JP3252545B2 - 電界放出型カソードを用いたフラットディスプレイ - Google Patents
電界放出型カソードを用いたフラットディスプレイInfo
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- H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
- H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
- H01J31/10—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
- H01J31/12—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes with luminescent screen
- H01J31/123—Flat display tubes
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
- H01J29/02—Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
- H01J29/08—Electrodes intimately associated with a screen on or from which an image or pattern is formed, picked-up, converted or stored, e.g. backing-plates for storage tubes or collecting secondary electrons
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- H01J29/46—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
- H01J29/58—Arrangements for focusing or reflecting ray or beam
Landscapes
- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、低速電子線を電界放出
型カソードから放出させて、その電子ビームを用いて蛍
光面を発光させて表示を行う電界放出型カソードを用い
たフラットディスプレイに係わる。
型カソードから放出させて、その電子ビームを用いて蛍
光面を発光させて表示を行う電界放出型カソードを用い
たフラットディスプレイに係わる。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子線励起型のフラットディスプ
レイには、低速電子線蛍光体を用いる蛍光表示管（ＶＦ
Ｄ）や、アイケン管・ゲイバー管などがあり、近年は２
次電子増倍管型のフラットディスプレイや、マトリクス
ドライブシステムによるディスプレイ等が知られてい
る。
レイには、低速電子線蛍光体を用いる蛍光表示管（ＶＦ
Ｄ）や、アイケン管・ゲイバー管などがあり、近年は２
次電子増倍管型のフラットディスプレイや、マトリクス
ドライブシステムによるディスプレイ等が知られてい
る。
【０００３】これらのディスプレイの多くは高電圧励起
であり、従って低消費電力化をはかり難い。
であり、従って低消費電力化をはかり難い。
【０００４】低電圧励起型のディスプレイとしては上述
のＶＦＤがあるが、このＶＦＤは現状ではＴＶ表示を行
う技術水準にはなく比較的解像度が粗いため、ＮＴＳＣ
やハイビジョンなどの高品位・高解像度化を意図してハ
イコントラスト化をはかる事例は報告されていない。
のＶＦＤがあるが、このＶＦＤは現状ではＴＶ表示を行
う技術水準にはなく比較的解像度が粗いため、ＮＴＳＣ
やハイビジョンなどの高品位・高解像度化を意図してハ
イコントラスト化をはかる事例は報告されていない。
【０００５】これに対し、低電圧励起で比較的解像度が
高いディスプレイとして、電界放出型マイクロカソード
を用いたいわゆるＦＥＤ（フィールドエミッションディ
スプレイ）型のフラットディスプレイの研究開発が進め
られている。
高いディスプレイとして、電界放出型マイクロカソード
を用いたいわゆるＦＥＤ（フィールドエミッションディ
スプレイ）型のフラットディスプレイの研究開発が進め
られている。
【０００６】このＦＥＤ型のフラットディスプレイは、
微細加工によって作製した微細な円錐状のカソード、い
わゆるマイクロチップカソードから電子をとりだし、対
向する蛍光体を励起することによって信号の表示を行う
超薄型のディスプレイである。この一例の略線的拡大斜
視図を図５に示す。
微細加工によって作製した微細な円錐状のカソード、い
わゆるマイクロチップカソードから電子をとりだし、対
向する蛍光体を励起することによって信号の表示を行う
超薄型のディスプレイである。この一例の略線的拡大斜
視図を図５に示す。
【０００７】図５において１はガラス等より成るカソー
ドパネルで、これの上に例えばストライプ状にＣｒ等よ
り成るカソード電極２がパターニング形成され、ＳｉＯ
2 等より成る絶縁層３を介して、Ｍｏ、Ｗ等より成るゲ
ート電極４が例えばカソード電極２と直交するストライ
プ状にパターニング形成される。そして、各カソード電
極２及びゲート電極４の交叉部に単数又は図示の例では
複数の微細な孔部５が設けられて、各孔部５の内部にカ
ソードが形成されて構成される。
ドパネルで、これの上に例えばストライプ状にＣｒ等よ
り成るカソード電極２がパターニング形成され、ＳｉＯ
