JP2002063859A

JP2002063859A - 画像表示装置およびその製造方法

Info

Publication number: JP2002063859A
Application number: JP2001157486A
Authority: JP
Inventors: Yuji Haraguchi; 雄次原口; Hirotaka Murata; 弘貴村田; Koji Nishimura; 孝司西村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-05-25
Filing date: 2001-05-25
Publication date: 2002-02-28

Abstract

(57)【要約】【課題】スペーサを容易に配置できるとともにスペーサ
の数量を低減でき、組立が容易な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。【解決手段】蛍光体スクリーン１６が形成されたフェー
スパネル１１と、電子放出素子２０が設けられたリアパ
ネル１２との間には、電極板１３および多数のスペーサ
１５が設けられている。各スペーサは、電極板に形成さ
れたスペーサ開孔１４を貫通して延び、上端面がフェー
スパネルに下端面がリアパネルにぞれぞれ当接してい
る。各スペーサの中途部には段差部が形成され、電極板
はこの段差部に当接することにより、パネル間の所定位
置に係止および位置決めされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、対向した第１お
よび第２パネルと、これらのパネル間に設けられた複数
のスペーサと、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】画像表示装置においては、従来より、大
画面化、高精細表示、薄型化、軽量化、フラット化等が
求められている。しかし、現在でも全ての要求を満たす
ような画像表示装置は提供されていない。従って、上記
のような要求を満たすべく様々な画像表示装置の開発が
続けられている。

【０００３】このような画像表示装置には、陰極線管
（ＣＲＴ）、フィールドエミションディスプレイ（ＦＥ
Ｄ）、液晶表示装置（ＬＣＤ）、プラズマ表示パネル
（ＰＤＰ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）等など
が知られている。このような画像表示装置の中で、ＦＥ
Ｄは、カソードから放出された電子により蛍光体を励起
させ発光を得る表示装置であり、その発光原理はＣＲＴ
と同じであることから、ＣＲＴと同等の優れた色再現
性、階調、視野角、応答性を有している。

【０００４】通常、ＦＥＤは、蛍光面を含む第１パネル
とカソードを含む第２パネルとを備え、これら第１およ
び第２パネルは所定の隙間を置いて対向位置されてい
る。そして、第１および第２パネル間の間隔は、画面サ
イズに依存せずに一定であることから、薄型で軽量な大
型パネルを実現できる可能性がある。なお、ＦＥＤとＣ
ＲＴとの違いは、ＣＲＴが１つのカソードを電子源とし
ているのに対し、ＦＥＤはエミッタを多数配列して電子
源としている点にある。

【０００５】通常、ＦＥＤでは、第１パネルと第２パネ
ルとの間隔を保持するため、これら第１および第２パネ
ル間に複数のスペーサが設けられている。また、第１お
よび第２パネル間の空間は高い真空度に維持される。そ
のため、スペーサは、パネル外部から加わる大気圧によ
ってパネルが破壊しないように、十分な機械的強度を持
っていなければならない。

【０００６】更に、スペーサは、画像品位に極力影響を
与えないように設けられていなければならない。そのた
め、スペーサは、蛍光体を発光させる電子を遮らないこ
とや、第１パネルの蛍光面に対し蛍光体領域にはみ出さ
ない位置に配置されなければいけない等の制約下で、パ
ネル間を保持するための機械的強度を確保しなければな
らない。

【０００７】一般に、スクリーン面は、蛍光体領域およ
びブラックマトリクス領域によって構成されている。上
述したようにスペーサはスクリーン面において蛍光体領
域以外の位置であるブラックマトリクス領域に配置され
ることになる。このブラックスマトリクス領域は数百μ
ｍ以下の幅であることから、スペーサの厚みも数百μｍ
以下にしなければならない。通常、スペーサがブラック
マトリクス領域の幅以下の厚さであれば、蛍光体を発光
させる電子がスペーサによって遮られることはない。

【０００８】また、ＦＥＤはアノード電圧に応じて低電
圧型と高電圧型とに分類される。低電圧型の場合、アノ
ード電圧は１ｋＶ以下であるため、第１パネルと第２パ
ネルとの間で発生するスパークを防止するために必要な
パネル間距離は数百μｍあれば良い。これに対して、高
電圧型の場合、アノード電圧は１ｋＶ以上となるため、
スパークを防止するためにはパネル間距離を数ｍｍに設
定する必要がある。従って、スペーサの高さも低電圧型
の場合には数百μｍであり、高電圧型の場合には数ｍｍ
となる。

【０００９】上述した点から、低電圧型のＦＥＤにおい
て、スペーサの厚みは数百μｍ以下、高さは数百μｍ以
下となる。このようなスペーサは、印刷、感光性ペース
ト、サンドブラスト等の加工によって実現することがで
きる。

【００１０】一方、高電圧型のＦＥＤの場合、スペーサ
は厚みが数百μｍであるのに対し、高さは数ｍｍとな
る。このような高いアスペクト比を持つスペーサを、低
電圧型に使用するスペーサと同じ加工方法で製作するこ
とは難しい。従って、高電圧型の場合、ガラスやセラミ
ック等で形成されたスペーサをパネルに精度良く組み込
むことが必要となる。

【００１１】なお、スペーサの長さについては、主に蛍
光面のブラックマトリクス領域の形状に制約される。例
えば、ブラックマトリクス領域がストライプ形状であれ
ば、スペーサの長さはほぼパネルの一辺の長さ以下とす
ればよい。また、使用するスペーサの数量は、低電圧型
に使用する場合、その加工法によって決まり、一方、高
電圧型に使用するスペーサの場合、スペーサの長さと配
置間隔によって決まる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述したような高電圧
型のＦＥＤでは、第１および第２パネルの間に電極板を
配置することが望ましい。この電極板は、電子源から放
出された電子の収束、放電の抑制等を目的として配置さ
れる。また、電極板は目的に応じて複数枚配置されるこ
ともある。

【００１３】一般に、電極板は、電子源から放出される
電子が通過する部分に開孔を有した板状に形成されてい
る。このような多数の開孔を持つ電極板をパネルと組み
合わせる場合、電極板の開孔部、スクリーン面の蛍光体
領域、および電子源の位置を厳密に整列させる必要があ
る。そして、このような電極板をパネルの間に配置する
場合、前述したような高さ数ｍｍのスペーサをそのまま
使用すると、スペーサと電極板が干渉してしまうという
問題がある。

【００１４】このような問題を解決するため、各スペー
サを分割し、第１パネルと電極板との間に第１スペーサ
を配置し、電極板と第２パネルとの間に第２スペーサを
配置することが考えられる。しかしながら、この場合、
前述したスペーサの配設位置の制約に加え、スペーサ自
体の機械的強度が不足することを防ぐために、第１スペ
ーサおよび第２スペーサを位置ずれなく厳密に位置あわ
せすることが必要となる。また、電極板を配置しない場
合に比べて２倍以上のスペーサ個数が必要となる。従っ
て、組立が面倒であるとともに、製造コストの増大を招
く。

【００１５】この発明は以上の点に鑑みなされたもの
で、その目的は、スペーサを容易に配置できるとともに
スペーサの数量を低減でき、組立が容易な画像表示装置
およびその製造方法を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係る画像表示装置は、画像表示面を有す
る第１パネルと、上記第１パネルに対向して配置された
第２パネルと、第１パネルと第２パネルとの間に配置さ
れた電極板と、第１パネルと第２パネルとの間隔を保持
する複数のスペーサと、を備え、上記スペーサは、それ
ぞれ上記電極板を貫通して上記第１および第２パネル間
を延びていることを特徴としている。

【００１７】また、この発明に係る画像表示装置は、画
像表示面を有する第１パネルと、上記第１パネルに対向
して配置された第２パネルと、第１パネルと第２パネル
との間に配置された電極板と、第１パネルと第２パネル
との間隔を保持する複数のスペーサと、を備え、上記ス
ペーサは、それぞれ上記電極板を貫通して延びていると
ともに、上記電極板を所定位置に係止した係止部を有し
ていることを特徴としている。

【００１８】この発明に係る画像表示装置によれば、各
スペーサは、上記第１パネルに当接した第１端面、およ
び上記第２パネルに当接した第２端面を有し、上記係止
部は、上記第１パネルおよび第２パネルの間で上記第１
あるいは第２パネルに対向しているとともに上記電極板
に当接した係止面を有したことを特徴している。更に、
この発明に係る画像形成装置は、第１および第２パネル
の間で上記係止面を規定した段差部を有していることを
特徴としている。

【００１９】以上のように構成された画像形成装置によ
れば、各スペーサは、電極板を貫通して延びフェースパ
ネルおよびリアパネルに当接しているとともに、各スペ
ーサは電極板と係止して電極板を所定位置に保持してい
る。そのため、スペーサおよび電極板を所定位置に容易
に配置できるとともにスペーサの数量を低減することが
でき、その結果、画像表示装置を容易に組立てることが
できる。

