JP2008234983A - Flat image display device, its manufacturing method, and spacer - Google Patents

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Fusao Hojo
房郎 北條
Takashi Naito
内藤  孝
Hirotaka Yamamoto
浩貴 山本
Yuichi Sawai
裕一 沢井
Motoyuki Miyata
素之 宮田
Michiko Honbo
享子 本棒
Hiroyuki Ito
博之 伊藤
Akira Hatori
明 羽鳥
Nobuhiko Hosoya
信彦 細谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flat image display device capable of satisfying a resistance temperature characteristic, a withstand voltage and a beam deflection suppression effect at the same time, and having a spacer, and the spacer. <P>SOLUTION: This flat image display device is provided with: a cathode substrate having an electron source; an anode substrate having a phosphor emitting light by receiving electrons emitted from the electron source; and the spacer arranged between the cathode substrate and the anode substrate to support both the substrates. The spacer is composed of a glass base material and a thin film formed on its side surface. The thin film comprises particles exhibiting metal conductivity, a metal oxide layer covering surfaces of the particles and having an electric characteristic like that of an insulator, and a composite metal oxide dispersing them, and the composite metal oxide is formed of a solid solution of a metal oxide having electric conductivity like that of a semiconductor, and a metal oxide having electric conductivity like that of an insulator. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像表示装置とそれに使用されるスペーサに関する。   The present invention relates to an image display device and a spacer used therefor.

近年、情報処理装置或いはテレビジョン放送の高画質化に伴い、高輝度、高精細の特性を有すると共に軽量、省スペース化が図れることから、平面型画像表示装置(FPD:Flat Panel Display)への関心が高まっている。この平面型画像表示装置の代表的なものが液晶表示装置やプラズマ表示装置であり、また、最近注目されているフィールドエミッションディスプレイ(Field Emission Display、以下、FEDと称する)である。   In recent years, with the improvement in image quality of information processing devices or television broadcasts, it has high luminance and high definition characteristics, and can be reduced in weight and space, so that it can be used as a flat panel display (FPD). Interest is growing. Typical examples of the flat type image display device are a liquid crystal display device and a plasma display device, and a field emission display (hereinafter referred to as FED) which has been attracting attention recently.

FEDは冷陰極素子の電子放出素子をマトリックス状に配置した電子源を有する自発光型の表示装置である。電子放出素子としては、表面伝導型放出素子(SED型)、電界放出型素子(FE型)、金属/絶縁膜/金属型放出素子(MIM型)などが知られている。また、FE型では、モリブデン等の金属やシリコン等の半導体物質で作られたスピント型や、カーボンナノチューブを電子源とするCNT型などが知られている。   The FED is a self-luminous display device having an electron source in which electron emitters of cold cathode elements are arranged in a matrix. Known electron-emitting devices include surface conduction electron-emitting devices (SED type), field emission devices (FE type), metal / insulating film / metal-type emitting devices (MIM type), and the like. As the FE type, a Spindt type made of a metal such as molybdenum or a semiconductor material such as silicon, or a CNT type using a carbon nanotube as an electron source is known.

FEDでは、電子源が形成された背面側のカソードパネルと、電子源から放出された電子によって励起されて発光する蛍光体が形成された前面側のアノードパネルとの間に空間を設けて、この空間を真空雰囲気に保つ必要がある。真空に保たれた空間部が大気圧に耐えられるようにするために、通常、2つのパネル間にはスペーサと呼ばれる支持部材が配置される。   In the FED, a space is provided between the cathode panel on the back side where the electron source is formed and the anode panel on the front side where a phosphor that emits light when excited by electrons emitted from the electron source is formed. It is necessary to keep the space in a vacuum atmosphere. In order to allow the space maintained in a vacuum to withstand atmospheric pressure, a support member called a spacer is usually disposed between the two panels.

FEDでは、通常、電子源とアノードとの間の電位差が数〜数十kV程度となるように、アノードに電圧が印加される。この印加電圧が高いほど、パネルの高輝度化と長寿命化が図れるが、一方でスペーサが帯電しやすくなる。スペーサが帯電すると、カソードからアノードに飛行する電子ビームがスペーサ側に引き寄せられる、或いは、反発してスペーサから遠ざかるという現象が起こる。この結果、明るさが変わり、スペーサの影が画面に映るようになって、画質が悪くなるという問題が生じる。また、放電が起こりやすくなり、カソードや他の構造部品が破壊される恐れがある。   In the FED, a voltage is usually applied to the anode so that the potential difference between the electron source and the anode is about several to several tens of kV. The higher the applied voltage, the higher the luminance and the longer the life of the panel, but the more easily the spacer is charged. When the spacer is charged, a phenomenon occurs in which the electron beam flying from the cathode to the anode is attracted to the spacer side or repels away from the spacer. As a result, the brightness changes, and the shadow of the spacer appears on the screen, resulting in a problem that the image quality deteriorates. In addition, discharge tends to occur, and the cathode and other structural parts may be destroyed.

このような問題を回避する方法として、スペーサ材料に比抵抗が10Ωcm程度の電子伝導性のガラス材料を用いることが知られており、電子伝導性ガラスとしてはV−W−P−O系ガラスが知られている(非特許文献1参照)。また、別の方法として、スペーサの基材に絶縁体のガラス基板を用い、その上部に電子の伝導を促す薄膜を形成することが知られており。ガラス基板の表面に抵抗温度係数が負の貴金属を含有した酸化物サーメット膜を形成することが知られている(例えば、特許文献1参照)。このような酸化物サーメット膜を用いることにより、スペーサ表面で消費される電力による温度上昇で抵抗値が減少し続け、過大な電流が流れるいわゆる熱暴走を抑制することが出来る。 As a method for avoiding such a problem, it is known that an electron conductive glass material having a specific resistance of about 10 7 Ωcm is used as a spacer material, and VWPO system is used as the electron conductive glass. Glass is known (see Non-Patent Document 1). As another method, it is known that an insulating glass substrate is used as the base material of the spacer, and a thin film for promoting electron conduction is formed on the insulating glass substrate. It is known to form an oxide cermet film containing a noble metal having a negative resistance temperature coefficient on the surface of a glass substrate (see, for example, Patent Document 1). By using such an oxide cermet film, it is possible to suppress a so-called thermal runaway in which an excessive current flows because the resistance value continues to decrease due to a temperature rise due to electric power consumed on the spacer surface.

A. Mansingh, J. K. Valid, R. P. Tandon,「DC conductivity of molybdenum phosphate glasses」,J.Phys.C, Solid State Phys.,Vol10,4061-4066(1977)A. Mansingh, J. K. Valid, R. P. Tandon, “DC conductivity of molybdenum phosphate glasses”, J. Phys. C, Solid State Phys., Vol 10, 4061-4066 (1977) 特許第3745078号公報Japanese Patent No. 3745078

非特許文献1には、スペーサのガラス基材にV−W−P−O系の電子伝導性ガラスを用いることが記載されているが、この電子伝導性ガラスは半導体的性質を示し、かつ、電子伝導がホッピング伝導で生じるため、電気抵抗の温度係数が極めて大きい。しかも、半導体の性質として高温ほどキャリアが増えて低抵抗となる。このため、熱暴走が生じやすい。また、ホッピング伝導機構であるため、高温ほどホッピングできる分子のエネルギーが増大し、ホッピングの確率が高くなり、温度上昇に伴う抵抗の低下が著しく、抵抗温度係数が正で、大きいという問題がある。   Non-Patent Document 1 describes that a VWPO system electron conductive glass is used for the glass substrate of the spacer, and this electron conductive glass exhibits semiconducting properties, and Since electron conduction occurs by hopping conduction, the temperature coefficient of electrical resistance is extremely large. Moreover, as a semiconductor property, the higher the temperature, the more carriers and the lower the resistance. For this reason, thermal runaway tends to occur. In addition, because of the hopping conduction mechanism, there is a problem that the higher the temperature, the higher the energy of molecules that can be hopped, the higher the probability of hopping, the significant decrease in resistance with increasing temperature, and the positive and large resistance temperature coefficient.