2 等より成る絶縁層３を介して、Ｍｏ、Ｗ等より成るゲ
ート電極４が例えばカソード電極２と直交するストライ
プ状にパターニング形成される。そして、各カソード電
極２及びゲート電極４の交叉部に単数又は図示の例では
複数の微細な孔部５が設けられて、各孔部５の内部にカ
ソードが形成されて構成される。
【０００８】このカソード部の略線的拡大断面図を図６
に示す。図６において、図５に対応する部分には同一符
号を付して重複説明を省略する。各電極２、４及び絶縁
層３がそれぞれスパッタリング、真空蒸着等により順次
積層形成された後、例えばウェットエッチングを施して
孔部５が設けられる。更にこの上に、斜め方向からの蒸
着、スパッタリング等を例えばパネル１を回転しながら
被着することにより、孔部５内にほぼ円錐状のＷ等より
成る電界放出型カソード６が形成される。
に示す。図６において、図５に対応する部分には同一符
号を付して重複説明を省略する。各電極２、４及び絶縁
層３がそれぞれスパッタリング、真空蒸着等により順次
積層形成された後、例えばウェットエッチングを施して
孔部５が設けられる。更にこの上に、斜め方向からの蒸
着、スパッタリング等を例えばパネル１を回転しながら
被着することにより、孔部５内にほぼ円錐状のＷ等より
成る電界放出型カソード６が形成される。
【０００９】一方ガラス等より成る前面パネル１１の内
側には、例えばカラー表示を行う場合は、ＩＴＯ（Ｉ
ｎ、Ｓｎの混合酸化物）等より成る透明電極１２を介し
て各色即ちＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の蛍光体が
例えばストライプ状に形成される。そして、図示しない
が各パネル１、１１を、これらの間に所定の大きさ、例
えば数１００μｍ程度のスペーサを介して、シール材等
により気密に封止して、所定の真空度に保持されたフラ
ットディスプレイが構成される。
側には、例えばカラー表示を行う場合は、ＩＴＯ（Ｉ
ｎ、Ｓｎの混合酸化物）等より成る透明電極１２を介し
て各色即ちＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の蛍光体が
例えばストライプ状に形成される。そして、図示しない
が各パネル１、１１を、これらの間に所定の大きさ、例
えば数１００μｍ程度のスペーサを介して、シール材等
により気密に封止して、所定の真空度に保持されたフラ
ットディスプレイが構成される。
【００１０】この場合、電界放出型カソード６とゲート
電極４との間に電界強度で１０6 〜１０8 Ｖ／ｃｍ程
度、電圧で数１０〜１００Ｖ程度の電界を印加すると、
カソード６の先端部から電子が電界放出効果によって飛
び出して、対向する蛍光体側の透明電極１２を所定の例
えば３００Ｖ程度の電位とすることによって蛍光体に電
子が照射され、発光表示が行われる。
電極４との間に電界強度で１０6 〜１０8 Ｖ／ｃｍ程
度、電圧で数１０〜１００Ｖ程度の電界を印加すると、
カソード６の先端部から電子が電界放出効果によって飛
び出して、対向する蛍光体側の透明電極１２を所定の例
えば３００Ｖ程度の電位とすることによって蛍光体に電
子が照射され、発光表示が行われる。
【００１１】このようなＦＥＤ型のフラットディスプレ
イにおいて、コントラストの向上をはかるために、例え
ば通常ＣＲＴ（陰極線管）で黒マスクとして使われてい
る黒色カーボン層を設けようとすると、このカーボンが
導電性を有するため、カラー蛍光体のＲＧＢがショート
してしまうという問題がある。
イにおいて、コントラストの向上をはかるために、例え
ば通常ＣＲＴ（陰極線管）で黒マスクとして使われてい
る黒色カーボン層を設けようとすると、このカーボンが
導電性を有するため、カラー蛍光体のＲＧＢがショート
してしまうという問題がある。
【００１２】また、絶縁層を用いるとこれに電子が衝撃
することによって、この絶縁層材料の２次電子放出比が
高ければ正に、低ければ負にチャージアップしてしまう
ことから、蛍光体の発光が経時変化してしまい表示が不
安定となってしまう。また、２次電子の迷走による電界
の乱れも生じる恐れがある。
することによって、この絶縁層材料の２次電子放出比が
高ければ正に、低ければ負にチャージアップしてしまう
ことから、蛍光体の発光が経時変化してしまい表示が不
安定となってしまう。また、２次電子の迷走による電界
の乱れも生じる恐れがある。
【００１３】更に、絶縁性があり、スクリーン印刷等に
用いられる通常の市販の黒色ガラスペーストでは、充分
に黒くならないという問題がある。
用いられる通常の市販の黒色ガラスペーストでは、充分
に黒くならないという問題がある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したよ
うな電界放出型カソードを用いたフラットディスプレイ
において、表示の不安定性や、特にカラー表示を行う場
合の各蛍光体間のショート等の不都合を生じることなく
コントラスト比を改善すると共に、更に電子ビームの利
用率の改善をもはかって、高品位及び高解像化をはか
る。
うな電界放出型カソードを用いたフラットディスプレイ
において、表示の不安定性や、特にカラー表示を行う場
合の各蛍光体間のショート等の不都合を生じることなく
コントラスト比を改善すると共に、更に電子ビームの利
用率の改善をもはかって、高品位及び高解像化をはか
る。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、透明電極上
に、電界放出型カソードからの電子ビームの衝撃によっ
てその発光がなされる蛍光体塗布部が多数配列された蛍
