JP2002197999A - フラットパネルディスプレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 色滲みを抑えて表示特性を向上することがで
きる一方、高真空状態とされるパネル基板間を一定の間
隔に保って耐圧性を高めることができるＦＥＤを提供す
る。 【解決手段】 第１のパネル基板１０上に形成された多
数の陰極１３から対向する第２のパネル基板２０面に向
けて電子を放出させるとともに、その第２のパネル基板
２０面に形成された各陽極２１表面の蛍光体被膜２２に
上記電子を衝突させることにより、蛍光体被膜２２を選
択的に発光させて表示を行う自発光式のフラットパネル
ディスプレイであって、第１のパネル基板１０上には、
縦横の方向に沿って所定の間隔で多数の陰極１３を振り
分けるための分割壁１４Ａ，１４Ｂおよび隔壁１４Ｃが
形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、真空中に放出され
た電子により蛍光体を発光させて表示を行う、たとえば
電界放出型（ＦＥＤ：Field Emission Display）のフラ
ットパネルディスプレイに関する。

【０００２】

【従来の技術】昨今、フラットパネルディスプレイの代
表とされる液晶ディスプレイは、著しい発展を遂げつつ
ある。しかしながら、液晶ディスプレイは、バックライ
トを必要とすることから消費電力の点で劣り、その他に
も視野角依存（見る角度によってコントラストが低下す
る）、高輝度・高精細化が困難などといった弱点を有す
る。

【０００３】そのため、最近では、プラズマ方式などと
ともに自発光式の電界放出型ディスプレイ（以下、略称
して「ＦＥＤ」という）が注目されている。ＦＥＤは、
背面側のガラス基板上に半導体層および絶縁層などを介
して多数の陰極を形成し、この陰極群から真空の隙間を
介して対向する前面側のガラス基板面に向けて電子を放
出させ、前面側のガラス基板面に形成された各陽極表面
の蛍光体被膜に電子を衝突させることにより、この蛍光
体被膜を選択的に発光させて表示を行うものである。一
般的なＦＥＤでは、電子の放出効果を高めるために各陰
極が円錐状とされており、この円錐状陰極の尖端は、背
面側のガラス基板上に形成されたゲート層の開口を通じ
て陽極に臨む姿勢とされ、ゲート層と上記陽極との間に
電界を加えることで陰極から放出された電子を陽極まで
加速させている。

【０００４】図７は、円錐状の陰極を有するＦＥＤの一
部分を示した分解斜視図であって、この図に示すＦＥＤ
１００では、背面側のガラス基板１１０上に半導体層１
１１、多数の陰極１１３…、ゲート層１１４などが順に
形成されている。各陰極１１３は、ゲート層１１４の開
口１１４ａに尖端が臨むように形成されている。ゲート
層１１４は、半導体層１１１の表面から所定の高さに保
持されている。一方、前面側のガラス基板１２０の内面
上には、透明電極（陽極）１２１を挟んでその表面に蛍
光体被膜１２２が形成されている。カラーディスプレイ
の場合、各透明電極１２１が赤、緑、青（ＲＧＢ）のい
ずれか一色に対応し、ＲＧＢ色の蛍光体被膜１２２が交
互に配列される。このような構造において両ガラス基板
１１０，１２０は、図示しない縦横の両端部にスペーサ
などを挟んで一定の間隔に保持され、これらガラス基板
１１０，１２０間が一定の隙間として真空に保たれてい
る。

【０００５】原理としては、図７に一点鎖線で示す単位
領域１１３ａ内の半導体層１１１とゲート層１１４との
間に図示しない電極を通じて電圧を印加する一方、同じ
単位領域１１３ａ内の半導体層１１１と相対する透明電
極１２１との間にも電圧を印加して電界を発生させる。
すると、単位領域１１３ａ内にあってゲート層１１４の
開口１１４ａ付近に位置する陰極１１３の尖端から電子
が放出される。放出された電子は、電界に沿って選択さ
れた透明電極１２１に向けて加速する。こうして透明電
極１２１に達する前に電子が蛍光体被膜１２２に衝突す
ることで発光現象が生じ、その結果、ドットマトリクス
形式による画像が前面側のガラス基板１２０の外側より
認識される。