【００２０】また、この発明に係る画像表示装置の製造
方法によれば、画像表示面を有する第１パネルと、上記
第１パネルに対向して配置された第２パネルと、第１パ
ネルと第２パネルとの間に配置された電極板と、第１パ
ネルと第２パネルとの間隔を保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おいて、上記電極
板に形成された複数のスペーサ開孔にそれぞれ上記スペ
ーサを挿通することにより、上記電極板を貫通させると
ともに電極板をスペーサによって係止し、上記各スペー
サを上記電極板に固定し、上記スペーサの固定された電
極板を上記第１および第２パネル間に配置した後、上記
第１および第２パネル同士を固定することを特徴として
いる。

【００２１】この発明に係る他の製造方法は、上記スペ
ーサを上記第１および第２パネルの一方のパネル上に配
置した後、各スペーサを上記一方のパネルに固定し、複
数のスペーサ開孔が形成された上記電極板を上記スペー
サ上に配置するとともに、各スペーサを対応するスペー
サ開孔に挿通することにより、上記電極板を貫通させる
とともに電極板をスペーサによって係止し、上記スペー
サおよび電極板を互いに固定し、上記スペーサおよび電
極板の取付けられた上記一方のパネルに重ねて他方のパ
ネルを配置した後、上記第１および第２パネル同士を固
定することを特徴としている。

【００２２】また、この発明に係る画像表示装置によれ
ば、電極板のスペーサが貫通するスペーサ開孔とスペー
サとが固着部材によって固定される構造としている。ま
た、電極板とスペーサの段差部とが固着部材によって固
定される構造とした。固着部材はスペーサ開孔とスペー
サとの空隙部の緩衝材としての機能を有し、更に、導電
性を有することで、固定部分周辺の電位分布を安定させ
ることができる。また、固着部材がフリットガラスを含
んでいる場合、固定後に画像表示装置内部の真空状態へ
影響を与えないものとすることができる。

【００２３】また、固着部材の配置領域は、電極板の全
面あるいは片面、または、スペーサが貫通するスペーサ
開孔周辺とすることで、電極板とスペーサとの位置的な
精度を一定に保持することが可能となる。

【００２４】この発明に係る画像表示装置の製造方法
は、電極板に固着部材を塗布する工程と、上記スペーサ
の段差部と電極板とを仮係止する工程と、上記電極板と
スペーサとを固着部材で固定する工程と、を備えてい
る。電極板に固着部材を塗布する工程は、上記スペーサ
開孔に対応する複数の透孔を有したマスキング部材を上
記電極板に重ねて配置する工程と、上記マスキング部材
を介して上記電極板のスペーサ開孔部分に固着部材を塗
布する工程と、を有していることを特徴としている。

【００２５】更に、電極板に固着部材を塗布する工程
は、上記スペーサの段差部が当接する上記電極板の全面
に固着部材を塗布する工程を含んでいることを特徴とし
ている。なお、電極板のスペーサ開孔ヘスペーサを圧入
して固定する構成としてもよく、この場合、容易にスペ
ーサと電極板とを固定することができる。

【００２６】また、この発明に係る画像表示装置の製造
方法は、画像表示面を有する第１パネルと、この第１パ
ネルに対向して配置された第２パネルと、電子ビームが
通過する複数の電子通過開孔を有し、上記第１パネルと
第２パネルとの間に配置された電極板と、上記第１パネ
ルと第２パネルの間隔を保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、上記複数のス
ペーサを振動によって予め所定の位置へ整列する工程
と、上記整列された複数スペーサを上記第１および第２
パネルの一方、あるいは上記電極板に対して配置する工
程と、を備えていることを特徴としている。

【００２７】更に、この発明に係る画像表示装置の製造
方法によれば、上記複数のスペーサを振動により予め所
定の位置へ整列する工程は、上記複数のスペーサを振動
により上記整列精度よりも低い精度で整列パレット上に
整列させた後、装着パレットに上記整列精度で設けられ
た複数のスペーサ装着溝に上記スペーサを移し替える工
程と、を有していることを特徴としている。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、この
発明を、画像表示装置として、高電圧型のフィールドエ
ミッションディスプレイ（以下、ＦＥＤ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ＦＥＤは、それぞれ矩形状のガ
ラスからなるフェースパネル１１およびリアパネル１２
を備え、これらのパネルは約１．５〜３．０ｍｍの隙間
を置いて対向配置されている。そして、フェースパネル
１１およびリアパネル１２は、矩形枠状のシーリング部
材１８を介して周縁部同士が接合され、内部が真空状態
に維持された偏平な矩形状の真空外囲器１０を構成して
いる。

【００２９】第１パネルとして機能するフェースパネル
１１の内面上には蛍光体スクリーン１６が形成されてい
る。この蛍光体スクリーン１６は、赤、青、緑のストラ
イプ状の蛍光体層、および非発光部としてのストライプ
状の黒色着色層を並べて構成されている。

【００３０】第２パネルとして機能するリアパネル１２
の内面上には、蛍光体層を励起する電子放出源として、
それぞれ電子を放出する多数の電子放出素子２０が設け
られている。これらの電子放出素子２０は、各画素毎に
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２０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、リアパネル１２上には、電子放出素子２０に
電圧を印加するための図示しない多数本の配線がマトリ
ック状に設けられている。

【００３１】また、図２および図３に示すように、リア
パネル１２とフェースパネル１１との間には、これらパ
ネル間の間隔を保持するための多数のスペーサ１５、お
よび電極板１３が配設されている。各スペーサ１５は電
極板１３を貫通して延び、その両端がそれぞれフェース
パネル１１およびリアパネル１２に当接することによ
り、これらのパネルに作用する大気圧荷重を支持し、パ
ネル間の間隔を所定値に維持している。

【００３２】また、後述するように、各スペーサ１５は
段差部を有し、この段差部が電極板１３の上面に当接し
ている。そして、電極板１３は、多数のスペーサ１５に
よって所定位置に保持され、フェースパネル１１と電極
板１３との間隔、およびリアパネル１２と電極板１３と
の間隔が正確に規定されている。なお、電極板１３に
は、図示しない電源から所定の電圧が印加される。

【００３３】図２ないし図４に示すように、電極板１３
は、フェースパネル１１の内面に対向した第１表面１３
ａおよびリアパネル１２の内面に対向した第２表面１３
ｂを有し、第１および第２パネルと平行に配置されてい
る。そして、電極板１３には、電子放出素子２０から放
出された電子が通過する多数の電子通過開孔２１、およ
び複数のスペーサ開孔１４が形成されている。電子通過
開孔２１は、リアパネル１２に設けられた多数の電子放
出素子２０に対応して形成されている。

【００３４】電極板１３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。また、電子通過開孔２１は、０．１５〜０．２５ｍ
ｍ×０．２０〜０．４０ｍｍの矩形状に形成されてい
る。

【００３５】図２、図４、および図５に示すように、各
スペーサ１５はほぼ矩形の板状に形成され、その両表面
の中間部には、それぞれ外側へ突出した突出部２６が一
体に形成されている。これらの突出部２６により、スペ
ーサ１５の両表面には、各表面に対して垂直に延びた一
対の段差部２２ａ、２２ｂ（第１、第２係止面）が形成
されている。スペーサ１５の各表面上において、一対の
段差部２２ａ、２２ｂは互いに平行に、かつ、スペーサ
の全長に渡って延びている。そして、各スペーサ１５
は、電極板１３のスペーサ開孔１４に挿通され、下側の
段差部２２ａが電極板の第１表面１３ａに当接すること
により、電極板の位置を規定している。

【００３６】なお、各スペーサ１５がフェースパネル１
１とリアパネル１２との間に配置された状態において、
段差部２２ａはリアパネル１２と平行に対向し、段差部
２２ｂはフェースパネル１１と平行に対向している。

【００３７】また、各スペーサ１５は、蛍光体スクリー
ン１６の黒色着色層を介してフェースパネル１１に当接
した上端面２３と、リアパネル１２の内面に当接した下
端面２４と、を有している。これら上下端面２３、２４
の厚さｔは数百μｍ以下に形成されている。

【００３８】本実施の形態において、蛍光体スクリーン
１６の黒色着色層はストライプ形状であるために、スペ
ーサ１５はその長手方向がストライプの長手方向と一致
するように配置されている。そして、スペーサ１５の長
さＬは、数ｍｍから数十ｍｍに形成されている。また、
蛍光体スクリーン１６のストライプ方向に沿って隣合う
２つのスペーサ１５の配置間隔は、スペーサ１５の長さ
によって変化するが、ほぼ数十ｍｍに設定されている。
更に、本実施の形態に係るＦＥＤが高電圧型であること
から、スペーサ１５の高さｈは、フェースパネル１１、
リアパネル１２間の放電を防止するため、数ｍｍに設定
されている。

