JPH04137343A - 画像表示装置 - Google Patents

画像表示装置

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JPH04137343A
JPH04137343A JP2255054A JP25505490A JPH04137343A JP H04137343 A JPH04137343 A JP H04137343A JP 2255054 A JP2255054 A JP 2255054A JP 25505490 A JP25505490 A JP 25505490A JP H04137343 A JPH04137343 A JP H04137343A
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Junji Ito
順司 伊藤
Masatake Kanamaru
正剛 金丸
Shigeo Ito
茂生 伊藤
Teruo Watanabe
渡辺　照男
Hisashi Nakada
久士 中田
Norio Nishimura
西村　則雄
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    • H01J3/02—Electron guns
    • H01J3/021—Electron guns using a field emission, photo emission, or secondary emission electron source
    • H01J3/022—Electron guns using a field emission, photo emission, or secondary emission electron source with microengineered cathode, e.g. Spindt-type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
    • H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
    • H01J31/10—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
    • H01J31/12—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes with luminescent screen
    • H01J31/123—Flat display tubes
    • H01J31/125—Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection
    • H01J31/127—Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection using large area or array sources, i.e. essentially a source for each pixel group

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  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)

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１ 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、電界放出素子源を利用した画像表示装
置に関する。
［従来の技術〕 第９図及び第１０図は、電界放出素子を利用した従来の
画像表示装置であり、本出願が特願平２−７８４５３号
で提案したものである。第９図、第１０図において、第
１基板である絶縁性のガラス基板１０１上には、Ｘ方向
に沿って連続した帯状のアノード電極１０２が設けられ
ている。
このアノード電極１０２は、Ｘ方向と直交するＹ方向に
所定間隔をおいて互いに平行となるように複数本が設け
られている。
ガラス基板１０１の上には、前記アノード電極１０２を
覆って絶縁層１０３が形成されている。この絶縁層１０
３は、５ｉｎｓ、ＳｉＮ。
ＳｉＯ２とＡｊ２．Ｏ，の混合物等、種々の物質で構成
しつる。この絶縁層１０３には、前記アノード電極１０
２に対応した位置に所定間隔でスルーホール１０４が形
成されており、絶縁層１０３の各スルーホール１０４の
部分にはドツト状に蛍光体層１０５が設けられている。
即ち、各蛍光体層１０５はスルーホール１０４を介して
