(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、アノード基板に高い信頼性をもって高電圧である陽極電圧を供給する。【解決手段】カソード基板１側に高電圧導入ボタン６０を封着し、該高電圧導入ボタン６０にコンタクトスプリング５０をスポット溶接で取り付ける。高電圧導入ボタン６０はコンタクトスプリング５０と接続するフラット部とガラス基板６と封着される封止部と外部の電源と接続する外部端子とから成る。コンタクトスプリング５０はアーム部５２のバネ力によって、アノード基板２のアノード端子２４に適切な接触力によって接触する。アノード端子２４は金属粒子を含む導電膜によって形成される。【選択図】図４
2008282629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子放出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、前記電子放出源と対応する場所に蛍光体が形成されたアノード基板を備え、内部が真空に保持される表示装置であって、
前記カソード基板には前記表示装置の内部を真空に排気するための排気孔が形成された排気基板が取り付けられており、前記排気基板には前記アノード電圧を供給するための高電圧導入ボタンが封着され、前記高電圧導入ボタンには前記アノード基板と電気的導通をとるための接続部材が接続し、前記接続部材は前記アノード基板に形成されたアノード端子と接触することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記接続部材はコンタクトスプリング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】
前記高電圧導入ボタンは前記排気基板にフリットガラスを介して封着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】
前記高電圧導入ボタンは前記排気基板に溶着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５】
前記高電圧導入ボタンは前記接続部材が接続される部分と前記排気基板から外側に突出する外部端子を有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６】
前記高電圧導入ボタンは底部が塞がった円筒形状であり、開口部にはフランジ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７】
前記高電圧導入ボタンはＦｅ−Ｎｉ合金で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】
前記アノード端子は金属粒子を含む導電膜で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９】
前記アノード端子は黒鉛を含む導電膜で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１０】
電子放出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、前記電子放出源と対応する場所に蛍光体が形成されたアノードボタンを備え、内部が真空に保持される表示装置であって、
前記カソード基板には前記アノード電圧を供給するための高電圧導入ボタンが封着され、前記高電圧導入ボタンには前記アノード基板と電気的導通をとるための接続部材が接続し、前記接続部材は前記アノード基板に形成されたアノード端子と接触することを特徴とする表示装置。
【請求項１１】
前記接続部材はコンタクトスプリングであることを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記高電圧導入ボタンは前記カソード基板に溶着されていることを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記高電圧導入ボタンは底部が塞がった円筒形状であり、開口部にはフランジが形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の表示装置
【請求項１４】
電子放出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、前記電子放出源と対応する場所に蛍光体が形成され、前記蛍光体を覆ってアノード電圧が供給されるメタルバックが形成されたアノード基板を備え、内部が真空に保持される表示装置であって、
前記アノード基板には前記アノード電圧を供給するための高電圧導入ボタンが封着され、
前記高電圧導入ボタンは導電膜によってメタルバックと導通をとることを特徴とする表示装置。
【請求項１５】
前記高電圧導入ボタンは底部が塞がった円筒状であり、開口部にはフランジが形成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。
【請求項１６】
前記高電圧導入ボタンはアノード基板に融着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。
【請求項１７】
前記メタルバックは前記高電圧導入ボタンまで延在し、前記メタルバックの上に前記導電膜が形成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。
【請求項１８】
前記導電膜は金属粒子を含むことを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記導電膜は黒鉛を含むことを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。
