JP2795184B2 - Display device - Google Patents
Display deviceInfo
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- JP2795184B2 JP2795184B2 JP19129694A JP19129694A JP2795184B2 JP 2795184 B2 JP2795184 B2 JP 2795184B2 JP 19129694 A JP19129694 A JP 19129694A JP 19129694 A JP19129694 A JP 19129694A JP 2795184 B2 JP2795184 B2 JP 2795184B2
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- Japan
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- phosphor
- visible light
- ultraviolet
- emitting phosphor
- conductor
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- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、蛍光体を電子源より放
出される電子線を利用して発光させる表示装置の改良に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a display device in which a phosphor emits light using an electron beam emitted from an electron source.
【０００２】金属または半導体表面の印加電界を１０9
［Ｖ／ｍ］程度にするとトンネル効果により、電子が障
壁を通過して常温でも真空中に電子放出が行われる。こ
の現象は電界放出（Field Emission）といわれており古
くから知られた現象であるが、このような原理を利用し
て電子を放出するカソードを電界放出カソード（Field
Emission Cathode）と呼んでいる。近年、半導体微細加
工技術を駆使して、ミクロンサイズの前記電界放出カソ
ードの作成が可能となり、この電界放出カソードを基板
上に多数形成することにより、面放出型の電界放出アレ
イを作成することが可能となっている。このような電界
放出アレイは、表示装置、ＣＲＴ、電子顕微鏡や電子ビ
ーム装置の電子源として適用することが提案されてい
る。[0002] An applied electric field of 10 9
At about [V / m], electrons pass through the barrier and emit electrons in a vacuum even at room temperature due to the tunnel effect. This phenomenon has been known for a long time as field emission, and a cathode that emits electrons by using such a principle is replaced with a field emission cathode (Field Emission).
Emission Cathode). In recent years, it has become possible to make the above-described micron-sized field emission cathode by making full use of semiconductor microfabrication technology. By forming a large number of field emission cathodes on a substrate, it is possible to create a surface emission type field emission array. It is possible. It has been proposed to apply such a field emission array as an electron source for a display device, a CRT, an electron microscope, or an electron beam device.
【０００３】図６に、適用例の一例である従来の表示装
置（特公平６−１４２６３号公報参照）を示す。この表
示装置（以下、ＦＥＤと記す）は、電界放出アレイが形
成されたカソード基板１００と、透明支持板１０８とが
所定間隔をもって対向配置されて内部が高真空とされる
外囲器を構成している。このカソード基板１００に形成
された電界放出アレイは、スパッタ等により形成された
カソード導体１０１と、その上に複数形成された円錐状
のエミッタコーン１０２と、このエミッタコーン１０２
の先端近傍で、絶縁膜１０３上に形成されたゲート導体
１０４とから構成されるスピント（Spindt）型の電界放
出アレイとされている。さらに、カソード基板１００に
対向するアノード基板１０８上にアノード導体１０５お
よび蛍光体層１０６が積層されている。FIG. 6 shows a conventional display device as an example of an application example (see Japanese Patent Publication No. 6-14263). In this display device (hereinafter, referred to as FED), a cathode substrate 100 on which a field emission array is formed and a transparent support plate 108 are opposed to each other at a predetermined interval to form an envelope in which a high vacuum is formed. ing. The field emission array formed on the cathode substrate 100 includes a cathode conductor 101 formed by sputtering or the like, a plurality of conical emitter cones 102 formed thereon,
And a gate conductor 104 formed on the insulating film 103 in the vicinity of the front end of the substrate, is a Spindt-type field emission array. Further, an anode conductor 105 and a phosphor layer 106 are laminated on an anode substrate 108 facing the cathode substrate 100.
【０００４】このエミッタコーン１０２間のピッチは１
０ミクロン以下の寸法で作成することが出来、このよう
なエミッタコーン１０２を数万ないし数１０万個、１枚
のカソード基板１００上に設けるようにしている。な
お、この電界放出アレイにおいては、ゲート・カソード
間の距離をサブミクロンとすることが出来るため、ゲー
ト・カソード間に僅か数１０ボルトの電圧ＶGEを電圧供
給部１０７から印加することによりエミッタコーン１０
２から電子を放出することが出来る。The pitch between the emitter cones 102 is 1
The emitter cone 102 can be formed in a size of 0 μm or less, and tens to hundreds of thousands of such emitter cones 102 are provided on one cathode substrate 100. Note that emitter cones by applying in this field emission array, since the distance between the gate and cathode can be a sub-micron, the voltage V GE of only a few 10 volts from the voltage supply unit 107 between the gate and cathode 10
2 can emit electrons.
【０００５】ところで、アノード導体１０５とゲート導
体１０４間には正電圧ＶA が電圧供給部１０９から印加
されているため、エミッタコーン１０２から放出された
電子は、正電圧ＶA により加速されてアノード導体１０
５により捕捉されるようになる。この時、捕捉される電
子がアノード導体１０５上に積層されている蛍光体層１
０６に衝突してこれを励起するため、蛍光体層１０６が
発光するようになる。この発光は透明支持板１０８を介
して図示する紙面の上の方向から観察することができ
る。Meanwhile, since a positive voltage VA is applied between the anode conductor 105 and the gate conductor 104 from the voltage supply unit 109, electrons emitted from the emitter cone 102 are accelerated by the positive voltage VA and are Conductor 10
5 will be captured. At this time, the captured electrons are applied to the phosphor layer 1 stacked on the anode conductor 105.
The phosphor layer 106 emits light because it collides with and excites 06. This light emission can be observed from above the illustrated paper surface through the transparent support plate 108.
