(57)【要約】【課題】ブラックマトリクス膜と前面基板のガラス面との境界部分で放電対策を施し、放電発生回数を激減させて表示品位の優れた長寿命の画像表示装置を提供する。【解決手段】ガラス基板上に少なくとも複数の電子源１０を備えた背面基板１と、この背面基板１と対向配置される少なくとも蛍光膜を備えた前面基板２と、これら背面基板１と前面基板２との間に介挿された枠体３とを備えた平面型画像表示装置であって、蛍光膜を構成するブラックマトリクス膜１６の終端１６１を覆って枠体３の内壁面３１に沿って延在する高抵抗膜１８を配置し、高抵抗膜１８の膜幅を広く確保することにより、放電発生回数を激減させた。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に延在し該一方向と直交する他方向に並設された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、この画像信号配線と前記走査信号配線間に配置された層間絶縁膜と、前記走査信号配線と前記画像信号配線の各交差部近傍に設けられた電子源とを備えた背面基板と、
前記電子源に対応して設けられた蛍光体層と、前記電子源から放出される電子を前記蛍光体層に指向する如く加速するための加速電極を有する蛍光膜とを備え前記背面基板と所定間隔を持って対向する前面基板と、
前記背面基板と前記前面基板との間で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枠体と、
前記枠体と前記前面基板及び背面基板とをそれぞれ封止領域で気密封着する封着部材と、
を備えた画像表示装置であって、
前記蛍光膜の終端を覆って前記枠体の内壁面に沿って延在する高抵抗膜を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記高抵抗膜は、前記蛍光膜の終端を覆って前記枠体の内壁面に沿って前記背面基板と前記枠体との前記封着部材の近傍まで延在して配置されたこと特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記高抵抗膜は、前記前面基板と前記枠体とを気密封着する封着部材の一部に浸入して配置されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記高抵抗膜は、１０9Ω／□〜１０15Ω／□の抵抗値を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記高抵抗膜は、絶縁性の高抵抗酸化物を含む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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自発光フラットパネル型の画像表示装置に係わり、特に電子源をマトリクス状に配列した画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マトリクス状に配置した電子源を有する自発光型フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の一つとして、微小で集積可能な冷陰極を利用する電界放出型画像表示装置（ＦＥＤ：Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）や電子放出型画像表示装置が知られている。これらの冷陰極には、スピント型電子源、表面伝導型電子源、カーボンナノチューブ型電子源、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）型または金属−絶縁体−半導体−金属型等の薄膜型電子源などがある。
【０００３】
一般的な自発光型ＦＰＤは、上記のような電子源をガラス板からなる背面基板上に備えた背面パネルと、蛍光体層及びこの蛍光体層に前記電子源から放出される電子を射突させるための電界を形成する陽極をガラス板からなる前面基板上に備えた前面パネルと、両パネルの対向する内部空間を所定の間隔に保持する枠体とを備え、前記両パネルと枠体で形成される表示空間を真空状態に保持する構成とし、この表示パネルに駆動回路を組み合わせて構成される。
【０００４】
また、前記背面パネルの前記背面基板上には、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を有し、更にこの背面基板上には、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を備えている。加えて前記走査信号配線と画像信号配線の各交差部付近に上記の電子源がそれぞれ設けられ、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構成が一般的である。
