CN1805104A - 图像显示装置 - Google Patents

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内藤孝
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Abstract

本发明可提供一种图像显示装置，抑制由施加于在前面屏板和背面屏板之间设置的隔壁上的载荷所引起的裂纹的发生并且不会使导电性及真空度劣化且可靠性高。使背面基板(SUB1)和前面基板(SUB2)之间夹着接合材料(FGS)在两个基板之间保持规定间隔的隔壁(SPC)，由在与背面基板(SUB1)和前面基板(SUB2)相接的上下两端面的角部形成弯曲部的隔壁本体(NG)及在此隔壁本体(NG)的外周面上通过粘附形成的导电性膜(CO)构成，由此可以防止对在对置的内表面上具有电极的背面屏板(PNL1)和前面屏板(PNL2)上施加的机械强度造成的内部电极损伤。

Description

图像显示装置
技术领域
本发明涉及利用向真空中发射电子的自发光平板型图像显示装置，特别涉及具备配设有使具有借助场致发射来发射电子的电子源的阴极屏板、与具有通过激发从阴极屏板取出的电子而发光的多色荧光体层和电子加速电极的阳极屏板之间保持规定间隔的多个隔壁而构成的显示屏板的图像显示装置。
背景技术
作为在高亮度、高精细方面优异的显示器件，历来广泛应用彩色阴极射线管。然而，随着近年的信息处理装置及电视广播的高画质化，对具有高亮度、高精细的特性的同时轻量、节约空间的平面型图像显示装置的要求日益高涨。
作为其典型例正在实用化的有液晶显示装置、等离子显示装置等。另外，特别是作为可以实现高亮度化的显示装置，接近实用化的有利用从电子源向真空的电子发射的电子发射型显示装置或电场发射型显示装置、以低功耗为特征的有机EL显示器等各种型式的屏板型显示装置。另外，将不需要辅助照明光源的等离子显示装置、电子发射型显示装置及有机EL显示装置称为图像显示装置。
在这种图像显示装置之中，对于电场发射型的显示装置，公知的有具有由C.A.Spindt等提出的圆锥形状的电子发射结构的显示装置；具有金属-绝缘体-金属型(MIM)的电子发射结构的显示装置；具有利用根据量子论的隧道效应的电子发射现象的电子发射结构(也称为表面传导型电子源)的显示装置以及利用以金刚石膜及石墨膜、以碳纳米管为代表的纳米管等具有的电子发射现象的显示装置等等。
构成作为图像显示装置的一例的电场发射型的显示装置的显示屏板，包含：在内表面上形成具有电场发射型的电子源的第1电极(例如，阴电极、信号电极、数据电极)和作为控制电极的第2电极(例如，栅电极、扫描电极)的阴极屏板、以及在与此阴极屏板相对置的内表面上设置多个荧光体层和第3电极(例如，阳电极、阳极)的阳极屏板。阳极屏板，由优选是玻璃的透光性的玻璃材料形成。
于是，在两片屏板粘合的内周缘插入密封框进行密封，使由该阴极屏板和前面屏板及密封框形成的内部成为真空。在阴极屏板上具有：在优选采用玻璃或氧化铝等绝缘材料制作的背面基板上带有在第1方向上延伸并在与此第1方向交叉的第2方向上延伸且在第1方向上并排的多个电子源的多个第1电极、和在第2方向上延伸且在第1方向上并排的第2电极。
电子源，具有第1电极和第2电极的交叉部，利用第1电极和第2电极之间的电位差控制从电子源发出的电子的发射量(包含发射的通断)。发射的电子，由施加于设置在阳极屏板上的第3电极的高电压加速，并通过撞击激发同样设置于阳极屏板上的荧光体层而使该荧光体层以与其发光特性相应的颜色的光进行显色。
各个电子源，与对应的荧光体层配对构成单位像素。通常是由红(R)、绿(G)、蓝(B)三色的单位像素构成一个像素(也称为彩色像素)。另外，在彩色像素的场合，单元像素也称为子像素(sub-pixel)。
密封框通过玻璃熔料等粘接材料固定在阴极屏板和阳极屏板的内周缘部上。由阳极屏板、阴极屏板和密封框所形成的玻璃气密容器的内部的真空度为，例如10-5～10-7Torr(乇)。对于显示面尺寸大的屏板，在阴极屏板和阳极屏板之间插入多个隔壁(也称为隔离物或间隙保持部件)进行固定以使两屏板间保持规定的间隔。此隔壁由玻璃或陶瓷等的绝缘材料或具有某种程度导电性的材料形成的板状体构成，通常，设置在对多个像素中的每一个的动作都不会产生妨碍的位置。
在保持阴极屏板和阳极屏板间的规定间隔的隔壁的设置中，对不会由于隔壁的充电而使电子束的轨道弯曲的结构、优化隔壁的配置性以防止隔壁的缺损的结构以及防止放电的结构等进行了各种研究。
例如，作为针对充电的对策的例子，在下述专利文献1及专利文献2中揭示了以不会使电子束的轨道弯曲的微小电流流过隔壁的结构。另外，在下述的专利文献3中揭示了通过将隔壁的剖面形状制作成为梯形形状、中间膨出的六角形形状或椭圆形状，将侧壁部分制作成为从电子源向电子束照射部分方向扩展的结构，使隔壁不具有导电特性而不会使电子束的轨道弯曲的结构。
