表示装置
【課題】表示装置を提供する。
【解決手段】所定間隔離れて互いに対向するように配置される第１基板及び第２基板と；第１基板と第２基板との間に設けられるものであって、第１基板と第２基板との間の空間を区画して複数の発光セルを形成する複数の隔壁と；発光セルの内部に充填される励起ガスと；発光セルの内壁に形成される発光体層と；第１基板の内側に発光セルごとに設けられて、励起ガスを励起させる第１電子ビームを発光セルの内部に放出させるものであって、第１基板の内面に形成される第１電極と、第１電極上に形成されるものであって、窒化ホウ素バンブーシュートからなる第１電子放出源を備える第１電子放出手段と；を備える表示装置である。
【解決手段】所定間隔離れて互いに対向するように配置される第１基板及び第２基板と；第１基板と第２基板との間に設けられるものであって、第１基板と第２基板との間の空間を区画して複数の発光セルを形成する複数の隔壁と；発光セルの内部に充填される励起ガスと；発光セルの内壁に形成される発光体層と；第１基板の内側に発光セルごとに設けられて、励起ガスを励起させる第１電子ビームを発光セルの内部に放出させるものであって、第１基板の内面に形成される第１電極と、第１電極上に形成されるものであって、窒化ホウ素バンブーシュートからなる第１電子放出源を備える第１電子放出手段と；を備える表示装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に係り、さらに詳細には、駆動電圧を下げることができ、寿命を延長させうる新たな表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置の一種であるＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ：ＰＤＰ）は、電気的放電を利用して画像を形成する装置であって、輝度や視野角などの表示性能に優れており、その使用が日々増加している。このようなＰＤＰは、電極に印加される電圧によって、電極の間でガス放電が起こり、この放電過程で発生する紫外線（Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ：ＵＶ）の放射によって、蛍光体が励起されて可視光を発散することによって画像を形成する。
【０００３】
前記ＰＤＰは、その放電形式によって直流（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ：ＤＣ）型と交流（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ：ＡＣ）型とに分類されうる。直流型ＰＤＰは、あらゆる電極が放電空間に露出される構造であって、対応電極間に電荷の移動が直接的に行われる。交流型ＰＤＰは、少なくとも一つの電極が誘電体層で取り囲まれ、対応する電極間に直接的な電荷の移動が行われない代わりに、壁電荷によって放電が行われる。
【０００４】
また、ＰＤＰは、電極の配置構造によって対向放電型と面放電型とに分類されうる。対向放電型ＰＤＰは、対をなす二つの維持電極がそれぞれ上部基板及び下部基板に配置された構造であって、放電が基板に垂直方向に起こる。面放電型ＰＤＰは、対をなす二つの維持電極が同じ基板上に配置された構造であって、放電が基板に平行方向に起こる。
【０００５】
前記対向放電型ＰＤＰは、発光効率は高い一方、プラズマにより蛍光体層が容易に劣化されるという短所があって、近来には面放電型ＰＤＰが主流をなしている。
【０００６】
図１には、従来の一般的な面放電型ＰＤＰが示されている。そして、図２Ａ及び図２Ｂには、図１に示すＰＤＰを横方向及び縦方向に切断した断面が示されている。
【０００７】
図１、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、従来のＰＤＰは、所定間隔で互いに対面する上部基板２０及び下部基板１０を備える。前記上部基板２０と下部基板１０との間の空間は、プラズマ放電が起こる放電空間になる。
【０００８】
下部基板１０の上面には、複数のアドレス電極１１がストライプ状に配列されており、このアドレス電極１１は。第１誘電体層１２により埋め込まれている。前記第１誘電体層１２の上面には、前記放電空間を区画して放電セル１４を形成し、この放電セル１４の間の電気的、光学的干渉を防止する複数の隔壁１３が互いに所定間隔離れて形成されている。そして、前記放電セル１４の内面には、蛍光体層１５が所定厚さに塗布されており、前記放電セル１４の内部には、放電ガスが充填される。
【０００９】
上部基板２０は、可視光が透過されうる透明基板として主にガラスからなり、隔壁１３が形成された下部基板１０に結合される。前記上部基板２０の下面には、アドレス電極１１と直交するストライプ状の維持電極２１ａ、２１ｂが対をなして形成されている。前記維持電極２１ａ、２１ｂは、可視光が透過されるように、主にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）のような透明な導電性の材料からなる。そして、前記維持電極２１ａ、２１ｂのライン抵抗を減らすために、維持電極２１ａ、２１ｂのそれぞれの下面には、金属材質からなるバス電極２２ａ、２２ｂが維持電極２１ａ、２１ｂより狭幅に形成されている。このような維持電極２１ａ、２１ｂ及びバス電極２２ａ、２２ｂは、透明な第２誘電体層２３により埋め込まれている。前記第２誘電体層２３の下面には、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護膜２４が形成されている。
【００１０】
前記のような構造のＰＤＰで、前記保護膜２４は、プラズマ粒子のスパッタリングによる第２誘電体層２３の損傷を防止し、２次電子を放出して放電電圧を下げる役割を行う。しかし、ＭｇＯからなる保護膜は、２次電子放出係数が低いため、放電空間内で十分な電子放出効果を奏すのに限界がある。
【００１１】
このような問題点を解決するためのＰＤＰとして、図３には、特許文献１に開示されたＰＤＰの断面が示されている。
【００１２】
図３に示すように、上部基板４０と下部基板３０とが互いに対向するように配置され、その間に放電空間を形成する。上部基板４０と下部基板３０との間には、前記放電空間を区画して放電セル３４を形成する複数の隔壁３３が設けられる。前記下部基板３０の上面には、アドレス電極３１が形成され、前記アドレス電極３１は、前記下部基板３０の上面に形成される第１誘電体層３２によって埋め込まれる。そして、前記上部基板４０の下面には、維持電極４１が形成され、前記維持電極４１は、前記上部基板４０の下面に形成される第２誘電体層４３によって埋め込まれる。前記第２誘電体層４３の下面には、保護膜４４及び炭素ナノチューブ（Ｃａｒｂｏｎ ＮａｎｏＴｕｂｅ：ＣＮＴ）４５が順次に積層された２次電子増幅構造体が形成される。このようなＰＤＰでは、２次電子増幅構造体によって効率及び輝度が向上し、放電電圧が降下するという長所があるが、放電中にＣＮＴ ４５が破壊されて、パネルの寿命が短縮される可能性がある。
【００１３】
一方、前述の従来のＰＤＰでは、放電ガスがイオン化されて、プラズマ放電が起こる過程で励起状態のキセノン（Ｘｅ）が安定化されつつＵＶが発生する。したがって、画像を形成するためには、放電ガスをイオン化させうる程度に高いエネルギーが必要となるので、駆動電圧が大きく、発光効率は低いという問題点がある。
【特許文献１】米国特許第６,３４６,７７５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、前記問題点を解決するためになされたものであって、駆動電圧を下げ、寿命を延長させうる新たな表示装置を提供するところにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を解決するために、本発明の具現例に係る表示装置は、所定間隔離れて互いに対向するように配置される第１基板及び第２基板と；前記第１基板と第２基板との間に設けられるものであって、前記第１基板と第２基板との間の空間を区画して複数の発光セルを形成する複数の隔壁と；前記発光セルの内部に充填される励起ガスと；前記発光セルの内壁に形成される発光体層と；前記第１基板の内側に前記発光セルごとに設けられて、前記励起ガスを励起させる第１電子ビームを前記発光セルの内部に放出させるものであって、前記第１基板の内面に形成される第１電極と、前記第１電極上に形成されるものであって、窒化ホウ素バンブーシュート（Ｂｏｒｏｎ Ｎｉｔｒｉｄｅ Ｂａｍｂｏｏ Ｓｈｏｏｔ：ＢＮＢＳ）からなる第１電子放出源を備える第１電子放出手段と；を備える。
【００１６】
ここで、前記第１電子ビームは、前記励起ガスを励起させるのに必要なエネルギーより大きく、前記励起ガスをイオン化させるのに必要なエネルギーより小さなエネルギーを有することが望ましい。
【００１７】
前記第２基板の内面には、前記発光セルごとに第２電極がさらに形成されうる。
【００１８】
また、前記第１電子放出源の発光セルに向った面に近接して配置される第３電極がさらに備えられうる。この場合、前記第１電極、第２電極及び第３電極に印加される電圧をそれぞれＶ１、Ｖ２及びＶ３とするとき、Ｖ１＜Ｖ３＜Ｖ２またはＶ１＜Ｖ２＝Ｖ３を満たすことが望ましい。
【００１９】
前記第２電極は、メッシュ構造を有しうる。 前記第２基板の内面には、前記第２電極を覆うように誘電体層がさらに形成され、前記誘電体層上には、保護膜が形成されうる。
【００２０】
前記励起ガスは、Ｘｅを含み、前記第１電子ビームは、８.２８ｅＶ〜１２.１３ｅＶのエネルギーを有することが望ましい。
【００２１】
前記表示装置は、前記第２基板の内側に前記発光セルごとに設けられて、前記励起ガスを励起させる第２電子ビームを前記発光セル内部に放出させるものであって、前記第２基板の内面に形成される第２電極と、前記第２電極上に形成されるものであって、ＢＮＢＳからなる第２電子放出源と、を備える第２電子放出手段をさらに備えうる。
【００２２】
前記第１電子放出源の発光セルに向った面に近接して配置された第３電極、及び前記第２電子放出源の発光セルに向った面に近接して配置された第４電極をさらに備えうる。この場合、 前記第１電極、第２電極、第３電極及び第４電極に印加される電圧をそれぞれＶ１、Ｖ２、Ｖ３及びＶ４とするとき、Ｖ１＜Ｖ３及びＶ２＜Ｖ４を満たすことが望ましい。
【００２３】
本発明の他の具現例に係る表示装置は、所定間隔離れて互いに対向するように配置されて、その間に複数の発光セルを形成する第１基板及び第２基板と、前記発光セルの内部に充填される励起ガスと、前記発光セルの内壁に形成される発光体層と、前記第１基板と第２基板との間に前記発光セルごとに設けられるものであって、前記励起ガスを励起させる第１電子ビーム及び第２電子ビームを前記発光セルの内部に放出させる第１電子放出手段及び第２電子放出手段と、を備え、前記第１電子放出手段は、前記発光セルの一側に配置される第１電極と、前記第１電極の内側面に形成されるものであって、ＢＮＢＳからなる第１電子放出源と、を備え、前記第２電子放出手段は、前記発光セルの他側に配置される第２電極と、前記第２電極の内側面に形成されるものであって、ＢＮＢＳからなる第２電子放出源と、を備える。
【００２４】
前記第１基板の内面には、アドレス電極が発光セルごとにさらに形成され、前記第１基板の内面には、前記アドレス電極を覆うように誘電体層が形成されうる。
【００２５】
本発明のさらに他の具現例に係る表示装置は、 所定間隔離れて互いに対向するように配置される第１基板及び第２基板と、前記第１基板と第２基板との間に設けられるものであって、前記第１基板と第２基板との間の空間を区画して複数の発光セルを形成する複数の隔壁と、前記発光セルの内部に充填される励起ガスと、前記発光セルの内壁に形成される発光体層と、前記第２基板の内側に前記発光セルごとに設けられるものであって、前記励起ガスを励起させる第１電子ビーム及び第２電子ビームを前記発光セルの内部に放出させる第１電子放出手段及び第２電子放出手段と、を備え、前記第１電子放出手段は、前記第２基板の一側内面に形成される第１電極と、前記第１電極の内面に形成されるものであって、ＢＮＢＳからなる第１電子放出源と、を備え、前記第２電子放出手段は、前記第２基板の他側内面に配置される第２電極と、前記第２電極の内面に形成されるものであって、ＢＮＢＳからなる第２電子放出源と、を備える。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る表示装置は、電子放出源を備える電子放出手段が励起ガスを単に励起させうるエネルギーを有する電子ビームを放出させることによって、従来のプラズマディスプレイパネルより低い電圧で駆動されうる。また、前記電子放出源は、電子放出特性に非常に優れたＢＮＢＳからなっているので、駆動電圧をさらに下げて消費電力を減らしうる。そして、前記ＢＮＢＳは、イオンによる衝撃にも耐えるほどに非常にかたい構造を有しているので、表示装置の寿命も延長しうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。図面で同じ参照符号は、同じ構成要素を示す。
