JP3056040B2

JP3056040B2 - 薄型表示装置

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Publication number: JP3056040B2
Application number: JP6072139A
Authority: JP
Inventors: 祐二丸尾
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1994-04-11
Filing date: 1994-04-11
Publication date: 2000-06-26
Anticipated expiration: 2015-06-26
Also published as: JPH07282747A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電界放出の原理に基づ
いて動作する電子源を用いた薄型表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体集積回路又は薄膜の分野等
で用いられている微細加工技術によって、高電界の影響
下で電子を放出する電界放出型電子源の製造技術の進歩
はめざましく、特に極めて小型の構造を有する電子源の
研究及び製造がなされている。この種の電子源は、三極
管型の超小型電子管、蛍光体の発光による薄型表示装
置、超小型発振管等を形成する上で最も重要かつ基本的
なデバイスである。

【０００３】電界放出型電子源は、例えば薄型表示装置
や微小三極管の構成要素として考案されたものであり、
その動作及び製造方法は、特に、シー. エー. スピント
（C.A.Spindt）らによってスタンフォードリサーチ
インスティチュート（Stanford Research Institute）
で行われ、ジャーナルオブアプライドフィジック
ス（Journal of Applied Physics）第47巻、12号、5248
〜5263頁（1976年12月）を含む様々な雑誌等に発表され
ている。また、エイチ. エフ. グレイ（H.F.Gray）ら
の米国特許第4 307 507号、及び米国特許第4 513 308号
等にも記載されている。

【０００４】このような電子源からの放出電子を蛍光体
に照射し、その発光により表示を行う方法は、電子源を
アレイ状に形成した基板と、蛍光体を塗布した透明電極
基板とを至近距離で対向させた構造とすることで、薄型
で、かつ自発光の表示装置を構成できる。電界放出型電
子源による表示装置は、液晶を用いた表示装置のような
バックライト等の発光ユニットが不要であるというメリ
ットがあり、薄型化、軽量化が可能である上、原理的に
ＣＲＴと同等の見やすさ及び明るさが実現でき、さら
に、ミクロンオーダーである電子源の微細性を生かした
非常に高精細の表示装置を実現できる可能性がある。

【０００５】以下、図８及び図９を参照しながら、従来
の電界放出型電子源を用いた表示装置について説明す
る。

【０００６】電子放出側基板５１及び蛍光側基板５３は
スペーサ部材５２を介して対向している。電子放出側基
板５１、スペーサ部材５２、及び蛍光側基板５３によっ
て囲まれる空間は１０^ー5Ｐａ以下の真空に封止されてい
る。

【０００７】蛍光側基板５３は、透明基板５９と、基板
５９上に形成された透明電極層６０と、さらに電極層６
０の上に塗布された蛍光体６１とからなる。電極層６０
は、基板５９上の全面に亘って形成されており、その上
に、Ｒ（レッド），Ｇ（グリーン），及びＢ（ブルー）
の蛍光体６１が塗り分けられている。

【０００８】電子放出側基板５１は、絶縁基板５０と、
絶縁基板５０に形成されたエミッタ電極ライン５４と、
エミッタ電極ライン５４上に絶縁層５６を挟んでゲート
電極ライン５７とからなる。エミッタ電極ライン５４及
びゲート電極ライン５７の交差部においてゲート電極ラ
イン５７には複数の円筒状の穴５８が形成されており、
各穴５８の中には円錐形状のエミッタコーン５５が形成
されている。電極５４及び電極５７はマトリックス状に
夫々配列されており、互いに絶縁されている。

【０００９】電子放出側基板５１は、単結晶シリコン基
板又はガラス基板等からなり、エミッタコーン５５は主
としてモリブデン、タングステン等の高融点金属材料で
作られ、絶縁層５６は二酸化シリコン等で作られる。ま
た、透明基板５９はガラス基板からなり、透明電極層６
０はＩＴＯで作られ、蛍光体６１は酸化亜鉛及び硫化亜
鉛系材料で作られる。

