JP5595854B2 - 電界放出陰極素子及び電界放出表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、電界放出陰極素子及び電界放出表示装置に関するものである。

電界放出表示装置は、ブラウン管（ＣＲＴ）表示装置及び液晶表示装置（ＬＣＤ）と比べて、良好な表示効果、広視野角、低消費電力、小型化などの優れた点を有するので、次世代の表示装置として開発されている。特に、カーボンナノチューブを利用する電界放出表示装置（ＣＮＴ‐ＦＥＤ）は、益々注目されてきている。

一般に、電界放出表示装置は二極型の表示装置及び三極型の表示装置に分けられる。前記二極型の表示装置は、陽極及び陰極を備え、高電圧を印加することが必要となるので、電子放出及び電子放出の均一性が制御できない。従って、文字を正確に表示することはできるが、図形及び画像などを正確に表示することができない。前記三極型の表示装置は、二極型の表示装置に基づいて、電子放出を制御するためのゲート電極（グリッド電極とも称される）が別途設置されるので、低電圧で電子を放出することができ、ゲート電極によって、電子放出を正確に制御することができる。

図１と図２を参照すると、従来の電界放出陰極素子（特許文献１を参照する）１０は、絶縁基板１２と、複数の陰極１４と、複数の電界放出ユニット１１と、絶縁層１６と、複数のゲート電極１８と、を含む。前記複数の陰極１４は、前記絶縁基板１２上で、互いに平行に間隔を置いて配列される。前記複数の電界放出ユニット１１は、それぞれ、前記陰極１４に均一に配列され、該陰極１４と電気的に接続される。前記複数の電界放出ユニット１１は、それぞれ、複数の電界放出体を含む。前記絶縁層１６は、前記絶縁基板１２に設置され、前記電界放出ユニット１１と対向する位置にスルーホールを有する。前記複数のゲート電極１８は、前記絶縁層１６に設置され、前記陰極１４と異なる平面においてその長軸が該陰極１４の長軸に直交する。

特開２０１０−３４０６０号公報

しかし、前記電界放出陰極素子１０において、前記電界放出ユニット１１の電界放出部から放出された一部の電子は、絶縁層１６に達して、二次電子を形成する。該二次電子が放出された後、前記絶縁層１６に正電荷が蓄積されて、前記絶縁層１６の周囲の電位を変化させる。従って、電子の放出方向を制御することが難しくなる。このため、前記電界放出陰極素子１０を高解像度の表示装置に適用することができないという課題がある。

従って、前記課題を解決するために、本発明は表示装置の解像度を高める電界放出陰極素子及びそれを採用した電界放出表示装置を提供する。

本発明の電界放出陰極素子は、絶縁基板と、陰極と、電界放出ユニットと、絶縁層と、グリッド電極と、導電層と、を含む。前記絶縁層は、前記絶縁基板の一つの表面に配置され、前記絶縁層は、スルーホールと、第一端部と、第二端部と、を含む。前記第一端部は、前記絶縁基板に接触し、前記スルーホールは、前記絶縁層の第一端部から第二端部までに貫通される。前記陰極は、前記絶縁基板の前記表面に配置される。前記電界放出ユニットは、前記陰極の前記絶縁基板と接触する表面とは反対側の表面に配置され、且つ該陰極と電気的に接続される。前記グリッド電極は、前記絶縁層のスルーホールに被覆される。前記導電層は、前記絶縁層の前記第二端部に配置され、前記グリッド電極に電気的に接続され、且つ前記電界放出ユニットとに電気的に絶縁される。

本発明の電界放出表示装置は、電界放出陰極素子と、該電界放出陰極素子に間隔をおいて配列された陽極素子と、を含む。前記電界放出陰極素子は、絶縁基板と、陰極と、電界放出ユニットと、絶縁層と、グリッド電極と、導電層と、を含む。前記絶縁層は、前記絶縁基板の一つの表面に配置され、前記絶縁層は、スルーホールと、第一端部と、第二端部と、を含む。前記第一端部は、前記絶縁基板に接触し、前記スルーホールは、前記絶縁層の第一端部から第二端部までに貫通される。前記陰極は、前記絶縁基板の前記表面に配置される。前記電界放出ユニットは、前記陰極の前記絶縁基板と接触する表面とは反対側の表面に配置され、且つ該陰極と電気的に接続される。前記グリッド電極は、前記絶縁層のスルーホールに被覆される。前記導電層は、前記絶縁層の前記第二端部に配置され、前記グリッド電極に電気的に接続され、且つ前記電界放出ユニットとに電気的に絶縁される。

