(57)【要約】【課題】電子ビームの走査歪曲を抑制して画面の表示品質低下を防止することができるスペーサ及びこれを備えた電子放出ディスプレイを提供すること。【解決手段】真空容器を構成する第１基板１０と第２基板２０との間に配置され、母体３１０と、母体３１０の側面に形成される抵抗層３２１と、抵抗層３２１上に形成される２次電子放出防止層３２３と、抵抗層３２１と２次電子放出防止層３２３との間に形成されて、層間拡散を防止する拡散防止層３２２と、を有することを特徴とする、スペーサが提供される。かかる構成によれば、２次電子放出防止層は、電子がスペーサに衝突した際に、２次電子が放出されるのを防ぎ、抵抗層は、スペーサに帯電された電荷を伝達することができる。そして、拡散防止層は、熱が加わった際に抵抗層と２次電子放出防止層との間に発生する相互拡散を遮断して、これらの間の界面反応を防止することができる。【選択図】図１Ａ
2007128884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器を構成する第１基板と第２基板との間に配置され、
母体と、
前記母体の側面に形成される抵抗層と、
前記抵抗層上に形成される２次電子放出防止層と、
前記抵抗層と前記２次電子放出防止層との間に形成されて、層間拡散を防止する拡散防止層と、
を有することを特徴とする、スペーサ。
【請求項２】
前記拡散防止層は、前記２次電子放出防止層より低くて、前記抵抗層より高い抵抗値を有することを特徴とする、請求項１に記載のスペーサ。
【請求項３】
前記拡散防止層は、金属窒化物又は金属酸化物からなることを特徴とする、請求項２に記載のスペーサ。
【請求項４】
前記金属窒化物は、クロム又はチタニウムを含むことを特徴とする、請求項３に記載のスペーサ。
【請求項５】
前記金属酸化物は、クロム、チタニウム、ジルコニウム、ハフニウムのうちのいずれか１つを含むことを特徴とする、請求項３に記載のスペーサ。
【請求項６】
前記抵抗層は、高抵抗物質からなることを特徴とする、請求項１に記載のスペーサ。
【請求項７】
前記抵抗層は、
Ａｇ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｗ、Ａｕ、及び、これらの混合物からなる群より選択される少なくとも１つの金属と、
Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＰｔＮ、ＧｅＮ、及び、これらの混合物からなる群より選択される化合物と、
で組合わせられて形成されることを特徴とする、請求項６に記載のスペーサ。
【請求項８】
前記２次電子放出防止層は、電子放出係数が１〜１．８である物質からなることを特徴とする、請求項１に記載のスペーサ。
【請求項９】
前記２次電子放出防止層は、ダイアモンド状カーボン、Ｃｒ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３のうちのいずれか１つからなることを特徴とする、請求項８に記載のスペーサ。
【請求項１０】
前記母体の下面に形成される接触電極層と、前記母体の上面に形成される絶縁層と、をさらに有することを特徴とする、請求項１に記載のスペーサ。
【請求項１１】
前記接触電極層は、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｌのうちのいずれか１つからなることを特徴とする、請求項１０に記載のスペーサ。
【請求項１２】
真空容器を構成する第１基板及び第２基板と、
前記第１基板に提供される電子放出ユニットと、
前記第２基板に提供される発光ユニットと、
前記第１基板と前記第２基板との間に配置されるスペーサと、
を有し、
前記スペーサが、
母体と、
前記母体の側面に形成される抵抗層と、
前記抵抗層上に形成される２次電子放出防止層と、
前記抵抗層と前記２次電子放出防止層との間に形成されて、層間拡散を防止する拡散防止層と、
を有することを特徴とする、電子放出ディスプレイ。
【請求項１３】
前記拡散防止層は、前記２次電子放出防止層より低くて、前記抵抗層より高い抵抗値を有することを特徴とする、請求項１２に記載の電子放出ディスプレイ。
【請求項１４】
前記拡散防止層が、金属窒化物又は金属酸化物からなることを特徴とする、請求項１３に記載の電子放出ディスプレイ。
