JPH0794124A - Display device - Google Patents

Display device

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JPH0794124A
JPH0794124A JP26193693A JP26193693A JPH0794124A JP H0794124 A JPH0794124 A JP H0794124A JP 26193693 A JP26193693 A JP 26193693A JP 26193693 A JP26193693 A JP 26193693A JP H0794124 A JPH0794124 A JP H0794124A
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JP
Japan
Prior art keywords
substrate
cathode
layer
anode
fluorescent material
Prior art date
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Pending
Application number
JP26193693A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshinao Suzuki
利尚 鈴木
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Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Corp filed Critical Yamaha Corp
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Publication of JPH0794124A publication Critical patent/JPH0794124A/en
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  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a diode type display structure small in size, of low power and easy for manufacturing in a display device having a field emission negative electrode. CONSTITUTION:A number of negative electrode tips 10a are formed on a main surface of a substrate 10 and a positive electrode layer 18 is formed so as to surround those tips, while a phosphor layer 20 is formed on the positive electrode layer 18. A transparent plate 16 is provided on the main surface of the substrate 10 via spacers 22 in order to vacuum-seal the negative electrode tips 10a, the positive electrode layer 18, the phosphor layer 20 and the like. When a specified voltage is applied by a power source VA across the negative electrode tips 10a and the positive electrode layer 18, electrons are emitted by an electric field from the negative electrode tips 10a. Emitted electrons are attracted by the positive electrode layer 18 to collide against the phosphor layer 20 to make it emit light.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、電界放出陰極を有す
る表示装置に関し、特に蛍光材層を堆積した陽極を基板
上で陰極近傍に配置したことにより小型且つ低電力の製
作容易な2極管型表示構造を実現したものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device having a field emission cathode, and more particularly, a small-sized and low-power easy-to-manufacture bipolar tube by disposing an anode having a phosphor layer deposited on the substrate in the vicinity of the cathode. This is a type display structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電界放出陰極を有する表示装置と
しては、図55,56に示すような3極管型表示構造の
ものが知られている(図55の装置については「電子材
料」1991年1月号第35頁又は第40回応用物理学
関係連合講演会予稿集No.2第526頁29a−SZ
E−17等を参照、図56の装置については特開平2−
46636号公報等を参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a display device having a field emission cathode, one having a triode type display structure as shown in FIGS. 55 and 56 is known (for the device of FIG. 55, "electronic material" 1991). January issue, page 35 or the 40th Joint Lecture on Applied Physics, Proceedings No.2, page 526, 29a-SZ
See E-17, etc., for the device of FIG.
46636 gazette etc.).

【0003】図55において、例えば半導体からなる基
板10の一方の主表面には絶縁膜12が形成されると共
に、絶縁膜12の複数の孔内にはそれぞれ電界放出電子
源としての陰極チップ10aが形成されている。通常、
陰極チップ10aは1画素当り100個程度設けられ、
チップ毎の電流変動や特性ばらつきを軽減するようにな
っている。絶縁膜12の上にはゲート電極層14が設け
られ、ゲート電極層14において陰極チップ10aに対
向する部分には孔が形成されている。
In FIG. 55, an insulating film 12 is formed on one main surface of a substrate 10 made of, for example, a semiconductor, and a plurality of holes in the insulating film 12 are respectively provided with cathode chips 10a as field emission electron sources. Has been formed. Normal,
About 100 cathode chips 10a are provided per pixel,
It is designed to reduce current fluctuations and characteristic variations for each chip. A gate electrode layer 14 is provided on the insulating film 12, and a hole is formed in a portion of the gate electrode layer 14 facing the cathode chip 10a.

【0004】透明板16は、陰極チップ10aを真空封
止すべくスペーサ22を介して基板10の一方の主表面
に設けられたもので、透明板16において基板10に対
向する面には陽極層18が形成されると共に、陽極層1
8を覆って蛍光材層20が形成されている。
The transparent plate 16 is provided on one main surface of the substrate 10 via a spacer 22 for vacuum-sealing the cathode chip 10a, and the surface of the transparent plate 16 facing the substrate 10 has an anode layer. 18 is formed and the anode layer 1 is formed.
A fluorescent material layer 20 is formed so as to cover 8.

【0005】ゲート電極層14と陰極チップ10aとの
間に電源VG により比較的低い電圧(例えば100
[V])を印加すると、陰極チップ10aの先端が鋭く
とがっていて、しかもゲート電極層14との距離が短い
ため電界の作用により陰極チップ10aから真空中に電
子が放出される。この場合、陽極層18と陰極チップ1
0aとの間に電源VA により比較的高い電圧(例えば2
00[V])を印加しておくと、陰極チップ10aから
放出された電子は、正電位に引かれて蛍光材層20に衝
突し、これを発光させる。
A relatively low voltage (eg, 100 V) is applied between the gate electrode layer 14 and the cathode chip 10a by the power source V G.
[V]) is applied, the tip of the cathode chip 10a is sharp and the distance to the gate electrode layer 14 is short, and thus the action of an electric field causes electrons to be emitted from the cathode chip 10a into a vacuum. In this case, the anode layer 18 and the cathode chip 1
Relatively high voltage by a power source V A between 0a (e.g. 2
00 [V]) is applied, the electrons emitted from the cathode chip 10a are attracted to a positive potential and collide with the fluorescent material layer 20 to cause it to emit light.

【0006】画像表示装置を構成する場合は、多数の陰
極ラインと多数の陽極ラインとをマトリクス状に配列す
ると共にマトリクスの各交点毎に図55に示したような
多数の陰極チップを含む画素を構成することによりいわ
ゆるドットマトリクス型の表示構造にするのが通例であ
る。
In the case of constructing an image display device, a large number of cathode lines and a large number of anode lines are arranged in a matrix, and a pixel including a large number of cathode chips as shown in FIG. 55 is arranged at each intersection of the matrix. It is customary to form a so-called dot matrix type display structure by configuring.

【0007】図56において、例えば絶縁体からなる基
板10の一方の主表面には陰極配線層32を介して絶縁
膜34が形成されると共に、絶縁膜34の上には接続孔
を介して配線層32につながるように陰極層36が形成
されている。陰極層36は、図57に平面パターンの一
例を示すように両側に多数の突起が形成されている。絶
縁膜34の上には、陰極層36を取囲むようにゲート電
極層38が設けられており、絶縁膜34には、陰極層3
6とゲート電極層38との間に凹部が形成されている。
In FIG. 56, an insulating film 34 is formed on one main surface of a substrate 10 made of, for example, an insulator via a cathode wiring layer 32, and wiring is formed on the insulating film 34 via a connection hole. A cathode layer 36 is formed so as to connect to the layer 32. The cathode layer 36 has a large number of protrusions formed on both sides thereof as shown in FIG. A gate electrode layer 38 is provided on the insulating film 34 so as to surround the cathode layer 36.
A recess is formed between 6 and the gate electrode layer 38.

【0008】基板10の一方の主表面側には、図55で
述べたと同様にして陽極層18及び蛍光材層20を有す
る透明板16が設けられ、基板10との間の空間を真空
に維持している。
A transparent plate 16 having an anode layer 18 and a fluorescent material layer 20 is provided on one main surface side of the substrate 10 in the same manner as described with reference to FIG. 55, and a space between the substrate 10 and the transparent plate 16 is maintained in vacuum. is doing.

【0009】図56,57の表示装置は、陰極を縦方向
ではなく横方向にとがらせた点で図55の装置と異なる
ものである。ゲート電極層38と陰極層36との間に電
源VG により所定の電圧を印加すると、陰極層36から
放出された電子の照射によりゲート電極層38から破線
矢印で示すように2次電子が放出される。このとき、陽
極層18と陰極層36との間に電源VA により比較的高
い電圧を印加しておくと、放出された2次電子は、正の
電位に引かれて蛍光材層20に衝突し、これを発光させ
る。
The display device shown in FIGS. 56 and 57 differs from the device shown in FIG. 55 in that the cathode is sharpened in the horizontal direction instead of the vertical direction. When a predetermined voltage is applied between the gate electrode layer 38 and the cathode layer 36 by the power source V G, the electrons emitted from the cathode layer 36 are irradiated to emit secondary electrons from the gate electrode layer 38 as indicated by a dashed arrow. To be done. At this time, if a relatively high voltage is applied between the anode layer 18 and the cathode layer 36 by the power supply V A , the emitted secondary electrons are attracted to a positive potential and collide with the fluorescent material layer 20. And make it emit light.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の表示装
置によると、2つの電源VA ,VG が必要であり、しか
も電源VA の電圧は、ゲート−陽極間の間隔が数10
[μm]以上必要なため陰極チップ又は陰極層から電子
を放出させるためには電源VG に比べ相当に高く設定す
る必要がある。また、蛍光材層20の発光面を層20を
通して反対側から観察する構成であるため輝度の低下が
大きく、このような輝度の低下を補うためにも電源VA
の電圧をある程度高く設定する必要がある。従って、低
電圧化乃至低電力化を達成するのが困難である。
According to the above-mentioned conventional display device, two power supplies V A and V G are required, and the voltage of the power supply V A has a gate-anode spacing of several tens.
Since [μm] or more is required, in order to emit electrons from the cathode chip or the cathode layer, it is necessary to set the voltage considerably higher than the power source V G. Further, since the structure is such that the light emitting surface of the fluorescent material layer 20 is observed from the opposite side through the layer 20, there is a large decrease in brightness. To compensate for such a decrease in brightness, the power supply V A
It is necessary to set the voltage at a certain level high. Therefore, it is difficult to achieve low voltage and low power.