【００１０】このような構成において、エミッタ電極ラ
イン５４に対し、ゲート電極ライン５７に５０Ｖ〜１５
０Ｖ程度の電圧を印加すると、エミッタコーン５５の
先端部に１０⁷Ｖ／cm 程度の高電界が発生し、電界放
出の原理に基づいてエミッタコーン５５の先端部から電
子が放出される。放出された電子は、２００〜１０００
Ｖ程度の電圧が印加された透明電極層６０によって加速
され、蛍光体６１に衝突し、蛍光体６１が発光する。

【００１１】蛍光側基板５３においては、全面に形成さ
れている透明電極層６０に常に電圧が印加され、電子放
出側基板５１においては、エミッタ電極ライン５４とゲ
ート電極ライン５７のマトリクスに対して選択的に電圧
が印加されると任意の交差部から電子が放出される。こ
れにより、電子放出部位に対向した蛍光体６１が選択的
に発光され、エミッタ電極ライン５４及びゲート電極ラ
イン５７の全マトリクスをスキャンすることで全体の表
示が行われる。以下、図１０を参照しながらエミッタコ
ーン５５の作製工程を説明する。

【００１２】図１０中、エミッタ電極ライン６４の上に
絶縁層６６が形成されており、絶縁層６６の上にゲート
電極ライン６７が形成されている。フォトリソ工程、エ
ッチング工程によりゲート電極ライン６７及び絶縁層６
６に円筒状の穴６５が形成される（図１０の（ａ）から
（ｃ））。基板を回転させながら斜めからの真空蒸着法
による製膜を行うことによりエッチング除去層６５を形
成した（図１０の（ｄ））後、さらに、エミッタ金属材
料を真空蒸着法によりコーン形状に堆積させてエミッタ
コーン５５を形成する。その後、エッチング除去層６５
ごと不要部６８を除去する。これらは、先述のシー. エ
ー. スピント（C.A.Spindt）らの発表により公知の方法
である。

【００１３】以下、前述のエミッタコーン作製法に基づ
いた電子放出側基板の作製方法について説明する。絶縁
基板５０上にエミッタ電極金属を製膜し、エッチングの
ためのパターニングを行った後、エミッタ電極金属の不
要部分をエッチング除去し、エミッタ電極ライン５４を
形成する。次に、絶縁層５６の製膜、及びゲート電極金
属の製膜を行い、エッチングのためのパターニングを行
った後、ゲート電極金属の不要部分をエッチング除去
し、ゲート電極ライン５７を形成する。その後、ゲート
電極ライン５７とエミッタ電極ライン５４の交差部に、
エッチングのための円形のパターンを形成し、それに従
って、ゲート電極金属のエッチング、及び絶縁層５６の
エッチングを行い、エミッタ電極上面まで達する円筒状
の穴５８を形成する。真空蒸着法等の方向性のある製膜
方法により、基板を回転させながら、斜めから、リフト
オフのためのエッチング除去層の製膜を行う。その後、
同様に方向性のある製膜方法により、基板上面からエミ
ッタコーン材料を堆積させる。ここで、目的とする円錐
のエミッタコーン５５の形状を得るためには、エミッタ
コーン５５を作製するための円筒状の穴の深さ、斜めか
らの製膜によるエッチング除去層により形成される円形
の開口部の大きさ、及びエミッタコーン材料の製膜条件
等のすべてを最適化する必要がある。最後に、エッチン
グ除去層上に堆積した、不要なエミッタコーン材料をエ
ッチング除去層と共にリフトオフ除去することで電子放
出側基板が作製され得る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】以上の作製プロセスに
おいて、製膜工程が５回、エッチング工程が４回、パタ
ーニング工程が３回と、数多くの工程が必要である。

【００１５】また、エッチング除去層形成時に行う基板
を回転させながらの斜めからの製膜プロセス、及びエミ
ッタコーン形状を得るための正面からの精度を必要とす
る製膜プロセスは、均一性の点で大型の基板を用いるの
に適していない。また、このような構造の電子放出側基
板５１の複数を平面的に接続して大面積化することは、
エミッタ電極ライン５４とゲート電極ライン５７が積層
構造であるため、電気的接続の点で困難である。

