(57)【要約】【課題】低電界で十分な強度の電子放出が得られる陰極材料を用い、制御電極電流を極めて少なくして効率を向上させることのできる電極を備えた平板型画像表示素子の作製を容易にする構造を提供する。【解決手段】第１のパネルに制御電極７と陰極４を概略同一平面上に形成し、複数の画素の制御電極７を電気的に接続する制御電極ライン６が陰極４と制御電極７を含む蛍光面パネルに平行な平面に含まれない構造とした。【選択図】          図２
2004259577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子を放出する陰極と、前記陰極とは電気的に絶縁され、当該陰極から放出される電子の量を制御する制御電極とから構成されてマトリクス状に配列された複数の電子線源と、前記電子線源のそれぞれを構成する前記陰極および前記制御電極をそれぞれ複数の組に分けて各組ごとに電気的に接続する複数の陰極ラインおよび複数の制御電極ラインとを有し、前記陰極ラインおよび前記制御電極ラインのうちの一部をそれぞれ選択することにより指定された前記電子線源から電子を放出させる第１のパネルと、
前記電子線源の配列に対応して当該電子線源から放出された電子を受けて発光する蛍光体を有する第２のパネルとを備え、
前記第１のパネルには、前記第２のパネルに平行かつ平坦な切断面のうち、前記陰極と前記制御電極とに接触する切断面が存在するように当該陰極と当該制御電極とが配置されると共に、前記制御電極ラインを含む前記切断面が前記陰極と前記制御電極とに接触する切断面と異なることを特徴とする平板型画像表示装置。
【請求項２】
前記陰極上の任意の点と、前記制御電極端部のうち前記陰極上の点から最も近い点を結ぶ直線上には、絶縁性物質が存在することを特徴とする請求項１に記載の平板型画像表示装置。
【請求項３】
前記制御電極の前記第２のパネル側の面に一端が接し、他端が前記第２のパネル方向に植立する隔壁を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の平板型画像表示装置。
【請求項４】
前記隔壁の表面の一部に、当該隔壁の表面の他の部分よりも電気抵抗の低い導電膜を有し、該導電膜を介して複数の前記制御電極が電気的に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の平板型画像表示装置。
【請求項５】
前記隔壁の前記他端の少なくとも一部が前記第２のパネルに接し、前記隔壁の前記第２のパネルに接する部分と前記制御電極に接する前記一端の間に導電性を有することを特徴とする請求項３または４に記載の平板型画像表示装置。
【請求項６】
前記陰極が真空中に直接電子を放出する電子放出材料を有し、当該電子放出材料が炭素を主成分とすることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の平板型画像表示装置。
【請求項７】
前記電子放出材料の主成分が炭素ナノチューブ、微細炭素ファイバ、ダイヤモンド、ダイヤモンドライク炭素の何れかであることを特徴とする請求項６に記載の平板型画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電界により電子を放出する陰極を持つ電子線源と、この電子線源から放出される電子で励起される蛍光面を有する平板型画像表示装置に係り、特に、低電界で電子を放出する陰極に炭素ナノチューブ、微細炭素ファイバ、ダイヤモンド等の炭素系材料を用いた平面型画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダイヤモンドや炭素ナノチューブ（カーボンナノチューブとも言う）等、従来の金属材料を主材として用いた電界放射型電子源と比較して極めて低い電界で十分な電子放出が得られる電子放出材料が見出されている。そして、このような電子放出材料を陰極に用いた平面型表示装置が、例えば「特許文献１」に示されている。
【０００３】
