(57)【要約】【課題】ＦＥＤ（フィールドエミッションディスプレイ）において、スペーサ部でスパークによる大電流が流れることによる電子源等の破壊を防止する。【解決手段】わずかな導電性を有するスペーサ４の側面にスペーサよりも体積抵抗の大きい高抵抗体４３を帯状に塗布する。スパークは非常に早い現象であるので、スパーク電流は高周波成分が多く、スペーサ４の表面を流れる。本発明では、スペーサ４の側面に高抵抗膜４３が形成されているので、スパーク電流を抑制することが出来る。【選択図】図３
2008311029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子源がマトリクス状に形成されたカソード基板と、前記カソード基板と対向し、アノード電圧が印加されるアノード端子を有し、前記電子源と対応する場所に蛍光体が形成されて有効画面を形成してなるアノード基板を備え、前記カソード基板と前記アノード基板との間には前記カソード基板と前記アノード基板の間隔を規定するスペーサが設置され、前記カソード基板と前記アノード基板の周辺部には封着部が形成されて内部が真空に保持される表示装置であって、
前記スペーサは導電性を有しており、前記スペーサの側面の一部には前記スペーサよりも体積抵抗率の高い抵抗膜が形成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記抵抗膜は前記スペーサの側面のアノード基板側に連続して形成さ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３】
前記抵抗膜はＳｉＣ、Ｂ４Ｃ、ＢＮ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＯ２
のいずれかによって形成さ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４】
前記抵抗膜はＳｉＣ、Ｂ４Ｃ、ＢＮ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＯ２の粒子を水ガラスによって結合した塗布膜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５】
前記スペーサのバルク抵抗は１０８から１０９Ω・ｃｍ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６】
前記抵抗膜はバルク抵抗が１０９Ω・ｃｍ以上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７】
前記抵抗膜は前記スペーサの側面のアノード基板側に帯状に連続して形成され、前記抵抗膜はカソード基板側に突起が形成さ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８】
前記突起の高さは前記スペーサの高さの１/１０倍以上であることを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記突起の幅は前記スペーサの高さの０．０５から０．１倍であることを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記突起のピッチは前記スペーサの高さの１から１０倍であることを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項１１】
電子源がマトリクス状に形成されたカソード基板と、前記カソード基板と対向し、アノード電圧が印加されるアノード端子を有し、前記電子源と対応する場所に蛍光体が形成されて有効画面を形成してなるアノード基板を備え、前記カソード基板と前記アノード基板との間には前記カソード基板と前記アノード基板の間隔を規定するスペーサが設置され、前記カソード基板と前記アノード基板の周辺部には封着部が形成されて内部が真空に保持される表示装置であって、
前記スペーサは導電性を有しており、前記スペーサの側面の一部には前記スペーサより高い表面抵抗を有する抵抗膜が形成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項１２】
前記抵抗膜はＳｉＣ、Ｂ４Ｃ、ＢＮ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＯ２
のいずれかによって形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記抵抗膜は前記スペーサのアノード側に帯状に連続して形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１４】
電子源がマトリクス状に形成されたカソード基板と、前記カソード基板と対向し、アノード電圧が印加されるアノード端子を有し、前記電子源と対応する場所に蛍光体が形成されて有効画面を形成してなるアノード基板を備え、前記カソード基板と前記アノード基板との間には前記カソード基板と前記アノード基板の間隔を規定するスペーサが設置され、前記カソード基板と前記アノード基板の周辺部には封着部が形成されて内部が真空に保持される表示装置であって、
前記スペーサは導電性を有しており、前記スペーサの側面の一部には前記スペーサよりも表面抵抗の高い抵抗膜が形成され、前記アノード基板の前記有効画面の外には一対の電極が存在し、前記一対の電極の一方の電極は前記アノード端子と電気的に導通していることを特徴とする表示装置。
【請求項１５】
電子源がマトリクス状に形成されたカソード基板と、前記カソード基板と対向し、アノード電圧が印加されるアノード端子を有し、前記電子源と対応する場所に蛍光体が形成されて有効画面を形成してなるアノード基板を備え、前記カソード基板と前記アノード基板の周辺部には封着部が形成されて内部が真空に保持される表示装置であって、
前記有効画面内には前記アノード基板と前記カソード基板の間隔を規定するスペーサが設置され、前記有効画面外には内枠スペーサが設置されており、
前記スペーサは導電性を有しており、前記スペーサの側面の一部には前記スペーサよりも表面抵抗の高い抵抗膜が形成され、前記アノード基板の前記有効画面外で、前記内枠スペーサと前記封着部の間には一対の電極が存在し、前記一対の電極の一方の電極は前記アノード端子と電気的に導通していることを特徴とする表示装置。
【請求項１６】
電子源がマトリクス状に形成されたカソード基板と、前記カソード基板と対向し、アノード電圧が印加されるアノード端子を有し、前記電子源と対応する場所に蛍光体が形成されて有効画面を形成してなるアノード基板を備え、前記カソード基板と前記アノード基板との間には前記カソード基板と前記アノード基板の間隔を規定するスペーサが設置され、前記カソード基板と前記アノード基板の周辺部には封着部が形成されて内部が真空に保持される表示装置であって、
前記スペーサは導電性を有しており、前記スペーサの側面の一部には前記スペーサよりも表面抵抗の高い抵抗膜が形成され、前記カソード基板の前記有効画面に対応する部分の外には一対の電極が存在し、前記一対の電極の一方の電極はアノード電圧が印加され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】
本発明は、内部を真空にし、背面基板に電子放出源をマトリクス状に配置し、前面基板に対応する蛍光体を配置したフラット型表示装置に係り、この表示装置の内部でのスパークを防止する技術に関する。
【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、省スペース、軽量等の観点から平面型画像表示装置の需要が拡大している。液晶表示装置、プラズマ表示装置等は３０インチ以上の大画面としてもそれほど大きな重量にならないこと等から、ＴＶ等の大型表示装置の分野でも需要が拡大している。
【０００３】
一方、２枚のガラス基板に挟まれた内部を真空にして、一方の基板上に電子放出源をマトリクス状に配置し、対向基板に蛍光体を配置したいわゆるフィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）の開発が進んでいる。ＦＥＤは電子放出源からの電子が蛍光体に射突して発光することによって画像を形成するもので、明るさ、コントラスト、動画特性等でブラウン管並の優れた性能を得ることが出来るので、将来のＴＶ用ディスプレイとして期待されている。
【０００４】
