JP2005197047A - Image display device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、対向配置された基板と、基板間に配設されたスペーサ構体とを備えた画像表示装置に関する。 The present invention relates to an image display device including a substrate disposed oppositely and a spacer structure disposed between the substrates.
近年、陰極線管(以下、CRTと称する)に代わる次世代の軽量、薄型の表示装置として様々な平面型の画像表示装置が注目されている。例えば、平面表示装置として機能するフィールド・エミッション・デバイス(以下、FEDと称する)の一種として、表面伝導型電子放出装置(以下、SEDと称する)の開発が進められている。 2. Description of the Related Art In recent years, various flat-type image display devices have attracted attention as next-generation lightweight and thin display devices that replace cathode ray tubes (hereinafter referred to as CRTs). For example, a surface conduction electron-emitting device (hereinafter referred to as SED) is being developed as a kind of field emission device (hereinafter referred to as FED) that functions as a flat display device.
このSEDは、所定の間隔をおいて対向配置された第1基板および第2基板を備え、これらの基板は矩形状の側壁を介して周縁部同士が互いに接合され真空外囲器を構成している。第1基板の内面には3色の蛍光体層が形成され、第2基板の内面には、蛍光体を励起する電子源として、各画素に対応する多数の電子放出素子が配列されている。各電子放出素子は、電子放出部、この電子放出部に電圧を印加する一対の電極等で構成されている。 The SED includes a first substrate and a second substrate that are arranged to face each other at a predetermined interval, and these substrates are joined to each other through a rectangular side wall to form a vacuum envelope. Yes. Three color phosphor layers are formed on the inner surface of the first substrate, and on the inner surface of the second substrate, a large number of electron-emitting devices corresponding to each pixel are arranged as an electron source for exciting the phosphor. Each electron-emitting device includes an electron-emitting portion and a pair of electrodes that apply a voltage to the electron-emitting portion.
前記SEDにおいて、第1基板および第2基板間の空間、すなわち真空外囲器内は、高い真空度に維持されることが重要となる。真空度が低い場合、電子放出素子の寿命、ひいては、装置の寿命が低下してしまう。第1基板および第2基板間に作用する大気圧荷重を支持し基板間の隙間を維持するため、両基板間には、多数の板状あるいは柱状のスペーサが配置されている(例えば、特許文献1)。これらのスペーサは、第1基板および第2基板間に配設された板状のグリッドに立設されている。 In the SED, it is important to maintain a high degree of vacuum in the space between the first substrate and the second substrate, that is, in the vacuum envelope. When the degree of vacuum is low, the lifetime of the electron-emitting device, and hence the lifetime of the device, is reduced. In order to support an atmospheric pressure load acting between the first substrate and the second substrate and maintain a gap between the substrates, a large number of plate-like or columnar spacers are arranged between the two substrates (for example, Patent Documents). 1). These spacers are erected on a plate-like grid disposed between the first substrate and the second substrate.
このようなSEDにおいて、画像を表示する場合、蛍光体層にアノード電圧が印加され、電子放出素子から放出された電子ビームをアノード電圧により加速して蛍光体層へ衝突させることにより、蛍光体が発光して画像を表示する。実用的な表示特性を得るためには、通常の陰極線管と同様の蛍光体を用い、アノード電圧を数kV以上望ましくは5kV以上に設定することが必要となる。
上記構成のSEDにおいて、表示画像の輝度は、第1基板と第2基板との間に印加する加速電圧に依存する。そのため、第1および第2基板間に高い電圧を印加することが望ましい。しかしながら、第1基板と第2基板との間の隙間は、解像度や支持部材の特性、製造性などの観点から、1〜2mm程度と比較的小さく設定される。そのため、高電圧を印加した場合、第1基板と第2基板との小さい隙間に強電界が形成されることを避けられず、両基板間で放電(絶縁破壊)が起き易くなる。このような放電が発生した場合、蛍光面や電子放出素子、あるいは、駆動回路が損傷し、大きな問題となる。 In the SED configured as described above, the luminance of the display image depends on the acceleration voltage applied between the first substrate and the second substrate. Therefore, it is desirable to apply a high voltage between the first and second substrates. However, the gap between the first substrate and the second substrate is set to be relatively small, such as about 1 to 2 mm, from the viewpoints of resolution, support member characteristics, manufacturability, and the like. Therefore, when a high voltage is applied, it is inevitable that a strong electric field is formed in a small gap between the first substrate and the second substrate, and discharge (dielectric breakdown) is likely to occur between the two substrates. When such a discharge occurs, the phosphor screen, the electron-emitting device, or the drive circuit is damaged, which becomes a serious problem.
