JP2004349035A

JP2004349035A - 表示装置

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Publication number: JP2004349035A
Application number: JP2003142834A
Authority: JP
Inventors: Yoshie Kodera; 喜衛小寺; Satoru Oishi; 哲大石; Nobuo Masuoka; 信夫益岡; Akinori Maeda; 明範前田; Junichi Ikoma; 順一生駒; Hidenao Kubota; 秀直久保田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-05-21
Filing date: 2003-05-21
Publication date: 2004-12-09
Anticipated expiration: 2023-05-21
Also published as: CN1319110C; KR20040100818A; GB0323448D0; GB2403589B; CN1574177A; US7271783B2; GB2403589A; KR100563168B1; CN1967769A; JP4103679B2; US20040233137A1

Abstract

【課題】メタルバックから引き出した導電体と高電圧端子を接続するに、新たな真空保持のための封止を必要とせず、作業性の良い平面型表示装置を提供する。
【解決手段】複数の電子放出素子が形成された背面基板（１）と、該背面基板に対向して配置された透光性基板（１１０）の内面上に該電子放出素子から放出された電子線を加速させる加速電極（１１４）、及び該電子線によって励起され該透光性基板の外面側に出射光を発する蛍光体とが形成された表示基板（１０１）と、該背面基板と該表示基板を周縁で支持する枠部材（１１７）とで真空容器（２）を構成する。そして、この真空容器（２）の外側に、上記加速電極と電気的に接続される導電体（１１７）を引き出し、この導電体に加速電圧を供給するための高電圧コネクタ（１４０）を接続する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置に係り、特にフィールドエミッションディスプレイ（以下、ＦＥＤと省略）と呼ばれる表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＦＥＤの構造は、例えば下記特許文献１の図２１に開示されている。この特許文献には、絶縁性基板上に冷陰極素子の電子放出素子をマトリクス状に配設して電子源とした背面基板と、ガラス等の透光性基板上に電子源からの電子の衝突により発光する３原色Ｒ，Ｇ，Ｂの蛍光体を設けた表示基板とを互いに対向配置させること、及びその間の周縁部に支持枠をフリットガラス等により封着し、内部を１０^−５〜１０^−７ｔｏｒｒ程度の真空気密状態としたことを開示している。また、上記蛍光体上には、導電性金属反射膜（メタルバック）を設け、電子放出素子からの電子を加速するための高電圧（以下加速電圧と称する）が供給される加速電極としている。
【０００３】
また、上記メタルバックに加速電圧を供給するための構造については、例えば下記特許文献２〜４等が開示されている。特許文献２は、その図１〜図３に示されるように、真空容器裏面から高電圧端子を背面基板に貫通させ、その高電圧端子の先端部をメタルバックに接続する構成を開示している。特許文献３は、その図１、図２に示されるように、真空容器を構成する表示基板に貫通穴を設けてそれに高電圧端子を挿入し、これをメタルバックと接続される導電体に接触することを開示している。下記特許文献４は、真空容器の表示基板または背面基板に円筒状の凹部を設け、この凹部にメタルバックから導電体を引き出し、凹部内でこの導電体と高電圧端子とを接続することを開示している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１０１９６５号公報（図２１）
【特許文献２】特開平５−１１４３７２号公報（図１〜３）
【特許文献３】特開平４−９４０４３号公報（図１、図２）
【特許文献４】特開平１０−３２６５８１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献２及び３では、メタルバックに高電圧（加速電圧）を供給するための高電圧端子を、真空容器を構成する（真空領域内にある）背面基板または表示基板に貫通させている。このため、真空容器内の真空度を維持するために当該貫通部を封止ガラス等で封止する構成が必要となる。また、上記特許文献４に記載のものは、高電圧端子が挿入される円筒状の凹部を真空容器内に形成するために、新たに中空部材が必要となる。また凹部は、真空容器とは空気的に遮断するための構成が必要となる。更に、中空部材を封着する際、メタルバックから引き出した導電体との位置決めも新たに必要となる。
