JP2008204853A - スペーサーとこのスペーサーを備えたフラットパネルディスプレイ - Google Patents
スペーサーとこのスペーサーを備えたフラットパネルディスプレイ Download PDFInfo
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Abstract
【課題】製造工程において簡単に配置可能で、歩留まりを向上させることが可能なフラットパネルディスプレイのスペーサーと、そのスペーサーを採用して軽量化・薄型化を可能とするフラットパネルディスプレイを提供することである。
【解決手段】フラットパネルディスプレイのアノード電極とゲート電極又はカソード電極の間に形成される空間に配設されるスペーサー1であって、複数のロッド2をこのロッド2の長さよりも短い幅の金属製ベルト4に固定したものである。
【選択図】図1
【解決手段】フラットパネルディスプレイのアノード電極とゲート電極又はカソード電極の間に形成される空間に配設されるスペーサー1であって、複数のロッド2をこのロッド2の長さよりも短い幅の金属製ベルト4に固定したものである。
【選択図】図1
Description
本発明は、カソード電極から放出された電子をアノード電極上の蛍光体層に衝突させて発光させるフラットパネルディスプレイに用いられるスペーサーとそのスペーサーを用いたフラットパネルディスプレイに関する。
従来フィールドエミッションディスプレイなどのフラットパネルディスプレイでは、上下のガラス基板間に格納されたカソード電極によって発生する電子をゲート電極を介してアノード電極に塗布された蛍光体層に衝突させて発光させるように構成されるが、その上下のガラス基板間は、真空に維持されており、大気圧により常に圧縮力を受けている。具体的には、その圧力は1kg/平方センチメートルであり、31センチ四方では約1トンの圧縮力がかかることになる。
そのため、ガラス基板を厚くすることが望ましいが、重量の増加やディスプレイ自体の厚型化などの原因となり、使い勝手が悪くなるため、ガラス基板の厚みを薄くしながら、それらの基板間にスペーサーと呼ばれる支持部材を配設して、圧力耐圧を増やしている。
そのため、ガラス基板を厚くすることが望ましいが、重量の増加やディスプレイ自体の厚型化などの原因となり、使い勝手が悪くなるため、ガラス基板の厚みを薄くしながら、それらの基板間にスペーサーと呼ばれる支持部材を配設して、圧力耐圧を増やしている。
例えば、特許文献1の「フラット・パネル・ディスプレイ内にスペーサを付着する方法」に開示されるように、第1表示プレート及び第2表示プレートの間に複数のロッド状のスペーサが設けられている。このように2つの表示プレートの間に排気された隙間領域を支持するようにスペーサを設けることで、大気圧と隙間領域の真空との差圧に耐えるように構成している。
また、このスペーサの形状としては、ロッド状のもののみならず、特許文献2に示される「フラット・パネル・ディスプレイ用スタンドアロン型スペーサ」のようにリブ(プレート)状のスペーサも採用されている。
さらに、スペーサの表面上の帯電を低減するために、抵抗性コーティングとグランドに接続された導電性パッドを設けて、スペーサに入射した電子を抵抗性コーティングの領域から導電性パッドへブリードオフさせる技術が特許文献3に開示されており、スペーサに支持機能以外の機能を付加させる技術も開発されている。
また、フラットパネルディスプレイの薄型軽量化を図りつつ、パネル部材及びスペーサの運搬・搬送や取り扱いの容易化、フラットパネルディスプレイの組み立て作業の簡便化を図るために、真空間隙部を形成する2枚のパネル部材のいずれか一方又は双方を、内面にスペーサが立設されてなる単一の部品として形成する発明が特許文献4に開示されている。
特開平10−92314号公報
特開平9−179508号公報
特開平10−74471号公報
特開平2004−134266号公報
しかしながら、この特許文献1乃至特許文献3に開示される技術においては、それぞれのロッド型あるいはプレート型の個々のスペーサを基板などに接着させるなどしなければならず、その配置方法が煩雑で、時間やコストがかかると同時に歩留まりも悪いという課題があった。
また、特許文献4に記載される発明においては、予めパネル部材にスペーサを立設させるため、スペーサの接着などの煩雑さはないものの、直径が0.1mm程度の微細なロッドをパネル部材に立設させる場合には、実施の形態に記載されるように、印刷処理、厚膜印刷処理あるいはエッチング処理などの工程が必要となり、製造工程全体が複雑化し、製造コストの増加や歩留まりが悪化する可能性があるという課題があった。
また、特許文献4に記載される発明においては、予めパネル部材にスペーサを立設させるため、スペーサの接着などの煩雑さはないものの、直径が0.1mm程度の微細なロッドをパネル部材に立設させる場合には、実施の形態に記載されるように、印刷処理、厚膜印刷処理あるいはエッチング処理などの工程が必要となり、製造工程全体が複雑化し、製造コストの増加や歩留まりが悪化する可能性があるという課題があった。
