JP2605161B2 - 画像表示装置 - Google Patents
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- JP2605161B2 JP2605161B2 JP2078453A JP7845390A JP2605161B2 JP 2605161 B2 JP2605161 B2 JP 2605161B2 JP 2078453 A JP2078453 A JP 2078453A JP 7845390 A JP7845390 A JP 7845390A JP 2605161 B2 JP2605161 B2 JP 2605161B2
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- Japan
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- field emission
- substrate
- emission emitter
- phosphor layer
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- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、映像・グラフィック等を表示する画像表示
装置に関し、特に、電界電子放出型電子源を利用した画
像表示装置に関する。
装置に関し、特に、電界電子放出型電子源を利用した画
像表示装置に関する。
第４図に、電界電子放出材料を電子源に利用した従来
の表示装置の概略斜視図を示す（特開昭61−221783号参
照）。
の表示装置の概略斜視図を示す（特開昭61−221783号参
照）。
第４図において、絶縁体基板26上には、列52の方向に
沿って複数の導電膜24が設けられ、該導電膜24上には円
錐形電界放射エミッタ22および絶縁層28が設けられてい
る。この絶縁層28上で、且つ行54の方向に沿って複数の
グリッド30が設けられている。このグリッド30の円錐形
電界放射エミッタ22に対面する位置には孔が設けられて
いる。
沿って複数の導電膜24が設けられ、該導電膜24上には円
錐形電界放射エミッタ22および絶縁層28が設けられてい
る。この絶縁層28上で、且つ行54の方向に沿って複数の
グリッド30が設けられている。このグリッド30の円錐形
電界放射エミッタ22に対面する位置には孔が設けられて
いる。
一方、透明基板36には、前記絶縁体基板26と対向する
面に、透明導電膜38,蛍光体層34がそれぞれベタ状に積
層被着されている。そして絶縁体基板26及び透明基板36
は、図示しない側面部材とともに、真空外囲器を構成し
ている。
面に、透明導電膜38,蛍光体層34がそれぞれベタ状に積
層被着されている。そして絶縁体基板26及び透明基板36
は、図示しない側面部材とともに、真空外囲器を構成し
ている。
以上の如く構成された表示装置の動作は以下の通りで
ある。
ある。
前記透明導電膜38には常時正の電位が印加されてい
る。表示信号に応答して、各列52及び各行54の導電膜24
とグリッド30間に、所定の電位差を付与する。該電位差
が付与されたグリッド30と前記円錐形電界放射エミッタ
22の先端部との間に電界が形成され電子が放出される。
該電子は、グリッド30の孔から放出され、対面する蛍光
体層34に射突し、該蛍光体層34は発光する。
る。表示信号に応答して、各列52及び各行54の導電膜24
とグリッド30間に、所定の電位差を付与する。該電位差
が付与されたグリッド30と前記円錐形電界放射エミッタ
22の先端部との間に電界が形成され電子が放出される。
該電子は、グリッド30の孔から放出され、対面する蛍光
体層34に射突し、該蛍光体層34は発光する。
以上の動作により、表示信号に応じた画像が表示され
る。
る。
前記円錐形電界放射エミッタ22の底面直径は数μｍ程
であり、微細加工技術により作成する必要があるが、広
い面積にわたり多数の円錐形電界放射エミッタ22を均一
に作成することは困難であり、このため駆動時に表示輝
度にムラが生じるという問題点があった。また、円錐形
電界放射エミッタ22を円錐形にする工程、絶縁層28やグ
リッド30を形成する工程が煩雑であり、生産性が悪いと
いう問題点があった。
であり、微細加工技術により作成する必要があるが、広
い面積にわたり多数の円錐形電界放射エミッタ22を均一
に作成することは困難であり、このため駆動時に表示輝
度にムラが生じるという問題点があった。また、円錐形
電界放射エミッタ22を円錐形にする工程、絶縁層28やグ
リッド30を形成する工程が煩雑であり、生産性が悪いと
