JP2002150944A - Luminous device having electron emitter - Google Patents

Luminous device having electron emitter

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JP2002150944A
JP2002150944A JP2000347200A JP2000347200A JP2002150944A JP 2002150944 A JP2002150944 A JP 2002150944A JP 2000347200 A JP2000347200 A JP 2000347200A JP 2000347200 A JP2000347200 A JP 2000347200A JP 2002150944 A JP2002150944 A JP 2002150944A
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JP
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electron
electrode
luminous
substrate
surface
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Application number
JP2000347200A
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Japanese (ja)
Inventor
Koichi Aizawa
Seishiro Hashiguchi
Takuya Komoda
Tsutomu Kunugibara
Kunihide Tachibana
征四郎 橋口
邦英 橘
勉 櫟原
浩一 相澤
卓哉 菰田
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
松下電工株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a luminous device having electron emitters that can improve luminous efficiency and achieve low electric power consumption and has high stability. SOLUTION: In the luminous device, a display cell, which has an airtight space, formed between a front-face glass substrate 20 and a rear face glass substrate 11 made of the front face glass substrate 20, rear-face glass substrate 11 and a pair of neighboring barrier ribs 12 or the like, is constituted, and electron emitters are arranged in the display cell. The electron emitter 10 is comprised of a ballistic electron surface emitting type electron emitter, which comprises a strong field drift layer made of an oxidized or nitrided porous semiconductor layer between the surface electrode and the lower electrode, and in which, through the impression of a direct current voltage between the surface electrode and the lower electrode, electrons that are filled in the strong field drift layer from the lower electrode, are emitted passing through the surface electrode.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、面状光源、フラットパネルディスプレイパネルなどに応用できる電子エミッタ付発光装置に関するものである。 The present invention relates to relates to a surface light source, light emitting device with an electron emitter that can be applied like a flat panel display panel.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来のプラズマディスプレイパネル(Pl A conventional plasma display panel (Pl
asma Display Panel:以下、PDPと略称する)は、 asma Display Panel: hereinafter referred to as PDP) is,
画素に用いられる表示セル(放電セル)に封入されたX X enclosed in a display cell (discharge cell) used in the pixel
eガスを放電させることで励起波長が147nmおよび173nmの紫外線を放出させ、この紫外線によって表示セル内の蛍光体を励起して発光させている。 Excitation wavelength by discharging the e gas to release ultraviolet 147nm and 173 nm, are excited by the phosphor to emit light in the display cell by the ultraviolet rays.

【0003】しかしながら、この種のPDPの表示セル内での放電は、放電により生じたイオンの二次電子放出で放電が維持される冷陰極グロー放電であるため、電離に必要なエネルギが紫外線の放出に寄与しないので、発光効率が低いという問題がある。 However, the discharge in the display cell of this type of PDP, since the discharge in the secondary electron emission of ions generated by the discharge are cold cathode glow discharge is maintained, the energy required for the ionization of ultraviolet does not contribute to the discharge, there is a problem luminous efficiency is low. また、表示セル内にX Further, X in the display cell
eガスのみが封入されたものでは放電効率が低いので、 Since only e gas is low discharge efficiency which has been sealed,
Xeガスに加えてHeガスやNeガスなどを封入したものがあるが、Xeガスの分圧が減少し、発光効率が低下してしまうという問題もあった。 Although in addition to Xe gas is obtained by enclosing such as He gas or Ne gas, reduces the partial pressure of the Xe gas, light emission efficiency was also lowered. さらに、従来のPDP In addition, the conventional PDP
では表示セル内に封入されたガスが放電を開始するときの電圧である放電開始電圧や、放電を維持するために必要な電圧が高いので、消費電力が大きくなるという問題もあった。 In the voltage discharge starting voltage and a when the gas sealed in the display cells to start discharging, the voltage is higher required to maintain the discharge, there is also a problem that power consumption is increased. これらのことから、PDPでは輝度の向上と消費電力の低減とが望まれている。 From these, the improvement of the PDP, the brightness and reducing power consumption is desired.

【0004】また、直流放電型(DC型)のPDPにおいて256階調などの高い階調が要求されるものでは、 Further, those high gradation such as 256 gradations in the PDP of the DC discharge type (DC type) is required,
駆動時に放電が開始されるまでの時間を1μ秒以内とするとともに、放電に必要な電圧を低減するために表示セルに隣接して補助セルを設けている。 The time to discharge when the driving is started as well as within 1μ seconds, and an auxiliary cell adjacent to the display cell in order to reduce the voltage required for discharge. しかしながら、補助セルを設けたDC型のPDPでは、製造プロセスの複雑化や発光面積の低下に伴って効率が低下してしまうという問題があった。 However, the DC-type PDP in which a auxiliary cell, the efficiency with a decrease in complexity and light-emitting area of ​​the production process there is a problem that deteriorates. さらには予備放電によってコントラストが低下するという問題があった。 Furthermore there is a problem that the contrast is lowered by the priming discharge.

【0005】一方、交流放電型(AC型)のPDPでは、放電セルの内壁に被着した誘電体層への蓄積電荷を利用して放電に必要な電圧を低減するようにしたものも提案されている。 On the other hand, in the PDP of AC discharge type (AC type), is also proposed that by use of the stored charge to the dielectric layer which is deposited on the inner wall of the discharge cells and to reduce the voltage required to discharge ing. このような誘電体層を放電セルの内壁に設けたPDPでは、誘電体層を二次電子放出係数の比較的大きなMgO膜からなる保護層で被覆してあるが、 In PDP provided such a dielectric layer on the inner wall of the discharge cell, but are covered with a protective layer made of a dielectric layer from a relatively large MgO film of the secondary electron emission coefficient,
Xeガスに対するMgO膜の二次電子放出(γ効果)効率が0.1%程度と非常に低いため紫外線の発光効率の向上および低消費電力化に十分な効果が得られないという問題があった。 Secondary electron emission of the MgO film to Xe gas (gamma effect) efficiency is a problem that a sufficient effect can not be obtained in improving and power consumption of the light emission efficiency of ultraviolet very low as about 0.1% . また、AC型のPDPでは、壁電荷を利用しているので、コントラストが低下するという問題があった。 Further, the AC-type PDP, since the use of wall charge, there is a problem that contrast is lowered.

【0006】また、表示セル内に封入されたガス中へフィラメントから電子を供給することでガスの励起効率を向上させるようにしたものも提案されているが、製造プロセスが複雑になるという問題があり、しかも、フィラメントを用いていることにより、低消費電力化が難しくなるという問題があった。 Further, although there has been proposed those from the filament into encapsulated within the display cell gas so as to improve the pumping efficiency of the gas by supplying electrons, a problem that the manufacturing process becomes complicated There, moreover, by of using a filament, there is a problem that power consumption is difficult.

【0007】そこで、表示セル内にいわゆるスピント(Spindt)型電極を設置し、スピント型電極からガス中へ電子を放出することで放電開始電圧を低下させることが考えられている。 [0007] Therefore, set up a so-called Spindt (Spindt) electrode in the display cell, it has been proposed to reduce the discharge start voltage by emitting electrons from the Spindt-type electrode into the gas.

【0008】 [0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、表示セル内に封入されたガスを放電させるためには、パッシェンの法則によればガス圧を数十kPa程度にすることが必要である。 [0007] Meanwhile, in order to discharge the encapsulated within the display cell gas, it is necessary to several tens kPa gas pressure according to the Paschen's law. しかしながら、スピント型電極は、電界がエミッタチップの先端に集中するので、エミッタチップの先端の周りの真空度が低くて残留ガスが存在するような場合、放射された電子によって残留ガスがプラスイオンにイオン化され、プラスイオンがエミッタチップの先端に衝突するから、エミッタチップの先端がダメージ(例えば、イオン衝撃による損傷)を受け、仕事関数などが変動するため、放射される電子の電流密度や効率が不安定になったり、エミッタチップの寿命が短くなってしまうという問題があった。 However, Spindt type electrode, since the electric field is concentrated on the tip of the emitter tip, when the degree of vacuum around the emitter tip tip as the residual gas is present low and the residual gas is positive ions by emitted electrons ionized, because positive ions collide with the tip of the emitter tip, the tip of the emitter tip damage (e.g., damage due to ion bombardment) undergo, since such a work function varies, the electron current density and efficiency emitted or become unstable, the life of the emitter chip there is a problem that becomes shorter. 要するに、スピント型電極は、P In short, Spindt type electrode, P
DPのように数十kPaのガスが封入された表示セル内では安定に動作することができず、安定性が低いという問題があった。 Within several tens kPa of display cells gas is sealed as DP can not be operated stably, there is a problem of low stability. しかもスピント型電極は製造プロセスが複雑であるという問題もあった。 Moreover Spindt type electrode has a problem that the manufacturing process is complicated.

【0009】本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、発光効率が向上できるとともに低消費電力化が図れ且つ安定性の高い電子エミッタ付発光装置を提供することにある。 [0009] The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is desirable luminous efficiency provides a lower power consumption Hakare and highly stable electron emitter with the light-emitting device is possible to improve .

【0010】 [0010]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、上記目的を達成するために、気密容器内に封入されたガスの励起に伴う発光を利用する発光装置へ前記ガスを励起させるように前記ガス中へ電子を供給する電子エミッタを付加したものであって、前記電子エミッタが、表面電極と下部電極との間に酸化若しくは窒化した多孔質半導体層よりなる強電界ドリフト層を有し表面電極と下部電極との間に直流の駆動電圧を印加することにより下部電極から強電界ドリフト層へ注入された電子が表面電極を通して放出される弾道電子面放出型の電子エミッタからなることを特徴とするものであり、ガス中へ電子エミッタから電子を供給することにより、ガスを励起させるのに必要なエネルギを減少させることができ、ガスの励起効率が向上するとと Means for Solving the Problems of claims 1 invention, in order to achieve the above object, so as to excite the gas to a light emitting device utilizing light emission due to excitation of the gas sealed in the airtight container be those obtained by adding an electron emitter for supplying electrons to the gas, the electron emitter, the surface has a strong electric field drift layer made of oxide or the porous semiconductor layer by nitriding between the surface electrode and the lower electrode and characterized in that a DC drive voltage ballistic electron surface emission type electron emitter electrons injected into the strong electric field drift layer is emitted through the surface electrode from the lower electrode by being applied between the electrode and the lower electrode is intended to, by supplying electrons from the electron emitter to the gas, it is possible to reduce the energy required to excite the gas and improves the pumping efficiency of the gas extraction に、放電が開始する放電開始電圧および放電を維持するための電圧を低減することができるから、発光効率が向上するとともに低消費電力化を図ることができ、しかも、弾道電子面放出型の電子エミッタは電子放出特性の真空度依存性が小さくて例えばプラズマディスプレイパネルの表示セル内のような数十kPa To, because it is possible to reduce the voltage to maintain the discharge starting voltage and discharge discharge starts, with luminous efficiency is improved can reduce power consumption, moreover, electronic ballistic electron surface emission type the number such as the emitter is small vacuum dependency of the electron emission characteristics, for example, a plasma display panel in the display cell of the tens kPa
の圧力中でも比較的低い駆動電圧で安定して電子を放出することができるので、安定性を高めることができる。 It is possible to emit electrons stably at a relatively low driving voltage even during pressure, it is possible to increase the stability.

【0011】請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記ガスは、紫外線を発生するガスからなるので、 [0011] invention of claim 2 is the invention of claim 1, wherein the gas, since the gas generated ultraviolet,
例えば、気密容器の内壁面に紫外線により励起されて発光する蛍光体層を被着しておくことにより所望の発光色を得ることが可能になる。 For example, it is possible to obtain a desired emission color by previously depositing a phosphor layer which emits light when excited by ultraviolet rays on the inner wall surface of the airtight container.

【0012】請求項3の発明は、請求項1または請求項2の発明において、前記気密容器に設けられた対になる放電用電極と、当該対になる放電用電極間に直流電圧を印加して前記気密容器内へ電界を印加する電界印加手段とを備えるので、例えば直流放電型のプラズマディスプレイパネルへの応用が可能になる。 [0012] The invention of claim 3 is the invention of claim 1 or claim 2, a DC voltage is applied and the discharge electrode making a pair provided in the airtight container, between the discharge electrode to become the pair because and a electric field applying means for applying an electric field to the hermetic container Te, for example, as can be applied to the DC discharge type plasma display panel.

【0013】請求項4の発明は、請求項3の発明において、前記電界印加手段は、前記ガスが放電する放電開始電圧よりも小さな直流電圧を前記対になる放電用電極間に印加する機能を備えるので、放電開始電圧よりも小さな電圧で動作させることによって発光効率がさらに向上し、また、プラズマからのイオンなどの衝突によって前記電子エミッタが受けるダメージを低減することができ長寿命化を図ることができる。 [0013] The invention of claim 4 is the invention of claim 3, wherein the electric field applying means, the function of applying a small DC voltage than the discharge start voltage where the gas is discharged between the discharge electrodes comprising the pairs comprising since light emission efficiency is further improved by operating a smaller voltage than the discharge start voltage, also possible to ion the electron emitter can be reduced damage caused longer life by the impact, such as from plasma can.

【0014】請求項5の発明は、請求項3の発明において、前記電子エミッタは、前記放電用電極へ流れる電流を制限するように前記対になる放電用電極間に配置されているので、前記放電用電極へ過大な電流が流れるのを前記電子エミッタによって防ぐことができ、長寿命化を図ることができ、しかも、前記放電用電極へ流れる電流を制限するための保護抵抗を別途に設ける必要がないから、保護抵抗を形成するためのプロセスを削減できる。 [0014] The invention of claim 5 is the invention of claim 3, wherein the electron emitter, since the are arranged between the discharge electrodes in a pair so as to limit the current flowing to the discharge electrode, wherein from excessive current to the discharge electrode flows can be prevented by the electron emitter, it is possible to extend the life of, moreover, provided with a protective resistor for limiting the current flowing to the discharge electrode separately required because there is no possible to reduce the process for forming a protective resistor.

