JPH03250543A - Display device - Google Patents
Display deviceInfo
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- JPH03250543A JPH03250543A JP4449390A JP4449390A JPH03250543A JP H03250543 A JPH03250543 A JP H03250543A JP 4449390 A JP4449390 A JP 4449390A JP 4449390 A JP4449390 A JP 4449390A JP H03250543 A JPH03250543 A JP H03250543A
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- electron
- emitter
- light emitting
- light
- electrode
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- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
【産業上の利用分野)
本発明は、テレビやコンピュータ等に用いられるディス
プレイ装置に係わり、特に偏平化したディスプレイ装置
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to display devices used in televisions, computers, etc., and particularly relates to flattened display devices.
(従来の技術)
情報化社会の進展の中で、ディスプレイ装置は、マン・
マシンインターフェースとして今や不可欠のものとなっ
ている。ディスプレイ装置の様々な用途への適用が進む
につれて、表示の品質や性能に対する要求は、より厳し
く、より高度になってきた。現在の開発の方向として、
大型化、高精細化等の性能の向上と、デバイスの偏平化
−フラットパネルディスプレイの開発が活発である。(Conventional technology) With the advancement of the information society, display devices are
It has now become indispensable as a machine interface. As the application of display devices to various uses progresses, requirements for display quality and performance have become stricter and more sophisticated. As the current direction of development,
Development of flat panel displays is active, with improvements in performance such as larger size and higher definition, and flattening of devices.
フラットパネルディスプレイの開発としては、様々な技
術と方式が試みられており、例えば液晶ディスプレイ(
LCD)、プラズマディスプレイ(FDP)、ELディ
スプレイ、蛍光表示管(V F D)等があり、それぞ
れ長所、短所を持ちながら実用化が進んできた。その中
でも、アクティブマトリックスを用いたLCDは、マン
・マシンインターフェース用のディスプレイだけでなく
、家庭用テレビの画面としても有望視されている。しか
しながら、LCDは、画面の輝度、コントラストでCR
Tディスプレイには遠く及ばない性能面の弱点がある。Various technologies and methods have been tried in the development of flat panel displays, such as liquid crystal displays (
LCD), plasma display (FDP), EL display, fluorescent display tube (VFD), etc., each of which has its advantages and disadvantages, has been put into practical use. Among these, LCDs using active matrix are seen as promising not only as displays for man-machine interfaces but also as screens for home televisions. However, LCDs have CRs in screen brightness and contrast.
There are weaknesses in terms of performance, which is far behind T-Display.
逆に、CRTディスプレイは、輝度、コントラストの性
能は高いが、1つの電子源から発生した電子ビームを真
空中で走査するために、既存の技術ではフラットパネル
化が困難である。CRTディスプレイの偏平化技術とし
ては、ビームインデックス方式やチャネル・マルチプラ
イヤ方式が報告されている。On the other hand, CRT displays have high brightness and contrast performance, but because electron beams generated from a single electron source are scanned in a vacuum, it is difficult to make them into flat panels using existing technologies. As flattening techniques for CRT displays, a beam index method and a channel multiplier method have been reported.
第9図に、チャネル・マルチプライヤ方式によりCRT
ディスプレイの偏平化を行った従来例を示す(A、G、
Knapp et、al、−Large−areach
annel electron multiplfer
f’or CRTapplication I E
E PROCEEDINGS、 Vol、131゜
Pt、1. Feb、1984) 、この例では、画面
に対して平行な位置に取り付けられた電子源1から発生
した電子は、第1の偏向板2によってライン方向に走査
される。比較的低エネルギーの電子ビーム3は、電子源
1と対向した位置に取り付けられた電子レンズ4によっ
て反転され、マルチプライヤプレート5内で倍増、加速
される。そして、この加速された電子が蛍光体面6に衝
突することにより、蛍光体面6が選択的に発光する。な
お、電子の軌道は金属の箱7で真空に維持されており、
また電界に対してシールドされている。Figure 9 shows a CRT using the channel multiplier method.
