(57)【要約】【課題】放電に対する耐電圧性に優れ画像品位の向上した画像表示装置およびその製造方法を提供することにある。【解決手段】画像表示面を有した第１基板１０と、第１基板に隙間を置いて対向配置されているとともに、画像表示面を励起する複数の電子源１８が設けられた第２基板と、を備え、これら第１および第２基板間には、板状のグリッド２４および基板に作用する大気圧荷重を支持する複数のスペーサ３０ａ、３０ｂが設けられている。グリッド２４の少なくとも一方の表面は高抵抗被膜４０によって被覆されている。スペーサを形成したガラスの軟化点は高抵抗被膜を形成したガラスの軟化点以下に設定されている。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光面を有した第１基板と、
上記第１基板に隙間を置いて対向配置されているとともに、電子を放出して上記蛍光面を励起する複数の電子源が設けられた第２基板と、
上記第１および第２基板の間に設けられているとともに、それぞれ上記電子源に対応した複数の電子ビーム通過孔を有した板状のグリッドと、
上記グリッドの少なくとも一方の表面に形成されガラスを主成分とした高抵抗被膜と、
それぞれガラスを主成分とした材料で形成され、上記グリッドに固定されているとともに上記第１基板および第２基板間に配設され、第１および第２基板に作用する大気圧荷重を支持する複数のスペーサと、を備え、
上記スペーサを形成したガラスの軟化点は上記高抵抗被膜を形成したガラスの軟化点以下であることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
蛍光面を有した第１基板と、
上記第１基板に隙間を置いて対向配置されているとともに、電子を放出して上記蛍光面を励起する複数の電子源が設けられた第２基板と、
上記第１および第２基板の間に設けられたスペーサアッセンブリと、を備え、上記スペーサアッセンブリは、上記第１および第２基板にそれぞれ対向した第１および第２表面、並びにそれぞれ上記電子放出源に対向した複数の電子ビーム通過孔を有した板状のグリッドと、上記グリッドの少なくとも一方の表面に形成されガラスを主成分とした高抵抗被膜と、それぞれガラスを主成分とした材料で形成されているとともに上記グリッドの第１表面上に一体的に立設され、それぞれ上記第１基板に当接した複数の柱状の第１スペーサと、それぞれガラスを主成分とした材料で形成されているとともに上記グリッドの第２表面上に一体的に立設され、それぞれ上記第２基板に当接した複数の柱状の第２スペーサと、を有し、上記第１および第２スペーサを形成したガラスの軟化点は上記高抵抗被膜を形成したガラスの軟化点以下であることを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
上記グリッドの第２表面に高抵抗被膜が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
上記各第１スペーサは、上記電子ビーム通過孔の間で上記グリッドの第１表面上に立設され、上記各第２スペーサは、上記電子ビーム通過孔の間で上記グリッドの第２表面上に立設され、上記第１スペーサと整列していることを特徴とする請求項２又は３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
上記グリッドの高抵抗被膜は、１×１０７乃至１×１０１１Ω／□の抵抗値を有していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
蛍光面を有した第１基板と、上記第１基板に隙間を置いて対向配置されているとともに、電子を放出して上記蛍光面を励起する複数の電子源が設けられた第２基板と、上記第１および第２基板の間に設けられているとともに、それぞれ上記電子源に対応した複数の電子ビーム通過孔を有した板状のグリッドと、上記グリッドの少なくとも一方の表面に形成されガラスを主成分とした高抵抗被膜と、それぞれガラスを主成分とした材料で形成され、上記グリッドに固定されているとともに上記第１基板および第２基板間に配設され、第１および第２基板に作用する大気圧荷重を支持する複数のスペーサと、を備えた画像表示装置の製造方法において、
