【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子放出素子を備えた第１の基板と、電子放出素子から放出された電子が照射される第２の基板とが対抗配置され、第１の基板と第２の基板との間にスペーサを有する画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電子放出素子として熱陰極素子と冷陰極素子の２種類が知られている。このうち冷陰極素子では、例えば、表面伝導型放出素子や、電界放出型素子（以下、ＦＥ型と称す）、金属／絶縁層／金属型放出素子（以下、ＭＩＭ型と称す）などが知られている。
【０００３】
表面伝導型放出素子としては、例えば、Ｍ．Ｉ．Ｅｌｉｎｓｏｎ，ＲａｄｉｏＥｎｇ． Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｈｙｓ．，１２９０，（１９６５）（非特許文献１）に記載されたものが知られている。表面伝導型放出素子は、基板上に形成された小面積の薄膜に、その膜面に対して平行に電流を流すことにより電子が放出される現象を利用したものである。また、表面伝導型放出素子としては、上述した非特許文献１に記載されたものの他、Ａｕ薄膜によるもの［Ｇ．Ｄｉｔｔｅｒ：“Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ”，９，３１７（１９７２）］（非特許文献２）や、Ｉｎ２Ｏ３／ＳｎＯ２薄膜によるもの［Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌａｎｄ Ｃ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ：“ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． ＥＤ Ｃｏｎｆ．”，５１９（１９７５）］（非特許文献３）、カーボン薄膜によるもの［荒木久 他：真空、第２６巻、第１号、２２（１９８３）］（非特許文献４）などが報告されている。
【０００４】
表面伝導型放出素子は、冷陰極素子のなかでも、特に、構造が単純で製造も容易なことから、大面積にわたり多数の素子を形成できるという利点がある。そこで、例えば、本出願人による特開昭６４−３１３３２号公報（特許文献１）において開示されているように、多数の素子を配列して駆動するための方法が研究されている。
【０００５】
また、表面伝導型放出素子の応用として、例えば、画像表示装置、画像記録装置などの画像形成装置や、荷電ビーム源などの電子線装置が研究されている。
【０００６】
特に、表面伝導型放出素子の画像表示装置への応用として、例えば本出願人による米国特許第５，０６６，８８３号明細書（特許文献２）や、特開平２−２５７５５１号公報（特許文献３）、特開平４−２８１３７号公報（特許文献４）に開示されているように、表面伝導型放出素子と電子ビームの照射により発光する蛍光体とを組み合わせて用いた画像表示装置が研究されている。表面伝導型放出素子と蛍光体とを組み合わせて用いた画像表示装置は、従来の他の方式の画像表示装置よりも優れた特性が期待されている。例えば、近年普及してきた液晶表示装置と比較しても、自発光型であるためバックライトを必要としない点や、視野角が広い点が優れているといえる。
【０００７】
また、ＦＥ型を多数個ならべて駆動する方法は、例えば、本出願人による米国特許第４，９０４，８９５号明細書（特許文献５）に開示されている。また、ＦＥ型を画像表示装置に応用した例として、例えば、Ｒ．Ｍｅｙｅｒ等により報告された平板型表示装置が知られている（非特許文献５参照）。
【０００８】
また、ＭＩＭ型を多数個ならべて画像表示装置に用いた応用例は、例えば、本出願人による特開平３−５５７３８号公報（特許文献６）に開示されている。
【０００９】
上述したような電子放出素子を用いた画像形成装置のうち、奥行きの小さい平面型画像表示装置は省スペースかつ軽量であることから、ブラウン管型の画像表示装置に置き換わるものとして注目されている。
【００１０】
図１２は、平面型の画像表示装置をなす表示パネルの一例を示す斜視図である。内部構造を示すために表示パネルの一部が切り欠かれている。リアプレート３１１５、側壁３１１６およびフェースプレート３１１７により、表示パネルの内部を真空に維持するための外囲器（気密容器）が形成されている。
【００１１】
リアプレート３１１５には基板３１１１が固定されている。基板３１１１上には、Ｎ×Ｍ個（Ｎ，Ｍは２以上の正の整数であり、目的とする表示画素数に応じて適宜設定される）の冷陰極素子３１１２が形成されている。Ｎ×Ｍ個の冷陰極素子３１１２は、Ｍ本の行方向配線３１１３とＮ本の列方向配線３１１４によって配線されている。これら基板３１１１、冷陰極素子３１１２、行方向配線３１１３、列方向配線３１１４によって構成されている部分をマルチ電子ビーム源と呼ぶ。また、行方向配線３１１３と列方向配線３１１４の少なくとも交差する部分には、両配線間に絶縁層（不図示）が形成されており、電気的な絶縁が保たれている。
【００１２】
フェースプレート３１１７の下面には、蛍光体からなる蛍光膜３１１８が形成されている。蛍光膜３１１８には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色の蛍光体（不図示）が塗り分けられている。また、蛍光膜３１１８の各色の蛍光体の間には黒色体（不図示）が設けられており、さらに蛍光膜３１１８のリアプレート３１１５側の面には、Ａｌなどからなるメタルバック３１１９が形成されている。
【００１３】
図中の容器外端子Ｄｘ１〜Ｄｘｍ、容器外端子Ｄｙ１〜Ｄｙｎおよび容器外端子Ｈｖは、この表示パネルを電気回路（不図示）に電気的に接続するために設けた気密構造の電気接続用端子である。容器外端子Ｄｘ１〜Ｄｘｍはマルチ電子ビーム源の行方向配線３１１３と接続されている。容器外端子Ｄｙ１〜Ｄｙｎはマルチ電子ビーム源の列方向配線３１１４と接続されている。容器外端子Ｈｖはメタルバック３１１９と接続されている。
【００１４】
また、上述された気密容器の内部は１．３×１０−３［Ｐａ］（１０−６［Ｔｏｒｒ］）程度の真空に保持されており、画像表示装置の表示面積が大きくなるに従って、気密容器内部と外部の気圧差によるリアプレート３１１５およびフェースプレート３１１７の変形あるいは破壊を防止する必要が生じる。変形や破壊を防止するために、リアプレート３１１５やフェースプレート３１１７を厚くすることが考えられるが、そうすると画像表示装置の重量が増加するのみならず、斜め方向から見たときに画像のゆがみや視差が生じる。
【００１５】
これに対して、図１２では、比較的薄いガラス板からなり、大気圧を支えるためのスペーサ３１２０が設けられている。このようにして、マルチビーム電子源が形成された基板３１１１と蛍光膜３１１８が形成されたフェースプレート３１１７間は、通常、サブミリ〜数ミリに保たれ、気密容器内部が、上述したような高真空に保たれる。
【００１６】
以上説明した表示パネルからなる画像表示装置は、容器外端子Ｄｘ１〜Ｄｘｍ，Ｄｙ１〜Ｄｙｎを通じて各冷陰極素子３１１２に電圧を印加すると、各冷陰極素子３１１２から電子が放出される。それと同時にメタルバック３１１９に容器外端子Ｈｖを通じて数百［Ｖ］〜数［ｋＶ］の高電圧を印加して、冷陰極素子３１１２から放出された電子を加速し、フェースプレート３１１７の内面に衝突させる。これにより、蛍光膜３１１８をなす各色の蛍光体が励起されて発光し、画像が表示される。
【００１７】
スペーサ３１２０は、構造的に必要な本数だけ必要な位置に配置される。スペーサ３１２０は、画像領域よりも短い長さに形成されて画像領域内に配置されるとき、リアプレート３１１５とフェースプレート３１１７のいずれかまたは双方の画像領域内に、接合部材を用いて、固定される。また、スペーサ３１２０が画像領域よりも長い長さに形成されて画像領域とその周辺部の双方にまたがって配置されるとき、周辺部に固定手段を施すことも可能である。画像領域よりも長いスペーサ３１２０は、両端を固定されるだけで耐大気圧構造をとることができる。リアプレート３１１５やフェースプレート３１１７、表示パネルを構成する他の部材などに固定され、スペーサの入る幅の溝が設けられたブロック等に、スペーサ３１２０を固定することができる。
【００１８】
【特許文献１】
特開昭６４−３１３３２号公報
【００１９】
【特許文献２】
米国特許第５，０６６，８８３号明細書
【００２０】
【特許文献３】
特開平２−２５７５５１号公報
【００２１】
【特許文献４】
特開平４−２８１３７号公報
【００２２】
【特許文献５】
米国特許第４，９０４，８９５号明細書
【００２３】
【特許文献６】
特開平３−５５７３８号公報
【００２４】
【非特許文献１】
Ｍ．Ｉ．Ｅｌｉｎｓｏｎ，Ｒａｄｉｏ Ｅｎｇ． ＥｌｅｃｔｒｏｎＰｈｙｓ．，１２９０，（１９６５）
【００２５】
【非特許文献２】
Ｇ．Ｄｉｔｔｅｒ：“Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ”，９，３１７（１９７２）
【００２６】
【非特許文献３】
Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌ ａｎｄ Ｃ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ：“ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ＥＤ Ｃｏｎｆ．”，５１９（１９７５）
【００２７】
【非特許文献４】
荒木久 他：真空、第２６巻、第１号、２２（１９８３）
【００２８】
【非特許文献５】
Ｒ．Ｍｅｙｅｒ：“Ｒｅｃｅｎｔ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｍｉｃｒｏ−ｔｉｐｓ Ｄｉｓｐｌａｙ ａｔ ＬＥＴＩ”，Ｔｅｃｈ．Ｄｉｇｅｓｔｏｆ ４ｔｈ Ｉｎｔ． Ｖａｃｕｕｍ Ｍｉｃｒｏ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｎｆ．，Ｎａｇａｈａｍａ，ｐｐ．６−９（１９９１）
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明した画像表示装置をなす表示パネルにおいては、表示面積や、リアプレートおよびフェースプレートの厚みに応じて、複数のスペーサが配置される。一般に、表示面積が大きくなるにつれてスペーサの数も増える。スペーサの数に伴って、表示パネルの組立工程におけるスペーサの設置工数も増え、製造コストが増大する要因となっている。
【００３０】
特にスペーサが長尺の場合には、リアプレートとフェースプレートの対向方向へのスペーサの反りも無視できなくなる。このような反りが生じていると、リアプレートとフェースプレートとでスペーサを挟むときにスペーサに大きな応力が加わり、スペーサが破損することがある。このように、表示パネルの組み立てにおいて、スペーサの歩留まりが表示パネルの歩留まりに対して影響する程度が高まり、製造コストアップの要因となる。
【００３１】
一方、表示パネルの外囲器を形成する際、フェースプレート、側壁およびリアプレートをフリットガラスを用いて封着するのが一般的である。このとき、外囲器が４００〜５００℃程度まで加熱され、フリットガラスが焼成される。このとき、スペーサが熱によりフェースプレートやリアプレートに対して相対的に膨張し、変形や位置ずれを生じることもある。
