JP3226245B2

JP3226245B2 - 電界放出型電子源アレイおよび表示素子

Info

Publication number: JP3226245B2
Application number: JP1854894A
Authority: JP
Inventors: 雅夫浦山; 祐二丸尾; 照高徳丸; 盛規矢野; 正義木場
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1994-02-15
Filing date: 1994-02-15
Publication date: 2001-11-05
Anticipated expiration: 2016-11-05
Also published as: JPH07230943A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多数の微小な電界放出
型の電子銃をマトリクス状（二次元平面状）に配置した
基板を同一平面上に複数配置した電界放出型電子源アレ
イおよびこの電界放出型電子源アレイを利用した平面型
の表示素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の集積回路や薄膜の分野において用
いられている微細加工技術の進歩に伴い、最近では、高
電界において電子を放出する電界放出型電子源の製造技
術が急速に進んでおり、一例として、微小な構造の電界
放出型電子銃が製造されて来ている。

【０００３】このような電界放出型電子銃は、電子を放
出するエミッタと、電子引き出しのためのゲート電極と
により構成される。この種の電界放出型電子銃を同一平
面に多数配置し、それぞれをＸ−Ｙマトリクス駆動で駆
動制御すれば、所望の位置にある電子銃を動作させるこ
とができる。

【０００４】そして、多数の電界放出型電子銃が形成さ
れた電子銃アレイ（電子源アレイ）の表面側に、蛍光層
を有する透明基板を対向配置すると、電子銃アレイから
放出される電子によって蛍光層が発光するので、平面型
の表示素子が実現される。

【０００５】電界放出型電子銃アレイを用いた平面型の
表示素子の製造方法およびその動作特性は、例えば、バ
キュームマイクロエレクトロニクス国際会議９１（ＩＶ
ＭＣ９１）において、Ｒ．ＭＥＹＥＲ等によって発表
された研究報告に開示されている。

【０００６】図１１および図１２は蛍光体を用いた自発
光方式の平面型の表示素子を示す。電子銃アレイは、１
枚のアレイ基板１１によって構成される。アレイ基板１
１は、基板１２の表面（上面）に、複数本のエミッタ電
極（エミッタ電極ライン）１３と、これに直交する複数
本のゲート電極（ゲート電極ライン）１４を形成し、か
つ、それぞれの交点に電子銃１５をマトリクス状に形成
した構成になっている。エミッタ電極１３とゲート電極
１４および隣接するゲート電極間は絶縁層１６により電
気的に絶縁されている。

【０００７】上記の電子銃アレイは、図１３（Ａ）〜
（Ｆ）に従ったプロセスで作製される。

【０００８】まず、図１３（Ａ）に示すように、例え
ば、石英からなる基板１２の表面にエミッタ電極１３と
なる金属薄膜（モリブデン）をライン状に形成する。続
いて、図１３（Ｂ）に示すように、ライン状の金属薄膜
との電気的絶縁を保つために、その上から基板１２上
に、絶縁層１６となる二酸化シリコンを１．５μｍ程度
の厚みに積層する。

【０００９】次に、図１３（Ｃ）に示すように、エッチ
ング用マスクおよび後工程でのリフトオフのために、絶
縁層１６の上にアルミニウム１７を100ｎｍ積層した
後、その表面に直径１μｍの円形パターンをネガ状態で
形成する。その後、アルミニウム１７および絶縁層１６
を順次エッチングしてホール１９を形成する。

【００１０】次に、基板１２を水平面内で回転しなが
ら、基板表面に対して垂直方向から電子銃材となるモリ
ブデン１８を蒸着して、ホール１９内に電子銃１５を形
成する（図１３（Ｄ））。その後、図１３（Ｅ）に示す
ように、リン酸によりアルミニウム１７を溶解して絶縁
層１６上の不要物を除去する。最後に、図１３（Ｆ）に
示すように、露出した絶縁層１６の表面にゲート電極１
４となる金属薄膜（モリブデン）をライン状に形成す
る。これによって、図１１および図１２に示す電子銃ア
レイが作製される。

