JP2008108566A - Image display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、平板状の画像表示装置に係り、特に高圧導入部の信頼性の向上を図った画像表示装置に関するものである。 The present invention relates to a flat image display device, and more particularly to an image display device in which the reliability of a high-pressure introducing portion is improved.
高輝度、高精細に優れたディスプレイデバイスとして、従来からカラー陰極線管が広く用いられている。しかし、近年の情報処理装置やテレビ放送の高画質化に伴い、高輝度、高精細の特性をもつと共に軽量、省スペースの平面型画像表示装置(フラット・パネル・ディスプレイ、FPD)の要求が高まっている。 Conventionally, a color cathode ray tube has been widely used as a display device excellent in high luminance and high definition. However, with the recent improvement in image quality of information processing devices and television broadcasts, there is an increasing demand for flat image display devices (flat panel displays, FPDs) that have high luminance and high definition characteristics and are lightweight and space-saving. ing.
その典型例として液晶表示装置、プラズマ表示装置などが実用化されている。又、特に、高輝度化が可能なものとして、電子源から真空への電子放出を利用した自発光型表示装置(例えば、電子放出型画像表示装置や電界放出型画像表示装置等と呼ばれるもの)や、低消費電力を特徴とする有機ELディスプレイなど、種々の平面型画像表示装置の実用化も図られている。 As typical examples, liquid crystal display devices, plasma display devices and the like have been put into practical use. In particular, a self-luminous display device using electron emission from an electron source to a vacuum (for example, an electron emission image display device, a field emission image display device, etc.) that can increase the brightness is available. In addition, various flat-type image display devices such as an organic EL display characterized by low power consumption have been put into practical use.
平面型画像表示装置の中、自発光型のフラット・パネル・ディスプレイでは、電子源をマトリクス状に配置した構成が知られている。自発光型のフラット・パネル・ディスプレイでは、その冷陰極に、スピント型、表面伝導型、カーボンナノチューブ型、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用いられる。 Among flat image display devices, a self-luminous flat panel display is known in which electron sources are arranged in a matrix. In a self-luminous flat panel display, the cold cathode has a Spindt type, surface conduction type, carbon nanotube type, metal-insulator-metal stacked MIM (Metal-Insulator-Metal) type, metal-insulator An electron source such as a metal-insulator-semiconductor (MIS) type in which semiconductors are stacked or a metal-insulator-semiconductor-metal type is used.
平面型画像表示装置は、上記のような電子源を備えた背面基板と、蛍光体層とこの蛍光体層に電子源から放出される電子を射突させるための加速電極を形成する陽極を備えた前面基板と、両基板の対向する内部空間を所定の真空状態に封止する封止枠となる支持体とで構成される表示パネルが知られている。この表示パネルに駆動回路を組み合わせて画像表示装置を動作させる。 The flat-type image display device includes a rear substrate having the electron source as described above, and a phosphor layer and an anode that forms an acceleration electrode for projecting electrons emitted from the electron source onto the phosphor layer. There is known a display panel including a front substrate and a support serving as a sealing frame that seals an internal space facing both substrates in a predetermined vacuum state. An image display device is operated by combining a drive circuit with this display panel.
電子源を有する画像表示装置では、第1の方向に延在して第1の方向と交差する第2の方向に並設された多数の第1電極(例えば、カソード電極、画像信号電極)と、この第1電極を覆って形成された絶縁膜と、この絶縁膜上で前記第2の方向に延在して前記第1の方向に並設された多数の第2電極(例えば、ゲート電極、走査信号電極)と、前記第1電極と前記第2電極との交叉部付近に設けられた電子源とを有する背面基板を備え、この背面基板は絶縁材からなる基板を有し、この基板上に前記電極が形成されている。 In an image display device having an electron source, a plurality of first electrodes (for example, a cathode electrode and an image signal electrode) arranged in parallel in a second direction extending in the first direction and intersecting the first direction; An insulating film formed to cover the first electrode, and a plurality of second electrodes (for example, gate electrodes) extending in the second direction on the insulating film and arranged in parallel in the first direction , A scanning signal electrode), and a back substrate having an electron source provided near the intersection of the first electrode and the second electrode, the back substrate having a substrate made of an insulating material. The electrode is formed on the top.
この構成で前記走査信号電極には前記第1の方向に走査信号が順次印加される。又、この基板上には走査信号電極と画像信号電極の各交差部付近に上記の電子源が設けられ、これら両電極と電子源とは給電電極で接続され、電子源に電流が供給される。この背面基板と対向して、前記対向する内面に複数色の蛍光体層と第3電極(アノード電極、陽極)とを備えた前面基板を有している。前面基板は、ガラスを好適とする光透過性の材料で形成される。そして、両基板の貼り合せ内周縁に封止枠となる支持体を介挿して封止し、当該背面基板と前面基板及び支持体で形成される内部を真空にして構成される。 With this configuration, scanning signals are sequentially applied to the scanning signal electrodes in the first direction. On the substrate, the electron source is provided in the vicinity of each intersection of the scanning signal electrode and the image signal electrode. These electrodes and the electron source are connected by a feeding electrode, and current is supplied to the electron source. . Opposite to the rear substrate, a front substrate having a plurality of color phosphor layers and a third electrode (anode electrode, anode) on the opposing inner surface is provided. The front substrate is formed of a light transmissive material suitable for glass. And the support body used as a sealing frame is inserted and sealed to the bonding inner periphery of both board | substrates, and the inside formed with the said back substrate, a front substrate, and a support body is comprised in vacuum.
