(57)【要約】【課題】  前面パネルと背面パネルとの間に設置される隔壁に加わる荷重に起因するクラックの発生を抑制し、導電性及び真空度の劣化が生じない信頼性の高い画像表示装置を提供する。【解決手段】  背面基板ＳＵＢ１と前面基板ＳＵＢ２との対向間に接合部材ＦＧＳを介在させて両基板間を所定間隔に保持する隔壁ＳＰＣは、背面基板ＳＵＢ１と前面基板ＳＵＢ２とに接する上下両端面の角部に湾曲部が形成された隔壁本体ＮＧと、この隔壁本体ＮＧの外周面に被着形成された導電性膜ＣＯとから構成することにより、対向する内面に電極を有する背面パネルＰＮＬ１と前面パネルＰＮＬ２とに加わる機械的強度に起因する内部電極の損傷を防止することができる。【選択図】  図４
2006164679.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に延在して第１の方向と交差する第２の方向に並設された多数の第１電極と、前記第１電極を覆って形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上で前記第２の方向に延在して前記第１の方向に並設された多数の第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との交差部に設けられた電子源を有する多数の画素とを備えた表示領域を背面基板上に形成した背面パネルと、
前記背面パネルの前記表示領域に有する前記電子源から取り出される電子の励起で発光する複数色の蛍光体層と第３電極とを前面基板に形成した前面パネルと、
前記表示領域内で前記背面パネルと前記前面パネルとの間に固定部材を介在させて両パネル間を所定間隔に保持する複数の隔壁と、
前記背面パネルと前記前面パネルとの周辺部に封着部材を介在させて両パネルを気密封止する封止枠と、
を備え、
前記隔壁は、前記背面パネルと前記前面パネルとに接する上下両端面の角部に湾曲部が形成された隔壁本体と、前記隔壁本体の前記背面パネルと前面パネルとに接する少なくとも上下両端面に被着形成された導電性膜とを有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記隔壁本体は、ＳｉＯ2を主成分とし、Ｌａ、Ｓｃ、Ｙ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕより選ばれた少なくとも一種を１〜２０重量％含有するガラス材の成形体からなることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記隔壁本体は、曲げ強度が２００ＭＰａ以上、ワイブル係数が８．０以上、ヤング率が８０Ｇｐａ以上の特性を有するガラス材料からなることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記導電性膜は、非酸化性金属体からなることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記隔壁は、前記隔壁本体の長さ方向に沿って少なくとも１本の導電線が埋め込まれていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記導電線は非酸化性金属体からなることを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記導電線は接地線に接続されていることを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記隔壁は、前記隔壁本体の前記背面パネルと前記前面パネルとに接する上下両端面に球体部を有し、当該両球体部が板部材により連結されて形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記隔壁は、前記隔壁本体が前記背面パネルと前記前面パネルとの方向に向かって断面形状において中央部幅が上下両端部幅よりも大きい楕円形体からなることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記隔壁は、前記隔壁本体が前記背面パネルと前記前面パネルとの方向に向かって断面形状が縦長となる略八角形体からなり、当該略八角形体の両側面が前記電子源から前記第３の電極に向かう方向に沿って平坦面を有することを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れかに記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空中への電子放出を利用した自発光フラットパネル型画像表示装置に係り、特に、電界放出で電子を放出する電子源を有する背面パネルと、背面パネルから取り出された電子の励起で発光する複数色の蛍光体層と電子加速電極を有する前面パネルとの間を所定間隔に保持する複数の隔壁を配設して構成された表示パネルを具備した画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高輝度、高精細に優れたディスプレイデバイスとして従来からカラー陰極線管が広く用いられている。しかし、近年の情報処理装置やテレビ放送の高画質化に伴い、高輝度，高精細の特性を有すると共に軽量，省スペース化の平面型画像表示装置の要求が高まっている。