【００１１】このような構成の電子銃アレイを平面型の
表示素子に応用する場合は、電子の放出側に相当する上
部に蛍光体が配置される。また、その周囲に駆動回路が
配置され、エミッタ電極１３をデータライン、ゲート電
極１４を走査ラインとして、Ｘ−Ｙマトリクス駆動する
と、所定位置の電子銃がドライブされ、ドライブされた
電子銃から上方に向けて電子が放出される。そして、放
出された電子が衝突する蛍光体が発光され、これで表示
素子としての機能が発揮される。

【００１２】ところで、従来の蛍光表示管が、点状の電
子銃から放出された電子ビームを電子光学的に集光、走
査することにより各画素を発光させて表示機能を発揮さ
せていたのに対し、この表示素子は、マトリクス状に配
置された多数の電子銃を独立して走査することにより、
それぞれに対応する画素を発光させることが可能にな
る。従って、上記の表示素子によれば、従来の蛍光表示
管と同等の性能を維持しつつ、集光光学系等が不要にな
ると共に、平面構造であるため、大幅な薄型化、軽量化
が可能となる利点がある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電子銃アレイは、１枚のアレイ基板１１によって構成さ
れている。そのため、大型の表示素子を作製する場合に
は、大面積の基板１２に極めて多くの電子銃１５を形成
した大型のアレイ基板１１が必要になる。このような大
型のアレイ基板１１の作製は、製造装置の大型化や歩留
まりの低下を招く。このため、アレイ基板１１の大型化
には限界があり、電子銃アレイひいては平面型の表示素
子の大型化を図る上でのネックになっていた。

【００１４】本発明は上記従来技術の問題点を解決する
ものであり、その目的は、大型化が容易で表示品位が優
れた大面積の表示画面を低コストで製造することができ
る電界放出型電子源アレイおよびこの電界放出型電子源
アレイを用いた低コストで歩留まりの良い表示素子を提
供することにある。

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の電界放出型電子
源アレイは、電界放出の原理に基づいて電子を放出する
多数の電子銃がそれぞれマトリクス状に形成された複数
の基板を同一平面上に配置した電界放出型電子源アレイ
であって、該基板の周縁部に、該電子銃が存在しない接
続用スペースを設け、該接続用スペースに、該電子銃を
Ｘ−Ｙマトリクス駆動するための電極ラインを延出させ
ると共に、該電極ラインの該基板間に位置する部分に、
半田との濡れ性が良好な接続部を設けてなり、そのこと
により上記目的が達成される。

【００１８】また、本発明の表示素子は、このような電
界放出型電子源アレイの基板に蛍光体を対向配置してな
り、そのことにより上記目的が達成される。

【００１９】好ましくは、前記基板の上にそれぞれ形成
された電子放出源を一つの真空容器内に収納する。

【００２０】また、好ましくは、前記真空容器を、前記
複数の基板が配置される支持基板と、蛍光体面を有する
基板とで構成する。

【００２１】また、好ましくは、前記電子放出源を同一
の形状とする。

【００２２】また、好ましくは、前記支持基板の周縁部
を電子放出源と同じ厚さにし、該周縁部に電極ラインを
形成する。

【００２３】また、好ましくは、前記支持基板の材質を
前記基板の材質と同一にする。

【００２４】

【００２５】また、本発明の表示素子は、電界放出の原
理に基づいて電子を放出する多数の電子銃がそれぞれマ
トリクス状に形成された複数の基板を電気的に接続した
電界放出型電子源アレイと、該電界放出型電子源アレイ
を構成する複数の基板を支持する支持基板と、該電界放
出型電子源アレイの表面側に対向配置され、該支持基板
と共に真空容器を構成し、且つ、複数の該基板それぞれ
に形成された多数の電子銃から放出される電子により発
光する蛍光層が形成された蛍光体側基板とを備えてお
り、そのことにより上記目的が達成される。

【００２６】好ましくは、前記複数の基板間の接続部に
おいて拡大した画素ピッチを補正する光学素子を設け
る。

【００２７】また、好ましくは、前記複数の基板間の接
続部において拡大した画素ピッチを補正する手段とし
て、該基板上に形成された電子銃から放出される電子を
偏向させる偏向電極を設ける。

【００２８】また、好ましくは、前記電子放出源の周縁
部の画素ピッチを中央部の画素ピッチよりも狭くする。

【００２９】

【作用】本発明の電界放出型電子源アレイは、電界放出
の原理に基づいて電子を放出する多数の電子銃が形成さ
れた複数枚の基板を同一平面上に配置する構成をとるの
で、各基板間を電気的に適切に接続すれば、表示性能を
損なうことなく、複数枚の小型基板を用いた大面積での
表示動作が可能になる。即ち、単一の大型基板を用いた
場合と同様の特性を発揮できる。

