JP3596014B2 - 電界放出型表示パネル - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電界放出型表示パネルに係り、特に輝度を向上させた電界放出型表示パネルに関する。
【０００２】
フラットディスプレイパネルとしては液晶パネルやプラズマディスプレイパネルが広く普及しているが、液晶パネルと比較しても消費電力が大幅に少なくなるとして電界放出型表示パネルが最近注目され出しており、その開発・実用化が急がれている。
【０００３】
【従来の技術】
電界放出型表示パネルの基本的な構造は、図８（ａ）、（ｂ）で示すように、表層部が導電性を有する基板、たとえばシリコン基板１１と、シリコン基板１１上に形成され、シリコン基板１１上に至る垂直孔１３ａを有する絶縁層１３と、絶縁層１３上の垂直孔１３ａの周囲に形成されたゲート電極１４と、垂直孔１３ａ内でシリコン基板１１上に垂立し、このシリコン基板１１と接続した円錐状のカソード１２と、透明基板、たとえばガラス基板１５上に形成され、表面に被着した蛍光体１７と真空空間とを記載順に介してカソード１２の先端と対向したアノード１６と、このアノード１６のカソード１２と非対応の領域と蛍光体１７との間に介在し、蛍光体１７上を画素領域Ｐと非画素領域Ｑとに分割する遮光マスク１８とを含んで構成し、蛍光体１７の画素領域Ｐの点灯（発光状態）と非点灯（非発光状態）によって表示動作を行なうものである。
【０００４】
この蛍光体１７の画素領域Ｐの点灯（発光）は、図８（ｂ）で示すように、第１及び第２の直流電源Ｅ_１，Ｅ_２ を使用してカソード１２に対してゲート電極１４及びアノード１６とをそれぞれ高電位にし、カソード１２の先端部から電界放出させた電子ｅをアノード１６によって加速して蛍光体１７に照射することによって行なっている。
【０００５】
したがって、第１及び第２の直流電源Ｅ_１，Ｅ_２ のオン・オフ操作をすることによって蛍光体１７のオン（点灯）・オフ（非点灯）制御が自在となり、電界放出型表示パネルによる表示動作が可能となる。
【０００６】
なお、アノード１６は、蛍光体１７の画素領域Ｐから発生した光を、ガラス基板１５を介して外部に効率的に取り出すために透明導電膜、たとえばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜で形成されるのが通例である。
【０００７】
ところで、カソード１２極めて微小であるから、従来の電界放出型表示パネルは勿論のこと、本発明に係る電界放出型表示パネルにおいても、図８（ｃ）に示すように互いに隣接する複数のカソード１２でもってカソード群１２Ｇを構成し、それぞれのカソード群１２Ｇに対応する蛍光体１７上の各々の領域をそれぞれ画素領域Ｐとするとともに、それ以外の領域を非画素領域Ｑとしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図８（ｃ）で示すように従来の電界放出型表示パネルのアノード１６は、ガラス基板１５の裏面全体に被着したＩＴＯ膜でもって形成している。
【０００９】
したがって、カソード１２に対してゲート電極１４及びアノード１６とをそれぞれ高電位にし、カソード１２の先端部から電界放出させた電子ｅをアノード１６によって加速して蛍光体１７に照射した際に、多くの電子ｅが蛍光体１７上の画素領域Ｐを照射してこれを発光させるものの、一部の電子ｅは蛍光体１７上の非画素領域Ｑを照射する。
【００１０】
電界放出型表示パネルにおける画素領域Ｐの輝度は、この画素領域Ｐを照射した電子ｅの数に略比例する。したがって、カソード１２から放出される電子ｅの数が一定である条件のもとでは、蛍光体１７の非画素領域Ｑを照射する電子ｅが存在する場合の画素領域Ｐの輝度は、非画素領域Ｑに照射する電子ｅがない場合の画素領域Ｐの輝度と比較して低くなる。
