JP2009123634A - Image display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自発光型フラットパネル型画像表示装置に係り、特に薄膜型電子源をマトリクス状に配列した画像表示装置に関する。 The present invention relates to a self-luminous flat panel image display device, and more particularly to an image display device in which thin film electron sources are arranged in a matrix.
マトリクス状に配置した電子源を有する自発光型フラットパネルディスプレイ(FPD)の一つとして、微少で集積可能な冷陰極を利用する電界放出型画像表示装置(FED:Field Emission Display)や電子放出型画像表示装置が知られている。
この冷陰極には、スピント型電子源、表面伝導型電子源、カーボンナノチューブ型電子源、金属―絶縁体―金属を積層したMIM(Metal−Insulator−Metal)型、金属―絶縁体―半導体を積層したMIS(Metal−Insulator−Semiconductor)型、あるいは金属―絶縁体―半導体−金属型等の薄膜型電子源などがある。
As one of self-luminous flat panel displays (FPDs) having electron sources arranged in a matrix, a field emission image display (FED: Field Emission Display) using a small and stackable cold cathode or an electron emission type An image display device is known.
This cold cathode has a Spindt type electron source, surface conduction type electron source, carbon nanotube type electron source, MIM (Metal-Insulator-Metal) type in which metal-insulator-metal is laminated, and metal-insulator-semiconductor. MIS (Metal-Insulator-Semiconductor) type or thin-film type electron source such as metal-insulator-semiconductor-metal type.
一般的な自発光型FPDは、上記のような電子源をガラス板等の絶縁板上に備えた背面基板と、蛍光体層及びこの蛍光体層に前記電子源から放出される電子を射突させるための電界を形成する陽極とをガラスを好適とする光透過性の材料からなる板上に備えた前面基板と、両基板の対向する内部空間を所定の間隔に保持する枠体とを備え、前記両基板と枠体で形成される表示領域を含む内部空間を真空状態に保持する表示パネル構成とし、この表示パネルに駆動回路を組み合わせて構成される。 A general self-luminous FPD has a rear substrate provided with an electron source as described above on an insulating plate such as a glass plate, a phosphor layer, and electrons emitted from the electron source to the phosphor layer. A front substrate provided with an anode for forming an electric field on a plate made of a light-transmitting material suitable for glass, and a frame body that holds internal spaces facing each other at a predetermined interval. The display panel is configured to hold the internal space including the display area formed by the two substrates and the frame in a vacuum state, and the display panel is configured by combining a drive circuit.
又、前記背面基板上には、一方向に延在し該一方向と直交する他方向に並設された複数の映像信号配線と、この映像信号配線を覆って形成された絶縁膜と、この絶縁膜上で前記他方向に延在し前記映像信号配線に交差する如く前記一方向に並設され走査信号が順次印加される複数の走査信号配線を備えている。加えて前記走査信号配線と映像信号配線の交差部付近に上記の電子源がそれぞれ設けられ、走査信号配線と電子源とは給電電極で接続され、走査信号配線から電子源に電流が供給される構成が一般的である。 Further, on the back substrate, a plurality of video signal wirings extending in one direction and arranged in parallel in the other direction perpendicular to the one direction, an insulating film formed to cover the video signal wirings, A plurality of scanning signal wirings are arranged on the insulating film in the other direction and arranged in parallel in the one direction so as to cross the video signal wiring, and sequentially applied with scanning signals. In addition, the electron sources are provided in the vicinity of the intersection of the scanning signal wiring and the video signal wiring, and the scanning signal wiring and the electron source are connected by a feeding electrode, and current is supplied from the scanning signal wiring to the electron source. The configuration is common.
更に、前記個々の電子源は前記前面基板上に配置された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。 Further, the individual electron sources constitute a unit pixel paired with a corresponding phosphor layer disposed on the front substrate. Usually, one pixel (color pixel, pixel) is composed of unit pixels of three colors of red (R), green (G), and blue (B). In the case of a color pixel, the unit pixel is also called a sub-pixel (sub-pixel).
上述の構成に加え、前述したような画像表示装置では、背面基板と前面基板間の前記枠体で囲繞された表示領域を含む真空領域内に複数の間隔保持部材(スペーサ)が配置固定され、前記両基板間の間隔を前記枠体と協働して所定間隔に保持している。このスペーサは、一般にはガラスやセラミックスなどの絶縁材あるいは幾分かの導電性を有する部材で形成した板状体からなり、通常、複数の画素ごとに画素の動作を妨げない位置に設置される。 In addition to the above-described configuration, in the image display device as described above, a plurality of spacing members (spacers) are arranged and fixed in a vacuum region including a display region surrounded by the frame body between the rear substrate and the front substrate, The distance between the two substrates is held at a predetermined distance in cooperation with the frame. This spacer is generally composed of a plate-like body formed of an insulating material such as glass or ceramics or a member having some conductivity, and is usually installed at a position where the operation of the pixel is not hindered for each of a plurality of pixels. .
