JPH10283956A - Field emission display device - Google Patents

Field emission display device

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JPH10283956A
JPH10283956A JP8811497A JP8811497A JPH10283956A JP H10283956 A JPH10283956 A JP H10283956A JP 8811497 A JP8811497 A JP 8811497A JP 8811497 A JP8811497 A JP 8811497A JP H10283956 A JPH10283956 A JP H10283956A
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JP
Japan
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anode
electrode
electrodes
field emission
protective film
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Withdrawn
Application number
JP8811497A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuru Tanaka
満 田中
Takehiro Niiyama
剛宏 新山
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Futaba Corp
Original Assignee
Futaba Corp
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Publication date
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  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a field-emission display device which can provide a high- brightness, clear image. SOLUTION: Stripes of anodes 1-1-1-6 are vertically formed on the lower surface of an anode substrate 11, and anode terminals A, B are provided in such a way as to be connected thereto in the form of comb teeth. A protective film 12 is formed on the anode substrate 11 and the anodes in a pattern having a plurality of window openings in and near the anodes. Phosphor dots 2 of R, G, and B are applied to the window openings. Focusing electrodes 3 are horizontally arranged in stripes on the lower surface of the protective film 12 and between the adjacent window openings, are formed to be integrated together at right and left ends by a vertically extending connecting wire film, and are connected to a common focusing electrode terminal.

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、電界放出型ディス
プレイ装置の改良に関するものであり、特に電界放出型
カラーディスプレイ装置に適用して好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a field emission type display device, and more particularly, to a field emission type color display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】金属または半導体表面の印加電界を10
9 [ボルト/m]程度にすると、トンネル効果により電
子が障壁を通過し常温でも真空中に電子放出が行われ
る。これを電界放出(Field Emissin)と
いう。このような原理で電子を放出するカソードを電界
放出カソード(FieldEmissin Catho
de、以下、単にFECと表記する)という。半導体微
細加工技術を駆使して、ミクロンサイズのFECからな
る面放出型のFECを作成することが可能となり、電界
放出型ディスプレイ装置(Field Emissin
Display)、以下、単にFEDと表記する)、
リソグラフィー用電子ビーム装置等の電子放出源として
用いられている。
2. Description of the Related Art An electric field applied to a metal or semiconductor surface is 10
At about 9 [volts / m], electrons pass through the barrier due to the tunnel effect, and electrons are emitted in a vacuum even at room temperature. This is called field emission (Field Emissin). A cathode that emits electrons according to such a principle is a field emission cathode (Field Emissin Catho).
de, hereinafter simply referred to as FEC). By making full use of semiconductor microfabrication technology, it is possible to create a surface emission type FEC composed of micron-sized FEC, and a field emission type display device (Field Emissin)
Display), hereinafter simply referred to as FED),
It is used as an electron emission source for an electron beam device for lithography.

【0003】図4は、従来のアノードスイッチ駆動型カ
ラーFEDの説明図である。図中、1−1〜1−5はア
ノード電極、2は蛍光体ドット、11はアノード基板、
13はカソード基板、31−1〜31−4はカソード電
極、32−1,32−2はゲート電極、33はスペーサ
である。
FIG. 4 is an explanatory view of a conventional anode switch drive type color FED. In the figure, 1-1 to 1-5 are anode electrodes, 2 is a phosphor dot, 11 is an anode substrate,
13 is a cathode substrate, 31-1 to 31-4 are cathode electrodes, 32-1 and 32-2 are gate electrodes, and 33 is a spacer.

【0004】このカラーFEDは、FECが形成された
カソード基板13と、アノード電極1−1〜1−5が形
成されたアノード基板11とが対向配置されたもので、
スペーサ33により両者の間隙を一定に支持して、両基
板の外周を図示しない側面部により封止し、内部が真空
状態に保持されたものである。この図では、構造をわか
りやすくするため、両基板の間隙を拡げて図示してい
る。
In this color FED, a cathode substrate 13 on which an FEC is formed and an anode substrate 11 on which anode electrodes 1-1 to 1-5 are formed are opposed to each other.
The gap between the substrates is kept constant by a spacer 33, the outer peripheries of both substrates are sealed by side portions (not shown), and the inside is kept in a vacuum state. In this figure, in order to make the structure easy to understand, the gap between the two substrates is enlarged.

