(57)【要約】【課題】高圧引出配線近傍の放電を抑制する。【解決手段】陽極２２、蛍光体、及びブラックマトリックスを片面の表示領域に有する前面板１８と、複数の電子源及び複数の陰極配線Ｄを片面に有して前面板１８に対向する背面板１９と、前面板１８と背面板１９との間に介挿され、表示領域よりも外側の周縁部を気密封着する支持枠５とを備え、陽極２２に高電圧を印加する高圧引出配線１２は、背面板１９の端部を貫通して引き出され、背面板１９は、最端側であって前記高圧引出配線１２に直近の陰極配線Ｄが絶縁物１０１で被覆される。【選択図】図５
2008305739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極、蛍光体、及びブラックマトリックスを片面の表示領域に有する前面板と、
複数の電子源及び複数の陰極配線を片面に有して前記前面板に対向する背面板と、
前記前面板の前記片面と前記背面板の前記片面との間に介挿され、前記表示領域よりも外側の周縁部を気密封着する支持枠とを備える画像表示装置であって、
前記陽極に高電圧を印加する高圧引出配線は、前記背面板の端部を貫通して引き出され、
前記背面板は、前記高圧引出配線に直近の前記陰極配線のみが絶縁物で被覆されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
陽極、蛍光体、及びブラックマトリックスを片面の表示領域に有する前面板と、
複数の電子源及び複数の陰極配線を片面に有して前記前面板に対向する背面板と、
前記前面板の前記片面と前記背面板の前記片面との間に介挿され、前記表示領域よりも外側の周縁部を気密封着する支持枠とを備える画像表示装置であって、
前記陽極に高電圧を印加する高圧引出配線は、前記背面板の端部を貫通して引き出され、
前記複数の陰極配線の中で最端側に配置された陰極配線が前記絶縁物に被覆され、他の陰極配線は真空中に露出していることを特徴とすることを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
前記陰極配線を被覆する絶縁物は、前記支持枠と前記背面板とを接着する接着材料と同一材料であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記陰極配線を被覆する絶縁物は、体積抵抗率が１０７Ωｃｍよりも大きいことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の画像表示装置。
【請求項５】
陽極、蛍光体、及びブラックマトリックスを片面の表示領域に有する前面板と、
複数の電子源及び複数の陰極配線を片面に有して前記前面板に対向する背面板と、
前記前面板の前記片面と前記背面板の前記片面との間に介挿され、前記表示領域よりも外側の周縁部を気密封着する支持枠とを備える画像表示装置であって、
前記陽極に高電圧を印加する高圧引出配線は、前記背面板の端部を貫通して引き出され、
前記背面板は、前記片面側であって、前記複数の陰極配線の中で最端側の陰極配線と前記高圧引出配線との間に接地電極が配設されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項６】
前記接地電極は、仕事関数がアルミニウムよりも高い材料であるクロム、チタン、及びタングステンのうち何れか少なくとも一つを含む金属材料で形成されていることを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
陽極、蛍光体、及びブラックマトリックスを片面の表示領域に有する前面板と、
複数の電子源及び複数の陰極配線を片面に有して前記前面板に対向する背面板と、
前記前面板の前記片面と前記背面板の前記片面との間に介挿され、前記表示領域よりも外側の周縁部を気密封着する支持枠とを備える画像表示装置であって、
前記陽極に高電圧を印加する高圧引出配線は、前記背面板の端部を貫通して引き出され、
前記背面板は、前記高圧引出配線の外周部であって、前記支持枠と接する前記陰極配線以外の領域に接地電極が配設されることを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】
陽極、蛍光体、及びブラックマトリックスを片面の表示領域に有する前面板と、
複数の電子源及び複数の陰極配線を片面に有して前記前面板に対向する背面板と、
前記前面板の前記片面と前記背面板の前記片面との間に介挿され、前記表示領域よりも外側の周縁部を気密封着する支持枠とを備える画像表示装置であって、
前記陽極に高電圧を印加する高圧引出配線は、前記背面板の端部を貫通して引き出され、