光面を有し、この蛍光面の隣り合う蛍光体塗布部間に、
黒色絶縁層と、黒色絶縁層によって透明電極と電気的に
絶縁された導電層とが積層形成され、透明電極のうち選
択電極の電位をＶｐ、非選択電極の電位をＶｐ’とし、
導電層の電位をＶｆとしたときに、 Ｖｐ＞Ｖｆ≧Ｖｐ’ を維持する所要の電位Ｖｆを導電層に印加して、非選択
電極に対向する位置の電界放出型カソードからの電子ビ
ームの少なくとも一部を、選択電極上の蛍光体塗布部に
向かうようになされた構成とする。
に、電界放出型カソードからの電子ビームの衝撃によっ
てその発光がなされる蛍光体塗布部が多数配列された蛍
光面を有し、この蛍光面の隣り合う蛍光体塗布部間に、
黒色絶縁層と、黒色絶縁層によって透明電極と電気的に
絶縁された導電層とが積層形成され、透明電極のうち選
択電極の電位をＶｐ、非選択電極の電位をＶｐ’とし、
導電層の電位をＶｆとしたときに、 Ｖｐ＞Ｖｆ≧Ｖｐ’ を維持する所要の電位Ｖｆを導電層に印加して、非選択
電極に対向する位置の電界放出型カソードからの電子ビ
ームの少なくとも一部を、選択電極上の蛍光体塗布部に
向かうようになされた構成とする。
【００１６】また本発明は、上述の構成において、導電
層に印加する電位Ｖｆを、 Ｖｆ≧−５０Ｖ とする 。
層に印加する電位Ｖｆを、 Ｖｆ≧−５０Ｖ とする 。
【００１７】
【００１８】
【作用】上述したように本発明によれば、電界放出型カ
ソードを有するフラットディスプレイにおいて、その蛍
光体塗布部１５の間に黒色絶縁層１３を介して導電層１
４を設けることから、良好なコントラスト比を得ること
ができると共に、絶縁層のチャージアップや２次電子の
迷走等を回避することができる。
ソードを有するフラットディスプレイにおいて、その蛍
光体塗布部１５の間に黒色絶縁層１３を介して導電層１
４を設けることから、良好なコントラスト比を得ること
ができると共に、絶縁層のチャージアップや２次電子の
迷走等を回避することができる。
【００１９】また、特に導電層１４に、透明電極１２の
電位より低い電圧を印加することによって、蛍光面に電
子を収束させる収束機能を有する電極を構成することが
できる。これにより、電子ビームの利用率を飛躍的に改
善することができる。
電位より低い電圧を印加することによって、蛍光面に電
子を収束させる収束機能を有する電極を構成することが
できる。これにより、電子ビームの利用率を飛躍的に改
善することができる。
【００２０】更にまた、カラー蛍光体Ｒ，Ｇ，Ｂによる
カラー蛍光体塗布部１６を設け、この間の導電層１４
に、色選別された例えばＲ（又はＧ、Ｂ）蛍光体の電位
Ｖｐに比し低い電圧Ｖｆを印加することによって、この
選別された蛍光体に向かう電子ビームを効率良く収束さ
せることができ、且つ発光の均一化をはかることができ
る。
カラー蛍光体塗布部１６を設け、この間の導電層１４
に、色選別された例えばＲ（又はＧ、Ｂ）蛍光体の電位
Ｖｐに比し低い電圧Ｖｆを印加することによって、この
選別された蛍光体に向かう電子ビームを効率良く収束さ
せることができ、且つ発光の均一化をはかることができ
る。
【００２１】
【実施例】以下本発明の各実施例を図面を参照して詳細
に説明する。各例共に、前述の図５及び図６において説
明した電界放出型カソード部を用いるもので、電界放出
型カソード６とゲート電極４との間に電界放出が可能な
例えば１０6 〜１０8 Ｖ／ｃｍ程度の強電界を与えるこ
とにより、真空障壁に打ち勝って真空中に放出されるト
ンネル電子を、蛍光パネルガラス内面に形成された蛍光
面に加速入射させて電子線励起し、発光表示を行うもの
である。
に説明する。各例共に、前述の図５及び図６において説
明した電界放出型カソード部を用いるもので、電界放出
型カソード６とゲート電極４との間に電界放出が可能な
例えば１０6 〜１０8 Ｖ／ｃｍ程度の強電界を与えるこ
とにより、真空障壁に打ち勝って真空中に放出されるト
ンネル電子を、蛍光パネルガラス内面に形成された蛍光
面に加速入射させて電子線励起し、発光表示を行うもの
である。
【００２２】図１においては、電界放出型カソードを用
いたフラットディスプレイの特に蛍光面側の断面構成を
示す。この場合、単色表示を行う例で、ガラス等より成
る前方パネル１１の内面側に、各蛍光体塗布部に共通の
ＩＴＯ等より成る透明電極１２が被着されて成る。そし
てこの上に、黒色の絶縁層１３として例えば奥野製薬
（株）社製のＧ３−０４２８（商品名）等の絶縁ガラス
ペースとをメッシュ状やストライプ状に、例えば５０μ
ｍ未満の膜厚として印刷等によりパターニング形成す
る。更にその上に、例えば奥野製薬（株）社製のＧ６−
００８２（商品名）等の導電性ペースト等より成る導電
層１４を例えば同一のパターンとして印刷等によりパタ
ーニング形成する。
いたフラットディスプレイの特に蛍光面側の断面構成を
示す。この場合、単色表示を行う例で、ガラス等より成
る前方パネル１１の内面側に、各蛍光体塗布部に共通の
ＩＴＯ等より成る透明電極１２が被着されて成る。そし
てこの上に、黒色の絶縁層１３として例えば奥野製薬
（株）社製のＧ３−０４２８（商品名）等の絶縁ガラス
ペースとをメッシュ状やストライプ状に、例えば５０μ
ｍ未満の膜厚として印刷等によりパターニング形成す
る。更にその上に、例えば奥野製薬（株）社製のＧ６−
００８２（商品名）等の導電性ペースト等より成る導電
層１４を例えば同一のパターンとして印刷等によりパタ
ーニング形成する。
【００２３】次に、図示しないがカソードパネルとこの
前方パネル１１との間の真空を保持するための支柱部を
前方パネル１１に印刷等により形成し、焼成する。その
