(57)【要約】【課題】電界放出装置において、陰極と陽極の間の距離の正確な制御を容易にすると共に、陽極の製造コストを低減する。【解決手段】電界放出装置は、基板と、基板の上方に形成されて、第１電圧レベルでバイアスを加えられる第１導電層と、基板の上方に形成されて、第１電圧レベルと異なる第２電圧レベルでバイアスを加えられる第２導電層と、第１導電層と第２導電層の上に形成されて、電子を伝送するエミッタと、第１導電層と第２導電層の間に配置されるように、基板の上方に形成された燐光物質層とを備える。電子が、基板の垂直方向に対して大略直角な方向に、第１導電層と第２導電層の一方から燐光物質層を介して第１導電層と第２導電層の他方に伝送される。【選択図】図２Ａ
2007035613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、基板の上方に形成されて、第１電圧レベルでバイアスを加えられる第１導電層と、基板の上方に形成されて、第１電圧レベルと異なる第２電圧レベルでバイアスを加えられる第２導電層と、第１導電層と第２導電層の上に形成されて、電子を伝送するエミッタと、第１導電層と第２導電層の間に配置されるように、基板の上方に形成された燐光物質層とを備える電界放出装置において、
電子が、基板の垂直方向に対して大略直角な方向に、第１導電層と第２導電層の一方から燐光物質層を介して第１導電層と第２導電層の他方に伝送される電界放出装置。
【請求項２】
基板の上に形成された反射層を更に備える請求項１に記載の電界放出装置。
【請求項３】
反射層の上に形成された誘電体層を更に備える請求項２に記載の電界放出装置。
【請求項４】
第１導電層と第２導電層が誘電体層の上に配置され、又、燐光物質層が反射層の上に配置された請求項３に記載の電界放出装置。
【請求項５】
第１導電層、第２導電層と燐光物質層が誘電体層の上に配置された請求項３に記載の電界放出装置。
【請求項６】
エミッタが先端を有し、更に、第１導電層と第２導電層の少なくとも一方の上に形成されたエミッタの先端を、燐光物質層を介した電子の伝送を容易にする方向に指向させた請求項１に記載の電界放出装置。
【請求項７】
基板と燐光物質層の間に形成された第３導電層を更に備える請求項１に記載の電界放出装置。
【請求項８】
誘電体層と燐光物質層の間に形成された第３導電層を更に備える請求項３に記載の電界放出装置。
【請求項９】
エミッタが、カーボンナノチューブ、カーボンナノシート、カーボンナノウォール、ダイヤモンド膜、ダイヤモンド状カーボン膜、ＧａＮ、ＧａＢ、タングステン膜、モリブデン膜、Ｓｉ、ＺｎＯとスピンドルアレイの一つを含む請求項１に記載の電界放出装置。
【請求項１０】
基板が、ガラス、重合体、テフロン（登録商標）、セラミック、酸化珪素膜を設けた珪素層と窒化珪素膜を設けた珪素層の一つを含む請求項１に記載の電界放出装置。
【請求項１１】
基板が金属基板を備える請求項１に記載の電界放出装置。
【請求項１２】
第１導電層と第２導電層の少なくとも一方が、燐光物質層に対向する傾斜側壁を含む請求項１１に記載の電界放出装置。
【請求項１３】
燐光物質層が金属基板の上に配置された請求項１１に記載の電界放出装置。
【請求項１４】
基板と、基板の上方に形成されて、第１電圧レベルでバイアスを加えられる第１電極と、基板の上方に形成されて、第１電圧レベルより高い第２電圧レベルでバイアスを加えられる第２電極と、第１電極に対応すると共に、基板の垂直方向に対して大略直角な方向に電子を放出する第１エミッタと、第２電極に対応すると共に、第１エミッタから放出された電子を受容する第２エミッタとを備える電界放出装置。
【請求項１５】
第１電極と第２電極の間に配置されて、電子が透過される燐光物質層を更に備える請求項１４に記載の電界放出装置。
【請求項１６】
第１電極と第２電極を覆う燐光物質層を更に備える請求項１４に記載の電界放出装置。
【請求項１７】
基板の上に形成された反射層を更に備える請求項１４に記載の電界放出装置。
【請求項１８】
反射層の上に形成された誘電体層を更に備える請求項１７に記載の電界放出装置。
