(57)【要約】【課題】電子放出源の損傷を防ぐことができる平面ディスプレイ装置を提供する。【解決手段】基板リブ１２の側面には、導電性を有しており、かつ、カソード電極１４と接触している導電層１３が、カソード電極１４の上面より高い位置まで形成されている。このため、動作時やエージング工程の際に、カソード電極１４から基板リブ１２に向かって放出された電子は、導電層１３を介してカソード電極１４に吸収される。したがって、従来のように、基板リブ１２が帯電しないので、基板リブ１２とカソード電極１４との間で放電が発生するのを防ぐことができる。結果として、カソード電極１４のＣＮＴ膜が損傷するのを防ぐことができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部が透過性を有するフロントガラスおよびこのフロントガラスと対向配置された基板を有する真空外囲器と、
前記フロントガラスの前記基板側の面上に積層された蛍光体膜および陽極と、
電子通過孔を有し前記フロントガラスと前記基板との間に配置されたゲート電極と、
前記基板の前記フロントガラス側の面上に形成された複数のリブと、
このリブの側面から前記基板上にかけて形成された導電層と、
電子放出源を有し、前記基板上の前記リブに挟まれた領域に、前記リブよりも低く形成されたカソード電極と
を備え、
前記導電層は、前記リブの側面において前記カソード電極の上面よりも高い位置まで形成され、前記カソード電極と電気的に接続される
ことを特徴とする平面ディスプレイ。
【請求項２】
前記導電層は、前記リブの側面および前記基板上の前記リブに挟まれた全領域に形成される
ことを特徴とする請求項１記載の平面ディスプレイ。
【請求項３】
前記リブは、前記基板上に形成された第１のリブと、この第１のリブ上に形成された第２のリブとから構成され、
前記導電層は、前記第１のリブに形成される
ことを特徴とする請求項１または２記載の平面ディスプレイ。
【請求項４】
前記第１のリブは、絶縁性材料から構成され、
前記第２のリブは、導電性材料を含む材料から構成される
ことを特徴とする請求項３記載の平面ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面ディスプレイに関するものであり、特に、電界電子放出型の平面ディスプレイに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電界放出型ディスプレイ(Field Emission Display:ＦＥＤ)や平型蛍光表示管のような、陰極となる電子放出源から放出された電子を対向電極に形成された蛍光体からなる発光部に衝突させて発光させるフラットパネル（平面）ディスプレイ(Flat Panel Display)において、電子放出源にカーボンナノチューブ(Carbon Nano Tube)やカーボンナノファイバー(Carbon Nano Fiber)などのナノチューブ状繊維を用いたものが各種提案されている（例えば、特許文献１参照。）。図６は、ナノチューブ状繊維を電子放出源に用いた従来の平面ディスプレイの一例を示す部分分解図である。
【０００３】
図６に示す平面ディスプレイは、ガラス等からなる基板１０１を有するカソード基板１００と、少なくとも一部が透過性を有するフロントガラス２０１を有するアノード基板２００と、基板１０１およびフロントガラス２０１それぞれに対して略平行に配設されたゲート基板３００とを有する。カソード基板１００の基板１０１とアノード基板２００のフロントガラス２０１とは、枠状のスペーサガラス（図示せず）を介して対向配置されており、低融点のフリットガラスでそれぞれスペーサガラスに接着されることにより外囲器を構成する。この外囲器内は１０-5Ｐａ台の真空度に保持されている。
【０００４】
カソード基板１００は、基板１０１と、ゲート基板３００と対向する面に互いに平行に所定間隔で垂設された棒状または板状の有する複数の基板リブ１０２とを備えている。基板１０１上の基板リブ１０２に挟まれた領域には、４２−６合金等の金属部材の表面にカーボンナノチューブやカーボンナノファイバー等のナノチューブ状繊維からなる電子放出源を固着させた棒状または板状のカソード電極１０３が配設されている。
【０００５】
アノード基板２００は、フロントガラス２０１と、このフロントガラス２０１のゲート基板３００と対向する面上に所定間隔で基板リブ１０２と平行な方向に形成された複数の短冊状の導電部材２０２と、各導電部材２０２上に導電部材２０２の長手方向に沿って所定間隔で形成された矩形断面を有する黒色の複数の部材からなるブラックマトリックス２０３と、フロントガラス２０１および導電部材２０２上のブラックマトリックス２０３に挟まれた領域に形成された赤色発光蛍光体膜２０４Ｒ、緑色発光蛍光体膜２０４Ｇおよび青色発光蛍光体膜２０４Ｂと、これら蛍光体膜２０４Ｒ，２０４Ｇ，２０４Ｂ上に挟まれた領域に形成された陽極となるメタルバック膜２０５と、ブラックマトリックス２０３上に形成された矩形断面を有する複数のフロントリブ２０６とを有する。
