(57)【要約】【課題】放電の発生およびスペーサの損傷を防止し、信頼性および表示品位の向上した画像表示装置を提供する。【解決手段】  蛍光面が形成された第１基板１０と、複数の電子放出源１８が設けられた第２基板１２との間に、第１および第２基板に作用する大気圧荷重を支持するスペーサ構体２２が設けられている。スペーサ構体は、第１および第２基板に対向して配設され、それぞれ電子放出源に対向した複数の電子ビーム通過孔２６を有しているとともに絶縁層２５で被覆された支持基板２４と、複数の電子ビーム通過孔間で、支持基板の少なくとも一方の表面上に立設された複数のスペーサ３０ａ、３０ｂと、を備えている。支持基板の周縁部は、絶縁層に重ねて設けられた絶縁性部材４８により覆われている。【選択図】      図４
2005197047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光面が形成された第１基板と、
前記第１基板と隙間を置いて対向配置されているとともに前記蛍光面を励起する複数の電子放出源が設けられた第２基板と、
前記第１および第２基板の間に設けられ前記第１および第２基板に作用する大気圧荷重を支持するスペーサ構体とを具備し、
前記スペーサ構体は、前記第１および第２基板に対向して配設され、それぞれ前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ているとともに絶縁層で被覆された支持基板と、前記複数の電子ビーム通過孔間で、前記支持基板の少なくとも一方の表面上に立設された複数のスペーサと、を備え、
前記支持基板の周縁部は、前記絶縁層に重ねて設けられた絶縁性部材により覆われていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記支持基板は矩形状を有し、前記絶縁性部材は、前記支持基板の周縁部の内、少なくとも２辺の周縁部を覆って設けられている請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記絶縁性部材は、前記第１基板および第２基板の少なくとも一方に当接し、前記支持基板の周縁部を支持していることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記縁性部材と前記スペーサとは、同一の材料で形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記絶縁性部材と前記スペーサとは異なる材料で形成され、前記絶縁性部材のヤング率は、前記スペーサ形成材料のヤング率との差が１０％以内であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記絶縁性部材は、ガラスあるいはセラミックで形成されていることを特徴とする請求項１ないし５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
蛍光面が形成された第１基板と、
前記第１基板と隙間を置いて対向配置されているとともに前記蛍光面を励起する複数の電子放出源が設けられた第２基板と、
前記第１および第２基板の間に設けられ前記第１および第２基板に作用する大気圧荷重を支持するスペーサ構体とを具備し、
前記スペーサ構体は、前記第１および第２基板に対向して配設され、それぞれ前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ているとともに絶縁層により被覆された支持基板と、前記複数の電子ビーム通過孔間で、前記支持基板の少なくとも一方の表面上に立設された複数のスペーサと、を備え、前記支持基板の周縁部を被覆した絶縁層は、前記支持基板の他の部分を被覆した絶縁層の２倍以上の厚さに形成されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】
前記支持基板は、前記第１基板に対向した第１表面と、前記第２基板に対向した第２表面と、を有し、前記スペーサは、それぞれ前記第１表面上に立設されているとともに前記第１基板に当接した延出端を有した複数の第１スペーサと、それぞれ前記第２表面上に立設されているとともに前記第２基板に当接した延出端を有した複数の第２スペーサと、を含んでいる請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記支持基板は、前記第１基板に当接した第１表面と、前記第２基板と隙間を置いて対向した第２表面と、を有し、前記スペーサは、前記第２表面上に立設されているとともに前記第２基板に当接した延出端を有している請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、対向配置された基板と、基板間に配設されたスペーサ構体とを備えた画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、陰極線管（以下、ＣＲＴと称する）に代わる次世代の軽量、薄型の表示装置として様々な平面型の画像表示装置が注目されている。例えば、平面表示装置として機能するフィールド・エミッション・デバイス（以下、ＦＥＤと称する）の一種として、表面伝導型電子放出装置（以下、ＳＥＤと称する）の開発が進められている。