【請求項２０】
前記導電膜は塗布によって形成され、複数の塗布層で形成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おける、アノード電圧の供給方法に関連する。
【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、小型表示装置のみでなく、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。１０ＫＶという高電圧を一方の基板に十分な信頼性を持って供給することは難しい問題であり、様々な、工夫、発明が開示されている。このような高電圧供給方法について開示したものとして［特許文献１］、［特許文献２］、［特許文献３］、［特許文献４］、［特許文献５］等が存在する。これらの特許文献には、高電圧導入ボタンの封止方法、高電圧導入ボタンと陽極との接触方法としてコイルバネ、板バネを使用すること等が開示されているが、いまだ実用化されていない。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３１４３３号公報
【特許文献２】特開平１０−３２６５８１号公報
【特許文献３】特開２０００−３１１６３６号公報
【特許文献４】特開２００３−１１５２７１号公報
【特許文献５】特開平５−１１４３７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上の従来技術は、高電圧が印加されるアノード基板の対向基板、すなわちカソード基板側に高電圧導入ピンを設置し、この高電圧導入ピンに取り付けたコイルバネあるいは板バネ等を通じてアノード基板に高電圧を供給するものである。コイルバネは高電圧導入ピンとの接合あるいはコイルバネと陽極との接触の信頼性に問題が残る。また、カソード基板等を貫通するピンを用いて外部から表示装置内部に高電圧を供給する場合、ピンが貫通する部分での真空気密の問題が生ずる場合がある。
【０００７】
一方、板バネ状のものを使用した場合は、板バネの先端とアノード基板の電圧供給端子との接触が不安定になるという問題点を有する。すなわち、通常の板バネの場合は、アノード端子と板バネとが点接触になってしまい、ＯＮ−ＯＦＦを繰り返すうちに導通不良を引き起こすという問題点がある。
【０００８】
本発明は以上のような従来技術の問題点を克服し、アノード基板に、高い信頼性を持って高電圧を供給することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
したがって、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、カソード基板またはアノード基板に深さを有する円盤状または底部が塞がった円筒状の高電圧導入ボタンをフリットガラスまたは、ガラスに直接融着し、この高電圧導入ボタンを高電圧導入の手段として用いる。具体的手段は次の通りである。
【００１０】
（１）電子放出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たアノード基板を備え、前記電子放出源と対応する場所に蛍光体が形成され、内部が真空に保持される表示装置であって、前記カソード基板には前記表示装置の内部を真空に排気するための排気孔が形成された排気基板が取り付けられており、前記排気基板には前記アノード電圧を供給するための高電圧導入ボタンが封着され、前記高電圧導入ボタンには前記アノード基板と電気的導通をとるための接続部材が接続し、前記接続部材は前記アノード基板に形成されたアノード端子と接触することを特徴とする表示装置。
（２）前記接続部材はコンタクトスプリングであることを特徴とする（１）に記載の表示装置。
（３）前記高電圧導入ボタンは前記排気基板にフリットガラスを介して封着されていることを特徴とする（１）に記載の表示装置。
（４）前記高電圧導入ボタンは前記排気基板に溶着されていることを特徴とする（１）に記載の表示装置。
（５）前記高電圧導入ボタンは前記接続部材が接続される部分と前記排気基板から外側に突出する外部端子を有することを特徴とする（１）に記載の表示装置
（６）前記高電圧導入ボタンは底部が塞がった円筒形状であり、開口部にはフランジ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
（７）前記高電圧導入ボタンはＦｅ−Ｎｉ合金で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。
（８）前記アノード端子は金属粒子を含む導電膜で形成されていることを特徴とする（１）に記載の表示装置。
（９）前記アノード端子は黒鉛を含む導電膜で形成されていることを特徴とする（１）に記載の表示装置。
【００１１】
（１０）電子放出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、前記電子放出源と対応する場所に蛍光体が形成されたアノード基板を備え、内部が真空に保持される表示装置であって、前記カソード基板には前記アノード電圧を供給するための高電圧導入ボタンが封着され、前記高電圧導入ボタンには前記アノード基板と電気的導通をとるための接続部材が接続し、前記接続部材は前記アノード基板に形成されたアノード端子と接触することを特徴とする表示装置。
（１１）前記接続部材はコンタクトスプリングであることを特徴とする（１０）に記載の表示装置。