【０００６】
外囲器内部に配設されるゲート基板３００は、電界制御電極として作用する平面電極３０１を備えており、この平面電極３０１のフロント基板２０１側の面上には、矩形断面を有し、フロントリブ２０６と直交する方向に所定間隔で形成されたアノード側リブ３０２が、平面電極３０１のカソード基板１００側の面上には、アノード側リブ３０２の直下に形成された中間リブ３０３が設けられている。この中間リブ３０３の下面には、カソード基板１００の基板リブ１０２と直交する方向に沿ってカソード側リブ３０４が形成されている。このカソード基板３０４に挟まれた領域には、カソード基板３０４の側面により支持されたゲート電極３０５が設けられている。
【０００７】
ここで、平面電極３０１は、導体から構成され、平面視略矩形の板の形状を有し、縦方向および横方向に所定間隔離間して平面視略円形の複数の貫通孔３０１ａが形成されている。アノード側リブ３０２および中間リブ３０３は、全体として板状または棒状の絶縁性材料から構成され、カソード基板１００に対向する端面には、カソード側リブ３０４の長手方向に所定間隔離間した複数の凸部３０４ａが形成されている。ゲート電極３０５は、例えば短冊状など平面視略矩形の板状の導体から構成され、長手方向に所定間隔離間して複数の貫通孔３０５ａが形成されている。このようなゲート電極３０５は、中間リブ３０３の下面におけるカソード側リブ３０４に挟まれた領域に配設される。このとき、貫通孔３０５ａは、高さ方向から見た場合において、平面電極３０１の貫通孔３０１ａと重なるように配設される。
【０００８】
このような平面ディスプレイは、次のように動作する。まず、カソード電極１０３よりも正の電位となるよう各平面電極３０１に外部回路から電圧を一様に印加する。さらにカソード電極１０３よりも正の電位となるようゲート電極３０５に外部回路から選択的に電圧を印加すると、電子通過孔３０５ａを構成するゲート電極３０５の周面からカソード電極１０３に電界が印加され、カソード電極１０３の表面に配設された電子放出源から電子が引き出される。この電子は、ゲート電極３０５に対して正の電位となるよう電圧が印加された平面電極３０２により加速され、電子通過孔３０５からフロントガラス１１側に放出される。
【０００９】
導電部材１０２およびメタルバック膜１０５に平面電極３０２よりも正の電位（加速電圧）が印加されていると、電子通過孔３０５ａから放出された電子は、アノード基板１００側に向かって加速される。メタルバック膜２０５に向かって加速された電子は、メタルバック膜２０５を貫通して蛍光体膜２０４Ｇ，２０４Ｂ，２０４Ｒに衝突する。これにより、蛍光体膜が発光する。蛍光体膜から発生した光のうち、フロントガラス２０１側に放出された光は、フロントガラス２０１を透過し、平面ディスプレイ外部に放出される。一方、カソード基板１００側に放出された光は、メタルバック膜２０５により反射されてフロントガラス２０１側に放出され、フロントガラス２０１を透過して平面ディスプレイ外部に放出される。
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−３２４１２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述した平面ディスプレイ装置において、動作時やエージング工程の際、図７に示すように、カソード電極１０３から放出された電子が基板リブ１０２に衝突することがある。すると、基板リブ１０２から複数の二次電子が放出される。これにより、基板リブ１０２の表面が正電位に帯電し、近傍の平面電極３０１やゲート電極３０５と同等の正電位にまでなることがある。この結果、カソード電極１０３と基板リブ１０２との間で微小な放電（符号ａ）が発生し、電子放出源となるカソード電極１０３のＣＮＴ膜が損傷して、電子放出能力が劣化しすることがあった。
【００１２】
そこで、本願発明は、電子放出源の損傷を防ぐことができる平面ディスプレイ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述したような課題を解決するために、本発明に係る平面ディスプレイは、少なくとも一部が透過性を有するフロントガラスおよびこのフロントガラスと対向配置された基板を有する真空外囲器と、フロントガラスの基板側の面上に積層された蛍光体膜および陽極と、電子通過孔を有しフロントガラスと基板との間に配置されたゲート電極と、基板のフロントガラス側の面上に形成された複数のリブと、このリブの側面から基板上にかけて形成された導電層と、電子放出源を有し、基板上のリブに挟まれた領域に、リブよりも低く形成されたカソード電極とを備え、導電層は、リブの側面においてカソード電極の上面よりも高い位置まで形成され、カソード電極と電気的に接続されることを特徴とする。