この「特許文献１」に記載された平面型表示装置においては、第１基板上に複数の縞状炭素膜の陰極ラインからなる電子源を形成した第１のパネルと、第１のパネルに貼り合わされた第２基板上に前記炭素膜陰極ラインと垂直な方向（または交差する方向、以下同じ）の縞状となるように対向させた蛍光体と陽極ラインを形成した第２のパネルとから構成されている。そして、陰極ラインおよび陽極ラインの一部を選択することにより両者の交点において前記陰極ラインから電子を放出させて対応する前記蛍光体を発光させることにより画像を表示する。
【０００４】
また、上記とは異なる従来例が、「特許文献２」に記載されている。この「特許文献２」では、第１基板上に形成した炭素ナノチューブを具備する電子放出材料で構成した縞状のエミッタ（陰極ともいう）に近接した位置に、当該陰極とは垂直方向となる縞状の引出し電極を形成した第１のパネルと、第１のパネルに貼り合わされた第２基板上に形成した面状の陽極上に蛍光体を有する第２のパネルとで構成されている。
【０００５】
そして、上記引出し電極と陰極のそれぞれの一部を選択して電圧を印加することにより、選択された引出し電極と陰極の間に印加される電界により電子が放出され、面状の陽極上の蛍光体を発光させて画像を表示する。
【０００６】
さらに、陰極表面と制御電極表面の各々から陽極への距離が概略同じになるような電極の基本的構造が「特許文献３」に記載されている。
【０００７】
上述したように、電子放出材料に炭素ナノチューブを用いることにより比較的低い電界により電子線を発生させることができるため、容易に平面型表示装置を得ることができるようになる。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−２６５６５３号公報
【特許文献２】
特開平１０−１４９７６０号公報
【特許文献３】
特開２００２−２５４７８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、「特許文献１」に示された構造を有する平面型表示装置では、陰極ラインと陽極ラインのそれぞれから一部のラインを選択して、特定の個所に電子放出を生じさせる方式である。このため、陽極電圧であり蛍光体を発光させるに必要な数百Ｖもしくは数ｋＶの高い電圧を切り換える必要があり、駆動回路が複雑になることは避けられない。その対策として、陰極に近い位置に制御電極を設置し、制御電極と陰極の間の電位差による電界により電子放出を生じさせるようにしたものが「特許文献２」に示されている。
【００１０】
これは制御電極と陰極の間の距離を極めて小さくすることにより、少ない電位差でも電子放出を生じさせるに必要な電界を得ているためである。この「特許文献２」においては、高電圧である陽極電圧を切り換えることなく、比較的低電圧である陰極電圧および引出し電極電圧を切り換えることにより所定の位置に電子放出を生じさせる駆動方式を採用している。この駆動方式では、陰極から引出し電極に向かう電界により電子放出を生じさせるため、陰極から放出された電子の一部が引出し電極に入射することにより、引出し電極電流が流れてしまう。引出し電極電流は発光には全く寄与しないため、必要な発光強度を得るに必要な消費電力が高くなる可能性が高い。
【００１１】
このような制御電極電流を低減しうる構造が「特許文献３」に記載されている。この「特許文献３」に記載の表示装置では、電子を放出する陰極表面と、その強度を制御する制御電極表面を概略同一平面上に形成し、これを高電圧を印加する蛍光面と対向させている。このような電極構造においては、陰極の表面から放出された電子は制御電極に近づくことなく蛍光面へと向かうために、電子入射に伴う制御電極電流は発生しない。この「特許文献３」に記載された構造においては制御電極の表面と陰極の表面が概略同一平面となるように形成されているため、マトリクスを形成するために「特許文献２」に開示されているように、複数の制御電極同士や複数の陰極同士をそれぞれ直接接続して制御電極ラインや陰極ラインを形成することができない。
【００１２】
