(57)【要約】【課題】スペーサ当接部材がスペーサと接触した際の変形による当接部材の割れ、欠けを抑止する。【解決手段】画像表示装置１は、複数の蛍光体層を有する前面基板１１と、前面基板１１と対向して配置され、各々が対応する蛍光体層に向けて電子を放出するようにされた複数の電子放出素子が配置された背面基板１２と、を有している。画像表示装置１はまた、前面基板１１と背面基板１２との間の、蛍光体層と電子放出素子とを避けた位置に設けられた、前面基板１１と背面基板１２との間隔を保持するスペーサ１４と、スペーサ１２と前面基板１１との間に設けられたスペーサ当接部材４０と、を有している。スペーサ当接部材４０は、前面基板１１と平行な面内における断面積が、スペーサ１４と当接する頂部４０ａから前面基板１１側の基部４０ｂに向けて連続的に変化している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の蛍光体層を有する前面基板と、
前記前面基板と対向して配置され、各々が対応する前記蛍光体層に向けて電子を放出するようにされた複数の電子放出素子が配置された背面基板と、
前記前面基板と前記背面基板との間の、前記蛍光体層と前記電子放出素子とを避けた位置に設けられた、該前面基板と該背面基板との間隔を保持するスペーサと、
前記スペーサと前記前面基板との間に設けられたスペーサ当接部材と、
を有し、
前記スペーサ当接部材は、前記前面基板と平行な面内における断面積が、前記スペーサと当接する頂部から前面基板側の基部に向けて連続的に変化している、画像表示装置。
【請求項２】
複数の蛍光体層を有する前面基板と、
前記前面基板と対向して配置され、各々が対応する前記蛍光体層に向けて電子を放出するようにされた複数の電子放出素子が配置された背面基板と、
前記前面基板と前記背面基板との間の、前記蛍光体層と前記電子放出素子とを避けた位置に設けられた、該前面基板と該背面基板との間隔を保持するスペーサと、
前記スペーサと前記前面基板との間に設けられたスペーサ当接部材と、
を有し、
前記スペーサ当接部材は、前記前面基板と平行な面内における境界線の内側面積が、前記スペーサと当接する頂部から前面基板側の基部に向けて連続的に変化している、画像表示装置。
【請求項３】
複数の蛍光体層を有する前面基板と、各々が対応する前記蛍光体層に向けて電子を放出するようにされた複数の電子放出素子が配置された背面基板と、を準備する工程と、
真空中で、前記前面基板と前記背面基板との間の、前記蛍光体層と前記電子放出素子とを避けた位置に、該前面基板と該背面基板との間隔を保持するスペーサ当接部材を設けた状態で、該前面基板と該背面基板とを封止し、外囲器を形成する外囲器形成工程と、
前記外囲器の外部圧力を該外囲器の内圧より増加させることによって、前記スペーサを該スペーサ当接部材に押付ける工程と、
を有し、
前記外囲器形成工程は、前記スペーサ当接部材を、前記前面基板と平行な面内における断面積が、前面基板側の基部から前記スペーサ側に向けて連続的に変化するように設けることを含む、
画像表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記スペーサ当接部材の前記断面積は、前記スペーサ側の端部で零である、請求項３に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項５】
複数の蛍光体層を有する前面基板と、各々が対応する前記蛍光体層に向けて電子を放出するようにされた複数の電子放出素子が配置された背面基板と、を準備する工程と、
真空中で、前記前面基板と前記背面基板との間の、前記蛍光体層と前記電子放出素子とを避けた位置に、該前面基板と該背面基板との間隔を保持するスペーサ当接部材を設けた状態で、該前面基板と該背面基板とを封止し、外囲器を形成する外囲器形成工程と、
前記外囲器の外部圧力を該外囲器の内圧より増加させることによって、前記スペーサを該スペーサ当接部材に押付ける工程と、
を有し、
前記外囲器形成工程は、前記スペーサ当接部材を、前記前面基板と平行な面内における境界線の内側面積が、前面基板側の基部から前記スペーサ側に向けて連続的に変化するように設けることを含む、