又、封止枠となる枠体は背面基板と前面基板との内周縁にフリットガラスなどの封着部材で固着され、この固着部が気密封着され封止領域となっている。両基板と枠体とで形成される真空領域内部の真空度は、例えば10-5〜10-7Torr程度である。 The frame body serving as a sealing frame is fixed to the inner peripheral edge of the back 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 vacuum region formed by both the substrates and the frame is, for example, about 10 −5 to 10 −7 Torr.
更に、前記枠体と背面基板との封止領域には、背面基板に形成された走査信号配線につながる走査信号配線引出端子や画像信号配線につながる画像信号配線引出端子がそれぞれ貫通する。 Further, a scanning signal wiring lead terminal connected to the scanning signal wiring formed on the back substrate and an image signal wiring lead terminal connected to the image signal wiring pass through the sealing region between the frame body and the back substrate.
前述したMIM型電子源については、例えば特許文献1に開示されている。MIM型電子源の構造と動作の概要は以下のとおりである。
すなわち、上部電極と下部電極との間に絶縁層を介在させた構造を有し、上部電極と下部電極との間に電圧を印加することで、下部電極中のフェルミ準位近傍の電子がトンネル現象により障壁を透過し、電子加速層である絶縁層の伝導帯へ注入されホットエレクトロンとなり、上部電極の伝導帯へ流入する。これらのホットエレクトロンのうち、上部電極の仕事関数φ以上のエネルギーをもって上部電極表面に達したものが真空中に放出される。
That is, it has a structure in which an insulating layer is interposed between the upper electrode and the lower electrode, and by applying a voltage between the upper electrode and the lower electrode, electrons in the vicinity of the Fermi level in the lower electrode are tunneled. Due to the phenomenon, it passes through the barrier, is injected into the conduction band of the insulating layer, which is the electron acceleration layer, becomes hot electrons, and flows into the conduction band of the upper electrode. Among these hot electrons, those that reach the surface of the upper electrode with energy equal to or higher than the work function φ of the upper electrode are released into the vacuum.
前記特許文献1に開示されたような構成の画像表示装置では、前面基板の蛍光体層に、背面基板側に配置された電子源から発射された電子ビームを加速して射突させ、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構成となっている。
このような構成において、前記両基板間に強電界が印加されるため、前記スペーサと基板間等での放電の発生及びスペーサの帯電に伴う電子軌道の曲がりの発生等により、色純度の低下及び輝度低下を招く等表示品位を損なう問題があった。
In the image display device configured as disclosed in
In such a configuration, since a strong electric field is applied between the two substrates, the color purity is reduced due to the occurrence of discharge between the spacer and the substrate and the occurrence of bending of the electron trajectory accompanying the charging of the spacer. There has been a problem of deteriorating the display quality such as lowering the luminance.
この問題解決の一つの手段として、前記特許文献2ではスペーサの基材表面全面を酸化物サーメット膜で被覆する発明が開示されている。又、特許文献3では前記特許文献2の酸化物サーメット膜等の被膜の形成方法の発明が開示されている。更に、特許文献4ではスペーサの固定構造の発明が開示されている。
As one means for solving this problem,
本発明の目的は、混色及び放電の発生を防止し、色純度の確保と高輝度化を可能とし、表示品位の優れた信頼性の高い長寿命の平面型画像表示装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a flat image display device that prevents color mixing and discharge, ensures color purity and increases brightness, has excellent display quality, and has a long life. .
