JP2005085713A - 平板型画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 低電界で十分な強度の電子放出が得られる陰極材料を用い、高輝度の平板型画像表示装置を提供する。
【解決手段】 背面基板ＳＵＢ１上に、陰極Ｋと第１の制御電極Ｇ１を該背面基板ＳＵＢ１と平行な同一平面上に形成して電子線源とし、この電子線源から取り出される電子を集束する第２の制御電極Ｇ２を設けることにより、高輝度の画像表示を得る。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電界により電子を放出する電子源（陰極）を持つ電子線源と、この電子線源から放出される電子線で励起される蛍光面を有する平板型画像表示装置に係り、特に、電子線を蛍光面に集束して高精細の画像表示を可能とした平面型画像表示装置に関する。

低電界で電子を放出する電子源にダイヤモンドや炭素ナノチューブ（カーボンナノチューブとも言う）等を用いた電界放出型の平面型画像表示装置が開発されている。以下では、電子源を陰極とも称する。この種の陰極は、従来の金属材料を主材として用いた電界放射型の陰極と比較して極めて低い電界で十分な電子放出が得られる。そして、このような電子放出材料を陰極に用いた平面型表示装置は、例えば「特許文献１」や「特許文献２」に示されている。これらの文献に記載の平面型表示装置は、第１基板である背面基板の主面の同一面に陰極と制御電極からなる電子線源を形成した、所謂面配置電極（インプレーンゲート（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｇａｔｅ）、以下ＩＰＧと称する）構造とした背面パネルと、第２基板である前面基板の主面に蛍光体を塗布した蛍光面を有する前面パネルとの各主面を対向させ、封止枠で周囲を封止し、封止内部を真空とした一種の陰極線管である。

ＩＰＧ構造の電子線源をもつ平面型表示装置では、電子線源からの電子線で効率よく蛍光体を励起するために、集束電極を設けることが有効である。ＩＰＧ構造の背面基板に集束電極を設ける場合、制御電極に給電する制御電極配線（制御電極ラインとも言う）に加えて集束電極配線（集束電極ラインとも言う）を設ける必要がある。「特許文献３」には、スピント（Ｓｐｉｎｄｔ）構造の電子源と制御電極からなる電子線源を有し、この電子線源の上に各画素領域を囲むような隔壁状の集束電極を設けたものが示され、またこの集束電極を隣接する画素の制御電極ラインと接続した平面型表示装置が開示されている。
特開２０００−２６８７０６号公報 特開２００２−２５４７８号公報 特開２０００−３６６４号公報

「特許文献１」や「特許文献２」に示されたように、制御電極のみを有する平面型表示装置では、電子線の強度とその集束性の両者を個別に制御することができない。また、「特許文献３」に開示された平面型表示装置では、電子線源をもつ背面基板の該電子線源から取り出される電子線を囲むように蛍光面方向に植立して設けた集束電極を備えて隣接して形成されている制御電極ラインに直接もしくは間接的に接続している。しかし、ＩＰＧ構造の電子線源においては集束電極を設置するためのスペースやその引回しラインを電子線源回りに設けることが必要になるため制御電極の幅が狭くならざるを得ず、ＩＰＧ構造とした電子線源をもつものでは制御電極ラインを形成し、かつ集束電極を制御電極に接続することは困難である。

本発明の目的は、背面基板の同一面上（以下、同一平面とも言う）に陰極と制御電極を配置したＩＰＧ構造の電子線源の上層を覆い、かつ各画素毎に開口を有する集束電極を設け、あるいはＩＰＧ構造の電子線源と同一面に集束電極を設け、背面基板の該電子線源の形成面とは異なる面に形成した集束電極ラインに集束電極を接続する構造とすることで、電子線源からの電子線を集束して蛍光体を効率よく励起することにより、高画質の画像表示を可能とした平面型表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、次の構成を有することを特徴とする。すなわち、
（１）背面基板をもつ背面パネルと、前面基板をもつ前面パネル、および前記背面パネルと前記前面パネルの主面同士の対向面中央部分に形成される表示領域の周辺を貼り合わせ、該貼り合わせ間隙を封止する封止枠とからなる平板型画像表示装置であって、
前記背面基板の主面と平行な第１の平面に、陰極を有して第１の方向に延在し該第１の方向と交差する第２の方向に並設されて形成された複数の陰極ラインと、少なくとも前記表示領域内で前記陰極ラインに隣接し前記陰極からの電子の取り出し量を制御する第１の制御電極とからなる複数の電子線源と、前記第１の平面と平行かつ前記前面パネル側に位置する第２の平面に形成されて、前記電子線源に対応した部分（画素部分）に開口を有して前記電子線源から取り出された電子線を前記前面パネル方向に集束する第２の制御電極とを有する。そして、前記第２の制御電極を、前記第１の制御電極との間に上部絶縁層を介して形成する構成とすることができる。

