JP3890003B2

JP3890003B2 - 平面ディスプレイ

Info

Publication number: JP3890003B2
Application number: JP2002282608A
Authority: JP
Inventors: 純子余谷; 佐四郎上村
Original assignee: Noritake Co Ltd
Current assignee: Noritake Co Ltd
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2022-09-27
Also published as: JP2004119250A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子放出源から放出された電子を蛍光体に衝突させて発光させる平面ディスプレイに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＦＥＤ（Field Emission Display）や平型蛍光表示管のような、電子放出源から放出された電子を対向電極に形成された蛍光体からなる発光部に衝突させて発光させるフラットパネルディスプレイ（平面ディスプレイ）において、電子放出源にカーボンナノチューブなどのナノチューブ状繊維を用いたＦＥＤが提案され、注目されている。図４は、ナノチューブ状繊維を電子放出源に用いた従来の平面ディスプレイの画素構成を示す部分分解斜視図である。
【０００３】
この平面ディスプレイは、図４に示すように、ガラス基板１上に互いに平行に垂設された基板リブ２を複数備えており、基板リブ２で挟まれたガラス基板１上に、梯子状の平面形状を有する電子放出源３が複数配置されている。
【０００４】
また、ガラス基板１に対向して透明なフロントガラス４が配置されており、フロントガラス４のガラス基板１に対向する面には蛍光体膜５が設けられている。蛍光体膜５は、赤（Ｒ），緑（Ｇ）、青（Ｂ）の蛍光体膜５Ｒ，５Ｇ，５Ｂにより構成されており、蛍光体膜５Ｒ，５Ｇ，５Ｂは、基板リブ２とフロントガラス４との間に基板リブ２と直交するように垂設された前面リブ６により分離されている。
【０００５】
蛍光体膜５の表面には陽極となるメタルバック膜７が形成されている。また、メタルバック膜７に対向して基板リブ２により支持された複数のゲート電極８が設けられている。ゲート電極８は、梯子状の平面形状とされ、矩形状の電子通過孔９を有し、電子放出源３の並置方向と直交する方向に互いに離間して設けられている。隣接するゲート電極８間にはフロントガラス４に垂設された前面リブ６が位置する。
【０００６】
ガラス基板１とフロントガラス４は、枠状のスペーサガラス（図示せず）を介して対向配置され、低融点のフリットガラスでそれぞれスペーサガラスに接着されて外囲器を構成しており、外囲器内は真空排気され、１０^-5Ｐａ台の真空度に保持されている。
【０００７】
この平面ディスプレイは、ゲート電極８と電子放出源３との間に、ゲート電極８側が正の電位となるように所定の電位差を設けることにより、ゲート電極８と電子放出源３とが交差した部分から電子が引き出され、ゲート電極８の電子通過孔９を通して放出される。このため、メタルバック膜７に正電圧（加速電圧）が印加されていると、電子通過孔９から放出された電子がメタルバック膜７に向かって加速され、さらにメタルバック膜７を透過して蛍光体膜５に衝突して蛍光体膜５を発光させる。
【０００８】
よって、例えば、ゲート電極８を行方向に所定数設け、電子放出源３を列方向に所定数設けた構成とした場合において、メタルバック膜７に正電圧を印加した状態で、アクティブ行のゲート電極８に所定の正電圧を印加しておき、アクティブ行の発光させる画素に対応する列の電子放出源３に対して所定の負電圧を印加するという動作を１行目から所定行目のゲート電極８まで順次行うことにより、ドットマトリクス表示をさせることができる（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００９】