【０００６】
すなわち、特許文献２〜４のいずれも、加速電圧を供給するための高電圧端子もしくはその接続／挿入部（貫通孔や凹部）が、真空容器（真空領域）と干渉する構造となっているため、当該接続／挿入部から真空容器へ空気が流入することを防止して真空容器内の真空度を保つための構造が新たに必要となる。このため、いずれの特許文献に記載の構成も、コスト低減が困難となる。
【０００７】
さらに、いずれの特許文献も、ＦＥＤを観察者側から見て、真空領域（真空容器）範囲内であって、かつ画像表示領域外となる狭い領域内で、メタルバックから引き出した導電体に高電圧端子を接触または接合する構造となっている。このため、高電圧端子をメタルバックに接続するための作業性が良くないという問題がある。
【０００８】
本発明は上記した課題を鑑みて成されたものであり、その目的は、簡単な構造で加速電極を供給できるようにした表示装置を提供することにある。この構造により、コストの低減並びに作業性の向上を図るものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、表示基板、背面基板及び枠部材で囲まれる真空容器の外に、加速電極と電気的に接続される導電体を引き出し、この導電体に加速電圧を与えるようにしたことを特徴とするものである。具体的には、上記加速電極が形成される表示基板の真空領域外（すなわち枠部材の外側）の所定領域に、上記導電体を引き出し、この導電体に、加速電圧を与えるためのコネクタを接続したものである。
【００１０】
このように構成することにより、加速電圧を与えるコネクタが接続される導電体が真空領域外に引き出されるため、当該導電体とコネクタとの接続部分は上記真空容器と干渉しない。従って、当該接続部分をシールする必要が無く、また真空容器内の真空度を保つための新たなエレメントを追加する必要が無い。このためコストを大きく上昇することなく、加速電極に加速電圧を与えるための構造が実現可能となる。また、上記節億部分が真空領域外に設けられるので、導電体とコネクタとの接続作業が容易となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて詳細に説明する。なお、全図において、各図に共通な部分には同一符号を付している。
【００１２】
図１は、本発明による第１の一実施形態を示す平面型表示装置の概略構成図である。図１において、平面型表示装置は、表示基板１０１を構成するガラス等の透光性基板１１０と背面基板１を構成する絶縁性基板１０と支持枠１１６で密閉されて真空容器２とされている。なお、３０は大気圧に耐えるよう表示基板１０１と背面基板１との間に設けられたスペーサである。
【００１３】
透光性基板の内面には図示しない蛍光体が塗布され、その上に、加速電極としてメタルバック１１４が形成されている。透光性基板１１０に対向して配置された絶縁性基板１０の内面には、電子放出素子がマトリクス状に形成された電子放出素子形成層１９が配設されている。メタルバック１１４からは、導電体１１７が真空容器２外の所定領域まで引き出されている。導電体１１７は、透光性基板１１０の内面上に蛍光体（図示せず）とメタルバック１１４が従来の技術で形成された後、例えば金属ペーストが塗布されて、メタルバック１１４から導電体となる金属薄膜（例えば厚さ１００ｎｍ）が真空領域外の所定領域まで引き出され、その後支持枠１１６で例えばフリットガラス１１５を用いて埋設封着されて、形成されている。
【００１４】
真空容器２外の透光性基板１１０の内面には、導電体１１７を覆って、加速電圧に耐える所定の厚さを有する貫通孔１３１を備えたカバーガラス１３０がフリットガラス（図示せず）で透光性基板１１０に固着されている。そして、貫通孔１３１内の導電体１１７上に高電圧端子１４５の金属棒を立てて接続する。接続には、レーザ溶接、導電性接着材、金属接合等の公知の接合技術が適用可能である。接続した後、貫通孔１３１を封止ガラス１３２で封じて高電圧端子１４５の金属棒を固定する。
【００１５】
高電圧端子１４５の金属棒には、図１のように、ＦＢＴ（図示せず）に接続された高電圧印加コネクタ１４０が挿入されて、加速電圧１０ｋＶが供給され、導電体１１７を通って、導電体１１７に接続されたメタルバック１１４に印加される。この加速電圧印加により、電子放出素子形成層１９から放出される電子線５を透光性基板１１０側に加速させ、図示しない蛍光体に衝突させて蛍光体を励起し、出射光５００を発光させる。
【００１６】
高電圧印加コネクタ１４０は、高電圧端子１４５の金属棒にコンタクトする二股のコンタクタ１４１と、シリコーンゴム等からなるアノードキャップ１４２と高電圧配線１４３から構成されている
