JP2004303679A - 電界放出型蛍光表示装置およびこの表示装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単な構造でありながら、高品質で信頼性、生産性および実用性の高い電界放出型蛍光表示装置およびこの表示装置の製造方法を提供することを課題とする。
【解決手段】カソード電極上に設けられた電子放出源と、アノード電極上に設けられた蛍光体とを対向配置した電界放出型蛍光表示装置において、上記蛍光体が低電圧駆動型の蛍光体であり、ライン状に形成されたカソード電極と、ライン状に形成されたアノード電極とをカソード電極上に成膜された絶縁層を介して直交するように重ねた電極構造を有する電界放出型蛍光表示装置およびこの表示装置の製造方法により、信頼性、生産性および実用性が高く、かつ、高品質な電界放出型蛍光表示装置の提供が可能になった。
【選択図】 図1
【解決手段】カソード電極上に設けられた電子放出源と、アノード電極上に設けられた蛍光体とを対向配置した電界放出型蛍光表示装置において、上記蛍光体が低電圧駆動型の蛍光体であり、ライン状に形成されたカソード電極と、ライン状に形成されたアノード電極とをカソード電極上に成膜された絶縁層を介して直交するように重ねた電極構造を有する電界放出型蛍光表示装置およびこの表示装置の製造方法により、信頼性、生産性および実用性が高く、かつ、高品質な電界放出型蛍光表示装置の提供が可能になった。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィールドエミッションディスプレイ(以下FEDという)など、電子放出源を利用した電界放出型蛍光表示装置及びこの表示装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
各種のフラットディスプレイのうち、FEDなどの電子放出源を利用した電界放出型蛍光表示装置には、電極構造が、カソード電極およびアノード電極のみで構成される2極構造型のものと、カソード電極、ゲート電極およびアノード電極から構成される3極構造型のものとがある。
【0003】
上記2極構造型の場合は、蛍光体を励起する駆動電圧が数百V乃至数千V程度必要となるため、電圧が高すぎてパルス駆動などによる動画表示が困難となり、実用性が低いという欠点がある。
【0004】
たとえば、電子放出源として、電界電子放出特性が比較的良いカーボンファイバーを採用し、カソード電極とアノード電極との間の距離を150μmとしたFEDの場合であっても、アノード電極には、500V程度の電圧を印加する必要があり、依然として動画表示には不向きといわざるをえない。
【0005】
そこで、上記駆動電圧を低く抑えるために、アノード電極を構成する基板上に設けられたR、G、B各色の蛍光体の電位をいずれも同電位とし、低電圧のパルス駆動などにより、カソード電極から放出された冷陰極電子が各色蛍光体に入射するのを制御する必要がある。
【0006】
上記3極構造型の場合は、カソード電極とゲート電極との間の距離を小さくすることにより、電子放出源に印加される実効的な電場を大きくすることができるため、上記パルス駆動による制御が可能となり、2極構造型よりも駆動電圧を低くすることができる。
【0007】
従って、現在では電子放出源を利用した電界放出型蛍光表示装置は、3極構造型が主流である(例えば、特許文献1参照。)。
【0008】
しかし、ゲート電極を介して電子放出源から放出される冷陰極電子は、電界によって与えられた方向に直進するため、必ずしも要求する蛍光体のアドレスに入射するとは限らず、発散する確率が高くなる。放出される冷陰極電子が発散すると、漏れ発光や混色などによる画像ぼけが生じるおそれがあり、高精細な画像表示の要請に十分には応えられず、品質に大きく影響する。
【0009】
このような問題を解決するために、従来、ゲート電極とアノード電極との間に第4極目として収束電極を設け、ゲート電極から放出される冷陰極電子を収束電極によって収束し、要求する蛍光体のアドレスにのみ入射するようにし、漏れ発光や混色を防止していた(例えば、特許文献2参照。)。
【0010】
【特許文献1】
特願平2002−352324号(第2頁)
【特許文献2】
特開平5−245193号(特許請求の範囲)
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の収束電極を設けた3極構造型の表示装置では、アノード電極とゲート電極との間のミリオーダのギャップに収束電極を設けなければならず、厳密な寸法管理が要求されるため、構造が複雑になり、量産化するにあたり生産性に大きく影響するという問題があった。
