JP2002334672A

JP2002334672A - 蛍光表示装置

Info

Publication number: JP2002334672A
Application number: JP2001138975A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kurachi; 宏行倉知; Sashiro Kamimura; 佐四郎上村; Takeshi Nagameguri; 武志長廻; Junko Yotani; 純子余谷; Hiroshi Yamada; 弘山田; Tomotaka Ezaki; 智隆江崎
Original assignee: Noritake Itron Corp
Current assignee: Noritake Itron Corp
Priority date: 2001-05-09
Filing date: 2001-05-09
Publication date: 2002-11-22

Abstract

(57)【要約】【課題】発光輝度を高くしても、発光・非発光の制御
を可能にする。【解決手段】電子放出部３０を第２の基板１２の内面
から所定の高さｈの位置に支持する支持部材３３と、電
子放出部３０が支持されている位置よりも第２の基板１
２側に配置され電子放出部３０の電位に対して負の電位
となるような電圧が選択的に印加される制御電極４１と
を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光表示装置に関
し、より具体的には、電界放出型の蛍光表示装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】蛍光表示管やＦＥＤ（Field Emission D
isplay）などの蛍光表示装置において、カーボンナノチ
ューブを用いて電子放出源を構成する技術が提案されて
いる。図１１は、カーボンナノチューブからなる電子放
出源を有する従来の蛍光表示管の構成を示す断面図であ
る。外囲器５１０内のフロントガラス５１１側には、電
子ｅ^-の衝突により発光する表示部５２０が設けられて
いる。この表示部５２０は、フロントガラス５１１内面
に形成された蛍光体膜５２２と、この蛍光体膜５２２の
表面に形成された陽極となるＡｌメタルバック膜５２１
とから構成されている。

【０００３】外囲器５１０内のガラス基板５１２側に
は、電子ｅ^-を電界放出する電子放出部５３０が設けら
れている。この電子放出部５３０は、ガラス基板５１２
の内面に設けられた電極５３１上に、カーボンナノチュ
ーブからなる電子放出源５３２が形成された構成となっ
ている。また、電子放出部５３０と表示部５２０との間
には、電子放出部５３０から離間して電子引き出し電極
５４１が配置されており、この電子引き出し電極５４１
は、電子放出部５３０の周囲に設けられた絶縁体からな
る支持部材５４２で支持されている。

【０００４】このような構成をした蛍光表示管は、次の
ように動作する。すなわち、電子引き出し電極５４１が
電子放出部５３０に対して正の電位となるように電圧を
印加すると、電子放出源５３２のカーボンナノチューブ
に電界が集中し、高電界となったカーボンナノチューブ
の先端から電子ｅ^-が引き出され、電子引き出し電極５
４１の孔を通って放出される。このときメタルバック膜
５２１が電子引き出し電極５４１に対して例えば＋３ｋ
Ｖ程度となるように電圧が印加されていると、電子ｅ^-
はメタルバック膜５２１に向かって加速され、蛍光体膜
５２２に衝突して蛍光体膜５２２を発光させる。電子引
き出し電極５４１への電圧印加を停止すると、電子放出
部５３０のカーボンナノチューブから電子ｅ^-が引き出
されなくなるので、蛍光体膜５２２の発光は停止する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の蛍光表
示管の発光輝度は十分高いものではなかった。発光輝度
を高めるには、表示部５２０のメタルバック膜５２１に
従来より高い電圧を印加して、電子ｅ^-が蛍光体膜５２
２に衝突するときの速度を大きくすればよい。しかし、
メタルバック膜５２１に高電圧を印加すると、例え電子
引き出し電極５４１に電圧が印加されていなくても、カ
ーボンナノチューブの周囲に高電界が形成される。この
高電界によりカーボンナノチューブから電子ｅ^-が引き
出され、蛍光体膜５２２を発光させてしまうので、発光
・非発光の制御が行えなくなるという問題があった。本
発明はこのような課題を解決するためになされたもので
あり、その目的は、発光輝度を高くしても、発光・非発
光の制御が可能な蛍光表示装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の蛍光表示装置は、透光性を有する第
１の基板とこの第１の基板に対向配置された第２の基板
とを含む外囲器と、第１の基板の内面に形成され陽極と
蛍光体膜とからなる表示部と、第２の基板の内面におけ
る表示部の対向位置に形成された制御電極と、表示部と
制御電極との間に配置され電子を電界放出する電界放出
部とを備えたことを特徴とする。表示部が電子放出部に
対して正の電位となるような電圧を印加すると、制御電
極が電子放出部に対して負の電位となるような電圧を印
加しない状態では、表示部と制御電極との間にある電子
放出部の位置の電位が電子放出部自体の電位よりも高く
なり、電子放出部の近傍に高電界が形成される。この高
電界により電子放出部から電子が引き出され、この電子
の衝突により表示部が発光する。ここで制御電極が電子
放出部に対して負の電位となるような電圧を印加する
と、電子放出部の位置の電位が電子放出部自体の電位に
近づき、電子放出部の近傍の電界強度が小さくなるの
で、電子の放出が抑制され表示部が発光しなくなる。

