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Abstract
Description
本発明は平面型表示装置に関する。 The present invention relates to a flat display device.
現在主流の陰極線管(CRT)に代わる画像表示装置として、平面型(フラットパネル形式)の表示装置が種々検討されている。このような平面型の表示装置として、液晶表示装置(LCD)、エレクトロルミネッセンス表示装置(ELD)、プラズマ表示装置(PDP)を例示することができる。また、電子放出素子を備えたカソードパネルを組み込んだ平面型表示装置の開発も進められている。ここで、電子放出素子として、冷陰極電界電子放出素子、金属/絶縁膜/金属型素子(MIM素子とも呼ばれる)、表面伝導型電子放出素子が知られており、これらの冷陰極電子源から構成された電子放出素子を備えたカソードパネルを組み込んだ平面型表示装置は、高解像度、高輝度のカラー表示、及び、低消費電力の観点から注目を集めている。 As an image display device that can replace the mainstream cathode ray tube (CRT), various types of flat display devices have been studied. Examples of such a flat display device include a liquid crystal display device (LCD), an electroluminescence display device (ELD), and a plasma display device (PDP). In addition, development of a flat display device incorporating a cathode panel equipped with an electron-emitting device is also in progress. Here, as the electron-emitting device, a cold cathode field electron-emitting device, a metal / insulating film / metal-type device (also called MIM device), and a surface conduction electron-emitting device are known. A flat display device incorporating a cathode panel provided with the electron-emitting device is attracting attention from the viewpoint of high-resolution, high-luminance color display and low power consumption.
電子放出素子としての冷陰極電界電子放出素子を組み込んだ平面型表示装置である冷陰極電界電子放出表示装置(以下、表示装置と略称する場合がある)は、一般に、複数の冷陰極電界電子放出素子(以下、電界放出素子と略称する場合がある)を備えたカソードパネルCPと、電界放出素子から放出された電子との衝突により励起されて発光する蛍光体領域を有するアノードパネルAPとが、高真空に維持された空間を介して対向配置され、カソードパネルCPとアノードパネルAPとが周縁部において接合部材を介して接合された構成を有する。ここで、カソードパネルCPは、2次元マトリクス状に配列された各サブピクセルに対応した電子放出領域を有し、各電子放出領域には、1又は複数の電界放出素子が設けられている。電界放出素子として、スピント型、扁平型、エッジ型、平面型等を挙げることができる。 A cold cathode field emission display device (hereinafter sometimes abbreviated as a display device), which is a flat display device incorporating a cold cathode field electron emission device as an electron emission device, generally has a plurality of cold cathode field electron emission. A cathode panel CP provided with an element (hereinafter sometimes abbreviated as a field emission element) and an anode panel AP having a phosphor region that emits light when excited by collision with electrons emitted from the field emission element; The cathode panel CP and the anode panel AP are arranged to face each other through a space maintained in a high vacuum, and are joined to each other at a peripheral portion via a joining member. Here, the cathode panel CP has electron emission regions corresponding to the sub-pixels arranged in a two-dimensional matrix, and each electron emission region is provided with one or a plurality of field emission elements. Examples of field emission devices include Spindt type, flat type, edge type, and planar type.
一例として、スピント型電界放出素子を有する表示装置の模式的な一部端面図を図34に示し、カソードパネルCP及びアノードパネルAPを分解したときのカソードパネルCPとアノードパネルAPの一部分の模式的な分解斜視図を図36に示す。この表示装置を構成するスピント型電界放出素子は、支持体10に形成されたカソード電極11と、支持体10及びカソード電極11上に形成された絶縁層12と、絶縁層12上に形成されたゲート電極13と、ゲート電極13及び絶縁層12に設けられた開口部14(ゲート電極13に設けられた第1開口部14A、及び、絶縁層12に設けられた第2開口部14B)と、開口部14の底部に位置するカソード電極11上に形成された円錐形の電子放出部15から構成されている。
As an example, FIG. 34 shows a schematic partial end view of a display device having a Spindt-type field emission device, and a schematic view of a part of the cathode panel CP and the anode panel AP when the cathode panel CP and the anode panel AP are disassembled. FIG. 36 shows an exploded perspective view. The Spindt-type field emission device constituting this display device was formed on the
あるいは又、略平面状の電子放出部15Aを有する、所謂扁平型電界放出素子を有する表示装置の模式的な一部端面図を図35に示す。この電界放出素子は、支持体10上に形成されたカソード電極11と、支持体10及びカソード電極11上に形成された絶縁層12と、絶縁層12上に形成されたゲート電極13と、ゲート電極13及び絶縁層12に設けられた開口部14(ゲート電極13に設けられた第1開口部14A、及び、絶縁層12に設けられた第2開口部14B)と、開口部14の底部に位置するカソード電極11上に形成された電子放出部15Aから構成されている。電子放出部15Aは、例えば、マトリックスに一部分が埋め込まれた多数のカーボン・ナノチューブから構成されている。
Alternatively, FIG. 35 shows a schematic partial end view of a display device having a so-called flat field emission device having a substantially planar electron emission portion 15A. The field emission device includes a
そして、絶縁層12及びゲート電極13の上には層間絶縁層16が設けられ、層間絶縁層16にはゲート電極13に設けられた第1開口部14Aと連通する開口部(第3開口部14C)が設けられ、更には、層間絶縁層16上から第3開口部14Cの側壁に亙り、収束電極17が設けられている。尚、図35及び図36においては、層間絶縁層及び収束電極の図示を省略した。
An
これらの表示装置において、カソード電極11はY方向に延びる帯状であり、ゲート電極13は、Y方向とは異なるX方向に延びる帯状である。一般に、カソード電極11とゲート電極13とは、これらの両電極11,13の射影像が互いに直交する方向に各々帯状に形成されている。帯状のカソード電極11と帯状のゲート電極13とが重複する重複領域が、電子放出領域EAであり、1サブピクセルに相当する。そして、係る電子放出領域EAが、カソードパネルCPの有効領域EF(平面型表示装置としての実用上の機能である表示機能を果たす中央の表示領域であり、無効領域NEが、この有効領域EFの外側に位置し、有効領域EFを額縁状に包囲している)内に、通常、2次元マトリクス状に配列されている。
In these display devices, the
一方、アノードパネルAPは、基板20上に所定のパターンを有する蛍光体領域22(具体的には、赤色発光蛍光体領域22R、緑色発光蛍光体領域22G、及び、青色発光蛍光体領域22B)が形成され、蛍光体領域22がアノード電極24で覆われた構造を有する。尚、これらの蛍光体領域22の間は、カーボン等の光吸収性材料から成る光吸収層(ブラックマトリックス)23で埋め込まれており、表示画像の色濁り、光学的クロストークの発生を防止している。また、1サブピクセルを構成する蛍光体領域22のそれぞれは隔壁21によって囲まれており、隔壁21の平面形状は格子形状(井桁形状)である。尚、図中、参照番号140はスペーサを表し、参照番号25はスペーサ保持部を表し、参照番号26は接合部材を表す。図35及び図36においては、隔壁やスペーサ、スペーサ保持部の図示を省略した。
On the other hand, the anode panel AP has
1サブピクセルは、カソードパネル側の電子放出領域EAと、電子放出領域EAに対向(対面)したアノードパネル側の蛍光体領域22とによって構成されている。有効領域EFには、係る画素が、例えば数十万〜数百万個ものオーダーにて配列されている。カラー表示の表示装置においては、1画素(1ピクセル)は、赤色発光サブピクセル、緑色発光サブピクセル、及び、青色発光サブピクセルの組から構成されている。そして、アノードパネルAPとカソードパネルCPとを、電子放出領域EAと蛍光体領域22とが対向するように配置し、周縁部において接合部材26を介して接合した後、排気し、封止することによって、表示装置を作製することができる。アノードパネルAPとカソードパネルCPと接合部材26とによって囲まれた空間は高真空(例えば、1×10-3Pa以下)となっている。
One subpixel is constituted by an electron emission area EA on the cathode panel side and a
従って、アノードパネルAPとカソードパネルCPとの間にスペーサ140を配置しておかないと、大気圧によって表示装置が損傷を受けてしまう。尚、スペーサ140の側面には、通常、例えば、CrOxやCrAlxOyから成る帯電防止膜(図34には図示せず)が形成されている。
Therefore, unless the
通常、スペーサ140は、導電性を有するセラミックスから作製されている。そして、例えば、特表平11−500856に開示されたスペーサにおいては、図34に示すように、スペーサ140の上端面にエッジ金属被覆ストリップ140Aが形成され、スペーサ140の下端面にエッジ金属被覆ストリップ140Bが形成されている。尚、金属被覆ストリップ140Aはアノード電極制御回路34に接続され、金属被覆ストリップ140Bは収束電極制御回路33に接続されている。具体的には、スペーサ140の長手方向端部に接続部が設けられており、アノード電極制御回路34から延びる配線及び収束電極制御回路33から延びる配線と、金属被覆ストリップ140A,140Bとはコネクター(図示せず)によって接続されている。このようなエッジ金属被覆ストリップ140A,140Bを形成することによって、スペーサ140の上部の電位はアノード電極24の電位と等しくなり、スペーサ140の下部の電位は収束電極17の電位と等しくなり、スペーサ140には常に微小電流が流れる。そして、これによって、スペーサの存在によってスペーサ近傍の電界が乱れることに起因した電子ビーム軌道の歪みの修正を行う。
In general, the
尚、このような、スペーサ140の近傍における電子ビーム軌道の歪みの修正を行わないと、スペーサ140の近傍に位置する蛍光体領域22の発光状態と、スペーサ140から離れたところに位置する蛍光体領域22の発光状態との間に差異が生じ、スペーサ140の存在が視認される虞がある。
If the distortion of the electron beam trajectory in the vicinity of the
ところで、表示装置の長期間の作動によって、スペーサ140の表面の帯電状態に変化が生じたり、スペーサ140の電気抵抗値に経時的な変化が生じる結果、スペーサ140の近傍における電子ビーム軌道の歪みに経時的な変化が生じ、スペーサ140の近傍における電子ビーム軌道の歪みを適切に修正できなくなる虞がある。また、例えば、スペーサ140の品質バラツキや表示装置の製造時のバラツキに起因して、表示装置設計時のスペーサ近傍における電界の分布(電界分布設計値)と、実際に製造した表示装置におけるスペーサ140の近傍における電界の分布(電界分布初期値)との間に差異が生じる虞もある。
By the way, a long-term operation of the display device causes a change in the charged state of the surface of the
然るに、一般に、アノード電極24及び収束電極17に印加される電圧は一定である。従って、特表平11−500856に開示された技術にあっては、スペーサ140に印加される電圧も一定である。それ故、上述したスペーサ140の近傍における電子ビーム軌道の歪みの経時的な変化に対する修正を行うことや、電界分布設計値と電界分布初期値との間に生じた差異を修正することは、極めて困難である。
However, in general, the voltage applied to the
従って、本発明の目的は、スペーサの存在によってスペーサ近傍の電界が乱れることに起因した電子ビーム軌道の歪みが経時的に変化しても適切に修正することができ、また、平面型表示装置設計時のスペーサ近傍における電界の分布(電界分布設計値)と、実際に製造した平面型表示装置におけるスペーサ近傍における電界の分布(電界分布初期値)との間の差異を適切に修正することができる構成、構造を有する平面型表示装置を提供することにある。 Therefore, the object of the present invention is to appropriately correct even if the distortion of the electron beam trajectory due to the disturbance of the electric field in the vicinity of the spacer due to the presence of the spacer changes over time. It is possible to appropriately correct the difference between the distribution of the electric field in the vicinity of the spacer (electric field distribution design value) and the distribution of the electric field in the vicinity of the spacer in the actually manufactured flat display device (initial value of the electric field distribution). An object of the present invention is to provide a flat display device having a configuration and structure.
上記の目的を達成するための本発明の第1の態様に係る平面型表示装置は、
(A)第1の方向に延びる複数の帯状の第1電極、及び、第1の方向とは異なる第2の方向に延び、第1電極よりも下方に位置する複数の帯状の第2電極を備え、第1電極と第2電極との重複領域から構成された電子放出領域を有するカソードパネル、並びに、
(B)蛍光体領域及びアノード電極を備えたアノードパネル、
から成り、カソードパネルとアノードパネルとがそれらの周縁部で接合部材を介して接合された平面型表示装置であって、
カソードパネルとアノードパネルとの間には、スペーサが、複数、配設されており、
スペーサの下端面と、スペーサの下端面の下方に位置するカソードパネルの部分との間には、カソードパネル側から、下部絶縁膜及び下部補助電極層が備えられていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a flat display device according to the first aspect of the present invention includes:
(A) A plurality of strip-shaped first electrodes extending in the first direction and a plurality of strip-shaped second electrodes extending in a second direction different from the first direction and positioned below the first electrode. A cathode panel having an electron emission region composed of an overlapping region of the first electrode and the second electrode, and
(B) an anode panel having a phosphor region and an anode electrode;
A flat panel display device in which a cathode panel and an anode panel are bonded to each other at a peripheral portion thereof via a bonding member,
A plurality of spacers are arranged between the cathode panel and the anode panel,
A lower insulating film and a lower auxiliary electrode layer are provided from the cathode panel side between the lower end surface of the spacer and the portion of the cathode panel located below the lower end surface of the spacer.
本発明の第1の態様に係る平面型表示装置にあっては、スペーサの上端面はアノード電極と接触しており、接触の形態として、スペーサの上端面に形成された電極を介して接触している形態とすることもできるが、後述する本発明の第2の態様に係る平面型表示装置におけるアノード電極とスペーサの上端面との接触形態を採用することが望ましい。 In the flat display device according to the first aspect of the present invention, the upper end surface of the spacer is in contact with the anode electrode, and as a form of contact, the spacer is in contact via the electrode formed on the upper end surface of the spacer. However, it is desirable to adopt a contact form between the anode electrode and the upper end face of the spacer in the flat display device according to the second aspect of the present invention to be described later.
本発明の第1の態様に係る平面型表示装置においては、スペーサの下端面に下部補助電極層が形成されており、スペーサの下端面の下方に位置するカソードパネルの部分に下部絶縁膜が形成されている態様(以下、第1Aの態様と呼ぶ場合がある)とすることができ、この場合には、各スペーサは1本のスペーサ部材から構成されていることが好ましい。あるいは又、スペーサの下端面に下部補助電極層及び下部絶縁膜が形成されている態様(以下、第1Bの態様と呼ぶ場合がある)とすることができ、この場合にも、各スペーサは1本のスペーサ部材から構成されていることが好ましい。あるいは又、スペーサの下端面の下方に位置するカソードパネルの部分に下部絶縁膜が形成されており、下部絶縁膜上に下部補助電極層が形成されている態様(以下、第1Cの態様と呼ぶ場合がある)とすることができ、この場合には、各スペーサは、1本のスペーサ部材から構成され、あるいは又、複数のスペーサ部材から構成されていることが好ましい。あるいは又、スペーサの下端面の下方に位置するカソードパネルの部分に下部絶縁膜が形成されており、下部補助電極層は、スペーサの下端面に形成された下部第1補助電極層、及び、下部絶縁膜上に形成された下部第2補助電極層から構成されている態様(以下、第1Dの態様と呼ぶ場合がある)とすることができ、この場合には、各スペーサは、1本のスペーサ部材から構成され、あるいは又、複数のスペーサ部材から構成されていることが好ましい。ここで、各スペーサを複数のスペーサ部材から構成する形態とすれば、スペーサ部材の長さを短くすることができ、スペーサ部材の製造が容易となる。 In the flat display device according to the first aspect of the present invention, the lower auxiliary electrode layer is formed on the lower end surface of the spacer, and the lower insulating film is formed on the cathode panel located below the lower end surface of the spacer. In this case, each spacer is preferably composed of a single spacer member. Alternatively, it is possible to adopt a mode in which a lower auxiliary electrode layer and a lower insulating film are formed on the lower end surface of the spacer (hereinafter sometimes referred to as a 1B mode). It is preferable that the spacer member is composed of a single spacer member. Alternatively, a mode in which a lower insulating film is formed on a portion of the cathode panel located below the lower end surface of the spacer, and a lower auxiliary electrode layer is formed on the lower insulating film (hereinafter referred to as mode 1C). In this case, each spacer is preferably composed of one spacer member, or is preferably composed of a plurality of spacer members. Alternatively, a lower insulating film is formed on a portion of the cathode panel located below the lower end surface of the spacer, and the lower auxiliary electrode layer includes a lower first auxiliary electrode layer formed on the lower end surface of the spacer, and a lower portion It is possible to adopt a mode (hereinafter, sometimes referred to as a 1D mode) composed of the lower second auxiliary electrode layer formed on the insulating film. In this case, each spacer has one line. It is preferable that the spacer member is composed of a spacer member or a plurality of spacer members. Here, if each spacer is configured from a plurality of spacer members, the length of the spacer members can be shortened, and the manufacture of the spacer members becomes easy.
以上の好ましい形態、構成、態様を含む本発明の第1の態様に係る平面型表示装置においては、下部補助電極層に印加される電圧をVDN(ボルト)、第1電極に印加される電圧をV1(ボルト)とするとき、−100≦(VDN−V1)≦100を満足することが、スペーサ近傍における電子ビーム軌道の歪みの経時的な変化に対する修正や、電界分布設計値と電界分布初期値との間の差異の修正を一層確実に行うといった観点から望ましい。尚、スペーサ近傍における電子ビーム軌道の歪みの修正は、VDNの値を調整することで行うことができる。 In the flat display device according to the first aspect of the present invention including the above preferred embodiments, configurations, and aspects, the voltage applied to the lower auxiliary electrode layer is V DN (volts), and the voltage applied to the first electrode Is V 1 (volt), satisfying −100 ≦ (V DN −V 1 ) ≦ 100 is a correction to the change over time of the distortion of the electron beam trajectory in the vicinity of the spacer, and the electric field distribution design value This is desirable from the viewpoint of more reliably correcting the difference between the initial value of the electric field distribution. The electron beam trajectory distortion in the vicinity of the spacer can be corrected by adjusting the value of V DN .
あるいは又、以上の好ましい形態、構成、態様を含む本発明の第1の態様に係る平面型表示装置においては、下部絶縁膜の下には第1電極と電気的に絶縁された収束電極が設けられている形態とすることができ、この場合には、下部補助電極層に印加される電圧をVDN(ボルト)、収束電極に印加される電圧をVF(ボルト)とするとき、−100≦(VDN−VF)≦100を満足することが、スペーサ近傍における電子ビーム軌道の歪みの経時的な変化に対する修正や、電界分布設計値と電界分布初期値との間の差異の修正を一層確実に行うといった観点から望ましい。尚、スペーサ近傍における電子ビーム軌道の歪みの修正は、VDNの値を調整することで行うことができる。 Alternatively, in the flat display device according to the first aspect of the present invention including the preferred form, configuration, and aspect described above, a converging electrode electrically insulated from the first electrode is provided under the lower insulating film. In this case, when the voltage applied to the lower auxiliary electrode layer is V DN (volts) and the voltage applied to the focusing electrode is V F (volts), −100 ≦ (V DN −V F ) ≦ 100 satisfies the correction for the change over time in the distortion of the electron beam trajectory in the vicinity of the spacer and the correction of the difference between the electric field distribution design value and the electric field distribution initial value. It is desirable from the viewpoint of performing more reliably. The electron beam trajectory distortion in the vicinity of the spacer can be corrected by adjusting the value of V DN .
