JPH09306393A - Field emission type display device - Google Patents

Field emission type display device

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JPH09306393A
JPH09306393A JP11754696A JP11754696A JPH09306393A JP H09306393 A JPH09306393 A JP H09306393A JP 11754696 A JP11754696 A JP 11754696A JP 11754696 A JP11754696 A JP 11754696A JP H09306393 A JPH09306393 A JP H09306393A
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JP
Japan
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anode electrode
cathode electrode
transparent
substrate
vacuum
Prior art date
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Pending
Application number
JP11754696A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiro Shimanoe
克博 島ノ江
Kazuhide Ota
和秀 太田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP11754696A priority Critical patent/JPH09306393A/en
Publication of JPH09306393A publication Critical patent/JPH09306393A/en
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  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily form a vacuum space maintainable and avoid limiting of an emitting part and decreasing of an emitting area by a spacer. SOLUTION: A field emission type display element, provided with an anode electrode 8 and a cathode electrode 6 opposed with a prescribed space, fluorescent material 9 formed in an opposed surface to the cathode electrode 6 of the anode electrode 8 and an electron emitter 10 formed in an opposed surface to the anode electrode 8 of the cathode electrode to have negative electron affinity, is set up in a vacuum structure 1 having a display surface. In this way, since a capacity, which must be formed with a vacuum space, can be enlarged, forming of vacuum and maintaining of vacuum are facilitated. Since the atmospheric pressure can be received by the vacuum structure 1, when the vacuum structure 1 itself is formed in a structure durable against the atmospheric pressure, even in the case of forming a large area of a field emission type display device, a constitution for arranging a spacer 11 only in the periphery of the anode electrode 8 and the cathode electrode 6 can be provided.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電界放出型表示装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a field emission display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、バックライトがいらない自発光型
のディスプレイとして、電界放出型表示装置(以下、適
宜「FED」と称する。なお、FEDはField E
mission Displayの略である)が注目さ
れている。このFEDは、薄型で、消費電力を小さくで
き、しかも視野角が広くて応答速度が速く、動作温度範
囲も広いという特徴を有し、液晶ディスプレイ以上の性
能を期待できる。
2. Description of the Related Art In recent years, as a self-luminous display that does not require a backlight, a field emission display device (hereinafter, referred to as "FED" as appropriate. The FED is a Field E
(abbreviation of mission Display) is drawing attention. This FED is thin, consumes less power, has a wide viewing angle, a high response speed, and a wide operating temperature range, and can be expected to have higher performance than a liquid crystal display.

【0003】上記FEDは、図5に示すように、表示面
となるフェースガラス80とバックガラス81とがスペ
ーサ82により所定間隔で対向配設され、フェースガラ
ス80、バックガラス81及びスペーサ82により形成
される内部空間が10-6Torr程度の真空とされてい
る。そして、フェースガラス80のバックガラス81と
の対向面にはアノード電極としての透明導電膜83が形
成され、この透明導電膜83の表面には蛍光体84が形
成されている。また、バックガラス81のフェースガラ
ス80との対向面にはカソード電極としての導電膜85
が形成され、この導電膜85の表面には負の電子親和力
をもつ電子放出体としてのダイヤモンド状炭素(以下、
「DLC」と称する。なお、DLCはDiamondo
Like Carbonの略である)膜86が形成さ
れている。
As shown in FIG. 5, in the FED, a face glass 80 and a back glass 81, which are display surfaces, are opposed to each other with a spacer 82 at a predetermined interval, and are formed by the face glass 80, the back glass 81 and the spacer 82. The internal space is a vacuum of about 10 -6 Torr. A transparent conductive film 83 as an anode electrode is formed on the surface of the face glass 80 facing the back glass 81, and a phosphor 84 is formed on the surface of the transparent conductive film 83. In addition, a conductive film 85 as a cathode electrode is formed on the surface of the back glass 81 facing the face glass 80.
Are formed on the surface of the conductive film 85, and diamond-like carbon (hereinafter, referred to as an electron emitter having a negative electron affinity)
It is called “DLC”. In addition, DLC is Diamond
A film 86 (abbreviation of Like Carbon) is formed.

【0004】上記構成を有するFEDでは、DLC膜8
6のしきい値以上の電界を、アノード電極及びカソード
電極としての透明導電膜83及び導電膜85間に与える
ことにより、電子放出体としてのDLC膜86から電子
を放出せしめ、この放出電子が蛍光体84に衝突するこ
とを利用して該蛍光体84を発光させる。
In the FED having the above structure, the DLC film 8
An electric field equal to or higher than the threshold value of 6 is applied between the transparent conductive film 83 and the conductive film 85 serving as the anode electrode and the cathode electrode to cause electrons to be emitted from the DLC film 86 serving as an electron emitter, and the emitted electrons emit fluorescence. The phosphor 84 is caused to emit light by utilizing the collision with the body 84.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記FEDにおいて
は、DLC膜86から電子を放出させるために、同DL
C膜86のしきい値以上の電界をかける必要がある。こ
こで、上記FEDに電圧を印加する駆動ICのドライブ
電圧は通常5〜100V程度であり、その上限は200
V程度である。また、上記DLC膜86のしきい値は通
常20V/μm程度である。このため、アノード電極及
びカソード電極としての透明導電膜83及び導電膜85
間に、DLC膜86から電子が放出するのに必要な電界
を与えるためには、透明導電膜83及び導電膜85間の
ギャップを10μm程度にする必要がある。
In the above FED, in order to emit electrons from the DLC film 86, the same DL is used.
It is necessary to apply an electric field above the threshold of the C film 86. Here, the drive voltage of the drive IC that applies a voltage to the FED is usually about 5 to 100 V, and the upper limit thereof is 200.
It is about V. The threshold value of the DLC film 86 is usually about 20 V / μm. Therefore, the transparent conductive film 83 and the conductive film 85 serving as the anode electrode and the cathode electrode, respectively.
In order to give an electric field necessary for electrons to be emitted from the DLC film 86, the gap between the transparent conductive film 83 and the conductive film 85 needs to be about 10 μm.