しかしながら、上述した平面ディスプレイでは、ゲート電極８を厚さ５０μｍのステンレス又は４２−６合金などの金属板で形成しており、このゲート電極８をエッチングにより矩形状の電子通過孔９を有する梯子状の平面形状としている。このため、表示画面を大型化しようとするとゲート電極８の長さが長くなり、膨張による寸法変化や振動現象などが発生し、精細な表示を得ることが困難になるという問題がある。
【００１０】
そこで、本出願人は、上述した平面ディスプレイの問題を解消すべく、特願２００１−１４６０５０号（参考文献１）として、表示画面の大型化と精細な表示とが可能な薄型の平面ディスプレイを提案した。
【００１１】
図５に参考文献１に示された平面ディスプレイの画素構成の部分分解斜視図を示す。この平面ディスプレイでは、図４に示した平面ディスプレイのゲート電極８に代えて、絶縁基板１０の上面に形成したゲート電極膜１１を使用している。ゲート電極膜１１は、その厚さが１０μｍ程度とされ、絶縁基板１０の蛍光体膜５と対向する側の基板面上に、電子放出源３の並置方向と直交する方向に離間して設けられ、電子放出源３の並置方向に延在している。また、ゲート電極膜１１には、絶縁基板１０を貫く楕円状の電子通過孔１２が設けられている。隣接するゲート電極膜１１間にはフロントガラス４に垂設された前面リブ６が位置する。
【００１２】
なお、図５の例では、電子放出源３の厚みを基板リブ２の厚みよりも厚くし、電子放出源３の上面に絶縁基板１０を載置しているが、電子放出源３よりも厚く形成した基板リブ２により絶縁基板１０を支持してもよい。基板リブ２は、低融点のフリットガラスを含む絶縁ペーストを所定の高さになるまでガラス基板１上に繰り返しスクリーン印刷した後、焼成して形成した直方体状の絶縁体とされている。電子放出源３は、隣接する基板リブ２，２間に置かれることによって、その左右方向の動きが規制される。また、電子放出源３は、圧接される絶縁基板１０によって、その上下方向の動きが規制される。電子放出源３は、板状金属フレームと、この板状金属フレームを覆うように形成されたカーボンナノチューブなどの電子放出材料とから構成されている。
【００１３】
この平面ディスプレイによれば、厚さ１０μｍ程度のゲート電極膜１１を絶縁基板１０上に形成しているので、画面が大型化してゲート電極膜１１が長くなっても、膨張による寸法変化や振動現象が発生せず、精細な表示を得ることが可能となる。また、ゲート電極膜１１を１枚の絶縁基板１０への厚膜印刷で形成できるので、従来のゲート電極８に比べて製造が容易であり、部材コストも低減できる。さらに、電子放出源３上にゲート電極膜１１が形成された絶縁基板１０を１枚配置するだけでゲート電極の配置が完了するので、平面ディスプレイの組立が容易になる。また、ゲート電極膜１１と電子放出源３との間隔が絶縁基板１０の厚さのみで決まるので、ゲート電極膜１１と電子放出源３との距離を一定に保つことができる。
【００１４】
図６は図５を用いて説明した平面ディスプレイにおいて考えられているゲート電極膜へのリード線の接続状況を示す部分断面図である。同図において、１３はリード線、１４はスペーサガラスである。ゲート電極膜１１の端部には、リード線１３が接続され、外部に導出される。なお、リード線１３のゲート電極膜１１への接続には、位置決め用の治具を使用し、リード線１３の先端の側部面をゲート電極膜１１の上面に押し付けている。
【００１５】
【特許文献１】
特開２００１−１４３６１９号公報（図４）
【特許文献２】
特開２００１−２１５３９４号公報（図１）
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６に示したようなゲート電極膜へのリード線の接続方法によると、ゲート電極膜１１の端部にリード線１３の先端の側部面を押し付けて接続を行っているため、ゲート電極膜１１が形成された絶縁基板１０に局部的に大きな力が加わり、絶縁基板１０が割れてしまう虞れがあった。また、リード線１３の先端の側部面をゲート電極膜１１の上面に押し付けているだけなので、両者の接続が不確かであった。