後、透明電極１２の上に蛍光体を電着により被着形成し
て、蛍光面側のパネルを形成することができる。
前方パネル１１との間の真空を保持するための支柱部を
前方パネル１１に印刷等により形成し、焼成する。その
後、透明電極１２の上に蛍光体を電着により被着形成し
て、蛍光面側のパネルを形成することができる。
【００２４】これにより、蛍光面１０の直前に収束機能
を有する電極としての導電層１４が構成される。図１に
おいては、透明電極１２を介して蛍光体塗布部１５に例
えば３００Ｖの電圧を印加し、また導電層１４に３００
Ｖより低い例えば−５０Ｖの電圧を印加したときの、電
子ビームの収束される様子を模式的に矢印ＥＢで示す。
を有する電極としての導電層１４が構成される。図１に
おいては、透明電極１２を介して蛍光体塗布部１５に例
えば３００Ｖの電圧を印加し、また導電層１４に３００
Ｖより低い例えば−５０Ｖの電圧を印加したときの、電
子ビームの収束される様子を模式的に矢印ＥＢで示す。
【００２５】前述したように例えば蛍光体塗布部１５の
間に、単に黒色絶縁ペーストを被着するのみでは、入射
する電子ビームによってチャージアップが起こり、蛍光
体への電子ビームの流入に大きく影響を及ぼす恐れがあ
る。
間に、単に黒色絶縁ペーストを被着するのみでは、入射
する電子ビームによってチャージアップが起こり、蛍光
体への電子ビームの流入に大きく影響を及ぼす恐れがあ
る。
【００２６】これに対し、本発明によれば黒色の絶縁層
１３を設けかつその上に導電層１４を形成することか
ら、コントラストの向上をはかると共に、特に上述した
ように導電層１４に適切な電圧を印加することによって
電子ビームを効率良く蛍光体塗布部１５に向かわせるこ
とができて、電子ビームの利用率を改善することができ
る。図示の例においては、蛍光体塗布部１５全てが選択
された場合を示しているが、導電層１４に印加する電圧
は、図示しないが透明電極１２の非選択電極の電位以上
であればよい。
１３を設けかつその上に導電層１４を形成することか
ら、コントラストの向上をはかると共に、特に上述した
ように導電層１４に適切な電圧を印加することによって
電子ビームを効率良く蛍光体塗布部１５に向かわせるこ
とができて、電子ビームの利用率を改善することができ
る。図示の例においては、蛍光体塗布部１５全てが選択
された場合を示しているが、導電層１４に印加する電圧
は、図示しないが透明電極１２の非選択電極の電位以上
であればよい。
【００２７】尚、透明電極１２と導電層１４との間の絶
縁耐圧は、上述の効果を安定して得るために極めて重要
であり、絶縁層１３の材料及びその膜厚を適切に選定す
ることが必要となる。例えば上述の構成において絶縁層
１３としてＳｉＯ2 を用いる場合、５０μｍの厚さとし
たときに２ｋＶ以上の耐圧を確保することができた。
縁耐圧は、上述の効果を安定して得るために極めて重要
であり、絶縁層１３の材料及びその膜厚を適切に選定す
ることが必要となる。例えば上述の構成において絶縁層
１３としてＳｉＯ2 を用いる場合、５０μｍの厚さとし
たときに２ｋＶ以上の耐圧を確保することができた。
【００２８】次に、図２を参照して本発明の他の実施例
を詳細に説明する。この例においては、カラー表示を行
う場合を示し、特に各カラー蛍光体に対し１体１対応で
カソードアレイが配置されず、ＲＧＢ蛍光体群に対し１
つのカソード群が設けられる例を示す。このような構成
とする場合、例えば各色蛍光体を時分割で選択して発光
させることによってカラー表示を行うことができる。図
２において、図１に対応する部分には同一符号を付して
重複説明を省略する。
を詳細に説明する。この例においては、カラー表示を行
う場合を示し、特に各カラー蛍光体に対し１体１対応で
カソードアレイが配置されず、ＲＧＢ蛍光体群に対し１
つのカソード群が設けられる例を示す。このような構成
とする場合、例えば各色蛍光体を時分割で選択して発光
させることによってカラー表示を行うことができる。図
２において、図１に対応する部分には同一符号を付して
重複説明を省略する。
【００２９】この場合においても上述の例と同様に、蛍
光体側のパネルに対向して、例えば前述の図５及び図６
において説明した例と同様の構成をもって電界放出型カ
ソード群が形成される。そして例えば１０7 〜１０8 Ｖ
／ｃｍ程度の電圧をゲート電極とカソード電極との間に
印加することによって、電界放出効果により放出される
電子を蛍光体に加速入射させて蛍光体の発光が行われ
る。
光体側のパネルに対向して、例えば前述の図５及び図６
において説明した例と同様の構成をもって電界放出型カ
ソード群が形成される。そして例えば１０7 〜１０8 Ｖ
／ｃｍ程度の電圧をゲート電極とカソード電極との間に
印加することによって、電界放出効果により放出される
電子を蛍光体に加速入射させて蛍光体の発光が行われ
る。
【００３０】この例においては、図２に示すようにＲ，
Ｇ，Ｂの各色蛍光体が蛍光面１０に所定の配列をもって
ストライプ状に配列された場合で、各色のカラー蛍光体
塗布部１６と前方パネル１１との間には、それぞれ独別
にＩＴＯ等より成る透明電極２２、２３、２４、‥‥が
設けられる（図２においては３本のみを示している）。
そしてこれらカラー蛍光体塗布部１６の間を埋め込むよ
うに、絶縁層１３及び導電層１４を例えば印刷等により
パターニング形成する。これら絶縁層１３及び導電層１
４の材料としては、例えば上述の図１において説明した
例と同様の材料を用いることができる。更に、透明電極
２２〜２４の上に、それぞれ各色蛍光体が電着等により
被着されて蛍光面パネルが構成される。