画像表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記スペーサ当接部材の前記境界線の内側面積は、前記スペーサ側の端部で零である、請求項５に記載の画像表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置及び画像表示装置の製造方法に関し、特にスペーサの固定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子放出素子を多数並べ、蛍光面と対向配置させた平面型画像表示装置は、一般に所定の隙間をおいて蛍光面を含む前面基板と電子放出素子を含む背面基板とを対向させ、周縁部同士を互いに接合することにより真空外囲器を構成している。以下の記載では、平面型画像表示装置を、ＳＥＤ(Surface-conduction Electron-emitter Display)も含む総称としてＦＥＤ(Field Emission Display)と称することがある。
【０００３】
ＦＥＤでは、前面基板及び背面基板に加わる大気圧荷重を支えるため、基板間に複数のスペーサが配置されている。
【０００４】
映像を表示するためには、前面基板の蛍光面にアノード電圧を印加する。蛍光面の背面基板側には、一般的にメタルバックと呼ばれるアルミ薄膜が形成されている。このようなＦＥＤでは前面基板と背面基板との隙間を数ｍｍ以下に設定するため、基板間の小さい隙間に強電界が形成されることを避けられず、基板間の放電（絶縁破壊）が問題となる。
【０００５】
放電が発生しても画像表示装置の特性に影響しないように、放電の規模を抑制する技術が開示されている。特に前面基板の導電層（メタルバック層）を電気的に独立した構成とすることで放電電流を抑制する、分割メタルバック構成が開示されている（特許文献１〜４）。
【０００６】
分割メタルバック構成においては、スペーサと前面基板の分割メタルバック層とが当接する。このため、放電電流の許容できない増加と、薄膜である導電層（メタルバック層）の剥離による放電誘起と、が問題となる。特許文献４では、スペーサが前面基板に配置されるスペーサ当接層と当接する構成を採用しており、このような問題の解決に有効である（段落００３０、図４、６、７参照）。
【特許文献１】特開平１０−３２６５８３号公報
【特許文献２】特開２００１−２４３８９３号公報
【特許文献３】特開２００４−１５８２３２号公報
【特許文献４】特願２００４−３７７４７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献４に記載の技術においては、スペーサが当接することによって、スペーサ当接部材が変形し、一部に割れや剥離が生じる可能性がある。スペーサ当接部材がスペーサの接触によって潰れて変形して割れや欠けを発生すると、微小な部材の割れと剥離が生じる可能性がある。このような割れは部分的な強電界が生じる原因となり、不用な放電を発生させる原因となる。また、剥離は、基板間に形成される強電界によって放電を引き起こす直接的原因となる。
【０００８】
本発明はかかる課題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明は、前面基板のスペーサ当接部材がスペーサと接触した際の変形による当接部材の割れ、欠けを抑止し、放電の規模を抑制することが可能な画像表示装置を提供することを目的とする。本発明はまた、このような画像表示装置を製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の画像表示装置は、複数の蛍光体層を有する前面基板と、前面基板と対向して配置され、各々が対応する蛍光体層に向けて電子を放出するようにされた複数の電子放出素子が配置された背面基板と、を有している。また、本発明の画像表示装置は、前面基板と背面基板との間の、蛍光体層と電子放出素子とを避けた位置に設けられた、前面基板と背面基板との間隔を保持するスペーサと、スペーサと前面基板との間に設けられたスペーサ当接部材と、を有している。スペーサ当接部材は、前面基板と平行な面内における断面積が、スペーサと当接する頂部から前面基板側の基部に向けて連続的に変化している。