【請求項１５】
前記金属窒化物は、クロム又はチタニウムを含むことを特徴とする、請求項１４に記載の電子放出ディスプレイ。
【請求項１６】
前記金属酸化物は、Ｃｒ、Ｔｉ、ジルコニウム、ハフニウムのうちのいずれか１つを含むことを特徴とする、請求項１４に記載の電子放出ディスプレイ。
【請求項１７】
前記抵抗層は、高抵抗物質からなることを特徴とする、請求項１２に記載の電子放出ディスプレイ。
【請求項１８】
前記抵抗層は、
Ａｇ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｗ、Ａｕ、及び、これらの混合物からなる群より選択される少なくとも１つの金属と、
Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＰｔＮ、ＧｅＮ、及び、これらの混合物からなる群より選択される化合物と、
で組合わせられて形成されることを特徴とする、請求項１７に記載の電子放出ディスプレイ。
【請求項１９】
前記２次電子放出防止層は、電子放出係数が１〜１．８である物質からなることを特徴とする、請求項１２に記載の電子放出ディスプレイ。
【請求項２０】
前記２次電子放出防止層は、ダイアモンド状炭素（ＤＬＣ）、Ｃｒ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３のうちのいずれか１つからなることを特徴とする、請求項１９に記載の電子放出ディスプレイ。
【請求項２１】
前記スペーサの下面に形成される接触電極層と、前記スペーサの上面に形成される絶縁層と、をさらに含むことを特徴とする、請求項１２に記載の電子放出ディスプレイ。
【請求項２２】
前記電子放出ユニットが、電子放出部と、前記電子放出部を駆動する電極と、を有することを特徴とする、請求項１２に記載の電子放出ディスプレイ。
【請求項２３】
前記電子放出部が、炭素ナノチューブ、黒鉛、黒鉛ナノファイバー、ダイヤモンド、ダイアモンド状炭素、Ｃ６０（フラーレン）、シリコンナノワイヤーの中から選択されるいずれか１つ又はこれらの組み合わせ物質からなることを特徴とする、請求項２２に記載の電子放出ディスプレイ。
【請求項２４】
前記第１基板と前記第２基板との間に提供される集束電極をさらに有することを特徴とする、請求項１２に記載の電子放出ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スペーサ及びこれを備えた電子放出ディスプレイに関し、より詳しくは、その表面に電荷が蓄積されることを防止するスペーサ及び、これを備えた電子放出ディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子放出素子（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｅｌｅｍｅｎｔ）は、熱陰極（ｈｏｔ  ｃａｔｈｏｄｅ）を利用する方式と、冷陰極（ｃｏｌｄ  ｃａｔｈｏｄｅ）を利用する方式と、に区分される。
【０００３】
ここで、冷陰極を利用する方式の電子放出素子としては、電界放出アレイ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｔｔｅｒ  Ａｒｒａｙ；ＦＥＡ、以下、ＦＥＡと言う）型、表面伝導エミッション（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ；ＳＣＥ、以下、ＳＣＥと言う）型、金属−絶縁体−金属（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ；ＭＩＭ、以下、ＭＩＭと言う）型、及び金属−絶縁体−半導体（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ；ＭＩＳ、以下、ＭＩＳと言う）型等が知られている。
【０００４】
電子放出素子は、電子放出部と、電子放出部の電子放出を制御する駆動電極と、で構成されて、駆動電極に印加される電圧によって電子放出部から電子を放出する。そして、このような電子放出素子が、一基板にアレイをなして電子放出ディバイス（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｄｅｖｉｃｅ）を構成する。そして、電子放出ディバイスの一基板は、一面に蛍光層とアノード電極とからなる発光ユニットが備えられた他の基板に対向配置される。この一基板及び他の基板は、真空容器を形成し、電子放出素子から放出される電子で蛍光層を励起させて、所定の発光又は表示作用を行う電子放出ディスプレイを構成する。
