JP3412406B2 - Fluorescent display - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子の射突により
蛍光体を励起発光させて各種表示を行う蛍光表示装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluorescent display device that excites and emits a phosphor by electron bombardment to perform various displays.
【０００２】[0002]
【従来の技術】容器内部が高真空状態に気密保持された
蛍光表示装置として、例えば電界放射素子を電子源とし
た電界放射形表示装置（以下、ＦＥＤという）が知られ
ている。このＦＥＤは、蛍光体層を有する表示部を備え
たアノード基板と、アノード基板の表示部と対面する内
面側に電界放射素子を備えたカソード基板とを、所定間
隔をおいて外周部で封止することにより外囲器が構成さ
れている。2. Description of the Related Art As a fluorescent display device in which the inside of a container is hermetically maintained in a high vacuum state, for example, a field emission display device (hereinafter referred to as FED) using a field emission element as an electron source is known. In this FED, an anode substrate provided with a display section having a phosphor layer and a cathode substrate provided with a field emission element on the inner surface side of the anode substrate facing the display section are sealed with an outer peripheral portion at a predetermined interval. By doing so, the envelope is configured.
【０００３】更に説明すると、この種のＦＥＤは、細か
いドットピッチで表示部が形成されるアノード基板と、
電界放射素子の形成されるカソード基板がいずれも薄い
ガラス板で構成され、両基板の間隔も極めて狭く、例え
ば２００μｍ以下に設定されて薄型に構成されている。To further explain, this type of FED includes an anode substrate on which a display portion is formed with a fine dot pitch,
Each of the cathode substrates on which the field emission device is formed is made of a thin glass plate, and the distance between the both substrates is extremely narrow, for example, set to 200 μm or less to be thin.
【０００４】ところで、この種のＦＥＤを表示装置とし
て機能させるためには、電界放射素子より効率的に電子
が放出されるように、アノード基板とカソード基板とで
構成される外囲器内を高真空状態に保持する必要があ
る。そこで、外囲器内の排気を行って外囲器内を例えば
１０-6Ｔｏｒｒの真空状態に保持し、更に外囲器内に発
生するガスをゲッター部材により吸着させて例えば１０
-8Ｔｏｒｒの高真空状態に保持している。In order to make this type of FED function as a display device, the inside of the envelope constituted by the anode substrate and the cathode substrate is elevated so that electrons are efficiently emitted from the field emission element. Must be held in vacuum. Therefore, the inside of the envelope is evacuated to maintain the inside of the envelope in a vacuum state of, for example, 10 −6 Torr, and further the gas generated in the envelope is adsorbed by the getter member to obtain, for example, 10
-Hold at high vacuum of -8 Torr.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが、ＦＥＤは、
上述したように、外囲器自体が極めて薄型に構成されて
いるので、外囲器内に発生するガスを吸着するためのゲ
ッター部材を外囲器内に設けることができなかった。However, in the FED,
As described above, since the envelope itself is configured to be extremely thin, a getter member for adsorbing gas generated in the envelope cannot be provided inside the envelope.
【０００６】このため、従来のＦＥＤでは、外囲器の外
側に別途ゲッター室を設け、このゲッター室内に蒸着に
よりゲッター膜を形成させていた。Therefore, in the conventional FED, a getter chamber is separately provided outside the envelope, and a getter film is formed in this getter chamber by vapor deposition.
【０００７】図５（ａ），（ｂ）は、外囲器の外側にゲ
ッター室を備えたＦＥＤの一構成例を示している。図に
おけるＦＥＤの外囲器２１は、内面にアノード導体と蛍
光体層からなる表示部が形成されたアノード基板２２
と、内面に電界放射素子が形成されたカソード基板２３
とが、数１００μｍ離れて面方向に位置をずらして対面
してその外周部分に側面部２４を介して固着されてい
る。FIGS. 5A and 5B show an example of the structure of an FED having a getter chamber outside the envelope. The envelope 21 of the FED shown in the figure has an anode substrate 22 having a display portion formed of an anode conductor and a phosphor layer on its inner surface.
And a cathode substrate 23 having a field emission element formed on the inner surface thereof.
Are opposed to each other with their positions shifted in the surface direction by a distance of several hundreds of μm, and are fixed to the outer peripheral portion via the side surface portion 24.
【０００８】外囲器２１の側面部２４は一部が除去され
ており、外囲器２１の側面には内部に連通する排気孔２
５が形成されている。この排気孔２５に近接したアノー
ド基板２２の非対面部分及び外囲器２１の側面には、箱
形の蓋部材２６が固着され、排気孔２５に連通する排気
室を兼ねたゲッター室２７が形成されている。ゲッター
室２７内にはゲッター部材２８が設けられている。ゲッ
ター室２７の壁面には、ゲッター部材２８を例えば高周
波加熱することによりゲッター膜２９が形成されてい
る。A part of the side surface 24 of the envelope 21 is removed, and the side surface of the envelope 21 has an exhaust hole 2 communicating with the inside.
5 is formed. A box-shaped lid member 26 is fixed to the non-facing portion of the anode substrate 22 adjacent to the exhaust hole 25 and the side surface of the envelope 21 to form a getter chamber 27 communicating with the exhaust hole 25 and also serving as an exhaust chamber. Has been done. A getter member 28 is provided in the getter chamber 27. A getter film 29 is formed on the wall surface of the getter chamber 27 by heating the getter member 28 by, for example, high frequency heating.
【０００９】そして、上記構成によるＦＥＤでは、ゲッ
ター膜２９が形成されたゲッター膜２９下部の壁面に付
着したガス及びその近傍の周囲の壁面に付着したガスと
良く反応して効率的にガスを吸着している。In the FED having the above-described structure, the gas adhering to the lower wall surface of the getter film 29 on which the getter film 29 is formed and the gas adhering to the peripheral wall surface in the vicinity thereof are well reacted to efficiently adsorb the gas. is doing.
【００１０】ところが、上記のように外囲器２１の外側
に別体にゲッター室２７が形成された構成では、ゲッタ
ー膜２９から離れるに従ってゲッター膜２９によるガス
吸着能力が低下するため、例えばゲッター膜２９から離
れた蛍光体層に電子が射突して発光したときに発生する
ガスは、基板間の空隙が狭く、ゲッター膜２９まで拡散
して行きずらく、ゲッター膜２９により効率的に吸着す
ることができない。However, in the structure in which the getter chamber 27 is separately formed outside the envelope 21 as described above, the gas adsorption capacity of the getter film 29 decreases as the getter film 29 is separated from the getter film 29. The gas generated when electrons hit the phosphor layer distant from 29 and emits light, has a narrow gap between the substrates, is difficult to diffuse to the getter film 29, and is efficiently adsorbed by the getter film 29. I can't.
【００１１】このため、蛍光体層に対向してカソード基
板２３の内面に微細加工された電界放射素子のエミッタ
は、表示部上を浮遊するガスによって汚染される。この
結果、エミッションが低下し、これに伴い発光輝度も低
下して表示装置としての寿命が短くなるという問題があ
った。Therefore, the emitter of the field emission device, which is finely processed on the inner surface of the cathode substrate 23 facing the phosphor layer, is contaminated by the gas floating on the display section. As a result, there is a problem in that the emission is reduced, and the emission brightness is reduced accordingly, and the life of the display device is shortened.
