JP2006066089A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子放出表示装置において、走査線とデータ線との層間ショート及び走査線間ショートを防止する。
【解決手段】データ線となる下部電極１１と、走査線となるバス電極２０、上部電極１７及び厚膜電極２２との交差部には、スペーサ３０の凹部を配置し、交差していない部分には、スペーサ３０の凸部を配置する。このスペーサ３０の凹部で、厚膜電極２２を形成する際の銀ペーストの流れ出しを吸収し、スペーサ３０の凸部は、データ線と走査線とを直接押し付けることがない。
【選択図】図３

Description

本発明は、マトリクス状に配置された複数の冷陰極から放出した電子ビームで蛍光面を発光させ，画像を表示する表示装置に関する。

冷陰極を用いた画像表示装置、特に、薄型のフラットパネルディスプレイとしては、電子ビームで蛍光面を発光させ，画像を表示する電界放出表示装置（以下「ＦＥＤ(Field Emission Display)」という。）がある。

下記特許文献１には、ＦＥＤは大型のパネルになると，パネル内部の真空スペースを外気圧から支持するため、基板と前面パネルの間に複数のスペーサを必要とするが、基板や前面パネルに合成樹脂を用いて、スペーサを基板あるいは前面パネルと一体形成した画像表示装置が記載されている。

また、下記特許文献２には、金属−絶縁体−金属（ＭＩＭ：Metal Insulator Metal）構造の電子放出素子を用いたフラットパネルディスプレイ装置の背面基板に複数の絶縁性の隔壁(スペーサ)を有するディスプレイ装置が記載されている。
特開平９−２０４８８９号公報 特開平１１−１８５６７６号公報

フラットパネルディスプレイ装置は、走査線とデータ線とが９０度方向に交差しているため、走査線に導電性フリットペーストを塗布して、そこにスペーサを立てると、走査線駆動回路とデータ線駆動回路との間でショートが発生した。

ショートの原因として、図１０に示すように、スペーサ３０を走査線と平行に立てる際、押し付け力Ｆにより、走査線を構成する厚膜電極２２、上部電極１７、バス電極２０（上層金属膜１６及び下層金属膜１５）、層間膜１４及び保護絶縁膜１２が、データ線を構成する下部電極１１まで破壊されて、走査線とデータ線との層間ショートが発生していると考えられる。また、押し付けによってスペーサと接触する容積分の導電性のペーストの流れ込みＰにより、走査線間にてショートが発生していると考えられる。さらに、流れ込みＰ’により、電子放出領域Ｓをペーストが覆い画素欠陥を起こすと考えられる。なお、符号１０はカソード基板、符号１３は絶縁層である。

そこで、本発明は、走査線とデータ線との層間ショート及び走査線間ショートを防止する改良したスペーサを備えた表示装置を提供することを目的とする。

スペーサに凹凸（串歯状）の溝を形成し、スペーサの凸部が、データ線の間にくるようにスペーサを立て、スペーサの凸部にはデータ線がないようにして、走査線とデータ線との間の層間ショートを防止することができる。

また、スペーサの凹部は、データ線の幅とほぼ対応するから、導電性のペーストと接し難く、そのため導電性のペーストの周辺への流れ込みが最小限になり、走査線間ショートを防止することができる。

走査線とデータ線との間の層間ショート及び走査線間ショートを防止する凹凸（串歯状）の溝を形成したスペーサを設けることで、画素欠陥を低減した高品質な表示装置が得られる。

以下、図面を用いて、本発明の実施例を説明する。

図１は、本発明に係る表示装置の概略図であって、カソード基板１０上に、電子放出領域Ｓが形成されたストライプ状のデータ線となる下部電極１１が配置される。この下部電極１１上に交差するストライプ状の走査線となるバス電極２０及びこのバス電極２０上の上部電極１７(図５を参照)を形成する。バス電極２０は、下層金属膜１５と上層金属膜１６との積層膜からなる。

この走査線上の厚膜電極２２は、約３００μｍの走査線上に、フリット入り銀（Ａｇ）ペーストを塗布し、この銀（Ａｇ）ペーストを約１３０℃にて仮乾燥させて、約２００μｍの幅に形成される。その上に１００μｍの幅のスペーサ３０が配置される。

