JP4750413B2

JP4750413B2 - 画像表示装置

Info

Publication number: JP4750413B2
Application number: JP2004376874A
Authority: JP
Inventors: 弘貴村田; 啓之鈴木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-12-27
Filing date: 2004-12-27
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2024-12-27
Also published as: EP1833073A4; DE602005024614D1; TWI291191B; EP1833073A1; US7626325B2; TW200629334A; WO2006070612A1; EP1833073B1; JP2006185701A; US20070246747A1

Description

本発明は、画像表示装置に係り、特に、電子放出素子を用いた平面型の画像表示装置に関する。

近年、次世代の画像表示装置として、電子放出素子を多数並べ、蛍光面と対向配置させた平面型画像表示装置の開発が進められている。電子放出素子には様々な種類があるがいずれも基本的には電界放出を用いており、これらの電子放出素子を用いた表示装置は、一般に、フィールド・エミッション・ディスプレイ（以下、ＦＥＤと称する）と呼ばれている。ＦＥＤの内、表面伝導型電子放出素子を用いた表示装置は、表面伝導型電子放出ディスプレイ（以下、ＳＥＤと称する）とも呼ばれているが、本願においてはＳＥＤも含む総称としてＦＥＤという用語を用いる。

ＦＥＤは、１〜２ｍｍ程度の狭いギャップを置いて対向配置された前面基板および背面基板を有し、これらの基板は、矩形枠状の側壁を介して周縁部同士を互いに接合することにより真空外囲器を構成している。真空容器の内部は、真空度が１０^−４Ｐａ程度以下の高真空に維持されている。また、背面基板および前面基板に加わる大気圧荷重を支えるために、両基板間には複数のスペーサが設けられている。

前面基板の内面には赤、青、緑の蛍光体層を含む蛍光面が形成され、背面基板の内面には、蛍光体を励起して発光させる電子を放出する多数の電子放出素子が設けられている。また、多数の走査線および信号線がマトリックス状に形成され、各電子放出素子に接続されている。蛍光面にはアノード電圧が印加され、電子放出素子から出た電子ビームがアノード電圧により加速されて蛍光面に衝突することにより、蛍光体が発光し映像が表示される。

上記のように構成されたＦＥＤにおいて、実用的な表示特性を得るためには、通常の陰極線管と同様の蛍光体を用い、更に、蛍光体の上にメタルバックと呼ばれるアルミ薄膜を形成した蛍光面を用いることが必要となる。この場合、蛍光面に印加するアノード電圧は最低でも数ｋＶ、できれば１０ｋＶ以上にすることが望まれる。

しかし、前面基板と背面基板との間のギャップは、解像度やスペーサの特性などの観点からあまり大きくすることはできず、１〜２ｍｍ程度に設定する必要がある。したがって、ＦＥＤでは、前面基板と背面基板との小さいギャップに強電界が形成されることが避けられず、両基板間の放電が問題となる。

放電ダメージ抑制に関して何の対策も導入しないと、放電により電子放出素子、蛍光面、ドライバＩＣ、駆動回路の破壊や劣化が引き起こされる。これらをまとめて放電ダメージと呼ぶことにする。このようなダメージが起こる状況では、ＦＥＤを実用化するためには、長期間に渡り、放電が絶対に発生しないようにしなければならない。しかし、これを実現するのは非常に難しい。

そこで、万が一放電が起きても放電ダメージが発生しないか無視できるレベルに抑制できるように、放電電流を低減する対策が重要となる。このための技術として、メタルバックを分断する技術が公知である。なお、ＦＥＤの構成によってはメタルバックの上に真空度維持のためのゲッター層を形成することもある。この場合はゲッターも分断することが必要だが、以後、ゲッターの分断をも適宜含むものとして、便宜的にメタルバック分断や分断メタルバックという用語を用いる。

メタルバック分断には大きく分けて、１方向のみに分断し短冊状の分断メタルバックにする１次元分断と、２方向に分割し、アイランド状の分断メタルバックにする２次元分断とがある。２次元分断では１次元分断よりも放電電流を小さくすることが可能である。本発明は２次元分断に関するものであり、１次元分断についての公知例の例示は省略するが、その基本構成は特許文献１に開示されている。２次元分断については、特許文献１（実施例９）、特許文献２、特許文献３に開示がされている。

