JP3450714B2 - Display device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、電子放出素子を用
いた平面型の電子線表示装置に関し、詳しくは、かかる
表示装置のスペーサー部材の構成に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、平面型の電子線表示装置におい
て、電子放出素子基板と該電子放出素子から放出された
電子線の照射によって発光する蛍光体を有したフェース
プレートの間には、飛翔した電子線が隣接する画素や領
域に漏れ出し影響を与えないよう、各画素あるいは各領
域ごとを隔壁で囲んだ形となるスペーサーを用いてい
る。またこのスペーサーは、電子放出素子基板とフェー
スプレート間を真空にした時の耐大気圧構造材としても
用いられている。 【０００３】図７は、従来例を示す電子線表示装置の部
分断面図である。１は電子放出素子がライン状に配列さ
れた素子基板、２は電子放出部、３はライン状の電子放
出素子と直交した開口部を有するライン状電極から成る
変調電極、４はガラス材から成るフェースプレート、５
はフェースプレート４に設けられた透明電極から成るＩ
ＴＯ膜、６はＩＴＯ膜上に形成された蛍光体である。７
は電子放出素子と変調電極３を絶縁するための絶縁層、
２１，２２，２３，２４は一般に感光性ガラス等によっ
て形成された各蛍光体の画素ごとを隔壁によって囲むス
ペーサーである。 【０００４】ここで、かかる装置内を真空状態とし、フ
ェースプレート４上のＩＴＯ膜５にプラスの電圧を加
え、ライン状に配置された電子放出部２から順次電子を
放出させ、変調電極３によって放出電子を変調すること
によって蛍光体６へ照射する電子線３０を制御すること
で、蛍光体６の発光による画像を任意に表示できる。 【０００５】 【０００６】以上の様に、従来の電子線表示装置は構成
されていた。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
様な表示装置では、１画素あるいは１つの領域ごとをス
ペーサーの隔壁で囲む必要があるため、仮にこの隔壁を
取り除いてしまうと、変調された放出電子が蛍光面から
外れた場合に、隣接する画素あるいは領域の蛍光面を照
射してしまい、画像上のクロストークが発生する。 【０００８】そこで、表示装置の表示画像品位を高める
ために、画素ピッチを小さくしていった場合、スペーサ
ーの開口部寸法も小さくなり加工寸法の限界に近づいて
しまう。さらに、フェースプレートと変調電極間には、
放出電子を加速する為の加速電圧が数ＫＶ印加されてお
り、絶縁耐圧を確保するために数ｍｍ以上の間隔が必要
となる。従って、スペーサーの高さは、画素ピッチ寸法
が小さくなっても変わらず、数ｍｍ以上が必要である。 【０００９】このような条件を満たすスペーサーの適当
な加工法は少ない。現在のところ、感光性ガラスによる
スペーサー部材の形成が、最も高精度に加工できる方法
である。例えば、画素ピッチすなわち開口ピッチを１ｍ
ｍ（隔壁厚みを０．１ｍｍ，開口寸法を０．９ｍｍ角）
とした場合、感光性ガラススペーサーの高さは１．４ｍ
ｍ程度にすることができる。しかし、開口ピッチを例え
ば０．３ｍｍ×０．６ｍｍ（隔壁厚みを０．１ｍｍ，開
口寸法を０．２ｍｍ×０．５ｍｍ）と小さくした場合、
感光性ガラススペーサーの加工可能な高さは０．５ｍｍ
程度まで、と低くなってしまう。 【００１０】すなわち、素子基板とフェースプレート間
隔を４ｍｍ程度、画素ピッチを１ｍｍとする場合、感光
性ガラススペーサーを３枚積層すれば十分であるのに対
し、画素ピッチを０．３ｍｍ×０．６ｍｍと小さくした
場合、感光性ガラススペーサーを８枚も積層する必要が
ある。これでは、部材コスト、組立コストの上昇や歩留
まりの悪化を招くことになる。 【００１１】さらには、より画素ピッチを小さくして高
品位画像の表示装置とする場合、従来の構造ではスペー
サーの微細な加工ができないため、装置自体の製造が難
しいという欠点があった。 【００１２】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく成
された本発明の構成は、以下の通りである。 【００１３】すなわち本発明は、複数の電子放出素子が
設けられた素子基板と、フェースプレートとの間にスペ
ーサーを配置した表示装置において、前記素子基板に
は、前記電子放出素子の電子放出部を避けてライン状電
極が露出して設けられており、前記フェースプレートに
は、前記電子放出素子から放出される電子線の照射によ
り発光する蛍光体と、定電圧が印加される加速電極とが
設けられており、前記スペーサーは、前記蛍光体の画素
ごとを隔壁によって囲むスペーサーであって、該隔壁表
面が高抵抗ながら導電性を有する複数のスペーサーを、
前記ライン状電極と加速電極間に、スペーサー同志を接
触させて積層した積層体で、該積層体の一端が前記ライ
ン状電極に、他端が前記加速電極に、それぞれ接してい
ることを特徴とする表示装置にある。 【００１４】 【００１５】前述したように、本発明のような表示装置
においては、例えば蛍光体等の発光手段を有する前記フ
ェースプレートの加速電極と、例えば変調電極（制御電
極）として用いられるライン状電極との間に、放出電子
を加速する為の数ＫＶの加速電圧が印加され、絶縁耐圧
性を確保するために発光手段と制御電極との間隔は数ｍ
ｍ以上が必要とされる。このため、ライン状電極と発光
手段との間に配置するスペーサーの高さも数ｍｍ以上が
必要である。また、画像ピッチを小さくすればするほど
スペーサーの加工可能な高さは低くなり、スペーサーを
より多層に積層する必要がある。 【００１６】本発明においては、素子基板とフェースプ
レートとの間に配置される積層体のスペーサーとして高