いう問題点があった。
さらに全体の構造が複雑であり、又、電子放出材と蛍
光体層が対面する構造なので、蛍光体からの放出ガスに
より、電子放出材が劣化し、電子放出能力が低下してし
まうという問題もあった。
光体層が対面する構造なので、蛍光体からの放出ガスに
より、電子放出材が劣化し、電子放出能力が低下してし
まうという問題もあった。
本発明は、構造が簡単で、良好な表示を得ることが可
能な表示装置を提供することを目的とする。
能な表示装置を提供することを目的とする。
本発明の画像表示装置は、第１基板と、前記第１基板
上に設けられ、前記第１基板の表面に平行な所定の方向
に先端部を向けた負数の電界放射エミッタを第１方向に
共通接続してなる電界放射エミッタアレイを第１方向と
直交する第２方向に複数並設した電界放射エミッタ群
と、前記各電界放射エミッタの先端部に隣接して前記第
１基板上に設けられたゲート電極と、前記第１基板上に
おいて、前記第２方向に延在して前記第１方向に複数並
設されたアノード電極と、前記各ゲート電極を挟んで前
記各電界放射エミッタに対応して前記アノード電極上に
設けられた蛍光体層と、前記第１基板とともに真空外囲
器を形成する容器部とを備えて成る。
上に設けられ、前記第１基板の表面に平行な所定の方向
に先端部を向けた負数の電界放射エミッタを第１方向に
共通接続してなる電界放射エミッタアレイを第１方向と
直交する第２方向に複数並設した電界放射エミッタ群
と、前記各電界放射エミッタの先端部に隣接して前記第
１基板上に設けられたゲート電極と、前記第１基板上に
おいて、前記第２方向に延在して前記第１方向に複数並
設されたアノード電極と、前記各ゲート電極を挟んで前
記各電界放射エミッタに対応して前記アノード電極上に
設けられた蛍光体層と、前記第１基板とともに真空外囲
器を形成する容器部とを備えて成る。
各電界放射エミッタごとにゲート電極を備えた複数本
の電界放射エミッタアレイと、これに直交する複数のア
ノード電極とによって、共通の第１基板上に構成された
マトリクスにおいて、一方を走査するとともにこれに同
期して他方に表示信号を与える。これによって、選択さ
れた電界放射エミッタの先端部から第１基板の表面に平
行な方向に電子が放出され、該電界放射エミッタに対応
するアノード電極上の蛍光体層に射突してこれを発光さ
せる。
の電界放射エミッタアレイと、これに直交する複数のア
ノード電極とによって、共通の第１基板上に構成された
マトリクスにおいて、一方を走査するとともにこれに同
期して他方に表示信号を与える。これによって、選択さ
れた電界放射エミッタの先端部から第１基板の表面に平
行な方向に電子が放出され、該電界放射エミッタに対応
するアノード電極上の蛍光体層に射突してこれを発光さ
せる。
本発明の一実施例を第１図〜第３図によって説明す
る。
る。
第１基板である絶縁性のガラス基板101上には、Ｘ方
向に沿って連続した帯状のアノード電極102が設けられ
ている。このアノード電極102は、Ｘ方向と直交するＹ
方向に所定間隔をおいて互いに平行となるように複数本
が設けられている。
向に沿って連続した帯状のアノード電極102が設けられ
ている。このアノード電極102は、Ｘ方向と直交するＹ
方向に所定間隔をおいて互いに平行となるように複数本
が設けられている。
ガラス基板101の上には、前記アノード電極102を覆っ
て絶縁層103が形成されている。この絶縁層103は、Si
O2,SiN,SiO2とAl2O3の混合物等、種々の物質で構成しう
る。この絶縁層103には、前記アノード電極102に対応し
た位置に所定間隔でスルホール104が形成されており、
絶縁層103の各スルホール104の部分にはドット状に蛍光
体層105が設けられている。即ち、各蛍光体層105はスル
ホール104を介してアノード電極102と電気的に接続さ
れ、これによって各蛍光体層105が表示画面を構成する
発光ドットとなっている。
て絶縁層103が形成されている。この絶縁層103は、Si
O2,SiN,SiO2とAl2O3の混合物等、種々の物質で構成しう
る。この絶縁層103には、前記アノード電極102に対応し
た位置に所定間隔でスルホール104が形成されており、
絶縁層103の各スルホール104の部分にはドット状に蛍光
体層105が設けられている。即ち、各蛍光体層105はスル
ホール104を介してアノード電極102と電気的に接続さ
れ、これによって各蛍光体層105が表示画面を構成する
発光ドットとなっている。
前記絶縁層103の上面には、各蛍光体層105の隣に電界
放射エミッタ106がそれぞれ設けられている。各電界放
射エミッタ106は櫛歯状にエッチング形成された櫛歯部1
