JP2000510992A - Rare earth metal-manganese oxide layer for field emission display - Google Patents
Rare earth metal-manganese oxide layer for field emission displayInfo
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Abstract
(57)【要約】 電界放出ディスプレイ用の導電性、光吸収性ベースプレートが開示されている。そのベースプレートの内部表面は1×105Ωcmを越えない抵抗を有する希土類金属−マンガン酸化物層で被覆されている。また、電界放出ディスプレイ用の導電性、光吸収性ベースプレートを含む電界放出ディスプレイが開示されている。同時に、該ベースブレート及び電界放出ディスプレイ、及び該ベースプレートを被覆するのに使用する導電性、光吸収希土類金属−マンガン酸化物材料を製造する方法が開示されている。 (57) Abstract: A conductive, light absorbing base plate for a field emission display is disclosed. The inner surface of the base plate is coated with a rare earth metal-manganese oxide layer having a resistance not exceeding 1 × 10 5 Ωcm. Also disclosed is a field emission display including a conductive, light absorbing base plate for a field emission display. At the same time, a method for producing the baseplate and field emission display and the conductive, light absorbing rare earth metal-manganese oxide material used to coat the baseplate is disclosed.
Description
【発明の詳細な説明】 電界放出ディスプレイ用希土類金属−マンガン酸化物層 1.技術分野 本発明は、一般に電界放出ディスプレイに関し、さらに、表面電荷を放出させ 浮遊電子を吸収するための電界放出ディスプレイ内のベースプレートの表面に 設けられた導電性、光吸収、希土類金属−マンガン酸化物層に関する。 2.発明の背景 コンピュータやテレビジョンのような多くの装置がディスプレイの使用を必要 とする。通常、陰極線管(CRT)がこの機能を果たすために使用されている。 CRTは、りん被覆スクリーンに指向される走査電子銃からなる。電子銃はスク リーン上の個々のリン画素すなわちピクセルに衝突する電子の流れを放射する。 電子がピクセルに当たると、リンのエネルギーを増加させる。エネルギーレベル がこの励起状態から減少すると、ピクセルは光子を放出する。これらの光子は光 の点として視聴者が見えるようにスクリーンを通過する。CRTは、しかし、多く の欠点を有する。スクリーンの全体の巾をスキャンするために、CRTスクリーン は電子銃から相対的に離れていなければならない。このため、全体ユニットが大 きくなりかさばる。CRTはまた、動作させるためにかなりの電力を必要とする。 ラップトップコンピュータのようなさらに近代的な装置は、軽量で携帯可能で あることを要する。現在、そのようなスクリーンは電子蛍光あるいは液晶ディス プレイ技術を使用している。このようなスクリーンに変わるものとして期待され る技術として電界放出ディスプレイがある。電界放出ディスプレイ(FED)はCRTに 使用される走査電子銃の代わりの電子源としてコールドカソードエミッターチッ プのベースプレートを使用する。 電解に置かれたとき、これらのエミッターチップは、リンピクセルが接着され るフェースプレートの方向に電子の流れを放出する。 ピクセルにおける単一の銃発射電子の代わりに、FEDエネルギーチップのアレ ーを備えている。各エミッターチップはそれぞれアドレス可能であり、1つ以上 のエミッターチップはフェースプレート上の単一のリンピクセルに対応する。 FEDに関係する問題の1つは、ピクセルから放出された光子のすべてが光の点 として視聴者が見るフェースプレートを通過するのではない、ということである 。 むしろ、ほぼ半分の光子がほぼベースプレートの方向に向かい、FED内のエミ ッターチップ及び/または回路に衝突する。これによって、望ましくない光電効 果が発生し、ベースプレートからの反射光がFEDのコントラストを減少させる。 さらなる問題は、エミッターチップから放出された電子の全てが現実にそのター ゲットのピクセルを実際に励起させるものではない、ということである。その代 わりに、これらの電子の一部は、内部的に反射して、ターゲットとされていない ピクセルを励起させるということである。 したがって、光電効果を最小にし、内部反射電子に関係する問題を最小にする 電界放出ディスプレイに対する技術上の要請が存在する。本発明はこの要請に応 え、かつ他の関係する利点を与えることができるものである。 発明の概要 要約すると、本発明は一般に、FEDベースプレートの内部表面上に被覆された 電性、光吸収、希土類金属−マンガン酸化物層に関する。希土類金属−マン ガン酸化物層は、フェースプレートからの反射電子に関係する光電効果及び損 傷を減少させるとともに、ベースプレートに到達する周囲の光及び/またはベ ースプレートの方向に放射された光子の吸収により、表示像及びコントラスト を改善する。 1つの実施例においては、電界放出ディスプレイ用の導電性でかつ光吸収ベ ースプレートが開示されている。ベースプレートの内部表面の少なくとも一部( 例えば、フェースプレートの反対側の表面)は1×105Ωcm、好ましくは、1 ×104Ωcmさらに好ましくは、1×103Ωcm、を越えない抵抗を有する導電性 、光吸収、希土類金属−マンガン酸化物層で被覆されている。 この希土類金属−マンガン酸化物層は1000Åから、15000Åの範囲の 厚さのベースプレートに被覆されており、500nmの波長において、少なくと も1×105cm-1の光吸収係数を有する。 関連実施例においては、本発明にかかる導電性光吸収ベースプレートを有する FEDが開示されている。このディスプレイは、ラップトップコンピュータのスク リーン(これに限定されるものではないが)を含む高い周囲光条件のもとで使用 される製品での使用に特に適している。 さらに他の実施例においては、導電性光吸収ベースプレートを製造する方法が 開示されている。 この方法は、ベースプレートの内面を、1×105Ωcmを越えない抵抗を有す る希土類金属−マンガン酸化物層で被覆することを含んでいる。好ましい被覆技 術は(これに限定されるものではないが、)RFスパッタリングによ層形成を 含んでいる。 さらに他の実施例においては、導電性、光吸収希土類金属−マンガン酸化物 材料を製造する方法が開示されている。この方法は、希土類金属−マンガン酸 化物材料を降伏させるために十分な時間、1200〜1500℃の温度で希土 類金属化合物とマンガン化合物との混合物を加熱する方法を含んでいる。 希土類金属化合物は、Pr6O11であり、マンガン化合物はMnO2及び Mn(CO3)2から選択される。さらに、希土類金属−マンガン酸化物材料の 中のマンガン化合物に対する希土類金属の比は、材料が(ベースプレート上に 同層を形成した後)1×105Ωcmを越えない抵抗を有するような範囲になっ ている。 