WO2005076310A1

WO2005076310A1 - 画像表示装置

Info

Publication number: WO2005076310A1
Application number: PCT/JP2005/001360
Authority: WO
Inventors: Ken Takahashi; Satoshi Ishikawa; Masahiro Fukushima; Satoko Oyaizu; Masaru Nikaido; Daiji Hirosawa; Yukinori Ueda; Koji Takatori; Kentaro Shimayama
Original assignee: Kabushiki Kaisha Toshiba
Priority date: 2004-02-03
Filing date: 2005-01-31
Publication date: 2005-08-18
Also published as: TW200529270A; KR20060120268A; EP1722392A1

Abstract

　蛍光面が形成された第１基板１０と、複数の電子放出源１８が設けられた第２基板１２との間に、スペーサ構体２２が設けられている。スペーサ構体は、第１および第２基板に対向しているとともに、それぞれ電子放出源に対向した複数の電子ビーム通過孔２６を有した板状の支持基板２４と、支持基板の表面上に立設された複数のスペーサ３０ａ、３０ｂと、を有している。複数の電子ビーム通過孔の内、スペーサ立設位置近傍の電子ビーム通過孔２６は、他の電子ビーム通過孔よりも大きな面積を有している。

Description

画像表示装置

技術分野

[0001] この発明は、対向配置された基板と、基板間に配設されたスぺーサ構体とを備えた画像表示装置に関する。

背景技術

[0002] 近年、陰極線管（以下、 CRTと称する）に代わる次世代の軽量、薄型の表示装置として様々な平面型の画像表示装置が注目されている。例えば、平面表示装置として機能するフィールド'ェミッション 'デバイス（以下、 FEDと称する）の一種として、表面伝導型電子放出装置（以下、 SEDと称する）の開発が進められている。

[0003] この SEDは、所定の間隔をおいて対向配置された第 1基板および第 2基板を備え、これらの基板は矩形状の側壁を介して周辺部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。第 1基板の内面には 3色の蛍光体層が形成され、第 2基板の内面には、蛍光体を励起する電子放出源として、各画素に対応する多数の電子放出素子が配列されている。各電子放出素子は、電子放出部、この電子放出部に電圧を印加する一対の電極等で構成されてヽる。

[0004] SEDにおいて、第 1基板および第 2基板間の空間、すなわち真空外囲器内は、高い真空度に維持されることが重要となる。真空度が低い場合、電子放出素子の寿命、ひいては、装置の寿命が低下してしまう。また、第 1基板と第 2基板間は真空であるため、第 1基板、第 2基板に対し大気圧が作用する。そこで、これらの基板に作用する大気圧荷重を支持し基板間の隙間を維持するため、両基板間には、多数の板状あるいは柱状のスぺーサが配置されて、る。

[0005] スぺーサを第 1基板および第 2基板の全面に渡って配置するためには、第 1基板の蛍光体、第 2基板の電子放出素子に接触しないように、極めて薄い板状、あるいは極めて細い柱状のスぺーサが必要となる。これらのスぺーサは、電子放出素子の極めて近くに設置せざるを得な、ため、スぺーサとして絶縁体材料を使用する必要がある。同時に、第 1基板および第 2基板の薄板化を検討した場合、一層多くのスぺーサが必要となり、更に製造が困難となる。例えば、特開 2001— 272927号公報には、支持基板上に多数の柱状スぺーサを立設してスぺーサ構体を構成し、このスぺーサ構体を第 1および第 2基板間に配置した装置が開示されている。

[0006] 第 1基板の蛍光体間、および第 2基板の電子放出素子間に対するスぺーサの位置合わせにつ、ては、蛍光体間ある、は電子放出素子間を狙って直接スぺーサを取り付ける方法、あるいは、電子が通過する電子ビーム通過孔が予め形成された金属板上に多数のスぺーサを高ヽ位置精度で形成し、この金属板上に形成されたスぺーサを第 1基板または第 2基板に位置合わせする方法が考えられる。

[0007] 後者の方法として、例えば、特開 2002-082850号公報に開示された方法によれば、それぞれスぺーサ形状に対応する多数の孔が形成された 2枚の成形型を金属板の表裏面に密着させ、この状態で、成形型の孔にペースト状のスぺーサ形成材料を充填する。また、スぺーサ形成材料のはみ出し分は、成形型の表面をスキージ等によって搔き取ることにより除去する。続いて、充填されたスぺーサ形成材料を成形型内部で硬化させた後、金属板から 2枚の成形型を取り外すことにより、金属板上に形成された柱状のスぺーサを得る方法等が提案されている。

[0008] 上記の方法にお!ヽて、スぺーサ形成材料を成形型へ充填する際、金属板と成形型とが厳格に密着していなければ、金属板と成形型との間にスぺーサ形成材料が入り込んでしまう。この場合、正常な形状のスぺーサを形成できないば力りでなぐ滲み出したスぺーサ形成材料により金属板の電子ビーム通過孔が塞がれてしまう恐れもある。電子ビーム通過孔が塞がれた箇所では、電子ビームが蛍光体に到達できず、所望の画像を表示することが困難となる。

[0009] 金属板上に滲み出したスぺーサ形成材料および接着剤成分は、その滲み形状が不規則であり放電の発生源となり易、。スぺーサ形成材料の滲み部分が帯電した場合、電子放出素子力放出された電子ビームが滲み部分に引き付けられ、本来の軌道からずれてしまう。その結果、蛍光体層に対して電子ビームのミスランディングが発生し、表示画像の色純度が劣化するという問題がある。

[0010] 特開 2001— 229824号公報には、画像表示装置の真空外囲器を製造する方法として、予め第 1基板、第 2基板、スぺーサ構体を真空内に設置し、封着後の真空度維持を目的として、第 1基板のメタルバック層上にゲッターを塗布した後、スぺーサ構体を狭持するように第 1基板と第 2基板とを封着する製造方法が提案されている。

[0011] 前記のように構成された SEDにおいて、画像を表示する場合、第 1基板と第 2基板との間には、電子ビームの加速電圧として例えば 10KVの高電圧が印加される。高電圧下において、メタルバック層に重ねてゲッターが設けられている場合、メタルバック層と第 1基板間で放電現状が発生し易くなる。そして、放電が発生した場合、蛍光体層、メタルバック層、および第 2基板上の電子放出素子等が破壊する虞がある。

[0012] また、前記のように構成されたスぺーサ構体にぉ、て、全てのスぺーサを同一の高さで形成することが難しぐスぺーサの高さにバラツキが生じる可能性がある。スぺーサの高さにバラツキがある場合、第 1基板および第 2基板に作用する大気圧荷重をスぺーサによって安定に支持することが困難となり、外囲器の耐大気圧強度が低下する。また、高さの高いスぺーサには大きな負荷が作用し、このスぺーサが損傷する恐れもあり、この場合、スぺーサ構体自体の強度が低下する。更に、高さの低いスぺーサの先端と基板との間に隙間が形成されると、この隙間は放電の発生要因となりえる

[0013] 上記構成の SEDにおいて、第 1基板および第 2基板に対するスぺーサおよび電子ビーム通過孔の位置合わせが重要な課題となる。例えば、支持基板に形成された電子ビーム通過孔およびスぺーサは、電子放出素子力放出された電子を遮らない形で設けられねばならない。特に、電子放出素子力蛍光体へ向力う電子ビームの軌道を、支持基板によって遮らないように、支持基板を第 1基板および第 2基板に対して高い精度で位置合わせする必要がある。この問題は大型で高精細の表示装置になるほど深刻となる。

[0014] また、表示装置が大型化した場合、スぺーサおよび支持基板からなるスぺーサ構体自体も大型化することが必要となるが、既存の製造方法ではスぺーサ構体の大型化が困難となる可能性が有る。あるいは、部材製造コストが高価になることが予想される。板状の支持基板において、電子ビーム通過孔の形成位置座標精度は、支持基板のサイズが大きくなるほど劣化する。

発明の開示 [0015] この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、スぺーサ形成材料の滲みによる画像不良を抑制し、表示品位の向上した画像表示装置を提供することにある。

この発明の他の目的は、放電の発生を抑制するとともに耐大気圧強度が向上した画像表示装置を提供することにある。

この発明の更に他の目的は、大型化および高精細化が可能な画像表示装置を提供することにある。

[0016] 前記目的を達成するため、この発明の態様に係る画像表示装置は、蛍光面が形成された第 1基板と、前記第 1基板と隙間を置いて対向配置されているとともに前記蛍光面を励起する複数の電子放出源が設けられた第 2基板と、前記第 1および第 2基板の間に設けられ前記第 1および第 2基板に作用する大気圧荷重を支持するスぺーサ構体とを備え、

前記スぺーサ構体は、前記第 1および第 2基板に対向しているとともに、それぞれ前記電子放出源に対向した複数の電子ビーム通過孔を有した板状の支持基板と、前記支持基板の表面上に立設された複数のスぺーサと、を有し、前記複数の電子ビーム通過孔の内、前記スぺーサ立設位置近傍の電子ビーム通過孔は、他の電子ビーム通過孔よりも大きな面積を有して、る。

[0017] この発明の態様に係る画像表示装置は、蛍光体層を含む蛍光面と、この蛍光面に重ねて設けられたメタルバック層と、を有した第 1基板と、前記第 1基板と隙間を置いて対向配置されているとともに、前記蛍光面に向けて電子を放出する複数の電子放出源が配置された第 2基板と、前記第 1および第 2基板間に配設され、前記第 1基板に当接した第 1表面、前記第 2基板と対向した第 2表面、および前記電子放出源に対向した複数の電子ビーム通過孔を有しているとともに、絶縁性物質で被覆された支持基板と、前記支持基板の第 2表面と前記第 2基板との間に立設され、第 1および第 2基板に作用する大気圧を支持する複数のスぺーサと、を備え、前記支持基板は、それぞれ前記スぺーサに当接しているとともにスぺーサの高さ方向に弾性変形可能に形成された複数の高さ緩和部を有して!/ヽる。

[0018] この発明の他の形態に係る画像表示装置は、蛍光体層を含む蛍光面と、この蛍光面に重ねて設けられたメタルバック層と、メタルバック層に重ねて形成されたゲッター膜とを有した第 1基板と、前記第 1基板と隙間を置いて対向配置されているとともに、前記蛍光面に向けて電子を放出する複数の電子放出源が配置された第 2基板と、前記第 1および第 2基板間に配設され、前記第 1基板に当接した第 1表面、前記第 2基板と対向した第 2表面、前記電子放出源に対向した複数の電子ビーム通過孔、および前記第 1表面に形成された複数の凹所を有しているとともに、絶縁性物質で被覆された支持基板と、前記支持基板の第 2表面と前記第 2基板との間に立設され、第 1および第 2基板に作用する大気圧を支持する複数のスぺーサと、を備えている。

