JP4256188B2 - メッシュ状のグリッドを有する平板ディスプレイ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は平板ディスプレイ装置に関し、より詳しくはカソード電極とアノード電極の間にメッシュ状のグリッドを配置している平板ディスプレイ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に平板ディスプレイ装置(FPD、Flat Panel Display)は、任意の間隔をおいて実質的に平行に配置されるフェースプレート(face plate)とバックプレート(back plate)の間に側壁(side wall)を配置し、これを組み合わせることによって密閉容器を構成し、この容器の内部を高真空状態に維持して外郭を形成する。
【0003】
前記平板ディスプレイ装置において通常は前記両プレートの間に形成される内部圧力と外部大気圧との圧力差によって前記容器が破損することを防止し、また、前記両プレートの間の間隔(以下、セルギャップ(cell gap)という)を均一に維持するために容器内部に少なくとも一つ以上のスペーサを配置する。ここで、スペーサとは、容器内部に配置されてその両端が前記両プレートにそれぞれ接触し、両プレートがスペーサによって支えられて、外圧により押しつぶされないようにする構造部材を指す。
【0004】
このような平板ディスプレイ装置がいわゆる高電圧用として構成される場合、前記両プレートの間の間隔は大略1mm以上に大きくなるが、この時には電子放出源から放出された電子が該当ピクセル蛍光体によく伝達されず、周辺の他ピクセル蛍光体を打撃して発光させる場合がある。これにより、従来の高電圧用平板ディスプレイ装置においては前記現象を未然に防止するために、前記電子放出源から放出された電子の流れを制御するフォーカシング電極として、メッシュ状のグリッド(以下、便宜上メッシュグリッドとする)を前記平板ディスプレイ装置のカソード電極とアノード電極の間に配置している。
【0005】
これと関連した先行技術としては、米国特許6,034,658がある。
【0006】
一方、平板ディスプレイ装置において、メッシュグリッドが平板ディスプレイ装置の構成要素として設けられる時には、このメッシュグリッドとスペーサとの結合関係が何より重要であるが、これは、メッシュグリッドは平板ディスプレイ装置の表示領域全域に亙って良好な状態に配置されなければならず、スペーサは先に言及したセルギャップ維持などの本来の任務を遂行しながらメッシュグリッドもまた良好な状態に維持しなければならないためである。もちろん、メッシュグリッドの支持のために前記スペーサを利用せず別途のスペーサを平板ディスプレイ装置に提供することができるが、このような場合には部品数の増加による付随的な問題を伴うために平板ディスプレイ装置の業界では一つのスペーサを利用してセルギャップ維持及びメッシュグリッドの支持を同時に実現しようとする努力をしている。
【0007】
このような点を勘案する時、前記米国特許6,034,658では、その明細書で開示している第2グリッド(前記メッシュグリッドに対応する)を支持するためのスペーサに対して具体的に開示していないため、当該平板ディスプレイ装置が大型化される場合、前記第2グリッドの垂れ下がり現象が起こって良好な作用を妨害するおそれが高い。
【0008】
もちろん、既存の平板ディスプレイ装置に採用されているスペーサを使用して前記メッシュグリッドを支持することもできるが、この場合には前記メッシュグリッドを基板上に位置合わせさせた状態で複数のスペーサを一つ一つメッシュグリッドの開孔部を通じて挿入しこれを基板上に設置しなければならないので、その作業が難しくメッシュグリッドが変形する可能性が多い 。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明は前記問題点が解決できる平板ディスプレイ装置を提供することが目的である。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明による平板ディスプレイ装置は、任意の間隔をおいて対向配置されて真空容器を構成するフェースプレート及びバックプレートと、前記真空容器内に提供されて任意の画像を実現する発光手段と、前記真空容器内に前記バックプレートとフェースプレートの間に配置されるメッシュ状のグリッドと、前記グリッドの一側に結合されて前記バックプレートに支持される下部スペーサ及び前記グリッドの一側に対向した前記グリッドの他側に結合されて前記フェースプレートに支持される上部スペーサを含み、前記グリッド、下部スペーサ及び上部スペーサを一体に形成して一つの構造体を構成する。
【0011】
