JP2009543290A - 放出ディスプレイにおけるスペーサ用のコーティング - Google Patents

Abstract

カーボンナノチューブ（CNT）／電界放出装置（FED）ディスプレイ用の抵抗性スペーサコーティングについて示した。抵抗性スペーサコーティングは、カソードと蛍光スクリーンの間の電場電位を維持したまま、ディスプレイ作動中のスペーサの帯電を抑制する。抵抗性コーティングは、1または2以上の抵抗性材料を含み、この材料は、バインダと混合された後、スペーサに設置される。

Description

本発明は、放出ディスプレイに関し、特に放出ディスプレイ内部のスペーサ用のコーティングに関する。

通常の場合、カーボンナノチューブ（CNT）／電界放出装置（FED）ディスプレイは、上部にCNTエミッタを有するカソード、金属ゲート、絶縁スペーサ、および蛍光スクリーンを有する。絶縁スペーサは、カソードと蛍光スクリーンの間に介在される。蛍光スクリーンは、ディスプレイの面板の内表面に配置される。金属ゲートは、CNTエミッタから生じた電子ビームを、ディスプレイのスクリーン上の適切なカラー放射蛍光体の方に誘導する機能を有する。

スクリーンは、発光スクリーンであっても良い。通常の場合、発光スクリーンは、その上部に形成された、3つの異なるカラー放射蛍光体（例えば、緑、青、および赤）の配列を有する。各カラー放射蛍光体は、マトリクスラインによって、相互に分離される。通常、マトリクスラインは、光吸収性ブラック不活性材料で構成される。

CNT／FEDディスプレイに使用される絶縁スペーサにより、真空環境において、カソードと蛍光体スクリーンの間の距離が、一定に維持される。しかしながら、スペーサは、ディスプレイの作動中に、表面に帯電が生じ、これにより画質が悪影響を受ける。CNT／FEDディスプレイの場合、画質の劣化は、特に顕著な問題となる。

従って、作動中の、表面の帯電が抑制されるスペーサを備えるCNT／FEDディスプレイが必要となっている。

本発明は、カーボンナノチューブ（CNT）／電界放出装置（FED）ディスプレイ用の抵抗性スペーサコーティングに関する。この抵抗性スペーサコーティングは、カソードと蛍光スクリーンの間の電場電位を維持したまま、ディスプレイ作動中のスペーサの帯電を抑制する。抵抗性コーティングは、1または2以上の抵抗性材料を有し、この材料は、バインダと混合されてから、スペーサに設置される。

以下、添付図面を参照して、本発明について詳細に説明する。

図1に示すように、カーボンナノチューブ（CNT）／電界放出装置（FED）ディスプレイ1は、上部にCNTエミッタ12を有するカソード10と、金属ゲート14と、絶縁スペーサ16と、蛍光スクリーン18とを有する。絶縁スペーサ16（図1では、一つのスペーサのみが示されている）は、カソード10と蛍光スクリーン18との間に設置される。蛍光スクリーン18は、ディスプレイの面板20の内表面に配置される。金属ゲート14は、CNTエミッタ12から発生した電子ビーム22を、ディスプレイ1のスクリーン18上のカラー放射蛍光体24の方に誘導するように機能する。

スクリーン18は、発光スクリーンであっても良い。通常の場合、発光スクリーンは、該発光スクリーン上に形成された、3つの異なるカラー放射蛍光体（例えば、緑、青、および赤）24の配列を有する。各カラー放射蛍光体24は、マトリクス26によって相互に分離されている。通常、マトリクス26は、光吸収ブラック不活性材料で構成される。

3つのカラー放射蛍光体24は、ZnS：Cu，Al（緑）蛍光体、ZnS：Ag，Cl（青）蛍光体、およびY₂O₂S：Eu⁺³（赤）蛍光体を含んでも良い。このRGB蛍光システムは、約4〜10kVの間で作動する、カーボンナノチューブ（CNT）／電界放出装置（FED）ディスプレイに適している。

CNT／FEDディスプレイに使用される絶縁スペーサ16は、真空下において、カソード10と蛍光スクリーン18との間の距離を、一定に維持する。絶縁スペーサ16は、例えば、ガラスで構成されても良い。絶縁スペーサ16は、上部に抵抗性コーティング30を有する。この抵抗性コーティング30は、絶縁スペーサ16に対して、接着性を有する必要がある。抵抗性コーティング30は、絶縁スペーサ16の各表面部分を覆うように設置される。

抵抗性コーティング30は、カソード10とスクリーン18の間の電場電位を維持したまま、帯電を抑制する機能を有する。そのようなコーティングは、表面抵抗率が約10¹⁰Ω／平方から約10¹⁵Ω／平方の範囲であり、この値では、スペーサ表面での帯電を十分に抑制することができる。