電子源は前述のように第1電極と第2電極の交差部に有し、第1電極と第2電極との間の電位差で電子源からの電子の放出量(放出のオン・オフを含む)が制御される。放出された電子は、前面基板に有する陽極に印加される高電圧で加速され、同じく前面基板に有する蛍光体層に射突して励起することで当該蛍光体層の発光特性に応じた色光で発色する。 The electron source has an intersection between the first electrode and the second electrode as described above, and the amount of electrons emitted from the electron source (including emission on / off) due to the potential difference between the first electrode and the second electrode. ) Is controlled. The emitted electrons are accelerated by a high voltage applied to the anode of the front substrate, and are also projected and excited by the phosphor layer of the front substrate, so that the emitted light is colored light according to the emission characteristics of the phosphor layer. Color develops.
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。
Each electron source is paired with a corresponding phosphor layer to constitute a unit pixel. Usually red (R),
One pixel (color pixel, pixel) is composed of unit pixels of three colors of green (G) and blue (B). In the case of a color pixel, the unit pixel is also called a sub-pixel (sub-pixel).
前述したような平面型の画像表示装置では、一般的に背面基板と前面基板間の前記支持体で囲繞された表示領域内に複数の間隔保持部材(以下スペーサと言う)が配置固定され、前記両基板間の間隔を前記支持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。
In the flat-type image display device as described above, a plurality of spacing members (hereinafter referred to as spacers) are generally arranged and fixed in a display region surrounded by the support body between the rear substrate and the front substrate. The distance between the two substrates is maintained at a predetermined distance in cooperation with the support. This spacer
Generally, it consists of a plate-like body formed of an insulating material such as glass or ceramics, and is usually installed at a position where the operation of each pixel is not hindered.
また、封止枠となる支持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。両基板と支持体とで形成される表示領域内部の真空度は、例えば10-3〜10-5Paである。 Further, the support serving as a sealing frame is fixed to the inner peripheral edge of the rear substrate and the front substrate with a sealing member such as frit glass, and the fixing portion is hermetically sealed to form a sealing region. The degree of vacuum inside the display area formed by both the substrates and the support is, for example, 10 −3 to 10 −5 Pa.
支持体と両基板との封止領域には、背面基板に形成された第1電極につながる第1電極引出端子や第2電極につながる第2電極引出端子が貫通する。通常、封止枠となる支持体はフリットガラスなどの封着部材で前記背面基板及び前面基板に固着される。第1電極引出端子や第2電極引出端子が封止枠と背面基板の気密封着部である封止領域を通して引き出されている。 A first electrode lead terminal connected to the first electrode formed on the rear substrate and a second electrode lead terminal connected to the second electrode penetrate through the sealing region between the support and both substrates. In general, a support serving as a sealing frame is fixed to the rear substrate and the front substrate with a sealing member such as frit glass. The first electrode lead terminal and the second electrode lead terminal are led out through a sealing region which is an airtight attachment portion between the sealing frame and the rear substrate.
また、他の電圧供給手段としては、例えば「特許文献1」には、前面パネルの内面に形成された陽極の陽極端子に一端を押圧接触させた陽極リードを、その他端をゲッター室に気密貫通させて外部に引き出すように構成した接続手段を設けた電界放出型表示装置が開示されている。また、「特許文献2」には、前面パネルの内面に形成された陽極の取り出し
配線に一端を接続した陽極リードを、その他端を背面パネルに気密貫通させて外部に引き出すように構成した画像形成装置が開示されている。
As another voltage supply means, for example, in “
また、「特許文献3」及び「特許文献4」には、前面パネルの内面に形成された陽極の
陽極端子に一端を接続させた陽極リードを、隅部に貫通口を設けた背面パネルの貫通口内に絶縁部材を介して挿通させて外部に引き出すように構成した画像形成装置が開示されている。また、「特許文献5」には、前面パネルの内面に形成された陽極の陽極端子に一端
を接続させた陽極リードを、背面パネルの貫通口に設けた絶縁体内に挿通させて外部に引き出すように構成した画像表示装置が開示されている。また、「特許文献6」には、背面基板にスルーホールを設け、このスルーホールの上面、下面、および内側に導電部材を塗布する。前面基板に設けられた端子と背面基板に設けられた導電部材とを弾性構造で電気的に接続する。外部から背面基板に設けられた導電部材に高電圧を供給することにより、前面基板に形成されているアノードに高電圧を供給する構成が開示されている。
Further, in “
上記従来技術において、平面型画像表示装置では前面基板に高電圧を導入する構成が採られているが、前面基板は映視像面となるため、背面基板側から高電圧を導入し管内で前面基板に設けられた陽極に接続する構成が一般的である。この場合、背面基板からの高電圧導入端子は、背面基板のスルーホールを通って、アノードが存在する前面基板に達するが、背面基板側にはカソード、信号線等の低電圧配線が形成されているため、これらの配線と高電圧導入端子とのスパークが問題となっていた。これは、背面基板のスルーホール部には高電圧導入端子以外は絶縁物のみしか形成されていないため、この付近で電位が不安定になりやすいからである。 In the above prior art, the flat image display device adopts a configuration in which a high voltage is introduced to the front substrate. However, since the front substrate is a projection image plane, a high voltage is introduced from the rear substrate side and the front surface in the tube. In general, the structure is connected to an anode provided on a substrate. In this case, the high voltage introduction terminal from the back substrate passes through the through hole of the back substrate and reaches the front substrate where the anode exists, but low voltage wiring such as a cathode and a signal line is formed on the back substrate side. Therefore, the spark between these wires and the high voltage introduction terminal has been a problem. This is because only the insulator other than the high voltage introduction terminal is formed in the through-hole portion of the back substrate, so that the potential tends to become unstable in this vicinity.