【0011】その上、陰極チップ10a又はゲート電極
層38から放出された電子が蛍光材層20に達するまで
に真空中で広がり、となりの画素と干渉するおそれがあ
るため、となり合う画素間の間隔を干渉が生じない程度
に大きくする必要がある。従って、表示面の小型化乃至
高精細化を達成するのが困難である。
In addition, the electrons emitted from the cathode chip 10a or the gate electrode layer 38 may spread in a vacuum before reaching the fluorescent material layer 20 and interfere with adjacent pixels. Must be large enough to prevent interference. Therefore, it is difficult to achieve miniaturization and high definition of the display surface.

【0012】さらに、スペーサ22を用いて基板10と
透明板16との間隔を精度よく調整する必要がある。特
に、フルカラー化のために蛍光材をR、G、Bの3種類
用意した場合には、基板10と透明板16との間隔を精
密に調整する必要がある。従って、表示装置を歩留りよ
く製作するのが困難である。
Further, it is necessary to accurately adjust the distance between the substrate 10 and the transparent plate 16 by using the spacer 22. In particular, when three types of fluorescent materials R, G, and B are prepared for full colorization, it is necessary to precisely adjust the distance between the substrate 10 and the transparent plate 16. Therefore, it is difficult to manufacture the display device with high yield.

【0013】この発明の目的は、小型且つ低電力の製作
容易な2極管型表示構造を有する新規な表示装置を提供
することにある。
An object of the present invention is to provide a novel display device having a small-sized, low-power and easy-to-manufacture bipolar display structure.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】この発明に係る表示装置
は、基板と、この基板の一方の主表面に形成された陰極
であって、電界により電子を放出可能なものと、前記基
板の一方の主表面において前記陰極に電界を及ぼすべく
その近傍に設けられた陽極と、この陽極の上に形成され
た蛍光材層と、前記陰極、前記陽極及び前記蛍光材層を
真空封止する封止手段であって、前記基板の一方の主表
面に向かって前記蛍光材層を透視可能に構成されたもの
とを備えたものである。
A display device according to the present invention includes a substrate, a cathode formed on one main surface of the substrate, capable of emitting electrons by an electric field, and one of the substrates. An anode provided in the vicinity of the main surface of the cathode to apply an electric field to the cathode, a fluorescent material layer formed on the anode, and a sealing for vacuum-sealing the cathode, the anode, and the fluorescent material layer. And a structure configured such that the fluorescent material layer can be seen through toward one main surface of the substrate.

【0015】[0015]

【作用】この発明の構成によれば、陽極と陰極との間に
所定の電圧を印加すると、陰極から電界により電子が放
出される。そして、放出電子は、陽極に引き寄せられ、
陽極上の蛍光材層に衝突し、これを発光させる。
According to the structure of the present invention, when a predetermined voltage is applied between the anode and the cathode, electrons are emitted from the cathode by the electric field. Then, the emitted electrons are attracted to the anode,
It collides with the fluorescent material layer on the anode and causes it to emit light.

【0016】[0016]

【実施例】図1は、この発明の一実施例に係る表示装置
を示すものである。
FIG. 1 shows a display device according to an embodiment of the present invention.

【0017】例えばSi等の半導体からなる基板10の
一方の主表面にはSiO2 等の絶縁膜12が形成される
と共に、絶縁膜12の複数の孔21内にはそれぞれ電界
放出電子源としての陰極チップ10aが図2に示すよう
な平面配置で形成されている。陰極チップ10aは、鋭
い頂点を有していれば、円錐型であっても、三角錐、四
角錐等の多角錐型であってもよい。陰極チップ10a
は、1画素当り100個程度設けることができる。絶縁
膜12の上には陽極層18が積層して形成されている。
陽極層18には、各陰極チップ10aの近傍で陰極チッ
プ10aを取囲むような開孔部が形成されている。陽極
層18の上には蛍光材層20が積層して形成されてい
る。また、蛍光材層20には陰極チップ10aの近傍で
陰極チップ10aを取囲むような開孔部が形成されてい
る。
An insulating film 12 such as SiO 2 is formed on one main surface of a substrate 10 made of a semiconductor such as Si, and a plurality of holes 21 in the insulating film 12 serve as field emission electron sources. The cathode chip 10a is formed in a plane arrangement as shown in FIG. The cathode chip 10a may have a conical shape or a polygonal pyramid shape such as a triangular pyramid or a quadrangular pyramid as long as it has a sharp vertex. Cathode chip 10a
About 100 can be provided per pixel. An anode layer 18 is laminated on the insulating film 12.
Openings are formed in the anode layer 18 in the vicinity of each cathode chip 10a so as to surround the cathode chip 10a. A fluorescent material layer 20 is laminated on the anode layer 18. Further, in the fluorescent material layer 20, an opening portion is formed near the cathode chip 10a so as to surround the cathode chip 10a.

【0018】透明板16は、陰極チップ10a、蛍光材
層20及びその下の陽極層部分を真空封止すべくスペー
サ22を介して基板10の一方の主表面に設けられたも
のである。透明板16において基板10に対向する面に
は電極、蛍光材層等が設けられていないから、基板10
に対して透明板16を装着するときは間隔調整に高精度
を要求されない。
The transparent plate 16 is provided on one main surface of the substrate 10 via a spacer 22 for vacuum-sealing the cathode chip 10a, the fluorescent material layer 20 and the anode layer portion thereunder. Since the transparent plate 16 is not provided with an electrode, a fluorescent material layer, or the like on the surface facing the substrate 10, the substrate 10
On the other hand, when the transparent plate 16 is mounted, high precision is not required for the space adjustment.

【0019】一例として、陰極チップ10a間の距離S
は、7.5[μm]、孔21の開口直径dは、4[μ
m]、蛍光材層20の厚さtは、1[μm]とすること
ができる。従って、蛍光材層20と陰極チップ10aと
の距離は、ほぼ2[μm]となり、開口半径とほぼ等し
い。蛍光材層20は、所望の発光効率が得られるように
厚くするとよい。
As an example, the distance S between the cathode chips 10a is
Is 7.5 [μm], and the opening diameter d of the hole 21 is 4 [μm].
m] and the thickness t of the fluorescent material layer 20 can be set to 1 [μm]. Therefore, the distance between the fluorescent material layer 20 and the cathode chip 10a is approximately 2 [μm], which is approximately equal to the opening radius. The fluorescent material layer 20 may be made thick so as to obtain a desired luminous efficiency.

【0020】陽極層18と陰極チップ10aとの間に電
源VA により所定の電圧を印加すると、破線矢印で示す
ように陰極チップ10aから電子が放出される。そし
て、放出電子は、陰極チップ近傍の陽極層部分に引き寄
せられ、その上の蛍光材層20に衝突し、これを発光さ
せる。
When a predetermined voltage is applied between the anode layer 18 and the cathode chip 10a by the power supply V A, electrons are emitted from the cathode chip 10a as indicated by the broken line arrow. Then, the emitted electrons are attracted to the anode layer portion in the vicinity of the cathode chip, collide with the fluorescent material layer 20 thereon, and cause it to emit light.

【0021】図3は、上記のような表示装置における陽
極電圧−陽極電流特性の一例を示すものである。図3に
よれば、陽極電圧を制御することで電子放出をオン/オ
フ制御可能であることがわかる。
FIG. 3 shows an example of the anode voltage-anode current characteristics in the above display device. According to FIG. 3, it can be seen that the electron emission can be controlled on / off by controlling the anode voltage.

【0022】次の表1は、各種蛍光材の発光特性を示す
ものであり、図4は、各種蛍光材の加速電圧−輝度特性
を示すものである。
The following Table 1 shows emission characteristics of various fluorescent materials, and FIG. 4 shows acceleration voltage-luminance characteristics of various fluorescent materials.

