(57)【要約】【課題】  電極と端子の接続を信頼性よく容易に行う。【解決手段】  フェイスプレート（第１の基板）とリアプレート（第２の基板）と枠で真空容器が形成された電子線装置において、フェイスプレートにあけられた穴と、穴をとおった導入端子と、フェイスプレートのアノード電極を有し、容器の内部と外部の圧力差を利用し導入端子とアノード電極を押し付ける押し付け部材を有する。【選択図】  図１
2006156092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠部と第１の基板と該第１の基板に対向する第２の基板とを有しており、内部が外部よりも低圧力に維持される容器と、
前記容器内であり、かつ、前記第１の基板上に位置する電極と、
前記第１の基板が有する孔を経由して前記電極に前記電位を印加するための端子と、
前記端子と前記電極とが重なることで互いに電気的に接続する接続部を、前記容器の内部と外部の圧力差によって押し付けるように配置した押し付け部材と、
を有する電子線装置。
【請求項２】
前記接続部は真空容器内に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の電子線装置。
【請求項３】
前記第１の基板の穴部に真空気密用の部材を有することを特徴とする請求項１に記載の電子線装置。
【請求項４】
前記接続部にはさらに導電性部材が配置され、該導電性部材にて真空気密が行われていることを特徴とする請求項１に記載の電子線装置。
【請求項５】
前記導電性部材は前記接続部および前記第一の基板の穴部に配置されることを特徴とする請求項４に記載の電子線装置。
【請求項６】
前記導電性部材は融点が３００度以下の金属もしくは合金であることを特徴とする請求項４〜５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記押し付け部材は誘電体で構成されることを特徴とする請求項１〜６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記押し付け部材の表面には、高抵抗膜が配置されることを特徴とする請求項７に記載の電子線装置。
【請求項９】
前記高抵抗膜のシート抵抗値が、１０7〜１０16Ω／□であることを特徴とする請求項８に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記押し付け部材は、前記第２の基板と平行な面で切断した断面積Ｓが、前記押し付け部材と前記第２の基板の接触面積Ｓｒよりも大きい部分を有することを特徴とする請求項７に記載の電子源装置。
【請求項１１】
前記押し付け部材は、前記第２の基板と平行な面で切断した面の一部に、前記押し付け部材と前記第２の基板の接触面の正射影を内包する部分を有することを特徴とする請求項１０に記載の電子源装置。
【請求項１２】
前記押し付け部材の前記第２の基板の接触部には、導電性膜が配置され、前記第１の基板の電極よりも低い電位に規定されていることを特徴とする請求項１〜１１に記載の電子線装置。
【請求項１３】
前記端子を前記電極に接触した状態で固定し、前記端子の前記容器の外側で前記端子周囲に絶縁性材料を充填し、充填した絶縁材料の周囲をアノードキャップで覆った構造において、アノードキャップに端子と電源を接続する被覆配線が貫通する穴、アノードキャップを真空排気するための排気系接続用の穴、および前記絶縁材料を外から充填するための穴、を設けたことを特徴とする請求項１〜１２に記載の電子線装置。
【請求項１４】
前記絶縁材料は、ケイ素原子にアルキル基などが結合した構造をもつ高分子有機ケイ素化合物であることを特徴とする請求項１３に記載の電子線装置。
【請求項１５】
発光体基板と、電子放出素子が配置されたリアプレートとを備える画像表示装置であって、前記発光体基板が請求項１乃至１４のいずれかに記載の第１の基板であることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１６】
前記電子放出素子が、電界放出型電子放出素子または表面伝導型電子放出素子であることを特徴とする請求項１５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、ＦＥＤなどのフラットパネルディスプレイで、かつ２枚の対向する基板間に数ｋＶ以上の高電圧を印加する画像表示装置に関する。特に、同一基板面上に高電位と低電位の２種類の電極が配置されている画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開平１０−３２６５８１には、真空容器と、該容器内に配置された画像形成手段とを備える画像形成装置において、前記容器の外壁に窪んだ凹部を有し、該凹部に前記画像形成手段と電気的に接続された引き出し電極を配置することで、画像形成手段と電源の接続を行っている。
