(57)【要約】【課題】この発明は、表示輝度を高めることができ、真空度を高めることができる表示装置を提供することを課題とする。【解決手段】表示装置の前面基板内面には、ブラックマトリックス層１１、多数の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂ、およびゲッタ層２０が成膜されている。ゲッタ層２０は、蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂに重ならない領域で、マトリックス状に並んだ多数の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂの比較的広い行間の領域にだけ設けられている。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面基板と背面基板を対向させた真空外囲器を有する表示装置において、
上記前面基板の蛍光体発光部以外の場所にゲッタ層が設けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
上記ゲッタ層は、分断されたパターン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】
上記ゲッタ層は、１００［ｎｍ］以上の厚さを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
上記背面基板には、上記蛍光体を発光させる電子放出素子が設けられ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】
多数の蛍光体画素を内面に有する前面基板と、
この前面基板に周縁部を封着せしめて真空外囲器を構成しているとともに、その内面に上記蛍光体画素に対応した多数の電子放出素子を有する背面基板と、
上記蛍光体画素に重ならないよう上記前面基板の内面に設けられたゲッタ層と、
を有することを特徴とする表示装置。
【請求項６】
上記メタルバックは、複数の領域に電気的に分断されており、
上記ゲッタ層は、上記分断されたメタルバック間を電気的に導通しないよう分断されていることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
上記ゲッタ層は、１００［ｎｍ］以上の厚さを有することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
上記ゲッタ層の下地は、凸凹な表面を有することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の表示装置。
【請求項９】
多数の蛍光体画素を内面に有する前面基板と、
この前面基板に周縁部を封着せしめて真空外囲器を構成しているとともに、その内面に上記蛍光体画素に対応して多数の電子放出素子を有する背面基板と、
上記電子放出素子から放出される電子ビームの軌道から外れた位置で上記前面基板の内面に設けられたゲッタ層と、
を有することを特徴とする表示装置。
【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、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）や、表面伝導型の電子放出素子を備えた表示装置（ＳＥＤ）等が知られている。
【０００３】
ＦＥＤやＳＥＤでは、スペーサを介して所定の間隔を置いて対向配置された前面基板および背面基板を矩形枠状の側壁を介して周縁部同士を互いに接合し、内部を真空にした真空外囲器を構成している。
【０００４】
前面基板の内面には３色の蛍光体層とこれを覆うメタルバック層が形成され、背面基板の内面には蛍光体層を励起発光させる電子放出源として蛍光体層の画素毎に対応した多数の電子放出素子が配置されている。
【０００５】
蛍光体層は電子放出素子に対して数ｋＶの高電圧が印加されており、個々の電子放出素子から放出された電子ビームは対応する蛍光体層に向けて電界により加速されて照射され、対応する蛍光体層を励起発光させてカラー画像を表示する。
【０００６】
このＦＥＤやＳＥＤにおいては、真空外囲器の雰囲気が電子放出素子や蛍光体層の劣化を招いてしまうため、内部圧力を小さくすることが重要である。従来は、排気機能をもった部材をパネルの一部に取り付けるなどしていたが、この場合、真空外囲器の基板間のギャップがわずかな隙間であるため、コンダクタンスが小さく、排気部材から遠い場所では雰囲気を改善することが不十分であった。
【０００７】
これに対し、パネル封着を真空チャンバ内で行うと同時に、蛍光体層の上に前面基板全域に渡ってバリウムゲッタを成膜する方法が提示されている（例えば、特許文献１参照。）。この方法によると、上述したように排気部材を局所的に取り付ける場合と比較して、パネル全体に亘って真空雰囲気を改善できる。
【０００８】
しかし、この場合、蛍光体層に重なる領域を含めた前面基板全域にゲッタを成膜するため、電子放出素子から放出された電子ビームがゲッタ層を突き抜ける際に余分なエネルギー損失を生じ、結果的に輝度が劣化する要因になっていた。言い換えると、ゲッタ層の厚さは輝度劣化が問題にならない範囲に制約されていた。
【特許文献１】特願平１１−９４３４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、表示輝度を高めることができ、真空度を高めることが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】
【００１０】
上記目的を達成するため、この発明の表示装置は、前面基板と背面基板を対向させた真空外囲器を有し、上記前面基板の蛍光体発光部以外の場所にゲッタ層が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