Conventional examples of flattening displays are shown (A, G,
Knapp et, al, -Large-areach
annel electron multiplfer
f'or CRTapplication IE
E PROCEEDINGS, Vol, 131°Pt, 1. Feb., 1984), in this example, electrons generated from an electron source 1 mounted parallel to the screen are scanned in the line direction by the first deflection plate 2. A relatively low-energy electron beam 3 is inverted by an electron lens 4 mounted opposite the electron source 1, and multiplied and accelerated within a multiplier plate 5. Then, when these accelerated electrons collide with the phosphor surface 6, the phosphor surface 6 selectively emits light. Note that the orbit of the electron is maintained in a vacuum in the metal box 7,
It is also shielded against electric fields.
このマルチプライヤ方式のポイントは、比較的低エネル
ギーの電子ビーム7を用いて偏向可能な角度を大きくし
たこと、ビーム軌道を反転する電子レンズ4を用いて走
査に必要な電子ビームの飛距離を稼いでいること、マル
チプライヤプレート5を用いて蛍光体を励起して発光す
るのに必要なエネルギーまで電子を加速していることで
ある。しかし、この方法では、まだ走査に必要な電子ビ
ームの軌道の確保にある程度の厚みが必要なため、他の
方法と同様に、フラットパネルまで偏平化することは困
難であった。The key points of this multiplier system are that the electron beam 7 with relatively low energy is used to increase the deflectable angle, and the electron lens 4 that reverses the beam trajectory is used to increase the distance the electron beam travels necessary for scanning. The multiplier plate 5 is used to accelerate the electrons to the energy necessary to excite the phosphor and emit light. However, with this method, a certain amount of thickness is still required to secure the trajectory of the electron beam necessary for scanning, so it is difficult to flatten the panel to a flat panel, as with other methods.
(発明が解決しようとする課題)
このように従来、液晶ディスプレイのようにフラットパ
ネル化が可能なものは、画面の輝度。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, the brightness of the screen has traditionally been made possible by flat panels such as liquid crystal displays.
コントラストがCRTディスプレイには遠く及ばず、ま
たCRTディスプレイのように輝度。The contrast is nowhere near that of a CRT display, and the brightness is similar to that of a CRT display.
コントラストが十分高いものは、フラットパネル化する
ことが困難であるという問題があった。There is a problem in that it is difficult to make a flat panel if the contrast is sufficiently high.
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目
的とするところは、CRTディスプレイ並みの輝度、コ
ントラストを有し、且つ液晶ディスプレイ並みの偏平化
を実現し得るフラットパネルディスプレイ装置を提供す
ることにある。The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to provide a flat panel display device that has brightness and contrast comparable to that of a CRT display, and can be made as flat as a liquid crystal display. It's about doing.
[発明の構成コ
(課題を解決するための手段)
本発明の骨子は、電界放出のためのエミッタ及びコレク
タを平面的に配置した超小型冷陰極管を発光素子に応用
したことにある。[Structure of the Invention (Means for Solving the Problems) The gist of the present invention is to apply a microcold cathode tube in which an emitter and a collector for field emission are arranged in a plane to a light emitting element.
即ち本発明は、基板上に複数の単位発光素子をマトリッ
クス状に配置してなるディスプレイ装置において、それ
ぞれの単位発光素子を、基板上に設けられ電界の印加に
より電子を放出する電子放出エミッタと、このエミッタ
の近傍に設けられ該エミッタから放出される電子ビーム
の量を制御する制御電極と、この制御電極よりもエミッ
タから遠い位置に設けられた電子コレクタ電極と、この
コレクタ電極上に設けられ電子ビームの励起により発光
する発光体薄膜とで構成し、且つ隣接する単位発光素子
間を電子シールドにより分離し、さらに基板表面と対向
配置された透明封止体により単位発光素子の配置領域を
真空に維持するようにしたものである。That is, the present invention provides a display device in which a plurality of unit light emitting elements are arranged in a matrix on a substrate. a control electrode provided near the emitter to control the amount of electron beam emitted from the emitter; an electron collector electrode provided at a position farther from the emitter than the control electrode; and an electron collector electrode provided on the collector electrode to control the amount of electron beam emitted from the emitter. It consists of a light-emitting thin film that emits light when excited by a beam, and adjacent unit light-emitting elements are separated by an electronic shield, and the area where the unit light-emitting elements are placed is kept in a vacuum by a transparent sealing body placed facing the substrate surface. It was designed to be maintained.