【0006】しかし、フェースガラス80、バックガラ
ス81及びスペーサ82により形成され、透明導電膜8
3及び導電膜85間のギャップが10μm程度と極めて
狭い内部空間を10-6Torr程度の高真空にするこ
と、及びそれを維持することは容易でない。すなわち、
フェースガラス80及びバックガラス81間を真空にす
ると、フェースガラス80及びバックガラス81の表面
から吸着ガスが脱離するが、上記ギャップが小さく、フ
ェースガラス80、バックガラス81及びスペーサ82
により形成される真空空間の容積が小さいと、上記吸着
ガスの脱離による真空度低下の影響が大きくなるため、
透明導電膜83及び導電膜85間のギャップが10μm
程度と極めて狭い内部空間を10-6Torr程度の高真
空にすること、及びそれを維持することは困難となる。
However, the transparent conductive film 8 is formed by the face glass 80, the back glass 81 and the spacer 82.
It is not easy to make a very high internal vacuum of about 10 -6 Torr and maintain it in a very narrow internal space where the gap between 3 and the conductive film 85 is about 10 μm. That is,
When a vacuum is applied between the face glass 80 and the back glass 81, the adsorbed gas is desorbed from the surfaces of the face glass 80 and the back glass 81, but the gap is small, and the face glass 80, the back glass 81 and the spacer 82.
When the volume of the vacuum space formed by is small, the influence of the degree of vacuum reduction due to desorption of the adsorbed gas becomes large,
The gap between the transparent conductive film 83 and the conductive film 85 is 10 μm
It is difficult to make a very high internal vacuum of about 10 −6 Torr and maintain it.

【0007】また、フェースガラス80及びバックガラ
ス81間に真空空間を形成するためのスペーサ82には
大気圧がかかるため、特にフェースガラス80及びバッ
クガラス81を大面積化する場合、フェースガラス80
及びバックガラス81の周囲のみにスペーサ82を配設
する構成では10μm程度と極めて狭いギャップで透明
導電膜83及び導電膜85間を維持することは困難であ
る。このため、フェースガラス80及びバックガラス8
1の周囲以外にもスペーサを配設する必要があり、この
場合スペーサにより発光部分が制限されたり、発光面積
が減少されたりするという不都合がある。
Further, since atmospheric pressure is applied to the spacer 82 for forming a vacuum space between the face glass 80 and the back glass 81, especially when the area of the face glass 80 and the back glass 81 is enlarged, the face glass 80 is formed.
Also, with the configuration in which the spacer 82 is provided only around the back glass 81, it is difficult to maintain the gap between the transparent conductive film 83 and the conductive film 85 with an extremely narrow gap of about 10 μm. Therefore, the face glass 80 and the back glass 8
It is necessary to dispose a spacer other than the periphery of 1, and in this case, there are disadvantages that the spacer limits the light emitting portion or reduces the light emitting area.

【0008】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、真空空間を容易に形成、維持でき、しかも大面積
化する場合にもスペーサにより発光部分が制限された
り、発光面積が減少されたりするという不都合を回避す
ることのできる電界放出型表示装置を提供することを解
決すべき技術課題とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to easily form and maintain a vacuum space, and when the area is increased, the light emitting portion is limited by the spacer and the light emitting area is reduced. It is a technical problem to be solved to provide a field emission display device capable of avoiding the inconvenience.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の電界放出型表示装置は、所定間隔で対向配設された
アノード電極及びカソード電極と、該アノード電極の該
カソード電極との対向面に形成された蛍光体と、該カソ
ード電極の該アノード電極との対向面に形成された負の
電子親和力をもつ電子放出体とを備えた電界放出型表示
素子が表示面を有する真空構造体内に設置されているこ
とを特徴とするものである。
In the field emission display device of the present invention for solving the above-mentioned problems, an anode electrode and a cathode electrode, which are opposed to each other at a predetermined interval, and a surface of the anode electrode facing the cathode electrode. In a vacuum structure having a display surface, there is provided a field emission display element including a phosphor formed on the cathode and an electron emitter having a negative electron affinity formed on a surface of the cathode electrode facing the anode electrode. It is characterized by being installed.