また、本発明は、前記背面基板の主面、かつ前記第１の平面の下層に下部絶縁層を介して形成された第１制御電極ラインを有し、前記第１の制御電極は前記下部絶縁層を貫通するスルーホールを通して前記第１制御電極ラインと電気的に接続することができる。

また、本発明は、前記背面基板の主面と平行な平面に、陰極を有して第１の方向に延在し該第１の方向と交差する第２の方向に並設されて形成された複数の陰極ラインと、少なくとも前記表示領域内で前記陰極ラインに隣接し前記陰極からの電子の取り出し量を制御する第１の制御電極とからなる複数の電子線源と、前記電子線源に対して前記第２の方向に位置し、前記電子線源から取り出された電子線を前記前面パネル方向に集束する第２の制御電極とを有する。そして、前記背面基板の主面、かつ前記平面の下層に絶縁層を介して前記第２の方向に形成された第１制御電極ラインを有し、前記第１の制御電極は、前記上部絶縁層を貫通する第１のスルーホールを通して前記第１制御電極ラインと電気的に接続することができる。

また、本発明は、前記背面基板の主面、かつ前記絶縁層を介して前記第２の方向に形成された第２制御電極ラインを有し、前記第２の制御電極は前記絶縁層を貫通しかつ前記第１制御電極ラインとは電気的に絶縁された第２のスルーホールを通して前記第２制御電極ラインと電気的に接続することができる。そして、前記第２の制御電極の一部が前記電子線源を前記第１の方向から囲う如く配置する構成とすることができる。

また、本発明は、次の構成を有することを特徴とする。すなわち、
（２）背面基板をもつ背面パネルと、前面基板をもつ前面パネル、および前記背面パネルと前記前面パネルの主面同士の対向面中央部分に形成される表示領域の周辺を貼り合わせ、該貼り合わせ間隙を封止する封止枠とからなる平板型画像表示装置であって、
前記背面基板の主面と平行な平面に、陰極を有して第１の方向に延在し該第１の方向と交差する第２の方向に並設されて形成された複数の陰極ラインと、少なくとも前記表示領域内で前記陰極ラインに隣接し前記陰極からの電子の取り出し量を制御する第１の制御電極とからなる複数の電子線源と、前記電子線源に対して前記第２の方向に位置し、前記電子線源から取り出された電子線を前記前面パネル方向に集束する第２の制御電極とを有する。そして、前記第２の制御電極は、前記電子線源の各々に対して前記第１の方向に分割された複数の第２の制御電極分割電極で構成されており、前記分割された第２の制御電極分割電極の間に前記第２の方向で隣接する前記第１の制御電極同士を電気的に接続する第１の連結部（制御電極間接続配線）を備える構成とすることができる。

また、本発明は、前記背面基板の主面、かつ前記平面の下層に絶縁層を介して前記第２の方向に形成された第１制御電極ラインを有し、前記第１の制御電極は前記第１の制御電極間接続配線の部分に形成された前記絶縁層を貫通する第１のスルーホールを通して前記第１制御電極ラインと電気的に接続する構成とすることができる。

また、本発明は、前記背面基板の主面、かつ前記絶縁層を介して前記第２の方向に形成された第２制御電極ラインを有し、前記第２の制御電極は前記絶縁層を貫通しかつ前記第１制御電極ラインとは電気的に絶縁された第２のスルーホールを通して前記第２制御電極ラインと電気的に接続する構成とすることができる。

