JP2007257840A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ガラス基板上に複数の信号配線を備え、前記ガラス基板から破材を分断する際、前記信号配線の端部を同時に切断してなる平面型画像表示装置であって、前記ガラス基板から破材を分断する際、前記信号配線の存在による前記分断の障害を解消する。
【解決手段】映像信号配線８の被切断部８２の断面積を他の配線部分の断面積より小さくした。
【選択図】 図３

Description

本発明は、自発光型フラットパネル型画像表示装置に係り、特に薄膜型電子源をマトリクス状に配列した画像表示装置に関するものである。

マトリクス状に配置した電子源を有する自発光型フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の一つとして、微少で集積可能な冷陰極を利用する電界放出型画像表示装置（ＦＥＤ：Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）や電子放出型画像表示装置が知られている。
これらの冷陰極には、スピント型電子源、表面伝導型電子源、カーボンナノチューブ型電子源、金属―絶縁体―金属を積層したＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ ）型、金属―絶縁体―半導体を積層したＭＩＳ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ）型、あるいは金属―絶縁体―半導体−金属型等の電子源などがある。

一般的な自発光型ＦＰＤは、上記のような電子源をガラス板からなる背面基板上に備えた背面パネルと、蛍光体層及びこの蛍光体層に前記電子源から放出される電子を射突させるための電界を形成する陽極をガラス板からなる前面基板上に備えた前面パネルと、両パネルの対向する内部空間を所定の間隔に保持する枠体とを備え、前記両パネルと枠体で形成される表示空間を真空状態に保持する構成とし、この表示パネルに駆動回路を組み合わせて構成される。

又、前記背面パネルの前記背面基板上には、一方向に延在し該一方向と直交する他方向に並設されて前記他方向に走査信号が順次印加される複数の走査信号配線を有し、更にこの背面基板上には、前記他方向に延在し前記走査信号配線に交差する如く前記一方向に並設された複数の画像信号配線を備えている。加えて前記走査信号配線と画像信号配線の各交差部付近に上記の電子源がそれぞれ設けられ、走査信号配線と電子源とは給電電極で接続され、走査信号配線から電子源に電流が供給される構成が一般的である。

更に、前記個々の電子源は対応する蛍光体層と対になって単位画素を構成する。通常は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の単位画素で一つの画素（カラー画素、ピクセル）が構成される。なお、カラー画素の場合、単位画素は副画素（サブピクセル）とも呼ばれる。

上述の構成に加え、前述したような画像表示装置では、背面パネルと前面パネル間の前記枠体で囲繞された表示領域内に複数の間隔保持部材（スペーサ）が配置固定され、前記両パネル間の間隔を前記枠体と協働して所定間隔に保持している。このスペーサは、一般にはガラスやセラミックスなどの絶縁材あるいは幾分かの導電性を有する部材で形成した板状体からなり、通常、複数の画素ごとに画素の動作を妨げない位置に設置される。

又、封止枠となる枠体は背面基板と前面基板との内周縁にフリットガラスなどの封着部材で固着され、この固着部が気密封着され封止領域となっている。両基板と枠体とで形成される表示領域内部の真空度は、例えば１０^-5〜１０^-7Ｔｏｒｒ程度である。

枠体と両基板との封止領域には、背面基板に形成された走査信号配線につながる走査信号配線引出端子や画像信号配線につながる画像信号配線引出端子がそれぞれ貫通する。この封止領域を貫通した走査信号配線引出端子及び画像信号配線引出端子の少なくとも一方はその先端が背面基板の切断端面に略一致する位置まで延長して配置されている。
特開２００４−２２４６０１号公報 特開平９−４５２４３号公報 特開２００４−３６３０７５号公報

上述のような自発光型の画像表示装置では、特許文献１に示すような液晶表示装置等と同様に、複数枚の実製品が採取可能な寸法の大型母ガラス板を用い、それぞれ所定の電極、部品を配置した後、前面母基板ガラスと背面母基板ガラスとを枠体を介して張り合わせ、これを実製品若しくは略実製品に近い寸法に切断、分割して製造する方法が知られている。
又、特許文献２でも同様に多面取りによる真空気密容器の製造方法が開示されている。

更に、これらの製造工程では、大型母基板ガラスから略実製品に近い寸法に一旦分断した後、製造工程のみで使用し実製品には不要な例えば共通電極等が形成されているガラス基板において、この共通電極の一部とガラス基板とを同時に除去する工程も知られている。

