(57)【要約】【課題】蛍光体を備えたフェースプレートとリアプレートとの間にスペーサを介在させてなる画像表示装置において、外力が加わった際の、スペーサによるフェースプレートの損傷を防止する。【解決手段】フェースプレート２６とスペーサ３１との間に、体積平均粒径が１０ｎｍ乃至５μｍの酸化チタン又は酸化亜鉛からなる粒子をガラスフリットに分散させてなる緩衝層３２を介在させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電子放出素子と、該電子放出素子に電圧を印加するための複数の配線とを備えた電子源を有するリアプレートと、蛍光体を備えたフェースプレートと、該リアプレートとフェースプレートとの間に介在するスペーサと、を有する画像表示装置であって、
上記スペーサがフェースプレートとの間に緩衝層を介しており、該緩衝層が、体積平均粒径が１０ｎｍ乃至５μｍの酸化チタン又は酸化亜鉛からなる粒子をガラスフリットに分散させてなることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記緩衝層に分散された粒子の含有量が、１０質量％を超え５０質量％以下である請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記緩衝層の膜厚が１０μｍ乃至２０μｍである請求項１又は２に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
平面型表示装置は、薄型でかつ軽量であることから、ブラウン管型表示装置に置き代わるものとして注目されている。特に、電子放出素子と電子ビームの照射により発光する蛍光体とを組み合わせて用いた表示装置は、従来の他の方式の表示装置よりも優れた特性が期待されている。例えば、近年普及してきた液晶表示装置と比較しても、自発光型であるため、バックライトを必要としない点や、視野角が広い点、動きの速い映像の表示に優れている。
【０００２】
このような画像表示装置は、電子放出素子を複数個有する電子源を備えたリアプレートと、蛍光体を備えたフェースプレートとを対向配置させ、気密容器を形成する。該気密容器の内部は電子放出のため、真空に保持されており、気密容器内部と外部の気圧差によるリアプレート及びフェースプレートの変形或いは破壊を防止する手段として、両プレート間にスペーサが配置される。
【０００３】
特許文献１には、スペーサとフェースプレートとの間に、金属柔軟部材を配置してプレート間の距離を均一に保つ構成が開示されている。
【背景技術】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−８３７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記スペーサは、リアプレート、フェースプレートの表面にそれぞれ端部を当接して配置される。リアプレート側は通常、配線上にスペーサが配置され得るため問題はないが、フェースプレート側においては、相対的にスペーサ端部がフェースプレート表面に押圧された際に蛍光体等の構成部材が損傷するなどの影響を受ける恐れがあった。
【０００６】
特許文献１に開示された金属柔軟部材は、プレート間の距離を一定に保つ上では十分であるが、該距離を縮める方向に力が加わった際に、蛍光体を備えたフェースプレートへの影響を防止しうるには不十分である。
【０００７】
本発明の課題は、上記問題を解決し、外力が加わった際のスペーサによるフェースプレートへの影響を防止した画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、複数の電子放出素子と、該電子放出素子に電圧を印加するための複数の配線とを備えた電子源を有するリアプレートと、蛍光体を備えたフェースプレートと、該リアプレートとフェースプレートとの間に介在するスペーサと、を有する画像表示装置であって、
上記スペーサがフェースプレートとの間に緩衝層を介しており、該緩衝層が、体積平均粒径が１０ｎｍ乃至５μｍの酸化チタン又は酸化亜鉛からなる粒子をガラスフリットに分散させてなることを特徴とする。
【０００９】
本発明においては、
前記緩衝層に分散された粒子の含有量が、１０質量％を超え５０質量％以下であること、
前記緩衝層の膜厚が１０μｍ乃至２０μｍであること、