これに対して特許文献6では、背面基板のスルーホール部には導電膜を形成し、背面基板のスルーホール部の電位を安定化させようとするものである。しかし、この方式はスルーホール部の上面、内側、下面すべてに導電膜を形成する必要があるため、製造技術的に難しいという問題がある。
On the other hand, in
したがって、本発明は、前述した従来の課題を解決するためになされたものであり、本発明になる表示装置は具体的には下記のような構成をとる。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and a display device according to the present invention specifically has the following configuration.
(1)前面基板の内側には蛍光面および、陽極電位が印加される陽極電極が形成され、背面基板内側には電子源が形成され、前記前面基板と前記背面基板とは支持体によって、間隔が保たれ、前記電子源からの電子が蛍光面に射突することによって画像が形成される表示装置であって、前記背面基板には貫通孔が形成され、前記貫通孔に高電圧導入端子が挿入され、前記高電圧導入端子は金属体と電気的に接続され、前記金属体は前記前面基板の陽極に電気的に接続し、前記背面基板の内側の貫通孔の周辺には導電パターンが形成され、前記陽極電位は前記陽極電極と前記導電パターンに印加され、前記貫通孔には真空を保つためのシール材が充填されていることを特徴とする表示装置。
(2)前記導電パターンと前記金属体との間には導電ペーストが形成されていることを特徴とする(1)に記載の表示装置。
(3)前記導電パターンの周囲には高抵抗膜が形成されていることを特徴とする(1)に記載の表示装置。
(4)前記陽極電極と前記金属体の間には導電ペーストが形成されていることを特徴とする(1)に記載の表示装置。
(5)前記陽極電極と前記金属体の間には前記陽極電極とは別材料の陽極パターンが形成されていることを特徴とする(1)に記載に表示装置。
(6)前記金属体の周辺に形成された前記陽極電極の周辺には高抵抗膜が形成されていることを特徴とする(1)または(5)に記載の表示装置。
(7)前記高抵抗膜の抵抗率は10GΩ・cm〜1000TΩ・cmであることを特徴とする(3)および(6)に記載の表示装置。
(8)前記背面基板の内側の貫通孔の周辺には真空を保つためのシール材が形成されていることを特徴とする(1)に記載の表示装置。
(9)前記金属体は略円柱状であり、金属体の下部には、前記背面基板の貫通孔に挿入される凸部が形成されていることを特徴とする(1)に記載に表示装置。
(10)前記金属体と前記高電圧導入端子とは一体で形成されていることを特徴とする(1)に記載の表示装置。
(11)前記金属体は軸方向にバネ構造となっていることを特徴とする(1)に記載の表示装置。
(1) A phosphor screen and an anode electrode to which an anode potential is applied are formed inside the front substrate, an electron source is formed inside the back substrate, and the front substrate and the back substrate are separated by a support. Is maintained, and an image is formed by the electrons from the electron source projecting on the phosphor screen, and a through hole is formed in the back substrate, and a high voltage introduction terminal is provided in the through hole. The high voltage introduction terminal is electrically connected to a metal body, the metal body is electrically connected to an anode of the front substrate, and a conductive pattern is formed around a through hole inside the rear substrate. The display device is characterized in that the anode potential is applied to the anode electrode and the conductive pattern, and the through hole is filled with a sealing material for maintaining a vacuum.
(2) The display device according to (1), wherein a conductive paste is formed between the conductive pattern and the metal body.
(3) The display device according to (1), wherein a high resistance film is formed around the conductive pattern.
(4) The display device according to (1), wherein a conductive paste is formed between the anode electrode and the metal body.
(5) The display device according to (1), wherein an anode pattern different from the anode electrode is formed between the anode electrode and the metal body.
(6) The display device according to (1) or (5), wherein a high resistance film is formed around the anode electrode formed around the metal body.
(7) The display device according to (3) and (6), wherein the resistivity of the high resistance film is 10 GΩ · cm to 1000 TΩ · cm.
(8) The display device according to (1), wherein a sealing material for maintaining a vacuum is formed around a through hole inside the back substrate.
(9) The display device according to (1), wherein the metal body has a substantially cylindrical shape, and a convex portion that is inserted into the through hole of the rear substrate is formed at a lower portion of the metal body. .
(10) The display device according to (1), wherein the metal body and the high voltage introduction terminal are integrally formed.
(11) The display device according to (1), wherein the metal body has a spring structure in an axial direction.