【０００３】
このＳＥＤは、所定の間隔をおいて対向配置された第１基板および第２基板を備え、これらの基板は矩形状の側壁を介して周縁部同士が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３色の蛍光体層が形成され、第２基板の内面には、蛍光体を励起する電子源として、各画素に対応する多数の電子放出素子が配列されている。各電子放出素子は、電子放出部、この電子放出部に電圧を印加する一対の電極等で構成されている。
【０００４】
前記ＳＥＤにおいて、第１基板および第２基板間の空間、すなわち真空外囲器内は、高い真空度に維持されることが重要となる。真空度が低い場合、電子放出素子の寿命、ひいては、装置の寿命が低下してしまう。第１基板および第２基板間に作用する大気圧荷重を支持し基板間の隙間を維持するため、両基板間には、多数の板状あるいは柱状のスペーサが配置されている（例えば、特許文献１）。これらのスペーサは、第１基板および第２基板間に配設された板状のグリッドに立設されている。
【０００５】
このようなＳＥＤ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。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５ｋＶ以上に設定することが必要となる。
【特許文献１】特開２００１−２７２９２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記構成のＳＥＤにおいて、表示画像の輝度は、第１基板と第２基板との間に印加する加速電圧に依存する。そのため、第１および第２基板間に高い電圧を印加することが望ましい。しかしながら、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、１〜２ｍｍ程度と比較的小さく設定される。そのため、高電圧を印加した場合、第１基板と第２基板との小さい隙間に強電界が形成されることを避けられず、両基板間で放電（絶縁破壊）が起き易くなる。このような放電が発生した場合、蛍光面や電子放出素子、あるいは、駆動回路が損傷し、大きな問題となる。
【０００７】
通常、第１および第２基板間に配置されたグリッドは金属板で形成されているため、グリッド周辺のエッジ部分から第１基板あるいは第２基板へ放電が発生する場合がある。放電を抑制するため、グリッドの表面は絶縁層により被覆されているが、エッジ部分を無欠点で被覆することは難しく、量産時の傷害となる可能性がある。
【０００８】
また、グリッド周辺部は、ＳＥＤの動作時に発生するクーロン力により第１基板あるいは第２基板側に引き付けられる。そのため、グリッド周辺部の変形を防止する目的で、このグリッド周辺部にもスペーサを設けることが望ましい。しかし、この場合、ＳＥＤ製造時、スペーサが邪魔となってグリッドのハンドリング性が悪くなり、グリッドを把持する際に周辺部のスペーサを破損してしまう恐れもある。
【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、放電の発生およびスペーサの損傷を防止し、信頼性および表示品位の向上した画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前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、蛍光面が形成された第１基板と、前記第１基板と隙間を置いて対向配置されているとともに前記蛍光面を励起する複数の電子放出源が設けられた第２基板と、前記第１および第２基板の間に設けられ前記第１および第２基板に作用する大気圧荷重を支持するスペーサ構体とを具備し、前記スペーサ構体は、前記第１および第２基板に対向して配設され、それぞれ前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ているとともに絶縁層で被覆された支持基板と、前記複数の電子ビーム通過孔間で、前記支持基板の少なくとも一方の表面上に立設された複数のスペーサと、を備え、前記支持基板の周縁部は、前記絶縁層に重ねて設けられた絶縁性部材により覆われていることを特徴としている。
【００１１】