上記の目的を達成するための本発明の第2の態様に係る平面型表示装置は、
(A)第1の方向に延びる複数の帯状の第1電極、及び、第1の方向とは異なる第2の方向に延び、第1電極よりも下方に位置する複数の帯状の第2電極を備え、第1電極と第2電極との重複領域から構成された電子放出領域を有するカソードパネル、並びに、
(B)蛍光体領域及びアノード電極を備えたアノードパネル、
から成り、カソードパネルとアノードパネルとがそれらの周縁部で接合部材を介して接合された平面型表示装置であって、
カソードパネルとアノードパネルとの間には、スペーサが、複数、配設されており、
スペーサの上端面と、スペーサの上端面の上方に位置するアノード電極の部分との間には、アノードパネル側から、上部絶縁膜及び上部補助電極層が備えられていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a flat display device according to the second aspect of the present invention includes:
(A) A plurality of strip-shaped first electrodes extending in the first direction and a plurality of strip-shaped second electrodes extending in a second direction different from the first direction and positioned below the first electrode. A cathode panel having an electron emission region composed of an overlapping region of the first electrode and the second electrode, and
(B) an anode panel having a phosphor region and an anode electrode;
A flat panel display device in which a cathode panel and an anode panel are bonded to each other at a peripheral portion thereof via a bonding member,
A plurality of spacers are arranged between the cathode panel and the anode panel,
An upper insulating film and an upper auxiliary electrode layer are provided from the anode panel side between the upper end surface of the spacer and the portion of the anode electrode located above the upper end surface of the spacer.
本発明の第2の態様に係る平面型表示装置にあっては、スペーサの下端面はカソードパネルと接触しており、接触の形態として、スペーサの下端面に形成された電極を介して接触している形態とすることもできるが、上述した本発明の第1の態様に係る平面型表示装置におけるカソードパネルとスペーサの下端面との接触形態を採用することが望ましい。 In the flat display device according to the second aspect of the present invention, the lower end surface of the spacer is in contact with the cathode panel, and as a form of contact, the spacer is in contact via an electrode formed on the lower end surface of the spacer. However, it is desirable to employ a contact form between the cathode panel and the lower end surface of the spacer in the flat display device according to the first aspect of the present invention described above.
本発明の第2の態様に係る平面型表示装置においては、スペーサの上端面に上部補助電極層が形成されており、スペーサの上端面の上方に位置するアノード電極の部分に上部絶縁膜が形成されている態様(以下、第2Aの態様と呼ぶ場合がある)とすることができ、この場合には、各スペーサは1本のスペーサ部材から構成されていることが好ましい。あるいは又、スペーサの上端面に上部補助電極層及び上部絶縁膜が形成されている態様(以下、第2Bの態様と呼ぶ場合がある)とすることができ、この場合にも、各スペーサは1本のスペーサ部材から構成されていることが好ましい。あるいは又、スペーサの上端面の上方に位置するアノード電極の部分に上部絶縁膜が形成されており、上部絶縁膜上に上部補助電極層が形成されている態様(以下、第2Cの態様と呼ぶ場合がある)とすることができ、この場合には、各スペーサは、1本のスペーサ部材から構成され、あるいは又、複数のスペーサ部材から構成されていることが好ましい。あるいは又、スペーサの上端面の上方に位置するアノード電極の部分に上部絶縁膜が形成されており、上部補助電極層は、スペーサの上端面に形成された上部第1補助電極層、及び、上部絶縁膜上に形成された上部第2補助電極層から構成されている態様(以下、第2Dの態様と呼ぶ場合がある)とすることができ、この場合には、各スペーサは、1本のスペーサ部材から構成され、あるいは又、複数のスペーサ部材から構成されていることが好ましい。ここで、各スペーサを複数のスペーサ部材から構成する形態とすれば、スペーサ部材の長さを短くすることができ、スペーサ部材の製造が容易となる。 In the flat display device according to the second aspect of the present invention, the upper auxiliary electrode layer is formed on the upper end surface of the spacer, and the upper insulating film is formed on the portion of the anode electrode located above the upper end surface of the spacer. In this case, it is preferable that each spacer is composed of one spacer member. Alternatively, a mode in which an upper auxiliary electrode layer and an upper insulating film are formed on the upper end surface of the spacer (hereinafter may be referred to as a second B mode) can be adopted. It is preferable that the spacer member is composed of a single spacer member. Alternatively, an aspect in which an upper insulating film is formed on a portion of the anode electrode located above the upper end surface of the spacer, and an upper auxiliary electrode layer is formed on the upper insulating film (hereinafter referred to as a second C aspect). In this case, each spacer is preferably composed of one spacer member, or is preferably composed of a plurality of spacer members. Alternatively, an upper insulating film is formed on a portion of the anode electrode located above the upper end surface of the spacer, and the upper auxiliary electrode layer includes an upper first auxiliary electrode layer formed on the upper end surface of the spacer and an upper portion. It is possible to adopt a mode (hereinafter sometimes referred to as a 2D mode) composed of the upper second auxiliary electrode layer formed on the insulating film. It is preferable that the spacer member is composed of a spacer member or a plurality of spacer members. Here, if each spacer is configured from a plurality of spacer members, the length of the spacer members can be shortened, and the manufacture of the spacer members becomes easy.
以上の好ましい形態、構成、態様を含む本発明の第2の態様に係る平面型表示装置においては、上部補助電極層に印加される電圧をVUP(キロボルト)、アノード電極に印加される電圧をVA(キロボルト)とするとき、−0.5≦(VUP−VA)≦0.5を満足することが、スペーサ近傍における電子ビーム軌道の歪みの経時的な変化に対する修正や、電界分布設計値と電界分布初期値との間の差異の修正を一層確実に行うといった観点から望ましい。尚、スペーサ近傍における電子ビーム軌道の歪みの修正は、VUPの値を調整することで行うことができる。 In the flat display device according to the second aspect of the present invention including the above preferred form, configuration, and aspect, the voltage applied to the upper auxiliary electrode layer is V UP (kilovolts) and the voltage applied to the anode electrode is When V A (kilovolts) is satisfied, satisfying −0.5 ≦ (V UP −V A ) ≦ 0.5 is a correction to the change over time in the distortion of the electron beam trajectory in the vicinity of the spacer and the electric field distribution. This is desirable from the viewpoint of more reliably correcting the difference between the design value and the electric field distribution initial value. The electron beam trajectory distortion in the vicinity of the spacer can be corrected by adjusting the value of V UP .
ここで、上述したとおり、以上の好ましい形態、構成、態様を含む本発明の第2の態様に係る平面型表示装置を、以上の好ましい形態、構成、態様を含む本発明の第1の態様に係る平面型表示装置と組み合わせることもできる。尚、このような組合せを含む、以上に説明した好ましい構成を含む本発明の第1の態様及び第2の態様に係る平面型表示装置を、総称して、以下、単に本発明と呼ぶ場合がある。 Here, as described above, the flat display device according to the second aspect of the present invention including the above preferred form, configuration, and aspect is changed to the first aspect of the present invention including the above preferable form, configuration, and aspect. It can also be combined with such a flat display device. The flat display devices according to the first and second aspects of the present invention including such a combination and including the preferred configurations described above may be collectively referred to simply as the present invention hereinafter. is there.
本発明において、下部補助電極層、上部補助電極層を構成する材料として、クロム(Cr)、アルミニウム(Al)、タングステン(W)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、チタン(Ti)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、ジルコニウム(Zr)、鉄(Fe)、白金(Pt)、亜鉛(Zn)等の金属を含む各種の金属;これらの金属元素を含む合金(例えばMoW)あるいは化合物(例えばTiN等の窒化物や、WSi2、MoSi2、TiSi2、TaSi2等のシリサイド);シリコン(Si)等の半導体;ダイヤモンド等の炭素薄膜;ITO(酸化インジウム−錫)、酸化インジウム、酸化亜鉛等の導電性金属酸化物を例示することができる。また、下部補助電極層、上部補助電極層の形成方法として、下部補助電極層、上部補助電極層を構成する材料にも依るが、例えば、電子ビーム蒸着法や熱フィラメント蒸着法といった真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、レーザアブレーション法を含む物理的気相成長法(PVD法);各種の化学的気相成長法(CVD法);スクリーン印刷法;インクジェット印刷法;メタルマスク印刷法;メッキ法(電気メッキ法や無電解メッキ法);リフトオフ法;ゾル−ゲル法等を挙げることができるし、これらの方法とエッチング法との組合せを挙げることもできる。ここで、形成方法を適切に選択することで、直接、パターニングされた下部補助電極層、上部補助電極層を形成することも可能である。 In the present invention, chromium (Cr), aluminum (Al), tungsten (W), niobium (Nb), tantalum (Ta), molybdenum (Mo), copper as materials constituting the lower auxiliary electrode layer and the upper auxiliary electrode layer (Cu), gold (Au), silver (Ag), titanium (Ti), nickel (Ni), cobalt (Co), zirconium (Zr), iron (Fe), platinum (Pt), zinc (Zn), etc. Various metals including metals; alloys (such as MoW) or compounds including these metal elements (such as nitrides such as TiN, silicides such as WSi 2 , MoSi 2 , TiSi 2 , TaSi 2 ); silicon (Si), etc. Examples thereof include: carbon thin films such as diamond; conductive metal oxides such as ITO (indium oxide-tin), indium oxide, and zinc oxide. In addition, as a method of forming the lower auxiliary electrode layer and the upper auxiliary electrode layer, depending on the material constituting the lower auxiliary electrode layer and the upper auxiliary electrode layer, for example, vacuum evaporation method such as electron beam evaporation method or hot filament evaporation method, Physical vapor deposition method (PVD method) including sputtering method, ion plating method, laser ablation method; various chemical vapor deposition methods (CVD method); screen printing method; inkjet printing method; metal mask printing method; Examples thereof include plating methods (electroplating method and electroless plating method); lift-off method; sol-gel method and the like, and combinations of these methods and etching methods. Here, it is possible to directly form the patterned lower auxiliary electrode layer and upper auxiliary electrode layer by appropriately selecting the formation method.
下部補助電極層、上部補助電極層を無効領域まで延在させ、下部補助電極層、上部補助電極層に電圧を印加するための電源から延びる配線と、適切な手段(例えばコネクター)によって接続することで、下部補助電極層、上部補助電極層に所望の電圧を印加することができる。 The lower auxiliary electrode layer and the upper auxiliary electrode layer are extended to the ineffective area, and connected to the lower auxiliary electrode layer and the wiring extending from the power source for applying a voltage to the upper auxiliary electrode layer by appropriate means (for example, a connector). Thus, a desired voltage can be applied to the lower auxiliary electrode layer and the upper auxiliary electrode layer.
ここで、有効領域とは、平面型表示装置としての実用上の機能である表示機能を果たす中央の表示領域であり、無効領域は、この有効領域の外側に位置し、有効領域を額縁状に包囲している。 Here, the effective area is a central display area that performs a display function that is a practical function as a flat display device, and the ineffective area is located outside the effective area, and the effective area is framed. Besieged.
下部絶縁膜、上部絶縁膜や、後述する絶縁層、層間絶縁層の構成材料として、SiO2、BPSG、PSG、BSG、AsSG、PbSG、SiON、SOG(スピンオングラス)、低融点ガラス、ガラスペーストといったSiO2系材料;SiN系材料;ポリイミド等の絶縁性樹脂を、単独あるいは適宜組み合わせて使用することができる。下部絶縁膜、上部絶縁膜や絶縁層、層間絶縁層の形成には、CVD法、塗布法、スパッタリング法、スクリーン印刷法等の公知のプロセスが利用できる。 As constituent materials of the lower insulating film, the upper insulating film, the insulating layer and the interlayer insulating layer described later, SiO 2 , BPSG, PSG, BSG, AsSG, PbSG, SiON, SOG (spin on glass), low melting glass, glass paste, etc. An insulating resin such as SiO 2 material; SiN material; polyimide can be used alone or in appropriate combination. A known process such as a CVD method, a coating method, a sputtering method, or a screen printing method can be used to form the lower insulating film, the upper insulating film, the insulating layer, and the interlayer insulating layer.
スペーサ(スペーサ部材を包含する)は、例えばセラミックスやガラスから構成することができる。スペーサをセラミックスから構成する場合、セラミックスとして、ムライト等のケイ酸アルミニウム化合物やアルミナ等の酸化アルミニウム、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛、ジルコニア(酸化ジルコニウム)、コーディオライト、硼珪酸塩バリウム、珪酸鉄、ガラスセラミックス材料、これらに、酸化チタンや酸化クロム、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化バナジウム、酸化ニッケルを添加したもの等を例示することができるし、例えば、特表2003−524280号公報等に記載されている材料を用いることもできる。また、スペーサを構成するガラスとして、ソーダライムガラスを挙げることができる。スペーサは、例えば、隔壁(後述する)と隔壁との間に挟み込んで固定すればよく、あるいは又、例えば、アノードパネル及び/又はカソードパネルにスペーサ保持部を形成し、スペーサ保持部によって固定すればよい。 The spacer (including the spacer member) can be made of ceramics or glass, for example. When the spacer is made of ceramics, the ceramics include aluminum silicate compounds such as mullite, aluminum oxides such as alumina, barium titanate, lead zirconate titanate, zirconia (zirconium oxide), cordiolite, barium borosilicate, silicic acid. Examples thereof include iron, glass ceramic materials, titanium oxide, chromium oxide, magnesium oxide, iron oxide, vanadium oxide, nickel oxide added thereto, and the like. For example, in Japanese translations of PCT publication No. 2003-524280 The materials described can also be used. Moreover, soda-lime glass can be mentioned as glass which comprises a spacer. For example, the spacer may be fixed by being sandwiched between a partition wall (described later) and the partition wall. Alternatively, for example, a spacer holding part may be formed on the anode panel and / or the cathode panel and fixed by the spacer holding part. Good.
スペーサは、例えば、
(a)セラミックス粉末、導電性付与材料粉末を分散質とし、バインダーを添加してグリーンシート用スラリーを調製し、
(b)グリーンシート用スラリーを成形して、グリーンシートを得、その後、
(c)グリーンシートを焼成する、
ことにより製造することができる。グリーンシート焼成品を切断した後、下部補助電極層、上部補助電極層や下部絶縁膜、上部絶縁膜を形成してもよいし、グリーンシート焼成品に下部補助電極層、上部補助電極層や下部絶縁膜、上部絶縁膜を形成した後、係るグリーンシート焼成品を切断してもよい。
The spacer is, for example,
(A) Ceramic powder, conductivity imparting material powder as a dispersoid, adding a binder to prepare a slurry for green sheet,
(B) A green sheet slurry is formed to obtain a green sheet;
(C) firing the green sheet;
Can be manufactured. After cutting the green sheet fired product, the lower auxiliary electrode layer, the upper auxiliary electrode layer, the lower insulating film, and the upper insulating film may be formed, or the lower auxiliary electrode layer, the upper auxiliary electrode layer, and the lower part are formed on the green sheet fired product. After forming the insulating film and the upper insulating film, the green sheet fired product may be cut.
グリーンシート用スラリーの分散質となるセラミックス粉末を構成する材料として、上述したセラミックスを挙げることができる。尚、グリーンシート用スラリーの分散質となる導電性付与材料は、グリーンシート用スラリー内にあっては、必ずしも導電性を示さなくてもよい。導電性付与材料は、グリーンシートの焼成の際に化学的組成が変化するものであってもよいし、焼成により化学的組成が変化しないものであってもよい。具体的には、グリーンシートを焼成することにより、グリーンシート内の導電性付与材料も焼成されるが、焼成された導電性付与材料が導電性を示すものであればよい。グリーンシート用スラリーの分散質となる導電性付与材料として、例えば、金や白金等の貴金属;モリブデン酸化物、ニオブ酸化物、タングステン酸化物、ニッケル酸化物等の金属酸化物;チタン炭化物、タングステン炭化物、ニッケル炭化物等の金属炭化物;モリブデン酸アンモニウム等の金属塩を挙げることができる。更には、これらの混合物であってもよい。即ち、導電性付与材料は、単一の種類の材料から成る態様であってもよいし、複数の種類の材料から成る態様であってもよい。また、グリーンシート用スラリーに添加されるバインダーを構成する材料として、有機系バインダー材料(例えば、アクリル系エマルジョンやポリビニルアルコール(PVA)、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール)あるいは無機系バインダー材料(例えば、水ガラス)を挙げることができる。 The ceramics mentioned above can be mentioned as a material which comprises the ceramic powder used as the dispersoid of the slurry for green sheets. It should be noted that the conductivity imparting material that is the dispersoid of the green sheet slurry does not necessarily need to exhibit conductivity in the green sheet slurry. The conductivity-imparting material may have a chemical composition that changes when the green sheet is fired, or may have a chemical composition that does not change by firing. Specifically, by firing the green sheet, the conductivity-imparting material in the green sheet is also fired, but it is only necessary that the fired conductivity-imparting material exhibits conductivity. Examples of the conductivity imparting material used as the dispersoid of the slurry for green sheets include noble metals such as gold and platinum; metal oxides such as molybdenum oxide, niobium oxide, tungsten oxide, and nickel oxide; titanium carbide, tungsten carbide Metal carbides such as nickel carbide; metal salts such as ammonium molybdate. Furthermore, a mixture thereof may be used. That is, the conductivity imparting material may be an embodiment made of a single type of material or an embodiment made of a plurality of types of materials. In addition, as a material constituting the binder added to the slurry for the green sheet, an organic binder material (for example, acrylic emulsion, polyvinyl alcohol (PVA), polyethylene glycol, polyethylene glycol) or an inorganic binder material (for example, water glass) ).
スペーサ(スペーサ部材を包含する)の表面には、帯電防止膜が設けられていることが好ましい。帯電防止膜を構成する材料は、その2次電子放出係数が1に近いことが好ましく、帯電防止膜を構成する材料として、グラファイト等の半金属、酸化物、ホウ化物、炭化物、硫化物、及び、窒化物等を用いることができる。より具体的には、例えば、グラファイト等の半金属及びMoSe2等の半金属元素を含む化合物、CrOx、CrAlxOy、Nd2O3、LaxBa2-xCuO4、LaxBa2-xCuO4、LaxY1-xCrO3等の酸化物、AlB2、TiB2等のホウ化物、SiC等の炭化物、MoS2、WS2等の硫化物、及び、BN、TiN、AlN等の窒化物等を挙げることができるし、更には、例えば、特表2004−500688号公報等に記載されている材料等を用いることもできる。帯電防止膜は、単一の種類の材料から成るものであってもよいし、複数の種類の材料から成るものであってもよいし、単層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。帯電防止膜を(第1の金属酸化物,第2の金属酸化物)の混合物から構成することもできる。(第1の金属酸化物,第2の金属酸化物)の組み合わせとして、(クロム酸化物,チタン酸化物)、(クロム酸化物,インジウム酸化物)、(マンガン酸化物,チタン酸化物)、(マンガン酸化物,インジウム酸化物)、(亜鉛酸化物,チタン酸化物)あるいは(亜鉛酸化物,インジウム酸化物)を挙げることができる。帯電防止膜は、スパッタ法、蒸着法、CVD法等、周知の方法により形成することができる。帯電防止膜は、スペーサの側面部上に直接設けられていてもよいし、例えば、密着性改善用等の下地膜がスペーサの上に形成されており、下地膜の上に帯電防止膜が形成されていてもよい。 It is preferable that an antistatic film is provided on the surface of the spacer (including the spacer member). The material constituting the antistatic film preferably has a secondary electron emission coefficient close to 1, and as the material constituting the antistatic film, a semimetal such as graphite, an oxide, a boride, a carbide, a sulfide, and A nitride or the like can be used. More specifically, for example, a compound containing a semimetal such as graphite and a semimetal element such as MoSe 2 , CrO x , CrAl x O y , Nd 2 O 3 , La x Ba 2−x CuO 4 , La x Ba. 2-x CuO 4, La x Y 1-x CrO 3 , etc. oxide, AlB 2, TiB 2 and the like borides, carbides such as SiC, MoS 2, WS sulfides such as 2, and, BN, TiN, Examples thereof include nitrides such as AlN, and further, for example, materials described in JP-T-2004-500688 can be used. The antistatic film may be composed of a single type of material, may be composed of a plurality of types of materials, may be a single layer structure, or may be a multilayer structure. May be. The antistatic film can also be composed of a mixture of (first metal oxide, second metal oxide). As combinations of (first metal oxide, second metal oxide), (chromium oxide, titanium oxide), (chromium oxide, indium oxide), (manganese oxide, titanium oxide), ( (Manganese oxide, indium oxide), (zinc oxide, titanium oxide) or (zinc oxide, indium oxide). The antistatic film can be formed by a known method such as sputtering, vapor deposition, or CVD. The antistatic film may be provided directly on the side surface portion of the spacer. For example, a base film for improving adhesion is formed on the spacer, and the antistatic film is formed on the base film. May be.