【００１０】
スペーサ当接部材は、前面基板と平行な面内における境界線の内側面積が、スペーサと当接する頂部から前面基板側の基部に向けて連続的に変化していてもよい。
【００１１】
本発明の画像表示装置の製造方法では、複数の蛍光体層を有する前面基板と、各々が対応する蛍光体層に向けて電子を放出するようにされた複数の電子放出素子が配置された背面基板と、を準備する。次に、真空中で、前面基板と背面基板との間の、蛍光体層と電子放出素子とを避けた位置に、前面基板と背面基板との間隔を保持するスペーサ当接部材を設けた状態で、前面基板と背面基板とを封止し、外囲器を形成する（外囲器形成工程）。次に、外囲器の外部圧力を外囲器の内圧より増加させることによって、スペーサをスペーサ当接部材に押付ける。外囲器形成工程は、スペーサ当接部材を、前面基板と平行な面内における断面積が、前面基板側の基部からスペーサ側に向けて連続的に変化するように設けることを含んでいる。
【００１２】
外囲器形成工程は、スペーサ当接部材を、前面基板と平行な面内における境界線の内側面積が、前面基板側の基部からスペーサ側に向けて連続的に変化するように設けることを含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
スペーサが前面基板と接触して前面基板と背面基板との間隔を保持する場合に、外部からかかる大気圧荷重によって、前面基板の当接部材に生じる応力を緩和することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、前面基板に配置されたスペーサが当接する当接部材が、スペーサが当接する側の面積よりも前面基板側の面積が大きいことを特徴とする画像表示装置である。
【００１５】
本発明の画像表示装置は、電界放出型素子、表面伝導型放出素子などを用いた画像表示装置を包含している。これらの画像表示装置は、特に、基板間に強電界が形成され、放電が問題になるという点で共通しており、本発明をより効果的に適用することができる。
【００１６】
図１は本発明の画像表示装置の概念的な断面図である。画像表示装置１は、各々矩形状のガラスからなる前面基板１１と、背面基板１２とを備えている。前面基板１１と背面基板１２とは、互いに１〜２ｍｍの隙間をおいて対向配置されている。前面基板１１及び背面基板１２は、矩形枠状の側壁（図示せず）を介して周縁部同士が接合され、内部が１０-4Ｐａ程度以下の高真空に維持された、偏平な矩形状の真空外囲器１０を構成している。
【００１７】
前面基板１１の内面には蛍光面（図示せず）が形成されている。この蛍光面は、後述するように、赤、緑、青に発光する蛍光体層（図示せず）と、マトリックス状の遮光層（図示せず）と、を有している。蛍光面上には、アノード電極として機能するメタルバック層（図示せず）が形成されている。表示動作時、メタルバック層には所定のアノード電圧が印加される。
【００１８】
背面基板１２の内面上には、蛍光体層を励起する電子ビームを放出する多数の電子放出素子（図示せず）が設けられている。これらの電子放出素子は、画素毎に対応して設けられ、複数列及び複数行に配列されている。電子放出素子はマトリックス状に配設された配線により駆動される。
【００１９】
背面基板１２と前面基板１１との間には、これらの基板に作用する大気圧を支持し、前面基板１１と背面基板１２との間隔を保持するため、板状あるいは柱状に形成された多数のスペーサ１４が配置されている。
【００２０】
蛍光面にはメタルバック層を介してアノード電圧が印加され、電子放出素子から放出された電子ビームはアノード電圧により加速され、蛍光面に衝突する。これにより、対応する蛍光体層が発光し映像が表示される。
【００２１】
次に、上記画像表示装置における蛍光面及びメタルバック層について詳細に説明する。なお、本明細書ではメタルバック層という用語を用いているが、この層は、金属（メタル）に限定されるものではなく、種々の材料を使うことが可能である。しかし、本明細書においては、便宜上メタルバック層という用語を用いている。
【００２２】
