JP2008545236A - 発光表示装置用の分割型導電性コーティング - Google Patents

Abstract

ルミネッセンス発光表示装置は、ガラス陽極板上に形成された個別の蛍光体要素群と、個別の蛍光体要素群の各々の上に各々が形成された導電性セグメント群とを有する。導電性セグメント群の各々は互いに電気的に分離されており、陽極電位を印加される。

Description

本発明は、ルミネッセンス発光表示装置の蛍光スクリーンの陰極側の、セグメント化された導電膜に関する。

図１に示されるような、例えば電界放出ディスプレー（ＦＥＤ）等のルミネッセンス発光表示装置においては、陰極７の複数のエミッタ６からの電子８が陽極板４上の蛍光体３に突き当たり、光子の放出を引き起こす。得られる画像の輝度は、蛍光体の陰極側に薄いアルミニウム膜を設けることによって大いに高められ得る。このような膜はＣＲＴにおいて一般的に使用されている。ＣＲＴにおいては、陰極と陽極との間に通常は２５ｃｍを超える大きな空間が存在している。しかしながら、ＦＥＤの場合、陰極−陽極間隔はおおよそ１−２ｍｍであり、アルミニウム膜は陰極に対しておおよそ５−１０ｋＶの電位に保持されることになる。そのため、それらの隙間間でアーク放電が起こることがある。所与の構成において、アークのエネルギーはアルミニウムシートの大きさに依存する。アルミニウムが（ＣＲＴにおいてのように）陽極スクリーンの全体を覆うように設けられる場合、アークは陰極に相当なダメージを生じさせるのに十分な大きさになり得る。本発明は、個々のストリップの何れに対してもその静電容量を最小化しアークエネルギーを制限するように、アルミニウムシートを分割することを含むものである。

図１に示されるように、ＦＥＤ技術における現在の形態は、陽極４のガラス基板２に透明な導電体１（例えば、インジウム錫酸化物）を貼り付けており、蛍光体の並び３はこの透明導電体１上に貼り付けられている。そして、陽極電位５がこの導電体１に印加される。特定のアレイエミッタ開口２５から電子を放出させるため、特定のゲート２６にゲート電位Ｖｑが印加される。ゲート２６は何らかの誘電体材料２８上に支持され得る。誘電体材料２８及び電子エミッタ６は、陰極背面板２９上に支持された陰極組立体３１上に支持されている。そして、陰極背面板２９は背面板支持構造３０上に支持されている。

ＣＲＴでの経験により、蛍光体の陰極側にアルミニウム膜を用いることは表示画像の輝度を大いに高めることが示されている。残念ながら、ＦＥＤ等のルミネッセンス発光表示装置の陰極と陽極とは空間的に非常に近接（１−２ｍｍ）しており、それらの間におおよそ５−１０ｋＶが印加されるので、アーク放電が起こり、陰極／ゲート構造へのダメージがもたらされるおそれがある。故に、当業者は蛍光体要素上に導電層を用いることを避けてきた。

本発明は、セグメント化された導電膜を有する発光表示装置を提供することを目的とする。

本発明は、典型的な一実施形態において、セグメント化された導電膜を提供する。ルミネッセンス発光表示装置の陽極上の各蛍光体要素（ストライプ）又は蛍光体要素群グループは、アルミニウムストリップの形態であり得るそれ自身の導電性セグメントで覆われている。導電性セグメント群の各々は、抵抗ブスバーによって、その他のセグメントと陽極電圧とに接続される。各導電性セグメントの静電エネルギーは連続的なアルミニウム膜のそれより有意に小さい。その一方で、導電性セグメント群は陽極電位が印加され得る導電面を提供する。

本発明は、ＦＥＤ等のルミネッセンス発光表示装置内の蛍光体要素群の陰極側に、アルミニウム又はその他の導電性材料から成るセグメント化された膜を設けることを含んでいる。アルミニウムの各セグメントは蛍光体要素の頂部上に直接的に置かれている。必要に応じて、導電性セグメント群を光学的に分離するために、非導電性のマトリックスがガラス基板上に設けられる。このマトリックスは導電性セグメントと接触していてもよい。

続いて、添付の図面を参照しながら、本発明の典型的な一実施形態を説明する。図２に示されるように、陰極１７は、該陰極１７に作り出された電界によって電子１８を放出するアレイ状に配置された複数のエミッタ１６を有している。これらの電子１８は陽極１４に向けて放射される。図２はまた、陽極電位１５が導電性セグメント群２１に印加されることを示している。

