JPH05114372A

JPH05114372A - 超薄型平面表示装置

Info

Publication number: JPH05114372A
Application number: JP27572891A
Authority: JP
Inventors: Akira Nakayama; 昭中山
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1991-10-23
Filing date: 1991-10-23
Publication date: 1993-05-07

Abstract

(57)【要約】【目的】高圧印加を容易に行うことができ、経時変化
がなく且つ充分な強度が得られる端子導出部を有する超
薄型平面表示装置を得る【構成】蛍光面１を有する前面パネル２と、これと小
間隔を保持して対向する背面パネル３とより成る扁平管
体４内にこの蛍光面１と対向して電界放出型カソードＫ
を有する電極構体５が配置されて成る超薄型平面表示装
置２０において、背面パネル３に孔部１５を有し、この
孔部１５を貫通して内端１６ａが蛍光面１の給電導電層
６に弾性的に接触する蛍光面電位給電用端子１６を導出
し、端子導出部１７の周囲に孔部１５をシールするシー
ル体１８を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電界放出型カソードを
用いることにより蛍光面を有する前面パネルと背面パネ
ルとの間隔が微小間隔とされた超薄型平面表示装置に係
わる。

【０００２】

【従来の技術】近年平面型表示装置、即ちパネル型表示
装置として種々のものが提案されており、明るい画像表
示を行うものでは、一般に蛍光面に電子ビームを衝撃し
て発光させる陰極線管型構成がとられる。

【０００３】この平面型表示装置は、蛍光面を有する前
面パネルと背面パネルとが少なくとも周囲に配したスペ
ーサを介して対向し、両者間に微小間隔を保持して封着
されて成る。そしてその蛍光面の外部との電気的接続
は、蛍光面電圧が低い場合はＩＴＯ（インジウム、錫の
複合酸化物）、Ｃｒ膜等の導電層を被着して行ってい
る。しかし電圧が高い場合或いは電流量が多い場合は、
このような導電層による接続では充分な電流容量が取れ
ないため、Ｆｅ−Ｃｒ合金や４２６合金のような、陰極
線管の容器例えばガラス板とほぼ等しい熱膨張係数を有
する金属材料より成る端子を、２枚のパネルとスペーサ
との間から導出し、外部との電気的接続を行うようにし
ている。

【０００４】しかしながら、近年陰極線管の薄型化がは
かられ、特に電界放出型カソードを用いた超薄型平面表
示装置においては、その蛍光面と背面パネルとの間隔が
０．２ｍｍ〜０．３ｍｍと非常に微小な間隔となるた
め、上述したように２枚のパネル間から金属端子を導出
することが困難であり、またこのようにその側面から端
子導出をなす構造は、強度面でも劣るという不都合があ
った。

【０００５】更にまた上述したような超薄型平面表示装
置では、蛍光面電圧が２００Ｖ程度と比較的高圧となる
ため、端子導電層を側縁から導出する場合は、この導電
層が経時変化して気密が損なわれるリークいわゆるスロ
ーリークが生じる恐れがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高圧印加を
容易に行うことができ、経時変化がなく且つ充分な強度
が得られる端子導出構造を有する超薄型平面表示装置を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明超薄型平面表示装
置は、その一例の略線的拡大斜視図及び断面図をそれぞ
れ図１及び図２に示すように、蛍光面１を有する前面パ
ネル２と、これと小間隔を保持して対向する背面パネル
３とより成る扁平管体４内にこの蛍光面１と対向して電
界放出型カソードＫを有する電極構体５が配置されて成
る超薄型平面表示装置２０において、背面パネル３に孔
部１５を有し、この孔部１５を貫通して内端１６ａが蛍
光面１の給電導電層６に弾性的に接触する蛍光面電位給
電用端子１６を導出し、端子導出部１７の周囲に孔部１
５をシールするシール体１８を設ける。

【０００８】本発明の他の一では、上述の超薄型平面表
示装置２０において、図３に要部の略線的拡大断面図を
示すように、孔部１５が排気口とされ、シール体１８を
チップオフ管によって形成する。