另外，作为针对防止隔壁的缺损的对策的例子，在下述专利文献4中揭示了在隔壁的剖面形状中，将相对横中心面及纵中心面的端面的倾斜角度设定为85度至95度的结构。另外，在下述专利文献4中揭示了为了优化隔壁的配置性，使隔壁的剖面形状高度与剖面形状宽度的比率为2～50％，剖面形状宽度与顶面及底面的平坦部分长度的平坦部分比率为40～95％的结构。
除此之外，作为针对隔壁的破损的其他对策的例子，在下述专利文献5中揭示了通过使在阴极屏板上预先涂敷的玻璃熔料的涂敷厚度比为了固定隔壁而在阴极屏板上涂敷的玻璃熔料更厚，形成只使板厚厚的支持框接触而不使板厚薄的隔壁接触的结构，由此，利用接合工序可以使隔壁不受到破损而固定到阴极屏板或阳极屏板上，成为不取决于由于隔壁的加工精度引起的偏差的结构。
另外，作为针对防止放电的对策的例子，在下述专利文献6中揭示了由于隔壁的纵向方向的端部附近容易成为放电的原因，通过倾斜使隔壁的侧面面向荧光体的表面，即隔壁剖面对基板面的正射影包括接合部分区域的形状的隔壁结构。
专利文献1：日本专利申请特开昭57-118355号公报
专利文献2：日本专利申请特开昭61-124031号公报
专利文献3：日本专利申请特开2000-251649号公报
专利文献4：日本专利申请特开2004-14131号公报
专利文献5：日本专利申请特开2000-285829号公报
专利文献6：日本专利申请特开2003-317652号公报
发明内容
然而，如此构成的图像显示装置，由于由阴极屏板、阳极屏板及密封框形成的玻璃气密容器的内部保持约1μpa左右的高真空度，如图18中的主要部分扩大剖面图所示，隔壁SPC被设置成使其中间夹着接合材料FGS与在构成阴极屏板的屏板玻璃SUB的表面上形成的第2电极(栅电极)GL相接合，所以在各隔壁SPC上施加有极大的载荷LD。
所以，隔壁SPC，如前所述，因为是将由玻璃或陶瓷等的绝缘材料或具有某种程度导电性的材料形成的板材切断成规定的大小而形成的，对大载荷LD的抵抗强度比较低，容易破损，所以必须如图19的主要部分平面图所示，通过在显示区域AR内使隔壁SPC在每一英寸中的数量增加而进行设置以维持屏板的强度。
另外，在由高强度的玻璃板材形成的隔壁SPC的场合，如图20的主要部分平面图所示，可以通过在显示区域AR内减少在每一英寸中的数量而进行设置以维持屏板的强度，相反地，如图21的主要部分扩大剖面图所示，在屏板玻璃SUB上设置隔壁SPC时，对于同一载荷LD，会使在屏板玻璃SUB的表面上形成的栅电极GL上的接合材料FGS等受到损伤，进一步会在屏板玻璃SUB上产生裂纹CRK等问题过去一直存在。
为了解决这样的问题，要求在栅电极GL上设置隔壁SPC的设置精度的同时，还产生接合材料FGS的涂敷精度要求等新的问题。
所以，由于在屏板玻璃SUB中易于出现裂纹CRK而容易成为真空泄漏的发生源，结果使气密性下降，使由屏板玻璃SUB和密封框构成的内部空间内(气密空间内)的真空度劣化，降低图像显示装置的可靠性的问题过去一直存在。
另外，由于栅电极GL等的损伤，产生导电性下降及由此引起的断线等，结果，图像显示装置的可靠性下降。
所以，本发明正是为了解决上述的现有问题而完成的发明，其目的在于提供一种具备抑制由施加于设置在阴极屏板和阳极屏板之间的隔壁上的载荷所引起的裂纹的发生、并且不会使导电性及真空度劣化的可靠性高的显示屏板的图像显示装置。
另外，本发明的另一目的在于提供一种具备可以使设置在阴极屏板和阳极屏板之间的隔壁的设置数量减小、以小数量的设置耐受所要求的高强度的载荷的显示屏板的图像显示装置。
为了达到这种目的，根据本发明的图像显示装置，包含：阴极屏板，在背面基板上形成有显示区域，该显示区域具备在第1方向上延伸并在与第1方向交叉的第2方向上并排的多个第1电极、覆盖第1电极而形成的绝缘膜、在绝缘膜上在上述第2方向上延伸在第1方向上并排的多个第2电极、以及具有设置在第1电极和第2电极的交叉部上的电子源的多个像素；阳极屏板，在前面基板上形成有利用从在阴极屏板的显示区域中具有的电子源取出的电子的激励而发光的多色荧光体层和第3电极；多个隔壁，在显示区域内，在阴极屏板和阳极屏板之间夹着固定材料使两个屏板之间保持规定间隔；以及密封框，在阴极屏板和阳极屏板的周边部分夹着封接材料对两个屏板进行气密密封；因为隔壁是由在与阴极屏板和前面屏板相接的上下两端面的角部上形成弯曲部的隔壁本体及在此隔壁本体的与阴极屏板和阳极屏板相接的至少上下两端面上通过覆盖形成的导电性膜构成的，因此很难对于在对置的内表面上具有电极的阴极屏板和阳极屏板给予由于机械强度造成的损伤，所以可以解决上述背景技术的问题。
根据本发明的另一图像显示装置，在上述结构中，优选是隔壁本体是由以SiO2为主要成分并含有从La、Sc、Y、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu之中选择的至少一种的1～20重量％的玻璃材料(以下称其为含有稀土类的玻璃)形成的，可以使机械强度提高并得到很大的压曲载荷，所以可以解决上述背景技术的问题。