Ｇ，Ｂの各色蛍光体が蛍光面１０に所定の配列をもって
ストライプ状に配列された場合で、各色のカラー蛍光体
塗布部１６と前方パネル１１との間には、それぞれ独別
にＩＴＯ等より成る透明電極２２、２３、２４、‥‥が
設けられる（図２においては３本のみを示している）。
そしてこれらカラー蛍光体塗布部１６の間を埋め込むよ
うに、絶縁層１３及び導電層１４を例えば印刷等により
パターニング形成する。これら絶縁層１３及び導電層１
４の材料としては、例えば上述の図１において説明した
例と同様の材料を用いることができる。更に、透明電極
２２〜２４の上に、それぞれ各色蛍光体が電着等により
被着されて蛍光面パネルが構成される。
【００３１】このような構成において、例えばＲ蛍光体
を選択する場合、その透明電極２２を例えば＋３００
Ｖ、他のＧ及びＢ蛍光体の透明電極２３及び２４を−５
０Ｖの電位とすることにより、カソードからの電子ビー
ムＥＢをＲ蛍光体のみに向かわせることができる。
を選択する場合、その透明電極２２を例えば＋３００
Ｖ、他のＧ及びＢ蛍光体の透明電極２３及び２４を−５
０Ｖの電位とすることにより、カソードからの電子ビー
ムＥＢをＲ蛍光体のみに向かわせることができる。
【００３２】そして特に本発明においては、この場合導
電層１４に、例えば非選択電極２３及び２４の電位−５
０Ｖ以上、またＲ蛍光体の電位３００Ｖに比し小さい電
圧を印加することによって、効率良く電子ビームをＲ蛍
光体に集中して収束せしめることが可能となる。
電層１４に、例えば非選択電極２３及び２４の電位−５
０Ｖ以上、またＲ蛍光体の電位３００Ｖに比し小さい電
圧を印加することによって、効率良く電子ビームをＲ蛍
光体に集中して収束せしめることが可能となる。
【００３３】この場合においても絶縁層１３は上述した
ように透明電極２２〜２４と導電層１４との絶縁耐圧を
保持する必要があり、また蛍光面の選択時の３００Ｖ程
度の電位と、非選択時の例えば−５０Ｖの電位との高速
スイッチングに耐えられる特性が要求される。
ように透明電極２２〜２４と導電層１４との絶縁耐圧を
保持する必要があり、また蛍光面の選択時の３００Ｖ程
度の電位と、非選択時の例えば−５０Ｖの電位との高速
スイッチングに耐えられる特性が要求される。
【００３４】上述の実施例においては、黒色絶縁層１３
を設けることからコントラスト比の向上をはかると共
に、透明電極のショートを回避しつつ上述したように電
子の利用効率を改善することができる。また絶縁層１３
のチャージアップや２次電子の迷走等を回避することが
できる。
を設けることからコントラスト比の向上をはかると共
に、透明電極のショートを回避しつつ上述したように電
子の利用効率を改善することができる。また絶縁層１３
のチャージアップや２次電子の迷走等を回避することが
できる。
【００３５】更に、このような構成において電子ビーム
軌道解析を行い、導電層１４の電位を変調することで、
蛍光面１０に入射する電子ビームの収束効果、いわゆる
ランディング特性を改善する効果が得られることを確認
した。
軌道解析を行い、導電層１４の電位を変調することで、
蛍光面１０に入射する電子ビームの収束効果、いわゆる
ランディング特性を改善する効果が得られることを確認
した。
【００３６】図３においては、有限要素法による電場計
算と軌道追跡の一般二次元での解析結果を示す。各蛍光
体を省略して、導電層１４及び各色蛍光体に対応する透
明電極２２〜２４、更に電界放出型カソード群のゲート
電極４の配置構成を模式的に示し、これらの間における
等電位線を実線Ｖｅ、電子軌道をＥｏで示した。この例
では選択透明電極２４に＋３００Ｖ、非選択透明電極２
２及び２３に−５０Ｖ、更に収束電極を構成する導電層
１４に−５０Ｖ以上３００Ｖ未満の例えば−５０Ｖの電
圧を印加した場合を示す。
算と軌道追跡の一般二次元での解析結果を示す。各蛍光
体を省略して、導電層１４及び各色蛍光体に対応する透
明電極２２〜２４、更に電界放出型カソード群のゲート
電極４の配置構成を模式的に示し、これらの間における
等電位線を実線Ｖｅ、電子軌道をＥｏで示した。この例
では選択透明電極２４に＋３００Ｖ、非選択透明電極２
２及び２３に−５０Ｖ、更に収束電極を構成する導電層
１４に−５０Ｖ以上３００Ｖ未満の例えば−５０Ｖの電
圧を印加した場合を示す。
【００３７】また比較例として、このような収束電極と
しての導電層１４を設けない場合の電子軌道解析計算結
果を図４に示す。図４において、図３に対応する部分に
は同一符号を付して重複説明を省略する。また、図３及
び図４の各例共に、ゲート電極４には＋１００Ｖの電圧
を印加した。
しての導電層１４を設けない場合の電子軌道解析計算結
果を図４に示す。図４において、図３に対応する部分に
は同一符号を付して重複説明を省略する。また、図３及
び図４の各例共に、ゲート電極４には＋１００Ｖの電圧
を印加した。
【００３８】これらの結果を比較すると、本発明による
場合は所望の蛍光体電極に集中して、効率良く且つ均一
に電子ビームが収束されており、比較例においては選択
蛍光体の周辺部にわたって電子が広く入射されており、
その利用効率は格段に低下してしまうことがわかる。特
に図示の如くカソード群に対向して選択された蛍光体が
斜め方向となる場合においても、本発明によればその蛍
光体に対し全面にわたって電子が均一に照射されてい
る。
場合は所望の蛍光体電極に集中して、効率良く且つ均一
に電子ビームが収束されており、比較例においては選択
蛍光体の周辺部にわたって電子が広く入射されており、
その利用効率は格段に低下してしまうことがわかる。特
に図示の如くカソード群に対向して選択された蛍光体が