【０００５】
更に、前記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。
【０００６】
上述の構成に加え、前述したような画像表示装置では、背面パネルと前面パネルとの間の前記枠体で囲繞された表示領域内に複数の間隔保持部材（スペーサ）が配置固定され、前記両パネル間の間隔を前記枠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あるいは幾分かの導電性を有する部材で形成した板状体からなり、通常、複数の画素ごとに画素の動作を妨げない位置に設置される。
【０００７】
また、封止枠となる枠体は背面基板と前面基板との内周縁にフリットガラスなどの封着部材で固着され、この固着部が気密封着され封止領域となっている。両基板と枠体とで形成される表示領域内部の真空度は、例えば１０-5Ｔｏｒｒ〜１０-7Ｔｏｒｒ程度である。
【０００８】
枠体と両基板との封止領域には、背面基板に形成された走査信号配線に繋がる走査信号配線引出端子や画像信号配線に繋がる画像信号配線引出端子がそれぞれ貫通する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のような自発光型の画像表示装置に関して下記特許文献１では、前記枠体の両基板との当接面に電極を設けると共に当該当接面に接する側壁面に高抵抗膜を配置した構成が開示されている。また、下記特許文献２では、放電防止のために表示領域外に抵抗値の異なる２種類の抵抗膜を順次配置する構成が開示されている。
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−７５２５４号公報
【特許文献２】特開２００２−１００３１３号公報
【特許文献３】特開２００４−３６３０７５号公報
【００１１】
この種の画像表示装置では、前記放電対策は必須である。しかしながら、従来、この対策のために表示領域を含め両基板の内表面の汚れや損傷を発生させる恐れがあり、このことは表示品位の劣化を招くと共に長寿命化に支障を来たす問題の発生を内包している。
【００１２】
このような問題を解決したものとしては、蛍光膜の終端を覆って枠体方向に延在し、この枠体と所定の間隔を有して配置された高抵抗膜を備えた画像表示装置が提案されている。また、蛍光膜に連なる高抵抗膜に加え、枠体の内側面に第２の高抵抗膜を配置した画像表示装置が提案されている。
【００１３】
このように構成された画像表示装置では、蛍光面のブラックマトリクス膜と前面基板のガラス面との境界部分においては、印加電圧相当の電位差で放電し易いが、高抵抗膜を設けることにより、電位の傾斜をつけて放電を防止している。
【００１４】
しかしながら、放電対策としては、高抵抗膜の膜幅が広いほど大きな効果が得られるが、その反面、画像表示装置としては、表示パネル周辺部の非表示領域（額縁部分）が狭いほうがより大きな表示領域が確保できるので、膜幅は狭いほうが良いという相反する関係にある。
【００１５】
したがって、本発明は、前述の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、高抵抗膜の膜幅を広く確保することにより、前述の問題を解決して表示品位の優れた長寿命の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】
【００１６】
このような目的を達成するため本発明による画像表示装置は、蛍光膜の終端を覆って枠体の内壁面に沿って延在する高抵抗膜を備えたことにより、非表示領域を狭くして高抵抗膜の膜幅が広く確保できるので、背景技術の課題を解決することができる。
【００１７】
また、本発明による他の画像表示装置は、好ましくは、上記構成において、高抵抗膜は、蛍光膜の終端を覆って枠体の内壁面に沿って背面基板と枠体との封着部材の近傍まで延在して配置されていること特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、蛍光膜の終端を覆って枠体の内壁面に沿って延在する高抵抗膜を配置したことにより、高抵抗膜の膜幅が広く確保できるので、この高抵抗膜が高圧電位緩和層となって蛍光面の高圧印加部分の端面の電界集中が緩和され、放電発生を抑制できるので、表示品位の優れた長寿命の画像表示装置が実現可能となるという極めて優れた効果が得られる。
【００１９】
また、本発明によれば、蛍光膜の終端を覆って枠体の内壁面に沿って背面基板と枠体との封着部材の近傍まで延在する高抵抗膜を配置したことにより、高抵抗膜の膜幅がさらに広く確保できるので、放電発生を更に抑制でき、表示品位の優れた長寿命の画像表示装置が実現可能となるという極めて優れた効果が得られる。