本発明において、カソードパネルを構成する支持体として、あるいは又、アノードパネルを構成する基板として、ガラス基板、表面に絶縁被膜が形成されたガラス基板、石英基板、表面に絶縁被膜が形成された石英基板、表面に絶縁被膜が形成された半導体基板を挙げることができるが、製造コスト低減の観点からは、ガラス基板、あるいは、表面に絶縁被膜が形成されたガラス基板を用いることが好ましい。ガラス基板として、高歪点ガラス、ソーダガラス(Na2O・CaO・SiO2)、硼珪酸ガラス(Na2O・B2O3・SiO2)、フォルステライト(2MgO・SiO2)、鉛ガラス(Na2O・PbO・SiO2)、無アルカリガラスを例示することができる。 In the present invention, as a support constituting the cathode panel or as a substrate constituting the anode panel, a glass substrate, a glass substrate having an insulating film formed on the surface, a quartz substrate, and a quartz having an insulating film formed on the surface Examples of the substrate include a semiconductor substrate having an insulating film formed on the surface. From the viewpoint of reducing manufacturing costs, it is preferable to use a glass substrate or a glass substrate having an insulating film formed on the surface. As a glass substrate, high strain point glass, soda glass (Na 2 O · CaO · SiO 2 ), borosilicate glass (Na 2 O · B 2 O 3 · SiO 2 ), forsterite (2MgO · SiO 2 ), lead glass (Na 2 O · PbO · SiO 2 ) and alkali-free glass can be exemplified.
本発明におけるカソードパネルにおいては、第1電極の射影像と第2電極の射影像とは直交することが、即ち、第1の方向と第2の方向とは直交することが、平面型表示装置の構造の簡素化といった観点から好ましい。 In the cathode panel according to the present invention, the projection image of the first electrode and the projection image of the second electrode are orthogonal to each other, that is, the first direction and the second direction are orthogonal to each other. This is preferable from the viewpoint of simplification of the structure.
本発明において、第2電極の本数(N)及び第1電極の本数(M)の値の組合せ(N,M)として、具体的には、VGA(640,480)、S−VGA(800,600)、XGA(1024,768)、APRC(1152,900)、S−XGA(1280,1024)、U−XGA(1600,1200)、HD−TV(1920,1080)、Q−XGA(2048,1536)の他、(1920,1035)、(720,480)、(1280,960)等、画像表示用解像度の幾つかを例示することができるが、これらの値に限定するものではない。 In the present invention, as combinations (N, M) of the number of second electrodes (N) and the number of first electrodes (M), specifically, VGA (640, 480), S-VGA (800, 600), XGA (1024, 768), APRC (1152, 900), S-XGA (1280, 1024), U-XGA (1600, 1200), HD-TV (1920, 1080), Q-XGA (2048, 1536), (1920, 1035), (720, 480), (1280, 960), and the like can be exemplified, but the present invention is not limited to these values.
本発明において、電子放出領域を構成する電子放出素子として、冷陰極電界電子放出素子(以下、電界放出素子と略称する)、金属/絶縁膜/金属型素子(MIM素子)、表面伝導型電子放出素子を挙げることができる。また、平面型表示装置として、冷陰極電界電子放出素子を備えた平面型表示装置(冷陰極電界電子放出表示装置)、MIM素子が組み込まれた平面型表示装置、表面伝導型電子放出素子が組み込まれた平面型表示装置を挙げることができる。 In the present invention, cold cathode field emission devices (hereinafter abbreviated as field emission devices), metal / insulating film / metal type devices (MIM devices), surface conduction electron emission are used as the electron emission devices constituting the electron emission region. An element can be mentioned. Further, as a flat display device, a flat display device (cold cathode field electron emission display device) provided with a cold cathode field emission device, a flat display device incorporating an MIM element, and a surface conduction electron emission device are incorporated. And a flat display device.
ここで、平面型表示装置を、冷陰極電界電子放出素子(電界放出素子と略称する)を備えた冷陰極電界電子放出表示装置とする場合、電界放出素子は、
(a)支持体上に形成された帯状のカソード電極、
(b)支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層、
(c)絶縁層上に形成された帯状のゲート電極、
(d)カソード電極とゲート電極の重複する重複部分に位置するゲート電極及び絶縁層の部分に設けられ、底部にカソード電極が露出した開口部、及び、
(e)開口部の底部に露出したカソード電極上に設けられ、カソード電極及びゲート電極への電圧の印加によって電子放出が制御される電子放出部、
から成り、
電子放出領域は、1又は複数の電界放出素子から構成されており、
ゲート電極が第1電極に相当し、カソード電極が第2電極に相当する形態とすることができる。
Here, in the case where the flat display device is a cold cathode field emission display device including a cold cathode field emission device (abbreviated as field emission device), the field emission device is
(A) a strip-shaped cathode electrode formed on a support;
(B) an insulating layer formed on the support and the cathode electrode;
(C) a strip-shaped gate electrode formed on the insulating layer;
(D) an opening provided in a portion of the gate electrode and the insulating layer located in an overlapping portion where the cathode electrode and the gate electrode overlap, and the cathode electrode exposed at the bottom; and
(E) an electron emission portion provided on the cathode electrode exposed at the bottom of the opening, the electron emission being controlled by application of a voltage to the cathode electrode and the gate electrode;
Consisting of
The electron emission region is composed of one or a plurality of field emission elements,
The gate electrode may correspond to the first electrode, and the cathode electrode may correspond to the second electrode.
電界放出素子の型式は特に限定されず、スピント型電界放出素子(円錐形の電子放出部が、開口部の底部に位置するカソード電極の上に設けられた電界放出素子)や、扁平型電界放出素子(略平面の電子放出部が、開口部の底部に位置するカソード電極の上に設けられた電界放出素子)を挙げることができる。カソードパネルにおいて、第1電極(ゲート電極)と第2電極(カソード電極)とが重複する重複部分(重複領域)が電子放出領域を構成し、電子放出領域が2次元マトリクス状に配列されており、各電子放出領域には、1又は複数の電界放出素子が設けられている。 The type of the field emission device is not particularly limited, and a Spindt-type field emission device (a field emission device in which a conical electron emission portion is provided on the cathode electrode positioned at the bottom of the opening) or a flat type field emission device An element (a field emission element in which a substantially planar electron emission portion is provided on a cathode electrode positioned at the bottom of an opening) can be given. In the cathode panel, an overlapping portion (overlapping region) where the first electrode (gate electrode) and the second electrode (cathode electrode) overlap constitutes an electron emission region, and the electron emission region is arranged in a two-dimensional matrix. Each electron emission region is provided with one or a plurality of field emission elements.
本発明の第1の態様に係る平面型表示装置を冷陰極電界電子放出表示装置とする場合、スペーサの下端面の下方に位置するカソードパネルの部分は、具体的には、例えば、ゲート電極とゲート電極との間に露出した上述の絶縁層の部分であり、この場合には、第1Aの態様、第1Cの態様、あるいは、第1Dの態様にあっては、係る絶縁層を下部絶縁膜に該当させてもよいし、絶縁層とは別に下部絶縁膜を形成してもよい。あるいは又、スペーサの下端面の下方に位置するカソードパネルの部分は、具体的には、例えば、ゲート電極、及び、ゲート電極とゲート電極との間に露出した上述の絶縁層の部分であり、この場合には、下部補助電極層とゲート電極との間に短絡が生じないように、絶縁層とは別に下部絶縁膜を形成する必要がある。収束電極が設けられている場合には、スペーサの下端面の下方に位置するカソードパネルの部分は、具体的には、スペーサの下端面の下方に位置する収束電極の部分であり、あるいは又、収束電極と収束電極との間に露出した層間絶縁層の部分である。 When the flat display device according to the first aspect of the present invention is a cold cathode field emission display device, the portion of the cathode panel located below the lower end surface of the spacer is specifically, for example, a gate electrode A portion of the insulating layer exposed between the gate electrode and, in this case, in the first A mode, the first C mode, or the first D mode, the insulating layer is a lower insulating film. The lower insulating film may be formed separately from the insulating layer. Alternatively, the portion of the cathode panel located below the lower end surface of the spacer is specifically the portion of the insulating layer exposed between the gate electrode and the gate electrode, specifically, for example, In this case, it is necessary to form a lower insulating film separately from the insulating layer so that a short circuit does not occur between the lower auxiliary electrode layer and the gate electrode. When the focusing electrode is provided, the portion of the cathode panel positioned below the lower end surface of the spacer is specifically the portion of the focusing electrode positioned below the lower end surface of the spacer, or alternatively This is the portion of the interlayer insulating layer exposed between the focusing electrode and the focusing electrode.
一方、本発明の第2の態様に係る平面型表示装置を冷陰極電界電子放出表示装置とする場合、スペーサの下端面の接するカソードパネル構成部材は、具体的には、ゲート電極とゲート電極との間に露出した上述の絶縁層の部分であり、あるいは又、ゲート電極、及び、ゲート電極とゲート電極との間に露出した上述の絶縁層の部分である。また、収束電極が設けられている場合には、スペーサの下端面の接するカソードパネル構成部材は、具体的には、収束電極であり、あるいは又、収束電極と収束電極との間に露出した層間絶縁層の部分である。 On the other hand, when the flat-type display device according to the second aspect of the present invention is a cold cathode field emission display device, the cathode panel constituent member in contact with the lower end surface of the spacer specifically includes a gate electrode, a gate electrode, Or the portion of the insulating layer exposed between the gate electrode and the portion of the insulating layer exposed between the gate electrode and the gate electrode. In addition, when the focusing electrode is provided, the cathode panel constituent member in contact with the lower end surface of the spacer is specifically the focusing electrode, or alternatively, an exposed layer between the focusing electrode and the focusing electrode. It is a part of an insulating layer.
そして、冷陰極電界電子放出表示装置にあっては、第1電極(ゲート電極)及び第2電極(カソード電極)に印加された電圧によって生じた強電界が電子放出部に加わる結果、量子トンネル効果により電子放出部から電子が放出される。そして、この電子は、アノードパネルに設けられたアノード電極によってアノードパネルへと引き付けられ、蛍光体領域に衝突する。そして、蛍光体領域への電子の衝突の結果、蛍光体領域が発光し、画像として認識することができる。 In the cold cathode field emission display, a strong electric field generated by a voltage applied to the first electrode (gate electrode) and the second electrode (cathode electrode) is applied to the electron emission portion, resulting in a quantum tunnel effect. As a result, electrons are emitted from the electron emission portion. The electrons are attracted to the anode panel by the anode electrode provided on the anode panel, and collide with the phosphor region. As a result of the collision of electrons with the phosphor region, the phosphor region emits light and can be recognized as an image.
冷陰極電界電子放出表示装置において、カソード電極はカソード電極制御回路に接続され、ゲート電極はゲート電極制御回路に接続され、アノード電極はアノード電極制御回路に接続されている。尚、これらの制御回路は周知の回路から構成することができる。実動作時、アノード電極制御回路の出力電圧(アノード電圧VA)は、通常、一定であり、例えば、5キロボルト〜15キロボルトとすることができる。あるいは又、アノードパネルとカソードパネルとの間の距離をD0(但し、0.5mm≦D0≦10mm)としたとき、VA/D0(単位:キロボルト/mm)の値は、0.5以上20以下、好ましくは1以上10以下、一層好ましくは4以上8以下を満足することが望ましい。冷陰極電界電子放出表示装置の実動作時、カソード電極に印加する電圧VC及びゲート電極に印加する電圧VGに関しては、階調制御方式として電圧変調方式を採用することができる。 In the cold cathode field emission display, the cathode electrode is connected to the cathode electrode control circuit, the gate electrode is connected to the gate electrode control circuit, and the anode electrode is connected to the anode electrode control circuit. Note that these control circuits can be constituted by known circuits. During actual operation, the output voltage (anode voltage V A ) of the anode electrode control circuit is normally constant, and can be, for example, 5 kilovolts to 15 kilovolts. Alternatively, when the distance between the anode panel and the cathode panel is D 0 (where 0.5 mm ≦ D 0 ≦ 10 mm), the value of V A / D 0 (unit: kilovolt / mm) is 0. It is desirable to satisfy 5 or more and 20 or less, preferably 1 or more and 10 or less, and more preferably 4 or more and 8 or less. In actual operation of the cold cathode field emission display, the voltage modulation method can be adopted as the gradation control method for the voltage V C applied to the cathode electrode and the voltage V G applied to the gate electrode.
電界放出素子は、一般に、以下の方法で製造することができる。
(1)支持体上にカソード電極を形成する工程、
(2)全面(支持体及びカソード電極上)に絶縁層を形成する工程、
(3)絶縁層上にゲート電極を形成する工程、
(4)カソード電極とゲート電極との重複部分(重複領域)におけるゲート電極及び絶縁層の部分に開口部を形成し、開口部の底部にカソード電極を露出させる工程、
(5)開口部の底部に位置するカソード電極上に電子放出部を形成する工程。
A field emission device can be generally manufactured by the following method.
(1) forming a cathode electrode on a support;
(2) forming an insulating layer on the entire surface (on the support and the cathode electrode);
(3) forming a gate electrode on the insulating layer;
(4) forming an opening in the gate electrode and the insulating layer in the overlapping portion (overlapping region) of the cathode electrode and the gate electrode, and exposing the cathode electrode to the bottom of the opening;
(5) A step of forming an electron emission portion on the cathode electrode located at the bottom of the opening.
あるいは又、電界放出素子は、以下の方法で製造することもできる。
(1)支持体上にカソード電極を形成する工程、
(2)カソード電極上に電子放出部を形成する工程、
(3)全面(支持体及び電子放出部上、あるいは、支持体、カソード電極及び電子放出部上)に絶縁層を形成する工程、
(4)絶縁層上にゲート電極を形成する工程、
(5)カソード電極とゲート電極との重複部分(重複領域)におけるゲート電極及び絶縁層の部分に開口部を形成し、開口部の底部に電子放出部を露出させる工程。
Alternatively, the field emission device can be manufactured by the following method.
(1) forming a cathode electrode on a support;
(2) forming an electron emission portion on the cathode electrode;
(3) forming an insulating layer on the entire surface (on the support and the electron emission portion or on the support, the cathode electrode and the electron emission portion);
(4) forming a gate electrode on the insulating layer;
(5) A step of forming an opening in a portion of the gate electrode and the insulating layer in an overlapping portion (overlapping region) of the cathode electrode and the gate electrode, and exposing the electron emission portion at the bottom of the opening.
本発明において、収束電極が備えられている場合、ゲート電極及び絶縁層上には更に層間絶縁層が設けられ、層間絶縁層上に収束電極が設けられている構造、あるいは又、ゲート電極の上方に収束電極が設けられている構造とすることができる。ここで、収束電極とは、開口部から放出され、アノード電極へ向かう放出電子の軌道を収束させ、以て、輝度の向上や隣接画素間の光学的クロストークの防止を可能とするための電極である。アノード電極とカソード電極との間の電位差が数キロボルト以上のオーダーであって、アノード電極とカソード電極との間の距離が比較的長い、所謂高電圧タイプの冷陰極電界電子放出表示装置において、収束電極は特に有効である。収束電極には、収束電極制御回路から相対的に負電圧(例えば、0ボルト)が印加される。収束電極は、必ずしも、カソード電極とゲート電極とが重複する重複領域に設けられた電子放出部あるいは電子放出領域のそれぞれを取り囲むように個別に形成されている必要はなく、例えば、電子放出部あるいは電子放出領域の所定の配列方向に沿って延在させてもよいし、電子放出部あるいは電子放出領域の全てを1つの収束電極で取り囲む構成としてもよく(即ち、収束電極を、有効領域の全体を覆う薄い1枚のシート状の構造としてもよく)、これによって、複数の電子放出部あるいは電子放出領域に共通の収束効果を及ぼすことができる。尚、収束電極及び層間絶縁層には、開口部(第3開口部)が設けられている。 In the present invention, when a focusing electrode is provided, an interlayer insulating layer is further provided on the gate electrode and the insulating layer, and a focusing electrode is provided on the interlayer insulating layer, or above the gate electrode. The focusing electrode may be provided with a focusing electrode. Here, the focusing electrode is an electrode for converging the trajectory of emitted electrons that are emitted from the opening and directed toward the anode electrode, thereby improving the luminance and preventing optical crosstalk between adjacent pixels. It is. In a so-called high voltage type cold cathode field emission display, the potential difference between the anode electrode and the cathode electrode is on the order of several kilovolts or more and the distance between the anode electrode and the cathode electrode is relatively long. The electrode is particularly effective. A relatively negative voltage (for example, 0 volts) is applied to the focusing electrode from the focusing electrode control circuit. The focusing electrode does not necessarily have to be individually formed so as to surround each of the electron emission portion or the electron emission region provided in the overlapping region where the cathode electrode and the gate electrode overlap, for example, the electron emission portion or The electron emission regions may be extended along a predetermined arrangement direction, or the electron emission portion or the electron emission region may be surrounded by a single convergence electrode (that is, the convergence electrode may be formed in the entire effective region). In this case, a single sheet-like structure covering the plurality of electron emission portions or electron emission regions can be provided with a common convergence effect. Note that an opening (third opening) is provided in the focusing electrode and the interlayer insulating layer.
第1電極、第2電極、カソード電極、ゲート電極、収束電極の構成材料として、クロム(Cr)、アルミニウム(Al)、タングステン(W)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、チタン(Ti)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、ジルコニウム(Zr)、鉄(Fe)、白金(Pt)、亜鉛(Zn)等の金属を含む各種の金属;これらの金属元素を含む合金(例えばMoW)あるいは化合物(例えばTiN等の窒化物や、WSi2、MoSi2、TiSi2、TaSi2等のシリサイド);シリコン(Si)等の半導体;ダイヤモンド等の炭素薄膜;ITO(酸化インジウム−錫)、酸化インジウム、酸化亜鉛等の導電性金属酸化物を例示することができる。また、これらの電極の形成方法として、例えば、電子ビーム蒸着法や熱フィラメント蒸着法といった真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、レーザアブレーション法やCVD法とエッチング法との組合せ;スクリーン印刷法;メタルマスク印刷法;メッキ法(電気メッキ法や無電解メッキ法);リフトオフ法;ゾル−ゲル法等を挙げることができる。スクリーン印刷法やメッキ法によれば、直接、例えば帯状の第1電極や第2電極、カソード電極、ゲート電極を形成することが可能である。 As constituent materials of the first electrode, the second electrode, the cathode electrode, the gate electrode, and the focusing electrode, chromium (Cr), aluminum (Al), tungsten (W), niobium (Nb), tantalum (Ta), molybdenum (Mo) , Copper (Cu), gold (Au), silver (Ag), titanium (Ti), nickel (Ni), cobalt (Co), zirconium (Zr), iron (Fe), platinum (Pt), zinc (Zn) Various metals including such metals; alloys (for example, MoW) or compounds (for example, nitrides such as TiN, silicides such as WSi 2 , MoSi 2 , TiSi 2 , TaSi 2 ); silicon (Si And the like; carbon thin films such as diamond; and conductive metal oxides such as ITO (indium oxide-tin), indium oxide, and zinc oxide. In addition, as a method for forming these electrodes, for example, a vacuum deposition method such as an electron beam deposition method or a hot filament deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a laser ablation method, a combination of a CVD method and an etching method; a screen printing method Metal mask printing method; plating method (electroplating method or electroless plating method); lift-off method; sol-gel method. According to the screen printing method or the plating method, it is possible to directly form, for example, strip-shaped first electrode, second electrode, cathode electrode, and gate electrode.
スピント型電界放出素子にあっては、電子放出部を構成する材料として、モリブデン、モリブデン合金、タングステン、タングステン合金、チタン、チタン合金、ニオブ、ニオブ合金、タンタル、タンタル合金、クロム、クロム合金、及び、不純物を含有するシリコン(ポリシリコンやアモルファスシリコン)から成る群から選択された少なくとも1種類の材料を挙げることができる。スピント型電界放出素子の電子放出部は、真空蒸着法の他、例えばスパッタリング法やCVD法によっても形成することができる。 In the Spindt-type field emission device, as the material constituting the electron emission portion, molybdenum, molybdenum alloy, tungsten, tungsten alloy, titanium, titanium alloy, niobium, niobium alloy, tantalum, tantalum alloy, chromium, chromium alloy, and And at least one material selected from the group consisting of silicon (polysilicon and amorphous silicon) containing impurities. The electron emission portion of the Spindt-type field emission device can be formed by, for example, a sputtering method or a CVD method in addition to the vacuum evaporation method.