複数の電子ビーム通過孔が形成された板状のグリッドを用意し、
ガラスを主成分とする高抵抗物質を上記グリッドの少なくとも一方の表面に塗布した後、乾燥し、
上記乾燥した高抵抗物質を焼成してガラス化することにより高抵抗被膜を形成し、
上記高抵抗被膜の形成後、上記グリッドの表面上に、上記高抵抗被膜を形成したガラスの軟化点以下の軟化点を有したガラスを主成分とするスペーサ材料により所定形状に成形された複数のスペーサを配置し、
上記高抵抗被膜を形成したガラスの軟化点以下の温度で上記複数のスペーサを焼成してガラス化し、上記グリッドと一体のスペーサを形成し、
上記スペーサの形成されたグリッドを上記第１基板および第２基板間の所定位置に配置した状態で、上記第１基板および第２基板を互いに接合することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項７】
蛍光面を有した第１基板と、上記第１基板に隙間を置いて対向配置されているとともに、電子を放出して上記蛍光面を励起する複数の電子源が設けられた第２基板と、上記第１および第２基板の間に設けられているとともに、それぞれ上記電子源に対応した複数の電子ビーム通過孔を有した板状のグリッドと、上記グリッドの少なくとも一方の表面に形成されガラスを主成分とした高抵抗被膜と、それぞれガラスを主成分とした材料で形成され、上記グリッドに固定されているとともに上記第１基板および第２基板間に配設され、第１および第２基板に作用する大気圧荷重を支持する複数のスペーサと、を備えた画像表示装置の製造方法において、
複数の電子ビーム通過孔が形成された板状のグリッドを用意し、
ガラスを主成分とする高抵抗物質を上記グリッドの少なくとも一方の表面に塗布した後、乾燥し、
上記高抵抗物質が塗布および乾燥されたグリッドの表面上に、上記高抵抗物質を形成したガラスの軟化点とほぼ等しい軟化点を有したガラスを主成分とするスペーサ材料により所定形状に成形された複数のスペーサを配置し、
上記乾燥された高抵抗物質および上記複数のスペーサを同時に焼成してガラス化し、上記グリッド上に高抵抗被膜および複数のスペーサを一体的に形成し、
上記高抵抗被膜およびスペーサの形成されたグリッドを上記第１基板および第２基板間の所定位置に配置した状態で、上記第１基板および第２基板を互いに接合することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、対向配置された一対の基板と、一方の基板に配設された複数の電子源と、を備えた画像表示装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高品位放送用あるいはこれに伴う高解像度の画像表示装置が望まれており、そのスクリーン表示性能については一段と厳しい性能が要望されている。これら要望を達成するためにはスクリーン面の平坦化、高解像度化が必須であり、同時に軽量、薄型化も図らねばならない。
【０００３】
上記のような要望を満たす画像表示装置として、例えば、フィールドエミッションディスプレイ（以下ＦＥＤと称する）等の平面表示装置が注目されている。このＦＥＤは、所定の隙間を置いて対向配置された第１基板および第２基板を有し、これらの基板は、その周縁部同士が直接あるいは矩形枠状の側壁を介して互いに接合され真空外囲器を構成している。第１基板の内面には蛍光体層が形成され、第２基板の内面には、蛍光体層を励起して発光させる電子源として複数の電子放出素子が設けられている。
【０００４】
また、第１基板および第２基板に加わる大気圧荷重を支えるために、これら基板の間には支持部材として複数のスペーサが配設されている。そして、このＦＥＤにおいて、画像を表示する場合、蛍光体層に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をアノード電圧により加速して蛍光体層へ衝突させることにより、蛍光体が発光して画像を表示する。
【０００５】