前記背面板は、前記高圧引出配線の外周部であって、前記支持枠と接する前記陰極配線以外の領域に配設された接地電極と、前記接地電極の内周端部に配設された絶縁物とを備えたことを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電子源と蛍光体とを備える画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マトリックス型画像表示装置（マトリックス型ディスプレイ）は、互いに直交する電極群の交点近傍を画素とし、各画素への印加電圧を調整することによって画像を表示することができる。そのマトリックス型画像表示装置として、液晶ディスプレイの他、フィールドエミッション・ディスプレイ（以下、ＦＥＤと称する）、エレクトロルミネセンス・ディスプレイ（ＥＬ）、発光ダイオード・ディスプレイ（ＬＥＤ）などが知られている。例えば、ＦＥＤは、画素毎に電子放出源（冷陰極源）を配置し、この電子放出源から電子を放出し電界を加えた真空中で加速した後、蛍光体に照射された部分の蛍光体を発光させるものである。すなわち、ＦＥＤは、蛍光体層を備えたアノード基板（前面基板）と電子放出源を持つカソード基板（背面基板）とを０．５ｍｍ以上の間隔で貼り合わせ気密封着する構成を備え、当該パネルの２枚の基板間の密閉空間を外界の気圧より低圧状態あるいは真空状態としている。また、このＦＥＤ用の電子放出素子として、Spindt型やカーボンナノチューブを利用した電界放出型素子や、金属／絶縁層／金属 型放出素子（ＭＩＭ素子）、表面伝導型素子などが知られている。
【０００３】
特許文献１には、前面基板と、背面基板と、前面基板と背面基板との間にあって、表示領域の周縁を支持する支持枠（支持体）と、前面基板と背面基板との間に介挿されるスペーサ（間隔保持部材）とを有し、前面基板とスペーサとの接合部、背面基板とスペーサとの接合部、前面基板と支持枠との接合部、及び背面基板と支持枠との接合部にはフリットガラスを用いて接合してパネル（組み立て容器）とした画像表示装置が開示されている。この画像表示装置は、背面基板に形成された電子放出素子（冷陰極源）に電圧を印加することによって、各冷陰極素子から電子が放出されるように構成されている。また、この画像表示装置は、容器外から導入された数ｋＶの直流高電圧を前面基板のメタルバック（陽極）部に印加することによって、放出電子が加速され前面基板に衝突するように構成され、前面基板の各色の蛍光体が加速された電子によって励起されて発光することによって、画像が表示されるように構成されている。
【０００４】
容器外から数ｋＶの直流高電圧を印加するには高圧給電部としての密封端子を備える構造とする必要がある。特許文献２には画像表示装置の高圧発生電源から供給される高電圧を高圧ケーブルにて背面基板の気密導入端子に接続し、導入線や引出配線を介して前面基板に形成された画像形成部材を有する陽極部に接続している。この場合には、高圧給電部は配線や画像表示に影響のない画像表示装置の角部の配線のない部分に配置される。
【０００５】
特許文献３には前面基板に気密された導入端子を持たせた構造が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−３４７２００号公報
【特許文献２】特願２００６−２２２０９３号明細書
【特許文献３】特開２００６−１５６０９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、容器外から高圧給電部を介して高電圧を容器内部に引き込む構造としては、前面基板を貫通する構造、背面基板を貫通する構造、及び支持枠を貫通する構造の３通りの構造が考えられる。前面基板や支持枠に高圧給電部を持つ場合には、一般的に給電部が存在するために画像表示装置における外形が大きくなってしまう。すなわち、外形を小さくするには背面基板に高圧給電部を設けて、背面基板から高圧引出配線を引き出す構成とすることが好ましい。
しかしながら、このような構成にすると高圧引出配線と陰極配線との間の電界強度が高くなり、放電する危険性が生じる。特に、この高圧引出配線と陰極配線（走査線、及び信号線）との間は背面基板や高圧給電部の絶縁部材などが存在するために絶縁物表面での沿面方向の放電が発生しやすい。
【０００７】
画像表示装置の内部でこのような不要な放電が発生してしまうと、画像表示装置で正常な映像を表示することができなくなるばかりか、他の放電を引き起こして画像表示装置が故障してしまうことになる。
このため、高圧引出配線と陰極配線との間に放電が発生しないように、高圧引出配線と陰極配線との間の絶縁距離を長くして沿面方向の電界強度を低減することが考えられる。しかしながら、絶縁距離を長くすると、画像表示装置の画素領域（表示領域）以外の周縁部（外枠）が広くなってしまう。外枠の部分が大きくなると、額縁が大きく見映えが悪くなるばかりか、画像表示装置の大型化、コストの増加にもつながってしまう。
