JP2006049295A - Image display apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、耐大気圧支持構造を有する画像表示装置に関する。 The present invention relates to an image display apparatus having an atmospheric pressure resistant structure.
近年、電子放出素子を用いた画像表示装置のうちで、奥行きの薄い平面型表示装置が、省スペースかつ軽量であることから、ブラウン管型の表示装置に置き換わるものとして注目されている。 2. Description of the Related Art In recent years, among image display devices using electron-emitting devices, flat display devices with a small depth are attracting attention as replacements for CRT type display devices because they are space-saving and lightweight.
このような平面型の表示装置は、電子放出素子を有するリアプレートと、電子線の照射によって発光する発光部材(蛍光体)を有するフェースプレートとを、枠部材を介して接合した気密容器を有し、上記気密容器の内部は10のマイナス6乗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したがい、気密容器内部と外部の気圧差によるリアプレートおよびフェースプレートの変形あるいは破壊を防止する手段が必要となる。このため、気密容器内部には、ガラス等からなり大気圧を支えるための構造支持体(スペーサあるいはリブと呼ばれる)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リアプレートと蛍光膜が形成されたフェースプレート間は通常サブミリないし数ミリに保たれ、前述したように気密容器内部は高真空に保持されている。また、スペーサは、リアプレートとフェースプレート間を飛翔する電子の軌道に大きく影響してはならない。電子軌道に影響を与える原因はスペーサが存在することによって生じる、スペーサ近傍の静的あるいは帯電による動的な電場変化である。スペーサ帯電は電子源から放出した電子の一部あるいはフェースプレートで反射した電子がスペーサに入射して、スペーサから二次電子が放出されること、あるいは電子の衝突により電離したイオンが表面に付着することによるものと考えられる。 Such a flat display device has an airtight container in which a rear plate having an electron-emitting device and a face plate having a light emitting member (phosphor) that emits light when irradiated with an electron beam are joined via a frame member. The inside of the hermetic container is maintained at a vacuum of about 10 to the sixth power of Torr, and as the display area of the image display device increases, the rear plate and the face plate due to the pressure difference between the inside of the hermetic container and the outside. A means for preventing deformation or destruction is required. For this reason, a structural support (called a spacer or a rib) made of glass or the like for supporting atmospheric pressure is provided inside the hermetic container. In this way, the space between the rear plate on which the multi-beam electron source is formed and the face plate on which the fluorescent film is formed is usually maintained at a submillimeter to several millimeters, and the inside of the hermetic container is maintained at a high vacuum as described above. . The spacer should not greatly affect the trajectory of electrons flying between the rear plate and the face plate. The cause of the influence on the electron trajectory is a static electric field change due to static or electrification in the vicinity of the spacer caused by the presence of the spacer. In spacer charging, a part of the electrons emitted from the electron source or the electrons reflected by the face plate enter the spacer, and secondary electrons are emitted from the spacer, or ions ionized by the collision of the electrons adhere to the surface. This is probably due to this.
スペーサが正帯電するとスペーサ近傍を飛翔する電子がスペーサに引き寄せられるためスペーサ近傍で表示画像に歪みを生ずる。帯電の影響はリアプレートとフェースプレート間隔が大きくなるに従い顕著になる。 When the spacer is positively charged, electrons flying in the vicinity of the spacer are attracted to the spacer, so that the display image is distorted in the vicinity of the spacer. The effect of charging becomes more prominent as the distance between the rear plate and the face plate increases.
一般に帯電を抑制する手段として、スペーサ表面に導電性を付与し、若干の電流を流すことで電荷を除去することが行なわれる。 In general, as a means for suppressing charging, conductivity is imparted to the spacer surface, and the electric charge is removed by passing a slight current.