【０００６】このようなＦＥＤ１００では、半導体製造
プロセスを経て極めて微細な円錐状の陰極１１３が形成
されるが、円錐状とした陰極１１３の尖端部分は、電子
放出による熱によって蒸発したり溶けたりすることがあ
る。そのため、円錐状とは異なる陰極を備えたＦＥＤも
開発されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ＦＥＤ
１００の画像表示方式としては、単位領域１１３ａごと
に各々独立して発光させる点順次方式、あるいは単位領
域１１３ａを列ごとに発光させる線順次方式などがあ
る。ここで、線順次方式について考えると、列ごとに順
次発光させるタイミングによっては、隣り合う単位領域
１１３ａ，１１３ａのいずれか一方から放出された電子
が他方に干渉することがあり、発光しないはずの単位領
域１１３ａに対応した透明電極１２１の一部分に電子が
向かうといった現象が生じる。こうした場合、単位領域
１１３ａごとに発光する状態をドットマトリクス形式の
表示画像として捉える人間にとっては、隣り合う領域１
１３ａ間で色滲みが生じたように観察され、表示特性と
して鮮明さ（シャープネス）が失われるという問題があ
った。このような問題は、線順次方式に限らず、各単位
領域１１３ａを発光させるタイミングによって点順次方
式でも生じ得るものである。

【０００８】一方、上記色滲みの問題とは別にＦＥＤ１
００においては、陰極１１３の尖端から電子を電界放出
させるために、両ガラス基板１１０，１２０間の隙間を
高真空状態に保たなければならないという問題がある。
つまり、両ガラス基板１１０，１２０の隙間を高真空状
態に保たなければならない反面、パネルサイズなどによ
っては両ガラス基板１１０，１２０にかかる負圧によっ
て表示面が大きく湾曲変形してしまう。そのため、ＦＥ
Ｄ１００では、ガラス基板１１０，１２０のサイズや真
空圧に応じて一定の強度が必要とされ、所望の強度が得
られない場合、両ガラス基板１１０，１２０間の隙間が
潰れて不良品となる問題があった。

【０００９】上記した各問題は、陰極１１３を円錐状と
したＦＥＤ１００に限らず、薄膜状としたＦＥＤでも同
様に問題視されており、この種のフラットパネルディス
プレイにおける共通の改良点として従来より要請されて
いた。

【００１０】そこで、本発明は、上記した事情のもとで
考え出されたものであって、色滲みを抑えて表示特性を
向上することができる一方、高真空状態とされるパネル
基板間を一定の間隔に保って耐圧性を高めることができ
るフラットパネルディスプレイを提供することをその課
題とする。

【００１１】

【発明の開示】上記課題を解決するため、本発明では、
次の技術的手段を講じている。

【００１２】すなわち、本発明により提供されるフラッ
トパネルディスプレイは、第１のパネル基板上に形成さ
れた多数の陰極から対向する第２のパネル基板面に向け
て電子を放出させるとともに、その第２のパネル基板面
に形成された各陽極表面の蛍光体に上記電子を衝突させ
ることにより、上記蛍光体を選択的に発光させて表示を
行う自発光式のフラットパネルディスプレイであって、
上記第１のパネル基板上には、縦横の少なくともいずれ
か一方向に沿って所定の間隔で上記陰極群を振り分ける
ための分割壁が形成されていることを特徴としている。

【００１３】上記技術的手段が講じられた本発明に係る
フラットパネルディスプレイとしては、いわゆるＦＥＤ
が一例として挙げられる。また、この種のフラットパネ
ルディスプレイの共通的特徴としては、上記第１および
第２のパネル基板間の隙間は、真空に保たれている点が
挙げられる。さらに、本発明に好適なフラットパネルデ
ィスプレイとしては、上記陰極は、半導体製造プロセス
によりバルク状または薄膜状として形成されたダイヤモ
ンドとすることができる。このような構成によれば、半
導体製造プロセスにより極めて微細なバルク状または薄
膜状としたダイヤモンドの陰極が形成され、第１および
第２のパネル基板間が真空状態とされることと相まっ
て、陰極からの電子の放出効果を高めることができる。