【0023】[0023]

【表1】 表1及び図4によれば、青を除く各種蛍光材は、50
[V]程度で実用輝度を示すことがわかる。従って、陽
極層18上に蛍光材層20を堆積しておくことで放出電
子により容易に発光させることができる。
[Table 1] According to Table 1 and FIG. 4, various fluorescent materials except blue are 50
It can be seen that practical brightness is exhibited at about [V]. Therefore, by depositing the fluorescent material layer 20 on the anode layer 18, it is possible to easily emit light by the emitted electrons.

【0024】図1の表示装置は、2極管構造であるた
め、構造が簡単であり、対向電極も不要であるため製作
しやすい。また、電源は、1つで足り、比較的低い電圧
でよいので、低電力化が可能である。さらに、電子がと
なりの画素まで飛ぶ確率は非常に小さいので、ホトリソ
グラフィ技術の精度で高精細化が可能である。さらにま
た、透明板16側からは、蛍光材層20を介さずに層2
0の発光面を透視することができるので、輝度の低下が
少なく、低電圧でも明るい画面を実現することができ
る。
The display device shown in FIG. 1 has a bipolar structure, so that the structure is simple and no counter electrode is required, and therefore the display device is easy to manufacture. Moreover, since only one power supply is required and a relatively low voltage is sufficient, low power consumption can be achieved. Furthermore, since the probability that electrons fly to the next pixel is very small, it is possible to achieve high definition with the accuracy of the photolithography technique. Furthermore, from the transparent plate 16 side, the layer 2 is formed without interposing the fluorescent material layer 20.
Since it is possible to see through the light emitting surface of 0, there is little decrease in brightness, and a bright screen can be realized even at a low voltage.

【0025】図5は、図1に示したような2極管型表示
構造を用いてドットマトリクス型の画像表示装置を構成
する例を示すものである。
FIG. 5 shows an example of constructing a dot matrix type image display device by using the bipolar tube type display structure as shown in FIG.

【0026】基板10上には、多数n個のデータライン
1 〜Dn と、多数m個の走査ラインS1 〜Sm とがマ
トリクス状に配列され、マトリクスの各交点毎に図1に
示したような陰極チップを100個程度含む画素PEが
形成される。データラインD1 〜Dn は、図1の陽極層
18に相当し、走査ラインS1 〜Sm は、図1の陰極チ
ップ10aにつながる陰極配線層に相当する。
On the substrate 10, a large number n of data lines D 1 to D n and a large number m of scanning lines S 1 to S m are arranged in a matrix, and each intersection of the matrix is shown in FIG. A pixel PE including about 100 cathode chips as shown is formed. The data lines D 1 to D n correspond to the anode layer 18 of FIG. 1, and the scanning lines S 1 to S m correspond to the cathode wiring layer connected to the cathode chip 10a of FIG.

【0027】図1の装置においては、半導体基板10の
表面に導電型決定不純物を選択的に拡散して基板10と
の間にPN接合Jを定めるように不純物拡散領域を形成
し、この不純物拡散領域を陰極配線層として用いること
ができる。この場合、陰極配線層(走査ライン)間は、
逆方向にバイアスされた状態のPN接合により電気的に
分離される。
In the device of FIG. 1, the conductivity type determining impurities are selectively diffused on the surface of the semiconductor substrate 10 to form an impurity diffusion region so as to define a PN junction J with the substrate 10, and the impurity diffusion region is formed. The region can be used as a cathode wiring layer. In this case, between the cathode wiring layers (scan lines),
It is electrically isolated by the PN junction which is biased in the reverse direction.

【0028】図5の装置において、所望の画素PEを発
光させるには、該画素に関連したデータライン(例えば
1 )と走査ライン(例えばS1 )との間に電源VA
より所定の電圧を印加すればよい。
In the device of FIG. 5, in order to cause the desired pixel PE to emit light, a predetermined voltage is supplied by the power supply V A between the data line (eg D 1 ) and the scan line (eg S 1 ) associated with the pixel. Should be applied.

【0029】図6は、図5の装置の駆動回路を示すもの
で、この回路では、D1 〜Dn の各データラインがスイ
ッチ素子Pにより電位V0 又はV0 /3に切換えられる
と共に、S1 〜Sm の各走査ラインがスイッチ素子Qに
より電位2V0 /3又は接地電位に切換えられるように
なっている。ここで、電位V0 は、図3に示したような
電圧−電流特性において、電流が立ち上がりを開始する
しきい値電圧より高い所定の電圧に相当するものであ
る。
[0029] FIG. 6 shows a driving circuit of the apparatus of FIG. 5, in this circuit, with D 1 to D n data lines of is switched to the potential V 0 which or V 0/3 by the switch element P, each scan line of S 1 to S m is adapted to be switched to a potential 2V 0/3 or the ground potential by the switch element Q. Here, the potential V 0 corresponds to a predetermined voltage higher than the threshold voltage at which the current starts rising in the voltage-current characteristics as shown in FIG.

【0030】画像表示にあたっては、走査ラインS1
m を例えば左から右に順次に且つ反復的に接地電位に
切換えることにより走査が行なわれると共に、このよう
な走査に同期してデータラインD1 〜Dn のうち発光す
べき画素に関連したものを電位V0 とし且つ他のものを
電位V0 /3とする。図示のように、走査ラインS1
接地電位が与えられるタイミングでデータラインD1
電位V0 が与えられると、ラインS1 及びD1 の交点の
画素PEが発光する。なお、図3に示したような電圧−
電流特性において、電流の立ち上がりが急峻であれば、
図6のV0 /3、2V0 /3は、いずれもV0 /2にす
ることができる。
In displaying an image, scanning lines S 1 to
Scanning is performed by sequentially and repeatedly switching S m from left to right to the ground potential, and in synchronization with such scanning, the data lines D 1 to D n are associated with the pixels to emit light. One is a potential V 0 and the other is a potential V 0/3 . As shown in the drawing, when the potential V 0 is applied to the data line D 1 at the timing when the ground potential is applied to the scan line S 1 , the pixel PE at the intersection of the lines S 1 and D 1 emits light. In addition, the voltage as shown in FIG.
In the current characteristics, if the current rises sharply,
V 0 / 3,2V 0/3 in FIG. 6 may be either to V 0/2.

【0031】図7〜12は、この発明に係る表示装置を
構成する電界放出電子源及び電界放出電子源(陰極)と
陽極と蛍光材とからなる発光素子の第1の製法を示すも
のである。
7 to 12 show a first method of manufacturing a light emitting element comprising a field emission electron source and a field emission electron source (cathode), an anode and a fluorescent material which constitute the display device according to the present invention. .

【0032】図7の工程では、例えばSiからなる基板
10の一方の主表面にSiO2 からなるマスク40を形
成する。そして、図8の工程では、マスク40を用いる
異方性エッチングにより基板表面を選択的にエッチング
して陰極チップ10aを形成する。
In the step of FIG. 7, a mask 40 made of SiO 2 is formed on one main surface of the substrate 10 made of Si, for example. Then, in the process of FIG. 8, the substrate surface is selectively etched by anisotropic etching using the mask 40 to form the cathode chip 10a.

【0033】次に、図9の工程では、基板表面を熱酸化
してSiO2 膜42を形成する。そして、図10の工程
では、基板上面に絶縁材及び電極材を順次に蒸着して絶
縁膜12及び陽極層18を順次に形成する。さらに、図
11の工程では、基板上面に蛍光材を蒸着することによ
り陽極層18上に蛍光材層20を形成する。絶縁膜1
2、陽極層18及び蛍光材層20の積層には、順次の蒸
着によりマスク40に対応した孔21が形成される。
Next, in the process of FIG. 9, the surface of the substrate is thermally oxidized to form the SiO 2 film 42. Then, in the process of FIG. 10, an insulating material and an electrode material are sequentially deposited on the upper surface of the substrate to sequentially form the insulating film 12 and the anode layer 18. Further, in the process of FIG. 11, the fluorescent material layer 20 is formed on the anode layer 18 by depositing the fluorescent material on the upper surface of the substrate. Insulation film 1
2. In the stack of the anode layer 18 and the fluorescent material layer 20, holes 21 corresponding to the mask 40 are formed by sequential vapor deposition.

【0034】この後、図12の工程では、SiO2 のエ
ッチング処理を行なうことによりマスク40を除去する
と共にSiO2 膜42を孔21内にて除去する。この結
果、マスク40上の絶縁材、電極材及び蛍光材が除去さ
れると共に、陰極チップ10aが露呈された状態とな
る。陰極チップ10aから放出される電子は、矢印で示
すように蛍光材層20に衝突し、これを発光させる。
After that, in the process of FIG. 12, the mask 40 is removed by performing etching treatment of SiO 2 and the SiO 2 film 42 is removed in the hole 21. As a result, the insulating material, the electrode material, and the fluorescent material on the mask 40 are removed, and the cathode chip 10a is exposed. The electrons emitted from the cathode chip 10a collide with the fluorescent material layer 20 as indicated by an arrow to cause it to emit light.