【０００５】
上述した電子放出ディスプレイでは、真空容器を形成する際に、一基板と他の基板との間の間隔を一定に維持し、真空容器の内外部圧力の差による基板の変形及び破損を防止するために、真空容器内部にスペーサが設けられる。
【０００６】
このようなスペーサは、主にガラスやセラミックのように導電性のない物質で製作され、電子放出素子から放出される電子が蛍光層へ向かう移動経路を妨害しないように蛍光層の間の非発光領域に対応して配置される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、電子放出ディスプレイでは、アノード電極によって形成される高い電界によって、一基板の電子放出素子から放出される電子が、他の基板の当該蛍光層へ向かう際に、電子ビームの拡散が発生する。このような現象は、電子放出ディスプレイが集束電極を備えても完全に抑制されず、ディバイスの駆動時に継続して発生する。
【０００８】
このように、従来の電子放出ディスプレイで電子ビームの拡散が発生すると、電子放出素子から放出される電子のうちの一部は、当該蛍光層に到達せずにスペーサに衝突する。スペーサを構成するガラスやセラミックが、１以上の２次電子放出係数を有しているため、電子が衝突すれば、より多くの２次電子が、放出されて、スペーサが、陽電荷に帯電される。そして、帯電されたスペーサは、スペーサ周囲の電界を変化させて電子ビーム経路を歪曲させる。
【０００９】
従来の電子放出ディスプレイによれば、このような電子ビーム歪曲は、電子放出素子で放出される電子の方向をスペーサ側に変更させて、画面にスペーサの位置が目で確認されるなどの表示品質低下、すなわち、電子ビームの歪曲が画面に映し出される映像に影響を与え、スペーサの位置を画面の映像をとおして目で確認することができるなどの表示品質の低下を誘発するという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、電子ビームの走査歪曲を抑制して画面の表示品質低下を防止することが可能な、新規かつ改良されたスペーサ及びこれを備えた電子放出ディスプレイを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、真空容器を構成する第１基板と第２基板との間に配置され、母体と、母体の側面に形成される抵抗層と、抵抗層上に形成される２次電子放出防止層と、抵抗層と２次電子放出防止層との間に形成されて、層間拡散を防止する拡散防止層と、を有することを特徴とする、スペーサが提供される。
【００１２】
かかる構成によれば、２次電子放出防止層は、電子がスペーサに衝突した際に、２次電子が放出されるのを防ぐことができ、スペーサが帯電されるのを防ぐことができる。また、抵抗層は、スペーサに帯電された電荷を伝達することができ、スペーサが帯電されるのを防ぐことができる。そして、拡散防止層は、熱が加わった際に抵抗層と２次電子放出防止層との間に発生する相互拡散を遮断して、これらの間の界面反応を防止することができる。よって、拡散防止層は、加熱時において、抵抗層及び２次電子放出防止層のスペーサに電荷が帯電されるのを防ぐ機能を損なうことを防ぐことができる。
【００１３】
また、拡散防止層は、２次電子放出防止層より低くて、抵抗層より高い抵抗値を有するとしてもよい。
【００１４】
また、拡散防止層は、金属窒化物又は金属酸化物からなってもよい
【００１５】
また、金属窒化物は、クロム又はチタニウムを含んでもよい。
【００１６】
また、金属酸化物は、クロム、チタニウム、ジルコニウム、ハフニウムのうちのいずれか１つを含んでもよい。
【００１７】
また、抵抗層は、高抵抗物質からなってもよい
【００１８】
また、抵抗層は、Ａｇ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｗ、Ａｕ、及び、これらの混合物からなる群より選択される少なくとも１つの金属と、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＰｔＮ、ＧｅＮ、及び、これらの混合物からなる群より選択される化合物と、で組合わせられて形成されてもよい。