扁平型電界放出素子にあっては、電子放出部を構成する材料として、カソード電極を構成する材料よりも仕事関数Φの小さい材料から構成することが好ましく、どのような材料を選択するかは、カソード電極を構成する材料の仕事関数、ゲート電極とカソード電極との間の電位差、要求される放出電子電流密度の大きさ等に基づいて決定すればよい。あるいは又、電子放出部を構成する材料として、係る材料の2次電子利得δがカソード電極を構成する導電性材料の2次電子利得δよりも大きくなるような材料から適宜選択してもよい。扁平型電界放出素子にあっては、特に好ましい電子放出部の構成材料として、炭素、より具体的にはアモルファスダイヤモンドやグラファイト、カーボン・ナノチューブ構造体(カーボン・ナノチューブ及び/又はグラファイト・ナノファイバー)、ZnOウィスカー、MgOウィスカー、SnO2ウィスカー、MnOウィスカー、Y2O3ウィスカー、NiOウィスカー、ITOウィスカー、In2O3ウィスカー、Al2O3ウィスカーを挙げることができる。尚、電子放出部を構成する材料は、必ずしも導電性を備えている必要はない。 In the flat field emission device, it is preferable that the material constituting the electron emission portion is composed of a material having a work function Φ smaller than that of the material constituting the cathode electrode. What is necessary is just to determine based on the work function of the material which comprises a cathode electrode, the electric potential difference between a gate electrode and a cathode electrode, the magnitude | size of the emission electron current density requested | required, etc. Alternatively, the material constituting the electron emission portion may be appropriately selected from materials in which the secondary electron gain δ of the material is larger than the secondary electron gain δ of the conductive material constituting the cathode electrode. In the flat type field emission device, carbon, more specifically, amorphous diamond or graphite, a carbon nanotube structure (carbon nanotube and / or graphite nanofiber), as a particularly preferable constituent material of the electron emission portion, Examples thereof include ZnO whiskers, MgO whiskers, SnO 2 whiskers, MnO whiskers, Y 2 O 3 whiskers, NiO whiskers, ITO whiskers, In 2 O 3 whiskers, and Al 2 O 3 whiskers. In addition, the material which comprises an electron emission part does not necessarily need to be provided with electroconductivity.
第1開口部(ゲート電極に形成された開口部)あるいは第2開口部(絶縁層に形成された開口部)の平面形状(支持体表面と平行な仮想平面で開口部を切断したときの形状)は、円形、楕円形、矩形、多角形、丸みを帯びた矩形、丸みを帯びた多角形等、任意の形状とすることができる。第1開口部の形成は、例えば、異方性エッチング、等方性エッチング、異方性エッチングと等方性エッチングの組合せによって行うことができ、あるいは又、ゲート電極の形成方法に依っては、第1開口部を直接形成することもできる。第2開口部の形成も、例えば、異方性エッチング、等方性エッチング、異方性エッチングと等方性エッチングの組合せによって行うことができる。収束電極及び層間絶縁層に設けられた第3開口部の形成も同様の方法で行うことができる。 Planar shape of the first opening (opening formed in the gate electrode) or the second opening (opening formed in the insulating layer) (shape when the opening is cut in a virtual plane parallel to the support surface) ) Can be any shape such as a circle, an ellipse, a rectangle, a polygon, a rounded rectangle, a rounded polygon. The formation of the first opening can be performed by, for example, anisotropic etching, isotropic etching, a combination of anisotropic etching and isotropic etching, or, depending on the method of forming the gate electrode, The first opening can also be formed directly. The second opening can also be formed by, for example, anisotropic etching, isotropic etching, or a combination of anisotropic etching and isotropic etching. The formation of the third opening provided in the focusing electrode and the interlayer insulating layer can be performed in the same manner.
電界放出素子においては、電界放出素子の構造に依存するが、1つの開口部内に1つの電子放出部が存在してもよいし、1つの開口部内に複数の電子放出部が存在してもよいし、ゲート電極に複数の第1開口部を設け、係る第1開口部と連通する1つの第2開口部を絶縁層に設け、絶縁層に設けられた1つの第2開口部内に1又は複数の電子放出部が存在してもよい。 In the field emission device, depending on the structure of the field emission device, one electron emission portion may exist in one opening, or a plurality of electron emission portions may exist in one opening. In addition, a plurality of first openings are provided in the gate electrode, one second opening communicating with the first opening is provided in the insulating layer, and one or more are provided in one second opening provided in the insulating layer. There may be an electron emission portion.
電界放出素子において、カソード電極と電子放出部との間に抵抗体薄膜を形成してもよい。抵抗体薄膜を形成することによって、電界放出素子の動作安定化、電子放出特性の均一化を図ることができる。抵抗体薄膜を構成する材料として、シリコンカーバイド(SiC)やSiCNといったカーボン系抵抗体材料、SiN、アモルファスシリコン等の半導体抵抗体材料、酸化ルテニウム(RuO2)、酸化タンタル、窒化タンタル等の高融点金属酸化物や高融点金属窒化物を例示することができる。抵抗体薄膜の形成方法として、スパッタリング法や、CVD法やスクリーン印刷法を例示することができる。1つの電子放出部当たりの電気抵抗値は、概ね1×106〜1×1011Ω、好ましくは数十ギガΩとすればよい。 In the field emission device, a resistor thin film may be formed between the cathode electrode and the electron emission portion. By forming the resistor thin film, it is possible to stabilize the operation of the field emission device and make the electron emission characteristics uniform. As a material constituting the resistor thin film, a carbon resistor material such as silicon carbide (SiC) or SiCN, a semiconductor resistor material such as SiN or amorphous silicon, a high melting point such as ruthenium oxide (RuO 2 ), tantalum oxide, or tantalum nitride. Examples thereof include metal oxides and refractory metal nitrides. Examples of the method for forming the resistor thin film include a sputtering method, a CVD method, and a screen printing method. The electrical resistance value per one electron emitting portion may be approximately 1 × 10 6 to 1 × 10 11 Ω, preferably several tens of gigaΩ.
平面型表示装置において、アノード電極と蛍光体領域の構成例として、(1)基板上に、アノード電極を形成し、アノード電極の上に蛍光体領域を形成する構成、(2)基板上に、蛍光体領域を形成し、蛍光体領域上にアノード電極を形成する構成、を挙げることができる。尚、(1)の構成において、蛍光体領域の上に、アノード電極と導通した所謂メタルバック膜を形成してもよい。また、(2)の構成において、アノード電極の上にメタルバック膜を形成してもよい。尚、メタルバック膜がアノード電極を兼ねる構成とすることもできる。 In the flat display device, examples of the configuration of the anode electrode and the phosphor region include (1) a configuration in which the anode electrode is formed on the substrate and the phosphor region is formed on the anode electrode, and (2) on the substrate. The structure which forms a fluorescent substance area and forms an anode electrode on a fluorescent substance area can be mentioned. In the configuration (1), a so-called metal back film that is electrically connected to the anode electrode may be formed on the phosphor region. In the configuration (2), a metal back film may be formed on the anode electrode. The metal back film can also serve as the anode electrode.
アノード電極は、全体として1つのアノード電極から構成されていてもよいし、複数のアノード電極ユニットから構成されていてもよい。後者の場合、アノード電極ユニットとアノード電極ユニットとはアノード電極抵抗体層によって電気的に接続されていることが好ましい。アノード電極抵抗体層を構成する材料として、カーボン、シリコンカーバイド(SiC)やSiCNといったカーボン系材料;SiN系材料;酸化ルテニウム(RuO2)、酸化タンタル、窒化タンタル、酸化クロム、酸化チタン等の高融点金属酸化物や高融点金属窒化物;アモルファスシリコン等の半導体材料;ITOを挙げることができる。また、SiC抵抗膜上に抵抗値の低いカーボン薄膜を積層するといった複数の膜の組み合わせにより、安定した所望のシート抵抗値を実現することも可能である。アノード電極抵抗体層のシート抵抗値として、1×10-1Ω/□乃至1×1010Ω/□、好ましくは1×103Ω/□乃至1×108Ω/□を例示することができる。アノード電極ユニットの数(Q)は2以上であればよく、例えば、直線状に配列された蛍光体領域の列の総数をq列としたとき、Q=qとし、あるいは、q=k・Q(kは2以上の整数であり、好ましくは10≦k≦100、一層好ましくは20≦k≦50)としてもよいし、一定の間隔をもって配置されたスペーサの数に1を加えた数とすることができるし、ピクセルの数あるいはサブピクセルの数と一致した数、あるいは、ピクセルの数あるいはサブピクセルの数の整数分の一とすることもできる。また、各アノード電極ユニットの大きさは、アノード電極ユニットの位置に拘わらず同じとしてもよいし、アノード電極ユニットの位置に依存して異ならせてもよい。全体として1つのアノード電極の上にアノード電極抵抗体層を形成してもよい。このように、アノード電極を有効領域のほぼ全面に亙って形成する代わりに、より小さい面積を有するアノード電極ユニットに分割した形で形成すれば、アノード電極ユニットと電子放出領域との間の静電容量を減少させることができる。その結果、放電の発生を低減することができ、放電に起因したアノード電極や電子放出領域の損傷の発生を効果的に減少させることができる。 The anode electrode may be composed of one anode electrode as a whole, or may be composed of a plurality of anode electrode units. In the latter case, it is preferable that the anode electrode unit and the anode electrode unit are electrically connected by an anode electrode resistor layer. The material constituting the anode electrode resistor layer includes carbon-based materials such as carbon, silicon carbide (SiC), and SiCN; SiN-based materials; ruthenium oxide (RuO 2 ), tantalum oxide, tantalum nitride, chromium oxide, titanium oxide, and the like. Examples thereof include melting point metal oxides and high melting point metal nitrides; semiconductor materials such as amorphous silicon; ITO. It is also possible to realize a stable desired sheet resistance value by combining a plurality of films such as laminating a carbon thin film having a low resistance value on the SiC resistance film. Examples of the sheet resistance value of the anode electrode resistor layer include 1 × 10 −1 Ω / □ to 1 × 10 10 Ω / □, preferably 1 × 10 3 Ω / □ to 1 × 10 8 Ω / □. it can. The number (Q) of anode electrode units may be two or more. For example, when the total number of phosphor regions arranged in a straight line is q columns, Q = q or q = k · Q (K is an integer of 2 or more, preferably 10 ≦ k ≦ 100, more preferably 20 ≦ k ≦ 50), or a number obtained by adding 1 to the number of spacers arranged at a constant interval. It can also be a number that matches the number of pixels or sub-pixels, or an integer fraction of the number of pixels or sub-pixels. The size of each anode electrode unit may be the same regardless of the position of the anode electrode unit, or may vary depending on the position of the anode electrode unit. An anode electrode resistor layer may be formed on one anode electrode as a whole. As described above, if the anode electrode is divided into anode electrode units having a smaller area, instead of being formed over almost the entire effective area, the static electricity between the anode electrode unit and the electron emission area is formed. The electric capacity can be reduced. As a result, the occurrence of discharge can be reduced, and the occurrence of damage to the anode electrode and the electron emission region due to the discharge can be effectively reduced.
アノード電極をアノード電極ユニットから構成する場合であって隔壁(後述する)が形成されている場合、アノード電極ユニットは、各蛍光体領域上から隔壁側面上に亙り形成されている形態とすることができる。尚、アノード電極ユニットは、各蛍光体領域上から隔壁側面の途中まで形成されている形態であってもよい。 When the anode electrode is composed of an anode electrode unit and a partition wall (described later) is formed, the anode electrode unit may be formed so as to extend from each phosphor region to the partition wall side surface. it can. The anode electrode unit may be formed from each phosphor region to the middle of the side wall of the partition wall.
アノード電極(アノード電極ユニットを包含する)は、導電材料層を用いて形成すればよい。導電材料層の形成方法として、例えば、電子ビーム蒸着法や熱フィラメント蒸着法といった真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、レーザアブレーション法といった各種のPVD法;各種のCVD法;スクリーン印刷法;メタルマスク印刷法;リフトオフ法;ゾル−ゲル法等を挙げることができる。即ち、導電材料層を形成し、リソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、この導電材料層をパターニングしてアノード電極を形成することができる。あるいは又、アノード電極のパターンを有するマスクやスクリーンを介して導電材料をPVD法やスクリーン印刷法に基づき形成することによって、アノード電極を得ることもできる。尚、アノード電極抵抗体層も、アノード電極と同様の、あるいは、類似した方法で形成することができる。即ち、抵抗体材料からアノード電極抵抗体層を形成し、リソグラフィ技術及びエッチング技術に基づきこのアノード電極抵抗体層をパターニングしてもよいし、あるいは、アノード電極抵抗体層のパターンを有するマスクやスクリーンを介して抵抗体材料のPVD法やスクリーン印刷法に基づく形成により、アノード電極抵抗体層を得ることができる。基板上(あるいは基板上方)におけるアノード電極の平均厚さ(後述するように隔壁を設ける場合、隔壁の頂面上におけるアノード電極の平均厚さ)として、3×10-8m(30nm)乃至5×10-7m(0.5μm)、好ましくは5×10-8m(50nm)乃至3×10-7m(0.3μm)を例示することができる。 The anode electrode (including the anode electrode unit) may be formed using a conductive material layer. Examples of the method for forming the conductive material layer include various PVD methods such as vacuum deposition methods such as electron beam deposition method and hot filament deposition method, sputtering methods, ion plating methods and laser ablation methods; various CVD methods; screen printing methods; Examples include metal mask printing method; lift-off method; sol-gel method. That is, a conductive material layer is formed, and based on lithography technology and etching technology, this conductive material layer can be patterned to form an anode electrode. Alternatively, the anode electrode can be obtained by forming a conductive material based on a PVD method or a screen printing method through a mask or screen having an anode electrode pattern. The anode electrode resistor layer can also be formed by the same or similar method as the anode electrode. That is, an anode electrode resistor layer may be formed from a resistor material, and the anode electrode resistor layer may be patterned based on a lithography technique and an etching technique, or a mask or a screen having an anode electrode resistor layer pattern. The anode electrode resistor layer can be obtained by forming the resistor material through the PVD method or the screen printing method. 3 × 10 −8 m (30 nm) to 5 as the average thickness of the anode electrode on the substrate (or above the substrate) (when the partition is provided as described later, the average thickness of the anode electrode on the top surface of the partition) Examples include x10 −7 m (0.5 μm), preferably 5 × 10 −8 m (50 nm) to 3 × 10 −7 m (0.3 μm).
アノード電極の構成材料として、アルミニウム(Al)、モリブデン(Mo)、クロム(Cr)、タングステン(W)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、金(Au)、銀(Ag)、チタン(Ti)、コバルト(Co)、ジルコニウム(Zr)、鉄(Fe)、白金(Pt)、亜鉛(Zn)等の金属;これらの金属元素を含む合金あるいは化合物(例えばTiN等の窒化物や、WSi2、MoSi2、TiSi2、TaSi2等のシリサイド);シリコン(Si)等の半導体;ダイヤモンド等の炭素薄膜;ITO(酸化インジウム−錫)、酸化インジウム、酸化亜鉛等の導電性金属酸化物を例示することができる。尚、アノード電極抵抗体層を形成する場合、アノード電極抵抗体層の抵抗値を変化させない導電材料からアノード電極を構成することが好ましく、例えば、アノード電極抵抗体層をシリコンカーバイド(SiC)から構成した場合、アノード電極をモリブデン(Mo)から構成することが好ましい。 As the constituent material of the anode electrode, aluminum (Al), molybdenum (Mo), chromium (Cr), tungsten (W), niobium (Nb), tantalum (Ta), gold (Au), silver (Ag), titanium (Ti) ), Cobalt (Co), zirconium (Zr), iron (Fe), platinum (Pt), zinc (Zn), etc .; alloys or compounds containing these metal elements (for example, nitrides such as TiN, WSi 2 Silicide such as MoSi 2 , TiSi 2 , and TaSi 2 ); Semiconductor such as silicon (Si); Carbon thin film such as diamond; Conductive metal oxide such as ITO (indium oxide-tin oxide), indium oxide, and zinc oxide can do. When the anode electrode resistor layer is formed, the anode electrode is preferably made of a conductive material that does not change the resistance value of the anode electrode resistor layer. For example, the anode electrode resistor layer is made of silicon carbide (SiC). In this case, the anode electrode is preferably made of molybdenum (Mo).
蛍光体領域のそれぞれは、単色の蛍光体粒子から構成されていても、3原色の蛍光体粒子から構成されていてもよい。蛍光体領域の配列様式は、例えば、ドット状である。具体的には、平面型表示装置がカラー表示の場合、蛍光体領域の配置、配列として、デルタ配列、ストライプ配列、ダイアゴナル配列、レクタングル配列を挙げることができる。即ち、直線状に配列された蛍光体領域の1列は、全てが赤色発光蛍光体領域で占められた列、緑色発光蛍光体領域で占められた列、及び、青色発光蛍光体領域で占められた列から構成されていてもよいし、赤色発光蛍光体領域、緑色発光蛍光体領域、及び、青色発光蛍光体領域が順に配置された列から構成されていてもよい。ここで、蛍光体領域とは、アノードパネル上において1つの輝点を生成する蛍光体の領域であると定義する。また、1画素(1ピクセル)は、1つの赤色発光蛍光体領域、1つの緑色発光蛍光体領域、及び、1つの青色発光蛍光体領域の集合から構成され、1サブピクセルは、1つの蛍光体領域(1つの赤色発光蛍光体領域、あるいは、1つの緑色発光蛍光体領域、あるいは、1つの青色発光蛍光体領域)から構成される。尚、隣り合う蛍光体領域の間の隙間がコントラスト向上を目的とした光吸収層(ブラックマトリックス)で埋め込まれていてもよい。 Each of the phosphor regions may be composed of monochromatic phosphor particles or may be composed of three primary color phosphor particles. The arrangement pattern of the phosphor regions is, for example, a dot shape. Specifically, when the flat display device is a color display, examples of the arrangement and arrangement of the phosphor regions include a delta arrangement, a stripe arrangement, a diagonal arrangement, and a rectangle arrangement. That is, one row of the phosphor regions arranged in a straight line is occupied by the row occupied by the red light emitting phosphor region, the row occupied by the green light emitting phosphor region, and the blue light emitting phosphor region. May be composed of a row in which a red light-emitting phosphor region, a green light-emitting phosphor region, and a blue light-emitting phosphor region are sequentially arranged. Here, the phosphor region is defined as a phosphor region that generates one bright spot on the anode panel. One pixel (one pixel) is composed of a set of one red light emitting phosphor region, one green light emitting phosphor region, and one blue light emitting phosphor region, and one subpixel is one phosphor. The region is composed of one red light emitting phosphor region, one green light emitting phosphor region, or one blue light emitting phosphor region. A gap between adjacent phosphor regions may be filled with a light absorption layer (black matrix) for the purpose of improving contrast.