本発明のこれらの及び他の特徴は、添付の図及び詳細な説明を参照することに より明らかになる。 図面の説明 図1は、従来技術にかかる電界放出ディスプレイスクリーンの断面図であり、 内部反射電子とともに、放射された及び光子及び反射された(back-emitted)光 子の両方を図示している、 図2は、本発明にかかる電界放出ディスプレイの一例の断面図である。 実施例の説明 上記したように、本発明は、FED内で使用される導電性、光吸収希土類金属− マンガン酸化物層に関する。この層は、FED内の浮遊電子に関連する表面電荷を 解消する役割を果たすとともに、ベースプレートの内部表面の少なくとも一部( 例えば、フェースプレートの反対側の表面)は1×105Ωcm、好ましくは、1 ×104Ωcmさらに好ましくは、1×103Ωcm、を越えない抵抗を有するもので なければならない。さらに、希土類金属−マンガン酸化物層はまた、反射光子 (たとえば、ベースプレートの方向のフェースプレートから放射された光子) を吸収する役割を果たす。その極めて暗い色のために、希土類金属−マンガン 酸化物層は容易に光(例えば、希土類金属−マンガン酸化物層の光吸収係数は 1×105cm-1のオーダーである)を吸収し、このことは、FEDに多く利点を 与える。これらの利点の1つFEDのベースプレートに当たる浮遊光子による下 部側回路における光電効果を最小にすることである。さらに有利な特性は、放 射光と、カソード表面からの背景反射との間の良好なコントラストを与えると いうことである。 現在のFEDスクリーンに関係する問題が図1に従来技術にかかるスクリーン を参照して説明する。特に、図1は、ベースプレート3とフェースプレート4 からなるFEDスクリーン2の断面図である。フェースプレート4は導電層9と 接触するピクセル6のアレーを含んでいる。ベースプレート3はシリコン基板 12から突出するエミッターチップ10のアレーを備えている。導電層14は 各エミッターチップを電源(図示せず)に選択的に接続するアドレススキーム (図示せず)にエミッターチップを接触させている。絶縁層16が各エミッタ ーチップ10を取り囲んでいる。導電ゲート18もまたエミッターチップを取り 囲んでおり、絶縁層16によて導電層14及び基板12から分離されている。 導電層18は、エミッターチップのように、同様のアドレススキーム(図示せ ず)を介して電源の正の端子に接続されている。図1のエミッターチップ11 のように特定のエミッターチップがアドレスされると、電界が適当な導電ゲー トとエミッターチップとの間に形成される。この電界は、エミッターチップ1 1に対し、フェースプレート4に位置するピクセル7に向かって(矢印17及 び19によって示される)電子流れを放出させる。 明確にするために、図1は、各エミッターチップに対応する単一のピクセル を示している。しかし、一つ以上のエミッターチップが単一のピクセルと協働 してもよいことを認識されたい。さらに、フェースプレート4とベースプレー ト3の距離は適当な支持部材(図示せず)を用いて固定することができ、フェ ースプレート4とベースプレート3はこれらの端部で封止されており、高真空( 1×10-5〜1×10-8トール)が維持されている。 (図1の矢印19で示す)電子がリンピクセル7に当たると、リンは励起状態 に持ち上げられ、これが接地(非励起)状態に戻るときに光子8を放出する。し かし、光子15によって示されるように、同様に光子はベースプレート3に向か う逆方向に放出される可能性がある。この場合、光子15はベースプレート3の 成分の望ましくない電子及びホールに導く光電効果を発生させる可能性がある。 図1は、現在のFEDスクリーンと協働するさらなる問題を示している。光子の 解放を生じるリンピクセルを励起するのではなく、ターゲットとなるピクセルへ の電子が反射し、分散し、該ピクセルに吸収される。図1の矢印13で示される ように)これらの反射電子の一部及び/または二次放出で発生したものがベース プレート3の方向に戻る可能性があり、上記のようにベースプレート3における 望ましくない電子及びホールを発生させることにつながるものである。 本発明は、(たとえばフェースプレートの反対側表面)のようなベースプレー トの内部表面上の希土類金属−マンガン酸化物の層を有するベースプレートを用 いることによって上記の問題を解決するものである。図2に示すように、本発明 のFEDスクリーン20はフェースプレート4及びベースプレート3を備えている 。希土類金属−マンガン酸化物層22は導電ゲート18に接触しており、このゲ ート18は、導電層14及び基板12上の絶縁層16と接触している。エミッタ ーチップ10及びフェースプレート4(ピクセル6、導電層9及び透明材料5を 含む)は図1について上記したのと同様である。 (図2において矢印15で示すように)光子が希土類金属−マンガン酸化物層 22に当たると、吸収され、これによって光電効果を軽減し、FEDのコントラス トを改善する。(図2の矢印13で示すように)ベースプレート3に向かっても どるように反射する電子もまた、希土類金属−マンガン酸化物層に衝突する。希 土類金属−マンガン酸化物層22は導電性であるので、捕獲された電子は導電ゲ ート18が正にバイアスされているとき、該導電ゲート18を介し て放出される。また、もし、希土類金属−マンガン酸化物層22が例えば、中間 絶縁層(図示せず)によって、導電性ゲート18から電気的に絶縁されている場 合には、希土類金属−マンガン酸化物層22は接地しても良い。いずれにしても 、希土類金属−マンガン酸化物層は、ベースプレート3の成分に当たる電子の数 を急激に減少させ、これによって、内部の望ましくない電子ホールを消失させる 。 したがって、本発明の1つの実施例においては、FEDのベースプレートの内部 表面上に設けるのに好適の希土類金属−マンガン酸化物材料が開示されている。 希土類金属−マンガン酸化物材料は式Pr:Mn:O3(ここにおいて、マンガ ン化合物に対する希土類金属のモル比はほぼ0.1:1から1:0.1及び好ま しくは0.5:1から1:0.5の範囲である。)で表すことができる。 このモル比は結果物である希土類金属−マンガン酸化物層の好適な導電性を与 えるように見つけ出される。さらに、希土類金属に関するマンガン化合物の量を 増加させることによって、導電性は増大する(すなわち、抵抗は減少する)。 希土類金属−マンガン酸化物材料はPr6O11とMnO2(或いはMn(CO3 )2)とをミルジャーで混合し、これを約2μmの平均直径を有する粒子を含む 粉体に混練することによって製造される。この粉体は次に、約4時間にわたり、 1200〜1500℃、好ましくは1250〜1430℃の範囲の温度に加熱さ れる。加熱後の生成材料は、暗い色をしており、ほぼマット(matte)ブラック である。加熱材料はその後再び破砕され、粉状化されて約約2μmの平均直径を 有する粒子を含む粉体を生成する。 上記したように、Mnに対するPrの比は結果物である希土類金属−マンガン 酸化物層の導電性に影響を与える。その比はPr6O11とMnO2(或いはMn( CO3)2)成分の相対的な量によって制御することができる。このように、これ らの成分は上記で開示したPr:Mn比を発生するのに十分な量で混合される。 その希土類金属−マンガン酸化物材料は1000Å〜15000Åの範囲の厚さ に任意の技術によりベースプレートの内面に堆積することができる。 そのような堆積技術は、この技術分野では当業者に公知であり、(限定される ものではないが)高周波(RF)スパッタリング、レーザーアブレーション、プ ラズマ堆積、化学蒸着(CVD)及び電子ビームエラボレーションが含まれる。 