しかし、ＦＥＤは陽極に約１０ＫＶ程度の高電圧を印加することによって、電子を加速して蛍光体を光らせる必要がある。蛍光面が形成されるアノード基板と電子源が形成されるカソード基板との間に約１０ＫＶ程度の高電圧が印加されるため、表示装置の内部には相当な高電界が形成される。したがって、アノード基板とカソード基板との間でスパークが生じ易い。
【０００５】
スパークが生ずると大電流が流れるために、薄膜等で形成された電子源等を破壊する危険があるので、スパークは出来るだけ抑える必要がある。スパークは装置内に形成された突起物、異物等に電界が集中して生ずることもあるが、その原因はすべて解明されているわけではない。また、製造プロセス中で全てのスパークの原因を取り除くことは容易なことではない。
【０００６】
アノード基板とカソード基板の間には大気圧に耐えるためのスペーサが設置されている。従来スペーサについては、電子源から放射された電子ビームが蛍光面に到達するまでにスペーサの影響を受けないように、スペーサの表面に導電物質を塗布する技術が知られている。このような、スペーサの表面に導電物質を塗布する技術の例として「特許文献１」あるいは「特許文献２」等があげられる。
【０００７】
一方、表示装置が完成したあと、動作電圧よりも高い電圧をパルス状等にしてアノード基板とカソード基板の間に一定期間印加（以後ノッキングと称する）すると耐電圧特性が向上する。ノッキングによって何故耐電圧特性が向上するかは完全には解明されていないが、結果として耐電圧特性が向上する。なお、ＦＥＤにおいて、表示装置内で放電が生じた場合に配線、電子源等を保護するために、サージアブソーバあるいはスパークギャップ等を用いる構成は、例えば、「特許文献３」あるいは「特許文献４」等に記載がある。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−３３４８３４号公報
【特許文献２】特開２０００−２５１７９１号公報
【特許文献３】特開平１０−２５５６９２号公報
【特許文献４】特開２００４−３６２８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＦＥＤのアノード基板とカソード基板との間のスパークは上記のスペーサ部分で生ずることが多い。スペーサの一端はアノード基板と接触し、高電圧になっているのに対し、スペーサの他端はカソード基板と接してカソード電圧となっているからである。従来スペーサについては、スペーサが帯電することによる電子ビーム軌道への影響を軽減することに努力が払われてきた。
【００１０】
このための技術として、スペーサの表面に導電物質を塗布してスペーサの表面の帯電を防ぐ方法、スペーサ自身に導電性を持たせることによってスペーサの帯電を防止する等の技術がある。このように、スペーサ表面の帯電を防止することによってスパークの発生も少なくすることが出来る。しかし、一旦スパークが生ずると大電流が流れ電子源等を破壊する危険がある。本発明の課題は、スペーサを通じてスパークが生じた場合でも過大なスパーク電流が流れることを防止して、電子源等の破壊を防ぐことである。
【００１１】
一方、ノッキングによって耐電圧を改善する場合の問題点は、ノッキングは、強制的にスパークを生じさせるため、このスパーク時にスパークした場所で大電流が流れるということである。したがって、スパークした場所が薄膜によって形成されたような場所であると、その部分が破壊するという危険がある。
【００１２】
すなわち、ノッキングをすることによって、表示装置を破壊してしまうことがある。これを防止するには、ノッキングの印加電圧、電圧印加時間等を制御することが行われているが、そもそもノッキング時のスパークはどこで起こるか予想できないため、十分な対策にはならない。したがって、ＦＥＤにおける耐電圧の問題は重要な課題として残っている。
【００１３】
本発明の課題は、スパークが生じた場合にも過大なスパーク電流が流れないようにすることと、スパークの発生そのものを抑えることによって電子源等の破壊を防止するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、前述した従来の課題を解決するためになされたもので、スペーサの表面に高抵抗膜を形成することによって、スペーサ部分にスパークが生じても過大なスパーク電流が流れないようにすることである。また、本発明の他の手段は高抵抗膜を塗布したスペーサとスパークギャップを併用することによってスパークの発生を防止することと、もし、スパークが生じても過大なスパーク電流が流れないようにする。具体的な手段は次のとおりである。
【００１５】
（１）電子源がマトリクス状に形成されたカソード基板と、前記カソード基板と対向し、アノード電圧が印加されるアノード端子を有し、前記電子源と対応する場所に蛍光体が形成されて有効画面を形成してなるアノード基板を備え、前記カソード基板と前記アノード基板との間には前記カソード基板と前記アノード基板の間隔を規定するスペーサが設置され、前記カソード基板と前記アノード基板の周辺部には封着部が形成されて内部が真空に保持される表示装置であって、前記スペーサは導電性を有しており、前記スペーサの側面の一部には前記スペーサよりも体積抵抗率の高い抵抗膜が形成されていることを特徴とする表示装置。
（２）前記抵抗膜は前記スペーサの側面のアノード基板側に連続して形成されていることを特徴とする（１）に記載の表示装置。
（３）前記抵抗膜はＳｉＣ、Ｂ４Ｃ、ＢＮ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＯ２のいずれかによって形成されていることを特徴とする（１）に記載の表示装置。
（４）前記抵抗膜はＳｉＣ、Ｂ４Ｃ、ＢＮ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＯ２の粒子を水ガラスによって結合した塗布膜であることを特徴とする（１）に記載の表示装置。
（５）前記スペーサのバルク抵抗は１０８から１０９Ω・ｃｍであることを特徴とする（１）に記載の表示装置。
（６）前記抵抗膜はバルク抵抗が１０９Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする（１）に記載の表示装置。
（７）前記抵抗膜は前記スペーサの側面のアノード基板側に帯状に連続して形成され、前記抵抗膜はカソード基板側に突起が形成されていることを特徴とする（１）に記載の表示装置。
（８）前記突起の高さは前記スペーサの高さの１/１０倍以上であることを特徴とする（７）に記載の表示装置。
（９）前記突起の幅は前記スペーサの高さの０．０５から０．１倍であることを特徴とする（７）に記載の表示装置。
（１０）前記突起のピッチは前記スペーサの高さの１から１０倍であることを特徴とする（７）に記載の表示装置。
【００１６】
（１１）電子源がマトリクス状に形成されたカソード基板と、前記カソード基板と対向し、アノード電圧が印加されるアノード端子をし、前記電子源と対応する場所に蛍光体が形成されて有効画面を形成してなるアノード基板を備え、前記カソード基板と前記アノード基板との間には前記カソード基板と前記アノード基板の間隔を規定するスペーサが設置され、前記カソード基板と前記アノード基板の周辺部には封着部が形成されて内部が真空に保持される表示装置であって、前記スペーサは導電性を有しており、前記スペーサの側面の一部には前記スペーサより表面抵抗の高い抵抗膜が形成されていることを特徴とする表示装置。
（１２）前記抵抗膜はＳｉＣ、Ｂ４Ｃ、ＢＮ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＯ２のいずれかによって形成されていることを特徴とする（１１）に記載の表示装置。
（１３）前記抵抗膜は前記スペーサのアノード側に帯状に連続して形成されていることを特徴とする（１１）に記載の表示装置。
【００１７】
（１４）電子源がマトリクス状に形成されたカソード基板と、前記カソード基板と対向し、アノード電圧が印加されるアノード端子を有し、前記電子源と対応する場所に蛍光体が形成されて有効画面を形成してなるアノード基板を備え、前記カソード基板と前記アノード基板との間には前記カソード基板と前記アノード基板の間隔を規定するスペーサが設置され、前記カソード基板と前記アノード基板の周辺部には封着部が形成されて内部が真空に保持される表示装置であって、前記スペーサは導電性を有しており、前記スペーサの側面の一部には前記スペーサよりも表面抵抗の高い抵抗膜が形成され、前記アノード基板の前記有効画面の外には一対の電極が存在し、前記一対の電極の一方の電極は前記アノード端子と電気的に導通していることを特徴とする表示装置。