根据本发明的另一图像显示装置，在上述构成中，优选是通过采用非氧化性金属体作为在隔壁的至少是上下两端面上形成的导电性金属膜，可以使令隔壁带电的充电量得到释放，所以可以解决上述背景技术的问题。
根据本发明的另一图像显示装置，在上述构成中，优选是通过在隔壁本体的上下部分内沿着该隔壁本体的长度方向上埋入导电线，可以使令隔壁带电的充电量得到释放，所以可以解决上述背景技术的问题。
另外，本发明并不限定于上述各结构及在后述的实施方式中所述的结构，在不脱离本发明的技术思想的范围内，可以有种种改变是自不待言的。
根据本发明的图像显示装置，隔壁通过设置在与阴极屏板和阳极屏板相接的上下两端面的角部上形成弯曲部的隔壁本体及在上述隔壁本体的与阴极屏板和阳极屏板相接的至少上下两端面上通过覆盖形成的导电性膜，不会产生设置在对置的阴极屏板和阳极屏板之间的隔壁所引起的对各电极的损伤，可以不取决于该接合材料的涂敷精度及设置精度，设置少数隔壁就能够得到强固的接合固定，所以具有可以获得可靠性高、品质高的图像显示装置等极为优异的效果。另外，还具有可以避免由于隔壁带电引起的对电子轨道的影响，防止由于荧光体层的激励不足引起的亮度不足而得到色再现性高的图像显示装置等极为优异的效果。
附图说明
图1为说明根据本发明的图像显示装置的实施例1的结构的示意平面图。
图2为沿着图1的A-A’线的扩大剖面图。
图3为图2的主要部分扩大剖面图。
图4为示出图3所示的隔壁的详细结构的主要部分扩大图，其中图4(a)为立体图，图4(b)为其剖面图。
图5为示出图4所示的隔壁的实际安装结构的剖面图。
图6为示出有关本发明的隔壁的另一实施例的示图。
图7为说明图6所示的隔壁的现有及根据实施例的压曲载荷评价试验的示图，其中图7(a)为隔壁的扩大剖面图，图7(b)为将隔壁应用于图像显示装置的主要部分扩大剖面图，图7(c)为示出压曲试验用试样的结构的剖面图。
图8为说明隔壁的中央部分的宽度大小与压曲载荷的关系的主要部分扩大剖面图。
图9为说明在两基板间设置有倾斜角的隔壁的压曲载荷评价试验的剖面图。
图10为示出有关本发明的隔壁的另一实施例的结构的立体图。
图11为示出有关本发明的隔壁的又一实施例的结构的立体图。
图12为说明有关本发明的隔壁的制造方法的示图。
图13为示出图12所示的玻璃回流装置的型模的平面图。
图14为示出玻璃预制坯(preform)的概略形状的示图。
图15为示出玻璃预制坯的表面结构的示图。
图16为说明将根据本发明的图像显示装置应用于17英寸型的图像显示装置的一例的示图。
图17为应用本发明的结构的图像显示装置的等效电路例的说明图。
图18为说明现有的隔壁的组装精度的问题的主要部分扩大剖面图。
图19为示出现有的低强度的隔壁的配置例的主要部分平面图。
图20为示出现有的高强度的隔壁的配置例的主要部分平面图。
图21为说明现有的隔壁的组装精度的问题的主要部分扩大剖面图。
附图标记说明
PNL1...阴极屏板；PNL2...阳极屏板；SUB1...背面基板；SUB2...前面基板；CL...阴电极；CLT...阴电极引出端子；GL...栅电极；GLT...栅电极引出端子；SPC...隔壁；NG...隔壁本体；CO...导电性膜；CW...导电线；PH...荧光体层；BM...黑矩阵膜；MB...金属背膜(阳极)；MFL...密封框；E...角部；FGS...接合材料；FGM...封接材料；E...边缘部。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。首先，利用图1及图2对本发明的实施例1进行说明。
[实施例1]
图1至图3，示出根据本发明的图像显示装置的实施例1，图1为从阳极屏板一侧观察的概略结构的示意平面图，图2为沿着图1的A-A’线的示意剖面图，图3为图2的主要部分扩大剖面图。
在这些图中，标号SUB1是构成阴极屏板PNL1的背面基板；SUB2是构成阳极屏板PNL2的前面基板；MFL是密封框；SPC是隔壁；EMG是电子发射元件组；CL是阴电极；CLT是阴电极引出端子；EM是电子源；GL是栅电极；GLT是栅电极引出端子；PIT是图像形成材料；PH是荧光体层；MB是金属背膜(阳极)；BM是黑矩阵膜；FGM是封接材料；FGS是接合材料；AR是显示区域。
在这样的结构中，背面基板SUB1优选是由玻璃板或氧化铝等的陶瓷板，由板厚为数mm，例如为约3mm左右的绝缘性基板形成的。另外，前面基板SUB2优选是由透明的玻璃板等，由板厚为数mm，例如为约3mm左右的透光性基板形成的。
另外，在背面基板SUB1和前面基板SUB2之间的周缘部上设置的兼作外框的密封框MFL，是由玻璃板或玻璃熔料的成形体等形成的，在背面基板SUB1和前面基板SUB2之间夹着封接材料FGM进行固定，在该背面基板SUB1和前面基板SUB2之间的间隔保持为规定的尺寸，例如约3mm左右。另外，在本实施例中，作为封接材料FGM使用的是包含氧化铅(PbO)的玻璃熔料。