【０００９】

【作用】上述したように、本発明超薄型平面表示装置２
０においては、図１及び図２に示すように、背面パネル
３に孔部１５を設け、ここから蛍光面電位給電用端子１
６を導出し、その内端１６ａを蛍光面１の給電導電層６
即ち例えばメタルバック層の導電パッドに弾性的に接触
させて、前面パネル２と直交する方向に端子導出を行う
ので、前面パネル２と背面パネル３との間の間隔に因る
ことなく、確実に蛍光面１からの端子導出をなすことが
できる。

【００１０】そしてこの蛍光面電位給電用端子１６は、
パネル２及び３間から取り出されることがないので、充
分その断面積を大とすることができて、充分大きな電流
容量を得ることができ、高圧印加を行うことができる。

【００１１】また本発明の他の一においては、上述の超
薄型平面表示装置において、図３に示すように、端子導
出を排気口となる孔部１５から導出するようにしたの
で、端子導出部１７を別に設ける必要がなく、装置の小
型簡略化をはかることができる。

【００１２】

【実施例】以下本発明超薄型平面表示装置の各例を、図
１〜図５を参照して詳細に説明する。

【００１３】本発明による超薄型平面表示装置２０は、
図１及び図２に示すように、光透過性のガラス等より成
る前面パネル２と背面パネル３とが、両パネル２及び３
間を小間隔に保持するスペーサ２２、例えば直径０．２
ミリのガラス球体等より成る絶縁ビーズを介して小間隔
を保持して対向され、その周縁部がフリットガラス等の
絶縁層２８によって気密的に封着され、パネル２及び３
間に扁平空間を有する扁平管体４が構成される。この扁
平管体４内の前面パネル２の内面には、例えば蛍光体が
塗布されて蛍光面１が形成され、更にＡｌ等より成る電
圧供給用の例えばメタルバック層６ａがほぼ全面に形成
され、このメタルバック層６ａと電気的に接続されたＣ
ｒ層等より成る給電導電層６即ち導電パッドが蒸着等に
より形成される。また背面パネル３の内面上には蛍光面
１と対向して電界放出型カソードＫを有する電極構体５
を配置する。

【００１４】そしてこの場合、背面パネル３に例えば円
筒状の孔部１５を設け、この孔部１５を貫通して蛍光面
電位給電用端子１６を導出する。この端子１６はその内
端１６ａが例えば弾性体１９として構成され、この内端
１６ａが蛍光面１の給電導電層６に弾性的に接触される
ように構成する。そしてこの端子導出部１７の周囲を覆
うように、孔部１５をシールするシール体１８を設け
る。

【００１５】この弾性体１９は、例えばインコネル、ス
テンレス等の耐熱性材料より成る螺旋状の線バネを用い
る。また、シール体１８として、この場合漏斗状のガラ
ス等より成るチップ管を用いた。このシール体１８は、
例えばその大径の開口端縁が背面パネル３の孔部１５を
囲むように、背面パネル３の裏面にフリットガラス２１
等によってフリットシールされる。そしてチップオフ管
には端子導出部１７を構成するジュメット線、４２６合
金等より成る端子ピンが貫通され、チップオフ管の小径
部を通じて排気して後、その小径部を融着封止すると
か、或いは端子ピンとチップオフ管との熱膨張率が異な
る場合は、両者の熱膨張率の中間の熱膨張率を有するメ
タル−グラスシール材を介して端子ピンとチップオフ管
の小径部を融着封止する。

【００１６】このとき、端子導出部１７から延長して接
続される蛍光面電位給電用端子１６の内端１６ａ即ち弾
性体１９が、蛍光面１に押圧偏倚されるように、この端
子導出部１７とシール体１８、更にはシール体１８と背
面パネル３とを固定する。

【００１７】また、図３に示すように、端子導出部１７
を構成する端子ピンを貫通させたステムガラス２４をシ
ール体１８（即ちチップオフ管）の小径部内に配して、
このステムガラス２４とチップオフ管とを融着すること
もできる。図３において２３は、抜け落ち止め用の保持
体である。

