JP2000251792A - ディスプレイパネルおよび画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】スペーサを有する新規な構造のディスプレイパ
ネルおよび画像表示装置を提供する。 【解決手段】スペーサ５が蛍光体１０を介してフェース
プレート７の基板７Ａに当接していることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子放出素子から
放出された電子線を蛍光体に照射して画像を形成表示す
る平面型のディスプレイパネルおよびこれを用いた画像
表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、平面型の画像表示装置として、液
晶ディスプレイ（ＬＣＤ）や、プラズマディスプレイ
（ＰＤＰ）の開発が積極的に進められいる。

【０００３】これらのディスプレイの表示品質の向上は
めざましく、カラー動画像等の表示を行なう場合にも、
特に支障のない特性が得られてきている。

【０００４】しかしながら、従来の陰極線管（ＣＲＴ）
と比較すると、画像の応答速度や色再現性、輝度、コン
トラストといった動画像表示する際に特に重要な特性
や、自発光で視野角依存性がないこと等、動画像表示に
おける総合的な性能においては、いまだＣＲＴの方が優
れているというのが現状である。

【０００５】但し、ＣＲＴの場合は、表示画面のサイズ
に対して、装置の大きさ、特に奥行きが大きく、また、
重量が大きいという欠点を有するため、それら奥行きや
重量の欠点を解消しつつ、ＣＲＴと同等な画像表示品質
を有する平面型の画像表示装置に対する要望も古くから
あり、こちらも、積極的に開発が進められている。

【０００６】容易にＣＲＴと同等の表示品質が得られる
と考えられる平面型の画像表示装置に用いられるディス
プレイパネルとしては、電子線利用の平面ディスプレイ
パネルがある。

【０００７】この電子線利用の平面ディスプレイパネル
の基本構成は、平面基板上に形成された複数の電子放出
素子から成る電子源から放出された電子線を高電圧で加
速し、該平面基板と対向して配置されるフェースプレー
ト内面に塗布された蛍光体に衝突させ、蛍光体を発光さ
せることで、画像を表示するものである。

【０００８】上記構成では、電子のエネルギーを蛍光体
で光に変換し画像を表示するという、画像の表示方式の
基本的な部分がＣＲＴと全く同一なため、画像の視野角
依存性が無く、応答速度が速く、色再現性や輝度、コン
トラストに優れているといった、ＣＲＴと同様な表示品
質が容易に達成できると考えられる。

【０００９】ここで、電子線利用の平面ディスプレイパ
ネルにおいて、パネルの平面化は、平面基板上に多数の
電子放出素子を形成し、画面上の画素を構成する多数の
蛍光体に１対１に電子放出素子を対応させるか、あるい
は、各電子放出素子から放出された電子線を、数画素程
度に限定して偏向し照射することで、従来のＣＲＴで必
要であった、電子線の偏向のための空間を不要とする
か、あるいは非常に小さくすることで達成するものであ
る。

【００１０】ここで、従来から、電子放出素子として
は、熱陰極素子と冷陰極素子の２種類が知られている。

【００１１】このうち冷陰極素子では、たとえば電界放
出型素子（以下ＦＥ型と記す）や、金属／絶縁層／金属
型放出素子（以下ＭＩＭ型と記す）、表面伝導型放出素
子、などが知られている。 これら冷陰極素子は、熱陰
極素子と比較して低温で電子放出を得ることができるた
め、加熱用ヒーターを必要としない。したがって、熱陰
極素子よりも構造が単純であり、微細な素子を作成可能
である。

【００１２】また、基板の熱溶融などの問題が発生しに
くいため、基板上に多数の素子を高い密度で配置でき
る。また、熱陰極素子がヒーターの加熱により動作する
ため応答速度が遅いのとは異なり、冷陰極素子の場合に
は応答速度が速いという利点もある。

【００１３】このため、冷陰極素子は、前述した電子線
を用いた平面ディスプレイパネルの電子源として、特に
好適であるため、研究、開発が盛んに行われてきてい
る。

【００１４】本発明者らは、上記従来技術に記載したも
のをはじめとして、さまざまな材料、製法、構造の冷陰
極素子を試み、さらに、多数の冷陰極素子を配列した電
子源、ならびにこの電子源を応用した平面ディスプレイ
パネル、及び平面型画像表示装置について研究、開発を
行ってきた。

【００１５】特に、表面伝導型放出素子は、冷陰極素子
のなかでも構造が単純であることから、大面積にわたる
多数の素子の形成が容易であり、平面ディスプレイパネ
ル用の電子源として好ましい。

【００１６】そこで、たとえば特開平７―２３５２５５
において開示されるように、本発明者らは、表面伝導型
放出素子を用いた電子源、及び該電子源を用いた平面デ
ィスプレイパネル及びそれを用いた平面型画像表示装置
について、詳しく研究、開発を行ってきた。

【００１７】図９に、特開平７―２３５２５５において
開示された平面型画像表示装置のディスプレイパネルの
斜視図を示す。

【００１８】図中、１１０はディスプレイパネル全体を
示しており、このディスプレイパネル１１０は、複数の
電子放出素子１０２からなる電子源を備えたリアプレー
ト１０５と、このリアプレート１０５と対向して配置さ
れる基板１０７Ａのリアプレート１０５との対向面に蛍
光体１０８を備えたフェースプレート１０７と、前記リ
アプレート１０５とフェースプレート１０７の対向面間
に気密に接合される外枠１０６とを備えている。

【００１９】フェースプレート１０７の基板１０７Ａの
内面に形成される蛍光面１０８は、Al蒸着膜からなるメ
タルバック１０９によって被覆されている。一方、電子
放出素子１０２は基板１０１上に形成され、この基板１
０１がリアプレート基板１０５に固定されてリアプレー
ト１０５を構成している。基板１０１上には行方向配線
１０３と列方向配線１０４がマトリクス状に設けられて
いる。