【0010】本発明の電界放出型表示装置は、電界放出
型表示素子が真空構造体内に設置されているので、真空
空間を形成すべき容積を大きくすることができる。この
ため、真空の形成、及び真空の維持が容易となる。ま
た、真空構造体で大気圧を受けることができ、アノード
電極及びカソード電極間を所定間隔に維持するためのス
ペーサには大気圧がかからない。このため、真空構造体
自身を大気圧に耐えうる構造にすれば、電界放出型表示
装置を大面積化する場合でも、アノード電極及びカソー
ド電極間を所定間隔に維持するためのスペーサをアノー
ド電極及びカソード電極の周囲にのみ配設する構成とす
ることができる。したがって、スペーサにより発光部分
が制限されたり、発光面積が減少されたりするという不
都合を回避することが可能となる。
In the field emission display device of the present invention, the field emission display element is installed in the vacuum structure, so that the volume for forming the vacuum space can be increased. Therefore, it is easy to form and maintain the vacuum. Further, the vacuum structure can receive the atmospheric pressure, and the spacer for maintaining the predetermined distance between the anode electrode and the cathode electrode is not subjected to the atmospheric pressure. Therefore, if the vacuum structure itself has a structure capable of withstanding the atmospheric pressure, a spacer for maintaining a predetermined distance between the anode electrode and the cathode electrode is used as the anode electrode and the cathode electrode even when the field emission display device has a large area. It may be arranged only around the cathode electrode. Therefore, it is possible to avoid the disadvantage that the light emitting portion is limited by the spacer and the light emitting area is reduced.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、具体的に説明する。本実施形態のFEDは、表示面
を有する真空構造体内に電界放出型表示素子が設置され
ている。上記真空構造体としては、電界放出型表示素子
の発光を表示することのできる表示面を有し、真空構造
体内を10-6〜10-7Torr程度の真空にした場合に
大気圧に耐えうる構造のものであれば特に限定されな
い。例えば、表示面となる透明フェース基板とバック基
板とを対向配設し、両基板の周囲をサイド基板で封止す
る構造とすることができる。例えば、透明フェース基板
としては、ソーダライムガラスや低アルカリガラス等の
透明なガラス基板を採用し、バック基板としてはソーダ
ライムガラス基板やアクリル樹脂基板を採用し、サイド
基板としてはソーダライムガラス基板やアクリル樹脂基
板を採用することができる。なお、上記透明フェース基
板バック基板及びサイド基板の厚さは1〜3mm程度と
することができる。また、透明フェース基板及びバック
基板間のギャップは2〜5mm程度とすることができ
る。
Embodiments of the present invention will be specifically described below. In the FED of this embodiment, a field emission display element is installed in a vacuum structure having a display surface. The vacuum structure has a display surface capable of displaying the light emission of a field emission display element, and can withstand atmospheric pressure when the vacuum structure is evacuated to about 10 −6 to 10 −7 Torr. There is no particular limitation as long as it has a structure. For example, it is possible to adopt a structure in which a transparent face substrate that serves as a display surface and a back substrate are disposed so as to face each other, and the periphery of both substrates is sealed by a side substrate. For example, a transparent glass substrate such as soda lime glass or low alkali glass is adopted as the transparent face substrate, a soda lime glass substrate or an acrylic resin substrate is adopted as the back substrate, and a soda lime glass substrate or a soda lime glass substrate is adopted as the side substrate. An acrylic resin substrate can be adopted. The thickness of the transparent face substrate back substrate and the side substrate may be about 1 to 3 mm. Further, the gap between the transparent face substrate and the back substrate can be about 2 to 5 mm.

【0012】真空構造体の内部を真空にする方法として
は、上記サイド基板から真空引き用のガラス管を引き出
して、このガラス管から真空引きした後、ガラス管を溶
断する方法等を採用することができる。また必要に応じ
て、真空構造体の内部にゲッタと呼ばれるリング状等の
金属(マグネシウムやバリウム等)を入れ、真空引き中
又は真空引きして封止後に、高周波加熱により金属を蒸
発させることにより、真空構造体内の真空度を高めるこ
ともできる。なお、真空構造体内の真空度としては、1
-6〜10-7Torr程度とすることができる。
As a method for evacuating the inside of the vacuum structure, a method of pulling out a glass tube for vacuuming from the side substrate, vacuuming the glass tube, and then melting the glass tube is adopted. You can If necessary, a ring-shaped metal (magnesium, barium, etc.) called a getter is placed inside the vacuum structure, and the metal is evaporated by high-frequency heating during vacuuming or after vacuuming and sealing. It is also possible to increase the degree of vacuum in the vacuum structure. The degree of vacuum in the vacuum structure is 1
It can be about 0 −6 to 10 −7 Torr.

【0013】上記電界放出型表示素子は、所定間隔で対
向配設されたアノード電極及びカソード電極と、該アノ
ード電極の該カソード電極との対向面に形成された蛍光
体と、該カソード電極の該アノード電極との対向面に形
成された負の電子親和力をもつ電子放出体とを備えてい
る。上記アノード電極及びカソード電極は、真空構造体
の表示面側に位置する方が透明電極とされ、表示面と反
対側に位置する方は通常の金属電極又は透明電極とする
ことができる。透明電極としてはITO薄膜、SnO2
薄膜、In2 3 薄膜やIn2 3 −SnO2 薄膜等
を、金属電極としてはAl薄膜やCu、Ti、Cr薄膜
等を採用することができる。なお、アノード電極及びカ
ソード電極の厚さは0.1〜2.0μm程度とすること
ができる。
In the field emission display device, the anode electrode and the cathode electrode are arranged to face each other at a predetermined interval, the phosphor formed on the surface of the anode electrode facing the cathode electrode, and the phosphor of the cathode electrode. And an electron emitter having a negative electron affinity formed on the surface facing the anode electrode. The anode electrode and the cathode electrode may be transparent electrodes on the side of the display surface of the vacuum structure, and may be ordinary metal electrodes or transparent electrodes on the side opposite to the display surface. As a transparent electrode, an ITO thin film, SnO 2
Thin film, the In 2 O 3 thin film or In 2 O 3 -SnO 2 thin film and the like, as the metal electrode may be employed Al thin film or Cu, Ti, and Cr thin film or the like. The thickness of the anode electrode and the cathode electrode can be about 0.1 to 2.0 μm.

