(57)【要約】【課題】  表示領域を周回して配置された枠状の支持体を備えた画像表示装置で、支持体の変形に起因する封着ずれ及びリーク不良を防止して高品位表示が可能でかつ信頼性の高い画像表示装置を提供する。【解決手段】  支持体３に隣接して絶縁材からなる凸起部１２を配置し、支持体３の変位を規制した。【選択図】  図３
2006202526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極及び蛍光体を内面に有する前面基板と、
電子源を内面に有して前記前面基板と所定の間隔をもって対向する背面基板と、
前記前面基板と前記背面基板間の表示領域内に配置固定された複数の間隔保持部材と、
前記前面基板と前記背面基板との間で前記表示領域を周回して介挿され、前記所定の間隔を保持する支持体と、
この支持体の端面と前記前面基板及び背面基板とをそれぞれ封着部材を介して気密封着してなる画像表示装置であって、
前記支持体に隣接して凸起部を配置したことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記背面基板は、一方向に延在し該一方向と直交する他方向に並設されて前記他方向に走査信号が順次印加される複数の走査信号配線と、前記他方向に延在し前記走査信号配線に交差する如く前記一方向に並設された複数の画像信号配線と、前記走査信号配線と前記画像信号配線の各交差部に設けられた電子源と、前記走査信号配線に接続して前記電子源に電流を供給する給電電極とを備えた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】
前記凸起部は前記支持体と同一面内で、かつ中心側に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記凸起部は複数個点在していることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記支持体は複数の支持体片を接合した集合体からなることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記複数の支持体片の接合部に対応して前記凸起部を配置した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】
前記支持体は各辺が外側方向に向かって凸状に湾曲していることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記凸起部は絶縁材から構成されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記凸起部は前記封着部材より軟化点の高い絶縁材又は、軟化点の高い接着材で接着された絶縁材で構成されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記凸起部の配置パターンが前面基板と背面基板で異なることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記凸起部は前記支持体と相似形状を呈することを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項１２】
前記凸起部の高さは２０μｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至１１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、前面基板と背面基板の間に形成される真空中への電子放出を利用した平面型の画像表示装置に係り、特に表示領域を周回して配置固定された支持体の変位を防止した信頼性の高い画像表示装置に関する。