このような表示装置の一例として、特許文献1や特許文献2に開示される表示装置がある。特許文献1には、リアプレートとフェースプレート間での意図せぬ放電現象の対策として、フェースプレート上のアノード電極を短冊状に分割し、抵抗体を介して高圧電源とつながる共通電極に接続する構成、及びこのフェースプレートとスペーサとの電気的接続方法が記載されている。
As an example of such a display device, there are display devices disclosed in
また、特許公報2には、アノード電極が形成されない領域(非表示領域)の電界を弱めることを目的として、アノード電極と、該アノード電極よりも低電位に規定されたガード電極とをフェースプレート上に設け、更に該アノード電極と該ガード電極とに電気的に接続された抵抗膜が記載されている。この構成によって、ガード電極と枠部分との間の領域の電界を弱め、非表示領域に配置される部材の形状等に起因する放電の発生を防止している。そして、この表示装置も、スペーサを有し、該スペーサは基材に抵抗膜が被覆された物であり、前記アノード電極及びガード電極と電気的に接続することが記載されている。
特許文献1及び特許文献2に記載のように、アノード電極が設けられたフェースプレート上には、アノード電極以外の様様な電極が配置される場合がある。様様な電極とは、特許文献1では、共通電極105であり、特許文献2では、電位規定電極1015である。一方両文献にも開示される、耐大気圧構造であるスペーサは、表示装置の真空パネルの様様な個所で耐大気圧機能を発揮するため、上述のアノード電極とそれ以外の様様な電極とを跨って配置することが検討されている。また、両文献に記載のように、スペーサには、耐大気圧構造としての機能とともに、チャージアップ対策を施すことも要求されている。チャージアップ対策としては、表面に帯電防止膜を設けることが開示されているが、上述のように、アノード電極と様様な電極間を跨って配置する場合には、スペーサがアノード電極と様様な電極とを電気的に接続する導電パスの役割を果たすため、単に帯電防止膜を表面に形成するだけでなく、アノード電極と様様な電極との間での電気的な挙動を考慮した最適な設計が望まれる。本発明はこのような構造の表示装置における新規なスペーサを提供することを目的とする。
As described in
上記課題を解決する本発明は、電位規定された導電体を有する第一の基板と、前記導電体よりも高電位に規定された電極と該電極に抵抗体を介して接続されたアノード電極とを有し、前記第一の基板に対向して配置された第二の基板と、前記導電体と前記電極及びアノード電極とに当接して前記第一の基板と前記第二の基板の間隔を規定するスペーサとを有する画像形成装置であって、前記スペーサは、基材と、該基材の少なくとも側面を被覆し、前記導電体と前記電極及びアノード電極と電気的に接続する第一の抵抗膜と、該基材の前記第二の基板との対向面であって少なくとも前記抵抗体に対応する部分を被覆し、前記電極と前記アノード電極とに電気的に接続する第二の抵抗膜とを有し、前記第二の抵抗膜は以下の関係式を満たす事を特徴とする画像形成装置である。
・第二の抵抗膜のシート抵抗値<第一の抵抗膜のシート抵抗値
・第二の抵抗膜の前記電極との接続部と前記アノード電極との接続部の間の抵抗値>抵抗体の抵抗値
また本発明は、電位規定された導電体を有する第一の基板と、前記導電体よりも高電位に規定されたアノード電極と、該アノード電極よりも低電位に規定されたガード電極と、該アノード電極と該ガード電極とに電気的に接続された抵抗膜とを有し、前記第一の基板に対向して配置された第二の基板と、前記導電体と前記アノード電極及びガード電極とに当接して前記第一の基板と前記第二の基板の間隔を規定するスペーサとを有する画像形成装置であって、前記スペーサは、基材と、該基材の少なくとも側面を被覆し、前記導電体と前記アノード電極及びガード電極と電気的に接続する第一の抵抗膜と、該基材の前記第二の基板との対向面であって少なくとも前記抵抗膜に対応する部分を被覆し、前記アノード電極と前記ガード電極とに電気的に接続する第二の抵抗膜とを有し、前記第二の抵抗膜のシート抵抗値は前記第一の抵抗膜のシート抵抗値よりも小さいことを特徴とする画像形成装置である。
The present invention for solving the above problems includes a first substrate having a potential-defined conductor, an electrode defined at a higher potential than the conductor, and an anode electrode connected to the electrode via a resistor. A second substrate disposed opposite the first substrate, the conductor, the electrode, and the anode electrode to contact the first substrate and the second substrate. An image forming apparatus having a spacer for defining, wherein the spacer covers a base material, at least a side surface of the base material, and is electrically connected to the conductor, the electrode, and the anode electrode. A second resistance film that covers at least a portion corresponding to the resistor and is a surface facing the second substrate of the base material and is electrically connected to the electrode and the anode electrode; And the second resistive film satisfies the following relational expression: The image forming apparatus according to symptoms.
The sheet resistance value of the second resistance film <the sheet resistance value of the first resistance film. The resistance value between the connection portion of the second resistance film with the electrode and the connection portion of the anode electrode> the resistance of the resistor. In addition, the present invention provides a first substrate having a potential-defined conductor, an anode electrode defined at a higher potential than the conductor, and a guard electrode defined at a lower potential than the anode electrode. A second substrate having a resistance film electrically connected to the anode electrode and the guard electrode and disposed opposite to the first substrate; the conductor; the anode electrode; and the guard. An image forming apparatus having a spacer that contacts an electrode and defines a distance between the first substrate and the second substrate, wherein the spacer covers a base material and at least a side surface of the base material. Electrically with the conductor and the anode and guard electrodes A first resistance film to be connected and a surface of the base material facing the second substrate and covering at least a portion corresponding to the resistance film, and electrically connected to the anode electrode and the guard electrode The sheet resistance value of the second resistance film is smaller than the sheet resistance value of the first resistance film.
本発明に寄れば、様様な電位が印加される複数の電極を有するフェースプレートに対して、抵抗膜を有するスペーサを配置した場合においても、フェースプレートに求められる電気的な動作(放電発生の抑制や、放電が発生した場合の放電電流の抑制等)を妨げることなく、良好な画像表示を実現できる。 According to the present invention, even when a spacer having a resistance film is arranged on a face plate having a plurality of electrodes to which various potentials are applied, the electrical operation required for the face plate (suppression of discharge generation) is achieved. In addition, a good image display can be realized without hindering the suppression of the discharge current when the discharge occurs.