【0005】このカソード基板13上には、カソード電
極31−1〜31−4がストライプ状に形成され、その
上に複数の開口部を有する絶縁層が形成され、この開口
部内のカソード電極31−1〜31−4上には、円錐状
のエミッタコーンが形成されている。絶縁層上には、複
数のゲート電極32−1,32−2がストライプ状に形
成され、カソード電極31−1〜31−4の長手方向と
直交する方向に延びている。このゲート電極32−1,
32−2には、上述した絶縁層の開口部およびエミッタ
コーンに対応して図示のような複数の孔を有する。上述
したカソード電極,エミッタコーン,ゲート電極により
スピント(Spindt)型FECが構成される。
[0005] On the cathode substrate 13, cathode electrodes 31-1 to 31-4 are formed in a stripe shape, on which an insulating layer having a plurality of openings is formed. A conical emitter cone is formed on 1-31-4. A plurality of gate electrodes 32-1 and 32-2 are formed on the insulating layer in a stripe shape, and extend in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the cathode electrodes 31-1 to 31-4. The gate electrodes 32-1,
32-2 has a plurality of holes as shown, corresponding to the opening of the insulating layer and the emitter cone described above. The above-mentioned cathode electrode, emitter cone and gate electrode constitute a Spindt-type FEC.

【0006】一方、透明のアノード基板11の下面上に
は、透明のアノード電極1−1〜1−5が、上述したカ
ソード電極31−1〜31−4と並行してストライプ状
に形成され、1つ置きのアノード電極1−1,1−3,
1−5・・・が一方の端部で共通接続され、他の1つ置
きのアノード電極1−2,1−4・・・が図示しない他
方の端部で接続されている。すなわち、1つ置きに交互
に櫛歯状に共通接続されている。
On the other hand, on the lower surface of the transparent anode substrate 11, transparent anode electrodes 1-1 to 1-5 are formed in stripes in parallel with the above-mentioned cathode electrodes 31-1 to 31-4. Every other anode electrode 1-1, 1-3,
Are connected in common at one end, and every other anode electrode 1-2, 1-4 ... is connected at the other end (not shown). That is, they are commonly connected alternately in a comb-tooth shape.

【0007】アノード電極1−1〜1−5には、ITO
(導電性酸化インジウム)の薄膜が使用され、この下面
には、複数個の蛍光体ドット2がアノード電極1−1〜
1−5の長手方向に所定間隔をおいてドット状に塗布形
成され、アノード電極1−1にレッド(R)、アノード
電極1−2にグリーン(G)、アノード電極1−3にブ
ルー(B)、アノード電極1−4にレッド(R)、とい
うように、R,G,Bの3種の蛍光体ドット2が交互に
配置されてカラーFEDの表示部が構成されている。
The anode electrodes 1-1 to 1-5 are made of ITO.
A thin film of (conductive indium oxide) is used, on the lower surface of which a plurality of phosphor dots 2 are provided with anode electrodes 1-1 to 1-1.
1-5 in the form of dots at predetermined intervals in the longitudinal direction. The anode electrode 1-1 is red (R), the anode electrode 1-2 is green (G), and the anode electrode 1-3 is blue (B). ), Three kinds of phosphor dots 2 of R, G, B, such as red (R), are alternately arranged on the anode electrode 1-4 to constitute a display unit of a color FED.

【0008】FEC側のカソード電極31−1〜31−
4・・・の特定の列およびゲート電極32−1,32−
2・・・の特定の行、例えば、カソード電極31−1と
ゲート電極32−1との間に数十ボルトのゲート電圧を
印加すると、両電極の交差する部分におけるエミッタコ
ーンから電子が放出される。
[0008] The cathode electrodes 31-1 to 31-31 on the FEC side
.. And the gate electrodes 32-1 and 32-
When a gate voltage of several tens of volts is applied between the specific row 2..., For example, between the cathode electrode 31-1 and the gate electrode 32-1, electrons are emitted from the emitter cone at the intersection of both electrodes. You.

【0009】櫛歯状のアノード電極1−1,1−3,1
−5・・・、および、櫛歯状のアノード電極1−2,1
−4,・・・については、FEC側のカソード電極31
−1〜31−4の列の選択走査に同期して、その直上に
あるアノード電極に正電圧が印加されるようにスイッチ
ング駆動する。上述の例のように、カソード電極31−
1とゲート電極32−1との間にゲート電圧を印加した
ときには、アノード電極1−1,1−3,1−5・・・
側に正のアノード駆動電圧を印加する。
Comb-shaped anode electrodes 1-1, 1-3, 1
-5... And comb-shaped anode electrodes 1-2, 1
For −4,..., The cathode electrode 31 on the FEC side
In synchronization with the selective scanning of the columns -1 to 31-4, switching driving is performed so that a positive voltage is applied to the anode electrode immediately above the column. As in the above example, the cathode electrode 31-
When a gate voltage is applied between the first electrode 1 and the gate electrode 32-1, the anode electrodes 1-1, 1-3, 1-5,.
A positive anode drive voltage is applied to the side.