【００２８】
図４は、本発明の実施形態に係る表示装置の一部を示す断面図である。
【００２９】
図４に示すように、下部基板の第１基板１１０と、上部基板の第２基板１２０とが所定間隔離れて互いに対向するように配置されている。ここで、前記第１基板１１０及び第２基板１２０は、透明なガラス基板からなりうる。そして、前記第１基板１１０と第２基板１２０との間には、第１基板１１０と第２基板１２０との間の空間を区画して複数の発光セル１１４を形成し、前記発光セル１１４間の電気的・光学的クロストークを防止する複数の隔壁１１３が設けられている。前記発光セル１１４の内壁には、発光体層１１５が所定の厚さに塗布されている。前記発光体層１１５をなす蛍光体としては、主にＵＶによって励起されて可視光を発生させる発光蛍光体が使用されるが、その他にも、陰極線発光蛍光体や量子ドットが含まれて使用されてもよい。そして、前記発光セル１１４の内部には、一般的に、Ｘｅを含む励起ガスが充填される。以下、本発明における励起ガスとは、電子ビームなどの外部エネルギーにより励起されてＵＶを発生させうるガスを言う。一方、本発明の励起ガスの一部は、放電ガスとして作用することも可能である。
【００３０】
前記第１基板１１０の上面には、電子放出手段が発光セル１１４ごとに設けられている。ここで、前記電子放出手段は、前記第１基板１１０の上面に形成される第１電極１３１と、前記第１電極１３１の上面に形成される電子放出源１４０と、を備える。そして、前記第２基板１２０の下面には、第２電極１３２が発光セル１１４ごとに前記電子放出手段と交差する方向に形成されている。ここで、前記第１電極１３１及び第２電極１３２は、それぞれカソード電極及びアノード電極である。前記第２電極１３２は、可視光が透過されるようにＩＴＯのような透明な導電性物質からなりうる。そして、前記第２基板１２０の下面には、前記第２電極１３２を覆うように、誘電体層（図示せず）が形成され、前記誘電体層の表面には、ＭｇＯからなる保護膜（図示せず）がさらに形成されうる。
【００３１】
一方、本発明で、前記電子放出源１４０は、ＢＮＢＳからなる。前記ＢＮＢＳは、ｓｐ３結合性５Ｈ−ＢＮの名称であって、日本の物質材料研究機構（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ：ＮＩＭＳ）によって開発されて、２００４年３月に公開された新たな物質である。図５には、ＢＮＢＳの形状を示す顕微鏡写真が示されている。図５に示すように、ＢＮＢＳは、先端の部分が竹の子状にとがった形状に形成されていることが分かり、このような形状により、ＢＮＢＳと名づけられた。このようなＢＮＢＳは、可視光領域である約３８０〜７８０ｎｍの波長領域で透明な性質を有するだけでなく、負（−）の電子親和度を有するために、電子放出特性にも非常に優れていると知られている。具体的に、ＢＮＢＳは、同じ電界でＣＮＴに比べて、数百倍大きい電流密度を示すので、ＣＮＴに比べて電子放出特性に非常に優れている。また、図６には、ＢＮＢＳの結晶構造が概略的に示されているので、これを参照すれば、ＢＮＢＳのような窒化ホウ素系の物質は、キュービック形態の結晶構造を有する。このようなキュービック形態の結晶構造によって、ＢＮＢＳのような窒化ホウ素系の物質は、ダイアモンドに次いで安定的かつしっかりした性質を有する（Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ ｃａｒｂｉｄｅｓ ａｎ ｄｎｉｔｒｉｄｅｓ，Ｈｕｇｈ Ｏ．Ｐｉｅｒｓｏｎ，Ｎｏｙｅｓ ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ，Ｔａｂｌｅ １３．６ｐ．２３６，１９６６）。
【００３２】
前記ＢＮＢＳからなる電子放出源１４０は、第１電極１３１に所定の電圧が印加されることによって、前記発光セル１１４の内部に電子ビームを放出させ、放出された電子は、第１電極１３１と第２電極１３２との間の電圧により第２電極１３２側に加速される。このような過程で、前記電子ビームは、励起ガスを励起させ、励起された励起ガスは、安定化されつつＵＶを発生させる。そして、前記ＵＶは、発光体層１１５を励起させて可視光を発生させ、このように発生した可視光は、第２基板１２０方向に出射されて画像を形成する。ここで、前記電子放出源１４０をなす物質であるＢＮＢＳは、前述したように、ＣＮＴよりはるかに優れた電子放出特性を有する。
【００３３】
一方、前記電子放出源１４０から放出された電子ビームは、励起ガスを励起させるのに必要なエネルギーより大きく、励起ガスのイオン化に必要なエネルギーよりは小さいエネルギーを有することが望ましい。したがって、前記第１電極１３１及び第２電極１３２には、前記電子ビームが励起ガスを励起させうる最適化された電子エネルギーを有するように電圧が印加される。
【００３４】
図７には、ＵＶ発生源であるＸｅのエネルギー準位が概略的に示されている。図７に示すように、Ｘｅをイオン化させるためには、１２.１３ｅＶのエネルギーが必要であり、Ｘｅを励起させるためには、８.２８ｅＶ以上のエネルギーが必要であるということが分かる。具体的には、Ｘｅを１Ｓ５、１Ｓ４、１Ｓ２状態にそれぞれ励起させるためには、８.２８ｅＶ、８.４５ｅＶ、９.５７ｅＶのエネルギーが必要となる。このように励起されたキセノンＸｅ＊は、安定化されつつ約１４７ｎｍのＵＶが発生する。そして、励起状態のキセノンＸｅ＊と基底状態のＸｅとが衝突すれば、エキシマキセノンＸｅ２＊が生成されるが、このようなエキシマキセノンＸｅ２＊が安定化されれば、約１７３ｎｍのＵＶが発生する。
【００３５】
これにより、本発明で、Ｘｅを含む励起ガスが使用される場合、電子放出源１４０から発光セル１１４の内部に放出される電子ビームは、Ｘｅを励起させるために約８.２８ｅＶ〜１２.１３ｅＶのエネルギーを有しうる。
【００３６】
図８は、本発明の他の実施形態に係る表示装置を示す一部断面図である。図８に示すように、互いに対向するように配置されている第１基板１１０と第２基板１２０との間には、第１基板１１０と第２基板１２０との間の空間を区画して複数の発光セル１１４を形成し、前記発光セル１１４の間の電気的かつ光学的なクロストークを防止する複数の隔壁１１３が設けられている。前記発光セル１１４の内壁には、発光体層１１５が所定の厚さに塗布されている。そして、前記発光セル１１４の内部には、一般的に、Ｘｅを含む励起ガスが充填される。前記第１基板１１０の上面には、電子放出手段が発光セル１１４ごとに設けられている。ここで、前記電子放出手段は、前記第１基板１１０の上面に形成される第１電極１３１’と、前記第１電極１３１’の上面に形成される電子放出源１４０’と、前記電子放出源１４０’に近接して形成された第３電極１３３とを備える。本実施形態においても、前記電子放出源１４０’は、窒化ホウ素バンブーシュート（Ｂｏｒｏｎ Ｎｉｔｒｉｄｅ Ｂａｍｂｏｏ Ｓｈｏｏｔ：ＢＮＢＳ）からなる。前記第３電極１３３は、所定の高さに形成された誘電体支持層１４３により前記電子放出源１４０’の放電セル１１４に向った面に近接して位置する。
【００３７】
そして、前記第２基板１２０の下面には、第２電極１３２’が発光セル１１４ごとに前記電子放出手段と交差する方向に形成されている。ここで、前記第１電極１３１’、第２電極１３２’及び第３電極１３３は、それぞれカソード電極、アノード電極、及びグリッド電極になる。前記第２電極１３２’は、可視光が透過されるようにＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）のような透明な導電性の物質からなりうる。そして、前記第２基板１２０の下面には、前記第２電極１３２’を覆うように誘電体層（図示せず）が形成され、前記誘電体層の表面には、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護膜（図示せず）がさらに形成されうる。
【００３８】
図９Ａないし図９Ｄには、図４に示す表示装置で各電極に印加されうる電圧のパターンを例として示している。
【００３９】
図９Ａに示すように、第１電極１３１’、第２電極１３２’及び第３電極１３３にそれぞれパルス形態の電圧が印加されるが、このとき、前記第１電極１３１’、第２電極１３２’及び第３電極１３３に印加される電圧をＶ１、Ｖ２及びＶ３とすれば、Ｖ１＜Ｖ３＜Ｖ２を満たすように、各電極に所定の電圧が印加される。前記のような電圧が印加されれば、電極１３１’及び第３電極１３３に印加された電圧によって、電子放出源１４０’から発光セル１１４の内部に電子ビームが放出され、このように放出された電子ビームは、第３電極１３３及び第２電極１３２’に印加された電圧によって、第２電極１３２’側に加速され、この過程で励起ガスが励起される。このとき、第２電極１３２の電圧を調節して、励起ガスの一部が放電状態に調節されることも可能である。一方、前記第２電極１３２’は、図９Ｂに示すように、接地されていてもよい。この場合には、前記第２電極１３２に到達する電子が外部に抜け出ることになる。
【００４０】
図９Ｃに示すように、第１電極１３１’、第２電極１３２’及び第３電極１３３に印加される電圧をＶ１、Ｖ２及びＶ３とすれば、Ｖ１＜Ｖ３＝Ｖ２を満たすように、各電極に所定の電圧が印加される。前記のような電圧が印加されれば、第１ 電極１３１’及び第３電極１３３に印加された電圧によって、電子放出源１４０から発光セル１１４の内部に電子ビームが放出され、このように放出された電子ビームによって励起ガスが励起される。一方、前記第２電極１３２’及び第３電極１３３は、図９Ｄに示すように接地されていてもよい。この場合には、前記第２電極１３２’に到達する電子が外部に抜け出ることになる。
【００４１】
このように、本発明の実施形態に係る表示装置は、電子放出源１４０を含む電子放出手段が、励起ガスを単に励起だけさせうるエネルギーを有する電子ビームを放出させることによって、従来のプラズマディスプレイパネルより低い電圧で駆動されうる。また、前記電子放出源１４０は、電子放出特性に非常に優れたＢＮＢＳからなっているので、駆動電圧をさらに下げうる。そして、前記ＢＮＢＳは、発光セル１１４の内部で励起ガスの一部が放電状態にある場合、イオンによる衝撃にも耐える程に非常にかたい構造を有しているので、表示装置の寿命も延長しうる。
【００４２】
図１０は、本発明の実施形態に係る平板ディスプレイ装置の変形例を示す図面である。以下では、前述した実施形態と異なる点のみを説明する。図１０に示すように、第２基板１２０の下面に形成された第２電極１３２”は、発光セル１１４から発生した可視光が透過されるようにメッシュ構造に形成されている。
【００４３】
以上では、第１基板１１０が下部基板になり、第２基板１２０が上部基板になる場合が説明されたが、本実施形態は、電子放出源１４０が形成された第１基板１１０が上部基板になり、第２基板１２０が下部基板になる場合にも適用されうる。
【００４４】
図１１は、本発明の他の実施形態に係る表示装置の一部を概略的に示す断面図である。
【００４５】
図１１に示すように、第１基板２１０と第２基板２２０とが一定の間隔を空けて互いに対向するように配置されている。そして、前記第１基板２１０と第２基板２２０との間には、第１基板２１０と第２基板２２０との間の空間を区画して複数の発光セル２１４を形成する複数の隔壁２１３が設けられている。前記発光セル２１４の内壁には、発光体層２１５が塗布されており、前記発光セル２１４の内部には、Ｘｅを含む励起ガスが充填される。
【００４６】
