JP2008053026A

JP2008053026A - 画像表示装置

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Publication number: JP2008053026A
Application number: JP2006227392A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Ito; 博之伊藤; Nobuhiko Hosoya; 信彦細谷; Shigemi Hirasawa; 重實平澤; Yuichi Kijima; 勇一木島; Kenji Kato; 健二加藤; Takashi Naito; 内藤　　孝; Yuichi Sawai; 裕一沢井
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Displays Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Japan Display Inc
Priority date: 2006-08-24
Filing date: 2006-08-24
Publication date: 2008-03-06
Also published as: US20080048552A1

Abstract

【課題】真空容器内でマトリクス状に配置された電子源が蛍光体に射突することによって画像を形成する画像表示装置の動作中における真空度を改善する。
【解決手段】前面基板２と背面基板１と前記前面基板２と前記背面基板１の間の周辺に沿った支持体３を配置し、封着部材５を用いて真空外囲器を形成する。封着部材５に酸化バナジウムＶ_２Ｏ_５を主成分とするフリットガラスを用いると真空排気後、酸化バナジウムＶ_２Ｏ_５を主成分とするフリットガラスのゲッター作用により、表示装置の寿命が改善できる。また、スペーサ１２と前面ガラス２、または背面ガラス１との接着部材１３に酸化バナジウムＶ_２Ｏ_５を主成分とするフリットガラスを用いることにより、ゲッター作用をより改善できる。さらに、スペーサ１２の側面、表示装置内部で画像形成に影響の無い部位に酸化バナジウムＶ_２Ｏ_５を主成分とするフリットガラス２１，２２を塗布することにより、ゲッター作用をより改善できる。
【選択図】図８

Description

本発明は、マトリクス状に配列した電子源とそれに対応する蛍光体によって画像を形成する内部が真空に保たれた平板状の画像表示装置に係り、特に内部の真空度の保持に関するものである。

高輝度、高精細に優れたディスプレイデバイスとして、従来からカラー陰極線管が広く用いられている。しかし、近年の情報処理装置やテレビ放送の高画質化に伴い、高輝度、高精細の特性をもつと共に軽量、省スペースの平面型画像表示装置（フラット・パネル・ディスプレイ、ＦＰＤ）の要求が高まっている。

その典型例として液晶表示装置、プラズマ表示装置などが実用化されている。又、特に
、高輝度化が可能なものとして、電子源から真空への電子放出を利用した自発光型表示装置（例えば、電子放出型画像表示装置や電界放出型画像表示装置等と呼ばれるもの）や、低消費電力を特徴とする有機ＥＬディスプレイなど、種々の平面型画像表示装置の実用化も図られている。平面型画像表示装置の中、自発光型のフラット・パネル・ディスプレイでは、電子源をマトリクス状に配置した構成が知られている。

自発光型のフラット・パネル・ディスプレイでは、その冷陰極に、スピント型、表面伝導型、カーボンナノチューブ型、金属―絶縁体―金属を積層したＭＩＭ（Metal-Insulator-Metal）型、金属―絶縁体―半導体を積層したＭＩＳ（Metal-Insulator-Semiconductor）型、あるいは金属―絶縁体―半導体−金属型等の電子源などが用いられる。

平面型画像表示装置は、上記のような電子源を備えた背面基板と、蛍光体層とこの蛍光体層に電子源から放出される電子を射突させるための加速電極を形成する陽極を備えた前面基板と、両基板の対向する内部空間を所定の真空状態に封止する封止枠となる支持体とで構成される表示パネルが知られている。この表示パネルに駆動回路を組み合わせて平面型画像表示装置を動作させる。

電子源を有する画像表示装置では、第１の方向に延在して第１の方向と交差する第２の方向に並設された多数の第１電極（例えば、カソード電極、画像信号電極）と、この第１電極を覆って形成された絶縁膜と、この絶縁膜上で前記第２の方向に延在して前記第１の方向に並設された多数の第２電極（例えば、ゲート電極、走査信号電極）と、前記第１電極と前記第２電極との交叉部付近に設けられた電子源とを有する背面基板を備え、この背面基板は絶縁材からなる基板を有し、この基板上に前記電極が形成されている。

この構成で前記走査信号電極には前記第１の方向に走査信号が順次印加される。又、この基板上には走査信号電極と画像信号電極の各交差部に上記の電子源が設けられ、これら両電極と電子源とは給電電極で接続され、電子源に電流が供給される。この背面基板と対向して、前記対向する内面に複数色の蛍光体層と第３電極（アノード電極、陽極）とを備えた前面基板を有している。前面基板は、ガラスを好適とする光透過性の材料で形成される。そして、両基板の貼り合せ内周縁に封止枠となる支持体を介挿して封止し、当該背面基板と前面基板及び支持体で形成される内部を真空にして画像表示装置が構成される。

電子源は前述のように第１電極と第２電極の交差部に有し、第１電極と第２電極との間の電位差で電子源からの電子の放出量（放出のオン・オフを含む）が制御される。放出された電子は、前面基板に有する陽極に印加される高電圧で加速され、同じく前面基板に有する蛍光体層に射突して励起することで当該蛍光体層の発光特性に応じた色光で発色する。

個々の電子源は対応する蛍光体層と対になって単位画素を構成する。通常は、赤(Ｒ）、
緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の単位画素で一つの画素（カラー画素、ピクセル）が構成される。なお、カラー画素の場合、単位画素は副画素（サブピクセル）とも呼ばれる。

前述したような平面型の画像表示装置では、一般的に背面基板と前面基板間の前記支持体で囲繞された表示領域内に複数の間隔保持部材（以下スペーサと言う）が配置固定され、前記両基板間の間隔を前記支持体と協働して所定間隔に保持している。このスペーサは、一般にはガラスやセラミックスなどの絶縁材で形成した板状体からなり、通常、複数の画素ごとに画素の動作を妨げない位置に設置される。