[0019] この発明の態様に係る画像表示装置は、蛍光面が形成された第 1基板と、前記第 1 基板と隙間を置ヽて対向配置されてヽるとともに前記蛍光面を励起する複数の電子放出源が設けられた第 2基板と、それぞれ前記第 1および第 2基板の間に設けられ前記第 1および第 2基板に作用する大気圧荷重を支持する複数のスぺーサ構体とを備え、各前記スぺーサ構体は、前記第 1および第 2基板に対向しているとともに、それぞれ前記電子放出源に対向した複数の電子ビーム通過孔を有した板状の支持基板と、前記支持基板の表面上に立設された複数のスぺーサと、を有している。

図面の簡単な説明

[0020] [図 1]図 1は、この発明の第 1の実施の形態に係る SEDを示す斜視図。

[図 2]図 2は、図 1の線 II IIに沿って破断した前記 SEDの斜視図。

[図 3]図 3は、前記 SEDを拡大して示す断面図。

[図 4]図 4は、前記 SEDのスぺーサ構体の一部を拡大して示す斜視図。

[図 5]図 5は、前記スぺーサ構体の製造に用いる支持基板および成形型を示す断面図。

[図 6]図 6は、前記成形型および支持基板を密着させた組立体を示す断面図。

[図 7]図 7は、前記成形型を開放した状態を示す断面図。

[図 8]図 8は、この発明の第 2の実施形態に係る SEDのスぺーサ構体を示す斜視図。

[図 9]図 9は、この発明の第 3の実施形態に係る SEDを示す断面図。

[図 10]図 10は、この発明の第 4の実施形態に係る SEDを示す斜視図。

[図 11]図 11は、図 10の線 XI— XIに沿って破断した前記 SEDの斜視図。 [図 12]図 12は、前記 SEDを拡大して示す断面図。

[図 13]図 13は、前記 SEDにおけるスぺーサ構体の支持基板を示す平面図。

[図 14]図 14は、前記 SEDの一部を拡大して示す断面図。

[図 15]図 15は、この発明の他の実施形態に係る SEDの支持基板を示す平面図。

[図 16]図 16は、この発明の第 5の実施の形態に係る SEDを示す斜視図。

[図 17]図 17は、図 16の線 XVII— XVIIに沿って破断した前記 SEDの斜視図。

[図 18]図 18は、前記 SEDを拡大して示す断面図。

[図 19]図 19は、前記 SEDの第 2基板および複数のスぺーサ構体を示す斜視図。

[図 20]図 20は、この発明の第 6の実施形態に係る SEDの第 2基板および複数のスぺ一サ構体を示す斜視図。

[図 21]図 21は、この発明の第 7の実施形態に係る SEDの第 2基板および複数のスぺ一サ構体を示す斜視図。

[図 22]図 22は、この発明の第 8の実施形態に係る SEDを示す断面図。

[図 23]図 23は、この発明の第 9の実施形態に係る SEDを一部破断して示す斜視図。

[図 24]図 24は、前記 SEDの断面図。

[図 25]図 25は、前記 SEDのスぺーサ構体を示す斜視図。

発明を実施するための最良の形態

[0021] 以下図面を参照しながら、この発明を、平面型画像表示装置としての SEDに適用した第 1の実施形態について詳細に説明する。

図 1ないし図 3に示すように、 SEDは、それぞれ矩形状のガラス板からなる第 1基板 10および第 2基板 12を備え、これらの基板は約 1. 0-2. Ommの隙間をおいて対向配置されている。第 1基板 10および第 2基板 12は、ガラスからなる矩形枠状の側壁 1 4を介して周縁部同士が接合され、内部が真空に維持された扁平な真空外囲器 15 を構成している。

[0022] 第 1基板 10の内面には蛍光面として機能する蛍光体スクリーン 16が形成されている。蛍光体スクリーン 16は、赤、青、緑に発光する蛍光体層 R、 G、 B、および遮光層 11を並べて構成され、これらの蛍光体層はストライプ状、ドット状あるいは矩形状に形成されている。蛍光体スクリーン 16上には、アルミニウム等力もなるメタルバック 17およびゲッター膜 19が順に形成されている。

[0023] 第 2基板 12の内面には、蛍光体スクリーン 16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 1 8が設けられている。これらの電子放出素子 18は、画素毎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に電位を供給する多数本の配線 21がマトリック状に設けられ、その端部は真空外囲器 15の外部に弓 I出されて、る。

[0024] 接合部材として機能する側壁 14は、例えば、低融点ガラス、低融点金属等の封着材 20により、第 1基板 10の周縁部および第 2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。

[0025] 図 2ないし図 4に示すように、 SEDは、第 1基板 10および第 2基板 12の間に配設されたスぺーサ構体 22を備えている。本実施形態において、スぺーサ構体 22は、第 1 および第 2基板 10、 12間に配設された矩形状の金属板からなる支持基板 24と、支持基板の両面に一体的に立設された多数の柱状のスぺーサと、で構成されている。

[0026] 詳細に述べると、支持基板 24は、第 1基板 10の内面と対向した第 1表面 24aおよび第 2基板 12の内面と対向した第 2表面 24bを有し、これらの基板と平行に配置されている。支持基板 24には、エッチング等により多数の電子ビーム通過孔 26が形成されている。電子ビーム通過孔 26は、真空外囲器 15の長手方向と平行な第 1方向 X にブリッジ部 27を介して第 1ピッチで並んでいるとともに、第 1方向と直交する第 2方向 Yに第 1ピッチよりも大きな第 2ピッチで並んで設けられている。電子ビーム通過孔 26は、それぞれ電子放出素子 18と対向して配列され、電子放出素子から放出された電子ビームを透過する。

[0027] 支持基板 24は、例えば鉄ニッケル系の金属板により厚さ 0. 1-0. 3mmに形成されている。支持基板 24の表面には、金属板を構成する元素からなる酸化膜、例えば、 Fe O、 NiFe O力もなる酸化膜が形成されている。支持基板 24の表面 24a、 24b

3 4 2 4

、並びに、各電子ビーム通過孔 26の壁面は、放電電流制限効果を有する高抵抗膜により被覆されている。この高抵抗膜は、ガラスを主成分とする高抵抗物質で形成されている。

[0028] 支持基板 24の第 1表面 24a上には複数の第 1スぺーサ 30aがー体的に立設され、それぞれ第 2方向 Yに並んだ電子ビーム通過孔 26間に位置している。第 1スぺーサ 30aの先端は、ゲッター膜 19、メタルバック 17、および蛍光体スクリーン 16の遮光層 11を介して第 1基板 10の内面に当接している。

[0029] 支持基板 24の第 2表面 24b上には複数の第 2スぺーサ 30bがー体的に立設され、それぞれ第 2方向 Yに並んだ電子ビーム通過孔 26間に位置している。第 2スぺーサ 30bの先端は第 2基板 12の内面に当接している。ここでは、各第 2スぺーサ 30bの先端は、第 2基板 12の内面上に設けられた配線 21上に位置している。各第 1および第 2スぺーサ 30a、 30bは互いに整列して位置し、支持基板 24を両面から挟み込んだ状態で支持基板 24と一体に形成されてヽる。

[0030] 第 1および第 2スぺーサ 30a、 30bの各々は、支持基板 24側カも延出端に向力つて径が小さくなつた先細テーパ状に形成されている。例えば、各第 1スぺーサ 30aはほぼ楕円状の横断面形状を有し、支持基板 24側に位置した基端の径が約 0. 3mm X 2mm、延出端の径が約 0. 2mm X 2mm,高さが約 0. 6mmに形成されている。各第 2スぺーサ 30bはほぼ楕円状の横断面形状を有し、支持基板 24側に位置した基端の径が約 0. 3mm X 2mm、延出端の径が約 0. 2mm X 2mm,高さが約 0. 8mm に形成されている。

[0031] 図 4に示すように、各電子ビーム通過孔 26は矩形状に形成されて、る。スぺーサ立設位置近傍の電子ビーム通過孔を除いて、他の電子ビーム通過孔 26は、それぞれ第 1方向 Xの寸法が 0. 2mm、第 2方向の寸法 L1が 0. 2mmに形成されている。電子ビーム通過孔の内、スぺーサ立設位置近傍の電子ビーム通過孔 26aは、第 1方向 Xの寸法が 0. 2mm、第 2方向の寸法 L2が 0. 25mmに形成され、他の電子ビーム通過孔 26よりも大きな面積を有している。なお、スぺーサ立設位置近傍の電子ビーム通過孔 26aとは、第 1および第 2スぺーサ 30a、 30bに対向した電子ビーム通過孔を示し、本実施形態では、スぺーサの各側に位置した 3つの電子ビーム通過孔 26a の面積を他の電子ビーム通過孔よりも大きく形成して、る。このような面積の大きな電子ビーム通過孔 26aの数は、 3つに限らず、必要に応じて、スぺーサの片側で 4個以上としてもよい。

[0032] 上記のように構成されたスぺーサ構体 22は第 1基板 10および第 2基板 12間に配設されている。第 1および第 2スぺーサ 30a、 30bは、第 1基板 10および第 2基板 12 の内面に当接することにより、これらの基板に作用する大気圧荷重を支持し、基板間の間隔を所定値に維持して、る。

[0033] SEDは、支持基板 24および第 1基板 10のメタルバック 17に電圧を印加する図示しない電圧供給部を備えている。この電圧供給部は、支持基板 24およびメタルバック 1 7にそれぞれ接続され、例えば、支持基板 24に 12kV、メタルバック 17に lOkVの電圧を印加する。 SEDにおいて、画像を表示する場合、蛍光体スクリーン 16およびメタルバック 17にアノード電圧が印加され、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体スクリーン 16へ衝突させる。これにより、蛍光体スクリーン 16の蛍光体層が励起されて発光し、画像を表示する。