メタルバックを分断した場合、ビーム電流の経路を確保し輝度低下を許容レベルにすることと、放電時に分断したギャップ間に発生する電位差による放電を防ぐようにすることが必要である。これに関し、特許文献１、特許文献３では、分断メタルバック間に抵抗層を設ける構成が開示されている。また、特許文献２では、分断メタルバックをそれぞれ抵抗層を介して近傍まで延びた給電ラインに接続する構成が開示されている。なお、分断メタルバック間に抵抗層を設けることに関しては、２次元分断の実施例は例示されてはいないものの、特許文献４にも開示がされている。
特開平１０−３２６５８３号公報特開２００１−２４３８９３号公報特開２００４−１５８２３２号公報特開２０００−２５１７９７号公報

従来技術のメタルバックを分断する構成においては、（１）放電電流を許容電流以下にすること、（２）分断されたギャップ間の抵抗にビーム電流が流れることで発生するアノード電圧の低下に伴う輝度低下を許容レベル以下にすること、（３）放電時に分割されたギャップ間に発生する電圧による放電が起こらないようにすることの３つが重要課題として挙げられる。なお、例えば特許文献２に記載された分断メタルバックを個々に給電線に接続する構成は、放電電流を減らす観点からは限界があると考えられ、以後は、特許文献１および特許文献３に示されているような分断メタルバック間に抵抗層を設ける構成を前提として従来技術の課題について説明する。

２次元分断構造において重要な電気的パラメータは、Ｘ方向およびＹ方向の分断メタルバック間の抵抗Ｒｘ，Ｒｙである。ここで、Ｘ方向、Ｙ方向は典型的な横長画面のＦＥＤを想定すると長軸方向、短軸方向に対応するが、一般的な定義については後述する。

上記の課題（１）の観点からは、Ｒｘ，Ｒｙを高くする方が有利である。一方、課題（２）と（３）の観点からは、Ｒｘ，Ｒｙを低くする方が有利である。このように課題（１）と課題（２）、（３）とが、トレードオフの関係にあるため、放電電流の低減には限界がある。

一般に２次元分断の放電電流低減性能は、輝度、精細度、寿命、信頼性、量産性、コストなどさまざまな因子と複雑に結びついている。このため、諸制約の中で、できる限り放電電流低減性能を高めることができれば、より高性能、低コストの画像表示装置を実現することができる。

ところが、筆者らがさまざまに検討したところ、単純にＲｘ，Ｒｙの値を最適化するだけでは、要求仕様によっては、放電電流低減性能が十分とはいえない場合があることがわかった。このため、従来以上に放電電流低減性能を高めることができる技術が望まれていた。

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、従来以上に放電電流低減性能を高めることができる２次元分断構造を実現することにより、高性能、低コストの画像表示装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の形態に係る画像表示装置は、蛍光体層と、前記蛍光体層の間に設けられた抵抗層と、前記蛍光体層および少なくとも前記抵抗層の一部を覆っており、画像表示の走査方向と直交する方向である第１の方向ＸにはギャップＧｘで分断され、画像表示の走査方向である第２の方向ＹにはギャップＧｙで分断された分断メタルバック層と、前記分断メタルバック層に高圧を印加する高圧印加手段と、を有する前面基板と、前記前面基板に対向して設けられ、複数の電子放出素子を配置した背面基板と、を具備する画像表示装置において、前記ギャップＧｘ間の前記分断メタルバック間抵抗を電圧Ｖ［Ｖ］の減少関数としてＲｘ（Ｖ）、前記ギャップＧｙ間のメタルバック間抵抗を電圧Ｖ［Ｖ］の減少関数としてＲｙ（Ｖ）としたとき、Ｒｘ（１）＞Ｒｙ（１）であり、かつＲｘ（１００）／Ｒｘ（１）＜Ｒｙ（１００）／Ｒｙ（１）であることを特徴としている。

