JP2004214146A - Image display device and its manufacturing method - Google Patents

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JP2004214146A
JP2004214146A JP2003002320A JP2003002320A JP2004214146A JP 2004214146 A JP2004214146 A JP 2004214146A JP 2003002320 A JP2003002320 A JP 2003002320A JP 2003002320 A JP2003002320 A JP 2003002320A JP 2004214146 A JP2004214146 A JP 2004214146A
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Satoshi Ishikawa
諭 石川
Masaru Nikaido
勝 二階堂
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image display device, and its manufacturing method, with an excellent voltage-withstanding property against discharge and an improved image definition. <P>SOLUTION: The device is provided with a first substrate 10 having an image display face, a second substrate arranged in opposition to the first substrate with a gap in between and fitted with a plurality of electron sources 18 exciting the image display face. A plurality of spacers 30a, 30b supporting an atmospheric pressure load acting on a plate-shaped grid 24 and the substrate are fitted between the first and the second substrates. At least either surface of the grid 24 is coated with a high-resistance film 40. A softening point of glass forming the spacers is set lower than that of glass forming the high-resistance film. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、対向配置された一対の基板と、一方の基板に配設された複数の電子源と、を備えた画像表示装置およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、高品位放送用あるいはこれに伴う高解像度の画像表示装置が望まれており、そのスクリーン表示性能については一段と厳しい性能が要望されている。これら要望を達成するためにはスクリーン面の平坦化、高解像度化が必須であり、同時に軽量、薄型化も図らねばならない。
【0003】
上記のような要望を満たす画像表示装置として、例えば、フィールドエミッションディスプレイ(以下FEDと称する)等の平面表示装置が注目されている。このFEDは、所定の隙間を置いて対向配置された第1基板および第2基板を有し、これらの基板は、その周縁部同士が直接あるいは矩形枠状の側壁を介して互いに接合され真空外囲器を構成している。第1基板の内面には蛍光体層が形成され、第2基板の内面には、蛍光体層を励起して発光させる電子源として複数の電子放出素子が設けられている。
【0004】
また、第1基板および第2基板に加わる大気圧荷重を支えるために、これら基板の間には支持部材として複数のスペーサが配設されている。そして、このFEDにおいて、画像を表示する場合、蛍光体層にアノード電圧が印加され、電子放出素子から放出された電子ビームをアノード電圧により加速して蛍光体層へ衝突させることにより、蛍光体が発光して画像を表示する。
【0005】
このようなFEDでは、電子放出素子の大きさがマイクロメートルオーダーであり、第1基板と第2基板との間隔をミリメートルオーダーに設定することができる。このため、現在のテレビやコンピュータのディスプレイとして使用されている陰極線管(CRT)と比較して、画像表示装置の高解像度化、軽量化、薄型化を達成することが可能となる(例えば、特許文献1参照)。
【0006】
【特許文献1】
特開2001−272926号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような画像表示装置において、実用的な表示特性を得るためには、通常の陰極線管と同様の蛍光体を用い、アノード電圧を数kV以上望ましくは10kV以上に設定することが必要となる。しかし、第1基板と第2基板との間の隙間は、解像度や支持部材の特性、製造性などの観点からあまり大きくすることはできず、1〜2mm程度に設定する必要がある。したがって、第1基板と第2基板との間に強電界が形成されることは避けられず、両基板間に放電が生じる。
【0008】
そして、放電が生じた場合、基板上に設けられた電子放出素子や蛍光体層が損傷あるいは劣化し表示品位が劣化する恐れがある。このような不良発生につながる放電は製品として望ましくない。そのため、第1基板あるいは第2基板に放電を防止する耐電圧構造、または放電経路を高インピーダンスとする放電電流低減構造を持たせる必要があるが、いずれも十分な効果が得られない上、表示性能の低下や製造コストの増加が避けられないという問題があった。
【0009】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、放電に対する耐電圧性に優れ画像品位の向上した画像表示装置およびその製造方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の態様に係る画像表示装置は、蛍光面を有した第1基板と、上記第1基板に隙間を置いて対向配置されているとともに、電子を放出して上記蛍光面を励起する複数の電子源が設けられた第2基板と、上記第1および第2基板の間に設けられているとともに、それぞれ上記電子源に対応した複数の電子ビーム通過孔を有した板状のグリッドと、上記グリッドの少なくとも一方の表面に形成されガラスを主成分とした高抵抗被膜と、それぞれガラスを主成分とした絶縁材料で形成され、上記グリッドに固定されているとともに上記第1基板および第2基板間に配設され、第1および第2基板に作用する大気圧荷重を支持する複数のスペーサと、を備え、上記スペーサを形成したガラスの軟化点は上記高抵抗被膜を形成したガラスの軟化点以下となっている。
【0011】
また、発明の他の態様に係る画像表示装置の製造方法は、蛍光面を有した第1基板と、上記第1基板に隙間を置いて対向配置されているとともに、電子を放出して上記蛍光面を励起する複数の電子源が設けられた第2基板と、上記第1および第2基板の間に設けられているとともに、それぞれ上記電子源に対応した複数の電子ビーム通過孔を有した板状のグリッドと、上記グリッドの少なくとも一方の表面に形成されガラスを主成分とした高抵抗被膜と、それぞれガラスを主成分とした材料で形成され、上記グリッドに固定されているとともに上記第1基板および第2基板間に配設され、第1および第2基板に作用する大気圧荷重を支持する複数のスペーサと、を備えた画像表示装置の製造方法において、
複数の電子ビーム通過孔が形成された板状のグリッドを用意し、ガラスを主成分とする高抵抗物質を上記グリッドの少なくとも一方の表面に塗布した後、乾燥し、上記乾燥した高抵抗物質を焼成してガラス化することにより高抵抗被膜を形成し、上記高抵抗被膜が形成されたグリッドの表面上に、上記高抵抗被膜を形成したガラスの軟化点以下の軟化点を有したガラスを主成分とするスペーサ材料により所定形状に成形された複数のスペーサを配置し、上記高抵抗被膜を形成したガラスの軟化点以下の温度で上記複数のスペーサを焼成してガラス化し、上記グリッドと一体のスペーサを形成し、上記スペーサの形成されたグリッドを上記第1基板および第2基板間の所定位置に配置した状態で、上記第1基板および第2基板を互いに接合することを特徴としている。
【0012】
上記のように構成された画像表示装置およびその製造方法によれば、グリッドの表面に高抵抗被膜を設けることにより、放電が生じたとしても発生する放電電流を大幅に低減することができる。これにより、第1基板からの放電による電子源の放電破壊が低減し、放電に対する耐電圧性および画像品位の向上した画像表示装置を得ることができる。
【0013】
また、スペーサ材料を構成するガラスの軟化点は高抵抗被膜を構成するガラスの軟化点以下に設定されている。そのため、製造工程において、グリッドに高抵抗被膜を形成した後、スペーサを形成する際、高抵抗被膜が軟化することなくスペーサ材料だけをガラス化でき、製造プロセスを最適化することが可能となる。また、スペーサ材料を構成するガラスの軟化点と高抵抗被膜を構成するガラスの軟化点とがほぼ等しい場合、スペーサ材料および高抵抗硬膜を同時にガラス化することができ、製造プロセスの簡略化が可能となる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照しながら、この発明を、平面型の画像表示装置としてFEDの一種である表面伝導型電子放出装置(以下、SEDと称する)に適用した実施の形態について詳細に説明する。
図1ないし図3に示すように、このSEDは、透明な絶縁基板としてそれぞれ矩形状のガラス板からなる第1基板10および第2基板12を備え、これらの基板は約1.0〜2.0mmの隙間を置いて対向配置されている。第2基板12は、第1基板10よりも僅かに大きな寸法に形成されている。そして、第1基板10および第2基板12は、ガラスからなる矩形枠状の側壁14を介して周縁部同志が接合され、偏平な矩形状の真空外囲器15を構成している。
【0015】
