JP2007115625A - 平面型表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】放出ガスの捕捉を効果的に行うことができ、しかも、電子がアノード電極等に衝突してもゲッターに大きな影響を与えない平面型表示装置を提供する。
【解決手段】平面型表示装置は、有効領域EFA,EFC及び無効領域NEA,NECを有し、複数の電子放出領域EAが支持体10に設けられたカソードパネルCP、並びに、複数の蛍光体領域22及びアノード電極が基板20に設けられたアノードパネルAPから成り、複数の電子放出領域EA、複数の蛍光体領域22は、有効領域EFC,EFAを構成する支持体10,基板20の部分に2次元マトリクス状に配列され、カソードパネルCPとアノードパネルAPとはそれらの周縁部で接合部材を介して接合されており、接合部材の内側であって無効領域NEAを構成する基板20の部分には蛍光体領域22から隙間を開けてゲッター層50が設けられている。
【選択図】 図1
【解決手段】平面型表示装置は、有効領域EFA,EFC及び無効領域NEA,NECを有し、複数の電子放出領域EAが支持体10に設けられたカソードパネルCP、並びに、複数の蛍光体領域22及びアノード電極が基板20に設けられたアノードパネルAPから成り、複数の電子放出領域EA、複数の蛍光体領域22は、有効領域EFC,EFAを構成する支持体10,基板20の部分に2次元マトリクス状に配列され、カソードパネルCPとアノードパネルAPとはそれらの周縁部で接合部材を介して接合されており、接合部材の内側であって無効領域NEAを構成する基板20の部分には蛍光体領域22から隙間を開けてゲッター層50が設けられている。
【選択図】 図1
Description
本発明は、平面型表示装置に関し、より具体的には、ゲッター層に特徴を有する平面型表示装置に関する。
現在主流の陰極線管(CRT)に代わる画像表示装置として、平面型(フラットパネル形式)の表示装置が種々検討されている。このような平面型の表示装置として、液晶表示装置(LCD)、エレクトロルミネッセンス表示装置(ELD)、プラズマ表示装置(PDP)を例示することができる。また、電子放出素子を備えたカソードパネルを組み込んだ平面型表示装置の開発も進められている。ここで、電子放出素子として、冷陰極電界電子放出素子、金属/絶縁膜/金属型素子(MIM素子とも呼ばれる)、表面伝導型電子放出素子が知られており、これらの冷陰極電子源から構成された電子放出素子を備えたカソードパネルを組み込んだ平面型表示装置は、高解像度、高輝度のカラー表示、及び、低消費電力の観点から注目を集めている。
電子放出素子としての冷陰極電界電子放出素子を組み込んだ平面型表示装置である冷陰極電界電子放出表示装置(以下、表示装置と略称する場合がある)は、一般に、複数の冷陰極電界電子放出素子(以下、電界放出素子と略称する場合がある)を備えたカソードパネルCPと、電界放出素子から放出された電子との衝突により励起されて発光する蛍光体領域を有するアノードパネルAPとが、高真空に維持された空間(真空層)を介して対向配置され、カソードパネルCPとアノードパネルAPとが周縁部において接合部材26を介して接合された構成を有する。ここで、カソードパネルCPは、2次元マトリクス状に配列された各サブピクセルに対応した電子放出領域を有し、各電子放出領域には、1又は複数の電界放出素子が設けられている。電界放出素子として、スピント型、扁平型、エッジ型、平面型等を挙げることができる。
一例として、表示装置を分解した概念図を図15に示し、スピント型電界放出素子を有する従来の表示装置の概念的な一部端面図を図16に示し、カソードパネルCP及びアノードパネルAPを分解したときのカソードパネルCPとアノードパネルAPの一部分の模式的な分解斜視図を図18に示す。尚、図15において、接合部位に斜線を付した。
この表示装置において、カソードパネルCP及びアノードパネルAPの各々は、画素が配列され、実際の表示画面として機能する有効領域EFC,EFA(斜線を付す)と、有効領域EFC,EFAを包囲し、画素を選択するための周辺回路等が形成された無効領域NEC,NEAとを有する。かかる表示装置には、空間の真空度を維持するために、空間内の残留ガスを捕捉可能な材料から成るゲッター150が配されている。ゲッター150は、通常、カソードパネルCP、アノードパネルAPの少なくともいずれかの無効領域NEC,NEAに配されている。図示した例では、カソードパネルCPの無効領域NECに、1又は複数の貫通孔151が設けられ(図示した例では1つ)、貫通孔151をカソードパネルCPの外側から塞ぐように配設されたゲッターボックス152内にゲッター150が収容されている。例えば、ガラスから作製されたゲッターボックス152は、フリットガラスを用いて支持体10に接着されている。無効領域NECの他所には真空排気用の別の貫通孔153が設けられており、この貫通孔153には、真空排気後に封じ切られるチップ管とも呼ばれる排気管154が取り付けられている。
表示装置を構成するスピント型電界放出素子は、支持体10に形成されたカソード電極11と、支持体10及びカソード電極11上に形成された絶縁層12と、絶縁層12上に形成されたゲート電極13と、ゲート電極13及び絶縁層12に設けられた開口部14(ゲート電極13に設けられた第1開口部14A、及び、絶縁層12に設けられた第2開口部14B)と、開口部14の底部に位置するカソード電極11上に形成された円錐形の電子放出部15から構成されている。
あるいは又、略平面状の電子放出部15Aを備えた、所謂扁平型電界放出素子を有する表示装置の概念的な一部端面図を図17に示す。この電界放出素子は、支持体10上に形成されたカソード電極11と、支持体10及びカソード電極11上に形成された絶縁層12と、絶縁層12上に形成されたゲート電極13と、ゲート電極13及び絶縁層12に設けられた開口部14(ゲート電極13に設けられた第1開口部14A、及び、絶縁層12に設けられた第2開口部14B)と、開口部14の底部に位置するカソード電極11上に形成された電子放出部15Aから構成されている。電子放出部15Aは、例えば、マトリックスに一部分が埋め込まれた多数のカーボン・ナノチューブから構成されている。
これらの表示装置において、カソード電極11は、X方向(図16、図17あるいは図18のX方向参照)に延びる帯状であり、ゲート電極13は、X方向とは異なるY方向(図16、図17あるいは図18のY方向参照)に延びる帯状である。一般に、カソード電極11とゲート電極13とは、これらの両電極11,13の射影像が互いに直交する方向に各々帯状に形成されている。帯状のカソード電極11と帯状のゲート電極13とが重複する重複領域が、電子放出領域EAであり、1サブピクセルに相当する。そして、係る電子放出領域EAが、カソードパネルCPの有効領域EFC(実際の表示部分として機能する領域)内に、通常、2次元マトリクス状に配列されている。尚、図16に図示するように(図17及び図18では図示せず)、絶縁層12及びゲート電極13の上には層間絶縁層16が設けられ、層間絶縁層16上には、電子放出領域EAを取り囲むように収束電極17が設けられている。
一方、アノードパネルAPを構成する基板20上には、2次元マトリクス状に配列された蛍光体領域22(具体的には、赤色発光蛍光体領域22R、緑色発光蛍光体領域22G、及び、青色発光蛍光体領域22B)が形成されており、蛍光体領域22はアノード電極24で覆われている。これらの蛍光体領域22の間は、カーボン等の光吸収性材料から成る光吸収層(ブラックマトリックス)23で埋め込まれており、表示画像の色濁り、光学的クロストークの発生を防止している。尚、図中、参照番号21,25は隔壁を表す。図17及び図18においては、隔壁の図示を省略した。
1サブピクセルは、カソードパネル側の電子放出領域EAと、電子放出領域EAに対向(対面)したアノードパネル側の蛍光体領域22とによって構成されている。有効領域EFC,EFAには、係る画素が、例えば数十万〜数百万個ものオーダーにて配列されている。尚、カラー表示の表示装置においては、1画素(1ピクセル)は、赤色発光サブピクセル、緑色発光サブピクセル、及び、青色発光サブピクセルの組から構成されている。
表示装置の組立においては、アノードパネルAPとカソードパネルCPとを、電子放出領域EAと蛍光体領域22とが対向するように配置し、周縁部において、フリットガラス(図示せず)が塗布された枠体から成る接合部材26を用いて接合した後、アノードパネルAP及びカソードパネルCPを加熱しながら、カソードパネルCPの無効領域NEC(即ち、表示画面として機能する有効領域EFCを取り囲む領域)に相当する支持体10の部分に設けられた貫通孔153、及び、支持体10に取り付けられたガラス管から成る排気管154を介して、カソードパネルCPとアノードパネルAPによって挟まれた空間(より具体的には、カソードパネルCPとアノードパネルAPと接合部材26とによって囲まれた空間)を排気した後、排気管154を封じ切る。次いで、ゲッター150の加熱処理を行ってゲッター150の活性化を図る。ゲッターボックス152は、表示装置に1つ配置されている場合もあるし(例えば、特開2001−110301参照)、複数配置されている場合もある(例えば、特開平5−205669号参照)。こうして、表示装置を作製することができるが、空間は高真空(例えば、1×10-3Pa以下)となっている。
従って、アノードパネルAPとカソードパネルCPとの間に、例えば、セラミックス材料やガラスから作製されたスペーサ40を配置しておかないと、大気圧によって表示装置が損傷を受けてしまう。スペーサ40の側面には、通常、例えば、CrOxやCrAlxOyから成る帯電防止膜(図示せず)が形成されている。尚、スペーサ40を、図16にのみ示し、図15、図17、図18においては図示を省略した。
