(57)【要約】【課題】この発明は、良好な画像を表示できる表示装置を提供することを課題とする。【解決手段】表示パネルの背面基板上には、多数の電子放出素子１６および配線が形成されている。蛍光体層を有する前面基板と背面基板との間には、複数のスペーサが配置される。スペーサが配置された配線ｙｉは、ダミー配線として機能し、電子放出素子６が接続されていない。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の蛍光体層を有する前面基板と、
上記複数の蛍光体層に対応した複数の電子放出素子、およびこれら電子放出素子に給電する複数本の配線を有する背面基板と、
上記前面基板および背面基板の周縁部同士を封着する封着部と、
上記複数本の配線のうち特定の配線の上に配置され、上記前面基板および背面基板を内側から支えるスペーサと、を有し、
上記スペーサが設けられた特定の配線には上記電子放出素子を接続していないことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
上記特定の配線は、他の配線と同じ信号が与えられるダミー配線であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
上記ダミー配線を含む隣接した配線は、他の配線と異なるピッチで形成されていることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
上記スペーサの上記特定の配線から離間した端部は、上記蛍光体層に重ねて上記前面基板に設けられたメタルバックに当接していることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
上記スペーサの端部は、上記メタルバックの電気的に分断された分断領域に当接していることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
複数の蛍光体層を有する前面基板と、
上記複数の蛍光体層に対応した複数の電子放出素子、およびこれら電子放出素子に給電する複数本の配線を有する背面基板と、
上記前面基板および背面基板の周縁部同士を封着する封着部と、
上記複数本の配線のうち特定の配線の上に配置され、上記前面基板および背面基板を内側から支えるスペーサと、を有し、
上記スペーサが設けられた特定の配線は、他の配線より配線抵抗が低いことを特徴とする表示装置。
【請求項７】
上記スペーサの上記特定の配線から離間した端部は、上記蛍光体層に重ねて上記前面基板に設けられたメタルバックに当接していることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
上記スペーサの端部は、上記メタルバックの電気的に分断された分断領域に当接していることを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、背面基板に設けた電子放出素子から電子を放出させて前面基板に設けた蛍光体層を励起発光させることによりカラー画像を表示する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、偏平な平面パネル構造の真空外囲器を有する表示装置として、液晶ディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）等が知られている。また、ＦＥＤの一種として、表面伝導型の電子放出素子を備えた表示装置（以下、ＳＥＤと称する）の開発が進められている。
【０００３】
ＳＥＤは、所定の隙間を置いて対向配置された前面基板および背面基板を有する。これらの基板は、矩形枠状の側壁を介して周縁部を互いに接合され、内部を真空にされて偏平な平面パネル構造の真空外囲器を構成している。
【０００４】
前面基板の内面には３色の蛍光体層を有する蛍光体スクリーンが形成され、蛍光体スクリーンの上にメタルバックが形成され、背面基板の内面には、蛍光体層を励起発光させる電子の放出源として画素毎に対応する多数の電子放出素子が整列配置されている。また、背面基板の内面上には、電子放出素子を駆動するための多数本の配線が設けられ、その端部は真空外囲器の外部に引き出されている。
【０００５】
前面基板と背面基板の間には複数の板状のスペーサが配設されている。各スペーサの一端は多数本の配線のうち特定の配線上にそれぞれ当接し、他端はメタルバックに当接している。つまり、各スペーサを前面基板および背面基板の内面に当接させることで、大気圧加重に抗して基板間の隙間を維持するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
このＳＥＤを動作させる場合、メタルバックにアノード電圧を印加して基板間に１０［ｋＶ］程度の高電圧を与え、配線に接続した駆動回路を介して各電子放出素子に選択的に駆動電圧を印加する。これにより、各電子放出素子から選択的に放出された電子ビームがアノード電圧によって加速されて対応する蛍光体層に照射され、蛍光体層が励起発光されてカラー画像が表示されるようになっている。
【０００７】
しかし、上述したように、特定の配線上にスペーサを設けると、メタルバックの変動電圧がスペーサのキャパシタンスを介して特定の配線に伝わり易くなり、他の配線と比較してノイズが伝わり易くなる。このため、この特定の配線に接続された電子放出素子が他の素子と比べて経時的に劣化し易くなり、電子の放出特性にバラツキを生じ、スペーサに沿った筋画像が発生する問題があった。
【特許文献１】特開２０００−３０６５１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明の目的は、良好な画像を表示できる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】