【００２０】また、このような平面型のディスプレイパ
ネル１１０においては、パネル内部は真空であることが
必要となるため、画面サイズを大型化しようとする場合
は、上記外枠１０６の他に大気圧に抗してリアプレート
１０５とフェースプレート１０７の間隔を保持するため
のスペーサを設置することが必要となる。

【００２１】本発明者らは、特開平２―２９９１３６に
おいて開示されているように、スペーサを有する構造の
平面ディスプレイパネルの開発も行ってきた。

【００２２】図１０は、従来のスペーサ１１６を備えた
ディスプレイパネルの断面図である。

【００２３】このディスプレイパネルも、所定間隔隔て
て互いに対向するリアプレート１１１とフェースプレー
ト１１７とを備えている。リアプレート１１１は、リア
プレート基板１１１Ａと、このリアプレート基板１１１
Ａ上に形成された複数の電子放出素子１１５とを有して
いる。フェースプレート１１７は、リアプレート基板１
１１Ａと対向して配置されるフェースプレート基板１１
７Ａと、このフェースプレート基板１１７Ａの内面に形
成される蛍光体１１８及びそれを被覆するメタルバック
１１９とを有している。電子放出素子１１５は、一対の
電極１１２，１１３間に形成された電子放出部１１４に
より構成される。

【００２４】ここで、蛍光体は、カラー表示する場合、
図１１に示すように、ストライプ状や（図１１（Ａ））
や格子状（図１１（Ｂ））、あるいは図１１（Ｃ）のよ
うなパターンで形成された黒色部材１２０と、この黒色
部材１２０によって分割された領域に形成されたＲ、
Ｇ、Ｂ三原色の蛍光体１２１とから通常は構成されてい
る。ただし、図１１（Ｂ）、（Ｃ）に示したＲ、Ｇ、Ｂ
の蛍光体１２１の配列は一例に過ぎず、一般的な配列と
は限らない。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、冷陰極
素子、中でも表面伝導型の電子放出素子を電子源として
利用することにより、従来のＣＲＴと同等の高い表示品
質を有する平面型のディスプレイパネル及びそれを利用
した平面型画像表示装置が得られることが期待される。

【００２６】特に、スペーサ１１６を有する構造の平面
ディスプレイパネルであれば、大画面の画像表示装置を
得ることも可能である。

【００２７】本発明の目的は、スペーサを有する新規な
構造のディスプレイパネルおよび画像表示装置を提供す
ることにある。

【００２８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本請求項１に係る発明は、基板上に複数の電子放出
素子からなる電子源を備えたリアプレートと、該リアプ
レートと対向して配置される基板のリアプレートとの対
向面に、黒色部材と、該黒色部材によって複数の領域に
分割された蛍光体とを備えたフェースプレートと、前記
リアプレートとフェースプレートの対向面間に気密に接
合される外枠と、前記外枠の内側に配置され前記リアプ
レートとフェースプレートとの間隔を維持するためのス
ペーサと、を備えたディスプレイパネルにおいて、前記
スペーサが、前記蛍光体を介して、前記フェースプレー
トの基板に当接していることを特徴とする。

【００２９】スペーサを黒色部材に当接させることが考
えられるが、黒色部材に当接させると隣接する蛍光体の
はみ出し部に片当たりして破壊等を引き起こすおそれが
ある。これに対して、本発明のように蛍光体に当接させ
るようにすれば、スペーサの片当たりによる破壊等を引
き起こすことがなく、構造が安定で、かつ、位置合わせ
精度が低減されるため、組立が容易なディスプレイパネ
ルが得られる。

【００３０】また、請求項２に係る発明は、基板上に複
数の電子放出素子からなる電子源を備えたリアプレート
と、該リアプレートと対向して配置される基板のリアプ
レートとの対向面に、黒色部材と該黒色部材によって複
数の領域に分割された蛍光体とを備えたフェースプレー
トと、前記リアプレートとフェースプレートの対向面間
に気密に接合される外枠と、前記外枠の内側に配置され
前記リアプレートとフェースプレートとの間隔を維持す
るためのスペーサと、を備えたディスプレイパネルにお
いて、前記蛍光体をストライプ状に形成すると共に前記
スペーサを板状に形成し、前記蛍光体の長手方向とスペ
ーサの長手方向が交差する構成としたことを特徴とす
る。

【００３１】このようにしても、スペーサは蛍光体に当
接することになり、スペーサの片当たりによる破壊等を
引き起こすことがなく、構造が安定で、かつ、位置合わ
せ精度が低減されるため、組立が容易なディスプレイパ
ネルが得られる。

【００３２】また、請求項３に係る発明は、前記スペー
サのフェースプレートとの当接部は黒色部材上に重ねて
蛍光体が形成されており、画像表示側から見て前記黒色
部材に隠れる位置に相当することを特徴とする。

【００３３】このように黒色部材に隠れる位置に配置す
ることで画像に対する影響がない。

【００３４】また、請求項４に係る発明は、前記スペー
サが蛍光体に複数領域にわたり当接する構成としたこと
を特徴とする。

【００３５】このようにすれば、スペーサは複数個の蛍
光体を介して支持されるので、スペーサに作用する力は
複数個に蛍光体当接部に分散され、スペーサが破壊する
ような応力集中は避けられる。

【００３６】また、請求項５に係る発明は、スペーサを
リアプレートに接着し、ディスプレイパネル内の真空排
気前は前記スペーサのフェースプレート側端は蛍光体に
対して所定寸法だけ浮いた状態とし、ディスプレイパネ
ル内が真空排気された際の大気圧によりスペーサのフェ
ースプレート側端が蛍光体に当接する構成としたことを
特徴とする。