【0014】上記アノード電極のカソード電極との対向
面に形成される蛍光体としては、緑色に発光するZn
O:Zn、アンバー(こはく)色に発光するZnS:M
n等を採用することができる。なお、蛍光体は沈降法等
により1〜10mg/cm2 程度の割合で均一に塗布す
ることができる。上記カソード電極のアノード電極との
対向面に形成される負の電子親和力をもつ電子放出体と
しては、DLC薄膜や結晶性ダイヤモンド薄膜等を採用
することができる。但し、電子放出能力が高く駆動電圧
を低くできるという観点からは、DLC薄膜を用いるこ
とが好ましい。DLC薄膜やダイヤモンド薄膜は、プラ
ズマCVD法やレーザ蒸着法等により形成することがで
きる。なお、プラズマCVD法による製造条件は、例え
ば、置換ガス:N2 、供給原料:炭化水素ガス、圧力:
30〜80mTorr、バイアス電圧:0.4〜1.4
kV、温度:−10〜200℃とすることができる。ま
たレーザ蒸着法では、例えばNd:YAGレーザ(パル
ス発振)光をグラファイトのターゲット板に照射して溶
融させ、ガラス基板上に炭素原子を堆積させることによ
り形成することができる。なお、電子放出体の厚さは1
〜30μm程度とすることができる。
The phosphor formed on the surface of the anode electrode facing the cathode electrode is Zn which emits green light.
O: Zn, ZnS: M that emits amber (amber) color
n or the like can be adopted. The phosphor can be uniformly applied at a rate of about 1 to 10 mg / cm 2 by a sedimentation method or the like. As the electron emitter having a negative electron affinity formed on the surface of the cathode electrode facing the anode electrode, a DLC thin film, a crystalline diamond thin film, or the like can be adopted. However, it is preferable to use the DLC thin film from the viewpoint that the electron emission ability is high and the driving voltage can be lowered. The DLC thin film and the diamond thin film can be formed by a plasma CVD method, a laser vapor deposition method, or the like. The production conditions by the plasma CVD method are, for example, replacement gas: N 2 , feed material: hydrocarbon gas, pressure:
30-80 mTorr, bias voltage: 0.4-1.4
kV, temperature: It can be set to -10 to 200 ° C. In the laser vapor deposition method, for example, Nd: YAG laser (pulse oscillation) light is irradiated onto a graphite target plate to melt the graphite target plate, and carbon atoms can be deposited on the glass substrate. The thickness of the electron emitter is 1
It can be about 30 μm.

【0015】上記アノード電極及びカソード電極間のギ
ャップは、電子放出体のしきい値や本発明のFEDに電
圧を印加する駆動IC等のドライブ電圧の大きさに応じ
て適宜設定可能で、通常は5〜50μm程度とすること
ができる。例えば、上記真空構造体を構成するバック基
板及び表示面となる透明フェース基板のうちの一方にア
ノード電極及びカソード電極のうちの一方を形成し、こ
のアノード電極及びカソード電極のうちの一方が形成さ
れたバック基板又は透明フェース基板に対してシリカや
樹脂系ビーズ等よりなるスペーサを介して所定間隔で基
板を対向配設し、この基板にアノード電極及びカソード
電極のうちの他方を形成するすることにより、アノード
電極及びカソード電極間を一定のギャップで維持するこ
とができる。
The gap between the anode electrode and the cathode electrode can be appropriately set according to the threshold value of the electron emitter and the magnitude of the drive voltage of the drive IC for applying a voltage to the FED of the present invention, and usually. It can be about 5 to 50 μm. For example, one of the anode electrode and the cathode electrode is formed on one of the back substrate and the transparent face substrate that will be the display surface constituting the vacuum structure, and one of the anode electrode and the cathode electrode is formed. By arranging the substrate opposite to the back substrate or the transparent face substrate with a spacer made of silica or resin beads at a predetermined interval, and forming the other of the anode electrode and the cathode electrode on this substrate. It is possible to maintain a constant gap between the anode electrode and the cathode electrode.

【0016】なお、アノード電極又はカソード電極が形
成される上記基板としては、バック基板にアノード電極
又はカソード電極が形成され、このバック基板に対して
スペーサを介して一定の間隔で対向配設される場合に
は、蛍光体の発光を表示面となる透明フェース基板側に
透過させるために、透明基板とする必要がある。一方、
透明フェース基板にアノード電極及びカソード電極のう
ちの一方が形成され、この透明フェース基板に対してス
ペーサを介して一定の間隔で上記基板を対向配設させる
場合には、上記基板としてAl基板等を採用することが
でき、この場合Al基板等に蒸着やスパッタ法等により
アノード電極及びカソード電極のうちの他方を形成する
ことができるので、ガラス基板へのAl膜の成膜を省略
できるという利点がある。
As the substrate on which the anode electrode or the cathode electrode is formed, the anode electrode or the cathode electrode is formed on the back substrate, and the back substrate is arranged to face the back substrate at a constant interval. In this case, it is necessary to use a transparent substrate in order to transmit the light emission of the phosphor to the transparent face substrate side which is the display surface. on the other hand,
When one of the anode electrode and the cathode electrode is formed on the transparent face substrate and the above-mentioned substrate is arranged to face the transparent face substrate at a constant interval via a spacer, an Al substrate or the like is used as the substrate. In this case, since the other of the anode electrode and the cathode electrode can be formed on the Al substrate or the like by vapor deposition or sputtering, there is an advantage that the formation of the Al film on the glass substrate can be omitted. is there.

