JP2010146912A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 耐圧性能に優れ、より輝度の高い表示が可能な表示装置を提供すること、また更には、ライン欠陥等の表示の悪化を抑制しえる新規な表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 電子放出素子を有するリアプレートと、複数の発光部材及びアノード電極、隣り合う発光部材の間に位置する隔壁部材、隔壁部材の上に位置して隣り合うアノード電極を接続するストライプ状の抵抗部材とを有するフェースプレートと、リアプレートとフェースプレートとの間に位置するスペーサとを有する表示装置であって、隔壁部材は、抵抗部材が配置された部分よりも突出するスペーサよりも軟らかい凸部を有し、スペーサは隔壁部材と凸部で接している。
【選択図】 図６

Description

本発明は、フィールド・エミッション・ディスプレイ（ＦＥＤ）などの電子線を利用した画像表示装置に関する。

電子放出素子からの放出電子を発光部材に照射させて画像を表示する表示装置においては、輝度向上を目的として、電子を充分加速させて発光部材に照射させることが望まれる。そのため、アノードには高電圧を印加する必要があるが、近年の表示装置の薄型化に伴い、リアプレートの電子放出素子とフェースプレートのアノードとの間で放電が生じる場合がある。

この放電の対策として、複数のアノード電極と、隣り合うアノード電極を互いに接続するストライプ状の抵抗部材とを有する表示装置が知られている。この表示装置は、アノード電極を接続する抵抗部材が、放電電流が流れた際に電流制限抵抗として機能するので、放電電流を抑制することが出来る。このような表示装置として特許文献１には、ストライプ状の抵抗部材が、発光部材とフェースプレートとの間に設けられており、放電電流をより低減できることが開示されている。
特開２００６−１２０６２２号公報

しかし特許文献１に開示されているフェースプレート構造においても、抵抗部材のストライプの延びる方向と直交する方向におけるアノード電極間の耐圧をより向上させること、また、発光部材からの発光をより有効利用すること等の観点で、更なる改善が求められていた。本願発明は、耐圧性能に優れ、より輝度の高い表示が可能な表示装置を提供することを目的とする。また、ライン欠陥等の表示の悪化を抑制しえる新規な表示装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本願発明は、電子放出素子を有するリアプレートと、前記電子放出素子と対向して位置し電子の照射を受けて発光する複数の発光部材と、前記発光部材と重なって位置する複数のアノード電極と、隣り合う発光部材の間に位置し該発光部材よりも前記リアプレート側に突出する隔壁部材と、前記隔壁部材の前記リアプレートに対向する部分に位置し隣り合うアノード電極を接続するストライプ状の抵抗部材とを有するフェースプレートと、前記ストライプ状の抵抗部材と交差するように前記リアプレートと前記フェースプレートとの間に位置するスペーサとを有する表示装置であって、前記隔壁部材は、前記ストライプ状の抵抗部材が配置された部分よりも前記リアプレート側に突出する、弾性を有する凸部を更に有し、前記スペーサは、前記凸部と接していることを特徴とする。

本発明によれば、アノード電極間の耐圧をより向上させることができる。また、発光部材からの発光を有効利用し、高輝度な画像表示が可能となる。また更には、スペーサが前記凸部に接触するため抵抗部材にかかる力を弱めるので抵抗部材の破断が防止され、結果ライン欠陥等の表示画像の悪化をより確実に防止しえる。また更には、凸部を弾性部材で構成することによって、スペーサの高さばらつきによって生じる、スペーサへの局所的な荷重の発生を凸部の変形によって抑制し、スペーサの破壊を防止できる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本実施の形態の画像表示装置１００の全体概要を示す図で、内部構成を示すために画像表示装置の一部を切り欠いた斜視図である。図２の（ａ）は画像表示装置１００を構成するフェースプレート１１をリアプレート１２側から見た図であり、図２の（ｂ）はリアプレート１２をフェースプレート１１側から見た図である。また、図３は、図１のＡ−Ａ‘線で切断した際の断面図であり、図４は図１のＢ−Ｂ’線で切断した際の断面図である。尚、図１のＡ−Ａ‘線およびＢ−Ｂ’線とフェースプレートとの位置関係を明確にするため、図２の（ａ）にもＡ−Ａ‘線およびＢ−Ｂ’線を記している。
リアプレート１２上には、電子放出素子１６を有している。本実施の形態では、図２の（ｂ）に示すように電子放出素子１６を複数有し、複数の電子放出素子１６は走査配線１４と情報配線１５とでマトリクス状に接続されている。

フェースプレート１１上には、電子放出素子１６から放出された電子の照射を受けて発光する複数の発光部材１７と、発光部材１７に重なって位置する複数のアノード電極２０を有している。また、隣り合う発光部材１７の間には、発光部材１７よりもリアプレート１２側に突出する隔壁部材１９を有しており、この隔壁部材１９のリアプレート１２に対向する部分には、Ｙ方向に隣り合うアノード電極２０同士を接続するストライプ状の抵抗部材２１が配置されている。