【００１７】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ゲート電極膜が形成された絶縁基板に局部的に大きな力が加わることのない、またリード線とゲート電極膜との接続を確実なものとすることのできる平面ディスプレイを提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために本発明は、ゲート電極膜の端部に絶縁基板を貫く接続孔を設け、このゲート電極膜の接続孔にその先端の側部面が対向位置するように絶縁基板とガラス基板との間にリード線を配置し、ゲート電極膜とリード線とを接続孔を介して導電部材により接続するようにし、ゲート電極膜の接続孔に対向するリード線の先端の側部面に窪み部を形成するようにしたものである。
本発明によれば、絶縁基板とガラス基板との間にリード線の先端部が位置し、このリード線の先端の側部面とゲート電極膜の端部とが、ゲート電極膜と絶縁基板とを貫く接続孔に流し込まれる導電材料（例えば、導電ペースト）によって接続される。また、本発明では、ゲート電極膜の接続孔に対向するリード線の先端の側部面に形成された窪み部に導電材料が流れ込み、導電材料のだれが生じにくくなる。
【００１９】
なお、本発明において、基板リブおよび電子放出源の上面に絶縁基板を載置し、電子放出源の厚みを基板リブの厚みよりも厚くし、リード線の厚みを電子放出源の厚みとほゞ等しくすると、電子放出源の上下方向の動きが絶縁基板によって規制されるとともに、ゲート電極膜と電子放出源との間隔が絶縁基板の厚さのみで決まり、ゲート電極膜と電子放出源との距離が一定に保たれるようになる。また、絶縁基板の全面がほゞ同じ高さで支えられるものとなり、絶縁基板の歪み、すなわちゲート電極膜の歪みを抑えることが可能となる。
【００２０】
また、本発明において、基板リブおよび電子放出源の上面に絶縁基板を載置し、基板リブの厚みを電子放出源の厚みよりも厚くし、リード線の厚みを基板リブの厚みとほゞ等しくするようにしてもよい。電子放出源の厚みよりも基板リブの厚みを厚くすると、絶縁基板が基板リブの上面に載置されることになる。この場合、電子放出源の上面に絶縁基板が圧接しなくなるが、電子放出源を基板リブ間に圧入する構成とすることによって、絶縁基板の上下方向への動きを規制することが可能である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る平面ディスプレイにおけるゲート電極膜へのリード線の接続状況の一実施の形態を示す部分断面図である。図２は図１に示した部分を斜め方向から見た部分分解斜視図である。これらの図において、図５，図６に示した符号と同一符号は、図５，図６を参照して説明した構成要素と同一或いは同等構成要素を示し、その説明は省略する。また、本実施の形態において、その画素構成は図５に示したものと同一である。
【００２３】
この実施の形態では、ゲート電極膜１１の端部に絶縁基板１０を貫く接続孔１５を設け、この接続孔１５にその先端の側部面が対向位置するように絶縁基板１０とガラス基板１との間にリード線１６を配置し、ゲート電極膜１１の接続孔１５から導電ペースト１７を流し込むことによってゲート電極膜１１とリード線１６との接続を図っている。
【００２４】
なお、リード線１６の厚みは電子放出源３の厚みとほゞ等しくしており、リード線１６の先端のゲート電極膜１１の接続孔１５に対向する側部面にはその一部を浅く窪ませた窪み部１８を形成している。このような窪み部１８を設けることで絶縁基板１０とリード線１６との間に空間を形成し、この空間に導電ペースト１７を流し込むことにより、ゲート電極膜１１とリード線１６との接続をより確実なものとしている。本実施の形態において、窪み部１８はハーフエッチングを施すことによって形成しており、リード線１６の幅Ｗ１＝０．７ｍｍ（図３参照）に対し、窪み部１８の幅Ｗ２を０．４ｍｍ、長さＬ１を３ｍｍ、深さｔ１を０．１５ｍｍとしている。また、接続孔１５は、その直径を０．４ｍｍとしている。この例では、接続孔１５を２個しか設けていないが、接続部分の信頼性を高めるためにさらにその個数を増やしてもよい。また、接続孔１５を１個としてもよい。