ところで、アノード電極24や蛍光体領域22に電子が衝突すると、アノード電極24や蛍光体領域22の表面や内部に捕捉されていた水や二酸化炭素等がエネルギーを得、そのままの形態、あるいは一酸化炭素(CO)、二酸化炭素(CO2)、メタン(CH4)、水素(H2)等の分解生成物の形態にて、アノードパネルAPとカソードパネルCPと接合部材26によって囲まれた空間内にガスとして脱離あるいは放出される。このように空間内に脱離あるいは放出されるあらゆるガスを、便宜上、「放出ガス」と総称する。放出ガスが電子放出部15,15Aの表面に吸着されたり、また、吸着された放出ガスが電子放出部15,15Aの表面から再び脱離すると、その度に電子放出部15,15Aの仕事関数が変化し、放出電子電流の変動によるノイズが発生する原因となったり、画像の輝度に変化が生じる。それ故、上述したとおり、ゲッターボックス152を配設している。
然るに、ゲッターボックス152は、表示装置の無効領域NECに、一種、局所的に配設されているだけなので、有効領域EFA内のアノード電極24や蛍光体領域22に対してそのガス捕捉性能が効果的に発揮されているとは云い難い。即ち、ゲッターボックス152の近傍に存在する一部の蛍光体領域22やアノード電極24の部分を除き、大部分の蛍光体領域22やアノード電極24の部分においては、ゲッターボックス152内のゲッター150によって直ちに放出ガスが捕捉されることを期待することはできない。
このような問題を解決するための一手段が、特開2004−79256に提案されている。この特許公開公報に開示された技術にあっては、有効領域に設けられたメタルバック層(アノード電極)上にゲッター層が形成されており、蛍光体領域22やアノード電極24からの放出ガスを直ちに捕捉できるとされている。
しかしながら、特開2004−79256に提案された構造にあっては、メタルバック層(アノード電極)上に形成されたゲッター層に電子が衝突するので、ゲッター層に捕捉されていた放出ガスがゲッター層から放出される場合がある。
ところで、電子放出領域EAから放出された電子が蛍光体領域22に衝突することによって、蛍光体領域22から反跳する電子、あるいは、蛍光体領域22から放出された2次電子が生じる。尚、これらの電子を総称して、後方散乱電子等と呼ぶ。そして、特に、スペーサ40の近傍にあっては、係る後方散乱電子等がスペーサ40に衝突し、スペーサ40から更に電子が放出され、係る電子がゲッター層に衝突するといった現象が生じ易い。その結果、スペーサ40の近傍におけるゲッター層からのガス放出が、他の領域におけるゲッター層からのガス放出よりも多くなる。そして、このような現象が生じると、スペーサ40の近傍に位置する電子放出領域とスペーサ40から離れた所に位置する電子放出領域とでは、放出ガスによる電子放出領域への影響が異なるため、電子の放出状態に相違が生じ、画像に輝度ムラが生じたり、スペーサ40が視認されてしまう。
また、無効領域NEAにはゲッター層が設けられていない。従って、無効領域NEA近傍に位置するメタルバック層(アノード電極)の部分の上に形成されたゲッター層に電子が衝突する結果、係るゲッター層から放出されたガスが無効領域NEAを構成する基板20の部分に吸着し、この基板20の部分に吸着したガスに更に電子が衝突すると、係るガスが再び放出され、電子放出領域に影響を与え、電子の放出状態に相違が生じ、無効領域近傍の有効領域における画像に輝度ムラが生じるといった問題が発生する。
従って、本発明の目的は、ゲッターボックスを設けるよりもゲッターによる放出ガスの捕捉を一層、効果的に行うことができ、しかも、電子放出領域から放出された電子が蛍光体領域やアノード電極に衝突してもゲッターに大きな影響を与えない構造、構成を有する平面型表示装置を提供することにある。
上記の目的を達成するための本発明の平面型表示装置は、
有効領域、及び、該有効領域を取り囲む無効領域を有し、
複数の電子放出領域が支持体に設けられたカソードパネル、並びに、複数の蛍光体領域及びアノード電極が基板に設けられたアノードパネルから成り、
該複数の電子放出領域は、有効領域を構成する支持体の部分に2次元マトリクス状に配列され、
該複数の蛍光体領域は、各蛍光体領域が電子放出領域に対向するように、有効領域を構成する基板の部分に2次元マトリクス状に配列され、
カソードパネルとアノードパネルとが、それらの周縁部で接合部材を介して接合されており、
接合部材の内側であって無効領域を構成する基板の部分には、2次元マトリクス状に配列された蛍光体領域から隙間を開けて、ゲッター層が設けられていることを特徴とする。
有効領域、及び、該有効領域を取り囲む無効領域を有し、
複数の電子放出領域が支持体に設けられたカソードパネル、並びに、複数の蛍光体領域及びアノード電極が基板に設けられたアノードパネルから成り、
該複数の電子放出領域は、有効領域を構成する支持体の部分に2次元マトリクス状に配列され、
該複数の蛍光体領域は、各蛍光体領域が電子放出領域に対向するように、有効領域を構成する基板の部分に2次元マトリクス状に配列され、
カソードパネルとアノードパネルとが、それらの周縁部で接合部材を介して接合されており、
接合部材の内側であって無効領域を構成する基板の部分には、2次元マトリクス状に配列された蛍光体領域から隙間を開けて、ゲッター層が設けられていることを特徴とする。
ここで、有効領域とは、平面型表示装置としての実用上の画像表示機能を果たす略中央に位置する表示領域であり、一方、無効領域とは、この有効領域を額縁状に包囲する領域であり、画素を選択するための周辺回路等が屡々形成されている。ゲッター層は、無効領域に連続した状態で、一種、帯状に設けられていてもよいし、一部不連続な状態で設けられていてもよい。
本発明の平面型表示装置にあっては、前記隙間の幅(WGP)は、アノードパネルを構成する基板とカソードパネルを構成する支持体との間隔(d0)の2倍以上(即ち、WGP≧2d0)であることが好ましい。隙間の幅(WGP)が大きすぎると、蛍光体領域やアノード電極から放出されたガスのゲッター層による捕捉効率が低下する。隙間の幅(WGP)の上限は、限定するものではないが、WGP≦5d0を例示することができる。尚、隙間の幅(WGP)とは、有効領域の最も外側に位置する蛍光体領域の最も無効領域に近い一辺から、蛍光体領域と対向するゲッター層の一辺までの距離を意味する。また、隙間においては、必ずしも基板が露出した状態となっていなくともよい。
上記の好ましい形態を含む本発明の平面型表示装置にあっては、アノード電極とゲッター層とは、2次電子放出係数が小さく、しかも、ガス吸着し難い導電性を有する材料によって電気的に接続されていることが、ゲッター層を電気的に浮遊状態にさせないといった観点、及び、ゲッター層における放電発生の防止といった観点から好ましい。そして、この場合、アノード電極とゲッター層とを電気的に接続するために、抵抗体材料から成る抵抗体層が形成されている構成とすることができるし、あるいは又、アノード電極から無効領域を構成する基板の部分に亙り、アノード電極を外部回路と電気的に接続するためのアノード電極延在部が形成されており、ゲッター層が該アノード電極延在部を跨るように形成されている構成とすることができる。
上述した好ましい構成、形態を含む本発明の平面型表示装置(以下、これらを総称して、単に、本発明の平面型表示装置と呼ぶ場合がある)にあっては、ゲッター層を構成する材料として、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ニッケル(Ni)、バナジウム(V)、アルミニウム(Al)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、Zr−Ni合金、Ti−Zr−V−Fe合金、Ti−Zr−Al合金、Ti−Mn−V合金、カーボンファイバー及びグラファイトから成る群から選択された少なくとも1種類の、所謂非蒸発型のゲッター材料;バリウム(Ba)、Ba−Alといった、所謂蒸発型のゲッター材料を挙げることができる。尚、非蒸発型のゲッター材料と蒸発型のゲッター材料を併用することもできる。蒸発型のゲッター材料にあっては、係るゲッター材料を加熱して、蒸発させる。一方、非蒸発型のゲッター材料にあっても、ゲッター材料を加熱することによって、ゲッター材料の活性化を図る。加熱方法として、例えば、レーザ光を使用した加熱、高周波を用いた加熱、加熱炉を用いた加熱、ランプを用いた加熱、電熱線を用いた加熱を挙げることができる。また、ゲッター層の形成方法として、真空蒸着法やスパッタリング法といった各種の物理的気相成長法(PVD法)を挙げることができる。
カソードパネルを構成する支持体として、あるいは又、アノードパネルを構成する基板として、ガラス基板、表面に絶縁膜が形成されたガラス基板、石英基板、表面に絶縁膜が形成された石英基板、表面に絶縁膜が形成された半導体基板を挙げることができるが、製造コスト低減の観点からは、ガラス基板、あるいは、表面に絶縁膜が形成されたガラス基板を用いることが好ましい。ガラス基板として、高歪点ガラス、ソーダガラス(Na2O・CaO・SiO2)、硼珪酸ガラス(Na2O・B2O3・SiO2)、フォルステライト(2MgO・SiO2)、鉛ガラス(Na2O・PbO・SiO2)、無アルカリガラスを例示することができる。