【０００６】この表示装置の斜視図を図７の上部に示す
が、カソード基板１００上にストライプ状の複数のカソ
ード導体１０１を形成すると共に、このカソード導体１
０１と直交するようストライプ状のゲート導体１０４を
複数本形成する。すなわち、カソード導体１０１とゲー
ト導体１０４とでマトリクスを構成し、このマトリクス
をカソード走査部１１０−１とゲート走査部１１０−２
とで走査する。この場合、例えばゲート走査部１１０−
２には表示信号が印加されており、１フィールドの走査
が終了した時に１枚の画像が表示される。[0006] A perspective view of this display device is shown in the upper part of FIG. 7. A plurality of stripe-shaped cathode conductors 101 are formed on a cathode substrate 100.
A plurality of stripe-shaped gate conductors 104 are formed so as to be orthogonal to 01. That is, a matrix is formed by the cathode conductor 101 and the gate conductor 104, and the matrix is formed by the cathode scanning unit 110-1 and the gate scanning unit 110-2.
Scan with. In this case, for example, the gate scanning unit 110-
A display signal is applied to 2, and one image is displayed when scanning of one field is completed.
【０００７】この表示装置の斜視図を一部拡大して下部
に示すが、この図ではアノード基板１０８上に積層され
たアノード導体１０５、蛍光体層１０６を省略して示し
ている。この図に示されているように、ゲート導体１０
４には微少な孔が開いており、この孔からエミッタコー
ン１０２の先端が臨んでいる。このため、エミッタコー
ン１０２はゲート導体１０４と微少間隙を介して対向す
るようにされている。そして、エミッタコーン１０２の
先端から放出された電子は前記孔を通って放出されるよ
うになる。[0007] A perspective view of the display device is partially enlarged and shown in the lower portion. In this figure, the anode conductor 105 and the phosphor layer 106 laminated on the anode substrate 108 are omitted. As shown in this figure, the gate conductor 10
A small hole is formed in 4 and the tip of the emitter cone 102 faces through this hole. For this reason, the emitter cone 102 is opposed to the gate conductor 104 with a very small gap. Then, electrons emitted from the tip of the emitter cone 102 are emitted through the holes.
【０００８】ところで、蛍光体を電子源より放出される
電子線を利用して紫外線放射蛍光体を励起させ、放射さ
れる紫外線により可視発光蛍光体を発光させる他の表示
装置として、蛍光表示管が知られている。そこで、この
ような従来の蛍光表示管の断面図を図５に示す（特開昭
６３−１９７３７号公報参照）。この図において、１１
１は内部が真空とされる外囲器の一部を構成している基
板、１１２は電子を捕捉するよう基板１１１の内面に形
成されている陽極導体、１１３は陽極導体１１２上に形
成されている可視発光蛍光体、１１４は可視発光蛍光体
１１３上にさらに形成されている紫外線放射蛍光体、１
１５は電子の陽極導体１１２への到達を制御する制御電
極、１１６は電子を放出するフィラメント、１１７は外
囲器の一部を構成している側面板、１１８は外囲器の底
面を構成している平面板、１２０は外囲器内を高真空に
引くための排気管、１２１は紫外線放射蛍光体１１４に
電子が衝突し、発生した紫外線が隣接する可視発光蛍光
体１１３を発光させないための遮蔽板である。Meanwhile, a fluorescent display tube is another display device that excites a phosphor using an electron beam emitted from an electron source to excite an ultraviolet-emitting phosphor and emits a visible light-emitting phosphor with the emitted ultraviolet light. Are known. A cross-sectional view of such a conventional fluorescent display tube is shown in FIG. 5 (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-19737). In this figure, 11
1 is a substrate constituting a part of an envelope whose inside is evacuated, 112 is an anode conductor formed on the inner surface of the substrate 111 so as to capture electrons, and 113 is formed on the anode conductor 112. Visible light-emitting phosphor, 114 is an ultraviolet-emitting phosphor further formed on the visible light-emitting phosphor 113, 1
Reference numeral 15 denotes a control electrode for controlling the arrival of electrons at the anode conductor 112, reference numeral 116 denotes a filament for emitting electrons, reference numeral 117 denotes a side plate constituting a part of the envelope, and reference numeral 118 denotes a bottom surface of the envelope. 120, an exhaust pipe for drawing a high vacuum inside the envelope, 121, an electron for colliding with the ultraviolet-emitting phosphor 114 to prevent the generated ultraviolet from causing the adjacent visible-emitting phosphor 113 to emit light. It is a shielding plate.
【０００９】この蛍光表示管において、基板１１１は透
明のガラス板により形成されており、その内側内面には
ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜あるいはネサ膜等の透明
導電膜からなる陽極電極１１２が形成されている。ま
た、陽極電極１１２上には紫外線で励起発光される可視
発光蛍光体１１３が形成されている。この可視発光蛍光
体１１３は紫外線の励起により効率よく発光する蛍光体
であり、例えば硫化物系のＺｎＳ：Ａｇ蛍光体が用いら
れる。In this fluorescent display tube, the substrate 111 is formed of a transparent glass plate, and an anode electrode 112 made of a transparent conductive film such as an ITO (Indium Tin Oxide) film or a Nesa film is formed on the inner surface of the substrate. ing. Further, on the anode electrode 112, a visible light emitting phosphor 113 excited and emitted by ultraviolet light is formed. The visible light emitting phosphor 113 is a phosphor that emits light efficiently by excitation of ultraviolet rays, and for example, a sulfide-based ZnS: Ag phosphor is used.
【００１０】さらに、可視発光蛍光体１１３の上には電
子線で励起される紫外線放射蛍光体１１４が積層されて
いる。そして、この紫外線放射蛍光体１１４から離隔さ
れると共に対面して制御電極１１５が設けられており、
この制御電極１１５に印加される電位に応じて、フィラ
メント１１６から放出された電子線が、陽極導体１１２
に到達することを制御することができる。すなわち、可
視発光蛍光体１１３の発光をオン／オフすることができ
る。この制御電極１１５はメッシュ状あるいはワイヤー
状とされている。Further, on the visible light emitting phosphor 113, an ultraviolet emitting phosphor 114 excited by an electron beam is laminated. A control electrode 115 is provided so as to be separated from and facing the ultraviolet-emitting phosphor 114,
In accordance with the potential applied to the control electrode 115, the electron beam emitted from the filament 116
Can be controlled to reach. That is, the emission of the visible light emitting phosphor 113 can be turned on / off. The control electrode 115 has a mesh shape or a wire shape.