特許文献1には、絶縁体マトリックス中に貴金属を分散して構成される酸化物サーメット膜を絶縁体ガラス基材上に形成することが開示されている。この酸化物サーメット膜は抵抗温度係数が負のため熱暴走を抑制できる。しかしながら、アノード基板とカソード基板に印加された10kV程度の高電圧により電流が薄膜にのみに流れるため、高い電圧の印加によりスペーサに異常放電が生じ、パネルを破壊しやすいという問題がある。また、この酸化物サーメット膜は絶縁体マトリックスを用いており、マトリックスの部分は電子照射によって正に帯電するため、この帯電した部分によってスペーサ近傍の電子源から照射される電子が吸引されるという現象が起こりやすい。   Patent Document 1 discloses that an oxide cermet film formed by dispersing a noble metal in an insulator matrix is formed on an insulator glass substrate. Since this oxide cermet film has a negative resistance temperature coefficient, thermal runaway can be suppressed. However, since a current flows only in the thin film due to a high voltage of about 10 kV applied to the anode substrate and the cathode substrate, there is a problem that abnormal discharge occurs in the spacer due to application of the high voltage, and the panel is easily broken. In addition, this oxide cermet film uses an insulator matrix, and the portion of the matrix is positively charged by electron irradiation, so that the electrons irradiated from the electron source near the spacer are attracted by the charged portion. Is likely to occur.

以上のように、従来の技術ではスペーサの抵抗温度特性、耐電圧、ビーム偏向防止効果を同時に満たすスペーサを有する平面型画像表示装置を得ることは難しかった。   As described above, it has been difficult to obtain a flat image display device having a spacer that simultaneously satisfies the resistance temperature characteristics, the withstand voltage, and the beam deflection preventing effect of the spacer.

本発明の目的は、抵抗温度特性、耐電圧、ビーム偏向抑制効果を同時に満たすことができるスペーサを有する平面型画像表示装置およびスペーサを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a flat image display device and a spacer having a spacer that can simultaneously satisfy the resistance temperature characteristics, the withstand voltage, and the beam deflection suppressing effect.

本発明は、電子源を備えたカソード基板と、前記電子源から放出された電子を受けて発光する蛍光体を備えたアノード基板と、前記カソード基板と前記アノード基板の間に配置され両基板を支持するスペーサを具備する平面型画像表示装置において、前記スペーサがガラス基材とその側面に形成された薄膜とから構成され、前記薄膜が金属伝導性を示す粒子とその粒子の表面を覆う絶縁体的な電気特性を有する金属酸化物層及びそれらを分散する複合金属酸化物からなり、前記複合金属酸化物が半導体的な電気伝導性を有する金属酸化物と絶縁体的な電気伝導性を有する金属酸化物との固溶体からなることを特徴とする。   The present invention relates to a cathode substrate having an electron source, an anode substrate having a phosphor that emits light upon receiving electrons emitted from the electron source, and both the substrates disposed between the cathode substrate and the anode substrate. In a flat-panel image display device having a supporting spacer, the spacer is composed of a glass substrate and a thin film formed on a side surface thereof, and the thin film covers particles exhibiting metal conductivity and the surface of the particle. A metal oxide layer having electrical characteristics and a composite metal oxide in which they are dispersed, wherein the composite metal oxide has a semiconducting electrical conductivity and an insulating electrical conductivity It consists of a solid solution with an oxide.

本発明は、平面型画像表示装置の背面パネルと前面パネルの間に配置されるスペーサであって、ガラス基材とその側面に形成された薄膜とから構成され、前記薄膜が金属伝導性を示す粒子とその粒子の表面を覆う絶縁体的な電気特性を有する金属酸化物層及びそれらを分散する複合金属酸化物からなり、前記複合金属酸化物が半導体的な電気伝導性を有する金属酸化物と絶縁体的な電気伝導性を有する金属酸化物との固溶体からなることを特徴とする。   The present invention is a spacer disposed between a back panel and a front panel of a flat-type image display device, and is composed of a glass substrate and a thin film formed on a side surface thereof, and the thin film exhibits metal conductivity. A metal oxide layer having insulating electrical properties covering the particle and the surface of the particle, and a composite metal oxide in which they are dispersed, the composite metal oxide having a semiconducting electrical conductivity; It is characterized by comprising a solid solution with a metal oxide having insulating electrical conductivity.

本発明のスペーサは、ガラス基材の側面に、半導体的な電気伝導性を有する金属酸化物と絶縁体的な電気伝導性を有する金属酸化物との固溶体の前駆体を含む溶液中に、金属伝導性を示す粒子とその表面を覆う絶縁体的な電気伝導性を有する金属酸化物層とからなる粒子を分散させた塗布液を塗布し、焼成することにより製造することができる。   The spacer of the present invention comprises a metal substrate in a solution containing a solid solution precursor of a metal oxide having semiconducting electrical conductivity and a metal oxide having insulating electrical conductivity on a side surface of a glass substrate. It can be manufactured by applying and baking a coating liquid in which particles composed of conductive particles and a metal oxide layer having insulating electrical conductivity covering the surface are dispersed.

本発明のスペーサは、半導体的な電気伝導性を有する金属酸化物と絶縁体的な電気伝導性を有する金属酸化物との固溶体からなる複合金属酸化物薄膜がガラス基材側面に形成されているので、電子照射によってスペーサが正に帯電することを防止でき、スペーサによる偏向を抑制することができる。   In the spacer of the present invention, a composite metal oxide thin film made of a solid solution of a metal oxide having semiconducting electrical conductivity and a metal oxide having insulating electrical conductivity is formed on the side surface of the glass substrate. Therefore, it is possible to prevent the spacer from being positively charged by the electron irradiation, and to suppress deflection by the spacer.

さらに、半導体的な電気伝導性を有する金属酸化物と絶縁体的な電気伝導性を有する金属酸化物との固溶体からなる複合金属酸化物薄膜中に、金属伝導性を示す粒子が分散されているので、スペーサの温度変化による抵抗変化が小さく、抵抗温度特性を改善できる。   Furthermore, particles exhibiting metal conductivity are dispersed in a composite metal oxide thin film made of a solid solution of a metal oxide having semiconducting electrical conductivity and a metal oxide having insulating electrical conductivity. Therefore, the resistance change due to the temperature change of the spacer is small, and the resistance temperature characteristic can be improved.