蛍光体領域は、発光性結晶粒子から調製された発光性結晶粒子組成物を使用し、例えば、赤色の感光性の発光性結晶粒子組成物(赤色蛍光体スラリー)を全面に塗布し、露光、現像して、赤色発光蛍光体領域を形成し、次いで、緑色の感光性の発光性結晶粒子組成物(緑色蛍光体スラリー)を全面に塗布し、露光、現像して、緑色発光蛍光体領域を形成し、更に、青色の感光性の発光性結晶粒子組成物(青色蛍光体スラリー)を全面に塗布し、露光、現像して、青色発光蛍光体領域を形成する方法にて形成することができる。あるいは又、赤色発光蛍光体ペースト、緑色発光蛍光体ペースト、青色発光蛍光体ペーストを順次、塗布した後、各蛍光体塗布領域を順次露光、現像して、各蛍光体領域を形成してもよいし、スクリーン印刷法やインクジェット印刷法、フロート塗布法、沈降塗布法、蛍光体フィルム転写法等により各蛍光体領域を形成してもよい。基板上における蛍光体領域の平均厚さは、限定するものではないが、3μm乃至20μm、好ましくは5μm乃至10μmであることが望ましい。発光性結晶粒子を構成する蛍光体材料としては、従来公知の蛍光体材料の中から適宜選択して用いることができる。カラー表示の場合、色純度がNTSCで規定される3原色に近く、3原色を混合した際の白バランスがとれ、残光時間が短く、3原色の残光時間がほぼ等しくなる蛍光体材料を組み合わせることが好ましい。 The phosphor region uses a luminescent crystal particle composition prepared from luminescent crystal particles. For example, a red photosensitive luminescent crystal particle composition (red phosphor slurry) is applied over the entire surface, exposed, Development is performed to form a red light-emitting phosphor region, and then green photosensitive light-emitting crystal particle composition (green phosphor slurry) is applied to the entire surface, exposed and developed to form a green light-emitting phosphor region. Further, it can be formed by a method in which a blue photosensitive luminescent crystal particle composition (blue phosphor slurry) is coated on the entire surface, exposed and developed to form a blue light emitting phosphor region. . Alternatively, each phosphor region may be formed by sequentially applying a red light emitting phosphor paste, a green light emitting phosphor paste, and a blue light emitting phosphor paste, and then sequentially exposing and developing each phosphor coating region. Each phosphor region may be formed by a screen printing method, an ink jet printing method, a float coating method, a sedimentation coating method, a phosphor film transfer method, or the like. Although the average thickness of the phosphor region on the substrate is not limited, it is desirably 3 μm to 20 μm, preferably 5 μm to 10 μm. The phosphor material constituting the luminescent crystal particles can be appropriately selected from conventionally known phosphor materials. In the case of color display, a phosphor material whose color purity is close to the three primary colors specified by NTSC, white balance is achieved when the three primary colors are mixed, the afterglow time is short, and the afterglow time of the three primary colors is almost equal. It is preferable to combine them.
蛍光体領域からの光を吸収する光吸収層が、隣り合う蛍光体領域の間、あるいは、隔壁と基板との間に形成されていることが、表示画像のコントラスト向上といった観点から好ましい。ここで、光吸収層は、所謂ブラックマトリックスとして機能する。光吸収層を構成する材料として、蛍光体領域からの光を90%以上吸収する材料を選択することが好ましい。このような材料として、カーボン、金属薄膜(例えば、クロム、ニッケル、アルミニウム、モリブデン等、あるいは、これらの合金)、金属酸化物(例えば、酸化クロム)、金属窒化物(例えば、窒化クロム)、耐熱性有機樹脂、ガラスペースト、黒色顔料や銀等の導電性粒子を含有するガラスペースト等の材料を挙げることができ、具体的には、感光性ポリイミド樹脂、酸化クロムや、酸化クロム/クロム積層膜を例示することができる。尚、酸化クロム/クロム積層膜においては、クロム膜が基板と接する。光吸収層は、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法とエッチング法との組合せ、真空蒸着法やスパッタリング法、スピンコーティング法とリフトオフ法との組合せに、スクリーン印刷法、リソグラフィ技術等、使用する材料に依存して適宜選択された方法にて形成することができる。 A light absorption layer that absorbs light from the phosphor region is preferably formed between adjacent phosphor regions or between the partition wall and the substrate from the viewpoint of improving the contrast of the display image. Here, the light absorption layer functions as a so-called black matrix. As a material constituting the light absorption layer, it is preferable to select a material that absorbs 90% or more of light from the phosphor region. Such materials include carbon, metal thin films (eg, chromium, nickel, aluminum, molybdenum, etc., or alloys thereof), metal oxides (eg, chromium oxide), metal nitrides (eg, chromium nitride), heat resistance Materials such as photosensitive organic resins, glass pastes, glass pastes containing conductive particles such as black pigments and silver, and specifically, photosensitive polyimide resins, chromium oxides, and chromium oxide / chromium laminated films Can be illustrated. In the chromium oxide / chromium laminated film, the chromium film is in contact with the substrate. For example, the light absorption layer is a combination of a vacuum vapor deposition method, a sputtering method and an etching method, a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, a combination of a spin coating method and a lift-off method, a screen printing method, a lithography technique, etc. It can be formed by a method appropriately selected depending on the method.
蛍光体領域から反跳した電子、あるいは、蛍光体領域から放出された2次電子といった、所謂後方散乱電子が他の蛍光体領域に入射し、所謂光学的クロストーク(色濁り)が発生することを防止するために、隔壁を設けることが好ましい。 So-called back-scattered electrons such as electrons recoiled from the phosphor region or secondary electrons emitted from the phosphor region enter other phosphor regions, and so-called optical crosstalk (color turbidity) occurs. In order to prevent this, it is preferable to provide a partition wall.
隔壁の形成方法として、スクリーン印刷法、ドライフィルム法、感光法、キャスティング法、サンドブラスト形成法を例示することができる。ここで、スクリーン印刷法とは、隔壁を形成すべき部分に対応するスクリーンの部分に開口が形成されており、スクリーン上の隔壁形成用材料をスキージを用いて開口を通過させ、基板上に隔壁形成用材料層を形成した後、係る隔壁形成用材料層を焼成する方法である。ドライフィルム法とは、基板上に感光性フィルムをラミネートし、露光及び現像によって隔壁形成予定部位の感光性フィルムを除去し、除去によって生じた開口に隔壁形成用材料を埋め込み、焼成する方法である。感光性フィルムは焼成によって燃焼、除去され、開口に埋め込まれた隔壁形成用材料が残り、隔壁となる。感光法とは、基板上に感光性を有する隔壁形成用材料層を形成し、露光及び現像によってこの隔壁形成用材料層をパターニングした後、焼成(硬化)を行う方法である。キャスティング法(型押し成形法)とは、ペースト状とした有機材料あるいは無機材料から成る隔壁形成用材料層を型(キャスト)から基板上に押し出すことで隔壁形成用材料層を形成した後、係る隔壁形成用材料層を焼成する方法である。サンドブラスト形成法とは、例えば、スクリーン印刷やメタルマスク印刷法、ロールコーター、ドクターブレード、ノズル吐出式コーター等を用いて隔壁形成用材料層を基板上に形成し、乾燥させた後、隔壁を形成すべき隔壁形成用材料層の部分をマスク層で被覆し、次いで、露出した隔壁形成用材料層の部分をサンドブラスト法によって除去する方法である。隔壁を形成した後、隔壁を研磨し、隔壁頂面の平坦化を図ってもよい。 Examples of the partition wall forming method include a screen printing method, a dry film method, a photosensitive method, a casting method, and a sandblast forming method. Here, in the screen printing method, an opening is formed in a portion of the screen corresponding to a portion where a partition is to be formed, and the partition forming material on the screen is passed through the opening using a squeegee, and the partition is formed on the substrate. In this method, after the formation material layer is formed, the partition wall formation material layer is fired. The dry film method is a method of laminating a photosensitive film on a substrate, removing the photosensitive film at the part where the partition wall is to be formed by exposure and development, embedding the partition wall forming material in the opening generated by the removal, and baking. . The photosensitive film is burned and removed by baking, and the partition wall-forming material embedded in the openings remains to form partition walls. The photosensitive method is a method in which a barrier rib-forming material layer having photosensitivity is formed on a substrate, the barrier rib-forming material layer is patterned by exposure and development, and then fired (cured). The casting method (embossing molding method) refers to a method for forming a partition wall forming material layer by extruding a partition wall forming material layer made of a paste-like organic material or inorganic material onto a substrate from a mold (cast). In this method, the partition wall forming material layer is fired. The sand blast forming method is, for example, forming a partition wall forming material layer on a substrate using a screen printing or metal mask printing method, a roll coater, a doctor blade, a nozzle discharge type coater, etc. In this method, the part of the partition wall forming material layer to be covered is covered with a mask layer, and then the exposed part of the partition wall forming material layer is removed by sandblasting. After the partition wall is formed, the partition wall may be polished to flatten the top surface of the partition wall.
隔壁における蛍光体領域を取り囲む部分の平面形状(隔壁側面の射影像の内側輪郭線に相当し、一種の開口領域である)として、矩形形状、円形形状、楕円形状、長円形状、三角形形状、五角形以上の多角形形状、丸みを帯びた三角形形状、丸みを帯びた矩形形状、丸みを帯びた多角形等を例示することができる。これらの平面形状(開口領域の平面形状)が2次元マトリクス状に配列されることにより、格子状の隔壁が形成される。この2次元マトリクス状の配列は、例えば井桁様に配列されるものでもよいし、千鳥様に配列されるものでもよい。 As the planar shape of the part surrounding the phosphor region in the partition wall (corresponding to the inner contour line of the projected image of the partition wall side surface, which is a kind of opening region), rectangular shape, circular shape, elliptical shape, oval shape, triangular shape, Examples include pentagonal or more polygonal shapes, rounded triangular shapes, rounded rectangular shapes, rounded polygons, and the like. By arranging these planar shapes (planar shapes of the opening regions) in a two-dimensional matrix, a lattice-like partition is formed. This two-dimensional matrix-like arrangement may be arranged, for example, like a cross or like a zigzag.
隔壁形成用材料として、例えば、感光性ポリイミド樹脂や、酸化コバルト等の金属酸化物により黒色に着色した鉛ガラス、SiO2、低融点ガラスペーストを例示することができる。隔壁の表面(頂面及び側面)には、隔壁に電子ビームが衝突して隔壁からガスが放出されることを防止するための保護層(例えば、SiO2、SiON、あるいは、AlNから成る)を形成してもよい。 Examples of the partition wall forming material include photosensitive polyimide resin, lead glass colored with a metal oxide such as cobalt oxide, SiO 2 , and a low melting point glass paste. A protective layer (for example, made of SiO 2 , SiON, or AlN) is provided on the surface (top surface and side surface) of the partition wall to prevent an electron beam from colliding with the partition wall and releasing gas from the partition wall. It may be formed.
カソードパネルとアノードパネルとを周縁部において接合するが、接合は接着層から成る接合部材を用いて行ってもよいし、あるいは、棒状あるいはフレーム状(枠状)であってガラスやセラミックス等の絶縁剛性材料から構成された枠体と接着層とから成る接合部材を用いて行ってもよい。枠体と接着層とから成る接合部材を用いる場合には、枠体の高さを適宜選択することにより、接着層のみから成る接合部材を使用する場合に比べ、カソードパネルとアノードパネルとの間の対向距離をより長く設定することが可能である。尚、接着層の構成材料としては、B2O3−PbO系フリットガラスやSiO2−B2O3−PbO系フリットガラスといったフリットガラスが一般的であるが、融点が120〜400゜C程度の所謂低融点金属材料を用いてもよい。係る低融点金属材料としては、In(インジウム:融点157゜C);インジウム−金系の低融点合金;Sn80Ag20(融点220〜370゜C)、Sn95Cu5(融点227〜370゜C)等の錫(Sn)系高温はんだ;Pb97.5Ag2.5(融点304゜C)、Pb94.5Ag5.5(融点304〜365゜C)、Pb97.5Ag1.5Sn1.0(融点309゜C)等の鉛(Pb)系高温はんだ;Zn95Al5(融点380゜C)等の亜鉛(Zn)系高温はんだ;Sn5Pb95(融点300〜314゜C)、Sn2Pb98(融点316〜322゜C)等の錫−鉛系標準はんだ;Au88Ga12(融点381゜C)等のろう材(以上の添字は全て原子%を表す)を例示することができる。 The cathode panel and the anode panel are joined at the periphery, but the joining may be performed using a joining member made of an adhesive layer, or a rod-like or frame-like (frame-like) insulating material such as glass or ceramics. You may carry out using the joining member which consists of the frame body comprised from the rigid material, and the contact bonding layer. When using a joining member consisting of a frame and an adhesive layer, the height of the frame is appropriately selected, so that the space between the cathode panel and the anode panel is smaller than when using a joining member consisting only of the adhesive layer. Can be set longer. The material constituting the adhesive layer is generally a frit glass such as B 2 O 3 —PbO-based frit glass or SiO 2 —B 2 O 3 —PbO-based frit glass, but has a melting point of about 120 to 400 ° C. These so-called low melting point metal materials may be used. Such low melting point metal materials include In (indium: melting point 157 ° C.); indium-gold based low melting point alloy; Sn 80 Ag 20 (melting point 220 to 370 ° C.), Sn 95 Cu 5 (melting point 227 to 370 ° C.) C) tin (Sn) type high temperature solder such as Pb 97.5 Ag 2.5 (melting point 304 ° C.), Pb 94.5 Ag 5.5 (melting point 304 to 365 ° C.), Pb 97.5 Ag 1.5 Sn 1.0 (melting point 309 ° C.), etc. Lead (Pb) high temperature solder; zinc (Zn) high temperature solder such as Zn 95 Al 5 (melting point 380 ° C.); Sn 5 Pb 95 (melting point 300 to 314 ° C.), Sn 2 Pb 98 (melting point 316 to 322) Tin-lead standard solder such as ° C); brazing material such as Au 88 Ga 12 (melting point 381 ° C) (the above subscripts all represent atomic%).
カソードパネルとアノードパネルと接合部材の三者を接合する場合、三者を同時に接合してもよいし、あるいは、第1段階でカソードパネル又はアノードパネルのいずれか一方と接合部材とを接合し、第2段階でカソードパネル又はアノードパネルの他方と接合部材とを接合してもよい。三者同時接合や第2段階における接合を高真空雰囲気中で行えば、カソードパネルとアノードパネルと接合部材とにより囲まれた空間は、接合と同時に真空となる。あるいは、三者の接合終了後、カソードパネルとアノードパネルと接合部材とによって囲まれた空間を排気し、真空とすることもできる。接合後に排気を行う場合、接合時の雰囲気の圧力は常圧/減圧のいずれであってもよく、また、雰囲気を構成する気体は、窒素ガスや周期律表0族に属するガス(例えばArガス)を含む不活性ガスとすることが好ましいが、大気中で行うこともできる。 When joining the three members of the cathode panel, the anode panel, and the joining member, the three members may be joined at the same time, or in the first stage, either the cathode panel or the anode panel and the joining member are joined, In the second stage, the other of the cathode panel or the anode panel and the joining member may be joined. If the three-party simultaneous bonding or the second stage bonding is performed in a high vacuum atmosphere, the space surrounded by the cathode panel, the anode panel, and the bonding member becomes a vacuum simultaneously with the bonding. Alternatively, after the three members are joined, the space surrounded by the cathode panel, the anode panel, and the joining member can be evacuated to create a vacuum. When exhausting after joining, the atmosphere pressure during joining may be either normal pressure or reduced pressure, and the gas constituting the atmosphere may be nitrogen gas or a gas belonging to Group 0 of the periodic table (for example, Ar gas) ) Is preferable, but it can also be performed in the atmosphere.
排気を行う場合、排気は、カソードパネル及び/又はアノードパネルに予め接続されたチップ管とも呼ばれる排気管を通じて行うことができる。排気管は、典型的にはガラス管、あるいは、低熱膨張率を有する金属や合金[例えば、ニッケル(Ni)を42重量%含有した鉄(Fe)合金や、ニッケル(Ni)を42重量%、クロム(Cr)を6重量%含有した鉄(Fe)合金]から成る中空管から構成され、カソードパネル及び/又はアノードパネルの無効領域に設けられた貫通部の周囲に、上述のフリットガラス又は低融点金属材料を用いて接合され、空間が所定の真空度に達した後、熱融着によって封じ切られ、あるいは又、圧着することにより封じられる。尚、封じる前に、平面型表示装置全体を一旦加熱してから降温させると、空間に残留ガスを放出させることができ、この残留ガスを排気により空間外へ除去することができるので好適である。 When exhaust is performed, the exhaust can be performed through an exhaust pipe called a tip pipe connected in advance to the cathode panel and / or the anode panel. The exhaust pipe is typically a glass pipe, or a metal or alloy having a low coefficient of thermal expansion [for example, an iron (Fe) alloy containing 42 wt% nickel (Ni), 42 wt% nickel (Ni), A hollow tube made of an iron (Fe) alloy containing 6 wt% chromium (Cr)], and the above-mentioned frit glass or After being joined using a low melting point metal material and the space has reached a predetermined degree of vacuum, it is sealed off by thermal fusion or sealed by crimping. In addition, if the whole flat display device is once heated and then cooled before sealing, it is preferable because residual gas can be released into the space, and this residual gas can be removed out of the space by exhaust. .
本発明の第1の態様に係る平面型表示装置にあっては、スペーサの下端面に、カソードパネルの構成要素と下部絶縁膜によって電気的に絶縁された下部補助電極層が形成されているので、スペーサに印加される電圧を、カソードパネルの構成要素に印加される電圧と独立して印加することができる。また、本発明の第2の態様に係る平面型表示装置にあっては、スペーサの上端面に、アノード電極と上部絶縁膜によって電気的に絶縁された上部補助電極層が形成されているので、スペーサに印加される電圧を、アノード電極に印加される電圧と独立して印加することができる。従って、スペーサの存在によってスペーサ近傍の電界が乱れることに起因した電子ビーム軌道の歪みが経時的に変化しても、下部補助電極層あるいは上部補助電極層に印加する電圧を制御することで、容易に、しかも、確実に、適切に修正することが可能となるし、平面型表示装置設計時のスペーサ近傍における電界の分布と、実際に製造した平面型表示装置におけるスペーサ近傍における電界の分布(電界分布初期値)との間の差異の修正を、平面型表示装置の完成品検査時、下部補助電極層あるいは上部補助電極層に印加する電圧を制御することで、容易に、しかも、確実に、適切に行うことができる。その結果、平面型表示装置における画面の輝度の均一性を長期に亙って確保することができ、高品位の表示画面を得ることができる。 In the flat display device according to the first aspect of the present invention, the lower auxiliary electrode layer electrically insulated by the constituent elements of the cathode panel and the lower insulating film is formed on the lower end surface of the spacer. The voltage applied to the spacer can be applied independently of the voltage applied to the components of the cathode panel. In the flat display device according to the second aspect of the present invention, the upper auxiliary electrode layer electrically insulated by the anode electrode and the upper insulating film is formed on the upper end surface of the spacer. The voltage applied to the spacer can be applied independently of the voltage applied to the anode electrode. Therefore, even if the distortion of the electron beam trajectory due to the disturbance of the electric field in the vicinity of the spacer due to the presence of the spacer changes over time, it is easy to control the voltage applied to the lower auxiliary electrode layer or the upper auxiliary electrode layer. In addition, it is possible to reliably and appropriately modify the distribution of the electric field in the vicinity of the spacer at the time of designing the flat display device and the distribution of the electric field in the vicinity of the spacer in the actually manufactured flat display device (electric field). By adjusting the voltage applied to the lower auxiliary electrode layer or the upper auxiliary electrode layer during the inspection of the finished flat panel display device, the correction of the difference between the distribution initial value) can be easily and reliably performed. Can be done appropriately. As a result, the uniformity of the screen brightness in the flat display device can be ensured over a long period of time, and a high-quality display screen can be obtained.
以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明するが、それに先立ち、実施例1〜実施例4における平面型表示装置の共通した概要を、以下、説明する。ここで、実施例1〜実施例4における平面型表示装置は、冷陰極電界電子放出表示装置(以下、表示装置と略称する)である。実施例1〜実施例4における表示装置にあっては、第1の方向に延びる帯状の第1電極(例えば走査電極)はゲート電極13から構成され、第2の方向に延びる帯状の第2電極(例えばデータ電極)はカソード電極11から構成されている。
Hereinafter, the present invention will be described based on examples with reference to the drawings. Prior to that, a common outline of flat display devices in examples 1 to 4 will be described below. Here, the flat display devices in Examples 1 to 4 are cold cathode field emission display devices (hereinafter abbreviated as display devices). In the display devices according to the first to fourth embodiments, the band-shaped first electrode (for example, the scanning electrode) extending in the first direction is configured by the
実施例1〜実施例4における表示装置は、第2の方向に沿った表示装置の模式的な一部端面図である図21〜図26に示すように、
(A)第1の方向(図面におけるX方向参照)に延びる複数の帯状の第1電極(ゲート電極13)、及び、第1の方向とは異なる第2の方向(図面におけるY方向参照)に延び、第1電極よりも下方に位置する複数の帯状の第2電極(カソード電極11)を備え、第1電極(ゲート電極13)と第2電極(カソード電極11)との重複領域から構成された電子放出領域EAを有するカソードパネルCP、並びに、
(B)蛍光体領域22及びアノード電極24を備えたアノードパネルAP、
から成り、カソードパネルCPとアノードパネルAPとがそれらの周縁部で接合部材26を介して接合されている。
As shown in FIGS. 21 to 26, which are schematic partial end views of the display device along the second direction, the display devices in the first to fourth embodiments.