【００１１】また、制御電極１１５からさらに離隔され
ると共に紫外線放射蛍光体１１４に対面して電子を放出
するフィラメント１１６が設けられている。前記した各
部を収納している容器が基板１１１、側面板１１７、及
び平面板１１８からなる外囲器であり、各部を収納した
後、排気管１２０から排気を行い外囲器内部を高真空と
した後に排気管１２０が封止されている。Also, a filament 116 is provided which is further separated from the control electrode 115 and emits electrons facing the ultraviolet-emitting phosphor 114. The container housing each of the above-described parts is an envelope composed of the substrate 111, the side plate 117, and the flat plate 118. After each part is housed, the container is evacuated from the exhaust pipe 120 to make the inside of the envelope a high vacuum. After that, the exhaust pipe 120 is sealed.
【００１２】なお、可視発光蛍光体１１３上に紫外線放
射蛍光体１１４を積層しているのは、次の理由による。
可視発光蛍光体１１３は電子線で励起されて発光する
が、電子線のエネルギのすべてが発光に寄与するもので
はなく、エネルギの一部は可視発光蛍光体１１３を分解
させ、蛍光体１１３の成分をガス体として飛散させるこ
とになる。特に、可視発光蛍光体が硫化物とされている
場合は、Ｓ、ＳＯ、ＳＯ2 、Ｈ2 Ｓ等の硫化物系のガス
が飛散されることになり、このガスがフィラメントに付
着するとその表面を毒化させてしまうため、フィラメン
トのエミッションが低下することになる。The reason why the ultraviolet emitting phosphor 114 is laminated on the visible light emitting phosphor 113 is as follows.
The visible light-emitting phosphor 113 emits light when excited by an electron beam, but not all of the energy of the electron beam contributes to light emission. As a gaseous substance. In particular, when the visible light-emitting phosphor is sulfide, sulfide-based gas such as S, SO, SO 2 , and H 2 S will be scattered. The poisoning of the filament reduces the emission of the filament.
【００１３】従って、表示装置の輝度が次第に減少する
ことになる。また、電流密度を上げて輝度を上げようと
しても、この現象は硫化物蛍光体に衝突する電子線の密
度が大きいほどガスの飛散が大となるため、電流密度を
上げて輝度を上げることはできない。そこで、可視発光
蛍光体１１３を電子線で励起する替わりに紫外線で励起
して発光させるようにすると共に、仮に可視発光蛍光体
１１３が分解してもガスが飛散されないように紫外線放
射蛍光体１１４により、可視発光蛍光体１１３を覆うよ
うにしているのである。Therefore, the brightness of the display device gradually decreases. In addition, even if the luminance is increased by increasing the current density, this phenomenon occurs because the larger the density of the electron beam that collides with the sulfide phosphor, the larger the gas is scattered. Can not. Therefore, the visible light emitting phosphor 113 is excited by ultraviolet rays instead of being excited by an electron beam to emit light, and the ultraviolet emitting phosphor 114 is used so that the gas is not scattered even if the visible light emitting phosphor 113 is decomposed. , The visible light emitting phosphor 113 is covered.
【００１４】このような構造の蛍光表示管の動作を説明
すると、フィラメント１１６から放出された電子は、制
御電極１１５を通過して紫外線放射蛍光体１１４に衝突
し、紫外線放射蛍光体１１４が励起されるため、この蛍
光体１１４から紫外線が放射される。放射された紫外線
は、紫外線放射蛍光体１１４の内側に積層されている可
視発光蛍光体１１３を励起し、可視発光蛍光体１１４が
可視光を発光するようになる。この可視光は透明の基板
１１１を通して外部から観察することができる。The operation of the fluorescent display tube having such a structure will be described. Electrons emitted from the filament 116 pass through the control electrode 115 and collide with the ultraviolet-emitting phosphor 114, so that the ultraviolet-emitting phosphor 114 is excited. Therefore, ultraviolet rays are emitted from the phosphor 114. The emitted ultraviolet light excites the visible light emitting phosphor 113 laminated inside the ultraviolet light emitting phosphor 114, and the visible light emitting phosphor 114 emits visible light. This visible light can be observed from the outside through the transparent substrate 111.
【００１５】なお、前記した蛍光表示管における蛍光体
の分解を防止する構造は、前記した電界放出型の表示装
置においても採用することができるものである。The structure for preventing the phosphor from being decomposed in the fluorescent display tube can be employed in the above-described field emission type display device.
【００１６】[0016]
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の表
示装置において、ＦＥＣあるいはフィラメント等の電子
源から放出された電子により、直接硫化物系の可視発光
蛍光体を励起させるようにすると、蛍光体が分解し電子
源を汚染することになる。そして、これを防止するため
に、前記したように可視発光蛍光体に前置して紫外線放
射蛍光体を配置して、紫外線により可視発光蛍光体を励
起するようにすると、電子源が汚染されることは防止で
きるが、紫外線放射蛍光体は電子線で励起されているた
めに、後置される可視発光蛍光体を導電性の蛍光体とす
る必要が生じる。As described above, in the conventional display device, if the sulfide-based visible light emitting phosphor is directly excited by the electrons emitted from the electron source such as the FEC or the filament, the fluorescent The body will break down and contaminate the electron source. In order to prevent this, if the ultraviolet light emitting phosphor is disposed in front of the visible light emitting phosphor as described above, and the visible light emitting phosphor is excited by ultraviolet light, the electron source is contaminated. However, since the ultraviolet-emitting phosphor is excited by an electron beam, it is necessary to make the visible light-emitting phosphor placed behind a conductive phosphor.