陽極１４はガラス基板１１を有している。必要に応じて、絶縁層１９がガラス基板１１上に形成され得る。絶縁層１９は該絶縁層１９を貫通するように形成された開口群２０を有している。絶縁層１９は、開口群２０を光学的に分離し、それにより個別の蛍光体要素群１３を互いに分離する交差型ブラックラインのマトリックスの形態をしていてもよい。また、絶縁層１９は多様な印刷技術の何れを用いて形成されていてもよい。

個別の蛍光体要素群１３はガラス基板１１上に形成されている。図示された典型的な実施形態においては、これら個別の蛍光体要素群１３は絶縁層１９の開口群２０内に形成されている。

効率的な動作のため、陰極−陽極間隔はおおよそ１−２ｍｍとすることができ、陽極は陰極に対しておおよそ５−１０ｋＶの電位にて保持されることができる。

図２及び３に示された導電性セグメント群２１は個別の蛍光体要素群１３の各々の上に形成されている。導電性セグメント群２１は、蛍光体要素内で生成された光を見る者の方に反射するので、ルミネッセンス発光表示装置の光出力を向上させる。

導電性セグメント群２１の各々は、個々のセグメント２１を単一の電源からの単一の電位に維持しながらも、アーク放電による複数のセグメントからの電荷の流れが１つのセグメントを通ることを阻止する抵抗によって個々のセグメント２１が互いに分離されているという意味で、互いに電気的に分離されている。典型的な一実施形態においては、これらの導電性セグメント２１はアルミニウムを有するが、本発明の範囲内で、その他の金属及びその他の導電性材料も使用され得る。導電性セグメント群２１は、例えば、マスクを介したスパッタリング又は印刷法によって設けられ得る。

蛍光体要素１３によって生成された光を見る者の方に反射するという導電性セグメントの能力を更に高め、それによりルミネッセンス発光表示装置の光出力を高めるため、導電性セグメント群の堆積に先立って、蛍光体要素群１３に平坦化のための平坦化層が設けられてもよい。

典型的な一実施形態においては、図３に示されるように、陽極電位１５は抵抗ブスバー集合体（ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ｂｕｓｂａｒ ａｓｓｅｍｂｌｙ）２４を介して導電性セグメント群２１に印加される。抵抗ブスバー集合体２４は、抵抗材料又は抵抗ペースト２３を介して導電性セグメント群に電気的に接続された導電性の母線（ｂｕｓ）２２を有している。導電性セグメント群２１はまた、この抵抗材料又は抵抗ペースト２３によって互いに分離されている。この抵抗材料又は抵抗ペーストは、少なくとも１つのケイ酸塩ガラスと混合された導電体及び酸化物を含む複合材料であってもよい。複合材料中での酸化物と導電体との比率は、抵抗率を制御するために使用される。このコーティングは、（セグメント群の抵抗分離を介して）アークエネルギーを有意に制限し、そのエネルギーをデバイスにとって無害なものにするように、十分に大きい抵抗を有するべきである。さらに、この抵抗材料の抵抗値は過大であってはならない。過大であると、ビーム電流に伴って変化するものである抵抗材料での電圧降下がセグメント群の電位にバラつきを生じさせ、それが画面に現れてしまう。抵抗値の上限及び下限は、具体的なデバイス、すなわち、例えばデバイスサイズ、光出力要求、蛍光体要素の幅・ピッチ、及び電子ビーム電流等の、具体的なデバイスに対して適用可能な抵抗範囲を決定付ける具体的なデバイス要求に依存する。好適な酸化物には、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３）及び二酸化チタン（ＴｉＯ_２）が含まれる。好適な導電体には、例えば、グラファイト、アンチモン及び銀が含まれる。好適なケイ酸塩ガラスには、例えば、ケイ酸カリウム、ケイ酸ナトリウム、鉛亜鉛ホウケイ酸ガラス、及び不透明ガラスが含まれる。

導電性セグメント群２１は、陽極電位１５を定めるとともに表示画像の輝度を高める導電面をもたらす。導電性セグメント群２１の分割は、連続した導電性シートとは対照的に、従来のアルミニウム膜の適用（すなわち、単一の連続膜）よりもアークの破壊的なエネルギーを低下させる。

陽極電位１５は抵抗ブスバー集合体２４を介して導電性セグメント群２１に印加される。特定のアレイエミッタ開口２５から電子を放出させるため、特定のゲート２６にゲート電位Ｖｑが印加される。ゲート２６は何らかの誘電体材料２８上に支持され得る。誘電体材料２８及び電子エミッタ１６は、陰極背面板２９上に支持され得る陰極組立体３１上に支持され得る。そして、陰極背面板２９は背面板支持構造３０上に支持され得る。