【０００７】この蛍光表示装置において、電界放出部を
支持する支持部材を備えていてもよい。支持部材を、制
御電極上の一部の領域に設けられ上面に電子放出部が形
成された柱体により構成してもよい。また、支持部材
を、第２の基板の内面に設けられ上面に電子放出部が形
成された柱体により構成し、制御電極を、この柱体の周
囲に形成してもよい。

【０００８】上述した蛍光表示装置が支持部材、電子放
出部、表示部及び制御電極をそれぞれ複数有する場合、
複数の支持部材のそれぞれが、互いに離間しかつ第２の
基板の内面に平行な同一方向に延在し、複数の電子放出
部のそれぞれが、複数の支持部材の上面に形成され、複
数の表示部のそれぞれが、互いに離間しかつ複数の支持
部材に垂直な方向に形成され、複数の制御電極のそれぞ
れが、互いに離間しかつ複数の支持部材に平行な方向に
形成された構成としてもよい。このような構成におい
て、複数の表示部のそれぞれに、複数の電子放出部の電
位に対して正の電位となるような電圧を選択的に印加
し、複数の制御電極のそれぞれに、複数の電子放出部の
電位に対して負の電位となるような電圧を選択的に印加
することにより、電圧が印加された表示部と電圧が印加
されない制御電極との交差する領域のみを発光させるこ
とができる。

【０００９】同じく、上述した蛍光表示装置が支持部
材、電子放出部、表示部及び制御電極をそれぞれ複数有
する場合、複数の支持部材のそれぞれが、互いに離間し
かつ第２の基板の内面に平行な同一方向に延在し、複数
の電子放出部のそれぞれが、複数の支持部材の上面に形
成され、複数の表示部のそれぞれが、互いに離間しかつ
複数の電子放出部と対向する位置に形成され、複数の制
御電極のそれぞれが、互いに離間しかつ複数の支持部材
に垂直な方向に形成された構成としてもよい。このよう
な構成において、複数の表示部のそれぞれに、複数の電
子放出部の電位に対して正の電位となるような電圧を選
択的に印加し、複数の制御電極のそれぞれに、複数の電
子放出部の電位に対して負の電位となるような電圧を選
択的に印加することにより、電圧が印加された表示部と
電圧が印加されない制御電極との交差する領域のみを発
光させることができる。

【００１０】また、上述した蛍光表示装置が支持部材、
電子放出部及び制御電極をそれぞれ複数有する場合、複
数の支持部材のそれぞれが、互いに離間しかつ第２の基
板の内面に平行な同一方向に延在し、複数の電子放出部
のそれぞれが、複数の支持部材の上面に形成され、複数
の制御電極のそれぞれが、互いに離間しかつ複数の支持
部材に垂直な方向に形成された構成としてもよい。この
ような構成において、複数の制御電極のそれぞれに、表
示部の電位に対して負の電位となるような電圧を選択的
に印加し、複数の電子放出部のそれぞれに、複数の制御
電極の電位に対して正の電位となるような電圧を選択的
に印加することにより、電圧が印加されない制御電極と
電圧が印加されない電子放出部との交差する領域のみを
発光させることができる。また、上述した蛍光表示装置
において、電子放出部がカーボンナノチューブからなる
電子放出源を有するようにしてもよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について詳細に説明する。（第１の実施の形態）図１は、本発明の第１の実施の形
態である蛍光表示管の構成を示す断面図である。この蛍
光表示管の外囲器１０は、透光性を有する平面視矩形の
フロントガラス（第１の基板）１１と、このフロントガ
ラス１１に対向配置された平面視矩形のガラス基板（第
２の基板）１２と、フロントガラス１１の周縁部とガラ
ス基板１２の周縁部とを密閉接続する枠状のスペーサ１
３とからなり、その内部は例えば１０^-5Ｐａ台の真空度
に保持されている。