【００１９】
また、２次電子放出防止層は、電子放出係数が１〜１．８である物質からなってもよい
【００２０】
また、２次電子放出防止層は、ダイアモンド状カーボン、Ｃｒ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３のうちのいずれか１つからなってもよい
【００２１】
また、母体の下面に形成される接触電極層と、母体の上面に形成される絶縁層と、をさらに有してもよい。
【００２２】
また、接触電極層は、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｌのうちのいずれか１つからなってもよい
【００２３】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、真空容器を構成する第１基板及び第２基板と、第１基板に提供される電子放出ユニットと、第２基板に提供される発光ユニットと、第１基板と第２基板との間に配置されるスペーサと、を有し、スペーサが、母体と、母体の側面に形成される抵抗層と、抵抗層上に形成される２次電子放出防止層と、抵抗層と２次電子放出防止層との間に形成されて、層間拡散を防止する拡散防止層と、を有することを特徴とする、電子放出ディスプレイが提供される。
【００２４】
また、拡散防止層は、２次電子放出防止層より低くて、抵抗層より高い抵抗値を有してもよい。
【００２５】
また、拡散防止層が、金属窒化物又は金属酸化物からなってもよい
【００２６】
また、金属窒化物は、クロム又はチタニウムを含んでもよい。
【００２７】
また、金属酸化物は、Ｃｒ、Ｔｉ、ジルコニウム、ハフニウムのうちのいずれか１つを含んでもよい。
【００２８】
また、抵抗層は、高抵抗物質からなってもよい
【００２９】
また、抵抗層は、Ａｇ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｗ、Ａｕ、及び、これらの混合物からなる群より選択される少なくとも１つの金属と、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＰｔＮ、ＧｅＮ、及び、これらの混合物からなる群より選択される化合物と、で組合わせられて形成されてもよい。
【００３０】
また、２次電子放出防止層は、電子放出係数が１〜１．８である物質からなってもよい
【００３１】
また、２次電子放出防止層は、ダイアモンド状炭素（ＤＬＣ）、Ｃｒ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３のうちのいずれか１つからなってもよい
【００３２】
また、スペーサの下面に形成される接触電極層と、スペーサの上面に形成される絶縁層と、をさらに含んでもよい。
【００３３】
また、電子放出ユニットが、電子放出部と、電子放出部を駆動する電極と、を有してもよい。
【００３４】
また、電子放出部が、炭素ナノチューブ、黒鉛、黒鉛ナノファイバー、ダイヤモンド、ダイアモンド状炭素、Ｃ６０（フラーレン）、シリコンナノワイヤーの中から選択されるいずれか１つ又はこれらの組み合わせ物質からなってもよい
【００３５】
また、第１基板と第２基板との間に提供される集束電極をさらに有してもよい。
【発明の効果】
【００３６】
以上説明したように本発明によれば、電子ビームの走査歪曲を抑制して画面の表示品質低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３８】
（一実施形態）
まず、以下では、図１Ａ、図１Ｂ及び図２を参照して、本発明の一実施形態について詳細に説明する。
【００３９】
図１Ａは、本実施形態に係る電子放出ディスプレイを示す部分分解斜視図であり、図１Ｂは、図１ＡのＡ表示部を拡大して示した拡大図である。そして、図２は、本実施形態に係る電子放出ディスプレイを示す部分断面図である。また、本実施形態において、電子放出ディスプレイの一例として、ＦＥＡ型電子放出ディスプレイを示し、以下では説明する。
【００４０】
図１Ａ及び図２に示すように、電子放出ディスプレイは、所定の間隔をおいて互いに平行に対向配置される第１基板１０と第２基板２０とを有する。