【００３２】
また、スペーサの表面には、帯電防止用の膜や、その帯電防止用の膜を電子ビーム源やフェースプレートと電気的に良好に接続するための膜が形成されることがある。表示パネルの面積が大きくなり、スペーサが長尺化してくると、これらの膜の所望の厚さや位置の精度が得られ難くなり、所望の帯電防止効果が得られない恐れがある。
【００３３】
さらに、上述されたようなスペーサ表面に複数種類の膜を形成することとすれば、成膜工程が増えて製造コストが増大する。また、良好な電気的導通が得られるように、膜間に酸化膜などを生じさせずに成膜する必要がある。
【００３４】
本発明の第１の目的は、スペーサの組付けを簡易に行うことができ、スペーサの設置に伴う製造コストを低減した画像表示装置を提供することである。
【００３５】
本発明の第２の目的は、リアプレートとフェースプレートでスペーサを挟むときの、スペーサの破損を防止した画像表示装置を提供することである。
【００３６】
本発明の第３の目的は、真空容器を形成するとき、熱に起因するスペーサの変形や位置ずれが生じない画像表示装置を提供することである。
【００３７】
本発明の第４の目的は、スペーサ表面に帯電防止などのために膜を形成するとき、スペーサが長尺であっても所望の膜を得ることができる画像表示装置を提供することである。
【００３８】
本発明の第５の目的は、スペーサ表面に複数種類の膜を形成するとき、膜間の電気的導通を確保し、かつ工程の増加を最小限に抑えた画像表示装置を提供することである。
【００３９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の画像表示装置は、複数の電子放出素子を備えた第１の基板と電子放出素子から放出された電子が照射される第２の基板とが真空容器内にて対向配置され、長手方向の両端に支持部材が固定された少なくとも１つのスペーサが、長手方向が第１の基板および第２の基板と垂直となるように第１の基板または第２の基板に設置されて第１の基板と第２の基板の間に挟まれている画像表示装置において、支持部材が第１の基板または第２の基板のいずれか一方に固定されることによりスペーサが設置されている。
【００４０】
したがって、スペーサが一方の基板にのみ固定されるため、収縮や膨張によるスペーサと基板との固定位置のずれによる影響が低減される。スペーサの長手方向の両端にある支持部材が基板に固定されているため、収縮や膨張による応力がスペーサの長手方向に生じる。予め所望の形状等に製作しておいたスペーサを位置ずれや破壊されることなく所望の位置に設置できる。
【００４１】
また、支持部材が、第１の基板の電子放出素子が設けられている領域の外、または第２の基板の電子が照射される領域の外に固定されていてもよい。
【００４２】
また、支持部材が、接合部材により第１の基板または第２の基板に接着されていてもよい。
【００４３】
また、支持部材が穴部を有し、接合部材がその穴部に配置されていてもよい。
【００４４】
したがって、接合部材を配置するための穴部が設けられているため、スペーサを２等分する線上に容易に接合部材を配置することができ、長手方向の応力をスペーサの中心に生じさせることができる。
【００４５】
また、スペーサの熱膨張率と、スペーサの設置された基板の熱膨張率との差が５％以内であってもよい。また、支持部材の熱膨張率と、スペーサの設置された基板の熱膨張率との差が５％以内であってもよい。
【００４６】
したがって、スペーサ、支持部材、基板の熱膨張率の差が小さいので、温度変化による力が加わり難く、破壊されにくい。
【００４７】
本発明の一態様によれば、、支持部材がスペーサのはまる溝を有し、スペーサが溝にはまって固定されている。
【００４８】
本発明の一態様によれば、スペーサが第１の基板と第２の基板とに直接挟まれている。
【００４９】
本発明の一態様によれば、スペーサが、第１の基板と第２の基板との間に、中間部材を介して間接的に挟まれている。
【００５０】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００５１】
図１は、本発明の一実施形態による、画像表示装置をなす表示パネルの斜視図である。図１では、内部構造を示すために表示パネルの一部が切り欠かれている。図１において、リアプレート１０１５、側壁１０１６およびフェースプレート１０１７によって、表示パネルの内部を真空に維持するための気密容器（外囲器）が形成されている。
【００５２】
また、気密容器の内部は１．３×１０−３［Ｐａ］（１０−６［Ｔｏｒｒ］）程度の真空に保持されるので、大気圧や不意の衝撃などによる気密容器の破壊を防止する目的で、構造支持体としてスペーサ１０２０が設けられている。
【００５３】
リアプレート１０１５には、基板１０１１が固定されている。この基板１０１１上には、Ｎ×Ｍ個（Ｎ，Ｍは２以上の正の整数であり、目的とする表示画素数に応じて適宜設定される）の冷陰極素子１０１２が形成されている。
【００５４】
フェースプレート１０１７の下面には蛍光膜１０１８が形成されている。
【００５５】
蛍光膜１０１８のリアプレート１０１５側の面には、ＣＲＴの分野において公知のメタルバック１０１９が設けられている。
【００５６】
薄板状のスペーサ１０２０は行方向（Ｘ方向）に沿って配置され、画像表示領域（メタルバック１０１９形成領域）から外側まで延長されている。
【００５７】
スペーサ１０２０の両端には、支持部材１０３０が固定されており、支持部材１０３０とリアプレート１０１５またはフェースプレート１０１７のいずれか一方の基板との接着はスペーサの長手方向の線１０５４上に、線１０５４に対して対称に配置した接合部材１０５３によってなされる。
【００５８】
スペーサ１０２０の両端に設けられている支持部材１０３０にはスペーサ１０２０の入る溝が設けてあり、その溝にスペーサ１０２０が差し込まれている。そして、支持部材１０３０は接合部材１０５３によってスペーサ１０２０の両端に接着されている。
【００５９】
次に、フェースプレート１０１７とリアプレート１０１５の固定について説明する。これらの固定は、図１に示したように、フェースプレート１０１７とリアプレート１０１５の間にスペーサ１０２０および側壁１０１６を挟むことで行われる。スペーサ１０２０は側壁１０１６と同じか、あるいはそれより低い高さとする。そのため、フェースプレート１０１７とリアプレート１０１５の間隔はスペーサ１０２０の高さにより規定される。
【００６０】
図２〜図５に基づき、スペーサ１０２０、支持部材１０３０およびリアプレート１０１５の構成例について説明する。
【００６１】
図２は、図１に示されたスペーサと支持部材を説明するためのＹ方向の平面図である。図３は、図１に示された支持部材を説明するための斜視図である。図２および図３を参照すると、スペーサ１０２０の両端にある支持部材１０３０にはスペーサ１０２０の入る溝が設けられ、その溝にスペーサ１０２０が差し込まれている。そして、支持部材１０３０は接合部材１０５２によってスペーサ１０２０の両端に接着されている。
【００６２】
図４は、図１に示されたリアプレートを説明するためのＢ−Ｂ上面図である。図５は、図１に示されたリアプレート、スペーサおよび支持部材の位置関係を示す図である。図４を参照すると、線１０５４は、スペーサ１０２０を２等分するようにスペーサ１０２０の長手方向に延びている。図４および図５を参照すると、支持部材１０３０が接着されたスペーサ１０２０は、線１０５４に対して対称に線１０５４上に配された接合部材１０５３によって、フェースプレート１０１７またはリアプレート１０１５のいずれか一方の基板上に固定されている。それによって、接合部材１０５３の硬化収縮や硬化膨張によって生じるスペーサ１０２０とスペーサ１０２０を固定する基板との固定位置のずれによる影響が低減され、設計どおりの信頼性が得られる。また、このように接合部材１０５３を配置することで接合部材１０５３の収縮や膨張によるスペーサ１０２０への応力はスペーサ１０２０の長手方向に生じる。スペーサ１０２０は、構造上、短手方向（線１０５５４に垂直方向）の応力に対して弱いが、長手方向の応力に対してはそれに比べて強い。したがって長手方向に応力を生じさせることによりスペーサ１０２０の破壊を防止することができる。
【００６３】
さらに、スペーサ１０２０の位置ずれで、スペーサ１０２０が配線近傍の電子放出素子からの電子軌道に干渉したり、素子近傍の電場を乱すことによって、電子軌道が歪んで画像表示に影響を与えることを防止できる。
【００６４】
また、スペーサ１０２０が画像形成領域の外側で基板に固定されるので、フリットガラスなど接着剤を局所的に塗布するのみでよく、加熱を施す場合も局所的でよい。なお、加熱の必要でない接着材では、従来実施していた熱工程が省略できる。
【００６５】
さらに、従来、スペーサとリアプレートの間にフリットが介在していたため、スペーサの固定高さに誤差が生じていたが、本発明によれば、スペーサ１０２０とリアプレート１０１５が直接接触するため、スペーサ１０２０の固定高さに誤差が生じない。
【００６６】
図６〜図８に基づき、支持部材の他の構成例について説明する。
【００６７】
図６は、支持部材の他の構成例を示す斜視図である。図７は、図６の支持部材を用いた場合のＢ−Ｂ上面図である。
【００６８】
図６を参照すると、支持部材１０３０は、溝１０３１とつながった穴部１０５５を有している。穴部１０５５は、線１０５４に対して対称となるように線１０５４上に設けられている。図７を参照すると、線１０５４は、スペーサ１０２０を２等分するようにスペーサ１０２０の長手方向に伸びている。支持部材１０３０は、穴部１０５５に接合部材１０５３を配することにより基板に固定されている。この構成によれば、穴部１０５５に接合部材１０５３を充填することにより、接合部材１０５３を、容易に、線１０５４上に線１０５４に対して対称に配置することができる。接合部材１０５３が線１０５４上に対称に配置されていれば、応力がスペーサのちょうど長手方向に生じるので、スペーサが破壊されにくい。
【００６９】
図８は、支持部材のさらに他の構成例を示す斜視図である。図８を参照すると、支持部材１０３０に設けられた穴部１０５５は溝１０３１とつながっていない。図８に示された支持部材によっても図６に示された支持部材と同様の作用および効果を得ることができる。
【００７０】
また、穴部１０５５の形状は丸型に限定さるものではなく、線１０５４上に線１０５４に対して対称に配されれば、穴部１０５５はどのような形状であってもよい。例えば、穴部１０５５は三角形や四角形であってもよい。
【００７１】
なお、本実施形態に示したような支持部材を用いてスペーサを固定した構成は、本実施形態に示した表示パネルの構成に限定されるものではなく、表面伝導型放出素子以外の冷陰極型電子放出素子を用いた表示パネルに広く適用可能である。例えば、本構成は、本出願人による特開昭６３−２７４０４７号公報に記載されたような、対向する一対の電極を、電子源をなす基板面に沿って構成した電界放出型の電子放出素子を用いた画像表示装置に適用可能である。
【００７２】
