JP2005078880A

JP2005078880A - 電界電子放出画像表示装置

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Publication number: JP2005078880A
Application number: JP2003306049A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Mori; 政俊森; Takayuki Kagami; 孝幸各務; Koshi Hasegawa; 幸志長谷川
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2003-08-29
Publication date: 2005-03-24

Abstract

【課題】電界電子放出画像表示装置において、アノード基板とカソード基板間に支柱構造のない真空筐体を構成して簡易なプロセスによる製造を可能にし、超高真空を保持し、寿命の長期化を図る。
【解決手段】基板面上に画像表示領域２２を有する第１の基板２３と、第１の基板２３の画像表示領域２２と対向して、基板面上に電子放出部２４及び電子放出部２４から放出される電子を制御するための電子制御部２５が形成され、厚さ方向に１個以上の貫通孔４５を有する第２の基板２６と、第２の基板２６の電子放出部２４が形成される面と反対の面に対向して、少なくとも１個以上の排気口４６を備えた第３の基板２７とからなり、第１の基板２３と第２の基板２６、第２の基板２６と第３の基板２７をそれぞれ基板周縁部でシールして基板間に閉空間３１、３２を形成し、閉空間３１、３２を排気口４７に接続された排気管４７を通して真空排気し、その後封止して構成し、排気管４７に挿入するスプリング５６と該スプリング５６に接続したゲッター装置５１を備えて成る。
【選択図】図２

Description

本発明は、電界電子放出画像表示装置、いわゆるフィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）に関する。

平面型表示装置（フラットパネルディスプレイ：ＦＰＤ）の一つとして電界電子放出画像表示装置が知られている。図１５及び図１６は、従来の電界電子放出画像表示装置の模式的な断面構造を示す。この電界電子放出画像表示装置１は、図１５及び図１６に示すように、蛍光面２を内面に形成したアノード基板３と、電界放出素子４を形成したカソード基板５とを相対向して配置し、周縁部分にシールガラス６を挟んでフリットガラス７にて接合して構成される。

アノード基板３は、板ガラスまたはガラスパネル上に、電子照射により発光する蛍光体層１１と高圧印加の全面電極（ブラックマトリックス層）、さらにコントラスト向上の遮光として働くブラックマトリックス層８、並びに表示面への発光効率を高めるためのメタルバック層１２が形成される。蛍光体層１１及びブラックマトリックス層８は、例えば一方向（紙面と直交する方向）に帯状に形成されて成る。カソード基板５は、板ガラスまたはガラスパネル上に、他方向（紙面に沿う方向）形成されたカソード電極１３と、絶縁層１５を介してこのカソード電極１３と直交する方向（上記一方向）に帯状に形成されたゲート電極１４と、さらに両電極１３及び１４の交叉領域に形成された電子放出部１６とが形成され、電界放出素子４が形成されて成る。

電子放出部１６は、絶縁層１５及びゲート電極１４の開口１７内に臨みカソード電極１３上に形成されている。電子放出部の例としては、材料にＭｏ等を用いたスピント型、カーボンナノチューブを用いたＣＮＴ型が知られている。アノード基板３及びカソード基板５を対向させた空間は、電界放出による電子を蛍光面２に照射する必要があり、真空に維持される。従来の筐体構造においては、対向する両基板３及び５の空間内部に図１７に示すようなスペンサーと呼ばれる円柱状体１０Ａ、またはウォールと呼ばれる壁状体１０Ｂ等の支柱（いわゆる支柱構造）１０を設けることで、大気圧に対する筐体の断面２次モーメントを上げてアノード基板３及びカソード基板５の大気圧による変形、破壊を防いでいる。

一方、真空空間を有する平面表示装置においては、その製造時に管内のガス質改善、即ち不要ガスの除去を目的として、管内にゲッター材が配置される。ゲッター材は、気体分子の吸着を利用して排気を行うもので、次のような条件を持つ必要がある。
１）動作条件で各種の気体（特に酸素）に対して活性であり、一度反応した気体を他の気体との反応や電気衝撃などで還元放出することがない。
２）反応の生成物が多孔質で、真表面積が大きくゲッター内部まで物質を有効に利用できる。
３）蒸発あるいは活性化し易く、１０００℃内外で、活性化可能なことが望ましい。
４）動作温度での蒸気圧が充分に低い。
５）大気中で安定であること、また安定な状態にし得ること。

このような条件から、通常封じ切りの受像管内部で用いられるゲッター材は、蒸発型のフラッシュ・ゲッターとしてのバリウムーアルミニウム（ＢａーＡｌ）合金や、固体のまま使用するバルクゲッターとしてのジルコニウムーアルミニウム（ＺｒーＡｌ）合金等を、金属容器に充填したものが主体となっている。これらのゲッター材は通常、受像管の外側からの高周波加熱によって約８００℃程度に一定時間加熱されて、蒸発あるいは活性化が行われる。

上述した電界電子放出画像表示装置では、アノード基板とカソード基板との間隔が非常に狭くなっている。この表示装置として電子ビームの制御を確実に行うために、少なくとも１．３３×１０⁻³Ｐａ以上、望ましくは１．３３×１０⁻⁵〜１．３３×１０⁻⁶Ｐａ程度の高い真空度、いわゆる超高真空が保持されるようになっている。

電界電子放出画像表示装置においても、このような超高真空を保持するためにゲッタ−フラッシュ技術が用いられる。電界電子放出画像表示装置等の平面表示装置では、例えばカソ−ド基板に排気口を設け、この排気口の周囲を覆うようにフリットガラス等によって例えば漏斗状の排気管（チップオフ管）、或いは筒状の排気管を封着する。この排気管内には、漏斗状の場合、その大径部内にゲッタ−材を収めた環状の金属容器が取付けられる。また、筒状の場合は、筒状部に上記容器がメタルシ−ル等によって取付けられる。容器内にゲッタ−材を高周波加熱によりアノ−ド基板の特定領域に蒸着され、アノ−ド基板とカソ−ド基板管の空間に存在する残留ガスを吸着することにより超高真空を得るものである。

特許文献１には、アノ−ド基板とカソ−ド基板間の空間内に支柱構造を有した電界電子放出画像表示装置の例が示されている。また、特許文献２には、電界電子放出画像表示装置として、カソ−ド基板を挟んでアノ−ド基板と背面基板が配置された構成の例が示されている。特許文献３には、排気管内にゲッタ−材を収容した平面表示装置の例が示されている。
特開２００１−１０１９８６号公報特開２００２−１５０９７６号公報特開２００２−３５８８９９号公報（図１参照）

電界電子放出画像表示装置では、カソード電極１３とアノード電極に異なる電圧を印加して電界を形成し、この電界によりカソード側の電子放出部１６から電子を引き出し、アノード側の蛍光体層１１を発光させる。しかしながら、発光に作用する空間内部に支柱構造を設けて、カソードとアノードを構造的につなぐと、電界により電子が流れる経路以外に支柱部分１０から電子が流れる場合がある。また、支柱部分１０がコンデンサとなる場合もある。いずれの場合も表示画像が乱れたり、筐体内部の放電が起きたりして表示画像に問題が生じる。