アノード電極１０２と電気的に接続され、これによって
各蛍光体層１０５が表示画面を構成する発光ドツトとな
っている。
前記絶縁層１０３の上面には、各蛍光体層１０５の隣に
電界放射エミッタ１０６がそれぞれ設けられている。各
電界放射エミッタ１０６は櫛歯状にエツチング形成され
た櫛歯部１０７を有している。そして、複数の電界放射
エミッタ１０６がＹ方向に沿って共通接続され、複数本
の電界放射エミッタアレイ１０８が形成されている。即
ち、これら電界放射エミッタアレイ１０８は、Ｘ方向に
ついて所定の間隔をおいて互いに平行に複数列設けられ
、全体として電界放射エミッタ群１０９を構成している
。また、前記絶縁層１０３の上面には、前記各電界放射
エミッタ１０６と各蛍光体層１０５との間にそれぞれゲ
ート電極１１０が設けられている。各ゲート電極１１０
はＹ方向に沿って共通接続されている。
前記ガラス基板１０１の上面には側面板１１１と背面板
１１２からなる蓋状の容器部１１３が封着固定されてお
り、その内部は高真空状態に排気されて、全体として箱
形の真空外囲器１１４が構成されている。尚、背面板１
１２の内面には、電界放射エミッタ１０６からの電子の
軌跡を背面板１１２方向へ曲げるために、正電位が印加
されるベタ状の背面電極１１５が被着されている。
［発明が解決しようとする課題］ 電界放出素子を利用した前記従来の画像表示装置によれ
ば、ゲート電極１１０、蛍光体層１０５を同一平面上に
形成しているため、これらの各電極間の距離は、露光エ
ツチングのりソゲラフイエ程の精度等によって定まり、
高密度な画像表示装置の製造は困難であった。
［課題を解決するための手段］ 本発明の画像表示装置は、第１基板に形成された複数の
凹部と、前記各凹部に形成された複数の矩形状エミッタ
と、前記第１基板の表面上の前記各矩形状エミッタの周
辺部に形成されたゲートと、前記第１基板とともに真空
容器を形成する第２基板と、前記第２基板上の前記エミ
ッタと対向する位置に積層されたアノード及び蛍光体と
を備えている。
［作　　用］ 正電圧が印加されたゲートに対応するエミッタからは電
子が放出される。該エミッタに対向して設けられ、正電
圧が印加されたアノードにこの電子が射突する。これに
よって該アノードの蛍光体が発光し、画像表示がなされ
る。
〔実施例〕
本発明の第１実施例を第１図〜第６図によって説明する
。
第１図に示すように、本実施例の画像表示装置ｌは、所
定間隔をおいて互いに平行な第１基板２と第２基板３を
有している。そして図示はしないが、前記両基板２，３
の外周縁の間には側面板が封着固定されており、箱形の
真空容器が構成されている。
そして第１基板２の内面には、電子放出部４が形成され
ている。本実施例の電子放出部４は、Ｘ方向に並んだ複
数組のゲート５及びエミッタ６を共通接続して成る電子
放出列７を多数列有し、これらを所定間隔でＹ方向に並
設したものである。
詳細は後述するが、ゲート５及びエミッタ６の前記各組
において、略コ字形パターンのゲート５に囲まれた第１
基板２の表面には凹部が形成されており、この凹部のな
かに矩形状のエミッタ６が配設されている。
そして、前記第１基板２の電子放出部４と対向する前記
第２基板３の内面には、発光表示部８が設けられている
。本実施例の発光表示部８は、Ｙ方向と平行な帯状のア
ノード９に蛍光体１０を被着したものを、所定間隔をお
いてＸ方向に複数本並設した構成となっている。
次に、第１基板２に形成された電子放出部４の詳細な構
造及びその製法を、第２図〜第６図の工程図を用いて説
明する。なお、説明及び図示の便宜上、ここでは−組の
ゲート５及びエミッタ６を説明する。
まず、第２図に示すように、５ｉＯ−等の絶縁性の基板
２にＡｌ１やＷ等のゲート用金属層１１を被着する。
次に、第３図（ａ）、（ｂ）に示すように、前記ゲート
用金属層１１の上に所定パターンのレジスト１２を形成
し、ＲＩＥ法等によりエッチングしてコ字形のゲート５
を形成する。
次に、第４図に示すように、ゲート５によって覆われて
いない基板２の上面をウェットエツチングによってエツ
チングし、凹部１３を形成する。
次に、第５図（ａ）、（ｂ）に示すように、Ｍｏ、Ｗ、
ＡＩ２等の金属、またはＴｉ、Ａｆｆ等の金属をベース
として、その上にＬ　ａ　Ｂ　ａ等の化合物半導体な被
着してエミツタ層１４を形成する。
そして第６図に示すように、不要なエミツタ層１４を除
去し、コ字形のゲート５に囲まれた矩形状のエミッタ６
と、これにつながるリード部１５とを残す。
このような構成の画像表示装置１において、ゲート５に
正電圧を印加すると、このゲート５に囲まれたエミッタ
６から電子が放出される。第１図において、このエミッ