従来の技術と比べて、本発明の電界放出表示装置及び電界放出陰極素子は、絶縁層に導電層が配置されており、前記導電層は、前記グリッド電極に電気的に接続されているので、電界放出ユニットから放射され前記グリッド電極を経由した後、前記グリッド電極又は前記導電層に落ちる一部の電子は、前記導電層及びグリッド電極によって放出されることができる。従って、前記絶縁層に衝突する電子を減少させ、又は除去することができる。また、前記電界放出ユニットから放射された電子の一部は、直接的に前記絶縁層に衝突して、二次電子を放射させる場合もある。即ち、前記絶縁層に正電荷が形成される。前記グリッド電極と前記導電層は互いに電気的に接続されているので、前記絶縁層に形成された正電荷が、前記グリッド電極及び前記導電層によって放出される。従って、前記絶縁層に正電荷は形成されても、前記導電層を使用する場合、前記絶縁層に正電荷が蓄積することを減少させ、更にはこれを避けることができる。これにより、前記絶縁層の周囲の電圧が変化されない。従って、前記電界放出ユニットからの電子は、様々な方向に向かって放射されず、電界放出陰極素子の電界放出ユニットから放射された電子を制御して、所定の位置に集中させることができる。従って、電界放出陰極素子を利用する電界放出表示装置の解像度を高める。

従来の電界放出陰極装置の構造を示す平面図である。 図１のＩＩ‐ＩＩに沿って切断した断面図である。 本発明の実施例１に係る電界放出陰極素子の構造を示す断面図である。 本発明の実施例２に係る電界放出陰極素子の構造を示す断面図である。 本発明の実施例３に係る電界放出陰極素子の構造を示す断面図である。 本発明の実施例４に係る電界放出陰極素子の構造を示す断面図である。 本発明の実施例５に係る電界放出陰極素子の構造を示す分解図である。 本発明の実施例５に係る電界放出陰極素子の構造を示す断面図である。 本発明の実施例６に係る電界放出表示装置の構造を示す断面図である。 本発明の実施例７に係る電界放出表示装置の構造を示す断面図である。 図１０に示す電界放出表示装置と比べて、導電層が配置されない電界放出表示装置の表示効果を示す図である。 図１０に示す電界放出表示装置の表示効果を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。

（実施例１）
図３を参照すると、本実施例は、電界放出陰極素子１００を提供する。前記電界放出陰極素子１００は、絶縁基板１１０と、陰極１２０と、電界放出ユニット１３０と、絶縁層１４０と、グリッド電極１５０と、導電層１６０と、を含む。前記陰極１２０は、前記絶縁基板１１０の一つの表面１１１に配置される。前記絶縁層１４０は、前記陰極１２０と接触するように、前記縁基板１１０の前記表面１１１に配置されている。前記電界放出ユニット１３０は、前記陰極１２０の前記絶縁基板１１０と接触する表面とは反対側の表面に配置され、且つ前記陰極１２０と電気的に接続される。前記導電層１６０は、前記絶縁層１４０に配置される。前記グリッド電極１５０は、前記導電層１６０の上に配置され、該導電層１６０と電気的に接続される。前記絶縁層１４０により、前記グリッド電極１５０と前記電界放出ユニット１３０とを電気絶縁させる。

前記絶縁基板１１０は、ガラス、セラミックス、酸化珪素などの絶縁材料からなる。本実施例において、前記絶縁基板１１０は、ガラスからなる。

前記陰極１２０は、銅、アルミニウム、金、銀などの金属又は酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）からなる。本実施例において、前記陰極１２０は、銀電極である。

前記電界放出ユニット１３０、複数の尖端を有する電界放出体（図示せず）を含み、前記電界放出体が金属、シリコン又はカーボンナノチューブからなる。前記電界放出体は、カーボンナノチューブであることが好ましい。