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであり、フラットパネルディスプレイの製造工程において簡単に配置可能で、歩留まりを向上させることが可能なスペーサーと、そのスペーサーを採用して製造工程の簡素化、時間の短縮化、スペーサーの配置にかかるコスト削減に伴う経済性の向上、さらには軽量化・薄型化を可能とするフラットパネルディスプレイを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明であるスペーサーは、フラットパネルディスプレイのアノード電極とゲート電極又はカソード電極の間に形成される空間に配設されるスペーサーであって、複数のロッドをこのロッドの長さよりも短い幅の金属製ベルトに固定したことを特徴とするスペーサーである。
上記構成のスペーサーでは、金属製ベルトが、複数のロッドを固定するという作用を有する。また、金属製ベルトに固定されたロッドは、アノード電極とゲート電極又はカソード電極間を支持するという作用を有する。
上記構成のスペーサーでは、金属製ベルトが、複数のロッドを固定するという作用を有する。また、金属製ベルトに固定されたロッドは、アノード電極とゲート電極又はカソード電極間を支持するという作用を有する。
また、請求項2に記載の発明であるスペーサーは、請求項1に記載の発明において、前記金属製ベルトは、ガスを吸着して真空排気を行うゲッターを表面に形成するものである。
上記構成のスペーサーでは、ゲッターがフラットパネルディスプレイの電極間の空間に含まれるあるいは発生する不純物であるガスを吸着して除去するという作用を有する。
上記構成のスペーサーでは、ゲッターがフラットパネルディスプレイの電極間の空間に含まれるあるいは発生する不純物であるガスを吸着して除去するという作用を有する。
さらに、請求項3に記載の発明であるスペーサーは、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記金属製ベルトは、鉄、ニッケル、チタン又はこれらの金属を主とする合金であるものである。
上記構成のスペーサーでは、金属製ベルトに鉄、ニッケル、チタンのいずれかの金属又はこれらの金属を主とする合金を採用することで、真空に引かれるフラットパネルディスプレイの電極間の空間において、ガスを放出することがなく、しかも、真空封止や排気の際の450℃程度の高温にも耐えるように作用する。
上記構成のスペーサーでは、金属製ベルトに鉄、ニッケル、チタンのいずれかの金属又はこれらの金属を主とする合金を採用することで、真空に引かれるフラットパネルディスプレイの電極間の空間において、ガスを放出することがなく、しかも、真空封止や排気の際の450℃程度の高温にも耐えるように作用する。
請求項4に記載の発明であるスペーサーは、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記金属製ベルトに代えて、合成樹脂製ベルトを備えるものである。
上記構成のスペーサーにおいては、金属製ベルトに代えて合成樹脂製ベルトが、複数のロッドを固定する作用を有する。
上記構成のスペーサーにおいては、金属製ベルトに代えて合成樹脂製ベルトが、複数のロッドを固定する作用を有する。
請求項5に記載の発明であるスペーサーは、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記金属製ベルトは、織物状に形成されたベルトであって、この織物状に形成された金属製ベルトに前記ロッドが織り込まれて固定されるものである。
このように構成されるスペーサーにおいては、織物状に形成された金属製ベルトにロッドを織り込むようにして固定するように作用する。
このように構成されるスペーサーにおいては、織物状に形成された金属製ベルトにロッドを織り込むようにして固定するように作用する。
請求項6に記載の発明であるスペーサーは、請求項1に記載の発明において、前記金属製ベルトに代えて、織物状に形成された合成樹脂製ベルトを用い、この織物状に形成された合成樹脂製ベルトに前記ロッドが織り込まれて固定されるものである。
このように形成されるスペーサーにおいては、織物状に形成された合成樹脂製ベルトにロッドを織り込むようにして固定するように作用する。
このように形成されるスペーサーにおいては、織物状に形成された合成樹脂製ベルトにロッドを織り込むようにして固定するように作用する。
請求項7に記載の発明であるフラットパネルディスプレイは、カソード電極で発生させた電子を、ゲート電極を介してアノード電極に塗布した蛍光体層に衝突させて発光させるフラットパネルディスプレイであって、前記アノード電極とゲート電極又はカソード電極の間に形成される空間に、請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のスペーサーを配設するものである。
このように構成されるフラットパネルディスプレイにおいては、請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載されるスペーサーが、アノード電極とゲート電極又はカソード電極の間に形成される空間に配設されて、これらの電極を支持することで、大気圧と空間内部の真空との差圧に耐えるように作用する。
このように構成されるフラットパネルディスプレイにおいては、請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載されるスペーサーが、アノード電極とゲート電極又はカソード電極の間に形成される空間に配設されて、これらの電極を支持することで、大気圧と空間内部の真空との差圧に耐えるように作用する。