また、支柱自体が表示画像に現れないように、支柱には目立たないことが求められる。このため、例えば壁状構造を用いる場合、その幅を数十ミクロン程度で高さを数ミリとしなくてはならない。この小ささ故にパーツとしての作製方法、形成方法が非常に難しく高価なものとなってしまう。また、表示装置の製造プロセスの煩雑化に伴い大型化への支障となる。

一方、超高真空を得るためには、ゲッター材を出来るだけ多く管内に封止して置きたいが、電界電子放出画像表示装置においては、限られた空間であるため限度があり、且つガラス面等に設置しなければならないためにその支持方法にもいろいろと問題が多い。特に、表示装置を構成するアノード基板３とカソード基板５間内の真空領域が狭い空間１８であるため、次のような問題点がある。僅かの残留ガスや発生ガスによって真空度が損なわれる。ゲッター材を蒸着される領域がアノード基板３の一部に限定されるため、ゲッター材を蒸着させる充分な量のゲッター材を保持することができない。ゲッター材を基板周縁部の溝に保持した場合であっても、なお十分な量のゲッター材を保持することができない。また、その量を調整することが困難であった。必要とする超高真空を保持できない。

さらに、ゲッター材は排気管内に取付けられた金属容器に収容された場合には、その量に限界があり、真空度を長期間保持することができなかった。また、管外から高周波加熱でゲッター材を加熱して蒸発活性化するための高周波コイルの位置を考慮する必要がある。

本発明は、上述の点に鑑み、大型化が進む電界電子放出画像表示装置において、アノード基板とカソード基板間に支柱構造を持たない真空筐体構造で、且つ簡易なプロセスにより製造を可能にした電界電子放出画像表示装置を提供するものである。
併せて、超高真空を保持し、寿命の長期化を可能にした電界電子放出画像表示装置を提供するものである。

本発明に係る電界電子放出画像表示装置は、基板面上に画像表示領域を有する第１の基板と、第１の基板の画像表示領域と対向して、基板面上に電子放出部及び電子放出部から放出される電子を制御するための電子制御部が形成され、厚さ方向に１個以上の貫通孔を有する第２の基板と、第２の基板の電子放出部が形成される面と反対の面に対向して、少なくとも１個以上の排気口を備えた第３の基板とからなり、第１の基板と第２の基板、第２の基板と第３の基板をそれぞれ基板周縁部でシールして基板間に閉空間を形成し、閉空間を排気口に接続された排気管を通して真空排気し、その後封止して構成し、排気管に挿入するスプリングと該スプリングに接続したゲッター装置を備えて成る。

本発明の電界電子放出画像表示装置では、電子放出部及び電子制御部が形成された第２の基板を挟んで、この第２の基板との間で夫々閉空間を形成するように画像表示領域を有する第１の基板と第３の基板が配置されることにより、第１の基板と第２の基板との間に支柱構造のない閉空間が形成される。基板周縁部のシールの高さ調整によって第１及び第２の基板間の間隔を支柱構造のものより大きく設定することが可能になる。第２の基板に両閉空間を連通する貫通孔が形成され、ゲッター装置が第３の基板の排気口につながる排気管内に挿入したスプリングに接続されているので、ゲッター装置の取付けが簡便である。ゲッター装置が第２及び第３の基板間の閉空間に在るので、十分な量のゲッター材が確保され、高真空が維持さる。

本発明は、上記電界電子放出画像表示装置において、第２の基板に２個以上の前記貫通孔を有し、第３の基板に２個以上の前記排気口を有し、貫通孔及び排気口の夫々を２分するように、第２の基板と第３の基板で形成された閉空間内に仕切り板を配置して構成することができる。

第１の基板及び第３の基板は、同等な肉厚の基板で形成することができる。第１の基板及び第３の基板は、閉空間の真空時変形が起こらず、且つ真空応力に耐え得る板厚で形成することができる。第１の基板及び第３の基板の周縁部スペーサとの接着幅は、それぞれ第１の基板及び第３の基板の板厚以上に設定することができる。
第１の基板及び第３の基板は強化ガラスにて形成することができる。第１の基板及び第３の基板の板厚をｔとし、有効画面サイズをＡとするとき、第１及び第３の基板は、０．３２×Ａ＋３．９≦ｔ≦０．５１×Ａ＋６．１の関係式を満たす板厚を有する基板で形成することが好ましい。
第１及び第３の基板の周縁部はアール形状に形成し、或いは第１の基板の周縁部はアール形状にすると共に第３の基板はファンネル形状に形成することが好ましい。
第１の基板及び第２の基板間の第１の周縁部スペーサと、第２の基板及び第３の基板間の第２の周縁部スペーサとは、基板との接触面の周縁形状を同じにして形成することができる。
第２の基板は、厚み１．０ｍｍ〜３．０ｍｍな板ガラスで形成し、第１及び第３基板に対して駆動電極引出し分として少なくとも５ｍｍ以上大きく形成することが好ましい。
第１の基板には、基板飛散防止フィルムを貼着することができる。第１の基板に貼着されたフィルムには、反射防止コート処理を施すようにしてもよい。

本発明に係る電界電子放出画像表示装置によれば、第１及び第２に基板間を支柱レス構造とすることができる。支柱レス構造であるので、第１及び第２の基板間の間隔を大きく設定でき、高圧印加が可能になる。高圧印加の安定性確保により、高輝度発光蛍光体の利用が可能になり、且つ放電特性を改善することができる。また、支柱による発光画像の陰の問題もなく電界電子放出画像表示装置の発光量を一層増加させることができる。

また、真空領域の容量が大きくなり僅かな残留ガスや発生ガスにより真空度が損なわれることがなくなる。ゲッター材の蒸着膜を広い領域に付けることができ、その蒸着膜が閉空間内のガスを十分吸収して真空度を増し、さらに発生ガスを吸収して電界放出型カソードの汚染や損傷をなくし、電界電子放出画像表示装置の寿命を長期に維持することができる。

第２の基板に２個以上の前記貫通孔を有し、第３の基板に２個以上の前記排気口を有し、貫通孔及び排気口の夫々を２分するように、第２の基板と第３の基板で形成された閉空間内に仕切り板を配置するときは、第１、第２及び第３の基板の封止工程において、一方の排気管、排気口及び貫通孔を通じて不活性ガスを導入し、他方の貫通孔、排気口及び排気管を通じて排出するようにして、閉空間内を不活性ガスにて置換した状態で封止を行うことができる。これにより、電界放出型カソードの酸化を防止することができ、信頼性の高い電界電子放出画像表示装置を提供することができる。

第１及び第３の基板が同等な肉厚で形成されるときは、外圧を均等に受け支柱レス構造を可能にすると共に、第２の基板に対して変形、歪み等を回避できる。第１及び第３の基板が、閉空間の真空時変形が起こらず、且つ真空応力に耐え得る板厚で形成されるときは、支柱レス構造を可能にする。第１の基板及び第３の基板の周縁部スペーサとの接着幅が、それぞれ第１の基板及び第３の基板の板厚以上に設定されるときは、真空筐体の真空変形、真空応力を緩和し、支柱レス構造を可能にする。
第１及び第３の基板が強化ガラスにて形成されるときは、ガラス板厚を厚くすることなく強度を十分確保でき、軽量化を行うことができる。

