(57)【要約】【課題】  メッシュ構造の四極電界放射ディスプレイを提供する。【解決手段】  メッシュはゲート層、絶縁層および集束電極層を有している。集束電極層はガラス板の一方の面に接着された金属導電板から作られる。導電層はガラス板の他方の面に形成される。ガラス板は絶縁層として機能し導電層はゲート層として機能する。集束電極層、絶縁層およびゲート層には、四極放射ディスプレイの陽極と陰極の間の電子ビームの通路を形成するために、少なくとも１つの開口が開けられる。【選択図】            図４
2005310648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の陽極ユニットと陰極ユニットとの間に配列されたメッシュ構造を有するメッシュ構造の電解放射ディスプレイであって、
当該陽極ユニットと向き合う近接面と当該近接面とは反対の末端面とを有し、それらの面を貫通して延びる複数の第１開口を含む、集束電極層として機能する第１導電層と、
当該第１導電層の末端面上に形成され、それを貫通して延びる複数の第２開口を含む、絶縁層として機能するガラス板と、
当該ガラス板上に形成され、陰極ユニットと向き合う近接面と当該近接面とは反対の末端面とを有し、それらの面を貫通して伸び前記第１および第２開口に配置される複数の第３開口を含む、ゲート電極層として機能する第２導電層と、
を備えていることを特徴とするメッシュ構造の四極電界放射ディスプレイ。
【請求項２】
それぞれの前記第２開口は、対応する一つの前記第１開口と一列に配列されることを特徴とする請求項１に記載のメッシュ構造の四極電界放射ディスプレイ。
【請求項３】
それぞれの前記第２開口は、複数の前記第１開口の開口範囲をカバーすることを特徴とする請求項１に記載のメッシュ構造の四極電界放射ディスプレイ。
【請求項４】
それぞれの前記第３開口は、対応する一つの前記第１開口と一列に配列されることを特徴とする請求項１に記載のメッシュ構造の四極電界放射ディスプレイ。
【請求項５】
ぞれぞれの前記第３開口は、複数の前記第１開口の開口範囲をカバーすることを特徴とする請求項１に記載のメッシュ構造の四極電界放射ディスプレイ。
【請求項６】
貫通して延びる第１開口の配列を有する集束電極層と、
集束電極層に近接する一方の面を有するとともに前記第１開口に対応して配列される複数の第２開口を有する絶縁層と、
集束電極層に近接する側の反対の他方の面の絶縁層上に形成された複数の銅線を含み、それぞれの銅線が第１開口の１組の隣接する列の間の集束電極層の一部に配列されているゲート層と、
を有することを特徴とする四極電界放射ディスプレイのメッシュ構造。
【請求項７】
前記ゲート層は、さらに内部で銅線が延びている中空フレームを有することを特徴とする請求項６に記載の四極電界放射ディスプレイのメッシュ構造。
【請求項８】
それぞれの第２開口は、対応する１つの第１開口と一列に配列されることを特徴とする請求項６に記載の四極電界放射ディスプレイのメッシュ構造。
【請求項９】
それぞれの第２開口は、対応する複数の第１開口と一列に配列されることを特徴とする請求項６に記載の四極電界放射ディスプレイのメッシュ構造。
【請求項１０】
四極電界放射ディスプレイの陽極板と陰極板との間に組み込むメッシュ構造の製造方法であって、
第１導電板を提供する段階と、
第１導電板を貫通して延びる複数の第１開口を形成する段階と、
ガラス板を提供する段階と、
ガラス板を貫通して延びる複数の第２開口を形成する段階と、
ガラス板の一方を第１開口に対応して配列された第２開口を備えた第１導電板に一時的に取り付ける段階と、
第２導電板を提供する段階と、
第２導電板を貫通して延びる複数の第３開口を形成する段階と、
第２導電板を第１および第２開口に対応して配列された第３開口を備えたガラス板に一時的に取り付ける段階と、
第１導電板、ガラス板および第２導電板をメッシュ構造を形成するために取り外せないように積み重ねる段階と、
を含むことを特徴とする四極電界放射ディスプレイの製造方法。
【請求項１１】
ガラス板を第１導電板に一時的に取り付ける段階は、紫外線接着剤が適用されることを特徴とする請求項１０に記載の四極電界放射ディスプレイの製造方法。