【０００８】
また、高圧引出配線と陰極配線との間を短くするために周期的な凹凸を形成することが提案されているが、背面基板に凹凸を形成することは背面基板の強度を大幅に低減させることに繋がる。また、例えば角部を形成するような凹凸の形状によっては、逆に放電の起点を形成する可能性があり、高圧引出配線と陰極配線との間での放電を完全に防ぐことは難しい。
【０００９】
また、前記したように高圧給電部は画像表示装置の角部の配線のない部分に配置されるため、前面基板と背面基板の外周部の支持枠を貫通して放電が発生することも課題である。つまり、支持枠と最端側（両側端部）の陰極配線とが交差して交わる境界部から電子が発生して、高圧引出配線と陰極配線との間に支持枠の沿面を通して放電が発生することがあるため、これを防止しなければならない。
【００１０】
そこで、本発明は、高圧引出配線近傍の放電を抑制することができる画像表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため、本発明の画像表示装置は、陽極、蛍光体、及びブラックマトリックスを片面の表示領域に有する前面板と、複数の電子源及び複数の陰極配線を片面に有して前記前面板に対向する背面板と、前記前面板の前記片面と前記背面板の前記片面との間に介挿され、前記表示領域よりも外側の周縁部を気密封着する支持枠と、を備える画像表示装置であって、前記陽極に高電圧を印加する高圧引出配線は、前記背面板を貫通して引き出され、前記背面板は、最端側であって前記高圧引出配線に直近の前記陰極配線が絶縁物で被覆されることを特徴とする。
【００１２】
高圧引出配線と最端側の陰極配線との間は、非常に高い電界強度となっているため、その陰極配線から電子が発生し、近傍の絶縁物（背面基板など）を帯電させる。その帯電により、さらに陰極配線端部の電界強度が高められ、それが起点となって放電に至る。最端側の陰極配線の部を絶縁物で被覆することにより、等電位面の間隔が粗となり、放電の起点となる電子の発生が抑えられる。
【００１３】
また、通常では陰極配線材料はアルミニウム（Ａｌ）などの体積抵抗率の低い材料であることが一般的である。この点、最端側の陰極配線をアルミニウムよりも仕事関数の高い金属材料、例えば、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）などにすることによって、放電の起点となる電子の発生を抑えることが可能となる。また、前記したように高圧引出配線と陰極配線との間で支持枠の沿面を介して放電するケースでは、最外の陰極配線と支持枠とが交差する境界部からの電子発生を抑えるために、支持枠の下部に陰極とほぼ同電位の金属電極（接地電極）を配置することによって、陰極配線と支持枠とが交差する部分からの電子放出を抑えることが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高圧引出配線近傍の放電を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（第１実施形態）
図１は、本発明の一実施形態である画像表示装置の三次元斜視図であり、画像表示装置の内部構造も示している。
画像表示装置１００は、前面基板１、背面基板２、支持枠５、スペーサ４、電子放出素子７、高圧引出配線１２、蛍光体１４、ブラックマトリックス２３、陰極配線である走査線Ｓ、及び他の陰極配線である信号線Ｄを備えている。ここで、高圧引出配線１２は、背面基板２の角部から背面方向に引き出されている。また、背面基板２には高圧給電のための高圧給電孔１０が開孔され、空気を真空排気するための排気孔９が開孔されている。背面基板２から高圧給電する場合は、背面基板２に最低２つの孔が必要であり、孔の大きさはφ３〜φ１０程度となる。どちらの孔も画素領域（走査線Ｓと信号線Ｄとが交差している領域）や、周辺の配線部分に設けることはできないので、背面基板の四隅の角部に配置されることになる。なお、スペーサ４、前面基板１、支持枠５、及び背面基板２の接着にはフリットガラスが使用され、特に、走査線Ｓとスペーサ４とを接着するフリットガラス８が図示されている。また、前面基板１の内面の表示領域に形成された蛍光体１４、及びブラックマトリックス２３は、前面基板１越しに見える格子パターンを模式的に示している。なお、走査線Ｓの方向をＸ方向とし、信号線Ｄの方向をＹ方向とし、厚さ方向をＺ方向としている。
【００１６】
背面基板２は、ガラス板、又はセラミック板を好適とし、板厚が０．５ｍｍ以上（例えば，３ｍｍ）の絶縁性基板から形成されている。また、前面基板１は、透明なガラス板を好適とし、板厚が数ｍｍ程度の透光性基板から形成されている。また、支持枠５は、ガラス板又はフリットガラス成形品で形成される外枠であり、前面基板１と背面基板２との間に内挿されることにより、表示領域の周縁部を支持している。また、支持枠５は、前面基板１及び背面基板２との間でフリットガラス６（図３）を用いて接着固定され、前面基板１と背面基板２との間隔が所定の寸法に保持されている。