【００１２】フロントガラス１１の内面には、電子ｅ^-
の衝突により発光する表示部２０が形成されている。こ
の表示部２０は、フロントガラス１１の内面に形成され
た蛍光体膜２２と、この蛍光体膜２２の表面に形成され
た陽極となるＡｌメタルバック膜２１とから構成されて
いる。蛍光体膜２２は例えば、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ
（緑）、Ｙ₂Ｏ₃：Ｅｕ（赤）、ＺｎＳ：Ａｇ（青）など
で形成される。

【００１３】また、ガラス基板１２の内面には、例えば
Ａｇからなる制御電極４１が形成されている。この制御
電極４１の中央部には、例えばガラスからなる絶縁柱体
３３が設けられている。この絶縁柱体３３の上面には電
子ｅ^-を電界放出する電子放出部３０が形成されてお
り、絶縁柱体３３はガラス基板１２内面から高さｈの位
置に電子放出部３０を支持する支持部材として機能す
る。制御電極４１と電子放出部３０との間隔となる絶縁
柱体３３の高さｈは５０〜５００μｍ程度であり、電子
放出部３０と表示部２０との間隔ｄ₁は０．５〜５ｍｍ
程度である。また、制御電極４１の幅Ｗは１００〜１０
００μｍ程度であり、電子放出部３０の幅ｗは５０〜５
００μｍ程度であり、制御電極４１の面積は電子放出部
３０の面積に比べて十分大きいものとする。

【００１４】電子放出部３０は、絶縁柱体３３の上面に
形成された電極３１と、この電極３１上に形成されたカ
ーボンナノチューブからなる電子放出源３２とから構成
されている。電極３１は例えばＡｕ、Ａｇ、Ａｌからな
る。電子放出源３２は、カーボンナノチューブが分散し
ている溶液中に電極３１が形成されたガラス基板１２を
浸し、カーボンナノチューブを電極３１上に電着させる
ことにより形成される。熱ＣＶＤ法を用いて電極３１上
にカーボンナノチューブを堆積させることにより、電子
放出源３２を形成してもよい。または、カーボンナノチ
ューブが分散しているペーストを絶縁柱体３３の上面に
印刷、焼成して導電膜を形成し、この導体膜の表面をレ
ーザ照射などにより除去して電子放出部３０を形成して
もよい。

【００１５】メタルバック膜２１及び電極３１，４１に
は次のように電源が接続されている。すなわち、電子放
出部３０の電極３１は接地されている。表示部２０のメ
タルバック膜２１は、スイッチ５２を介して、電圧が１
〜３０ｋＶ程度の直流電源５１の＋端子に接続されてい
る。制御電極４１は、スイッチ５４により、電圧が０．
１〜３ｋＶ程度の直流電源５３の−端子又は接地への接
続が切り替えられる。これにより、表示部２０のメタル
バック膜２１には、電子放出部３０の電極３１の電位に
対して正の電位となるような電圧が選択的に印加され、
制御電極４１には、電子放出部３０の電極３１の電位に
対して負の電位となるような電圧が選択的に印加される
ことになる。