また、半導体的な電気伝導性を有する金属酸化物と絶縁体的な電気伝導性を有する金属酸化物の固溶体からなる複合金属酸化物薄膜中に金属伝導性を示す粒子が分散し、この金属伝導性を示す粒子の表面に絶縁体的な電気特性を有する金属酸化物を含む層が形成されているので、金属粒子の焼成による粒子成長を抑制することができる。金属伝導性を示す粒子表面に絶縁体的な電気特性を有する金属酸化物を含む層が形成されていない場合には、焼成の際の粒子成長により粒子間隔が大きくなり、温度変化による抵抗変化を小さくする抵抗温度特性の改善効果が充分に発揮されない。   In addition, particles exhibiting metal conductivity are dispersed in a composite metal oxide thin film made of a solid solution of a metal oxide having semiconducting electrical conductivity and a metal oxide having insulating electrical conductivity. Since a layer containing a metal oxide having insulating electrical characteristics is formed on the surface of the particles exhibiting properties, particle growth due to firing of the metal particles can be suppressed. When a layer containing a metal oxide with insulating electrical properties is not formed on the particle surface showing metal conductivity, the particle spacing increases due to particle growth during firing, and resistance changes due to temperature changes. The effect of improving the resistance temperature characteristic to be reduced is not sufficiently exhibited.

本発明において、「金属的な電気伝導性を示す」とは、電気伝導機構が電子伝導によるものであり、温度の上昇に伴って抵抗値が上昇する傾向にあるものを指す。すなわち、金属では自由電子による電子伝導のため、温度上昇に伴って結晶格子の格子振動が大きくなり、それによって電子伝導が阻害されるために移動度が低下する。したがって、温度上昇と共に電気伝導率が低下し、抵抗が上昇する。   In the present invention, “showing metallic electrical conductivity” means that the electrical conduction mechanism is due to electronic conduction, and the resistance value tends to increase with increasing temperature. That is, in metal, electron conduction due to free electrons causes the lattice vibration of the crystal lattice to increase as the temperature rises, thereby inhibiting the electron conduction and lowering the mobility. Therefore, the electrical conductivity decreases with increasing temperature, and the resistance increases.

また、「半導体的な電気伝導性を示す」とは、温度上昇に伴って価電子帯から導電帯に励起される電子(キャリア)の濃度が指数関数的に増加し、温度上昇に伴って低抵抗化するものを指す。   Also, “showing semiconducting electrical conductivity” means that the concentration of electrons (carriers) excited from the valence band to the conduction band increases exponentially with increasing temperature and decreases with increasing temperature. Refers to resistance.

本発明により、耐電圧並びに温度に対する抵抗変化量並びに偏向量が良好なスペーサを有する平面型画像表示装置を提供することができた。   According to the present invention, it is possible to provide a flat-type image display device having a spacer having a good withstand voltage, a resistance change amount with respect to temperature, and a deflection amount.

スペーサのガラス基材には、基材に電流が流れるようになり、耐電圧が高くでき、明るい画質にできることが期待されるV−W−Mo−P−Ba−O系の電子伝導性ガラスを用いることが望ましい。ただし、これに限定されるものではない。   The glass substrate of the spacer is made of a VW-Mo-P-Ba-O-based electron conductive glass that is expected to have a high withstand voltage and a bright image quality as current flows through the substrate. It is desirable to use it. However, it is not limited to this.

金属伝導性を示す粒子の材料は金属伝導性を示すものであれば特に限定されないが、焼成による酸化安定性等からAu、Pt、Agから選ばれる少なくとも1種の金属元素が好ましい。粒子の平均粒子径は0.5nm以上で、複合金属酸化物薄膜の膜厚より小さいことが望ましい。分散する金属伝導性を示す粒子の割合は、たとえばAu粒子の場合、0.1%以上であり、複合金属酸化物よりなる薄膜の表面抵抗値が1×1010Ω/□以上、1×1013Ω/□以下となるような含有量で分散させることが望ましい。0.1%より少ないと抵抗温度特性が充分に改善されない。表面抵抗が小さいと消費電力が大きくなり、熱暴走の危険が生じやすくなる。 The material of the particles exhibiting metal conductivity is not particularly limited as long as it exhibits metal conductivity, but at least one metal element selected from Au, Pt, and Ag is preferable from the viewpoint of oxidation stability by firing. The average particle diameter of the particles is preferably 0.5 nm or more and smaller than the thickness of the composite metal oxide thin film. For example, in the case of Au particles, the ratio of dispersed particles exhibiting metal conductivity is 0.1% or more, and the surface resistance value of the thin film made of the composite metal oxide is 1 × 10 10 Ω / □ or more, 1 × 10 It is desirable to disperse in such a content that it is 13 Ω / □ or less. If it is less than 0.1%, the resistance-temperature characteristic is not sufficiently improved. If the surface resistance is low, the power consumption increases and the risk of thermal runaway is likely to occur.

金属伝導性を示す粒子の表面に形成する絶縁体的な電気特性を有する金属酸化物層の材料は、SiO、Al、Taから選ばれることが好ましく、特にSiOが好ましい。金属伝導性を示す粒子の粒子径と金属酸化物層の厚さを加えた厚さは、複合金属酸化物の膜厚を超えないことが望ましい。さらに、金属伝導性を示す粒子の表面に形成する絶縁体的な電気特性を有する金属酸化物層の厚さは0.5nm以上であることが望ましい。金属酸化物層の厚さが0.5nmより小さいと金属粒子の粒子成長を抑制することができにくくなる。 The material of the metal oxide layer having insulating electrical properties formed on the surface of the particles exhibiting metal conductivity is preferably selected from SiO 2 , Al 2 O 3 , and Ta 2 O 5 , and particularly SiO 2 preferable. It is desirable that the thickness obtained by adding the particle diameter of the particles exhibiting metal conductivity and the thickness of the metal oxide layer does not exceed the film thickness of the composite metal oxide. Furthermore, it is desirable that the thickness of the metal oxide layer having insulating electrical properties formed on the surface of the particles exhibiting metal conductivity is 0.5 nm or more. When the thickness of the metal oxide layer is smaller than 0.5 nm, it becomes difficult to suppress the particle growth of the metal particles.

複合金属酸化物は、Feなどの半導体的な電気伝導性を有する金属酸化物と、Gaなどの絶縁体的な電気伝導性を有する金属酸化物との固溶体からなる。より好ましくは、これらのイオン半径比が固溶体を形成できる程度に近い値を有していることが好ましい。複合金属酸化物を形成する元素は鉄、クロム、マンガン、ニッケル、バナジウム、ロジウム、モリブデン及びルテニウムから選ばれた1種と、アルミニウム及びガリウムから選ばれた1種よりなることが望ましい。より望ましくは複合金属酸化物を形成す元素が鉄とガリウムからなり、酸化物換算のモル%でFe:20%〜80%、Ga:80%〜20%を含有することである。 The composite metal oxide is a solid solution of a metal oxide having semiconducting electrical conductivity such as Fe 2 O 3 and a metal oxide having insulating electrical conductivity such as Ga 2 O 3 . More preferably, it is preferable that these ionic radius ratios have values close to the extent that a solid solution can be formed. The element forming the composite metal oxide is preferably composed of one kind selected from iron, chromium, manganese, nickel, vanadium, rhodium, molybdenum and ruthenium, and one kind selected from aluminum and gallium. More preferably, the element forming the composite metal oxide is composed of iron and gallium, and contains Fe 2 O 3 : 20% to 80% and Ga 2 O 3 : 80% to 20% in terms of mol% in terms of oxide. It is.