【００１７】
また、前面基板１と背面基板２との間に複数のスペーサ４が配置され、画像表示装置１００の中心部においても、前面基板１と背面基板２との間隔を所定の寸法に保持し、装置内部の減圧状態により表示パネルが壊れないようにしている。スペーサ４は、表示領域内の走査線Ｓの表面に複数枚を等間隔に立設され、板厚が１００〜２００μｍであって、高さが２〜３ｍｍ程度の板状ガラス、或いはセラミックが好適である。また、スペーサ４と前面基板１（前面板１８（図２））、及び背面基板２（背面板１９（図２））との固定には、フリットガラス８，２５（図２）が接着部材として用いられる。なお、スペーサ４は、体積抵抗率が１０７〜１０１０Ωｃｍであり，スペーサ両端に１０ｋＶの高電圧が印加されるときは，数μＡ以上の電流が流れる。
【００１８】
前面基板１、背面基板２、支持枠５、及びスペーサ４で組み立てられた画像表示装置１００の内部空間は、減圧状態、或いは真空状態で封止され、通常、内部空間は１０−４〜１０−５ Ｐａ程度に保持されている。走査線Ｓと信号線Ｄとが格子状に配置され、それぞれの交差位置近傍には、ＭＩＭ構造の電子放出素子７が形成されている。
【００１９】
また、前面基板１の内面に成膜された電極（アノード電極２２）には高圧引出配線１２が接続されている。高圧引出配線１２に数ｋＶの直流高電圧を印加することにより、電子放出素子７から放出された電子は、背面基板２と前面基板１との間に形成された電界によって加速され、蛍光体１４に衝突する。その結果、蛍光体１４が発光し、前面基板１越しに画像が表示されるように構成されている。
【００２０】
図２は、図１のＹ軸方向に沿ったＩ−Ｉ’断面の一部を切り出した部分断面図であり、図３はＸ方向に沿って切り出した部分断面図である。なお、これらの図は、高圧引出配線１２（図１）が引き出されていない角部を示している。
図２において、画像表示装置１００は、前面板１８と、背面板１９と、これらを対向支持するスペーサ４とを備え、前面板１８とスペーサ４とは接着部材であるフリットガラス２５によって接合されている。なお、前面板１８及び背面板１９（具体的には走査線Ｓ）とスペーサ４との間には各々導電性膜２４がコの字状に形成されている。
【００２１】
前面板１８は、前面基板１と、蛍光体１４と、ブラックマトリックス２３と、アノード電極２２とを備え、蛍光体１４及びブラックマトリックス２３は前面基板１の表面に形成され、蛍光体１４及びブラックマトリックス２３の表面にアノード電極２２が形成されている。ブラックマトリックス２３は、Ｃｒ膜やＣｒ２Ｏ３膜により形成され、表示領域内の蛍光体１４を除外した部分に形成されており，隣接する画素への漏れ光を防止する。
なお、陽極であるアノード電極２２はアルミ膜（Ａｌ膜）で形成され、高圧引出配線１２（図１）によって外部に引き出されている。
【００２２】
背面板１９は、背面基板２と、信号線Ｄと、絶縁ＡＯ膜（Ａｌ酸化膜）２７と、ＳｉＮ膜２８と、走査線Ｓとを備えている。信号線Ｄは、背面基板２の表面に配列されており、信号線Ｄの表面に絶縁ＡＯ膜２７が形成され、絶縁ＡＯ膜２７の表面にＳｉＮ膜２８が形成され、ＳｉＮ膜２８の表面に走査線Ｓが信号線Ｄに直交するように形成されている。また、走査線Ｓの中心線から所定距離ｄ離れた位置の絶縁ＡＯ膜２７の表面に走査線Ｓに接続された金属７ａが形成されている。
【００２３】
金属７ａと絶縁ＡＯ膜２７と信号線ＤとでＭＩＭ（メタル−インシュレータ−メタル）構造の電子放出素子７が形成され、陽極であるアノード電極２２に数千Ｖの直流高電圧を印加し、正のパルス電圧（例えば、パルス幅数十μ秒、繰り返し間隔数十ｍ秒）である走査線電圧Ｖ１（図４）を金属７ａに印加し、負のパルス電圧である信号線電圧Ｖ２（図４）を信号線Ｄに印加すると、トンネル現象により、電子が金属７ａから放出する。なお、信号線電圧Ｖ２は、走査線電圧Ｖ１の印加により残留した正の帯電電荷を除去するために印加している。また、電子放出素子７としては、表面伝導型電子放出素子、ダイアモンド膜、グラファイト膜、或いはカーボンナノチューブを利用したものでもよい。
【００２４】
図５は高圧給電部の断面図の一例である。図５では、走査線Ｓの長手方向（ｘ方向）の断面を示しているが、信号線方向（ｙ方向）に対しても同様な説明となる。図５において、高圧給電端子は、高圧給電用基板１１、高圧引出配線１２、緩衝導電部材１３、及び気密絶縁材１５で構成されている。高圧給電用基板１１は、背面基板２の基板材料と同じ、もしくは同様のガラス基板材料を用いており、高圧給電用基板１１と背面基板２とは、封着部材である封着用フリットガラス６などにより気密封着され、内部の真空が漏れないように密封構造にされている。すなわち、高圧引出配線１２と背面基板２との間は、高圧給電用基板１１を介しているので、沿面距離が大きい。
