JP2005056616A - Flat display device - Google Patents

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JP2005056616A
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Japanese (ja)
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Satoru Oishi
哲 大石
Yoshie Kodera
喜衛 小寺
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flat display device equipped with an inexpensively manufacturable spacer which is a self-standing support and applicable even to a large screen. <P>SOLUTION: This flat display device has a display panel whose inside is in the vacuum atmosphere including at least two planate substrates arranged so as to be opposed to each other, and a plurality of spacers arranged between the substrates. Each self-standing type spacer is formed by joining a platy support (2) with a bar reinforcement (3) so as to be perpendicular mutually in each longitudinal direction by a fixing body (4). <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、冷陰極素子の電子放出素子がマトリクス状に配設された電子源を気密容器内に収容したフィールドエミッションディスプレイ(以下FEDと省略する)等の平面型表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のFEDの構成は、例えば下記特許文献1の段落番号0007や図21等に開示されているものが知られている。すなわち、FEDは、電子を放出するための電子放出素子をマトリクス状に配置した基板(以下、背面基板と呼ぶ)と、蛍光体が塗布された基板(以下、表示基板と呼ぶ)とをスペーサ及び枠部材を介して貼り合わせて構成される。上記表示基板及び背面基板、並びに枠部材で囲まれた空間は、真空とされる。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−101965号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
FEDにおいて、スペーサは、背面基板と表示基板との間隔を所定間隔に保つために該両基板間に挿入されるが、このスペーサの厚さは非常に薄く構成されているため自立は困難である。従って電子放出素子を形成した基板上に垂直にスペーサを取り付けるのは困難で、手間がかかり、また、大画面に適用することを考慮すれば、大きな課題となる。
【0005】
例えば、表示範囲30インチ、画素数1280x720(1画素は1組のR,G,B色画素からなる)、アスペクト比16:9の平面型表示装置における蛍光体の配置例において、幅0.05mmのブラックマトリクスを間に挟んで、各蛍光体が横方向に約0.180mmピッチで配列されており、また、各蛍光体は縦方向で約0.3mmのブラックマトリクスで分離されている。スペーサが画像に影響を与えないようにするためには、スペーサを配置する位置をブラックマトリクス内とし、幅の広いブラックマトリクスの幅の300um以下とする必要があり、さらに、スペーサの取り付け誤差等を考慮するとスペーサの厚さを略100um程度とする必要がある。また、スペーサの高さは、蛍光体への電子の加速電圧に関係し、加速電圧が高いほど高さも大きくする。例えば加速電圧を8kV程度にすると、高さは2mm以上がよい。その結果、上記のような大画面の平面型表示装置におけるスペーサは、厚さ100μm、高さ2mmとなり、高さの割に薄く、スペーサを自立させることが更に困難となる。
【0006】
また、表示基板と背面基板の張り合わせ時に、背面基板と表示基板との間に、スペーサをいかにして略垂直に立てるかが大きな課題である。従来技術では、真空空間の電子線距離を一定にするための支持体であるスペーサに関しては、スペーサの表面に生成する電荷移動を制御する提案にとどまっており、組立て性も含めた大画面平面型表示装置に適用可能なスペーサについて、十分考慮されていない。
【0007】
また、電子線放出に伴って、スペーサ表面に電荷が蓄積され、電子線の直進性を偏向することがあり、この対策として、既に述べたスペーサ表面に略導電性物質を形成する方法が提案されているが、スペーサの基体であるガラス基体内部を通じた電荷移動に関しては特に配慮されていなかった。
【0008】
従って、スペーサ(特に大画面の平面型表示装置に適用するもの)は、自立型として、組み立て性を向上させることが好ましい。本発明は、このような課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、組み立て性を向上せしめた平面型表示装置を提供することにある。具体的には、安価に製造でき、かつ大画面にも適用可能な自立型のスペーサを備えた平面型表示装置を提供するものである。また、自立型スペーサを表示基板、背面基板に対し容易かつ精度よく配設できる平面型表示装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る平面型表示装置は、互いに対向して配置された少なくとも2つの平面状の基板と該基板間に配置される複数のスペーサを含み、その内部が真空雰囲気とされた表示パネルを有する平面型表示装置において、前記スペーサは、それぞれ、板状支持体と棒状補強体との組合せで構成したことを特徴とするものである。具体的には、前記スペーサは、該棒状補強体の長手方向が前記板状部材の長手方向と直交するように、前記板状支持体の端と前記棒状補強体とを互いに接合して構成したものである。
【0010】
また、本発明は、前記表示基板を構成する透明基板の、前記背面基板と対向する面上に、蛍光体を内在して発光領域を形成する複数の微細孔がマトリクス状に形成された金属シートを設け、この金属シートに、前記スペーサを保持もしくは位置決めするための凹部もしくは穴が形成をしたことを他の特徴とするものである。
【0011】
これにより、安価に製作可能で自立型の支持体を実現でき、また、自立型の支持体を容易に精度よく配設することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、各図において、同一な部分には同一符号を付して、一度説明したものについては、その説明を省略する。
【0013】
図1は、本発明の一実施の形態を示す複数の板状支持体を組立てて形成した自立できる自立型スペーサの斜視図である。図1において、本発明に係る自立型スペーサ30は、絶縁体であるガラスやセラミックス等で構成された、厚さの薄い複数の板状支持体2(例えば長さL1=略100mm)とガラスやセラミックスや金属等で構成された、断面が円形な棒状支持体3(例えば長さL2=略20mm)とを組み合わせて構成されている。また、図1のように、板状支持体2の長手方向と棒状補強体3とが互いに直交するように、板状支持体2と棒状補強体3が配置されており、そのような位置関係を保つように、板状支持体2の縁と棒状補強体3とが固定材4で固定され、接合される。すなわち、本発明に係る自立型スペーサは、板状支持体2の長手方向と直交するように棒状補強体3を接合することにより、表示基板もしくは背面基板上に自立可能なスペーサ30を組立て構成している。尚、棒状支持体の断面は円形に限定されるものではない。このように構成すれば、スペーサを自立することができる。さらに、板状支持体の長さを替えて、任意規模サイズの自立型スペーサを作ることができる。
【0014】