【００１６】一方、薄型表示装置において、電子放出側
基板５１は、スペーサ部材５２によって蛍光側基板５３
と一定の間隔を保って配置される。そして、電子放出側
基板５１のエミッタ電極ライン５４とゲート電極ライン
５７の交差部に形成されたエミッタコーン５５に対向す
る位置に、蛍光側基板５３に形成されたＲ（レッド）、
Ｇ（グリーン）、又はＢ（ブルー）の蛍光体６１の領域
が配置されることで、表示のための画素が構成される。
ここで、電子放出部であるエミッタコーン５５から放出
された電子が、その電子放出部に対応した蛍光体以外の
蛍光体６１に照射された場合、クロストークが発生す
る。従来の型の薄型表示装置の場合、各々の蛍光体６１
の領域はすべて同電位であるため、隣接した他の蛍光体
６１の領域へ電子が照射され易く、クロストークが発生
しやすい。また、クロストークを低減するためには、エ
ミッタコーン５５と蛍光体６１の領域を高精度で位置合
わせして配置する必要がある。高精細表示のために画素
を小さくするほど、高精度の位置合わせ技術が必要にな
り、また、大画面表示のために基板を大きくするほど、
電子放出側基板５１と蛍光側基板５３に対しての基板間
の寸法精度が要求されるため、製造が難しくなる。

【００１７】また、薄型表示装置に用いられる低電圧動
作が可能な低速電子線励起型の蛍光体６１は、電子の加
速電圧が高いＣＲＴ用蛍光体に比較してＲ（レッド），
Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）の各蛍光体６１の発光効
率が大きく異なる。そのため、Ｒ（レッド），Ｇ（グリ
ーン），Ｂ（ブルー）の各蛍光体に対して、同一の印加
電圧、及び同一の蛍光体６１の領域の大きさでは、Ｒ
（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）の各色の発
光輝度の揃った良好なカラー表示ができない。

【００１８】本発明の目的は、作製のための工程数が少
なく、製造が容易で、かつ大面積化が容易であり、さら
に、組立時に高精度な位置合わせを必要としないでクロ
ストークの発生を防止できるとともに、Ｒ（レッド），
Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）の各色の発光輝度が揃っ
た良好なカラー表示が可能な薄型表示装置、及びその駆
動方法を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、前述の
目的は、電子を放出する電子放出部を有する複数の電子
放出電極ラインが配置された電子放出基板と、電子放出
電極ラインとほぼ直交する方向に配置され、Ｒ（レッ
ド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）、又は単色の蛍光
材料からなる蛍光層がそれぞれの透明電極の表面に形成
された複数の蛍光電極ラインを有する蛍光側基板とから
構成される薄型表示装置であって、蛍光側基板に、蛍光
電極ラインとほぼ平行な方向に配置され、蛍光層が形成
されていない透明電極からなる無蛍光電極ラインを設け
たことを特徴とする請求項１の薄型表示装置によって達
成される。

【００２０】本発明によれば、前述の目的は、電子を放
出する電子放出部を有する複数の電子放出電極ラインが
配置された電子放出基板と、電子放出電極ラインとほぼ
直交する方向に配置され、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリー
ン）、Ｂ（ブルー）、又は単色の蛍光材料からなる蛍光
層がそれぞれの透明電極の表面に形成された複数の蛍光
電極ラインを有する蛍光側基板とから構成される薄型表
示装置であって、電子放出電極ラインが一層構造であ
り、かつ、該電子放出電極ラインの電子放出部の互いに
隣接する二つにおける対向縁が、電子放出基板の面方向
に連続的な凹凸形状を有しており、当該凹凸形状の部分
が、電気的に絶縁された微小隙間を挟んで相互に噛み合
うように対向し、また蛍光側基板に、蛍光電極ラインと
ほぼ平行な方向に配置され、蛍光層が形成されていない
透明電極からなる無蛍光電極ラインを設けたことを特徴
とする請求項２に記載の薄型表示装置によって達成され
る。

【００２１】本発明によれば、前述の目的は、蛍光電極
ラインの電極幅、蛍光層の幅の少なくとも一方の幅が、
蛍光電極ラインにより異なることを特徴とする請求項３
の薄型表示装置によって達成される。