【0015】請求項6の発明は、請求項3の発明において、前記電子エミッタの前記表面電極と前記下部電極との間へ前記駆動電圧を印加して前記電子エミッタを駆動する駆動手段を備え、駆動手段は、放電開始以前から前記電子エミッタを駆動させる機能を有するので、放電開始以前から前記電子エミッタを駆動して前記ガス中へ電子を供給することで従来のような補助セルを設けることなしに、電界印加手段によって直流電圧を印加したときに放電が開始するまでに要する時間を短縮することが可能になる。 [0015] The invention of claim 6 is the invention of claim 3, comprising a drive means for driving the electron emitters by applying a driving voltage to between the surface electrode and the lower electrode of the electron emitter, drive means, because it has a function to drive the electron emitter from the discharge start earlier, without providing the conventional such auxiliary cell by driving the electron emitter from the discharge start before supplying electrons to the gas in, it is possible to shorten the time required until the discharge is initiated upon application of a DC voltage by electric field application means.

【0016】請求項7の発明は、請求項1または請求項2の発明において、前記気密容器に設けられた対になる放電用電極と、当該対になる放電用電極間に交流電圧を印加して前記ガスを放電させる電界印加手段と、前記電子エミッタの前記表面電極と前記下部電極との間へ前記駆動電圧を印加して前記電子エミッタを駆動する駆動手段を備え、駆動手段は、放電開始以前から前記電子エミッタを駆動させる機能を有するので、例えば交流放電型のプラズマディスプレイパネルの表示セルへの応用が可能になり、また、電界印加手段によって交流電圧を印加したときに放電が開始するまでに要する時間を短縮することが可能になるとともに、放電開始電圧を低減させることが可能になる。 [0016] The invention of claim 7 is the invention of claim 1 or claim 2, the discharge electrodes in a pair provided in the airtight container, applying an alternating voltage between the discharge electrodes made on the pair electric field applying means for discharging the gas Te, a drive means for driving the electron emitters by applying a driving voltage to between the surface electrode and the lower electrode of the electron emitter, the drive means, the discharge start because it has a function to drive the electron emitter from a previous, for example, allow application to AC discharge type display cell of the plasma display panel, also until discharge begins when an AC voltage is applied by the electric field applying unit together it is possible to shorten the time required for, it becomes possible to reduce the discharge start voltage.

【0017】請求項8の発明は、請求項1ないし請求項7の発明において、前記電子エミッタは、前記気密容器内に配設されているので、前記電子エミッタから前記ガス中へ電子を効率的に供給することができる。 [0017] The invention of claim 8 is the invention of claims 1 to 7, wherein the electron emitter, since the are arranged in an airtight container, efficient electrons from the electron emitter to the gas it can be supplied to.

【0018】請求項9の発明は、請求項8の発明において、前記電子エミッタは、前記気密容器の内壁面に配設されているので、前記電子エミッタを前記気密容器の内壁面に形成することができ、製造が容易になる。 [0018] The invention of claim 9 is the invention of claim 8, wherein the electron emitter, since it is arranged on the inner wall surface of the airtight container, to form the electron emitter on the inner wall surface of the airtight container can be, production is facilitated.

【0019】請求項10の発明は、請求項1ないし請求項9の発明において、前記電子エミッタの前記表面電極と前記下部電極との間へ前記駆動電圧を印加して前記電子エミッタを駆動する駆動手段を備え、駆動手段は、前記電子エミッタからピークエネルギが3eV以下若しくは10eV以上の電子が放出されるように前記電子エミッタを駆動するので、前記ガス中への電子の注入効率を向上させることができる。 [0019] The invention of claim 10 is the invention of claim 1 to claim 9, wherein by applying a driving voltage to between the surface electrode and the lower electrode of the electron emitter driving for driving the electron emitter comprising means, drive means, the peak energy from the electron emitter is less or 10eV or more electronic 3eV for driving the electron emitter to be released, to improve the efficiency of electron injection into the gas it can.

【0020】請求項11の発明は、請求項10の発明において、前記駆動手段は、18V以上の駆動電圧で前記電子エミッタを駆動するので、前記電子エミッタから放出される電子のエネルギ分布におけるピークエネルギが10eV以上になるから、前記ガス中への電子の注入効率を向上させることができる。 [0020] The invention of claim 11 is the invention of claim 10, wherein the driving means, so to drive the electron emitter at 18V or more drive voltage, peak energy in the energy distribution of the electrons emitted from the electron emitter since but becomes more 10 eV, it is possible to improve the efficiency of electron injection into the gas.

【0021】 [0021]

【発明の実施の形態】(実施形態1)本実施形態では、 In DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Embodiment 1) In this embodiment,
図2に示す基本構成を有する電子エミッタ付発光装置を表示セルとして応用したDC型の反射型PDPを例示する。 It illustrates the DC type reflective type PDP that applies a display cell electron emitter with the light-emitting device having the basic configuration shown in FIG.

【0022】まず、図2に示す電子エミッタ付発光装置について説明する。 [0022] First, the light emitting device will be described with electron emitter shown in FIG.

【0023】図2に示す電子エミッタ付発光装置は、表示電極の一部を構成し放電用電極を兼ねる透明電極21 The light-emitting device with an electron emitter shown in FIG. 2, the transparent electrode serving as a discharge electrode constitutes a part of the display electrodes 21
が設けられた前面ガラス基板20と、放電用電極14が設けられた背面ガラス基板11とを対向配置し、前面ガラス基板20と背面ガラス基板11との間にスペーサ1 A front glass substrate 20 provided is a rear glass substrate 11 in which the discharge electrode 14 is provided with opposed, spacer 1 between the front glass substrate 20 and the back glass substrate 11
2を介在させ、前面ガラス基板20と背面ガラス基板1 2 is interposed, the front glass substrate 20 back glass substrate 1
1とスペーサ12とを有する気密容器内の空間CにXe Xe in the space C in the hermetic container having a 1 and the spacer 12
ガスを封入してある。 Gas are filled with. また、気密容器の一部を構成する背面ガラス基板11における前面ガラス基板20との対向面上には上記放電用電極14が配設してあり、放電用電極14上に電子エミッタ10を配置してある。 Further, on the surface facing the front glass substrate 20 on the rear glass substrate 11 constituting a part of the airtight container Yes to the discharge electrode 14 is disposed, the electron emitter 10 disposed on the discharge electrode 14 and Aru. また、 Also,
気密容器の内壁面に蛍光体層13が被着されている。 Phosphor layer 13 is adhered to the inner wall surface of the airtight container. 蛍光体層13は、背面ガラス基板11における前面ガラス基板20との対向面であって放電用電極14および電子エミッタ10に重ならない部位とスペーサ12とに跨って被着されている。 Phosphor layer 13, across the site and spacer 12 does not overlap the discharge electrode 14 and the electron emitter 10 a surface facing the front glass substrate 20 on the rear glass substrate 11 is deposited. すなわち、気密容器の内壁面において前面ガラス基板20の部分および電子エミッタ10に対応した部分以外の略全体にわたって蛍光体層13を被着してある。 That is, it is deposited phosphor layer 13 over substantially the entire portion other than the portion corresponding to the portion and electron emitter 10 of the front glass substrate 20 in the inner wall surface of the airtight container. なお、気密容器内の空間Cに封入するXe Incidentally, Xe sealed in the space C in the hermetic container
ガスのガス圧は、数十kPa程度に設定してある。 The pressure of the gas is is set to about several tens of kPa. また、図2に示したエミッタ付発光装置は、透明電極21 The emitter-equipped light-emitting device shown in FIG. 2, the transparent electrode 21
と放電用電極14とが対をなしたものであり、透明電極21と放電用電極14との間に直流電圧を印加して気密容器内へ電界を印加する電界印加手段たる直流電源(図示せず)を備えている。 And the discharge electrode 14 are those paired, so by applying a DC voltage DC power supply (not serving as the electric field applying means for applying an electric field to the airtight container between the transparent electrode 21 and the discharge electrode 14 has a not).

【0024】電子エミッタ10は、図3に示すような基本構成を有するものであって、背面ガラス基板11の一表面側に導電性層よりなる下部電極8が形成され、下部電極8上に酸化した多孔質多結晶シリコン層よりなる強電界ドリフト層6が形成され、強電界ドリフト層6上に導電性薄膜よりなる表面電極7が形成されている。 The electron emitter 10 include those having a basic configuration as shown in FIG. 3, the lower electrode 8 made of a conductive layer on one surface of the back glass substrate 11 is formed, oxide on the lower electrode 8 the strong electric field drift layer 6 made of porous polycrystal silicon layer is formed, a surface electrode 7 made of a conductive thin film on the strong electric field drift layer 6 is formed. ここに、強電界ドリフト層6は、下部電極8上にノンドープの多結晶シリコン層を堆積させた後に、該多結晶シリコン層を陽極酸化処理にて多孔質化して多孔質多結晶シリコン層を形成し、さらに多孔質多結晶シリコン層を室温の電解質溶液(例えば、1MのH 2 SO 4の水溶液)中で電気化学的に酸化することによって形成されている。 Here, the strong electric field drift layer 6, forming a after depositing a polycrystalline silicon layer doped on the lower electrode 8, the porous polycrystalline silicon layer by porous the polycrystalline silicon layer by anodization and it is formed by further porous polycrystalline silicon layer at room temperature of the electrolyte solution (e.g., aqueous solution of H 2 sO 4 of 1M) electrochemically oxidized in. また、表面電極7は、強電界ドリフト層6上に形成された膜厚が2nmのクロム薄膜と、クロム薄膜上に積層された膜厚が8nmの金薄膜とからなる導電性薄膜により構成してある。 The surface electrodes 7 are strong chromium thin film having a film thickness of 2nm formed on the field drift layer 6, the thickness stacked on the chromium thin film was made of a conductive thin film made of a 8nm gold thin film is there.

【0025】なお、表面電極7の材料はAuやCrに限定されるものではなく、表面電極7の材料として、P [0025] The material of the surface electrode 7 is not limited to Au and Cr, as a material of the surface electrode 7, P
t、W、Ru、Ir、Al、Sc、Ti、V、Mn、F t, W, Ru, Ir, Al, Sc, Ti, V, Mn, F
e、Co,Ni、Cu、Zn、Ga、Y、Zr、Nb、 e, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Y, Zr, Nb,
Mo、Tc、Rh、Pd、Ag、Cd、Ln、Sn、T Mo, Tc, Rh, Pd, Ag, Cd, Ln, Sn, T
a、Re、Os、Tl、Pb、La、Ce、Pr、N a, Re, Os, Tl, Pb, La, Ce, Pr, N
d、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、E d, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, E
r、Tm、Yb、Luなど、およびそれらの酸化物や組み合わせなどであってもよい。 r, Tm, Yb, Lu, etc., and may be a their oxides and combinations. また、表面電極7の膜厚は例えば10nm〜15nmの範囲内で設定し、より小さくすることが望ましいが、表面電極7の成膜時にいわゆる島状成長してしまうような膜厚では表面電極7の断線などの問題を引き起こす恐れがあるので、表面電極7 The thickness of the surface electrode 7 is set in the range of e.g. 10Nm~15nm, it is desirable to smaller, the thickness that would be called island growth during the formation of the surface electrode 7 the surface electrode 7 since there is a possibility of causing such breakage problems, the surface electrodes 7
の膜厚は表面電極7の材料および成膜方法に応じて適宜設定すればよい。 The film thickness may be appropriately selected in accordance with a material and method for forming the surface electrodes 7.

【0026】図3に示した電子エミッタ10では、表面電極7を真空中に配置するとともに図4に示すように表面電極7に対向してコレクタ電極21を配置し、表面電極7を下部電極8に対して正極として直流の駆動電圧V [0026] In the electron emitter 10 shown in FIG. 3, the surface electrode 7 to face the surface electrode 7 as shown in FIG. 4 as well as placed in a vacuum to place the collector electrode 21, the surface electrode 7 lower electrode 8 DC drive voltage V as a positive electrode against
psを印加するとともに、コレクタ電極21を表面電極7 Applies a ps, the collector electrode 21 the surface electrode 7
に対して正極として直流電圧Vcを印加することにより、下部電極8から注入された電子が強電界ドリフト層6をドリフトし表面電極7を通して放出される(なお、 Positive by applying a DC voltage Vc as electrode, electrons injected from the lower electrode 8 is released through the strong electric field drift layer 6 drift to the surface electrode 7 (the relative,
図4中の一点鎖線は表面電極7を通して放出された電子e -の流れを示す)。 One-dot chain line in FIG. 4 electrons e emitted through the surface electrode 7 - shows the flow of). ここにおいて、表面電極7と下部電極8との間に流れる電流をダイオード電流Ipsと称し、コレクタ電極12と表面電極7との間に流れる電流を放出電子電流Ieと称し、ダイオード電流Ipsに対する放出電子電流Ieが大きい(Ie/Ipsが大きい)ほど電子放出効率が高くなる。 Here, the current flowing between the surface electrode 7 and the lower electrode 8 is referred to as a diode current Ips, it referred to current flowing between the collector electrode 12 and the surface electrode 7 and the electron emission current Ie, emission electron relative diode current Ips electron emission efficiency becomes higher current Ie is large (Ie / Ips is large). なお、この電子エミッタ10 It should be noted that the electron emitter 10
では、表面電極7と下部電極8との間に印加する駆動電圧Vpsを10〜20V程度の低電圧としても電子を放出させることができる。 In can also emit electrons driving voltage Vps applied between the surface electrode 7 and the lower electrode 8 as a low voltage of about 10 to 20 V.