この発明の他の態様に係る画像表示装置は、蛍光面が形成された第１基板と、前記第１基板と隙間を置いて対向配置されているとともに前記蛍光面を励起する複数の電子放出源が設けられた第２基板と、前記第１および第２基板の間に設けられ前記第１および第２基板に作用する大気圧荷重を支持するスペーサ構体とを具備し、前記スペーサ構体は、前記第１および第２基板に対向して配設され、それぞれ前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ているとともに絶縁層により被覆された支持基板と、前記複数の電子ビーム通過孔間で、前記支持基板の少なくとも一方の表面上に立設された複数のスペーサと、を備え、前記支持基板の周縁部を被覆した絶縁層は、前記支持基板の他の部分を被覆した絶縁層の２倍以上の厚さに形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、スペーサ構体の支持基板周縁部を絶縁性部材によって覆うことにより、支持部材周縁部での放電発生を抑制し、信頼性および表示品位の向上した画像表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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ＳＥＤに適用した実施形態について詳細に説明する。  
図１ないし図４に示すように、ＳＥＤは、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の隙間をおいて対応配置されている。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を介して周縁部同士が接合され、内部が真空に維持された偏平な真空外囲器１５を構成している。
【００１４】
第１基板１０の内面には蛍光面として機能する蛍光体スクリーン１６が形成されている。蛍光体スクリーン１６は、赤、緑、青に発光する蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂ、および遮光層１１を並べて構成され、これらの蛍光体層はストライプ状、ドット状あるいは矩形状に形成されている。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およびゲッタ膜１９が順に形成されている。
【００１５】
第２基板１２の内面には、蛍光体スクリーン１６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。第２基板１２の内面上には、電子放出素子１８に電位を供給する多数本の配線２１がマトリックス状に設けられ、その端部は真空外囲器１５の外部に引出されている。
【００１６】
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、これらの基板同士を接合している。
【００１７】
図２ないし図５に示すように、ＳＥＤは、第１基板１０および第２基板１２の間に配設されたスペーサ構体２２を備えている。スペーサ構体２２は、第１および第２基板１０、１２間に配設された矩形状の金属板からなるグリッド２４と、グリッドの両面に一体的に立設された多数の柱状のスペーサと、で構成されている。
【００１８】
支持基板として機能するグリッド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。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、複数列および複数行に配列され、電子放出素子から放出された電子ビームを透過する。真空外囲器１５の長手方向をＸ、これと直交する幅方向をＹとした場合、電子ビーム通過孔２６は、長手方向Ｘおよび幅方向Ｙに所定のピッチで並んでいる。ここでは、幅方向Ｙのピッチが長手方向Ｘのピッチよりも大きく設定されている。
【００１９】
グリッド２４は、例えば鉄−ニッケル系の金属板により厚さ０．１〜０．３ｍｍに形成されている。グリッド２４の表面には、金属板を構成する元素からなる酸化膜、例えば、Ｆｅ３Ｏ４、ＮｉＦｅ２Ｏ４からなる酸化膜が形成されている。また、グリッド２４の表面２４ａ、２４ｂ、並びに、各電子ビーム通過孔２６の壁面は、ガラスを主成分として放電電流制限効果を有する絶縁層２５により被覆されている。
【００２０】
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、それぞれ隣合う電子ビーム通過孔２６間に位置している。第１スペーサ３０ａの先端は、ゲッタ膜１９、メタルバック１７、および蛍光体スクリーン１６の遮光層１１を介して第１基板１０の内面に当接している。
【００２１】