抵抗の導電性を有するものを用いると共に、このスペー
サーの一端を素子基板側のライン状電極に、他端をフェ
ースプレート側の加速電極に、それぞれ接するようにし
て配置することにより、スペーサー表面の沿面耐圧を向
上させることができるものである。 【００１７】また、開口を有するスペーサー部材を千鳥
状に積層、配置した構造とすることにより、スペーサー
部材の開口部寸法を小さくすることなく、スペーサーの
隔壁が囲む１画素あるいは１つの領域（一定の画素数か
ら成る領域）の寸法を小さく微細化することを可能とし
たものである。すなわち、表示装置において１画素ある
いは１つの領域の寸法の２倍以上の寸法ピッチで隔壁を
有するスペーサーを、１画素あるいは１つの領域の寸法
ピッチでずらして千鳥状に複数枚積層する。このことに
よって、スペーサーの開口部寸法が大きくとも、実質的
に微細寸法ピッチの隔壁を有するスペーサーが形成で
き、表示装置の画素密度を向上させるものである。 【００１８】さらには、かかるスペーサーを積層するに
際し、互いに交差して積層する構成をとることにより、
交差させることなく直線的に積層する従来の場合に比べ
沿面距離を長くすることができ、スペーサー表面の沿面
耐圧をより効果的に向上させることができるものであ
る。 【００１９】 【発明の実施の形態】図１及び図２に本発明の実施態様
を示す。図１は、本発明の表示装置の部分断面図であ
る。本図において、１は電子放出素子がライン状に配列
された素子基板、２は電子放出部、３はライン状の電子
放出素子と直交し、かつ開口部を有するライン状電極か
ら成る変調電極、４はガラス材から成るフェースプレー
ト、５はフェースプレート４に設けられた透明電極から
成るＩＴＯ膜、６はＩＴＯ膜５上に形成された蛍光体、
７は電子放出素子と変調電極３を絶縁するための絶縁層
であり、８，９，１０，１１は感光性ガラスによって形
成された＃形状の部材を電子放出部２の配列ピッチに合
わせてずらし千鳥状に積層したスペーサーである。 【００２０】図２は、千鳥状に積層したスペーサー８，
９，１０，１１のみを表示装置上面から見た時の平面図
である。スペーサー８と１０，９と１１は、本図では各
々重なった状態となっている。スペーサーはいずれも電
子放出部２の配列ピッチの２倍のピッチで隔壁を設けた
＃形状である。さらに、スペーサー８と９，１０と１１
は、電子放出部２の配列ピッチ寸法だけ図中のＸ，Ｙ方
向にずらして積層してある。 【００２１】尚、以上の装置の画像形成については、従
来同様図１において、かかる装置を真空状態とし、フェ
ースプレート４上のＩＴＯ膜５にプラスの電圧を加え、
ライン状に配置された電子放出部２から順次電子を放出
させ、変調電極３によって放出電子を変調することによ
って、蛍光体６へ照射する電子線３０を制御すること
で、蛍光体の発光による画像を任意に表示することがで
きる。 【００２２】さらに、スペーサー８，９，１０，１１の
隔壁表面は、非常に高抵抗ながら導電性を有しており、
変調された放出電子が蛍光面６を外れてスペーサーの隔
壁部に照射されてもスペーサー自身チャージアップしに
くい表面状態としてある。 【００２３】本発明の実施態様においては、電子放出部
２から放出した電子線３０は、変調電極３による照射方
向の変化、あるいは放出電子自体の放出角度の変化によ
って鉛直上方の蛍光体６以外の場所へ飛翔することが危
惧される。しかし、図１の様にスペーサーを千鳥状に配
置する際、電子放出部２から、隣接した画素の蛍光体が
隠れた構造とすることで、蛍光体６以外の方向へ電子線
が飛翔しても、スペーサー部に照射され隣接した画素の
蛍光体に誤って照射され発光するようなことはない。 【００２４】また、図７の従来例に比べ、スペーサー部
材ひとつの形状寸法は同じであるにもかかわらず、本実
施態様では、かかるスペーサー部材を千鳥配置すること
によって、隔壁で囲まれた画素部の数を４倍、配列ピッ
チ寸法では２分の１にすることができる。従って、電子
放出部の数も同一面積内に４倍配列することができ高品
位な画像の表示が可能となる。 【００２５】さらに、図１において、変調電極３とＩＴ
Ｏ膜５間のスペーサー８，９，１０，１１を通る鉛面距
離は、千鳥状スペーサーのために従来例の直線的なひと
つの面に比べて屈曲した分だけ長くなっている。従っ
て、ＩＴＯ膜５に加速電圧を印加した際の変調電極３と
ＩＴＯ膜５間の沿面耐圧が上昇している。 【００２６】さらには、各電子線が放射する空間が、各
々隣接した空間領域とＸ方向に連続した状態となってい
るため、素子基板１とフェースプレート４間を真空排気
する場合、スペーサーの隔壁で各空間が閉ざされていた
従来の構造に比べ、真空排気のコンダクタンスが大きく
なっている。 【００２７】図３及び図４は、本実施態様の表示装置を
大画面化した場合のスペーサーの配置を示した平面図で
ある。 【００２８】図３において、１２及び１２Ａ，１２Ｂ，
１２Ｃは千鳥状に積層されたスペーサー群、１３はスペ
ーサー１２等と突き当て状態にある基準面である。図４
は、図３の部分的な拡大図であり、１２Ａ，１２Ｂ，１
２Ｃは千鳥状に積層されたスペーサー群であり、１４及
び１５はスペーサー群１２Ａ，１２Ｂ間及び１２Ａ，１
２Ｂと１２Ｃ間の突き当て面である。 【００２９】以上、前述したスペーサー群の基になる図
２で示した様な感光性ガラスによって形成されるスペー
サーは、１枚が３０ｃｍ角以下の寸法で作成されること
により、加工歩留まり、組立時のハンドリング等の面で
効果的である。そこで、前記図３に示す様な大画面表示
装置に対しては、千鳥状に積層されたスペーサー群１２
を電子放出素子基板上の面方向に、例えば千鳥状に配置
して組み立てることによって対応することができる。こ
の時、スペーサー間の位置出しは、図４の如くスペーサ