これは、例えば電子放出型電子源を用いた画像表示装置では、電子源絶縁膜の陽極酸化処理或いは電子源の活性化処理工程用等に各信号配線末端を纏めて共通電極とし、処理後この共通電極部分をその下側の背面基板と共に切断除去し、各信号配線の独立と背面基板の整形とを同時に実現させている。

しかしながら、ガラス基板とその上側の金属配線とを同時に切断すると、ガラス基板のみを切断する場合に比べ、ガラス基板にその分断に必要な垂直クラックが入らないか若しくは入っても垂直クラックが浅くなり、ガラス基板を正常に分断できない問題があり、外部接続用端子部材の装着等に支障を来たす恐れがあった。

又、金属配線の切断部分でガラス基板との密着性が損なわれ、リーク発生の恐れもあった。

更に、ガラス破片が飛散して例えば電子源を損傷する恐れもあった。

このような従来の構成では、外部回路との接続の不具合、電極の損傷、リーク不良発生の恐れ等が有り、画像表示品位の確保が困難となる問題があった。

本発明の目的は、前述の問題を解決し、ガラス基板の正確な分断とガラス破片の飛散防止、更には金属配線のガラス基板との密着性の確保が図れ、表示品位の優れた画像表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、金属配線の被切断部の配線断面積をこの被切断部に連続する他の部分の金属配線断面積より小さくしたことを特徴とする。

ガラス基板の正確な分断と、これに伴うガラス破片の飛散の抑制と、更に金属配線のガラス基板との密着性の確保が図れ、表示品位の優れた画像表示装置を可能にした。

以下、本発明を実施例の図面を参照して詳細に説明する。

図１乃至図６は、本発明による画像表示装置の第1の実施例を説明する模式図で、図１（ａ）は前面基板側から見た平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の側面図、図２は図１（ｂ）のＡ−Ａ線に沿った平面図、図３は図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図、図４及び図５は製造方法を説明する断面図、図６は図２のＣ−Ｃ線に沿った断面図とその背面基板と対応する部分の前面基板の断面図である。

これら図１乃至図６において、参照符号１は背面基板、２は前面基板で、これら両基板１、２は厚さ数ｍｍ、例えば１〜１０ｍｍ程度のガラス板から構成され、両基板共に略矩形状を呈し、所定の間隔を隔てて積層されている。
３は枠状を呈する枠体で、この枠体３は例えばフリットガラスの燒結体或いはガラス板等から構成され、単体で若しくは複数部材の組み合わせで略矩形状とされ、前記両基板１、２間に介挿されている。
この枠体３は、前記両基板１、２間の周縁部に介挿され、両端面を両基板１、２と気密接合されている。この枠体３の厚さは数ｍｍ〜数十ｍｍ、その高さは両基板１、２間の前記間隔に略等しい寸法に設定されている。
４は排気管で、この排気管４は前記背面基板１に固着されている。
５は封着部材で、この封着部材５は例えばフリットガラスから構成され、前記枠体３と両基板１、２間を接合して気密封着している。

前記枠体３と両基板１、２及び封着部材５で囲まれた空間の表示領域６は前記排気管４を介して排気され例えば１０^-5〜１０^-7Ｔｏｒｒの真空度を保持している。又、前記排気管４は前述のように前記背面基板１の外表面に取り付けられ、この背面基板１を貫通して穿設された貫通孔７に連通しており、排気完了後前記排気管４は封止される。

参照符号８は映像信号配線で、この映像信号配線８は後述するような金属材料を用い、前記背面基板１の内面に一方向（Ｙ方向）に延在し他方向（Ｘ方向）に並設されている。この映像信号配線８は表示領域６から枠体３と背面基板１との長辺側封止領域５ａを気密に貫通し、背面基板１の長辺側端面１ａまで延長している。この映像信号配線８は前記封止領域５ａより外側先端部分を映像信号配線引出端子８１とし、更にその外側先端部に膜厚Ｔ１、長さＬ１の被切断部８２を備えている。この被切断部８２を除く映像信号配線引出端子８１の膜厚Ｔ２はＴ２＞Ｔ１の関係に有り、例えばＴ１＝（０．１〜０．９）Ｔ２が実用範囲で、更にＴ１＝（０．２〜０．５）Ｔ２がより好ましい構成である。又、前記被切断部８２の終端面８２ａは前記長辺側端面１ａと略面一に配置されている。
前記被切断部８２は、図２乃至図４に詳細に示すように、破線で示す破材１ｃの分断前は前記終端面８２ａから更に外側に連続して延在し、膜厚Ｔ１でその長さをＬ２とし、この長さＬ２はＬ２＞Ｌ１の関係を有している。この被切断部８２は先端を前記破材１ｃ上に配置されている前記映像信号配線８の共通電極８３と接続し、後工程における破材１ｃの分断により図５に詳細を示すように終端面８２ａが長辺側端面１ａと略面一となる構成となっている。
前記分断の詳細は後述する。

