JP2006048969A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示品位の優れた表示装置を提供する。
【解決手段】表示装置は、背面基板１２０と、前面基板１１０と、透明な導電層とを備えている。背面基板１２０は複数の電子放出素子を有している。前面基板１１０は、表示面を有し、背面基板１２０に間隔を置いて対向配置され、複数の電子放出素子に対応した複数の蛍光体層を有している。導電層は表示面側に配置され、接地されている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、複数の電子放出素子を備えた背面基板、および複数の蛍光体層を備えた前面基板の周縁部を封着した真空外囲器を有する表示装置に関する。

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画像表示装置が開発されている。このような画像表示装置には、液晶の配向を利用して光の強弱を制御する液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤと称する）、プラズマ放電の紫外線により蛍光体を発光させるプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと称する）、電界放出型電子放出素子の電子ビームにより蛍光体を発光させるフィールドエミッションディスプレイ（以下、ＦＥＤと称する）、表面伝導型電子放出素子の電子ビームにより蛍光体を発光させる表面伝導電子放出ディスプレイ（以下、ＳＥＤと称する）などがある。

例えばＦＥＤやＳＥＤでは、一般に、所定の隙間を置いて対向配置された前面基板および背面基板を有し、これらの基板は、矩形枠状の側壁を介して周辺部同士を互いに接合することにより真空の外囲器を構成している。前面基板の内面には蛍光体スクリーンが形成され、背面基板の内面には蛍光体を励起して発光させる電子放出源として多数の電子放出素子が設けられている。

また、背面基板および前面基板に加わる大気圧荷重を支えるため、これら基板の間には複数の支持部材が配設されている。背面基板側の電位はほぼアース電位であり、蛍光面にはアノード電圧Ｖａが印加される。そして、蛍光体スクリーンを構成する赤、緑、青の蛍光体に電子放出素子から放出された電子ビームを照射し、蛍光体を発光させることによって画像を表示する（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１６９３７号公報

上述のようなＦＥＤやＳＥＤでは、表示画面の表面、すなわち、前面基板の表面が帯電する場合がある。帯電した場合、背面基板および前面基板間で放電が生じる場合がある。この場合、放電した個所で白色表示となり、表示不良となる。そこで、前面基板の表面の帯電を抑制するため、画像表示に影響のない前面基板の周縁部に銅テープを貼り、このテープを接地させる方法が考えられる。しかしながら、上記した方法では、前面基板の周縁部近くに帯電した電荷を除去することができるが、前面基板の中央部に帯電した電荷を除去することはできず、表示画面中央部における表示不良を解消できない。
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、表示品位の優れた表示装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の態様に係る表示装置は、複数の電子放出素子を有する背面基板と、表示面を有し、前記背面基板に間隔をおいて対向配置され、前記複数の電子放出素子に対応した複数の蛍光体層を有する前面基板と、前記前面基板の表示面側に配置され、接地された透明な導電層と、を備えていることを特徴としている。

この発明によれば、表示品位の優れた表示装置を提供することができる。

以下、図面を参照しながらこの発明の第１の実施の形態に係るＦＥＤについて詳細に説明する。
図１および図２に示すように、ＦＥＤは、それぞれ矩形状のガラス板からなる前面基板１１０、および背面基板１２０を備え、これらの基板は所定の間隔を置いて対向配置されている。背面基板１２０は前面基板１１０よりも大きな寸法に形成されている。そして、前面基板１１０および背面基板１２０は、矩形枠状の側壁１８０を介して周縁部同士が接合され、内部が高真空に維持された偏平な矩形状の真空外囲器１００を構成している。

真空外囲器１００の内部には、前面基板１１０および背面基板１２０に加わる大気圧荷重を支えるため、複数の板状の支持部材１４０（全てを図示しない）が設けられている。これらの支持部材１４０は、真空外囲器１００の一辺と平行な方向にそれぞれ延在しているとともに、前記一辺と直交する方向に沿って所定の間隔を置いて配置されている。なお、支持部材は板状に限らず、柱状のものを用いてもよい。