本発明の画像形成装置は、平面型電子線表示装置に関するものであり、特に電界放出型素子や表面伝導型電子放出素子を用いた電子線表示装置は高電圧が必要という点から本発明が適用される好ましい形態である。 The image forming apparatus of the present invention relates to a flat-type electron beam display device, and in particular, the present invention is applied to an electron beam display device using a field emission type element or a surface conduction type electron emission element because a high voltage is required. Preferred form.
本発明を適用した平面型電子線表示装置の基本構成ついて、具体的な例を示して説明する。 The basic configuration of the flat-type electron beam display device to which the present invention is applied will be described with reference to specific examples.
図1は、実施例に用いた平面型電子線装置の斜視図であり、内部構造を示すためにパネルの一部を切り欠いて示している。 FIG. 1 is a perspective view of the planar electron beam apparatus used in the embodiment, and a part of the panel is cut away to show the internal structure.
図中、115は第一の基板であるリアプレ−ト、116は側壁、117は第二の基板であるフェ−スプレ−トであり、115〜117により表示パネルの内部を真空に維持するための気密容器を形成している。上記気密容器の内部は10−4(Pa)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、耐大気圧構造体として、スペーサ120が設けられており、該スペーサ120は画像表示領域の外側で固定治具(不図示)によって固定されている。
In the figure, 115 is a rear plate which is a first substrate, 116 is a side wall, 117 is a face plate which is a second substrate, and 115 to 117 is used to maintain the inside of the display panel in a vacuum. An airtight container is formed. Since the inside of the above airtight container is maintained at a vacuum of about 10 −4 (Pa), a
リアプレ−ト115には、冷陰極型電子放出素子112がN×M個形成されている(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。)。前記N×M個の冷陰極型電子放出素子は、M本の行方向配線113とN本の列方向配線114により単純マトリクス配置されている。なお、行方向配線113と列方向配線114の交差部は不図示の絶縁層にて絶縁されている。
N × M cold cathode electron-
本実施形態は表面伝導型電子放出素子を単純マトリクス配置するが、これに限定されること無く、FE型やMIM型の電子放出素子においても適用でき、単純マトリクス配置に限られるものではない。 In the present embodiment, the surface conduction electron-emitting devices are arranged in a simple matrix. However, the present invention is not limited to this, but can be applied to FE-type and MIM-type electron-emitting devices, and is not limited to the simple matrix arrangement.
図3に本実施形態で用いた表面伝導型電子放出素子の断面模式図(図1のB−B’断面に相当)を示す。ここで115はリアプレート、113は行方向配線、114は列方向配線、105は素子電極、106は導電性薄膜、107は通電フォ−ミング処理と通電活性化処理を行うことにより形成された電子放出部であり、104は電子放出部付近の導電性薄膜106に堆積したカーボン膜である。
FIG. 3 is a schematic sectional view of the surface conduction electron-emitting device used in this embodiment (corresponding to the B-B ′ section in FIG. 1). Here, 115 is a rear plate, 113 is a row-direction wiring, 114 is a column-direction wiring, 105 is an element electrode, 106 is a conductive thin film, 107 is an electron formed by performing energization forming processing and energization activation processing. An
フェ−スプレ−ト117には、蛍光膜118が形成されている。本実施形態はカラ−表示装置であるため、蛍光膜118の部分にはCRTの分野で用いられる赤、緑、青、の3原色の蛍光体が塗り分けられている。各色の蛍光体は、たとえば図4に示すようにストライプ状に塗り分けられ、蛍光体のストライプの間には黒色の導電体110が設けてある。
A
また、3原色の蛍光体の塗り分け方は前記図3に示したストライプ状の配列に限られるものではなく、電子源の配列に応じて、たとえばデルタ状配列など、それ以外の配列であってもよい。 In addition, the method of separately applying the phosphors of the three primary colors is not limited to the stripe arrangement shown in FIG. 3, and other arrangements such as a delta arrangement may be used depending on the arrangement of the electron sources. Also good.