【００１８】
（１５）電子源がマトリクス状に形成されたカソード基板と、前記カソード基板と対向し、アノード電圧が印加されるアノード端子を有し、前記電子源と対応する場所に蛍光体が形成されて有効画面を形成してなるアノード基板を備え、前記カソード基板と前記アノード基板の周辺部には封着部が形成されて内部が真空に保持される表示装置であって、
前記有効画面内には前記アノード基板と前記カソード基板の間隔を規定するスペーサが設置され、前記有効画面外には内枠スペーサが設置されており、前記スペーサは導電性を有しており、前記スペーサの側面の一部には前記スペーサよりも表面抵抗の高い抵抗膜が形成され、前記アノード基板の前記有効画面外で、前記内枠スペーサと前記封着部の間には一対の電極が存在し、前記一対の電極の一方の電極は前記アノード端子と電気的に導通していることを特徴とする表示装置。
【００１９】
（１６）電子源がマトリクス状に形成されたカソード基板と、前記カソード基板と対向し、アノード電圧が印加されるアノード端子を有し、前記電子源と対応する場所に蛍光体が形成されて有効画面を形成してなるアノード基板を備え、前記カソード基板と前記アノード基板との間には前記カソード基板と前記アノード基板の間隔を規定するスペーサが設置され、前記カソード基板と前記アノード基板の周辺部には封着部が形成されて内部が真空に保持される表示装置であって、前記スペーサは導電性を有しており、前記スペーサの側面の一部には前記スペーサよりも表面抵抗の高い抵抗膜が形成され、前記カソード基板の前記有効画面に対応する部分の外には一対の電極が存在し、前記一対の電極の一方の電極はアノード電圧が印加されることを特徴とする表示装置。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の効果を手段毎に記載すると次の通りである。
【００２１】
手段（１）から手段（６）によれば、導電性を有するスペーサの側面にスペーサの体積低効率よりも高い体積低効率を有する抵抗膜を形成するので、スパークが生じたときに抵抗膜によって、スパーク電流を軽減することが出来る。
【００２２】
手段（７）から手段（１０）によれば、導電性を有するスペーサの表面にスペーサの体積抵抗率よりも大きい体積抵抗率を有する導電膜を形成し。該導電膜に突起を形成するので、スパークが生じた場合のスパーク電流が導電膜を流れる確率が増し、スパークに対する信頼性を向上させることが出来る。
【００２３】
手段（１１）から手段（１３）によれば、導電性を有するスペーサの側面にスペーサの表面抵抗よりも高い表面抵抗を有する抵抗膜を形成するので、スパークが生じたときに抵抗膜によって、スパーク電流を軽減することが出来る。
【００２４】
手段（１４）によれば、導電性を有するスペーサの側面にスペーサの表面抵抗よりも高い表面抵抗を有する抵抗膜を形成し、かつアノード基板に放電ギャップを有するので、スパークの生ずる確率を小さくできるとともに、スパークが生じてもスパーク電流を小さく抑えることが出来る。
【００２５】
手段（１５）によれば、手段（１４）の効果に加え、内枠スペーサを設置して表示装置周辺におけるアノード基板とカソード基板の間隔を正確に決めることが出来ることと、さらに、スパークギャップからのスパッタリングしてくる物質が有効画面内に飛散しないよう内枠スペーサがシールドとなることにより、表示装置に特性劣化を防止することが出来る。
【００２６】
手段（１６）によれば、導電性を有するスペーサの側面にスペーサの表面抵抗よりも高い表面抵抗を有する抵抗膜を形成し、かつカソード基板に放電ギャップを有するので、スパークの生ずる確率を小さくできるとともに、スパークが生じてもスパーク電流を小さく抑えることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の最良の形態を実施例の図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００２８】
図１は本発明の第１の実施例を示す平面図である。図１において、カソード基板１の上には封着部３を介してアノード基板２が設置されている。カソード基板上には横方向には走査線が、縦方向にはデータ信号が延在している。走査線、データ信号線には端子５を介して外部から信号が供給される。走査線と信号線の交差部付近には電子放出源が配置されている。したがって、多数の電子放出源がマトリクス状に配列されている。電子放出源としては、いわゆるＭＩＭ方式、ＳＩＤ方式、Ｓｐｉｎｄｔ方式、カーボンナノチューブ等種々のもが開発されているが、いずれの電子放出源も本発明に適用可能である。
【００２９】
カソード基板１とアノード基板２と周辺を囲む封着部３の内部は真空に保たれる。したがって、大気圧によってアノード基板２、カソード基板１が撓み、カソード基板１とアノード基板２の間隔が確保できなくなる。あるいは、カソード基板１あるいはアノード基板２が破壊してしまう。これを避けるために、カソード基板１とアノード基板２との間にスペーサ４が設置される。このスペーサ４はセラミックまたはガラスで形成され、画像形成の妨げにならないように一般的には走査線上に設置される。
【００３０】
２点鎖線で囲まれた長方形の部分が実際に画像が形成される有効画面領域である。スペーサ４はこの有効画面領域の走査線上に設置される。一方有効画面外においてもアノード基板２とカソード基板１のスペースを一定に保つために、内枠スペーサ４２が設置されている。この内枠スペーサ４２は後に述べるように、放電ギャップ１０において、放電が生じた場合に、スパッタリングされる導電物が有効画面内の配線を短絡することを防止するためのシールドとしての役割も有する。
【００３１】
アノード基板上には電子ビームの射突によって光を発する赤、緑、青の蛍光体２１が電子放出源に対応して形成されている。蛍光体２１の周囲にはブラックマトリクス（ＢＭ２２）が形成されており、画像のコントラスを向上させる。ブラックマトリクスを覆ってＡｌによるメタルバックが形成されている。メタルバック２３には高電圧が印加され、カソードから出射する電子ビームを加速して蛍光体２１に射突させる。
【００３２】
電子ビームによって蛍光体２１から光を発生させるためには電子ビームはある程度のエネルギーをもっていなければならないので、アノード基板２のメタルバック２３には８ＫＶから１０ＫＶの高電圧が印加される。本実施例では外部から高電圧を供給する高電圧導入端子６０はカソード基板側に設けられ、コンタクトスプリング５０を介してアノード基板２に高電圧が供給される。表示装置の内部は真空に保たなければならないので、図１における表示装置の裏側に排気孔８１および排気管８が設けられている。
【００３３】
図２は図１をＡ方向から見た側面図である。図２において、カソード基板１とアノード基板２は封着部３を介して所定の距離を持って対向している。カソード基板１のほうが端子５等が設置される分大きく形成されている。カソード基板１の下には、排気管８、高電圧導入端子等を取り付けるための排気基板６が取り付けられている。排気基板６は排気基板封着部７を介してカソード基板１に取り付けられている。図２では排気基板６には表示装置の内部を真空にするための排気管８がチップオフされた状態で描かれている。
【００３４】
図３は図１のＡ−Ａ断面図である。図３において、データ信号線１２が紙面と垂直方向に延在している。本実施例ではこのデータ信号線１２の上に電子放出源１３が形成されている。絶縁膜１３を介して走査線１１がデータ信号線１２と直角方向に形成されている。図３において、走査線１１は封着部３の外部に延在している。走査線１１の上にはカソード基板１とアノード基板２との距離を保つためのスペーサ４が設置されている。スペーサ４は固着材４１によってカソード基板側では走査線上に、アノード基板側ではメタルバック２３に固着されている。このスペーサ４には１０８から１０９Ω・ｃｍ程度の導電性が与えられ、カソードとアノードとの間にわずかに電流を流すことによってスペーサ４の帯電を防止している。
【００３５】