【0017】また、上記透明フェース基板又はバック基
板にアノード電極を形成し、このアノード電極が形成さ
れた透明フェース基板又はバック基板に対して対向配設
された上記基板の表面にカソード電極及び電子放出体を
形成する場合、この基板は大気圧を受けないため薄くし
てもよい。上記構成を有する本実施形態のFEDは、電
界放出型表示素子が真空構造体内に設置されているの
で、真空空間を形成すべき容積を大きくすることができ
る。このため、真空の形成、及び真空の維持が容易とな
る。すなわち、真空構造体内を真空にした際、真空構造
体を構成するガラス基板等から吸着ガスが脱離するが、
真空構造体内の容積が大きいと、上記吸着ガスの脱離に
よる真空度低下の影響が小さくなるため、真空構造体内
を10-6Torr程度の高真空にすること、及びそれを
維持することが容易となる。
Further, an anode electrode is formed on the transparent face substrate or the back substrate, and a cathode electrode and electron emission are formed on the surface of the substrate which is arranged to face the transparent face substrate or the back substrate on which the anode electrode is formed. When forming the body, the substrate may be thin because it does not undergo atmospheric pressure. In the FED of the present embodiment having the above-mentioned configuration, the field emission display element is installed in the vacuum structure, so that the volume for forming the vacuum space can be increased. Therefore, it is easy to form and maintain the vacuum. That is, when the vacuum structure is evacuated, the adsorbed gas is desorbed from the glass substrate or the like that constitutes the vacuum structure.
When the volume of the vacuum structure is large, the influence of the vacuum degree reduction due to the desorption of the adsorbed gas becomes small. Therefore, it is easy to make the vacuum structure a high vacuum of about 10 -6 Torr and to maintain it. Becomes

【0018】また、真空構造体で大気圧を受けることが
できるので、アノード電極及びカソード電極間を所定間
隔に維持するためのスペーサには大気圧がかからない。
このため、真空構造体自身を大気圧に耐えうる構造にす
れば、電界放出型表示装置を大面積化する場合でも、ア
ノード電極及びカソード電極間を所定間隔に維持するた
めのスペーサをアノード電極及びカソード電極の周囲に
のみ配設する構成とすることができる。したがって、ス
ペーサにより発光部分が制限されたり、発光面積が減少
されたりするという不都合を回避することが可能とな
る。
Further, since the vacuum structure can receive the atmospheric pressure, no atmospheric pressure is applied to the spacer for maintaining the predetermined distance between the anode electrode and the cathode electrode.
Therefore, if the vacuum structure itself has a structure capable of withstanding the atmospheric pressure, a spacer for maintaining a predetermined distance between the anode electrode and the cathode electrode is used as the anode electrode and the cathode electrode even when the field emission display device has a large area. It may be arranged only around the cathode electrode. Therefore, it is possible to avoid the disadvantage that the light emitting portion is limited by the spacer and the light emitting area is reduced.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明のFEDの実施例を、図面を参
照しつつ具体的に説明する。 (実施例1)図1の模式断面図に示す本実施例のFED
は、真空構造体1内に電界放出型表示素子2が設置され
ている。なお、このFEDは、図1の上側を表示側と
し、かつ、図1の上側に蛍光体が配設されるとともに図
1の下側に電子放出体が配設されたものである。
Embodiments of the FED of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) The FED of this embodiment shown in the schematic sectional view of FIG.
The field emission display element 2 is installed in the vacuum structure 1. Note that this FED has the upper side of FIG. 1 as the display side, and the phosphor is disposed on the upper side of FIG. 1 and the electron emitter is disposed on the lower side of FIG.

【0020】上記真空構造体1は、表示面となる透明フ
ェースガラス基板3と、透明フェースガラス基板3に対
して一定の間隔(3mm)で対向配設されたバックガラ
ス基板4と、透明フェースガラス基板3及びバックガラ
ス基板4の周囲を封止するサイドガラス基板5とから構
成されている。なお、上記透明フェースガラス基板3、
バックガラス基板及びサイドガラス基板5は、いずれも
厚さは1.1mmのソーダライムガラスよりなる。ま
た、真空構造体1は、その内部に電界放出型表示素子2
が設置された後に、サイドガラス基板5から真空引き用
のガラス管を引き出して、このガラス管から真空引きし
た後、ガラス管を溶断することにより、10-6Torr
の真空度とされている。
The vacuum structure 1 includes a transparent face glass substrate 3 serving as a display surface, a back glass substrate 4 facing the transparent face glass substrate 3 at a constant interval (3 mm), and a transparent face glass. It is composed of a substrate 3 and a side glass substrate 5 that seals the periphery of the back glass substrate 4. The transparent face glass substrate 3,
Both the back glass substrate and the side glass substrate 5 are made of soda lime glass having a thickness of 1.1 mm. Further, the vacuum structure 1 has a field emission display element 2 inside.
Is installed, a glass tube for vacuuming is pulled out from the side glass substrate 5, the glass tube is evacuated, and then the glass tube is melt-cut to obtain 10 −6 Torr.
It is said to be the degree of vacuum.