前記でグリッドはその両端に前記上部スペーサを支持するためのホルダー部を形成しているが、このホルダー部は前記グリッドの両端で前記フェースプレートに向かって曲げ形成され、この曲げ部位に前記上部スペーサの両端を挿入する挿入溝が任意の間隔をおいて複数形成されて構成される。
【0012】
前記ホルダー部は前記グリッドの本体に対して垂直な状態または垂直ではない状態で曲げ形成することができる。
【0013】
前記グリッドは、全体的な形状を長辺と短辺を有する形状で構成され、前記上部スペーサを前記グリッドの長辺方向に沿って配置して前記グリッドに結合することができる。また、前記グリッドは全体的な形状を長辺と短辺を有する形状で構成され、前記上部スペーサを前記グリッドの短辺方向に沿って配置して前記グリッドに結合することができる。この時、上部スペーサを棒状に形成するのが好ましい。
【0014】
また、前記グリッドは全体的な形状を長辺と短辺を有する形状で構成され、前記上部スペーサは前記グリッドの長辺及び短辺方向に沿って配置されて前記グリッドに結合されることができる。この時、前記上部スペーサは格子(lattice)状に形成されるのが好ましい。
【0015】
一方、前記下部スペーサは、各隅部を形成する縁部及びこの縁部内に任意の間隔をおいて配置されながら、この縁部に一体に形成されて前記グリッドを支持する複数の支持部を含んで形成される。
【0016】
前記で下部スペーサは前記縁部及び支持部を金属フレームで形成し、このフレームの表面に任意の厚さを有する絶縁層を提供して形成されることができる。
【0017】
一方、前記下部スペーサは前記縁部及び支持部をガラスで形成してもよい。
【0018】
他方、前記下部スペーサは前記縁部及び支持部をセラミックで形成してもよい。
【0019】
前記で上部スペーサは前記支持部と同一な方向に配置されて前記グリッド上に設置され得るが、この時、前記上部スペーサは前記支持部と同一な線上に配置されたり交差した位置に配置されてもよい。
【0020】
他方、前記で上部スペーサは前記支持部と直交する方向に配置されて前記グリッド上に設置され得る。
【0021】
前記平板ディスプレイ装置は、前記発光手段に前記バックプレート上に形成されるカソード電極と、このカソード電極上にこのカソード電極と直交する方向に配置されて形成されるゲート電極と、前記カソード電極とゲート電極の間に介される絶縁層と、前記ゲート電極と絶縁層に貫通形成されるホール内に配置されて前記カソード電極上に接触されて配置される電子放出源と、前記フェースプレート上に形成されるアノード電極及び前記アノード電極上に形成される蛍光層とを含む電界放出表示装置として構成される。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
【0023】
図1は本発明の実施例による平板ディスプレイ装置を示した分解斜視図であって、この平板ディスプレイ装置は電界放出表示装置(FED:Field Emission Display)の構成で形成されたものである。
【0024】
図示したように、平板ディスプレイ装置は、任意の間隔をおいて実質的に平行に配置されるバックプレート及びフェースプレート12、14と接合手段とで真空容器を形成しながら、この真空容器内に所定の画像を実現させるための発光手段を提供している。この発光手段は前記バックプレート12の一面に提供されるライン形態のカソード電極16と、絶縁層18を介在して前記カソード電極16と垂直に交差形成されるライン形状のゲート電極20と、前記絶縁層18及びゲート電極20に貫通されて形成されたホール18a、20a内に配置されながら前記カソード電極16に接触されてその上に配置される電子放出源24と、前記フェースプレート14の一面に前記カソード電極16にアノード電極22と、このアノード電極22上に提供される蛍光層26を含む。
【0025】
前記電子放出源24は面タイプのカーボン系物質、特にカーボンナノチューブ(carbon nano tube)からなるが、これは必ずしもこれに限られるわけではない。さらに前記発光手段もやはり本実施例では電界放出表示装置の一般的な構成を例とするだけであり、これに限られるわけではない。
【0026】
このような構成の平板ディスプレイ装置において、前記真空容器内に前記バックプレート12とフェースプレート4の間には本発明による構造体28が設置される。
【0027】
前記構造体28は前記電子放出源24から放出されて生成された電子ビームを集束するためのメッシュ状のグリッド30と、このグリッド30を支持するためのスペーサ32、34を含む。
【0028】
前記グリッド30は図2からわかるように、複数の開孔部30aを保有しながら長辺と短辺を有する四角形状の部材からなり、前記スペース32、34は、前記バックプレート12と前記グリッド30の間に配置されてこれらの間隔を一定に維持する下部スペーサ32と、前記グリッド30と前記フェースプレート14の間に配置されてこれらの間の間隔を一定に維持する上部スペーサ34に区分される。