ＦＢＴ（図示せず）から供給される加速電圧は高電圧配線１４３を介してコンタクタ１４１に供給され、二股のコンタクタ１４１に挿入されて挟み込まれた高電圧端子１４５の金属棒に印加される。高電圧端子１４５の金属棒およびコンタクタ１４１の外側はアノードキャップ１４２で覆われているので、この近傍に金属体が近づいても、これらとの間で空中放電が生じる恐れはない。
【００１７】
以上の説明から明らかなように、本実施形態では、導電体１１７を真空容器２外の所定領域まで引き出し、大気中で該導電体上に高電圧端子１４５を接続するので、透光性基板１１０は絶縁基板１０に比べて少なくとも一方向で長いという特徴がある。
【００１８】
以上述べたように、本実施形態による平面型表示装置は、光出射側５００（観察者側）から見て、透光性基板１１０と絶縁性基板１０と支持枠１１６で密閉され真空雰囲気とされた真空容器２外の所定領域までメタルバック１１４から導電体１１７を引き出しているので、大気中の導電体１１７上に高電圧端子１４５の金属棒を設けることができる。従って、真空容器２側を除く３方向（例えば図１では紙面上下方向と右方向）が広い空間となっており、カバーガラス１３０で覆われた真空容器２外の導電体１１７に高電圧端子１４５の金属棒を設ける作業は非常にやり易く、作業効率の向上を図ることが可能となる。
【００１９】
図２は、図１に示す平面型表示装置を背面基板側から見た図である。図２において、３−１，３−２_１，３−２_２，３−３は電子放出素子駆動用配線である。本発明では、メタルバック１１４から引き出した導電体１１７に高電圧端子１４５を設ける方向を電子放出素子駆動用配線３−１，３−２_１，３−２_２，３−３が設けられてない方向としている。このようにすることにより、ＦＢＴ（図示せず）から高電圧端子１４５へ供給される加速電圧の高電圧配線１４３と電子放出素子駆動用配線３−１，３−２_１，３−２_２，３−３との交差を避けることができ、配線が容易となり、また、ＦＢＴ（図示せず）からの電気的ノイズが電子放出素子駆動用配線に漏れ込むのを防ぐことができ、さらに不要な放電の危険を低減することができる。
【００２０】
さらに、本発明では表示基板を構成する透光性基板１１０は背面基板を構成する絶縁性基板１０よりも、少なくとも高電圧端子１４５を設ける辺に直交する方向（図２ではＸ方向）に大きく（長く）、透光性基板１１０が絶縁性基板１０よりはみ出ている寸法Ｌａ（高電圧端子１４５が設けられている側）は逆側の寸法Ｌｂに等しいか、それ以上である。即ち、寸法Ｌａ及び寸法Ｌｂは下記数１を満たし、透光性基板１１０の中心からの距離は非対称となる。
【００２１】
Ｌａ≧Ｌｂ … （数１）
このとき、表示基板を構成する透光性基板１１０、背面基板を構成する絶縁性基板１０は、それぞれ長方形である。透光性基板１１０、絶縁性基板１０及び支持枠（枠部材）１１６で囲まれた真空容器２の光出射側から見た形状もまた、長方形である。本実施形態では、図２に示されるように、導電体１１７は長辺側に設けられる。この場合、寸法Ｌａは、導電体１１７が引き出される領域を挟む真空容器２の一方の長辺と透光性基板１１０の一方の長辺との間の、短辺方向（Ｘ方向）の距離となる。また、寸法Ｌｂは、真空容器２の他方の長辺と透光性基板１１０の他方の長辺との間の、短辺方向（Ｘ方向）の距離となる。本実施形態では、導電体１１７を透光性基板１１０の長辺側に設けた例を示したが、短辺側に設けてもよい。
【００２２】
このようにすることにより、平面型表示装置のサイズが不要に大きくならないようにすることができ、また、透光性基板の板取りを効率的にすることができる。
【００２３】
図３は第２の実施形態を示す図である。図３は、図１に示す第１の実施形態とは、ＦＢＴ（図示せず）から供給される加速電圧をメタルバックから引き出された導電体に接続する接続構造が異なり、その他については同じである。以下、煩雑さを避けるために、図１とは異なる点についてのみ説明する。
【００２４】
図３の（ａ）は本実施形態の接続構造部を側面から見た図、図３の（ｂ）は絶縁性基板側から見た平面図である。図３において、透光性基板１１０の内面には、真空容器２から真空容器外にかけてメタルバック１１４から引き出された導電体１１７が第１の実施形態と同様に形成されている。また、真空容器２外に後述する配線固定具１６０のストッパ１６２を挿入する貫通孔１１８が２個離れて透光性基板１１０に設けられている。
【００２５】
配線固定具１６０は、部材が絶縁性の樹脂であり、図４で示されるように、ストッパ１６２が前記貫通孔１１８に対応する距離だけ離れて２個設けられた基部１６１と、ストッパ１６２が挿入されるストッパ用穴１６４が設けられた可動板１６３からなる。
【００２６】
一方、ＦＢＴ（図示せず）からの高電圧配線１４４は、図３（ｂ）のように真空容器２外の領域で、先端部分で絶縁被覆が除去されて芯線である高電圧端子１４６とされており、この高電圧端子１４６に金属製の板バネ状の弾性体１５０がかしめられている。
【００２７】
次に、配線固定具１６０を用いて高電圧配線１４４から導電体１１７に加速電圧を給電する接続方法を、図５を参照して述べる。
【００２８】