このようなＦＥＤでは、電子放出素子の大きさがマイクロメートルオーダーであり、第１基板と第２基板との間隔をミリメートルオーダーに設定することができる。このため、現在のテレビやコンピュータのディスプレイとして使用されている陰極線管（ＣＲＴ）と比較して、画像表示装置の高解像度化、軽量化、薄型化を達成することが可能となる（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２７２９２６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような画像表示装置において、実用的な表示特性を得るためには、通常の陰極線管と同様の蛍光体を用い、アノード電圧を数ｋＶ以上望ましくは１０ｋＶ以上に設定することが必要となる。しかし、第１基板と第２基板との間の隙間は、解像度や支持部材の特性、製造性などの観点からあまり大きくすることはできず、１〜２ｍｍ程度に設定する必要がある。したがって、第１基板と第２基板との間に強電界が形成されることは避けられず、両基板間に放電が生じる。
【０００８】
そして、放電が生じた場合、基板上に設けられた電子放出素子や蛍光体層が損傷あるいは劣化し表示品位が劣化する恐れがある。このような不良発生につながる放電は製品として望ましくない。そのため、第１基板あるいは第２基板に放電を防止する耐電圧構造、または放電経路を高インピーダンスとする放電電流低減構造を持たせる必要があるが、いずれも十分な効果が得られない上、表示性能の低下や製造コストの増加が避けられないという問題があった。
【０００９】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、放電に対する耐電圧性に優れ画像品位の向上した画像表示装置およびその製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の態様に係る画像表示装置は、蛍光面を有した第１基板と、上記第１基板に隙間を置いて対向配置されているとともに、電子を放出して上記蛍光面を励起する複数の電子源が設けられた第２基板と、上記第１および第２基板の間に設けられているとともに、それぞれ上記電子源に対応した複数の電子ビーム通過孔を有した板状のグリッドと、上記グリッドの少なくとも一方の表面に形成されガラスを主成分とした高抵抗被膜と、それぞれガラスを主成分とした絶縁材料で形成され、上記グリッドに固定されているとともに上記第１基板および第２基板間に配設され、第１および第２基板に作用する大気圧荷重を支持する複数のスペーサと、を備え、上記スペーサを形成したガラスの軟化点は上記高抵抗被膜を形成したガラスの軟化点以下となっている。
【００１１】
また、発明の他の態様に係る画像表示装置の製造方法は、蛍光面を有した第１基板と、上記第１基板に隙間を置いて対向配置されているとともに、電子を放出して上記蛍光面を励起する複数の電子源が設けられた第２基板と、上記第１および第２基板の間に設けられているとともに、それぞれ上記電子源に対応した複数の電子ビーム通過孔を有した板状のグリッドと、上記グリッドの少なくとも一方の表面に形成されガラスを主成分とした高抵抗被膜と、それぞれガラスを主成分とした材料で形成され、上記グリッドに固定されているとともに上記第１基板および第２基板間に配設され、第１および第２基板に作用する大気圧荷重を支持する複数のスペーサと、を備えた画像表示装置の製造方法において、
複数の電子ビーム通過孔が形成された板状のグリッドを用意し、ガラスを主成分とする高抵抗物質を上記グリッドの少なくとも一方の表面に塗布した後、乾燥し、上記乾燥した高抵抗物質を焼成してガラス化することにより高抵抗被膜を形成し、上記高抵抗被膜が形成されたグリッドの表面上に、上記高抵抗被膜を形成したガラスの軟化点以下の軟化点を有したガラスを主成分とするスペーサ材料により所定形状に成形された複数のスペーサを配置し、上記高抵抗被膜を形成したガラスの軟化点以下の温度で上記複数のスペーサを焼成してガラス化し、上記グリッドと一体のスペーサを形成し、上記スペーサの形成されたグリッドを上記第１基板および第２基板間の所定位置に配置した状態で、上記第１基板および第２基板を互いに接合することを特徴としている。
【００１２】