通常、第1および第2基板間に配置されたグリッドは金属板で形成されているため、グリッド周辺のエッジ部分から第1基板あるいは第2基板へ放電が発生する場合がある。放電を抑制するため、グリッドの表面は絶縁層により被覆されているが、エッジ部分を無欠点で被覆することは難しく、量産時の傷害となる可能性がある。 Usually, since the grid disposed between the first and second substrates is formed of a metal plate, discharge may occur from the edge portion around the grid to the first substrate or the second substrate. In order to suppress discharge, the surface of the grid is covered with an insulating layer. However, it is difficult to cover the edge portion without any defects, which may cause injury during mass production.
また、グリッド周辺部は、SEDの動作時に発生するクーロン力により第1基板あるいは第2基板側に引き付けられる。そのため、グリッド周辺部の変形を防止する目的で、このグリッド周辺部にもスペーサを設けることが望ましい。しかし、この場合、SED製造時、スペーサが邪魔となってグリッドのハンドリング性が悪くなり、グリッドを把持する際に周辺部のスペーサを破損してしまう恐れもある。 Further, the grid peripheral portion is attracted to the first substrate or the second substrate side by the Coulomb force generated during the operation of the SED. Therefore, for the purpose of preventing deformation of the grid peripheral portion, it is desirable to provide a spacer also on the grid peripheral portion. However, in this case, when the SED is manufactured, the spacer may become an obstacle and the handling of the grid may be deteriorated, and the peripheral spacer may be damaged when the grid is gripped.
この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、放電の発生およびスペーサの損傷を防止し、信頼性および表示品位の向上した画像表示装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an image display device that prevents the occurrence of discharge and damages to spacers, and has improved reliability and display quality.
前記目的を達成するため、この発明の態様に係る画像表示装置は、蛍光面が形成された第1基板と、前記第1基板と隙間を置いて対向配置されているとともに前記蛍光面を励起する複数の電子放出源が設けられた第2基板と、前記第1および第2基板の間に設けられ前記第1および第2基板に作用する大気圧荷重を支持するスペーサ構体とを具備し、前記スペーサ構体は、前記第1および第2基板に対向して配設され、それぞれ前記電子放出源に対向した複数の電子ビーム通過孔を有しているとともに絶縁層で被覆された支持基板と、前記複数の電子ビーム通過孔間で、前記支持基板の少なくとも一方の表面上に立設された複数のスペーサと、を備え、前記支持基板の周縁部は、前記絶縁層に重ねて設けられた絶縁性部材により覆われていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, an image display device according to an aspect of the present invention is configured to excite the phosphor screen while being disposed to face the first substrate with a gap between the first substrate on which the phosphor screen is formed. A second substrate provided with a plurality of electron emission sources, and a spacer structure provided between the first and second substrates and supporting an atmospheric pressure load acting on the first and second substrates, A spacer structure disposed opposite to the first and second substrates, each having a plurality of electron beam passage holes facing the electron emission source and coated with an insulating layer; A plurality of spacers erected on at least one surface of the support substrate between a plurality of electron beam passage holes, and a peripheral portion of the support substrate is provided so as to overlap the insulating layer Covered by members It is characterized by a door.
この発明の他の態様に係る画像表示装置は、蛍光面が形成された第1基板と、前記第1基板と隙間を置いて対向配置されているとともに前記蛍光面を励起する複数の電子放出源が設けられた第2基板と、前記第1および第2基板の間に設けられ前記第1および第2基板に作用する大気圧荷重を支持するスペーサ構体とを具備し、前記スペーサ構体は、前記第1および第2基板に対向して配設され、それぞれ前記電子放出源に対向した複数の電子ビーム通過孔を有しているとともに絶縁層により被覆された支持基板と、前記複数の電子ビーム通過孔間で、前記支持基板の少なくとも一方の表面上に立設された複数のスペーサと、を備え、前記支持基板の周縁部を被覆した絶縁層は、前記支持基板の他の部分を被覆した絶縁層の2倍以上の厚さに形成されていることを特徴としている。 An image display device according to another aspect of the present invention includes a first substrate on which a phosphor screen is formed, and a plurality of electron emission sources that are disposed to face the first substrate with a gap therebetween and excite the phosphor screen. And a spacer structure that is provided between the first and second substrates and supports an atmospheric pressure load that acts on the first and second substrates, and the spacer structure includes: A support substrate disposed opposite to the first and second substrates, each having a plurality of electron beam passage holes facing the electron emission source and covered with an insulating layer; and the plurality of electron beam passages A plurality of spacers erected on at least one surface of the support substrate between the holes, and an insulating layer covering a peripheral portion of the support substrate is an insulation covering the other part of the support substrate More than twice the thickness of the layer It is characterized in that have been made.