たとえば、RFスパッタリングの場合、希土類金属−マンガン酸化物材料は平 面状のターゲットに圧縮され、その後、RFスパッタリング用の好適の支持プレ ートに装着される。その後、スパッタリングは、200〜350℃の基板温度及 び約6×10-3から3×10-2トールのスパッタリング圧で、アルゴンあるいは アルゴンと酸素ガスをもちいてRFスパッター内で行われる。 CVDの場合には、たとえば、Prアセテート、PrオキサレートあるいはP r(Thd)及びMnアセテート、Mnカルボニール、Mnメトキサイド、及び MnオキサレートのようなPrとMnに対する有機金属化合物の前駆化合物を使 用することができる。 希土類金属−マンガン酸化物材料の抵抗は例えば、(ベースプレートの内部表 面に1つの層を形成した後)水素、及び/またはカーボンモノオキサイドのよう な還元雰囲気において材料を火炎を当てる。この処理は、本発明の実施において 使用されるに好適のレベルに導電性を増加(抵抗を減少)する役割を果たす。ま た、さらなる成分、たとえば、導電性イオン及び/または金属をさらに導電性を 高めるために負荷することもできる。 ベースプレートの内部表面上に生じた希土類金属−マンガン酸化物層は上記し たように、下にある回路を光子及び浮遊電子から遮蔽する。希土類金属−マンガ ン酸化物層はまた極めて暗い色をしているので、FEDに対する高いコントラスト を生じる。さらに、本発明に使用するFEDは、周囲光の条件下で高い可読性を有 しており、特にテレビジョン、携帯コンピュータのスクリーンとして、及びたと えばアビオニックス(avionics)及び自動車のようなアウトドア使用のディスプ レイにとくに好適である。 以下の例は、説明の目的で示されているものであり、限定の対象となるもので はない。 実施例 実施例1 希土類金属−マンガン酸化物材料の生成 Pr6O11とMnO2とを市販(セラック(Cerac、La Puente ,CA)源から購入した。そして、さらに純度を上げることなく使用した。双方 の成分(510.72グラムのPr6O11と86ほ94グラムのMnO2)をミル ジャーに入れ、500mlのイソプロピルアルコールを加え結果として得られた スラリーを100rpmで24時間混練した。このスラリーを窒素雰囲気でオー ブンにより乾燥した。乾燥材料を1350℃で4時間火炎を当て、その後冷却し た。冷却した材料を好適な粉砕技術を用いて(平均粒径約2μm)の小粒子に粉 砕した。 実施例2 ベースプレート上への希土類金属−マンガン酸化物材料の堆積 実施例1で得られた紛状材料を任意の技術によりベースプレート上に堆積さ せる。たとえば、RFスパッタリングの場合、紛状材料を焼結して平面状のスパ ッターターゲットを形成する。スパッタリングは、200〜350℃の基板温度 及び約6×10-3から3×10-2トールのスパッタリング圧で、アルゴンあるい はアルゴンと酸素ガスをもちいてRFスパッター内で行われる。 実施例3 FEDスクリーンの製造 実施例2のベースプレートは公知の技術を用いてFEDスクリーンの製造に使用す ることができる。得られたFEDは現存する製品を凌ぐ多くの利点を有する。この 利点には、光電効果を減少させること、フェースプレートからベースプレート成 分への反射電子による損傷を減少すること、ベースプレートに到達する任意の周 囲光の吸収及び/またはベースプレートの方向のフェースプレートによって放射 された任意の光子の吸収により、改善されたディスプレイ像とコントラストを与 えること、が含まれる。 上記から、本発明の特定の実施例が説明の目的で説明されているが、多くの修 正が本発明の精神と範囲から逸脱することなく行うことができることが理解 されるであろう。 したがって、本発明は添付の請求の範囲の記載を除いて限定されるものでは ない。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Rare earth metal-manganese oxide layer for field emission display 1. Technical field The present invention relates generally to field emission displays, and more particularly, to emitting surface charges. On the surface of the base plate in a field emission display to absorb stray electrons It relates to the provided conductivity, light absorption and rare earth metal-manganese oxide layer. 2. Background of the Invention Many devices, such as computers and televisions, require the use of displays And Usually, a cathode ray tube (CRT) is used to perform this function. CRTs consist of a scanning electron gun directed at a phosphor-coated screen. Electron gun It emits a stream of electrons impinging on individual phosphorus pixels or pixels on the lean. When an electron hits the pixel, it increases the phosphorus energy. Energy level The pixel emits photons when is reduced from this excited state. These photons are light Pass through the screen so that the viewer can see it as a point. CRT, but many Has the disadvantage of CRT screen to scan the entire width of the screen Must be relatively far from the electron gun. For this reason, the entire unit is large. It becomes bulky. CRTs also require significant power to operate. More modern devices, such as laptop computers, are lightweight and portable It needs to be. Currently, such screens are either electroluminescent or liquid crystal displays. Uses play technology. It is expected to change to such a screen One such technique is a field emission display. Field emission display (FED) on CRT Cold cathode emitter chip as an electron source instead of the scanning electron gun used Use the base plate of the pump. When placed in electrolysis, these