JPH06302285A - 平面ディスプレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 明るく長寿命で、しかも大型化が容易な平面
ディスプレイを提供することを目的とする。 【構成】 前面パネル１と背面パネル２との間には真空
或いは不活性ガス空間が形成され、背面パネル２の表面
側には電界放射により個々に電子を放出する電界放出型
カソード１０からなる複数の電子放出部を設け、前面パ
ネル１の後面側には放出された電子を捕らえるアノード
電極４及びこの電子にて励起発光する蛍光体３を設けた
平面ディスプレイであって、前面パネル１と背面パネル
２との間には両パネル間の間隔形成のための障壁体９が
複数個列状に形成されており、各障壁体９には、隣り合
う障壁体９で区画される領域内の前記蛍光体３からなる
画素に前記の電子放出部より放出された電子を誘導する
偏向電極１１ａ，１１ｂを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、大型化が可能で、明る
く長寿命な平面ディスプレイに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、表示素子は動作原理によって分
類すれば、外光を変調することによって文字、画像など
の各種表示を行う受光型表示装置と、真空又は不活性ガ
スの入った気密容器中で放電、蛍光体、通電加熱などの
発光を用いて文字、画像などの各種表示を行う自発光型
表示装置とに分類されている。

【０００３】受光型表示装置としては、液晶表示素子
（液晶パネル：ＬＣＤ）、エレクトロクロミック、電気
泳動型表示素子などがあるが、これらの中で平面ディス
プレイとして主流を占めるのは液晶表示素子である。

【０００４】また、自発光型表示装置としては陰極線
管、ガス放電表示素子、発光ダイオードなどがその例と
して挙げられるが、これらの中で平面ディスプレイとし
て主流を占めるのはガス放電表示素子の一つであるプラ
ズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという）であ
る。このＰＤＰでは、封入ガスの圧力を比較的高くして
おり、微小ギャップ中で冷陰極放電させることによっ
て、グロー放電発光させている。このグロー放電発光に
おいては、電極間が短いので、負グローが強調され、こ
の部分から放出される光が利用される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、液晶パ
ネルは大型化が困難である上、高輝度を得るためにはバ
ックライトが必要になるなどの問題点がある。

【０００６】また、ＰＤＰは、グロー放電の状態で動作
させているので寿命が短く、また、負グロー部分から放
出される光を利用しているので画面が暗いなどの問題点
がある。

【０００７】本発明は、上記の事情に鑑み、明るく長寿
命で、しかも大型化が容易な平面ディスプレイを提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の平面ディスプレ
イは、上記の課題を解決するために、前面パネルと背面
パネルとの間には真空或いは不活性ガス空間が形成さ
れ、背面パネルの表面側には電界放射により個々に電子
を放出する複数の電子放出部を設け、前面パネルの後面
側には放出された電子を捕らえるアノード電極及びこの
電子にて励起発光する蛍光体を設けた平面ディスプレイ
であって、前面パネルと背面パネルとの間には両パネル
間の間隔形成のための障壁体が複数個列状に形成されて
おり、各障壁体には、隣り合う障壁体で区画される領域
内の前記蛍光体からなる画素に前記の電子放出部より放
出された電子を誘導する偏向電極が設けられていること
を特徴としている。

【０００９】

【作用】上記の構成によれば、ＣＲＴと同じく電子線励
起による蛍光体発光を利用するため、画面の高輝度化を
図ることができ、更に、アノード電極に印加する電圧を
高くしてより一層の高輝度化を図ることが可能となる。

【００１０】即ち、隣り合う障壁体で区画される領域内
に形成される電子放出部の数が同領域内に形成される画
素の数（本来の画素数或いは１画素をＲＧＢ３画素と数
えたときの画素数）より少なくても、前記の偏向電極が
設けられていることにより、放出された電子を任意の画
素に導くことができ、画像の形成が可能となる。上記領
域内の電子放出部の数を少なくできるということは、前
記の障壁体におけるその底面、即ち背面パネル側の面を
広くしてその断面形状を三角形状等とすることができ、
このような形状とすることによって当該障壁体の強度を
保ちながら障壁体の高さを高くすることができる。この
ように強度を保ちながら障壁体の高さを高くできること
により、アノード電極に比較的高い電圧を印加すること
が可能となり、これにより一層の高輝度化が図れること
になる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図に基づい
て説明する。

【００１２】図１は本発明の平面ディスプレイの内部構
造を示す一部を破断した斜視図である。図中、１はディ
スプレイを構成する透明な前面パネル、２は背面パネル
であり、これら両パネル１，２間には、真空、或いはＡ
ｒ，Ｎｅ，Ｈｅ等の不活性ガス空間が形成される。

【００１３】前面パネル１の後面には、Ｒ，Ｇ，Ｂ三原
色を形成する蛍光体３ａ，３ｂ，３ｃが列方向に互いに
平行に且つ繰り返し的に塗布形成されている。また、こ
れら蛍光体３…を覆うようにしてアルミニウム薄膜から
なるアノード電極４が形成されている。なお、このアノ
ード電極４は、アルミニウム薄膜に更にＩＴＯなどの透
明電極を加えた構成、或いは、アルミニウム薄膜に代え
て透明電極だけを用いた構成とすることもできる。