この発明によれば、スペーサ構体の支持基板周縁部を絶縁性部材によって覆うことにより、支持部材周縁部での放電発生を抑制し、信頼性および表示品位の向上した画像表示装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an image display device in which the peripheral edge of the support substrate of the spacer structure is covered with the insulating member, thereby suppressing the occurrence of discharge at the peripheral edge of the support member and improving the reliability and display quality. it can.
以下図面を参照しながら、この発明を、平面型の画像表示装置としてFEDの一種であるSEDに適用した実施形態について詳細に説明する。
図1ないし図4に示すように、SEDは、それぞれ矩形状のガラス板からなる第1基板10および第2基板12を備え、これらの基板は約1.0〜2.0mmの隙間をおいて対応配置されている。第1基板10および第2基板12は、ガラスからなる矩形枠状の側壁14を介して周縁部同士が接合され、内部が真空に維持された偏平な真空外囲器15を構成している。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an SED, which is a kind of FED, as a flat-type image display device will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 to 4, the SED includes a
第1基板10の内面には蛍光面として機能する蛍光体スクリーン16が形成されている。蛍光体スクリーン16は、赤、緑、青に発光する蛍光体層R、G、B、および遮光層11を並べて構成され、これらの蛍光体層はストライプ状、ドット状あるいは矩形状に形成されている。蛍光体スクリーン16上には、アルミニウム等からなるメタルバック17およびゲッタ膜19が順に形成されている。
A
第2基板12の内面には、蛍光体スクリーン16の蛍光体層R、G、Bを励起する電子放出源として、それぞれ電子ビームを放出する多数の表面伝導型の電子放出素子18が設けられている。これらの電子放出素子18は、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18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。第2基板12の内面上には、電子放出素子18に電位を供給する多数本の配線21がマトリックス状に設けられ、その端部は真空外囲器15の外部に引出されている。
On the inner surface of the
接合部材として機能する側壁14は、例えば、低融点ガラス、低融点金属等の封着材20により、第1基板10の周縁部および第2基板12の周縁部に封着され、これらの基板同士を接合している。
The
図2ないし図5に示すように、SEDは、第1基板10および第2基板12の間に配設されたスペーサ構体22を備えている。スペーサ構体22は、第1および第2基板10、12間に配設された矩形状の金属板からなるグリッド24と、グリッドの両面に一体的に立設された多数の柱状のスペーサと、で構成されている。
As shown in FIGS. 2 to 5, the SED includes a
支持基板として機能するグリッド24は、第1基板10の内面と対向した第1表面24aおよび第2基板12の内面と対向した第2表面24bを有し、これらの基板と平行に配置されている。グリッド24には、エッチング等により多数の電子ビーム通過孔26が形成されている。電子ビーム通過孔26は、それぞれ電子放出素子18と対向して、複数列および複数行に配列され、電子放出素子から放出された電子ビームを透過する。真空外囲器15の長手方向をX、これと直交する幅方向をYとした場合、電子ビーム通過孔26は、長手方向Xおよび幅方向Yに所定のピッチで並んでいる。ここでは、幅方向Yのピッチが長手方向Xのピッチよりも大きく設定されている。
The
グリッド24は、例えば鉄−ニッケル系の金属板により厚さ0.1〜0.3mmに形成されている。グリッド24の表面には、金属板を構成する元素からなる酸化膜、例えば、Fe3O4、NiFe2O4からなる酸化膜が形成されている。また、グリッド24の表面24a、24b、並びに、各電子ビーム通過孔26の壁面は、ガラスを主成分として放電電流制限効果を有する絶縁層25により被覆されている。
The
グリッド24の第1表面24a上には複数の第1スペーサ30aが一体的に立設され、それぞれ隣合う電子ビーム通過孔26間に位置している。第1スペーサ30aの先端は、ゲッタ膜19、メタルバック17、および蛍光体スクリーン16の遮光層11を介して第1基板10の内面に当接している。
A plurality of
グリッド24の第2表面24b上には複数の第2スペーサ30bが一体的に立設され、それぞれ隣合う電子ビーム通過孔26間に位置している。第2スペーサ30bの先端は第2基板12の内面に当接している。ここでは、各第2スペーサ30bの先端は、第2基板12の内面上に設けられた配線21上に位置している。第1および第2スペーサ30a、30bは、長手方向Xおよび幅方向Yにおいて、電子ビーム通過孔26よりも数倍大きなピッチで配列されている。各第1および第2スペーサ30a、30bは互いに整列して位置し、グリッド24を両面から挟み込んだ状態でグリッド24と一体に形成されている。
A plurality of
図4および図5に示すように、第1および第2スペーサ30a、30bの各々は、グリッド24側から延出端に向かって径が小さくなった先細テーパ状に形成されている。例えば、各第1スペーサ30aは細長い長円状の横断面形状を有している。同様に、各第2スペーサ30bは細長い長円状の横断面形状を有している。第1および第2スペーサ30a、30bは、その長手方向が長手方向Xと一致した状態でグリッド24上に設けられている。また、グリッド24の最外縁から約10mmの領域までのグリッド周縁部にはスペーサが立設されず、このグリッド周縁部は、製造時にグリッド24を把持するための把持部27を形成している。