また、生産に合わせて前もって多数準備しておくことができるので、予め別工程で組立てた多数の自立型スペ−サを平面型表示装置の組立工程に投入すれば、自立するので所望位置への設置が容易であることも加わり、スペーサ取付作業時間を短縮することができる。
【0015】
板状支持体と棒状支持体の固定は、300℃〜450℃の範囲で溶融接合する誘電体材料で一体化するのが望ましい。スペーサを平面型表示装置に装着した後、装置を密封するため、400℃前後で加熱処理を行うので、加熱処理で熱変形を生じさせないためである。
【0016】
組立は、平面状のベ−ス台上に棒状支持体を固定し、予め縁に例えばフリットガラスのような誘電体材料を塗布し板状支持体をセラミック製の垂直ブロックで垂直固定して棒状補強体に直交するように接触させた後、300℃〜450℃の高温で加熱処理を行って誘電体材料を溶融させ、接合して一体化させる。ここで、溶解して結晶化する材料を用いることでその後の熱処理に対して形状が安定させればよりよい。また、その他の一体化する方法として、例えば、窒素―珪素結合を基本ユニットとした無機ポリマーを出発材料とした液状のガラス前駆体であるポリシラザンを塗布し、大気中で120℃以上の高温で焼成して得られるシリカ膜で接合一体化してもよい。一体化した後は、垂直ブロックから取り除き自立型スペーサを組立てることができる。
【0017】
ここで、板状支持体の高さHを5mmで長さL100mmの場合、棒状補強体の長さL20mmとすれば自立できるが、この値に限るものではない。また、板状支持体の厚さtは透明基板の各蛍光体を縦方向で分離するブラックマトリクスの幅内に収まる大きさであればよい。また、棒状補強体の幅Wは、透明基板の各蛍光体を横方向で分離するブラックマトリクスの幅内に収まる大きさであればよい。
【0018】
スペーサを構成する板状支持体と棒状補強体の内板状支持体には加速電圧が印加するため、板状支持体の帯電防止のため、微小電流が流れるようにする必要がある。そこで、自立型スペーサは、組立てた後、錫,チタン,インジウムのうち少なくとも一種類以上含む金属酸化物、例えばインジウム錫酸化物所謂ITO(Indium Tin Oxide)の金属酸化物の微粉を含む液体をスプレー法やディピング法でコートして、表面に高抵抗の導電性膜(表面抵抗値10〜1012Ω/□)を設ける。表面抵抗値の下限は消費電力の点から、また、上限は帯電防止効果の点から定まり、表面抵抗値の範囲が10〜1012Ω/□であることが望ましい。導電性膜の成膜法としては、例えばゾルゲル法、スパッタ法やCVD法(化学気相蒸着法)がある。
【0019】
勿論、板状支持体として、上記した錫,チタン,インジウムのうち少なくとも一種類以上含む金属酸化物、例えばインジウム錫酸化物所謂ITO(Indium Tin Oxide)の金属酸化物の導電性膜を形成したものを使用して自立型スペーサを組立て、組立後の導電性膜の成膜工程を省略するようにしてもよい。この場合は、板状支持体を一体化する時、導電性接合材として、例えば導電性のフィラー或いは金属等の導電材を混合した導電性フリットガラスを用いるのが望ましい。勿論、導電性接着剤を用いてもよい。
【0020】
自立型スペーサに導電性を持たせるために、スペーサ表面に導電性膜を形成することについて、上述したが、板状支持体の基体であるガラスやセラミックの内部に、導電性の微粒子を含有させ、表面抵抗が上記した10〜1012Ω/□となるようにしてもよい。板状支持体を形成するガラスやセラミックス基体内部に、ガラスの溶融温度で溶けなくて、熱で酸化されにくいPt,Ag,Au,Cr,などの金属微粒子を0.1〜20重量%配合したガラス溶融物を通常のロール押し出し法などによって作ることができる。ここで前記した金属粒子のほかには酸化インジウム、酸化錫、酸化チタンなどの金属酸化物に不純物をドープした半導体を用いてもよい。
【0021】
板状支持体の基体であるガラスやセラミックス内部に、金属微粒子を含有させて表面抵抗が所定の値となるようにするのは、板状支持体表面に導電性膜を形成する場合にくらべ、キズなどの影響を受けにくい利点がある。
【0022】
なお、表面抵抗値として測定できるシート抵抗値は、用いられ加速電圧との関係で決定可能である。また棒状補強体は、加速電圧が印加されないため金属であっても良い。
【0023】
以上のようにして形成した自立型スペーサは、電子を放出する多数の冷陰極素子が絶縁性基板上に形成された背面基板と、背面基板に対向して配置された透光性基板上に冷陰極素子からの電子線によって励起され発光する蛍光体が形成された表示基板との間に設けられ、枠部材で基板を固定して背面基板と表示基板と枠部材とで囲まれた空間を真空雰囲気にして平面表示装置はなる。自立型スペーサを用いることで容易に配設できるので組み立て時間の短縮も図れる。
【0024】
ここで、本発明によるスペーサをより容易に精度よく配設できる平面型表示装置を説明する。本発明の平面型表示装置は、電子を放出する多数の冷陰極素子が絶縁性基板上に形成された背面基板と、背面基板に対向して配置された透光性基板上に冷陰極素子からの電子線によって励起され発光する蛍光体が形成された表示基板と、枠部材とを備え、背面基板と表示基板と枠部材とで囲まれた空間が真空雰囲気とされ、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をマトリクス状に多数設けた金属シートを透光性基板上に有するものである。金属シートは画素に対応する微細孔の間のブラックマトリクス領域に、スペーサを配置するため、凹部を設けてある。
【0025】
その実施形態を説明する。図2は、本発明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2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。
【0026】
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、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。
【0027】
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の周辺を枠116でフリットガラス115を用いて封着して、内部を10−5〜10−7torr程度の気密状態としている。
【0028】
上記したように、金属シート120は、カラーテレビ用のブラウン管(CRT)において、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形成される。すなわち、金属シート120は、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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
なお、固着層の光学特性は、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、透光性基板は透明であっても固着層を光透過性を所定に制限し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、従来よりCRTで実施されている手段などで容易に達成できる。
【0033】
透光性基板110に固着層112を介して固着されるので、金属シート120は、透光性基板110との熱膨張率の差に起因する熱歪を軽減するために、透光性基板110と同程度の熱膨張率を有することが望ましい。透光性基板110としてガラスを用いる場合、ガラスの熱膨張率は38〜90×10−7/℃(30〜300℃)程度であり、Fe−Niを主とする合金である金属シート120の熱膨張率はニッケル(Ni)の含有量を変えて略同程度にすることが可能である。例えば、透光性基板110として熱膨張率が48×10−7/℃のホウケイ酸ガラス基板を用いる場合には、Fe−42%Ni合金の金属シート120とすれば、その熱膨張率を略同程度とすることができる。
【0034】
同様の観点から、固着層も透光性基板110と同程度の熱膨張率を有することが望ましい。そこで、上記したように、固着部材として、ガラス材の透光性基板と同程度の熱膨張率を有する例えばフリットガラスを用いる。
【0035】
なお、金属シート120は熱歪を軽減するために透光性基板110と同程度の熱膨張率を有することが望ましいが、ガラス材の透光性基板および固着層は引張応力に弱いので、金属シート120の熱膨張率を透光性基板110,固着層112の熱膨張率より少し大きくし、実使用時では透光性基板,固着層に圧縮応力がかかるようにしてもよい。