【００１４】上記の蛍光体３は、陰極線励起によって可
視発光するものではれば特に限定されず、例えば、硫化
亜鉛（ＺｎＳ）及び銀（Ａｇ）と亜鉛（Ｚｎ）またはカ
ドミウム（Ｃｄ）の硫化物及び銀とからなり、発光色及
び残光色が白色のもの、硫化亜鉛（ＺｎＳ）及び銀（Ａ
ｇ）とからなり、発光色及び残光色が青色のもの、酸化
亜鉛（ＺｎＯ）と銅（Ｃｕ）及び金（Ａｕ）とからなり
発光色及び残光色が緑色のもの、硫化酸化イットリウム
（Ｙ₂ Ｏ₂ Ｓ）とユウロピウム（Ｅｕ）とからなり、発
光色及び残光色が赤色のものなど、一般に例えば、陰極
線管用蛍光体として公知のものを用いればよい。

【００１５】また、前面パネル１の後面には、絶縁体よ
りなる第１障壁体５が列方向に形成されている。本実施
例では、６つの蛍光体（２組のＲＧＢ）に一つの割合で
第１障壁体５が形成されている。また、この第１障壁体
５は絶縁ペーストの厚膜印刷等で形成される。

【００１６】背面パネル２の表面には、複数個のカソー
ド電極６が行方向（列方向と直交する方向）に互いに平
行に配列されている。そして、カソード電極６の上面で
あって、前記の第１障壁体５と対応する位置には、両パ
ネル１，２間の間隔形成のための絶縁体からなる第２障
壁体９が形成されている。第２障壁体９は、絶縁ペース
トの厚膜印刷により、或いはセラミック等の構造物によ
り形成される。また、第２障壁体９は、その高さが高く
なっており、しかも強度を保つために断面が略三角形状
となっている。更に、その側面には、偏向電極１１ａ，
１１ｂが設けられている。

【００１７】また、図２に示すように、前記のカソード
電極６上であって第２障壁体９，９間には、絶縁体層７
を介してゲート電極８が一つ形成されている。そして、
各ゲート電極８と前記の各カソード電極６とが交差する
部分において、カソード電極６には電界放出型カソード
１０からなる電子放出部が形成され、また、ゲート電極
８には前記の電界放出型カソード１０から引き出される
電子ビームを透過させるための透過孔が８ａが形成され
ている。なお、電界放出型カソード１０は、図中におい
ては簡略化され、各交差部に一つとしているが、実際に
は数μピッチで多数個集合的に形成されるものである。
ただし、このように多数個集合的に形成されても、一つ
の交差部では一つの電子放出部を形成するものである。

【００１８】ここで、図２から分かるように、一対の第
２障壁体９，９によって区画される領域（以下、区画領
域という）には、１本のゲート電極８と複数のカソード
電極６…とからなる複数の列方向に配列する電子放出部
と、一対の偏向電極１１ａ，１１ｂと、６つの蛍光体
（２組のＲＧＢ）とが形成され、さながら、一つのＣＲ
Ｔ的なものが構成される。なお、この一つの区画領域で
は、２走査線分の画像表示を担当することになる。

【００１９】次に、上記構成を有する平面ディスプレイ
の動作を説明する。

【００２０】行状に設けられたカソード電極６によって
行選択（水平走査）を行いつつ、画像信号に基づいた電
圧を、対応水平位置のゲート電極８に印加していくこと
により、そのゲート電極８にて構成されている電子放出
部からは、上記の画像信号に対応して電子が順次放出さ
れる。一方、各区画領域において、第２障壁９の側面に
設けられた偏向電極１１ａ，１１ｂには、放出された電
子を当該区画領域における２走査線のうちのどの走査線
に照射するか、及び、その走査線を成しているＲＧＢの
どの蛍光体に照射するかを決定する信号が入力される。
従って、各電子放出部から放出された電子は、その進行
方向を偏向電極１１ａ，１１ｂによりコントロールさ
れ、アノード電圧により加速されてＲＧＢのいずれかの
蛍光体に衝突し、その蛍光体を励起発光させることによ
って、画像表示がなされる。

【００２１】ここで、第２障壁体９は、その高さを２ｍ
ｍ程度と高く形成することが可能であり、このように高
くすることにより、アノード電圧は１０ｋＶ以上印加可
能となり、ＣＲＴなみの高輝度化が可能となる。勿論、
両パネル１，２間は、真空若しくは不活性ガス空間から
なるので、スパッタ等による電極の劣化もなくなり長寿
命化が図れる。また、両パネル１，２間に密に障壁を形
成できるので、大型化が可能である。

【００２２】図３は、前面パネル１及び背面パネル２と
平行に形成された偏向電極１２ａ，１２ｂを有する平面
ディスプレイの斜視図である。この構成を有する平面デ
ィスプレイにおいては、上記の偏向電極１２ａ，１２ｂ
を印刷法で形成することが可能となる。従って、障壁形
成時に上記の偏向電極１２ａ，１２ｂを同工程で形成で
きるから、製造工程の簡略化を図ることができる。