カソードパネルとアノードパネルとを周縁部において接合するが、接合は接着層から成る接合部材を用いて行ってもよいし、あるいは、ガラスやセラミックス等の絶縁剛性材料から構成された枠体と接着層とから成る接合部材を用いてもよい。枠体と接着層とから成る接合部材を用いる場合には、枠体の高さを適宜選択することにより、接着層のみを使用する場合に比べ、カソードパネルとアノードパネルとの間の対向距離をより長く設定することが可能である。尚、接着層の構成材料としては、B2O3−PbO系フリットガラスやSiO2−B2O3−PbO系フリットガラスといったフリットガラスや、融点が120〜400゜C程度の所謂低融点金属材料を用いてもよい。係る低融点金属材料としては、In(インジウム:融点157゜C);インジウム−金系の低融点合金;Sn80Ag20(融点220〜370゜C)、Sn95Cu5(融点227〜370゜C)等の錫(Sn)系高温はんだ;Pb97.5Ag2.5(融点304゜C)、Pb94.5Ag5.5(融点304〜365゜C)、Pb97.5Ag1.5Sn1.0(融点309゜C)等の鉛(Pb)系高温はんだ;Zn95Al5(融点380゜C)等の亜鉛(Zn)系高温はんだ;Sn5Pb95(融点300〜314゜C)、Sn2Pb98(融点316〜322゜C)等の錫−鉛系標準はんだ;Au88Ga12(融点381゜C)等のろう材(以上の添字は全て原子%を表す)を例示することができる。
カソードパネルとアノードパネルと接合部材の三者を接合する場合、ゲッター層を蒸発型のゲッター材料から構成する場合には、ゲッター層のガス捕捉能力を低下させないために、高真空雰囲気中で三者を同時に接合する必要がある。一方、ゲッター層を非蒸発型のゲッター材料から構成する場合には、高真空雰囲気中で三者を同時に接合し、同時に、非蒸発型のゲッター材料の活性化を図ってもよいし、真空雰囲気ではない雰囲気中で三者を同時に接合してもよいし、あるいは、第1段階でカソードパネル又はアノードパネルのいずれか一方と接合部材とを接合し、第2段階でカソードパネル又はアノードパネルの他方と接合部材とを接合してもよい。第2段階における接合を高真空雰囲気中で行えば、カソードパネルとアノードパネルと接合部材とにより囲まれた空間は、接合と同時に真空となるし、同時に、非蒸発型のゲッター材料の活性化を行うことができる。あるいは、三者の接合終了後、カソードパネルとアノードパネルと接合部材とによって囲まれた空間を排気し、真空とすることもできる。接合後に排気を行う場合、接合時の雰囲気の圧力は常圧/減圧のいずれであってもよく、また、雰囲気を構成する気体は、大気であっても、あるいは窒素ガスや周期律表0族に属するガス(例えばArガス)を含む不活性ガスであってもよい。真空雰囲気ではない雰囲気中で接合する場合には、三者の接合後、非蒸発型のゲッター材料の活性化を、例えば、レーザ光を使用した加熱によって行えばよい。
排気を行う場合、排気は、カソードパネル及び/又はアノードパネルに予め接続されたチップ管とも呼ばれる排気管を通じて行うことができる。排気管は、典型的にはガラス管、あるいは、低熱膨張率を有する金属や合金[例えば、ニッケル(Ni)を42重量%含有した鉄(Fe)合金や、ニッケル(Ni)を42重量%、クロム(Cr)を6重量%含有した鉄(Fe)合金]から成る中空管から構成され、カソードパネル及び/又はアノードパネルの無効領域に設けられた貫通孔の周囲に、フリットガラス又は上述の低融点金属材料を用いて接合され、空間が所定の真空度に達した後、熱融着によって封じ切られ、あるいは又、圧着することにより封じられる。尚、封じる前に、平面型表示装置全体を一旦加熱してから降温させると、空間に残留ガスを放出させることができ、この残留ガスを排気により空間外へ除去することができるので好適である。
平面型表示装置を冷陰極電界電子放出表示装置とする場合、電子放出領域を構成する冷陰極電界電子放出素子(以下、電界放出素子と略称する)は、カソードパネルに設けられ、
(a)支持体上に形成され、X方向に延びる帯状のカソード電極、
(b)カソード電極及び支持体上に形成された絶縁層、
(c)絶縁層上に形成され、X方向とは異なるY方向に延びる帯状のゲート電極、
(d)カソード電極とゲート電極の重複する重複領域に位置するゲート電極及び絶縁層の部分に設けられ、底部にカソード電極が露出した開口部、及び、
(e)開口部の底部に露出したカソード電極上に設けられた電子放出部、
から成る。
(a)支持体上に形成され、X方向に延びる帯状のカソード電極、
(b)カソード電極及び支持体上に形成された絶縁層、
(c)絶縁層上に形成され、X方向とは異なるY方向に延びる帯状のゲート電極、
(d)カソード電極とゲート電極の重複する重複領域に位置するゲート電極及び絶縁層の部分に設けられ、底部にカソード電極が露出した開口部、及び、
(e)開口部の底部に露出したカソード電極上に設けられた電子放出部、
から成る。
電界放出素子の型式は特に限定されず、スピント型電界放出素子(円錐形の電子放出部が、開口部の底部に位置するカソード電極の上に設けられた電界放出素子)や、扁平型電界放出素子(略平面の電子放出部が、開口部の底部に位置するカソード電極の上に設けられた電界放出素子)を挙げることができる。
カソードパネルにおいて、カソード電極の射影像とゲート電極の射影像とは直交することが、即ち、X方向とY方向とは直交することが、冷陰極電界電子放出表示装置の構造の簡素化といった観点から好ましい。そして、カソード電極とゲート電極とが重複する重複領域は電子放出領域に該当し、電子放出領域が2次元マトリクス状に配列されており、各電子放出領域には、1又は複数の電界放出素子が設けられている。
冷陰極電界電子放出表示装置にあっては、カソード電極及びゲート電極に印加された電圧によって生じた強電界が電子放出部に加わる結果、量子トンネル効果により電子放出部から電子が放出される。そして、この電子は、アノードパネルに設けられたアノード電極によってアノードパネルへと引き付けられ、蛍光体領域に衝突する。そして、蛍光体領域への電子の衝突の結果、蛍光体領域が発光し、画像として認識することができる。
冷陰極電界電子放出表示装置において、カソード電極はカソード電極制御回路に接続され、ゲート電極はゲート電極制御回路に接続され、アノード電極はアノード電極制御回路に接続されている。尚、これらの制御回路は周知の回路から構成することができる。実動作時、アノード電極制御回路の出力電圧VAは、通常、一定であり、例えば、5キロボルト〜15キロボルトとすることができる。あるいは又、アノードパネルとカソードパネルとの間の距離をd0(但し、0.5mm≦d0≦10mm)としたとき、VA/d0(単位:キロボルト/mm)の値は、0.5以上20以下、好ましくは1以上10以下、一層好ましくは4以上8以下を満足することが望ましい。冷陰極電界電子放出表示装置の実動作時、カソード電極に印加する電圧VC及びゲート電極に印加する電圧VGに関しては、階調制御方式として電圧変調方式を採用することができる。
電界放出素子は、一般に、以下の方法で製造することができる。
(1)支持体上にカソード電極を形成する工程、
(2)全面(支持体及びカソード電極上)に絶縁層を形成する工程、
(3)絶縁層上にゲート電極を形成する工程、
(4)カソード電極とゲート電極との重複領域におけるゲート電極及び絶縁層の部分に開口部を形成し、開口部の底部にカソード電極を露出させる工程、
(5)開口部の底部に位置するカソード電極上に電子放出部を形成する工程。
(1)支持体上にカソード電極を形成する工程、
(2)全面(支持体及びカソード電極上)に絶縁層を形成する工程、
(3)絶縁層上にゲート電極を形成する工程、
(4)カソード電極とゲート電極との重複領域におけるゲート電極及び絶縁層の部分に開口部を形成し、開口部の底部にカソード電極を露出させる工程、
(5)開口部の底部に位置するカソード電極上に電子放出部を形成する工程。
あるいは又、電界放出素子は、以下の方法で製造することもできる。
(1)支持体上にカソード電極を形成する工程、
(2)カソード電極上に電子放出部を形成する工程、
(3)全面(支持体及び電子放出部上、あるいは、支持体、カソード電極及び電子放出部上)に絶縁層を形成する工程、
(4)絶縁層上にゲート電極を形成する工程、
(5)カソード電極とゲート電極との重複領域におけるゲート電極及び絶縁層の部分に開口部を形成し、開口部の底部に電子放出部を露出させる工程。
(1)支持体上にカソード電極を形成する工程、
(2)カソード電極上に電子放出部を形成する工程、
(3)全面(支持体及び電子放出部上、あるいは、支持体、カソード電極及び電子放出部上)に絶縁層を形成する工程、
(4)絶縁層上にゲート電極を形成する工程、
(5)カソード電極とゲート電極との重複領域におけるゲート電極及び絶縁層の部分に開口部を形成し、開口部の底部に電子放出部を露出させる工程。
電界放出素子には収束電極が備えられていてもよい。即ち、例えばゲート電極及び絶縁層上には更に層間絶縁層が設けられ、層間絶縁層上に収束電極が設けられている電界放出素子、あるいは又、ゲート電極の上方に収束電極が設けられている電界放出素子とすることもできる。ここで、収束電極とは、開口部から放出され、アノード電極へ向かう放出電子の軌道を収束させ、以て、輝度の向上や隣接画素間の光学的クロストークの防止を可能とするための電極である。アノード電極とカソード電極との間の電位差が数キロボルト以上のオーダーであって、アノード電極とカソード電極との間の距離が比較的長い、所謂高電圧タイプの冷陰極電界電子放出表示装置において、収束電極は特に有効である。収束電極には、収束電極制御回路から相対的な負電圧(例えば、0ボルト)が印加される。収束電極は、必ずしも、カソード電極とゲート電極とが重複する重複領域に設けられた電子放出部あるいは電子放出領域のそれぞれを取り囲むように個別に形成されている必要はなく、例えば、電子放出部あるいは電子放出領域の所定の配列方向に沿って延在させてもよいし、電子放出部あるいは電子放出領域の全てを1つの収束電極で取り囲む構成としてもよく(即ち、収束電極を、冷陰極電界電子放出表示装置としての実用上の機能を果たす中央の表示領域である有効領域の全体を覆う薄い1枚のシート状の構造としてもよく)、これによって、複数の電子放出部あるいは電子放出領域に共通の収束効果を及ぼすことができる。