(12)前面基板の内側には蛍光面および、陽極電位が印加される陽極電極が形成され、背面基板内側には電子源が形成され、前記前面基板と前記背面基板とは支持体によって、間隔が保たれ、前記電子源からの電子が蛍光面に射突することによって画像が形成される表示装置であって、前記背面基板には貫通孔が形成され、前記貫通孔に高電圧導入端子が挿入され、前記高電圧導入端子は金属体と電気的に接続され、前記金属体は前記前面基板の陽極電極に電気的に接続し、前記背面基板の内側で、前記貫通孔に周辺には導電パターンが形成され、前記陽極電位は前記陽極電極と前記導電パターンに印加されており、前記導電パターンは前記背面基板の外側には延在せず、前記導電パターンと前記金属体の間には導電ペーストが形成され、前記導電ペーストは前記背面基板の外側には延在せず、前記貫通孔には真空を保つためのシール材が充填されていることを特徴とする表示装置。 (12) A phosphor screen and an anode electrode to which an anode potential is applied are formed inside the front substrate, an electron source is formed inside the back substrate, and the front substrate and the back substrate are separated by a support. Is maintained, and an image is formed by the electrons from the electron source projecting on the phosphor screen, and a through hole is formed in the back substrate, and a high voltage introduction terminal is provided in the through hole. The high voltage introduction terminal is inserted and electrically connected to a metal body, the metal body is electrically connected to the anode electrode of the front substrate, and the inside of the back substrate is electrically conductive around the through hole. A pattern is formed, and the anode potential is applied to the anode electrode and the conductive pattern, and the conductive pattern does not extend to the outside of the back substrate, and the conductive pattern is electrically conductive between the conductive pattern and the metal body. A paste is formed, Kishirubeden paste does not extend to the outside of the rear substrate, a display device, characterized in that the sealant for keeping the vacuum is filled in the through hole.
(13)前面基板の内側には蛍光面および、陽極電位が印加される陽極電極が形成され、背面基板内側には電子源が形成され、前記前面基板と前記背面基板とは支持体によって、間隔が保たれ、前記電子源からの電子が蛍光面に射突することによって画像が形成される表示装置であって、前記背面基板には貫通孔が形成され、前記貫通孔に高電圧導入端子が挿入され、前記高電圧導入端子は金属体と電気的に接続され、前記金属体は前記前面基板の陽極電極に電気的に接続し、前記背面基板の内側で、貫通孔の周辺には導電パターンが形成され、前記陽極電位は前記陽極電極と前記導電パターンに印加され、前記貫通孔には真空を保つためのシール材が充填されており、前記高電圧導入端子は。前記背面基板の外側まで延在し、前記高電圧導入端子は背面基板の外側において、シリコン樹脂によって囲まれていることを特徴とする表示装置。 (13) A phosphor screen and an anode electrode to which an anode potential is applied are formed inside the front substrate, an electron source is formed inside the back substrate, and the front substrate and the back substrate are separated by a support. Is maintained, and an image is formed by the electrons from the electron source projecting on the phosphor screen, and a through hole is formed in the back substrate, and a high voltage introduction terminal is provided in the through hole. The high voltage introduction terminal is electrically connected to a metal body, the metal body is electrically connected to an anode electrode of the front substrate, and a conductive pattern is formed inside the back substrate and around the through hole. The anode potential is applied to the anode electrode and the conductive pattern, the through hole is filled with a sealing material for maintaining a vacuum, and the high voltage introduction terminal is. A display device, wherein the display device extends to the outside of the back substrate, and the high voltage introduction terminal is surrounded by silicon resin outside the back substrate.
上記各手段毎の効果は次のようである。 The effect of each means is as follows.
手段(1)によれば、高電圧導入パターンを背面基板の貫通孔周辺に設けたため、背面基板での電位分布が安定し、スパークの機会が大幅に減少する。また、高電圧導入端子を金属体に接続して設けたため、貫通孔壁部に導電物質を形成する必要がないのでプロセスが安定する。また、本発明によれば、貫通孔部は本質的にシール材のみ存在すればよいので、真空封止の信頼性が向上する。 According to the means (1), since the high voltage introduction pattern is provided in the periphery of the through hole of the back substrate, the potential distribution on the back substrate is stabilized, and the chance of spark is greatly reduced. In addition, since the high voltage introduction terminal is connected to the metal body, it is not necessary to form a conductive material on the through hole wall, so that the process is stabilized. Further, according to the present invention, since the through-hole portion essentially has only a sealing material, the reliability of vacuum sealing is improved.