【００１４】
上記平面ディスプレイにおいて、導電層は、リブの側面および基板上のリブに挟まれた全領域に形成されるようにしてもよい。
【００１５】
また、上記平面ディスプレイにおいて、リブは、基板上に形成された第１のリブと、この第１のリブ上に形成された第２のリブとから構成され、導電層は、第１のリブに形成されるようにしてもよい。
【００１６】
また、上記平面ディスプレイにおいて、第１のリブは、絶縁性材料から構成され、第２のリブは、導電性材料を含む材料から構成されるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、導電層を設けることにより、基板リブの方向に放出された電子が導電層に衝突してカソード電極に導かれるので基板リブが帯電するのを防ぐことができる。これにより、カソード電極と基板リブとの間で放電が発生するのを防ぐことができるので、結果として、電子放出源が損傷するのを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本実施の形態に係る平面ディスプレイは、図６を参照して説明した従来の平面ディスプレイとカソード基板１００の構成が異なるもののその他は同一である。したがって、本実施の形態において、従来の平面ディスプレイと同等の構成要素については、同じ名称および符号を付し適宜その説明を省略する。
【００１９】
＜平面ディスプレイの構成＞
図１に示すように、本実施の形態に係る平面ディスプレイ１は、ガラス等からなる基板１１を有するカソード基板１０と、少なくとも一部が透過性を有するフロントガラス２０１を有するアノード基板２００と、基板１１およびフロントガラス２０１それぞれに対して略平行に配設されたゲート基板３００とを有する。カソード基板１０の基板１１とアノード基板２００のフロントガラス２０１とは、枠状のスペーサガラス（図示せず）を介して対向配置されており、低融点のフリットガラスでそれぞれスペーサガラスに接着されることにより外囲器を構成する。この外囲器内は１０-5Ｐａ台の真空度に保持されている。
【００２０】
≪カソード基板の構成≫
カソード基板１０は、基板１１と、ゲート基板３００と対向する面に互いに平行に所定間隔で垂設された板状の複数の基板リブ１２とを備えている。基板１１上の基板リブ１２に挟まれた領域および基板リブ１２の側面には、導電層１３が設けられている。また、導電層１３上の基板リブ１２に挟まれた領域には、４２−６合金等の金属部材の表面にカーボンナノチューブやカーボンナノファイバー等のナノチューブ状繊維からなる電子放出源を固着させた棒状または板状のカソード電極１４が配設されている。
【００２１】
ここで、基板リブ１２は、カソード電極１４の上面より高く形成されている。
【００２２】
また、導電層１３は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＳｎＯ2，カーボン、Ａｌ、Ａｇなどの導電性材料からなり、基板リブ１２の側面に位置する部分が、カソード電極１４の上面よりも高い位置まで形成されている。また、導電層１３は、厚さ０．１μｍ〜１０μｍ程度に形成される。このような導電層１３は、少なくとも一部がカソード電極１４と接触しており、カソード電極１４と電気的に接続されている。
【００２３】
＜カソード基板の製造方法＞
次に、図３Ａ〜図３Ｄを参照して、カソード基板１０の製造方法について説明する。まず、図３Ａに示すようなガラス等からなる基板１１上に、スクリーン印刷などの公知の印刷法により所定のマスクパターンを用いてガラス質等の絶縁ペースト（例えば、ＮＰ−７８３３，ＮＰ−７８３４Ｅ、ノリタケ機材株式会社製）等を導電層１３を形成する高さまで繰り返し印刷し、焼成する。これにより、図３Ｂに示すように、基板リブ１２’が形成される。
【００２４】
基板リブ１２’が形成されると、スクリーン印刷等の公知の印刷法、基板を溶液に漬けた後に引き上げて膜を作る公知のディップ法などにより、インク化したＩＴＯなどの導電材料からなる溶液を、基板リブ１２の側面を含む基板１１上の基板リブ１２に挟まれた領域に塗布する。これは、例えばスクリーン印刷を行う場合には、その溶液を基板１１上の基板リブ１２に挟まれた領域に落とし込むことにより行うことができる。このとき、その溶液は、カソード電極１４を配置した際に、このカソード電極１４の表面よりも高い位置まで塗布される。その溶液を塗布した後、必要に応じて乾燥および焼成を行うと、図３Ｃに示すように、導電層１３が形成される。
【００２５】
導電層１３が形成されると、スクリーン印刷などの公知の印刷法により所定のマスクパターンを用いて、再度、絶縁ペーストを基板リブ１２’上に所定の高さまで繰り返し印刷し、焼成する。これにより、図３Ｄに示すように、基板リブ１２が形成される。ここで、基板リブ１２’は、１０〜１００μｍ以上の高さで形成することが望ましい。このように、導電層１３とゲート電極とを所定間隔離間させることにより、これらの間で放電が発生するのを防ぐことができる。