(A) A plurality of strip-shaped first electrodes (gate electrodes 13) extending in a first direction (see the X direction in the drawing) and a second direction (see the Y direction in the drawing) different from the first direction. A plurality of strip-shaped second electrodes (cathode electrodes 11) that extend and are positioned below the first electrodes, and are formed by overlapping regions of the first electrodes (gate electrodes 13) and the second electrodes (cathode electrodes 11). A cathode panel CP having an electron emission region EA, and
(B) an anode panel AP including a
The cathode panel CP and the anode panel AP are joined to each other through the joining
ここで、実施例1〜実施例4の表示装置は、有効領域EF、及び、有効領域EFを取り囲む無効領域NEを有する。尚、有効領域EFとは、表示装置としての実用上の画像表示機能を果たす略中央に位置する表示領域であり、この有効領域EFは、額縁状に包囲する無効領域NEによって囲まれている。そして、カソードパネルCPとアノードパネルAPと接合部材26とによって挟まれた空間は真空(圧力:例えば10-3Pa以下)に保持されている。カソードパネルCP及びアノードパネルAPを分解したときのアノードパネルAP及びカソードパネルCPの一部分の模式的な部分的分解斜視図は、基本的に、図36に示したと同様である。
Here, the display devices according to the first to fourth embodiments include the effective area EF and the invalid area NE surrounding the effective area EF. Note that the effective area EF is a display area located substantially in the center that performs a practical image display function as a display device, and the effective area EF is surrounded by an ineffective area NE surrounded by a frame. The space sandwiched between the cathode panel CP, the anode panel AP, and the joining
実施例1〜実施例4において、電子放出領域を構成する電界放出素子は、例えば、スピント型電界放出素子から構成されている。スピント型電界放出素子は、
(a)支持体10に形成されたカソード電極(第2電極)11、
(b)支持体10及びカソード電極11上に形成された絶縁層12、
(c)絶縁層12上に形成されたゲート電極(第1電極)13、
(d)カソード電極11とゲート電極13の重複する重複部分に位置するゲート電極13及び絶縁層12の部分に設けられ、底部にカソード電極11が露出した開口部14(ゲート電極13に設けられた第1開口部14A、及び、絶縁層12に設けられた第2開口部14B)、並びに、
(e)開口部14の底部に露出したカソード電極11上に設けられ、カソード電極11及びゲート電極13への電圧の印加によって電子放出が制御される電子放出部15、
から構成されている。ここで、電子放出部15の形状は円錐形である。
In the first to fourth embodiments, the field emission device constituting the electron emission region is constituted by, for example, a Spindt type field emission device. Spindt-type field emission devices
(A) a cathode electrode (second electrode) 11 formed on the
(B) an insulating
(C) a gate electrode (first electrode) 13 formed on the insulating
(D) An opening 14 (provided in the gate electrode 13) provided in the portion of the
(E) an
It is composed of Here, the shape of the
あるいは又、実施例1〜実施例4にあっては、電子放出素子は、例えば扁平型電界放出素子から構成されている。即ち、扁平型電界放出素子は、図35に示したように、
(a)支持体10上に形成されたカソード電極(第2電極)11、
(b)支持体10及びカソード電極11上に形成された絶縁層12、
(c)絶縁層12上に形成されたゲート電極(第1電極)13、
(d)カソード電極11とゲート電極13の重複する重複部分に位置するゲート電極13及び絶縁層12の部分に設けられ、底部にカソード電極11が露出した開口部14(ゲート電極13に設けられた第1開口部14A、及び、絶縁層12に設けられた第2開口部14B)、並びに、
(e)開口部14の底部に露出したカソード電極11上に設けられ、カソード電極11及びゲート電極13への電圧の印加によって電子放出が制御される電子放出部15A、
から構成されている。ここで、電子放出部15Aは、例えば、マトリックスに一部分が埋め込まれた多数のカーボン・ナノチューブから構成されている。
Alternatively, in the first to fourth embodiments, the electron-emitting device is composed of, for example, a flat field emission device. That is, as shown in FIG.
(A) a cathode electrode (second electrode) 11 formed on the
(B) an insulating
(C) a gate electrode (first electrode) 13 formed on the insulating
(D) An opening 14 (provided in the gate electrode 13) provided in the portion of the
(E) an electron emission portion 15A provided on the
It is composed of Here, the electron emission portion 15A is composed of, for example, a large number of carbon nanotubes partially embedded in a matrix.
カソードパネルCPにおいて、カソード電極11は第2の方向(図面におけるY方向参照)に延びる帯状であり、ゲート電極13は、第2の方向とは異なる第1の方向(図面におけるX方向参照)に延びる帯状である。カソード電極11とゲート電極13とは、これらの両電極11,13の射影像が互いに直交する方向に各々帯状に形成されている。1サブピクセルに相当する電子放出領域EAには複数の電界放出素子が設けられており、1サブピクセルに相当する電子放出領域EAが、カソードパネルCPの有効領域EF内に、2次元マトリクス状に配列されている。
In the cathode panel CP, the
また、図24〜図26に示すように、表示装置によっては、絶縁層12及びゲート電極13上には層間絶縁層16が設けられており、更には、収束電極17が、電子放出領域EAを取り囲むように層間絶縁層16上に設けられており、複数の電子放出領域EAに共通の収束効果を及ぼすことができる。尚、収束電極17及び層間絶縁層16には、第3開口部14Cが設けられている。カソードパネルCPの無効領域NEには、真空排気用の貫通孔(図示せず)が設けられており、この貫通孔には、真空排気後に封じ切られるチップ管とも呼ばれる排気管(図示せず)が取り付けられている。
Further, as shown in FIGS. 24 to 26, depending on the display device, an
実施例1〜実施例4においては、図21あるいは図24に示すように、アノードパネルAPは、基板20、並びに、この基板20上に形成された蛍光体領域22(カラー表示の場合、赤色発光蛍光体領域22R、緑色発光蛍光体領域22G、青色発光蛍光体領域22B)、及び、アノード電極24から構成されている。そして、蛍光体領域22と蛍光体領域22との間の基板20上には、表示画像の色濁り、光学的クロストークの発生を防止するために、光吸収層(ブラックマトリックス)23が形成されている。アノード電極24は、厚さ約0.3μmのアルミニウム(Al)から成り、有効領域EFを覆う薄い1枚のシート状であり、蛍光体領域22を覆う状態で設けられている。
In Example 1 to Example 4, as shown in FIG. 21 or FIG. 24, the anode panel AP includes a substrate 20 and a
あるいは又、実施例1〜実施例4においては、図22あるいは図25に示すように、アノードパネルAPにおいて、各蛍光体領域22を取り囲む格子状の隔壁21が基板20上に形成されている構成、構造とすることもできる。ここで、1画素(1ピクセル)は、赤色発光蛍光体領域22R、緑色発光蛍光体領域22G、及び、青色発光蛍光体領域22Bから構成されており、1サブピクセルは、蛍光体領域22から構成されている。そして、各蛍光体領域22は、隔壁21によって囲まれている。格子状の隔壁21における蛍光体領域22を取り囲む部分の平面形状(隔壁側面の射影像の内側輪郭線に相当し、一種の開口領域である)は、矩形形状(長方形)であり、これらの平面形状(開口領域の平面形状)は2次元マトリクス状(より具体的には、井桁)に配列され、格子状の隔壁21が形成されている。
Alternatively, in the first to fourth embodiments, as shown in FIG. 22 or FIG. 25, in the anode panel AP, a grid-
あるいは又、実施例1〜実施例4においては、図23あるいは図26に示すように、アノード電極24は、各蛍光体領域22を覆い、且つ、隔壁21の側面まで延びているが、隔壁21の頂面にはアノード電極24は形成されていない構成、構造とすることもできる。即ち、アノード電極24は、複数の(より具体的には、サブピクセルに対応した)アノード電極ユニット24Aから構成されている。尚、隣接するアノード電極ユニット24A間は、アノード電極抵抗体層27によって電気的に接続されている。
Alternatively, in Example 1 to Example 4, as shown in FIG. 23 or FIG. 26, the
実施例1〜実施例4における隔壁21とスペーサ40と蛍光体領域22の配置状態の一例を模式的に図27〜図32に示す。尚、図22、図23、図25、図26に示す表示装置における蛍光体領域等の配列を、図28あるいは図30に示す構成としている。また、図27〜図32においてはアノード電極の図示を省略している。隔壁21の平面形状としては、格子形状(井桁形状)、即ち、1サブピクセルに相当する、例えば平面形状が略矩形の蛍光体領域22の四方を取り囲む形状(図27、図28、図29、図30参照)、あるいは、略矩形の(あるいは帯状の)蛍光体領域22の対向する二辺と平行に延びる帯状形状を挙げることができる(図31及び図32参照)。尚、図31に示す蛍光体領域22にあっては、蛍光体領域22R,22G,22Bを、図31の上下方向に延びる帯状とすることもできる。隔壁21の一部は、スペーサ40を保持するためのスペーサ保持部としても機能する。
Examples of arrangement states of the
そして、カソードパネルCPとアノードパネルAPとの間には、平板状のスペーサ40が、複数、配設されている。尚、スペーサ40は、第1の方向(図面におけるX方向参照)あるいは第2の方向(図面におけるY方向参照)に沿って延びている。スペーサ40は、図21〜図26にあっては、第1の方向(X方向であり、紙面垂直方向)に沿って延びており、図面の点線で囲まれた領域に配設される。スペーサ40、あるいは、スペーサを構成するスペーサ部材は、アルミナ(Al2O3,純度99.8重量%)から成り、スペーサ40(あるいはスペーサ部材)の頂面と底面との間の抵抗値は、約1×1010Ω(約10GΩ,比抵抗値では約6×107Ω・m)である。また、スペーサ40(あるいはスペーサ部材)の側面には、RFスパッタリング法に基づき、厚さ4nmの酸化クロム(CrOx)から成る帯電防止膜41が形成されている。酸化クロムは、2次電子放出係数が比較的小さく、スペーサ40(あるいはスペーサ部材)が正に帯電するような条件下では、帯電防止膜として非常に好ましい材料である。
A plurality of
実施例1〜実施例4の表示装置において、カソード電極11はカソード電極制御回路31に接続され、ゲート電極13はゲート電極制御回路32に接続され、収束電極17が設けられている場合には、収束電極17は収束電極制御回路33に接続され、後述する下部補助電極層は下部補助電極層制御回路(図示せず)に接続され、後述する上部補助電極層は上部補助電極層制御回路(図示せず)に接続され、アノード電極24はアノード電極制御回路34に接続されている。これらの制御回路は周知の回路から構成することができる。表示装置の実動作時、アノード電極制御回路34からアノード電極24に印加されるアノード電圧VAは、通常、一定であり、例えば、5キロボルト〜15キロボルト、具体的には、例えば、9キロボルト(例えば、D0=2.0mm)とすることができる。一方、表示装置の実動作時、カソード電極11に印加する電圧VC及びゲート電極13に印加する電圧VGに関しては、
(1)カソード電極11に印加する電圧VCを一定とし、ゲート電極13に印加する電圧VGを変化させる方式
(2)カソード電極11に印加する電圧VCを変化させ、ゲート電極13に印加する電圧VGを一定とする方式
(3)カソード電極11に印加する電圧VCを変化させ、且つ、ゲート電極13に印加する電圧VGも変化させる方式
のいずれを採用してもよい。
In the display devices of Examples 1 to 4, when the
(1) A method in which the voltage V C applied to the
表示装置の実動作時、カソード電極11には相対的に負電圧(VC)がカソード電極制御回路31から印加され、ゲート電極13には相対的に正電圧(VG)がゲート電極制御回路32から印加され、収束電極17には収束電極制御回路33から例えば0ボルトが印加され、アノード電極24にはゲート電極13よりも更に高い正電圧(アノード電圧VA)がアノード電極制御回路34から印加される。係る表示装置において表示を行う場合、例えば、カソード電極11にカソード電極制御回路31から走査信号を入力し、ゲート電極13にゲート電極制御回路32からビデオ信号を入力する。尚、カソード電極11にカソード電極制御回路31からビデオ信号を入力し、ゲート電極13にゲート電極制御回路32から走査信号を入力してもよい。カソード電極11とゲート電極13との間に電圧を印加した際に生ずる電界により、量子トンネル効果に基づき電子放出部15,15Aから電子が放出され、この電子がアノード電極24に引き付けられ、アノード電極24を通過して蛍光体領域22に衝突する。その結果、蛍光体領域22が励起されて発光し、所望の画像を得ることができる。つまり、この表示装置の動作は、基本的に、ゲート電極13に印加される電圧VG、及びカソード電極11に印加される電圧VCによって制御される。
During actual operation of the display device, a relatively negative voltage (V C ) is applied to the
実施例1は、本発明の第1の態様及び第2の態様に係る本発明の平面型表示装置に関し、より具体的には、第1Aの態様及び第2Aの態様に関する。実施例1における表示装置は、図21に示した表示装置である。 Example 1 relates to the flat display device of the present invention according to the first aspect and the second aspect of the present invention, and more specifically, relates to the first A aspect and the second A aspect. The display device in Example 1 is the display device shown in FIG.
即ち、本発明の第1の態様に則り表現すれば、スペーサ40の下端面と、スペーサ40の下端面の下方に位置するカソードパネルCPの部分との間には、カソードパネル側から、下部絶縁膜52及び下部補助電極層51が備えられている。
In other words, if expressed in accordance with the first aspect of the present invention, the lower insulation is provided between the lower end surface of the
また、本発明の第2の態様に則り表現すれば、スペーサ40の上端面と、スペーサ40の上端面の上方に位置するアノード電極24の部分との間には、アノードパネル側から、上部絶縁膜62及び上部補助電極層61が備えられている。
Further, if expressed in accordance with the second aspect of the present invention, the upper insulating surface is formed between the upper end surface of the
そして、実施例1にあっては、より具体的には、スペーサ近傍の拡大した模式的な一部端面図(但し、分解図)を図1に示すように、スペーサ40の下端面には下部補助電極層51が形成されており、スペーサ40の下端面の下方に位置するカソードパネルCPの部分には下部絶縁膜52が形成されている。ここで、実施例1にあっては、ゲート電極13とゲート電極13との間に露出した絶縁層12の部分を下部絶縁膜52に該当させているが、絶縁層12とは別に下部絶縁膜52を形成してもよい。
In the first embodiment, more specifically, an enlarged schematic partial end view in the vicinity of the spacer (however, an exploded view) is shown in FIG. An
一方、スペーサ40の上端面には上部補助電極層61が形成されており、スペーサ40の上端面の上方に位置するアノード電極24の部分には上部絶縁膜62が形成されている。
On the other hand, an upper
ここで、下部補助電極層51及び上部補助電極層61は、厚さ1μmのクロム(Cr)から成り、下部絶縁膜52及び上部絶縁膜62は、厚さ5μmのSiONから成る。また、各スペーサ40は1本のスペーサ部材から構成されており、図1に示す例においては、スペーサ40は第1の方向(X方向)に沿って延びている。
Here, the lower
下部補助電極層51及び上部補助電極層61は、無効領域NEに位置するスペーサ40の部分まで延在しており、下部補助電極層51及び上部補助電極層61に電圧を印加するための電源(図示せず)から延びる配線(図示せず)と、例えばコネクター(図示せず)によって接続されている。そして、これによって、下部補助電極層51に例えば、
VDN=(V1−100)ボルト乃至(V1+100)ボルト
を印加し、上部補助電極層61に例えば、
VUP=(VA−0.5)キロボルト乃至(VA+0.5)キロボルト
を印加する。尚、表示装置の実動作時、第1電極(ゲート電極13)に印加される電圧V1(VG)は、例えば20(ボルト)であり、アノード電極24に印加される電圧VAは、例えば9(キロボルト)である。以下の実施例2〜実施例4においても、同様とすることができる。
The lower
V DN = (V 1 −100) to (V 1 +100) volts is applied to the upper
V UP = (V A −0.5) kilovolts to (V A +0.5) kilovolts is applied. In the actual operation of the display device, the voltage V 1 (V G ) applied to the first electrode (gate electrode 13) is, for example, 20 (volts), and the voltage V A applied to the
このように下部補助電極層51及び上部補助電極層61に印加する電圧VDN,VUPを、ゲート電極13及びアノード電極24に印加する電圧V1(VG),VAと独立して制御することができるので、スペーサ40の存在によってスペーサ近傍の電界が乱れることに起因した電子ビーム軌道の歪みの経時的な変化を、容易に、しかも、確実に、適切に修正することが可能となるし、表示装置設計時のスペーサ近傍における電界の分布(電界分布設計値)と、実際に製造した表示装置におけるスペーサ近傍における電界の分布(電界分布初期値)との間の差異の修正を、表示装置の完成品検査時、容易に、しかも、確実に、適切に行うことができる。
As described above, the voltages V DN and V UP applied to the lower
より具体的には、例えばスペーサ40近傍における電子ビームがスペーサ側に近づくように偏向される結果、スペーサ40の不可視性が損なわれる場合には、第1電極(ゲート電極13)に印加される電圧V1(VG)、あるいは、後述するように収束電極17が設けられている場合には収束電極に印加される電圧VFよりも相対的に負の電圧VDNを、下部補助電極層51に印加すればよい。あるいは又、アノード電極24に印加される電圧VAよりも相対的に負の電圧VUPを、上部補助電極層61に印加すればよい。これによって、電子ビームには、スペーサ40から遠ざかる方向の力が働き、結果的に所定の蛍光体領域22に電子ビームを衝突させることができる。スペーサ40近傍における電子ビームがスペーサ側から遠ざかるように偏向される場合には、相対的に正の電圧VDNを下部補助電極層51に印加すればよいし、相対的に正の電圧VUPを上部補助電極層61に印加すればよい。以下の実施例においても同様である。
More specifically, for example, when the invisibility of the
尚、実施例1にあっては、表示装置として、図22あるいは図23に示した表示装置とすることもできる。 In the first embodiment, the display device shown in FIG. 22 or FIG. 23 can be used as the display device.
