(57)【要約】【課題】本発明は、電界放出表示装置に利用される画素管に関する。【解決手段】本発明の電界放出表示装置に利用される画素管は、光透過部を有する密封容器と、前記光透過部に対向して前記密封容器の中に内蔵された陽極電極と、陰極電極と、前記ＣＮＴ線を囲むように前記密封容器の内壁又は外壁に付着している遮蔽電極と、を含む。前記陰極電極は、前記陽極電極に対向して前記密封容器の中に内蔵され、陰極支持部及びＣＮＴ線を備える。前記ＣＮＴ線は前記支持部に電気的に接続され前記陽極電極の方向へ延伸するように設置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過部を有する密封容器と、
前記光透過部に対向して前記密封容器の中に内蔵された陽極電極と、
前記陽極電極に対向して前記密封容器の中に内蔵され、陰極支持部及びＣＮＴ線を備え、前記ＣＮＴ線が前記支持部に電気的に接続され前記陽極電極の方向へ延伸するように設置されている陰極電極と、
前記ＣＮＴ線を囲むように前記密封容器の内壁又は外壁に付着している遮蔽電極と、
を含むことを特徴とする電界放出表示装置に利用される画素管。
【請求項２】
前記遮蔽電極が輪状であることを特徴とする、請求項１に記載の電界放出表示装置に利用される画素管。
【請求項３】
前記遮蔽電極が薄膜の形状であることを特徴とする、請求項１に記載の電界放出表示装置に利用される画素管。
【請求項４】
前記遮蔽電極が銀、金、銅、アルミニウムのいずれか一種であることを特徴とする、請求項１に記載の電界放出表示装置に利用される画素管。
【請求項５】
蛍光層を含み、
該蛍光層は前記光透過層の表面に形成されるように前記密封容器の中に内蔵されていることを特徴とする、請求項１に記載の電界放出表示装置に利用される画素管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界放出表示装置に利用のされる画素管に関する。
【背景技術】
【０００２】
電界放出表示／照明装置は、マイクロメートルサイズ（又はそれ以下）の寸法を有する先端を利用して、真空雰囲気において電子を放出して蛍光層に衝突させて、光を放出させる。一般に、前記先端はモリブデン（Ｍｏ）又はシリコン（Ｓｉ）からなる。現在、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）技術の研究の進歩に伴って、ＣＮＴは電界放出表示装置の先端として利用されている。
【０００３】
現在の画素管は、陰極電極及び陽極電極を含む。該陰極電極は、エミッタとしてのＣＮＴ線を含む。前記陽極電極は、基板及び該基板に対向する透明な導電層を含む。前記ＣＮＴ線に対向して、前記陽極電極に蛍光層を設置する。前記画素管が作動する際には、前記陰極電極及び陽極電極が形成する電界の作用で、前記ＣＮＴ線から電子を放出させて加速させる。該電子が前記蛍光層に衝突すると、光が放出される。前記ＣＮＴ線は良好な電界放出効率を有するので、低電圧の条件で強い電界放出電流を形成することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、蛍光層は、高電圧及び低電流の条件だけで良好な効果が実現できるという条件があるので、従来技術の画素管における低電圧及び高電流の状況では、蛍光層の使用寿命が短く、蛍光層の発光効率が低くなる問題がある。さらに、画素管の使用寿命が短くなる可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明は、高電圧及び低電流の条件で効率的に作動可能な画素管を提供する。
【０００６】
本発明の電界放出表示装置に利用される画素管は、光透過部を有する密封容器と、前記光透過部に対向して前記密封容器の中に内蔵された陽極電極と、陰極電極と、前記ＣＮＴ線を囲むように前記密封容器の内壁又は外壁に付着している遮蔽電極と、を含む。前記陰極電極は、前記陽極電極に対向して前記密封容器の中に内蔵され、陰極支持部及びＣＮＴ線を備える。前記ＣＮＴ線は前記支持部に電気的に接続され前記陽極電極の方向へ延伸するように設置されている。
【０００７】