【0035】図13〜15は、この発明に係る表示装置
を構成する電界放出電子源及び電界放出電子源(陰極)
と陽極と蛍光材とからなる発光素子の第2の製法を示す
ものである。
13 to 15 show a field emission electron source and a field emission electron source (cathode) which constitute the display device according to the present invention.
2 shows a second manufacturing method of a light emitting device composed of an anode and a fluorescent material.

【0036】図13の工程は、図9の工程に続く工程で
あり、図10で述べたと同様に絶縁膜12及び陽極層1
8を順次に形成する。絶縁膜12及び陽極層18の積層
には、順次の蒸着によりマスク40に対応した孔21が
形成される。
The process of FIG. 13 is a process following the process of FIG. 9, and the insulating film 12 and the anode layer 1 are the same as those described in FIG.
8 are sequentially formed. A hole 21 corresponding to the mask 40 is formed in the stacked layer of the insulating film 12 and the anode layer 18 by sequential vapor deposition.

【0037】次に、図14の工程では、SiO2 のエッ
チング処理を行なうことによりマスク40を除去すると
共にSiO2 膜42を孔21内にて除去する。この結
果、マスク40上の絶縁材及び電極材が除去されると共
に、陰極チップ10aが露呈された状態となる。
Next, in the step of FIG. 14, to remove the SiO 2 film 42 at hole 21 to remove the mask 40 by performing the etching process of SiO 2. As a result, the insulating material and the electrode material on the mask 40 are removed, and the cathode chip 10a is exposed.

【0038】この後、図15の工程では、基板上面に対
して破線矢印で示すように斜め方向から蛍光材を蒸着す
ることにより一部が孔21の開口部において露出してい
る陽極層18の端部を覆うように蛍光材層20を陽極層
18上に形成する。陰極チップ10aから放出される電
子は、実線矢印で示すように蛍光材層20に衝突し、こ
れを発光させる。
After that, in the process of FIG. 15, the anode layer 18 partially exposed at the opening of the hole 21 is formed by depositing the fluorescent material obliquely on the upper surface of the substrate as indicated by the dashed arrow. The fluorescent material layer 20 is formed on the anode layer 18 so as to cover the end portions. The electrons emitted from the cathode chip 10a collide with the fluorescent material layer 20 as indicated by the solid arrow to cause it to emit light.

【0039】第2の製法による発光素子にあっては、蛍
光材層20が陰極チップ10aに一層近づくことになる
ため、蛍光材層20に衝突する電子の数が増加すると共
に発光の輝度を上げることが可能となる。
In the light emitting device manufactured by the second manufacturing method, since the fluorescent material layer 20 comes closer to the cathode chip 10a, the number of electrons colliding with the fluorescent material layer 20 increases and the brightness of light emission increases. It becomes possible.

【0040】図16〜20は、この発明に係る表示装置
を構成する電界放出電子源及び電界放出電子源(陰極)
と陽極と蛍光材とからなる発光素子の第3の製法を示す
ものである。
16 to 20 show a field emission electron source and a field emission electron source (cathode) constituting the display device according to the present invention.
9 shows a third manufacturing method of a light emitting device comprising an anode, a fluorescent material and a fluorescent material.

【0041】図16の工程では、図7,8で述べたと同
様にして基板10の一方の主表面に陰極チップ10aを
形成する。そして、図17の工程では、基板上面に絶縁
材及び電極材を順次にスパッタリングすることにより絶
縁膜12及び陽極層18を順次に形成する。このとき、
絶縁膜12及び陽極層18の積層は、陰極チップ10a
に対応した部分が隆起した形になる。
In the step of FIG. 16, the cathode chip 10a is formed on one main surface of the substrate 10 in the same manner as described with reference to FIGS. Then, in the process of FIG. 17, the insulating film 12 and the anode layer 18 are sequentially formed on the upper surface of the substrate by sequentially sputtering the insulating material and the electrode material. At this time,
The insulating film 12 and the anode layer 18 are stacked to form the cathode chip 10a.
The part corresponding to is raised.

【0042】次に、図18の工程では、基板上面に蛍光
材をスパッタリングすることにより蛍光材層20を陽極
層18上に形成する。このとき、蛍光材層20は、陰極
チップ10aに対応した部分が隆起した形になる。
Next, in the process of FIG. 18, the fluorescent material layer 20 is formed on the anode layer 18 by sputtering the fluorescent material on the upper surface of the substrate. At this time, the fluorescent material layer 20 has a shape in which a portion corresponding to the cathode chip 10a is raised.

【0043】次に、図19の工程では、基板上面にポリ
イミド樹脂を平坦状に被着した後、樹脂層44を蛍光材
層20の隆起部分が露呈するまでエッチバックし、樹脂
層44を該隆起部分の周囲に残存させる。
Next, in the step shown in FIG. 19, after the polyimide resin is flatly deposited on the upper surface of the substrate, the resin layer 44 is etched back until the raised portion of the fluorescent material layer 20 is exposed, and the resin layer 44 is removed. Leave it around the ridge.

【0044】この後、図20の工程では、残存する樹脂
層44をマスクとして蛍光材層20、陽極層18及び絶
縁膜12を順次に選択的にエッチングすることにより陰
極チップ10aを露呈させる。この後は、樹脂層44を
除去する。陰極チップ10aから放出される電子は、矢
印で示すように蛍光材層20に衝突し、これを発光させ
る。
After that, in the process of FIG. 20, the fluorescent material layer 20, the anode layer 18 and the insulating film 12 are sequentially selectively etched using the remaining resin layer 44 as a mask to expose the cathode chip 10a. After that, the resin layer 44 is removed. The electrons emitted from the cathode chip 10a collide with the fluorescent material layer 20 as indicated by an arrow to cause it to emit light.

【0045】図21〜23は、この発明に係る表示装置
を構成する電界放出電子源及び電界放出電子源(陰極)
と陽極と蛍光材とからなる発光素子の第4の製法を示す
ものである。
21 to 23 show a field emission electron source and a field emission electron source (cathode) which constitute the display device according to the present invention.
9 shows a fourth method for producing a light-emitting element consisting of an anode and a fluorescent material.

【0046】図21の工程では、水晶等からなる絶縁性
の基板10の一方の主表面にW(タングステン)等の電
極材を被着した後、その電極材層をレジスト層46a,
46bをマスクとしてパターニングすることにより陰極
層36a,36bを形成する。そして、陰極層36a及
びレジスト層46aの積層と、陰極層36b及びレジス
ト層46bの積層とをマスクとして基板表面を選択的に
エッチングすることにより突出部11a,11bを形成
する。この後、基板上面に電極材を蒸着して陽極層18
を形成する。
In the step of FIG. 21, an electrode material such as W (tungsten) is deposited on one main surface of the insulating substrate 10 made of crystal or the like, and then the electrode material layer is formed into a resist layer 46a,
The cathode layers 36a and 36b are formed by patterning using 46b as a mask. Then, the surface of the substrate is selectively etched using the stack of the cathode layer 36a and the resist layer 46a and the stack of the cathode layer 36b and the resist layer 46b as a mask to form the protrusions 11a and 11b. Then, an electrode material is vapor-deposited on the upper surface of the substrate to form the anode layer 18
To form.

【0047】次に、図22の工程では、レジスト層46
a,46bをその上の電極材と共に除去する。そして、
基板10上に残存する陽極層18を適宜パターニングす
る。さらに、陰極層36a,36bにおいて陽極層18
に対向する部分を櫛歯状等にパターニングする。
Next, in the step of FIG. 22, the resist layer 46
a and 46b are removed together with the electrode material thereon. And
The anode layer 18 remaining on the substrate 10 is appropriately patterned. Further, in the cathode layers 36a and 36b, the anode layer 18
The portion facing to is patterned in a comb shape or the like.

【0048】この後、図23の工程では、基板上面に蛍
光材を蒸着した後、その蛍光材層の不要部を除去するこ
とにより蛍光材層20を陽極層18及び陰極層36a,
36bの上に形成する。陰極層36a,36b上の蛍光
材層20は、除去してもよい。陰極層36a,36bか
ら放出される電子は、矢印で示すように蛍光材層20に
衝突し、これを発光させる。
After that, in the process of FIG. 23, after the fluorescent material is vapor-deposited on the upper surface of the substrate, unnecessary portions of the fluorescent material layer are removed, so that the fluorescent material layer 20 becomes the anode layer 18 and the cathode layer 36a.
It is formed on 36b. The fluorescent material layer 20 on the cathode layers 36a and 36b may be removed. The electrons emitted from the cathode layers 36a and 36b collide with the fluorescent material layer 20 as indicated by an arrow to cause it to emit light.