【0012】
また、構造が複雑になれば、故障要因も増えるため、信頼性の問題も生じていた。
【0013】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、簡単な構造でありながら、高品質で信頼性の高い電界放出型蛍光表示装置およびこの表示装置の製造方法を提供することを課題とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明にかかる電界放出型蛍光表示装置は、カソード電極上に設けられた電子放出源と、アノード電極上に設けられた蛍光体とを対向配置した電界放出型蛍光表示装置において、上記蛍光体が低電圧駆動型の蛍光体であり、ライン状に形成されたカソード電極と、ライン状に形成されたアノード電極とをカソード電極上に成膜された絶縁層を介して直交するように重ねた電極構造を備えたことを特徴とする。
【0015】
この構成によれば、蛍光体が低電圧駆動型の蛍光体であるため、カソード電極とアノード電極のみの簡単な2極構造であっても低電圧のパルス駆動が可能となり、また、カソード電極とアノード電極とが絶縁層を介して重なっているため、電子放出源から放出された冷陰極電子は、絶縁層によって隣接するアドレスから遮断されるので発散せず、要求する蛍光体のアドレスに正確に入射し、画像ぼけが改善される。
【0016】
上記低電圧駆動型の蛍光体は、駆動電圧が500V以下で発光する蛍光体、好ましくは100V以下の駆動電圧で発光する蛍光体であることが望ましい。
【0017】
なお、上記電子放出源を電界電子放出特性が優れているグラファイトナノファイバーやカーボン・ナノチューブなどのカーボン系材料を成長させて形成させたものにすれば、より高い電子電流密度をえることができ、さらに消費電力を抑えることもできる。
【0018】
また、上記課題を解決するため、本発明にかかる電界放出型蛍光表示装置の製造方法は、背面板用基板上にライン状のカソード電極を成膜し、さらにこのカソード電極の上に絶縁層を成膜して、上記カソード電極上にマイクロキャビティが形成されるようにこの絶縁層をエッチングし、このマイクロキャビティ内でカーボン系材料を成長させて電子放出源を形成することによってカソード基板を製造する工程と、前面板用基板上にライン状のアノード電極を成膜し、このアノード電極に低電圧駆動型の蛍光体を設けることによってアノード基板を製造する工程と、上記低電圧駆動型の蛍光体と上記電子放出源とを対向配置し、かつ、上記ライン状のカソード電極とライン状のアノード電極とが絶縁層を介して直交するように重ねる工程とを少なくとも含むことを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
図1(a)〜(i)は、本発明にかかる電界放出型蛍光表示装置、すなわちFEDの製造方法における各プロセスを説明するための基板の模式的断面図である。
【0020】
図1(a)〜(g)は、カソード基板の製造プロセスを示したものである。
【0021】
まず、(a)で示すように、背面板用ガラス基板1の上に、ライン状のカソード電極2を成膜する。次に、(b)で示すように、上記カソード電極2の上に、絶縁層3を成膜する。(c)で示すように、絶縁層3の上に、マスク4を形成し、(d)でマスク4が形成されていない箇所の絶縁層3をエッチングしてマイクロキャビティ5を形成する。(e)で示すように、マイクロキャビティ5内でグラファイトナノファイバー等のカーボン系材料6を好ましくは触媒の存在下で成長させ、(f)で示すように、電子放出源7を形成し、(e)で示したマスク4の上に堆積したカーボン系材料6をマスク4とともに除去してカソード基板を製造する。
【0022】
図1の(g)及び(h)は、アノード基板の製造プロセスを示したものである。
【0023】
(g)で示すように、前面板用ガラス基板8の上に、ライン状のアノード電極9を成膜し、(h)で示すように、アノード電極9のライン上に低電圧駆動型の蛍光体10を設けてアノード基板を製造する。
【0024】
なお、この低電圧駆動型の蛍光体10は、駆動電圧が500V以下で発光する蛍光体、好ましくは100V以下の駆動電圧で発光する蛍光体であることが望ましい。具体的には、例えば、ZnO系、ZnS系、ZnGa2O4系、SrTiO3:Pr、Y2O3:Euなどが挙げられる。
【0025】