上記目的を達成するため本発明は、第1の方向に延在してこの第1の方向と交差する第2の方向に並設された複数の映像信号配線と、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複数の走査信号配線と、前記映像信号配線と走査信号配線間に介挿された絶縁膜と、前記映像信号配線と前記走査信号配線との交叉部近傍に設けられ、前記走査信号配線と接続した複数の電子源とを有する背面基板と、この背面基板と対向する内表面に複数のBM窓部を備えて配置されたブラックマトリクス膜と、このブラックマトリクス膜の前記複数のBM窓部を覆って前記前面基板の前記内表面に配置され前記電子源からの電子の励起で発光する蛍光体層を有する蛍光膜と、この蛍光膜を覆うメタルバック層を有し、前記背面基板と所定の間隔を隔てて対向配置された前面基板と、前記背面基板と前記前面基板間に配置され前記両基板を所定の間隔に保持する枠体と、前記背面基板と前記前面基板間で前記枠体と略平行に配置固定された複数のスペーサと、前記枠体の端面と前記前面基板及び背面基板とを気密封着する封着部材とを具備する画像表示装置であって、前記スペーサは、このスペーサ側面に多数の独立した細点状突起を備えた構成とした。 In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of video signal wirings extending in a first direction and arranged in parallel in a second direction intersecting the first direction, and extending in the second direction. A plurality of scanning signal wirings arranged in parallel in the first direction, an insulating film interposed between the video signal wiring and the scanning signal wiring, and a crossover of the video signal wiring and the scanning signal wiring. A back substrate having a plurality of electron sources connected to the scanning signal wiring and provided with a plurality of BM windows on the inner surface facing the back substrate, A phosphor film that covers the plurality of BM windows of the black matrix film and has a phosphor layer that is disposed on the inner surface of the front substrate and emits light by excitation of electrons from the electron source, and a metal back that covers the phosphor film And a predetermined distance from the back substrate. A front substrate disposed oppositely, a frame disposed between the back substrate and the front substrate and holding the both substrates at a predetermined interval, and substantially parallel to the frame between the back substrate and the front substrate An image display device comprising: a plurality of spacers arranged and fixed; and a sealing member that hermetically seals an end surface of the frame body and the front substrate and the rear substrate. It was set as the structure provided with the following independent fine dot-like process.
又、本発明は、第1の方向に延在してこの第1の方向と交差する第2の方向に並設された複数の映像信号配線と、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複数の走査信号配線と、前記映像信号配線と走査信号配線間に介挿された絶縁膜と、前記映像信号配線と前記走査信号配線との交叉部近傍に設けられ、前記走査信号配線と接続した複数の電子源とを有する背面基板と、この背面基板と対向する内表面に複数のBM窓部を備えて配置されたブラックマトリクス膜と、このブラックマトリクス膜の前記複数のBM窓部を覆って前記前面基板の前記内表面に配置され前記電子源からの電子の励起で発光する蛍光体層を有する蛍光膜と、この蛍光膜を覆うメタルバック層を有し、前記背面基板と所定の間隔を隔てて対向配置された前面基板と、前記背面基板と前記前面基板間に配置され前記両基板を所定の間隔に保持する枠体と、前記背面基板と前記前面基板間で前記枠体と略平行に配置固定された複数のスペーサと、前記枠体の端面と前記前面基板及び背面基板とを気密封着する封着部材とを具備する画像表示装置であって、前記スペーサは、このスペーサ端面を多層の導電膜及び接合部材を介して前記基板と接合した構成とした。
これらの構成とした平面型画像表示装置に、画像信号駆動回路、走査信号駆動回路、その他の周辺回路を組み込んで自発光平面表示装置を構成する。
The present invention also provides a plurality of video signal wirings extending in a first direction and arranged in parallel in a second direction intersecting the first direction, and extending in the second direction. Provided in the vicinity of the intersection of the plurality of scanning signal wirings arranged in parallel in the first direction, the insulating film interposed between the video signal wiring and the scanning signal wiring, and the video signal wiring and the scanning signal wiring A back substrate having a plurality of electron sources connected to the scanning signal wiring, a black matrix film arranged with a plurality of BM windows on an inner surface facing the back substrate, and a black matrix film A fluorescent film that covers the plurality of BM windows and is disposed on the inner surface of the front substrate and has a phosphor layer that emits light by excitation of electrons from the electron source; and a metal back layer that covers the fluorescent film. The rear substrate is disposed opposite to the rear substrate with a predetermined interval. A surface substrate, a frame disposed between the back substrate and the front substrate and holding the two substrates at a predetermined interval, and a plurality of substrates disposed and fixed substantially parallel to the frame between the back substrate and the front substrate. And a sealing member that hermetically seals the end surface of the frame body and the front substrate and the rear substrate, wherein the spacer end surface is joined to a multilayer conductive film and a bonding member. It was set as the structure joined to the said board | substrate through the member.
A self-luminous flat display device is configured by incorporating an image signal driving circuit, a scanning signal driving circuit, and other peripheral circuits into the flat-type image display device configured as described above.
放電及び混色の発生を防止し、色純度の確保と高輝度化を可能とし、表示品位の優れた信頼性の高い長寿命の平面型画像表示装置を得ることが出来る。 The occurrence of discharge and color mixing can be prevented, the color purity can be ensured and the luminance can be increased, and a flat image display device with excellent display quality and high reliability can be obtained.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1乃至図4は本発明の平面型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模式平面図、図1(b)は図1(a)の模式側面図、図2は図1(b)のA−A線に沿った模式平面図、図3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、図4は図2の一部の模式側面図及び模式拡大図である。 1 to 4 are diagrams for explaining an embodiment of the flat image display device of the present invention. FIG. 1 (a) is a schematic plan view seen from the front substrate side, and FIG. 1 (b) is FIG. 2A is a schematic side view, FIG. 2 is a schematic plan view along the line AA in FIG. 1B, and FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the back substrate along the line BB in FIG. FIG. 4 is a schematic side view of a part of FIG. 2 and a schematic enlarged view of a portion of the front substrate corresponding to the substrate.
