JP2002075255A - 蛍光表示管 - Google Patents
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- 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
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- 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】 電界放出型電子放出源を用いた高輝度の蛍光
表示管において、製造歩留りを向上させる。 【解決手段】 この発明の蛍光表示管は、外囲器１００
と、外囲器１００内の基板１０２上に配置された制御電
極１２０と、制御電極１２０から上方に離間して配置さ
れた多数の貫通孔を有する板状の電界放出型電子放出源
１３０と、電界放出型電子放出源１３０から上方に離間
して配置された電子引き出し電極１４０と、電界放出型
電子放出源１３０から上方に離間して外囲器１００内に
配置された蛍光体膜１１１とから構成されている。
表示管において、製造歩留りを向上させる。 【解決手段】 この発明の蛍光表示管は、外囲器１００
と、外囲器１００内の基板１０２上に配置された制御電
極１２０と、制御電極１２０から上方に離間して配置さ
れた多数の貫通孔を有する板状の電界放出型電子放出源
１３０と、電界放出型電子放出源１３０から上方に離間
して配置された電子引き出し電極１４０と、電界放出型
電子放出源１３０から上方に離間して外囲器１００内に
配置された蛍光体膜１１１とから構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、蛍光表示管に関
し、特に電界放出型電子放出源から放出された電子を蛍
光体に衝突させて発光させる蛍光表示管に関する。
し、特に電界放出型電子放出源から放出された電子を蛍
光体に衝突させて発光させる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て発光させるものである。一般
的な蛍光表示管は、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。
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て発光させるものである。一般
的な蛍光表示管は、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】最近、蛍光表示管の輝度を飛躍的に向上さ
せるものとして、カーボンナノチューブを用いた電界放
出型電子放出源を陰極とした蛍光表示管が注目されてい
る。図７は、このような蛍光表示管の一例を示す部分断
面図である。同図において、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３０１と、フ
ロントガラス３０１に対向配置された基板３０２と、フ
ロントガラス３０１及び基板３０２の周縁部を密閉接続
する枠状のスペーサ３０３とからなり、かつ内部が真空
排気された外囲器３００を備えている。
せるものとして、カーボンナノチューブを用いた電界放
出型電子放出源を陰極とした蛍光表示管が注目されてい
る。図７は、このような蛍光表示管の一例を示す部分断
面図である。同図において、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３０１と、フ
ロントガラス３０１に対向配置された基板３０２と、フ
ロントガラス３０１及び基板３０２の周縁部を密閉接続
する枠状のスペーサ３０３とからなり、かつ内部が真空
排気された外囲器３００を備えている。
【０００４】この外囲器３００内において、フロントガ
ラス３０１の内面には、複数の前面支持部材３０４が互
いに平行かつ一定間隔となるように垂設されており、こ
れら前面支持部材３０４に挟まれたフロントガラス３０
１内面の領域に表示画素を構成する発光部３１０が形成
されている。この発光部３１０は、フロントガラス３０
１内面に形成された帯状の蛍光体膜３１１と、この蛍光
体膜３１１の表面に形成されて陽極となるメタルバック
膜３１２とから構成されている。
ラス３０１の内面には、複数の前面支持部材３０４が互
いに平行かつ一定間隔となるように垂設されており、こ
れら前面支持部材３０４に挟まれたフロントガラス３０
１内面の領域に表示画素を構成する発光部３１０が形成
されている。この発光部３１０は、フロントガラス３０
１内面に形成された帯状の蛍光体膜３１１と、この蛍光
体膜３１１の表面に形成されて陽極となるメタルバック
膜３１２とから構成されている。
【０００５】また、基板３０２上には、前面支持部材３
０４と対向して基板側支持部材３０５が垂設されてお
り、かつ基板側支持部材３０５で挟まれた領域に発光部
３１０と対向して帯状の配線電極３２０が複数形成され
ている。各配線電極３２０上には、カーボンナノチュー
ブからなる電界放出型電子放出源３３０が形成されてい
る。さらに、メッシュ状の電子引き出し電極３４０が電
界放出型電子放出源３３０からフロントガラス３０１方
向に所定距離離間して複数配置されている。これらの電
子引き出し電極３４０は、電界放出型電子放出源３３０
と直交する方向を長さ方向とする帯状に形成されてお
り、互いに平行かつ一定間隔で配置されている。また、
これらの電子引き出し電極３４０は、基板側支持部材１
０５の頂部で支持されており、基板側支持部材３０５と
前面支持部材３０４との間に挟まれて固定されている。
０４と対向して基板側支持部材３０５が垂設されてお
り、かつ基板側支持部材３０５で挟まれた領域に発光部
３１０と対向して帯状の配線電極３２０が複数形成され
ている。各配線電極３２０上には、カーボンナノチュー
ブからなる電界放出型電子放出源３３０が形成されてい
る。さらに、メッシュ状の電子引き出し電極３４０が電
界放出型電子放出源３３０からフロントガラス３０１方
向に所定距離離間して複数配置されている。これらの電
子引き出し電極３４０は、電界放出型電子放出源３３０
と直交する方向を長さ方向とする帯状に形成されてお
り、互いに平行かつ一定間隔で配置されている。また、
これらの電子引き出し電極３４０は、基板側支持部材１
０５の頂部で支持されており、基板側支持部材３０５と
前面支持部材３０４との間に挟まれて固定されている。
【０００６】次に、この蛍光表示管の動作について図８
を参照して説明する。図８は、図７で示した各電極に印
加する電圧と発光状態の関係を説明する説明図である。
なお、図８では、各電極の位置関係を分かりやすくする
ため、各電極間に配置されている支持部材３０４，３０
５，３０６の表示を省略している。図８において、複数
の電界放出型電子放出源３３０が所定間隔で平行に配置
されており、これら電界放出型電子放出源３３０の上方
に、複数の電子引き出し電極３４０が配置されている。
これらの電子引き出し電極３４０は、メッシュ状であ
り、電界放出型電子放出源３３０と直交する方向を長さ
方向として所定間隔で配置されている。これら電子引き
出し電極３４０の上方には、各電界放出型電子放出源３
３０と対向する位置に複数の発光部３１０が配置されて
いる。
を参照して説明する。図８は、図７で示した各電極に印
加する電圧と発光状態の関係を説明する説明図である。
なお、図８では、各電極の位置関係を分かりやすくする
ため、各電極間に配置されている支持部材３０４，３０
５，３０６の表示を省略している。図８において、複数
の電界放出型電子放出源３３０が所定間隔で平行に配置
されており、これら電界放出型電子放出源３３０の上方
に、複数の電子引き出し電極３４０が配置されている。
これらの電子引き出し電極３４０は、メッシュ状であ
り、電界放出型電子放出源３３０と直交する方向を長さ
方向として所定間隔で配置されている。これら電子引き
出し電極３４０の上方には、各電界放出型電子放出源３
３０と対向する位置に複数の発光部３１０が配置されて
いる。