リアプレート１２とフェースプレート１１との間には、耐大気圧構造としてのスペーサ１３が配置される。スペーサ１３は画像表示装置の表示画像に影響しないように、隣り合う発光部材１７の間の部分に配置される。

このように、ストライプ状の抵抗部材２１を隣り合う発光部材１７の間に位置する隔壁部材１９のリアプレート１２に対向する部分に配置することによって、ストライプ状の抵抗部材２１によって発光部材１７が発する光を妨げることがなく、光を有効利用できる。よって、画像表示装置の輝度を向上させることができる。また、アノード電極２０に接続するストライプ状の抵抗部材２１が、隔壁部材１９のリアプレート１２に対向する部分に位置しているので、Ｘ方向に隣接するアノード電極２０同士が確実に絶縁されるので、結果、Ｘ方向に隣接するアノード電極２０間の耐圧が向上する。

一方、スペーサ１３は、隣り合う発光部材１７の間に位置しているので、隔壁部材１９のリアプレート１２に対向する部分に位置するストライプ状の抵抗部材２１とスペーサ１３とが交差して圧接する場合がある。この場合、ストライプ状の抵抗部材２１のスペーサ１３と交差する部分には、大気圧による押つけ力と、それに対抗するスペーサ１３からの力がかかるので、この部分でストライプ状の抵抗部材２１が破断する場合がある。ストライプ状の抵抗部材２１が破断すると、これに繋がるアノード電極２０への給電が出来なくなるため、破断した抵抗部材２１に沿ったストライプ状の非発光部（ライン欠陥）が生じる。

そこで本実施の形態の構成では、図３及び図４に示すように、隔壁部材１９は、ストライプ状の抵抗部材２１が配置されていない部分に、ストライプ状の抵抗部材２１が配置された部分よりも、リアプレート１２側に突出する凸部２５を有している。そして、スペーサ１３は、凸部２５と接している。これによって、スペーサ１３を隣り合う発光部材１７の間に配置しても、スペーサ１３はストライプ状の抵抗部材２１と交差はするものの、凸部２５と接するので、ストライプ状の抵抗部材２１にかかる力を弱めることができる。その結果、スペーサ１３を隣り合う発光部材１７の間の部分に配置する場合も、スペーサ１３の設置位置を制限することなく抵抗部材２１の破断が防止され、よって、ライン欠陥が抑制される。尚、図３に示すように、ストライプ状の抵抗部材２１とスペーサ１３との間に間隙を有する場合には、ストライプ状の抵抗部材２１に力がかからないので、より確実にライン欠陥が抑制される。

また、隔壁部材１９やスペーサ１３は場所ごとにＺ方向高さが異なる（ばらつきを有する）場合がある。高さばらつきを有すると、高い部分でのみスペーサ１３と隔壁部材１９が接触する。この結果、スペーサ１３及び隔壁部材１９に応力集中が発生する場合がある。そこで本発明の形態では、スペーサ１３が接触する隔壁部材１９は、弾性を有する凸部２５を有することで、凸部２５が変形し、局所的な接触と応力集中が発生するのを防ぐことができる。この凸部２５は、隔壁部材１９と同じ材料でも、隔壁部材１９と異なる材料から構成されてもよい。

以下に、本実施の形態における各構成部材について、詳細に説明する。

フェースプレート１１としては、ガラス等の可視光を透過する部材が使用でき、本実施の形態においては、ＰＤ２００等の高歪み防止ガラスが好適に用いられる。

アノード電極２０としては、ＣＲＴ等で知られているＡｌ等からなるメタルバックが使用できる。アノード電極２０のパターニングには、マスクを介した蒸着法や，エッチング法などが使用可能である。アノード電極２０の厚みは、アノード電極２０を通過して発光部材１７に電子を到達させる必要があるので、電子のエネルギー損失、設定されている加速電圧（アノード電圧）と光の反射効率を考慮して適宜設定される。アノード電極２０に５ｋＶから１５ｋＶの電圧が印加される場合には、アノード電極２０の厚さは５０［ｎｍ］から３００［ｎｍ］に設定される。尚、アノード電極２０としてＩＴＯ等の透明電極を用いた場合には、図２の（ａ）、図４に示すようなアノード電極２０が発光部材１７を覆うように重なって位置する構成に限らず、フェースプレート１１と発光部材１７との間にアノード電極２０を配置しても良い。

発光部材１７としては、電子線励起により発光する蛍光体結晶を使用することができる。蛍光体の具体的な材料としては、例えば「蛍光体ハンドブック」蛍光体同学会編（オーム社発行）に記載された、従来のＣＲＴなどに用いられている蛍光体材料などを用いることができる。蛍光体の厚さは加速電圧や蛍光体の粒径、蛍光体の充填密度などによって適宜設定される。アノード電極２０に印加される加速電圧が５ｋＶから１５ｋＶ程度の場合、一般の蛍光体の平均粒径である３［μｍ］〜１０［μｍ］に対してその１．５倍〜３倍の厚さである４．５［μｍ］〜３０［μｍ］、好ましくは５［μｍ］〜１５［μｍ］程度に蛍光体の厚さが設定される。