ーの隔壁端部を、それぞれ隣接するスペーサーの隔壁
（例えば突き当て面１４，１５）に突き当てることによ
って実施することができる。 【００３０】また、表示装置の表示部外周に基準面１３
を設け、かかる面へ先ずスペーサー群１２の隔壁端部を
突き当て、順次別のスペーサーを突き当てて組み上げて
いくことができる。 【００３１】以上説明した実施態様においては、スペー
サー部材の形状は＃状で開口部が正方形であり、開口部
寸法が画素ピッチの２倍の寸法であったが、本発明はこ
の形状に限られるものではない。 【００３２】図５、図６に、図２と異なった形状のスペ
ーサー部材を積層した場合の平面図を示す。図５では、
＃形状スペーサー部材の開口寸法が画素ピッチの３倍の
寸法の場合を示しており、３段の千鳥状積層配置として
ある。図６では、＃形状スペーサー部材の開口形状が長
方形の場合をしめしており、隔壁で囲まれる領域を長方
形とすることができる。 【００３３】また、前述図１に示した表示装置の場合
は、１画素当り１つの電子放出部を有しているが、本発
明はこれに限るものではなく、例えば電子放出部近傍に
偏向電極を設け電子線をスペーサーで囲まれた領域内の
蛍光体面上を走査して画像を表示する構造であっても良
い。 【００３４】 【実施例】以下、本発明を具体的な実施例にて詳述す
る。 【００３５】［実施例１］本発明の第１の実施例を図
１，図２，図３，図４を用いて説明する。 【００３６】図１において、素子基板１上に０．５ｍｍ
ピッチでライン状に電子放出部２を配列し、絶縁層７を
介して開口部を有するライン状の変調電極３をライン状
電子放出部２に対して直交させて（すなわちＸ方向に連
なるライン状で）配列した。次に、図２に示す開口ピッ
チ１．０ｍｍ、隔壁厚み０．１ｍｍ、高さ１．４ｍｍの
＃形状のスペーサー８，９，１０，１１を感光性ガラス
（ＨＯＹＡまたはコーニング社製）の加工によって形成
し、隔壁側面に帯電防止剤をコーティングして高抵抗導
電処理を行った。このスペーサーを、図２の様にＸ，Ｙ
方向に０．５ｍｍずらして千鳥状に積層し、図１に示す
如く変調電極３の上に配置した。その後、ＩＴＯ膜５と
蛍光体６が形成されたフェースプレート４をスペーサー
１１の上に配置し周辺に必要な電極を取り出し、真空排
気用の口を設け素子基板１と封着した。それから、封着
した素子基板１とフェースプレート４の間を、真空ポン
プによって真空排気した。この際、電子放出部から放出
されＩＴＯ膜に照射された放出電流値を測定することに
よって、真空排気の程度を調べたところ、図７の従来例
のスペーサーの隔壁表面に高抵抗な導電性処理を施した
構造に比べ２／３以下の排気時間で同量の放出電流量を
得ることができた。 【００３７】ここで、ＩＴＯ膜５に電子の加速電圧を＋
３ＫＶ印加し、ライン状に配列した電子放出部２から電
子を順次放出させ、変調電極３で電子線を変調制御して
蛍光体６へ照射、発光させて任意の画像を表示すること
ができた。この際、隣接した画素の電子線が誤って蛍光
体を照射し、画像上のクロストークが発生するようなこ
とはなかった。また、ＩＴＯ膜５に印加する電圧を上昇
させると、変調電極３あるいは素子基板１とＩＴＯ膜５
間で異常放電が発生したが、その発生電圧は図７の従来
例のスペーサーの隔壁表面に高抵抗な導電性処理を施し
た構造に比べて１．２倍程度大きくすることができた。 【００３８】次に本実施例の表示装置を大画面表示装置
とする際の例を以下に示す。図３において、１３は素子
基板１上の画面端に配置された非常に面精度の良い側壁
を持つガラスブロックからなる基準面である。この基準
面は、電子放出部２の配列ピッチ位置に正しく配置させ
て固定した。この基準面に対して、千鳥状に積層したス
ペーサー群１２の端面を突き当てて配置する。さらに、
順次スペーサーを突き当てて図３の様に複数のスペーサ
ーを配置し固定した。尚、スペーサーの端部は図４に示
す様な形状で相互に突き当てられている。すなわち、ス
ペーサー群１２Ａと１２Ｂ間は突き当て面１４によっ
て、また、スペーサー群１２Ａ，１２Ｂと１２Ｃは突き
当て面１５によって接触し、相互の位置出しが行われて
いる。スペーサー群１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの形状は図
２と同様であるが、端部の隔壁が有る面と無い面があ
り、突き当てによる位置出しが電子放出部の配列ピッチ
に正しく重なるようになっている。また、図３における
スペーサーの１枚の寸法は、約１０ｃｍ角で形成した。
本実施例によって配置されたスペーサーを用いて、図１
と同様な構造の表示装置を作成した場合、前述の実施例
と同様な画像表示を得ることができた。 【００３９】さらに、図３，図４で示した様な突き当て
による位置出しは、図２で示したスペーサー８，９，１
０，１１を積層する際の位置出しとしても利用すること
ができる。 【００４０】［実施例２］図５に示す様に開口ピッチ
１．２ｍｍ、隔壁厚み０．０７ｍｍ、高さ０．５ｍｍの
＃形状のスペーサー１６，１７，１８を感光性ガラスの
加工によって形成した。各スペーサーを０．４ｍｍピッ
チずらして３段の千鳥状に積層した。同様に積層したス
ペーサー群をさらに積層し、スペーサー計９枚、高さ計
４．５ｍｍのスペーサー群を形成した。形成したスペー
サーの画素ピッチは０．４ｍｍ角であり、実施例１と同
様な構造の表示装置を作製したところ、より高精細な画
像を表示することができた。 【００４１】［実施例３］図６に示す様に開口ピッチ
１．０ｍｍ×３．０ｍｍ、隔壁厚み０．１ｍｍ、高さ
１．４ｍｍの長方形の開口を有する＃形状のスペーサー
１９，２０を感光性ガラスの加工によって形成した。各
スペーサーを図中Ｘ方向０．５ｍｍＹ方向１．５ｍｍず
らして２段の千鳥状に積層した。同様に積層したスペー
サー群を更に重ねて、スペーサー計４枚、高さ計５．６
