JP4314761B2

JP4314761B2 - Display device

Info

Publication number: JP4314761B2
Application number: JP2001302782A
Authority: JP
Inventors: 祥文渡部; 浩一相澤; 卓哉菰田; 由明本多; 崇幡井; 勉櫟原; 徹馬場; 宜志竹川
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2009-08-19
Anticipated expiration: 2021-09-28
Also published as: JP2003109526A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子源素子を用いた画像表示装置（ディスプレイ装置）や平面発光装置などの表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の表示装置として、図８および図９に示す構成のパネル本体を有するディスプレイ装置が提案されている。このパネル本体は、一表面側に多数個の電子源素子１０がマトリクス状に配設された平板状のガラス基板よりなるリヤプレート２０と、平板状のガラス基板よりなるフェースプレート３０との間に矩形枠状の支持用スペーサ４０を介在させてリヤプレート２０とフェースプレート３０と支持用スペーサ４０とで囲まれる空間を真空に保つように構成されている。なお、図示していないが、フェースプレート３０におけるリヤプレート２０との対向面にはＩＴＯ膜よりなるコレクタ電極（透明電極）が形成されるとともに、コレクタ電極におけるリヤプレート２０との対向面に、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つの蛍光体セル（蛍光体層）からなる複数の画素が形成されている。
【０００３】
また、上述のディスプレイ装置では、フェースプレート３０とリヤプレート２０と支持用スペーサ４０とで囲まれる気密空間が真空状態に保たれるので、表示領域（画面）の大面積化を図っても大気圧によってフェースプレート３０およびリヤプレート２０が変形して破損しないように、リヤプレート２０とフェースプレート３０との間に支持用スペーサ４０とは別に補強用スペーサ４１を介在させてある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来構成では、パネル本体の製造時にリヤプレート２０とフェースプレート３０との間に補強用スペーサ４１を介在させてから真空引きする必要がある。しかしながら、補強用スペーサ４１は画素が損傷せず且つ輝度を確保するための開口率が低下しないように、非常に薄い短冊状（板状）に形成し且つ高精度に位置合わせして立設する必要があるので、補強用スペーサ４１の配置に手間がかかり、しかも、補強用スペーサ４１を設けていない場合に比べて排気コンダクタンスが低下して真空引きの時間が長くなってしまうので、製造時間が長くなってしまうという不具合があった。特に、パネル本体の表示領域を大面積化しようとすれば、補強用スペーサ４１の個数が増大して手間が増えるだけでなく歩留まりが低下してコストアップにつながるという不具合があった。また、パネル本体内で補強用スペーサ４１を介した放電が起こり電子源素子１０や蛍光体層が損傷を受けて寿命が短くなってしまうという不具合があった。
【０００５】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、製造が容易であり且つ長寿命化が可能な表示装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、電子線を放射させる電子源素子が一表面側に配設されたリヤプレートと、リヤプレートに対向配置され電子源素子から放射される電子線により励起されて発光する蛍光体層が設けられたフェースプレートと、リヤプレートとフェースプレートとの間に介在する枠状の支持用スペーサとを備え、リヤプレートとフェースプレートと支持用スペーサとで囲まれた空間が真空に保たれた表示装置であって、透光性材料である第１の合成樹脂および第２の合成樹脂からなる補強材がフェースプレートの外面に被着されてなり、補強材は、透光性を有する第１の合成樹脂よりなる第１補強層と透光性を有する第２の合成樹脂よりなる第２補強層との多層構造を有し、フェースプレートに近い側の第１補強層にフェースプレートから遠い側の第２補強層が積層された状態でフェースプレートから遠い側の第２補強層に圧縮応力を生じるようにそれぞれの材料が設定された前記第１の合成樹脂および前記第２の合成樹脂により形成されてなることを特徴とするものであり、透光性材料からなる補強材がフェースプレートの外面に被着されていることによって、フェースプレートが大気圧によって破損するのを防止することができるから、従来のようにリヤプレートとフェースプレートとの間に補強用スペーサを高精度に位置決めして配置する工程が不要になるとともに、補強用スペーサによる排気コンダクタンスの低下をなくすことができるから、製造が容易になって歩留まりを向上できるとともに大面積化が容易になり、しかも、従来のように補強用スペーサを介した放電による蛍光体層や電子源素子の損傷が起こることもないから、長寿命化を図れる。さらに、補強材によってフェースプレートの外面が保護されることになって、フェースプレートの外面に傷がつくのを防止することができ、傷を原因としたフェースプレートの破損を防止することができる。
【０００７】
また、請求項１の発明では、補強材は、透光性を有する第１の合成樹脂よりなる第１補強層と透光性を有する第２の合成樹脂よりなる第２補強層との多層構造を有し、フェースプレートに近い側の第１補強層にフェースプレートから遠い側の第２補強層が積層された状態でフェースプレートから遠い側の第２補強層に圧縮応力を生じるようにそれぞれの材料が設定された前記第１の合成樹脂および前記第２の合成樹脂により形成されているので、第２補強層に圧縮応力が生じるから、フェースプレートが内面側に凸となる形で湾曲する反りを軽減するのに必要な前記補強材の厚みを薄くすることができ、軽量化が図れるとともに、前記補強材に起因した輝度の低下を抑制することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