【０００９】
上記目的を達成するため、この発明の表示装置は、複数の蛍光体層を有する前面基板と、上記複数の蛍光体層に対応した複数の電子放出素子、およびこれら電子放出素子に給電する複数本の配線を有する背面基板と、上記前面基板および背面基板の周縁部同士を封着する封着部と、上記複数本の配線のうち特定の配線の上に配置され、上記前面基板および背面基板を内側から支えるスペーサと、を有し、上記スペーサが設けられた特定の配線には上記電子放出素子を接続していないことを特徴とする。
【００１０】
上記発明によると、スペーサが配置された特定の配線に電子放出素子を接続していないため、メタルバックから伝わるノイズによる表示画像への影響を無くすことができる。
【００１１】
また、この発明の表示装置は、複数の蛍光体層を有する前面基板と、上記複数の蛍光体層に対応した複数の電子放出素子、およびこれら電子放出素子に給電する複数本の配線を有する背面基板と、上記前面基板および背面基板の周縁部同士を封着する封着部と、上記複数本の配線のうち特定の配線の上に配置され、上記前面基板および背面基板を内側から支えるスペーサと、を有し、上記スペーサが設けられた特定の配線は、他の配線より配線抵抗が低いことを特徴とする。
【００１２】
上記発明によると、スペーサが配置された特定の配線の電気抵抗を他の配線より低くしたため、メタルバックから伝わるノイズを効率良く逃がすことができる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の表示装置は、上記のような構成および作用を有しているので、多数の電子放出素子の電子放出特性を均一にでき、良好な画像を表示できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態について詳細に説明する。  
始めに、図１乃至図３を参照して、本発明の実施の形態に係る表示装置の一例として、ＳＥＤ（Surface-conduction Electron-emitter Display）について説明する。図１は、前面基板２を部分的に切り欠いた状態のＳＥＤの真空外囲器１０（以下、表示パネル１０と称する場合もある）を示す斜視図であり、図２は、図１の真空外囲器１０を線II-IIで切断した断面図であり、図３は、図２の断面を部分的に拡大した部分拡大断面図である。
【００１５】
図１乃至図３に示すように、表示パネル１０は、それぞれ矩形のガラス板からなる前面基板２および背面基板４を備え、これらの基板は約１．０〜２．０ｍｍの隙間をおいて互いに平行に対向配置されている。なお、背面基板４は、前面基板２より１回り大きいサイズを有する。また、前面基板２および背面基板４は、ガラスからなる矩形枠状の側壁６を介して周縁部同士が接合され、内部が真空の扁平な平面パネル構造の真空外囲器を構成している。
【００１６】
前面基板２の内面には画像表示面として機能する蛍光体スクリーン１２が形成されている。この蛍光体スクリーン１２は、赤、青、緑の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂ、および遮光層１１を並べて構成され、これらの蛍光体層はストライプ状あるいはドット状に形成されている。また、蛍光体スクリーン１２上には、アルミニウム等からなるメタルバック１４が形成されている。
【００１７】
背面基板４の内面には、蛍光体スクリーン１２の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂを励起発光させるための電子ビームを放出する多数の表面伝導型の電子放出素子１６が設けられている。これらの電子放出素子１６は、画素毎、すなわち蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂ毎に対応して複数列および複数行に配列されている。各電子放出素子１６は、図示しない電子放出部、この電子放出部に電圧を印加する一対の素子電極等で構成されている。また、背面基板４の内面上には、各電子放出素子１６の素子電極間に駆動電圧を与えるための多数本の配線１８がマトリックス状に設けられ、その端部は真空外囲器１０の外部に引き出されている。
【００１８】
接合部材として機能する側壁６は、例えば、低融点ガラス、低融点金属等の封着材１９（封着部）により、前面基板２の周縁部および背面基板４の周縁部に封着され、これらの基板同士を接合している。本実施の形態では、背面基板４と側壁６をフリットガラス１９ａを用いて接合し、前面基板２と側壁６をインジウム１９ｂを用いて接合した。もし、配線１８のある背面基板４と側壁６を低融点金属で封着する場合は、配線１８と封着材１９の電気ショートを避けるため、中間層として絶縁層を設ける必要がある。
【００１９】
また、表示パネル１０は、前面基板２と背面基板４の間にガラスからなる複数の細長い板状のスペーサ８を備えている。本実施の形態において、スペーサ８は、複数の細長いガラス板としたが、矩形板状の金属板からなるグリッド（図示せず）と、グリッドの両面に一体的に立設された多数の柱状のスペーサ（図示せず）と、で構成しても良い。
【００２０】
各スペーサ８は、上述したメタルバック１４、および蛍光体スクリーン１２の遮光層１１を介して前面基板２の内面に当接する上端８ａ、および背面基板４の内面上に設けられた配線１８上に当接する下端８ｂを有する。しかして、これら複数のスペーサ８は、前面基板２および背面基板４の外側から作用する大気圧荷重を支持し、基板間の間隔を所定値に維持している。
【００２１】
さらに、ＳＥＤは、前面基板２のメタルバック１４と背面基板４との間にアノード電圧を印加する図示しない電圧供給部を備えている。電圧供給部は、例えば、背面基板４の電位を０Ｖに設定し、メタルバック１４の電位を１０ｋＶ程度にするよう、両者の間にアノード電圧を印加する。