また、本実施形態に示したような支持部材を用いてスペーサを固定した構成は、単純マトリクス型以外の電子源を用いた画像表示装置にも適用可能である。例えば、本構成は、本出願人による特開平２−２５７５５１号公報などに記載されたような制御電極を用いて選択を行う画像表示装置において、電子源と制御電極の間に支持部材を設ける場合にも適用可能である。
【００７３】
本実施形態の表示パネルの構成および製造方法について具体的に説明する。
【００７４】
図１に示した表示パネルでは、基板上に冷陰極素子１０１２がＮ×Ｍ個形成されている。なお、Ｎ，Ｍは２以上の正の整数であり、目的とする表示画素数に応じて適宜設定される。例えば、高品位テレビジョンの表示を目的とした画像表示装置では、Ｎ＝３０００以上、Ｍ＝１０００以上とすることが好ましい。
【００７５】
Ｎ×Ｍ個の冷陰極素子は、Ｍ本の行方向配線１０１３とＮ本の列方向配線１０１４により単純マトリクス配線されている。なお、基板１０１１、冷陰極素子１０１２、行方向配線１０１３および列方向配線１０１４によって構成される部分をマルチ電子ビーム源と呼ぶ。
【００７６】
本実施形態のマルチ電子ビーム源は、冷陰極素子を単純マトリクス配線した電子源であれば、冷陰極素子の材料、形状あるいは製造方法に制限はない。したがって、例えば表面伝導型放出素子やＦＥ型あるいはＭＩＭ型などの冷陰極素子が用いられてもよい。
【００７７】
冷陰極素子として表面伝導型放出素子を基板上に配列し、単純マトリクス配線したマルチ電子ビーム源の構造について説明する。
【００７８】
図９は、図１に示した表示パネルに用いられているマルチ電子ビーム源の平面図である。基板１０１１上には、表面伝導型放出素子が配列されており、交差する行方向配線１０１３と列方向配線１０１４に配線されている。そして、行方向配線１０１３と列方向配線１０１４の交差する部分では電極間に絶縁層（不図示）が形成されており、行方向配線１０１３と列方向配線１０１４とは電気的に絶縁されている。
【００７９】
図１０は、図９のＣ−Ｃ′に沿った断面図である。このような構造のマルチ電子ビーム源は、予め基板１０１１上に行方向配線電極１１０３、列方向配線電極１１０２、電極間絶縁層（不図示）および表面伝導型放出素子の素子電極１１０４と導電性薄膜を形成した後、行方向配線電極１１０３および列方向配線電極１１０２を介して各素子に給電して通電フォーミング処理と通電活性化処理を行うことにより製造される。
【００８０】
なお、本実施形態においては、気密容器のリアプレート１０１５にマルチ電子ビーム源の基板１０１１を固定する構成としたが、これに限定されるものではない。マルチ電子ビーム源の基板１０１１が十分な強度を有していれば、基板１０１１自体を気密容器のリアプレート１０１５として用いてもよい。
【００８１】
フェースプレート１０１７の下面には、蛍光膜１０１８が形成されている。本実施形態の画像表示装置はカラー表示装置であり、蛍光膜１０１８はＣＲＴの分野で用いられている赤、緑、青の３原色の蛍光体により塗り分けられている。
【００８２】
また、蛍光膜１０１８のリアプレート１０１５側の面には、ＣＲＴの分野で公知のメタルバック１０１９が設けられている。メタルバック１０１９を設けた目的の１つは、蛍光膜１０１８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ことである。また、他の目的は、負イオンの衝突から蛍光膜１０１８を保護することである。また、他の目的は、電子ビーム加速電圧を印加するための電極として作用させることである。また、他の目的は、蛍光膜１０１８を、励起した電子の導電路として作用させることである。メタルバック１０１９は、蛍光膜１０１８をフェースプレート基板１０１７上に形成した後、蛍光膜表面を平滑化処理し、その上にＡｌを真空蒸着する方法により形成される。なお、蛍光膜１０１８に低電圧用の蛍光体材料を用いた場合、メタルバック１０１９は用いられない。
【００８３】
また、本実施形態では用いなかったが、加速電圧の印加用や蛍光膜の導電性向上を目的として、フェースプレート基板１０１７と蛍光膜１０１８の間に、例えば、ＩＴＯを材料とする透明電極を設けてもよい。
【００８４】
図１１は、図４のＡ−Ａ′に沿った断面模式図である。図１１を参照すると、スペーサ１０２０は、絶縁性部材１の表面に帯電防止を目的とした高抵抗膜１１を成膜し、かつフェースプレート１０１７の内側（メタルバック１０１９など）および基板１０１１の表面（行方向配線１０１３または列方向配線１０１４）に面した当接面３、およびこれに接する側面部５に低抵抗膜２１を成膜した部材からなる。スペーサ１０２０は、目的を達成するのに必要な数だけ、かつ必要な間隔をおいて配置される。
【００８５】
また、高抵抗膜１１は、支持部材１の表面のうち、少なくとも気密容器内の真空中に露出している面に成膜されており、低抵抗膜２１を介して、フェースプレート１０１７の内側（メタルバック１０１９など）および基板１０１１の表面（行方向配線１０１３および列方向配線１０１４）の電極１０４１に電気的に接続される。スペーサ１０２０は、基板１０１１上の行方向配線１０１３および列方向配線１０１４とフェースプレート１０１７内面のメタルバック１０１９との間に印加される高電圧に絶えるだけの絶縁性を有し、かつスペーサ１０２０の表面への帯電を防止する程度の導電性を有する必要がある。
【００８６】
スペーサ１０２０は、基板に固定する前に、予め所望の形状および構造で作製されている。そのため、長尺のスペーサや表面に所望の膜が形成されていても、正確かつかつ確実に設置することができ、また表示パネル製作における膜形成の工程を少なくすることができる。
【００８７】
スペーサ１０２０の支持部材１としては、例えば石英ガラス、Ｎａ等の不純物の含有量を減少させたガラス、ソーダライムガラス、アルミナ等のセラミックス部材などが挙げられる。なお、支持部材１はその熱膨張率が気密容器および基板１０１１をなす部材と近いことが好ましく、特に、支持部材１と基板１０１１の熱膨張率の差が５％以内であることが好ましい。熱膨張率の差が小さければ、スペーサや接合部材、支持部材などに温度変化による力が加わり難く、破壊されにくい。また、図１１には示されていないが、支持部材１０３０と基板１０１１の熱膨張率も近いことが好ましく、特にその差が５％以内であることが好ましい。また、高抵抗膜１１は、帯電防止効果の維持、およびリーク電流による消費電力抑制を考慮して、その表面抵抗値が１０５［Ω／□］〜１０１２［Ω／□］の範囲であることが好ましい。また、低抵抗膜２１は、高抵抗膜１１に比べ十分に低い抵抗値を選択すればよく、Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｕ，Ｍｏ，Ｗ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｐｄ等の金属あるいは合金、およびＰｄ，Ａｇ，Ａｕ，ＲｕＯ２，Ｐｄ−Ａｇ等の金属や金属酸化物とガラス等から構成される印刷導体、あるいはＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２等の透明導体およびポリシリコン等の半導体材料などより適宜選択される。
【００８８】
図１に示された容器外端子Ｄｘ１〜Ｄｘｍ，Ｄｙ１〜Ｄｙｎ，Ｈｖは、表示パネルと不図示の電気回路とを電気的に接続するために設けた気密構造の電気接続用端子である。容器外端子Ｄｘ１〜Ｄｘｍはマルチ電子ビーム源の行方向配線１０１３と電気的に接続されている。容器外端子Ｄｙ１〜Ｄｙｎはマルチ電子ビーム源の列方向配線１０１４と電気的に接続されている。容器外端子Ｈｖはフェースプレートのメタルバック１０１９と電気的に接続されている。
【００８９】
また、気密容器内部を真空に排気するには、気密容器を組み立てた後、不図示の排気管と真空ポンプとを接続し、気密容器内を１．３×１０−４［Ｐａ］（１０−７［Ｔｏｒｒ］）程度の真空まで排気する。その後、排気管を封止するが、気密容器内の真空度を維持するために、封止の直前あるいは封止後に気密容器内の所定の位置にゲッター膜（不図示）を形成する。ゲッター膜とは、例えばＢａを主成分とするゲッター材料をヒーターもしくは高周波加熱により加熱し蒸着した膜であり、ゲッター膜の吸着作用により気密容器内は１．３×１０−２〜１．３×１０−４［Ｐａ］（１０−５〜１０−７［Ｔｏｒｒ］）の真空度に維持される。
【００９０】
以上説明した、本実施形態の表示パネルからなる画像表示装置は、容器外端子Ｄｘ１〜Ｄｘｍ，Ｄｙ１〜Ｄｙｎを通じて各冷陰極素子１０１２に電圧が印加されると、各冷陰極素子１０１２から電子を放出する。それと同時に、メタルバック１０１９に容器外端子Ｈｖを通じて数百［Ｖ］〜数［ｋＶ］の高電圧が印加されると、冷陰極素子１０１２から放出された電子が加速され、フェースプレート１０１７の内面に衝突する。これにより、蛍光膜１０１８をなす各色の蛍光体が励起されて発光し、画像が表示される。
【００９１】
通常、冷陰極素子である表面伝導型放出素子１０１２への印加電圧は１２〜１６［Ｖ］程度、メタルバック１０１９と冷陰極素子１０１２との距離ｄは０．１［ｍｍ］〜８［ｍｍ］程度、メタルバック１０１９と冷陰極素子１０１２間の電圧０．１［ｋＶ］〜１０［ｋＶ］程度が好ましい。
【００９２】
次に、本発明の具体的な実施例およびその作製工程について説明する。
（第１の実施例）
第１の実施例は、図３に示した支持部材１０３０によってスペーサを固定した表示パネルからなる画像形成装置の例である。
【００９３】
「電子源作製」
まず、図１に示したように、予め基板１０１１上に行方向配線１０１３、列方向配線１０１４、電極間絶縁層（不図示）および表面伝導型電子放出素子１０１２の素子間電極と導電性薄膜を形成した。
【００９４】
「スペーサ基板の作製」
次に、表示パネルの耐大気圧の構造支持体であるスペーサ１０２０（図１参照）をソーダライムガラスからなう絶縁性部材（３００ｍｍ×２ｍｍｍ×０．２ｍｍ）を用いて作製した。その際、加熱延伸法によって断面が２ｍｍ×０．２ｍｍの長い部材を形成し、必要に応じて切断することによりスペーサ基板を作製した。
【００９５】
「スペーサの高抵抗膜と電極の成膜」
まず、スペーサ表面のうち、気密容器の画像形成領域内にかかる４面（３００ｍｍ×２ｍｍ、３００ｍｍ×０．２ｍｍの各表裏面）に高抵抗膜を成膜した。次に、フェースプレートまたはリアプレートに当接する２面（３００×０．２ｍｍの２面）、および３００ｍｍ×２ｍｍの面のフェースプレートまたはリアプレートに接する辺から０．１ｍｍの高さまでの領域に導電性膜を形成した。
【００９６】
その際、高抵抗膜としては、ＣｒおよびＡｌをターゲットとして同時に高周波電源でスパッタリングすることにより形成されたＣｒ−Ａｌ窒化膜（２００ｎｍ厚、約１０９［Ω／□］）を用いた。
【００９７】
導電性膜は、スペーサに成膜された高抵抗膜とフェースプレートの電気的接続、および高抵抗膜とリアプレートの電気的接続を確保する目的の他に、スペーサ周辺の電場を抑制し電子放出素子からの電子線の軌道制御を行う目的がある。
【００９８】
「支持部材」
スペーサ１０２０の両端に固定される支持部材１０３０は、図３に示した様に、長さおよび幅が５ｍｍで高さが０．５ｍｍであり、中央部にスペーサ１０２０が入る溝１０３１（幅０．２５ｍｍ、長さ２ｍｍ）となっている。
【００９９】
「接合部材」