また、本発明は、次の構成を有することを特徴とする。すなわち、
（３）背面基板をもつ背面パネルと、前面基板をもつ前面パネル、および前記背面パネルと前記前面パネルの主面同士の対向面中央部分に形成される表示領域の周辺を貼り合わせ、該貼り合わせ間隙を封止する封止枠とからなる平板型画像表示装置であって、
前記背面基板の主面と平行な平面には、陰極を有して第１の方向に延在し該第１の方向と交差する第２の方向に並設されて形成された複数の陰極ラインと、少なくとも前記表示領域内で前記陰極ラインに隣接し前記陰極からの電子の取り出し量を制御する第１の制御電極とからなる複数の電子線源と、前記電子線源に対して前記第２の方向に位置し、前記電子線源から取り出された電子線を前記前面パネル方向に集束する第２の制御電極とを有し、前記第１の制御電極は、前記第１の方向で隣接する前記第２の制御電極に電気的に接続する構成とすることができる。

また、本発明は、前記背面基板の主面、かつ前記平面の下層に絶縁層を介して形成された第２制御電極ラインを有し、前記第２の制御電極は前記絶縁層を貫通するスルーホールを通して前記第２制御電極ラインと電気的に接続する構成とすることができる。

そして、本発明は、上記各構成において、前記制御電極の前記第１のパネルと前記第２のパネルの間に複数の隔壁を備えることができる。さらに、本発明は、前記陰極を真空中に直接電子を放出する電子放出材料で構成し、当該電子放出材料として炭素を主成分とする、炭素ナノチューブ、微細炭素ファイバ、ダイヤモンド、ダイヤモンドライク炭素の何れかとすることができる。

なお、本発明は、上記の各構成および後述する実施の形態に記載される構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく、種々の変更が可能であることは言うまでもない。

以上説明したように、本発明によれば、炭素ナノチューブ等の数Ｖ／μｍの比較的低電界でも必要な電子線強度が得られる陰極材料を用い、陽極−陰極間の電界により放出される電子線を第１の制御電極で制御し、第２の制御電極で集束して蛍光面に指向させる構造としたことで、低電圧駆動可能で、高輝度の平板型画像表示装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明による平板型画像表示装置の第１実施例を模式的に説明する要部平面図、図２は図１のＡ−Ａ’線に沿った断面図、図３は図２のＢ部分の拡大図である。図１〜図３は背面パネルのみ示し、前面パネルは図示を省略してある。ここでは、３つの画素（カラー表示ではそれぞれが副画素となる）部分のみを示す。図１、図２および図３において、参照符号Ｋは電子源である陰極（カソード）、ＫＬは陰極ライン（カソードライン）、Ｇ１は第１の制御電極、Ｇ２は第２の制御電極（集束電極）、ＡＰは第２の制御電極Ｇ２に設けた開口、ＳＵＢ１は背面基板、Ｇ１Ｌは第１の制御電極Ｇ１に給電する第１制御電極ライン、ＩＳ１は下部絶縁層、ＩＳ２は上部絶縁層、ＴＨ１は第１の制御電極Ｇ１と第１制御電極ラインＧ１Ｌに電気的に接続するスルーホールである。なお、参照符号Ｐ１は背面基板ＳＵＢ1 に平行な第１の平面、Ｐ２は同第２の平面を示す。

本実施例の平板型画像表示装置は、ガラスを好適とする背面基板ＳＵＢ１の主面上の上記第１の平面Ｐ１に第１の方向（ｙ方向）に延在し、第１の方向と交差する第２の方向（ｘ方向）に並設された複数の陰極ラインＫＬを有する。陰極ラインＫＬ上には、各画素（カラー表示の場合はカラー副画素）となる位置に電子源すなわち陰極Ｋが形成されている。また、上記第１の平面Ｐ１上で上記陰極ラインＫＬの少なくとも上記陰極Ｋの部分を挟んで第１の制御電極Ｇ１が該陰極ラインＫＬと同一面上に平行に並設されている。第１の制御電極Ｇ１は背面基板ＳＵＢ１の上記第１の平面Ｐ１の下層側に下部絶縁層ＩＳ１を介して形成されている第１制御電極ラインＧ１Ｌに該下部絶縁層ＩＳ１を貫通するスルーホールＴＨ１を通して電気的に接続されている。