【0027】この電子エミッタ10では、電子放出特性の真空度依存性が小さく且つ電子放出時にポッピング現象が発生せず安定して電子を高い電子放出効率で放出することができる。 [0027] In the electron emitter 10, can be popping phenomenon during vacuum dependency is small and the electron emission of the electron emission characteristics stable without generating emits electrons at a high electron emission efficiency. ここにおいて、強電界ドリフト層6 In this case, a strong electric field drift layer 6
は、図5に示すように、少なくとも、背面側ガラス基板11の主表面側に列設された柱状の多結晶シリコンのグレイン(半導体結晶)51と、グレイン51の表面に形成された薄いシリコン酸化膜52と、グレイン51間に介在するナノメータオーダのシリコン微結晶63と、シリコン微結晶63の表面に形成され当該シリコン微結晶63の結晶粒径よりも小さな膜厚の絶縁膜であるシリコン酸化膜64とから構成されると考えられる。 As shown in FIG. 5, at least, the main surface of the polycrystalline silicon of the pillar that is arrayed on the side grain and (semiconductor crystals) 51, thin silicon oxide formed on the surface of the grains 51 of the rear side glass substrate 11 a film 52, the silicon nanocrystals 63 nanometer order interposed between the grains 51, silicon oxide film is formed on the surface of the fine silicon crystal 63 than the crystal grain size of the fine silicon crystal 63 is an insulating film of a small thickness It is considered to be composed of 64 Metropolitan. すなわち、強電界ドリフト層6は、各グレインの表面が多孔質化し各グレインの中心部分では結晶状態が維持されていると考えられる。 That is, the strong electric field drift layer 6, the surface of each grain in the central part of the porous and each grain is considered that the crystal state is maintained. したがって、強電界ドリフト層6に印加された電界はほとんどシリコン酸化膜64にかかるから、注入された電子はシリコン酸化膜64にかかっている強電界により加速され多結晶シリコンのグレイン51 Therefore, strong since the electric field applied to the electric field drift layer 6 according to almost the silicon oxide film 64, the injected electrons are accelerated by the strong electric field that depends on the silicon oxide film 64 of polycrystalline silicon grains 51
間を表面に向かって図5中の矢印Aの向きへ(図5中の上方向へ向かって)ドリフトするので、電子放出効率を向上させることができる。 Since the towards the surface to the direction of the arrow A in FIG. 5 (toward the upper direction in FIG. 5) drifts between, it is possible to improve the electron emission efficiency. ここに、強電界ドリフト層6 Here, a strong electric field drift layer 6
の表面に到達した電子はホットエレクトロンであると考えられ、表面電極7を容易にトンネルし真空中に放出される。 Electrons reach the surface of is considered to be hot electrons, the surface electrodes 7 easily tunnel to be emitted into the vacuum. なお、この電子エミッタ10の電子放出原理は、 In addition, the electron-emitting principle of the electron emitter 10,
弾道電子放出現象と呼ばれており、電子エミッタ10は弾道電子面放出型の電子エミッタである。 Is called ballistic electron emission phenomenon, electron emitter 10 is an electron emitter of the ballistic electron surface emission type.

【0028】なお、本実施形態では、強電界ドリフト層6を酸化した多孔質多結晶シリコン層により構成しているが、強電界ドリフト層6を窒化した多孔質多結晶シリコン層、あるいは、その他の酸化若しくは窒化した多孔質半導体層(多孔質単結晶半導体層、多孔質アモルファス半導体層など)により構成してもよい。 [0028] In the present embodiment, the intensity has been constituted by the electric field drift layer 6 porous polycrystalline silicon layer formed by oxidizing the porous polycrystalline silicon layer by nitriding the strong electric field drift layer 6, or other oxidized or nitrided porous semiconductor layer (porous monocrystalline semiconductor layer, such as a porous amorphous semiconductor layer) may be composed of. また、多結晶シリコンはノンドープに限らず、ドーピングしたものでもよい。 In addition, polycrystalline silicon is not limited to the non-doped, it may be obtained by doping.

【0029】以下、上述の電子エミッタ付発光装置を表示セル(放電セル)として応用したPDPについて図1 [0029] Hereinafter, FIG. 1 for a PDP by applying the electron emitter with the light emitting device described above as a display cell (discharge cell)
を参照しながら説明する。 It refers to the will be described.

【0030】図1に示した構成のPDPは、矩形板状の前面ガラス基板20と矩形板状の背面ガラス基板11とを対向配置し、前面ガラス基板20と背面ガラス基板1 The structure of the PDP shown in FIG. 1, a rectangular plate-like front glass substrate 20 and the rectangular plate-shaped back glass substrate 11 placed opposite, rear glass substrate and the front glass substrate 20 1
1との間に上記スペーサとしてのバリアリブ12を介在させてある。 1 are interposed barrier ribs 12 as the spacer between. ここにおいて、背面ガラス基板11における前面ガラス基板20との対向面には複数のバリアリブ12が列設されている。 Here, a plurality of barrier ribs 12 on the surface facing the front glass substrate 20 in the back glass substrate 11 is arrayed. すなわち、複数のバリアリブ1 That is, a plurality of barrier ribs 1
2が全体としてストライプ状に配設されている。 2 are arranged in a stripe shape as a whole. 背面ガラス基板11における前面ガラス基板20との対向面であって隣り合うバリアリブ12の間の部位の略中央には上記放電用電極としてのアドレス電極14が配設されている。 Address electrodes 14 serving as the discharge electrodes is disposed at a substantially central portion between the barrier rib 12 adjacent to a surface facing the front glass substrate 20 in the back glass substrate 11. ここに、アドレス電極14は、バリアリブ12に長手方向が一致するように配設されている。 Here, the address electrodes 14 are arranged such that the longitudinal direction coincides with the barrier rib 12. 要するに、 in short,
背面ガラス基板11にはバリアリブ12とアドレス電極14とが交互に配設されている。 And barrier ribs 12 and the address electrodes 14 are alternately arranged on the rear glass substrate 11.

【0031】また、アドレス電極14の両側には蛍光体層13が形成されている。 Further, on both sides of the address electrodes 14, the fluorescent layer 13 is formed. 蛍光体層13は背面ガラス基板11とバリアリブ12とに跨って形成されている。 Phosphor layer 13 is formed across the back glass substrate 11 and the barrier ribs 12. また、アドレス電極14における前面ガラス基板20側には電子エミッタ10が配設されている。 Further, the electron emitter 10 is disposed on the front glass substrate 20 side of the address electrodes 14. ここに、電子エミッタ10はアドレス電極14が上述の下部電極8を兼ねている。 Here, electron emitter 10 is the address electrode 14 also serves as a lower electrode 8 above. すなわち、電子エミッタ10は、アドレス電極14上に上述の強電界ドリフト層6が形成されている。 That is, electron emitter 10, the strong electric field drift layer 6 described above on the address electrodes 14 are formed. また、前面ガラス基板20における背面ガラス基板11との対向面には、アドレス電極14に交差する方向に複数の透明電極21が列設されている。 Further, the surface facing the rear glass substrate 11 on the front glass substrate 20, a plurality of transparent electrodes 21 in a direction crossing the address electrodes 14 are arrayed. また、透明電極21における背面ガラス基板11側には透明電極21 Further, the transparent electrode on the back glass substrate 11 side of the transparent electrode 21 21
の電気抵抗による電圧低下を防ぐためのバス電極22が形成されており、透明電極21とバス電極22とで表示電極を構成している。 Of which the bus electrodes 22 to prevent a voltage drop formed by electric resistance has a display electrode and the transparent electrode 21 and the bus electrode 22. 要するに、アドレス電極14、電子エミッタ10、バリアリブ12、蛍光体層13は長手方向が一致している。 In short, the address electrodes 14, the electron emitter 10, barrier ribs 12, phosphor layer 13 is longitudinally match. なお、バリアリブ12は、放電時に隣接する表示セルへの影響を防止する機能と、隣接する表示セル間の光の混合を防ぐ機能とを備えている。 Incidentally, the barrier rib 12 includes a function of preventing the influence on the display cell adjacent to the time of discharge and a function of preventing the mixing of light between adjacent display cells.

【0032】図1に示したPDPは、前面ガラス基板2 The PDP shown in FIG. 1, front glass substrate 2
0、背面ガラス基板11、隣り合う一対のバリアリブ1 0, rear glass substrate 11, a pair of adjacent barrier ribs 1
2などにより前面ガラス基板20と背面ガラス基板11 The front and rear glass substrate 20 by such as 2 glass substrate 11
との間に気密空間が形成された表示セルを構成しており、表示セル内に電子エミッタ10が配置されている。 Airtight space constitutes a display cell is formed, the electron emitter 10 in the display cell is arranged between the.

【0033】ところで、表示セルにおいて、背面ガラス基板11における前面ガラス基板20との対向面と隣り合うバリアリブ12とに跨って蛍光体層13が被着されており、表示セル内に封入されたガスが励起することにより発生する紫外線によって可視光を発光する。 By the way, in the display cell, a phosphor layer 13 across the barrier rib 12 adjacent to the surface facing the front glass substrate 20 on the rear glass substrate 11 are deposited, encapsulated within the display cell gas There emits visible light by ultraviolet rays generated by exciting. なお、 It should be noted that,
蛍光体層13は、電子エミッタ10上には設けていない。 Phosphor layer 13 is not provided on the electron emitter 10.

【0034】上述のPDPでは、従来から周知のPDP [0034] In the above-described PDP, the well-known from conventional PDP
と同様に直流電圧を印加する透明電極21とアドレス電極14との組を選択して適宜電圧を印加すれば、透明電極21とアドレス電極14との交点に相当する部位でガスが放電するが、本実施形態では、ガス中へ電子エミッタ10から電子を供給することにより、紫外線生成に寄与しないイオンの生成によるエネルギの損失を増加させることなく電子密度を向上させることができ、Xeガスの励起効率を向上させることができ、また、Xeガスを励起させるのに必要なエネルギを減少させることができ、放電が開始する放電開始電圧および放電を維持するための電圧を低減することができるから、発光効率が向上するとともに低消費電力化を図ることができる。 By applying a set of appropriate voltages to select the transparent electrode 21 and the address electrodes 14 for applying a DC voltage as well as, the gas at the site corresponding to the intersection of the transparent electrode 21 and the address electrode 14 is discharged, in the present embodiment, by supplying the electrons from the electron emitter 10 into the gas, the electron density without increasing the loss of energy due to the generation of ions that do not contribute to the UV generator can be improved, the excitation efficiency of Xe gas can be improved, also, it is possible to reduce the energy required to excite the Xe gas, because the discharge can be reduced voltage for maintaining the discharge starting voltage and discharge starts, emission efficiency can reduce power consumption as well as improved. しかも、電子エミッタ10が上述のように、表面電極7と下部電極8との間に酸化若しくは窒化した多孔質半導体層よりなる強電界ドリフト層6を有し表面電極7と下部電極8との間に直流電圧を印加することにより下部電極8 Moreover, as electron emitter 10 is described above, between the surface electrode 7 and the lower electrode 8 has a strong electric field drift layer 6 made of oxidized or porous semiconductor layer nitrided between the surface electrode 7 and the lower electrode 8 the lower electrode 8 by applying a DC voltage to the
から強電界ドリフト層6へ注入された電子が表面電極7 From injected into the strong electric field drift layer 6 electron surface electrode 7
を通して放出される弾道電子面放出型の電子エミッタからなるので、電子放出特性の真空度依存性が小さいから、プラズマディスプレイパネルの表示セル内のような数十kPaの圧力中でも比較的低い低駆動電圧で安定して電子を放出することができ、安定性を高めることができる。 Since consisting emitted electron emitter ballistic electron surface emission type through, because there is less vacuum dependency of the electron emission characteristics, relatively low low driving voltage even tens kPa in pressure, such as in the display cell of the plasma display panel in stable capable of emitting electrons, it is possible to increase the stability. ここにおいて、表示セル内に電子エミッタ10を設けていない場合には、表示セル内のガス圧はパッシェンの法則に従い表示セルのサイズにより決まるが、電子エミッタ10を設けたことによって、より広い圧力範囲で駆動させることが可能になる。 Here, in the case provided with no electron emitter 10 in the display cell, by the gas pressure in the display cell is determined by the size of the display cell in accordance with Paschen's law, having an electron emitter 10, a wider pressure range in it is possible to be driven.

【0035】なお、気密容器となる表示セルの内壁面には、紫外線により励起されて発光する蛍光体層13が被着されているので、蛍光体層13の材料として適宜材料を用いることで、所望の発光色を得ることができる。 [0035] Incidentally, on the inner wall surface of a display cell to be airtight container, since the phosphor layer 13 which emits light when excited by ultraviolet rays is deposited, by using appropriate materials as the material of the phosphor layer 13, it is possible to obtain a desired emission color.

【0036】また、本実施形態では、上記電界印加手段が、Xeガスが放電する放電開始電圧よりも小さな直流電圧を対になる透明電極21とアドレス電極14との間に印加する機能を備えるので、放電開始電圧よりも小さな電圧で動作させることによって発光効率がさらに向上し、また、プラズマからのイオンなどの衝突によって電子エミッタ10が受けるダメージを低減することができ長寿命化を図ることができる。 Further, in the present embodiment, the electric field applying means, since a function of applied between the transparent electrode 21 and the address electrode 14 made of a small DC voltage to the pair than the discharge start voltage Xe gas is discharged , the luminous efficiency is further improved by operating a smaller voltage than the discharge start voltage, also, it is possible to achieve electron emitter 10 can reduce the damage caused longer life by the impact, such as ions from the plasma .