前面基板１１の内面に設けられた蛍光面は、黒色遮光層を有している。この黒色遮光層は、例えば、所定の隙間をおいて平行に並んだ多数のストライプ部と、蛍光面の周縁に沿って延びた矩形枠部と、で形成されている。蛍光面は赤、青、緑に発光する多数のストライプ状の蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂを有し、これらの蛍光体層はそれぞれ黒色遮光層の間に形成されている。
【００２３】
蛍光面上に形成されたメタルバック層は、分割メタルバック層として形成されている。すなわち、メタルバック層は、多数の分割領域に分割され、各分割領域は蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂを１つの領域とした独立島状に形成されている。高抵抗領域として機能するこれらの分割領域は、蛍光面上において蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂに重ねて設けられている。これにより、メタルバック層は黒色遮光層上で分割された独立島状に形成されている。なお、必要に応じて、分割領域間の隙間に別の材料層を形成してもよい。
【００２４】
メタルバック層は蒸着等の薄膜プロセスにより形成される。この際、蛍光面は凸凹を有しているため、メタルバック層を蛍光面に直接成膜をすると、鏡面を形成することができない。そのため、ラッカーなどにより平滑化処理を行った後、蒸着を行うという方法が周知である。別の方法として、アルミニウムを蒸着したシートを加熱転写する方法を用いることもできる。メタルバック層の膜厚は、電子ビームの透過能や膜強度を考慮すると、５０〜２００ｎｍ程度が好適である。
【００２５】
メタルバック層を分割するためには、蛍光面へメタルバック層を形成する際、予め黒色遮光層上に分割部材（後述の薄膜分断層３２）を配置しておくことで、メタルバック層を形成すると同時に分割する方法がある。この方法はメタルバック層を真空蒸着法で形成する場合に有効である。他の分割方法としては、分断していないメタルバック層を形成した後に、レーザーなどの熱処理や、物理的な圧力によって分断する方法を用いることができる。
【００２６】
蛍光面にスペーサ１４が接触する位置は、画像を表示するために発光する蛍光体層領域以外の場所を選択し、画像表示への影響が無いようにする。スペーサ１４の背面基板１２との接合部は、電子放出素子が設けられていない場所を選択する。黒色遮光層上にはスペーサ１４位置に対応してスペーサ当接部材４０が配置されている。
【００２７】
スペーサ当接部材４０がスペーサ１４の接触によって潰れて変形したときに、割れ、欠けを発生すると、微小な部材の割れと剥離が生じる。このような割れは、部分的な強電界が生じる原因となり、不用な放電を発生させる原因となる。また、剥離は、基板間に形成される強電界によって放電を引き起こす直接的原因となる。
【００２８】
そこで、本実施形態によれば、スペーサ当接部材４０の面積を、スペーサ１４との当接面４０ａから前面基板１１側の基部４０ｂに向けて連続的に変えることにより、スペーサ当接部材４０の変形による放電を抑制する構造としている。スペーサ当接部材４０の面積とは、前面基板１１と平行な面内におけるスペーサ当接部材４０の境界線の内側面積を意味する。スペーサ当接部材４０が分割部材の上に設けられる場合、スペーサ当接部材４０の面積は、前面基板１１と平行な面内における断面積、すなわちスペーサ当接部材４０自体の断面積としてもよいし、上述の内側面積としてもよい。スペーサ１４との当接面４０ａとは、スペーサ１４と当接するスペーサ当接部材４０の頂部または頂面を意味する。図１に示すように、スペーサ当接部材４０の当接面４０ａは、前面基板１１側に対して小さい面積（零を含む。）となっている。スペーサ当接部材４０は、アノード電圧印加時にスペーサ当接領域の電位が規定できるように、導電材料であるＡｇ（銀）あるいは抵抗材料を用いている。これらの他にも、アノード電圧が印加された状態においても帯電しない材料であれば、スペーサ当接部材４０として使用することができる。
【００２９】