接合部材１０５２，１０５３は、ともに、アルミナを母材とする無機接着剤を使用した。接合部材１０５２と接合部材１０５３の違いは母材であるアルミナの粒子径にある。スペーサ１０２０と支持部材１０３０の固定に許される接着面積は比較的小さいので、接合部材１０５２は粒子径が約φ５０μｍのアルミナを使用した。それに対して、支持部材１０３０とリアプレート１０１５の接着面積は大きいので、粒子径が約φ１００μｍのアルミナを使用した。
【０１００】
「スペーサと支持部材の組み立て」
図２に示した様に、スペーサ１０２０の両端部に図３に示した支持部材１０３０の中央部に設けられた溝（幅０．２５ｍｍ、長さ２ｍｍ）をはめ込み、接合部材１０５２により固定する。
【０１０１】
「スペーサ組み立て」
次に、図４に示した様に、リアプレート１０１５の電子線放出領域内の行方向配線１０１３の中央上にほぼ垂直になるようにスペーサ１０２０を位置合わせし、支持部材１０３０とリアプレート１０１５とを接合部材１０５３により接着固定した。このとき、スペーサ１０２０の長手方向に延び、スペーサ１０２０を２等分する線１０５４の延長線上に、延長線に対して対象となるように接合部材１０５３を配置して接着した。
【０１０２】
「リアプレートとフェースプレートの封着」
次に、図１に示したように、リアプレート１０１５上に側壁１０１６をフリットガラス（不図示）を介して設置した。次に、側壁１０１６のフェースプレート１０１７と接する部分にフリットガラスを塗布した。フェースプレート１０１７は、列方向（Ｙ方向）に延びるストライプ形状の各色蛍光体からなる蛍光膜１０１８とメタルバック１０１９が内面に付設されている。
【０１０３】
次に、フェースプレート１０１７の平面とリアプレート１０１５の平面を平行にして近づけ、側壁１０１６とフェースプレート１０１７とリアプレート１０１５を接合して４００〜５００℃で１０分間以上焼成することで封着した。
【０１０４】
「電源プロセスおよび封止」
以上のように作製した気密容器内を排気管を通じて真空ポンプにて排気して十分な真空度にした。次に、容器外端子Ｄｘ１〜Ｄｘｍ，Ｄｙ１〜Ｄｙｎを通じて行方向配線１０１３および列方向配線１０１４を介して各素子に給電し、通電フォーミング処理と通電活性化処理をしてマルチ電子ビーム源を製造した。次に、１．３×１０−３［Ｐａ］（１０−６［Ｔｏｒｒ］）程度の真空度で、不図示の排気管をガスバーナーで熱して溶着し、外囲器を封着した。最後に、封止後の真空度を維持するｔ目に、ゲッター処理を行った。
【０１０５】
「画像形成」
以上のように完成させた表示パネルからなる画像形成装置によって画像を形成した。その際、不図示の信号発生手段から容器外端子Ｄｘ１〜Ｄｘｍ，Ｄｙ１〜Ｄｙｎを通じて、各冷陰極素子（表面伝導型電子放出素子）１０１２に操作信号および変調信号をそれぞれ印加して、各冷陰極素子１０１２から電子を放出させた。また、高圧端子Ｈｖからメタルバック１０１９に高電圧を印加することにより、冷陰極素子から放出された電子を加速して蛍光膜１０１８に衝突させ、各色蛍光体を励起・発光させて画像を表示した。なお、高圧端子Ｈｖへの印加電圧Ｖａは、３［ｋＶ］〜１０［ｋＶ］程度、各配線１０１３，１０１４巻への印加電圧Ｖｆは１４［ｋＶ］とした。
【０１０６】
このとき、スペーサ１０２０に近い位置にある冷陰極素子１０１２から放出された電子による発光スポットも含めて、２次元上に等間隔に発光スポット列が形成され、鮮明で色再現性の良いカラー画像を表示することができた。
（第２の実施例）
第２の実施例は、図６の支持部材１０３０によってスペーサを固定した表示パネルからなる画像形成装置の例である。
【０１０７】
第２の実施例は、支持部材１０３０に関する部分以外は上述した第１の実施例と同じである。ここでは、第１の実施例との違いに着目して説明する。
【０１０８】
「支持部材」
スペーサ１０２０の両端に固定される支持部材１０３０は、図６に示したように、長さ及び幅が５ｍｍで、高さが０．５ｍｍである。支持部材１０３０のの中央部には、幅が０．２５ｍｍで長さが２ｍｍの溝１０３１と、溝１０３１を２等分する線１０５４上に穴部１０５５（φ２ｍｍ）が形成されている。そして、溝１０３１と穴部１０５５とはつながっている。
【０１０９】
「スペーサと支持部材の組み立て」
図７に示したように、スペーサ１０２０の両端部に図６に示した支持部材１０３０の溝１０３１をはめ込み、接合部材１０５２により固定した。
「スペーサの組み立て」
リアプレート１０１５の電子線放出領域内の行方向配線１０１３の中央にほぼ垂直になる様にスペーサ１０２０を位置合わせし、支持部材１０３０とリアプレート１０１５とを接合部材１０５３により接着固定した。このとき、スペーサ１０２０を長手方向に２等分する線１０５４上で線１０５４に対して対称な位置にある穴部１０５５に接合部材１０５３を配置することにより支持部材１０３０とリアプレート１０１５とを接着した。
【０１１０】
以下、第１の実施例と同様に、「リアプレートとフェースプレートの封着」および「電子源プロセスおよび封止」を行った。さらに、第１の実施例と同様に、「画像形成」を行ったところ、鮮明で色再現性の良いカラー画像が表示された。（第３の実施例）
第３の実施例は、図８の支持部材１０３０によってスペーサを固定した表示パネルからなる画像形成装置の例である。
【０１１１】
第３の実施例は、支持部材１０３０に関する部分以外は上述の第１の実施例と同じである。ここでは、第１の実施例との違いに着目して説明する。
【０１１２】
「支持部材」
スペーサ１０２０の両端に固定される支持部材１０３０は、図８に示した様に、長さ及び幅が５ｍｍで、高さが０．５ｍｍである。支持部材１０３０の中央部には、幅が０．２５ｍｍで長さが２ｍｍの溝１０３１と、溝１０３１を２等分する線１０５４上に穴部１０５５（φ２ｍｍ）が形成されている。第２の実施例との違いは、第３の実施例では、溝１０３１と穴部１０５５とがつながっていない点である。
【０１１３】
「スペーサと支持部材の組み立て」
スペーサ１０２０の両端部に図８に示した支持部材１０３０の溝１０３１をはめ込み、接合部材１０５２により固定した。
【０１１４】
「スペーサの組み立て」
第２の実施例と同様に、リアプレート１０１５の電子線放出領域内の行方向配線１０１３の中央にほぼ垂直になる様にスペーサ１０２０を位置合わせし、支持部材１０３０とリアプレート１０１５とを接合部材１０５３により接着固定した。このとき、スペーサ１０２０を長手方向に２等分する線１０５４上で線１０５４に対して対称な位置にある穴部１０５５に接合部材１０５３を配置することにより支持部材１０３０とリアプレート１０１５とを接着した。
【０１１５】
以下、第１の実施例と同様に、「リアプレートとフェースプレートの封着」および「電子源プロセスおよび封止」を行った。さらに、第１の実施例と同様に、「画像形成」を行ったところ、洗面で色再現性の良いカラー画像が表示された。
【０１１６】
【発明の効果】
本発明によれば、スペーサが一方の基板にのみ固定されるため、収縮や膨張によるスペーサと基板との固定位置のずれによる影響が低減されるので、設計どおりの信頼性で画像表示装置を製造することができる。スペーサの長手方向の両端にある支持部材が基板に固定されているため、収縮や膨張による応力がスペーサの長手方向に生じるので、スペーサの破壊が防止される。予め所望の形状等に製作しておいたスペーサを位置ずれや破壊されることなく所望の位置に設置できるので、長尺のスペーサや表面に所望の膜が形成されたスペーサであっても正確かつ確実に設置することができ、膜形成の工程を少なくすることができる。
【０１１７】
また、接合部材を配置するための穴部が設けられているため、スペーサを２等分する線上に容易に接合部材を配置することができ、長手方向の応力をスペーサの中心に生じさせ、スペーサの破壊を容易に防止できる。
【０１１８】
また、スペーサ、支持部材、基板の熱膨張率の差が小さいので、温度変化による力が加わり難く、破壊されにくい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による、画像表示装置をなす表示パネルの斜視図である。
【図２】図１に示されたスペーサと支持部材を説明するためのＹ方向の平面図である。
【図３】図１に示された支持部材を説明するための斜視図である。
【図４】図１に示されたリアプレートを説明するための表示パネルの上面図である。
【図５】図１に示されたリアプレート、スペーサおよび支持部材の位置関係を示す図である。
【図６】支持部材の他の構成例を示す斜視図である。
【図７】図６の支持部材を用いた場合の表示パネルの上面図である。
【図８】支持部材のさらに他の構成例を示す斜視図である。
【図９】表示パネルに用いられているマルチ電子ビーム源の平面図である。
【図１０】マルチ電子ビーム源の断面図である。
【図１１】表示パネルの断面図である。
【図１２】従来の平面型の画像表示装置をなす表示パネルの一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０１１ 基板
１０１２ 冷陰極素子
１０１３ 行方向配線
１０１４ 列方向配線
１０１５ リアプレート
１０１６ 側壁
１０１７ フェースプレート
１０１８ 蛍光膜
１０１９ メタルバック
１０２０ スペーサ
１０３０ 支持部材
１０３１ 溝
１０４１ 電極
１０５２，１０５３ 接合部材
１０５４ 線
１０５５ 穴部
１１０２ 列方向配線電極
１１０３ 行方向配線電極
１１０４ 素子電極
Ｄｘ１〜Ｄｘｍ，Ｄｙ１〜Ｄｙｎ，Ｈｖ 容器外端子[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
According to the present invention, a first substrate provided with an electron-emitting device and a second substrate irradiated with electrons emitted from the electron-emitting device are opposed to each other, and a distance between the first substrate and the second substrate is increased. And an image display device having a spacer.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, two types of electron-emitting devices, a hot cathode device and a cold cathode device, are known. Among them, among the cold cathode devices, for example, a surface conduction type emission device, a field emission type device (hereinafter, referred to as FE type), a metal / insulating layer / metal type emission device (hereinafter, referred to as MIM type) and the like are known. ing.