【００１７】しかしながら、蛍光体は一般に絶縁性のも
のが多く導電性の蛍光体とする場合は、その範囲が狭ま
り所望の発光特性を有する蛍光体を採用することに支障
を生じる場合が多いという問題点があった。特に、フル
カラーの表示装置においては赤（Ｒ），青（Ｂ），緑
（Ｇ）の蛍光体が一般に必要であり、輝度等の発光特性
が互いに近い３種類の蛍光体を上記条件の基で選択する
ことは困難なこととなっていた。However, when the phosphor is generally insulative and used as a conductive phosphor, the range of the phosphor is narrowed, which often causes a problem in adopting a phosphor having desired emission characteristics. There was a point. In particular, in a full-color display device, red (R), blue (B), and green (G) phosphors are generally required, and three kinds of phosphors having light emission characteristics close to each other such as luminance are obtained under the above conditions. It was difficult to choose.
【００１８】そこで、本発明は絶縁性および導電性を問
わずどのような蛍光体でも採用することができる表示装
置を提供することを目的としている。Accordingly, an object of the present invention is to provide a display device which can employ any kind of phosphor regardless of insulation and conductivity.
【００１９】[0019]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の表示装置は、電子を放出する電子源と、該
電子源に対向配置された透明支持板とを備え、前記透明
支持板の内側に形成されている可視発光蛍光体層を覆う
ように陽極導体が形成されており、前記陽極導体上に、
前記可視発光蛍光体が励起される紫外線を放射する紫外
線放射蛍光体層を積層するようにしたものである。In order to achieve the above object, a display device according to the present invention comprises an electron source for emitting electrons, and a transparent support plate disposed opposite to the electron source. An anode conductor is formed so as to cover the visible light-emitting phosphor layer formed inside the plate, and on the anode conductor,
An ultraviolet-emitting phosphor layer that emits ultraviolet light that excites the visible light-emitting phosphor is laminated.
【００２０】また、具体的には、前記透明支持板に溝部
が形成されており、この溝部内に前記可視発光蛍光体層
を形成するようにしたものであり、前記可視発光蛍光体
層および陽極導体を薄膜で形成するようにしたものであ
る。さらに、前記陽極導体を複数本のストライプ状の導
体で構成するようにし、この陽極導体を走査することに
より画像を表示するようにしたものである。More specifically, a groove is formed in the transparent support plate, and the visible light emitting phosphor layer is formed in the groove, and the visible light emitting phosphor layer and the anode are formed. The conductor is formed by a thin film. Further, the anode conductor is constituted by a plurality of striped conductors, and an image is displayed by scanning the anode conductor.
【００２１】[0021]
【作用】本発明によれば、紫外線放射蛍光体が陽極導体
に直接接しているため、紫外線放射蛍光体と陽極導体と
の間に抵抗の高い可視発光蛍光体層が挟まれているもの
と比較して、可視発光蛍光体層による電圧降下がなくな
り、より強度の強い紫外線を放出することができるよう
になる。このため、可視発光蛍光体層の発光輝度も向上
するようになる。また、紫外線により可視発光蛍光体が
励起されているため、可視発光蛍光体に導電性を有させ
る必要がなくなり、絶縁性の蛍光体を使用することがで
きるようになる。さらに、可視発光蛍光体層は陽極導体
により密閉された状態とされているため、紫外線放射蛍
光体層や電子源などからの汚染を受けるおそれが極めて
少なくなる。According to the present invention, since the ultraviolet-emitting phosphor is in direct contact with the anode conductor, the ultraviolet-emitting phosphor is compared with a high-resistance visible light-emitting phosphor layer between the ultraviolet-emitting phosphor and the anode conductor. As a result, the voltage drop due to the visible light emitting phosphor layer is eliminated, so that stronger ultraviolet light can be emitted. Therefore, the emission luminance of the visible light emitting phosphor layer is also improved. In addition, since the visible light emitting phosphor is excited by the ultraviolet light, it is not necessary to make the visible light emitting phosphor conductive, and an insulating phosphor can be used. Furthermore, since the visible light emitting phosphor layer is sealed by the anode conductor, the possibility of contamination from the ultraviolet emitting phosphor layer, the electron source, and the like is extremely reduced.
【００２２】[0022]
【実施例】本発明の表示装置の第１実施例の断面図を図
１に示すが、この表示装置は蛍光表示管とされている。
この図において、１は内部が真空とされる外囲器の一部
を構成している透明支持基板、２は透明支持基板１に形
成された溝部内に形成されている可視発光薄膜蛍光体、
３は可視発光薄膜蛍光体２を覆うように形成されている
と共に、電子源から放出された電子を捕捉するための透
明陽極薄膜導体、４は透明陽極薄膜導体３上に積層され
ている紫外線放射蛍光体、５は電子の透明陽極薄膜導体
３への到達を制御するグリット、６は電子を放出する電
子源であるフィラメント、７は外囲器の一部を構成して
いる平面板である。FIG. 1 is a sectional view of a first embodiment of the display device according to the present invention. The display device is a fluorescent display tube.
In this figure, 1 is a transparent support substrate constituting a part of an envelope whose inside is evacuated, 2 is a visible light emitting thin film phosphor formed in a groove formed in the transparent support substrate 1,
Reference numeral 3 denotes a transparent anode thin film conductor formed to cover the visible light emitting thin film phosphor 2 and captures electrons emitted from the electron source. A phosphor 5 is a grit for controlling the arrival of electrons on the transparent anode thin film conductor 3, a filament 6 is an electron source for emitting electrons, and 7 is a flat plate forming a part of an envelope.