第１の基板及び第３の基板の板厚をｔとし、有効画面サイズをＡとするとき、第１及び第３の基板を、０．３２×Ａ＋３．９≦ｔ≦０．５１×Ａ＋６．１の関係式を満たす板厚を有する基板で形成することにより、真空筐体において十分な真空強度が得られ支柱レス構造を可能にし、且つ同じ有効画面サイズとした場合の重量を陰極線管より軽量にして商品性を向上することはできる。
第１及び第３の基板の周縁部をアール形状に形成し、或いは第１の基板の周縁部をアール形状にすると共に第３の基板をファンネル形状に形成することにより、さらに真空強度、真空応力に耐えられる真空筐体が得られる。
第1の基板及び第2の基板間の周縁部スペーサと、第2の基板及び第3の基板間の第2の周縁部スペーサとが、基板との接触面の周縁形状を同じにすることにより、中間に挟まれる第2の基板に対する表裏面の接触位置が同じであるため、垂直方向の変形が起こりずらく、反りなどによる薄板基板のクラック発生が抑えられる。

第２に基板が、厚み１．０ｍｍ〜３．０ｍｍな板ガラスで形成され、第１及び第３基板に対して駆動電極引出し分として少なくとも５ｍｍ以上大きく形成されるときは、カソード形成プロセスの制約、筐体の熱プロセス時の熱応力に耐えることができ、しかも駆動用電極を余裕をもって引き出すことができる。
第１の基板に基板飛散フィルムを貼着することにより、第１の基板が破損しても破片の飛散を防止できる。第１の基板に貼着されたフィルムに反射防止コート処理を施すことにより、外光反射を防ぎ画像のコントラストを向上することができる。

本実施の形態においては、簡易なプロセスにより高圧印加型の電界電子放出画像表示装置を製造できるようにすると共に、長期にわたる真空特性並びに導通特性を維持できる真空筐体を構成する。真空筐体は、蛍光面を形成した第１の基板、いわゆるアノード基板と、電子放出冷陰極構造を形成した第２の基板、いわゆるカソード基板とを所定間隔を保持して相対向させ、スペーサ、本例ではガラスコア部を有する周縁形状のギャップガラスを挟んでフリットガラスにより貼り合せ、アノード基板とカソード基板の発光表示領域には支柱構造を持たないように構成する。さらに真空筐体は、アノード基板及びカソード基板間の発光作用を行う前面空間に対し背面空間を設けるようにカソード基板に対向して第３の基板、いわゆる背面基板を配置し、ガラスコア部を有する周縁形状のギャップガラスを挟んでフリットガラスにより貼り合せてなる。真空筐体は、全体としてカソード基板を挟んでアノード基板と背面基板とを発光空間領域及び背面空間領域を形成するように構成する。

アノード基板と背面基板は、同等な肉厚の基板にて形成することが好ましいが、多少肉厚が異なっていてもよい。支柱構造に相当する筐体強度が得られるように、アノード基板と背面基板の肉厚ならびに周縁形状のギャップガラスの基板面との接合幅を決定する。即ち、アノード基板及び背面基板は、発光作用を行う前面空間の真空時変形が起こらず、且つ真空応力に耐え得る肉厚（板厚）にて形成される。接合幅は、ギャップガラスと接合する基板の厚さ以上にすることが好ましい。

アノード基板及び背面基板としては、強化ガラスを用いることが好ましい。強化ガラスを用いることにより、筐体の軽量化が図れる。アノード基板及び背面基板としては、強化ガラスを用い、アノード基板及び背面基板の板厚をｔとし、有効画面サイズをＡとするとき、第１及び第３の基板は、０．３２×Ａ＋３．９≦ｔ≦０．５１×Ａ＋６．１の関係式を満たす板厚を有するようになす。この板厚を有することにより、支柱レス構造と軽量化が図れる。
より真空強度、真空耐圧に耐えるようにするため、アノード基板及び背面基板としては、周縁部をアール形状に形成し、或いはアノード基板の周縁部をアール形状にすると共にカソード基板をファンネル形状に形成することが好ましい。
周縁部分のギャップガラスとしては、アノード基板とカソード基板間に挿入される第１のギャップガラスと、背面基板とカソード基板間に挿入される第２のギャップガラスの、各基板との接触面の形状が同じであることが好ましい。

背面基板には、真空排気手段を備えると共に、封止後の長期的真空維持を目的としたゲッター装置を、背面空間のカソード基板の裏面に広範囲に飛散させることができるように背面空間内に配置することが好ましい。ゲッター装置は、保持用のスプリングを接続し、このスプリングを真空排気手段の排気管に挿入して保持するようになされる。
発光作用を行う前面空間内のカソード基板には、背面空間及び背面基板に設けた真空排気手段に連通するように連通部を設けるようになす。カソード基板に連通部を設けることで、発光空間における真空排気ならびに電子照射により発生するアウトガスの背面空間のゲッター蒸着膜での吸着を促進させる。

カソード基板に２つ以上の連通部を設け、背面基板に２つ以上の真空排気手段を設け、背面空間内に連通部及び真空排気手段を２分するような仕切り板を配置することができる。この仕切り板により、加熱炉内での真空排気時に発光空間内へ不活性ガスを導入してカソード構成部の酸化を防止するようになす。

カソード基板は、カソード形成プロセスの制約、ならびに筐体熱プロセス時の熱応力に耐えうる厚みが必要とされ、少なくとも１．０ｍｍ〜３．０ｍｍの汎用な板ガラスを用いることができる。カソード基板は、アノード基板及び背面基板に対して、駆動用アドレス電極を引き出す為に少なくとも、５ｍｍ以上筐体外部へのはみ出し余裕をもったサイズとすることができる。

アノード基板には、付加的な処理としてガラス飛散防止フィルムを設けてもよい。また、このガラス飛散防止フィルムに反射防止コート処理を施しても良い。
支柱構造を有するものでは、その加工性によりカソード基板とアノード基板間のギャップ高さに制約がある。しかし、本実施の形態の筐体では、アノード基板とカソード基板間の距離を周縁形状のギャップガラスの厚みを変えることで、簡易に広い範囲でギャップ調整が可能な構造となり、高輝度化に対してギャップ高さにより印加電圧をある程度調整することができる。本実施の形態では、支柱構造を有するものに比べて、ギャップ長さを広く設定でき、且つ高圧印加ができる構造とすることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１、図２及び図３（要部の拡大図）は、本発明に係る電界電子放出画像表示装置の一実施の形態を示す。本実施の形態に係る電界電子放出画像表示装置２１は、基板表面に画像表示領域である蛍光面２２を有する第１の基板、即ちアノード基板（いわゆるアノードパネル）２３と、基板表面に電子放出部２４及び電子放出部２４から放出される電子を制御するための電子制御部、いわゆるゲート電極２５が形成された第２の基板、即ちカソード基板（いわゆるカソードパネル）２６と、カソード基板２６の電子放出部２４を有する面と反対の面に対向して配置された第３の基板、即ち背面基板（いわゆる背面パネル）２７とから構成される。アノード基板２３、カソード基板２６及び背面基板２７は、平面板ガラスで形成される。アノード基板２３とカソード基板２６は、所要の間隔を置いて周縁部でシール（封止）され、内部を真空状態とした閉空間、いわゆる発光作用を行う前面空間３１が形成される。カソード基板２６と背面基板２７は、所要の間隔を置いて周縁部でシール（封止）され、内部を真空状態とした閉空間、いわゆる背面空間３２が形成される。