【００３０】また、このような電界放出型電子源アレイ
に蛍光体面を対向配置すれば、大面積の平面型表示素子
を得ることができる。

【００３１】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。

【００３２】図１および図２は本発明の電界放出型電子
源アレイを使用した平面型の表示素子の一実施例を示
す。

【００３３】表示素子は、図１および図２に示すよう
に、複数の電界放出型の電子源アレイ基板１１、１１…
（以下多数の電子銃が形成された個々の基板を電子源ア
レイ基板という）を同一平面内に配置して相互に電気的
に接続した電子源アレイ１０と、該電子源アレイ１０を
支持する単一の支持基板２０と、電子源アレイ１０の表
面側（上面側）に若干の隙間をあけて対向配置された蛍
光体側基板３０とを有する。図１（Ｂ）に示すように、
電子源アレイ基板１１と蛍光体側基板３０とは、接着層
３３および複数のスペーサ４０を介して対向配置されて
いる。

【００３４】この実施例の電子源アレイ１０は、支持基
板２０上に配置された３×３、合計９個の電子源アレイ
基板１１、１１…からなる。それぞれの電子源アレイ基
板１１は、図３に示すように、例えば、厚さ１ｍｍの70
59ガラス（コーニング）からなる基板１２の表面に、複
数本のエミッタ電極１３と、これに直交する複数本のゲ
ート電極１４を形成し、かつ、それぞれの交点に電子銃
１５をマトリクス状に形成した構成になっている。エミ
ッタ電極１３とゲート電極１４および隣接するゲート電
極間は絶縁層１６により電気的に絶縁されている。

【００３５】なお、各電子源アレイ基板１１、１１…間
の電極ライン（エミッタ電極ライン１３，ゲート電極ラ
イン１４）および電子源アレイ基板１１の電極ラインと
支持基板２０上の電極ラインとの間は、半田層６１によ
り電気的に接続されている。

【００３６】この電子源アレイ基板１１の作製は、図１
２に示す上記の製造プロセスに従って行われる。それ
故、ここでは説明を省略する。

【００３７】なお、この実施例の表示素子は、合計９個
の電子源アレイ基板１１、１１…を同一平面上に配置し
ているが、電子源アレイ基板１１の枚数については限定
されるものではない。例えば、図４〜図７に示す実施例
では、電子源アレイ基板１１は、２×２、合計４枚の電
子源アレイ基板１１、１１…が支持基板２０上に配置さ
れている。この表示素子の各電子源アレイ基板１１も上
記の製造プロセスで作製され、各電子源アレイ基板１１
には、石英基板１２上にゲート電極ライン１４とエミッ
タ電極ライン１３とが互いに直交して配線されている。
そして、その交点に電子銃１５が形成されている。ま
た、各配線の接続部はゲート電極ライン１４およびエミ
ッタ電極ライン１３上にニッケル層１９ｂ、金層１９ａ
が積層され、それを覆うようにして半田層６１が形成さ
れている。

【００３８】次に、図４〜図７に示される実施例を例に
とって、各電子源アレイ基板１１相互間の電気的な接続
方法について説明する。

【００３９】まず、図５に示すように、電子源アレイ基
板１１を同一平面上に所定の間隔を設けて配置する。続
いて、各電極ライン１３、１４の接続部分、即ち基板間
に位置する電極ライン接続部分に後工程での半田の濡れ
性がとれるようにニッケル層１９ｂを０．５〜１μｍ程
度の厚みで積層し、その上に、ニッケル層１９ｂの酸化
を防止するために、金層１９ａを０．３μｍの厚みで積
層する。この積層工程は、図６に示す遮蔽マスク５０を
用いて行われる。

【００４０】次に、図７（Ａ）に示すように、所定間隔
で４枚配置された各電子源アレイ基板１１、１１…の間
隔内に縦横方向に半田ワイヤ６０、６０を配置する。続
いて、これらの半田ワイヤ６０、６０をレーザにより加
熱する。この加熱により半田ワイヤ６０が溶融し、溶融
した半田は濡れ性のない石英基板１２上ではじかれ、濡
れ性の良好なニッケル層１９ｂ、金層１９ａに選択的に
半田層６１を形成し、これで基板間における電極ライン
１３、１４の接続が行われる。