【0010】エミッタコーンから放出された電子は、正
電圧が印加されたアノード電極1−1〜1−5のうち、
直上にある蛍光体ドット2に射突する。この例では、ア
ノード電極2−1上に配置された左手前の赤(R)の蛍
光体ドットが発光する。その際、アノード電極1−1〜
1−5,・・・の隣接するものの一方を正電圧にしたと
き、他方が0電圧または負電圧になるようにスイッチン
グ駆動することにより、FECからのエミッション電子
を集束させ、目的の蛍光体ドット2のみに電子が到達す
るようにしている。一般にFEDの場合、発光画像は、
アノード基板11側の上面側からフェーズプレートガラ
スを通して観察する。
[0010] The electrons emitted from the emitter cone are among the anode electrodes 1-1 to 1-5 to which a positive voltage is applied.
It hits the phosphor dot 2 located immediately above. In this example, a red (R) phosphor dot on the front left on the anode electrode 2-1 emits light. At that time, the anode electrodes 1-1 to 1
By performing switching driving so that one of the adjacent ones of 1-5,... Has a positive voltage, the other has a zero voltage or a negative voltage, the emission electrons from the FEC are focused, and the target phosphor dot is formed. Electrons reach only 2. Generally, in the case of FED, the emission image is
Observation is made through the phase plate glass from the upper surface side on the anode substrate 11 side.

【0011】このようにFEC側のカソード電極とゲー
ト電極間に印加する電圧を走査するとともに、これに同
期して櫛歯状のアノード電極をスイッチング駆動するこ
とにより複数の蛍光体ドット2の発光を制御することが
できる。
As described above, the voltage applied between the cathode electrode and the gate electrode on the FEC side is scanned, and the driving of the comb-shaped anode electrode in synchronization with the scanning is performed to emit light from the plurality of phosphor dots 2. Can be controlled.

【0012】上述した従来のカラーFEDでは、アノー
ド電極1−1〜1−5がストライプ状あるいはジグザグ
状に形成され、上述したようなスイッチング駆動によ
り、アノード電極側に集束電界が形成され、FEDの水
平方向(図示の左右方向)の集束性を向上させることが
できる。その結果、放出された電子が異なる色の隣の蛍
光体ドット2に射突する割合が小さくなる。また、FE
C側とアノード電極側との、水平方向の位置決め精度に
余裕が生じる。その結果、色のにじみの点では問題がな
いといえる。
In the above-described conventional color FED, the anode electrodes 1-1 to 1-5 are formed in a stripe shape or a zigzag shape, and a focusing electric field is formed on the anode electrode side by the above-described switching drive, so that the FED of the FED is formed. The convergence in the horizontal direction (the horizontal direction in the drawing) can be improved. As a result, the rate at which the emitted electrons impinge on the adjacent phosphor dots 2 of different colors decreases. Also, FE
There is a margin in the horizontal positioning accuracy between the C side and the anode electrode side. As a result, it can be said that there is no problem in terms of color bleeding.

【0013】しかし、このような駆動方法では、FED
の垂直方向(図示の奥行き方向)には集束作用がない。
図5は、図4に示した従来構造のFEDでの電子ビーム
軌道のシミュレーション結果を示す図である。21は電
子ビーム軌道、22は等電位面、23は電流密度であ
る。この図は、図4の垂直方向(図示の奥行き方向)の
断面の電子ビーム軌道を見たものであるが、電子ビーム
を放出する部分を2つに分割した形式のFEC(電界放
出カソード)についてシミュレーション結果を示すもの
である。FEC(電界放出カソード)から放出された電
子ビームは、直上の蛍光体ドットに射突するものが多
い。しかし、電子ビームを放出する部分を垂直方向に2
分割している影響もあって、電子ビームのスポット径は
広がりを有している。
However, in such a driving method, the FED
Has no focusing action in the vertical direction (depth direction shown).
FIG. 5 is a diagram showing a simulation result of an electron beam trajectory in the conventional FED shown in FIG. 21 is an electron beam orbit, 22 is an equipotential surface, and 23 is a current density. This figure is a view of the electron beam trajectory in the cross section in the vertical direction (the depth direction shown in FIG. 4) of FIG. 4, and shows the FEC (field emission cathode) in which an electron beam emission portion is divided into two. 9 shows a simulation result. An electron beam emitted from an FEC (field emission cathode) often strikes a phosphor dot immediately above. However, the part that emits the electron beam is
Due to the effect of the division, the spot diameter of the electron beam has a spread.

【0014】このように、このような駆動方法では、F
EDの垂直方向には集束作用がないため、垂直方向に隣
接する蛍光体ドットに射突する割合は減少しないし、垂
直方向には位置決め精度の余裕が少ない。その結果、高
輝度で鮮明な画像を得にくいという問題があった。
Thus, in such a driving method, F
Since there is no focusing action in the vertical direction of the ED, the rate of impact on the phosphor dots adjacent in the vertical direction does not decrease, and there is little margin of positioning accuracy in the vertical direction. As a result, there is a problem that it is difficult to obtain a clear image with high luminance.