【００４１】
第１基板１０のうち、第２基板２０との対向面には第２基板２０に向かって電子を放出する電子放出ユニット１００が提供され、第２基板２０のうち、第１基板１０との対向面には放出された電子によって可視光を放出して、任意の発光又は表示を行う発光ユニット２００が提供される。
【００４２】
より具体的に、まず、第１基板１０の上には電子放出を制御するための第１電極としてカソード電極１１０が第１基板１０の一方向（図面のｙ軸方向）に沿って帯状パターンで形成される。カソード電極１１０の上に第１基板１０全体にわたって第１絶縁層１２０が形成される。そして、第１絶縁層１２０の上に第２電極としてゲート電極１３０がカソード電極１１０と直交する方向（図面のｘ軸方向）に沿って帯状パターンで形成される。
【００４３】
そして、カソード電極１１０とゲート電極１３０とが交差する領域ごとに、カソード電極１１０上に電子放出部１６０が形成される。第１絶縁層１２０とゲート電極１３０とには各電子放出部１６０に対応する開口部１２０ａ、１３０ａがそれぞれ形成されて、第１基板１０の上に電子放出部１６０が露出される。
【００４４】
電子放出部１６０は、真空中で電界が加えられると、電子を放出する物質、例えば、炭素系物質、又は、ｎｍ（ナノメートル）サイズ物質、一例として炭素ナノチューブ、黒鉛、黒鉛ナノファイバー、ダイヤモンド、ダイアモンド状炭素、Ｃ６０（フラーレン）、シリコンナノワイヤーの中で選択されるいずれか１つ又はこれらの組み合わせ物質からなることができる。この電子放出部１６０の製造法としては、スクリーン印刷、直接成長、化学気相蒸着又はスパッタリングなどを適用することができる。
【００４５】
図面（ｘｙ平面）では平面形状が円形である電子放出部１６０がカソード電極１１０の長さ方向に沿ってカソード電極１１０とゲート電極１３０との交差領域当り３つずつ一列に配列される場合を示した。しかし、電子放出部１６０の形状、交差領域当り個数及び配列形態などは図示した例に限定されず、多様に変形されてもよい。
【００４６】
また、本実施形態では、ゲート電極１３０が、第１絶縁層１２０を間においてカソード電極１１０の上に位置する構造について説明した。しかし、カソード電極がゲート電極上に位置する構造も可能であり、この場合、電子放出部は、カソード電極の一側面と接触しながら第１絶縁層の上に形成されてもよい。
【００４７】
上述した電子放出ディスプレイにおいて、１つのカソード電極１１０と、１つのゲート電極１３０と、これらの交差領域に位置する第１絶縁層１２０及び電子放出部１６０と、が、１つの電子放出素子を構成し、このような電子放出素子が、第１基板１０にアレイをなして電子放出ディバイスを形成する。
【００４８】
また、この電子放出ディスプレイではゲート電極１３０上に第２絶縁層１４０と集束電極１５０とが順次に形成されてもよい。この場合、第２絶縁層１４０と集束電極１５０とにも、電子ビームの通過のための開口部１４０ａ、１５０ａが備えられる。一例として、この開口部１４０ａ、１５０ａは、電子放出素子当り１つずつ備えられて、集束電極１５０が、１つの電子放出素子から放出される電子を包括的に集束する。この時、集束電極１５０は、電子放出部１６０との高さの差が大きいほど、優れた集束効果を発揮するので、第２絶縁層１４０の厚さを第１絶縁層１３０の厚さより大きく形成するのが好ましい。
【００４９】
図面では、集束電極１５０が第１基板１０全体に１つ形成されることを示したが、所定のパターンに分かれて複数個で形成されてもよい。
【００５０】
また、集束電極１５０は、第２絶縁層１４０上にコーティングされた導電膜で形成されても、開口部１５０ａを備えた金属プレートで形成されてもよい。
【００５１】
次に、第１基板１０に対向する第２基板２０の一面には蛍光層２１０と黒色層２２０とが形成され、蛍光層２１０と黒色層２２０との上にアルミニウムのような金属からなるアノード電極２３０が形成される。アノード電極２３０は、外部から電子ビームの加速に必要な高電圧の印加を受け、蛍光層２１０から放射された可視光の中で第１基板１０に向かって放射された可視光を第２基板２０側に反射させて、画面の輝度を高める役割を果たす。
【００５２】
一方、アノード電極２３０は、第２基板２０に向かった蛍光層２１０及び黒色層２２０の一面に形成されることができる。この場合、蛍光層２１０から放射された可視光が透過できるように、アノード電極は、ＩＴＯのような透明導電物質からなる。