スピント型電界放出素子にあっては、電子放出部を構成する材料として、モリブデン、モリブデン合金、タングステン、タングステン合金、チタン、チタン合金、ニオブ、ニオブ合金、タンタル、タンタル合金、クロム、クロム合金、及び、不純物を含有するシリコン(ポリシリコンやアモルファスシリコン)から成る群から選択された少なくとも1種類の材料を挙げることができる。スピント型電界放出素子の電子放出部は、真空蒸着法の他、例えばスパッタリング法や化学的気相成長法(CVD法)によっても形成することができる。
扁平型電界放出素子にあっては、電子放出部を構成する材料として、カソード電極を構成する材料よりも仕事関数Φの小さい材料から構成することが好ましく、どのような材料を選択するかは、カソード電極を構成する材料の仕事関数、ゲート電極とカソード電極との間の電位差、要求される放出電子電流密度の大きさ等に基づいて決定すればよい。あるいは又、電子放出部を構成する材料として、係る材料の2次電子利得δがカソード電極を構成する導電性材料の2次電子利得δよりも大きくなるような材料から適宜選択してもよい。扁平型電界放出素子にあっては、特に好ましい電子放出部の構成材料として、炭素、より具体的にはアモルファスダイヤモンドやグラファイト、カーボン・ナノチューブ構造体(カーボン・ナノチューブ及び/又はグラファイト・ナノファイバー)、ZnOウィスカー、MgOウィスカー、SnO2ウィスカー、MnOウィスカー、Y2O3ウィスカー、NiOウィスカー、ITOウィスカー、In2O3ウィスカー、Al2O3ウィスカーを挙げることができる。尚、電子放出部を構成する材料は、必ずしも導電性を備えている必要はない。
カソード電極、ゲート電極、収束電極の構成材料として、アルミニウム(Al)、タングステン(W)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、クロム(Cr)、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、チタン(Ti)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、ジルコニウム(Zr)、鉄(Fe)、白金(Pt)、亜鉛(Zn)等の金属;これらの金属元素を含む合金(例えばMoW)あるいは化合物(例えばTiN等の窒化物や、WSi2、MoSi2、TiSi2、TaSi2等のシリサイド);シリコン(Si)等の半導体;ダイヤモンド等の炭素薄膜;ITO(酸化インジウム−錫)、酸化インジウム、酸化亜鉛等の導電性金属酸化物を例示することができる。また、これらの電極の形成方法として、例えば、電子ビーム蒸着法や熱フィラメント蒸着法といった蒸着法、スパッタリング法、CVD法やイオンプレーティング法とエッチング法との組合せ;スクリーン印刷法;メッキ法(電気メッキ法や無電解メッキ法);リフトオフ法;レーザアブレーション法;ゾル−ゲル法等を挙げることができる。スクリーン印刷法やメッキ法によれば、直接、例えば帯状のカソード電極やゲート電極を形成することが可能である。
絶縁層や層間絶縁層の構成材料として、SiO2、BPSG、PSG、BSG、AsSG、PbSG、SiON、SOG(スピンオングラス)、低融点ガラス、ガラスペーストといったSiO2系材料;SiN系材料;ポリイミド等の絶縁性樹脂を、単独あるいは適宜組み合わせて使用することができる。絶縁層や層間絶縁層の形成には、CVD法、塗布法、スパッタリング法、スクリーン印刷法等の公知のプロセスが利用できる。
第1開口部(ゲート電極に形成された開口部)あるいは第2開口部(絶縁層に形成された開口部)の平面形状(支持体表面と平行な仮想平面で開口部を切断したときの形状)は、円形、楕円形、矩形、多角形、丸みを帯びた矩形、丸みを帯びた多角形等、任意の形状とすることができる。第1開口部の形成は、例えば、異方性エッチング、等方性エッチング、異方性エッチングと等方性エッチングの組合せによって行うことができ、あるいは又、ゲート電極の形成方法に依っては、第1開口部を直接形成することもできる。第2開口部の形成も、例えば、異方性エッチング、等方性エッチング、異方性エッチングと等方性エッチングの組合せによって行うことができる。
電界放出素子においては、電界放出素子の構造に依存するが、1つの開口部内に1つの電子放出部が存在してもよいし、1つの開口部内に複数の電子放出部が存在してもよいし、ゲート電極に複数の第1開口部を設け、係る第1開口部と連通する1つの第2開口部を絶縁層に設け、絶縁層に設けられた1つの第2開口部内に1又は複数の電子放出部が存在してもよい。
電界放出素子において、カソード電極と電子放出部との間に抵抗体膜を設けてもよい。抵抗体膜を設けることによって、電界放出素子の動作安定化、電子放出特性の均一化を図ることができる。抵抗体膜を構成する材料として、シリコンカーバイド(SiC)やSiCNといったカーボン系材料、SiN、アモルファスシリコン等の半導体材料、酸化ルテニウム(RuO2)、酸化タンタル、窒化タンタル等の高融点金属酸化物や高融点金属窒化物を例示することができる。抵抗体膜の形成方法として、スパッタリング法や、CVD法やスクリーン印刷法を例示することができる。1つの電子放出部当たりの電気抵抗値は、概ね1×106〜1×1011Ω、好ましくは数十ギガΩとすればよい。
平面型表示装置において、アノード電極と蛍光体領域の構成例として、(1)基板上に、アノード電極を形成し、アノード電極の上に蛍光体領域を形成する構成、(2)基板上に、蛍光体領域を形成し、蛍光体領域上にアノード電極を形成する構成、を挙げることができる。尚、(1)の構成において、蛍光体領域の上に、アノード電極と導通した所謂メタルバック膜を形成してもよい。また、(2)の構成において、アノード電極の上にメタルバック膜を形成してもよい。
アノード電極は、全体として1つのアノード電極から構成されていてもよいし、複数のアノード電極ユニットから構成されていてもよい。後者の場合、アノード電極ユニットとアノード電極ユニットとは抵抗部材層によって電気的に接続されていることが好ましい。抵抗部材層を構成する材料として、カーボン、シリコンカーバイド(SiC)やSiCNといったカーボン系材料;SiN系材料;酸化ルテニウム(RuO2)、酸化タンタル、窒化タンタル、酸化クロム、酸化チタン等の高融点金属酸化物や高融点金属窒化物;アモルファスシリコン等の半導体材料;ITOを挙げることができる。また、SiC抵抗膜上に抵抗値の低いカーボン薄膜を積層するといった複数の膜の組み合わせにより、安定した所望のシート抵抗値を実現することも可能である。抵抗部材層のシート抵抗値として、1×10-1Ω/□乃至1×1010Ω/□、好ましくは1×103Ω/□乃至1×108Ω/□を例示することができる。アノード電極ユニットの数(Q)は2以上であればよく、例えば、直線状に配列された蛍光体領域の列の総数をq列としたとき、Q=qとし、あるいは、q=k・Q(kは2以上の整数であり、好ましくは10≦k≦100、一層好ましくは20≦k≦50)としてもよいし、一定の間隔をもって配設されるスペーサの数に1を加えた数とすることができるし、ピクセルの数あるいはサブピクセルの数と一致した数、あるいは、ピクセルの数あるいはサブピクセルの数の整数分の一とすることもできる。また、各アノード電極ユニットの大きさは、アノード電極ユニットの位置に拘わらず同じとしてもよいし、アノード電極ユニットの位置に依存して異ならせてもよい。全体として1つのアノード電極の上に抵抗部材層を形成してもよい。
アノード電極(アノード電極ユニットを包含する)は、導電材料層を用いて形成すればよい。導電材料層の形成方法として、例えば、電子ビーム蒸着法や熱フィラメント蒸着法といった蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、レーザアブレーション法といった各種のPVD法;各種のCVD法;スクリーン印刷法;メタルマスク印刷法;リフトオフ法;ゾル−ゲル法等を挙げることができる。即ち、導電材料から成る導電材料層を形成し、リソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、この導電材料層をパターニングしてアノード電極を形成することができる。あるいは又、アノード電極のパターンを有するマスクやスクリーンを介して導電材料をPVD法やスクリーン印刷法に基づき形成することによって、アノード電極を得ることもできる。尚、抵抗部材層も同様の方法で形成することができる。即ち、抵抗体材料から抵抗部材層を形成し、リソグラフィ技術及びエッチング技術に基づきこの抵抗部材層をパターニングしてもよいし、あるいは、抵抗部材層のパターンを有するマスクやスクリーンを介して抵抗体材料のPVD法やスクリーン印刷法に基づく形成により、抵抗部材層を得ることができる。基板上(あるいは基板上方)におけるアノード電極の平均厚さ(後述するように隔壁を設ける場合、隔壁の頂面上におけるアノード電極の平均厚さ)として、3×10-8m(30nm)乃至5×10-7m(0.5μm)、好ましくは5×10-8m(50nm)乃至3×10-7m(0.3μm)を例示することができる。