【0015】また、上述した従来のカラーFEDでは、
アノード電極1−1〜1−5,・・・のITO膜面およ
びアノード基板11のガラス面は、真空容器内部で露出
しているため、電子ビームの射突などによりガスを放出
し内部の真空度を低下させるという問題があった。
In the above-described conventional color FED,
Since the ITO film surface of the anode electrodes 1-1 to 1-5 and the glass surface of the anode substrate 11 are exposed inside the vacuum vessel, gas is released by bombardment of an electron beam or the like, and the inside vacuum is released. There was a problem of lowering the degree.

【0016】特開平6−349426号公報等に記載さ
れているように、蛍光体ドット層を囲んで黒色の絶縁層
を形成しこの上に導電層を被着したものであって、絶縁
層に電子を帯電させ、さらにこの導電層に大きな負電圧
を印加することにより電子を集束させるFEDが提案さ
れている。しかし、絶縁層および導電層について、パタ
ーン形成やその材料の具体的な提示までは至っていなか
った。また、アノード電極をスイッチング駆動するとい
うカラー化に適した構造については示されていなかっ
た。
As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-349426, a black insulating layer is formed around a phosphor dot layer, and a conductive layer is deposited on the black insulating layer. An FED has been proposed in which electrons are charged and electrons are focused by applying a large negative voltage to the conductive layer. However, for the insulating layer and the conductive layer, pattern formation and specific presentation of the materials have not been achieved. Further, there is no description about a structure suitable for colorization in which the anode electrode is driven by switching.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題点を解決するためになされたもので、高輝度で鮮明な
画像を得ることができるとともに、真空度の低下やアノ
ード電極の絶縁耐圧の低下を防止することができる電界
放出型ディスプレイ装置を提供することを目的とするも
のである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is possible to obtain a high-brightness and clear image, reduce the degree of vacuum, and improve the withstand voltage of the anode electrode. It is an object of the present invention to provide a field emission type display device capable of preventing a decrease in the display.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
おいては、電界放出型ディスプレイ装置において、複数
のアノード電極がアノード基板上に形成され、保護膜が
複数の窓抜き部を前記アノード電極およびその近傍に有
するパターンで前記アノード基板および前記アノード電
極上に形成され、蛍光体ドットが前記窓抜き部に形成さ
れ、集束電極が前記窓抜き部の間の前記保護膜上に形成
されたものである。
According to a first aspect of the present invention, in a field emission display device, a plurality of anode electrodes are formed on an anode substrate, and a protective film includes a plurality of windowed portions formed on the anode electrode. And a pattern formed in the vicinity thereof on the anode substrate and the anode electrode, wherein phosphor dots are formed on the window, and a focusing electrode is formed on the protective film between the windows. It is.

【0019】したがって、集束電極により蛍光体ドット
に電子ビームを集束させることができる。蛍光体ドット
の隣のものに射突する割合が減少するとともに、電界を
放出する側とアノード電極側との間の位置決め精度に余
裕ができる。その結果、高輝度で鮮明な画像を得ること
ができるとともに、製造も容易になる。また、アノード
電極およびアノード基板面が蛍光体ドットおよび保護膜
で覆われるため、これらアノード電極およびアノード基
板面からガスが放出されることがなく真空度を低下させ
ることがない。その結果、製品寿命を延ばすことができ
る。集束電極により保護膜に一定電位を供給できるの
で、保護膜表面のチャージアップ等の現象が起こりにく
くなり、その結果、アノードの絶縁耐圧が向上しアノー
ド電極の駆動電圧を上げることが可能になり、高輝度化
を図ることが可能になる。
Therefore, the electron beam can be focused on the phosphor dots by the focusing electrode. The ratio of projecting to the adjacent one of the phosphor dots is reduced, and the positioning accuracy between the side emitting the electric field and the anode electrode side has a margin. As a result, a clear image with high luminance can be obtained, and the production becomes easy. Further, since the anode electrode and the anode substrate surface are covered with the phosphor dots and the protective film, no gas is released from the anode electrode and the anode substrate surface, and the degree of vacuum is not reduced. As a result, the product life can be extended. Since a constant potential can be supplied to the protective film by the focusing electrode, phenomena such as charge-up on the surface of the protective film are less likely to occur. As a result, the withstand voltage of the anode is improved, and the driving voltage of the anode electrode can be increased. Higher brightness can be achieved.