【請求項１２】
第２導電板をガラス板に一時的に取り付ける段階は、紫外線接着剤が適用されることを特徴とする請求項１０に記載の四極電界放射ディスプレイの製造方法。
【請求項１３】
第１導電板、ガラス板および第２導電板を取り外せないように積み重ねる段階は、高温焼結工程を含むことを特徴とする請求項１０に記載の四極電界放射ディスプレイの製造方法。
【請求項１４】
さらに、陽極板および陰極板と同様の熱膨張係数の材料から加工された第１および第２導電層を選択する段階を含むことを特徴とする請求項１０に記載の四極電界放射ディスプレイの製造方法。
【請求項１５】
さらに、陽極板および陰極板と同様の熱膨張係数のガラス板を選択する段階を含むことを特徴とする請求項１０に記載の四極電界放射ディスプレイの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界放射ディスプレイに係り、さらに詳細には、メッシュ構造の四極電界放射ディスプレイおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電界放射ディスプレイに関する技術は、フラットパネルディスプレイの分野の中でもごく最近になって開発された技術である。自己発光性を有するそのようなタイプのディスプレイは、液晶ディスプレイで用いられているようなバックライトを必要としない。電界放射ディスプレイは、輝度が明るい上に視覚が広く、電力消費量が少なく、応答速度が速く（残像がない）、動作温度範囲が大きいという特性を有している。電界放射ディスプレイの画質は、標準的なブラウン管ディスプレイ（ＣＲＴ）と同等であるものの、電界放射ディスプレイの厚みや重量はブラウン管ディスプレイに比較してはるかに薄く軽い。したがって、電界放射ディスプレイは市場において液晶ディスプレイに取って代わるであろうことが予測される。さらに、急速に発展するナノテクノロジーは電界放射ディスプレイにおいて利用されるナノマテリアルに可能性を与え、電界放射ディスプレイの技術は商業的に利用可能になると予測される。
【０００３】
図１は、陽極板１０と陰極板２０とを備えた一般的な三極電界放射ディスプレイを示す。スペーサー１４は陽極板１０と陰極板２０を絶縁し支持するためこれらの電極の間の真空領域に設置される。陽極板１０は陽極基板１１、陽極導電層１２および蛍光層１３を含んでいる。陰極板２０は、陰極基板２１、陰極導電層２２、電子放射層２３、誘電体層２４およびゲート層２５を含んでいる。電位差はゲート層２５に与えられそれによって電子放射層２３から電子ビームが放射される。陽極導電層１２によって与えられた高電圧は、陽極板１０の蛍光層１３に作用し十分な運動量で電子ビームを加速し、蛍光層１３が刺激されて光が発せられる。電界放射ディスプレイ内での電子の移動を可能にするために、真空度は少なくとも１０−５ｔｏｒｒ以下に保たれ、これによって適切な電子の平均自由行程を確保している。加えて、電子放射源と蛍光層の悪影響と弊害を回避しなければならない。さらに、電子放射層２３と蛍光層１３は蛍光層１３から光を発生させるために要求されるエネルギーで電子を加速させるため互いに所定の距離だけ間隔を開けなければならない。
【０００４】
一般的な構造によって放射される電子ビームは典型的なファン形となるため、その電子ビームの発散範囲を三極電界放射ディスプレイで制御することは困難である。電子ビームは容易に過剰発散し、隣接するユニットの蛍光層３３にも作用してディスプレイの性能を低下させる。したがって、四極電界放射ディスプレイには図２に示されるような提案がなされる。四極電界放射ディスプレイにおいて、４番目の電極、集束電極が三極構造に加えて形成される。メッシュ５は陰極板４０と陽極板３０との間に形成される。メッシュ５は、集束電極層５１、絶縁層５２およびゲート層５３を含んでいる。集束電極層５１は陽極板３０に最も近く、ゲート層５３は陰極板４０に最も近く、絶縁層５２は集束電極層５１とゲート層５３との間に挟まれている。絶縁壁４４はゲート層５３と陰極板４０との間に伸びている。陰極板４０は陰極基板４１、陰極導電層４２および電子放射源層４３を含んでいる。ゲート層５３と集束電極層５１は適切な電位を持っている。