【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、高精細の特性をもつと共に軽量、省スペースの平面型ディスプレイ（パネルディスプレイ）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。又、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自発光型表示装置として、電子放出型表示装置、又は電界放出型表示装置と呼ばれるものや、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画像表示装置の実用化も図られている。
【０００４】
自発光型フラットパネルディスプレイでは、電子源をマトリクス状に配置した構成が知られており、その一つとして、微少で集積可能な冷陰極を利用する前述した電子放出型画像表示装置が知られている。この電子放出型画像表示装置の冷陰極には、スピント型、表面伝導型、カーボンナノチューブ型、金属―絶縁体―金属を積層したＭＩＭ（Metal-Insulator-Metal ）型、金属―絶縁体―半導体を積層したＭＩＳ（Metal-Insulator-Semiconductor ）型、あるいは金属―絶縁体―半導体−金属型等の薄膜型電子源などがある。
【０００５】
ＭＩＭ型電子源については、例えば特許文献１、特許文献２に開示されたものが知られている。また、金属―絶縁体―半導体型電子源については非特許文献１で報告されたＭＯＳ型、金属―絶縁体―半導体−金属型電子源に関しては、非特許文献２などで報告されたＨＥＥＤ型電子源、非特許文献３などで報告されたＥＬ型電子源、非特許文献４などで報告されたポーラスシリコン型電子源などが知られている。
【０００６】
電子放出型画像表示装置は、上記のような電子源を備えた背面基板と、蛍光体層とこの蛍光体層に電子源から放出される電子を射突させるための加速電圧を形成する陽極を備えた前面基板とを対向させ、両基板の対向する内部空間を所定の真空状態に封止する封止枠となる支持体とで構成される表示パネルが知られている。
この表示パネルに駆動回路を組み合わせて動作させる。
【０００７】
ＭＩＭ型電子源を有する画像表示装置では前記背面基板は絶縁材からなる基板を有し、この基板上には一方向に延在し該一方向と直交する他方向に並設されて前記他方向に走査信号が順次印加される複数の走査信号配線が形成されている。又、この基板上には、前記他方向に延在し前記走査信号配線に交差する如く前記一方向に並設された複数の画像信号配線が形成されている。走査信号配線と画像信号配線の各交差部に上記の電子源が設けられ、走査信号配線と電子源とは給電電極で接続され、走査信号配線から電子源に電流が供給される。
【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３色の単位画素で一つの画素（カラー画素、ピクセル）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）とも呼ばれる。
【０００９】
前述したような平面型の画像表示装置では、背面基板と前面基板間の前記支持体で囲繞された表示領域内に複数の間隔保持部材（以下スペーサと言う）が配置固定され、前記両基板間の間隔を前記支持体と協働して所定間隔に保持している。
このスペーサは一般にはガラスやセラミックスなどの絶縁材で形成した板状体からなり、通常、複数の画素ごとに画素の動作を妨げない位置に設置される。
【００１０】
又、前記支持体として、分割した複数の壁部材を組み合わせ、相互に接合して用いる構成が特許文献３に開示されている。この特許文献３では、二つの長辺壁部材３Ｘ１と３Ｘ２、二つの短辺壁部材３Ｙ１と３Ｙ２、および四つのコーナー壁部材３Ｃ１、３Ｃ２、３Ｃ３、３Ｃ４に分割され、各壁部材３Ｘ１、３Ｘ２、３Ｙ１、３Ｙ２、３Ｃ１乃至３Ｃ４には互いに隣接して係合する部分のそれぞれに斜面３Ｐが形成されおり、この斜面３Ｐに立てた法線と背面基板１または前面基板２に立てた法線の交差角度を鋭角にし、この各斜面３Ｐで相互に接着して支持体を構成している。
【００１１】
【特許文献１】特開平７−６５７１０号公報
【特許文献２】特開平１０−１５３９７９号公報
【特許文献３】特開２００２−２９８７６１号公報
【非特許文献１】J. Vac. Sci. Techonol. B11 (2) p.429-432 (1993)