As shown in FIGS. 4 and 5, each of the first and
上記のように構成されたスペーサ構体22は第1基板10および第2基板12間に配設されている。第1および第2スペーサ30a、30bは、第1基板10および第2基板12の内面に当接することにより、これらの基板に作用する大気圧荷重を支持し、基板間の間隔を所定値に維持している。把持部27を構成したグリッド24の周縁部は、絶縁層25に重ねて配置された絶縁性部材48により覆われている。
The
図2ないし図4に示すように、絶縁性部材48は、それぞれ断面が矩形状の細長い棒状に形成された第1絶縁性部材50、第2絶縁性部材52、第3絶縁性部材54を4本ずつ備えている。グリッド24の各辺の周縁部において、第1絶縁性部材50は、グリッド周縁部と第1基板10との間に挟持され、グリッドの1辺のほぼ全長に渡って延びている。第2絶縁性部材50は、グリッド周縁部と第1基板10との間に挟持され、グリッドの1辺のほぼ全長に渡って延びている。第3絶縁性部材54は、第1および第2基板10、12間に挟持されグリッドの1辺のほぼ全長に渡って延びているとともに、グリッド24の外縁、第1および第2絶縁性部材50、52に当接して配置されている。これにより、グリッド24の各辺の周縁部は、第1ないし第3絶縁性部材50、52、54によって覆われている。また、第1および第2絶縁性部材50は、第1および第2基板10、12にそれぞれ当接し、グリッド24の周縁部および第1、第2基板を支持するスペーサとしても機能している。
As shown in FIGS. 2 to 4, the insulating
第1ないし第3絶縁性部材50、52、54は、それぞれ第1および第2スペーサ30a、30bと同一の材料、例えば、ガラスあるいはセラミックによって形成されている。第1ないし第3絶縁性部材50、52、54は、例えば、低融点ガラス、低融点金属等の封着材56により、あるいは無機系の接着剤等により、第1および第2基板10、12にそれぞれ固定されている。なお、第1ないし第3絶縁性部材50、52、54は、それぞれグリッド24の周縁に沿って延びた直線状の部材としたが、それぞれ4辺分を一体とした枠状に形成していもよい。また、絶縁性部材48は、グリッド24の4辺全部に限らず、少なくとも2辺の周縁部を覆って設けられていればよい。
The first to third insulating
SEDは、グリッド24および第1基板10のメタルバック17に電圧を印加する図示しない電圧供給部を備えている。この電圧供給部は、グリッド24およびメタルバック17にそれぞれ接続され、例えば、グリッド24に12kV、メタルバック17に10kVの電圧を印加する。そして、SEDにおいて、画像を表示する場合、蛍光体スクリーン16およびメタルバック17にアノード電圧が印加され、電子放出素子18から放出された電子ビームをアノード電圧により加速して蛍光体スクリーン16へ衝突させる。これにより、蛍光体スクリーン16の蛍光体層が励起されて発光し、画像を表示する。
The SED includes a voltage supply unit (not shown) that applies a voltage to the
次に、以上のように構成されたSEDの製造方法について説明する。始めに、スペーサ構体22の製造方法について説明する。
まず、所定寸法のグリッド24、このグリッドとほぼ同一の寸法を有した矩形板状の上型および下型を用意する。この場合、Fe−50%Niからなる板厚0.12mmの金属板を脱脂、洗浄、乾燥した後、エッチングにより電子ビーム通過孔26を形成する。金属板全体を酸化処理した後、電子ビーム通過孔26の内面を含めグリッド表面に絶縁膜を形成する。更に、絶縁膜の上に、ガラスを主成分としたコート液を塗布し、乾燥した後、焼成することにより、高抵抗膜を形成する。これにより、グリッド24を得る。
Next, the manufacturing method of SED comprised as mentioned above is demonstrated. First, a method for manufacturing the
First, a
成形型としての上型および下型は、紫外線を透過する透明な材料、例えば、透明シリコン、透明ポリエチレンテレフタレート等により平坦な板状に形成されている。上型は、グリッド24に当接される平坦な当接面と、第1スペーサ30aを成形するための多数の有底のスペーサ形成孔と、を有している。スペーサ形成孔はそれぞれ上型の当接面に開口しているとともに、所定の間隔を置いて配列されている。同様に、下型は、平坦な当接面と、第2スペーサを成形するための多数の有底のスペーサ形成孔と、を有している。スペーサ形成孔はそれぞれ下型の当接面に開口しているとともに、所定の間隔を置いて配列されている。
The upper mold and the lower mold as the molds are formed in a flat plate shape using a transparent material that transmits ultraviolet rays, for example, transparent silicon, transparent polyethylene terephthalate, or the like. The upper mold has a flat abutting surface that abuts against the
次に、上型のスペーサ形成孔および下型のスペーサ形成孔にスペーサ形成材料を充填する。スペーサ形成材料としては、少なくとも紫外線硬化型のバインダ(有機成分)およびガラスフィラーを含有したガラスペーストを用いる。ガラスペーストの比重、粘度は適宜選択する。 Next, the spacer forming material is filled into the upper mold spacer forming hole and the lower mold spacer forming hole. As the spacer forming material, a glass paste containing at least an ultraviolet curable binder (organic component) and a glass filler is used. The specific gravity and viscosity of the glass paste are appropriately selected.