【００３７】このようにすれば、ディスプレイパネル内
の排気前のフェースプレートとリアプレートとの面内方
向の相対位置合わせの際に、スペーサが蛍光体を傷つけ
ることを防止することができる。

【００３８】また、フェースプレートに働く大気圧によ
る、フェースプレート面に対して垂直な方向の変形を利
用して、スペーサを蛍光体を介してフェースプレート内
面に当接させるため、スペーサのフェースプレート面内
方向における位置ずれによるフェースプレート内面への
傷付けの可能性が最も小さい状態で、スペーサをフェー
スプレート内面に当接させることができる。

【００３９】また、請求項６に係る発明は、前記スペー
サを蛍光体を介して前記フェースプレートに接着し、デ
ィスプレイパネル内の真空排気前はスペーサのリアプレ
ート側端がリアプレートから所定寸法だけ浮いた状態と
し、ディスプレイパネル内が真空排気された際の大気圧
によりスペーサのリアプレート側端が当接する構成とし
たことを特徴とする。

【００４０】このようにすれば、フェースプレートとリ
アプレートとの相対位置合わせの際に、スペーサの先端
や配線電極が傷つくおそれがない。

【００４１】また、スペーサをリアプレート側に固定す
る場合に比べ、放出ガスの電子源への影響を低減できる
ため、画像表示特性に優れたディスプレイパネルが得ら
れる。

【００４２】また、請求項７に係る発明は、前記スペー
サが、リアプレート上に形成された電子放出素子の配線
電極とフェースプレートのメタルバックとに電気的に接
続されていることを特徴とする。

【００４３】これにより、メタルバックは電子ビーム加
速電圧を印加するための電極として機能する。 また、
請求項８に係る発明は、前記スペーサが半導電性膜で被
覆されていることを特徴とする。

【００４４】これによりスペーサ表面に帯電するのを防
止できる。

【００４５】また、請求項９に係る発明は、前記半導電
性膜は、１０５〜１０１２[Ω／□]の表面抵抗値を有す
ることを特徴とする。

【００４６】また、請求項１０に係る発明は、前記電子
放出素子が表面伝導型放出素子であることを特徴とす
る。

【００４７】表面伝導型放出素子は冷陰極素子のなかで
も構造が単純であることから、大面積にわたる多数の素
子の形成が容易であり、平面ディスプレイパネル用の電
子源として好適である。

【００４８】また、請求項１１に係る発明は、上記請求
項１から１０のいずれかに記載のディスプレイパネルを
備えた画像表示装置である。画像表示装置は、上記した
ディスプレイパネルと、ディスプレイパネルを駆動する
駆動回路等によって構成される。

【００４９】

【発明の実施の形態】以下に本発明を図示の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。

【００５０】図１は、本発明の一実施の形態に係る平面
型のディスプレイパネルの構成を示す斜視図、図２はフ
ェースプレート７を画像表示側（Ｚプラス方向）から見
た図である。本発明では、このディスプレイパネルと不
図示の駆動回路とによって画像表示装置が形成されるも
のとする。

【００５１】ディスプレイパネルの概要は、リアプレー
ト基板１Ａ上に複数の電子放出素子からなる電子源を備
えたリアプレート１と、リアプレート１と対向して配置
されるフェースプレート基板７Ａのリアプレート１との
対向面（内面）に蛍光面８が形成されたフェースプレー
ト７と、前記リアプレート１とフェースプレート７との
対向面間に前記電子源および蛍光面８等を取り囲むよう
に気密に接合される外枠６と、前記外枠６の内側に配置
され前記リアプレート１とフェースプレート７との間隔
を維持するためのスペーサ５と、を備えている。

【００５２】リアプレート１には、複数の表面伝導型の
電子放出素子２と、この電子放出素子２を駆動するため
の行方向配線３および列方向配線４が形成されている。

【００５３】フェースプレート７の内面に形成される蛍
光面８はメタルバック９によって被覆されている。蛍光
面８は、図２に示されるように、黒色部材１１と、この
黒色部材１１によって複数の領域に分割された蛍光体１
０とを備えている。図示例では、黒色部材１１は格子状
パターンに形成されている。メタルバック９を設ける目
的は、蛍光体１０が発する光の一部を鏡面反射して光利
用率を向上させる事や、負イオンの衝突から蛍光体１０
を保護する事、電子ビーム加速電圧を印加するための電
極として作用すること等である。

【００５４】スペーサ５はガラス板によって構成され、
一端がリアプレート１の行方向配線３に接着材等によっ
て固定されている。スペーサ５は薄板で、ＸＹＺの直交
座標系で表示すると、たとえば、Ｚ方向高さ２ｍｍ、Ｘ
方向長さ４０ｍｍ、厚さ２００μｍの青板ガラス板から
なる。ＸＹＺの座標系は、リアプレート７に対応させる
と、Ｘ軸は行方向配線３と平行、Ｙ軸は列方向配線４と
平行、Ｚ軸はリアプレート７と直交方向である。

【００５５】本発明の特徴部分はスペーサ５とフェース
プレート７との接合部に関するもので、以下、この接合
部構造について図面を用いて詳しく説明する。

【００５６】図３（Ａ）はフェースプレート７を画像表
示面と反対側から見た時のフェースプレート内面を示す
平面図、同図（Ｂ）は断面図で、蛍光体１０の配置を示
すためにメタルバック９は省略して描いてある。

【００５７】一般にフェースプレート７内面の黒色部材
１１及び蛍光体１０は、レジストと混ぜスラリー状にし
て露光する製法や印刷等の製法で作製できるが、いずれ
も電子線の照射時のアウトガスを防ぐため、十分焼成す
ること等により、スラリーや印刷ペースト中の有機バイ
ンダーや、結着剤等が残留しないように作製される。