前記絶縁層１４０には、一つのスルーホール１４２が形成されている。前記絶縁層１４０のスルーホール１４２は、前記陰極１２０の少なくとも一部に対向する。前記絶縁層１４０は、更に第一端部１４４及び前記第一端部１４４とは反対側の第二端部１４６を含む。前記絶縁層１４０の第一端部１４４は前記絶縁基板１１０に接触する。前記電界放出ユニット１３０は、前記絶縁層１４０のスルーホール１４２の中に配置される。前記絶縁層１４０は、ガラス、セラミックス、酸化珪素などの絶縁材料からなる。前記絶縁層１４０の高さは１５μｍより大きい。本実施例において、前記絶縁層１４０は、セラミックスからなる。本実施例において、前記絶縁層１４０の高さは、２０μｍである。

前記導電層１６０は、前記絶縁層１４０の前記第二端部１４６に配置される。前記導電層１６０は、前記絶縁層１４０の前記第二端部１４６と直接的に接触し、又は、間隔をおいて配置される。前記導電層１６０は、前記絶縁層１４０の前記第二端部１４６と、間隔をおいて配置される場合、前記導電層１６０と前記絶縁層１４０間に、他の素子を配置することができる。図３を参照すると、本実施例において、前記導電層１６０は、前記絶縁層１４０の前記第二端部１４６と、直接的に接触するように配置されている。前記導電層１６０は、前記絶縁層１４０での電荷を放出するように形成されている。前記導電層１６０は、化学気相堆積法などの方法、又は印刷塗布などの方法により前記絶縁層１４０の前記第二端部１４６に形成される。前記導電層１６０は、金属、合金、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、アンチモニー酸化スズ（ＡＴＯ）、導電銀ペースト、導電ポリマー又はカーボンナノチューブフィルムなどからなる。前記金属は、アルミニウム、銀、銅、タングステン、モリブデン又は金である。前記合金は、アルミニウム、銅、銀、タングステン、モリブデン、金などのいずれか二種又は数種からなる合金である。本実施例において、前記導電層１６０は、銀金属からなる。

前記グリッド電極１５０は、前記導電層１６０の前記絶縁層１４０の前記第二端部１４６に接触する表面と反対側の表面と直接的に接触するように配置されている。前記グリッド電極１５０は、均一的に分布された複数の微孔を含む金属ネットである。前記電界放出ユニット１３０から放射された電子は、該グリッド電極１５０の微孔を通じて射出される。前記グリッド電極１５０の微孔の孔径が３μｍ〜１０００μｍである。前記グリッド電極１５０と前記陰極１２０の間の距離は、１０μｍより大きい。本実施例において、前記グリッド電極１５０は、ステンレス鋼ネットであり、前記グリッド電極１５０と前記陰極１２０の間の距離は、１５μｍである。

前記電界放出陰極素子１００を使用する場合に、前記陰極１２０及びグリッド電極１５０のそれぞれに異なる電圧を印加する。一般に、前記陰極１２０に印加する電圧は、ゼロ電圧であり、前記グリッド電極１５０に印加する電圧は、１０Ｖ〜数百Ｖである。前記電界放出ユニット１３０から放射された電子は、前記陰極１２０及びグリッド電極１５０間の電場によって、前記グリッド電極１５０へ移動する。この場合、前記電界放出ユニット１３０から放射された電子の、大部分は前記グリッド電極１５０を経由して、所定の位置に達するが、その一部が前記グリッド電極１５０を経由した後、前記グリッド電極１５０又は前記導電層１６０に落ちる。ここで、前記グリッド電極１５０と前記導電層１６０は互いに電気的に接続されているので、前記グリッド電極１５０又は前記導電層１６０に落ちる電子は、前記導電層１６０によって放出される。従って、前記絶縁層１４０に衝突する電子を減少させ、又は除去することができる。従って、前記絶縁層１４０から二次電子を放射することを防止する。