【0020】請求項2に記載の発明によれば、請求項1
に記載の電界放出型ディスプレイ装置において、前記ア
ノード電極は、1つ置きに交互に共通接続されたもので
あり、前記集束電極は、前記アノード電極の長手方向と
直交する方向に形成され相互に共通接続されたものであ
る。したがって、アノード電極のスイッチング駆動によ
っても1つのアノード電極に電子ビームを集束させるこ
とができる。隣接するアノード電極上に形成された蛍光
体ドットに射突する割合が減少するとともに、電界を放
出する側とアノード電極側との間の位置決め精度に余裕
ができる。その結果、さらに高輝度で鮮明な画像を得る
ことができるとともに、製造も容易になる。
According to the invention described in claim 2, according to claim 1,
3. The field emission display device according to claim 2, wherein the anode electrodes are alternately and commonly connected every other, and the focusing electrodes are formed in a direction orthogonal to a longitudinal direction of the anode electrodes and are mutually common. Connected. Therefore, the electron beam can be focused on one anode electrode by switching driving of the anode electrode. The ratio of colliding with the phosphor dots formed on the adjacent anode electrode is reduced, and the positioning accuracy between the side emitting the electric field and the anode electrode side is allowed. As a result, a clearer image with higher luminance can be obtained, and the production becomes easier.

【0021】請求項3に記載の発明によれば、請求項1
または2に記載の電界放出型ディスプレイ装置におい
て、前記集束電極は、遮光性を有する材料で形成された
ものである。したがって、アノード基板側の上面側から
観察したときに、透明に近い保護膜であっても、蛍光体
ドットの周囲において集束電極を設けた部分が黒くなり
画面のコントラストを向上させることができる。
According to the invention described in claim 3, according to claim 1 of the present invention,
In the field emission display device described in Item 2, the focusing electrode is formed of a material having a light-shielding property. Therefore, when viewed from the upper surface side on the anode substrate side, even with a protective film that is nearly transparent, the portion where the focusing electrode is provided around the phosphor dots becomes black, and the contrast of the screen can be improved.

【0022】請求項4に記載の発明によれば、請求項3
に記載の電界放出型ディスプレイ装置において、前記保
護膜はSiOまたはSiNであり、前記集束電極はアモ
ルファスシリコンまたは酸化クロムである。したがっ
て、保護膜および集束電極として好適な材料を容易に得
ることができるという効果がある。
According to the invention described in claim 4, according to claim 3,
In the field emission display device described in the item 1, the protective film is made of SiO or SiN, and the focusing electrode is made of amorphous silicon or chromium oxide. Therefore, there is an effect that materials suitable for the protective film and the focusing electrode can be easily obtained.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の一形態の
カラーFEDにおける表示部側の平面図である。図2
は、図1の垂直方向の部分断面図である。図中、図4と
同様な部分には同じ符号を付して説明を省略する。3は
集束電極、12は保護膜、14は電界放出カソード、1
5は電子ビームである。
FIG. 1 is a plan view of a display unit side of a color FED according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 2 is a vertical partial sectional view of FIG. In the figure, the same parts as those in FIG. 3 is a focusing electrode, 12 is a protective film, 14 is a field emission cathode, 1
5 is an electron beam.

【0024】図1に示すように、アノード基板11の下
面には、図4に示した従来のものと同様に、ストライプ
状のアノード電極1−1〜1−6が垂直方向に形成され
ている。アノード電極1−1,1−3,1−5・・・は
櫛歯状に接続されアノード端子Aが設けられている。ア
ノード電極1−2,1−4,・・・も櫛歯状に接続され
アノード端子Bが設けられている。隣接するアノード電
極のいずれか一方が正電圧に他方が0電圧または負電圧
にスイッチング駆動されるように配線されている。
As shown in FIG. 1, striped anode electrodes 1-1 to 1-6 are formed in the vertical direction on the lower surface of the anode substrate 11, similarly to the conventional one shown in FIG. . The anode electrodes 1-1, 1-3, 1-5,... Are connected in a comb shape and an anode terminal A is provided. The anode electrodes 1-2, 1-4,... Are also connected in a comb shape, and an anode terminal B is provided. Wiring is performed such that one of the adjacent anode electrodes is switched to a positive voltage and the other is switched to a zero voltage or a negative voltage.

【0025】図2に明示する保護膜12は、複数の窓抜
き部をアノード電極1−1〜1−6,・・・およびその
近傍に有するパターンで、アノード基板11およびアノ
ード電極1−1〜1−6,・・・上に形成されている。
保護膜12に窓抜き部が形成された後に、この窓抜き部
に、R,G,Bの蛍光体ドット2の各ドットが塗布形成
される。保護膜12の下面には、隣接する窓抜き部の間
において、集束電極3がストライプ状に水平方向に配置
され、図1に示すように、左右の両端部で垂直方向に延
びる接続配線膜により一体となるように形成され、共通
の集束電極端子に接続されている。
The protective film 12 shown in FIG. 2 is a pattern having a plurality of window openings in the anode electrodes 1-1 to 1-6,. 1-6,... Are formed.
After the window opening is formed in the protective film 12, each of the R, G, and B phosphor dots 2 is applied and formed on the window opening. On the lower surface of the protective film 12, the focusing electrodes 3 are horizontally arranged in a stripe pattern between adjacent window cutouts, and as shown in FIG. They are integrally formed and connected to a common focusing electrode terminal.