【００５３】
なお、第２基板２０上に透明導電物質のアノード電極と反射効果によって輝度を高める金属薄膜とが、全て形成されてもよい。
【００５４】
蛍光層２１０は、第１基板１０上に定義された画素領域に一対一で対応して配置されたり、画面の垂直方向（図面のｙ軸方向）に沿って帯状パターンで形成されることができる。また、黒色層２２０は、クロム又はクロム酸化物のような不透明物質からなってもよい。
【００５５】
上述した電子放出ディスプレイにおける蛍光層２１０は、電子放出素子に対応して形成される。この際、互いに対応する１つの蛍光層２１０と１つの電子放出素子とが、電子放出ディスプレイの実質的な画素を構成する。
【００５６】
次に、第１基板１０と第２基板２０との間には、複数のスペーサ３００が配置されて、両基板１０、２０の間の間隔を一定に維持する。この時、スペーサ３００は、黒色層２２０が位置する非発光領域に対応して配置され、図面では一例として壁体型（ｗａｌｌ−ｔｙｐｅ）スペーサを示した。
【００５７】
図１Ｂに示すように、スペーサ３００は、ガラスやセラミックのように導電性のない物質で製作される母体３１０と、母体３１０の側面を覆う抵抗層３２１と、抵抗層３２１の上に形成される拡散防止層３２２と、拡散防止層３２２上に形成される２次電子放出防止層３２３と、を含み構成される。
【００５８】
ここで、抵抗層３２１は、スペーサ３００に帯電される電荷の移動経路を提供して、スペーサ３００に電荷が蓄積されることを防止する。このような抵抗層３２１は、弱い導電性を有する高抵抗物質、例えば、Ａｇ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｗ、Ａｕ、及び、これらの混合物からなる群より選択される少なくとも１つの金属と、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＰｔＮ、ＧｅＮ、及び、これらの混合物からなる群より選択される化合物で組み合わせて使用することができる。好ましくは、抵抗層３２１は、Ａｇ/Ｓｉ３Ｎ４、Ｇｅ/ＡｌＮ、Ｓｉ/ＡｌＮ、Ａｌ/ＰｔＮ、Ｗ/ＧｅＮ、Ａｕ/ＡｌＮからなることができる。
【００５９】
２次電子放出防止層３２３は、スペーサ３００に電子が衝突する場合に、スペーサ３００から２次電子が放出することを最少化する。よって、２次電子放出防止層３２３は、スペーサ３００に電荷が蓄積されることを防ぐことができる。このような２次電子放出防止層３２３は、２次電子放出係数が１〜１．８である物質、例えばダイヤモンド状炭素（ＤＬＣ:Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）、Ｃｒ２Ｏ３、又は、Ｎｄ２Ｏ３からなってもよい。
【００６０】
そして、拡散防止層３２２は、真空容器形成のための第１基板１０と第２基板２０との封着工程時に加えられる熱によって、抵抗層３２１と２次電子放出防止層３２３との間に発生する相互拡散を遮断して、これらの間の界面反応を防止する。よって、拡散防止層３２２は、封着工程において、抵抗層３２１及び２次電子放出防止層３２３のスペーサ３００に電荷が帯電されるのを防ぐ機能を損なうことを防ぐことができる。
【００６１】
このような拡散防止層３２２は、２次電子放出防止層３２３よりは小さくて、抵抗層３２１よりは高い抵抗値を有する物質、例えば、クロム窒化物（ＣｒＮ）、チタニウム窒化物（ＴｉＮ）等の金属窒化物、又は、クロム酸化物（ＣｒＯ２）、ジルコニウム酸化物（ＺｒＯ２）、ハフニウム酸化物（ＨｆＯ２）、チタニウム酸化物（ＴｉＯ２）等の金属酸化物からなることができる。
【００６２】
ここで、拡散防止層３２２の抵抗が抵抗層３２１より低い場合には、スペーサ３００に帯電された電子による電流が、抵抗層３２１よりは拡散防止層３２２を通じて流れて、抵抗層３２１の電流の流れが円滑でなくなる問題を誘発する。そして、拡散防止層３２２の抵抗が２次電子放出防止層３２３より高い場合には、拡散防止層３２２に電荷が蓄積される問題を誘発する。したがって、拡散防止層３２２は、２次電子放出防止層３２３より小さく、抵抗層３２１より高い抵抗値を有しなければならない
【００６３】