前記電界放出ユニット１３０から放射された電子の、一部は、直接的に前記絶縁層１４０に衝突して、二次電子を放射させる場合もある。即ち、前記絶縁層１４０には、正電荷が形成される。前記グリッド電極１５０と前記導電層１６０は互いに電気的に接続されているので、前記絶縁層１４０に形成された正電荷が、前記グリッド電極１５０及び前記導電層１６０によって放出される。従って、前記絶縁層１４０に正電荷が形成されても、前記導電層１６０を使用する場合、前記絶縁層１４０に正電荷が蓄積することを減少させ、更にはこれを避けることができる。これにより、前記絶縁層１４０の周囲の電圧が変化されない。従って、前記電界放出ユニット１３０からの電子は、様々な方向に向かって放射されず、電界放出陰極素子１００の電界放出ユニット１３０から放射された電子を制御して、所定の位置に集中させることができる。

（実施例２）
図４を参照すると、本実施例は、電界放出陰極素子２００を提供する。前記電界放出陰極素子２００は、絶縁基板２１０と、陰極２２０と、電界放出ユニット２３０と、絶縁層２４０と、グリッド電極２５０と、導電層２６０と、を含む。前記絶縁層２４０は、スルーホール２４２と、第一端部２４４と、第二端部２４６と、を含む。前記絶縁層２４０の第一端部２４４は、前記絶縁基板２１０に接触している。前記絶縁層２４０の第二端部２４６は、前記第一端部２４４と対向するように配置されている。

本実施例の電界放出陰極素子２００は実施例１の電界放出陰極素子１００と比べて、次の異なる点がある。前記導電層２６０は、第一導電層２６２及び第二導電層２６４を含む。前記第一導電層２６２は、前記絶縁層２４０の第二端部２４６に直接的に接続するように配置されている。前記第二導電層２６４は、前記グリッド電極２５０に直接的に接続するように配置されている。且つ、前記グリッド電極２５０は、前記第一導電層２６２及び第二導電層２６４の間に位置されている。前記第一導電層２６２及び第二導電層２６４の機能は、電界放出陰極素子１００の導電層１６０と同じである。更に、前記第二導電層２６４は、前記第一導電層２６２に前記グリッド電極２５０を固定して、前記グリッド電極２５０の作動時において前記グリッド電極２５０が変形することを防止できる。

（実施例３）
図５を参照すると、本実施例は、電界放出陰極素子３００を提供する。前記電界放出陰極素子３００は、絶縁基板３１０と、陰極３２０と、電界放出ユニット３３０と、絶縁層３４０と、グリッド電極３５０と、導電層３６０と、固定層３７０と、を含む。前記絶縁層３４０は、スルーホール３４２と、第一端部３４４と、第二端部３４６と、を含む。前記絶縁層３４０の第一端部３４４は、前記絶縁基板３１０に接触している。前記絶縁層３４０の第二端部３４６は、前記第一端部３４４と対向するように配置されている。

本実施例の電界放出陰極素子３００は実施例１の電界放出陰極素子１００と比べて、次の異なる点がある。前記グリッド電極３５０は、前記絶縁層３４０の第二端部３４６に直接的に接続するように配置されている。前記導電層３６０は、前記絶縁層３４０の第二端部３４６と間接的に配置されている。前記電界放出陰極素子３００は、更に固定層３７０を含んでいる。前記固定層３７０は、前記グリッド電極３５０の、前記絶縁層３４０の第二端部３４６と面する表面とは反対側の表面に形成されている。即ち、前記グリッド電極３５０は、前記絶縁層３４０の第二端部３４６と前記固定層３７０との間に位置されている。前記導電層３６０は、前記固定層３７０の、前記グリッド電極３５０と面する表面とは反対側の表面と接触するように配置されている。前記導電層３６０は、前記グリッド電極３５０及び固定層３７０での電荷を放出するために形成されている。

前記固定層３７０の材料は、前記絶縁層３４０の材料と同じである。前記固定層３７０は、前記グリッド電極３５０の変形を防止するために形成されている。特に、前記グリッド電極３５０が陰極３２０に隣接する場合、前記グリッド電極３５０の変形により、前記グリッド電極３５０及び陰極３２０が短絡することがあるので、前記固定層３７０により、前記電界放出ユニット３３０の安定性を保持することができる。