【００１１】
本発明は、このような問題を解消するためになされたものであって、その目的は蛍光体１７の画素領域Ｐの輝度を向上できる電界放出型表示パネルを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的は、図１の本発明の原理説明図で示すように、電界によって電子を真空中に放出するカソードと、この電子を真空中で加速し蛍光体に照射させるアノードとを含んでなる電界放出型表示パネルにおいて、
蛍光体１７の非画素領域Ｑと対応するアノード２１の領域は、非画素領域Ｑよりも小さく形成されていることを特徴とする電界放出型表示パネルによって達成される。
【００１３】
【作用】
本発明の電界放出型表示パネルにおいては、蛍光体１７の画素領域Ｐに対応するアノード２１の画素対応領域Ａ以外の領域、すなわち蛍光体１７の非画素領域Ｑに対応する非画素対応領域Ｂに形成される電界は減少する。
【００１４】
したがって、カソード１２から放出される電子の殆どは蛍光体１７の画素領域Ｐを照射し、この画素領域Ｐの輝度が向上する。
【００１５】
【実施例】
以下、図１〜図７を参照し、本発明の電界放出型表示パネルの幾つかの実施例について説明する。
【００１６】
なお、本明細書においては、同一部品、同一材料等に対しては全図をとおして同じ符号を付与してある。
本発明の電界放出型表示パネルは、図８を参照して説明した従来例の電界放出型表示パネルの改良に係るものであり、その要点は、図１の本発明の原理説明図で示すように、蛍光体１７の非画素領域Ｑに対応するアノード２１の領域を少なくし、カソード１２から放出される電子ｅの殆どが蛍光体１７の画素領域Ｐを照射するようにし、表示動作オン時における画素領域Ｐの輝度を向上させるように構成したものである。
【００１７】
図２に示す本発明の第１の実施例は、請求項２に対応した電界放出型表示パネルであり、そのアノード２１は、このガラス基板１５上で並列したＩＴＯ製のストライプ状電極２１ａと、このストライプ状電極２１ａの端部を接続した接続電極２１ｂとからなるものである。
【００１８】
また、蛍光体１７は、アノード２１のストライプ状電極２１ａ上に画定された画素領域Ｐに飛び石状に配置される。
このようなストライプ状電極２１ａでもって形成したアノード２１を有する本発明の第１の実施例の電界放出型表示パネルにおいては、その表示動作時においてカソード１２から放出された電子ｅはストライプ状電極２１ａ間の領域を照射することがない。
【００１９】
したがって、画素領域Ｐの蛍光体１７を照射する電子ｅの割合が前述の従来例の場合に比較して増加し、画素領域Ｐの蛍光体１７の輝度が向上する。
また、それぞれのストライプ状電極２１ａの端部には接続電極２１ｂが接続されており、表示動作時においては全てのストライプ状電極２１ａは略等電位となり、画素領域Ｐの蛍光体１７間の輝度差は少なくなる。
【００２０】
図３に示す本発明の第２の実施例は請求項３に係る電界放出型表示パネルであり、その特徴は第１の実施例におけるストライプ状電極２１ａの画素対応領域Ａ以外の領域、すなわち非画素対応領域Ｂの線幅を狭くしたものである。
【００２１】
このようにストライプ状電極２１ａを構成した本発明の第２の実施例の電界放出型表示パネルにおいては、その画素領域Ｐの蛍光体１７を照射する電子ｅの割合が第１の実施例と比較しても増加し、画素領域Ｐの蛍光体１７の輝度が一層向上することとなる。
【００２２】
図４に示す本発明の第３の実施例は請求項４に係る電界放出型表示パネルであり、その特徴は第１の実施例において互いに隣接するストライプ状電極２１ａの画素対応領域Ａ間を短絡電極２１ｃによって接続したものである。
【００２３】