そして、第１の制御電極Ｇ１の上層に位置して第１の平面と平行な第２の平面Ｐ２に第２の制御電極Ｇ２が設置されている。第２の制御電極Ｇ２は第１の平面との間に形成された第２の絶縁層ＩＳ２で第１の制御電極Ｇ１と絶縁されている。また、第２の制御電極Ｇ２は上記した各画素と対応する部分に開口ＡＰを有して第１の制御電極Ｇ１の上方を覆って形成されている。この開口ＡＰは、上記第１の平面に形成されている陰極Ｋと第１の制御電極Ｇ１の該陰極Ｋに隣接した一部を露呈するごとき大きさをもつ。なお、第２の絶縁層ＩＳ２は第１の平面に形成されている陰極Ｋと第１の制御電極Ｇ１の該陰極Ｋに隣接した一部に対応する部分を除いて形成されている。

陰極Ｋを有する陰極ラインＫＬと第１の制御電極Ｇ１の交差部に画素毎の電子線源が形成される。陰極ラインＫＬは背面基板ＳＵＢ１の周辺の少なくとも一辺に引き出し線を有し、また第１の制御電極Ｇ１に接続した第１制御電極ラインＧ１Ｌは背面基板ＳＵＢ１の周辺の少なくとも他の一辺に引き出し線を有し、これらの引き出し線を介して映像信号電圧、制御電圧がそれぞれ印加される。また、第２の制御電極Ｇ２は、所謂集束電極を構成し、前面基板の表示領域外に設けた図示しない引き出し線から集束電圧が供給される。

本実施例の構造において、陰極ラインＫＬに画像信号電圧を印加し、第１の制御電極Ｇ１に走査信号電圧を印加することにより、両者の交差部に形成されている電子線源から上記画像信号電圧の大きさに応じた電子が取り出される。取り出された電子は第２の制御電極Ｇ２に印加されている集束電圧で集束作用を受け、図示しない前面パネルに有する陽極（アノード電極）に印加されている高電圧で当該前面パネルに指向されて蛍光体を励起し、所定の色に発光させる。本実施例により、特にＩＰＧ方式とした電子線源を用いた場合の電子線の利用効率が向上し、高輝度の画像表示を得ることができる。

図４は本発明による平板型画像表示装置の第２実施例を模式的に説明する要部平面図、図５は図４のＡ−Ａ’線に沿った断面図、図６は図４のＢ−Ｂ’線に沿った断面図、図７は図４のＣ−Ｃ’−Ｃ”−Ｃ'” 線に沿った断面図である。図７中の一点鎖線Ｃ’（Ｃ”）は図４中のＣ’−Ｃ” 面に相当する。図４〜図７は背面パネルのみ示し、前面パネルは図示を省略してある。第１実施例の図面と同一の参照符号は同一機能部分に対応する。本実施例では、ガラスを好適とする背面パネルＳＵＢ１の主面上の上記第１の平面Ｐ１に第１の方向（ｙ方向）に延在し、第１の方向と交差する第２の方向（ｘ方向）に並設された複数の陰極ラインＫＬを有する。陰極ラインＫＬ上には、各画素（カラー表示の場合はカラー副画素）となる位置に電子源すなわち陰極Ｋが形成されている。また、上記第１の平面Ｐ１上で上記陰極ラインＫＬの少なくとも上記陰極Ｋの部分を挟んで第１の制御電極Ｇ１が該陰極ラインＫＬと同一面に平行に並設されている。第１の制御電極Ｇ１は背面パネルＳＵＢ１の上記第１の平面Ｐ１の下層の絶縁層ＩＳを介して形成されている第１制御電極ラインＧ１Ｌに該絶縁層ＩＳを貫通する第１スルーホールＴＨ１を通して電気的に接続されている。

そして、第１の平面と同一面上には第２の制御電極Ｇ２が設置されている。第２の制御電極Ｇ２は陰極Ｋを有する陰極ラインＫＬを挟んで設置されて第１の制御電極Ｇ１で構成される電子線源をｘ方向から挟む位置に設置されている。そして、第２の制御電極Ｇ２は第１制御電極ラインＧ１Ｌが形成されているのと同一面上に絶縁層ＩＳを介して形成されている第２制御電極ラインＧ２Ｌに第２スルーホールＴＨ２を通して接続されている。第２制御電極ラインＧ２Ｌが第１制御電極ラインＧ１Ｌと接触しないように、両制御電極ラインは十分な距離を確保して形成してある。