【００２３】この蛍光表示管において、透明支持板１は
透明のガラス板により形成されており、その内側内面に
は溝部がエッチング等により形成されており、この溝部
内に可視発光薄膜蛍光体２が蒸着あるいはスパッタ等に
より形成されている。可視発光薄膜蛍光体２は紫外線の
励起により効率よく発光する蛍光体であり、例えば硫化
物系のＺｎＳ：Ｍｎ蛍光体が用いられる。さらに、この
可視発光薄膜蛍光体２を密閉するように、ＩＴＯ（Indi
um Tin Oxide）膜あるいはネサ膜等の透明導電膜からな
る透明陽極薄膜電極３が蒸着あるいはスパッタ等により
形成されている。そして、透明陽極薄膜電極３上には電
子線で励起されて紫外線を放射する紫外線放射蛍光体層
４が積層されている。In this fluorescent display tube, the transparent support plate 1 is formed of a transparent glass plate, and a groove is formed on the inner surface of the transparent support plate by etching or the like, and a visible light emitting thin film phosphor 2 is formed in the groove. It is formed by vapor deposition or sputtering. The visible light emitting thin film phosphor 2 is a phosphor that emits light efficiently by excitation of ultraviolet rays, and for example, a sulfide-based ZnS: Mn phosphor is used. Furthermore, the visible light emitting thin film phosphor 2 is sealed by ITO (Indi).
A transparent anode thin film electrode 3 made of a transparent conductive film such as a um Tin Oxide) film or a Nesa film is formed by vapor deposition or sputtering. On the transparent anode thin film electrode 3, an ultraviolet ray emitting phosphor layer 4 that emits ultraviolet rays when excited by an electron beam is laminated.
【００２４】また、この紫外線放射蛍光体層４から離隔
されると共に対面してグリット５が設けられており、こ
のグリット５に印加される電位に応じて、フィラメント
６から放出された電子が、透明陽極薄膜導体３に到達す
ることを制御することができる。すなわち、紫外線放射
蛍光体層４の励起をオン／オフすることができる。この
グリット５はメッシュ状あるいはワイヤー状とされてい
る。また、グリット５からさらに離隔されると共に紫外
線放射蛍光体４に対面して電子を放出するフィラメント
６が設けられている。前記した各部を収納している容器
が透明支持板１及び平面板７からなる外囲器である。A grit 5 is provided so as to be spaced from and facing the ultraviolet-emitting phosphor layer 4, and electrons emitted from the filament 6 are transparent according to the potential applied to the grit 5. The arrival at the anode thin film conductor 3 can be controlled. That is, the excitation of the ultraviolet radiation phosphor layer 4 can be turned on / off. The grit 5 has a mesh shape or a wire shape. In addition, a filament 6 that is further separated from the grit 5 and emits electrons facing the ultraviolet-emitting phosphor 4 is provided. The container housing the above-described components is an envelope including the transparent support plate 1 and the flat plate 7.
【００２５】このような構造の表示装置の動作を説明す
ると、電流により加熱されたフィラメント６から放出さ
れた電子は、グリット５を通過して紫外線放射蛍光体層
４に衝突し、これにより紫外線放射蛍光体４が励起され
るため、この蛍光体層４から紫外線が放射される。放射
された紫外線は、紫外線放射蛍光体４の内側に積層され
ている透明陽極薄膜導体３を通過して可視発光薄膜蛍光
体２を励起し、可視発光薄膜蛍光体２が可視光を発光す
るようになる。この可視光は透明支持板１を通して図示
する方向から観察することができる。The operation of the display device having such a structure will be described. Electrons emitted from the filament 6 heated by the electric current pass through the grit 5 and collide with the ultraviolet-emitting phosphor layer 4, thereby emitting ultraviolet light. Since the phosphor 4 is excited, ultraviolet rays are emitted from the phosphor layer 4. The emitted ultraviolet light passes through the transparent anode thin film conductor 3 laminated inside the ultraviolet light emitting phosphor 4 to excite the visible light emitting thin film phosphor 2 so that the visible light emitting thin film phosphor 2 emits visible light. become. This visible light can be observed through the transparent support plate 1 from the illustrated direction.
【００２６】この第１実施例によれば、可視発光薄膜蛍
光体２は完全に密閉されていると共に、その前面が透明
陽極薄膜導体で覆われているため、電子源よりの電子線
は到達せず分解されることがないと共に、紫外線放射蛍
光体に直接接していないためこの蛍光体から汚染を受け
ることを回避することができる。また、可視発光薄膜蛍
光体２は紫外線のみにより励起されるため、導電性であ
る必要はなく、絶縁性の蛍光体であってもを使用するこ
とができる。According to the first embodiment, since the visible light emitting thin film phosphor 2 is completely sealed and the front surface is covered with the transparent anode thin film conductor, the electron beam from the electron source can not reach. It is not decomposed and does not directly contact the ultraviolet-emitting phosphor, so that it is possible to avoid contamination from this phosphor. Further, since the visible light emitting thin film phosphor 2 is excited only by ultraviolet rays, it is not necessary to be conductive, and even an insulating phosphor can be used.