前面基板１１０および背面基板１２０は、中央部に位置した矩形状の表示領域Ｒを有している。表示領域Ｒにおいて、前面基板１１０の内面には蛍光体スクリーン１６０が形成されている。この蛍光体スクリーン１６０は、図示しない赤、緑、青の複数の蛍光体層、およびこれらの蛍光体層間に位置した遮光層を並べて構成されている。蛍光体スクリーン１６０上には、メタルバック層１７０およびゲッター膜２７０が順に重ねて形成されている。

表示領域Ｒにおいて、背面基板１２０の内面上には、蛍光体スクリーン１６０の蛍光体層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複数の電子放出素子２２０が設けられている。これら複数の電子放出素子２２０は、画素毎（複数の蛍光体層）に対応して複数列および複数行に配列されている。詳細に述べると、背面基板１２０の内面上には、導電性カソード層２４０が形成され、この導電性カソード層上には多数のキャビティ２５０を有した二酸化シリコン膜２６０が形成されている。二酸化シリコン膜２６０上には、ゲート電極２８０が形成されている。そして、背面基板１２０の内面上において各キャビティ２５０内にはコーン状の電子放出素子２２０が設けられている。導電性カソード層２４０とゲート電極２８０は、それぞれ直交する方向にストライプ状に形成されており、背面基板１２０の周縁部には、これら導電性カソード層およびゲート電極に電位を供給する多数本の配線２３０が形成されている。

上記のように構成されたＦＥＤにおいて、映像信号は、単純マトリックス方式に形成された電子放出素子２２０とゲート電極２８０に入力される。電子放出素子２２０を基準とした場合、最も輝度の高い状態の時、＋１００Ｖのゲート電圧が印加される。また、蛍光体スクリーン１６０には、＋１０ｋＶが印加される。これにより、電子放出素子２２０から電子ビームが放出される。そして、電子放出素子２２０から放出される電子ビームの大きさは、ゲート電極２８０の電圧によって変調され、この電子ビームが蛍光体スクリーン１６０の蛍光体層を励起して発光させることにより画像を表示する。

このように、蛍光体スクリーン１６０には高電圧が印加されるため、前面基板１１０、背面基板１２０、側壁１８０、および支持部材１４０用の板ガラスには、高歪点ガラスが使用されている。背面基板１２０と側壁１８０との間は、フリットガラス等の低融点ガラス１９０によって封着されている。前面基板１１０と側壁１８０との間は、導電性を有する低融点封着材としてインジウム（Ｉｎ）を含んだ封着層２１０によって封着されている。

表示面として機能する前面基板１１０の表面Ｓには、透明な導電フィルム１０が配設されている。ここで、表面Ｓとは、少なくとも表示領域Ｒを含む面であって、前面基板１１０の全表面であっても良い。導電フィルム１０は、この導電フィルムの４角を延長して形成された４つの導電部１０ａを有し、各導電部は背面基板１２０の角部１２１に接合されている。

次に、導電フィルム１０について詳細に説明する。
図３に示すように、導電フィルム１０は、糊等からなる接着膜１１と、基材フィルム１２と、透明な樹脂コート層１３と、導電層１４と、を有している。基材フィルム１２はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリエステル、およびウレタン等の透明な絶縁材料で形成されている。樹脂コート層１３は、例えば、外光反射を低減するための反射防止層としての機能を有する。導電層１４は、ＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）、ＳｕＯ_２、ＴｉＯ_２、ＺｎＯ_２、および有機導電材料等の透明な導電材料で形成されている。ここで、導電層１４は、上記した導電材料のうち、少なくとも１種類の材料を含んで形成されていれば良い。導電層１４は、その表面抵抗が１０^３Ωないし１０^６Ωに設定され、本実施の形態では１０^５Ωに設定されている。

導電層１４の表面抵抗が１０^３Ωを下回ると、導電フィルム１０に色が付き、明るさが低下してしまう。また、導電層１４の表面抵抗が１０^６Ωを上回ると、導電フィルム１０の表面に粉塵が付着してしまう。

導電フィルム１０を前面基板１１０の表面Ｓ上に配設する際、まず、用意した基材フィルム１２上に樹脂コート層１３および導電層１４を順に形成する。続いて、この基材フィルム１２の裏面側、すなわち、樹脂コート層１３と反対側に接着膜１１を形成する。その後、基材フィルム１２を接着膜１１を介して前面基板１１０の表面Ｓに貼付けることにより、導電フィルム１０が前面基板１１０の表面Ｓに配設される。この際、各導電部１０ａは、背面基板１２０の角部１２１近くに貼付けられ、導電部および背面基板は電気的に接続される。上記したように、導電層１４は導電フィルム１０の最外層に設けられ、導電部１０ａにより背面基板１２０と電気的に導通され、接地されている。