参照符号９は走査信号配線で、この走査信号配線９は後述するような金属材料を用い、前記映像信号配線８上でこれと交差する前記他方向（Ｘ方向）に延在し前記一方向（Ｙ方向）に並設されている。この走査信号配線９は表示領域６から枠体3と背面基板１との短辺側封止領域５ｂを気密に貫通し、背面基板１の短辺側端面１ｂ近傍まで延長している。この走査信号配線９はその前記封止領域５ｂより外側先端部分を走査信号配線引出端子９１としている。

参照符号１０は例えば特許文献３に開示された電子源の一種のＭＩＭ型の電子源で、この電子源１０は前記走査信号配線９と映像信号配線８の各交差部近傍に設けられている。又、この電子源１０は前記走査信号配線９と接続線１１で接続されている。又、前記映像信号配線８と、電子源１０及び前記走査信号配線９間には層間絶縁膜ＩＮＳが配置されている。

ここで、前記映像信号配線８は例えばＡｌ（アルミニウム）膜、走査信号配線９は例えばＣｒ／Ａｌ／Ｃｒ膜、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒ膜等が用いられる。
又、前記配線引出端子８１、９１はそれぞれ信号配線の両端に設けられているが、何れか一端のみに設けても良い。

次に、参照符号１２はスペーサで、このスペーサ１２はガラスやセラミックスなどの絶縁材あるいは幾分かの導電性を有する部材で形成した板状体からなり、通常、複数の画素ごとに画素の動作を妨げない位置に設置される。
このスペーサ１２は１０⁸〜１０⁹Ω・ｃｍ程度の比抵抗で、全体として抵抗値の偏在の少ない構成となっている。
このスペーサ１２は前記枠体３と略平行で走査信号配線９上に１本おきに直立配置され、接着部材１３で両基板１、２と接着固定している。
このスペーサ１２の基板との接着固定は一端側のみでも良く、更にその配置は通常、複数の画素毎に画素の動作を妨げない位置に設置される。

このスペーサ１２の寸法は基板寸法、枠体３の高さ、基板素材、スペーサの配置間隔、スペーサ素材等により設定されるが、一般的には高さは前述した枠体３と略同一寸法、厚さは数十μｍ〜数ｍｍ以下、長さは２０ｍｍ乃至１０００ｍｍ程度、更にはそれ以上の長尺も可能であるが、好ましくは８０ｍｍ乃至３００ｍｍ程度が実用的な値となる。

このスペーサ１２の一端側が固定された前面基板２の内面には、赤色、緑色、青色用の蛍光体層１５が遮光用のＢＭ（ブラックマトリクス）膜１６で区画された窓部に配置され、これらを覆うように金属薄膜からなるメタルバック（陽極電極）１７が例えば蒸着方法で設けられて蛍光面を形成している。
このメタルバック１７は前面基板２と反対側、つまり背面基板１側への発光を前面基板２側へ向け反射させ、発光の取り出し効率を上げる為の光反射膜であると共に蛍光体粒子の表面の帯電を防ぐ機能も合わせ持っている。
又、このメタルバック１７は面電極として示してあるが、走査信号配線９と交差して画素列ごとに分割されたストライプ状電極とすることもできる。

前記蛍光体としては、例えば赤色用としてＹ₂Ｏ₃：Ｅｕ、Ｙ₂Ｏ₂Ｓ：Ｅｕを、又、緑色用としてＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、Ｙ₂ＳｉＯ₅：Ｔｂ、更に、青色用としてＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ等を用いることができる。この蛍光体層１５は蛍光体粒子の平均粒径は例えば４μｍ〜９μｍ、膜厚は例えば１０μｍ〜２０μｍ程度となっている。

次に、背面基板１と破材１ｃの分断について説明する。
先ず、背面基板１の長辺側端面１ａ部分で背面基板１から分断される破材１ｃには、予め破線で示す前記映像信号配線８の共通電極８３が配置されている。
分断前はこの共通電極８３と前記映像信号配線引出端子８１とは、映像信号配線引出端子８１の一部を構成する膜厚Ｔ１、長さＬ２の薄肉の被切断部８２を介して接続された構成となっている。
この接続は、背面基板１の長辺側端面１ａ部分に、前記膜厚Ｔ１、長さＬ２の薄肉の被切断部８２をその長さ方向の略中央部が一致する構成となっている。