隔壁部材１９としては、酸化鉛、酸化亜鉛、酸化ビスマス、酸化ホウ素、酸化アルミ、酸化ケイ素、酸化チタンなどの金属酸化物を含むガラス材料等、絶縁に近い抵抗を有する無機混合物から成る材料で構成されるのが好ましい。隔壁部材１９のパターニングは、サンドブラスト法、感光性フォトペースト法、エッチング法などの方法が使用可能である。尚、隔壁部材１９の高さは、画像表示装置の仕様に応じて適宜設定される。隔壁部材１９は、発光部材１７の幅（図のｘまたはｙ方向の長さ）に対して１／２〜１０倍の高さ、例えばひとつの発光部材１７の幅が５０［μｍ］であるならば隔壁部材１９の高さは２５［μｍ］〜５００［μｍ］の間に設定されるのが好ましい。これによって、発光部材１７で反射された電子が、他の発光部材１７を照射して発光させてしまう、所謂ハレーション現象を低減でき、好ましい。また隔壁部材１９は、図２の（ａ）や後述の図５に記載のような互いに離間する複数のストライプ状部材から構成されるものに限らず、図１０の（ａ）、（ｂ）に示すような格子状部材で構成されるものでもよい。尚、図１０の（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図２の（ａ）、図５の隔壁部材１９を格子状部材で構成した場合のフェースプレートを示す図である。このように隔壁部材１９が格子状部材で構成される場合、上述のハレーション現象を２方向（Ｘ，Ｙ方向）において低減できるため、好ましい。尚、図１１に図１０の（ａ）のＡ―Ａ‘断面図を、また図１２に図１０（ｂ）のＡ−Ａ’断面図をそれぞれ示す。このように、本願発明においては、図２の（ａ）、図５に示すような、互いに離間する複数のストライプ状部材で構成された隔壁部材１９を有するフェースプレートに限らず、図１０の（ａ）、（ｂ）に示すような格子状部材で構成された隔壁部材１９を有するフェースプレートにも応用可能である。

ストライプ状の抵抗部材２１としては、酸化ルテニウムやＩＴＯ等の抵抗体を使用でき、隣接する発光部材間での抵抗値が、１ｋΩ〜１ＧΩとなるのが好ましい。ストライプ状の抵抗部材２１のパターニングは、印刷法やディスペンサによる塗布法など，既知の方法が使用可能であるが、奥まった位置へのパターニングを行うため，ディスペンサによる塗布法が好ましい。

尚、本実施の形態においては、図２の（ａ）、図３に示すように、好ましい形態として、複数のストライプ状の抵抗部材２１を共通接続する給電電極２２、また隔壁部材１９とフェースプレート１１との間に位置する遮光部材１８を有している。

給電電極２２としては、金属等の導電物であれば特に限定はない。しかし、後述の高圧端子Ｈｖから加速電圧を供給したときに、給電電極２２自体での電圧降下を低くするため、高圧端子Ｈｖとの接続部と、そこから最も離れた部分までの抵抗値が１［ＫΩ］以下に設定されているのが好ましい。

遮光部材１８としては、ＣＲＴ等で公知のブラックマトリクス構造を採用でき、一般に、黒色の金属、黒色の金属酸化物、又は、カーボンなどで構成される。黒色の金属酸化物としては、たとえば酸化ルテニウム、酸化クロム、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化モリブデン、酸化コバルト、酸化銅などが挙げられる。

凸部２５としては、隔壁部材１９と別の部材で構成するのが好ましいが、隔壁部材１９を弾性を有する部材で構成する場合には隔壁部材１９と同じ材料で形成してもよい。凸部２５は、スペーサ１３と接触することで、抵抗部材２１にかかる荷重を減らすこと、ならびに、凸部２５が変形することによりスペーサとの接触点を増やしスペーサへの応力集中を防ぐ機能をもつことが重要である。スペーサに使用する材料にもよるが、凸部の材料としては、ポリイミドなど真空中で放出ガスの少ない材料が使用できる。また、アルミナやジルコニアを含有するようなセラミックスおよび低融点ガラスフリットを含有したペーストを焼成したもの、ＺｎＯやＳｎＯなどのように金属酸化物でも比較的低い導電率を持つ材料に低融点ガラスフリットを含有したような材料を用いることもできる。この際、セラミックや金属酸化物を焼結させる際に中に空孔をふやしポーラスな構造とすることで、ヤング率を低減させたり、塑性変形を起こさせることができる。尚、スペーサ１３に導電性を持たせる場合には、スペーサ１３との電気的接続を保つために、前述のように導電率がある程度低い材料を用いるのが好ましい。

