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JP2745814B2 - 電解放出デバイスを用いる平面パネル・ディスプレイ - Google Patents

電解放出デバイスを用いる平面パネル・ディスプレイ

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JP2745814B2
JP2745814B2 JP2512783A JP51278390A JP2745814B2 JP 2745814 B2 JP2745814 B2 JP 2745814B2 JP 2512783 A JP2512783 A JP 2512783A JP 51278390 A JP51278390 A JP 51278390A JP 2745814 B2 JP2745814 B2 JP 2745814B2
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flat panel
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panel display
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カーン，ロバート・シー
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Motorola Inc
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    • H01J29/02—Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
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    • H—ELECTRICITY
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  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
  • Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、一般に平面パネル・ディスプレイおよび冷
陰極電界放出デバイスに関する。
発明の背景 平面パネル・ディスプレイは当技術分野で知られてい
る。このようなディスプレイは、LCD,LEDまたはエレク
トロルミネセンス（EL）素子によって構成される場合が
多く、グラフィックスや英数字情報を表示することを可
能にする多重画素プラトフォームを提供する。平面パネ
ル・ディスプレイは、ディスプレイ・スクリーン装置の
体積が第一考慮事項である多くの用途で好ましい。しか
し、このようなディスプレイは、特にスクリーンの大き
さが大きくなるにつれて、非平面スクリーン・ディスプ
レイ技術に比べ極めて高価である。
冷陰極電界放出デバイスの利用が平面スクリーン・デ
ィスプレイを実現するために提唱されている。しかし、
これまでのところ、平面スクリーン・ディスプレイ用と
して適切な形状の冷陰極電界放出デバイスの製造性は、
この所望の用途に対応していなかった。特に、従来の冷
陰極デバイスは平面スクリーン・ディスプレイには不適
切であるか、あるいは製造困難な陰極構造を設ける必要
がある。従って、容易に製造可能であり、かつ平面スク
リーン・ディスプレイ用として適切な冷陰極電界放出デ
バイスを有する平面パネル・ディスプレイが必要とな
る。
これらの問題は、以下に説明する平面パネル・ディス
プレイにより解決される。その平面パネル・ディスプレ
イは、端面放出部，および端面放出部と距離を隔てて配
置されるゲートを含む電界放出デバイスであって、ゲー
トおよび端面放出部の間に電位を印加すると端面放出部
から電子が放出される電界放出デバイス；電界放出デバ
イスの端面放出部およびゲートと距離を隔てて配置され
る発光材料の層を有し、放出された電子の少なくとも一
部を受けて発光材料の少なくとも一部が励起されるスク
リーン；および封止層から構成され、端面放出部は、ス
クリーンおよび封止層の間における支持構造体の一部を
担う平面パネル・ディスプレイである。
図面の簡単な説明 第１図は、本発明によるデバイス製造の第１段階の側
面詳細図である。
第２図は、本発明によるデバイス製造の第２段階の側
面詳細図である。
第３図は、本発明によるデバイス製造の第３段階の側
面詳細図である。
第４図は、本発明によるデバイス製造の第４段階の側
面詳細図である。
第５図は、本発明によるデバイス製造の第５段階の側
面詳細図である。
第６図は、本発明によるデバイス製造の第６段階の側
面詳細図である。
第７図は、本発明によるデバイス製造の第７段階の側
面詳細図である。
第８図は、本発明によるデバイス製造の第８段階の側