このため「特許文献３」に記載の従来例においては、電子を放出する陰極表面は制御電極と概略同一平面であっても、陰極ラインとなる「該陰極に電子を供給する配線」を制御電極の下、つまりは蛍光面から見て陰極表面および制御電極がなす平面よりも遠い位置に形成している。この構造にすることにより陰極と制御電極からなるマトリクス構造を形成することができるが、陰極から放出される電子をオン／オフするために必要な駆動電圧を低くするために陰極の大きさが制限され、陰極と陰極ラインを接続する枝線部分も太くすることはできない。このため、電気伝導性を確保する物質を充填することが困難であり、結果的に電気的な接触不良が生じるおそれがあった。
【００１３】
本発明の目的は、陰極としてダイヤモンド、炭素ナノチューブ、微細炭素ファイバ等を用い、制御電極電流を極めて少なくして低電圧で高効率の電子放出が得られる平面型表示装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、電子放出に必要な電界を陰極と発光面である陽極の間の電位差により印加し、この電界を制御電極に印加する電圧で遮断することにより電子放出を制御する駆動方式を用い、特に、制御電極と陰極を概略同一平面上に形成する構造とした。この構造により、低制御電圧で高効率かつ製造を容易とした平板型画像表示装置が得られる。
【００１５】
本発明のより具体的な特徴は、電子を放出する陰極と、前記陰極とは電気的に絶縁され、当該陰極から放出される電子の量を制御する制御電極とから構成されてマトリクス状に配列された複数の電子線源と、前記電子線源のそれぞれを構成する前記陰極および前記制御電極をそれぞれ複数の組に分けて各組ごとに電気的に接続する複数の陰極ラインおよび複数の制御電極ラインとを有し、前記陰極ラインおよび前記制御電極ラインのうちの一部をそれぞれ選択することにより指定された前記電子源から電子を放出させる第１のパネルと、
前記電子線源の配列に対応して当該電子線源から放出された電子を受けて発光する蛍光体を有する第２のパネルとを備え、
前記第１のパネルには、前記第２のパネルに平行かつ平坦な切断面のうち、前記陰極と前記制御電極とに接触する切断面が存在するように当該陰極と当該制御電極とが配置されると共に、前記制御電極ラインを含む前記切断面が前記陰極と前記制御電極とに接触する切断面と異なる構造とした。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例の説明における具体的な寸法はあくまで１例である。
【００１７】
［第１実施例］
本発明の第１実施例を図１〜図８により説明する。図１は制御電極と陰極を概略同一平面に配置した電極構造をもつ本発明の平板型表示装置における制御電極および陰極部分を示す第１のパネル（以下、電子源パネルとも称する）の要部平面図である。図２は陰極周辺の電極構造の１例を示す断面図で、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ’線の沿った断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の矢印Ｂで示した部分の拡大図を示す。図３は陰極周辺の電極構造の他例を示す図１のＡ−Ａ’線の沿った断面図である。
【００１８】
また、図４は陽極および蛍光体を形成した第２のパネル（蛍光面パネル）の１例の説明図で、図４（ａ）は要部断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の矢印Ｃで示した部分の拡大図を示す。図５は陽極および蛍光体を形成した第２のパネルの他例の説明図で、図５（ａ）は要部断面図、図５（ｂ）は図５（ａ）の矢印Ｄで示した部分の拡大図を示す。そして、図６は第１のパネルと第２のパネルを貼り合わせた平板型画像表示装置の概略断面構造を示す模式断面図である。なお、第１のパネルと第２のパネルの詳細構造は図示を省略した。
【００１９】