第1基板10の内面には蛍光面として蛍光体スクリーン16が形成されている。この蛍光体スクリーン16は、電子の衝突で赤、青、緑に発光する蛍光体層R、G、B、および黒色着色層11を並べて構成されている。これらの蛍光体層R、G、Bはストライプ状あるいはドット状に形成されている。また、蛍光体スクリーン16上には、アルミニウム等からなるメタルバック17が形成されている。なお、第1基板10と蛍光体スクリーン16との間に、例えばITOからなる透明導電膜あるいはカラーフィルタ膜を設けてもよい。
【0016】
第2基板12の内面には、蛍光体スクリーン16の蛍光体層を励起する電子源として、それぞれ電子ビームを放出する多数の表面伝導型の電子放出素子18が設けられている。これらの電子放出素子18は、画素毎に対応して複数列および複数行に配列されている。各電子放出素子18は、図示しない電子放出部、この電子放出部に電圧を印加する一対の素子電極等で構成されている。また、第2基板12の内面には、電子放出素子18に電位を供給する多数本の配線21がマトリクス状に設けられ、その端部は真空外囲器15の外部に引出されている。
【0017】
接合部材として機能する側壁14は、例えば、低融点ガラス、低融点金属等の封着材20により、第1基板10の周縁部および第2基板12の周縁部に封着され、第1基板および第2基板同志を接合している。
【0018】
また、図2および図3に示すように、SEDは、第1基板10および第2基板12間に配設されたスペーサアッセンブリ22を備えている。本実施の形態において、スペーサアッセンブリ22は、板状のグリッド24と、グリッドの両面に一体的に立設された複数の柱状のスペーサと、を備えている。
【0019】
詳細に述べると、グリッド24は第1基板10の内面と対向した第1表面24aおよび第2基板12の内面と対向した第2表面24bを有し、これらの基板と平行に配置されている。そして、グリッド24には、エッチング等により多数の電子ビーム通過孔26が形成されている。電子ビーム通過孔26は、それぞれ電子放出素子18と対向して配列され、電子放出素子から放出された電子ビームを透過する。電子ビーム通過孔26は、例えば、0.15〜0.25mm×0.15〜0.25mmの矩形状に形成されている。
【0020】
グリッド24は、例えば鉄−ニッケル系の金属板により厚さ0.1〜0.25mmに形成されている。そして、グリッド24の第1および第2表面24a、24b、並びに、各電子ビーム通過孔26の壁面は、放電電流制限効果を有する高抵抗被膜40により被覆されている。この高抵抗被膜40は、ガラスを主成分とする高抵抗物質で形成され、1×1012〜1×1015Ω/□の抵抗値を有している。また、高抵抗被膜40を構成するガラスの軟化点は、540〜550℃に設定されている。
【0021】
高抵抗被膜40は、形成条件を調整することにより、各電子ビーム通過孔26の周縁部における膜厚が他の領域における膜厚よりも薄くなるように形成され、平均膜厚は20〜40μmとなっている。ここで、電子ビーム通過孔26の周縁部とは、電子ビーム通過孔の内、グリッド24の第1表面24a側の開孔周縁部および第2表面24b側の開孔周縁部を示している。そして、高抵抗被膜40を上記の厚さ分布とすることにより、各電子ビーム通過孔26の各周縁部27において、高抵抗被膜に丸みを持たせることができ、帯電が生じ易い角部を無くすことができる。
【0022】
グリッド24の第1表面24a上には、複数の第1スペーサ30aが一体的に立設され、その延出端は、メタルバック17および蛍光体スクリーン16の黒色着色層11を介して第1基板10に当接している。本実施の形態において、各第1スペーサ30aの延出端は、インジウム層31を介してメタルバック17に当接している。インジウム層31は、電子ビームの軌道に何ら影響を与えるものではなく、スペーサの高さばらつきの緩和効果がある適当な硬度を持つものであれば、金属に限定されるものではない。
【0023】
また、グリッド24の第2表面24b上には、複数の第2スペーサ30bが一体的に立設され、その延出端は、第2基板12の内面上に設けられた配線21に当接している。
【0024】
グリッド24に固定された第1および第2スペーサ30a、30bの各々は、グリッド24側から延出端に向かって径が小さくなった先細テーパ状に形成されている。第1スペーサ30aの高さは、第2スペーサ30bの高さよりも低く形成されている。
【0025】
第1および第2スペーサ30a、30bは、ガラスを主成分とするスペーサ材料により形成され、このガラスの軟化点は、上述した高抵抗被膜40を構成するガラスの軟化点以下に設定されている。本実施の形態では、スペーサ材料の主成分であるガラスの軟化点は、高抵抗被膜40を構成するガラスの軟化点よりも低い520〜530℃に設定されている。また、第1および第2スペーサ30a、30bの表面抵抗は5×1013Ω以上となっている。第1および第2スペーサ30a、30bはそれぞれ隣合う2つの電子ビーム通過孔26間に設けられ互いに整列して延びている。これにより、第1および第2スペーサ30a、30bは、グリッド24を両面から挟み込んだ状態でグリッド24と一体に形成されている。
【0026】
上記のように構成されたスペーサアッセンブリ22は第1基板10および第2基板12間に配設されている。そして、第1および第2スペーサ30a、30bは、第1基板10および第2基板12の内面に当接することにより、これらの基板に作用する大気圧荷重を支持し、基板間の間隔を所定値に維持している。
【0027】
SEDは、グリッド24および第1基板10のメタルバック17に電圧を印加する図示しない電圧供給部を備えている。この電圧供給部は、グリッド24およびメタルバック17にそれぞれ接続され、例えば、グリッド24に12kV、メタルバック17に10kVの電圧を印加する。
【0028】
上記構成のSEDでは、画像を表示する場合、蛍光体スクリーン16およびメタルバック17にアノード電圧を印加し、電子放出素子18から放出された電子ビームをアノード電圧により加速して蛍光体スクリーン16へ衝突させる。これにより、蛍光体スクリーン16の蛍光体層が励起されて発光し、画像を表示する。
【0029】
次に、以上のように構成されたSEDの製造方法について説明する。スペーサアッセンブリ22を製造する際、まず、所定寸法のグリッド24を用意する。この場合、例えば、Fe−50%Niからなる板厚0.12mmの薄板を脱脂・洗浄、乾燥した後、エッチングにより多数の電子ビーム通過孔26を形成しグリッド24とする。
【0030】
その後、グリッド24の第1表面24aおよび第2表面24bに低融点ガラスを主成分としたコート液をスプレーにより塗布し、約90℃で15分程度乾燥する。この時、塗布条件を調整し、電子ビーム通過孔26の周縁部の膜厚が他の領域の膜厚よりも薄くなるようコート液を塗布する。そして、コート液が乾燥した後、コート液を約550℃で焼成してガラス化する。これにより、グリッド24の第1および第2表面24a、24b、並びに、各電子ビーム通過孔26の壁面に高抵抗被膜40が形成される。
【0031】
次に、グリッド24とほぼ同一の寸法を有した図示しない矩形板状の第1および第2金型を用意する。これら第1および第2金型は、それぞれスペーサ成形用の多数の透孔を有している。そして、第1金型及び第2金型の少なくともスペーサ成形用の多数の透孔の表面には熱処理により熱分解する離型材剤が塗布されている。続いて、第1金型を、各透孔がグリッド24の所定位置と対向するように位置決めした状態でグリッドの第1表面24aに密着させる。同様に、第2金型を、各透孔がグリッド24の所定位置と対向するように位置決めした状態でグリッドの第2表面24bに密着させる。そして、これら第1金型、グリッド24、および第2金型を図示しないクランパ等を用いて互いに固定する。
【0032】
その後、第1金型の透孔および第2金型の透孔にペースト状のスペーサ形成材料を充填する。スペーサ材料としては、少なくとも紫外線硬化型のバインダ(有機成分)およびガラスフィラーを含有したガラスペーストを用いる。
【0033】
続いて、充填されたスペーサ材料に対し、第1および第2金型の外面側から放射線として紫外線(UV)を照射し、スペーサ材料をUV硬化させる。この後、必要に応じて熱硬化を行なってもよい。次に、熱処理により第1および第2金型の各透孔に塗布された離型剤を約280℃で熱分解し、スペーサ材料と金型の間にすき間を作り、第1および第2金型をグリッド24から剥離する。これにより、グリッド24の第1および第2表面24a、24b上には、所定形状に成形されたスペーサ材料がそれぞれ形成される。
【0034】
次に、スペーサ材料が設けられたグリッド24を加熱炉内で熱処理し、スペーサ材料からバインダを飛ばした後、高抵抗被膜40を構成するガラスの軟化点よりも低い約520〜530℃の温度で30分〜1時間、スペーサ材料を本焼成しガラス化する。この際、スペーサ材料を構成するガラスの軟化点は、高抵抗被膜40を構成するガラスの軟化点以下に設定されているため、高抵抗被膜の膜質を変化させることなくスペーサ材料をガラス化することができる。また、第1および第2スペーサ30a、30bの基端部は、グリッド24表面上の高抵抗被膜40と融合し、高抵抗被膜と一体となってグリッド24に接合される。これにより、グリッド24上に第1および第2スペーサ30a、30bが作り込まれたスペーサアッセンブリ22が完成する。
【0035】
一方、予め、蛍光体スクリーン16およびメタルバック17が形成された第1基板10と、電子放出素子18および配線21が設けられているとともに側壁14が接合された第2基板12と、を用意しておく。
【0036】
次に、上記のように構成されたスペーサアッセンブリ22を第2基板12上に位置決め配置する。この際、第2スペーサ30bの延出端がそれぞれ配線21上に位置するようにスペーサアッセンブリ22を位置決めする。この状態で、第1基板10、第2基板12、およびスペーサアッセンブリ22を真空チャンバ内に配置し、真空チャンバ内を真空排気した後、側壁14を介して第1基板を第2基板に接合する。これにより、スペーサアッセンブリ22を備えたSEDが製造される。
【0037】
以上のように構成されたSEDによれば、第1および第2基板10、12間にグリッド24を設け、このグリッドに印加する電圧を第1基板に印加する電圧よりも高くすることにより、放電が生じた場合でも、この放電はグリッド24と第2基板12との間で発生し、第1基板10と第2基板12との間で直接放電する事はない。しかも、グリッド24の表面は高抵抗被膜40で被覆されているため、放電が生じたとしても、発生する放電電流を大幅に低減することができる。したがって、第1基板10からの放電に起因する電子放出素子18の放電破壊が低減し、放電に対する耐電圧性および画像品位の向上したSEDを得ることができる。同時に、電子源に対する耐電圧構造または放電電流低減構造を不要又は簡略化することができ、製造コストの低減を図ることが可能となる。