【００２０】
また、本発明によれば、枠体の内壁面に沿って延在する高抵抗膜を配置したことにより、高抵抗膜の膜幅に相当する分、非表示領域（額縁部分）を狭くすることができるので、表示パネルの表示領域を大きく確保することができる。また、同一サイズの画像表示装置で非表示領域が狭い分、小型化が容易に実現可能となるなどの極めて優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施例の図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１乃至図４は、本発明による画像表示装置の第1の実施例を説明する模式図であり、図１（ａ）は前面基板側から見た平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の矢印Ｙ方向から見た側面図、図２は図１（ｂ）のＡ−Ａ線に沿った平面図、図３は図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図、図４は図２のＣ−Ｃ線に沿った断面図、図５は図２のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。
【００２３】
これら図１乃至図５において、参照符号１は背面基板、２は前面基板、３は枠体、４は排気管、５は封着部材、６は表示領域、７は貫通孔、８は映像信号配線、８ａは画像信号配線引出端子、９は走査信号配線、９ａは走査信号配線引出端子、１０は電子源、１１は接続配線、１２はスペーサ、１３は接着部材、１５は蛍光体層、１６は遮光用のブラックマトリクス膜、１７は加速電極としての金属薄膜からなるメタルバック膜、１８は高抵抗膜である。
【００２４】
これら背面基板１及び前面基板２は、厚さ数ｍｍ、例えば１〜１０ｍｍ程度のガラス板から構成され、背面基板１及び前面基板２はほぼ矩形状に形成され、所定の間隔を隔てて積層されている。参照符号３は枠体であり、この枠体３は例えばフリットガラスの燒結体またはガラス板等から構成され、単体で若しくは複数部材の組み合わせでほぼ矩形状に形成され、背面基板１と前面基板２との間に介挿されている。
【００２５】
この枠体３は、背面基板１と前面基板２との間の周縁部に介挿され、両端面を背面基板１と前面基板２とに気密接合されている。この枠体３の厚さは数ｍｍ〜数十ｍｍ、その高さは背面基板１と前面基板２との間の前述した間隔に略等しい寸法に設定されている。参照符号４は排気管であり、この排気管４は背面基板１に固着されている。５は封着部材であり、この封着部材５は、例えばフリットガラスから構成され、枠体３と背面基板１及び前面基板２との間を接合して気密封着している。
【００２６】
この枠体３と背面基板１及び前面基板２並びに封着部材５とで囲まれた表示領域６を含む空間は、排気管４を介して排気され、例えば１０-5Ｔｏｒｒ〜１０-7Ｔｏｒｒの真空度を保持している。また、排気管４は前述のように背面基板１の外表面に取り付けられ、この背面基板１を貫通して穿設された貫通孔７に連通しており、排気完了後は排気管４は封止される。
【００２７】
参照符号８は映像信号配線であり、この映像信号配線８は、後述するような金属材料を用い、背面基板１の内面に一方向（Ｙ方向）に延在し他方向（Ｘ方向）に並設されている。この映像信号配線８は、表示領域６を含む空間から枠体３と背面基板１との封止領域を気密に貫通し、背面基板１の端面まで延長している。この映像信号配線８は前記封止領域より外側先端部分を映像信号配線引出端子８ａとしている。
【００２８】
参照符号９は走査信号配線であり、この走査信号配線９は、後述するような金属材料を用い、映像信号配線８上でこれと交差する他方向（Ｘ方向）に延在し一方向（Ｙ方向）に並設されている。この走査信号配線９は表示領域６を含む空間から枠体３と背面基板１との封止領域を気密に貫通し、背面基板１の端面近傍まで延長している。この走査信号配線９はその封止領域より外側先端部分を走査信号配線引出端子９ａとしている。
【００２９】
参照符号１０は例えば特許文献３に開示された電子源の一種のＭＩＭ型の電子源であり、この電子源１０は走査信号配線９と映像信号配線８の各交差部近傍に設けられている。また、この電子源１０は走査信号配線９と接続線１１で接続されている。また、映像信号配線８と、電子源１０の上部電極及び走査信号配線９との間には層間絶縁膜１４が配置されている。
【００３０】