[0034] 次に、以上のように構成された SEDの製造方法について説明する。始めに、スぺ一サ構体 22の製造方法にっ、て説明する。

図 5に示すように、所定寸法の支持基板 24、この支持基板とほぼ同一の寸法を有した矩形板状の上型 36aおよび下型 36bを用意する。この場合、 Fe— 50%Niからなる板厚 0. 12mmの支持基板を脱脂、洗浄、乾燥した後、エッチングにより電子ビーム通過孔 26、 26aを形成する。支持基板 24全体を酸化処理した後、電子ビーム通過孔 26、 26aの内面を含め支持基板表面に絶縁膜を形成する。更に、絶縁膜の上に、ガラスを主成分としたコート液を塗布し、乾燥した後、焼成することにより、高抵抗膜を形成する。これにより、支持基板 24を得る。

[0035] 成形型としての上型 36aおよび下型 36bは、紫外線を透過する透明な材料、例えば、透明シリコン、透明ポリエチレンテレフタレート等により平坦な板状に形成する。上型 36aは、支持基板 24に当接される平坦な当接面 41aと、第 1スぺーサ 30aを成形するための多数の有底のスぺーサ形成孔 40aと、を有している。スぺーサ形成孔 4 Oaはそれぞれ上型 36aの当接面 41aに開口しているとともに、所定の間隔を置いて配列されている。同様に、下型 36bは、平坦な当接面 41bと、第 2スぺーサ 30bを成形するための多数の有底のスぺーサ形成孔 40bと、を有している。スぺーサ形成孔 4 Obはそれぞれ下型 36bの当接面 41bに開口しているとともに、所定の間隔を置いて配列されている。

[0036] 続いて、上型 36aのスぺーサ形成孔 40aおよび下型 36bのスぺーサ形成孔 40bにスぺーサ形成材料 46を充填する。スぺーサ形成材料 46としては、少なくとも紫外線硬化型のバインダ (有機成分)およびガラスフィラーを含有したガラスペーストを用いる。ガラスペーストの比重、粘度は適宜選択する。

[0037] 図 6に示すように、スぺーサ形成材料 46の充填されたスぺーサ形成孔 40aがそれぞれ隣接する電子ビーム通過孔 26間の領域と対向するように、上型 36aを位置決めし当接面 41aを支持基板 24の第 1表面 24aに密着させる。同様に、下型 36bを、各スぺーサ形成孔 40bが隣接する電子ビーム通過孔 26間の領域と対向するように位置決めし、当接面 41bを支持基板 24の第 2表面 24bに密着させる。なお、支持基板 24 のスぺーサ立設位置には、デイスペンサあるいは印刷により、予め接着剤を塗布しておいてもよい。これにより、支持基板 24、上型 36aおよび下型 36bからなる組立体 42 を構成する。組立体 42において、上型 36aのスぺーサ形成孔 40aと下型 36bのスぺーサ形成孔 40bとは、支持基板 24を挟んで対向して配列されて、る。

[0038] 次いで、上型 36aおよび下型 36bの外側に配置された紫外線ランプ 62a、 62bから上型および下型に向けて紫外線 (UV)を照射する。上型 36aおよび下型 36bはそれぞれ紫外線透過材料で形成されている。そのため、紫外線ランプ 62a、 62bから照射された紫外線は、上型 36aおよび下型 36bを透過し、充填されたスぺーサ形成材料 46に照射される。これにより、組立体 42の密着を維持した状態で、スぺーサ形成材料 46を紫外線硬化させる。

[0039] 続いて、図 7に示すように、硬化したスぺーサ形成材料 46を支持基板 24上に残すように、上型 36aおよび下型 36bを支持基板 24から離型する。その後、スぺーサ形成材料 46が設けられた支持基板 24を加熱炉内で熱処理し、スぺーサ形成材料内からバインダを飛ばした後、約 500— 550°Cで 30分一 1時間、スぺーサ形成材料を本焼成する。これにより、支持基板 24上に第 1および第 2スぺーサ 30a、 30bが作り込まれたスぺーサ構体 22が得られる。

[0040] 一方、 SEDの製造においては、予め、蛍光体スクリーン 16およびメタルバック 17の設けられた第 1基板 10と、電子放出素子 18および配線 21が設けられているとともに側壁 14が接合された第 2基板 12と、を用意しておく。続いて、前記のようにして得られたスぺーサ構体 22を第 2基板 12上に位置決め配置する。この状態で、第 1基板 1 0、第 2基板 12、およびスぺーサ構体 22を真空チャンバ内に配置し、真空チャンバ内を真空排気した後、側壁 14を介して第 1基板を第 2基板に接合する。これにより、スぺーサ構体 22を備えた SEDが製造される。

[0041] 以上のように構成された SEDによれば、支持基板 24に形成された複数の電子ビーム通過孔 26の内、スぺーサ立設位置近傍の電子ビーム通過孔 26aは他の電子ビーム通過孔よりも大きな面積に形成されている。そのため、スぺーサ構体の製造時、スぺーサ形成材料が電子ビーム通過孔 26a内に滲み出た場合でも、電子ビーム通過孔全体の面積に対し、スぺーサ形成材料によって塞がれる面積の割合が小さくなる。従って、電子ビーム通過孔 26aを通過する電子ビームが、滲み出たスぺーサ形成材料に当たることを防止できる。通常、電子ビーム通過孔側に滲み出たスぺーサ形成材料は、電子ビーム通過孔の端縁に沿って広がって行く。そのため、電子ビーム通過孔 26aの面積を大きくすることにより、孔端縁が長くなり、電子ビーム通過孔内へのスぺーサ形成材料のはみ出し量を低減することができる。その結果、電子ビーム通過孔 26aを通過する電子ビーム力滲み出たスぺーサ形成材料に当たることを防止できる。以上のことから、スぺーサ形成材料の滲みによる画像不良を抑制し、表示品位の向上した SEDを提供することができる。

[0042] 更に、本実施形態によれば、電子ビーム通過孔 26aは矩形状に形成され、配列ピツチの大きい第 2方向の寸法を拡大することにより、他の電子ビーム通過孔よりも大きい面積に形成されている。この場合、第 1方向 Xに並んだ電子ビーム通過孔間に位置したブリッジ部 27の幅を小さくする必要がなぐ支持基板 24の強度低下を防止することがでさる。

[0043] 次に、この発明の第 2の実施形態に係る SEDのスぺーサ構体 22について説明する。図 8に示すように、支持基板 24に形成された複数の電子ビーム通過孔 26の内、スぺーサ立設位置近傍において第 1方向 Xに並んだ複数の電子ビーム通過孔は互いに連続し細長い矩形状の開孔 26aを構成している。本実施形態において、細長い開孔 26aはスぺーサの両側にそれぞれ形成され、各開孔 26aは、例えば、 4つ分の電子ビーム通過孔を連通して構成されて 1、る。スぺーサ立設位置近傍の電子ビーム通過孔を除いて、他の電子ビーム通過孔 26は、それぞれ第 1方向 Xの寸法が 0. 2m m、第 2方向の寸法 L1が 0. 2mmに形成されている。これに対して、各開孔 26aは、第 1方向 Xの寸法が電子ビーム通過孔 26の約 4倍、第 2方向の寸法 L2が 0. 25mm に形成され、他の電子ビーム通過孔 26よりも大きな面積を有している。各開孔 26aは、電子ビーム通過孔 4つ分に限らず、 2つ分、 3つ分、あるいは 5つ分以上を連続した寸法としてもよい。

[0044] 第 2の実施形態において、 SEDの他の構成は前述した第 1の実施形態と同一であり、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。

上記第 2の実施形態によれば、支持基板 24に形成された複数の電子ビーム通過孔 26の内、スぺーサ立設位置近傍の電子ビーム通過孔 26は複数の電子ビーム通過孔を連通した細長い開孔により形成され、他の電子ビーム通過孔よりも大きな面積に形成されている。そのため、スぺーサ構体の製造時、スぺーサ形成材料が電子ビーム通過孔 26a内に滲み出た場合でも、電子ビーム通過孔全体の面積に対し、スぺーサ形成材料によって塞がれる面積の割合を小さくなる。従って、電子ビーム通過孔 26aを通過する電子ビーム力滲み出たスぺーサ形成材料に当たることを防止できる。通常、電子ビーム通過孔側に滲み出たスぺーサ形成材料は、電子ビーム通過孔の端縁に沿って広がって行く。そのため、電子ビーム通過孔 26aの面積を大きくすることにより、孔端縁が長くなり、電子ビーム通過孔内へのスぺーサ形成材料のはみ出し量を低減することができる。その結果、電子ビーム通過孔 26aを通過する電子ビームカ滲み出たスぺーサ形成材料に当たることを防止できる。以上のことから、スぺーサ形成材料の滲みによる画像不良を抑制し、表示品位の向上した SEDが得られる。

[0045] 前述した実施形態において、スぺーサ構体 22は、第 1および第 2スぺーサおよび支持基板を一体的に備えた構成としたが、第 2スぺーサ 30bは第 2基板 12上に形成する構成としてもよい。また、スぺーサ構体は、支持基板および第 2スぺーサのみを備え、支持基板が第 1基板に接触した構成としてもよい。

[0046] 図 9に示すように、この発明の第 3の実施形態に係る SEDによれば、スぺーサ構体 22は、矩形状の金属板からなる支持基板 24と、支持基板の一方の表面のみに一体的に立設された多数の柱状のスぺーサ 30と、を有している。支持基板 24は第 1基板 10の内面と対向した第 1表面 24aおよび第 2基板 12の内面と対向した第 2表面 24b を有し、これらの基板と平行に配置されている。支持基板 24には、エッチング等により多数の電子ビーム通過孔 26が形成されている。電子ビーム通過孔 26は、真空外囲器 15の長手方向と平行な第 1方向 Xにブリッジ部 27を介して第 1ピッチで並んでいるとともに、第 1方向と直交する第 2方向 Yに第 1ピッチよりも大きな第 2ピッチで並んで設けられている。電子ビーム通過孔 26は、それぞれ電子放出素子 18と対向して配列され、電子放出素子から放出された電子ビームを透過する。

[0047] 支持基板 24の第 1および第 2表面 24a、 24b、各電子ビーム通過孔 26の内壁面は、絶縁層として、ガラス、セラミック等を主成分とした絶縁性物質力もなる高抵抗膜により被覆されている。そして、支持基板 24は、その第 1表面 24aが、ゲッター膜、メタルバック 17、蛍光体スクリーン 16を介して、第 1基板 10の内面に面接触した状態で設けられている。支持基板 24に設けられた電子ビーム通過孔 26は、蛍光体スクリーン 16の蛍光体層 R、 G、 Bと対向している。これにより、各電子放出素子 18は、電子ビーム通過孔 26を通して、対応する蛍光体層と対向している。