【0038】
高抵抗被膜40の抵抗値を種々変更して、電子放出素子の放電破壊の発生率を測定した。その結果、高抵抗被膜40の抵抗値を1×10〜1×1011Ω/□とした場合、高抵抗被膜を設けない場合に比較して放電破壊の発生率が50%低減した。また、高抵抗被膜40の抵抗値が1×10Ω/□より低い場合、放電破壊の発生率が30%しか改善されなかった。
【0039】
一方、高抵抗被膜40の抵抗値が1×1011Ω/□より高い場合、グリッド24が帯電と放電を繰り返し、表示の輝度が安定しなかった。これは、グリッド24に高抵抗被膜40を形成することにより放電抑制効果が得られる反面、その抵抗値を高くし過ぎるとグリッドが帯電し、その結果、電子ビームがグリッドに吸い付けられ電子ビーム通過孔26を通過しない場合が生じるためと考えられる。従って、上記のように高抵抗被膜40の抵抗値を1×10〜1×1011Ω/□の範囲に調整することにより、放電破壊の抑制および輝度劣化防止を図ることができる。
【0040】
また、本実施の形態によれば、スペーサ材料の主成分であるガラスの軟化点を高抵抗被膜40のガラスの軟化点以下とすることにより、製造工程を最適化することが可能となる。すなわち、製造工程において、スペーサ材料をガラス化した後、高抵抗被膜を塗布するのは非常に困難となる。そのため、初めにグリッド24に高抵抗被膜を塗布しガラス化した後、スペーサを形成しガラス化することが望ましい。その際、スペーサ材料のガラスの軟化点を高抵抗被膜40のガラスの軟化点以下とすることにより、高抵抗被膜が軟化することなくスペーサ材料だけをガラス化することができる。従って、製造工程を最適化し、スペーサアッセンブリを容易に製造することが可能となる。
【0041】
更に、本実施の形態によれば、第1および第2スペーサ30a、30bは、グリッド24表面上の高抵抗被膜40と融合し、高抵抗被膜と一体となってグリッド24に接合されている。そのため、第1および第2スペーサの水平方向および垂直方向の強度が増加し、その結果、真空外囲器15全体の加圧強度を向上することができる。グリッドの高抵抗被膜とスペーサとが一体となっていないSEDと比較したところ、本実施の形態に係るSEDは加圧強度が80%向上した。
【0042】
なお、上述した実施の形態では、スペーサ材料を構成するガラスの軟化点を高抵抗被膜を構成するガラスの軟化点よりも低く設定したが、スペーサ材料を構成するガラスの軟化点と、高抵抗被膜を構成するガラスの軟化点とを互いにほぼ等しく設定してもよい。この場合、スペーサアッセンブリ22は以下の工程により製造することができる。
【0043】
まず、グリッド24の第1表面24aおよび第2表面24bに低融点ガラスを主成分としたコート液をスプレーにより塗布し、約90℃で15分程度乾燥する。そして、コート液が乾燥した後、前述した実施の形態と同様に、第1および第2金型をグリッド24の第1表面24aおよび第2表面24bにそれぞれ密着させ、クランパ等を用いて互いに固定する。
【0044】
その後、第1金型の透孔および第2金型の透孔にペースト状のスペーサ形成材料を充填する。スペーサ材料としては、少なくとも紫外線硬化型のバインダ(有機成分)およびガラスフィラーを含有したガラスペーストを用いる。
【0045】
続いて、充填されたスペーサ材料に対し、第1および第2金型の外面側から放射線として紫外線(UV)を照射し、スペーサ材料をUV硬化させる。この後、必要に応じて熱硬化を行なってもよい。次に、第1および第2金型の各透孔に塗布された離型剤を約280℃で熱分解し、スペーサ形成材料と金型の間にすき間を作り、第1および第2金型をグリッド24から剥離する。これにより、グリッド24の第1および第2表面24a、24b上には、所定形状に成形されたスペーサ材料がそれぞれ形成される。
【0046】
次に、スペーサ材料が設けられたグリッド24を加熱炉内で熱処理し、スペーサ材料からバインダを飛ばす。更に、グリッド24およびスペーサ材料を約550℃で30分〜1時間、本焼成し、グリッド表面のコート液およびスペーサ材料を同時にガラス化する。これにより、グリッド24の第1および第2表面24a、24b、並びに、各電子ビーム通過孔26の壁面に高抵抗被膜40が形成されるとともに、スペーサ30a、30bが形成される。この際、第1および第2スペーサ30a、30bは、グリッド24表面上の高抵抗被膜40と融合し、高抵抗被膜と一体となってグリッド24に接合される。これにより、グリッド24上に第1および第2スペーサ30a、30bが作り込まれたスペーサアッセンブリ22が完成する。
【0047】
上記の構成によれば、前述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができるとともに、スペーサ材料および高抵抗硬膜を同時に焼成してガラス化することができ、製造工程の簡略化を図ることができる。
【0048】
その他、この発明は上述した実施の形態に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、図4に示すように、グリッド24に複数のスペーサ開孔28を設け、このスペーサ開孔に重ねて第1および第2スペーサ30a、30bを設ける構成としてもよい。より詳細に述べると、スペーサ開孔28は、それぞれ電子ビーム通過孔26間に位置し所定のピッチで配列されている。そして、高抵抗被膜40は、グリッド24の第1、第2表面24a、24b、電子ビーム通過孔26の壁面、およびスペーサ開孔28の壁面に形成されている。
【0049】
第1スペーサ30aは、スペーサ開孔28に重ねてグリッド24の第1表面24a上に一体的に立設され、また、第2スペーサ30bは、スペーサ開孔28に重ねてグリッド24の第2表面24b上に一体的に立設されている。これにより、各スペーサ開孔28、第1および第2スペーサ30a、30bは互いに整列して位置し、第1および第2スペーサはこのスペーサ開孔28を介して互いに連結されている。従って、第1および第2スペーサ30a、30bは、グリッド24を両面から挟み込んだ状態でグリッド24と一体に形成されている。
【0050】
他の構成は前述した実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。そして、図4に示す実施の形態によれば、前述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができるとともに、スペーサおよび真空外囲器全体の加圧強度を一層向上することが可能となる。
【0051】
この発明において、スペーサの径や高さ、その他の構成要素の寸法、材質等は必要に応じて適宜選択可能である。電子源は、表面導電型の電子放出素子に限らず、電界放出型、カーボンナノチューブ等、種々選択可能であり、また、この発明は、SEDに限定されることなく、他のFEDにも適用可能である。
【0052】
上述した実施の形態において、高抵抗被膜は、グリッドの第1表面、第2表面、および各電子ビーム通過孔の壁面に形成する構成としたが、少なくともグリッドの一方の表面に形成されていれば上述した実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【0053】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、放電に対する耐電圧性に優れ画像品位の向上した画像表示装置およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態に係るSEDを示す斜視図。
【図2】図1の線A−Aに沿って破断した上記SEDの斜視図。
【図3】上記SEDを示す断面図。
【図4】この発明の他の実施の形態に係るSEDの要部を拡大して示す断面図。
【符号の説明】
10…第1基板、 12…第2基板、 14…側壁、
15…真空外囲器、 16…蛍光体スクリーン、 18…電子放出素子、
22…スペーサアッセンブリ、 24…グリッド、
26…電子ビーム通過孔、 30a…第1スペーサ、
30b…第2スペーサ、 40…高抵抗被膜
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image display device including a pair of substrates disposed to face each other and a plurality of electron sources disposed on one substrate, and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, there has been a demand for a high-definition image display device for high-definition broadcasting or a high-resolution image display device associated therewith. In order to achieve these demands, it is necessary to flatten the screen surface and increase the resolution, and at the same time, reduce the weight and thickness.
[0003]
As an image display device that satisfies the above demands, for example, a flat display device such as a field emission display (hereinafter, referred to as FED) has attracted attention. This FED has a first substrate and a second substrate which are opposed to each other with a predetermined gap therebetween, and these substrates are connected to each other directly or via a rectangular frame-shaped side wall, and are connected to each other via a vacuum frame. Constructs an enclosure. A phosphor layer is formed on the inner surface of the first substrate, and a plurality of electron-emitting devices are provided on the inner surface of the second substrate as electron sources that excite the phosphor layer to emit light.