ここで、映像信号配線８は例えばＡｌ（アルミニウム）膜、走査信号配線９は例えばＣｒ／Ａｌ／Ｃｒ膜、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒ膜等が用いられる。また、信号配線引出端子８ａ、９ａはそれぞれ信号配線の両端に設けられているが、何れか一端のみに設けても良い。
【００３１】
参照符号１２はスペーサであり、このスペーサ１２はガラスやセラミックスなどの絶縁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。このスペーサ１２は１０8Ω・ｃｍ〜１０9Ω・ｃｍ程度の比抵抗を有し、全体として抵抗値の偏在の少ない構成となっている。そして、スペーサ１２は枠体３とほぼ平行で走査信号配線９上に直立配置され、接着部材１３で両基板１、２と接着固定している。また、スペーサ１２の基板との接着固定は一端側のみでも良く、更にその配置は通常、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。更に走査信号配線９上に数本おきに配置することも可能である。
【００３２】
このスペーサ１２の寸法は、基板寸法、枠体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、一般的には高さは枠体３と略同一寸法、厚さは数十μｍ〜数ｍｍ以下である。スペーサ１２の長さは２０ｍｍ乃至１０００ｍｍ程度、更にはそれ以上の長尺も可能である。好ましくは８０ｍｍ乃至３００ｍｍ程度が実用的な値となる。
【００３３】
一方、スペーサ１２の一端側が固定された前面基板２の内面には、赤色、緑色、青色用の蛍光体層１５が遮光用のブラックマトリクス膜１６で区画された窓部に配置され、これらを覆うように金属薄膜からなるメタルバック膜１７が例えば蒸着方法で設けられて蛍光面を形成している。動作時にはこの蛍光面には３ｋＶ〜２０ｋＶ程度の陽極電圧が印加される。メタルバック膜１７は前面基板２と反対側、つまり背面基板１側への発光を前面基板２側へ向け反射させ、発光の取り出し効率を上げるための光反射膜であると共に蛍光体粒子の表面の帯電を防ぐ機能も合わせ持っている。
【００３４】
この蛍光体としては、例えば赤色用としてＹ2Ｏ3：Ｅｕ、Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ等を、また、緑色用としてＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、Ｙ2ＳｉＯ5：Ｔｂ等を、さらに、青色用としてＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ等をそれぞれ用いることができる。この蛍光体層１５は、蛍光体粒子の平均粒径が例えば約４μｍ〜９μｍ、膜厚が例えば約１０μｍ〜２０μｍ程度となっている。
【００３５】
参照符号１８は高抵抗膜であり、この高抵抗膜１８は、前面基板２の内面側に形成された蛍光面側から枠体３の内壁面３１に沿って連続して形成されて配置されている。この高抵抗膜１８は、その始端１８１がブラックマトリクス膜１６の終端１６１の全周を覆い、前面基板２と枠体３とが封着される封着部材５の内部に一部が食い込み、その境界部分を経て枠体３の内壁面３１方向へ延在し、その終端１８２が枠体３の高さのほぼ半分の高さのほぼ中央部分までの全内周を覆って配置されている。
【００３６】
なお、この高抵抗膜１８の膜厚は、約３μｍ〜１００μｍ程度必要である。この膜厚が約３μｍ未満では膜の消滅の可能性がある。
【００３７】
このような構成においては、この高抵抗膜１８の始端１８１は、ブラックマトリクス膜１６の終端１６１の全周と重畳し、その終端１８２が枠体３の内壁面のほぼ中央部分までの全内周を覆って配置されるので、高抵抗膜１８の塗布幅が広くなるので、高圧電位が緩和され、ブラックマトリクス膜１６の終端１６１付近の電界が滑らかとなり、その結果、放電発生回数が激減するので、表示品位の優れた長寿命の画像表示装置を得ることができる。
【００３８】
また、このような構成において、高低抗膜１８がブラックマトリクス膜１６の終端１６１を覆って枠体３方向へ内壁面３１に沿って延在して形成されるので、その膜幅が広くなるので、その膜幅に相当する分、非表示領域（額縁部分）を狭くすることができる。これによって表示パネルの小型化が実現可能となる。
【００３９】
この高低抗膜１８は、酸化鉄、酸化クロム等の絶縁性の高抵抗酸化物と水ガラス等の無機バインダで構成されている。酸化鉄としては陰極線管等で使用実績のある例えばＦｅ2Ｏ3が、また、酸化クロムとしては例えばＣｒ2Ｏ3が推奨される。この構成では、酸化鉄、酸化クロム等は粒径が約０．１μｍ〜１０μｍのものを用いる。特に、粒径が約１０μｍを超えると、電位緩和効果が小さくなる問題があり、好ましくは、約０．５μｍ〜３μｍ程度が好適である。