【請求項１９】
基板と燐光物質層の間に形成された第３導電層を更に備える請求項１５に記載の電界放出装置。
【請求項２０】
基板の上方に形成された燐光物質層と、誘電体層と燐光物質層の間に形成された第３導電層とを更に備える請求項１８に記載の電界放出装置。
【請求項２１】
誘電体層の上に形成された燐光物質層を更に備える請求項１８に記載の電界放出装置。
【請求項２２】
反射層の上に形成された燐光物質層を更に備える請求項１８に記載の電界放出装置。
【請求項２３】
第１エミッタが、燐光物質層の方へ指向させた先端を含む請求項１５に記載の電界放出装置。
【請求項２４】
第２エミッタが、燐光物質層の方へ指向させた先端を含む請求項１５に記載の電界放出装置。
【請求項２５】
表面の上に形成された第１電極と、第１電極と離隔するように、上記表面と大略同じ表面の上に形成された第２電極と、第１電極と第２電極の上に形成されて、上記表面の垂直方向に対して大略直角な方向に電子を伝送するエミッタとを備える電界放出装置。
【請求項２６】
第１電極と第２電極の間に配置されて、電子が透過される燐光物質層を更に備える請求項２５に記載の電界放出装置。
【請求項２７】
基板と、基板の上方に形成されて、第１電圧レベルでバイアスを加えられる複数の第１電極と、基板の上方に形成されて、第１電圧レベルと異なる第２電圧レベルでバイアスを加えられる複数の第２電極と、各々が第１電極の一つと第２電極の一つの間に配置されるように、基板の上方に形成された複数の燐光物質層と、電子を燐光物質層を介して伝送するように、第１電極の各々と第２電極の各々の上に形成されたエミッタとを備える電界放出装置。
【請求項２８】
基板の上に形成された反射層を更に備える請求項２７に記載の電界放出装置。
【請求項２９】
反射層の上に形成された誘電体層を更に備える請求項２８に記載の電界放出装置。
【請求項３０】
燐光物質層の各々と基板の間に配置された金属層を更に備える請求項２７に記載の電界放出装置。
【請求項３１】
燐光物質層の各々と誘電体層の間に配置された金属層を更に備える請求項２９に記載の電界放出装置。
【請求項３２】
基板と、基板の上方に形成されると共に、第１陰極、第１陽極、及び第１陰極と第１陽極の間に配置された第１燐光物質層を含む赤色光放出用の第１ユニットと、基板の上方に形成されると共に、第２陰極、第２陽極、及び第２陰極と第２陽極の間に配置された第２燐光物質層を含む緑色光放出用の第２ユニットと、基板の上方に形成されると共に、第３陰極、第３陽極、及び第３陰極と第３陽極の間に配置された第３燐光物質層を含む青色光放出用の第３ユニットと、第１燐光物質層、第２燐光物質層及び第３燐光物質層を介して電子を伝送するように、第１陰極、第２陰極及び第３陰極の各々と第１陽極、第２陽極及び第３陽極の各々に形成されたエミッタとを備える電界放出装置。
【請求項３３】
第１ユニット、第２ユニットと第３ユニットがアレイに形成された請求項３２に記載の電界放出装置。
【請求項３４】
電界放出装置を操作する方法において、
基板を設けるステップと、基板の上方に第１導電層を設けるステップと、基板の上方に第２導電層を設けるステップと、第１導電層と第２導電層の上にエミッタを設けるステップと、第１導電層と第２導電層の間で基板の上方に燐光物質層を設けるステップと、第１電圧レベルで第１導電層にバイアスを加えるステップと、第１電圧レベルと異なる第２電圧レベルで第２導電層にバイアスを加えるステップと、基板の垂直方向に対して大略直角な方向に、第１導電層と第２導電層の一方から燐光物質層を介して第１導電層と第２導電層の他方に電子を放出するステップとを備える方法。
【請求項３５】
燐光物質層によって供給される光を反射するステップを更に備える請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
電子の伝送を容易にする方向にエミッタの先端を指向させるステップを更に備える請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
燐光物質層に蓄積された電子を放出するステップを更に備える請求項３４に記載の方法。