次に、リアプレート１２について説明する。図１、図２の（ｂ）に示すようにリアプレート１２の内面には、発光部材１７を励起発光させるための電子を放出する複数の電子放出素子１６が設けられている。電子放出素子１６としては、例えば、表面伝導型放出素子が好適に使用できる。また、リアプレート１２の内面上には、各電子放出素子１６に駆動電圧を与えるための、複数の走査配線１４と複数の情報配線１５が設けられている。

スペーサ１３は、ガラス等の絶縁物や、絶縁物に導電性部材を混合した部材等で構成される。また、表面を抵抗部材で被覆した構成でもよい。このようにスペーサ１３に僅かな導電性を持たせた場合（以下、導電性スペーサという）、隔壁部材１９の凸部２５にもわずかな導電性を付与することが好ましい。これによって、スペーサの帯電を防止することが出来好ましい。この結果、電子放出素子から放出された電子の軌道が安定し、良好な表示画像を提供できる。

以上説明したフェースプレート１１、リアプレート１２、スペーサ１３とを用意し、フェースプレート１１とリアプレート１２との間に、スペーサ１３を配置する。そして、フェースプレート１１とリアプレート１２との周縁部分を側壁２６を介して接合することで、画像表示装置１００を形成する。

このように形成した画像表示装置１００に画像を表示する場合、高圧端子Ｈｖからストライプ状の抵抗部材２１を介してアノード電極２０に電圧を印加する。それとともに、端子Ｄｙ、Ｄｘを介して、走査配線１４と情報配線１５に電圧を印加して電子放出素子１６に駆動電圧を与え、任意の電子放出素子１６から電子ビームを放出させる。電子放出素子から放出された電子ビームは、加速されて発光部材１７に衝突する。これにより、発光部材１７が選択的に励起されて発光し、画像が表示される。

次に本発明の画像表示装置の製造方法を説明する。本発明の画像表示装置の製造方法は、
まず、電子放出素子を有するリアプレートと、スペーサと、フェースプレートとを用意する。ここでフェースプレートは、電子放出素子と対向して位置し電子の照射を受けて発光する複数の発光部材と、発光部材と重なって位置する複数のアノード電極と、隣り合うアノード電極を接続するストライプ状の抵抗部材と、隔壁部材とを有している。ここでこの隔壁部材は、発光部材よりもリアプレート側に突出して隣り合う発光部材間に位置しており、リアプレートに対向する部分に、抵抗部材と抵抗部材よりもリアプレート側に突出するスペーサよりも軟らかい凸部とを有している。そして、このフェースプレートとリアプレートとの間に、ストライプ状の抵抗部材と交差し、スペーサよりも軟らかい凸部と接するようにスペーサを配置する工程とを有する。

これによって、スペーサ１３や隔壁部材１９の高さばらつき（Ｚ方向のサイズばらつき）によるスペーサの破損を防止しえる。詳述すると、スペーサより軟らかい凸部と接するようにスペーサを配置することによって、スペーサを押圧した際に凸部がスペーサの高さばらつきに倣う形状に変形するので、スペーサに局所的な応力が生じることがなく、スペーサの破損を防止できる。尚、ここでいうスペーサよりも軟らかいとは、スペーサに比べて弾性変形でヤング率が小さいことや、塑性変形による変形量が大きいことを意味する。更には、凸部２５が隔壁部材１９よりも軟らかい場合は、隔壁部材への局所的な応力発生を抑制し、隔壁部材の破損を防止できるので、より好ましい。尚、ここで、スペーサよりも軟らかい凸部は、例えば後述のように、凸部形成の際に凸部の前駆体に樹脂球を入れることで、この樹脂球が焼成により消失するので凸部内に沢山の空隙ができ、これによってスペーサよりも軟らかい凸部を得ることができる。

（実施例１）
以下、本発明における第１の実施例について説明する。尚、リアプレート及び画像表示装置の全体構成については、上述の実施態様にて説明しているので、本実施例の特徴部分のみを説明する。図２の（ａ）は本実施例のフェースプレート１１をリアプレート側から見た図であり、図３、図４は、それぞれ図２の（ａ）（または図１）のＡ−Ａ‘断面、Ｂ−Ｂ’断面をそれぞれ示している。

（工程Ａ：フェースプレート、リアプレート、スペーサの用意）
フェースプレート１１、リアプレート１２、スペーサ１３を以下のようにして作成した。以下、順を追って説明する。まず、本実施例に使用したフェースプレート１１は以下のように作製した。

（工程１：ブラックマトリクス形成）洗浄したガラス基板（ＰＤ２００）の表面に，黒色ペースト（ノリタケ製：ＮＰ−７８０３Ｄ）を幅６０μｍのＹ方向に延びるストライプ状にスクリーン印刷し，１２０℃で乾燥後、５５０℃で焼成して厚さ５μｍの遮光部材１８を形成した。遮光部材１８の間隔（間隙）はＸ方向９０μｍとし、遮光部材１８のＸ方向ピッチはリアプレート上の素子ピッチと同じく１５０μｍとした。