前記第１基板２１０の上面には、第１電子放出手段が発光セル２１４ごとに設けられており、前記第２基板２２０の下面には、第２電子放出手段が発光セル２１４ごとに前記第１電子放出手段と交差する方向に設けられている。ここで、前記第１電子放出手段は、第１基板２１０の上面に形成される第１電極２３１と、前記第１電極２３１の上面に形成される第１電子放出源２４１とを備える。そして、前記第２電子放出手段は、第２基板２２０の下面に形成される第２電極２３２と、前記第２電極２３２の下面に形成される第２電子放出源２４２とを含む。ここで、前記第１電子放出源２４１及び第２電子放出源２４２は、前述のように、電子放出特性に優れた物質であるＢＮＢＳからなる。
【００４７】
前記第１電子放出源２４１は、第１電極２３１に所定の電圧が印加されることによって前記発光セル２１４の内部に第１電子ビーム（Ｅ１−ビーム）を放出させる。そして、前記第２電子放出源２４２は、第２電極２３２に所定の電圧が印加されることによって前記発光セル２１４の内部に第２電子ビーム（Ｅ２−ビーム）を放出させる。ここで、前記第１電子ビーム及び第２電子ビームは、各電極に印加される電圧によって発光セル２１４の内部に交互に放出されうる。前記第１電子ビーム及び第２電子ビームは、それぞれ励起ガスを励起させ、このように励起された励起ガスは、安定化されつつ発光体層２１５を励起させるＵＶを発生させる。したがって、前記第１電子ビーム及び第２電子ビームは、前述のように、励起ガスを励起させるのに必要なエネルギーより大きく、励起ガスをイオン化させるのに必要なエネルギーより小さいエネルギーを有することが望ましい。具体的に、Ｘｅを含む励起ガスが使用される場合、前記第１電子ビーム及び第２電子ビームは、Ｘｅを励起させるのに必要な約８.２８ｅＶ〜１２.１３ｅＶのエネルギーを有しうる。
【００４８】
前記第２電極２３２は、可視光が透過されるように、ＩＴＯのような透明な導電性物質からなりうる。一方、前記第１基板２１０及び第２基板２２０のうち何れか一つの基板には、複数のアドレス電極（図示せず）がさらに形成されうる。
【００４９】
図１２には、図１１に示す表示装置において、各電極に印加されうる電圧パターンを例として示している。
【００５０】
図１２に示すように、第１電極２３１及び第２電極２３２にそれぞれパルス形態の電圧が印加されるが、第１電極２３１に印加された電圧によって、第１電子放出源２４１から発光セル２１４の内部に第１電子ビームが放出され、第２電極２３２に印加された電圧によって、第２電子放出源２４２から発光セル２１４の内部に第２電子ビームが放出される。ここで、前記第１電子ビーム及び第２電子ビームは、互いに交互に発光セル２１４の内部に放出されて励起ガスを励起させる。
【００５１】
図１３は、本発明のさらに他の実施形態に係る表示装置の一部を概略的に示す断面図である。
【００５２】
図１３に示すように、第１基板３１０と第２基板３２０とが一定の間隔を空けて互いに対向するように配置され、その間には、複数の発光セル３１４を区画する隔壁３１３が配置される。前記第１基板３１０の上面には、複数のアドレス電極３１１が形成されており、このようなアドレス電極３１１は、誘電体層３１２によって埋め込まれる。そして、前記発光セル３１４の内壁には、発光体層３１５が塗布されており、前記発光セル３１４の内部には、Ｘｅを含む励起ガスが充填される。
【００５３】
前記第１基板３１０と第２基板３２０との間には、前記発光セル３１４ごとに第１電子放出手段及び第２電子放出手段が設けられている。ここで、前記第１電子放出手段は、発光セル３１４の一側に形成された第１電極３３１と、前記第１電極３３１の内側面に形成される第１電子放出源３４１とを含む。そして、前記第２電子放出手段は、発光セル３１４の他側に形成される第２電極３３２と、前記第２電極３３２の内側面に形成される第２電子放出源３４２とを含む。ここで、前記第１電子放出源３４１及び第２電子放出源３４２は、前述のように、電子放出特性に優れた物質であるＢＮＢＳからなる。
【００５４】
前記第１電子放出源３４１は、第１電極３３１に所定の電圧が印加されることによって前記発光セル３１４の内部に第１電子ビーム（Ｅ１−ビーム）を放出させる。そして、前記第２電子放出源３４２は、第２電極３３２に所定の電圧が印加されることによって前記発光セル３１４の内部に第２電子ビーム（Ｅ２−ビーム）を放出させる。ここで、前記第１電子ビーム及び第２電子ビームは、発光セル３１４の内部に交互に放出される。前記第１電子ビーム及び第２電子ビームは、それぞれ励起ガスを励起させ、このように励起された励起ガスは、安定化されつつ発光体層３１５を励起させるＵＶを発生させる。したがって、前記第１電子ビーム及び第２電子ビームは、前述のように、励起ガスを励起させるのに必要なエネルギーより大きく、励起ガスをイオン化させるのに必要なエネルギーより小さいエネルギーを有することが望ましい。具体的に、Ｘｅを含む励起ガスが使用される場合、前記第１電子ビーム及び第２電子ビームは、Ｘｅを励起させるのに必要な約８.２８ｅＶ〜１２.１３ｅＶのエネルギーを有しうる。
【００５５】
前記のような構造の表示装置において、各電極には、図１２に示すパターンの電圧が印加され、これについての詳細な説明は前述したので省略する。
【００５６】
一方、本実施形態に係る表示装置においては、各電子放出手段が第１電極４３１または第２電極４３２と、前記各電極上に形成された電子放出源４４１、４４２とから構成されているが、各電子放出手段は、図８に示すように、カソード電極１３１’と、前記カソード電極１３１’上に形成された電子放出源１４０’と、及び前記電子放出源１４０’に近接して配置されたグリッド電極１３３とから構成されてもよい。
【００５７】
図１４は、本発明のさらに他の実施形態に係る表示装置の一部を概略的に示す断面図である。
【００５８】
図１４に示すように、下部基板の第１基板４１０と上部基板の第２基板４２０とが一定の間隔を空けて互いに対向するように配置されている。そして、前記第１基板４１０と第２基板４２０との間には、第１基板４１０と第２基板４２０との間の空間を区画して複数の発光セル４１４を形成する複数の隔壁４１３が設けられている。前記発光セル４１４の内壁には、発光体層４１５が塗布されており、前記発光セル４１４の内部には、Ｘｅを含む励起ガスが充填される。
【００５９】
前記第１基板４１０の上面には、複数のアドレス電極４１１が形成されており、このようなアドレス電極４１１は、誘電体層４１２によって埋め込まれる。前記第２基板４２０の下面には、第１電子放出手段及び第２電子放出手段が発光セルごとに設けられている。ここで、前記第１電子放出手段及び第２電子放出手段は、アドレス電極４１１と交差する方向に設けられる。前記第１電子放出手段は、第２基板４２０の下面の一側に形成される第１電極４３１と、前記第１電極４３１の下面に形成される第１電子放出源４４１とを備える。そして、前記第２電子放出手段は、第２基板４２０の下面の他側に形成される第２電極４３２と、前記第２電極４３２の下面に形成される第２電子放出源４４２とを備える。ここで、前記第１電子放出源４４１及び第２電子放出源４４２は、前述のように、電子放出特性に優れた物質であるＢＮＢＳからなる。
【００６０】
前記第１電子放出源４４１は、第１電極４３１に所定の電圧が印加されることによって前記発光セル４１４の内部に第１電子ビーム（Ｅ１−ビーム）を放出させる。そして、前記第２電子放出源４４２は、第２電極４３２に所定の電圧が印加されることによって前記発光セル４１４の内部に第２電子ビーム（Ｅ２−ビーム）を放出させる。ここで、前記第１電子ビーム及び第２電子ビームは、発光セル４１４の内部に交互に放出される。前記第１電子ビーム及び第２電子ビームのそれぞれは、励起ガスを励起させ、このように励起された励起ガスは、安定化されつつ発光体層４１５を励起させるＵＶを発生させる。したがって、前記第１電子ビーム及び第２電子ビームは、前述のように、励起ガスを励起させるのに必要なエネルギーより大きく、励起ガスをイオン化させるのに必要なエネルギーより小さいエネルギーを有することが望ましい。具体的に、Ｘｅを含む励起ガスが使用される場合、前記第１電子ビーム及び第２電子ビームは、Ｘｅを励起させるのに必要な約８.２８ｅＶ〜１２.１３ｅＶのエネルギーを有しうる。
【００６１】
前記第１電極４３１及び第２電極４３２は、可視光が透過されるように、ＩＴＯのような透明な導電性物質からなりうる。前記のような構造の表示装置において、各電極には、図１２に示すパターンの電圧が印加され、これについての詳細な説明は前述したので省略する。そして、以上では、第１基板４１０が下部基板になり、第２基板４２０が上部基板になる場合が説明されたが、本実施形態は、第１基板４１０が上部基板になり、第２基板４２０が下部基板になる場合にも適用されうる。
【００６２】
図１５は、本発明のさらに他の実施形態に係る表示装置の一部を概略的に示す断面図である。
【００６３】
図１５に示すように、第１基板５１０と第２基板５２０との間には、隔壁５１３により区画された発光セル５１４が形成され、前記発光セル５１４の内壁には、発光体層５１５が形成され、発光セル５１５の内部には、励起によってＵＶを発生させる励起ガスが充填されている。
【００６４】
前記第１基板５１０上には、各発光セル５１４ごとに対をなして配置されている第１電子放出手段及び第２電子放出手段が設けられる。前記第１電子放出手段及び第２電子放出手段は、互いに同一面上に配置されている。前記第１電子放出手段は、前記第１基板５１０の面に配置された第１電極５３１と、前記第１電極５３１に対向して配置された第１電子放出源５４１と、前記電子放出源５４１と隣接して配置された第３電極５３３とを備える。これと同様に、前記第２電子放出手段は、前記第１基板５１０の面に配置された第２電極５３２と、前記第２電極５３２に対向して配置された第２電子放出源５４２と、前記電子放出源５４２と隣接して配置された第４電極５３４とを備える。前記第１電極５３１及び第２電極５３２は、カソード電極として作用し、前記第３電極５３３及び第４電極５３４は、グリッド電極として作用する。前記第３電極５３３及び第４電極５３４は、誘電体支持層５４３、５４４により第１基板５１０から所定の高さに位置して、対応する電子放出源５４１、５４２の電子放出面に近接して位置する。前記電子放出手段と対向する第２基板５２０には、前記第１電極５３１、第２電極５３２と交差する方向に延びる第５電極５３５が配置され、前記第５電極５３５は、誘電体層５２１により覆われている。
【００６５】
以下では、本実施形態に係る表示装置の駆動方法について説明する。図１６には、第１電極５３１、第２電極５３２、第３電極５３３及び第４電極５３４にそれぞれ印加される電圧波形が示されている。図１６に示すように、各電極５３１、５３２、５３３、５３４には、パルス波形の電圧が印加される。このとき、前記第１電極５３１、第２電極５３２、第３電極５３３及び第４電極５３４に印加される電圧をそれぞれＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４とすれば、各電極５３１、５３２、５３３、５３４には、Ｖ１＜Ｖ３、Ｖ２＜Ｖ４の関係を満たすパルス電圧が印加される。第１電極５３１及び第３電極５３３に電子放出パルスが印加されることによって、第１電子ビーム（Ｅ１−ビーム）が放出され、次いで、第２電極５３２及び第４電極５３４にさらに他の電子放出パルスが印加されることによって、第２電子ビーム（Ｅ２−ビーム）が発光セル５１４の空間に放出される。このとき、前記第１電極５３１及び第２電極５３２に交互にパルスを有する交流電圧が印加されれば、パルスが印加される時間に合わせて、第１電子ビーム（Ｅ１−ビーム）及び第２電子ビーム（Ｅ２−ビーム）が交互に発光セル５１４の内部に放出される。このとき、前記第１電子放出手段及び第２電子放出手段は、同じ面上で同じ方向に向うように配置されているので、第１電子ビーム（Ｅ１−ビーム）及び第２電子ビーム（Ｅ２−ビーム）は、実質的に同じ方向に向って放出される。一方、図面に示されてはいないが、前記第５電極５３５に印加される電圧をＶ５とするとき、第３電極５３３、第４電極５３４及び第５電極にＶ３、Ｖ４≦Ｖ５の関係を満たす電圧をそれぞれ印加すれば、発光セル５１４の空間に放出された第１電子ビーム（Ｅ１−ビーム）及び第２電子ビーム（Ｅ２−ビーム）は、前記第５電極５３５の静電力を受けて進行方向に加速されうる。このような点において、前記第５電極５３５は、アノード電極としての機能を行い、前記第５電極には、例えば、グラウンド電圧が印加されうる。