又、封止枠となる支持体は背面基板と前面基板との内周縁にフリットガラスなどの封着部材で固着され、この固着部が気密封着され封止領域となっている。両基板と支持体とで形成される表示領域内部の真空度は、例えば１０^-3〜１０^-5Ｐａである。

支持体と両基板との封止領域には、背面基板に形成された第１電極につながる第１電極引出端子や第２電極につながる第２電極引出端子が貫通する。通常、封止枠となる支持体はフリットガラスなどの封着部材で前記背面基板及び前面基板に固着される。第１電極引出端子や第２電極引出端子が封止枠と背面基板の気密封着部である封止領域を通して引き出されている。

表示装置の内部は真空に排気されるが、排気後に排気管がチップオフされた後、内部を構成する構造物から徐々にガスが放出され、真空度が劣化する。真空度の劣化を対策するため、ブラウン管等で用いられていたＢａゲッターを飛散させ、Ｂａにガス吸着作用（以後ゲッター作用という）を持たせる構成が知られている。しかし、上記のような平面型の画像表示装置では、ブラウン管と異なり、Ｂａの飛散面積を十分にとることができない。Ｂａの飛散面積が十分でなければＢａによる十分なゲッター作用を期待できない。このＢａによるゲッター作用に替わって、例えば、「特許文献１」では蛍光面に形成されるメタルバックをＴｉ、Ｚｒまたはそれらの合金で形成して、これらの金属にゲッター作用を行なわせる技術が開示されている。

特開平９−８２２４５号公報

上記のような平面表示装置は、電子源からの電子を陽極電圧で加速して蛍光体を光らすものである。この際、電子ビームは蛍光体上に形成されたメタルバックを透過しなければならない。平面表示装置では陽極電圧が８ＫＶから１０ＫＶと、ブラウン管の場合に比較して低い。加速電圧が小さければ、電子のメタルバックへの透過率も小さくなる。また、電子の透過は膜厚が同じならば、質量が小さいほうが透過しやすい。したがって、メタルバックにはＡｌ膜が適している。

上記「特許文献１」の技術のように、メタルバックにＴｉ、Ｚｒ、あるいはこれらの合金を用いると、電子のメタルバック透過率が小さくなり、デスプレイの明るさが十分にとれないという問題を生ずる。

本発明では、表示装置の明るさを犠牲にすることなく、表示装置にとって必要なゲッター作用を確保しようとするものである。

本発明は外囲器を構成する構造物間の封着部材、表示装置内のスペーサと接着する接着部材等にゲッター作用を有する酸化バナジウムＶ_２Ｏ_５を主成分とするフリットガラスを使用する。このフリットガラスは表示装置内部を真空排気した後、ゲッター作用を有するため、長時間動作中における表示装置の真空度の劣化を防止する。さらに、酸化バナジウムＶ_２Ｏ_５を表示装置内の構造物に塗布することにより、ゲッター作用をより改善することができる。酸化バナジウムＶ_２Ｏ_５は絶縁性と導電性のものがあるため、構造物によって使い分ける。本発明は具体的には次のような手段をとる。

（１）前面基板と背面基板と、前記前面基板と前記背面基板の間の周辺に沿った支持体が配置されて真空を保持する外囲器が形成され、前記背面基板には電子源がマトリクス状に配置され、前記前面基板には、前記電子源と対応する部分に蛍光体が配置され、前記マトリクス状に配置された電子源と前記蛍光体とで有効画面部が形成される表示装置であって、前記前面基板と前記支持体、前記背面基板と前記支持体の封着部材は酸化バナジウムＶ_２Ｏ_５を主成分とするフリットガラスによって形成されていることを特徴とする表示装置。
（２）前記封着部材を構成するフリットガラスは絶縁性であることを特徴とする（１）に記載の表示装置。
（３）前記封着部材を構成するフリットガラスは酸化バナジウムＶ_２Ｏ_５を３０％から４０％含有し、かつ、酸化テルルＴｅＯ２を２５％から３５％含有することを特徴とする（１）に記載の表示装置。

（４）前面基板と背面基板と、前記前面基板と前記背面基板の間の周辺に沿った支持体が配置されて真空を保持する外囲器が形成され、前記背面基板には電子源がマトリクス状に配置され、前記前面基板には、前記電子源と対応する部分に蛍光体が配置され、前記マトリクス状に配置された電子源と前記蛍光体とで有効画面部が形成される表示装置であって、前記有効画面部の端部と前記支持体の間には周辺部が形成され、前記有効画面部内には、前記前面基板と前記背面基板の間隔を保持するスペーサが配置され、前記スペーサは接着部材により、前記前面基板および前記背面基板に取り付けられ、前記接着部材は酸化バナジウムＶ_２Ｏ_５を主成分とするフリットガラスであることを特徴とする表示装置。
（５）前記酸化バナジウムＶ_２Ｏ_５を主成分とするフリットガラスは導電性であることを特徴とする（４）に記載の表示装置。
（６）前記酸化バナジウムＶ_２Ｏ_５を主成分とするフリットガラスは、酸化バナジウムＶ_２Ｏ_５を５０％〜６５％含み、かつ、酸化リンＰ_２Ｏ_５を２０％から３０％含有することを特徴とする（４）に記載の表示装置。
（７）前記スペーサの側面には酸化バナジウムＶ_２Ｏ_５を主成分とするフリットガラスが形成されていることを特徴とする（４）に記載の表示装置。