パネルの組立てるときは、まず上述の前面基板１１と背面基板１２とを準備する。次に、真空中で、前面基板１１と背面基板１２との間の、蛍光体層と電子放出素子とを避けた位置に、スペーサ当接部材４０を設けた状態で、前面基板１１と背面基板１２とを封止し、外囲器１０を形成する（外囲器形成工程）。スペーサ１４が前面基板１１と背面基板１２との隙間を保持しはじめる状態で、スペーサ当接部材４０とスペーサ１４とは初期の接触を生じる。この段階ではパネルは真空中、あるいはパネルの内圧、外圧が均衡した状態におかれ、パネルの内圧と外圧の差は零又は極めて小さい。また、スペーサ当接部材４０の断面積（又は境界線の内側面積）は、スペーサ１４側の端部で零、または極めて小さな値となっている。換言すれば、スペーサ当接部材４０は、略楕円半球状または略半球状、あるいは楕円または円形のお椀状の形状をなしている。このため、スペーサ当接部材４０のスペーサ１４との接触面積は極めて小さく、その面積内で荷重が分散し、スペーサ当接部材４０の頂部（当接面４０ａ）から微小変形が生じる。
【００３０】
次に、段階的に真空度を下げ、前面基板１１と背面基板との間にかかる荷重（外圧）を増加させ、最終的に大気圧荷重まで増加させていく。この工程によって、スペーサ１４と接触しているスペーサ当接部材４０は、スペーサ１４に押付けられて、段階的に変形しながら、スペーサとの接触面積を増加させていく。このとき、接触面積は、スペーサから受ける荷重及びスペーサ当接部材４０の変形に応じて増加していくため、割れを生じるような応力の発生を防ぐことができる。
【００３１】
このような形状のスペーサ当接部材４０を用いることによって、複数のスペーサ１４及び1つのスペーサ１４内で発生する圧力分布に対しても、最適な変形で対応することが可能となる。すなわち、スペーサ１４は通常複数枚設けられるため、スペーサ１４がスペーサ当接部材４０に当接する圧力がスペーサ１４毎にばらつき、画像表示装置として大きな問題となる可能性がある。この問題を解決するためにはスペーサ１４の製作精度を向上させる必要があるが、コストの増加を招き得策ではない。しかし、本実施形態では、スペーサ１４とスペーサ当接部材４０との当接が自己制御的におこなわれる。すなわち、スペーサ１４の接触圧力が大きいところではその分スペーサ当接部材４０も変形し、スペーサ１４の接触圧力が小さいところではその分スペーサ当接部材４０の変形が抑制される。しかし、低圧力部分のスペーサ当接部材４０でも、小さい接触面積でスペーサ１４と確実に接触することから、前面基板１１にアノード電圧を印加したときのスペーサ１４電位を容易に規定することができる。さらに、スペーサ当接部材４０自体の高さ精度を従来よりも緩和することが可能となる。数μｍ以上のバラツキが発生したとしても、スペーサ当接部材４０の膜厚と面積を最適化することで、スペーサ１４との当接を確実におこなうことができるようになる。また、複数のスペーサ当接部材４０に対して、スペーサ１４の圧力分布に応じた最適な当接面積とすることができるとともに、スペーサ当接部材４０とスペーサ１４との接触部で最小の空隙とすることができる。さらに、スペーサ当接部材４０の高さ精度を緩和することができる。
【００３２】
以上のような前面基板を用いて、表面伝導型の電子放出素子を用いたＦＥＤを作製して、放電発生頻度の評価をおこなった。スペーサ当接部材の面積及び形状が当接側と前面基板側とでほぼ同一のＦＥＤでは、アノード電圧印加の初期から、スペーサ近傍での放電が発生し、その放電回数は数十回〜数百回におよんだ。この結果、５枚中３枚のＦＥＤで、アノード電圧の印加自体が不可能となった。分解調査の結果、スペーサ当接によるスペーサ当接部材の一部剥離が認められ、剥離によって発生した粒子が放電の要因となっているものと認められた。一方で、本発明を適用したスペーサ当接部材を使用したＦＥＤでは、同様のアノード電圧を印加しても放電は多くても数回の発生にとどまり、また、スペーサ近傍での放電は皆無であった。分解調査の結果でも、スペーサ当接部材の割れ、欠け等が発生していないことが認められた。
【００３３】
（実施例）以下、図２〜８を参照しながら、本発明を適用したＦＥＤの一実施例について詳細に説明する。なお、本実施例は上述した本実施形態の適用例の一つを示すものであり、本発明又は本実施形態を限定するものではない。
【００３４】