【００２５】
ガラス封着の場合は、ガラス基板材料自身や接着用のフリットガラスにより気密絶縁され、セラミックなどの材料を用いる場合は、セラミックとガラスとを接着用のフリットガラスなどによりガラス封着する。また、金属−セラミックス界面はロウ付けなどで気密確保を図る。
【００２６】
高圧引出配線１２は金属材料が用いられ、この高圧引出配線１２と絶縁物との気密方法は、ガラス封着もしくはロウ付けの２通りの方法がある。ガラス封着及びロウ付けのいずれの方法であっても、金属と絶縁物とは、熱膨張係数を一致させるほうが機械的な強度も問題なく接着することが可能である。例えば、高圧引出配線１２の材料は、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ合金（いわゆるステンレス鋼）やＦｅ−Ｎｉ合金などがあげられる。また、この高圧引出配線１２の給電側（気中側）は、図示しない高圧ソケットを介して高圧配線と接続されることになる。
【００２７】
緩衝導電部材１３としては、ばね構造の金属材料や、ゴムなどの収縮性のある材料に導電性フィラーを混入させて導電性能を向上させた材料が用いられている。この材料により、アノード電極２２と高圧引出配線１２とは常時確実に電気的に接続される。
【００２８】
最初に、絶縁被覆材を施した場合の現象を説明するため、図６（ａ）に絶縁被覆材を施さない場合の信号線Ｄの近傍から高圧引出配線１２までの等電位分布を示す。図中の破線が等電位線であり、陰極配線（ここでは信号線Ｄ）の端部が等電位線の間隔が狭く密になっているので、この端部は非常に高電界となっていることがわかる。陰極配線はせいぜい数ボルトの低電位であるが、この端部は高電界となっており、電界放出によりこの端部から電子が放出される。
【００２９】
ここで、端部から放出された電子の挙動の模式図を図６（ｂ）に示す。信号線Ｄの端部から放出された放出電子ｅ−は背面基板２に衝突すると、背面基板（ガラス基板）材料の二次電子放出係数特性に応じて、再び電子（二次電子）が再放出される。本ケースの衝突する一次電子のエネルギーは数十ｅＶ〜数ｋｅＶであり、二次電子放出係数は１より大きいため、入射される一次電子より放出される二次電子（放出電子）が多く、その影響で背面基板２（ガラス基板）の表面は正極性の帯電を生じる。放出電子はこの正極性帯電により再びガラス基板方向に戻される静電気力が働くことになる。つまり、放出電子は電界の力で高電圧である高圧引出配線１２に向けてホッピング運動をしながら、ますます背面基板２を帯電させることになる。背面基板２の帯電がさらに蓄積されると、さらに信号線Ｄの端部の電界強度が高くなり、最終的には放電（スパーク）に至る。
【００３０】
一旦スパークが発生すると、表示パネル内に充電されていた電荷が放電電流として陰極配線（走査線Ｓや信号線Ｄ）を流れ、この放電大電流により、配線が溶けて断線したり、薄膜絶縁部が損傷して短絡状態になったりして、正常な画像表示ができなくなる。
このため本実施形態の画像表示装置１００では、高圧給電部の放電を抑制するために、放電の起点を抑えるということに着眼して、電子放出源となるカソード側電極（走査線Ｓあるいは信号線Ｄ）の最端側のみを絶縁被覆材１０１で被覆することを特徴構成とする。以下に、本実施形態の詳細を説明する。
【００３１】
図７（ａ）は、本実施形態の特徴構成である電極端部を絶縁被覆材１０１で被覆した場合における高圧引出配線１２側の最端側の陰極配線（ここでは、信号線Ｄ）近傍における等電位分布である。図７（ａ）からわかるように、陰極配線の端部が絶縁被覆してある場合は、電子放出が発生する可能性のある絶縁被覆材１０１の端部近傍の等電位線の間隔が大きくなっており、この部分の電界強度が低減していることがわかる。これは、絶縁被覆材１０１は、微小電流が流れることにより電圧降下が発生するものであり、絶縁被覆材１０１の部分は抵抗分布で決まる抵抗分割による電位分布となるからである。
【００３２】
図７（ｂ）に陰極配線端部に絶縁被覆材１０１がある場合の陰極配線先端部の電界強度Ｅ１及び絶縁被覆材１０１の先端部の電界強度Ｅ２の絶縁被覆材１０１の膜厚依存性を示す。縦軸は、絶縁被覆材１０１を設けていない場合の陰極配線先端部の最大電界強度が１になるように規格化している。横軸は、陰極配線の膜厚を１として規格化している。図７（ｂ）からわかるように、絶縁被覆材１０１がある場合は絶縁物により電極先端部の電界強度Ｅ１や、絶縁物先端部の電界強度Ｅ２は緩和される。特に、電子放出の発生場所である電界強度Ｅ２は大幅に低下する。つまり、放電の起点となる絶縁物先端部の電界強度Ｅ２が抑制されることにより、放電が発生する可能性が大幅に低減することになる。