【0021】上記電界放出型表示素子2は、上記バック
ガラス基板4の内面に形成されたカソード電極6と、バ
ックガラス基板4に対して所定間隔で対向配設された厚
さ0.5mmのソーダライムガラスよりなる透明ガラス
基板7と、透明ガラス基板7のバックガラス基板4との
対向面に形成された透明アノード電極8と、この透明ア
ノード電極8の上記カソード電極6との対向面に形成さ
れた蛍光体9と、上記カソード電極6の透明アノード電
極8との対向面に形成された負の電子親和力をもつ電子
放出体10と、上記透明ガラス基板7の周囲に配設され
て上記バックガラス基板4に対して透明ガラス基板7を
所定間隔で対向配設させる、シリカを混入した樹脂より
なる板状のスペーサ11とから構成されている。なお、
上記カソード電極6及び透明アノード電極8間のギャッ
プは10μmとされている。
The field emission display element 2 is composed of a cathode electrode 6 formed on the inner surface of the back glass substrate 4 and a soda having a thickness of 0.5 mm, which is arranged to face the back glass substrate 4 at a predetermined interval. A transparent glass substrate 7 made of lime glass, a transparent anode electrode 8 formed on the surface of the transparent glass substrate 7 facing the back glass substrate 4, and a transparent anode electrode 8 formed on the surface of the transparent anode electrode 8 facing the cathode electrode 6. And a fluorescent substance 9, an electron emitter 10 having a negative electron affinity formed on the surface of the cathode electrode 6 facing the transparent anode electrode 8, and the back glass disposed around the transparent glass substrate 7. It is composed of a plate-like spacer 11 made of a resin mixed with silica, in which a transparent glass substrate 7 is opposed to the substrate 4 at a predetermined interval. In addition,
The gap between the cathode electrode 6 and the transparent anode electrode 8 is 10 μm.

【0022】上記カソード電極6は蒸着により形成され
た膜厚0.2μmのAl金属薄膜よりなり、上記透明ア
ノード電極8はスパッタリングにより形成された膜厚
0.2μmのITO薄膜よりなる。また、上記蛍光体9
は、沈降法等により形成された緑色に発光するZnO:
Znよりなり、厚さは10μmである。また、上記電子
放出体10は、プラズマCVD法により形成された膜厚
5μmのDLC薄膜よりなる。
The cathode electrode 6 is made of an Al metal thin film having a thickness of 0.2 μm formed by vapor deposition, and the transparent anode electrode 8 is made of an ITO thin film having a thickness of 0.2 μm formed by sputtering. In addition, the phosphor 9
Is a green light-emitting ZnO formed by a sedimentation method or the like:
It is made of Zn and has a thickness of 10 μm. The electron emitter 10 is made of a DLC thin film having a film thickness of 5 μm formed by the plasma CVD method.

【0023】したがって、本実施例のFEDは、バック
ガラス基板4の表面にカソード電極6が形成され、この
カソード電極4の表面に電子放出体10が形成される。
また、バックガラス基板4に対してスペーサ11を介し
て透明ガラス基板7が所定間隔で対向配設され、この透
明ガラス基板7のバックガラス基板4との対向面に透明
アノード電極8が形成され、この透明アノード電極8の
カソード電極6との対向面に蛍光体9が形成されてい
る。そして、図示しない駆動電源からカソード電極6及
び透明アノード電極8間に所定の電界をかければ、電子
放出体10から放出された電子が蛍光体9に衝突し、こ
れにより蛍光体9が所定の色に発光し、この発光が透明
アノード電極8、透明ガラス基板7及び透明フェース基
板3を透過して表示される。
Therefore, in the FED of this embodiment, the cathode electrode 6 is formed on the surface of the back glass substrate 4, and the electron emitter 10 is formed on the surface of the cathode electrode 4.
Further, a transparent glass substrate 7 is arranged to face the back glass substrate 4 via a spacer 11 at a predetermined interval, and a transparent anode electrode 8 is formed on a surface of the transparent glass substrate 7 facing the back glass substrate 4. A phosphor 9 is formed on the surface of the transparent anode electrode 8 facing the cathode electrode 6. Then, when a predetermined electric field is applied between the cathode electrode 6 and the transparent anode electrode 8 from a driving power source (not shown), the electrons emitted from the electron emitter 10 collide with the phosphor 9, whereby the phosphor 9 has a predetermined color. The emitted light is transmitted through the transparent anode electrode 8, the transparent glass substrate 7 and the transparent face substrate 3 to be displayed.