【００１４】また、上記分割壁には、上記第１および第
２のパネル基板間の電界を制御するための制御電極が形
成されている構成とすることができる。このような構成
によれば、制御電極を通じて両パネル基板間に電界を発
生させ、陰極から電子を放出させることができる。しか
も、制御電極を通じて発生させる電界を電気的に制御す
ることにより、陰極での電子放出状態を変化させて発光
輝度を調整することができる。さらに、上記分割壁は、
上記第２のパネル基板面における上記陽極と交差するよ
うに形成されている構成とすることができる。このよう
な構成によれば、互いに交差する領域内の陰極から陽極
に向けて電子を放出することができる。このとき、その
領域内にて放出された電子は、分割壁があるために陽極
に沿って隣りに位置する領域へと溢れることなく、確実
に交差した領域ごとに発光状態とすることができる。

【００１５】つまり、上記技術的手段が講じられた本発
明に係るフラットパネルディスプレイによれば、たとえ
ば第１のパネル基板上において縦横の両方向に沿って一
定の間隔で分割壁が形成される場合、これらの分割壁に
よりグリッド状に囲まれた多数の単位領域が点在し、各
単位領域における陰極から電界放出効果により電子が飛
び出して陽極側へと加速する。この際、単位領域ごとに
放出される電子は、隣り合う単位領域と分割壁を挟んで
互いに干渉し合うことなく放出され、隣り合う単位領域
の一方に生じる電界が他方に影響することなく分割壁で
遮蔽されるといった効果を生む。要するに、各単位領域
から放出された電子は、他の単位領域へと溢れることな
く、適宜選択された単位領域内の陽極へと向けて導かれ
るのである。したがって、単位領域ごとに放出された電
子は、その放出エネルギーを与えた電界に沿って陽極表
面へと導かれる一方、陽極表面では、放出電子の衝突に
応じて蛍光体が発光するので、第２のパネル基板の外側
から観察した場合、単位領域ごとに発光する状態が明確
に捉えられ、隣り合う単位領域間で色滲みのないシャー
プなドットマトリクス形式の画像が表示されることとな
り、表示特性を向上することができる。

【００１６】なお、各単位領域を放出電子により発光さ
せる方式としては、単位領域ごとに各々独立して発光さ
せる点順次方式、あるいは単位領域を列ごとに発光させ
る線順次方式などがあるが、本発明による効果は、いず
れの方式でも達成できるものである。

【００１７】本発明に係るフラットパネルディスプレイ
の好ましい実施の形態としては、上記分割壁の一部また
は全部は、上記第１および第２のパネル基板間を一定の
隙間に保持する高さに形成されている構成とすることが
できる。さらに具体的に言えば、上記第１のパネル基板
上には、上記分割壁を所定数ずつ含む一定区間ごとに位
置し、かつ、上記第１および第２のパネル基板間を一定
の隙間に保持する高さの隔壁が形成されている構成とす
ることができる。

【００１８】このような構成によれば、たとえば分割壁
を所定数ずつ含む一定区間ごとに隔壁が形成されている
場合、そのような隔壁群によって第１および第２のパネ
ル基板が互いに支え合う枠組み構造とされるので、両パ
ネル基板間の隙間を高真空状態としても、各所に位置す
る隔壁によって隙間の間隔を一定に保つことができ、パ
ネル基板全体の耐圧性を高めることができる。

【００１９】また、他の好ましい実施の形態としては、
上記隔壁は、上記陽極の１画素分を仕切るように設けら
れている構成とすることができる。

【００２０】このような構成によれば、隔壁によって仕
切られた１画素分ごとに確実に別にして蛍光体を発光さ
せることができるので、第２のパネル基板の外側から
は、隣り合う画素間において色滲みのない引き締まった
シャープな画像を見ることができるとともに、画素ごと
に細かく仕切る隔壁によってパネル基板全体の耐圧性を
さらに高めることができる。

【００２１】さらに、他の好ましい実施の形態として
は、上記分割壁は、上記陰極の先端より高く、かつ、上
記隔壁の上端より低い高さに形成されている構成とする
ことができる。