（参考例１）
本参考例では、図１に示す構成のパネル本体を備えたディスプレイ装置について例示する。パネル本体は、一表面側に多数個の電子源素子１０がマトリクス状に配設された平板状のガラス基板よりなるリヤプレート２０と、平板状のガラス基板よりなるフェースプレート３０との間に矩形枠状の支持用スペーサ４０を介在させてリヤプレート２０とフェースプレート３０と支持用スペーサ４０とで囲まれる空間を真空に保つように構成されている。なお、図示していないが、フェースプレート３０におけるリヤプレート２０との対向面にはＩＴＯ膜よりなるコレクタ電極（透明電極）が形成されるとともに、コレクタ電極におけるリヤプレート２０との対向面に、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つの蛍光体セル（蛍光体層）からなる複数の画素が形成されている。ここに、蛍光体セルは、電子源素子１０から放射される電子線により励起されて発光する。
【０００９】
支持用スペーサ４０は、リヤプレート２０とフェースプレート３０との間の距離を規定距離に保つ機能を有し、リヤプレート２０およびフェースプレート３０それぞれに、フリットガラスやエポキシ系の真空用接着剤などにより接着されている。なお、支持用スペーサ４０としては、例えばガラス板を用いてもよいし、表面をほうろうなどにより絶縁処理した金属板を用いてもよい。
【００１０】
電子源素子１０は、図２に示すように、ガラス基板よりなる絶縁性基板５の一表面側に導電性層（例えば、金属膜）よりなる下部電極４が形成され、下部電極４上に半導体層としてノンドープの多結晶シリコン層３が形成され、多結晶シリコン層３上に酸化した多孔質多結晶シリコン層よりなる強電界ドリフト層６が形成され、強電界ドリフト層６上に金属薄膜（例えば、金薄膜）よりなる表面電極７が形成されている。つまり、電子源素子１０は、表面電極７と下部電極４とが対向しており、表面電極７と下部電極４との間に強電界ドリフト層６が介在している。表面電極７の厚さは１０〜１５ｎｍ程度に設定してある。ところで、本参考例では、上述のリヤプレート２０が絶縁性基板５に兼用されている。また、本参考例では、強電界ドリフト層６と下部電極４との間に多結晶シリコン層３を介在させてあるが、多結晶シリコン層３を介在させずに下部電極４上に強電界ドリフト層６を形成した構成を採用してもよい。なお、図２に示す構成の電子源素子１０の基本構成は本願発明者らが特許第２９８７１４０号などに提案している。
【００１１】
図２に示す構成の電子源素子１０から電子を放出させるには、表面電極７に対向してコレクタ電極９を配置し、表面電極７とコレクタ電極９との間を真空とした状態で、表面電極７が下部電極４に対して正極（高電位側）となるように表面電極７と下部電極４との間に直流電圧Ｖpsを印加するとともに、コレクタ電極９が表面電極７に対して正極（高電位側）となるようにコレクタ電極９と表面電極７との間に直流電圧Ｖｃを印加する。各直流電圧Ｖps，Ｖｃを適宜に設定すれば、下部電極４から注入された電子が強電界ドリフト層６をドリフトし表面電極７を通して放出される（図２中の一点鎖線は表面電極７を通して放出された電子ｅ⁻の流れを示す）。なお、強電界ドリフト層６の表面に到達した電子はホットエレクトロンであると考えられ、表面電極７を容易にトンネルし真空中に放出される。
【００１２】
本参考例の電子源素子１０では、表面電極７と下部電極４との間に流れる電流をダイオード電流Ｉpsと呼び、コレクタ電極９と表面電極７との間に流れる電流をエミッション電流（放出電子電流）Ｉｅと呼ぶことにすれば（図２参照）、ダイオード電流Ｉpsに対するエミッション電流Ｉｅの比率（＝Ｉｅ／Ｉps）が大きいほど電子放出効率が高いことになる。ここに、本参考例における電子源素子１０では、表面電極７と下部電極４との間に印加する直流電圧Ｖpsを１０〜２０Ｖ程度の低電圧としても電子を放出させることができる。また、電子源素子１０では、電子放出特性の真空度依存性が小さく且つ電子放出時にポッピング現象が発生せず安定して電子を高い電子放出効率で放出することができるという特徴を有しており、リヤプレート２０とフェースプレート３０と支持用スペーサ４０とで囲まれた空間の真空度は１Ｐａ以下に維持すればよい。
【００１３】
強電界ドリフト層６は、図３に示すように、少なくとも、下部電極４の主表面側に列設された柱状の多結晶シリコンのグレイン（半導体結晶）５１と、グレイン５１の表面に形成された薄いシリコン酸化膜５２と、グレイン５１間に介在する多数のナノメータオーダのシリコン微結晶（半導体微結晶）６３と、各シリコン微結晶６３の表面に形成され当該シリコン微結晶６３の結晶粒径よりも小さな膜厚の絶縁膜である多数のシリコン酸化膜６４とから構成されると考えられる。すなわち、強電界ドリフト層６は、各グレインの表面が多孔質化し各グレインの中心部分では結晶状態が維持されていると考えられる。なお、各グレイン５１は、絶縁性基板５の厚み方向に沿って延びている（つまり、各グレイン５１は下部電極４の主表面に略直交している）。
【００１４】
本参考例の電子源素子１０では、次のようなモデルで電子放出が起こると考えられる。すなわち、表面電極７と下部電極４との間に表面電極７を高電位側として直流電圧Ｖpsを印加するとともに、コレクタ電極９と表面電極７との間にコレクタ電極９を高電位側として直流電圧Ｖｃを印加することにより、直流電圧Ｖpsが所定値（臨界値）に達すると、下部電極４から強電界ドリフト層６へ熱的励起により電子ｅ⁻が注入される。一方、強電界ドリフト層６に印加された電界の大部分はシリコン酸化膜６４にかかるから、注入された電子ｅ⁻はシリコン酸化膜６４にかかっている強電界により加速され、強電界ドリフト層６におけるグレイン５１の間の領域を表面に向かって図３中の矢印の向き（図３における上向き）へドリフトし、表面電極７をトンネルし真空中に放出される。しかして、強電界ドリフト層６では下部電極４から注入された電子がシリコン微結晶６３でほとんど散乱されることなくシリコン酸化膜６４にかかっている電界で加速されてドリフトし、表面電極７を通して放出され（弾道型電子放出現象）、強電界ドリフト層６で発生した熱がグレイン５１を通して放熱されるから、電子放出時にポッピング現象が発生せず、安定して電子を放出することができるものと考えられる。ここにおいて、強電界ドリフト層６の表面に到達した電子はホットエレクトロンであると考えられ、表面電極７を容易にトンネルし真空中に放出される。