（工程２：隔壁材料塗布）次に遮光部材１８上に、酸化ビスマス系のフリットに平均粒径５マイクロメートル程度のアルミナおよび焼成により焼失する平均粒径５マイクロメートル程度の樹脂球を混入した絶縁ペーストを、焼成後の膜厚が１９０μｍになるようにスリットコーターにて塗布し、１２０℃で１０分乾燥させ、隔壁部材及び凸部の前駆体を形成した。

（工程３：凹部形成）次に隔壁部材の前駆体上に、ラミネータ装置を使用してドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）を貼付する。更にこのＤＦＲを露光するためのクロムマスクを所定の位置に位置合わせしてＤＦＲをパターン露光する。クロムマスクは、後に形成するストライプ状の抵抗部材２１が配置される部分に該当する幅４０μｍのストライプ状の部分をマスクする（未露光部とする）形状のものを用いた。そして、このクロムマスクを用いて、ＤＦＲを露光した。更に現像液によるＤＦＲの現像（未露光部の除去）処理、リンスのシャワー処理、および乾燥処理を施し、所望の位置に開口を有するＤＦＲからなるサンドブラスト用のマスクを形成した。これにＳＵＳ粒を砥粒としたサンドブラスト法により、ＤＦＲの開口に合わせて隔壁部材の前駆体の不要部分を、１５μｍの深さ分だけ除去し、ストライプ状の抵抗体を配置するための凹部を形成した。

（工程４：隔壁形成）次に、上記凹部を形成した隔壁部材の前駆体上に、凹部形成時と同様の方法で、ＤＦＲの貼付、露光、現像（未露光部の除去）処理を施して、所望パターンのＤＦＲからなるサンドブラスト用のマスクを形成した。尚、ＤＦＲの形状（サンドブラストのマスク部）は、遮光部材１８に重なる幅５０μｍのストライプ状とした。これにＳＵＳ粒を砥粒としたサンドブラスト法により，ＤＦＲの開口に合わせて隔壁部材の前駆体の不要部を除去し、隔壁部材の前駆体をストライプ状にパターニングした。その後、剥離液シャワーにてＤＦＲを剥離し、基板洗浄を行った。

（工程５：抵抗部材形成）このようにしてパターニングした隔壁部材の前駆体の凹部上に、酸化ルテニウムの配合された高抵抗ペーストを焼成後の膜厚が５μｍになるようにディスペンサにて形成し、１２０℃で１０分乾燥させた。尚、この高抵抗層に用いた材料をテストパターンに塗布して抵抗値を測定したところ、体積抵抗が１０の−１乗Ω・ｍであった。

（工程６：焼成）これらを５３０℃で焼成し，後述のスペーサ１３よりも軟らかく、弾性を有する凸部２５を有する複数のストライプ状部材からなる隔壁部材１９と、ストライプ状の抵抗部材２１を形成した。凸部２５における隔壁部材１９の高さは、ストライプ状の抵抗部材２１が配置された部分の隔壁部材１９とストライプ状の抵抗部材２１とを合わせた高さよりも１０μｍ高くした。

（工程７：蛍光体塗布）次に発光部材１７として、ＣＲＴの分野で用いられているＰ２２蛍光体を分散したペーストを用い，ストライプ形状の開口を持つ隔壁部材１９に合わせて、スクリーン印刷法により蛍光体を落し込み印刷した。本実施例ではカラーディスプレイとなるようにＲＧＢ３色の蛍光体をストライプ状に塗り分けた。各蛍光体の膜厚は１５μｍとした。その後、１２０℃で３色の蛍光体に乾燥処理を施した。尚、乾燥処理は各色毎でも３色一括でも構わない。更に、後に結着材として作用する珪酸アルカリ、いわゆる水ガラスを含む水溶液を、蛍光体上にスプレイ塗布した。

（工程８：メタルバック形成）次にアクリルエマルジョンをスプレーコート法にて塗布、乾燥し、蛍光体粉体の隙間をアクリル樹脂で埋めた後、アノード電極２０となるアルミニウム膜を、蛍光体上に蒸着した。この際、発光部材１７である蛍光体及びストライプ上の抵抗部材２１の一部に対応した部分のみに開口部をもつメタルマスクを使用し、アノード電極２０を形成した。尚、アノード電極２０であるアルミニウム膜の厚さは１００ｎｍとした。

なお、アノード電極２０はアルミニウムに限らず，チタン，クロムなどでも良い。

（工程９：リアプレート、スペーサの作成）
リアプレート１２は、ガラス部材（ＰＤ２００）上に実施態様で説明した複数の表面伝導型放出素子１６と、複数の走査配線１４と、複数の情報配線１５とを形成して作成した。またスペーサ１３は、凸部２５よりも硬いガラス部材（ＰＤ２００）で構成した。