（１２）前記高電圧導入ボタンは前記カソード基板に溶着されていることを特徴とする（１０）に記載の表示装置。
（１３）前記高電圧導入ボタンは底部が塞がった円筒形状であり、開口部にはフランジが形成されていることを特徴とする（１０）に記載の表示装置
（１４）電子放出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、前記電子放出源と対応する場所に蛍光体が形成され、前記蛍光体を覆ってアノード電圧が供給されるメタルバックが形成されたアノード基板を備え、内部が真空に保持される表示装置であって、前記アノード基板には前記アノード電圧を供給するための高電圧導入ボタンが封着され、前記高電圧導入ボタンは導電膜によってメタルバックと導通をとることを特徴とする表示装置。
（１５）前記高電圧導入ボタンは底部が塞がった円筒状であり、開口部にはフランジが形成されていることを特徴とする（１４）に記載の表示装置。
（１６）前記高電圧導入ボタンはアノード基板に融着されていることを特徴とする（１４）に記載の表示装置。
（１７）前記メタルバックは前記高電圧導入ボタンまで延在し、前記メタルバックの上に前記導電膜が形成されていることを特徴とする（１４）に記載の表示装置。
（１８）前記導電膜は金属粒子を含むことを特徴とする（１４）に記載の表示装置。
（１９）前記導電膜は黒鉛を含むことを特徴とする（１４）に記載の表示装置。
（２０）前記導電膜は塗布によって形成され、複数の塗布層で形成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】
【００１２】
本発明の効果を手段毎に記載すると次の通りである。
【００１３】
手段（１）によれば、高電圧の供給手段として高電圧導入ボタンを排気基板に封着するので、十分な真空気密を保ちながら表示装置内部に高電圧を供給することができる。また、高電圧導入ボタンを排気基板に設置するので、製造プロセス内での扱いが容易である。
【００１４】
手段（２）によれば、コンタクトスプリングを高電圧導入ボタンに接続するので、アノード基板に形成された陽極端子との電気的な接続が容易である。
【００１５】
手段（３）によれば、高電圧導入ボタンはフリットガラスを用いて封着するので、高電圧導入ボタンの取り付けの自由度が大きい。
【００１６】
手段（４）によれば、高電圧導入ボタンは排気基板に融着されているために、高電圧に対する信頼性を増すことが出来る。
【００１７】
手段（５）によれば、高電圧導入ボタンは排気基板から外側に突出する外部から高電圧を供給される外部端子を有しているので、表示装置として完成後、高電圧の供給が容易となる。
【００１８】
手段（６）によれば、高電圧導入ボタンは底の塞がった円筒形状であり、開口部にはフランジ部が形成されているので、表示装置として完成後、高電圧を印加する際、フランジ部を高電圧を供給する端子のストッパーとして使用することが出来る。また、この高電圧導入ボタンは基板よりも外部に突出する部分無いので、製造プロセスでの排気基板カソード基板、完成した表示装置の取り扱いが容易である。
【００１９】
手段（７）によれば、高電圧導入ボタンはＦｅ−Ｎｉで形成されているので、コンタクトスプリング等を容易に接続できるとともに、排気基板等と熱膨張係数を合わせることが容易である。
【００２０】
手段（８）によれば、アノード端子は金属を含む導電膜で形成されているので、コンタクトスプリング等との接触の信頼性が高い。
【００２１】
手段（９）によれば、アノード端子は黒鉛を含む導電膜で形成されているので、コンタクトスプリング等との接触の信頼性を高くすることができるとともに、導電膜のコストも下げることが出来る。
【００２２】
手段（１０）によれば、高電圧導入ボタンはカソード基板に直接封着されるので、排気基板の位置にとらわれることなく、設計上最適な場所に高電圧導入ボタンを設置することが出来る。
【００２３】
手段（１１）によれば、手段（１０）の効果に加え、コンタクトスプリングを高電圧導入ボタンに接続するので、アノード基板に形成された陽極端子との電気的な接続が容易である。
【００２４】
手段（１２）によれば、手段（１０）の効果に加え、高電圧導入ボタンは排気基板に融着されているために、高電圧に対する信頼性を増すことが出来る。
【００２５】
手段（１３）によれば、高電圧導入ボタンはカソード基板から外側に突出した部分が無いため、高電圧導入ボタンをカソード基板に融着しても製造工程において、高電圧導入ボタンが製造プロセスを阻害することが無い。
【００２６】
手段（１４）によれば、高電圧導入ボタンをアノード基板に封着するので、高電圧導入ボタンをカソード基板に封着する場合に比較して接続手段を必要としないため、構成が単純になって、製造コストの低減となる。また、メタルバックとの接続を高電圧導入ボタンとの導電膜によって行うことができるので、信頼性も増加する。
【００２７】
手段（１５）によれば、高電圧導入ボタンはアノード基板から外側に突出した部分が無いため、高電圧導入ボタンをアノード基板に融着しても製造工程において、高電圧導入ボタンが製造プロセスを阻害することが無い。
【００２８】
手段（１６）によれば、高電圧導入ボタンはアノード基板に融着されているために、フリットガラスによって封着する場合に比較して高電圧に対する信頼性を増すことが出来る。
【００２９】
手段（１７）によれば、メタルバックは高電圧導入ボタンの上まで延在し、メタルバックの上に導電膜が形成されるので、高電圧供給の信頼性を増加することができる。
【００３０】
手段（１８）によれば、導電膜は金属粒子を含む導電ペーストを塗布することによって形成することが出来るので、作業性と信頼性を増加することが出来る。
【００３１】