【０００３】
その典型例として液晶表示装置，プラズマ表示装置などが実用化されている。また、特に高輝度化が可能なものとして、電子源から真空への電子放出を利用した電子放出型表示装置または電界放出型表示装置や、低消費電力を特徴とする有機ＥＬディスプレイなど、種々の型式のパネル型表示装置の実用化も近い。なお、補助的な照明光源を必要としないプラズマ表示装置，電子放出型表示装置または有機ＥＬ表示装置を自発光平面表示装置と称する。
【０００４】
このような自発光平面表示装置のうち、電界放出型の表示装置には、Ｃ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔらにより発案されたコーン状の電子放出構造をもつもの、メタル−インシュレータ−メタル（ＭＩＭ）型の電子放出構造をもつもの、量子論的トンネル効果による電子放出現象を利用する電子放出構造（表面伝導型電子源とも称する）をもつもの、さらにはダイアモンド膜やグラファイト膜、カーボンナノチューブに代表されるナノチューブなどが持つ電子放出現象を利用するものなどが知られている。
【０００５】
自発光平面表示装置の一例である電界放出型の表示装置を構成する表示パネルは、内面に電界放出型の電子源を有する第１電極（例えばカソード電極，信号電極，データ電極）と制御電極である第２電極（例えばゲート電極、走査電極）を形成した背面パネルと、この背面パネルと対向する内面に複数色の蛍光体層と第３電極（例えばアノード電極、陽極）とを備えた前面パネルを有している。前面パネルは、ガラスを好適とする光透過性のガラス材料で形成される。
【０００６】
そして、両パネルの貼り合せ内周縁には封止枠を介挿して封止し、当該背面パネルと前面パネル及び封止枠とで形成される内部を真空にして構成される。背面パネルには、ガラスまたはアルミナ等の絶縁材を好適とする背面基板の上に第１の方向に延在しこの第１の方向と交差する第２の方向に延在し第１の方向に並設されて多数の電子源をもつ複数の第１電極と、第２の方向に延在し第１の方向に並設して設けた第２電極とを有する。
【０００７】
電子源は、第１電極と第２電極との交差部に有し、第１電極と第２電極との間の電位差で電子源からの電子の放出量（放出のオン・オフを含む）を制御する。放出された電子は、前面パネルに有する第３の電極に印加される高電圧で加速され、同じく前面パネルに有する蛍光体層に射突して励起することで当該蛍光体層の発光特性に応じた色光で発色する。
【０００８】
個々の電子源は、対応する蛍光体層と対になって単位画素を構成する、通常は、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の三色の単位画素で一つの画素（カラー画素またはピクセルとも称する）が構成される、なお、カラー画素の場合、単位画素は副画素（サブピクセル）とも称される。
【０００９】
背面パネルと前面パネルとの内周縁部には、封止枠がフリットガラスなどの接着部材により固着されている。背面パネルと前面パネルと封止枠とで形成されるガラス気密容器の内部の真空度は、例えば１０-5〜１０-7Ｔｏｒｒである。表示面サイズが大きいパネルでは、背面パネルと前面パネルの間に複数の隔壁（スペーサまたは間隙保持部材とも称する）を介挿させて固定し、両パネル間を所定の間隔に保持させている。この隔壁はガラスやセラミックスなどの絶縁部材またはある程度の導電性を有する部材で形成した板状体からなり、通常、複数の画素毎に画素の動作を妨げない位置に設置される。
【００１０】
背面パネルと前面パネルとの間を所定間隔に保持する隔壁の設置においては、隔壁のチャージアップにより電子線の軌道が曲げられない構造、また、隔壁に配置性を良くして隔壁の欠損を防止する構造、更には放電を防止する構造などについて各種研究がなされている。
【００１１】
例えば、チャージアップを対策する手段の例は、電子線の軌道を曲げられないように隔壁に微少電流が流れるようにする構成が下記特許文献１及び特許文献２に開示されている。また、隔壁の断面形状を台形状，中膨れの六角形状または楕円形状とし、側壁部が電子源から電子線被照射部方向に広がる構造とすることにより、隔壁に導電特性を持たせずに電子線の軌道を曲げない構成が下記特許文献３に開示されている。
【００１２】
また、隔壁の欠け防止を対策する手段の例は、隔壁の断面形状において、横中心面や縦中心面に対する端面の傾斜角度を８５度から９５度に設定した構成が下記特許文献４に開示されている。また、隔壁の配置性を良くするために隔壁の断面形状高さに対する断面形状幅の比率を２〜５０％とし、断面形状幅に対する頂面及び底面の平坦部長さの平坦部比率が４０〜９５％とした構成が下記特許文献４に開示されている。
【００１３】
さらには、隔壁の破損を対策する他の手段の例は、背面パネルに予め塗布されるフリットガラスの塗布厚を、隔壁を固定するために背面パネルに塗布されるフリットガラスよりも厚くすることにより、板厚の厚い支持枠のみが接触し、板厚の薄い隔壁を接触させない構成とすることにより、接合工程で隔壁を破損させることなく、背面パネルまたは前面パネルに固定することができ、隔壁の加工精度によるばらつきに無依存となる構造が下記特許文献５に開示されている。
【００１４】