上記のように構成されたＦＥＤによれば、前面基板１１０の表面Ｓには、導電層１４を有した導電フィルム１０が配設されている。導電層１４および背面基板１２０は、導電フィルム１０を延長して形成された導電部１０ａによって電気的に導通されている。これにより、表面Ｓが不所望に帯電した場合、表面Ｓの電荷を導電層１４および導電部１０ａを介して背面基板１２０に逃がすことができ、表面Ｓの不所望な帯電を防ぐことができる。これにより、背面基板１２０および前面基板１１０間で生じる不所望な放電を抑制することができる。本実施の形態では、表面Ｓを覆うように１枚の導電フィルム１０を設けたが、表面Ｓに、例えば、細長い短冊状の複数枚の導電フィルム１０を等間隔に設けても良い。また、導電層１４および背面基板１２０を導通する導電部１０ａは４つに限定されることはなく、３つ以下、あるいは５つ以上としてもよく、導電フィルム１０を少なくとも部分的に延長して形成され、接地していれば上記した効果を得ることができる。例えば、導電部１０ａは背面基板１２０の角部１２１に限らず、背面基板１２０の任意の部位に接地されていれば良い。

また、図４に示すように、表示装置は、背面基板１２０の裏面（外面）をカバーする筐体カバー２０を有する。すなわち、筐体カバー２０を接地して、筐体カバー２０に導電部１０ａを接続することにより、上述した効果を奏し得る。本実施の形態では、導電部１０ａは、前面基板１１０および背面基板１２０の周縁部に沿って段状に形成されている。より詳しくは、導電部１０ａは、前面基板１１０および背面基板１２０の周縁部を全周に亘って覆うように形成されている。このため、前面基板１１０等を構成するガラス板破損時のガラス飛散防止効果と、背面基板１２０の周縁部に形成された端子部の防湿効果と、が得られる。

また、本実施の形態の導電フィルム１０は、基材フィルム１２と導電層１４との間に反射防止層として機能する樹脂コート層１３を有しているため、表示面に当たる外光の反射による表示不良を抑制でき、表示品位をより高くすることができる。
上記したことから、表示品位の優れたＦＥＤを提供することができる。

次に、この発明の第２の実施の形態に係るＦＥＤについて詳細に説明する。なお、第２の実施の形態において、他の構成は上述した第１の実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

図５に示すように、表示装置は、前面基板１１０、背面基板１２０、前面基板の表面Ｓに配設された導電フィルム１０、および筐体カバー２０の他、額縁部としての枠状の前フレーム３０を有している。筐体カバー２０および前フレーム３０は接地されている。

前フレーム３０は前面基板１１０および背面基板１２０の周縁部を囲んで設けられている。前フレーム３０は導電層１４および背面基板１２０に接触されているとともに、筐体カバー２０に固定されている。前フレーム３０は表示領域Ｒに重ならない位置に設けられている。前フレーム３０の少なくとも一部は背面基板１２０および導電層１４を接地する導電材料で形成され、導電部として機能している。本実施の形態では、導電層１４および背面基板１２０に接触し、電気接続する前フレーム３０の部位を導電部材により形成した。

上記のように構成されたＦＥＤによれば、前面基板１１０の表面Ｓには、導電層１４を有した導電フィルム１０が配設されている。前フレーム３０は、背面基板１２０および導電層１４を導通する機能を有している。表面Ｓが不所望に帯電した場合、表面Ｓの電荷を導電層１４および前フレーム３０を介して背面基板１２０に流すことができる。このため、表面Ｓの不所望な帯電を防ぐことができる。これにより、背面基板１２０および前面基板１１０間で生じる不所望な放電を抑制することができる。ここで、前フレーム３０全体が導電材料で形成されていても上記した効果を得ることができる。なお、表面Ｓの電荷は前フレーム３０を介して筐体カバー２０に逃がしても良い。上記したことから、表示品位の優れたＦＥＤを提供することができる。
前フレーム３０は、図示しないＴＣＰ（Tape Carrier Package）のカバーにもなるため、ハンドリング（製造工程における搬送処理等）を容易に行うことができる。