【0037】なお、本実施形態では、表示セル内の空間に電子エミッタ10を設置して、電子エミッタ10からの放出電子をガス中へ供給しているが、電子エミッタ1 [0037] In the present embodiment, by installing the electron emitter 10 in the space in the display cell, but the electrons emitted from the electron emitter 10 is supplied to the gas, the electron emitter 1
0を表示セルの外部に設置して、放出電子を表示セル内に導入するようにしてもよい。 0 installed outside of the display cell, may be introduced emitted electrons into the display cell. また、表示セル内に封入するガスはXeガスだけに限定されるものではなく、例えばNeガスとXeガスとの混合ガスでもよいし、放電開始電圧や放電を維持するための電圧が低く且つ紫外線を大量に発生し、可視光の発生が少なく、放電に起因した蛍光体層13へのダメージが少ないガスであればよく、Neガスの代わりにHeガスを封入してもよいし、 The gas to be sealed in the display cells is not intended to be limited to Xe gas, for example may be a mixed gas of Ne gas and Xe gas, the voltage for maintaining a discharge starting voltage and discharge and low ultraviolet the heavily infested, generates less visible light, damage to the phosphor layer 13 due to the discharge may be a small gas may be filled with He gas instead of Ne gas,
Heガスを加えてもよい。 He gas may be added.

【0038】以下、本実施形態のPDPの製造方法について説明する。 [0038] Hereinafter, a method for manufacturing the PDP of the present embodiment.

【0039】前面ガラス基板20は、背面ガラス基板1 The front glass substrate 20, the rear glass substrate 1
1と対向させる面上に、例えばITOよりなる透明電極21を形成した後、透明電極21上にCr/Cu/Cr On 1 opposed to causing surface, for example, after forming the transparent electrode 21 made of ITO, Cr on the transparent electrode 21 / Cu / Cr
よりなるバス電極22を形成し、その後、周部に低融点ガラスよりなるシール層(図示せず)を5mm幅で形成し焼成する。 Forming a bus electrode 22 of the additional level, then, the sealing layer made of a low melting point glass (not shown) is formed by 5mm wide baking the peripheral portion. なお、本実施形態では、透明電極21としてITO膜を用いているが、透明電極21の材料はIT In the present embodiment uses an ITO film as the transparent electrode 21, the material of the transparent electrode 21 IT
Oに限定されるものではなく、例えばIZOを用いてもよい。 O to the present invention is not limited, for example, may be used IZO.

【0040】一方、背面ガラス基板20は、直径が1m [0040] On the other hand, the rear glass substrate 20 has a diameter of 1m
m程度の排気およびガス封入用の貫通孔を4隅のうちの1箇所近傍に形成した後、Agよりなるアドレス電極1 After forming the through hole for exhaust and gas sealing about m in one location near one of the four corners, the address electrodes 1 made of Ag
4を例えば印刷法により形成し、その後、アドレス電極14上にノンドープの多結晶シリコン層を形成し、次に、該多結晶シリコン層をフッ化水素水溶液とエタノールとの混合液中での陽極酸化処理にて多孔質化して多孔質多結晶シリコン層を形成し、さらに多孔質多結晶シリコン層を室温の電解質溶液(例えば、1MのH 2 SO 4の水溶液)中で電気化学的に酸化することにより強電界ドリフト層6を形成する。 4 is formed by, for example, a printing method, then forming a non-doped polycrystalline silicon layer on the address electrodes 14, then, anodizing the polycrystalline silicon layer in a mixture of hydrogen fluoride solution and ethanol in process and porous to form a porous polycrystalline silicon layer, further porous polycrystalline silicon layer at room temperature of the electrolyte solution (eg, H aqueous solution of 2 sO 4 of 1M) electrochemically oxidized in that by forming the strong field drift layer 6. 続いて、強電界ドリフト層6上に膜厚が2nmのクロム薄膜と膜厚が8nmの金薄膜との積層膜からなる表面電極7を形成することにより、アドレス電極14と強電界ドリフト層6と表面電極7とからなる電子エミッタ10が得られる。 Subsequently, by forming the surface electrode 7 having a thickness chromium film and the film thickness of 2nm a laminated film of a 8nm gold thin film on the strong electric field drift layer 6, and the address electrode 14 and the strong electric field drift layer 6 electron emitter 10 consisting of the surface electrode 7 for is obtained.

【0041】また、アドレス電極14の幅方向の両側に例えば低融点ガラスよりなるバリアリブ12を印刷法により形成する。 Further, barrier ribs 12 on both sides in the width direction of the address electrodes 14 made of low-melting glass for example, is formed by a printing method. ここに、印刷法によるバリアリブ12の形成にあたっては、十数回の重ね合わせ印刷を行う。 Here, In forming the barrier rib 12 by a printing method, performing overlay printing of ten times. なお、バリアリブ12を形成する方法としては、印刷法の他にサンドブラスト法、リフトオフ法、埋め込み法などの方法を採用してもよい。 As a method of forming a barrier rib 12, in addition to sandblasting printing method, a lift-off method, a method may be adopted, such as the embedding process.

【0042】背面ガラス基板11は、アドレス電極14 The rear glass substrate 11, address electrodes 14
および電子エミッタ10およびバリアリブ12を形成した後、R,G,Bの蛍光体層13を印刷法などにより形成し、その後、周部にシール層を形成して焼成する。 And after forming the electron emitter 10 and the barrier rib 12, formed R, G, and phosphor layer 13 of the B by a printing method, then baking to form a seal layer on the peripheral portion.

【0043】以上のようにして構成された前面ガラス基板20と背面ガラス基板11とを、透明電極21とアドレス電極14とが直交するように位置合わせして互いのシール層同士を重ね合わせる。 [0043] The thus the front glass substrate 20 constructed by a back glass substrate 11, and aligned so that the transparent electrode 21 and the address electrodes 14 are orthogonal to superimpose sealing layer together with one another. その後、Xeガスを導入するためのガラス管を背面ガラス基板11の上記貫通孔に対応した位置に配置し、焼成することでガラス管を背面ガラス基板11に取り付ける。 Then, placed in a position corresponding to the glass tube for introducing Xe gas into the through hole of the rear glass substrate 11, mounting the glass tube to the back glass substrate 11 by firing.

【0044】その後、全体を高温焼成炉内に設置し、4 [0044] Then, set up a whole in high-temperature firing furnace, 4
00℃程度の温度環境下で前面ガラス基板20と背面ガラス基板11との間の空間にある空気などを排気してから、上記空間へXeガスを封入する。 Under 00 of about ℃ temperature environment after exhausting such air in the space between the front glass substrate 20 and the back glass substrate 11, to enclose the Xe gas into the space. Xeガスのガス圧は数十kPa程度に設定されているが、外気圧により前面ガラス基板20がバリアリブ12の先端面に密着するようになっている。 Gas pressure Xe gas is set to about several tens kPa, but so front glass substrate 20 comes into close contact with the front end surface of the barrier rib 12 by outside air pressure. その後、上記ガラス管を封じ切ることによりPDPのパネル本体が完成する。 Then, PDP panel body is completed by sealed off the glass tube. その後、放電開始電圧よりも大きな電圧を表示電極間に印加して長時間放電によるエージングを行ってもよい。 It may then be subjected to aging due to long-term discharge by applying a large voltage between the display electrodes than the discharge start voltage.

【0045】なお、本実施形態では背面ガラス基板11 [0045] In the present embodiment the back glass substrate 11
にバリアリブ12を設けてあるが、前面ガラス基板20 It is provided with a barrier rib 12 on, but the front glass substrate 20
における背面ガラス基板11との対向面にリブを設けてもよい。 It may be provided ribs on the surface facing the rear glass substrate 11 in. また、バリアリブ12を形成した後に電子エミッタ10を形成してもよい。 It is also possible to form the electron emitter 10 after the formation of the barrier rib 12.

【0046】ところで、本実施形態では、表示セルに印加する電圧を放電開始電圧よりも小さくすることで、表示セル内での放電を起こすことなくXeガスの励起を行うことができ、更なる効率の向上を図ることができる。 By the way, in this embodiment, is made smaller than the discharge starting voltage the voltage applied to the display cell, it is possible to perform excitation of Xe gas without causing discharge in the display cell, a further efficiency it is possible to improve the.

【0047】いま、バリアリブ12の高さを100μm [0047] Now, 100μm the height of the barrier rib 12
に設定し、つまり、前面ガラス基板20と背面ガラス基板11との間のギャップを100μmに設定し、表示セル内の空間に67kPaのXeガスのみが封入されたものとして、透明電極21とアドレス電極14との間に直流電圧を印加する場合について種々のシミュレーションを行った結果について図6ないし図10を参照しながら説明する。 Set, i.e., as to set the gap between the front glass substrate 20 and the back glass substrate 11 to 100 [mu] m, only Xe gas 67kPa in the space in the display cell is filled, the transparent electrode 21 and the address electrodes the result of various simulations for the case where a DC voltage is applied between the 14 will be described with reference to FIGS. 6 through 10. ここに、陰極となるアドレス電極14は電子放出の機能を持っているが、二次電子は放出しないものとする。 Here, although the address electrode 14 as a cathode has the function of electron emission, secondary electrons shall not be released. また、陽極となる透明電極21は電子のコレクタとして働き、電子エミッタ10から放射される電子の放射束は任意に設定できるものとする。 The transparent electrode 21 serving as the anode acts as an electron collector, the electron emission flux emitted from the electron emitters 10 is assumed to be arbitrarily set. また、電子エミッタ10は間欠的に動作させ、3μ秒の動作期間と1μ Further, electron emitter 10 is intermittently operated, the operation period of 3μ seconds and 1μ
秒の停止期間とを交互に繰り返すものとする。 It is assumed that the repeated and seconds of stoppage period alternately.

【0048】図6は電子エミッタ10から放出されるエミッタ電流の電流密度と、透明電極21に流れるコレクタ電流とエミッタ電流との比である電流増幅率との関係を種々の印加電圧についてシミュレーションした結果であり、同図中のイは印加電圧を50Vとしたとき、ロは印加電圧を70Vとしたとき、ハは印加電圧を90Vとしたとき、ニは印加電圧を110Vとしたとき、ホは印加電圧を130Vとしたとき、ヘは印加電圧を150V [0048] Figure 6 is a result of simulation for various applied voltages the relationship between the current density of the emitter current emitted from the electron emitter 10, the current amplification factor is the ratio between the collector current and the emitter current flowing through the transparent electrode 21 , and the time b in the figure in which the applied voltage is 50 V, when b is that the applied voltage is 70 V, (c) if the where the applied voltage is 90V, two when the applied voltage was set to 110V, ho applied when the voltage and 130V, f is 150V the applied voltage
としたときをそれぞれ示す。 Show and was the time, respectively. 図6から、電流増幅率は、 From Figure 6, the current amplification factor,
印加電圧、エミッタ電流の電流密度それぞれの増大とともに大きくなることが分かる。 Applied voltage, it is found increases with current density each increase in emitter current.

【0049】また、エミッタ電流の電流密度と紫外線放射エネルギとの関係を図6のイ〜ヘと同じ印加電圧それぞれについてシミュレーションした結果を図7に示す。 [0049] Further, the results of simulation for the same applied voltage, respectively the relationship between the current density and the ultraviolet radiation energy emitter current and i ~ f 6 to 7.
ところで、XeガスとNeガスとを1:9の割合で混合した混合ガスが封入された従来のPDPの紫外線エネルギと同等の0.6μJ/cm 2を得るためには、図7から、印加電圧を150Vとしたときに0.45mA/c Meanwhile, a Xe gas and Ne gas 1: To 9 mixed gas at a ratio of obtaining ultraviolet energy equivalent 0.6μJ / cm 2 conventional PDP sealed from Figure 7, the applied voltage 0.45mA / c the when and 150V
2のエミッタ電流密度が必要となり、印加電圧を13 emitter current densities of m 2 is required, the applied voltage 13
0Vとしたときに略1mA/cm 2のエミッタ電流密度が必要となり、印加電圧を50Vとしたときに7.3m Emitter current densities of about 1 mA / cm 2 is required when the 0V, 7.3 m an applied voltage when a 50V
A/cm 2のエミッタ電流密度が必要となることが分かる。 Emitter current density of A / cm 2 is found to be necessary. 図8に0.6μJ/cm 2の紫外線エネルギを得るために必要な印加電圧とエミッタ電流の電流密度との関係を示す。 Figure 8 shows the relationship between the current density of the applied voltage and the emitter current required to obtain the ultraviolet energy 0.6μJ / cm 2.

【0050】また、印加電圧と紫外線放射効率との関係のシミュレーション結果を図9に示す。 [0050] In addition, it shows the simulation results of the relationship between the applied voltage and UV radiation efficiency in FIG. 図9から紫外線放射効率は印加電圧の増大とともに減少しているが、印加電圧の増大に伴って紫外線放射効率が減少する原因は、印加電圧の増大に伴い紫外線生成に寄与しないイオンの生成によるエネルギ損失が増えるためである。 Although ultraviolet radiation efficiency decreases with increasing applied voltage from 9, it causes a reduction in the ultraviolet radiation efficiency with the increase of the applied voltage, the energy due to the generation of ions that do not contribute to the UV generator with increasing applied voltage This is because the loss is increased.

【0051】図9から、例えば電子エミッタ10から電流密度が1mA/cm 2程度になるように電子を放出させれば、紫外線放射効率が約20%になることが分かる。 [0051] From FIG. 9, for example, if caused to emit electrons so that the current density is about 1 mA / cm 2 from the electron emitter 10, it is seen that the ultraviolet radiation efficiency is about 20%. 従来のPDPの紫外線放射効率は約2%程度であるから、本実施形態のような電子エミッタ10を設けて電子を供給することで、紫外線放射効率を大幅に向上できる(紫外線放射効率を一桁程度大きくする)ことが分かる。 Since ultraviolet radiation efficiency of the conventional PDP is about 2%, by supplying electrons to the electron emitter 10 as in the present embodiment is provided, the ultraviolet radiation efficiency can be greatly improved (one digit ultraviolet radiation efficiency the extent to large) it can be seen.