手段（１９）によれば、導電膜は黒鉛を含む導電ペーストを塗布することによって形成することができるので、作業性、信頼性を増すことができるとともに、金属粒子を含む導電ペーストに比較してコストを低減することが出来る。
【００３２】
手段（２０）によれば、高電圧導入ボタンの融着された部分は導電膜は２層以上塗布するので、高電圧導入ボタン付近の凹凸による段切れに起因する導通不良を防止することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
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】
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、青の蛍光体が電子放出源に対応して形成されている。蛍光体の周囲にはブラックマトリクス（ＢＭ）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によるメタルバクが形成されている。メタルバック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。
【００３７】
電子ビームによって蛍光体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の高電圧導入ボタン６０はカソード基板側に設けられ、コンタクトスプリングを介してアノード基板２に高電圧が供給される。図１おいて、コンタクトスプリングとアノード基板２が接触するアノード端子が表示装置のコーナー部に形成されている。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コーナー部に排気のための排気孔８１が形成されている。
【００３８】
図２は図１をＣ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、高電圧導入ボタン６０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。排気管８の近くに高電圧導入ボタン６０が取り付けられている。
【００３９】
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１４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。
【００４０】
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。メタルバック２３には高電圧を印加するが、この高電圧を信頼性を持って供給することが本発明の重要な課題である。
【００４１】
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。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程度であり、表示装置の内側は高電界となっている。
【００４２】
図４は図１のＢ‐Ｂ断面図であり、実施例１の要部を表示している。図４において、カソード基板１には通孔１０が形成されており、この通孔１０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１０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。
【００４３】
高電圧導入ボタン６０が封着材３２によってカソード基板にとりつけられ、外部を気密を保っている。この封着材３２にはフリットガラスが用いられる。高電圧導入ボタンにはＦｅ−Ｎｉ合金が用いられる。Ｆｅ−Ｎｉ合金の成分比は封着材３２と熱膨張係数を合わせるように選定される。高電圧導入ボタン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はインコネルによって形成されるが、インコネルはＦｅ−Ｎｉ合金と容易にスポット溶接を行うことが出来る。
【００４４】
コンタクトスプリング５０は高電圧導入ボタン６０と接続するベース部５１とアーム部５２とコンタクト部５３とから形成されている。コンタクトスプリング５０のアーム部５２が湾曲することによる曲げ応力によって、コンタクトスプリング５０のコンタクト部５３が適切な力によってアノード基板２に形成されたメタルバック２３に接触する。本実施例でのコンタクトスプリングの接触圧は約１０ｇである。コンタクトスプリング５０のコンタクト部５３は球面等の適切な曲面となっており、メタルバック２３と安定に接触をとれるように形成されている。コンタクトスプリング５０の材料は耐熱性等を考慮してインコネルが使用され、厚さは０．１ｍｍである。
【００４５】
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２４が形成されている。アノード端子２４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２４部分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２４として導電膜が厚さ１０μｍから３０μｍで形成される。本実施例では導電膜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。この導電膜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。
【００４６】