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、3は枠体、4は排気管、5は封着部材、6は表示領域を含む真空領域、7は貫通孔、8は映像信号配線、9は走査信号配線、10は電子源、11は接続配線、12はスペーサ、13は接着部材、14は層間絶縁膜、15は蛍光体層、16は遮光用のBM(ブラックマトリクス)膜、17は金属薄膜からなるメタルバック(陽極電極)である。
1 to 4,
参照符号1で示す背面基板と前面基板2は略矩形状を呈し、厚さ数mm、例えば1〜10mm程度のガラス板からそれぞれ構成されている。
3は枠状を呈する枠体で、この枠体3は例えばフリットガラスの燒結体或いはガラス板等から構成され、単体で若しくは複数部材の組み合わせで略矩形状とされ、前記両基板1、2間に介挿されている。
この枠体3は、前記両基板1、2間の周縁部に介挿され、両端面が両基板1、2と気密接合されている。この枠体3の厚さは数mm〜数十mm、その高さは両基板1、2間の前記間隔に略等しい寸法に設定されている。
4は排気管で、この排気管4は前記背面基板1に固着されている。
5は封着部材で、この封着部材5は例えば低融点フリットガラス、例えばPbO:75〜80wt%、B2 O3 :約10wt%、その他:10〜15wt%等の組成からなり、かつ非晶質タイプのフリットガラスを含むガラス材料からなるもの等が知られており、前記枠体3と両基板1、2間を接合して気密封着している。
The back substrate and the
Reference numeral 3 denotes a frame having a frame shape. The frame body 3 is made of, for example, a sintered body of frit glass or a glass plate, and is formed into a substantially rectangular shape by itself or a combination of a plurality of members. Is inserted.
The frame 3 is inserted in a peripheral portion between the
An exhaust pipe 4 is fixed to the
5 is a sealing member, and this sealing
前記枠体3と両基板1、2及び封着部材5で囲まれた表示領域を含む真空領域6は前記排気管4を介して排気され、例えば10-5〜10-7Torrの真空度を保持している。又、前記排気管4は前述のように前記背面基板1の外表面に取り付けられ、この背面基板1を貫通して穿設された貫通孔7に連通しており、排気完了後前記排気管4は封止される。
A
参照符号8はストライプ状の映像信号配線で、この映像信号配線8は例えばアルミニウム(Al)膜、アルミニウムとネオジムの合金(Al−Nd)膜等からなり、前記背面基板1の内面に第1の方向(Y方向)に延在し第2の方向(X方向)に並設されている。
この映像信号配線8の上面には後述する電子源に対応する位置にそれぞれトンネル絶縁膜82を備え、残部は図示しないフィールド絶縁膜で覆われている。又、この映像信号配線8は真空領域6から枠体3と背面基板1との接合領域を気密に貫通し、背面基板1の長辺側の端部まで延在し、その先端部を映像信号配線引出端子81としている。
The upper surface of the
参照符号9はストライプ状の走査信号配線で、この走査信号配線9は前記映像信号配線8上でこれと交差する前記第2の方向(X方向)に延在し前記第1の方向(Y方向)に並設されている。この走査信号配線9はアルミニウム膜或はアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金膜等から構成されている。又、この走査信号配線9は真空領域6から枠体3と背面基板1との接合領域を気密に貫通し、背面基板1の短辺側の端部まで延在し、その先端部を走査信号配線引出端子91としている。
又、前記映像信号配線8と、前記走査信号配線9間には層間絶縁膜14が配置されている。この層間絶縁膜14としては、例えばシリコン酸化物やシリコン窒化物、シリコンなどを用いることができる。この層間絶縁膜14は、前記映像信号配線8表面に陽極酸化で形成するフィールド絶縁膜にピンホールがあった場合、その欠陥を埋め、映像信号配線8と走査信号配線9間の絶縁を保つ役割を果たす。
An interlayer insulating
次に、参照符号10は電子源で、この電子源10は例えば特許文献1に開示された電子源の一種のMIM型電子源で、この電子源10は前記走査信号配線9と映像信号配線8の交差部近傍で、前記映像信号配線8の前記トンネル絶縁膜82に設けられている。この電子源10は前記走査信号配線9と接続配線11で接続されている。
Next,
次に、参照符号12はスペーサで、このスペーサ12は略長方形の薄板形状に整形されたスペーサ基体121と、このスペーサ基体121の側面に配置されたそれぞれ独立した多数の細点状突起122との組み合わせから構成され、スペーサ12の表面は多数の凹凸が形成された構成となっている。
Next,
この様な構成で、前記それぞれ独立した多数の細点状突起122の被覆総面積は、被着される前記スペーサ基体121の側面面積の30%〜70%が望ましい。
この比率が30%未満では電子ビームのエミッション電流依存性が残存して電子軌道の曲がりの発生が見られ、一方70%を超えると熱暴走によるスペーサ基体121の損傷の恐れがある。40%〜50%が最も好ましい。
又、前記細点状突起122の高さHは0.5μm〜3μmが望ましい。
この高さHが0.5μm未満ではホッピング伝導抑制効果を期待できない恐れがあり、又3μmを超えると剥離の恐れがある。1μm〜2μmが最も好ましい。
With such a configuration, the total covering area of the plurality of independent fine dot-
If this ratio is less than 30%, the emission current dependency of the electron beam remains and bending of the electron trajectory is observed. On the other hand, if it exceeds 70%, the
Further, the height H of the fine dot-
If this height H is less than 0.5 μm, the effect of suppressing hopping conduction may not be expected, and if it exceeds 3 μm, peeling may occur. Most preferable is 1 μm to 2 μm.