【００１５】
なお、上述した電子源素子１０では下部電極４がリヤプレート２０を兼ねる絶縁性基板５上に形成された導電性層により構成しているが、例えば図４に示すように、ｎ形シリコン基板１とｎ形シリコン基板１の裏面に形成したオーミック電極２とで下部電極４を構成してもよく、この場合には別途にリヤプレート２０を設ければよい。
【００１６】
ところで、本参考例では、透光性材料からなる補強材３１がフェースプレート３０の外面（図１における上面）に被着されている。ここにおいて、補強材３１は、ガラス板により構成され、透光性を有する接着剤によってフェースプレート３０の外面に接着されているが、補強材３１を合成樹脂により構成してもよく、補強材３１を合成樹脂により構成することで、補強材３１の軽量化を図ることができ、結果的に表示装置全体の軽量化を図れる。なお、本参考例では、リヤプレート２０の外面（図１における下面）に補強材（例えば、ガラス板、金属板、プラスチック板など）２１を設けてあるが、リヤプレート２０の厚さを厚くしたり、或いはリヤプレート２０の機械的強度を高めることによってリヤプレート２０の外面の補強材２１を省略することも可能である。
【００１７】
しかして、本参考例では、透光性材料からなる補強材３１がフェースプレート３０の外面（前面）に被着されていることによって、フェースプレート３０が大気圧によって破損するのを防止することができるから、従来のように補強用スペーサ４１（図８および図９参照）を高精度に位置決めして配置する工程が不要になるとともに、補強用スペーサ４１による排気コンダクタンスの低下をなくすことができるから、製造が容易になって歩留まりを向上できるとともに大面積化が容易になり、しかも、従来のように補強用スペーサ４１を介した放電による蛍光体層や電子源素子１０の損傷が起こることもないから、長寿命化を図れる。さらに、補強材３１によってフェースプレート３０の外面が保護されることになって、フェースプレート３０の外面に傷がつくのを防止することができ、傷に起因したフェースプレート３０の破損を防止できる。
【００１８】
（参考例２）
本参考例の表示装置の基本構成は参考例１と略同じであって、電子源素子１０がＴＡＢ（tape automated bonding）技術などで用いられるフィルムキャリアテープ１１に実装されており、リヤプレート２０とフェースプレート３０と支持用スペーサ４０とからなるパネル本体の外面が透光性材料（透光性を有する合成樹脂）からなるパッケージ７０に収納されており、パッケージ７０においてフェースプレート３０の外面を被覆している部分が補強材３１を兼ねている点に特徴がある。ここにおいて、パッケージ７０の内面はパネル本体の外面にほぼ密着している。また、電子源素子１０はフィルムキャリアテープ１１においてパッケージ７０から露出した部分に設けられた電極１２，１２を介して接続される駆動回路（図示せず）によって駆動される。なお、参考例１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００１９】
しかして、本参考例では、参考例１と同様に、透光性材料からなる補強材３１がフェースプレート３０の外面に被着されていることによって、フェースプレート３０が大気圧によって破損するのを防止することができるから、従来のように補強用スペーサ４１（図８および図９参照）を高精度に位置決めして配置する工程が不要になるとともに、補強用スペーサ４１による排気コンダクタンスの低下をなくすことができるから、製造が容易になって歩留まりを向上できるとともに大面積化が容易になり、しかも、従来のように補強用スペーサ４１を介した放電による蛍光体層や電子源素子１０の損傷が起こることもないから、長寿命化を図れる。さらに、補強材３１によってフェースプレート３０の外面が保護されることになって、フェースプレート３０の外面に傷がつくのを防止することができ、傷に起因したフェースプレート３０の破損を防止できる。
【００２０】
しかも、本参考例では、参考例１で説明した補強材３１がパッケージ７０の一部よりなるので、パネル本体が真空漏れを起こしてもパッケージ７０によって真空を保つことができ、長寿命化を図ることができる。
【００２１】
（参考例３）
本参考例の表示装置の基本構成は参考例１と同じであって、図６に示すように、透光性材料からなる補強材３１が、フェースプレート３０に被着された状態で圧縮応力を生じる透光性材料により形成されている点に特徴がある。ここにおいて、補強材３１としては、フェースプレート３０に比べて熱膨張係数の小さいガラス板を加熱した状態で接着するようにしてもよいし、硬化時に体積膨張する合成樹脂を用いるようにしてもよい。なお、参考例１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００２２】
しかして、本参考例では、参考例１と同様に、透光性材料からなる補強材３１がフェースプレート３０の外面に被着されていることによって、フェースプレート３０が大気圧によって破損するのを防止することができるから、従来のように補強用スペーサ４１（図８および図９参照）を高精度に位置決めして配置する工程が不要になるとともに、補強用スペーサ４１による排気コンダクタンスの低下をなくすことができるから、製造が容易になって歩留まりを向上できるとともに大面積化が容易になり、しかも、従来のように補強用スペーサ４１を介した放電による蛍光体層や電子源素子１０の損傷が起こることもないから、長寿命化を図れる。さらに、補強材３１によってフェースプレート３０の外面が保護されることになって、フェースプレート３０の外面に傷がつくのを防止することができ、傷に起因したフェースプレート３０の破損を防止できる。
【００２３】
また、上述のように、補強材３１に圧縮応力が生じるので、フェースプレート３０が内面（図６における下面）側に凸となる形で湾曲する反りを軽減するのに必要な補強材３１の厚みを薄くすることができ、軽量化が図れるとともに、補強材３１を設けたことによる輝度の低下を抑制することができる。