【００１６】次に、図１に示した蛍光表示管の動作につ
いて説明する。図２は、ｈを２００μｍ、ｄ₁を１ｍ
ｍ、直流電源５１，５３の電圧をそれぞれ１０ｋＶ，２
ｋＶとしたときの外囲器１０内の電位分布を示す概念図
である。横軸は表示部２０（正確にはメタルバック膜２
１）から制御電極方向の距離［ｍｍ］であり、縦軸は電
位［ｋＶ］である。太い実線のグラフは、スイッチ５２
が閉じ、スイッチ５４が開いている状態の電子放出部３
０の直上直下の電位分布を示し、細い実線のグラフは、
同じ状態の電子放出部３０の周りの電位分布を示し、点
線のグラフは、スイッチ５２，５４の両方が閉じている
状態の電子放出部３０の周りの電位分布を示している。

【００１７】電子放出部３０の電極３１は接地されてい
るので、スイッチ５２を閉じると、表示部２０のメタル
バック膜２１には電源５１より、電子放出部３０の電極
３１の電位に対して＋１０ｋＶの電圧が印加される。ス
イッチ５４が開いているとき、制御電極４１は接地され
るので、電子放出部３０の周りの電位分布は細い実線の
グラフのようになり、電子放出部３０が配置されている
制御電極４１から２００μｍの高さの電位は１．７ｋＶ
程度となる。この電位に対し、電子放出部３０自体はゼ
ロ電位であるので、太い実線のグラフに示されるように
電子放出部３０の近傍の電位変化は急峻になり、電子放
出部３０の近傍に高電界が形成される。この高電界によ
り電子放出源３２から電子が引き出され、この電子が蛍
光体膜２２に衝突することにより表示部２０が発光す
る。このとき電子放出源３２から引き出された電子を加
速させる電界はおよそ８ｋＶ／ｍｍと従来に比べて極め
て大きいので、発光輝度は従来よりも高くなる。

【００１８】ここで、スイッチ５２を閉じたままスイッ
チ５４を閉じると、制御電極４１には電源５３より、電
子放出部３０の電極３１の電位に対して−２ｋＶの電圧
が印加される。このときの電子放出部３０の周りの電位
分布は点線のグラフのようになり、電子放出部３０が配
置されている位置の電位はゼロとなり、電子放出部３０
自体の電位と等しくなる。このため電子放出部３０の近
傍に高電界は形成されず、電子放出源３２から電子が引
き出されることはないので、表示部２０は発光しなくな
る。このように電子放出部３０の位置よりもガラス基板
１２側に制御電極４１を設け、この制御電極４１の電位
が電子放出部３０の電位に対して負となるような電圧を
選択的に印加することにより、発光・非発光を制御でき
る。

【００１９】なお、電子放出源３２による電子の電界放
出を停止させるためには、電子放出部３０が配置されて
いる位置の電位を電子放出部３０自体の電位以下にして
もよい。したがって、この例では、制御電極４１に−２
ｋＶ以下の電圧を印加してもよい。一般的に言えば、メ
タルバック膜２１及び電極３１，４１のそれぞれの電位
をＶ₂₁，Ｖ₃₁，Ｖ₄₁とすると、Ｖ₄₁＜（Ｖ₃₁−Ｖ₂₁）×ｈ／ｄ₁ の関係が成り立つようにメタルバック膜２１及び電極３
１，４１に電圧を印加すればよい。さらに言えば、電子
放出源３２はその近傍の電界強度が所定値より大きくな
ると電界放出を開始するため、電子放出源３２の近傍の
電界強度が前記所定値以下となるように、制御電極４１
に印加する電圧を調整してもよい。

【００２０】また、図１に示した蛍光表示管において、
スイッチ５４を開いたままスイッチ５２を開けば、表示
部２０のメタルバック膜２１への電圧印加が停止される
ので、表示部２０が発光しなくなることは言うまでもな
い。