【０００３】
［相違点］
＜特許文献１；特開平１０−３２６５８１＞
特許文献１の構成要件としては、真空容器を形成する基板（フェイスプレートもしくはリアプレート）のいずれかに穴を通して、画像形成手段（フェイスプレートの蛍光体・メタルバック・アノード電極）に給電する構成である。この例では、フェイスプレートの穴から給電されるような構成が示されているが、高圧接続端子とアノード電極は単純に接続され、その周囲に絶縁材料が埋め込まれている。
【０００４】
これに対し本発明では、第１の基板であるフェイスプレートの穴から、端子を介してフェイスプレートの電極に給電する構造であり、とくにフェイスプレートの電極と端子の間に押し付ける力を加えることで、信頼性良く端子と電極の接触を行うことができる。
【特許文献１】特開平１０−３２６５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、大気圧を利用し押し付け部材により、第１の基板の電極と端子の接続部分に力を加えることにより、電極と端子の接続を容易にし、作製のたやすく信頼性の高い電子線装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、枠部と第１の基板と該第１の基板に対向する第２の基板とを有しており、内部が外部よりも低圧力に維持される容器と、前記容器内であり、かつ、前記第１の基板上に位置する電極と、前記第１の基板が有する孔を経由して前記電極に前記電位を印加するための端子と、前記端子と前記電極とが重なることで互いに電気的に接続する接続部を、前記容器の内部と外部の圧力差によって押し付けるように配置した押し付け部材と、を有する電子線装置である。
【発明の効果】
【０００７】
［請求項１］
［効果］電極と端子の接続を信頼性よく容易に行う。
【０００８】
［理由］第一の基板にあいた穴を通して、第一の基板の電極に接続するための端子を配置する場合、該端子には第一の基板の電極に押し付ける力を与えるか、完全に接着する必要がある。ここで、接着するためには接着の工程が必要となることと、接着した構成が接着後の工程に悪影響を及ぼさないことが求められ、作製方法が複雑となる。また、押し付ける力を与える構造については、第１の基板と第２の基板が数ｍｍ程度の小さい間隔で配置されている場合であって、数ｋＶ以上の高電圧を印加されるような場合には、押し付ける力を与える構造を端子に設けることは困難である。ここで、押し付ける力を与える押し付け部材を配置することにより、接続部に大気圧を利用し容易に押し付けることができ、信頼性高く端子と電極を接続させることができる。
【０００９】
［請求項２］
［効果］接続部の長期信頼性を向上する。
【００１０】
［理由］接続部を真空中に配置することで、接続部の酸化等の劣化を起こさないようにする。
【００１１】
［請求項３］
［効果］接続部を容易に真空中に配置する。
【００１２】
［理由］第１の基板の穴部に真空気密用の部材を配置することで、接続部を真空中に配置でき、接続部の酸化等の劣化を起こさないようにする。
【００１３】
［請求項４］
［効果］接続および真空気密を信頼性高く行う。
【００１４】
［理由］接続部および真空気密部のどちらも、当該部分に引っ張り応力が発生すると信頼性が乏しくなる。接続部と真空気密部をかねる同一の導電性部材を配置し、当該個所に押し付け部材にて圧縮応力を与えることで信頼性を確保できる。
【００１５】
［請求項５］
［効果］真空気密の信頼性を更に高める。
【００１６】
［理由］真空気密する個所を、接続部だけではなく第１の基板の穴部にも施すことで、信頼性を向上する。
【００１７】
［請求項６］
［効果］容易に接続および真空気密を行う。
【００１８】
［理由］接続部および真空気密部の導電性部材として、低融点金属もしくは合金を用いることで目的の構成を作製することができる。
【００１９】
［請求項７］
［効果］第１の基板と第２の基板の絶縁を行う。
【００２０】