【0036】
ここで、上記した実施例によれば金属シートは、多数の微細孔を予め設けて表面の黒化処理を施して後固着層で透光性基板に固着していたが、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を、固着層で透光性基板に固着した後、エッチングにより多数の微細孔を形成してもよい。このようなプロセスによれば、先の実施例の場合と同様の機能を得らればかりか、透光基板に金属シートを固着するとき微細孔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。
【0037】
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、電子放出素子からの電子を加速させる加速電圧を印加する電極として作用させるものである。勿論、電子放出素子からの電子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。
【0038】
図3は金属シートの上面図である。図3において、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。
【0039】
本発明では、図2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、金属シートを貫通していても貫通しなくても良い。
【0040】
図4は、図3に示す円形の微細孔(画素に対応)の間のブラックマトリクス領域の対面に、スペーサ30を配置するため、凹部を設けた金属シートの一例の断面図である。
【0041】
図4において、この凹部123にスペーサ30を挿入できるようにして、スペーサ30のアセンブリ(すなわちスペーサの保持、もしくはスペーサの位置決め)を容易としている。スペーサ30を配置する精度は凹部123の形成精度によって定まるが、凹部は微細孔と同様、エッチングによって形成されるので、精度よく形成でき、スペーサ30を背面基板1に対して精度よく所定の位置に配置することができる。凹部123の形状は、挿入されるスペーサ30の端面形状に相似であることはいうまでもない。
【0042】
スペーサの固定は、予め凹みに例えば導電性のフィラー或いは金属等の導電材を混合した導電性フリットガラス5を設けるかスペーサに予め設けるかあるいはその両方により設けてスペーサを配置させて高温にして固着させる。
【0043】
このとき、金属シートの凹部が貫通している場合は、スペーサは深く差し込まれるため組立時の安定性が増して作業効率が向上する。しかし、金属シートの凹部が監視側からも見えるためコントラストを悪くすが、その場合には、フリットガラスに黒色の着色剤を混入させて黒色化しておけばコントラストの劣化を防止することができる。
【0044】
以上述べたように、本発明によれば、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。
【0045】
図5は、本発明の別の実施形態を示すもので、複数の板状支持体を組立てて構成した自立型スペーサの斜視図である。図5において、自立型スペーサ30aは、絶縁体であるガラスやセラミックス等の複数の薄い板に切り欠きを設けた板状支持体2a(例えば長さL1=略100mm)とガラスやセラミックスや金属等の断面が円形な棒状支持体3a(例えば長さL2=略20mm)とからなり、図5のように、板状支持体2の切り欠き部と棒状支持体3aを互いに直交するように固定材4aで固定して自立することができるスペーサ30aを組立てて構成する。なお、棒状支持体の断面は円形に限定されるものではない。
【0046】
このように構成すれば、自立することができる。さらに、板状支持体を長さを替えて、任意規模サイズの自立型スペーサを作ることができる。表面処理や材質は先の実施例と同じでよく説明を省略する。
【0047】
先に実施例と異なるのは、金属シートのパターンである。図6は金属シートの上面図である。図7は、図6に示す円形の微細孔(画素に対応)の間のブラックマトリクス領域の対面に、スペーサ30aを配置するため、凹部を設けた金属シートの一例の断面図である。図6において、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。また、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123aが設けられている。凹部123a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30a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。
【0048】
図7において、この凹部123aにスペーサ30aを挿入できるようにして、スペーサ30のアセンブリを容易としている。スペーサ30aを配置する精度は凹部123aの形成精度によって定まるが、凹部は微細孔と同様、エッチングによって形成されるので、精度よく形成でき、スペーサ30aを背面基板1に対して精度よく所定の位置に配置することができる。凹部123aの形状は、挿入されるスペーサ30aの端面形状に相似であることはいうまでもない。
【0049】
スペーサの固定は、予め凹みに例えば導電性のフィラー或いは金属等の導電材を混合した導電性フリットガラス5を設けるかスペーサに予め設けるかあるいはその両方により設けてスペーサを配置させて高温にして固着させる。
【0050】
このとき、金属シートの凹部が貫通している場合は、スペーサは深く差し込まれるため組立時の安定性が増して作業効率が向上する。しかし、金属シートの凹部が監視側からも見えるためコントラストを悪くするが、その場合には、フリットガラスに黒色の着色剤を混入させて黒色化しておけばコントラストの劣化を防止することができる。
【0051】
以上2つの実施例を説明したが、本発明による平面型表示装置には、ブラックマトリクスの役目をする金属シートを有していたがこれに限るものではなく、例えば、印刷やマスク蒸着あるいは蒸着後ホトレジスト処理などでエッチングする等でブラックマトリクスを形成しても、本発明による自立型スペーサによれば容易に配設できる効果があることは言うまでもない。
【0052】
以上述べたように、本発明によれば、スペーサを、薄い板状支持体と、該支持体に直行して棒状補強体を接合させて自立させるように構成したため、安価に製作可能で自立型のスペーサを実現できる。また、本発明によれば、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、自立型のスペーサを容易に精度よく配設することができる。
【0053】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、平面型表示装置の組み立て性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示す自立型スペーサの斜視図。
【図2】実施形態を示す平面型表示装置の概略構成図。
【図3】図1のスペーサの配置を説明する金属シートの上面図。
【図4】図3のスペーサと金属シート部の要部断面図。
【図5】本発明の別の実施形態を示す自立型スペーサの斜視図。
【図6】図5のスペーサの配置を説明する金属シートの上面図。
【図7】図6のスペーサと金属シート部の要部断面図。
【符号の説明】
1…背面基板、2、2a…板状支持体、3、3a…棒状補強体、4、4a…固着体、
10…絶縁性基板、19…電子放出素子形成層、5…フリットガラス、
101…表示基板、112…固着層、
110…透光性基板、111…蛍光体、114…メタルバック、115…フリットガラス、
116…枠、120…ブラックマトリクス、122…微細孔、
123、123a…金属シート凹部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a flat display device such as a field emission display (hereinafter abbreviated as FED) in which an electron source in which electron-emitting devices of cold cathode devices are arranged in a matrix is housed in an airtight container.