隔壁SPC，在由后述的含有稀土类的玻璃材料的成形体形成的隔壁本体的外周面上覆盖防止带电用的导电性膜而形成，在夹在背面基板SUB1和前面基板SUB2之间形成的显示区域AR内，以相对基板表面大致垂直的方式使隔壁SPC的长度方向与一个方向(x方向)一致，将其多个以规定的间距间隔排列成为列，并将此列在与上述一个方向交叉的另一个方向(y方向)上以规定的间距间隔并排多列，夹着包含导电性成分的固定材料FGS在背面基板SUB1和前面基板SUB2之间的规定地点，例如在背面基板SUB1上形成的栅电极GL和在前面基板SUB2的内表面上形成的黑矩阵膜BM之间夹着接合材料FGS以溶解固定的固定结构进行固定配置。另外，在本实施例中，作为接合材料FGS，使用包含与上述封接材料FGM相比溶解固定温度差不同的氧化铅(PbO)的玻璃熔料。
下面对上述隔壁SPC的结构予以详细说明。
图4为说明上述隔壁SPC的结构的示图，其中图4(a)为主要部分的立体图，图4(b)为其剖面图。如图4所示，此隔壁SPC，一体形成在与图3所示的背面基板SUB1和前面基板SUB2一侧相接的上下端部上呈圆球状的球状体和连结此两端部侧的球状体的板状体而形成隔壁本体NG，在此隔壁本体的外周面上覆盖导电性膜CO而构成。另外，此隔壁本体SPC的结构为在与阴极屏板SUB1和前面基板SUB2相接的上下两端部的各边缘部上形成弯面形状的弯曲部。
导电性膜CO，既可以由溶胶凝胶法形成，也可以由溅射法及CVD法形成。通过均匀形成导电性膜CO，使屏板内部的电场分布均匀，等电位面平行，从电子发射源发射的电子笔直前进。但是，根据电子发射源的形态的不同有时在电场分布中也会发生不均匀性，在此场合电子束不是笔直前进。利用使导电性膜CO的表面电阻在高度方向上倾斜等方法使等电位面平行，可以使电子束笔直前进。
此隔壁本体NG，是借助使用玻璃回流装置的重拉伸法使含有稀土类的玻璃材料作为成形体而形成的。由此，隔壁本体NG，很容易制作成为玻璃强度比通常的玻璃材料高5～6倍并且重量轻而成本低。另外，这一含有稀土类的玻璃具有弯曲强度为大于等于约200MPa、威布尔(ワイブル，Weibull)系数为大于等于约8.0、杨氏模量为大于等于80Gpa的特性。
另外，此隔壁本体NG，在其全部表面上覆盖形成未图示的二氧化硅膜而形成微细的凹凸面，通过使其表面粗糙化使在最表面上成膜的导电性金属膜CO的覆盖性及导电性提高并防止由于发自电子源的电子发射引起的带电的二次电子发射。
此导电性膜CO，是利用，例如，在ATO或PTO和无机键合剂混合而成的溶液内使隔壁本体NG进行浸渍的浸渍法覆盖之后，在约450℃进行30分钟烧焙而形成的。另外，此导电性膜CO的膜厚在60nm～70nm的范围，其被覆膜电阻值为5.0×109～5.0×1011Ω/□左右，并且在该范围内完全不能发现此导电性金属膜CO的裂纹的发生。
这样构成的隔壁SPC，如图5(a)的主要部分扩大剖面图所示，在表面上形成栅电极GL的背面基板SUB1上中间夹着接合材料FGS进行设置时，在隔壁SPC的与背面基板SUB1相接的下端部的各边缘部形成弯曲形状的弯曲部，所以对于施加于此隔壁SPC上的载荷LD，在接合材料FGS内以倒下的状态进行接合固定，因此不会对栅电极GL造成损伤。
另外，隔壁SPC，在如图5(b)的主要部分扩大剖面图所示倾斜设置时，在接合材料FGS内部以在横向方向上倒下的倾斜状态下设置进行接合固定。因此，隔壁SPC，因为是不取决于其倾斜角度并且不取决于封接材料FGS的涂敷精度以同一接合面积进行接合固定，所以不会对栅电极GL造成损伤。另外，对于此隔壁SPC的载荷LD的损伤未图示，但在对置配置的前面基板SUB2的内表面上形成的黑矩阵膜(阳极)BM中也完全一样。
另外，这样构成的隔壁SPC，因为是在此隔壁本体NG的全部表面上形成导电性膜CO，所以通过将此导电性膜CO与未图示的接地线相连接，可以使令隔壁SPC带电的充电量很容易流出。
[实施例2]
图6为说明根据本发明的隔壁SPC的另一实施例的结构的示图，其中图6(a)为主要部分立体图，图6(b)为其剖面图，对于与上述的附图相同的部分赋予同一符号，其说明则省略。在图6中，与图4的不同点是隔壁SPC中，隔壁本体NG是由在背面基板到与其对置的前面基板的长度方向上的剖面形状中中央部分宽度比上下两端部宽度大的纵长椭圆形体形成的。
另外，此隔壁本体NG，与上述一样，也是借助使用玻璃回流装置的重拉伸法使含有稀土类的玻璃材料作为成形体而形成的。另外，此隔壁本体NG，在其全部表面上覆盖形成未图示的二氧化硅膜而形成微细的凹凸面，通过使其表面粗糙化使在最表面上成膜的导电性膜CO的粘接性及导电性提高。
这样构成的隔壁SPC中，因为隔壁本体NG是由在背面基板SUB1到与其对置的前面基板的方向上的剖面形状中中央部分宽度比上下两端部宽度大的纵长椭圆形体形成的，所以中央部分宽度的尺寸大，因而可以耐受很大的压曲载荷，在使背面基板和前面基板之间保持规定间隔方面是极为有效的。