【０００７】ここで、発光部３１０のメタルバック膜３
１２には正電圧（加速電圧）が印加されている。このよ
うな状態において、この蛍光表示管は、各電界放出型電
子放出源３３０と各電子引き出し電極３４０とに印加さ
れる電圧によって、これらが交差する領域に対向する発
光部３１０の発光・非発光を切り替える。この蛍光表示
管は、電子引き出し電極３４０に０Ｖが印加されている
状態では、電子放出に必要な電界が電界放出型電子放出
源３３０に生じないため、電界放出型電子放出源３３０
に印加される電圧に関わらず非発光状態３１０ａとな
る。
１２には正電圧（加速電圧）が印加されている。このよ
うな状態において、この蛍光表示管は、各電界放出型電
子放出源３３０と各電子引き出し電極３４０とに印加さ
れる電圧によって、これらが交差する領域に対向する発
光部３１０の発光・非発光を切り替える。この蛍光表示
管は、電子引き出し電極３４０に０Ｖが印加されている
状態では、電子放出に必要な電界が電界放出型電子放出
源３３０に生じないため、電界放出型電子放出源３３０
に印加される電圧に関わらず非発光状態３１０ａとな
る。
【０００８】また、電子引き出し電極３４０に所定の正
電圧を印加した場合は、配線電極３２０を介して電界放
出型電子放出源３３０に印加される電圧によって、電界
放出型電子放出源３３０と電子引き出し電極３４０とが
交差する領域に対向する発光部３１０の発光・非発光を
切り替えることができる。この場合、電界放出型電子放
出源３３０に印加される電圧が０Ｖのときに発光状態３
１０ｂとなり、所定の正電圧のときに非発光状態３１０
ａとなる。よって、この蛍光表示管は、各電子引き出し
電極３４０に順次正電圧が印加されるように走査し、走
査に合わせて各電界放出型電子放出源３３０に印加する
電圧を表示する画素に対応して切り替えることにより、
マトリクス表示することができる。
電圧を印加した場合は、配線電極３２０を介して電界放
出型電子放出源３３０に印加される電圧によって、電界
放出型電子放出源３３０と電子引き出し電極３４０とが
交差する領域に対向する発光部３１０の発光・非発光を
切り替えることができる。この場合、電界放出型電子放
出源３３０に印加される電圧が０Ｖのときに発光状態３
１０ｂとなり、所定の正電圧のときに非発光状態３１０
ａとなる。よって、この蛍光表示管は、各電子引き出し
電極３４０に順次正電圧が印加されるように走査し、走
査に合わせて各電界放出型電子放出源３３０に印加する
電圧を表示する画素に対応して切り替えることにより、
マトリクス表示することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
蛍光表示管では、基板上に電子放出源を形成しているた
め、電子放出源に輝度むらなどの不良があった場合、基
板ごと廃棄するしかなく、製造歩留り悪化の原因となっ
ていた。この発明は、前述した課題を解決するためにな
されたものであり、その目的は電界放出型電子放出源を
用いた高輝度の蛍光表示管において、製造歩留りを向上
させることにある。
蛍光表示管では、基板上に電子放出源を形成しているた
め、電子放出源に輝度むらなどの不良があった場合、基
板ごと廃棄するしかなく、製造歩留り悪化の原因となっ
ていた。この発明は、前述した課題を解決するためにな
されたものであり、その目的は電界放出型電子放出源を
用いた高輝度の蛍光表示管において、製造歩留りを向上
させることにある。
【００１０】
【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、この外囲器内の基板上に配置された制
御電極と、この制御電極からフロントガラス方向に離間
して配置された多数の貫通孔を有する板状の電界放出型
電子放出源と、この電界放出型電子放出源とフロントガ
ラスとの間に電界放出型電子放出源から離間して配置さ
れたメッシュ状の電子引き出し電極と、電界放出型電子
放出源から離間して外囲器内のフロントガラス側に配置
された蛍光体膜とから構成されていることによって特徴
づけられる。このように、この発明では、電界放出型電
子放出源を多数の貫通孔を有する板状とし、基板から離
間させるとともに、基板上に制御電極を設けたので、制
御電極の直上にある電界放出型電子放出源にかかる電界
強度を制御電極に印加する電圧により変化させて電子放
出のＯＮ・ＯＦＦを制御することができる。このため、
電界放出型電子放出源を１枚の板とすることができると
ともに、基板に固着する必要がないので、組立前に電子
放出源単体での動作確認が可能であり、電子放出源が原
因の不良を減らすことができるため製品の製造歩留りを
向上することができる。また、電子放出源が１つの部材
で構成できるので、コストが低減できるとともに組立が
容易にできる。
ために、この発明の蛍光表示管は、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、この外囲器内の基板上に配置された制
御電極と、この制御電極からフロントガラス方向に離間
して配置された多数の貫通孔を有する板状の電界放出型
電子放出源と、この電界放出型電子放出源とフロントガ
ラスとの間に電界放出型電子放出源から離間して配置さ
れたメッシュ状の電子引き出し電極と、電界放出型電子
放出源から離間して外囲器内のフロントガラス側に配置
された蛍光体膜とから構成されていることによって特徴
づけられる。このように、この発明では、電界放出型電
子放出源を多数の貫通孔を有する板状とし、基板から離
間させるとともに、基板上に制御電極を設けたので、制
御電極の直上にある電界放出型電子放出源にかかる電界
強度を制御電極に印加する電圧により変化させて電子放
出のＯＮ・ＯＦＦを制御することができる。このため、
電界放出型電子放出源を１枚の板とすることができると
ともに、基板に固着する必要がないので、組立前に電子
放出源単体での動作確認が可能であり、電子放出源が原
因の不良を減らすことができるため製品の製造歩留りを
向上することができる。また、電子放出源が１つの部材
で構成できるので、コストが低減できるとともに組立が
容易にできる。
【００１１】この発明の蛍光表示管の一構成例は、蛍光
体膜が表示するパターン形状に形成され、制御電極が表
示するパターン形状に対応した形状で蛍光体膜と対向す
る位置に配置されている。また、別の構成例は、帯状に
形成された複数の制御電極が互いに平行に配置され、帯
状に形成された電子引き出し電極が制御電極の配置方向
と直交する方向に複数配置され、蛍光体膜が少なくとも
制御電極と電子引き出し電極とが交差する領域と対向し
ている。電界放出型電子放出源は、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。ま
た、電子放出源の一構成例は、板状金属部材が鉄又は鉄
を含む合金から構成され、被膜が炭素からなるカールし
た状態の多数のナノチューブ状繊維から構成されてい
る。
体膜が表示するパターン形状に形成され、制御電極が表
示するパターン形状に対応した形状で蛍光体膜と対向す
る位置に配置されている。また、別の構成例は、帯状に
形成された複数の制御電極が互いに平行に配置され、帯
状に形成された電子引き出し電極が制御電極の配置方向
と直交する方向に複数配置され、蛍光体膜が少なくとも
制御電極と電子引き出し電極とが交差する領域と対向し
ている。電界放出型電子放出源は、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。ま
た、電子放出源の一構成例は、板状金属部材が鉄又は鉄
を含む合金から構成され、被膜が炭素からなるカールし
た状態の多数のナノチューブ状繊維から構成されてい
る。
【００１２】
【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の構成を示す部分断面図であ
る。この実施の形態にかかる蛍光表示管は、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。