【００３３】
この陰極配線を覆う絶縁被覆材１０１としては体積抵抗率１０７Ωｃｍ以上が望ましい。体積抵抗率が１０７Ωｃｍ以下の場合は絶縁被覆材１０１が陰極配線（導体）と同じ電位となり、被覆材料の端部が被覆しない場合と同等の高電界となり、絶縁被覆材１０１の先端から電子放出してしまうためである。絶縁被覆材１０１は、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＮ、ＳｉＯ２などの絶縁物が扱いやすく、これらの絶縁物は走査線Ｓの配線へのスパッタなどによる薄膜形成で実現できる。図７（ｂ）の電界強度Ｅ２の特性によれば、膜厚が厚いほど電界緩和が効果的であるが、スパッタなどで絶縁被覆する場合には、膜の均一化や形成時間の問題がある。膜厚は薄くても電界緩和効果が大きいので、均一に塗布できるレベルである走査線Ｓと同じ程度か、数倍程度の膜厚で十分である。
【００３４】
また、他の材料として背面基板２と支持枠５とを封着するフリットガラス６を絶縁被覆材１０１として使用することも可能である。このような構成を図８に示す。図８は、背面板１９の角部を前面基板１側から見た図である。この角部には、高圧給電孔１０が開孔され、支持枠５の角部が設けられ、端部の走査線Ｓ及び端部の信号線Ｄには、絶縁被覆材１０１が被覆されている。
【００３５】
図８からわかるように、絶縁被覆材１０１は封着部材であるフリットガラス６と同じ材料であるので、高圧給電孔１０の端部を同じ材料（フリットガラス）が囲んでいる。他の絶縁材料の場合は支持枠近傍の異なる絶縁材料の接着具合を十分に考慮しなくてはならないが、図８の場合には同じ材料なので全く問題ない。このフリットガラス６は背面基板２との接着性も確実である。また、背面板１９と支持枠５との組み立て時に、フリットガラスの材料であるガラスペーストをディスペンサなどで配線の端部に塗布しておき、焼成によりガラス化するので信号線Ｄ及び走査線Ｓへの絶縁被覆が実現可能である。
【００３６】
また、端部の陰極配線（信号線Ｄ及び走査線Ｓ）だけでなく陰極配線全体に絶縁材料を被覆することも考えられる。この場合も陰極配線の最端部の電界強度を抑えることが可能であるが、被覆する絶縁被覆材が多いとそれらに含まれる吸蔵ガスも増えてしまう。これにより、表示パネル内の真空度が低下するばかりか、吸蔵ガスが不要な放電の発生原因となったり、画像表示のための電子放出源における電子放出効率の低下を招いたりしてしまう。そのために絶縁被覆材１０１の領域は可能な限り小さい面積にするほうが望ましく、少なくとも最外配線の端部が絶縁被覆材１０１に覆われていることが望ましい。
【００３７】
図５は、最外部の陰極配線（信号線Ｄ及び走査線Ｓ）も画像表示に寄与している場合の例であり、陰極配線Ｄ，Ｓの内側に絶縁被覆材１０１がはみ出してしまうと、電界変歪により画像表示に影響が出てしまう。図５は、これを回避するために絶縁被覆材１０１は陰極配線全体ではなく、電子放出の可能性の高い外側端部だけが被覆している。なお、最外部に存在する配線が画像表示に寄与しない配線の場合は、放電を抑制するためにその配線全体を完全に覆ってしまっても画像表示には問題ない。
【００３８】
ここで、他の例として図５とは異なる高圧給電部の構造を示す。図９（ａ）は、高圧給電部として、アノード電極２２と高圧引出配線１２との間に緩衝導電部材１３を設け、高圧引出配線１２と貫通された背面基板２との間を気密絶縁材１５で封着することにより、密封端子を構成したものである。この構成は、図５に比べて陰極配線Ｄ，Ｓと高圧引出配線１２との間の沿面距離が極端に短い。このため、この構成は、図５の構成よりも電子放出から放電に進展しにくく、不要な放電を発生させにくい。このため、この構成は、沿面距離が短いため図５の構成よりも電子放出から沿面方向の放電に進展しやすく、図５に比べて不要な放電を発生する可能性がある。
【００３９】
また、図９（ｂ）に示す構成は、画像表示装置内部の真空度を向上させるために用いるゲッタ材料を入れたゲッタボックスに密封端子を有する構造である。このゲッタボックス１６は、背面基板２と高圧給電用支持枠１７と高圧給電用基板１１とを封着部材６で封着することにより構成され、このゲッタボックス１６内には、図示しないゲッタ材料が配置される。すなわち、ゲッタボックス１６は、高圧引出配線１２が貫通する背面基板２の貫通孔の周囲裏面にフリットガラス９を用いて封着した高圧給電用支持枠１７と、この高圧給電用支持枠１７の背面基板２の対向面にフリットガラス９により封着され、中心部を貫通する高圧引出配線１２をフリットガラス１５が封着した高圧給電用基板１１とを備えている。
【００４０】