前記電界放出ユニット３３０から放射された電子の、一部は、直接的に前記固定層３７０に衝突して、二次電子を放射させる場合もある。この場合、前記固定層３７０に正電荷が形成される。前記グリッド電極３５０と前記導電層３６０は互いに電気的に接続されているので、前記固定層３７０に形成された正電荷が、前記グリッド電極３５０及び前記導電層３６０によって放出される。従って、前記固定層３７０に正電荷が形成されても、前記導電層３６０を使用する場合、前記固定層３７０に正電荷が蓄積することを減少させ、更にはこれを避けることができる。これにより、前記固定層３７０の周囲の電圧が変化されない。従って、前記電界放出ユニット３３０からの電子は、様々な方向に向かって放射されず、電界放出陰極素子３００の電界放出ユニット３３０から放射された電子を制御して、所定の位置に集中させることができる。

前記固定層３７０は選択的な素子である。前記電界放出陰極素子３００が、前記固定層３７０を含まない場合、前記導電層３６０は、前記グリッド電極３５０の、前記絶縁層３４０の第二端部３４６と面する表面とは反対側の表面に直接的に接触するように配置されることができる。この場合、前記グリッド電極３５０は、前記絶縁層３４０の第二端部３４６と前記導電層３６０との間に位置される。前記グリッド電極３５０は、前記導電層３６０によって固定される。

（実施例４）
図６を参照すると、本実施例は、電界放出陰極素子４００を提供する。前記電界放出陰極素子４００は、絶縁基板４１０と、陰極４２０と、電界放出ユニット４３０と、絶縁層４４０と、グリッド電極４５０と、導電層４６０と、固定層４７０と、を含む。前記絶縁層４４０は、スルーホール４４２と、第一端部４４４と、第二端部４４６と、を含む。前記絶縁層４４０の第一端部４４４は、前記絶縁基板４１０に接触している。前記絶縁層４４０の第二端部４４６は、前記第一端部４４４と対向するように配置されている。

本実施例の電界放出陰極素子４００は実施例３の電界放出陰極素子３００と比べて、次の異なる点がある。前記導電層４６０は、第一導電層４６２及び第二導電層４６４を含む。前記第一導電層４６２は、前記絶縁層４４０の第二端部４４６に直接的に接続するように配置されている。前記第二導電層４６４は、前記固定層４７０の、前記グリッド電極４５０と面する表面とは反対側の表面と接触するように配置されている。前記第一導電層４６２の材料及び機能は、電界放出陰極素子２００の第一導電層２６２の材料及び機能と同じである。前記第一導電層４６２は、前記絶縁層４４０の電荷を放出するために形成されている。前記第二導電層４６４の材料及び機能は、電界放出陰極素子３００の導電層３６０の材料及び機能と同じである。前記第二導電層４６４は、前記固定層４７０の電荷を放出するために形成されている。

（実施例５）
図７及び図８を参照すると、本実施例は、電界放出陰極素子５００を提供する。前記電界放出陰極素子５００は、絶縁基板５１０と、複数の陰極５２０と、複数の電界放出ユニット５３０と、絶縁層５４０と、複数のグリッド電極５５０と、複数の導電層５６０と、を含む。本実施例の電界放出陰極素子５００は実施例１の電界放出陰極素子１００と比べて、次の異なる点がある。陰極５２０、電界放出ユニット５３０、グリッド電極５５０及び導電層５６０の数量が多い。

前記複数の陰極５２０は、前記絶縁基板５１０の表面に互いに平行に間隔を置いて絶縁して配列される。前記陰極５２０の数量は、実際の応用に応じて決める。

前記絶縁層５４０は、複数のスルーホール５４２を含む隔離壁である。前記絶縁層５４０は、更に前記絶縁基板５１０に接触する第一端部５４４及び前記第一端部５４４とは反対する第二端部５４６を含む。

