JP2005235470A - 発光体基板及び画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 フェースプレートとリアプレート間での放電による電子放出素子の損傷を防止した画像表示装置を提供する。
【解決手段】 基板１上に全面に透明導電膜からなる導電性領域１２を形成し、その上に複数の開口を有する間隔規定部材１３を形成し、該開口に蛍光体１４を配置し、その上に導電性膜１５を配置してフェースプレートとし、隣り合う導電性膜１５間の抵抗値Ｒｘが、導電性膜１５と導電性領域１２との間の抵抗値Ｒｚよりも大きくなるように設定し、導電領域１２にアノード電圧を印加することにより、各導電性膜１５とリアプレート２１間で生じた放電電流を導電性領域１２に流して、電子放出素子２３への影響を抑制する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）などの電子線を利用した画像表示装置において、電子線照射によって発光して画像を形成する発光体基板と、該発光体基板を用いた画像表示装置に関する。

平板型画像表示装置（フラットパネルディスプレイ）として、例えば電界放出型電子放出素子や表面伝導型電子放出素子などを用いた従来の画像表示装置の研究が行われている。

図１３に、表面伝導型電子放出素子を用いて構成された画像表示装置の表示パネルの一例を示す。図１３は、当該パネルの一部を切り欠いて、構成を模式的に示した斜視図であり、図中、３１はリアプレート、３２は列方向配線、３３は電子放出素子、３４は行方向配線、４０はフェースプレート、４１はガラス基板、４５はメタルバック、４６は高圧電源、４７は蛍光体層、４８は側壁である。

図１３のパネルにおいては、リアプレート３１と側壁４８とフェースプレート４０とで気密性の外囲器が形成されている。当該パネルにおいては、リアプレート３１上に形成された列方向配線３２と行方向配線３４との交点に電子放出素子３３が配置され、マルチ電子ビーム源を構成している。一方、フェースプレート４０は、ガラス基板４１の内側に電子ビームの照射により発光する蛍光体と、外光の反射を抑えるとともに蛍光体の混色を防ぐための間隔規定部材とを備えた蛍光体層４７、さらに、蛍光体層４７における発光をパネル外へ反射するメタルバック４５とを備えている。間隔規定部材は通常、黒色で形成されたブラックマトリクスもしくはブラックストライプである。また、蛍光体層４７及びメタルバック４５には外部の高圧電源４６より高圧導入端子を介して高電圧が印加されており、アノード電極を形成している。蛍光体層４７の製造プロセスとしては、複数の開口を有する部材として間隔規定部材を形成し、その後、各開口に発光体（蛍光体）を配置する工程を採用することができる。そのため、上記間隔規定部材は、複数の開口を有する部材と言うこともできる。

上記のような画像表示装置は、アノード電極の一部であるメタルバック４５に高電圧（「加速電圧」もしくは「アノード電圧」と表記する場合もある）を印加し、リアプレート３１とフェースプレート４０の間に電界を生じさせる。そして、この電界により、電子放出素子３３から放出した電子を蛍光体に衝突させることで該蛍光体を発光させ、画像を表示する。ここで、画像表示装置の輝度は加速電圧に大きく依存するため、高輝度化を行うためには加速電圧を高くする必要がある。また、画像表示装置の薄型化を実現するためには、表示パネルの厚さを薄くしなければならず、そのためリアプレート３１とフェースプレート４０の距離を小さくしなければならない。このことより、リアプレート３１とフェースプレート４０の間にはかなり高い電界が生じることになる。

上記のようにフェースプレートとリアプレート間に高い電界を印加する平板型画像表示装置は、例えば特許文献１などに開示されている。

特開平１０−３２６５８３号公報

しかしながら、フェースプレートとリアプレート間に高い電界を印加する平板型画像表示装置においては、以下のような問題点があった。

図１４に、図１３におけるＸ方向の断面を模式的に示す。図中、４３は間隔規定部材、４４は蛍光体である。

図１４の構成において、蛍光体４４及び間隔規定部材４３を覆うように形成されたメタルバック４５を有するフェースプレート４０において、メタルバック４５は画像表示領域全面に、連続した一枚の膜の状態で形成されている。このような状態で、リアプレート３１とフェースプレート４０との間に何らかの原因により放電が発生した場合、フェースプレート４０からリアプレート３１に大電流が流れる。この電流値はフェースプレート４０とリアプレート３１の間に形成される静電容量に蓄積された電荷によって決定される。そのため、フェースプレート４０とリアプレート３１との間隔が小さく、面積が大きくなるに従い放電電流は大きくなる。上記の放電電流は、リアプレート３１上に形成された電子放出素子３３、列方向配線３２、行方向配線３４を介して流れるため、放電電流の値が大きいと電子放出素子３３に多大な損傷を生じ、画像表示装置の表示画像に致命的な欠陥を生じてしまう。