スペーサ形成材料が充填された上型を位置決めし当接面をグリッド24の第1表面24aに密着させる。同様に、下型を位置決めし、当接面をグリッド24の第2表面24bに密着させる。上型および下型をグリッド24に密着させた状態で、上型および下型の外側からスペーサ形成材料に向けて紫外線(UV)を照射する。上型および下型はそれぞれ紫外線透過材料で形成されているため、照射された紫外線は、上型および下型を透過し、充填されたスペーサ形成材料に照射される。これにより、スペーサ形成材料が紫外線硬化される。
The upper mold filled with the spacer forming material is positioned and the contact surface is brought into close contact with the
続いて、硬化したスペーサ形成材料をグリッド24上に残すように、上型および下型をグリッド24から剥離する。次に、スペーサ形成材料が設けられたグリッド24を加熱炉内で熱処理し、スペーサ形成材料内からバインダを飛ばした後、約500〜550℃で30分〜1時間、スペーサ形成材料を本焼成する。これにより、グリッド24上に第1および第2スペーサ30a、30bが作り込まれたスペーサ構体22が得られる。
Subsequently, the upper mold and the lower mold are peeled from the
一方、SEDの製造においては、予め、蛍光体スクリーン16およびメタルバック17の設けられた第1基板10と、電子放出素子18および配線21が設けられているとともに側壁14が接合された第2基板12と、を用意しておく。続いて、図6(a)に示すように、第2基板12のグリッド24周縁部と対向する領域に第2絶縁性部材52をそれぞれ配置し固定する。次いで、スペーサ構体22を第2基板12上に位置決め配置し、グリッド24の周縁部を第2絶縁性部材52上に載置する。図6(b)に示すように、グリッド24の各辺の周縁部上に、第1絶縁性部材50を載置する。
On the other hand, in the manufacture of the SED, the
その後、図6(c)に示すように、グリッド24の周縁の外側、および第1、第2絶縁性部材50、52の外側に第3絶縁性部材54を配置し、第2基板12上に固定する。このように、第1ないし第3絶縁性部材50、52、54によってグリッド24の周縁部を被覆する。続いて、図6(d)に示すように、第1基板10および第2基板12を真空チャンバ内に配置し、真空チャンバ内を真空排気した後、側壁14を介して第1基板を第2基板に接合する。これにより、スペーサ構体22を備えたSEDが製造される。
After that, as shown in FIG. 6C, the third insulating
以上のように構成されたSEDによれば、グリッド24の周縁部は、絶縁層25に重ねて配置された第1ないし第3絶縁性部材50、52、54によって覆われている。そのため、グリッド24の周縁部において、絶縁層25に欠点があった場合でも、第1ないし第3絶縁性部材50、52、54によってグリッド周縁部を確実に被覆することができる。従って、グリッド24周縁部における放電の発生を抑制し、信頼性の向上したSEDを得ることができる。
According to the SED configured as described above, the peripheral edge portion of the
また、絶縁性部材48はグリッド周縁部を支持するスペーサとして機能することができ、グリッド周縁部における第1および第2スペーサを省略することができる。これにより、SEDの製造時、グリッド周縁部をスペーサのない把持部27として利用することが可能となり、スペーサ構体22のハンドリング性が向上する。同時に、SED製造時におけるスペーサの損傷を防止することができる。従って、製造歩留まりが向上し、信頼性および表示品位の高いSEDが得られる。
Further, the insulating
次に、この発明の第2の実施形態に係るSEDについて説明する。前述した第1の実施形態において、絶縁性部材48は独立した第1ないし第3絶縁性部材を備えた構成としたが、本実施形態によれば、絶縁性部材48は、第1ないし第3絶縁性部材を一体に備えた構造を有している。すなわち、図7ないし図9に示すように、各絶縁性部材48は細長い棒状に形成され矩形状の断面形状を有している。絶縁性部材48の一側面には、その全長に渡って延びたスリット48aが形成されている。各絶縁性部材48は、そのスリット48aにグリッド24の周縁部を嵌合した状態で、グリッドに装着されグリッド周縁部を覆っている。また、絶縁性部材48は、第1および第2基板10、12間に挟持され、グリッド周縁部を支持したスペーサとしても機能している。
Next explained is an SED according to the second embodiment of the invention. In the first embodiment described above, the insulating
前記SEDの製造工程において、図9に示すように、スペーサ構体22を形成した後、グリッド24周縁部の各辺に絶縁性部材48を装着する。続いて、絶縁性部材48を第2基板12の所定位置に固定し、スペーサ構体22を第2基板上に配置する。この際、絶縁性部材48を把持した状態でスペーサ構体22をハンドリングすることができる。その後、前述した第1の実施形態と同様の工程でSEDが製造される。
In the SED manufacturing process, as shown in FIG. 9, after forming the
他の構成は、前述した第1の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。そして、第2の実施形態においても、第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、第2の実施形態では、絶縁性部材48は一体的に形成されているため、部品点数が少なく製造効率の向上を図ることができる。