07を有している。そして、複数の電界放射エミッタ106
がＹ方向に沿って共通接続され、複数本の電界放射エミ
ッタアレイ108が形成されている。即ち、これら電界放
射エミッタアレイ108は、Ｘ方向について所定の間隔を
おいて互いに平行に複数列設けられ、全体として電界放
射エミッタ群109を構成している。また、前記絶縁層103
の上面には、前記各電界放射エミッタ106と各蛍光体層1
05との間にそれぞれゲート電極110が設けられている。
各ゲート電極110はＹ方向に沿って共通接続されてい
る。
放射エミッタ106がそれぞれ設けられている。各電界放
射エミッタ106は櫛歯状にエッチング形成された櫛歯部1
07を有している。そして、複数の電界放射エミッタ106
がＹ方向に沿って共通接続され、複数本の電界放射エミ
ッタアレイ108が形成されている。即ち、これら電界放
射エミッタアレイ108は、Ｘ方向について所定の間隔を
おいて互いに平行に複数列設けられ、全体として電界放
射エミッタ群109を構成している。また、前記絶縁層103
の上面には、前記各電界放射エミッタ106と各蛍光体層1
05との間にそれぞれゲート電極110が設けられている。
各ゲート電極110はＹ方向に沿って共通接続されてい
る。
電界放射エミッタ106の材料としては、W,Zr,Ti,TiC,Z
rC,LaB6,ZrSi2,CdSi2,SnO2,ITO等の種々の材料を使用で
きる。また、ゲート電極110の材料としては、Ni,Au,Al
等の材料が使用できる。
rC,LaB6,ZrSi2,CdSi2,SnO2,ITO等の種々の材料を使用で
きる。また、ゲート電極110の材料としては、Ni,Au,Al
等の材料が使用できる。
前記ガラス基板101の上面には側面板111と背面板112
からなる蓋状の容器部113が封着固定されており、その
内部は高真空状態に排気されて、全体として箱形の真空
外囲器114が構成されている。尚、背面板112に内面に
は、電界放射エミッタ106からの電子の軌跡を背面板112
方向へ曲げるために、正電位が印加されるベタ状の背面
電極115が被着されている。該電子をあえて曲げる必要
がなければ、背面電極115は不要である。
からなる蓋状の容器部113が封着固定されており、その
内部は高真空状態に排気されて、全体として箱形の真空
外囲器114が構成されている。尚、背面板112に内面に
は、電界放射エミッタ106からの電子の軌跡を背面板112
方向へ曲げるために、正電位が印加されるベタ状の背面
電極115が被着されている。該電子をあえて曲げる必要
がなければ、背面電極115は不要である。
次に、以上の構成における作用を説明する。Ｙ方向に
並設されたアノード電極102を１本づつ順次走査してい
く。この操作に同期して、Ｘ方向に並設された電界放射
エミッタアレイ108及びゲート電極110に表示信号を与え
る。これによって、マトリクス状に配設された蛍光体層
105から発光表示すべきものが選択される。即ち、表示
信号が与えられて電界放射エミッタ106とゲート電極110
の間に所定の電界が生じると、該電界放射エミッタ106
の櫛歯部107の先端から電子が放出される。そして第３
図に示すように、この電子ｅが各電界放射エミッタ106
ごとにアノード電極102に設けられた蛍光体層105に射突
してこれを発光させ、所望のグラフィック表示が行なわ
れる。尚、背面電極115に正電位を与えれば、電子軌導
が破線のようになり、電子が蛍光体層105の全体に確実
に射突し、蛍光体層105の輝度がより均一となる。な
お、電界放射エミッタアレイ108を走査し、これに同期
してアノード電極102に表示信号を与えても同様に駆動
することができる。また、電界放射エミッタ106は、そ
の上面端部がナイフエッジ状に形成され、その端部から
電界放出電子をとり出す形状のものでもよい。
並設されたアノード電極102を１本づつ順次走査してい
く。この操作に同期して、Ｘ方向に並設された電界放射
エミッタアレイ108及びゲート電極110に表示信号を与え
る。これによって、マトリクス状に配設された蛍光体層
105から発光表示すべきものが選択される。即ち、表示
信号が与えられて電界放射エミッタ106とゲート電極110
の間に所定の電界が生じると、該電界放射エミッタ106
の櫛歯部107の先端から電子が放出される。そして第３
図に示すように、この電子ｅが各電界放射エミッタ106
ごとにアノード電極102に設けられた蛍光体層105に射突
してこれを発光させ、所望のグラフィック表示が行なわ
れる。尚、背面電極115に正電位を与えれば、電子軌導
が破線のようになり、電子が蛍光体層105の全体に確実