另外，这样构成的隔壁SPC，因为是在其隔壁本体NG的全部表面上形成导电性膜CO，所以通过将此导电性膜CO与未图示的接地线相连接，可以使令隔壁SPC带电的充电量很容易流出。除此之外，对于借助重拉伸法的隔壁体在长度上没有限制，很容易制作，例如，700mm～1000mm以上的长度的隔壁体。
另外，在上述实施例2中，说明的是使隔壁SPC形成为纵长椭圆形状的场合，但本发明并不限定于此形状，形成为纵长八角形状也可以得到与上述完全相同的效果是自不待言的。
图7为说明现有及根据本实施例的隔壁SPC的压曲载荷评价试验的示图，其中图7(a)为隔壁SPC的扩大剖面图，图7(b)为图像显示装置的主要部分扩大剖面图，图7(c)为隔壁材料的压曲试验用试样的剖面图。如图7(a)所示，以隔壁SPC的上下两端部方向的高度为h，以其中央部分的宽度为b，如图7(b)所示，在背面基板SUB1和前面基板SUB2之间通过接合材料FGS进行接合固定而插入时，进行了对施加于隔壁SPC上的载荷LD的剖面形状及材质相对应的破坏强度试验。
在将隔壁SPC的上下两端部的宽度W固定为约100μm，高度h固定为约3mm±5μm，长度固定为约110mm时，对于使中央部分的宽度b在100μm～250μm范围变化的隔壁，针对由钠玻璃材料和含有稀土类的玻璃材料的两种玻璃制作的试样进行了压曲强度试验，对压曲载荷进行了评价。
如图7(c)所示，在玻璃板GL1和玻璃板GL2之间夹着两根隔壁材料SP，利用封接材料FGS进行接合，作为压曲试验用的试样。使用具有各剖面形状的隔壁SP制作各8个试样，利用拉伸压缩试验机(岛津制作所：自动绘图仪)从箭头表示的方向施加压缩载荷LD1、LD2，测定隔壁SP发生压曲破坏时的载荷。其测定结果如下述表1所示。
[表1]
  h(mm)   b(μm)   材质   压曲载荷(kN)
  比较例1   3.0   100   钠玻璃   6.4
  比较例2   3.0   150   钠玻璃   9.6
  比较例3   3.0   200   钠玻璃   12.8
  比较例4   3.0   250   钠玻璃   16.0
  比较例5   3.0   100   含有稀土类的玻璃   8.0
  比较例6   3.0   150   含有稀土类的玻璃   12.0
  比较例7   3.0   200   含有稀土类的玻璃   16.0
  比较例8   3.0   250   含有稀土类的玻璃   20.0
  比较例9   5.0   100   钠玻璃   3.8
  比较例10   5.0   150   钠玻璃   5.8
  比较例11   5.0   200   钠玻璃   7.7
  比较例12   5.0   250   钠玻璃   9.6
  比较例13   5.0   100   含有稀土类的玻璃   4.8
  比较例14   5.0   150   含有稀土类的玻璃   7.2
  比较例15   5.0   200   含有稀土类的玻璃   9.6
  比较例16   5.0   250   含有稀土类的玻璃   12.0
从表1可知，可以确认，隔壁SPC，在将含有稀土类的玻璃材料作为其玻璃材质时，如图8(a)、(b)、(c)中的主要部分扩大剖面图所示，在将与封接材料FGS的接合部分C的面积制作成为大致相同时，则其中央部分的宽度b越大，就可得到越大的压曲载荷，对保持背面基板和前面基板的间隔极为有效。另外，中央部分的宽度b越大，就可得到越大的压曲载荷，但当中央部分宽度b超过约200μm时，会成为妨碍发射电子到达荧光体层的原因。所以，中央部分宽度b，最为优选是在100μm～200μm范围内。
图9为说明与根据现有的及本实施例的隔壁SPC的倾斜角相对应的压曲载荷评价试验的示图，图9(a)为隔壁SPC的扩大剖面图，图9(b)为图像显示装置的主要部分扩大剖面图。如图9(a)所示，在隔壁SPC的上下两端部方向的高度h和长度分别固定为约3.0mm和约110mm时，如图9(b)所示，在背面基板SUB1和前面基板SUB2之间夹着接合材料FGS进行接合固定而插入时，进行了对施加于隔壁SPC上的载荷LD的剖面形状及材质相对应的压曲载荷破坏强度试验。
在隔壁SPC的中央部分的宽度b在100～250μ的范围内，其倾斜角α在80°～90°范围内分别变化时，制作玻璃材质为钠玻璃材料及含有稀土类的玻璃材料的各12个试样，进行破坏强度试验，对破坏应力的评价结果如下述表2所示。
[表2]
  b(μm)   倾斜角(°)   材质   压曲载荷(kN)
  比较例1   100   80   钠玻璃   6.0
  比较例2   150   80   钠玻璃   9.0
  比较例3   200   80   钠玻璃   12.0
  比较例4   250   80   钠玻璃   15.0
  比较例5   100   85   钠玻璃   7.2
  比较例6   150   85   钠玻璃   10.8