【0052】なお、上述のシミュレーションで用いた条件は一例であり、条件の違いで印加電圧や電流の値が大きく変わることもある。 [0052] The conditions used in the simulation described above is an example, sometimes the value of the applied voltage and current differences between the conditions change significantly. また、ガス圧も67kPaに限定されるものではない。 Further, the invention is not limited to gas pressure also 67 kPa. また、放電を起こすことなく紫外線放射効率を向上させることができるので、パッシェンの法則に従う必要がなく、ガス圧を大気圧まで上げても紫外線放射効率を向上させることができる。 Further, it is possible to improve the ultraviolet radiation efficiency without causing discharge, there is no need to follow the Paschen's law, it is possible to improve the ultraviolet radiation efficiency by increasing the gas pressure to atmospheric pressure. また、プラズマ中のイオンや中性粒子の衝突により電子エミッタ10が受けるダメージを低減することもできる。 Further, it is possible to avoid damage to the electron emitter 10 receives the collision of ions or neutral particles in the plasma.

【0053】なお、本実施形態で説明したものでは、電子エミッタ10の放出電子電流(エミッション電流)I [0053] Incidentally, than those described in the present embodiment, the emitted electron current (emission current) of the electron emitter 10 I
eの電流密度を7mA/cm 2以上にすれば、イオン化率も低減され、イオンボンバードなどによるダメージをさらに低減することができ、長寿命化および安定性の向上の面から望ましい。 If the current density of e to 7 mA / cm 2 or more, the ionization rate is reduced, it is possible to further reduce the damage caused by ion bombardment, desirable from the viewpoint of improving the long service life and stability.

【0054】ところで、従来のDC型のPDPでは、放電電流の増加に伴って放電電圧が上昇する図10中の異常グロー放電領域bで動作させているので、印加電圧を調節することで放電電流を制御することができる。 [0054] Incidentally, in the conventional DC type PDP, since the discharge voltage with increasing discharge current is operated in the abnormal glow discharge region b in FIG. 10 to be increased, the discharge current by adjusting the voltage applied it is possible to control the. しかしながら、異常グロー放電領域bで動作させると、スパッタリングによる透明電極21やアドレス電極14の損傷が大きく、寿命が短くなってしまうという問題があった。 However, operating in the abnormal glow discharge region b, large damage of the transparent electrode 21 and the address electrodes 14 by sputtering, there is a problem that the life is shortened. 一方、セル内のガス圧を高めればスパッタリングを低減でき、発光効率が向上するが、放電は図6中の正常グロー放電領域aとなり、正常グロー放電では放電電流を増加させても放電電圧は一定ないし減少するので、放電電流を制限しないと過大な放電電流が流れて表示セルを破壊してしまうから、放電電流を制限する手段が必要となる。 On the other hand, if Takamere the gas pressure in the cell can be reduced sputtering, although luminous efficiency is improved, the discharge normal glow discharge region a next in FIG. 6, the discharge voltage increases the discharge current in the normal glow discharge constant or so reduced, because the do not limit the discharge current excessive discharge current destroy the display cells flows, is required means for limiting the discharge current. そこで、従来のPDPにおいては、個々の表示セル毎に保護抵抗を設けることが提案され実用化されている。 Therefore, in the conventional PDP, has been put to practical use is proposed to provide a protective resistor for each individual display cells. しかしながら、保護抵抗を形成するためのプロセスが必要となるとともに、パネル構造が複雑になるという問題があった。 However, along with the process for forming a protection resistor is required, there is a problem that the panel structure is complicated.

【0055】これに対し、本実施形態のPDPでは、表示電極とアドレス電極14との間に電子エミッタ10が配置され、電子エミッタ10の下部電極8がアドレス電極14により構成されているので、電子エミッタ10が放電電流を制限する保護抵抗としての機能を備えることになり、従来のように別途に保護抵抗を形成する必要がなく、保護抵抗を形成するためのプロセスを追加することなく長寿命化を図ることができる。 [0055] In contrast, in the PDP of the present embodiment, the electron emitter 10 is disposed between the display electrodes and the address electrodes 14, since the lower electrode 8 of the electron emitter 10 is composed of the address electrode 14, electrons will be provided with a function as a protective resistor emitter 10 limits the discharge current, as in the prior art is not necessary to form a protective resistor separately, long life without adding a process for forming a protective resistor it can be achieved.

【0056】また、一般的にPDPにおいて256階調の表示を行うためには、表示電極とアドレス電極14との間へ直流電圧を印加したときに1μ秒以内に放電を開始(始動)させる必要があり、従来のPDPにおいては表示セルの間に設けた補助放電セルで種火となる放電を表示セルの放電とは無関係に常時発生させているので、 [0056] Further, in order to display 256 gradations in the general PDP, required to initiate (start) the discharge within 1μ seconds when applying a DC voltage to between the display electrodes and the address electrodes 14 There is, since the conventional PDP are independently generate constantly discharge display cell discharge as a priming in an auxiliary discharge cell provided between the display cells,
消費電力が大きくなってしまうとう問題があり、また、 There is a shaking problem power consumption is increased, also,
補助セルを設けることにより製造プロセスが複雑になるとともに、開口率およびコントラストが低下してしまうという問題があった。 The manufacturing process is complicated by providing the auxiliary cell, the aperture ratio and contrast disadvantageously lowered.

【0057】これに対して、本実施形態のPDPでは、 [0057] On the other hand, in the PDP of the present embodiment,
表示セル内に封入されたXeガスを放電させる以前から電子エミッタ10を駆動して電子を常時放出させておけば、上記直流電圧を印加したときに1μ秒以内に放電を開始させることが可能になるので、従来のような補助セルを設ける必要がなく、開口率およびコントラストが低下することもない。 If by driving the electron emitter 10 is constantly emit electrons previously to discharge the Xe gas filled in the display cell, so it is possible to start the discharge within 1μ seconds when applying the DC voltage since, it is not necessary to provide a conventional such auxiliary cell, the aperture ratio and the contrast is not decreased. また、上述の電子エミッタ10は、 Further, electron emitter 10 described above,
補助セルで種火となる放電を発生させるための電圧に比べて低電圧で電子を放出することができるから、低消費電力化を図ることができる。 Since it is possible to emit electrons at a lower voltage than the voltage for generating the discharge to be pilot light in the auxiliary cell, it is possible to reduce power consumption.

【0058】ところで、本実施形態のように気密容器としての表示セル内に封入されたXeガス中へ電子エミッタ10から放出された電子を注入する際、その注入効率は電子エネルギに依存する。 By the way, due to injection of electrons emitted from the electron emitter 10 to the Xe gas sealed in the display cells of the airtight container as in the present embodiment, the injection efficiency depends on the electron energy. 例えば67kPaのXeガス中への注入効率と電子エネルギとの関係をモンテカルロ法でシミュレーションして得られた注入効率の電子エネルギ依存性から、電子エネルギが6eV程度のときに注入効率が極小となることがわかった。 For example the relationship between the injection efficiency and the electron energy of 67kPa to the Xe gas from the electron energy dependency injection efficiency obtained by simulation Monte Carlo method, the injection efficiency becomes minimum when the electron energy is about 6eV it was found. このような注入効率の電子エネルギ依存性は、電子とXe原子との弾性衝突断面積のエネルギ依存性によるものと考えられる。 Electron energy dependency of the injection efficiency is believed to be due to the energy dependence of the elastic collision cross section of electrons and Xe atoms.
上述のシミュレーションの結果から、注入効率を向上させるためには、電子エネルギが3eV以下若しくは10 From the above results of simulation, in order to improve the injection efficiency, or electron energy is 3eV or less 10
eV以上になるようにすることが望ましい。 It is desirable to be equal to or greater than eV.

【0059】これに対し、上述の電子エミッタ10から放射される電子のエネルギN(E)のエネルギ分布は図11に示すようになる。 [0059] In contrast, the energy distribution of the electron energy N emitted from the electron emitter 10 described above (E) is as shown in FIG. ここに、図11中のイは上記駆動電圧Vpsを12Vとした場合、ロは駆動電圧Vpsを1 Here, if b in FIG. 11 that the drive voltage Vps and 12V, and Russia driving voltage Vps 1
4Vとした場合、ハは駆動電圧Vpsを16Vとした場合、をそれぞれ示す。 If the 4V, c denotes a case where the driving voltage Vps was 16V, respectively. 図11から、電子のエネルギN From FIG. 11, the electron energy N
(E)のエネルギ分布は比較的ブロードであって、駆動電圧Vpsの増加とともにピークエネルギが高エネルギ側へシフトすることが分かる。 The energy distribution is relatively broad in (E), it can be seen that the peak energy with increasing drive voltage Vps is shifted to the higher energy side. 上述の電子エミッタ10における駆動電圧Vpsとピークエネルギとの関係は図12 Relationship between the drive voltage Vps and peak energy in the electron emitter 10 described above Figure 12
に示すようになり、駆動電圧Vpsを5Vよりも大きくすることで電子が放出され、駆動電圧Vpsが5V〜30V Is as shown in, electrons are emitted drive voltage Vps by greater than 5V, the driving voltage Vps is 5V~30V
の範囲では駆動電圧psの増加に伴ってピークエネルギが大きくなっていることが分かる。 It can be seen that in the range of is larger peak energy with increasing drive voltage ps. また、上述の電子エミッタ10では、駆動電圧Vpsの増加に伴って放出電子電流(エミッション電流)Ieが増大することが知られている。 Further, in the electron emitter 10 described above, emission electron current with increasing drive voltage Vps (emission current) Ie is known to increase.

【0060】したがって、上述の電子エミッタ10から放射される電子のエネルギのピークエネルギが3eV以下となるような駆動電圧Vpsでは十分なエミッション電流Ieが得られない。 [0060] Thus, the peak energy of the energy of the electrons emitted from the electron emitter 10 described above the following become driving voltages is not obtained sufficient emission current Ie in Vps 3 eV. 一方、電子エネルギが10eV以上となるような駆動電圧Vpsを印加すれば、十分なエミッション電流Ieが得られ、Xeガス中への注入効率も向上するので、電子エミッタ10については電子エネルギが10eV以上となるような駆動電圧Vpsで駆動することが望ましい。 On the other hand, by applying a driving voltage Vps as electron energy is equal to or greater than 10eV, sufficient emission current Ie is obtained, because the improved efficiency of injecting into the Xe gas, the electron energy not less than 10eV for electron emitter 10 it is desirable to drive in to become such a driving voltage Vps.

【0061】なお、図12から分かるように、電子エミッタ10の駆動電圧Vpsが16Vのときのピークエネルギが8.4eVとなっているが、表面電極7に用いるA [0061] As can be seen from FIG. 12, the peak energy when driving voltage Vps is 16V the electron emitter 10 is in the 8.4EV, A for use in the surface electrode 7
uの仕事関数が約5eVであることを考えると、ピークエネルギの値は電位差の約76%の値になっていることが分かる。 Given the u work function is about 5 eV, it can be seen that the value of the peak energy has a value of about 76% of the potential difference. このことから、電子エネルギ分布のピークエネルギを例えば15eVとするには、駆動電圧Vpsを2 Therefore, in the peak energy of the electron energy distribution example 15eV is a driving voltage Vps 2
5Vとする必要があることになり、電子エネルギ分布のピークエネルギを10eVとするには、駆動電圧Vpsを約18Vとすればよいことが分かる。 Will be need to be 5V, to the peak energy of the electron energy distribution and 10eV It can be seen that the driving voltage Vps may be about 18V. 言い換えれば、上述の電子エミッタ10は、駆動電圧Vpsを18V以上とすることにより、放射される電子のエネルギ分布におけるピークエネルギが10eV以上となる。 In other words, the electron emitter 10 described above, the driving voltage Vps as above 18V, the peak energy in the energy distribution of electrons emitted is equal to or greater than 10 eV.

【0062】なお、図2に示す電子エミッタ付発光装置では、電子エミッタ10から同図中に矢印Aで示す向きに電子が放出され、同図中に矢印Bで示すように前面ガラス基板20を通して外部へ光が取り出される。 [0062] In the light emitting device with an electron emitter shown in FIG. 2, electrons are emitted in the direction indicated by arrow A in FIG from electron emitter 10, through the front glass substrate 20 as indicated by arrow B in FIG. light to the outside is taken out.

【0063】(実施形態2)本実施形態では、AC型のPDPの表示セル(放電セル)として応用可能な図13 [0063] (Embodiment 2) In the present embodiment, which can be applied Figure as an AC-type PDP display cells (discharge cells) 13
に示す電子エミッタ付発光装置を例示する。 Illustrate with electron emitter emitting device shown in. なお、実施形態1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。 Incidentally, the same components as in Embodiment 1 will not be described are denoted by the same reference numerals.