背面基板１と破材１ｃとの分断は、先ず分断により除去する破材１ｃ部分を有し、共通電極８３を使用して所望の前記処理工程を行った背面基板１と、所定の構成とされた前面基板２及び枠体３とを封着してパネル組立体とする。
その後、図４にその一例を示すように、背面基板１の薄肉の被切断部８２の長さ方向の略中央に対応し、かつ切断線となる長辺側端面１ａ部分に対応する上側にスクライブホイールＳＨを位置決めセットする。
続いてこのスクライブホイールＳＨを背面基板１の表面に接触させながら回転させ、映像信号配線引出端子８１の薄肉の被切断部８２の切断と、その下側の切断線となる長辺側端面１ａ部分のクラックの発生とを行う。
その後、前記発生したクラックの開裂を下方に進行させ、破材１ｃを分断する。
この分断後の形状を図５に示す。

この実施例に拠れば、映像信号配線引出端子８１の被切断部８２ａの配線膜厚Ｔ１をこれに連続する他の部分の配線膜厚Ｔ２より薄くしたことにより、ガラス面と配線との段差が少なくなってスクライブホイールが前記段差部分で飛ぶ現象を抑制でき、その結果、所望のクラックが均一に得られ、分断部分の端面形状も良好な寸法精度の高い基板を可能とし、又ガラス破片の飛散も無く、更には配線とガラス面との剥離の発生も抑制でき、表示品位の優れた画像表示装置を得ることができる。

図７及び図８は本発明の画像表示装置の他の実施例を示す模式図で、図７は図２に対応する平面図、図８は図７の一部を拡大して示す平面図で、これら図７及び図８において前述した図と同一部分には同一記号を付してある。

図７及び図８において、映像信号配線８は前述したような金属材料を用い、前記背面基板１の内面に一方向（Ｙ方向）に延在し他方向（Ｘ方向）に並設されている。この映像信号配線８は表示領域６から枠体３と背面基板１との長辺側封止領域５ａを気密に貫通し、背面基板１の長辺側端面１ａまで延長している。この映像信号配線８は前記封止領域５ａより外側先端部分を映像信号配線引出端子８１とし、更にその外側先端部に膜幅Ｗ１、長さＬ３の被切断部８４を備えている。この被切断部８４を除く映像信号配線引出端子８１の膜幅Ｗ２はＷ２＞Ｗ１の関係に有り、例えばＷ１＝（０．１〜０．９）Ｗ２が実用範囲で、更にＷ１＝（０．２〜０．５）Ｗ２がより好ましい構成である。又、前記被切断部８４の終端面８４ａは前記長辺側端面１ａと略面一に配置されている。
前記被切断部８４は、破線で示す破材１ｃの分断前は前記終端面８４ａから更に外側に連続して延在し、膜幅Ｗ１でその長さＬ４はＬ４＞Ｌ３の関係を有している。この被切断部８４は先端を前記破材１ｃ上に配置されている前記映像信号配線８の共通電極８３と接続し、後工程の破材１ｃの分断により終端面８４ａが長辺側端面１ａと略面一となる構成となっている。
その他の構成は実施例１と同様である。

この実施例２に拠れば、映像信号配線引出端子８１の被切断部８４の配線膜幅Ｗ１をこれに連続する他の部分の配線膜幅Ｗ２より狭くしたことにより、スクライブホイールが前記配線上を通過する距離を少なくすることができ、その結果、所望のクラックが得られ、分断部分の端面形状も良好な寸法精度の高い基板を可能とし、又ガラス破片の飛散も無く、更には配線とガラス面との剥離の発生も抑制でき、表示品位の優れた画像表示装置を得ることができる。
又、この実施例２に実施例１の膜厚の思想を付加することも可能である。

図９は本発明の画像表示装置の更に他の実施例を示す図２に対応する模式平面図で、前述した図と同一部分には同一記号を付してある。

図９において、この実施例３では映像信号配線引出端子８１側に加え、走査信号配線引出端子９１側にも薄膜の被切断部９２を配置し、破材１ｄも分断する構成である。
この実施例３においても、走査信号配線引出端子９１の被切断部９２の膜厚をこれに連続する他の部分の配線膜厚より薄くした構成である。