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、それぞれ隣合う電子ビーム通過孔２６間に位置している。第２スペーサ３０ｂの先端は第２基板１２の内面に当接している。ここでは、各第２スペーサ３０ｂの先端は、第２基板１２の内面上に設けられた配線２１上に位置している。第１および第２スペーサ３０ａ、３０ｂは、長手方向Ｘおよび幅方向Ｙにおいて、電子ビーム通過孔２６よりも数倍大きなピッチで配列されている。各第１および第２スペーサ３０ａ、３０ｂは互いに整列して位置し、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。
【００２２】
図４および図５に示すように、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。例えば、各第１スペーサ３０ａは細長い長円状の横断面形状を有している。同様に、各第２スペーサ３０ｂは細長い長円状の横断面形状を有している。第１および第２スペーサ３０ａ、３０ｂは、その長手方向が長手方向Ｘと一致した状態でグリッド２４上に設けられている。また、グリッド２４の最外縁から約１０ｍｍの領域までのグリッド周縁部にはスペーサが立設されず、このグリッド周縁部は、製造時にグリッド２４を把持するための把持部２７を形成している。
【００２３】
上記のように構成されたスペーサ構体２２は第１基板１０および第２基板１２間に配設されている。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。把持部２７を構成したグリッド２４の周縁部は、絶縁層２５に重ねて配置された絶縁性部材４８により覆われている。
【００２４】
図２ないし図４に示すように、絶縁性部材４８は、それぞれ断面が矩形状の細長い棒状に形成された第１絶縁性部材５０、第２絶縁性部材５２、第３絶縁性部材５４を４本ずつ備えている。グリッド２４の各辺の周縁部において、第１絶縁性部材５０は、グリッド周縁部と第１基板１０との間に挟持され、グリッドの１辺のほぼ全長に渡って延びている。第２絶縁性部材５０は、グリッド周縁部と第１基板１０との間に挟持され、グリッドの１辺のほぼ全長に渡って延びている。第３絶縁性部材５４は、第１および第２基板１０、１２間に挟持されグリッドの１辺のほぼ全長に渡って延びているとともに、グリッド２４の外縁、第１および第２絶縁性部材５０、５２に当接して配置されている。これにより、グリッド２４の各辺の周縁部は、第１ないし第３絶縁性部材５０、５２、５４によって覆われている。また、第１および第２絶縁性部材５０は、第１および第２基板１０、１２にそれぞれ当接し、グリッド２４の周縁部および第１、第２基板を支持するスペーサとしても機能している。
【００２５】
第１ないし第３絶縁性部材５０、５２、５４は、それぞれ第１および第２スペーサ３０ａ、３０ｂと同一の材料、例えば、ガラスあるいはセラミックによって形成されている。第１ないし第３絶縁性部材５０、５２、５４は、例えば、低融点ガラス、低融点金属等の封着材５６により、あるいは無機系の接着剤等により、第１および第２基板１０、１２にそれぞれ固定されている。なお、第１ないし第３絶縁性部材５０、５２、５４は、それぞれグリッド２４の周縁に沿って延びた直線状の部材としたが、それぞれ４辺分を一体とした枠状に形成していもよい。また、絶縁性部材４８は、グリッド２４の４辺全部に限らず、少なくとも２辺の周縁部を覆って設けられていればよい。
【００２６】
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。そして、ＳＥＤにおいて、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にアノード電圧が印加され、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。
【００２７】
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。始めに、スペーサ構体２２の製造方法について説明する。  
まず、所定寸法のグリッド２４、このグリッドとほぼ同一の寸法を有した矩形板状の上型および下型を用意する。この場合、Ｆｅ−５０％Ｎｉからなる板厚０．１２ｍｍの金属板を脱脂、洗浄、乾燥した後、エッチングにより電子ビーム通過孔２６を形成する。金属板全体を酸化処理した後、電子ビーム通過孔２６の内面を含めグリッド表面に絶縁膜を形成する。更に、絶縁膜の上に、ガラスを主成分としたコート液を塗布し、乾燥した後、焼成することにより、高抵抗膜を形成する。これにより、グリッド２４を得る。
【００２８】
成形型としての上型および下型は、紫外線を透過する透明な材料、例えば、透明シリコン、透明ポリエチレンテレフタレート等により平坦な板状に形成されている。上型は、グリッド２４に当接される平坦な当接面と、第１スペーサ３０ａを成形するための多数の有底のスペーサ形成孔と、を有している。スペーサ形成孔はそれぞれ上型の当接面に開口しているとともに、所定の間隔を置いて配列されている。同様に、下型は、平坦な当接面と、第２スペーサを成形するための多数の有底のスペーサ形成孔と、を有している。スペーサ形成孔はそれぞれ下型の当接面に開口しているとともに、所定の間隔を置いて配列されている。