【請求項３８】
電界放出装置を操作する方法において、
基板を設けるステップと、基板の上方に第１電極を設けるステップと、第１電圧レベルで第１電極にバイアスを加えるステップと、基板の上方に第２電極を設けるステップと、第１電圧レベルより高い第２電圧レベルで第２電極にバイアスを加えるステップと、第１電極に対応する第１エミッタを設けるステップと、第２電極に対応する第２エミッタを設けるステップと、基板の垂直方向に対して大略直角な方向に、第１エミッタから第２エミッタに電子を放出するステップとを備える方法。
【請求項３９】
第１電極と第２電極の間に燐光物質層を設けるステップを更に備える請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
第１電極と第２電極を覆う燐光物質層を設けるステップを更に備える請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】
第１エミッタを燐光物質層の方へ指向させるステップを更に備える請求項３９に記載の方法。
【請求項４２】
第２エミッタを燐光物質層の方へ指向させるステップを更に備える請求項３９に記載の方法。
【請求項４３】
電界放出装置を操作する方法において、
表面の上に第１電極を設けるステップと、第１電極と離隔するように、上記表面と大略同じ表面の上に第２電極を設けるステップと、第１電極と第２電極の上にエミッタを設けるステップと、上記表面の垂直方向に対して大略直角な方向に電子を伝送するステップとを備える方法。
【請求項４４】
第１電極と第２電極の間に燐光物質層を設けるステップを更に備える請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
燐光物質層によって供給される光を反射するステップを更に備える請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
燐光物質層に蓄積された電子を放出するステップを更に備える請求項４４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、電子放出素子に関し、より詳しくは、電界放出型ディスプレイ装置とその操作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フラットパネルディスプレイ装置が、開発され電子用途において広く使用されている。フラットパネルディスプレイ装置の例は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）装置と電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ）装置を含む。ＦＥＤは、ＬＣＤとＰＤＰの利点を有する次世代ディスプレイ装置として大いに注目されている。顕微鏡チップからの電子の電界放出の原理に基づいて操作されるＦＥＤは、制約のいくつかを解消し得ることが知られていると共に、従来のＬＣＤとＰＤＰよりも大きな利点を提供する。例えば、ＦＥＤは、従来のＬＣＤとＰＤＰと比べて、より高いコントラスト比、より広い視角、より高い最大明るさ、より低い電力消費とより短い応答時間、より広い作業温度範囲を有する。従って、ＦＥＤは、家庭用テレビから産業用の装置及びコンピュータに及ぶ広範な用途に使用される。
【０００３】
セルフ・ルミネッセンスの性質により、ＦＥＤは、ディスプレイ装置よりも独立した光源として働くように機能し得る。電子の電界放出の原理を、図１を参照して簡単に説明する。図１は、従来の電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ）装置１０の略図である。図１において、ＦＥＤ装置１０は、陰極１２、陰極１２の上に形成されたエミッタ１３、陽極１４、陽極１４の番号付けされていない表面に形成された燐光物質層１６とスペーサ１８を含む。エミッタ１３は、陰極１２と陽極１４の間に設定される電界内を燐光物質層１６に向けて加速される電子を放出する。