【0024】(実施例2)図2の模式断面図に示す本実
施例のFEDでは、図2の下側を表示側とし、かつ、図
2の上側に蛍光体が配設されるとともに図2の下側に電
子放出体が配設されたものである。すなわち、図2の下
側に透明フェースガラス基板3が配設され、図2の上側
にバックガラス基板4が配設されている。そして、透明
フェースガラス基板3の内表面にITO薄膜よりなる透
明カソード電極6’が形成され、この透明カソード電極
6’の表面に電子放出体10が形成されている。また、
透明フェースガラス基板3に対してスペーサ11を介し
てAl基板7’が所定間隔で対向配設され、このAl基
板7’の透明フェースガラス基板3との対向面にAl薄
膜よりなるアノード電極8’が形成され、このアノード
電極8’の透明カソード電極6’との対向面に蛍光体9
が形成されている。その他の構成は上記実施例1と同様
であるので、説明を省略する。
(Embodiment 2) In the FED of the present embodiment shown in the schematic sectional view of FIG. 2, the lower side of FIG. 2 is the display side, and the phosphor is arranged on the upper side of FIG. The electron emitter is arranged on the lower side. That is, the transparent face glass substrate 3 is arranged on the lower side of FIG. 2, and the back glass substrate 4 is arranged on the upper side of FIG. Then, a transparent cathode electrode 6'made of an ITO thin film is formed on the inner surface of the transparent face glass substrate 3, and an electron emitter 10 is formed on the surface of this transparent cathode electrode 6 '. Also,
An Al substrate 7'is arranged at a predetermined interval to the transparent face glass substrate 3 via a spacer 11, and an anode electrode 8'made of an Al thin film is provided on a surface of the Al substrate 7'which faces the transparent face glass substrate 3. Are formed on the surface of the anode electrode 8'facing the transparent cathode electrode 6 '.
Are formed. The other configurations are similar to those of the above-described first embodiment, and thus the description thereof will be omitted.

【0025】本実施例2のFEDでは、図示しない駆動
電源から透明カソード電極6’及びアノード電極8’間
に所定の電界をかければ、電子放出体10から放出され
た電子が蛍光体9に衝突し、これにより蛍光体9が所定
の色に発光し、この発光が透明カソード電極6’及び透
明フェース基板3を透過して表示される。 (実施例3)図3の模式断面図に示す本実施例のFED
では、図3の上側を表示側とし、かつ、図3の上側に電
子放出体が配設されるとともに図3の下側に蛍光体が配
設されたものである。
In the FED of the second embodiment, electrons emitted from the electron emitter 10 collide with the phosphor 9 when a predetermined electric field is applied between the transparent cathode electrode 6'and the anode electrode 8'from a driving power source (not shown). As a result, the phosphor 9 emits light of a predetermined color, and this emitted light is transmitted through the transparent cathode electrode 6'and the transparent face substrate 3 to be displayed. (Embodiment 3) The FED of this embodiment shown in the schematic sectional view of FIG.
In FIG. 3, the upper side of FIG. 3 is the display side, the electron emitter is disposed on the upper side of FIG. 3, and the phosphor is disposed on the lower side of FIG.

【0026】すなわち、図3の上側に透明フェースガラ
ス基板3が配設され、図3の下側にバックガラス基板4
が配設されている。そして、バックガラス基板4の内表
面にAl薄膜よりなるアノード電極8’が形成され、こ
のアノード電極8’の表面に蛍光体9が形成されてい
る。また、バックガラス基板4に対してスペーサ11を
介して透明ガラス基板7が所定間隔で対向配設され、こ
の透明ガラス基板7のバックガラス基板4との対向面に
ITO薄膜よりなる透明カソード電極6’が形成され、
この透明カソード電極6’のアノード電極8’との対向
面に電子放出体10が形成されている。その他の構成は
上記実施例1と同様であるので、説明を省略する。
That is, the transparent face glass substrate 3 is disposed on the upper side of FIG. 3, and the back glass substrate 4 is disposed on the lower side of FIG.
Are arranged. Then, an anode electrode 8'made of an Al thin film is formed on the inner surface of the back glass substrate 4, and a phosphor 9 is formed on the surface of this anode electrode 8 '. Further, a transparent glass substrate 7 is arranged at a predetermined interval to the back glass substrate 4 via a spacer 11, and a transparent cathode electrode 6 made of an ITO thin film is formed on a surface of the transparent glass substrate 7 facing the back glass substrate 4. 'Is formed,
An electron emitter 10 is formed on the surface of the transparent cathode electrode 6'facing the anode electrode 8 '. The other configurations are similar to those of the above-described first embodiment, and thus the description thereof will be omitted.

【0027】本実施例3のFEDでは、図示しない駆動
電源から透明カソード電極6’及びアノード電極8’間
に所定の電界をかければ、電子放出体10から放出され
た電子が蛍光体9に衝突し、これにより蛍光体9が所定
の色に発光し、この発光が透明カソード電極6’、透明
ガラス基板7及び透明フェース基板3を透過して表示さ
れる。
In the FED of the third embodiment, electrons emitted from the electron emitter 10 collide with the phosphor 9 when a predetermined electric field is applied between the transparent cathode electrode 6'and the anode electrode 8'from a driving power source (not shown). As a result, the phosphor 9 emits light of a predetermined color, and this emitted light is transmitted through the transparent cathode electrode 6 ', the transparent glass substrate 7 and the transparent face substrate 3 for display.