【００１８】このように排気口を孔部１５として用いる
場合は、表示装置内即ち扁平管体４内の排気手段とは別
に端子導出部を設ける必要がなく、装置の小型簡略化を
はかることができる。

【００１９】また弾性体１９としては、図２及び図４Ａ
に示す螺旋状の線バネの他、図４Ｂ〜Ｇに示すように、
種々の構造を採ることができる。例えば図４Ｂのよう
に、ジグザグ状の線バネ、或いは図４Ｃ及びＤに示すよ
うに、先端がふたまたに分離するＹ字状、又は鉤状の線
細工バネ、また図４Ｅ及びＦに示すように、Ｙ字状また
は鉤状の板バネ、更にこの図４Ｆの鉤状板バネの先端が
ふたまたに分離した鉤状の板バネ等、種々の弾性体を用
いることができる。

【００２０】また、本発明超薄型平面表示装置において
は、上述したように、ガラス等より成る背面パネル３の
内面上に、蛍光面１に対向して電界放出型カソードＫを
有する電極構体５を設けるものである。この電極構体５
は、例えば図１に示すように、背面パネル３上に、スト
ライプ状に平行配列されて成るカソード電極７が設けら
れ、これらカソード電極７上にＳｉＯ₂、Ｓｉ₃Ｎ₄等
より成る絶縁層８が被覆され、これの上にカソード電極
７の延長方向とほぼ直交するストライプ状のゲート電極
９が平行配列される。

【００２１】そして各カソード電極７と、ゲート電極９
との互いの交叉部に、開孔１０が穿設され、これら開孔
１０内において、カソード電極７上にそれぞれ例えば円
錐状の電界放出型カソードＫが被着形成される。この電
界放出型カソードＫは、例えば１０¹⁶〜１０¹⁷Ｖ／ｃｍ
程度の電界印加によって、トンネル効果によって電子放
出がなされる仕事関数が小さいＭｏ，Ｗ，Ｃｒ等の材料
によって構成される。

【００２２】次に、このカソードＫ及びゲート電極等を
含む電極構体５の構成を、その理解を容易にするため
に、図５の製造工程図を参照してその一例の製法と共に
説明する。

【００２３】先ず、図１で説明したように、背面パネル
３の内面に、一方向例えば垂直走査線方向に沿ってカソ
ード電極７を形成する。このカソード電極７は、例えば
４２６合金、Ｃｒ等の金属層を全面的に蒸着、スパッタ
リング等によって形成した後、これをフォトリソグラフ
ィによる選択的エッチングによって所定のパターンに、
即ち上述したストライプ状の平行パターンに形成する。

【００２４】或いはカーボン塗膜をスクリーン印刷法等
によって所定のパターンに印刷することによってカソー
ド電極７を形成することもできる。

【００２５】次に図５Ａに示すように、このパターン化
されたカソード電極７上を覆ってＳｉＯ₂、Ｓｉ₃Ｎ₄
等の絶縁層８を全面的にスパッタリング等により被着
し、更にこの上に最終的にゲート電極９を構成する金属
層１１、例えば高融点金属の例えばＭｏ，Ｗを蒸着、ス
パッタリング等により形成する。

【００２６】図５Ｂに示すように、図示しないがフォト
レジスト等によるレジストパターンを形成して、これを
マスクに金属層１１に対して異方性エッチング即ち、金
属層１１の面方向に垂直の方向（厚さ方向）にエッチン
グ性を示す例えばＲＩＥ（反応性イオンエッチング）を
行って、所定のパターン即ち図１に示したカソード電極
７の延長方向と直交する水平方向に延長する帯状のゲー
ト電極９を形成すると共に、このゲート電極９のカソー
ド電極７と交叉する部分に、例えばそれぞれ一つの小孔
１１ｈを穿設する。