【0049】図24〜27は、この発明に係る表示装置
を構成する電界放出電子源及び電界放出電子源(陰極)
と陽極と蛍光材とからなる発光素子の第5の製法を示す
ものである。
24 to 27 are a field emission electron source and a field emission electron source (cathode) constituting the display device according to the present invention.
5 shows a fifth manufacturing method of a light emitting device comprising an anode, a fluorescent material and a fluorescent material.

【0050】図24の工程では、水晶等からなる絶縁性
の基板10の一方の主表面にW等の電極材を被着した
後、その電極材層をレジスト層46をマスクとしてパタ
ーニングすることにより陰極層36を形成する。そし
て、陰極層36及びレジスト層46の積層をマスクとし
て基板表面を選択的にエッチングすることにより突出部
11を形成する。
In the step of FIG. 24, an electrode material such as W is deposited on one main surface of the insulating substrate 10 made of crystal or the like, and then the electrode material layer is patterned by using the resist layer 46 as a mask. The cathode layer 36 is formed. Then, the protrusion 11 is formed by selectively etching the surface of the substrate using the stack of the cathode layer 36 and the resist layer 46 as a mask.

【0051】次に、図25の工程では、基板上面に電極
材を蒸着して陽極層18を形成する。そして、図26の
工程では、基板上面に蛍光材を蒸着して蛍光材層20を
陽極層18上に形成する。
Next, in the process of FIG. 25, an electrode material is vapor-deposited on the upper surface of the substrate to form the anode layer 18. Then, in the process of FIG. 26, a fluorescent material layer is formed on the anode layer 18 by depositing a fluorescent material on the upper surface of the substrate.

【0052】この後、図27の工程では、レジスト層4
6をその上の電極材及び蛍光材と共に除去する。陰極層
36において陽極層18に対向する部分を櫛歯状等にパ
ターニングしてもよい。陰極層36から放出される電子
は、矢印で示すように蛍光材層20に衝突し、これを発
光させる。
Thereafter, in the process of FIG. 27, the resist layer 4
6 is removed together with the electrode material and the fluorescent material thereon. The portion of the cathode layer 36 facing the anode layer 18 may be patterned in a comb shape or the like. The electrons emitted from the cathode layer 36 collide with the fluorescent material layer 20 as indicated by an arrow to cause it to emit light.

【0053】図28〜33は、この発明に係る表示装置
を構成する電界放出電子源及び電界放出電子源(陰極)
と陽極と蛍光材とからなる発光素子の第6の製法を示す
ものである。
28 to 33 are field emission electron sources and field emission electron sources (cathodes) which constitute the display device according to the present invention.
The 6th manufacturing method of the light emitting element which consists of an anode and a fluorescent material is shown.

【0054】図28の工程では、Siからなる基板10
の一方の主表面にSi34 からなるマスク48a,4
8bを形成した後、マスク48a,48bを用いる異方
性エッチングにより基板表面を選択的にエッチングする
ことにより突出部11A,11Bを形成する。そして、
図29の工程では、マスク48a,48bを用いて基板
表面を選択的に熱酸化することによりSiO2 膜42を
形成する。SiO2 膜42は、後述の陽極層18を基板
10から電気的に分離するためのものである。
In the process of FIG. 28, the substrate 10 made of Si is used.
Masks 48a, 4 made of Si 3 N 4 on one main surface of
After forming 8b, the projections 11A and 11B are formed by selectively etching the substrate surface by anisotropic etching using the masks 48a and 48b. And
In the process of FIG. 29, the SiO 2 film 42 is formed by selectively thermally oxidizing the surface of the substrate using the masks 48a and 48b. The SiO 2 film 42 is for electrically separating the later-described anode layer 18 from the substrate 10.

【0055】次に、図30の工程では、基板上面に電極
材及び蛍光材を順次に蒸着して陽極層18及び蛍光材層
20を形成する。そして、図31の工程では、マスク4
8a,48bをその上の蛍光材と共に除去し、突出部1
1A,11Bの上端部を露呈させる。
Next, in the process of FIG. 30, an electrode material and a fluorescent material are sequentially deposited on the upper surface of the substrate to form an anode layer 18 and a fluorescent material layer 20. Then, in the process of FIG. 31, the mask 4
8a and 48b are removed together with the fluorescent material thereon, and the protrusion 1
The upper ends of 1A and 11B are exposed.

【0056】次に、図32の工程では、斜め蒸着処理に
より突出部11A,11Bの上端部に陰極層36a,3
6bを形成する。そして、図33の工程では、陰極層3
6a,36bと陽極層18と蛍光材層20とをマスクと
する選択エッチング処理によりSiO2 膜42を突出部
11A,11Bの周辺部にて除去する。陰極層36a,
36bから放出される電子は、矢印で示すように蛍光材
層20に衝突し、これを発光させる。
Next, in the step of FIG. 32, the cathode layers 36a, 3 are formed on the upper ends of the protrusions 11A, 11B by the oblique vapor deposition process.
6b is formed. Then, in the process of FIG. 33, the cathode layer 3
The SiO 2 film 42 is removed from the peripheral portions of the protrusions 11A and 11B by selective etching using the masks 6a and 36b, the anode layer 18 and the fluorescent material layer 20 as masks. Cathode layer 36a,
The electrons emitted from 36b collide with the fluorescent material layer 20 as indicated by an arrow to cause it to emit light.

【0057】図34〜40は、この発明に係る表示装置
を構成する電界放出電子源及び電界放出電子源(陰極)
と陽極と蛍光材とからなる発光素子の第7の製法を示す
ものである。
34 to 40 show a field emission electron source and a field emission electron source (cathode) which constitute the display device according to the present invention.
7 shows a seventh method for producing a light emitting device comprising an anode, a fluorescent material and a phosphor.

【0058】図34の工程では、絶縁性の基板10の一
方の主表面に陰極層36、絶縁膜50及びレジスト層5
2を順次に形成する。そして、図35の工程では、レジ
スト層52をマスクとする選択エッチング処理により絶
縁膜50をパターニングする。さらに、図36の工程で
は、レジスト層52及び絶縁膜50をマスクとする選択
エッチングにより陰極層36をパターニングする。
In the process of FIG. 34, the cathode layer 36, the insulating film 50 and the resist layer 5 are formed on one main surface of the insulating substrate 10.
2 are sequentially formed. Then, in the process of FIG. 35, the insulating film 50 is patterned by the selective etching process using the resist layer 52 as a mask. Further, in the process of FIG. 36, the cathode layer 36 is patterned by selective etching using the resist layer 52 and the insulating film 50 as a mask.

【0059】次に、図37の工程では、レジスト層5
2、絶縁膜50及び陰極層36をマスクとする選択エッ
チング処理により基板10の表面に凹部Rを設ける。そ
して、図38の工程では、基板上面に電極材を蒸着して
陽極層18を凹部R内に形成する。
Next, in the step of FIG. 37, the resist layer 5
2. The recess R is provided on the surface of the substrate 10 by the selective etching process using the insulating film 50 and the cathode layer 36 as a mask. Then, in the process of FIG. 38, an electrode material is vapor-deposited on the upper surface of the substrate to form the anode layer 18 in the recess R.

【0060】この後、図39の工程では、レジスト層5
2をその上の電極材と共に除去し、絶縁膜50を露呈さ
せる。そして、図40の工程では、基板上面に蛍光材を
蒸着することにより蛍光材層20を陽極層18及び絶縁
膜50の上に形成する。この際に陰極層36と対向する
陽極層18の端部の一部を覆うように蛍光材層20を形
成する。絶縁膜50上の蛍光材層20は、除去してもよ
い。陰極層36から放出される電子は、矢印で示すよう
に蛍光材層20に衝突し、これを発光させる。
Thereafter, in the step of FIG. 39, the resist layer 5
2 is removed together with the electrode material thereover to expose the insulating film 50. Then, in the process of FIG. 40, the fluorescent material layer 20 is formed on the anode layer 18 and the insulating film 50 by depositing a fluorescent material on the upper surface of the substrate. At this time, the fluorescent material layer 20 is formed so as to cover a part of the end portion of the anode layer 18 facing the cathode layer 36. The fluorescent material layer 20 on the insulating film 50 may be removed. The electrons emitted from the cathode layer 36 collide with the fluorescent material layer 20 as indicated by an arrow to cause it to emit light.

【0061】第7の製法による発光素子にあっては、陽
極層18上の蛍光材層20が陰極層36に一層近づくこ
とになるため、蛍光材層20に衝突する電子の数が増加
すると共に発光の輝度を上げることが可能となる。
In the light emitting device according to the seventh manufacturing method, since the fluorescent material layer 20 on the anode layer 18 comes closer to the cathode layer 36, the number of electrons colliding with the fluorescent material layer 20 is increased. It is possible to increase the brightness of light emission.