【0064】ところで、従来のAC型のPDPの放電セルは、図14に示すような基本構成を有し、周知のように、前面ガラス基板20における背面ガラス基板11との対向面に、対をなす2つの透明電極21,21が形成され、両透明電極21,21を覆うように誘電体層23 [0064] Incidentally, a discharge cell of a conventional AC-type PDP has a basic configuration as shown in FIG. 14, as is well known, the surface facing the rear glass substrate 11 on the front glass substrate 20, pairs eggplant two transparent electrodes 21 and 21 are formed so as to cover both the transparent electrodes 21 and 21 dielectric layer 23
が形成され、さらに誘電体層23を覆うようにMgO膜24が形成されている。 There is formed, and the MgO film 24 is formed so as to cover the dielectric layer 23. 一方、背面ガラス基板11における前面ガラス基板20との対向面上にはアドレス電極14が形成され、アドレス電極14を覆うように蛍光体層13が形成されている。 On the other hand, the address electrode 14 is formed on the surface facing the front glass substrate 20 on the rear glass substrate 11, the phosphor layer 13 to cover the address electrodes 14 are formed. ここに、蛍光体層13は表示セル内の内壁面において底面と内側面とに跨って形成されており、図14に示す基本構成の表示セルを用いたA Here, the phosphor layer 13 is formed across the bottom surface and the inner side surface in the inner wall surface of the display cell, using a display cell of the basic configuration shown in FIG. 14 A
C型のPDPでは、誘電体層23に蓄積された壁電荷を利用して放電開始電圧(トリガ電圧)を低減させている。 In C type PDP, thereby reducing the firing voltage (trigger voltage) by using the accumulated wall charges on the dielectric layer 23. ここに、対をなす透明電極21,21間には電界印加手段たる交流電源(図示せず)から交流電圧が印加される。 Here, between the transparent electrodes 21 and 21 forming a pair AC voltage is applied from the electric field applying unit serving AC power source (not shown). なお、図14に示す基本構成では、同図中に矢印Bで示すように前面ガラス基板20を通して外部へ光が取り出される。 In the basic configuration shown in FIG. 14, the light to the outside is extracted through the front glass substrate 20 as indicated by arrow B in FIG.

【0065】これに対して、本実施形態では、図13に示すように、実施形態1と同様にアドレス電極14上に電子エミッタ10が形成されているので、放電させる以前から、あるいは常時、電子エミッタ10を駆動手段たる直流電源(図示せず)によって駆動することによって、放電開始電圧を図14の構成に比べてさらに低減することが可能になる。 [0065] In contrast, in this embodiment, as shown in FIG. 13, the electron emitter 10 is formed on the address electrode 14 as in the first embodiment, the previously discharging, or at all times, the electronic by driving the emitter 10 by the driving means serving DC power supply (not shown), the discharge start voltage becomes possible further reduced compared to the configuration of FIG. 14. なお、本実施形態では、電子エミッタ10が蛍光体層13に被覆されていないので、表示セル内で放電を発生させる場合にはプラズマに曝されるが、電子エミッタ10を蛍光体層13により被覆してもよい。 In the present embodiment coating, the electron emitter 10 is not covered with the phosphor layer 13, but is exposed to the plasma when the discharge is generated in the display cell, the electron emitter 10 by the phosphor layer 13 it may be. ただし、蛍光体層13で電子エミッタ10を被覆することで、電子エミッタ10からの電子放出効率は低下することもありうる。 However, by covering the electron emitter 10 in the phosphor layer 13, the electron emission efficiency from the electron emitter 10 can also be reduced.

【0066】(実施形態3)本実施形態では、DC型のPDPの表示セルとして応用可能な図15に示す電子エミッタ付発光装置を例示する。 [0066] In Embodiment 3 In this embodiment, illustrating a light emitting device with an electron emitter shown in applicable figures 15 as a display cell of a DC type of the PDP. なお、実施形態1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。 Incidentally, the same components as in Embodiment 1 will not be described are denoted by the same reference numerals.

【0067】ところで、従来のDC型のPDPの一種である反射型PDPの表示セルは、図16に示すような基本構成を有し、周知のように、前面ガラス基板20における背面ガラス基板11との対向面に透明電極21が形成されている。 [0067] Incidentally, the display cell of the conventional reflection type PDP which is a kind of DC-type PDP has a basic configuration as shown in FIG. 16, as is well known, and the back glass substrate 11 on the front glass substrate 20 transparent electrodes 21 on the opposing surfaces of the are formed. 一方、背面ガラス基板11における前面ガラス基板20との対向面上にはアドレス電極14が形成され、アドレス電極14の周辺からバリアリブ12にかけて蛍光体層13が形成されている。 On the other hand, the address electrode 14 is formed on the surface facing the front glass substrate 20 on the rear glass substrate 11, phosphor layer 13 is formed over the barrier rib 12 from the periphery of address electrodes 14. ここに、蛍光体層13は表示セル内の内壁面である底面と内側面とに跨って形成されている。 Here, the phosphor layer 13 is formed across the bottom surface and the inner surface is an inner wall surface in the display cell. ここに、対をなす透明電極21とアドレス電極14との間には電界印加手段たる直流電源(図示せず)から直流電圧が印加される。 Here, the DC voltage from the electric field applying unit serving direct current power source (not shown) between the transparent electrode 21 and the address electrodes 14 of the pair is applied. なお、図16 It should be noted that, as shown in FIG. 16
に示す基本構成では、同図中に矢印Bで示すように前面ガラス基板20を通して外部へ光が取り出される。 In the basic configuration shown in light to the outside it is extracted through the front glass substrate 20 as indicated by arrow B in FIG.

【0068】これに対して、本実施形態では、図15に示すように、前面ガラス基板20における背面ガラス基板11との対向面に形成された透明電極21に重なる形で電子エミッタ10が形成されている。 [0068] In contrast, in the present embodiment, as shown in FIG. 15, electron emitter 10 in a manner overlapping the transparent electrode 21 formed on the surface facing the rear glass substrate 11 on the front glass substrate 20 is formed ing. ここに、電子エミッタ10は、透明電極21が実施形態1で説明した下部電極8を兼ねており、表面電極7が背面ガラス基板1 Here, electron emitter 10, the transparent electrode 21 serves also as a lower electrode 8 described in Embodiment 1, the surface electrodes 7 are rear glass substrate 1
1に対向している。 It is opposed to the 1. 要するに、図15に示す基本構成では、電子エミッタ10から同図中に矢印Aで示す向きに電子が放出され、同図中に矢印Bで示すように前面ガラス基板20を通して外部へ光が取り出される。 In short, the basic configuration shown in FIG. 15, electrons are emitted in the direction indicated by arrow A in FIG from electron emitter 10, the light to the outside is extracted through the front glass substrate 20 as indicated by arrow B in FIG. .

【0069】しかして、本実施形態においても、電子エミッタ10が表示セル内に配置されているので、放電させる以前から、あるいは常時、電子エミッタ10を図示しない駆動手段によって駆動することによって、図16 [0069] Thus, also in this embodiment, since the electron emitter 10 is disposed within the display cell, by driving from a previous discharges, or constantly, by drive means (not shown) the electron emitter 10, FIG. 16
の構成に比べて放電開始電圧を低減することが可能になる。 It is possible to reduce a discharge starting voltage as compared with the configuration. 要するに、本実施形態においても、実施形態1と同様に、ガス中へ電子エミッタ10から電子を供給することにより、紫外線生成に寄与しないイオンの生成によるエネルギの損失を増加させることなく電子密度を向上させることができ、Xeガスの励起効率を向上させることができ、また、Xeガスを励起させるのに必要なエネルギを減少させることができ、放電が開始する放電開始電圧および放電を維持するための電圧を低減することができるから、発光効率が向上するとともに低消費電力化を図ることができる。 In short, in the present embodiment, similarly to Embodiment 1, improved by supplying electrons from the electron emitter 10 into the gas, the electron density without increasing the loss of energy due to the generation of ions that do not contribute to the UV generator can be, it is possible to improve the excitation efficiency of Xe gas, also can reduce the energy required to excite the Xe gas, discharge for maintaining a discharge starting voltage and discharge starts since it is possible to reduce the voltage, luminous efficiency can reduce power consumption as well as improved. しかも、電子エミッタ10が上述のように、表面電極7と下部電極8との間に酸化若しくは窒化した多孔質半導体層よりなる強電界ドリフト層6を有し表面電極7と下部電極8との間に直流電圧を印加することにより下部電極8から強電界ドリフト層6へ注入された電子が表面電極7を通して放出される弾道電子面放出型の電子エミッタからなるので、電子放出特性の真空度依存性が小さいから、プラズマディスプレイパネルの表示セル内のような数十kPaの圧力中でも比較的低い低駆動電圧で安定して電子を放出することができ、安定性を高めることができる。 Moreover, as electron emitter 10 is described above, between the surface electrode 7 and the lower electrode 8 has a strong electric field drift layer 6 made of oxidized or porous semiconductor layer nitrided between the surface electrode 7 and the lower electrode 8 since electrons injected from the lower electrode 8 to the strong field drift layer 6 by applying a DC voltage of an electron emitter of ballistic electron surface emission type which is emitted through the surface electrode 7, the vacuum dependence of the electron emission characteristics because small, stable at tens kPa relatively low low driving voltage even during the pressures, such as in the display cell of the plasma display panel capable of emitting electrons, it is possible to increase the stability.

【0070】また、本実施形態では、前面ガラス基板2 [0070] Further, in the present embodiment, front glass substrate 2
0側に電子エミッタ10を設けているので、背面ガラス基板11側の作製プロセスを従来から変更する必要がなく、背面ガラス基板11側に電子エミッタ10を設ける場合に比べて簡単に製造することが可能になる。 Since an electron emitter 10 to 0 side, it is not necessary to change the manufacturing process of the back glass substrate 11 side conventionally, can be easily manufactured as compared with the case of providing the electron emitter 10 to the back glass substrate 11 side possible to become.

【0071】(実施形態4)本実施形態の電子エミッタ付発光装置の基本構成は図15に示した実施形態3と略同じであって、図17に示すように、電子エミッタ10 [0071] (Embodiment 4) The basic configuration of the electron emitter with the light-emitting device of the present embodiment is substantially the same as that in Embodiment 3 shown in FIG. 15, as shown in FIG. 17, electron emitter 10
をバリアリブ12に設けている点が相違する。 The different points are provided on the barrier ribs 12. 本実施形態では、背面ガラス基板11側に実施形態1と同様の方法でバリアリブ12を形成した後に、電子エミッタ10 In the present embodiment, after forming the barrier rib 12 in the same manner as in Embodiment 1 on the back glass substrate 11 side, the electron emitter 10
をバリアリブ12へ付加する工程を加えればよい。 The may be added a step of adding to the barrier rib 12. なお、実施形態3と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。 Incidentally, the same components as in Embodiment 3 will not be described are denoted by the same reference numerals.

【0072】しかして、本実施形態においても、電子エミッタ10が表示セル内に配設されているので、放電させる以前から、あるいは常時、電子エミッタ10を図示しない駆動手段によって駆動することによって、図16 [0072] Thus, also in this embodiment, since the electron emitter 10 is disposed in the display cell, by driving from a previous discharges, or constantly, by drive means (not shown) the electron emitter 10, FIG. 16
の構成に比べて放電開始電圧を低減することが可能になる。 It is possible to reduce a discharge starting voltage as compared with the configuration. 要するに、本実施形態においても、実施形態1と同様に、ガス中へ電子エミッタ10から電子を供給することにより、紫外線生成に寄与しないイオンの生成によるエネルギの損失を増加させることなく電子密度を向上させることができ、Xeガスの励起効率を向上させることができ、また、Xeガスを励起させるのに必要なエネルギを減少させることができ、放電が開始する放電開始電圧および放電を維持するための電圧を低減することができるから、発光効率が向上するとともに低消費電力化を図ることができる。 In short, in the present embodiment, similarly to Embodiment 1, improved by supplying electrons from the electron emitter 10 into the gas, the electron density without increasing the loss of energy due to the generation of ions that do not contribute to the UV generator can be, it is possible to improve the excitation efficiency of Xe gas, also can reduce the energy required to excite the Xe gas, discharge for maintaining a discharge starting voltage and discharge starts since it is possible to reduce the voltage, luminous efficiency can reduce power consumption as well as improved. しかも、電子エミッタ10が上述のように、表面電極7と下部電極8との間に酸化若しくは窒化した多孔質半導体層よりなる強電界ドリフト層6を有し表面電極7と下部電極8との間に直流電圧を印加することにより下部電極8から強電界ドリフト層6へ注入された電子が表面電極7を通して放出される弾道電子面放出型の電子エミッタからなるので、電子放出特性の真空度依存性が小さいから、プラズマディスプレイパネルの表示セル内のような数十kPaの圧力中でも比較的低い低駆動電圧で安定して電子を放出することができ、安定性を高めることができる。 Moreover, as electron emitter 10 is described above, between the surface electrode 7 and the lower electrode 8 has a strong electric field drift layer 6 made of oxidized or porous semiconductor layer nitrided between the surface electrode 7 and the lower electrode 8 since electrons injected from the lower electrode 8 to the strong field drift layer 6 by applying a DC voltage of an electron emitter of ballistic electron surface emission type which is emitted through the surface electrode 7, the vacuum dependence of the electron emission characteristics because small, stable at tens kPa relatively low low driving voltage even during the pressures, such as in the display cell of the plasma display panel capable of emitting electrons, it is possible to increase the stability.

【0073】(実施形態5)本実施形態では、DC型のPDPの表示セルとして応用可能な図18に示す電子エミッタ付発光装置を例示する。 [0073] (Embodiment Mode 5) In this embodiment, illustrating a light emitting device with an electron emitter shown in applicable figures 18 as a display cell of a DC type of the PDP. なお、実施形態1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。 Incidentally, the same components as in Embodiment 1 will not be described are denoted by the same reference numerals.

【0074】ところで、従来のDC型のPDPの一種である透過型PDPの表示セルは、図19に示すような基本構成を有し、周知のように、前面ガラス基板20における背面ガラス基板11との対向面に透明電極21が形成され、透明電極21の周囲に蛍光体層13が形成されている。 [0074] Incidentally, the display cell of a conventional transmission type PDP which is a kind of DC-type PDP has a basic configuration as shown in FIG. 19, as is well known, and the back glass substrate 11 on the front glass substrate 20 are transparent electrodes 21 on the opposing surface of the formation, the phosphor layer 13 is formed around the transparent electrode 21. 一方、背面ガラス基板11における前面ガラス基板20との対向面上にはアドレス電極14が形成されている。 On the other hand, the address electrodes 14 on the surface facing the front glass substrate 20 is formed in the back glass substrate 11. ここに、対をなす透明電極21とアドレス電極14との間には電界印加手段たる直流電源(図示せず) Here, the electric field applying means between the transparent electrode 21 and the address electrode 14 forming a pair serving DC power supply (not shown)
から直流電圧が印加される。 DC voltage is applied from.