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の構成を示す部分断面図であ
る。この実施の形態にかかる蛍光表示管は、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。
【００１３】この外囲器１００内において、フロントガ
ラス１０１の内面には、複数の前面支持部材１０４が互
いに平行かつ一定間隔となるように垂設されており、こ
れら前面支持部材１０４に挟まれたフロントガラス１０
１内面の領域に表示画素を構成する発光部１１０が形成
されている。この発光部１１０は、フロントガラス１０
１内面に形成された帯状の蛍光体膜１１１と、この蛍光
体膜１１１の表面に形成されて陽極となるメタルバック
膜１１２とから構成されている。
ラス１０１の内面には、複数の前面支持部材１０４が互
いに平行かつ一定間隔となるように垂設されており、こ
れら前面支持部材１０４に挟まれたフロントガラス１０
１内面の領域に表示画素を構成する発光部１１０が形成
されている。この発光部１１０は、フロントガラス１０
１内面に形成された帯状の蛍光体膜１１１と、この蛍光
体膜１１１の表面に形成されて陽極となるメタルバック
膜１１２とから構成されている。
【００１４】また、基板１０２上には、前面支持部材１
０４と対向して基板側支持部材１０５が垂設されてお
り、かつ基板側支持部材１０５で挟まれた領域に発光部
１１０と対向して帯状の制御電極１２０が複数形成され
ている。さらに、多数の貫通孔を有する板状の電界放出
型電子放出源１３０がこれら制御電極１２０からフロン
トガラス１０１方向に所定距離離間して１つ配置されて
いる。この電界放出型電子放出源１３０は、基板側支持
部材１０５に支持されており、全ての制御電極１２０を
覆っている。
０４と対向して基板側支持部材１０５が垂設されてお
り、かつ基板側支持部材１０５で挟まれた領域に発光部
１１０と対向して帯状の制御電極１２０が複数形成され
ている。さらに、多数の貫通孔を有する板状の電界放出
型電子放出源１３０がこれら制御電極１２０からフロン
トガラス１０１方向に所定距離離間して１つ配置されて
いる。この電界放出型電子放出源１３０は、基板側支持
部材１０５に支持されており、全ての制御電極１２０を
覆っている。
【００１５】さらに、メッシュ状の電子引き出し電極１
４０が電界放出型電子放出源１３０からフロントガラス
１０１方向に所定距離離間して複数配置されている。こ
れらの電子引き出し電極１４０は、制御電極１２０と直
交する方向を長さ方向とする帯状に形成されており、互
いに平行かつ一定間隔で配置されている。また、これら
の電子引き出し電極１４０は、電界放出型電子放出源１
３０を介して基板側支持部材１０５の上方に配置された
中間支持部材１０６と前面支持部材１０４との間に挟ま
れて固定されている。
４０が電界放出型電子放出源１３０からフロントガラス
１０１方向に所定距離離間して複数配置されている。こ
れらの電子引き出し電極１４０は、制御電極１２０と直
交する方向を長さ方向とする帯状に形成されており、互
いに平行かつ一定間隔で配置されている。また、これら
の電子引き出し電極１４０は、電界放出型電子放出源１
３０を介して基板側支持部材１０５の上方に配置された
中間支持部材１０６と前面支持部材１０４との間に挟ま
れて固定されている。
【００１６】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、フロントガラス１０１と
基板１０２は厚さ１〜２ｍｍの板ガラスを使用してい
る。前面支持部材１０４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内面の所定位置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。この場
合、前面支持部材１０４は、例えば、幅５０μｍ、高さ
２〜４ｍｍで、前面支持部材１０４に挟まれた領域に配
置される発光部１１０の幅が０．３ｍｍとなるように形
成されている。
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、フロントガラス１０１と
基板１０２は厚さ１〜２ｍｍの板ガラスを使用してい
る。前面支持部材１０４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内面の所定位置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。この場
合、前面支持部材１０４は、例えば、幅５０μｍ、高さ
２〜４ｍｍで、前面支持部材１０４に挟まれた領域に配
置される発光部１１０の幅が０．３ｍｍとなるように形
成されている。
【００１７】蛍光体膜１１１は、所定の発光色を有する
蛍光体で構成されており、フロントガラス１０１の内面
に蛍光体ペーストをストライプ状にスクリーン印刷した
後、焼成して厚さ１０〜１００μｍ、幅０．３ｍｍに形
成したものである。この場合、蛍光体膜１１１には、カ
ラー表示用に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色を
発光するため３種類の蛍光体膜を用いるようにしてもよ
いし、モノクロ表示用に、例えば白色発光する１種類の
蛍光体膜を用いるようにしてもよい。これらの蛍光体膜
にはブラウン管等で一般的に使用されている、４〜１０
ＫＶの高電圧で加速した電子を衝突させることで発光す
る周知の酸化物蛍光体や硫化物蛍光体を用いることがで
きる。メタルバック膜１１２は、厚さ０．１μｍ程度の
アルミニウム薄膜から構成されており、周知の蒸着法を
用いて蛍光体膜１１１の表面に形成されている。
蛍光体で構成されており、フロントガラス１０１の内面
に蛍光体ペーストをストライプ状にスクリーン印刷した
後、焼成して厚さ１０〜１００μｍ、幅０．３ｍｍに形
成したものである。この場合、蛍光体膜１１１には、カ
ラー表示用に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色を
発光するため３種類の蛍光体膜を用いるようにしてもよ
いし、モノクロ表示用に、例えば白色発光する１種類の
蛍光体膜を用いるようにしてもよい。これらの蛍光体膜
にはブラウン管等で一般的に使用されている、４〜１０
ＫＶの高電圧で加速した電子を衝突させることで発光す
る周知の酸化物蛍光体や硫化物蛍光体を用いることがで
きる。メタルバック膜１１２は、厚さ０．１μｍ程度の
アルミニウム薄膜から構成されており、周知の蒸着法を
用いて蛍光体膜１１１の表面に形成されている。
【００１８】基板側支持部材１０５は、制御電極１２０
を挟むように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基板１０２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。この場合、基板側支持部材１０５は、例えば、
幅５０μｍ、高さ０．３〜０．６ｍｍで、基板側支持部
材１０５に挟まれる制御電極１２０の幅が０．３ｍｍと
なるように形成されている。
を挟むように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基板１０２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。この場合、基板側支持部材１０５は、例えば、
幅５０μｍ、高さ０．３〜０．６ｍｍで、基板側支持部
材１０５に挟まれる制御電極１２０の幅が０．３ｍｍと
なるように形成されている。
【００１９】制御電極１２０は、１０μｍ程度の厚さと
なるように銀あるいはカーボンを導電材料として含んだ
導電性ペーストを所定のパターンで基板１０２にスクリ
ーン印刷した後、焼成して形成している。この場合、制
御電極１２０は、前述した印刷で形成するものに限られ
るものではなく、例えば、周知のスパッタリング法とエ
ッチング法を用いて形成された厚さ１μｍ程度のアルミ
ニウム薄膜で構成してもよい。