斜め方向となる場合においても、本発明によればその蛍
光体に対し全面にわたって電子が均一に照射されてい
る。
【００３９】即ち本発明によれば、透明電極とは独別の
収束電極として導電層１４を用い、これに適切な電位を
印加することによって、無駄になる電子即ち無効電流を
低減化して選択的に所要の蛍光体に電子を照射すること
ができると共に、そのランディング調整が可能となり、
蛍光面発光時の均質さいわゆるユニホミティの改善をは
かることができることがわかる。
収束電極として導電層１４を用い、これに適切な電位を
印加することによって、無駄になる電子即ち無効電流を
低減化して選択的に所要の蛍光体に電子を照射すること
ができると共に、そのランディング調整が可能となり、
蛍光面発光時の均質さいわゆるユニホミティの改善をは
かることができることがわかる。
【００４０】これにより、ＲＧＢ蛍光体の高精細度化
（ファイン化）による高品位化、高解像度化をはかる際
に、表示品位を最適に保つ簡便な調整機能を提供するこ
とがき、ディスプレイ設計時の自由度を飛躍的に向上さ
せることが可能となる。
（ファイン化）による高品位化、高解像度化をはかる際
に、表示品位を最適に保つ簡便な調整機能を提供するこ
とがき、ディスプレイ設計時の自由度を飛躍的に向上さ
せることが可能となる。
【００４１】尚、本発明は上述の各例に限定されること
なく、本発明構成を逸脱しない範囲で、例えば絶縁層１
３及び導電層１４の材料構成、又蛍光体やカソードのパ
ターン等において種々の変形変更が可能であることはい
うまでもない。
なく、本発明構成を逸脱しない範囲で、例えば絶縁層１
３及び導電層１４の材料構成、又蛍光体やカソードのパ
ターン等において種々の変形変更が可能であることはい
うまでもない。
【００４２】
【発明の効果】上述したように本発明によれば、黒マス
クを構成する絶縁層を導入することによりコントラスト
比が向上し、またこの絶縁層の上に導電層を設けること
から、チャージアップや２次電子の迷走を回避して、安
定な表示を行うことができる。
クを構成する絶縁層を導入することによりコントラスト
比が向上し、またこの絶縁層の上に導電層を設けること
から、チャージアップや２次電子の迷走を回避して、安
定な表示を行うことができる。
【００４３】また、特に導電層を蛍光体塗布部の透明電
極と絶縁して設けることから、特にカラー表示を行う場
合の蛍光体間のショートを回避でき、且つ透明電極とは
独別の電極として用いて、例えば蛍光面に比し低い電圧
を印加することによって、蛍光面に入射する電子ビーム
の利用率を格段に向上させることができる。またこの導
電層に印加する電圧を変化させることにより、ランディ
ング調整が可能となり、蛍光面発光時の均質さを改善す
ることができる。
極と絶縁して設けることから、特にカラー表示を行う場
合の蛍光体間のショートを回避でき、且つ透明電極とは
独別の電極として用いて、例えば蛍光面に比し低い電圧
を印加することによって、蛍光面に入射する電子ビーム
の利用率を格段に向上させることができる。またこの導
電層に印加する電圧を変化させることにより、ランディ
ング調整が可能となり、蛍光面発光時の均質さを改善す
ることができる。
【００４４】更にまた、ＲＧＢ蛍光体のファイン化によ
る高品位化、高解像度化に際し表示品位を最適に保持す
ることができ、例えばＮＴＳＣやハイビジョンＴＶなど
への適用により、格段の効果が期待できる。
る高品位化、高解像度化に際し表示品位を最適に保持す
ることができ、例えばＮＴＳＣやハイビジョンＴＶなど
への適用により、格段の効果が期待できる。
【図１】本発明の一実施例の説明図である。
【図２】本発明の他の実施例の説明図である。
【図３】本発明実施例における電子軌道計算解析結果を
示す図である。
示す図である。
【図４】比較例における電子軌道計算解析結果を示す図
である。
である。
【図５】電界放出型カソードを用いたフラットディスプ
レイの一例の略線的拡大斜視図である。
レイの一例の略線的拡大斜視図である。
【図６】電界放出型カソードの一例の略線的拡大斜視図
である。
である。
１ カソードパネル ２ カソード電極 ３ 絶縁層 ４ ゲート電極 ５ 孔部 ６ 電界放出型カソード １０ 蛍光面 １１ 前方パネル １２ 透明電極 １３ 絶縁層 １４ 導電層 １５ 蛍光体塗布部 １６ カラー蛍光体塗布部 ２２ 透明電極 ２３ 透明電極 ２４ 透明電極
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−349426（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 31/12
Claims (2)
- 【請求項１】 透明電極上に、電界放出型カソードから
の電子ビームの衝撃によってその発光がなされる蛍光体
塗布部が多数配列された蛍光面を有し、 該蛍光面の隣り合う上記蛍光体塗布部間に、黒色絶縁層
と、該黒色絶縁層によって上記透明電極と電気的に絶縁
された導電層とが積層形成され、 上記透明電極のうち選択電極の電位をＶｐ、非選択電極
の電位をＶｐ’とし、上記導電層の電位をＶｆとしたと
きに、 Ｖｐ＞Ｖｆ≧Ｖｐ’ を維持する所要の電位Ｖｆが上記導電層に印加され、 上記非選択電極に対向する位置の電界放出型カソードか
らの電子ビームの少なくとも一部が、上記選択電極上の
上記蛍光体塗布部に向かうようになされたことを特徴と
する電界放出型カソードを用いたフラットディスプレ
イ。 - 【請求項２】 上記導電層に印加する電位Ｖｆが、 Ｖｆ≧−５０Ｖ とされたことを特徴とする上記請求項１に記載の電界放