アノード基板１００の内面には、コントラストを上げるためのブラックマトリクス１２０で区画された赤色蛍光体１１１、緑色蛍光体１１２及び青色蛍光体１１３と、これらを覆う数ＫＶの高電圧が印加される陽極(メタルバック)１３０から構成されている。

カソード基板１０とアノード基板１００とは、パネルを大気圧から支持する高強度のスペーサ３０を介して貼り合わせられている。このスペーサ３０は、カソード基板１０の走査線上の厚膜電極２２上に配置し、アノード基板１００のブラックマトリクス１２０の下に隠れるように配置する。

データ線となる下部電極１１は、表示データを供給するデータ線駆動回路５０へ接続され、走査線となるバス電極２０、上部電極１７(図５を参照)及び厚膜電極２２は、選択信号を供給する走査線駆動回路４０に接続される。

走査線駆動回路４０により選択された走査線に対応して、データ線駆動回路５０からデータ線を介して画像データが供給され、この画像データに応じて電子放出領域Ｓから電子が放出され、加速されて蛍光体を発光させることで、画像が表示される。

図２は、図１に示す電子放出領域Ｓを取り囲む点線部分の拡大図であって、この拡大図における点線Ａ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’、Ｃ−Ｃ’、Ｄ−Ｄ’の断面図を、それぞれ図３，４，５，６に示す。

図３ないし図６におけるカソード基板１０の構成について説明する。まず、図６において、ガラス等の絶縁性のカソード基板１０上に、ストライプ状の金属膜からなる下部電極１１を形成する。下部電極１１の材料としてはアルミニウム（Ａｌ）やアルミニウム合金（Ａｌ合金）を用いる。

このストライプ形状の下部電極１１における電子放出領域Ｓ（絶縁層１３の領域）をマスクして、下部電極１１を陽極酸化することにより保護絶縁層１２を形成する。この保護絶縁層１２は、下部電極１１のエッジへの電界集中を防止する。その後、マスクを除去し、下部電極１１を陽極酸化することにより絶縁層１３を形成する。

次に、電子放出領域Ｓを除いて、層間膜１４を形成する。層間膜１４としては、例えば、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜などを用いることができる。この層間膜１４は、陽極酸化で形成する保護絶縁層１２にピンホールがあった場合、その欠陥を埋め、下部電極１１とバス電極２０（図３ないし５を参照）との間の絶縁を保つ役割を果たす。

図３ないし５に示すバス電極２０は、下部電極１１と交差するストライプ状の下層金属膜１５と上層金属膜１６との積層構造からなり、下層金属膜１５としては、例えば、アルミニウム−ネオジム合金（Ａｌ−Ｎｄ合金）、上層金属膜１６としては、例えば、銅（Ｃｕ）やクロム（Ｃｒ）などの各種の金属材料を用いることができる。

図３ないし６に示すように、バス電極２０、層間膜１４及び絶縁層１３上に、上部電極１７を形成する。上部電極１７には、例えば、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）の積層膜を用いた。上部電極１７は、隣接するストライプ状のバス電極２０の一方側（図５の右側）では、その上層金属膜１６により切断されて成膜され、他方側（図５の左側）では、下層金属膜１５がコンタクト部となり上部電極１７は断線を起こすことなく、層間膜１４や絶縁層１３を覆って自己整合的に連続成膜される。

バス電極２０上における上部電極１７上にスクリーン印刷法やディスペンサ法、インクジェット法等により銀（Ａｇ）などの金属材料とガラス材料を含んだペーストを印刷し、厚膜電極２２を形成する。この厚膜電極２２の膜厚は、１０μｍ〜２０μｍ程度と厚膜化できるため、配線抵抗の低減とスペーサからの圧力を吸収する。

カソード基板１０と陽極基板１００とは、パネルを大気圧から支持する高強度のスペーサ３０を介して貼り合わせられている。スペーサ３０は、例えば、板状のガラス、セラミックス又は合成樹脂が用いられる。

図７は、スペーサ３０の平面図、側面図及び正面図であって、その形状は、同図に示すように、幅０.１ｍｍ×長さ１１０ｍｍ×高さ３ｍｍの直方体で、凸部は５０μｍ、凹部は３００μｍである。このようにスペーサ３０の形状を凹凸（串歯状）にする。