アノード電極の構成材料として、モリブデン(Mo)、アルミニウム(Al)、クロム(Cr)、タングステン(W)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、金(Au)、銀(Ag)、チタン(Ti)、コバルト(Co)、ジルコニウム(Zr)、鉄(Fe)、白金(Pt)、亜鉛(Zn)等の金属;これらの金属元素を含む合金あるいは化合物(例えばTiN等の窒化物や、WSi2、MoSi2、TiSi2、TaSi2等のシリサイド);シリコン(Si)等の半導体;ダイヤモンド等の炭素薄膜;ITO(酸化インジウム−錫)、酸化インジウム、酸化亜鉛等の導電性金属酸化物を例示することができる。 尚、抵抗部材層を形成する場合、抵抗部材層の抵抗値を変化させない導電材料からアノード電極を構成することが好ましく、例えば、抵抗部材層をシリコンカーバイド(SiC)から構成した場合、アノード電極をモリブデン(Mo)から構成することが好ましい。
アノード電極とゲッター層とを電気的に接続するために抵抗体層が形成されている構成にあっては、抵抗体層を、上述した抵抗部材層と同様の材料から同様の方法に基づき形成すればよいし、場合によっては、抵抗体層と抵抗部材層とを同じ材料から同時に形成することもできる。
蛍光体領域のそれぞれは、単色の蛍光体粒子から構成されていても、3原色の蛍光体粒子から構成されていてもよい。蛍光体領域の配列様式は、例えば、ドット状である。具体的には、平面型表示装置がカラー表示の場合、蛍光体領域の配置、配列として、デルタ配列、ストライプ配列、ダイアゴナル配列、レクタングル配列を挙げることができる。即ち、直線状に配列された蛍光体領域の1列は、全てが赤色発光蛍光体領域で占められた列、緑色発光蛍光体領域で占められた列、及び、青色発光蛍光体領域で占められた列から構成されていてもよいし、赤色発光蛍光体領域、緑色発光蛍光体領域、及び、青色発光蛍光体領域が順に配置された列から構成されていてもよい。ここで、蛍光体領域とは、アノードパネル上において1つの輝点を生成する蛍光体の領域であると定義する。また、1画素(1ピクセル)は、1つの赤色発光蛍光体領域、1つの緑色発光蛍光体領域、及び、1つの青色発光蛍光体領域の集合から構成され、1サブピクセルは、1つの蛍光体領域(1つの赤色発光蛍光体領域、あるいは、1つの緑色発光蛍光体領域、あるいは、1つの青色発光蛍光体領域)から構成される。尚、隣り合う蛍光体領域の間の隙間がコントラスト向上を目的とした光吸収層(ブラックマトリックス)で埋め込まれていてもよい。
蛍光体領域は、発光性結晶粒子から調製された発光性結晶粒子組成物を使用し、例えば、赤色の感光性の発光性結晶粒子組成物(赤色蛍光体スラリー)を全面に塗布し、露光、現像して、赤色発光蛍光体領域を形成し、次いで、緑色の感光性の発光性結晶粒子組成物(緑色蛍光体スラリー)を全面に塗布し、露光、現像して、緑色発光蛍光体領域を形成し、更に、青色の感光性の発光性結晶粒子組成物(青色蛍光体スラリー)を全面に塗布し、露光、現像して、青色発光蛍光体領域を形成する方法にて形成することができる。あるいは又、赤色発光蛍光体スラリー、緑色発光蛍光体スラリー、青色発光蛍光体スラリーを順次塗布した後、各蛍光体スラリーを順次露光、現像して、各蛍光体領域を形成してもよいし、スクリーン印刷法やインクジェット法、フロート塗布法、沈降塗布法、蛍光体フィルム転写法等により各蛍光体領域を形成してもよい。基板上における蛍光体領域の平均厚さは、限定するものではないが、3μm乃至20μm、好ましくは5μm乃至10μmであることが望ましい。発光性結晶粒子を構成する蛍光体材料としては、従来公知の蛍光体材料の中から適宜選択して用いることができる。カラー表示の場合、色純度がNTSCで規定される3原色に近く、3原色を混合した際の白バランスがとれ、残光時間が短く、3原色の残光時間がほぼ等しくなる蛍光体材料を組み合わせることが好ましい。
蛍光体領域からの光を吸収する光吸収層が、隣り合う蛍光体領域の間、あるいは、隔壁と基板との間に形成されていることが、表示画像のコントラスト向上といった観点から好ましい。ここで、光吸収層は、所謂ブラックマトリックスとして機能する。光吸収層を構成する材料として、蛍光体領域からの光を90%以上吸収する材料を選択することが好ましい。このような材料として、カーボン、金属薄膜(例えば、クロム、ニッケル、アルミニウム、モリブデン等、あるいは、これらの合金)、金属酸化物(例えば、酸化クロム)、金属窒化物(例えば、窒化クロム)、耐熱性有機樹脂、ガラスペースト、黒色顔料や銀等の導電性粒子を含有するガラスペースト等の材料を挙げることができ、具体的には、感光性ポリイミド樹脂、酸化クロムや、酸化クロム/クロム積層膜を例示することができる。尚、酸化クロム/クロム積層膜においては、クロム膜が基板と接する。光吸収層は、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法とエッチング法との組合せ、真空蒸着法やスパッタリング法、スピンコーティング法とリフトオフ法との組合せに、スクリーン印刷法、リソグラフィ技術等、使用する材料に依存して適宜選択された方法にて形成することができる。
蛍光体領域から反跳した電子、あるいは、蛍光体領域から放出された2次電子が他の蛍光体領域に入射し、所謂光学的クロストーク(色濁り)が発生することを防止するために、あるいは又、蛍光体領域から反跳した電子、あるいは、蛍光体領域から放出された2次電子が隔壁を越えて他の蛍光体領域に向かって侵入することを防止するために、隔壁を設けることが好ましい。
隔壁の形成方法として、スクリーン印刷法、ドライフィルム法、感光法、キャスティング法、サンドブラスト形成法を例示することができる。ここで、スクリーン印刷法とは、隔壁を形成すべき部分に対応するスクリーンの部分に開口が形成されており、スクリーン上の隔壁形成用材料をスキージを用いて開口を通過させ、基板上に隔壁形成用材料層を形成した後、係る隔壁形成用材料層を焼成する方法である。ドライフィルム法とは、基板上に感光性フィルムをラミネートし、露光及び現像によって隔壁形成予定部位の感光性フィルムを除去し、除去によって生じた開口に隔壁形成用材料を埋め込み、焼成する方法である。感光性フィルムは焼成によって燃焼、除去され、開口に埋め込まれた隔壁形成用材料が残り、隔壁となる。感光法とは、基板上に感光性を有する隔壁形成用材料層を形成し、露光及び現像によってこの隔壁形成用材料層をパターニングした後、焼成(硬化)を行う方法である。キャスティング法(型押し成形法)とは、ペースト状とした有機材料あるいは無機材料から成る隔壁形成用材料層を型(キャスト)から基板上に押し出すことで隔壁形成用材料層を形成した後、係る隔壁形成用材料層を焼成する方法である。サンドブラスト形成法とは、例えば、スクリーン印刷やメタルマスク印刷法、ロールコーター、ドクターブレード、ノズル吐出式コーター等を用いて隔壁形成用材料層を基板上に形成し、乾燥させた後、隔壁を形成すべき隔壁形成用材料層の部分をマスク層で被覆し、次いで、露出した隔壁形成用材料層の部分をサンドブラスト法によって除去する方法である。隔壁を形成した後、隔壁を研磨し、隔壁頂面の平坦化を図ってもよい。
隔壁における蛍光体領域を取り囲む部分の平面形状(隔壁側面の射影像の内側輪郭線に相当し、一種の開口領域である)として、矩形形状、円形形状、楕円形状、長円形状、三角形形状、五角形以上の多角形形状、丸みを帯びた三角形形状、丸みを帯びた矩形形状、丸みを帯びた多角形等を例示することができる。これらの平面形状(開口領域の平面形状)が2次元マトリクス状に配列されることにより、格子状の隔壁が形成される。この2次元マトリクス状の配列は、例えば井桁様に配列されるものでもよいし、千鳥様に配列されるものでもよい。
隔壁形成用材料として、例えば、感光性ポリイミド樹脂や、酸化コバルト等の金属酸化物により黒色に着色した鉛ガラス、SiO2、低融点ガラスペーストを例示することができる。隔壁の表面(頂面及び側面)には、隔壁に電子ビームが衝突して隔壁からガスが放出されることを防止するための保護層(例えば、SiO2、SiON、あるいは、AlNから成る)を形成してもよい。
カソードパネルとアノードパネルによって挟まれた空間は高真空となっている。従って、カソードパネルとアノードパネルとの間に、例えば、セラミックス材料やガラスといった高抵抗材料から作製されたスペーサを配設しておかないと、大気圧によって平面型表示装置が損傷を受けてしまう。スペーサは、例えばセラミックスやガラスから構成することができる。スペーサをセラミックスから構成する場合、セラミックスとして、ムライトやアルミナ、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛、ジルコニア、コーディオライト、硼珪酸塩バリウム、珪酸鉄、ガラスセラミックス材料、これらに、酸化チタンや酸化クロム、酸化鉄、酸化バナジウム、酸化ニッケルを添加したもの等を例示することができる。この場合、所謂グリーンシートを成形して、グリーンシートを焼成し、係るグリーンシート焼成品を切断することによってスペーサを製造することができる。また、スペーサを構成するガラスとして、ソーダライムガラスを挙げることができる。スペーサは、例えば、隔壁と隔壁との間に挟み込んで固定すればよく、あるいは又、例えば、アノードパネルにスペーサ保持部を形成し、スペーサ保持部によって固定すればよい。