【００２９】
次に、上型のスペーサ形成孔および下型のスペーサ形成孔にスペーサ形成材料を充填する。スペーサ形成材料としては、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。ガラスペーストの比重、粘度は適宜選択する。
【００３０】
スペーサ形成材料が充填された上型を位置決めし当接面をグリッド２４の第１表面２４ａに密着させる。同様に、下型を位置決めし、当接面をグリッド２４の第２表面２４ｂに密着させる。上型および下型をグリッド２４に密着させた状態で、上型および下型の外側からスペーサ形成材料に向けて紫外線（ＵＶ）を照射する。上型および下型はそれぞれ紫外線透過材料で形成されているため、照射された紫外線は、上型および下型を透過し、充填されたスペーサ形成材料に照射される。これにより、スペーサ形成材料が紫外線硬化される。
【００３１】
続いて、硬化したスペーサ形成材料をグリッド２４上に残すように、上型および下型をグリッド２４から剥離する。次に、スペーサ形成材料が設けられたグリッド２４を加熱炉内で熱処理し、スペーサ形成材料内からバインダを飛ばした後、約５００〜５５０℃で３０分〜１時間、スペーサ形成材料を本焼成する。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構体２２が得られる。
【００３２】
一方、ＳＥＤの製造においては、予め、蛍光体スクリーン１６およびメタルバック１７の設けられた第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。続いて、図６（ａ）に示すように、第２基板１２のグリッド２４周縁部と対向する領域に第２絶縁性部材５２をそれぞれ配置し固定する。次いで、スペーサ構体２２を第２基板１２上に位置決め配置し、グリッド２４の周縁部を第２絶縁性部材５２上に載置する。図６（ｂ）に示すように、グリッド２４の各辺の周縁部上に、第１絶縁性部材５０を載置する。
【００３３】
その後、図６（ｃ）に示すように、グリッド２４の周縁の外側、および第１、第２絶縁性部材５０、５２の外側に第３絶縁性部材５４を配置し、第２基板１２上に固定する。このように、第１ないし第３絶縁性部材５０、５２、５４によってグリッド２４の周縁部を被覆する。続いて、図６（ｄ）に示すように、第１基板１０および第２基板１２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、スペーサ構体２２を備えたＳＥＤが製造される。
【００３４】
以上のように構成されたＳＥＤによれば、グリッド２４の周縁部は、絶縁層２５に重ねて配置された第１ないし第３絶縁性部材５０、５２、５４によって覆われている。そのため、グリッド２４の周縁部において、絶縁層２５に欠点があった場合でも、第１ないし第３絶縁性部材５０、５２、５４によってグリッド周縁部を確実に被覆することができる。従って、グリッド２４周縁部における放電の発生を抑制し、信頼性の向上したＳＥＤを得ることができる。
【００３５】
また、絶縁性部材４８はグリッド周縁部を支持するスペーサとして機能することができ、グリッド周縁部における第１および第２スペーサを省略することができる。これにより、ＳＥＤの製造時、グリッド周縁部をスペーサのない把持部２７として利用することが可能となり、スペーサ構体２２のハンドリング性が向上する。同時に、ＳＥＤ製造時におけるスペーサの損傷を防止することができる。従って、製造歩留まりが向上し、信頼性および表示品位の高いＳＥＤが得られる。
【００３６】
次に、この発明の第２の実施形態に係るＳＥＤについて説明する。前述した第１の実施形態において、絶縁性部材４８は独立した第１ないし第３絶縁性部材を備えた構成としたが、本実施形態によれば、絶縁性部材４８は、第１ないし第３絶縁性部材を一体に備えた構造を有している。すなわち、図７ないし図９に示すように、各絶縁性部材４８は細長い棒状に形成され矩形状の断面形状を有している。絶縁性部材４８の一側面には、その全長に渡って延びたスリット４８ａが形成されている。各絶縁性部材４８は、そのスリット４８ａにグリッド２４の周縁部を嵌合した状態で、グリッドに装着されグリッド周縁部を覆っている。また、絶縁性部材４８は、第１および第２基板１０、１２間に挟持され、グリッド周縁部を支持したスペーサとしても機能している。
【００３７】
前記ＳＥＤの製造工程において、図９に示すように、スペーサ構体２２を形成した後、グリッド２４周縁部の各辺に絶縁性部材４８を装着する。続いて、絶縁性部材４８を第２基板１２の所定位置に固定し、スペーサ構体２２を第２基板上に配置する。この際、絶縁性部材４８を把持した状態でスペーサ構体２２をハンドリングすることができる。その後、前述した第１の実施形態と同様の工程でＳＥＤが製造される。