[0003]
Examples of the surface conduction electron-emitting device include: I. Elinson, RadioEng. Electron Phys. , 1290, (1965) (Non-Patent Document 1). The surface conduction electron-emitting device utilizes a phenomenon in which electrons are emitted by passing a current through a small-area thin film formed on a substrate in parallel with the film surface. As the surface conduction electron-emitting device, in addition to the device described in Non-Patent Document 1 described above, a device using an Au thin film [G. Ditter: “Thin Solid Films”, 9, 317 (1972)] (Non-Patent Document 2), and those using an In 2 O 3 / SnO 2 thin film [M. Hartwellland C.I. G. FIG. Fonstad: “IEEE Trans. ED Conf.”, 519 (1975)] (Non-patent document 3), and a method using a carbon thin film [Hisashi Araki et al .: Vacuum, Vol. 26, No. 1, 22 (1983)] (Non-patent document) Reference 4) has been reported.
[0004]
Among the cold-cathode devices, the surface conduction electron-emitting device has an advantage that a large number of devices can be formed over a large area because of its simple structure and easy manufacture. Therefore, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-31332 (Patent Document 1) by the present applicant, a method for arranging and driving a large number of elements has been studied.
[0005]
Further, as an application of the surface conduction electron-emitting device, for example, an image forming device such as an image display device and an image recording device, and an electron beam device such as a charged beam source have been studied.
[0006]
In particular, as an application of the surface conduction electron-emitting device to an image display device, for example, US Pat. No. 5,066,883 (Patent Document 2) by the present applicant and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-257551 (Patent Document 3). As disclosed in JP-A-4-28137 (Patent Document 4), an image display device using a combination of a surface conduction electron-emitting device and a phosphor which emits light by irradiation with an electron beam has been studied. I have. An image display device using a combination of a surface conduction electron-emitting device and a phosphor is expected to have better characteristics than other conventional image display devices. For example, compared to a liquid crystal display device that has become widespread in recent years, it can be said that it is superior in that it is a self-luminous type and does not require a backlight and has a wide viewing angle.
[0007]
A method of driving a plurality of FE types in a row is disclosed, for example, in US Pat. No. 4,904,895 (Patent Document 5). Further, as an example in which the FE type is applied to an image display device, for example, R.F. A flat panel display reported by Meyer et al. Is known (see Non-Patent Document 5).
[0008]
An application example in which a large number of MIM types are used for an image display device is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-55738 (Patent Document 6).
[0009]
Among the image forming apparatuses using the above-described electron-emitting devices, a flat-type image display apparatus having a small depth has been attracting attention as a replacement for a cathode-ray-tube-type image display apparatus because it is space-saving and lightweight.
[0010]
FIG. 12 is a perspective view illustrating an example of a display panel forming a flat-panel image display device. The display panel is partially cut away to show the internal structure. The rear plate 3115, the side wall 3116, and the face plate 3117 form an envelope (airtight container) for maintaining the inside of the display panel at a vacuum.
[0011]
The substrate 3111 is fixed to the rear plate 3115. On the substrate 3111, N × M cold cathode elements 3112 (N and M are positive integers of 2 or more and are appropriately set according to the target number of display pixels) are formed. The N × M cold cathode elements 3112 are wired by M row direction wirings 3113 and N column direction wirings 3114. The part constituted by the substrate 3111, the cold cathode element 3112, the row direction wiring 3113, and the column direction wiring 3114 is called a multi electron beam source. In addition, an insulating layer (not shown) is formed between at least the portions where the row wirings 3113 and the column wirings 3114 intersect, so that electrical insulation is maintained.
[0012]
On the lower surface of the face plate 3117, a fluorescent film 3118 made of a fluorescent material is formed. Phosphors (not shown) of three primary colors of red (R), green (G), and blue (B) are separately applied to the fluorescent film 3118. A black body (not shown) is provided between the phosphors of each color of the fluorescent film 3118, and a metal back 3119 made of Al or the like is formed on the surface of the fluorescent film 3118 on the rear plate 3115 side. ing.
[0013]
The external terminals Dx1 to Dxm, the external terminals Dy1 to Dyn, and the external terminal Hv in the drawing are air-tightly structured electric connection terminals provided for electrically connecting the display panel to an electric circuit (not shown). It is. The external terminals Dx1 to Dxm are connected to the row direction wiring 3113 of the multi-electron beam source. The external terminals Dy1 to Dyn are connected to the column direction wiring 3114 of the multi-electron beam source. The external terminal Hv is connected to the metal back 3119.
[0014]
In addition, the inside of the above-mentioned airtight container is 1.3 × 10 -3 [Pa] (10 -6 [Torr]), and as the display area of the image display device increases, it becomes necessary to prevent deformation or destruction of the rear plate 3115 and the face plate 3117 due to a pressure difference between the inside and the outside of the airtight container. . In order to prevent deformation and destruction, it is conceivable to increase the thickness of the rear plate 3115 and the face plate 3117, but this not only increases the weight of the image display device, but also distorts the image and reduces parallax when viewed from an oblique direction. Occurs.
[0015]
On the other hand, in FIG. 12, a spacer 3120 which is made of a relatively thin glass plate and supports the atmospheric pressure is provided. In this way, the distance between the substrate 3111 on which the multi-beam electron source is formed and the face plate 3117 on which the fluorescent film 3118 is formed is usually kept at a sub-millimeter to several millimeters, and the inside of the hermetic container is high vacuum as described above. Is kept.
[0016]
In the image display device including the display panel described above, when a voltage is applied to each cold cathode element 3112 through the external terminals Dx1 to Dxm and Dy1 to Dyn, electrons are emitted from each cold cathode element 3112. At the same time, a high voltage of several hundred [V] to several [kV] is applied to the metal back 3119 through the external terminal Hv to accelerate the electrons emitted from the cold cathode element 3112 and collide with the inner surface of the face plate 3117. . As a result, the phosphors of each color constituting the fluorescent film 3118 are excited and emit light, and an image is displayed.
[0017]
The spacers 3120 are arranged at required positions in a structurally necessary number. When the spacer 3120 is formed to have a length shorter than the image area and is arranged in the image area, the spacer 3120 is fixed to one or both of the rear plate 3115 and the face plate 3117 by using a joining member. You. Further, when the spacer 3120 is formed to have a length longer than the image area and is disposed over both the image area and its peripheral area, it is also possible to apply a fixing means to the peripheral area. The spacer 3120 longer than the image area can have an anti-atmospheric pressure structure only by fixing both ends. The spacer 3120 can be fixed to a block or the like that is fixed to the rear plate 3115, the face plate 3117, another member included in the display panel, or the like, and is provided with a groove having a width enough to receive the spacer.
[0018]
[Patent Document 1]
JP-A-64-31332
[0019]
[Patent Document 2]
U.S. Pat. No. 5,066,883
[0020]
[Patent Document 3]
JP-A-2-257551
[0021]
[Patent Document 4]
JP-A-4-28137
[0022]
[Patent Document 5]
U.S. Pat. No. 4,904,895
[0023]
[Patent Document 6]
JP-A-3-55738
[0024]
[Non-patent document 1]
M. I. Elinson, Radio Eng. ElectronPhys. , 1290, (1965)
[0025]
[Non-patent document 2]
G. FIG. Ditter: "Thin Solid Films", 9, 317 (1972)
[0026]
[Non-Patent Document 3]
M. Hartwell and C.I. G. FIG. Fonstad: "IEEE Trans. ED Conf.", 519 (1975).
[0027]
[Non-patent document 4]
Hisashi Araki et al .: Vacuum, Vol. 26, No. 1, 22 (1983)
[0028]
[Non-Patent Document 5]
R. Meyer: “Recent Development Micro-tips Display at LETI”, Tech. Digestof 4th Int. Vacuum Micro electronics Conf. , Nagahama, pp. 6-9 (1991)
[0029]
[Problems to be solved by the invention]
In the display panel constituting the image display device described above, a plurality of spacers are arranged according to the display area and the thickness of the rear plate and the face plate. Generally, the number of spacers increases as the display area increases. Along with the number of spacers, the number of man-hours for installing the spacers in the display panel assembling process also increases, which is a factor that increases the manufacturing cost.