【0029】
前記スペーサ32、34の構造と前記構造体28の構成間の結合関係を具体的に説明すれば、まず、前記下部スペーサ32は各隅部を形成する縁部32aと、この縁部32a内に任意の間隔をおいて複数配置されながら前記縁部32aに一体に形成される支持部32bを含んで構成される。
【0030】
このような構成の下部スペーサ32は図3a乃至3cに示したように一定の厚さの金属フレーム36をエッチングして前記縁部32a及び長さ方向支持部32bを形成し、前記金属フレーム36の表面に絶縁性物質、例えば、SiO2をディッピング(dipping)またはCVD工法でコーティングしたり、絶縁物質のペーストをスクリーン印刷法で印刷した後、乾燥、焼成して絶縁層38を形成して製造することができる。この時、前記絶縁層38は図3aに示したように前記金属フレーム36の表面全体に形成したりまたは図3b及び図3cに示したように前記金属フレーム36の一部に形成することができる。このような絶縁層38は実質的に前記下部スペーサ32が前記位置に配置される時前記金属フレーム36が前記ゲート電極20とグリッド30を電気的に短絡することを防止する作用をする。
【0031】
一方、前記下部スペーサ32を形成するためには、図4に示したように一定の厚さを有するガラスまたはセラミック材質のフレーム40をエッチングして形成することもでき、他方、図5に示したように前記グリッド30の底面に絶縁層42だけを印刷して形成することもできる。
【0032】
このように形成される下部スペーサ32と前記グリッド30は、位置合わせマーク(図示せず)などにより位置合わせし一体に形成される。ここで前記下部スペーサ32と前記グリッド30を一体に形成する方法としては、レーザーや抵抗溶接などがあり、他方、フリット(frit)や接着樹脂を利用した接着方法などがある。
【0033】
一方、前記グリッド30は前記上部スペーサ34を固定するためにその両端部(本実施例では前記グリッドの短辺側両端)にホルダー部30bを備えているが、本実施例でこのホルダー部30bは前記グリッド30の本体に対して垂直方向、つまり、前記フェースプレート14に向かった方向に曲げられながら、前記上部スペーサ34の両端部部位を挿入して固定できる挿入溝30b´を備える。
【0034】
前記ホルダー部30bの曲げ形態は前述した形態の他にも図6に示したように、前記グリッド30の本体に対して非垂直方向、つまり、任意の角度で折り曲げて形成することも可能である。
【0035】
また、前記ホルダー部30bには外部電源を前記グリッド30に印加するための電源印加端子30cが一体に備えられるが、本実施例でこの電源印加端子30cは前記グリッド30の本体から前記フェースプレート14に向かった方向に曲げ形成されて前記平板ディスプレイ装置の製作過程時に前記フェードプレート14に形成された電源印加用電極上にその端部を接触させる。
【0036】
さらに、前記グリッド30には前記真空容器内部の真空度を向上させてこれを維持するためのゲッター(図示せず)を前記グリッド30に固定するためのゲッター固定端子(図示せず)を一体に形成することができ、また、ゲッター活性化作業の時に拡散されたゲッター膜が前記蛍光層26に浸透することを防止するためのゲッター拡散防止膜30dを一体に形成することができる。
【0037】
以上では前記グリッド30に前記ホルダー部30b、電源印加端子30c及びゲッター拡散防止膜30dが一体に製造されることを例えて説明したが、これらホルダー部30b、電源印加端子30c及びゲッター拡散防止膜30dは別途に製作された後、前記グリッド30に抵抗溶接、好ましくは前記グリッド30の変形を誘発しないレーザー溶接などにより固定することも可能である。
【0038】
本実施例で前記ホルダー部30bに固定される上部スペーサ34は棒状に形成され、この上部スペーサ34の端部はフリットまたは接着性樹脂によってホルダー部30bの挿入溝30b´に堅固に固定する。
【0039】
一方、本発明で前記構造体28は前記上部及び下部スペーサ34、32の形状、そしてホルダー部30bの位置によって様々な形態で組合わせて構成することが可能である。
【0040】
以下、本発明の他の実施例らによるスペーサ構造体を説明する。
【0041】
図7a及び図7bは本発明の他の実施例による下部スペーサを示した平面図であって、示されているように下部スペーサ32’は前述した例とは異なって、その四角縁部32a内に支持部32cを前記グリッドの短辺方向に対応して配置しながら形成されることができ(図7a参照)、さらに下部スペーサ32’’はその四角縁部32aに支持部32b、32cを前記グリッドの長辺及び短辺方向全てに対応して配置しながら形成されることができる。このような場合前記支持部32b、32cは格子状を有すると言える(図7b参照)。