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。金属ペーストを用いた導電膜の抵抗を増加したい場合は、フリットガラス等を混合して調整することが出来る。また、導電膜としては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。黒鉛膜の抵抗を増したい場合は、例えば、黒鉛にベンガラ（酸化鉄）、あるいはフリットガラス等を混合することによって調整することができる。
【００４７】
導電膜を１０μｍから３０μｍと厚く形成することによって、コンタクトスプリング５０と導電膜の接触を安定に行なうことができる。すなわち金属膜であれば、コンタクトスプリング５０と金属膜とは点接触となり、この点接触部分に電流が集中して導電膜が破壊する危険が大きいが、本実施例のような導電膜であれば、導電膜とコンタクトスプリング５０とは金属膜の場合と比較して接触面積を大きくとることができ、面接触に近い状態となり、接触が安定する。また、本実施例のような導電膜であれば、金属に比べて抵抗が大きいため、コンタクト部に大電流が流れることを抑止することができる。この点からも接触による導通の安定性を向上することが出来る。
【００４８】
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。
【００４９】
図５は高電圧導入ボタン６０とコンタクトスプリング５０がスポット溶接によって接続された状態を示す斜視図である。図５において、高電圧導入ボタン６０はコンタクトスプリング５０がスポット溶接されるフラット部６１と、排気基板６に封着材３２によって封着される封止部６２と、外部の電源と接続する外部端子６３で構成される。図６（Ａ）は高電圧導入ボタン６０とコンタクトスプリング５０がスポット溶接された状態を示す平面図であり、図６（Ｂ）は側面図、図６（Ｃ）は他の側面図である。図６（Ｃ）に示すように、コンタクトスプリング５０のアノード端子２４と接触するコンタクト部５３は他の部分とは異なり、曲率半径の小さな曲面が形成されている。アノード基板２に形成されているアノード端子２４との接続を安定して行うためである。コンタクトスプリング５０のアーム部５２は２又に分かれている。アノード端子２４との接触に信頼性を増すためである。
【００５０】
コンタクトスプリング５０のアノード端子２４と接触するコンタクト部５３は図６（Ａ）に示すように曲率半径の小さな曲面になっているが、この具体的な形状を図７に示す。図７（Ａ）は図６（Ｃ）のＡ−Ａ断面図であり、図７（Ｂ）は図６（Ｃ）のＢ−Ｂ断面図である。図７に示すように、コンタクトスプリング５０のコンタクト部５３はコンタクトスプリング５０の長さ方向の曲率半径Ｒ１のほうが幅方向の曲率半径Ｒ２よりも小さくなっている。長さ方向に曲率半径を小さくしたのはコンタクトスプリング５０がアノード端子２４に接触するときによりスムースに接触し、スライドすることが出来るようにするためである。一方、接触面積は曲率半径が大きい方が多くとることが出来る。幅方向はコンタクトスプリング５０の接触時のスライド等には大きな影響は無いため、曲率半径を大きくし、メタルバック２３との接触面積の確保に重点が置かれている。本実施例では例えば、曲率半径Ｒ１は２ｍｍであり、曲率半径Ｒ２は５ｍｍである。もちろん、設計によっては、Ｒ１とＲ２を同じ値として完全な球面としても良いことはいうまでもない。
【００５１】
図８はコンタクトスプリング５０のコンタクト部５３の形状の他の例である。
【００５２】
図８（Ａ）は図６（Ｃ）のＡ−Ａ断面図であり、図８（Ｂ）は図６（Ｃ）のＢ−Ｂ断面図である。図８（Ａ）に示すように、コンタクトスプリング５０のコンタクト部５３の長さ方向の曲率半径を先端部と根元部とで変えている。すなわち、先端部の曲率半径Ｒ３のほうが根元部の曲率半径Ｒ４よりも小さくしている。これによって、コンタクトスプリング５０をメタルバック２３に接触させるときに、コンタクトスプリング５０の接触、アノード端子上のスライドをよりスムースに行なうことができる。また、図８の例ではコンタクトスプリング５０の幅方向の曲率半径Ｒ５はコンタクトスプリング５０の長さ方向の曲率半径とは変えている。Ｒ５はＲ３よりも大きいほうがよいが、Ｒ４とＲ５の大小関係は表示装置の形状によって適宜変えることが出来る。
【００５３】
図９はコンタクトスプリング５０の他の例である。図９（Ａ）は図６（Ｃ）のＡ−Ａ断面図であり、図９（Ｂ）は図６（Ｃ）のＢ−Ｂ断面図である。コンタクトスプリング５０のコンタクト部５３はコンタクトスプリング５０の長さ方向には図９（Ａ）に示すように曲率半径Ｒ６を有しているが、コンタクトスプリング５０の幅方向は図９（Ｂ）に示すようにフラットである。このような形状とすることによってコンタクトスプリング５０をメタルバック２３に接触したときにスムースな接触とスライドを可能とするとともに、コンタクトスプリング５０の幅方向の曲率をフラットとすることによってメタルバック２３との接触面積を十分に確保することが出来る。本実施例においては、曲率半径Ｒ６は例えば、２ｍｍであるが、５ｍｍ以下であることが望ましい。
【００５４】
図１０はコンタクトスプリング５０のさらに他の例である。図１０（Ａ）は図６（Ｃ）のＡ−Ａ断面図であり、図１０（Ｂ）は図６（Ｃ）のＢ−Ｂ断面図である。図１０（Ａ）に示すように、コンタクトスプリング５０のコンタクト部５３はコンタクトスプリング５０の長さ方向には先端部と根元部とで曲率半径を変えている。先端部の曲率半径Ｒ７は根元部の曲率半径Ｒ８よりも小さい。このようにすることによってコンタクトスプリング５０がメタルバック２３に接触したときに、接触とスライドをさらにスムースに行なうことが出来る。一方コンタクトスプリング５０の幅方向にはコンタクト部５３であってもフラットとすることによって、メタルバック２３との接触面積を十分に確保することができる。