【００３９】各スペーサ１５は、設計許容値内で位置ず
れした場合でもスペーサ１５の上端面２３が黒色着色層
の領域から蛍光体層領域へはみ出さないこと、および、
フェースパネル１１、リアパネル１２間は真空状態であ
ることから外部より加わる大気圧加重によってスペーサ
１５自体が破壊しないだけの機械的強度を有しているこ
とが必要となる。スペーサ１５の厚さｔは、これらの条
件を満たすように設定される。従って、上端面２３の厚
さｔは、黒色着色層のストライプ幅よりもスペーサ１５
の位置ずれ設計許容量分だけ小さくすることが望まし
い。

【００４０】また、スペーサ１５の段差部２２ａ、２２
ｂに関して、全体の厚さｄが上下端面２３、２４の厚さ
ｔよりも大きくなるが、電極板１３の電子通過開孔２１
を遮らないだけの厚みにしなければならない。

【００４１】一方、電極板１３のスペーサ開孔１４は、
ＦＥＤの組立時にスペーサ１５が貫通できるだけの設計
余裕度を持って形成されている。また、電極板１３とフ
ェースパネル１１およびリアパネル１２との間隔を厳密
に規定するため、スペーサ１５の段差部２２ａと電極板
１３との接触面積を極力大きくすることが望ましい。従
って、段差部２２ａの厚さｄは、上下端面２３、２４の
厚さｔに対して数百μｍ以内の範囲で大きくするととも
に、電極板１３のスペーサ開孔１４は、スペーサ１５の
上下端面２３、２４の厚さｔおよび長さＬに対して、そ
れぞれ数十μｍ大きくした形状とすることが望ましい。

【００４２】更に、スペーサ１５の段差部２２ａ、２２
ｂは、設計余裕度を大きくとるために電極板１３との接
触面積を極力大きくすることが望ましい。従って、段差
付け根部分および段差エッジ部分は直線形状の構成とす
ることが望ましい。スペーサ１５の上下端面２３、２４
と段差部２２ａ、２２ｂまでの距離は、電極板１３とフ
ェースパネルあるいはリアパネルとの距離によって決ま
るものであり、電極板１３の目的に応じて自由に変更す
ることが可能である。

【００４３】また、図２および図５に示すように、各ス
ペーサ１５の高さ方向に沿った断面形状は、上下対称形
状になっている。スペーサ１５をこのような形状とする
ことで、フェースパネル１１、リアパネル１２および電
極板１３との組合せにおいて、スペーサ１５の高さ方向
における上下の制約が無くなる。

【００４４】このような構造のＦＥＤでは、電極板１３
と第１および第２パネル１１、１２との組立て時、また
は真空外囲器１０内部が真空状態になった後、電極板１
３が真空外囲器内で所定位置から移動しないようにする
必要がある。そのため、電極板１３とスペーサ１５と
は、スペーサ開孔１４内に充填された固着部材４０によ
って固定されている。

【００４５】詳細に述べると、図６に示すように、電極
板１３の各スペーサ開孔１４は、電極板の第１表面１３
ａ側の開口面積、つまり、スペーサ１５の段差部２２ａ
が接触している電極板の上面側の開口面積よりも、スペ
ーサに接触しない電極板下面側の開口面積の方が大きく
なるように形成されている。そのため、各スペーサ開孔
１４の内面は、スペーサ１５が貫通する方向に向かって
外側に傾斜した傾斜面４２を有している。このような傾
斜面４２を有することにより、固着部材４０を電極板１
３とスペーサ１５との固定に適した位置へ容易に配置す
ることができる。傾斜面４２は、電極板１３のスペーサ
開孔１４をエッチング等で形成することにより容易に実
現できる。なお、電極板１３の製造方法に応じて、傾斜
面４２は、平面状、あるいは電極板１３の板厚方向の一
部に突出部を有し形状となる場合もある。

【００４６】スペーサ１５は主にガラス材で構成され、
また、電極板１３は主に導電性金属で構成されている。
そのため、これらの部材を互いに固定する固着部材４０
は、電極板１３およびスペーサ１５に対して接着性を有
した材料で構成されていることが必要である。また、固
着部材４０は、真空外囲器１０内の真空状態に対して脱
ガスなどによる悪影響を与えない材料を選択する必要が
ある。

【００４７】さらに、電極板１３とスペーサ１５が固定
された後に、パネル内面に露出している固着部材４０の
表面状態が極力滑らかなものして、放電源にならないよ
うにすると共に、固着部材４０周辺の電位分布を極力乱
さない特性が要求される。上述したような選択条件か
ら、固着部材４０として導電性のフリットガラスを使用
することが好適である。

【００４８】ＦＥＤの動作時、電極板１３には数ｋＶの
電圧が印加される。また、各スペーサ１５には、所定の
抵抗値を持たせている。これにより、スペーサ１５近辺
の電位分布を安定させ、電子源より放出される電子ビー
ムヘの悪影響を抑制しているとともに、スペーサ１５が
放電源となることを抑制している。これらの点を考慮す
ると、固着部材４０は導電性であるため、電極板１３の
どの位置へ配置されても、電極板１３上に数十μｍ以内
の均一な導電膜を形成するため、大きな問題は生じな
い。

【００４９】しかし、スペーサ１５の広い範囲に固着部
材４０を配置すると、スペーサ１５周辺で電位分布の疎
密を生じる。そのため、図６に示すように、固着部材４
０はスペーサ１５の段差部２２ａ付近のみに配置し、ス
ペーサ１５の他の部分には配置されない構成としてい
る。

【００５０】図７は、固着部材４０がスペーサ１５の広
い領域に亘って配置された時の電位分布を示している。
このような固着部材４０の配置状態とすると、電気的に
接続された固着部材４０によって電極板１３の電位がリ
アパネル１２へ接近する。従って、固着部材４０とパネ
ル１２との間で他の部分よりも電位の変化が急激とな
り、スペーサ１５の表面に高い電位差が生じてしまう。
このため、スペーサ１５が放電源となる可能性があり、
このような固着部材４０の配置は望ましくない。

【００５１】従って、スペーサ１５に対する固着部材４
０の配置は、スペーサ１５の段差部２２ａから電極板１
３の板厚以下までの範囲とすることが望ましい。また、
電極板１３とスペーサ１５とが確実に固定される範囲
で、固着部材４０の使用量を極力少なくすることによ
り、ＦＥＤの特性に影響を与えることがなく、同時に、
固着部材４０のコストを抑えることができる。

【００５２】一方、電極板１３のスペーサ開孔２２は、
スペーサ１５を貫通させるため、スペーサに対して数十
〜数百μｍの寸法的な余裕量を有している。そのため、
図８に示すように、スペーサ１５は、スペーサ開孔１４
に対し、上記余裕量の範囲で片寄って配置されることが
考えられる。このような場合、固着部材４０の配置場所
は、スペーサ１５の両側で相違する。スペーサ１５が片
寄ると、片寄った方向で電子ビームとの距離が近くなる
ことになり、同様に固着部材４０と電子ビームとの距離
も近くなる。この場合、固着部材４０が電子ビームに近
づいた部分では、電位分布がより均一化されるようにな
ることと、固着部材４０が導電性であることから、固着
部材４０の使用量を適切に選択すれば、問題は生じな
い。

【００５３】次に、上記のように構成されたＦＥＤの製
造方法について説明する。まず、図３に示すように、フ
ェースパネル１１、リアパネル１２、電極板１３、およ
び多数のスペーサ１５を用意する。フェースパネル１１
の内面には、予め蛍光体層および黒色遮光層を有した蛍
光体スクリーンを形成しておく。また、リアパネル１２
上には、多数の電子放出素子２０および配線等が形成さ
れている。電極板１３は、予め別の場所で電子通過開孔
２１およびスペーサ開孔１４の位置関係が明確となる机
上等に置かれている。

【００５４】続いて、図９に示すように、多数のスペー
サ１５を電極板１３のスペーサ開孔１４にそれぞれ挿通
し、段差部２２ａを電極板１３の第１表面１３ａに当接
させる。これにより、各スペーサ１５は電極板１３との
位置関係が所定関係に規定される。この状態で、スペー
サ１５と電極板１３との位置関係が変動しないようにお
互いを固定し一体化する。固定場所は、スペーサ開孔１
４および段差部２２ａ周辺となる。固着部材４０として
は、導電性のフリットガラスを使用する。

【００５５】ここで、スペーサ１５を電極板１３のスペ
ーサ開孔１４に挿通する工程、およびスペーサと電極板
とを固定する工程について詳細に説明する。まず、スペ
ーサ１５の挿通工程について説明すると、本実施例のよ
うにスペーサ１５の長さが数ｍｍの場合、真空外囲器１
０内部に配置されるスペーサは数千個から数万個とな
る。このような多数のスペーサをロボット等で１個ある
いは数個ずつならべることは非常に困難となる。そこ
で、本実施の形態によれば、パレット上に載置された多
数のスペーサ１５を振動させることにより予め所定の位
置へ整列する。