また、放電の防止を対策する手段の例は、隔壁の長手方向の端部付近が放電の原因になり易いことから、隔壁の側面が蛍光体の表面に面するように傾斜していること、つまり隔壁断面に基板面への正射影が接合部領域を包括する形状の隔壁構造が下記特許文献６に開示されている。
【特許文献１】特開昭５７−１１８３５５号公報
【特許文献２】特開昭６１−１２４０３１号公報
【特許文献３】特開２０００−２５１６４９号公報
【特許文献４】特開２００４−１４１３１号公報
【特許文献５】特開２０００−２８５８２９号公報
【特許文献６】特開２００３−３１７６５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、このように構成された画像表示装置は、背面パネルと前面パネルと封止枠とで形成されるガラス気密容器の内部が約１μＰａ程度の高真空度に保持されることから、図１８に要部拡大断面図で示すように隔壁ＳＰＧが背面パネルを構成するパネルガラスＳＵＢの表面に形成されている第２の電極（ゲート電極）ＧＬ上に接合部材ＦＧＳを介して接合させて設置されているので、各隔壁ＳＰＣには極めて大きな荷重ＬＤが加わる。
【００１６】
したがって、隔壁ＳＰＣは、前述したようにガラスやセラミックスなどの絶縁部材またはある程度の導電性を有する部材で形成した板材を所定の大きさに切断して形成されているので、大きな荷重ＬＤに対して比較的低強度であり、破損され易いことから、図１９に要部平面図で示すように表示領域ＡＲ内に隔壁ＳＰＣをインチ当りの数量を増大させて設置してパネル強度を維持させる必要があった。
【００１７】
また、高強度のガラス板材により形成した隔壁ＳＰＣの場合には、図２０に要部平面図に示すように表示領域内ＡＲにインチ当りの数量を減らして設置することにより、パネル強度を維持できる反面、図２１に要部拡大断面図で示すようにパネルガラスＳＵＢ上に隔壁ＳＰＣを設置する際、同一荷重ＬＤに対してパネルガラスＳＵＢの表面に形成されているゲート電極ＧＬ上の接合部材ＦＧＳなどを損傷させ、延いてはパネルガラスＳＵＢにクラックＣＲＫを発生させるなどの課題があった。
【００１８】
このような課題を解決するためには、ゲート電極ＧＬ上に隔壁ＳＰＧを設置する設置精度が要求されるとともに、接合部材ＦＧＳの塗布精度が要求されるなどの新たな課題が生ずる。
【００１９】
したがって、パネルガラスＳＵＢにクラックＣＲＫが入り易くなることにより、真空のリークの発生源になり易いことから、気密性を低下させる結果となり、パネルガラスＳＵＢと封止枠とで構成される内部空間内（気密空間内）の真空度が劣化し、画像表示装置の信頼性が損なわれるという課題があった。
【００２０】
また、ゲート電極ＧＬなどの損傷により、導電性の低下及びこれに伴う断線などを発生させる結果、画像表示装置の信頼性が損なわれるという課題があった。
【００２１】
したがって、本発明は前述した従来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、前面パネルと背面パネルとの間に設置される隔壁に加わる荷重に起因するクラックの発生を抑制し、導電性及び真空度の劣化が生じない信頼性の高い表示パネルを具備した画像表示装置を提供することにある。
【００２２】
また、本発明の他の目的は、背面パネルと前面パネルとの間に設置される隔壁の設置数量を低減させて小数量の設置で所要の高強度の荷重に耐え得る表示パネルを具備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】
【００２３】
このような目的を達成するために本発明による画像表示装置は、第１の方向に延在して第１の方向と交差する第２の方向に並設された多数の第１電極と、第１電極を覆って形成された絶縁膜と、絶縁膜上で前記第２の方向に延在して第１の方向に並設された多数の第２電極と、第１電極と第２電極との交差部に設けられた電子源を有する多数の画素とを備えた表示領域を背面基板上に形成した背面パネルと、背面パネルの表示領域に有する電子源から取り出される電子の励起で発光する複数色の蛍光体層と第３電極とを前面基板に形成した前面パネルと、表示領域内で背面パネルと前面パネルとの間に固定部材を介在させて両パネル間を所定間隔に保持する複数の隔壁と、背面パネルと前面パネルとの周辺部に封着部材を介在させて両パネルを気密封止する封止枠とを備え、隔壁は、背面パネルと前面パネルとに接する上下両端面の角部に湾曲部が形成された隔壁本体と、この隔壁本体の背面パネルと前面パネルとに接する少なくとも上下両端面に被着形成された導電性膜とから構成することにより、対向する内面に電極を有する背面パネル及び前面パネルに機械的強度に起因する損傷を与え難くなるので、上記背景技術の課題を解決することができる。
【００２４】
本発明による他の画像表示装置は、上記構成において、好ましくは、隔壁本体をＳｉＯ2を主成分とし、Ｌａ、Ｓｃ、Ｙ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕより選ばれた少なくとも一種を１〜２０重量％含有するガラス材（以降希土類含有ガラスと称する）により形成することにより、機械的強度が向上し、大きな座屈荷重が得られるので、上記背景技術の課題を解決することができる。
【００２５】
本発明による他の画像表示装置は、上記構成において、好ましくは、隔壁の少なくとも上下両端面に形成する導電性金属膜として非酸化性金属体を用いることにより、隔壁に帯電するチャージアップ分を放出できるので、上記背景技術の課題を解決することができる。