［理由］第１の基板の電極と第２の基板の間に電位差が存在する場合、押し付け部材が導電性部材であると第２の基板上に第１の基板の電極の電位が分布し、絶縁が確保できない。そこで、押し付け部材を誘電体とすることで、押し付け部材にて第１の基板と第２の基板の間の絶縁を行うことができる。ここで、誘電体とは体積抵抗率が１０8Ωｍ以上のものとする。
【００２１】
［請求項８］
［効果］押し付け部材の絶縁耐圧が向上する。
【００２２】
［理由］押し付け部材のように、真空に配置される誘電体の表面で起こる放電を真空中の沿面放電と呼ぶ。真空中の沿面放電は、（１）カソード側電極からの電子放出、（２）誘電体表面の正帯電、の２つの要因により発生する。すなわち、カソード側電極からの電界放出電子が、誘電体表面（沿面部）を多重散乱しながらアノードに向かう（二次電子雪崩；ＳＥＥＡ）ことで、誘電体表面が正に帯電し、カソード側電極近傍の電界強度がさらに強くなる、という正帰還を繰り返し放電にいたる。ここで、カソード側電極からの電界電子放出量は、電極表面の電界強度によりきまる。一般に、真空―誘電体―金属の三重点は、その形状によっては電界強度が計算上無限大に発散する。
【００２３】
ここで、高抵抗膜を設けることにより以下の効果が得られる。
【００２４】
（１）微小電流を流すことにより、アノードと導電性膜の間の基板表面の電位分布を、抵抗分布で規定することができる。したがって、導電性膜端部の電界集中を緩和することができる。
【００２５】
（２）導電性膜が電界集中し、電界電子放出し、アノードと導電性幕の間の基板表面に衝突し、帯電したとしても、高抵抗膜により除電される。
【００２６】
以上のより、高抵抗膜を配置することで沿面放電を抑制することができる。
【００２７】
［請求項９］
［効果］押し付け部材の絶縁耐圧が向上する。
【００２８】
［理由］高抵抗膜のシート抵抗値を１０7〜１０16Ω／□とすることにより、（１）電位分布の均一化（２）帯電防止、の機能を好適に発揮することができる。
【００２９】
［請求項１０］
［効果］押し付け部材の絶縁耐圧が向上する。
【００３０】
［理由］前述のとおり、沿面放電は三重点からの電子放出が大きく影響する。この影響を少なくするために、三重点が第１の基板の電極から隠れているようにすることにより、絶縁耐圧を向上できる。
【００３１】
［請求項１１］
［効果］押し付け部材の絶縁耐圧が向上する。
【００３２】
［理由］第２の基板と押し付け部材の接触部に対し、その外周上に存在する三重点が、全周で第１の基板から隠れている構造になるため、絶縁耐圧を更に向上できる。
【００３３】
［請求項１２］
［効果］第２の基板表面での放電を防ぐ。
【００３４】
［理由］押し付け部材の抵抗値が、第２の基板の押し付け部材配置部よりも低いと、第２の基板の押し付け部材が接触している部分は、電位が持ち上がってしまう。ここで、第２の基板上の押し付け部材が接触する部分に導電性膜を配置し、第１の基板の電極よりも低い電位に規定することで、第１の基板の表面での放電が防止できる。
【００３５】
［請求項１３］
［効果］端子の大気側での絶縁耐圧を確保する。
【００３６】
［理由］一般的に真空中よりも大気中のほうが絶縁耐圧は低い。したがって端子の大気側では、真空容器内よりも絶縁耐圧が低くなってしまう。ここで、一般的にこのような部分には絶縁性の材料を充填し、端子が剥き出しになっている部分を覆う。端子はその後絶縁耐圧の保証された被覆配線で電源と接続される。しかしながら、本発明のような構造では、第１の基板の穴部分に絶縁材料を充填するのが困難である。そこで、アノードキャップと呼ばれるような基板上に接すると内部に空洞ができるような形状の部材を配置し、該アノードキャップには（１）被服配線が貫通する穴（２）アノードキャップを真空排気するための排気系接続用の穴（３）絶縁材料を充填するための穴、の少なくとも３個所の穴を設けておく。そのような構造のアノードキャップを用いて、端子とアノードキャップを貫通した被覆配線とを接続したあと、アノードキャップを第１の基板の穴部に配置する。その後アノードキャップの中を真空に排気し、しかる後に絶縁材料を（３）の穴から充填することにより、好適に第１の基板の穴部にも絶縁材料を充填することができる。したがって、第１の基板の穴部に空隙（ボイド）を作らずに絶縁材料を充填できるため、端子の大気側の絶縁耐圧を確保することができる。
【００３７】
［請求項１４］
［効果］端子の大気側での絶縁耐圧を確保する。
【００３８】
［理由］絶縁材料として、シリコーンと呼ばれるケイ素原子にアルキル基などが結合した構造をもつ高分子有機ケイ素化合物を使用することにより、容易に絶縁材料を配置することができ、端子の大気側の絶縁耐圧を確保できる。