【００２７】なお、可視発光薄膜蛍光体２を薄膜として
いるのは、薄膜でないとその上に他の薄膜を形成するこ
とが困難なためである。また、透明陽極薄膜導体３を薄
膜としているのも同様の理由である。ここで、透明支持
板１に形成する溝部の深さは約１〜２ミクロンとされて
おり、可視発光薄膜蛍光体２はこの溝部内に約２ミクロ
ンの厚さで成膜されている。可視発光薄膜蛍光体２は、
例えばＺｎＳ：Ｍｎの蛍光体が採用され、紫外線放射蛍
光体層４は、例えばＢａＳｉ2 Ｏ5 ：Ｐｂの蛍光体が採
用されている。また、透明陽極薄膜導体３としては、Ｉ
ＴＯあるいはＳｎＯ2 ，ＺｎＯ等を使用して成膜されて
いる。The reason why the visible light emitting thin film phosphor 2 is a thin film is that it is difficult to form another thin film thereon unless it is a thin film. Further, the reason why the transparent anode thin film conductor 3 is a thin film is also the same. Here, the depth of the groove formed in the transparent support plate 1 is about 1 to 2 microns, and the visible light emitting thin film phosphor 2 is formed in the groove with a thickness of about 2 microns. The visible light emitting thin film phosphor 2 is
For example, a phosphor of ZnS: Mn is employed, and a phosphor of BaSi 2 O 5 : Pb is employed for the ultraviolet radiation phosphor layer 4. Further, as the transparent anode thin film conductor 3, I
The film is formed using TO, SnO 2 , ZnO, or the like.
【００２８】なお、図示するように透明陽極薄膜導体３
は可視発光薄膜蛍光体２毎に分割して作成すると共に、
透明陽極薄膜導体３をストライプ状に形成する。さら
に、Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれかの色を発光する蛍光体を順次
透明支持板１の溝部内に形成することにより可視発光薄
膜蛍光体２を構成すると共に、透明陽極薄膜導体３を順
次走査して駆動するようにすると、フルカラーの蛍光表
示管とすることができる。この場合、フィラメント６と
グリット５とでマトリクスを構成しており、このマトリ
クスは図示しない駆動回路で透明陽極薄膜導体３の走査
に同期して走査されている。As shown, the transparent anode thin film conductor 3
Is divided for each visible light emitting thin film phosphor 2 and is created.
The transparent anode thin film conductor 3 is formed in a stripe shape. Further, a phosphor that emits any one of R, G, and B colors is sequentially formed in the groove of the transparent support plate 1 to form the visible light emitting thin film phosphor 2 and the transparent anode thin film conductor 3 is sequentially scanned. When driven in this manner, a full-color fluorescent display tube can be obtained. In this case, a matrix is composed of the filament 6 and the grit 5, and this matrix is scanned by a drive circuit (not shown) in synchronization with the scanning of the transparent anode thin film conductor 3.
【００２９】次に、本発明の表示装置の第２実施例を図
２に示すが、この第２実施例は電界放出型表示装置の実
施例である。第２実施例の表示装置は、前記第１実施例
の表示装置と比べて電子源の構成が異なるだけであり、
可視発光蛍光体及び紫外線放射蛍光体の設けられている
透明支持板側の発光部の構成は同一とされているので、
電子源だけの説明を行う事とする。図２における電子源
は、カソード基板１４上にストライプ状に形成された複
数本のカソード導体１３と、このカソード導体１３上に
複数個形成されたエミッタコーン１２と、絶縁層１１を
介してエミッタコーン１２の先端近傍に形成されている
ゲート導体１０とから構成されている。Next, a second embodiment of the display device according to the present invention is shown in FIG. 2. This second embodiment is an embodiment of a field emission type display device. The display device of the second embodiment is different from the display device of the first embodiment only in the configuration of the electron source.
Since the configuration of the light emitting portion on the transparent support plate side where the visible light emitting phosphor and the ultraviolet emitting phosphor are provided is the same,
Only the electron source will be described. The electron source in FIG. 2 includes a plurality of cathode conductors 13 formed in a stripe shape on a cathode substrate 14, a plurality of emitter cones 12 formed on the cathode conductor 13, and an emitter cone 12 and a gate conductor 10 formed near the tip.
【００３０】この電子源は前記したように半導体微細加
工技術を用いて作成されており、エミッタコーン１２間
のピッチは１０ミクロン以下の寸法で、エミッタコーン
１２を数万ないし数１０万個、カソード基板１４上に設
けるようにしている。なお、この電界放出アレイにおい
ては、ゲート・カソード間の距離がサブミクロンとされ
ており、ゲート導体１０・カソード導体１３間に数１０
ボルトの電圧を印加することによりエミッタコーン１２
の先端から電子を放出することができる。This electron source is manufactured by using the semiconductor fine processing technique as described above, the pitch between the emitter cones 12 is 10 μm or less, tens to tens of thousands of emitter cones 12, It is provided on the substrate 14. In this field emission array, the distance between the gate and the cathode is set to submicron, and the distance between the gate conductor 10 and the cathode conductor 13 is several tens.
By applying a voltage of volts, the emitter cone 12
Electrons can be emitted from the tip of the device.
【００３１】このようにして放出された電子は、破線で
示す軌道でゲート導体１０より正電圧が印加されている
透明陽極薄膜導体３の発生する電界により加速されて紫
外線放射蛍光体４に衝突する。これにより紫外線放射蛍
光体４が励起されるため、この蛍光体層４から紫外線が
放射される。放射された紫外線は、紫外線放射蛍光体４
の内側に積層されている透明陽極薄膜導体３を通過して
可視発光薄膜蛍光体２を励起し、可視発光薄膜蛍光体２
が可視光を発光するようになる。この可視光は透明支持
板１を通して図示する方向から観察することができる。The electrons emitted in this manner are accelerated by the electric field generated by the transparent anode thin film conductor 3 to which a positive voltage is applied from the gate conductor 10 in a trajectory indicated by a broken line, and collide with the ultraviolet-emitting phosphor 4. . As a result, the ultraviolet-emitting phosphor 4 is excited, and ultraviolet rays are emitted from the phosphor layer 4. The emitted ultraviolet light is ultraviolet-emitting phosphor 4
The visible light emitting thin film phosphor 2 is excited by passing through the transparent anode thin film conductor 3 laminated inside the
Emit visible light. This visible light can be observed through the transparent support plate 1 from the illustrated direction.