【００６６】
以上の実施形態で説明された表示装置は、画像を形成する装置だけでなく、液晶表示装置（ＬＣＤ）のバックライトとして主に使用される平板ランプにも適用されうる。
【００６７】
以上で、本発明に係る望ましい実施形態が説明されたが、これは、例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点が理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的な保護範囲は、特許請求の範囲によって決まらねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、表示装置に関連した技術分野に好適に適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】従来のＰＤＰの分離斜視図である。
【図２Ａ】図１に示すＰＤＰの断面図である。
【図２Ｂ】図１に示すＰＤＰの断面図である。
【図３】従来の他のＰＤＰの断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る表示装置の概略的な断面図である。
【図５】ＢＮＢＳの形状を拡大して示す顕微鏡写真である。
【図６】ＢＮＢＳの結晶構造を概略的に示す図面である。
【図７】Ｘｅのエネルギー準位を示すグラフである。
【図８】本発明の他の実施形態に係る表示装置の概略的な断面図である。
【図９Ａ】本発明の実施形態に係る表示装置で、各電極に印加されうる電圧を示す図面である。
【図９Ｂ】本発明の実施形態に係る表示装置で、各電極に印加されうる電圧を示す図面である。
【図９Ｃ】本発明の実施形態に係る表示装置で、各電極に印加されうる電圧を示す図面である。
【図９Ｄ】本発明の実施形態に係る表示装置で、各電極に印加されうる電圧を示す図面である。
【図１０】本発明の実施形態に係る表示装置の変形例を示す概略的な断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る表示装置の概略的な断面図である。
【図１２】本発明の他の実施形態に係る表示装置で、各電極に印加されうる電圧を示す図面である。
【図１３】本発明のさらに他の実施形態に係る表示装置の概略的な断面図である。
【図１４】本発明のさらに他の実施形態に係る表示装置の概略的な断面図である。
【図１５】本発明のさらに他の実施形態に係る表示装置の概略的な断面図である。
【図１６】本発明のさらに他の実施形態に係る表示装置において、各電極に印加されうる電圧を示す図面である。
【符号の説明】
【００７０】
１１０、２１０、３１０、４１０ 第１基板
１１３、２１３、４１３ 隔壁
１１４、２１４、３１４、４１４ 発光セル
１１５、２１５、３１５、４１５ 発光体層
１２０、２２０、３２０、４２０ 第２基板
１３１、２３１、３３１、４３１ 第１電極
１３２、１３２’、２３２、３３２、４３２ 第２電極
１３３、１３３’、２３３、３３３、４３３ 第３電極
１４０ 電子放出源
２３４、３３４、４３４ 第４電極
２４１、３４１、４４１ 第１電子放出源
２４２、３４２、４４２ 第２電子放出源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に係り、さらに詳細には、駆動電圧を下げることができ、寿命を延長させうる新たな表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置の一種であるＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ：ＰＤＰ）は、電気的放電を利用して画像を形成する装置であって、輝度や視野角などの表示性能に優れており、その使用が日々増加している。このようなＰＤＰは、電極に印加される電圧によって、電極の間でガス放電が起こり、この放電過程で発生する紫外線（Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ：ＵＶ）の放射によって、蛍光体が励起されて可視光を発散することによって画像を形成する。
【０００３】
前記ＰＤＰは、その放電形式によって直流（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ：ＤＣ）型と交流（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ：ＡＣ）型とに分類されうる。直流型ＰＤＰは、あらゆる電極が放電空間に露出される構造であって、対応電極間に電荷の移動が直接的に行われる。交流型ＰＤＰは、少なくとも一つの電極が誘電体層で取り囲まれ、対応する電極間に直接的な電荷の移動が行われない代わりに、壁電荷によって放電が行われる。
【０００４】
また、ＰＤＰは、電極の配置構造によって対向放電型と面放電型とに分類されうる。対向放電型ＰＤＰは、対をなす二つの維持電極がそれぞれ上部基板及び下部基板に配置された構造であって、放電が基板に垂直方向に起こる。面放電型ＰＤＰは、対をなす二つの維持電極が同じ基板上に配置された構造であって、放電が基板に平行方向に起こる。
【０００５】
前記対向放電型ＰＤＰは、発光効率は高い一方、プラズマにより蛍光体層が容易に劣化されるという短所があって、近来には面放電型ＰＤＰが主流をなしている。
【０００６】
図１には、従来の一般的な面放電型ＰＤＰが示されている。そして、図２Ａ及び図２Ｂには、図１に示すＰＤＰを横方向及び縦方向に切断した断面が示されている。
【０００７】
図１、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、従来のＰＤＰは、所定間隔で互いに対面する上部基板２０及び下部基板１０を備える。前記上部基板２０と下部基板１０との間の空間は、プラズマ放電が起こる放電空間になる。
【０００８】
下部基板１０の上面には、複数のアドレス電極１１がストライプ状に配列されており、このアドレス電極１１は。第１誘電体層１２により埋め込まれている。前記第１誘電体層１２の上面には、前記放電空間を区画して放電セル１４を形成し、この放電セル１４の間の電気的、光学的干渉を防止する複数の隔壁１３が互いに所定間隔離れて形成されている。そして、前記放電セル１４の内面には、蛍光体層１５が所定厚さに塗布されており、前記放電セル１４の内部には、放電ガスが充填される。
【０００９】
上部基板２０は、可視光が透過されうる透明基板として主にガラスからなり、隔壁１３が形成された下部基板１０に結合される。前記上部基板２０の下面には、アドレス電極１１と直交するストライプ状の維持電極２１ａ、２１ｂが対をなして形成されている。前記維持電極２１ａ、２１ｂは、可視光が透過されるように、主にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）のような透明な導電性の材料からなる。そして、前記維持電極２１ａ、２１ｂのライン抵抗を減らすために、維持電極２１ａ、２１ｂのそれぞれの下面には、金属材質からなるバス電極２２ａ、２２ｂが維持電極２１ａ、２１ｂより狭幅に形成されている。このような維持電極２１ａ、２１ｂ及びバス電極２２ａ、２２ｂは、透明な第２誘電体層２３により埋め込まれている。前記第２誘電体層２３の下面には、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護膜２４が形成されている。
【００１０】
前記のような構造のＰＤＰで、前記保護膜２４は、プラズマ粒子のスパッタリングによる第２誘電体層２３の損傷を防止し、２次電子を放出して放電電圧を下げる役割を行う。しかし、ＭｇＯからなる保護膜は、２次電子放出係数が低いため、放電空間内で十分な電子放出効果を奏すのに限界がある。
【００１１】
このような問題点を解決するためのＰＤＰとして、図３には、特許文献１に開示されたＰＤＰの断面が示されている。
【００１２】
図３に示すように、上部基板４０と下部基板３０とが互いに対向するように配置され、その間に放電空間を形成する。上部基板４０と下部基板３０との間には、前記放電空間を区画して放電セル３４を形成する複数の隔壁３３が設けられる。前記下部基板３０の上面には、アドレス電極３１が形成され、前記アドレス電極３１は、前記下部基板３０の上面に形成される第１誘電体層３２によって埋め込まれる。そして、前記上部基板４０の下面には、維持電極４１が形成され、前記維持電極４１は、前記上部基板４０の下面に形成される第２誘電体層４３によって埋め込まれる。前記第２誘電体層４３の下面には、保護膜４４及び炭素ナノチューブ（Ｃａｒｂｏｎ ＮａｎｏＴｕｂｅ：ＣＮＴ）４５が順次に積層された２次電子増幅構造体が形成される。このようなＰＤＰでは、２次電子増幅構造体によって効率及び輝度が向上し、放電電圧が降下するという長所があるが、放電中にＣＮＴ ４５が破壊されて、パネルの寿命が短縮される可能性がある。
【００１３】
一方、前述の従来のＰＤＰでは、放電ガスがイオン化されて、プラズマ放電が起こる過程で励起状態のキセノン（Ｘｅ）が安定化されつつＵＶが発生する。したがって、画像を形成するためには、放電ガスをイオン化させうる程度に高いエネルギーが必要となるので、駆動電圧が大きく、発光効率は低いという問題点がある。
【特許文献１】米国特許第６,３４６,７７５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、前記問題点を解決するためになされたものであって、駆動電圧を下げ、寿命を延長させうる新たな表示装置を提供するところにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を解決するために、本発明の具現例に係る表示装置は、所定間隔離れて互いに対向するように配置される第１基板及び第２基板と；前記第１基板と第２基板との間に設けられるものであって、前記第１基板と第２基板との間の空間を区画して複数の発光セルを形成する複数の隔壁と；前記発光セルの内部に充填される励起ガスと；前記発光セルの内壁に形成される発光体層と；前記第１基板の内側に前記発光セルごとに設けられて、前記励起ガスを励起させる第１電子ビームを前記発光セルの内部に放出させるものであって、前記第１基板の内面に形成される第１電極と、前記第１電極上に形成されるものであって、窒化ホウ素バンブーシュート（Ｂｏｒｏｎ Ｎｉｔｒｉｄｅ Ｂａｍｂｏｏ Ｓｈｏｏｔ：ＢＮＢＳ）からなる第１電子放出源を備える第１電子放出手段と；を備える。
【００１６】
ここで、前記第１電子ビームは、前記励起ガスを励起させるのに必要なエネルギーより大きく、前記励起ガスをイオン化させるのに必要なエネルギーより小さなエネルギーを有することが望ましい。
【００１７】
前記第２基板の内面には、前記発光セルごとに第２電極がさらに形成されうる。
【００１８】
また、前記第１電子放出源の発光セルに向った面に近接して配置される第３電極がさらに備えられうる。この場合、前記第１電極、第２電極及び第３電極に印加される電圧をそれぞれＶ１、Ｖ２及びＶ３とするとき、Ｖ１＜Ｖ３＜Ｖ２またはＶ１＜Ｖ２＝Ｖ３を満たすことが望ましい。
【００１９】
前記第２電極は、メッシュ構造を有しうる。 前記第２基板の内面には、前記第２電極を覆うように誘電体層がさらに形成され、前記誘電体層上には、保護膜が形成されうる。
【００２０】
前記励起ガスは、Ｘｅを含み、前記第１電子ビームは、８.２８ｅＶ〜１２.１３ｅＶのエネルギーを有することが望ましい。
【００２１】
前記表示装置は、前記第２基板の内側に前記発光セルごとに設けられて、前記励起ガスを励起させる第２電子ビームを前記発光セル内部に放出させるものであって、前記第２基板の内面に形成される第２電極と、前記第２電極上に形成されるものであって、ＢＮＢＳからなる第２電子放出源と、を備える第２電子放出手段をさらに備えうる。
【００２２】
前記第１電子放出源の発光セルに向った面に近接して配置された第３電極、及び前記第２電子放出源の発光セルに向った面に近接して配置された第４電極をさらに備えうる。この場合、 前記第１電極、第２電極、第３電極及び第４電極に印加される電圧をそれぞれＶ１、Ｖ２、Ｖ３及びＶ４とするとき、Ｖ１＜Ｖ３及びＶ２＜Ｖ４を満たすことが望ましい。