図1の(i)で示すように、上記プロセスにより製造された(f)のカソード基板と(h)のアノード基板とを電子放出源7と蛍光体10とが対向し、かつ、カソード電極2とアノード電極9とが絶縁層3を介して直交するように重ねて、FEDを製造する。なお、蛍光体10に対向する位置の絶縁層3については、蛍光体10の厚さの分だけさらにエッチングしてもよい。
【0026】
従って、カソード電極2のラインとアノード電極9のラインとの間のギャップは絶縁層3の厚さになる。この絶縁層3によって、電子放出源7から放出された冷陰極電子が隣接するアドレスに発散するのを阻止することができる。
【0027】
【実施例】
以下、本発明にかかる電極構造を有するFEDの実施例および比較例を説明する。
【0028】
(実施例1)
図1の(i)で示したように、カソード電極2とアノード電極9との間のギャップは、絶縁層3の厚さになるが、本実施例では、この絶縁層3の厚さをおよそ3μmとした。
【0029】
なお、蛍光体10としては、低電圧駆動型のZnO系をアノード電極9に塗布し、電子放出源7の材料は、グラファイトナノファイバーを使用した。
【0030】
カソード電極2とアノード電極9とをそれぞれ配線し、真空チャンバにセットして10−3Pa程度まで排気した。
【0031】
カソード電極2に−20Vのスキャン信号を印加し、一方、アノード電極9には30Vのスキャン信号を印加した。このときカソード電極2とアノード電極9の信号が一致したアドレスで電位差が50Vとなり、電子放出源7から放出された冷陰極電子が、上記信号が一致したアドレスの蛍光体10に入射し、この蛍光体10が発光することが確認できた。
【0032】
(比較例1)
図2は、従来の2極構造型で、従来使用されてきた蛍光体(P21)を採用したFEDの基板の模式的断面図である。蛍光体(P21)は、具体的には赤がY2O2S:Eu、緑がZnS:CU,AL、青がZnS:Agである。
【0033】
背面板用ガラス基板21の上に、ライン状のカソード電極22を成膜し、マイクロキャビティ24を設け、マイクロキャビティ24内でグラファイトナノファイバーを成長させて電子放出源25を形成し、カソード基板を製造した。一方、前面板用ガラス基板26の上にライン状のアノード電極27を成膜し、上記蛍光体(P21)28を塗布してアノード基板を製造した。両電極間のギャップを図示しないスペーサーでおよそ200μmに保持し、ライン状のカソード電極22とライン状のアノード電極27とが直交するように重ねた。これを真空チャンバにセットして10−3Pa程度まで排気した。
【0034】
カソード電極22をアース電位としてアノード電極27の1本のラインに600V印加したところ、1ラインの発光が確認できた。
【0035】
従って、2極構造型のFEDの駆動電圧は、上記本発明にかかるFEDの駆動電圧のおよそ12倍であり、本発明にかかる電極構造を有するFEDは従来の2極構造型と比較して非常に低電圧で駆動することがわかった。
【0036】
(比較例2)
図3は、3極構造型で、従来使用されてきた蛍光体(P21)を採用したFEDの基板の模式的断面図である。
【0037】
背面板用ガラス基板31の上に、ライン状のカソード電極32を成膜し、カソード電極32とゲート電極34を絶縁するためにカソード電極32の上に絶縁層33を成膜した。この絶縁層33の厚さは、およそ3μmとした。この絶縁層33の上に、カソード電極32と直交する方向にライン状のゲート電極34を成膜した。上記直交している位置にマイクロキャビティ35ができるように絶縁層33をエッチングした。このマイクロキャビティ35内でグラファイトナノファイバーを成長させて、電子放出源36を形成し、カソード基板を製造した。一方、前面板用ガラス基板37の上にライン状のアノード電極38を成膜し、上記蛍光体(P21)39を塗布してアノード基板を製造した。カソード基板とアノード基板とを図示しないスペーサーでおよそ3mmのギャップで保持して重ねた。
【0038】
カソード電極32、ゲート電極34およびアノード電極38をそれぞれ配線し、パネルを真空チャンバにセットして10−3Pa程度まで排気した。
【0039】
ゲート電極34に65Vのスキャン信号を印加し、カソード電極32にはアース電位のスキャン信号を印加した。アノード電極38の電圧は1.5kVとした。
【0040】
このとき選択したゲート電極34で電位差が65Vとなり、電子放出源36から冷陰極電子が放出され、この電子放出源36と対向するアドレスの蛍光体39に入射してこの蛍光体(P21)39を発光させた。
【0041】
しかし、このとき発光ラインが上記アドレスの領域よりも太くなっていることから、この冷陰極電子は、発散していることが確認できた。