なるように銀あるいはカーボンを導電材料として含んだ
導電性ペーストを所定のパターンで基板１０２にスクリ
ーン印刷した後、焼成して形成している。この場合、制
御電極１２０は、前述した印刷で形成するものに限られ
るものではなく、例えば、周知のスパッタリング法とエ
ッチング法を用いて形成された厚さ１μｍ程度のアルミ
ニウム薄膜で構成してもよい。
【００２０】電界放出型電子放出源１３０は、図２に示
すように、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１３１と、この板状金属部材１
３１の表面及び貫通孔壁を覆うように形成された多数の
ナノチューブ状繊維からなる被膜１３２とから構成され
ている。ここで、板状金属部材１３１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１３１上で被膜１３２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、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。
すように、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１３１と、この板状金属部材１
３１の表面及び貫通孔壁を覆うように形成された多数の
ナノチューブ状繊維からなる被膜１３２とから構成され
ている。ここで、板状金属部材１３１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１３１上で被膜１３２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、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。
【００２１】この板状金属部材１３１は、次に述べるよ
うにして得られる。まず、鉄又は鉄を含む合金からなる
金属板に感光性レジスト膜を形成した後、多数の貫通孔
のパターンを有するマスクを置き、光又は紫外線で露光
し、現像して所望のパターンを有するレジスト膜を形成
する。次に、この金属板をエッチング液に浸けて不要部
分を除去した後、レジスト膜の除去と洗浄を行うことに
より板状金属部材１３１が得られる。この場合、貫通孔
の開口部の形状は、マスクのパターンにより任意の形状
とすることができる。また、金属板の一方の面のレジス
ト膜にパターンを形成し、他方の面のレジスト膜をベタ
のままにすると、格子を構成する金属部分の隣り合う貫
通孔の間の断面形状が台形又は三角形となり、両面のレ
ジスト膜にパターンを形成すると六角形又は菱形となる
など、製造方法や製造条件によって断面形状を変化させ
ることができる。また、エッチング後に電解研磨を行う
ことにより、断面形状を曲線状とすることができる。
うにして得られる。まず、鉄又は鉄を含む合金からなる
金属板に感光性レジスト膜を形成した後、多数の貫通孔
のパターンを有するマスクを置き、光又は紫外線で露光
し、現像して所望のパターンを有するレジスト膜を形成
する。次に、この金属板をエッチング液に浸けて不要部
分を除去した後、レジスト膜の除去と洗浄を行うことに
より板状金属部材１３１が得られる。この場合、貫通孔
の開口部の形状は、マスクのパターンにより任意の形状
とすることができる。また、金属板の一方の面のレジス
ト膜にパターンを形成し、他方の面のレジスト膜をベタ
のままにすると、格子を構成する金属部分の隣り合う貫
通孔の間の断面形状が台形又は三角形となり、両面のレ
ジスト膜にパターンを形成すると六角形又は菱形となる
など、製造方法や製造条件によって断面形状を変化させ
ることができる。また、エッチング後に電解研磨を行う
ことにより、断面形状を曲線状とすることができる。
【００２２】ここで、板状金属部材１３１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１３１
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０．０５〜０．２０ｍｍの４２−６合金の
薄板を用いた。
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１３１
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０．０５〜０．２０ｍｍの４２−６合金の
薄板を用いた。
【００２３】被膜１３２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１３１
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１３２を形成している。この場合、被膜１３
２は、例えば厚さ０．０５〜０．２０ｍｍの４２−６合
金からなる板状金属部材１３１を１０〜３０μｍの厚さ
で覆い、滑らかな曲面を形成している。
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１３１
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１３２を形成している。この場合、被膜１３
２は、例えば厚さ０．０５〜０．２０ｍｍの４２−６合
金からなる板状金属部材１３１を１０〜３０μｍの厚さ
で覆い、滑らかな曲面を形成している。
【００２４】この被膜１３２は、次に述べる熱ＣＶＤ法
を用いて形成することができる。まず、反応容器に前述
した板状金属部材１３１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１３１を所定時間加熱する。これによ
り、板状金属部材１３１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が成長し、被膜１
３２が形成される。熱ＣＶＤ法を用いると、被膜１３２
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、この電界放出型
電子放出源１３０は、基板１０２に印刷する必要がない
ので、単体で動作確認を行って輝度むらの原因となる電
子放出の不均一などがないかを調べることが可能であ
り、動作確認後に蛍光表示管内に組み込まれる。
を用いて形成することができる。まず、反応容器に前述
した板状金属部材１３１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１３１を所定時間加熱する。これによ
り、板状金属部材１３１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が成長し、被膜１
３２が形成される。熱ＣＶＤ法を用いると、被膜１３２
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、この電界放出型
電子放出源１３０は、基板１０２に印刷する必要がない
ので、単体で動作確認を行って輝度むらの原因となる電
子放出の不均一などがないかを調べることが可能であ
り、動作確認後に蛍光表示管内に組み込まれる。
【００２５】電子引き出し電極１４０は、厚さ５０μｍ
のステンレス板又は４２−６合金で構成されており、エ
ッチングにより多数の電子通過孔を形成したメッシュ構
造を有している。この場合、電子通過孔の口径は、例え
ば２０〜１００μｍとしている。中間支持部材１０６
は、長さと幅が発光部１１０と同じ寸法のスリットを発
光部１１０に対応して設けた絶縁基板で構成されてい
る。この場合、絶縁基板には、例えば厚さ０．３ｍｍの
アルミナ基板を用いており、スリットの開口はレーザ光
を使用している。なお、中間支持部材１０６はアルミナ
基板に限られるものではなく、例えばガラス基板などの
絶縁基板でもよい。中間支持部材１０６の厚さは、電界
放出型電子放出源１３０と電子引き出し電極１４０の間
の距離となり、電界放出型電子放出源１３０に加わる電