スペーサ４はアノード基板側においては陽極電圧が印加されるメタルバックに接続し、カソード基板側ではカソード電位に近い走査線１１に接続している。したがって、スペーサ４の両端には高電圧が印加されることになる。上記のように、スペーサ４にはわずかに導電性を持たせ、スペーサ４の表面は帯電しないようにしているが、スパークの危険は依然存在する。すなわち、スパークを生じさせないように、スペーサ４の導電性を上げるとスペーサ４に多くの電流が流れ、消費電力が増大する。したがって、スペーサ４にわずかな導電性をもたせているが、スパークを皆無にすることは困難である。そして、スパークが発生すると大電流が流れ、電子源等を破壊する危険がある。
【００３６】
本実施例ではスペーサ４の表面にスペーサ自体の抵抗よりも高い抵抗を有する高抵抗膜４３を形成し、スパークが生じた場合でも大電流が流れるのを防止している。本実施例における高抵抗膜４３はバルク抵抗がスペーサ４のバルク抵抗よりも大きい。例えば、スペーサ４のバルク抵抗が１０８から１０９Ω・ｃｍ程度であった場合、高抵抗膜４３は１０９Ω・ｃｍを超える抵抗を有する。スペーサ４に塗布された高抵抗膜４３の表面抵抗もスペーサ自体の表面抵抗よりも大きい。高抵抗膜４３の形成範囲はスペーサ側面全域にわたって形成する必要はない。図３に示すｄの値はスペーサ４の高さｂの１/２以下でも良い。
【００３７】
スペーサ４の表面に高抵抗膜４３を塗布することによって何故、スパーク電流が減るかは次のように考えられる。スパークは極めて短時間に生ずる現象である。スパーク電流をフーリエ変換すれば、極めて高い高周波成分が存在する。このような高周波成分は例え抵抗が高くとも導体の表面を流れる。したがって、導体の表面に高い抵抗が存在すれば電流値は抑えることが出来る。
【００３８】
高抵抗膜４３はＳｉＣ、Ｂ４Ｃ、ＢＮ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＯ２等の無機材料で構成される。これらの高抵抗膜４３は融点が１０００℃以上であり、真空中で加熱しても昇華しない。このような高抵抗膜４３はスペーサ表面にスパッタリングによって形成することも出来る。高抵抗膜４３を塗布によって形成する場合は、上記のような無機材料の粒子を水ガラス等のバインダで結合したものが用いられる。上記Ｆｅ２Ｏ３等の無機材料の粒子は０．１〜１０μｍ程度の粒径を有している。また、バインダは水ガラスのみでなく、多官能基を有するシラン系化合物でも良い。
【００３９】
図３において、アノード基板２とカソード基板１は周辺において封着部３によって封着され、表示装置の内部が真空に保たれる。封着部３は封着枠３１がアノード基板２とカソード基板１との間に封着材３２を介して封着される。封着枠３１は表示装置の周辺において、アノード基板２とカソード基板１の間隔の維持の役目を有する場合もあるが、本実施例では、表示装置周辺でのアノード基板２とカソード基板１の間隔設定は内枠スペーサ４２がその役割を持っているので、封着部３は主として表示装置内部の気密維持手段の役割を持つ。
【００４０】
有効画面内はスペーサ４によってアノード基板２とカソード基板１の間隔が保たれるが、有効画面の外側も有効画面内と同様にアノード基板２とカソード基板１の間隔を保つための内枠スペーサ４２が用いられている。従来は有効画面外の間隔は封止枠３１によって保たれていたが、封止枠とスペーサ４との板厚が大きく異なること、封止枠を基板に封着材３２の量とスペーサ４を基板に固着する固着材４１の量が非常に異なること等から、封止枠のみによって、有効画面内と同様の基板間隔を保つことは困難な場合も多いので、本実施例は有効画面外には内枠スペーサ４２を、スペーサ４と封止枠に間に形成している。この内枠スペーサ４２は後に述べる、放電ギャップ１０が放電した場合に飛散する導電物質が有効画面内に及ぼす影響をシールドする役割も有する。内枠スペーサ４２は有効画面内のスペーサ４と同様に、アノード基板２およびカソード基板１に固着材４１によって固着される。
【００４１】
アノード基板側では、電子放出源１３に対応する場所には、赤、緑、青等の蛍光体２１が配置され、この蛍光体２１は電子ビームに射突されることによって発光し、画像が形成される。蛍光体２１の間はＢＭ２２で充填され、画像のコントラストの向上に寄与する。ＢＭ２２は例えば、クロムおよび酸化クロムの２層構造になっている。蛍光体２１およびＢＭ２２を覆ってＡｌによるメタルバック２３が形成されている。メタルバック２３には約８ＫＶから１０ＫＶ程度の高電圧が印加され、電子ビームを加速する。加速された電子ビームはメタルバック２３を突き抜けて蛍光体２１に射突し、蛍光体２１を発光させる。
【００４２】
表示装置の内部を真空に保つために、枠部材３１と封着材３２によってカソード基板１とアノード基板２がシールされている。封着材３２としてはフリットガラスが使用されている。カソード基板１の厚さおよびアノード基板２の厚さは３ｍｍ程度である。また、カソード基板１とアノード基板２との距離は約２．８ｍｍ程度である。この狭い間隔に８ＫＶから１０ＫＶの高電圧を印加するために、表示装置の内部には高電界が形成されており、スパークの危険が存在する。
【００４３】
図４は図１のＢ−Ｂ断面を示す模式図である。図４において、カソード基板上には横方向にデータ信号線１２が延在している。データ信号線１２と直角に走査線１１が紙面の法線方向に延在している。走査線１１は２層構造となっている。配線抵抗を減らすためである。走査線と走査線の間のデータ信号線１２の上には電子源１４が配置されている。電子源１４はデータ信号線１２が下部電極となり、トンネル絶縁膜を介して走査線１１と電気的に接続する上部電極によって構成される。本実施例では電子源１４としてＭＩＭ電子源を使用しているが、本発明はＭＩＭ電子源に限らず、他の電子源についても適用できる。
【００４４】
アノード基板２には蛍光体２１が形成され、蛍光体と蛍光体の間はＢＭ２２によって覆われている。蛍光体２１およびＢＭ２２を覆ってＡｌをスパッタリングすることによって、メタルバック２３が形成される。メタルバック２３には約８ＫＶから１０ＫＶの高電圧であるアノード電圧が印加されている。このアノード電圧によって電子源１４から放出された電子ビームは加速される。電子源１４から放出された電子ビームはメタルバック２３を突き抜けて蛍光体２１に射突することによって蛍光体を光らせ、カラー画像が形成される。電子ビームは電子源１４から放出されると広がるが、蛍光面上では、各蛍光体よりも若干大きくなるように設計されている。
【００４５】
アノード基板２とカソード基板１の距離を保つために、図３で説明したように、スペーサ４が設置される。スペーサ４はカソード基板上の走査線１１とアノード基板上のメタルバック２３の間に設置される。この位置であれば、スペーサ４が画像形成の妨げにならない。スペーサ４の側面の一部には高抵抗膜４３が形成されている。
【００４６】
図５は図１のＣ‐Ｃ断面図である。図５において、カソード基板１には通孔９が形成されており、この通孔９を通して表示装置の排気あるいは高電圧の供給が行なわれる。カソード基板１の通孔９を覆って排気基板６が排気基板用封着部７を介して設置され、表示装置の内部を真空に保つ。排気基板用封着部７はカソード基板１とアノード基板２の封着部３と基本的な構成は同じである。すなわち、排気基板用枠体７１が封着材３２を介してカソード基板１およびアノード基板２と封着されている。本実施例ではアノード基板２とカソード基板１を封着する枠体３１とカソード基板１と排気基板６を封着する枠体とは同じ厚さとしているが、必要に応じて枠体の厚さは自由に設定可能である。
【００４７】
高電圧導入端子６０が外部との気密を保ちながら排気基板６を貫通している。高電圧導入端子６０はガラス材料から、排気基板６を成型すると同時に排気基板６に埋め込まれる。高圧導入端子にはφ１ｍｍのＦｅ−Ｎｉ合金が使用されるが、ＦｅとＮｉの比率は排気基板６の熱膨張を考慮して決める。本実施例ではＮｉが４８％である。高電圧導入端子６０にはコンタクトスプリング５０がスポット溶接される。コンタクトスプリング５０は耐熱性等を考慮して厚さ０．１ｍｍのインコネルで形成されている。
【００４８】
アノード基板２にはコンタクトスプリング５０と接触するためのアノード端子２５が形成されている。アノード端子２５には比較的大きな電流が流れるために、信頼性が重要である。本実施例ではアノード端子２５付近の構造は次のようになっている。アノード基板上にはクロムと酸化クロムのＢＭ２２が形成され、これを覆ってＡｌによるメタルバック２３が形成されている。これは画面の有効画面と同じ構成である。本実施例ではメタルバック２３の上に、アノード端子２５としての導電膜が厚さ１０μｍ程度で形成される。アノード端子２５はＢＭ２２およびメタルバック２３の端部を覆って、後に述べる放電ギャップ陽極１０２まで延在している。