陰極Ｋを有する陰極ラインＫＬと第１の制御電極Ｇ１の交差部に画素毎の上記電子線源が形成される。陰極ラインＫＬは背面基板ＳＵＢ１の周辺の少なくとも一辺に引き出し線を有し、また第１の制御電極Ｇ１に接続した第１制御電極ラインＧ１Ｌは背面基板ＳＵＢ１の周辺の少なくとも他の一辺に引き出し線を有する。また、第２制御電極ラインＧ１Ｌは背面基板ＳＵＢ１の周辺の上記第１制御電極ラインＧ１Ｌの引き出し線形成辺と反対側辺に引き出し線を設けることが望ましい。これらの引き出し線を介して映像信号電圧、制御電圧、集束電圧がそれぞれ印加される。

本実施例は、３つの電極（陰極配線ＫＬ、第１の制御電極Ｇ１および第２の制御電極Ｇ２）をスクリーン印刷等を用いた一回の成膜で同時形成することができるため、各電極を精度よく配置でき、また製造コストを低減できる。この構成で、陰極ラインＫＬに画像信号電圧を印加し、第１の制御電極Ｇ１に走査信号電圧を印加することにより、両者の交差部に形成されている電子線源から上記画像信号電圧の大きさに応じた電子が取り出される。取り出された電子は第２の制御電極Ｇ２に印加されている集束電圧で集束作用を受け、図示しない前面パネルに有する陽極（アノード電極）に印加されており高電圧が印加されている当該前面パネルに指向されて蛍光体を励起し、所定の色に発光させる。本実施例により、集束電極を電子線源と同一面に形成したＩＰＧ方式の平板型画像表示装置が構成でき、電子線の利用効率が向上し、高輝度の画像表示を得ることができる。

図８は本発明による平板型画像表示装置の第３実施例を模式的に説明する要部平面図であり、上記した第２実施例と同様に陰極ラインＫＬと第１の制御電極Ｇ１および第２の制御電極Ｇ２を背面基板上の同一面に配置したものである。本実施例では、集束電極である第２の制御電極Ｇ２の端部Ｇ２ａをｘ方向に突出させて当該平面内で陰極Ｋを囲むようにした。これにより、陰極Ｋから取り出される電子を効率よく集束することができる。他の構成および効果は第２実施例と同様である。

図９は本発明による平板型画像表示装置の第４実施例を模式的に説明する要部平面図であり、上記した第２および第３実施例と同様に陰極ラインＫＬと第１の制御電極Ｇ１および第２の制御電極Ｇ２を背面基板上の同一面に配置したものである。本実施例では、第１の制御電極Ｇ１および第２の制御電極Ｇ２を陰極Ｋの延在方向（ｙ方向）に対して対称、ｘ方向に凸状となるように湾曲させ、該平面内で陰極Ｋを囲むようにした。これにより、第３実施例と同様に陰極Ｋから取り出される電子を効率よく集束することができる。他の構成および効果は第２および第３実施例と同様である。

図１０は本発明による平板型画像表示装置の第５実施例を模式的に説明する要部平面図である。上記した第１、第２および第３実施例に示した第１の制御電極Ｇ１の面内幅は狭くならざるを得ないことで、背面パネルの他の層（下層）に配置した第１制御電極ラインと接続するためのスルーホールの形成が困難である場合を考慮したものである。図１０に示した実施例では、例えば図８で説明した第３実施例の第２の制御電極Ｇ２をｙ方向に例えば二つに分割して一対の第２の制御電極Ｇ２Ａ，Ｇ２Ｂとした。そして、一対の第２の制御電極Ｇ２Ａ，Ｇ２Ｂの間を通してｘ方向に隣接する第１の制御電極Ｇ１同士を制御電極間接続配線（連結部）Ｇ１’で接続してある。この制御電極間接続配線Ｇ１’のｙ方向幅を広くして、この部分に他の層に配置した第１制御電極ラインとの接続のためのスルーホールＴＨ１を設けた。

第２の制御電極Ｇ２と背面パネルの別の他の層に配置した第２制御電極ラインと接続するため、分割した第２の制御電極Ｇ２Ａ，Ｇ２Ｂのそれぞれに設スルーホールＴＨ２ａ，ＴＨ２ｂを設けてある。制御電極間接続配線Ｇ１’を設ける第２の制御電極Ｇ２の分割位置はｙ方向の中央部分が望ましく、この分割で第２の制御電極は欠損するが、この欠損が中央部分であれば集束効果の低下は最低限とすることができる。本実施例によっても、陰極Ｋから取り出される電子を効率よく集束することができる。他の構成および効果は第２および第３実施例と同様である。