に射突し、蛍光体層105の輝度がより均一となる。な
お、電界放射エミッタアレイ108を走査し、これに同期
してアノード電極102に表示信号を与えても同様に駆動
することができる。また、電界放射エミッタ106は、そ
の上面端部がナイフエッジ状に形成され、その端部から
電界放出電子をとり出す形状のものでもよい。
次に、第５図に他の実施例を示す。
これは、アノード電極をＹ方向に延在させ、電界放射
エミッタアレイ及びゲート電極をＸ方向に延在させて、
各電界放射エミッタからＸ方向に電子が放射されるよう
にしたものである。本実施例によれば、各電界放射エミ
ッタからの電子は方向性が良く、ゲート電極に向って直
進する。そして、各アノード電極は順次走査されていく
ので、放射された電子は正電圧の印加されたアノード電
極のみに向い、隣接するアノード方向へは進まない。従
って、もれ発光することがない。
エミッタアレイ及びゲート電極をＸ方向に延在させて、
各電界放射エミッタからＸ方向に電子が放射されるよう
にしたものである。本実施例によれば、各電界放射エミ
ッタからの電子は方向性が良く、ゲート電極に向って直
進する。そして、各アノード電極は順次走査されていく
ので、放射された電子は正電圧の印加されたアノード電
極のみに向い、隣接するアノード方向へは進まない。従
って、もれ発光することがない。
本発明によれば、電界放射エミッタ及びゲート電極は
平面型電界電子放出部アレイで良いため、構造が簡単で
あり、薄膜エッチング技術による生産性良く低コストで
製造できる。また、電界放射エミッタとゲート電極と蛍
光体層を有するアノード電極とが共通の第１基板上に設
けられているので、電界放射エミッタからの電子は第１
基板にほぼ平行に放出され、対応する発光させたい蛍光
体層のみに射突させることができる。また、電界放射エ
ミッタと蛍光体層が対面する構造ではないので、蛍光体
からの放出ガスや分解飛散による電界放射エミッタの劣
化や損傷が生じにくく、アノード面上での反射電子によ
るカソード側の破損も生じ難い。さらに、大面積化が容
易で、低電圧駆動でグラフィック表示が実現できる。さ
らに、表示面が電界電子放出素子と同一基板上に形成さ
れる為、支柱を設けなくても大型管の場合のような大気
圧による管壁の歪による画像の輝度ムラがなく、従来の
立体的な構造の電界放出材料を使用する場合に比べてガ
ラス厚も薄くでき、耐震動性にもすぐれている。
平面型電界電子放出部アレイで良いため、構造が簡単で
あり、薄膜エッチング技術による生産性良く低コストで
製造できる。また、電界放射エミッタとゲート電極と蛍
光体層を有するアノード電極とが共通の第１基板上に設
けられているので、電界放射エミッタからの電子は第１
基板にほぼ平行に放出され、対応する発光させたい蛍光
体層のみに射突させることができる。また、電界放射エ
ミッタと蛍光体層が対面する構造ではないので、蛍光体
からの放出ガスや分解飛散による電界放射エミッタの劣
化や損傷が生じにくく、アノード面上での反射電子によ
るカソード側の破損も生じ難い。さらに、大面積化が容
易で、低電圧駆動でグラフィック表示が実現できる。さ
らに、表示面が電界電子放出素子と同一基板上に形成さ
れる為、支柱を設けなくても大型管の場合のような大気
圧による管壁の歪による画像の輝度ムラがなく、従来の
立体的な構造の電界放出材料を使用する場合に比べてガ
ラス厚も薄くでき、耐震動性にもすぐれている。
第１図は本発明の第一実施例を示すガラス基板の平面
図、第２図は同実施例の断面図、第３図は同実施例にお
ける電界電子放出素子付近の拡大断面図、第４図は電界
電子放出材料を電子源とした従来の表示装置の概略斜視
図、第５図は、他の実施例の平面図である。 101……第１基板としてのガラス基板、 102……アノード電極、 105……蛍光体層、 106……電界放射エミッタ、 108……電界放射エミッタアレイ、 109……電界放射エミッタ群、 110……ゲート電極、 113……容器部、 114……真空外囲器。
図、第２図は同実施例の断面図、第３図は同実施例にお
ける電界電子放出素子付近の拡大断面図、第４図は電界
電子放出材料を電子源とした従来の表示装置の概略斜視