上記のように構成された画像表示装置およびその製造方法によれば、グリッドの表面に高抵抗被膜を設けることにより、放電が生じたとしても発生する放電電流を大幅に低減することができる。これにより、第１基板からの放電による電子源の放電破壊が低減し、放電に対する耐電圧性および画像品位の向上した画像表示装置を得ることができる。
【００１３】
また、スペーサ材料を構成するガラスの軟化点は高抵抗被膜を構成するガラスの軟化点以下に設定されている。そのため、製造工程において、グリッドに高抵抗被膜を形成した後、スペーサを形成する際、高抵抗被膜が軟化することなくスペーサ材料だけをガラス化でき、製造プロセスを最適化することが可能となる。また、スペーサ材料を構成するガラスの軟化点と高抵抗被膜を構成するガラスの軟化点とがほぼ等しい場合、スペーサ材料および高抵抗硬膜を同時にガラス化することができ、製造プロセスの簡略化が可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照しながら、この発明を、平面型の画像表示装置としてＦＥＤの一種である表面伝導型電子放出装置（以下、ＳＥＤと称する）に適用した実施の形態について詳細に説明する。
図１ないし図３に示すように、このＳＥＤは、透明な絶縁基板としてそれぞれ矩形状のガラス板からなる第１基板１０および第２基板１２を備え、これらの基板は約１．０〜２．０ｍｍの隙間を置いて対向配置されている。第２基板１２は、第１基板１０よりも僅かに大きな寸法に形成されている。そして、第１基板１０および第２基板１２は、ガラスからなる矩形枠状の側壁１４を介して周縁部同志が接合され、偏平な矩形状の真空外囲器１５を構成している。
【００１５】
第１基板１０の内面には蛍光面として蛍光体スクリーン１６が形成されている。この蛍光体スクリーン１６は、電子の衝突で赤、青、緑に発光する蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂ、および黒色着色層１１を並べて構成されている。これらの蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂはストライプ状あるいはドット状に形成されている。また、蛍光体スクリーン１６上には、アルミニウム等からなるメタルバック１７が形成されている。なお、第１基板１０と蛍光体スクリーン１６との間に、例えばＩＴＯからなる透明導電膜あるいはカラーフィルタ膜を設けてもよい。
【００１６】
第２基板１２の内面には、蛍光体スクリーン１６の蛍光体層を励起する電子源として、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、画素毎に対応して複数列およ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。また、第２基板１２の内面には、電子放出素子１８に電位を供給する多数本の配線２１がマトリクス状に設けられ、その端部は真空外囲器１５の外部に引出されている。
【００１７】
接合部材として機能する側壁１４は、例えば、低融点ガラス、低融点金属等の封着材２０により、第１基板１０の周縁部および第２基板１２の周縁部に封着され、第１基板および第２基板同志を接合している。
【００１８】
また、図２および図３に示すように、ＳＥＤは、第１基板１０および第２基板１２間に配設されたスペーサアッセンブリ２２を備えている。本実施の形態において、スペーサアッセンブリ２２は、板状のグリッド２４と、グリッドの両面に一体的に立設された複数の柱状のスペーサと、を備えている。
【００１９】
詳細に述べると、グリッド２４は第１基板１０の内面と対向した第１表面２４ａおよび第２基板１２の内面と対向した第２表面２４ｂを有し、これらの基板と平行に配置されている。そして、グリッド２４には、エッチング等により多数の電子ビーム通過孔２６が形成されている。電子ビーム通過孔２６は、それぞれ電子放出素子１８と対向して配列され、電子放出素子から放出された電子ビームを透過する。電子ビーム通過孔２６は、例えば、０．１５〜０．２５ｍｍ×０．１５〜０．２５ｍｍの矩形状に形成されている。
【００２０】