Other configurations are the same as those of the first embodiment described above, and the same portions are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. And also in 2nd Embodiment, the effect similar to 1st Embodiment can be acquired. In the second embodiment, since the insulating
図10に示すように、第2の実施形態において、絶縁性部材48にスリット48a内に露出した金属板60を設け、これらの金属板がグリッド24の周縁部表面に接触した状態で、絶縁性部材48をグリッド周縁部に装着してもよい。金属板60を設けることにより、絶縁性部材の、グリッドと接触する部位の機械的強度を向上することができる。
As shown in FIG. 10, in the second embodiment, the insulating
前述した実施形態において、スペーサ構体22は、第1および第2スペーサおよびグリッドを一体的に備えた構成としたが、第2スペーサ30bは第2基板12上に形成する構成としてもよい。また、スペーサ構体22は、支持基板および第2スペーサのみを備え、支持基板が第1基板に接触した構成としてもよい。
In the above-described embodiment, the
図11および図12に示すように、この発明の第3の実施形態に係るSEDによれば、スペーサ構体22は、矩形状の金属板からなる支持基板24と、支持基板の一方の表面のみに一体的に立設された多数の柱状のスペーサ30と、を有している。支持基板24は第1基板10の内面と対向した第1表面24aおよび第2基板12の内面と対向した第2表面24bを有し、これらの基板と平行に配置されている。支持基板24には、エッチング等により多数の電子ビーム通過孔26が形成されている。電子ビーム通過孔26は、それぞれ電子放出素子18と対向して配列され、電子放出素子から放出された電子ビームを透過する。
As shown in FIGS. 11 and 12, according to the SED according to the third embodiment of the present invention, the
支持基板24の第1および第2表面24a、24b、各電子ビーム通過孔26の内壁面は、ガラス、セラミック等を主成分とした絶縁層25により被覆されている。支持基板24は、その第1表面24aが、ゲッタ膜、メタルバック17、蛍光体スクリーン16を介して、第1基板10の内面に面接触した状態で設けられている。支持基板24に設けられた電子ビーム通過孔26は、蛍光体スクリーン16の蛍光体層R、G、Bと対向している。これにより、各電子放出素子18は、電子ビーム通過孔26を通して、対応する蛍光体層と対向している。
The first and
支持基板24の第2表面24b上には複数のスペーサ30が一体的に立設されている。各スペーサ30の延出端は、第2基板12の内面、ここでは、第2基板12の内面上に設けられた配線21上に当接している。スペーサ30の各々は、グリッド24側から延出端に向かって径が小さくなった先細テーパ状に形成されている。各スペーサ30は、支持基板24表面と平行な方向に沿った断面が細長い長円状に形成されている。スペーサ30は、その長手方向が真空外囲器の長手方向Xと一致した状態で支持基板24上に設けられている。
A plurality of
上記のように構成されたスペーサ構体22は、支持基板24が第1基板10に面接触し、スペーサ30の延出端が第2基板12の内面に当接することにより、これらの基板に作用する大気圧荷重を支持し、基板間の間隔を所定値に維持している。支持基板24の周縁部は、絶縁層25に重ねて配置された絶縁性部材48により覆われている。
The
絶縁性部材48は、それぞれ断面が矩形状の細長い棒状に形成された第1絶縁性部材50、第2絶縁性部材52、第3絶縁性部材54を4本ずつ備えている。グリッド24の各辺の周縁部において、第1絶縁性部材50は、グリッド周縁部と第1基板10との間に挟持され、グリッドの1辺のほぼ全長に渡って延びている。第2絶縁性部材50は、グリッド周縁部と第1基板10との間に挟持され、グリッドの1辺のほぼ全長に渡って延びている。第3絶縁性部材54は、第1および第2基板10、12間に挟持されグリッドの1辺のほぼ全長に渡って延びているとともに、グリッド24の外縁、第1および第2絶縁性部材50、52に当接して配置されている。これにより、グリッド24の各辺の周縁部は、第1ないし第3絶縁性部材50、52、54によって覆われている。また、第1および第2絶縁性部材50は、第1および第2基板10、12にそれぞれ当接し、グリッド24の周縁部および第1、第2基板を支持するスペーサとしても機能している。
The insulating
第1ないし第3絶縁性部材50、52、54は、それぞれ第1および第2スペーサ30a、30bと同一の材料、例えば、ガラスあるいはセラミックによって形成されている。第1ないし第3絶縁性部材50、52、54は、例えば、低融点ガラス、低融点金属等の封着材56により、あるいは無機系の接着剤等により、第1および第2基板10、12にそれぞれ固定されている。なお、第1ないし第3絶縁性部材50、52、54は、それぞれグリッド24の周縁に沿って延びた直線状の部材としたが、それぞれ4辺分を一体とした枠状に形成していもよい。また、絶縁性部材48は、グリッド24の4辺全部に限らず、少なくとも2辺の周縁部を覆って設けられていればよい。
The first to third insulating