電界の方向は、陰極１２又は陽極１４の垂直方向に大略平行である。燐光物質層１６は、放出された電子が燐光物質粒子と衝突する時にルミネッセンスを生じる。燐光物質層１６から供給された光は、陽極１４を透過してディスプレイ装置（不図示）、例えば、ＬＣＤ装置に達する。スペーサ１８は、陰極１２と陽極１４の間の所定間隔を維持するように、陰極１２と陽極１４の間に配置される。スペーサ１８は、ガラス装着用シーラントによって、陰極１２と陽極１４に固着される。陰極１２、陽極１４とスペーサ１８によって画成される内部空間は、電子の連続的な正確な放出を確実にするために、真空状態に維持される必要がある。
【０００４】
従来のＦＥＤ装置１０は、以下の欠点を有する。ＦＥＤ装置１０の電界放出の性質は、陰極１２と陽極１４の間の距離に極めて高い感度を有する。その距離は、マイクロメートル（μｍ）程度の許容差で正確に制御されなければならず、このことが、ＦＥＤ装置１０の寸法増大を妨げると共に、ＦＥＤ装置１０からの一様なルミネッセンスを困難にする。更に、光路内の素子として、陽極１４は、燐光物質層１６から供給される光を減衰又は止めさえする。このような危険を避けるために、陽極１４は、しばしば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等の透明材料を用いる。この透明材料は、通常、ＦＥＤ装置１０の全コストに対して高価である。距離制御における相対的に小さい許容差と、透明な陽極の使用によるコストの非効率を含む上記の欠点は、ＦＥＤ装置１０を市場販売することを困難にする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来技術の制約や欠点に起因する問題点を解消する電界放出型ディスプレイ装置とその電界放出型ディスプレイ装置の操作方法を目指している。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施の形態によれば、電界放出装置は、基板と、基板の上方に形成されて、第１電圧レベルでバイアスを加えられる第１導電層と、基板の上方に形成されて、第１電圧レベルと異なる第２電圧レベルでバイアスを加えられる第２導電層と、第１導電層と第２導電層の上に形成されて、電子を伝送するエミッタと、第１導電層と第２導電層の間に配置されるように、基板の上方に形成された燐光物質層とを備えて、電子が、基板の垂直方向に対して大略直角な方向に、第１導電層と第２導電層の一方から燐光物質層を介して第１導電層と第２導電層の他方に伝送される。
【０００７】
又、本発明によれば、電界放出装置は、基板と、基板の上方に形成されて、第１電圧レベルでバイアスを加えられる第１電極と、基板の上方に形成されて、第１電圧レベルより高い第２電圧レベルでバイアスを加えられる第２電極と、第１電極に対応すると共に、基板の垂直方向に対して大略直角な方向に電子を放出する第１エミッタと、第２電極に対応すると共に、第１エミッタから放出された電子を受容する第２エミッタとを備える。
【０００８】
更に、本発明によれば、電界放出装置は、表面の上に形成された第１電極と、第１電極と離隔するように、上記表面と大略同じ表面の上に形成された第２電極と、第１電極と第２電極の上に形成されて、上記表面の垂直方向に対して大略直角な方向に電子を伝送するエミッタとを備える。
【０００９】
その上、本発明によれば、電界放出装置は、基板と、基板の上方に形成されて、第１電圧レベルでバイアスを加えられる複数の第１電極と、基板の上方に形成されて、第１電圧レベルと異なる第２電圧レベルでバイアスを加えられる複数の第２電極と、各々が第１電極の一つと第２電極の一つの間に配置されるように、基板の上方に形成された複数の燐光物質層と、電子を燐光物質層を介して伝送するように、第１電極の各々と第２電極の各々の上に形成されたエミッタとを備える。
【００１０】