【００４９】
本実施例ではアノード端子２５は銀ペーストを印刷によって塗布し、その後、焼成することによって形成される。このアノード端子２５の焼成は特別なプロセスを設ける必要は無く、例えば、スペーサ４を固着するときの焼成プロセスと同時に行なえばよい。
【００５０】
銀ペーストは直径1ミクロンから数μｍの銀粒子を粘度の高い有機溶媒に分散させたものである。焼成後、銀粒子同士がつながることによって導電性を持つことになる。導電膜はある程度の抵抗を持ったほうが良い場合もある。このような場合は通常の銀ペーストにさらにフリットガラス用のペーストを混合して抵抗を調整することができる。なお、導電膜の材料としては、銀ペーストに限る必要は無く、Ｎｉ粒子を分散させたＮｉペースト、Ａｌ粒子を分散させたＡｌペースト等を用いることもできる。また、バインダによって結合した黒鉛膜を用いることも出来る。この場合の黒鉛はグラファイトが好適である。黒鉛膜の抵抗は、例えば、黒鉛にベンガラ（酸化鉄）を混合することによって調整することができる。
【００５１】
排気基板６には排気孔８１が形成され、この排気孔８１には排気管８が封着材３２としてのフリットガラスを介して設置される。排気管８を通して表示装置の内部が真空排気され、その後、排気管８はチップオフされて表示装置の内部は真空に保持される。図４は排気管８がチップオフされた状態を示している。
【００５２】
このようにしてスペーサ４に形成された高抵抗膜４３は特に塗布膜の場合はガスを吸着している場合が多い。吸着ガスを叩き出すために、排気工程中にスペーサ４に対して高電圧を印加する。印加電圧はアノード基板２とカソード基板１の間の定格の印加電圧Ｅｂの１．５倍から4倍程度の最高電圧とする。印加する電圧はステップストレス方式で徐々に上げていく。同一印加電圧での処理時間、つまり、最高電圧の合計時間は１５〜１８０秒とする。高電圧処理中に印加電圧を上下させる。上下サイクルは電圧上昇の期間を１〜１０秒、高電圧キープ時間を０．５〜５秒、電圧下降時間を１〜１０秒とするのが望ましい。
【００５３】
また、図６に示すように、印加電圧を上昇と下降を繰り返しながら上昇させてもよい。
ステップ状に上昇させてもよい。図６において、電圧比Ｂ／Ａは１．２〜２が望ましく、１．４〜１．６がさらに望ましい。図６の場合、Ｔ１＋Ｔ２の値は１５〜１８０秒である。
【実施例２】
【００５４】
図７は本発明の第２の実施例のスペーサ部の形状であり、図１のＡ−Ａ断面に相当する。実施例２は、図７に示す以外は実施例１と同様である。図７において、高抵抗膜４３には突起が形成されている。この突起はスペーサ部分でスパークが生ずる場合は、この高抵抗膜４３の突起部にスパークが集中させるようにする。これによって、スパーク電流は抵抗の高い高抵抗膜４３を主として流れるので、スパーク電流を安定して小さく抑えることが出来る。
【００５５】
図６における突起の形状は矩形である。突起のピッチｐはスペーサ４の高さｂの１倍から１０倍程度である。また突起の高さｈはスペーサ高さｂの１／１０程度である。また、突起の幅ｗはスペーサ高さｂの０．０５から０．１程度である。また、高抵抗膜４３が形成される幅ｄはスペーサ高さｂの１／２以下でよい。高抵抗膜４３の材料、形成方法等は実施例１と同様である。
【００５６】
図７は高抵抗膜４３の突起の例として矩形のものが記載されている。しかし、高抵抗膜４３の突起の形状は矩形に限る必要はない。例えば、円弧、三角形等でも良い。高抵抗膜４３からガスを叩き出すために排気工程中で高電圧を印加する場合があることは実施例１の場合と同様である。以上のように、本実施例によれば、スペーサ部分でスパークが生ずる場合は高抵抗膜部分で生ずる確率が大きいため、スパークに対する信頼性をより増加することが出来る。
【実施例３】
【００５７】
図８は本発明の第３の実施例を示す平面図である。図８は画面右下にスパークギャップ１０が形成されている他は図１と同様である。したがって、図８のＡ−Ａ断面形状は図３と同様であり、Ｂ−Ｂ断面形状は図４と同様である。すなわち、本実施例においてもスペーサ４には高抵抗膜４３が形成されている。高抵抗膜４３の形状は実施例１または実施例２のいずれの形状でも良い。本実施例ではスパークが生じた場合に、スペーサに形成された高抵抗膜によってスパーク電流を小さく抑えるとともに、スパークギャップを利用してスパークの発生そのものを抑えることに特徴がある。
【００５８】
図９は図８のＣ−Ｃ断面図である。図９は放電ギャップ１０が形成されている他は図５と同様である。図９において、アノード端子２５の先端とオーバーラップして放電ギャップ陽極１０２が形成されている。放電ギャップ陽極１０２の先端とわずかなギャップを隔てて放電ギャップ陰極１０１が形成されている。放電ギャップ陰極１０１は封着部３２を貫通してきた陰極導入線１０４の端部とオーバーラップしている。アノード基板２の端部は封着材３２の端部よりもわずかに外側まで形成され、この部分に陰極導入線１０４が延在している。陰極導入線１０４はアノード端子２５と同様な導電ペーストが使用され、印刷よって約１０μｍの厚さに形成される。本実施例では陰極導入線１０４として銀ペーストを使用している。この他にアノード端子２５で説明したように、Ｎｉペースト、Ａｌペースト等も使用することが出来る。陰極導入線１０４は例えば、アノード端子を印刷するときに同時に印刷し、同時に焼成することが出来る。陰極導入線１０４からノッキング時は放電ギャップ陰極１０１に対してアース電位が供給される。放電ギャップ陽極１０２には陽極端子を介してアノード電位が供給されている。一方、放電ギャップ陰極１０１は通常はフロートの状態になっている。このため、陰極導入線１０４が外側に露出する部分はシリコン樹脂等の絶縁樹脂１０５で保護する。
【００５９】
放電ギャップ１０の役割は表示装置が完成したのち、ノッキングを行なうときに、この放電ギャップ部においてスパークさせることにより、ノッキング時に有効画面内の素子を破壊せずに、表示装置の耐電圧特性を向上させることである。したがって、ノッキング時には陰極導入線１０４の露出部は絶縁樹脂１０５で覆われておらず、陰極導入線１０４にはノッキングの低電圧側の電位、一般にはアース電位が供給される。したがって、ノッキング時は放電ギャップ陰極１０１はアース電位となる。一方、放電ギャップ陽極１０２にはアンード端子を通じてノッキングのための高電圧が供給される。すなわち、ノッキング時には主として放電ギャップ１０において放電が生ずることになる。したがって、ノッキング時に有効画面内の画像を表示するための素子が破壊されることは無い。
【００６０】
ノッキングによって耐電圧が向上する原因は、明確にわかっているわけではないが、表示装置の耐電圧を上げるためには必ずしも有効画面内で放電を起こさなければならないわけではない。図１０は表示装置の耐電圧がノッキングによって向上する様子を示すグラフである。図１０において、アノードとカソードの間に一定電圧を印加した場合の暗電流である。一般に暗電流が小さいほど耐電圧特性が良いと言える。横軸はノッキングの時間である。
【００６１】
図１０における高電圧１とは最初のノッキングの電圧である。図１０に示すように、高電圧１によってノッキングをかけると、時間とともに暗電流が減少する。すなわち耐電圧特性が向上する。高電圧１によるノッキングで暗電流が小さくなったあと、ノッキングの電圧を上げて高電圧２でノッキングを開始すると、暗電流は多くなり、高電圧２でノッキングを続けると再び暗電流は減少する。
【００６２】
ノッキング電圧を高くすると暗電流が減少し、耐電圧特性が向上するが、ノッキング電圧を高くすると、ノッキングによる放電時の放電電流が多くなり、有効画面内の素子を破壊することになる。従来のスパークギャップを用いないノッキングでは、素子の破壊と耐電圧特性との兼ね合いでノッキング条件を決めており、十分なノッキング効果が得られていなかった。
【００６３】
本実施例ではアノード基板２の有効画面外に放電ギャップ１０を設け、ノッキング時は主としてこの放電ギャップ１０の部分で放電させることによって、有効画面内の素子を破壊せずに耐電圧特性を向上するものである。放電ギャップ１０において放電させることによって何故有効画面内の耐電圧も向上するかはまだ、正確にわかっていないが、次のような現象が考えられる。すなわち、ノッキング時のスパークは主として放電ギャップ１０において、生ずるが、この放電ギャップ１０のスパークと同時に有効画面内の耐電圧が弱い部分にもノッキングがかかる。しかし、ノッキング電圧の主たる放電電流はスパークギャップに流れるために、有効画面内の素子を破壊するには至らない。言い換えれば、放電ギャップ１０で放電することによる放電電流で、ノッキング電圧が低下し、有効画面内の素子には過大な電圧がかからないためと考えられる。