【0042】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、アノード電極とカソード電極とから構成される2極の電極構造でありながら、低電圧駆動型の蛍光体をアノード電極に設けることにより、低電圧のパルス駆動などによる動画表示が可能となり、実用性の高い電界放出型蛍光表示装置の提供を可能にした。
【0043】
また、電極を2極構造型にして簡素化することにより、生産性の向上を図るとともに、故障要因を減らすことによって信頼性の高い電界放出型蛍光表示装置の提供を可能にした。
【0044】
さらに、ライン状のアノード電極とライン状のカソード電極とが、絶縁層を介して直交するように重なっているため、電子放出源から放出された冷陰極電子は、絶縁層によって隣接するアドレス上の蛍光体への発散および入射を遮断され、漏れ発光や混色などによる画像ぼけを防ぐことができるため、高品質の電界放出型蛍光表示装置の提供も可能にした。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる電界放出型蛍光表示装置、すなわちFEDの製造方法を説明するためのフロー図であり、(a)〜(i)は各プロセスでの基板の模式的断面図。
【図2】従来の2極構造型FEDの基板の模式的断面図。
【図3】従来の3極構造型FEDの基板の模式的断面図。
【符号の説明】
1 背面板用ガラス基板
2 カソード電極
3 絶縁層
4 マスク
5 マイクロキャビティ
6 カーボン系材料
7 電子放出源
8 前面板用ガラス基板
9 アノード電極
10 蛍光体
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィールドエミッションディスプレイ(以下FEDという)など、電子放出源を利用した電界放出型蛍光表示装置及びこの表示装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
各種のフラットディスプレイのうち、FEDなどの電子放出源を利用した電界放出型蛍光表示装置には、電極構造が、カソード電極およびアノード電極のみで構成される2極構造型のものと、カソード電極、ゲート電極およびアノード電極から構成される3極構造型のものとがある。
【0003】
上記2極構造型の場合は、蛍光体を励起する駆動電圧が数百V乃至数千V程度必要となるため、電圧が高すぎてパルス駆動などによる動画表示が困難となり、実用性が低いという欠点がある。
【0004】
たとえば、電子放出源として、電界電子放出特性が比較的良いカーボンファイバーを採用し、カソード電極とアノード電極との間の距離を150μmとしたFEDの場合であっても、アノード電極には、500V程度の電圧を印加する必要があり、依然として動画表示には不向きといわざるをえない。
【0005】
そこで、上記駆動電圧を低く抑えるために、アノード電極を構成する基板上に設けられたR、G、B各色の蛍光体の電位をいずれも同電位とし、低電圧のパルス駆動などにより、カソード電極から放出された冷陰極電子が各色蛍光体に入射するのを制御する必要がある。
【0006】
上記3極構造型の場合は、カソード電極とゲート電極との間の距離を小さくすることにより、電子放出源に印加される実効的な電場を大きくすることができるため、上記パルス駆動による制御が可能となり、2極構造型よりも駆動電圧を低くすることができる。
【0007】
従って、現在では電子放出源を利用した電界放出型蛍光表示装置は、3極構造型が主流である(例えば、特許文献1参照。)。
【0008】
しかし、ゲート電極を介して電子放出源から放出される冷陰極電子は、電界によって与えられた方向に直進するため、必ずしも要求する蛍光体のアドレスに入射するとは限らず、発散する確率が高くなる。放出される冷陰極電子が発散すると、漏れ発光や混色などによる画像ぼけが生じるおそれがあり、高精細な画像表示の要請に十分には応えられず、品質に大きく影響する。
【0009】
このような問題を解決するために、従来、ゲート電極とアノード電極との間に第4極目として収束電極を設け、ゲート電極から放出される冷陰極電子を収束電極によって収束し、要求する蛍光体のアドレスにのみ入射するようにし、漏れ発光や混色を防止していた(例えば、特許文献2参照。)。
【0010】
【特許文献1】
特願平2002−352324号(第2頁)
【特許文献2】
特開平5−245193号(特許請求の範囲)