このような構成において、前記スペーサ基体121は例えばガラス材料、例えばWO3:30wt%、V2O5:15wt%、P2O5:30wt%、BaO:15wt%、MoO3:10wt%の組成からなり体積抵抗率が108Ω・cm〜1010Ω・cmのガラス材料から構成されている。
一方、前記細点状突起122は前記スペーサ基体121と同様にガラス材から構成されるが、その組成は例えばV2O5:55wt%、P2O5:20wt%、BaO:5wt%、Sb2O3:20wt%の基本組成を有し、これに更にY2O3とZnOを加え、その比率を基本組成:50wt%、Y2O3:33wt%、ZnO:17wt%とし、前記体積抵抗率が102Ω・cm〜107Ω・cmのガラス材料からなっている。
In such a configuration, the
On the other hand, the fine dot-
又、前述のような構成からなる前記細点状突起122は前記スペーサ基体121に比べ二次電子放出係数が約20%程度低くなっている。
前記細点状突起122は吹き付け、印刷等により形成できる。又、各細点状突起122の面積及び高さは略均一が望ましい。
Further, the fine dot-shaped
The fine dot-shaped
前述の様な構成からなるスペーサ12は、前記枠体3と略平行で走査信号配線9上に1本おきに直立配置され、接着部材13で両基板1、2と接着固定している。
このスペーサ12の基板との接着固定は一端側のみでも良く、更にその配置は通常、複数の画素毎に画素の動作を妨げない位置に設置される。
The
The
このスペーサ12の寸法は基板寸法、枠体3の高さ、基板素材、スペーサの配置間隔、スペーサ素材等により設定されるが、一般的には高さは前述した枠体3と略同一寸法、厚さは数十μm〜数mm以下、長さは20mm乃至1000mm程度、更にはそれ以上の長尺も可能であるが、好ましくは80mm乃至300mm程度が実用的な値となる。
The dimensions of the
一方、前記スペーサ12の一端側が固定された前面基板2の内面には、赤色、緑色、青色用の蛍光体層15が遮光用のBM(ブラックマトリクス)膜16で区画されたBM窓部161に配置され、これらを覆うように金属薄膜からなるメタルバック(陽極電極)17が例えば蒸着方法で設けられて、蛍光面を形成している。
このメタルバック17は前面基板2と反対側、つまり背面基板1側への発光を前面基板2側へ向け反射させ、発光の取り出し効率を上げる為の光反射膜であると共に蛍光体粒子の表面の帯電を防ぐ機能も合わせ持っている。
又、このメタルバック17は面電極として示してあるが、走査信号配線9と交差して画素列ごとに分割されたストライプ状電極とすることもできる。
On the other hand, on the inner surface of the
The metal back 17 is a light reflecting film for reflecting the light emitted to the side opposite to the
Further, although the metal back 17 is shown as a surface electrode, it may be a stripe electrode that intersects the
前記蛍光体としては、例えば赤色用としてY2O3:Eu、Y2O2S:Euを、又、緑色用としてZnS:Cu,Al、Y2SiO5:Tb、更に、青色用としてZnS:Ag,Cl、ZnS:Ag,Al等を用いることができる。この蛍光体層15は蛍光体粒子の平均粒径は例えば4μm〜9μm、膜厚は例えば10μm〜20μm程度となっている。
Examples of the phosphor include Y 2 O 3 : Eu and Y 2 O 2 S: Eu for red, ZnS: Cu, Al, Y 2 SiO 5 : Tb for green, and ZnS for blue. : Ag, Cl, ZnS: Ag, Al, etc. can be used. The
この蛍光面構成を更に詳細に説明すると、前面基板2の内面にブラックマトリクス膜16が複数のBM窓部161を備えて被着形成されている。
このブラックマトリクス膜16のBM窓部161は、前記映像信号配線8の延在方向に長辺、前記走査信号配線9の延在方向に短辺を持つ略矩形状に形成されており、この矩形状を呈するBM窓部161の中心点を重心とし、この重心位置を前記走査信号配線9の延在方向に揃えて順次配置されている。
このブラックマトリクス膜16のBM窓部161を塞ぎ、かつ背面の一部まで延在して蛍光体層15がそれぞれ前記所定のBM窓部に配置されている。