本実施例は、図６に示した平面型表示装置の第１のパネルである電子源パネル１を構成する基板２上に形成する制御電極７と陰極４は概略同一平面にした電極構造をもつ。この電子源パネル１はガラスを好適とする基板（以下、電子源パネルガラス基板とも称する）２に陰極４、制御電極７等を形成したものである。この電子源パネルガラス基板２上に銀ペーストを好適とする導電ペースト（以下、「銀ペースト」はこのようなものを意味する）を用いたスクリーン印刷により幅２５０μｍの制御電極ライン６が形成される。制御電極ライン６上に、まず制御電極ライン６と制御電極７を接続するために銀ペーストを用いて長さ２００μｍ高さ６０μｍ幅３０μｍとなるように枝線８が形成される。さらに、制御電極ライン６上に枝線８と同じ高さとなるように誘電体ペーストを用いて絶縁層１６を画像を表示させる領域に相当する領域全面に形成される。
【００２０】
なお、枝線８と制御電極７とは、上記のように別個に形成することもできるし、以下のように同時に形成することもできる。すなわち、図３に示したように、絶縁層１６を形成後に当該枝線８の形成部分を除去するか、もしくは当該枝線部分を予め除いて絶縁層１６を形成し、制御電極７の印刷時にその銀ペーストを充填することで枝線８を制御電極７と一体に形成する。他の構成は図２と同様である。
【００２１】
こうして得られた平坦な絶縁層１６上に図１中の縦方向に幅４０μｍの陰極ライン３と、これを２０μｍの間隔を確保しながら挟みかつ枝線８に電気的に接続されるように制御電極７を銀ペーストの印刷で形成する。これを加熱焼成した後、陰極ライン３上の制御電極７に挟まれた領域にはさらに、１μｍ以下の大きさに粉砕した炭素ナノチューブを重量比で約１０％含むペーストを印刷し、加熱焼成することにより矩形パターンの陰極４が形成される。この際、制御電極７の膜厚を１０μｍとし、陰極ライン３および陰極４の膜厚を各々５μｍとすることにより、図２に示したように制御電極７および陰極４の表面が概略同一平面となるようにする。
【００２２】
以上により作製された制御電極７および陰極４を含む電子源パネルガラス基板１上に、電子放出の妨げとならない位置に図６に示したような高さが例えば３ｍｍの隔壁５をフリットガラスを用いて仮固定する。さらに、枠９およびガラスを好適とする蛍光面パネル１０と電子線源パネル１をフリットガラスを用いて組合せて加熱固定し、図６に示した構造の平板型画像表示装置とした。
【００２３】
蛍光面パネル１０は、透明なガラスを好適とする図４にその構造例を示したような蛍光面パネルガラス基板１１上に、蛍光膜１２、遮光膜（ブラックマトリクス：ＢＭ層）１３および陽極１４を形成したものを用いた。この蛍光面パネル１０は、蛍光面パネルガラス基板１１にブラックマトリクス１３をパターニングした後、ブラックマトリクス１３の開口に蛍光膜１２を形成し、その上に金属層（例えばアルミニウム）である陽極１４を形成して得られる。陽極１４側を電子線源パネル１に対向させ、隔壁５を介して貼り合わされる。作製された平板型画像表示装置の内部を排気管１７を通して排気した後に排気管１７を溶融して封じされる。なお、蛍光膜のそれぞれは、一つの画素に対応し、フルカラー表示の場合は赤、緑、青の画素で一つのカラー画素を構成する。
【００２４】
また、図４では蛍光面パネル１０を構成する陽極１４を蛍光面パネルガラス基板１１の最上層（蛍光面上）に形成したものとしたが、図５に示したように、まず陽極１４を蛍光面パネルガラス基板１１に形成後、その上にブラックマトリクス１３と蛍光膜１２を形成したものとしてもよい。ただし、この場合には陽極１４として透明電極を用いる必要がある。また、図４と図５において、陽極１４を縞状に形成するものに替えて、所謂べた電極とすることもできる。
【００２５】
本実施例の平板型画像表示装置においては、陽極１４に１０ｋＶの電圧を印加し、制御電極７の電圧を０Ｖ、陰極４の電圧を０Ｖとした場合に電子放出を生じ、制御電極７の電圧を−５０Ｖ、陰極４の電圧を５０Ｖとした場合に電子放出を停止させることができた。この状態から、制御電極７もしくは陰極４のいずれか一方のみの電圧を０Ｖとした場合にも電子放出を停止させることができ、いわゆるマトリクス動作をさせることができる。
【００２６】