この発明の他の形態に係る画像表示装置は、蛍光体層と、前記蛍光体層の間に設けられた抵抗層と、前記蛍光体層および少なくとも前記抵抗層の一部を覆っており、画像表示の走査方向と直交する方向である第１の方向ＸにはギャップＧｘで分断され、画像表示の走査方向である第２の方向ＹにはギャップＧｙで分断された分断メタルバック層と、前記第１の方向ＸにはギャップＧｘｇで分断され、前記第２の方向ＹにはギャップＧｙｇで分断された分断ゲッター層と、前記分断メタルバック層に高圧を印加する高圧印加手段と、を有する前面基板と、前記前面基板に対向して設けられ、複数の電子放出素子を配置した背面基板と、を具備する画像表示装置において、前記ギャップＧｘｇ間の前記分断ゲッター間抵抗を電圧Ｖ［Ｖ］の減少関数としてＲｘｇ（Ｖ）、前記ギャップＧｙｇ間のゲッター間抵抗を電圧Ｖ［Ｖ］の減少関数としてＲｙｇ（Ｖ）としたとき、Ｒｘｇ（１）＞Ｒｙｇ（１）であり、かつＲｘｇ（１００）／Ｒｘｇ（１）＜Ｒｙｇ（１００）／Ｒｙｇ（１）であることを特徴としている。

本発明によれば、分断メタルバック間の抵抗の電圧依存性を規定することにより、放電電流低減性能を従来以上に高めることができるので、より厳しい許容電流仕様にも対応できるようになる。これに伴い、輝度、解像度、寿命などの性能を高め、また、ローコスト化を図ることが可能になる。

以下、図面を参照しながら、この発明を適用したＦＥＤの実施形態について詳細に説明する。
図１および図２に示すように、ＦＥＤは、それぞれ矩形状のガラス板からなる前面基板１１、および背面基板１２を備え、これらの基板は１〜２ｍｍのギャップを置いて対向配置されている。前面基板１１および背面基板１２は、矩形枠状の側壁１３を介して周縁部同士が接合され、内部が１０^−４Ｐａ程度以下の高真空に維持された偏平な矩形状の真空外囲器１０を構成している。側壁１３は、例えば、低融点ガラス、低融点金属等の封着材２３により、前面基板１１の周縁部および背面基板１２の周縁部に封着され、これらの基板同士を接合している。

前面基板１１の内面には蛍光面１５が形成されている。この蛍光面１５は、赤、緑、青に発光する蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂとマトリックス状の遮光層１７とで構成されている。蛍光面１５上には、例えば、アルミニウムを主成分としアノード電極として機能するメタルバック層２０が形成されている。更に、メタルバック層２０に重ねてゲッター膜２２が形成されている。表示動作時、メタルバック層２０には所定のアノード電圧が印加される。蛍光面の詳細な構造は後述する。

背面基板の内面には、蛍光面１５の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂを励起する電子放出源として、それぞれ電子ビームを放出する多数の表面伝導型の電子放出素子１８が設けられている。これらの電子放出素子１８は、画素に対応して複数列および複数行に配列されている。各電子放出素子１８は、図示しない電子放出部、この電子放出部に電圧を印加する一対の素子電極等で構成されている。第２基板１２の内面上には、電子放出素子１８を駆動する多数本の配線２１がマトリックス状に設けられ、その端部は真空外囲器１０の外部に引出されている。

背面基板１２および前面基板１１の間には、これらの基板に作用する大気圧を支持するため、多数の板状のスペーサ１４が配置されている。これらのスペーサ１４はそれぞれ背面基板１２の長手方向に延びているとともに、幅方向に所定の間隔を置いて配設されている。なお、スペーサは、板状に限らず、柱状のスペーサとしてもよい。

ＦＥＤにおいて、画像を表示する場合、メタルバック層２０を介して蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂにアノード電圧を印加し、電子放出素子１８から放出された電子ビームをアノード電圧により加速して蛍光層へ衝突させる。これにより、対応する蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂが励起されて発光し、カラー画像を表示する。

次に、前面基板１１の構成について詳細に説明する。図３に示すように、蛍光面１５は、赤、青、緑に発光する多数の矩形状の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂを有している。横長画面の場合でいうと長軸方向を第１方向Ｘ、短軸方向を第２方向Ｙとした場合、蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂは、第１方向Ｘに所定のギャップをおいて繰り返し配列され、第２方向には同一色の蛍光体層が所定のギャップをおいて配列されている。蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂは、周知のスクリーン印刷やフォトリソグラフィーにより形成される。遮光層１７は、前面基板１１の周縁部に沿って延びた矩形枠部１７ａ、および矩形枠部の内側で蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂの間をマトリックス状に延びたマトリックス部１７ｂを有している。