[0002]
[Prior art]
As the configuration of a conventional FED, for example, the one disclosed in paragraph No. 0007 of FIG. That is, the FED includes a substrate in which electron-emitting devices for emitting electrons are arranged in a matrix (hereinafter referred to as a rear substrate) and a substrate coated with a phosphor (hereinafter referred to as a display substrate) as spacers and It is configured by bonding through a frame member. The space surrounded by the display substrate, the back substrate, and the frame member is evacuated.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-101965 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the FED, a spacer is inserted between the two substrates in order to keep the distance between the back substrate and the display substrate at a predetermined interval. However, since the spacer is very thin, it is difficult to stand by itself. . Therefore, it is difficult to mount the spacers vertically on the substrate on which the electron-emitting devices are formed, which takes time and is a big problem when considering application to a large screen.
[0005]
For example, in the arrangement example of the phosphor in the flat display device having a display range of 30 inches, the number of pixels of 1280 × 720 (one pixel is composed of a set of R, G, B color pixels), and an aspect ratio of 16: 9, the width is 0.05 mm. The phosphors are arranged at a pitch of about 0.180 mm in the horizontal direction with the black matrix in between, and the phosphors are separated by a black matrix of about 0.3 mm in the vertical direction. In order to prevent the spacer from affecting the image, the position where the spacer is arranged must be within the black matrix, and the width of the wide black matrix must be 300 μm or less. In consideration, the thickness of the spacer needs to be about 100 μm. The height of the spacer is related to the acceleration voltage of electrons to the phosphor, and the height increases as the acceleration voltage increases. For example, when the acceleration voltage is about 8 kV, the height is preferably 2 mm or more. As a result, the spacer in the flat display device with a large screen as described above has a thickness of 100 μm and a height of 2 mm, and is thin relative to the height, making it more difficult to make the spacer stand alone.
[0006]
In addition, when the display substrate and the back substrate are bonded together, it is a big problem how to set the spacer substantially vertically between the back substrate and the display substrate. In the prior art, regarding the spacer that is a support for making the electron beam distance in the vacuum space constant, the proposal is limited to controlling the charge transfer generated on the surface of the spacer. Sufficient consideration has not been given to spacers applicable to display devices.
[0007]
In addition, as the electron beam is emitted, charges accumulate on the spacer surface and the straightness of the electron beam may be deflected. As a countermeasure against this, a method of forming a substantially conductive material on the spacer surface described above has been proposed. However, no particular consideration has been given to charge transfer through the inside of the glass substrate, which is the substrate of the spacer.
[0008]
Therefore, it is preferable that the spacers (particularly those applied to a flat screen display device having a large screen) are self-standing and improve the assemblability. The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a flat display device with improved assemblability. Specifically, the present invention provides a flat display device provided with a self-supporting spacer that can be manufactured at low cost and can be applied to a large screen. Another object of the present invention is to provide a flat display device in which a self-supporting spacer can be easily and accurately disposed on a display substrate and a back substrate.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a flat display device according to the present invention includes at least two flat substrates disposed opposite to each other and a plurality of spacers disposed between the substrates, the interior of which is a vacuum atmosphere. In the flat display device having the display panel, each of the spacers is composed of a combination of a plate-like support and a rod-like reinforcement. Specifically, the spacer is formed by joining the end of the plate-like support and the rod-like reinforcement so that the longitudinal direction of the rod-like reinforcement is orthogonal to the longitudinal direction of the plate-like member. Is.
[0010]
In addition, the present invention provides a metal sheet in which a plurality of micropores in which a phosphor is contained and forms a light emitting region are formed in a matrix form on a surface of the transparent substrate constituting the display substrate, which faces the back substrate. The metal sheet is formed with a recess or a hole for holding or positioning the spacer.
[0011]
Accordingly, a self-supporting support that can be manufactured at low cost can be realized, and the self-supporting support can be easily and accurately disposed.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same part and the description is abbreviate | omitted about what was once demonstrated.
[0013]
FIG. 1 is a perspective view of a self-supporting spacer capable of self-supporting formed by assembling a plurality of plate-like supports showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a self-supporting spacer 30 according to the present invention includes a plurality of thin plate-like supports 2 (for example, length L1 = approximately 100 mm) made of glass or ceramics as an insulator, glass, It is configured by combining a rod-like support 3 (for example, length L2 = approximately 20 mm) made of ceramics, metal, or the like and having a circular cross section. Further, as shown in FIG. 1, the plate-like support body 2 and the rod-like reinforcement body 3 are arranged so that the longitudinal direction of the plate-like support body 2 and the rod-like reinforcement body 3 are orthogonal to each other. So that the edge of the plate-like support 2 and the rod-like reinforcing body 3 are fixed by the fixing material 4 and joined together. That is, the self-supporting spacer according to the present invention is configured by assembling the spacer 30 that can stand on the display substrate or the back substrate by joining the bar-shaped reinforcing member 3 so as to be orthogonal to the longitudinal direction of the plate-like support 2. ing. The cross section of the rod-shaped support is not limited to a circle. If comprised in this way, a spacer can become independent. Furthermore, by changing the length of the plate-like support, a self-supporting spacer having an arbitrary size can be made.
[0014]
Also, since a large number can be prepared in advance according to production, if a large number of self-supporting spacers assembled in advance in a separate process are put into the assembly process of the flat panel display device, the self-supporting position can be obtained. In addition to being easy to install, spacer installation work time can be shortened.
[0015]
The plate-like support and the rod-like support are preferably fixed by a dielectric material that is melt-bonded in the range of 300 ° C to 450 ° C. This is because the heat treatment is performed at around 400 ° C. to seal the device after the spacer is mounted on the flat display device, so that the heat treatment does not cause thermal deformation.
[0016]
For assembly, a rod-shaped support is fixed on a flat base, and a dielectric material such as frit glass is applied to the edges in advance, and the plate-shaped support is fixed vertically with a ceramic vertical block to form a rod. After making it contact so that it may orthogonally cross a reinforcement body, it heat-processes at the high temperature of 300 to 450 degreeC, a dielectric material is fuse | melted, and it joins and integrates. Here, it is better to use a material that melts and crystallizes so that the shape is stabilized with respect to the subsequent heat treatment. As another integration method, for example, polysilazane, which is a liquid glass precursor starting from an inorganic polymer having a nitrogen-silicon bond as a basic unit, is applied and fired at a high temperature of 120 ° C. or higher in the atmosphere. Bonding and integration may be performed with a silica film obtained in this manner. Once integrated, it can be removed from the vertical block and assembled as a free standing spacer.