を好ましい態様として含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、フェースプレートに外力が加わった場合でもスペーサによるフェースプレート構成部材の損傷が抑制され、耐久性の高い画像表示装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の画像表示装置は、リアプレートとフェースプレートとをスペーサを介して対向配置してなり、該スペーサとフェースプレートとの間に特定の組成の緩衝層を介在させることに特徴を有する。
【００１２】
図１に、本発明の画像表示装置の一実施形態を模式的に示す。本例は、単純マトリクス配置の電子源を用いた装置例であり、図１は、本発明の画像表示装置の一例の表示パネルの構成を模式的に示す斜視図であり、一部を切り欠いた状態を示す。
【００１３】
図１において、２１は電子源基板１１を搭載した基板、２２はガラス基板２３の内面に電子放出素子から放出された電子の照射によって発光する蛍光体を備えた蛍光膜２４とメタルバック２５等が形成されたフェースプレート（対向基板）である。また、２６は支持枠である。基板２１、支持枠２６及びフェースプレート２２をフリットガラスによって接着し、４００乃至５００℃で、１０分以上焼成することで、封着して、外囲器２７を構成する。
【００１４】
本発明においては、フェースプレート２２と電子源基板１１との間に、スペーサ３１を設置することにより、大面積パネルの場合にも大気圧に対して十分な強度を持つ外囲器２７が構成されている。また、スペーサ３１とフェースプレート２２との間には緩衝層３２が配置されている。
【００１５】
蛍光膜２４は、モノクロームの場合は蛍光体のみから成るが、カラーの蛍光膜の場合は、蛍光体の配列によりブラックストライプ或いはブラックマトリクスなどと呼ばれる黒色導電体と蛍光体とで構成される。
【００１６】
また、蛍光膜２４の内面側には通常メタルバック２５が設けられる。メタルバック２５の目的は、蛍光体の発光のうち内面側への光をフェースプレート２２側へ鏡面反射することにより輝度を向上することである。また、電子ビーム加速電圧を印加するためのアノード電極として作用すること等である。メタルバック２５は、蛍光膜２４作製後、蛍光膜２４の内面側表面の平滑化処理（通常フィルミングと呼ばれる）を行い、その後Ａｌを真空蒸着等で堆積することで作製できる。
【００１７】
前述の封着を行う際、カラーの場合は各色蛍光体と電子放出素子とを対応させなくてはいけないため、上下基板の突き当て法などで十分な位置合わせを行う必要がある。
【００１８】
封着時の真空度は１０-5Ｐａ程度の真空度が要求される他、外囲器２７の封止後の真空度を維持するために、ゲッター処理を行う場合もある。これは、外囲器２７の封止を行う直前或いは封止後に、抵抗加熱或いは高周波加熱等の加熱法により、外囲器内の所定の位置（不図示）に配置されたゲッターを加熱し、蒸着膜を形成する処理である。ゲッターは通常Ｂａ等が主成分であり、該蒸着膜の吸着作用により、真空度を維持するものである。
【００１９】
本発明の構成上の特徴である緩衝層３２は、体積平均粒径が１０ｎｍ乃至５μｍの酸化チタン又は酸化亜鉛からなる粒子をガラスフリットに分散させてなる。当該組成の緩衝層３２においては、フェースプレート２６とスペーサ３１との間に外力が加わった際に、ガラスフリットと粒子間の空隙が押し潰されることによって、適度な柔軟性を示し、該外力を吸収緩和する。体積平均粒径が１０ｎｍ未満或いは５μｍを超えると係る外力を十分に吸収緩和することができない。
【００２０】
また、外力を吸収緩和する上で、該粒子の緩衝層３２中の含有量は、１０質量％を超え５０質量％以下が好ましく、また、緩衝層３２の膜厚としては１０μｍ乃至２０μｍが好ましい。
【００２１】
このような緩衝層３２をスペーサ３１とフェースプレート２６との間に介在させることで、スペーサ３１からフェースプレート２６へ、或いはフェースプレート２３からスペーサ３１へ何らかの外力が加わった際に、該外力を緩衝層３２が吸収緩和する。その結果、フェースプレート２６の蛍光膜２４等の構成部材の損傷等影響を低減することができる。また、緩衝層３２はガラスフリットを構成成分としているため、単に圧力を吸収するだけでなく、スペーサ３１とフェースプレート２６との接着層としても働く。よって、フェースプレート２６表面に平行な方向（横方向）へスペーサ３１が横滑りするような力が加わった場合にも係る力を吸収緩和して、スペーサ３１の横滑りを抑制することができる。