また、本発明の好ましい実施態様は次のようなものであ
る。即ち、電子シールドが負電位に設定された電極であ
ること、複数の電子コレクタ電極間の電子ビームに対す
る分離を電子シールドと同一の電位を持つ電極で行うこ
と、電子コレクタ電極上に形成された発光体薄膜をRl
G、Bのいずれかを発光するように構成し、個々の電子
コレクタ電極をそれぞれの発光に対応した電位に設定す
ること、R,G、Bの発光体薄膜を形成した電子コレク
タ電極の総面積を、各発光エネルギーを持った電子ビー
ムに対するそれぞれの発光効率と人間の視感度の積に比
例して構成すること、電子放出エミッタが電界放出機構
であること、制御電極の少なくとも1個を負電位に設定
し放出電子の定量制御を電界で行うこと、制御電極の少
なくとも1個を他の制御電極と異なる電位に設定し放出
電子の偏向を行うこと、制御電極が絶縁体を挟んで複数
層形成され、その少なくとも1個を正電位に設定し、電
子を制御電極に衝突させて発生させた二次電子を電子源
とすること、制御電極が絶縁体を挾んで複数層形成され
、その少なくとも1個を正電位に設定し、電子を制御電
極に衝突させて偏向を行うこと、基板と対向した封止体
の表面の少なくとも一部が導電性を有し、その部分を正
電位に設定することによって、電子を導電性表面に衝突
させて二次電子発生と偏向を行うこと、封止体の導電部
か電子放出エミッタと対向した近傍に位置し凸状である
こと等である。Further, preferred embodiments of the present invention are as follows. That is, the electron shield is an electrode set to a negative potential, the separation of the electron beam between the plurality of electron collector electrodes is performed by an electrode having the same potential as the electron shield, and the light emission formed on the electron collector electrode is body thin membrane Rl
Configuring either G or B to emit light, setting the individual electron collector electrodes to a potential corresponding to each light emission, and the total area of the electron collector electrodes on which the R, G, and B light emitting thin films are formed. is configured in proportion to the product of the luminous efficiency of each electron beam with each luminous energy and the human visual sensitivity, the electron emission emitter is a field emission mechanism, and at least one of the control electrodes is set at a negative potential. At least one of the control electrodes is set to a different potential from the other control electrodes to deflect the emitted electrons, and the control electrodes are formed in multiple layers with an insulator sandwiched between them. at least one of the electrodes is set at a positive potential, and secondary electrons generated by colliding electrons with the control electrode are used as an electron source; At least a part of the surface of the sealing body facing the substrate has conductivity, and that part is set to a positive potential. The conductive part of the sealing body is located near the conductive part of the sealing body facing the electron emission emitter and has a convex shape.
(作用)
上記構成の本発明によれば、次のような理由により、C
RT並みの輝度、コントラストを維持した上で、液晶デ
ィスプレイ並みの偏平化を実現することができる。(Operation) According to the present invention having the above configuration, C
While maintaining brightness and contrast comparable to RT, it is possible to achieve flatness comparable to that of a liquid crystal display.
まず、輝度、コントラストに関して説明する。First, brightness and contrast will be explained.
発光機構に関してはCRTディスプレイと全く同様であ
るため、輝度、コントラストの性能は高い。さらに、C
RTディスプレイが光を発光体膜を介して取り出してい
るのに対して、本発明では発光面側から光を取り出せる
ため、輝度の効率はより高くなる。電子放出エミッタは
、例えばシリコンのマイクロマンーニング技術により数
μm以下に作成できるので、電子放出エミッタのために
発光面が小さくなることは問題とならない。Since the light emitting mechanism is exactly the same as a CRT display, the brightness and contrast performance is high. Furthermore, C
While the RT display extracts light through the light-emitting film, the present invention extracts light from the light-emitting surface side, resulting in higher luminance efficiency. Since the electron-emitting emitter can be formed to a size of several micrometers or less by, for example, silicon micromanipulation technology, there is no problem that the light-emitting surface becomes smaller due to the electron-emitting emitter.