前記複数の電界放出ユニット５３０は、前記陰極５２０の前記絶縁基板５１０と接触する表面とは反対側の表面に間隔をおいて配置され、且つそれぞれ該陰極５２０と電気的に接続される。各々電界放出ユニット５３０は、前記絶縁層５４０の対応するスルーホール５４２の下に位置する。前記複数のグリッド電極５５０は、前記絶縁層５４０の面方向に互いに平行に間隔を置いて絶縁して配列される。本実施例において、前記グリッド電極５５０の伸展方向は、前記陰極５２０の伸展方向に本質的に垂直する。前記グリッド電極５５０は、前記絶縁層５４０に配置される。前記電界放出ユニット５３０から放射された電子は、該グリッド電極５５０の微孔を通じて所定の位置に達する。

各々の前記導電層５６０は、複数の通孔を含む平板である。前記複数の導電層５６０は、互いに間隔をおいて、前記陰極５２０に垂直するように配置される。前記導電層５６０は、前記絶縁層５４０の前記第二端部５４６に直接的に接触する。前記導電層５６０は、前記電界放出ユニット５３０と所定の距離を有し、且つ前記グリッド電極５５０に電気的に接続される。

前記電界放出陰極素子５００を使用する時、前記陰極５２０及び前記グリッド電極５５０に異なる電圧を印加する（一般的に、前記陰極５２０の電圧は、ゼロ電圧であり、前記グリッド電極５５０の電圧は、数十ボルトから数百ボルトまでの範囲である）。前記電界放出ユニット５３０の電界放出体から放出された電子は、前記グリッド電極５５０による電界の作用で前記グリッド電極５５０の方向へ運動し、前記グリッド電極５５０の微孔を通って放出される。前記陰極５２０の間及び前記各々のグリッド電極５５０の間は、相互に絶縁して配列されるので、前記陰極５２０及び前記グリッド電極５５０の間に電圧を選択的に印加すると、異なる位置に位置された電界放出ユニット５３０が電子を放出するように制御することができ、電界放出陰極素子５００のアドレッシング機能を実現することができ、電界放出表示装置に応用されるようになる。

（実施例６）
図９を参照すると、本実施例は、前記電界放出陰極素子５００を使用する電界放出表示装置２０を提供する。前記電界放出表示装置２０は、前記電界放出陰極素子５００と、該電界放出陰極素子５００に間隔をおいて配列された陽極素子６００と、を含む。

前記陽極素子６００は、ガラス基板６１４と、該ガラス基板６１４に配列された透明の陽極６１６と、前記陽極６１６の表面に付着された蛍光層６１８と、を含む。前記陽極素子６００と前記界放出陰極装置５００とは、絶縁支持体６２０によって支持され、間隔を置いて設置される。前記絶縁支持体６２０は、前記電界放出陰極素子５００の絶縁基板５１０の縁に固定される。前記電界放出陰極素子５００のグリッド電極５５０は、前記絶縁支持体６２０に接触する。前記透明の陽極６１６は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）フィルムからなる。

前記電界放出表示装置２０を使用する時、前記陽極６１６、前記陰極５２０及び前記グリッド電極５５０に、それぞれ異なる電圧を印加する（一般的に、前記陰極５２０の電圧は、ゼロ電圧であり、前記グリッド電極５５０の電圧は、数十ボルト〜数百ボルトまであり、前記陽極６１６の電圧は、前記グリッド電極５５０の電圧より大きい）。前記電界放出ユニット５３０の電界放出体から放出された電子は、前記グリッド電極５５０による電界の作用で前記グリッド電極５５０の方向へ移動し、前記グリッド電極５５０の微孔を通って放出される。最後に、前記グリッド電極５５０の微孔を通じた電子は、前記グリッド電極５５０及び前記陽極６１６による電界の作用で、該陽極６１６に達して、該陽極６１６表面に付着された蛍光層６１８に衝突して可視光線を発光させる。

前記複数の陰極５２０は相互に絶縁して配列されるが、前記複数のグリッド電極５５０は、相互に絶縁して配列される。これにより、異なる前記陰極５２０及び前記グリッド電極５５０の間に異なる電圧を選択的に印加すると、異なる位置に位置された電界放出ユニット５３０から電子を放出させる場合、該電子は、前記陽極６１６表面に付着された蛍光層６１８の異なる位置に衝突して、蛍光層６１８の異なる位置から可視光線を発光させる。前記電界放出表示装置２０は、実際の応用に応じて、異なる画面表示を実現することができる。