前記遮蔽電極は輪状である。
【０００８】
前記遮蔽電極は薄膜の形状であることが好ましい。
【０００９】
前記遮蔽電極は銀、金、銅、アルミニウムなどのいずれか一種である。
【００１０】
さらに、本発明の電界放出表示装置に利用される画素管は、蛍光層を含む。該蛍光層は前記光透過層の表面に形成されるように前記密封容器の中に内蔵されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の電界放出表示装置に利用される画素管は、高電圧及び低電流の条件で作動するので、使用寿命を長くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
（実施形態１）
図１を参照すると、本実施形態の電界放出照明／表示装置に利用される画素管１００は、光透過部１０２を有する密封容器１０と、該密封容器１０の中に内蔵され、前記光透過部１０２に隣接して設置される陽極電極１２と、前記密封容器１０の中に内蔵され、陰極支持部１１１及びＣＮＴ線１１２を有する陰極電極１１と、前記ＣＮＴ線１１２を囲むように前記密封容器１０の外壁に設置される遮蔽電極１４と、を含む。前記ＣＮＴ線１１２は前記陽極電極１２に対向して設置されている。前記陰極支持部１１１の一方の端部は前記密封容器１０の内部に設置され（前記密封容器１０の内部へ延伸し）、もう一方の端部は前記前記密封容器１０の外部へ延伸して、電源装置（図示せず）などに接続されるように設置されている。前記陰極支持部１１１の、前記密封容器１０と交差する中央部分は、前記密封容器１０の側壁と密接している。さらに、前記画素管１００は蛍光層１３を含む。
【００１４】
前記密封容器１０は中空のチャンバーであり、内部が真空雰囲気に設定されている。前記密封容器１０は光透過性の材料、さらには、透明な材料からなることが好ましい。本実施形態において、前記密封容器１０は非金属、例えば、石英又はガラスからなる。前記密封容器１０の断面は、例えば、円形、四角形、多角形などのいずれか一種に形成可能である。本実施形態において、前記密封容器１０は円柱体に形成されている。前記光透過部１０２は、平板面、円面、半円面などのいずれか一種である。
【００１５】
前記密封容器１０内部の真空雰囲気を保持するために、前記密封容器１０の中にゲッタ（図示せず）を設置することができる。さらに、前記ゲッタを、前記密封容器の内壁に付けて設置することができる。前記ゲッタは、蒸発性ゲッタ又は非蒸発性ゲッタである。
【００１６】
前記陽極電極１２は透明な導電薄膜（例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ））、又は電子透過薄膜（例えば、アルミニウム膜）である。前記陽極電極１２がＩＴＯである場合、前記蛍光層１３は前記陰極電極１１に対向して前記陽極の一側に設置されている。前記陽極電極１２が電子透過薄膜である場合、前記蛍光層１３は前記密封容器１０の内壁、又は前記陰極電極１１から離れた方の前記陽極電極１２の一側に設置されている。本実施形態において、前記陽極電極１２はアルミニウム薄膜であり、前記蛍光層１３は前記陰極電極１１から離れた方の前記陽極電極１２の一側に設置されている。前記蛍光層１３は、電子が衝突すると、白光又は着色光を放出できる蛍光材料を含む。
【００１７】
前記陰極支持部１１１は導電材料からなり、前記ＣＮＴ線１１２及び電源を接続させるように設置されている。前記ＣＮＴ線１１２は前記陰極支持部１１１に電気的に接続され、前記光透過部１０２の方向へ延伸する。前記ＣＮＴ線１１２は前記光透過部１０２に垂直に設けることが好ましい。前記ＣＮＴ線１１２は複数のカーボンナノチューブを含む。該複数のカーボンナノチューブはそれぞれ前記陰極支持部１１１に平行に配列されている。前記ＣＮＴ線１１２の長さは０．１〜１０ｍｍ、直径が１〜１００μｍにされている。
【００１８】