界の強度に影響を与えるので、電界放出型電子放出源１
３０と制御電極１４０の間の距離となる基板側支持部材
１０５の高さとも勘案して決める必要がある。
のステンレス板又は４２−６合金で構成されており、エ
ッチングにより多数の電子通過孔を形成したメッシュ構
造を有している。この場合、電子通過孔の口径は、例え
ば２０〜１００μｍとしている。中間支持部材１０６
は、長さと幅が発光部１１０と同じ寸法のスリットを発
光部１１０に対応して設けた絶縁基板で構成されてい
る。この場合、絶縁基板には、例えば厚さ０．３ｍｍの
アルミナ基板を用いており、スリットの開口はレーザ光
を使用している。なお、中間支持部材１０６はアルミナ
基板に限られるものではなく、例えばガラス基板などの
絶縁基板でもよい。中間支持部材１０６の厚さは、電界
放出型電子放出源１３０と電子引き出し電極１４０の間
の距離となり、電界放出型電子放出源１３０に加わる電
界の強度に影響を与えるので、電界放出型電子放出源１
３０と制御電極１４０の間の距離となる基板側支持部材
１０５の高さとも勘案して決める必要がある。
【００２６】次に、この実施の形態にかかる蛍光表示管
の動作について図３を参照して説明する。図３は、図１
で示した各電極に印加する電圧と発光状態の関係を説明
する説明図である。なお、図３では、各電極の位置関係
を分かりやすくするため、各電極間に配置されている支
持部材１０４，１０５，１０６の表示を省略している。
図３において、複数の制御電極１２０が所定間隔で平行
に配置されており、これら制御電極１２０の上方に１つ
の電界放出型電子放出源１３０が配置されている。電界
放出型電子放出源１３０の上方には、制御電極１２０と
直交する方向を長さ方向とする電子引き出し電極１４０
が所定間隔で複数配置されている。これら電子引き出し
電極１４０の上方には、各制御電極１２０と対向する位
置に複数の発光部１１０が配置されている。
の動作について図３を参照して説明する。図３は、図１
で示した各電極に印加する電圧と発光状態の関係を説明
する説明図である。なお、図３では、各電極の位置関係
を分かりやすくするため、各電極間に配置されている支
持部材１０４，１０５，１０６の表示を省略している。
図３において、複数の制御電極１２０が所定間隔で平行
に配置されており、これら制御電極１２０の上方に１つ
の電界放出型電子放出源１３０が配置されている。電界
放出型電子放出源１３０の上方には、制御電極１２０と
直交する方向を長さ方向とする電子引き出し電極１４０
が所定間隔で複数配置されている。これら電子引き出し
電極１４０の上方には、各制御電極１２０と対向する位
置に複数の発光部１１０が配置されている。
【００２７】ここで、電界放出型電子放出源１３０はグ
ランド（ＧＮＤ）に接続され、発光部１１０のメタルバ
ック膜１１２には正電圧（加速電圧）が印加されてい
る。このような状態において、この蛍光表示管は、各制
御電極１２０と各電子引き出し電極１４０とに印加され
る電圧によって、これらが交差する領域に対向する発光
部１１０の発光・非発光を切り替える。この蛍光表示管
は、電子引き出し電極１４０に０Ｖが印加されている状
態では、電子放出に必要な電界が電界放出型電子放出源
１３０に生じないため、制御電極１２０に印加される電
圧に関わらず非発光状態１１０ａとなる。
ランド（ＧＮＤ）に接続され、発光部１１０のメタルバ
ック膜１１２には正電圧（加速電圧）が印加されてい
る。このような状態において、この蛍光表示管は、各制
御電極１２０と各電子引き出し電極１４０とに印加され
る電圧によって、これらが交差する領域に対向する発光
部１１０の発光・非発光を切り替える。この蛍光表示管
は、電子引き出し電極１４０に０Ｖが印加されている状
態では、電子放出に必要な電界が電界放出型電子放出源
１３０に生じないため、制御電極１２０に印加される電
圧に関わらず非発光状態１１０ａとなる。
【００２８】また、電子引き出し電極１４０に所定の正
電圧を印加した場合は、制御電極１２０に印加される電
圧によって、制御電極１２０と電子引き出し電極１４０
とが交差する領域に対向する発光部１１０の発光・非発
光を切り替えることができる。この場合、制御電極１２
０に印加される電圧が０Ｖのときに発光状態１１０ｂと
なり、所定の負電圧のときに非発光状態１１０ａとな
る。このように、制御電極１２０に印加する電圧によっ
て発光部１１０の発光・非発光を切り替えられる理由を
以下に説明する。
電圧を印加した場合は、制御電極１２０に印加される電
圧によって、制御電極１２０と電子引き出し電極１４０
とが交差する領域に対向する発光部１１０の発光・非発
光を切り替えることができる。この場合、制御電極１２
０に印加される電圧が０Ｖのときに発光状態１１０ｂと
なり、所定の負電圧のときに非発光状態１１０ａとな
る。このように、制御電極１２０に印加する電圧によっ
て発光部１１０の発光・非発光を切り替えられる理由を
以下に説明する。
【００２９】固体表面に強い電界をかけると、その固体
内に電子を閉じこめている表面のポテンシャル障壁が低
くなりまた薄くなる。この結果、閉じこめられていた電
子がトンネル効果により外部に放出されるようになる。
この現象を電界放出と言い、電界放出型電子放出源は、
この電界放出現象を利用した電子放出源である。この電
界放出を観測するためには、１０9Ｖ／ｃｍもの強い電
界を固体表面にかけなければならない。電界放出を実現
するための一手法として先端を鋭くとがらせた導体に電
界をかける方法がある。この方法によれば、導体の尖っ
た先端に電界が集中し、必要とされる高電界が得られて
先端から電子が放出される。
内に電子を閉じこめている表面のポテンシャル障壁が低
くなりまた薄くなる。この結果、閉じこめられていた電
子がトンネル効果により外部に放出されるようになる。
この現象を電界放出と言い、電界放出型電子放出源は、
この電界放出現象を利用した電子放出源である。この電
界放出を観測するためには、１０9Ｖ／ｃｍもの強い電
界を固体表面にかけなければならない。電界放出を実現
するための一手法として先端を鋭くとがらせた導体に電
界をかける方法がある。この方法によれば、導体の尖っ
た先端に電界が集中し、必要とされる高電界が得られて
先端から電子が放出される。
【００３０】この実施の形態においては、電界放出型電
子放出源１３０を構成する被膜１３２に含まれるナノチ
ューブ状繊維に高電界を作用させることによりナノチュ
ーブ状繊維から電子が電界放出される。ここで、電界放
出型電子放出源１３０は、多数の貫通孔を有しており、
制御電極１２０と電子引き出し電極１４０との間に配置
されてグランド（ＧＮＤ）に接続されているので、制御
電極１２０に０Ｖを印加し、電子引き出し電極１４０に
例えば２ｋＶの正電圧を印加することにより、ナノチュ
ーブ状繊維に高電界が作用してナノチューブ状繊維から
電子が電界放出されてエミッション電流が得られる。
子放出源１３０を構成する被膜１３２に含まれるナノチ
ューブ状繊維に高電界を作用させることによりナノチュ
ーブ状繊維から電子が電界放出される。ここで、電界放
出型電子放出源１３０は、多数の貫通孔を有しており、
制御電極１２０と電子引き出し電極１４０との間に配置
されてグランド（ＧＮＤ）に接続されているので、制御
電極１２０に０Ｖを印加し、電子引き出し電極１４０に
例えば２ｋＶの正電圧を印加することにより、ナノチュ
ーブ状繊維に高電界が作用してナノチューブ状繊維から
電子が電界放出されてエミッション電流が得られる。
【００３１】ここで、電子引き出し電極１４０に印加さ
れる電圧と電界放出型電子放出源１３０から放出される
電子によって生じるエミッション電流の関係を示すグラ
フを図４に示す。同図に示すように、この電界放出型電
子放出源１３０から電界放出を発生させるためには、電
子引き出し電極１４０に所定の閾値電圧以上の電圧を印
加してナノチューブ状繊維に作用する電界の強度を所定
の閾値以上とする必要がある。この場合、電子引き出し
電極１４０に印加する電圧が１ｋＶ以上でエミッション
電流が得られる。一方、制御電極１２０に、例えば−１