本発明の請求項1記載のスペーサーでは、ロッドが金属製ベルトに複数固定されているので、個々のすべてのロッドをゲート電極又はカソード電極の表面に接着させて自立させなくとも、金属製ベルトで複数のロッドを固定することで、全数を接着させる必要がなく、また、金属製ベルトを曲げるなど成形することで隣接するロッドの自立を促し、接着剤を用いなくともゲート電極又はカソード電極の表面に自立させることが可能である。金属製ベルトの幅をロッドの長さよりも短くすることで、金属製ベルトが電極に接触することがなく、電界に影響を与えることがない。
また、本発明の請求項2に記載のスペーサーでは、請求項1記載の発明の効果に加えて、真空に対して不純物となるガスを吸着除去するので、高真空を維持することができるという効果を有する。
本発明の請求項3に記載のスペーサーにおいては、請求項1又は請求項2に記載の発明の効果に加えて、真空に引かれるフラットパネルディスプレイの電極間の空間において、ガスを放出することがなく、真空封止や排気の処理に伴う高温にも耐えうるという効果を有する。
本発明の請求項4に記載のスペーサーでは、請求項1又は請求項2に記載の発明の効果に加えて、合成樹脂製ベルトであるため、加工が容易でより軽量化することも可能である。
本発明の請求項5に記載のスペーサーにおいては、請求項1又は請求項2に記載の発明の効果に加えて、金属製ベルトを織物状に形成するため、ロッドを金属製ベルトに固定する際に、ロッドと金属製ベルトの摩擦力を利用でき、接着剤などを使用する必要なく固定することができる。
本発明の請求項6に記載のスペーサーにおいても、請求項5に記載の発明と同様に、織物状に形成された合成樹脂製ベルトにロッドを織り込むようにして固定することができるので、ロッドと金属製ベルトの摩擦力を利用でき、接着剤などを使用することなく容易に固定することが可能である。
本発明の請求項7に記載のフラットパネルディスプレイにおいては、請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載されるスペーサーが発揮し得る効果を備えて、軽量化及び薄型化を実現しながら、より簡単で安価に、しかも歩留まりの向上を図ることができるフラットパネルディスプレイを提供することが可能である。
以下に、本発明の最良の実施の形態に係るスペーサーの実施例1について図1及び図2を参照しながら説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係るスペーサー1の概念図である。また、図2(a)は本実施の形態に係るスペーサー1の上面図であり、(b)は(a)に示されるA−A線矢視断面図である。
図1において、本実施の形態に係るスペーサー1は、ガラス製のロッド2を金属製のベルト4に所望の間隔をあけつつ、一方の面に接着剤3で固定されている。
フィールドエミッションディスプレイ等の真空フラットパネルディスプレイでは、その厚さを抑制するため内部に支持部材であるスペーサー1を入れて圧力耐圧を増加させている。
ロッド2の直径は、20μmから200μm程度で、ベルト4上のピッチは、2mmから10mm程度となる。
また、ベルト4の幅は、ロッド2の長さよりも狭く、1mmから4mm程度である。
ベルト4は、フラットパネルディスプレイの内部で真空度を下げるガスを放出しないことが必要であると同時に、真空封止や排気の際の約450℃という高温に耐える材料でなければならない。従って、ロッド2の材料であるガラスとの膨張係数を考慮して、鉄、ニッケル、チタンなどの金属やこれらの中から2又は3の金属を選択した合金であることが望ましい。
ロッド2をベルト4に接着する場合には、フリットガラスなどの接着剤3を用いる。もちろん、真空封止や排気の際の高温に耐えてロッド2をベルト4に接着可能な材料であれば、接着剤としてフリットガラスに限定するものではない。
図1において、本実施の形態に係るスペーサー1は、ガラス製のロッド2を金属製のベルト4に所望の間隔をあけつつ、一方の面に接着剤3で固定されている。
フィールドエミッションディスプレイ等の真空フラットパネルディスプレイでは、その厚さを抑制するため内部に支持部材であるスペーサー1を入れて圧力耐圧を増加させている。
ロッド2の直径は、20μmから200μm程度で、ベルト4上のピッチは、2mmから10mm程度となる。
また、ベルト4の幅は、ロッド2の長さよりも狭く、1mmから4mm程度である。
ベルト4は、フラットパネルディスプレイの内部で真空度を下げるガスを放出しないことが必要であると同時に、真空封止や排気の際の約450℃という高温に耐える材料でなければならない。従って、ロッド2の材料であるガラスとの膨張係数を考慮して、鉄、ニッケル、チタンなどの金属やこれらの中から2又は3の金属を選択した合金であることが望ましい。
ロッド2をベルト4に接着する場合には、フリットガラスなどの接着剤3を用いる。もちろん、真空封止や排気の際の高温に耐えてロッド2をベルト4に接着可能な材料であれば、接着剤としてフリットガラスに限定するものではない。
本実施の形態においては、ロッド2にガラス製のものを用いたが、必ずしもガラス製である必要はなく、例えばセラミックス製のロッドを用いてもよい。その際には、接着剤3としては、フリットガラスや、アロンセラミック(東亜合成株式会社の商品名)などの耐熱性無機接着剤が用いられる。
また、ベルト4としては、金属製の他にもポリイミドテープなど合成樹脂を利用することも可能である。この場合のロッドとベルトの接着には、ワニスタイプのポリイミドを接着剤3として用いることが妥当である。