[0030]
In particular, when the spacer is long, warpage of the spacer in the direction in which the rear plate and the face plate face each other cannot be ignored. If such a warp occurs, a large stress is applied to the spacer when the spacer is sandwiched between the rear plate and the face plate, and the spacer may be damaged. As described above, in assembling the display panel, the degree to which the yield of the spacer affects the yield of the display panel increases, which causes an increase in manufacturing cost.
[0031]
On the other hand, when forming the envelope of the display panel, the face plate, the side wall, and the rear plate are generally sealed using frit glass. At this time, the envelope is heated to about 400 to 500 ° C., and the frit glass is fired. At this time, the spacer expands relatively to the face plate and the rear plate due to heat, which may cause deformation and displacement.
[0032]
On the surface of the spacer, an antistatic film or a film for electrically connecting the antistatic film to an electron beam source or a face plate may be formed. As the area of the display panel increases and the spacers become longer, it becomes difficult to obtain the desired thickness and position accuracy of these films, and the desired antistatic effect may not be obtained.
[0033]
Furthermore, if a plurality of types of films are formed on the spacer surface as described above, the number of film forming steps increases, and the manufacturing cost increases. Further, in order to obtain good electrical conduction, it is necessary to form a film without forming an oxide film or the like between the films.
[0034]
A first object of the present invention is to provide an image display device in which the spacer can be easily assembled and the manufacturing cost associated with the installation of the spacer is reduced.
[0035]
A second object of the present invention is to provide an image display device in which the spacer is prevented from being damaged when the spacer is sandwiched between the rear plate and the face plate.
[0036]
A third object of the present invention is to provide an image display device in which a spacer is not deformed or displaced due to heat when forming a vacuum container.
[0037]
A fourth object of the present invention is to provide an image display device capable of obtaining a desired film even when the spacer is long when a film is formed on the surface of the spacer for preventing static charge or the like.
[0038]
A fifth object of the present invention is to provide an image display device which, when forming a plurality of types of films on the surface of a spacer, ensures electrical conduction between the films and minimizes the number of steps. .
[0039]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image display device according to the present invention includes a first substrate provided with a plurality of electron-emitting devices and a second substrate irradiated with electrons emitted from the electron-emitting devices in a vacuum vessel. A first substrate or a second substrate such that at least one spacer having a support member fixed to both ends in the longitudinal direction thereof has a longitudinal direction perpendicular to the first substrate and the second substrate. In the image display device which is installed on the first substrate and is sandwiched between the first substrate and the second substrate, the spacer is installed by fixing the support member to one of the first substrate and the second substrate. Have been.
[0040]
Therefore, since the spacer is fixed to only one substrate, the influence of the displacement of the fixing position between the spacer and the substrate due to contraction or expansion is reduced. Since the support members at both ends in the longitudinal direction of the spacer are fixed to the substrate, stress due to contraction and expansion occurs in the longitudinal direction of the spacer. A spacer previously manufactured in a desired shape or the like can be installed at a desired position without displacement or breakage.
[0041]
Further, the support member may be fixed outside the region of the first substrate where the electron-emitting device is provided, or outside the region of the second substrate where the electrons are irradiated.
[0042]
Further, the support member may be bonded to the first substrate or the second substrate by a bonding member.
[0043]
Further, the support member may have a hole, and the joining member may be arranged in the hole.
[0044]
Therefore, since the hole for arranging the joining member is provided, the joining member can be easily arranged on the line bisecting the spacer, and a longitudinal stress can be generated at the center of the spacer. it can.
[0045]
Further, the difference between the coefficient of thermal expansion of the spacer and the coefficient of thermal expansion of the substrate provided with the spacer may be within 5%. Further, the difference between the coefficient of thermal expansion of the support member and the coefficient of thermal expansion of the substrate on which the spacer is provided may be within 5%.
[0046]
Therefore, since the difference between the thermal expansion coefficients of the spacer, the support member, and the substrate is small, a force due to a temperature change is unlikely to be applied and the spacer is not easily broken.
[0047]
According to one aspect of the present invention, the support member has a groove in which the spacer fits, and the spacer is fixed in the groove.
[0048]
According to one embodiment of the present invention, the spacer is directly sandwiched between the first substrate and the second substrate.
[0049]
According to one embodiment of the present invention, the spacer is indirectly sandwiched between the first substrate and the second substrate via the intermediate member.
[0050]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0051]
FIG. 1 is a perspective view of a display panel forming an image display device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a part of the display panel is cut away to show the internal structure. In FIG. 1, an airtight container (envelope) for maintaining the inside of the display panel at a vacuum is formed by the rear plate 1015, the side wall 1016, and the face plate 1017.
[0052]
The inside of the airtight container is 1.3 × 10 -3 [Pa] (10 -6 [Torr]), a spacer 1020 is provided as a structural support for the purpose of preventing the hermetic container from being broken due to atmospheric pressure, unexpected impact, or the like.
[0053]
The substrate 1011 is fixed to the rear plate 1015. On this substrate 1011, N × M cold cathode elements 1012 (N and M are positive integers of 2 or more and are appropriately set according to the target number of display pixels) are formed.
[0054]
A fluorescent film 1018 is formed on the lower surface of the face plate 1017.
[0055]
A metal back 1019 known in the field of CRTs is provided on a surface of the fluorescent film 1018 on the rear plate 1015 side.
[0056]
The thin spacers 1020 are arranged in the row direction (X direction) and extend from the image display area (the area where the metal back 1019 is formed) to the outside.
[0057]
A support member 1030 is fixed to both ends of the spacer 1020, and the adhesion between the support member 1030 and one of the rear plate 1015 and the face plate 1017 is performed on the line 1054 in the longitudinal direction of the spacer and on the line 1054. This is done by the joining members 1053 symmetrically arranged.
[0058]
The supporting members 1030 provided at both ends of the spacer 1020 are provided with grooves into which the spacers 1020 enter, and the spacers 1020 are inserted into the grooves. The support member 1030 is bonded to both ends of the spacer 1020 by the joining member 1053.
[0059]
Next, fixing of the face plate 1017 and the rear plate 1015 will be described. These are fixed by sandwiching a spacer 1020 and a side wall 1016 between the face plate 1017 and the rear plate 1015 as shown in FIG. The spacer 1020 has the same height as the side wall 1016 or a lower height. Therefore, the distance between the face plate 1017 and the rear plate 1015 is defined by the height of the spacer 1020.
[0060]
With reference to FIGS. 2 to 5, a configuration example of the spacer 1020, the support member 1030, and the rear plate 1015 will be described.
[0061]
FIG. 2 is a plan view in the Y direction for explaining the spacer and the support member shown in FIG. FIG. 3 is a perspective view for explaining the support member shown in FIG. Referring to FIGS. 2 and 3, grooves for receiving the spacers 1020 are provided in support members 1030 at both ends of the spacers 1020, and the spacers 1020 are inserted into the grooves. The support member 1030 is bonded to both ends of the spacer 1020 by the joining member 1052.
[0062]
FIG. 4 is a BB top view for explaining the rear plate shown in FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating a positional relationship among the rear plate, the spacer, and the support member illustrated in FIG. 1. Referring to FIG. 4, line 1054 extends in the longitudinal direction of spacer 1020 to bisect spacer 1020. Referring to FIG. 4 and FIG. 5, the spacer 1020 to which the support member 1030 is adhered is formed on one of the face plate 1017 and the rear plate 1015 by the joining member 1053 disposed on the line 1054 symmetrically with respect to the line 1054. Is fixed on the substrate. Thereby, the influence of the displacement of the fixing position between the spacer 1020 and the substrate to which the spacer 1020 is fixed due to the curing shrinkage or the curing expansion of the joining member 1053 is reduced, and the reliability as designed is obtained. Further, by disposing the joining member 1053 in this manner, stress on the spacer 1020 due to contraction or expansion of the joining member 1053 is generated in the longitudinal direction of the spacer 1020. The spacer 1020 is structurally weak against stress in the short direction (perpendicular to the line 10554), but is relatively strong against stress in the long direction. Therefore, the generation of stress in the longitudinal direction can prevent the spacer 1020 from being broken.
[0063]
Further, it is possible to prevent the spacer 1020 from disturbing the electron trajectory from the electron-emitting device near the wiring or disturbing the electric field near the device due to the displacement of the spacer 1020, thereby distorting the electron trajectory and affecting the image display. it can.
[0064]
Further, since the spacer 1020 is fixed to the substrate outside the image forming area, it is only necessary to apply an adhesive such as frit glass locally, and the heating may be applied locally. In the case of an adhesive that does not require heating, a heating step conventionally performed can be omitted.
[0065]
Further, conventionally, there was an error in the fixing height of the spacer due to the frit intervening between the spacer and the rear plate. However, according to the present invention, since the spacer 1020 and the rear plate 1015 are in direct contact, the spacer There is no error in the fixed height of 1020.
[0066]
Another configuration example of the support member will be described with reference to FIGS.
[0067]
FIG. 6 is a perspective view showing another configuration example of the support member. FIG. 7 is a BB top view when the support member of FIG. 6 is used.
[0068]
Referring to FIG. 6, the support member 1030 has a hole 1055 connected to the groove 1031. The hole 1055 is provided on the line 1054 so as to be symmetric with respect to the line 1054. Referring to FIG. 7, line 1054 extends in the longitudinal direction of spacer 1020 so as to bisect spacer 1020. The support member 1030 is fixed to the substrate by disposing the joining member 1053 in the hole 1055. According to this configuration, by filling the hole 1055 with the joining member 1053, the joining member 1053 can be easily arranged on the line 1054 symmetrically with respect to the line 1054. If the joining members 1053 are symmetrically arranged on the line 1054, the stress is generated in the longitudinal direction of the spacer, so that the spacer is not easily broken.
[0069]
FIG. 8 is a perspective view showing still another configuration example of the support member. Referring to FIG. 8, a hole 1055 provided in support member 1030 is not connected to groove 1031. The same operation and effect as those of the support member shown in FIG. 6 can be obtained by the support member shown in FIG.
[0070]
Further, the shape of the hole 1055 is not limited to a round shape, and the hole 1055 may have any shape as long as it is arranged on the line 1054 symmetrically with respect to the line 1054. For example, the hole 1055 may be triangular or square.