また、本実施例において、電子源パネル１には蛍光面パネル１０に平行かつ平坦な切断面のうち、陰極４と制御電極７とに接触する切断面が存在するように当該陰極４と当該制御電極７とが配置され、制御電極ライン６を含む切断面が陰極４と制御電極７とに接触する切断面と異ならせて形成されている。すなわち、本実施例では、図２に示したように、制御電極７および陰極４の表面が概略同一平面となるようにし、制御電極ライン６は上記制御電極７および陰極４を含む平面とは異なる平面に形成した。
【００２７】
本実施例により、低電圧で充分な電子放出が可能で、制御電極電流が極めて少なく、高効率の電子放出が得られる平面型表示装置を提供することができる。
【００２８】
［第２実施例］
本発明の第２実施例を図７と図８により説明する。上記第１実施例では制御電極７および陰極４の表面が概略同一平面となるようにしたが、陰極４表面と制御電極７表面の高さの差が制御電極７の厚さ程度の差である場合にも同様の効果が得られる。図７は陰極を制御電極と同時形成した陰極ライン上に設けた本発明の第２実施例を説明する図２と同様の断面図である。また、図８は制御電極ラインを細くした電極構造を説明する図１と同様の平面図である。
【００２９】
すなわち、図７において、制御電極７および陰極ライン３を５μｍ厚となるように同時に印刷形成した上に陰極４を厚さ５μｍとなるように形成し、制御電極７厚が５μｍ、陰極ライン３と陰極４を合せた厚さが１０μｍとした場合にも同様の効果が得られる。
【００３０】
また、制御電極ライン６の幅を制御電極７と同程度に広くした場合には枝線８の断面積を広くすることができるため、制御電極ライン６と制御電極７の間の電気伝導性を確保することが容易になり信頼性向上につながる。一方、図８に示したように制御電極ライン６の幅を細めにすることにより陰極ライン３と制御電極ライン６の間の浮遊容量を小さくすることができるので、より高速な駆動をすることができるようになる。後者の目的では絶縁層１６を厚くすることも有効であり、これらを組合わせることにより目的にあった平板型画像表示素子を得ることができる。
【００３１】
本実施例によっても、低電圧で充分な電子放出が可能で、制御電極電流が極めて少なく、高効率の電子放出が得られる平面型表示装置を提供することができる。
【００３２】
［第３実施例］
本発明の第３実施例を図９により説明する。図９は制御電極と枝線を一体形成した本発明の第３実施例を説明する図２と同様の断面図である。前記実施例においてさらに、画素ピッチが大きいなど制御電極７の面積を広く確保できる場合には、枝線８を形成することなく枝線８に該当する領域を避けて絶縁層１６を形成した後、制御電極７の印刷形成時に導電性ペーストを枝線８に該当する領域に注入して図９のような構造を形成する。これにより、枝線８と制御電極７に該当する一体型制御電極７’  を形成する。
【００３３】
本実施例によっても、低電圧で充分な電子放出が可能で、制御電極電流が極めて少なく、高効率の電子放出が得られる平面型表示装置を提供することができると共に、製作工程を簡略化することでできる。
【００３４】
この種の平板型画像表示装置において、陰極４からの電子放出強度を制御するために必要な駆動電圧は、制御電極７の陰極４と向き合った側の端部間の幅により規定される。この幅の大きさは、陰極４自身の幅と、制御電極７と陰極４の間隔により定まり、間隔を小さくすることは陰極４−制御電極７間に印加する電圧に対する耐電圧性により制限されるため、駆動電圧を低くするためには陰極４の幅を小さくせざるをえない。しかし、本発明によらずに陰極ライン３を陰極４とは別な層に形成した場合には、幅を制限された陰極４の領域内に枝線８を形成して、陰極ライン３と接続しなければならず、十分な電気伝導性を確保することが困難である。
【００３５】