複数の開口５４はメッシュ５を貫いて形成される。開口５４のそれぞれはユニットの陽極と陰極に対応して配列される。電子放射源層４３から発生した電子ビームは蛍光層３３に向けて伝播する。メッシュ５の構造は図３に示してある。図に示すように、金属導電板はメッシュ５のベースとして用いられる。集束電極層５１は金属導電板から加工される。絶縁層５２は金属導電層の底面上に形成される。金属導電層はゲート層５３として機能する絶縁層５２の底面上に形成される。金属導電層は貫通した開口５４の配列を形成するために加工される。それぞれの開口５４の位置は、陽極板３０および陰極板４０上に形成された陽極と陰極のそれぞれのユニットに整合するように配列される。開口５４はそれぞれの陰極から放射される電子ビームに対して放射経路としての役目を果たす。金属導電板の外周は不作用領域５５である。複数のマーク５５１は、不作用領域５５上に形成することができ、開口５４の配列とユニットの陽極と陰極を保持するものである。
【０００５】
上記四極構造は、電子ビームを集束するための集束電極層５１を提供し、その電子ビームはまさに対応する蛍光層３３にのみ作用させることができる。したがって、電子ビームは隣接するユニットの蛍光層３３には作用することがなくなる。電界放射ディスプレイのディスプレイ性能は飛躍的に向上する。しかしながら、メッシュ５の絶縁層５２とゲート層５３はいまだにフォトリソグラフィー工程によって加工しているが、その工程は複雑であり、そのコストも高い。
【特許文献１】特開２００４−０８７４５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、メッシュ構造の四極電界放射ディスプレイおよびその製造方法の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、メッシュ構造の四極電界放射ディスプレイおよびその製造方法に関するものである。本発明では、メッシュ構造はフォトリソグラフィー工程よりもさらに簡単な工程によって加工され、そのコストも削減される。
【０００８】
本発明に係るメッシュ構造の電解放射ディスプレイは、複数の陽極ユニットと陰極ユニットとの間に配列されたメッシュ構造を有するメッシュ構造の電解放射ディスプレイであって、当該陽極ユニットと向き合う近接面と当該近接面とは反対の末端面とを有し、それらの面を貫通して延びる複数の第１開口を含む、集束電極層として機能する第１導電層と、当該第１導電層の近接面上に形成され、それを貫通して延びる複数の第２開口を含む、絶縁層として機能するガラス板と、当該ガラス板上に形成され、陰極ユニットと向き合う近接面と当該近接面とは反対の末端面とを有し、それらの面を貫通して伸び前記第１および第２開口に配置される複数の第３開口を含む、ゲート電極層として機能する第２導電層と、を備えていることを特徴とする。
【０００９】
本発明によって提供されるメッシュ構造は、絶縁層として機能する金属導電層の一方の表面にガラス層を形成し、ゲート層として機能するガラス層の一方の露光面に導電層を形成する金属導電層プロセスを経て加工される。
【００１０】
本発明に係る四極電界放射ディスプレイのメッシュ構造は、貫通して延びる第１開口の配列を有する集束電極層と、集束電極層に近接する一方の面を有するとともに前記第１開口に対応して配列される複数の第２開口を有する絶縁層と、集束電極層に近接する側の反対の他方の面の絶縁層上に形成された複数の銅線を含み、それぞれの銅線が第１開口の１組の隣接する列の間の集束電極層の一部に配列されているゲート層と、を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係るメッシュ構造の電解放射ディスプレイの製造方法は、四極電界放射ディスプレイの陽極板と陰極板との間に組み込むメッシュ構造の製造方法であって、第１導電板を提供する段階と、第１導電板を貫通して延びる複数の第１開口を形成する段階と、ガラス板を提供する段階と、ガラス板を貫通して延びる複数の第２開口を形成する段階と、ガラス板の一方を第１開口に対応して配列された第２開口を備えた第１導電板に一時的に取り付ける段階と、第２導電板を提供する段階と、第２導電板を貫通して延びる複数の第３開口を形成する段階と、第２導電板を第１および第２開口に対応して配列された第３開口を備えたガラス板に一時的に取り付ける段階と、第１導電板、ガラス板および第２導電板を取り外せないように積み重ねてメッシュ構造を形成する段階と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、四極電界放射ディスプレイのメッシュ構造が、フォトリソグラフィー工程よりもさらに簡単な工程によって加工できるので、そのコストを削減することができる。