【００２１】（第２の実施の形態）図３は、本発明の第
２の実施の形態である蛍光表示管の構成を示す断面図で
ある。この図では、図１と同一部分を同一符号で示して
いる。図３に示した蛍光表示管は、電源の接続のみが図
１に示した蛍光表示管と異なる。電子放出部３０の電極
３１はスイッチ５７により直流電源５５の＋端子又は接
地への接続が切り替えられる。直流電源５５の電圧は１
〜３０ｋＶ程度である。また、表示部２０のメタルバッ
ク膜２１は直流電源５６の＋端子に接続されている。こ
の直流電源５６の−端子は上記直流電源５５の＋端子に
接続され、これらの直流電源５５，５６の電圧の和が図
１に示した直流電源５１の電圧と同じ値になっている。
制御電極４１がスイッチ５４により直流電源５３の−端
子又は接地に切り替え接続されることは、図１に示した
蛍光表示管と同じである。これにより、電子放出部３０
の電極３１には正の電圧又はゼロ電圧が選択的に印加さ
れ、制御電極４１には負の電圧又はゼロ電圧が選択的に
印加されることになる。

【００２２】図３に示した蛍光表示管は、図１に示した
蛍光表示管と同様に、スイッチ５４の開閉により表示部
２０の発光・非発光を制御できる。すなわち、スイッチ
５７が開き、電子放出部３０の電極３１が接地に接続さ
れているときの回路構成は、図１に示した蛍光表示管に
おいてスイッチ５２が閉じている状態と同じになるの
で、スイッチ５４を開くと表示部２０は発光し、スイッ
チ５４を閉じると表示部２０は発光しなくなる。

【００２３】また、図１に示した蛍光表示管はスイッチ
５２により発光・非発光を制御できるのに対し、図３に
示した蛍光表示管はスイッチ５７により発光・非発光を
制御できる。図４は、スイッチ５４が開き、スイッチ５
７が閉じているときの電子放出部３０の周りの電位分布
を示す概念図である。ここでは、ｈを２００μｍ、ｄ ₁
を１ｍｍ、直流電源５３，５５，５６の電圧をそれぞれ
２ｋＶ，１．７ｋＶ，８．３ｋＶとしている。なお、横
軸は表示部２０（正確にはメタルバック膜２１）から制
御電極方向の距離［ｍｍ］であり、縦軸は電位［ｋＶ］
である。

【００２４】スイッチ５４，５７の両方を開くと、図１
に示した蛍光表示管と同じ原理により、表示部２０は発
光する。ここで、スイッチ５４を開いたままスイッチ５
７を閉じると、制御電極４１は接地に接続されるので、
電子放出部３０の電極３１には電源５５より、制御電極
４１の電位に対して＋１．７ｋＶの電圧が印加される。
このときの電子放出部３０の周りの電位分布は図４のグ
ラフのようになり、電子放出部３０が配置されている位
置の電位は＋１．７ｋＶであるから、電子放出部３０自
体の電位と等しくなる。このため電子放出部３０の近傍
に高電界は形成されず、電子放出源３２から電子が引き
出されることはないので、表示部２０は発光しなくな
る。

【００２５】このスイッチ５７による制御では、電子放
出部３０の電位が制御電極４１の電位に対して正となる
ような電圧を選択的に印加するが、これは制御電極４１
の電位が電子放出部３０の電位に対して負となるような
電圧を選択的に印加することと同義であり、原理的には
スイッチ５４による制御と同じである。しかし、図１に
示した蛍光表示管におけるスイッチ５２による制御と比
較すると、スイッチ５２による制御は１０ｋＶという大
電圧のＯＮ・ＯＦＦであるのに対して、このスイッチ５
７による制御は１０ｋＶより小さい１．７ｋＶのＯＮ・
ＯＦＦであり、後者の方が比較的小さい電圧を扱うため
制御が容易である。

【００２６】（第３の実施の形態）図５は、本発明の第
３の実施の形態である蛍光表示管の構成を示す断面図で
ある。この図では、図１，図３と同一部分を同一符号で
示している。図５に示した蛍光表示管では、電子放出部
３０の電極３１はスイッチ５７により直流電源５５の＋
端子又は接地への接続が切り替えられる。また、表示部
２０のメタルバック膜２１はスイッチ５２を介して直流
電源５６の＋端子に接続されている。制御電極４１は接
地されている。スイッチ５７を開閉することにより、図
３に示した蛍光表示管と同様に、またスイッチ５２を開
閉することにより、図１に示した蛍光表示管と同様に、
発光・非発光を制御できる。