グリッド２４は、例えば鉄−ニッケル系の金属板により厚さ０．１〜０．２５ｍｍに形成されている。そして、グリッド２４の第１および第２表面２４ａ、２４ｂ、並びに、各電子ビーム通過孔２６の壁面は、放電電流制限効果を有する高抵抗被膜４０により被覆されている。この高抵抗被膜４０は、ガラスを主成分とする高抵抗物質で形成され、１×１０１２〜１×１０１５Ω／□の抵抗値を有している。また、高抵抗被膜４０を構成するガラスの軟化点は、５４０〜５５０℃に設定されている。
【００２１】
高抵抗被膜４０は、形成条件を調整することにより、各電子ビーム通過孔２６の周縁部における膜厚が他の領域における膜厚よりも薄くなるように形成され、平均膜厚は２０〜４０μｍとなっている。ここで、電子ビーム通過孔２６の周縁部とは、電子ビーム通過孔の内、グリッド２４の第１表面２４ａ側の開孔周縁部および第２表面２４ｂ側の開孔周縁部を示している。そして、高抵抗被膜４０を上記の厚さ分布とすることにより、各電子ビーム通過孔２６の各周縁部２７において、高抵抗被膜に丸みを持たせることができ、帯電が生じ易い角部を無くすことができる。
【００２２】
グリッド２４の第１表面２４ａ上には、複数の第１スペーサ３０ａが一体的に立設され、その延出端は、メタルバック１７および蛍光体スクリーン１６の黒色着色層１１を介して第１基板１０に当接している。本実施の形態において、各第１スペーサ３０ａの延出端は、インジウム層３１を介してメタルバック１７に当接している。インジウム層３１は、電子ビームの軌道に何ら影響を与えるものではなく、スペーサの高さばらつきの緩和効果がある適当な硬度を持つものであれば、金属に限定されるものではない。
【００２３】
また、グリッド２４の第２表面２４ｂ上には、複数の第２スペーサ３０ｂが一体的に立設され、その延出端は、第２基板１２の内面上に設けられた配線２１に当接している。
【００２４】
グリッド２４に固定された第１および第２スペーサ３０ａ、３０ｂの各々は、グリッド２４側から延出端に向かって径が小さくなった先細テーパ状に形成されている。第１スペーサ３０ａの高さは、第２スペーサ３０ｂの高さよりも低く形成されている。
【００２５】
第１および第２スペーサ３０ａ、３０ｂは、ガラスを主成分とするスペーサ材料により形成され、このガラスの軟化点は、上述した高抵抗被膜４０を構成するガラスの軟化点以下に設定されている。本実施の形態では、スペーサ材料の主成分であるガラスの軟化点は、高抵抗被膜４０を構成するガラスの軟化点よりも低い５２０〜５３０℃に設定されている。また、第１および第２スペーサ３０ａ、３０ｂの表面抵抗は５×１０１３Ω以上となっている。第１および第２スペーサ３０ａ、３０ｂはそれぞれ隣合う２つの電子ビーム通過孔２６間に設けられ互いに整列して延びている。これにより、第１および第２スペーサ３０ａ、３０ｂは、グリッド２４を両面から挟み込んだ状態でグリッド２４と一体に形成されている。
【００２６】
上記のように構成されたスペーサアッセンブリ２２は第１基板１０および第２基板１２間に配設されている。そして、第１および第２スペーサ３０ａ、３０ｂは、第１基板１０および第２基板１２の内面に当接することにより、これらの基板に作用する大気圧荷重を支持し、基板間の間隔を所定値に維持している。
【００２７】
ＳＥＤは、グリッド２４および第１基板１０のメタルバック１７に電圧を印加する図示しない電圧供給部を備えている。この電圧供給部は、グリッド２４およびメタルバック１７にそれぞれ接続され、例えば、グリッド２４に１２ｋＶ、メタルバック１７に１０ｋＶの電圧を印加する。
【００２８】
上記構成のＳＥＤでは、画像を表示する場合、蛍光体スクリーン１６およびメタルバック１７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スクリーン１６へ衝突させる。これにより、蛍光体スクリーン１６の蛍光体層が励起されて発光し、画像を表示する。
【００２９】
次に、以上のように構成されたＳＥＤの製造方法について説明する。スペーサアッセンブリ２２を製造する際、まず、所定寸法のグリッド２４を用意する。この場合、例えば、Ｆｅ−５０％Ｎｉからなる板厚０．１２ｍｍの薄板を脱脂・洗浄、乾燥した後、エッチングにより多数の電子ビーム通過孔２６を形成しグリッド２４とする。
【００３０】