【００５５】
図７、図８、図９、図１０等のコンタクトスプリング５０はアーム部５２とコンタクト部５３との間で屈曲点を有するが、本発明のコンタクトスプリング５０はこのような形状に限る必要はない。例えば、図２２に示すように、アーム部５２とコンタクト部５３を滑らかな曲線でつないだような形状でも良いことは言うまでもない
【実施例２】
【００５６】
図１１は本発明の第２の実施例である。図１１において、コンタクトスプリング５０以外は図４に示す実施例１と同じである。図１５において、コンタクトスプリング５０は高電圧導入ボタン６０とスポット溶接によって接続されるベース部５１と、コンタクトスプリング５０の適当な接触圧を与えるアーム部５２とアノード端子２４と接触するコンタクト部５３を有している。メタルバック２３の構成は実施例１と同じである。
【００５７】
図１２は本実施例で使用されるコンタクトスプリング５０の斜視図である。コンタクトスプリング５０の幅は５ｍｍで、アーム部５２は２つに分かれている。各々のアーム部５２はコンタクトスプリング５０がアノード基板２に接触したときに反対方向に湾曲するように設計されている。各アーム部の幅は２ｍｍで、腕と腕の間隔は１ｍｍであり、腕の長さは約１０ｍｍである。コンタクトスプリング５０の材料はインコネルで厚さは０．１ｍｍである。本実施例では、コンタクトスプリング５０がアノード基板２に接触してアーム部５２が湾曲したときに生ずる接触圧は１０ｇ程度である。
【００５８】
コンタクトスプリング５０のコンタクト部５３の形状は他の部分と異なり、曲率半径の小さい曲面となっている。コンタクトスプリング５０のコンタクト部５３の曲面は実施例１で示したいずれの例も適用することができる。すなわち、図１２に示すＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面を図７（Ａ）、図７（Ｂ）、図８（Ａ）、図８（Ｂ）、図９（Ａ）、図９（Ｂ）、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）に対応させることができ、実施例１で説明したのと同様な作用効果を有する。
【実施例３】
【００５９】
図１３は本発明の第３の実施例である。図１３において、コンタクトスプリング５０以外は図４に示す実施例１と同じである。図１３において、コンタクトスプリング５０は高電圧導入ボタン６０とスポット溶接によって接続されるベース部５１と、コンタクトスプリング５０の適当な接触圧を与えるアーム部５２とアノード端子２４と接触するコンタクト部５３を有している。メタルバック２３の構成は実施例１と同じである。
【００６０】
コンタクトスプリング５０に適当な接触圧を与えるアーム部５２は実施例１等と異なり、Ｚ形状となっている。このＺ形状部が縦方向に圧縮されることによってコンタクトスプリング５０のコンタクト部５３に適当な接触圧を与える。実施例２の特徴はコンタクトスプリング５０はメタルバック２３に対してほぼ直角方向に撓むために、コンタクトスプリング５０のコンタクト部５３はアノード端子上をほとんどスライドしないか、スライドしてもわずかであるという点である。コンタクトスプリング５０はアノード端子上をスライドしないので、コンタクトスプリング５０によるメタルバック２３の削れやコンタクトスプリング５０のメタルバック２３へのスライド時の引っかかり等の危険はほとんど無い。
【００６１】
図１４は本実施例に使用されるコンタクトスプリング５０の斜視図である。本実施例におけるコンタクトスプリング５０のコンタクト部５３も２つ分かれており、Ｚ部の曲げ応力は均等に分散されるようになっている。図１４において、コンタクトスプリング５０は実施例１と同様厚さ０．１ｍｍのインコネルで形成されている。コンタクトスプリング５０の幅は５ｍｍ、２又に分かれた各アーム部の幅は２ｍｍ、２又に分かれたアーム部とアーム部の間隔は１ｍｍである。高電圧導入ボタン６０は実施例１と同様、ＦｅＮｉ合金で形成されている。
【００６２】
図１４において、コンタクトスプリング５０のコンタクト部５３の形状は他の部分と異なり、曲率半径の小さい曲面となっている。コンタクトスプリング５０のコンタクト部５３の曲面は実施例１で示したいずれの例も適用することができる。すなわち、図１４に示すＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面を図７（Ａ）、図７（Ｂ）、図８（Ａ）、図８（Ｂ）、図９（Ａ）、図９（Ｂ）、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）に対応させることができ、実施例１で説明したのと同様な作用効果を有する。
【実施例４】
【００６３】
図１５は本発明の第４の実施例を示す断面図である。実施例１から実施例３では高電圧導入ボタン６０は封着材であるフリットガラス３２を介して排気基板６に封着されている。本実施例では高電圧導入ボタン６０をフリットガラスを介さず、排気基板６に直接融着する点が実施例１から実施例３と大きく異なる。フリットガラスはガラス等の封着材３２としては便利なものであるが、通常のガラスに比べて耐電圧特性が劣る。高電圧導入ボタン６０には８ＫＶから１０ＫＶの高電圧が印加されるので、フリットガラスを使用した場合は耐電圧特性が問題になる場合がありうる。本実施例ではフリットガラスを使用しないので優れた耐電圧特性を有する表示装置を実現出来る。
【００６４】