上記作製したフェースプレート１１、リアプレート１２、スペーサ１３を用いて、図１に示す画像表示装置１００を製造する。

（工程Ｂ：スペーサの配置）
リアプレート１２上にスペーサ１３と側壁２６を固定した。具体的には、スペーサ１３はリアプレート１２の走査配線１４の上に、また側壁２６はリアプレート１２の周縁部に、それぞれ接合材で固定した。尚、側壁２６のリアプレート１２と固定されていない面には、フェースプレート１１と側壁２６とを接合するための接合材（封着材）を塗布しておく。そして、スペーサ１３が固定されたリアプレート１２とフェースプレート１１とを、電子放出素子１６と発光部材１７とが対面するようにアライメントした。そして、フェースプレート１１、またはスペーサ１３が固定されたリアプレート１２をＺ方向に移動させ、スペーサ１３がストライプ状の抵抗部材２１と交差しながら凸部２５と接するようにフェースプレート１１とリアプレート１２との間にスペーサ１３を配置した。

（工程Ｃ：リアプレートとフェースプレートの周縁部の接合（封着））
側壁２６に塗布された接合材（封着材）を加熱溶融して、フェースプレート１１の周縁部と側壁２６とを接合することで、フェースプレート１１とリアプレート１２とを接合した。そして、リアプレート１２に設けられた不図示の排気管から内部を排気することで、リアプレート１２とフェースプレート１１とを大気圧によって押圧し、スペーサ１３によってスペーサよりも軟らかい凸部２５が押しつぶされて変形した。この際の凸部２５の変形量は、約３μｍであった。その後排気管を封止した。このようにして図３に示すように、スペーサ１３は凸部２５と接している。なお、スペーサ１３とストライプ状の抵抗部材２１との間には、約１０μｍの間隙を有している（スペーサ１３と抵抗部材２１とは約１０μｍ離れている）。尚、本実施例で用いたスペーサ１３と凸部２５の圧力に対する歪み量の関係を図１５に示す。

このようにして作成した画像表示装置１００に、ストライプ状の抵抗部材２１を介しアノード電極２０に８ｋＶの電圧を印加し、画像を表示したところ、十分な発光輝度を得るとともにハレーションによる混色が少ない良好な画像を表示することができた。また、ストライプ状の抵抗部材２１に沿った線状の欠陥は発生しなかった。

また、特定の電子放出素子１６に過剰な電圧を印加して素子破壊を発生させ、この電子放出素子とフェースプレート１１との間の放電を誘発しても、放電の規模を十分に小さく抑えることが出来、故意に破壊した電子放出素子以外の周辺素子は異常を来たすことが無かった。

さらに、本実施例の画像表示装置１００を分解して、フェースプレート１１の内面を観察したが、スペーサ１３との交差部におけるストライプ状の抵抗部材２１に破損は見られなかった。また、隔壁部材１９及び凸部２５を弾性を有する部材で構成したので、画像表示装置を組み立てた後も、スペーサ１３の高さばらつきに起因して生じる局所的な応力集中によるスペーサ１３の破損もみられなかった。更には、画像表示装置に不慮の衝撃が生じた際にも、凸部２５が弾性を有するので、衝撃を吸収するとともに、その後も良好な画像表示を維持することが出来た。尚、本実施例で用いたスペーサ１３と凸部２５を、微小圧縮試験機を用いて変形量測定したところ、１００ＭＰａの応力をかけた際の変形量が、スペーサ１３で１ｕｍ程度、凸部２５で３ｕｍ程度であった。

上記実施例では、スペーサ１３と凸部２５とが接した状態で、フェースプレート１１とリアプレート１２とが側壁２６を介して封着される場合を説明した。しかしこれに限らず、スペーサ１３と凸部２５とが離間した状態で封着がなされ、排気管から排気して、大気圧によってフェースプレート１１とリアプレート１２とが押圧された際にスペーサ１３と凸部２５とが接するように画像表示装置を形成してもかまわない。

（実施例２）
次に、本発明における第２の実施例について説明する。基本的な構成については実施例１と同様であり、本実施例が実施例１と異なるのは、図８、図９に示す構成のフェースプレートを用いた点である。尚、図８、９は各々、図１におけるＡ−Ａ’断面、Ｂ−Ｂ’断面である。

本実施例においても、実施例１と同様の効果を得ることが出来た。また、ストライプ状の抵抗部材２１が、アノード電極２０との接続箇所においてアノード電極２０に覆われているので、アノード電極２０とストライプ状の抵抗部材２１との電気的接続がより確実に行われるため、アノード電極２０の電位が安定し、より良好な画像が表示できる。

（実施例３）
次に、本発明における第３の実施例について説明する。基本的な構成については実施例１と同様であり、本実施例が実施例１と異なるのは、図５、図６、図７に示す構成のフェースプレートを用いた点である。尚、図６は図５におけるＡ−Ａ’断面図、図７は図５におけるＢ−Ｂ’断面図である。

本実施例に用いたフェースプレート１１の作成方法について説明する。

本実施例においても、まず実施例１の（工程１：ブラックマトリクス形成）を行う。

（工程２：隔壁材料塗布）
次に遮光部材１８上に、酸化ビスマス系の絶縁ペースト（ノリタケ製ＮＰ７７５３）を、焼成後の膜厚が１９０μｍになるようにスリットコーターにて塗布し、１２０℃で１０分乾燥させ、隔壁部材の前駆体を形成した。