スペーサの表面には、帯電防止膜が設けられていてもよい。帯電防止膜を構成する材料は、その2次電子放出係数が1に近いことが好ましく、帯電防止膜を構成する材料として、グラファイト等の半金属、酸化物、ホウ化物、炭化物、硫化物、及び、窒化物等を用いることができる。例えば、グラファイト等の半金属及びMoSe2等の半金属元素を含む化合物、CrOx、CrAlxOy、Nd2O3、LaxBa2-xCuO4、LaxBa2-xCuO4、LaxY1-xCrO3等の酸化物、AlB2、TiB2等のホウ化物、SiC等の炭化物、MoS2、WS2等の硫化物、及び、BN、TiN、AlN等の窒化物等を挙げることができるし、更には、例えば、特表2004−500688号公報等に記載されている材料等を用いることもできる。帯電防止膜は、単一の種類の材料から成るものであってもよいし、複数の種類の材料から成るものであってもよいし、単層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。帯電防止膜は、スパッタリング法、真空蒸着法、CVD法等、周知の方法に基づき形成することができる。
本発明において、電子放出領域を構成する電子放出素子として、冷陰極電界電子放出素子、金属/絶縁膜/金属型素子(MIM素子)、表面伝導型電子放出素子を挙げることができる。また、平面型表示装置として、冷陰極電界電子放出素子を備えた平面型表示装置(冷陰極電界電子放出表示装置)、MIM素子が組み込まれた平面型表示装置、表面伝導型電子放出素子が組み込まれた平面型表示装置を挙げることができる。
本発明の平面型表示装置にあっては、接合部材の内側であって無効領域を構成する基板の部分に、2次元マトリクス状に配列された蛍光体領域から隙間を開けてゲッター層が設けられている。電子放出領域から放出された電子は、アノード電極及び蛍光体領域に衝突し、その結果、アノードパネルとカソードパネルとによって挟まれた空間内にガスが放出される。有効領域を矩形形状とし、矩形の短辺の長さをLshortとしたとき、ゲッターボックスが設けられている場合と異なり、2次元マトリクス状に配列された蛍光体領域とゲッター層との間の最大距離は(Lshort/2+WGP)であるので、また、ゲッター層の実効面積を広くすることができるので、係るガスはゲッター層によってより一層効果的に捕捉される。
また、蛍光体領域から隙間を開けてゲッター層が設けられているので、有効領域の最も外側に位置する蛍光体領域やアノード電極の部分からの後方散乱電子等が係るゲッター層に衝突することを抑制できる。従って、電子放出領域から放出された電子が蛍光体領域やアノード電極に衝突してもゲッター層に大きな影響を与えることがない。後方散乱電子等は、アノード電極が正の電圧を印加されているので、アノード電極側に引きつけられる。ここで、後方散乱電子等が蛍光体領域やアノード電極から反跳し、あるいは、放出された位置から、係る後方散乱電子等がアノード電極や基板に再衝突するまでに飛行する水平距離(基板表面と平行な方向における距離)は、最大2d0程度である。従って、WGP≧2d0を満足すれば、有効領域の最も外側に位置する蛍光体領域やアノード電極の部分からの後方散乱電子等がゲッター層に衝突することをより一層確実に防止することができる。
更には、ゲッター層はアノード電極上に形成されていないので、スペーサ近傍の電子放出領域がゲッター層によって影響を受けることは無い。
そして、以上の結果として、スペーサ近傍や無効領域近傍の有効領域において画像に輝度ムラが生じるといった問題の発生、スペーサが視認されてしまうといった問題の発生を確実に抑制することができ、高表示品質を有する平面型表示装置を提供することができる。
以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明する。
実施例1は、本発明の平面型表示装置に関する。ここで、実施例1の平面型表示装置は、より具体的には、冷陰極電界電子放出表示装置(以下、表示装置と略称する)から成る。実施例1の表示装置を構成するカソードパネル及びアノードパネルを分解したときの概念図を図1に示し、スピント型の冷陰極電界電子放出素子(以下、電界放出素子と略称する)を有する表示装置の一部端面図を図2に示し、実施例1の表示装置におけるアノードパネルの構成要素の配置状態を示す概念図を図5の(A)及び(B)に示す。尚、図1において、接合部位に斜線を付した。また、図5の(A)においては、アノード電極24を取り去ったと仮定したときの蛍光体領域22やゲッター層50、隙間GPの配置状態を示し、図5の(B)、あるいは、後述する図6の(A)、(B)、図7の(A)、(B)、図8の(A)、(B)においては、蛍光体領域22を被覆した状態のアノード電極24やゲッター層50、隙間GP、抵抗体層、アノード電極延在部等の配置状態を概念図として示す。
ここで、実施例1あるいは後述する実施例2〜実施例3の表示装置におけるスピント型電界放出素子の模式的な一部断面図は図16に示したと同様であり、扁平型電界放出素子の模式的な一部断面図は図17に示したと同様である。また、カソードパネル及びアノードパネルを分解したときのカソードパネルとアノードパネルの一部分の模式的な分解斜視図は、図18に示したと同様である。
即ち、実施例1あるいは後述する実施例2〜実施例3の表示装置は、有効領域EFC,EFA、及び、これらの有効領域EFC,EFAを取り囲む無効領域NEC,NEAを有し;複数の電子放出領域EAが支持体10に設けられたカソードパネルCP、並びに、複数の蛍光体領域22及びアノード電極24が基板20に設けられたアノードパネルAPから成り;カソードパネルCPとアノードパネルとが、それらの周縁部で接合部材26を介して接合されており;カソードパネルCPとアノードパネルAPとによって挟まれた空間が真空に保持されている表示装置である。そして、複数の電子放出領域EAは、有効領域EFCを構成する支持体10の部分に2次元マトリクス状に配列され、複数の蛍光体領域22は、各蛍光体領域22が電子放出領域EAに対向するように、有効領域EFAを構成する基板20の部分に2次元マトリクス状に配列されている。
ここで、実施例1あるいは後述する実施例2〜実施例3において、電子放出領域を構成する電界放出素子は、例えば、スピント型電界放出素子から構成されている。スピント型電界放出素子は、図2〜図4あるいは図16に示すように、
(a)支持体10に形成されたカソード電極11、
(b)支持体10及びカソード電極11上に形成された絶縁層12、
(c)絶縁層12上に形成されたゲート電極13、
(d)ゲート電極13及び絶縁層12に設けられた開口部14(ゲート電極13に設けられた第1開口部14A、及び、絶縁層12に設けられた第2開口部14B)、並びに、
(e)開口部14の底部に位置するカソード電極11上に形成された円錐形の電子放出部15、
から構成されている。
(a)支持体10に形成されたカソード電極11、
(b)支持体10及びカソード電極11上に形成された絶縁層12、
(c)絶縁層12上に形成されたゲート電極13、
(d)ゲート電極13及び絶縁層12に設けられた開口部14(ゲート電極13に設けられた第1開口部14A、及び、絶縁層12に設けられた第2開口部14B)、並びに、
(e)開口部14の底部に位置するカソード電極11上に形成された円錐形の電子放出部15、
から構成されている。
あるいは又、実施例1あるいは後述する実施例2〜実施例3にあっては、電界放出素子は、例えば扁平型電界放出素子から構成されている。扁平型電界放出素子は、図17に示すように、
(a)支持体10上に形成されたカソード電極11、
(b)支持体10及びカソード電極11上に形成された絶縁層12、
(c)絶縁層12上に形成されたゲート電極13、
(d)ゲート電極13及び絶縁層12に設けられた開口部14(ゲート電極13に設けられた第1開口部14A、及び、絶縁層12に設けられた第2開口部14B)、並びに、
(e)開口部14の底部に位置するカソード電極11上に形成された電子放出部15A、
から構成されている。尚、電子放出部15Aは、例えば、マトリックスに一部分が埋め込まれた多数のカーボン・ナノチューブから構成されている。
(a)支持体10上に形成されたカソード電極11、
(b)支持体10及びカソード電極11上に形成された絶縁層12、
(c)絶縁層12上に形成されたゲート電極13、
(d)ゲート電極13及び絶縁層12に設けられた開口部14(ゲート電極13に設けられた第1開口部14A、及び、絶縁層12に設けられた第2開口部14B)、並びに、
(e)開口部14の底部に位置するカソード電極11上に形成された電子放出部15A、
から構成されている。尚、電子放出部15Aは、例えば、マトリックスに一部分が埋め込まれた多数のカーボン・ナノチューブから構成されている。
カソードパネルCPにおいて、カソード電極11は、X方向に延びる帯状であり、ゲート電極13は、X方向とは異なるY方向に延びる帯状である。カソード電極11とゲート電極13とは、これらの両電極11,13の射影像が互いに直交する方向に各々帯状に形成されている。1サブピクセルに相当する電子放出領域EAには、複数の電界放出素子が設けられている。また、絶縁層12及びゲート電極13上には層間絶縁層16が設けられており、更には、収束電極17が、電界放出素子の所定の配列方向に沿って層間絶縁層16上に設けられており、複数の電界放出素子に共通の収束効果を及ぼすことができる。
実施例1あるいは後述する実施例2〜実施例3において、アノードパネルAPは、基板20、並びに、この基板20上に形成された蛍光体領域22(カラー表示の場合、赤色発光蛍光体領域22R、緑色発光蛍光体領域22G、青色発光蛍光体領域22B)、及び、蛍光体領域22を覆うアノード電極24から構成されている。即ち、アノードパネルAPは、より具体的には、基板20、基板20上に形成された隔壁21と隔壁21との間の基板20上に形成され、多数の蛍光体粒子から成る蛍光体領域22(赤色発光蛍光体領域22R、緑色発光蛍光体領域22G、青色発光蛍光体領域22B)、及び、蛍光体領域22上に形成されたアノード電極24を備えている。アノード電極24は、厚さ約70nmのアルミニウム(Al)から成り、有効領域EFAを覆う薄い1枚のシート状であり、隔壁21及び蛍光体領域22を覆う状態で設けられている。蛍光体領域22と蛍光体領域22との間であって、隔壁21と基板20との間には、表示画像の色濁り、光学的クロストークの発生を防止するために、光吸収層(ブラックマトリックス)23が形成されている。