本発明の課題は、上記問題を解決し、フェースプレートとリアプレート間での放電による影響を抑制し、信頼性の高い画像表示装置を提供することにある。

本発明の第一は、
画像表示装置に用いられる発光体基板であって、
（Ａ）複数の開口を有する部材をその表面に有する基板と、
（Ｂ）前記複数の開口の各々に配置された発光体と、
（Ｃ）前記発光体を覆うように配置された、複数の導電性膜と、
（Ｄ）前記複数の導電性膜に電位を供給するための電源と接続される電極パッドと、
を備えており、
前記複数の開口を有する部材は導電性領域を有しており、
前記導電性領域は前記電極パッドに接続されており、
前記複数の導電性膜の各々は前記複数の開口を有する部材に接触しており、
前記導電性領域と前記複数の導電性膜との間の抵抗値（Ｒｚ）の最小値よりも、前記複数の導電性膜のうちの隣り合う二つの導電性膜間の抵抗値（Ｒｘ）の最小値の方が高く、
前記導電性領域から前記複数の導電性膜の各々までの抵抗値（Ｒｚ）よりも、前記導電性領域から前記電極パッドまでの抵抗値（Ｒｐ）の方が低いことを特徴とする。

本発明の第二は、上記本発明第一の発光体基板と、電子放出素子を配置したリアプレートとを有する画像表示装置である。

尚、本発明において、前記複数の導電性膜のうち隣り合う二つの導電性膜間の抵抗値（Ｒｘ）について、単純に二つの導電性膜間の抵抗値を測定したのでは、前記導電性領域を介した抵抗値（Ｒｚ）の回り込みも加味されてしまい、正確に測定できない。ここでいう前記複数の導電性膜のうち隣り合う二つの導電性膜間の抵抗値（Ｒｘ）は、上記のような回り込みを排除したものである。

本発明のフェースプレートには、放電時の電流を制限する機能が付与されている。よって、当該フェースプレートを用いることにより、放電時の損傷を抑え、信頼性の高い画像表示装置を得ることができる。

前記したような、フェースプレート４０とリアプレート３１間で放電が生じた場合に、その影響を抑えるべく放電電流を小さくするためには、静電容量に蓄積されている電荷が、リアプレート３１に対して流れ込むことを防ぐことが効果的である。

本発明の発光体基板（「フェースプレート」と記述する場合もある）の基本原理について説明する。

図１に本発明の発光体基板を用いた画像表示装置の一実施形態の表示パネルの構成を模式的に示す。図中、１０はフェースプレート（発光体基板）、１１は基板、１２は導電性領域、１３は間隔規定部材、１４は発光体、１５は導電性膜、１７は発光体層、２１はリアプレート、２２は列方向配線、２３は電子放出素子である。尚、図１（ａ）は断面図、（ｂ）はリアプレート２１側から見たフェースプレート１０の平面図であり、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ’断面に相当する。

本発明にかかる画像表示装置において、メタルバックはリアプレート２１側に向かう発光を前方（基板１１側）に反射することで基板１１側に出力される発光の効率を上げたり、電子を加速するための加速電圧を印加するという機能を果たす。

本発明において、メタルバックは複数の導電性膜１５から構成され、好ましくは長方形或いは正方形に切断された、複数の導電性膜である。各導電性膜１５は、本発明にかかる複数の開口を有する部材１７（以下、「開口部材」と記す）を構成する導電性領域１２に電気的に接続されることにより電位規定されている。開口部材１７は、発光体１４（蛍光体）同士の間隔を規定する間隔規定部材１３と、導電性領域１２とを有している。そのため、製造プロセスとしては、開口部材１７を形成した後、各開口に発光体１４を配置する工程を採用することができる。

開口部材１７の一部を構成する導電性領域１２の形状は、図１に示す形態だけに限定されるものではない。例えば、図１０に示すような、格子状の金属板２７を高抵抗部材２８で被覆したような形態であっても良く、後述するアノード電位が供給される電極パッドに接続される形態であればよい。従って、開口部材１７は、発光体１４を収納する凹部または貫通孔を有した部材である。

尚、リアプレート２１上には複数の電子放出素子２３と電子放出素子２３に接続する配線（図１においては列方向配線２２のみ図示）とが配置される。複数の電子放出素子２３は従来技術で述べたように、マトリクス状に配列することができる。また、各電子放出素子２３は、表面伝導型電子放出素子や電界放出型電子放出素子を用いることができる。電界放出型電子放出素子としては、例えば、ＭＩＭ型電子放出素子や、カーボンナノチューブなどのカーボンファイバーを用いた電界放出型電子放出素子や、多孔質ポリシリコン層からの弾道的な電子放出現象を応用した電子放出素子なども用いることができる。

図２は、図１の表示パネルにおいて放電が生じた際の様子を電気回路に置き換えて示した図である。図２中、（ａ）は、画像表示装置の構造に放電の様子を加えたものであり、（ｂ）は、任意の導電性膜１５とリアプレート２１上の導電部材（例えば電子放出素子２３や配線２２）との間に放電が生じた時の様子を等価回路的に示した図である。

本発明においては、メタルバックが図１に示すように、複数の導電性膜１５に分割されているため、該導電性膜１５を単位とする任意のブロックにて放電が発生した際（任意の導電性膜１５とリアプレート２１上の導電部材との間に放電が発生した際）には、そのブロック（導電性膜１５）に蓄えられた電荷がリアプレート２１に直接流れ込む〔図２（ｂ）のＩ１に相当〕ことになる。

しかしながら、当該ブロック以外のブロック（他の導電性膜１５）からは、間隔規定部材１３及び導電性領域１２を通じて電流が流れ込む〔図２（ｂ）のＩ２に相当〕が、その電流は導電性膜１５と導電性領域１２との間の抵抗（図１の構成においては間隔規定部材１３の膜厚方向における抵抗）Ｒｚで抑制される。この効果は、隣り合うブロック間（導電性膜１５間）の抵抗（図１の構成においては間隔規定部材１３の平面方向における抵抗）Ｒｘを、上記抵抗Ｒｚよりも大きくすることにより得ることができる。