【００２２】このような構成によれば、カラーディスプ
レイとして最も好ましい表示特性が得られる。つまり、
隣り合う１画素１画素ごとに隔壁で仕切るとともに、１
画素内において分割壁で囲まれた単位領域ごとにＲＧＢ
３色の蛍光体を発光させることができ、その結果、隣り
合う画素間や各画素内における色滲みが抑えられ、引き
締まったシャープなカラー画像を表示することができ
る。

【００２３】本発明のその他の特徴および利点について
は、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明ら
かになるであろう。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について、図面を参照して具体的に説明する。

【００２５】図１は、本発明に係るフラットパネルディ
スプレイの一実施形態として、その一部を分解して示し
た斜視図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面を示
した断面図、図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断
面を示した断面図である。なお、図２および図３におい
ては、一体化した状態を示し、各図に示す寸法などは、
本発明の特徴をより明りょうとするために強調してい
る。

【００２６】図１ないし図３に示すディスプレイＡは、
第１のパネル基板１０、走査電極１１、半導体層１２、
多数の陰極１３…、絶縁層１４、制御電極１５Ａ〜１５
Ｃ、第２のパネル基板２０、陽極としての透明電極２
１、および蛍光体被膜２２などを具備して構成されてい
る。特に、絶縁層１４の表面には、分割壁１４Ａ，１４
Ｂと隔壁１４Ｃとが一体的に形成され、これらにより平
面視矩形状で断面凹状とした凹部Ｓが格子構造をなすよ
うに形成されている。

【００２７】このディスプレイＡは、いわゆる電界放出
型のＦＥＤに属するものであって、基本的に第１のパネ
ル基板１０上に形成された各陰極１３から、第２のパネ
ル基板２０面に向けて電界により電子を放出させるとと
もに、その第２のパネル基板２０面において各透明電極
２１の表面に形成された蛍光体被膜２２に電子を衝突さ
せることにより、蛍光体被膜２２を選択的に発光させて
表示を行うものである。また、ディスプレイＡは、ドッ
トマトリクス形式によりカラー画像を表示することがで
きる。特に図１および図２を参照して説明すると、分割
壁１４Ａ，１４Ｂのみで囲まれた凹部Ｓの領域、あるい
は分割壁１４Ａ，１４Ｂと隔壁１４Ｃとで囲まれた凹部
Ｓの領域は、赤、緑、青（ＲＧＢ）の各色に対応したグ
リッド状の単位領域とされ、このＲＧＢ３色を１組とし
て１画素が形成される。以下、「単位領域」には、符号
Ｓを付す。また、便宜上、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う方
向を横方向、同図のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う方向を縦方
向と言う。

【００２８】第１および第２のパネル基板１０，２０
は、たとえば透明なガラス基板であって、第２のパネル
基板２０が表示前面側に配置される。そのため、少なく
とも第２のパネル基板２０は、内部の発光現象を外部か
ら見るために透明であることが必要とされるが、第１の
パネル基板１０は、必ずしも透明であるものに限定され
ない。また、第１および第２のパネル基板１０，２０
は、互いに一定の隙間をもって貼り合わされるが、これ
らの基板１０，２０間の隙間は、導体中の電子を電界放
出させるために高真空状態に保たれる。隙間の厚みは、
たとえば０．５〜２．０ｍｍ程度である。

【００２９】上記第１のパネル基板１０上には、半導体
製造プロセスを経て、走査電極１１、半導体層１２、多
数の陰極１３…、絶縁層１４、制御電極１５Ａ〜１５Ｃ
がその順に形成されている。走査電極１１は、陽極とし
ての透明電極２１と交差する横方向に沿って形成され、
横方向に沿う単位領域Ｓの各列とは一致するものとされ
る。このような走査電極１１は、陰極１３に対する電子
の供給源（ソース）として用いられる。半導体層１２
は、走査電極１１の上から第１のパネル基板１０の表面
全体を覆うように形成され、走査電極１１と陰極１３と
の間でショットキーダイオード、あるいはＰＮ接合ダイ
オードとしての構造をなすものである。このような半導
体層１２は、必ずしも単層である必要はなく、複数の層
からなる場合もある。