（工程３：隔壁形成）
次に、形成した隔壁部材の前駆体上に、ＤＦＲの貼付、露光、現像（未露光部の除去）処理を施して、所望パターンのＤＦＲからなるサンドブラスト用のマスクを形成した。尚、ＤＦＲの形状（サンドブラストのマスク部）は、遮光部材１８に重なる幅５０μｍのストライプ状とした。これにＳＵＳ粒を砥粒としたサンドブラスト法により，ＤＦＲの開口に合わせて隔壁部材の前駆体の不要部を除去し、隔壁部材の前駆体をストライプ状にパターニングした。その後、剥離液シャワーにてＤＦＲを剥離し、基板洗浄を行った。

（工程４：抵抗部材形成）
このようにしてパターニングした隔壁部材の前駆体のうち、図５に示すようにＸ方向において１本おき（図５においては偶数列のみ）に、酸化ルテニウムの配合された高抵抗ペーストを焼成後の膜厚が５μｍになるようにディスペンサにて形成し、１２０℃で１０分乾燥させた。尚、この高抵抗層に用いた材料をテストパターンに塗布して抵抗値を測定したところ、体積抵抗が１０の−１乗Ω・ｍであった。

（工程５：凸部形成）
次に、（工程４）で、酸化ルテニウムの配合された高抵抗ペーストを塗布しなかった隔壁部材の前駆体上に（図５においては奇数列のみに）、（工程２）で用いた絶縁性ペーストに焼成により焼失する平均粒径５マイクロメートル程度の樹脂球を混入したペーストを、焼成後厚さが１５μｍとなるように、スクリーン印刷によって積層し、乾燥させて凸部の前駆体を形成した。このようにして、後の焼成工程で形成される凸部２５が、スペーサよりも軟らかく、弾性を有するように、凸部の前駆体を形成した。

次に実施例１の（工程６：焼成）と同様の処理を施して、複数のストライプ状部材からなる隔壁部材１９、凸部２５及び抵抗部材２１を形成した。このようにして、本実施例においては、複数のストライプ状部材のうちの１部のストライプ状部材（本実施例では奇数列のみ）が凸部２５を有している隔壁部材１９を形成した。以下、実施例１の（工程７：蛍光体塗布）、（工程８：メタルバック形成）と同様の処理を施して、本実施例のフェースプレート１１を作成し、これを用いて、実施例１と同様の方法により画像表示装置１００を作成した。尚、スペーサ１３は実施例１同様、凸部よりも硬いガラス部材（ＰＤ２００）を用いて形成した。

本実施例の画像表示装置１００においては、図６に示すように、スペーサ１３は凸部２５と接している。なお、スペーサ１３とストライプ状の抵抗部材２１との間には、場所に応じて、約５〜１０μｍの間隙を有している（スペーサ１３と抵抗部材２１とは約５〜１０μｍ離れている）。

このようにして作成した画像表示装置１００に，ストライプ状の抵抗部材２１を介しアノード電極２０に８ｋＶの電圧を印加し、画像を表示したところ、十分な発光輝度を得るとともにハレーションによる混色が少ない良好な画像を表示することができた。また、ストライプ状の抵抗部材２１に沿った線状の欠陥は発生しなかった。

また，特定の電子放出素子１６に過剰な電圧を印加して素子破壊を発生させ、この電子放出素子とフェースプレート１１との間の放電を誘発しても、放電の規模を十分に小さく抑えることが出来、故意に破壊した電子放出素子以外の周辺素子は異常を来たすことが無かった。

さらに，本実施例の画像表示装置１００を分解して、フェースプレート１１の内面を観察したが、スペーサ３との交差部におけるストライプ状の抵抗部材２１に破損は見られなかった。また、本実施例においては、凸部２５を隔壁部材１９とは別体で構成し、凸部２５のみを弾性を有する構造としたことによって、画像表示装置を組み立てた後も、スペーサ１３または隔壁部材１９の高さばらつきに起因して生じる局所的な応力集中による隔壁部材１９及びスペーサ１３の破損も防止することが出来た。尚、画像表示装置に不慮の衝撃が生じた際にも、凸部２５が弾性を有するので、衝撃を吸収するとともに、その後も良好な画像表示を維持することが出来た。本実施例で用いたスペーサ１３と隔壁部材１９の凸部２５を、微小圧縮試験機を用いて変形量測定したところ、１００ＭＰａの応力をかけた際の変形量が、スペーサ１３で１ｕｍ程度、凸部２５で６ｕｍ程度であった。

また、実施例２同様、本実施例においても、ストライプ状の抵抗部材２１が、アノード電極２０との接続箇所においてアノード電極２０に覆われているので、アノード電極２０とストライプ状の抵抗部材２１との電気的接続がより確実に行われる。このためアノード電極２０の電位が安定し、より良好な画像が表示できる。