[0048] 支持基板 24の第 2表面 24b上には複数のスぺーサ 30がー体的に立設され、それぞれ第 2方向 Yに並んだ電子ビーム通過孔 26間に位置している。各スぺーサ 30の延出端は、第 2基板 12の内面、ここでは、第 2基板 12の内面上に設けられた配線 21 上に当接している。スぺーサ 30の各々は、支持基板 24側から延出端に向かって径力、さくなつた先細テーパ状に形成されている。例えば、スぺーサ 30は高さ約 1. 4 mmに形成されている。支持基板表面と平行な方向に沿ったスぺーサ 30の断面は、ほぼ楕円形に形成されている。

[0049] 支持基板 24の各電子ビーム通過孔 26は矩形状に形成されている。スぺーサ立設位置近傍の電子ビーム通過孔を除いて、他の電子ビーム通過孔 26は、それぞれ第 1方向 Xの寸法が 0. 2mm、第 2方向の寸法が 0. 2mmに形成されている。電子ビーム通過孔の内、スぺーサ立設位置近傍の電子ビーム通過孔 26aは、第 1方向 Xの寸法が 0. 2mm、第 2方向の寸法が 0. 25mmに形成され、他の電子ビーム通過孔 26 よりも大きな面積を有している。本実施形態では、スぺーサの各側に位置した 3つの電子ビーム通過孔 26aの面積を他の電子ビーム通過孔よりも大きく形成して、る。このような面積の大きな電子ビーム通過孔 26aの数は、 3つに限らず、必要に応じて、スぺーサの片側で 4個以上としてもよ、。

[0050] 上記のように構成されたスぺーサ構体 22は、支持基板 24が第 1基板 10に面接触し、スぺーサ 30の延出端が第 2基板 12の内面に当接することにより、これらの基板に作用する大気圧荷重を支持し、基板間の間隔を所定値に維持している。

[0051] 第 3の実施形態において、他の構成は前述した第 1の実施形態と同一であり、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は省略する。第 3の実施形態に係る SEDおよびそのスぺーサ構体は前述した実施の形態に係る製造方法と同様の製造方法によって製造することができる。そして、第 3の実施形態においても、前述した第 1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

[0052] 次に、この発明の第 4の実施形態に係る SEDについて詳細に説明する。

図 10ないし図 12に示すように、 SEDは、それぞれ矩形状のガラス板からなる第 1基板 10および第 2基板 12を備え、これらの基板は約 1. 0-2. Ommの隙間をおいて対応配置されている。そして、第 1基板 10および第 2基板 12は、ガラスからなる矩形状の側壁 14を介して周縁部同士が接合され、内部が真空に維持された扁平な矩形状の真空外囲器 15を構成している。

[0053] 第 1基板 10の内面には表示面として機能する蛍光体スクリーン 16がほぼ全面に渡つて形成されている。蛍光体スクリーン 16は、赤、青、緑に発光する蛍光体層 R、 G、 B、および遮光層 11を並べて構成され、これらの蛍光体層はストライプ状あるいはドット状に形成されている。また、蛍光体スクリーン 16上には、アルミニウム等力もなるメタルバック層 17およびゲッター膜 19が順に形成されている。

[0054] 第 2基板 12の内面には、蛍光体スクリーン 16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 1 8が設けられている。電子放出素子 18は、画素毎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。また、第 2基板 12の内面上には、電子放出素子 18に電位を供給する多数本の配線 21がマトリックス状に設けられ、その端部は真空外囲器 15の外部に引出されている。

[0055] 接合部材として機能する側壁 14は、例えば、低融点ガラス、低融点金属等の封着材 20により、第 1基板 10の周縁部および第 2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。

[0056] 図 11および図 12に示すように、 SEDは、第 1基板 10および第 2基板 12の間に配設されたスぺーサ構体 22を備えている。スぺーサ構体 22は、金属板からなる支持基板 24と、支持基板上に一体的に立設された多数の柱状のスぺーサ 30と、を備えている。支持基板 24は、蛍光体スクリーン 16に対応した寸法の矩形状に形成され、第 1基板 10の内面と対向した第 1表面 24aおよび第 2基板 12の内面と対向した第 2表面 24bを有し、これらの基板と平行に配置されている。

[0057] 支持基板 24は、例えば鉄ニッケル系の金属板により厚さ 0. 1-0. 25mmに形成されている。支持基板 24には、エッチング等により複数の電子ビーム通過孔 26が形成されている。電子ビーム通過孔 26は、例えば、 0. 15—0. 25mm X 0. 15—0. 2 5mmの矩形状に形成されている。図 13に示すように、第 1基板 10および第 2基板 1 2の長手方向を X、幅方向を Yとした場合、電子ビーム通過孔 26は、 X方向に沿って所定のピッチで配列され、 Y方向については、 X方向のピッチよりも大きなピッチで配列されている。第 1基板 10に形成された蛍光体スクリーン 16の蛍光体層 R、 G、 B、および第 2基板 12上の電子放出素子 18は、 X方向および Y方向についてそれぞれ電子ビーム通過孔 26と同一のピッチで配列され、それぞれ電子ビーム通過孔と対向している。

[0058] 支持基板 24の第 1および第 2表面 24a、 24b、各電子ビーム通過孔 26の内壁面は、ガラス等を主成分とした絶縁性物質、例えば、 Li系のアルカリホウ珪酸ガラス力ゝらなる厚さ約 40 mの絶縁層 37により被覆されている。

[0059] 支持基板 24は、その第 1表面 24aが絶縁層 37を介して第 1基板 10のゲッター膜 1 9に接触して設けられている。支持基板 24に設けられた電子ビーム通過孔 26は、蛍光体スクリーン 16の蛍光体層 R、 G、 B、および第 2基板 12上の電子放出素子 18と対向している。これにより、各電子放出素子 18は、電子ビーム通過孔 26を通して、対応する蛍光体層と対向している。

[0060] 図 11および図 12に示すように、支持基板 24の第 2表面 24b上には多数のスぺーサ 30がー体的に立設されている。各スぺーサ 30の延出端は、第 2基板 12の内面、ここでは、第 2基板 12の内面上に設けられた配線 21上に当接している。スぺーサ 30 の各々は、支持基板 24側カも延出端に向力つて径が小さくなつた先細テーパ状に形成されている。例えば、スぺーサ 30は高さ約 1. 8mmに形成されている。支持基板 24表面と平行な方向に沿ったスぺーサ 30の断面は、ほぼ楕円形に形成されている。スぺーサ 30の各々は、主に、絶縁物質としてガラスを主成分とするスぺーサ形成材料により形成されて、る。

[0061] 図 11ないし図 13に示すように、支持基板 24は、それぞれスぺーサ 30の立設位置に形成された複数の高さ緩和部 54を有している。各高さ緩和部 54は、支持基板 24 の第 1表面 24a側に形成された凹所 56を有し、支持基板の他部分の板厚に対して 1 Z2以下の板厚に形成されている。これにより、各高さ緩和部 54は、第 1表面 24aに対してほぼ垂直な方向、つまり、スぺーサ 30の高さ方向に沿って弾性変形可能に形成されて!/、る。各スぺーサ 30は支持基板 24の第 2表面 24b上におヽて高さ緩和部 5 4に立設され、凹所 56と対向している。

[0062] 支持基板 24の第 1表面 24aには、スぺーサ 30に対向した凹所 56の他、複数の凹所 56が形成されている。これらの凹所 56は、いずれも電子ビーム通過孔 26間で第 1 表面 24aに形成されてヽる。

[0063] 凹所 56は、大気圧が作用した場合に、スぺーサ 30の高さばらつきを吸収可能、かつ変形可能な強度となるような深さとしている。支持基板 24に凹所 56を加工する方法は種々考えられるが、例えば支持基板 24の製作においてエッチングを用いる場合は、支持基板をノヽーフェッチングすることにより、凹所を容易に、かつ、電子ビーム通過孔と同時にカ卩ェすることができる。また、凹所 56は、プレスカ卩ェ等の機械カ卩ェにより形成してちょい。

[0064] 本実施形態において、各凹所 56は、スぺーサ 30の支持基板 24側の端面、つまり、当接面と相似形状に形成されている。凹所 56の面積は、スぺーサ 30の当接面の面積よりも大きく形成されている。支持基板 50の表面は、凹所 56の内面も含め、絶縁層 37により被覆されている。

真空外囲器 15内において、凹所 56が完全な閉塞空間とならないように、凹所に連通した溝、穴等を支持基板 24に形成しておくことが望ましい。

[0065] 上記のように構成されたスぺーサ構体 22は、支持基板 24が第 1基板 10に接触し、スぺーサ 30の延出端が第 2基板 12の内面に当接することにより、これらの基板に作用する大気圧荷重を支持し、基板間の間隔を所定値に維持している。

[0066] SEDは、支持基板 24および第 1基板 10のメタルバック層 17に電圧を印加する図示しない電圧供給部を備え、例えば、支持基板に 8kV、メタルバック層に 10kVの電圧が印加される。 SEDにおいて、画像を表示する場合、電子放出素子 18を駆動し、任意の電子放出素子力も電子ビームを放出するとともに、蛍光体スクリーン 16およびメタルバック層 17にアノード電圧を印加する。電子放出素子 18から放出された電子ビームは、アノード電圧により加速され、支持基板 24の電子ビーム通過孔 26を通つた後、蛍光体スクリーン 16に衝突する。これにより、蛍光体スクリーン 16の蛍光体層が励起されて発光し、画像を表示する。

[0067] 次に、以上のように構成された SEDの製造方法にっ、て説明する。始めに、スぺ一サ構体 22の製造方法にっ、て説明する。

まず、 Fe— 50%Mからなる板厚 0. 12mmの金属板を脱脂'洗浄 '乾燥した後、両面にレジスト膜を形成する。続いて、金属板の両面を露光、現像、乾燥してレジストパターンを形成する。その後、エッチングにより金属板の所定位置に 0. 18 X 0. 18mm の電子ビーム通過孔 26を形成する。同時に、金属板の第 1表面側、つまり、第 1基板 10と対向する表面の所定位置をノヽーフェッチングし、それぞれ長軸径 3mm、短軸径 0. 4mmの凹所 56を形成する。その後、支持基板 24の全面にガラスフリットを厚さ 40 /z mで塗布し、乾燥した後、焼成することにより、絶縁層 37を形成する。