[0004]
Further, in order to support an atmospheric pressure load applied to the first substrate and the second substrate, a plurality of spacers are provided between the substrates as a support member. In the FED, when displaying an image, an anode voltage is applied to the phosphor layer, and the electron beam emitted from the electron-emitting device is accelerated by the anode voltage to collide with the phosphor layer, whereby the phosphor is formed. It emits light and displays an image.
[0005]
In such an FED, the size of the electron-emitting device is on the order of micrometers, and the distance between the first substrate and the second substrate can be set on the order of millimeters. For this reason, it is possible to achieve higher resolution, lighter weight, and thinner image display devices as compared with a cathode ray tube (CRT) currently used as a display of a television or a computer (for example, see Patents). Reference 1).
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2001-272926 A
[Problems to be solved by the invention]
In the image display device as described above, in order to obtain practical display characteristics, it is necessary to use a phosphor similar to a normal cathode ray tube and set the anode voltage to several kV or more, preferably 10 kV or more. . However, the gap between the first substrate and the second substrate cannot be made so large from the viewpoint of resolution, characteristics of the support member, manufacturability, and the like, and needs to be set to about 1 to 2 mm. Therefore, it is inevitable that a strong electric field is formed between the first substrate and the second substrate, and a discharge occurs between the two substrates.
[0008]
Then, when the discharge occurs, the electron emission element and the phosphor layer provided on the substrate may be damaged or deteriorated, and the display quality may be deteriorated. Discharges that lead to such defects are not desirable as products. For this reason, it is necessary to provide the first substrate or the second substrate with a withstand voltage structure for preventing discharge or a discharge current reduction structure for making the discharge path high impedance. There has been a problem that a reduction in performance and an increase in manufacturing cost cannot be avoided.
[0009]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an image display device having excellent withstand voltage against discharge and improved image quality, and a method of manufacturing the same.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image display device according to an aspect of the present invention is arranged such that a first substrate having a phosphor screen is opposed to the first substrate with a gap therebetween, and emits electrons to form the first substrate. A second substrate provided with a plurality of electron sources for exciting the phosphor screen, and a plurality of electron beam passage holes provided between the first and second substrates and each corresponding to the electron source; A plate-shaped grid, a high-resistance coating mainly composed of glass formed on at least one surface of the grid, and an insulating material mainly composed of glass, respectively, fixed to the grid and the A plurality of spacers disposed between the first substrate and the second substrate, the spacers supporting an atmospheric pressure load acting on the first and second substrates. It is not more than the softening point of the formed glass.
[0011]
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an image display device, comprising: a first substrate having a phosphor screen; a first substrate having a gap between the first substrate and a first substrate; A second substrate provided with a plurality of electron sources for exciting a surface, and a plate provided between the first and second substrates and having a plurality of electron beam passage holes respectively corresponding to the electron sources; -Shaped grid, a high-resistance coating mainly composed of glass formed on at least one surface of the grid, and each formed of a material mainly composed of glass, fixed to the grid and the first substrate And a plurality of spacers disposed between the first and second substrates and supporting an atmospheric pressure load acting on the first and second substrates.