このようなストライプ状電極２１ａと短絡電極２１ｃとを有する本発明の第３の実施例の電界放出型表示パネルは、その表示動作時において全てのストライプ状電極２１ａの電位が第１の実施例におけるストライプ状電極２１ａの電位と比較して均一となり、画素領域Ｐの蛍光体１７間の輝度差が減少する。
【００２４】
図５で示す本発明の第４の実施例のようにストライプ状電極２１ａの画素対応領域Ａ間を接続する短絡電極２１ｃの線幅を狭くすることにより、短絡電極２１ｃの領域が、上述の第３の実施例における短絡電極２１ｃの領域より小さくなり、表示動作時における画素領域Ｐの蛍光体１７の輝度は第３の実施例におけるそれと比較しても一層向上することとなる。
【００２５】
図６に示す本発明の第５の実施例は、ストライプ状電極２１ａの画素対応領域Ａを画素領域Ｐより小さくし、この画素領域Ｐの中央部に電子ｅを集中させることによりその輝度を一層高めるようにしたものである。
【００２６】
この第５の実施例は、蛍光体１７の輝度をＫとし、また、この蛍光体１７に単位時間に入射する電子ｅ量をＮとした場合、輝度Ｋは（Ｎ）^ｓ に比例する特徴を利用したものである（なお、Ｓ＞１である）。
【００２７】
図７は本発明の第６の実施例の説明図であって、アノード２１のストライプ状電極２１ａは、その方向（ストライプ状電極２１ａの並列方向に対して直交する方向）が表示動作時（電界放出型表示パネル完成時の表示動作時）における走査線Ｓの走査方向Ｄと一致するように形成されている。
【００２８】
このようにすることで表示動作時においてストライプ状電極２１ａ間の電子の移動がなくなり表示の明瞭度の低下が防止される。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、画素の輝度を向上させた電界放出型表示パネルの提供を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理説明図
【図２】本発明の第１の実施例の説明図
【図３】本発明の第２の実施例の説明図
【図４】本発明の第３の実施例の説明図
【図５】本発明の第４の実施例の説明図
【図６】本発明の第５の実施例の説明図
【図７】本発明の第６の実施例の説明図
【図８】従来の電界放出型表示パネルの説明図
【符号の説明】
１１ シリコン基板（基板）
１２ カソード
１３ 絶縁層
１３ａ 垂直孔
１４ ゲート電極
１５ ガラス基板（透明基板）
１６ アノード
１８ 遮光マスク
Ｐ 画素領域
Ｑ 非画素領域
２１ アノード
２１ａ ストライプ状電極
Ａ ストライプ状電極における画素対応領域
Ｂ ストライプ状電極における非画素対応領域
２１ｂ 接続電極
２１ｃ 短絡電極
Ｓ 走査線
Ｄ 走査線の主査方向

Claims (4)

1. 電界によって電子を放出するカソードと、この電子を真空中で加速し画素領域における蛍光体に照射させるアノードとを含んでなる電界放出型表示パネルにおいて、
   透明な基板上に並列した透明なストライプ状電極と、互いに隣接する前記ストライプ状電極のそれぞれにおける互いに対応する部分であり且つ前記画素領域に対応する部分をそれぞれ接続する短絡電極とで前記アノードが構成されており、
   前記基板上における前記画素領域以外の非画素領域に対応する前記アノードの領域は、前記非画素領域よりも小さく形成されていることを特徴とする電界放出型表示パネル。
2. 前記ストライプ状電極をそれぞれの端部において互いに接続する接続電極を備えたことを特徴とする請求項１記載の電界放出型表示パネル。
3. 前記ストライプ状電極における前記画素領域に対応する部分は該画素領域より小さく形成されていることを特徴とする請求項１記載の電界放出型表示パネル。
4. 表示動作における走査線の走査方向に対して前記ストライプ状電極が平行に形成されていることを特徴とする請求項１記載の電界放出型表示パネル。

Images