【００２７】（第４の実施の形態）図６は、本発明の第
４の実施の形態である蛍光表示管の構成を示す図であ
る。この図において、（ａ）は透視図、（ｂ）はVIb−V
Ib′線方向の断面図、（ｃ）はVIc−VIc′線方向の断面
図である。この蛍光表示管は、Ａｌメタルバック膜１２
１と蛍光体膜１２２とからなる平面視矩形の表示部１２
０を複数有し、これらの表示部１２０は、外囲器１０の
短め方向に平行にかつ互いに離間して配置されている。

【００２８】また、この蛍光表示管は、平面視矩形の制
御電極１４１を複数有し、これらの制御電極１４１は、
外囲器１０の長め方向に平行に（すなわち、各表示部１
２０に対して垂直な方向に）かつ互いに離間して配置さ
れている。これらの制御電極１４１上の中央部には、や
はり外囲器１０の長め方向に延在する絶縁柱体１３３が
それぞれ設けられ、これらの絶縁柱体１３３の上面を覆
うように電極１３１と電子放出源１３２とからなる平面
視矩形の電子放出部１３０がそれぞれ形成されている。

【００２９】この蛍光表示管の電源接続は、図１に示し
た蛍光表示管と同様である。すなわち、各電子放出部１
３０は接地されている。また、図７に示すように、各表
示部１２０は、複数のスイッチ５２及び抵抗Ｒ₁からな
るスイッチ１５２を介して、直流電源５１の＋端子に接
続されている。また、各制御電極１４１は、複数のスイ
ッチ５４からなるスイッチ１５４により、直流電源５３
の−端子又は接地への接続が切り替えられる。これによ
り、各表示部１２０には、各電子放出部１３０の電位に
対して正の電位となるような電圧が選択的に印加され、
各制御電極１４１には、各電子放出部１３０の電位に対
して負の電位となるような電圧が選択的に印加されるこ
とになる。電圧が印加された表示部と、電圧が印加され
ない制御電極との交差する領域のみが発光し、他の領域
は発光しない。したがって、蛍光表示管の発光・非発光
をマトリクス制御することができる。

【００３０】図６に示した蛍光表示管では、絶縁柱体１
３３に対して、制御電極１４１が平行方向に形成され、
表示部１２０が垂直方向に形成されているが、図８に示
す蛍光表示管のように、絶縁柱体２３３に対して、表示
部２２０が平行方向に形成され、制御電極２４１が垂直
方向に形成されていてもよい。この場合、複数の表示部
２２０は、外囲器１０の長め方向に平行にかつ互いに離
間して配置され、複数の制御電極２４１は、外囲器１０
の短め方向に平行に（すなわち、各表示部２２０に対し
て垂直な方向に）かつ互いに離間して配置される。そし
て、表示部２２０の中央部の対向位置に、外囲器１０の
長め方向に延在する絶縁柱体２３３が設けられ、これら
の絶縁柱体２３３の上面を覆うように電子放出部２３０
が形成される。なお、図８において、２２１はＡｌメタ
ルバック膜、２２２は蛍光体膜、２３１は電極、２３２
は電子放出源である。このような構成の蛍光表示管に図
７と同様に電源を接続することにより、発光・非発光を
マトリクス制御することができる。なお、図６，図８に
示した蛍光表示管において、図５に示した蛍光表示管と
同様に電源を接続しても、発光・非発光をマトリクス制
御することができる。

【００３１】（第５の実施の形態）図９は、本発明の第
５の実施の形態である蛍光表示管の構成を示す図であ
る。この図において、（ａ）は透視図、（ｂ）は蛍光表
示管の電源接続を示す図である。図９（ａ）に示す蛍光
表示管において、制御電極２４１、絶縁柱体２３３及び
電子放出部２３０の配置は図８に示した蛍光表示管と同
じであるが、表示部３２０はフロントガラス１１の内面
のほぼ全域に１つだけ配置されている。