【００２２】本発明によれば、前述の目的は、薄型表示
装置の駆動方法であって、互いに隣接する三つの電子放
出ラインの内の中央に位置する電子放出電極ラインに、
該電子放出電極ラインの両側に隣接する電子放出電極ラ
インに対して正となる電圧を印加し、該両側に隣接する
電子放出電極ラインの電子放出部から電子を放出させる
ことを特徴とする請求項４の薄型表示装置の駆動方法に
よって達成される。

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【作用】請求項１の薄型表示装置は、蛍光材料が、Ｒ
（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）、又は単色
の蛍光材料からなり、蛍光側基板に、蛍光電極ラインと
ほぼ平行な方向に配置され、蛍光層が形成されていない
透明電極からなる無蛍光電極ラインを設けているが故
に、放出された電子は、蛍光側基板のＲ（レッド）、Ｇ
（グリーン）、Ｂ（ブルー）の蛍光材料が夫々表面に形
成された蛍光電極ライン、又は蛍光材料が形成されてい
ない無蛍光電極ラインへの電圧印加に従って選択的に照
射され、隣接した蛍光体領域間のクロストークがない発
光が得られる。

【００２６】請求項２の薄型表示装置は、電子放出電極
ラインが一層構造であり、かつ、該電子放出電極ライン
の電子放出部の互いに隣接する二つにおける対向縁が、
電子放出基板の面方向に連続的な凹凸形状を有してお
り、当該凹凸形状の部分が、電気的に絶縁された微小隙
間を挟んで相互に噛み合うように対向しているが故に、
電極構造上、電子放出側基板を平面的に接続することも
可能であるため、構造的に作製のための工程数を低減さ
せ得、製造を容易とし得、大面積化、大画面化も容易と
し得る。また蛍光材料が、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリー
ン）、Ｂ（ブルー）、又は単色の蛍光材料からなり、蛍
光側基板に、蛍光電極ラインとほぼ平行な方向に配置さ
れ、蛍光層が形成されていない透明電極からなる無蛍光
電極ラインを設けているが故に、放出された電子は、蛍
光側基板のＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブル
ー）の蛍光材料が夫々表面に形成された蛍光電極ライ
ン、又は蛍光材料が形成されていない無蛍光電極ライン
への電圧印加に従って選択的に照射され、隣接した蛍光
体領域間のクロストークがない発光が得られる。

【００２７】請求項３の薄型表示装置は、蛍光電極ライ
ンの電極幅、蛍光層の幅の少なくとも一方の幅が、蛍光
電極ラインにより異なるが故に、蛍光側基板を構成する
電極ラインの電極幅、及び蛍光材料幅をＲ（レッド），
Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）の各蛍光体の発光効率に
合わせて差異をもたせることが可能で、また、同様に各
蛍光体の発光効率に合わせて互いに絶縁されている蛍光
電極ラインに対する印加電圧に差異をもたせることが可
能であるため、各色の発光の輝度を調整することが容易
となる。

【００２８】請求項４の薄型表示装置の駆動方法によれ
ば、互いに隣接する三つの電子放出ラインの内の中央に
位置する電子放出電極ラインに、該電子放出電極ライン
の両側に隣接する電子放出電極ラインに対して正となる
電圧を印加し、該両側に隣接する電子放出電極ラインの
電子放出部から電子を放出させるが故に、中央に位置す
る電子放出電極ラインに正の電圧を印加することによ
り、両側に隣接する電子放出電極ラインからの電子放出
が得られる。

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【実施例】以下、図に示す好ましい実施例を参照しなが
ら本発明の薄型表示装置の一実施例について詳述する。

【００３２】図１の薄型表示装置において、電子放出側
基板１及び蛍光側基板２はスペーサ部材３を介して対向
しており、それらによって囲まれる空間は１０^-5Pa 以
下の真空、又は１０^-3〜１０^-4Pa 程度の特定のガスが
封入されている。また、電子放出側基板１及び蛍光側基
板２には、駆動回路接続用の接点４が設けられており、
それぞれ図示されていない駆動回路へ接続され得る。