[0068] 続ヽて、支持基板 24とほぼ同一の寸法を有した矩形板状の成形型を用意する。成形型は、紫外線を透過する透明な材料、例えば、透明ポリエチレンテレフタレートを主体とした透明シリコン等により平坦な板状に形成されている。成形型は、支持基板 24に当接する平坦な当接面と、スぺーサを成形するための多数の有底のスぺーサ形成孔と、を有している。スぺーサ形成孔はそれぞれ成形型の当接面に開口しているとともに、所定の間隔を置いて配列されている。各スぺーサ形成孔は、スぺーサに対応して、長さ lmm、幅 0. 35mm,高さ 1. 8mmに形成されている。その後、成形型のスぺーサ形成孔にスぺーサ形成材料を充填する。スぺーサ形成材料としては、少なくとも紫外線硬化型のバインダ (有機成分)およびガラスフィラーを含有したガラスペーストを用いる。ガラスペーストの比重、粘度は適宜選択する。

[0069] 、て、スぺーサ形成材料の充填されたスぺーサ形成孔が電子ビーム通過孔間に位置するように、成形型を位置決めし当接面を支持基板の第 2表面 24bに密着させる。これにより、支持基板 24および成形型からなる組立体を構成する。

[0070] 次に、充填されたスぺーサ形成材料に対し、例えば、紫外線ランプ等を用いて支持基板 24および成形型の外面側から紫外線 (UV)を照射し、スぺーサ形成材料を UV 硬化させる。その際、成形型は、紫外線透過材料としての透明なシリコンで形成されている。そのため、紫外線は、スぺーサ形成材料に直接、および成形型を透過して照射される。従って、充填されたスぺーサ形成材料をその内部まで確実に硬化させることがでさる。

[0071] その後、硬化したスぺーサ形成材料を支持基板 24上に残すように、成形型を支持基板 24から剥離する。次に、スぺーサ形成材料が設けられた支持基板 24を加熱炉内で熱処理し、スぺーサ形成材料内力バインダを飛ばした後、約 500— 550°Cで 3 0分一 1時間、スぺーサ形成材料を本焼成しガラス化する。これにより、支持基板 24 の第 2表面 24b上にスぺーサ 30がー体的に作り込まれたスぺーサ構体 22が得られる。

[0072] 一方、 SEDの製造においては、予め、蛍光体スクリーン 16およびメタルバック層 17 の設けられた第 1基板 10と、電子放出素子 18および配線 21が設けられているとともに側壁 14が接合された第 2基板 12と、を用意しておく。続いて、上記のようにして得られたスぺーサ構体 22を第 2基板 12上に位置決めした後、支持基板 24の 4隅を第 2 基板の 4つのコーナー部に立設された金属製の支柱に溶接する。これにより、スぺーサ構体 22を第 2基板 12に固定する。なお、支持基板 24の固定箇所は、少なくとも 2 箇所あればよい。

[0073] その後、第 1基板 10、およびスぺーサ構体 22が固定された第 2基板 12を真空チヤンバ内に配置し、真空チャンバ内を真空排気した後、第 1基板のメタルバック層 17上にゲッター膜 19を形成する。続いて、側壁 14を介して第 1基板を第 2基板に接合するとともに、これらの基板間にスぺーサ構体 22を挟み込む。これにより、スぺーサ構体 22を備えた SEDが製造される。

[0074] 以上のように構成された SEDによれば、支持基板 24の第 2基板 12側のみにスぺーサ 30を設けることにより、各スぺーサの長さを長くし、支持基板 24と第 2基板 12との距離を離すことができる。それにより、支持基板と第 2基板との間の耐圧性が向上し、これらの間における放電の発生を抑制することが可能となる。

[0075] 支持基板 24は高さ緩和部 54を有し、各スぺーサ 30はこの高さ緩和部上に設けられている。図 14に示すように、高さ緩和部 54は板パネ、または皿パネとして作用し、スぺーサ 30に高さ等にバラツキがある場合でも、スぺーサの高さ方向に弾性変形し、高さのバラツキを吸収する。従って、第 1基板 10および第 2基板 12に作用する大気圧荷重をスぺーサ 30により安定して支持することができ、真空外囲器 15の耐大気圧強度を向上することができる。同時に、高さのノツキに起因したスぺーサの損傷を防止することができる。

[0076] 更に、スぺーサ 30の高さにバラツキがある場合でも、スぺーサの先端と第 2基板 10 との間における隙間の発生を防止でき、この隙間に起因する放電を抑制することが可能となる。支持基板 24は絶縁層 37により被覆されているため、支持基板自身も放電を抑制するシールドして機能する。従って、放電の発生を抑制するとともに耐大気圧強度が向上した SEDが得られる。

[0077] 支持基板 24の第 1表面 24aはゲッター膜 19を介して第 1基板 10に当接している。

そのため、メタルバック層 17と支持基板 24とが同電位となり、また、第 1基板 10と支持基板 24との間にメタルバック層 17およびゲッター膜 19が挟み込まれた構成となつている。この場合、メタルバック層 17およびゲッター膜 19の剥がれ、並びに、メタルバック層および蛍光面の損傷を防止することができる。これにより、長期間に渡って良好な画像品位を維持することができる。同時に、剥がれたメタルバック層、ゲッター膜に起因する放電の発生を抑制し、信頼性の向上した SEDが得られる。

[0078] ゲッター膜 19に当接して、る支持基板 24の第 1表面 24aには複数の凹所 56が形成され、各凹所は図示しない溝、孔等を通して真空外囲器内部に連通している。そのため、支持基板 24によりゲッター膜 19を覆った場合でも、支持基板とゲッター膜 1 9との接触面積を削減し、ゲッター膜の露出面積を増加することができる。これにより、ゲッター効率の低下を低減し、高真空を維持することが可能となる。

[0079] 上述した第 4の実施形態において、支持基板 24の凹所 56はスぺーサ 30の端面と相似形状に形成したが、この端面よりも大きな面積を有していればよぐその形状は必要に応じて変更可能である。図 15に示すように、凹所 56は、支持基板 24の電子ビーム通過孔 26の間を延びた溝により形成され、長軸 X方向に並んだ複数の高さ緩和部 54に渡って連続して延びていてもよい。凹所 56の形成数は必要に応じて増減可能である。

[0080] 次に、この発明の第 5の実施形態に係る SEDについて詳細に説明する。

図 16ないし図 18に示すように、 SEDは、それぞれ矩形状のガラス板からなる第 1基板 10および第 2基板 12を備え、これらの基板は約 1. 0-2. Ommの隙間をおいて対向配置されている。第 1基板 10および第 2基板 12は、ガラスカゝらなる矩形枠状の側壁 14を介して周縁部同士が接合され、内部が真空に維持された扁平な真空外囲器 15を構成している。第 1基板 10および第 2基板 12の長辺と平行な方向を第 1方向 X 、短辺と平行な方向を第 2方向 Yとした場合、 SEDの有効表示領域は、第 1方向 Xが 800mm,第 2方向 Yが 500mmの矩形状に形成されて!、る。

[0081] 第 1基板 10の内面には蛍光体スクリーン 16が形成されている。蛍光体スクリーン 16 は、赤、青、緑に発光する蛍光体層 R、 G、 B (蛍光体層 Gのみ図示する）、および遮光層 11を並べて構成され、これらの蛍光体層はストライプ状、ドット状あるいは矩形状に形成されている。蛍光体スクリーン 16上には、アルミニウム等カゝらなるメタルバック 17およびゲッター膜 19が順に形成されて、る。

[0082] 第 2基板 12の内面には、蛍光体スクリーン 16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 1 8が設けられている。これらの電子放出素子 18は、画素毎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に電位を供給する多数本の配線 21がマトリック状に設けられ、その端部は真空外囲器 15の外部に引出されている。側壁 14は、例えば、低融点ガラス、低融点金属等の封着材 20により、第 1基板 10の周縁部および第 2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。

[0083] 図 17ないし図 19に示すように、 SEDは、第 1基板 10および第 2基板 12の間に配設された複数、例えば、 4つのスぺーサ構体 22a、 22b、 22c、 22dを備えている。各スぺーサ構体 22a、 22b、 22c、 22dは、第 1および第 2基板 10、 12間に配設された矩形状の金属板からなる支持基板 24と、支持基板の両面に一体的に立設された多数の柱状のスぺーサと、で構成されている。そして、 4つのスぺーサ構体 22a、 22b、 22c, 22dは、同一構造を有し、第 2方向 Yに隙間を置いて並んで設けられ、表示領域全体を覆って配置されて、る。

[0084] スぺーサ構体 22bを代表して詳細に述べると、支持基板 24は、第 1方向 Xの長さが 800mm,第 2方向 Yの長さが 120mmの細長い矩形状に形成されている。支持基板 24は、第 1基板 10の内面と対向した第 1表面 24aおよび第 2基板 12の内面と対向した第 2表面 24bを有し、これらの基板と平行に配置されている。支持基板 24には、ェツチング等により多数の電子ビーム通過孔 26が形成されている。電子ビーム通過孔 26は、第 1方向 Xにブリッジ部を介して第 1ピッチで並んでいるとともに、第 2方向に第 1ピッチよりも大きな第 2ピッチで並んで設けられている。電子ビーム通過孔 26は、それぞれ電子放出素子 18と対向して配列され、電子放出素子から放出された電子ビームを透過する。

[0085] 支持基板 24は、例えば鉄ニッケル系の金属板により厚さ 0. 1-0. 3mmに形成されている。支持基板 24の表面には、金属板を構成する元素からなる酸化膜、例えば、 Fe O、 NiFe O力もなる酸ィ匕膜が形成されている。また、支持基板 24の表面 24a

3 4 2 4

、 24b、並びに、各電子ビーム通過孔 26の壁面は、例えば、ガラス、セラミック等を主成分とした絶縁層 27により被覆されている。更に、支持基板 24の表面 24a、 24b、周縁部、並びに、各電子ビーム通過孔 26の壁面は、二次電子発生防止効果を有した高抵抗膜としてのコート層 28により被覆されている。コート層 28は絶縁層 27に重ねて形成されている。 [0086] コート層 28は、二次電子放出係数が 0. 4-2. 0と低い材料、例えば、酸化クロムを含有している。このような低二次電子放出係数の材料は種々見出されているが、一般に自由電子を有する良導体に多く存在する。しかし、後述するように、 SEDでは第 1基板および第 2基板間に 10kV程度の比較的高電圧が印加されるため、コート層として絶縁材料もしくは半導体などの比較的高抵抗材料を選択する必要がある。酸ィ匕クロムの体積抵抗値はおよそ 10⁵ Ω cmと比較的高抵抗であり、かつ低二次電子放出係数の材料である。そして、スぺーサ構体 22を構成している支持基板 24において、表面抵抗は 10⁷ Ω cm以上であることが望ましい。そこで、本実施形態では、ガラスペ一ストと酸ィ匕クロムの粉末とを混合した複合材料によってコート層 28を形成することで、支持基板 24の表面抵抗値をマクロ的に上げ放電抑制効果を得ている。