なお、モノクロ−ムの表示パネルを作成する場合には、単色の蛍光体材料を蛍光膜118に用いればよく、また黒色導電材料は必ずしも用いなくともよい。
When a monochrome display panel is manufactured, a monochromatic phosphor material may be used for the
また、蛍光膜118のリアプレ−ト側の面には、アノード電極としてCRTの分野では公知のメタルバック119を設けてある。
Further, a metal back 119 known in the field of CRT is provided as an anode electrode on the surface of the
さらに、フェースプレートには、アノード電極へ不図示の抵抗体123を介して電位を供給する電極121を備えている。尚、抵抗体123については、後述の図5等を参照されたい。抵抗体123は、万が一メタルバックとリアプレートとの間で放電した場合に電流を抑制し、放電ダメージを軽減するために有効である。蛍光体上に100nm〜200nm程度の厚さのメタルバック処理を施した場合には、メタルバックに印加する加速電圧(Va)は、10kV程度が好ましい。この条件であれば、電子放出素子から放出され、加速された電子のメタルバックへの透過率は1に近く、利用効率が高いからである。このような理由から、メタルバックの印加電圧を10kVに設計した場合、抵抗体123の抵抗値の上限は、1GΩ程度が好ましい。この条件であれば、1素子の放出電流を1〜10μA、1000素子同時に駆動する線順次駆動においても、抵抗体123での電圧降下は、1kV程度となり、良好な画像表示が行えるからである。さらにVaが10kVを超える場合も考慮すると、抵抗体123の抵抗値の上限は10GΩ程度が好ましい。また抵抗値の下限は放電時に流れる電流が素子破壊に対して障害がない程度に選択する。Va=10kVの動作中に、放電によって電子源とメタルバック間に数100mAの電流が流れると、破壊が顕著になる。従って抵抗体123の抵抗値は具体的には10kΩ〜10GΩから選択される。
Further, the face plate is provided with an
またさらに、フェースプレートには、不図示の抵抗膜124を介して電極121と電気的に接続されるガード電極122を備えている。尚、抵抗膜124については、後述の図7等を参照されたい。ガード電極122は、アノード電位をより高くした場合や、電子線表示装置の周辺部をより狭くした場合に、周辺部の電位の持ち上がりを防ぐために有効である。このとき抵抗膜124は沿面放電を防ぐために有効である。なお、ガード電極122の効果は電極121が無い構成でも有効であり、この場合はガード電極とアノード電極とが抵抗膜124を介して接続される。
Furthermore, the face plate is provided with a
図2は図1のA−A’断面の模式図であり、各部の番号は図1に対応している。スペーサ120は絶縁牲基材100の表面に帯電防止を目的とした高抵抗膜(第一の抵抗膜)101を成膜した部材からなるもので、上記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。スペーサ120の絶縁性部材100としては、例えば石英ガラス、Na等の不純物含有量を減少したガラス、ソーダライムガラス、アルミナ等のセラミックス部材等が挙げられ、熱膨張率が気密容器を成す部材と近いものが好ましい。
FIG. 2 is a schematic diagram of the A-A ′ cross section of FIG. 1, and the numbers of the respective parts correspond to FIG. 1. The
なお、ここで説明される態様においては、スペーサ120の形状は薄板状とし、行方向配線113に平行に配置され、行方向配線113に電気的に接続されている。
In the embodiment described here, the
ここで図5、図6を用いて本発明の特徴要件である電極121およびガード電極122周辺の構成を詳細に説明する。
Here, the configuration around the
図5は本発明の第二の抵抗膜102を説明する図で、図1のC−C’断面を、第二の抵抗膜102の機能を説明するために必要なものだけを抽出して描いた模式図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining the second
117はフェースプレートで、内面に黒色導電体110、メタルバック119、電極121、抵抗体123を備え、電極121は真空容器外部の高圧電源に接続され、抵抗体123を介してメタルバック119へ電位を供給する。120はスペーサで、基材100の表面に高抵抗膜101が形成されており、さらにスペーサ120のフェースプレートと対面する面(以下端面と呼ぶ)の少なくとも電極121に接触する部位とメタルバック119に接触する部位との間の部分(以下、非接触部分という)には、抵抗膜102が形成されている。115はリアプレートで、スペーサ120は行方向配線113の上に配置されている。さらにスペーサ120は固定部材125によって画像表示領域外にて固定されている。スペーサ120の端面の、電極121との接続部とメタルバック119との接続部との間の部分(図5中、d1の部分であり、上述の非接触部分)は、行方向配線113の電位が影響して電位降下してしまい、対面する抵抗体123との電界強度が増す。このため、非接触部の長さ(図中d1)とスペーサの高さ(図中h)によっては、放電に至ることがある。本発明では、抵抗膜102のシート抵抗を高抵抗膜101よりも低くすることで該電位降下を抑制することができ、放電抑制につながる。
A
一般に電子放出するといわれる電界強度10の9乗V/mを超えないように、抵抗膜102のシート抵抗値を選ぶ必要がある。例として、非接触部の間隔(抵抗膜102と抵抗体123の間隔)を1μmとした場合に必要なシート抵抗値を、抵抗体123と抵抗膜102の非接触部の長さd1のスペーサ120の高さhに対する比と、Vaとで表1にまとめた。尚、表1中の値は、抵抗膜102のシート抵抗値と、高抵抗膜101のシート抵抗値との比である。抵抗体123とスペーサ120との間隔は、両者が確実に接触しない様に、好ましくは1μm以上必要である。また、好ましくはd1を2mm以上、画像形成層の薄型化のためにスペーサの高さhは4mm以下、高輝度化のためにVaを10kV以上に設定すると、表1より、抵抗膜102のシート抵抗は高抵抗膜101のシート抵抗の1/10以下であることが好ましい。
It is necessary to select the sheet resistance value of the
さらに好ましくは、非接触部の電界強度が10の7乗V/mを超えないほうが、形状設計の自由度が得られて好ましい。このときに必要な抵抗膜102のシート抵抗値は電界強度が10の9乗で求めたときのおよそ1/100となる。よって、抵抗膜102のシート抵抗は高抵抗膜101の1/1000以下であることがより好ましい。