ゲッタ材料は、真空封着後のアウトガスを除去して真空度を向上させる材料であり、主にＴｉやＢａが用いられる。この図９（ｂ）の構成は、ゲッタ材料による真空度向上に必要な孔と高圧給電孔１０を共用して使用することができる。このため、図５や図９（ａ）に比べて陰極配線Ｄ，Ｓと高圧引出配線１２との間の沿面距離が長く取れるだけでなく、背面基板２は不要な孔が開けられる必要がなく、この構成は背面基板２の機械的な強度や真空漏れの低減といった観点からも望ましい。
【００４１】
このような実施形態によれば、不要な電子放出を抑えることにより高圧給電部近傍の不要な放電を防止することができるという優れた効果が得られる。また、本発明の特徴をもたない場合には高圧給電部の構造で沿面距離を大きく確保する必要があり、高圧給電部を配置する画像表示装置の額縁を大きく確保することになるため、本発明により額縁の小型化、低コスト化とともに、不要放電の発生しない信頼性の高い画像表示装置を提供することが可能となる。すなわち、画像表示装置１００への通常の高電圧印加が達成でき、かつ不要な放電が発生しないこと、画像表示への悪影響がなく信頼性の高い画像表示装置が得られる。
【００４２】
（第２実施形態）
第１実施形態では、端部の陰極配線の表面に絶縁被覆材を設けたが、第２実施形態では、放電の起点となる電子放出を抑えるために走査線配線の外側に仕事関数の高い金属材料、例えばＣｒ、Ｔｉ、Ｗなどで、接地電極（もしくは、陰極電極）を形成することを特徴とする。
【００４３】
図１０は、本実施形態の背面基板２の構成図である。図１０（ａ）において、陰極配線である走査線Ｓの外側、及び信号線Ｄの外側に実際には画像表示の信号を入力しない接地配線１０２が、それぞれの陰極配線（走査線Ｓ，信号線Ｄ）と平行に配置されている。また、図１０（ｂ）では、配線領域ではない部分にＬ字状に接地配線１０２ｂを配置している。
【００４４】
仕事関数の高い材料は、通常、走査線Ｓや信号線Ｄに用いられるＡｌなどに比べて、高電界となっても電子が放出しにくいという利点がある。すなわち、Ａｌ配線では放電（スパーク）の原因となっていた端部から電子放出が発生するような電界強度であっても、Ｃｒ配線では電子放出しないために、放電発生電圧を高くすることが可能である。また、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｗなどの金属材料は放電発生の原因の一つである吸蔵ガスが少ないため、このことも放電電圧を高くする副次的効果として期待できる。
【００４５】
なお、放電を抑制するために仕事関数の高い材料の使用は非常に効果的であるために、このような材料を走査線Ｓや信号線Ｄの配線材料として用いることも考えられる。しかしながら、実際には仕事関数の高い金属材料はＡｌ配線などに比べて体積抵抗率は約１０倍高いために、配線としての本来の目的である電気信号を伝達することには適さない。そのため、本実施形態のように最外部だけに放電発生を抑える目的で使用することが望ましい。
【００４６】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）の構成は、どちらも同等の作用効果を奏する。また、高圧給電孔１０までの沿面距離を短くするために、幅の狭い陰極配線と同程度の電極幅である方がよく、電極は電位を安定させるために接地電位に固定する必要がある。
【００４７】
（第３実施形態）
第３実施形態では、背面基板２の陰極配線から高圧引出し用のアノード電極２２への放電抑制のために、表示領域以外の背面基板２の支持枠５と接する領域より大きな領域に接地電極（図１２）を形成することを特徴としている。
陰極配線である走査線Ｓ及びデータ線Ｄの最外部が支持枠５と交差する部分は、真空−金属−絶縁物の３つの媒体を境界とする電気的三重点（トリプルジャンクション）を形成している。この電気的三重点の中でも、最端側の陰極配線は特に電界強度が強くなるために、放電の起点となる電子放出が発生しやすい。
【００４８】
図１１（ａ）は、電気的三重点の放電経路を示す斜視図であり、図１１（ｂ）は、特に、背面基板２を前面基板から見た図面である。この部分の放電は最外配線と支持枠５の交差する部分を起点として、支持枠５の内面と前面基板１との表面を介して高圧引出し用のアノード電極２２に至る。放電が形成される過程は、図６（ｂ）で説明した様子と同じであり、起点である配線端部と支持枠５との境界から電子を放出して、支持枠５や前面基板１が帯電する。帯電が行われると、さらに電界が高まり最終的に、配線と高圧引出し用のアノード電極２２との間で図１１（ａ）（ｂ）に示すような放電（スパーク）に至る。
【００４９】
本実施形態の詳細を図１２を用いて説明する。図１２は高圧引出し部近傍の画素領域でない背面基板２の角部の領域の概略を示している。図１２にあるように、陰極配線端部（ここでは信号線Ｄ）と支持枠５との境界部の電界強度が高くなる原因として、その境界部が陰極配線の端部であることと、電気的三重点を形成することとの双方の原因が挙げられる。