【００１２】又、電子源としてフィラメント状の陰極を
用いた蛍光表示管では、大型のグラフィック表示装置を
構成した場合、外囲器内の複数箇所、例えば四隅にゲッ
ターを配置してゲッター膜を形成し、外囲器内に発生す
るガスの吸着を行っている。しかしながら、大型のグラ
フィック表示装置では、外囲器内の体積が大きいのにも
拘わらず、表示部を形成する画面の中心近くにゲッター
を配置できる余裕スペースがない。このため、複数のゲ
ッターを設けたとしても、ゲッターから離れた位置のガ
スを効率的に吸着することができなかった。Further, in a fluorescent display tube using a filament cathode as an electron source, when a large-sized graphic display device is constructed, getters are formed at a plurality of places inside the envelope, for example, at four corners to form a getter film. However, the gas generated in the envelope is adsorbed. However, in a large-sized graphic display device, there is no extra space for arranging the getter in the vicinity of the center of the screen forming the display unit, despite the large volume inside the envelope. Therefore, even if a plurality of getters are provided, it is not possible to efficiently adsorb the gas at a position apart from the getters.
【００１３】そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてな
されたものであり、外囲器とは別体のゲッター室を配設
する必要がなく、外囲器内の全体に渡って均一にガスを
吸着して高真空状態を保持することができる蛍光表示装
置を提供することを目的としている。Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and it is not necessary to dispose a getter chamber separate from the envelope, and the getter chamber can be made uniform throughout the envelope. An object of the present invention is to provide a fluorescent display device capable of adsorbing gas and maintaining a high vacuum state.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、カソード基板と、蛍光体層とア
ノード導体とを有する表示部を備えたアノード基板と
が、所定間隔をおいて外周部で封止されて外囲器が構成
され、前記蛍光体層への電子の射突により励起発光する
蛍光表示装置において、少なくとも炭素を含む化合物か
らなるガス吸着層が粒径２００ｎｍ以下の微粒子からな
る球状フラーレン、ナノカーボン、ミクログラファイト
で形成され、前記蛍光体層の周囲に設けられたことを特
徴とする。In order to achieve the above object, the invention of claim 1 provides a cathode substrate and an anode substrate having a display portion having a phosphor layer and an anode conductor with a predetermined interval. In the fluorescent display device that is sealed by the outer peripheral portion to form an envelope and emits light by excitation by electron bombardment of the phosphor layer, the gas adsorption layer made of a compound containing at least carbon has a particle size of 200 nm or less. It is characterized in that it is formed of spherical fullerenes composed of fine particles, nanocarbon, and micrographite, and is provided around the phosphor layer.
【００１５】請求項２の発明は、請求項１の蛍光表示装
置において、前記ガス吸着層は、前記蛍光体層の周囲を
囲むように前記アノード基板の内面に設けられたことを
特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the fluorescent display device according to the first aspect, the gas adsorption layer is provided on the inner surface of the anode substrate so as to surround the periphery of the phosphor layer.
【００１６】請求項３の発明は、請求項２の蛍光表示装
置において、電圧が印加される電極が前記アノード導体
とは独立して前記アノード基板の内面に設けられ、該電
極上に前記ガス吸着層が形成されたことを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the fluorescent display device according to the second aspect, an electrode to which a voltage is applied is provided on the inner surface of the anode substrate independently of the anode conductor, and the gas adsorption is performed on the electrode. It is characterized in that a layer is formed.
【００１７】請求項４の発明は、請求項３の蛍光表示装
置において、前記電極には、前記アノード導体に印加さ
れるアノード電圧と同一又はアノード電圧より低い電圧
が印加されることを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the fluorescent display device according to the third aspect, a voltage equal to or lower than an anode voltage applied to the anode conductor is applied to the electrodes. .
【００１８】請求項５の発明は、請求項１〜４の何れか
の蛍光表示装置において、前記ガス吸着層と、少なくと
も蒸発ゲッター及び／又は非蒸発ゲッターを並設したこ
とを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, in the fluorescent display device according to any one of the first to fourth aspects, the gas adsorption layer and at least an evaporation getter and / or a non-evaporation getter are arranged in parallel.
【００１９】[0019]
【００２０】[0020]
【００２１】本発明による蛍光表示装置では、炭素を含
む化合物からなるガス吸着層が表示部を構成する各蛍光
体層の周囲に設けられ、蛍光体層に電子が射突して励起
発光した際に発生するガスはガス吸着層により効率的に
吸着される。その際、ガス吸着層としては、粒径が２０
０μｍ以下の微粒子からなる球状フラーレン、ナノカー
ボン、ミクログラファイトの何れかが用いられ、特に、
黒鉛よりも比表面積が大きいナノカーボンを用いれば、
ガス吸着能力の向上が図れる。又、蛍光表示装置の駆動
時に、ガス吸着層に対し、アノード電圧と同一又はアノ
ード電圧より低い正の電圧を印加すれば、電子の射突に
よりガス吸着面が活性化され、更にガス吸着能力が高め
られる。その結果、外囲器内の全体に渡って均一にガス
吸着を行うことができる。また、上記ガス吸着層は一般
に光吸収能力が高い為、表示部のコントラストを改善す
るブラックマトリックス層を兼ねることもできる。ま
た、上記ガス吸着層と従来のゲッターを併用することに
より、更に管内の残留ガス、放出ガスを減少させること
が可能である。In the fluorescent display device according to the present invention, a gas adsorption layer made of a compound containing carbon is provided around each of the phosphor layers constituting the display section, and when electrons are bombarded with the phosphor layer to emit light by excitation. The gas generated in the gas is efficiently adsorbed by the gas adsorption layer. At that time, the gas adsorption layer has a particle size of 20.
Any of spherical fullerenes composed of fine particles of 0 μm or less, nanocarbon, or micrographite is used.
If nanocarbon, which has a larger specific surface area than graphite, is used,
The gas adsorption capacity can be improved. Further, when a fluorescent display device is driven, if a positive voltage equal to or lower than the anode voltage is applied to the gas adsorption layer, the gas adsorption surface is activated by electron bombardment, and the gas adsorption capacity is further improved. To be enhanced. As a result, the gas can be uniformly adsorbed over the entire inside of the envelope. Further, since the gas adsorption layer generally has a high light absorption ability, it can also serve as a black matrix layer for improving the contrast of the display portion. Further, by using the gas adsorption layer and the conventional getter together, it is possible to further reduce the residual gas and the released gas in the tube.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】図１（ａ）は本発明の第１実施の
形態を示す蛍光表示装置の拡大断面図、図１（ｂ）は図
１（ａ）を蛍光体層側から見たアノード基板の部分平面
図である。1 (a) is an enlarged cross-sectional view of a fluorescent display device showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 (b) is a view of FIG. 1 (a) from the phosphor layer side. It is a partial top view of an anode substrate.