以後、寸法の目安のため、画素（３色の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂをまとめたもの）がピッチ６００μｍの正方画素である場合を例にとり適宜数値を示す。
図４ないし図６に示すように、遮光層１７の上には、抵抗調整層３０が形成されている。抵抗調整層３０は、マトリックス部１７ｂの領域においては、それぞれ第１方向Ｘに隣合う蛍光体層間を第２方向Ｙに延びた複数の第１抵抗調整層３１Ｖと、それぞれ第２方向に隣合う蛍光体層間を第１方向Ｘに延びた複数の第２抵抗調整層３１Ｈとを有している。蛍光体層は第１方向ＸにＲ、Ｇ、Ｂと並んでいるため、第１抵抗調整層３１Ｖは、第２抵抗調整層３１Ｈよりもはるかに幅が狭くなっている。例えば、第１抵抗調整層３１Ｖの幅は４０μｍ、第２抵抗調整層３１Ｈの幅は３００μｍである。

抵抗調整層３０の上には、薄膜分断層３２が形成されている。薄膜分断層３２は、それぞれ抵抗調整層３０の第１抵抗調整層３１Ｖ上に形成された縦線部３３Ｖ、およびそれぞれ抵抗調整層３０の第２抵抗調整層３１Ｈ上に形成された横線部３３Ｈを有している。薄膜分断層３２は、表面が凸凹になるように適切な密度で粒子が分散され、これにより、この後に蒸着などにより形成される薄膜が分断される。薄膜分断層３２は、遮光層１７よりも少し細めに形成されており、数値例を示すと、薄膜分断層の横線部３３Ｈの幅は２６０μｍ、縦線部３３Ｖの幅は２０μｍとなっている。

薄膜分断層３２の形成後、メタルバック層２０を平滑に形成するためにラッカーなどによる平滑化処理が行われる。この平滑化のための膜は、メタルバック層２０が形成された後には、焼成により焼失する。この平滑化処理は基本的にはＣＲＴなどで周知のものである。なお、薄膜分断層３２の領域では、平滑化作用が失われるように、条件が制御される。

平滑化処理の後、蒸着等の薄膜形成プロセスにより、メタルバック層２０が形成される。これにより、薄膜分断層３２により第１方向Ｘおよび第２方向Ｙに分断された分断メタルバック層２０ａが形成される。分断メタルバック層２０ａは、それぞれ蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂに重なって位置している。この場合、分断メタルバック層２０ａ間のギャップは薄膜分断層３２の横線部３３Ｈおよび縦線部３３Ｖの幅とほぼ同じであり、第１方向Ｘには２０μｍ、第２方向Ｙには２６０μｍとなる。

メタルバック層２０の上にさらに、ゲッター膜２２が形成されている。ＦＥＤにおいては、長期に渡り真空度を確保するために、このように蛍光面にゲッター膜２２を形成することが必要になるケースがある。一般にゲッター膜２２は大気に暴露されると作用が失われてしまうため、前面基板１１と背面基板１２とを真空中で封着する際に蒸着等の薄膜プロセスにより形成する。メタルバック層２０の形成後も薄膜分断層の作用は失われていないため、ゲッター膜２２もメタルバック層２０と同様のパターンに分断されて分断ゲッター膜２２ａが形成される。ゲッター膜２２は一般に導電性の金属であるが、これにより、ゲッター膜２２を形成しても、蛍光面が導通してしまうことを避けることができる。

このような製法により、それぞれＸ方向、Ｙ方向にＧｘｇ＝２０μｍ、Ｇｙｇ＝２６０μｍのギャップで分断されたゲッター膜が形成される。

ここで、本発明におけるＸ、Ｙの定義について説明をしておく。まず、一般的な横長画面のＦＥＤを想定し、長軸方向をＸ方向、短軸方向をＹ方向として説明をする。この場合、典型的な構成においては、Ｘ方向に延びる走査配線とＹ方向に延びる変調配線がマトリックス状に形成されており、いわゆる単純マトリックス駆動を行う。すなわち、走査配線に例えば１／６０秒かけて順々にＹ方向にシフトしながら走査信号を印加していき、走査信号が印加されている期間にその走査配線に対応する画素に関する変調信号を、変調配線に印加する。前面基板における給電（ビーム電流の供給）を考えると、Ｘ方向から給電しようとすると、同じタイミングに走査配線に対応する大量の画素に電流を供給しなければならないため、効率が悪い。このため、Ｙ方向から給電する方が給電効率の面では有利になる。このような技術背景と関連して、本発明ではＸ，Ｙに言及している。したがって、一般には走査方向と直交する方向をＸ方向、走査方向をＹ方向とする。