【非特許文献２】high-efficiency-electro-emission device 、Jpn.J.Appl. Phys. 、vol36 、pL939
【非特許文献３】Electroluminescence 、応用物理  第６３巻、第６号、５９２頁
【非特許文献４】応用物理  第６６巻、第５号、４３７頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
背景技術において、支持体が製造工程の高温処理工程で変形し、この変形に伴って発生する両基板間の封着ずれ及びリーク不良を回避する解決策が求められている。
特許文献３ではこれらの解決策の１つとして、支持体を複数の壁部材の集合体とし、これら壁部材の接合部に斜面を形成し、この斜面の傾斜を特定して密閉区間の気密を維持する構成が提案されている。この提案構成は、壁部材相互の接合は確保されて相互間の気密は維持されるが、両基板間の封着ずれの発生防止については更なる改良が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題は、支持体に隣接して凸起部を配置することで解決できる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明によると、支持体の変位を阻止して両基板間の封着ずれの発生を抑制すると共に、気密シールも確保して精細度の高い画像表示装置を得る事が出来る。
又、凸起部を基板の位置決めガイドに利用することが出来、組立精度の向上が図れる。
【００１５】
請求項２に係る発明によると、製造工程での高温処理が可能となり、高真空で高精細の画像表示装置を得る事が出来る。
【００１６】
請求項３に係る発明によると、支持体より内側（中心側）に凸起部を配置したことで支持体の変形による電極の損傷やスペーサの傾きの発生及び折損等を防止でき、高真空で高精細の画像表示装置を得る事が出来る。
【００１７】
請求項４に係る発明によると、表示領域内の有効面積を広く確保できる。
【００１８】
請求項５、６に係る発明によると、複数の支持部材片相互の接合は確保されて相互間の気密は維持され、気密シールも確保できる。
【００１９】
請求項７に係る発明によると、支持体の変形防止効果が倍増される
【００２０】
請求項８、９に係る発明によると、表示領域内の耐電圧が確保されると共に、高温処理が可能となり、高真空で高精細の画像表示装置を得る事が出来る。
【００２１】
請求項１０に係る発明によると、それぞれの基板毎に最良の配置とすることが出来、スペースの有効活用が可能で、高精細の画像表示装置を得る事が出来る。
【００２２】
請求項１１に係る発明によると、支持体の略全長に亘って変位か規制されることから封着ずれの発生及びリーク不良を阻止でき、高真空、高精細の画像表示装置を得る事が出来る。
【００２３】
請求項１２に係る発明によると、支持体の変位を確実に規制でき、高真空、高精細の画像表示装置を得る事が出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１乃至図３は本発明の画像表示装置の一実施例を説明するための図で、図１は画像表示装置の概略構成を示す前面基板側から見た平面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った模式断面図、図３は図２の要部を拡大して示す模式断面図である。
【００２６】
これら図１乃至図３において、参照符号１は背面基板、２は前面基板で、これら両基板１，２は厚さ数ｍｍ、例えば３ｍｍ程度のガラス板から構成されている。３は、枠状の支持体で、この支持体３は高さ数ｍｍ、例えば３ｍｍ程度のガラス板或はフリットガラスの燒結体から構成されている。この支持体３は略長方形の枠状を呈し、前記両基板１、２間の周縁部に周回して介挿され、両基板１、２とフリットガラスのような封着部材４を介して気密封着されている。この支持体３と両基板１、２とを封着部材４を介して気密封着する工程では、例えば前記封着部材４は、非晶質のフリットガラス、例えばＰｂＯ：７５〜８０ｗｔ％、Ｂ2Ｏ3：約１０ｗｔ％、その他：１０〜１５ｗｔ％等の組成からなり、前記支持体３の上下端面に配置されてＺ方向に積み重ねられた前記両基板１、２の周縁部を気密封着している。この気密封着により前記支持体３と両基板１、２で囲繞された部分が表示領域５を構成しており、この表示領域５の部分は後述するように真空に保持されている。