【００５８】このうち、黒色部材１１については、カー
ボン成分の他、ガラス成分等を用いることもでき、この
場合、フェースプレート７内面に焼結、固着されるの
で、剥がしに対しかなりの強度を得ることも可能であ
る。これに対して、蛍光体１１については、材料が粒径
数μｍから１０μｍ程度の結晶からなり、これらが特に
バインダー等なしでフェースプレート７内面に付着する
ことになるため付着力は強くなく、摩擦等で容易に剥が
れるため、これら蛍光体１０が塗布されたフェースプレ
ート７内面とスペーサ５との接合は、構造的に十分考慮
しないと蛍光体１０のはがれによる画像欠点を引き起こ
す問題がある。

【００５９】また、スペーサ５は、表示画像を妨げない
ように、可能な限り断面積が小さい方が良い。例えば板
状のガラスで構成されている場合には、その厚さはでき
る限り薄いことが望ましい。スペーサ５の強度は、もち
ろん十分な安全率を見込んで設計されるが、上述のよう
にスペーサ５の断面積をなるべく小さくしたい要望もあ
り、過大な安全率を見込むことはできないため、設計で
想定していなかったような応力等が加わった場合は破壊
する場合も有り得る。 スペーサ５が破壊すると、ディ
スプレイパネルが大気圧に耐えられなくなり、最悪の場
合破壊することも考えれるため問題である。

【００６０】このため、リアプレート１やフェースプレ
ート７内面、特にフェースプレート７内面とのスペーサ
１０との接合構造については、組み立ての誤差等も考慮
して、蛍光体１０を傷付けず、スペーサ５も壊れにくい
構造を設計する必要がある。

【００６１】本発明者らは、まず、図２及び図３（Ａ）
に示したような格子状構造を有するフェースプレート７
内面の、Ｘ軸方向に形成された黒色部材１１に沿って板
状のスペーサ５を設置する構造を考えた。

【００６２】黒色部材１１はガラス成分等を材料として
印刷形成でき、表面の平滑性、硬さとも、略フェースプ
レート基板７Ａのガラスと同等のため、黒色部材部１１
の位置に正確に位置合わせできれば、フェースプレート
７内面側の強度、スペーサ５に発生する応力共に問題な
いと考えられるからである。

【００６３】この場合のスペーサ５のフェースプレート
７への当接構造を図４（Ａ）に示す。この場合、Ｘ軸方
向に沿った黒色部材１１の中心に対する、スペーサ中心
のＹ方向ずれがごく小さければ、想定した通りの好まし
い接合状態が得られることがわかった。

【００６４】しかし、蛍光体１０は、数μｍ〜１０μｍ
程度の結晶で構成されているため、ガラス成分等からな
る黒色部材１１に比べ印刷形成される際の形状再現性が
悪く、例えば、図２に示したように、黒色部材１１で形
成された蛍光体１０の開口は略矩形であっても、蛍光体
１１の形状は、図３に示すような楕円に近い形にしか形
成できず、また、Ｙ軸断面も図３（Ｂ）に示したよう
に、楕円に近い形状に盛り上がっており、また、黒色部
材１１で区切られた矩形領域からはみ出してしまうのが
通常である。

【００６５】ここで、本発明の一実施例では、スペーサ
５の幅は、前述の通り２００μｍであり、このスペーサ
５の当接部の黒色部材１１の幅は３００μｍで設計され
ている（図３）。一方、上述した蛍光体１０のはみ出し
は、かなり小さく抑えても片側５０μｍ程度が最小であ
り、従って、上記設計寸法において、黒色部材１０の露
出部の幅（図３（Ａ）、図４（Ａ）のＷ）は、最大２０
０μｍ程度が限界であり、スペーサ５の幅寸法と同一で
あるため、高い位置合わせ精度が要求される。

【００６６】精度の余裕を増すためには、黒色部材１１
の幅（３００μｍ）を広げれば良いが、黒色部材１１部
分は発光には寄与しないため、広げると表示画像が暗く
なり好ましくない。

【００６７】このため、上記設計寸法を大きく変えるこ
とは難しいが、このような設計寸法で、スペーサ５をフ
ェースプレート７内面に当接する際に、少しでも位置ず
れがあると、図４（Ｂ）に示すように、断面形状が半楕
円形となって盛り上がっている蛍光体１０にスペーサ５
が片当たりしてしまう。

【００６８】この場合、上述のように薄いガラスで形成
されたスペーサ５の先端が蛍光体１０に片当たりするこ
とで、スペーサ５に部分的に応力が集中し（図４（Ｂ）
矢印）、スペーサ５が応力集中により破壊する、あるい
は倒れが発生するおそれがある。

【００６９】上記の知見をもとに、本発明では、フェー
スプレート７内面のスペーサ５が当接する部位に、黒色
部材１１を形成した上で、この黒色部材１１上にも蛍光
体１０を形成し、この蛍光体１１の複数個にわたり、ス
ペーサ５が当接する構造とし、複数個の蛍光体１１を介
してスペーサ５がフェースプレート７を支持する構造と
した。

【００７０】図５にその具体的な形態を示す。図５
（Ａ）はフェースプレート７内面側から見た平面図、同
図（Ｂ）は断面図である。

【００７１】図示されるように、黒色部材１１のパター
ンは格子状のままで、蛍光体１０をＹ方向のストライプ
状に形成した。

【００７２】この場合、図５（Ｂ）に示すように、スペ
ーサ５が当接するフェースプレート７の内面形状は、Ｙ
方向についてほぼ一様となり、図６に示すように、多
少、Ｙ方向におけるスペーサ５の位置合わせずれが起こ
っても、フェースプレート７とスペーサ５との当接状態
が変化することがなく、スペーサ５が片当たりすること
がない。