手段(2)によれば、金属体と導電パターンとの間に導電ペーストが形成されているため、金属体と導電パターンとの電気的接続が安定するので、表示装置のスパークを抑止できる。
手段(3)によれば、高抵抗膜によって、貫通孔付近のスパークを防止できる。
手段(4)によれば、陽極電極と金属体との接触が安定するため、陽極電極の破損を防止できる。
手段(5)によれば、陽極電極とは別材料の金属体との導通に適した導電膜を使用できるので、陽極電位の供給が安定する。
手段(6)によれば、陽極電位を供給する金属体付近でのスパークを防止できる。
手段(7)によれば、高抵抗膜を最適値とすることにより、背面基板および前面基板での高電圧のスパークを防止できる。
手段(8)によれば、貫通孔付近を2重に封止するため、真空封止の信頼性が向上する。
(9)本発明によれば、金属体の位置が安定するため、製造歩留まり、および製品の信頼性が向上する。
手段(10)によれば、金属体と高電圧導入端子が一体であるため、高電圧供給の信頼性が向上するとともに、作業性が向上する。
手段(11)によれば、金属体が軸方向にバネ構造となっているため、前面基板と背面基板との電気的な接続が安定する。
手段(12)によれば、導電パターンおよび導電ペーストは背面基板の外側には延在せず、貫通孔にはシール材のみが充填されるため、真空気密の信頼性が向上する。
手段(13)によれば、背面基板の外側において高電圧導入端子の周りにはシリコン樹脂が存在しているため、背面基板裏側における沿面放電を防止できる。
According to the means (2), since the conductive paste is formed between the metal body and the conductive pattern, the electrical connection between the metal body and the conductive pattern is stabilized, so that the spark of the display device can be suppressed.
According to the means (3), the spark near the through hole can be prevented by the high resistance film.
According to the means (4), since the contact between the anode electrode and the metal body is stabilized, the anode electrode can be prevented from being damaged.
According to the means (5), since a conductive film suitable for conduction with a metal body made of a material different from the anode electrode can be used, supply of the anode potential is stabilized.
According to the means (6), it is possible to prevent a spark in the vicinity of the metal body that supplies the anode potential.
According to the means (7), by setting the high resistance film to the optimum value, it is possible to prevent a high voltage spark on the rear substrate and the front substrate.
According to the means (8), since the vicinity of the through hole is sealed twice, the reliability of vacuum sealing is improved.
(9) According to the present invention, since the position of the metal body is stabilized, the manufacturing yield and the reliability of the product are improved.
According to the means (10), since the metal body and the high voltage introduction terminal are integrated, the reliability of the high voltage supply is improved and the workability is improved.
According to the means (11), since the metal body has a spring structure in the axial direction, the electrical connection between the front substrate and the rear substrate is stabilized.
According to the means (12), the conductive pattern and the conductive paste do not extend to the outside of the back substrate, and only the sealing material is filled in the through holes, so that the reliability of vacuum-tightness is improved.
According to the means (13), since the silicon resin exists around the high voltage introduction terminal outside the back substrate, creeping discharge on the back side of the back substrate can be prevented.
以下、本発明の最良の形態を実施例の図面を参照して詳細に説明する。 The best mode of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings of the embodiments.
図1乃至図4は本発明の画像表示装置の一実施例を説明するための図で、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の前面基板を取り去って示す背面基板の模式平面図、図3は図1のA−A線に沿った模式断面図、図4は図2のB―B線に沿った背面基板の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。
1 to 4 are views for explaining an embodiment of the image display device of the present invention. FIG. 1 (a) is a plan view seen from the front substrate side, and FIG. 1 (b) is FIG. 1 (a). 2 is a schematic plan view of the rear substrate with the front substrate of FIG. 1 removed, FIG. 3 is a schematic sectional view taken along the line AA of FIG. 1, and FIG. 4 is a line BB of FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a back substrate taken along a line and a schematic cross-sectional view of a portion of the front substrate corresponding to the back substrate.
これら図1乃至図4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3mm程度のガラス板から構成されている。3は支持体で、この支持体3は厚さ数mm、例えば3mm程度のガラス板或はフリットガラスの燒結体から構成されている。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。前記支持体3は前記両基板1、2間の周縁部に周回して介挿され、両基板1、2とフリットガラスのような封着部材5を介して気密封着されている。前記両基板1、2は重畳方向(
Z方向)で同軸配置されている。
1 to 4,
(Z direction) is arranged coaxially.