その後、グリッド２４の第１表面２４ａおよび第２表面２４ｂに低融点ガラスを主成分としたコート液をスプレーにより塗布し、約９０℃で１５分程度乾燥する。この時、塗布条件を調整し、電子ビーム通過孔２６の周縁部の膜厚が他の領域の膜厚よりも薄くなるようコート液を塗布する。そして、コート液が乾燥した後、コート液を約５５０℃で焼成してガラス化する。これにより、グリッド２４の第１および第２表面２４ａ、２４ｂ、並びに、各電子ビーム通過孔２６の壁面に高抵抗被膜４０が形成される。
【００３１】
次に、グリッド２４とほぼ同一の寸法を有した図示しない矩形板状の第１および第２金型を用意する。これら第１および第２金型は、それぞれスペーサ成形用の多数の透孔を有している。そして、第１金型及び第２金型の少なくともスペーサ成形用の多数の透孔の表面には熱処理により熱分解する離型材剤が塗布されている。続いて、第１金型を、各透孔がグリッド２４の所定位置と対向するように位置決めした状態でグリッドの第１表面２４ａに密着させる。同様に、第２金型を、各透孔がグリッド２４の所定位置と対向するように位置決めした状態でグリッドの第２表面２４ｂに密着させる。そして、これら第１金型、グリッド２４、および第２金型を図示しないクランパ等を用いて互いに固定する。
【００３２】
その後、第１金型の透孔および第２金型の透孔にペースト状のスペーサ形成材料を充填する。スペーサ材料としては、少なくとも紫外線硬化型のバインダ（有機成分）およびガラスフィラーを含有したガラスペーストを用いる。
【００３３】
続いて、充填されたスペーサ材料に対し、第１および第２金型の外面側から放射線として紫外線（ＵＶ）を照射し、スペーサ材料をＵＶ硬化させる。この後、必要に応じて熱硬化を行なってもよい。次に、熱処理により第１および第２金型の各透孔に塗布された離型剤を約２８０℃で熱分解し、スペーサ材料と金型の間にすき間を作り、第１および第２金型をグリッド２４から剥離する。これにより、グリッド２４の第１および第２表面２４ａ、２４ｂ上には、所定形状に成形されたスペーサ材料がそれぞれ形成される。
【００３４】
次に、スペーサ材料が設けられたグリッド２４を加熱炉内で熱処理し、スペーサ材料からバインダを飛ばした後、高抵抗被膜４０を構成するガラスの軟化点よりも低い約５２０〜５３０℃の温度で３０分〜１時間、スペーサ材料を本焼成しガラス化する。この際、スペーサ材料を構成するガラスの軟化点は、高抵抗被膜４０を構成するガラスの軟化点以下に設定されているため、高抵抗被膜の膜質を変化させることなくスペーサ材料をガラス化することができる。また、第１および第２スペーサ３０ａ、３０ｂの基端部は、グリッド２４表面上の高抵抗被膜４０と融合し、高抵抗被膜と一体となってグリッド２４に接合される。これにより、グリッド２４上に第１および第２スペーサ３０ａ、３０ｂが作り込まれたスペーサアッセンブリ２２が完成する。
【００３５】
一方、予め、蛍光体スクリーン１６およびメタルバック１７が形成された第１基板１０と、電子放出素子１８および配線２１が設けられているとともに側壁１４が接合された第２基板１２と、を用意しておく。
【００３６】
次に、上記のように構成されたスペーサアッセンブリ２２を第２基板１２上に位置決め配置する。この際、第２スペーサ３０ｂの延出端がそれぞれ配線２１上に位置するようにスペーサアッセンブリ２２を位置決めする。この状態で、第１基板１０、第２基板１２、およびスペーサアッセンブリ２２を真空チャンバ内に配置し、真空チャンバ内を真空排気した後、側壁１４を介して第１基板を第２基板に接合する。これにより、スペーサアッセンブリ２２を備えたＳＥＤが製造される。
【００３７】
以上のように構成されたＳＥＤによれば、第１および第２基板１０、１２間にグリッド２４を設け、このグリッドに印加する電圧を第１基板に印加する電圧よりも高くすることにより、放電が生じた場合でも、この放電はグリッド２４と第２基板１２との間で発生し、第１基板１０と第２基板１２との間で直接放電する事はない。しかも、グリッド２４の表面は高抵抗被膜４０で被覆されているため、放電が生じたとしても、発生する放電電流を大幅に低減することができる。したがって、第１基板１０からの放電に起因する電子放出素子１８の放電破壊が低減し、放電に対する耐電圧性および画像品位の向上したＳＥＤを得ることができる。同時に、電子源に対する耐電圧構造または放電電流低減構造を不要又は簡略化することができ、製造コストの低減を図ることが可能となる。