More preferably, the electric field strength of the non-contact portion does not exceed 10 7 V / m because the degree of freedom in shape design is obtained. The sheet resistance value of the
一方で、抵抗膜102は、万一画像表示領域内で放電(フェースプレートのアノードとリアプレートの配線(または電子放出素子)との間の放電)した場合の放電電流抑制機能も必要である。よって、スペーサ端面の、電極121との接触部と、メタルバック119との接触部の間の部分(非接触部分)の抵抗値が、少なくとも抵抗体123の抵抗値よりも高い必要がある。
On the other hand, the
さらに、スペーサ端面の、電極121との接続部と、メタルバック119との接続部の間の部分(非接触部分)の抵抗値が、抵抗体123の抵抗値の100倍以上であれば、抵抗体123の持つ本来の放電電流抑制効果が得られるので、より好ましい。
Furthermore, if the resistance value of the portion (non-contact portion) between the connection portion with the
高抵抗膜102は、スペーサ端面の、少なくとも電極121との接続部と、メタルバック119との接続部との間の部分(非接触部分)にあればよく、スペーサ120の端面の全域に形成されていても良い。
The
また、スペーサ120の端面には電極121とメタルバック119との電気的接続を良好にするための電極を設けても良いが、その場合は、スペーサ端面の、電極121との接続部と、メタルバック119との接続部の間の部分(非接触部分)には電極を形成しないことが必要である。
In addition, an electrode for improving the electrical connection between the
図6は本発明の第二の抵抗膜103を説明する図で、図1のC−C’断面を、第二の低抵抗膜103の機能を説明するために必要なものだけを抽出して描いた模式図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining the
117はフェースプレートで、内面に黒色導電体110、メタルバック119、ガード電極122、抵抗膜124を備え、ガード電極122は抵抗膜124を介してメタルバック119と電気的に接続される。ガード電極122へはGND電位もしくはアノード電位よりも十分に低い電位が与えられ、メタルバック119へはアノード電位が印加される。120はスペーサで、基材100の表面に高抵抗膜101が形成されており、さらにスペーサ120のフェースプレートと対面する面(以下端面と呼ぶ)の、少なくともガード電極122との接続部と、メタルバック119との接続部の間の部分(以下第二の非接触部分という)には抵抗膜103が形成されている。
A
尚、上述のとおり、図6では、抵抗膜103の要件及び機能を説明するのに必要な主要構成を抽出しているので、図1のC−C‘断面を忠実に記載するものではなく、例えば電極121は省略している。115はリアプレートで、スペーサ120は行方向配線113の上に配置されている。さらにスペーサ120は固定部材125によって画像表示領域外にて固定されている。スペーサ120の端面の、ガード電極122との接続部と、メタルバック119との接続部の間の部分(第二の非接触部分)の電位分布は、行方向配線113の電位が影響して、抵抗膜124の電位分布とは異なる。この結果、この部分(第二の非接触部分)の電界強度が増し、抵抗膜124と抵抗膜103の非接触部の長さ(図中d2)とスペーサの高さ(図中h)によっては、放電に至ることがある。抵抗膜103のシート抵抗を高抵抗膜101よりも低くすることで、この電位分布の差異を抑制することができ、結果放電が抑制できる。
Note that, as described above, in FIG. 6, the main configuration necessary to explain the requirements and functions of the
一般に電子放出するといわれる電界強度10の9乗V/mを超えないように、抵抗膜103のシート抵抗値を選ぶ必要がある。例として、非接触部の間隔を1μmとした場合に、抵抗膜103に必要なシート抵抗値を、スペーサ高さに対する、ガード電極122とメタルバック119との間の距離(d2)の比と、Vaとで表2にまとめた。尚、表2中の値は、抵抗膜103のシート抵抗値と高抵抗膜101のシート抵抗値との比である。抵抗膜124とスペーサ120との間隔は、両者が確実に接触しない様に、好ましくは1μm以上必要である。また、スペーサ120の、ガード電極122との接続部とアノード119との接続部の間の部分(第二の非接触部分)の電界集中を緩和するために、スペーサ高さhと、ガード電極122とメタルバック119との間の距離d2の比d2/hが1以上が好ましい。さらに、高輝度化のためにVaを10kV以上に想定すると、表2より、抵抗膜103のシート抵抗は高抵抗膜101のシート抵抗の1/10以下であることが好ましい。
It is necessary to select the sheet resistance value of the
さらに好ましくは、第二の非接触部分の電界強度が10の7乗V/mを超えないほうが、設計の自由度が得られて好ましい。このときに必要な抵抗膜103のシート抵抗値は電界強度が10の9乗で求めたときのおよそ1/100となる。よって、抵抗膜103のシート抵抗は高抵抗膜101の1/1000以下であることがより好ましい。
More preferably, the electric field strength of the second non-contact portion does not exceed 10 7 V / m because design flexibility is obtained. The sheet resistance value of the
高抵抗膜103は少なくともガード電極122との接続部とメタルバック119との接続部との間の部分(第二の非接触部分)にあればよく、スペーサ120の端面の全域に形成されていても良い。
The
また、スペーサ120の端面にはガード電極122とメタルバック119との電気的接続を良好にするための電極を設けても良い。ただしその場合は、スペーサ端面のガード電極122との接続部と、メタルバック119との接続部の間の部分(第二の非接触部分)には電極を形成しないことが必要である。
Further, an electrode for improving the electrical connection between the
電極121とガード電極122の両者を有するフェースプレートに本発明を適用することも出来る。この構成を図7に示す。部番等は図5、図6と同じである。このような構成の場合には、電極121がガード電極122とアノード電極(メタルバック119)の間に配置され、電極121とガード電極122は抵抗膜124を介して接続することによって、放電発生の抑制と、放電によるダメージの抑制を両立することができ、好ましい。