emitter tips are The electron flow in the direction of the face plate. Instead of a single gun firing electron at the pixel, the array of FED energy chips It is equipped with. Each emitter tip is individually addressable, one or more The emitter tip corresponds to a single phosphor pixel on the faceplate. One of the problems associated with FED is that every photon emitted from a pixel is a point of light. Does not pass through the faceplate seen by the viewer . Rather, almost half of the photons are almost in the direction of the base plate and the emitter in the FED Colliding with the chip and / or circuit. This results in unwanted photoelectric effects Fruit is generated, and the reflected light from the base plate reduces the contrast of the FED. A further problem is that all of the electrons emitted from the emitter tip actually It does not actually excite the get pixel. That generation Instead, some of these electrons reflect internally and are not targeted Exciting the pixel. Therefore, minimize the photoelectric effect and minimize problems related to internally reflected electrons There is a technical need for field emission displays. The present invention addresses this need. And can provide other related advantages. Summary of the Invention In summary, the invention generally has a coating on the inner surface of a FED baseplate. It relates to electrical properties, light absorption, and rare earth metal-manganese oxide layers. Rare earth metal-man The gun oxide layer provides the photoelectric effect and loss associated with backscattered electrons from the faceplate. Reduces scratches and reduces the amount of ambient light and / or Display image and contrast by absorbing photons emitted in the direction of the source plate To improve. In one embodiment, a conductive and light absorbing base for a field emission display. A base plate is disclosed. At least part of the inner surface of the base plate ( For example, the opposite surface of the face plate) is 1 × 10FiveΩcm, preferably 1 × 10FourΩcm, more preferably 1 × 10ThreeConductivity with resistance not exceeding Ωcm , Light absorption, coated with a rare earth metal-manganese oxide layer. This rare earth metal-manganese oxide layer has a thickness in the range of 1,000 to 15,000. At a wavelength of 500 nm at least at a wavelength of 500 nm. Also 1 × 10Fivecm-1Has a light absorption coefficient of In a related embodiment, a conductive light absorbing base plate according to the present invention is provided. FED is disclosed. This display can be used on laptop computer screens. Used under high ambient light conditions, including but not limited to lean It is particularly suitable for use in manufactured products. In yet another embodiment, a method of manufacturing a conductive light absorbing base plate is provided. It has been disclosed. In this method, the inner surface of the base plate is 1 × 10FiveHas resistance not exceeding Ωcm Coating with a rare earth metal-manganese oxide layer. Preferred coating technique The technique involves (but is not limited to) forming a layer by RF sputtering. Contains. In yet another embodiment, a conductive, light absorbing rare earth metal-manganese oxide A method of making a material is disclosed. This method uses rare earth metal-manganate Rare earth at a temperature of 1200-1500 ° C. for a time sufficient to allow the The method