【００３９】
［請求項１５］
［効果］高電圧の供給できる画像表示装置を得ることができる。
【００４０】
［理由］本発明を、電子線を用いた画像表示装置に適用することで、好適に高電圧を印加できるため、画質のよい画像表示装置を得ることができる。
【００４１】
［請求項１６］
［効果］大判の画像表示装置が容易に作製できる。
【００４２】
［理由］形成方法が容易である表面伝導型電子放出素子を用いることで、大判の画像表示装置を容易に作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
本発明の電子線装置は、第２の基板上にある電子放出源と第１の基板にある電子加速用の電極を有するような電子線装置に用いることができ、特に、電界放出型素子、ＭＩＭ型素子、表面伝導型電子放出素子などを用いた画像表示装置に好適に適用できる。
【００４４】
本発明の実施の形態について、まず上記のような表面伝導型電子放出素子を用いた画像表示装置を例にあげ、図１および図２を用いて以下に具体的に説明する。
【００４５】
本発明を適用できる画像表示装置の例として、図２に表面伝導型電子放出素子を用いた画像表示装置の模式化した斜視図（一部をきり欠いて表現している）を示す。また図１に導入端子１４０２部分の断面図を示す。図中、１００１はリアプレート（第２の基板）、１００２はフェイスプレート（第１の基板）、１００３は側壁（枠）で、これらにより画像表示装置内を真空気密する真空容器が形成される。
【００４６】
本発明の第２の基板に相当するリアプレート１００１について説明する。リアプレート１００１には、電子ビーム源１１０１として表面伝導型電子放出素子が配置され、電子ビーム源１１０１を選択・駆動するためにマトリクス状に配線されており、１１０２は列方向配線、１１０３は行方向配線である。
【００４７】
次に本発明の第１の基板に相当する、フェイスプレート１００２について説明する。フェイスプレート１００２には、電子放出源１１０１からの電子を加速させるためにメタルバック１２０２およびアノード電極１２０３（本発明ではこれらをあわせてアノードと呼ぶ）にアノード電圧（Ｖａ）を印加する。アノード電圧で加速された電子は、蛍光体膜１２０１に衝突し、そのエネルギーで蛍光体が発光し画像を形成する。アノード電極１２０３もしくはメタルバックは、高圧導入部１００５を介して高圧電源１００６に接続される。高圧導入部１００５は導入端子１４０２と接続しており、高圧電源の電位をフェイスプレート１００２のアノード電極に給電している。
【００４８】
次に本発明の特徴である導入端子部の説明を行う。図１に示すように、第１の基板であるフェイスプレート１００２には穴が設けられており、その穴を通して導入端子１４０２が真空容器内部から外部まで電気的に接続できるように配置されている。導入端子の機能としては、アノード電極１２０３と高圧電源を電気的に接続することであり、低抵抗ことが求められ、金属により好適に形成される。フェイスプレート１００２は真空容器内部の発光を外側に取り出すという機能上、ガラス基板が好適に使用される。ここで、フェイスプレート１００２と導入端子１４０２の熱膨張係数が大きく異なると、後述する真空気密部１４１１の剥離・真空リークがはっせいするおそれがある。そのため導入端子１４０２の材質としては、ガラス基板との熱膨張係数の差が小さくなるように、４２６合金などの金属部材が特に好ましく用いられる。
【００４９】
また、導入端子１４０２はアノード電極１２０３と、端子と電極の接続部１４０３にて電気的に接続がとられる。アノード電極１２０３の機能としては、前述のとおり電子加速電圧（Ｖａ）を印加することである。アノード電極１２０３は、アノード電位に規定される必要があるため、ある程度の導電性が必要とされる。そのため、アノード電極の材料としては、銀などの金属粒子および低融点ガラスからなる導電性ペーストや、カーボンブラックなどが用いられ、更には光吸収層としての機能を持たせるために、黒色顔料を含有する場合もある。なおアノード電極は、スクリーン印刷法やフォトリソグラフィー法にて形成される。
【００５０】