このBM窓部161と、これに対向して背面基板1側に配置された前記電子源10との相対位置は、電子源重心位置を前記BM窓部161の重心位置に合致させた配置としている。
The phosphor screen structure will be described in more detail. A
The
The
The relative positions of the
この実施例1の構成では、スペーサ12がスペーサ基体121の側面にそれぞれ独立した多数の細点状突起122を配置して表面に凹凸を形成したことにより、表面の凹凸処理を行うとホッピング伝導を抑制する効果があることから、凹凸処理を行っていないスペーサに比べ帯電量が小さく、電子ビーム偏向量も小さく出来る。
更に、これに加えてスペーサ表面の平滑部と凸部における二次電子放出係数δが平滑部>凸部の関係で約20%程度凸部が低くなることから、エミッション電流による電子ビーム偏向への依存性を抑えることが可能となる。
In the configuration of the first embodiment, the
In addition, since the secondary electron emission coefficient δ at the smooth portion and the convex portion of the spacer surface is about 20% lower due to the relationship of smooth portion> convex portion, the electron beam deflection due to the emission current is reduced. It becomes possible to suppress the dependency.
ここで、この実施例1ではスペーサ基体121と細点状突起122とを異なる特性を持つガラス材料で構成したが、スペーサ基体121と細点状突起122の二次電子放出係数δが略同一材料でも凹凸効果によるホッピング伝導抑制効果は期待できる。この場合、二次電子放出係数δが小さいことが望ましい。
Here, in the first embodiment, the
図5は本発明の画像表示装置の他の実施例を説明する図3に対応する模式断面図で、前述した図と同じ部分には同一記号を付してある。
図5において、スペーサ12はスペーサ基体121の外面と細点状突起122を覆う帯電防止膜123を備え、この帯電防止膜123は上記独立した多数の細点状突起122による表面の凹凸形状に沿った構成である。その他の構成は実施例1と略同一である。
このような構成で、前記帯電防止膜123は例えば酸化鉄(Fe2O3)と酸化ガリウム(Ga2O3)の混合材料から形成され、その被覆厚さは50nm程度となっている。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view corresponding to FIG. 3 for explaining another embodiment of the image display device of the present invention.
In FIG. 5, the
With such a configuration, the
この実施例2の構成では、実施例1の構成に加えて帯電防止膜123を配置したことにより、スペーサの帯電量を更に小さく出来る。
In the configuration of the second embodiment, the charge amount of the spacer can be further reduced by arranging the
図6は本発明の画像表示装置の更に他の実施例を説明する図3に対応する模式断面図で、前述した図と同じ部分には同一記号を付してある。
図6において、スペーサ12は両基板1、2との接合部に多層、この例では2層の導電膜23を配置し、この多層導電膜23を接合部材13と接合する構成として両基板1,2と接合固定する構成としたものである。
この多層導電膜23は、スペーサ基体121の端面に接して例えば膜厚100nmのCr(クロム)膜231を配置し、その上側を例えば膜厚200nmのAl(アルミニウム)膜で覆う構成としたものである。これら各膜は例えばスパッタリングにより成膜することが出来る。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view corresponding to FIG. 3 for explaining still another embodiment of the image display apparatus of the present invention.