[0017]
Here, in the case where the height H of the plate-like support is 5 mm and the length is L100 mm, it can be self-supporting if the length of the rod-like reinforcing body is L20 mm, but is not limited to this value. Further, the thickness t of the plate-like support may be a size that can be accommodated within the width of the black matrix that separates the phosphors of the transparent substrate in the vertical direction. Further, the width W of the rod-shaped reinforcing body may be a size that can be accommodated within the width of the black matrix that separates the phosphors of the transparent substrate in the lateral direction.
[0018]
Since an acceleration voltage is applied to the plate-like support and the inner plate-like support of the rod-like reinforcing member constituting the spacer, it is necessary to allow a minute current to flow in order to prevent charging of the plate-like support. Therefore, the self-supporting spacer is sprayed with a liquid containing fine powder of metal oxide containing at least one of tin, titanium, and indium, for example, indium tin oxide (ITO) metal oxide, after being assembled. High resistance conductive film (surface resistance value 10) 5 -10 12 Ω / □). The lower limit of the surface resistance value is determined from the point of power consumption, and the upper limit is determined from the point of antistatic effect, and the range of the surface resistance value is 10 5 -10 12 It is desirable to be Ω / □. Examples of the method for forming the conductive film include a sol-gel method, a sputtering method, and a CVD method (chemical vapor deposition method).
[0019]
Of course, as the plate-like support, a metal oxide containing at least one of tin, titanium, and indium described above, for example, a so-called ITO (Indium Tin Oxide) metal oxide conductive film is formed. May be used to assemble the self-supporting spacer and omit the step of forming the conductive film after assembly. In this case, when the plate-like support is integrated, it is desirable to use, for example, a conductive frit glass mixed with a conductive material such as a conductive filler or metal as the conductive bonding material. Of course, a conductive adhesive may be used.
[0020]
As described above, the conductive film is formed on the surface of the spacer in order to make the self-supporting spacer conductive. However, conductive fine particles are contained in the glass or ceramic that is the base of the plate-like support. The surface resistance is 10 as described above. 5 -10 12 You may make it become ohm / square. 0.1 to 20% by weight of fine metal particles such as Pt, Ag, Au, and Cr that do not melt at the melting temperature of the glass and are not easily oxidized by heat are incorporated into the glass or ceramic substrate forming the plate-like support. The glass melt can be made by an ordinary roll extrusion method or the like. In addition to the metal particles described above, a semiconductor in which a metal oxide such as indium oxide, tin oxide, or titanium oxide is doped with impurities may be used.
[0021]
The reason why the surface resistance is set to a predetermined value by containing metal fine particles in the glass or ceramics which is the base of the plate-like support is compared with the case where a conductive film is formed on the surface of the plate-like support, There is an advantage that it is not easily affected by scratches.
[0022]
The sheet resistance value that can be measured as the surface resistance value is used and can be determined in relation to the acceleration voltage. The rod-shaped reinforcing body may be a metal because no acceleration voltage is applied.
[0023]
The self-supporting spacer formed as described above is cooled on a back substrate in which a number of cold cathode elements that emit electrons are formed on an insulating substrate, and on a translucent substrate that is disposed to face the back substrate. A space between the back substrate, the display substrate, and the frame member is vacuumed by fixing the substrate with a frame member, which is provided between the display substrate and the phosphor that is excited by the electron beam from the cathode element and emitting light. The flat display device becomes an atmosphere. Since it can be easily arranged by using a self-supporting spacer, assembly time can be shortened.
[0024]
Here, a flat display device in which the spacer according to the present invention can be arranged more easily and accurately will be described. The flat display device according to the present invention includes a back substrate in which a number of cold cathode elements that emit electrons are formed on an insulating substrate, and a cold cathode element on a translucent substrate that is disposed to face the back substrate. A display substrate on which a phosphor that emits light when excited by an electron beam is formed, and a frame member. A space surrounded by the back substrate, the display substrate, and the frame member is made a vacuum atmosphere. Has a metal sheet provided with a large number of fine holes in a matrix to form a light emitting region. The metal sheet is provided with a recess for disposing a spacer in the black matrix region between the micro holes corresponding to the pixels.
[0025]
The embodiment will be described. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a flat display device showing an embodiment of the present invention. In FIG. 2, a display substrate 101 includes a light-transmitting substrate 110 such as glass that transmits light, a thin metal sheet 120 having a large number of micro holes 122 arranged in a matrix (two-dimensional shape), and a light-transmitting property. A low-melting-point fixing layer 112 that fixes the metal sheet 120 to the substrate 110, a phosphor 111 that is applied in the fine holes 122 of the metal sheet 120, and aluminum (Al ) Metal back 114.
[0026]
As in the shadow mask used for a cathode ray tube (CRT), the metal sheet 120 has a large number of fine holes 122 formed in a matrix, and the fine holes 122 are used as holes to which the phosphor 111 is applied. The surface of the translucent substrate 110 side is made substantially black to form a black matrix 121 in order to prevent reflection of external light and prevent a decrease in contrast. Further, on the back substrate 1 side, there are provided recesses 123 in which recesses, grooves or the like for inserting the spacers 30 are formed. The back substrate 1 includes an insulating substrate 10 such as glass, and a cold cathode electron-emitting device forming layer 19 using an electron source by forming a large number of electron-emitting devices on the insulating substrate 10.
[0027]
In the flat display device, the display substrate 101 and the back substrate 1 are supported by the spacers 30, and the periphery of the display substrate 101 and the back substrate 1 is sealed with a frame 116 using a frit glass 115. -5 -10 -7 The airtight state is about torr.
[0028]
As described above, the metal sheet 120 is formed in the same manner as a shadow mask used as a color selection mask so that a predetermined phosphor is irradiated with an electron beam in a color television cathode ray tube (CRT). That is, in the metal sheet 120, a large number of fine holes 122 are formed in a matrix shape by etching in an ultra-low carbon steel thin plate of an Fe—Ni-based alloy, and in an oxidizing atmosphere at 450 to 470 ° C. below the recrystallization temperature of steel. The surface is blackened by heat treatment for 10 to 20 minutes. Thereby, when manufacturing a metal sheet, the equipment which manufactures the conventional shadow mask can be utilized as it is.
[0029]
The metal sheet 120 has a thickness of 20 to 250 μm. The lower limit of the plate thickness is that there is little commercial demand for steel plates below this, and the layer thickness of the phosphor 111 is about 10 to 20 μm as will be described later, so that it is more than this. is there. In addition, the ultra-low carbon steel sheet made of Fe—Ni alloy is expensive, and it is preferable that the thickness be 250 μm or less from the viewpoint of less commercial demand for steel sheets beyond that and the price.