【００２６】
本発明による他の画像表示装置は、上記構成において、好ましくは、隔壁本体の上下部内に当該隔壁本体の長さ方向に沿って導電線が埋め込まれることにより、隔壁に帯電するチャージアップ分を放出できるので、上記背景技術の課題を解決することができるので、上記背景の技術の課題を解決することができる。
【００２７】
なお、本発明は、前述した各構成及び後述する実施の形態に記載される構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく、種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【発明の効果】
【００２８】
本発明による画像表示装置によれば、隔壁は、背面パネルと前面パネルとに接する上下両端面の角部に湾曲部が形成された隔壁本体と、前記隔壁本体の前記背面パネルと前面パネルとに接する少なくとも上下両端面に被着形成された導電性膜とを設けたことにより、背面パネルと前面パネルとの対向間に設置される隔壁による各電極に損傷を与えることなく、その接合部材の塗布精度及び設置精度に依存されずに隔壁の少数設置により強固に接合固定できるので、信頼性の高い、高品位の画像表示装置が得られるなどの極めて優れた効果を有する。また、隔壁に帯電することに起因する電子軌道への影響を回避し、蛍光体層の励起不足による輝度不足を防止して色再現性の高い画像表示装置が得られるなどの極めて優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。まず、本発明の実施例１を図１及び図２を用いて説明する。
【実施例１】
【００３０】
図１乃至図３は、本発明による画像表示装置の実施例１を示し、図１は前面パネル側から見た概略構成の模式的平面図、図２は図１のＡ−Ａ’線に沿った模式的断面図、図３は図２の要部拡大断面図である。
【００３１】
これらの図において、参照符号ＳＵＢ１は背面パネルＰＮＬ１を構成する背面基板、ＳＵＢ２は前面パネルＰＮＬ２を構成する前面基板、ＭＦＬは封止枠、ＳＰＣは隔壁、ＥＭＧは電子放出素子群、ＣＬはカソード電極、ＣＬＴはカソード電極引出端子、ＥＭは電子源、ＧＬはゲート電極、ＧＬＴはゲート電極引出端子、ＰＩＴは画像形成部材、ＰＨは蛍光体層、ＭＢはメタルバック膜（陽極）、ＢＭはブラックマトリクス膜、ＦＧＭは封着部材、ＦＧＳは接合部材、ＡＲは表示領域である。
【００３２】
このような構成において、背面基板ＳＵＢ１はガラス板またはアルミナ等のセラミック板を好適とし、板厚が数ｍｍ、例えば約３ｍｍ程度の絶縁性基板から形成されている。また、前面基板ＳＵＢ２は透明なガラス板等を好適とし、板厚が数ｍｍ、例えば約３ｍｍ程度の透光性基板から形成されている。
【００３３】
また、背面基板ＳＵＢ１と前面基板ＳＵＢ２との間の周縁部に設置された外枠を兼ねた封止枠ＭＦＬは、ガラス板またはフリットガラスの成形体等から形成され、背面基板ＳＵＢ１と前面基板ＳＵＢ２との間に封着部材ＦＧＭを介して固定し、当該背面基板ＳＵＢ１と前面基板ＳＵＢ２との間の間隔を所定寸法、例えば約３ｍｍ程度に保持されている。なお、本実施例では、封着部材ＦＧＭとして酸化鉛（ＰｂＯ）を含むフリットガラスを用いた。
【００３４】
隔壁ＳＰＣは、後述する希土類含有ガラス材の成形体により形成された隔壁本体の外周面に帯電防止用の導電性膜が被着されて形成され、背面基板ＳＵＢ１と前面基板ＳＵＢ２とに挟まれて形成された表示領域ＡＲ内に基板面に対して略垂直で隔壁ＳＰＣの長さ方向を一方向（ｘ方向）に一致させて複数枚を所定のピッチ間隔で整列して列とし、この列を上記一方向に交差する他方向（ｙ方向）に複数列所定のピッチ間隔で並設し、導電性成分を含む固定部材ＦＧＳを介して背面基板ＳＵＢ１と前面基板ＳＵＢ２との間の所定箇所、例えば背面基板ＳＵＢ１上に形成されているゲート電極ＧＬと前面基板ＳＵＢ２の内面に形成されているブラックマトリクス膜ＢＭとの間に接合部材ＦＧＳを介して溶解固定の固定構造で固定配置されている。なお、本実施例では、接合部材ＦＧＳとして上記封着部材ＦＧＭとは溶解固定温度差の異なる酸化鉛（ＰｂＯ）を含むフリットガラスを用いた。
【００３５】
次に、上記隔壁ＳＰＣの構造について詳細に説明する。
【００３６】
図４は、上記隔壁ＳＰＣの構成を説明する図であり、図４（ａ）は要部斜視図、図４（ｂ）はその断面図である。図４に示すようにこの隔壁ＳＰＣは、図３に示す背面基板ＳＵＢ１と前面基板ＳＵＢ２側に接する上下端部に丸みを帯びた球状体と、この両端部側の球状体を連結する板状体とが一体的に形成された隔壁本体ＮＧの外周面に導電性膜ＣＯが被着形成されて構成されている。なお、この隔壁本体ＳＰＣは、背面パネルＳＵＢ１と前面パネルＳＵＢ１とに接する上下両端部の各エッジ部には湾面状の湾曲部が形成される構造となっている。
【００３７】
導電性膜ＣＯは、ゾルゲル法によって形成しても良いし、スパッタ法やＣＶＤ法によって形成しても差し支えない。導電性膜ＣＯを均一に成膜することにより、パネル内部の電界分布が均一となり、等電位面が平行になり、電子放出源から放出された電子が直進する。ただし、電子放出源の形態に依存して電界分布に不均一性が生じることもあり、この場合は電子ビームは直進しない。導電性膜ＣＯの表面抵抗を高さ方向に傾斜させる等の手法により等電位面を平行にし、電子ビームを直進させることができる。
