JP5040081B2 - 平面型表示装置 - Google Patents
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(A)接続部材本体、並びに、
(B)本体部、本体部の一端から延びる第1延在部、及び、本体部の他端から延びる第2延在部から構成された導電材料部材、
から成るアノード電極接続部材を更に備え、
導電材料部材の本体部は、接続部材本体を貫通した状態で、且つ、気密シール状態で、接続部材本体に固定されており、
導電材料部材の第1延在部は、平面型表示装置の外部へと延びており、
導電材料部材の第2延在部は、前記空間内に位置するアノード電極の延在部と接触しており、
カソードパネルとアノードパネルとは、それらの周縁部で、枠部材、及び、接続部材本体を介して接合されていることを特徴とする。
接続部材本体は、非導電性のセラミックス又はガラスから成り、
接続部材本体の底面は、カソードパネルと、第1の接着層を介して接合されており、
接続部材本体の頂面は、アノードパネルと、第2の接着層を介して接合されており、
接続部材本体の対向する2つの側面は、それぞれ、枠部材の端部と、第3の接着層を介して、あるいは、直接、接合されている構成とすることができる。尚、このような構成を、便宜上、本発明の第1Aの態様に係る平面型表示装置と呼ぶ場合がある。ここで、接続部材本体の形状は、概ね、直方体、あるいは立方体である。
接続部材本体は、フリットガラス焼成品から成り、
接続部材本体の底面はカソードパネルと直接接合され、接続部材本体の頂面はアノードパネルと直接接合され、接続部材本体の対向する2つの側面は、それぞれ、枠部材の端部と直接接合されている構成とすることができる。尚、このような構成を、便宜上、本発明の第1Bの態様に係る平面型表示装置と呼ぶ場合がある。ここで、接続部材本体の形状は、概ね、直方体、あるいは立方体である。
(A)導電材料から成る接続部材本体、並びに、
(B)本体部、及び、本体部の一端から延びる延在部から構成された導電材料部材、
から成るアノード電極接続部材を更に備え、
導電材料部材の本体部は、接続部材本体に埋め込まれており、
導電材料部材の延在部は、平面型表示装置の外部へと延びており、
接続部材本体の一部分は、前記空間内に位置するアノード電極の延在部と接触しており、
カソードパネルとアノードパネルとは、それらの周縁部で、枠部材、及び、接続部材本体を介して接合されていることを特徴とする。
接続部材本体は、導電性のフリットガラス焼成品から成り、
接続部材本体の底面はカソードパネルと直接接合され、接続部材本体の頂面はアノードパネルと直接接合され、接続部材本体の対向する2つの側面は、それぞれ、枠部材の端部と直接接合されており、
接続部材本体の頂面の一部分が、アノード電極の延在部と接触している構成とすることができる。ここで、接続部材本体の形状は、概ね、直方体、あるいは立方体である。そして、この場合、例えば、焼成によって接続部材本体の頂面とアノードパネルとを接合(接着)する際に接続部材本体の頂面の一部分と接触するアノード電極の延在部に損傷が発生することを防止するといった観点から、接続部材本体の頂面の前記一部分と、接続部材本体の頂面の前記一部分と接触するアノード電極の延在部との間には、導電性の保護膜(例えば、金薄膜等の金属薄膜あるいはカーボン薄膜から成る)が形成されていることが好ましい。より具体的には、接続部材本体の頂面の前記一部分と接触するアノード電極の延在部の表面に、導電性の保護膜が形成されていることが好ましい。アノード電極の延在部は、アノード電極と一体に形成されていてもよいし、アノード電極とは別個に形成されていてもよい。後者の場合、例えば、アノード電極を構成する材料をアルミニウムとし、アノード電極の延在部を構成する材料をカーボンとする形態を例示することができる。
アノード電極接続部材は、第2本体部、及び、第2本体部の一端から延びる第2延在部から構成された第2導電材料部材を更に備え、