また、スペーサ３００の上面には、絶縁層３３１が形成され、下面には、低抵抗物質、例えばニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）等からなる接触電極層３３２がさらに形成されてもよい（図２参照）。ここで、図２は、本発明の一実施形態に係る電子放出ディスプレイを示す部分断面図である。
【００６４】
この場合、スペーサ３００は、接触電極層３３２を通じて集束電極１５０と電気的に連結されて、スペーサ３００に帯電される電子をスペーサ３００外部に移動させることができる。
【００６５】
また、スペーサ３００は、図面に示した壁体型の他にも円柱型、十字柱型など、多様な形状からなってもよい。
【００６６】
一方、上述した第１基板１０と第２基板２０とは、その間にスペーサ３００が配置され、周縁に密封部材が配置される状態で高温の封着工程によって周縁を一体に接合され、内部空間部が排気されて真空状態を維持する。
【００６７】
この時、本実施形態によれば、スペーサ３００の拡散防止層３２２によって抵抗層３２１と２次電子放出防止層３２２との間の界面反応が防止されるので、抵抗層３２１と２次電子放出防止層３２２との膜質特性の低下を防止できる。
【００６８】
このように構成される電子放出ディスプレイでは、例えば、アノード電極２３０に数百〜数千ボルトの（＋）電圧を印加し、カソード電極１１０とゲート電極１３０のうちのいずれか１つの電極に走査信号電圧を印加すると、同時に、他の１つの電極にデータ信号電圧を印加し、集束電極１５０には、数〜数十ボルトの（−）電圧を印加して駆動する。すなわち、カソード電極１１０とゲート電極１３０は、電子放出部１６０を駆動する電極となる。
【００６９】
その結果、カソード電極１１０とゲート電極１３０との間の電圧差が臨界値以上である電子放出素子で、電子放出部１６０周囲に電界が形成されて、この電子放出部１６０から電子が放出される。放出された電子は、集束電極１５０の開口部１５０ａを通過しながら、電子ビーム束の中心部に集束され、アノード電極２３０に印加された高電圧に誘導され、当該蛍光層２１０に衝突してこれを発光させる。
【００７０】
この過程において、本実施形態に係る電子放出ディスプレイによれば、集束電極１５０の作用にもかかわらず電子ビームの拡散が発生して、電子の一部が当該蛍光層に到達せずにスペーサ３００に衝突することがありうる。しかし、この際、スペーサ３００表面に電子が衝突しても２次電子放出防止層３２３によって、スペーサ３００から２次電子が放出されることが最少化できる。また、スペーサ３００表面に電荷が帯電されても抵抗層３２１及び接触電極層３３１、３３２によって電荷がスペーサ３００外部に移動するので、スペーサ３００表面に電荷が蓄積されるのを防ぐことができる。
【００７１】
その結果、本実施形態に係る電子放出ディスプレイによれば、スペーサ３００周辺の電界歪曲及びそれによる電子ビーム歪曲を防止することができる。
【００７２】
また、本実施形態に係る電子放出ディスプレイによれば、スペーサ３００は、接触電極層３３２を介して、集束電極１５０に印加された負の電圧の印加を受けてもよい。当該電圧の印加を受けたスペーサ３００は、放出された電子に対して斥力を働かせることができるので、電子の一部がスペーサ３００に衝突することを防ぐことができる。
【００７３】
この一実施形態では、ＦＥＡ型電子放出ディスプレイについて説明したが、本発明は、ＦＥＡ型に限定されず、スペーサを備える他の形態の電子放出ディスプレイ、つまり、ＳＣＥ型、ＭＩＭ型及びＭＩＳ型などの電子放出ディスプレイにも適用して実施してもよい。
【００７４】
（他の実施形態）
このうち、ＳＣＥ型電子放出ディスプレイの場合を図３を参照して説明する。図３で図１及び図２と同様な構成要素に対しては、同一図面符号を付与し、これについての詳細な説明は、省略する。図３は、本発明の他の実施形態に係る電子放出ディスプレイを示す部分断面図である。
【００７５】
図３に示すように、第１基板４０と第２基板２０とが所定の間隔をおいて互いに平行に対向配置され、第１基板４０に電子放出ユニット４００が提供され、第２基板２０に発光ユニット２００が提供される。
【００７６】