複合金属酸化物よりなる薄膜の表面抵抗値は1×1010Ω/□以上、1×1013Ω/□以下であることが望ましい。複合金属酸化物よりなる薄膜の膜厚は10nm以上、200nm以下であることが望ましい。膜厚が10nm未満であるとガラス成分の揮発の抑制が不十分となる傾向があり、エミッション劣化のおそれがある。また、温度に対する抵抗変化量が大きく、偏向量が良好なスペーサを得ることが難しい。膜厚が200nmを超えると膜厚が厚いために、薄膜とガラス基材との間の応力による膜剥離等による膜ムラが生じる危険があり、また、スペーサの抵抗が小さくなる。 The surface resistance value of the thin film made of the composite metal oxide is desirably 1 × 10 10 Ω / □ or more and 1 × 10 13 Ω / □ or less. The thickness of the thin film made of the composite metal oxide is desirably 10 nm or more and 200 nm or less. If the film thickness is less than 10 nm, the suppression of volatilization of the glass component tends to be insufficient, and the emission may be deteriorated. Further, it is difficult to obtain a spacer having a large resistance change amount with respect to temperature and a good deflection amount. If the film thickness exceeds 200 nm, the film thickness is so thick that there is a risk of film unevenness due to film peeling due to stress between the thin film and the glass substrate, and the resistance of the spacer is reduced.

本発明のスペーサは、金属伝導性を示す粒子を金属酸化物で覆った状態で複合金属酸化物の前駆体を含む溶液中に分散させてなる塗布液を、ガラス基材の側面に塗布し、焼成することにより製造することができる。   The spacer of the present invention is applied to the side surface of the glass substrate with a coating liquid dispersed in a solution containing a precursor of a composite metal oxide in a state where particles exhibiting metal conductivity are covered with a metal oxide, It can be manufactured by firing.

ここで、複合金属酸化物前駆体とは薄膜形成後、焼成することにより複合金属酸化物を形成しうるものを意味し、たとえば、鉄、クロム、マンガン、ニッケル、バナジウム、ロジウム、モリブデン、ルテニウム、アルミニウム及びガリウムのアセテートまたはアセチルアセトナート等の金属錯体や金属アルコキシドの溶液、塗布型材料などを用いることができる。   Here, the composite metal oxide precursor means one that can form a composite metal oxide by firing after thin film formation, for example, iron, chromium, manganese, nickel, vanadium, rhodium, molybdenum, ruthenium, A metal complex such as aluminum or gallium acetate or acetylacetonate, a solution of metal alkoxide, a coating type material, or the like can be used.

複合金属酸化物前駆体中に分散させる粒子は、たとえば金属塩の還元反応等により形成した金属粒子の表面に金属アルコキシドなどの化合物の縮合反応により金属酸化物層を形成した粒子として用いることができる。   The particles dispersed in the composite metal oxide precursor can be used, for example, as particles in which a metal oxide layer is formed by condensation reaction of a compound such as metal alkoxide on the surface of metal particles formed by metal salt reduction reaction or the like. .

以下、本発明のスペーサをMIM型FEDに適用した場合について説明するが、本発明はMIM型に限定されるものではない。   Hereinafter, although the case where the spacer of the present invention is applied to the MIM type FED will be described, the present invention is not limited to the MIM type.

図1に、本実施例に係るスペーサの断面の模式図を示す。図2に、MIM型FEDの斜視図を示し、図3に図2のA−A線方向における断面の一部を示す。   FIG. 1 shows a schematic diagram of a cross section of a spacer according to the present embodiment. 2 shows a perspective view of the MIM type FED, and FIG. 3 shows a part of a cross section in the direction of the line AA of FIG.

前面パネル210は、パネルの基材であるアノード基板211の内面側に遮光膜であるブラックマトリックス212と蛍光体層213を有している。また、背面パネル220は、パネルの基材であるカソード基板221の内面側に電極222とエミッタである電子源223を有している。   The front panel 210 has a black matrix 212 as a light shielding film and a phosphor layer 213 on the inner surface side of an anode substrate 211 as a base material of the panel. The back panel 220 includes an electrode 222 and an electron source 223 that is an emitter on the inner surface side of a cathode substrate 221 that is a base material of the panel.

前面パネル210に形成されたブラックマトリックス212と背面パネル220に形成された電極222との間には、多数のスペーサ110が配置されている。これらのスペーサは接着用フリット114を介して前面パネルに接着され、接着用フリット115を介して背面パネルに接着されている。接着用フリットには、スペーサに微小電流が流れることから、通常、導電性のものが用いられる。   A large number of spacers 110 are arranged between the black matrix 212 formed on the front panel 210 and the electrodes 222 formed on the back panel 220. These spacers are bonded to the front panel via an adhesive frit 114 and bonded to the back panel via an adhesive frit 115. As the bonding frit, a conductive material is usually used because a minute current flows through the spacer.

アノード基板211とカソード基板221の内周縁部には封止枠230が設けられ、アノード基板およびカソード基板にそれぞれ接着剤によって接着される。これにより、背面パネルと前面パネルとの間に空間部分が形成され、この空間部分が表示領域となる。前面パネルと背面パネルの間隔は通常、3〜5mm程度であり、また、空間部分は通常、10−5〜10−7Torrの圧力の真空雰囲気に保持される。 A sealing frame 230 is provided on the inner peripheral edge of the anode substrate 211 and the cathode substrate 221, and is bonded to the anode substrate and the cathode substrate with an adhesive, respectively. Thereby, a space part is formed between the back panel and the front panel, and this space part becomes a display area. The distance between the front panel and the rear panel is usually about 3 to 5 mm, and the space is usually kept in a vacuum atmosphere at a pressure of 10 −5 to 10 −7 Torr.

このように構成されたFEDにおいて、背面パネル220と前面パネル210の間に数〜数十kV程度の加速電圧を印加すると、エミッタである電子源から電子が出射され、加速電圧によって蛍光体層213に衝突し、これを励起して所定周波数の光を前面パネル210の外部に出射する。これにより、画像が表示される。   In the FED configured as described above, when an acceleration voltage of about several to several tens of kV is applied between the back panel 220 and the front panel 210, electrons are emitted from an electron source as an emitter, and the phosphor layer 213 is generated by the acceleration voltage. Is excited to emit light having a predetermined frequency to the outside of the front panel 210. Thereby, an image is displayed.

ガラス基材表面に形成される薄膜には、エミッタである電子源から放出される電子や、アノードや他の構成部材からの反射電子や二次電子が照射される。このため、薄膜は、照射される電子による帯電を抑制し、電子線の軌道を曲げないように低抵抗であることが要求される。しかし、抵抗が低すぎると、アノード基板とカソード基板の間に印加される電圧により流れる電流の消費量が多くなり、また、熱暴走の危険性が生じやすくなる。従って、適切な抵抗値に調整する必要があり、表面抵抗を1×1010Ω/□〜1×1013Ω/□の範囲とすることが好ましい。熱暴走とは、アノード基板とカソード基板の間に流れるスペーサ電流によってスペーサが発熱して高温状態となり、それによってスペーサ自身の抵抗値が低下して更に大電流が流れて高温となり、この結果、更に抵抗が下がる現象を繰り返すことで、スペーサ自体が自己の軟化温度より高温となり、溶断する現象である。 The thin film formed on the surface of the glass substrate is irradiated with electrons emitted from an electron source that is an emitter, reflected electrons and secondary electrons from an anode and other components. For this reason, the thin film is required to have a low resistance so as to suppress charging by irradiated electrons and not bend the trajectory of the electron beam. However, if the resistance is too low, the amount of current that flows due to the voltage applied between the anode substrate and the cathode substrate increases, and the risk of thermal runaway tends to occur. Therefore, it is necessary to adjust to an appropriate resistance value, and the surface resistance is preferably in the range of 1 × 10 10 Ω / □ to 1 × 10 13 Ω / □. Thermal runaway means that the spacer generates heat due to the spacer current flowing between the anode substrate and the cathode substrate, resulting in a high temperature state. As a result, the resistance value of the spacer itself decreases and a larger current flows, resulting in a higher temperature. By repeating the phenomenon that the resistance decreases, the spacer itself becomes a temperature higher than its own softening temperature and melts.