【００４１】ここで、電子源アレイ基板１１のサイズ、
電子銃の個数等は、図１〜図３の実施例を例にとると、
１個の電子源アレイ基板１１の大きさは、いずれも６
０．８ｍｍ×８３．６ｍｍであり、その電子源アレイ基
板１１に形成された電子銃１５の個数は約350,000,000
である。エミッタ電極１３およびゲート電極１４は厚み
が０．４μｍ、幅が０．２ｍｍのモリブデン層からな
る。エミッタ電極１３およびゲート電極１４の本数はそ
れぞれ160本および220本であり、それぞれのピッチは
０．３８ｍｍに設定されている。

【００４２】図２に示すように、電子源アレイ基板１１
の電極接続のために、基板１２の表面周縁部には、電子
銃１５が存在しない接続用スペースが設けられている。
一方、エミッタ電極１３およびゲート電極１４は、基板
１２の端まで形成されている。そして、接続用スペース
の特に端から150μｍのエミッタ電極１３ラインおよび
ゲート電極ライン１４の上には、厚さ０．５〜１μｍの
ニッケル層と厚さ０．３μｍの金層を積層して半田層１
９が形成されている。この積層は、後述の接続工程にお
いて、半田の濡れ性を高めて各電極ラインの接続を容易
にするためである。

【００４３】次に、図８に従い支持基板２０の詳細につ
いて説明する。この支持基板２０は、複数の電子源アレ
イ基板１１を整列状態で配置させる目的に加えて、蛍光
体側基板３０と共に真空容器を構成する目的を有する。
特に後者の目的のために、支持基板２０の周縁部には、
額縁状の枠体２１が取り付けられている。電子源アレイ
１０を構成する複数枚の電子源アレイ基板１１、１１…
は、この枠体２１内に配置されている。

【００４４】支持基板２０および枠体２１は、表示素子
作製工程での温度変化により電極ライン接続部に断線等
が起きないように、電子源アレイ基板１１を構成する基
板１２と同一の材質で製作するのが好ましい。本実施例
では、基板１２と同じ7059ガラスを用いた。支持基板２
０の大きさは202.4×270.8ｍｍであり、枠体２１の大き
さは厚さ１ｍｍ、幅１０ｍｍとした。なお、枠体２１は
フリットガラスにより基板１２の周縁部に取り付けられ
ている。

【００４５】枠体２１の表面には、図１、図８等に示す
ように、アレイ基板１１のエミッタ電極ライン１３およ
びゲート電極ライン１４を外部に引き出すために、これ
らに対応して引出電極２２が形成されている。引出電極
２２の材質は、エミッタ電極ライン１３およびゲート電
極ライン１４と同じモリブデンであり、幅およびピッチ
もこれらと同じ値に設定されている。引出電極２２の内
側部分には、電極接続のために、半田層１９と同じニッ
ケル層および金層からなる半田層２３が、内縁から０．
５ｍｍの範囲にわたって形成されている。

【００４６】次に、蛍光体側基板３０について説明す
る。蛍光体側基板３０は、図１に示すように、支持基板
２０に形成された引出電極２２が外側方に露出するよう
に、支持基板２０より若干小さいサイズとされている。
蛍光体側基板３０の材質は、電子源アレイ基板１１の基
板１２と同一のものが好ましく、本実施例では基板１２
と同じ7059ガラスとした。

【００４７】蛍光体側基板３０のコーナ部には、図１お
よび図９に示すように、内径が１ｍｍのスルーホール３
４が設けられている。このスルーホール３４は、真空容
器形成後の排気と、電極ラインの外部引き出しに用に使
用される。電極ラインの外部引き出しのために、スルー
ホール３４の内面および開口部の周囲１ｍｍの領域に
は、メタライズ層３５が、メッキにより形成されてい
る。なお、図６（Ａ）は背面図であり、両図のスルーホ
ール３４は同一のものである。