（８）前面基板と背面基板と、前記前面基板と前記背面基板の間の周辺に沿った支持体が配置されて真空を保持する外囲器が形成され、前記背面基板上には第１の方向に延在し、第２の方向に配列した複数の映像信号線と、前記第２の方向に延在して前記第１の方向に配列した走査線と、前記走査線と前記映像信号線との交差点付近に配置した電子源が形成され、前記前面基板には、前記電子源と対応する部分に蛍光体が配置され、前記蛍光体の周辺にはブラックマトリクスが形成されており、前記電子源と前記蛍光体とで有効画面部が形成され、前記有効画面部の端部と前記支持体の間には周辺部が形成され、前記有効画面部内には、前記前面基板と前記背面基板の間隔を保持するスペーサが配置されている表示装置であって、前記走査線の上には酸化バナジウムＶ_２Ｏ_５を主成分とするフリットガラスが形成されていることを特徴とする表示装置。

（９）前面基板と背面基板と、前記前面基板と前記背面基板の間の周辺に沿った支持体が配置されて真空を保持する外囲器が形成され、前記背面基板上には第１の方向に延在し、第２の方向に配列した複数の映像信号線と、前記第２の方向に延在して前記第１の方向に配列した走査線と、前記走査線と前記映像信号線との交差点付近に配置した電子源が形成され、前記前面基板には、前記電子源と対応する部分に蛍光体が配置され、前記蛍光体の周辺にはブラックマトリクスが形成されており、前記電子源と前記蛍光体とで有効画面部が形成され、前記有効画面部の端部と前記支持体の間には周辺部が形成され、前記有効画面部内には、前記前面基板と前記背面基板の間隔を保持するスペーサが配置されている表示装置であって、前記前面基板の前記周辺部には酸化バナジウムＶ_２Ｏ_５を主成分とするフリットガラスが形成されていることを特徴とする表示装置。
（１０）前記前面基板の前記周辺部に形成された酸化バナジウムＶ_２Ｏ_５を主成分とするフリットガラスの抵抗率は１０^９Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする（９）に記載の表示装置。

（１１）前面基板と背面基板と、前記前面基板と前記背面基板の間の周辺に沿った支持体が配置されて真空を保持する外囲器が形成され、前記背面基板上には第１の方向に延在し、第２の方向に配列した複数の映像信号線と、前記第２の方向に延在して前記第１の方向に配列した走査線と、前記走査線と前記映像信号線との交差点付近に配置した電子源が形成され、前記前面基板には、前記電子源と対応する部分に蛍光体が配置され、前記蛍光体の周辺にはブラックマトリクスが形成されており、前記電子源と前記蛍光体とで有効画面部が形成され、前記有効画面部の端部と前記支持体の間には周辺部が形成され、前記有効画面部内には、前記前面基板と前記背面基板の間隔を保持するスペーサが配置されている表示装置であって、前記前面基板の前記周辺部に対応する背面基板の部分には酸化バナジウムＶ_２Ｏ_５を主成分とするフリットガラスが形成されていることを特徴とする表示装置。

（１２）前面基板と背面基板と、前記前面基板と前記背面基板の間の周辺に沿った支持体が配置されて真空を保持する外囲器が形成され、前記背面基板上には第１の方向に延在し、第２の方向に配列した複数の映像信号線と、前記第２の方向に延在して前記第１の方向に配列した走査線と、前記走査線と前記映像信号線との交差点付近に配置した電子源が形成され、前記前面基板には、前記電子源と対応する部分に蛍光体が配置され、前記蛍光体の周辺にはブラックマトリクスが形成されており、前記電子源と前記蛍光体とで有効画面部が形成され、前記有効画面部の端部と前記支持体の間には周辺部が形成され、前記有効画面部内には、前記前面基板と前記背面基板の間隔を保持するスペーサが配置されている表示装置であって、前記支持体の内面には酸化バナジウムＶ_２Ｏ_５を主成分とするフリットガラスが形成されていることを特徴とする表示装置。

上記（１）ないし（６）の手段により、前面基板、背面基板、支持体等の外囲器の封着部材として使用するフリットガラスがゲッター作用を有するため、真空排気後、表示装置内の真空度が劣化する現象を防止でき、表示装置の寿命を長くすることができる。また、本発明によれば、封着部材の材料を変えるだけで目的を達成でき、従来からの部品、プロセスの追加は必要ないため、コストの上昇なしに表示装置の寿命を長くできるという効果を有する。

上記（７）ないし（１２）の手段により、さらに優れたゲッター作用を得ることができるため、表示装置の寿命をさらに確実に伸ばすことができる。また、本発明は酸化バナジウムＶ_２Ｏ_５を主成分とするフリットガラスを内部構造物に塗布するだけであり、その後の追加のベーキングプロセス、活性化プロセス等を必要としないため、大幅なコスト上昇なしに、表示装置の寿命を改善できる。また、上記（１０）の手段によれば、表示装置の寿命の改善とともに、耐電圧特性の改善も可能である。

本発明は、前面基板および背面基板と、周辺を囲む支持体との封着、あるいは、前面基板および背面基板とスペーサとの接着に、従来の鉛系のフリットガラスでなく、以下に開示するバナジウム（Ｖ）系のフリットガラス（以後Ｖフリットと言う）を用い、封着あるいは接着の作用に加えて、ゲッター作用も持たせるものである。Ｖフリットには絶縁性Ｖフリットと導電性Ｖフリットとがある。絶縁性Ｖフリットの成分は、例えば、Ｖ_２Ｏ_５：３０％〜４０％、ＺｎＯ：５％、ＢａＯ：１５％、ＷＯ_３：５％、ＴｅＯ_２：２５％から３５％＋ｂａｌａｎｃｅである。一方、導電性Ｖフリットの成分は、例えば、Ｖ_２Ｏ_５：５０％〜６５％、Ｐ_２Ｏ_５：２０％から３０％、Ｓｂ_２Ｏ_３：５％、ＢａＯ：balanceである。上記成分は、Ｖフリット焼結後の成分である。塗布時点においてはＶフリットはペースト状であり、上記成分はビークルに分散した形となっている。ビークルは塗布後のベーキング時に飛散、消失する。