ロッド2を接着剤3によって接着したベルト4は、ミアンダー状に折り曲げられ、フラットパネルディスプレイの下部ガラス基板5上に配置される。
このようにベルト4を曲げることで、スペーサー1は、ロッド2の下端を下部ガラス基板5の上面に接着しなくとも容易に自立することができる。
また、ベルト4としては、金属製の他にもポリイミドテープなど合成樹脂を利用することも可能である。この場合のロッドとベルトの接着には、ワニスタイプのポリイミドを接着剤3として用いることが妥当である。
ロッド2を接着剤3によって接着したベルト4は、ミアンダー状に折り曲げられ、フラットパネルディスプレイの下部ガラス基板5上に配置される。
このようにベルト4を曲げることで、スペーサー1は、ロッド2の下端を下部ガラス基板5の上面に接着しなくとも容易に自立することができる。
図2(a),(b)に示されるように、フラットパネルディスプレイの外周は、外周枠スペーサー6a,6bによって囲まれるが、その内部空間7は、真空に引かれ、その内部にスペーサー1が配置される。
ベルト4は、ロッド2よりも幅を狭く構成されるので、ベルト4の下端は下部ガラス基板5に接触することがなく、下部ガラス基板5の上面側に形成されるゲート電極(図示せず)やカソード電極(図示せず)あるいは上部ガラス基板(図示せず)の下面側に形成されるアノード電極(図示せず)との導通を防止できると同時に、内部空間7における電界に与える影響も極力小さくすることができる。
ベルト4の端部は側面を形成する外周枠スペーサー6a,6bに接触することなく形成されている。これは、ベルト4は予め接着剤3を用いてロッド2を接着しておき、それを図示しないリールに巻き取っておき、このリールから必要な長さだけ引き出して、図2(a)に示されるようなミアンダー状に成形して下部ガラス基板5の上に置くように配置するだけで自立させることができ、端部を外周枠スペーサー6a,6bに固定したり、あるいは下部ガラス基板5や上部ガラス基板(図示せず)などに固定する必要がないためである。また、ロッド2の下端部も下部ガラス基板5に対して接着されていない。接着する場合の接着剤としては、ロッド2とベルト4の接着に用いられる接着剤3と同じく、フリットガラスのインクを少量用いるが、工程の複雑化や接着剤からのガス発生などの観点から望ましくない。
但し、フラットパネルディスプレイの製造工程において、スペーサー1の移動が問題となる場合には、ベルト4の端部を外周枠スペーサー6a,6b、下部ガラス基板5あるいは図示しない上部ガラス基板などに固定するようにするか、あるいはスペーサー1のロッド2の下端部あるいは上端部のいずれかを下部ガラス基板5あるいは上部ガラス基板などに接着剤を用いて固定するようにしてもよい。
なお、ベルト4が金属製ではなくポリイミドなどの合成樹脂製であれば、下部ガラス基板5の上面に形成されるゲート電極やカソード電極、あるいは図示されない上部ガラス基板の下面に形成されるアノード電極に固定するようにしてもよい。
ベルト4は、ロッド2よりも幅を狭く構成されるので、ベルト4の下端は下部ガラス基板5に接触することがなく、下部ガラス基板5の上面側に形成されるゲート電極(図示せず)やカソード電極(図示せず)あるいは上部ガラス基板(図示せず)の下面側に形成されるアノード電極(図示せず)との導通を防止できると同時に、内部空間7における電界に与える影響も極力小さくすることができる。
ベルト4の端部は側面を形成する外周枠スペーサー6a,6bに接触することなく形成されている。これは、ベルト4は予め接着剤3を用いてロッド2を接着しておき、それを図示しないリールに巻き取っておき、このリールから必要な長さだけ引き出して、図2(a)に示されるようなミアンダー状に成形して下部ガラス基板5の上に置くように配置するだけで自立させることができ、端部を外周枠スペーサー6a,6bに固定したり、あるいは下部ガラス基板5や上部ガラス基板(図示せず)などに固定する必要がないためである。また、ロッド2の下端部も下部ガラス基板5に対して接着されていない。接着する場合の接着剤としては、ロッド2とベルト4の接着に用いられる接着剤3と同じく、フリットガラスのインクを少量用いるが、工程の複雑化や接着剤からのガス発生などの観点から望ましくない。
但し、フラットパネルディスプレイの製造工程において、スペーサー1の移動が問題となる場合には、ベルト4の端部を外周枠スペーサー6a,6b、下部ガラス基板5あるいは図示しない上部ガラス基板などに固定するようにするか、あるいはスペーサー1のロッド2の下端部あるいは上端部のいずれかを下部ガラス基板5あるいは上部ガラス基板などに接着剤を用いて固定するようにしてもよい。
なお、ベルト4が金属製ではなくポリイミドなどの合成樹脂製であれば、下部ガラス基板5の上面に形成されるゲート電極やカソード電極、あるいは図示されない上部ガラス基板の下面に形成されるアノード電極に固定するようにしてもよい。
ミアンダー状への成形は、自動折り曲げ機や治具を利用することで可能である。従って、予め自動折り曲げ機や治具を用いて曲げておき、切断した後に下部ガラス基板5上に移載させてもよい。成形はミアンダー状に限定するものではなく、例えばC字状、H字状、コ字状、ロ字状などに成形したものを複数配置してもよいし、波型状でもよい。