[0071]
The configuration in which the spacers are fixed using the support members as shown in the present embodiment is not limited to the configuration of the display panel shown in the present embodiment, but may be a cold cathode type other than a surface conduction type emission element. It is widely applicable to display panels using electron-emitting devices. For example, this configuration is a field emission type electron-emitting device in which a pair of electrodes facing each other are formed along a substrate surface forming an electron source, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-27447 by the present applicant. The present invention can be applied to an image display device using.
[0072]
Further, the configuration in which the spacer is fixed using the support member as described in the present embodiment can be applied to an image display device using an electron source other than the simple matrix type. For example, this configuration is applicable to a case where a support member is provided between an electron source and a control electrode in an image display device in which selection is performed using a control electrode as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-257551 by the present applicant. Is also applicable.
[0073]
The configuration and manufacturing method of the display panel of the present embodiment will be specifically described.
[0074]
In the display panel shown in FIG. 1, N × M cold cathode elements 1012 are formed on a substrate. Note that N and M are positive integers of 2 or more, and are appropriately set according to the target number of display pixels. For example, in an image display apparatus for displaying high-definition television, it is preferable that N = 3000 or more and M = 1000 or more.
[0075]
The N × M cold cathode elements are arranged in a simple matrix by M row-directional wirings 1013 and N column-directional wirings 1014. Note that a portion configured by the substrate 1011, the cold cathode element 1012, the row wiring 1013, and the column wiring 1014 is referred to as a multi-electron beam source.
[0076]
The material, shape and manufacturing method of the cold cathode device are not limited as long as the multi-electron beam source of the present embodiment is an electron source in which cold cathode devices are arranged in a simple matrix. Therefore, for example, a cold cathode device such as a surface conduction type emission device or an FE type or MIM type may be used.
[0077]
A structure of a multi-electron beam source in which surface conduction emission devices are arranged as cold cathode devices on a substrate and wired in a simple matrix will be described.
[0078]
FIG. 9 is a plan view of a multi-electron beam source used for the display panel shown in FIG. On the substrate 1011, surface conduction electron-emitting devices are arranged, and are wired to intersecting row direction wirings 1013 and column direction wirings 1014. An insulating layer (not shown) is formed between the electrodes at the intersection of the row wiring 1013 and the column wiring 1014, and the row wiring 1013 and the column wiring 1014 are electrically insulated.
[0079]
FIG. 10 is a sectional view taken along the line CC ′ of FIG. The multi-electron beam source having such a structure includes a row-directional wiring electrode 1103, a column-directional wiring electrode 1102, an interelectrode insulating layer (not shown), a device electrode 1104 of a surface conduction electron-emitting device, and a conductive thin film on a substrate 1011 in advance. Is formed, power is supplied to each element via the row-direction wiring electrode 1103 and the column-direction wiring electrode 1102 to perform the energization forming process and the energization activation process.
[0080]
In the present embodiment, the configuration is such that the substrate 1011 of the multi-electron beam source is fixed to the rear plate 1015 of the airtight container. However, the present invention is not limited to this. If the substrate 1011 of the multi-electron beam source has sufficient strength, the substrate 1011 itself may be used as the rear plate 1015 of the hermetic container.
[0081]
A fluorescent film 1018 is formed on the lower surface of the face plate 1017. The image display device according to the present embodiment is a color display device, and the fluorescent film 1018 is painted with three primary color phosphors of red, green, and blue used in the field of CRT.
[0082]
A metal back 1019 known in the field of CRTs is provided on a surface of the fluorescent film 1018 on the rear plate 1015 side. One of the purposes of providing the metal back 1019 is to improve a light utilization rate by mirror-reflecting a part of the light emitted from the fluorescent film 1018. Another object is to protect the fluorescent film 1018 from collision of negative ions. Another object is to make it function as an electrode for applying an electron beam acceleration voltage. Another object is to make the fluorescent film 1018 function as a conductive path for excited electrons. The metal back 1019 is formed by forming a fluorescent film 1018 on the face plate substrate 1017, smoothing the surface of the fluorescent film, and vacuum-depositing Al thereon. When a fluorescent material for low voltage is used for the fluorescent film 1018, the metal back 1019 is not used.
[0083]
Although not used in this embodiment, a transparent electrode made of, for example, ITO is provided between the face plate substrate 1017 and the fluorescent film 1018 for the purpose of applying an acceleration voltage and improving the conductivity of the fluorescent film. You may.
[0084]
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view along AA ′ of FIG. Referring to FIG. 11, the spacer 1020 is formed by forming the high resistance film 11 for the purpose of preventing static electricity on the surface of the insulating member 1, and inside the face plate 1017 (such as a metal back 1019) and the surface of the substrate 1011 ( The contact surface 3 faces the row wiring 1013 or the column wiring 1014), and the low resistance film 21 is formed on the side surface 5 in contact with the contact surface 3. The spacers 1020 are arranged as many as necessary to achieve the purpose and at necessary intervals.
[0085]
The high-resistance film 11 is formed on at least the surface of the support member 1 that is exposed to vacuum in the hermetic container, and the inside of the face plate 1017 (through the low-resistance film 21). It is electrically connected to the electrodes 1041 on the surface of the substrate 1011 (such as the metal back 1019) and the surface (the row wiring 1013 and the column wiring 1014) of the substrate 1011. The spacer 1020 has an insulating property enough to cut off a high voltage applied between the row wiring 1013 and the column wiring 1014 on the substrate 1011 and the metal back 1019 on the inner surface of the face plate 1017, and the surface of the spacer 1020. It is necessary to have conductivity enough to prevent charging to the surface.
[0086]
The spacer 1020 is formed in a desired shape and structure before being fixed to the substrate. Therefore, even if a desired film is formed on the long spacer or the surface, the film can be accurately and reliably installed, and the number of film forming steps in manufacturing a display panel can be reduced.
[0087]
Examples of the support member 1 of the spacer 1020 include quartz glass, glass with a reduced content of impurities such as Na, soda lime glass, and ceramic members such as alumina. The supporting member 1 preferably has a coefficient of thermal expansion close to that of the member forming the airtight container and the substrate 1011. In particular, it is preferable that the difference in the coefficient of thermal expansion between the supporting member 1 and the substrate 1011 is within 5%. If the difference in the coefficient of thermal expansion is small, a force due to a temperature change is unlikely to be applied to the spacer, the joining member, the supporting member, and the like, and it is unlikely to be broken. Although not shown in FIG. 11, it is preferable that the coefficients of thermal expansion of the support member 1030 and the substrate 1011 are also close, and it is particularly preferable that the difference be within 5%. The high resistance film 11 has a surface resistance of 10 in consideration of maintaining the antistatic effect and suppressing power consumption due to leakage current. 5 [Ω / □] -10 12 It is preferable to be within the range of [Ω / □]. The low-resistance film 21 may be selected to have a resistance value sufficiently lower than that of the high-resistance film 11, such as a metal or alloy such as Ni, Cr, Au, Mo, W, Pt, Ti, Al, Cu, and Pd. And a printed conductor composed of a metal such as Pd, Ag, Au, RuO2, and Pd-Ag, or a metal oxide and glass, a transparent conductor such as In2O3-SnO2, and a semiconductor material such as polysilicon. .
[0088]
The external terminals Dx1 to Dxm, Dy1 to Dyn, and Hv shown in FIG. 1 are air-tightly structured electric connection terminals provided for electrically connecting the display panel to an electric circuit (not shown). The external terminals Dx1 to Dxm are electrically connected to the row wiring 1013 of the multi-electron beam source. The external terminals Dy1 to Dyn are electrically connected to the column direction wiring 1014 of the multi-electron beam source. The external terminal Hv is electrically connected to the metal back 1019 of the face plate.
[0089]
Further, in order to evacuate the inside of the airtight container to a vacuum, after assembling the airtight container, an exhaust pipe (not shown) and a vacuum pump are connected, and the inside of the airtight container is 1.3 × 10 -4 [Pa] (10 -7 [Torr]) is evacuated to a vacuum. Thereafter, the exhaust pipe is sealed, but a getter film (not shown) is formed at a predetermined position in the airtight container immediately before or after the sealing in order to maintain the degree of vacuum in the airtight container. The getter film is, for example, a film obtained by heating and depositing a getter material containing Ba as a main component by a heater or high-frequency heating. -2 ~ 1.3 × 10 -4 [Pa] (10 -5 -10 -7 [Torr]).
[0090]
As described above, the image display device including the display panel according to the present embodiment emits electrons from each cold cathode element 1012 when a voltage is applied to each cold cathode element 1012 through the external terminals Dx1 to Dxm and Dy1 to Dyn. I do. At the same time, when a high voltage of several hundred [V] to several [kV] is applied to the metal back 1019 through the external terminal Hv, the electrons emitted from the cold cathode element 1012 are accelerated, and the inner surface of the face plate 1017 collide. As a result, the phosphor of each color constituting the fluorescent film 1018 is excited and emits light, and an image is displayed.
[0091]
Normally, the voltage applied to the surface conduction electron-emitting device 1012 which is a cold cathode device is about 12 to 16 [V], and the distance d between the metal back 1019 and the cold cathode device 1012 is 0.1 [mm] to 8 [mm]. Preferably, the voltage between the metal back 1019 and the cold cathode element 1012 is about 0.1 [kV] to about 10 [kV].
[0092]
Next, specific examples of the present invention and manufacturing steps thereof will be described.
(First embodiment)
The first embodiment is an example of an image forming apparatus including a display panel in which spacers are fixed by support members 1030 shown in FIG.
[0093]
"Electron source production"
First, as shown in FIG. 1, the row direction wiring 1013, the column direction wiring 1014, the interelectrode insulating layer (not shown), the interelectrode electrode of the surface conduction electron-emitting device 1012 and the conductive thin film are previously formed on the substrate 1011. Formed.
[0094]
"Production of spacer substrate"
Next, a spacer 1020 (see FIG. 1) as an atmospheric pressure-resistant structural support for the display panel was manufactured using an insulating member (300 mm × 2 mm × 0.2 mm) made of soda lime glass. At that time, a long member having a cross section of 2 mm × 0.2 mm was formed by a heat stretching method, and cut as needed to produce a spacer substrate.