【００２３】
本発明の他の具現例に係る表示装置は、所定間隔離れて互いに対向するように配置されて、その間に複数の発光セルを形成する第１基板及び第２基板と、前記発光セルの内部に充填される励起ガスと、前記発光セルの内壁に形成される発光体層と、前記第１基板と第２基板との間に前記発光セルごとに設けられるものであって、前記励起ガスを励起させる第１電子ビーム及び第２電子ビームを前記発光セルの内部に放出させる第１電子放出手段及び第２電子放出手段と、を備え、前記第１電子放出手段は、前記発光セルの一側に配置される第１電極と、前記第１電極の内側面に形成されるものであって、ＢＮＢＳからなる第１電子放出源と、を備え、前記第２電子放出手段は、前記発光セルの他側に配置される第２電極と、前記第２電極の内側面に形成されるものであって、ＢＮＢＳからなる第２電子放出源と、を備える。
【００２４】
前記第１基板の内面には、アドレス電極が発光セルごとにさらに形成され、前記第１基板の内面には、前記アドレス電極を覆うように誘電体層が形成されうる。
【００２５】
本発明のさらに他の具現例に係る表示装置は、 所定間隔離れて互いに対向するように配置される第１基板及び第２基板と、前記第１基板と第２基板との間に設けられるものであって、前記第１基板と第２基板との間の空間を区画して複数の発光セルを形成する複数の隔壁と、前記発光セルの内部に充填される励起ガスと、前記発光セルの内壁に形成される発光体層と、前記第２基板の内側に前記発光セルごとに設けられるものであって、前記励起ガスを励起させる第１電子ビーム及び第２電子ビームを前記発光セルの内部に放出させる第１電子放出手段及び第２電子放出手段と、を備え、前記第１電子放出手段は、前記第２基板の一側内面に形成される第１電極と、前記第１電極の内面に形成されるものであって、ＢＮＢＳからなる第１電子放出源と、を備え、前記第２電子放出手段は、前記第２基板の他側内面に配置される第２電極と、前記第２電極の内面に形成されるものであって、ＢＮＢＳからなる第２電子放出源と、を備える。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る表示装置は、電子放出源を備える電子放出手段が励起ガスを単に励起させうるエネルギーを有する電子ビームを放出させることによって、従来のプラズマディスプレイパネルより低い電圧で駆動されうる。また、前記電子放出源は、電子放出特性に非常に優れたＢＮＢＳからなっているので、駆動電圧をさらに下げて消費電力を減らしうる。そして、前記ＢＮＢＳは、イオンによる衝撃にも耐えるほどに非常にかたい構造を有しているので、表示装置の寿命も延長しうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。図面で同じ参照符号は、同じ構成要素を示す。
【００２８】
図４は、本発明の実施形態に係る表示装置の一部を示す断面図である。
【００２９】
図４に示すように、下部基板の第１基板１１０と、上部基板の第２基板１２０とが所定間隔離れて互いに対向するように配置されている。ここで、前記第１基板１１０及び第２基板１２０は、透明なガラス基板からなりうる。そして、前記第１基板１１０と第２基板１２０との間には、第１基板１１０と第２基板１２０との間の空間を区画して複数の発光セル１１４を形成し、前記発光セル１１４間の電気的・光学的クロストークを防止する複数の隔壁１１３が設けられている。前記発光セル１１４の内壁には、発光体層１１５が所定の厚さに塗布されている。前記発光体層１１５をなす蛍光体としては、主にＵＶによって励起されて可視光を発生させる発光蛍光体が使用されるが、その他にも、陰極線発光蛍光体や量子ドットが含まれて使用されてもよい。そして、前記発光セル１１４の内部には、一般的に、Ｘｅを含む励起ガスが充填される。以下、本発明における励起ガスとは、電子ビームなどの外部エネルギーにより励起されてＵＶを発生させうるガスを言う。一方、本発明の励起ガスの一部は、放電ガスとして作用することも可能である。
【００３０】
前記第１基板１１０の上面には、電子放出手段が発光セル１１４ごとに設けられている。ここで、前記電子放出手段は、前記第１基板１１０の上面に形成される第１電極１３１と、前記第１電極１３１の上面に形成される電子放出源１４０と、を備える。そして、前記第２基板１２０の下面には、第２電極１３２が発光セル１１４ごとに前記電子放出手段と交差する方向に形成されている。ここで、前記第１電極１３１及び第２電極１３２は、それぞれカソード電極及びアノード電極である。前記第２電極１３２は、可視光が透過されるようにＩＴＯのような透明な導電性物質からなりうる。そして、前記第２基板１２０の下面には、前記第２電極１３２を覆うように、誘電体層（図示せず）が形成され、前記誘電体層の表面には、ＭｇＯからなる保護膜（図示せず）がさらに形成されうる。
【００３１】
一方、本発明で、前記電子放出源１４０は、ＢＮＢＳからなる。前記ＢＮＢＳは、ｓｐ３結合性５Ｈ−ＢＮの名称であって、日本の物質材料研究機構（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ：ＮＩＭＳ）によって開発されて、２００４年３月に公開された新たな物質である。図５には、ＢＮＢＳの形状を示す顕微鏡写真が示されている。図５に示すように、ＢＮＢＳは、先端の部分が竹の子状にとがった形状に形成されていることが分かり、このような形状により、ＢＮＢＳと名づけられた。このようなＢＮＢＳは、可視光領域である約３８０〜７８０ｎｍの波長領域で透明な性質を有するだけでなく、負（−）の電子親和度を有するために、電子放出特性にも非常に優れていると知られている。具体的に、ＢＮＢＳは、同じ電界でＣＮＴに比べて、数百倍大きい電流密度を示すので、ＣＮＴに比べて電子放出特性に非常に優れている。また、図６には、ＢＮＢＳの結晶構造が概略的に示されているので、これを参照すれば、ＢＮＢＳのような窒化ホウ素系の物質は、キュービック形態の結晶構造を有する。このようなキュービック形態の結晶構造によって、ＢＮＢＳのような窒化ホウ素系の物質は、ダイアモンドに次いで安定的かつしっかりした性質を有する（Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ ｃａｒｂｉｄｅｓ ａｎ ｄｎｉｔｒｉｄｅｓ，Ｈｕｇｈ Ｏ．Ｐｉｅｒｓｏｎ，Ｎｏｙｅｓ ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ，Ｔａｂｌｅ １３．６ｐ．２３６，１９６６）。
【００３２】
前記ＢＮＢＳからなる電子放出源１４０は、第１電極１３１に所定の電圧が印加されることによって、前記発光セル１１４の内部に電子ビームを放出させ、放出された電子は、第１電極１３１と第２電極１３２との間の電圧により第２電極１３２側に加速される。このような過程で、前記電子ビームは、励起ガスを励起させ、励起された励起ガスは、安定化されつつＵＶを発生させる。そして、前記ＵＶは、発光体層１１５を励起させて可視光を発生させ、このように発生した可視光は、第２基板１２０方向に出射されて画像を形成する。ここで、前記電子放出源１４０をなす物質であるＢＮＢＳは、前述したように、ＣＮＴよりはるかに優れた電子放出特性を有する。
【００３３】
一方、前記電子放出源１４０から放出された電子ビームは、励起ガスを励起させるのに必要なエネルギーより大きく、励起ガスのイオン化に必要なエネルギーよりは小さいエネルギーを有することが望ましい。したがって、前記第１電極１３１及び第２電極１３２には、前記電子ビームが励起ガスを励起させうる最適化された電子エネルギーを有するように電圧が印加される。
【００３４】
図７には、ＵＶ発生源であるＸｅのエネルギー準位が概略的に示されている。図７に示すように、Ｘｅをイオン化させるためには、１２.１３ｅＶのエネルギーが必要であり、Ｘｅを励起させるためには、８.２８ｅＶ以上のエネルギーが必要であるということが分かる。具体的には、Ｘｅを１Ｓ５、１Ｓ４、１Ｓ２状態にそれぞれ励起させるためには、８.２８ｅＶ、８.４５ｅＶ、９.５７ｅＶのエネルギーが必要となる。このように励起されたキセノンＸｅ＊は、安定化されつつ約１４７ｎｍのＵＶが発生する。そして、励起状態のキセノンＸｅ＊と基底状態のＸｅとが衝突すれば、エキシマキセノンＸｅ２＊が生成されるが、このようなエキシマキセノンＸｅ２＊が安定化されれば、約１７３ｎｍのＵＶが発生する。
【００３５】
これにより、本発明で、Ｘｅを含む励起ガスが使用される場合、電子放出源１４０から発光セル１１４の内部に放出される電子ビームは、Ｘｅを励起させるために約８.２８ｅＶ〜１２.１３ｅＶのエネルギーを有しうる。
【００３６】
図８は、本発明の他の実施形態に係る表示装置を示す一部断面図である。図８に示すように、互いに対向するように配置されている第１基板１１０と第２基板１２０との間には、第１基板１１０と第２基板１２０との間の空間を区画して複数の発光セル１１４を形成し、前記発光セル１１４の間の電気的かつ光学的なクロストークを防止する複数の隔壁１１３が設けられている。前記発光セル１１４の内壁には、発光体層１１５が所定の厚さに塗布されている。そして、前記発光セル１１４の内部には、一般的に、Ｘｅを含む励起ガスが充填される。前記第１基板１１０の上面には、電子放出手段が発光セル１１４ごとに設けられている。ここで、前記電子放出手段は、前記第１基板１１０の上面に形成される第１電極１３１’と、前記第１電極１３１’の上面に形成される電子放出源１４０’と、前記電子放出源１４０’に近接して形成された第３電極１３３とを備える。本実施形態においても、前記電子放出源１４０’は、窒化ホウ素バンブーシュート（Ｂｏｒｏｎ Ｎｉｔｒｉｄｅ Ｂａｍｂｏｏ Ｓｈｏｏｔ：ＢＮＢＳ）からなる。前記第３電極１３３は、所定の高さに形成された誘電体支持層１４３により前記電子放出源１４０’の放電セル１１４に向った面に近接して位置する。
【００３７】
そして、前記第２基板１２０の下面には、第２電極１３２’が発光セル１１４ごとに前記電子放出手段と交差する方向に形成されている。ここで、前記第１電極１３１’、第２電極１３２’及び第３電極１３３は、それぞれカソード電極、アノード電極、及びグリッド電極になる。前記第２電極１３２’は、可視光が透過されるようにＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）のような透明な導電性の物質からなりうる。そして、前記第２基板１２０の下面には、前記第２電極１３２’を覆うように誘電体層（図示せず）が形成され、前記誘電体層の表面には、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護膜（図示せず）がさらに形成されうる。
【００３８】
図９Ａないし図９Ｄには、図４に示す表示装置で各電極に印加されうる電圧のパターンを例として示している。
【００３９】
図９Ａに示すように、第１電極１３１’、第２電極１３２’及び第３電極１３３にそれぞれパルス形態の電圧が印加されるが、このとき、前記第１電極１３１’、第２電極１３２’及び第３電極１３３に印加される電圧をＶ１、Ｖ２及びＶ３とすれば、Ｖ１＜Ｖ３＜Ｖ２を満たすように、各電極に所定の電圧が印加される。前記のような電圧が印加されれば、電極１３１’及び第３電極１３３に印加された電圧によって、電子放出源１４０’から発光セル１１４の内部に電子ビームが放出され、このように放出された電子ビームは、第３電極１３３及び第２電極１３２’に印加された電圧によって、第２電極１３２’側に加速され、この過程で励起ガスが励起される。このとき、第２電極１３２の電圧を調節して、励起ガスの一部が放電状態に調節されることも可能である。一方、前記第２電極１３２’は、図９Ｂに示すように、接地されていてもよい。この場合には、前記第２電極１３２に到達する電子が外部に抜け出ることになる。
【００４０】
図９Ｃに示すように、第１電極１３１’、第２電極１３２’及び第３電極１３３に印加される電圧をＶ１、Ｖ２及びＶ３とすれば、Ｖ１＜Ｖ３＝Ｖ２を満たすように、各電極に所定の電圧が印加される。前記のような電圧が印加されれば、第１ 電極１３１’及び第３電極１３３に印加された電圧によって、電子放出源１４０から発光セル１１４の内部に電子ビームが放出され、このように放出された電子ビームによって励起ガスが励起される。一方、前記第２電極１３２’及び第３電極１３３は、図９Ｄに示すように接地されていてもよい。この場合には、前記第２電極１３２’に到達する電子が外部に抜け出ることになる。