【００７３】但し、蛍光体１０の断面形状は、ＸＺ面に
おいても、図７（メタルバックは省略している）に示す
ように半楕円形状となっているため、Ｘ方向におけるス
ペーサ５のフェースプレート７内面への当接状態は不連
続となる。

【００７４】しかしながら、例えば本発明の一実施例で
は、Ｘ方向の蛍光体１０の配列ピッチ３００μｍに対
し、スペーサ５のＸ方向幅は４０ｍｍとしているため、
蛍光体１０を介してフェースプレート７内面に不連続に
接すると言っても、その接触点は３００μｍピッチで１
００点以上となり、ほぼ連続的に接しているのと同様
で、スペーサ５が破壊するような応力集中は発生しな
い。

【００７５】以上、本発明の実施態様によれば、フェー
スプレート７とスペーサ５との当接部において、スペー
サ５が破壊するような応力が発生せず、構造が安定で、
かつ、位置合わせ精度が低減されるため、組み立てが容
易な平面型のディスプレイパネルが得られる。このディ
スプレイパネルに不図示の駆動回路を組み合わせて画像
表示装置が構成される。

【００７６】

【実施例】次に、本発明のより具体的な実施例を、その
作製手順を追って説明する。以下の説明では、必要に応
じて上記実施の形態の説明に使用した図面を適宜参照
し、各構成部材について同一の符号を付して説明するも
のとする。

【００７７】［実施例１］ リアプレート１の作製（図１） まず、厚さ３ｍｍ、外形３００ｍｍｘ２５０ｍｍの青板
ガラスからなるリアプレート基板１Ａ上に表面伝導型の
電子放出素子２を複数形成し、行方向配線３（Ｘ方向）
と列方向配線４（Ｙ方向）をマトリクス状に配線して、
複数の電子放出素子２がマトリクス状に配線された電子
源を有するリアプレート２を作製した。

【００７８】行方向配線３のＹ方向ピッチは７００μ
ｍ、列方向配線４のＸ方向配線ピッチは３００μｍで形
成した。

【００７９】スペーサ５の固定 次に、行方向配線３上の所望の位置にディスペンサーを
用いて不図示のフリットガラス等の接着材を塗布し、こ
の塗布個所に位置を合わせ、Ｘ方向幅４０ｍｍ、高さ
（Ｚ方向）２ｍｍ、厚さ（Ｙ方向幅）２００μｍの青板
ガラスからなるスペーサ５を仮固定し、４３０℃で１０
分以上焼成することで、スペーサ５を行方向配線３上に
接着，固定した。

【００８０】接着・固定後のスペーサ５の、リアプレー
ト基板１Ａ面からの高さは、焼成後のフリットガラスの
厚さが１００μｍあったため、２．１ｍｍであった。な
お、上記スペーサ５の表面には、帯電を防止するため、
１０５から１０２［Ω／□］のシート抵抗値を有する半
導電性膜を形成した。

【００８１】具体的には、青板ガラスのリアプレート基
板１Ａ上に厚さ５００Åの酸化錫を、電子ビーム法を用
いたイオンプレーティングによって、アルゴン・酸化雰
囲気中で成膜した。

【００８２】このとき、半導電性膜の表面抵抗値は、１
〜２×１０９［Ω／□］であった。

【００８３】半導電性膜の材料としては、上記酸化錫以
外に、たとえばシリコン，ゲルマニウムなどのＩＶ属の
半導体、ガリウム砒素との化合物半導体、酸化ニッケ
ル，酸化亜鉛などの酸化物半導体、あるいは上記各種半
導体に微量の不純部物を加えた不純物半導体をアモルフ
ァス状態、多結晶状態、あるいは単結晶状態に成膜した
もの等でもよい。

【００８４】また、その成膜方法としては、真空蒸着
法、スパッタ法、化学的気相堆積法等の真空成膜法によ
るものや、有機溶液あるいは分散溶液をディッピング、
あるいはスピンナーを用いて塗布・焼成する工程からな
る塗布法によるもの等を適宜選択して行う。

【００８５】また、上述のフリットガラスには、導電性
の微粒子が混入されており、該フリットガラスを用い
て、行方向配線３上にスペーサ５を接着・固定すること
により、上記半導電性膜は行方向配線３と電気的に接続
される。

【００８６】スペーサ５の配列ピッチは、Ｙ方向は１４
ｍｍ（Ｘ方向配線３のＹ方向ピッチ７００μｍの２０
倍）、Ｘ方向は５０ｍｍとした。

【００８７】フェースプレート７の作製 次に、フェースプレート７内面の蛍光体面の作製法につ
いて述べる。

【００８８】フェースプレート基板７Ａとしては、３ｍ
ｍ厚で、３００ｍｍ×２５０ｍｍのサイズの青板ガラス
を用いた。

【００８９】本実施例ではカラー表示するため、まずフ
ェースプレート基板７Ａ内面に、印刷により、黒色部材
１１を格子状に形成した（図２参照）。

【００９０】形状は、Ｘ方向は蛍光体開口部幅２００μ
ｍ、格子ピッチ３００μｍ、Ｙ方向は蛍光体開口部幅４
００μｍ、格子ピッチ７００μｍとした。

【００９１】従って、Ｘ方向格子の幅は３００μｍ、Ｙ
方向格子の幅は１００μｍとなった。

【００９２】黒色部材１１は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ
（青）に塗り分けられる蛍光体１０のはみ出しを画面側
から見えなくすることや、表示コントラストを向上させ
ること等を目的として形成される。

【００９３】次に、Ｒ、Ｇ、Ｂの蛍光体１０をＹ方向の
ストライプ状に塗り分けて、印刷形成した（図５参
照）。

【００９４】次に、蛍光面８（蛍光体１０と黒色部材１
１で構成）全体を被覆するように、ＣＲＴの分野では公
知のメタルバック９を設ける（図１）。

【００９５】リアプレート１とフェースプレート７の
組立 以上のようにして、完成したリアプレート１とフェース
プレート７に、高さ２ｍｍ、枠幅５ｍｍの青板ガラスか
らなる外枠６を組み合わせ、リアプレート１と外枠６、
外枠６とフェースプレート７との接合部にフリットガラ
スを塗布し、４３０℃で１０分以上焼成することで、気
密容器を完成した。