図１１は本発明による平板型画像表示装置の第６実施例を模式的に説明する要部平面図、図１２は図１１のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。本実施例では、第１の制御電極Ｇ１、第２の制御電極Ｇ２を前記第４図に示した平面構成と略同様に形成し、一対の第１の制御電極Ｇ１をｙ方向で隣接する画素の第２の制御電極Ｇ２に連結部Ｇ２’で接続した。第２の制御電極Ｇ２は背面パネルの他の層に設けた第２制御電極ラインＧ２ＬにスルーホールＴＨ２を介して接続した。すなわち、第１制御電極ラインと第２制御電極ラインを共通化した。そして、第２の制御電極Ｇ２に３種の電圧値（第１の電極電極Ｇ１のオン電圧とオフ電圧、および集束電圧）を印加する。

本実施例によれば、図１２に示したように、背面パネルの層構造が簡単になり、また電源回路を単純化できるため、製造コストの低減と駆動回路の簡略化が達成できる。他の構成および効果は前記各実施例と同様であるので繰り返しの説明は省略する。

図１３は本発明の平板型画像表示装置に用いる前面パネルの構造例を模式的に説明する断面図である。前面パネルは透明ガラスを好適とする前面基板ＳＵＢ２の主面（背面パネルの主面と対向する面）に陽極ＡＤおよびブラックマトリクスＢＭで区画されてｙ方向に延在する３色（赤、緑、青）の蛍光体ストライプＣＦをｘ方向に並設したものである。なお、陽極ＡＤを蛍光体の上層に形成してもよい。

図１４は本発明の平板型画像表示装置の全体構成例を模式的に説明する断面図である。図１４において、背面パネルＰＮ１と前面パネルＰＮ２は各主面を対向させて、その中央部分に有する表示領域の周辺に封止枠ＦＬＭを介在させて貼り合わせられ、排気管ＶＴから内部を排気し、その後排気管ＶＴを封じ切って所要の真空度に保つ。排気管ＶＴの位置は図示した位置に限らず、例えば背面基板の隅（表示領域の外で封止枠の内側）に設けることもできる。

なお、背面パネルＰＮ１と前面パネルＰＮ２の両者の間隔を規制すると共に真空圧による各基板の撓みを抑制するためのスペーサＳＰＷが電子放出の妨げとならない位置に設置されている。スペーサＳＰＷはガラス板またはセラミクス板を好適とし、３色の画素（副画素の１または複数組み）ごとに設置される。背面パネルＰＮ１、前面パネルＰＮ２および封止枠ＦＬＭはフリットガラス等の接着材で固定される。

上記した各実施例において、その陰極ラインＫ、第１の制御電極Ｇ１、第２の制御電極Ｇ２など、背面基板ＳＵＢ１に形成される電極や電極ラインは銀ペーストを好適とする導電ペーストを用いたスクリーン印刷により形成される。また、各絶縁層もスクリーン印刷で成膜するのが好適である。例えば、陰極ラインＫＬはｙ方向に厚みが１０μｍで、幅４０μｍ、２０μｍの間隔で形成する。これを加熱焼成した後、陰極ラインＫＬ上の第１の制御電極Ｇ１に挟まれた領域に、１μｍ以下の大きさに粉砕した炭素ナノチューブを重量比で約１０％含むペーストを印刷し、加熱焼成して陰極Ｋを形成する。第１の実施例では、陰極ラインＫＬと第１の制御電極７の膜厚を１０μｍとする。しかし、後工程で形成する第２の制御電極Ｇ２の厚みは１０μｍに限るものではない。

一方、陰極ラインＫＬ、第１の制御電極Ｇ１、第２の制御電極Ｇ２を同一面上に同時にスクリーン印刷する第２の実施例以下では、第２の制御電極Ｇ２の厚みも陰極ラインＫＬと第１の制御電極Ｇ１と同様に１０μｍとする。なお、これらの数値はあくまで一例であり、この他に種々の値で各電極や電極ラインを形成できることは言うまでもない。

上記各実施例により、低電圧で充分な電子放出が可能で、制御電極電流が極めて少なく、高効率の電子放出が得られ、集束効果が大きい平面型表示装置を提供することができる。

なお、本発明は、上記各実施例で説明したの構成に限るものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく、種々の変更が可能であることは言うまでもない。