これらアノード基板２３とカソード基板２６と背面基板２７とにより、前面空間３１及び背面空間３２が形成され、且つ前面空間３１内に支柱を有しない真空筐体３３が構成される。アノード基板２３とカソード基板２６は、周縁部において所要間隔を保持するように、第１のスペーサ、本例ではガラスコア部を有する周縁形状の第１のギャップガラス３５Ａを挟んでフリットガラス３６にて接合され気密シールされる。カソード基板２６と背面基板２７は、両基板２６及び２７の周縁間に所要間隔を保持するように、第２のスペーサ、本例ではガラスコア部を有する周縁形状（枠状）の第２のギャップガラス３５Ｂを挟んでフリットガラス３６にて接合して気密シールされる。

アノード基板２３の蛍光面２２は、カラー蛍光面の場合、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の各色蛍光体層４１〔４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂ〕と、各蛍光体層４１間に在ってコントラスト向上の遮光層として働くブラックマトリックス層４３とからなり、この蛍光面２２上に電子ビーム照射による蛍光体層４１からの発光線を観察者側に効率良く反射させるための反射層としてのメタルバック層４２が形成される。このメタルバック層４２に外部からアノード電圧が印加されるように成される。
各色蛍光体層４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂは、例えば紙面と直交する方向に延びるストライプ状に形成される。ブラックマトリックス層４３は、例えばカーボンストライプで形成される。

カソード基板２６においては、基板面上に一方向（即ち、紙面に沿う方向）に延びる帯状のカソード電極２８が複数平行に配列される。このカソード電極２８を含む面上に絶縁層２９が形成され、絶縁層２９上にカソード電極２８と直交するように他方向（即ち、紙面と直交する方向）に延びる帯状のゲート電極２５が複数平行に配列される。さらに、カソード電極２８とゲート電極２５との交叉領域において、カソード電極２８に接続された電子放出部２４が形成される。本例ではカソード電極２８上に電子放出部２８が形成され、上記交叉領域のゲート電極２５及び絶縁層２９に電子放出用の開口３０が形成され、開口３０の底面に電子放出部２４が臨むように形成される。これらカソード電極２８、電子放出部２４及びゲート電極２５により電界放出素子が構成される。電子放出部２４が形成される交叉領域は、アノード基板２３側の一画素の蛍光体層４１に対応する。

図１及び図２では平面型の電界放出素子が例示されているが、他の形式の電界放出素子であっても構わない。例えば、カソード電極２８上に導電材料からなる円錐形の電子放出部が形成されていれば、いわゆるスピント型の電界放出素子である。また、導電材料からなる電子放出層もゲート電極２５及び絶縁層２９と共に貫通する開口３０が形成され、開口３０内に露出した電子放出層の端部が電子放出部とされていれば、エッジ型の電界放出素子である。また、ゲート電極２５及び絶縁層２９に形成された開口３０内部のカソード電極２８上にカーボンナノチューブのような針状の導電材料を一定の間隔で離間させて電子放出部が形成されている電界放出素子でも構わない。尚、一画素の領域内の電子放出用の開口３０は、１つあるいは複数であっても構わない。また、開口３０の形状ならびに配列に関しても任意であり、スリット状あるいはメッシュ状の開口であっても構わない。

カソード基板２６には、排気用の１つ以上の貫通孔、本例では有効画面から外れた無効領域の四隅に対応して４つの貫通孔４５が形成される。また、背面基板２７には、１つ以上の排気口、本例では基板中央に１つの排気口４６が形成され、この排気口に排気管（即ち、チップオフ管）４７が接続される。排気管４７は背面基板２７にフリットガラスにて接合される。真空筐体３３は、排気管４７を通して空間３１及び３２内が真空排気され、真空排気後に排気管４７が封止される。

ガラスコア部を有する周縁形状のギャップガラス３５〔３５Ａ，３５Ｂ〕は、アノード基板２３及びカソード基板２６と同一のガラス素材にて形成することが望ましい。周縁形状は、アノード基板２３の蛍光面２２が形成されている領域、いわゆる有効画面領域を最低限の開口領域とし、アノード基板２３及び背面基板２７の外形を最大外形とする。周縁形状のギャップガラス３５の形状は、開口部を有した枠形状でもよく、または短冊状のギャップガラス３５の組み合わせにより形成しても良い。

カソード基板２６は、アノード基板２３及び背面基板２７より大きく形成し、少なくともアノード基板２３より大きく形成し、３枚の基板２３、２６及び２７をフリットシールした状態でカソード電極２８、ゲート電極２５が外部に導出されるように構成することができる。

真空筐体３３は、従来の真空筐体に対してウォール及びスペンサーに相当する支柱構造をなくし、アノード電極とカソード電極間が構造的、物理的につながることがないように構成される。真空筐体３３では、支柱構造に相当する真空強度を、アノード基板２３及び背面基板２７、並びに両基板２３、２７の貼り合せに使っているカソード基板２６を挟む形で形成された周縁形状のガラスギャップで作るガラス筐体にて得ている。さらに、発光に作用する前面空間３１の空間距離の維持もこのガラス筐体によってなされている。

アノード基板２３と背面基板２７は、前面空間３１の真空時に変形が起こらず且つ真空応力に耐え得る板厚で形成される。両基板２３及び２７は、互いに同じ板厚のガラス基板で形成される。
カソード基板２６は、アノード基板２３及び背面基板２７より薄いガラス基板で形成され、アノード基板２３及び背面基板２７に対して駆動電極（カソード電極、ゲート電極）の引出し分だけ大きく形成される。本例では、カソード基板が厚みが１．３ｍｍ〜３．０ｍｍの汎用な板ガラスで形成され、３枚の基板２３、２６、２７を貼り合わせた状態でアノード基板２３及び背面基板２７より５ｍｍ以上大きく、例えば左右両側に５ｍｍ以上延長して、あるいは全周に５ｍｍ以上延長するように大きく形成することができる。

本実施の形態では、アノード基板２３及び背面基板２７の板ガラスに強化処理を施している。この真空筐体３３では、風冷物理強化処理を施しガラス表層に圧縮応力を入れることでガラス強度として未処理ガラスの３倍以上を確保している。なお、強化処理に関しては必要な強度を確保できれば、イオン置換による化学強化法、レーザビームによるレーザ強化法等の手段を用いることもできる。
表示面からの衝撃による破壊強度の保証が必要であるため、最低限表示面となるアノード基盤２３の表面に強化を持たせることが必要である。このため、少なくともアノード基板２３を強化ガラスを用いる。背面基板２７も強化ガラスで形成することが望ましい。但し、背面基板２７を強化ガラスにしない場合は、基板の厚さを厚くすることが望ましい。