【００３０】陰極１３は、たとえば半導体としての性質
を持つダイヤモンドを母材としたものである。この陰極
１３は、半導体層１２の表面にＣＶＤ法などで極めて微
小なバルク状のダイヤモンドを多数形成し、これらをプ
ラズマなどで削って円錐状に尖った尖端を有するように
形成したものである。尖端の太さは、たとえば最も細い
もので２５ナノメートル程度とされる。また、陰極１３
は、各単位領域Ｓの区画内に複数個が存在するように分
布形成されている。ここで、母材となるダイヤモンドに
ついては、負性電子親和力という特異な性質を持つこと
が確認されている。一般的な半導体では、価電子帯から
伝導帯へと励起された電子が真空準位までのエネルギー
障壁のために真空に放出されることはない。ところが、
ダイヤモンドのように負性電子親和力を持つ半導体で
は、エネルギー準位について見ると、伝導帯が真空準位
よりも高いエネルギー準位にあるため、そのような状況
下において伝導帯へと励起された電子が容易に真空へと
放出される。このような陰極１３は、その尖端から透明
電極２１に向けて電子を放出するドレイン（エミッタ）
として用いられる。

【００３１】絶縁層１４は、陰極１３の上から半導体層
１２の表面全体を覆うように形成され、各陰極１３と制
御電極１５Ａ〜１５Ｃとを絶縁するように形成されたも
のである。この絶縁層１４の表面に突き出た分割壁１４
Ａ，１４Ｂは、縦横の方向に沿って単位領域Ｓごとに複
数の陰極１３…を振り分けるように格子畦状に形成され
ている。一方、隔壁１４Ｃは、縦方向に２本の分割壁１
４Ａ，１４Ａで仕切られた３列分の単位領域Ｓ…と、横
方向に隣り合う図示しない他の３列分の単位領域とを区
切るように、縦方向に沿って直線的な畦状に形成された
ものである。このような隔壁１４Ｃにより区切られた３
列分の単位領域Ｓ…は、各列がＲＧＢ３色のうちの１つ
の色に対応する。すなわち、縦３列で横１列に並ぶ単位
領域Ｓの３個を一組として１つの画素が構成され、１つ
の単位領域ＳがＲＧＢ３色のうちのいずれか１色の最小
表示単位となる。

【００３２】厚み方向について見ると、隔壁１４Ｃは、
第１および第２のパネル基板１０，２０間を一定の隙間
間隔に保つ高さとされる。つまり、両パネル基板１０，
２０が貼り合わされた状態では、隔壁１４Ｃの上端が第
２のパネル基板２０の内面に接した状態とされ、これら
の基板１０，２０が隔壁１４Ｃを挟んで隙間を有するも
互いに一体として変形に強い構造とされる。このような
隔壁１４Ｃに対して分割壁１４Ａ，１４Ｂは、陰極１３
の尖端よりは高いが、隔壁１４Ｃの上端よりも低い高さ
とされる。また、分割壁１４Ａ，１４Ｂと隔壁１４Ｃと
によって囲まれた単位領域Ｓ、すなわち絶縁層１４の凹
部においては、各陰極１３の尖端が露出するかしない程
度とされる。

【００３３】制御電極１５Ａ〜１５Ｃは、分割壁１４
Ａ，１４Ｂの最上部に形成されている。各制御電極１５
Ａ〜１５Ｃは、走査電極１１と交差して縦方向に沿う単
位領域Ｓの各列と対応するように形成され、第１および
第２のパネル基板１０，２０間の電界を制御するために
用いられる。具体的に言うと、制御電極１５Ａ〜１５Ｃ
は、陰極１３と透明電極２１との間の電界を制御するゲ
ートとして用いられ、ゲート電圧に応じて電界の方向や
強さを変化させることにより、陰極１３から放出される
電子の方向や量が変化し、その結果として単位領域Ｓご
とに発光輝度や画質が調整されることとなる。すなわ
ち、陰極１３からの電子の放出を抑制する方向に電界を
発生させた場合、電子が隣接する単位領域Ｓに飛散する
のを防止できる。逆に、陰極１３からの電子の放出を増
加させる方向に電界を発生させた場合、発光輝度が大き
くなる。