絶縁性Ｖフリット、導電性Ｖフリットは表示装置に使用する箇所によって、使い分ける必要がある。

図１乃至図５は本発明の画像表示装置の一実施例を説明するための図で、図１（ａ）は
前面基板側から見た平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の側面図、図２は図１の前面基板を取り去って示す背面基板の模式平面図、図３は図１のＡ−Ａ線に沿った模式断面図、図４は図２のＢ―Ｂ線に沿った背面基板の模式断面図とその背面基板と対応する部分の前面基板の模式断面図、図５は図１（ａ）のＣ−Ｃ断面図であり、ゲッター室の構造を示すものである。

これら図１乃至図５において、参照符号１は背面基板、２は前面基板で、これら両基板１、２は厚さ数ｍｍ、例えば３ｍｍ程度のガラス板から構成されている。３は支持体で、この支持体３は厚さ数ｍｍ、例えば３ｍｍ程度のガラス板或はフリットガラスの燒結体から構成されている。４は排気管で、この排気管４は前記背面基板１に固着されている。前記支持体３は前記両基板１、２間の周縁部に周回して介挿され、両基板１、２とフリットガラスのような封着部材５を介して気密封着されている。前記両基板１、２は重畳方向（
Ｚ方向）で同軸配置されている。

本発明では、この封着部材５として絶縁性Ｖフリットを用いている。封着部材５には図３に示すように、内側にはみ出し部５１が形成される。封着部材５としてＶフリットを使用すると、ベーキング後、Ｖフリットがガラス化したあと、ゲッター作用を奏するようになる。封着部材５のはみ出し部は５１の部分は表示体内側の残留ガスを吸着し、表示装置内の真空度の劣化を防止することができる。封着部材５のはみ出し部５１は、表示装置内の上下、全周にわたっているため、全面積はかなり大きなものになり、ゲッターとしても一定の効果を奏する。封着部材５は表示装置と表示装置外とを電気的に絶縁する必要があるので、封着部材５には絶縁性Ｖフリットが使用される。

この支持体３と両基板１、２及び封着部材５で囲まれた空間は前記排気管４を介して排気され例えば１０^-3〜１０^-5Ｐａの真空を保持して表示領域６を構成している。表示領域６すべてが、有効画面となるわけではなく、図２に示す参照番号６１より内側が実際に画像が表示される有効画面となる。又前記排気管４は背面基板１を貫通して穿設された貫通孔７と略同軸で連通し、前述のように前記背面基板１の外表面に取り付けられ、排気完了後封止される。

参照符号８は映像信号電極で、この映像信号電極８は背面基板１の内面に一方向（Ｙ方向）に延在し他方向（Ｘ方向）に並設されている。この映像信号電極８は端部に映像信号電極引出端子８１を有しており、この端子の先端部は支持体3と背面基板１との気密封着
部を気密に貫通して背面基板１の端部まで延在している。

次に、参照符号９は走査信号電極で、この走査信号電極９は前記映像信号電極８上でこれと交差する前記他方向（Ｘ方向）に延在し前記一方向（Ｙ方向）に並設されている。この走査信号電極９は端部に走査信号電極引出端子９１を有しており、この端子の先端部は前記支持体3と背面基板１との気密封着部を気密に貫通して背面基板１の端部まで延在している。

又、これら映像信号電極８及び走査信号電極９と貫通孔７とは少なくとも３ｍｍ以上の間隔が確保出来るように設定する。この寸法より近接すると電極寸法に変動が生じる恐れがある。

次に、参照符号１０は電子源で、この電子源１０は前記走査信号電極９と映像信号電極８の各交差部近傍に設けられ、この電子源１０は前記走査信号電極９と接続電極１１で接続されている。又、前記映像信号電極８と前記走査信号電極９間には層間絶縁膜ＩＮＳが配置されている。ここで、前記映像信号電極８は例えばＡｌ／Ｎｄ膜、走査信号電極９は例えばＩｒ／Ｐｔ／Ａｕ膜等が用いられる。

次に、参照符号１２はスペーサで、このスペーサ１２はセラミックス材から構成されており、長方形の薄板形状に整形され、この実施例では走査信号電極９上に１本おきに直立配置され、接着部材１３で両基板１、２と固定している。このスペーサ１２は通常、複数の画素毎に画素の動作を妨げない位置に設置される。

このスペーサ１２の寸法は基板寸法、支持体３の高さ、基板素材、スペーサの配置間隔、スペーサ素材等により設定されるが、一般的には高さは前述した支持体３と略同一寸法、厚さは数十μｍ〜数ｍｍ以下、長さは２０ｍｍ乃至２００ｍｍ程度、好ましくは８０ｍｍ乃至１２０ｍｍ程度が実用的な値となる。又、このスペーサ１２は１０⁸〜１０⁹Ω・ｃｍ程度の抵抗値を有している。

次に、参照符号１４はカップ状の陽極端子で、この陽極端子１４は例えばクロム合金等から構成され前記前面基板２の背面基板１側の内面の後述する位置に植設配置されている。すなわち、陽極端子１４の配置位置は、両基板１、２をＺ軸方向に同軸で重畳した際、前記表示領域６内で、かつ正規の表示に支障を与えない支持体３に近接した位置に配置された前記排気管４と略同軸で前面基板２に埋め込まれている。この埋め込みは、陽極端子１４の閉止端面側の一部にガラス巻きを施すような処理を行った後、開口端側の一部を背面基板１側の内面に露呈させて埋め込みを行う方法等が可能である。この埋め込みはガラス板の時点で行い、埋め込み後洗浄等の前処理を行い、その後所定の製造工程に投入する。