ｍｍのスペーサー群を形成した。形成したスペーサーの
画素ピッチは０．５ｍｍ×１．５ｍｍの長方形である。 【００４２】次に、長方形の画素を３画素並列させて
１．５ｍｍ角とした単位で表示装置の蛍光体をＲ，Ｇ，
Ｂ３色に分けて配置した。その他は実施例１と同様な構
造で表示装置を作製したところ、１．５ｍｍ角ピッチで
色及び明暗を制御できるカラー画像を表示することがで
きた。 【００４３】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の表示装置
によれば以下の効果を奏する。 【００４４】（１）電子放出素子を用いた表示装置にお
いて、素子基板とフェースプレートとの間に配置される
積層体のスペーサーとして高抵抗の導電性を有するもの
を用いると共に、このスペーサーの一端を素子基板側の
ライン状電極に、他端をフェースプレート側の加速電極
に、それぞれ接するようにして配置することにより、ス
ペーサー表面の沿面耐圧を向上させることができる。こ
れにより、電子の加速電圧を上昇させて発光手段の発光
輝度を上げたり、電子線の発光面への照射スポット径を
より小さくして高精細画像とすることができ、また異常
放電が発生しにくくなる。 【００４５】（２）特に、板状スペーサーとして１画素
あるいは１つの領域の寸法の２倍以上の寸法ピッチで隔
壁を有するものを用い、かかるスペーサーを１画素ある
いは１つの領域の寸法ピッチでずらして互いに交差して
積層した場合には、スペーサーの沿面距離を長くするこ
とができ、スペーサー表面の沿面耐圧をより効果的に向
上させることができる。また、スペーサーで囲まれた各
電子線が放射する空間が各々隣接した空間領域とつなが
った状態となるために、表示装置内の真空排気コンダク
タンスが大きくなり、真空排気時間を短縮でき生産性が
向上する。 【００４６】（３）スペーサーとして同じ寸法ピッチの
隔壁を有するもの、例えば１画素あるいは１つの領域の
寸法の２倍以上の寸法ピッチの隔壁を有するものを用
い、かかるスペーサーを例えば１画素あるいは１つの領
域の寸法ピッチで互いにずらして積層した場合には、個
々のスペーサーの形状としてその開口部の寸法を小さく
することなく、スペーサーの隔壁が囲む１画素あるいは
１つの領域の寸法を画像上のクロストーク無しに微細化
することができる。したがって、より画像の高精細な表
示装置が実現される。 【００４７】（４）スペーサーを積層あるいは平面内で
配置するに際し、ある基準面又はかかるスペーサー端部
同士で突き当てる構造とした場合には、大画面の表示装
置においても比較的容易にスペーサー配置の位置出しが
行え、大画面用のスペーサーを１枚で形成する場合に比
べて、生産の歩留まりが向上するという効果も有してい
る。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a flat type electron beam display device using an electron-emitting device, and more particularly, to a structure of a spacer member of such a display device. 2. Description of the Related Art Conventionally, in a flat-type electron beam display device, there is a gap between an electron-emitting device substrate and a face plate having a phosphor which emits light by irradiation of an electron beam emitted from the electron-emitting device. In order to prevent the flying electron beam from leaking to adjacent pixels and regions, a spacer having a shape in which each pixel or each region is surrounded by a partition wall is used. This spacer is also used as an atmospheric pressure resistant structural material when a vacuum is applied between the electron-emitting device substrate and the face plate. FIG. 7 is a partial sectional view of an electron beam display device showing a conventional example. 1 is an element substrate on which electron-emitting devices are arranged in a line, 2 is an electron-emitting portion, 3 is a modulation electrode formed of a line-shaped electrode having an opening orthogonal to the line-shaped electron-emitting device, and 4 is formed of a glass material Face plate, 5
I is a transparent electrode provided on the face plate 4.