【００４８】蛍光体側基板３０の裏面（図６では上側）
には、ＩＴＯからなる透明電極３１が全面にわたって形
成されている。透明電極３１の上には、厚さ４〜６μｍ
の蛍光層３２が、蛍光体側基板３０の周縁部を除いて積
層されている。蛍光層３２は、蛍光体である粒径約３μ
ｍのＺｎＯ（より具体的には、Ｚｎ粉末およびフリット
ガラスを、低分子量のアクリル樹脂をα−テルピネオー
ルに溶かした溶液中に混入し、ボールミルを用いてよく
混練してペースト状にしたもの）を、スクリーン印刷に
より塗布し、これを乾燥および焼成して形成される。ま
た、透明電極３１上の周縁部には、真空シールを行うた
めに、接着層３３が形成されている。接着層３３は、フ
リットガラスペーストをスクリーン印刷により塗布し、
乾燥および仮焼成して形成される。接着層３３の厚み
は、１２０〜１５０μｍである。なお、前記メタライズ
層３５は、透明電極３１の形成後に形成され、その透明
電極３１と電気的に接続されている。

【００４９】図１〜図３に示す表示素子は、以上に説明
した各部材を用いて組み立てられる。以下にその組立工
程を図１０に従って説明する。

【００５０】まず、図１０（Ａ）、（Ｂ）に示すよう
に、支持基板２０上の枠体２１の内側に、９個の電子源
アレイ基板１１を３×３に配置する。電子源アレイ基板
１１のエミッタ電極１３およびゲート電極１４の各端部
には、ニッケル層１９ｂの上に金層１９ａを積層した半
田層（接続端子部）１９が形成されている。また、枠体
２１の表面には、アレイ基板１１のエミッタ電極１３お
よびゲート電極１４に対応して引出電極２２が形成さ
れ、その上にも、半田層１９と同じ積層構造の半田層２
３が形成されている。そして、支持基板２０上に電子源
アレイ基板１１を配置することにより、隣接する電子源
アレイ基板１１、１１のエミッタ電極１３、１３同士お
よびゲート電極１４、１４同士が突き合わされる。ま
た、外側に位置する電子源アレイ基板１１のエミッタ電
極１３およびゲート電極１４が、それぞれ対応する引出
電極２２と突き合わされる。

【００５１】支持基板２０上に電子源アレイ基板１１が
配置されると、上記のように、それぞれの突き合わせ部
上に、エミッタ電極１３の方向およびゲート電極１４の
方向に連続する半田ワイヤ６０を載せ、突き合わせ部と
の交点部をレーザにより加熱する。溶融した半田は、濡
れ性のないガラス基板１２上でははじかれ、濡れ性の良
好な半田層１９、２３に選択的に付着して、突き合わせ
部上に半田層６１が積層される。このように、濡れ性の
良好なニッケル層１９ｂ、金層１９ａの積層部１９を選
択的に接付着させると、隣接する電極ライン同士がショ
ートすることがない。

【００５２】上記のプロセスを経て、図２に示すよう
に、３×３の電子源アレイ基板１１のエミッタ電極１
３、１３同士およびゲート電極１４、１４同士が電気的
に接続されて、電子源アレイ１０が作製される。また、
電子源アレイ１０のエミッタ電極１３およびゲート電極
１４が、枠体２１上の対応する引出電極２２と電気的に
接続される。

【００５３】支持基板２０上に電子源アレイ１０が作製
されると、次に、図１０（Ｄ）に示すように、その電子
源アレイ１０上に直径が100μｍのガラスボール状のス
ペーサ４０を散布し、その後、蛍光体側基板３０を重ね
合わせ、外縁部の接着層３３に対して約０．１Ｎ／ｃｍ
2 の圧力を加えながら、Ａｒガス雰囲気中で焼成を行
い、真空容器を形成する。続いて、真空チャンバー内で
ベークを行いながら、蛍光体側基板３０のスルーホール
３４を通して真空容器内を排気し、同じ真空内で半田ボ
ールを溶かして形成した封止部３６（図１参照）により
スルーホール３４を塞ぐ。これにより、表示素子が作製
される。

【００５４】完成した表示素子は、電子放出源として、
約10000個の電子銃１５を有する６０．８ｍｍ×８３．
６ｍｍの電子源アレイ基板１１を３×３に配置して構成
した電子銃アレイ１０を具備する。従って、この表示素
子は、約９0000個の電子銃１５を有し、且つ（６０．８
ｍｍ×８３．６ｍｍ）×９倍の有効表示面積を有する大
型表示素子となる。