本発明の課題に対する上記各実施例の主たる特徴は、電子放出が生じる陰極４および制御電極７が形成された平面には陰極ライン３を形成し、制御電極ライン６の方を蛍光面パネル１０からの距離が異なる別な層に形成して枝線８を介して制御電極７と接続したことにある。駆動電圧に与える制御電極７の影響は、上記陰極４を挟む側の幅が主であり、陰極４と他端の陰極４に挟まれた部分の制御電極７の長さが駆動電圧に与える影響は少ない。したがって、この部分に枝線８を配置する構造とすることにより電気伝導性を十分に確保したり、作製を容易にしたりするために十分な十分な領域を、必要な駆動電圧に悪影響をほとんど与えることなく確保することができる。
【００３６】
上記の実施例においては、陰極４もしくは陰極ライン３の幅は４０μｍしかないのに比較して、隣接する画素間の制御電極７の長さは１６０μｍ以上確保されており、この領域にならば容易に枝線８を配置することができる。また、上記の各本実施例においては、陰極ライン３、制御電極７、制御電極ライン６をスクリーン印刷により銀の厚膜を形成したが、必要な電気伝導性が確保できるならば銀以外の導電性材料を用いたり、他の手法（例えば蒸着による薄膜形成）によって導電膜を形成しても本発明の効果になんら変わりはない。さらに、本実施例においては炭素ナノチューブを含むペーストを用いて陰極４を形成したが、陽極１４と陰極４の間に印加する電位差により生じる電界により概ね必要な電子線強度が得られるような他の電子源材料を用いても同様の効果が得られることは明白である。
【００３７】
［第４実施例］
本発明の第４実施例を図１０により説明する。図１０は制御電極と陰極間に絶縁隔壁を有する本発明の第４実施例の電極構造を説明する図２（ｂ）と同様の断面図である。駆動電圧をできるだけ低くするためは、制御電極７と陰極４の間隔はできるだけ狭くすることが必要であるが、これを狭くすると両電極間の電位差に対する耐電圧性が失われる。これに対処した本発明の第４実施例を図１０を用いて説明する。第１実施例と同様に、制御電極７および陰極ライン３の領域の印刷銀電極を形成した後、制御電極７と陰極ライン３に挟まれた領域に誘電体ペーストを用いて絶縁隔壁１８を形成した。その後に陰極４を形成し、以降第１実施例１と同様にして平板型画像表示素子を製作した。
【００３８】
絶縁隔壁１８を備えない第１の実施例において、制御電極７と陰極４間に１５０Ｖ程度の電位差を加えると両電極間に電子放出強度の数十％相当のリーク電流が検出されるのに対して、絶縁隔壁１８を備えた本実施例において絶縁隔壁材料として１００ＭΩｍ程度の比抵抗を有する材料を用い、さらに制御電極７と陰極４間に２００Ｖ程度の電位差を印加しても電子放出強度の１％以下のリーク電流しか検出されず、信頼性の高い平板型画像表示素子を得ることができた。また、さらに絶縁性の高い材料を用いて絶縁隔壁１８を形成することにより、無効電流であるリーク電流をさらに削減できることは明白である。他の効果は前記各実施例と同様である。
【００３９】
［第５実施例］
本発明の第５実施例を図１１〜図１４を参照して説明する。図１１は低電圧駆動が可能な三角波状パターンの陰極−制御電極構造を説明する図１と同様の平面図、図１２は低電圧駆動可能な矩形波状パターン陰極−制御電極構造の平面図、図１３は低電圧駆動可能な波線状パターン陰極−制御電極構造の平面図、図１４は低電圧駆動可能な串団子状パターン陰極−制御電極構造の平面図である。
【００４０】
前記第１実施例においては、制御電極ライン６の長手方向と垂直方向の制御電極７の幅と平行な直線となるように端部を形成して陰極ライン３を帯状に形成したが、本実施例では、陰極ライン３を屈曲させて制御電極７端部と陰極４端部の向き合う長さが前記制御電極７の幅よりも長くなるような形状にした。これにより駆動電圧を低くすることができる。図１１は制御電極７の幅方向に対して端部を斜め４５度にした三角波状パターンを示す。陰極４の寸法は図１に示した矩形パターンに準じ、幅ｗを４０μｍ、制御電極７との間隔ｇを２０μｍとした。
【００４１】