【００２４】
（実施形態）
本実施形態の表示装置の基本構成は参考例１と略同じであって、図７に示すように、補強材３１が透光性を有する第１の合成樹脂よりなる第１補強層３１ａと透光性を有する第２の合成樹脂よりなる第２補強層３１ｂとの積層構造（多層構造）を有し、フェースプレート３０に近い側の第１補強層３１ａにフェースプレート３０から遠い側の第２補強層３１ｂが積層された状態で第２補強層３１ｂに圧縮応力を生じるように第１の合成樹脂および第２の合成樹脂それぞれの材料を設定している点に特徴がある。なお、参考例１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００２５】
しかして、本実施形態では、参考例１と同様に、透光性材料からなる補強材３１がフェースプレート３０の外面に被着されていることによって、フェースプレート３０が大気圧によって破損するのを防止することができるから、従来のように補強用スペーサ４１（図８および図９参照）を高精度に位置決めして配置する工程が不要になるとともに、補強用スペーサ４１による排気コンダクタンスの低下をなくすことができるから、製造が容易になって歩留まりを向上できるとともに大面積化が容易になり、しかも、従来のように補強用スペーサ４１を介した放電による蛍光体層や電子源素子１０の損傷が起こることもないから、長寿命化を図れる。さらに、補強材３１によってフェースプレート３０の外面が保護されることになって、フェースプレート３０の外面に傷がつくのを防止することができ、傷に起因したフェースプレート３０の破損を防止できる。
【００２６】
また、上述のように、第２補強層３１ｂに圧縮応力が生じるので、フェースプレート３０が内面（図７における下面）側に凸となる形で湾曲する反りを軽減するのに必要な補強材３１の厚みを薄くすることができ、軽量化が図れるとともに、補強材３１を設けたことによる輝度の低下を抑制することができる。
【００２７】
なお、上記各参考例および上記実施形態では、電子源素子１０として、図２や図４に示した構成のものを採用しているが、電子源素子１０としては、スピント（Spindt）型の電子源素子、ＭＩＭ（Metal−Insulator−Metal）型の電子源素子、ＭＯＳ（Metal−Oxide−Semiconductor）型の電子源素子など種々の構成のものが採用可能である
【００２８】
【発明の効果】
請求項１の発明は、電子線を放射させる電子源素子が一表面側に配設されたリヤプレートと、リヤプレートに対向配置され電子源素子から放射される電子線により励起されて発光する蛍光体層が設けられたフェースプレートと、リヤプレートとフェースプレートとの間に介在する枠状の支持用スペーサとを備え、リヤプレートとフェースプレートと支持用スペーサとで囲まれた空間が真空に保たれた表示装置であって、透光性材料である第１の合成樹脂および第２の合成樹脂からなる補強材がフェースプレートの外面に被着されてなり、補強材は、透光性を有する第１の合成樹脂よりなる第１補強層と透光性を有する第２の合成樹脂よりなる第２補強層との多層構造を有し、フェースプレートに近い側の第１補強層にフェースプレートから遠い側の第２補強層が積層された状態でフェースプレートから遠い側の第２補強層に圧縮応力を生じるようにそれぞれの材料が設定された前記第１の合成樹脂および前記第２の合成樹脂により形成されてなるものであり、透光性材料からなる補強材がフェースプレートの外面に被着されていることによって、フェースプレートが大気圧によって破損するのを防止することができるから、従来のようにリヤプレートとフェースプレートとの間に補強用スペーサを高精度に位置決めして配置する工程が不要になるとともに、補強用スペーサによる排気コンダクタンスの低下をなくすことができるから、製造が容易になって歩留まりを向上できるとともに大面積化が容易になるという効果があり、しかも、従来のように補強用スペーサを介した放電による蛍光体層や電子源素子の損傷が起こることもないから、長寿命化を図れるという効果がある。さらに、補強材によってフェースプレートの外面が保護されることになって、フェースプレートの外面に傷がつくのを防止することができ、傷を原因としたフェースプレートの破損を防止することができるという効果がある。
【００２９】
また、請求項１の発明では、補強材は、透光性を有する第１の合成樹脂よりなる第１補強層と透光性を有する第２の合成樹脂よりなる第２補強層との多層構造を有し、フェースプレートに近い側の第１補強層にフェースプレートから遠い側の第２補強層が積層された状態でフェースプレートから遠い側の第２補強層に圧縮応力を生じるようにそれぞれの材料が設定された前記第１の合成樹脂および前記第２の合成樹脂により形成されているので、第２補強層に圧縮応力が生じるから、フェースプレートが内面側に凸となる形で湾曲する反りを軽減するのに必要な前記補強材の厚みを薄くすることができ、軽量化が図れるとともに、前記補強材に起因した輝度の低下を抑制することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考例１を示す概略断面図である。
【図２】同上に用いる電子源素子の動作説明図である。
【図３】同上に用いる電子源素子の動作説明図である。
【図４】同上に用いる電子源素子の動作説明図である。
【図５】参考例２を示す概略断面図である。
【図６】参考例３を示す概略断面図である。
【図７】実施形態を示す概略断面図である。
【図８】従来例を示し、一部破断した概略斜視図である。
【図９】従来例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１０電子源素子
２０リヤプレート
３０フェースプレート
３１補強材
４０支持用スペーサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a display device using an electron source element, such as an image display device (display device) or a flat light emitting device.