図８に、前面基板１１の等価回路を示す。第１方向Ｘ方向に並んだ分断メタルバック層２０ａは、第１抵抗調整層３１Ｖにより接続されている。第１方向Ｘに隣合う分断メタルバック層２０ａ間には抵抗Ｒｘと容量Ｃｘが形成されている。第２方向Ｙに並んだ分断メタルバック層２０ａは、第２抵抗調整層３１Ｈにより接続されている。第２方向Ｙに隣合う分断メタルバック層２０ａ間には抵抗Ｒｙと容量Ｃｙが形成されている。

蛍光面１５の外側には、前面基板の各辺に沿って延びた共通電極４０が形成されている。分断メタルバック層２０ａの内、最も外周側で第２方向Ｙに並んだ分断メタルバック層２０ａは、第１方向Ｘに延びた接続抵抗Ｒ２ｘを介して共通電極４０に電気的に接続されている。最も外周側で第１方向Ｘに並んだ分断メタルバック層２０ａは、それぞれ第２方向Ｙに延びた接続抵抗Ｒ２ｙを介して共通電極４０に電気的に接続されている。共通電極４０は、図示しない高圧供給手段を介して外部の高圧電源に接続されている。

本発明においては、抵抗値の電圧依存性に注目している。本発明者らが調べた限りでは、一般的に抵抗材は電圧により抵抗値が変化する特性を有していた。また、その変化の仕方は抵抗材によって異なっていた。そこで、この依存性を表現するため、例えばＲｘを電圧Ｖの関数として、Ｒｘ（Ｖ）などと表現することにする。Ｒ（Ｖ）は一般にＶの減少関数となるようである。

そこで、本発明者らは、上述の放電電流低減、給電（輝度低下抑制）、分断メタルバック間放電抑制（分断部発生電圧低減）に関して検討を進めたところ、Ｒｙ（Ｖ）をＲｘ（Ｖ）よりおだやかな関数にすることが有効であることを見出した。これについて以下詳細に説明をする。

放電電流にはＲｘとＲｙがほぼ同じ重みで影響を与える。また、放電時にはＲｘ，Ｒｙに印加される電圧が徐々に増大し例えば数百Ｖ〜数ｋＶ程度にまで達するので、特にＲｘ，Ｒｙの高圧での値が重要となる。また、Ｒｘ，Ｒｙが大きくなると、容量Ｃｘ，Ｃｙによる誘導性の結合が電流に影響を与える度合いが大きくなるので、放電電流への影響の度合いは小さくなっていく。これに対し、上述のように給電に関してはＲｙの方が寄与が大きい。また放電が起きていない通常の動作状態においては、Ｒｘ，Ｒｙに印加される電圧はせいぜい１Ｖのオーダーである。一方、分断部電圧はほぼ放電電流とリンクして増大していくので、やはり高圧での値と関連している。ただ、分断部電圧は電流が急激に増大した後に変化が緩やかになってからの値なので、Ｃｘ，Ｃｙの寄与について放電電流とは違いがある。

まず電圧依存性を考えない場合、望まれる方向は以下のようになる。給電の面からは、上述の給電効率の違いからＲｙをできるだけ低くし、Ｒｘをできるだけ高くすることが有利である。放電電流抑制の面からは、ＲｘもＲｙも高くすることが有利である。カット間電圧低減の面からは、Ｒｘ，Ｒｙもできるだけ低くすることが有利であるが、Ｘ方向のメタルバック間ギャップの方がＹ方向のメタルバック間ギャップより小さいため、Ｒｘの方がより低くすることが求められる。このトレードオフが放電電流低減性能を決めてしまうことになる。