タ６に対向して第２基板３上に設けられたアノード９に
適当なタイミングで正電圧を付与すれば、前記電子は該
アノード９に射突する。これによって蛍光体１０は励起
発光し、所望の画像表示がなされる。
本実施例によれば、第１基板２におけるエミッタ６とゲ
ート５の間隔はエミッタ６の厚みによって決まるが、凹
部１３内に形成されるエミッタ６の厚さはエミッタ６を
構成する金属等の膜形成時間で制御でき、その設定はき
わめて精密に行うことができる。このため同一面上にエ
ミッタとゲートを並べる従来構造に比べ、凹部１３を用
いた本実施例の立体的な構造及び製法によれば、画電極
５．６の間隔を高い精度で微小に設定することが可能に
なる。従って、駆動電圧が低くなり、電子放出部の高密
度化が図れる。
前記実施例では、発光表示部としてのアノード９は帯状
であったが、アノードを第２基板３の内面全面にベタ状
に形成し、１種又はＲＧＢ３種の蛍光体を塗り分けると
共にエミッタとゲートを第１基板２上に絶縁層を介して
マトリクス状に配設し、エミッタとゲートのマトリクス
駆動によってアノードの所望の部分を選択して発光させ
るようにしでもよい。
次に、このようなマトリクス状のゲートとエミッタを有
する本考案の第２実施例を、第７図及び第８図によって
説明する。
絶縁性の第１基板２０の上にはＩＴＯやＡＩ２等によっ
て帯状のエミッタ配線２１が所定間隔をおいて並設され
ている。これらのエミッタ配線２１の上には、ポリＳｉ
にＰ、Ｂ等をドープさせた抵抗層２２と絶縁層２３が積
層され、絶縁層２３に形成された凹部２４内にはエミッ
タ２５が設けられて前記エミッタ配線２１に接続されて
いる。そして、絶縁層２３の上面にはゲート２６が設け
られているが、これらゲート２６は前記エミッタ配線２
１と直交する方向に延設されたゲート配線２７に接続さ
れている。
このような構成を得るには、まず、第１基板２ｏ上にエ
ミッタ配線２１を形成し、その上に全面にわたって抵抗
層２２（１０’−１０６Ωｃｍ）を形成する。その上に
減圧ＣＶＤ法等によってＳｉＯ□等の絶縁層２３を全面
にわたって形成した後、前述した第１実施例と同様の製
造工程によって前記抵抗層２２上に絶縁層のスルーホー
ルを介してエミッタ２５を形成すればよい。
本実施例は、第１基板２０のゲート２６とエミッタ２５
がマトリクス構成となるので、第１基板２０と対向する
図示しない第２基板の内面には全面ベタのアノード電極
上に、モノカラーの場合は１種、フルカラーの場合は適
当なパターンでＲＧＢ３種の蛍光体を塗り分ければよい
。
［発明の効果］ 本発明によれば、エミッタを基板の凹部内に形成してい
るので、エミッタとゲートの距離はエミッタの厚みによ
って決まる。このため、エミッタの膜形成時間を調整す
ることによって、両電極間の距離はサブミクロンのオー
ダで容易に制御でき、高い精度できわめて微小に間隔を
設定できる。従って、低電圧駆動ができ、表示密度が高
い画像表示装置を実現できる。
さらに、本発明においてはエミッタが矩形である。この
ため、平板状のエミッタよりも電界強度が大きくなり、
この点からも本発明の装置は駆動電圧を低くすることが
できる。また、先端を三角形状にしたエミッタに比べて
寿命が長くなる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１実施例における主要構成部分の分
解斜視図、第２図、第３図（ａ）、第３図（ｂ）、第４
図、第５図（ａ）、第５図（ｂ）及び第６図は、そｔぞ
れ同実施例における電子放出部の製造工程を示す図、第
７図は本考案の第２実施例における要部の断面図、第８
図は同実施例における要部の部分斜視図、第９図は従来
の画像表示装置の要部平面図、第１０図は同画像表示装
置の断面図である。 ■・・・画像表示装置、　２．２０・・−第１基板、３
・・・第２基板、　　　５．２６・・・ゲート、６．２
５・・・エミッタ、９・・・アノード、１ｏ・・・蛍光
体、　　　　１３．２４・・・凹部。 第 図 第 図 第 図 （ｂ） 第 図 第 図 第９１！Ｉ 第１０図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 第１基板に形成された複数の凹部と、前記各凹部に形成
    された複数の矩形状エミッタと、前記第１基板の表面上
    の前記各矩形状エミッタの周辺部に形成されたゲートと
    、前記第１基板とともに真空容器を形成する第２基板と
    、前記第２基板上の前記エミッタと対向する位置に積層
    されたアノード及び蛍光体とを備えて成る画像表示装置
    。
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