前述したように、図１に示した矩形パターンを用いた平板型画像表示装置においては、電子放出量を制御するのに制御電極電圧振幅が４０Ｖ、陰極電圧振幅が４０Ｖ必要であった。これに対して図１１に示した三角波状パターンを用いた平板型画像表示装置においては、陽極１４に１０ｋＶの電圧を印加し、制御電極７の電圧を０Ｖ、陰極４の電圧を０Ｖとした場合に電子放出を生じ、制御電極７の電圧を−３５Ｖ、陰極４の電圧を３５Ｖとした場合に電子放出を停止させることができた。この状態から、制御電極７もしくは陰極４のいずれか一方のみの電圧を０Ｖとした場合にも電子放出を停止させることができた。これは制御電極７の幅方向に対して陰極４パターンを斜めにすることにより陰極４の幅を実質的に減少させるとともに、制御電極７が陰極４を囲う効果が増大することによる。
【００４２】
したがって、本実施例のような三角波状パターンのみではなく、図１２に示した矩形波状のパターンや、図１３に示した曲線により構成される波線状パターン、さらには図１４に示したように、陰極４の一部のみ幅を広く他の部分を狭くし、これを囲うように制御電極７の間隔の一部のみを広くした串団子状パターンを用いても同様の効果が得られる。
【００４３】
本実施例によっても、低電圧で充分な電子放出が効能で、制御電極電流が極めて少なく、高効率の電子放出が得られる平面型表示装置を提供することができる。
【００４４】
［第６実施例］
本発明の第６実施例を図１５〜図１７を参照して説明する。図１５は制御電極よりも上に制御電極ラインを形成した電極構造の平面図、図１６は図１５に示した電極構造の矢印Ｅからみた側面構造の断面図、図１７は制御電極ラインを２本備える電極構造の平面図である。制御電極７と陰極４からなる蛍光面パネル１０に平行な平面に制御電極ライン６がなければマトリクス構造を形成することができ、該平面より蛍光面パネル１０に近い側に制御電極ライン６を形成することもできる。図１５と図１６において、陰極４および制御電極７を形成した上に制御電極ライン６を各制御電極７を橋渡しするように形成した。
【００４５】
本実施例においては、電子線源パネルガラス基板２上に図１に示したものと同じ矩形パターンの電極構造を銀のスクリーン印刷により形成した。その後、制御電極７の幅方向端部に挟まれた陰極４を覆うように誘電体ペーストを印刷して絶縁被覆１５を形成し、その上から幅５０μｍの制御電極ライン６を銀ペーストの印刷により形成した。さらに、制御電極間に高さ３ｍｍの隔壁５をフリットガラスを用いて固定し、前記実施例と同様に枠９および蛍光面パネル１０および電子線源パネル１をフリットガラスを用いて組合せて加熱固定した。
【００４６】
本実施例の構造を用いても、第１実施例で説明したものと同様に低い駆動電圧により駆動可能な平板型画像表示装置を得ることができる。本実施例においては、橋渡しする制御電極ライン６を１ラインあたり１本のみ形成したが、図１７に示したように１ラインあたり２本として画素の両端に形成してもよい。画素の両端に制御電極ライン６を形成することにより、画素の中心に対する対称性が良くなり、電子の軌道をさらに安定化させることができる。
【００４７】
本実施例によっても、低電圧で充分な電子放出が可能で、制御電極電流が極めて少なく、高効率の電子放出が得られる平面型表示装置を提供することができる。
【００４８】
［第７実施例］
本発明の第７実施例を図１８〜２０を参照して説明する。図１８は制御電極ラインを備えた隔壁を有する電極構造の平面図、図１９は図１８に示した電極構造の矢印Ｆからみた側面構造の断面図、図２０は図１８に示した電極構造のＧ−Ｇ’線の沿った断面図である。本実施例では、制御電極７や陰極４上に絶縁被覆１５や制御電極ライン６を形成することなく、図１８、図１９および図２０に示したように、制御電極ライン６を形成した隔壁５を直接制御電極７の幅方向端部に配置することによって平板型画像表示装置を形成した。
【００４９】
本実施例においては、高さ約３ｍｍの隔壁５の端部から５０μｍから１００μｍの間の幅５０μｍの領域に、銀ペーストを印刷することにより制御電極ライン６を形成し、この制御電極ライン６から隔壁５端部の間に各制御電極７に接続するための幅５０μｍの枝線８部を形成した。しかし、他の導電性材料を用いて印刷したり他の手法を用いて制御電極ライン６や枝線８を形成しても同様の結果が得られることは明白である。また、枝線８と制御電極７の電気的な接触をより確実なものにするためには、少なくとも表面に導電性を持たせた粒子を制御電極７表面の枝線８と接触する領域に予め塗布しておくことが有効である。