図５の（ａ）のように、高電圧端子１４６にかしめられた弾性体１５０を導電体１１７の上に置き、また、透光性基板１１０の貫通孔１１８に出射光（観察者）側から配線固定具１６０のストッパ１６２を挿入する。次に、図５の（ｂ）のように配線固定具１６０の可動板１６３を、透光性基板１１０を挟み込むように矢印方向に可動して、ストッパ１６２をストッパ用穴１６４に挿入し、図５（ｃ）のように弾性体１５０を配線固定具１６０で導電体１１７に押圧し、固定する。
【００２９】
そして、放電の危険を避けるために、図５（ｄ）のように配線固定具１６０の隙間および配線固定具１６０と真空容器２との隙間に絶縁部材１６５を充填する。絶縁部材１６５としては、例えばシリコン樹脂，アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁樹脂が適用できる。
【００３０】
以上述べた構成により、ＦＢＴ（図示せず）から供給される加速電圧をメタルバック１１４から引き出された導電体１１７に接続することができ、本実施形態も第１の実施形態と同様な効果を有する。
【００３１】
本実施形態では、第１の実施形態とは異なり、絶縁部材１６５が隙間に充填されているため、抜差しが可能ではないが、接続配線を真空容器２外の領域に設けることができるので、真空容器２内の完成後に接続配線が可能であり、絶縁部材１６５を充填する前に、平面型表示装置を稼動させて動作を確認後、絶縁部材１６５を充填することができ、特に不便な点はない。もし、平面型表示装置の動作が不合格であれば、ストッパ１６２を切断すれば弾性体１５０と高電圧配線１４４は再利用可能であり、コストダウンにつながる。しかし、前記した特許文献２〜４のような従来技術では、接続構造が真空容器内に密接に組み込まれているため、再利用は困難である。
【００３２】
次に、第３の実施形態について述べる。本発明の特徴は、上記したように、メタルバックから導電体を真空容器外の所定領域まで引き出し、真空容器外の所定領域で引き出した導電体にＦＢＴ（図示せず）からの加速電圧を接続する接続手段を設けたことにあり、チャージ電荷を減少させ、容易に精度良くスペーサを配設できる平面型表示装置を提供する目的で既に本発明者等が先に出願した特願２００３−５６００８に記載の金属シートに本発明は適用可能である。
【００３３】
図６は上記した特願２００３−５６００８に記載の金属シートに本発明を適用した第３の実施形態を示す平面型表示装置の概略構成図で、図７は真空容器内の拡大図である。第３の実施形態では、表示基板は蛍光体が内在して発光領域を形成する微細孔がマトリクス状に多数設けられた金属シートを備え、該金属シートの一部が真空容器外の所定領域まで引き出されて、前記した導電体を一体的に形成していることに特徴がある。なお、第３の実施形態では高電圧配線との接続は一例として第２の実施形態で述べた接続構造が適用されている。以下、第３の実施形態について述べる。
【００３４】
図６，図７において、表示基板１０１は、光が透過するガラス等の透光性基板１１０と、マトリクス状（２次元状）に配列された多数の微細孔１２２を有する薄い金属シート１２０と、透光性基板１１０に金属シート１２０を固着する低融点の固着層１１２と、金属シート１２０の微細孔１２２内に塗布されて内在する蛍光体１１１と、金属シート１２０上に例えば蒸着で形成されたアルミニウム（Ａｌ）のメタルバック１１４からなる。
【００３５】
金属シート１２０には、ブラウン管（ＣＲＴ）に用いられるシャドウマスクと同様に、真空容器２内で微細孔１２２がマトリクス状に多数形成されており、この微細孔１２２を、蛍光体１１１が塗布される孔として用い、また、透光性基板１１０側の面を外光の反射を防止してコントラストの低下を防止するために略黒色にしてブラックマトリクス１２１としている。さらに、背面基板１側には、所々にスペーサ３０を挿入する窪みや溝等が形成された凹部１２３が設けられている。また、金属シート１２０には真空容器２外の所定領域まで高電圧端子に接続するため引き出し配線用の引出導電部１２７が設けられており、引出導電部１２７の一部には高電圧接続構造を成す弾性体１５０用の凹部（窪み）１２５が設けられている。凹部１２５は弾性体１５０を安定な位置に固定させるためのものである。凹部１２５は窪みではなく穴（貫通穴）であってもよい。弾性体１５０は、前述したように導電性を有し加速電圧を供給する高電圧端子１４６とかしめられる（電気的に接触される）。そして、この弾性体１５０は、先に説明したように、配線用固定具１６０により、透光性基板１１０の厚み方向に押しつけられ、上記凹部１２５に嵌め込まれることにより固定される。
【００３６】
背面基板１は、例えばガラス等の絶縁性基板１０と、絶縁性基板１０上に電子放出素子を多数形成して電子源とした冷陰極の電子放出素子形成層１９とからなる。
【００３７】
平面型表示装置は、表示基板１０１と背面基板１とをスペーサ３０で支持し、表示基板１０１と背面基板１の周辺を支持枠１１６でフリットガラス１１５を用いて封着して密閉し、内部を１０^−５〜１０^−７ｔｏｒｒ程度の気密状態とした真空容器２としている。
