CN100372045C

CN100372045C - 图像显示装置

Info

Publication number: CN100372045C
Application number: CNB021526672A
Authority: CN
Inventors: 大西智也
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-11-30
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2008-02-27
Anticipated expiration: 2022-11-29
Also published as: JP2003229079A; JP3848240B2; US6800995B2; US20030102798A1; CN1421894A

Abstract

一种图像显示装置，可减小进深和边框区域，提高绝缘击穿电压。它包括：具有成为电子束源的表面传导型发射元件(1001)的背板(1004)；以及使阳极电极(1101)和第1电位规定部件(1102)在同一面上的平板(1006)。阳极电极(1101)被规定为电子加速电位，第1电位规定部件(1102)的电位被规定为比阳极电极(1101)低。在与具有平板(1006)的第1电位规定部件(1102)的面相反侧的面的至少第1电位规定部件(1102)的阳极电极(1101)侧的端部附近，配有电位被规定为比阳极电极(1101)低的第2电位规定部件(1103)。

Description

图像显示装置

技术领域

本发明涉及场致发射显示器(FED)的利用电子射线的图像显示装置。

背景技术

以往，以CRT(Cathode Ray Tube；阴极射线管)为代表的图像显示装置进一步寻求大型化，为此进行的研究不断深入。而且，随着寻求图像显示装置的大型化，装置的薄型化、轻量化和低成本化成为重要的课题。但是，CRT用偏转电极来偏转以高电压加速的电子，激励平板上的荧光体，如果要实现大型化，则从原理上说需要大的进深，所以难以使装置薄型化和轻量化。因此，本发明人对于用表面传导型电子发射元件作为电子束源的图像显示装置进行了研究，作为解决上述问题的图像显示装置。

本发明人尝试了例如图13所示的多电子束源的应用。图13是将现有的图像显示装置的显示屏板进行部分剖切来表示的斜视图。

如图13所示，现有的多电子束源由在列方向布线4002和行方向布线4003所包围的区域中简单布线为矩阵状的表面传导型发射元件4001构成。而图13表示使用了该多电子束源的阴极射线管的构造，该构造包括：配有多电子束源4001的外容器底面(也表记为‘背板’的情况)4004；侧壁(也表记为‘支撑框’或‘外容器框’的情况)4005；荧光层4007；配有金属敷层4008的平板4006。此外，在平板4006上的荧光层4007中，设置通过电子束激励而发光的荧光体、以及用于抑制外光反射并防止荧光体混色的黑底。在荧光层4007和金属敷层4008上由高压导入端子Hv施加高电压，而这些荧光层4007和金属敷层4008形成阳极电极。

上述图像显示装置通过在作为阳极电极的一部分的金属敷层4008上施加高电压(也表记为‘加速电压’或‘阳极电压’的情况)，在背板4004和平板4006之间产生电场，对从电子束源4001发射的电子进行加速，激励荧光体使其发光而形成图像。这里，图像显示装置的亮度依赖于加速电压的大小，所以为了实现高亮度就需要提高加速电压。此外，为了实现图像显示装置的薄型化，必须使图像显示屏板的厚度薄，因此必须减小背板4004和平板4006的距离。由此，在背板4004和平板4006之间产生更强的电场。

但是，在上述的图像显示装置中，有以下问题。

图14是示意地表示图13所示的图像显示装置的显示屏板的剖面的图。上述图像显示装置具有带有电子束源4001的背板4004、以及配有金属敷层和未图示的黑底构成的阳极电极4101的平板4006，在阳极电极4101上施加加速电压。这里，阳极电极4101通过平板4006和背板4004之间的真空间隙、以及平板4006和背板4004等部件的表面被绝缘。

其中，真空间隙的尺寸规定显示屏板的进深，平板4006和背板4004的表面距离规定图像显示区域以外的区域(也表记为‘边框区域’的情况)的面积和宽度。显示屏板的进深和边框区域都是越小越好。但是，如果这些尺寸变小，则即使将相同电压施加在阳极4101上，将该电压除以距离所得的值的电场强度也会增大，放电的概率增加。如果产生放电，则有可能明显地恶化图像显示装置的画质，成为涉及图像显示装置的可靠性提高的大问题。

特别是背板4004和平板4006一般大多由玻璃部件形成，玻璃等电介质表面的绝缘耐压明显地比真空间隙差，所以提高玻璃表面部分的绝缘耐压非常重要。

图15是EP1117124公报(特开2001-250494)中所述的现有的另一显示屏板的示意剖面图。

如图15所示的现有的另一显示屏板，背板5004和平板5006的表面上，进行电位分布的规定，以限定电场所需的区域为目的，有在在与阳极电极5101相同的部件表面上形成电位比阳极电极电位低的电位规定电极(表记为‘保护电极’的情况)5102的情况。其理由在于，在图像显示区域以外的区域中存在构造物，如果对该部分施加电场，则因构造物的形状引起电场集中，就有产生(击穿)故障的可能性。如上所述，形成电位规定电极5102，通过将其规定为比阳极电位低的电位，可以缓和位于电位规定电极5102外侧所需的电场。

再有，电子束源5001行方向布线和列方向布线(都未图示)的结构与图13所示的显示屏板相同。

但是，在与上述规定阳极电位的区域相同的部件表面上具有电位被规定为比阳极电位低的电极的结构中，可以减弱电位规定电极的外侧(距阳极电极远的区域)的电场，所以电位规定电极的外侧区域的设计容易，但反过来说，如果为了减小图像显示区域以外的尺寸而使电位规定电极5102和阳极电极5101之间的距离过小，则阳极电极和电位规定电极之间的电场强度增大，在该部分会产生击穿这样的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种图像显示装置，可以减小进深和边框区域，并且可以提高绝缘击穿电压。