【００４０】
この高低抗膜１８の無機バインダとして、同じく陰極線管等で使用実績のある水ガラスを用いるケースでは、水ガラスは約１重量％〜２０重量％程度であり、好ましくは、約３重量％〜１０重量％程度である。また、水ガラスとＦｅ2Ｏ3との組み合わせ、または水ガラスとＣｒ2Ｏ3との組み合わせでは、混合比は水ガラス：Ｆｅ2Ｏ3は１：４〜１：１０、水ガラス：Ｃｒ2Ｏ3は同じく１：４〜１：１０が好ましい。
【００４１】
高低抗膜１８の形成は、図６に要部断面図で示すように前面基板２の内壁面に成膜された図示しないブラックマトリクス膜１６の終端と枠体３の内壁面３１とにそれぞれ上記材料の混合溶液をスポンジ、刷毛、筆等公知の治具を用いて塗布し、乾燥させる。一方、枠体３の端面に封着部材５を塗布し仮焼成して保持固定させた後、枠体３と前面基板２とを所定位置に当接させて焼成することによって封着部材５の内部に高抵抗膜１８の一部が食い込まれて図４及び図５に示したような封着構造が完成する。
【００４２】
なお、完成後の高抵抗膜１８の抵抗値は、約１０9Ω／□〜１０15Ω／□程度であり、ブラックマトリクス膜１６及びメタルバック膜１７等の形成された蛍光面の抵抗値の約１０2Ω／□以下程度に比べると、格段に異なる高抵抗膜となっている。
【実施例２】
【００４３】
図７は本発明による画像表示装置の他の実施例を示す模式断面図であり、前述した図６に対応しており、かつ前述した図と同一部分には同一記号を付してある。
【００４４】
図７において、図６と異なる点は、この高抵抗膜１８の始端１８１は、ブラックマトリクス膜１６の終端１６１の全周と重畳し、その終端１８２が枠体３の全周に亘ってその内壁面３１に背面基板１と非接触の状態で配置されている。つまり、背面基板１と枠体３との封着部材５の近傍まで延在して配置されている。なお、この高抵抗膜１８は、実施例１と同一組成のもので形成されている。膜厚も同様な寸法内に設定される。
【００４５】
この実施例２の構成では、蛍光面側に配置された高低抗膜１８に加え、枠体３の全周に亘ってその内壁面３１の全面に高抵抗膜１８を配置したことにより、高抵抗膜１８の膜幅がさらに拡大されるので、高圧電位がさらに緩和され、ブラックマトリクス膜１６の終端１６１付近の等電位線の傾斜が更に滑らかとなり、その結果、放電発生回数が激減するので、表示品位の優れた長寿命の画像表示装置を得ることができた。
【００４６】
また、高抵抗膜１８の膜幅がさらに広くなるので、その膜幅に相当する分、非表示領域（額縁部分）を狭くすることができる。これによって表示パネルの小型化が実現可能となる。
【００４７】
以上の実施例では、電子源にＭＩＭを用いた構造を例としたが、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に対しても同様に適用できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明による画像表示装置の第1の実施例を説明する模式図であり、図１（ａ）は前面基板側から見た平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の矢印Ｙ方向から見た側面図である。
【図２】図１（ｂ）のＡ−Ａ線に沿った模式平面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ線に沿った模式断面図である。
【図４】図２のＣ−Ｃ線に沿った模式断面図である。
【図５】図２のＤ−Ｄ線に沿った模式断面図である。
【図６】図４の前面基板と枠体との封着構造を説明する要部模式断面図である。
【図７】本発明による画像表示装置の第２の実施例を説明する図４に対応する模式断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１・・・背面基板、２・・・前面基板、３・・・枠体、３１・・・内壁面、４・・・排気管、５・・・封着部材、６・・・表示領域、７・・・貫通孔、８・・・画像信号配線、８ａ・・・画像信号配線引出端子、９・・・走査信号配線、９ａ・・・走査信号配線引出端子、１０・・・電子源、１１・・・接続配線、１２・・・スペーサ、１３・・・接着部材、１４・・・層間絶縁膜、１５・・・蛍光体層、１６・・・ブラックマトリクス膜、１６１・・・ブラックマトリクス膜の終端、１７・・・メタルバック膜（加速電極）、１８・・・高抵抗膜、１８１・・・高抵抗膜の始端、１８２・・・高抵抗膜の終端、ＩＮＳ・・・絶縁膜（層間絶縁膜）。
【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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