The TO film 6 is a phosphor formed on the ITO film. 7
Is an insulating layer for insulating the electron-emitting device from the modulation electrode 3,
21, 22, 23, and 24 are spacers that generally surround each pixel of each phosphor formed of photosensitive glass or the like with partition walls. Here, the inside of the device is evacuated, a positive voltage is applied to the ITO film 5 on the face plate 4, and electrons are sequentially emitted from the electron emitting portions 2 arranged in a line. By controlling the electron beam 30 irradiated to the phosphor 6 by modulating the emitted electrons, an image by the light emission of the phosphor 6 can be arbitrarily displayed. [0006] As described above, the conventional electron beam display device has been configured. However, in a conventional display device, it is necessary to surround each pixel or one region with a partition wall of a spacer. When the emitted electrons fall off the phosphor screen, they irradiate the phosphor screen of an adjacent pixel or area, and crosstalk on the image occurs. Therefore, when the pixel pitch is reduced in order to improve the display image quality of the display device, the size of the opening of the spacer is also reduced, and the processing size approaches the limit. Furthermore, between the face plate and the modulation electrode,
An accelerating voltage for accelerating the emitted electrons is applied by several KV, and an interval of several mm or more is required in order to secure a withstand voltage. Therefore, the height of the spacer does not change even when the pixel pitch dimension decreases, and needs to be several mm or more. There are few suitable processing methods for spacers satisfying such conditions. At present, formation of a spacer member using photosensitive glass is the method that can be processed with the highest precision. For example, the pixel pitch, that is, the opening pitch is 1 m.
m (wall thickness 0.1 mm, opening size 0.9 mm square)
, The height of the photosensitive glass spacer is 1.4 m
m. However, when the opening pitch is reduced to, for example, 0.3 mm × 0.6 mm (the partition wall thickness is 0.1 mm and the opening size is 0.2 mm × 0.5 mm),
Workable height of photosensitive glass spacer is 0.5mm
To the extent, it will be lower. That is, when the distance between the element substrate and the face plate is about 4 mm and the pixel pitch is 1 mm, it is sufficient to laminate three photosensitive glass spacers, whereas the pixel pitch is 0.3 mm × 0.6 mm. In this case, it is necessary to laminate eight photosensitive glass spacers. This leads to an increase in member costs and assembly costs and a decrease in yield. Furthermore, in the case of a display device for displaying a high-quality image by further reducing the pixel pitch, the conventional structure has a drawback that the device itself is difficult to manufacture because the spacer cannot be finely processed. Means for Solving the Problems The constitution of the present invention made to solve the above problems is as follows. That is, according to the present invention, in a display device in which a spacer is arranged between an element substrate provided with a plurality of electron-emitting devices and a face plate, the element substrate has an electron-emitting portion of the electron-emitting device. In order to avoid this, a linear electrode is provided to be exposed, and the face plate is provided with a phosphor that emits light by irradiation with an electron beam emitted from the electron-emitting device and an acceleration electrode to which a constant voltage is applied. Wherein the spacer is a pixel of the phosphor.
A spacer surrounding each of the partition walls,
Multiple spacers that have conductivity while the surface has high resistance,
A spacer is connected between the linear electrode and the acceleration electrode.
A laminated body obtained by laminating by touch, to one end of the line electrodes of the laminate, the other end the accelerating electrode, in a display device, characterized in that you are in contact, respectively. As described above, in the display device according to the present invention, for example , the acceleration electrode of the face plate having the light-emitting means such as a phosphor, and the linear electrode used as a modulation electrode (control electrode) are used. An acceleration voltage of several KV for accelerating the emitted electrons is applied between the electrodes, and the distance between the light emitting means and the control electrode is several meters to secure the dielectric strength.
m or more is required. For this reason, the height of the spacer arranged between the linear electrode and the light emitting means must be several mm or more. In addition, the smaller the image pitch, the lower the height of the spacer that can be processed, and it is necessary to laminate the spacer in more layers. In the present invention, the device substrate and the face
High as a spacer for laminates placed between
Use a conductive material with resistance and
One end of the sensor is connected to the linear electrode on the
Contact the acceleration electrode on the source plate side.
By arranging the spacers, the creepage withstand voltage of the spacer surface can be improved. Further, by forming a structure in which the spacer members having openings are stacked and arranged in a staggered manner, one pixel or one region (a fixed area) surrounded by the partition walls of the spacer can be formed without reducing the opening size of the spacer member. (A region consisting of the number of pixels). That is, in the display device, a plurality of spacers having barrier ribs at a pitch equal to or more than twice the size of one pixel or one region are staggered at a pitch of one pixel or one region. As a result, even if the size of the opening portion of the spacer is large, it is possible to form a spacer having barrier ribs with a substantially fine pitch, thereby improving the pixel density of the display device. Further, when the spacers are stacked, the spacers are stacked so as to cross each other.