第3の実施形態において、他の構成は前述した第1の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明は省略する。第3の実施形態に係るSEDは前述した実施形態に係る製造方法と同様の製造方法によって製造することができる。そして、第3の実施形態においても、前述した第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。 In the third embodiment, other configurations are the same as those of the first embodiment described above, and the same reference numerals are given to the same portions, and detailed descriptions thereof are omitted. The SED according to the third embodiment can be manufactured by a manufacturing method similar to the manufacturing method according to the above-described embodiment. In the third embodiment, the same operational effects as those of the first embodiment described above can be obtained.
図13に示すように、この発明の第4の実施形態に係るSEDによれば、グリッド24の表面および電子ビーム通過孔26の内面は絶縁層25によって被覆され、更に、グリッド周縁部は、他の部分の2倍以上の厚さを有した絶縁層62によって被覆されている。すなわち、第4の実施形態では、前述した絶縁性部材に代えて絶縁層62が設けられている。第4の実施形態において、他の構成は前述した第1の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明は省略する。そして、第3の実施形態においても、グリッド周縁部における放電の発生を抑制することができ、その他、前述した第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
As shown in FIG. 13, according to the SED according to the fourth embodiment of the present invention, the surface of the
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
絶縁性部材とスペーサとは異なる材料で形成してもよい。この場合、絶縁性部材のヤング率は、スペーサ形成材料のヤング率との間の差が10%以内に設定される。グリッド周辺部にある絶縁性部材のヤング率と、グリッドの内側にあるスペーサとの間のヤング率の差が、上記で設定した以上の値になると次のような減少が起こり、基板割れが発生する。すなわち、第1基板、第2基板から構成される真空外囲器の内部を真空ポンプにより真空引きした際、絶縁性部材とスペーサとの間のヤング率の差に起因する部材の「つぶれ量」の差により、第1基板あるいは第2基板において、スペーサ高さ方向の高さズレが発生する。その結果、基板周辺部において、割れが発生する。この現象は、絶縁性部材を用いない場合には、真空外囲器の枠部分高さと、スペーサ高さとの間のズレが大きい場合に、第1基板あるいは第2基板の上記枠に対応する部分で基板割れが発生する現象と理由を同じくする。 The insulating member and the spacer may be formed of different materials. In this case, the difference between the Young's modulus of the insulating member and the Young's modulus of the spacer forming material is set within 10%. If the difference between the Young's modulus of the insulating member in the periphery of the grid and the spacer on the inner side of the grid exceeds the value set above, the following decrease occurs and substrate cracking occurs: To do. That is, when the inside of the vacuum envelope composed of the first substrate and the second substrate is evacuated by a vacuum pump, the “crush amount” of the member due to the difference in Young's modulus between the insulating member and the spacer Due to the difference, a height shift in the spacer height direction occurs in the first substrate or the second substrate. As a result, cracks occur at the periphery of the substrate. In the case where an insulating member is not used, this phenomenon corresponds to a portion corresponding to the frame of the first substrate or the second substrate when the gap between the frame portion height of the vacuum envelope and the spacer height is large. The reason and the reason for the occurrence of substrate cracking are the same.