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の収束電極を設けた3極構造型の表示装置では、アノード電極とゲート電極との間のミリオーダのギャップに収束電極を設けなければならず、厳密な寸法管理が要求されるため、構造が複雑になり、量産化するにあたり生産性に大きく影響するという問題があった。
【0012】
また、構造が複雑になれば、故障要因も増えるため、信頼性の問題も生じていた。
【0013】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、簡単な構造でありながら、高品質で信頼性の高い電界放出型蛍光表示装置およびこの表示装置の製造方法を提供することを課題とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明にかかる電界放出型蛍光表示装置は、カソード電極上に設けられた電子放出源と、アノード電極上に設けられた蛍光体とを対向配置した電界放出型蛍光表示装置において、上記蛍光体が低電圧駆動型の蛍光体であり、ライン状に形成されたカソード電極と、ライン状に形成されたアノード電極とをカソード電極上に成膜された絶縁層を介して直交するように重ねた電極構造を備えたことを特徴とする。
【0015】
この構成によれば、蛍光体が低電圧駆動型の蛍光体であるため、カソード電極とアノード電極のみの簡単な2極構造であっても低電圧のパルス駆動が可能となり、また、カソード電極とアノード電極とが絶縁層を介して重なっているため、電子放出源から放出された冷陰極電子は、絶縁層によって隣接するアドレスから遮断されるので発散せず、要求する蛍光体のアドレスに正確に入射し、画像ぼけが改善される。
【0016】
上記低電圧駆動型の蛍光体は、駆動電圧が500V以下で発光する蛍光体、好ましくは100V以下の駆動電圧で発光する蛍光体であることが望ましい。
【0017】
なお、上記電子放出源を電界電子放出特性が優れているグラファイトナノファイバーやカーボン・ナノチューブなどのカーボン系材料を成長させて形成させたものにすれば、より高い電子電流密度をえることができ、さらに消費電力を抑えることもできる。
【0018】
また、上記課題を解決するため、本発明にかかる電界放出型蛍光表示装置の製造方法は、背面板用基板上にライン状のカソード電極を成膜し、さらにこのカソード電極の上に絶縁層を成膜して、上記カソード電極上にマイクロキャビティが形成されるようにこの絶縁層をエッチングし、このマイクロキャビティ内でカーボン系材料を成長させて電子放出源を形成することによってカソード基板を製造する工程と、前面板用基板上にライン状のアノード電極を成膜し、このアノード電極に低電圧駆動型の蛍光体を設けることによってアノード基板を製造する工程と、上記低電圧駆動型の蛍光体と上記電子放出源とを対向配置し、かつ、上記ライン状のカソード電極とライン状のアノード電極とが絶縁層を介して直交するように重ねる工程とを少なくとも含むことを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
図1(a)〜(i)は、本発明にかかる電界放出型蛍光表示装置、すなわちFEDの製造方法における各プロセスを説明するための基板の模式的断面図である。
【0020】
図1(a)〜(g)は、カソード基板の製造プロセスを示したものである。
【0021】
まず、(a)で示すように、背面板用ガラス基板1の上に、ライン状のカソード電極2を成膜する。次に、(b)で示すように、上記カソード電極2の上に、絶縁層3を成膜する。(c)で示すように、絶縁層3の上に、マスク4を形成し、(d)でマスク4が形成されていない箇所の絶縁層3をエッチングしてマイクロキャビティ5を形成する。(e)で示すように、マイクロキャビティ5内でグラファイトナノファイバー等のカーボン系材料6を好ましくは触媒の存在下で成長させ、(f)で示すように、電子放出源7を形成し、(e)で示したマスク4の上に堆積したカーボン系材料6をマスク4とともに除去してカソード基板を製造する。
【0022】
図1の(g)及び(h)は、アノード基板の製造プロセスを示したものである。
【0023】
(g)で示すように、前面板用ガラス基板8の上に、ライン状のアノード電極9を成膜し、(h)で示すように、アノード電極9のライン上に低電圧駆動型の蛍光体10を設けてアノード基板を製造する。
【0024】
なお、この低電圧駆動型の蛍光体10は、駆動電圧が500V以下で発光する蛍光体、好ましくは100V以下の駆動電圧で発光する蛍光体であることが望ましい。具体的には、例えば、ZnO系、ZnS系、ZnGa2O4系、SrTiO3:Pr、Y2O3:Euなどが挙げられる。