次に、偏平化に関して説明する。CRTディスプレイが
大画面であるほど厚みを必要とするのは、1つの電子源
から導かれた高いエネルギーを持つ電子線を歪みなく偏
向できる立体角を大きくしなければならないからである
。これに対して本発明では、各画素に対応して少なくと
も1個の電子源を持つため、1電子源の走査か必要な面
は小さく、電子源から電子ビームが走る距離を多くは必
要としない。従って、CRTディスプレイのように厚く
する必要はなく、液晶ディスプレイ並の偏平化が可能と
なる。Next, flattening will be explained. The reason why a CRT display needs to be thicker as it has a larger screen is that it must have a larger solid angle to deflect a high-energy electron beam guided from one electron source without distortion. In contrast, in the present invention, since at least one electron source is provided for each pixel, the area required for scanning one electron source is small, and the distance that the electron beam travels from the electron source is not required. . Therefore, it is not necessary to make it as thick as a CRT display, and it is possible to make it as flat as a liquid crystal display.
(実施例) 以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。(Example) Hereinafter, details of the present invention will be explained with reference to illustrated embodiments.
第1図は及び第2図はそれぞれ本発明の一実施例を説明
するためのもので、第1図は単位発光素子の概略構造を
示す図、第2図はこの素子を用いたフラットパネルディ
スプレイ装置の全体構成を示す平面図である。Figures 1 and 2 are for explaining one embodiment of the present invention, respectively. Figure 1 is a diagram showing the schematic structure of a unit light emitting element, and Figure 2 is a flat panel display using this element. FIG. 1 is a plan view showing the overall configuration of the device.
まず、単位発光素子の構成について第1図(a)の平面
図を参照して説明する。単位発光素子の中央部には、例
えばシリコンのマイクロマシーニング技術により形成し
た電界放出機構の電子放出エミッタ12が形成されてい
る。電子放出エミッタ12の回りには、絶縁体膜13を
介して4個の制御電極14がそれぞれ独立して形成され
ている。制御電極14の回りには、絶縁体膜13を介し
て4個の面積の異なる電子コレクタ電極15か形成され
ている。そして、このコレクタ電極15の上には、電子
ビームによって励起・発光する発光体薄膜16か形成さ
れている。First, the configuration of a unit light emitting element will be explained with reference to the plan view of FIG. 1(a). At the center of the unit light emitting element, an electron emitting emitter 12 of a field emission mechanism is formed, for example, by silicon micromachining technology. Four control electrodes 14 are formed independently around the electron emitter 12 with an insulating film 13 in between. Four electron collector electrodes 15 having different areas are formed around the control electrode 14 with an insulating film 13 in between. A light-emitting thin film 16 that is excited and emits light by an electron beam is formed on the collector electrode 15.
電子コレクタ電極15に加わる電位は、それぞれR,G
、Bの発光体の材料に適したエネルギーを持った電子ビ
ームを得るように設定される。R,G、Bの発光膜を形
成した電子コレクタ電極15の面積は、各発光体薄膜1
6に対してそれぞれのエネルギーを持った電子ビームに
対する発光効率と人間の視感度の積に比例して形成しで
ある。The potentials applied to the electron collector electrode 15 are R and G, respectively.
, B to obtain an electron beam with energy suitable for the material of the light emitter. The area of the electron collector electrode 15 on which R, G, and B light emitting films are formed is the same as that of each light emitting thin film 1.
6, it is formed in proportion to the product of the luminous efficiency for the electron beam with each energy and the human visual sensitivity.
電子コレクタ電極15の回りには、絶縁体膜13を介し
て1枚の電極からなる電子シールド17が形成されてい
る。この電子シールド17は、各電子コレクタ電極15
の間にも形成されており、単位発光素子間の分離は勿論
、電極15間の電子ビームに対する分離も行っている。An electronic shield 17 consisting of one electrode is formed around the electron collector electrode 15 with an insulating film 13 interposed therebetween. This electronic shield 17 includes each electron collector electrode 15.
It is also formed between the electrodes 15, and not only isolates the unit light emitting elements but also isolates the electron beam between the electrodes 15.
次に、単位発光素子の構成について第1図(b)の断面
図を参照して説明する。基板11上に電子放出エミッタ
12が形成され、さらにこのエミッタ12を除く基板1
1上に絶縁体膜13が形成されている。そして、この絶
縁体膜13上に制御電極14.電子コレクタ電極15及
び電子シールド17が形成され、さらに電子コレクタ電
極15の上には発光体薄膜16が形成されている。Next, the structure of the unit light emitting element will be explained with reference to the cross-sectional view of FIG. 1(b). An electron emitting emitter 12 is formed on a substrate 11, and the substrate 1 excluding this emitter 12 is
An insulating film 13 is formed on top of the insulator film 1 . A control electrode 14 is placed on this insulator film 13. An electron collector electrode 15 and an electron shield 17 are formed, and a light emitter thin film 16 is further formed on the electron collector electrode 15.
