864A (ja) 2000-08-21 2000-08-21 蛍光表示管

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002063864A true JP2002063864A (ja) 2002-02-28

Family

ID=18739238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000249506A Pending JP2002063864A (ja) 2000-08-21 2000-08-21 蛍光表示管

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6965194B2 (ja)
JP (1) JP2002063864A (ja)
KR (1) KR100428037B1 (ja)
CN (1) CN1178269C (ja)
TW (1) TW512387B (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6426590B1 (en) * 2000-01-13 2002-07-30 Industrial Technology Research Institute Planar color lamp with nanotube emitters and method for fabricating
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
US6841002B2 (en) * 2002-11-22 2005-01-11 Cdream Display Corporation Method for forming carbon nanotubes with post-treatment step
US20050132949A1 (en) * 2002-11-22 2005-06-23 Kang Sung G. Forming carbon nanotubes by iterating nanotube growth and post-treatment steps
US6841003B2 (en) * 2002-11-22 2005-01-11 Cdream Display Corporation Method for forming carbon nanotubes with intermediate purification steps
CN100573808C (zh) * 2006-03-22 2009-12-23 清华大学 场发射照明光源及其制造方法
JP5774570B2 (ja) * 2012-11-01 2015-09-09 双葉電子工業株式会社 駆動用ic内蔵型蛍光表示管

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02291648A (ja) * 1989-05-01 1990-12-03 Furukawa Electric Co Ltd:The 積層型蛍光表示パネル
US6188178B1 (en) * 1990-05-24 2001-02-13 U.S. Philips Corporation Flat-panel picture display device with spacer means adjacent the display screen
US5424605A (en) * 1992-04-10 1995-06-13 Silicon Video Corporation Self supporting flat video display
US5504387A (en) 1992-12-26 1996-04-02 Sanyo Electric Co., Ltd. Flat display where a first film electrode, a dielectric film, and a second film electrode are successively formed on a base plate and electrons are directly emitted from the first film electrode
JP3305151B2 (ja) * 1994-02-18 2002-07-22 キヤノン株式会社 画像表示装置
JP3129909B2 (ja) * 1994-05-02 2001-01-31 キヤノン株式会社 画像形成装置の製造方法、および画像形成装置
US5473218A (en) 1994-05-31 1995-12-05 Motorola, Inc. Diamond cold cathode using patterned metal for electron emission control
FR2724041B1 (fr) 1994-08-24 1997-04-11 Pixel Int Sa Ecran plat de visualisation a haute tension inter-electrodes
JPH10255696A (ja) * 1997-03-06 1998-09-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 発光素子およびその製造方法
DE69834673T2 (de) 1997-09-30 2006-10-26 Noritake Co., Ltd., Nagoya Verfahren zur Herstellung einer Elektronenemittierenden Quelle
JP3902883B2 (ja) 1998-03-27 2007-04-11 キヤノン株式会社 ナノ構造体及びその製造方法
JPH11339700A (ja) * 1998-05-29 1999-12-10 Futaba Corp 立体グリッド付蛍光表示管及びその製造方法
JP3595718B2 (ja) * 1999-03-15 2004-12-02 株式会社東芝 表示素子およびその製造方法
US6756729B1 (en) * 1999-08-23 2004-06-29 Samsung Sdi Co., Ltd. Flat panel display and method of fabricating same
KR100343205B1 (ko) * 2000-04-26 2002-07-10 김순택 카본나노튜브를 이용한 삼극 전계 방출 어레이 및 그 제작방법
JP3658342B2 (ja) * 2000-05-30 2005-06-08 キヤノン株式会社 電子放出素子、電子源及び画像形成装置、並びにテレビジョン放送表示装置
US6545369B1 (en) * 2000-06-05 2003-04-08 Micron Technology, Inc. Overlay error reduction by minimization of unpatterned wafer area

Also Published As

Publication number Publication date
US20020021082A1 (en) 2002-02-21
CN1178269C (zh) 2004-12-01
KR100428037B1 (ko) 2004-04-30
TW512387B (en) 2002-12-01
KR20020015286A (ko) 2002-02-27
CN1339815A (zh) 2002-03-13
US6965194B2 (en) 2005-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3595233B2 (ja) 電子放出源及びその製造方法
JP2003263951A (ja) 電界放出型電子源およびその駆動方法
JP3839713B2 (ja) 平面ディスプレイの製造方法
US7999453B2 (en) Electron emitter and a display apparatus utilizing the same
JP4312937B2 (ja) 蛍光表示管
JPH11260249A (ja) 蛍光表示装置の製造方法
JP2002063864A (ja) 蛍光表示管
JPH11111161A (ja) 蛍光表示装置の製造方法
TWI471890B (zh) 場發射陰極裝置及其驅動方法
JP2005294261A (ja) グリッド電極を有する電子放出素子およびこれを備える電子放出表示装置
JP4369075B2 (ja) 平面ディスプレイ
JP2000311590A (ja) 電子放出源の製造方法、電子放出源及び蛍光発光型表示器
JP4316750B2 (ja) 平型蛍光表示管
US10734180B2 (en) Field emission cathode structure for a field emission arrangement
JP4132502B2 (ja) 平面ディスプレイ及びその製造方法
TWI376717B (en) Field emission cathode device and field emission display
KR20060114865A (ko) 전자 방출 소자 및 그 제조 방법
JP3943001B2 (ja) 平面ディスプレイとその製造方法
JP4087257B2 (ja) 発光装置及びその使用方法
KR20070046606A (ko) 전자 방출 소자 및 그 제조 방법
JPH11167886A (ja) 蛍光表示装置
KR100763893B1 (ko) 굴곡진 cnt층을 갖는 전자방출소자의 제조 방법
KR20070079248A (ko) 전자 방출 소자
JP2001167720A (ja) 平面ディスプレイ
KR101131358B1 (ko) 탄소나노튜브를 이용한 발광소자

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070319

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081226

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090127

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090330

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20091201