【００５６】図１０に示すように、スペーサ１５の整列
に用いる振動整列装置５０は、パレット５２を配置する
ホルダ５４と、このホルダを互いに直行するＸ、Ｙ、Ｚ
方向に振動させる振動発生部５５と、を備えている。そ
して、ホルダ５４の一部に多数のスペーサ１５が投入さ
れる。

【００５７】図１１および図１２に示すように、パレッ
ト５２は電極板１３に対応した矩形板状に形成されてい
るとともに、その上面には、スペーサ１５の配列方向に
沿って延びた複数のガイド凹所５６が形成されている。
更に、各ガイド凹所５６には、スペーサ１５を配置する
ためのスペーサ配置溝５７が、電極板１３のスペーサ開
孔１４の位置に合わせて形成されている。つまり、スペ
ーサ配置溝５７は、電極板１３ヘのスペーサ配置間隔と
ほぼ同じ間隔で設けられている。また、スペーサ配置溝
５７およびガイド凹所５６は、スペーサ１５を整列しや
すい形状であることが要求されるとともに、スペーサ１
５の破損を防ぐことが要求される。そのため、スペーサ
配置溝５７およびガイド凹所５６のエッジ部分は、面取
りされ、あるいは曲面形状に加工されている。

【００５８】そして、製造工程においては、多数のスペ
ーサ１５が投入されたパレット５２をホルダ５４上に載
置し、パレット５２およびホルダ５４を矢印Ｘ、Ｙ、Ｚ
方向へ加速度０．５〜１．５Ｇ程度で振動させる。それ
により、図１１に示すように、スペーサ１５は振動しな
がらパレット５２上を移動し、図１３および図１４に示
すように、各スペーサ１５をスペーサ配置溝５７内に挿
入され、立位状態で所定の位置関係に配列される。振動
させる時間は数分以下に設定する。なお、スペーサ１５
がパレット５２の表面から離れる位に強い振動を与える
ことは、スペーサの破壊およびホルダ５４からの飛び出
し等が懸念されるため、望ましくない。

【００５９】スペーサ１５を振動整列する際、スペーサ
１５をスペーサ配置溝５７に効率良く配置するために
は、振動によりなるべく多数のスペーサ１５をパレット
５２のスペーサ配置溝５７上を通過させることが望まし
い。従って、ホルダ５４へのスペーサ投入量は、実際に
スペーサ配置溝５７へ配置されるスペーサ１５の数量に
対して約５〜１０倍に設定することが望ましい。また、
スペーサ配置溝５７の周辺に浅いガイド凹所５６が設け
られているため、ホルダ５４に投入されたスペーサ１５
の大多数は、ガイド凹所５６を通過するようになり、ス
ペーサ１５をスペーサ配置溝５７へ効率的に導き、効率
よく整列することができる。

【００６０】なお、全てのスペーサ１５が振動整列によ
ってスペーサ配置溝５７へ配置されることは、振動整列
の動作原理から困難となる。通常、スペーサ全数の数%
が配置されない状態となる。そこで、本実施の形態で
は、スペーサ１５が配置されていないスペーサ配置溝５
７を検出し、図示しないロボットあるいは人手等によ
り、スペーサ１５を追加配置する。

【００６１】上述した整列方法によれば、パレット５２
を振動させてスペーサ１５を容易に整列、配置すること
ができるようになる。しかし、スペーサ１５が振動によ
ってスペーサ配置溝５７内に配置される姿勢とスペーサ
の形状とによっては、整列が難しくなる場合がある。

【００６２】そこで、複数のパレットを組み合わせて用
い、スペーサ１５を寝かせた状態で振動整列させた後、
向きを変えて立位状態に整列させる方法を取ることもで
きる。詳細に述べると、図１５および図１６に示すよう
に、まず、上記と同様の振動整列装置５０のホルダ５４
上に整列パレット５２ａを載置する。この場合、整列パ
レット５２ａは、電極板１３に対応した矩形板状に形成
されているとともに、その上面には、スペーサ１５の配
列方向に沿って延びた複数のガイド凹所５６が形成され
ている。そして、ガイド凹所５６には、スペーサ１５を
配置するためのスペーサ配置溝５７が形成されている。
ここでは、各スペーサ配置溝５７は、スペーサ１５を寝
かせた状態、つまり、整列パレット５２ａの表面とほぼ
平行な状態で収納する形状に形成されている。なお、各
スペーサ配置溝５７の底には、真空引き用の吸気孔６０
が形成されている。

【００６３】そして、製造工程においては、多数のスペ
ーサ１５が投入された整列パレット５２ａをホルダ５４
上に載置し、整列パレット５２ａおよびホルダ５４を振
動させる。それにより、スペーサ１５は振動しながらパ
レット５２上を移動し、スペーサ配置溝５７内に挿入さ
れ、横たわった状態で所定の位置関係に配列される。こ
のようなスペーサ１５の形状と整列姿勢であれば、整列
パレット５２ａを振動させるとによって容易にスペーサ
１５をスペーサ配置間隔とほぼ同じ間隔で整列させるこ
とができる。

【００６４】続いて、スペーサ１５が配置された整列パ
レット５２ａは、姿勢回転パレット５２ｂおよび装填パ
レット５２ｃと組合せられる。図１６に示すように、姿
勢回転パレット５２ｂは、整列パレット５２ａのスペー
サ配置溝５７に対応した多数のガイド孔６１を有し、各
ガイド孔の内面の一部は、傾斜したガイド面６２を有し
ている。また、装填パレット５２ｃには、スペーサ１５
を立位状態に配置するためのスペーサ装填溝６４が、電
極板１３のスペーサ開孔１４の位置に合わせて形成され
ている。つまり、スペーサ装填溝６４は、電極板１３ヘ
のスペーサ配置間隔とほぼ同じ間隔で設けられている。
更に、各スペーサ装填溝６４の底には、真空引き用の吸
気孔６５が形成されている。

【００６５】製造工程においては、装填パレット５２ｃ
に重ねて姿勢回転パレット５２ｂを配置し、更に、スペ
ーサ１５が配置された整列パレット５２ａを姿勢回転パ
レット５２ｂに重ねて配置する。この際、整列パレット
５２ａに装填されたスペーサ１５を予め真空引きし、吸
い付いて動かない状態に保持しておく。

【００６６】そして、整列パレット５２ａ、姿勢回転パ
レット５２ｂ、および装填パレット５２ｃを位置あわせ
した状態で、各スペーサ１５の真空引きを解除する。す
ると、スペーサ１５は整列パレット５２ａのスペーサ配
置溝５７から姿勢回転パレット５２ｂのガイド孔６１内
に落下し、ガイド面６２によって斜めの姿勢を変化され
る。更に、各スペーサ１５は、ガイド面６２によって装
填パレット５２ｃの装填溝６４へ導かれ、最終的に装填
パレット５２ｃの装填溝６４内へ立位状態で配置され
る。この装填パレット５２ｃの形状は、前述したパレッ
ト５２とほぼ同じ形状であり、装填パレット５２ｃに整
列されたスペーサ１５は、次工程で電極板１３と組み合
わされる。

【００６７】なお、装填パレット５２ｃの装填溝６４に
スペーサ１５を装填する際、吸気孔６５を通してスペー
サ１５を真空引きするようにしてもよい。また、整列パ
レット５２ａに設けられたスペーサ配置溝５７の位置精
度は、装填パレット５２ｃに設けられた装填溝６４に比
較して低くすることも可能である。この場合でも、姿勢
回転パレット５２ｂで位置精度を高めることにより、装
填パレット５２ｃの位置精度を満足してスペーサ１５を
配置することができる。また、姿勢回転および位置精度
に問題がある場合には、形状および位置精度の異なる他
の姿勢回転パレットを複数準備して、整列パレット５２
ａと装填パレット５２ｃとの中間に配置して組み合わせ
ればよい。

【００６８】そして、図１７に示すように、上記のよう
にしてパレット５２あるいは装填パレット５２ｃに整列
されたスペーサ１５は、電極板１３に対して位置合わせ
し、電極板１３のスペーサ開孔１４に挿通後、電極板に
固定する。ここで、パレット５２あるいは５２ｃおよび
電極板１３には、図示しない位置合わせ用マークが設け
られ、これらを互いに精度良く位置合わせすることがで
きる。

【００６９】組み合わせ工程を簡略化するためには、１
枚に電極板１３に対応した１枚のパレット５２あるいは
５２ｃで構成することが望ましいが、パレットの振動整
列に関する制約により、１枚の電極板１３に対して複数
枚のパレットを並べて構成することも可能である。電極
板１３はスペーサ１５の段差部２２ａで係止され、一定
の間隔を保つ。この状態で電極板１３とスペーサ１５と
の固定を行うことにより、電極板１３とスペーサ１５と
が精度良く一体化されたスペーサ付電極板を形成するこ
とができる。