【００５０】
本実施例の構造を用いても、第１実施例で説明したものと同様に低い駆動電圧により駆動可能な平板型画像表示装置を得ることができる。
【００５１】
本実施例によっても、低電圧で充分な電子放出が可能で、制御電極電流が極めて少なく、高効率の電子放出が得られる平面型表示装置を提供することができる。
【００５２】
なお、本発明は、上記各実施例で説明したの構成に限るものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく、種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、炭素ナノチューブ等の数Ｖ／μｍの比較的低電界でも必要な電子線強度が得られる陰極材料を用い、陽極−陰極間の電界により放出される電子線を制御電極に印加する電圧により遮断するような電極構造を用いた平板型画像表示素子において、複数の画素を電気的に接続する制御電極ラインが陰極と制御電極を含む蛍光面パネルに平行な平面に含まれない構造を有することにより、マトリクス構造を有し、低電圧駆動可能で、信頼性の高い平板型画像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】制御電極と陰極を概略同一平面に配置した電極構造をもつ本発明の平板型表示装置における制御電極および陰極部分を示す第１のパネルの要部平面図である。
【図２】陰極周辺の電極構造の１例を示す断面図である。
【図３】陰極周辺の電極構造の他例を示す図１のＡ−Ａ’線の沿った断面図である。
【図４】陽極および蛍光体を形成した第２のパネルの１例の説明図である。
【図５】陽極および蛍光体を形成した第２のパネルの他例の説明図である。
【図６】第１のパネルと第２のパネルを貼り合わせた平板型画像表示装置の概略断面構造を示す模式断面図である。
【図７】陰極を制御電極と同時形成した陰極ライン上に設けた本発明の第２実施例を説明する図２と同様の断面図である。
【図８】制御電極ラインを細くした電極構造を説明する図１と同様の平面図である。
【図９】制御電極と枝線を一体形成した本発明の第３実施例を説明する図２と同様の断面図である。
【図１０】制御電極と陰極間に絶縁隔壁を有する本発明の第４実施例の電極構造を説明する図２（ｂ）と同様の断面図である。
【図１１】低電圧駆動が可能な三角波状パターンの陰極−制御電極構造を説明する図１と同様の平面図である。
【図１２】低電圧駆動可能な矩形波状パターン陰極−制御電極構造の平面図である。
【図１３】低電圧駆動可能な波線状パターン陰極−制御電極構造の平面図である。
【図１４】低電圧駆動可能な串団子状パターン陰極−制御電極構造の平面図である。
【図１５】制御電極よりも上に制御電極ラインを形成した電極構造の平面図である。
【図１６】図１５に示した電極構造の矢印Ｅからみた側面構造の断面図である。
【図１７】制御電極ラインを２本備える電極構造の平面図である。
【図１８】制御電極ラインを備えた隔壁を有する電極構造の平面図である。
【図１９】図１８に示した電極構造の矢印Ｆからみた側面構造の断面図である。
【図２０】図１８に示した電極構造のＧ−Ｇ’線の沿った断面図である。
【符号の説明】
１・・・・電子線源パネル、２・・・・電子線源パネルガラス基板、３・・・・陰極ライン、４・・・・陰極、５・・・・隔壁、６・・・・制御電極ライン、７・・・・制御電極、７’・・・・一体型制御電極、８・・・・枝線、９・・・・枠、１０・・・・蛍光面パネル、１１・・・・蛍光面パネルガラス基板、１２・・・・蛍光膜、１３・・・・遮光膜（ブラックマトリクス：ＢＭ層）、１４・・・・陽極、１５・・・・絶縁被覆、１６・・・・絶縁層、１７・・・・排気管、１８・・・・絶縁隔壁。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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