第2導電材料部材の第2本体部は、接続部材本体に埋め込まれており、
第2導電材料部材の第2延在部は、前記空間内に位置するアノード電極の延在部と接触している構成とすることもでき、この場合、第2導電材料部材の第2延在部は、弾性(バネ性)を有することが、第2導電材料部材の第2延在部を確実にアノード電極の延在部と接触させるといった観点から、好ましい。第2導電材料部材の第2本体部と第2導電材料部材の第2延在部とを、一体に作製してもよいし、別個に作製してもよい。
(a)支持体上に形成され、第1の方向に延びる帯状のカソード電極、
(b)カソード電極及び支持体上に形成された絶縁層、
(c)絶縁層上に形成され、第1の方向とは異なる第2の方向に延びる帯状のゲート電極、
(d)カソード電極とゲート電極の重複する重複部分に位置するゲート電極及び絶縁層の部分に設けられ、底部にカソード電極が露出した開口部、及び、
(e)開口部の底部に露出したカソード電極上に設けられ、カソード電極及びゲート電極への電圧の印加によって電子放出が制御される電子放出部、
から成る。
(1)支持体上にカソード電極を形成する工程、
(2)全面(支持体及びカソード電極上)に絶縁層を形成する工程、
(3)絶縁層上にゲート電極を形成する工程、
(4)カソード電極とゲート電極との重複部分におけるゲート電極及び絶縁層の部分に開口部を形成し、開口部の底部にカソード電極を露出させる工程、
(5)開口部の底部に位置するカソード電極上に電子放出部を形成する工程。
(1)支持体上にカソード電極を形成する工程、
(2)カソード電極上に電子放出部を形成する工程、
(3)全面(支持体及び電子放出部上、あるいは、支持体、カソード電極及び電子放出部上)に絶縁層を形成する工程、
(4)絶縁層上にゲート電極を形成する工程、
(5)カソード電極とゲート電極との重複部分におけるゲート電極及び絶縁層の部分に開口部を形成し、開口部の底部に電子放出部を露出させる工程。
(1)基板上に、アノード電極を形成し、アノード電極の上に蛍光体層を形成する構成、
(2)基板上に、蛍光体層を形成し、蛍光体層上にアノード電極を形成する構成、
を挙げることができる。尚、(1)の構成において、蛍光体層の上に、アノード電極と導通した所謂メタルバック膜を形成してもよい。また、(2)の構成において、アノード電極の上にメタルバック膜を形成してもよい。
(a)支持体10に形成されたカソード電極11、
(b)支持体10及びカソード電極11上に形成された絶縁層12、
(c)絶縁層12上に形成されたゲート電極13、
(d)ゲート電極13及び絶縁層12に設けられた開口部14(ゲート電極13に設けられた第1開口部14A、及び、絶縁層12に設けられた第2開口部14B)、並びに、
(e)開口部14の底部に位置するカソード電極11上に形成された円錐形の電子放出部15、
から構成されている。
(a)支持体10上に形成されたカソード電極11、
(b)支持体10及びカソード電極11上に形成された絶縁層12、
(c)絶縁層12上に形成されたゲート電極13、
(d)ゲート電極13及び絶縁層12に設けられた開口部14(ゲート電極13に設けられた第1開口部14A、及び、絶縁層12に設けられた第2開口部14B)、並びに、
(e)開口部14の底部に位置するカソード電極11上に形成された電子放出部15A、
から構成されている。ここで、電子放出部15Aは、例えば、マトリックスに一部分が埋め込まれた多数のカーボン・ナノチューブから構成されている。
(1)カソード電極11に印加する電圧VCを一定とし、ゲート電極13に印加する電圧VGを変化させる方式
(2)カソード電極11に印加する電圧VCを変化させ、ゲート電極13に印加する電圧VGを一定とする方式
(3)カソード電極11に印加する電圧VCを変化させ、且つ、ゲート電極13に印加する電圧VGも変化させる方式
のいずれを採用してもよい。
(A)接続部材本体40、並びに、
(B)本体部51、本体部51の一端から延びる第1延在部52、及び、本体部51の他端から延びる第2延在部53から構成された導電材料部材50、