【0028】(実施例4)図4の模式断面図に示す本実
施例のFEDでは、図4の下側を表示側とし、かつ、図
4の上側に電子放出体が配設されるとともに図4の下側
に蛍光体が配設されたものである。すなわち、図4の下
側に透明フェースガラス基板3が配設され、図4の上側
にバックガラス基板4が配設されている。そして、透明
フェースガラス基板3の内表面にITO薄膜よりなる透
明アノード電極8が形成され、この透明アノード電極8
の表面に蛍光体9が形成されている。また、透明フェー
スガラス基板3に対してスペーサ11を介してAl基板
7’が所定間隔で対向配設され、このAl基板7’の透
明フェースガラス基板3との対向面にAl薄膜よりなる
カソード電極6が形成され、このカソード電極6の透明
アノード電極8との対向面に電子放出体10が形成され
ている。その他の構成は上記実施例1と同様であるの
で、説明を省略する。
(Embodiment 4) In the FED of this embodiment shown in the schematic sectional view of FIG. 4, the lower side of FIG. 4 is the display side, and the electron emitter is disposed on the upper side of FIG. 4 is provided with a phosphor on the lower side. That is, the transparent face glass substrate 3 is arranged on the lower side of FIG. 4, and the back glass substrate 4 is arranged on the upper side of FIG. Then, a transparent anode electrode 8 made of an ITO thin film is formed on the inner surface of the transparent face glass substrate 3, and the transparent anode electrode 8 is formed.
Has a phosphor 9 formed on its surface. Further, an Al substrate 7'is arranged at a predetermined interval to the transparent face glass substrate 3 via a spacer 11, and a cathode electrode made of an Al thin film is provided on a surface of the Al substrate 7'which faces the transparent face glass substrate 3. 6 is formed, and the electron emitter 10 is formed on the surface of the cathode electrode 6 facing the transparent anode electrode 8. The other configurations are similar to those of the above-described first embodiment, and thus the description thereof will be omitted.

【0029】本実施例4のFEDでは、図示しない駆動
電源からカソード電極6及び透明アノード電極8間に所
定の電界をかければ、電子放出体10から放出された電
子が蛍光体9に衝突し、これにより蛍光体9が所定の色
に発光し、この発光が透明アノード電極8及び透明フェ
ース基板3を透過して表示される。
In the FED of the fourth embodiment, when a predetermined electric field is applied between the cathode electrode 6 and the transparent anode electrode 8 from a driving power source (not shown), the electrons emitted from the electron emitter 10 collide with the phosphor 9, As a result, the phosphor 9 emits light of a predetermined color, and this emitted light is transmitted through the transparent anode electrode 8 and the transparent face substrate 3 to be displayed.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上詳述したように本発明の電界放出型
表示装置は、電界放出型表示素子が真空構造体内に設置
されていることから、真空空間を形成すべき容積を大き
くすることができ、このため真空の形成及び真空の維持
が容易となる。したがって、製造コストや製造工程の簡
略化等を図ることが可能となる。
As described above in detail, in the field emission display device of the present invention, since the field emission display element is installed in the vacuum structure, the volume for forming the vacuum space can be increased. This makes it easy to create and maintain a vacuum. Therefore, the manufacturing cost and the manufacturing process can be simplified.

【0031】また真空構造体で大気圧を受けることがで
きため、真空構造体自身を大気圧に耐えうる構造にすれ
ば、電界放出型表示装置を大面積化する場合でも、アノ
ード電極及びカソード電極間を所定間隔に維持するため
のスペーサをアノード電極及びカソード電極の周囲にの
み配設する構成とすることができ、したがってスペーサ
により発光部分が制限されたり、発光面積が減少された
りするという不都合を回避することが可能となる。
Further, since the vacuum structure can receive the atmospheric pressure, if the vacuum structure itself can withstand the atmospheric pressure, the anode electrode and the cathode electrode can be formed even when the area of the field emission display device is increased. A spacer for maintaining a predetermined interval can be provided only around the anode electrode and the cathode electrode, and therefore the spacer limits the light emitting portion and reduces the light emitting area. It is possible to avoid it.

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

【図1】本実施例1のFEDの模式断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view of an FED according to a first embodiment.

【図2】本実施例2のFEDの模式断面図である。FIG. 2 is a schematic sectional view of an FED of the second embodiment.

【図3】本実施例3のFEDの模式断面図である。FIG. 3 is a schematic sectional view of an FED of the third embodiment.

【図4】本実施例4のFEDの模式断面図である。FIG. 4 is a schematic sectional view of an FED of the fourth embodiment.

【図5】従来のFEDの模式断面図である。FIG. 5 is a schematic sectional view of a conventional FED.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1は真空構造体、2は電界放出型表示素子、3は透明フ
ェースガラス基板、4はバックガラス基板、6はカソー
ド電極、6’は透明カソード電極、7は透明ガラス基
板、7’はAl基板、8は透明アノード電極、8’はア
ノード電極、9は蛍光体、10は電子放出体、11はス
ペーサである。
1 is a vacuum structure, 2 is a field emission display element, 3 is a transparent face glass substrate, 4 is a back glass substrate, 6 is a cathode electrode, 6'is a transparent cathode electrode, 7 is a transparent glass substrate, and 7'is an Al substrate. , 8 is a transparent anode electrode, 8'is an anode electrode, 9 is a phosphor, 10 is an electron emitter, and 11 is a spacer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定間隔で対向配設されたアノード電極
及びカソード電極と、該アノード電極の該カソード電極
との対向面に形成された蛍光体と、該カソード電極の該
アノード電極との対向面に形成された負の電子親和力を
もつ電子放出体とを備えた電界放出型表示素子が表示面
を有する真空構造体内に設置されていることを特徴とす
る電界放出型表示装置。
1. An anode electrode and a cathode electrode, which are arranged to face each other at a predetermined interval, a phosphor formed on a surface of the anode electrode facing the cathode electrode, and a surface of the cathode electrode facing the anode electrode. A field emission display device, comprising: a field emission display device having an electron emitter having a negative electron affinity formed on the substrate, the field emission display device being installed in a vacuum structure having a display surface.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7615795B2 (en) 1996-03-26 2009-11-10 Cree, Inc. Solid state white light emitter and display using same

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