【００２３】図１（ａ）に示すように、蛍光表示装置を
なすＦＥＤは、絶縁性及び透光性を有するアノード基板
１と、絶縁性を有するカソード基板２とが、絶縁性のス
ペーサ部材（不図示）を介して一体に封着された薄い箱
形の外囲器３を有している。両基板１，２の間隔は例え
ば５００μｍ以下に設定されている。As shown in FIG. 1A, in an FED that constitutes a fluorescent display device, an insulating and translucent anode substrate 1 and an insulating cathode substrate 2 are insulating spacer members ( It has a thin box-shaped envelope 3 integrally sealed via (not shown). The distance between the two substrates 1 and 2 is set to, for example, 500 μm or less.
【００２４】尚、図示はしないが、カソード基板２の隅
部には排気孔が形成されており、外囲器３内の気体は排
気孔から排気される。排気後、この排気孔が封止されて
外囲器３内が例えば１０-8Ｔｏｒｒの高真空状態に保持
される。Although not shown, exhaust holes are formed in the corners of the cathode substrate 2, and the gas inside the envelope 3 is exhausted from the exhaust holes. After evacuation, the evacuation hole is sealed and the inside of the envelope 3 is maintained in a high vacuum state of, for example, 10 −8 Torr.
【００２５】外囲器３内のアノード基板１と対面するカ
ソード基板２上には、表示部の電子源として縦型の電界
放射素子４が形成されている。電界放射素子４は、カソ
ード基板２の内面に形成されたカソード電極５と、カソ
ード電極５上に形成された抵抗層６と、抵抗層６上に形
成された酸化シリコン等の絶縁層７と、絶縁層７上に形
成されたゲート電極８と、絶縁層７及びゲート電極８に
形成されたホール９内においてカソード電極５上に設け
られたコーン形状のエミッタ１０を有している。尚、Ｆ
ＥＤとしてカソード電極５と絶縁層７との間に抵抗層６
が無いものもある。On the cathode substrate 2 facing the anode substrate 1 in the envelope 3, a vertical field emission device 4 is formed as an electron source of the display section. The field emission device 4 includes a cathode electrode 5 formed on the inner surface of the cathode substrate 2, a resistance layer 6 formed on the cathode electrode 5, an insulating layer 7 such as silicon oxide formed on the resistance layer 6. It has a gate electrode 8 formed on the insulating layer 7, and a cone-shaped emitter 10 provided on the cathode electrode 5 in a hole 9 formed in the insulating layer 7 and the gate electrode 8. In addition, F
As the ED, the resistance layer 6 is provided between the cathode electrode 5 and the insulating layer 7.
There are some without.
【００２６】外囲器３のアノード基板１の内面で、電界
放射素子４と対面する位置には、表示部をなすアノード
電極１１が形成されている。アノード電極１１は、アノ
ード基板１上に形成されたＩＴＯ，ＳｎＯ2 等による透
光性のアノード導体１２と、アノード導体１２上に所定
形状、例えばドットマトリクス状に被着形成された蛍光
体層１３とから構成される。An anode electrode 11 forming a display portion is formed on the inner surface of the anode substrate 1 of the envelope 3 at a position facing the field emission element 4. The anode electrode 11 is a transparent anode conductor 12 made of ITO, SnO 2 or the like formed on the anode substrate 1, and a phosphor layer 13 formed on the anode conductor 12 in a predetermined shape, for example, in a dot matrix shape. Composed of and.
【００２７】外囲器３のアノード基板１の内面で、表示
部を構成する各蛍光体層１３の周囲には、微小の間隔１
４を開けてガス吸着層１５が被着形成されている。ガス
吸着層１５はその表面が露出して外囲器３内の雰囲気中
に晒されている。このガス吸着層１５では、外囲器３内
に発生するガス、具体的には、電界放射素子４からの電
子の射突により蛍光体層１３が発光した際に発生するガ
スを吸着している。On the inner surface of the anode substrate 1 of the envelope 3, a minute gap 1 is formed around each phosphor layer 13 constituting the display section.
4 is opened and the gas adsorption layer 15 is adhered and formed. The surface of the gas adsorption layer 15 is exposed and is exposed to the atmosphere in the envelope 3. The gas adsorption layer 15 adsorbs the gas generated in the envelope 3, specifically, the gas generated when the phosphor layer 13 emits light due to the bombardment of electrons from the field emission element 4. .
【００２８】上記第１実施の形態では、電界放射素子４
から電子が放出されると、この電子がアノード電極１１
の蛍光体層１３に射突して励起発光する。このときの発
光はアノード導体１２と透光性のアノード基板１を介し
て観察される。そして、電子が蛍光体層１３に射突した
際のエネルギーは、その一部が熱に変換されるととも
に、蛍光体層１３が分解してガスを発生する。このとき
発生するガスは、各蛍光体層１３の周りを囲むように形
成されたガス吸着層１５によって吸着される。その際、
ガス吸着層１５は、蛍光体層１３の発光をアノード基板
１側から観察するときの遮蔽部材としても機能する。In the first embodiment, the field emission device 4 is used.
When electrons are emitted from the anode, the electrons are emitted from the anode electrode 11
Then, the phosphor layer 13 of the above-mentioned structure collides with the phosphor layer 13 and is excited to emit light. Light emission at this time is observed through the anode conductor 12 and the transparent anode substrate 1. The energy of the electrons hitting the phosphor layer 13 is partially converted into heat, and the phosphor layer 13 is decomposed to generate gas. The gas generated at this time is adsorbed by the gas adsorption layer 15 formed so as to surround each phosphor layer 13. that time,
The gas adsorption layer 15 also functions as a shielding member when observing the light emission of the phosphor layer 13 from the anode substrate 1 side.
【００２９】したがって、上記第１実施の形態によれ
ば、蛍光体層１３の励起発光時に表示部上を浮遊するガ
スは、各蛍光体層１３の周りを囲むように形成されたガ
ス吸着層１５により効率的に吸着されるので、外囲器３
内の表示部全体に渡ってムラなくガスを吸着して外囲器
３内を高真空状態に保持することができる。そして、表
示部上を浮遊するガスが低減できることから、そのガス
による電界放射素子４のエミッタ１０の汚染も低減で
き、その結果、エミッション及び発光輝度を維持でき、
従来に比べて表示装置としての寿命を延ばすことができ
る。Therefore, according to the above-described first embodiment, the gas floating on the display portion when the phosphor layers 13 are excited to emit light is a gas adsorption layer 15 formed so as to surround each phosphor layer 13. Since it is efficiently adsorbed by the envelope 3,
The gas can be evenly adsorbed over the entire display portion of the inside to keep the inside of the envelope 3 in a high vacuum state. Since the gas floating on the display unit can be reduced, the contamination of the emitter 10 of the field emission device 4 due to the gas can also be reduced, and as a result, the emission and the emission brightness can be maintained,
The life of the display device can be extended as compared with the conventional case.
【００３０】ところで、上記第１実施の形態によるアノ
ード基板１の構成は、ＦＥＤの他、フィラメント状のカ
ソードを電子源とし、透光性のアノード基板１側から発
光を観察する、所謂前面発光型の蛍光表示管にも適用す
ることができる。By the way, the anode substrate 1 according to the first embodiment has a so-called front emission type in which, in addition to the FED, a filament cathode is used as an electron source and light emission is observed from the transparent anode substrate 1 side. It can also be applied to the fluorescent display tube.