【００５５】電子銃アレイ１０を構成する９個の電子源
アレイ基板１１は、同一形状の小型基板としたので、そ
れぞれの生産性が良く、従って、電子銃アレイ１０の生
産性も良好となる。そのため、これを使用する表示素子
は、大型素子であるにもかかわらず、その生産性がよ
く、高い歩留まりで動作することを確認できた。因み
に、約90000個の電子銃１５を有し、且つ（６０．８ｍ
ｍ×８３．６ｍｍ）×９倍の有効表示面積を有する単一
の電子源アレイを製造することは、製造装置の大型化お
よび歩留まりの低下という制約があるため、困難であ
る。

【００５６】また、上記の実施例では、電子源アレイ基
板１１の周縁部に電子銃１５が存在しない接続用スペー
スを設け、且つ、その接続用スペースにおいて、エミッ
タ電極１３上およびゲート電極１４上に半田との濡れ性
が良好な半田層１９を形成したので、電極ラインの接続
が容易である。

【００５７】次に、上記のようにして作製された、表示
素子の動作を説明する。

【００５８】複数枚の電子源アレイ基板１１、１１…か
らなる電子源アレイ１０のエミッタ電極１３をデータラ
イン、ゲート電極１４を走査ラインとして、駆動回路に
よりＸ−Ｙのマトリックス駆動を行う。これにより、所
望の位置の電子銃１５が動作する。動作した電子銃１５
から放出した電子は、蛍光層３２に衝突してその部分を
発光させる。すなわち、蛍光層３２の電子銃１５に対応
する部分が画素となる。

【００５９】上記実施例の表示素子では、約90000個の
画素を有するが、電子源アレイ１０を構成する９枚の電
子源アレイ基板１１は、電極ラインの接続のために周縁
部に、電子銃１５が存在しないスペースを設けた構成に
なっている。この構成のため、電子源アレイ基板１１の
各電子銃１５から電子を板面に垂直な方向に放出する
と、電子源アレイ基板１１の継ぎ目部分（電極ラインの
接続部）に対応するところに画素欠落部分が生じる。換
言すると、アレイ基板１１の継ぎ目部分で電子銃１５お
よび画素のドットピッチが広がっている。

【００６０】これを補正するためには、例えば光学素子
を用いて、外周部の画素を外側に屈折させる。これによ
り、継ぎ目部分の画素欠落が見掛け上解消される。

【００６１】その場合、電子源アレイ基板１１の外周部
における電子銃１５のドットピッチを、内周部における
ドットピッチより狭くしておくのが良い。即ち、このよ
うなドットピッチにしておけば、その分、光学素子によ
る補正が容易になり、簡単かつ安価な光学素子が使用で
きるからである。

【００６２】また、このようなドットピッチの補正は、
電子源アレイ基板１１の各電子銃１５から放出される電
子を偏向電極によって偏向させることによっても可能で
ある。

【００６３】

【００６４】

【発明の効果】本発明の電界放出型電子源アレイは、多
数の電子銃をマトリクス状に形成した複数の基板を同一
平面上に配置する構成をとるので、各基板間を電気的に
適切に接続すれば、各電子銃を、単一の大型の基板上に
形成された多数の電子銃をＸ−Ｙマトリクス駆動する場
合と同様に、駆動できる。このように、複数の小型の基
板を配置して大型化を図る場合は、大型の基板を作製す
る場合につきものの、歩留りの低下や、製造装置の大型
化を要するといった欠点がないので、製造効率の向上お
よび低コスト化が可能になる。

【００６５】また、本発明の表示素子は、このような、
電界放出型電子源アレイを利用するものであるので、上
記の効果を享受できる大画面の平面型の表示素子を実現
できる。

【００６６】また、特に請求項３記載の電界放出型電子
源アレイおよび請求項７記載の表示素子によれば、隣接
する基板間の電気的な接続を一層容易に行えるので、そ
の分、歩留りの向上およびコストダウンが図れる。

【００６７】また、特に請求項５又は請求項６記載の表
示素子によれば、各基板を真空容器内に整然と収納する
構成をとるので、各基板に形成された電子銃が劣化する
ことがない。従って、歩留りおよび品質の向上に寄与で
きる。