【0026】上述した保護膜12は、アノードパッシベ
ーション膜であり、蛍光体ドット2が塗布形成される窓
抜き部を除いて全面を覆うことにより、アノード電極1
−1〜1−6・・・のITO膜面およびアノード基板1
1のガラス面からガスが放出されないようにするもので
ある。具体材料としては、SiO,SiNを用いること
ができ、これらは絶縁性を有する。集束電極3は、導電
性を有する高抵抗膜であり、例えば、アモルファスシリ
コン(α−Si)あるいは酸化クロムを用いることがで
きる。なお、図2では、窓抜き部がアノード電極1−1
〜1−6,・・・の左右近傍のアノード基板11上にま
で拡がっている。しかし、従来技術として図4に示した
ように、蛍光体ドット2はアノード電極1−1〜1−
5,・・・上に設ければよく、したがって、窓抜き部も
少なくともアノード電極1−1〜1−6,・・・上に形
成されればよい。
The above-described protective film 12 is an anode passivation film, and covers the entire surface except for a window-opening portion on which the phosphor dots 2 are formed by coating.
-1 to 1-6... ITO film surface and anode substrate 1
This is to prevent gas from being released from the glass surface. As specific materials, SiO and SiN can be used, and these have insulating properties. The focusing electrode 3 is a high-resistance film having conductivity, and for example, amorphous silicon (α-Si) or chromium oxide can be used. In FIG. 2, the window cutout portion is the anode electrode 1-1.
.., 1-6,... However, as shown in FIG. 4 as a conventional technique, the phosphor dots 2 are connected to the anode electrodes 1-1 to 1-1.
,..., And therefore, the window opening portion may be formed at least on the anode electrodes 1-1 to 1-6,.

【0027】アノード電極1−1〜1−6の駆動方法
は、図4に示した従来のものと同様であり、FEC側の
カソード電極とゲート電極間に印加する電圧を走査す
る。これに同期して、電圧が印加されたカソード電極と
ゲート電極の交点の直上のアノード電極が正電圧になる
ように、隣接する電極の一方に正のアノード駆動電圧を
加え、他方の電極にこの正のアノード駆動電圧よりも低
電位の、例えば、0電圧または負電圧を加えるようにス
イッチング駆動する。一方、集束電極3には、正のアノ
ード駆動電圧より低い一定電圧、例えば、電位または負
電圧を常時印加しておく。
The driving method of the anode electrodes 1-1 to 1-6 is the same as that of the conventional one shown in FIG. 4, and scans the voltage applied between the cathode electrode and the gate electrode on the FEC side. In synchronization with this, a positive anode drive voltage is applied to one of the adjacent electrodes so that the anode electrode immediately above the intersection of the cathode electrode and the gate electrode to which the voltage has been applied has a positive voltage, and the other electrode has this positive electrode drive voltage. Switching driving is performed so as to apply a potential lower than the positive anode driving voltage, for example, 0 voltage or negative voltage. On the other hand, a constant voltage lower than the positive anode driving voltage, for example, a potential or a negative voltage is constantly applied to the focusing electrode 3.

【0028】集束電極3に低い一定電圧を印加すること
により、この電界放出カソード(FEC)14から放出
される電子ビーム15の垂直方向の拡がりを抑制し、同
時に、マトリクス上の特定の位置の電界放出カソード
(FEC)14の走査に同期したアノード電極1−1〜
1−6のスイッチング駆動により、水平方向の拡がりを
抑制する。その結果、電子ビーム径を小さくすることが
でき、複数の蛍光体ドット2の1つのドットに電子ビー
ム15を集束させることができる。したがって、隣の蛍
光体ドットに射突する割合が減少するとともに、カソー
ド基板13とアノード基板11との間の位置決め精度に
余裕ができる。その結果、高輝度で鮮明な画像を得るこ
とができるとともに、製造も容易になる。
By applying a low constant voltage to the focusing electrode 3, the spread of the electron beam 15 emitted from the field emission cathode (FEC) 14 in the vertical direction is suppressed, and at the same time, the electric field at a specific position on the matrix is reduced. Anode electrodes 1-1 to 1 synchronized with scanning of emission cathode (FEC) 14
By the switching drive of 1-6, the spread in the horizontal direction is suppressed. As a result, the electron beam diameter can be reduced, and the electron beam 15 can be focused on one of the plurality of phosphor dots 2. Therefore, the ratio of projecting to the adjacent phosphor dots is reduced, and the positioning accuracy between the cathode substrate 13 and the anode substrate 11 has a margin. As a result, a clear image with high luminance can be obtained, and the production becomes easy.