更にその上、本発明によれば、電界放出装置は、基板と、基板の上方に形成されると共に、第１陰極、第１陽極、及び第１陰極と第１陽極の間に配置された第１燐光物質層を含む赤色光放出用の第１ユニットと、基板の上方に形成されると共に、第２陰極、第２陽極、及び第２陰極と第２陽極の間に配置された第２燐光物質層を含む緑色光放出用の第２ユニットと、基板の上方に形成されると共に、第３陰極、第３陽極、及び第３陰極と第３陽極の間に配置された第３燐光物質層を含む青色光放出用の第３ユニットと、第１燐光物質層、第２燐光物質層及び第３燐光物質層を介して電子を伝送するように、第１陰極、第２陰極及び第３陰極の各々と第１陽極、第２陽極及び第３陽極の各々に形成されたエミッタとを備える。
【００１１】
又、本発明によれば、電界放出装置を操作する方法は、基板を設けるステップと、基板の上方に第１導電層を設けるステップと、基板の上方に第２導電層を設けるステップと、第１導電層と第２導電層の上にエミッタを設けるステップと、第１導電層と第２導電層の間で基板の上方に燐光物質層を設けるステップと、第１電圧レベルで第１導電層にバイアスを加えるステップと、第１電圧レベルと異なる第２電圧レベルで第２導電層にバイアスを加えるステップと、基板の垂直方向に対して大略直角な方向に、第１導電層と第２導電層の一方から燐光物質層を介して第１導電層と第２導電層の他方に電子を放出するステップとを備える。
【００１２】
その上、本発明によれば、電界放出装置を操作する方法は、基板を設けるステップと、基板の上方に第１電極を設けるステップと、第１電圧レベルで第１電極にバイアスを加えるステップと、基板の上方に第２電極を設けるステップと、第１電圧レベルより高い第２電圧レベルで第２電極にバイアスを加えるステップと、第１電極に対応する第１エミッタを設けるステップと、第２電極に対応する第２エミッタを設けるステップと、基板の垂直方向に対して大略直角な方向に、第１エミッタから第２エミッタに電子を放出するステップとを備える。
【００１３】
更にその上、本発明によれば、電界放出装置を操作する方法は、表面の上に第１電極を設けるステップと、第１電極と離隔するように、上記表面と大略同じ表面の上に第２電極を設けるステップと、第１電極と第２電極の上にエミッタを設けるステップと、上記表面の垂直方向に対して大略直角な方向に電子を伝送するステップとを備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図２Ａは、本発明の一実施の形態にかかるＦＥＤ装置２０の略図である。図２Ａにおいて、ＦＥＤ装置２０は、基板２２、第１導電層２３、第２導電層２５、燐光物質層２４とエミッタ２６及び２７を含む。基板２２は、電気絶縁性を付与するのに適したガラス、重合体、テフロン（登録商標）とセラミックの一つから選択された材料を含むが、これらの材料に制限されるものではない。別のやり方として、基板２２は、ＳｉＯ２等の酸化珪素膜又はＳｉ３Ｎ４等の窒化珪素膜が上に形成される珪素ベースを含む。基板２２の上に形成される第１導電層２３は、第１電圧レベルでバイアスを加えられる。基板２２の上に形成される第２導電層２５は、第１電圧レベルより高い第２電圧レベルでバイアスを加えられる。第１導電層２３と第２導電層２５は、電子銃蒸着法又はスパッタリング法によって形成できる。第１導電層２３と第２導電層２５は、夫々、ＦＥＤ装置２０の陰極と陽極として機能する。第１電圧レベルと第２電圧レベルの大きさは、第１導電層２３と第２導電層２５の間の距離、エミッタ２６と２７の材料と燐光物質層の使用電圧に依存する。本発明の一実施の形態において、第１導電層２３と第２導電層２５の間に設定される電界は、約５Ｖ／μｍである。第１導電層２３と第２導電層２５に適当な材料は、約１０ナノメートル（ｎｍ）の厚さの鉄、コバルトとニッケルを含むが、これらの材料に制限されるものではない。
【００１５】
エミッタ２６と２７は、例えば、化学気相成長法（ＣＶＤ）、プラズマエンハンスト化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）、熱化学気相成長法、又は反応性スパッタリング、イオンビームスパッタリング、デュアルイオンビームスパッタリング等の他の適当な化学的・物理的蒸着方法によって、夫々、第１導電層２３と第２導電層２５の上に形成される。エミッタ２６と２７は、カーボンナノ材料、金属酸化物と金属の一つから選択された材料を含むが、これらの材料に制限されるものではない。一実施の形態において、エミッタ２６と２７は、カーボンナノチューブ、カーボンナノシート、カーボンナノウォール、ダイヤモンド膜、ダイヤモンド状カーボン膜、ＧａＮ、ＧａＢ、Ｓｉ、ＷとＭｏ等の金属膜、ＺｎＯナノロッドとスピンドルアレイの一つを含む。エミッタ２６と２７の高さは、約１〜３μｍ（マイクロメートル）である。