面詳細図である。
第９図は、本発明に従って製造された複数のデバイス
の上面部分断面図である 第10図は、本発明に従って製造された別の実施例の側
面詳細図である。
発明を実施するための最良の形態 透明（または用途に応じて半透明）ガラス・プレート
（100）（第１図）は、その一方の面（101）上でデバイ
ス支持基板となり、またディスプレイ自体のスクリーン
としても機能する。この支持面（101）上には燐光体な
どの適切な発光材料が形成される。
ポリイミド（102）（第２図）などの適切な絶縁材料
がガラス（100）上に被着される。適切なマスク・エッ
チング処理により、絶縁材料（102）内に複数の空洞部
（103）（第３図）が形成される。これらの空洞部（10
3）は絶縁材料（102）内部に十分深く延在して、被着さ
れたガラス（100）または燐光体を露出させることが好
ましい。しかし、適切な実施例では、これはかならずし
も必要ではない。
次に、金属化層（104）（第４図）が被着され、絶縁
材料（102）の上面上と、空洞部（103）内とに導電層が
形成される。適切なストリップ・レジスト工程を用い
て、（第５図において概略的に示されているように）絶
縁材料（102）の上面上の金属化層は除去することがで
きる。次に、第１酸化層（106）をこの構造体上に成長
させることができ、ついで金属被着層（107）および第
２酸化成長層（108）を成長させることができる。それ
から、ストリップ・レジスト工程を用いて、絶縁材料
（102）の上面から金属被着層と第２酸化層とを除去す
ることができる。これにより、楕円形の空洞部（103）
内にのみに上記のさまざまな層が残ることになる。（第
９図参照） 次に、第３金属化層（109）（第６図）が構造体上に
被着され、その後別の酸化成長層（111）が被着され
る。その後、ストリップ・レジスト工程により、絶縁層
（102）の表面から酸化成長層（111）が除去される。こ
れにより、導電ストリップによりグループごとに結合さ
れる複数の楕円形の空洞部（109）（上から見た場合；
第９図参照）が残る。そのため、完成デバイスの使用時
に適切な電位を印加することが可能になる。
次に、絶縁材料（102）（第７図）を選択的にエッチ
ングする適切なエッチング処理により、最初の絶縁材料
（102）が構造体から除去され、第７図および第９図に
示すように、金属化層および酸化成長構造（これは、以
下で説明するように冷陰極電界放出デバイス（112）と
して機能する）と、複数の空洞部（113）のみが残る。
最後に、低角度の気相蒸着処理により、第８図に示す
ように絶縁封止層（114）が構造体全体に形成される。
形成される空洞部（113）が真空となるように、この段
階は真空で行われるのが好ましい。電界放出構造は、結
合された装置の構造上の保全性のために、そして真空に
よりガラス層（100）および最終被着層（114）が大気圧
によって互いに上方に隆起する傾向に対処するために、
支持機能を提供することに留意されたい。
このように構成されると、第１金属化層（104）は形
成される電界放出デバイスの陽極として機能する。第２
金属化層（107）は、電界放出デバイスのゲートとして
機能する。そして、第３金属化層（109）は電界放出デ
バイスの冷陰極として機能する。
特に、このデバイス（112）が長さを有して形成され
る場合、第３金属化層（109）はエッジ・モード電界放
出活動を維持するエッジを提供する。このエッジから放
出される電子は陽極（104）に至る。しかし、これらの
電子の一部はガラス表面（101）に当たり、このガラス
表面上に被着された発光材料を励起し、この発光材料を
発光させる。この発光は、ガラスの反対側から見ること
ができる。
別の例では、第３導電層（109）およびそれを支持す
る酸化成長層を形成する際に、周知の方法を用いて一つ
の面を酸化成長層内に形成して、より顕著な形状的断続
（1001）を有する第３導電層（109）をその後形成する
ことができる。用途に応じて、この形状的断続（1001）
は、上記の第１実施例に比べ高度な電界放出活動を行う
ことができるが、ただしこの場合も、放出はエッジ・モ
ードで行われる。
上記の構造体を適切に配置することにより、制御可能
な発光領域は画素として機能することができ、これらの
発光スポット群を互いに集合させて一つのディスプレイ
画素とすることができる。これらの画素は照明され、陰
極（109）と陽極（104）との間の電位に対してゲートの
電位を適宜制御することにより照度はある程度調整する
ことができる。
このように、ガラス（100）上に形成された発光材料
の選択された部分は、陰極（109）のエッジ・エミッタ
から放出される電子を適宜制御することにより選択的に
励起することができる。
これらのデバイス（112）は既知の製造方法を用いて
容易に製造することができ、製造困難な非プレーナ陰極
を設ける必要はない。