抵抗性コーティング30は、少なくとも一つのケイ酸ガラスと混合された金属酸化物を有しても良い。抵抗性コーティングには、必要な場合、分散剤が添加されても良い。抵抗性コーティング中の金属酸化物の量を用いて、抵抗率が制御される。

好適な金属酸化物は、いくつもあるが、これには、例えばクロム酸化物が含まれる。好適なケイ酸ガラスには、例えば、カリウムケイ酸塩、ナトリウムケイ酸塩、鉛亜鉛ホウケイ酸ガラス、および不透明ガラスが含まれる。

例えば、抵抗性コーティングは、約30wt％の脱イオン水中に、37wt％の酸化クロム粉末と、2wt％の分散剤と、11wt％のナトリウムケイ酸塩と、20wt％のカリウムケイ酸塩との混合物を含んでも良い。抵抗性コーティング混合物は、ボールミルで混合処理され、絶縁スペーサ16への設置に適した、均一な混合物が得られる。

本発明のある実施例では、抵抗性コーティング混合物は、例えばスプレー塗布により、絶縁スペーサ16に設置される。抵抗性コーティング30は、約0.05mmから約0.09mm（2〜3.5ミル）の厚さを有することが好ましい。

抵抗性コーティング30を有する絶縁スペーサ16は、室温で乾燥される。乾燥後に、絶縁スペーサ16上の抵抗性コーティング30は、炉内でスペーサ16を加熱することにより、硬化（固化処理）される。スペーサ16は、約30分以上かけて約300℃まで加熱され、300℃で約20分間、保持される。次に、20分以上経過後、炉内温度が約460℃まで昇温され、この温度に、2時間保持される。これにより、コーティングが溶融、結晶化し、絶縁スペーサ16上に、抵抗性コーティングが形成される。通常の場合、熱処理後の抵抗性コーティング30は、再溶融しない。

本発明の思想を取り入れた、カーボンナノチューブ（CNT）／電界放出ディスプレイ（FED）用の発光スクリーンを例に、詳細を示し説明したが、当業者には、これらの思想を取り入れた多くの他の変形実施例を、容易に見出すことができる。

CNT／FEDディスプレイの概略図であって、絶縁スペーサにより分離された、発光スクリーンとカソードとを示した図である。

Claims (10)

1. 複数のスペーサにより、カソードから分離されたスクリーンを有するディスプレイであって、
   前記複数のスペーサの1または2以上は、上部に抵抗性コーティングを有し、該抵抗性コーティングは、金属酸化物および少なくとも一つのケイ酸塩を含むことを特徴とするディスプレイ。
2. 前記金属酸化物は、クロム酸化物であることを特徴とする請求項1に記載のディスプレイ。
3. 前記少なくとも一つのケイ酸塩は、カリウムケイ酸塩、ナトリウムケイ酸塩、鉛亜鉛ホウケイ酸ガラス、および不透明ガラスからなる群から選定されることを特徴とする請求項1に記載のディスプレイ。
4. 前記抵抗性コーティングは、約0.05mmから約0.09mmの厚さを有することを特徴とする請求項1に記載のディスプレイ。
5. 前記抵抗性コーティングは、約10¹⁰Ω／平方から約10¹⁵Ω／平方の範囲の表面抵抗率（surface resistivity）を有することを特徴とする請求項1に記載のディスプレイ。
6. 複数のスペーサにより、カソードから分離されたスクリーンを有するカーボンナノチューブ／電界放出ディスプレイであって、
   前記複数のスペーサの1または2以上は、上部に抵抗性コーティングを有し、該抵抗性コーティングは、金属酸化物および少なくとも一つのケイ酸塩を含むことを特徴とするカーボンナノチューブ／電界放出ディスプレイ。
7. 前記金属酸化物は、クロム酸化物であることを特徴とする請求項6に記載のカーボンナノチューブ／電界放出ディスプレイ。
8. 前記少なくとも一つのケイ酸塩は、カリウムケイ酸塩、ナトリウムケイ酸塩、鉛亜鉛ホウケイ酸ガラス、および不透明ガラスからなる群から選定されることを特徴とする請求項6に記載のカーボンナノチューブ／電界放出ディスプレイ。
9. 前記抵抗性コーティングは、約0.05mmから約0.09mmの厚さを有することを特徴とする請求項6に記載のカーボンナノチューブ／電界放出ディスプレイ。
10. 前記抵抗性コーティングは、約10¹⁰Ω／平方から約10¹⁵Ω／平方の範囲の表面抵抗率（surface resistivity）を有することを特徴とする請求項6に記載のカーボンナノチューブ／電界放出ディスプレイ。

Images