隔壁21とスペーサ40と蛍光体領域22の配置状態の一例を模式的に図9〜図14に示す。尚、図2〜図4に示す表示装置における蛍光体領域等の配列を、図10あるいは図12に示す構成としている。また、図9〜図14においてはアノード電極の図示を省略している。隔壁21の平面形状としては、格子形状(井桁形状)、即ち、1サブピクセルに相当する、例えば平面形状が略矩形の蛍光体領域22の四方を取り囲む形状(図9、図10、図11、図12参照)、あるいは、略矩形の(あるいは帯状の)蛍光体領域22の対向する二辺と平行に延びる帯状形状を挙げることができる(図13及び図14参照)。尚、図13に示す蛍光体領域22にあっては、蛍光体領域22R,22G,22Bを、図13の上下方向に延びる帯状とすることもできる。隔壁21の一部は、スペーサ40を保持するためのスペーサ保持部25としても機能する。
実施例1あるいは後述する実施例2〜実施例3において、カソード電極11はカソード電極制御回路31に接続され、ゲート電極13はゲート電極制御回路32に接続され、収束電極は収束電極制御回路(図示せず)に接続され、アノード電極24はアノード電極制御回路33に接続されている。これらの制御回路は周知の回路から構成することができる。表示装置の実動作時、アノード電極制御回路33からアノード電極24に印加されるアノード電圧VAは、通常、一定であり、例えば、5キロボルト〜15キロボルトとすることができる。一方、表示装置の実動作時、カソード電極11に印加する電圧VC及びゲート電極13に印加する電圧VGに関しては、
(1)カソード電極11に印加する電圧VCを一定とし、ゲート電極13に印加する電圧VGを変化させる方式
(2)カソード電極11に印加する電圧VCを変化させ、ゲート電極13に印加する電圧VGを一定とする方式
(3)カソード電極11に印加する電圧VCを変化させ、且つ、ゲート電極13に印加する電圧VGも変化させる方式
のいずれを採用してもよい。
(1)カソード電極11に印加する電圧VCを一定とし、ゲート電極13に印加する電圧VGを変化させる方式
(2)カソード電極11に印加する電圧VCを変化させ、ゲート電極13に印加する電圧VGを一定とする方式
(3)カソード電極11に印加する電圧VCを変化させ、且つ、ゲート電極13に印加する電圧VGも変化させる方式
のいずれを採用してもよい。
表示装置の実動作時、カソード電極11には相対的に負電圧(VC)がカソード電極制御回路31から印加され、ゲート電極13には相対的に正電圧(VG)がゲート電極制御回路32から印加され、収束電極には収束電極制御回路から例えば0ボルトが印加され、アノード電極24にはゲート電極13よりも更に高い正電圧(アノード電圧VA)がアノード電極制御回路33から印加される。係る表示装置において表示を行う場合、例えば、カソード電極11にカソード電極制御回路31から走査信号を入力し、ゲート電極13にゲート電極制御回路32からビデオ信号を入力する。尚、カソード電極11にカソード電極制御回路31からビデオ信号を入力し、ゲート電極13にゲート電極制御回路32から走査信号を入力してもよい。カソード電極11とゲート電極13との間に電圧を印加した際に生ずる電界により、量子トンネル効果に基づき電子放出部15,15Aから電子が放出され、この電子がアノード電極24に引き付けられ、アノード電極24を通過して蛍光体領域22に衝突する。その結果、蛍光体領域22が励起されて発光し、所望の画像を得ることができる。つまり、この表示装置の動作は、基本的に、ゲート電極13に印加される電圧VG、及びカソード電極11に印加される電圧VCによって制御される。
カソードパネルCPとアノードパネルAPとによって挟まれた空間は真空状態(圧力:例えば10-3Pa以下)とされている。そして、このような真空状態を保持するために、表示装置にはゲッター層50が備えられている。即ち、接合部材26の内側であって無効領域NEAを構成する基板20の部分には、2次元マトリクス状に配列された蛍光体領域22から隙間GPを開けて、ゲッター層50が設けられている。ゲッター層50は、例えば、バリウム(Ba)といった所謂蒸発型のゲッター材料から成る。
ここで、この隙間GPの幅(WGP)は、アノードパネルAPを構成する基板20とカソードパネルCPを構成する支持体10との間隔(d0)の2倍以上である。より具体的には、d0=2.0mmであり、WGP=4.0mmである。また、ゲッター層50の幅を3mm、厚さを1μmとした。
以下、実施例1の表示装置の製造方法の概略を説明する。
[工程−100]
先ず、周知の方法に基づき、一部がスペーサ保持部25としても機能する隔壁21、蛍光体領域22、光吸収層(ブラックマトリックス)23、アノード電極24を基板20の有効領域EFAに形成し、接合部材26を無効領域NEAに固定し、更には、スペーサ保持部25にスペーサ40を取り付けることで、アノードパネルAPを得ることができる。尚、接合部材26の基板20への固定は、低融点金属から成る第1接着層が一方の頂面に形成された枠体から成る接合部材26を第1接着層が基板20と接するように基板20に取り付け、第1接着層を溶融することで行うことができる。その後、枠体の他方の頂面に低融点金属から成る第2接着層を形成しておく。また、アノード電極24からは、適切な方法でアノード電極制御回路との電気的な接続のための端子部を外部に延ばしておく。一方、周知の方法で、電子放出領域EAを支持体10の有効領域EFCに形成することで、カソードパネルCPを得ることができる。
先ず、周知の方法に基づき、一部がスペーサ保持部25としても機能する隔壁21、蛍光体領域22、光吸収層(ブラックマトリックス)23、アノード電極24を基板20の有効領域EFAに形成し、接合部材26を無効領域NEAに固定し、更には、スペーサ保持部25にスペーサ40を取り付けることで、アノードパネルAPを得ることができる。尚、接合部材26の基板20への固定は、低融点金属から成る第1接着層が一方の頂面に形成された枠体から成る接合部材26を第1接着層が基板20と接するように基板20に取り付け、第1接着層を溶融することで行うことができる。その後、枠体の他方の頂面に低融点金属から成る第2接着層を形成しておく。また、アノード電極24からは、適切な方法でアノード電極制御回路との電気的な接続のための端子部を外部に延ばしておく。一方、周知の方法で、電子放出領域EAを支持体10の有効領域EFCに形成することで、カソードパネルCPを得ることができる。
[工程−110]
そして、アノードパネルAPを真空蒸着室内に搬入し、ゲッター層50を形成すべき基板20の部分が露出したメタルマスクを用いて、接合部材26の内側であって無効領域NEAを構成する基板20の部分に、2次元マトリクス状に配列された蛍光体領域22から隙間(幅:WGP)を開けて、Baから成るゲッター層50を蒸着法にて堆積させる。
そして、アノードパネルAPを真空蒸着室内に搬入し、ゲッター層50を形成すべき基板20の部分が露出したメタルマスクを用いて、接合部材26の内側であって無効領域NEAを構成する基板20の部分に、2次元マトリクス状に配列された蛍光体領域22から隙間(幅:WGP)を開けて、Baから成るゲッター層50を蒸着法にて堆積させる。
[工程−120]
その後、アノードパネルAPを大気に暴露することなく、真空雰囲気とされた組立処理室に搬入し、併せて、カソードパネルCPを組立処理室に搬入し、アノードパネルAPとカソードパネルCPとの位置合わせを組立処理室内で行い、更には、加熱処理を施すことで、低融点金属から成る第2接着層によって、接合部材26とカソードパネルCPとを貼り合わせた後、冷却し、組立処理室から搬出する。尚、[工程−110]〜[工程−120]において、ゲッター層50が大気に暴露されることがないので、ゲッター層50のガス捕捉能力が低下することはない。
その後、アノードパネルAPを大気に暴露することなく、真空雰囲気とされた組立処理室に搬入し、併せて、カソードパネルCPを組立処理室に搬入し、アノードパネルAPとカソードパネルCPとの位置合わせを組立処理室内で行い、更には、加熱処理を施すことで、低融点金属から成る第2接着層によって、接合部材26とカソードパネルCPとを貼り合わせた後、冷却し、組立処理室から搬出する。尚、[工程−110]〜[工程−120]において、ゲッター層50が大気に暴露されることがないので、ゲッター層50のガス捕捉能力が低下することはない。
[工程−130]
その後、必要な外部回路との配線接続を行い、実施例1の表示装置を完成させる。
その後、必要な外部回路との配線接続を行い、実施例1の表示装置を完成させる。
実施例2は実施例1の変形である。実施例2にあっては、アノード電極24とゲッター層50とは、2次電子放出係数が小さく、しかも、ガス吸着し難い導電性を有する材料によって電気的に接続されている。具体的には、スピント型の電界放出素子を有する表示装置の一部端面図を図3に示し、実施例2の表示装置におけるアノードパネルの構成要素の配置状態を示す概念図を図6の(A)に示すように、アノード電極24とゲッター層50とを電気的に接続するために、カーボンから成る抵抗体層51が形成されている。この点を除き、実施例2のアノードパネルAP、表示装置は、実施例1のアノードパネルAP、表示装置と同じとすることができるので、詳細な説明は省略する。