基板11の上方には、例えばガラスからなる透明封止体
18が基板11に対向配置され、これらの間の空間は真
空に保持されている。なお、図には示さないが、基板1
1内には、駆動素子と駆動回路が具備されており、それ
ぞれの駆動素子は電子放出エミッタ12.制御電極14
゜電子コレクタ電極15と電気的に接続される。Above the substrate 11, a transparent sealing body 18 made of, for example, glass is arranged to face the substrate 11, and the space between them is kept in a vacuum. Although not shown in the figure, the substrate 1
1 includes a driving element and a driving circuit, each driving element having an electron emission emitter 12 . Control electrode 14
゜Electrically connected to the electron collector electrode 15.
また、電子シールド17の電位は一定で構わないので、
素子毎に接続する必要はない。In addition, since the potential of the electronic shield 17 does not need to be constant,
There is no need to connect each element.
このような単位発光素子20はLCDと同様に、第2図
に示す如くマトリックス状に配置されており、図示しな
い駆動部により1ライン毎に駆動されるものとなってい
る。即ち、駆動素子で放出電子の量、電位差及び発光色
等を制御・選択し、さらに単位発光素子を駆動回路で走
査して画像を出力するものとなっている。Similar to an LCD, such unit light emitting elements 20 are arranged in a matrix as shown in FIG. 2, and are driven line by line by a driving section (not shown). That is, the drive element controls and selects the amount of emitted electrons, the potential difference, the color of the emitted light, etc., and the unit light emitting element is scanned by the drive circuit to output an image.
このように構成されたディスプレイ装置においては、各
電極12,14.15の電位を適当に定めることにより
、電子放出エミッタ12から放出された電子ビームを電
子コレクタ電極15に導き、コレクタ電極15上の発光
体薄膜16を発光させることができる。例えば各電極の
電位を、電子放出エミッタ12か負電位、制御電極14
も負電位、電子コレクタ電極15がそれぞれR,G、B
の発光体の材料に適した正電位、電子シールド17が負
電位であるとする。In the display device configured in this way, by appropriately setting the potential of each electrode 12, 14, 15, the electron beam emitted from the electron emitter 12 is guided to the electron collector electrode 15, and the electron beam on the collector electrode 15 is guided. The light emitter thin film 16 can be made to emit light. For example, the potential of each electrode can be changed to the electron emission emitter 12, a negative potential, and the control electrode 14.
is also at a negative potential, and the electron collector electrode 15 is R, G, and B, respectively.
It is assumed that the electron shield 17 has a positive potential suitable for the material of the light emitting body, and the electron shield 17 has a negative potential.
この場合、電子放出エミッタ12から放出された電子は
、制御電極14の負電位によって定量制御され、偏向さ
れたのち、ある電子コレクタ電極15に、電子放出エミ
ッタ12と電子コレクタ電極15との電位差に対応した
エネルギを持って衝突する。このとき、コレクタ電極1
5上の発光体薄膜16か励起され、R,G。In this case, the electrons emitted from the electron emitter 12 are quantitatively controlled and deflected by the negative potential of the control electrode 14, and then sent to a certain electron collector electrode 15 due to the potential difference between the electron emitter 12 and the electron collector electrode 15. They collide with corresponding energy. At this time, collector electrode 1
The light emitting thin film 16 on the phosphor 5 is excited, and R,G.
Bの特定の光が発せら、この光は透明封止体18を通し
て外部に放たれる。A specific light B is emitted, and this light is emitted to the outside through the transparent sealing body 18.
かくして本実施例によれば、2次元的なディスプレイ装
置として機能するのは勿論、単位発光素子を第1図に示
すように電子放出エミ・ンタ12、制御電極14.電子
コレクタ電極15及び発光体薄膜16等で構成している
ので、次のような利点がある。即ち、発光機構に関して
はCRTディスプレイと全く同様であるため、輝度、コ
ントラストの性能は高い。さらに、1つの画素に対応し
て1個の電子源を持つため、1電子源の走査が必要な面
は小さく、電子源から電子ビームが走る距離を多くは必
要としない。Thus, according to this embodiment, not only does it function as a two-dimensional display device, but also the unit light emitting device is composed of an electron emitting emitter 12, a control electrode 14, and a control electrode 14, as shown in FIG. Since it is composed of the electron collector electrode 15, the light emitting thin film 16, etc., it has the following advantages. That is, since the light emitting mechanism is exactly the same as that of a CRT display, the performance of brightness and contrast is high. Furthermore, since one electron source is provided for one pixel, the surface that needs to be scanned by one electron source is small, and the distance that the electron beam travels from the electron source is not required to be large.