図２及び図３に示すように、ＦＥＤは、それぞれ矩形状のガラス板からなる前面基板１１、及び背面基板１２を備え、これらの基板は１〜２ｍｍのギャップを置いて対向配置されている。前面基板１１及び背面基板１２は、矩形枠状の側壁１３を介して周縁部同士が接合され、内部が１０-4Ｐａ程度以下の高真空に維持された偏平な矩形状の真空外囲器１０を構成している。側壁１３は、例えば、低融点ガラス、低融点金属等の封着材２３により、前面基板１１の周縁部及び背面基板１２の周縁部に封着され、これらの基板同士を接合している。
【００３５】
前面基板１１の内面には蛍光面１５が形成されている。この蛍光面１５は、赤、緑、青に発光する蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂと、マトリックス状の遮光層１７と、を有している。蛍光面１５上には、例えば、アルミニウムを主成分としアノード電極として機能するメタルバック層２０が形成されている。更に、メタルバック層２０に重ねてゲッター膜２２が形成されている。表示動作時、メタルバック層２０には所定のアノード電圧が印加される。蛍光面の詳細な構造は後述する。
【００３６】
背面基板１２の内面には、蛍光面１５の蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂを励起する電子放出源として、それぞれ電子ビームを放出する多数の表面伝導型の電子放出素子１８が設けられている。これらの電子放出素子１８は、画素に対応して複数列及び複数行に配列されている。各電子放出素子１８は、図示しない電子放出部、この電子放出部に電圧を印加する一対の素子電極等で構成されている。背面基板１２の内面上には、電子放出素子１８を駆動する多数本の配線２１がマトリックス状に設けられ、その端部は真空外囲器１０の外部に引出されている。
【００３７】
背面基板１２と前面基板１１との間には、これらの基板に作用する大気圧を支持するため、多数の細長い板状のスペーサ１４が配置されている。前面基板１１及び背面基板１２の長手方向を第１方向Ｘ、これと直交する幅方向を第２方向Ｙとした場合、スペーサ１４はそれぞれ背面基板１２の第１方向Ｘに延びているとともに、第２方向Ｙに所定の間隔を置いて配設されている。スペーサ１４は蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂと電子放出素子１８とを避けた位置に配設されている。
【００３８】
ＦＥＤにおいて、画像を表示する場合、メタルバック層２０を介して蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂにアノード電圧を印加し、電子放出素子１８から放出された電子ビームをアノード電圧により加速して蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂへ衝突させる。これにより、対応する蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂが励起されて発光し、カラー画像を表示する。
【００３９】
次に、前面基板１１の構成について詳細に説明する。図４に示すように、蛍光面１５は、赤、青、緑に発光する多数の矩形状の蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂを有している。蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂは、第１方向Ｘに所定のギャップをおいて交互に繰り返し配列され、第２方向には同一色の蛍光体層が所定のギャップをおいて配列されている。第１方向Ｘのギャップは、第２方向Ｙのギャップよりも小さく設定されている。蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂは、周知のスクリーン印刷やフォトリソグラフィーにより形成される。遮光層１７は、前面基板１１の周縁部に沿って延びた矩形枠部１７ａ、及び矩形枠部の内側で蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂの間をマトリックス状に延びたマトリックス部１７ｂを有している。
【００４０】