【００１６】
エミッタ２６と２７は、電子を放出するように機能する。特に、放出された電子は、第１導電層２３から燐光物質層２４を介して第２導電層２５までの電界で実線の矢印で示すように加速される。本発明の一実施の形態において、第１導電層２３と第２導電層２５の電圧レベルは、夫々、約０ボルトと３００〜１０００ボルトである。放出された電子が燐光物質粒子に衝突する時、燐光物質層２４は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）と青（Ｂ）の発光等の有色ルミネッセンスを含むルミネッセンス（太い矢印で示す）を供給する。燐光物質層２４は、スピンコーティング法、ディップコーティング又はスパッタ蒸着によって形成してもよいと共に、数マイクロメートルの程度の厚さを有する。
【００１７】
図２Ｂは、本発明の別の実施の形態にかかるＦＥＤ装置２０−１の略図である。図２Ｂにおいて、ＦＥＤ装置２０−１は、エミッタ２６−１と２７−１を除いて、図２Ａに示すＦＥＤ装置２０に類似の構造を有する。エミッタ２６−１の各々は、放出された電子の伝送を容易にする方向に指向させた先端部２６０を含む。特に、先端部２６０は、電子の放出を容易にするように、電界と大略同じ方向に指向させられている。一方、エミッタ２７−１の各々は、放出された電子の伝送を容易にする方向に指向させた先端部２７０を有する。特に、先端部２７０は、放出された電子の受容を容易にするように、電界と大略反対の方向に指向させられている。
【００１８】
図３は、本発明の更に別の実施の形態にかかるＦＥＤ装置３０の略図である。図３において、ＦＥＤ装置３０は、燐光物質層３４を除いて、図２Ａに示すＦＥＤ装置２０に類似の構造を有する。第１導電層２３と第２導電層２５の間に配置された燐光物質層２４と異なり、燐光物質層３４は、ＦＥＤ装置３０の第１導電層２３と第２導電層２５を覆う。
【００１９】
図４Ａは、本発明の他の実施の形態にかかるＦＥＤ装置４０の略図である。図４Ａにおいて、ＦＥＤ装置４０は、反射層４２と誘電体層４３を除いて、図２Ａに示すＦＥＤ装置２０に類似の構造を有する。１マイクロメートルの程度の厚さを有する反射層４２は、例えば、物理気相成長法（ＰＶＤ）によって基板２２の上に形成される。反射層４２用の適当な材料は、アルミニウムと銀のいずれかを含むが、これらの材料に制限されるものではない。数マイクロメートルの程度の厚さを有する誘電相４３は、例えば、サーマルプロセスによって反射層４２の上に形成される。誘電体層４３用の適当な材料は、ＳｉＯ２等の酸化珪素とＳｉ３Ｎ４等の窒化珪素のいずれかを含むが、これらの材料に制限されるものではない。
【００２０】
図４Ｂは、本発明の更に他の実施の形態にかかるＦＥＤ装置４０−１の略図である。図４Ｂにおいて、ＦＥＤ装置４０−１は、誘電体層４３−１を除いて、図４Ａに示すＦＥＤ装置４０に類似の構造を有する。反射層４２の上に連続的に形成された膜である誘電体層４３と異なり、誘電体層４３−１は、燐光物質層２４が位置する領域で不連続である。その結果、燐光物質層２４は反射層４２の上に配置される。
【００２１】
図５Ａは、本発明の外の実施の形態にかかるＦＥＤ装置５０の略図である。図５Ａにおいて、ＦＥＤ装置５０は、第３導電層５６を除いて、図２Ａに示すＦＥＤ装置２０に類似の構造を有する。１マイクロメートルの程度の厚さを有する第３導電層５６は、例えば、ＰＶＤによって基板２２の上に形成される。第３導電層５６用の適当な材料は、アルミニウムと銀のいずれかを含むが、これらの材料に制限されるものではない。燐光物質層２４が、第３導電層５６の上に形成され、第３導電層５６は、燐光物質層２４内に蓄積された電子を放出するように機能する。