ｋＶの負電圧を印加すると、電界放出型電子放出源１３
０の貫通孔を通して負電界が作用するので、ナノチュー
ブ状繊維に作用する電界の強度が所定の閾値よりも低く
なる。その結果、電界放出が妨げられてエミッション電
流が得られなくなる。
れる電圧と電界放出型電子放出源１３０から放出される
電子によって生じるエミッション電流の関係を示すグラ
フを図４に示す。同図に示すように、この電界放出型電
子放出源１３０から電界放出を発生させるためには、電
子引き出し電極１４０に所定の閾値電圧以上の電圧を印
加してナノチューブ状繊維に作用する電界の強度を所定
の閾値以上とする必要がある。この場合、電子引き出し
電極１４０に印加する電圧が１ｋＶ以上でエミッション
電流が得られる。一方、制御電極１２０に、例えば−１
ｋＶの負電圧を印加すると、電界放出型電子放出源１３
０の貫通孔を通して負電界が作用するので、ナノチュー
ブ状繊維に作用する電界の強度が所定の閾値よりも低く
なる。その結果、電界放出が妨げられてエミッション電
流が得られなくなる。
【００３２】したがって、電子引き出し電極１４０に、
例えば２ｋＶの正電圧を印加した状態において、電界放
出型電子放出源１３０の、この電子引き出し電極１４０
と、印加電圧を０Ｖとした制御電極１２０とに挟まれた
領域から電子が放出される。放出された電子の多くは、
電子引き出し電極１４０のメッシュを通過してメタルバ
ック膜１１２に向かって加速され、さらにメタルバック
膜１１２を透過して蛍光体膜１１１に衝突し、蛍光体膜
１１１を発光させるため、この領域に対応した発光部１
１０は発光状態１１０ｂとなる。一方、電界放出型電子
放出源１３０の、この電子引き出し電極１４０と、印加
電圧を例えば−１ｋＶの負電圧とした制御電極１２０と
に挟まれた領域では、電子放出が抑制されるため、この
領域に対応した発光部１１０は未発光状態１１０ａとな
る。
例えば２ｋＶの正電圧を印加した状態において、電界放
出型電子放出源１３０の、この電子引き出し電極１４０
と、印加電圧を０Ｖとした制御電極１２０とに挟まれた
領域から電子が放出される。放出された電子の多くは、
電子引き出し電極１４０のメッシュを通過してメタルバ
ック膜１１２に向かって加速され、さらにメタルバック
膜１１２を透過して蛍光体膜１１１に衝突し、蛍光体膜
１１１を発光させるため、この領域に対応した発光部１
１０は発光状態１１０ｂとなる。一方、電界放出型電子
放出源１３０の、この電子引き出し電極１４０と、印加
電圧を例えば−１ｋＶの負電圧とした制御電極１２０と
に挟まれた領域では、電子放出が抑制されるため、この
領域に対応した発光部１１０は未発光状態１１０ａとな
る。
【００３３】以上説明したように、この実施の形態にか
かる蛍光表示管は、電子放出源が１つの板状部材で構成
されているので、電子放出源単体での動作確認が可能で
ある。したがって、組立前に不良品を発見できるので、
電子放出源が原因の不良を減らすことが可能であり、製
品の歩留りを向上することができる。また、単一部材で
あるため組立も容易であり、組立工数を削減することが
できる。また、電子放出源を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したので、制御電極に
よる発光・非発光の制御が可能であるとともに、高密度
で均一な電子放出が得られる。
かる蛍光表示管は、電子放出源が１つの板状部材で構成
されているので、電子放出源単体での動作確認が可能で
ある。したがって、組立前に不良品を発見できるので、
電子放出源が原因の不良を減らすことが可能であり、製
品の歩留りを向上することができる。また、単一部材で
あるため組立も容易であり、組立工数を削減することが
できる。また、電子放出源を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したので、制御電極に
よる発光・非発光の制御が可能であるとともに、高密度
で均一な電子放出が得られる。
【００３４】次に、この発明の第２の実施の形態につい
て図５と図６を参照して説明する。図５は、この発明の
第２の実施の形態にかかる蛍光表示管の構成を示す部分
断面図であり、図６は、図５で示した各電極に印加する
電圧と発光状態の関係を説明する説明図である。なお、
図６では、各電極の位置関係を分かりやすくするため、
各電極間に配置されている支持部材２０４，２０５，２
０６の表示を省略している。
て図５と図６を参照して説明する。図５は、この発明の
第２の実施の形態にかかる蛍光表示管の構成を示す部分
断面図であり、図６は、図５で示した各電極に印加する
電圧と発光状態の関係を説明する説明図である。なお、
図６では、各電極の位置関係を分かりやすくするため、
各電極間に配置されている支持部材２０４，２０５，２
０６の表示を省略している。
【００３５】この実施の形態にかかる蛍光表示管は、少
なくとも一部が透光性を有するフロントガラス２０１
と、フロントガラス２０１に対向配置された基板２０２
と、フロントガラス２０１及び基板２０２の周縁部を密
閉接続する枠状のスペーサ２０３とからなり、かつ内部
が真空排気された外囲器２００を備えている。この外囲
器２００内において、フロントガラス２０１の内面に
は、複数の前面支持部材２０４が互いに平行かつ一定間
隔となるように垂設されており、これら前面支持部材２
０４に挟まれたフロントガラス２０１内面の領域に表示
セグメントを構成する発光部２１０が形成されている。
この発光部２１０は、フロントガラス２０１内面に形成
されて陽極となる帯状の透明電極２１２と、この透明電
極２１２の表面に形成された蛍光体膜２１１とから構成
されている。
なくとも一部が透光性を有するフロントガラス２０１
と、フロントガラス２０１に対向配置された基板２０２
と、フロントガラス２０１及び基板２０２の周縁部を密
閉接続する枠状のスペーサ２０３とからなり、かつ内部
が真空排気された外囲器２００を備えている。この外囲
器２００内において、フロントガラス２０１の内面に
は、複数の前面支持部材２０４が互いに平行かつ一定間
隔となるように垂設されており、これら前面支持部材２
０４に挟まれたフロントガラス２０１内面の領域に表示
セグメントを構成する発光部２１０が形成されている。
この発光部２１０は、フロントガラス２０１内面に形成
されて陽極となる帯状の透明電極２１２と、この透明電
極２１２の表面に形成された蛍光体膜２１１とから構成
されている。
【００３６】また、基板２０２上には、前面支持部材２
０４と対向して基板側支持部材２０５が垂設されてお
り、かつ基板側支持部材２０５で挟まれた領域に発光部
２１０と対向して帯状の制御電極２２０が複数形成され
ている。さらに、多数の貫通孔を有する板状の電界放出
型電子放出源２３０がこれら制御電極２２０からフロン
トガラス２０１方向に所定距離離間して１つ配置されて
いる。この電界放出型電子放出源２３０は、基板側支持
部材２０５に支持されており、全ての制御電極２２０を
覆っている。
０４と対向して基板側支持部材２０５が垂設されてお
り、かつ基板側支持部材２０５で挟まれた領域に発光部
２１０と対向して帯状の制御電極２２０が複数形成され
ている。さらに、多数の貫通孔を有する板状の電界放出
型電子放出源２３０がこれら制御電極２２０からフロン
トガラス２０１方向に所定距離離間して１つ配置されて
いる。この電界放出型電子放出源２３０は、基板側支持
部材２０５に支持されており、全ての制御電極２２０を
覆っている。
【００３７】さらに、メッシュ状の電子引き出し電極２
４０が電界放出型電子放出源２３０からフロントガラス
２０１方向に所定距離離間して配置されている。この電
子引き出し電極２４０は、１つで電界放出型電子放出源
２３０の各制御電極２２０に対向した領域から電子を引
き出せるように、電界放出型電子放出源２３０とほぼ同
じ大きさに形成されている。また、この電子引き出し電
極２４０は、電界放出型電子放出源２３０を介して基板
側支持部材２０５の上方に配置された中間支持部材２０
６と前面支持部材２０４との間に挟まれて固定されてい
る。