【００３４】さらに、第２のパネル基板２０側における
透明電極２１および蛍光体被膜２２は、従来と同様のも
のであるが、簡単に説明すると、各透明電極２１は、縦
方向に沿う単位領域Ｓの各列に対応してストライプ状に
形成されたものである。各透明電極２１の表面には、Ｒ
ＧＢいずれかの色を発光する蛍光体被膜２２が形成され
ており、ＲＧＢ各色の蛍光体被膜２２が交互に配列され
た状態にある。すなわち、隔壁１４Ｃによって仕切られ
た３列分の単位領域Ｓ…に対しては、ＲＧＢいずれかの
発光色を示す蛍光体被膜２２がそれぞれ割り当てられる
こととなる。

【００３５】以上の構成からなるディスプレイＡは、図
１〜図３に示す部分を縦横に同様の構成をもって繰り返
し有するものとされる。したがって、ディスプレイＡの
前面側から全体を見ると、３個の単位領域Ｓ…からなる
画素が縦横に多数並んでマトリクス状に整列したように
見える。そして、画像を表示する際には、以下に詳述す
る線順次方式などで各電極１１，１３，１５Ａ〜１５
Ｃ，２１を制御することにより、蛍光体被膜２２を選択
的に発光させてカラー画像を表示するのである。

【００３６】次に、本発明に係るディスプレイＡの発光
動作時の作用について、図面に基づいて説明する。

【００３７】まず、線順次方式により各単位領域Ｓを発
光させる場合には、発光状態とすべき単位領域Ｓが横方
向に沿う列ごとに一括して選択される。具体的に言う
と、横方向の１列に属する単位領域Ｓについては、瞬間
的な時間間隔内で同時に発光状態とすべく、その列に応
じた１つの走査電極１１が通電状態とされる。この時、
通電状態の走査電極１１に一致して横方向に列をなす単
位領域Ｓ内の陰極１３にドレイン電圧が供給される。

【００３８】それと同時に、縦方向に沿う制御電極１５
Ａ〜１５Ｃおよび透明電極２１については、発光状態と
すべき単位領域Ｓに対応する電極のみが選択的に通電状
態とされる。すると、横方向に列をなす単位領域Ｓのう
ち、通電状態の透明電極２１と走査電極１１とが交差す
る位置の単位領域Ｓに限って陰極１３と透明電極２１と
の間に電界が生じ、この電界の作用を受ける単位領域Ｓ
内の陰極１３から第１および第２のパネル基板１０，２
０間の真空状態とした隙間に電子が放出される。

【００３９】こうして陰極１３から隙間に放出された電
子は、その直上に位置して通電状態とされた透明電極２
１に向けて加速しつつ、最終的には透明電極２１の表面
に達する。このとき、透明電極２１の表面に形成された
蛍光体被膜２２に電子が衝突する結果、その蛍光体被膜
２２が発光することとなる。このような発光現象が横方
向に沿う列ごとに順を追って瞬間的に見られることで、
第２のパネル基板２０の外側からは、ドットマトリクス
形式のカラー画像が全体に表示された状態として認識さ
れる。

【００４０】ここで、本実施形態において注目すべき点
は、陰極１３から放出された電子は、直上に位置する透
明電極２１の所要部分へと確実に達することである。つ
まり、線順次方式により各単位領域Ｓを発光させる場合
には、横方向に沿う１列内において所定数の単位領域Ｓ
が瞬間的に発光状態とされるが、このとき、縦方向に沿
う透明電極２１が通電状態とされることから、ある単位
領域Ｓ内の陰極１３から放出された電子が縦方向に隣り
合う単位領域Ｓへと導かれ、隣りの単位領域Ｓに属する
透明電極２１の不要部分へと引きつけられるおそれがあ
る。そうすると、一つの単位領域Ｓ内にて蛍光体被膜２
２を発光させるべく陰極１３から放出された電子は、隣
りの単位領域Ｓに属する蛍光体被膜２２までも発光させ
ることとなり、表示された画像をみると色が滲んだよう
に見えてしまう。