本発明による平板型画像表示装置の第１実施例を模式的に説明する要部平面図である。 図１のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。 図２のＢ部分の拡大図である。 本発明による平板型画像表示装置の第２実施例を模式的に説明する要部平面図である。 図４のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。 図４のＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。 図４のＣ−Ｃ’−Ｃ”−Ｃ'”線に沿った断面図である。 本発明による平板型画像表示装置の第３実施例を模式的に説明する要部平面図である。 本発明による平板型画像表示装置の第４実施例を模式的に説明する要部平面図である。 本発明による平板型画像表示装置の第５実施例を模式的に説明する要部平面図である。 本発明による平板型画像表示装置の第６実施例を模式的に説明する要部平面図である。 図１１のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。 本発明の平板型画像表示装置に用いる前面パネルの構造例を模式的に説明する断面図である。 本発明の平板型画像表示装置の全体構成例を模式的に説明する断面図である。

符号の説明

Ｋ・・・・電子源である陰極（カソード）、ＫＬ・・・・陰極ライン（カソードライン）、Ｇ１・・・・第１の制御電極、Ｇ２・・・・第２の制御電極（集束電極）、ＡＰ・・・・第２の制御電極Ｇ２に設けた開口、ＳＵＢ１・・・・背面基板、Ｇ１Ｌ・・・・第１の制御電極Ｇ１に給電する第１制御電極ライン、ＩＳ・・・・絶縁層、ＩＳ１・・・・下部絶縁層、ＩＳ２・・・・上部絶縁層、ＴＨ１，ＴＨ２・・・・スルーホール、Ｐ１・・・・第１の平面、Ｐ２・・・・同第２の平面。

Claims (15)