【００２５】
本実施の形態によれば、絶縁基板１０とガラス基板１との間にリード線１６の先端部が位置し、このリード線１６の先端の側部面とゲート電極膜１１の端部とが、ゲート電極膜１１と絶縁基板１０とを貫く接続孔１５に流し込まれる導電ペースト１７によって接続されるので、絶縁基板１０がリード線１６により下側から支持されるものとなって、ゲート電極膜１１が形成された絶縁基板１０に局部的に大きな力が加わることがなく、絶縁基板１０が割れてしまうというような虞れをなくすことが可能となる。また、接続孔１５に導電ペースト１７を流し込むことによって、ゲート電極膜１１とリード線１６との接続が確実なものとなる。
【００２６】
また、本実施の形態では、絶縁基板１０が載置される電子放出源３の厚みとリード線１６の厚みとをほゞ等しくしているので、絶縁基板１０の全面がほゞ同じ高さで支えられるものとなり、絶縁基板１０の歪み、すなわちゲート電極膜１１の歪みを抑えることが可能となる。
【００２７】
また、図６に示した構成でもそうであったように、本実施の形態においても、電子放出源３の上面に絶縁基板１０が圧接し、電子放出源３の上下方向の動きを規制する。また、ゲート電極膜１１と電子放出源３との間隔が絶縁基板１０の厚さのみで決まり、ゲート電極膜１１と電子放出源３との距離が一定に保たれる。
【００２８】
また、本実施の形態では、リード線１６の先端のゲート電極膜１１の接続孔１５に対向する側部面に窪み部１８を形成しているので、この窪み部１８に導電ペースト１７が流れ込み、導電ペースト１７のだれが抑制される。すなわち、リード線１６に窪み部１８を設けない場合には、導電ペースト１７の粘度や乾燥条件などによって、リード線１６と絶縁基板１０との隙間から導電ペースト１７がだれて流出し、隣接するリード線１６間がショートする虞れがある。これに対し、本実施の形態では、導電ペースト１７がリード線１６の窪み部１８に流れ込むので、この窪み部１８が受け皿となって、だれが生じにくくなる。これにより、隣接するリード線１６間がショートするなどの虞れをなくすことが可能となる。
【００２９】
なお、電子放出源３の厚みよりも基板リブ２の厚みを厚くしてもよい。電子放出源３の厚みよりも基板リブ２の厚みを厚くすると、絶縁基板１０が基板リブ２の上面に載置されることになる。この場合、リード線１６の厚みは、基板リブ２の厚みとほゞ等しくする。また、この場合、電子放出源３の上面に絶縁基板１０が圧接しなくなるが、電子放出源３を基板リブ２，２に圧入する構成とすることによって、絶縁基板１０の上下方向への動きを規制することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように本発明によれば、ゲート電極膜の端部に絶縁基板を貫く接続孔を設け、このゲート電極膜の接続孔にその先端の側部面が対向位置するように絶縁基板とガラス基板との間にリード線を配置し、ゲート電極膜とリード線とを接続孔を介して導電材料により接続するようにしたので、絶縁基板がリード線によって下側から支持されるものとなって、ゲート電極膜が形成された絶縁基板に局部的に大きな力が加わることがなく、絶縁基板が割れてしまうというような虞れをなくすことが可能となる。また、ゲート電極膜とリード線との接続が確実なものとなる。
【００３１】