【００２７】次にこれら小孔１１ｈを通じて、ゲート電
極９即ち金属層１１に対してエッチング性を示さず、絶
縁層８に対して等方性のエッチング性を示す例えば化学
的エッチングを行って小孔１１ｈの開口幅より大なる開
口幅を有する開孔１２を絶縁層８の全厚さに亘る深さを
もって形成する。

【００２８】このようにして図１に示すように、カソー
ド電極７とゲート電極９の交叉部に開孔１２と小孔１１
ｈによる開孔１０を形成する。

【００２９】次に図５Ｃに示すように、ゲート電極９上
に例えばＮｉ等より成る金属層１３を斜め蒸着により被
着する。この斜め蒸着は、背面パネル５を、その面内に
おいて回転させながら行って、小孔１１ｈ上の周囲に円
錐面上の内周形状を有する円孔１４が生じるように形成
する。

【００３０】また、この場合金属層１３の蒸着は、小孔
１１ｈ内を通じて開孔部１２内には被着されることがな
いような角度に選定される。

【００３１】そして、この円孔１４を通じて電界放出型
カソード材即ちＷ，Ｍｏ等の高融点且つ、低仕事関数の
金属を、蒸着、スパッタリング等によって円孔１４を通
じて開孔１２内のカソード電極７上に、このカソード電
極面に対し、垂直に蒸着する。この場合、その蒸着は垂
直に行っても、そのカソード材は円孔１４上の周囲で金
属層１３の斜面に続くような斜面が形成されることか
ら、ある厚さに達すると、円孔１４が塞がる状態となる
ことによって、各開孔１２内において、カソード電極７
上にそれぞれ断面三角形状の円錐状をなすドット状のカ
ソードＫが形成される。

【００３２】その後、図５Ｄに示すように、図５Ｃにお
ける金属層１３及びこれの上に形成されたカソード材を
排除することによって、帯状、即ちストライプ状のカソ
ード電極７上の開孔１０内にそれぞれ円錐状即ち断面三
角形状のドット状にカソードＫが形成される。

【００３３】そして、その周囲には絶縁層８が存在し、
これによってカソード電極７と電気的に絶縁されて各カ
ソードＫに対向するように上述の小孔１１ｈによる電子
ビーム透過孔が穿設されたゲート電極９が配置された電
極構体５が構成される。

【００３４】このようにしてカソード電極７上に電界放
出型カソードＫが形成され、更に、これの上を横切って
ゲート電極９が形成されてなる電極構体５が、蛍光面１
に対向して配置されるようにする。

【００３５】このような構成による超薄型平面表示装置
の全体図を図６の略線的斜視図に示す。この場合背面パ
ネル３は前面パネル２に比し大面積とされ、上述の電極
構体５における各電極即ちカソード電極７及びゲート電
極９との延長端部を、これの上に対向配置させる前面パ
ネル２の外側端に突出させ、この端部を映像情報を入力
するアドレス端子２６とする。

【００３６】この表示装置の前面パネル２と背面パネル
３との接続は、上述したようにフリットシール等によっ
て行い、即ち両パネル２及び３の周辺接続部にフリット
ガラスを塗布し、仮焼されたものを２枚合わせてシール
炉へ入れてシールする。このとき、同時に上述のチップ
管等のシール体１８を背面パネル３の裏面へフリットシ
ールすることもできる。このようにして封着された扁平
管体４は、所要の真空度にまで排気を行った後、上述し
たようにシール体１８の小径部からチップオフするか、
或いは端子導出部１７とは別体に設けられた排気用チッ
プ管から排気してチップオフして、気密に保持するよう
になされる。

【００３７】このような構成による表示装置本体におい
ては、蛍光面１即ち給電導電層６にカソードに対し正と
なる高圧の陽極電圧を与えると共に、例えばそのカソー
ド電圧７とゲート電極９との間に例えば順次その交叉部
の電界放出型カソードＫから電子を放出し得る電圧例え
ばゲート電極９に、カソード電圧７に対して所要の正の
電圧を印加し、順次かつ表示内容に応じてカソードＫか
らの電子ビームを変調して蛍光面１に向かわしめて、映
像表示を行うことができる。