表1の実施例No.1〜10と比較例No.1〜4に示す構成のスペーサを製作して諸特性を調べた。   Example No. in Table 1 1-10 and Comparative Example No. Various characteristics were investigated by manufacturing spacers having the structures shown in 1-4.

Figure 2008234983
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図4は本発明に係るスペーサの断面の模式図であり、図5はガラス基材の側面に形成される薄膜の構成を示した模式図である。本発明のスペーサ110は、ガラス基材401とその側面を覆う薄膜410から構成されており、薄膜410は図5に示すように、金属伝導性を示す粒子411とその表面を覆う絶縁体的な電気特性を有する金属酸化物412及び複合金属酸化物413から構成されている。   FIG. 4 is a schematic diagram of a cross section of a spacer according to the present invention, and FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of a thin film formed on a side surface of a glass substrate. The spacer 110 of the present invention is composed of a glass substrate 401 and a thin film 410 covering the side surfaces thereof. As shown in FIG. 5, the thin film 410 is an insulator-like material covering the surface 411 of particles 411 exhibiting metal conductivity. It consists of a metal oxide 412 and a composite metal oxide 413 having electrical characteristics.

本発明の実施例及び比較例は、いずれもスペーサのガラス基材にV−W−Mo−P−Ba−O系の電子伝導性ガラスを用いた。導電性ガラスを用いたのは、基材に電流が流れるようになり、耐電圧が高くでき、明るい画質にできると考えたからである。   In each of the Examples and Comparative Examples of the present invention, VW-Mo-P-Ba-O-based electron conductive glass was used for the glass substrate of the spacer. The reason why the conductive glass is used is that it is thought that current can flow through the substrate, the withstand voltage can be increased, and a bright image quality can be obtained.

比較例No.1の薄膜はFeとGaの複合金属酸化物のみで構成されており、金属粒子とそれを覆う皮膜を有していない。比較例No.2の薄膜はシリカ中にAu粒子を分散させたものからなり、複合金属酸化物を含まない。比較例No.3と比較例No.4は、シリカ被覆Au粒子を、複合金属酸化物ではなく、単一の金属酸化物中に分散させている。 Comparative Example No. The thin film 1 is composed only of a composite metal oxide of Fe 2 O 3 and Ga 2 O 3 , and does not have metal particles and a coating covering the metal particles. Comparative Example No. The thin film 2 is made of Au particles dispersed in silica and does not contain a composite metal oxide. Comparative Example No. 3 and Comparative Example No. In No. 4, silica-coated Au particles are dispersed not in a composite metal oxide but in a single metal oxide.

本発明の実施例および比較例のスペーサは、いずれも、ガラス基材の側面に薄膜をスプレーコート方法によって成膜したが、ディップ法、ゾルゲル法、ダイス法、スピンコート法などのように溶液を介した塗布焼成方法を用いても良い。   In the spacers of the examples of the present invention and the comparative examples, a thin film was formed on the side surface of the glass substrate by a spray coating method, but a solution such as a dip method, a sol-gel method, a dice method, a spin coating method was used. An intermediate coating method may be used.

スプレーコートによる成膜の方法を、実施例No.1の構成を有する薄膜を例にとって説明する。   The method of film formation by spray coating is described in Example No. A thin film having the structure 1 will be described as an example.

SiOからなる金属酸化物層を有するAu粒子は、液相法により作製した。5mMのクエン酸100mLに5×10−4molの塩化金酸を加えた後、100μLのNaBHを加えてクエン酸で安定化した金ナノ粒子を形成した。TEMで観測した金ナノ粒子の平均結晶径は4nmであった。1mMの(3−アミノプロピル)トリメトキシシランを0.5mL加えた後、0.45wt%のケイ酸ナトリウム水溶液(イオン交換樹脂により)4mLを加えpHを9に調整した後、24時間攪拌した。さらに、トルエン20mLと1mMのヘキシルトリメトキシシラン0.5mLを加え5時間攪拌した後、トルエン相を抽出した。形成したシリカ被覆金ナノ粒子のシリカ被覆厚さは2nmであった。 Au particles having a metal oxide layer made of SiO 2 were produced by a liquid phase method. After 5 × 10 −4 mol of chloroauric acid was added to 100 mL of 5 mM citric acid, 100 μL of NaBH 4 was added to form gold nanoparticles stabilized with citric acid. The average crystal diameter of the gold nanoparticles observed by TEM was 4 nm. After adding 0.5 mL of 1 mM (3-aminopropyl) trimethoxysilane, 4 mL of a 0.45 wt% aqueous sodium silicate solution (with an ion exchange resin) was added to adjust the pH to 9, followed by stirring for 24 hours. Further, 20 mL of toluene and 0.5 mL of 1 mM hexyltrimethoxysilane were added and stirred for 5 hours, and then the toluene phase was extracted. The formed silica-coated gold nanoparticles had a silica coating thickness of 2 nm.

高純度化学研究所製Feコート液(酸化物濃度3%)(Fe−03)とGaコート液(酸化物濃度3%)(Ga−03)をモル比1:1になるように混合した溶液に、シリカ被覆金ナノ粒子のトルエン溶液をFeとGaの複合金属酸化物薄膜に対し40または60mol%となるように加え、スプレーコート液とした。 Fe 2 O 3 coating solution (oxide concentration 3%) (Fe-03) and Ga 2 O 3 coating solution (oxide concentration 3%) (Ga-03) manufactured by High-Purity Chemical Laboratories in a molar ratio of 1: 1. A toluene solution of silica-coated gold nanoparticles was added to the mixed solution so as to be 40 or 60 mol% with respect to the composite metal oxide thin film of Fe 2 O 3 and Ga 2 O 3 , thereby obtaining a spray coating solution.

スプレーコートはノズル口径0.2mm、噴霧圧2気圧、噴霧距離20cmの条件で行った。   Spray coating was performed under the conditions of a nozzle diameter of 0.2 mm, a spraying pressure of 2 atm, and a spraying distance of 20 cm.

V−W−Mo−P−Ba−O系電子伝導性ガラス基材の両面に、薄膜材料を上記のスプレーコート条件で形成した。基材のサイズは110mm×3mm×0.15mmとし、110mm×3mmの部分に成膜を行った。スプレーコート後、スペーサを460℃で1時間焼成して、厚さ50nmの薄膜を形成した。   A thin film material was formed on both surfaces of the VW-Mo-P-Ba-O-based electron conductive glass substrate under the above spray coating conditions. The size of the substrate was 110 mm × 3 mm × 0.15 mm, and a film was formed on a 110 mm × 3 mm portion. After spray coating, the spacer was baked at 460 ° C. for 1 hour to form a thin film having a thickness of 50 nm.