  比较例7   200   85   钠玻璃   14.4
  比较例8   250   85   钠玻璃   18.0
  比较例9   100   90   钠玻璃   8.0
  比较例10   150   90   钠玻璃   12.0
  比较例11   200   90   钠玻璃   16.0
  比较例12   250   90   钠玻璃   20.0
  比较例13   100   80   含有稀土类的玻璃   7.2
  比较例14   150   80   含有稀土类的玻璃   10.8
  比较例15   200   80   含有稀土类的玻璃   14.4
  比较例16   250   80   含有稀土类的玻璃   18.0
  比较例17   100   85   含有稀土类的玻璃   8.6
  比较例18   150   85   含有稀土类的玻璃   13.0
  比较例19   200   85   含有稀土类的玻璃   17.3
  比较例20   250   85   含有稀土类的玻璃   21.6
  比较例21   100   90   含有稀土类的玻璃   9.6
  比较例22   150   90   含有稀土类的玻璃   14.4
  比较例23   200   90   含有稀土类的玻璃   19.2
  比较例24   250   90   含有稀土类的玻璃   24.0
从表2可知，隔壁SPC，不取决于材料，中央部分的宽度b越大，压曲强度越高，在其玻璃材质为含有稀土类的玻璃材料的场合，与使用钠玻璃的场合相比，倾斜角α的容许范围扩大。这样，可以确认，使用含有稀土类的玻璃的剖面形状为八角形的隔壁，对于背面基板SUB1和前面基板SUB2的支持极为有效。
[实施例3]
图10(a)、(b)、(c)，为说明根据本发明的隔壁SPC的再一实施例的结构的立体图，对于与上述附图相同的部分赋予同一符号，其说明则省略。图10(a)示出的隔壁SPC，隔壁本体NG由含有稀土类的玻璃材料的板状成形体构成，在各边缘部E形成曲率半径为数μm的弯曲面，可以提高与未图示的接合材料的浸润性(粘接性)。并且，在此外周面上导电性膜CO通过覆盖形成而构成。
另外，图10(b)所示的隔壁SPC，是由隔壁本体NG为含有稀土类的玻璃材料的成形体构成，其形状形成为在未图示的背面基板到对置配置的前面基板的方向上的剖面形状中中央部分宽度比上下两端部宽度大的纵长六角形状，在各边缘部E形成曲率半径为数μm以下的弯曲面，使与未图示的接合材料的粘接性可以提高的结构。并且，是在其外周面上导电性膜CO通过覆盖形成而构成的。另外，此隔壁SPC形成为上下端部的宽度W为约100μm，中央部分的宽度b为约200μm，高度h为约3mm±5μm的大小。
另外，图10(c)所示的隔壁SPC，是由隔壁本体NG为含有稀土类的玻璃材料的成形体构成，其形状形成为在未图示的背面基板到对置配置的前面基板的方向上的剖面形状中的纵长八角形状。此外，在其外周面上粘附形成了导电性膜CO。并且，此隔壁SPC形成为上下端部的边缘部E的曲率半径为约50μm，高度h为约3mm±5μm，中央部分的宽度b为约200μm的大小。
这样构成的隔壁SPC，可通过进行重拉伸而制作预制坯，很容易拉长，所以可以提高成品率，使生产性大幅度提高。特别是中央部分的宽度b比上下端部的宽度W大时，可以确保大强度。另外，在侧面具有互相平行的平坦面的形状时，在设置时容易将该平坦面与安装夹具配合，所以组装时容易相对基板面垂直竖立，不容易倒下，利用夹具的安装简单而容易，不易倾斜接合固定。
[实施例4]
图11为说明根据本发明的隔壁SPC的另一实施例的结构的立体图，对于与上述附图相同的部分赋予同一符号，其说明则省略。在图11中，与图10(c)不同点是在隔壁本体NG的上下两端部的内部有线径为数μm左右的铝材或铝材和其他金属的合金材料等构成的导电线CW插入通过。另外，此导电线CW是可以在隔壁本体NG成形时通过插入含有稀土类的玻璃材料进行成形的同时成形法很容易形成。并且，成为只在此隔壁本体NG的上下两端部的外周面上覆盖导电性膜CO而形成的结构。
在这样的结构中，通过将插入通过隔壁SPC内部的导电线CW，例如，与设置在内部的驱动电路等的接地线进行电连接，可以使令隔壁带电的充电量流出。另外，在本实施例中，说明的是在隔壁本体NG内插入通过两根导电线CW的情况，但插入通过一根导电线CW也可以获得同样的效果。另外，将此导电线CW在隔壁本体NG内断成多个一段一段而插入通过也可以得到同样的效果。
下面对有关本发明的隔壁的制造方法予以说明。图12及图13为说明上述各隔壁SPC的制造方法的一例的示图，图12(a)和图12(b)分别示出概略工序图及玻璃回流装置的构成图，将图12(a)和图12(b)对比示出。另外，图13(a)～(e)为示出形成各种隔壁的成形型模的平面图。另外，下面一并利用图12(a)和图12(b)对制造方法予以说明。