また、ベルト4の少なくとも1の表面にゲッター材料となるジルコニウムとアルミニウムによる組成物、ジルコニウムとアルミニウムとチタンによる組成物、あるいはジルコニウムとバナジウムと鉄による組成物などの金属粉末を予め焼結しておくと、このベルト4はガスを吸着する非蒸発型ゲッターとしても機能する。フラットパネルディスプレイは、上下のパネル間隔が狭いため、管内の排気コンダクタンスが小さく管内真空度を高く維持することが困難であるが、狭い内部空間において、ミアンダー状に配置されるベルト4がゲッターとして機能することによって、より空間効率の高いゲッターを備えることが可能である。また、このようにゲッターとして機能するベルト4を備えることで、フラットパネルディスプレイの内部空間7の真空度を高く維持することができる。このベルト4に焼結形成されるゲッターが吸着するのは、酸素、窒素、ネオン、水素、アルゴンあるいは炭酸ガスなどである。これらのゲッターは、種類によって400℃から900℃程度まで真空中で加熱して一定時間維持することによって活性化し機能するものである。
ゲッターとしては、非蒸発型のゲッターを用いるが、これは高電圧を要するフラットパネルディスプレイの場合には、蒸発型の金属膜による絶縁低下が問題となるためである。
なお、本実施例1においては、ロッド2はベルト4の一方の面にのみ接着剤3によって接着されているが、両面に接着してもよい。その場合、接着する際には複雑な作業となることが考えられるものの、接着面における歪みが片面に集中することを回避でき、また、ロッド2間のピッチが狭い場合には、両面に交互にロッド2を接着することで、接着時の作業を容易にすることも可能である。
このような実施例1に係るスペーサー1を用いることで、フラットパネルディスプレイの製造工程において、簡単に配置することが可能となり、工程時間の短縮やコストの低減はもちろんのこと、歩留まりの向上が期待できる。
さらに、非蒸発型のゲッターを用いることで、狭い空間を効率的に利用しながら、フラットパネルディスプレイの管内の真空度を高く維持することができる。
また、ベルト4の少なくとも1の表面にゲッター材料となるジルコニウムとアルミニウムによる組成物、ジルコニウムとアルミニウムとチタンによる組成物、あるいはジルコニウムとバナジウムと鉄による組成物などの金属粉末を予め焼結しておくと、このベルト4はガスを吸着する非蒸発型ゲッターとしても機能する。フラットパネルディスプレイは、上下のパネル間隔が狭いため、管内の排気コンダクタンスが小さく管内真空度を高く維持することが困難であるが、狭い内部空間において、ミアンダー状に配置されるベルト4がゲッターとして機能することによって、より空間効率の高いゲッターを備えることが可能である。また、このようにゲッターとして機能するベルト4を備えることで、フラットパネルディスプレイの内部空間7の真空度を高く維持することができる。このベルト4に焼結形成されるゲッターが吸着するのは、酸素、窒素、ネオン、水素、アルゴンあるいは炭酸ガスなどである。これらのゲッターは、種類によって400℃から900℃程度まで真空中で加熱して一定時間維持することによって活性化し機能するものである。
ゲッターとしては、非蒸発型のゲッターを用いるが、これは高電圧を要するフラットパネルディスプレイの場合には、蒸発型の金属膜による絶縁低下が問題となるためである。
なお、本実施例1においては、ロッド2はベルト4の一方の面にのみ接着剤3によって接着されているが、両面に接着してもよい。その場合、接着する際には複雑な作業となることが考えられるものの、接着面における歪みが片面に集中することを回避でき、また、ロッド2間のピッチが狭い場合には、両面に交互にロッド2を接着することで、接着時の作業を容易にすることも可能である。
このような実施例1に係るスペーサー1を用いることで、フラットパネルディスプレイの製造工程において、簡単に配置することが可能となり、工程時間の短縮やコストの低減はもちろんのこと、歩留まりの向上が期待できる。
さらに、非蒸発型のゲッターを用いることで、狭い空間を効率的に利用しながら、フラットパネルディスプレイの管内の真空度を高く維持することができる。
次に、図3を参照しながら、本実施の形態に係るスペーサーの実施例2について説明する。(特に、請求項5及び請求項6に対応)
図3は、本発明の実施例2に係るスペーサーの概念図である。図3において、実施例2に係るスペーサー8は、ベルト4に代えて、ポリイミドなどの合成樹脂製の織物状ベルト9を採用するものである。織物状ベルト9であるため、この織物状ベルト9の中にロッド2を織り込むことができる。織物状ベルト9は、縦横に繊維が織り込まれているため、横の繊維でロッド2の周囲を囲むように織り込むことで、複数の横糸繊維9aによって織物状ベルト9に固定することが可能である。
本実施例2においては、実施例1のように接着剤3を用いることなく織物状ベルト9にロッド2を固定することができる。従って、接着剤3から発生するガスがなく、フラットパネルディスプレイ内の真空度を高く維持することが可能である。
なお、本実施例2においては、織物状ベルト9としてポリイミドなどの合成樹脂製を考えたが、変形例として、金属製の織物状ベルト9としてもよい。この場合にも同様にロッド2を織り込むことが可能であるため、接着剤3を用いることなく、ロッド2を織物状ベルト9に固定することができる。さらに、樹脂製や金属製の織物ベルトはガラスロッドを挟み込むだけでなく、ガラス製のロッド2と他のガラス製のロッド2の中間に、ゲッター材料を焼結したベルト幅の長さを持ち、ガラスロッドと略同等の直径を持つ金属製のロッドを適当な個数だけ織り込むことで、ベルトにゲッター機能を付加することができる。もちろん、この金属製ロッドの長さは、ベルト幅と常に同一である必要はなく、金属製あるいは合成樹脂製の織物状ベルト9のベルト幅よりも短い場合でもよい。また、ベルト幅よりも長くともよいが、電極などへの接触を防止するためにスペーサを構成するガラス製のロッド2よりも短いことが望ましい。