【００３３】図１のＣ部の関して、蛍光側基板２を透過
して見た電子放出側基板１の上面の拡大図が図２に示さ
れ、電子放出側基板１を透過して見た蛍光側基板２の下
面の拡大図が図３に示されている。

【００３４】電子放出側基板１は、絶縁基板５と、基板
５の上に形成されており、微少隙間６により互いに絶縁
された電子放出電極ライン７’からなる。ここで、電子
放出電極ライン７’は、電極ライン７と、電極ライン７
の各上部に形成されており、楔型を連続的に配置した鋸
型の電子放出層８（図２）とからなる（図４）。本実施
例では、電極ライン７の厚さが０.５〜１.０μm 程
度、電子放出層８の厚さが０.１〜０.３ μm 程度、
微少隙間６が０.５〜１.０μm程度である。

【００３５】本実施例によれば、電極構造上、電子放出
側基板１を平面的に接続することも可能であるため、構
造的に作製のための工程数を低減させ得、製造を容易と
し得、大面積化、大画面化も容易とし得る。

【００３６】以下、図４を参照しながら電子放出側基板
１の電子放出方法について説明する。図中の全ての電
子放出電極ライン７’は接地されており、蛍光側基板２
には１００〜５００Ｖ程度の電圧が印加されている。任
意の電子放出電極ライン７’に対して５０〜１００Ｖ程
度の電圧を印加すると、当該電子放出電極ライン７’に
隣接した電子放出電極ライン７’の電子放出層８の楔型
先端の近傍に１０⁷Ｖ／cm 程度の高電界が発生し、当
該楔型先端の近傍から、図中矢印で模式的に表されるよ
うに電子が放出される。蛍光側基板２には１００〜５０
０Ｖ程度の電圧が印加されているので、放出された電子
は電圧を印加した電子放出電極ライン７’のほぼ上面の
方向に向かって移動する。同様にして、他の電子放出電
極ライン７’に電圧を印加すると、その両側に隣接した
電子放出電極ライン７’からの電子放出が得られる。本
実施例では、電子放出電極ライン７’を１ラインおきに
電子放出させた後、同様に残りの電子放出電極ラインを
１ラインおきに電子放出させて１画面の表示を行う。

【００３７】以下、図５を参照しながら電子放出側基板
１の作製方法について説明する。ここに、本図は、図４
に示される電子放出側基板１のＤ部の部分拡大図であ
る。絶縁基板１５上に電極材料層１６及び電子放出材料
層１７が順次製膜される。次に、エッチングのためのパ
ターニング１８を行った後、電子放出材料層１７及び電
極材料層１６の不要部分を順次エッチングにより除去す
ることにより、電極ライン間の絶縁及び微少隙間１９を
形成する。本実施例では、電極材料層１６のエッチング
時に若干のサイドエッチングを行い、電子放出材料層１
７がオーバーハングするように形成されている。本実施
例の電子放出材料層１７は、側縁部に楔型を連続的に配
置した鋸型であるが、これに限るものではなく、例え
ば、隣接した電子放出電極ライン７’の電子放出材料層
１７と相互に噛み合うように側縁部に矩型を連続的に配
置した形状としてもよい。

【００３８】ここで、絶縁基板１５は、単結晶シリコン
基板上に熱酸化シリコン膜を形成した基板からなる。し
かし、絶縁基板１５は、これに限るものでなく、石英基
板、その他ガラス基板等からなってもよい。電極材料層
１６はＮｂで形成されている。しかし、電極材料層１６
は、これに限るものでなく、導電性、放熱性、熱的安定
性等に優れた材料で形成してもよい。電子放出材料層１
７はＴａを用いたが、これに限るものでなく、低仕事関
数材料、又は安定した電子放出が得られる材料で形成し
てもよい。これらの電極層の材料としては、他にも、化
学的安定性、対基板又は各電極層間の付着性、機械的安
定性等を考慮して選定され得る。

【００３９】本実施例では、電子放出電極ライン７’
を、電極ライン７（電極材料層１６）及び電子放出層８
（電子放出材料層１７）の２層構造としたが、これらは
同一材料による単一層で構成してもよく、目的に応じて
３層以上の構造としてもよい。