【００６４】
図１１は本実施例における放電ギャップ１０の拡大平面図である。図１１における放電ギャップ１０はアノード基板２に形成されている。図１１において、陽極端子と接続した放電ギャップ陽極１０２にはノッキング時、高電圧が印加される。放電ギャップ陽極１０２の先端は直線となっている。放電ギャップ陽極１０２に対向して放電ギャップ陰極１０１が形成されている。放電ギャップ陰極１０１は先端１０１１が鋸状となっており、放電し易い形状となっている。放電ギャップ陰極１０１は陰極導入線１０４と接続している。
【００６５】
ノッキング時は、放電ギャップ陰極１０１には陰極導入線１０４を通してアース電位が供給される。一方、ノッキング時、放電ギャップ陽極１０２にはアノード端子２５を通じて高電圧が供給される。ノッキング電圧にはパルス状の高電圧が使用される。放電ギャップ陰極先端１０１１は鋸歯状となっているので、先端から容易に放電を生ずる。この放電開始電圧は主として放電ギャップ陰極１０１と放電ギャップ陽極１０２の間の距離ＧＴ、鋸歯状部の高ＧＨさとピッチＧＰによって決められる。
【００６６】
図１１において、放電ギャップ陰極１０１の鋸歯状部先端と放電ギャップ陽極１０２の距離ＧＴは１ｍｍで、鋸歯状部谷の部分と放電ギャップ陽極１０２との距離ＧＶは３ｍｍである。鋸歯状部のピッチＧＰは２ｍｍで、高さＧＨも２ｍｍである。また、放電ギャップ陽極１０２と放電ギャップ陰極１０１の幅ＧＷはいずれも１０ｍｍである。本発明によれば、ノッキング電圧および波形等のみでなく、放電ギャップ陰極１０１、放電ギャップ陽極１０２、距離等を設定することによって、表示素子に対するノッキング効果を設計することが出来る。放電ギャップ陰極１０１に鋸歯状部を設けるのは、放電ギャップ陰極１０１において放電が起こり易くするためである。本実施例では鋸歯状部の高さＧＨは２ｍｍとしたが、放電が起こり易くする目的のためには、ＧＨは０．２ｍｍ以上あれば効果を得ることが出来る。
【００６７】
ノッキングを続けることにより、放電ギャップ陰極１０１の鋸歯状部１０１１の先端がスパッタリングによって、消失する。この様子を図１２に示す。図１２において、鋸歯状部の先端はノッキングによる放電によってスパッタリングし、消失して丸くなっている。すなわち、図８の点線で示した消失部１０１２がスパッタリングしたことになる。図１２のように放電ギャップ陰極１０１の先端１０１１がスパッタリングして丸くなった場合、改めてノッキングを開始すると、放電開始電圧が上昇していることになる。スパッタリングした膜は表示装置のいずれかの場所に付着する。放電ギャップ陰極１０１は導電膜で形成されているために、スパッタリングされた膜が有効画面内に飛散すると、電子源１４あるいは配線間の電気的な短絡を引きおこす。
【００６８】
本実施例ではこれ防止するために、内枠スペーサ４２をスパッタリングシールドとして利用している。図１３はこの状況を示すものである。図１３において、放電ギャップ１０でノッキングによって放電が生じ、放電ギャップ陰極材料がスパッタリングしても、導電物質は内枠スペーサ４２によって遮蔽されて有効画面内には飛散しない。内枠スペーサ４２と封着部３、図の斜線で示した部分には導電物質が飛散してスパッタリング膜１１０が付着することになる。したがって、この部分において、配線が露出していると配線間の短絡を生ずるおそれがある。この短絡を防止するために、図１３に示す斜線部は絶縁膜で被覆することが望ましい。
【００６９】
一方、放電ギャップ１０から飛散した導電物質にゲッター効果がある場合は、この飛散した膜をゲッター膜として積極的に使用して表示装置内の真空度の維持に活用することが出来る。図１１において、放電ギャップ陰極１０１および放電ギャップ陽極１０２は同じ材料で約１０μｍの厚さに印刷によって形成される。放電ギャップ陰極１０１と放電ギャップ陽極１０２は予め形成されている陰極導入線１０４およびアノード端子２５とそれぞれ一部オーバーラップして印刷される。したがって、本実施例においては、アノード端子２５と陰極導入線１０４が同時に形成され、放電ギャップ陽極１０２と放電ギャップ陰極１０１も同時に形成されるので、放電ギャップ部および関連する配線の形成は２回の印刷によって形成することが出来る。
【００７０】
放電ギャップ１０の材料としては、導電体であることが必要であるが、放電によって飛散したあと、ゲッター作用を有するような物質であれば、表示装置内の真空度の維持に効果がある。このような元素として例えば、Ｂａ、Ｃａ等のアルカリ土類金属（II属）、または、Ｔｉ、Ｚｒ等のIV属金属等が上げられる。放電ギャップ１０はこのような金属の粒子を含むペーストを印刷することによって形成される。金属粒子の粒子径は１０μｍ以下であることが望ましい。さらに望ましくは５μｍ以下で、平均粒子径は１μｍから２μｍである。このような金属粒子を用いた導電ペーストには結着剤として例えば水ガラスを使用する。また、分散剤としては、エチルセルロース、ニトロセルロース等の樹脂が用いられる。
【００７１】
以上のようなゲッター作用を有する金属を放電ギャップ１０の電極として用いて表示装置内の真空度を維持しようとする場合、ノッキング時には積極的に放電ギャップ１０に電極をスパッタリングさせたほうが良い。このような場合、図１１に示す放電ギャップ陽極１０２と放電ギャップ陰極１０１とのギャップＧＴを小さくすることによってより多くのゲッター作用のある放電ギャップ電極材料を飛散させることが出来る。例えば、図１１に示す放電ギャップ陽極１０２と放電ギャップ陰極１０１とのギャップＧＴを表示装置の定格電圧の１／３程度の電圧で放電するように設計することが出来る。放電ギャップ電極材料がノッキングによる放電によって飛散すると、電極材料である、Ｂａ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｚｒ等のいずれかの元素が内枠スペーサ４２と封着部３の間のカソード基板１、アノード基板２、内枠スペーサ４２の有効画面と反対側の面に付着することになり、合計の面積は大きくなって、ゲッター作用を期待出来る。
【００７２】
図１４は放電ギャップ付近の他の構成である。図１４において、放電ギャップ陽極１０２の側部は高抵抗膜１０１３で覆われている。高抵抗膜１０１３の材料としては例えば、ベンガラ（αＦｅ２Ｏ３）があげられる。高抵抗膜１０１３で導電膜周辺を被覆するとスパークの危険を防止することが出来る。放電ギャップ１０が形成される場所はパネルの周辺部であるが、高電圧が封着部３にあまり近い場所に存在すると封着部付近でスパークを起こす危険がある。図１４に示すように、ノッキング時に意図的に放電を生じさせる部分以外を高抵抗膜１０１３で覆うことによって、このような、封着部３でのスパークを防止することが出来る。
【００７３】
図１５は放電ギャップ付近のさらに他の構成である。図１５において、放電ギャップ陽極１０２の周囲はすべて高抵抗膜１０１３で覆われている。高抵抗膜１０１３は図１０の例と同じ、ベンガラである。図１５のような構成とすることによって、ノッキングをかけていないときの放電ギャップ陽極部から封着部付近へのスパークを防止することが出来る。図１１のように、放電ギャップ陰極１０１の対向面にまで高抵抗膜１０１３で覆うと放電開始電圧も変化することになる。逆に、高抵抗膜１０１３の形成を放電開始電圧を制御する手段として用いることが出来る。
【００７４】
図１６は放電ギャップ付近のさらに他の構成である。図１６は図１１等に比較して放電ギャップ陽極１０２と放電ギャップ陰極１０１の形状が逆転している。図１６においては、放電ギャップ陽極１０２の先端が鋸歯状となっている。図１６のような形状においては放電開始電圧が図７等に比較して高くなる。ノッキング電圧を高くしたいような場合は本構成を使用することが出来る。また、ノッキング電圧を上げない場合は、本構成をとることによって、放電ギャップ陽極１０２と放電ギャップ陰極１０１の距離を小さくすることができるので、放電ギャップ１０のスペースを小さくしたい場合に有効である。なお、図１６の場合であっても、放電ギャップ陽極１０２の周辺に高抵抗膜１０１３を形成することによって、表示装置動作中における封着部付近でのスパークの危険を防止できることは図１５および図１６等と同様である。
【００７５】
図１７は放電ギャップ１０の配置の他の例である。図１７において、放電ギャップ１０はコンタクトスプリング５０が設置されている場所とは別な所に設置されている。したがって、図１７においては、コンタクトスプリング５０が接触するアノード端子２５は存在しない。放電ギャップ陽極１０２はメタルバック２３と直接コンタクトしている。放電ギャップ陰極１０１は封着部３を貫通する陰極導入線１０４とコンタクトしていることは同様である。
【００７６】
図１７において、放電ギャップ陰極１０１は放電ギャップ陽極１０２よりも外側に形成されている。このような構成とすることによって高電圧が印加される放電ギャップ陽極１０２が封着部３に近づくことを防止できる。これによって、封着部付近のスパークの危険を低減することが出来る。また、図１７においては、放電ギャップ１０の幅ＧＷ方向は内枠スペーサ４２と平行になっている。放電ギャップ１０は有効画面の外側に形成されるため、十分なスペースを確保できない場合がある。一方、放電ギャップ電極がスパッタリングされた膜をゲッターとして利用しようとする場合は放電ギャップ陰極等の幅ＧＷは一定の値を確保したい場合がある。このような場合、図１７に示すように、放電ギャップ１０の幅ＧＷ方向を内枠スペーサ４２と同じ方向とすることによって、放電ギャップ１０の幅ＧＷを必要な量だけ確保することが出来る。
【００７７】
図１８は放電ギャップ１０の配置のさらに他の例である。図１８においても、放電ギャップ１０はコンタクトスプリング５０が設置されている場所とは別な所に設定されている。したがって、図１８においては、コンタクトスプリング５０が接触するアノード端子２５は存在しない。放電ギャップ陽極１０２はメタルバック２３と直接コンタクトしている。放電ギャップ陽極１０２はＬ形となっているが、この形に限定されるものではない。放電ギャップ陰極１０１は封着部３を貫通する陰極導入線１０４とコンタクトしていることは同様である。
【００７８】
図１８において、放電ギャップ１０は表示装置のコーナー部に形成されている。放電ギャップ陰極１０１は封着部３のコーナー部に沿ってＬ形に形成されている。放電ギャップ陰極１０１をコーナー部に形成することによって、放電ギャップ陰極１０１の幅を十分に確保することが出来る。また、放電ギャップ陰極１０１を封着部側に形成することによって、放電ギャップ部が封着部３におけるスパークを生じさせる危険を防止することが出来る。なお、この場合もノッキング時にスパッタリングされる放電ギャップ１０からの導電物質の飛散を内枠スペーサ４２がシールドすることは同じである。
【００７９】
図１９はノッキング時に放電ギャップ１０から飛散する金属のゲッタリング作用をさらに積極的に利用する場合の例である。図１９において、放電ギャップ１０は４コーナーに設置している。４コーナーにおける放電ギャップ１０の構成は図７等に示す構成と同様である。また、４コーナーにおけるノッキング時に放電ギャップ１０からスパッタリングされた物質が有効画面内に飛散するのを内枠スペーサ４２が防止していることも同様である。４コーナーに陰極導入線１０４および絶縁樹脂１０５が設置される。
【００８０】
図１９において、４コーナーのスパークギャップの形状は製造ばらつきによって微妙に異なり、放電開始電圧も各々異なる。したがって、ノッキング開始時は４つの放電ギャップ１０のうちの１個が先ず放電を開始することになる。しかし、１個の放電ギャップ１０が放電することによって、放電ギャップ陰極１０１の先端１０１１の形状が図８に示すように丸くなって、放電開始電圧が上昇することになる。ノッキング電圧はパルス電圧が印加される。そうすると、次のパルスのノッキング電圧の時には他の放電ギャップ１０が放電を開始することになる。このように、結果的に４コーナーすべての放電ギャップ１０においてノッキングによるスパッタリングが生ずることになる。
【００８１】
図１９においても放電ギャップ１０からのスパッタリング物質は内枠スペーサ４２によって有効画面内への飛散は防止される。これによって、表示装置の両側の内枠スペーサ４２と封止部の間にゲッター作用のある金属が付着することになり、真空度の維持に利用することが出来る。
【００８２】
図２０は放電ギャップ１０を表示装置の有効画面の外側上下方向に設置した例である。この場合は、内枠スペーサ４２は有効画面のスペーサ４と平行に、有効画面と放電ギャップ１０の間に設置される。放電ギャップ１０の構成は図１１等に示す構成と同様である。図２０において、内枠スペーサ４２が放電ギャップ１０がスパッタリングすることによって、有効画面内に導電物質が有効画面内に飛散することをシールドしている。導電物資は内枠スペーサ４２と封着部３の間に飛散することになるので、カソード基板１において、配線等が露出する場合はこれらの配線を絶縁物で被覆する必要がある。なお、ＭＩＭ電子源構造の場合、図２０の形態であれば、データ信号線１２の上には絶縁膜１３が形成されているために、放電電極からの飛散物質による配線短絡を防止するための絶縁膜を別途形成する必要は無い。
【００８３】
図２１は内枠スペーサ４２を表示装置の有効画面周辺に形成した例である。放電ギャップ部の構成は図７等に示す構成と同様である。内枠スペーサ４２は本来は有効画面周辺においてもアノード基板２とカソード基板１の間隔を有効画面外においても有効画面内と同様に保つことを目的としているので、有効画面全周に形成することが望ましい。図２１において、放電ギャップ１０からのノッキング時のスパッタリングによる放電ギャップ電極の飛散は画面短辺側に設置された内枠スペーサ４２によってシールドされる。放電ギャップ１０の位置、形状によっては、画面上下に設置された内枠スペーサ４２にシールドの役割を持たせることが出来ることは言うまでもない。この場合は、画面上下の内枠スペーサ４２をコーナー部付近まで延在させ、画面左右の内枠スペーサ４２を図２１に示したよりもコーナー部付近で短くすれば良い。
【００８４】
ノッキング時に放電ギャップ１０で放電が生ずると大きな電流が流れるために、図８に示すように、放電ギャップ１０はアノード電圧が供給されるアノード端子付近に設置されるのが好ましい。図２２は放電ギャップ１０がアノード端子付近に設置される他の例である。図２２において、コンタクトスプリング５０の形状が異なる点、高電圧供給端子が高電圧導入ボタン６１に変わっている点を除いては、図８に示す例と基本的には同じである。
【００８５】
図２２において、高電圧導入ボタン６１はカソード基板１に埋め込まれている。高電圧導入ボタン６１は、例えばＦｅ−Ｎｉ合金が使用され、Ｎｉの成分を変化させることによって、熱膨張係数を調整することが出来る。本実施例ではＮｉの成分を４８％とすることによって、カソード基板１との熱膨張係数を合わせている。コンタクトスプリング５０は高電圧導入ボタン６１にスポット溶接されている。コンタクトスプリング５０の先端はアノード端子２５に接触している。アノード端子２５は図８で説明したように、銀ペースト等が使用される。図８と異なり、コンタクトスプリング５０がアノード端子２５に接触する部分にメタルバック２３は存在していないが、アノード端子２５の作用は図８と同じである。放電ギャップ陽極１０２および放電ギャップ陰極１０１の形状は図１１等と同様である。また、陰極導入線１０４はアノード端子２５と同じ導電ペーストで、同じ印刷プロセスで形成されることも図８の例と同様である。
【００８６】
図２３は放電ギャップ１０がアノード端子付近に設置されるさらに他の例である。図２３において、高電圧導入ボタン６１はアノード基板２に埋め込まれている。したがって、アノード基板２への高電圧の供給はコンタクトスプリング等を使用する必要が無い。高電圧導入ボタン６１がアノード基板２に埋め込まれている部分はガラスの凹凸が出来ているが、この凹凸による段切れはアノード端子２５を例えば、１０μｍ以上というように、厚く塗布することによって回避することが出来る。あるいは、高電圧導入ボタン６１が埋め込まれている部分のみ、アノード端子２５を２回塗りすること等によって、より信頼性を増すことが出来る。高電圧導入部分が異なる他は図１８等と同様である。
【実施例４】
【００８７】
実施例３は放電ギャップ１０をアノード基板側に形成した例である。これに対して実施例４は放電ギャップ１０をカソード基板側に形成した例である。図２４は放電ギャップ１０をカソード基板側に形成した例である。表示装置全体の平面図は図８等と同様である。したがって、本実施例においても、実施例１および実施例２で説明した側面の一部に高抵抗膜が形成されたスペーサ４を用いる。図２４において、アノード基板２にアノード電圧を供給するための高電圧導入ボタン６１がカソード基板１に埋め込まれている。高電圧導入ボタン６１にはコンタクトスプリング５０がスポット溶接されている。コンタクトスプリング５０がアノード基板側のアノード端子２５に接触してアノード基板２にアノード電圧を供給する。高圧導入ボタン６１、放電ギャップ１０等の部分を除いては、実施例１と同様な構成である。したがって、スペーサ４には高抵抗膜４３が形成されている。高抵抗膜４３の形状は実施例１または実施例２のいずれの形状でも良い。
【００８８】
高電圧導入ボタン６１にはアノード端子２５と同じ導電膜による陽極接続線１０６が形成されている。この陽極接続線１０６はカソード基板１に形成された放電ギャップ陽極１０２と高電圧導入ボタン６１とを電気的に接続する。放電ギャップ１０の構成は図１１等に示したものと同様である。放電ギャップ陰極１０１は別途供給される陰極導入線１０４と接続される。この場合の陰極導入線１０４はデータ信号線１２と同等の電位であるので、データ信号線１２と同様の端子を放電ギャップ付近に設けることによって比較的容易に形成することが出来る。
【００８９】
図２４において、高電圧を供給する高電圧導入ボタン６１は放電ギャップ１０よりも封着部側に形成される。画面有効部にはアース電位に近いデータ信号線１２あるいは走査線１１が形成されているため、これらの配線との放電の危険を避けるためである。このような構成をとった場合も図１等に示すように、放電ギャップ１０をノッキングした時にスパッタリングされる導電物質の有効画面への飛散を内枠スペーサ４２によって防止できることは実施例１と同様である。また、放電ギャップ１０の電極材料をゲッター作用のある金属によって形成することによって、飛散した金属をゲッターとして使用し、真空を維持する役割を持たせることができることも実施例１と同様である。その他、放電ギャップ１０の形状、放電ギャップ１０の数、位置等も実施例１で説明した内容を実施例４にも適用することが出来る。
【００９０】
図２５は実施例４の他の形態である。この実施例はアノード基板２への高電圧の供給はアノード基板２に形成された高電圧導入ボタン６１による場合である。本実施形態での高電圧導入ボタン６１もガラス基板との熱膨張を合わせるためにＦｅ−Ｎｉ合金で形成されている。Ｎｉの成分は４８％である。図２５において、アノード基板２に埋め込まれた高電圧導入ボタン６１の真空側ではアノード端子２５が塗布され図示しないメタルバック層に高電圧が供給される。アノード端子２５は実施例で説明したように、銀ペースト等が使用される。高電圧導入ボタン６１にはコンタクトスプリング５０がスポット溶接されている。
【００９１】
コンタクトスプリング５０を介してカソード基板１に形成された放電ギャップ１０の放電ギャップ陽極１０２に高電圧が供給される。カソード基板側に形成された陽極接続線１０６にコンタクトスプリング５０が接触する。陽極接続線１０６はアノード端子２５と同様に、例えば、銀ペーストを印刷によって１０μｍ程度の厚さに塗布する。陽極接続線１０６は銀ペーストに限らず、Ｎｉペースト、Ａｌペースト等でもよいことはアノード端子２５と同様である。陽極接続線１０６は放電ギャップ陽極１０２と接続する。
【００９２】
放電ギャップ陽極１０２と対向して放電ギャップ陰極１０１が形成されている。放電ギャップ陰極１０１は別途供給される陰極導入線１０４と接続される。この場合の陰極導入線１０４はデータ信号線１２と同等の電位であるので、データ信号線１２と同様の端子を放電ギャップ付近に設けることによって比較的容易に形成することが出来る。
【００９３】
図２５においては、高電圧を供給する高電圧導入ボタン６１はアノード基板２に形成されているので、放電ギャップ１０よりも封着部側に形成される必要は無く、画面有効領域外を小さくして、表示パネルのコンパクト化（狭額縁化）が可能である。カソード基板１の画面有効部にはアース電位に近いデータ信号線１２あるいは走査線１１が形成されているため、これらの配線アノードボタンとの放電の危険を避けることが出来る。
【００９４】
このような構成をとった場合も図１等に示すように、放電ギャップ１０をノッキングした時にスパッタリングされる導電物質の有効画面への飛散を内枠スペーサ４２によって防止できることは実施例１と同様である。また、放電ギャップ１０の電極材料をゲッター作用のある金属によって形成することによって、飛散した金属をゲッターとして使用し、真空を維持する役割を持たせることができることも実施例１と同様である。その他、放電ギャップ１０の形状、放電ギャップ１０の数、位置等も実施例１で説明した内容を本実施形態にも適用することが出来ることは言うまでも無い。
【００９５】
図２６は実施例４の更に他の形態である。この実施形態はコンタクトスプリング５０の形状が前述の図２２、図２４及び図２５の形態と異なり、高電圧導入ボタン６１に溶接される部分（ボタン接触部）とアノード端子２５に接触する部分（端子接触部）の間を繋ぐ部分（スプリング中間部）が、ボタン接触部と端子接触部の各々の外側（封着部側）に形成されている。
【００９６】
即ち、図２２、図２４及び図２５の実施例によるコンタクトスプリング５０はスプリング中間部に対しボタン接触部と端子接触部が反対側に配置されるように折り曲げ成形されている。これに対し、図２６の実施例によるコンタクトスプリング５０は、スプリング中間部に対しボタン接触部と端子接触部が同じ側に配置されるように折り曲げ成形され、スプリング中間部とボタン接触部がオーバーラップしている。
【００９７】
このような構成により、コンタクトスプリング５０自体の平面方向（基板に平行な）領域幅を小さくすることが出来るので、画面有効領域外を小さくして表示パネルのコンパクト化（狭額縁化）が可能である。また、スプリング中間部の曲率を形成し易く、スプリング力のコントロールが容易である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の実施例１を示す平面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図１のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】高電圧の印加例である。
【図７】実施例２における図１のＡ−Ａ断面図である。
【図８】実施例３の平面図である。
【図９】図３のＣ−Ｃ断面図である。
【図１０】ノッキングと暗電流の関係を示すグラフである。
【図１１】放電ギャップの例である。
【図１２】ノッキング後の放電ギャップの例である。
【図１３】放電ギャップの電極が飛散した例である。
【図１４】放電ギャップの他の例である。
【図１５】放電ギャップのさらに他の例である。
【図１６】放電ギャップのさらに他の例である。
【図１７】放電ギャップの配置例である。
【図１８】放電ギャップの他の配置例である。
【図１９】放電ギャップが複数配置される例である。
【図２０】放電ギャップが表示装置長辺側に配置される例である。
【図２１】内枠スペーサが有効画面の周囲に配置される例である。
【図２２】実施例３の他の形態を示す断面図である。
【図２３】実施例３のさらに他の形態を示す断面図である。
【図２４】実施例４を示す断面図である。
【図２５】実施例４の他の形態を示す断面図である。
【図２６】実施例４の更に他の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００９９】
１・・・カソード基板、２・・・アノード基板、３・・・封着部、４・・・スペーサ、５・・・端子、６・・・排気基板、７・・・排気基板封着部、８・・・排気管、１０・・・放電ギャップ、１１・・・走査線、１２・・・データ信号線、１３・・・絶縁膜、１４・・・電子源、２１・・・蛍光体、２２・・・ブラックマトリクス、２３・・・メタルバック、２５・・・アノード端子、４１・・・固着材、４２・・・内枠スペーサ、４３・・・高抵抗膜、５０・・・コンタクトスプリング、６０・・・高電圧導入端子、６１・・・高電圧導入ボタン、１０１・・・放電ギャップ陰極、１０２・・・放電ギャップ陽極、１０４・・・陰極導入線。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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