【００１３】
また、四極電界放射ディスプレイのメッシュ構造を、絶縁層として機能する金属導電層の一方の表面にガラス層を形成し、ゲート層として機能するガラス層の一方の露光面に導電層を形成する金属導電層プロセスを経て加工するようにしたので、簡単な工程でかつコストも削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明を図面に基づいて詳細に説明する。これらの図を参照することによって本発明の他の機能も明らかにされる。
【００１５】
図４は、メッシュ６の分解斜視図である。図示するように、メッシュは、第１導電層６１、ガラス板６２、および第２導電層６３から成る三層構造である。第１導電層６１と第２導電層６３は、同じ金属または導体で形成するのが望ましい。第１導電層６１と第２導電層６３は、それぞれ、集束電極層またはゲート電極として作用する。複数の開口６１１は第１導電板６１を貫通するように形成されている。本実施の形態では、開口６１１は、格子状に配列されている。それぞれの開口６１１は、陽極と陰極のユニットに対応するように配列される。第１導電層６１の外周、すなわち、図４に示す点線の外側の領域は不作用領域６１２であり、この領域は電界放射ディスプレイのパッケージ完成後に切り落とされる。ガラス板６２は、第１導電層６１と第２導電層６３との間の導通を防止する絶縁層として作用する。第１導電層６１と同様、複数の穴６２１がガラス板６２を貫通するように形成されている。穴６２１は、開口６１１に対応して配列されている。一つの穴６２１は、それぞれの開口６１１に対応して形成するのが望ましい。あるいは、穴６２１を一つ以上の開口６１１の範囲にわたる一つの穴６２１のように、より大きな寸法で形成してもよい。たとえば、図４に示すように、複数の長穴６２１がガラス板６２に形成され、それぞれの長穴６２１が縦または横に並んだ開口６１１の範囲をカバーするようにしても良い。第１導電層６１と同様、ガラス板６２の外周は不作用領域６２２であり、パッケージ完成後に除去される。一列に配列するために複数のマーク６２３が不作用領域６２２に形成されている。第２導電層６３はゲート層として機能する。複数の開口６３１は第２導電層６３を貫通するように形成されている。一つの開口６３１は、それぞれの開口６１１と対応するように形成するのが望ましい。あるいは、図６に示すように、複数の細長スリット６３１’および分離スリット６３２を、交互に第２導電層６３’を貫通するように形成してもよい。細長スリット６３１’は、それぞれ、縦または横に並んだ開口６１１と対応して配列される。分離スリット６３２は、導電板６３’を横切って不作用領域６３３まで延びる。したがって、不作用領域６３３が除去された後、二つの導電性の細片がそれぞれの細長スリット６３１’の両側に形成される。導電性の細片の各ペアは、独立した導電性通路を構成する。いずれかの導電性の細片のペアが電位を偏らせた場合、導電性の細片のペア間の陰極ユニットから電子を排出させるようにゲートが動作する。第２導電層６３もまた、外周の不作用領域６３３を含み、一列に配列させるための複数の配列用マーク６３４が形成されている。これらの三層は、独立したメッシュ６を形成するためにパッケージされる。図５は、メッシュの透視断面図である。図示するように、第１開口６１１、６２１、６３１は、互いに一列に配列にされ、陽極および陰極間に電子ビームの経路を形成する。
【００１６】