から成る。
先ず、スピント型電界放出素子を製造する。このスピント型電界放出素子は、基本的には、円錐形の電子放出部15を金属材料の垂直蒸着により形成する方法によって得ることができる。即ち、ゲート電極13に設けられた第1開口部14Aに対して蒸着粒子は垂直に入射するが、第1開口部14Aの開口端付近に形成されるオーバーハング状の堆積物による遮蔽効果を利用して、第2開口部14Bの底部に到達する蒸着粒子の量を漸減させ、円錐形の堆積物である電子放出部15を自己整合的に形成する。ここでは、不要なオーバーハング状の堆積物の除去を容易とするために、ゲート電極13及び絶縁層12上に剥離層18を予め形成しておく方法について説明する。尚、電界放出素子の製造方法を説明するための図面においては、1つの電子放出部のみを図示した。
先ず、例えばガラス基板から成る支持体10の上に、例えばポリシリコンから成るカソード電極用導電材料層をプラズマCVD法にて成膜した後、リソグラフィ技術及びドライエッチング技術に基づきカソード電極用導電材料層をパターニングして、帯状のカソード電極11を形成する。その後、全面にSiO2から成る絶縁層12をCVD法にて形成する。
次に、絶縁層12上に、ゲート電極用導電材料層(例えば、クロム層)をスパッタリング法にて成膜し、次いで、ゲート電極用導電材料層をリソグラフィ技術及びドライエッチング技術にてパターニングすることによって、クロム(Cr)から成り、帯状のゲート電極13を得ることができる。帯状のカソード電極11は、図面の紙面左右方向に延び、帯状のゲート電極13は、図面の紙面垂直方向に延びている。
その後、再びレジスト層を形成し、エッチングによってゲート電極13に第1開口部14Aを形成し、更に、絶縁層に第2開口部14Bを形成し、第2開口部14Bの底部にカソード電極11を露出させた後、レジスト層を除去する。こうして、図23の(A)に示す構造を得ることができる。
次に、支持体10を回転させながらゲート電極13上を含む絶縁層12上にニッケル(Ni)を斜め真空蒸着することにより、剥離層18を形成する(図23の(B)参照)。このとき、支持体10の法線に対する蒸着粒子の入射角を十分に大きく選択することにより(例えば、入射角65度〜85度)、第2開口部14Bの底部にニッケルを殆ど堆積させることなく、ゲート電極13及び絶縁層12の上に剥離層18を形成することができる。剥離層18は、第1開口部14Aの開口端から庇状に張り出しており、これによって第1開口部14Aが実質的に縮径される。
次に、全面に例えば導電材料としてモリブデン(Mo)を垂直蒸着する(入射角3度〜10度)。このとき、図24の(A)に示すように、剥離層18上でオーバーハング形状を有する導電材料層19が成長するに伴い、第1開口部14Aの実質的な直径が次第に縮小されるので、第2開口部14Bの底部において堆積に寄与する蒸着粒子は、次第に第1開口部14Aの中央付近を通過するものに限られるようになる。その結果、第2開口部14Bの底部には円錐形の堆積物が形成され、この円錐形の堆積物が電子放出部15となる。
その後、図24の(B)に示すように、リフトオフ法にて剥離層18をゲート電極13及び絶縁層12の表面から剥離し、ゲート電極13及び絶縁層12の上方の導電材料層19を選択的に除去する。次いで、絶縁層12に設けられた第2開口部14Bの側壁面を等方的なエッチングによって後退させることが(図24の(C)参照)、ゲート電極13の開口端部を露出させるといった観点から、好ましい。尚、等方的なエッチングは、ケミカルドライエッチングのようにラジカルを主エッチング種として利用するドライエッチング、あるいはエッチング液を利用するウェットエッチングにより行うことができる。エッチング液としては、例えば49%フッ酸水溶液と純水の1:100(容積比)混合液を用いることができる。こうして、スピント型電界放出素子を得ることができる。