本実施の形態では、支柱レス構造とするため、従来の支柱構造に相当する強度を各アノード基板２３及び背面基板２７のガラスの厚みで得る。しかし、このガラスの厚みが厚すぎると、重量増、高コストにつながり商品性を損ねる。一方、ガラスの厚みが薄すぎると大気圧による真空筐体３３が変形、破壊するなど製品性能ならびに安全上の問題が生じる。ゆえに、ガラスの厚みは筐体３３の大きさに応じて望ましい範囲がある。

アノード基板２３及び背面基板２７のガラス厚みの上限は、商品性の観点から決められる。すなわち、同じ画面サイズの通常の陰極線管の重量を越えない厚さに決められる。電界電子放出画像表示装置は、平面カソードを用いるため陰極線管より薄く、軽く構成できる。陰極線管の短所の一つに重量が大きい点があるため、電界電子放出画像表示装置が少なくとも同じ画面サイズの陰極線管より重い場合、商品性を損ねることになる。このような理由からアノード基板２３及び背面基板２７のガラス厚みの上限が設定される。

アノード基板２３及び背面基板２７のガラス厚みの下限は、一般の陰極線管の安全基準を電界電子放出画像表示装置に置き換えて、筐体３３に許容できる最大真空応力から決められる。図４は、アノード基板２３及び背面基板２７において、各画面サイズで望ましいガラス板厚範囲Ｑを計算した結果を示す。図４において、縦軸はガラス板厚（ｍｍ）、横軸は筐体の有効画面サイズ（対角線のインチサイズ）を示す。直線ａは基板ガラスの最大厚みであり、ｙ＝０．５１ｘ＋６．１の関係式で得られる。直線ｂは基板ガラスの最小厚むであり、ｙ＝０．３２ｘ＋３．９の関係式でえられる。
基板ガラスの厚みをｔ1 （ｍｍ）、筐体３３の有効画面サイズをＡとすると、基板ガラスの厚みｔ1 は、式１に示す関係にある。

［式１］
０．３２×Ａ＋３．９≦ｔ1 ≦０．５１×Ａ＋６．１

例えば３２インチにおいて、陰極線管の重量は４８ｋｇ程度であり、電界電子放出画像表示装置でこの４８ｋｇ以下にするためには、ＦＥＭシミュレーションで計算すると、ガラス板厚は２２．５ｍｍ以下でなければならない。
一方、表１は板ガラスを用いた真空筐体の実用強度を示す。表１に示すように、各基板２３、２７にフロート法で作製した板ガラスを用いた場合、筐体３３の最大真空応力として３．７５ｋｇｆ／ｍｍ2 まで許容できる。実際に筐体を作製し、防爆試験を実施した結果、ガラス基板の表面にガラス飛散防止用のフィルム及びガラス基板の周囲にガラス飛散用のテープを貼れば、上記許容応力まで安全上問題ないことを確認できた。例えば３２インチにおいて、筐体の最大真空応力を上記許容応力以下にするためには、ＦＥＭシミュレーションで計算すると、ガラス板厚は１４ｍｍ以上となる。

また、本実施の形態の真空筐体３３において、最大真空応力を低減するためには、図５Ａに示すように、筐体周囲の角を丸めること、即ちアール形状にすることが望ましい。また、図５Ｂに示すように、背面基板２７側の巨体形状をファンネル形状にすることが望ましい。筐体をこのような形状にすることにより、式１を満たす中でよりガラス板厚を薄くすることができる。

ここで、真空筐体３３において、真空変形と真空応力に耐え得る構造の理想形は筐体を球形にすることである。本例の真空筐体３３は３枚の基板からなり、中央のカソード基板２６を挟んで、略対称形にアノード基板２３と背面基板２７は配置された構成になっている。真空変形を嫌うカソード基板２６は大気圧を受けないので、アノード基板２３及び背面基板２６より薄いガラス基板で構成することができる。一方アノード基板２３及び背面基板２７では、図５Ａ，Ｂに示すように、周縁部分を出来るだけ球形に近づけるために、周縁部分をアール形状にし、且つ接合幅Ｄをその対応する基板、この場合、アノード基板、背面基板の板厚ｔ（背面基板がファンネル形状の場合が背面規範の板厚はｔ′）以上（Ｄ≧ｔ、ｔ′）に設定することができる。この条件設定により、真空筐体３３の支柱レス構造をより安定化することができる。接合幅Ｄは、応力の分散、基板変形の抑制に効く。

真空筐体３３の背面空間３２には、前面空間３１及び背面空間３２内を高真空に維持するためのゲッター装置５１が配置される。ゲッター装置５１は、図６に示すように、環状の金属からなるゲッター容器５２内にゲッター材５３を収容して構成される。このゲッター装置５１には、支持部材の一端、例えばワイヤ状の支持スプリング５４の一端が接合され、支持スプリング５４の他端に排気管４７内に挿入されるＣ形スプリング５６が接合されている。Ｃ形スプリング５６は、筒状体５７に縦方向の割り溝５８を形成して横断面形状がＣ形をなすスプリングとして構成される。ゲッター容器５１には、支持スプリング５４側に背面空間３２内に配置したときにカソード基板２６と背面基板２７に夫々接触する一対の接触片６１、６２が接合され、これと反対側にもカソード基板２６と背面基板２７に接触する接触片６３、６４が接合されている。一方の接触片６１、６２は支持スプリング５４を上下から挟むようなリボン状をなしている。他方の接触片のうち、接触片６３はリボン状であり、接触片６４はゲッター装置５１の配置の安定化を図るために、接触片６３を中心に左右に跨ぐように且つ平行に延長するＵ字型をなしている。

ゲッター装置５１の配置に際しては、図７に示すように、Ｃ形スプリング５６をその径を細めて排気管４７内に挿入し、挿入後スプリング力により排気管４７内壁に圧着保持させて、このＣ形スプリング５６、支持スプリング５４を介してゲッター装置５１を背面空間３２内に配置するようになされる。ゲッター装置５１は、背面空間３２内に配置された状態で、接触片６１、６３及び接触片６２、６４が夫々カソード基板２６と背面基板２７に接触して中空支持される。排気管４７が封止された後、外部からの高周波加熱によりゲッター材５３が蒸発し、カソード基板２６の裏面にゲッター蒸着膜５３Ａが形成される。

本実施の形態では、支柱レス構造の真空筐体３３としたことにより、前面空間３１の間隔Ｌを広くとることができる。図８に示すように、間隔Ｌを規定する第１のギャップガラス３５Ａに高さが大きくとれるので、アノード端子１００は第１のギャップガラス３５Ａに埋め込まれるようにして貫通導出させるように構成することができる。アノード端子１００の筐体内側の端部にはアノード導電膜に接触する弾性接触片１０１が一体に取付けられている。アノード端子１００は、アノード導電膜、例えばアノード基板２３の有効画面より外れた無効領域にまで延長したブラックマトリックス層４３、またはメタルバック層４２、本例ではメタルバック層４２に接続され、アノード端子１００を通じてアノード電圧を印加し且つアノード電流を取出すようになされる。