[0002]
[Prior art]
As this type of display device, a display device having a panel body configured as shown in FIGS. 8 and 9 has been proposed. This panel body is provided between a rear plate 20 made of a flat glass substrate having a number of electron source elements 10 arranged in a matrix on one surface side, and a face plate 30 made of a flat glass substrate. A space surrounded by the rear plate 20, the face plate 30, and the support spacer 40 is maintained in a vacuum by interposing a rectangular frame support spacer 40. Although not shown, a collector electrode (transparent electrode) made of an ITO film is formed on the face plate 30 facing the rear plate 20, and the collector electrode facing the rear plate 20 has an R , G and B are formed with a plurality of pixels composed of phosphor cells (phosphor layers).
[0003]
Further, in the above-described display device, the airtight space surrounded by the face plate 30, the rear plate 20, and the supporting spacer 40 is maintained in a vacuum state. Therefore, even if the display area (screen) is increased, the atmospheric pressure is maintained. In order to prevent the face plate 30 and the rear plate 20 from being deformed and damaged by the above, a reinforcing spacer 41 is interposed between the rear plate 20 and the face plate 30 in addition to the supporting spacer 40.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above conventional configuration, it is necessary to evacuate after the reinforcing spacer 41 is interposed between the rear plate 20 and the face plate 30 when the panel body is manufactured. However, the reinforcing spacer 41 is formed in a very thin strip shape (plate shape) and is positioned upright with high accuracy so that the pixel is not damaged and the aperture ratio for securing the luminance is not lowered. Therefore, it takes time to dispose the reinforcing spacer 41, and the exhaust conductance decreases and the time for vacuuming becomes longer than when the reinforcing spacer 41 is not provided. There was a problem of getting longer. In particular, if the display area of the panel main body is to be increased in area, the number of reinforcing spacers 41 increases, which not only increases labor but also reduces yield and increases costs. In addition, there is a problem in that the discharge through the reinforcing spacer 41 occurs in the panel body, and the electron source element 10 and the phosphor layer are damaged and the life is shortened.
[0005]
The present invention has been made in view of the above reasons, and an object of the present invention is to provide a display device that can be easily manufactured and can have a long lifetime.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is directed to a rear plate in which an electron source element that emits an electron beam is disposed on one surface side, and an electron that is disposed opposite to the rear plate and emitted from the electron source element. A face plate provided with a phosphor layer that emits light when excited by a line, and a frame-like support spacer interposed between the rear plate and the face plate. The rear plate, the face plate, and the support spacer A display device in which an enclosed space is maintained in a vacuum, and a reinforcing material made of a first synthetic resin and a second synthetic resin, which are translucent materials, is attached to the outer surface of the face plate , and is reinforced. The material has a multilayer structure of a first reinforcing layer made of a first synthetic resin having translucency and a second reinforcing layer made of a second synthetic resin having translucency, on the side close to the face plate. First reinforcement In the state where the second reinforcing layer on the side far from the face plate is laminated, the first synthetic resin and the first synthetic resin, each of which is set so that compressive stress is generated in the second reinforcing layer on the side far from the face plate. 2 is formed of a synthetic resin , and the face plate is prevented from being damaged by atmospheric pressure because the reinforcing material made of a translucent material is attached to the outer surface of the face plate. Therefore, the step of positioning and arranging the reinforcing spacer between the rear plate and the face plate with high precision as in the prior art is not required, and the reduction of exhaust conductance due to the reinforcing spacer is eliminated. Therefore, manufacturing is facilitated, yield can be improved, area can be increased easily, and compensation can be made as before. Since damage to the phosphor layer and the electron source elements due to discharge through the use spacer nor occurs, thereby the life of. Furthermore, since the outer surface of the face plate is protected by the reinforcing material, it is possible to prevent the outer surface of the face plate from being damaged, and it is possible to prevent the face plate from being damaged due to the scratch.
[0007]
Further, in the invention of claim 1, reinforcement, multi layer between the second second reinforcing layer made of a synthetic resin having a first reinforcing layer and the translucent made of a first synthetic resin having translucency has the structure, the faceplate to the side near the first reinforcement layer on the face plate from the far side second reinforcing layer respectively by Uni cause compressive stress on the second reinforcing layer farther from the face plate in a state that is stacked in the Since the second reinforcing resin is formed of the first synthetic resin and the second synthetic resin , a compressive stress is generated in the second reinforcing layer, so that the face plate is curved so as to protrude toward the inner surface side. it is possible to reduce the thickness of the reinforcing member required to reduce warpage, lighter Hakare Rutotomoni, a decrease in brightness due to the reinforcing member can be suppressed.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Reference Example 1)
In this reference example, a display device including a panel body having the configuration shown in FIG. 1 is illustrated. The panel body has a rectangular shape between a rear plate 20 made of a flat glass substrate having a large number of electron source elements 10 arranged in a matrix on one surface side, and a face plate 30 made of a flat glass substrate. A space surrounded by the rear plate 20, the face plate 30, and the support spacer 40 is maintained in a vacuum with a frame-shaped support spacer 40 interposed therebetween. Although not shown, a collector electrode (transparent electrode) made of an ITO film is formed on the face plate 30 facing the rear plate 20, and the collector electrode facing the rear plate 20 has an R , G and B are formed with a plurality of pixels composed of phosphor cells (phosphor layers). Here, the phosphor cell emits light when excited by the electron beam emitted from the electron source element 10.
[0009]
The support spacer 40 has a function of keeping the distance between the rear plate 20 and the face plate 30 at a specified distance, and each of the rear plate 20 and the face plate 30 is made of frit glass, epoxy-based vacuum adhesive, or the like. It is glued. As the support spacer 40, for example, a glass plate may be used, or a metal plate whose surface is insulated with an enamel or the like may be used.