【００３１】又、第１実施の形態では、微小の間隔１４
を開けて蛍光体層１３を囲むようにガス吸着層１５をア
ノード基板１の内面に形成しているが、間隔１４を開け
ずにアノード導体１２に接触させてガス吸着層１５を形
成し、アノード導体１２にプラス電圧を印加したときに
ガス吸着層１５がアノード導体１２と同電位になるよに
構成してもよい。この場合、後述する第３実施の形態の
ように、ガス吸着層１５への電子の射突により活性化さ
れ、ガス吸着能力を高めることができる。Further, in the first embodiment, the minute spacing 14
Although the gas adsorption layer 15 is formed on the inner surface of the anode substrate 1 so as to surround the phosphor layer 13 by opening the gas adsorption layer 15, the gas adsorption layer 15 is formed by bringing the gas adsorption layer 15 into contact with the anode conductor 12 without opening the gap 14. The gas adsorption layer 15 may have the same potential as the anode conductor 12 when a positive voltage is applied to the conductor 12. In this case, as in the third embodiment described later, the gas adsorption layer 15 is activated by the bombardment of electrons, and the gas adsorption capacity can be enhanced.
【００３２】次に、図２は本発明の第２実施の形態を示
すアノード基板側の部分拡大断面図である。尚、第１実
施の形態と同一の構成要素には同一番号を付す。Next, FIG. 2 is a partially enlarged sectional view on the anode substrate side showing a second embodiment of the present invention. The same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals.
【００３３】この第２実施の形態によるＦＥＤにおい
て、外囲器３のアノード基板１の内面で、電界放射素子
４と対面する位置には、表示部をなすアノード電極１１
が形成されている。アノード電極１１は、アノード導体
１２とガス吸着層１５と蛍光体層１３から構成される。
蛍光体層１３の発光をアノード基板１を通して観察する
前面発光形のＦＥＤにおいては、アノード導体１２は、
ＩＴＯ，ＳｎＯ2 等による透光性を有する材料で形成さ
れる。アノード導体１２上には外囲器３内に発生するガ
スを吸着するガス吸着層１５が蛍光体の発光を十分通す
程薄く隙間が空くように形成され、このガス吸着層１５
上には蛍光体層１３が被着形成されている。In the FED according to the second embodiment, the anode electrode 11 forming the display portion is provided on the inner surface of the anode substrate 1 of the envelope 3 at a position facing the field emission element 4.
Are formed. The anode electrode 11 is composed of an anode conductor 12, a gas adsorption layer 15 and a phosphor layer 13.
In a front emission FED in which the light emission of the phosphor layer 13 is observed through the anode substrate 1, the anode conductor 12 is
It is formed of a translucent material such as ITO or SnO 2 . A gas adsorption layer 15 for adsorbing the gas generated in the envelope 3 is formed on the anode conductor 12 so as to have a gap thin enough to allow the emission of light from the phosphor to pass through.
A phosphor layer 13 is deposited and formed on the top.
【００３４】ナノカーボンで形成されたガス吸着層１５
は、アノード導体１２と蛍光体層１３との間に密着して
介在しており、その縁周部分が露出して外囲器３内の雰
囲気中に晒されるように、蛍光体層１３よりも一回り大
きくアノード導体１２上に被着形成されている。又、ガ
ス吸着層１５上に被着形成される蛍光体層１３は、その
充填率が例えば５０％程度となっている。これにより、
ガス吸着層１５の粒子が蛍光体層１３の粒子間に入り込
んだ状態となり、より効率的なガス吸着が行われる。Gas adsorption layer 15 made of nanocarbon
Is interposed between the anode conductor 12 and the phosphor layer 13 so as to be in close contact therewith, and the peripheral edge portion thereof is exposed and exposed to the atmosphere in the envelope 3 rather than the phosphor layer 13. It is formed one size larger on the anode conductor 12. The filling rate of the phosphor layer 13 deposited on the gas adsorption layer 15 is, for example, about 50%. This allows
The particles of the gas adsorbing layer 15 are in a state of entering between the particles of the phosphor layer 13, so that more efficient gas adsorption is performed.
【００３５】上記第２実施の形態では、電界放射素子４
から放出された電子がアノード電極１１の蛍光体層１３
に射突して励起発光すると、そのとき発生するガスは、
アノード導体１２と蛍光体層１３との間に形成されたガ
ス吸着層１５によって吸着される。In the second embodiment, the field emission device 4 is used.
The electrons emitted from the phosphor layer 13 of the anode electrode 11
When excited and emit light, the gas generated at that time is
The gas is adsorbed by the gas adsorption layer 15 formed between the anode conductor 12 and the phosphor layer 13.
【００３６】そして、上記第２実施の形態によれば、第
１実施の形態と同様の効果が得られ、しかも、蛍光体層
１３に電子が射突して発光した際の熱を熱伝導性の優れ
たナノカーボンからなるガス吸着層１５およびアノード
導体１２を介してアノード基板１側に逃がすことができ
る。According to the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the heat generated when the electrons hit the phosphor layer 13 to emit light is thermally conductive. It is possible to escape to the anode substrate 1 side through the gas adsorption layer 15 and the anode conductor 12 which are made of excellent nanocarbon.
【００３７】尚、アノード導体１２と蛍光体層１３との
間にガス吸着層１５が形成された第２実施の形態の構成
は、ＦＥＤの他、フィラメント状のカソードを電子源と
し、透光性のカソード基板２側から発光が観察される直
視形の蛍光表示管にも適用することができる。この場
合、アノード導体１２は透光性を有する必要がないの
で、ＡｌやＡｇの薄膜によって形成される。In the structure of the second embodiment in which the gas adsorption layer 15 is formed between the anode conductor 12 and the phosphor layer 13, in addition to the FED, the filament cathode is used as the electron source and the light transmitting property is obtained. It can also be applied to a direct-viewing type fluorescent display tube in which light emission is observed from the cathode substrate 2 side. In this case, the anode conductor 12 does not need to have a light-transmitting property, and thus is formed of a thin film of Al or Ag.
【００３８】次に、図３は本発明による蛍光表示装置の
第３実施の形態を示すアノード基板側の部分拡大断面図
である。尚、第１実施の形態と同一の構成要素には同一
番号を付す。Next, FIG. 3 is a partially enlarged sectional view on the anode substrate side showing a third embodiment of the fluorescent display device according to the present invention. The same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals.
【００３９】この第３実施の形態によるＦＥＤにおい
て、外囲器３のアノード基板１の内面で、電界放射素子
４と対面する位置には、表示部をなすアノード電極１１
が形成されている。アノード電極１１は、アノード基板
１上に形成されたＩＴＯ，ＳｎＯ2 等による透光性のア
ノード導体１２と、アノード導体１２上に被着形成され
た蛍光体層１３とから構成される。In the FED according to the third embodiment, the anode electrode 11 forming a display portion is provided on the inner surface of the anode substrate 1 of the envelope 3 at a position facing the field emission element 4.
Are formed. The anode electrode 11 is composed of a translucent anode conductor 12 made of ITO, SnO2 or the like formed on the anode substrate 1, and a phosphor layer 13 deposited on the anode conductor 12.