高電圧導入ボタン６０を排気基板６に封着するプロセスの概略は次の通りである。すなわち、排気基板６はガラス材料を特定の型等の中で溶融して成型する。この型の中に所定の形状の高電圧導入ボタン６０をセットしておき、温度を上げるとガラスが溶融し、そのとき高電圧導入ボタン６０の外側に溶融ガラスが濡れる。ガラスが降温して固化するときに高電圧導入ボタン６０も気密を保ちながらガラスに固着することになる。
【００６５】
排気基板６の熱膨張係数と高電圧導入ボタン６０の熱膨張は同じでなければ、降温中にガラスにクラックが入る。本実施例では高電圧導入ボタン６０にＦｅ−Ｎｉ合金を使用し、Ｎｉの成分を４８％とすることによって排気基板６との熱膨張係数を合わせている。なお、ガラス基板の熱膨張係数はガラスの成分によって異なるが、Ｆｅ−Ｎｉ合金を使用した場合はＮｉの成分を調整することによって熱膨張係数を変化させることが出来る。Ｆｅ−Ｎｉ合金を使用するもう一つの利点は図１５に示すように、インコネルで形成されたコンタクトスプリング５０と容易にスポット溶接できる点である。
【００６６】
図１６は本実施例で使用する高電圧導入ボタン６０の形状である。図１６（Ａ）は高電圧導入ボタン６０の平面図であり、図１６（Ｂ）は側面図、図１６（ｃ）は他の側面図である。高電圧導入ボタン６０を基板に埋め込む際は、ボタン部６４の側面が基板に封着されることになる。図１６に示すように、高電圧導入ボタン６０は略円筒形状であるボタン部６４と外部電源と接続する外部端子６３とから構成されている。板厚は０．５ｍｍである。本実施例では高電圧導入ボタン６０としてＦｅ−Ｎｉを使用したが、ガラスとの濡れ性を有し、耐熱性、熱膨張係数等の条件を満足すれば、他の金属あるいは合金でもよいことは言うまでもない。
【００６７】
図１６に示す高電圧導入ボタン６０は、図１５に示すように、外部端子６３が外側の突出しているために、基板の扱いに問題がある場合がある。すなわち、製造工程、保管等に外部端子６３が邪魔になる場合がある。図１７は本実施例の他の形態を示す断面図である。図１７においいて、高電圧導入ボタン６０は外部端子６３を有していない。したがって、排気基板６の扱いが容易であるし、排気基板６をカソード基板１に取り付けたあとも外部端子６３が無いため表示装置の取り扱いが容易となる。
【００６８】
図１８は図１７で使用される高電圧導入ボタン６０の形状を示す図である。図１８（Ａ）は高電圧導入ボタン６０の側面図であり、図１８（Ｂ）は平面図である。図１８（Ａ）に示す側面が基板に封着されることになる。図１８の高電圧導入ボタン６０は略々底部が塞がった円筒形状であるが、開口部にはフランジ部６５が形成されている。外部から高電圧を供給するとき、外部からの端子がこのフランジ部６５に引っかかって固定されることになる。図１８の高電圧導入ボタン６０も図１６の高電圧導入ボタン６０と同様、厚さ０．５ｍｍのＦｅ−Ｎｉ合金で形成される。
【００６９】
図１５および図１７に示すコンタクトスプリング５０は実施例３で使用したコンタクトスプリング５０と同様なものが使用されている。しかし、本実施例は実施例１および実施例２で使用されたコンタクトスプリング５０を使用する場合も全く同様に適用できることは言うまでも無い。図１８のような高電圧導入ボタン６０を用いることによって排気基板６の扱い、排気基板６が取り付けられた後のカソード基板１の扱い、ひいては表示装置の扱いが非常に容易になり、生産性を向上させることが出来る。
【実施例５】
【００７０】
図１９は本発明の第５の実施例を示す。実施例１から実施例４では高電圧導入ボタン６０は排気基板６に取り付けられている。実施例５では高電圧導入ボタン６０を排気基板６ではなく、カソード基板１に直接取り付けている。高電圧導入ボタン６０は図１８に示すフランジ付の中空円筒が用いられる。高電圧導入ボタン６０のカソード基板１へ埋め込む方法は実施例４で説明したのと同様である。
【００７１】
本実施例では高電圧導入ボタン６０をカソード基板１と同一の面かあるいはカソード基板１の面より内側にすることが可能であるため、カソード基板１にあらかじめ高電圧導入ボタン６０を形成しておいても高電圧導入ボタン６０が製造プロセスにおける妨げになることはない。さらに、高電圧導入ボタン６０を排気基板６に取り付ける必要が無いため、例えば、図２０に示すように、高電圧導入部は排気孔８１の位置にとらわれずに、設計に応じて表示装置のいずれの場所にも取り付けることが出来るという利点を有する。
【００７２】
図１９において、コンタクトスプリング５０は実施例１と同様なものを使用しているが、コンタクトスプリング５０はこれに限らず、実施例２あるいは実施例３で使用したものと同様なものを用いることができることはいうまでもない。
【００７３】
なお、実施例１から実施例５においては、高電圧導入ボタン６０とアノード基板側のアノード端子２４とはコンタクトスプリング５０で接続しているが、この接続はコンタクトスプリング５０に限らず、例えば、コイル状のばね、板バネ等を使用することが出来る。
【実施例６】
【００７４】
実施例１から実施例５までは高電圧導入ボタン６０をカソード基板側、すなわち排気基板６かカソード基板１に取り付け、コンタクトスプリング５０によってアノード基板側のアノード端子２４に接続している。すなわち、カソード基板側とアノード基板側の接続機構が必要である。図２１に示す本発明の第６に実施例は高電圧導入ボタン６０をアノード基板側に設置することによって、カソード基板側とアノード基板側の接続機構を省略することが出来るという利点を有する。
【００７５】
図２０において、高電圧導入ボタン６０は図１８に示したものと同にものが使用される。図２０に示す本実施例では高電圧導入ボタン６０をアンード基板と同一の面かあるいはアノード基板２の面より内側にすることが可能であるため、アノード基板２にあらかじめ高電圧導入ボタン６０を形成しておいても高電圧導入ボタン６０が製造プロセスにおける妨げになることはない。さらに、高電圧導入ボタン６０を排気基板６に取り付ける必要が無いうえ、コンタクトスプリング５０等を取り付けるスペースも不要なため、実施例１から実施例５に比較して高電圧導入部の設置の設計裕度が増す。