そこで、電圧依存性を考慮すると、以下のようなことがいえる。Ｒｙは給電の面からは低くなる傾向があるので、Ｒｙ（Ｖ）がＶにより低下する度合いが大きいと電流増大への影響が大きい。一方、Ｒｙが低くなった分だけＲｘは高くすることが望まれるが、Ｒｘが高い分Ｃｘの寄与が出てくるので、ＲｘがＶにより低下する度合いは大きくても電流増大への寄与は小さくなる。このことから、Ｒｙ（Ｖ）をＲｘ（Ｖ）よりゆるやかな関数とすることが有利であるといえる。

さらには、分断部電圧のことも考えると、Ｒｘは低圧では高めにしておくことで、放電電流の増大を初期段階で抑制し、その後Ｒｘが低下することで電流増大を抑え気味にしつつ分断部発生電圧を抑制することができるので、Ｒｘ（Ｖ）は適度な減少関数であることが有利である。

ここで、関数の変化を表現するための指標について説明をする。給電の際にＲｘ，Ｒｙに印加される電圧はせいぜい１Ｖのオーダーであることから１Ｖでの抵抗値に注目する。放電の際には、最低でも１００Ｖの電圧が印加されることから１００Ｖの抵抗値に注目する。これらの比をとって、
Ｋｘ＝Ｒｘ（１００）／Ｒｘ（１）
Ｋｙ＝Ｒｙ（１００）／Ｒｙ（１）
という指標を定義する。Ｒｙ（Ｖ）の方がＲｘ（Ｖ）よりゆるやかな関数ということは、上述の技術内容を考慮すると、一般的には
Ｋｘ＜Ｋｙ
と表現することができる。

本実施形態では、Ｒｘ（Ｖ）は第１抵抗調整層３１Ｖにより、Ｒｙは第２抵抗調整層３１Ｈによりほぼ決まる。第１抵抗調整層３１Ｖは、抵抗性の金属酸化物の微粒子を母材としフリットガラス等のバインダを含有した材料を印刷することにより厚膜抵抗として形成されている。第２抵抗調整層３１Ｈは、抵抗性の金属酸化物を蒸着、スパッタリングして形成された薄膜抵抗により構成されている。このようにすることで、Ｋｘ＝０．３、Ｋｙ＝０．９程度としている。一般的には、Ｋｘ、Ｋｙはこのような値に限らず上記関係が成り立ちさえすれば効果が期待できる。

従来、電圧依存性に言及した公知文献はないが、本発明者らの従来構成の試作ＦＥＤにおいては、Ｋｘ＝０．３、Ｋｙ＝０．２となっていた。そこで、比較したところ、上記実施形態の方が、放電電流を０．４倍にできることがわかった。

なお、上記実施形態では、Ｋｙをとりわけ大きくするため、薄膜抵抗を利用したが、一般には、厚膜抵抗でも用いる抵抗材やバインダとの組成比により電圧依存性はさまざまに変化するので、両方を厚膜抵抗で形成してもよい。

次に、この発明の第２の実施形態に係るＦＥＤについて説明する。なお、第１の実施形態と、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。図８に示すように、第２の実施形態によれば、遮光層１７自体により第１抵抗調整層および第２抵抗調整層を形成している。これを実現するために、第１および第２抵抗調整層には、第１の実施形態と同様に抵抗を適正化しつつ、更に、遮光層に求められる黒色に近く低反射率の材料を用いている。これにより、プロセスの簡易化、歩留まりの向上、コストダウンを図ることが可能になる。

前述した実施形態においては、抵抗調整層３０は遮光層１７のマトリックス部に対応させてマトリックス状に形成していたが、例えば、第２抵抗調整層３１Ｈは２ラインごと、第１抵抗調整層３１ｖは、Ｒ、Ｇ、Ｂを３つまとめて１画素とした場合に、この画素ごとに形成する構成としても良い。このような構成とすることで、メタルバック層の分断数を減らすことができ、製造歩留まりの面などで有利となる。一般に、分断のピッチは、目標を満たせる範囲でさまざまに選択できることはいうまでもない。