【００２７】
ここで、前記封着部材４を介して行う気密封着は、例えば窒素雰囲気中で例えば４３０℃程度の高い温度下で行い、その後例えば３５０℃程度で加熱しつつ排気して真空に封止する方法等が利用できる。
【００２８】
なお、Ｚ方向は重畳された背面基板２と前面基板１の基板面と直交する方向を示す。
この支持体３と両基板１、２及び封着部材４で囲まれた空間は排気管を介して排気され例えば１０-3〜１０-5Ｐａの真空を保持して表示領域５を構成している。又前記排気管は前記背面基板１の外表面に取り付けられてこの背面基板１を貫通して穿設された貫通孔に連通しており、排気完了後前記排気管は封止される。６は画像信号配線で、この画像信号配線６は背面基板１の内面にＹ方向に延在しＸ方向に並設されている。７は走査信号配線で、この走査信号配線７は前記画像信号配線６上でこれと交差するＸ方向に延在しＹ方向に並設されている。この走査信号配線７と画像信号配線６の各交差部には電子源が設けられ、走査信号配線７と電子源とは接続電極で接続され、走査信号配線７から電子源に電流が供給される。この構成では画像信号配線６は例えばＡｌ／Ｎｄ膜、走査信号配線７は例えばＩｒ／Ｐｔ／Ａｕ膜等が用いられる。８はスペーサで、このスペーサ８はセラミックス材から構成されており、長方形の薄板形状に整形され、この実施例では走査信号配線９上に１本おきに直立配置されている。このスペーサ８は通常、複数の画素ごとに画素の動作を妨げない位置に設置される。
【００２９】
スペーサ８の寸法は基板寸法、支持体３の高さ、基板素材、スペーサの配置間隔、スペーサ素材等により設定されるが、一般的には高さは数ｍｍ程度、厚さは数十μｍ〜数ｍｍ以下、長さは５０ｍｍ乃至２００ｍｍ程度、好ましくは８０ｍｍ乃至１２０ｍｍ程度が実用的な値となる。
【００３０】
次に、参照符号９は接着部材で、この接着部材９は例えば接着用フリットガラス又はガラス化成分と例えば銀とを含有した導電性の接着材等からなり、前記スペーサ８を両基板１、２と接着固定している。この接着部材９はその組成にもよるが厚さは接着固定の確保の点から十数μｍ以上、望ましくは２０〜４０μｍ程度の厚さに設定される。
【００３１】
一方、前面基板２の内面には赤色、緑色、青色用の蛍光体層が遮光用のＢＭ（ブラックマトリクス）膜１０で区画されて配置され、これらを覆うように金属薄膜からなる陽極電極１１が設けられている。この構成で、電子源１０から放射される電子を加速し、対応する副画素を構成する蛍光体層に射突させる。これにより、該蛍光体層が所定の色光で発光し、他の副画素の蛍光体の発光色と混合されて所定の色のカラー画素を構成する。
【００３２】
又、陽極電極は面電極や走査信号配線７と交差して画素列ごとに分割されたストライプ状電極とすることもできる。
次に、参照符号１２は凸起部で、この凸起部１２は両基板１、２に同一パターンでそれぞれ配置されており、この凸起部１２は絶縁材例えば結晶化フリットから構成され、支持体３の内側に隣接して配置されている。この凸起部１２の寸法は、高さＨは２０μｍ以上が望ましく、これ以下では抑制効果が損なわれる恐れが有る。又、長さＬは支持体３の各辺と略同一寸法に形成されている。更に、厚さＴは変形時の支持体３の押圧に耐え得る強度が得られる寸法であれば良く、可能な限り薄くすることが表示領域の有効活用の点からは望ましい。
【００３３】
又、凸起部１２の構成材料としては、前述した結晶化フリットの他に例えば封着部材より軟化点が高いフリットガラス又は、結晶化ガラスや軟化点の高い非晶質フリットで接着させた薄片のガラス等でも良い。
【００３４】
この実施例１の構成であれば高温処理時に支持体３が内側（中心側）に変形しても凸起部１２がその変形を阻止する。
【００３５】
一般に、前述した気密封着等の高温処理時の支持体３の変形は、略長方形を呈する各辺のそれぞれが内側（中心側）方向に変形する傾向にあり、特に長辺側の中央部の変形量が最も大きいことから、この中央部を含めた変形を阻止することが重要である。