【００９６】なお、外枠６については、フェースプレー
ト７側とリアプレート１側の両面に、それぞれ厚さ１０
０μｍのフリットガラス層が形成されるため、リアプレ
ート１１内面とフェースプレート７内面との間隔は、外
枠６部においては、２．２ｍｍであった。

【００９７】この間隔は、前述したリアプレート１側に
フリットガラスで固定されたスペーサ５の高さ２．１ｍ
ｍより大きいため、スペーサ５のフェースプレート側端
は、フェースプレート７の内面の蛍光体１０に接してお
らず、１００μｍ程度浮いた状態となっている。

【００９８】真空排気 以上のようにして完成した気密容器内の雰囲気を、不図
示の排気管等により排気する。この排気の際、大気圧が
フェースプレート７面およびリアプレート１面に対して
それぞれ垂直に加わるから、フェースプレート７とリア
プレート１との間隔を圧縮する方向に力が加わる。

【００９９】この大気圧によるフェースプレート７とリ
アプレート１の変形により、上記のように排気前はフェ
ースプレート７内面から１００μｍ程度浮くような高さ
に形成されていたスペーサ５は、フェースプレート７内
面に強く押し付けられることで接し、密着することとな
り、フェースプレート７とリアプレート１との間隔を保
持することが可能となる。

【０１００】また、上記のように、大気圧によるスペー
サ５がフェースプレート７内面に強く押し付けられ密着
することにより、スペーサ５の表面に形成された、前述
の半導電性膜が、フェースプレート７内面のメタルバッ
ク９と電気的に導通される。

【０１０１】以上のように、気密容器の排気前は、スペ
ーサ５がフェースプレート７内面に接しておらず、排気
時の大気圧によるフェースプレート７及びリアプレート
１の変形を利用してスペーサ５がフェースプレート７の
内面と接し、支持するような構成をとることにより、排
気前のフェースプレート７とリアプレート１との面内方
向の相対位置合わせの際にはスペーサ５がフェースプレ
ート７内面を傷つけるおそれが少ない。

【０１０２】また、フェースプレート７面に働く大気圧
によるフェースプレート７面に対して垂直な方向の変形
を利用して、スペーサ５をフェースプレート７内面に当
接させるため、スペーサ５のフェースプレート７面内方
向における位置ずれによるフェースプレート７内面への
傷付けの可能性が最も小さい状態で、スペーサ５をフェ
ースプレート７内面に当接させることができた。

【０１０３】その後、ディスプレイパネル内が所望の真
空度に達した後、表面伝導型電子放出素子２の活性化
等、電子放出に必要なプロセスを行い、最後に不図示の
排気管を加熱用着して封じることで、本実施例のディス
プレイパネルを完成する。

【０１０４】なお、上記実施例では、電子源を構成する
電子放出素子２として、表面伝導型電子放出素子を用い
た場合を示したが、本発明の構成がこれに限られるもの
でないことは当然で、ＦＥ型電子放出素子、半導体電子
放出素子その他各種の電子放出素子を用いた電子源を使
用した場合でも同様に適用できる。

【０１０５】その他、本発明の技術的思想の範囲内で、
実施例で示した各種部材を、適宜変更しても良い。

【０１０６】また、スペーサ５の構造も、上記のように
Ｘ方向幅４０ｍｍ程度の板状スペーサを分散配置して行
方向配線３上に固定する構造以外に、Ｘ方向幅が画像表
示領域より大きい板状のスペーサを画像表示領域外の治
具にて固定する等の構造でも良い。

【０１０７】本実施例の平面型のディスプレイパネルに
おいては、スペーサ５が固定されたリアプレート１とフ
ェースプレート７との位置合わせを高い精度で行なわな
くても、スペーサ５の片当たりによる破壊等を引き起こ
すことがなく、構造が安定で、組み立てが容易な平面型
のディスプレイパネルが実現できた。

【０１０８】［実施例２］本実施例に係る平面型ディス
プレイパネル全体の構成は、実施例１と同様なので説明
は省略する。

【０１０９】本実施例２でも、スペーサ５は、実施例１
と同様に、リアプレート１の行方向配線３上にＸ方向に
沿って配列し、フリットガラスで接着した。

【０１１０】本実施例では、フェースプレート７の黒色
部材１１のパターンとして、図１１（Ａ）に示した縦方
向（Ｙ方向）のストライプのみのパターンを用いた（Ｘ
方向格子無し）。この場合、蛍光体１０のパターンも、
当然縦方向（Ｙ方向）のストライプパターンとなる。

【０１１１】本発明の思想に基づけば、蛍光体１０の複
数領域にわたりスペーサ５が当接し、蛍光体１０を介し
てスペーサ５がフェースプレート７を支持することで、
スペーサ５を有する平面型ディスプレイパネルの構造が
得られるため、Ｘ方向に沿った板状材で構成されるスペ
ーサ５に対しても、フェースプレート７の、蛍光体１０
ではないガラス面等が必ずしも露出している必要がない
ため、本実施例のように、縦ストライプのみのフェース
プレートパターンを用いることができる。

【０１１２】本実施例においては、フェースプレート７
のパターンがより単純となるので、高精細のフェースプ
レート７を精度良く作製でき、組み立ても更に容易にな
るほか、輝度が向上する効果が得られる。