【0042】
前記構成の下部スペーサ32、32’、32’’は図8a乃至8dに示したように、前記グリッド及び上部スペーサと共に様々な形態で組合わせられて一体化した構造体を形成することができる。
【0043】
まず、図8a及び図8bは前記上部スペーサ34が前記下部スペーサ32の支持部32bと同一な方向に配置された状態を示した図面で、図8aは上部スペーサ34が前記支持部32bと同一線上に配置された場合であり、図8bは前記上部スペーサ34が前記支持部32bと外れた位置に配置された場合である。この図8bの場合、前記上部スペーサ34はその配置状態によって前記グリッド30の一つの開孔部30aをこの開孔部30aの長さ方向に対して2等分した状態で作る。
【0044】
同時に、図8cは上部スペーサ34が下部スペーサ32に支持部32bに対して直交する方向に配置された場合を示した図面であって、図8dは上部スペーサ34´が格子状(lattice type)に形成されて図7bのような形態の下部スペーサ32"の支持部32b、32cに対応して配置されたことを示した図面である。
【0045】
【発明の効果】
以上説明した前記構造体28は前記グリッド30に形成された位置合わせマーク(図示せず)を通じて前記バックプレート及びフェースプレートと組立てられて前記平板ディスプレイ装置を構成し、当該平板ディスプレイ装置の作用時、前記電子放出源24から放出されて生成された電子ビームが該当蛍光層26に照射される時、前記電源印加端子30cを通じて別途の電圧の印加を受ける前記グリッド30の作用で前記電子ビームの集束状態を強化させる。
【0046】
この時、前記グリッド30はその上下部で全体的に支持し、前記上下部スペーサの支持力をその全域にかけて均等に受けながらその形状を変形せず前記作用を良好に行うことができる。
【0047】
つまり、本発明における前記グリッド30はその荷重による垂れ現象を起こさず作用することができ、さらに、前記アノード電極に印加された高電圧によって装置の駆動時に誘発される熱変形を防止することができる。
【0048】
また、前記構造体28は前記下部スペーサ32が前記グリッド30に一体に結合されており、前記グリッド30が上部スペーサ34の端部が挿入される挿入溝を一体に備えているので、その自体組立及び前記プレート12、14との組立工程を容易にすることができ、そのホルダー部30bに電源印加端子30cを一体に備えていて、この電源印加端子をアノード電極に連結するための工程を単純化することができる。
【0049】
以上、発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれに限定されず、特許請求の範囲と発明の詳細な説明及び添付した図面の範囲内で多様に変形して実施するのが可能であり、これも本発明の範囲に属するのは当然のことである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例による平板ディスプレイ装置を示した部分分解斜視図である。
【図2】 本発明の実施例によるグリッド及び上下部スペーサの構造体を示した分解斜視図である。
【図3a】 本発明に実施例による下部スペーサを説明するために示した断面図である。
【図3b】 本発明に実施例による下部スペーサを説明するために示した断面図である。
【図3c】 本発明に実施例による下部スペーサを説明するために示した断面図である。
【図4】 本発明の変形例による下部スペーサを説明するために示した断面図である。
【図5】 本発明の他の変形例による下部スペーサを説明するために示した断面図である。
【図6】 本発明によるグリッドを説明するために示した斜視図である。
【図7a】 本発明の他の実施例による下部スペーサを説明するために示した平面図である。
【図7b】 本発明の他の実施例による下部スペーサを説明するために示した平面図である。
【図8a】 本発明の他の実施例によるグリッドと上下部スペーサ間の配置関係を説明するために示した部分切開平断面図である。
【図8b】 本発明の他の実施例によるグリッドと上下部スペーサ間の配置関係を説明するために示した部分切開平断面図である。
【図8c】 本発明の他の実施例によるグリッドと上下部スペーサ間の配置関係を説明するために示した部分切開平断面図である。
【図8d】 本発明の他の実施例によるグリッドと上下部スペーサ間の配置関係を説明するために示した部分切開平断面図である。
【符号の説明】
12 バックプレート
14 フェースプレート
16 カソード電極
18 絶縁層
18a、20a ホール
20 ゲート電極