【００４１】その点、本実施形態に係るディスプレイＡ
では、各単位領域Ｓを分割壁１４Ａ，１４Ｂおよび隔壁
１４Ｃにより囲んだ形状としているので、これら分割壁
１４Ａ，１４Ｂおよび隔壁１４Ｃが障壁となり、隣り合
う単位領域Ｓへと電子が導かれることなく、発光状態と
すべき単位領域Ｓに限って発光させることができる。特
に、上記した線順次方式により横方向に沿う列ごとに各
単位領域Ｓを発光させる場合には、透明電極２１と交差
する横方向に沿って形成された分割壁１４Ｂが障壁とし
ての役割を効果的に果たす。つまり、縦方向に隣り合う
一方の単位領域Ｓから他方の単位領域Ｓへと向かう電子
は、分割壁１４Ｂによりその動きが妨げられ、直上の透
明電極２１へと向かうように分割壁１４Ｂにより導かれ
るのである。

【００４２】一方、単位領域Ｓの３個を一組とした各画
素については、隔壁１４Ｃにより完全に仕切られること
で横方向に隣り合う画素からの電子が進入してくること
はなく、画素ごとにＲＧＢ３色の発光現象を明確に区別
して見ることができる。また、各画素内において、横方
向に隣り合う一方の単位領域Ｓから他方の単位領域Ｓへ
と向かう電子は、縦方向に沿う分割壁１４Ａによりその
動きが妨げられ、直上の透明電極２１へと向かうように
分割壁１４Ａにより導かれることとなる。

【００４３】したがって、上記ディスプレイＡによれ
ば、単位領域Ｓごとに放出された電子のうち、直上から
外れた方向に飛散した電子は、分割壁１４Ａ，１４Ｂお
よび隔壁１４Ｃを障壁として直上に位置する透明電極２
１へと導かれる一方、透明電極２１の表面では、放出電
子の衝突に応じて蛍光体被膜２２が発光するので、第２
のパネル基板２０の外側から見た場合、単位領域Ｓごと
に発光する状態が明確に捉えられ、隣り合う単位領域
Ｓ，Ｓ間で色滲みのないシャープなドットマトリクス形
式の画像が表示されることとなり、表示特性を向上する
ことができる。

【００４４】また、上記ディスプレイＡによれば、一定
の間隔で列をなす隔壁１４Ｃを挟んで第１および第２の
パネル基板１０，２０が互いに挟み合わされた構造とさ
れるので、両パネル基板１０，２０間の隙間を高真空状
態としても、隔壁１４Ｃにより隙間の間隔を一定に保つ
ことができる一方、隔壁１４Ｃが外気圧に対する保護壁
としても作用することから、パネル基板１０，２０全体
の耐圧性を高めることができる。このことは、パネルサ
イズの大型化を容易とするとともに、ディスプレイＡ全
体の剛性を高めることにもつながる。

【００４５】なお、本発明は、上記の実施形態に限定さ
れるものではない。

【００４６】たとえば、分割壁は、図４に示すように透
明電極２１と交差する方向に沿う符号１４Ｂのみでも良
く、あるいは図５に示すようにさらに細かく区切るよう
に分割壁１４Ｂを形成したものでも良い。また、特に図
示しないが、図５に示す分割壁１４Ｂと同様の間隔でそ
れに直交する分割壁を形成し、さらに細かいグリッド状
の単位領域を形成したものでも良い。さらには、ドット
マトリクスによる表示特性を損なわない限りにおいて
は、分割壁の全てを全長にわたって隔壁と同じ高さとし
たものや、分割壁のそれぞれに隔壁と同じ高さ部分を設
けて凹凸状の分割壁としたものであっても良い。なお、
図４および図５には、制御電極を特に図示しないが、図
１と同様に走査電極１１と交差する方向に沿って分割壁
１４Ｂの最上部をまたぐように制御電極を形成しても良
い。

【００４７】また、本実施形態では、円錐形の陰極１３
を備えたＦＥＤについて説明したが、陰極１３は、円柱
形など他の形状であっても良く、あるいは平面状の薄膜
であっても良い。また、陰極１３の母材としては、ダイ
ヤモンドに限らず、その他の半導体や金属であっても良
い。