【００４０】外囲器３内のアノード基板１の内面で、表
示部を構成する例えばドットマトリクス状の各蛍光体層
１３の周囲には、微小の間隔１４を開けてアノード導体
１２とは独立したガス吸着層用電極１６が設けられてい
る。ガス吸着層用電極１６上にはガス吸着層１５が被着
形成されている。ガス吸着層１５は薄膜で形成されてお
り、その表面が露出して外囲器３内の雰囲気中に晒され
ている。On the inner surface of the anode substrate 1 in the envelope 3, a minute space 14 is formed around each phosphor layer 13 in the form of, for example, a dot matrix, which is independent of the anode conductor 12. A gas adsorption layer electrode 16 is provided. The gas adsorption layer 15 is deposited on the gas adsorption layer electrode 16. The gas adsorption layer 15 is formed of a thin film, the surface of which is exposed and exposed to the atmosphere in the envelope 3.
【００４１】ガス吸着層用電極１６には、ＦＥＤの駆動
中にプラス電圧が印加される。その際、印加されるプラ
ス電圧は、アノード導体１２に印加されるアノード電圧
以上でも良いが、ＦＥＤを駆動する上で無効電流が多く
流れることになる。このため、ガス吸着層用電極１６に
は、ＦＥＤを効率的に駆動する意味で、アノード導体１
２に印加されるアノード電圧と同一又はそれより低い電
圧（例えば１００Ｖ以下の電圧）が印加されるようにな
っている。A positive voltage is applied to the gas adsorption layer electrode 16 during driving of the FED. At this time, the positive voltage applied may be equal to or higher than the anode voltage applied to the anode conductor 12, but a large amount of reactive current flows when driving the FED. Therefore, in order to efficiently drive the FED, the gas adsorption layer electrode 16 is used as the anode conductor 1.
A voltage equal to or lower than the anode voltage applied to 2 (for example, a voltage of 100 V or less) is applied.
【００４２】ガス吸着層１５は、蛍光体層１３に電子が
射突したときに発生するガスを吸着している。このガス
吸着層１５は、ガス吸着層用電極１６にプラス電圧を印
加することにより、電界放射素子４からの電子が射突し
た際に活性化され、よりガスの吸着能力が高められるよ
うになっている。The gas adsorption layer 15 adsorbs the gas generated when electrons hit the phosphor layer 13. By applying a positive voltage to the gas adsorption layer electrode 16, the gas adsorption layer 15 is activated when electrons from the field emission element 4 are bombarded, and the gas adsorption capacity is further enhanced. ing.
【００４３】尚、アノード導体１２とは独立して配設さ
れたガス吸着用電極１６上にガス吸着層１５が形成され
た第３実施の形態の構成は、ＦＥＤの他、フィラメント
状のカソードを電子源とし、透光性のカソード基板２側
から発光を観察する蛍光表示管や透光性のアノード基板
１側から発光を観察する前面発光型の蛍光表示管に適用
することができる。The configuration of the third embodiment in which the gas adsorbing layer 15 is formed on the gas adsorbing electrode 16 which is arranged independently of the anode conductor 12 has a filament cathode in addition to the FED. As an electron source, the present invention can be applied to a fluorescent display tube for observing light emission from the transparent cathode substrate 2 side and a front emission type fluorescent display tube for observing light emission from the transparent anode substrate 1 side.
【００４４】又、上記第３実施の形態において、ガス吸
着層用電極１６を設けず、第１実施の形態と同様に、各
蛍光体層１３の周りを囲むように微小の間隔１４を開け
て導電性を有するガス吸着層１５を被着形成し、このガ
ス吸着層１５に直接プラス電圧を印加する構成としても
よい。Further, in the third embodiment, the gas adsorption layer electrode 16 is not provided, and as in the first embodiment, a minute space 14 is provided so as to surround each phosphor layer 13. A configuration may be adopted in which the gas adsorption layer 15 having conductivity is deposited and the positive voltage is directly applied to the gas adsorption layer 15.
【００４５】ところで、各実施の形態の構成をフィラメ
ント状のカソードを電子源とする蛍光表示管に適用した
場合には、特に図示はしないが、フィラメント状のカソ
ードから放出された電子を蛍光体層１３に向けて加速制
御する制御電極を、フィラメント状のカソードと蛍光体
層１３との間に配設する構成としてもよい。又、上記ガ
ス吸着層１５と従来のゲッター（蒸発ゲッター、非蒸発
ゲッター）を併用すれば、更に管内の残留ガス、放出ガ
スを減少させることが可能となる。When the structure of each embodiment is applied to a fluorescent display tube using a filament cathode as an electron source, although not shown in the drawing, electrons emitted from the filament cathode are used for the phosphor layer. A control electrode for controlling acceleration toward 13 may be arranged between the filament cathode and the phosphor layer 13. Further, if the gas adsorption layer 15 and a conventional getter (evaporative getter, non-evaporative getter) are used together, it is possible to further reduce the residual gas and released gas in the tube.
【００４６】そして、以上説明した各実施の形態におけ
るガス吸着層１５は、例えばフラーレン、ミクログラフ
ァイト、ナノカーボン等の少なくとも一種の炭素を含む
微粒子による化合物材料で形成される。The gas adsorption layer 15 in each of the embodiments described above is formed of a compound material made of fine particles containing at least one kind of carbon such as fullerene, micrographite, and nanocarbon.
【００４７】[0047]
【００４８】[0048]
【００４９】フラーレンは、炭素元素が多数集まって閉
殻構造を有する多面体クラスタを形成した一連の物質群
である。ここで、現在フラーレンとして定義されている
ものは、その多面体が五角形と六角形だけで構成されて
おり、炭素元素が６０個集まったサッカーボール形状の
Ｃ60からラグビーボール形状のＣ70、更に多くの炭素元
素が集合してできたＣ76，Ｃ78，Ｃ82，Ｃ84，Ｃ90，Ｃ
96，…と様々な高次フラーレンが存在している。Fullerenes are a series of substance groups in which a large number of carbon elements are gathered to form a polyhedral cluster having a closed shell structure. Here, what is currently defined as fullerenes, the polyhedron is constituted by only pentagons and hexagons, C 70 of a rugby ball shape from C 60 to 60 gathered soccer ball-shaped carbon elements, more C 76 , C 78 , C 82 , C 84 , C 90 , C formed by assembling the carbon elements of
There are various higher fullerenes such as 96 , ...
【００５０】フラーレンの合成・分離・精製の手続き
は、主に（１）〜（４）の内容からなる。（１）何らか
の材料と手続きでススをつくる。（２）スス成分である
フラーレンを適正な有機溶媒系で抽出する。（３）液体
クロマトグラフィー法などで抽出した成分を分離・精製
・単離する。（４）真空昇華法で高純度化する。The procedure for synthesizing, separating, and refining fullerenes mainly comprises the contents of (1) to (4). (1) Make soot with some material and procedure. (2) Fullerene which is a soot component is extracted with an appropriate organic solvent system. (3) Separation / purification / isolation of components extracted by liquid chromatography or the like (4) Highly purified by vacuum sublimation method.