includes heating a mixture of a metal-like compound and a manganese compound. The rare earth metal compound is Pr6O11And the manganese compound is MnOTwoas well as Mn (COThree)TwoIs selected from In addition, rare earth metal-manganese oxide materials The ratio of rare earth metal to manganese compound in After forming the same layer) 1 × 10FiveΩcm ing. These and other features of the present invention will be described with reference to the accompanying figures and detailed description. It will be clearer. Description of the drawings FIG. 1 is a cross-sectional view of a field emission display screen according to the prior art; Emitted and photons and back-emitted light, with internally reflected electrons Illustrates both children, FIG. 2 is a sectional view of an example of the field emission display according to the present invention. Description of the embodiment As mentioned above, the present invention relates to conductive, light absorbing rare earth metals used in FEDs. It relates to a manganese oxide layer. This layer removes the surface charge associated with stray electrons in the FED. As well as at least part of the inner surface of the base plate ( For example, the opposite surface of the face plate) is 1 × 10FiveΩcm, preferably 1 × 10FourΩcm, more preferably 1 × 10ThreeWith resistance not exceeding Ωcm There must be. In addition, the rare earth metal-manganese oxide layer also (Eg, photons emitted from the faceplate in the direction of the baseplate) It plays the role of absorbing. Due to its extremely dark color, rare earth metal-manganese The oxide layer can easily emit light (for example, the light absorption coefficient of a rare earth metal-manganese oxide layer is 1 × 10Fivecm-1This is an order of magnitude), which has many advantages for FEDs. give. One of these advantages is that the floating photons impinge on the base plate of the FED. The purpose is to minimize the photoelectric effect in the unit side circuit. A further advantageous property is the release Giving good contrast between the emitted light and the background reflection from the cathode surface That is to say. The problem related to the current FED screen is shown in FIG. This will be described with reference to FIG. In particular, FIG. 1 shows the base plate 3 and the face plate 4 FIG. 2 is a cross-sectional view of an FED screen 2 composed of: The face plate 4 has a conductive layer 9 It contains an array of touching pixels 6. Base plate 3 is a silicon substrate An array of emitter tips 10 protruding from 12 is provided. The conductive layer 14 Address scheme for selectively connecting each emitter chip to a power supply (not shown) (Not shown) with the emitter tip. The insulating layer 16 is used for each emitter. -Surrounds the chip 10. The conductive gate 18 also takes the emitter tip And is separated from the conductive layer 14 and the substrate 12 by the insulating layer 16. The conductive layer 18 may have a similar addressing scheme (shown in FIG. ) Is connected to the positive terminal of the power supply. The emitter tip 11 of FIG. When a particular emitter tip is addressed, as in And between the emitter tip and the emitter tip. This electric field is generated by the emitter tip 1 1 toward pixel 7 located on faceplate 4 (arrows 17 and Emits a stream of electrons (indicated by. For clarity, FIG. 1 shows a single pixel corresponding to each