このため、CRTディスプレイのように厚くする必要は
なく、液晶ディスプレイ並に偏平化することが可能とな
る。つまり、CRT並みの輝度、コントラストを維持し
た上で、液晶ディスプレイ並みの偏平化を実現すること
ができる。Therefore, it is not necessary to make it as thick as a CRT display, and it is possible to make it as flat as a liquid crystal display. In other words, it is possible to maintain brightness and contrast comparable to that of a CRT, while achieving flatness comparable to that of a liquid crystal display.
次に、本発明の単位発光素子に対する各種変形例を、第
3図乃至第8図に示す。Next, various modifications of the unit light emitting device of the present invention are shown in FIGS. 3 to 8.
第3図の例では、電子コレクタ電極15とその下の絶縁
体膜13との間に絶縁体膜31か形成され、制御電極1
4の下の絶縁体膜(]3)よりも電子コレクタ電極15
の下の絶縁体膜(13,31)の方が厚く形成されてい
る。これは、電子コレクタ電極15に加わる高い電位を
配慮し、耐電圧特性を向上させ、基板11の表面へ誘起
されるキャリアの影響を低下させるためである。なお、
電子コレクタ電極15の下の絶縁体膜は多層構造とした
が、−層の絶縁体膜をエツチング加工した構造としても
よい。In the example shown in FIG. 3, an insulator film 31 is formed between the electron collector electrode 15 and the insulator film 13 below it, and the control electrode 1
The electron collector electrode 15 is lower than the insulator film (]3) under 4.
The insulator film (13, 31) below is formed thicker. This is to take into account the high potential applied to the electron collector electrode 15, improve withstand voltage characteristics, and reduce the influence of carriers induced on the surface of the substrate 11. In addition,
Although the insulating film under the electron collector electrode 15 has a multilayer structure, it may have a structure in which the negative layer of the insulating film is etched.
第4図の特徴は、基板11の表面に絶縁体膜13を埋込
み形成され、電子放出エミッタ12が制御電極14と同
一面に形成されていることである。これは、電子放出エ
ミッタ12と制御電極14の位置関係が電子ビーム密度
の定量制御に敏感であることから、制御性を犠牲にして
、電子ビーム密度を上げたものである。このように、電
子放出エミッタ12と制御電極14の位置は、要求に応
じて適する条件がある。The feature of FIG. 4 is that an insulating film 13 is embedded in the surface of the substrate 11, and the electron emitter 12 is formed on the same surface as the control electrode 14. This is because the positional relationship between the electron emitter 12 and the control electrode 14 is sensitive to quantitative control of the electron beam density, so the electron beam density is increased at the expense of controllability. In this way, the positions of the electron-emitting emitter 12 and the control electrode 14 have suitable conditions depending on the requirements.
第5図の特徴は、電子放出エミッタ12と制御電極14
との間に絶縁体膜13を介して第2の制御電極32が形
成されていることである。The features of FIG. 5 include the electron emission emitter 12 and the control electrode 14.
A second control electrode 32 is formed with an insulating film 13 interposed therebetween.
これは、正電位に設定した制御電極14と第2の制御電
極32に、放出電子を衝突させて2次電子を発生させ、
電子の増倍と偏向を行うことにある。前述のように、発
光に必要なだけのエネルギーを持つ電子ビームの軌道を
無衝突で大きく偏向するのには、極めて大きな電界が必
要になる。そこで本実施例では、電子を衝突させて発生
した2次電子を利用し、電子を増倍させながら、横方向
への偏向を行っている。This causes emitted electrons to collide with the control electrode 14 and the second control electrode 32, which are set at a positive potential, to generate secondary electrons.
Its purpose is to multiply and deflect electrons. As mentioned above, an extremely large electric field is required to significantly deflect the trajectory of an electron beam that has enough energy to emit light without causing collisions. Therefore, in this embodiment, secondary electrons generated by colliding electrons are used to deflect the electrons in the lateral direction while multiplying the electrons.