The present invention can also be applied to a face plate having both the
最後に、図1中、Dx1〜DxmおよびDy1〜DynおよびHvは、当該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。Dx1〜Dxmは電子源の行方向配線113と、Dy1〜Dynは電子源の列方向配線114と、Hvはフェ−スプレ−トの電極121と電気的に接続している。
Finally, in FIG. 1, Dx1 to Dxm and Dy1 to Dyn and Hv are electrical connection terminals having an airtight structure provided for electrically connecting the display panel and an electric circuit (not shown). Dx1 to Dxm are electrically connected to the
以上説明した表示パネルは、容器外端子Dx1ないしDxm、Dy1ないしDynを通じて各冷陰極型電子放出素子112に電圧を印加すると、各冷陰極型電子放出素子112から電子が放出される。それと同時にメタルバック119に容器外端子Hvおよび電極121を通じて数キロボルトの高圧を印加して、上記放出された電子を加速し、フェースプレート117の内面に衝突させる。これにより、蛍光膜118を構成する各色の蛍光体が励起されて発光し、画像が表示される。
In the display panel described above, when a voltage is applied to each cold cathode type
通常、表面伝導型電子放出素子への印加電圧Vfは12〜16V程度、メタルバック119と冷陰極型電子放出素子112との距離dは0.1mmから8mm程度、メタルバック119と冷陰極型電子放出素子112間の電圧Vaは1kVから15kV程度である。
Usually, the applied voltage Vf to the surface conduction electron-emitting device is about 12 to 16 V, the distance d between the metal back 119 and the cold cathode type
以下、具体的な実施例を挙げて本発明を詳しく説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with specific examples.
(実施例1)
本実施例は放電抑制および放電電流抑制を実現する画像形成装置であり、図5を用いて説明する。
Example 1
The present embodiment is an image forming apparatus that realizes discharge suppression and discharge current suppression, and will be described with reference to FIG.
117はフェースプレートで、内面に黒色導電体110、メタルバック119、電極121、抵抗体123を備え、電極121は真空容器外部の高圧電源に接続され、抵抗体123を介してメタルバック119へ電位を供給する。120はスペーサで、基材100の表面に高抵抗膜101が形成されており、さらにスペーサ120のフェースプレートと対面する端面の、電極121との接続部と、メタルバック119との接続部との間の部分(非接触部分)には抵抗膜102が形成されている。115はリアプレートで、スペーサ120は行方向配線113の上に配置されている。さらにスペーサ120は固定部材125によって画像表示領域外にて固定されている。
A
スペーサ120の、高さhは2mm、端面の幅は200μm、電極121との接続部とメタルバック119との接続部の距離d1(非接触部分の長さd1)は4mmである。
The
メタルバック119は、行方向配線と平行方向に、行方向配線2行おきにレーザーによりカットしており、スペーサ120はカットされたメタルバック短冊の中心に配置している。
The metal back 119 is cut by a laser every two rows in the row direction wiring in a direction parallel to the row direction wiring, and the
抵抗体123は厚膜抵抗体として一般的な酸化ルテニウムを印刷、焼成することにより、各メタルバック短冊毎に100kΩとなるように形成した。
The
高抵抗膜101は、スパッタ成膜法によってWGeN(W:10%、Ge:90%、Ar−N2雰囲気)を約100nm成膜し、シート抵抗は10の12乗であった。抵抗膜102は、複数のスペーサの端面で一つの平面を形成する様にスペーサ120を束ねて、抵抗膜102が形成されるところ以外はマスクしてスパッタ成膜法によってWGeN(W:40%、Ge:60%、Ar−N2雰囲気)を約100nm成膜し、シート抵抗は10の8乗であった。
The
このとき抵抗膜102の電極121とメタルバック119との間の抵抗は、2GΩとなり、抵抗体123の抵抗値よりも高くした。
At this time, the resistance between the
このような画像形成装置にVa=10kVを1000時間印加し続けたが、抵抗体123の周辺で放電するようなことは無かった。
Although Va = 10 kV was continuously applied to such an image forming apparatus for 1000 hours, there was no discharge around the
また、放電時のダメージを確認するために、画像形成装置内部の真空度を悪化させることにより耐放電試験を行ったところ、メタルバックや蛍光体に欠陥が生じることは無かった。これは、抵抗体123と共に、抵抗膜102も放電電流制限抵抗として機能しているためと考えられる。
Further, in order to confirm the damage at the time of discharge, a discharge resistance test was conducted by deteriorating the degree of vacuum inside the image forming apparatus. As a result, there was no defect in the metal back or the phosphor. This is considered to be because the
(実施例2)
本実施例は放電抑制を実現する画像形成装置であり、図6を用いて説明する。
(Example 2)
The present embodiment is an image forming apparatus that realizes discharge suppression, and will be described with reference to FIG.