【００５１】ススの作り方としては、具体的に、真空容
器の中でグラファイト棒を取り付け、容器内をヘリウム
ガスで充満し、グラファイト棒をアーク放電で蒸発させ
る。分取用の液体クロマトグラフィー法としては、アル
ミナのカラムを用いた自然落下法、コンピュータ支援シ
ステムの導入により分離・精製操作の自動化が可能な高
速液体クロマトフラフィー法が採用される。As a method of making soot, specifically, a graphite rod is attached in a vacuum vessel, the vessel is filled with helium gas, and the graphite rod is evaporated by arc discharge. As the liquid chromatography method for preparative separation, a free fall method using an alumina column and a high performance liquid chromatography method capable of automating the separation / purification operation by introducing a computer-aided system are adopted.
【００５２】多種多様のフラーレン類を分離・精製・単
離するクロマトカラムとしては、逆相のＯＤＳ（オクタ
デシル基で表面を化学修飾して疎水性化したシリカゲ
ル）系のカラム、化学異性体の分離に用いるパークルカ
ラムを採用したフラーレンの単離・精製法が提案されて
いる。これらの方法では、充填剤の保護のために溶離液
としてヘキサンを用いている。As a chromatographic column for separating, purifying, and isolating a wide variety of fullerenes, a reversed-phase ODS (silica gel whose surface is chemically modified with octadecyl group to make it hydrophobic) type, and separation of chemical isomers A method for isolating and purifying fullerenes using the Perkle column used in the above has been proposed. These methods use hexane as the eluent to protect the packing.
【００５３】又、ヘキサンを用いた方法では、フラーレ
ンがヘキサンにそれほど溶解せず、一度に分離できる量
も少ないため、Ｃ60とＣ70の分離の目的に優れたものと
して、ポリスチレン系の充填剤を詰めたカラム（ＪＡＩ
ゲル １Ｈ、２Ｈ、日本分析工業製）を用い、溶離液と
してベンゼンを用いた方法が提案されている。Further, in the method using hexane, fullerene is not so much dissolved in hexane and the amount which can be separated at one time is small. Therefore, the polystyrene-based filler is considered to be excellent for the purpose of separating C 60 and C 70. Column packed with (JAI
A method has been proposed in which benzene is used as an eluent by using Gel 1H, 2H, manufactured by Nippon Analytical Industry Co., Ltd.
【００５４】更に、フラーレンの溶解度がベンゼンより
大きい二硫化炭素を用いる方法も提案されている。この
方法によれば、一度のクロマト分離操作では一つのクロ
マトピークとして現れてくる各種フラーレンも、繰り返
しクロマトカラムを通過させることにより、いくつかの
ピーク成分として分離し、大きなフラーレンの単離・精
製が可能となる。Further, a method using carbon disulfide having a solubility of fullerene larger than that of benzene has been proposed. According to this method, various fullerenes that appear as one chromatographic peak in one chromatographic separation operation are repeatedly passed through the chromatographic column to be separated as several peak components, and large fullerenes can be isolated and purified. It will be possible.
【００５５】ところで、上述した各実施の形態における
ガス吸着層１５は、ＦＥＤのアノード基板１とカソード
基板２との間隔が５００μｍ以下と微小であるため、薄
膜状態で設けるのが好ましい。By the way, the gas adsorption layer 15 in each of the above-mentioned embodiments is preferably provided in a thin film state because the distance between the anode substrate 1 and the cathode substrate 2 of the FED is as small as 500 μm or less.
【００５６】ここで、特にＣ60で表されるフラーレン
は、空気中で安定、真空中４００℃以上でも分解せず、
構造的にダングリングボンドを有しない球形状の閉殻構
造のクラスタ分子であり、その固体物質は通常の圧力下
では溶融できないが、真空度の高い状態で温度を上昇さ
せると固体から気体へと状態を変えて気化する。Here, fullerene represented by C 60 is stable in air, does not decompose even in vacuum at 400 ° C. or higher,
It is a spherical closed shell structure cluster molecule that does not structurally have dangling bonds, and its solid substance cannot be melted under normal pressure, but it changes from solid to gas when the temperature is raised in a high vacuum state. Change and vaporize.
【００５７】したがって、ガリウム・ヒ素などのIII-Ｖ
化合物半導体物質やシリコンの高品質な超薄膜をつくる
ための優れた薄膜成膜法である分子線蒸着法（通称ＭＥ
Ｂ法）を適用できる。ところが、Ｃ60は構造的に安定な
物質ではあるものの、一般の無機固体と比較すると、
光、熱、電子などに対する安定性が劣る。このため、ク
ラスタの構造を壊さないで高品質の薄膜を形成するため
には、有機分子を取り扱うのに似た注意が必要となる。Therefore, III-V such as gallium and arsenic
The molecular beam deposition method (commonly known as ME) is an excellent thin film deposition method for producing high quality ultra thin films of compound semiconductor materials and silicon.
Method B) can be applied. However, although C 60 is a structurally stable substance, when compared with general inorganic solids,
Poor stability to light, heat, electrons, etc. Therefore, in order to form a high-quality thin film without destroying the structure of clusters, it is necessary to take care similar to the case of handling organic molecules.
【００５８】そこで、分子線蒸着法に改良が加えられ、
基板とのエピタキシャル成長を制御しながらフタロシア
ニン系あるいはポルフィリン系物質の結晶超薄膜をつく
る技術である有機分子線蒸着（ＯＭＢＥ）法を適用する
ことにより、品質の良いフラーレン超薄膜を成膜するこ
とができる。そして、ＯＭＢＥ法を採用すれば、Ｃ60及
びＣ70結晶の超薄膜を制御してつくることができ、この
超薄膜によるガス吸着層１５は、特に基板間の間隔が狭
いＦＥＤに最適である。Therefore, the molecular beam deposition method was improved,
High quality fullerene ultra-thin film can be formed by applying the organic molecular beam evaporation (OMBE) method, which is a technique for forming a crystal ultra-thin film of phthalocyanine-based or porphyrin-based material while controlling epitaxial growth with the substrate. . If the OMBE method is adopted, an ultrathin film of C 60 and C 70 crystals can be controlled and formed, and the gas adsorption layer 15 made of this ultrathin film is particularly suitable for an FED in which the distance between the substrates is narrow.
【００５９】グラファイトは、基本的にグラフェンシー
トと称される炭素六角網平面が３．３５Åの間隔でＡ・
Ｂ・Ａ・Ｂ型の三次元的規則性で積層している層状物質
であり、各々の層は弱いファンデルワース力により結合
され、容易に分離可能となっている。更に説明すると、
このグラファイトの面内の炭素子は、ｓｐ2 混成軌道に
よる強いσ結合と弱いπ結合で共有結合を完成してお
り、この結合により、グラフェンシート（ａ−ｂ面）に
沿っては極めて高い強度と弾性率、半金属的導電性、銅
の３倍もある熱伝導性（室温）などの独特の性質が現れ
る。Graphite basically has a carbon hexagonal mesh plane called a graphene sheet at an interval of 3.35Å.
It is a layered material that is laminated with three-dimensional regularity of B, A, B type, and each layer is bonded by a weak van der Waals force and can be easily separated. To explain further,
The in-plane carbon atoms of this graphite have completed a covalent bond with a strong σ bond and a weak π bond due to the sp 2 hybrid orbital, and this bond has an extremely high strength along the graphene sheet (ab plane). And unique properties such as elastic modulus, semi-metallic conductivity, and thermal conductivity (room temperature) that is three times that of copper appear.