成膜完了後、アノード基板、カソード基板との接合部分となるスペーサの両端面(110×0.15mm部分)に、金属膜としてCrをスパッタリングにより約100nmの厚さに形成した。   After the film formation was completed, Cr as a metal film was formed to a thickness of about 100 nm by sputtering on both end faces (110 × 0.15 mm portions) of the spacers to be joined to the anode substrate and the cathode substrate.

作製した薄膜について、電気抵抗の温度依存性を評価した。図6に本測定のために用いたスペーサ試料の形状の模式図を示す。ガラス基材401の側面部に薄膜410を形成し、端面部に電極として金属クロム403を100nm厚さに形成した。この電極間に約500Vの高電圧を印加して体積抵抗を測定した。試料のサイズは高さ3mm、幅0.110mm、長さ10mmとした。この試料を高電圧印加用の電極に挟み、全体を125℃まで加熱可能な恒温層中に保持し、その温度を変化させながら各温度における体積抵抗値を測定した。測定はまず125℃まで試料を昇温したのち、降温過程において抵抗を測定した。   About the produced thin film, the temperature dependence of electrical resistance was evaluated. FIG. 6 shows a schematic diagram of the shape of the spacer sample used for the main measurement. A thin film 410 was formed on the side surface portion of the glass substrate 401, and metal chromium 403 was formed on the end surface portion as an electrode to a thickness of 100 nm. A volume voltage was measured by applying a high voltage of about 500 V between the electrodes. The sample size was 3 mm in height, 0.110 mm in width, and 10 mm in length. This sample was sandwiched between electrodes for applying a high voltage, and the whole was held in a thermostatic layer capable of being heated to 125 ° C., and the volume resistance value at each temperature was measured while changing the temperature. First, the temperature of the sample was raised to 125 ° C., and the resistance was measured in the temperature lowering process.

図7に、実施例No.1と実施例No.2及び比較例No.1についての体積抵抗率の温度変化を示す。シリカ被覆金ナノ粒子を複合金属酸化物中に分散した実施例No.1と実施例No.2では、体積抵抗値の温度変化が小さくなっている。一方、シリカ被覆金属粒子を含有しない比較例No.1では、室温付近まで抵抗の温度変化が非常に大きかった。   In FIG. 1 and Example No. 2 and Comparative Example No. The temperature change of the volume resistivity about 1 is shown. Example No. 1 in which silica-coated gold nanoparticles were dispersed in a composite metal oxide. 1 and Example No. In 2, the temperature change of the volume resistance value is small. On the other hand, Comparative Example No. containing no silica-coated metal particles. In No. 1, the temperature change of the resistance was very large up to around room temperature.

図8に、実施例No.1と実施例No.2及び比較例No.1について、薄膜の抵抗温度係数(α(%/℃))の温度変化を示す。図8において、抵抗温度係数は式1を用いて計算した。   In FIG. 1 and Example No. 2 and Comparative Example No. 1 shows the temperature change of the resistance temperature coefficient (α (% / ° C.)) of the thin film. In FIG. 8, the temperature coefficient of resistance was calculated using Equation 1.

Figure 2008234983
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式1において、Rは温度Tにおける体積抵抗率、Rは室温(T)における体積抵抗率である。本測定では室温Tは25℃とした。比較例No.1の25℃〜40℃における抵抗温度係数は約−3.21%/℃であったが、実施例No.2では−1.70%/℃程度と大幅に改善できていた。 In Equation 1, R is the volume resistivity at temperature T, and R 0 is the volume resistivity at room temperature (T 0 ). Room temperature T 0 in this measurement was 25 ° C.. Comparative Example No. 1 had a temperature coefficient of resistance at 25 ° C. to 40 ° C. of about −3.21% / ° C. In the case of No. 2, the improvement was about -1.70% / ° C.

しかしながら、125℃付近の抵抗温度係数はいずれも約−1.1%/℃であった。この抵抗温度係数の絶対値が3以内の値であれば、温度が1℃変化した際の偏向量の変化が1μm以下になることが分かった。この場合、アノードとカソードとの温度差が20℃以上となった場合に偏向量が20μmを超えるので画面上にスペーサの影が見られることになるが、これ以下の値であればアノードとカソードの温度差が20℃のときでも偏向量が20μm以下となるため好ましい。   However, the temperature coefficient of resistance around 125 ° C. was about −1.1% / ° C. It was found that when the absolute value of the resistance temperature coefficient is a value within 3, the change in deflection amount when the temperature changes by 1 ° C. is 1 μm or less. In this case, when the temperature difference between the anode and the cathode is 20 ° C. or more, the deflection amount exceeds 20 μm, so that the shadow of the spacer is seen on the screen. Even when the temperature difference is 20 ° C., the deflection amount is 20 μm or less, which is preferable.

次に、作製したスペーサをMIM型FED構造内に搭載して図2、図3に示すFEDパネルを作製し、熱暴走が生じる電圧、ビーム偏向量を測定した。表1に、検討を行った各種薄膜材料について、膜構成、対応する模式図、室温での体積抵抗率、25℃〜40℃の間で評価した抵抗温度係数、耐電圧、ビーム偏向量を示した。   Next, the manufactured spacer was mounted in the MIM type FED structure to manufacture the FED panel shown in FIGS. 2 and 3, and the voltage at which thermal runaway occurred and the amount of beam deflection were measured. Table 1 shows the film configuration, the corresponding schematic diagram, the volume resistivity at room temperature, the temperature coefficient of resistance evaluated between 25 ° C and 40 ° C, the withstand voltage, and the amount of beam deflection for the various thin film materials studied. It was.

スペーサが形成されたゲート電極の直近にある一行目に配列したエミッタにおけるビーム偏向量を評価した。ビーム偏向は、スペーサの電気抵抗値が高く、かつ二次電子放出係数が1より大きい場合、或いは小さい場合に正電荷や負電荷がスペーサ表面に蓄積され、この表面に蓄積された電荷にエミッション電流が例えば正電荷の場合には吸引され、負電荷の場合には反発されて、エミッタの直上に形成されたアノード基板上の蛍光体の中心からずれた位置に電子線が照射されて生じる現象である。   The amount of beam deflection at the emitter arranged in the first row immediately adjacent to the gate electrode on which the spacer was formed was evaluated. In the beam deflection, when the electric resistance value of the spacer is high and the secondary electron emission coefficient is larger or smaller than 1, positive charges and negative charges are accumulated on the spacer surface. Is a phenomenon that occurs when an electron beam is irradiated to a position shifted from the center of the phosphor on the anode substrate formed immediately above the emitter, which is attracted in the case of a positive charge and repelled in the case of a negative charge. is there.

ビーム偏向が生じると、蛍光体が発光しない領域が生成するため、スペーサに沿ってライン状の黒い帯が観測されるようになるので好ましくない。表1には、ビーム偏向のずれ量を拡大鏡を用いて定量的に評価し、ずれ量の数値を記載した。ビーム偏向が20μm以下の場合には、人間の目には、ずれによる黒い帯は観測されないので好ましい。   When beam deflection occurs, a region in which the phosphor does not emit light is generated, and therefore, a line-shaped black band is observed along the spacer, which is not preferable. In Table 1, the deviation amount of the beam deflection is quantitatively evaluated using a magnifying glass, and the numerical value of the deviation amount is described. When the beam deflection is 20 μm or less, a black band due to the shift is not observed in human eyes, which is preferable.