４０が電界放出型電子放出源２３０からフロントガラス
２０１方向に所定距離離間して配置されている。この電
子引き出し電極２４０は、１つで電界放出型電子放出源
２３０の各制御電極２２０に対向した領域から電子を引
き出せるように、電界放出型電子放出源２３０とほぼ同
じ大きさに形成されている。また、この電子引き出し電
極２４０は、電界放出型電子放出源２３０を介して基板
側支持部材２０５の上方に配置された中間支持部材２０
６と前面支持部材２０４との間に挟まれて固定されてい
る。
【００３８】ここで、フロントガラス２０１、基板２０
２及びスペーサ２０３から構成された外囲器２００、前
面支持部材２０４、基板側支持部材２０５、中間支持部
材２０６、制御電極２２０及び電界放出型電子放出源２
３０は、第１の実施の形態と同じであるので説明を省略
する。電子引き出し電極２４０は、電界放出型電子放出
源２３０とほぼ同じ大きさに形成されている以外は、第
１の実施の形態と同じであるので説明を省略する。
２及びスペーサ２０３から構成された外囲器２００、前
面支持部材２０４、基板側支持部材２０５、中間支持部
材２０６、制御電極２２０及び電界放出型電子放出源２
３０は、第１の実施の形態と同じであるので説明を省略
する。電子引き出し電極２４０は、電界放出型電子放出
源２３０とほぼ同じ大きさに形成されている以外は、第
１の実施の形態と同じであるので説明を省略する。
【００３９】透明電極２１２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２０１の内面に所定のパターンで形
成されている。なお、透明電極２１２は、ＩＴＯに限ら
れるものではなく、例えば酸化インジウムのような他の
透明導電膜を用いてもよい。また、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２１
２としてもよい。
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２０１の内面に所定のパターンで形
成されている。なお、透明電極２１２は、ＩＴＯに限ら
れるものではなく、例えば酸化インジウムのような他の
透明導電膜を用いてもよい。また、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２１
２としてもよい。
【００４０】蛍光体膜２１１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
トを所定のパターンで透明電極２１２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。
低速電子線励起蛍光体で構成されており、蛍光体ペース
トを所定のパターンで透明電極２１２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。
【００４１】次に、この実施の形態にかかる蛍光表示管
の動作について図６を参照して説明する。図６におい
て、複数の制御電極２２０が所定間隔で平行に配置され
ており、これら制御電極２２０の上方に１つの電界放出
型電子放出源２３０が配置されている。電界放出型電子
放出源２３０の上方には、電界放出型電子放出源２３０
とほぼ同じ大きさの電子引き出し電極２４０が所定距離
離間して配置されている。この電子引き出し電極２４０
の上方には、各制御電極２２０と対向する位置に複数の
発光部２１０が配置されている。
の動作について図６を参照して説明する。図６におい
て、複数の制御電極２２０が所定間隔で平行に配置され
ており、これら制御電極２２０の上方に１つの電界放出
型電子放出源２３０が配置されている。電界放出型電子
放出源２３０の上方には、電界放出型電子放出源２３０
とほぼ同じ大きさの電子引き出し電極２４０が所定距離
離間して配置されている。この電子引き出し電極２４０
の上方には、各制御電極２２０と対向する位置に複数の
発光部２１０が配置されている。
【００４２】ここで、電界放出型電子放出源２３０はグ
ランド（ＧＮＤ）に接続されており、電子引き出し電極
２４０と発光部２１０の透明電極２１２には正電圧が印
加されている。このような状態において、この蛍光表示
管は、各制御電極２２０に印加される電圧によって、各
制御電極２２０に対向する発光部２１０の発光・非発光
を切り替える。この場合、制御電極２２０に印加される
電圧が０Ｖのときに発光状態２１０ｂとなり、所定の負
電圧のときに非発光状態２１０ａとなる。このように、
制御電極２２０に印加する電圧によって発光部２１０の
発光・非発光を切り替えられる理由は、第１の実施の形
態で説明したとおりなので説明を省略する。
ランド（ＧＮＤ）に接続されており、電子引き出し電極
２４０と発光部２１０の透明電極２１２には正電圧が印
加されている。このような状態において、この蛍光表示
管は、各制御電極２２０に印加される電圧によって、各
制御電極２２０に対向する発光部２１０の発光・非発光
を切り替える。この場合、制御電極２２０に印加される
電圧が０Ｖのときに発光状態２１０ｂとなり、所定の負
電圧のときに非発光状態２１０ａとなる。このように、
制御電極２２０に印加する電圧によって発光部２１０の
発光・非発光を切り替えられる理由は、第１の実施の形
態で説明したとおりなので説明を省略する。
【００４３】以上説明したように、この実施の形態にか
かる蛍光表示管は、電界放出型電子放出源２３０と電子
引き出し電極２４０をそれぞれ１つの板状部材で構成し
たので、第１の実施の形態示した効果に加えてさらに組
立が容易になる効果が得られる。なお、この実施の形態
では、表示セグメントとなる発光部２１０を帯状とした
が、これに限られるものではなく、様々な形状への変形
が可能である。この場合、制御電極２２０の形状を発光
部２１０の形状に合わせることは言うまでもない。この
実施の形態によれば、印刷形成する発光部２１０と制御
電極２２０の形状で表示パターンを形成できるので、複
雑な形状の表示パターンであっても容易に作製できる。
かる蛍光表示管は、電界放出型電子放出源２３０と電子
引き出し電極２４０をそれぞれ１つの板状部材で構成し
たので、第１の実施の形態示した効果に加えてさらに組
立が容易になる効果が得られる。なお、この実施の形態
では、表示セグメントとなる発光部２１０を帯状とした
が、これに限られるものではなく、様々な形状への変形
が可能である。この場合、制御電極２２０の形状を発光
部２１０の形状に合わせることは言うまでもない。この
実施の形態によれば、印刷形成する発光部２１０と制御
電極２２０の形状で表示パターンを形成できるので、複
雑な形状の表示パターンであっても容易に作製できる。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の蛍光表
示管は、外囲器内の基板上に配置された制御電極と、こ
の制御電極からフロントガラス方向に離間して配置され
た多数の貫通孔を有する板状の電界放出型電子放出源
と、この電界放出型電子放出源とフロントガラスとの間
に電界放出型電子放出源から離間して配置されたメッシ
ュ状の電子引き出し電極と、電界放出型電子放出源から
離間して外囲器内のフロントガラス側に配置された蛍光
体膜とから構成したので、電子放出源を基板に固着する
必要がない。また、電界放出型電子放出源を板状とした
ので、組立前に電子放出源単体での動作確認ができるた
め、電子放出源が原因の不良を減らすことが可能であ
り、製品の製造歩留りを向上することができる。また、
電子放出源が１つの部材で構成できるので、コストが低
減できるとともに組立が容易にできる効果がある。
示管は、外囲器内の基板上に配置された制御電極と、こ
の制御電極からフロントガラス方向に離間して配置され
た多数の貫通孔を有する板状の電界放出型電子放出源
と、この電界放出型電子放出源とフロントガラスとの間
に電界放出型電子放出源から離間して配置されたメッシ
ュ状の電子引き出し電極と、電界放出型電子放出源から
離間して外囲器内のフロントガラス側に配置された蛍光