前記ＣＮＴ線１１２は、順序に配列されたカーボンナノチューブアレイから、一束のカーボンナノチューブを引出して成すものである。該ＣＮＴ線１１２におけるカーボンナノチューブは、多層カーボンナノチューブであることが好ましい。前記ＣＮＴ線１１２を前記陰極支持部１１１に接続する（例えば、銀ペーストで接着する）前に、例えばエタノール溶媒に浸漬させて、真空の雰囲気において電流で加熱させて、前記エタノール溶媒を蒸発させることにより、前記ＣＮＴ線１１２の導電性及び機械特性を高めることができる。前記溶媒は、エタノール、メタノール、アセトン、ジクロロエタン、クロロホルムなどの揮発性有機溶剤のいずれか一種であり、又は前記いずれか一種の有機溶剤の化合物である。
【００１９】
前記遮蔽電極１４は輪状であり、前記ＣＮＴ線１１２から放出された電子の移動線路を囲むように、前記密封容器１０の外壁に付着されている。前記遮蔽電極１４は銀、金、銅、アルミニウムなどのいずれか一種からなる。本実施形態において、前記遮蔽電極１４は金の薄膜である。前記遮蔽電極１４はスパッター又は蒸着法で形成されている。
【００２０】
前記陽極電極１２及び前記陰極電極１１にそれぞれ電圧を印加すると、電子は前記ＣＮＴ線１１２から放出され前記陽極電極１２へ飛び出し、最後、前記蛍光層１３に衝突し、可視光が放出される。即ち、前記電子は前記密封容器１０の中心軸に沿って移動するので、前記遮蔽電極１４は前記密封容器１０の中心軸に垂直に、前記密封容器１０を囲むように設置されることができる。前記遮蔽電極１４は前記密封容器１０と同軸に設置され、その両方の断面形状が同じである。勿論、前記遮蔽電極１４は薄膜の形状に限られず、他の形状に形成されてもよい。
【００２１】
前記画素管１００を作動させる際には、前記画素管１００の陰極電極１１及び前記遮蔽電極１４に低電圧を印加し、前記陽極電極１２に高電圧を印加する。前記遮蔽電極１４は前記陽極電極１２に印加される高電圧を遮蔽することができるので、前記陰極電極１１のＣＮＴ線１１２の表面に形成される電界を減少させることができる。前記遮蔽電極１４及び前記陰極電極１１の間の距離は近くなるほど、前記遮蔽の効果が良くなる。即ち、前記画素管１００の直径が短い程、前記遮蔽の効果が良くなる。なお、前記ＣＮＴ線１１２の表面に形成される電界が弱くなるので、前記電流を弱くすることができる。従って、前記画素管１００は、高電圧及び低電流の条件で作動するので、前記画素管１００の使用寿命を長くすることができる。
【００２２】
さらに、前記遮蔽電極１４は前記密封容器１０を囲むように前記密封容器１０の外壁に設置される。従って、前記ＣＮＴ線からの電子は前記遮蔽電極１４の作用によって、前記密封容器１０の中心軸の方向に集合して前記陽極電極に向けて飛び出すので、前記電子が前記密封容器１０の内壁に衝撃してＸ線が発生することを防止することができる。従って、前記画素管１００の使用寿命を長くすることができる。
【００２３】
（実施形態２）
図２を参照すると、本実施形態の電子放出照明／表示装置に利用される画素管２００は実施形態１と比べて、次の点が異なる。本実施形態の遮蔽電極２４は前記画素管２００の密封容器２０の内壁に設置されている。前記遮蔽電極２４は銀、金、銅、アルミニウムなどのいずれか一種からなり、薄膜などの形状に形成されている。本実施形態において、前記遮蔽電極２４は金の薄膜である。前記遮蔽電極２４はスパッター又は蒸着法で形成されている。さらに、前記遮蔽電極２４を前記密封容器２０の内壁に形成する工程は、前記密封容器２０を封止する前に行われることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態１の電子放出照明／表示装置に利用される画素管の模式図である。
【図２】実施形態２の電子放出照明／表示装置に利用される画素管の模式図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  密封容器
１００  電子放出照明／表示装置に利用される画素管
１０２  光透過部
１１  陰極
１１１  陰極支持部
１１２  ＣＮＴ線
１２  陽極
１３  蛍光層
１４  遮蔽電極
２０  密封容器
２００  電子放出照明／表示装置に利用される画素管
２４  遮蔽電極
【図１】
2009016348.tif 000003
【図２】
2009016348.tif 000004