为了实现上述目的，本发明采用一种图像显示装置，包括：背板，具有电子束源；以及平板，它具有在其与所述背板对置的面上具有被规定为电子加速电位的长方形的阳极电极、以及与该阳极电极分离配置并且被规定为电位比所述阳极电极低的第1电位规定部件；侧壁，将背板的***接合到平板的***上，其特征在于，第1电位规定部件被配置在阳极和该侧壁之间；并且该图像显示装置还包括第2电位规定部件，该第2电位规定部件处于平板的与配置了上述第1电位规定部件的表面相反的平面上的至少第1电位规定部件阳极电极侧的端部附近，并被规定为比所述阳极电极低的电位，所述第1电位规定部件的电阻值比所述阳极电极的电阻值大。

为了实现上述目的，本发明提供一种图像显示装置，包括：背板，具有电子束源；以及平板，它具有在其与所述背板对置的面上具有被规定为电子加速电位的长方形的阳极电极、以及与该阳极电极分离配置并且被规定为电位比所述阳极电极低的第1电位规定部件，

其特征在于，还包括第2电位规定部件，该第2电位规定部件与所述平板的所述阳极电极的在所述第1电位规定部件侧的端部相比，处于对应于所述第1电位规定部件侧的部分，并且配置在与具有所述第1电位规定部件的面相反侧的面上，并被规定为比所述阳极电极低的电位。

根据上述那样构成的本发明的图像显示装置，可以有效地减弱第1电位规定部件的阳极电极侧的端部中的电场，所以可以提高图像显示装置的绝缘击穿电压，其结果，可以减小图像显示装置的进深和边框区域。

这种情况可以如下说明。图12A和图12B是表示平板的内部电位分布的剖面图。再有，图中的虚线表示等电位线。

在平板2006中，在不规定与设置阳极电极2101和第1电位规定部件2102的面相反侧的面的电位情况下，成为图12A所示的电位分布，在阴极侧的第1电位规定部件2102的阳极电极2101侧的端部造成电场集中。相反，在平板2006中设置第2电位规定部件2103的情况下，变为图12(B)所示的电场分布，在阴极侧的第1电位规定部件2102的阳极电极2101侧的端部中的电场减弱。如果电场集中在阴极侧的电极端部，则通过电场发射而产生电子发射并导致放电，所以如图12B所示，通过配置第2电位规定部件2103，可以减弱阴极侧的电极端部的电场，可以提高图像显示装置的绝缘击穿电压。

而且，通过形成所述第1电位规定部件的电阻值比所述阳极电极的电阻值大的结构，在阳极电极上施加更高的电压情况下，或将阳极电极和第1电位规定部件更靠近配置的情况下，可以使图像显示装置的工作更稳定。

其理由可以说明如下。

在追求图像显示装置的更高亮度而在阳极电极上施加更高的电压情况，或为了追求图像显示装置的进一步小型化而将阳极电极和第1电位规定部件更靠近配置的情况等在阳极电极和第1电位规定部件之间产生更高的电场情况下，在阳极电极和第1电位规定部件之间有可能产生没预料到的击穿。如果发生这种击穿，则阳极电极和第1电位规定部件之间成为短路状态，所以阳极电极和第1电位规定部件之间流过的电流的大小由阳极电极和第1电位规定部件的电阻值来确定。这里，如本发明那样，如果第1电位规定部件的电阻值比阳极电极的电阻值大，则高电压实质上施加在第1电位规定部件上。换句话说，使第1电位规定部件的阳极电极侧的端部升高至阳极电位。由此，使阳极电极和第1电位规定部件之间的击穿平息。即，通过第1电位规定部件的电阻值比阳极电极的电阻值大，在击穿(放电)时第1电位规定部件起到限流电阻的作用。然后，如果放电平息，则第1电位规定部件的电位返回到平常状态，以后在阳极电极和第1电位规定部件之间产生更高的电场情况时也具有同样的作用，所以可以继续期待上述效果。

此外，所述第1电位规定部件的电阻值具有比所述阳极电极的电阻值大100倍以上的大小就可以。

而且，最好是所述第2电位规定部件以与所述第1电位规定部件的在从平板到相反侧的面上的正投影重叠来配置，而且，最好是所述第2电位规定部件以与所述第1电位规定部件中的至少所述阳极电极最靠近的部分的在从平板到相反侧的面上的正投影重叠来配置。或者，最好是所述第2电位规定部件以与所述阳极电极的至少外周端部的在从平板到相反侧的面上的正投影重叠来配置。通过这样配置第2电位规定部件，可以减弱第1电位规定部件的阳极电极侧的端部中的电场。

此外，通过将所述第2电位规定部件配置在所述平板的整个表面上，可以减弱第1电位规定部件的阳极电极侧端部中的电场，同时可以在整个区域规定平板的大气一侧(观察者侧)的表面电位。

这种情况下，最好是所述第2电位规定部件由透明材料构成。这里，‘透明’指可见光的平均透过率大约为30％以上。

而且，最好是在所述平板的所述第1电位规定部件和所述阳极电极之间的区域上形成高电阻膜。阳极电极和第1电位规定部件之间的绝缘面(平板的表面)作为平板材料的玻璃等电介质、阳极电极和第1电位规定部件的材料的金属、平板和背板之间形成的真空空间靠近的三个重点而电场集中、绝缘面的表面带电，所以容易成为放电的发生源。为了避免这种情况，如上述本发明那样，通过在第1电位规定部件和阳极电极之间的区域的绝缘面上设置高电阻膜，可以防止电场集中和带电，不易造成放电。

而且，如果高电阻膜的表面电阻值过低，则消耗电量多，相反，如果过高，则容易受到电场集中和带电产生的影响，所以最好是在1×10⁷[Ω/□]以上，1×10¹⁶[Ω/□]以下。