この支持体3と両基板1、2及び封着部材5で囲まれた空間は前記排気管4を介して排気され、例えば10-3〜10-5Paの真空を保持して表示領域6を構成している。又前記排
気管4は背面基板1を貫通して穿設された排気孔7と略同軸で連通し、前述のように前記背面基板1の外表面に取り付けられ、排気完了後封止される。
The space surrounded by the
参照符号8は映像信号電極で、この映像信号電極8は背面基板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。この映像信号電極8は端部に映像信号電極引出端子81を有しており、この端子の先端部は支持体3と背面基板1との気密封着
部を気密に貫通して背面基板1の端部まで延在している。
次に、参照符号9は走査信号電極で、この走査信号電極9は前記映像信号電極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。この走査信号電極9は端部に走査信号電極引出端子91を有しており、この端子の先端部は前記支持体3と背面基板1との気密封着部を気密に貫通して背面基板1の端部まで延在している。また、これら映像信号電極8及び走査信号電極9と貫通孔7とは少なくとも3mm以上の間隔が確保出来るように設定する。この寸法より近接すると電極寸法に変動が生じる恐れがある。
Next,
次に、参照符号10は電子源で、この電子源10は前記走査信号電極9と映像信号電極8の各交差部近傍に設けられ、この電子源10は前記走査信号電極9及び前記映像信号電極8と接続電極11、11Aでそれぞれ接続されている。又、前記映像信号電極8と、電子源10及び前記走査信号電極9間には層間絶縁膜INSが配置されている。ここで、前記映像信号電極8は例えばAl/Nd膜、走査信号電極9は例えばIr/Pt/Au膜等が用いられる。
Next,
次に、参照符号12はスペーサで、このスペーサ12はセラミックス材から構成されており、長方形の薄板形状に整形され、この実施例では走査信号電極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と固定している。このスペーサ12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。
Next,
このスペーサ12の寸法は基板寸法、支持体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支持体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、好ましくは80mm乃至120mm程度が実用的な値となる。又、このスペーサ12は108〜109Ω・cm程度の抵抗値を有している。
The dimensions of the
前面基板の内面に赤色、緑色、青色用の蛍光体層14が遮光用のBM(ブラックマトリクス)膜15で区画されて配置され、更にこれらを覆うように例えば蒸着方法で設けられた金属薄膜からなるメタルバック16が形成され、これらにより蛍光面が構成されている。図1および図2の支持体で囲まれた部分の左下コーナーには本発明になる円柱状の金属体21が形成されている。金属体21に周辺には、後に述べる膜構造が形成されている。
On the inner surface of the front substrate, red, green, and blue phosphor layers 14 are partitioned and arranged by a light-shielding BM (black matrix)
図5は本発明における陽極電圧の供給の方法を示す。背面基板1には貫通孔20が形成されている。この孔は枠である支持体よりも内側に形成される。背面基板1に形成された導電パターン22と前面基板2に形成された導電パターン22とを金属体21で電気的に接続する。金属体21には高電圧導入端子26から高電圧が供給される。本発明の特徴は陽極電圧は背面基板1の貫通孔20の上部、すなわち、背面基板1の真空側に形成された導電パターンにも供給される点である。あらかじめ決められた導電パターンに常に電位があたえられることにより、背面基板1の貫通孔20付近の電位が不安定になるのを避け、スパークの機会を減らすことができる。少なくとも背面基板1側では前記金属体21は導電性接着材によって背面基板1と接合している。この導電性接着材は金属体21と導電パターン22との電気的導通をより確実にする役割をもっている。また、この導電性接着材は前記高電圧導入端子26と金属体21との電気的接続を確実にとる役目もしている。
FIG. 5 shows a method of supplying an anode voltage in the present invention. A through
背面基板1の貫通孔20付近の詳細な構成を、図6、図7を用いて説明する。図6は背面基板1の貫通孔20付近の模式断面図である。図7は、背面基板1の上側、すなわち、真空側の各層の平面図である。
A detailed configuration in the vicinity of the through
図6において、貫通孔20の上部周辺には導電パターン22が円状に形成される。この導電パターン22はCr、ALなどのスパッター膜がよいが、印刷で形成してもよい。この導電膜の上に導電性ペーストが形成される。この導電性ペーストはAg、AL、Au等の低抵抗の材料を分散させたものがよい。この導電性ペーストは金属体21と導電パターン22との電気的導通を確実にするとともに、金属体21を背面基板1の貫通孔20付近に固定する役割を持つ。
In FIG. 6, a
前面基板2と背面基板1の貫通孔20付近の導電パターン22との電気的接続は金属体21によってなされる。金属体21は円柱状であり、径は背面基板1の貫通孔20の径よりも大きい。金属体21の材料は、ガラスと熱膨張係数が近い材料が望ましい。例えば、42%Ni‐6%Cr‐52%Feなどがよい。金属体21の熱膨張係数がガラスと大きく異なると、背面基板1にクラックが生ずる。
Electrical connection between the
金属体21を背面基板1に固定する導電ペースト23は、外部からの高電圧導入端子26を固定し、金属体21と高電圧導入端子26との接続を確実にする役割も持つ。本実施例における高電圧導入端子26は、断面形状はT型であるが、形状は上面が円盤状でその下に断面が円の線がつながっている。上面を円盤状としたのは、導電性ペーストとの接触面積を大きくして、確実にアノード電圧を供給できるようにするためである。高電圧導入端子26の材料もガラスと熱膨張係数が近い材料が望ましい。例えば、42%Ni-6%Cr-52%Feなどがよい。高電圧導入端子26の熱膨張係数がガラスと大きく異なると、背面基板1の貫通孔20付近にクラックが生ずる。