なお、この発明は、上述した実施の形態に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、導電フィルム１０は、背面基板１２０に導通、或は接地された筐体カバー２０および前フレーム３０等に接合されていれば良い。導電フィルム１０は、反射防止層として機能する樹脂コート層１３を有しているが、代わりに、電磁波シールド層を有していても良い。この場合、電磁波シールド層は、導電層１４および前面基板１１０の間に設けられ、電磁波を少なくとも部分的に遮断する機能を有していれば良い。導電層１４は、上記した反射防止層や電磁波シールド層として機能するよう構成されていても良い。
また、導電フィルム１０は、爆縮防止、すなわち、前面基板等を構成するガラス板が割れた場合に破片が飛散することを防止するための飛散防止機能を有していても良い。

導電層１４は導電フィルム１０の最外層に限らず、表面Ｓ側であるとともに導電フィルムのいずれかの層に設けられていれば良く、さらに接地されていれば良い。例えば、導電層１４は接着膜１１側として、この接着膜側に直接貼り合わせた状態で設けられ接地していればよい。これにより、爆縮によるガラスの飛散を防止することができ、ゴミの付着を低減させることができる。また、導電層１４は、前面基板１１０の表面Ｓに導電材料を塗布して形成し、フィルムで接地すると良い。これにより、ガラスの飛散を防止することができ、ゴミの付着を低減させることができる。この場合、表面Ｓを被覆した導電層１４上には、例えば、反射防止層として機能するフィルムが貼り付けられる。なお、表面Ｓを被覆した導電層１４上には、電磁波シールド層を貼り付けても良い。
なお、導電フィルム１０は、樹脂コート層１３または電磁波シールド層を設けていれば良く、これらを複合的に設けていても良い。
この発明は、ＦＥＤに限定されることなく、ＳＥＤにも適用することができる。

この発明の第１の実施の形態に係るＦＥＤ全体を示す斜視図。 図１に示した線Ａ１−Ａ１に沿った断面図。 図１および図２に示した導電フィルムを示す断面図。 図１および図２に示した導電フィルムの変形例を示すＦＥＤの断面図。 この発明の第２の実施の形態に係るＦＥＤ全体を示す断面図。

符号の説明

１０…導電フィルム、１０ａ…導電部、１１…接着膜、１２…基材フィルム、１３…樹脂コート層、１４…導電層、２０…筐体カバー、３０…前フレーム、１００…真空外囲器、１１０…前面基板、１２０…背面基板、１６０…蛍光体スクリーン、２２０…電子放出素子、Ｒ…表示領域、Ｓ…表面。

Claims (10)

1. 複数の電子放出素子を有する背面基板と、
   表示面を有し、前記背面基板に間隔をおいて対向配置され、前記複数の電子放出素子に対応した複数の蛍光体層を有する前面基板と、
   前記前面基板の表示面側に配置され、接地された透明な導電層と、
   を備えていることを特徴とする表示装置。
2. 複数の電子放出素子を有する背面基板と、
   表示面を有し、前記背面基板に間隔をおいて対向配置され、前記複数の電子放出素子に対応した複数の蛍光体層を有する前面基板と、
   前記前面基板の表示面に配置され、接地された透明な導電層を有する導電フィルムと、
   を備えていることを特徴とする表示装置。
3. 前記導電層を接地する導電部をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 前記導電部は、前記導電フィルムを少なくとも部分的に延長して形成されていることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
5. 前記背面基板および前面基板の周縁部を囲んで設けられた額縁部をさらに有し、
   前記額縁部が前記導電部として機能することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
6. 前記額縁部の少なくとも一部は、前記導電層を接地する導電材料により形成されていることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
7. 前記導電フィルムは、外光反射を低減するための反射防止層を含むことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
8. 前記導電フィルムは、電磁波を少なくとも部分的に遮断する電磁波シールド層を含むことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
9. 前記導電フィルムは、前記前面基板が割れた場合に破片が飛散することを防止するための飛散防止機能を有することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
10. 前記導電層は、ＩＴＯ、ＳｕＯ_２、ＴｉＯ_２、ＺｎＯ_２、および有機導電材料のうち少なくとも１種類を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項９のうちいずれか１項に記載の表示装置。

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