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】平面パネル・ディスプレイであって： 端面放出部，および前記端面放出部と距離を隔てて配置
    されるゲートを含む電界放出デバイスであって、前記ゲ
    ートおよび端面放出部の間に電位を印加すると前記端面
    放出部から電子が放出される電界放出デバイス； 前記電界放出デバイスの前記端面放出部および前記ゲー
    トと距離を隔てて配置される発光材料の層を有し、放出
    された電子の少なくとも一部を受けて前記発光材料の少
    なくとも一部が励起されるスクリーン；および 封止層から構成され、 前記端面放出部は、前記スクリーンおよび前記封止層の
    間における支持構造体の一部を担うことを特徴とする平
    面パネル・ディスプレイ。
  2. 【請求項２】端面放出部を有する複数の電界放出デバイ
    スを含み、端面放出部のそれぞれは発光材料の選択され
    た部分を選択的に励起することを特徴とする請求項１記
    載の平面パネル・ディスプレイ。
  3. 【請求項３】スクリーンおよび封止層を含み、端面放出
    部がそれらの間に配置されることを特徴とする請求項１
    記載の平面パネル・ディスプレイ。
  4. 【請求項４】前記端面放出部は、スクリーンと封止層と
    の間における支持構造体の一部であることを特徴とする
    請求項３記載の平面パネル・ディスプレイ。
  5. 【請求項５】前記支持構造体はスクリーンと封止層の両
    方に接触していることを特徴とする請求項４記載の平面
    パネル・ディスプレイ。
  6. 【請求項６】前記スクリーンと封止層との間の少なくと
    も一部の領域は、ほぼ真空部であることを特徴とする請
    求項５記載の平面パネル・ディスプレイ。
  7. 【請求項７】前記支持構造体により、前記スクリーンと
    封止層との間の距離が少なくとも部分的に維持されるこ
    とを特徴とする請求項６記載の平面パネル・ディスプレ
    イ。
  8. 【請求項８】端面放出部を有する複数の電界放出デバイ
    スを含み、前記端面放出部のそれぞれは、前記電界放出
    デバイスと他の電界放出デバイスとの間の領域に突出す
    る端部形状を有することを特徴とする請求項１記載の平
    面パネル・ディスプレイ。
  9. 【請求項９】平面パネル・ディスプレイであって： 表面を有する基板； 前記基板の前記表面上に堆積される発光材料の層を含む
    スクリーン； 前記基板上で支持され前記スクリーンから距離を隔てて
    配置されるゲートと、前記ゲート上で支持され前記ゲー
    トから距離を隔てて配置される端面放出部とを各々有す
    る複数の電界放出デバイスであって、前記スクリーン，
    ゲートおよび端面放出部により空洞を形成し、前記ゲー
    トおよび端面放出部の間に電位を印加すると前記端面放
    出部から前記空洞およびスクリーンに対して電子を放出
    し、放出された電子の少なくとも一部を前記スクリーン
    で受けて前記発光材料の少なくとも一部を励起する、複
    数の電界放出デバイス； から構成されることを特徴とする平面パネル・ディスプ
    レイ。
  10. 【請求項１０】前記複数の電界放出デバイス上に堆積
    し、前記複数の電界放出デバイスの各々により形成され
    る空洞部を覆う封止層を含むことを特徴とする請求項９
    記載の平面パネル・ディスプレイ。
  11. 【請求項１１】平面パネル・ディスプレイであって： 端面放出部およびゲートを各々有する複数の電界放出デ
    バイスであって、前記ゲートおよび端面放出部の間に電
    位が印加されると前記端面放出部から電子を放出する複
    数の電界放出デバイス；および 前記複数の電界放出デバイスの各々の前記端面放出部お
    よびゲートから距離を隔てて配置される発光材料の層を
    含むスクリーンであって、前記端面放出部から放出され
    た電子の少なくとも一部を受けて前記発光材料の少なく
    とも一部を励起する、スクリーン； から構成され、 前記ゲート，端面放出部およびスクリーンにより前記ス
    クリーンに垂直な面において部分的にほぼ楕円形の断面
    を有する空洞が形成され、前記端面放出部は前記空洞の
    第１面を形成するスクリーンに対して電子を放出し、前
    記端面放出部は、前記第１面と前記第１面から距離を隔
    てて位置する第２面との間に配置され、かつ前記第２面
    に隣接して配置されることを特徴とする平面パネル・デ
    ィスプレイ。
JP2512783A 1989-09-29 1990-09-17 電解放出デバイスを用いる平面パネル・ディスプレイ Expired - Lifetime JP2745814B2 (ja)

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US414,836 1989-09-29

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JPH05502325A JPH05502325A (ja) 1993-04-22
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US (1) US5465024A (ja)
EP (1) EP0500543A4 (ja)
JP (1) JP2745814B2 (ja)
AU (1) AU6343290A (ja)
WO (1) WO1991005363A1 (ja)

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