また、本実施例2の変形例においても、織物状ベルト9の表面に金属製ベルトを備える実施例1と同様にゲッター材料となるジルコニウムとアルミニウムによる組成物、ジルコニウムとアルミニウムとチタンによる組成物、あるいはジルコニウムとバナジウムと鉄による組成物などの金属粉末を予め焼結形成してゲッターとして機能させるようにしてもよい。この金属製の織物状ベルト9は、実施例1の金属製のベルト4と同様に、ガスを吸着する非蒸発型ゲッターとしても機能し、空間効率の高いゲッターによって、フラットパネルディスプレイの内部空間7の真空度を高く維持することができる。
このような実施例2に係るスペーサー8を用いることで、スペーサー8にロッド2を織り込む際には接着剤を用いる必要がなく、実施例1に係るスペーサー1に比較してスペーサー8の製造時に時間の短縮や工程の簡素化を図ることができる可能性がある。また、接着剤を用いないことから、真空度を下げるガスの発生がないので、フラットパネルディスプレイの管内の真空度をより高く維持することが可能である。さらに、フラットパネルディスプレイの製造工程においては、実施例1のスペーサー1と同様に、簡単に配置することが可能となり、工程時間の短縮やコストの低減はもちろんのこと、歩留まりの向上が期待できる。
図3は、本発明の実施例2に係るスペーサーの概念図である。図3において、実施例2に係るスペーサー8は、ベルト4に代えて、ポリイミドなどの合成樹脂製の織物状ベルト9を採用するものである。織物状ベルト9であるため、この織物状ベルト9の中にロッド2を織り込むことができる。織物状ベルト9は、縦横に繊維が織り込まれているため、横の繊維でロッド2の周囲を囲むように織り込むことで、複数の横糸繊維9aによって織物状ベルト9に固定することが可能である。
本実施例2においては、実施例1のように接着剤3を用いることなく織物状ベルト9にロッド2を固定することができる。従って、接着剤3から発生するガスがなく、フラットパネルディスプレイ内の真空度を高く維持することが可能である。
なお、本実施例2においては、織物状ベルト9としてポリイミドなどの合成樹脂製を考えたが、変形例として、金属製の織物状ベルト9としてもよい。この場合にも同様にロッド2を織り込むことが可能であるため、接着剤3を用いることなく、ロッド2を織物状ベルト9に固定することができる。さらに、樹脂製や金属製の織物ベルトはガラスロッドを挟み込むだけでなく、ガラス製のロッド2と他のガラス製のロッド2の中間に、ゲッター材料を焼結したベルト幅の長さを持ち、ガラスロッドと略同等の直径を持つ金属製のロッドを適当な個数だけ織り込むことで、ベルトにゲッター機能を付加することができる。もちろん、この金属製ロッドの長さは、ベルト幅と常に同一である必要はなく、金属製あるいは合成樹脂製の織物状ベルト9のベルト幅よりも短い場合でもよい。また、ベルト幅よりも長くともよいが、電極などへの接触を防止するためにスペーサを構成するガラス製のロッド2よりも短いことが望ましい。
また、本実施例2の変形例においても、織物状ベルト9の表面に金属製ベルトを備える実施例1と同様にゲッター材料となるジルコニウムとアルミニウムによる組成物、ジルコニウムとアルミニウムとチタンによる組成物、あるいはジルコニウムとバナジウムと鉄による組成物などの金属粉末を予め焼結形成してゲッターとして機能させるようにしてもよい。この金属製の織物状ベルト9は、実施例1の金属製のベルト4と同様に、ガスを吸着する非蒸発型ゲッターとしても機能し、空間効率の高いゲッターによって、フラットパネルディスプレイの内部空間7の真空度を高く維持することができる。
このような実施例2に係るスペーサー8を用いることで、スペーサー8にロッド2を織り込む際には接着剤を用いる必要がなく、実施例1に係るスペーサー1に比較してスペーサー8の製造時に時間の短縮や工程の簡素化を図ることができる可能性がある。また、接着剤を用いないことから、真空度を下げるガスの発生がないので、フラットパネルディスプレイの管内の真空度をより高く維持することが可能である。さらに、フラットパネルディスプレイの製造工程においては、実施例1のスペーサー1と同様に、簡単に配置することが可能となり、工程時間の短縮やコストの低減はもちろんのこと、歩留まりの向上が期待できる。
次に、本実施の形態に係るフラットパネルディスプレイについて実施例3として、図4を参照しながら説明する。(特に請求項7に対応)
図4は、本発明の実施例3に係るフラットパネルディスプレイの断面図である。
図4において、フラットパネルディスプレイ20は、上下面を上部ガラス基板17aと下部ガラス基板17bで、側面を外周枠スペーサー6bで囲まれるもので、その内部にカソード電極10、エミッタ13、ゲート電極14、蛍光体層15及びアノード電極16を備えている。