【００４１】
このように、本発明の実施形態に係る表示装置は、電子放出源１４０を含む電子放出手段が、励起ガスを単に励起だけさせうるエネルギーを有する電子ビームを放出させることによって、従来のプラズマディスプレイパネルより低い電圧で駆動されうる。また、前記電子放出源１４０は、電子放出特性に非常に優れたＢＮＢＳからなっているので、駆動電圧をさらに下げうる。そして、前記ＢＮＢＳは、発光セル１１４の内部で励起ガスの一部が放電状態にある場合、イオンによる衝撃にも耐える程に非常にかたい構造を有しているので、表示装置の寿命も延長しうる。
【００４２】
図１０は、本発明の実施形態に係る平板ディスプレイ装置の変形例を示す図面である。以下では、前述した実施形態と異なる点のみを説明する。図１０に示すように、第２基板１２０の下面に形成された第２電極１３２”は、発光セル１１４から発生した可視光が透過されるようにメッシュ構造に形成されている。
【００４３】
以上では、第１基板１１０が下部基板になり、第２基板１２０が上部基板になる場合が説明されたが、本実施形態は、電子放出源１４０が形成された第１基板１１０が上部基板になり、第２基板１２０が下部基板になる場合にも適用されうる。
【００４４】
図１１は、本発明の他の実施形態に係る表示装置の一部を概略的に示す断面図である。
【００４５】
図１１に示すように、第１基板２１０と第２基板２２０とが一定の間隔を空けて互いに対向するように配置されている。そして、前記第１基板２１０と第２基板２２０との間には、第１基板２１０と第２基板２２０との間の空間を区画して複数の発光セル２１４を形成する複数の隔壁２１３が設けられている。前記発光セル２１４の内壁には、発光体層２１５が塗布されており、前記発光セル２１４の内部には、Ｘｅを含む励起ガスが充填される。
【００４６】
前記第１基板２１０の上面には、第１電子放出手段が発光セル２１４ごとに設けられており、前記第２基板２２０の下面には、第２電子放出手段が発光セル２１４ごとに前記第１電子放出手段と交差する方向に設けられている。ここで、前記第１電子放出手段は、第１基板２１０の上面に形成される第１電極２３１と、前記第１電極２３１の上面に形成される第１電子放出源２４１とを備える。そして、前記第２電子放出手段は、第２基板２２０の下面に形成される第２電極２３２と、前記第２電極２３２の下面に形成される第２電子放出源２４２とを含む。ここで、前記第１電子放出源２４１及び第２電子放出源２４２は、前述のように、電子放出特性に優れた物質であるＢＮＢＳからなる。
【００４７】
前記第１電子放出源２４１は、第１電極２３１に所定の電圧が印加されることによって前記発光セル２１４の内部に第１電子ビーム（Ｅ１−ビーム）を放出させる。そして、前記第２電子放出源２４２は、第２電極２３２に所定の電圧が印加されることによって前記発光セル２１４の内部に第２電子ビーム（Ｅ２−ビーム）を放出させる。ここで、前記第１電子ビーム及び第２電子ビームは、各電極に印加される電圧によって発光セル２１４の内部に交互に放出されうる。前記第１電子ビーム及び第２電子ビームは、それぞれ励起ガスを励起させ、このように励起された励起ガスは、安定化されつつ発光体層２１５を励起させるＵＶを発生させる。したがって、前記第１電子ビーム及び第２電子ビームは、前述のように、励起ガスを励起させるのに必要なエネルギーより大きく、励起ガスをイオン化させるのに必要なエネルギーより小さいエネルギーを有することが望ましい。具体的に、Ｘｅを含む励起ガスが使用される場合、前記第１電子ビーム及び第２電子ビームは、Ｘｅを励起させるのに必要な約８.２８ｅＶ〜１２.１３ｅＶのエネルギーを有しうる。
【００４８】
前記第２電極２３２は、可視光が透過されるように、ＩＴＯのような透明な導電性物質からなりうる。一方、前記第１基板２１０及び第２基板２２０のうち何れか一つの基板には、複数のアドレス電極（図示せず）がさらに形成されうる。
【００４９】
図１２には、図１１に示す表示装置において、各電極に印加されうる電圧パターンを例として示している。
【００５０】
図１２に示すように、第１電極２３１及び第２電極２３２にそれぞれパルス形態の電圧が印加されるが、第１電極２３１に印加された電圧によって、第１電子放出源２４１から発光セル２１４の内部に第１電子ビームが放出され、第２電極２３２に印加された電圧によって、第２電子放出源２４２から発光セル２１４の内部に第２電子ビームが放出される。ここで、前記第１電子ビーム及び第２電子ビームは、互いに交互に発光セル２１４の内部に放出されて励起ガスを励起させる。
【００５１】
図１３は、本発明のさらに他の実施形態に係る表示装置の一部を概略的に示す断面図である。
【００５２】
図１３に示すように、第１基板３１０と第２基板３２０とが一定の間隔を空けて互いに対向するように配置され、その間には、複数の発光セル３１４を区画する隔壁３１３が配置される。前記第１基板３１０の上面には、複数のアドレス電極３１１が形成されており、このようなアドレス電極３１１は、誘電体層３１２によって埋め込まれる。そして、前記発光セル３１４の内壁には、発光体層３１５が塗布されており、前記発光セル３１４の内部には、Ｘｅを含む励起ガスが充填される。
【００５３】
前記第１基板３１０と第２基板３２０との間には、前記発光セル３１４ごとに第１電子放出手段及び第２電子放出手段が設けられている。ここで、前記第１電子放出手段は、発光セル３１４の一側に形成された第１電極３３１と、前記第１電極３３１の内側面に形成される第１電子放出源３４１とを含む。そして、前記第２電子放出手段は、発光セル３１４の他側に形成される第２電極３３２と、前記第２電極３３２の内側面に形成される第２電子放出源３４２とを含む。ここで、前記第１電子放出源３４１及び第２電子放出源３４２は、前述のように、電子放出特性に優れた物質であるＢＮＢＳからなる。
【００５４】
前記第１電子放出源３４１は、第１電極３３１に所定の電圧が印加されることによって前記発光セル３１４の内部に第１電子ビーム（Ｅ１−ビーム）を放出させる。そして、前記第２電子放出源３４２は、第２電極３３２に所定の電圧が印加されることによって前記発光セル３１４の内部に第２電子ビーム（Ｅ２−ビーム）を放出させる。ここで、前記第１電子ビーム及び第２電子ビームは、発光セル３１４の内部に交互に放出される。前記第１電子ビーム及び第２電子ビームは、それぞれ励起ガスを励起させ、このように励起された励起ガスは、安定化されつつ発光体層３１５を励起させるＵＶを発生させる。したがって、前記第１電子ビーム及び第２電子ビームは、前述のように、励起ガスを励起させるのに必要なエネルギーより大きく、励起ガスをイオン化させるのに必要なエネルギーより小さいエネルギーを有することが望ましい。具体的に、Ｘｅを含む励起ガスが使用される場合、前記第１電子ビーム及び第２電子ビームは、Ｘｅを励起させるのに必要な約８.２８ｅＶ〜１２.１３ｅＶのエネルギーを有しうる。
【００５５】
前記のような構造の表示装置において、各電極には、図１２に示すパターンの電圧が印加され、これについての詳細な説明は前述したので省略する。
【００５６】
一方、本実施形態に係る表示装置においては、各電子放出手段が第１電極４３１または第２電極４３２と、前記各電極上に形成された電子放出源４４１、４４２とから構成されているが、各電子放出手段は、図８に示すように、カソード電極１３１’と、前記カソード電極１３１’上に形成された電子放出源１４０’と、及び前記電子放出源１４０’に近接して配置されたグリッド電極１３３とから構成されてもよい。
【００５７】
図１４は、本発明のさらに他の実施形態に係る表示装置の一部を概略的に示す断面図である。
【００５８】
図１４に示すように、下部基板の第１基板４１０と上部基板の第２基板４２０とが一定の間隔を空けて互いに対向するように配置されている。そして、前記第１基板４１０と第２基板４２０との間には、第１基板４１０と第２基板４２０との間の空間を区画して複数の発光セル４１４を形成する複数の隔壁４１３が設けられている。前記発光セル４１４の内壁には、発光体層４１５が塗布されており、前記発光セル４１４の内部には、Ｘｅを含む励起ガスが充填される。
【００５９】
前記第１基板４１０の上面には、複数のアドレス電極４１１が形成されており、このようなアドレス電極４１１は、誘電体層４１２によって埋め込まれる。前記第２基板４２０の下面には、第１電子放出手段及び第２電子放出手段が発光セルごとに設けられている。ここで、前記第１電子放出手段及び第２電子放出手段は、アドレス電極４１１と交差する方向に設けられる。前記第１電子放出手段は、第２基板４２０の下面の一側に形成される第１電極４３１と、前記第１電極４３１の下面に形成される第１電子放出源４４１とを備える。そして、前記第２電子放出手段は、第２基板４２０の下面の他側に形成される第２電極４３２と、前記第２電極４３２の下面に形成される第２電子放出源４４２とを備える。ここで、前記第１電子放出源４４１及び第２電子放出源４４２は、前述のように、電子放出特性に優れた物質であるＢＮＢＳからなる。
【００６０】
前記第１電子放出源４４１は、第１電極４３１に所定の電圧が印加されることによって前記発光セル４１４の内部に第１電子ビーム（Ｅ１−ビーム）を放出させる。そして、前記第２電子放出源４４２は、第２電極４３２に所定の電圧が印加されることによって前記発光セル４１４の内部に第２電子ビーム（Ｅ２−ビーム）を放出させる。ここで、前記第１電子ビーム及び第２電子ビームは、発光セル４１４の内部に交互に放出される。前記第１電子ビーム及び第２電子ビームのそれぞれは、励起ガスを励起させ、このように励起された励起ガスは、安定化されつつ発光体層４１５を励起させるＵＶを発生させる。したがって、前記第１電子ビーム及び第２電子ビームは、前述のように、励起ガスを励起させるのに必要なエネルギーより大きく、励起ガスをイオン化させるのに必要なエネルギーより小さいエネルギーを有することが望ましい。具体的に、Ｘｅを含む励起ガスが使用される場合、前記第１電子ビーム及び第２電子ビームは、Ｘｅを励起させるのに必要な約８.２８ｅＶ〜１２.１３ｅＶのエネルギーを有しうる。
【００６１】
前記第１電極４３１及び第２電極４３２は、可視光が透過されるように、ＩＴＯのような透明な導電性物質からなりうる。前記のような構造の表示装置において、各電極には、図１２に示すパターンの電圧が印加され、これについての詳細な説明は前述したので省略する。そして、以上では、第１基板４１０が下部基板になり、第２基板４２０が上部基板になる場合が説明されたが、本実施形態は、第１基板４１０が上部基板になり、第２基板４２０が下部基板になる場合にも適用されうる。
【００６２】
図１５は、本発明のさらに他の実施形態に係る表示装置の一部を概略的に示す断面図である。
【００６３】
図１５に示すように、第１基板５１０と第２基板５２０との間には、隔壁５１３により区画された発光セル５１４が形成され、前記発光セル５１４の内壁には、発光体層５１５が形成され、発光セル５１５の内部には、励起によってＵＶを発生させる励起ガスが充填されている。
【００６４】
前記第１基板５１０上には、各発光セル５１４ごとに対をなして配置されている第１電子放出手段及び第２電子放出手段が設けられる。前記第１電子放出手段及び第２電子放出手段は、互いに同一面上に配置されている。前記第１電子放出手段は、前記第１基板５１０の面に配置された第１電極５３１と、前記第１電極５３１に対向して配置された第１電子放出源５４１と、前記電子放出源５４１と隣接して配置された第３電極５３３とを備える。これと同様に、前記第２電子放出手段は、前記第１基板５１０の面に配置された第２電極５３２と、前記第２電極５３２に対向して配置された第２電子放出源５４２と、前記電子放出源５４２と隣接して配置された第４電極５３４とを備える。前記第１電極５３１及び第２電極５３２は、カソード電極として作用し、前記第３電極５３３及び第４電極５３４は、グリッド電極として作用する。前記第３電極５３３及び第４電極５３４は、誘電体支持層５４３、５４４により第１基板５１０から所定の高さに位置して、対応する電子放出源５４１、５４２の電子放出面に近接して位置する。前記電子放出手段と対向する第２基板５２０には、前記第１電極５３１、第２電極５３２と交差する方向に延びる第５電極５３５が配置され、前記第５電極５３５は、誘電体層５２１により覆われている。