emitter tip Is shown. But one or more emitter tips work with a single pixel Recognize that you may. Furthermore, face plate 4 and base play 3 can be fixed using a suitable support member (not shown). The base plate 4 and the base plate 3 are sealed at these ends, and a high vacuum ( 1 × 10-Five~ 1 × 10-8Thor) is maintained. When an electron hits phosphor pixel 7 (indicated by arrow 19 in FIG. 1), the phosphor is in an excited state. And emits photons 8 when it returns to the ground (non-excited) state. I However, as shown by photon 15, the photon also travels to base plate 3. Can be released in the opposite direction. In this case, the photons 15 It can generate photoelectric effects that lead to unwanted electrons and holes in the components. FIG. 1 illustrates a further problem of working with current FED screens. Photon's Rather than excite phosphorous pixels that cause release, to target pixels Electrons are reflected, dispersed, and absorbed by the pixel. Indicated by arrow 13 in FIG. Bases) generated from some and / or secondary emission of these reflected electrons There is a possibility of returning to the direction of the plate 3, and the base plate 3 This leads to generation of undesirable electrons and holes. The present invention relates to a base plate (such as an opposite surface of a face plate). A base plate with a layer of rare earth metal-manganese oxide on the internal surface of This solves the above problem. As shown in FIG. FED screen 20 has a face plate 4 and a base plate 3 . The rare earth metal-manganese oxide layer 22 is in contact with the conductive gate 18 and this gate Port 18 is in contact with conductive layer 14 and insulating layer 16 on substrate 12. Emitter -Chip 10 and face plate 4 (pixel 6, conductive layer 9 and transparent material 5) Is the same as described above for FIG. The photon is a rare earth metal-manganese oxide layer (as indicated by arrow 15 in FIG. 2). When it hits 22, it is absorbed, which reduces the photoelectric effect and reduces FED contrast To improve Toward the base plate 3 (as indicated by the arrow 13 in FIG. 2) The reflected electrons also impact the rare earth metal-manganese oxide layer. Rare Since the earth metal-manganese oxide layer 22 is conductive, the captured electrons are When the gate 18 is positively biased, Released. Also, if the rare earth metal-manganese oxide layer 22 is, for example, an intermediate When electrically insulating from the conductive gate 18 by an insulating layer (not shown), In this case, the rare earth metal-manganese oxide layer 22 may be grounded. In any case , The rare earth metal-manganese oxide layer has the number of electrons corresponding to the components of the base plate 3. Rapidly, thereby eliminating internal unwanted electron holes . Therefore, in one embodiment of the present invention, the inside of the FED base plate Rare earth metal-manganese oxide materials suitable for being provided on a surface are disclosed. The rare earth metal-manganese oxide material has the formula Pr: Mn: OThree(Here, manga The molar ratio of the rare earth metal to the phosphorus compound is from about 0.1: 1 to 1: 0.1 and is preferably Or 0.5: 1 to 1: 0.5. ). This molar ratio provides the desired conductivity of the resulting rare earth metal-manganese oxide layer. Is found out. In addition, the amount of manganese compounds for rare earth metals By