下部ガラス基板17bの上側にカソード電極10が形成され、このカソード電極10の上部には、抵抗層11を介してエミッタ13が設けられているが、これはカーボンナノチューブ繊維の塊でもよい。このエミッタ13は、ミクロンサイズの円錐形状のエミッタティップにより構成されている。また、抵抗層11から絶縁体12を介して、その上部に設けられるゲート電極14が、このエミッタ13を囲むように構成されており、エミッタ13からの電子を発生させるために数V/μmの引き出し電圧がゲート電圧電源18によって印加されている。
このエミッタ13とゲート電極14が、冷陰極としての電界放出陰極を形成している。電子を放出させる際には、ゲート電極14に正電位、エミッタ13に負電位を印加する。エミッタ13の先端は直径5nm程度のコーン状あるいは直径が1nmから数10nmのカーボンナノチューブ繊維が尖状に形成されているため、強い電界集中が生じ、その結果エミッタ13内の電子が、表面の仕事関数障壁をトンネル効果により透過して真空中に放出されるのである。
放出された電子は、内部空間7を進みアノード電極16の下部に設けられた蛍光体層15に衝突して、蛍光体層15を発光させる。発生した光は、アノード電極16越しに上部ガラス基板17aを介して見ることになる。
アノード電極16は、アノード電圧電源19によって正電位が印加されており、電子を加速して蛍光体層15に衝突させるものである。
図4は、本発明の実施例3に係るフラットパネルディスプレイの断面図である。
図4において、フラットパネルディスプレイ20は、上下面を上部ガラス基板17aと下部ガラス基板17bで、側面を外周枠スペーサー6bで囲まれるもので、その内部にカソード電極10、エミッタ13、ゲート電極14、蛍光体層15及びアノード電極16を備えている。
下部ガラス基板17bの上側にカソード電極10が形成され、このカソード電極10の上部には、抵抗層11を介してエミッタ13が設けられているが、これはカーボンナノチューブ繊維の塊でもよい。このエミッタ13は、ミクロンサイズの円錐形状のエミッタティップにより構成されている。また、抵抗層11から絶縁体12を介して、その上部に設けられるゲート電極14が、このエミッタ13を囲むように構成されており、エミッタ13からの電子を発生させるために数V/μmの引き出し電圧がゲート電圧電源18によって印加されている。
このエミッタ13とゲート電極14が、冷陰極としての電界放出陰極を形成している。電子を放出させる際には、ゲート電極14に正電位、エミッタ13に負電位を印加する。エミッタ13の先端は直径5nm程度のコーン状あるいは直径が1nmから数10nmのカーボンナノチューブ繊維が尖状に形成されているため、強い電界集中が生じ、その結果エミッタ13内の電子が、表面の仕事関数障壁をトンネル効果により透過して真空中に放出されるのである。
放出された電子は、内部空間7を進みアノード電極16の下部に設けられた蛍光体層15に衝突して、蛍光体層15を発光させる。発生した光は、アノード電極16越しに上部ガラス基板17aを介して見ることになる。
アノード電極16は、アノード電圧電源19によって正電位が印加されており、電子を加速して蛍光体層15に衝突させるものである。
このように構成されるフラットパネルディスプレイ20のゲート電極14とアノード電極16の蛍光体層15間に、ベルト4にロッド2を接着剤3で固定したスペーサー1が配置されている。このように構成されるフラットパネルディスプレイ20においては、ロッド2がアノード電極16の蛍光体層15とゲート電極14の間に設けられることで、真空に引かれる内部空間7と大気圧との差圧がかかる上部ガラス基板17aと下部ガラス基板17bに発生する圧縮力に抗するように支持することができる。また、ベルト4によって複数のロッド2が固定されているため、個々のロッド2をゲート電極14上に接着剤によって植設する必要がなく、予め接着剤3を用いて固定したロッド2を備えるベルト4をリールなどに巻いておき、これを引き出しながら、フラットパネルディスプレイ20の内部の大きさに沿って、例えばミアンダー状に曲げ、必要な長さだけ切断して、ゲート電極14の上面に載置するだけでよい。もちろん、いくつかのロッド2の下端あるいは上端に接着剤をつけてゲート電極14あるいはアノード電極16の蛍光体層15の下面に接着して固定するようにしてもよい。スペーサー1の設置方法は、スペーサー1の実施例1の説明時に説明したとおりである。
本実施例3では、既に説明した実施例1に係るスペーサー1を用いた例で説明したが、ロッド2の材質としては、ガラス製でもセラミック製でもよいし、ベルト4の材質も鉄、ニッケル、チタンやこれらの合金などの金属製でもよいし、ポリイミドなどの合成樹脂製でもよい。さらに、ベルト4の形状としても図1,2,4中に示されるようなテープ状のものの他、図3に示されるような実施例2の織物状のベルトを採用してもよい。
さらに、ベルトにゲッターを備えるように構成することで、上部ガラス基板17aと下部ガラス基板17bの間隔が狭いフラットパネルディスプレイ20の内部空間7において、より効果的にガスを吸収、除去することができ、高い真空度を維持することができる。
ゲッター材料としては、実施例1で述べたとおり、ジルコニウムとアルミニウムによる組成物、ジルコニウムとアルミニウムとチタンによる組成物、あるいはジルコニウムとバナジウムと鉄による組成物などを用い、それらの金属粉末を予めベルト4に焼結しておくことでガスを吸着する非蒸発型ゲッターとして機能させるものである。吸着されるガスも実施例1に記載されるとおりである。
また、ゲッターを備える点は、金属製の織物状ベルトを採用する場合においても同様である。