此外，所述第1电位规定部件也可以配置在所述阳极电极的四周。

而且，所述第1电位规定部件也可以被规定为地电位。

而且，所述第2电位规定部件也可以被规定为地电位。

此外，在与具有所述平板的所述第1电位规定部件的面相反侧的面的对应于所述阳极电极的形成区域的部分中，还具有夹置绝缘层设置的防止带电膜，在所述平板的厚度为tg、体积电阻率为ρg、所述绝缘层的厚度为tf、体积电阻率为ρf时，满足tg×ρg＜0.1×tf×ρf。这种情况下，在平板上不施加电场，所以可以避免在平板表面上析出碱离子。

此外，也可以在与所述平板的具有所述第1电位规定部件的面相反侧的面的对应于所述阳极电极的形成区域的部分中，还具有被规定为与所述阳极电极相同电位的第3电位规定部件。这种情况下，也具有防止在平板表面上析出碱离子的效果。

而且，也可以在与所述第3电位规定部件的前表面上，经由绝缘层来设置防止带电膜。这种情况下，可以避免因显示装置表面带电造成的灰尘付着等。

此外，所述电子束源可以是表面传导型电子发射元件。

附图说明

图1A是从平板侧观察本发明第1实施例的图像显示装置的示意平面图。

图1B是从上方观察图1A的A部中的电极配置的图。

图2是图1A和图1B的沿2-2线剖切的示意剖面图。

图3是局部剖切本发明的第1实施例的显示板的斜视图。

图4A和图4B是表示本发明的图像显示装置中使用的黑底的示例图。

图5是表示本发明第2实施例的图像显示装置的示意剖面图。

图6是表示本发明第3实施例的图像显示装置的示意剖面图。

图7是表示本发明第4实施例的图像显示装置的示意剖面图。

图8是表示本发明第5实施例的图像显示装置的示意剖面图。

图9是表示本发明第6实施例的图像显示装置的示意剖面图。

图10是表示本发明第7实施例的图像显示装置的示意剖面图。

图11是表示本发明第8实施例的图像显示装置的示意剖面图。

图12A和图12B是表示平板的内部的电位分布的剖面图。

图13是局部剖切现有的图像显示装置的显示板的斜视图。

图14是示意地表示图13所示的图像显示装置的显示板的剖面的图。

图15是现有的另一显示板的示意剖面图。

图16是本发明第11实施例的图像显示装置的示意剖面图。

图17是本发明第12实施例的图像显示装置的示意剖面图。

图18是本发明第13实施例的图像显示装置的示意剖面图。

具体实施方式

以下，参照附图例示性地详细说明本发明的优选实施例。其中，实施例中记载的结构部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等在没有确定的记载情况下，都表示本发明的范围不限定这些因素。

(第1实施例)

以下，参照图1A、图1B和图2来说明本发明的第1实施例。图1是从平板侧观察本发明的第1实施例的图像显示装置的示意平面图。图2是图1A和图1B的2-2线的示意剖面图。

平板1006有内包图像显示区域的阳极电极1101，通过高压取出部1110来供给阳极电位。在高压取出部1110中将未图示的高压导入端子设置在平板1006一侧，该高压导入端子连接到高压电源。此外，在平板1006上的阳极电极1101和高压取出部1110的周围，设置四周被规定为地电位(以下称为‘GND电位’)的第1电位规定部件1102，缓和第1电位规定部件1102外侧部分的电场，防止在侧壁1005或未图示的构造物等和阳极电极1101之间产生击穿。

此外，在平板1006中，在阳极电极1101和第1电位规定部件1102的某个面的背面(平板1006的大气一侧)中，配置本发明的特征结构的第2电位规定部件1103。该第2电位规定部件1103被规定为GND电位。

如上述，通过将第2电位规定部件1106配置在平板1106的大气一侧，并且配置在阳极电极1101的正投影区域的外侧，可以减弱第1电位规定部件1102的阳极电极1101一侧的端部附近的电场，可以提高第1电位规定电极1102和阳极电极1101之间的绝缘耐压。

这样构成的图像显示装置与没有第2电位规定部件1103的图像显示装置相比，可进行高电压下的驱动。具体地说，在阳极电压Va为10kV驱动时，未观测到击穿，可以获得良好的图像显示装置。再有，在使阳极电压Va强制地上升时，直至Va达到15kV都未观测到击穿。

以下，示出具体的例子来说明采用了本发明的图像显示装置的显示板的结构和制造方法。

图3是本实施例的显示板的斜视图，为了表示其内部构造而割切表示显示板的一部分。

图中，标号1004表示外容器底(也有表记为‘背板’的情况)，标号1006表示平板，通过这些背板1004、侧壁1005、以及平板1006，形成用于将显示板的内部维持真空的气密容器。

在组装气密容器时，需要在各部件的接合部中进行用于保持充分强度和气密性的密封。在本实施例中，例如将熔结玻璃涂敷在接合部上，在大气或氮环境中，通过在摄氏400～500度下烧制10分钟以上来实现密封。有关将气密容器内部排气为真空的方法将后述。

这里，在背板1004中将电子束源的表面传导型发射元件1001形成N×M个。这里，N、M是2以上的正整数，可按照作为目标的显示像素数来适当设定。在本实施例中，N＝1440、M＝480。N×M个的表面传导型发射元件1001通过M条行方向布线1002和N条列方向布线1003以成单纯矩阵状进行布线。再有，将这些表面传导型发射元件1001、行方向布线1002、以及列方向布线1003构成的部分称为多电子束源。

此外，在将气密容器内部排气为真空时，在组装气密容器后，连接未图示的排气管和真空泵，将气密容器内排气至1×10^-5[Pa]左右的真空度。然后，将排气管密封，但为了维持气密容器内的真空度，在密封之前或密封后，在气密容器的规定位置上形成消气剂膜(未图示)。消气剂膜是例如将Ba作为主要成分的消气剂材料通过加热器或高频加热进行加热镀敷所形成的膜，通过该消气剂膜的吸附作用，使气密容器内维持1×10^-3至1×10^-5[Pa]左右的真空度。