【００３８】
この隔壁本体ＮＧは、希土類含有ガラス材をガラスリフロー装置を用いたリードロー法により成形体として形成されている。これによって隔壁本体ＮＧは、ガラス強度が通常のガラス材よりも５〜６倍高く、且つ軽量でしかも低コストで容易に作製できる。なお、この希土類含有ガラスは、曲げ強度が約２００ＭＰａ以上、ワイブル係数が約８．０以上、ヤング率が約８０Ｇｐａ以上の特性を有している。
【００３９】
また、この隔壁本体ＮＧは、その全表面に図示しないがシリカ膜を被着形成して微細な凹凸面が形成され、その表面を粗面化させることによって最表面に成膜される導電性金属膜ＣＯの被着性及び導電性を向上させて電子源からの電子放射による帯電に起因する二次電子の放出を防止させている。
【００４０】
この導電性膜ＣＯは、例えばＡＴＯまたはＰＴＯと無機バインダーとを混合させた溶液内に隔壁本体ＮＧを浸漬するディップ法により被着させた後、約４５０℃で３０分間焼成して成膜させて形成される。また、この導電性膜ＣＯの膜厚は６０ｎｍ〜７０ｎｍの範囲であり、その被膜抵抗値は５．０Ｅ＋９〜５．０Ｅ＋１１Ω／□程度であり、また、この範囲では導電性金属膜ＣＯのクラックの発生は全く確認されなかった。
【００４１】
このように構成された隔壁ＳＰＣは、図５（ａ）に要部拡大断面図で示すように表面にゲート電極ＧＬが形成された背面基板ＳＵＢ１上に接合部材ＦＧＳを介して設置される際、隔壁ＳＰＣの背面基板ＳＵＢ１と接する下端部の各エッジ部に湾曲状の湾曲部が形成されているので、この隔壁ＳＰＣに加わる荷重ＬＤに対して接合部材ＦＧＳ内に転がった状態で接合されて固着されるので、ゲート電極ＧＬには損傷を与えることがなくなる。
【００４２】
また、隔壁ＳＰＣが図５（ｂ）に要部拡大断面図で示すように傾いて設置された際には、接合部材ＦＧＳの内部で横方向に転がって傾斜した状態で設置されて接合固定される。したがって、隔壁ＳＰＣは、その傾斜角度に依存されず、また、封着部材ＦＧＳの塗布精度に依存されることなく、同一の接合面積で接合固定されるので、ゲート電極ＧＬには損傷を与えることがなくなる。なお、この隔壁ＳＰＣの荷重ＬＤに対する損傷は、図示しないが、対向配置される前面基板ＳＵＢ２の内面に形成されているブラックマトリクス膜（陽極）ＢＭにおいても全く同様である。
【００４３】
また、このように構成された隔壁ＳＰＣは、この隔壁本体ＮＧＥの全表面に導電性膜ＣＯが形成されているので、この導電性膜ＣＯを図示しない接地線に接続することにより、隔壁ＳＰＣに帯電するチャージアップ分を容易に流出させることができる。
【実施例２】
【００４４】
図６は、本発明に係わる隔壁ＳＰＣの他の実施例による構成を説明する図であり、図６（ａ）は要部斜視図、図６（ｂ）はその断面図であり、前述した図と同一部分に同一符号を付しその説明は省略する。図６において、図４と異なる点は、隔壁ＳＰＣは、隔壁本体ＮＧが背面基板と対向する前面基板との長さ方向に向かって断面形状において中央部幅が上下両端部幅よりも大きい縦長楕円形体から形成されている。
【００４５】
なお、この隔壁本体ＮＧも上記同様に希土類含有ガラス材を、ガラスリフロー装置を用いたリードロー法により成形体として形成されている。また、この隔壁本体ＮＧもその全表面に図示しないがシリカ膜を被着形成して微細な凹凸面を形成し、その表面を粗面化させることによって最表面に成膜される導電性膜ＣＯの接着性及び導電性等を向上させている。
【００４６】
このように構成された隔壁ＳＰＣは、隔壁本体ＮＧが背面基板ＳＵＢ１と対向配置される前面基板との方向に向かって断面形状において中央部幅が上下両端部幅よりも大きい縦長楕円形体から形成されているので、中央部幅の寸法が大きいことから、大きな座屈荷重に耐え得るので、背面基板と前面基板との間の所定間隔保持には極めて有効である。
【００４７】
また、このように構成された隔壁ＳＰＣは、この隔壁本体ＮＧの全表面に導電性膜ＣＯが形成されているので、この導電性膜ＣＯを図示しない接地線に接続することにより、隔壁ＳＰＣに帯電するチャージアップ分を容易に流出させることができる。更には、リードロー法による隔壁体に長さに制限はなく、例えば７００ｍｍ〜１０００ｍｍ以上の長さの隔壁体の作製も容易である。
【００４８】
なお、上述した実施例２では、隔壁ＳＰＣを縦長楕円形状に形成した場合について説明したが、本発明は、この形状に限定されるものではなく、縦長八角形状に形成しても上述と全く同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００４９】
図７は、従来及び本実施例による隔壁ＳＰＣの座屈荷重評価試験について説明する図であり、図７（ａ）は隔壁ＳＰＣの拡大断面図、図７（ｂ）は画像表示装置の要部拡大断面図、図７（ｃ）は隔壁材の座屈試験用サンプルの断面図である。図７（ａ）に示すように隔壁ＳＰＣの上下両端部方向の高さをｈとし、その中央部の幅をｂとして図７（ｂ）に示すように背面基板ＳＵＢ１と前面基板ＳＵＢ２との間に接合部材ＦＧＳを介して接合固定させて組み込み、隔壁ＳＰＣに加わる荷重ＬＤに対する断面形状及び材質に対応した破壊強度試験を行った。
【００５０】