【0062】図41〜45は、この発明に係る表示装置
を構成する電界放出電子源及び電界放出電子源(陰極)
と陽極と蛍光材とからなる発光素子の第8の製法を示す
ものである。
41 to 45 are field emission electron sources and field emission electron sources (cathodes) which constitute the display device according to the present invention.
The 8th manufacturing method of the light emitting element which consists of an anode and a fluorescent material is shown.

【0063】図41の工程では、Siからなる基板10
の一方の主表面に金属を蒸着して陰極層36を形成した
後、その上にSiO2 からなるマスク54を形成する。
そして、図42の工程では、マスク54を用いる選択エ
ッチングにより陰極層36をパターニングする。
In the process of FIG. 41, the substrate 10 made of Si is used.
After the metal is vapor-deposited on one of the main surfaces to form the cathode layer 36, a mask 54 made of SiO 2 is formed thereon.
Then, in the process of FIG. 42, the cathode layer 36 is patterned by selective etching using the mask 54.

【0064】次に、図43の工程では、マスク54を用
いる異方性エッチングにより基板表面を選択的にエッチ
ングして突出部10Aを形成する。そして、図44の工
程では、基板上面に絶縁材、電極材及び蛍光材を順次に
蒸着して絶縁膜12、陽極層18及び蛍光材層20を順
次に形成する。
Next, in the process of FIG. 43, the surface of the substrate is selectively etched by anisotropic etching using the mask 54 to form the protrusion 10A. Then, in the process of FIG. 44, an insulating material, an electrode material, and a fluorescent material are sequentially deposited on the upper surface of the substrate to sequentially form the insulating film 12, the anode layer 18, and the fluorescent material layer 20.

【0065】この後、図45の工程では、SiO2 のエ
ッチング処理を行なうことによりマスク54をその上の
絶縁材、電極材及び蛍光材と共に除去する。絶縁膜12
をSiO2 で形成した場合は、突出部10Aの近傍で絶
縁膜12がエッチングされるため、陽極層18において
陰極層36に対向する端縁部の露呈面積が増大する。陰
極層36から放出される電子は、矢印で示すように蛍光
材層20に衝突し、これを発光させる。
Then, in the step of FIG. 45, the mask 54 is removed together with the insulating material, the electrode material and the fluorescent material by performing the etching treatment of SiO 2 . Insulating film 12
When SiO 2 is formed of SiO 2 , since the insulating film 12 is etched in the vicinity of the protrusion 10A, the exposed area of the edge portion of the anode layer 18 facing the cathode layer 36 increases. The electrons emitted from the cathode layer 36 collide with the fluorescent material layer 20 as indicated by an arrow to cause it to emit light.

【0066】図46〜50は、この発明に係る表示装置
を構成する電界放出電子源及び電界放出電子源(陰極)
と陽極と蛍光材とからなる発光素子の第9の製法を示す
ものである。
46 to 50 are a field emission electron source and a field emission electron source (cathode) which constitute the display device according to the present invention.
9 illustrates a ninth manufacturing method of a light emitting device including an anode and a fluorescent material.

【0067】図46の工程では、Siからなる基板10
の一方の主表面にマスク56を形成する。そして、図4
7の工程では、マスク56を用いてSiの異方性エッチ
ング(ドライエッチング)を行なうことにより陰極チッ
プ10aを形成する。
In the process of FIG. 46, the substrate 10 made of Si is used.
A mask 56 is formed on one of the main surfaces. And FIG.
In step 7, the cathode chip 10a is formed by performing anisotropic etching (dry etching) of Si using the mask 56.

【0068】次に、図48の工程では、マスク56を用
いてSiの等方性エッチング(ドライエッチング)を行
なうことにより陰極チップ10aの上部を横方向にとが
らせる。そして、図49の工程では、基板上面に絶縁
材、電極材及び蛍光材を順次に蒸着して絶縁膜12、陽
極層18及び蛍光材層20を順次に形成する。
Next, in the step of FIG. 48, the upper portion of the cathode chip 10a is laterally sharpened by performing isotropic etching (dry etching) of Si using the mask 56. Then, in the process of FIG. 49, an insulating material, an electrode material, and a fluorescent material are sequentially deposited on the upper surface of the substrate to sequentially form the insulating film 12, the anode layer 18, and the fluorescent material layer 20.

【0069】この後、図50の工程では、マスク56を
その上の絶縁材、電極材及び蛍光材と共に除去する。陰
極チップ10aから放出される電子は、矢印で示すよう
に蛍光材層20に衝突し、これを発光させる。
Thereafter, in the step of FIG. 50, the mask 56 is removed together with the insulating material, the electrode material and the fluorescent material thereon. The electrons emitted from the cathode chip 10a collide with the fluorescent material layer 20 as indicated by an arrow to cause it to emit light.

【0070】図51は、図21〜23、図24〜27又
は図34〜40の製法を用いてドットマトリクス型表示
装置を製作する場合に使用するに好適な絶縁性の基板1
0を示すもので、この基板10の一方の主表面には、陽
極配線層60が絶縁膜62,64により埋込まれた形で
形成されている。
FIG. 51 shows an insulating substrate 1 suitable for use in manufacturing a dot matrix type display device by using the manufacturing method shown in FIGS. 21 to 23, 24 to 27 or 34 to 40.
0, and the anode wiring layer 60 is formed on one main surface of the substrate 10 so as to be embedded with insulating films 62 and 64.

【0071】図51の基板を用いて表示装置を製作する
場合、図52,53に例示するように陽極配線層60上
に陽極層18を形成する。すなわち、図52の工程で
は、絶縁膜64上に電極材を蒸着した後、その電極材層
をレジスト層46a,46bをマスクとして選択的にエ
ッチングすることにより陰極層36a,36bを形成す
る。そして、図53の工程では、陰極層36a及びレジ
スト層46aの積層と、陰極層36b及びレジスト層4
6bの積層とをマスクとして絶縁膜64を選択的にエッ
チングすることにより突出部64a,64bを形成する
と共に陽極配線層60を露呈させる。この後、基板上面
に電極材を蒸着して陽極層18を形成する。この後の工
程は、図22,23で述べたと同様にすることができ
る。
When a display device is manufactured using the substrate of FIG. 51, the anode layer 18 is formed on the anode wiring layer 60 as illustrated in FIGS. That is, in the process of FIG. 52, after the electrode material is vapor-deposited on the insulating film 64, the electrode material layer is selectively etched using the resist layers 46a and 46b as masks to form the cathode layers 36a and 36b. Then, in the process of FIG. 53, the cathode layer 36a and the resist layer 46a are stacked, and the cathode layer 36b and the resist layer 4 are formed.
The insulating film 64 is selectively etched using the layered structure of 6b as a mask to form the protrusions 64a and 64b and expose the anode wiring layer 60. Then, an electrode material is vapor-deposited on the upper surface of the substrate to form the anode layer 18. The subsequent steps can be the same as those described with reference to FIGS.

【0072】図3に示したような電圧−電流特性におい
て、電流の立ち上がりが急峻すぎる場合には、陰極チッ
プ又は陰極層が過電流により破壊されることがある。こ
のような破壊を防止するためには、図54に示すような
絶縁性の基板10を用いるとよい。この基板10は、図
51のものと同様の構成において、陽極配線層60の上
に抵抗層60を設け、抵抗層60により陽極電流の増大
を抑制するようにしたものである。
In the voltage-current characteristics as shown in FIG. 3, if the rising of the current is too steep, the cathode chip or the cathode layer may be destroyed by overcurrent. In order to prevent such destruction, it is preferable to use an insulating substrate 10 as shown in FIG. This substrate 10 has a structure similar to that of FIG. 51, in which a resistance layer 60 is provided on an anode wiring layer 60, and the resistance layer 60 suppresses an increase in anode current.

【0073】なお、上記のように2極管型表示構造が形
成された基板と、駆動回路等を含む信号処理回路とを例
えばプリント配線等で接続する構成にすると、画素数が
多くなるほど接続線の本数が多くなり且つピッチも狭く
なる。この場合には、2極管型表示構造と信号処理回路
とを1つの基板上に形成することもできる。
When the substrate on which the dipole display structure is formed as described above and the signal processing circuit including the driving circuit and the like are connected by, for example, a printed wiring or the like, the connection line increases as the number of pixels increases. And the pitch becomes narrower. In this case, the dipole display structure and the signal processing circuit can be formed on one substrate.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、蛍光
材層を堆積した陽極を基板上で陰極近傍に配置して2極
管型表示構造を実現したので、次の(イ)〜(ハ)のよ
うな効果が得られる。
As described above, according to the present invention, the anode on which the fluorescent material layer is deposited is arranged in the vicinity of the cathode on the substrate to realize the diode display structure. The effect (c) is obtained.