【００３２】この蛍光表示管の電源接続は、図３に示し
た蛍光表示管と同様である。すなわち、図９（ｂ）に示
すように、各電子放出部２３０は複数のスイッチ５７及
び抵抗Ｒ₂からなるスイッチ３５７により直流電源５５
の＋端子又は接地への接続が切り替えられる。また、表
示部３２０は直流電源５６の＋端子に接続されている
（図示せず）。また、各制御電極２４１は、複数のスイ
ッチ５４及び抵抗Ｒ₁からなるスイッチ３５４により直
流電源５３の−端子又は接地に切り替えられる。これに
より、各制御電極２４１には、表示部３２０の電位に対
して負の電位となるような電圧が選択的に印加され、各
電子放出部２３０には、各制御電極２４１の電位に対し
て正の電位となるような電圧が選択的に印加されること
になる。電圧が印加されない制御電極と、電圧が印加さ
れない電子放出部との交差する領域のみが発光し、他の
領域は発光しない。したがって、蛍光表示管の発光・非
発光をマトリクス制御することができる。

【００３３】（第６の実施の形態）図１０は、本発明の
第６の実施の形態である蛍光表示管の構成を示す図であ
る。この図において、（ａ）は透視図、（ｂ）はＸb−
Ｘb′線方向の断面図、（ｃ）はＸc−Ｘc′線方向の断
面図である。この蛍光表示管も、図６に示した蛍光表示
管と同じく、絶縁柱体４３３に対して、制御電極が平行
方向に形成され、表示部１２０が垂直方向に形成されて
いるが、図６に示した蛍光表示管では、絶縁柱体１３３
の下に制御電極１４１が形成されているのに対して、図
１０示す蛍光表示管では、絶縁柱体４３３の両サイドに
制御電極４４１Ａ，４４１Ｂが形成されている。このよ
うに絶縁柱体４３３の周囲に制御電極４４１Ａ，４４１
Ｂを形成しても、図７と同様に電源を接続することによ
り、発光・非発光をマトリクス制御することができる。

【００３４】なお、本発明の蛍光表示装置は、蛍光表示
管のみでなく、ＦＥＤにも適用することができる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の蛍光表示
装置は、対向配置された表示部と制御電極との間に電子
放出部が配置された構成となっている。表示部の電位が
電子放出部の電位に対して正となっているとき、制御電
極の電位を電子放出部の電位に対して負とすることによ
り表示部は発光せず、負としないことにより表示部は発
光する。表示部の電位を高くして発光輝度を高めても、
それに応じて制御電極の電位を調整することにより発光
・非発光の制御を行うことができるので、高輝度で制御
性のよい蛍光表示装置を実現することができる。

【００３６】また、複数の表示部と複数の制御電極とを
垂直に配置し、複数の表示部と複数の制御電極とにそれ
ぞれ所定の電圧を選択的に印加することにより、発光・
非発光をマトリクス制御することができる。同様に、複
数の電子放出部と複数の制御電極とを垂直に配置し、複
数の電子放出部と複数の制御電極とにそれぞれ所定の電
圧を選択的に印加することにより、発光・非発光をマト
リクス制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態である蛍光表示管
の構成を示す断面図である。

【図２】図１に示した蛍光表示管内の電位分布を示す
概念図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態である蛍光表示管
の構成を示す断面図である。

【図４】図３に示した蛍光表示管内の電位分布を示す
概念図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態である蛍光表示管
の構成を示す断面図である。