【００４０】以下、図６を参照しながら蛍光側基板２の
作製方法を説明する。

【００４１】蛍光側基板２は、透明基板９と、透明基板
９上に形成されており、互いに絶縁された蛍光電極ライ
ン１４とからなる。ここで、蛍光電極ライン１４は、透
明電極ライン１０と、透明電極ライン１０上に塗布され
たＲ（レッド），Ｇ（グリーン）及びＢ（ブルー）の蛍
光体がそれぞれ塗布されてなる蛍光層１１、１２、１３
とからなる。これらの蛍光電極ライン１４のそれぞれの
間には、透明電極の表面に蛍光体が塗布されない無蛍光
電極ライン１５が配置されている。

【００４２】本実施例では、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリー
ン）及びＢ（ブルー）の蛍光層１１、１２、１３をもつ
蛍光電極ライン１４の幅は、約７０μm、４０μm、８０
μmであり、無蛍光電極ライン１５の幅は２０μmであ
る。蛍光電極ライン１４は、透明電極ライン１０上に蛍
光層１１、１２、１３を形成した構造で、透明電極ライ
ン１０の幅はそれらの表面に形成された蛍光層１１、１
２、１３の幅と同一である。透明電極ライン１０上に形
成される蛍光層ラインの幅をＲ，Ｇ，Ｂの蛍光体の色に
よって差異をもたせてもよい。ここで、透明基板９はガ
ラス基板からなり、透明電極ライン１０はＩＴＯからな
り、蛍光層１１、１２、１３は酸化亜鉛又は硫化亜鉛系
材料からなる。

【００４３】本実施例によれば、放出された電子は、蛍
光側基板２のＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブル
ー）の蛍光材料が夫々表面に形成された蛍光電極ライン
１４、又は蛍光材料が形成されていない無蛍光電極ライ
ン１５への電圧印加に従って選択的に照射され、隣接し
た蛍光体領域間のクロストークがない発光が得られる。

【００４４】本実施例では、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリー
ン）、Ｂ（ブルー）の蛍光電極ライン１４の各間に、無
蛍光電極ライン１５を形成したが、これに限るものでは
なく、例えば、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブ
ルー）の蛍光電極ライン１４の３本に対し、無蛍光電極
ライン１５の１本の割合で構成してもよい。

【００４５】これらの透明電極ライン１０への印加電圧
は、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）及びＢ（ブルー）の
蛍光層１１、１２、１３が形成された蛍光電極ライン１
４で、夫々０〜２２０Ｖ、０〜２００Ｖ、０〜２５０Ｖ
であり、無蛍光電極ライン１５で０〜２５０Ｖであり、
各蛍光層１１、１２、１３が形成された蛍光電極ライン
１４への印加電圧に差異をもたせることにより、各色の
発光の輝度が調整されている。

【００４６】本実施例では、蛍光側基板２の透明電極ラ
イン１０の幅に差異をもたせるとともに透明電極ライン
１０への印加電圧に差異をもたせたが、どちらか一方に
差異をもたせるだけでも、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリー
ン）及びＢ（ブルー）の各蛍光層１１、１２、１３にお
ける各色の発光の輝度調整は可能である。

【００４７】以下、図７を参照しながら電子放出側基板
１の変形例を説明する。

【００４８】ここに、図７（ａ）は電子放出側基板１の
電子放出ラインの拡大上面図で図２に対応し、図７
（ｂ）は図７（ａ）のＥ―Ｅ線断面の拡大図である。

【００４９】電子放出側基板１は、蛍光側基板２の蛍光
電極ライン１４とほぼ直交する方向に電子放出電極ライ
ンをもち、電子放出電極ラインは、エミッタ基板２０
と、エミッタ基板２０上に形成されたエミッタコーン２
１とからなる。また、ゲート電極２３が、エミッタ基板
２０上に絶縁層２２を介してライン状に形成されてい
る。エミッタ基板２０及びエミッタコーン２１は低抵抗
単結晶シリコンで形成されている。絶縁基板上に導電性
のエミッタ電極層を形成し、さらにその上にエミッタコ
ーンを形成した構成としてもよい。なお、これらのエミ
ッタコーンは、従来例のものと基本的に同様であり、公
知の構造である。