【００３８】
高抵抗被膜４０の抵抗値を種々変更して、電子放出素子の放電破壊の発生率を測定した。その結果、高抵抗被膜４０の抵抗値を１×１０７〜１×１０１１Ω／□とした場合、高抵抗被膜を設けない場合に比較して放電破壊の発生率が５０％低減した。また、高抵抗被膜４０の抵抗値が１×１０７Ω／□より低い場合、放電破壊の発生率が３０％しか改善されなかった。
【００３９】
一方、高抵抗被膜４０の抵抗値が１×１０１１Ω／□より高い場合、グリッド２４が帯電と放電を繰り返し、表示の輝度が安定しなかった。これは、グリッド２４に高抵抗被膜４０を形成することにより放電抑制効果が得られる反面、その抵抗値を高くし過ぎるとグリッドが帯電し、その結果、電子ビームがグリッドに吸い付けられ電子ビーム通過孔２６を通過しない場合が生じるためと考えられる。従って、上記のように高抵抗被膜４０の抵抗値を１×１０７〜１×１０１１Ω／□の範囲に調整することにより、放電破壊の抑制および輝度劣化防止を図ることができる。
【００４０】
また、本実施の形態によれば、スペーサ材料の主成分であるガラスの軟化点を高抵抗被膜４０のガラスの軟化点以下とすることにより、製造工程を最適化することが可能となる。すなわち、製造工程において、スペーサ材料をガラス化した後、高抵抗被膜を塗布するのは非常に困難となる。そのため、初めにグリッド２４に高抵抗被膜を塗布しガラス化した後、スペーサを形成しガラス化することが望ましい。その際、スペーサ材料のガラスの軟化点を高抵抗被膜４０のガラスの軟化点以下とすることにより、高抵抗被膜が軟化することなくスペーサ材料だけをガラス化することができる。従って、製造工程を最適化し、スペーサアッセンブリを容易に製造することが可能となる。
【００４１】
更に、本実施の形態によれば、第１および第２スペーサ３０ａ、３０ｂは、グリッド２４表面上の高抵抗被膜４０と融合し、高抵抗被膜と一体となってグリッド２４に接合されている。そのため、第１および第２スペーサの水平方向および垂直方向の強度が増加し、その結果、真空外囲器１５全体の加圧強度を向上することができる。グリッドの高抵抗被膜とスペーサとが一体となっていないＳＥＤと比較したところ、本実施の形態に係るＳＥＤは加圧強度が８０％向上した。
【００４２】
なお、上述した実施の形態では、スペーサ材料を構成するガラスの軟化点を高抵抗被膜を構成するガラスの軟化点よりも低く設定したが、スペーサ材料を構成するガラスの軟化点と、高抵抗被膜を構成するガラスの軟化点とを互いにほぼ等しく設定してもよい。この場合、スペーサアッセンブリ２２は以下の工程により製造することができる。
【００４３】
まず、グリッド２４の第１表面２４ａおよび第２表面２４ｂに低融点ガラスを主成分としたコート液をスプレーにより塗布し、約９０℃で１５分程度乾燥する。そして、コート液が乾燥した後、前述した実施の形態と同様に、第１および第２金型をグリッド２４の第１表面２４ａおよび第２表面２４ｂにそれぞれ密着させ、クランパ等を用いて互いに固定する。
【００４４】
その後、第１金型の透孔および第２金型の透孔にペースト状のスペーサ形成材料を充填する。スペーサ材料としては、少なくとも紫外線硬化型のバインダ（有機成分）およびガラスフィラーを含有したガラスペーストを用いる。
【００４５】
続いて、充填されたスペーサ材料に対し、第１および第２金型の外面側から放射線として紫外線（ＵＶ）を照射し、スペーサ材料をＵＶ硬化させる。この後、必要に応じて熱硬化を行なってもよい。次に、第１および第２金型の各透孔に塗布された離型剤を約２８０℃で熱分解し、スペーサ形成材料と金型の間にすき間を作り、第１および第２金型をグリッド２４から剥離する。これにより、グリッド２４の第１および第２表面２４ａ、２４ｂ上には、所定形状に成形されたスペーサ材料がそれぞれ形成される。
【００４６】