【００６０】ナノカーボンとしては、六員環がらせん状
にねじれて重なったカーボンナノチューブが知られてい
る。カーボンナノチューブは、そのねじれ構造によって
同一物質でありながら導電性が様々に変化するものであ
る。更に説明すると、カーボンナノチューブは、フラー
レンが拡大解釈されたものとも考えられ、構造的特徴
は、六角形で構成されるグラファイトシートをらせん状
にまるめてチューブにしたもので、実際には、二重、三
重と入れ子状のナノサイズの多層チューブとなっている
場合が多く、種々のらせんピッチのものが存在する。As the nanocarbon, a carbon nanotube in which a six-membered ring is twisted in a spiral shape and overlapped is known. Carbon nanotubes have the same material but different electrical conductivity due to their twisted structure. To explain further, carbon nanotubes are thought to be the expanded interpretation of fullerenes, and the structural feature is that graphite sheets composed of hexagons are spirally rolled into tubes. In many cases, it is a triple-layered and nested nano-sized multi-layer tube, and various spiral pitches exist.
【００６１】又、形成されたチューブの形はその径の大
きさとらせん構造で決定され、このチューブの径の大き
さとらせん構造のピッチに依存して、広いバンドギャッ
プの半導体、狭いバンドギャップの半導体、あるいは金
属へ変化するという特性を示す。The shape of the formed tube is determined by the size of the diameter and the spiral structure. Depending on the size of the diameter of the tube and the pitch of the spiral structure, a semiconductor with a wide band gap or a semiconductor with a narrow band gap is formed. , Or changes to metal.
【００６２】ナノカーボンは、通常グラファイトをアー
ク放電気化させたり、レーザー蒸発させてその煤を回収
し作製される。これらの中には直径０．７ｎｍのＣ
60（フラーレン）やグラファイト構造でその大きさが数
１００ｎｍのものが含まれ、通常の黒鉛より粒子が小さ
く比表面積（１ｇ当たりに含まれる粒子の表面積の合
計）が大きいので、ガス吸着能力に優れている。又、通
常の煤（３０〜５００ｎｍ）の中にも１％以下でナノカ
ーボンは含まれている。但し、煤は純粋に炭素だけでは
なく、水素や酸素を含む化合物である。Nanocarbon is usually produced by vaporizing graphite by arc discharge or by laser evaporation to collect the soot. Among these, C with a diameter of 0.7 nm
Includes 60 (fullerene) and graphite structures with a size of several 100 nm, and has smaller particles and larger specific surface area (total surface area of particles contained per 1 g) than ordinary graphite, so it has excellent gas adsorption capacity. ing. In addition, 1% or less of nanocarbon is contained in ordinary soot (30 to 500 nm). However, soot is a compound containing not only pure carbon but also hydrogen and oxygen.
【００６３】そして、ナノカーボンをガス吸着層１５と
して第２実施の形態の構成に採用した場合には、ナノカ
ーボン自身が熱伝導性に優れた材料なので、電界放射素
子４からの電子の射突により蛍光体層１３を発光させた
際に発生する熱をアノード導体１２を介してアノード基
板１側に逃がすヒートシンクとして機能させることがで
きる。又、ナノカーボンによるガス吸着層１５では、チ
ューブ内にガス粒子を閉じ込めるので、ガス吸着力も極
めて強い。When nanocarbon is used as the gas adsorption layer 15 in the structure of the second embodiment, the nanocarbon itself is a material having excellent thermal conductivity, so that the electron emission from the field emission element 4 is performed. As a result, the heat generated when the phosphor layer 13 emits light can be made to function as a heat sink that escapes to the anode substrate 1 side through the anode conductor 12. Further, in the gas adsorption layer 15 made of nanocarbon, the gas particles are confined in the tube, so that the gas adsorption force is also extremely strong.
【００６４】[0064]
［第１実施例］次に、上述した第３実施の形態の構成に
よるアノード基板１を用い、蛍光体にＡｌ添加したＳｒ
ＴｉＯ3 ：Ｐｒ赤色蛍光体を用いて蛍光体層１３を形成
し、ガス吸着層１５として粒径が２００ｎｍ以下のカー
ボン（ナノカーボン）を塗布した試料と通常の黒鉛を塗
布した試料を作製し、これらを４００℃以上でベーキン
グ後、フィラメントグリッド電極とともにパッケージン
グを行い、評価用の蛍光表示管を作製した。同時に、比
較用としてガス吸着層塗布無しの試料も作製した。ここ
で電子源としては電界放射素子４を用いることもでき
る。又、ナノカーボンの塗布方法としては、今回は印刷
塗布で行ったが、電着法やスラリー法、静電塗装法及び
有機分子線蒸着法などでも可能である。[First Example] Next, using the anode substrate 1 having the structure of the above-described third embodiment, Sr in which Al is added to a phosphor is used.
A phosphor layer 13 was formed using a TiO 3 : Pr red phosphor, and a sample coated with carbon (nanocarbon) having a particle size of 200 nm or less as a gas adsorption layer 15 and a sample coated with normal graphite were prepared, After baking these at 400 ° C. or higher, they were packaged together with a filament grid electrode to produce a fluorescent display tube for evaluation. At the same time, a sample without coating the gas adsorption layer was also prepared for comparison. Here, the field emission element 4 can also be used as the electron source. Further, as the coating method of nanocarbon, printing coating was used this time, but an electrodeposition method, a slurry method, an electrostatic coating method, an organic molecular beam deposition method, or the like can also be used.
【００６５】そして、評価はアノード電圧に１００Ｖを
印加し行った。その結果を図４に示す。図４からも明ら
かなように、ガス吸着層１５に使用する材料に通常ナノ
カーボンと呼ばれる粒径が０．５〜２００ｎｍのものを
使用すると特に効果が大きいことが分かった。The evaluation was performed by applying 100 V to the anode voltage. The result is shown in FIG. As is clear from FIG. 4, it was found that the effect is particularly great when the material used for the gas adsorption layer 15 is a material called nanocarbon having a particle size of 0.5 to 200 nm.
【００６６】黒鉛は一般に大きさが０．１〜数μｍのも
のであるが、一方、ナノカーボンについて形状を調べた
ところ、Ｃ60，Ｃ70，Ｃ76，Ｃ78，Ｃ82，Ｃ84，Ｃ90，
Ｃ96で表される通称球状フラーレン構造やカーボンナノ
チューブと呼ばれる構造、及びミクログラファイト構造
でサイズが２００μｍ以下のもので構成されていた。そ
して、このガス吸着層１５にアノード電圧の範囲内でプ
ラス電圧を印加したところ、ナノカーボンのガス吸着層
１５においても、更に改善効果が認められた。Generally, graphite has a size of 0.1 to several μm. On the other hand, when the shape of nanocarbon was investigated, C 60 , C 70 , C 76 , C 78 , C 82 , C 84 , C 90 ,
It was composed of a so-called spherical fullerene structure represented by C 96 , a structure called carbon nanotube, and a micrographite structure having a size of 200 μm or less. Then, when a positive voltage was applied to this gas adsorption layer 15 within the range of the anode voltage, further improvement effect was also observed in the nanocarbon gas adsorption layer 15.