increasing, the conductivity increases (ie, the resistance decreases). Rare earth metal-manganese oxide material is Pr6O11And MnOTwo(Or Mn (COThree )Two) Is mixed in a mill jar and contains particles having an average diameter of about 2 μm. It is manufactured by kneading to powder. This powder is then over a period of about 4 hours Heated to a temperature in the range 1200-1500 ° C, preferably 1250-1430 ° C. It is. The resulting material after heating has a dark color and is almost matte black It is. The heated material is then crushed again and pulverized to an average diameter of about 2 μm. To produce a powder containing particles. As noted above, the ratio of Pr to Mn is the resulting rare earth metal-manganese. Affects the conductivity of the oxide layer. The ratio is Pr6O11And MnOTwo(Or Mn ( COThree)Two) Can be controlled by the relative amounts of the components. Like this, this These components are mixed in amounts sufficient to generate the Pr: Mn ratio disclosed above. The rare earth metal-manganese oxide material has a thickness in the range of 1000-15,000 Can be deposited on the inner surface of the base plate by any technique. Such deposition techniques are known to those skilled in the art and are (limited) Radio frequency (RF) sputtering, laser ablation, Includes plasma deposition, chemical vapor deposition (CVD) and e-beam elaboration. For example, in the case of RF sputtering, the rare earth metal-manganese oxide material is flat. It is compressed into a planar target and then a suitable support plate for RF sputtering. Attached to the board. Thereafter, sputtering is performed at a substrate temperature of 200 to 350 ° C. And about 6 × 10-3From 3 × 10-2At the sputtering pressure of Torr, argon or This is performed in an RF sputter using argon and oxygen gas. In the case of CVD, for example, Pr acetate, Pr oxalate or P r (Thd) and Mn acetate, Mn carbonyl, Mn methoxide, and A precursor compound of an organometallic compound for Pr and Mn such as Mn oxalate is used. Can be used. The resistance of the rare earth metal-manganese oxide material is, for example, (internal table of the base plate) After forming one layer on the surface) like hydrogen and / or carbon monoxide Flame the material in a mild reducing atmosphere. This processing is performed in the practice of the present invention. It serves to increase conductivity (reduce resistance) to a level suitable for use. Ma In addition, additional components, such as conductive ions and / or metals, It can also be loaded to increase. The rare earth metal-manganese oxide layer formed on the inner surface of the base plate is as described above. As such, the underlying circuit is shielded from photons and stray electrons. Rare earth metal-manga The oxide layer is also very dark in color, providing high contrast to FED Is generated. In addition, the FED used in the present invention has high readability under ambient light conditions. Especially as televisions, portable computer screens and Display for outdoor use such as avionics and cars Particularly suitable for rays. The following examples are for illustrative purposes and are intended to be limiting. There is no. Example Example 1 Formation of rare earth metal-manganese oxide materials Pr6O11And MnOTwoAnd commercially available (Cerac, La Puente , CA) purchased from sources. And it was used without further raising the purity. both