さらに、ベルトにゲッターを備えるように構成することで、上部ガラス基板17aと下部ガラス基板17bの間隔が狭いフラットパネルディスプレイ20の内部空間7において、より効果的にガスを吸収、除去することができ、高い真空度を維持することができる。
ゲッター材料としては、実施例1で述べたとおり、ジルコニウムとアルミニウムによる組成物、ジルコニウムとアルミニウムとチタンによる組成物、あるいはジルコニウムとバナジウムと鉄による組成物などを用い、それらの金属粉末を予めベルト4に焼結しておくことでガスを吸着する非蒸発型ゲッターとして機能させるものである。吸着されるガスも実施例1に記載されるとおりである。
また、ゲッターを備える点は、金属製の織物状ベルトを採用する場合においても同様である。
なお、本実施例3では、スペーサー1のロッド2が、アノード電極16の蛍光体層15とゲート電極14間に配置されているものの、アノード電極16の蛍光体層15を避けて、アノード電極16であって蛍光体層15が配されていない部分に直接当接させるようにしてもよいし、ゲート電極14の他にカソード電極10上にロッド2が当接するように配置されてもよい。すなわち、上部ガラス基板17aと下部ガラス基板17bにかかる圧縮力に抗するように支持するのであれば、ロッド2の端部がどの部分に当接するように配置されるかについては、特に限定するものではない。本願明細書では、蛍光体層15はアノード電極16の一部として記載している。
以上説明したように、実施例1や実施例2で説明したスペーサーを用いることで、フラットパネルディスプレイ20の製造が容易となり、工程の簡素化、時間の短縮化、経済性の向上など様々な効果を発揮することができる。
以上説明したように、実施例1や実施例2で説明したスペーサーを用いることで、フラットパネルディスプレイ20の製造が容易となり、工程の簡素化、時間の短縮化、経済性の向上など様々な効果を発揮することができる。
以上説明したように、本発明の請求項1乃至請求項7に記載された発明は、フィールドエミッションディスプレイなどのフラットパネルディスプレイをはじめ、フラットパネルバックライト光源としても利用可能であり、幅広く表示装置の発光デバイスに利用可能である。
1…スペーサー 2…ロッド 3…接着剤 4…ベルト 5…下部ガラス基板 6a,6b…外周枠スペーサー 7…内部空間 8…スペーサー 9…織物状ベルト 9a…横糸繊維 10…カソード電極 11…抵抗層 12…絶縁体 13…エミッタ 14…ゲート電極 15…蛍光体層 16…アノード電極 17a…上部ガラス基板 17b…下部ガラス基板 18…ゲート電圧電源 19…アノード電圧電源 20…フラットパネルディスプレイ
Claims (7)
- フラットパネルディスプレイのアノード電極とゲート電極又はカソード電極の間に形成される空間に配設されるスペーサーであって、複数のロッドをこのロッドの長さよりも短い幅の金属製ベルトに固定したことを特徴とするスペーサー。
- 前記金属製ベルトは、ガスを吸着して真空排気を行うゲッターを表面に形成することを特徴とする請求項1記載のスペーサー。
- 前記金属製ベルトは、鉄、ニッケル、チタン又はこれらの金属を主とする合金であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のスペーサー。
- 前記金属製ベルトに代えて、合成樹脂製ベルトを備えることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のスペーサー。
- 前記金属製ベルトは、織物状に形成されたベルトであって、この織物状に形成された金属製ベルトに前記ロッドが織り込まれて固定されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のスペーサー。
- 前記金属製ベルトに代えて、織物状に形成された合成樹脂製ベルトを用い、この織物状に形成された合成樹脂製ベルトに前記ロッドが織り込まれて固定されることを特徴とする請求項1記載のスペーサー。
- カソード電極で発生させた電子を、ゲート電極を介してアノード電極に塗布した蛍光体層に衝突させて発光させるフラットパネルディスプレイであって、前記アノード電極とゲート電極又はカソード電極の間に形成される空間に、請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のスペーサーを配設することを特徴とするフラットパネルディスプレイ。
Priority Applications (1)
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JP2007040686A JP2008204853A (ja) | 2007-02-21 | 2007-02-21 | スペーサーとこのスペーサーを備えたフラットパネルディスプレイ |
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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-
2007
- 2007-02-21 JP JP2007040686A patent/JP2008204853A/ja active Pending
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