[0087] 図 17ないし図 19に示すように、支持基板 24の第 1表面 24a上には複数の第 1スぺーサ 30aがー体的に立設され、それぞれ第 2方向 Yに並んだ電子ビーム通過孔 26 間に位置している。第 1スぺーサ 30aの先端は、ゲッター膜 19、メタルバック 17、および蛍光体スクリーン 16の遮光層 11を介して第 1基板 10の内面に当接している。

[0088] 支持基板 24の第 2表面 24b上には複数の第 2スぺーサ 30bがー体的に立設され、それぞれ第 2方向 Yに並んだ電子ビーム通過孔 26間に位置している。第 2スぺーサ 30bの先端は第 2基板 12の内面に当接している。ここでは、各第 2スぺーサ 30bの先端は、第 2基板 12の内面上に設けられた配線 21上に位置している。各第 1および第 2スぺーサ 30a、 30bは互いに整列して位置し、支持基板 24を両面から挟み込んだ状態で支持基板 24と一体に形成されてヽる。

[0089] 第 1および第 2スぺーサ 30a、 30bの各々は、支持基板 24側カも延出端に向力つて径が小さくなつた先細テーパ状に形成されている。例えば、各第 1スぺーサ 30aはほぼ楕円状の横断面形状を有し、支持基板 24側に位置した基端の径が約 0. 3mm X 2mm、延出端の径が約 0. 2mm X 2mm,高さが約 0. 6mmに形成されている。各第 2スぺーサ 30bはほぼ楕円状の横断面形状を有し、支持基板 24側に位置した基端の径が約 0. 3mm X 2mm、延出端の径が約 0. 2mm X 2mm,高さが約 0. 8mm に形成されている。

[0090] 上記のように構成された 4つのスぺーサ構体 22a、 22b、 22c, 22dは、それぞれ支持基板 24の長辺が第 2基板 12の第 1方向 Xと平行に延びた状態で、かつ、第 2方向に隙間を置いて配列されている。 4つの支持基板 24は互いに平行に、かつ、第 1基板 10および第 2基板と平行に配設されている。各支持基板 24の第 1方向 X両端部は、第 2基板 12内面に立設された支持部材 32にそれぞれ固定されている。各スぺーサ構体の第 1および第 2スぺーサ 30a、 30bは、第 1基板 10および第 2基板 12の内面に当接することにより、これらの基板に作用する大気圧荷重を支持し、基板間の間隔を所定値に維持している。

[0091] SEDは、支持基板 24および第 1基板 10のメタルバック 17に電圧を印加する図示しない電圧供給部を備えている。この電圧供給部は、支持基板 24およびメタルバック 1 7にそれぞれ接続され、例えば、支持基板 24に 12kV、メタルバック 17に 10kVの電圧を印加する。 SEDにおいて、画像を表示する場合、蛍光体スクリーン 16およびメタルバック 17にアノード電圧が印加され、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体スクリーン 16へ衝突させる。これにより、蛍光体スクリーン 16の蛍光体層が励起されて発光し、画像を表示する。

[0092] 次に、以上のように構成された SEDの製造方法にっ、て説明する。始めに、スぺ一サ構体 22の製造方法にっ、て説明する。

図 19に示すように、所定寸法の支持基板 24、この支持基板とほぼ同一の寸法を有した矩形板状の上型および下型を用意する。支持基板 24としては、 45— 55重量％ニッケル、残部鉄、不可避不純物を含有した板厚 0. 12mmの金属板を用いる。この金属板を脱脂、洗浄、乾燥した後、エッチングにより電子ビーム通過孔 26を形成する。金属板全体を酸化処理した後、電子ビーム通過孔 26の内面を含め金属板表面に絶縁層 27を形成する。更に、絶縁層 27の上に、ガラスペーストに約 30重量％の酸化クロム（Cr203— α： a = 0. 5-0. 5)を混入したコート液をスプレーにより塗布し、乾燥した後、焼成することにより、コート層 28を形成する。これにより、支持基板 24 を得る。酸化クロム原料は、粒径 0. 1— 10 /z m、純度 98— 99. 9%のものが望ましい

[0093] なお、コート層 28は塗布膜に限らず、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング、あるいはゾルゲル法により、支持基板表面に酸化クロムを薄膜状に形成した層としてちよい。

[0094] 成形型としての上型および下型は、紫外線を透過する透明な材料、例えば、透明シリコン、透明ポリエチレンテレフタレート等により平坦な板状に形成する。上型は、支持基板 24に当接される平坦な当接面と、第 1スぺーサ 30aを成形するための多数の有底のスぺーサ形成孔と、を有している。スぺーサ形成孔はそれぞれ上型の当接面に開口しているとともに、所定の間隔を置いて配列されている。同様に、下型は、平坦な当接面と、第 2スぺーサ 30bを成形するための多数の有底のスぺーサ形成孔と、を有している。スぺーサ形成孔はそれぞれ下型の当接面に開口しているとともに、所定の間隔を置いて配列されている。

[0095] 続いて、上型のスぺーサ形成孔および下型のスぺーサ形成孔にスぺーサ形成材料を充填する。スぺーサ形成材料としては、少なくとも紫外線硬化型のバインダ (有機成分)およびガラスフィラーを含有したガラスペーストを用いる。ガラスペーストの比重、粘度は適宜選択する。

[0096] スぺーサ形成材料の充填されたスぺーサ形成孔がそれぞれ電子ビーム通過孔 26 間と対向するように、上型を位置決めし当接面を支持基板 24の第 1表面 24aに密着させる。同様に、下型を、各スぺーサ形成孔が電子ビーム通過孔 26間と対向するように位置決めし、当接面を支持基板 24の第 2表面 24bに密着させる。なお、支持基板 24のスぺーサ立設位置には、デイスペンサあるいは印刷により、予め接着剤を塗布しておいてもよい。これにより、支持基板 24、上型および下型力なる組立体を構成する。組立体において、上型のスぺーサ形成孔と下型のスぺーサ形成孔とは、支持基板 24を挟んで対向して配列されて、る。

[0097] 次いで、上型および下型の外側に配置された紫外線ランプ力上型および下型に向けて紫外線 (UV)を照射する。上型および下型はそれぞれ紫外線透過材料で形成されている。そのため、紫外線ランプから照射された紫外線は、上型および下型を透過し、充填されたスぺーサ形成材料に照射される。これにより、組立体の密着を維持した状態で、スぺーサ形成材料を紫外線硬化させる。

[0098] 続ヽて、硬化したスぺーサ形成材料を支持基板 24上に残すように、上型および下型を支持基板 24から離型する。その後、スぺーサ形成材料が設けられた支持基板 2 4を加熱炉内で熱処理し、スぺーサ形成材料内力バインダを飛ばした後、約 500— 550°Cで 30分一 1時間、スぺーサ形成材料を本焼成する。これにより、支持基板 24 上に第 1および第 2スぺーサ 30a、 30bが作り込まれたスぺーサ構体が得られる。同様の構成により、 4つのスぺーサ構体 22a、 22b, 22c, 22dを形成する。

[0099] SEDの製造においては、予め、蛍光体スクリーン 16およびメタルバック 17の設けられた第 1基板 10と、電子放出素子 18および配線 21が設けられているとともに側壁 1 4が接合された第 2基板 12と、を用意しておく。続いて、前記のようにして得られたスぺーサ構体 22a、 22b、 22c、 22dを第 2基板 12上に位置決め配置し、支持部材 32 に固定する。この状態で、第 1基板 10、第 2基板 12、およびスぺーサ構体 22を真空チャンバ内に配置し、真空チャンバ内を真空排気した後、側壁 14を介して第 1基板を第 2基板に接合する。これにより、スぺーサ構体 22a、 22b、 22c、 22dを備えた SE Dが製造される。

[0100] 以上のように構成された SEDによれば、表示領域に対して 4つに分割され、それぞれ 800mm X I 20mmの横長帯状に形成されたスぺーサ構体 22a、 22b, 22c, 22d を縦方向、つまり、第 2方向 Yに配列して設けられている。そのため、第 1および第 2 基板に対し、各スぺーサ構体を独立して位置合わせすることができ、表示領域全体を覆う単一のスぺーサ構体を用いた場合に比較して、スぺーサ構体の位置合わせ精度を向上することができる。特に、本実施形態では、各スぺーサ構体において、長さの短い第 2方向 Yの位置合わせ精度を大幅に向上することが可能となる。

[0101] 同時に、スぺーサ構体を複数に分割して小型化することにより、エッチング加工、レ一ザ一加工等、各スぺーサの加工精度自体を上げることができる。更に、各スぺーサ構体を既存の製造方法により安価に製造することができる。従って、 SEDの画素ピッチを小さくし高精細化を図った場合でも、また、 SEDを大型化した場合でも、電子放出素子等に対してスぺーサ構体を高、精度で位置合わせすることができる。これにより、大型で高精細化な SEDを得ることができる。

[0102] 上記 SEDにおいて、各スぺーサ構体における支持基板 24の表面および周縁部は、二次電子放出係数が 0. 4-2. 0の材料を含有したコート層 28により被覆されている。そのため、電子放出素子 18から放出された電子の一部が支持基板 24表面に衝突した場合でも、支持基板表面における二次電子の発生を大幅に低減することができる。これにより、二次電子放出に起因する放電の発生を抑制し、放電による電子放出素子や蛍光面、第 1基板上の配線の破壊あるいは劣化を防止することが可能となる。また、二次電子に起因したスぺーサの帯電を防止して、蛍光体層に対する電子ビームの軌道ずれを低減することができ、表示画像の色純度を向上させることができる。同時に、隣合う支持基板 24間の隙間に電子ビームが引き付けられることを防止し、この隙間に起因した線が画面に表示されることを防止できる。

[0103] なお、上述した SEDにおいて、スぺーサ構体の分割数は 4つに限らず、必要に応じて増減可能である。また、スぺーサ構体の分割方向は、第 2方向 Yに限らず第 1方向、あるいは、第 1および第 2方向に分割した構成としてもよい。