【００２２】
そして、上記ＳＥＤにおいて、画像を表示する場合、配線１８に接続した図示しない駆動回路を介して電子放出素子１６の素子電極間に電圧を与え、任意の電子放出素子１６の電子放出部から電子ビームを放出するとともに、メタルバック１４にアノード電圧を印加する。電子放出部から放出された電子ビームは、アノード電圧により加速され、蛍光体スクリーン１２に衝突する。これにより、蛍光体スクリーン１２の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂが励起されて発光し、カラー画像を表示する。
【００２３】
また、上記構造の表示パネル１０を製造する場合、予め、蛍光体スクリーン１２およびメタルバック１４の設けられた前面基板２を用意し、電子放出素子１６および配線１８が設けられているとともに側壁６およびスペーサ８が接合された背面基板４を用意しておく。そして、前面基板２、および背面基板４を図示しない真空チャンバ内に配置し、真空チャンバ内を真空排気した後、側壁６を介して前面基板２を背面基板４に接合する。これにより、複数のスペーサ８を備えた表示パネル１０が製造される。
【００２４】
ところで、上述したようにスペーサ８の下端８ｂを配線１８上に当接させて配置すると、アノード電極として機能するメタルバック１４からスペーサ８を介して当該配線１８にノイズが伝わり易くなり、スペーサ８が当接していない他の配線と比較してノイズが乗り易くなる。このように、特定の配線１８に過剰なノイズが伝達されると、この配線１８に接続された電子放出素子１６の電子放出特性が他の素子と比べて経時的に劣化する。この結果、スペーサ８に沿って筋状の輝度ムラが生じ画像不良を生じてしまう。
【００２５】
特に、メタルバック１４を複数の短冊状の領域に電気的に分割するソフトフラッシュ構造を採用した場合、アルミニウムを酸化させて電気的に高抵抗化した分断領域が遮光層１１に重なるように配置され且つスペーサ８の上端８ａがこの分断領域に当接するため、メタルバック１４の有効領域１４ａ間で何らかの原因によって放電を生じた場合、この放電電流がスペーサ８を介して特定の配線１８に流れてしまう。この場合、コントロールできない放電電流が特定の配線１８に流れることになり、当該配線１８に接続された電子放出素子１６の破壊等、重大な問題を生じてしまう。
【００２６】
このため、本実施の形態では、図４および図５に示すように、スペーサ８の下端８ｂが当接した特定の配線ｙｉに電子放出素子１６を接続しないようにした。言い換えると、本実施の形態では、多数の電子放出素子１６を駆動するための正規の配線１８の他にスペーサ８を取り付けるためのダミー配線ｙｉを配置した。この場合、ダミー配線ｙｉにも他の配線と同じように走査信号を与え、電気的特性にばらつきを生じないようにした。
【００２７】
本実施の形態では、２０本のスペーサ８を表示パネル１０の長手方向に沿って互いに離間して配置し、正規の走査配線（１０２４本）に加えて２０本のダミー配線を背面基板４の内面に形成した。なお、図１乃至図３では、図示簡略化のため、全てのスペーサ８や電子放出素子１６を図示していない。このように、ダミー配線の比率は低いので、ダミー配線と正規の配線を同じピッチで形成しても問題はないが、ダミー配線を含む隣接した数本の配線のピッチを他の配線のピッチより狭くして表示画像に影響が出ないようにすることが望ましい。
【００２８】
或いは、図５に示すように、全ての電子放出素子１６を等間隔で配置した上で、配線パターンを工夫すれば良く、配線１８のピッチ、パターンなどは適宜に設定可能である。
【００２９】
以上のように、本実施の形態によると、スペーサ８が当接する配線１８に電子放出素子１６を接続しないようにしたため、スペーサ８を介してメタルバック１４から特定の配線にノイズが伝達されても、電子放出素子１６に影響が及ぶことがなく、表示品質が劣化することもない。
【００３０】
なお、この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。
【００３１】
例えば、上述した実施の形態では、スペーサ８が当接した配線１８に電子放出素子１６を接続しないようにしたが、これに限らず、スペーサ８が当接した特定の配線１８の配線抵抗をスペーサ８が当接していない配線１８より低くしても良い。例えば、特定の配線の幅を広くしたり、特定の配線の厚さを厚くしたりすれば、配線抵抗を低くできる。これにより、特定の配線にノイズが伝達された場合であっても当該配線を介してノイズを逃がすことができ、当該配線に接続された電子放出素子の特性が劣化することを抑制でき、画像不良を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の実施の形態に係るＳＥＤの表示パネルを示す外観斜視図。
【図２】図１の表示パネルを線II−IIに沿って切断した断面斜視図。
【図３】図２の断面を部分的に拡大して示す部分拡大断面図。
【図４】図１の表示パネルのダミー配線、スペーサ、メタルバックの位置関係を模式的に示す部分拡大斜視図。
【図５】図１の表示パネルの背面基板における配線構造を概略的に示す図。
【符号の説明】
【００３３】
１…ＳＥＤ、２…前面基板、４…背面基板、６…側壁、８…スペーサ、１０…真空外囲器（表示パネル）、１２…蛍光体スクリーン、１４…メタルバック、１４ａ…有効領域、１６…電子放出素子、１８…配線、ｙｉ…ダミー配線。
【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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