[0095]
"Deposition of high-resistance spacer and electrode"
First, a high-resistance film was formed on four surfaces (300 mm × 2 mm and 300 mm × 0.2 mm front and rear surfaces) of the spacer surface in the image forming region of the airtight container. Next, conductive is applied to two surfaces (two surfaces of 300 × 0.2 mm) in contact with the face plate or the rear plate and a region from the side of the 300 mm × 2 mm surface in contact with the face plate or the rear plate to a height of 0.1 mm. A conductive film was formed.
[0096]
At this time, a Cr-Al nitride film (200 nm thick, about 109 [Ω / □]) formed by simultaneously sputtering with a high frequency power supply using Cr and Al as targets was used as the high resistance film.
[0097]
The conductive film serves to secure the electrical connection between the high-resistance film formed on the spacer and the face plate and the electrical connection between the high-resistance film and the rear plate, and also suppresses the electric field around the spacer to emit electrons. The purpose is to control the trajectory of the electron beam from the element.
[0098]
"Supporting member"
As shown in FIG. 3, the support member 1030 fixed to both ends of the spacer 1020 has a length and a width of 5 mm and a height of 0.5 mm, and has a groove 1031 (width 0. 25 mm, length 2 mm).
[0099]
"Joint members"
As the joining members 1052 and 1053, an inorganic adhesive having alumina as a base material was used. The difference between the joining member 1052 and the joining member 1053 lies in the particle size of alumina as a base material. Since the bonding area allowed for fixing the spacer 1020 and the supporting member 1030 is relatively small, the joining member 1052 was made of alumina having a particle diameter of about φ50 μm. On the other hand, since the adhesion area between the support member 1030 and the rear plate 1015 is large, alumina having a particle diameter of about φ100 μm was used.
[0100]
"Assembling spacers and support members"
As shown in FIG. 2, grooves (width: 0.25 mm, length: 2 mm) provided in the center of the support member 1030 shown in FIG. 3 are fitted into both ends of the spacer 1020, and fixed by the joining member 1052.
[0101]
"Spacer assembly"
Next, as shown in FIG. 4, the spacer 1020 is aligned so as to be substantially perpendicular to the center of the row wiring 1013 in the electron beam emission region of the rear plate 1015, and the support member 1030 and the rear plate 1015 Was bonded and fixed by a joining member 1053. At this time, the joining member 1053 was arranged on the extension of the line 1054 extending in the longitudinal direction of the spacer 1020 and bisecting the spacer 1020 so as to be symmetric with respect to the extension, and bonded.
[0102]
"Seal of rear plate and face plate"
Next, as shown in FIG. 1, a side wall 1016 was set on the rear plate 1015 via a frit glass (not shown). Next, frit glass was applied to a portion of the side wall 1016 that was in contact with the face plate 1017. The face plate 1017 has an inner surface provided with a phosphor film 1018 and a metal back 1019 formed of stripe-shaped phosphors extending in the column direction (Y direction).
[0103]
Next, the plane of the face plate 1017 and the plane of the rear plate 1015 were brought close to each other in parallel, and the side wall 1016, the face plate 1017, and the rear plate 1015 were joined and sealed by baking at 400 to 500 ° C. for 10 minutes or more.
[0104]
"Power process and encapsulation"
The inside of the airtight container prepared as described above was evacuated with a vacuum pump through an exhaust pipe to a sufficient degree of vacuum. Next, power was supplied to each element via the row direction wiring 1013 and the column direction wiring 1014 through the external terminals Dx1 to Dxm and Dy1 to Dyn, and an energization forming process and an energization activation process were performed to manufacture a multi-electron beam source. . Next, 1.3 × 10 -3 [Pa] (10 -6 [Torr]), the exhaust pipe (not shown) was heated and welded with a gas burner at a degree of vacuum of about [Torr], and the envelope was sealed. Finally, a getter process was performed at a time t at which the degree of vacuum after sealing was maintained.
[0105]
"Image formation"
An image was formed by the image forming apparatus including the display panel completed as described above. At this time, an operation signal and a modulation signal are applied to the respective cold cathode devices (surface conduction electron-emitting devices) 1012 from signal generators (not shown) through terminals Dx1 to Dxm and Dy1 to Dyn outside the container. Electrons were emitted from the element 1012. Also, by applying a high voltage to the metal back 1019 from the high voltage terminal Hv, electrons emitted from the cold cathode device were accelerated and collided with the fluorescent film 1018 to excite and emit a phosphor of each color to display an image. . The applied voltage Va to the high voltage terminal Hv was set to about 3 [kV] to 10 [kV], and the applied voltage Vf to the windings 1013 and 1014 was set to 14 [kV].
[0106]
At this time, a row of light-emitting spots is formed two-dimensionally at equal intervals, including light-emitting spots generated by electrons emitted from the cold cathode elements 1012 located close to the spacers 1020, and a clear color image with good color reproducibility is obtained. Could be displayed.
(Second embodiment)
The second embodiment is an example of an image forming apparatus including a display panel in which a spacer is fixed by a support member 1030 in FIG.
[0107]
The second embodiment is the same as the above-described first embodiment, except for the portion relating to the support member 1030. Here, a description will be given focusing on differences from the first embodiment.
[0108]
"Supporting member"
As shown in FIG. 6, the support members 1030 fixed to both ends of the spacer 1020 have a length and a width of 5 mm and a height of 0.5 mm. A groove 1031 having a width of 0.25 mm and a length of 2 mm and a hole 1055 (φ2 mm) formed on a line 1054 that bisects the groove 1031 are formed in the center of the support member 1030. The groove 1031 and the hole 1055 are connected.
[0109]
"Assembling spacers and support members"
As shown in FIG. 7, the grooves 1031 of the support member 1030 shown in FIG.
"Assembling spacers"
The spacer 1020 was positioned so as to be substantially perpendicular to the center of the row wiring 1013 in the electron beam emission region of the rear plate 1015, and the support member 1030 and the rear plate 1015 were bonded and fixed by the joining member 1053. At this time, the support member 1030 and the rear plate 1015 were bonded by disposing the joining member 1053 in the hole 1055 symmetrically positioned with respect to the line 1054 on the line 1054 that bisects the spacer 1020 in the longitudinal direction. .
[0110]
Thereafter, similarly to the first embodiment, “sealing of the rear plate and the face plate” and “electron source process and sealing” were performed. Further, when "image formation" was performed in the same manner as in the first embodiment, a clear color image with good color reproducibility was displayed. (Third embodiment)
The third embodiment is an example of an image forming apparatus including a display panel in which a spacer is fixed by a support member 1030 in FIG.
[0111]
The third embodiment is the same as the above-described first embodiment, except for the portion relating to the support member 1030. Here, a description will be given focusing on differences from the first embodiment.
[0112]
"Supporting member"
The support members 1030 fixed to both ends of the spacer 1020 have a length and width of 5 mm and a height of 0.5 mm as shown in FIG. A groove 1031 having a width of 0.25 mm and a length of 2 mm and a hole 1055 (φ2 mm) formed on a line 1054 bisecting the groove 1031 are formed at the center of the support member 1030. The difference from the second embodiment is that, in the third embodiment, the groove 1031 and the hole 1055 are not connected.
[0113]
"Assembling spacers and support members"
The grooves 1031 of the support member 1030 shown in FIG. 8 were fitted into both ends of the spacer 1020, and were fixed by the joining members 1052.
[0114]
"Assembling spacers"
As in the second embodiment, the spacer 1020 is aligned so as to be substantially perpendicular to the center of the row wiring 1013 in the electron beam emission region of the rear plate 1015, and the support member 1030 and the rear plate 1015 are joined to each other. Adhesion and fixation were performed by 1053. At this time, the support member 1030 and the rear plate 1015 were bonded by disposing the joining member 1053 in the hole 1055 symmetrically positioned with respect to the line 1054 on the line 1054 that bisects the spacer 1020 in the longitudinal direction. .
[0115]
Thereafter, similarly to the first embodiment, “sealing of the rear plate and the face plate” and “electron source process and sealing” were performed. Further, when "image formation" was performed in the same manner as in the first embodiment, a color image with good color reproducibility was displayed on the washing surface.
[0116]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the spacer is fixed to only one substrate, the influence of the displacement of the fixing position between the spacer and the substrate due to shrinkage or expansion is reduced, so that the image display device is manufactured with the reliability as designed. can do. Since the supporting members at both ends in the longitudinal direction of the spacer are fixed to the substrate, stress due to contraction and expansion is generated in the longitudinal direction of the spacer, so that the spacer is prevented from being broken. Spacers that have been manufactured in a desired shape or the like in advance can be installed at desired positions without displacement or destruction, so even long spacers or spacers with the desired film formed on the surface can be accurately and accurately. It can be reliably installed, and the number of film forming steps can be reduced.
[0117]
Further, since the hole for disposing the joining member is provided, the joining member can be easily arranged on a line bisecting the spacer, and a longitudinal stress is generated at the center of the spacer, and Can be easily prevented from being destroyed.
[0118]
In addition, since the difference between the coefficients of thermal expansion of the spacer, the support member, and the substrate is small, a force due to a temperature change is unlikely to be applied and the spacer is not easily broken.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a display panel forming an image display device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view in the Y direction for explaining a spacer and a support member shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a perspective view illustrating a support member illustrated in FIG. 1;
FIG. 4 is a top view of the display panel for explaining the rear plate shown in FIG. 1;
FIG. 5 is a diagram illustrating a positional relationship among a rear plate, a spacer, and a support member illustrated in FIG. 1;
FIG. 6 is a perspective view showing another configuration example of the support member.
FIG. 7 is a top view of the display panel when the support member of FIG. 6 is used.
FIG. 8 is a perspective view showing still another configuration example of the support member.
FIG. 9 is a plan view of a multi-electron beam source used for a display panel.
FIG. 10 is a sectional view of a multi-electron beam source.
FIG. 11 is a cross-sectional view of a display panel.
FIG. 12 is a perspective view showing an example of a display panel constituting a conventional flat-type image display device.
[Explanation of symbols]
1011 substrate
1012 Cold cathode device
1013 Row direction wiring
1014 column direction wiring
1015 Rear plate
1016 Side wall
1017 face plate
1018 fluorescent film
1019 metal back
1020 spacer
1030 Supporting member
1031 groove
1041 electrode
1052,1053 Joining member
1054 lines
1055 hole
1102 column direction wiring electrode
1103 row direction wiring electrode
1104 Device electrode
Dx1 to Dxm, Dy1 to Dyn, Hv Outer container terminal