Prepare a plate-like grid on which a plurality of electron beam passage holes are formed, apply a high-resistance substance mainly composed of glass to at least one surface of the grid, dry, and dry the high-resistance substance. A high-resistance coating is formed by firing and vitrification, and a glass having a softening point equal to or lower than the softening point of the glass on which the high-resistance coating is formed is mainly formed on the surface of the grid on which the high-resistance coating is formed. A plurality of spacers formed into a predetermined shape by a spacer material as a component are arranged, and the plurality of spacers are baked and vitrified at a temperature equal to or lower than the softening point of the glass on which the high-resistance coating is formed, and integrated with the grid. A spacer is formed, and the first substrate and the second substrate are joined to each other with the grid on which the spacer is formed being arranged at a predetermined position between the first substrate and the second substrate. It is characterized by a door.
[0012]
According to the image display device and the method of manufacturing the image display device configured as described above, the provision of the high-resistance coating on the surface of the grid makes it possible to greatly reduce the discharge current generated even if a discharge occurs. Thereby, the discharge breakdown of the electron source due to the discharge from the first substrate is reduced, and an image display device with improved withstand voltage against discharge and image quality can be obtained.
[0013]
The softening point of the glass constituting the spacer material is set to be lower than the softening point of the glass constituting the high resistance film. Therefore, in the manufacturing process, after forming the high-resistance coating on the grid and then forming the spacer, only the spacer material can be vitrified without softening the high-resistance coating, and the manufacturing process can be optimized. Further, when the softening point of the glass constituting the spacer material is substantially equal to the softening point of the glass constituting the high resistance film, the spacer material and the high resistance hard film can be simultaneously vitrified, thereby simplifying the manufacturing process. It becomes possible.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a surface conduction electron-emitting device (hereinafter, referred to as an SED), which is a type of FED, as a flat image display device will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 to 3, the SED includes a first substrate 10 and a second substrate 12 each formed of a rectangular glass plate as a transparent insulating substrate. They are arranged facing each other with a gap of 0 mm. The second substrate 12 is formed to have a slightly larger dimension than the first substrate 10. The first substrate 10 and the second substrate 12 are joined to each other via a rectangular frame-shaped side wall 14 made of glass to form a flat rectangular vacuum envelope 15.
[0015]
On the inner surface of the first substrate 10, a phosphor screen 16 is formed as a phosphor screen. The phosphor screen 16 is configured by arranging phosphor layers R, G, B, and a black coloring layer 11 that emit red, blue, and green light upon collision of electrons. These phosphor layers R, G, and B are formed in stripes or dots. A metal back 17 made of aluminum or the like is formed on the phosphor screen 16. Note that a transparent conductive film or a color filter film made of, for example, ITO may be provided between the first substrate 10 and the phosphor screen 16.
[0016]
On the inner surface of the second substrate 12, a large number of surface conduction electron-emitting devices 18 each emitting an electron beam are provided as electron sources for exciting the phosphor layer of the phosphor screen 16. These electron-emitting devices 18 are arranged in a plurality of columns and a plurality of rows corresponding to each pixel. Each of the electron-emitting devices 18 includes an electron-emitting portion (not shown), a pair of device electrodes for applying a voltage to the electron-emitting portion, and the like. On the inner surface of the second substrate 12, a number of wirings 21 for supplying a potential to the electron-emitting devices 18 are provided in a matrix, and the ends of the wirings 21 are drawn out of the vacuum envelope 15.
[0017]
The side wall 14 functioning as a bonding member is sealed to the peripheral portion of the first substrate 10 and the peripheral portion of the second substrate 12 by a sealing material 20 such as low-melting glass, low-melting metal, or the like. The second substrates are joined together.
[0018]
As shown in FIGS. 2 and 3, the SED includes a spacer assembly 22 disposed between the first substrate 10 and the second substrate 12. In the present embodiment, the spacer assembly 22 includes a plate-shaped grid 24 and a plurality of columnar spacers integrally provided on both sides of the grid.
[0019]
More specifically, the grid 24 has a first surface 24a facing the inner surface of the first substrate 10 and a second surface 24b facing the inner surface of the second substrate 12, and is arranged in parallel with these substrates. A large number of electron beam passage holes 26 are formed in the grid 24 by etching or the like. The electron beam passage holes 26 are arranged to face the electron-emitting devices 18, respectively, and transmit the electron beams emitted from the electron-emitting devices. The electron beam passage hole 26 is formed in a rectangular shape of, for example, 0.15 to 0.25 mm × 0.15 to 0.25 mm.
[0020]
The grid 24 is formed of, for example, an iron-nickel-based metal plate to a thickness of 0.1 to 0.25 mm. The first and second surfaces 24a and 24b of the grid 24 and the wall surface of each electron beam passage hole 26 are covered with a high-resistance film 40 having a discharge current limiting effect. The high-resistance film 40 is formed of a high-resistance material containing glass as a main component, and has a resistance value of 1 × 10 12 to 1 × 10 15 Ω / □. The softening point of the glass constituting the high resistance coating 40 is set to 540 to 550 ° C.
[0021]
The high-resistance film 40 is formed such that the film thickness at the peripheral portion of each electron beam passage hole 26 is smaller than the film thickness in other regions by adjusting the formation conditions, and the average film thickness is 20 to 40 μm. Has become. Here, the periphery of the electron beam passage hole 26 refers to the periphery of the opening on the first surface 24a side of the grid 24 and the periphery of the opening on the second surface 24b side of the electron beam passage hole. By making the high-resistance coating 40 have the above-described thickness distribution, the high-resistance coating can be rounded at each peripheral portion 27 of each electron beam passage hole 26, and the corners where charging is easily generated are eliminated. be able to.
[0022]
A plurality of first spacers 30a are integrally erected on the first surface 24a of the grid 24, and the extending ends of the first spacers 30a extend through the metal back 17 and the black colored layer 11 of the phosphor screen 16 to the first substrate 30a. It is in contact with 10. In the present embodiment, the extending end of each first spacer 30a is in contact with the metal back 17 via the indium layer 31. The indium layer 31 does not affect the trajectory of the electron beam at all, and is not limited to metal as long as it has an appropriate hardness that has the effect of reducing the variation in the height of the spacer.
[0023]
A plurality of second spacers 30 b are integrally formed on the second surface 24 b of the grid 24, and the extended ends of the second spacers 30 b are in contact with the wirings 21 provided on the inner surface of the second substrate 12. I have.
[0024]
Each of the first and second spacers 30a and 30b fixed to the grid 24 is formed in a tapered tapered shape whose diameter decreases from the grid 24 side toward the extending end. The height of the first spacer 30a is formed lower than the height of the second spacer 30b.
[0025]
The first and second spacers 30a and 30b are formed of a spacer material containing glass as a main component, and the softening point of the glass is set to be equal to or lower than the softening point of the glass constituting the high-resistance coating 40 described above. In the present embodiment, the softening point of the glass that is the main component of the spacer material is set to 520 to 530 ° C. lower than the softening point of the glass constituting high-resistance coating 40. The surface resistance of the first and second spacers 30a and 30b is 5 × 10 13 Ω or more. The first and second spacers 30a and 30b are provided between two adjacent electron beam passage holes 26 and extend in alignment with each other. Thus, the first and second spacers 30a, 30b are formed integrally with the grid 24 with the grid 24 sandwiched from both sides.
[0026]
The spacer assembly 22 configured as described above is disposed between the first substrate 10 and the second substrate 12. The first and second spacers 30a and 30b contact the inner surfaces of the first substrate 10 and the second substrate 12 to support the atmospheric load acting on these substrates, and to set the distance between the substrates to a predetermined value. Has been maintained.