図７は、第２導電層６３についての他の実施の形態を示す図である。図示するように、複数の平行した導線６３５が中空のフレーム６３６内に延びて形成されている。複数の導線６３５は、第１導電層６１の下で、二つの隣り合って並ぶ開口６１１の間に位置される。点線の外側の不作用領域が除去された後、フレーム６３６は導線６３５から分離され、複数のペアの導線６３５を含む構造が形成され、そして、導線６３５の各ペアが横に並ぶ第１開口６１１を挟む。第１開口６１１は、すなわち、図８に示すような横に並んだ陰極ユニットに相当する。各導線６３５のペアは、ゲートとして作用する。
【００１７】
上記メッシュ構造の製造方法は、パッケージのための高圧下の焼結過程において破損しない陽極板および陰極板と同等の温度係数を有する導電層６１、６３およびガラス板６２を選択する工程を含む。ＵＶ接着剤およびガラス接着剤が、不作用領域６１２、６２２、６３２に塗られる。三つの層（第１導電層６１、第２導電層６３およびガラス板６２）は、配列用のマーク６１３、６２３、６３３を直線的に配列することにより、互いに重ね合わせられる。仮付けをするために、紫外線がＵＶ接着剤に照射される。仮付けされたメッシュ６は、高温クリップによって保持され、焼結を実行するために、高温の炉内に置かれる。ＵＶ接着剤は、高温により気化され、使い尽くされる。ガラス接着剤は、メッシュの本取り付けのために供給される。したがって、スクリーン印刷または写真平板法はメッシュの組み立てには不要となり、製造工程が簡易化され、コストが低減される。
【００１８】
本発明の好ましい実施の形態は以上において詳細に説明したが、発明の概念は別の様々なものに具体化し応用できる。引用請求項は従来技術に制限される範囲外の様々なもののバリエーションを含むと解釈されることを意図している。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明は、電界放射ディスプレイの製造の効率化に役立つものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】一般的な三極電界放射ディスプレイの部分断面図である。
【図２】四極電界放射ディスプレイの部分断面図である。
【図３】四極電界放射ディスプレイのメッシュの概略構成図である。
【図４】本発明の実施の形態１のメッシュ構造の分解斜視図である。
【図５】図４に示したメッシュ構造の透視図である。
【図６】本発明の実施の形態２のメッシュ構造の透視図である。
【図７】本発明の実施の形態３のメッシュ構造の透視図である。
【図８】ゲート層が形成された後の図７のメッシュ構造の部分断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
５、６  メッシュ、
１０    陽極板、
１１    陽極基板、
１２    陽極導電層、
１３    蛍光層、
１４    スペーサー、
２０    陰極板、
２１    陰極基板、
２２    陰極導電層、
２３    電子放射層、
２４    誘電体層、
２５    ゲート層、
３０    陽極板、
３３    蛍光層、
４０    陰極板、
４１    陰極基板、
４２    陰極導電層、
４３    電子放射源層、
４４    絶縁壁、
５１    集束電極層、
５２    絶縁層、
５３    ゲート層、
５４    開口、
５５    不作用領域、
６１    第１導電層、
６２    ガラス板、
６３    第２導電層、
５５１    マーク、
６１１    開口、
６１２    不作用領域、
６１３    マーク、
６２１    穴、
６２２    不作用領域、
６２３    マーク、
６３１    開口、
６３２    分離スリット、
６３３    不作用領域、
６３５    導線、
６３６    フレーム。
【図１】
2005310648.tif 000003
【図２】
2005310648.tif 000004
【図３】
2005310648.tif 000005
【図４】
2005310648.tif 000006
【図５】
2005310648.tif 000007
【図６】
2005310648.tif 000008
【図７】
2005310648.tif 000009
【図８】
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