出型カソードを用いたフラットディスプレイ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18033293A JP3252545B2 (ja) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | 電界放出型カソードを用いたフラットディスプレイ |
| US08/277,576 US5534749A (en) | 1993-07-21 | 1994-07-20 | Field-emission display with black insulating layer between transparent electrode and conductive layer |
| KR1019940017476A KR100298381B1 (ko) | 1993-07-21 | 1994-07-20 | 전계방출형디스플레이 |
| DE69402481T DE69402481T2 (de) | 1993-07-21 | 1994-07-20 | Feldemissionsanzeigevorrichtung |
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|---|---|---|---|
| JP18033293A JP3252545B2 (ja) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | 電界放出型カソードを用いたフラットディスプレイ |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0737535A JPH0737535A (ja) | 1995-02-07 |
| JP3252545B2 true JP3252545B2 (ja) | 2002-02-04 |
Family
ID=16081375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18033293A Expired - Fee Related JP3252545B2 (ja) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | 電界放出型カソードを用いたフラットディスプレイ |
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|---|---|
| US (1) | US5534749A (ja) |
| EP (1) | EP0635865B1 (ja) |
| JP (1) | JP3252545B2 (ja) |
| KR (1) | KR100298381B1 (ja) |
| DE (1) | DE69402481T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| KR950034365A (ko) * | 1994-05-24 | 1995-12-28 | 윌리엄 이. 힐러 | 평판 디스플레이의 애노드 플레이트 및 이의 제조 방법 |
| EP0690467B1 (en) * | 1994-07-01 | 1999-11-10 | Sony Corporation | Fluorescent screen structure and field emission display and methods for manufacturing these |
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| US6384527B1 (en) | 1994-11-21 | 2002-05-07 | Candescent Technologies Corporation | Flat panel display with reduced electron scattering effects |
| US5786663A (en) * | 1994-12-01 | 1998-07-28 | Commissariat A L'energie Atomique | Electron collector having independently controllable conductive strips |
| JPH097531A (ja) * | 1995-06-20 | 1997-01-10 | Futaba Corp | 電界放出型プリントヘッド |
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| US5606225A (en) * | 1995-08-30 | 1997-02-25 | Texas Instruments Incorporated | Tetrode arrangement for color field emission flat panel display with barrier electrodes on the anode plate |
| FR2747839B1 (fr) * | 1996-04-18 | 1998-07-03 | Pixtech Sa | Ecran plat de visualisation a source d'hydrogene |
| FR2748347B1 (fr) * | 1996-05-06 | 1998-07-24 | Pixtech Sa | Anode d'ecran plat de visualisation a anneau de protection |