[0104] 図 20に示す第 6の実施形態に係る SEDによれば、 5つに分割されたスぺーサ構体

22a、 22b、 22c、 22d、 22eが設けられている。各スぺーサ構体の支持基板 24は、第 2方向 Yに細長い帯状に形成され、例えば、第 1方向 Xが 200mm、第 2方向 Yが 5 OOmmに形成されている。支持基板 24には多数の電子ビーム通過孔 26が形成されている。支持基板 24の第 1表面 24a上には複数の第 1スぺーサ 30aがー体的に立設され、第 2表面 24b上には複数の第 2スぺーサ 30bがー体的に立設されている。

[0105] 5つのスぺーサ構体 22a、 22b、 22c, 22d、 22eは、それぞれ支持基板 24の長辺が第 2基板 12の第 2方向 Yと平行に延びた状態で、かつ、第 1方向に隙間を置いて配列されている。 5つの支持基板 24は互いに平行に、かつ、第 1基板 10および第 2 基板と平行に配設されている。各支持基板 24の第 2方向 X両端部は、第 2基板 12内面に立設された支持部材 32に固定されている。各スぺーサ構体の第 1および第 2スぺーサ 30a、 30bは、第 1基板 10および第 2基板 12の内面に当接することにより、これらの基板に作用する大気圧荷重を支持し、基板間の間隔を所定値に維持している

[0106] 第 6の実施形態において、他の構成は前述した第 5の実施形態と同一であり、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。そして、第 6の実施形態においても、前述した第 5の実施形態と同一の作用効果を得ることができる。

[0107] 図 21に示す第 7の実施形態に係る SEDによれば、表示領域は第 1方向 Xが 1200 mm、第 2方向 Yが 750mmに形成された。そして、第 1方向 Xおよび第 2方向 Yに分割された 4つのスぺーサ構体 22a、 22b、 22c, 22dが設けられている。各スぺーサ構体の支持基板 24は、第 2基板 10とほぼ相似の矩形状に形成され、例えば、第 1方向 Xが 600mm、第 2方向 Yが 375mmに形成されている。支持基板 24には多数の電子ビーム通過孔 26が形成されている。支持基板 24の第 1表面 24a上には複数の第 1スぺーサ 30aがー体的に立設され、第 2表面 24b上には複数の第 2スぺーサ 30bが一体的に立設されている。

[0108] 4つのスぺーサ構体 22a、 22b、 22c, 22dは、それぞれ支持基板 24の長辺および短辺が第 2基板 12の第 1方向 Xおよび第 2方向 Yとそれぞれ平行に延びた状態で、かつ、第 1方向および第 2方向に隙間を置いて、 2行、 2列に配列されている。また、 4 つの支持基板 24は互いに平行に、かつ、第 1基板 10および第 2基板と平行に配設されている。各支持基板 24の角部の内、他の支持基板と向い合い、かつ、第 1基板 12 の周縁部側に位置した角部は、第 2基板 12内面に立設された支持部材 32に固定されている。すなわち、各支持基板 24は、画像有効領域に入らない 2つの角部が支持部材 32に固定されている。各スぺーサ構体の第 1および第 2スぺーサ 30a、 30bは、第 1基板 10および第 2基板 12の内面に当接することにより、これらの基板に作用する大気圧荷重を支持し、基板間の間隔を所定値に維持している。

[0109] 第 7の実施形態において、他の構成は前述した第 5の実施形態と同一であり、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。第 7の実施形態においても、前述した第 1の実施形態と同一の作用効果を得ることができる。

なお、第 5ないし第 7の実施形態において、複数のスぺーサ構体は互いに同一寸法に形成されてヽる必要はなぐ互いに異なる寸法に形成してもよヽ。

[0110] 前述した実施形態において、各スぺーサ構体は、第 1および第 2スぺーサおよび支持基板を一体的に備えた構成としたが、第 2スぺーサ 30bは第 2基板 12上に形成する構成としてもよい。また、各スぺーサ構体は、支持基板および第 2スぺーサのみを備え、支持基板が第 1基板に接触した構成としてもよい。

[0111] 図 22に示すように、この発明の第 8の実施形態に係る SEDによれば、例えば、 4つに分割されたスぺーサ構体 22a、 22b、 22c, 22dが設けられている。各スぺーサ構体は、矩形状の金属板からなる支持基板 24と、支持基板の一方の表面のみに一体的に立設された多数の柱状のスぺーサ 30と、を有している。支持基板 24は第 1基板 10の内面と対向した第 1表面 24aおよび第 2基板 12の内面と対向した第 2表面 24b を有し、これらの基板と平行に配置されている。支持基板 24には、エッチング等により多数の電子ビーム通過孔 26が形成されている。電子ビーム通過孔 26は、それぞれ電子放出素子 18と対向して配列され、電子放出素子から放出された電子ビームを透過する。

[0112] 支持基板 24の第 1および第 2表面 24a、 24b、各電子ビーム通過孔 26の内壁面は、絶縁層として、ガラス、セラミック等を主成分とした絶縁層 27により被覆され、更に、絶縁層に重ねてコート層 28が形成されている。支持基板 24は、その第 1表面 24aが、ゲッター膜 19、メタルバック 17、蛍光体スクリーン 16を介して、第 1基板 10の内面に面接触した状態で設けられて、る。支持基板 24に設けられた電子ビーム通過孔 2 6は、蛍光体スクリーン 16の蛍光体層 R、 G、 Bと対向している。これにより、各電子放出素子 18は、電子ビーム通過孔 26を通して、対応する蛍光体層と対向している。

[0113] 支持基板 24の第 2表面 24b上には複数のスぺーサ 30がー体的に立設され、それぞれ電子ビーム通過孔 26間に位置している。各スぺーサ 30の延出端は、第 2基板 1 2の内面、ここでは、第 2基板 12の内面上に設けられた配線 21上に当接している。スぺーサ 30の各々は、支持基板 24側から延出端に向かって径が小さくなつた先細テーパ状に形成されている。例えば、スぺーサ 30は高さ約 1. 4mmに形成されている。支持基板表面と平行な方向に沿ったスぺーサ 30の断面は、ほぼ楕円形に形成されている。

[0114] 上記のように構成された 4つのスぺーサ構体 22a、 22b, 22c, 22dは、例えば、第 2 方向 Yに隙間を置いて配列され、表示領域全体を覆っている。各スぺーサ構体は、支持基板 24が第 1基板 10に面接触し、スぺーサ 30の延出端が第 2基板 12の内面に当接することにより、これらの基板に作用する大気圧荷重を支持し、基板間の間隔を所定値に維持している。

[0115] 第 8の実施形態において、他の構成は前述した第 1の実施形態と同一であり、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は省略する。第 8の実施形態に係る SEDおよびそのスぺーサ構体は前述した実施形態に係る製造方法と同様の製造方法によって製造することができる。第 8の実施形態においても、前述した第 5の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

[0116] 次に、この発明の第 9の実施形態について説明する。

図 23ないし図 25に示すように、本実施形態によれば、 SEDは、例えば、 4つに分割されたスぺーサ構体 22a、 22b、 22c, 22dが設けられている。各スぺーサ構体は、矩形状の金属板からなる支持基板 24と、支持基板の一方の表面のみに一体的に立設された多数の柱状のスぺーサ 30と、を有している。支持基板 24は第 1基板 10の内面と対向した第 1表面 24aおよび第 2基板 12の内面と対向した第 2表面 24bを有し、これらの基板と平行に配置されている。支持基板 24には、エッチング等により多数の電子ビーム通過孔 26が形成されている。電子ビーム通過孔 26は、それぞれ電子放出素子 18と対向して配列され、電子放出素子から放出された電子ビームを透過する

[0117] 各スぺーサ構体の支持基板 24の第 1および第 2表面 24a、 24b、各電子ビーム通過孔 26の内壁面は、絶縁層として、ガラス、セラミック等を主成分とした絶縁層 27により被覆され、更に、絶縁層に重ねてコート層 28が形成されている。支持基板 24は、その第 1表面 24aが、ゲッター膜 19、メタルバック 17、蛍光体スクリーン 16を介して、第 1基板 10の内面に面接触した状態で設けられている。支持基板 24に設けられた電子ビーム通過孔 26は、蛍光体スクリーン 16の蛍光体層 R、 G、 Bと対向している。これにより、各電子放出素子 18は、電子ビーム通過孔 26を通して、対応する蛍光体層と対向している。

[0118] 支持基板 24の第 2表面 24b上には複数のスぺーサ 30がー体的に立設され、それぞれ電子ビーム通過孔 26間に位置している。各スぺーサ 30の延出端は、第 2基板 1 2の内面、ここでは、第 2基板 12の内面上に設けられた配線 21上に当接している。スぺーサ 30の各々は、支持基板 24側から延出端に向かって径が小さくなつた先細テーパ状に形成されている。例えば、スぺーサ 30は高さ約 1. 4mmに形成されている。支持基板表面と平行な方向に沿ったスぺーサ 30の断面は、ほぼ楕円形に形成されている。 [0119] 図 25に示すように、支持基板 24に形成された各電子ビーム通過孔 26は矩形状に形成されている。スぺーサ立設位置近傍の電子ビーム通過孔を除いて、他の電子ビーム通過孔 26は、それぞれ第 1方向 Xの寸法が 0. 2mm、第 2方向の寸法 L1が 0. 2 mmに形成されている。電子ビーム通過孔の内、スぺーサ立設位置近傍の電子ビーム通過孔 26aは、第 1方向 Xの寸法が 0. 2mm,第 2方向の寸法 L2が 0. 25mmに形成され、他の電子ビーム通過孔 26よりも大きな面積を有している。なお、スぺーサ立設位置近傍の電子ビーム通過孔 26aとは、第 1および第 2スぺーサ 30a、 30bに対向した電子ビーム通過孔を示し、本実施形態では、スぺーサの各側に位置した 3つの電子ビーム通過孔 26aの面積を他の電子ビーム通過孔よりも大きく形成して、る。このような面積の大きな電子ビーム通過孔 26aの数は、 3つに限らず、必要に応じて、スぺーサの片側で 4個以上としてもよ、。