以上の説明は、本発明を実施するために取り得る形態の一部を例示するものである。本発明の範囲内で数多くのその他の実施形態が考えられる。例えば、蛍光体要素群１３がそれぞれの色の縦方向の列内あるいは水平方向の行内に存在する場合、個々の導電性セグメント２１は、それぞれの縦方向の列又は水平方向の行の長さ全体に及び、それにより、隣接する縦方向の列若しくは水平方向の行、又は個々の導電性セグメントを互いに分離することができる。同様に、縦方向の列内に堆積され得る個々の導電性セグメント２１は、複数の縦方向の列の蛍光体要素群１３を覆うことができる。例えば、図３に示された導電性セグメント群２１の各々は、複数の列の蛍光体要素群１３を覆うことができる。導電性セグメント群２１に２乃至２０の列又は行の蛍光体要素群を覆わせることは、単一の連続した金属層が画面全体を覆っているときにアークが発生する場合と比較して、アーク放電によるダメージを低減する上で有効である。導電性セグメント群２１に２乃至２０の列又は行の蛍光体要素群を覆わせることは有効ではあるが、導電性セグメント群に１乃至５の列又は行の蛍光体要素群を覆わせることが好ましい。また、本発明はＦＥＤディスプレーとの関連で説明されてきたが、（蛍光材料上に導電性コーティングを有することによって光出力が向上され得る、あるいはアーク放電の影響を受けやすい）その他の種類のディスプレーも本発明の教示による恩恵を受けることができ、故に、それらのディスプレーも同様に本発明に含まれるものである。さらに、本発明に従ったディスプレーは、抵抗で互いに結合された導電性セグメントの集合群を含み得るが、グループ内の導電性セグメント群は抵抗を用いずに電気的に結合されていてもよい。故に、以上の説明は限定的ではなく例示的なものであり、本発明の範囲は添付の請求項とその均等物の全範囲とによって与えられるものである。

既存の電界放出ディスプレーを示す断面図である。 本発明の典型的な一実施形態に従ったルミネッセンス発光表示装置を示す断面図である。 本発明の典型的な一実施形態に従ったルミネッセンス発光表示装置の陽極を示す回路図である。

Claims (13)

1. ガラス陽極板上に形成された個別の蛍光体要素群；及び
   前記個別の蛍光体要素群の各々、又は蛍光体要素群グループの各々、の上に各々が形成された導電性セグメント群であり、各導電性セグメントは、他の導電性セグメントから電気的に分離されており且つ陽極電位を印加される、導電性セグメント群；
   を有するルミネッセンス発光表示装置。
2. 前記陽極電位は前記導電性セグメント群に抵抗ブスバーを介して印加される、請求項１に記載のルミネッセンス発光表示装置。
3. 前記抵抗ブスバーは抵抗膜を有する、請求項２に記載のルミネッセンス発光表示装置。
4. 前記導電性セグメント群は金属膜を有する、請求項１に記載のルミネッセンス発光表示装置。
5. 前記導電性セグメント群はアルミニウム膜を有する、請求項４に記載のルミネッセンス発光表示装置。
6. パターン形成された絶縁層が前記ガラス陽極板上に形成されており、且つ前記個別の蛍光体要素群は前記絶縁層の開口群の中に形成されている、請求項１に記載のルミネッセンス発光表示装置。
7. 前記パターン形成された絶縁層は、前記蛍光要素群を光学的に分離するマトリックス状のブラックラインを有する、請求項６に記載のルミネッセンス発光表示装置。
8. 前記導電性セグメント群は前記個別の蛍光体要素群の陰極側に形成されている、請求項１に記載のルミネッセンス発光表示装置。
9. 陽極と陰極とが約１−２ｍｍの間隔で隔てられており、且つ前記陽極電位は前記陰極に対して約５−１０ｋＶである、請求項１に記載のルミネッセンス発光表示装置。
10. 基板上に絶縁層を有する陽極であって、前記絶縁層は蛍光体を収容した複数の開口を有し、前記複数の開口は導電性セグメント群で覆われており、前記導電性セグメント群の少なくとも１つはその他の導電性セグメント群から電気的に分離されている、陽極。
11. 前記導電性セグメント群は抵抗ブスバー集合体によって互いに電気的に分離されている、請求項１０に記載の陽極。
12. 前記抵抗ブスバー集合体は、抵抗材料によって前記導電性セグメント群を電気的に分離する導電性のブスバーを有する、請求項１１に記載の陽極。
13. 前記抵抗材料は、前記導電性セグメント群が互いに電気的に分離され且つ前記抵抗ブスバー集合体によって同一の電位に保持されるような範囲内の抵抗値を有する、請求項１２に記載の陽極。

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