【０１１３】［実施例３］本実施例３も、ディスプレイ
パネルの全体構造は実施例１と同様なので、説明を省略
する。

【０１１４】本実施例３では、実施例１ではフリットガ
ラスを用いてリアプレート１の行方向配線３上に固定し
ていたスペーサ５を、図８に示すように、無機接着剤等
の接着剤２０を用いてフェースプレート７側に先に固定
したものである。

【０１１５】以降のパネル作製法は、実施例１と同様で
ある。

【０１１６】ただし、本実施例３では、実施例１とは逆
に、ディプレイパネルの気密容器の排気前は、スペーサ
５のリアプレート側端がリアプレート１から１００μｍ
程度浮いてリアプレート１に接しない構造とし、排気時
に、大気の圧力に伴うフェースプレート７，リアプレー
ト１の変形により、スペーサ５とリアプレート１とを当
接・密着させる構成とした。

【０１１７】この実施例３の構成の場合も、フェースプ
レート７とリアプレート１との相対位置合わせの際、ス
ペーサ５の先端や、配線電極が傷つくおそれがない。

【０１１８】本実施例においては、蛍光体１０を介して
スペーサ５がフェースプレート７に固定されるため、ス
ペーサ５の設置位置がフェースプレート７内面の蛍光体
１０の無い部分等に限定されることがなく、複数領域の
蛍光体７にスペーサ５が当接するようにさえすれば、フ
ェースプレート７内面上の任意の位置にスペーサ５を設
置することが可能である。

【０１１９】また、スペーサ５をリアパネル１に対して
フリットガラス等で固定する場合に比べ、放出ガスの電
子源への影響を低減できるため、画像表示特性に優れた
平面型のディスプレイパネルが得られる効果があった。

【０１２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果が得られる。

【０１２１】請求項１に係る発明は、スペーサを蛍光体
を介してフェースプレートの基板に当接させたので、ス
ペーサが介装されるリアプレートとフェースプレートと
の位置合わせを、高い精度で行なわなくても、スペーサ
の片当たりによる破壊等を引き起こすことがなく、構造
が安定で、組み立てが容易なディスプレイパネルが達成
できた。

【０１２２】また、フェースプレートの蛍光体及び黒色
部材パターン及びスペーサ構造の設計自由度が増すとと
もに、組み立てずれ等による表示特性の劣化が少なく、
輝度、コントラストが高く、色再現性にもすぐれたディ
スプレイパネルが実現できる。

【０１２３】また、請求項２に係る発明は、蛍光体をス
トライプ状に形成すると共に前記スペーサを板状に形成
し、前記蛍光体の長手方向とスペーサの長手方向が交差
する構成としたことにより、スペーサは蛍光体に当接す
ることになり、スペーサの片当たりによる破壊等を引き
起こすことがなく、構造が安定で、かつ、位置合わせ精
度が低減されるため、組立が容易なディスプレイパネル
が得られる。

【０１２４】また、請求項３に係る発明は、スペーサの
フェースプレートとの当接部は黒色部材上に重ねて蛍光
体が形成されており、画像表示側から見て前記黒色部材
に隠れる位置に相当するようにしたことにより、表示画
像に対する影響がない。

【０１２５】また、請求項４に係る発明は、スペーサが
蛍光体に複数領域にわたり当接する構成としたことによ
り、スペーサは複数個の蛍光体を介して支持されるの
で、スペーサに作用する力は複数個に蛍光体当接部に分
散され、スペーサが破壊するような応力集中は避けられ
る。

【０１２６】また、請求項５に係る発明は、ディスプレ
イパネル内の真空排気前は前記スペーサのフェースプレ
ート側端は蛍光体に対して所定寸法だけ浮いた状態と
し、ディスプレイパネル内が真空排気された際の大気圧
によりスペーサのフェースプレート側端が蛍光体に当接
する構成としたことにより、ディスプレイパネル内の排
気前のフェースプレートとリアプレートとの面内方向の
相対位置合わせの際に、スペーサが蛍光体を傷つけるこ
とを防止することができる。

【０１２７】また、フェースプレートに働く大気圧によ
る、フェースプレート面に対して垂直な方向の変形を利
用して、スペーサを蛍光体を介してフェースプレート内
面に当接させるため、スペーサのフェースプレート面内
方向における位置ずれによるフェースプレート内面への
傷付けの可能性が最も小さい状態で、スペーサをフェー
スプレート内面に当接させることができる。

【０１２８】また、請求項６に係る発明は、スペーサを
蛍光体を介してフェースプレートに接着し、ディスプレ
イパネル内の真空排気前はスペーサのリアプレート側端
がリアプレートから所定寸法だけ浮いた状態とし、ディ
スプレイパネル内が真空排気された際の大気圧によりス
ペーサのリアプレート端が当接する構成としたことによ
り、フェースプレートとリアプレートとの相対位置合わ
せの際に、スペーサの先端や配線電極が傷つくおそれが
ない。

【０１２９】また、スペーサをリアプレート側に固定す
る場合に比べ、放出ガスの電子源への影響を低減できる
ため、画像表示特性に優れたディスプレイパネルが得ら
れる。

【０１３０】また、請求項７に係る発明は、スペーサ
が、リアプレート上に形成された電子放出素子の配線電
極とフェースプレートのメタルバックとに電気的に接続
されていることにより、メタルバックは電子ビーム加速
電圧を印加するための電極として機能する。

【０１３１】また、請求項８に係る発明は、スペーサが
半導電性膜で被覆されていることにより、スペーサ表面
に帯電するのを防止できる。

【０１３２】また、請求項９に係る発明は、前記半導電
性膜を１０５〜１０１２[Ω／□]の表面抵抗値としたの
で、効率的に帯電を防止することができる。

【０１３３】また、請求項１０に係る発明は、電子放出
素子が表面伝導型放出素子としたので、大面積にわたる
多数の素子の形成が容易であり、平面ディスプレイパネ
ル用の電子源として好ましい。