ＲｘがＲｚより小さいと電流はＲｚを介する電流よりも、Ｒｘを介する電流が大きくなり、Ｒｚの効果が薄れる。このため、図１の構成では、間隔規定部材１３の膜厚方向の抵抗値が、発光体１４の膜厚方向の抵抗値よりも低くなるように構成する。そして間隔規定部材１３の平面方向（上記膜厚方向に対して実質的に垂直な方向）の抵抗値を、間隔規定部材１３の膜厚方向の抵抗値よりも高くなるように構成する。好ましくは、発光体１４は十分に高い抵抗値の部材（絶縁体）で構成される。また、発光体１４は、好ましくは、複数の絶縁性の蛍光体粒子から構成される。

ここで前述の隣り合うブロック間（導電性膜１５間）の抵抗値Ｒｘは、Ｒｚによる回り込みを排除したものであるが、単に導電性膜１５間の抵抗を測定すると、Ｒｚによる回り込みを排除できない。そこで、以下に、本発明にかかるＲｘとＲｚの測定方法の一例を、図３を用いて説明する。

図３は、図１に示したフェースプレート１０のＲｘとＲｚの測定時の様子を等価回路的に示した図である。図１の構成では、導電性膜１５と導電性領域１２との間の抵抗Ｒｚが間隔規定部材１３の膜厚方向の抵抗に、隣り合う導電性膜１５間の抵抗Ｒｘが間隔規定部材１３の平面方向の抵抗に相当する。

まず、任意の導電性膜１５と、その導電性膜１５に隣り合う導電性膜１５との間の抵抗値（図１では間隔規定部材１３の平面方向の抵抗値）をＲｘ、及び任意の導電性膜１５から間隔規定部材１３を介した導電性領域１２までの間の抵抗値（図１では間隔規定部材の膜厚方向の抵抗値）をＲｚとする。そして、図３に示すように、任意の導電性膜１５に電圧Ｖ１を発生する電圧源を接続し、導電性領域１２をＧＮＤ電位に規定する。そして電圧源に接続した導電性膜１５に隣り合う導電性膜１５の電圧Ｖ２を測定し、Ｖ１とＶ２を比較する。電圧源からＧＮＤに流れる電流は、単純化すると図３中Ｉ１の経路（Ｒｚを一回通る経路）とＩ２の経路（Ｒｘを一回通る経路）と考えられる。いま、Ｒｘ＞Ｒｚであれば、電流Ｉ２が流れることにより、Ｒｘでの電圧降下がＲｚでの電圧降下よりも大きくなるため、Ｖ２はＶ１の半分よりも小さい値となる。さらに、Ｉ３以降のさらに遠い経路を経る回り込みを考慮したとしても、Ｒｘ＞Ｒｚの場合には電流の経路Ｉ２の間にあるＲｘでの電圧降下は（Ｉ２＋Ｉ３）×Ｒｘとなり、Ｒｚでの電圧降下Ｉ２×Ｒｚよりも小さくなるため、Ｖ２はＶ１の半分よりも小さい値となる。このようにしてＲｘがＲｚよりも大きいかどうかを判断することができるが、より正確に測定するためにはＲｘ測定用のフェースプレートとして、導電性領域１２を作製しないフェースプレートでＲｘを測定する方法もある。ここで、上述のような構成のＲｘ，Ｒｚは、フェースプレート上に画素数もしくは絵素数に応じて設けられた導電性膜ごとに構成されることとなる。本発明の効果を得るためには、いずれの画素もしくは絵素においても、上述の抵抗の関係が満たされていることが必要なため、最小値で比較する。また、以下のＲｘ、Ｒｚの値についても同様である。

Ｒｚの値としては、
（１）放電時の電流制限が十分発揮されるような抵抗値であること、
（２）画像表示のために電子放出素子から注入される電流により電圧降下しない程度の抵抗値であること、
が求められる。

上記（１）に関しては、画像表示装置に印加する加速電圧や、表示領域のサイズなどにより異なるが、５００Ωを超えると電流制限性が発揮され、５ｋΩ以上であれば尚好ましい。（２）に関しては電子放出素子からの注入電流量によるが、１ＭΩ未満であれば電子放出素子からの注入電流による電圧降下が充分小さくなり、さらに好適には１００ｋΩ以下であれば事実上電圧降下は無視できる。

Ｒｘの値としては、上記（１）に関して、Ｒｘが１ｋΩを下回ると、Ｒｘを介して流れ込む電流が大きくなる。そのためＲｘとしては、画像表示装置に印加する加速電圧や、表示領域のサイズなどにより異なるが、１ｋΩを超えると電流制限性が発揮され、１ＭΩ以上であれば尚好ましい。

上述のような抵抗値で、各導電性膜１５と、以下で述べる導電性領域１２もしくは高圧電源１６との接続を行う方法として、本発明のように開口部材１７を介するのではなく、導電性の蛍光体を介する方法も挙げられる。しかしながら、電子線により発光させる蛍光体材料としてはほぼ絶縁体に近いものがほとんどであり、蛍光体に導電性を付与する場合は、発光色や発光効率を犠牲にすることになる。それに対し、本発明のように蛍光体以外の部材（開口部材１７）でＲｚを規定する構造をとれば、画像表示装置の重要な機能である発光色や発光効率を犠牲にせずに済む。