[0010]
As shown in FIG. 2, the electron source element 10 has a lower electrode 4 made of a conductive layer (for example, a metal film) formed on one surface side of an insulating substrate 5 made of a glass substrate, and a semiconductor on the lower electrode 4. A non-doped polycrystalline silicon layer 3 is formed as a layer, a strong electric field drift layer 6 made of an oxidized porous polycrystalline silicon layer is formed on the polycrystalline silicon layer 3, and a metal thin film (for example, on the strong electric field drift layer 6) , Gold thin film) is formed. That is, in the electron source element 10, the surface electrode 7 and the lower electrode 4 are opposed to each other, and the strong electric field drift layer 6 is interposed between the surface electrode 7 and the lower electrode 4. The thickness of the surface electrode 7 is set to about 10 to 15 nm. By the way, in the present reference example, the above-described rear plate 20 is also used as the insulating substrate 5. In the present reference example, the polycrystalline silicon layer 3 is interposed between the strong electric field drift layer 6 and the lower electrode 4, but the strong electric field is not formed on the lower electrode 4 without the polycrystalline silicon layer 3. A configuration in which the drift layer 6 is formed may be employed. Incidentally, the basic configuration of the electron source element 10 having the configuration shown in FIG. 2 is proposed in Japanese Patent No. 2987140 by the inventors of the present application.
[0011]
In order to emit electrons from the electron source element 10 having the configuration shown in FIG. 2, the collector electrode 9 is disposed opposite to the surface electrode 7, and the surface electrode 7 and the collector electrode 9 are evacuated to form a surface. A DC voltage Vps is applied between the surface electrode 7 and the lower electrode 4 so that the electrode 7 is positive (high potential side) with respect to the lower electrode 4, and the collector electrode 9 is positive (with respect to the surface electrode 7). A DC voltage Vc is applied between the collector electrode 9 and the surface electrode 7 so as to be on the high potential side. If the DC voltages Vps and Vc are appropriately set, electrons injected from the lower electrode 4 drift through the strong electric field drift layer 6 and are emitted through the surface electrode 7 (the chain line in FIG. 2 is emitted through the surface electrode 7). Shows the flow of generated electrons e ⁻ ). The electrons reaching the surface of the strong electric field drift layer 6 are considered to be hot electrons, and are easily tunneled through the surface electrode 7 and emitted into the vacuum.
[0012]
In the electron source element 10 of this reference example , the current flowing between the surface electrode 7 and the lower electrode 4 is called a diode current Ips, and the current flowing between the collector electrode 9 and the surface electrode 7 is an emission current (emitted electron current). ) Ie (see FIG. 2), the larger the ratio of the emission current Ie to the diode current Ips (= Ie / Ips), the higher the electron emission efficiency. Here, in the electron source element 10 definitive the present embodiment can also emit electrons DC voltage Vps applied between the surface electrode 7 and the lower electrode 4 as a low voltage of about 10 to 20 V. Further, the electron source element 10 has the characteristics that the electron emission characteristic is less dependent on the degree of vacuum and the popping phenomenon does not occur when electrons are emitted, so that electrons can be stably emitted with high electron emission efficiency. The degree of vacuum in the space surrounded by the rear plate 20, the face plate 30, and the support spacer 40 may be maintained at 1 Pa or less.
[0013]
As shown in FIG. 3, the strong electric field drift layer 6 is formed on at least a columnar polycrystalline silicon grain (semiconductor crystal) 51 arranged on the main surface side of the lower electrode 4 and on the surface of the grain 51. A thin silicon oxide film 52, a number of nanometer-order silicon microcrystals (semiconductor microcrystals) 63 interposed between the grains 51, and the crystal grain size of the silicon microcrystals 63 formed on the surface of each silicon microcrystal 63. It is considered that it is composed of a large number of silicon oxide films 64 which are insulating films having a small thickness. That is, the strong electric field drift layer 6 is considered that the surface of each grain is porous and the crystalline state is maintained at the center of each grain. Each grain 51 extends along the thickness direction of the insulating substrate 5 (that is, each grain 51 is substantially orthogonal to the main surface of the lower electrode 4).
[0014]
In the electron source element 10 of this reference example, it is considered that electron emission occurs in the following model. That is, a DC voltage Vps is applied between the surface electrode 7 and the lower electrode 4 with the surface electrode 7 set to the high potential side, and a DC voltage is applied between the collector electrode 9 and the surface electrode 7 with the collector electrode 9 set to the high potential side. When the DC voltage Vps reaches a predetermined value (critical value) by applying Vc, electrons e ⁻ are injected from the lower electrode 4 into the strong electric field drift layer 6 by thermal excitation. On the other hand, since most of the electric field applied to the strong electric field drift layer 6 is applied to the silicon oxide film 64, the injected electrons e ⁻ are accelerated by the strong electric field applied to the silicon oxide film 64, and the strong electric field drift layer 6. 3 drifts toward the surface in the direction of the arrow in FIG. 3 (upward in FIG. 3), tunnels through the surface electrode 7 and is discharged into the vacuum. Thus, in the strong electric field drift layer 6, electrons injected from the lower electrode 4 are almost scattered by the silicon microcrystal 63, are accelerated by the electric field applied to the silicon oxide film 64, and drift through the surface electrode 7. Since the heat generated in the strong electric field drift layer 6 is dissipated through the grains 51, no popping phenomenon occurs during electron emission, and electrons can be stably emitted. It is done. Here, electrons reaching the surface of the strong electric field drift layer 6 are considered to be hot electrons, and are easily tunneled through the surface electrode 7 and emitted into the vacuum.
[0015]
In the electron source element 10 described above, the lower electrode 4 is composed of a conductive layer formed on the insulating substrate 5 that also serves as the rear plate 20. For example, as shown in FIG. And the ohmic electrode 2 formed on the back surface of the n-type silicon substrate 1 may constitute the lower electrode 4. In this case, a rear plate 20 may be provided separately.