| FR2748346B1 (fr) * | 1996-05-06 | 1998-07-24 | Pixtech Sa | Realisation d'une anode d'ecran plat de visualisation |
| US5668437A (en) * | 1996-05-14 | 1997-09-16 | Micro Display Technology, Inc. | Praseodymium-manganese oxide layer for use in field emission displays |
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| US5912056A (en) * | 1997-03-31 | 1999-06-15 | Candescent Technologies Corporation | Black matrix with conductive coating |
| US6046539A (en) * | 1997-04-29 | 2000-04-04 | Candescent Technologies Corporation | Use of sacrificial masking layer and backside exposure in forming openings that typically receive light-emissive material |
| FR2762927A1 (fr) * | 1997-04-30 | 1998-11-06 | Pixtech Sa | Anode d'ecran plat de visualisation |
| US5982082A (en) * | 1997-05-06 | 1999-11-09 | St. Clair Intellectual Property Consultants, Inc. | Field emission display devices |
| US6323594B1 (en) | 1997-05-06 | 2001-11-27 | St. Clair Intellectual Property Consultants, Inc. | Electron amplification channel structure for use in field emission display devices |
| US6215243B1 (en) | 1997-05-06 | 2001-04-10 | St. Clair Intellectual Property Consultants, Inc. | Radioactive cathode emitter for use in field emission display devices |
| US5955833A (en) * | 1997-05-06 | 1999-09-21 | St. Clair Intellectual Property Consultants, Inc. | Field emission display devices |
| US5945780A (en) * | 1997-06-30 | 1999-08-31 | Motorola, Inc. | Node plate for field emission display |
| US6326725B1 (en) | 1998-05-26 | 2001-12-04 | Micron Technology, Inc. | Focusing electrode for field emission displays and method |
| US6843697B2 (en) * | 1999-06-25 | 2005-01-18 | Micron Display Technology, Inc. | Black matrix for flat panel field emission displays |
| US6342755B1 (en) | 1999-08-11 | 2002-01-29 | Sony Corporation | Field emission cathodes having an emitting layer comprised of electron emitting particles and insulating particles |
| US6384520B1 (en) | 1999-11-24 | 2002-05-07 | Sony Corporation | Cathode structure for planar emitter field emission displays |
| TW511108B (en) * | 2001-08-13 | 2002-11-21 | Delta Optoelectronics Inc | Carbon nanotube field emission display technology |
| JP2003109487A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Canon Inc | 電子励起発光体および画像表示装置 |
| KR20040066270A (ko) * | 2003-01-17 | 2004-07-27 | 삼성에스디아이 주식회사 | 카본계 물질로 이루어진 도전층이 형성된 애노드 기판을갖는 평판 디스플레이 장치 |
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