117はフェースプレートで、内面に黒色導電体110、メタルバック119、ガード電極122、抵抗膜124を備え、ガード電極122は抵抗体124を介してメタルバック119へ電気的に接続される。ガード電極122へはGND電位もしくはアノード電位よりも十分に低い電位が与えられ、メタルバック119へはアノード電位が印加される。120はスペーサで、基材100の表面に高抵抗膜101が形成されており、さらにスペーサ120のフェースプレートと対面する端面の、ガード電極122との接続部と、メタルバック119との接続部との間の部分(第二の非接触部分)には抵抗膜103が形成されている。115はリアプレートで、スペーサ120は行方向配線113の上に配置されている。さらにスペーサ120は固定部材125によって画像表示領域の外側で固定されている。
A
スペーサ120の高さhは2mm、端面の幅は200μm、ガード電極121との接続部とメタルバック119との接続部の距離d2(第二の非接触部分の長さd2)は4mmである。
The
抵抗膜124はWGeNを成膜し、シート抵抗は10の12乗Ω/□であった。
The
高抵抗膜101は、WGeNを成膜し、シート抵抗は10の12乗であった。抵抗膜102は、複数のスペーサの端面で一つの平面を形成する様にスペーサ120を束ねて、抵抗膜102が形成されるところ以外はマスクして、WとGeの混合比を変えてWGeNを成膜し、シート抵抗は10の10乗であった。
The
このような画像形成装置にVa=10kVを1000時間印加し続けたが、抵抗膜124の周辺で放電するようなことは無かった。これは、抵抗膜103のシート抵抗を高抵抗膜101のシート抵抗よりも小さくすることによって、行方向配線113に起因したスペーサ表面の電位分布を調整し、抵抗膜103上の電位分布を、抵抗膜124上の電位分布に対応させることが出来たためであると考える。
Although Va = 10 kV was continuously applied to such an image forming apparatus for 1000 hours, there was no discharge around the
(実施例3)
本実施例は実施例1と実施例2を組み合わせたもので、放電発生の抑制と放電によるダメージ抑制を実現する画像形成装置であり、図7を用いて説明する。
(Example 3)
The present embodiment is a combination of the first embodiment and the second embodiment, and is an image forming apparatus that realizes suppression of discharge generation and suppression of damage due to discharge, and will be described with reference to FIG.
本実施例の特徴はフェースプレート117に、ガード電極122、抵抗膜124、電極121、抵抗体123、メタルバック119が同順に接続配置されており、ガード電極122はGND、電極121はVaに規定されている。また、スペーサ120の端面の、電極121との接続部と、メタルバック119との接続部の間の部分(第一の非接触部分)に抵抗膜102が形成されている。また、スペーサ120の端面の、ガード電極122との接続部と、電極121との接続部の間の部分(第二の非接触部分)に抵抗膜103が形成されている。
The feature of this embodiment is that a
スペーサ120の高さhは2mm、端面の幅は200μmである。また、スペーサ120の、電極121との接続部と、メタルバック119との接続部の間の距離d1(第一の非接触部分の長さd1)は4mmである。また、スペーサ120の、ガード電極122との接続部と、電極121との接続部の間の距離d2(第二の非接触部分の長さd2)は4mmである。
The height h of the
抵抗体123は厚膜抵抗体として一般的な酸化ルテニウムを印刷、焼成することにより、各メタルバック短冊毎に100kΩとなるように形成した。
The
抵抗膜124はWGeNを成膜し、シート抵抗は10の12乗Ω/□であった。
The
高抵抗膜101は、スパッタ成膜法によってWGeN(W:10%、Ge:90%、Ar−N2雰囲気)を約100nm成膜し、シート抵抗は10の12乗であった。抵抗膜102及び103は、複数のスペーサの端面で一つの平面を形成する様にスペーサ120を束ねて、抵抗膜102および103が形成されるところ以外はマスクしてスパッタ成膜法によってWGeN(W:20%、Ge:80%、Ar−N2雰囲気)を約100nm成膜し、シート抵抗は10の10乗であった。
The
このとき抵抗膜102の、電極121とメタルバック119の間の部分の抵抗は200GΩとなり、抵抗体123の抵抗値よりも高くした。
At this time, the resistance of the portion of the
このような画像形成装置にVa=10kVを1000時間印加し続けたが、抵抗体123の周辺および抵抗膜124の周辺で放電するようなことは無かった。
Although Va = 10 kV was continuously applied to such an image forming apparatus for 1000 hours, there was no discharge around the
また、放電時のダメージを確認するために、画像形成装置内部の真空度を悪化させることにより耐放電試験を行ったところ、メタルバックや蛍光体に欠陥が生じることは無かった。 Further, in order to confirm the damage at the time of discharge, a discharge resistance test was conducted by deteriorating the degree of vacuum inside the image forming apparatus. As a result, there was no defect in the metal back or the phosphor.