下面说明显示板中使用的多电子束源。

只要是将冷阴极元件简单地配置成矩阵状或梯型的电子源，则本发明的图像显示装置中使用的多电子束源在冷阴极元件的材料、形状或制法上就没有限制。因此，例如可以使用表面传导型发射元件或FE型、或MIM型等的冷阴极元件。

其中，在无论显示画面的大小都追求价格便宜的显示装置的情况中，即使在这些冷阴极元件中，也最好是表面传导型发射元件。即，在FE型中，发射圆锥体和栅极电极的相对位置及形状左右着电子发射特性，所以需要精度非常高的制造技术，这成为实现图像显示装置的大面积化和降低制造成本的主要不利因素。而在MIM型中，需要使绝缘层和上电极的膜厚薄而均匀，这在实现图像显示装置的大面积化和降低制造成本上也成为主要的不利因素。在这点上，表面传导型发射元件的制造方法比较简单，所以图像显示装置的大面积化和制造成本的降低容易。此外，本发明者发现以下事实：即使在表面传导型发射元件中，由微粒膜形成电子发射部或其周边部的表面传导型发射元件在电子发射特性上特别优良，而且容易进行制造。因此，在用于高亮度大画面的图像显示装置的多电子束源中，这样的表面传导型发射元件最合适。因此，在本实施例的显示板中，使用由微粒膜形成电子发射部或其周边部的表面传导型发射元件。再有，省略说明有关多电子束源的制作方法。

下面，示出具体的例子来说明显示板中使用的平板1006的结构和制造方法。

作为平板1006的基板，例如可以使用钠钙玻璃、减少了Na等杂质含量的玻璃、或提高成分中包含碱土类金属的电绝缘性的玻璃(旭硝子(株)制的PD200等)等玻璃，在本实施例中使用旭硝子(株)制的PD200。在将该PD200构成的基板清洗干燥后，使用玻璃膏和含有黑色颜料及银粒子的膏，在该基板上通过丝网印刷法制作厚度10μm的图4A所示的矩阵状的黑底1009和高压取出部1110。同时，在该基板上，以配置在图2所示的位置上形成厚度10μm的第1电位规定部件1102。此时，从黑底和后述的金属敷层构成的阳极电极1101至第1电位规定部件1102的距离为4.0mm。再有，在本实施例中，各部分为上述那样的尺寸，但这些尺寸当然不是限定于此。但是，期望显示板中图像显示区域以外的尺寸小，所以最好是上述这样的尺寸。

设置黑底1009的理由在于防止荧光体的混色、即使电子束多少产生偏移也不引起色偏差、吸收外光来提高图像的对比度等。在本实施例中，通过丝网印刷法来制作黑底1009，但黑底1009的制作方法当然不限于此，例如也可以使用光刻法来制作。此外，在本实施例中，作为黑底1009的处理，使用了玻璃膏和黑色颜料及包含银粒子的膏，但黑底1009的材料当然不限定于此，例如也可以使用石墨等。此外，在本实施例中，将黑底1009制作成图4A那样的矩阵状，但其形状当然不限定于此，也可以是图4B所示的三角形状排列、条纹状排列(未图示)、或其他排列。

接着，在图4A所示的黑底1009的开口部中，使用红色、蓝色、绿色的荧光体膏，通过屏蔽印刷法每次一色分三次制作三色的荧光体膜1007(参照图3)。在本实施例中，使用屏蔽印刷法来制作荧光体膜，但荧光体膜的制作方法当然不限于此，例如也可以通过光刻法等来制作。此外，荧光体为CRT领域中使用的P22荧光体，在各色的荧光体中，使用‘P22-RE3:Y202S:Eu³⁺，(红色)、‘P22-B2:ZnS:Ag，Al’(蓝色)、‘P22-GN4:ZnS:Cu，Al’(绿色)。但是，荧光体当然不限于此，也可以使用其他荧光体。

接着，通过布老恩管领域中公知的成膜工序来制作树脂中间膜，然后制作金属镀敷膜(在本实施例中由Al构成)，最后通过热分解除去树脂中间膜，制作出厚度100nm的金属敷层1008。

下面，说明本发明的特征结构的配置在平板1006上的第2电位规定部件1103的制作方法。

首先，作为第2电位规定部件1103，如图2所示，在平板1006的大气一侧(阳极电极1101等的背面侧)的阳极电极1101和第1电位规定部件1102之间的区域中，通过真空镀敷法来制作100nm的Al薄膜。在本实施例中，用真空镀敷法形成第2电位规定部件1103，但第2电位规定部件1103的制作方法不限于此，例如也可以由溅射法、CVD法等来形成。

在本实施例中，作为第2电位规定部件1103的材料，使用了由真空镀敷法制作的100nm厚度的Al。但是，在第2电位规定部件1103的材料中，只要选择具有可以将电位规定得充分低的电阻值的材料就可以，可以从Ni、Cr、Au、Mo、W、Pt、Ti、Al、Cu、Pd等金属或它们的合金、Pd、Ag、Au、RuO₂、Pd-Ag等金属或金属氧化物和玻璃等构成的印刷导体、In₂O₃-SnO₂等透明导体、聚硅酯等半导体材料、具备导电性的胶带等或图像显示板的框体等金属块等中适当选择。

然后，将这样制作的平板1006的阳极电极1101通过高压导入端子1011连接到高压电源1012。而将第1电位规定部件1102和第2电位规定部件1103连接到GND电位。

通过以上工序，来制造采用了本发明的图像显示装置的显示板。

<其他实施例>

下面说明本发明的图像显示装置的另一实施例。其中，在第2实施例以后，图像显示装置的整体结构与第1实施例同样，所以仅说明各实施例的特征部分。

(第2实施例)