隔壁ＳＰＣの上下両端部の幅Ｗを約１００μｍ、高さｈを約３ｍｍ±５μｍ、長さを約１１０ｍｍに固定し、中央部の幅ｂを１００μｍ〜２５０μｍの範囲に変化させた隔壁を、ソーダガラス材と希土類含有ガラス材との２種類のガラスで作製したサンプルについて座屈強度試験を行い、座屈荷重を評価した。
【００５１】
図７（ｃ）に示すように２本の隔壁材ＳＰをガラス板ＧＬ１とガラス板ＧＬ２との間に挟み、封着部材ＦＧＳを用いて接合し、座屈試験用サンプルとした。各断面形状を有する隔壁ＳＰを用いて各８個のサンプルを作製し、引張り・圧縮試験機（島津製作所：オートグラフ）で矢印に示す方向から圧縮荷重ＬＤ１，ＬＤ２を印加し、隔壁ＳＰが座屈破壊をしたときの荷重を測定した。その測定結果を下記表１に示す。
【００５２】
【表１】
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表１から明らかなように隔壁ＳＰは、そのガラス材質を希土類含有ガラス材として、図８（ａ），（ｂ），（ｃ）に要部拡大断面図で示すように封着部材ＦＧＳとの接合部Ｃの面積をほぼ同一としてその中央部の幅ｂが大きくなるほど、大きな座屈荷重が得られ、背面基板と前面基板との間隔保持に極めて有効であることが確認できた。なお、中央部幅ｂが大きくなるほど、大きな座屈荷重が得られるが、中央部幅ｂが約２００μｍを超えると、放出電子の蛍光体層への到達を妨げる原因となる。したがって、中央部幅ｂが１００μｍ〜２００μｍに範囲が極めて好適であった。
【００５３】
図９は、従来及び本実施例による隔壁ＳＰＣの傾斜角に対応した座屈荷重評価試験について説明する図であり、図９（ａ）は隔壁ＳＰＣの拡大断面図であり、図９（ｂ）は画像表示装置の要部拡大断面図である。図９（ａ）に示すように隔壁ＳＰＣの上下両端部方向の高さｈを約３．０ｍｍに、長さを約１１０ｍｍにそれぞれ固定し、図９（ｂ）に示すように背面基板ＳＵＢ１と前面基板ＳＵＢ２との間に接合部材ＦＧＳを介して接合固定させて組み込み、隔壁ＳＰＣに加わる荷重ＬＤに対する断面形状及び材質に対応した座屈荷重破壊強度試験を行った。
【００５４】
隔壁ＳＰＣは、その中央部の幅ｂを１００〜２５０μの範囲に、その傾斜角αを８０°〜９０°の範囲にそれぞれ変化させてガラス材質をソーダガラス材と希土類含有ガラス材とした各１２個のサンプルを作製し、破壊強度試験を行い、破壊応力を評価した結果を下記表２に示す。
【００５５】
【表２】
2006164679.tif 000004
表２から明らかなように隔壁ＳＰＣは、材料に依存せず、中央部幅ｂが大きくなるほど、座屈強度が高くなり、そのガラス材質を希土類含有ガラス材にした場合は、ソーダガラスを用いた場合に比べ、傾斜角αの許容範囲が広がることがわかる。このように希土類含有ガラスを用いた断面形状が八角形の隔壁は、背面基板ＳＵＢ１と前面基板ＳＵＢ２との支持に極めて有効であることが確認できた。
【実施例３】
【００５６】
図１０（ａ），（ｂ），（ｃ）は、本発明に係わる隔壁ＳＰＣのさらに他の実施例による構成を説明する斜視図であり、前述した図と同一部分に同一符号を付しその説明は省略する。図１０（ａ）に示す隔壁ＳＰＣは、隔壁本体ＮＧが希土類含有ガラス材の板状成形体からなり、各エッジ部Ｅには曲率半径が数μｍの湾曲面が形成されて図示しない接合部材との濡れ性（接着性）を向上させる構造となっている。さらにこの外周面には導電性膜ＣＯが被着形成されて構成されている。
【００５７】
また、図１０（ｂ）に示す隔壁ＳＰＣは、隔壁本体ＮＧが希土類含有ガラス材の成形体からなり、その形状が図示しない背面基板と対向配置される前面基板との方向に向かって断面形状において中央部幅が上下両端部幅よりも大きい縦長六角形状に形成され、各エッジ部Ｅには曲率半径が数μｍ以下の湾曲面が形成されて図示しない接合部材との接着性を向上させる構造となっている。また、その外周面には導電性膜ＣＯが被着形成されて構成されている。なお、この隔壁ＳＰＣは、上下端部の幅Ｗが約１００μｍ、中央部の幅ｂが約２００μｍで高さｈが約３ｍｍ±５μｍの大きさで形成されている。
【００５８】
また、図１０（ｃ）に示す隔壁ＳＰＣは、隔壁本体ＮＧが希土類含有ガラス材の成形体からなり、その形状が図示しない背面基板と対向配置される前面基板との方向に向かって断面形状において縦長八角形状に形成されている。さらにその外周面には導電性膜ＣＯが被着形成されて構成されている。なお、この隔壁ＳＰＣは、上下両端部のエッジ部Ｅの曲率半径が約５０μｍ、高さｈが３ｍｍ±５μｍ、中央部の幅ｂが約２００μｍの大きさで形成されている。
【００５９】
このように構成された隔壁ＳＰＣは、ガラスプリフォームをリードローすることにより作製でき、長尺化が容易であり、したがって、歩留まりが向上し、生産性を大幅に向上させることができる。特に中央部の幅ｂが上下端部の幅Ｗよりも大きいものは、大きな強度が確保できる。また、側面に互いに平行な平坦面を有している形状のものでは、設置時にその平坦面を取り付け冶具に当て易くなるので、組立時に基板面に対して垂直に立て易くなり、倒れ難くなるので、冶具による実装が簡単かつ容易となるので、傾斜して接合固定され難くなる。
【実施例４】
【００６０】