[0027]
The SED includes a voltage supply unit (not shown) that applies a voltage to the grid 24 and the metal back 17 of the first substrate 10. The voltage supply unit is connected to the grid 24 and the metal back 17, respectively, and applies, for example, a voltage of 12 kV to the grid 24 and a voltage of 10 kV to the metal back 17.
[0028]
In the SED having the above configuration, when displaying an image, an anode voltage is applied to the phosphor screen 16 and the metal back 17, and the electron beam emitted from the electron-emitting device 18 is accelerated by the anode voltage to collide with the phosphor screen 16. Let it. Thereby, the phosphor layer of the phosphor screen 16 is excited to emit light, and an image is displayed.
[0029]
Next, a method of manufacturing the SED configured as described above will be described. When manufacturing the spacer assembly 22, first, a grid 24 having a predetermined size is prepared. In this case, for example, after a thin plate made of Fe-50% Ni and having a plate thickness of 0.12 mm is degreased, washed and dried, a large number of electron beam passage holes 26 are formed by etching to form the grid 24.
[0030]
Thereafter, a coating liquid containing low-melting-point glass as a main component is applied to the first surface 24a and the second surface 24b of the grid 24 by spraying, and dried at about 90 ° C. for about 15 minutes. At this time, the coating conditions are adjusted, and the coating liquid is applied so that the film thickness at the peripheral portion of the electron beam passage hole 26 is smaller than the film thickness in other regions. Then, after the coating liquid is dried, the coating liquid is baked at about 550 ° C. to vitrify. As a result, the high-resistance coating 40 is formed on the first and second surfaces 24 a and 24 b of the grid 24 and the wall surfaces of the electron beam passage holes 26.
[0031]
Next, first and second rectangular plate-shaped dies (not shown) having substantially the same dimensions as the grid 24 are prepared. Each of the first and second dies has a large number of through holes for forming a spacer. A release material that is thermally decomposed by heat treatment is applied to at least the surfaces of the plurality of through holes for forming the spacers of the first mold and the second mold. Subsequently, the first mold is brought into close contact with the first surface 24a of the grid in a state where each through hole is positioned so as to face a predetermined position of the grid 24. Similarly, the second mold is brought into close contact with the second surface 24b of the grid in a state where each through hole is positioned so as to face a predetermined position of the grid 24. Then, the first mold, the grid 24, and the second mold are fixed to each other using a clamper (not shown) or the like.
[0032]
Thereafter, the through hole of the first mold and the through hole of the second mold are filled with a paste-like spacer forming material. As the spacer material, a glass paste containing at least a UV-curable binder (organic component) and a glass filler is used.
[0033]
Subsequently, the filled spacer material is irradiated with ultraviolet rays (UV) as radiation from the outer surfaces of the first and second molds, and the spacer material is cured by UV. Thereafter, heat curing may be performed as necessary. Next, the release agent applied to each through hole of the first and second molds by heat treatment is thermally decomposed at about 280 ° C. to create a gap between the spacer material and the mold, and the first and second molds are formed. The mold is peeled from the grid 24. As a result, a spacer material formed into a predetermined shape is formed on the first and second surfaces 24a and 24b of the grid 24, respectively.
[0034]
Next, the grid 24 provided with the spacer material is heat-treated in a heating furnace to remove the binder from the spacer material, and then at a temperature of about 520 to 530 ° C. lower than the softening point of the glass constituting the high-resistance coating 40. The spacer material is fully baked and vitrified for 30 minutes to 1 hour. At this time, since the softening point of the glass constituting the spacer material is set to be equal to or lower than the softening point of the glass constituting the high-resistance film 40, the spacer material is vitrified without changing the film quality of the high-resistance film. Can be. The base ends of the first and second spacers 30a and 30b are fused with the high-resistance coating 40 on the surface of the grid 24, and are joined to the grid 24 integrally with the high-resistance coating. Thus, the spacer assembly 22 in which the first and second spacers 30a and 30b are formed on the grid 24 is completed.
[0035]
On the other hand, a first substrate 10 on which a phosphor screen 16 and a metal back 17 are formed, and a second substrate 12 on which an electron-emitting device 18 and a wiring 21 are provided and a side wall 14 is joined are prepared in advance. Keep it.
[0036]
Next, the spacer assembly 22 configured as described above is positioned and arranged on the second substrate 12. At this time, the spacer assembly 22 is positioned so that the extending ends of the second spacers 30b are respectively located on the wirings 21. In this state, the first substrate 10, the second substrate 12, and the spacer assembly 22 are arranged in a vacuum chamber, and after evacuating the vacuum chamber, the first substrate is joined to the second substrate via the side wall 14. . Thus, an SED including the spacer assembly 22 is manufactured.
[0037]
According to the SED configured as described above, the grid 24 is provided between the first and second substrates 10 and 12, and the voltage applied to the grid is made higher than the voltage applied to the first substrate. Is generated between the grid 24 and the second substrate 12, there is no direct discharge between the first substrate 10 and the second substrate 12. Moreover, since the surface of the grid 24 is covered with the high-resistance film 40, even if a discharge occurs, the generated discharge current can be greatly reduced. Therefore, the discharge breakdown of the electron-emitting device 18 due to the discharge from the first substrate 10 is reduced, and an SED with improved withstand voltage against discharge and image quality can be obtained. At the same time, the withstand voltage structure or the discharge current reduction structure for the electron source can be unnecessary or simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
[0038]
By changing the resistance value of the high resistance film 40 variously, the occurrence rate of discharge breakdown of the electron-emitting device was measured. As a result, when the resistance value of the high-resistance coating 40 was 1 × 10 7 to 1 × 10 11 Ω / □, the rate of occurrence of discharge breakdown was reduced by 50% as compared with the case where the high-resistance coating was not provided. When the resistance value of the high resistance film 40 was lower than 1 × 10 7 Ω / □, the rate of occurrence of discharge breakdown was improved only by 30%.
[0039]
On the other hand, when the resistance value of the high-resistance film 40 was higher than 1 × 10 11 Ω / □, the grid 24 repeated charging and discharging, and the display luminance was not stable. This is because although the discharge suppressing effect can be obtained by forming the high resistance coating 40 on the grid 24, if the resistance value is too high, the grid is charged, and as a result, the electron beam is attracted to the grid and passes through the electron beam. It is considered that a case where the light does not pass through the hole 26 occurs. Therefore, by adjusting the resistance value of the high-resistance film 40 in the range of 1 × 10 7 to 1 × 10 11 Ω / □ as described above, it is possible to suppress discharge breakdown and prevent luminance degradation.
[0040]
Further, according to the present embodiment, the manufacturing process can be optimized by setting the softening point of glass, which is a main component of the spacer material, to be equal to or lower than the softening point of glass of high-resistance coating 40. That is, it is very difficult to apply a high-resistance coating after the spacer material is vitrified in the manufacturing process. Therefore, it is desirable to apply a high-resistance film to the grid 24 and vitrify it first, and then form a spacer and vitrify the grid. At this time, by setting the softening point of the glass of the spacer material to be equal to or lower than the softening point of the glass of the high-resistance coating 40, only the spacer material can be vitrified without the softening of the high-resistance coating. Therefore, it is possible to optimize the manufacturing process and easily manufacture the spacer assembly.
[0041]
Further, according to the present embodiment, the first and second spacers 30a and 30b are fused with the high-resistance coating 40 on the surface of the grid 24, and are joined to the grid 24 integrally with the high-resistance coating. Therefore, the strength of the first and second spacers in the horizontal and vertical directions increases, and as a result, the pressure strength of the entire vacuum envelope 15 can be improved. As compared with the SED in which the high resistance coating of the grid and the spacer are not integrated, the SED according to the present embodiment has an 80% improvement in the pressing strength.