【００７６】
本実施例では高電圧導入ボタン６０は有効画面の外側でアノード基板２の周辺に設置される。高電圧導入ボタン６０とアノード基板２の内面とは完全な同一面とはならず、凹凸が生ずる。したがって、したがって、ＢＭ２２、またはメタルバック２３等の薄い膜だけでは段切れによる導通不良を生ずる恐れがある。本実施例では、図２０に示すように、高電圧導入ボタン上あるいはその周辺には比較的厚い導電膜を形成し、この導電膜によってメタルバック２３等に高電圧を供給する。この導電膜は実施例１で説明したような、金属粒子を粘度の高い有機溶剤に分散させたものを塗布し、焼成して形成する。この導電膜の焼成後の膜厚は１０μｍから３０μｍである。金属粒子としては実施例１で説明したように、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ等の粒子が使用される。導電膜の抵抗を増したい場合は実施例１で説明したように、フリットガラス等を金属ペーストに混合することが出来る。導電膜の他の例としてはバインダと混合した黒鉛を使用することが出来る。黒鉛は導電性の高いグラファイトが好適である。一方、導電膜の電気抵抗を増したい場合は黒鉛のペーストに、ベンガラ（酸化鉄）フリットガラス等絶縁性のものを混合して焼成、製膜することが出来る。
【００７７】
図２０においては、ＢＭ２２およびメタルバック２３と高電圧導入ボタン６０とは導電膜によって接続されているが、ＢＭ２２、あるいはメタルバック２３を高電圧導入ボタン６０の上まで延在させてもよい。高電圧導入ボタン６０は蛍光体２１、ＢＭ２２、メタルバック２３等を形成する前の、アノード基板２の状態ですでにアノード基板２に埋め込まれているため、ＢＭ２２、メタルバック２３等をどこまで延在させるかは、設計の要請によって比較的自由に決めることが出来る。
【００７８】
高電圧導入ボタン６０が埋め込まれた付近はアノード基板２に凹凸が出来やすいので、ＢＭ２２あるいはメタルバック２３を高電圧導入ボタン６０にまで延在させた場合も、以上に述べた導電膜を高電圧導入ボタン６０の上に上塗りして段切れによる導通不良を防止することが望ましい。また、ＢＭ２２またはメタルバック２３が高電圧導入ボタン上に延在してもしなくても、以上に述べた金属粒子または黒鉛を含む導電膜を２回塗りすることによって、段切れによる導通不良をより確実に防止することが出来る。
【００７９】
以上のように、本実施例によれば、高電圧導入ボタン６０をアノード基板２に設置するためにコンタクトスプリング５０等のカソード基板側とアノード基板側とを接続する機構が不要であり、製造コストを大幅に低減することが出来る。また、高電圧導入ボタン６０とメタルバック２３等との接続は、金属粒子を含む導電膜、あるいは黒鉛を含む導電膜等の塗布で行うことができるため、信頼性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【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の一部断面図である。
【図４】実施例１の要部断面図である。
【図５】高電圧導入ボタンとコンタクトスプリングの斜視図である。
【図６】高電圧導入ボタンとコンタクトスプリングの詳細図である。
【図７】コンタクトスプリングの先端部の断面図である。
【図８】コンタクトスプリングの先端部の他の例を示す断面図である。
【図９】コンタクトスプリングの先端部のさらに他の例を示す断面図である。
【図１０】コンタクトスプリングの先端部のさらに他の例を示す断面図である。
【図１１】実施例２の要部断面図である。
【図１２】実施例２のコンタクトスプリングの斜視図である。
【図１３】実施例３の要部断面図である。
【図１４】実施例３のコンタクトスプリングの斜視図である。
【図１５】実施例４の要部断面図である。
【図１６】図１５に使用される高電圧導入ボタンの詳細形状である。
【図１７】実施例４の他の形態の要部断面図である。
【図１８】図１７に使用される高電圧導入ボタンの詳細形状である。
【図１９】実施例５の要部断面図である。
【図２０】実施例５による表示装置の平面図の例である。
【図２１】実施例６の要部断面図である。
【図２２】コンタクトスプリング先端部の他の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８１】
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、１１・・・走査線、１２・・・データ信号線、１３・・・電子放出源、１４・・・絶縁膜、２１・・・蛍光体、２２・・・ブラックマトリクス、２３・・・メタルバック（陽極電極）、２４・・・アノード端子、５０・・・コンタクトスプリング、５１・・・コンタクトスプリングのベース部、５２・・・コンタクトスプリングのアーム部、５３・・・コンタクトスプリングのコンタクト部、６０・・・高電圧導入ボタン、６１・・・高電圧導入ボタンのフラット部、６２・・・高電圧導入ボタンの封止部、６３・・・高電圧導入ボタンの外部端子、６４・・・高電圧導入ボタンのボタン部、６５・・・高電圧導入ボタンのフランジ部、８１・・・排気孔。
【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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