【0029】上述した保護膜12としてSiO,SiN
を用いた場合には、発光画像をアノード基板11側の上
面側から観察したときに、この保護膜12が透明に近い
ため、画面のコントラストが良くない。集束電極3の電
極材料として、上述したような、例えば、α−Siや酸
化クロムなどの遮光性を有する非透明材料を用いれば、
蛍光体ドット2の周囲において集束電極3を設けた部分
が黒くなり画面のコントラストを向上させることができ
る。
As the above-mentioned protective film 12, SiO, SiN
Is used, when the luminescent image is observed from the upper surface side on the anode substrate 11 side, the contrast of the screen is not good because the protective film 12 is almost transparent. As the electrode material of the focusing electrode 3, if a non-transparent material having a light-shielding property such as α-Si or chromium oxide is used as described above,
The portion where the focusing electrode 3 is provided around the phosphor dot 2 becomes black, and the contrast of the screen can be improved.

【0030】また、集束電極3により保護膜12に一定
電位を供給できるので、保護膜12の表面のチャージア
ップ等の現象が起こりにくくなり、結果的にアノード耐
電圧が向上しアノード電極1−1〜1−6,・・・の駆
動電圧を上げることが可能になり、高輝度化を図ること
が可能になる。
Further, since a constant potential can be supplied to the protective film 12 by the focusing electrode 3, a phenomenon such as charge-up on the surface of the protective film 12 is less likely to occur, and as a result, the anode withstand voltage is improved and the anode electrode 1-1 is improved. .. Can be increased, and higher luminance can be achieved.

【0031】図3は、図1,図2に示したFEDでの電
子ビーム軌道のシミュレーション結果を示す図である。
図中、図5と同様な部分には同じ符号を付して説明を省
略する。図3,図5とも、電子ビームを放出する部分を
2分割した形式のものである。また、カソード・アノー
ド間隙,ゲート電圧,アノード電圧は等しくしている
が、電子ビームの本数を異ならせたため、電流密度23
の大きさが異なる。しかし、定性的には図1,図2に示
した集束電極3の有無による電子ビーム軌道21の違い
が表れている。集束電極3には負電圧をかけている。
FIG. 3 is a diagram showing a simulation result of the electron beam trajectory in the FED shown in FIGS.
In the figure, the same parts as those in FIG. 3 and 5 show a type in which a part for emitting an electron beam is divided into two parts. Although the cathode-anode gap, the gate voltage, and the anode voltage are equal, the current density is 23
Are different in size. However, qualitatively, the difference in the electron beam trajectory 21 depending on the presence or absence of the focusing electrode 3 shown in FIGS. 1 and 2 appears. A negative voltage is applied to the focusing electrode 3.

【0032】図5に示した従来構造でのシミュレーショ
ン結果に対し、図3に示した本発明の実施の一形態の構
造でのシミュレーション結果においては、集束電極によ
り電子軌道21が蛍光体ドットに集束し、電子ビームの
スポット径が垂直方向に67%まで減少していることが
わかる。図3には、迷走電子が見受けられるがその割合
は僅かであり問題はない。
In contrast to the simulation result of the conventional structure shown in FIG. 5, in the simulation result of the structure of the embodiment of the present invention shown in FIG. 3, the electron orbit 21 is focused on the phosphor dots by the focusing electrode. However, it can be seen that the spot diameter of the electron beam is reduced to 67% in the vertical direction. In FIG. 3, stray electrons can be seen, but the ratio is small and there is no problem.

【0033】上述した説明では、カラーFEDについて
説明したが、モノクロームFEDであっても、FEDの
ディスプレイ画面の垂直方向の集束性が上がることによ
り、輝度や鮮明さを向上させることができ、製造も容易
である。
In the above description, a color FED has been described. However, even in the case of a monochrome FED, brightness and sharpness can be improved by increasing the vertical convergence of the display screen of the FED, and manufacturing is also possible. Easy.

【0034】上述した説明では、集束電極をアノード電
極と直交する方向にのみ形成したが、複数のアノード電
極の間の保護膜上にもアノード電極に平行して形成し、
集束電極が窓抜き部を囲んで格子状になるようにしても
よい。
In the above description, the focusing electrode is formed only in the direction orthogonal to the anode electrode. However, the focusing electrode is also formed on the protective film between the plurality of anode electrodes in parallel with the anode electrode.
The focusing electrodes may be arranged in a grid around the window opening.

【0035】[0035]

【発明の効果】上述した説明から明らかなように、本発
明によれば、簡単な構造で、電子ビームの集束性の向上
や高輝度化をはかることができる。したがって、高品
位、高精細のディスプレイ表示を行うことができるとと
もに、FEC側とアノード電極側との間に要求される位
置決め精度が緩和されるため製造が容易であるという効
果がある。
As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to improve the convergence of an electron beam and increase the brightness with a simple structure. Accordingly, high-quality and high-definition display can be performed, and the positioning accuracy required between the FEC side and the anode electrode side is reduced, so that there is an effect that manufacturing is easy.