そして、表示装置の組み立てを行う。具体的には、アノードパネルAPの有効領域に設けられたスペーサ保持部にスペーサ27を取り付け、蛍光体層22と電子放出領域EAとが対向するようにアノードパネルAPとカソードパネルCPとを配置し、アノードパネルAPとカソードパネルCP(より具体的には、基板20と支持体10)との間に、セラミックスやガラスから作製された枠体(例えば、断面形状が高さ2mm、幅5.0mmの長方形である枠体)とフリットガラス(例えば、厚さ0.5mm程度)から成る未焼成の枠部材26、及び、厚さ0.5mm程度の未焼成のフリットガラスから成る接着層(第1の接着層54,第2の接着層55,第3の接着層56)を配した(塗布した)接続部材本体40を配置する。尚、枠部材26の端部の間の距離を10mmとする。そして、予備焼成にて枠部材26及び接着層54,55,56を同時に乾燥した後、約450゜Cで10〜30分の本焼成を行う。その後、アノードパネルAPとカソードパネルCPと枠部材26と接続部材本体40とによって囲まれた空間を貫通孔(図示せず)及びチップ管(図示せず)を通じて排気し、空間の圧力が10-5Pa程度に達した時点で、チップ管を加熱溶融により封じ切る。このようにして、アノードパネルAPとカソードパネルCPと枠部材26と接続部材本体40とに囲まれた空間を真空にすることができる。
(A)導電材料から成る接続部材本体140、並びに、
(B)本体部151、及び、本体部151の一端から延びる延在部152から構成された導電材料部材150、
から成る。
Claims (8)
- 支持体上に形成された複数の電子放出領域を備えたカソードパネルと、少なくとも蛍光体層及びアノード電極が基板上に形成されたアノードパネルとから成り、カソードパネルとアノードパネルによって挟まれた空間が真空となっている平面型表示装置であって、
(A)導電材料から成る接続部材本体、並びに、
(B)本体部、及び、本体部の一端から延びる延在部から構成された導電材料部材、
から成るアノード電極接続部材を更に備え、
導電材料部材の本体部は、接続部材本体に埋め込まれており、
導電材料部材の延在部は、平面型表示装置の外部へと延びており、
接続部材本体の一部分は、前記空間内に位置するアノード電極の延在部と接触しており、
カソードパネルとアノードパネルとは、それらの周縁部で、枠部材、及び、接続部材本体を介して接合されていることを特徴とする平面型表示装置。 - 接続部材本体は、導電性のフリットガラス焼成品から成り、
接続部材本体の底面はカソードパネルと直接接合され、接続部材本体の頂面はアノードパネルと直接接合され、接続部材本体の対向する2つの側面は、それぞれ、枠部材の端部と直接接合されており、
接続部材本体の頂面の一部分が、アノード電極の延在部と接触していることを特徴とする請求項1に記載の平面型表示装置。 - 接続部材本体の頂面の前記一部分と、接続部材本体の頂面の前記一部分と接触するアノード電極の延在部との間には、導電性の保護膜が形成されていることを特徴とする請求項2に記載の平面型表示装置。
- 導電材料部材の延在部は、ピン状であることを特徴とする請求項1に記載の平面型表示装置。
- 導電材料部材の延在部は、ボタン状であることを特徴とする請求項1に記載の平面型表示装置。
- アノード電極接続部材は、第2本体部、及び、第2本体部の一端から延びる第2延在部から構成された第2導電材料部材を更に備え、
第2導電材料部材の第2本体部は、接続部材本体に埋め込まれており、
第2導電材料部材の第2延在部は、前記空間内に位置するアノード電極の延在部と接触していることを特徴とする請求項1に記載の平面型表示装置。 - 第2導電材料部材の第2延在部は、弾性を有することを特徴とする請求項6に記載の平面型表示装置。
- 導電材料部材を構成する本体部及び延在部は中空構造を有し、
導電材料部材を構成する本体部の他端は、前記空間に開口しており、
導電材料部材の延在部の終端部は、気密シールされていることを特徴とする請求項1に記載の平面型表示装置。
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