[0030]
Since the surface of the metal sheet 120 is an insulating black oxide film with a blackened surface, the surface on the translucent substrate 110 side can be used as the black matrix 121, but the inner surface of the micropores 122 and the back substrate 1 can be used. The black oxide film on the side surface is removed by, for example, sandblasting in order to remove the charge charges of the phosphor and to have conductivity with the metal back, and the fine holes 122 are removed. The inner surface and the rear substrate 1 side surface conduct electricity.
[0031]
The metal sheet 120 thus treated is fixed to the translucent substrate 110 with a fixing layer 112 having a low melting point (500 ° C. or lower). As a fixing member of the fixing layer 112, for example, a frit glass which is a glass having a low melting point is applied to the translucent substrate 110, a metal sheet is bonded, and heat treatment is performed at 450 to 470 ° C. to sinter. In addition, as the fixing member, there is polysilazane which is a liquid glass precursor. Using this, it may be fixed by sintering at a temperature of 120 ° C. or higher.
[0032]
The optical characteristics of the fixing layer are not limited to transparent. For example, CRT and the like have conventionally improved the contrast by using a glass whose front panel has a predetermined light transmission property for the front panel material. Even in the present invention, even if the translucent substrate is transparent, the fixing layer is light-transmitted. Constituting with a glass layer with limited transparency has the effect of improving contrast performance, similar to CRT. Glass can be easily achieved by means conventionally used in CRT.
[0033]
Since the metal sheet 120 is fixed to the light-transmitting substrate 110 via the fixing layer 112, the metal sheet 120 is used to reduce thermal distortion due to the difference in thermal expansion coefficient from the light-transmitting substrate 110. It is desirable to have a coefficient of thermal expansion similar to When glass is used as the translucent substrate 110, the coefficient of thermal expansion of the glass is 38 to 90 × 10. -7 The thermal expansion coefficient of the metal sheet 120, which is an alloy mainly composed of Fe-Ni, can be made substantially the same by changing the content of nickel (Ni). . For example, the coefficient of thermal expansion of the light-transmitting substrate 110 is 48 × 10. -7 In the case of using a borosilicate glass substrate at / ° C., if the metal sheet 120 of Fe-42% Ni alloy is used, the coefficient of thermal expansion can be made substantially the same.
[0034]
From the same viewpoint, it is desirable that the fixing layer also has a thermal expansion coefficient comparable to that of the translucent substrate 110. Therefore, as described above, for example, frit glass having a thermal expansion coefficient comparable to that of the light-transmitting substrate made of glass is used as the fixing member.
[0035]
The metal sheet 120 preferably has a thermal expansion coefficient comparable to that of the translucent substrate 110 in order to reduce thermal strain. However, since the translucent substrate and the fixing layer made of glass are weak against tensile stress, The thermal expansion coefficient of the sheet 120 may be slightly larger than the thermal expansion coefficients of the light-transmitting substrate 110 and the fixing layer 112, and a compressive stress may be applied to the light-transmitting substrate and the fixing layer in actual use.
[0036]
Here, according to the above-described embodiment, the metal sheet was previously provided with a large number of fine holes and subjected to a blackening treatment on the surface, and then fixed to the translucent substrate with the post-adhesion layer. is not. For example, a metal sheet whose surface has been blackened by heat treatment in an oxidizing atmosphere in advance may be fixed to a light-transmitting substrate with a fixing layer, and then a large number of fine holes may be formed by etching. According to such a process, not only the same function as in the previous embodiment can be obtained, but also when the metal sheet is fixed to the light-transmitting substrate, since there is no fine hole, the handling becomes easy and the fixing efficiency is improved. effective.
[0037]
As described above, after the metal sheet 120 is fixed to the translucent substrate 110 by the fixing layer 112 which is a glass layer, the phosphors of red (R), green (G), and blue (B) are formed in the micro holes 122. About 10 to 20 μm. And after filming on it, for example, the metal back 114 of aluminum is vacuum-deposited about 30-200 nm. The metal back 114 removes the charging of the phosphor 111, reflects the light emitted from the phosphor 111 to the front surface, and acts as an electrode for applying an acceleration voltage for accelerating electrons from the electron-emitting device. Is. Of course, it is necessary to sufficiently transmit electrons from the electron-emitting device. From this point of view, the thickness of the metal back is set within the above range, and the thickness is preferably about 70 nm.
[0038]
FIG. 3 is a top view of the metal sheet. In FIG. 3, the metal sheet 120 includes a large number of micro holes 122 provided in a matrix (two-dimensional) shape. Then, a phosphor is applied to the fine holes 122 to emit light, thereby forming pixels.
[0039]
In the present invention, as shown in FIG. 2, the metal sheet 120 is provided with a plurality of recesses 123 on the surface opposite to the surface on which the black matrix 121 is provided. The recess 123 is in the region of the black matrix 121 when viewed from the translucent substrate 110 side, and even if the spacer 30 is inserted and disposed in this recess, the trajectory of the electron beam from the back substrate 1 to the phosphor 111 is affected. There is no concern to give. In the present invention, the depth of the recess 123 may or may not penetrate the metal sheet.
[0040]
FIG. 4 is a cross-sectional view of an example of a metal sheet provided with a recess for disposing the spacer 30 on the opposite side of the black matrix region between the circular micro holes (corresponding to pixels) shown in FIG.
[0041]
In FIG. 4, the spacer 30 can be inserted into the concave portion 123 to facilitate the assembly of the spacer 30 (that is, holding the spacer or positioning the spacer). The accuracy with which the spacers 30 are arranged is determined by the formation accuracy of the recesses 123. However, since the recesses are formed by etching like the fine holes, they can be formed with high accuracy, and the spacers 30 can be accurately positioned with respect to the back substrate 1. Can be arranged. Needless to say, the shape of the recess 123 is similar to the shape of the end face of the inserted spacer 30.
[0042]
For fixing the spacer, the conductive frit glass 5 mixed with a conductive material such as a conductive filler or metal is provided in the recess in advance, or provided in advance in the spacer, or both, and the spacer is arranged and fixed at a high temperature. Let
[0043]
At this time, when the concave portion of the metal sheet penetrates, the spacer is inserted deeply, so that the stability at the time of assembly is increased and the working efficiency is improved. However, since the concave portion of the metal sheet can be seen from the monitoring side, the contrast is deteriorated. In that case, if the black colorant is mixed into the frit glass and blackened, the deterioration of the contrast can be prevented.