首先，如图12(a)所示，在步骤P1中，制作含有稀土类的玻璃材料的预制坯PR，在电炉EF内加热到规定的温度熔融。另外，玻璃预制坯PR的概略形状以图14所示的尺寸形成。之后，在步骤P2中，对加热熔融的预制坯PR，对设置在电炉EF内的底部的成型型模M(例如，图13(a)所示的成型型模M1)施加规定的压力进行回流而形成带状的隔壁本体NG。之后，在步骤P3中，利用金属喷镀枪SP对带状的隔壁本体NG的外周面喷射含有导电性金属粉末的键合剂形成导电性膜CO作为带电防止涂层。
之后，在步骤P4中，利用切割工具CT将在表面上形成导电性膜CO的带状的隔壁SPC切断成为规定的长度而得到所要求的长度的隔壁SPC。另外，此隔壁SPC的各个尺寸，例如就17英寸的屏板而言，长度为约110mm，高度为约3mm，宽度为约0.1mm左右。其中，通过根据需要在图13(b)～图13(e)中分别示出的成型型模M2～M5中作出各种选择用作上述成型型模M，就可以制作上述各种不同形状的隔壁SPC。
另外，玻璃预制坯PR，如图15所示，当在其表面上沿着长度方向制作切槽SL时，作为其结果形成的隔壁上将形成凹凸。例如，通过在玻璃预制坯PR上制作约1000个切槽SL，此凹凸的间距为约3μm。由于具有数μm的凹凸，就可以防止从电子发射源飞向隔壁的电子引起的二次电子发射。
图16为说明将根据本发明的图像显示装置应用于17英寸型的图像显示装置的一例的示图，图16(a)为立体图，图16(b)为沿着图16(a)的A-A，线切断的剖面图。在图16中，在构成阴极屏板PNL1的背面基板SUB1的内表面上具有用作数据线的阴电极CL和用作扫描线的栅电极GL，在阴电极CL和栅电极GL的交叉部分形成电子源E。在阴电极CL的端部形成未图示的阴电极引出线，而在栅电极GL的端部形成未图示的栅电极引出线。
另外，在构成阳极屏板PNL2的前面基板SUB2的内表面上形成未图示的黑矩阵膜、金属背膜(阳极)及荧光体层PH等。构成阴极屏板PNL1的背面基板SUB1和构成阳极屏板PNL2的前面基板SUB2，在其周缘部夹着密封框MFL由封接材料FGM粘合。另外，为了使此粘合间隙保持规定值，在背面基板SUB1和前面基板PNL2之间置入由优选使用上述实施例的含有稀土类的玻璃材料的隔壁本体NG、和在其外周面的至少一部分上形成薄膜的导电性膜CO构成的隔壁SPC。
另外，由阴极屏板PNL1、阳极屏板PNL2及密封框MFL密封的内部空间，从设置在阴极屏板PNL1的一部分中的未图示的排气管进行排气而保持规定的真空状态。
下述表3示出在分别改变上述隔壁的玻璃材质、b/2r、每一英寸的设置数量而组装17英寸型的图像显示装置的试样数为16时的屏板组装成功率的评价结果。从此表3可知，可以确认，由于钠玻璃材料和含有稀土类的玻璃材料的差别，隔壁的使用个数、每一英寸的隔壁个数及隔壁的组装总时间，全部在完全相同条件时，通过使用由含有稀土类的玻璃材料形成的隔壁，可以使屏板的组装成功率大幅度提高。就是说，因为在屏板的组装工序中可以使组装成功率提高，所以可以获得制造成品率提高的效果。
[表3]
  b(μm)   材质   隔壁合计个数   每英寸的隔壁个数   隔壁组装总时间(s)   屏板组装成功率(n＝3)
  比较例1   100   钠玻璃   21   1.2   168   0.0
  比较例2   150   钠玻璃   21   1.2   168   0.0
  比较例3   200   钠玻璃   21   1.2   168   0.3
  比较例4   250   钠玻璃   21   1.2   168   0.3
  比较例5   100   钠玻璃   39   2.3   312   0.3
  比较例6   150   钠玻璃   39   2.3   312   0.3
  比较例7   200   钠玻璃   39   2.3   312   0.7
  比较例8   250   钠玻璃   39   2.3   312   0.7
  比较例9   100   含有稀土类的玻璃   21   1.2   168   0.7
  比较例10   150   含有稀土类的玻璃   21   1.2   168   0.7
  比较例11   200   含有稀土类的玻璃   21   1.2   168   1.0
  比较例12   250   含有稀土类的玻璃   21   1.2   168   1.0
  比较例13   100   含有稀土类的玻璃   39   2.3   312   1.0
  比较例14   150   含有稀土类的玻璃   39   2.3   312   1.0
  比较例15   200   含有稀土类的玻璃   39   2.3   312   1.0
  比较例16   250   含有稀土类的玻璃   39   2.3   312   1.0