【００６７】［第２実施例］
次に、第３実施の形態の構成を採用し、蛍光体層１３を
構成する蛍光体としてＺｎ（Ａｌ，Ｇａ）2 Ｏ4 ：Ｍｎ
緑色蛍光体及びＹ2 ＳｉＯ5 ：Ｃｅ青色発光体を用い、
ガス吸着層１５が無い場合、通常の黒鉛をガス吸着層と
した場合、ナノカーボンをガス吸着層１５とした場合に
ついて検討を行った。そのときの１０００時間後の輝度
の残存率を表１に示す。[Second Example] Next, the structure of the third embodiment is adopted, and Zn (Al, Ga) 2 O 4 : Mn is used as a phosphor forming the phosphor layer 13.
Using a green phosphor and a Y 2 SiO 5 : Ce blue light emitter,
The case where the gas adsorption layer 15 was not provided, the case where normal graphite was used as the gas adsorption layer, and the case where nanocarbon was used as the gas adsorption layer 15 were examined. Table 1 shows the residual ratio of luminance after 1000 hours.
【００６８】[0068]
【表１】 [Table 1]
【００６９】この表１からも明らかなように、ナノカー
ボンをガス吸着層１５として用いた第３実施の形態の構
成によれば、ガス吸着層１５が無い従来の蛍光表示管や
通常の黒鉛をガス吸着層とした場合に比べ、輝度の残存
率を向上させることができ、蛍光体の種類によらずに同
様の効果が認められる。これは蛍光体にダメージを与え
るガス吸着等の確率が減少するためと考えられる。As is clear from Table 1, according to the structure of the third embodiment in which nanocarbon is used as the gas adsorption layer 15, the conventional fluorescent display tube without the gas adsorption layer 15 and ordinary graphite are used. The remaining rate of brightness can be improved as compared with the case of using a gas adsorption layer, and the same effect can be observed regardless of the type of phosphor. It is considered that this is because the probability of gas adsorption or the like that damages the phosphor decreases.
【００７０】[0070]
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、従来のような外囲器とは別体のゲッター室を配
設する必要がなく、外囲器内の全体に渡って均一にガス
吸着を行って外囲器内を高真空状態に保持することがで
きる。これにより、蛍光体層、電界放射素子等へのガス
吸着が低減し、ガス吸着時の化学変化による劣化を防止
して蛍光表示装置の寿命を延ばすことができる。As is apparent from the above description, according to the present invention, it is not necessary to provide a getter chamber separate from the conventional envelope, and the entire envelope can be provided. By uniformly adsorbing the gas, the inside of the envelope can be maintained in a high vacuum state. As a result, gas adsorption to the phosphor layer, field emission element, etc. is reduced, deterioration due to chemical changes during gas adsorption can be prevented, and the life of the fluorescent display device can be extended.
【図１】（ａ）本発明の第１実施の形態を示す蛍光表示
装置の拡大断面図
（ｂ）（ａ）を蛍光体層側かた見たアノード基板の部分
平面図FIG. 1A is an enlarged cross-sectional view of a fluorescent display device showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a partial plan view of an anode substrate as seen from the phosphor layer side in FIG.
【図２】（ａ）本発明の第２実施の形態を示すアノード
基板側の部分拡大断面図
（ｂ）（ａ）を蛍光体層側かた見たアノード基板の部分
平面図FIG. 2A is a partial enlarged cross-sectional view of the anode substrate side showing the second embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a partial plan view of the anode substrate as seen from the phosphor layer side of FIG.
【図３】本発明による蛍光表示装置の第３実施の形態を
示すアノード基板側の部分拡大断面図FIG. 3 is a partially enlarged sectional view of an anode substrate side showing a third embodiment of a fluorescent display device according to the present invention.
【図４】本発明による第３実施の形態の蛍光表示装置と
従来の蛍光表示装置とを比較した場合の寿命特性を示す
図FIG. 4 is a diagram showing life characteristics when a fluorescent display device according to a third embodiment of the present invention and a conventional fluorescent display device are compared.
【図５】（ａ）従来の蛍光表示装置の構成を示す平面図 （ｂ）（ａ）の側断面図FIG. 5A is a plan view showing the configuration of a conventional fluorescent display device. (B) Side sectional view of (a)
１…アノード基板、２…カソード基板、３…外囲器、４
…電界放射素子、１１…アノード電極、１２…アノード
導体、１３…蛍光体層、１４…間隔、１５…ガス吸着
層、１６…ガス吸着層用電極。1 ... Anode substrate, 2 ... Cathode substrate, 3 ... Envelope, 4
Field emission element, 11 ... Anode electrode, 12 ... Anode conductor, 13 ... Phosphor layer, 14 ... Interval, 15 ... Gas adsorption layer, 16 ... Gas adsorption layer electrode.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−171877（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−136747（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−25839（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−29520（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 29/94 H01J 31/12 H01J 31/15 H01J 7/18 ─────────────────────────────────────────────────── --Continued from the front page (56) Reference JP-A-8-171877 (JP, A) JP-A-57-136747 (JP, A) JP-A-3-25839 (JP, A) JP-A-7- 29520 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01J 29/94 H01J 31/12 H01J 31/15 H01J 7/18
Claims (5)
体とを有する表示部を備えたアノード基板とが、所定間
隔をおいて外周部で封止されて外囲器が構成され、前記
蛍光体層への電子の射突により励起発光する蛍光表示装
置において、 少なくとも炭素を含む化合物からなるガス吸着層が粒径
２００ｎｍ以下の微粒子からなる球状フラーレン、ナノ
カーボン、ミクログラファイトで形成され、前記蛍光体
層の周囲に設けられたことを特徴とする蛍光表示装置。1. A phosphor is formed by sealing a cathode substrate and an anode substrate having a display portion having a phosphor layer and an anode conductor with an outer peripheral portion at a predetermined interval to form an envelope. Fluorescent display device that emits light when excited by electrons hitting a layer
In location, the gas adsorption layer is the particle diameter composed of a compound containing at least carbon
Spherical fullerene composed of fine particles of 200 nm or less
A fluorescent display device , which is formed of carbon or micrographite and is provided around the phosphor layer.
を囲むように前記アノード基板の内面に設けられた請求
項１記載の蛍光表示装置。2. The fluorescent display device according to claim 1, wherein the gas adsorption layer is provided on the inner surface of the anode substrate so as to surround the periphery of the phosphor layer.
体とは独立して前記アノード基板の内面に設けられ、該
電極上に前記ガス吸着層が形成された請求項２記載の蛍
光表示装置。3. An electrode to which a voltage is applied is the anode conductor.
Is provided on the inner surface of the anode substrate independently of the body,
The fluorescent display device according to claim 2, wherein the gas adsorption layer is formed on an electrode .
されるアノード電圧と同一又はアノード電圧より低い電
圧が印加される請求項３記載の蛍光表示装置。 4. The electrode is applied to the anode conductor.
Voltage equal to or lower than the anode voltage
The fluorescent display device according to claim 3, wherein a pressure is applied .
ター及び／又は非蒸発ゲッターを並設した請求項１〜４
の何れか一つに記載の蛍光表示装置。 5. The gas adsorption layer and at least an evaporation gel
5. A target and / or a non-evaporable getter are arranged in parallel.
2. The fluorescent display device according to any one of 1 .
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