この実施例１の構成では、支持体３と同一面内でその内側（中心側）に障壁となる凸起部１２を配置したことで支持体３の変形を阻止して変位を抑制し、支持体３の変形に起因する封着ずれ及びリーク不良の発生を防止して、高真空、高精細の画像表示装置を得る事が出来る。
【００３６】
又、凸起部１２を支持体３の各辺の長さと略同一長としたことで変形阻止効果を大とすることが出来る。更に、凸起部１２を支持体３の位置決めガイドとして用いることが出来、位置決め精度の向上と製造工程の効率化が図れる。
【実施例２】
【００３７】
図４は本発明の画像表示装置の他の実施例の凸起部の配置パターンを示す模式平面図で、前述した図１乃至図３と同じ部分には同一記号を付してある。図４において、凸起部２２は枠状の支持体３の長短各辺３Ｌ１、３Ｌ２、３Ｓ１、３Ｓ２にそれぞれ対応して複数個配置したもので、各辺の中央部に線状の凸起部２２１を、又両端部に同じく線状の凸起部２２２をそれぞれ配置してある。これらの凸起部２２１、凸起部２２２の寸法は長さを除いて実施例１と略同一で、又凸起部２２１と凸起部２２２は同一寸法の構成である。
又、凸起部２２の構成材料も実施例１と同一組成のものを用い、ディスペンサで塗布形成することが可能である。
【００３８】
この実施例２の構成では、支持体３と同一面内でその内側（中心側）に支持体３の変形の障壁となる凸起部２２を点在配置したことで支持体３の変形を阻止して変位を抑制し、支持体３の変形に起因する封着ずれ及びリーク不良の発生を防止して、高真空、高精細の画像表示装置を得る事が出来る。
【００３９】
又、凸起部２２を点在配置したことで表示領域５の利用領域を広めることが出来る。
更に、凸起部２２を支持体３の位置決めガイドとして用いることが出来、位置決め精度の向上と製造工程の効率化が図れる。
【実施例３】
【００４０】
図５は本発明の画像表示装置の更に他の実施例の凸起部の配置パターンを示す模式平断面図で、前述した図１乃至図４と同じ部分には同一記号を付してある。図５において、枠状の支持体１３は長尺の支持体片１３Ｌ１、１３Ｌ２、短尺の支持体片１３Ｓ１、１３Ｓ２及び角部支持体片１３Ｃ１〜１３Ｃ４の８個の支持体片の集合体から構成されており、これに対し凸起部３２は前記長短の支持体片１３Ｌ１、１３Ｌ２、１３Ｓ１、１３Ｓ２の略中央に配置された複数の凸起部３２１と、各支持体片１３Ｌ１〜１３Ｃ４の各接合部１３１にその中心をそれぞれ対応させた複数の凸起部３２２とを、支持体１３の内側（中心側）にそれぞれ配置した構成である。
これらの凸起部３２１、凸起部３２２の寸法は実施例２と略同一で、又凸起部３２１と凸起部３２２は同一寸法の構成である。
【００４１】
又、凸起部３２の構成材料も実施例１と同一組成のものを用い、ディスペンサで塗布形成することが可能である。この実施例３の構成では、支持体１３が複数の支持体片の集合体から構成されているため、支持体１３の材料採りに無駄が無く、廉価に入手出来ると共に、各接合部１３１に対応して凸起部３２２を配置したことで接合部１３１の機械的強度向上を図ることが可能となり、支持体１３の変形に起因する封着ずれ及びリーク不良の発生を防止して、高真空、高精細の画像表示装置を得る事が出来る。又、凸起部３２を支持体１３の位置決めガイドとして用いることが出来、位置決め精度の向上と製造工程の効率化が図れる。
【実施例４】
【００４２】
図６は本発明の画像表示装置の更に他の実施例の凸起部の配置パターンを示す模式平面図で、前述した図１乃至図５と同じ部分には同一記号を付してある。図６において、枠状の支持体２３は長短各辺２３Ｌ１、２３Ｌ２、２３Ｓ１、２３Ｓ２が外側方向に向かって凸状に湾曲した構成であり、これに対し凸起部４２は前記支持体２３の各辺２３Ｌ１、２３Ｌ２、２３Ｓ１、２３Ｓ２のそれぞれの中央部に対応して太線状の凸起部４２１を、又各辺の両端部には前記太線状の凸起部４２１に比して細線状でかつ短尺の凸起部４２２をそれぞれ配置してある。これらの凸起部４２１、凸起部４２２の寸法は前述の実施例とは異なり、又凸起部４２１と凸起部４２２の寸法も前述のしたように異なる構成である。