【００５０】
そこで、本実施形態では、支持枠５と背面基板２との境界面にＬ字状の接地電極１０３を形成している。つまり、接地電極１０３の存在により陰極配線端部と支持枠５との交点が低電位になり、電子放出しやすい部分をなくしている。この接地電極１０３は基本的には金属薄膜であればよいが、放電抑制効果を最も上げるためには、第２実施形態で示したように仕事関数の高い金属材料（例えば、Ｃｒ、Ｔｉなど）であってもよい。しかしながら、実際には製造プロセスを考えると背面基板２上の陰極配線と同じ材料（例えばＡｌ）で、陰極配線形成時のプロセス時に同時に、本実施形態の接地電極１０３をスパッタにより背面基板２上に形成することが最も容易である方法といえる。
【００５１】
（第４実施形態）
図１２の場合においても、高圧引出配線１２に対向する接地電極１０３の端部先端の電界が高くなり、この部分から電子放出がしやすい。この部分からの電子放出を防ぐには、この接地電極の端部を第１実施形態と同様の作用で、絶縁被覆することがあげられる。
【００５２】
図１３にその構成図を示す。図１３（ａ）において、接地電極１０３は、高圧給電孔１０の近傍が開孔している長方形状のものであり、高圧引出し部のほぼ全域を覆っている。また、絶縁被覆材１０１は、接地電極１０３の開孔部の境界をドーナツ状に被覆している。図１３（ｂ）において、接地電極１０３は、貫通された背面基板２の内表面に形成され、絶縁被覆材１０１は、接地電極１０３の端部に形成されているように見える。なお、図１３（ａ），（ｂ）では接地電極１０３の高圧引出し側の形状が円形の例を示しているが、その形状は四角形であっても特に違いはない。
【００５３】
絶縁被覆材料１０１は金属材料に比べて、ガス吸着、ガス吸蔵が多いため、ガス放出をできるだけ減らすという観点で考えると絶縁被覆材をできるだけ少なくすることが好ましい。つまり、図１３（ａ）に示すように、できるだけ接地電極１０３の面積を大きくして絶縁被覆材１０１は高圧給電孔１０の周囲だけにすると最も効果的である。
【００５４】
高圧給電の構造が図９（ａ）のように背面基板自体が密封端子となる場合は、放電が進展しにくいように沿面距離をかせぐ必要がある。その場合は図１４（ａ）（ｂ）に示すように、接地電極１０３の開孔領域をできるだけ大きくして、高圧給電孔１０と接地電極１０３の内周との間隔を大きくするほうがよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態である画像表示装置の三次元斜視図である。
【図２】Ｙ軸方向に沿って切り出した部分断面図である。
【図３】Ｘ軸方向に沿って切り出した部分断面図である。
【図４】走査線及び信号線に印加される電圧波形である。
【図５】第１実施形態における高圧給電部の陰極配線被覆時の断面図である。
【図６】陰極配線と高圧引出配線との間の等電位分布図と電子の挙動を示した模式図である。
【図７】絶縁被覆がある場合の等電位分布図と電界強度の膜厚依存性を示す図である。
【図８】絶縁被覆材を封着部材とした背面基板の構造図である。
【図９】高圧給電部の変形例を示した構造図である。
【図１０】高圧給電部の接地電極を配置した背面基板の構造図である。
【図１１】陰極配線と支持枠との境界から放電が進展する様子を示した模式図である。
【図１２】支持枠と背面基板との接する領域に接地電極を配設した背面基板の構造図である。
【図１３】接地電極を配設して端部を被覆した背面基板及び高圧給電部の構造図である。
【図１４】接地電極を配設して端部を被覆した背面基板及び高圧給電部の他の構造図である。
【符号の説明】
【００５６】
１    前面基板
２    背面基板
４    スペーサ
５，５ａ    支持枠
６，８，９    フリットガラス
７    電子放出素子
１０    高圧給電孔
１１    高圧給電用基板
１２    高圧引出配線
１３    緩衝導電部材
１４    蛍光体
１５    気密絶縁材
１６    ゲッタボックス
１７    高圧給電用支持枠
１８    前面板
１９    背面板
２０    排気孔
２１    画像形成部材
２２    アノード電極
２３    ブラックマトリックス
２４    導電性膜
２５    フリットガラス
２７    絶縁ＡＯ膜
２８    ＳｉＮ膜
１００    画像表示装置
１０１    絶縁被覆材
１０２，１０２ｂ    接地配線
１０３    接地電極
Ｄ    信号線（陰極配線）
Ｓ    走査線（陰極配線）
【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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