【００７０】なお、電極板１３とスペーサ１５とを固定
する場合、以下の工程により、予め電極板１３のスペー
サ開孔１４に固着部材４０を塗布しておく。まず、図１
８に示すように、電極板１３の第２表面１３ｂ上にマス
キング板７０を密着して配置する。マスキング板７０に
はスペーサ開孔１４と重なる部位のみに開口７１が設け
られている。そして、電極板１３とマスキング板７０と
を位置合わせした状態で、スプレー塗布装置７２によっ
てマスキング板７０側から固着部材４０としての導電性
フリットガラスを吹付け、電極板１３のスペーサ開孔１
４のみに塗布する。なお、固着部材４０の塗布方法は、
スプレー方式に限らず、マスキング板を適切に設計する
ことで、印刷による塗布も可能である。

【００７１】また、電極板１３の電子通過開孔２１に固
着部材４０を塗布しても問題とならない場合には、マス
キング板を省いて、直接、電極板１３に固着部材４０を
塗布することも可能である。この場合、マスキング板７
０と電極板１３との位置合わせ等が不必要になるため、
工程の大幅な簡素化が実現できる。なお、この際、電極
板１３の全面に固着部材４０を塗布してもよい。

【００７２】次に、固着部材４０が電極板１３に付着し
た状態で、上述した工程により、スペーサ１５を電極板
１３のスペーサ開孔１４に挿通し、所定位置に配置す
る。この場合、図１９に示すように、固着部材４０はス
ペーサ１５が電極板１３のスペーサ開孔１４を貫通する
妨げとならないように塗布され、電極板１３とスペーサ
１５の段差部２２ａとが接触して高さ方向の位置関係を
規定する。この状態では、スペーサ１５と固着部材４０
とはほとんど接触していない。

【００７３】続いて、固着部材４０はフリットであるこ
とから、図１９に示す状態を維持しながら固着部材４０
を焼成し、この固着部材４０によって電極板１３とスペ
ーサ１５と固定する。焼成工程では、電極板１３および
スペーサ１５も同時に焼成されるため、焼成によって電
極板１３とスペーサ１５との位置関係が変動しないよう
にする必要がある。そのため、固着部材４０とは別の仮
固定用接着材料等によって電極板１３とスペーサ１５と
を仮固定する工程や、焼成治具を使用する。

【００７４】固着部材４０は、焼成時の高温度領域で一
度軟化し流動性を有する状態となり、スペーサ１５の段
差部２２ａ付近へ流動する。固着部材４０の流動性を活
用するために、焼成時はスペーサ１５の段差部２２ａの
上方に固着部材４０が位置するようにスペーサ１５およ
び電極板１３を配置しておく。

【００７５】また、焼成によって電極板１３とスペーサ
１５は固着部材４０と十分な接着強度を有するようにな
り、固着部材４０の表面は滑らかなものとなる。焼成
後、電極板１３とスペーサ１５は固着部材４０によって
固定され、図９に示したスペーサ付電極板３０として一
体化される。

【００７６】次に、スペーサ１５と電極板１３とを一体
化したスペーサ付電極板３０を、リアパネル１２上に配
置する。その際、リアパネル１２の電子放出素子２０に
対して、スペーサ付電極板３０の電子通過開孔２１が適
切な関係となるように位置決めして配置する。この場
合、スペーサ付電極板３０は１つの部材として取り扱う
ことが出来るため、リアパネル１２に対して電極板の数
カ所を位置合わせすることにより、全体の位置決めが可
能となる。また、スペーサ付電極板３０は、スペーサ１
５および電極板１３の位置関係が規定された状態で一体
化されているため、電極板１３がリアパネル１２に対し
て適切に配置されると、スペーサ１５とリアパネル１２
との位置関係も適切な状態となる。そして、位置決めが
終了した後、リアパネル１２とスペーサ付電極板３０と
の位置関係が変動しないように、これらを互いに固定す
る。

【００７７】最後に、フェースパネル１１、リアパネル
１２、およびスペーサ付電極板３０が適切な位置関係と
なるように組み合わせ、シーリング部材１８によってフ
ェースパネルおよびリアパネルの周縁部同士を接合す
る。その後、フェースパネル１１とリアパネル１２との
間を真空状態とすることにより、ＦＥＤが完成する。

【００７８】なお、パネル間が真空状態になると、各ス
ペーサ１５にはパネル外部から大気圧加重が加わる。そ
して、フェースパネル１１、リアパネル１２、およびス
ペーサ１５は、大気圧加重によって互いに固定されるた
め、接着材料等による他の固定手段は必ずしも必要では
ない。

【００７９】次に、上記画像表示装置の他の製造方法に
ついて説明する。この製造方法によれば、図２０に示す
ように、予め蛍光体スクリーンの形成されたフェースパ
ネル１１上に多数のスペーサ１５を配置する。この場
合、蛍光体スクリーンの黒色遮光層上にスペーサ１５を
配置する。また、この際、スペーサ１５を１個ないし数
個単位で蛍光体スクリーン上の所定の位置へ配置してい
く方法をとる。あるいは、前述したパレットおよび振動
整列装置を用いて多数のスペーサを整列配置した後、蛍
光体スクリーン上に配置してもよい。

【００８０】各スペーサ１５をフェ−スパネル１１上に
配置する際、同時に固定を行うことが望ましい。その
際、前述したように、各スペーサ１５は厚さｔが数百μ
ｍであるのに対して高さｈが数ｍｍという高アスペクト
比の形状であることから、フェースパネル１１に対して
スペーサ１５の傾きが極力小さくなるように配置、固定
することが必要である。この固定には、図示しない接着
材料を固定部材として使用する。

【００８１】スペーサ１５をフェースパネル１１に固定
した後、電極板１３をスペーサ１５上に配置し、各スペ
ーサ開孔１４内に対応するスペーサ１５を挿通する。そ
して、電極板１３を各スペーサ１５の段差部２２ａに当
接させて所定位置に位置決めする。この際、スペーサ１
５が電極板１３のスペーサ開孔１４を貫通しさえすれ
ば、電極板１３の位置は自動的に規定されるため、複雑
な位置合わせ装置等は必要なくなる。

【００８２】電極板１３のスペーサ開孔１４に全数のス
ペーサ１５が挿通され、電極板１３とスペーサ１５の段
差部２２ａとが接触したことを確認した後、電極板１３
とスペーサ１５とを固定する。続いて、フェースパネル
１１とリアパネル１２とを適切な位置関係となるように
配置し、シーリング部材１８によって周縁部同士を接合
する。その後、フェースパネル１１とリアパネル１２と
の間を真空状態とすることにより、ＦＥＤが完成する。

【００８３】以上のように構成された画素表示装置およ
びその製造方法によれば、各スペーサは、電極板１３を
貫通して延びフェースパネルおよびリアパネルに当接し
ているとともに、各スペーサは電極板と係合して電極板
を所定位置に保持している。そのため、スペーサおよび
電極板を所定位置に容易に配置できるとともにスペーサ
の数量を低減することができ、その結果、画像表示装置
を容易に組立てることができる。

【００８４】また、スペーサをパレット上の所定位置へ
振動によって整列させることにより、容易にかつ短時間
でスペーサを整列させることができ、実用的なスペーサ
配列をおこなうことが可能となる。また、複数のパレッ
トを組み合わせて使用することで、スペーサを整列が容
易な姿勢で配列し、容易にスペーサと電極板とを組み合
わせることができる。従って、スペーサの形状および組
合せ姿勢に制約を受けず、どのような形状のスペーサで
も高い精度で効率良く真空外囲器内に配置することが可
能となる。

【００８５】更に、固着部材によりスペーサを電極板の
スペーサ開孔に固定することにより、電極板とスペーサ
との高い位置精度に維持することができる。また、固着
部材は、スペーサ開孔とスペーサとの空隙部において緩
衝材としての機能を有しているとともに、導電性を有す
ることで、固定部分周辺の電位分布を安定させることが
できる。

【００８６】上述した形状のスペーサ１５、すなわち、
２つの段差部２２ａ、２２ｂを備えた形状のスペーサ１
５を用いた場合、図２１に示す第２の実施の形態のよう
に、スペーサにより２枚の電極板１３、３２をフェース
パネル１１とリアパネル１２との間に支持および位置決
めすることができる。

【００８７】この場合、一方の電極板１３は、前述した
第１の実施の形態と同様に構成され、各スペーサ開孔１
４にスペーサ１５が挿通された状態で、かつ、スペーサ
の段差部２２ａに当接した状態で所定位置に配置されて
いる。また、他方の電極板３２は、電極板１３と同様に
多数の電子通過開孔およびスペーサ開孔３４を有し、各
スペーサ開孔３４にスペーサ１５が挿通された状態で、
かつ、スペーサの段差部２２ｂに当接した状態で所定位
置に配置されている。