以後、寸法の目安のため、画素（３色の蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂをまとめたもの）がピッチ６００μｍの矩形画素である場合を例にとり適宜数値を示す。
【００４１】
図５，６，７に示すように、遮光層１７の上には、抵抗調整層３０が形成されている。抵抗調整層３０は、マトリックス部１７ｂの領域においては、それぞれ第１方向Ｘに隣合う蛍光体層間を第２方向Ｙに延びた複数の第１抵抗調整層３１Ｖと、それぞれ第２方向に隣合う蛍光体層間を第１方向Ｘに延びた複数の第２抵抗調整層３１Ｈとを有している。蛍光体層は第１方向ＸにＲ，Ｇ，Ｂと並んでいるため、第１抵抗調整層３１Ｖは、第２抵抗調整層３１Ｈよりも幅が狭くなっている。例えば、第１抵抗調整層３１Ｖの幅は４０μｍ、第２抵抗調整層３１Ｈの幅は３００μｍである。
【００４２】
抵抗調整層３０の上には、薄膜分断層３２が形成されている。薄膜分断層３２は、それぞれ抵抗調整層３０の第１抵抗調整層３１Ｖ上に形成された縦線部３３Ｖ、及びそれぞれ抵抗調整層３０の第２抵抗調整層３１Ｈ上に形成された横線部３３Ｈを有している。薄膜分断層３２は、表面が凸凹になるように適切な密度で分散された粒子とバインダとを含んで形成され、これにより、この後に蒸着などにより形成される薄膜が分断される。薄膜分断層３２を構成する粒子としては、蛍光体、シリカ等を用いることができる。薄膜分断層３２は、遮光層１７よりも少し細めに形成されており、数値例を示すと、薄膜分断層の横線部３３Ｈの幅は２６０μｍ、縦線部３３Ｖの幅は２０μｍとなっている。
【００４３】
薄膜分断層３２の形成後、メタルバック層２０を平滑に形成するためにラッカーなどによる平滑化処理が行われる。この平滑化のための膜は、メタルバック層２０が形成された後には、焼成により焼失する。この平滑化処理は基本的にはＣＲＴなどで周知のものである。なお、薄膜分断層３２の領域では、平滑化作用が失われるように、条件が制御される。
【００４４】
平滑化処理の後、蒸着等の薄膜形成プロセスにより、メタルバック層２０が形成される。これにより、薄膜分断層３２により第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに２次元分断された分断メタルバック層２０ａが形成される。分断メタルバック層２０ａは、それぞれ蛍光体層Ｒ，Ｇ，Ｂに重なって位置している。この場合、分断メタルバック層２０ａ間のギャップは薄膜分断層３２の横線部３３Ｈ及び縦線部３３Ｖの幅とほぼ同じであり、第１方向Ｘには２０μｍ、第２方向Ｙには２６０μｍとなる。なお、図５において、図面の複雑化を避けるため、メタルバック層２０を省略して示している。
【００４５】
メタルバック層２０の上に重ねてゲッター膜２２が形成されている。ＦＥＤにおいては、長期に渡り真空度を確保するために、このように蛍光面にゲッター膜２２を形成することが必要になるケースがある。一般にゲッター膜２２は大気に暴露されると作用が失われてしまうため、前面基板１１と背面基板１２とを真空中で封着する際に蒸着等の薄膜プロセスにより形成する。メタルバック層２０の形成後も薄膜分断層の作用は失われていないため、ゲッター膜２２は、メタルバック層２０と同様のパターンで２次元分断され、分断ゲッター膜２２ａが形成される。ゲッター膜２２は一般に導電性の金属であるが、これにより、ゲッター膜２２を形成しても、蛍光面全体が導通してしまうことを避けることができる。
【００４６】
図５，７，８に示すように、複数のスペーサ１４の各々は、薄膜分断層３２の横線部３３Ｈと対向して配設されている。スペーサ１４と対向する各横線部３３Ｈ上には、複数のスペーサ当接層４０が形成されている。各スペーサ当接層４０は銀ペーストを印刷することにより形成されている。印刷の精度の面からあまり小さいサイズは形成できないので、スペーサ当接層４０の第２方向両端部は、横線部３３Ｈの第２方向両側に２つずつ位置した４つの蛍光体層、分断メタルバック層２０ａに僅かに重なっている。また、複数のスペーサ当接層４０は、第１方向Ｘに所定の隙間を置いて間欠的に設けられている。これにより局所的には４つの分断メタルバックが導通することになるが、これによる電流増大はわずかに抑えることができる。スペーサ当接層４０の頂面４０ａは薄膜分断層３２の上面よりも背面基板１２側にあるように膜厚が調整されている。これにより、スペーサ１４は、薄膜分断層３２に直接、接触することなく、スペーサ当接層４０に当接して設けられている。