【0075】(イ)2極管構造であるため、電源が1つ
で足りる。また、蛍光材層を発光面側から観察する構成
であるため、輝度の低下が少ない。従って、低電圧化乃
至低電力化を容易に達成できる。
(A) Since it has a bipolar structure, one power source is sufficient. Further, since the structure is such that the fluorescent material layer is observed from the light emitting surface side, the decrease in luminance is small. Therefore, lower voltage and lower power can be easily achieved.

【0076】(ロ)陰極からの放出電子を陰極近傍の陽
極に引き寄せるようにしたので、例えば陰極を取囲むよ
うに陽極を配置することにより放出電子がとなりの画素
と干渉する確率を非常に小さくすることができる。従っ
て、画素間隔の低減が可能であり、表示面を小型化乃至
高精細化するのが容易となる。
(B) Since the electrons emitted from the cathode are attracted to the anode in the vicinity of the cathode, for example, by disposing the anode so as to surround the cathode, the probability that the emitted electrons interfere with the next pixel is extremely small. can do. Therefore, the pixel interval can be reduced, and the display surface can be easily miniaturized and highly refined.

【0077】(ハ)基板に陽極を設けたので、基板に対
向する透明板に陽極を設けなくてよい。このため、基板
と透明板との間の間隔調整は、従来の場合のように高精
度を要求されることがなくなり、表示装置の製作歩留り
が向上する。
(C) Since the anode is provided on the substrate, it is not necessary to provide the anode on the transparent plate facing the substrate. Therefore, the adjustment of the distance between the substrate and the transparent plate does not require high accuracy as in the conventional case, and the manufacturing yield of the display device is improved.

【0078】(ニ)陽極上に直接蛍光材を設けているの
で、陰極と陽極と蛍光材とからなる発光素子(発光の1
単位)を小型化することが容易となる。
(D) Since the fluorescent material is directly provided on the anode, a light emitting element (a light emitting element having a cathode, an anode and a fluorescent material) is formed.
It is easy to reduce the unit size.

【0079】(ホ)第2、第7の製法による構造を有す
る表示装置においては、蛍光材を陰極に近づけたことに
より蛍光材に衝突する電子の数を増加させ、また発光の
輝度を向上させることができる。
(E) In the display device having the structure according to the second and seventh manufacturing methods, by bringing the fluorescent material close to the cathode, the number of electrons colliding with the fluorescent material is increased and the brightness of light emission is improved. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 この発明の一実施例に係る表示装置を示す断
面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a display device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1の装置の陰極チップ配置を示す上面図で
ある。
FIG. 2 is a top view showing the cathode chip arrangement of the device of FIG.

【図3】 図1の装置の陽極電圧−陽極電流特性の一例
を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing an example of anode voltage-anode current characteristics of the device of FIG.

【図4】 各種蛍光材の加速電圧−輝度特性を示すグラ
フである。
FIG. 4 is a graph showing accelerating voltage-luminance characteristics of various fluorescent materials.

【図5】 図1の表示構造を用いた画像表示装置のデー
タライン及び走査ラインの配置を示す上面図である。
5 is a top view showing an arrangement of data lines and scan lines of an image display device using the display structure of FIG.

【図6】 図5の装置の駆動回路を示す回路図である。6 is a circuit diagram showing a drive circuit of the device of FIG.

【図7】 この発明に係る表示装置の第1の製法におけ
るマスク形成工程を示す基板断面図である。
FIG. 7 is a substrate cross-sectional view showing a mask forming step in the first manufacturing method of the display device according to the present invention.

【図8】 図7の工程に続くエッチング工程を示す基板
断面図である。
FIG. 8 is a substrate cross-sectional view showing an etching process that follows the process of FIG.

【図9】 図8の工程に続く酸化工程を示す基板断面図
である。
9 is a substrate cross-sectional view showing an oxidation step that follows the step of FIG.

【図10】 図9の工程に続く絶縁材被着及び陽極層形
成工程を示す基板断面図である。
FIG. 10 is a substrate cross-sectional view showing an insulating material deposition and anode layer forming step that follows the step of FIG.

【図11】 図10の工程に続く蛍光材被着工程を示す
基板断面図である。
11 is a substrate cross-sectional view showing a fluorescent material deposition step following the step of FIG.

【図12】 図11の工程に続くエッチング工程を示す
基板断面図である。
FIG. 12 is a substrate cross-sectional view showing an etching process following the process of FIG.

【図13】 この発明に係る表示装置の第2の製法にお
ける絶縁材被着及び陽極層形成工程を示す基板断面図で
ある。
FIG. 13 is a substrate cross-sectional view showing an insulating material deposition and anode layer forming step in the second manufacturing method of the display device according to the present invention.

【図14】 図13の工程に続くエッチング工程を示す
基板断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view of a substrate showing an etching step that follows the step of FIG.

【図15】 図14の工程に続く蛍光材被着工程を示す
基板断面図である。
FIG. 15 is a substrate cross-sectional view showing a fluorescent material deposition step following the step of FIG.

【図16】 この発明に係る表示装置の第3の製法にお
ける陰極チップ形成工程を示す基板断面図である。
FIG. 16 is a substrate cross-sectional view showing a step of forming a cathode chip in the third manufacturing method of the display device according to the present invention.

【図17】 図16の工程に続く絶縁材被着及び陽極層
形成工程を示す基板断面図である。
FIG. 17 is a substrate cross-sectional view showing an insulating material deposition step and an anode layer forming step that follows the step of FIG.

【図18】 図17の工程に続く蛍光材被着工程を示す
基板断面図である。
FIG. 18 is a substrate cross-sectional view showing a fluorescent material deposition step following the step of FIG.

【図19】 図18の工程に続くポリイミド層形成工程
を示す基板断面図である。
FIG. 19 is a substrate cross-sectional view showing a polyimide layer forming step following the step of FIG.

【図20】 図19の工程に続くエッチング工程を示す
基板断面図である。
FIG. 20 is a substrate cross-sectional view showing an etching process that follows the process of FIG.

【図21】 この発明に係る表示装置の第4の製法にお
ける陽極層形成工程を示す基板断面図である。
FIG. 21 is a substrate cross-sectional view showing an anode layer forming step in the fourth manufacturing method of the display device according to the present invention.

【図22】 図21の工程に続くレジスト除去及びパタ
ーニング工程を示す基板断面図である。
FIG. 22 is a substrate cross-sectional view showing a resist removal and patterning process that follows the process of FIG. 21.

【図23】 図22の工程に続く蛍光材被着工程を示す
基板断面図である。
FIG. 23 is a substrate cross-sectional view showing a fluorescent material deposition step following the step of FIG. 22.

【図24】 この発明に係る表示装置の第5の製法にお
けるエッチング工程を示す基板断面図である。
FIG. 24 is a substrate sectional view showing an etching step in the fifth manufacturing method of the display device according to the present invention.

【図25】 図24の工程に続く陽極層形成工程を示す
基板断面図である。
25 is a substrate cross-sectional view showing an anode layer forming step following the step of FIG. 24. FIG.

【図26】 図25の工程に続く蛍光材被着工程を示す
基板断面図である。
FIG. 26 is a substrate cross-sectional view showing a fluorescent material deposition step following the step of FIG. 25.

【図27】 図26の工程に続くレジスト除去工程を示
す基板断面図である。
FIG. 27 is a substrate cross-sectional view showing a resist removing step that follows the step of FIG.

【図28】 この発明に係る表示装置の第6の製法にお
けるエッチング工程を示す基板断面図である。
FIG. 28 is a substrate cross-sectional view showing an etching step in the sixth manufacturing method of the display device according to the present invention.

【図29】 図28の工程に続く酸化工程を示す基板断
面図である。
29 is a substrate cross-sectional view showing an oxidation step that follows the step of FIG. 28. FIG.

【図30】 図29の工程に続く陽極層形成及び蛍光材
被着工程を示す基板断面図である。
FIG. 30 is a substrate cross-sectional view showing an anode layer forming step and a fluorescent material applying step following the step of FIG. 29.

【図31】 図30の工程に続くマスク除去工程を示す
基板断面図である。
31 is a substrate cross-sectional view showing a mask removing step following the step of FIG. 30. FIG.

【図32】 図31の工程に続く陰極層形成工程を示す
基板断面図である。
32 is a substrate cross-sectional view showing a cathode layer forming step following the step of FIG. 31. FIG.

【図33】 図32の工程に続くエッチング工程を示す
基板断面図である。
FIG. 33 is a substrate cross-sectional view showing an etching process following the process of FIG. 32.

【図34】 この発明に係る表示装置の第7の製法にお
けるレジスト層形成工程を示す基板断面図である。
FIG. 34 is a substrate cross-sectional view showing a resist layer forming step in the seventh manufacturing method of the display device according to the present invention.