【００８８】この場合、各スペーサ１５の下端面２４と
段差部２２ａとの距離、およびスペーサの上端面２３と
段差部２２ｂとの距離により、電極板１３、３２、フェ
ースパネル１１、およびリアパネル１２の距離関係が決
定される。これにより、２枚の電極板１３、３２は、フ
ェースパネル１１およびリアパネル１２に対し所定の隙
間をおいて互いに平行に設けられている。

【００８９】上記のような画像表示装置を製造する場
合、第１の実施の形態と同様の方法により、スペーサ１
５と電極板１３、３２とを予め係合、固定して一体化さ
せた後、このスペーサと電極板との組立体をフェースパ
ネル１１およびリアパネル１２と組み合わせる方法が望
ましい。

【００９０】以上のように構成された第２の実施の形態
においても、各スペーサ１５は、電極板１３、３２を貫
通して延びフェースパネル１１およびリアパネル１２に
当接しているとともに、各スペーサは電極板１３、３２
と係合してこれらの電極板を所定位置に保持している。
そのため、スペーサおよび電極板を所定位置に容易に配
置できるとともにスペーサの数量を低減することがで
き、その結果、画像表示装置を容易に組立てることがで
きる。

【００９１】一方、電極板１３、３２の電子通過開孔と
スペーサ１５の段差部２２ａ、２２ｂとが干渉しないよ
うに、スペーサ１５は、段差部２２ａ、２２ｂの厚さが
互いに相違するように形成されていてもよい。例えば、
図２２に示すように、スペーサ１５は、上端側の段差部
２２ｂよりも下端側の段差部２２ａの方が幅広となるよ
うに形成されていてもよい。だだし、この場合、各スペ
ーサ１５は、上下の向きが制約される。

【００９２】また、電極板を１枚しか配置しない場合、
図２３に示すように、各スペーサ１５は、１つの段差部
２２ａのみを備えた形状としてもよい。このスペーサ１
５において、段差部２２ａはスペーサの下端部に突設さ
れた突出部２６により形成され、上端面２３側を向いて
いる。

【００９３】あるいは、図２４に示すように、段差部２
２ａは、スペーサ１５の上端部に突設された突出部２６
により形成され、下端面２４側を向いた構成としてもよ
い。この場合、突出部２６は、段差部２２ａから上端面
２３に向かって直線的に延びるように先細に形成されて
いる。このようなスペーサ１５は、例えば、電子放出素
子２０から放出される電子のスポット径が蛍光体スクリ
ーン面に向かって徐々に大きくなるような場合に有効と
なる。

【００９４】なお、図２２ないし図２４に示すようなス
ペーサ１５を用いた場合でも、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。次に、この発明の第
３の実施の形態に係るＦＥＤおよびその製造方法につい
て説明する。第３の実施の形態では、電極板１３に対す
るスペーサ１５の固定方法が相違している。

【００９５】すなわち、図２５に示すように、第３の実
施の形態によれば、固着部材４０は、スペーサ１５の段
差部２２ａと電極板１３との中間に配置されている。こ
のような構成とした場合、前述の第１の実施の形態では
スペーサ１５の段差部２２ａによって規定されていた電
極板１３の位置を、固着部材４０によって規定すること
が可能となる。この構成は、スペーサ１５が高さ方向の
必要精度を最優先させた結果、段差部２２ａに要求され
る寸法精度を満足しなくなる場合などに有効である。

【００９６】上記構成では、スペーサ１５の段差部２２
ａを極力広くするとともに、電極板１３のスペーサ開孔
１４を極力狭くすることが望ましい。また、電極板１３
の第１表面１３ａ上に固着部材４０が配置されるため、
スペーサ開孔１４は、スペーサ１５が貫通可能な範囲で
自由に形状とすることができる。そして、固着部材４０
の配置関係を適切に決めることができ、スペーサ１５近
辺での電位分布を安定させることが可能となる。なお、
固着部材４０は導電性フリットであるため、電極板１３
と固着部材４０およびスペーサ１５は、電気的に導通状
態となっている。他の構成は前述した第１の実施の形態
と同一であり、その詳細な説明は省略する。

【００９７】このようなＦＥＤの製造工程では、固着部
材４０を各スペーサ１５に塗布した後、電極板１３に固
定する。図２６に示すように、スペーサ１５に固着部材
４０を塗布する際、スペーサ１５を塗布用治具８１に装
着する。この塗布用治具８１は、外面からスペーサ１５
の各段差部２２ａ近辺まで延びた導入路８２を有してい
る。そして、これらの導入路８２を通して、固着部材４
０をスペーサ１５の段差部２２ａに塗布する。なお、各
導入路８２は、塗布用治具８１自体を固着部材４０が付
着しにくい材料で形成することにより、あるいは、導入
路の内面を固着部材４０が付着しにくい表面状態とする
ことにより、固着部材の付着が防止される。

【００９８】また、塗布用治具８１の長さ方向は、製造
設備の許容する範囲で長くすることが可能である。従っ
て、スペーサ１５は図２６の表面に直行する方向に並べ
ることができるため、一度に大量にスペーサ１５へ固着
部材４０を塗布することが可能となる。なお、塗布用治
具８１の導入路８２は、図２６の表面に垂直な方向に連
続して設けることが可能であるとともに、部分的な空隙
とすることも可能である。

【００９９】次に、固着部材４０の塗布されたスペーサ
１５を、電極板１３のスペーサ開孔１４に挿通した状態
に配置する。この状態で固着部材４０を焼成して電極板
１３とスペーサ１５とを固定する。この場合、図２７に
示すように、電極板１３およびスペーサ１５は、それぞ
れの位置を規定する焼成治具９１に配置される。この焼
成治具９１は、電極板１３の高さ方向の位置を規定する
電極板受け板９２と、荷重板９３とを備えている。電極
板受け板９２には、スペーサ１５を収納する透孔９４、
および透孔９４内に突出しスペーサ１５の傾きを補正す
る突出部９５が形成されている。

【０１００】固着部材４０の焼成する工程において、固
着部材４０であるフリットは高温度領域で軟化し、電極
板１３およびスペーサ１５は焼成治具９１によって所定
の位置へ配置される。この際、電極板１３とスペーサ１
５の段差部２２ａとの間に、所定の厚さを有して固着部
材４０が配置される。また、余剰の固着部材４０は、ス
ペーサ１５の段差部２２ａの付け根方向押し出される。
しかし、塗布量が極めて少量であることから、スペーサ
１５に配置される固着部材４０の領域は、電極板１３と
の接触部分以外は変化することがほとんどなく、塗布用
治具８１を使用してスペーサ１５へ固着部材４０を塗布
する際、その塗布領域を厳密に規定することができる。

【０１０１】従って、スペーサ１５と固着部材４０との
位置関係が均一となり、各スペーサ１５付近の電位分布
も均一で安定なものとすることができる。また、焼成の
間、スペーサ１５は電極板受け板９２の突出部９５によ
って傾かないように位置規制されているため、電極板１
３および固着部材４０が焼成によって変動しても所定位
置に固定することができる。焼成工程が終了した後、形
成されたスペーサ付電極板は、前述した第１の実施の形
態と同様の方法によりパネル等と組合わされる。

【０１０２】上述した各実施の形態において、スペーサ
は固着部材を用いて電極板に固定する構成としたが、電
極板のスペーサ開孔内に圧入することにより固定する構
成としてもよい。すなわち、この発明の第４の実施の形
態によれば、図２８に示すように、スペーサ１５には、
電極板１３とスペーサ１５とを固定するための一対の固
定用突起９６が一体で形成され、それぞれ段差部２２ａ
から離間でスペーサの両面から突出している。

【０１０３】各固定用突起９６は、電極板１３のスペー
サ開孔１４の面積が最小となる小径部９７に数十μｍ以
下の範囲で接触するように形成されている。この接触量
は、スペーサ１５と電極板１３とを組み合わせた際、部
材寸法の変動や部材の破壊が生じない接触量とすること
が望ましく、スペーサ１５および電極板１３の部材特性
に応じて、数μｍから数十μｍの範囲で最適値に設定さ
れる。

【０１０４】そして、スペーサ１５を電極板１３のスペ
ーサ開孔１４へ装着する際、固定用突起９６がスペーサ
開孔の小径部９７と接触した後、更に、スペーサ１５に
圧力をかけてスペーサ開孔１４内へ押し込むことによ
り、スペーサ１５はスペーサ開孔内に圧入され、電極板
１３に固定される。

【０１０５】スペーサ１５の圧入後、固定用突起９６は
スペーサ開孔１４の小径部９７の内面に接触し、また、
スペーサ１５の段差部２２ａは電極板１３の第１表面１
３ａに接触する。それにより、固定用突起９６および段
差部２２ａによって電極板１３を挟み込み、スペーサと
電極板とが互いに固定される。そして、上記構造であれ
ば、電極板１３に対してスペーサ１５の位置が変動する
ことはない。