次に、スペーサ材料が設けられたグリッド２４を加熱炉内で熱処理し、スペーサ材料からバインダを飛ばす。更に、グリッド２４およびスペーサ材料を約５５０℃で３０分〜１時間、本焼成し、グリッド表面のコート液およびスペーサ材料を同時にガラス化する。これにより、グリッド２４の第１および第２表面２４ａ、２４ｂ、並びに、各電子ビーム通過孔２６の壁面に高抵抗被膜４０が形成されるとともに、スペーサ３０ａ、３０ｂが形成される。この際、第１および第２スペーサ３０ａ、３０ｂは、グリッド２４表面上の高抵抗被膜４０と融合し、高抵抗被膜と一体となってグリッド２４に接合される。これにより、グリッド２４上に第１および第２スペーサ３０ａ、３０ｂが作り込まれたスペーサアッセンブリ２２が完成する。
【００４７】
上記の構成によれば、前述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができるとともに、スペーサ材料および高抵抗硬膜を同時に焼成してガラス化することができ、製造工程の簡略化を図ることができる。
【００４８】
その他、この発明は上述した実施の形態に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、図４に示すように、グリッド２４に複数のスペーサ開孔２８を設け、このスペーサ開孔に重ねて第１および第２スペーサ３０ａ、３０ｂを設ける構成としてもよい。より詳細に述べると、スペーサ開孔２８は、それぞれ電子ビーム通過孔２６間に位置し所定のピッチで配列されている。そして、高抵抗被膜４０は、グリッド２４の第１、第２表面２４ａ、２４ｂ、電子ビーム通過孔２６の壁面、およびスペーサ開孔２８の壁面に形成されている。
【００４９】
第１スペーサ３０ａは、スペーサ開孔２８に重ねてグリッド２４の第１表面２４ａ上に一体的に立設され、また、第２スペーサ３０ｂは、スペーサ開孔２８に重ねてグリッド２４の第２表面２４ｂ上に一体的に立設されている。これにより、各スペーサ開孔２８、第１および第２スペーサ３０ａ、３０ｂは互いに整列して位置し、第１および第２スペーサはこのスペーサ開孔２８を介して互いに連結されている。従って、第１および第２スペーサ３０ａ、３０ｂは、グリッド２４を両面から挟み込んだ状態でグリッド２４と一体に形成されている。
【００５０】
他の構成は前述した実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。そして、図４に示す実施の形態によれば、前述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができるとともに、スペーサおよび真空外囲器全体の加圧強度を一層向上することが可能となる。
【００５１】
この発明において、スペーサの径や高さ、その他の構成要素の寸法、材質等は必要に応じて適宜選択可能である。電子源は、表面導電型の電子放出素子に限らず、電界放出型、カーボンナノチューブ等、種々選択可能であり、また、この発明は、ＳＥＤに限定されることなく、他のＦＥＤにも適用可能である。
【００５２】
上述した実施の形態において、高抵抗被膜は、グリッドの第１表面、第２表面、および各電子ビーム通過孔の壁面に形成する構成としたが、少なくともグリッドの一方の表面に形成されていれば上述した実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、放電に対する耐電圧性に優れ画像品位の向上した画像表示装置およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係るＳＥＤを示す斜視図。
【図２】図１の線Ａ−Ａに沿って破断した上記ＳＥＤの斜視図。
【図３】上記ＳＥＤを示す断面図。
【図４】この発明の他の実施の形態に係るＳＥＤの要部を拡大して示す断面図。
【符号の説明】
１０…第１基板、  １２…第２基板、  １４…側壁、
１５…真空外囲器、  １６…蛍光体スクリーン、  １８…電子放出素子、
２２…スペーサアッセンブリ、  ２４…グリッド、
２６…電子ビーム通過孔、  ３０ａ…第１スペーサ、
３０ｂ…第２スペーサ、  ４０…高抵抗被膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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