【００２３】図４及び図５は、それぞれ厚膜印刷によっ
て形成された第２障壁体９の断面図を示している。図４
における第２障壁体９は、一つの厚膜印刷パターンの多
層構成で形成したものであり、パターン数が少なくて済
む。一方、図５においては、厚膜印刷のパターン数は多
くなるが厚膜印刷の回数が少なくでき、しかも障壁体の
強度が増すという利点がある。なお、図４の第２障壁体
９は、その底面が広く形成されてはおらず、それ自体の
強度の向上はないが、例えば、３つの蛍光体（１組のＲ
ＧＢ）に１つの割合で第１障壁体５を形成し、これに合
わせて図４の第２障壁体９を形成すれば、平面ディスプ
レイ全体としての障壁体の強度が向上することになる。

【００２４】図６は、セラッミック等の構造物によって
一体的に構成した構造型第２障壁体１３を示す斜視図で
あり、図７はその拡大図である。この構造型第２障壁体
１３は、断面が略三角形状の棒状部材１４ｃ…を一定ピ
ッチで並べ、その両端を保持部材１４ａ，１４ｂで保持
した構造をなす。このような構造型第２障壁体１３を用
いれば、背面パネル２上に電界放出型カソード１０を形
成した後に、この構造型第２障壁体１３を配置するだけ
でよく、平面ディスプレイの製造工程が簡略化する。ま
た、厚膜印刷と焼成で第２障壁体９を形成する場合に生
じがちな電界放出型カソード１０の酸化等による劣化も
防止できる。更に、構造型第２障壁体１３に偏向電極１
１ａ，１１ｂを取り付けておけば、製造工程はより簡略
化することになる。

【００２５】なお、第２障壁体９をセラミック等で構成
した場合、前面パネル１と背面パネル２との貼り合わせ
において、第２障壁体９の先端で蛍光体を傷付けるおそ
れがあるが、本実施例で示しているように、第１障壁体
５を設けていることにより、そのような不具合は解消さ
れる。

【００２６】図８は、構造型と印刷型の両特質を併せ持
った複合型第２障壁体１７を示す断面図である。即ち、
この複合型第２障壁体１７は、断面が略台形状の棒状部
材を用いて前述の構造型第２障壁体１３と同様に構成さ
れた構造物１５上に、厚膜印刷によって障壁１６ａ，１
６ｂ，１６ｃを順に形成した構成である。これにより、
全てを厚膜印刷で形成する場合に比べて工程が簡略化さ
れることに加え、構造型第２障壁体のみで構成する場合
に比べ、前述の第１障壁体５に対する位置合わせ精度が
格段に向上することになる。

【００２７】なお、本実施例では、各区画領域における
電子放出部の構成を、１本のゲート電極と複数本のカソ
ード電極とで構成したが、その逆の構成、即ち、１本の
カソード電極と複数本のゲート電極とで構成するように
してもよいものである。

【００２８】また、ＲＧＢを形成する蛍光体３ａ，３
ｂ，３ｃの配列を列方向のストライプ状としているが、
行方向のストライプ状或いはマトリックス状としてもよ
いことは勿論である。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ＣＲＴ
と同じく電子線励起による蛍光体発光を利用するため、
画面の高輝度化を図ることができ、更に、アノード電極
に印加する電圧を高くしてより一層の高輝度化を図るこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の平面ディスプレイの一部を破断した斜
視図である。

【図２】本発明の平面ディスプレイの縦断面図である。

【図３】本発明の偏向電極がパネル平行型である平面デ
ィスプレイの一部を破断した斜視図である。

【図４】本発明の一つの厚膜印刷パターンの多層構成で
形成した第２障壁を示す断面図である。

【図５】本発明の複数の厚膜印刷パターンの多層構成で
形成した第２障壁を示す断面図である。

【図６】本発明のセラッミック等の構造物によって一体
的に構成した構造型第２障壁体を示す斜視図である。

【図７】図６の一部拡大図である。

【図８】本発明の構造型と印刷型の両特質を併せ持った
複合型第２障壁体を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 前面パネル ２ 背面パネル ３ 蛍光体 ４ アノード電極 ５ 第１障壁体 ６ カソード電極 ７ 絶縁体層 ８ ゲート電極 ９ 第２障壁体 １０ 電界放出型カソード １１ 偏向電極

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【手続補正書】

【提出日】平成６年１月７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前面パネルと背面パネルとの間には真空
   或いは不活性ガス空間が形成され、背面パネルの表面側
   には電界放射により個々に電子を放出する複数の電子放
   出部を設け、前面パネルの後面側には放出された電子を
   捕らえるアノード電極及びこの電子にて励起発光する蛍
   光体を設けた平面ディスプレイであって、前面パネルと
   背面パネルとの間には両パネル間の間隔形成のための障
   壁体が複数個列状に形成されており、各障壁体には、隣
   り合う障壁体で区画される領域内の前記蛍光体からなる
   画素に前記の電子放出部より放出された電子を誘導する
   偏向電極が設けられていることを特徴とする平面ディス
   プレイ。