下面，参照图5说明本发明的第2实施例。图5是本发明第2实施例的图像显示装置的示意剖面图。

第2实施例的图像显示装置也与第1实施例同样，平板1006有内包图象区域的阳极电极1101、以及在其四周配置的第1电位规定部件1102。由此，与第1电位规定部件1102相比，可缓和外侧部分的电场，防止在未图示的侧壁或构造物和阳极电极之间产生击穿。此外，在平板1006中，在阳极电极1101和第1电位规定部件1102的某个面的背面中，配置本发明的特征结构的第2电位规定部件1103。而且，该第2电位规定部件1103被规定为GND电位。

如图5所示，本实施例的第2电位规定部件1103在平板1006的大气一侧(不形成阳极电极1101等的一侧(背面侧))的阳极电极1101和第1电位规定部件1102之间的区域，形成在与外周端部的正投影重合的区域中。而且，本实施例的第2电位规定部件1103由通过溅射法形成的200nm的ITO(In₂O₃-SnO₂)构成。通过用ITO这样的透明电极构成第2电位规定部件1103，在用户观看显示板时，可以不易识别第2电位规定部件1103。

这样构成的图像显示装置与没有第2电位规定部件1103的图像显示装置相比，可进行高电压下的驱动。具体地说，在阳极电压Va为10kV驱动时，未观测到击穿，可以获得良好的图像显示装置。而在使阳极电压Va强制地上升时，直至Va达到20kV都未观测到击穿。

(第3实施例)

下面，参照图6说明本发明的第3实施例。图6是本发明第3实施例的图像显示装置的示意剖面图。

在本实施例中，第2电位规定部件1103如图6所示，由平板1006的大气一侧(阳极电极1101等的背面侧)的从平板1006的端部至与第1电位规定部件1102的阳极电极1101一侧的端部的正投影一致位置的区域接触的显示板框体1104的金属部分构成。即，第2电位规定部件1103以与第1电位规定部件1102的整体正投影重叠来配置。该第2电位规定部件1103、即显示板框体1104的金属部分被规定为GND电位。再有，如本例所示，在平板的大气一侧的面中的与第1电位规定部件的阳极电极一侧的端部对应的区域中第二电位规定电极所需的配置关系也对应于发明定义的第1电位规定部件和阳极电极之间的区域所对应的部分。

在本例的结构中，通过使用显示板框体1104作为第2电位规定部件1103，不需要在平板1006上制作新的电位规定部件，所以可以实现图像显示装置的低成本。

这样构成的图像显示装置与没有第2电位规定部件1103的图像显示装置相比，可进行高电压下的驱动。具体地说，在阳极电压Va为10kV驱动时，未观测到击穿，可以获得良好的图像显示装置。而在使阳极电压Va强制地上升时，直至Va达到12kV都未观测到击穿。

(第4实施例)

下面，参照图7说明本发明的第4实施例。图7是本发明第4实施例的图像显示装置的示意剖面图。

在本实施例中，在从平板1006的大气一侧(阳极电极1101的背面侧)的第1电位规定部件1102的整体正投影区域至阳极电极1101和第1电位规定部件1102之间的区域部分中，形成喷射涂敷了氧化锡(SnO₂)和硅石的微粒的膜(未图示)来作为第2电位规定部件1103，并将其规定为GND电位。再有，通过由氧化锡和硅石的微粒构成的大致透明的材料形成这样的第2电位规定部件1103，使观察者难以识别第2电位规定部件1103。

此外，如果平板1006的第1电位规定部件1102和阳极电极1101之间的表面(平板基板的表面)为玻璃面(电介质)，则如上所述成为因造成三个重点中的电场集中和表面带电而产生击穿的原因。因此，本实施例的图像显示装置在上述玻璃面上设置高电阻膜1105。在高电阻膜1105中流过将第1电位规定部件1102和阳极电极1101之间的电压(阳极电极Va)除以高电阻膜1105的电阻值Rs所得的电流。因此，从防止带电和节省消耗电力的观点来看，将高电阻膜1105的电阻值Rs设定在期望的范围内。从防止带电的观点来看，最好是高电阻膜1105的表面电阻Ω/□在1×10¹⁶Ω/□以下。而且，为了获得充分的防止带电效果，高电阻膜1105的表面电阻Ω/□在1×10¹⁴Ω/□以下。另一方面，表面电阻的下限值受形成高电阻膜1105之处的形状和电极间施加的电压来左右，最好是在1×10⁷Ω/□以上。

作为高电阻膜1105的材料，例如可以使用金属氧化物。即使是金属氧化物中，铬、镍、铜的氧化物是较好的材料。其理由在于，这些氧化物的二次电子发射效率比较小，可认为不易带电。即使金属氧化物以外，碳的二次电子发射效率小，所以也可以作为高电阻膜1105的材料。

作为高电阻膜1105的其他材料，锗和过渡金属合金的氮化物是通过调整过渡金属的组成可以将电阻值控制在从良好导体至绝缘体的宽范围内的合适的材料。这些材料在图像显示装置的制作工序中是电阻值的变化少、稳定的材料。作为过渡金属，可列举出Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zr、Nb、Mo、Hf、W等。

氮化膜通过在氮气环境中的反应性溅射、电子束镀敷、离子喷镀、离子辅助镀敷法等薄膜形成方式形成在绝缘性部件上。金属氧化膜也可以用同样的薄膜形成法制作，但这种情况下，使用氧气代替氮气。另外，也可以用CVD法、烃氧基金属涂敷法来形成金属氧化膜。在使用碳膜时，用镀敷法、溅射法、CVD法、等离子体CVD法来制作，特别是在制作非结晶碳的情况下，在成膜气体中使用碳化氢气体，使得在成膜的环境中含有氢。