[0042]
In the above-described embodiment, the softening point of the glass forming the spacer material is set lower than the softening point of the glass forming the high-resistance coating. May be set substantially equal to each other. In this case, the spacer assembly 22 can be manufactured by the following steps.
[0043]
First, a coating liquid containing low-melting glass as a main component is applied to the first surface 24a and the second surface 24b of the grid 24 by spraying, and dried at about 90 ° C. for about 15 minutes. After the coating liquid has dried, the first and second dies are brought into close contact with the first surface 24a and the second surface 24b of the grid 24, respectively, and fixed to each other using a clamper or the like, as in the above-described embodiment. I do.
[0044]
Thereafter, the through hole of the first mold and the through hole of the second mold are filled with a paste-like spacer forming material. As the spacer material, a glass paste containing at least a UV-curable binder (organic component) and a glass filler is used.
[0045]
Subsequently, the filled spacer material is irradiated with ultraviolet rays (UV) as radiation from the outer surfaces of the first and second molds, and the spacer material is cured by UV. Thereafter, heat curing may be performed as necessary. Next, the release agent applied to each through hole of the first and second molds is thermally decomposed at about 280 ° C. to create a gap between the spacer forming material and the mold, and the first and second molds are formed. Is peeled off from the grid 24. As a result, a spacer material formed into a predetermined shape is formed on the first and second surfaces 24a and 24b of the grid 24, respectively.
[0046]
Next, the grid 24 provided with the spacer material is heat-treated in a heating furnace to remove the binder from the spacer material. Further, the grid 24 and the spacer material are fully baked at about 550 ° C. for 30 minutes to 1 hour, and the coating liquid on the grid surface and the spacer material are simultaneously vitrified. Thus, the high-resistance coating 40 is formed on the first and second surfaces 24a and 24b of the grid 24 and the wall surfaces of the electron beam passage holes 26, and the spacers 30a and 30b are formed. At this time, the first and second spacers 30a and 30b fuse with the high-resistance coating 40 on the surface of the grid 24 and are joined to the grid 24 integrally with the high-resistance coating. Thus, the spacer assembly 22 in which the first and second spacers 30a and 30b are formed on the grid 24 is completed.
[0047]
According to the above configuration, the same operation and effect as those of the above-described embodiment can be obtained, and at the same time, the spacer material and the high-resistance hard film can be simultaneously fired and vitrified, thereby simplifying the manufacturing process. be able to.
[0048]
In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified within the scope of the present invention. For example, as shown in FIG. 4, a configuration may be adopted in which a plurality of spacer openings 28 are provided in the grid 24, and the first and second spacers 30a and 30b are provided so as to overlap the spacer openings. More specifically, the spacer openings 28 are located between the electron beam passage holes 26 and are arranged at a predetermined pitch. The high-resistance coating 40 is formed on the first and second surfaces 24 a and 24 b of the grid 24, the wall surfaces of the electron beam passage holes 26, and the wall surfaces of the spacer openings 28.
[0049]
The first spacer 30a is integrally erected on the first surface 24a of the grid 24 so as to overlap with the spacer opening 28, and the second spacer 30b is overlapped with the second surface of the grid 24 so as to overlap with the spacer opening 28. It is erected integrally on 24b. Thus, each spacer opening 28 and the first and second spacers 30a and 30b are aligned with each other, and the first and second spacers are connected to each other through the spacer opening 28. Therefore, the first and second spacers 30a and 30b are formed integrally with the grid 24 with the grid 24 sandwiched from both sides.
[0050]
Other configurations are the same as those of the above-described embodiment, and the same portions are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted. According to the embodiment shown in FIG. 4, it is possible to obtain the same operation and effect as those of the above-described embodiment, and it is possible to further improve the pressing strength of the spacer and the entire vacuum envelope. .
[0051]
In the present invention, the diameter and height of the spacer, the dimensions and materials of other components, and the like can be appropriately selected as needed. The electron source is not limited to the surface conduction type electron-emitting device, but can be variously selected from a field emission type, a carbon nanotube, and the like. The present invention is not limited to the SED but can be applied to other FEDs. It is.
[0052]
In the above-described embodiment, the high-resistance film is formed on the first surface, the second surface of the grid, and the wall surface of each electron beam passage hole. However, as long as the high-resistance film is formed on at least one surface of the grid. It is possible to obtain substantially the same functions and effects as those of the above-described embodiment.
[0053]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide an image display device having excellent withstand voltage against discharge and improved image quality, and a method of manufacturing the same.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an SED according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of the SED taken along a line AA in FIG. 1;
FIG. 3 is a sectional view showing the SED.
FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a main part of an SED according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10: first substrate, 12: second substrate, 14: side wall,
15: vacuum envelope, 16: phosphor screen, 18: electron-emitting device,
22: spacer assembly, 24: grid,
26: electron beam passage hole, 30a: first spacer,
30b: second spacer, 40: high resistance coating

Claims (7)

蛍光面を有した第1基板と、
上記第1基板に隙間を置いて対向配置されているとともに、電子を放出して上記蛍光面を励起する複数の電子源が設けられた第2基板と、
上記第1および第2基板の間に設けられているとともに、それぞれ上記電子源に対応した複数の電子ビーム通過孔を有した板状のグリッドと、
上記グリッドの少なくとも一方の表面に形成されガラスを主成分とした高抵抗被膜と、
それぞれガラスを主成分とした材料で形成され、上記グリッドに固定されているとともに上記第1基板および第2基板間に配設され、第1および第2基板に作用する大気圧荷重を支持する複数のスペーサと、を備え、
上記スペーサを形成したガラスの軟化点は上記高抵抗被膜を形成したガラスの軟化点以下であることを特徴とする画像表示装置。
A first substrate having a phosphor screen,
A second substrate provided with a plurality of electron sources that are opposed to the first substrate with a gap therebetween and emit electrons to excite the phosphor screen;
A plate-like grid provided between the first and second substrates and having a plurality of electron beam passage holes respectively corresponding to the electron sources;
A high-resistance coating mainly composed of glass formed on at least one surface of the grid,
Each of which is formed of a material mainly composed of glass, is fixed to the grid, is disposed between the first substrate and the second substrate, and supports an atmospheric load acting on the first and second substrates. And a spacer,
An image display device, wherein a softening point of the glass on which the spacer is formed is equal to or lower than a softening point of the glass on which the high-resistance film is formed.
蛍光面を有した第1基板と、
上記第1基板に隙間を置いて対向配置されているとともに、電子を放出して上記蛍光面を励起する複数の電子源が設けられた第2基板と、
上記第1および第2基板の間に設けられたスペーサアッセンブリと、を備え、上記スペーサアッセンブリは、上記第1および第2基板にそれぞれ対向した第1および第2表面、並びにそれぞれ上記電子放出源に対向した複数の電子ビーム通過孔を有した板状のグリッドと、上記グリッドの少なくとも一方の表面に形成されガラスを主成分とした高抵抗被膜と、それぞれガラスを主成分とした材料で形成されているとともに上記グリッドの第1表面上に一体的に立設され、それぞれ上記第1基板に当接した複数の柱状の第1スペーサと、それぞれガラスを主成分とした材料で形成されているとともに上記グリッドの第2表面上に一体的に立設され、それぞれ上記第2基板に当接した複数の柱状の第2スペーサと、を有し、上記第1および第2スペーサを形成したガラスの軟化点は上記高抵抗被膜を形成したガラスの軟化点以下であることを特徴とする画像表示装置。
A first substrate having a phosphor screen,
A second substrate provided with a plurality of electron sources that are opposed to the first substrate with a gap therebetween and emit electrons to excite the phosphor screen;
A spacer assembly provided between the first and second substrates, wherein the spacer assembly is provided on the first and second surfaces facing the first and second substrates, respectively, and on the electron emission source, respectively. A plate-like grid having a plurality of opposed electron beam passage holes, a high-resistance coating mainly composed of glass formed on at least one surface of the grid, and a material mainly composed of glass, And a plurality of columnar first spacers, which are integrally erected on the first surface of the grid and abut against the first substrate, respectively, and are each formed of a material mainly composed of glass. A plurality of columnar second spacers, each of which is integrally erected on a second surface of the grid and abuts on the second substrate, respectively. An image display device, wherein the softening point of the glass forming the p o is less than the softening point of the glass forming the high-resistance film.