（実施例７）
図１０を参照すると、本実施例は、電界放出表示装置３０を提供する。前記電界放出表示装置３０は、電界放出陰極素子７００と、該電界放出陰極素子７００に間隔をおいて配列された陽極素子８００と、を含む。

前記電界放出陰極素子７００は、絶縁基板７１０と、複数の陰極７２０と、複数の電界放出ユニット７３０と、絶縁層７４０と、複数のグリッド電極７５０と、複数の導電層７６０と、複数の固定層７７０と、を含む。前記絶縁層７４０は、複数の第一スルーホール７４２と、第一端部７４４と、第二端部７４６と、を含む。前記絶縁層７４０の第一端部７４４は、前記絶縁基板７１０に接触している。前記絶縁層７４０の第二端部７４６は、前記第一端部７４４と対向するように配置されている。

本実施例の電界放出陰極素子７００は実施例３の電界放出陰極素子３００と比べて、次の異なる点がある。陰極７２０、電界放出ユニット７３０、グリッド電極７５０及び導電層７６０の数量が多い。即ち、本実施例の電界放出陰極素子７００は、複数の電界放出陰極素子３００を電気的に絶縁して、平行的に配列させて形成するものであると理解することができる。

本実施例の電界放出表示装置３０は実施例６の電界放出表示装置２０と比べて、次の異なる点がある。前記電界放出陰極素子７００は、前記電界放出陰極素子５００と異なる。具体的には、前記グリッド電極７５０は、前記絶縁層７４０の第二端部７４６に直接的に接続するように配置されている。前記導電層７６０は、前記絶縁層７４０の第二端部７４６と間接的に配置されている。前記電界放出陰極素子７００は、更に固定層７７０を含んでいる。前記固定層７７０は、前記グリッド電極７５０の、前記絶縁層７４０の第二端部７４６と面する表面とは反対側の表面に形成されている。即ち、前記グリッド電極７５０は、前記絶縁層７４０の第二端部７４６と前記固定層７７０との間に位置されている。前記導電層７６０は、前記固定層７７０の、前記グリッド電極７５０と面する表面とは反対側の表面とに接触するように配置されている。前記固定層７７０は、複数の第二スルーホール（図示せず）を含む。前記各々の第二スルーホールは、前記絶縁層７４０の各々の第一スルーホール７４２に対応する。

図１１及び１２を参照し、図１１は、実施例７の電界放出表示装置３０と比べて、導電層７６０が配置されていない電界放出表示装置の表示効果を示す図である。図１２は、実施例７の電界放出表示装置３０の表示効果を示す図である。前記図１１及び図１２を参照すると、図１２に表示された画素は、図１１に表示された画素より明晰である。これは、図１１の電界放出表示装置は、導電層７６０が配置されていないので、前記電界放出ユニット７３０から放射された電子は、前記絶縁層７４０及び固定層７７０に衝突して、二次電子を放射させる。即ち、前記絶縁層７４０及び固定層７７０に正電荷が形成される。これにより、前記絶縁層７４０及び固定層７７０の周囲の電圧が変化するので、前記電界放出ユニット７３０からの電子は、様々な方向に向かって放射され、集中されない。従って、図１１に表示された画素が曖昧である。

前記電界放出表示装置３０において、前記電界放出ユニット７３０から放射された電子は、直接的に前記固定層７７０及び前記絶縁層７４０に衝突して、二次電子を放射させる場合もある。この場合、前記固定層７７０及び前記絶縁層７４０に正電荷が形成される。導電層７６０が配置されており、前記グリッド電極７５０と前記導電層７６０とが互いに電気的に接続されているので、前記固定層７７０及び前記絶縁層７４０に形成された正電荷が、前記グリッド電極７５０及び前記導電層７６０によって放出される。従って、前記固定層７７０及び前記絶縁層７４０に正電荷が形成されても、前記導電層７６０を使用する場合、前記固定層７７０に正電荷が蓄積することを減少させ、更にはこれを避けることができる。これにより、前記固定層７７０及び前記絶縁層７４０の周囲の電圧が変化されない。従って、前記電界放出ユニット７３０からの電子は、様々な方向に向かって放射されず、電界放出陰極素子７００の電界放出ユニット７３０から放射された電子を制御して、所定の位置に集中させることができる。従って、図１２に表示された画素は、図１１に表示された画素より明晰である。