本発明の実施例によるものは、いずれも抵抗温度係数の絶対値が3.0よりも小さい値となっているため好ましい。複合金属酸化物薄膜中に含まれるAu粒子の分散量を変化させた場合には、実施例No.1と実施例No.2を比較することよって明らかなように、分散量が多くなると低抵抗化し抵抗温度係数の絶対値が小さくなる傾向が見られた。実施例No.5は複合金属酸化物の組成比をFe:Ga=3:7にした例であるが、Feの比を小さくすると体積低効率が小さくなる傾向が見られた。 Any of the embodiments of the present invention is preferable because the absolute value of the resistance temperature coefficient is smaller than 3.0. When the dispersion amount of Au particles contained in the composite metal oxide thin film was changed, Example No. 1 and Example No. As is clear by comparing 2 with each other, when the amount of dispersion increases, the resistance decreases and the absolute value of the resistance temperature coefficient tends to decrease. Example No. 5 is an example in which the composition ratio of the composite metal oxide is Fe 2 O 3 : Ga 2 O 3 = 3: 7, but when the ratio of Fe 2 O 3 is decreased, the volume low efficiency tends to decrease. .

一方、金属ナノ粒子を分散しないFe−Ga半導性薄膜を形成した場合(比較例No.1)には、抵抗温度係数の絶対値が3.0を超えているため、室温での偏向は20μmと良好であったが、温度変化に対する偏向の変化が著しく、良好ではなかった。 On the other hand, when an Fe 2 O 3 —Ga 2 O 3 semiconducting thin film that does not disperse metal nanoparticles is formed (Comparative Example No. 1), the absolute value of the resistance temperature coefficient exceeds 3.0. The deflection at room temperature was as good as 20 μm, but the change in deflection with respect to the temperature change was remarkable and not good.

酸化物薄膜としてSiOを用いた比較例No.2では、抵抗温度係数は良好であったものの、偏向量が150μmの吸引であり、好ましくないことが分かった。これはマトリックス部分に電化が蓄積されたためと考えられる。 Comparative Example No. using SiO 2 as the oxide thin film. In No. 2, although the resistance temperature coefficient was good, it was found that the amount of deflection was suction of 150 μm, which was not preferable. This is considered to be because electrification was accumulated in the matrix portion.

複合酸化物薄膜に代えてFe薄膜を用いた場合(比較例No.3)は体積低効率が0.08GΩと小さくなり望ましくなかった。 When the Fe 2 O 3 thin film was used instead of the composite oxide thin film (Comparative Example No. 3), the volume low efficiency was as small as 0.08 GΩ, which was not desirable.

また、複合酸化物薄膜に代えてGa薄膜を用いた場合(比較例No.4)は、偏向量が110と大きく望ましくなかった。 Further, when a Ga 2 O 3 thin film was used instead of the complex oxide thin film (Comparative Example No. 4), the deflection amount was as large as 110, which was not desirable.

複合金属酸化物薄膜の膜厚を5nmとした実施例No.9は、室温での偏向は20μmと良好であったが、抵抗温度係数の絶対値が3.0を超えた。また、複合金属酸化物薄膜の膜厚を300nmとした実施例No.10は、体積低効率が0.09GΩと小さくなり、膜ムラが生じやすい傾向にあった。これより、薄膜の厚さは5nmよりも厚くし、かつ300nmよりも薄くすべきであることが確認された。   Example No. in which the film thickness of the composite metal oxide thin film was 5 nm was used. No. 9 had a good deflection at room temperature of 20 μm, but the absolute value of the resistance temperature coefficient exceeded 3.0. In addition, Example No. in which the thickness of the composite metal oxide thin film was 300 nm was used. No. 10 has a low volumetric efficiency of 0.09 GΩ, and tends to cause film unevenness. From this, it was confirmed that the thickness of the thin film should be thicker than 5 nm and thinner than 300 nm.

本発明によるスペーサの構成を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the spacer by this invention. MIN型FEDの外観を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the external appearance of MIN type | mold FED. 図2のA−A線方向の一部分を示した断面図である。It is sectional drawing which showed a part of the AA line direction of FIG. 本発明によるスペーサの断面の模式図である。It is a schematic diagram of the cross section of the spacer by this invention. スペーサガラス基材の側面に形成される薄膜の構成を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the structure of the thin film formed in the side surface of a spacer glass base material. 電気抵抗の温度依存性を評価するために用いたスペーサ試料の模式図である。It is a schematic diagram of the spacer sample used in order to evaluate the temperature dependence of electrical resistance. スペーサの体積抵抗率の温度変化を示す図である。It is a figure which shows the temperature change of the volume resistivity of a spacer. スペーサの抵抗温度係数の温度変化を示す図である。It is a figure which shows the temperature change of the resistance temperature coefficient of a spacer.

符号の説明Explanation of symbols

110…スペーサ、114…接着用フリット、115…接着用フリット、210…前面パネル、211…アノード基板、212…ブラックマトリックス、213…蛍光体層、220…背面パネル、221…カソード基板、222…電極、223…電子源、230…封止枠、401…ガラス基材、403…金属クロム、410…薄膜、411…金属伝導性を示す粒子、412…絶縁体的な電気特性を示す金属酸化物、413…複合金属酸化物。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 110 ... Spacer, 114 ... Adhesive frit, 115 ... Adhesive frit, 210 ... Front panel, 211 ... Anode substrate, 212 ... Black matrix, 213 ... Phosphor layer, 220 ... Back panel, 221 ... Cathode substrate, 222 ... Electrode 223 ... Electron source, 230 ... Sealing frame, 401 ... Glass substrate, 403 ... Metal chromium, 410 ... Thin film, 411 ... Particles showing metal conductivity, 412 ... Metal oxide showing insulating electrical properties, 413 ... Composite metal oxide.

Claims (17)