Ingredients (510.72 grams of Pr6O11And about 86 grams of MnOTwo) Mill Put in a jar, add 500 ml of isopropyl alcohol and get the result The slurry was kneaded at 100 rpm for 24 hours. This slurry is heated in a nitrogen atmosphere. Dried by bun. Flame dry material at 1350 ° C for 4 hours, then cool Was. The cooled material is pulverized into small particles (average particle size of about 2 μm) using suitable grinding technology. Crushed. Example 2 Deposition of rare earth metal-manganese oxide material on base plate The powdery material obtained in Example 1 was deposited on a base plate by an arbitrary technique. Let For example, in the case of RF sputtering, a powdery material is sintered to form a flat spa. To form a target target. Sputtering is performed at a substrate temperature of 200 to 350 ° C. And about 6 × 10-3From 3 × 10-2At the sputtering pressure of Torr, argon or Is performed in an RF sputter using argon and oxygen gas. Example 3 Manufacture of FED screen The base plate of Example 2 is used for manufacturing an FED screen using a known technique. Can be The resulting FED has many advantages over existing products. this Benefits include reduced photoelectric effect and the formation of a base plate from a face plate. Reduce the damage caused by backscattered electrons to the Absorption of ambient light and / or radiation by the faceplate in the direction of the baseplate Provides enhanced display image and contrast due to the absorption of any selected photons To be included. From the foregoing, while specific embodiments of the present invention have been described for purposes of illustration, many modifications have been made. Understand that positive can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Will be done. Accordingly, the invention is not limited except as by the appended claims. Absent.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 08/840,084 (32)優先日 平成9年4月9日(1997.4.9) (33)優先権主張国 米国(US) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S D,SZ,UG),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN, CU,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,G E,GH,HU,IL,IS,JP,KE,KG,KP ,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU, LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,N Z,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI ,SK,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,UZ, VN,YU (72)発明者 ラスムッセン ロバート ティー アメリカ合衆国 アイダホ州 83706 ボ イス ロット12 サブ1 ウィルダーネス ランチ(番地なし)────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (31) Priority claim number 08 / 840,084 (32) Priority Date April 9, 1997 (4.9.1997) (33) Priority country United States (US) (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, L U, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF) , CG, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, KE, LS, MW, S D, SZ, UG), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ , MD, RU, TJ, TM), AL, AM, AT, AU , BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, G E, GH, HU, IL, IS, JP, KE, KG, KP , KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, N Z, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI , SK, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, UZ, VN, YU (72) Inventor Rasmussen Robert Tee United States Idaho 83706 Bo Chair Lot 12 Sub 1 Wilderness Lunch (no address)
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