上記グリッドの第2表面に高抵抗被膜が形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像表示装置。The image display device according to claim 1, wherein a high resistance film is formed on a second surface of the grid. 上記各第1スペーサは、上記電子ビーム通過孔の間で上記グリッドの第1表面上に立設され、上記各第2スペーサは、上記電子ビーム通過孔の間で上記グリッドの第2表面上に立設され、上記第1スペーサと整列していることを特徴とする請求項2又は3に記載の画像表示装置。Each of the first spacers is erected on the first surface of the grid between the electron beam passage holes, and each of the second spacers is on a second surface of the grid between the electron beam passage holes. The image display device according to claim 2, wherein the image display device is provided upright and aligned with the first spacer. 上記グリッドの高抵抗被膜は、1×10乃至1×1011Ω/□の抵抗値を有していることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の画像表示装置。The image display device according to claim 1, wherein the high-resistance coating of the grid has a resistance value of 1 × 10 7 to 1 × 10 11 Ω / □. 蛍光面を有した第1基板と、上記第1基板に隙間を置いて対向配置されているとともに、電子を放出して上記蛍光面を励起する複数の電子源が設けられた第2基板と、上記第1および第2基板の間に設けられているとともに、それぞれ上記電子源に対応した複数の電子ビーム通過孔を有した板状のグリッドと、上記グリッドの少なくとも一方の表面に形成されガラスを主成分とした高抵抗被膜と、それぞれガラスを主成分とした材料で形成され、上記グリッドに固定されているとともに上記第1基板および第2基板間に配設され、第1および第2基板に作用する大気圧荷重を支持する複数のスペーサと、を備えた画像表示装置の製造方法において、
複数の電子ビーム通過孔が形成された板状のグリッドを用意し、
ガラスを主成分とする高抵抗物質を上記グリッドの少なくとも一方の表面に塗布した後、乾燥し、
上記乾燥した高抵抗物質を焼成してガラス化することにより高抵抗被膜を形成し、
上記高抵抗被膜の形成後、上記グリッドの表面上に、上記高抵抗被膜を形成したガラスの軟化点以下の軟化点を有したガラスを主成分とするスペーサ材料により所定形状に成形された複数のスペーサを配置し、
上記高抵抗被膜を形成したガラスの軟化点以下の温度で上記複数のスペーサを焼成してガラス化し、上記グリッドと一体のスペーサを形成し、
上記スペーサの形成されたグリッドを上記第1基板および第2基板間の所定位置に配置した状態で、上記第1基板および第2基板を互いに接合することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
A first substrate having a phosphor screen, a second substrate provided with a plurality of electron sources that are opposed to the first substrate with a gap therebetween and emit electrons to excite the phosphor screen, A plate-shaped grid provided between the first and second substrates and having a plurality of electron beam passage holes respectively corresponding to the electron sources; and a glass formed on at least one surface of the grid. A high-resistance coating composed mainly of glass and a material composed mainly of glass, fixed to the grid and disposed between the first substrate and the second substrate; And a plurality of spacers for supporting an acting atmospheric pressure load, and a method of manufacturing an image display device comprising:
Prepare a plate-like grid with multiple electron beam passage holes formed,
After applying a high-resistance substance mainly composed of glass to at least one surface of the grid, dried,
Forming a high-resistance film by firing and vitrifying the dried high-resistance material,
After the formation of the high-resistance coating, a plurality of spacers mainly formed of glass having a softening point equal to or lower than the softening point of the glass on which the high-resistance coating is formed are formed in a predetermined shape on the surface of the grid. Place the spacer,
Firing the plurality of spacers at a temperature equal to or lower than the softening point of the glass on which the high-resistance coating is formed to vitrify, forming a spacer integral with the grid;
A method for manufacturing an image display device, wherein the first substrate and the second substrate are joined to each other with the grid on which the spacers are formed being arranged at predetermined positions between the first substrate and the second substrate.
蛍光面を有した第1基板と、上記第1基板に隙間を置いて対向配置されているとともに、電子を放出して上記蛍光面を励起する複数の電子源が設けられた第2基板と、上記第1および第2基板の間に設けられているとともに、それぞれ上記電子源に対応した複数の電子ビーム通過孔を有した板状のグリッドと、上記グリッドの少なくとも一方の表面に形成されガラスを主成分とした高抵抗被膜と、それぞれガラスを主成分とした材料で形成され、上記グリッドに固定されているとともに上記第1基板および第2基板間に配設され、第1および第2基板に作用する大気圧荷重を支持する複数のスペーサと、を備えた画像表示装置の製造方法において、
複数の電子ビーム通過孔が形成された板状のグリッドを用意し、
ガラスを主成分とする高抵抗物質を上記グリッドの少なくとも一方の表面に塗布した後、乾燥し、
上記高抵抗物質が塗布および乾燥されたグリッドの表面上に、上記高抵抗物質を形成したガラスの軟化点とほぼ等しい軟化点を有したガラスを主成分とするスペーサ材料により所定形状に成形された複数のスペーサを配置し、
上記乾燥された高抵抗物質および上記複数のスペーサを同時に焼成してガラス化し、上記グリッド上に高抵抗被膜および複数のスペーサを一体的に形成し、
上記高抵抗被膜およびスペーサの形成されたグリッドを上記第1基板および第2基板間の所定位置に配置した状態で、上記第1基板および第2基板を互いに接合することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
A first substrate having a phosphor screen, a second substrate provided with a plurality of electron sources that are opposed to the first substrate with a gap therebetween and emit electrons to excite the phosphor screen, A plate-shaped grid provided between the first and second substrates and having a plurality of electron beam passage holes respectively corresponding to the electron sources; and a glass formed on at least one surface of the grid. A high-resistance coating composed mainly of glass and a material composed mainly of glass, fixed to the grid and disposed between the first substrate and the second substrate; And a plurality of spacers for supporting an acting atmospheric pressure load, and a method of manufacturing an image display device comprising:
Prepare a plate-like grid with multiple electron beam passage holes formed,
After applying a high-resistance substance mainly composed of glass to at least one surface of the grid, dried,
On the surface of the grid on which the high-resistance substance was applied and dried, the grid was formed into a predetermined shape by a spacer material mainly composed of glass having a softening point substantially equal to the softening point of the glass forming the high-resistance substance. Arrange multiple spacers,
The dried high-resistance substance and the plurality of spacers are simultaneously fired and vitrified, and a high-resistance film and a plurality of spacers are integrally formed on the grid,
An image display device, wherein the first substrate and the second substrate are joined to each other in a state where the grid on which the high resistance film and the spacer are formed is arranged at a predetermined position between the first substrate and the second substrate. Manufacturing method.
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