【００３２】この場合、ストライプ状のカソード導体１
３に対応して透明陽極薄膜導体３をストライプ状に設け
るようにすると共に、透明陽極薄膜導体３で封じ込める
蛍光体として、Ｒ，Ｇ，Ｂを発光する可視発光薄膜蛍光
体を２を順次透明支持板１の溝部内に設けるようにす
る。そして、カソード導体１３と直交するストライプ状
に設けられているゲート導体１０とにより、前記図７に
示すように構成したマトリクスを走査すると共に、Ｒ，
Ｇ，Ｂを発光する可視発光薄膜蛍光体をそれぞれ封じ込
めている透明陽極薄膜導体３を順次走査することにより
フルカラーの表示装置とすることができる。In this case, the striped cathode conductor 1
The transparent anode thin film conductor 3 is provided in a stripe shape corresponding to 3, and the visible light emitting thin film phosphors for emitting R, G, and B light are sequentially supported as the phosphors sealed by the transparent anode thin film conductor 2. It is provided in the groove of the plate 1. Then, the matrix formed as shown in FIG. 7 is scanned by the cathode conductor 13 and the gate conductor 10 provided in a stripe shape orthogonal to the cathode conductor 13, and R,
By sequentially scanning the transparent anode thin film conductors 3 each containing a visible light emitting thin film phosphor that emits G and B, a full-color display device can be obtained.
【００３３】ここで、透明支持板１に形成する溝部の深
さは約１〜２ミクロンとされており、可視発光薄膜蛍光
体２はこの溝部内に約２ミクロンの厚さで成膜されてい
る。可視発光薄膜蛍光体２は、例えばＺｎＳ：Ｍｎの蛍
光体が採用され、紫外線放射蛍光体層４は、例えばＢａ
Ｓｉ2 Ｏ5 ：ＰｂやＺｎＧａ2 Ｏ4 等の蛍光体が採用さ
れている。また、透明陽極薄膜導体３としては、ＩＴＯ
あるいはＳｎＯ2 ，ＺｎＯ等を使用して成膜されてい
る。Here, the depth of the groove formed in the transparent support plate 1 is about 1 to 2 μm, and the visible light emitting thin film phosphor 2 is formed in this groove with a thickness of about 2 μm. I have. The visible light emitting thin film phosphor 2 is, for example, a ZnS: Mn phosphor, and the ultraviolet radiation phosphor layer 4 is, for example, Ba.
Phosphors such as Si 2 O 5 : Pb and ZnGa 2 O 4 are employed. The transparent anode thin film conductor 3 is made of ITO.
Alternatively, the film is formed using SnO 2 , ZnO or the like.
【００３４】なお、第２実施例においても、可視発光薄
膜蛍光体２は完全に密閉されていると共に、その前面が
透明陽極薄膜導体で覆われているため、電子源よりの電
子線により分解されることがないと共に、紫外線放射蛍
光体に直接接していないためこの蛍光体から汚染を受け
ることを回避することができる。また、可視発光薄膜蛍
光体２は紫外線のみにより励起されるため、導電性であ
る必要はなく、絶縁性の蛍光体であっても使用すること
ができる。In the second embodiment as well, the visible light emitting thin film phosphor 2 is completely sealed, and its front surface is covered with the transparent anode thin film conductor, so that it is decomposed by the electron beam from the electron source. In addition, since it is not in direct contact with the ultraviolet-emitting phosphor, it is possible to avoid contamination from this phosphor. Further, since the visible light emitting thin film phosphor 2 is excited only by ultraviolet rays, it does not need to be conductive, and even an insulating phosphor can be used.
【００３５】次に、第１実施例及び第２実施例の透明支
持板１側の発光部の構成の変形例を図３に示す。図３
（ａ）は、透明支持板１に設けられている溝部内に形成
されている可視発光薄膜蛍光体を、ベタに構成した一枚
の透明陽極薄膜導体３で覆うように封じ込めており、更
にその上に紫外線放射蛍光体４をベタに積層して構成し
ている。この構成は、透明陽極薄膜導体３を複数本設け
て走査する必要のないモノクロの表示装置や、Ｒ，Ｇ，
Ｂごとに電子源を有するフルカラー表示装置等に用いる
ことができる。Next, a modification of the structure of the light emitting section on the side of the transparent support plate 1 in the first embodiment and the second embodiment is shown in FIG. FIG.
(A), the visible light-emitting thin-film phosphor formed in the groove provided in the transparent support plate 1 is sealed so as to be covered with a single transparent anode thin-film conductor 3 which is solid. An ultraviolet-emitting phosphor 4 is solidly laminated on the upper surface. This configuration is a monochrome display device that does not need to provide a plurality of transparent anode thin film conductors 3 and scans, or R, G,
It can be used for a full-color display device having an electron source for each B or the like.
【００３６】また、図３（ｂ）は溝部を透明支持板１に
設けなくても良い構成例であり、フラットな透明支持板
１の内側にストライプ状の可視発光薄膜蛍光体２を蒸着
あるいはスパッタ等により形成し、この可視発光薄膜蛍
光体２の側面を含めて覆うようにＩＴＯ膜あるいはネサ
膜等の透明導電膜からなる透明陽極薄膜電極３が蒸着あ
るいはスパッタ等により形成されている。そして、透明
陽極薄膜電極３上には励起されて紫外線を放射する紫外
線放射蛍光体層４が積層されている。FIG. 3B shows an example of a structure in which a groove is not required to be provided in the transparent support plate 1. A stripe-shaped visible light-emitting thin-film phosphor 2 is deposited or sputtered inside the flat transparent support plate 1. A transparent anode thin film electrode 3 made of a transparent conductive film such as an ITO film or a Nesa film is formed by vapor deposition or sputtering so as to cover the visible light emitting thin film phosphor 2 including the side surfaces. On the transparent anode thin film electrode 3, an ultraviolet emitting phosphor layer 4 that emits ultraviolet light when excited is laminated.