[0044]
As described above, according to the present invention, a large number of fine holes are formed in a thin metal sheet, a phosphor is applied using the fine holes, and one surface of the metal sheet on which the black oxide film is formed is formed. Used as a black matrix to improve contrast, by providing a plurality of recesses on the other surface facing each other, and inserting and arranging spacers in these recesses, the spacers can be accurately and easily reduced without reducing contrast. Can be assembled.
[0045]
FIG. 5 shows another embodiment of the present invention, and is a perspective view of a self-supporting spacer formed by assembling a plurality of plate-like supports. In FIG. 5, a self-supporting spacer 30a includes a plate-like support 2a (for example, length L1 = approximately 100 mm) in which a plurality of thin plates such as glass and ceramics, which are insulators, are notched, glass, ceramics, metal, The cross-section is a rod-shaped support 3a (for example, length L2 = approximately 20 mm), and as shown in FIG. 5, the notch portion of the plate-shaped support 2 and the rod-shaped support 3a are fixed so as to be orthogonal to each other. A spacer 30a that can be fixed and self-supported by 4a is assembled. The cross section of the rod-shaped support is not limited to a circle.
[0046]
If comprised in this way, it can become independent. Furthermore, by changing the length of the plate-like support, a self-supporting spacer having an arbitrary size can be made. The surface treatment and material may be the same as in the previous embodiment, and the description is omitted.
[0047]
What is different from the first embodiment is the pattern of the metal sheet. FIG. 6 is a top view of the metal sheet. FIG. 7 is a cross-sectional view of an example of a metal sheet provided with a recess for disposing the spacer 30a on the opposite side of the black matrix region between the circular micro holes (corresponding to pixels) shown in FIG. In FIG. 6, the metal sheet 120 includes a large number of micro holes 122 provided in a matrix (two-dimensional) shape. Then, a phosphor is applied to the fine holes 122 to emit light, thereby forming pixels. The metal sheet 120 is provided with a plurality of recesses 123a on the surface opposite to the surface on which the black matrix 121 is provided. The recess 123a is in the region of the black matrix 121 when viewed from the translucent substrate 110 side. Even if the spacer 30a is inserted and disposed in this recess, the trajectory of the electron beam from the back substrate 1 to the phosphor 111 is affected. There is no concern to give.
[0048]
In FIG. 7, the spacer 30a can be inserted into the recess 123a to facilitate the assembly of the spacer 30. The accuracy of arranging the spacers 30a is determined by the accuracy of forming the recesses 123a. However, the recesses are formed by etching like the fine holes, so that the spacers 30a can be formed with high accuracy with respect to the back substrate 1 at a predetermined position. Can be arranged. Needless to say, the shape of the recess 123a is similar to the shape of the end face of the inserted spacer 30a.
[0049]
For fixing the spacer, the conductive frit glass 5 mixed with a conductive material such as a conductive filler or metal is provided in the recess in advance, or provided in advance in the spacer, or both, and the spacer is arranged and fixed at a high temperature. Let
[0050]
At this time, when the concave portion of the metal sheet penetrates, the spacer is inserted deeply, so that the stability at the time of assembly is increased and the working efficiency is improved. However, since the concave portion of the metal sheet can be seen from the monitoring side, the contrast is deteriorated. In that case, if the black colorant is mixed into the frit glass and blackened, the deterioration of the contrast can be prevented.
[0051]
Although the two embodiments have been described above, the flat display device according to the present invention has a metal sheet serving as a black matrix, but is not limited to this. For example, after printing, mask vapor deposition, or vapor deposition Needless to say, even if the black matrix is formed by etching using a photoresist process or the like, the self-standing spacer according to the present invention can be easily arranged.
[0052]
As described above, according to the present invention, the spacer is configured so as to be self-supporting by joining the thin plate-like support body and the rod-like reinforcement body directly to the support body, so that it can be manufactured at low cost and is self-supporting. The spacer can be realized. Further, according to the present invention, a large number of micropores are formed in a thin metal sheet, a phosphor is applied using the micropores, and the contrast of one surface of the metal sheet on which the black oxide film is formed is improved. Used as a black matrix, and provided with a plurality of recesses on the other surface facing each other, and by inserting spacers into these recesses, free-standing spacers can be easily and accurately placed without reducing contrast can do.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the assemblability of the flat display device can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a self-supporting spacer showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a flat display device showing an embodiment.
FIG. 3 is a top view of a metal sheet for explaining the arrangement of the spacers of FIG.
4 is a cross-sectional view of the main part of the spacer and the metal sheet portion of FIG. 3;
FIG. 5 is a perspective view of a self-supporting spacer showing another embodiment of the present invention.
6 is a top view of a metal sheet for explaining the arrangement of the spacers in FIG. 5. FIG.
7 is a cross-sectional view of main parts of the spacer and metal sheet portion of FIG. 6;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Back substrate 2, 2a ... Plate-shaped support body 3, 3a ... Bar-shaped reinforcement body 4, 4a ... Adherence body,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Insulating substrate, 19 ... Electron emission element formation layer, 5 ... Frit glass,
101 ... display substrate, 112 ... fixing layer,
110 ... translucent substrate, 111 ... phosphor, 114 ... metal back, 115 ... frit glass,
116 ... frame, 120 ... black matrix, 122 ... micropores,
123, 123a ... Metal sheet recess

Claims (22)

互いに対向して配置された少なくとも2つの平面状の基板と該基板間に配置される複数のスペーサを含み、その内部が真空雰囲気とされた表示パネルを有する平面型表示装置において、
該スペーサは、それぞれ、板状支持体と棒状補強体との組合せで構成されることを特徴とする平面型表示装置。
In a flat display device having a display panel including at least two planar substrates disposed opposite to each other and a plurality of spacers disposed between the substrates, the inside of which is in a vacuum atmosphere,
Each of the spacers is composed of a combination of a plate-like support and a rod-like reinforcing body.