[0016]
By the way, in the present reference example, a reinforcing material 31 made of a translucent material is attached to the outer surface (upper surface in FIG. 1) of the face plate 30. Here, the reinforcing material 31 is made of a glass plate and is bonded to the outer surface of the face plate 30 with a translucent adhesive. However, the reinforcing material 31 may be made of a synthetic resin. Is made of synthetic resin, the weight of the reinforcing material 31 can be reduced, and as a result, the weight of the entire display device can be reduced. In this reference example, a reinforcing material (for example, a glass plate, a metal plate, a plastic plate, or the like) 21 is provided on the outer surface (the lower surface in FIG. 1) of the rear plate 20, but the thickness of the rear plate 20 is increased. Alternatively, the reinforcing member 21 on the outer surface of the rear plate 20 can be omitted by increasing the mechanical strength of the rear plate 20.
[0017]
Therefore, in this reference example, the reinforcing material 31 made of a light-transmitting material is attached to the outer surface (front surface) of the face plate 30 to prevent the face plate 30 from being damaged by atmospheric pressure. Therefore, the step of positioning and arranging the reinforcing spacer 41 (see FIGS. 8 and 9) with high accuracy as in the prior art becomes unnecessary, and the reduction of the exhaust conductance due to the reinforcing spacer 41 can be eliminated. Therefore, the manufacturing is facilitated, the yield can be improved, the area can be easily increased, and the phosphor layer and the electron source element 10 may be damaged by the discharge through the reinforcing spacer 41 as in the prior art. Since there is no, it can extend the life. Furthermore, since the outer surface of the face plate 30 is protected by the reinforcing material 31, it is possible to prevent the outer surface of the face plate 30 from being damaged, and to prevent the face plate 30 from being damaged due to the scratch.
[0018]
(Reference Example 2)
The basic configuration of the display device of the present reference example is substantially the same as that of the reference example 1, and the electron source element 10 is mounted on a film carrier tape 11 used in TAB (tape automated bonding) technology or the like. The outer surface of the panel body composed of the face plate 30 and the supporting spacer 40 is housed in a package 70 made of a light-transmitting material (translucent synthetic resin), and the package 70 covers the outer surface of the face plate 30. This is characterized in that the portion that is also used as the reinforcing material 31. Here, the inner surface of the package 70 is in close contact with the outer surface of the panel body. Further, the electron source element 10 is driven by a drive circuit (not shown) connected via electrodes 12 and 12 provided on a portion of the film carrier tape 11 exposed from the package 70. In addition , the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to the reference example 1, and description is abbreviate | omitted.
[0019]
Thus, in the present reference example, as in the first reference example , the face plate 30 is damaged by the atmospheric pressure because the reinforcing material 31 made of a translucent material is attached to the outer surface of the face plate 30. Therefore, the step of positioning and arranging the reinforcing spacer 41 (see FIG. 8 and FIG. 9) with high accuracy as in the prior art is unnecessary, and the exhaust conductance is reduced by the reinforcing spacer 41. Therefore, manufacturing is facilitated, yield can be improved, area can be increased, and phosphor layer and electron source element 10 are damaged by discharge through reinforcing spacer 41 as in the prior art. Since this does not occur, the service life can be extended. Furthermore, since the outer surface of the face plate 30 is protected by the reinforcing material 31, it is possible to prevent the outer surface of the face plate 30 from being damaged, and to prevent the face plate 30 from being damaged due to the scratch.
[0020]
In addition, in this reference example, the reinforcing material 31 described in the reference example 1 is formed of a part of the package 70, so that the vacuum can be maintained by the package 70 even if the panel main body causes a vacuum leak, thereby extending the life. You can plan.
[0021]
(Reference Example 3)
The basic configuration of the display device of this reference example is the same as that of reference example 1. As shown in FIG. 6, the compressive stress is applied while the reinforcing material 31 made of a translucent material is attached to the face plate 30. It is characterized in that it is formed by the resulting light-transmitting material. Here, as the reinforcing material 31, a glass plate having a smaller thermal expansion coefficient than that of the face plate 30 may be bonded in a heated state, or a synthetic resin that expands in volume at the time of curing may be used. . In addition , the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to the reference example 1, and description is abbreviate | omitted.
[0022]
Thus, in the present reference example, as in the first reference example , the face plate 30 is damaged by the atmospheric pressure because the reinforcing material 31 made of a translucent material is attached to the outer surface of the face plate 30. Therefore, the step of positioning and arranging the reinforcing spacer 41 (see FIG. 8 and FIG. 9) with high accuracy as in the prior art is unnecessary, and the exhaust conductance is reduced by the reinforcing spacer 41. Therefore, manufacturing is facilitated, yield can be improved, area can be increased, and phosphor layer and electron source element 10 are damaged by discharge through reinforcing spacer 41 as in the prior art. Since this does not occur, the service life can be extended. Furthermore, since the outer surface of the face plate 30 is protected by the reinforcing material 31, it is possible to prevent the outer surface of the face plate 30 from being damaged, and to prevent the face plate 30 from being damaged due to the scratch.
[0023]
Further, as described above, since the compressive stress is generated in the reinforcing material 31, the thickness of the reinforcing material 31 necessary for reducing the warp in which the face plate 30 is curved toward the inner surface (the lower surface in FIG. 6). The thickness can be reduced, the weight can be reduced, and the decrease in luminance due to the provision of the reinforcing material 31 can be suppressed.
[0024]
(Working-shaped state)
The basic configuration of the display device of the present embodiment is substantially the same as that of Reference Example 1, and as shown in FIG. 7, the reinforcing material 31 is transparent to the first reinforcing layer 31a made of a first synthetic resin having translucency. It has a laminated structure (multilayer structure) with a second reinforcing layer 31b made of a second synthetic resin having optical properties, and the second reinforcing layer 31a on the side closer to the face plate 30 is connected to the second reinforcing layer 31a on the side far from the face plate 30. A characteristic is that the materials of the first synthetic resin and the second synthetic resin are set so that compressive stress is generated in the second reinforcing layer 31b in a state where the reinforcing layer 31b is laminated. In addition , the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to the reference example 1, and description is abbreviate | omitted.