【００６８】また、特に請求項９又は請求項１０記載の
表示素子によれば、基板接続部におけるドットピッチの
狂いを補正できるので、表示品位の向上に大いに寄与で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の表示素子の一実施例を示す模
式的平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線による断面図で
ある。

【図２】（Ａ）は本発明の表示素子の一実施例を示す平
面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線による断面図である。

【図３】本発明の表示素子に利用される電子源アレイ基
板の一実施例を示す斜視図である。

【図４】（Ａ）は本発明の表示素子の他の実施例を示す
平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線による断面図、
（Ｃ）は（Ａ）のＤ−Ｄ線による断面図である。

【図５】（Ａ）は図４の表示素子に利用される電子源ア
レイ基板の斜視図、（Ｂ）は表示素子の平面図である。

【図６】（Ａ）は図４に示す表示素子のまた別の平面
図、（Ｂ）は（Ａ）のＥ−Ｅ線による断面図、（Ｃ）は
（Ａ）のＦ−Ｆ線による断面図である。

【図７】（Ａ）は図１〜図３に示される表示素子に半田
ワイヤが形成された状態を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）
のＧ−Ｇ線による断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＩ−Ｉ線に
よる断面図である。

【図８】（Ａ）は本発明の表示素子に設けられた引出電
極を示す概略平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＪ−Ｊ線による
断面図である。

【図９】（Ａ）は図１（Ａ）の背面図、（Ｂ）は（Ａ）
のＫ−Ｋ線による断面図である。

【図１０】本発明の表示素子の組立工程を示す断面図で
ある。

【図１１】従来の電子銃アレイを示す斜視図である。

【図１２】電子銃アレイに使用される基板の構造を模式
的に示す断面図である。

【図１３】基板の製造工程を示す断面図である。

【符号の説明】

１０電子源アレイ１１電子源アレイ基板１３エミッタ電極（エミッタ電極ライン）１４ゲート電極（ゲート電極ライン）１５電子銃１６絶縁層２０支持基板２１枠体２２引出電極２３半田層（接続端子部）３０蛍光体側基板３１透明電極３２蛍光層３３接着層３４スルーホール３５メタライズ層４０スペーサ５０遮蔽マスク６０半田ワイヤ６１半田層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者矢野盛規大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者木場正義大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (56)参考文献特開平１−162335（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−15232（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−69125（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 21/027 H01J 1/30 H01J 29/46 - 29/51

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電界放出の原理に基づいて電子を放出す
る多数の電子銃がそれぞれマトリクス状に形成された複
数の基板を同一平面上に配置した電界放出型電子源アレ
イであって、該基板の周縁部に、該電子銃が存在しない接続用スペー
スを設け、該接続用スペースに、該電子銃をＸ−Ｙマト
リクス駆動するための電極ラインを延出させると共に、
該電極ラインの該基板間に位置する部分に、半田との濡
れ性が良好な接続部を設けた電界放出型電子源アレイ。
【請求項２】請求項１に記載の電界放出型電子源アレ
イの基板に蛍光体を対向配置した表示素子。
【請求項３】前記基板の上にそれぞれ形成された電子
放出源を一つの真空容器内に収納した請求項２記載の表
示素子。
【請求項４】前記真空容器が、前記複数の基板が配置
される支持基板と、蛍光体面を有する基板とを重ね合わ
せて形成されている請求項３記載の表示素子。
【請求項５】電界放出の原理に基づいて電子を放出す
る多数の電子銃がそれぞれマトリクス状に形成された複
数の基板を電気的に接続した電界放出型電子源アレイ
と、該電界放出型電子源アレイを構成する複数の基板を支持
する支持基板と、該電界放出型電子源アレイの表面側に対向配置され、該
支持基板と共に真空容器を構成し、且つ、複数の該基板
それぞれに形成された多数の電子銃から放出される電子
により発光する蛍光層が形成された蛍光体側基板とを備
えた表示素子。
【請求項６】前記複数の基板間の接続部において拡大
した画素ピッチを補正する光学素子を備えている請求項
２〜請求項５のいずれかに記載の表示素子。
【請求項７】前記複数の基板間の接続部において拡大
した画素ピッチを補正する手段として、該基板上に形成
された電子銃から放出される電子を偏向させる偏向電極
を備えている請求項２〜請求項５のいずれかに記載の表
示素子。