実施例2の表示装置の製造にあっては、実施例1の[工程−100]と同様の工程において、一部がスペーサ保持部25としても機能する隔壁21、蛍光体領域22、光吸収層(ブラックマトリックス)23、アノード電極24を基板20の有効領域EFAに形成した後、アノード電極24の外縁部にカーボンから成る抵抗体層51を、例えば、抵抗体層51のパターンを有するマスクやスクリーンを介して抵抗体材料のPVD法やスクリーン印刷法に基づき形成すればよい。この点を除き、実施例2の表示装置は、実施例1の表示装置と同様の方法で製造することができるので、詳細な説明は省略する。
尚、図6の(A)に示した例においては、アノード電極24の外縁部の全てにカーボンから成る抵抗体層51を形成したが、抵抗体層51の形成はこのような形態に限定されるものではなく、アノードパネルの構成要素の変形例の配置状態を示す概念図を図6の(B)に示すように、アノード電極24の外縁部の一部分にカーボンから成る抵抗体層51を形成してもよいし、アノードパネルの構成要素の変形例の配置状態を示す概念図を図7の(A)に示すように、ゲッター層50を無効領域NEAに連続した状態では設けずに、一部不連続な状態で設けてもよく、それぞれのゲッター層50の部分とアノード電極24とを電気的に接続するために、カーボンから成る抵抗体層51を形成してもよい。
実施例3は実施例2の変形である。実施例3にあっても、アノード電極24とゲッター層50とは電気的に接続されており、具体的には、スピント型の電界放出素子を有する表示装置の一部端面図を図4に示し、実施例3の表示装置におけるアノードパネルの構成要素の配置状態を示す概念図を図7の(B)に示すように、アノード電極24から無効領域NEAを構成する基板20の部分に亙り、アノード電極24を外部回路と電気的に接続するためのアノード電極延在部24Aが形成されており、ゲッター層50は、このアノード電極延在部24Aを跨るように形成されている。この点を除き、実施例3のアノードパネルAP、表示装置は、実施例1のアノードパネルAP、表示装置と同じとすることができるので、詳細な説明は省略する。
実施例3の表示装置の製造にあっては、実施例1の[工程−100]と同様の工程において、一部がスペーサ保持部25としても機能する隔壁21、蛍光体領域22、光吸収層(ブラックマトリックス)23、アノード電極24を基板20の有効領域EFAに形成し、アノード電極24の形成と同時に無効領域NEAにアノード電極延在部24Aを形成すればよい。この点を除き、実施例3の表示装置は、実施例1の表示装置と同様の方法で製造することができるので、詳細な説明は省略する。
尚、図7の(B)に示した例においては、ゲッター層50は、アノード電極延在部24Aの1箇所を跨るように形成されているが、このような形態に限定されるものではなく、アノードパネルの構成要素の変形例の配置状態を示す概念図を図8の(A)に示すように、ゲッター層50が、アノード電極延在部24Aの多数箇所(図示した例では4箇所)を跨るように形成されていてもよいし、アノードパネルの構成要素の変形例の配置状態を示す概念図を図8の(B)に示すように、ゲッター層50を無効領域NEAに連続した状態では設けずに、一部不連続な状態で設けてもよく、それぞれのゲッター層50の部分とアノード電極24とを電気的に接続するために、アノード電極延在部24Aを形成してもよい。
以上、本発明を、好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例にて説明した平面型表示装置、カソードパネルやアノードパネル、冷陰極電界電子放出表示装置や冷陰極電界電子放出素子の構成、構造は例示であり、適宜変更することができるし、アノードパネルやカソードパネル、冷陰極電界電子放出表示装置や冷陰極電界電子放出素子の製造方法も例示であり、適宜変更することができる。更には、アノードパネルやカソードパネルの製造において使用した各種材料も例示であり、適宜変更することができる。表示装置においては、専らカラー表示を例にとり説明したが、単色表示とすることもできる。場合によっては、収束電極の形成を省略することもできる。
非蒸発型のゲッター材料からゲッター層50を構成することもできる。この場合には、アノードパネルAPとカソードパネルCPとの貼り合わせを、真空雰囲気とされた組立処理室で行い、同時に、非蒸発型のゲッター材料の活性化を行うことが望ましい。但し、真空雰囲気ではない組立処理室で行うことも可能である。即ち、第1段階でカソードパネルCP又はアノードパネルAPのいずれか一方と接合部材26とを接合し、第2段階でカソードパネルCP又はアノードパネルAPの他方と接合部材26とを接合してもよい。そして、この場合には、第2段階における接合を高真空雰囲気中で行えば、カソードパネルCPとアノードパネルAPと接合部材26とにより囲まれた空間は、接合と同時に真空となるし、同時に、非蒸発型のゲッター材料の活性化を行うことができる。また、三者の接合終了後、カソードパネルCPとアノードパネルAPと接合部材26とによって囲まれた空間を貫通孔及び排気管(図15や図17の貫通孔153及び排気管154を参照)を介して排気し、真空とした後、排気管を封じてもよい。接合後に排気を行う場合、接合時の雰囲気の圧力は常圧/減圧のいずれであってもよく、また、雰囲気を構成する気体は、大気であっても、あるいは窒素ガスや周期律表0族に属するガス(例えばArガス)を含む不活性ガスであってもよい。そして、真空とした後、非蒸発型のゲッター材料からゲッター層50を例えばレーザ光を使用して加熱することによって、ゲッター層50の活性化を図ることができる。
電界放出素子においては、専ら1つの開口部に1つの電子放出部が対応する形態を説明したが、電界放出素子の構造に依っては、1つの開口部に複数の電子放出部が対応した形態、あるいは、複数の開口部に1つの電子放出部が対応する形態とすることもできる。あるいは又、ゲート電極に複数の第1開口部を設け、絶縁層に係る複数の第1開口部に連通した第2開口部を設け、1又は複数の電子放出部を設ける形態とすることもできる。
表面伝導型電子放出素子と通称される電子放出素子から電子放出領域を構成することもできる。この表面伝導型電子放出素子は、例えばガラスから成る支持体上に酸化錫(SnO2)、金(Au)、酸化インジウム(In2O3)/酸化錫(SnO2)、カーボン、酸化パラジウム(PdO)等の導電材料から成り、微小面積を有し、所定の間隔(ギャップ)を開けて配された一対の電極がマトリクス状に形成されて成る。それぞれの電極の上には炭素薄膜が形成されている。そして、一対の電極の内の一方の電極に行方向配線が接続され、一対の電極の内の他方の電極に列方向配線が接続された構成を有する。一対の電極に電圧を印加することによって、ギャップを挟んで向かい合った炭素薄膜に電界が加わり、炭素薄膜から電子が放出される。係る電子をアノードパネル上の蛍光体領域に衝突させることによって、蛍光体領域が励起されて発光し、所望の画像を得ることができる。あるいは又、金属/絶縁膜/金属型素子から電子放出領域を構成することもできる。
CP・・・カソードパネル、AP・・・アノードパネル、EA・・・電子放出領域、GP・・・隙間、10・・・支持体、11・・・カソード電極、12・・・絶縁層、13・・・ゲート電極、14・・・開口部、14A・・・第1開口部、14B・・・第2開口部、15,15A・・・電子放出部、16・・・層間絶縁層、17・・・収束電極、20・・・基板、21・・・隔壁、22,22R,22G,22B・・・蛍光体領域、23・・・光吸収層(ブラックマトリックス)、24・・・アノード電極、24A・・・アノード電極延在部、25・・・スペーサ保持部、26・・・接合部材、31・・・カソード電極制御回路、32・・・ゲート電極制御回路、33・・・アノード電極制御回路、40・・・スペーサ、50・・・ゲッター層、51・・・抵抗体層
Claims (5)
- 有効領域、及び、該有効領域を取り囲む無効領域を有し、
複数の電子放出領域が支持体に設けられたカソードパネル、並びに、複数の蛍光体領域及びアノード電極が基板に設けられたアノードパネルから成り、
該複数の電子放出領域は、有効領域を構成する支持体の部分に2次元マトリクス状に配列され、
該複数の蛍光体領域は、各蛍光体領域が電子放出領域に対向するように、有効領域を構成する基板の部分に2次元マトリクス状に配列され、
カソードパネルとアノードパネルとが、それらの周縁部で接合部材を介して接合された平面型表示装置であって、
接合部材の内側であって無効領域を構成する基板の部分には、2次元マトリクス状に配列された蛍光体領域から隙間を開けて、ゲッター層が設けられていることを特徴とする平面型表示装置。 - 前記隙間の幅は、アノードパネルを構成する基板とカソードパネルを構成する支持体との間隔の2倍以上であることを特徴とする請求項1に記載の平面型表示装置。
- アノード電極とゲッター層とは電気的に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の平面型表示装置。
- アノード電極とゲッター層とを電気的に接続するために、抵抗体層が形成されていることを特徴とする請求項3に記載の平面型表示装置。
- アノード電極から無効領域を構成する基板の部分に亙り、アノード電極を外部回路と電気的に接続するためのアノード電極延在部が形成されており、
ゲッター層が該アノード電極延在部を跨るように形成されていることを特徴とする請求項3に記載の平面型表示装置。
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