また、本発明によれば、基板リブおよび電子放出源の上面に絶縁基板を載置し、電子放出源の厚みを基板リブの厚みよりも厚くし、リード線の厚みを電子放出源の厚みとほゞ等しくすることにより、電子放出源の上下方向の動きが絶縁基板によって規制されるとともに、ゲート電極膜と電子放出源との間隔が絶縁基板の厚さのみで決まり、ゲート電極膜と電子放出源との距離が一定に保たれるようになる。また、絶縁基板の全面がほゞ同じ高さで支えられるものとなり、絶縁基板の歪み、すなわちゲート電極膜の歪みを抑えることが可能となる。
【００３２】
また、本発明において、基板リブおよび電子放出源の上面に絶縁基板を載置し、基板リブの厚みを電子放出源の厚みよりも厚くし、リード線の厚みを基板リブの厚みとほゞ等しくするようにしてもよい。この場合、電子放出源の上面に絶縁基板が圧接しなくなるが、電子放出源を基板リブ間に圧入する構成とすることによって、絶縁基板の上下方向への動きを規制することが可能である。また、絶縁基板の全面をほゞ同じ高さで支え、ゲート電極膜の歪みを抑えることが可能である。
【００３３】
また、本発明によれば、ゲート電極膜の接続孔に対向するリード線の先端の側部面に窪み部を形成することにより、この窪み部に導電材料が流れ込み、導電材料のだれが生じにくくなり、隣接するリード線間がショートするなどの虞れをなくすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る平面ディスプレイにおけるゲート電極膜へのリード線の接続状況の一実施の形態を示す部分断面図である。
【図２】図１に示した部分を斜め方向から見た部分分解斜視図である。
【図３】リード線の先端の側部面に形成された窪み部を示す平面図および側面図である。
【図４】従来の平面ディスプレイの画素構成を示す部分分解斜視図である。
【図５】参考文献１（特願２００１−１４６０５０号）に示された平面ディスプレイの画素構成の部分分解斜視図である。
【図６】参考文献１の平面ディスプレイにおいて考えられているゲート電極膜へのリード線の接続状況を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１…ガラス基板、２…基板リブ、３…電子放出源、４…フロントガラス、５…蛍光体膜、６…前面リブ、７…メタルバック膜、１０…絶縁基板、１１…ゲート電極膜、１２…電子通過孔、１４…スペーサガラス、１５…接続孔、１６…リード線、１７…導電ペースト、１８…窪み部。

Claims

少なくとも一部が透光性を有するフロントガラスとこのフロントガラスに対向配置されたガラス基板とを含みかつ内部が真空排気された外囲器と、
この外囲器内の前記フロントガラス面上に設けられた陽極電極を有する蛍光体膜と、
前記外囲器内の前記ガラス基板面上に絶縁性を有する基板リブを挟んで並置された複数の電子放出源と、
少なくとも前記フロントガラスから離間してこれら電子放出源と前記蛍光体膜との間に配置された電子通過孔を有する絶縁基板と、
この絶縁基板上の前記電子放出源の並置方向と直交する方向に互いに離間して設けられ前記電子放出源の並置方向に延在する複数のゲート電極膜とを有する平面ディスプレイにおいて、
前記ゲート電極膜の端部に前記絶縁基板を貫いて設けられた接続孔と、
このゲート電極膜の接続孔にその先端の側部面が対向位置するように前記絶縁基板と前記ガラス基板との間に配置されたリード線とを備え、
前記ゲート電極膜と前記リード線とは前記接続孔を介して導電材料により接続され、
前記ゲート電極膜の接続孔に対向する前記リード線の先端の側部面に窪み部が形成されている
ことを特徴とする平面ディスプレイ。
請求項１に記載された平面ディスプレイにおいて、前記基板リブおよび前記電子放出源の上面に前記絶縁基板が載置され、前記電子放出源の厚みが前記基板リブの厚みよりも厚くされ、前記リード線の厚みが前記電子放出源の厚みとほゞ等しくされていることを特徴とする平面ディスプレイ。
請求項１に記載された平面ディスプレイにおいて、前記基板リブおよび前記電子放出源の上面に前記絶縁基板が載置され、前記基板リブの厚みが前記電子放出源の厚みよりも厚くされ、前記リード線の厚みが前記基板リブの厚みとほゞ等しくされていることを特徴とする平面ディスプレイ。