The
高電圧導入端子26と金属体21とが導電性ペーストによって電気的導通がとられたあと、背面基板1の貫通孔20にはシール材としてのフリットガラス25が充填される。真空封止のためである。ここで、フリットガラス25は孔を充填すればよいので、作業は容易であり、封止の信頼性も高い。真空封止は貫通孔20にフリットガラス25を充填するだけでも十分であるが、より、信頼性を上げるために、背面基板1の内側にもフリットガラス25を形成する。この場合、フリットガラス25は、貫通孔20の周辺に形成された導電性ペーストおよび金属体21を覆って形成する。
After the high
以上のように、背面基板1内側の貫通孔20付近には、導電パターン22、導電ペースト23、封止用フリットと、3種類の薄膜または厚膜が形成されるが、この中で、導電パターン22が最下層で、また、最も面積がひろく、他の膜よりも外方に延在する。背面基板1には走査信号電極、画像信号電極等の電位の低い配線が存在しており、高電圧の印加される導電パターン22とスパークを生ずる危険がある。このスパークを防止するために、導電パターン22の周辺に高抵抗膜24を形成する。この高抵抗膜24は導電パターン22とオーバーラップして形成する。
As described above, the
高抵抗材料として好ましい材料は、例えば、「べんがら」と呼ばれている、酸化鉄である。酸化鉄には限らないが、抵抗率として、10GΩ・cm〜1000TΩ・cm程度の範囲の材料であればよい。この高抵抗材料は、導電パターン22に印加される高電圧が、導電パターン22の周辺で急激に変化するのを防止し、高抵抗材料をとおして除除に変化させることによって、導電パターン22周辺のスパークを防止するものである。
A preferable material as the high resistance material is, for example, iron oxide called “bengara”. Although it is not restricted to iron oxide, what is necessary is just the material of the range of about 10 Gohm * cm-1000 Tohm * cm as a resistivity. This high resistance material prevents the high voltage applied to the
図7に背面基板1の貫通孔20周辺に形成された複数の膜のみの平面模式図を示す。各膜は同心円状に形成される。まず、導電パターン22が円状に形成される。この上に導電ペースト23を円状に形成する。この導電ペースト23は貫通孔20をブリッジした形で形成される。この導電ペースト23は円柱状の金属体21の下部に塗布することにより、貫通孔20を導電ペースト23が塞ぐことになる。導電ペースト23を貫通孔20部に形成する他の方法は、高電圧導入端子26を貫通孔20に挿入するまえに、高電圧導入端子26の先端の円盤部に塗布をしてもよい。あるいは、高電圧導入端子26挿入前に導電ペースト23を貫通孔20の1部に充填してもよい。いずれにせよ、貫通孔20の導電ペースト23は金属体21と高電圧導入端子26の電気的導通をとることである。導電ペースト23を塗布後、焼成して、金属体21および高電圧導入端子26を貫通孔20に固定する。
FIG. 7 shows a schematic plan view of only a plurality of films formed around the through
高抵抗膜24は導電パターン22の周囲に導電パターン22と同心円状に印刷によって形成される。高抵抗膜24の塗布は、前記導電ペースト23の焼成前に行えば、高抵抗膜24の焼成と導電ペースト23の焼成を同時におこなうことができる。高抵抗膜24は導電パターン22とオーバーラップして形成されるが、オーバーラップ量は幅1mm程度、オーバーラップしない部分は幅5mm程度とるのが望ましい。オーバーラップの量はプロセスの裕度により決められる。また、オーバーラップしない部分の幅はスパークに対する裕度、あるいは、高抵抗膜24の低効率によって決められる。
The
その後、表示パネルの内部を真空に保つためのシール材としてのフリットガラス25が貫通孔20に充填される。同時に、シール材たるフリットガラス25が導電ペースト23、および金属体21の1部を覆って背面基板1の内側にも形成される。シール材たるフリットガラス25は、枠部材としての支持体、間隔保持部材等を背面基板1、前面基板2に固定するさいの接着部材と同一の材料でもよいので、これらの接着部材を焼成するときに同時に焼成すればよい。
Thereafter, the
図8は金属体21が接続する前面基板2側の断面模式図である。図8における陽極パターン27は図3に示すメタルバック16を延在させてそのまま用いてもよい。メタルバック16が十分な膜厚でない場合、強度が十分でない場合等は、背面基板1側のように、スパッター等により、メタルバック16とは別途に形成する。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the
金属体21と陽極パターン27が直接接触すると点接触になりやすく、しかもこの接触部には電流が集中するので陽極への高電圧の供給が不安定になる。そこで、金属体21と接触する部分には導電ペースト23が印刷により形成される。前面基板2の高電圧の供給部分には陽極電流が集中するため、導電ペースト23のような、厚膜を形成すれば、電流の集中を抑え、安定した動作が可能である。導電ペースト23の材料は背面基板1側と同じものでよい。導電ペースト23は円状にかつ、しかし、金属体21より大きな面積で塗布される。プロセスの裕度のためである。
When the
陽極パターン27の外側には高抵抗膜24が形成される。この高抵抗膜24は背面基板1側のものと同じ材料でよい。高抵抗膜24の働きは背面基板1側を同じように、陽極パターン27の周辺で電位が急激に変化するのを抑え、高抵抗膜24によって、電位を徐々に変化させるものである。ただし、陽極側では蛍光面が形成されている側にはメタルバック16が形成されているので、高抵抗膜24は必要ない。したがって、陽極側では図9に示すように、陽極パターン27の外側に形成すればよい。高抵抗膜24と陽極パターン27がオーバーラップする点、また高抵抗膜24の幅は5mm程度が望ましい点も背面基板1側と同じである。図9では背面基板1と前面基板2を導通する金属体21付近にのみ高抵抗膜24を形成したが、メタルバック16の周辺全体にわたって同様に形成すれば、スパークの危険をさらに小さくすることができる。
A