【００３８】
他の構成は、前述した第１の実施形態と同一であり、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、第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、第２の実施形態では、絶縁性部材４８は一体的に形成されているため、部品点数が少なく製造効率の向上を図ることができる。
【００３９】
図１０に示すように、第２の実施形態において、絶縁性部材４８にスリット４８ａ内に露出した金属板６０を設け、これらの金属板がグリッド２４の周縁部表面に接触した状態で、絶縁性部材４８をグリッド周縁部に装着してもよい。金属板６０を設けることにより、絶縁性部材の、グリッドと接触する部位の機械的強度を向上することができる。
【００４０】
前述した実施形態において、スペーサ構体２２は、第１および第２スペーサおよびグリッドを一体的に備えた構成としたが、第２スペーサ３０ｂは第２基板１２上に形成する構成としてもよい。また、スペーサ構体２２は、支持基板および第２スペーサのみを備え、支持基板が第１基板に接触した構成としてもよい。
【００４１】
図１１および図１２に示すように、この発明の第３の実施形態に係るＳＥＤによれば、スペーサ構体２２は、矩形状の金属板からなる支持基板２４と、支持基板の一方の表面のみに一体的に立設された多数の柱状のスペーサ３０と、を有している。支持基板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。支持基板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。
【００４２】
支持基板２４の第１および第２表面２４ａ、２４ｂ、各電子ビーム通過孔２６の内壁面は、ガラス、セラミック等を主成分とした絶縁層２５により被覆されている。支持基板２４は、その第１表面２４ａが、ゲッタ膜、メタルバック１７、蛍光体スクリーン１６を介して、第１基板１０の内面に面接触した状態で設けられている。支持基板２４に設けられた電子ビーム通過孔２６は、蛍光体スクリーン１６の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂと対向している。これにより、各電子放出素子１８は、電子ビーム通過孔２６を通して、対応する蛍光体層と対向している。
【００４３】
支持基板２４の第２表面２４ｂ上には複数のスペーサ３０が一体的に立設されている。各スペーサ３０の延出端は、第２基板１２の内面、ここでは、第２基板１２の内面上に設けられた配線２１上に当接している。スペーサ３０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。各スペーサ３０は、支持基板２４表面と平行な方向に沿った断面が細長い長円状に形成されている。スペーサ３０は、その長手方向が真空外囲器の長手方向Ｘと一致した状態で支持基板２４上に設けられている。
【００４４】
上記のように構成されたスペーサ構体２２は、支持基板２４が第１基板１０に面接触し、スペーサ３０の延出端が第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。支持基板２４の周縁部は、絶縁層２５に重ねて配置された絶縁性部材４８により覆われている。
【００４５】
絶縁性部材４８は、それぞれ断面が矩形状の細長い棒状に形成された第１絶縁性部材５０、第２絶縁性部材５２、第３絶縁性部材５４を４本ずつ備えている。グリッド２４の各辺の周縁部において、第１絶縁性部材５０は、グリッド周縁部と第１基板１０との間に挟持され、グリッドの１辺のほぼ全長に渡って延びている。第２絶縁性部材５０は、グリッド周縁部と第１基板１０との間に挟持され、グリッドの１辺のほぼ全長に渡って延びている。第３絶縁性部材５４は、第１および第２基板１０、１２間に挟持されグリッドの１辺のほぼ全長に渡って延びているとともに、グリッド２４の外縁、第１および第２絶縁性部材５０、５２に当接して配置されている。これにより、グリッド２４の各辺の周縁部は、第１ないし第３絶縁性部材５０、５２、５４によって覆われている。また、第１および第２絶縁性部材５０は、第１および第２基板１０、１２にそれぞれ当接し、グリッド２４の周縁部および第１、第２基板を支持するスペーサとしても機能している。
【００４６】