The creepage distance can be increased as compared with the conventional case where the layers are linearly stacked without crossing each other, and the creepage withstand voltage of the spacer surface can be more effectively improved. FIG. 1 and FIG. 2 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a partial cross-sectional view of the display device of the present invention. In this figure, 1 is an element substrate on which electron-emitting devices are arranged in a line, 2 is an electron-emitting portion, 3 is a modulation electrode composed of a linear electrode having an opening and orthogonal to the line-shaped electron-emitting device, 4 is a face plate made of a glass material, 5 is an ITO film made of a transparent electrode provided on the face plate 4, 6 is a phosphor formed on the ITO film 5,
Reference numeral 7 denotes an insulating layer for insulating the electron-emitting device from the modulation electrode 3. Reference numerals 8, 9, 10, and 11 shift # -shaped members made of photosensitive glass in accordance with the arrangement pitch of the electron-emitting portions 2. Spacers stacked in a staggered pattern. FIG. 2 shows spacers 8 stacked in a staggered manner.
FIG. 9 is a plan view when only 9, 10, and 11 are viewed from the upper surface of the display device. The spacers 8 and 10, 9 and 11 are in an overlapping state in this figure. Each of the spacers has a # shape in which partition walls are provided at a pitch twice the arrangement pitch of the electron emission portions 2. Further, spacers 8 and 9, 10 and 11
Are stacked by being shifted in the X and Y directions in FIG. As for the image formation of the above-described apparatus, as in the prior art, in FIG. 1, the apparatus is evacuated and a positive voltage is applied to the ITO film 5 on the face plate 4,
Electrons are sequentially emitted from the electron-emitting portions 2 arranged in a line, and the emitted electrons are modulated by the modulation electrode 3, thereby controlling the electron beam 30 irradiated to the phosphor 6, thereby producing an image based on the emission of the phosphor. Can be arbitrarily displayed. Furthermore, the surfaces of the partition walls of the spacers 8, 9, 10, and 11 have conductivity while having very high resistance.
Even if the modulated emitted electrons fall off the phosphor screen 6 and irradiate the partition walls of the spacer, the spacer itself has a surface state in which it is difficult to charge up. In the embodiment of the present invention, the electron beam 30 emitted from the electron-emitting portion 2 changes the irradiation direction of the modulation electrode 3 or the emission angle of the emitted electron itself, except for the phosphor 6 other than the phosphor 6 vertically above. It is feared to fly to the place. However, when the spacers are arranged in a zigzag pattern as shown in FIG. 1, the electron emission portion 2 has a structure in which the phosphors of the adjacent pixels are hidden, so that the electron beams fly in directions other than the phosphors 6. Also, there is no possibility that the phosphor of the adjacent pixel is erroneously illuminated by the spacer portion and emits light. Although the spacer member has the same shape and dimensions as those of the conventional example shown in FIG. 7, in the present embodiment, the spacer members are arranged in a staggered manner so that the pixel portion surrounded by the partition walls is formed. Can be quadrupled, and the arrangement pitch dimension can be halved. Therefore, the number of electron emitting portions can be arranged four times in the same area, and a high-quality image can be displayed. Further, in FIG. 1, the modulation electrode 3 and the IT
The vertical distance between the O films 5 passing through the spacers 8, 9, 10, and 11 is longer than that of the conventional linear one surface by the staggered spacer because of the bending. Therefore, the creeping breakdown voltage between the modulation electrode 3 and the ITO film 5 when the acceleration voltage is applied to the ITO film 5 is increased. Furthermore, since the space radiated by each electron beam is continuous with the adjacent space region in the X direction, when the space between the element substrate 1 and the face plate 4 is evacuated, the partition wall of the spacer is used. The vacuum evacuation conductance is larger than that of the conventional structure in which each space is closed. FIGS. 3 and 4 are plan views showing the arrangement of the spacers when the display device of this embodiment has a large screen. In FIG. 3, 12 and 12A, 12B,
Reference numeral 12C denotes a spacer group stacked in a staggered manner, and reference numeral 13 denotes a reference surface which is in abutting state with the spacer 12 and the like. FIG.
Is a partially enlarged view of FIG. 3, and 12A, 12B, 1
2C is a spacer group stacked in a staggered manner, and 14 and 15 are spacer groups 12A and 12B and 12A and 1B.
This is the abutment surface between 2B and 12C. As described above, the spacers formed of the photosensitive glass as shown in FIG. 2 which is the basis of the above-mentioned spacer group are formed with a size of 30 cm square or less, so that the processing yield and the assembling time can be improved. It is effective in terms of handling and the like. Therefore, for a large-screen display device as shown in FIG.
Can be dealt with by arranging them in a plane direction on the electron-emitting device substrate, for example, in a staggered manner. At this time, positioning between the spacers can be performed by abutting the partition wall end portions of the spacers to the partition walls (for example, the abutting surfaces 14 and 15) of the adjacent spacers as shown in FIG. A reference surface 13 is provided on the outer periphery of the display section of the display device.
And the end of the partition wall of the spacer group 12 is first abutted against such a surface, and another spacer is sequentially abutted to assemble. In the embodiment described above, the shape of the spacer member is # -shaped, the opening is square, and the size of the opening is twice the pixel pitch. However, the present invention is limited to this shape. Not something. FIGS. 5 and 6 are plan views showing a case where spacer members having different shapes from those of FIG. 2 are laminated. In FIG.