第１基板４０の上には、第１電極４２１と第２電極４２２とが離隔して配置され、第１電極４２１と第２電極４２２との間には、電子放出部４４０が形成される。第１電極４２１と電子放出部４４０との間、及び、第２電極４２２と電子放出部４４０との間には、第１電極４２１及び第２電極４２２の一部を覆いながら、第１導電薄膜４３１と第２導電薄膜４３２とがそれぞれ形成される。そして、第１導電薄膜４３１又は第２導電薄膜４３２を通じて第１電極４２１及び第２電極４２２は、電子放出部４４０にそれぞれ電気的に連結される。
【００７７】
本実施形態において、第１電極４２１と第２電極４２２とは、導電性を有する多様な材料で形成されてもよく、第１導電薄膜４３１と第２導電薄膜４３２とは、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）等の導電性材料を利用した微粒子薄膜で形成することができる。電子放出部４４０は、黒鉛型炭素や炭素化合物などで形成されてもよく、炭素ナノチューブ、黒鉛、黒鉛ナノファイバー、ダイヤモンド、ダイアモンド状炭素、Ｃ６０（フラーレン）、及び、シリコンナノワイヤーの中から選択されるいずれか１つ又はこれらの組み合わせ物質で形成されてもよい。
【００７８】
このように構成される電子放出ディスプレイでは、第１電極４２１と第２電極４２２とにそれぞれ電圧を印加すると、第１導電薄膜４３１と第２導電薄膜４３２とを通じて電子放出部４４０の表面と水平方向とに電流が流れれて表面伝導型電子放出が行われる。放出された電子は、アノード電極２３０に印加される高電圧に誘導されて、当該蛍光層２１０に衝突してこれを発光させる。
【００７９】
以上、詳しく説明したように、本発明の一実施形態及び他の実施形態に係る電子放出ディスプレイによれば、スペーサ３００が、抵抗層３２１と、２次電子放出防止層３２３と、接触電極層３２２と、を備えることによって、スペーサ３００周辺で発生し得る電界歪曲、及び、これによる電子ビーム歪曲を防止することができる。
【００８０】
また、本発明の一実施形態及び他の実施形態に係る電子放出ディスプレイによれば、スペーサ３００が、２次電子放出防止層３２３と抵抗層３２１との間に拡散防止層３２２をさらに備えることによって、封着工程時にこれらの層の間の界面反応が発生し、これによる膜質特性の低下を防止することができるので、上述した効果を倍加させことができる。
【００８１】
その結果、本発明の一実施形態及び他の実施形態に係る電子放出ディスプレイによれば、画面にスペーサ３００の位置が目で確認されるなどの表示品質低下を防止することができる。
【００８２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１Ａ】本発明の一実施形態に係る電子放出ディスプレイを示す部分分解斜視図である。
【図１Ｂ】図１ＡのＡ表示部を拡大して示した拡大図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る電子放出ディスプレイを示す部分断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る電子放出ディスプレイを示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００８４】
１０、４０  第１基板
２０        第２基板
１００、４００      電子放出ユニット
１１０      カソード電極
１２０      第１絶縁層
１２０ａ、１３０ａ、１４０ａ、１５０ａ      開口部
１３０      ゲート電極
１４０      第２絶縁層
１５０      集束電極
１６０、４４０      電子放出部
２１０      蛍光層
２２０      黒色層
２３０      アノード電極
３１０      母体
３２１      抵抗層
３２２      拡散防止層
３２３      ２次電子放出防止層
３３０      スペーサ
３３１      絶縁層
３３２      接触電極層
４２１      第１電極
４２２      第２電極
４３１      第１導電薄膜
４３２      第２導電薄膜
【図１Ａ】
2007128884.tif 000003
【図１Ｂ】
2007128884.tif 000004
【図２】
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【図３】
2007128884.tif 000006