在本实施例的高电阻膜1105中，其中作为防止带电膜，使用通过溅射法制作的锗和钨的氮化物。在测定该高电阻膜1105的表面电阻值Rs时，Rs为2×10¹¹[Ω/□]。

这样构成的图像显示装置与没有第2电位规定部件1103的图像显示装置相比，可进行高电压下的驱动。具体地说，在阳极电压Va为10kV驱动时，未观测到击穿，可以获得良好的图像显示装置。而在使阳极电压Va强制地上升时，直至Va达到18kV都未观测到击穿。

(第5实施例)

下面，参照图8来说明本发明的第5实施例。图8是本发明第5实施例的图像显示装置的示意剖面图。

在本实施例中，作为第2电位规定部件1103，从平板1006的大气一侧(阳极电极1101等的背面侧)的平板1006的端部至阳极电极1101的外周端部的正投影部分，粘结在铜构成的基材上设置了混入导电性微粒的粘结剂的导电性胶带，并将其规定为GND电位。这样，通过用导电性胶带形成第2电位规定部件1103，在显示板形成后可容易地配置第2电位规定部件1103。因此，即使在显示板形成时产生缺陷的情况下，也可以不浪费第2电位规定部件1103，所以可实现图像显示装置的低成本。

在本实施例中，根据第4实施例说明的理由，在平板1006的第1电位规定部件1102和阳极电极1101之间的表面上也设置高电阻膜1105。作为高电阻膜1105，使用通过喷射法制作的将石墨粒子以适当的密度分散所得的膜。在测定该高电阻膜1105的表面电阻值Rs时，Rs为5×101⁴[Ω/□]。

这样构成的图像显示装置与没有第2电位规定部件1103的图像显示装置相比，可进行高电压下的驱动。具体地说，在阳极电压Va为10kV驱动时，未观测到击穿，可以获得良好的图像显示装置。而在使阳极电压Va强制地上升时，直至Va达到23kV都未观测到击穿。

(第6实施例)

下面，参照图9来说明本发明的第6实施例。图9是本发明第6实施例的图像显示装置的示意剖面图。

在本实施例中，作为第2电位规定部件1103，在平板1006的大气一侧(阳极电极1101等的背面侧)的大致整个面上，设置ITO(InO-SnO)膜和SiO膜的层积膜，将该层积膜规定为GND电位。这样，在平板1006的大气一侧的大致整个面上，通过设置具有被作为规定GND电位的电极功能的层积膜，可使平板1006的大气一侧的电位不上升，可以更稳定地驱动。此外，通过由ITO和SiO的层积膜构成第2电位规定部件1103，还可以使第2电位规定部件1103具有作为减弱外光反射的AR(防止反射)层的功能。

在本实施例中，根据第4实施例说明的理由，在平板1006的第1电位规定部件1102和阳极电极1101之间的表面上也设置高电阻膜1105。作为高电阻膜1105，使用通过喷射法制作的将石墨粒子以适当的密度分散所得的膜。在测定该高电阻膜1105的表面电阻值Rs时，Rs为5×10¹⁴[Ω/□]。

(第7实施例)

下面，参照图10来说明本发明的第7实施例。图10是本发明第7实施例的图像显示装置的示意剖面图。

在本实施例中，作为第2电位规定部件1103，在平板1006的大气一侧(阳极电极1101等的背面侧)的大致整个面上，在透明的膜基材1106上粘结配有将导电性微粒分散的粘结剂(该粘结剂的部分成为第2电位规定部件1103)的膜，并将平板1106的表面规定为GND电位。这样，通过分散了导电性微粒的粘结剂使粘结剂部分的电阻值低于平板1006的电阻值，可以将平板1006的大气一侧表面规定为GND电位，可以具有作为电位规定部件的功能。此外，如上所述，通过在平板1006的整个面上粘结透明的膜，即使在图像显示装置的平板万一破裂的情况下，也可以防止玻璃的飞散，所以可以提高图像显示装置的安全性。

(第8实施例)

下面，参照图11来说明本发明的第8实施例。图11是本发明第8实施例的图像显示装置的示意剖面图。

在本实施例中，作为第2电位规定部件1103，在平板1006的大气一侧(阳极电极1101等的背面侧)的大致整个面上，在透明的膜基材1106上粘结粘结剂和配有导电性膜1107的膜，并将其中的导电性膜1107规定为GND电位。在这样的结构中，平板1006的大气一侧表面的电位由粘结剂1108、膜基材1106、以及导电性膜1107的电阻值与平板1006的基板的电阻值之比来确定。例如，如果平板1006的电阻值比粘结剂1108、膜基材1106、以及导电性膜1107的电阻值大很多，则平板1006的大气一侧表面大致为GND电位。在本实施例中，作为平板1006的基板，使用厚度2.8mm的碱成分少的玻璃(旭硝子(株)制PD200)。因此，为了使平板1006的大气一侧表面的电位大致为GND电位，粘结剂1108使用将ITO等透明的微粒分散的碱系粘结材料以厚度为0.05mm来形成，膜基材1106使用TAC(三醋酸纤维素)，以其厚度为0.1mm来形成。

此外，在平板1006中使用蓝色板玻璃等钠含量多的玻璃情况下，为了防止平板1006内的钠原子的移动，最好是使平板1006的大气一侧表面的电位大致为Va电位。因此，在平板1006例如由厚度为2.8mm的蓝色板玻璃构成的情况下，粘结剂1108使用碱系粘结材料以厚度为0.05mm来形成，膜基材1106使用PET(聚对苯甲酸乙二酯)以厚度为0.3mm来形成就可以。再有，如上所述，通过在平板1006的整个面上粘结透明的膜，即使在图像显示装置的平板万一破裂的情况下，也可以防止玻璃的飞散，所以可以提高图像显示装置的安全性。

(第9实施例)