【０１３４】また、請求項１１に係る発明は、上記ディ
スプレイパネルを備えているので、組立ずれ等による表
示特性の劣化が少なく、輝度、コントラストが高く、色
再現性にもすぐれた画像表示装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施の形態に係るディスプレイ
パネルの概略構成を示す分解斜視図である。

【図２】図２は図１のディスプレイパネルのフェースプ
レートの蛍光体，黒色部材パターンを画像表示面側から
見た平面図である。

【図３】図３（Ａ）は格子状黒色部材が形成された通常
のフェースプレート内面の平面図、（Ｂ）は同断面図で
ある。

【図４】図４（Ａ）は格子状黒色部材が形成された通常
の構成のフェースプレート内面にスペーサが位置ずれな
く当接する状態を説明する断面図、（Ｂ）は同スペーサ
がずれて当接する状態を説明する断面図である。

【図５】図５（Ａ）は本発明のディスプレイパネルのフ
ェースプレート内面の平面図、同図（Ｂ）は同断面図で
ある。

【図６】図６は本発明のディスプレイパネルのフェース
プレート内面にスペーサがずれて当接状態を説明する断
面図である。

【図７】図７は本発明のディスプレイパネルのフェース
プレート内面とスペーサの当接状態を説明するＸＺ面の
断面図である。

【図８】図８は本発明の実施例３のフェースプレート内
面へのスペーサの固定方法を説明するためのＸＺ断面図
である。

【図９】図９は従来の画像表示装置の概略構成を示す一
部破断斜視図である。

【図１０】図１０は従来の画像表示装置のスペーサ構成
を説明する断面図である。

【図１１】図１１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は蛍光体と黒
色部材の各種パターンを説明する平面図である。

【符号の説明】

１ リアプレート １Ａ リアプレート基板 ２ 電子放出素子 ３ 行方向配線 ４ 列方向配線 ５ スペーサ ６ 外枠 ７ フェースプレート ７Ａ フェースプレート基板 ８ 蛍光面 ９メタルバック １０ 蛍光体 １１ 黒色部材

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に複数の電子放出素子からなる電
   子源を備えたリアプレートと、 該リアプレートと対向して配置される基板のリアプレー
   トとの対向面に、黒色部材と、該黒色部材によって複数
   の領域に分割された蛍光体とを備えたフェースプレート
   と、 前記リアプレートとフェースプレートの対向面間に気密
   に接合される外枠と、 前記外枠の内側に配置され前記リアプレートとフェース
   プレートとの間隔を維持するためのスペーサと、を備え
   たディスプレイパネルにおいて、 前記スペーサが、前記蛍光体を介して、前記フェースプ
   レートの基板に当接していることを特徴とするディスプ
   レイパネル。
2. 【請求項２】 基板上に複数の電子放出素子からなる電
   子源を備えたリアプレートと、 該リアプレートと対向して配置される基板のリアプレー
   トとの対向面に、黒色部材と該黒色部材によって複数の
   領域に分割された蛍光体とを備えたフェースプレート
   と、 前記リアプレートとフェースプレートの対向面間に気密
   に接合される外枠と、 前記外枠の内側に配置され前記リアプレートとフェース
   プレートとの間隔を維持するためのスペーサと、を備え
   たディスプレイパネルにおいて、 前記蛍光体をストライプ状に形成すると共に前記スペー
   サを板状に形成し、前記蛍光体の長手方向とスペーサの
   長手方向が交差する構成としたことを特徴とするディス
   プレイパネル。
3. 【請求項３】 前記スペーサのフェースプレートとの当
   接部は黒色部材上に重ねて蛍光体が形成されており、画
   像表示側から見て前記黒色部材に隠れる位置に相当する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のディスプレ
   イパネル。
4. 【請求項４】 前記スペーサが蛍光体に複数領域にわた
   り当接する構成としたことを特徴とする請求項１，２又
   は３に記載のディスプレイパネル。
5. 【請求項５】 前記スペーサを前記リアプレートに接着
   し、ディスプレイパネル内の真空排気前は前記スペーサ
   のフェースプレート側端は蛍光体に対して所定寸法だけ
   浮いた状態とし、ディスプレイパネル内が真空排気され
   た際の大気圧によりスペーサのフェースプレート側端が
   蛍光体に当接する構成としたことを特徴とする請求項１
   乃至４のいずれかに記載のディスプレイパネル。
6. 【請求項６】 前記スペーサを前記蛍光体を介して前記
   フェースプレートに接着し、ディスプレイパネル内の真
   空排気前はスペーサのリアプレート側端がリアプレート
   から所定寸法だけ浮いた状態とし、ディスプレイパネル
   内が真空排気された際の大気圧によりスペーサのリアプ
   レート側端がリアプレートに当接する構成としたことを
   特徴とする請求項１乃至４のいずれかの項に記載のディ
   スプレイパネル。
7. 【請求項７】 前記スペーサが、リアプレート上に形成
   された電子放出素子の配線電極とフェースプレートのメ
   タルバックとに電気的に接続されていることを特徴とす
   る請求項１乃至６のいずれかに記載のディスプレイパネ
   ル。
8. 【請求項８】 前記スペーサが半導電性膜で被覆されて
   いることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかの項に
   記載のディスプレイパネル。
9. 【請求項９】 前記半導電性膜は、１０５〜１０１２
   [Ω／□]の表面抵抗値を有する請求項８に記載のディス
   プレイパネル。
10. 【請求項１０】 前記電子放出素子が表面伝導型電子放
    出素子である請求項１乃至９のいずれかの項に記載のデ
    ィスプレイパネル。
11. 【請求項１１】 請求項１から１０のいずれかに記載の
    ディスプレイパネルと、該ディスプレイパネルを駆動す
    る駆動回路とを備えた画像表示装置。