又、この陽極端子１４が植設配置された前記前面基板２の同一面内に赤色、緑色、青色用の蛍光体層１５が遮光用のＢＭ（ブラックマトリクス）膜１６で区画されて配置され、更にこれらを覆うように例えば蒸着方法で設けられた金属薄膜からなるメタルバック１７が形成され、これらにより蛍光面が構成されている。このメタルバック１７はＡｌ膜で形成されている。

次に、参照符号１８は陽極引出線で、この陽極引出線１８は一端側１８１を前記陽極端子１４に着脱自在に接続し、他端側１８２を支持体３に略平行に背面基板１側へ延在させ貫通孔８を挿通した後、排気管４と気密封着して外部に引き出されている。この陽極引出線１８は、一端側１８１を押圧して変形させてカップ状の陽極端子１４内に挿入し前記押圧を解除することで拡張、弾接させて陽極端子１４と確実に接触する構造のばね状構成としている。このばね状構成は、例えば４５０℃程度の熱処理でもばね性が損なわれない特性が要求される。又、他端側１８２は例えばジュメット線のような熱膨張係数が排気管４と略等しい材料からなる線状構造とし、貫通孔８を挿通した後、排気管４のチップオフ時に同時に気密封着している。

次に、参照符号１９は接続用の導電厚膜で、この導電厚膜１９は前記蛍光面のＢＭ（ブラックマトリクス）膜１６及びメタルバック１７と前記陽極端子１４間に塗布され、この陽極端子１４とＢＭ膜１６及びメタルバック１７とを電気的に接続している。この導電厚膜１９は例えば黒鉛を主成分とした黒鉛ペーストが用いられ、その膜厚は数μｍ乃至二十数μｍとし、接続の信頼性を確保可能な厚膜としている。詳細は後述する。

又、前記蛍光体層１５の蛍光体材料としては、例えば赤色としてＹ₂Ｏ₂Ｓ：Ｅｕ（Ｐ２２−Ｒ）を、緑色としてＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ（Ｐ２２−Ｇ）、青色といてＺｎＳ：Ａｇ，
Ｃｌ（Ｐ２２−Ｂ）を用いることができる。この蛍光面構成で、前記電子源１０から放射される電子を加速し、対応する画素を構成する蛍光体層１５に射突させる。これにより、該蛍光体層１５が所定の色光で発光し、他の画素の蛍光体の発光色と混合されて所定の色のカラー画素を構成する。又、メタルバック１７は面状として示してあるが、走査信号電極９と交差して画素列ごとに分割されたストライプ状とすることもできる。

図１（a）および図２の表示画面左下にはゲッター用貫通孔２３１が形成されている。図１（ｂ）に示すように、背面基板１の裏側にはゲッター室２３が形成されている。図１（a）のＣ−Ｃ断面が図５であり、ゲッター室２３の構造を示す。図５に示すゲッター２４は飛散ゲッターであるＢａゲッターである。Ｂａが飛散して電子源等に付着すると表面の仕事関数が変化し、安定した電子放射ができなくなる。そこで、電子源から離れた場所にゲッター室２３を形成してこのゲッター室２３にＢａを飛散させる。ゲッター室２３を形成することは、バリウムの飛散面積を稼ぐという目的も持っている。すなわち、前面基板２と背面基板１の距離は３ｍｍ程度しかないので、この空間だけではＢａの飛散面積をとることが出来ないからである。

ゲッター室２３用支持体２３２は背面基板１裏側およびゲッター室用カバー２３４とゲッター室用封着部材２３３で気密をたもって封着される。ゲッター室用支持体２３２と背面基板１裏側とを封着するさい、ゲッター保持体２４１も同時に封着され、Ｂａゲッター２４がゲッター用貫通孔近辺に保持される。表示装置の排気が完了して排気管４がチップオフされたあと、ゲッター２４を高周波加熱してＢａを飛散させる。このとき、Ｂａを矢印の方向に飛散させればゲッター室２３の壁をフルにゲッターとして活用することができる。

Ｂａのゲッター作用は優れたものであるが、以上のような工夫をしても、平面型示装置では飛散面積に制限があるため、十分なゲッター効果を得ることが難しい。本実施例では、支持体３と前面基板２および背面基板１との封着部材５５に絶縁性Ｖフリット２１を使用することによって、絶縁性Ｖフリット２１のゲッター作用を利用して、Ｂａゲッターのゲッター作用を補完するものである。封着部材５は表示装置と表示装置外とを電気的に絶縁する必要があるので、封着部材５として使用されるＶフリットは絶縁性Ｖフリット２１である。

絶縁性Ｖフリット２１のペーストはデスペンサーあるいは印刷法によって、前面基板２および背面基板１に塗布する。絶縁性Ｖフリット２１は支持体３に塗布してもよい。前面基板２および背面基板１が絶縁性Ｖフリット２１を介して支持体３と組み合わさったあと、フリットベーク炉へ投入され、絶縁性Ｖフリット２１をガラス化する。絶縁性Ｖフリット２１はペースト状態から、一旦融解した後、ガラス化する。絶縁性Ｖフリット２１をガラス化するベーキング条件は、例えば、４３０℃、３０分である。Ｖフリットが融解すると、Ｖフリットは流動化するため、図３に示すようなはみ出し部５１を生ずる。Ｖフリットは融解し、ガラス化したあと、フリットベーク炉内において固化する。このガラス化したＶフリットは表示装置を真空排気してチップオフしたあと、ゲッター作用を奏する。表示装置内のゲッター作用に寄与するのはＶフリットが表示装置内にはみ出した部分５１であが、このはみ出し部５１は前面基板２側と背面基板１側の全周にわたるため、全面積はかなり大きなものになる。

Ｖフリットにゲッター作用を持たせるためには、フリットベーク後、Ｖフリットを活性化することが必要である。表示装置はフリットベーク後、真空に排気される。真空排気のさい、構造物からの脱ガスのため、３７０℃、２時間程度ベーキングされる。Ｖフリットもこのときに脱ガスされるが、同時に３７０℃という温度によって活性化することになる。したがって、Ｖフリットをゲッターとして活性化するためのプロセスはとくに必要はない。