本实施例除了使第1实施例的结构中的第1电位规定部件1102的电阻值比阳极电极1101的电阻值大以外，与第1实施例相同。具体地说，形成金属敷层覆盖黑底及荧光体的构造，以便阳极电极1101的外周由Al的金属敷层来规定，此外使Al金属敷层的电阻值为2.5Ω非常低的电阻。作为第1电位规定部件1102，使用碳和玻璃纤维的混合物构成的10kΩ的阴极电极。

这样构成的图像显示装置与没有第2电位规定部件1103的图像显示装置相比，可以进行高电压下的驱动。具体地说，在阳极电压Va为10kV进行驱动时，未观测到击穿，可以获得良好的图像显示装置。此外，在使阳极电压Va强制性上升时，在Va为25kV时观测到击穿，但通过第1电位规定部件1102的限流电阻功能，击穿的规模变小，对图像显示装置的损伤，具体地说，几乎没有对金属敷层和阴极电极(第1电位规定部件1102)的损伤，图像显示装置在其后可进行良好的图像显示。

(第10实施例)

本实施例除了在第9实施例的结构中，用高电阻膜覆盖阳极电极1101和第1电位规定部件1102之间的结构以外，是与第9实施例相同的结构。

具体地说，作为高电阻膜，使用与第4实施例相同的钨和锗组成的氮化物。通过这样的结构，成为可耐更高电场的结构。即，如上所述，可以对阳极电极1101施加更高的电压，将阳极电极1101和第1电位规定部件1102配置得更近。

这样构成的图像显示装置与没有第2电位规定部件1103的图像显示装置相比，可以进行高电压下的驱动。具体地说，在阳极电压Va为10kV进行驱动时，未观测到击穿，可以获得良好的图像显示装置。此外，在本实施例中，使阳极电压Va强制性上升，即使在Va为25kV时，也未观测到击穿。使阳极电压进一步上升，在Va达到27kV时才观测到放电，但通过第1电位规定部件1102的限流电阻功能，击穿的规模变小，对图像显示装置的损伤，具体地说，几乎没有对金属敷层和阴极电极(第1电位规定部件1102)的损伤，图像显示装置在其后可进行良好的图像显示。

[实施例11]

在以下实施例11～13中，说明本发明的优选形态。

在以下的实施例中，使设置了平板的第一电位规定部件和阳极电极的面相反侧的面的阳极电极的正投影区域的电位形成与阳极电位大致相同程度的电位。由此，避免在平板表面上因碱离子的析出产生的图像恶化。再有，这里，与阳极电位大致相同的电位意味着阳极电位的±10％范围内的电位。

下面参照图16来说明本发明第11实施例。

图16表示图1A和图1B的2-2的示意剖面图。钠钙玻璃制3mm厚度的平板1006有内包图像显示区域的阳极电极1101，通过高压取出部1110来供给阳极电位。在高压取出部中将未图示的高压导入端子设置在平板一侧，连接到高压电源。而在平板1006上的阳极电极1101和高压引出部1110的周围，设置规定四周GND电位的第一电位规定电极1102，由第一电位规定电极来缓和外侧的部分电场，防止侧壁1005和未图示的构造物等与阳极电极之间的击穿。在平板1006的外侧，有通过绝缘膜(绝缘层)设置的防止带电膜1109。在本实施例中，作为绝缘膜1106的材质，使用聚对苯甲酸乙二酯(PET)，作为防止带电膜1109，制作ITO的透明导电膜，但当然不限于此，例如也可以涂敷导电性的高分子来形成防止带电膜。在粘结中，在绝缘膜1006上涂敷透明的粘结剂，粘结在平板1006上，但当然不限于该方法，例如也可以使用透明的粘结剂。

此外，在平板1006和绝缘膜1106的界面中，在正投影第一电位规定部件1102的区域中，配置第二电位规定部件1103，并规定为GND电位。如上所述，通过将第二电位规定部件配置对平板1006的第一电位规定部件1102正投影的区域中，可以减弱第一电位规定部件1102的阳极电极侧端部附近的电场，可以提高第一电位规定部件1102和阳极电极1101之间的绝缘耐压。

这样构成的图像显示装置与没有第二电位规定部件的图像显示装置相比，可以进行高电压下的驱动，具体地说，在以阳极电压Va＝10kV驱动时，未观测到击穿，可以获得良好的图像显示装置。而在使阳极电压Va强制性地上升时，在Va＝15kV时观测到击穿。

此外，在平板1006和绝缘膜的界面中，将对阳极电极1101正投影的区域1112规定为以平板1006和绝缘膜1106的电阻值之比确定的电位。

这里，如上所述，在平板1006为钠钙玻璃制3mm厚的平板，绝缘膜1106为PET制成的情况下，平板1006和绝缘膜1106的界面的电位Vb如下表示。

Vb＝Rf×Va/(Rg+Rf)

Rg＝tg×ρg

Rf＝tf×ρf

这里，平板的体积电阻率ρg＝1.0×10＾14[Ω·cm]，厚度tg＝0.3[cm]，绝缘膜1106的体积电阻率ρf＝2.0×10＾16[Ω·cm]，厚度tf＝0.1[cm]。其中，这些值为室温时的值。因此，在平板1006上几乎不施加电压，以便Vb与Va大致相等，由于在玻璃内部不产生电场，所以碱离子不移动。在本实施例中，作为绝缘膜1006，使用厚度1mm的PET，但当然不限于此，作为材料也可以是透明的材料，厚度一般为所谓的膜厚度的0.1mm～没有视差程度的厚度的5mm左右就可以。

如以上那样，通过在平板1006上夹置绝缘膜1106来设置防止带电膜1109，使图像显示装置的外侧表面不带电，可以避免对观察者产生不愉快的放电、因付着灰尘而难以看清图像的情况。

[实施例12]