上述の本実施の形態に係る電界電子放出画像表示装置２１によれば、カソード基板２６を挟んで一方に前面空間（発光空間）３１を挟んでアノード基板２３を配置し、他方に背面空間３２を挟んで背面基板２７を配置した構成とするので、カソード基板２６には大気圧が直接作用せず、アノード基板２３及び背面基板２７の板厚の選定で前面空間３１を支柱レス構造にすることができる。少なくとも、有効画面領域を支柱レス構造にすることができる。支柱が不要になることによって、支柱による表示画像の乱れ、放電、画像阻害等を起こすことが無くなり、高品質の画像表示装置が得られる。

支柱を設ける必要がないので、第１のギャップガラス３５Ａによるアノード基板２３とカソード基板２６間の間隔（いわゆる高さ）の自由度が上がり、間隔を大きく設定することができる。即ち、従来の低圧印加型の電界電子放出画像表示装置に比べて、アノード基板とカソード基板間の間隔を広く設定することができ、アノード電圧として高圧を印加することが可能になる。従って、高圧印加型の電界電子放出画像表示装置を提供できる。

因みに、従来の低圧印加型の電界電子放出画像表示装置のアノード基板とカソード基板間の間隔は、１．１〜１．２ｍｍ程度が限度であるが、本実施の形態ではアノード基板２３とカソード基板２６間の間隔を従来の間隔以上、例えば４．０ｍｍ程度にすることが可能になる。

本実施の形態では、電圧特性が安定し、アノード電圧として１５ｋＶを超える高圧印加、例えば１５ｋＶ〜２０ｋＶの印加が可能になる。蛍光体塗布領域に支柱を隠すためのブラックマトリックスも不要となり、蛍光体塗布面積を広く取ることができる。高圧印加が可能になるので、汎用蛍光体を利用することができ、また支柱挿入プロセスが不要になり、製造プロセスの簡素化を図ることができる。よって、この種の大型画像表示装置を低コストで達成することが可能になる。
高圧印加の安定性を確保できるので、陰極線管で用いられている高圧高輝度の汎用蛍光体を利用することができ、且つ放電特性が改善でき、支柱による発光画像の陰の問題も改善され、電界電子放出画像表示装置の発光量を一層増加させることができる。

背面空間３２内にゲッター装置５１を配置することにより、ゲッター・フラッシュさせたときにゲッター材をカソード基板の電子放出部２４及びゲート電極２５上、あるいはアノード基板２３の蛍光面２２上に被着させず、カソード基板２６の背面に広い領域にのみ被着させることができる。広い領域に被着されたゲッター蒸着膜５３Ａは、カソード基板２６に設けた貫通孔４５を通じて前面空間３１の残留ガス、発生ガスを十分に吸着することができ、高真空を維持することができる。これによって、電界放出型のカソードの汚染や損傷をなくし、電界電子放出画像表示装置の寿命を長期に維持することができる。

ゲッター装置５１が背面空間３２内に配置されるので、ゲッター材を加熱して蒸発させるための高周波コイル、いわゆる高周波誘導加熱手段は、背面基板２７の裏面側に配置すればよく、高周波誘導加熱手段の配置に特別な考慮を必要としない。

ゲッター装置５１の設置に際しては、ゲッター装置５１に接続されたＣ形スプリング５６を排気管４７内に挿入するだけで簡単に且つ正確な位置に設置することができる。支持手段として、Ｃ形スプリング５６を用いるので、排気管４７内に挿入しても排気工程で支障を来すことがない。

図９は、本発明の電界電子放出画像表示装置の他の実施の形態を示す。
アノード基板２３、カソード基板２６及び背面基板２７の３枚構造をフリットガラス３６にて接合するフリットシール熱工程（到達温度４００℃程度）において、アノード基板２３及び背面基板２７の肉厚が厚いと、基板２３、２７の表面と裏面との内外温度差、及びアノード基板２３、背面基板２７と中間に挟み込まれたカソード基板２６とで熱分布が生じる。これにより、昇温過程あるいは降温過程において特に基板２３、２７に熱歪みによるクラックが発生し易くなる。あるいは、昇温レート及び降温レートを非常に低く設定する必要が生じる。
本実施の形態に係る電界電子放出画像表示装置７１は、フリットシール熱工程時に、生産性を考慮した昇温／降温レートにて熱分布が許容できる範囲の基板肉厚にて、アノード基板２３、カソード基板２７及び背面基板２７を形成して筐体３３のフリットシールを行う。次いで、排気工程の前段プロセスで、各基板２３、２７のトータルの肉厚が真空応力に耐え得るガラス肉厚相当になるように、アノード基板２３及び背面基板２７の表面に保護パネル７２を貼り合わせる。保護パネル７２は、基板２３、２７に対して例えばポリウレタンアクリレート樹脂等の紫外線（ＵＮ）硬化樹脂を用いて接合することができる。
その他の構成は、前述の図２に示すものと同様であるので、対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。

本実施の形態の電界電子放出画像表示装置７１によれば、フリットシール熱工程の時点では各基板２３、２６及び２７の肉厚が昇温／降温レートにて熱分布が許容できる範囲の肉厚であるので、アノード基板２３、背面基板２７に熱歪みの発生がない。フリットシール後、アノード基板２３及び背面基板２７に保護パネル７２を接合してから排気処理するので、アノード基板２３及び背面基板２７の板厚は十分得られ、十分に真空強度に耐えることができる。従って、より信頼性の高い筐体３３を得、信頼性の高い電界電子放出画像表示装置を提供することができる。
その他、前述の電界電子放出画像表示装置２１と同様の効果を奏することができる。

図１０は、本発明に係る電界電子放出画像表示装置の更に他の実施の形態を示す。
本実施の形態に係る電界電子放出画像表示装置７５は、カソード基板２６に２つ以上の貫通孔４５〔４５Ａ，４５Ｂ〕を設け、背面基板２７に２つ以上の排気口４６〔４６Ａ，４６Ｂ〕を設けると共に、背面空間３２にこの空間３２を２分する仕切り板７６を設けて構成される。複数の貫通孔４５〔４５Ａ，４５Ｂ〕は前面空間３１の両端側に位置するように設けられ、本例では４つの貫通孔４５〔４５Ａ，４５Ｂ〕を無効画面の四隅部に対応する位置に設けられる。排気口４６〔４６Ａ，４６Ｂ〕及び排気管４７〔４７Ａ，４７Ｂ〕も背面空間３２を２分する仕切り板７６を挟んで両側に夫々配設される。本例では仕切り板７６が背面空間３２の中央に位置するように配置され、２つの排気管４７Ａ，４７Ｂが設けられる。仕切り板７６は、例えば図１２に示すように、周縁形状の第２のギャップガラス３５Ｂと一体に形成することができる。ゲッター装置５１は、図１１に示すように、背面空間３２の仕切り板７６で気密的に仕切られた両領域に夫々配置される。
その他の構成は、前述の図２に示すものと同様であるので、対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。

本実施の形態では、図１３に示すように、フリットシール時に一方の排気管４７Ａから不活性ガス７７、例えば窒素ガス（Ｎ2 ）を供給し、一方の貫通孔４５Ａより前面空間３１内を不活性ガス７７で満たすと共に、他方の貫通孔４５Ｂを通し、他方の排気管４７Ｂより不活性ガス７７を排出するようにする。このように前面空間３１内を不活性ガス７７で置換した状態で、フリットシールを行う。フリットシール後は、１つの排気管、例えば排気管４７Ｂを残して他の排気管４７Ａを封止し、貫通孔４５〔４５Ａ，４５Ｂ〕、１つの排気管４７Ｂを通じて通常のように前面空間３１及び背面空間３２内を真空排気する。なお、複数の排気管４７Ａ，４７Ｂを通して真空排気することも可能である。