スペーサの径や高さ、その他の構成要素の寸法、材質等は上述した実施形態に限定されることなく、必要に応じて適宜選択可能である。スペーサは前述した柱状のスペーサに限らず、板状のスペーサを用いてもよい。スペーサ形成材料の充填条件は必要に応じて種々選択可能である。また、この発明は、電子源として表面伝導型電子放出素子を用いたものに限らず、電界放出型、カーボンナノチューブ等の他の電子源を用いた画像表示装置にも適用可能である。 The diameter and height of the spacer, the dimensions and materials of the other components are not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately selected as necessary. The spacer is not limited to the columnar spacer described above, and a plate-like spacer may be used. Various filling conditions for the spacer forming material can be selected as necessary. In addition, the present invention is not limited to the one using a surface conduction electron-emitting device as an electron source, but can be applied to an image display device using another electron source such as a field emission type or a carbon nanotube.
10…第1基板、 12…第2基板、 14…側壁、 15…真空外囲器、
16…蛍光体スクリーン、 18…電子放出素子、 22…スペーサ構体、
24…グリッド、支持基板、 26…電子ビーム通過孔、 30…スペーサ、
30a…第1スペーサ、 30b…第2スペーサ、48…絶縁性部材、
50…第1絶縁性部材、 52…第2絶縁性部材、 54…第3絶縁性部材
DESCRIPTION OF
16 ... phosphor screen, 18 ... electron-emitting device, 22 ... spacer structure,
24 ... Grid, support substrate, 26 ... Electron beam passage hole, 30 ... Spacer,
30a ... 1st spacer, 30b ... 2nd spacer, 48 ... Insulating member,
50 ... 1st insulating member, 52 ... 2nd insulating member, 54 ... 3rd insulating member
Claims (9)
前記第1基板と隙間を置いて対向配置されているとともに前記蛍光面を励起する複数の電子放出源が設けられた第2基板と、
前記第1および第2基板の間に設けられ前記第1および第2基板に作用する大気圧荷重を支持するスペーサ構体とを具備し、
前記スペーサ構体は、前記第1および第2基板に対向して配設され、それぞれ前記電子放出源に対向した複数の電子ビーム通過孔を有しているとともに絶縁層で被覆された支持基板と、前記複数の電子ビーム通過孔間で、前記支持基板の少なくとも一方の表面上に立設された複数のスペーサと、を備え、
前記支持基板の周縁部は、前記絶縁層に重ねて設けられた絶縁性部材により覆われていることを特徴とする画像表示装置。 A first substrate on which a phosphor screen is formed;
A second substrate disposed opposite to the first substrate and provided with a plurality of electron emission sources for exciting the phosphor screen;
A spacer structure provided between the first and second substrates and supporting an atmospheric pressure load acting on the first and second substrates;
The spacer structure is disposed to face the first and second substrates, each has a plurality of electron beam passage holes facing the electron emission source, and a support substrate covered with an insulating layer; A plurality of spacers erected on at least one surface of the support substrate between the plurality of electron beam passage holes,
An image display device, wherein a peripheral edge portion of the support substrate is covered with an insulating member provided so as to overlap the insulating layer.
前記第1基板と隙間を置いて対向配置されているとともに前記蛍光面を励起する複数の電子放出源が設けられた第2基板と、
前記第1および第2基板の間に設けられ前記第1および第2基板に作用する大気圧荷重を支持するスペーサ構体とを具備し、
前記スペーサ構体は、前記第1および第2基板に対向して配設され、それぞれ前記電子放出源に対向した複数の電子ビーム通過孔を有しているとともに絶縁層により被覆された支持基板と、前記複数の電子ビーム通過孔間で、前記支持基板の少なくとも一方の表面上に立設された複数のスペーサと、を備え、前記支持基板の周縁部を被覆した絶縁層は、前記支持基板の他の部分を被覆した絶縁層の2倍以上の厚さに形成されていることを特徴とする画像表示装置。 A first substrate on which a phosphor screen is formed;
A second substrate disposed opposite to the first substrate and provided with a plurality of electron emission sources for exciting the phosphor screen;
A spacer structure provided between the first and second substrates and supporting an atmospheric pressure load acting on the first and second substrates;
The spacer structure is disposed opposite to the first and second substrates, each of which has a plurality of electron beam passage holes facing the electron emission source and is covered with an insulating layer; A plurality of spacers erected on at least one surface of the support substrate between the plurality of electron beam passage holes, and an insulating layer covering a peripheral portion of the support substrate An image display device characterized in that it is formed to have a thickness more than twice that of an insulating layer covering the portion.
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