この実施例３に拠れば、前述した実施例１と同様に優れた画像表示装置を得ることができる。

図１０は本発明の画像表示装置の更に他の実施例を示す背面基板の模式平面図で、前述した図と同一部分には同一記号を付してある。

図１０において、この実施例４では前述の実施例とは異なり、背面基板１を前面基板２と封着しパネル組立体とする工程以前に単独で分断する構成を示したものである。
図１０ではガラス基板上に映像信号配線８、走査信号配線９、それぞれの引出端子８１、９１、更には電子源１０などの電極、配線を形成した後、共通電極８３を使用して電子源１０部分の絶縁薄膜の陽極酸化処理を行う。
前記処理後、破材１ｃを分断除去する。その他の工程は実施例１と略同様である。又、図１０では枠体３、スペーサ１２等をそれぞれが後刻配置される位置に点線で表示した。

この実施例４に拠れば、前述した実施例の特徴に加え、両基板の封着以前に背面基板単独で分断作業を行うため、製造原価の低減が可能となる特徴を併せ持ち、優れた画像表示装置を得ることができる。

以上の実施例では、電子源にＭＩＭを用いた構造を例としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記した各種の電子源を用いた自発光型ＦＰＤに対しても同様に適用できるものである。

本発明による画像表示装置の第1の実施例を説明する模式図で、図１（ａ）は前面基板側から見た平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の側面図である。 図１（ｂ）のＡ−Ａ線に沿った模式平面図である。 図２のＢ−Ｂ線に沿った模式断面図である。 本発明による画像表示装置の製造方法を説明する模式断面図である。 本発明による画像表示装置の製造方法を説明する模式断面図である。 図２のＣ−Ｃ線に沿った模式断面図とその背面基板と対応する部分の前面基板の模式断面図である。 本発明による画像表示装置の他の実施例の図２に対応する模式断面図である。 図７の一部を拡大して示す模式平面図である。 本発明による画像表示装置の更に他の実施例の図２に対応する模式断面図である。 本発明による画像表示装置の更に他の実施例の模式断面図である。

符号の説明

１・・・背面基板、１ｃ、１ｄ・・・破材、２・・・前面基板、３・・・枠体、４・・・排気管、５・・・封着部材、６・・・表示領域、７・・・貫通孔、８・・・画像信号配線、８１・・・画像信号配線引出端子、８２，８４，９２・・・被切断部、８３、９３・・・共通電極、９・・・走査信号配線、９１・・・走査信号配線引出端子、１０・・・電子源、１１・・・接続配線、１２・・・スペーサ、１３・・・接着部材、１５・・・蛍光体層、１６・・・ＢＭ膜、１７・・・メタルバック（陽極電極）、ＩＮＳ・・・絶縁膜（層間絶縁膜）。

Claims (7)

1. 一方向に延在し該一方向と直交する他方向に並設された複数の走査信号配線と、前記他方向に延在し前記走査信号配線に交差する如く前記一方向に並設された複数の画像信号配線と、この画像信号配線と前記走査信号配線間に配置された層間絶縁膜と、前記走査信号配線と前記画像信号配線の各交差部近傍に設けられた電子源とを備えた背面基板と、
   前記電子源に対応して設けられた蛍光体層及び前記電子源から放出される電子を前記蛍光体層に指向する如く加速するための加速電極を有し前記背面基板と所定の間隔をもって対向する前面基板と、
   前記背面基板と前記前面基板との間で表示領域を周回して介挿され、前記所定の間隔を保持する枠体と、
   前記枠体と前記前面基板及び背面基板とをそれぞれ封止領域で気密封着する封着部材とを備えた画像表示装置であって、
   前記走査信号配線の少なくとも一端は前記表示領域から前記背面基板と前記枠体とが対向する封止領域を通して外側に延長した走査信号配線引出端子を有し、
   前記画像信号配線の少なくとも一端は前記表示領域から前記背面基板と前記枠体とが対向する封止領域を通して外側に延長した画像信号配線引出端子を有し、
   前記走査信号配線引出端子及び画像信号配線引出端子の少なくとも一方は、前記引出端子先端部の前記延長方向に垂直な配線断面積がこれに連続する他の部分の前記延長方向に垂直な配線断面積より小さいことを特徴とする画像表示装置。
2. 前記引出端子先端部の配線膜厚がこれに連続する他の部分の配線膜厚より小さいことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記引出端子先端部の配線膜厚がこれに連続する他の部分の配線膜厚の０．１〜０．９であることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
4. 前記引出端子先端部の配線膜厚がこれに連続する他の部分の配線膜厚の０．２〜０．５であることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
5. 前記引出端子先端部の配線膜幅がこれに連続する他の部分の配線膜幅より狭いことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
6. 前記引出端子先端部の配線膜幅がこれに連続する他の部分の配線膜幅の０．１〜０．９であることを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
7. 前記引出端子先端部の配線膜幅がこれに連続する他の部分の配線膜幅の０．２〜０．５であることを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
   

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