前記平面状基板の一方は透明基板であり、他方は、電子を放出する複数の電子放出素子がマトリクス状に配置された背面基板であり、前記透明基板の画像観察側面と反対側の面には、前記電子放出素子から放出された電子を受けて発光する蛍光体が設けられることを特徴とする請求項1に記載の平面型表示装置。One of the planar substrates is a transparent substrate, and the other is a back substrate in which a plurality of electron-emitting devices that emit electrons are arranged in a matrix, on the surface opposite to the image observation side of the transparent substrate. 2. The flat display device according to claim 1, further comprising a phosphor that emits light upon receiving electrons emitted from the electron-emitting device. 前記スペーサは、前記板状支持体の端と前記棒状補強体とが互いに接合され、該棒状補強体は、その長手方向が前記板状部材の長手方向と直交するように配置されることを特徴とする請求項1または2に記載の平面型表示装置。In the spacer, an end of the plate-like support and the bar-shaped reinforcing body are joined to each other, and the bar-shaped reinforcing body is arranged so that its longitudinal direction is orthogonal to the longitudinal direction of the plate-like member. The flat display device according to claim 1 or 2. 前記板状支持体に切り欠きを設け、該切り欠きに前記棒状補強体を接合したことを特徴とする請求項2または3に記載の平面型表示装置。4. The flat display device according to claim 2, wherein the plate-like support is provided with a notch, and the bar-like reinforcing body is joined to the notch. 前記板状支持体と棒状補強体とは、少なくとも300℃〜450℃の範囲で溶融接合する誘電体材料で接合されて一体化されることを特徴とする請求項3または4に記載の平面型表示装置。5. The planar type according to claim 3, wherein the plate-like support and the rod-like reinforcing body are joined and integrated by a dielectric material that is melt-bonded at least in a range of 300 ° C. to 450 ° C. 6. Display device. 前記板状支持体と棒状補強体とは、窒素―珪素結合を基本ユニットとした無機ポリマーを出発材料として大気中で120℃以上の高温で焼成して得られるシリカ膜で、固定一体化されていることを特徴とする請求項3または4に記載の平面型表示装置。The plate-like support and the rod-like reinforcing body are a silica film obtained by firing at a high temperature of 120 ° C. or higher in the atmosphere using an inorganic polymer having a nitrogen-silicon bond as a basic unit as a starting material, and is integrally fixed. The flat display device according to claim 3, wherein the flat display device is provided. 前記板状支持体が、ガラスにより構成されることを特徴とする請求項3乃至6のいずれかに記載の平面型表示装置。The flat display device according to claim 3, wherein the plate-like support is made of glass. 前記板状支持体が、セラミックスにより構成されることを特徴とする請求項3または6に記載の平面型表示装置。The flat display device according to claim 3 or 6, wherein the plate-like support is made of ceramics. 前記棒状補強体が、ガラスまたはセラミックスまたは金属材料より構成されることを特徴とする請求項3乃至8のいずれかに記載の平面型表示装置。9. The flat display device according to claim 3, wherein the bar-shaped reinforcing body is made of glass, ceramics, or a metal material. 前記板状支持体の表面に、抵抗が10〜1012Ω/□の導電膜が形成されていることを特徴とする請求項3乃至9のいずれかに記載の平面型表示装置。The flat display device according to any one of claims 3 to 9, wherein a conductive film having a resistance of 10 5 to 10 12 Ω / □ is formed on a surface of the plate-like support. 前記板状支持体の素材に導電性粒子を分散し、その表面抵抗を10〜1012Ω/□としたことを特徴とする請求項3乃至9のいずれかに記載の平面型表示装置。The flat display device according to any one of claims 3 to 9, wherein conductive particles are dispersed in a material of the plate-like support, and the surface resistance is set to 10 5 to 10 12 Ω / □. 前記板状支持体が、表面に抵抗が10 Ω/□以上の絶縁層を形成した金属材より構成されることを特徴とする請求項3乃至6のいずれかに記載の平面型表示装置。The plate-like support, flat-panel display according to any one of claims 3 to 6, characterized in that the resistance on the surface is composed of 10 1 3 Ω / □ or more of the metal material forming an insulating layer . 前記金属材がFe−Ni系合金であることを特徴とする請求項12に記載の平面型表示装置。The flat display device according to claim 12, wherein the metal material is an Fe—Ni-based alloy. 前記棒状補強体の表面に、抵抗が10〜1012Ω/□の導電膜が形成されていることを特徴とする請求項10乃至13のいずれかに記載の平面型表示装置。The flat display device according to any one of claims 10 to 13, wherein a conductive film having a resistance of 10 5 to 10 12 Ω / □ is formed on a surface of the bar-shaped reinforcing body. 前記スペーサの棒状補強体の素材に導電性粒子を分散し、その表面抵抗を10〜1012Ω/□としたことを特徴とする請求項10乃至13のいずれかに記載の平面型表示装置。The flat display device according to any one of claims 10 to 13, wherein conductive particles are dispersed in a material of the bar-shaped reinforcing body of the spacer, and the surface resistance is set to 10 5 to 10 12 Ω / □. . 前記スペーサの棒状補強体が、表面に抵抗が10 Ω/□以上の絶縁層を形成した金属材より構成されることを特徴とする請求項10乃至13のいずれかに記載の平面型表示装置。Rod-shaped reinforcement of the spacer, flat die according to any one of claims 10 to 13, characterized in that the resistance on the surface is composed of 10 1 3 Ω / □ or more of the metal material forming an insulating layer display apparatus. 前記金属材がFe−Ni系合金であることを特徴とする請求項9乃至16のいずれかに記載の平面型表示装置。The flat display device according to claim 9, wherein the metal material is an Fe—Ni alloy. 請求項2に記載の平面型表示装置において、
前記透明基板の前記背面基板と対向する面上に金属シートを設け、該金属シートは、蛍光体を内在して発光領域を形成する複数の微細孔がマトリクス状に形成されることを特徴とする平面型表示装置。
The flat display device according to claim 2,
A metal sheet is provided on a surface of the transparent substrate that faces the back substrate, and the metal sheet has a plurality of micropores that form a light-emitting region with a phosphor inside. Flat display device.
前記金属シートの組成がFe−Niを主とする合金で構成されることを特徴とする請求項18に記載の平面型表示装置。The flat panel display according to claim 18, wherein the metal sheet is composed of an alloy mainly composed of Fe-Ni. 前記金属シートの前記背面基板側に、前記電子放出素子からの電子を加速するための加速電圧が印加されるメタルバックを設けたことを特徴とする請求項18または19に記載の平面型表示装置。20. The flat display device according to claim 18, wherein a metal back to which an acceleration voltage for accelerating electrons from the electron-emitting device is applied is provided on the rear substrate side of the metal sheet. . 前記金属シートに、前記スペーサを保持もしくは位置決めするための凹部もしくは穴が形成されることを特徴とする請求項18乃至20のいずれかに記載の平面型表示装置。21. The flat display device according to claim 18, wherein a recess or a hole for holding or positioning the spacer is formed in the metal sheet. 前記スペーサと透明基板との固定材は黒色に着色されていることを特徴とする請求項21に記載の平面型表示装置。The flat display device according to claim 21, wherein the fixing material of the spacer and the transparent substrate is colored black.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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