図６は封着部材５として従来の鉛系のフリットを使用した場合と、本実施例のように、封着部材５としてＶフリットを使用した場合の真空度の変化の比較である。いずれの場合もＢａゲッターは使用している。図６において、縦軸は真空度の変化をＰａで表したものであり、横軸は時間（分）である。図６において、真空度測定開始してから約１００分後、時間ｔ１、において真空度が悪くなっているのは、排気管をチップオフするときに真空度が1時的に悪くなるからである。その後、Ｂａゲッターを飛散させると真空度が向上する。その後、本発明の効果を確認するために、真空度測定を開始してから７００分後、時間ｔ２において、表示装置を２００℃に加熱して、表示装置内部の構造物から強制的にガスを放出させ、その後の真空度の変化を調べて、ゲッター作用の効果を比較した。図６からわかるように、表示装置加熱後は本発明によるＶフリットを使用した場合のほうが真空度が向上しており、本発明の効果が確認された。

実施例１では絶縁性Ｖフリット２１を封着部材５として使用し、同時に絶縁性Ｖフリット２１にゲッター作用を持たせる例を開示した。Ｖフリットをゲッター材として用いる場合、封着部材５として用いるのみでなく、表示装置内部の色々な場所に設置することができる。この場合、Ｖフリットには絶縁性Ｖフリット２１と導電性Ｖフリット２２があるので、Ｖフリットを用いる部位によって、絶縁性Ｖフリット２１と導電性Ｖフリット２２を使い分ける必要がある。実施例２では、Ｖフリットを表示装置のいろいろな場所に設置する例を示す。

図７に実施例２における背面基板１の平面図を示す。図７では有効面より外側にはＶフリットを塗布している。Ｖフリットの塗布はデスペンサを用いての塗布でもよいし、印刷でもよい。実施例１と同様に、まず信号線８が形成され、信号線８の上に層間絶縁膜ＩＮＳを形成し、層間絶縁膜ＩＮＳの上に走査線９が形成される。したがって、走査線９が最上部に存在する。本発明が適用される表示装置は電子ビームで蛍光体１５を発光させることによって画像が形成される。また、陽極には８ＫＶ〜１０ＫＶというような高電圧が印加される。このため、内部の構造物が帯電するとスパークを引き起こすので、表面はできるだけ導電体として一定の電位を与えることによって、スパークを防止する。この意味から、図２に有効面外に塗布するＶフリットは導電性のものが良い。しかし、走査線９は表面に現れているため、Ｖフリットを走査線９をまたいで、塗布する場合は絶縁性Ｖフリット２１を使用する。一方信号線８は層間絶縁膜によって覆われているので、信号線８をまたがって、塗布されるＶフリットは導電性でもよい。この場合はダミー端子等から導電性Ｖフリット２２に一定の電位を与えておくのがよい。したがって、信号線８と直角方向に形成されるＶフリットは導電性Ｖフリット２２を用い、走査線９と直角方向に形成するＶフリットは絶縁性Ｖフリット２１を用いる。

走査線９の上には導電性Ｖフリット２２を塗布する。走査線９ピッチは５００μｍであるのに対し走査線９幅は３００μｍである。走査線幅が大きいのは走査信号の電圧降下を防止するためである。このように、走査線９の上にゲッター材料を塗布することは面積を稼ぐためには非常に効果がある。走査線９の上に塗布するＶフリットは帯電防止の点から導電性Ｖフリット２２が適当である。もし、走査線９と信号線８の位置関係が逆転して、走査線９が下層で、層間絶縁膜をはさんで信号線８が上層にきているような場合は、絶縁性Ｖフリット２１と導電性Ｖフリット２２の使用位置は逆になることはいうまでもない。

走査線９の一部にはスペーサ１２が形成されている。スペーサ１２は接着部材１３によって前面基板２および背面基板１に固定される。スペーサ１２は帯電を防止するために、わずかに導電性を持たせている。このスペーサ１２の接着部材１３として導電性Ｖフリット２２を用いれば、ゲッター効果を持たせることができる。さらに、図８および図９に示すように、スペーサ１２の側面に導電性Ｖフリット２２を塗布することにより、スペーサ１２にもゲッター作用を持たせることができる。この場合、スペーサ１２の側面に導電性Ｖフリット２２を用いるので、スペーサ１２基体は絶縁物でもよいことになる。

前面基板２と背面基板１を封着する封着部材５は絶縁性Ｖフリット２１であることは実施例１と同じである。支持体３の内側面にもＶフリットを塗布することができる。このＶフリットに導電性Ｖフリット２２を使用すると、この導電性Ｖフリット２２に一定の電位を供給する必要があるが、このような場所に一定電位を供給することは構造的に難しい。したがって、支持体３内側は絶縁性Ｖフリット２１でよい。支持体３はもともと絶縁性なので、側面に絶縁性Ｖフリット２１を形成しても特に特性が変化するわけではない。

前面基板２内側にもＶフリットを塗布することができる。図１０に前面基板２の有効画面６１外側にＶフリットを塗布すべき領域を示す。図１０において、ＢＭ１６領域が最も外側に延在しており、ＢＭ１６端部と支持体３との距離ｂｆは約１０ｍｍである。また、メタルバック１７端部と支持体３との距離ｍｆは約１５ｍｍである。このような領域が有効画面６１全周辺に形成されている。ＢＭ１６には８ＫＶから１０ＫＶの高電圧が印加されているため、ＢＭ１６周辺に導電性Ｖフリット２２を使用するのは、耐電圧の点から危険である。したがって、このＢＭ１６周辺部分には絶縁性Ｖフリット２１を使用する。ただし、この部分のＶフリットとして最もよいのは、１０^９Ω・ｃｍ以上の高抵抗材料を用いることである。このような高抵抗材料を用いることにより、高電圧を徐々に下げることによって、スパークを防止することができる。