In FIG. 6, the
This multilayer
この実施例3の構成では、前述のようにCr膜をAl膜で覆う構成とした。
一方、スペーサを使用するこの種の画像表示装置では、スペーサと両基板との接着、接続状態を安定にし、スペーサ近傍での電子ビーム偏向量の低減を図る目的でスペーサの端面と接合部材間に単層Cr膜を配置することが提案されている。
Cr膜はパネル製造工程中における加熱プロセスにて表面酸化皮膜を形成し膜ムラが生じてしまう。これによりCr膜の抵抗も増大し、1枚のスペーサ内での抵抗均一性が無くなり、電子ビーム偏向にも影響を与える問題がある。
この実施例3では前述のようにCr膜をAl膜で覆うことでCr膜の酸化を防ぎ、抵抗の均一性を図っている。具体例として前述した各膜厚で単層Cr膜と実施例の2層膜とをそれぞれ460℃、30分間加熱後の抵抗値変化を確認した結果、単層Cr膜では抵抗値の変動幅が3倍を超える大きなばらつきを示したのに対し、実施例の構成では抵抗値のばらつきは発生せず安定した性状を保持出来た。
ここで、実施例3ではスペーサの両端共に多層膜を配置したが、電位勾配を考慮して背面基板1側を省略することも可能で、この構成ではスペーサ近傍での電子ビーム偏向量低減にも効果を奏するが、スペーサ接続に起因する電界集中が防止でき、ストレーエミッション発生を抑制することが可能となる。
In the configuration of Example 3, the Cr film was covered with the Al film as described above.
On the other hand, in this type of image display device using spacers, the spacers are bonded between the end surfaces of the spacers and the joining members in order to stabilize the adhesion and connection between the two substrates and reduce the amount of electron beam deflection in the vicinity of the spacers. It has been proposed to arrange a single layer Cr film.
The Cr film forms a surface oxide film by a heating process in the panel manufacturing process, and film unevenness occurs. As a result, the resistance of the Cr film is also increased, the resistance uniformity within one spacer is lost, and there is a problem that the electron beam deflection is also affected.
In Example 3, as described above, the Cr film is covered with an Al film to prevent the Cr film from being oxidized and to achieve uniform resistance. As a specific example, as a result of confirming the change in resistance value after heating the single-layer Cr film and the two-layer film of the example at 460 ° C. for 30 minutes with the respective film thicknesses described above, the single-layer Cr film has a fluctuation range of the resistance value. While a large variation exceeding three times was exhibited, the configuration of the example did not cause a variation in resistance value and could maintain a stable property.
Here, in Example 3, the multilayer film is disposed at both ends of the spacer. However, the
図7は本発明の画像表示装置の更に他の実施例を説明する図3に対応する模式断面図で、前述した図と同じ部分には同一記号を付してある。
図7において、スペーサ12はスペーサ基体121とこのスペーサ基体121の側面に配置されたそれぞれ独立した多数の細点状突起122との組み合わせから構成され、更に、このスペーサ12は両基板1、2との接合部に多層、この例では2層の導電膜23を配置し、この多層導電膜23を接合部材13と接合する構成として両基板1,2と接合固定する構成としたものである。その他の構成は実施例1、3と略同一である。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view corresponding to FIG. 3 for explaining still another embodiment of the image display apparatus of the present invention.
In FIG. 7, the
図8は、本発明の構成を適用した平面型画像表示装置の等価回路例の説明図である。図8中に破線で示した領域は表示領域を含む真空領域6であり、この真空領域6にn本の映像信号配線8とm本の走査信号配線9が互いに交差して配置されてn×mのマトリクスが形成されている。マトリクスの各交差部は副画素を構成し、図中の3つの単位画素(あるいは、副画素)"R","G","B"の1グループでカラー1画素を構成する。なお、電子源の構成は図示を省いた。映像信号配線8は、映像信号配線引出端子81で映像信号駆動回路DDRに接続され、走査信号配線9は走査信号配線引出端子91で走査信号駆動回路SDRに接続されている。映像信号駆動回路DDRには外部信号源から映像信号NSが入力され、走査信号駆動回路SDRには同様に走査信号SSが入力される。
FIG. 8 is an explanatory diagram of an equivalent circuit example of a flat-type image display device to which the configuration of the present invention is applied. A region indicated by a broken line in FIG. 8 is a
これにより、順次選択される走査信号配線9に交差する映像信号配線8に映像信号を供給することで、二次元のフルカラー画像を表示することができる。
Accordingly, a two-dimensional full-color image can be displayed by supplying a video signal to the
以上の実施例では、電子源にMIM型を用いた構造を例としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記した各種の電子源を用いた自発光型FPDに対しても同様に適用できるものである。
又、細点状突起の平面形状を円形としたが、他の形状でも同様に適用できるものである。
更に、多層導電膜もCr、Alに限定されないことは勿論である。
In the above embodiment, the structure using the MIM type as the electron source is taken as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is also applicable to the self-luminous FPD using the various electron sources described above. The same applies.
Further, although the planar shape of the fine dot-like projections is circular, other shapes can be applied in the same manner.
Furthermore, it goes without saying that the multilayer conductive film is not limited to Cr or Al.