実施例1の平面型表示装置の変形例−1におけるスペーサ近傍の拡大した模式的な一部端面図(但し、分解図)を図2に示す。この実施例1の変形例−1における表示装置は、図21に示した表示装置であるが、図1と相違する点は、スペーサ40が延びる方向が第2の方向(Y方向)と平行である点にある。そして、スペーサ40の下端面に下部補助電極層51が形成されている点は図1と同じであるが、スペーサの下端面の下方に位置するカソードパネルの部分、具体的には、ゲート電極13の上、及び、ゲート電極13とゲート電極13との間に露出した絶縁層12の部分の上に、下部絶縁膜52が形成されている点が、図1と異なる。
FIG. 2 shows an enlarged schematic partial end view (however, an exploded view) in the vicinity of the spacer in Modification Example 1 of the flat display device of Example 1. FIG. The display device in Modification 1 of Example 1 is the display device shown in FIG. 21. The difference from FIG. 1 is that the direction in which the
実施例1の平面型表示装置の変形例−2におけるスペーサ近傍の拡大した模式的な一部端面図(但し、分解図)を図3に示す。この実施例1の変形例−2における表示装置は、図24に示した表示装置である。ここで、この実施例1の変形例−2が図1と相違する点は、カソードパネルCPにおいて、ゲート電極13及び絶縁層12の上に層間絶縁層16が形成され、層間絶縁層16上に収束電極17が形成されており、スペーサの下端面の下方に位置するカソードパネルの部分、具体的には、収束電極17の上に下部絶縁膜52が形成されている点にある。そして、下部補助電極層51及び上部補助電極層61は、無効領域NEに位置するスペーサ40の部分まで延在しており、下部補助電極層51及び上部補助電極層61に電圧を印加するための電源(図示せず)から延びる配線(図示せず)と、例えばコネクター(図示せず)によって接続されている。そして、これによって、下部補助電極層51に例えば、
VDN=(VF−100)ボルト乃至(VF+100)ボルト
を印加し、上部補助電極層61に例えば、
VUP=(VA−0.5)キロボルト乃至(VA−0.5)キロボルト
を印加する。尚、表示装置の実動作時、収束電極17に印加される電圧VFは、例えば20(ボルト)であり、アノード電極24に印加される電圧VAは、例えば9(キロボルト)である。以下の実施例1〜実施例4の収束電極を備えた表示装置においても、同様とすることができる。
FIG. 3 shows an enlarged schematic partial end view (however, an exploded view) in the vicinity of the spacer in Modification Example 2 of the flat display device of Example 1. In FIG. The display device in Modification-2 of Example 1 is the display device shown in FIG. Here, Modification-2 of the first embodiment is different from FIG. 1 in that an interlayer insulating
V DN = (V F −100) to (V F +100) volts is applied to the upper
V UP = (V A −0.5) kilovolts to (V A −0.5) kilovolts is applied. In the actual operation of the display device, the voltage V F applied to the focusing
実施例1の平面型表示装置の変形例−3におけるスペーサ近傍の拡大した模式的な一部端面図(但し、分解図)を図4に示す。この実施例1の変形例−3における表示装置は、図25に示した表示装置である。ここで、この実施例1の変形例−3が図3に示した実施例1の変形例−2と相違する点は、アノードパネルAPにおいて、隔壁21の一部から構成されたスペーサ保持部25によってスペーサ40の上部が保持されており、スペーサ保持部25に上部絶縁膜62が形成されている点にある。尚、この実施例1の変形例−3における表示装置を、図26に示した表示装置とすることもできる。
FIG. 4 shows an enlarged schematic partial end view (however, an exploded view) in the vicinity of the spacer in Modification-3 of the flat display device of Example 1. In FIG. The display device in Modification-3 of Example 1 is the display device shown in FIG. Here, the modification 3 of the embodiment 1 is different from the modification 2 of the embodiment 1 shown in FIG. 3 in that the
実施例1の平面型表示装置の変形例−4におけるスペーサ近傍の拡大した模式的な一部端面図(但し、分解図)を図5に示す。この実施例1の変形例−4における表示装置は、図24に示した表示装置である。ここで、この実施例1の変形例−4が図3に示した実施例1の変形例−2と相違する点は、カソードパネルCPにおいて、スペーサ40の下方には収束電極17が設けられておらず、層間絶縁層16が露出しており、この露出した層間絶縁層16の部分の上に下部絶縁膜52が形成されている点にある。このように層間絶縁層16の一部を露出させるためには、蒸着法等によって収束電極17を形成する際、ワイヤー等でマスキングしておけばよい。以下の実施例における変形例にあっても同様とすることができる。尚、この露出した層間絶縁層16の部分を下部絶縁膜52に該当させてもよい。また、表示装置を図25あるいは図26に示した表示装置とすることもできる。
FIG. 5 shows an enlarged schematic partial end view (however, an exploded view) in the vicinity of the spacer in Modification 4 of the flat display device of Example 1. In FIG. The display device in Modification 4 of Example 1 is the display device shown in FIG. Here, the fourth modification of the first embodiment is different from the second modification of the first embodiment shown in FIG. 3 in that the focusing
実施例2は、実施例1の変形であり、より具体的には、第1Bの態様及び第2Bの態様に関する。実施例2における表示装置も、図21に示した表示装置である。 The second embodiment is a modification of the first embodiment, and more specifically, relates to the first B mode and the second B mode. The display device in Example 2 is also the display device shown in FIG.
実施例2にあっては、より具体的には、スペーサ近傍の拡大した模式的な一部端面図(但し、分解図)を図6に示すように、スペーサ40の下端面に、下部補助電極層51及び下部絶縁膜52が形成されている。一方、スペーサ40の上端面に、上部補助電極層61及び上部絶縁膜62が形成されている。
In the second embodiment, more specifically, an enlarged schematic partial end view (however, an exploded view) in the vicinity of the spacer is shown in FIG. A
ここで、下部補助電極層51、上部補助電極層61、下部絶縁膜52、上部絶縁膜62の厚さや構成材料は、実施例1と同様とすることができるし、各スペーサ40は1本のスペーサ部材から構成されており、図6に示す例においては、スペーサ40は第1の方向(X方向)に沿って延びている。
Here, the thicknesses and constituent materials of the lower
尚、実施例2にあっても、表示装置として、図22あるいは図23に示した表示装置とすることもできる。 Even in the second embodiment, the display device shown in FIG. 22 or FIG. 23 can be used as the display device.
実施例2の平面型表示装置の変形例−1におけるスペーサ近傍の拡大した模式的な一部端面図(但し、分解図)を図7に示す。この実施例2の変形例−1における表示装置は、図21に示した表示装置であるが、図6と相違する点は、スペーサ40が延びる方向が第2の方向(Y方向)と平行である点にある。
FIG. 7 shows an enlarged schematic partial end view (however, an exploded view) in the vicinity of the spacer in Modification Example 1 of the flat display device of Example 2. In FIG. The display device in Modification 1 of Example 2 is the display device shown in FIG. 21. The difference from FIG. 6 is that the direction in which the
実施例2の平面型表示装置の変形例−2におけるスペーサ近傍の拡大した模式的な一部端面図(但し、分解図)を図8に示す。この実施例2の変形例−2における表示装置は、図24に示した表示装置である。ここで、この実施例2の変形例−2が図6と相違する点は、カソードパネルCPにおいて、ゲート電極13及び絶縁層12の上に層間絶縁層16が形成され、層間絶縁層16上に収束電極17が形成されている点にある。
FIG. 8 shows an enlarged schematic partial end view (however, an exploded view) in the vicinity of the spacer in Modification Example 2 of the flat display device of Example 2. In FIG. The display device in Modification-2 of Example 2 is the display device shown in FIG. Here, Modification-2 of Example 2 is different from FIG. 6 in that, in the cathode panel CP, an
実施例2の平面型表示装置の変形例−3におけるスペーサ近傍の拡大した模式的な一部端面図(但し、分解図)を図9に示す。この実施例2の変形例−3における表示装置は、図25に示した表示装置である。ここで、この実施例2の変形例−3が図8に示した実施例2の変形例−2と相違する点は、アノードパネルAPにおいて、隔壁21の一部から構成されたスペーサ保持部25によってスペーサ40の上部が保持されている点にある。尚、この実施例2の変形例−3における表示装置を、図26に示した表示装置とすることもできる。
FIG. 9 shows an enlarged schematic partial end view (however, an exploded view) in the vicinity of the spacer in Modification-3 of the flat display device of Example 2. In FIG. The display device in Modification-3 of Example 2 is the display device shown in FIG. Here, the modification 3 of the second embodiment is different from the modification 2 of the second embodiment shown in FIG. 8 in that the
実施例2の平面型表示装置の変形例−4におけるスペーサ近傍の拡大した模式的な一部端面図(但し、分解図)を図10に示す。この実施例2の変形例−4における表示装置は、図24に示した表示装置である。ここで、この実施例2の変形例−4が図8に示した実施例2の変形例−2と相違する点は、カソードパネルCPにおいて、スペーサ40の下方には収束電極17が設けられておらず、層間絶縁層16が露出している点にある。また、表示装置を図25あるいは図26に示した表示装置とすることもできる。
FIG. 10 shows an enlarged schematic partial end view (however, an exploded view) in the vicinity of the spacer in Modification 4 of the flat display device of Example 2. In FIG. The display device in Modification 4 of Example 2 is the display device shown in FIG. Here, the modification 4 of the second embodiment is different from the modification 2 of the second embodiment shown in FIG. 8 in that the focusing
実施例3も、実施例1の変形であり、より具体的には、第1Cの態様及び第2Cの態様に関する。実施例3における表示装置も、図21に示した表示装置である。 The third embodiment is also a modification of the first embodiment, and more specifically, relates to the first C mode and the second C mode. The display device in Example 3 is also the display device shown in FIG.
実施例3にあっては、より具体的には、スペーサ近傍の拡大した模式的な一部端面図(但し、分解図)を図11に示すように、スペーサ40の下端面の下方に位置するカソードパネルの部分に下部絶縁膜52が形成されており、下部絶縁膜52上に下部補助電極層51が形成されている。ここで、実施例3にあっては、ゲート電極13とゲート電極13との間に露出した絶縁層12の部分を下部絶縁膜52に該当させているが、絶縁層12とは別に下部絶縁膜52を形成してもよい。
In the third embodiment, more specifically, an enlarged schematic partial end view (however, an exploded view) in the vicinity of the spacer is located below the lower end surface of the
一方、スペーサ40の上端面の上方に位置するアノード電極24の部分に上部絶縁膜62が形成されており、上部絶縁膜62上に上部補助電極層61が形成されている。
On the other hand, an upper insulating film 62 is formed on the
ここで、下部補助電極層51、上部補助電極層61、下部絶縁膜52、上部絶縁膜62の厚さや構成材料は、実施例1と同様とすることができるし、各スペーサ40は1本のスペーサ部材から構成されており、図11に示す例においては、スペーサ40は第1の方向(X方向)に沿って延びている。あるいは又、各スペーサ40を、複数のスペーサ部材から構成することもできる。下部補助電極層51及び上部補助電極層61は、無効領域NEに位置する支持体10、基板20の部分まで延在しており、下部補助電極層51及び上部補助電極層61に電圧を印加するための電源(図示せず)から延びる配線(図示せず)と、例えばコネクター(図示せず)によって接続されている。
Here, the thicknesses and constituent materials of the lower
尚、実施例3にあっても、表示装置として、図22あるいは図23に示した表示装置とすることもできる。 In the third embodiment, the display device shown in FIG. 22 or FIG. 23 can be used as the display device.
実施例3の平面型表示装置の変形例−1におけるスペーサ近傍の拡大した模式的な一部端面図(但し、分解図)を図12に示す。この実施例3の変形例−1における表示装置は、図21に示した表示装置であるが、図11と相違する点は、スペーサ40が延びる方向が第2の方向(Y方向)と平行である点にある。そして、スペーサの下端面の下方に位置するカソードパネルの部分、具体的には、ゲート電極13の上、及び、ゲート電極13とゲート電極13との間に露出した絶縁層12の部分の上に、下部絶縁膜52が形成されている点が、図11と異なる。
FIG. 12 shows an enlarged schematic partial end view (however, an exploded view) in the vicinity of the spacer in Modification Example 1 of the flat display device of Example 3. In FIG. The display device in Modification 1 of Example 3 is the display device shown in FIG. 21. The difference from FIG. 11 is that the direction in which the
実施例3の平面型表示装置の変形例−2におけるスペーサ近傍の拡大した模式的な一部端面図(但し、分解図)を図13に示す。この実施例3の変形例−2における表示装置は、図24に示した表示装置である。ここで、この実施例3の変形例−2が図11と相違する点は、カソードパネルCPにおいて、ゲート電極13及び絶縁層12の上に層間絶縁層16が形成され、層間絶縁層16上に収束電極17が形成されており、スペーサの下端面の下方に位置するカソードパネルの部分、具体的には、収束電極17の上に下部絶縁膜52が形成されている点にある。
FIG. 13 shows an enlarged schematic partial end view (however, an exploded view) in the vicinity of the spacer in Modification Example 2 of the flat display device of Example 3. FIG. The display device in Modification-2 of Example 3 is the display device shown in FIG. Here, Modification-2 of Example 3 is different from FIG. 11 in that an interlayer insulating
実施例3の平面型表示装置の変形例−3におけるスペーサ近傍の拡大した模式的な一部端面図(但し、分解図)を図14に示す。この実施例3の変形例−3における表示装置は、図25に示した表示装置である。ここで、この実施例3の変形例−3が図13に示した実施例3の変形例−2と相違する点は、アノードパネルAPにおいて、隔壁21の一部から構成されたスペーサ保持部25によってスペーサ40の上部が保持されており、スペーサ保持部25に上部絶縁膜62が形成されている点にある。尚、この実施例3の変形例−3における表示装置を、図26に示した表示装置とすることもできる。
FIG. 14 shows an enlarged schematic partial end view (however, an exploded view) in the vicinity of the spacer in Modification-3 of the flat display device of Example 3. In FIG. The display device in Modification-3 of Example 3 is the display device shown in FIG. Here, the third modification of the third embodiment is different from the second modification of the third embodiment shown in FIG. 13 in that the
実施例3の平面型表示装置の変形例−4におけるスペーサ近傍の拡大した模式的な一部端面図(但し、分解図)を図15に示す。この実施例3の変形例−4における表示装置は、図24に示した表示装置である。ここで、この実施例3の変形例−4が図13に示した実施例3の変形例−2と相違する点は、カソードパネルCPにおいて、スペーサ40の下方には収束電極17が設けられておらず、層間絶縁層16が露出しており、この露出した層間絶縁層16の部分の上に下部絶縁膜52が形成されている点にある。尚、この露出した層間絶縁層16の部分を下部絶縁膜52に該当させてもよい。また、表示装置を図25あるいは図26に示した表示装置とすることもできる。
FIG. 15 shows an enlarged schematic partial end view (however, an exploded view) in the vicinity of the spacer in Modification 4 of the flat display device of Example 3. The display device in Modification 4 of Example 3 is the display device shown in FIG. Here, the fourth modification of the third embodiment is different from the second modification of the third embodiment shown in FIG. 13 in that the focusing
実施例4も、実施例1の変形であり、より具体的には、第1Dの態様及び第2Dの態様に関する。実施例4における表示装置も、図21に示した表示装置である。 The fourth embodiment is also a modification of the first embodiment, and more specifically, relates to the first D mode and the second D mode. The display device in Example 4 is also the display device shown in FIG.
実施例4にあっては、より具体的には、スペーサ近傍の拡大した模式的な一部端面図(但し、分解図)を図16に示すように、スペーサ40の下端面の下方に位置するカソードパネルの部分に下部絶縁膜52が形成されており、下部補助電極層は、スペーサ40の下端面に形成された下部第1補助電極層51A、及び、下部絶縁膜52上に形成された下部第2補助電極層51Bから構成されている。ここで、実施例4にあっては、ゲート電極13とゲート電極13との間に露出した絶縁層12の部分を下部絶縁膜52に該当させているが、絶縁層12とは別に下部絶縁膜52を形成してもよい。
In the fourth embodiment, more specifically, an enlarged schematic partial end view (however, an exploded view) in the vicinity of the spacer is located below the lower end surface of the
一方、スペーサ40の上端面の上方に位置するアノード電極24の部分に上部絶縁膜62が形成されており、上部補助電極層は、スペーサ40の上端面に形成された上部第1補助電極層61A、及び、上部絶縁膜62上に形成された上部第2補助電極層61Bから構成されている。
On the other hand, an upper insulating film 62 is formed on the
ここで、下部第1補助電極層51A、下部第2補助電極層51B、上部第1補助電極層61A、上部第2補助電極層61B、下部絶縁膜52、上部絶縁膜62の厚さや構成材料は、実施例1と同様とすることができるし、各スペーサ40は1本のスペーサ部材から構成されており、図16に示す例においては、スペーサ40は第1の方向(X方向)に沿って延びている。あるいは又、各スペーサ40を、複数のスペーサ部材から構成することもできる。下部第2補助電極層51B及び上部第2補助電極層61Bは、無効領域NEに位置する支持体10、基板20の部分まで延在しており、下部第2補助電極層51B及び上部第2補助電極層61Bに電圧を印加するための電源(図示せず)から延びる配線(図示せず)と、例えばコネクター(図示せず)によって接続されている。
Here, the thickness and constituent materials of the lower first
尚、実施例4にあっても、表示装置として、図22あるいは図23に示した表示装置とすることもできる。 In the fourth embodiment, the display device shown in FIG. 22 or FIG. 23 can be used as the display device.
実施例4の平面型表示装置の変形例−1におけるスペーサ近傍の拡大した模式的な一部端面図(但し、分解図)を図17に示す。この実施例4の変形例−1における表示装置は、図21に示した表示装置であるが、図16と相違する点は、スペーサ40が延びる方向が第2の方向(Y方向)と平行である点にある。そして、スペーサの下端面の下方に位置するカソードパネルの部分、具体的には、ゲート電極13の上、及び、ゲート電極13とゲート電極13との間に露出した絶縁層12の部分の上に、下部絶縁膜52が形成されている点が、図16と異なる。
FIG. 17 shows an enlarged schematic partial end view (however, an exploded view) in the vicinity of the spacer in Modification Example 1 of the flat display device of Example 4. In FIG. The display device in Modification-1 of Example 4 is the display device shown in FIG. 21. The difference from FIG. 16 is that the direction in which the
実施例4の平面型表示装置の変形例−2におけるスペーサ近傍の拡大した模式的な一部端面図(但し、分解図)を図18に示す。この実施例4の変形例−2における表示装置は、図24に示した表示装置である。ここで、この実施例4の変形例−2が図16と相違する点は、カソードパネルCPにおいて、ゲート電極13及び絶縁層12の上に層間絶縁層16が形成され、層間絶縁層16上に収束電極17が形成されており、スペーサの下端面の下方に位置するカソードパネルの部分、具体的には、収束電極17の上に下部絶縁膜52が形成されている点にある。
FIG. 18 shows an enlarged schematic partial end view (however, an exploded view) in the vicinity of the spacer in Modification Example 2 of the flat display device of Example 4. FIG. The display device in Modification-2 of Example 4 is the display device shown in FIG. Here, Modification 2 of Example 4 differs from FIG. 16 in that an interlayer insulating
実施例4の平面型表示装置の変形例−3におけるスペーサ近傍の拡大した模式的な一部端面図(但し、分解図)を図19に示す。この実施例4の変形例−3における表示装置は、図25に示した表示装置である。ここで、この実施例4の変形例−3が図18に示した実施例4の変形例−2と相違する点は、アノードパネルAPにおいて、隔壁21の一部から構成されたスペーサ保持部25によってスペーサ40の上部が保持されており、スペーサ保持部25に上部絶縁膜62が形成されている点にある。尚、この実施例4の変形例−3における表示装置を、図26に示した表示装置とすることもできる。
FIG. 19 shows an enlarged schematic partial end view (however, an exploded view) in the vicinity of the spacer in Modification-3 of the flat display device of Example 4. In FIG. The display device in Modification-3 of Example 4 is the display device shown in FIG. Here, the modification 3 of the fourth embodiment is different from the modification 2 of the fourth embodiment shown in FIG. 18 in that the
実施例4の平面型表示装置の変形例−4におけるスペーサ近傍の拡大した模式的な一部端面図(但し、分解図)を図20に示す。この実施例4の変形例−4における表示装置は、図24に示した表示装置である。ここで、この実施例4の変形例−4が図18に示した実施例4の変形例−2と相違する点は、カソードパネルCPにおいて、スペーサ40の下方には収束電極17が設けられておらず、層間絶縁層16が露出しており、この露出した層間絶縁層16の部分の上に下部絶縁膜52が形成されている点にある。尚、この露出した層間絶縁層16の部分を下部絶縁膜52に該当させてもよい。また、表示装置を図25あるいは図26に示した表示装置とすることもできる。
FIG. 20 shows an enlarged schematic partial end view (however, an exploded view) in the vicinity of the spacer in Modification 4 of the flat display device of Example 4. In FIG. The display device in Modification-4 of Example 4 is the display device shown in FIG. Here, the fourth modification of the fourth embodiment is different from the second modification of the fourth embodiment shown in FIG. 18 in that the focusing
以上、本発明を、好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例にて説明した平面型表示装置、カソードパネルやアノードパネル、冷陰極電界電子放出表示装置や冷陰極電界電子放出素子の構成、構造は例示であり、適宜変更することができる。表示装置においては、専らカラー表示を例にとり説明したが、単色表示とすることもできる。尚、実施例及びその変形例において説明したスペーサの下端面及びカソードパネルCPの部分の構成、構造と、従来のスペーサの上端面及びアノードパネルAPの部分の構成、構造と組み合わせてもよいし、実施例及びその変形例において説明したスペーサの上端面及びアノードパネルAPの部分の構成、構造と、従来のスペーサの下端面及びカソードパネルCPの部分の構成、構造と組み合わせてもよい。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the preferable Example, this invention is not limited to these Examples. The configurations and structures of the flat display device, the cathode panel and the anode panel, the cold cathode field emission display device and the cold cathode field emission device described in the embodiments are examples, and can be changed as appropriate. The display device has been described by taking color display as an example, but it may also be a single color display. The configuration and structure of the lower end surface of the spacer and the portion of the cathode panel CP described in the embodiment and the modifications thereof may be combined with the configuration and structure of the upper end surface of the conventional spacer and the portion of the anode panel AP. The configuration and structure of the upper end surface of the spacer and the portion of the anode panel AP described in the embodiments and the modifications thereof may be combined with the configuration and structure of the lower end surface of the spacer and the portion of the cathode panel CP.