端子と電極の接続部１４０３では、その接触状態を良好にするために、押さえ部材１４０１にて導入端子１４０２をアノード電極１２０３に押さえつけている。押さえ部材１４０１の機能としては、真空容器の内部と外部の圧力差を利用し、導入端子１４０２をアノード電極１２０３に押し付けることであるため、どのような材質のものを利用してもかまわない。しかしながら、導入端子１４０２と第２の基板であるリアプレート１００１の表面との電位差が大きい場合には、押さえ部材１４０１は高抵抗な材料が好ましく、誘電体が好適に用いられる。ここで誘電体とは抵抗値が１０8Ωｍ以上のものとする。更には、押さえ部材１４０１とフェイスプレート１００２の熱膨張係数が大きく異なると、押さえ部材１４０１のずれなどを生じる恐れがあるため、フェイスプレート１００２と同様にガラスが好適に用いられる。
【００５１】
押さえ部材１４０１とリアプレート１００１の接触部において、リアプレート側が押さえ部材１４０１よりも項抵抗であると、実質上導入端子１４０２の電位がリアプレート側に分布してしまう。したがってリアプレート１００１の押さえ部材１４０１が接触する部分には、導電性膜１４０９を配置する場合がある。導電性膜１４０９はリアプレート表面の電位を規定できればよいので、押さえ部材１４０１に対し抵抗値が低ければよいが、リアプレート作製時に作製しやすい、配線材料などで形成するのが好ましい。配線材料としては、低抵抗なことが求められるので、金属粒子と低融点ガラスからなる導電性ペーストが好適に用いられ、金属粒子としては特に銀粒子が好適に用いられる。また、導電性膜１４０９に与えら得る電位は、導入端子１４０２に与えられる電位よりもリアプレート１００１の表面電位に近ければその効果が得られるが、その容易さからＧＮＤ電位が与えられることが多い。
【００５２】
このような構成では、押さえ部材１４０１は導入端子１４０２とリアプレート１００１の電位差が印加されることとなる。ここで押さえ部材１４０１の沿面耐圧保持構造について説明する。真空中の沿面放電は、（１）カソード側電極からの電子放出、（２）誘電体表面の正帯電、の２つの要因により発生する。すなわち、カソード側電極からの電界放出電子が、誘電体表面（沿面部）を多重散乱しながらアノードに向かう（二次電子雪崩；ＳＥＥＡ）ことで、誘電体表面が正に帯電し、カソード側電極近傍の電界強度がさらに強くなる、という正帰還を繰り返し放電にいたる。ここで、カソード側電極からの電界電子放出量は、電極表面の電界強度によりきまる。一般に、押さえ部材１４０１が導電性膜１４０９に接触しているような真空―誘電体―金属の三重点は、その形状によっては電界強度が計算上無限大に発散し、容易に電界電子放出が発生してしまう。
【００５３】
ここで、沿面耐圧を向上する方法として、図１に示すように高抵抗膜１４１０を配置することが挙げられる。高抵抗膜１４１０の効果としては、（１）高抵抗膜中を微小電流が流れることにより電圧降下が発生し、高抵抗膜部分は抵抗分布で決まる抵抗分割による電位分布となり、三重点の電界を緩和することができる。次に（２）仮に電界放出電子が発生し、高抵抗膜部分に入射して帯電したとしても、高抵抗膜中を電流が流れているため容易に除電できる。これらのことから、高抵抗膜を設けることにより沿面耐圧を向上することができる。高抵抗膜に必要とされる機能は上記のように微小電流が流れることであり、抵抗値が低すぎると電流が流れすぎるため消費電力が増加し当該部分の温度が上昇する。また抵抗値が高すぎると上述の効果が得られない。ここで、高抵抗膜の抵抗値としては、シート抵抗値で１０7〜１０16Ω／□であると好適にこのような特性を満たす。
このような高抵抗膜の材料としては、例えば金属酸化物を用いることが出来る。金属酸化物の中でも、クロム、ニッケル、銅の酸化物が好ましい材料である。その理由はこれらの酸化物は二次電子放出効率が比較的小さく、帯電しにくいためと考えられる。金属酸化物以外にも炭素は二次電子放出効率が小さく好ましい材料である。
【００５４】
高抵抗膜の他の材料としては、ゲルマニウムと遷移金属合金の窒化物は遷移金属の組成を調整することにより、良伝導体から絶縁体まで広い範囲に抵抗値を制御できるので好適な材料である。遷移金属元素としてはＴｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｒ，Ｎｂ、Ｍｏ，Ｈｆ，Ｗ等があげられる。
【００５５】
この窒化膜はスパッタ、窒素ガス雰囲気中での反応性スパッタ、電子ビーム蒸着、イオンプレーティング、イオンアシスト蒸着法等の薄膜形成手段によりフェイスプレート基板上に形成される。金属酸化膜も同様の薄膜形成法で作製することができるが、この場合窒素ガスに代えて酸素ガスを使用する。その他、ＣＶＤ法、アルコキシド塗布法でも金属酸化膜を形成できる。カーボン膜を用いる際には蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法で作製され、特に非晶質カーボンを作製する場合には、成膜中の雰囲気に水素が含まれるようにするか、成膜ガスに炭化水素ガスを使用する。