また、この発明の表示装置は、多数の蛍光体画素を内面に有する前面基板と、この前面基板に周縁部を封着せしめて真空外囲器を構成しているとともに、その内面に上記蛍光体画素に対応した多数の電子放出素子を有する背面基板と、上記蛍光体画素に重ならないよう上記前面基板の内面に設けられたゲッタ層と、を有する。
【００１２】
上記発明によると、蛍光体を発光させる電子ビームがゲッタ層を通過しないので、エネルギー損失を低くでき、表示輝度を高めることができる。
【００１３】
更に、この発明の表示装置は、多数の蛍光体画素を内面に有する前面基板と、この前面基板に周縁部を封着せしめて真空外囲器を構成しているとともに、その内面に上記蛍光体画素に対応して多数の電子放出素子を有する背面基板と、上記電子放出素子から放出される電子ビームの軌道から外れた位置で上記前面基板の内面に設けられたゲッタ層と、を有する。
【００１４】
上記発明によると、電子放出素子から放出される電子ビームが蛍光体画素に至るまでにゲッタ層に干渉しないので、ゲッタ層通過によるエネルギー損失をなくすことができ、表示輝度を高めることができる。
【発明の効果】
【００１５】
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、表示輝度を高めることができ、真空度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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、本発明の実施の形態に係る表示装置の一例として、ＳＥＤについて説明する。  
図１ないし図３に示すように、ＳＥＤは、それぞれ矩形状の１〜２［ｍｍ］の厚さを有する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２、４はスペーサ８を介して約１．０〜２．０［ｍｍ］の隙間をおいて対向配置されている。そして、前面基板２および背面基板４は、周囲を矩形枠状の側壁６を介して接合され、内部が真空の真空外囲器１０を構成している。
【００１７】
前面基板２の内面には画像を表示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、およびブラックマトリックス層１１を並べ、蛍光体層をメタルバック１４で覆う構成としている。蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂは、ストライプ状あるいはドット状に形成され、メタルバック１４はアルミニウム等の金属薄膜から形成されている。
【００１８】
背面基板４の内面には、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。これら電子放出素子１６は、画素毎に対応して複数列および複数行に配列され、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。
【００１９】
上記ＳＥＤにおいて、画像を表示する場合、配線１８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、蛍光体スクリーン１２にアノード電圧を印加する。すると、このアノード電圧によって電子ビームが加速されて蛍光体スクリーン１２に照射され、所望の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂが励起発光されて画像が表示される。このとき、電子ビームは、蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂに重ねて形成されたメタルバック１４を通過して蛍光体層に照射される。
【００２０】
ところで、上記前面基板２および背面基板４は、真空雰囲気中で脱ガス焼成後に封着されて真空外囲器１０を形成するが、従来、封着に先立ち真空雰囲気中で前面基板２の内面全域にゲッタ成膜し、パネル化後の高真空を維持できるようにしていた。従来、ゲッタ層は、ＢａまたはＴｉが１０［ｎｍ］から１００［ｎｍ］程度の膜厚で前面基板２の全域に成膜されており、輝度劣化の観点から１００［ｎｍ］以上の厚膜化は好ましくなかった。
【００２１】
つまり、ゲッタ層を前面基板２の全域に形成するとゲッタ層が蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂに重ねて形成されるため、電子ビームがゲッタ層をも通過して蛍光体層に到達する。このため、電子ビームのエネルギー損失が大きく、十分に満足のいく表示輝度を得られなかった。言い換えると、ゲッタ層の膜厚が大きいと、その分電子ビームのエネルギー損失が大きくなり、輝度劣化の要因となるため、ゲッタ層の膜厚にも制限があった。
【００２２】
また、メタルバック１４の形成に関しては、放電電流を抑制する観点より、特開平１０−３２６５８３号公報、特開２０００−２５１７９７号公報に示されたような分断形成を行うことが望ましい。この場合、従来のように、前面基板２全域にゲッタ成膜すると分断したメタルバックが電気的に導通してしまうため、ゲッタ層もメタルバック１４と同様に、例えば特開２００３−０６８２３７号公報に示した方法で電気的に分断形成することが望ましい。
【００２３】
図４には、この発明の第１の実施の形態に係るゲッタ構造を説明するための要部部分拡大図を示してある。  
上述したように、前面基板２の内面には、ブラックマトリクス層１１と多数の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂ（蛍光体画素）が形成されている。蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂは、図中矢印Ｙ方向（図中横方向）に交互に並んで比較的狭い隙間を介して配列されており、図中矢印Ｘ方向（図中縦方向）に関しては、画素間隔は比較的大きくなっている。つまり、蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂの行間隔は、列間隔より広くなっている。
【００２４】