【００４８】さらに、第１のパネル基板１０側の全体構
成としては、ガラス基板に代わってセラミックなどの基
板表面に半導体層や陰極、さらには分割壁や隔壁を形成
する一方、その基板裏面に走査電極を形成し、単位領域
ごとに走査電極と陰極とをスルーホールで導通接続した
構成のものであっても良い。また、分割壁や隔壁を一体
に形成した基板の表面に走査電極を形成し、その上に陰
極を形成しても良い。

【００４９】さらには、他の例として図６に示すよう
に、分割壁１４Ａ，１４Ｂおよび隔壁１４Ｃを断面台形
状としても良い。

【００５０】各単位領域Ｓには、複数の陰極１３がなく
ても、少なくとも１つの陰極１３が存在すれば良い。

【００５１】上記実施形態においては、線順次方式によ
り各単位領域Ｓを発光させるとしたが、点順次方式によ
り各単位領域Ｓを発光させるとしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るフラットパネルディスプレイの一
実施形態として、その一部を分解して示した斜視図であ
る。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面を示した断面図
である。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面を示した断
面図である。

【図４】他の実施形態に係るディスプレイを示した斜視
図である。

【図５】他の実施形態に係るディスプレイを示した斜視
図である。

【図６】他の実施形態に係るディスプレイを示した斜視
図である。

【図７】従来の一例として円錐状の陰極を有するＦＥＤ
の一部分を示した分解斜視図である。

【符号の説明】

１０ 第１のパネル基板 １１ 走査電極 １２ 半導体層 １３ 陰極 １４ 絶縁層 １４Ａ，１４Ｂ 分割壁 １４Ｃ 隔壁 １５Ａ〜１５Ｃ 制御電極 ２０ 第２のパネル基板 ２１ 透明電極（陽極） ２２ 蛍光体被膜 Ａ ディスプレイ Ｓ 単位領域

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１のパネル基板上に形成された多数の
   陰極から対向する第２のパネル基板面に向けて電子を放
   出させるとともに、その第２のパネル基板面に形成され
   た各陽極表面の蛍光体に上記電子を衝突させることによ
   り、上記蛍光体を選択的に発光させて表示を行う自発光
   式のフラットパネルディスプレイであって、 上記第１のパネル基板上には、縦横の少なくともいずれ
   か一方向に沿って所定の間隔で上記陰極群を振り分ける
   ための分割壁が形成されていることを特徴とする、フラ
   ットパネルディスプレイ。
2. 【請求項２】 上記分割壁には、上記第１および第２の
   パネル基板間の電界を制御するための制御電極が形成さ
   れている、請求項１に記載のフラットパネルディスプレ
   イ。
3. 【請求項３】 上記分割壁は、上記第２のパネル基板面
   における上記陽極と交差するように形成されている、請
   求項１または請求項２に記載のフラットパネルディスプ
   レイ。
4. 【請求項４】 上記分割壁の一部または全部は、上記第
   １および第２のパネル基板間を一定の隙間に保持する高
   さに形成されている、請求項１ないし請求項３のいずれ
   かに記載のフラットパネルディスプレイ。
5. 【請求項５】 上記第１のパネル基板上には、上記分割
   壁を所定数ずつ含む一定区間ごとに位置し、かつ、上記
   第１および第２のパネル基板間を一定の隙間に保持する
   高さの隔壁が形成されている、請求項１ないし請求項４
   のいずれかに記載のフラットパネルディスプレイ。
6. 【請求項６】 上記隔壁は、上記陽極の１画素分を仕切
   るように設けられている、請求項５に記載のフラットパ
   ネルディスプレイ。
7. 【請求項７】 上記分割壁は、上記陰極の先端より高
   く、かつ、上記隔壁の上端より低い高さに形成されてい
   る、請求項５または請求項６に記載のフラットパネルデ
   ィスプレイ。
8. 【請求項８】 上記第１および第２のパネル基板間の隙
   間は、真空に保たれている、請求項１ないし請求項７の
   いずれかに記載のフラットパネルディスプレイ。
9. 【請求項９】 上記陰極は、半導体製造プロセスにより
   バルク状または薄膜状として形成されたダイヤモンドで
   ある、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のフラ
   ットパネルディスプレイ。