【００５６】
また、フェイスプレート１００２の穴部を真空気密する必要性がある。真空気密する方法としては、（１）フェイスプレート１００２の穴部に真空気密部材を設ける。（２）押さえ部材１４０１とフェイスプレート１００２の間に真空気密部材を設ける。（３）両者の組み合わせで真空気密する。の３種類が挙げられる。（１）としては図１に示すような構成で、穴部の真空気密が行えればよいので、真空リークの起こらない部材を配置すればよく、低融点ガラスフリットなどが好適に用いられる。（２）としては図３および図４に示されるとおり、真空気密のほかに導入端子１４０２とアノード電極１２０３の電気的接続も同時に行えば、真空気密部と電気的接続部をかねた導電性部材１４０８に圧縮応力がかかるため、引きはがれなどが起こりにくいので信頼性を高めることができる。ここで導電性部材は電気的接続と真空気密が行えることが必要であり、金属や金属フィラーを含有した導電性フリットなどが使用できるが、作製の容易さから、インジウムやスズなどの３００度以下の融点である金属もしくは合金が好適に用いられる。（３）としては図３に示すととおり、押さえ部材１４０１とフェイスプレート１００２の間の真空気密領域が小さくなってしまうような場合でも、穴部も真空気密部として用いることができるため、真空リークの起こりにくい構成となり、信頼性が向上する。
【００５７】
ここで、押さえ部材１４０１の沿面耐圧を向上する他の方法として、図３に示すように押さえ部材１４０１の形状が挙げられる。すなわちこの形状では
（１）押さえ部材陰極付近からの電界放出電子は、直接スペーサの陰極付近に入射し、α１の角度の範囲を負に帯電させる。
【００５８】
（２）またα２の角度の範囲では、前記電界放出電子が押さえ部材に直接衝突するのを抑制し、正帯電そのものを小さくする。
【００５９】
（３）押さえ部材正帯電による押さえ部材陰極付近への影響を小さくする。
【００６０】
これらの理由により、押さえ部材陰極付近の電界集中を緩和することで、放電耐圧は向上すると考えられる。
【００６１】
次に、図４をもちいて、導入端子１４０２の大気側の絶縁方法について説明する。一般的に大気中では真空中に比べ絶縁耐圧が著しく低い事が知られている。本発明のような導入端子においても大気中で絶縁耐圧を確保するためにはかなりの距離を離す必要がある。このような際には一般的に絶縁材料で端子部分を覆ってしまうことが行われる。しかしながら本発明のように、端子部に穴があいているような構成では、絶縁材料を充填する際に気泡が入り込む可能性が避けられない。一般に、絶縁材料ないに気泡（ボイド）が混入すると、ボイドの中で部分放電が多発し、最終的には放電にいたってしまう。したがって本発明では、絶縁材料を充填する構造として、アノードキャップ１４１２を配置し、アノードキャップ１４１２に被覆配線１４０４接続部と真空排気口１４０６と充填口１４０７を設けておく。まずアノードキャップ１４１２を貫通させて被覆配線１４０４を導入端子１４０２の大気側に接続する。次にアノードキャップ１４１２をフェイスプレート１００２の穴部に配置し、真空排気口１４０６から内部を減圧する。減圧にはダイアフラムポンプなどを用いればよい。ある程度減圧したら真空排気口を閉じ、あらかじめ接続しておいた絶縁材料の充填口１４０７から絶縁材料１４０５を充填する。こうすることで、ボイドがほぼ混入しない良好な充填状態となる。充填する絶縁材料としては、ポッティング剤と呼ばれるような樹脂材料が好適に用いられ、特にシリコーン材と呼ばれるケイ素原子にアルキル基などが結合した構造をもつ高分子有機ケイ素化合物が、絶縁耐圧が高く好適に用いられる。
【００６２】
以下、具体的な実施例を挙げて本発明を詳しく説明する。
【実施例１】
【００６３】
本実施例は、図１および図２に示される、表面伝導型電子放出素子を用いた画像表示装置の例である。図１は本発明の特徴である高圧導入端子１４０２の部分の断面図である。
【００６４】