1・・・背面基板、2・・・前面基板、3・・・枠体、4・・・排気管、5・・・封着部材、6・・・表示領域を含む真空領域、7・・・貫通孔、8・・・映像信号配線、82・・・トンネル絶縁層、9・・・走査信号配線、10・・・電子源、11・・・接続配線、12・・・スペーサ、121・・・スペーサ基体、122・・・細点状突起、123・・・帯電防止膜、13・・・接着部材、14・・・層間絶縁膜、15・・・蛍光体層、16・・・遮光用のBM(ブラックマトリクス)膜、17・・・金属薄膜からなるメタルバック(陽極電極)、23・・・多層導電膜。
DESCRIPTION OF
Claims (12)
この背面基板と対向する内表面に複数のBM窓部を備えて配置されたブラックマトリクス膜と、このブラックマトリクス膜の前記複数のBM窓部を覆って前記内表面に配置され前記電子源からの電子の励起で発光する蛍光体層を有する蛍光膜と、この蛍光膜を覆うメタルバック層を有し、前記背面基板と所定の間隔を隔てて対向配置された前面基板と、
前記背面基板と前記前面基板間に配置され前記両基板を所定の間隔に保持する枠体と、
前記背面基板と前記前面基板間で前記枠体と略平行に配置固定された複数のスペーサと、
前記枠体の端面と前記前面基板及び背面基板とを気密封着する封着部材とを具備する画像表示装置であって、
前記スペーサは、このスペーサ側面に多数の独立した細点状突起を備えたことを特徴とする画像表示装置。 A plurality of video signal wirings extending in the first direction and arranged in parallel in a second direction intersecting the first direction, and extending in the second direction and aligned in the first direction. A plurality of scanning signal wirings provided; an insulating film interposed between the video signal wirings and the scanning signal wirings; and the scanning signal wirings provided in the vicinity of an intersection of the video signal wirings and the scanning signal wirings. A back substrate having a plurality of electron sources connected to
A black matrix film provided with a plurality of BM window portions on the inner surface facing the back substrate, and a plurality of BM window portions of the black matrix film covering the plurality of BM window portions and arranged on the inner surface from the electron source A phosphor film having a phosphor layer that emits light by excitation of electrons, a metal back layer covering the phosphor film, and a front substrate disposed opposite to the back substrate at a predetermined interval;
A frame disposed between the back substrate and the front substrate to hold the substrates at a predetermined interval;
A plurality of spacers arranged and fixed substantially parallel to the frame body between the back substrate and the front substrate;
An image display device comprising a sealing member that hermetically seals the end face of the frame and the front substrate and the rear substrate,
The image display apparatus, wherein the spacer includes a large number of independent fine-point protrusions on a side surface of the spacer.
この背面基板と対向する内表面に複数のBM窓部を備えて配置されたブラックマトリクス膜と、このブラックマトリクス膜の前記複数のBM窓部を覆って前記内表面に配置され前記電子源からの電子の励起で発光する蛍光体層を有する蛍光膜と、この蛍光膜を覆うメタルバック層を有し、前記背面基板と所定の間隔を隔てて対向配置された前面基板と、
前記背面基板と前記前面基板間に配置され前記両基板を所定の間隔に保持する枠体と、
前記背面基板と前記前面基板間で前記枠体と略平行に配置固定された複数のスペーサと、
前記枠体の端面と前記前面基板及び背面基板とを気密封着する封着部材とを具備する画像表示装置であって、
前記スペーサは、このスペーサ端面を多層導電膜及び接合部材を介して前記基板と接合してなることを特徴とする画像表示装置。 A plurality of video signal wirings extending in the first direction and arranged in parallel in a second direction intersecting the first direction, and extending in the second direction and aligned in the first direction. A plurality of scanning signal wirings provided; an insulating film interposed between the video signal wirings and the scanning signal wirings; and the scanning signal wirings provided in the vicinity of an intersection of the video signal wirings and the scanning signal wirings. A back substrate having a plurality of electron sources connected to
A black matrix film provided with a plurality of BM window portions on the inner surface facing the back substrate, and a plurality of BM window portions of the black matrix film covering the plurality of BM window portions and arranged on the inner surface from the electron source A phosphor film having a phosphor layer that emits light by excitation of electrons, a metal back layer covering the phosphor film, and a front substrate disposed opposite to the back substrate at a predetermined interval;
A frame disposed between the back substrate and the front substrate to hold the substrates at a predetermined interval;
A plurality of spacers arranged and fixed substantially parallel to the frame body between the back substrate and the front substrate;
An image display device comprising a sealing member that hermetically seals the end face of the frame and the front substrate and the rear substrate,
The image display device, wherein the spacer is formed by bonding the end face of the spacer to the substrate via a multilayer conductive film and a bonding member.
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