なお、上記実施形態においては、ゲッター膜を形成する構成のＦＥＤを想定しているが、ゲッター膜を形成しない構成のＦＥＤもありうる。この場合は、Ｒｘ，Ｒｙを形成するのは、ゲッターの分断ギャップＧｘｇ，Ｇｙｇではなく、メタルバックの分断ギャップＧｘ，Ｇｙとなる。なお、Ｒｘ，Ｒｙは厳密には抵抗調整材だけでなく、薄膜分断材によっても多少影響を受けるので、ゲッター膜を形成する場合は、ゲッター膜形成後の抵抗値がＲｘ，Ｒｙとなる。

本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本明細書中において、分割メタルバック層のギャップとは、メタルバック層の一部が除去されることで形成されるもののみに限られず、上述のように薄膜分断層により分断されたギャップや、メタルバック層の一部を酸化等の処理により変質させて、抵抗値を高めることで形成されるギャップをも含むものである。各構成要素の寸法、材料等は、上述の実施形態で示した数値、材料に限定されることなく、必要に応じて種々選択可能である。

この発明の第１の実施形態に係るＦＥＤを示す斜視図。図１の線Ａ−Ａに沿った上記ＦＥＤの断面図。上記ＦＥＤにおける前面基板の蛍光面を示す平面図。前記ＦＥＤの蛍光面および抵抗調整層部分を拡大して示す平面図。図４の線Ｂ−Ｂに沿った蛍光面等の断面図図４の線Ｃ−Ｃに沿った上記蛍光面等の断面図。前記ＦＥＤの前面基板およびその等価回路を示す平面図。この発明の第２の実施形態に係るＦＥＤの蛍光面等を示す断面図。

符号の説明

１１…前面基板、１２…背面基板、１５…蛍光面、１７…遮光層、
１８…電子放出素子、２０…メタルバック層、２０ａ…分断メタルバック層、
２２…遮光層、３０…抵抗調整層、３１Ｖ…第１抵抗調整層、
３１Ｈ…第２抵抗調整層、３２…薄膜分断層、４０…ゲッター膜、
４０ａ…分断ゲッター層

Claims

蛍光体層と、前記蛍光体層の間に設けられた抵抗層と、前記蛍光体層および少なくとも前記抵抗層の一部を覆っており、画像表示の走査方向と直交する方向である第１の方向ＸにはギャップＧｘで分断され、画像表示の走査方向である第２の方向ＹにはギャップＧｙで分断された分断メタルバック層と、前記分断メタルバック層に高圧を印加する高圧印加手段と、を有する前面基板と、前記前面基板に対向して設けられ、複数の電子放出素子を配置した背面基板と、を具備する画像表示装置において、
前記ギャップＧｘ間の前記分断メタルバック間抵抗を電圧Ｖ［Ｖ］の減少関数としてＲｘ（Ｖ）、前記ギャップＧｙ間のメタルバック間抵抗を電圧Ｖ［Ｖ］の減少関数としてＲｙ（Ｖ）としたとき、Ｒｘ（１）＞Ｒｙ（１）であり、かつＲｘ（１００）／Ｒｘ（１）＜Ｒｙ（１００）／Ｒｙ（１）であることを特徴とする画像表示装置。
蛍光体層と、前記蛍光体層の間に設けられた抵抗層と、前記蛍光体層および少なくとも前記抵抗層の一部を覆っており、画像表示の走査方向と直交する方向である第１の方向ＸにはギャップＧｘで分断され、画像表示の走査方向である第２の方向ＹにはギャップＧｙで分断された分断メタルバック層と、前記第１の方向ＸにはギャップＧｘｇで分断され、前記第２の方向ＹにはギャップＧｙｇで分断された分断ゲッター層と、前記分断メタルバック層に高圧を印加する高圧印加手段と、を有する前面基板と、前記前面基板に対向して設けられ、複数の電子放出素子を配置した背面基板と、を具備する画像表示装置において、
前記ギャップＧｘｇ間の前記分断ゲッター間抵抗を電圧Ｖ［Ｖ］の減少関数としてＲｘｇ（Ｖ）、前記ギャップＧｙｇ間のゲッター間抵抗を電圧Ｖ［Ｖ］の減少関数としてＲｙｇ（Ｖ）としたとき、Ｒｘｇ（１）＞Ｒｙｇ（１）であり、かつＲｘｇ（１００）／Ｒｘｇ（１）＜Ｒｙｇ（１００）／Ｒｙｇ（１）であることを特徴とする画像表示装置。