実施例1及びその変形例において説明したスペーサの下端面及びカソードパネルCPの部分の構成、構造を、実施例2〜実施例4及びその変形例において説明したスペーサの下端面及びカソードパネルCPの部分の構成、構造に適用することができるし、実施例2及びその変形例において説明したスペーサの下端面及びカソードパネルCPの部分の構成、構造を、実施例1、実施例3、実施例4及びその変形例において説明したスペーサの下端面及びカソードパネルCPの部分の構成、構造に適用することができるし、実施例3及びその変形例において説明したスペーサの下端面及びカソードパネルCPの部分の構成、構造を、実施例1、実施例2、実施例4及びその変形例において説明したスペーサの下端面及びカソードパネルCPの部分の構成、構造に適用することができるし、実施例4及びその変形例において説明したスペーサの下端面及びカソードパネルCPの部分の構成、構造を、実施例1〜実施例3及びその変形例において説明したスペーサの下端面及びカソードパネルCPの部分の構成、構造に適用することができる。 The configuration and structure of the lower end surface of the spacer and the cathode panel CP described in the first embodiment and the modification thereof are the same as the lower end surface of the spacer and the cathode panel CP described in the second to fourth embodiments and the modification. The configuration and structure of the lower end surface of the spacer and the cathode panel CP described in the second embodiment and the modifications thereof are the same as the first embodiment, the third embodiment, the fourth embodiment, and the second embodiment. It can be applied to the configuration and structure of the lower end surface of the spacer and the cathode panel CP described in the modification, and the configuration of the lower end surface of the spacer and the portion of the cathode panel CP described in the third embodiment and the modification. The lower end surface of the spacer and the part of the cathode panel CP whose structure is described in the first, second, fourth and modified examples. The structure and structure can be applied to the configuration and the structure, and the configuration and structure of the lower end surface of the spacer and the cathode panel CP described in the fourth embodiment and the modification thereof are described in the first to third embodiments and the modification thereof. It can be applied to the configuration and structure of the lower end surface of the spacer and the cathode panel CP.
また、実施例1及びその変形例において説明したスペーサの上端面及びアノードパネルAPの部分の構成、構造を、実施例2〜実施例4及びその変形例において説明したスペーサの上端面及びアノードパネルAPの部分の構成、構造に適用することができるし、実施例2及びその変形例において説明したスペーサの上端面及びアノードパネルAPの部分の構成、構造を、実施例1、実施例3、実施例4及びその変形例において説明したスペーサの上端面及びアノードパネルAPの部分の構成、構造に適用することができるし、実施例3及びその変形例において説明したスペーサの上端面及びアノードパネルAPの部分の構成、構造を、実施例1、実施例2、実施例4及びその変形例において説明したスペーサの上端面及びアノードパネルAPの部分の構成、構造に適用することができるし、実施例4及びその変形例において説明したスペーサの上端面及びアノードパネルAPの部分の構成、構造を、実施例1〜実施例3及びその変形例において説明したスペーサの上端面及びアノードパネルAPの部分の構成、構造に適用することができる。 In addition, the configuration and structure of the upper end surface of the spacer and the anode panel AP described in the first embodiment and the modification thereof are the same as the upper end surface of the spacer and the anode panel AP described in the second to fourth embodiments and the modification. The configuration and structure of the upper end surface of the spacer and the anode panel AP described in the second embodiment and the modifications thereof can be applied to the first embodiment, the third embodiment, and the third embodiment. 4 and the configuration and structure of the upper end surface of the spacer and the anode panel AP described in the modification thereof, and the upper end surface of the spacer and the portion of the anode panel AP described in the third embodiment and the modification thereof. The upper end surface of the spacer and the anode panel AP described in the first embodiment, the second embodiment, the fourth embodiment, and the modified examples thereof are the same as the first embodiment. It can be applied to the structure and structure of the part, and the structure and structure of the upper end surface of the spacer and the part of the anode panel AP described in the fourth example and the modification thereof are the same as those in the first to third examples and the modification. It can be applied to the configuration and structure of the upper end surface of the spacer and the portion of the anode panel AP described in FIG.
実施例にあっては、スペーサ40の軸線に垂直な仮想平面で補助電極層を切断したときの断面形状を薄板状あるいは「コ」の字型としたが、これらに限定されるものではなく、補助電極層の断面形状は、本質的に、任意の形状とすることができる。また、スペーサ40の軸線に垂直な仮想平面で絶縁膜を切断したときの断面形状を薄板状あるいは「コ」の字型としたが、これに限定されるものではなく、絶縁膜の断面形状は、本質的に、任意の形状とすることができる。
In the embodiment, the cross-sectional shape when the auxiliary electrode layer is cut in a virtual plane perpendicular to the axis of the
実施例にあっては、スペーサの形状を細長い板状としたが、スペーサの形状はこのような形状に限定されない。図33の(A)の概念的な部分的平面図に示すように、十字型のスペーサ40Aと板状のスペーサ40を組合せてもよいし、図33の(B)の概念的な部分的平面図に示すように、十字型のスペーサ40Aのみを用いることもできる。尚、十字型のスペーサ40Aの基本的な構成、構造は、実施例1〜実施例4において説明した細長い板状の構成、構造と同様とすればよい。
In the embodiment, the shape of the spacer is an elongated plate, but the shape of the spacer is not limited to such a shape. As shown in the conceptual partial plan view of FIG. 33A, the
電子放出領域は、第1電極と第2電極との重複領域から構成されているが、第1電極から枝配線(第1枝配線)が延び、第2電極から枝配線(第2枝配線)が延び、第1枝配線と第2枝配線との重複領域が電子放出領域に相当する形態も、あるいは又、第1電極から枝配線(第1枝配線)が延び、第2電極から枝配線(第2枝配線)が延び、第1枝配線と第2枝配線の対向部分に電子放出領域が設けられている(第1枝配線の端部と第2枝配線の端部に跨って電子放出領域が設けられている)形態も、あるいは又、第1電極から枝配線(第1枝配線)が延び、第1枝配線と第2電極との重複領域が電子放出領域に相当する形態も、あるいは又、第1電極から枝配線(第1枝配線)が延び、第1枝配線と第2配線の対向部分に電子放出領域が設けられている(第1枝配線の端部と第2配線の側部に跨って電子放出領域が設けられている)形態も、あるいは又、第2電極から枝配線(第2枝配線)が延び、第2枝配線と第1電極との重複領域が電子放出領域に相当する形態も、更には、第2電極から枝配線(第2枝配線)が延び、第2枝配線と第1配線の対向部分に電子放出領域が設けられている(第2枝配線の端部と第1配線の側部に跨って電子放出領域が設けられている)形態も、『電子放出領域は、第1電極と第2電極との重複領域から構成されている』形態に包含される。 The electron emission region is composed of an overlapping region of the first electrode and the second electrode, but a branch wiring (first branch wiring) extends from the first electrode, and a branch wiring (second branch wiring) extends from the second electrode. In which the overlapping region of the first branch wiring and the second branch wiring corresponds to the electron emission region, or the branch wiring (first branch wiring) extends from the first electrode, and the branch wiring extends from the second electrode. The (second branch wiring) extends, and an electron emission region is provided in a portion opposite to the first branch wiring and the second branch wiring (electrons straddling the end of the first branch wiring and the end of the second branch wiring). A mode in which an emission region is provided) or a mode in which a branch wiring (first branch wiring) extends from the first electrode and an overlapping region between the first branch wiring and the second electrode corresponds to an electron emission region. Alternatively, a branch wiring (first branch wiring) extends from the first electrode, and an electron emission region is provided at a portion where the first branch wiring and the second wiring are opposed to each other. (The electron emission region is provided across the end of the first branch wiring and the side of the second wiring), or the branch wiring (second branch wiring) extends from the second electrode. In the form in which the overlapping region of the second branch wiring and the first electrode corresponds to the electron emission region, the branch wiring (second branch wiring) extends from the second electrode, and the second branch wiring and the first wiring are connected to each other. The form in which the electron emission region is provided in the facing portion (the electron emission region is provided across the end portion of the second branch wiring and the side portion of the first wiring) is also “the electron emission region is the first electrode. It is comprised from the overlap area | region with a 2nd electrode.
例えば、予め、スペーサの近傍における電子ビーム軌道の歪みの経時的な変化量の標準的な値(即ち、経過時間と変化量のデータ)を求めておき、通電時間(動作時間の積分値)やクーロンドーズ量に応じて、下部補助電極層や上部補助電極層への印加電圧を自動的に補正すれば、良好な画質を維持することができる。また、このような補正は、ユーザーが画面を見ながら行うこともできる。更には、表示装置の動作中のスペーサのチャージアップの影響、スペーサ表面物性の変化によるスペーサ近傍における電位分布の乱れなどによる電子ビーム軌道の変化を補正することもできる。更には、例えば輝度に応じて下部補助電極層や上部補助電極層への印加電圧を変えれば、電子ビームが微小偏向されて、スペーサの帯電や熱による電子ビームの偏向を補正することもできる。 For example, a standard value (ie, elapsed time and variation data) of the amount of change over time of the distortion of the electron beam trajectory in the vicinity of the spacer is obtained in advance, and the energization time (the integrated value of the operation time) or If the applied voltage to the lower auxiliary electrode layer and the upper auxiliary electrode layer is automatically corrected according to the coulomb dose, good image quality can be maintained. Also, such correction can be performed while the user looks at the screen. Furthermore, the change in the electron beam trajectory due to the influence of the charge-up of the spacer during the operation of the display device, the disturbance of the potential distribution in the vicinity of the spacer due to the change in the physical properties of the spacer, etc. Further, for example, if the voltage applied to the lower auxiliary electrode layer or the upper auxiliary electrode layer is changed in accordance with the luminance, the electron beam is deflected minutely, and the deflection of the electron beam due to the charging of the spacer or heat can be corrected.
電界放出素子においては、専ら1つの開口部に1つの電子放出部が対応する形態を説明したが、電界放出素子の構造に依っては、1つの開口部に複数の電子放出部が対応した形態、あるいは、複数の開口部に1つの電子放出部が対応する形態とすることもできる。あるいは又、ゲート電極に複数の第1開口部を設け、絶縁層に係る複数の第1開口部に連通した第2開口部を設け、1又は複数の電子放出部を設ける形態とすることもできる。 In the field emission device, a mode in which one electron emission portion corresponds to one opening has been described. However, depending on the structure of the field emission device, a mode in which a plurality of electron emission portions correspond to one opening. Alternatively, one electron emission portion may correspond to a plurality of openings. Alternatively, a plurality of first openings may be provided in the gate electrode, a second opening connected to the plurality of first openings related to the insulating layer may be provided, and one or a plurality of electron emission portions may be provided. .
表面伝導型電子放出素子と通称される電子放出素子から電子放出領域を構成することもできる。この表面伝導型電子放出素子は、例えばガラスから成る支持体上に酸化錫(SnO2)、金(Au)、酸化インジウム(In2O3)/酸化錫(SnO2)、カーボン、酸化パラジウム(PdO)等の導電材料から成り、微小面積を有し、所定の間隔(ギャップ)を開けて配された一対の電極がマトリクス状に形成されて成る。それぞれの電極の上には炭素薄膜が形成されている。そして、一対の電極の内の一方の電極(例えば、第1電極)に行方向配線が接続され、一対の電極の内の他方の電極(例えば、第2電極)に列方向配線が接続された構成を有する。一対の電極(第1電極及び第2電極)に電圧を印加することによって、ギャップを挟んで向かい合った炭素薄膜に電界が加わり、炭素薄膜から電子が放出される。係る電子をアノードパネル上の蛍光体領域に衝突させることによって、蛍光体領域が励起されて発光し、所望の画像を得ることができる。あるいは又、金属/絶縁膜/金属型素子から電子放出領域を構成することもできる。 The electron emission region can also be constituted by an electron emission element commonly called a surface conduction electron emission element. This surface conduction electron-emitting device is formed on a support made of glass, for example, tin oxide (SnO 2 ), gold (Au), indium oxide (In 2 O 3 ) / tin oxide (SnO 2 ), carbon, palladium oxide ( A pair of electrodes made of a conductive material such as (PdO), having a very small area and arranged with a predetermined gap (gap) are formed in a matrix. A carbon thin film is formed on each electrode. The row direction wiring is connected to one electrode (for example, the first electrode) of the pair of electrodes, and the column direction wiring is connected to the other electrode (for example, the second electrode) of the pair of electrodes. It has a configuration. By applying a voltage to the pair of electrodes (first electrode and second electrode), an electric field is applied to the carbon thin films facing each other across the gap, and electrons are emitted from the carbon thin film. By causing the electrons to collide with the phosphor region on the anode panel, the phosphor region is excited to emit light, and a desired image can be obtained. Alternatively, the electron emission region can be formed from a metal / insulating film / metal type element.
CP・・・カソードパネル、AP・・・アノードパネル、EA・・・電子放出領域、EF・・・有効領域、NE・・・無効領域、10・・・支持体、11・・・カソード電極、12・・・絶縁層、13・・・ゲート電極、14・・・開口部、14A・・・第1開口部、14B・・・第2開口部、14C・・・第3開口部、15,15A・・・電子放出部、16・・・層間絶縁層、17・・・収束電極、20・・・基板、21・・・隔壁、22,22R,22G,22B・・・蛍光体領域、23・・・光吸収層(ブラックマトリックス)、24・・・アノード電極、24A・・・アノード電極ユニット、26・・・接合部材、27・・・アノード電極抵抗体層、31・・・カソード電極制御回路、32・・・ゲート電極制御回路、33・・・収束電極制御回路、34・・・アノード電極制御回路、40・・・スペーサ、41・・・帯電防止膜、51・・・下部補助電極層、51A・・・下部第1補助電極層、51B・・・下部第2補助電極層、52・・・下部絶縁膜、61・・・上部補助電極層、61A・・・上部第1補助電極層、61B・・・上部第2補助電極層、62・・・上部絶縁膜
CP: cathode panel, AP: anode panel, EA: electron emission region, EF: effective region, NE: invalid region, 10: support, 11: cathode electrode, DESCRIPTION OF
Claims (18)
(B)蛍光体領域及びアノード電極を備えたアノードパネル、
から成り、カソードパネルとアノードパネルとがそれらの周縁部で接合部材を介して接合された平面型表示装置であって、
カソードパネルとアノードパネルとの間には、スペーサが、複数、配設されており、
スペーサの下端面と、スペーサの下端面の下方に位置するカソードパネルの部分との間には、カソードパネル側から、下部絶縁膜及び下部補助電極層が備えられていることを特徴とする平面型表示装置。 (A) A plurality of strip-shaped first electrodes extending in the first direction and a plurality of strip-shaped second electrodes extending in a second direction different from the first direction and positioned below the first electrode. A cathode panel having an electron emission region composed of an overlapping region of the first electrode and the second electrode, and
(B) an anode panel having a phosphor region and an anode electrode;
A flat panel display device in which a cathode panel and an anode panel are bonded to each other at a peripheral portion thereof via a bonding member,
A plurality of spacers are arranged between the cathode panel and the anode panel,
A planar type characterized in that a lower insulating film and a lower auxiliary electrode layer are provided from the cathode panel side between a lower end surface of the spacer and a portion of the cathode panel located below the lower end surface of the spacer. Display device.
スペーサの下端面の下方に位置するカソードパネルの部分に、下部絶縁膜が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の平面型表示装置。 A lower auxiliary electrode layer is formed on the lower end surface of the spacer,
2. The flat display device according to claim 1, wherein a lower insulating film is formed on a portion of the cathode panel located below the lower end surface of the spacer.
下部絶縁膜上に、下部補助電極層が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の平面型表示装置。 A lower insulating film is formed on the cathode panel located below the lower end surface of the spacer,
2. The flat display device according to claim 1, wherein a lower auxiliary electrode layer is formed on the lower insulating film.
下部補助電極層は、スペーサの下端面に形成された下部第1補助電極層、及び、下部絶縁膜上に形成された下部第2補助電極層から構成されていることを特徴とする請求項1に記載の平面型表示装置。 A lower insulating film is formed on the cathode panel located below the lower end surface of the spacer,
The lower auxiliary electrode layer includes a lower first auxiliary electrode layer formed on a lower end surface of the spacer and a lower second auxiliary electrode layer formed on the lower insulating film. 2. A flat display device according to 1.
(B)蛍光体領域及びアノード電極を備えたアノードパネル、
から成り、カソードパネルとアノードパネルとがそれらの周縁部で接合部材を介して接合された平面型表示装置であって、
カソードパネルとアノードパネルとの間には、スペーサが、複数、配設されており、
スペーサの上端面と、スペーサの上端面の上方に位置するアノード電極の部分との間には、アノードパネル側から、上部絶縁膜及び上部補助電極層が備えられていることを特徴とする平面型表示装置。 (A) A plurality of strip-shaped first electrodes extending in the first direction and a plurality of strip-shaped second electrodes extending in a second direction different from the first direction and positioned below the first electrode. A cathode panel having an electron emission region composed of an overlapping region of the first electrode and the second electrode, and
(B) an anode panel having a phosphor region and an anode electrode;
A flat panel display device in which a cathode panel and an anode panel are bonded to each other at a peripheral portion thereof via a bonding member,
A plurality of spacers are arranged between the cathode panel and the anode panel,
An upper insulating film and an upper auxiliary electrode layer are provided from the anode panel side between the upper end surface of the spacer and the portion of the anode electrode located above the upper end surface of the spacer. Display device.
スペーサの上端面の上方に位置するアノード電極の部分に、上部絶縁膜が形成されていることを特徴とする請求項11に記載の平面型表示装置。 An upper auxiliary electrode layer is formed on the upper end surface of the spacer,
12. The flat display device according to claim 11, wherein an upper insulating film is formed on a portion of the anode electrode located above the upper end surface of the spacer.
上部絶縁膜上に、上部補助電極層が形成されていることを特徴とする請求項11に記載の平面型表示装置。 An upper insulating film is formed on the portion of the anode electrode located above the upper end surface of the spacer,
The flat display device according to claim 11, wherein an upper auxiliary electrode layer is formed on the upper insulating film.
上部補助電極層は、スペーサの上端面に形成された上部第1補助電極層、及び、上部絶縁膜上に形成された上部第2補助電極層から構成されていることを特徴とする請求項11に記載の平面型表示装置。 An upper insulating film is formed on the portion of the anode electrode located above the upper end surface of the spacer,
12. The upper auxiliary electrode layer includes an upper first auxiliary electrode layer formed on the upper end surface of the spacer and an upper second auxiliary electrode layer formed on the upper insulating film. 2. A flat display device according to 1.
When the voltage applied to the upper auxiliary electrode layer is V UP (kilovolts) and the voltage applied to the anode electrode is V A (kilovolts), −0.5 ≦ (V UP −V A ) ≦ 0.5 The flat display device according to any one of claims 11 to 17, wherein the flat display device is satisfied.
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