本発明にかかる導電性領域１２は電極パッド（不図示）と各導電性膜１５とを電気的に接続するためのものであるためどのような構成でも良い。好ましくは、開口部材１７の基板１０表面側に導電性膜を形成すればよいが、可視光を透過する導電性膜、具体的には、ＩＴＯのような透明導電膜を基板１０表面全面に作製することにより蛍光体１４からの放射光をさえぎらずに所望の効果を得ることができる。

また、図１には間隔規定部材１３と導電性膜１２とを明確に区別できる構成の例を示したが、前述のＲｘ、Ｒｚの要件さえ満たせば、開口部材１７の組成を連続的に変化させて抵抗値を制御するなどの手段により、間隔規定部材１３と導電性領域１２との境界を明確に区別することのできない形態とすることもできる。そのため、導電性領域１２は、開口部材１７の、平面方向（フェースプレート１０の基板１１の表面と平行な方向）における最も低い抵抗値を示す領域として理解することができる。但し、導電性領域１２は、開口部材１７の最表面（導電性膜１５に接触する面）に位置することはない。

本発明に係る間隔規定部材１３としては、例えば、従来のブラックマトリクスを適用することができる。その製法としては、酸化ルテニウムペーストや、カーボングラファイトとガラスフリット及び黒色顔料が含まれる抵抗体ペーストや、チタン酸バリウム粉末を含有したペーストなどのペーストを用いたスクリーン印刷法や、フォトリソグラフィー法を用いることができる。尚、素材としては、高抵抗の材料であれば上記以外の素材も用いることができる。

また、電極パッド（不図示）は前記導電性領域１２とアノード電位を供給するための高圧電源１６とを電気的に接続するために設けられる部材でもある。各々の導電性膜１５から導電性領域１２までの抵抗値（Ｒｚ）よりも、各導電性膜１５に最も近くに位置する導電性領域１２から電極パッド（アノード電位が供給される位置）までの抵抗値（Ｒｐ）のほうが大きいと、電子ビームによる電流の影響で、各々の導電性膜１５の電位がばらついてしまう。ＲｐをＲｚよりも小さくすることで、導電性領域１２の任意の位置での電位がほぼ等しくなり、その結果、各導電性膜１５の電位もほぼ等しくなる。

また、各導電性膜１５は、その大きさが小さければ小さいほど、各導電性膜１５に蓄えられた電荷が小さくなる。その結果、放電によって流れ込む電流〔図中のＩ１に相当〕が小さくなるため、安定な画像を表示する上で好ましい。

フェースプレート１０においては、開口部材１７の各開口にＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のいずれかの色を発光する蛍光体１４が配置され、１絵素を構成する。さらに、Ｒ，Ｇ，Ｂの３絵素一組で１画素を表示する。従って、導電性膜１５としては、１絵素を覆う形態、１画素を覆う形態、さらには、２以上の画素を覆う形態としても良い。

本発明の画像表示装置は、上記した本発明の発光体基板をフェースプレートとして電子放出素子と組み合わせて構成したものである。従って、先に説明した図１３の表示パネルのフェースプレート４０として、本発明の発光体基板を用いる以外、他の構成については従来の構成をそのまま適用することができる。

図４に、本発明の画像表示装置の一実施形態の表示パネルの概略構成を示す。図中、１６は高圧電源、１８は側壁、２４は行方向配線であり、図１と同じ部材には同じ符号を付した。

以下に図面を参照して、本発明の実施例について説明する。但し、以下の実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない場合は、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨の物ではない。

［実施例１］
図１（ａ）、図４に示す表示パネルを備えた画像表示装置を作製した。

本例において、リアプレート２１とフェースプレート１０の間の間隔は２ｍｍとした。また、リアプレート２１、フェースプレート１０、側壁１９で構成される気密容器の内部は１０^-7Ｐａよりも高い真空度に維持した。また、本例においては、列方向配線２２を２４０本、行方向配線２４を８０本とした。Ｎ＝２４０，Ｍ＝８０とした。

図５に本例のフェースプレートの構成を示す。図中、（ａ）は断面模式図、（ｂ）はリアプレート側から見た平面図であり、（ａ）は（ｂ）中のＢ−Ｂ’断面に相当する。

以下、本例のフェースプレートの製造工程について、具体的に説明する。

先ず、洗浄したガラス基板に導電性領域１２として、スパッタリング法にてＩＴＯを画像領域全面に成膜した。ＩＴＯのシート抵抗値は１００Ω／□とした。

次に、銀粒子及びガラスフリットを含むペーストを、スクリーン印刷法にて、図５に示すように導電性領域１２の周囲に印刷し、４００℃にて焼成を行い、電極パッド１９を形成した。電極パッド１９は幅２ｍｍとし、導電性領域１２であるＩＴＯに一部重なるように形成することで、導電性領域１２との電気的接続を確保した。電極パッド１９は図５に模式的に示すようにその一部において高圧電源１６と接続されており、高圧電位が供給される。電極パッド１９の抵抗値としては高圧電源に接続している部分とその対角部分の間で測定したところ１Ω以下であった。