The figure shows a case where the opening dimension of the # -shaped spacer member is three times the pixel pitch, which is a three-stage staggered stacked arrangement. FIG. 6 shows the case where the opening shape of the # -shaped spacer member is rectangular, and the region surrounded by the partition can be rectangular. Further, the display device shown in FIG. 1 has one electron emission portion per pixel. However, the present invention is not limited to this. For example, a deflection electrode may be provided near the electron emission portion. And an image may be displayed by scanning an electron beam on the phosphor surface in a region surrounded by the spacer. The present invention will be described below in detail with reference to specific examples. Embodiment 1 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, 3 and 4. In FIG. 1, 0.5 mm
The electron-emitting portions 2 are arranged in a line at a pitch, and a linear modulation electrode 3 having an opening is interposed at right angles to the line-shaped electron-emitting portion 2 via an insulating layer 7 (that is, a line-shaped line extending in the X direction). At). Next, # -shaped spacers 8, 9, 10, and 11 having an opening pitch of 1.0 mm, a partition wall thickness of 0.1 mm, and a height of 1.4 mm shown in FIG. 2 are processed by photosensitive glass (made by HOYA or Corning). Then, an antistatic agent was coated on the side surfaces of the partition walls to perform a high resistance conductive treatment. This spacer is connected to X, Y as shown in FIG.
The layers were staggered by 0.5 mm in the direction and arranged on the modulation electrode 3 as shown in FIG. After that, the face plate 4 on which the ITO film 5 and the phosphor 6 were formed was arranged on the spacer 11, necessary electrodes were taken out around the spacer 11, a port for evacuation was provided, and the element substrate 1 was sealed. Then, the space between the sealed element substrate 1 and the face plate 4 was evacuated by a vacuum pump. At this time, the degree of vacuum evacuation was examined by measuring the emission current value emitted from the electron-emitting portion and applied to the ITO film. As a result, the surface of the partition wall of the conventional spacer shown in FIG. The same amount of emission current could be obtained in 2/3 or less of the evacuation time as compared with the structure subjected to. Here, the acceleration voltage of electrons is applied to the ITO film 5 by +
By applying 3 KV, electrons are sequentially emitted from the electron emitting portions 2 arranged in a line, and the modulation electrode 3 modulates and controls the electron beam to irradiate the phosphor 6 to emit light, thereby displaying an arbitrary image. . At this time, there was no case where the electron beam of the adjacent pixel erroneously irradiated the phosphor and crosstalk on the image occurred. When the voltage applied to the ITO film 5 is increased, the modulation electrode 3 or the element substrate 1 and the ITO film 5
Although abnormal discharge occurs between, the generated voltage is a conventional 7
The surface of the partition wall of the example spacer is subjected to high-resistance conductive treatment.
About 1.2 times larger than the structure obtained. Next, an example in which the display device of this embodiment is a large-screen display device will be described. In FIG. 3, reference numeral 13 denotes a reference surface formed of a glass block having a side wall with very high surface precision, which is disposed at the screen end on the element substrate 1. This reference plane was correctly arranged and fixed at the arrangement pitch position of the electron emission portions 2. The end faces of the spacer group 12 stacked in a staggered pattern are arranged so as to abut this reference plane. further,
A plurality of spacers were arranged and fixed as shown in FIG. 3 by sequentially abutting the spacers. The ends of the spacers are abutted against each other in a shape as shown in FIG. That is, the spacer groups 12A and 12B are in contact with each other by the abutting surface 14, and the spacer groups 12A, 12B and 12C are in contact by the abutting surface 15, and mutual positioning is performed. The shapes of the spacer groups 12A, 12B, and 12C are the same as those in FIG. 2, but there are surfaces with and without partition walls at the ends, and positioning by abutment is correctly overlapped with the arrangement pitch of the electron emission portions. I have. The size of one spacer in FIG. 3 was about 10 cm square.
Using the spacers arranged according to the present embodiment, FIG.
When a display device having the same structure as that of Example 1 was produced, an image display similar to that of the above-described embodiment could be obtained. Further, the positioning by abutting as shown in FIGS. 3 and 4 is performed by the spacers 8, 9, 1 shown in FIG.
It can also be used for positioning when laminating 0,11. EXAMPLE 2 As shown in FIG. 5, # -shaped spacers 16, 17, and 18 having an opening pitch of 1.2 mm, a partition wall thickness of 0.07 mm, and a height of 0.5 mm were formed by processing photosensitive glass. . Each spacer was shifted in a pitch of 0.4 mm and stacked in a three-stage staggered pattern. Similarly, the laminated spacer group was further laminated to form a spacer group having a total of nine spacers and a total height of 4.5 mm. The pixel pitch of the formed spacer was 0.4 mm square. When a display device having the same structure as in Example 1 was manufactured, a higher definition image could be displayed. Example 3 As shown in FIG. 6, a # -shaped spacer 19, 20 having a rectangular opening having an opening pitch of 1.0 mm × 3.0 mm, a partition wall thickness of 0.1 mm, and a height of 1.4 mm was exposed. It was formed by the processing of functional glass. Each spacer was shifted in the X direction by 0.5 mm and in the Y direction by 1.5 mm in the figure to be stacked in a two-stage staggered pattern. Similarly, the stacked spacer group was further stacked, and a total of four spacers and a total height of 5.6 were used.
mm spacer groups were formed. The pixel pitch of the formed spacer is a rectangle of 0.5 mm × 1.5 mm. Next, the phosphor of the display device is set to R, G, and R in units of 1.5 mm square by arranging three rectangular pixels in parallel.
B3 colors were arranged. Except for this, a display device having the same structure as in Example 1 was able to display a color image whose color and brightness could be controlled at a 1.5 mm square pitch. As described above, according to the display device of the present invention, the following effects can be obtained. (1) In a display device using an electron-emitting device, it is arranged between an element substrate and a face plate.