前面基板２の有効面内における蛍光面の模式図を図１１に示す。図１１（ａ）はメタルバック１７を取り去った蛍光面の模式平面図である。この例は蛍光体１５がストライプ状に形成されている。蛍光体１５と蛍光体１５の間にはコントラスを向上するためのＢＭ１６が形成されている。蛍光体１５は赤、緑、青の蛍光体１５がＢＭ１６をはさんで順次形成されている。蛍光体１５またはＢＭ１６のピッチは２００μｍであり、ＢＭ１６幅は１００μｍである。図１１（ｂ）に本実施例における蛍光面の断面構造を示す。ＢＭ１６の間に蛍光体１５が形成され、ＢＭ１６および蛍光体１５を覆ってメタルバック１７が形成されている。そして、メタルバック１７の上で、ＢＭ１６膜の上にはＶフリットが形成されている。この場合にＶフリットは帯電を避けるため、導電性Ｖフリット２２であることが望ましい。Ｖフリットの幅は１００μｍと狭いが、印刷法で形成することが出来る。ＢＭ１６上に塗布できれば、有効画面６１の約半分をＶフリットで覆うことができるので、トータルでは大きな面積を稼ぐことができる。

以上のように、実施例２では絶縁性Ｖフリットと導電性Ｖフリットを使いわけることにより、Ｖフリットの塗布面積を大きくすることができ、優れたゲッター効果を得ることができる。

実施例３は実施例２に対して、さらにゲッター効果を増大するため、非蒸発のＺｒゲッター２６を使用する例である。実施例３でのＺｒゲッター２６の設置位置は図１２に示す背面基板１の表示領域６の左上である。図１２の左上にはＺｒゲッター２６室用貫通穴２５１が形成されている。

図１３はＺｒゲッター室２５の断面模式図である。Ｚｒゲッター室用支持体２５２によって封着部材２５３を介してカバー２５４が背面基板１に取り付けられる。Ｚｒゲッター２６を保持するＺｒゲッター保持体２６１はＺｒゲッター室用支持体取り付け時に、封着部材２５３によって同時にとりつけられる。表示装置を真空排気し、排気管４をチップオフした後、Ｚｒゲッター２６を高周波加熱してＺｒゲッター２６を活性化する。

Ｚｒゲッター２６は非蒸発であるため、Ｚｒゲッター室の内側にもＶフリットが塗布される。このＶフリットは電圧供給の手段がとれないので絶縁性Ｖフリット２１が使用される。また、Ｚｒゲッター室用封着部材２５３も絶縁性Ｖフリット２１が使用される。一方、前面基板２、背面基板１の構成は実施例２と同様である。

本実施例では比較的大きなＺｒゲッター２６を用いているので、Ｚｒゲッター室を形成したが、小さなＺｒゲッターを使用すれば、Ｚｒゲッター室を別途設ける必要はなく、表示領域６の有効画面６１外側にＺｒゲッター２６を設置すればよい。この場合。Ｚｒゲッター２６の保持体２６１は背面基板１とＺｒゲッター室用支持体２５２を封着するときに同時に封着すればよい。

本実施例によれば、Ｖフリットによるゲッター効果に加えてＺｒゲッター２６によるゲッター効果が加わるのでさらに大きなゲッター効果を期待できる。Ｚｒゲッター２６とＶフリットを併用することによって、Ｂａゲッターを省略することも可能である。

本発明の画像表示装置の一実施例を説明するための図で、図１（ａ）は前面基板側から見た平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の側面図である。図１の前面基板を取り去って示す背面基板の模式平面図である。図１のＡ−Ａ線に沿った模式断面図である。図２のＢ―Ｂ線に沿った背面基板の模式断面図とその背面基板と対応する部分の前面基板の模式断面図である。図１のＣ−Ｃ線に沿った模式断面図である。本発明の効果を示す真空度の変化のグラフである。本発明の第２の実施例を示す背面基板の平面図である。図７のＡ−Ａ断面とそれに対応する前面基板の断面模式図である。図７のＢ−Ｂ断面とそれに対応する前面基板の断面模式図である。本発明の第２の実施例の前面基板内側を示す断面模式図である。本発明の第２の実施例の蛍光面の構成を示す。図１１（ａ）はメタルバックを取り去った蛍光面の平面模式図で、図１１（ｂ）は本発明が適用された蛍光面の断面模式図である。本発明の第３の実施例を示す背面基板の平面図である。第３の実施例のゲッター室の断面模式図である。

符号の説明

１・・・背面基板、２・・・前面基板、３・・・支持体、４・・・排気管、５・・・封着部材、６・・・表示領域、６１・・・有効画面、７・・・貫通孔、８・・・画像信号電極、８１・・・画像信号電極引出端子、９・・・走査信号電極、９１・・・走査信号電極引出端子、１０・・・電子源、１１・・・接続電極、１２・・・間隔保持部材、１３・・・接着部材、１４・・・陽極端子、１５・・・蛍光体層、１６・・・ブラックマトリクス膜、１７・・・メタルバック（陽極電極）、１８・・・陽極引出線、１９・・・導電厚膜、２１・・・絶縁性Ｖフリット、２２・・・導電性Ｖフリット、２３・・・Ｂａゲッター室、２３１・・・Ｂａゲッター室用貫通穴、２４・・・Ｂａゲッター、２５・・・Ｚｒゲッター室、２５１・・・Ｚｒゲッター室用貫通孔、２６・・・Ｚｒゲッター、ＩＮＳ・・・絶縁膜（層間絶縁膜）。