図、第５図は、他の実施例の平面図である。 101……第１基板としてのガラス基板、 102……アノード電極、 105……蛍光体層、 106……電界放射エミッタ、 108……電界放射エミッタアレイ、 109……電界放射エミッタ群、 110……ゲート電極、 113……容器部、 114……真空外囲器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山浦 辰雄 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株 式会社内 (72)発明者 渡辺 照男 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株 式会社内 (72)発明者 小川 行雄 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株 式会社内 (72)発明者 岸野 隆雄 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株 式会社内 審査官 田村 爾 (56)参考文献 特開 昭61−221783（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−250543（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−46636（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】第１基板と、 前記第１基板上に設けられ、前記第１基板の表面に平行
な所定の方向に先端部を向けた複数の電界放射エミッタ
を第１方向に共通接続してなる電界放射エミッタアレイ
を第１方向と直交する第２方向に複数並設した電界放射
エミッタ群と、 前記各電界放射エミッタの先端部に隣接して前記第１基
板上に設けられたゲート電極と、 前記第１基板上において、前記第２方向に延在して前記
第１方向に複数並設されたアノード電極と、 前記各ゲート電極を挟んで前記各電界放射エミッタに対
応して前記アノード電極上に設けられた蛍光体層と、 前記第１基板とともに真空外囲器を形成する容器部とを
備えて成る画像表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2078453A JP2605161B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 画像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2078453A JP2605161B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 画像表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03276543A JPH03276543A (ja) | 1991-12-06 |
| JP2605161B2 true JP2605161B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=13662458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2078453A Expired - Fee Related JP2605161B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 画像表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2605161B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008091279A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Fuji Heavy Ind Ltd | 発光装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2568394B1 (fr) * | 1984-07-27 | 1988-02-12 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de visualisation par cathodoluminescence excitee par emission de champ |
| JPH03250543A (ja) * | 1990-02-27 | 1991-11-08 | Toshiba Corp | ディスプレイ装置 |
-
1990
- 1990-03-27 JP JP2078453A patent/JP2605161B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03276543A (ja) | 1991-12-06 |
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