1. 背面基板をもつ背面パネルと、前面基板をもつ前面パネル、および前記背面パネルと前記前面パネルの主面同士の対向面中央部分に形成される表示領域の周辺を貼り合わせ、該貼り合わせ間隙を封止する封止枠とからなる平板型画像表示装置であって、
   前記背面基板の主面と平行な第１の平面には、
   陰極を有して第１の方向に延在し該第１の方向と交差する第２の方向に並設されて形成された複数の陰極ラインと、少なくとも前記表示領域内で前記陰極ラインに隣接し前記陰極からの電子の取り出し量を制御する第１の制御電極とからなる複数の電子線源と、
   前記第１の平面と平行かつ前記前面パネル側に位置する第２の平面に形成され、前記電子線源に対応した部分に開口を有して前記電子線源から取り出された電子線を前記前面パネル方向に集束する第２の制御電極とを有することを特徴とする平板型画像表示装置。
2. 前記第２の制御電極は、前記第１の制御電極との間に上部絶縁層を介して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の平板型画像表示装置。
3. 前記背面基板の主面、かつ前記第１の平面の下層に下部絶縁層を介して形成された第１制御電極ラインを有し、
   前記第１の制御電極は前記下部絶縁層を貫通するスルーホールを通して前記第１制御電極ラインと電気的に接続していることを特徴とする請求項１または２に記載の平板型画像表示装置。
4. 背面基板をもつ背面パネルと、前面基板をもつ前面パネル、および前記背面パネルと前記前面パネルの主面同士の対向面中央部分に形成される表示領域の周辺を貼り合わせ、該貼り合わせ間隙を封止する封止枠とからなる平板型画像表示装置であって、
   前記背面基板の主面と平行な平面には、
   陰極を有して第１の方向に延在し該第１の方向と交差する第２の方向に並設されて形成された複数の陰極ラインと、少なくとも前記表示領域内で前記陰極ラインに隣接し前記陰極からの電子の取り出し量を制御する第１の制御電極とからなる複数の電子線源と、前記電子線源に対して前記第２の方向に位置し、前記電子線源から取り出された電子線を前記前面パネル方向に集束する第２の制御電極とを有することを特徴とする平板型画像表示装置。
5. 前記背面基板の主面、かつ前記平面の下層に絶縁層を介して前記第２の方向に形成された第１制御電極ラインを有し、
   前記第１の制御電極は、前記絶縁層を貫通する第１のスルーホールを通して前記第１制御電極ラインと電気的に接続していることを特徴とする請求項４に記載の平板型画像表示装置。
6. 前記背面基板の主面、かつ前記絶縁層を介して前記第２の方向に形成された第２制御電極ラインを有し、前記第２の制御電極は前記絶縁層を貫通しかつ前記第１制御電極ラインとは電気的に絶縁された第２のスルーホールを通して前記第２制御電極ラインと電気的に接続していることを特徴とする請求項５に記載の平板型画像表示装置。
7. 前記第２の制御電極の一部が前記電子線源を前記第１の方向から囲う如く配置されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の平板型画像表示装置。
8. 背面基板をもつ背面パネルと、前面基板をもつ前面パネル、および前記背面パネルと前記前面パネルの主面同士の対向面中央部分に形成される表示領域の周辺を貼り合わせ、該貼り合わせ間隙の内部を真空封止する封止枠とからなる平板型画像表示装置であって、
   前記背面基板の主面と平行な平面には、
   陰極を有して第１の方向に延在し該第１の方向と交差する第２の方向に並設されて形成された複数の陰極ラインと、少なくとも前記表示領域内で前記陰極ラインに隣接し前記陰極からの電子の取り出し量を制御する第１の制御電極とからなる複数の電子線源と、前記電子線源に対して前記第２の方向に位置し、前記電子線源から取り出された電子線を前記前面パネル方向に集束する第２の制御電極とを有し、
   前記第２の制御電極は、前記電子線源の各々に対して前記第１の方向に分割された複数の第２の制御電極分割電極で構成されており、前記分割された第２の制御電極分割電極の間に前記第２の方向で隣接する前記第１の制御電極同士を電気的に接続する第１の制御電極間接続配線を備えたことを特徴とする平板型画像表示装置。
9. 前記背面基板の主面、かつ前記平面の下層に絶縁層を介して前記第２の方向に形成された第１制御電極ラインを有し、
   前記第１の制御電極は前記第１の制御電極間接続配線の部分に形成された前記絶縁層を貫通する第１のスルーホールを通して前記第１制御電極ラインと電気的に接続していることを特徴とする請求項８に記載の平板型画像表示装置。
10. 前記背面基板の主面、かつ前記絶縁層を介して前記第２の方向に形成された第２制御電極ラインを有し、
    前記第２の制御電極は前記絶縁層を貫通しかつ前記第１制御電極ラインとは電気的に絶縁された第２のスルーホールを通して前記第２制御電極ラインと電気的に接続していることを特徴とする請求項８または９に記載の平板型画像表示装置。
11. 背面基板をもつ背面パネルと、前面基板をもつ前面パネル、および前記背面パネルと前記前面パネルの主面同士の対向面中央部分に形成される表示領域の周辺を貼り合わせ、該貼り合わせ間隙を封止する封止枠とからなる平板型画像表示装置であって、
    前記背面基板の主面と平行な平面には、
    陰極を有して第１の方向に延在し該第１の方向と交差する第２の方向に並設されて形成された複数の陰極ラインと、少なくとも前記表示領域内で前記陰極ラインに隣接し前記陰極からの電子の取り出し量を制御する第１の制御電極とからなる複数の電子線源と、前記電子線源に対して前記第２の方向に位置し、前記電子線源から取り出された電子線を前記前面パネル方向に集束する第２の制御電極とを有し、
    前記第１の制御電極は、前記第１の方向で隣接する前記第２の制御電極に電気的に接続していることを特徴とする平板型画像表示装置。
12. 前記背面基板の主面、かつ前記平面の下層に絶縁層を介して形成された第２制御電極ラインを有し、
    前記第２の制御電極は前記絶縁層を貫通するスルーホールを通して前記第２制御電極ラインと電気的に接続していることを特徴とする請求項１１に記載の平板型画像表示装置。
13. 前記制御電極の前記第１のパネルと前記第２のパネルの間に複数の隔壁を備えたことを特徴とする請求項１、４または８に記載の平板型画像表示装置。
14. 前記陰極が真空中に直接電子を放出する電子放出材料を有し、当該電子放出材料が炭素を主成分とすることを特徴とする請求項１、４または８の何れかに記載の平板型画像表示装置。
15. 前記電子放出材料の主成分が炭素ナノチューブ、微細炭素ファイバ、ダイヤモンド、ダイヤモンドライク炭素の何れかであることを特徴とする請求項１４に記載の平板型画像表示装置。

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