【００２２】
図５Ｂは、本発明の更に外の実施の形態にかかるＦＥＤ装置５０−１の略図である。図５Ｂにおいて、ＦＥＤ装置５０−１は、反射層５２と誘電体層５３を除いて、図５Ａに示すＦＥＤ装置５０に類似の構造を有する。図４Ａに示す反射層４２に材料及び寸法パラメータにおいて類似の反射層５３は、ＦＥＤ装置５０−１が行うルミネッセンスを強化するように機能する。図４Ａに示す誘電体層４３に材料及び寸法パラメータにおいて類似の誘電体層５３は、ＦＥＤ装置５０−１の反射層５２と第１導電層２３及び第２導電層２５との間を電気的に遮断する。
【００２３】
図５Ｃは、本発明のその上の実施の形態にかかるＦＥＤ装置５０−２の略図である。図５Ｃにおいて、ＦＥＤ装置５０−２は、金属基板５１、誘電体層５４、第１導電層５５、第１エミッタ層５８、第２導電層５７と第２エミッタ層５９を含む。金属基板５１は、燐光物質層２４から放出された光を反射する反射層として働くように機能する。誘電体層５４は、金属基板５１と第１導電層５５及び第２導電層５７との間で必要な電気的遮断を行う。第１導電層５５は、燐光物質層２４に対向する傾斜側壁５５−１を含む。同様に、第２導電層５７は、燐光物質層２４に対向する傾斜側壁５７−１を含む。傾斜側面５５−１又は５７−１と誘電体層５４の番号付けしない上面の間の角度θは、約６０°である。傾斜側壁５５−１と５７−１は、垂直側壁だけを有する導電層の場合に発生し得る不連続な第１エミッタ層５８又は第２エミッタ層５９の危険を低減することに役立つ。
【００２４】
図５Ｄは、更にその上の実施の形態にかかるＦＥＤ装置５０−３の略図である。図５Ｄにおいて、ＦＥＤ装置５０−３は、金属基板５１の上を連続的に延在しない誘電体層５４−１を除いて、図５Ｃに示すＦＥＤ装置５０−２に類似の構造を有する。燐光物質層２４は、燐光物質層２４用の接地ベースとして働くように機能する金属基板５１の上に配置される。
【００２５】
図６は、本発明の付加された実施の形態にかかるＦＥＤ装置６０の略図である。図６において、ＦＥＤ装置６０は、基板６２、複数の第１電極６３、複数の第２電極６５と複数の燐光物質層６４を含む。基板６２の上方に形成されて、前述した第１導電層２３に類似した構造を有する第１電極６３の各々は、陰極として働くように機能する。基板６２の上方に形成されて、前述した第２導電層２５に類似した構造を有する第２電極６５の各々は、陽極として働くように機能する。基板６２の上方に形成された燐光物質層６４の各々は、第１電極６３の一つと第２電極６５の一つの間に配置される。ＦＥＤ装置６０は、ディスプレイ装置よりもむしろ光源として働くように機能する。
【００２６】
図７は、本発明の更に付加された実施の形態にかかるＦＥＤ装置７０の略図である。図７において、光源又は画素として働くように機能するＦＥＤ装置７０は、基板７２、第１電極７３−１、７３−２と７３−３、第２電極７５−１、７５−２と７５−３と燐光物質層７４−Ｒ、７４−Ｇと７４−Ｂを含む。赤色発光のために設けられた燐光物質層７４−Ｒは、第１電極７３−１と第２電極７５−１の間に配置され、これら３個の素子は全体としてＦＥＤ装置７０の第１サブピクセルを形成する。その上、緑色発光のために設けられた燐光物質層７４−Ｇは、第１電極７３−２と第２電極７５−２の間に配置され、これら３個の素子は全体としてＦＥＤ装置７０の第２サブピクセルを形成する。更に、青色発光のために設けられた燐光物質層７４−Ｂは、第１電極７３−３と第２電極７５−３の間に配置され、これら３個の素子は全体としてＦＥＤ装置７０の第３サブピクセルを形成する。
【００２７】