【００３８】
金属シート１２０は、カラーテレビ用のブラウン管（ＣＲＴ）で所定の蛍光体へ電子ビームが照射されるように色選別用マスクとして用いられるシャドウマスクと同様に、Ｆｅ−Ｎｉ系合金の極低炭素鋼薄板に多数の微細孔１２２がエッチングでマトリクス状に形成され、鋼の再結晶温度以下の４５０〜４７０℃において、酸化性雰囲気で、１０〜２０分間の熱処理が施されて表面の黒化処理がなされたものである。これにより、金属シートを製造する上で従来のシャドウマスクを製造する設備がそのまま利用できる。
【００３９】
金属シート１２０の板厚は２０〜２５０μｍのものを用いる。板厚の下限は、これ以下の鋼板の商業的な需要が少ないこと、また、後述するように蛍光体１１１の層の厚さは略１０〜２０μｍ程度とされるので、これ以上とするためである。また、Ｆｅ−Ｎｉ系合金の極低炭素鋼薄板は高価であり、これ以上の鋼板の商業的な需要が少ないことや価格の点から２５０μｍ以下とするのが好ましい。
【００４０】
金属シート１２０は、表面が黒化処理されて絶縁性の黒色酸化膜であるため、透光性基板１１０側の面はブラックマトリクス１２１として用いることができるが、微細孔１２２の内面と背面基板１側の面の黒色酸化膜は、蛍光体のチャージ電荷を除去するため、また、メタルバック１１４と導電性を持たせるために、絶縁性の黒色酸化膜は例えばサンドブラストで除去されており、微細孔１２２の内面と背面基板１側の面は電気を伝導する。金属シート１２０の引出導電部１２７，凹部１２５も同様に背面基板１側の面はサンドブラストで除去されて電気を伝導するのはいうまでもない。
【００４１】
このように処理された金属シート１２０を透光性基板１１０に低融点（５００℃以下）の固着層１１２で固着する。固着層１１２の固着部材としては、例えば低融点のガラスであるフリットガラスを用い、透光性基板１１０に塗布して、金属シート１２０を接着し、４５０〜４７０℃で熱処理して焼結する。固着部材としては、その他に、液状のガラス前駆体であるポリシラザンがある。これを用いて、１２０℃以上の温度で焼結して固着してもよい。
【００４２】
なお、固着層１１２の光学特性は、透明に限るものではない。たとえば、ＣＲＴなどでは従来からフロントパネル材に光の透過性を所定に制限したガラスを用いてコントラスト向上を図っており、本発明においても、透光性基板１１０は透明であっても固着層１１２を光透過性が所定に制限されたガラス層で構成することでＣＲＴと同様にコントラスト性能向上の効果がある。ガラスは、従来からＣＲＴで実施されている手段などで容易に達成できる。
【００４３】
ここで、上記した実施形態によれば金属シート１２０は、多数の微細孔１２２を予め設けて表面の黒化処理を施して後固着層１１２で透光性基板１１０に固着していたが、このプロセスに限るものではない。たとえば、予め酸化性雰囲気で熱処理して表面を黒化処理した金属シート１２０を、固着層１１２で透光性基板１１０に固着した後、エッチングにより多数の微細孔１２２を形成してもよい。このようなプロセスによれば、先の実施形態の場合と同様の機能をえられるばかりか、透光性基板１１０に金属シート１２０を固着するとき微細孔１２２がないため取り扱いが容易になって固着効率が良くなる効果がある。
【００４４】
さて、上記のように、金属シート１２０をガラス層である固着層１１２で透光性基板１１０に固着した後、微細孔１２２に赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の蛍光体１１１をそれぞれ略１０〜２０μｍ程度塗布する。そして、その上にフィルミングした後、例えばアルミニウムのメタルバック１１４を３０〜２００ｎｍ程度真空蒸着する。なお、メタルバック１１４は、蛍光体１１１の帯電を除去し、また、蛍光体１１１が発光する光を前面に反射させるとともに、電子放出素子形成層１９からの電子線を加速させる加速電圧を印加する加速電極として作用させるものである。勿論、電子放出素子形成層１９からの電子線を十分に透過させる必要があり、この点からメタルバック１１４の厚さが上記範囲内に設定されるが、この厚さとしては、略７０ｎｍ程度が好適である。
【００４５】
本実施形態では、図７に示すように、金属シート１２０はブラックマトリクス１２１が設けられた面とは逆側の面に複数の凹部１２３が設けられている。凹部１２３は透光性基板１１０側から見て、ブラックマトリクス１２１の領域内にあり、この凹部にスペーサ３０を挿入配置しても、背面基板１から蛍光体１１１に到る電子線の軌道に影響を与える懸念はない。本発明では、凹部１２３の深さは、金属シートの厚さの略１／２の１０〜１２５μｍとする。
【００４６】