次に間隔規定部材１３として、酸化ルテニウムペーストを用いスクリーン印刷法にて厚さ１０μｍ、幅２５０μｍで、２００μｍ×２００μｍの開口部を有する格子状のブラックマトリクスを形成した。

次にスクリーン印刷法により、Ｒ，Ｇ，Ｂの各蛍光体を１色づつ３回に分けて厚さ１０μｍになるように、上記ブラックマトリクスの開口部に充填した。本例ではスクリーン印刷法を用いて蛍光体を充填したが、もちろんこれに限定される訳ではなく、例えばフォトリソグラフィー法などを用いても良い。また蛍光体１４はＣＲＴの分野で用いられているＰ２２の蛍光体を用いた。蛍光体としては、赤色（Ｐ２２−ＲＥ３；Ｙ₂Ｏ₂Ｓ：Ｅｕ³⁺）、青色（Ｐ２２−Ｂ２；ＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ）、緑色（Ｐ２２−ＧＮ４；ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ）のものを用いた。

次に、ブラウン管の製造技術として公知であるフィルミング工程により、樹脂膜をブラックマトリクス及び蛍光体上に作製した。そして、その後に、Ａｌの蒸着膜を樹脂膜上に堆積させた。そして、最後に樹脂層を熱分解除去させる事により、厚さ１００ｎｍの導電性膜をブラックマトリクス及び蛍光体上に作製した。

その後、ＹＡＧレーザー加工機にて、ブラックマトリクス上において上記導電性膜を切断し、絵素毎の導電性膜１５に分割した。このようにすることで、ブラックマトリクスと導電性膜１５とは、幅２５μｍの範囲で重なることで接続され、隣り合う導電性膜１５同士は間隔２００μｍで離間されるようにした。

次に、Ｒｘ，Ｒｚ測定用のフェースプレートを作製した。Ｒｚ測定用フェースプレートは、上記と同様の工程で作製したフェースプレートの導電性膜を、測定領域以外は除去した。また、Ｒｘ測定用フェースプレートは導電性領域であるＩＴＯを作製し、測定領域の隣り合う一組の導電性膜１５以外の導電性膜を除去した。これらの測定用フェースプレートを用いて測定した結果、Ｒｚは１．５ｋΩ、Ｒｘは２００ｋΩであった。また、上述工程と同様の工程で、電極パッド１９まで形成した段階のフェースプレートにおいて、Ｒｐの測定を行った。Ｒｐの測定は画像表示領域内の多数の箇所で行ったところ、その最大値は３０Ω程度であった。また、図３に示した方法により、ＲｘとＲｚの大きさを比較したところ、Ｒｘ＜Ｒｚであった。

本例のフェースプレートを用いて図１（ａ）、図４の構成の表示パネルを備えた画像表示装置を作製し、アノード電位として１５ｋＶの高電圧で使用したところ、時々放電が発生したが、観察者が気になるような欠陥が生じず、信頼性の高い安定した画像表示装置を得た。

本例では、蛍光体としてはＣＲＴの分野で定評のあるＰ２２蛍光体（絶縁体）を使用することにより、輝度が高く色再現性の良い画像表示装置を得ることができた。

［実施例２］
図６（ａ）に示す構成の表示パネルを備えた画像表示装置を作製した。図６（ｂ）は、（ａ）のフェースプレート１０をリアプレート２１側から見た平面模式図であり、（ａ）は（ｂ）のＣ−Ｃ’断面に相当する。また、図６（ｃ）に（ｂ）のＤ−Ｄ’断面を示す。

本例では、導電性領域１２を、間隔規定部材１３と同じパターンで、基板１１と間隔規定部材１３との間に形成した。具体的には、実施例１と同じガラス基板を用い、黒色顔料と銀粒子及びフリットガラスを含有したペーストを厚さ５μｍになるようにスクリーン印刷法で導電性領域１２を形成した。ブラックマトリクスの厚さを５μｍとする以外、以後の工程は実施例１と同様である。

次に、Ｒｘ、Ｒｚ、Ｒｐを実施例１と同様の方法で測定したところ、Ｒｘ＝１００ｋΩ、Ｒｚ＝７００Ω、Ｒｐ＝１Ω以下であった。また、実施例１と同様の方法（図３）でＲｘとＲｚの大小を測定したところ、Ｒｘ＞Ｒｚであった。

上記フェースプレートを用いて、図６（ａ）の構成の表示パネルを備えた画像表示装置を作製し、アノード電位として１５ｋＶの高電圧で使用したところ、時々放電が発生したが、観察者が気になるような欠陥が生じず、信頼性の高い表示画像を安定して形成することができた。

また、本例では導電性領域１２は蛍光体１４が設けられた部分に存在しないため、光の透過率が向上し、より明るい画像が得られた。

［実施例３］
図７（ａ）に示す構成の表示パネルを備えた画像表示装置を作製した。図７（ｂ）は、（ａ）のフェースプレート１０をリアプレート２１側から見た平面模式図であり、（ａ）は（ｂ）のＥ−Ｅ’断面に相当する。また、図７（ｃ）に（ｂ）のＦ−Ｆ’断面を示す。

本例では、導電性領域１２がＹ方向に平行なライン状に形成した。具体的には、ガラス基板１上に、黒色顔料と銀粒子及びガラスフリットとを含む感光性ペーストを使用し、厚さ２μｍになる様に印刷した。その後、乾燥させた感光性ペーストを露光、現像することによりＹ方向に伸びた、複数のライン状の導電性領域１２を作製した。ブラックマトリクスの厚さを８μｍとする以外、以後の工程は実施例１と同様である。