フェイスプレート１００２の透明基板として、ソーダライムガラスを用いた。厚さ２．８ｍｍのソーダライムガラスに後ほど高圧導入端子１４０２を配置するためのΦ４ｍｍの穴をあけた。その後基板を洗浄し、フォトリソグラフィー法により格子状にブラックマトリクスを形成した。ブラックマトリクスの材料としては感光性カーボンブラックを使用し、フォトリソグラフィー法で厚さ５マイクロメートルにて作製した。繰り返しパターンのピッチは横（Ｘ）方向が２００マイクロメートル、縦（Ｙ）方向が６００マイクロメートルとし、ブラックマトリクスの線幅は縦方向が５０マイクロメートルとし、縦方向を３００マイクロメートルとした。また、ブラックマトリクスと同時に、アノード電極１２０３およびガードリング電極１２０４も形成した。アノード電極の寸法はブラックマトリクスの開口が存在する個所から５ｍｍ外側までとし、後ほど高圧導入端子１４０２と接続する部分を作製した。
【００６５】
次に、ブラックマトリクスの開口部分に、三色の蛍光体層を形成した。スクリーン印刷法により、Ｒ・Ｇ・Ｂの三色の蛍光体を３回に分けてブラックマトリクスの開口部に厚さ１０マイクロメートルになるように作製した。また蛍光体はＣＲＴの分野で用いられているＰ２２の蛍光体を用いた。蛍光体としては、赤色（Ｐ２２−ＲＥ３；Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ3+）、青色（Ｐ２２−Ｂ２；ＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ）、緑色（Ｐ２２−ＧＮ４；ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ）のものを用いた。
【００６６】
次に、ブラウン管の製造技術として公知であるフィルミング工程により、樹脂膜をブラックマトリクス及び蛍光体上に作製した。そして、その後に、アルミニウムの蒸着膜を樹脂膜上に堆積させた。そして、最後に樹脂層を熱分解除去させる事により、厚さ１００ｎｍのメタルバック１２０２をブラックマトリクス全面及び蛍光体全面およびアノード電極の一部上に作製した。
【００６７】
このようにして作製したフェイスプレート１００２の穴部に、高圧導入端子１４０２を配置した。高圧導入端子はガラス基板と熱膨張係数を合わせるために４２６合金を使用し、アノード電極１２０３に接続する部分と、穴を通して大気側に露出する部分を作製した。その後、フェイスプレート１００２の穴部に低融点ガラスフリットを充填した。
【００６８】
このようにして作製したフェイスプレート１００２と、表面伝導型電子放出素子１１０１を備えたリアプレート１００１を対向させ、側壁１００３を設けることで真空容器を形成した。フェイスプレート１００２とリアプレート１００１の間隔は２ｍｍとし、側壁１００３とフェイスプレート１００２およびリアプレート１００１は低融点ガラスフリットを塗布し４５０℃で焼成すること接着した。その際にフェイスプレート１００２とリアプレート１００１の間には押さえ部材１４０１を配置することで、高圧導入端子１４０２をアノード電極１２０３に押し付けて接続した。
【００６９】
押さえ部材１４０１としては、ソーダライムガラスをΦ８ｍｍ厚さ２ｍｍの円柱状に加工し、図１に示すように表面に高抵抗膜１４１０を作製した。高抵抗膜１４１０としては、スパッタ法により作製したゲルマニウムとタングステンの窒化物を用いた。高抵抗膜の膜厚は１００ｎｍとし、シート抵抗値は１×１０11Ω／□程度であった。
【００７０】
また、リアプレート１００１には導電性膜１４０９をあらかじめ作製しておいた。導電性膜１４０９は銀粒子と低融点ガラスフリットを含有した導電性ペーストをスクリーン印刷にて厚さ１０マイクロメートルで形成した。なお、導電性膜１４０９以外の、リアプレート１００１の作製方法の説明は省略する。
【００７１】
このようにして、作製した画像表示装置にアノード電圧として１２ｋＶを印加して、画像を表示させたところ、良好な画質が得られた。また、上記の条件で長時間画像表示を行っても、高圧導入端子部の接触不良や放電が起こらずに信頼性の高い画像表示装置が得られたことが確かめられた。
【実施例２】
【００７２】
本実施例では、押さえ部材１４０１および真空気密部１４１１の構成の異なる画像表示装置について説明する。なお、押さえ部材１４０１および真空気密部１４１１の構成以外は実施例１と同様のものを用いた。
【００７３】
図３に本実施例の高圧導入端子１４０２部の断面図を示す。
【００７４】
実施例１と同様の方法で作製したフェイスプレート１００２の穴部に、高圧導入端子１４０２を配置した。高圧導入端子はガラス基板と熱膨張係数を合わせるために４２６合金を使用し、アノード電極１２０３に接続する部分と、穴を通して大気側に露出する部分を作製した。その後、フェイスプレート１００２の穴部および高圧導入端子とアノード電極の接続部１４０３にインジウムを充填し、真空気密ならびに電気的接続を行った。