[0120] 図 24および図 25に示すように、各スぺーサ構体の支持基板 24は、それぞれスぺーサ 30の立設位置に形成された複数の高さ緩和部 54を有している。各高さ緩和部 54は、支持基板 24の第 1表面 24a側に形成された凹所 56を有し、支持基板の他部分の板厚に対して 1Z2以下の板厚に形成されている。これにより、各高さ緩和部 54 は、第 1表面 24aに対してほぼ垂直な方向、つまり、スぺーサ 30の高さ方向に沿って弾性変形可能に形成されている。各スぺーサ 30は支持基板 24の第 2表面 24b上にお!、て高さ緩和部 54に立設され、凹所 56と対向して、る。

[0121] 凹所 56は、大気圧が作用した場合に、スぺーサ 30の高さばらつきを吸収可能、かつ変形可能な強度となるような深さとしている。支持基板 24に凹所 56を加工する方法は種々考えられるが、例えば支持基板 24の製作においてエッチングを用いる場合は、支持基板をノヽーフェッチングすることにより、凹所を容易に、かつ、電子ビーム通過孔と同時にカ卩ェすることができる。また、凹所 56は、プレスカ卩ェ等の機械カ卩ェにより形成してちょい。

[0122] 本実施形態において、各凹所 56は、スぺーサ 30の支持基板 24側の端面、つまり、当接面と相似形状に形成されている。凹所 56の面積は、スぺーサ 30の当接面の面積よりも大きく形成されている。支持基板 50の表面は、凹所 56の内面も含め、絶縁層 37により被覆されている。上記のように構成された 4つのスぺーサ構体 22a、 22b、 22c、 22dは、例えば、第 2 方向 Yに隙間を置いて配列され、表示領域全体を覆っている。各スぺーサ構体は、支持基板 24が第 1基板 10に面接触し、スぺーサ 30の延出端が第 2基板 12の内面に当接することにより、これらの基板に作用する大気圧荷重を支持し、基板間の間隔を所定値に維持している。

[0123] 第 9の実施形態において、他の構成は前述した第 1、第 4、および第 8の実施形態と同一であり、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は省略する。第 9の実施形態に係る SEDおよびそのスぺーサ構体は前述した実施形態に係る製造方法と同様の製造方法によって製造することができる。第 9の実施形態においても、前述した第 1、第 4、および第 5の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

[0124] なお、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ぐ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ィ匕できる。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カゝ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。

[0125] スぺーサの径や高さ、その他の構成要素の寸法、材質等は上述した実施の形態に限定されることなぐ必要に応じて適宜選択可能である。スぺーサ形成材料の充填条件は必要に応じて種々選択可能である。また、この発明は、電子源として表面伝導型電子放出素子を用いたものに限らず、電界放出型、カーボンナノチューブ等の他の電子源を用ヽた画像表示装置にも適用可能である。

産業上の利用性

[0126] 支持基板に形成された複数の電子ビーム通過孔の内、スぺーサ立設位置近傍の電子ビーム通過孔を他の電子ビーム通過孔よりも大きな面積とすることにより、スぺーサ形成材料の滲みによる画像不良を抑制し、表示品位の向上した画像表示装置を提供することができる。また、放電の発生を抑制するとともに耐大気圧強度が向上した画像表示装置を提供することができる。

[0127] スぺーサ構体を複数に分割して小型化することにより、各スぺーサ構体の位置決め精度およびカ卩ェ精度の向上、並びに製造コストの低減を図ることができる。これにより、大型で高精細な画像表示装置を得ることができる。

Claims

請求の範囲

[1] 蛍光面が形成された第 1基板と、

前記第 1基板と隙間を置いて対向配置されているとともに前記蛍光面を励起する複数の電子放出源が設けられた第 2基板と、

前記第 1および第 2基板の間に設けられ前記第 1および第 2基板に作用する大気圧荷重を支持するスぺーサ構体とを備え、

前記スぺーサ構体は、前記第 1および第 2基板に対向しているとともに、それぞれ前記電子放出源に対向した複数の電子ビーム通過孔を有した板状の支持基板と、前記支持基板の表面上に立設された複数のスぺーサと、を有し、前記複数の電子ビーム通過孔の内、前記スぺーサ立設位置近傍の電子ビーム通過孔は、他の電子ビーム通過孔よりも大きな面積を有して、る画像表示装置。

[2] 前記電子ビーム通過孔は、第 1方向にブリッジ部を介して第 1ピッチで並んで、るとともに、前記第 1方向と直交する第 2方向に前記第 1ピッチよりも大きな第 2ピッチで並んで設けられ、前記各スぺーサは、前記第 2方向に並んだ電子ビーム通過孔間に配置され、

前記複数の電子ビーム通過孔の内、前記スぺーサ立設位置近傍の電子ビーム通過孔は、他の電子ビーム通過孔よりも前記第 2方向の径が大きい請求項 1に記載の画像表示装置。

[3] 前記複数の電子ビーム通過孔の内、前記スぺーサ立設位置近傍において前記第 1方向に並んだ複数の電子ビーム通過孔は互いに連続した開孔により形成されてヽる請求項 2に記載の画像表示装置。

[4] 前記支持基板は、前記第 1基板に対向した第 1表面と、前記第 2基板に対向した第 2表面と、を有し、前記スぺーサは、前記第 1表面上に立設された複数の第 1スぺーサと、前記第 2表面上に立設された複数の第 2スぺーサと、を含んでいる請求項 1な V、し 3の、ずれか 1項に記載の画像表示装置。

[5] 前記支持基板は、前記第 1基板に当接した第 1表面と、前記第 2基板と隙間を置いて対向した第 2表面と、を有し、前記スぺーサは、前記第 2表面上に立設されているとともに前記第 2基板に当接した先端部を有している請求項 1ないし 3のいずれか 1項に記載の画像表示装置。

[6] 蛍光体層を含む蛍光面と、この蛍光面に重ねて設けられたメタルバック層と、を有した第 1基板と、

前記第 1基板と隙間を置いて対向配置されているとともに、前記蛍光面に向けて電子を放出する複数の電子放出源が配置された第 2基板と、

前記第 1および第 2基板間に配設され、前記第 1基板に当接した第 1表面、前記第 2基板と対向した第 2表面、および前記電子放出源に対向した複数の電子ビーム通過孔を有しているとともに、絶縁性物質で被覆された支持基板と、

前記支持基板の第 2表面と前記第 2基板との間に立設され、第 1および第 2基板に作用する大気圧を支持する複数のスぺーサと、を備え、

前記支持基板は、それぞれ前記スぺーサに当接しているとともにスぺーサの高さ方向に弾性変形可能に形成された複数の高さ緩和部を有してヽる画像表示装置。

[7] 前記各高さ緩和部は、前記支持基板の第 1表面に形成された凹所を有している請求項 6に記載の画像表示装置。

[8] 蛍光体層を含む蛍光面と、この蛍光面に重ねて設けられたメタルバック層と、メタルノック層に重ねて形成されたゲッター膜とを有した第 1基板と、

前記第 1および第 2基板間に配設され、前記第 1基板に当接した第 1表面、前記第 2基板と対向した第 2表面、前記電子放出源に対向した複数の電子ビーム通過孔、および前記第 1表面に形成された複数の凹所を有しているとともに、絶縁性物質で被覆された支持基板と、

前記支持基板の第 2表面と前記第 2基板との間に立設され、第 1および第 2基板に作用する大気圧を支持する複数のスぺーサと、を備えた画像表示装置。

[9] 前記凹所は、前記支持基板の第 1表面において、前記スぺーサと対向した位置を含み、前記電子ビーム通過孔間に形成されている請求項 8に記載の画像表示装置。

[10] 前記凹所は、前記スぺーサの前記支持基板に当接した当接面の面積よりも大きな面積を有して、ることを特徴とする請求項 6な、し 9の、ずれか 1項に記載の画像表示装置。

[11] 前記凹所は、前記スぺーサの前記支持基板に当接した当接面と相似形状を有している請求項 10に記載の画像表示装置。

[12] 前記凹所は、前記電子ビーム通過孔の間を延びた溝により形成されている請求項

7又は 8に記載の画像表示装置。

[13] 前記各凹所はハーフエッチングにより形成されてヽることを特徴とする請求項 7又は 8に記載の画像表示装置。

[14] 蛍光面が形成された第 1基板と、

それぞれ前記第 1および第 2基板の間に設けられ前記第 1および第 2基板に作用する大気圧荷重を支持する複数のスぺーサ構体と、を備え、

前記各スぺーサ構体は、前記第 1および第 2基板に対向しているとともに、それぞれ前記電子放出源に対向した複数の電子ビーム通過孔を有した板状の支持基板と

、前記支持基板の表面上に立設された複数のスぺーサと、を有している画像表示装置。

[15] 前記複数のスぺーサ構体の支持基板は、互いに隙間を置いて平行に並んでいる請求項 14に記載の画像表示装置。

[16] 前記各支持基板の少なくとも周縁部は、二次電子放出係数が 0. 4— 2. 0の材料を含有したコート層により被覆されている請求項 14又は 15に記載の画像表示装置。

[17] 前記支持基板はその表面を覆った絶縁層を有し、前記コート層は前記絶縁層に重ねて形成されている請求項 16に記載の画像表示装置。

[18] 前記各スぺーサ構体の支持基板は、前記第 1基板に対向した第 1表面と、前記第 2 基板に対向した第 2表面と、を有し、前記スぺーサは、前記第 1表面上に立設された複数の第 1スぺーサと、前記第 2表面上に立設された複数の第 2スぺーサと、を含んでいる請求項 14又は 15に記載の画像表示装置。

[19] 前記各スぺーサ構体の支持基板は、前記第 1基板に当接した第 1表面と、前記第 2 基板と隙間を置いて対向した第 2表面と、を有し、前記スぺーサは、前記第 2表面上に立設されているとともに前記第 2基板に当接した先端部を有している請求項 14又は 15に記載の画像表示装置。

[20] 前記スぺーサは、柱状のスぺーサである請求項 14に記載の画像表示装置。

[21] 前記第 1および第 2基板は長辺および短辺を有した矩形状に形成され、前記複数のスぺーサ構体は、前記第 1および第 2基板の短辺と平行な方向に並んで設けられている請求項 14に記載の画像表示装置。

[22] 前記第 1および第 2基板は長辺および短辺を有した矩形状に形成され、前記複数のスぺーサ構体は、前記第 1および第 2基板の長辺と平行な方向に並んで設けられている請求項 14に記載の画像表示装置。

[23] 前記第 1および第 2基板は長辺および短辺を有した矩形状に形成され、前記複数のスぺーサ構体は、前記第 1および第 2基板の長辺と平行な方向および短辺と平行な方向に並んで設けられて、る請求項 14に記載の画像表示装置。