[0025]
Thus, in the present embodiment, as in Reference Example 1 , the reinforcement member 31 made of a translucent material is attached to the outer surface of the face plate 30, so that the face plate 30 is damaged by atmospheric pressure. Therefore, the step of positioning and arranging the reinforcing spacer 41 (see FIGS. 8 and 9) with high accuracy as in the prior art becomes unnecessary, and the exhaust conductance is not lowered by the reinforcing spacer 41. Therefore, the manufacturing is facilitated, the yield can be improved, the area can be easily increased, and the phosphor layer and the electron source element 10 are damaged by the discharge through the reinforcing spacer 41 as in the prior art. Since it does not happen, the life can be extended. Furthermore, since the outer surface of the face plate 30 is protected by the reinforcing material 31, it is possible to prevent the outer surface of the face plate 30 from being damaged, and to prevent the face plate 30 from being damaged due to the scratch.
[0026]
Further, as described above, since the compressive stress is generated in the second reinforcing layer 31b, the reinforcing material 31 necessary for reducing the warp in which the face plate 30 is curved so as to protrude toward the inner surface (the lower surface in FIG. 7). The thickness can be reduced, the weight can be reduced, and a reduction in luminance due to the provision of the reinforcing material 31 can be suppressed.
[0027]
In each of the above reference examples and the implementation form, as an electron source device 10 adopts the the configuration shown in FIGS. 2 and 4, as the electron source element 10, Spindt (Spindt) type Various configurations such as electron source elements, MIM (Metal-Insulator-Metal) type electron source elements, and MOS (Metal-Oxide-Semiconductor) type electron source elements can be adopted.
【The invention's effect】
According to a first aspect of the present invention, there is provided a rear plate in which an electron source element that emits an electron beam is disposed on one surface side, and a fluorescence that is excited by the electron beam emitted from the electron source element that is disposed opposite to the rear plate. A face plate provided with a body layer, and a frame-like support spacer interposed between the rear plate and the face plate, and a space surrounded by the rear plate, the face plate, and the support spacer is maintained in a vacuum. In this display device, a reinforcing material made of a first synthetic resin and a second synthetic resin, which are translucent materials, is attached to the outer surface of the face plate, and the reinforcing material has translucency. A multi-layer structure of a first reinforcing layer made of a first synthetic resin and a second reinforcing layer made of a second synthetic resin having translucency; Distant The first synthetic resin and the second synthetic resin, each of which is set so that compressive stress is generated in the second reinforcing layer far from the face plate in a state where the second reinforcing layer on the side is laminated, Since the reinforcing material made of a translucent material is attached to the outer surface of the face plate, the face plate can be prevented from being damaged by atmospheric pressure. In addition, there is no need for a step of positioning and arranging the reinforcing spacer between the rear plate and the face plate with high accuracy, and a reduction in exhaust conductance due to the reinforcing spacer can be eliminated, which facilitates manufacture. This has the effect of improving the yield and facilitating the enlargement of the area, and in addition to the conventional discharge through the reinforcing spacer. That since damage to the phosphor layer and the electron source element nor occurs, there is an effect that attained the life of. Furthermore, the outer surface of the face plate is protected by the reinforcing material, so that the outer surface of the face plate can be prevented from being scratched, and damage to the face plate caused by the scratch can be prevented. effective.
[0029]
Further, in the invention of claim 1, reinforcement, multi layer between the second second reinforcing layer made of a synthetic resin having a first reinforcing layer and the translucent made of a first synthetic resin having translucency Each having a structure in which a second reinforcing layer far from the face plate is laminated on the first reinforcing layer near the face plate so that compressive stress is generated in the second reinforcing layer far from the face plate. Since the second reinforcing resin is formed of the first synthetic resin and the second synthetic resin , a compressive stress is generated in the second reinforcing layer, so that the face plate is curved so as to protrude toward the inner surface side. it is possible to reduce the thickness of the reinforcing member required to reduce warpage, there is an effect that Rutotomoni Hakare weight reduction, a reduction in luminance due to the reinforcing member can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
1 is a schematic cross-sectional view showing Reference Example 1. FIG.
FIG. 2 is an operation explanatory diagram of an electron source element used in the above.
FIG. 3 is an operation explanatory diagram of an electron source element used in the above.
FIG. 4 is an operation explanatory diagram of an electron source element used in the above.
5 is a schematic cross-sectional view showing Reference Example 2. FIG.
6 is a schematic sectional view showing Reference Example 3. FIG.
7 is a schematic sectional view showing an exemplary shape condition.
FIG. 8 is a schematic perspective view showing a conventional example and partially broken.
FIG. 9 is a schematic sectional view showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
10 Electron Source Element 20 Rear Plate 30 Face Plate 31 Reinforcing Material 40 Support Spacer

Claims

A face provided with a rear plate on which an electron source element that emits an electron beam is disposed on one surface side, and a phosphor layer that is disposed opposite to the rear plate and emits light when excited by an electron beam emitted from the electron source element A display device comprising a plate and a frame-like support spacer interposed between a rear plate and a face plate, and a space surrounded by the rear plate, the face plate, and the support spacer being maintained in a vacuum. The reinforcing material made of the first synthetic resin and the second synthetic resin, which are translucent materials, is attached to the outer surface of the face plate, and the reinforcing material is made of the first synthetic resin having translucency. It has a multi-layer structure and the second second reinforcing layer made of a synthetic resin having a first reinforcing layer and the transparent, second reinforcing farther from the face plate to the first reinforcement layer closer to the face plate side the layer Characterized by being formed by a layer state the first synthetic resin and the second synthetic resin by Uni each material causing compressive stress in the second reinforcement layer farther from the face plate is set in A display device.