【図35】 図34の工程に続くエッチング工程を示す
基板断面図である。
FIG. 35 is a substrate cross-sectional view showing an etching process following the process of FIG. 34.

【図36】 図35の工程に続くエッチング工程を示す
基板断面図である。
FIG. 36 is a substrate cross-sectional view showing an etching process that follows the process of FIG.

【図37】 図36の工程に続くエッチング工程を示す
基板断面図である。
FIG. 37 is a substrate cross-sectional view showing an etching process following the process of FIG. 36.

【図38】 図37の工程に続く陽極層形成工程を示す
基板断面図である。
38 is a substrate sectional view showing an anode layer forming step following the step of FIG. 37. FIG.

【図39】 図38の工程に続くレジスト除去工程を示
す基板断面図である。
FIG. 39 is a substrate cross-sectional view showing a resist removing step that follows the step of FIG. 38.

【図40】 図39の工程に続く蛍光材被着工程を示す
基板断面図である。
FIG. 40 is a substrate cross-sectional view showing a fluorescent material deposition step following the step of FIG. 39.

【図41】 この発明に係る表示装置の第8の製法にお
けるマスク形成工程を示す基板断面図である。
FIG. 41 is a substrate sectional view showing a mask forming step in the eighth manufacturing method of the display device according to the present invention.

【図42】 図41の工程に続くエッチング工程を示す
基板断面図である。
FIG. 42 is a substrate cross-sectional view showing an etching process that follows the process of FIG. 41.

【図43】 図42の工程に続くエッチング工程を示す
基板断面図である。
43 is a cross-sectional view of a substrate showing an etching step that follows the step of FIG.

【図44】 図43の工程に続く絶縁材被着、陽極層形
成及び蛍光材被着工程を示す基板断面図である。
44 is a cross-sectional view of a substrate showing an insulating material deposition step, an anode layer formation step, and a fluorescent material deposition step that follow the step of FIG. 43. FIG.

【図45】 図44の工程に続くマスク除去工程を示す
基板断面図である。
FIG. 45 is a substrate cross-sectional view showing a mask removing step that follows the step of FIG. 44.

【図46】 この発明に係る表示装置の第9の製法にお
けるマスク形成工程を示す基板断面図である。
FIG. 46 is a substrate cross-sectional view showing a mask forming step in the ninth manufacturing method of the display device according to the present invention.

【図47】 図46の工程に続く異方性エッチング工程
を示す基板断面図である。
FIG. 47 is a substrate cross-sectional view showing an anisotropic etching step that follows the step of FIG. 46.

【図48】 図47の工程に続く等方性エッチング工程
を示す基板断面図である。
48 is a substrate cross-sectional view showing an isotropic etching process that follows the process of FIG. 47. FIG.

【図49】 図48の工程に続く絶縁材被着、陽極層形
成及び蛍光材被着工程を示す基板断面図である。
FIG. 49 is a substrate cross-sectional view showing an insulating material depositing step, an anode layer forming step, and a fluorescent material depositing step that follow the step of FIG. 48.

【図50】 図49の工程に続くマスク除去工程を示す
基板断面図である。
FIG. 50 is a substrate cross-sectional view showing a mask removing step that follows the step of FIG. 49.

【図51】 陽極配線層を有する絶縁性の基板を示す断
面図である。
FIG. 51 is a cross-sectional view showing an insulating substrate having an anode wiring layer.

【図52】 図51の基板を用いる表示装置の製法にお
ける陰極層形成工程を示す基板断面図である。
52 is a substrate cross-sectional view showing a cathode layer forming step in a method for manufacturing a display device using the substrate of FIG. 51. FIG.

【図53】 図52の工程に続くエッチング及び陽極層
形成工程を示す基板断面図である。
53 is a substrate cross-sectional view showing an etching and anode layer forming step following the step of FIG. 52. FIG.

【図54】 陽極配線層上に抵抗層を有する絶縁性の基
板を示す断面図である。
FIG. 54 is a cross-sectional view showing an insulating substrate having a resistance layer on the anode wiring layer.

【図55】 従来の表示装置の一例を示す断面図であ
る。
FIG. 55 is a cross-sectional view showing an example of a conventional display device.

【図56】 従来の表示装置の他の例を示す断面図であ
る。
FIG. 56 is a cross-sectional view showing another example of the conventional display device.

【図57】 図56の装置の陰極層及びゲート電極層の
配置を示す上面図である。
57 is a top view showing the arrangement of cathode layers and gate electrode layers of the device of FIG. 56. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10:基板、10a:陰極チップ、12:絶縁膜、1
6:透明板、18:陽極層、20:蛍光材層、22:ス
ペーサ。
10: substrate, 10a: cathode chip, 12: insulating film, 1
6: transparent plate, 18: anode layer, 20: fluorescent material layer, 22: spacer.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板と、 この基板の一方の主表面に形成された陰極であって、電
界により電子を放出可能なものと、 前記基板の一方の主表面において前記陰極に電界を及ぼ
すべくその近傍に設けられた陽極と、 この陽極の上に形成された蛍光材層と、 前記陰極、前記陽極及び前記蛍光材層を真空封止する封
止手段であって、前記基板の一方の主表面に向かって前
記蛍光材層を透視可能に構成されたものとを備えた表示
装置。
1. A substrate, a cathode formed on one main surface of the substrate, which is capable of emitting electrons by an electric field, and a cathode for applying an electric field to the cathode on one main surface of the substrate. An anode provided in the vicinity, a fluorescent material layer formed on the anode, sealing means for vacuum-sealing the cathode, the anode and the fluorescent material layer, and one main surface of the substrate And a display configured such that the fluorescent material layer can be seen through.
【請求項2】基板と、 この基板の一方の主表面に形成された陰極であって、電
界により電子を放出可能なものと、 前記基板の一方の主表面において前記陰極に電界を及ぼ
すべく前記基板上に積層された陽極と、 この陽極の端部の少なくとも一部を覆うように前記陽極
上に積層された蛍光材層と、 前記陰極、前記陽極および前記蛍光材層を真空封止する
封止手段であって、前記基板の一方の主表面に向かって
前記蛍光材層を透視可能に構成されたものとを備えた表
示装置。
2. A substrate, a cathode formed on one main surface of the substrate, which is capable of emitting electrons by an electric field, and a cathode for applying an electric field to the cathode on one main surface of the substrate. An anode laminated on a substrate, a fluorescent material layer laminated on the anode so as to cover at least a part of an end portion of the anode, and a seal for vacuum-sealing the cathode, the anode and the fluorescent material layer. Stop means, which is configured to allow the fluorescent material layer to be seen through toward one main surface of the substrate.
【請求項3】基板と、 この基板の一方の主表面上に鋭い頂点を有する形状に形
成された陰極であって、電界により電子を放出可能なも
のと、 前記基板の一方の主表面において前記陰極に電界を及ぼ
すべく設けられた陽極であって、前記基板上に前記陰極
を取り囲むように且つ前記陰極に対応した位置に開孔部
を有するように形成されたものと、 前記陽極の端部の少なくとも一部を覆うように前記陽極
上に積層された蛍光材層と、 前記陰極、前記陽極および前記蛍光材層を真空封止する
封止手段であって、前記基板の一方の主表面に向かって
前記蛍光材層を透視可能に構成されたものとを備えた表
示装置。
3. A substrate, a cathode formed in a shape having sharp apexes on one main surface of the substrate, capable of emitting electrons by an electric field, and the cathode on one main surface of the substrate. An anode provided to exert an electric field on the cathode, which is formed on the substrate so as to surround the cathode and to have an opening portion at a position corresponding to the cathode, and an end portion of the anode. A fluorescent material layer laminated on the anode so as to cover at least a part of the cathode, the sealing means for vacuum sealing the cathode, the anode and the fluorescent material layer, on one main surface of the substrate And a structure configured such that the phosphor layer can be seen through.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR19990068996A (en) * 1998-02-03 1999-09-06 손욱 Spacer manufacturing method of field effect display device
US6825499B2 (en) 2001-02-08 2004-11-30 Sony Corporation Display system and method of producing the same
JP2008004552A (en) * 2006-06-23 2008-01-10 Kofukin Seimitsu Kogyo (Shenzhen) Yugenkoshi Field emission display device, and its manufacturing method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990068996A (en) * 1998-02-03 1999-09-06 손욱 Spacer manufacturing method of field effect display device
US6825499B2 (en) 2001-02-08 2004-11-30 Sony Corporation Display system and method of producing the same
US7060542B2 (en) 2001-02-08 2006-06-13 Sony Corporation Display system and method of producing the same
JP2008004552A (en) * 2006-06-23 2008-01-10 Kofukin Seimitsu Kogyo (Shenzhen) Yugenkoshi Field emission display device, and its manufacturing method

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