次に、Ｒｘ、Ｒｚ、Ｒｐを実施例１と同様の方法で測定したところ、Ｒｘ＝２５０ｋΩ、Ｒｚ＝２ｋΩ、Ｒｐ＝１Ω以下であった。また、実施例１と同様の方法（図３）でＲｘとＲｚの大小を測定したところ、Ｒｘ＞Ｒｚであった。

上記フェースプレートを用いて、図７（ａ）の構成の表示パネルを備えた画像表示装置を作製し、アノード電位として１３ｋＶの高電圧で使用したところ、時々放電が発生したが、観察者が気になるような欠陥が生じず、信頼性の高い表示画像を得た。

本例では、導電性領域１２がストライプ状に形成されているため、抵抗値Ｒｚ及びＲｘがいずれも大きくなることで放電時の電流が小さくなり、より放電による損傷を受けにくい画像表示装置を形成することができた。

［実施例４］
図８（ａ）に示す構成の表示パネルを備えた画像表示装置を作製した。図中、２５はブラックマトリクス、２６は絶縁部材である。また、図８（ｂ）は、（ａ）のフェースプレート１０をリアプレート２１側から見た平面模式図であり、（ａ）は（ｂ）のＧ−Ｇ’断面に相当する。また、図８（ｃ）に（ｂ）のＨ−Ｈ’断面を示す。

本例では、導電性領域１２が実施例３と同様のＹ方向に平行なストライプ状であり、該ストライプ状の導電性領域１２上にブラックマトリクス２５及び絶縁部材２６が配置し、間隔規定部材１７を構成した。このため、ブラックマトリクス２５は、Ｙ方向に伸びた梯子状に形成し、一方、絶縁部材２６は、隣り合う梯子状のブラックマトリクス２５間の隙間に、Ｙ方向に伸びたライン状に形成した。

具体的には、絶縁部材２６としては、低融点ガラスフリット及び黒色顔料を含む感光性ペーストをフォトリソグラフィー法で幅２６０μｍ、厚さ８μｍにて形成した。またブラックマトリクス２５もフォトリソグラフィー法で幅２０μｍ、厚さ８μｍにて形成した。

本例において、絶縁部材２６の機能としては、抵抗体であるブラックマトリクス２５により分割された導電性膜１５間の抵抗（Ｒｘ）及び導電性膜１５と導電性領域１２との間の抵抗（Ｒｚ）を大きくすることにある。

本例のように、絶縁部材２６を用いることで、Ｒｘは絶縁部材２６を介しての抵抗値になるため、容易に１ＭΩ以上の抵抗値が得られる。また、Ｒｚに関しては、抵抗体であるブラックマトリクス２５の導電性領域１２及び導電性膜１５に接触する面積が小さくなるため、Ｒｚを大きくすることができる。

次に、Ｒｘ、Ｒｚ、Ｒｐを、実施例１と同様の方法で測定したところ、Ｒｘ＝１０ＭΩ以上、Ｒｚ＝２０ｋΩ、Ｒｐ＝１Ω以下であった。また、実施例１と同様の方法（図３）でＲｘとＲｚの大小を測定したところ、Ｒｘ＞Ｒｚであった。

上記フェースプレートを用いて、図８（ａ）の構成の表示パネルを備えた画像表示装置を作製し、アノード電位として１７ｋＶの高電圧で使用したところ、時々放電が発生したが、観察者が気になるような欠陥が生じず、信頼性の高い表示画像を得ることができた。

また、本例では絶縁部材２６を配置しているため、抵抗値Ｒｚ，Ｒｘが、いずれも大きくなることで放電時の電流が小さくなり、より損傷を受けにくくできた。

［実施例５］
図９（ａ）に示す構成の表示パネルを備えた画像表示装置を作製した。図９（ｂ）は、（ａ）のフェースプレート１０をリアプレート２１側から見た平面模式図であり、（ａ）は（ｂ）のＩ−Ｉ’断面に相当する。また、図９（ｃ）に（ｂ）のＪ−Ｊ’断面を示す。

本例では、導電性領域１２が実施例３と同様のＹ方向に平行なストライプ状であり、該ストライプ状の導電性領域１２上に間隔規定部材１５としてブラックマトリクスを形成した。ブラックマトリクスはフォトリソグラフィー法で幅５０μｍ、厚さ８μｍにて形成し、且つ、隣り合う導電性膜１５間で分断している。換言すると、本例のブラックマトリクスは、各蛍光体１４を囲むように配置された、複数のリング状の間隔規定部材１３である。このようにすることで隣り合う導電性膜１５間の抵抗Ｒｘをほぼ無限大にすることができる。

次に、Ｒｘ、Ｒｚ、Ｒｐを実施例１と同様の方法で測定したところ、Ｒｘ＝１０ＭΩ以上、Ｒｚ＝８ｋΩ、Ｒｐ＝１Ω以下であった。また、実施例１と同様の方法（図３）でＲｘとＲｚの大小を測定したところＲｘ＞Ｒｚであった。

上記のフェースプレートを用いて、図９（ａ）の構成の表示パネルを備えた画像表示装置を作製し、アノード電位として１８ｋＶの高電圧で使用したところ、時々放電が発生したが、観察者が気になるような欠陥が生じず、信頼性の高い表示画像を得た。