【００３７】このような変形例の発光部を、前記第１実
施例及び第２実施例に適用することにより前記したよう
な作用効果を奏することができる。また、透明支持板１
の構成は図４にその一例を示すように、内側に複数本の
溝部２０−１，２０−２，２０−３・・・２０−ｎが設
けられており、この溝部２０−１，２０−２，２０−３
・・・２０−ｎ内には紫外線で励起されてＲ，Ｇ，Ｂの
いずれかを発光する可視発光蛍光体が順次設けられてい
る。このように構成された透明支持板は、前記した第１
実施例及び第２実施例のフルカラーの表示装置に適用し
て好適なものである。By applying the light emitting portion of such a modified example to the first and second embodiments, the above-described effects can be obtained. Also, the transparent support plate 1
., A plurality of grooves 20-1, 20-2, 20-3,..., 20-n are provided on the inner side as shown in FIG. 2,20-3
.., Within 20-n, a visible light emitting phosphor that emits one of R, G, and B when excited by ultraviolet light is sequentially provided. The transparent support plate thus configured is the first support described above.
It is suitable for application to the full-color display device of the embodiment and the second embodiment.
【００３８】[0038]
【発明の効果】本発明は以上のように構成しているの
で、紫外線放射蛍光体が陽極導体に直接接しており、紫
外線放射蛍光体と陽極導体との間に可視発光蛍光体層が
挟まれているものと比較して、可視発光蛍光体層による
電圧降下がなくなり、より強度の強い紫外線を放出する
ことができるようになる。このため、可視発光蛍光体層
の発光輝度も向上するようになる。また、紫外線により
可視発光蛍光体が励起されているため、可視発光蛍光体
が導電性を有している必要がなく、絶縁性の可視発光蛍
光体でも採用することができる。さらに、可視発光蛍光
体層は陽極導体により密閉された状態とされているた
め、紫外線放射蛍光体層や電子源などからの汚染を受け
ることが極めて少なくなる。According to the present invention having the above construction, the ultraviolet emitting phosphor is in direct contact with the anode conductor, and the visible light emitting phosphor layer is sandwiched between the ultraviolet emitting phosphor and the anode conductor. The voltage drop due to the visible light emitting phosphor layer is eliminated as compared with the case of the above, and it becomes possible to emit stronger ultraviolet rays. Therefore, the emission luminance of the visible light emitting phosphor layer is also improved. Further, since the visible light-emitting phosphor is excited by ultraviolet rays, the visible light-emitting phosphor does not need to have conductivity, and an insulating visible light-emitting phosphor can be employed. Further, since the visible light emitting phosphor layer is sealed by the anode conductor, contamination from the ultraviolet emitting phosphor layer, the electron source and the like is extremely reduced.
【図１】本発明の表示装置の第１実施例の断面図であ
る。FIG. 1 is a sectional view of a first embodiment of the display device of the present invention.
【図２】本発明の表示装置の第２実施例の断面図であ
る。FIG. 2 is a sectional view of a second embodiment of the display device of the present invention.
【図３】本発明の発光側の変形例を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a modification of the light emitting side of the present invention.
【図４】本発明の透明支持板の構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a transparent support plate of the present invention.
【図５】従来の蛍光表示管の断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a conventional fluorescent display tube.
【図６】従来の電界放出型表示装置の原理を示す断面図
である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the principle of a conventional field emission display device.
【図７】従来の電界放出型表示装置の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a conventional field emission display.
１ 透明支持板 ２ 可視発光薄膜蛍光体 ３ 透明陽極薄膜導体 ４ 紫外線放射蛍光体 ５ グリット ６ フィラメント ７ 平面板 １０ ゲート導体 １１ 絶縁層 １２ エミッタコーン １３ カソード導体 １４ カソード基板 ２０−１〜２０−ｎ 溝部 REFERENCE SIGNS LIST 1 transparent support plate 2 visible light emitting thin film phosphor 3 transparent anode thin film conductor 4 ultraviolet emitting phosphor 5 grit 6 filament 7 flat plate 10 gate conductor 11 insulating layer 12 emitter cone 13 cathode conductor 14 cathode substrate 20-1 to 20-n groove
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01J 31/15,31/12,29/26──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H01J 31 / 15,31 / 12,29 / 26
Claims (4)
を覆うように陽極導体が形成されており、 前記陽極導体上に、前記可視発光蛍光体が励起される紫
外線を放射する紫外線放射蛍光体が積層されていること
を特徴とする表示装置。An electron source that emits electrons, and a transparent support plate disposed to face the electron source, so as to cover a visible light-emitting phosphor formed inside the transparent support plate. A display device, wherein an anode conductor is formed on the anode conductor, and an ultraviolet-emitting phosphor that emits ultraviolet light that excites the visible light-emitting phosphor is laminated on the anode conductor.
り、この溝部内に前記可視発光蛍光体が形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。2. The display device according to claim 1 , wherein a groove is formed in the transparent support plate, and the visible light-emitting phosphor is formed in the groove.
膜で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の
表示装置。3. The display device according to claim 1, wherein the visible light emitting phosphor and the anode conductor are formed of a thin film.
導体とされており、前記陽極導体を走査することにより
画像を表示するようにしたことを特徴とする請求項１に
記載の表示装置。Wherein and said anode conductor is a plurality of stripe-shaped conductor, to claim 1, characterized in that so as to display an image by scanning the anode conductor
The display device according to the above.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP19129694A JP2795184B2 (en) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | Display device |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
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|---|---|
| JPH0836976A JPH0836976A (en) | 1996-02-06 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4975397A (en) * | 1985-04-13 | 1990-12-04 | Feldmuehle Aktiengesellschaft | Sintered molding, a method for producing it and its use |
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1994
- 1994-07-22 JP JP19129694A patent/JP2795184B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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