又、凸起部４２の構成材料は前述の実施例１と同一組成のものを用い、ディスペンサで塗布形成することが可能である。
【００４３】
この実施例４の構成では、支持体２３の各辺が外側方向に向かって凸状に湾曲した構成であるため変形が生じ難い特徴を備えると共に凸起部４２を配置したことで更に変形量を抑制することが可能となり、支持体２３の変形に起因する封着ずれ及びリーク不良の発生を防止して、高真空、高精細の画像表示装置を得る事が出来る。又、凸起部の形状寸法も支持体の変形量を考慮して決定することが出来、変形抑止効果を発揮できる最小寸法の採用も可能で、表示領域の有効活用が可能となる。更に、凸起部４２を支持体２３の位置決めガイドとして用いることが出来、位置決め精度の向上と製造工程の効率化が図れる。
【実施例５】
【００４４】
図７は本発明の画像表示装置の更に他の実施例の凸起部の配置パターンを示す模式平面図で、前述した図１乃至図６と同じ部分には同一記号を付してある。図７において、この実施例では凸起部５２を支持体３の内外に配置した構成である。すなわち、支持体３の長短各辺３Ｌ１、３Ｌ２，３Ｓ１及び３Ｓ２のそれぞれの中央部には点状の凸起部５２１を内側に、又各辺３Ｌ１、３Ｌ２，３Ｓ１及び３Ｓ２のそれぞれの両端部には同じく点状の凸起部５２２を外側にそれぞれ配置した構成である。
【００４５】
この配置パターンでは、支持体３の長短各辺３Ｌ１、３Ｌ２，３Ｓ１及び３Ｓ２の中央部が内側方向に変形すると内側の凸起部５２１で変形が規制され、変形成分は両端部へ逃げる傾向にあり、これを外側の凸起部５２２で規制し、総合的に変形を抑制する。この実施例５の構成では、凸起部５２を支持体３の内外に配置したことで総合的に変形量を抑制することが可能となり、支持体３の変形に起因する封着ずれ及びリーク不良の発生を防止して、高真空、高精細の画像表示装置を得る事が出来る。又、内外配置の凸起部５２を支持体３の位置決めガイドとして用いることが出来、位置決め精度の向上と製造工程の効率化が図れる。
【００４６】
以上のように、枠状の支持体に隣接して支持体の変形を規制可能な凸起部を配置したことにより支持体の変形に起因する封着ずれ及びリーク不良の発生を防止して、高真空、高精細の画像表示装置を得る事が出来る。又、凸起部を支持体の位置決めガイドとして用いることが出来、位置決め精度の向上と製造工程の効率化が図れる等優れた特徴を有する。ここで、前述の実施例では凸起部の形状を線状及び点状としたが、これに限定されるものではなく種々の形状が利用できることは勿論である。示特性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の画像表示装置の一実施例の概略構成を示す前面基板側から見た模式平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った模式断面図である。
【図３】図２の要部を拡大して示す模式断面図である。
【図４】本発明の画像表示装置の他の実施例の凸起部の配置パターンを示す模式平面図である。
【図５】本発明の画像表示装置の更に他の実施例の凸起部の配置パターンを示す模式平面図である。
【図６】本発明の画像表示装置の更に他の実施例の凸起部の配置パターンを示す模式平面図である。
【図７】本発明の画像表示装置の更に他の実施例の凸起部の配置パターンを示す模式平面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  背面基板、
２  前面基板、
３、１３、２３  支持体、
４  封着部材、
５  表示領域、
６  画像信号配線、
７  走査信号配線、
８  間隔保持部材
９  接着部材
１０  ＢＭ膜、
１１  陽極電極、
１２、２２、３２、４２、５２  凸起部。
【図１】
2006202526.tif 000003
【図２】
2006202526.tif 000004
【図３】
2006202526.tif 000005
【図４】
2006202526.tif 000006
【図５】
2006202526.tif 000007
【図６】
2006202526.tif 000008
【図７】
2006202526.tif 000009