【0025】
図1の(i)で示すように、上記プロセスにより製造された(f)のカソード基板と(h)のアノード基板とを電子放出源7と蛍光体10とが対向し、かつ、カソード電極2とアノード電極9とが絶縁層3を介して直交するように重ねて、FEDを製造する。なお、蛍光体10に対向する位置の絶縁層3については、蛍光体10の厚さの分だけさらにエッチングしてもよい。
【0026】
従って、カソード電極2のラインとアノード電極9のラインとの間のギャップは絶縁層3の厚さになる。この絶縁層3によって、電子放出源7から放出された冷陰極電子が隣接するアドレスに発散するのを阻止することができる。
【0027】
【実施例】
以下、本発明にかかる電極構造を有するFEDの実施例および比較例を説明する。
【0028】
(実施例1)
図1の(i)で示したように、カソード電極2とアノード電極9との間のギャップは、絶縁層3の厚さになるが、本実施例では、この絶縁層3の厚さをおよそ3μmとした。
【0029】
なお、蛍光体10としては、低電圧駆動型のZnO系をアノード電極9に塗布し、電子放出源7の材料は、グラファイトナノファイバーを使用した。
【0030】
カソード電極2とアノード電極9とをそれぞれ配線し、真空チャンバにセットして10−3Pa程度まで排気した。
【0031】
カソード電極2に−20Vのスキャン信号を印加し、一方、アノード電極9には30Vのスキャン信号を印加した。このときカソード電極2とアノード電極9の信号が一致したアドレスで電位差が50Vとなり、電子放出源7から放出された冷陰極電子が、上記信号が一致したアドレスの蛍光体10に入射し、この蛍光体10が発光することが確認できた。
【0032】
(比較例1)
図2は、従来の2極構造型で、従来使用されてきた蛍光体(P21)を採用したFEDの基板の模式的断面図である。蛍光体(P21)は、具体的には赤がY2O2S:Eu、緑がZnS:CU,AL、青がZnS:Agである。
【0033】
背面板用ガラス基板21の上に、ライン状のカソード電極22を成膜し、マイクロキャビティ24を設け、マイクロキャビティ24内でグラファイトナノファイバーを成長させて電子放出源25を形成し、カソード基板を製造した。一方、前面板用ガラス基板26の上にライン状のアノード電極27を成膜し、上記蛍光体(P21)28を塗布してアノード基板を製造した。両電極間のギャップを図示しないスペーサーでおよそ200μmに保持し、ライン状のカソード電極22とライン状のアノード電極27とが直交するように重ねた。これを真空チャンバにセットして10−3Pa程度まで排気した。
【0034】
カソード電極22をアース電位としてアノード電極27の1本のラインに600V印加したところ、1ラインの発光が確認できた。
【0035】
従って、2極構造型のFEDの駆動電圧は、上記本発明にかかるFEDの駆動電圧のおよそ12倍であり、本発明にかかる電極構造を有するFEDは従来の2極構造型と比較して非常に低電圧で駆動することがわかった。
【0036】
(比較例2)
図3は、3極構造型で、従来使用されてきた蛍光体(P21)を採用したFEDの基板の模式的断面図である。
【0037】
背面板用ガラス基板31の上に、ライン状のカソード電極32を成膜し、カソード電極32とゲート電極34を絶縁するためにカソード電極32の上に絶縁層33を成膜した。この絶縁層33の厚さは、およそ3μmとした。この絶縁層33の上に、カソード電極32と直交する方向にライン状のゲート電極34を成膜した。上記直交している位置にマイクロキャビティ35ができるように絶縁層33をエッチングした。このマイクロキャビティ35内でグラファイトナノファイバーを成長させて、電子放出源36を形成し、カソード基板を製造した。一方、前面板用ガラス基板37の上にライン状のアノード電極38を成膜し、上記蛍光体(P21)39を塗布してアノード基板を製造した。カソード基板とアノード基板とを図示しないスペーサーでおよそ3mmのギャップで保持して重ねた。
【0038】
カソード電極32、ゲート電極34およびアノード電極38をそれぞれ配線し、パネルを真空チャンバにセットして10−3Pa程度まで排気した。
【0039】
ゲート電極34に65Vのスキャン信号を印加し、カソード電極32にはアース電位のスキャン信号を印加した。アノード電極38の電圧は1.5kVとした。
【0040】