体膜とから構成したので、電子放出源を基板に固着する
必要がない。また、電界放出型電子放出源を板状とした
ので、組立前に電子放出源単体での動作確認ができるた
め、電子放出源が原因の不良を減らすことが可能であ
り、製品の製造歩留りを向上することができる。また、
電子放出源が１つの部材で構成できるので、コストが低
減できるとともに組立が容易にできる効果がある。
【図１】 この発明の第１の実施の形態にかかる蛍光表
示管の構成を示す部分断面図である。
示管の構成を示す部分断面図である。
【図２】 図１の電界放出型電子放出源の構成を示す部
分断面図である。
分断面図である。
【図３】 図１で示した各電極に印加する電圧と発光状
態の関係を説明する説明図である。
態の関係を説明する説明図である。
【図４】 電子引き出し電極に印加される電圧と電界放
出型電子放出源から放出される電子によって生じるエミ
ッション電流の関係を示すグラフである。
出型電子放出源から放出される電子によって生じるエミ
ッション電流の関係を示すグラフである。
【図５】 この発明の第２の実施の形態にかかる蛍光表
示管の構成を示す部分断面図である。
示管の構成を示す部分断面図である。
【図６】 図５で示した各電極に印加する電圧と発光状
態の関係を説明する説明図である。
態の関係を説明する説明図である。
【図７】 従来の蛍光表示管の一例を示す部分断面図で
ある。
ある。
【図８】 図７で示した各電極に印加する電圧と発光状
態の関係を説明する説明図である。
態の関係を説明する説明図である。
１００，２００，３００…外囲器、１０１，２０１，３
０１…フロントガラス、１０２，２０２，３０２…基
板、１０３，２０３，３０３…スペーサ、１０４，２０
４，３０４…前面支持部材、１０５，２０５，３０５…
基板側支持部材、１０６，２０６…中間支持部材、１１
０，２１０，３１０…発光部、１１０ａ，２１０ａ，３
１０ａ…非発光状態、１１０ｂ，２１０ｂ，３１０ｂ…
発光状態、１１１，２１１，３１１…蛍光体膜、１１
２、３１２…メタルバック膜、１２０，２２０…制御電
極、１３０，２３０，３３０…電界放出型電子放出源、
１３１…板状金属部材、１３２…被膜、１４０，２４
０，３４０…電子引き出し電極、２１２…透明電極、３
２０…配線電極。
０１…フロントガラス、１０２，２０２，３０２…基
板、１０３，２０３，３０３…スペーサ、１０４，２０
４，３０４…前面支持部材、１０５，２０５，３０５…
基板側支持部材、１０６，２０６…中間支持部材、１１
０，２１０，３１０…発光部、１１０ａ，２１０ａ，３
１０ａ…非発光状態、１１０ｂ，２１０ｂ，３１０ｂ…
発光状態、１１１，２１１，３１１…蛍光体膜、１１
２、３１２…メタルバック膜、１２０，２２０…制御電
極、１３０，２３０，３３０…電界放出型電子放出源、
１３１…板状金属部材、１３２…被膜、１４０，２４
０，３４０…電子引き出し電極、２１２…透明電極、３
２０…配線電極。
───────────────────────────────────────────────────── 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 山田 弘 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 倉知 宏行 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 Ｆターム(参考） 5C031 DD17 5C036 EE01 EE14 EF01 EF06 EF09 EG12 EG15 EG21 EH04
Claims (5)
- 【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基板上に配置された制御電極と、 この制御電極から前記フロントガラス方向に離間して配
置された多数の貫通孔を有する板状の電界放出型電子放
出源と、 この電界放出型電子放出源と前記フロントガラスとの間
に前記電界放出型電子放出源から離間して配置されたメ
ッシュ状の電子引き出し電極と、 前記電界放出型電子放出源から離間して前記外囲器内の
前記フロントガラス側に配置された蛍光体膜とを備えた
ことを特徴とする蛍光表示管。 - 【請求項２】 前記蛍光体膜は、表示するパターン形状
に形成され、 前記制御電極は、表示するパターン形状に対応した形状
で前記蛍光体膜と対向する位置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。 - 【請求項３】 帯状に形成された複数の前記制御電極が
互いに平行に配置され、帯状に形成された前記電子引き
出し電極が前記制御電極の配置方向と直交する方向に複
数配置され、前記蛍光体膜は少なくとも前記制御電極と
前記電子引き出し電極とが交差する領域と対向している
ことを特徴とする請求項１記載の蛍光表示管。 - 【請求項４】 前記電界放出型電子放出源は、 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から請求項３のいずれかに記載
の蛍光表示管。 - 【請求項５】 前記板状金属部材は、鉄又は鉄を含む合
金から構成され、 前記被膜は、炭素からなるカールした状態の多数のナノ
チューブ状繊維から構成されていることを特徴とする請
求項４に記載の蛍光表示管。
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|---|---|---|---|
| JP2000258622A JP4312937B2 (ja) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | 蛍光表示管 |
| TW090120944A TW512388B (en) | 2000-08-29 | 2001-08-24 | Vacuum fluorescent display |
| KR10-2001-0051806A KR100433162B1 (ko) | 2000-08-29 | 2001-08-27 | 진공 형광 표시장치 |
| US09/941,392 US6624566B2 (en) | 2000-08-29 | 2001-08-28 | Vacuum fluorescent display |
| CNB011203765A CN1187784C (zh) | 2000-08-29 | 2001-08-29 | 真空荧光显示器 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000258622A JP4312937B2 (ja) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | 蛍光表示管 |
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|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000258622A Expired - Fee Related JP4312937B2 (ja) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | 蛍光表示管 |
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|---|---|
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| CN (1) | CN1187784C (ja) |
| TW (1) | TW512388B (ja) |
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| 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 |
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