【００６５】
以下では、本実施形態に係る表示装置の駆動方法について説明する。図１６には、第１電極５３１、第２電極５３２、第３電極５３３及び第４電極５３４にそれぞれ印加される電圧波形が示されている。図１６に示すように、各電極５３１、５３２、５３３、５３４には、パルス波形の電圧が印加される。このとき、前記第１電極５３１、第２電極５３２、第３電極５３３及び第４電極５３４に印加される電圧をそれぞれＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４とすれば、各電極５３１、５３２、５３３、５３４には、Ｖ１＜Ｖ３、Ｖ２＜Ｖ４の関係を満たすパルス電圧が印加される。第１電極５３１及び第３電極５３３に電子放出パルスが印加されることによって、第１電子ビーム（Ｅ１−ビーム）が放出され、次いで、第２電極５３２及び第４電極５３４にさらに他の電子放出パルスが印加されることによって、第２電子ビーム（Ｅ２−ビーム）が発光セル５１４の空間に放出される。このとき、前記第１電極５３１及び第２電極５３２に交互にパルスを有する交流電圧が印加されれば、パルスが印加される時間に合わせて、第１電子ビーム（Ｅ１−ビーム）及び第２電子ビーム（Ｅ２−ビーム）が交互に発光セル５１４の内部に放出される。このとき、前記第１電子放出手段及び第２電子放出手段は、同じ面上で同じ方向に向うように配置されているので、第１電子ビーム（Ｅ１−ビーム）及び第２電子ビーム（Ｅ２−ビーム）は、実質的に同じ方向に向って放出される。一方、図面に示されてはいないが、前記第５電極５３５に印加される電圧をＶ５とするとき、第３電極５３３、第４電極５３４及び第５電極にＶ３、Ｖ４≦Ｖ５の関係を満たす電圧をそれぞれ印加すれば、発光セル５１４の空間に放出された第１電子ビーム（Ｅ１−ビーム）及び第２電子ビーム（Ｅ２−ビーム）は、前記第５電極５３５の静電力を受けて進行方向に加速されうる。このような点において、前記第５電極５３５は、アノード電極としての機能を行い、前記第５電極には、例えば、グラウンド電圧が印加されうる。
【００６６】
以上の実施形態で説明された表示装置は、画像を形成する装置だけでなく、液晶表示装置（ＬＣＤ）のバックライトとして主に使用される平板ランプにも適用されうる。
【００６７】
以上で、本発明に係る望ましい実施形態が説明されたが、これは、例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点が理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的な保護範囲は、特許請求の範囲によって決まらねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、表示装置に関連した技術分野に好適に適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】従来のＰＤＰの分離斜視図である。
【図２Ａ】図１に示すＰＤＰの断面図である。
【図２Ｂ】図１に示すＰＤＰの断面図である。
【図３】従来の他のＰＤＰの断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る表示装置の概略的な断面図である。
【図５】ＢＮＢＳの形状を拡大して示す顕微鏡写真である。
【図６】ＢＮＢＳの結晶構造を概略的に示す図面である。
【図７】Ｘｅのエネルギー準位を示すグラフである。
【図８】本発明の他の実施形態に係る表示装置の概略的な断面図である。
【図９Ａ】本発明の実施形態に係る表示装置で、各電極に印加されうる電圧を示す図面である。
【図９Ｂ】本発明の実施形態に係る表示装置で、各電極に印加されうる電圧を示す図面である。
【図９Ｃ】本発明の実施形態に係る表示装置で、各電極に印加されうる電圧を示す図面である。
【図９Ｄ】本発明の実施形態に係る表示装置で、各電極に印加されうる電圧を示す図面である。
【図１０】本発明の実施形態に係る表示装置の変形例を示す概略的な断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る表示装置の概略的な断面図である。
【図１２】本発明の他の実施形態に係る表示装置で、各電極に印加されうる電圧を示す図面である。
【図１３】本発明のさらに他の実施形態に係る表示装置の概略的な断面図である。
【図１４】本発明のさらに他の実施形態に係る表示装置の概略的な断面図である。
【図１５】本発明のさらに他の実施形態に係る表示装置の概略的な断面図である。
【図１６】本発明のさらに他の実施形態に係る表示装置において、各電極に印加されうる電圧を示す図面である。
【符号の説明】
【００７０】
１１０、２１０、３１０、４１０ 第１基板
１１３、２１３、４１３ 隔壁
１１４、２１４、３１４、４１４ 発光セル
１１５、２１５、３１５、４１５ 発光体層
１２０、２２０、３２０、４２０ 第２基板
１３１、２３１、３３１、４３１ 第１電極
１３２、１３２’、２３２、３３２、４３２ 第２電極
１３３、１３３’、２３３、３３３、４３３ 第３電極
１４０ 電子放出源
２３４、３３４、４３４ 第４電極
２４１、３４１、４４１ 第１電子放出源
２４２、３４２、４４２ 第２電子放出源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定の間隔を空けて互いに対向するように配置される第１基板及び第２基板と、
前記第１基板と第２基板との間に設けられるものであって、前記第１基板と第２基板との間の空間を区画して複数の発光セルを形成する複数の隔壁と、
前記発光セルの内部に充填される励起ガスと、
前記発光セルの内壁に形成される発光体層と、
前記第１基板の内側に前記発光セルごとに設けられて、前記励起ガスを励起させる第１電子ビームを前記発光セルの内部に放出させるものであって、前記第１基板の内面に形成される第１電極と、前記第１電極上に形成されるものであって、窒化ホウ素バンブーシュートからなる第１電子放出源を備える第１電子放出手段と、を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記第１電子ビームは、前記励起ガスを励起させるのに必要なエネルギーより大きく、前記励起ガスをイオン化させるのに必要なエネルギーより小さいエネルギーを有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記第２基板の内面には、前記発光セルごとに第２電極がさらに形成されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１電子放出源の発光セルに向った面に近接して配置される第３電極をさらに備え、
前記第１電極、第２電極及び第３電極に印加される電圧をそれぞれＶ１、Ｖ２及びＶ３とするとき、Ｖ１＜Ｖ３＜Ｖ２またはＶ１＜Ｖ２＝Ｖ３を満たすことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第２電極は、メッシュ構造を有することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第２基板の内面には、前記第２電極を覆うように誘電体層がさらに形成され、前記誘電体層上には、保護膜が形成されることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項７】
前記励起ガスは、Ｘｅを含み、前記第１電子ビームは、８.２８ｅＶ〜１２.１３ｅＶのエネルギーを有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
前記第２基板の内側に前記発光セルごとに設けられて、前記励起ガスを励起させる第２電子ビームを前記発光セルの内部に放出させるものであって、前記第２基板の内面に形成される第２電極と、前記第２電極上に形成されるものであって、窒化ホウ素バンブーシュートからなる第２電子放出源と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項９】
前記第２電子ビームは、前記励起ガスを励起させるのに必要なエネルギーより大きく、前記励起ガスをイオン化させるのに必要なエネルギーより小さいエネルギーを有することを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記第１電子放出源の発光セルに向った面に近接して配置される第３電極と、
前記第２電子放出源の発光セルに向った面に近接して配置される第４電極と、をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記第１電極、第２電極、第３電極及び第４電極に印加される電圧をそれぞれＶ１、Ｖ２、Ｖ３及びＶ４とするとき、Ｖ１＜Ｖ３及びＶ２＜Ｖ４を満たすことを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
一定の間隔を空けて互いに対向するように配置されて、その間に複数の発光セルを形成する第１基板及び第２基板と、
前記発光セルの内部に充填される励起ガスと、
前記発光セルの内壁に形成される発光体層と、
前記第１基板と第２基板との間に前記発光セルごとに設けられるものであって、前記励起ガスを励起させる第１電子ビーム及び第２電子ビームを前記発光セルの内部に放出させる第１電子放出手段及び第２電子放出手段と、を備え、
前記第１電子放出手段は、前記発光セルの一側に配置される第１電極と、前記第１電極の内側面に形成されるものであって、窒化ホウ素バンブーシュートからなる第１電子放出源と、を備え、
前記第２電子放出手段は、前記発光セルの他側に配置される第２電極と、前記第２電極の内側面に形成されるものであって、窒化ホウ素バンブーシュートからなる第２電子放出源と、を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項１３】
前記第１電子ビーム及び第２電子ビームは、前記励起ガスを励起させるのに必要なエネルギーより大きく、前記励起ガスをイオン化させるのに必要なエネルギーより小さいエネルギーを有することを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記第１電子放出源の発光セルに向った面に近接して配置される第３電極、及び前記第２電子放出源の発光セルに向った面に近接して配置される第４電極をさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記第１電極、第２電極、第３電極及び第４電極に印加される電圧をそれぞれＶ１、Ｖ２、Ｖ３及びＶ４とするとき、Ｖ１＜Ｖ３及びＶ２＜Ｖ４を満たすことを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記励起ガスは、Ｘｅを含み、前記第１電子ビーム及び第２電子ビームは、それぞれ８.２８ｅＶ〜１２.１３ｅＶのエネルギーを有することを特徴とする請求項１２に記載の平板ディスプレイ装置。
【請求項１７】
前記第１基板の内面には、アドレス電極が発光セルごとにさらに形成されることを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記第１基板の内面には、前記アドレス電極を覆うように誘電体層が形成されることを特徴とする請求項１７に記載の平板ディスプレイ装置。
【請求項１９】
前記第１電子放出手段及び第２電子放出手段は、前記発光セルの互いに対向する面に形成されることを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項２０】
前記第１基板と第２基板との間には、前記発光セルを区画する隔壁が配置され、
前記第１電子放出手段及び第２電子放出手段は、互いに対向する隔壁の側面にそれぞれ形成されることを特徴とする請求項１９に記載の表示装置。
【請求項２１】
一定の間隔を空けて互いに対向するように配置される第１基板及び第２基板と、
前記第１基板と第２基板との間に設けられるものであって、前記第１基板と第２基板との間の空間を区画して複数の発光セルを形成する複数の隔壁と、
前記発光セルの内部に充填される励起ガスと、
前記発光セルの内壁に形成される発光体層と、