【００７５】
次にフェイスプレート１００２と、リアプレート１００１を対向させ、側壁１００３を設けることで真空容器を形成した。その際にフェイスプレート１００２とリアプレート１００１の間には押さえ部材１４０１を配置することで、高圧導入端子とアノード電極の接続部１４０３お押さえつけることで、接続部を強固に固定した。
【００７６】
押さえ部材１４０１としては、ソーダライムガラスを削りだして、上・下面Φ８ｍｍとし、リアプレート１００１から０．５ｍｍの部分にΦ９ｍｍのもっとも太い部分が配置されるようなものを作製した。
【００７７】
このようにして、作製した画像表示装置にアノード電圧として１２ｋＶを印加して、画像を表示させたところ、良好な画質が得られた。また、上記の条件で長時間画像表示を行っても、高圧導入端子部の接触不良や放電が起こらずに信頼性の高い画像表示装置が得られたことが確かめられた。
【実施例３】
【００７８】
本実施例では、高圧導入端子１４０２の大気側の構造および真空気密部１４１１の構成の異なる画像表示装置について説明する。なお、高圧導入端子１４０２の大気側の構造および真空気密部１４１１の構成以外は実施例２と同様のものを用いた。
【００７９】
実施例２と同様の方法で作製したフェイスプレート１００２の穴部に、高圧導入端子１４０２を配置した。高圧導入端子はガラス基板と熱膨張係数を合わせるために４２６合金を使用し、アノード電極１２０３に接続する部分と、穴を通して大気側に露出する部分を作製した。その後、フェイスプレート１００２の高圧導入端子とアノード電極の接続部１４０３にインジウムを充填し、真空気密ならびに電気的接続を行った。
【００８０】
次にフェイスプレート１００２と、リアプレート１００１を対向させ、側壁１００３を設けることで真空容器を形成した。その際にフェイスプレート１００２とリアプレート１００１の間には押さえ部材１４０１を配置することで、高圧導入端子とアノード電極の接続部１４０３お押さえつけることで、接続部を強固に固定した。
【００８１】
次に、アノードキャップ１４１２を貫通して高圧用被覆配線１４０４を高圧導入端子の大気側に接続した。アノードキャップとしては、シリコーンゴム製のものを使用した。アノードキャップ１４１２をシリコーングリース（不図示）にてフェイスプレート１００２の大気側に仮止めした。次に、充填口１４０７に絶縁材料を充填するために、ポリプロピレンチューブを介してシリコーン樹脂の供給部を接続し、充填口はつまんでポリプロピレンチューブから充填材が流入しないようにした。次に、真空排気口１４０６にシンフレックスチューブを介してダイアフラムポンプを接続し、アノードキャップ内を真空に排気した。真空排気口１４０６の一部をつまみポンプと遮断した後に、充填口側を開口し、シリコーン樹脂を充填した。その後約一日シリコーン樹脂を硬貨させた。
【００８２】
このようにして、作製した画像表示装置にアノード電圧として１２ｋＶを印加して、画像を表示させたところ、良好な画質が得られた。また、上記の条件で長時間画像表示を行っても、高圧導入端子部の接触不良や放電が起こらずに信頼性の高い画像表示装置が得られたことが確かめられた。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の導入端子部をあらわす模式的断面図である。
【図２】本発明を適用した表面伝導型電子放出素子を用いた画像表示装置の模式的斜視図である。
【図３】本発明第２の実施例の導入端子部をあらわす模式的断面図である。
【図４】本発明第３の実施例の導入端子部をあらわす模式的断面図である。
【符号の説明】
【００８４】
１００１  リアプレート
１００２  フェイスプレート
１００３  側壁
１００５  高圧導入部
１００６  高圧電源
１１０１  電子放出源
１１０２  列方向配線
１１０３  行方向配線
１２０１  蛍光体膜
１２０２  メタルバック
１２０３  アノード電極
１４０１  押さえ部材
１４０２  導入端子
１４０３  端子と電極の接続部
１４０４  被覆配線
１４０５  絶縁材料
１４０６  真空排気口
１４０７  充填口
１４０８  導電性部材
１４０９  導電性膜
１４１０  高抵抗膜
１４１１  真空気密部
１４１２  アノードキャップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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