図10に本発明の第2の実施例の断面図を示す。実施例2においては、金属体21の先端に凸部を形成し、その凸部を背面基板1の貫通孔20に挿入する。これによって、金属体21の位置決めを容易にすることができる。同時に、凸部によって、金属体21がプロセス中に倒れる等の不具合を防止することができる。この場合、金属体21の凸部の周辺には導電ペースト23を形成し、そのあと、シール材としてフリットガラス25を充填することは実施例1と同じである。
FIG. 10 shows a cross-sectional view of the second embodiment of the present invention. In Example 2, a convex portion is formed at the tip of the
第2の実施例では、高電圧導入端子26が背面基板1から露出するのを防止するため、高電圧導入端子26の周辺を絶縁特性に優れたシリコン樹脂28で囲む点である。このシリコン樹脂28のもうひとつの役割は、高電圧が背面ガラスの外側表面から沿面放電をするのを防止することである。すなわち、高電圧導入端子26を直接ソケット等で接続した場合、高電圧導入端子26が外部に直接さらされることは防止できるが、背面ガラスを伝わる沿面放電に対しては無防備である。陽極電圧は7KVから10KVが印加されるため、背面ガラス基板が汚れていたり、湿度が高かったりすると、沿面放電は深刻な問題となる。
In the second embodiment, in order to prevent the high
本発明では、高電圧導入端子26の周辺にはシリコン樹脂28が設置されているため、背面ガラス面を通る沿面放電を防止することができる。シリコン樹脂28は対沿面放電には優れた特性を有するので、シリコン樹脂28の表面をとおる沿面放電はおこらない。沿面放電をさらに確実に防止するためには、図10に示すように、高電圧導入端子26の周辺にシリコン樹脂28の凹部を形成し、この凹部に高電圧導入端子26を入れておけば、シリコン樹脂28を通る沿面距離は大きくなり、沿面放電に対してさらに信頼性を上げることができる。
In the present invention, since the
図11に本発明の第3の実施例をしめす。実施例3では、金属体21と高電圧導入端子26を一体に形成する。これによって、金属体21と高電圧導入端子26との電気的接続を確実にすることができる。また、プロセス中での高電圧導入端子26の接着等の工程を省略できる。
FIG. 11 shows a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, the
この場合に金属体21と高電圧導入端子26との一体部品は、かならずしも一体として成型する必要はない。金属体21を高電圧導入端子26を別々に形成して、組み合わせたものを使用してもよい。組み合わせは、導電性接着剤を使用してもよいし、双方が金属であれば、スポット溶接を使用してもよい。
In this case, the integral part of the
実施例3においては、金属体21と高電圧導入端子26が一体となっているので、導電ペースト23は貫通孔20周囲に印刷で形成すればよい。この場合、貫通孔20にはフリットガラス25だけを充填すればよい。その他の膜の構成、は第1の実施例と同じである。また、背面基板1外側において、高電圧導入端子26をシリコン樹脂28で囲う点は実施例2と同じである。
In the third embodiment, since the
図12に本発明の第4の実施例の断面図をしめす。実施例4では、金属体21として、軸方向にバネ構造を設けている。バネ構造211を設けることによって、金属体21は前面基板2および背面基板1に常に押し当てられる構造となるため、電気的導通を確実にとることができる。
FIG. 12 shows a cross-sectional view of the fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, the
この場合のバネ構造はコイル状のバネでもよいし、板状のバネでもよい。電気的安定性のためには、このバネ構造は金属体21の中間に設けるのがよい。金属体21の下面は背面基板1の導電パターン22と、上面側は陽極パターン27と確実に導通をする必要があるため、上面、下面ともフラットであることが望ましいからである。
In this case, the spring structure may be a coil spring or a plate spring. This spring structure is preferably provided in the middle of the
このような構造の場合、金属体21は背面基板1の貫通孔20周辺に常に押し当てられる構造となっているために、導電パターン22と金属体21との接触は良好に保たれるため、導電ペースト23は必ずしも必要ではない。しかし、陽極側では陽極電流がながれるので、点接触となるのを避けるため、導電ペースト23は必要である。
In the case of such a structure, since the
背面基板1の貫通孔20付近に導電ペースト23を設けない場合、金属体21と高電圧導入端子26をあらかじめ一体としておくことは必須である。製造プロセスにおいて、背面基板1に対して導電ペースト23を塗布する工程を完全に省略できるからである。金属体21と高電圧導入端子26を一体化する方法については実施例3で述べた方法と同じである。この場合には、貫通孔20にはシール材としてのフリットガラス25が充填される。
When the
背面基板1の貫通孔20の外側において、高電圧導入端子26をシリコン樹脂28で囲うことについては実施例2と同じである。また、背面基板1の貫通孔20の内側のその他の膜構造、前面基板2の陽極パターン27付近の構造は実施例1と同じである。
The high
1・・・背面基板、2・・・前面基板、3・・・支持体、4・・・排気管、5・・・封着部材、6・・・表示領域、7・・・排気孔、8・・・画像信号電極、81・・・画像信号電極引出端子、9・・・走査信号電極、91・・・走査信号電極引出端子 、10・・
・電子源、11,11A・・・接続電極、12・・・間隔保持部材、13・・・接着部材
14・・・蛍光体層、15・・・ブラックマトリクス膜、16・・・メタルバック16(陽極電極)、20・・・貫通孔、21・・・金属体、22・・・導電パターン、23・・・導電ペースト、24・・・高抵抗膜、25・・・シール材、26・・・高電圧導入端子、27・・・陽極パターン、28・・・シリコン樹脂。
DESCRIPTION OF
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