図１１は、本発明に係わる隔壁ＳＰＣの他の実施例による構成を説明する斜視図であり、前述した図と同一部分に同一符号を付しその説明は省略する。図１１において、図１０（ｃ）と異なる点は、隔壁本体ＮＧの上下両端部の内部には線径が数μｍ程度のアルミニウム材またはアルミニウム材と他の金属の合金材などからなる導電線ＣＷが挿通されている。なお、この導電線ＣＷは隔壁本体ＮＧの成形時に希土類含有ガラス材を挿入して成形する同時成形法により容易に形成することができる。また、この隔壁本体ＮＧの上下両端部の外周面のみに導電性膜ＣＯが被着形成される構造となっている。
【００６１】
このような構成においては、隔壁ＳＰＣの内部に挿通された導電線ＣＷを例えば内部に設置されている駆動回路等の接地線に電気的に接続することにより、この隔壁ＳＰＣに帯電したチャージアップ分を流出することが可能となる。なお、本実施例では、隔壁本体ＮＧ内に２本の導電線ＣＷを挿通させた場合について説明したが、１本の導電線ＣＷを挿通させて同様の効果が得られる。また、この導電線ＣＷは、隔壁本体ＮＧ内で複数に寸断させて挿通されても同様の効果が得られる。
【００６２】
次に本発明に係わる隔壁の製造方法について説明する。図１２及び図１３は、上述した各隔壁ＳＰＣの製造方法の一例を説明する図であり、図１２（ａ）は概略工程図、図１２（ｂ）はガラスリフロー装置の構成図をそれぞれ示し、図１２（ａ）と図１２（ｂ）とを対比させて示してある。また、図１３（ａ）〜（ｅ）は各種の隔壁を形成する成型金型を示す平面図である。なお、製造方法については、図１２（ａ）と図１２（ｂ）とを併用して説明する。
【００６３】
まず、図１２（ａ）に示すように、まず、ステップＰ１で希土類含有ガラス材のプリフォームＰＲを作製し、電気炉ＥＦ内で所定の温度に加熱溶融する。なお、ガラスプリフォームＰＲの概略形状は図１４に示す寸法で形成されている。次に、ステップＰ２で加熱溶融したプリフォームＰＲを電気炉ＥＦ内の底部に設置されている成型金型Ｍ（例えば図１３（ａ）に示す成型金型Ｍ１）に対して所定の圧力を加えてリフローして帯状の隔壁本体ＮＧを形成する。次にステップＰ３で帯状の隔壁本体ＮＧの外周面に導電性金属粉末を含有したバインダーをスプレーガンＳＰにより吹き付けて帯電防止コートとしての導電性膜ＣＯを形成する。
【００６４】
次に、ステップＰ４で表面に導電性金属膜ＣＯが成膜された帯状の隔壁ＳＰＣをカッティングツールＣＴにより所定の長さに切断して所望の長さの隔壁ＳＰＣを得る。なお、この隔壁ＳＰＣの各寸法は、例えば１７インチパネルでは、長さが約１１０ｍｍ、高さが約３ｍｍ、幅が約０．１ｍｍ程度である。ここで、上記成型金型Ｍを必要に応じて図１３（ｂ）〜図１３（ｅ）にそれぞれ示す成型金型Ｍ２〜Ｍ５を各種選択して用いることにより、前述した各種の形状の異なる隔壁ＳＰＣを作製することができる。
【００６５】
また、ガラスプリフォームＰＲは、図１５に示すようにその表面に長さ方向に沿ってスリットＳＬを入れておくと、その結果で形成された隔壁には凹凸が形成される。例えば、ガラスプリフォームＰＲに約１０００本のスリットＳＬを入れておくことにより、この凹凸は約３μｍピッチとなる。数μｍの凹凸を有することにより、電子放出源から隔壁に向かった電子による二次電子放出を防止することが可能となる。
【００６６】
図１６は、本発明による画像表示装置を１７インチ型の画像表示装置に適用した一例を説明する図であり、図１６（ａ）は斜視図であり、図１６（ｂ）は図１６（ａ）のＡ−Ａ’線に沿って切断した断面図である。図１６において、背面パネルＰＮＬ１を構成する背面基板ＳＵＢ１の内面にはデータ線としてのカソード電極ＣＬと走査線としてのゲート電極ＧＬを有し、カソード電極ＣＬとゲート電極ＧＬの交差部分に電子源Ｅが形成されている。カソード電極ＣＬの端部には図示しないカソード電極引出線が形成され、ゲート電極ＧＬの端部には図示しないゲート電極引出線が形成されている。
【００６７】
また、前面パネルＰＮＬ２を構成する前面基板ＳＵＢ２の内面には、図示しないブラックマトリクス膜、メタルバック膜（陽極）及び蛍光体層ＰＨ等が形成されている。背面パネルＰＮＬ１を構成する背面基板ＳＵＢ１と、前面パネルＰＮＬ２を構成する前面基板ＳＵＢ２とは、その周縁部に封止枠ＭＦＬを介在させて封着部材ＦＧＭにより貼り合わされる。なお、この貼り合わせた間隙を所定値に保持するため、背面基板ＳＵＢ１と前面基板ＰＮＬ２の間に上記実施例の希土類含有ガラス材を好適とする隔壁本体ＮＧと、その外周面の少なくとも一部に成膜された導電性膜ＣＯとから構成された隔壁ＳＰＣが植立されている。
【００６８】
なお、背面パネルＰＮＬ１と前面パネルＰＮＬ２および封止枠ＭＦＬで密封された内部空間は、背面パネルＰＮＬ１の一部に設けた図示しない排気管から排気して所定の真空状態に保持される。
【００６９】
下記表３は、上述した隔壁のガラス材質，ｂ／２ｒ，１インチ当りの設置数量をそれぞれ変化させて１７インチ型の画像表示装置を組み立てたサンプル数１６についてパネル組立成功率を評価した結果を示したものである。この表３から明らかなように隔壁は、ソーダガラス材と希土類含有ガラス材との違いでその使用本数，１インチ当りの隔壁本数及び隔壁の組立総時間が全く同一条件とした場合、希土類含有ガラス材により形成した隔壁を用いることによってパネル組立成功率を大幅に向上させることが確認できた。つまり、パネルの組立工程において組立成功率を向上させることができるので、製造歩留まりの向上効果が得られる。
【００７０】
【表３】