【図６】本発明の第４の実施の形態である蛍光表示管
の構成を示す図である。

【図７】図６に示した蛍光表示管の電源接続を示す図
である。

【図８】図６に示した蛍光表示管の変形例を示す図で
ある。

【図９】本発明の第５の実施の形態である蛍光表示管
の構成を示す図である。

【図１０】本発明の第６の実施の形態である蛍光表示
管の構成を示す図である。

【図１１】カーボンナノチューブからなる電子放出源
を有する従来の蛍光表示管の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１０…外囲器、１１…フロントガラス（第１の基板）、
１２…ガラス基板（第２の基板）、１３…スペーサ、２
０，１２０，２２０，３２０…表示部、２１，１２１，
２２１…メタルバック膜、２２，１２２，２２２…蛍光
体膜、３０，１３０，２３０，４３０…電子放出部、３
１，１３１，２３１，４３１…電極、３２，１３２，２
３２，４３２…電子放出源、３３，１３３，２３３，４
３３…絶縁柱体（支持部材）、４１，１４１，２４１，
４４１Ａ，４４１Ｂ…制御電極、５１，５３，５５，５
６…直流電源、５２，５４，５７…スイッチ、１５２，
１５４，３５２，３５４…スイッチ部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者長廻武志三重県伊勢市上野町字和田700番地伊勢電子工業株式会社内 (72)発明者余谷純子三重県伊勢市上野町字和田700番地伊勢電子工業株式会社内 (72)発明者山田弘三重県伊勢市上野町字和田700番地伊勢電子工業株式会社内 (72)発明者江崎智隆三重県伊勢市上野町字和田700番地伊勢電子工業株式会社内Ｆターム(参考） 5C032 AA01 AA06 CC10 5C036 EE01 EE19 EF01 EF03 EF06 EF09 EG02 EG15 EG31 EH01 EH04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透光性を有する第１の基板とこの第１の
基板に対向配置された第２の基板とを含む外囲器と、前記第１の基板の内面に形成され陽極と蛍光体膜とから
なる表示部と、前記第２の基板の内面における前記表示部の対向位置に
形成された制御電極と、前記表示部と前記制御電極との間に配置され電子を電界
放出する電界放出部とを備えたことを特徴とする蛍光表
示装置。
【請求項２】請求項１記載の蛍光表示装置において、前記電界放出部を支持する支持部材を備えたことを特徴
とする蛍光表示装置。
【請求項３】請求項２記載の蛍光表示装置において、前記支持部材は、前記制御電極上の一部の領域に設けら
れ上面に前記電子放出部が形成された柱体であることを
特徴とする蛍光表示装置。
【請求項４】請求項２記載の蛍光表示装置において、前記支持部材は、前記第２の基板の内面に設けられ上面
に前記電子放出部が形成された柱体であり、前記制御電極は、前記柱体の周囲に形成されていること
を特徴とする蛍光表示装置。
【請求項５】請求項３又は４記載の蛍光表示装置にお
いて、前記支持部材、前記電子放出部、前記表示部及び前記制
御電極をそれぞれ複数有し、前記複数の支持部材のそれぞれは、互いに離間しかつ前
記第２の基板の内面に平行な同一方向に延在し、前記複数の電子放出部のそれぞれは、前記複数の支持部
材の上面に形成され、前記複数の表示部のそれぞれは、互いに離間しかつ前記
複数の支持部材に垂直な方向に形成され、前記複数の制御電極のそれぞれは、互いに離間しかつ前
記複数の支持部材に平行な方向に形成されていることを
特徴とする蛍光表示装置。
【請求項６】請求項３記載の蛍光表示装置において、前記支持部材、前記電子放出部、前記表示部及び前記制
御電極をそれぞれ複数有し、前記複数の支持部材のそれぞれは、互いに離間しかつ前
記第２の基板の内面に平行な同一方向に延在し、前記複数の電子放出部のそれぞれは、前記複数の支持部
材の上面に形成され、前記複数の表示部のそれぞれは、互いに離間しかつ前記
複数の電子放出部と対向する位置に形成され、前記複数の制御電極のそれぞれは、互いに離間しかつ前
記複数の支持部材に垂直な方向に形成されていることを
特徴とする蛍光表示装置。
【請求項７】請求項３記載の蛍光表示装置において、前記支持部材、前記電子放出部及び前記制御電極をそれ
ぞれ複数有し、前記複数の支持部材のそれぞれは、互いに離間しかつ前
記第２の基板の内面に平行な同一方向に延在し、前記複数の電子放出部のそれぞれは、前記複数の支持部
材の上面に形成され、前記複数の制御電極のそれぞれは、互いに離間しかつ前
記複数の支持部材に垂直な方向に形成されていることを
特徴とする蛍光表示装置。
【請求項８】請求項１〜７何れか１項記載の蛍光表示
装置において、前記電子放出部は、カーボンナノチューブからなる電子
放出源を有することを特徴とする蛍光表示装置。