図８は、本発明の一実施の形態にかかるＦＥＤ装置のＦＥＤ装置の操作方法を説明するフローチャートである。図８において、ステップ８１で、基板が設けられる。次に、ステップ８２で、基板の上方に形成された第１導電層と基板の上方に形成された第２導電層が設けられる。第１導電層は第２導電層から離隔されている。ステップ８３で、エミッタが第１導電層と第２導電層の上に設けられる。次に、ステップ８４で、第１導電層と第２導電層の間に配置されるように、基板の上方に形成された燐光物質層が設けられる。当業者は、連続的で正確な電子放出を確実にするために、包装後に、燐光物質層、第１導電層、第２導電層とエミッタを、例えば、約１０−６トルの真空に維持されることを理解するだろう。ステップ８５で、第１導電層は、第１電圧レベルでバイアスを加えられる一方、第２導電層は、第１電圧レベルと異なる第２電圧レベルでバイアスを加えられる。ステップ８６で、電子が、基板の垂直方向に対して大略直角な方向に、第１導電層と第２導電層の一方から燐光物質層を介して第１導電層と第２導電層の他方に放出される。
【００２８】
本発明の代表的な実施の形態の説明において、本明細書は、本発明の方法及び／又はプロセスを特定順序のステップとして表現した。しかしながら、方法又はプロセスが、記述された特定順序のステップに依存しない程度まで、方法又はプロセスが、記載された特定順序のステップに制限されない。当業者なら認識するように、他の順序のステップも可能である。従って、本明細書に記述した特定順序のステップは、請求項の限定として解釈すべきではない。その上、本発明の方法及び／又はプロセスに関する請求項は、記載の順序のステップの性能に制限されるべきでないと共に、当業者は、順序を変更しても本発明の精神と範囲内にあることを容易に認識し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】従来の電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ）装置の略図である。
【図２Ａ】本発明の一実施の形態にかかるＦＥＤ装置の略図である。
【図２Ｂ】本発明の別の実施の形態にかかるＦＥＤ装置の略図である。
【図３】本発明の更に別の実施の形態にかかるＦＥＤ装置の略図である。
【図４Ａ】本発明の他の実施の形態にかかるＦＥＤ装置の略図である。
【図４Ｂ】本発明の更に他の実施の形態にかかるＦＥＤ装置の略図である。
【図５Ａ】本発明の外の実施の形態にかかるＦＥＤ装置の略図である。
【図５Ｂ】本発明の更に外の実施の形態にかかるＦＥＤ装置の略図である。
【図５Ｃ】本発明のその上の実施の形態にかかるＦＥＤ装置の略図である。
【図５Ｄ】本発明の更にその上の実施の形態にかかるＦＥＤ装置の略図である。
【図６】本発明の付加された実施の形態にかかるＦＥＤ装置の略図である。
【図７】本発明の更に付加された実施の形態にかかるＦＥＤ装置の略図である。
【図８】本発明の一実施の形態にかかるＦＥＤ装置の操作方法を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００３０】
２０  ＦＥＤ装置
２２  基板
２３  第１導電層
２４  燐光物質層
２５  第２導電層
２６  エミッタ
２７  エミッタ
３０  ＦＥＤ装置
３４  燐光物質層
４０  ＦＥＤ装置
４２  反射層
４３  誘電体層
５０  ＦＥＤ装置
５１  金属基板
５２  反射層
５３  誘電体層
５４  誘電体層
５５  第１導電層
５６  第３導電層
５７  第２導電層
５８  第１エミッタ層
５９  第２エミッタ層
６０  ＦＥＤ装置
６２  基板
６３  第１電極
６４  燐光物質層
６５  第２電極
７０  ＦＥＤ装置
７２  基板
【図１】
2007035613.tif 000003
【図２Ａ】
2007035613.tif 000004
【図２Ｂ】
2007035613.tif 000005
【図３】
2007035613.tif 000006
【図４Ａ】
2007035613.tif 000007
【図４Ｂ】
2007035613.tif 000008
【図５Ａ】
2007035613.tif 000009
【図５Ｂ】
2007035613.tif 000010
【図５Ｃ】
2007035613.tif 000011
【図５Ｄ】
2007035613.tif 000012
【図６】
2007035613.tif 000013
【図７】
2007035613.tif 000014
【図８】
2007035613.tif 000015