【０１０６】なお、上記のように固定用突起９６および
段差部２２ａの一部のみが電極板１３に接触した構成の
場合、真空状態のＦＥＤ内部において、電極板１３が変
位する恐れがあるが、このような変位が数十μｍ以下で
あれば、画像表示に大きな影響を与えることはない。従
って、スペーサ１５０および電極板１３の寸法は数十μ
ｍ以内の精度で形成されることが望ましい。

【０１０７】第３の実施の形態において、他の構成およ
び製造工程は前述した実施の形態と同一であり、その詳
細な説明は省略する。そして、第３の実施の形態によれ
ば、スペーサ１５および電極板１３を固定するための固
着部材が不要となり、部材コストの低減を図ることがで
きるとともに、製造工程数の削減が可能となる。従っ
て、低コストで簡単な製造方法によって画像表示装置を
実用化することができる。

【０１０８】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、この発明は、高電圧型のＦＥＤに限ら
ず、他の画像表示装置にも適用することもできる。ま
た、上述した実施の形態において、各スペーサは係止部
として段差部を備えた構成としたが、スペーサの内、電
極板に形成されたスペーサ開孔と係合する部分を係止部
とし、この係止部とスペーサ開孔とを所定の嵌め合いに
設定することにより、段差部を設けるとこなくスペーサ
によって電極板を保持する構成としてもよい。

【０１０９】また、上述した実施の形態では、整列され
たスペーサを電極板に組み合わせる製造方法としたが、
電極板を使用しない画像表示装置の場合、整列されたス
ペーサをパネルへ直接配置することも可能である。

【０１１０】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、それぞれ電極板を貫通して延びる複数のスペーサを
設け、かつ、これらのスペーサによって電極板を係止す
ることにより、スペーサおよび電極板を容易に所定位置
に配置することができるとともに、スペーサの数量を低
減でき、組立が容易で製造コストの安価な画像表示装
置、およびその製造方法を提供することができる。

【０１１１】また、各スペーサに段差部を設け、この段
差部によって電極板の位置規制を行なうことにより、ス
ペーサと電極板との位置関係を正確に規定でき、フェー
スパネルおよびリアパネルと電極板との間隔を容易にか
つ正確に設定することができる。従って、スペーサを容
易に配置できるとともに組立が容易な画像表示装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態に係るＦＥＤを示
す斜視図。

【図２】図１の線Ａ−Ａに沿った上記ＦＥＤの断面図。

【図３】上記ＦＥＤの分解斜視図。

【図４】上記ＦＥＤにおけるスペーサおよび電極板を拡
大して示す分解斜視図。

【図５】上記スペーサを示す斜視図。

【図６】上記電極板にスペーサを固定した状態を示す断
面図。

【図７】上記電極板にスペーサを固定する固着部材の量
が多い場合の電位分布を概略的に示す断面図。

【図８】上記電極板に対しスペーサが片寄って固定され
た場合の電位分布を概略的に示す断面図。

【図９】上記電極板にスペーサを固定した状態を示す斜
視図。

【図１０】上記ＦＥＤの製造工程において用いる振動整
列装置を示す斜視図。

【図１１】上記ＦＥＤの製造工程において、振動整列用
のパレットにスペーサを振動整列させる工程を示す斜視
図。

【図１２】上記パレットと整列前のスペーサとを示す断
面図。

【図１３】上記パレットにスペーサが整列された状態を
示す斜視図。

【図１４】上記パレットにスペーサが整列された状態を
示す断面図。

【図１５】パレットの変形例を示す斜視図。

【図１６】上記変形例において、複数のパレットを組み
合わせた状態を概略的に示す断面図。

【図１７】スペーサが整列されたパレットと電極板とを
示す分解斜視図。

【図１８】上記ＦＥＤの製造工程において、電極板に固
着部材を塗布する工程を模式的に示す斜視図。

【図１９】上記電極板に固着部材が塗布された状態を示
す断面図。

【図２０】上記ＦＥＤの異なる製造方法を説明するため
の分解斜視図。

【図２１】この発明の第２の実施の形態に係るＦＥＤを
示す断面図。

【図２２】スペーサの変形例を示す斜視図。

【図２３】スペーサの他の変形例を示す斜視図。

【図２４】スペーサの更に他の変形例を示す斜視図。

【図２５】この発明の第３の実施の形態に係るＦＥＤを
示す断面図。

【図２６】上記第３の実施の形態における固着部材の塗
布工程に用いる治具を示す断面図。

【図２７】上記第３の実施の形態におけて、スペーサと
電極板とを固定する工程を示す断面図。

【図２８】この発明の第４の実施の形態に係るＦＥＤの
スペーサおよび電極板の要部を示す断面図。

【符号の説明】

１０…真空外囲器１１…フェースパネル１２…リアパネル１３、３２…電極板１４…スペーサ開孔１５…スペーサ１６…蛍光体スクリーン１２…電子通過開孔２０…電子放出素子２２ａ、２２ｂ…段差部４０…固着部材５０…振動整列装置５２…パレット５７…スペーサ配置溝５２ａ…整列パレット５２ｂ…姿勢回転パレット５２ｃ…装填パレット９６…固定用突起９６