図８は金属シートを背面基板側からみた上面図である。図示をわかり易くするために、蛍光体を省略して示し、画面が５ラインｘ３画素（１画素はＲ光，Ｇ光，Ｂ光を発光する３色画素で構成）で構成されているものとする。しかし、実際には、金属シート全体に、大気圧に耐えるに十分な多数のスペーサを配置する凹部１２３が多数設けられていることはいうまでもない。
【００４７】
図８において、真空容器領域２００範囲内で、金属シート１２０はマトリクス（２次元）状に設けられた多数の微細孔１２２を備えている。そして、微細孔１２２内に塗布されて内在する蛍光体が発光することにより画素を形成する。図８では一例として微細孔１２２が円形である場合を示す。また、金属シート１２０は真空容器領域外の所定領域まで高電圧端子に接続するための引き出し配線用の引出導電部１２７を備えており、引出導電部１２７の一部に高電圧接続構造を成す弾性体１５０用の凹部１２５を有している。凹部１２５は弾性体１５０を安定な位置に固定させるためのものである。
【００４８】
第３の実施形態では引出導電部１２７と高電圧配線との接続は一例として第２の実施形態で述べた高電圧配線接続構造が適用されており、高電圧配線接続構造については説明を省略するが、ＦＢＴ（図示せず）から供給される加速電圧は高電圧配線１４４−高電圧端子１４６−弾性体１５０−引出導電部１２７−金属シ−ト１２０と伝導されてメタルバック１１４に印加される。この印加された加速電圧により、電子放出素子形成層１９から放出される電子線は透光性基板１１０側に加速され、金属シート１２０の微細孔１２２に内在する蛍光体１１１に衝突して蛍光体を励起し発光させる。
【００４９】
ところで、銅の導電率を１００とした場合の、メタルバック１１４の部材アルミニウムの％導電率６２に対して、金属シート１２０の部材Ｆｅ−Ｎｉ系合金の％導電率は３と低い（電気・電子材料ハンドブック，５９７〜６０２頁，１９８７年初版，朝倉書店）が、メタルバック１１４の厚さ略１００ｎｍに比べ金属シート１２０の厚さは２５μｍより１００倍以上厚いので、金属シート１２０の面積抵抗はメタルバック１１４のそれより１／約４．８倍（＝３００／６２）以下となり、メタルバックと金属シートの並列接続により加速電圧の抵抗損失をより小さくすることができる。
【００５０】
以上述べたように、本実施形態によれば、薄い金属シートに多数の微細孔を形成し、この微細孔を用いて蛍光体を塗布し、該金属シートの黒色酸化膜を形成した一方の面を、コントラストを向上させるブラックマトリクスとして用い、対向する他方の面に複数の凹部を設け、これらの凹部にスペーサを挿入して配設することにより、コントラストを低下させることなく、スペーサを精度よくかつ容易にアセンブリすることができる。
【００５１】
また、第１，第２の実施形態ではメタルバック１１４から導電体１１７を引き出すようにしているが、本実施形態では、金属シート１２０が一体的に形成された引出導電部を有するので、金属ペースト等を用いて引き出し用の導電体１１７を形成する作業をなくすことができ、さらに、一体的に構成されているので信頼性が向上するという効果も有する。加えて、電気的には金属シート１２０とメタルバック１１４の並列接続により、加速電圧の抵抗損失を低減することができ、抵抗損失に伴う輝度傾斜を低減できる効果も有する。
【００５２】
以上述べた第３の実施形態では、高電圧配線接続については第２の実施形態で述べた高電圧接続構造を用いたが、これに限定されるものではなく、第１の実施形態で述べた高電圧接続構造を用いても良いことはいうまでもない。
【００５３】
次に、第４の実施形態を図９に示す。図９は、図１に示す第１の実施形態の変形であり、平面型表示装置の駆動回路や電源回路を搭載した筐体側に高電圧コネクタを設け、平面型表示装置を筐体に組み込み、画像表示装置とする時に、平面型表示装置側に設けた高電圧端子と筐体側の高電圧コネクタを嵌合させるようにしたものである。従って、第１の実施形態で述べたことについては、説明を省略し、異なる点のみを説明する。なお、図９は嵌合した状態を示している。
【００５４】
図９において、平面型表示装置の駆動回路（図示せず）、電源回路（図示せず）やＦＢＴ１９０を搭載した筐体３００には高電圧コネクタ２４０を保持固定する保持板３０１が取り付けられており、保持板３０１には高電圧コネクタ２４０が保持固定されている。
【００５５】
高電圧コネクタ２４０は平面型表示装置の高電圧端子１４５の金属棒にコンタクトする二股のコンタクタ２４１と、絶縁性を保持するシリコーンゴム等からなるアノードキャップ２４２と、ＦＢＴ１９０に接続された高電圧配線２４３とからなる。
【００５６】
このように構成されているので、ＦＢＴ１９０から供給される加速電圧は高電圧配線２４３を介してコンタクタ２４１に供給され、二股のコンタクタ２４１に嵌合された高電圧端子１４５の金属棒に印加される。
【００５７】
第４の実施形態では、第１の実施形態に比べ、高電圧コネクタ２４０が筐体３００に装着されているので、確実に高電圧コネクタ２４０を高電圧端子１４５に嵌合させることができ、何らかの原因で高電圧コネクタが抜けることを心配する必要もなくなり、信頼性に優れている。