下述表4示出考虑采用含有稀土类的玻璃材料、通常的钠玻璃材料、玻璃陶瓷材料、陶瓷材料作为隔壁的材料及与这些材料相对应的制造方法、机械强度等的整体制作成本的评价结果。从此表4可知，可以确认采用含有稀土类的玻璃材料作为隔壁的材料，通过利用重拉伸法形成，可以以小于等于10日元的低成本实现机械强度足够高的隔壁。
[表4]
  隔壁材料   制造方法   强度   成本   备考
  纳米玻璃   回流法   250MPa   ～10日元
  通常玻璃   回流法   100MPa   ～10日元   由于强度不够，不适用
  陶瓷玻璃陶瓷   基材(greensheet)法   300MPa   ～100日元   高价，成品率低
  陶瓷   热压法   800MPa   2000～2500日元   高价
图17为应用本发明的结构的图像显示装置的等效电路例的说明图。在图17中，以虚线表示的区域是显示区域AR，在此显示区域AR内交叉配置n个阴电极CL和m个栅电极GL而形成n×m矩阵。矩阵的各交叉部构成子像素，图中的3个单元像素(或子像素)“R”、“G”、“B”一组，构成一个彩色像素。另外，电子源的构成在图示中省略。阴电极CL用阴电极引出端子CLT与图像信号驱动电路DDR相连接，而栅电极GL用栅电极引出端子GLT与扫描信号驱动电路SDR相连接。从外部信号源向图像信号驱动电路DDR输入图像信号NS，对扫描信号驱动电路SDR同样输入扫描信号SS。
由此，通过向与顺序选择的栅电极GL交叉的阴电极CL供给图像信号，就可以显示二维的全色图像。利用本构成例的显示屏板就可以以比较低的电压实现高效率的图像显示装置。
另外，在上述的实施例中，说明的是电子源采用MIM型的结构的示例，但本发明并不限定于此，即使是应用于采用上述的各种电子源的自发光型FPD(屏板显示器)，也可以得到完全同样的效果是自不待言的。

Claims (10)

1.一种图像显示装置，其特征在于包含：
背面屏板，在背面基板上形成有显示区域，该显示区域具备在第1方向上延伸并在与第1方向交叉的第2方向上并排的多个第1电极、覆盖上述第1电极而形成的绝缘膜、在上述绝缘膜上在上述第2方向上延伸在上述第1方向上并排的多个第2电极、以及具有设置在上述第1电极和上述第2电极的交叉部上的电子源的多个像素；
阳极屏板，在前面基板上形成有利用从在上述阴极屏板的上述显示区域中具有的上述电子源取出的电子的激励而发光的多色荧光体层和第3电极；
多个隔壁，在上述显示区域内，在上述阴极屏板和上述阳极屏板之间夹着固定材料使两个屏板之间保持规定间隔；以及
密封框，在上述阴极屏板和上述阳极屏板的周边部分夹着封接材料对两个屏板进行气密密封；
上述隔壁具有：由在与上述阴极屏板和上述阳极屏板相接的上下两端面的角部上形成弯曲部的隔壁本体、及在上述隔壁本体的与上述阴极屏板和阳极屏板相接的至少上下两端面上通过覆盖形成的导电性膜。
2.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于：上述隔壁本体是由以SiO2为主要成分并含有1～20重量％的从La、Sc、Y、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu之中选择的至少一种的玻璃材料的成形体形成的。
3.如权利要求2所述的图像显示装置，其特征在于：上述隔壁本体是由具有弯曲强度为大于等于200MPa、威布尔系数为大于等于8.0、杨氏模量为大于等于80GPa的特性的玻璃材料构成的。
4.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于：上述导电性膜是由非氧化性金属体构成的。
5.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于：上述隔壁沿着上述隔壁本体的长度方向至少埋入一根导电线。
6.如权利要求5所述的图像显示装置，其特征在于：上述导电线是由非氧化性金属体构成的。
7.如权利要求6所述的图像显示装置，其特征在于：上述导电线与接地线相连接。
8.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于：上述隔壁，在上述隔壁本体的与上述阴极屏板和上述阳极屏板相接的上下两端面上具有球体部，是将该两球体部利用屏板材料连接而形成的。
9.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于：上述隔壁中，上述隔壁本体是由在从上述阴极屏板到上述阳极屏板的方向上的剖面形状中中央部分宽度比上下两端部宽度大的椭圆形体构成的。
10.如权利要求1所述图像显示装置，其特征在于：上述隔壁中，上述隔壁本体是由从上述阴极屏板到上述阳极屏板的方向上的剖面形状为纵长的大致八角形体构成，该大致八角形体的两侧面沿着从上述电子源朝向上述第三电极的方向具有平坦面。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication