(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、スペーサ部におけるスパークを防止する。【解決手段】アノード基板２に形成されたメタルバック２３とカソード基板１に形成された走査線１１との間にスペーサ４が設置される。スペーサ４にはわずかな導電性が持たせてある。スペーサ４はアノード基板側において、第１のフリット４１１と第２のフリット４１２によってメタルバック２３に固着される。第１のフリット４１１の抵抗率は第２のフリット４１２の抵抗率よりも小さい。このような構成とすることによって、メタルバック２３からスペーサ４までの抵抗の変化をスムースにして、スパークを防止する。【選択図】図６
2008311200.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た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、アノード基板とは導電性を有する第１のフリットと導電性を有する第２のフリットを介して固着され、
前記第１のフリットは前記アノード基板と接触し、前記第２のフリットは前記スペーサと接触し、前記第１のフリットの抵抗率は前記第２のフリットの抵抗率よりも小さいことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記第１のフリットはアノード基板に形成されたメタルバックに固着す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】
前記スペーサの抵抗率は１０７から１０１１Ω・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４】
前記第１のフリットの抵抗率は１０２から１０６Ω・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５】
前記第２のフリットの抵抗率は１０６から１０１０Ω・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】
前記第１のフリットの幅は前記第２のフリットの幅よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記第１のフリットの量は前記第２のフリットの量よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
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た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、アノード基板とは導電性を有する第１のフリットと導電性を有する第２のフリットを介して固着されており、カソード基板とは導電性を有する第１のフリットと導電性を有する第２のフリットを介して固着されており、
前記第１のフリットは前記アノード基板側ではアノード基板と接触し、前記カソード基板側ではカソード基板と接触し、前記第２のフリットは前記スペーサと接触し、前記第１のフリットの抵抗率は前記第２のフリットの抵抗率よりも小さいことを特徴とする表示装置。
【請求項９】
前記第１のフリットは前記アノード基板側では前記アノード基板に形成されたメタルバックに固着し、前記カソード基板側では走査線に固着することを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
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た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、アノード基板とは第１のフリットと、第１のフリットとは焼結温度の異なる第２のフリットを介して固着されていることを特徴とする表示装置。
【請求項１１】
前記第１のフリットは前記アノード基板と接触し、前記第２のフリットは前記スペーサと接触し、前記第１のフリットの焼結温度は前記第２のフリットの焼結温度よりも低いことを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記第１のフリットの幅は前記第２のフリットの幅よりも大きいことを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記第１のフリットの量は前記第２のフリットの量よりも大きいことを特徴とする請求項１０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た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、アノード基板とは導電性を有する第１のフリットと導電性を有する第２のフリットを介して固着されており、前記第１のフリットの抵抗率は前記第２のフリットの抵抗率よりも小さく、前記スペーサとカソード基板との間はフリットが介在しないことを特徴とする表示装置。
【請求項１５】
前記スペーサの前記カソード基板と対向する面にはメタライズが施されていることを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。
【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かなり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】
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。このスペーサが絶縁物であると表面に電子が帯電し、電子源からの電子ビームの軌道に影響を与える。また、スペーサが帯電すると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。これを防止するために、スペーサ自体にある程度の導電性を持たせる、あるいはスペーサに表面に導電物質を塗布する等の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。
【０００６】
スペーサはアノード基板あるいはカソード基板にフリットガラス等によって固着される。この固着方法を記載したものとして「特許文献３」があげられる。また、導電性のスペーサと基板に形成された導電膜との導通をとる方法として、導電性のフィラーを混入させたフリットを用い、導電性のフィラーとして、ガラス粒子等の絶縁物に導電物質をコートする技術が「特許文献４」に記載されている。
【０００７】
【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２００２−１２４１８６号公報
【特許文献４】特開平８−２４１０４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。スペーサが絶縁物であるとスペーサの表面が帯電し、スパークの起点となりやすい。
【０００９】
スペーサの表面の帯電を防止する方法としてスペーサの表面に導電膜を形成するが、スペーサ自体に導電性をもたせ、スペーサにわずかに電流を流すことが行なわれている。これによって、スペーサに原因するスパークは減少するが、スペーサを原因とするスパークは依然生ずる。発明者はこの原因の主なものはスペーサとアノード基板またはカソード基板の導電膜とスペーサの固着材部分周辺であることを突き止めた。本発明はスペーサ部分とくにスペーサとアノード基板またはカソード基板との固着部付近に起因するスパークを防止することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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、スペーサをアノード基板またはカソード基板と固着するために、２層のフリットを使用することによって、スペーサ部でのスパークを防止する。同時にスペーサをアノード基板またはカソード基板に安定して固着することが出来る。具体的な手段は次のとおりである。
【００１１】
（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た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、アノード基板とは導電性を有する第１のフリットと導電性を有する第２のフリットを介して固着され、前記第１のフリットは前記アノード基板と接触し、前記第２のフリットは前記スペーサと接触し、前記第１のフリットの抵抗率は前記第２のフリットの抵抗率よりも小さいことを特徴とする表示装置。
（２）前記第１のフリットはアノード基板に形成されたメタルバックに固着することを特徴とする（１）に記載の表示装置。
（３）前記スペーサの抵抗率は１０７から１０１１Ω・ｃｍ、であることを特徴とする（１）に記載の表示装置。
（４）前記第１のフリットの体積抵抗率は１０２から１０６Ω・ｃｍであることを特徴とする（１）に記載の表示装置。
（５）前記第２のフリットの体積抵抗率は１０６から１０１０Ω・ｃｍであることを特徴とする（１）に記載の表示装置。
（６）前記第１のフリットの幅は前記第２のフリットの幅よりも大きいことを特徴とする（１）に記載の表示装置。
（７）前記第１のフリットの量は前記第２のフリットの量よりも大きいことを特徴とする（１）に記載の表示装置。
【００１２】
（８）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た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、アノード基板とは導電性を有する第１のフリットと導電性を有する第２のフリットを介して固着されており、カソード基板とは導電性を有する第１のフリットと導電性を有する第２のフリットを介して固着されており、前記第１のフリットは前記アノード基板側ではアノード基板と接触し、前記カソード基板側ではカソード基板と接触し、前記第２のフリットは前記スペーサと接触し、前記第１のフリットの抵抗率は前記第２のフリットの抵抗率よりも小さいことを特徴とする表示装置。
【００１３】
（９）前記第１のフリットは前記アノード基板側では前記アノード基板に形成されたメタルバックに固着し、前記カソード基板側では走査線に固着し、前記第２のフリットは前記スペーサと接触することを特徴とする（８）に記載の表示装置。
【００１４】
（１０）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た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、アノード基板とは第１のフリットと、第１のフリットとは焼結温度の異なる第２のフリットを介して固着されていることを特徴とする表示装置。
（１１）前記第１のフリットは前記アノード基板と接触し、前記第２のフリットは前記スペーサと接触し、前記第１のフリットの焼結温度は前記第２のフリットの焼結温度よりも低いことを特徴とする（１０）に記載の表示装置。
（１２）前記第１のフリットの幅は前記第２のフリットの幅よりも大きいことを特徴とする（１０）に記載の表示装置。
（１３）前記第１のフリットの量は前記第２のフリットの量よりも大きいことを特徴とする（１０）に記載の表示装置。
【００１５】
（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た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、アノード基板とは導電性を有する第１のフリットと導電性を有する第２のフリットを介して固着されており、前記スペーサとカソード基板との間はフリットが介在しないことを特徴とする表示装置。
（１５）前記第１のフリットの抵抗率は前記第２のフリットの抵抗率よりも小さいことを特徴とする（１４）に記載の表示装置。
（１６）前記スペーサの前記カソード基板と対向する面にはメタライズが施されていることを特徴とする（１４）に記載の表示装置。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の効果を手段毎に記載すると次の通りである。
【００１７】
手段（１）によれば、スペーサは導電性を有しており、スペーサとアノード基板との固着部分を体積抵抗の異なる第１のフリットと第２のフリットを用いることで固着部分での抵抗変化が緩やかになるため、スペーサ部分でのスパークを防止することが出来る。
【００１８】
手段（２）によれば、導電性フリットはメタルバックに固着するので、導電性のスペーサに安定して微小電流を流すことが出来る。
【００１９】
手段（３）によれば、スペーサの抵抗率は１０７から１０１１Ω・ｃｍであるので、（１）の効果に加え、スペーサ部分での消費電力を抑え、かつスペーサの帯電を防止することが出来る。
【００２０】
手段（４）によれば、第１のフリットの抵抗率は１０２から１０６Ω・ｃｍであるので、アノード基板とスペーサ間の抵抗率の変化を緩やかにすることが出来る。
【００２１】
手段（５）によれば、第２のフリットの抵抗率は１０６から１０１０Ω・ｃｍであるので、アノード基板とスペーサ間の抵抗率の変化を緩やかにすることが出来る。
【００２２】
手段（６）によれば、第１のフリットの幅は第２のフリットの幅よりも大きいので、スペーサをアノード基板に安定して固着することが出来る。
【００２３】
手段（７）によれば、第１のフリットの量は第２のフリットの幅よりも大きいので、スペーサをアノード基板に安定して固着することが出来る。
【００２４】
手段（８）によれば、スペーサは導電性を有しており、スペーサとアノード基板との固着部分およびスペーサとカソード基板との固着部分を体積抵抗の異なる第１のフリットと第２のフリットを用いることで固着部分での抵抗変化が緩やかになるため、スペーサ部分でのスパークを防止することが出来る。
【００２５】
手段（９）によれば、スペーサはアノード基板側ではメタルバックに固着し、カソード基板側では走査線に固着するので、スペーサに安定して微小電流を流すことが出来る。
【００２６】
手段（１０）によれば、スペーサはアノード基板と焼結温度の異なる第１のフリットと第２のフリットによって固着されているので、スペーサをアノード基板に安定して固着することが出来る。
【００２７】
手段（１１）によれば、アノード基板と接触する第１のフリットはスペーサと接触する第２のフリットよりも焼結温度が低いのでスペーサをアノード基板に安定して固着することが出来る。
【００２８】
手段（１２）によれば、第１のフリットの幅は第２のフリットの幅よりも大きいので、スペーサをアノード基板に安定して固着することが出来る。
【００２９】
手段（１３）によれば、第１のフリットの量は第２のフリットの幅よりも大きいので、スペーサをアノード基板に安定して固着することが出来る。
【００３０】
手段（１４）によれば、スペーサは導電性を有しており、スペーサとアノード基板との固着部分を体積抵抗の異なる第１のフリットと第２のフリットを用いることで固着部分での抵抗変化が緩やかになるため、スペーサ部分でのスパークを防止することが出来る。また、スペーサとカソード基板との間にはフリットを用いていないので、製造工程が単純化される。
【００３１】
手段（１５）によれば、スペーサのカソード基板と対向する端部にはメタライズが施されているので、スペーサに安定して微小電流を流すことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
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】
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。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。
【００３６】
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。
【００３７】
図２は図１をＤ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。
【００３８】
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１４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２種類の固着材、低抵抗フリット４１１と高抵抗フリット４１２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１０７から１０１１Ω・ｃｍ、好ましくは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。
【００３９】
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。
【００４０】
アノード基板側では、電子放出源１４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。
【００４１】
図３において、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。
【００４２】
図４は図１のＣ−Ｃ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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
図５は図１のＢ‐Ｂ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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
図６は本発明の特徴を示す、スペーサ４がアノード基板２またはカソード基板１に固着された状態を示す断面模式図である。図６において、スペーサ４はアノード基板側においては、２層のフリットを介してメタルバックに固着されている。また、カソード基板側においては２層のフリットを介して走査線１１に固着されている。走査線１１はＡｌ合金で形成されている。その他の構成部品は省略されている。本発明の特徴は、スペーサ４のアノード基板２への固着、あるいは、カソード基板１への固着に２層のフリットを使用していることである。上記のように、スペーサ４はアノード基板側ではＡｌ膜であるメタルバックに、カソード基板側ではＡｌ合金で形成された走査線１１に固着される。すなわち、スペーサ４はアノード基板側でもカソード基板側でも非常に抵抗の小さい金属膜に固着される。スペーサ４の体積抵抗は１０７から１０１１Ω・ｃｍであるから、固着材のスペーサ側と基板に形成された金属膜との間で抵抗率の極めて大きな差がある。従来は、固着材としては１種類の導電性のフリットが使用されてきたが、上記のような、固着材の両側での急激な抵抗率の変化のために、固着材部分でスパークが発生していた。
【００５２】
本発明は固着材である導電性フリットを２層とすることによって固着材部分でのスパークを防止している。以後の説明はアノード基板側でのスペーサ４の固着を例にとって説明するが、カソード基板側でも同様である。また、以下のスペーサ４とアノード基板２またはカソード基板１との固着部の構成はアノード基板２のみに適用してもよいし、カソード基板１のみに適用しても良い。アノード基板２のメタルバックと接触する固着材は抵抗の低い低抵抗フリット４１１を使用する。この場合の低抵抗フリット４１１の体積抵抗は１０２から１０６Ω・ｃｍ程度である。一方、スペーサ４と接触する側の固着材は抵抗の高い高抵抗フリット４１２である。高抵抗フリット４１２の体積抵抗は１０６から１０１０Ω・ｃｍ程度である。このような構成とすることによって、固着材付近の急激な抵抗の変化によるスパークの発生を防止することが出来る。すなわち、フリットの抵抗率は接触する側の材料の抵抗率に近づけるということである。
【００５３】
導電性フリットは、鉛系のフリットガラスの場合は、例えば、金の粒子をフィラーをして混入させる。そしてフィラーの量を変化させることによって導電率を変化させることが出来る。バナジウム系の導電性フリットは例えば、Ｖ２Ｏ５：５０％〜６０％、Ｐ２Ｏ５：２０％〜３０％、Ｓｂ２Ｏ３：５％、ＢａＯ：balance等で形成されるが、これらの成分を変化させることによって導電率を変化させることが出来る。
【００５４】
本発明のもう一つの特徴はフリットを２層構造とし、２層のフリットの焼結温度を変えることである。すなわち、基板側に接触するフリットの焼結温度をスペーサ４と接触するフリットの焼結温度よりも低くする。また、図６に示すように、低抵抗フリット４１１の幅ｗ１は高抵抗フリット４１２の幅ｗ２よりも大きい。さらに、低抵抗フリット４１１の量は高抵抗フリット４１２の量よりも大きい。このような構成とすることによって、スペーサ４の基板への固着をより安定させることが出来る。
【００５５】
図７はスペーサ４と基板に形成された導電膜とを固着する２層フリットの形成方法である。図７（ａ）において、塗布台５１に高抵抗フリット４１２のペーストを塗布し、均一な膜厚にする。この均一な膜厚の高抵抗フリット４１２のペーストにスペーサ４の端部を浸し、スペーサ４に高抵抗フリット４１２を塗布する。次に図７（ｂ）に示すように、スペーサ４に塗布された高抵抗フリット４１２のペーストを乾燥させる。一方図７（ｃ）に示すように、塗布台５２に低抵抗フリット４１１のペーストを塗布し、均一な膜厚にしておく。均一な膜厚の低抵抗フリット４１１のペーストに、スペーサ４の高抵抗フリット４１２が塗布乾燥された部分を浸し、低抵抗フリット４１１を塗布する。その後、塗布された低抵抗フリット４１１を乾燥する。このようにして２層の導電性フリットと形成することが出来る。その後は通常のように、導電性フリットを基板に形成された金属膜に当接して焼結すれば良い。
【００５６】
以上のように、本実施例によれば、スペーサ４の固着部に低抵抗フリット４１１と高抵抗フリット４１２を併用することによってスペーサ４とアノード基板２またはカソード基板１との固着部におけるスパークを防止することが出来る。また、２層のフリットのうち、アノード基板２またはカソード基板１と接触する側のフリットの焼結温度をスペーサ４と接触する側のフリットの焼結温度よりも低くすることによって、スペーサ４を安定して固着することが出来る。
【実施例２】
【００５７】
本発明の第２の実施例による表示装置の平面図は図１と同じである。また、図１のＢ−Ｂ断面図も図５と同じである。本実施例における図１のＡ−Ａ断面図を図８に示す。図８において、スペーサ４はアノード基板側において２層のフリットを介してメタルバックに固着されている。この２層のフリットはメタルバック側が低抵抗フリット４１１、スペーサ側が高抵抗フリット４１２である。スペーサ４の体積抵抗、低抵抗フリット４１１の体積抵抗、高抵抗フリット４１２の体積抵抗等は実施例１と同様である。
【００５８】
図８において、スペーサ４はカソード基板側の走査線上においては、フリット等の固着材は使用していない。スペーサ４は走査線１１に当接しているだけである。したがって、スペーサ４はアノード基板上に固着しているだけである。すなわち、表示装置の製作法はアノード基板２にスペーサ４を固着し、スペーサ４が固着されたアノード基板２をカソード基板１と組み立てるときに、スペーサ４がアノード基板２に当接する。
【００５９】
図９は実施例２における図１のＣ−Ｃ断面図である。図９において、スペーサ４は低抵抗フリット４１１と高抵抗フリット４１２によってアノード基板２のメタルバック２３に固着している。スペーサ４はカソード側においては、走査線１１に当接している。その他の構成は図４で説明したのと同様である。図１０は図９のスペーサ付近のみを取り出した模式図である。図９で説明したと同様、スペーサ４はアノード基板側において低抵抗フリット４１１と高抵抗フリット４１２を介してアノード基板２のメタルバック２３に固着されている。
【００６０】
スペーサ４のカソード基板側にはフリットは形成されていない。そしてスペーサ４が走査線１１に当接しているだけである。この場合、スペーサ４が走査線１１に当接する面４１５には金属膜がメタライズされる場合もある。メタライズ膜は金属で形成された走査線１１と高抵抗であるスペーサ４との間で抵抗が急激に変化することを緩和する役割も有する。
【００６１】
低抵抗フリット４１１の幅はｗ１で、高抵抗フリット４１２の幅はｗ２である。そしてｗ１のほうがｗ２よりも大きい。また、低抵抗フリット４１１の量は高抵抗フリット４１２の量よりも大きい。本実施例においても、フリットを２層構造とし、２層のフリットの焼結温度を変えている。すなわち、基板側に接触するフリットの焼結温度をスペーサ４と接触するフリットの焼結温度よりも低くする。このような構成とすることによって、スペーサ４の基板への固着をより安定させることが出来る。
【実施例３】
【００６２】
図１１は本発明の第３の実施例である。図１１において、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。本実施例においては、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。その他の構成は図１で説明したと同様である。なお、図１１において、排気管、アノード等は省略されている。
【００６３】
図１２は図１１のＡ−Ａ断面図である。図１２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１４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１２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は低抵抗フリット４１１と高抵抗フリット４１２を介し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１０７から１０１１Ωｃｍ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点は実施例１と同様である。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
図１２において、メタルバックは内枠スペーサ４２の部分にまで延在している。内枠スペーサ４２はアノード側ではメタルバック２３に固着し、カソード基板側では走査線１１に固着している。本実施例は少なくともアノード基板側においてはスペーサ４を低抵抗フリット４１１と高抵抗フリット４１２を用いてメタルバックに固着する。これによって、メタルバックからスペーサ４の間の急激な抵抗値の変化を防止し、フリット部分でのスパークを防止することが出来る。内枠スペーサ４２の抵抗率、低抵抗フリット４１１の抵抗率、高抵抗フリット４１２の抵抗率等は実施例１の場合と同様である。
【００６７】
図１２においては、カソード基板側でも低抵抗フリット４１１と高抵抗フリット４１２を用いて内枠スペーサ４２を固着している。この場合、低抵抗フリット４１１によって走査線１１の間をショートする形となってしまうが、低抵抗といっても１０７Ωｃｍ近くあるので、実際の走査の動作には大きな影響はない。このような現象が問題であれば、内枠スペーサ４２がカソード基板１と当接する側は高抵抗フリット４１２のみを用いても良い。
【００６８】
図１３は内枠スペーサ４２が走査線１１を橋絡することを完全に防止する構成である。図１３において、内枠スペーサ４２の部分以外は図１２と同様である。すなわち、スペーサ４はアノード基板側において低抵抗フリット４１１と高抵抗フリット４１２を介してメタルバックに固着している。そして、カソード基板側においては低抵抗フリット４１１と高抵抗フリット４１２を介して走査線１１と固着している。図１３において、内枠スペーサ４２はアノード基板側においては、ガラス基板に直接固着している。そして、カソード基板側においては複数の走査線１１をまたぐ形で走査線１１に固着している。
【００６９】
図１３における内枠スペーサ４２は導電性を持たず、絶縁体である。そして、アノード基板２、カソード基板１に固着するフリットにも導電性フィラーは混入しておらず、絶縁体である。そうすると帯電が問題となるが、内枠スペーサ４２の場合は電子ビームが付近に存在しておらず、帯電する機会が少ない。したがって、スペーサ４が帯電することによるスパークの危険もスペーサ４の場合と比べて小さい。したがって、図１３によれば、有効画面内のスペーサ４の固着には低抵抗フリット４１１と高抵抗フリット４１２を使用してスパークの危険を減らす。そして、内枠スペーサ４２は絶縁体としてアノード基板側ではガラス基板に直接絶縁性フリット４１３で固着し、カソード基板側では絶縁性フリット４１３によって走査線上に固着することによって走査の付加を減らすことが出来る。
【００７０】
以上の説明は電子源がいわゆるＭＩＭカソードの場合を例にとって説明したが、他のカソードの場合にも適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【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Ｃ−Ｃ断面図である。
【図５】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】実施例１の断面模式図である。
【図７】実施例１の製作プロセスである。
【図８】実施例２における図１のＡ−Ａ断面である。
【図９】実施例２における図１のＣ−Ｃ断面である。
【図１０】実施例２の断面模式図である。
【図１１】実施例１の平面図である。
【図１２】実施例３における図１のＡ−Ａ断面図である。
【図１３】実施例３の他の形態における図１のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
【００７２】
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、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２３・・・アノード端子、４２・・・内枠スペーサ、４１１・・・低抵抗フリット、４１２・・・高抵抗フリット、４１３・・・絶縁性フリット、４１５・・・メタライズ面
【図１】
2008311200.tif 000003
【図２】
2008311200.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008311200.tif 000006
【図５】
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【図６】
2008311200.tif 000008
【図７】
2008311200.tif 000009
【図８】
2008311200.tif 000010
【図９】
2008311200.tif 000011
【図１０】
2008311200.tif 000012
【図１１】
2008311200.tif 000013
【図１２】
2008311200.tif 000014
【図１３】
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