【００５８】
なお、本実施形態は、第３の実施形態に第１の実施形態で述べた高電圧接続構造を組み合わせた場合にも適用可能であることはいうまでもない。
また、第４の実施形態の高電圧接続構造では、平面型表示装置側の端子構造をプラグ（雄）構造とし、筐体側の高電圧コネクタ構造を二股に分岐したソケット（雌）構造としているが、これに限定されるものではなく、例えば高電圧コネクタ２４０のコンタクタ２４１を先端部が弾性構造となっているプラグとし、平面型表示装置側の高電圧端子１４５の金属棒を削除した貫通孔１３１に、先端部が弾性構造となっているプラグを挿入接触させる高電圧接続構造としてもよいことはいうまでもない。この場合の実施形態の変形を以下に示す。
【００５９】
図１０は第５の実施形態を示す図で、（ａ）は画像表示装置の側面図、（ｂ）は導電体を引き出した真空容器外の所定領域の上面図である。基本構造は図９の第４の実施形態に同じであり、本実施形態では、高電圧コネクタをプラグ構造としたものである。なお、図１０において、図９と同じ機能を有する部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００６０】
図１０において、平面型表示装置の真空容器２外の所定領域までメタルバック１１４から引き出された導電体１３７の上には、図１０（ｂ）で示すように、引き出された導電体１３７の電極１３８を囲うようにリング状に真空容器２に接して絶縁層１３３が設けられている。この絶縁層１３３は電極１３８からの放電を防ぐものであり、所定の幅と層厚を有し、後述する高電圧コネクタ３４０のアノードキャップ３４２の先端はこのリング状の幅内で接触するようになっている。また、筐体３００の保持板３０１には高電圧コネクタ３４０が保持固定されている。
【００６１】
高電圧コネクタ３４０は平面型表示装置の導電体１３７の電極１３８に接触する先端部がバネ等の弾性体であるプラグ３４１と、絶縁性を保持するシリコーンゴム等からなるアノードキャップ３４２と、ＦＢＴ１９０に接続された高電圧配線３４３とからなる。
【００６２】
このように構成されているので、ＦＢＴ１９０から供給される加速電圧は高電圧配線３４３を介してプラグ３４１に供給され、プラグ３４１に接触する電極１３８に印加され、導電体１３７を導電してメタルバック１１４に印加される。電極１３８およびプラグ３４１の外側はアノードキャップ３４２で覆われているので、この近傍に金属体が近づいても、これらとの間で空中放電が生じる恐れはない。
【００６３】
上記したように、本発明によれば、高電圧電源をメタルバックに導く導電体を出射光側から見て真空容器領域外の所定領域まで引き出すことにより、導電体を高電圧端子に接続するのに、新たな真空保持のための封止を必要とせず、作業性の良い平面型表示装置を提供することができる。よって、本発明によれば、平面型表示装置の信頼性を向上することができる。
【００６４】
【発明の効果】
本発明によれば、表示装置の信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の一実施形態を示す平面型表示装置の概略構成図。
【図２】図１に示す平面型表示装置を背面基板側から見た図。
【図３】第２の実施形態を示す図。
【図４】配線固定具の一実施形態を示す図。
【図５】配線固定具を用いた接続方法を示す図。
【図６】第３の実施形態を示す平面型表示装置の概略構成図。
【図７】真空容器内の拡大図。
【図８】金属シートを背面基板側からみた上面図。
【図９】第４の実施形態を示す図。
【図１０】第５の実施形態を示す図。
【符号の説明】
１…背面基板、２…真空容器、３…電子放出素子駆動用配線、５…電子線、
１０…絶縁性基板、１９…電子放出素子形成層、３０…スペーサ、
１０１…表示基板、１１０…透光性基板、１１１…蛍光体、１１２…固着層、
１１４…メタルバック、１１５…フリットガラス、１１６…支持枠、１１７…導電体、
１１８…貫通孔、
１２０…金属シート、１２１…ブラックマトリクス、１２２…微細孔、１２３…凹部、
１２５…凹部、１２７…引出導電部、
１３０…カバーガラス、１３１…貫通孔、１３２…封止ガラス、１３３…絶縁層、
１３７…導電体、１３８…電極、
１４０…高電圧コネクタ、１４１…コンタクタ、１４２…アノードキャップ、
１４３…高電圧配線、１４５…高電圧端子、１４６…高電圧端子、
１５０…弾性体、１６０…配線固定具、１６１…基部、１６２…ストッパ、
１６３…可動板、１６４…ストッパ用穴、１６５…絶縁部材、１９０…ＦＢＴ、２００…真空容器領域、２４０…高電圧コネクタ、２４１…コンタクタ、
２４２…アノードキャップ、２４３…高電圧配線、
３００…筐体、３０１…保持板、３４０…高電圧コネクタ、３４１…プラグ、
３４２…アノードキャップ、３４３…高電圧配線、
５００…出射光、

Claims

複数の電子放出素子が形成された背面基板と、