１００、２００、３００、４００、５００、７００ 電界放出陰極素子
１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、７１０ 絶縁基板
１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、７２０ 陰極
１３０、２３０、３３０、４３０、５３０、７３０ 電界放出ユニット
１４０、２４０、３４０、４４０、５４０、７４０ 絶縁層
１５０、２５０、３５０、４５０、５５０、７５０ グリッド電極
１６０、２６０、３６０、４６０、５６０、７６０ 導電層
１４２、２４２、３４２、４４２、５４２、７４２ スルーホール
１４４、２４４、３４４、４４４、５４４、７４４ 第一端部
１４６、２４６、３４６、４４６、５４６、７４６ 第二端部
３７０、４７０、７７０ 固定層
２６２、４６２ 第一導電層
２６４、４６４ 第二導電層
６００、８００ 陽極素子
６１４、８１４ ガラス基板
６１６、８１６ 陽極
６１８、８１８ 蛍光層
６２０、８２０ 絶縁支持体
２０、３０ 電界放出表示装置

Claims (2)

1. 絶縁基板と、陰極と、電界放出ユニットと、絶縁層と、グリッド電極と、固定層と、導電層と、を含む電界放出陰極素子であって、
   前記絶縁層は、前記絶縁基板の一つの表面に配置され、
   前記絶縁層は、スルーホールと、第一端部と、第二端部と、を含み、
   前記絶縁層の第一端部は、前記絶縁基板に接触し、前記スルーホールは、前記絶縁層の第一端部から第二端部までに貫通され、
   前記陰極は、前記絶縁基板の前記絶縁層が配置された表面に配置され、
   前記電界放出ユニットは、前記陰極の前記絶縁基板と接触する表面とは反対側の表面に配置され、且つ該陰極と電気的に接続され、
   前記グリッド電極は、前記絶縁層のスルーホール上で懸架され、
   前記導電層は、第一導電層と、第二導電層とを含み、
   前記第一導電層は、前記絶縁層の前記第二端部に配置され、
   前記グリッド電極は、前記第一導電層上に配置され、
   前記固定層は、前記グリッド電極上に配置され、
   前記グリッド電極は、前記第一導電層と前記固定層との間に位置され、
   前記第二導電層は、前記固定層上に配置され、
   前記第一導電層と、前記第二導電層と、は、前記グリッド電極に電気的に接続され、且つ前記電界放出ユニットと電気的に絶縁されることを特徴とする電界放出陰極素子。
2. 電界放出陰極素子と、該電界放出陰極素子に間隔をおいて配列された陽極素子と、を含む電界放出表示装置であって、
   前記電界放出陰極素子は、絶縁基板と、陰極と、電界放出ユニットと、絶縁層と、グリッド電極と、固定層と、導電層と、を含み、
   前記絶縁層は、前記絶縁基板の一つの表面に配置され、前記絶縁層は、スルーホールと、第一端部と、第二端部と、を含み、
   前記第一端部は、前記絶縁基板に接触し、前記スルーホールは、前記絶縁層の第一端部から第二端部までに貫通され、
   前記陰極は、前記絶縁基板の前記絶縁層が配置された表面に配置され、
   前記電界放出ユニットは、前記陰極の前記絶縁基板と接触する表面とは反対側の表面に配置され、且つ該陰極と電気的に接続され、
   前記グリッド電極は、前記絶縁層のスルーホール上で懸架され、
   前記導電層は、第一導電層と、第二導電層とを含み、
   前記第一導電層は、前記絶縁層の前記第二端部に配置され、
   前記グリッド電極は、前記第一導電層上に配置され、
   前記固定層は、前記グリッド電極上に配置され、
   前記グリッド電極は、前記第一導電層と前記固定層との間に位置され、
   前記第二導電層は、前記固定層上に配置され、
   前記第一導電層と、前記第二導電層とは、前記グリッド電極に電気的に接続され、且つ前記電界放出ユニットと電気的に絶縁されることを特徴とする電界放出表示装置。