【００４７】
スペーサ当接層４０はスペーサとの接触性、帯電防止などの観点から、導電性であることが望ましいが、絶縁性のものを用いることも許容される。
【００４８】
スペーサ当接層４０の頂面４０ａは全領域において薄膜分断層３２より背面基板１２側にあることが望ましい。しかしこの関係が不完全であっても、例えば、一部の突出した点においては薄膜分断層３２の方が背面基板１２側にあるようになっていても、効果は期待できるので、頂面４０ａについての制約は不可欠のものではない。
【００４９】
上記実施例では分断メタルバックの接続数は４つであるが、画素サイズや使用するプロセスによっては２つに抑えることもできるし、逆にもっと増やすことも可能である。なお、スペーサ当接層４０の端部が分断メタルバックと接続するようにしないと、小さなギャップが形成されることでそこでの放電が問題となり、望ましくない。しかし、これが致命的な問題になるとは限らず、接続することは不可欠ではない。したがって、一般には、薄膜分断層３２に近接して離散的にスペーサ当接層４０を適宜設けるようにすれば、本発明の効果は期待できる。
【００５０】
図４に示すように、前面基板１１上において、蛍光面１５の外側には、前面基板の各辺に沿って延びた共通給電ライン４１が形成されている。分断メタルバック層２０ａの内、最も外周側で第２方向Ｙに並んだ分断メタルバック層２０ａは、それぞれ第１方向Ｘに延びた図示しない接続抵抗を介して共通給電ライン４１に電気的に接続されている。最も外周側で第１方向Ｘに並んだ分断メタルバック層２０ａは、それぞれ第２方向Ｙに延びた図示しない接続抵抗を介して共通給電ライン４１に電気的に接続されている。共通給電ライン４１は、図示しない電源供給部に接続されている。そして、分断メタルバック層２０ａには、共通給電ライン４１及び接続抵抗を介して所望のアノード電圧が印加される。
【００５１】
前面基板１１と背面基板１２との間に設けられた各スペーサ１４は、スペーサ当接層４０を介して薄膜分断層３２の横線部３３Ｈに当接している。そのため、スペーサ１４が薄膜分断層３２に直接、当接する場合に比較して、薄膜分断層３２の損傷及び剥離を防止することができる。また、分断メタルバックが局所的に４つつながるだけにすることができるので、放電電流低減効果も維持することができる。
【００５２】
前述したように、スペーサ当接部材４０は、前面基板１１と平行な面内における境界線の内側面積が、スペーサ１４と当接する頂部４０ａから前面基板側の基部４０ｂに向けて連続的に変化している。あるいは、境界線の内側面積の代わりに、スペーサ当接部材４０の、前面基板１１と平行な面内における境界線の断面積が連続的に変化するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の画像表示装置の概念的な断面図である。
【図２】本発明の一実施例であるＦＥＤの概念的な斜視図である。
【図３】図２の線Ａ−Ａに沿った上記ＦＥＤの断面図である。
【図４】上記ＦＥＤにおける前面基板の蛍光面を示す平面図である。
【図５】前記ＦＥＤの蛍光面および抵抗調整層部分を拡大して示す平面図である。
【図６】図５の線Ｂ−Ｂに沿った前面基板の断面図である
【図７】図５の線Ｃ−Ｃに沿った前面基板、スペーサ、およびスペーサ当接部材の断面図である。
【図８】図５の線Ｄ−Ｄに沿った前面基板、スペーサ、およびスペーサ当接部材の断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  画像表示装置
１０  真空外囲器
１１  前面基板
１２  背面基板
１４  スペーサ
４０  スペーサ当接部材
４０ａ  当接面
４０ｂ  基部
【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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