また、本例では、間隔規定部材１５が隣り合う導電性膜１５間で分断されているため、隣り合う導電性膜１５間の抵抗値Ｒｘが大きくなることで放電時の電流が小さくなり、より損傷を受けにくくできた。

［実施例６］
図１０（ａ）に示す構成の表示パネルを備えた画像表示装置を作製した。図中、２７は金属板、２８は高抵抗部材である。図１０（ｂ）は、（ａ）のフェースプレート１０をリアプレート２１側から見た平面模式図であり、（ａ）は（ｂ）のＫ−Ｋ’断面に相当する。また、図１０（ｃ）に（ｂ）のＬ−Ｌ’断面を示す。

本例では、開口部材１７として、複数の開口を持ち、高抵抗部材２８にてコーティングされた金属板２７が低融点ガラスフリットにてガラス基板に接着されている。当該構成に用いられる金属板２７としては、焼成時に熱膨張係数の違いで剥がれてしまわないように、ガラス基板と熱膨張係数の近い素材が好ましい。本例では４３６合金を用いた。また、高抵抗部材２８としては、Ｒｘ，Ｒｚを所望の値にできれば、特に限定されないが、本例では、作製の容易さ・低融点ガラスフリットでの接着性を考慮し、白金繊維を分散させた釉薬を塗布・焼成して静電気帯電防止グラスライニングを厚さ２μｍで形成した。本例では静電気帯電防止グラスライニングを高抵抗部材として使用したがもちろんこれに限定されるわけではなく、例えばゾルゲル法でディッピング塗布して作製した酸化膜などでも良い。

高抵抗部材２８を作製した金属板２７は、その一部の高抵抗部材２８を剥離し、不図示の電極パッドに電気的に接続し、高圧電源からの電圧を給電できるようにした。

次に、Ｒｘ、Ｒｚ、Ｒｐを実施例１と同様の方法で測定したところ、Ｒｘ＝１０ＭΩ以上、Ｒｚ＝２００ｋΩ、Ｒｐ＝１Ω以下であった。また、実施例１と同様の方法（図３）でＲｘとＲｚの大小を測定したところ、Ｒｘ＞Ｒｚであった。

上記のフェースプレートを用い、図１０（ａ）の構成の表示パネルを備えた画像表示装置を作製し、アノード電位として１７ｋＶの高電圧で使用したところ、時々放電が発生したが、観察者が気になるような欠陥が生じず、信頼性の高い表示画像を得ることができた。

また、本例では開口部材１７として金属板２７及び高抵抗部材２８を用いたことにより、製造コストの削減を行うことができた。

［実施例７］
図１１に示すように、導電性膜１５をＲ，Ｇ，Ｂの３絵素を一組とする１画素を覆う構成とした以外は、実施例１と同様にして画像表示装置を作製した。

本例では、ブラックマトリクスの開口のサイズが１００×３００μｍ、各絵素間のブラックマトリクスの幅を５０μｍ、各画素間の幅はＸ方向が２００μｍ、Ｙ方向が３００μｍとし、フォトリソグラフィー法により厚さ５μｍとして作製した。また、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色の蛍光体（３つの絵素）で構成される領域を１画素とした。そして、それぞれの絵素に各色の蛍光体を配置し、１画素毎に分割した導電性膜１５を設けた。

上記フェースプレートについて、Ｒｘ、Ｒｚ、Ｒｐを実施例１と同様の方法で測定したところ、Ｒｘ＝２００ｋΩ、Ｒｚ＝１．５ｋΩ、Ｒｐ＝３０Ωであった。また、実施例１と同様の方法（図３）でＲｘとＲｚの大小を測定したところ、Ｒｘ＞Ｒｚであった。

このような構造のフェースプレートを用いた画像表示装置を１５ｋＶの高電圧で使用したところ、時々放電が発生したが、観察者が気になるような欠陥が生じず、信頼性の高い表示画像を得た。

本例では、導電性膜１５を画素毎に配置することで、ブラックマトリクスの幅が狭すぎて絵素間で導電性膜１５が分断できない、或いは分断できても距離が短くＲｘ＞Ｒｚにならないといった問題を回避することができた。

［実施例８］
図１２に示すように、導電性膜１５を２画素を覆う構成とした以外は、実施例１と同様にして画像表示装置を作製した。

本例では、ブラックマトリクスの開口のサイズが５０×１００μｍ、各絵素間のブラックマトリクスの幅を５０μｍ、各画素間の幅はＸ方向が２００μｍ、Ｙ方向が３００μｍとし、フォトリソグラフィー法により厚さ５μｍとして作製した。また、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色の蛍光体（３つの絵素）で構成される領域を１画素とした。そして、それぞれの絵素に各色の蛍光体を配置し、２画素毎に分割した導電性膜１５を設けた。

上記フェースプレートについて、Ｒｘ、Ｒｚ、Ｒｐを実施例１と同様の方法で測定したところ、Ｒｘ＝２００ｋΩ、Ｒｚ＝６００Ω、Ｒｐ＝３０Ωであった。また、実施例１と同様の方法（図３）でＲｘとＲｚの大小を測定したところ、Ｒｘ＞Ｒｚであった。

上記フェースプレートを用い、図４に示す構成の画像表示装置を作製し、１４ｋＶの高電圧で使用したところ、時々放電が発生したが、観察者が気になるような欠陥が生じず、信頼性の高い表示画像を得た。