第6図の特徴は、第5図の例における第2の制御電極3
2に加えて、第3の制御電極33を設けたことである。The feature of FIG. 6 is that the second control electrode 3 in the example of FIG.
2, a third control electrode 33 is provided.
この例では、電子放出エミッタ12に最も近い制御電極
33に負の電位を持たせて、放出電子の阻止電界による
定量制御を行うことができ、これによって輝度の定量制
御が可能となる。In this example, the control electrode 33 closest to the electron emission emitter 12 is given a negative potential to perform quantitative control using a blocking electric field for emitted electrons, thereby making it possible to quantitatively control the brightness.
第7図の特徴は、基板11と対向した透明封止体18の
表面の一部34に導電性を持たせたことにある。この場
合、導電性表面34に正電位を設定することにより、該
表面34に電子を衝突させて2次電子を発生させ、電子
の増倍と偏向を行うことができる。この例では、導電性
表面34と電子コレクタ電極15の電位差を持って発光
に必要な電子ビームのエネルギーを選べるため、電子放
出エミッタ12の電位に対する自由度が大幅に増す利点
がある。また、電子の衝突を利用しているため、無理な
電界を加えることなく、基板側に電子を送ることが可能
になる。なお、導電性表面34はデバイス全体て一定電
位で構わない。また、導電性表面34は、例えばガラス
を水素雰囲気内で熱により僅かに還元した後、不要部分
をエツチング除去することによって形成することができ
る。The feature of FIG. 7 is that a portion 34 of the surface of the transparent sealing body 18 facing the substrate 11 is made conductive. In this case, by setting a positive potential on the conductive surface 34, electrons can collide with the surface 34 to generate secondary electrons, thereby multiplying and deflecting the electrons. In this example, since the energy of the electron beam necessary for light emission can be selected based on the potential difference between the conductive surface 34 and the electron collector electrode 15, there is an advantage that the degree of freedom regarding the potential of the electron-emitting emitter 12 is greatly increased. Furthermore, since it uses electron collision, it is possible to send electrons to the substrate side without applying an unreasonable electric field. Note that the conductive surface 34 may be at a constant potential throughout the device. The conductive surface 34 can also be formed, for example, by slightly reducing glass with heat in a hydrogen atmosphere and then etching away unnecessary portions.
第8図の特徴は、第7図の例に加えて、電子が衝突する
導電性表面34の少なくとも一部35を凸状に加工し、
2次電子の横方向への偏向を容易にしたことにある。こ
のようにすれば、真空部の厚みを10μm以下に収める
ことも可能である。In addition to the example of FIG. 7, the feature of FIG. 8 is that at least a portion 35 of the conductive surface 34 on which electrons collide is processed into a convex shape,
The purpose is to facilitate the horizontal deflection of secondary electrons. In this way, it is possible to keep the thickness of the vacuum part to 10 μm or less.
なお、本発明は上述した各実施例に限定されるものでは
ない。実施例では単位発光素子における電子コレクタ電
極を4分割形状としたが、これをR,G、B各1個ずつ
での3個、さらに5個以上に分割した電極形状としても
よい。また、カラーでなく単色ディスプレイ場合は電子
コレクタ電極を分割する必要もなく、電子コレクタ電極
を1個にして、単位発光素子の構成をより簡略化するこ
とも可能である。その他、本発明の要旨を逸脱しない範
囲で、種々変形して実施することができる。Note that the present invention is not limited to the embodiments described above. In the embodiment, the electron collector electrode in the unit light emitting element is divided into four parts, but it may be divided into three parts, one each of R, G, and B, or even into five or more parts. Furthermore, in the case of a monochrome display rather than a color display, there is no need to divide the electron collector electrode, and it is possible to use only one electron collector electrode to further simplify the structure of the unit light emitting element. In addition, various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
[発明の効果]
以上詳述したように本発明によれば、基板表面に形成し
た電子放出エミッタ、制御電極、コレクタ電極及び発光
体薄膜等で単位発光素子を構成しているので、CRTデ
ィスプレイ並みの輝度、コントラストを有し、液晶ディ
スプレイ並みの偏平なディスプレイ装置を実現すること
ができる。[Effects of the Invention] As detailed above, according to the present invention, since a unit light emitting element is constituted by an electron emitting emitter, a control electrode, a collector electrode, a light emitting thin film, etc. formed on the surface of a substrate, it can be used as a CRT display. It is possible to realize a flat display device with brightness and contrast comparable to that of a liquid crystal display.
第1図は及び第2図はそれぞれ本発明の一実施例を説明
するためのもので、第1図は単位発光素子の概略構造を
示す図、第2図はこの素子を用いたフラットパネルディ
スプレイ装置の全体構成を示す平面図、第3図乃至第8
図はそれぞれ本発明の詳細な説明するための素子構造断
面図、第9図は従来のチャネル・マルチプライヤ方式に
よるCRTディスプレイ概略構成を示す斜視図である。
11・・・基板、
12・・・電子放出エミッタ、
13.31・・・絶縁体膜、
14.32.33・・・制御電極、
15・・・電子コレクタ電極、
16・・・発光体薄膜、
17・・・電子シールド、
18・・・透明封止体、
20・・・単位発光素子、
34・・・導電性表面、
35・・・凸部。Figures 1 and 2 are for explaining one embodiment of the present invention, respectively. Figure 1 is a diagram showing the schematic structure of a unit light emitting element, and Figure 2 is a flat panel display using this element. Plan views showing the overall configuration of the device, Figures 3 to 8
Each figure is a cross-sectional view of an element structure for explaining the present invention in detail, and FIG. 9 is a perspective view showing a schematic structure of a CRT display using a conventional channel multiplier system. DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Substrate, 12... Electron emission emitter, 13.31... Insulator film, 14.32.33... Control electrode, 15... Electron collector electrode, 16... Luminescent thin film , 17... Electronic shield, 18... Transparent sealing body, 20... Unit light emitting element, 34... Conductive surface, 35... Convex portion.
Claims (1)
、基板表面と対向配置され単位発光素子の配置領域を真
空に保持する透明封止体とを具備してなり、 前記単位発光素子は、前記基板上に設けられ電界の印加
により電子を放出する電子放出エミッタと、このエミッ
タの近傍に設けられ該エミッタから放出される電子ビー
ムの量を制御する制御電極と、この制御電極よりもエミ
ッタから遠い位置に設けられた電子コレクタ電極と、こ
のコレクタ電極上に設けられ電子ビームの励起により発
光する発光体薄膜とからなり、 且つ隣接する単位発光素子間は電子シールドにより分離
されていることを特徴とするディスプレイ装置。[Scope of Claims] The unit comprises a plurality of unit light emitting elements arranged in a matrix on a substrate, and a transparent sealing body arranged facing the surface of the substrate and maintaining a region where the unit light emitting elements are arranged in a vacuum. The light-emitting element includes an electron-emitting emitter that is provided on the substrate and emits electrons when an electric field is applied, a control electrode that is provided near the emitter and controls the amount of electron beam emitted from the emitter, and this control electrode. It consists of an electron collector electrode provided at a position farther from the emitter than the emitter, and a light-emitting thin film provided on the collector electrode that emits light when excited by the electron beam, and adjacent unit light-emitting elements are separated by an electron shield. A display device characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4449390A JPH03250543A (en) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | Display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4449390A JPH03250543A (en) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | Display device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03250543A true JPH03250543A (en) | 1991-11-08 |
Family
ID=12693081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4449390A Pending JPH03250543A (en) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | Display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03250543A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03276543A (en) * | 1990-03-27 | 1991-12-06 | Agency Of Ind Science & Technol | Image display device |
| JP2008004552A (en) * | 2006-06-23 | 2008-01-10 | Kofukin Seimitsu Kogyo (Shenzhen) Yugenkoshi | Field emission display device and manufacturing method thereof |
| JP2008091279A (en) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Fuji Heavy Ind Ltd | Light emitting device |
-
1990
- 1990-02-27 JP JP4449390A patent/JPH03250543A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03276543A (en) * | 1990-03-27 | 1991-12-06 | Agency Of Ind Science & Technol | Image display device |
| JP2008004552A (en) * | 2006-06-23 | 2008-01-10 | Kofukin Seimitsu Kogyo (Shenzhen) Yugenkoshi | Field emission display device and manufacturing method thereof |
| JP2008091279A (en) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Fuji Heavy Ind Ltd | Light emitting device |
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