ここで、スペーサ３０の配置について、図３ないし図５を用いて説明する。図３，４において、スペーサ３０の凸部がデータ線となる下部電極１１が形成されていないエリアに配置されるように凸部のピッチを形成する。すなわち、隣り合うデータ線間エリアのピッチとスペーサの凸部のピッチとを同じにする。これにより、スペーサ３０の押し付け力による下地配線となる走査線の破壊による走査線とデータ線との間のショートを防止する。

また、図３，５において、スペーサ３０の凹部が、データ線となる下部電極１１の幅方向のエリアに配置されるように凹部のピッチを形成する。すなわち、データ線幅のピッチとスペーサの凹部のピッチとを同じにする。これにより凹部は、フリット入り銀（Ａｇ）ペースト２２に接する可能性が低いので、ペーストの走査線上からの流れこみを防止する。また、ペーストの流れこみが少なくなることにより、ペーストの塗布幅を現状より太くすることができ、塗布精度にも裕度がでる。

まお、スペーサ３０の固定方法は、図８に示すように、例えば、レーザＬによりスペーサ３０の凸部をスポット溶着するか、凹凸部の対辺方向を溶着する。

本実施例においては、図９に示すように、スペーサ３０’の形状を直方体とし、厚膜電極２２’を凹凸に形成したもので、他の構成は、図３に示す構成と同じである。すなわち、カソード基板側がほぼ平面で、アノード基板側が凹凸であって、凹部のピッチはデータ線のピッチと同じである。スペーサ３０’と接するフリット入り銀（Ａｇ）ペーストにて、下地のデータ線となる下部電極１１のあるエリアを凹部にして、下地の隣り合うデータ線の間のエリアを凸状にし、スペーサ３０’による走査線の破壊を防止した。

本発明に係る表示装置の概略図 図１に示す電子放出領域Ｓを取り囲む点線部分の拡大図 図２のＡ−Ａ’線に沿ったカソード基板の断面図 図２のＢ−Ｂ'線に沿ったカソード基板の断面図 図２のＣ−Ｃ'線に沿ったカソード基板の断面図 図２のＤ−Ｄ'線に沿ったカソード基板の断面図 スペーサ３０の展開図 スペーサ３０をレーザＬで固定する概念図 直方体スペーサ３０’を用いたカソード基板の断面図 従来のカソード基板の断面図

符号の説明

１０…カソード基板、１１…下部電極、１２…保護絶縁膜、１３…絶縁層、１４…層間膜、１５…下層金属膜、１６…上層金属膜、１７…上部電極、２０…バス電極、２２，２２’…厚膜電極（銀ペースト）、３０，３０’…スペーサ、Ｓ…電子放出領域、Ｐ，Ｐ’…ペーストの流れ込み、Ｆ…押し付け力、４０…走査線駆動回路、５０…データ線駆動回路、１００…アノード基板、１１１…赤色蛍光体、１１２…緑色蛍光体、１１３…青色蛍光体、１２０…ブラックマトリクス、１３０…陽極(メタルバック)

Claims (5)

1. 電子放出領域が形成されたデータ線と、このデータ線と交差する走査線とが設けられたカソード基板と、
   電子放出領域からの電子により発光する蛍光体が設けられたアノード基板と、
   アノード基板とカソード基板との間であって、厚膜電極を有する走査線上に設けられた複数のスペーサとを備えた表示装置において、
   前記スペーサの形状は、アノード基板側が平面で、カソード基板側が凹凸であって、凹部のピッチはデータ線のピッチと同じであることを特徴とする表示装置。
2. 前記厚膜電極は、銀ペーストで形成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記スペーサの固定は、レーザにより行われることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
4. 電子放出領域が形成されたデータ線と、このデータ線と交差する走査線とが設けられたカソード基板と、
   電子放出領域からの電子により発光する蛍光体が設けられたアノード基板と、
   アノード基板とカソード基板との間であって、厚膜電極を有する走査線上に設けられた複数のスペーサとを備えた表示装置において、
   前記厚膜電極の形状は、カソード基板側がほぼ平面で、アノード基板側が凹凸であって、凹部のピッチはデータ線のピッチと同じであることを特徴とする表示装置。
5. 前記厚膜電極は、銀ペーストで形成されていることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
   

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