【0075】これに対して、本実施形態では、図18に示すように、背面ガラス基板11上に形成されたアドレス電極14上に電子エミッタ10が形成されている。 [0075] In contrast, in the present embodiment, as shown in FIG. 18, electron emitter 10 on the back glass substrate 11 on the address electrodes 14 formed on are formed. ここに、電子エミッタ10は、アドレス電極14が実施形態1で説明した下部電極8を兼ねており、表面電極7が前面ガラス基板20に対向している。 Here, electron emitter 10 also serves as the lower electrode 8 in which the address electrodes 14 described in Embodiment 1, the surface electrode 7 faces the front glass substrate 20. 要するに、図18 In short, as shown in FIG. 18
に示す基本構成では、電子エミッタ10から同図中に矢印Aで示す向きに電子が放出される。 In the basic configuration shown in, electrons are emitted in the direction indicated by arrow A in FIG from electron emitter 10.

【0076】しかして、本実施形態においても、電子エミッタ10が表示セル内に配設されているので、放電させる以前から、あるいは常時、電子エミッタ10を図示しない駆動手段によって駆動することによって、図19 [0076] Thus, also in this embodiment, since the electron emitter 10 is disposed in the display cell, by driving from a previous discharges, or constantly, by drive means (not shown) the electron emitter 10, FIG. 19
の構成に比べて放電開始電圧を低減することが可能になる。 It is possible to reduce a discharge starting voltage as compared with the configuration. 要するに、本実施形態においても、実施形態1と同様に、ガス中へ電子エミッタ10から電子を供給することにより、紫外線生成に寄与しないイオンの生成によるエネルギの損失を増加させることなく電子密度を向上させることができ、Xeガスの励起効率を向上させることができ、また、Xeガスを励起させるのに必要なエネルギを減少させることができ、放電が開始する放電開始電圧および放電を維持するための電圧を低減することができるから、発光効率が向上するとともに低消費電力化を図ることができる。 In short, in the present embodiment, similarly to Embodiment 1, improved by supplying electrons from the electron emitter 10 into the gas, the electron density without increasing the loss of energy due to the generation of ions that do not contribute to the UV generator can be, it is possible to improve the excitation efficiency of Xe gas, also can reduce the energy required to excite the Xe gas, discharge for maintaining a discharge starting voltage and discharge starts since it is possible to reduce the voltage, luminous efficiency can reduce power consumption as well as improved. しかも、電子エミッタ10が上述のように、表面電極7と下部電極8との間に酸化若しくは窒化した多孔質半導体層よりなる強電界ドリフト層6を有し表面電極7と下部電極8との間に直流電圧を印加することにより下部電極8から強電界ドリフト層6へ注入された電子が表面電極7を通して放出される弾道電子面放出型の電子エミッタからなるので、電子放出特性の真空度依存性が小さいから、プラズマディスプレイパネルの表示セル内のような数十kPaの圧力中でも比較的低い低駆動電圧で安定して電子を放出することができ、安定性を高めることができる。 Moreover, as electron emitter 10 is described above, between the surface electrode 7 and the lower electrode 8 has a strong electric field drift layer 6 made of oxidized or porous semiconductor layer nitrided between the surface electrode 7 and the lower electrode 8 since electrons injected from the lower electrode 8 to the strong field drift layer 6 by applying a DC voltage of an electron emitter of ballistic electron surface emission type which is emitted through the surface electrode 7, the vacuum dependence of the electron emission characteristics because small, stable at tens kPa relatively low low driving voltage even during the pressures, such as in the display cell of the plasma display panel capable of emitting electrons, it is possible to increase the stability.

【0077】また、本実施形態では、背面ガラス基板1 [0077] Further, in the present embodiment, the back glass substrate 1
1側に電子エミッタ10を設けているので、蛍光体層1 Since an electron emitter 10 to 1 side, the phosphor layer 1
3の被着面積を減少させることなく電子エミッタ10の電子放出面積を増大させることができ、比較的容易にエミッタ電流を増加することが可能になる。 Electron emission area of ​​the electron emitter 10 without reducing the deposition area of ​​3 can be increased, it is possible to increase the relative ease emitter current.

【0078】(実施形態6)本実施形態の電子エミッタ付発光装置の基本構成は図18に示した実施形態5と略同じであって、図20に示すように、電子エミッタ10 [0078] (Embodiment 6) The basic configuration of the electron emitter with the light-emitting device of the present embodiment is substantially the same as that in Embodiment 5 shown in FIG. 18, as shown in FIG. 20, electron emitter 10
をバリアリブ12に設けている点が相違する。 The different points are provided on the barrier ribs 12. 本実施形態では、背面ガラス基板11側に実施形態1と同様の方法でバリアリブ12を形成した後に、電子エミッタ10 In the present embodiment, after forming the barrier rib 12 in the same manner as in Embodiment 1 on the back glass substrate 11 side, the electron emitter 10
をバリアリブ12へ付加する工程を加えればよい。 The may be added a step of adding to the barrier rib 12. なお、実施形態5と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。 Incidentally, the same components as in Embodiment 5 will not be described are denoted by the same reference numerals.

【0079】しかして、本実施形態においても、電子エミッタ10が表示セル内に配置されているので、放電させる以前から、あるいは常時、電子エミッタ10を図示しない駆動手段によって駆動することによって、図19 [0079] Thus, also in this embodiment, since the electron emitter 10 is disposed within the display cell, by driving from a previous discharges, or constantly, by drive means (not shown) the electron emitter 10, FIG. 19
の構成に比べて放電開始電圧を低減することが可能になる。 It is possible to reduce a discharge starting voltage as compared with the configuration. 要するに、本実施形態においても、実施形態1と同様に、ガス中へ電子エミッタ10から電子を供給することにより、紫外線生成に寄与しないイオンの生成によるエネルギの損失を増加させることなく電子密度を向上させることができ、Xeガスの励起効率を向上させることができ、また、Xeガスを励起させるのに必要なエネルギを減少させることができ、放電が開始する放電開始電圧および放電を維持するための電圧を低減することができるから、発光効率が向上するとともに低消費電力化を図ることができる。 In short, in the present embodiment, similarly to Embodiment 1, improved by supplying electrons from the electron emitter 10 into the gas, the electron density without increasing the loss of energy due to the generation of ions that do not contribute to the UV generator can be, it is possible to improve the excitation efficiency of Xe gas, also can reduce the energy required to excite the Xe gas, discharge for maintaining a discharge starting voltage and discharge starts since it is possible to reduce the voltage, luminous efficiency can reduce power consumption as well as improved. しかも、電子エミッタ10が上述のように、表面電極7と下部電極8との間に酸化若しくは窒化した多孔質半導体層よりなる強電界ドリフト層6を有し表面電極7と下部電極8との間に直流電圧を印加することにより下部電極8から強電界ドリフト層6へ注入された電子が表面電極7を通して放出される弾道電子面放出型の電子エミッタからなるので、電子放出特性の真空度依存性が小さいから、プラズマディスプレイパネルの表示セル内のような数十kPaの圧力中でも比較的低い低駆動電圧で安定して電子を放出することができ、安定性を高めることができる。 Moreover, as electron emitter 10 is described above, between the surface electrode 7 and the lower electrode 8 has a strong electric field drift layer 6 made of oxidized or porous semiconductor layer nitrided between the surface electrode 7 and the lower electrode 8 since electrons injected from the lower electrode 8 to the strong field drift layer 6 by applying a DC voltage of an electron emitter of ballistic electron surface emission type which is emitted through the surface electrode 7, the vacuum dependence of the electron emission characteristics because small, stable at tens kPa relatively low low driving voltage even during the pressures, such as in the display cell of the plasma display panel capable of emitting electrons, it is possible to increase the stability.

【0080】なお、上記各実施形態では、電子エミッタ付発光装置をPDPへ応用した例について説明したが、 [0080] In the above embodiments, an example has been described that applies with electron emitter emitting device to PDP,
PDPに限らず、面状光源や紫外光ランプなどへの応用も考えられ、これらの場合には蛍光体層13は必ずしも設ける必要はない。 Is not limited to the PDP, application to planar light source or ultraviolet light lamp is also considered, the phosphor layer 13 in these cases are not necessarily provided. また、照明や、紫外線を放出する殺菌ランプなどへの新たな用途を創出することが期待できる。 Furthermore, lighting and can be expected to create new applications for such germicidal lamp emitting ultraviolet light.

【0081】 [0081]

【発明の効果】請求項1の発明は、気密容器内に封入されたガスの励起に伴う発光を利用する発光装置へ前記ガスを励起させるように前記ガス中へ電子を供給する電子エミッタを付加したものであって、前記電子エミッタが、表面電極と下部電極との間に酸化若しくは窒化した多孔質半導体層よりなる強電界ドリフト層を有し表面電極と下部電極との間に直流の駆動電圧を印加することにより下部電極から強電界ドリフト層へ注入された電子が表面電極を通して放出される弾道電子面放出型の電子エミッタからなるものであり、ガス中へ電子エミッタから電子を供給することにより、ガスを励起させるのに必要なエネルギを減少させることができ、ガスの励起効率が向上するとともに、放電が開始する放電開始電圧および放電を維持するため Effect of the Invention of Claim 1 invention, adds the electron emitter supplies electrons into the gas so as to excite the gas to a light emitting device utilizing light emission due to excitation of sealed in the airtight container gas be those were the electron emitter is a surface electrode and a DC drive voltage between the oxidation or nitriding the porous semiconductor layer from the consisting has a strong electric field drift layer surface electrode and a lower electrode between the lower electrode are those made of ballistic electron surface emission type electron emitter electrons injected into the strong electric field drift layer is emitted through the surface electrode from the lower electrode by applying, by supplying electrons from the electron emitter to the gas , it is possible to reduce the energy required to excite the gas, thereby improving excitation efficiency of the gas, for maintaining a discharge starting voltage and discharge discharge starts 電圧を低減することができるから、発光効率が向上するとともに低消費電力化を図ることができ、しかも、弾道電子面放出型の電子エミッタは電子放出特性の真空度依存性が小さくて例えばプラズマディスプレイパネルの表示セル内のような数十kPaの圧力中でも比較的低い駆動電圧で安定して電子を放出することができるので、安定性を高めることができるという効果がある。 Since it is possible to reduce the voltage, with luminous efficiency is improved can reduce power consumption, moreover, ballistic electron surface emission type electron emitter vacuum dependent small, for example, a plasma display of the electron emission characteristics of it is possible to emit electrons at several tens kPa relatively low driving voltage even during the pressures, such as in the display cells of the panel stable, there is an effect that it is possible to increase the stability.

【0082】請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記ガスは、紫外線を発生するガスからなるので、 [0082] invention of claim 2 is the invention of claim 1, wherein the gas, since the gas generated ultraviolet,
例えば、気密容器の内壁面に紫外線により励起されて発光する蛍光体層を被着しておくことにより所望の発光色を得ることが可能になるという効果がある。 For example, there is an effect that it is possible to obtain a desired emission color by the phosphor layer which emits light when excited by ultraviolet rays on the inner wall surface of the airtight container previously deposited.

【0083】請求項3の発明は、請求項1または請求項2の発明において、前記気密容器に設けられた対になる放電用電極と、当該対になる放電用電極間に直流電圧を印加して前記気密容器内へ電界を印加する電界印加手段とを備えるので、例えば直流放電型のプラズマディスプレイパネルへの応用が可能になるという効果がある。 [0083] The invention of claim 3 is the invention of claim 1 or claim 2, a DC voltage is applied and the discharge electrode making a pair provided in the airtight container, between the discharge electrode to become the pair because and a electric field applying means for applying an electric field to the hermetic container Te, there is an effect that for example, as can be applied to DC discharge type plasma display panel.

【0084】請求項4の発明は、請求項3の発明において、前記電界印加手段は、前記ガスが放電する放電開始電圧よりも小さな直流電圧を前記対になる放電用電極間に印加する機能を備えるので、放電開始電圧よりも小さな電圧で動作させることによって発光効率がさらに向上し、また、プラズマからのイオンなどの衝突によって前記電子エミッタが受けるダメージを低減することができ長寿命化を図ることができるという効果がある。 [0084] The invention of claim 4 is the invention of claim 3, wherein the electric field applying means, the function of applying a small DC voltage than the discharge start voltage where the gas is discharged between the discharge electrodes comprising the pairs comprising since light emission efficiency is further improved by operating a smaller voltage than the discharge start voltage, also possible to ion the electron emitter can be reduced damage caused longer life by the impact, such as from plasma there is an effect that it is.

【0085】請求項5の発明は、請求項3の発明において、前記電子エミッタは、前記放電用電極へ流れる電流を制限するように前記対になる放電用電極間に配置されているので、前記放電用電極へ過大な電流が流れるのを前記電子エミッタによって防ぐことができ、長寿命化を図ることができ、しかも、前記放電用電極へ流れる電流を制限するための保護抵抗を別途に設ける必要がないから、保護抵抗を形成するためのプロセスを削減できるという効果がある。 [0085] The invention of claim 5 is the invention of claim 3, wherein the electron emitter, since the are arranged between the discharge electrodes in a pair so as to limit the current flowing to the discharge electrode, wherein from excessive current to the discharge electrode flows can be prevented by the electron emitter, it is possible to extend the life of, moreover, provided with a protective resistor for limiting the current flowing to the discharge electrode separately required because there is no, there is an effect of reducing a process for forming a protective resistor.