（実施例４）
次に、本発明における第４の実施例について説明する。基本的な構成については実施例３と同様であり、本実施例が実施例３と異なるのは、凸部２５及びスペーサ１３が導電性を有する点と、凸部２５がアノード電極２０と接触している点である。スペーサ１３としては、ガラス部材（ＰＤ２００）からなる基板を、抵抗性の膜で被膜したものを用いた。抵抗性の膜は、タングステン（Ｗ）とゲルマニウム（Ｇｅ）の混合ターゲットをアルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ）との混合ガス雰囲気中でスパッタリングすることで形成した、厚さ約１００ｎｍのＷＧｅＮ膜（Ｗ：約１０％、Ｇｅ：約９０％）を用いた。尚、この膜のシート抵抗は１０の１２乗であった。また、凸部２５としては、導電性を有するＺｎＯフィラーとフリットおよび焼成により焼失する平均粒径５マイクロメートル程度の樹脂球を混入したペーストを焼成して形成した。そして図１３、１４に示すように、アノード電極２０は凸部２５と一部接触しており、電気的にスペーサと接続されている。尚、図１３は本実施例のフェースプレート１１をリアプレート側から見た図であり、図１４は図１３のＢ−Ｂ’断面図である。尚、図１３のＡ−Ａ’断面図は、図６と類似するため省略する。

本実施例においても、実施例３と同様の効果を得ることが出来た。また更に、本実施例においては、導電性のスペーサ１３とアノード電極２０とを、導電性の凸部２５を介して電気的に接続させたのでスペーサ１３の帯電を防止することが出来たため、実施例１よりもより良好な表示画像が得られた。

本発明の画像表示装置の全体概要を示す、切り欠き斜視図 本発明の実施形態のフェースプレート及びリアプレートを示す平面図 実施例１の画像表示装置の部分断面図 実施例１の画像表示装置の他の部分断面図 実施例３のフェースプレートを示す図 実施例３の画像表示装置の部分断面図 実施例３の画像表示装置の他の部分断面図 実施例２の画像表示装置の部分断面図 実施例２の画像表示装置の他の部分断面図 格子状の部材からなる隔壁部材を有するフェースプレートを示す平面図 格子状の部材からなる隔壁部材を有するフェースプレートを用いた画像表示装置の部分断面図 格子状の部材からなる隔壁部材を有するフェースプレートを用いた他の画像表示装置の部分断面図 実施例４のフェースプレートを示す図 実施例４の画像表示装置の部分断面図 凸部およびスペーサの変形量を示すグラフ

符号の説明

１１ フェースプレート
１２ リアプレート
１３ スペーサ
１６ 電子放出素子
１７ 発光部材
１９ 隔壁部材
２０ アノード電極
２１ 抵抗部材
２５ 凸部

Claims (7)

1. 電子放出素子を有するリアプレートと、
   前記電子放出素子と対向して位置し電子の照射を受けて発光する複数の発光部材と、前記発光部材と重なって位置する複数のアノード電極と、隣り合う発光部材の間に位置し該発光部材よりも前記リアプレート側に突出する隔壁部材と、前記隔壁部材の前記リアプレートに対向する部分に位置し隣り合うアノード電極を接続するストライプ状の抵抗部材とを有するフェースプレートと、
   前記ストライプ状の抵抗部材と交差するように前記リアプレートと前記フェースプレートとの間に位置するスペーサと、
   を有する表示装置であって、
   前記隔壁部材は、前記ストライプ状の抵抗部材が配置された部分よりも前記リアプレート側に突出する、弾性を有する凸部を更に有し、前記スペーサは、前記凸部と接していることを特徴とする画像表示装置。
2. 前記ストライプ状の抵抗部材と前記スペーサとの間に間隙を有することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記ストライプ状の抵抗部材は、前記アノード電極に覆われていることを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
4. 前記隔壁部材は複数のストライプ状部材を有し、該複数のストライプ状部材のうちの１部のストライプ状部材が前記凸部を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
5. 前記隔壁部材の凸部及び前記スペーサは導電性を有し、該凸部は、前記アノード電極と接触していることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の画像表示装置。
6. 電子放出素子を有するリアプレートと、
   スペーサと
   前記電子放出素子と対向して位置し電子の照射を受けて発光する複数の発光部材と、前記発光部材と重なって位置する複数のアノード電極と、隣り合うアノード電極を接続するストライプ状の抵抗部材と、前記発光部材よりも前記リアプレート側に突出して隣り合う発光部材間に位置し、該リアプレートに対向する部分に前記抵抗部材と該抵抗部材よりも該リアプレート側に突出する前記スペーサよりも軟らかい凸部とを有する隔壁部材とを有するフェースプレートとを用意する工程と、
   前記リアプレートと前記フェースプレートとの間に、前記ストライプ状の抵抗部材と交差し、前記スペーサよりも軟らかい凸部と接するようにスペーサを配置する工程とを有する画像表示装置の製造方法。
7. 前記凸部は、前記隔壁部材よりも軟らかいことを特徴とする請求項６に記載画像表示装置の製造方法。

Images