(実施例4)
本実施例が実施例3と異なるのは、図8に示すように、スペーサの端面全域に抵抗膜が形成されていることである。
Example 4
This embodiment differs from the third embodiment in that a resistance film is formed over the entire end face of the spacer, as shown in FIG.
スペーサ120の端面に抵抗膜を成膜するときに、マスクを用いることなく、端面全域に成膜をした。条件は実施例3と同じである。
When the resistance film was formed on the end face of the
本実施例によると、スペーサ端面の成膜時にマスク等を用いる必要が無くなり、成膜が簡便になる。また、画像形成装置の組み立てにおいても位置合わせが楽になるなどのメリットがある。 According to this embodiment, it is not necessary to use a mask or the like when forming the spacer end face, and the film formation becomes simple. In addition, there is a merit that alignment is easy in assembling the image forming apparatus.
このような画像形成装置にVa=10kVを1000時間印加し続けたが、抵抗体123の周辺および抵抗膜124の周辺で放電するようなことは無かった。
Although Va = 10 kV was continuously applied to such an image forming apparatus for 1000 hours, there was no discharge around the
また、放電時のダメージを確認するために、画像形成装置内部の真空度を悪化させることにより耐放電試験を行ったところ、メタルバックや蛍光体に欠陥が生じることは無かった。 Further, in order to confirm the damage at the time of discharge, a discharge resistance test was conducted by deteriorating the degree of vacuum inside the image forming apparatus. As a result, there was no defect in the metal back or the phosphor.
(実施例5)
本実施例が実施例3と異なるのは、図9に示すように、スペーサ120の端面の、ガード電極122と接する部位、電極121と接する部位、メタルバック119と接する部位にはメタル電極126を設けたことである。また、スペーサ120の行方向配線113と接する面にもメタル電極126を設けている。
(Example 5)
As shown in FIG. 9, the present embodiment is different from the third embodiment in that
本実施例によるとメタル電極126によって、スペーサ120と、接触する各部材(ガード電極122、電極121、メタルバック119、及び行方向配線113)との導通をよくする効果がある。
According to the present embodiment, the
このような画像形成装置にVa=10kVを1000時間印加し続けたが、抵抗体123の周辺および抵抗膜124の周辺で放電するようなことは無かった。
Although Va = 10 kV was continuously applied to such an image forming apparatus for 1000 hours, there was no discharge around the
また、放電時のダメージを確認するために、画像形成装置内部の真空度を悪化させることにより耐放電試験を行ったところ、メタルバックや蛍光体に欠陥が生じることは無かった。 Further, in order to confirm the damage at the time of discharge, a discharge resistance test was conducted by deteriorating the degree of vacuum inside the image forming apparatus. As a result, there was no defect in the metal back or the phosphor.
100 スペーサ基材
101 スペーサ側面の抵抗膜
102 スペーサ端面の抵抗膜
103 スペーサ端面の抵抗膜
104 カーボン膜
105 素子電極
106 導電性薄膜
107 電子放出部
110 黒色導電材
112 冷陰極素子
113 行方向配線
114 列方向配線
115 リアプレート
116 側壁
117 フェースプレート
118 蛍光体
119 メタルバック
120 スペーサ
121 電極
122 ガード電極
123 抵抗体
124 抵抗膜
125 スペーサ固定部材
126 電極
DESCRIPTION OF
Claims (12)
・第二の抵抗膜のシート抵抗値<第一の抵抗膜のシート抵抗値
・第二の抵抗膜の前記電極との接続部と前記アノード電極との接続部の間の抵抗値>抵抗体の抵抗値。 A first substrate having a potential-defined conductor; an electrode defined at a higher potential than the conductor; and an anode electrode connected to the electrode via a resistor; An image forming apparatus comprising: a second substrate disposed opposite to the substrate; and a spacer that abuts against the conductor, the electrode, and the anode electrode to define a distance between the first substrate and the second substrate. The spacer includes a base material, a first resistance film that covers at least a side surface of the base material and is electrically connected to the conductor, the electrode, and the anode electrode, and the first resistance film of the base material. A second resistance film covering at least a portion corresponding to the resistor and facing the second substrate, and electrically connected to the electrode and the anode electrode, and the second resistor An image forming apparatus characterized in that the film satisfies the following relational expression.
The sheet resistance value of the second resistance film <the sheet resistance value of the first resistance film. The resistance value between the connection portion of the second resistance film with the electrode and the connection portion of the anode electrode> the resistance of the resistor. Resistance value.
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