【0086】請求項6の発明は、請求項3の発明において、前記電子エミッタの前記表面電極と前記下部電極との間へ前記駆動電圧を印加して前記電子エミッタを駆動する駆動手段を備え、駆動手段は、放電開始以前から前記電子エミッタを駆動させる機能を有するので、放電開始以前から前記電子エミッタを駆動して前記ガス中へ電子を供給することで従来のような補助セルを設けることなしに、電界印加手段によって直流電圧を印加したときに放電が開始するまでに要する時間を短縮することが可能になるという効果がある。 [0086] The invention of claim 6 is the invention of claim 3, comprising a drive means for driving the electron emitters by applying a driving voltage to between the surface electrode and the lower electrode of the electron emitter, drive means, because it has a function to drive the electron emitter from the discharge start earlier, without providing the conventional such auxiliary cell by driving the electron emitter from the discharge start before supplying electrons to the gas , there is an effect that it is possible to shorten the time required until the discharge is initiated upon application of a DC voltage by electric field application means.

【0087】請求項7の発明は、請求項1または請求項2の発明において、前記気密容器に設けられた対になる放電用電極と、当該対になる放電用電極間に交流電圧を印加して前記ガスを放電させる電界印加手段と、前記電子エミッタの前記表面電極と前記下部電極との間へ前記駆動電圧を印加して前記電子エミッタを駆動する駆動手段を備え、駆動手段は、放電開始以前から前記電子エミッタを駆動させる機能を有するので、例えば交流放電型のプラズマディスプレイパネルの表示セルへの応用が可能になり、また、電界印加手段によって交流電圧を印加したときに放電が開始するまでに要する時間を短縮することが可能になるとともに、放電開始電圧を低減させることが可能になるという効果がある。 [0087] The invention of claim 7 is the invention of claim 1 or claim 2, the discharge electrodes in a pair provided in the airtight container, applying an alternating voltage between the discharge electrodes made on the pair electric field applying means for discharging the gas Te, a drive means for driving the electron emitters by applying a driving voltage to between the surface electrode and the lower electrode of the electron emitter, the drive means, the discharge start because it has a function to drive the electron emitter from a previous, for example, allow application to AC discharge type display cell of the plasma display panel, also until discharge begins when an AC voltage is applied by the electric field applying unit together it is possible to shorten the time required for an effect that it is possible to reduce the discharge start voltage.

【0088】請求項8の発明は、請求項1ないし請求項7の発明において、前記電子エミッタは、前記気密容器内に配設されているので、前記電子エミッタから前記ガス中へ電子を効率的に供給することができるという効果がある。 [0088] The invention of claim 8 is the invention of claims 1 to 7, wherein the electron emitter, since the are arranged in an airtight container, efficient electrons from the electron emitter to the gas there is an effect that can be supplied to the.

【0089】請求項9の発明は、請求項8の発明において、前記電子エミッタは、前記気密容器の内壁面に配設されているので、前記電子エミッタを前記気密容器の内壁面に形成することができ、製造が容易になるという効果がある。 [0089] The invention of claim 9 is the invention of claim 8, wherein the electron emitter, since it is arranged on the inner wall surface of the airtight container, to form the electron emitter on the inner wall surface of the airtight container It can be an effect that manufacturing is facilitated.

【0090】請求項10の発明は、請求項1ないし請求項9の発明において、前記電子エミッタの前記表面電極と前記下部電極との間へ前記駆動電圧を印加して前記電子エミッタを駆動する駆動手段を備え、駆動手段は、前記電子エミッタからピークエネルギが3eV以下若しくは10eV以上の電子が放出されるように前記電子エミッタを駆動するので、前記ガス中への電子の注入効率を向上させることができるという効果がある。 [0090] The invention of claim 10 is the invention of claim 1 to claim 9, wherein by applying a driving voltage to between the surface electrode and the lower electrode of the electron emitter driving for driving the electron emitter comprising means, drive means, the peak energy from the electron emitter is less or 10eV or more electronic 3eV for driving the electron emitter to be released, to improve the efficiency of electron injection into the gas there is an effect that can be.

【0091】請求項11の発明は、請求項10の発明において、前記駆動手段は、18V以上の駆動電圧で前記電子エミッタを駆動するので、前記電子エミッタから放出される電子のエネルギ分布におけるピークエネルギが10eV以上になるから、前記ガス中への電子の注入効率を向上させることができるという効果がある。 [0091] The invention of claim 11 is the invention of claim 10, wherein the driving means, so to drive the electron emitter at 18V or more drive voltage, peak energy in the energy distribution of the electrons emitted from the electron emitter there since become more 10 eV, there is an effect that it is possible to improve the efficiency of electron injection into the gas.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】実施形態を示し、エミッタ付発光装置を応用したプラズマディスプレイパネルの概略構成図である。 [1] shows an embodiment, which is a schematic diagram of a plasma display panel that applies emitter-equipped light-emitting device.

【図2】同上におけるエミッタ付発光装置の基本構成図である。 2 is a basic configuration diagram of an emitter with the light emitting device in the high frequency.

【図3】同上における電子エミッタの基本構成図である。 FIG. 3 is a diagram showing the basic configuration of the electron emitter in the same as above.

【図4】同上における電子エミッタの動作説明図である。 4 is a diagram for describing operation of the electron emitter in the high frequency.

【図5】同上における電子エミッタの動作説明図である。 FIG. 5 is a diagram explaining the operation of the electron emitter in the same as above.

【図6】同上のシミュレーション結果による特性説明図である。 FIG. 6 is a characteristic diagram according to the simulation results of the same.

【図7】同上のシミュレーション結果による特性説明図である。 7 is a characteristic diagram according to the simulation results of the same.

【図8】同上のシミュレーション結果による特性説明図である。 8 is a characteristic diagram according to the simulation results of the same.

【図9】同上のシミュレーション結果による特性説明図である。 9 is a characteristic diagram according to the simulation results of the same.

【図10】同上の動作説明図である。 FIG. 10 is a diagram explaining the operation of the same.

【図11】同上における電子エミッタの特性説明図である。 11 is a characteristic diagram of the electron emitter in the high frequency.

【図12】同上における電子エミッタの特性説明図である。 FIG. 12 is a characteristic diagram of the electron emitter in the high frequency.

【図13】実施形態2を示す概略構成図である。 13 is a schematic diagram showing a second embodiment.

【図14】同上の参考例の概略構成図である。 14 is a schematic configuration diagram of a reference example; FIG.

【図15】実施形態3を示す概略構成図である。 15 is a schematic configuration diagram showing a third embodiment.

【図16】同上の参考例の概略構成図である。 16 is a schematic configuration diagram of a reference example; FIG.

【図17】実施形態4を示す概略構成図である。 17 is a schematic configuration diagram showing a fourth embodiment.

【図18】実施形態5を示す概略構成図である。 18 is a schematic configuration diagram showing a fifth embodiment.

【図19】同上の参考例の概略構成図である。 19 is a schematic configuration diagram of a reference example; FIG.

【図20】実施形態6を示す概略構成図である。 FIG. 20 is a schematic diagram showing a sixth embodiment.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

10 電子エミッタ 11 背面ガラス基板 12 バリアリブ 13 蛍光体層 14 アドレス電極 20 前面ガラス基板 21 透明電極 22 バス電極 10 electron emitter 11 back glass substrate 12 barrier rib 13 phosphor layer 14 address electrode 20 front glass substrate 21 transparent electrode 22 bus electrodes

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 相澤 浩一 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 橘 邦英 京都府京田辺市大住ケ丘4丁目23−12番地 (72)発明者 橋口 征四郎 滋賀県蒲生郡安土町下豊浦1266−14番地 Fターム(参考) 5C040 FA02 FA04 GB03 GB12 GB14 MA12 ────────────────────────────────────────────────── ─── continued (72) inventor Koichi Aizawa Osaka Prefecture Kadoma Oaza Kadoma 1048 address Matsushita Electric Works Co., within the company (72) inventor Tachibana Kunihide Kyoto Prefecture Kyotanabe Osumigaoka 4-chome address 23-12 of the front page (72) invention who Seishiro Hashiguchi Shiga Prefecture Gamo-gun Azuchi Shimotoyoura 1266-14 address F-term (reference) 5C040 FA02 FA04 GB03 GB12 GB14 MA12

Claims (11)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 気密容器内に封入されたガスの励起に伴う発光を利用する発光装置へ前記ガスを励起させるように前記ガス中へ電子を供給する電子エミッタを付加したものであって、前記電子エミッタが、表面電極と下部電極との間に酸化若しくは窒化した多孔質半導体層よりなる強電界ドリフト層を有し表面電極と下部電極との間に直流の駆動電圧を印加することにより下部電極から強電界ドリフト層へ注入された電子が表面電極を通して放出される弾道電子面放出型の電子エミッタからなることを特徴とする電子エミッタ付発光装置。 1. A obtained by adding an electron emitter for supplying electrons to the gas so as to excite the gas to a light emitting device utilizing light emission due to excitation of sealed in the airtight container gas, wherein lower electrode by electron emitter, applying a DC drive voltage between the strong electric field having a drift layer surface electrode and the lower electrode made of oxide or the porous semiconductor layer by nitriding between the surface electrode and the lower electrode electron emitter with the light emitting device characterized by electrons injected into the strong electric field drift layer is made of a ballistic electron surface emission type electron emitter is emitted through the surface electrode from.
  2. 【請求項2】 前記ガスは、紫外線を発生するガスからなることを特徴とする請求項1記載の電子エミッタ付発光装置。 Wherein said gas electron emitter with the light-emitting device according to claim 1, characterized in that a gas for generating the ultraviolet.
  3. 【請求項3】 前記気密容器に設けられた対になる放電用電極と、当該対になる放電用電極間に直流電圧を印加して前記気密容器内へ電界を印加する電界印加手段とを備えることを特徴とする請求項1または請求項2記載の電子エミッタ付発光装置。 Comprising 3. A discharge electrode making a pair provided in the airtight container, an electric field applying means for applying a DC voltage between the discharge electrodes made on the pair to apply an electric field to the hermetic container electron emitter with the light-emitting device according to claim 1 or claim 2, wherein the.
  4. 【請求項4】 前記電界印加手段は、前記ガスが放電する放電開始電圧よりも小さな直流電圧を前記対になる放電用電極間に印加する機能を備えることを特徴とする請求項3記載の電子エミッタ付発光装置。 Wherein said electric field applying means, electronic according to claim 3, further comprising a function of applying a small DC voltage than the discharge start voltage where the gas is discharged between the discharge electrodes comprising the pairs emitter with a light-emitting device.
  5. 【請求項5】 前記電子エミッタは、前記放電用電極へ流れる電流を制限するように前記対になる放電用電極間に配置されてなることを特徴とする請求項3記載の電子エミッタ付発光装置。 Wherein said electron emitter, according to claim 3 electron emitter with the light emitting device, wherein the composed is disposed between discharge electrodes to become said pair so as to limit the current flowing to the discharge electrode .
  6. 【請求項6】 前記電子エミッタの前記表面電極と前記下部電極との間へ前記駆動電圧を印加して前記電子エミッタを駆動する駆動手段を備え、駆動手段は、放電開始以前から前記電子エミッタを駆動させる機能を有することを特徴とする請求項3記載の電子エミッタ付発光装置。 Further comprising: a driving means for driving the electron emitters by applying a driving voltage to between the lower electrode and the surface electrode of the electron emitter, the drive means, the electron emitter from the discharge start earlier electron emitter with the light-emitting device according to claim 3, characterized in that it has a function to be driven.
  7. 【請求項7】 前記気密容器に設けられた対になる放電用電極と、当該対になる放電用電極間に交流電圧を印加して前記ガスを放電させる電界印加手段と、前記電子エミッタの前記表面電極と前記下部電極との間へ前記駆動電圧を印加して前記電子エミッタを駆動する駆動手段を備え、駆動手段は、放電開始以前から前記電子エミッタを駆動させる機能を有することを特徴とする請求項1または請求項2記載の電子エミッタ付発光装置。 7. A discharge electrode making a pair provided in the airtight container, and by applying an AC voltage between the discharge electrodes to be the paired electric field applying means for discharging the gas, the said electron emitter wherein the surface electrode by applying the driving voltage to between the lower electrode comprises a driving means for driving the electron emitter, the drive means may have a function of driving the electron emitter from the discharge start earlier electron emitter with the light-emitting device according to claim 1 or claim 2, wherein.
  8. 【請求項8】 前記電子エミッタは、前記気密容器内に配設されてなることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の電子エミッタ付発光装置。 Wherein said electron emitter, the electron emitter with the light-emitting device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that disposed in the hermetic container.
  9. 【請求項9】 前記電子エミッタは、前記気密容器の内壁面に配設されてなることを特徴とする請求項8記載の電子エミッタ付発光装置。 Wherein said electron emitter, the electron emitter with the light-emitting device according to claim 8, characterized in that disposed on the inner wall surface of the airtight container.
  10. 【請求項10】 前記電子エミッタの前記表面電極と前記下部電極との間へ前記駆動電圧を印加して前記電子エミッタを駆動する駆動手段を備え、駆動手段は、前記電子エミッタからピークエネルギが3eV以下若しくは1 10. comprising a drive means for driving the electron emitters by applying a driving voltage to between the surface electrode and the lower electrode of the electron emitter, the drive means, the peak energy from the electron emitter 3eV below or 1
    0eV以上の電子が放出されるように前記電子エミッタを駆動することを特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれかに記載の電子エミッタ付発光装置。 Electron emitter with the light-emitting device according to any one of claims 1 to 9 0 eV or more electrons and drives the electron emitter to be released.
  11. 【請求項11】 前記駆動手段は、18V以上の駆動電圧で前記電子エミッタを駆動することを特徴とする請求項10記載の電子エミッタ付発光装置。 Wherein said driving means includes electron emitter with the light-emitting device according to claim 10, characterized in that for driving the electron emitter at 18V or more drive voltage.
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