【００５０】このような構成で、ゲート電極ラインに、
エミッタ基板に対して正の電圧を印加すると、ゲート電
極に設けられた円筒状の穴の内部にあるエミッタコーン
から電子が放出される。放出された電子は、前述の実施
例と同様に、蛍光側基板の電極ラインに印加された電圧
に従い、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）及びＢ（ブル
ー）の蛍光体に選択的に照射され、蛍光体は発光する。

【００５１】本実施例の薄型表示装置は、電子放出側基
板の電子放出電極ラインと、それとほぼ直交するように
対向して配置された蛍光側基板の電極ラインとの交差部
において発光表示が行われる。そのため、これらの他に
も、本実施例の薄型表示装置は、蛍光側基板をライン状
に電子放出部を有する他の電子放出側基板に対向して配
置させて構成してもよい。

【００５２】

【発明の効果】請求項１の薄型表示装置によれば、蛍光
材料が、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブル
ー）、又は単色の蛍光材料からなり、蛍光側基板に、蛍
光電極ラインとほぼ平行な方向に配置され、蛍光層が形
成されていない透明電極からなる無蛍光電極ラインを設
けているが故に、放出された電子は、蛍光側基板のＲ
（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の蛍光材料
が夫々表面に形成された蛍光電極ライン、又は蛍光材料
が形成されていない無蛍光電極ラインへの電圧印加に従
って選択的に照射され、隣接した蛍光体領域間のクロス
トークがない発光が得られる。

【００５３】請求項２の薄型表示装置によれば、電子放
出電極ラインが一層構造であり、かつ、該電子放出電極
ラインの電子放出部の互いに隣接する二つにおける対向
縁が、電子放出基板の面方向に連続的な凹凸形状を有し
ており、当該凹凸形状の部分が、電気的に絶縁された微
小隙間を挟んで相互に噛み合うように対向しているが故
に、電極構造上、電子放出側基板を平面的に接続するこ
とも可能であるため、構造的に作製のための工程数を低
減させ得、製造を容易とし得、大面積化、大画面化も容
易とし得る。また蛍光材料が、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリ
ーン）、Ｂ（ブルー）、又は単色の蛍光材料からなり、
蛍光側基板に、蛍光電極ラインとほぼ平行な方向に配置
され、蛍光層が形成されていない透明電極からなる無蛍
光電極ラインを設けているが故に、放出された電子は、
蛍光側基板のＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブル
ー）の蛍光材料が夫々表面に形成された蛍光電極ライ
ン、又は蛍光材料が形成されていない無蛍光電極ライン
への電圧印加に従って選択的に照射され、隣接した蛍光
体領域間のクロストークがない発光が得られる。

【００５４】請求項３の薄型表示装置によれば、蛍光電
極ラインの電極幅、蛍光層の幅の少なくとも一方の幅
が、蛍光電極ラインにより異なるが故に、蛍光側基板を
構成する電極ラインの電極幅、及び蛍光材料幅をＲ（レ
ッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）の各蛍光体の発
光効率に合わせて差異をもたせることが可能で、また、
同様に各蛍光体の発光効率に合わせて互いに絶縁されて
いる蛍光電極ラインに対する印加電圧に差異をもたせる
ことが可能であるため、各色の発光の輝度を調整するこ
とが容易となる。

【００５５】請求項４の薄型表示装置の駆動方法によれ
ば、互いに隣接する三つの電子放出ラインの内の中央に
位置する電子放出電極ラインに、該電子放出電極ライン
の両側に隣接する電子放出電極ラインに対して正となる
電圧を印加し、該両側に隣接する電子放出電極ラインの
電子放出部から電子を放出させるが故に、中央に位置す
る電子放出電極ラインに正の電圧を印加することによ
り、両側に隣接する電子放出電極ラインからの電子放出
が得られる。