本実施の形態に係る電界電子放出画像表示装置７５によれば、フリットシール時には排気管４７Ａ，４７Ｂを通じて前面空間３１内を不活性ガス７７で置換して行うことにより、カソード側の電界放出素子が酸化されることがなく、良好なフリットシールが行える。その後の排気工程では、１つの排気管４７Ｂを残して他の排気管４７を封止して１つの排気管４７Ａを通じて真空排気することにより、通常の排気設備での排気が行える。信頼性の高い電界電子放出画像表示装置を歩留り良く製造し、提供することができる。
その他、前述の電界電子放出画像表示装置２１と同様の効果を奏することができる。

次に、上述の図１０に示す本実施の形態に係る電界電子放出画像表示装置７５の製造、組み立て及びゲッターフラッシュについて説明する。
アノード基板２３には、各色蛍光体層４１〔４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂ〕及びブラックマトリックス４３、さらにメタルバック層４２を形成して置く。カソード基板２６には、カソード電極２８、電界放出部２４、絶縁層２９、ゲート電極２５及び開口３０からなる陰極構造体を形成して置く。第１のギャップガラス３５Ａ、及び中央の仕切り板７６を一体の有する第２のギャップガラス３５Ｂの夫々には、フリット材を塗布し乾燥させて置く。ゲッター手段は、Ｃ形スプリング５６、ワイヤ状の支持スプリング５４、接触片６１〜６４、及びゲッター容器５２内にゲッター材５３を収容したゲッター装置５１を、図５に示すように溶接して組み立てる。背面基板２７の２つの排気口４６〔４６Ａ，４６Ｂ〕と排気管４７〔４７Ａ，４７Ｂ〕の間にフリットタブレットを仮組み立てし、加熱炉内で焼成処理し、ガラスフリットの溶着により背面基板２７と２つの排気管４７とを封着する。２つのゲッター装置５１の取付けは、例えば図１１に示すように、上記封着後、排気管４７内にＣ形スプリング５６を挿入して位置決めする。

以上のアノード基板２３、カソード基板２６、背面基板２７相互の各間に、フリット材を塗布・乾燥させた第１のギャップガラス３５Ａと、仕切り板７６が一体の第２のギャップガラス３５Ｂとを挟み仮組み立てし、加熱炉内にて焼成して３つの基板２３、２６及び２７をフリットガラスの溶着により一体に封着する。加熱炉にて焼成処理中は、不活性ガス７７を背面基板２７の一方の排気管４７から送り込み、他方の排気管４７Ｂより排出することにより、表示装置内空間３１、３２を不活性ガス７７に置換する。

次に、一方の排気管４７Ａを封止し、残りの排気管４７Ｂ、カソード基板２６の貫通孔４５Ａ，４５Ｂを通して排気を行い、所要の真空度に達したとき、排気管４７Ｂをチップオフ即ち封止する。封止後、背面基板２７側より高周波加熱手段、従ってその高周波磁界によりゲッター材５３を蒸発させる。高周波加熱手段を構成する高周波コイルは、コイルから離れた所にあるゲッター材５３を加熱させるため、コイル内に磁性コア、例えばフライトコアを挿入し、磁界を集中させるように構成される。このゲッターフラッシュにより、指向性をもってカソード基板の裏面上にゲッター材の蒸着膜５３Ａが形成される。

因みに、真空度を保持する作業においては、上述のようにカソード基板２６上の陰極構造体が、電界放出型カソードを有する複雑な構造を有していることや、アノード基板２３とカソード基板２６との前面空間３１と、カソード基板２６と背面基板２７との背面空間３２がカソード基板２６の貫通孔、本例では４つの貫通孔４５により連通していることにより、夫々の基板間の隅々にわたって高真空に排気を行うことは難しい。従って、基板間内に僅かなガスが残留する。また、表示装置として使用しているうちに蛍光面２２等からもガスが発生する。

本実施の形態によれば、背面空間３２をカソード基板２６の裏面側に前面空間（発光空間）３１と連通して設けることにより、真空領域の容積が増大するので、僅かなガスにより真空度が損なわれることがなくなる。また、ゲッター材３５を蒸着させる領域を広くすることができ、ゲッター材の蒸着膜３５Ａは、十分に管内の残留ガスを吸収して真空度を増す。また発生ガスを吸収して電界放出型カソードの汚染や損傷をなくし、電界電子放出画像表示装置の寿命を長期に維持するようになる。
本実施の形態では、背面空間３２にゲッター装置５１を配置するので、十分な量のゲッター材を確保することができる。ゲッター装置５１は、排気管４７に挿入したＣ形スプリング５６を介して保持されるので、ゲッター材を有するゲッター容器を複数方向に配置すること、１列に複数固のゲッター材を有するゲッター容器を取り付けること等、本発明の基本構成を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

上例では、電極構造としては、フォーカス電極を有さないフォーカスレス構造としたが、その他、フォーカス電極を有する構成にも本発明は適用できる。

上例では前面空間３１の全体を支柱レス構造としたが、その他、有効画面領域以外の無効領域に支柱を設けることも可能である。また、背面空間３２に支柱を設けることも可能である。

上述においては３枚パネル構造で支柱レス構造の電界電子放出画像表示装置を構成したが、真空筐体を構成するガラス基板の板厚ｔを上述の式１を満たすように設定すれば、その他、２枚パネル構造で支柱レス構造の電界電子放出画像表示装置を構成することもできる。
図１４は２枚パネル構造で支柱レス構造とした電界電子放出画像表示装置の例を示す。この電界電子放出画像表示装置８１は、前述と同様に蛍光面２２及びメタルバック層４２を形成したアノード基板２３と、前述と同様にカソード電極２８、絶縁層２９、ゲート電極２５及び開口３０に臨む電子放出部２４を形成したカソード基板２６を有し、両基板２３及び２６が、周縁部においてギャップガラス３５を介してフリットガラスにて封着されて成る。カソード基板２６には排気管４７が接合され、排気管４７により両基板２３及び２６間の閉空間が高真空に排気され、アノード基板２３及びカソード基板２６により真空筐体８２が構成される。この真空筐体８２を構成するアノード基板２３及びカソード基板２６は、そのガラス板厚ｔが前述の式１で示す０．３２×Ａ＋３．９≦ｔ1 ≦０．５１×Ａ＋６．１の条件を満たす板厚に設定される。アノード基板２３とカソード基板２６の板厚は同じ板厚とすることが好ましい。また、アノード基板２３及びカソード基板２６の周縁部の形状は、前述の図５Ａに示すアール形状、或いは図５Ｂに示すアノード基板２３をアール形状にすると共にカソード基板２６をファンネル形状に形成することもできる。これによって、真空筐体８２は、支柱レス構造の真空筐体として構成することができる。その他の構成は、図２で説明したと同様であるので、対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。