下面参照图17来说明本发明第12实施例。

与实施例11同样，平板1006有阳极电极1101和第一电位规定电极1102。在正投影第一电位规定电极后得到的区域中，作为第二电位规定电极，粘结金属箔(铜)带，并与GND电位相连接。此外，在正投影阳极电极1101后得到的区域中设置第三电位规定部件的ITO透明电极1113，通过阳极电极1101和高压端子1111来连接，规定为阳极电位。此外，作为绝缘膜1106，使用厚度1.0mm的TAC(三醋酸纤维素)。通过形成这样的结构，可以将阳极电极1101和其正投影区域规定为同电位，所以无论平板1006的玻璃材料和绝缘膜1106的材料等如何，在平板1006的内部都不产生电场，所以可以获得不析出碱离子、图像质量不恶化的图像显示装置。

[实施例13]

与实施例11同样，有阳极电极1101和第一电位规定电极1102。这里，作为平板1006的玻璃基板，使用厚度3mm的旭销子制的PD200。在正投影第一电位规定电极的区域中，与实施例12同样，作为第二电位规定电极，粘结金属箔(铜)带，并与GND电位相连接。此外，正投影阳极电极1101后得到的区域与实施例11同样，由平板的玻璃材料(PD200/厚度3mm)和绝缘膜的材料(在本实施例中为聚碳酸酯/厚度0.5mm)的电阻之比规定电位。这里，与实施例11同样，平板1006和绝缘膜1112的区域1105中的界面的电位Vb如下表示。

Vb＝Rf×Va/(Rg+Rf)

Rg＝tg×ρg

Rf＝tf×ρf

这里，平板的体积电阻率ρg＝1.0×10＾15[Ω·cm]、厚度tg＝0.3[cm]，绝缘膜1106的体积电阻率ρf＝2.1×10＾16[Ω·cm]，厚度tf＝0.2[cm]。因此，Vb约为9.3kV，平板1006上可施加的电压约为0.7kV，可以获得不析出碱离子、图像质量不恶化的图像显示装置。

使平板1006的第一电位规定部件1102和阳极电极1101之间的表面(平板衬底表面)为玻璃面(电介质)时，如上所述，成为因造成三重合处中的电场集中和表面带电(沿面爬电)而产生击穿的原因。因此，本实施例的图像显示装置在上述玻璃面上设置导电阻膜1105。

在本实施例中，作为高电阻膜，使用通过溅射法制作的锗和钨的氮化物。在测定此时的高电阻膜1105的表面电阻值时，Rs＝2×10¹¹(Ω/□)。

这样构成的图像显示装置与没有第二电位规定部件的图像显示装置相比，可以进行高电压下的驱动，具体地说，在以阳极电压Va＝10kV驱动时，未观测到放电，可以获得良好的图像显示装置。此外，在使阳极电压Va强制性地上升时，直至Va＝18kV都未观测到放电。

如以上说明，本发明的图像显示装置在与具有平板的第1电位规定部件的面相反侧的面的至少第1电位规定部件的阳极电极侧的端部附近，配有电位被规定为比阳极电极低的第2电位规定部件，所以可以有效地减弱阳极电极侧的端部中的电场。因此，可以减小图像显示装置的进深和边框区域，同时提高图像显示装置的绝缘击穿电压，可以提高图像显示装置的可靠性。

Claims

1.一种图像显示装置，包括：背板，具有电子束源；

以及平板，它具有在其与所述背板对置的面上具有被规定为电子加速电位的长方形的阳极电极、以及与该阳极电极分离配置并且被规定为电位比所述阳极电极低的第1电位规定部件；

侧壁，将背板的***接合到平板的***上，

其特征在于，第1电位规定部件被配置在阳极和该侧壁之间；并且该图像显示装置还包括第2电位规定部件，该第2电位规定部件处于平板的与配置了上述第1电位规定部件的表面相反的平面上的至少第1电位规定部件阳极电极侧的端部附近，并被规定为比所述阳极电极低的电位，

所述第1电位规定部件的电阻值比所述阳极电极的电阻值大。

2.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述第2电位规定部件是处于与所述平板的第1电位规定部件和阳极电极之间的区域对应的部分，被配置在与具有所述第1电位规定部件的面相反侧的面上。

3.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述第1电位规定部件的电阻值比所述阳极电极的电阻值大100倍以上。

4.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，对所述第2电位规定部件进行配置，使其与所述第1电位规定部件的在从平板到相反侧的面上的正投影重叠。

5.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，对所述第2电位规定部件进行配置，使其与所述阳极电极的至少外周端部的在从平板到相反侧的面上的正投影重叠。

6.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，将所述第2电位规定部件配置在所述平板的与配置了上述第1电位规定部件的表面相反的平面上的整个面上。

7.如权利要求6所述的图像显示装置，其特征在于，所述第2电位规定部件由透明材料构成。

8.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述平板上的所述第1电位规定部件和所述阳极电极之间的区域中形成电阻膜，所述电阻膜的表面电阻值在1×10⁷Ω/□以上，1×10¹⁶Ω/□以下。

9.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述第1电位规定部件以包围所述阳极电极的所有周围的方式来配置。

10.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述第1电位规定部件被规定为地电位。

11.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述第2电位规定部件被规定为地电位。

12.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，在与所述平板的具有所述第1电位规定部件的面相反侧的面的对应于所述阳极电极的形成区域的部分中，还具有夹置绝缘层设置的防止带电膜，在所述平板的厚度为tg、体积电阻率为ρg、所述绝缘层的厚度为tf、体积电阻率为ρf时，满足tg×ρg＜0.1×tf×ρf。

13.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，在与所述平板的具有所述第1电位规定部件的面相反侧的面的对应于所述阳极电极的形成区域的部分中，还具有被规定为与所述阳极电极相同电位的第3电位规定部件。

14.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述电子束源是表面传导型电子发射元件。