【００５６】

【００５７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の薄型表示装置の実施例の斜視図であ
る。

【図２】図１の薄型表示装置のＣ部の上面部分拡大透視
図である。

【図３】図１の薄型表示装置のＣ部の下面部分拡大透視
図である。

【図４】図１の薄型表示装置のＡ−Ａ’線の断面部分
拡大図である。

【図５】本発明の薄型表示装置を構成する電子放出側基
板の作製方法を示す断面部分拡大図である。

【図６】図１の薄型表示装置のＢ−Ｂ’線の断面部分拡
大図である。

【図７】本発明の薄型表示装置の他の実施例を示す部分
拡大図である。

【図８】従来の薄型表示装置の概略を示す斜視図であ
る。

【図９】図８の薄型表示装置のＦ部の部分拡大斜視図で
ある。

【図１０】従来の薄型表示装置を構成するエミッタコー
ンの作製方法を示す断面部分拡大図である。

【符号の説明】

１電子放出側基板２蛍光側基板３スペーサ基板４駆動回路接続用の接点５絶縁基板６微少隙間７電極ライン７’ 電子放出電極ライン８電子放出層９透明基板１０透明電極ライン１１、１２、１３蛍光体１４蛍光電極ライン１５無蛍光電極ライン１９微少隙間２０エミッタ基板２１エミッタコーン２２絶縁層２３ゲート電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平６−203743（ＪＰ，Ａ) 特開平５−89850（ＪＰ，Ａ) 特開平４−22038（ＪＰ，Ａ) 特開平２−46636（ＪＰ，Ａ) 特開平４−28138（ＪＰ，Ａ) 特開平２−174043（ＪＰ，Ａ) 特開昭51−38867（ＪＰ，Ａ) 特開昭49−52965（ＪＰ，Ａ) 特開平２−61946（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−23479（ＪＰ，Ａ) 特公昭47−45699（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 31/12 G09G 3/30

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電子を放出する電子放出部を有する複数
の電子放出電極ラインが配置された電子放出基板と、前
記電子放出電極ラインとほぼ直交する方向に配置され、
Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）、又は単
色の蛍光材料からなる蛍光層がそれぞれの透明電極の表
面に形成された複数の蛍光電極ラインを有する蛍光側基
板とから構成される薄型表示装置であって、前記蛍光側基板に、前記蛍光電極ラインとほぼ平行な方
向に配置され、蛍光層が形成されていない透明電極から
なる無蛍光電極ラインを設けたことを特徴とする薄型表
示装置。
【請求項２】電子を放出する電子放出部を有する複数
の電子放出電極ラインが配置された電子放出基板と、前
記電子放出電極ラインとほぼ直交する方向に配置され、
Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）、又は単
色の蛍光材料からなる蛍光層がそれぞれの透明電極の表
面に形成された複数の蛍光電極ラインを有する蛍光側基
板とから構成される薄型表示装置であって、前記電子放出電極ラインが一層構造であり、かつ、該電
子放出電極ラインの電子放出部の互いに隣接する二つに
おける対向縁が、前記電子放出基板の面方向に連続的な
凹凸形状を有しており、当該凹凸形状の部分が、電気的
に絶縁された微小隙間を挟んで相互に噛み合うように対
向し、また前記蛍光側基板に、前記蛍光電極ラインとほ
ぼ平行な方向に配置され、蛍光層が形成されていない透
明電極からなる無蛍光電極ラインを設けたことを特徴と
する薄型表示装置。
【請求項３】前記蛍光電極ラインの電極幅、前記蛍光
層の幅の少なくとも一方の幅が、前記蛍光電極ラインに
より異なることを特徴とする請求項１または請求項２に
記載の薄型表示装置。
【請求項４】請求項１から３のいずれか一項に記載の
薄型表示装置の駆動方法であって、互いに隣接する三つの電子放出ラインの内の中央に位置
する電子放出電極ラインに、該電子放出電極ラインの両
側に隣接する電子放出電極ラインに対して正となる電圧
を印加し、該両側に隣接する電子放出電極ラインの電子
放出部から電子を放出させることを特徴とする薄型表示
装置の駆動方法。