22 アノード電極
24 電子放出源
26 蛍光層
28 構造体
30 グリッド
30a 開孔部
30b ホルダー部
30c 電源印加端子
30d ゲッター拡散防止膜
32 下部スペーサ
32a 縁部
32b 支持部
32c 支持部
34 上部スペーサ
36 金属フレーム
38 絶縁層
Claims (21)
- 間隔をおいて対向配置されて真空容器を構成するフェースプレート及びバックプレートと、
前記真空容器内に提供されて任意の画像を実現する発光手段と、
前記真空容器内に前記バックプレートとフェースプレートの間に配置されるメッシュ状のグリッドと、
前記グリッドの一側に結合されて前記バックプレートに支持される下部スペーサと、
前記グリッドの一側に対向した前記グリッドの他側に結合されて前記フェースプレートに支持される上部スペーサと、を含み、
前記グリッド、下部スペーサ及び上部スペーサが一体に形成されて一つの構造体を構成し、
前記グリッドには、その両端に前記上部スペーサを支持するためのホルダー部が形成されている、平板ディスプレイ装置。 - 前記ホルダー部が前記グリッドの両端で前記フェースプレートに向かって曲げ形成され、この曲げ部位に前記上部スペーサの両端が挿入される挿入溝を任意の間隔をおいて多数形成して構成される、請求項1に記載の平板ディスプレイ装置。
- 前記ホルダー部が前記グリッドの本体に対して垂直な状態で曲げ形成される、請求項2に記載の平板ディスプレイ装置。
- 前記ホルダー部が前記グリッドの本体に対して垂直ではない状態で曲げ形成される、請求項2に記載の平板ディスプレイ装置。
- 前記グリッドが全体的な形状を長辺と短辺を有する形状で構成し、前記上部スペーサが前記グリッドの長辺方向に沿って配置されて前記グリッドに結合される、請求項2に記載の平板ディスプレイ装置。
- 前記グリッドが全体的な形状を長辺と短辺を有する形状で構成し、前記上部スペーサが前記グリッドの短辺方向に沿って配置されて前記グリッドに結合される、請求項2に記載の平板ディスプレイ装置。
- 前記上部スペーサが棒状に形成される、請求項5に記載の平板ディスプレイ装置。
- 前記上部スペーサが棒状に形成される、請求項6に記載の平板ディスプレイ装置。
- 前記グリッドが全体的な形状を長辺と短辺を有する形状からなり、前記上部スペーサが前記グリッドの長辺及び短辺方向に沿って配置されて前記グリッドに結合される、請求項2に記載の平板ディスプレイ装置。
- 前記上部スペーサが格子状に形成される、請求項9に記載の平板ディスプレイ装置。
- 前記下部スペーサが、
各隅部を形成する縁部、及び
この縁部内に任意の間隔をおいて配置されながらこの縁部に一体に形成されて前記グリッドを支持する複数の支持部を含む、請求項1に記載の平板ディスプレイ装置。 - 前記下部スペーサが前記縁部及び支持部を金属フレームで形成し、このフレームの表面に任意の厚さを有する絶縁層を提供して形成される、請求項11に記載の平板ディスプレイ装置。
- 前記下部スペーサが前記縁部及び支持部をガラスで形成する、請求項11に記載の平板ディスプレイ装置。
- 前記下部スペーサが前記縁部及び支持部をセラミックで形成する、請求項11に記載の平板ディスプレイ装置。
- 前記上部スペーサが前記支持部と同一な方向に配置されて前記グリッド上に設置される、請求項11に記載の平板ディスプレイ装置。
- 前記上部スペーサが前記支持部と同一な線上に配置される、請求項15に記載の平板ディスプレイ装置。
- 前記上部スペーサが前記支持部と直交する方向に配置されて前記グリッド上に設置される、請求項11に記載の平板ディスプレイ装置。
- 前記ホルダー部の一側に外部電源の印加を受けるための電源印加端子が一体に形成される、請求項1に記載の平板ディスプレイ装置。
- 前記電源印加端子が前記グリッドの本体に対して垂直方向に曲げて形成される、請求項18に記載の平板ディスプレイ装置。
- 前記グリッドがその一側部位にゲッター拡散防止膜を一体に形成している、請求項1に記載の平板ディスプレイ装置。
- 前記発光手段が、
前記バックプレート上に形成されるカソード電極と、
このカソード電極上にこのカソード電極と直交する方向に配置されて形成されるゲート電極と、
前記カソード電極とゲート電極の間に介される絶縁層と、
前記ゲート電極と絶縁層に貫通形成されるホール内に配置されて前記カソード電極上に接触されて配置される電子放出源と、
前記フェースプレート上に形成されるアノード電極と、
前記アノード電極上に形成される蛍光層と、
を含む請求項1に記載の平板ディスプレイ装置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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