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｊ 31/12 Ｈ０１Ｊ 31/12 Ｃ (72)発明者西村孝司埼玉県深谷市幡羅町一丁目９番地２株式会社東芝深谷工場内Ｆターム(参考） 5C012 AA05 BB02 BB07 5C032 AA01 CC10 5C036 EE01 EE03 EE19 EF01 EF06 EF09 EG02 EG31 EH01 EH04 5C094 AA43 AA45 BA27 BA32 BA43 DA12 EC03 GB01 5G435 AA17 BB05 BB06 BB12 KK02 KK03 KK05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像表示面を有する第１パネルと、上記第１パネルに対向して配置された第２パネルと、第１パネルと第２パネルとの間に配置された電極板と、第１パネルと第２パネルとの間隔を保持する複数のスペ
ーサと、を備え、上記スペーサは、それぞれ上記電極板を貫通して上記第
１および第２パネル間を延びていることを特徴とする画
像表示装置。
【請求項２】画像表示面を有する第１パネルと、上記第１パネルに対向して配置された第２パネルと、第１パネルと第２パネルとの間に配置された電極板と、第１パネルと第２パネルとの間隔を保持する複数のスペ
ーサと、を備え、上記スペーサは、それぞれ上記電極板を貫通して延びて
いるとともに、上記電極板を所定位置に係止した係止部
を有していることを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】上記各スペーサは、上記第１パネルに当接
した第１端面、および上記第２パネルに当接した第２端
面を有し、上記係止部は、上記第１パネルおよび第２パ
ネルの間で上記第１あるいは第２パネルに対向している
とともに上記電極板に当接した係止面を有していること
を特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】上記各スペーサは、上記第１および第２パ
ネルの間で上記係止面を規定した段差部を有しているこ
とを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項５】上記電極板は複数のスペーサ開孔を有し、
上記各スペーサは、上記電極板のスペーサ開孔を貫通し
て延び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。
【請求項６】上記各スペーサ開孔内に設けられ上記各ス
ペーサと電極板とを固定した固着部材を備えていること
を特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項７】上記電極板は、上記スペーサの係止面に当
接した第１表面と、この第１表面と対向した第２表面と
を有し、上記各スペーサ開孔は、上記電極板の第１表面
側の開口面積が第２表面側の開口面積よりも小さく形成
されていることを特徴とする請求項６に記載の画像表示
装置。
【請求項８】上記各スペーサの係止面と上記電極板との
間に設けられ、上記各スペーサと電極板とを固定した固
着部材を備えていることを特徴とする請求項４に記載の
画像表示装置。
【請求項９】上記固着部材は導電性を有していることを
特徴とする請求項６ないし８のいずれか１項に記載の画
像表示装置。
【請求項１０】上記固着部材はフリットガラスを含んで
いることを特徴とする請求項６ないし９のいずれか１項
に記載の画像表示装置。
【請求項１１】画像表示面を有する第１パネルと、上記第１パネルに対向して配置された第２パネルと、第１パネルと第２パネルとの間に互いに所定の隙間を置
いて配置された２枚の電極板と、第１パネルと第２パネルとの間隔を保持する複数のスペ
ーサと、を備え、上記各スペーサは、それぞれ上記２枚の電極板を貫通し
て延びているとともに、上記電極板を係止して所定位置
に保持した係止部を有していることを特徴とする画像表
示装置。
【請求項１２】上記各スペーサの係止部は、上記第１パ
ネルに対向しているとともに一方の電極板に当接した第
１係止面と、第１係止面から所定距離離間し上記第２パ
ネルに対向しているとともに他方の電極板に当接した第
２係止面と、を有していることを特徴とする請求項１１
に記載の画像表示装置。
【請求項１３】上記電極板は複数のスペーサ開孔をそれ
ぞれ有し、上記各スペーサは、上記各電極板のスペーサ
開孔を貫通して延びていることを特徴とする請求項１１
又は１２に記載の画像表示装置。
【請求項１４】上記画像表示面は、ストライプ状の蛍光
体層と、これら蛍光体層間に位置したストライプ状の遮
光層と、を有し、上記各スペーサは、上記遮光層の長手方向に沿って延び
ているとともに、上記遮光層を介して第１パネルに当接
していることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれ
か１項に記載の画像表示装置。
【請求項１５】上記第２パネル上に設けられた多数の電
子放出素子を備え、上記電極板は、上記電子放出素子から放出された電子が
通過する多数の電子通過開孔を有していることを特徴と
する請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の画像表
示装置。
【請求項１６】画像表示面を有する第１パネルと、上記
第１パネルに対向して配置された第２パネルと、第１パ
ネルと第２パネルとの間に配置された電極板と、第１パ
ネルと第２パネルとの間隔を保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おいて、上記電極板に形成された複数のスペーサ開孔にそれぞれ
上記スペーサを挿通することにより、上記電極板を貫通
させるとともに電極板をスペーサによって係止し、上記各スペーサを上記電極板に固定し、上記スペーサの固定された電極板を上記第１および第２
パネル間に配置した後、上記第１および第２パネル同士
を固定することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項１７】画像表示面を有する第１パネルと、上記
第１パネルに対向して配置された第２パネルと、第１パ
ネルと第２パネルとの間に配置された電極板と、第１パ
ネルと第２パネルとの間隔を保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おいて、上記スペーサを上記第１および第２パネルの一方のパネ
ル上に配置した後、各スペーサを上記一方のパネルに固
定し、複数のスペーサ開孔が形成された上記電極板を上記スペ
ーサ上に配置するとともに、各スペーサを対応するスペ
ーサ開孔に挿通することにより、上記電極板を貫通させ
るとともに電極板をスペーサによって係止し、上記スペーサおよび電極板を互いに固定し、上記スペーサおよび電極板の取付けられた上記一方のパ
ネルに重ねて他方のパネルを配置した後、上記第１およ
び第２パネル同士を固定することを特徴とする画像表示
装置の製造方法。
【請求項１８】各スペーサを上記電極板に形成されたス
ペーサ開孔に挿通するとともに各スペーサに設けられた
段差部を上記電極板の表面に当接させることにより、上
記スペーサと電極板との間の位置関係を規定することを
特徴とする請求項１６又は１７に記載の画像表示装置の
製造方法。
【請求項１９】画像表示面を有する第１パネルと、上記
第１パネルに対向して配置された第２パネルと、第１パ
ネルと第２パネルとの間に配置されているととも複数の
電子通過開孔および複数のスペーサ開孔を有した電極板
と、上記電極板を係止した段差部を有しているとともに
上記スペーサ開孔に挿通され、上記第１パネルと第２パ
ネルとの間隔を保持した複数のスペーサと、を備えた画
像表示装置の製造方法おいて、上記電極板に固着部材を塗布する工程と、上記電極板の各スペーサ開孔に上記スペーサを挿通し、
上記スペーサの段差部と電極板とを仮係止する工程と、上記仮係止された上記電極板とスペーサとを上記固着部
材により固定する工程と、を備えたことを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項２０】上記電極板に固着部材を塗布する工程
は、上記スペーサ開孔に対応する複数の透孔を有したマ
スキング部材を上記電極板に重ねて配置する工程と、上
記マスキング部材を介して上記電極板のスペーサ開孔部
分に固着部材を塗布する工程と、を有していることを特
徴とする請求項１９に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項２１】上記電極板に固着部材を塗布する工程
は、上記スペーサの段差部が当接する上記電極板の全面
に固着部材を塗布する工程を含んでいることを特徴とす
る請求項１９に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項２２】画像表示面を有する第１パネルと、上記
第１パネルに対向して配置された第２パネルと、第１パ
ネルと第２パネルとの間に配置されているととも複数の
電子通過開孔および複数のスペーサ開孔を有した電極板
と、上記電極板を係止した段差部を有しているとともに
上記スペーサ開孔に挿通され、上記第１パネルと第２パ
ネルとの間隔を保持した複数のスペーサと、を備えた画
像表示装置の製造方法おいて、上記各スペーサの段差部周辺に固着部材を塗布する工程
と、上記電極板の各スペーサ開孔に上記スペーサを挿通し、
上記スペーサの段差部と電極板とを仮係止する工程と、上記電極板とスペーサとを上記固着部材により固定する
工程と、を備えていることを特徴とする画像表示装置の製造方
法。
【請求項２３】上記電極板と上記スペーサの段差部とが
対向する部分に上記固着部材を塗布することを特徴とす
る請求項２２に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項２４】画像表示面を有する第１パネルと、上記第１パネルに対向して配置された第２パネルと、第１パネルと第２パネルとの間に配置されているととも
複数の電子通過開孔および複数のスペーサ開孔を有した
電極板と、上記電極板を係止した段差部を有しているとともに上記
スペーサ開孔に挿通され、上記第１パネルと第２パネル
との間隔を保持した複数のスペーサと、を備え、上記各
スペーサは、上記スペーサとスペーサ開孔との嵌め合わ
せにより上記電極板に固定されていることを特徴とする
画像表示装置。
【請求項２５】画像表示面を有する第１パネルと、上記
第１パネルに対向して配置された第２パネルと、第１パ
ネルと第２パネルとの間に配置されているととも複数の
電子通過開孔および複数のスペーサ開孔を有した電極板
と、上記電極板を係止した段差部を有しているとともに
上記スペーサ開孔に挿通され、上記第１パネルと第２パ
ネルとの間隔を保持した複数のスペーサと、を備えた画
像表示装置の製造方法おいて、上記各スペーサを上記電極板のスペーサ開孔に圧入し上
記スペーサと上記電極板とを固定することを特徴とする
画像表示装置の製造方法。
【請求項２６】画像表示面を有する第１パネルと、この
第１パネルに対向して配置された第２パネルと、電子ビ
ームが通過する複数の電子通過開孔を有し、上記第１パ
ネルと第２パネルとの間に配置された電極板と、上記第
１パネルと第２パネルの間隔を保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、上記複数のスペーサを振動によって予め所定の位置へ整
列する工程と、上記整列された複数スペーサを上記第１および第２パネ
ルの一方、あるいは上記電極板に対して配置する工程
と、を備えていることを特徴とする画像表示装置の製造方
法。
【請求項２７】画像表示面を有する第１パネルと、上記
第１パネルに対向して配置された第２パネルと、第１パ
ネルと第２パネルとの間に配置されているととも複数の
電子通過開孔および複数のスペーサ開孔を有した電極板
と、上記電極板の上記スペーサ開孔にそれぞれ挿通さ
れ、上記第１パネルと第２パネルとの間隔を保持した複
数のスペーサと、を備え画像表示装置の製造方法におい
て、上記複数のスペーサを振動によって予め所定の位置へ整
列する工程と、上記整列された複数スペーサを上記電極板のスペーサ開
孔に挿通する工程と、上記各スペーサを上記電極板に固定する工程と、を備えていることを特徴とする画像表示装置の製造方
法。
【請求項２８】上記複数のスペーサを振動により予め所
定の位置へ整列する工程は、上記所定の配列を有して設
けられた複数のスペーサ配置溝を有した板状のパレット
上に上記複数のスペーサを載置する工程と、上記パレッ
トを振動させて上記複数のスペーサを上記スペーサ配置
溝内に装填する工程と、を有していることを特徴とする
請求項２６又は２７に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項２９】上記複数のスペーサを振動により予め所
定の位置へ整列する工程は、上記パレットに設けられた
ガイド凹所により上記複数のスペーサを上記スペーサ配
置溝に向けてガイドする工程を含んでいることを特徴と
する請求項２８に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項３０】上記複数のスペーサを振動により予め所
定の位置へ整列する工程は、所定の間隔で設けられた複
数のスペーサ配置溝を有した板状の整列パレット上に上
記複数のスペーサを載置する工程と、上記パレットを振
動させて上記複数のスペーサを上記スペーサ配置溝内に
装填する工程と、上記整列パレットのスペーサ配置溝に
装填されたスペーサを、それぞれスペーサ配置溝に対応
したガイド面を有するガイドパレットにより、上記間隔
を保った状態で姿勢を変化させる工程と、上記姿勢の変
化されたスペーサを、装填パレットに上記所定の配列を
有して設けられた複数のスペーサ装填溝内に装着する工
程と、を有していることを特徴とする請求項２７に記載
の画像表示装置の製造方法。
【請求項３１】上記複数のスペーサを振動により予め所
定の位置へ整列する工程は、上記複数のスペーサを振動
により上記整列精度よりも低い精度で整列パレット上に
整列させた後、装着パレットに上記整列精度で設けられ
た複数のスペーサ装着溝に上記スペーサを移し替える工
程と、を有していることを特徴とする請求項２７に記載
の画像表示装置の製造方法。