JPH03276542A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、映像・グラフィック等を表示する画像表示装
置に関し、特に、電界電子放出型電子源を利用した画像
表示装置に関する。

〔従来の技術〕

第４図に、電界電子放出材料を電子源に利用した従来の
表示装置の概略斜視図を示す（特開昭６１−２２１７８
３号参照）。

第４図において、絶縁体基板２６上には、列５２の方向
に沿って複数の導電膜２４が設けられ、該導電膜２４上
には円錐形電界放射エミッタ２２および絶縁層２８が設
けられている。この絶縁層２８上で、且つ行５４の方向
に沿って複数のグリッド３０が設けられている。このグ
リッド３０の円錐形電界放射エミッタ２２に対面する位
置には孔が設けられている。

一方、透明基板３６には、前記絶縁体基板２６と対向す
る面に、透明導電膜３８．蛍光体層３４がそれぞれベタ
状に積層被着されている。そして絶縁体基板２６及び透
明基板３６は、図示しない側面部材とともに、真空外囲
器を構成している。

以上の如く構成された表示装置の動作は以下の通りであ
る。

前記透明導電膜３８には常時圧の電位が印加されている
。表示信号に応答して、各列５２及び各行５４の導電膜
２４とグリッド３０間に、所定の電位差を付与する。該
電位差が付与されたグリッド３０と前記円錐形電界放射
エミッタ２２の間に適当な電界が形成され５円錐形状の
先端部より電子が放出される。該電子は、グリッド３０
の孔から放出され、対面する蛍光体層３４に射突し、該
蛍光体層３４は発光する。

以上の動作により、表示信号に応じた画像が表示される
。

〔発明が解決しようとする課題〕 上記表示装置は、線状フィラメントを使用していないた
め、該フィラメントの振動による表示のちらつきは生じ
ず又、長い該フィラメントを用いた場合の電位傾斜によ
る輝度ムラが生じないという効果がある。

しかしながら前記円錐形電界放射エミッタ２２の底面直
径は数μｍ程であり、微細加工技術によことは困難であ
り、このため駆動する際に表示輝度にムラが生じるとい
う問題点があった。また、円錐形電界放射エミッタ２２
の先端を円錐形にする工程、絶縁層２８やグリッド３０
を形成する工程が煩雑であり、生産性が悪いという問題
点があった。

さらに全体の構造が複雑であり、又、電子放出材と蛍光
体層が対面する構造なので、蛍光体からの放出ガスによ
り、電子放出材が劣化し、電子放出能力が低下してしま
うという問題もあった。

本発明は、構造が簡単で、良好な表示を得ることが可能
な表示装置を提供することを目的とする。

〔！！題を解決するための手段〕

本発明の画像表示装置は、第１方向に並設された複数の
電界電子放出素子と表面に蛍光体が被着されて前記第１
方向に延在して前記第１方向と直交するえた第１基板と
、前記第１帯状電極と対向して前記第１方向に延在し、
前記第２方向に並設された複数の第２帯状電極を備えた
第２基板と、前ｊａ第１．第２基板とともに真空外囲器
を形成する側面部材とを備えている。

また本発明によれば、前記電界電子放出素子が、櫛歯部
を有する電界放射エミッタと、前記櫛歯部に対面するゲ
ート電極と、前記ゲート電極を挟んで前記電界放射エミ
ッタと反対側に設けられた制御電極とを備え、前記電界
放射エミッタ、ゲート電極および制御電極が薄膜構成さ
れていてもよい。

（作　　用〕 ２１基板の電界電子放出素子から放出された電子は、第
１基板と第２基板の間で第２方向に沿って進む。そして
該電子は、選択された第１帯状電極と第２帯状電極の間
で第１帯状電極側に向い、該第１帯状電極に射突して当
該部分の蛍光体を発光させる。

（実施例〕 第１図及び第２図は、それぞれ本発明に係る画像表示装
置の斜視図及び断面図である。又、第３図（ａ）及び同
図（ｂ）は、その電界電子放出素子のそれぞれ拡大正面
図及び側面°図である。

第１図及び第２図において、１０１は、ガラスより成る
透明な第１基板としての前面基板である。この前面基板
１０１上には、第１帯状電極として、ＩＴＯ等の透明導
電材料より成るアノード電極１０２が被着されている。

この７ノート電極１０２は行方向（Ｈ）に延在する帯状
の電極であり、各々は所定間隔をおいて列方向（Ｖ）に
沿って互いに平行に並設されている。各７ノード電極１
０２上には、ＺｎＯ：　Ｚｎ等の蛍光体１０３が被着形
成されている。蛍光体１０３は帯状に連続して被着され
ていてもよいし、１画素の大きさのドツト状に被着され
ていてもよい。

前面基板１０１の一側部には、石英ガラス等の絶縁基板
１０４が被着されており、前記蛍光体１０３の上面より
も上方に位置する該絶縁基板１０４の上面には、電界電
子放出素子１００が設けられている。この電界電子放出
素子１００は、電界により電子を放出する電界放射エミ
ッタ１０５と、ゲート電極１０７と、制御電極１０８と
を有している。まず、絶縁基板１０４上には、複数の電
界放射エミッタ１０５が所定間隔をおいて被着形成され
ており、各電界放射エミッタ１０５は櫛歯状にエツチン
グ形成された櫛歯部１０６をそれぞれ有している。この
櫛歯部１０６の反対部分は各個別に行駆動電極（図示せ
ず）に接続されている。櫛歯部１０６の対面位置にはゲ
ート電極１０７が設けられている。各ゲート電極１０７
は電気的に互いに接続されている。ゲート電極１０７を
挟んで前記電界放射エミッタ１０５と反対側には、電子
ビームの集束・加速を行なう制御電極１０８が設けられ
ている。

このように、電界放射エミッタ１０５とゲート電極１０
７と制御電極１０８は電界電子放出素子１００を形成し
ており、各電界電子放出素子１００は、各列の画素に電
子を供給するようになっている。

第３図に電界電子放出素子ｉｏｏの詳細な構造及び寸法
の一例を示す。電界放射エミッタ１０５の材料としては
、Ｗ、Ｚｒ、Ｔｉ、ＴｉＣ。

ＺｒＣ，ＬａＢａ　、ＺｒＳｉ２　、Ｃｄ５１２ＳｎＯ
，、ＩＴＯ等の種々の材料を使用できる。

また、ゲート電極１０７及び制御電極１０８の材料とし
ては、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｌ１等の材料が使用できる。

方、第２基板としての背面基板１０９の下面側、即ち前
記前面基板１０１と対向する面には、前記アノード電極
１０２と同一ピッチで第２帯状電極として背面電極１１
０が設けられている。そして、前面基板１０１と背面基
板１０９は、側面部材である側面板１１１〜１１３とと
もに箱形の真空外囲器を構成している。

以上の如く構成された画像表示装置の動作は以下の通り
である。

表示信号に応答して各電界放射エミッタ１０５に選択的
に行駆動信号か印加されると、電界放射エミッタ１０５
とゲート電極１０７の間で生じる電界により、電界放射
エミッタ１０５の櫛歯部１０６の先端から電子が放出さ
れる。例えば、電界放射エミッタ１０５とゲート電極１
０７の間の電圧は、選択駆動特約２５０ｖ、非選択特約
２００ｖである。そして、ゲート電極１０７を通った電
子ビームは、制御電極１０８により集束・加速されて前
記アノード電極１０２の方向へ進む。

ここで、アノード電極１０２及び背面電極１１０の非選
択状態では、アノード電極１０２及び背面電極１１０の
全電極に＋５０Ｖの電圧が印加されている。この状態で
は、電界電子放出素子１００からの電子ビームは、蛍光
体１０３と背面電極１１０の略中央部分を、電界電子放
出素子１００とは反対の側にある側面板１１２の方向へ
向けて進む。

アノード電極１０２及び背面電極１１０の選択状態では
、背面電極１１０の選択した１つを一５ＯＶにし、又、
これに対応するアノード電極１０２の１つを＋５５Ｖに
変化させる。この時、電子ビームは、選択した背面電極
１１０の負電界により押下げられるとともに、アノード
電極１０２の正電界により引張られるため、第２図に示
すように選択したアノード電極１０２に電子ビームが射
突し、蛍光体１０３が発光する。

従って、アノード電８ｉ１０２と背面電極１１０を、電
界放射エミッタ１０５の駆動に同期して順次選択駆動す
ることにより、表示信号に応じた表示がなされる。

〔発明の効果〕

ｌ）本発明によれば、電界電子放出素子は平面形の電界
電子放出アレイで良いため、構造が簡単であり、薄膜エ
ツチング技術により生産性良く製造できる。また、電界
電子放出素子と蛍光体か対面する構造ではないので、蛍
光体からの放出ガスや分解飛散による電界電子放出素子
の劣化や損傷を生じにくい。

２）また、電界電子放出素子の基板自体も小さくて済む
ため作業が容易であり、基板がＳｉ、ガラスのどちらで
も良いことから、様々な電界電子放出素子の作製法が利
用できる。

３）電界電子放出素子の基板は表示管内に固定される為
、基板としての気密性、強度、熱膨張、封着性等に対す
る考慮が必要ない。

４）十分な真空容器である表示管の外囲器内である為、
電界電子放出素子の安定駆動ができる。

５）ビーム幅が細く、電流密度が高い為、ビームガイド
電極や、偏向選択電極構造が簡単になり。

薄型化が望める。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は同実
施例の断面図、第３図（ａ）は同実施例における電界電
子放出素子の拡大正面図、同図（ｂ）は同じく拡大側面
図、第４図は電界電子放出材料を電子源とした従来の表
示装置の概略斜視図である。 ０〇−電界電子放出素子、 ０１−第１基板としての前面基板、 ０２−第１帯状電極としてのアノード電極、０３−蛍光
体、 ０５−電界放射エミッタ、 ０６−櫛歯部、 ０７−ゲート電極、 ０８−制御電極、 ０９−第２基板としての背面基板、 １〇−第２帯状電極としての背面電極、１１．１１２，
１１３−側面部材としての側面板。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１方向に並設された複数の電界電子放出素子と
   、その上部に蛍光体が被着されて前記第１方向に延在し
   、前記第１方向と直交する第２方向に並設された複数の
   第１帯状電極とを備えた第１基板と、 前記第１帯状電極と対向して前記第１方向に延在し、前
   記第２方向に並設された複数の第２帯状電極を備えた第
   ２基板と、 前記第１、第２基板とともに真空外囲器を形成する側面
   部材とを備えて成る画像表示装置。
2. （２）前記電界電子放出素子は、櫛歯部を有する電界放
   射エミッタと、前記櫛歯部に対面するゲート電極と、前
   記ゲート電極を挟んで前記電界放射エミッタと反対側に
   設けられた制御電極とを備えて成り、前記電界放射エミ
   ッタ、ゲート電極および制御電極は薄膜構成されている
   ことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。