【００３８】これら本発明超薄型平面表示装置において
は、上述したように、前面パネルと背面パネルとの側縁
から端子導出を行うことがないため充分な強度を保持す
ることができ、また高圧印加を容易に行うことができ、
従来に比して大電流を流すことができる。また、パネル
側縁からの端子導出を行わないため、経時変化が殆どな
く、いわゆるスローリークを回避することができる。

【００３９】尚、上述の各例においては、シール体１８
としてガラスチップオフ管を用いたが、その他例えば孔
部１５から端子導出した状態で、直接的にフリットガラ
ス等で或いは金属管を介して孔部１５を気密に封着する
とか、或いは絶縁層を介して金属管等によって孔部５を
覆ってフリットシールする等、種々の材料構成を採るこ
とができる。

【００４０】尚、上述の各例においては、蛍光面１に対
応してカソードＫを有するカソード７とゲート電極９に
よる電極構体５のみが配置された構造とした場合である
が、例えばこの電極構体５と蛍光面１との間に、更に加
速電極、変調電極、偏向電極等を配置してこの変調電極
に順次映像信号を印加して各カソードＫから放出された
電子ビームを変調させると、更に、１つのカソードＫを
ある蛍光面１の所定の位置に亘って偏向走査する等の構
成とすることもできる。

【００４１】また、前面パネル２の外側面に、液晶また
はＰＬＺＴ等の電気光学素子を用いた平面型カラーシャ
ッターを設ける等して、カラー表示を行うこともでき
る。

【００４２】更にまた、上述の例においては、カソード
電極７とゲート電極９との交叉部に一つの開孔１０を穿
設して、一つの電界放出型カソードＫを配置するように
した場合であるが、ある場合はこの交叉部に複数個の開
孔１０とこれに対応して複数個のカソードＫを配置する
構成とすることができる等、上述した例に限らず、種々
の変型、変更を行うことができる。

【００４３】

【発明の効果】上述したように本発明超薄型平面表示装
置においては、蛍光面電位給電用の端子をその背面から
取り出す構成としたため、その側縁から端子導出を行う
場合に比し、充分な強度を保持することができ、また高
圧印加を容易に行うことができて、より大電流を流すこ
とができる。更に、経時変化を抑制して、スローリーク
の発生を回避することができるため、長寿命化をはかる
ことができる。

【００４４】更に、孔部の端子導出部のシール体として
チップオフ管を用いることにより、ここにおいて扁平管
体内の排気を行った後チップオフする構成とすることも
でき、排気口とは別に孔部を設ける必要がなくなるた
め、装置の小型簡略化をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明超薄型平面表示装置の一例の一部切欠斜
視図である。

【図２】本発明超薄型平面表示装置の一例の要部断面図
である。

【図３】本発明超薄型平面表示装置の他の例の要部断面
図である。

【図４】弾性体の各例を示す説明図である。

【図５】電界放出型カソードを有する電極構体の製造方
法の一例を示す工程図である。

【図６】超薄型平面表示装置の一例の略線的斜視図であ
る。

【符号の説明】

１蛍光面２前面パネル３背面パネル４扁平管体５電極構体６給電導電層７カソード電極８絶縁層９ゲート電極１０開孔１５孔部１６蛍光面電位給電用端子１７端子導出部１８シール体１９弾性体２０超薄型平面表示装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】蛍光面を有する前面パネルと、これと小
間隔を保持して対向する背面パネルとより成る扁平管体
内に上記蛍光面と対向して電界放出型カソードを有する
電極構体が配置されて成る超薄型平面表示装置におい
て、上記背面パネルに孔部を有し、上記孔部を貫通して内端
が上記蛍光面の給電導電層に弾性的に接触する蛍光面電
位給電用端子を導出し、端子導出部の周囲に上記孔部をシールするシール体が設
けられたことを特徴とする超薄型平面表示装置。
【請求項２】上記孔部が排気口とされ、上記シール体
がチップオフ管によって形成されたことを特徴とする上
記請求項１に記載の超薄型平面表示装置。