Claims

前面基板と背面基板と、前記前面基板と前記背面基板の間の周辺に沿った支持体が配置されて真空を保持する外囲器が形成され、前記背面基板には電子源がマトリクス状に配置され、前記前面基板には、前記電子源と対応する部分に蛍光体が配置され、前記マトリクス状に配置された電子源と前記蛍光体とで有効画面部が形成される表示装置であって、前記前面基板と前記支持体、前記背面基板と前記支持体の封着部材は酸化バナジウムＶ_２Ｏ_５を主成分とするフリットガラスによって形成されていることを特徴とする表示装置。
前記封着部材を構成するフリットガラスは絶縁性であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記封着部材を構成するフリットガラスは酸化バナジウムＶ_２Ｏ_５を３０％〜４０％含み、かつ、酸化テルルＴｅＯ_２を２５％から３５％含有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前面基板と背面基板と、前記前面基板と前記背面基板の間の周辺に沿った支持体が配置されて真空を保持する外囲器が形成され、前記背面基板には電子源がマトリクス状に配置され、前記前面基板には、前記電子源と対応する部分に蛍光体が配置され、前記マトリクス状に配置された電子源と前記蛍光体とで有効画面部が形成される表示装置であって、前記有効画面部の端部と前記支持体の間には周辺部が形成され、前記有効画面部内には、前記前面基板と前記背面基板の間隔を保持するスペーサが配置され、前記スペーサは接着部材により、前記前面基板および前記背面基板に取り付けられ、前記接着部材は酸化バナジウムＶ_２Ｏ_５を主成分とするフリットガラスであることを特徴とする表示装置。
前記酸化バナジウムＶ_２Ｏ_５を主成分とするフリットガラスは導電性であることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
前記酸化バナジウムＶ_２Ｏ_５を主成分とするフリットガラスは、酸化バナジウムＶ_２Ｏ_５を５０％〜６５％含み、かつ、酸化リンＰ_２ＯＶ_２Ｏ_５を２０％から３０％含有することを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
前記スペーサの側面には酸化バナジウムＶ_２Ｏ_５を主成分とするフリットガラスが形成されていることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
前面基板と背面基板と、前記前面基板と前記背面基板の間の周辺に沿った支持体が配置されて真空を保持する外囲器が形成され、前記背面基板上には第１の方向に延在し、第２の方向に配列した複数の映像信号線と、前記第２の方向に延在して前記第１の方向に配列した走査線と、前記走査線と前記映像信号線との交差点付近に配置した電子源が形成され、前記前面基板には、前記電子源と対応する部分に蛍光体が配置され、前記蛍光体の周辺にはブラックマトリクスが形成されており、前記電子源と前記蛍光体とで有効画面部が形成され、前記有効画面部の端部と前記支持体の間には周辺部が形成され、前記有効画面部内には、前記前面基板と前記背面基板の間隔を保持するスペーサが配置されている表示装置であって、前記走査線の上には酸化バナジウムＶ_２Ｏ_５を主成分とするフリットガラスが形成されていることを特徴とする表示装置。
前面基板と背面基板と、前記前面基板と前記背面基板の間の周辺に支持体が配置されて真空を保持する外囲器が形成され、前記背面基板上には第１の方向に延在し、第２の方向に配列した複数の信号線と、前記第２の方向に延在して前期第１の方向に配列した走査線と、前記走査線と前記信号線との交差点付近には電子源が形成され、前記前面基板には、前記電子源と対応する部分に蛍光体が配置され、前記蛍光体の周辺にはブラックマトリクスが形成されており、前記電子源と前記蛍光体とで有効画面部が形成され、前記有効画面部の端部と前記枠体の間には周辺部が形成され、前記有効画面部内には、前記前面基板と前記背面基板の間隔を保持するスペーサが配置されている表示装置であって、前記前面基板の前記周辺部には酸化バナジウムＶ_２Ｏ_５を主成分とするフリットガラスが形成されていることを特徴とする表示装置。
前記前面基板の前記周辺部に形成された酸化バナジウムＶ_２Ｏ_５を主成分とするフリットガラスの抵抗率は１０^９Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
前面基板と背面基板と、前記前面基板と前記背面基板の間の周辺に沿った支持体が配置されて真空を保持する外囲器が形成され、前記背面基板上には第１の方向に延在し、第２の方向に配列した複数の映像信号線と、前記第２の方向に延在して前記第１の方向に配列した走査線と、前記走査線と前記映像信号線との交差点付近に配置した電子源が形成され、前記前面基板には、前記電子源と対応する部分に蛍光体が配置され、前記蛍光体の周辺にはブラックマトリクスが形成されており、前記電子源と前記蛍光体とで有効画面部が形成され、前記有効画面部の端部と前記支持体の間には周辺部が形成され、前記有効画面部内には、前記前面基板と前記背面基板の間隔を保持するスペーサが配置されている表示装置であって、前記前面基板の前記周辺部に対応する背面基板の部分には酸化バナジウムＶ_２Ｏ_５を主成分とするフリットガラスが形成されていることを特徴とする表示装置。
前面基板と背面基板と、前記前面基板と前記背面基板の間の周辺に沿った支持体が配置されて真空を保持する外囲器が形成され、前記背面基板上には第１の方向に延在し、第２の方向に配列した複数の映像信号線と、前記第２の方向に延在して前記第１の方向に配列した走査線と、前記走査線と前記信号線との交差点付近に配置した電子源が形成され、前記前面基板には、前記電子源と対応する部分に蛍光体が配置され、前記蛍光体の周辺にはブラックマトリクスが形成されており、前記電子源と前記蛍光体とで有効画面部が形成され、前記有効画面部の端部と前記支持体の間には周辺部が形成され、前記有効画面部内には、前記前面基板と前記背面基板の間隔を保持するスペーサが配置されている表示装置であって、前記支持体の内面には酸化バナジウムＶ_２Ｏ_５を主成分とするフリットガラスが形成されていることを特徴とする表示装置。