前記第２基板の内側に前記発光セルごとに設けられるものであって、前記励起ガスを励起させる第１電子ビーム及び第２電子ビームを前記発光セルの内部に放出させる第１電子放出手段及び第２電子放出手段と、を備え、
前記第１電子放出手段は、前記第２基板の一側の内面に形成される第１電極と、前記第１電極の内面に形成されるものであって、窒化ホウ素バンブーシュートからなる第１電子放出源と、を備え、
前記第２電子放出手段は、前記第２基板の他側の内面に配置される第２電極と、前記第２電極の内面に形成されるものであって、窒化ホウ素バンブーシュートからなる第２電子放出源と、を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２２】
前記第１電子ビーム及び第２電子ビームは、前記励起ガスを励起させるのに必要なエネルギーより大きく、前記励起ガスをイオン化させるのに必要なエネルギーより小さいエネルギーを有することを特徴とする請求項２１に記載の平板ディスプレイ装置。
【請求項２３】
前記第１電子放出源の前記発光セルに向った面に近接して配置される第３電極と、
前記第２電子放出源の前記発光セルに向った面に近接して配置される第４電極と、をさらに備えることを特徴とする請求項２１に記載の平板ディスプレイ装置。
【請求項２４】
前記第１電極、第２電極、第３電極及び第４電極に印加される電圧をそれぞれＶ１、Ｖ２、Ｖ３及びＶ４とするとき、Ｖ１＜Ｖ３及びＶ２＜Ｖ４を満たすことを特徴とする請求項２３に記載の平板ディスプレイ装置。
【請求項２５】
前記励起ガスは、Ｘｅを含み、前記第１電子ビーム及び第２電子ビームは、それぞれ８.２８ｅＶ〜１２.１３ｅＶのエネルギーを有することを特徴とする請求項２１に記載の表示装置。
【請求項２６】
前記第１基板の内面には、アドレス電極が発光セルごとにさらに形成されることを特徴とする請求項２１に記載の表示装置。
【請求項２７】
前記第１基板の内面には、前記アドレス電極を覆うように誘電体層が形成されることを特徴とする請求項２６に記載の表示装置。
【請求項１】
一定の間隔を空けて互いに対向するように配置される第１基板及び第２基板と、
前記第１基板と第２基板との間に設けられるものであって、前記第１基板と第２基板との間の空間を区画して複数の発光セルを形成する複数の隔壁と、
前記発光セルの内部に充填される励起ガスと、
前記発光セルの内壁に形成される発光体層と、
前記第１基板の内側に前記発光セルごとに設けられて、前記励起ガスを励起させる第１電子ビームを前記発光セルの内部に放出させるものであって、前記第１基板の内面に形成される第１電極と、前記第１電極上に形成されるものであって、窒化ホウ素バンブーシュートからなる第１電子放出源を備える第１電子放出手段と、を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記第１電子ビームは、前記励起ガスを励起させるのに必要なエネルギーより大きく、前記励起ガスをイオン化させるのに必要なエネルギーより小さいエネルギーを有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記第２基板の内面には、前記発光セルごとに第２電極がさらに形成されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１電子放出源の発光セルに向った面に近接して配置される第３電極をさらに備え、
前記第１電極、第２電極及び第３電極に印加される電圧をそれぞれＶ１、Ｖ２及びＶ３とするとき、Ｖ１＜Ｖ３＜Ｖ２またはＶ１＜Ｖ２＝Ｖ３を満たすことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第２電極は、メッシュ構造を有することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第２基板の内面には、前記第２電極を覆うように誘電体層がさらに形成され、前記誘電体層上には、保護膜が形成されることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項７】
前記励起ガスは、Ｘｅを含み、前記第１電子ビームは、８.２８ｅＶ〜１２.１３ｅＶのエネルギーを有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
前記第２基板の内側に前記発光セルごとに設けられて、前記励起ガスを励起させる第２電子ビームを前記発光セルの内部に放出させるものであって、前記第２基板の内面に形成される第２電極と、前記第２電極上に形成されるものであって、窒化ホウ素バンブーシュートからなる第２電子放出源と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項９】
前記第２電子ビームは、前記励起ガスを励起させるのに必要なエネルギーより大きく、前記励起ガスをイオン化させるのに必要なエネルギーより小さいエネルギーを有することを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記第１電子放出源の発光セルに向った面に近接して配置される第３電極と、
前記第２電子放出源の発光セルに向った面に近接して配置される第４電極と、をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記第１電極、第２電極、第３電極及び第４電極に印加される電圧をそれぞれＶ１、Ｖ２、Ｖ３及びＶ４とするとき、Ｖ１＜Ｖ３及びＶ２＜Ｖ４を満たすことを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
一定の間隔を空けて互いに対向するように配置されて、その間に複数の発光セルを形成する第１基板及び第２基板と、
前記発光セルの内部に充填される励起ガスと、
前記発光セルの内壁に形成される発光体層と、
前記第１基板と第２基板との間に前記発光セルごとに設けられるものであって、前記励起ガスを励起させる第１電子ビーム及び第２電子ビームを前記発光セルの内部に放出させる第１電子放出手段及び第２電子放出手段と、を備え、
前記第１電子放出手段は、前記発光セルの一側に配置される第１電極と、前記第１電極の内側面に形成されるものであって、窒化ホウ素バンブーシュートからなる第１電子放出源と、を備え、
前記第２電子放出手段は、前記発光セルの他側に配置される第２電極と、前記第２電極の内側面に形成されるものであって、窒化ホウ素バンブーシュートからなる第２電子放出源と、を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項１３】
前記第１電子ビーム及び第２電子ビームは、前記励起ガスを励起させるのに必要なエネルギーより大きく、前記励起ガスをイオン化させるのに必要なエネルギーより小さいエネルギーを有することを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記第１電子放出源の発光セルに向った面に近接して配置される第３電極、及び前記第２電子放出源の発光セルに向った面に近接して配置される第４電極をさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記第１電極、第２電極、第３電極及び第４電極に印加される電圧をそれぞれＶ１、Ｖ２、Ｖ３及びＶ４とするとき、Ｖ１＜Ｖ３及びＶ２＜Ｖ４を満たすことを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記励起ガスは、Ｘｅを含み、前記第１電子ビーム及び第２電子ビームは、それぞれ８.２８ｅＶ〜１２.１３ｅＶのエネルギーを有することを特徴とする請求項１２に記載の平板ディスプレイ装置。
【請求項１７】
前記第１基板の内面には、アドレス電極が発光セルごとにさらに形成されることを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記第１基板の内面には、前記アドレス電極を覆うように誘電体層が形成されることを特徴とする請求項１７に記載の平板ディスプレイ装置。
【請求項１９】
前記第１電子放出手段及び第２電子放出手段は、前記発光セルの互いに対向する面に形成されることを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項２０】
前記第１基板と第２基板との間には、前記発光セルを区画する隔壁が配置され、
前記第１電子放出手段及び第２電子放出手段は、互いに対向する隔壁の側面にそれぞれ形成されることを特徴とする請求項１９に記載の表示装置。
【請求項２１】
一定の間隔を空けて互いに対向するように配置される第１基板及び第２基板と、
前記第１基板と第２基板との間に設けられるものであって、前記第１基板と第２基板との間の空間を区画して複数の発光セルを形成する複数の隔壁と、
前記発光セルの内部に充填される励起ガスと、
前記発光セルの内壁に形成される発光体層と、
前記第２基板の内側に前記発光セルごとに設けられるものであって、前記励起ガスを励起させる第１電子ビーム及び第２電子ビームを前記発光セルの内部に放出させる第１電子放出手段及び第２電子放出手段と、を備え、
前記第１電子放出手段は、前記第２基板の一側の内面に形成される第１電極と、前記第１電極の内面に形成されるものであって、窒化ホウ素バンブーシュートからなる第１電子放出源と、を備え、
前記第２電子放出手段は、前記第２基板の他側の内面に配置される第２電極と、前記第２電極の内面に形成されるものであって、窒化ホウ素バンブーシュートからなる第２電子放出源と、を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２２】
前記第１電子ビーム及び第２電子ビームは、前記励起ガスを励起させるのに必要なエネルギーより大きく、前記励起ガスをイオン化させるのに必要なエネルギーより小さいエネルギーを有することを特徴とする請求項２１に記載の平板ディスプレイ装置。
【請求項２３】
前記第１電子放出源の前記発光セルに向った面に近接して配置される第３電極と、
前記第２電子放出源の前記発光セルに向った面に近接して配置される第４電極と、をさらに備えることを特徴とする請求項２１に記載の平板ディスプレイ装置。
【請求項２４】
前記第１電極、第２電極、第３電極及び第４電極に印加される電圧をそれぞれＶ１、Ｖ２、Ｖ３及びＶ４とするとき、Ｖ１＜Ｖ３及びＶ２＜Ｖ４を満たすことを特徴とする請求項２３に記載の平板ディスプレイ装置。
【請求項２５】
前記励起ガスは、Ｘｅを含み、前記第１電子ビーム及び第２電子ビームは、それぞれ８.２８ｅＶ〜１２.１３ｅＶのエネルギーを有することを特徴とする請求項２１に記載の表示装置。
【請求項２６】
前記第１基板の内面には、アドレス電極が発光セルごとにさらに形成されることを特徴とする請求項２１に記載の表示装置。
【請求項２７】
前記第１基板の内面には、前記アドレス電極を覆うように誘電体層が形成されることを特徴とする請求項２６に記載の表示装置。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図９Ｃ】
【図９Ｄ】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図５】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図９Ｃ】
【図９Ｄ】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図５】
【公開番号】特開２００７−１６５３１０（Ｐ２００７−１６５３１０Ａ）
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３３６７６（Ｐ２００６−３３３６７６）
【出願日】平成１８年１２月１１日（２００６．１２．１１）
【出願人】（５９０００２８１７）三星エスディアイ株式会社 (2,784)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月１１日（２００６．１２．１１）
【出願人】（５９０００２８１７）三星エスディアイ株式会社 (2,784)
【Ｆターム（参考）】
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