【００２２】
本発明に係る緩衝層３２の形成方法としては、ガラスフリットと粒子とを樹脂や溶剤などと混合した混合物を、フェースプレート２６の表面にスクリーン印刷した後に焼成する方法が好ましく挙げられる。また、該混合物をフィルム状に形成したものを圧力をかけて転写した後に焼成しても良い。
【実施例】
【００２３】
図２に、本実施例で構成した、フェースプレートの模擬積層体の構成を示す。図中、４１はガラス基板、４２は蛍光膜、４３，４４は導電層、４５は緩衝層、４６はスペーサである。
【００２４】
ガラス基板４１として、１．８ｍｍ厚のＰＤ−２００（商品名、旭硝子（株）社製）を用い、酸化Ｃｏもしくはマンガンでブラックマトリクスを形成した後、該ブラックマトリクスの開口部に青、緑、赤の蛍光体を付与して蛍光膜４２を形成した。
【００２５】
次いで、酸化チタンとフリットとパターン形成用樹脂からなる混合物を塗布し、１０００ｍＪ／ｃｍ2で露光、現像して厚さ１０乃至１２μｍの導電層４３を形成した。さらに、同様の混合物を塗布し、２０００ｍＪ／ｃｍ2以下で露光、現像して厚さ１０乃至１２μｍの導電層４４を形成した。現像液はいずれも０．５質量％Ｎａ2ＣＯ3水溶液を用いた。
【００２６】
その上に、ＺｎＯ粒子が最終的に緩衝層４５中に５０質量％含まれるように添加した混合物を塗布し、１１０℃で７分間焼成し、厚さ１０乃至１５μｍの緩衝層４５を得た。混合物の組成は、以下の通りである。
ＺｎＯ粒子（体積平均粒径が３０ｎｍ）                      ２８質量％
Ｂｉフリット                                          １８．６質量％
エチルセルロース                                      ３．７１質量％
分散剤（富士色素工業（株）製、商品名：ｄｓｐ−２）          ７質量％
ブチルカルビトールアセテート                        ３６．２９質量％
α−テルピオネール                                      ６．４質量％
【００２７】
同様にして、ＺｎＯ粒子を同じ体積平均粒径のＴｉＯ2粒子、Ａｌ粒子、Ａｇ粒子に変更した混合物を用いて緩衝層４５を形成した。
【００２８】
各積層体において、緩衝層４５に対して底面が０．１９５ｍｍ幅のガラススペーサ４６を押し当て〔図２（ａ）〕、該スペーサ４によって潰れた緩衝層４５の厚さ（潰れ量）ｔを測定した。結果を図３に示す。
【００２９】
図３から明らかなように、ＺｎＯ粒子、ＴｉＯ2粒子の場合には、スペーサ４６に加わる力に応じて徐々に緩衝層４５が潰れ、スペーサ４の当接圧として４．０×１０5Ｐａ（４ａｔｍ）まで吸収緩和できることがわかった。一方、Ａｌ粒子ではスペーサ４６の当接圧に対して潰れ量が大きすぎる（緩衝層が柔らかすぎる）ため、プレート間の距離の変動が大きく、また、緩衝層がクッションとしての機能を失っていることがわかった。また、Ａｇ粒子では３．０×１０5Ｐａを超えると外力を吸収できなくなってしまう。さらに、ＡｇやＡｌはフェースプレートの蛍光体に拡散する恐れもあり、好ましくない。
【００３０】
本例で示されるように、ＺｎＯ又はＴｉＯ2粒子を分散させた緩衝層が外力に対して適度に潰れることでプレート間の距離を大幅に変動させることなく、該外力を吸収緩和し、フェースプレートの構成部材を保護することができることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の画像表示装置の一例の表示パネルの構成を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明の実施例において構成した、フェースプレートの模擬積層体の構成を示す断面模式図である。
【図３】本発明の実施例における、スペーサの当接圧と緩衝層の潰れ量との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
２１  リアプレート
２６  フェースプレート
２７  外囲器
３１  スペーサ
３２  緩衝層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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