電子源を備えたカソード基板と、前記電子源から放出された電子を受けて発光する蛍光体を備えたアノード基板と、前記カソード基板と前記アノード基板の間に配置され両基板を支持するスペーサを具備する平面型画像表示装置において、前記スペーサがガラス基材とその側面に形成された薄膜とから構成され、前記薄膜が金属伝導性を示す粒子とその粒子の表面を覆う絶縁体的な電気特性を有する金属酸化物層及びそれらを分散する複合金属酸化物からなり、前記複合金属酸化物が半導体的な電気伝導性を有する金属酸化物と絶縁体的な電気伝導性を有する金属酸化物との固溶体からなることを特徴とする平面型画像表示装置。   A cathode substrate having an electron source; an anode substrate having a phosphor that emits light upon receiving electrons emitted from the electron source; and a spacer that is disposed between the cathode substrate and the anode substrate and supports both substrates. In the planar image display apparatus, the spacer is composed of a glass substrate and a thin film formed on a side surface of the glass substrate, and the thin film covers particles exhibiting metal conductivity and the insulating electrical characteristics covering the surfaces of the particles. And a composite metal oxide in which they are dispersed, the composite metal oxide comprising a metal oxide having semiconducting electrical conductivity and a metal oxide having insulating electrical conductivity. A flat image display device comprising a solid solution. 前記金属伝導性を示す粒子がAu、Pt、Agから選ばれた少なくとも1種よりなり、その粒子の表面を覆う絶縁体的な電気特性を有する前記金属酸化物層がSiOよりなることを特徴とする請求項1に記載の平面型画像表示装置。 The metal conductive particles are made of at least one selected from Au, Pt, and Ag, and the metal oxide layer having insulating electrical properties covering the surface of the particles is made of SiO 2. The flat image display device according to claim 1. 前記複合金属酸化物を形成している元素が鉄、クロム、マンガン、ニッケル、バナジウム、ロジウム、モリブデン及びルテニウムから選ばれた1種と、アルミニウム及びガリウムから選ばれた1種よりなることを特徴とする請求項1に記載の平面型画像表示装置。   The element forming the composite metal oxide is composed of one selected from iron, chromium, manganese, nickel, vanadium, rhodium, molybdenum and ruthenium, and one selected from aluminum and gallium. The flat image display apparatus according to claim 1. 前記複合金属酸化物を形成している元素が鉄とガリウムよりなることを特徴とする請求項1に記載の平面型画像表示装置。   2. The flat image display device according to claim 1, wherein the elements forming the composite metal oxide are iron and gallium. 前記複合金属酸化物を形成している元素が鉄とガリウムよりなり、FeとGaの酸化物換算のモル%でFe:20%〜80%、Ga:80%〜20%を含有することを特徴とする請求項4に記載の平面型画像表示装置。 The composite metal oxide formed by that element is made of iron and gallium, Fe 2 O 3 and Ga 2 Fe by mole percent of the oxide equivalent of O 3 2 O 3: 20% ~80%, Ga 2 O 3 The flat-type image display device according to claim 4, comprising: 80% to 20%. 前記ガラス基材の側面に形成された薄膜の表面抵抗値が1×1010Ω/□以上、1×1013Ω/□以下であることを特徴とする請求項1に記載の平面型画像表示装置。 2. The flat image display according to claim 1, wherein a surface resistance value of a thin film formed on a side surface of the glass substrate is 1 × 10 10 Ω / □ or more and 1 × 10 13 Ω / □ or less. apparatus. 前記ガラス基材の側面に形成された薄膜の膜厚が10nm以上、200nm以下であることを特徴とする請求項1に記載の平面型画像表示装置。   The flat image display device according to claim 1, wherein the thin film formed on the side surface of the glass substrate has a thickness of 10 nm to 200 nm. 前記スペーサのガラス基材が導電性ガラスよりなることを特徴とする請求項1に記載の平面型画像表示装置。   The flat image display device according to claim 1, wherein the glass substrate of the spacer is made of conductive glass. 平面型画像表示装置の背面パネルと前面パネルの間に配置されるスペーサであって、前記スペーサがガラス基材とその側面に形成された薄膜とから構成され、前記薄膜が金属伝導性を示す粒子とその粒子の表面を覆う絶縁体的な電気特性を有する金属酸化物層及びそれらを分散する複合金属酸化物からなり、前記複合金属酸化物が半導体的な電気伝導性を有する金属酸化物と絶縁体的な電気伝導性を有する金属酸化物との固溶体からなることを特徴とする平面型画像表示装置用スペーサ。   Particles arranged between a back panel and a front panel of a flat-type image display device, wherein the spacer is composed of a glass substrate and a thin film formed on a side surface thereof, and the thin film exhibits metal conductivity And a metal oxide layer having insulating electrical properties covering the surface of the particles and a composite metal oxide dispersing them, wherein the composite metal oxide is insulated from the metal oxide having semiconducting electrical conductivity. A spacer for a flat-type image display device, comprising a solid solution with a metal oxide having physical electrical conductivity. 前記金属伝導性を示す粒子がAu、Pt、Agから選ばれた少なくとも1種よりなり、その粒子の表面を覆う絶縁体的な電気特性を有する前記金属酸化物層がSiOよりなることを特徴とする請求項9に記載の平面型画像表示装置用スペーサ。 The metal conductive particles are made of at least one selected from Au, Pt, and Ag, and the metal oxide layer having insulating electrical properties covering the surface of the particles is made of SiO 2. The planar image display device spacer according to claim 9. 前記複合金属酸化物を形成している元素が鉄、クロム、マンガン、ニッケル、バナジウム、ロジウム、モリブデン及びルテニウムから選ばれた1種と、アルミニウム及びガリウムから選ばれた1種よりなることを特徴とする請求項9に記載の平面型画像表示装置用スペーサ。   The element forming the composite metal oxide is composed of one selected from iron, chromium, manganese, nickel, vanadium, rhodium, molybdenum and ruthenium, and one selected from aluminum and gallium. The spacer for a flat-type image display device according to claim 9. 前記複合金属酸化物を形成している元素が鉄とガリウムよりなることを特徴とする請求項9に記載の平面型画像表示装置用スペーサ。   The planar image display device spacer according to claim 9, wherein the elements forming the composite metal oxide are iron and gallium. 前記複合金属酸化物を形成している元素が鉄とガリウムよりなり、FeとGaの酸化物換算のモル%でFe:20%〜80%、Ga:80%〜20%を含有することを特徴とする請求項12に記載の平面型画像表示装置用スペーサ。 The composite metal oxide formed by that element is made of iron and gallium, Fe 2 O 3 and Ga 2 Fe by mole percent of the oxide equivalent of O 3 2 O 3: 20% ~80%, Ga 2 O 3 The flat image display device spacer according to claim 12, comprising: 80% to 20%. 前記ガラス基材の側面に形成された薄膜の表面抵抗値が1×1010Ω/□以上、1×1013Ω/□以下であることを特徴とする請求項9に記載の平面型画像表示装置用スペーサ。 10. The flat image display according to claim 9, wherein the thin film formed on the side surface of the glass substrate has a surface resistance value of 1 × 10 10 Ω / □ or more and 1 × 10 13 Ω / □ or less. Spacer for equipment. 前記ガラス基材の側面に形成された薄膜の膜厚が10nm以上、200nm以下であることを特徴とする請求項9に記載の平面型画像表示装置用スペーサ。   The planar image display device spacer according to claim 9, wherein a thickness of a thin film formed on a side surface of the glass substrate is 10 nm or more and 200 nm or less. 前記スペーサのガラス基材が導電性ガラスよりなることを特徴とする請求項9に記載の平面型画像表示装置用スペーサ。   The flat image display device spacer according to claim 9, wherein the glass substrate of the spacer is made of conductive glass. 電子源を備えたカソード基板と、前記電子源から放出された電子を受けて発光する蛍光体を備えたアノード基板と、前記カソード基板と前記アノード基板の間に配置され両基板を支持するスペーサを具備する平面型画像表示装置の製造方法において、前記スペーサを、ガラス基材の側面に、半導体的な電気伝導性を有する金属酸化物と絶縁体的な電気伝導性を有する金属酸化物との固溶体の前駆体を含む溶液中に、金属伝導性を示す粒子を絶縁体的な電気伝導性を有する金属酸化物層で覆った状態で分散させた塗布液を塗布し、焼成することにより製造することを特徴とする平面型画像表示装置の製造方法。   A cathode substrate having an electron source; an anode substrate having a phosphor that emits light upon receiving electrons emitted from the electron source; and a spacer that is disposed between the cathode substrate and the anode substrate and supports both substrates. In the method for manufacturing a flat-type image display device, a spacer is formed on a side surface of a glass substrate, and a solid solution of a metal oxide having semiconducting electric conductivity and a metal oxide having insulating electric conductivity. In the solution containing the precursor, a coating liquid in which particles exhibiting metal conductivity are covered with a metal oxide layer having insulating electrical conductivity is applied and baked. A method of manufacturing a flat-type image display device.
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