この電界電子放出画像表示装置８１によれば、アノード基板及びカソード基板２６に強化ガラスを用いて、その板厚ｔを上述の式１の条件を満たすように設定することにより、真空筐体８２内の支柱構造をなくすことができる。これによって、電圧特性が安定し、放電特性が改善され、支柱が画像に現れることがなくなる。真空空間の間隔を従来に比べて広くすることが可能になり、高圧印加型の電界電子放出画像表示装置を提供することができる。

上述の本実施の形態に係るＣ形スプリング５６とワイヤ状スプリング５４とを一体に有したゲッター装置５１は、上述の３枚パネル基板構造の電界電子放出画像表示装置に限らず、図１４に示す画像表示領域を有するアノード基板と電子放出冷陰極構造を有するカソード基板とからなる２枚パネル構造の電界電子放出画像表示装置にも適用することができる。さらに、従来の支柱構造を有する２枚パネル構造の電界電子放出画像表示装置にも適用することができる。

上述の本実施の形態に係るＣ形スプリング５６とワイヤ状スプリング５４とを一体に有したゲッター装置５１は、電界電子放出画像表示装置に限らず、他の真空筐体にも適用することができる。この場合、筐体の閉空間内にゲッター装置５１を配置し、Ｃ形スプリング５６を排気管内に挿入することでゲッター装置５１を保持し、閉空間内を排気管を通して真空排気し、その後、排気管を封止して真空筐体を構成することができる。

本発明に係る電界電子放出画像表示装置の一実施の形態を示す要部の分解斜視図である。本発明に係る電界電子放出画像表示装置の一実施の形態を示す構成図である。本発明に係る電界電子放出画像表示装置の一実施の形態を示す要部の拡大断面図である。本発明に係る電界電子放出画像表示装置における真空筐体を構成する基板ガラスの板厚範囲を示すグラフである。Ａ本発明に係る真空筐体の例を示す要部の断面図である。Ｂ本発明に係る真空筐体の他の例を示す要部の断面図である。本発明に係るゲッター装置の一例を示す斜視図である。本発明に係るゲッター装置の基板への組み立ての説明に供する斜視図である。アノード端子を導出する部分の筐体の要部の拡大図である。本発明に係る電界電子放出画像表示装置の他の実施の形態を示す構成図である。本発明に係る電界電子放出画像表示装置の更に他の実施の形態を示す構成図である。図１０の実施の形態のゲッター装置の配置を示す構成図である。図１８の実施の形態に係る仕切り板と一体のギャップガラスの例を示す斜視図である。図１０の実施の形態の基板間の封止工程の説明に供する説明図である。本発明に係る２枚パネル構造で支柱レス浩三の電界電子放出画像表示装置の例を示す構成図である。従来の電界電子放出画像表示装置の例を示す要部の斜視図である。従来の電界電子放出画像表示装置の例を示す構成図である。従来の電界電子放出画像表示装置に用いられる支柱の例を示す斜視図である。

符号の説明

２１、７１、７５、８１・・電界電子放出画像表示装置、２２・・蛍光面、２３・・アノード基板、２４・・電子放出部、２５・・ゲート電極、２６・・カソード基板、２７・・背面基板、２８・・カソード電極、２９・・絶縁層、３０・・開口、３１、３２・・閉空間、３３・・真空筐体、３５〔３５Ａ，３５Ｂ〕・・ギャップガラス、３６・・フリットガラス、４１〔４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂ〕・・蛍光体層、４２・・ブラックマトリックス、４５、４５Ａ、４５Ｂ・・貫通孔、４６、４６Ａ、４６Ｂ・・排気口、４７、４７Ａ、４７Ｂ・・排気管、５１・・ゲッター装置、５２・・ゲッター容器、５３・・ゲッター材、５４・・ワイヤ状のスプリング、５６・・Ｃ形スプリング、６１〜６４・・接触片、７６・・仕切り板、７７・・不活性ガス

Claims

基板面上に画像表示領域を有する第１の基板と、
前記第１の基板の前記画像表示領域と対向して、基板面上に電子放出部及び前記電子放出部から放出される電子を制御するための電子制御部が形成され、厚さ方向に１個以上の貫通孔を有する第２の基板と、
前記第２の基板の電子放出部が形成される面と反対の面に対向して、少なくとも１個以上の排気口を備えた第３の基板とからなり、
前記第１の基板と前記第２の基板、前記第２の基板と前記第３の基板をそれぞれ基板周縁部でシールして基板間に閉空間を形成し、前記閉空間を前記排気口に接続された排気管を通して真空排気し、その後封止して構成し、
前記排気管に挿入するスプリングと該スプリングに接続したゲッター装置を備えて成る
ことを特徴とする電界電子放出画像表示装置。
前記第２の基板に２個以上の前記貫通孔を有し、
前記第３の基板に２個以上の前記排気口を有し、
前記貫通孔及び前記排気口の夫々を２分するように、前記第２の基板と前記第３の基板で形成された閉空間内に仕切り板を配置して成る
ことを特徴とする請求項１記載の電界電子放出画像表示装置。
前記第１の基板及び前記第３の基板が、同等な肉厚の基板で形成されて成る
ことを特徴とする請求項１記載の電界電子放出画像表示装置。
前記第１の基板及び前記第３の基板が、前記閉空間の真空時変形が起こらず、且つ真空応力に耐え得る板厚で形成されて成る
ことを特徴とする請求項１記載の電界電子放出画像表示装置。
前記第１の基板及び前記第３の基板の周縁部封止部材との接着幅が、それぞれ前記第１の基板及び前記第３の基板の板厚以上に設定されて成る
ことを特徴とする請求項１記載の電界電子放出画像表示装置。
前記第１の基板及び前記第３の基板が強化ガラスにて形成されて成る
ことを特徴とする請求項１記載の電界電子放出画像表示装置。
前記第１の基板及び前記第３の基板の板厚をｔとし、有効画面サイズをＡとするとき、
前記第１及び第３の基板が、０．３２×Ａ＋３．９≦ｔ≦０．５１×Ａ＋６．１の関係式を満たす板厚を有して成る
ことを特徴とする請求項６記載の電界電子放出画像表示装置。
前記第１及び第３の基板の周縁部がアール形状に形成され、或いは前記第１の基板の周縁部がアール形状にされると共に前記第３の基板がファンネル形状に形成されて成る
ことを特徴とする請求項７記載の電界電子放出画像表示装置。
前記第１の基板及び前記第２の基板間の第１の周縁部スペーサと、前記第２の基板及び前記第３の基板間の第２の周縁部スペーサとが、前記基板との接触面の周縁形状を同じにして成る
ことを特徴とする請求項１記載の電界電子放出画像表示装置。
前記第２の基板が、厚み１．０ｍｍ〜３．０ｍｍな板ガラスで形成され、前記第１及び第３基板に対して駆動電極引出し分として少なくとも５ｍｍ以上大きく形成されて成る
ことを特徴とする請求項１記載の電界電子放出画像表示装置。
前記第１の基板に基板飛散防止フィルムが貼着されて成る
ことを特徴とする請求項１記載の電界電子放出画像表示装置。
前記第１の基板に貼着されたフィルムに反射防止コート処理が施されて成る
ことを特徴とする請求項１記載の電界電子放出画像表示装置。