本例では、導電性膜１５を複数の画素毎に配置することで、ブラックマトリクスの幅が狭すぎて導電性膜１５が分断できない、或いは分断できても距離が短くＲｘ＞Ｒｚにならないといった問題を回避することができた。

本発明の画像表示装置の一実施形態の構成を示す模式図である。 図１の画像表示装置の放電時の特性を示す図である。 本発明の発光体基板の抵抗比を測定する際の測定方法を示す等価回路図である。 本発明の画像表示装置の一実施形態の表示パネルの構成を示す斜視図である。 本発明第１の実施例のフェースプレートの構成を示す模式図である。 本発明第２の実施例の画像表示装置の構成を示す模式図である。 本発明第３の実施例の画像表示装置の構成を示す模式図である。 本発明第４の実施例の画像表示装置の構成を示す模式図である。 本発明第５の実施例の画像表示装置の構成を示す模式図である。 本発明第６の実施例の画像表示装置の構成を示す模式図である。 本発明第７の実施例のフェースプレートの構成を示す平面模式図である。 本発明第８の実施例のフェースプレートの構成を示す平面模式図である。 従来の画像表示装置の一例の表示パネルの構成を示す斜視図である。 図１３の表示パネルの断面模式図である。

符号の説明

１０ フェースプレート
１１ 基板
１２ 導電性領域
１３ 間隔規定部材
１４ 発光体
１５ 導電性膜
１６ 高圧電源
１７ 開口部材
１８ 側壁
１９ 電極パッド
２１ リアプレート
２２ 列方向配線
２３ 素子
２４ 行方向配線
２５ ブラックマトリクス
２６ 絶縁部材
２７ 金属板
２８ 高抵抗部材
３１ リアプレート
３２ 列方向配線
３３ 素子
３４ 行方向配線
４０ フェースプレート
４１ 基板
４３ 間隔規定部材
４４ 蛍光体
４５ メタルバック
４６ 高圧電源
４７ 蛍光体層
４８ 側壁

Claims (13)

1. 画像表示装置に用いられる発光体基板であって、
   （Ａ）複数の開口を有する部材をその表面に有する基板と、
   （Ｂ）前記複数の開口の各々に配置された発光体と、
   （Ｃ）前記発光体を覆うように配置された、複数の導電性膜と、
   （Ｄ）前記複数の導電性膜に電位を供給するための電源と接続される電極パッドと、
   を備えており、
   前記複数の開口を有する部材は導電性領域を有しており、
   前記導電性領域は前記電極パッドに接続されており、
   前記複数の導電性膜の各々は前記複数の開口を有する部材に接触しており、
   前記導電性領域と前記複数の導電性膜との間の抵抗値（Ｒｚ）の最小値よりも、前記複数の導電性膜のうちの隣り合う二つの導電性膜間の抵抗値（Ｒｘ）の最小値の方が高く、
   前記導電性領域から前記複数の導電性膜の各々までの抵抗値（Ｒｚ）よりも、前記導電性領域から前記電極パッドまでの抵抗値（Ｒｐ）の方が低いことを特徴とする発光体基板。
2. 前記複数の開口を有する部材の導電性領域が、該部材の基板表面側に形成されている請求項１に記載の発光体基板。
3. 前記複数の開口を有する部材の導電性領域が、基板表面に配置された第２の導電性膜である請求項１または２に記載の発光体基板。
4. 前記第２の導電性膜が、可視光を透過する導電性膜であり、前記発光体と基板との間にも配置されてなる請求項３に記載の発光体基板。
5. 前記導電性領域と前記複数の導電性膜との間の抵抗値の最小値が５００Ωより大きい請求項１乃至４のいずれかに記載の発光体基板。
6. 前記導電性領域と前記複数の導電性膜との間の抵抗値の最小値が１ＭΩより小さい請求項１乃至４のいずれかに記載の発光体基板。
7. 前記複数の導電性膜のうち、隣り合う二つの導電性膜間の抵抗値の最小値が１ｋΩより大きい請求項１乃至６のいずれかに記載の発光体基板。
8. 前記複数の導電性膜のうち、隣り合う二つの導電性膜間の抵抗値の最小値が１ＭΩより大きい請求項１乃至６のいずれかに記載の発光体基板。
9. 前記発光体が、赤、青、緑の各色を発光する発光体を、前記複数の開口に順次配置されてなる請求項１乃至８のいずれかに記載の発光体基板。
10. 前記複数の導電性膜の各々は、前記赤、青、緑のいずれかの色を発光する発光体を配置した開口を１画素として、画素毎に配置されている請求項９に記載の発光体基板。
11. 前記複数の導電性膜の各々は、前記赤、青、緑のいずれかの色を発光する発光体を配置した開口を１絵素とし、赤、青、緑の３色の発光体を１画素として、画素毎に配置されている請求項９に記載の発光体基板。
12. 前記複数の導電性膜の各々は、前記赤、青、緑のいずれかの色を発光する発光体を配置した開口を１絵素とし、赤、青、緑の３色の発光体を１画素として、２画素毎に配置されている請求項９に記載の発光体基板。
13. 発光体基板と、電子放出素子を複数備えたリアプレートとを有する画像表示装置であって、該発光基板が請求項１乃至１２のいずれかに記載の発光体基板であることを特徴とする画像表示装置。

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