2006164679.tif 000005
下記表４は、隔壁の材料として希土類含有ガラス材，通常のソーダガラス材，ガラスセラミックス材，セラミックス材及びこれらの材料に対応する製造方法，機械的強度などを考慮した全体の製作コストを評価した結果を示したものである。この表４から明らかなように隔壁の材料として希土類含有ガラス材を用い、リードロー法により形成することにより、機械的強度が十分に高い隔壁が約１０円以下の低コストで実現可能となることが確認できた。
【００７１】
【表４】
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図１７は、本発明の構成を適用した画像表示装置の等価回路例の説明図である。図１７中に破線で示した領域は表示領域ＡＲであり、この表示領域ＡＲ内にｎ本のカソード電極ＣＬとｍ本のゲート電極ＧＬが互いに交差して配置されてｎ×ｍのマトリクスが形成されている。マトリクスの各交差部は副画素を構成し、図中の３つの単位画素（または副画素）"Ｒ"，"Ｇ"，"Ｂ"の１グループでカラー１画素を構成する。なお、電子源の構成は図示を省いた。カソード電極ＣＬは、カソード電極引出端子ＣＬＴで画像信号駆動回路ＤＤＲに接続され、ゲート電極ＧＬはゲート電極引出端子ＧＬＴで走査信号駆動回路ＳＤＲに接続されている。画像信号駆動回路ＤＤＲには外部信号源から画像信号ＮＳが入力され、走査信号駆動回路ＳＤＲには同様に走査信号ＳＳが入力される。
【００７２】
これにより、順次選択されるゲート電極ＧＬに交差するカソード電極ＣＬに画像信号を供給することで、二次元のフルカラー画像を表示することができる。本構成例の表示パネルを用いることにより、比較的低電圧で高効率の画像表示装置が実現される。
【００７３】
なお、前述した実施例では、電子源にＭＩＭ型を用いた構造を例として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、前述した各種の電子源を用いた自発光型ＦＰＤに適用しても前述と全く同様の効果が得られることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明による画像表示装置の実施例１の構成を説明する模式平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’線に沿った拡大断面図である。
【図３】図２の要部拡大断面図である。
【図４】図３に示す隔壁の詳細な構造を示す要部拡大図であり、図４（ａ）は斜視図であり、図４（ｂ）はその断面図である。
【図５】図４に示す隔壁の実装構造を示す断面図である。
【図６】本発明に係わる隔壁の他の実施例を示す図である。
【図７】図６に示す隔壁の従来及び本実施例による座屈荷重評価試験について説明する図であり、図７（ａ）は隔壁の拡大断面図であり、図７（ｂ）は隔壁を画像表示装置に適用した要部拡大断面であり、図７（ｃ）は挫屈試験用サンプルの構成を示す断面図である。
【図８】隔壁中央部の幅の大きさ対する座屈荷重の関係を説明する要部拡大断面図である。
【図９】両基板間に傾斜角を有して設置された隔壁の座屈荷重評価試験について説明する断面図である。
【図１０】本発明に係わる隔壁の他の実施例による構成を示す斜視図である。
【図１１】本発明に係わる隔壁のさらに他の実施例による構成を示す斜視図である。
【図１２】本発明に係わる隔壁の製造方法を説明する図である。
【図１３】図１２に示すガラスリフロー装置の金型を示す平面図である。
【図１４】ガラスプリフォームの概略形状を示す図である。
【図１５】ガラスプリフォームの表面構造を示す図である。
【図１６】本発明による画像表示装置を１７インチ型の画像表示装置に適用した一例を説明する図である。
【図１７】本発明の構成を適用した画像表示装置の等価回路例の説明図である。
【図１８】従来の隔壁の組立精度の課題を説明する要部拡大断面図である。
【図１９】従来の低強度の隔壁の配置例を示す要部平面図である。
【図２０】従来の高強度の隔壁の配置例を示す要部平面図である。
【図２１】従来の隔壁の組立精度の課題を説明する要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
ＰＮＬ１・・・背面パネル、ＰＮＬ２・・・前面パネル、ＳＵＢ１・・・背面基板、ＳＵＢ２・・・前面基板、ＣＬ・・・カソード電極、ＣＬＴ・・・カソード電極引出端子、ＧＬ・・・ゲート電極、ＧＬＴ・・・ゲート電極引出端子、ＳＰＣ・・・隔壁、ＮＧ・・・隔壁本体、ＣＯ・・・導電性膜、ＣＷ・・・導電線、ＰＨ・・・蛍光体層、ＢＭ・・・ブラックマトリクス膜、ＭＢ・・・メタルバック膜（陽極）、ＭＦＬ・・・封止枠、Ｅ・・・角部、ＦＧＳ・・・接合部材、ＦＧＭ・・・封着部材、Ｅ・・・エッジ部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006164679.tif 000013
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2006164679.tif 000016
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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