第１ないし第３絶縁性部材５０、５２、５４は、それぞれ第１および第２スペーサ３０ａ、３０ｂと同一の材料、例えば、ガラスあるいはセラミックによって形成されている。第１ないし第３絶縁性部材５０、５２、５４は、例えば、低融点ガラス、低融点金属等の封着材５６により、あるいは無機系の接着剤等により、第１および第２基板１０、１２にそれぞれ固定されている。なお、第１ないし第３絶縁性部材５０、５２、５４は、それぞれグリッド２４の周縁に沿って延びた直線状の部材としたが、それぞれ４辺分を一体とした枠状に形成していもよい。また、絶縁性部材４８は、グリッド２４の４辺全部に限らず、少なくとも２辺の周縁部を覆って設けられていればよい。
【００４７】
第３の実施形態において、他の構成は前述した第１の実施形態と同一であり、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は省略する。第３の実施形態に係るＳＥＤは前述した実施形態に係る製造方法と同様の製造方法によって製造することができる。そして、第３の実施形態においても、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４８】
図１３に示すように、この発明の第４の実施形態に係るＳＥＤによれば、グリッド２４の表面および電子ビーム通過孔２６の内面は絶縁層２５によって被覆され、更に、グリッド周縁部は、他の部分の２倍以上の厚さを有した絶縁層６２によって被覆されている。すなわち、第４の実施形態では、前述した絶縁性部材に代えて絶縁層６２が設けられている。第４の実施形態において、他の構成は前述した第１の実施形態と同一であり、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は省略する。そして、第３の実施形態においても、グリッド周縁部における放電の発生を抑制することができ、その他、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４９】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００５０】
絶縁性部材とスペーサとは異なる材料で形成してもよい。この場合、絶縁性部材のヤング率は、スペーサ形成材料のヤング率との間の差が１０％以内に設定される。グリッド周辺部にある絶縁性部材のヤング率と、グリッドの内側にあるスペーサとの間のヤング率の差が、上記で設定した以上の値になると次のような減少が起こり、基板割れが発生する。すなわち、第１基板、第２基板から構成される真空外囲器の内部を真空ポンプにより真空引きした際、絶縁性部材とスペーサとの間のヤング率の差に起因する部材の「つぶれ量」の差により、第１基板あるいは第２基板において、スペーサ高さ方向の高さズレが発生する。その結果、基板周辺部において、割れが発生する。この現象は、絶縁性部材を用いない場合には、真空外囲器の枠部分高さと、スペーサ高さとの間のズレが大きい場合に、第１基板あるいは第２基板の上記枠に対応する部分で基板割れが発生する現象と理由を同じくする。
【００５１】
スペーサの径や高さ、その他の構成要素の寸法、材質等は上述した実施形態に限定されることなく、必要に応じて適宜選択可能である。スペーサは前述した柱状のスペーサに限らず、板状のスペーサを用いてもよい。スペーサ形成材料の充填条件は必要に応じて種々選択可能である。また、この発明は、電子源として表面伝導型電子放出素子を用いたものに限らず、電界放出型、カーボンナノチューブ等の他の電子源を用いた画像表示装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】この発明の第１の実施形態に係るＳＥＤを示す斜視図。
【図２】図１の線Ａ−Ａに沿った断面図。
【図３】図１の線Ａ−Ａに沿って破断した前記ＳＥＤの斜視図。
【図４】前記ＳＥＤを拡大して示す断面図。
【図５】前記ＳＥＤのスペーサ構体を示す斜視図。
【図６】前記ＳＥＤの製造工程を概略的に示す断面図。
【図７】この発明の第２の実施形態に係るＳＥＤの断面図。
【図８】第２の実施形態に係るＳＥＤを拡大して示す断面図。
【図９】第２の実施形態に係るＳＥＤのスペーサ構体を示す斜視図。
【図１０】前記第２の実施形態における絶縁性部材の変形例を示す断面図。
【図１１】この発明の第３の実施形態に係るＳＥＤを破断して示す斜視図。
【図１２】第３の実施形態に係るＳＥＤを拡大して示す断面図。
【図１３】この発明の第４の実施形態に係るＳＥＤを拡大して示す断面図。
【符号の説明】
【００５３】
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…スペーサ構体、
２４…グリッド、支持基板、  ２６…電子ビーム通過孔、  ３０…スペーサ、
３０ａ…第１スペーサ、  ３０ｂ…第２スペーサ、４８…絶縁性部材、
５０…第１絶縁性部材、    ５２…第２絶縁性部材、  ５４…第３絶縁性部材
【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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