該背面基板に対向して配置され、該電子放出素子からの電子を加速するための加速電圧が供給される加速電極、及び該加速電極によって加速された電子が衝突されて発光する蛍光体が設けられた表示基板と、
該背面基板と表示基板の周縁部において該両基板を互いに支持する枠部材とを備え、該背面基板と表示基板、及び前記枠部材で囲まれた空間が真空領域とされた表示装置において、
前記加速電極と電気的に接続され、かつ前記加速電圧が印加される導電体を、前記真空領域外に設けたことを特徴とする表示装置。
前記導電体は、前記表示基板の前記背面基板と対向する面の、前記真空領域外に設けられることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記導電体に前記加速電圧を印加するためのコネクタが接続されることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
前記導電体は、前記コネクタと着脱可能に構成されることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
絶縁性基板上に複数の電子放出素子が形成された背面基板と、
該背面基板に対向して配置された透光性基板の内面上に該電子放出素子から放出された電子線を加速させる加速電圧が供給される加速電極板と、該加速電圧により加速された該電子線によって励起され該透光性基板の外面側に出射光を発する蛍光体層が形成された表示基板と、
前記背面基板と前記表示基板を周縁部において支持する枠部材とを備え、前記背面基板と前記表示基板と前記枠部材とで真空容器を構成した表示装置において、
該加速電極板に電気的に接続され、該透光性基板と該枠部材との間に埋設されて、光出射側から見て該真空容器領域外の所定領域まで、該透光性基板上の該背面基板側に引き出された導電体を備えることを特徴とする表示装置。
前記導電体に接続され、該導電体に前記加速電圧を与えるコネクタを備えたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記透光性基板と前記絶縁性基板はともに略長方形であり、前記導電体は、該光透性基板の一方の長辺側に引き出され、前記透光性基板の短辺が、前記絶縁性基板の短辺よりも長いことを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
前記真空容器の光出射側から見た形状が略長方形であり、前記透光性基板の、前記所定領域を挟む前記真空容器の一方の長辺と前記透光性基板の一方の長辺との短辺方向の距離が、前記真空容器の他方の長辺と前記透光性基板の他方の長辺との短辺方向の距離よりも長いことを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
前記透光性基板と前記絶縁性基板はともに略長方形であり、前記導電体は、該光透性基板の一方の短辺側に引き出され、前記透光性基板の長辺が、前記絶縁性基板の長辺よりも長いことを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
前記真空容器の光出射側から見た形状が略長方形であり、前記透光性基板の、前記所定領域を挟む前記真空容器の一方の短辺と前記透光性基板の一方の短辺との長辺方向の距離が、前記真空容器の他方の短辺と前記透光性基板の他方の短辺との長辺方向の距離よりも長いことを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
前記背面基板は、前記電子放出素子を駆動する駆動線と、該駆動線と接続される電極が引き出される電極領域とを有し、前記導電体は、前記電極領域が形成されてない辺側に配設されていることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
前記表示基板は、前記蛍光体を内在して発光領域を形成する微細孔がマトリクス状に複数設けられ、該表示基板の前記背面基板側の面に、前記支持体を垂直に保持する凹部構造を複数有する金属シートを備え、該金属シートは、前記透光性基板の内面に固着層を介して固着され、該金属シートの該背面基板側面上には、該金属シートと電気的に接続された前記加速電極板が形成されており、
前記金属シートの一部が、前記固着層と前記枠部材との間に埋設されて前記所定領域まで一体的に引き出されて、前記導電体を構成していることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
前記金属シートの組成がＦｅ−Ｎｅを主成分とすることを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
前記加速電圧を供給する高電圧端子と電気的に接触する導電性を有する弾性体を更に備え、前記導電体は、前記弾性体が嵌め込まれる凹部が形成され、前記弾性体を前記表示基板の厚み方向に押圧することにより、該弾性体を前記凹部に嵌め込むようにしたことを特徴とする請求項５に記載の表示装置。