【0036】集束電極は、単一電極でよく、特にスイッ
チング駆動する必要もないため、付加的な回路増設が不
要であり、コスト上昇がない。真空度を低下させること
がなく製品寿命を延ばすことができるという効果があ
る。保護膜上のチャージアップ等の現象が起こりにくく
なり、アノード駆動電圧を上げることが可能になるた
め、アノード耐電圧の向上および高輝度化が図れるとい
う効果がある。集束電極が遮光性を有することにより、
ディスプレイ画面上のコントラストが上昇し、高品位の
画像を得ることができるという効果がある。
The focusing electrode may be a single electrode, and there is no need to perform switching driving. Therefore, no additional circuit is required, and there is no increase in cost. There is an effect that the product life can be extended without lowering the degree of vacuum. Phenomena such as charge-up on the protective film are less likely to occur, and the anode drive voltage can be increased, so that the anode withstand voltage can be improved and the luminance can be increased. Because the focusing electrode has a light shielding property,
This has the effect of increasing the contrast on the display screen and obtaining a high-quality image.

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

【図1】本発明の実施の一形態のカラーFEDにおける
表示部側の平面図である。
FIG. 1 is a plan view of a display unit side in a color FED according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の垂直方向の部分断面図である。FIG. 2 is a vertical partial sectional view of FIG.

【図3】図1,図2に示したFEDでの電子ビーム軌道
のシミュレーション結果を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a simulation result of an electron beam trajectory in the FED shown in FIGS. 1 and 2;

【図4】従来のアノードスイッチ駆動型カラーFEDの
説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a conventional anode switch drive type color FED.

【図5】図4に示した従来構造のFEDでの電子ビーム
軌道のシミュレーション結果を示す図である。
5 is a diagram showing a simulation result of an electron beam trajectory in the conventional FED shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1−1〜1−5 アノード電極、2 蛍光体ドット、3
集束電極、11 アノード基板、12 保護膜、13
カソード基板、14 電界放出カソード、15 電子
ビーム、21 電子ビーム軌道、22 等電位面、23
電流密度、31−1〜31−4 カソード電極、32
−1,32−2 ゲート電極、33 スペーサ
1-1 to 1-5 anode electrode, 2 phosphor dots, 3
Focusing electrode, 11 Anode substrate, 12 Protective film, 13
Cathode substrate, 14 field emission cathode, 15 electron beam, 21 electron beam orbit, 22 equipotential surface, 23
Current density, 31-1 to 31-4 cathode electrode, 32
-1, 32-2 gate electrode, 33 spacer

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のアノード電極がアノード基板上に
形成され、保護膜が複数の窓抜き部を前記アノード電極
およびその近傍に有するパターンで前記アノード基板お
よび前記アノード電極上に形成され、蛍光体ドットが前
記窓抜き部に形成され、集束電極が前記窓抜き部の間の
前記保護膜上に形成されたことを特徴とする電界放出型
ディスプレイ装置。
A plurality of anode electrodes are formed on the anode substrate, and a protective film is formed on the anode substrate and the anode electrodes in a pattern having a plurality of window openings in the vicinity of the anode electrode and the anode electrode; A field emission display device, wherein dots are formed in the window, and a focusing electrode is formed on the protective film between the windows.
【請求項2】 前記アノード電極は、1つ置きに交互に
共通接続されたものであり、前記集束電極は、前記アノ
ード電極の長手方向と直交する方向に形成され相互に共
通接続されたものであることを特徴とする請求項1に記
載の電界放出型ディスプレイ装置。
2. The method according to claim 1, wherein the anode electrodes are alternately connected in common every other electrode, and the focusing electrodes are formed in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the anode electrodes and are connected in common with each other. 2. The field emission display device according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記集束電極は、遮光性を有する材料で
形成されたものであることを特徴とする請求項1または
2に記載の電界放出型ディスプレイ装置。
3. The field emission display device according to claim 1, wherein the focusing electrode is formed of a material having a light shielding property.
【請求項4】 前記保護膜はSiOまたはSiNであ
り、前記集束電極はアモルファスシリコンまたは酸化ク
ロムであることを特徴とする請求項3に記載の電界放出
型ディスプレイ装置。
4. The field emission display device according to claim 3, wherein the protection film is made of SiO or SiN, and the focusing electrode is made of amorphous silicon or chromium oxide.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050077960A (en) * 2004-01-30 2005-08-04 삼성에스디아이 주식회사 Field emission display device
CN1312521C (en) * 2003-04-01 2007-04-25 精工爱普生株式会社 Electrooptical apparatus and its mfg. method and electronic device with the same

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