このとき選択したゲート電極34で電位差が65Vとなり、電子放出源36から冷陰極電子が放出され、この電子放出源36と対向するアドレスの蛍光体39に入射してこの蛍光体(P21)39を発光させた。
【0041】
しかし、このとき発光ラインが上記アドレスの領域よりも太くなっていることから、この冷陰極電子は、発散していることが確認できた。
【0042】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、アノード電極とカソード電極とから構成される2極の電極構造でありながら、低電圧駆動型の蛍光体をアノード電極に設けることにより、低電圧のパルス駆動などによる動画表示が可能となり、実用性の高い電界放出型蛍光表示装置の提供を可能にした。
【0043】
また、電極を2極構造型にして簡素化することにより、生産性の向上を図るとともに、故障要因を減らすことによって信頼性の高い電界放出型蛍光表示装置の提供を可能にした。
【0044】
さらに、ライン状のアノード電極とライン状のカソード電極とが、絶縁層を介して直交するように重なっているため、電子放出源から放出された冷陰極電子は、絶縁層によって隣接するアドレス上の蛍光体への発散および入射を遮断され、漏れ発光や混色などによる画像ぼけを防ぐことができるため、高品質の電界放出型蛍光表示装置の提供も可能にした。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる電界放出型蛍光表示装置、すなわちFEDの製造方法を説明するためのフロー図であり、(a)〜(i)は各プロセスでの基板の模式的断面図。
【図2】従来の2極構造型FEDの基板の模式的断面図。
【図3】従来の3極構造型FEDの基板の模式的断面図。
【符号の説明】
1 背面板用ガラス基板
2 カソード電極
3 絶縁層
4 マスク
5 マイクロキャビティ
6 カーボン系材料
7 電子放出源
8 前面板用ガラス基板
9 アノード電極
10 蛍光体
Claims (4)
- カソード電極上に設けられた電子放出源と、アノード電極上に設けられた蛍光体とを対向配置した電界放出型蛍光表示装置において、上記蛍光体が低電圧駆動型の蛍光体であり、ライン状に形成されたカソード電極と、ライン状に形成されたアノード電極とをカソード電極上に成膜された絶縁層を介して直交するように重ねた電極構造を備えたことを特徴とする電界放出型蛍光表示装置。
- 上記低電圧駆動型の蛍光体が、駆動電圧が500V以下で発光する蛍光体、好ましくは100V以下の駆動電圧で発光する蛍光体であることを特徴とする請求項1記載の表示装置。
- 上記電子放出源がグラファイトナノファイバーやカーボン・ナノチューブなどのカーボン系材料を成長させて形成させたものであることを特徴とする請求項1若しくは請求項2記載の表示装置。
- 背面板用基板上にライン状のカソード電極を成膜し、さらにこのカソード電極の上に絶縁層を成膜して、上記カソード電極上にマイクロキャビティが形成されるようにこの絶縁層をエッチングし、このマイクロキャビティ内でカーボン系材料を成長させて電子放出源を形成することによってカソード基板を製造する工程と、前面板用基板上にライン状のアノード電極を成膜し、このアノード電極に低電圧駆動型の蛍光体を設けることによってアノード基板を製造する工程と、上記低電圧駆動型の蛍光体と上記電子放出源とを対向配置し、かつ、上記ライン状のカソード電極とライン状のアノード電極とが絶縁層を介して直交するように重ねる工程とを少なくとも含むことを特徴とする電界放出型蛍光表示装置の製造方法。
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JP2003097841A JP2004303679A (ja) | 2003-04-01 | 2003-04-01 | 電界放出型蛍光表示装置およびこの表示装置の製造方法 |
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JP2008053172A (ja) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Toppan Printing Co Ltd | 面発光素子 |
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- 2003-04-01 JP JP2003097841A patent/JP2004303679A/ja active Pending
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