本実施の形態では、図示しないマスクを介して、この前面基板２の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂの比較的広い行間部分にだけＢａゲッタ２０を１００［ｎｍ］の厚さで成膜するようにした。言い換えると、本実施の形態では、電子放出素子１６から放出された電子ビームが干渉しない位置、具体的には、蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂに重ならない位置で、前面基板２の内面のゲッタ層を形成した。
【００２５】
本実施の形態のゲッタ構造を採用することで、従来のように蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂに重ねてゲッタ層を成膜する場合と比較して、電子ビームのエネルギー損失を低く抑えることができ、表示輝度を約２０［％］改善することができた。また、前面基板２の内面全域に亘って蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂ近傍にゲッタ層２０を形成しているため、真空雰囲気も表示パネル１０の全域に亘って従来同等の特性を得ることができた。さらに、本実施の形態によると、電子放出素子１６から放出された電子ビームがゲッタ層２０を通過することがないため、ゲッタ層２０の膜厚が表示輝度に悪影響を与えることがなく、ゲッタ層の膜厚を従来より厚くでき、１００［ｎｍ］以上の膜厚も可能となる。
【００２６】
ここでは、ゲッタ層としてＢａゲッタとした場合について説明したが、ゲッタ層としては排気能力を有する材料であれば良く、例えば、Ｔｉ、Ｔａ、その他材料でもかまわない。また、前面基板２内面の成膜構造も上述した実施の形態に限定されるものではなく、蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂの配列を任意に変更でき、前面基板２の内面に他の構造物が付加されていてもよい。
【００２７】
また、上述したゲッタ層２０の下地（本実施の形態ではブラックマトリックス層１１）を凸凹にしてゲッタ層２０の表面積を大きくするようにしても良い。これにより、ゲッタ層２０の単位成膜面積当たりの排気能力を高めることができ、真空外囲器１０の真空度をより高めることができる。
【００２８】
図５には、この発明の第２の実施の形態に係るゲッタ構造を示してある。  
本実施の形態では、蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂに重ならない全ての領域にゲッタ層３０を形成した。言い換えると、ブラックマトリックス層１１と略同じパターンでゲッタ層３０を成膜した。このゲッタ層３０は、ブラックマトリックス層１１に重ねて印刷版によりパターニングして印刷し、後に成膜したゲッタ層３０を活性化して排気能力を持たせるようにした。なお、ゲッタ材は、Ｔｉ粒子で、パターン形成後、高温の還元雰囲気で焼成した後、真空焼成することでゲッタとして活性化させている。
【００２９】
本実施の形態では、上述した第１の実施の形態と比較して、マスク蒸着装置が不要であるため、パネルの製造コストを低減することができる。
【００３０】
図６には、この発明の第３の実施の形態に係るゲッタ構造を示してある。  
ここでは、放電時の電流抑制のため、メタルバック（図示せず）とともにゲッタ層４０も２次元方向に分断した構成とした。このゲッタ層４０は、図示しない電気的に分断されたメタルバック領域を電気的に導通することのないように、電気的に分断されている。なお、このゲッタ層４０の成膜プロセスも、上述した第２の実施の形態と同様の印刷による。
【００３１】
このような分断されたパターンを形成する場合、例えば、図７に示すように、予めゲッタ層４０を形成するパターンに準じて壁または囲い５０を形成しておく。これにより、ゲッタ層４０の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂなどへのはみだしを抑制できる。
【００３２】
いずれにしても、本発明では、電子放出素子１６から放出される電子ビームがゲッタ層２０、３０、４０に干渉せずに蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂに照射され、エネルギー損失を低く抑えることができる。これにより、真空外囲器１０の真空度を所望する値に高めた上で、表示輝度を高めることができる。
【００３３】
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。
【００３４】
例えば、上述した実施の形態では、蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂに重ならない位置にゲッタ層を形成した場合について説明したが、これに限らず、少なくとも電子ビームの軌道から外れた位置にゲッタ層を形成すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の実施の形態に係るＳＥＤの真空外囲器を示す外観斜視図。
【図２】図１の真空外囲器を線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】この発明の第１の実施の形態に係るゲッタ構造を説明するための要部部分拡大図。
【図５】この発明の第２の実施の形態に係るゲッタ構造を説明するための要部部分拡大図。
【図６】この発明の第３の実施の形態に係るゲッタ構造を説明するための要部部分拡大図。
【図７】図６のゲッタ構造を形成するための壁を示す図。
【符号の説明】
【００３６】
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、１６…電子放出素子、１８…配線、２０、３０、４０…ゲッタ層、５０…壁。
【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】
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