【００２６】
基板リブ１２が形成されると、図３Ｅに示すように、ＣＶＤ法などにより電子放出源が表面に配設されたカソード電極１４を、基板１１上の基板リブ１２に挟まれた領域に配設する。これにより、カソード基板１０が生成される。
【００２７】
このように製造されたカソード基板１０を用いた平面ディスプレイ１では、動作時やエージング工程の際に、カソード電極１４から基板リブ１２に向かって放出された電子は、基板リブ１２の側面においてカソード電極１４の上面より高い位置まで導電層１３が形成されているので、この導電層１３に衝突する。この導電層１３は、導電性を有しており、かつ、カソード電極１４と接触している。このため、その電子は、導電層１３を介してカソード電極１４に吸収される。したがって、従来のように、基板リブ１２が帯電しないので、基板リブ１２とカソード電極１４との間で放電が発生するのを防ぐことができる。結果として、カソード電極１４のＣＮＴ膜が損傷するのを防ぐことができ、電子放出能力が劣化したり、放電による大電流で平面ディスプレイの駆動回路が破壊されたりするのを防ぐことができる。
【００２８】
なお、本実施の形態では、導電層１３を基板リブ１２の側面を含む基板１１上の基板リブ１２に挟まれた領域に形成する場合を例に説明したが、導電層１３がカソード電極１４の上面よりも高い位置まで形成され、かつ、導電層１３とカソード電極１４とが接触しているのであれば、導電層１３を形成する領域は適宜自由に設定することができる。例えば、図４に示すように、カソード電極１４の下面の中央部の領域には形成しないようにしてもよい。これにより、導電層１３を形成するために用いる材料を削減することができるので、低コスト化を実現することができる。
【００２９】
また、図５に示すように、基板リブ１２を、基板１１上に形成される第１のリブ１２ａと、この第１のリブ１２ａ上に形成される第２のリブ１２ｂとから構成するようにしてもよい。ここで、導電層１３は、第１のリブ１２ａの側面に形成され、第２のリブ１２ｂには形成されていない。第１のリブ１２ａは上述した場合と同等の絶縁性材料、第２のリブ１２ｂは導電性材料を混入させた絶縁性材料から構成される。このような構成にすることにより、第２のリブ１２ｂに電子が衝突すると、この電子が第２のリブ１２ｂを介してゲート電極に吸収されるので、基板リブ１２が帯電するのを防ぐことができる。なお、この場合においても、図１と同様、導電層１３をカソード電極１４の下面全体に形成するようにしてもよいことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、電子放出型の表示装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の平面ディスプレイの構成を模式的に示す部分分解図である。
【図２】カソード基板の構成を模式的に示す断面図である。
【図３Ａ】カソード基板の製造方法を模式的に示す断面図である。
【図３Ｂ】カソード基板の製造方法を模式的に示す断面図である。
【図３Ｃ】カソード基板の製造方法を模式的に示す断面図である。
【図３Ｄ】カソード基板の製造方法を模式的に示す断面図である。
【図３Ｅ】カソード基板の製造方法を模式的に示す断面図である。
【図４】カソード基板の変形例を模式的に示す断面図である。
【図５】カソード基板の変形例を模式的に示す断面図である。
【図６】従来の平面ディスプレイの構成を模式的に示す部分分解図である。
【図７】従来のカソード基板の構成を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…平面ディスプレイ、１０…カソード基板、１１…基板、１２…基板リブ、１２ａ…第１のリブ、１２ｂ…第２のリブ、１３…導電層、１４…カソード電極、２００…アノード基板、３００…ゲート基板。
【図１】
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【図２】
2010135086.tif 000004
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
2010135086.tif 000008
【図３Ｅ】
2010135086.tif 000009
【図４】
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【図５】
2010135086.tif 000011
【図６】
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【図７】
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