Having high-resistance conductivity as a spacer for a laminate
And one end of this spacer on the element substrate side.
Acceleration electrode on the face plate side with the other end on the line electrode
By arranging the spacers so as to be in contact with each other, the creepage withstand voltage of the spacer surface can be improved. As a result, it is possible to increase the emission luminance of the light emitting means by increasing the acceleration voltage of the electrons, to reduce the diameter of the irradiation spot of the electron beam on the light emitting surface, to obtain a high-definition image, and to cause abnormal discharge. It becomes difficult. (2) In particular, a plate-like spacer having partition walls at a size pitch of twice or more the size of one pixel or one region is used, and such a spacer is shifted at a size pitch of one pixel or one region. In the case where the spacers intersect each other, the creepage distance of the spacer can be increased, and the creepage withstand voltage of the spacer surface can be more effectively improved. In addition, since the space radiated by each electron beam surrounded by the spacers is connected to the adjacent space area, the evacuation conductance in the display device is increased, the evacuation time is shortened, and productivity is improved. I do. (3) A spacer having a partition having the same dimensional pitch as the spacer, for example, a spacer having a partition having a dimensional pitch of twice or more the size of one pixel or one region is used. When the layers are stacked so as to be shifted from each other at the dimensional pitch of the regions, the size of one pixel or one region surrounded by the partition walls of the spacers can be determined by crosstalk on the image without reducing the size of the openings as individual spacer shapes. It can be miniaturized without. Therefore, a display device with higher definition of an image is realized. (4) When the spacers are stacked or arranged in a plane, a structure in which a certain reference plane or the ends of the spacers abut against each other is relatively easy to arrange the spacers even in a large-screen display device. Positioning can be performed, and there is also an effect that the production yield is improved as compared with the case where a single spacer for a large screen is formed.

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の第１の実施例を示す表示装置の構造断
面図である。 【図２】本発明の第１の実施例で用いたスペーサーを示
す平面図である。 【図３】本発明の第１の実施例で用いたスペーサーの配
置を示す平面図である。 【図４】本発明の第１の実施例で用いたスペーサーの配
置を示す平面の一部拡大図である。 【図５】本発明の第２の実施例で用いたスペーサーを示
す平面図である。 【図６】本発明の第３の実施例で用いたスペーサーを示
す平面図である。 【図７】従来例を示す表示装置の構造断面図である。 【符号の説明】 １ 素子基板 ２ 電子放出部 ３ 変調電極 ４ フェースプレート ５ ＩＴＯ膜 ６ 蛍光体 ７ 絶縁層 ８，９，１０，１１ スペーサー １２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ スペーサー群 １３ 基準面 １４，１５ 突き当て面 １６，１７，１８，１９，２０，２１，２２，２３，２
４ スペーサー ３０ 電子線BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a structural sectional view of a display device showing a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing a spacer used in the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a plan view showing an arrangement of spacers used in the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a partially enlarged plan view showing an arrangement of spacers used in the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is a plan view showing a spacer used in a second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a plan view showing a spacer used in a third embodiment of the present invention. FIG. 7 is a structural sectional view of a display device showing a conventional example. [Description of Signs] 1 Element substrate 2 Electron emission section 3 Modulation electrode 4 Face plate 5 ITO film 6 Phosphor 7 Insulating layer 8, 9, 10, 11 Spacer 12, 12A, 12B, 12C Spacer group 13 Reference planes 14, 15 Butting surfaces 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 2
4 Spacer 30 Electron beam

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鱸 英俊 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 中田 耕平 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 野村 一郎 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 武田 俊彦 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 坂野 嘉和 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−118355（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−124031（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−88656（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−82071（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−202051（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−158267（ＪＰ，Ｕ)   ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (72) Inventor Hidetoshi Suzu               3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo               Inside Canon Inc. (72) Inventor Kohei Nakata               3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo               Inside Canon Inc. (72) Inventor Ichiro Nomura               3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo               Inside Canon Inc. (72) Inventor Toshihiko Takeda               3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo               Inside Canon Inc. (72) Inventor Yoshikazu Sakano               3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo               Inside Canon Inc.                (56) References JP-A-57-118355 (JP, A)                 JP-A-61-124031 (JP, A)                 JP-A-57-88656 (JP, A)                 JP-A-52-82071 (JP, A)                 JP-A-57-202051 (JP, A)                 Shokai Sho 59-158267 (JP, U)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 複数の電子放出素子が設けられた素子基
板と、フェースプレートとの間にスペーサーを配置した
表示装置において、 前記素子基板には、前記電子放出素子の電子放出部を避
けてライン状電極が露出して設けられており、 前記フェースプレートには、前記電子放出素子から放出
される電子線の照射により発光する蛍光体と、定電圧が
印加される加速電極とが設けられており、 前記スペーサーは、前記蛍光体の画素ごとを隔壁によっ
て囲むスペーサーであって、該隔壁表面が高抵抗ながら
導電性を有する複数のスペーサーを、前記ライン状電極
と加速電極間に、スペーサー同志を接触させて積層した
積層体で、該積層体の一端が前記ライン状電極に、他端
が前記加速電極に、それぞれ接していることを特徴とす
る表示装置。(57) In a display device in which a spacer is arranged between an element substrate provided with a plurality of electron-emitting devices and a face plate, the element substrate includes the electron-emitting device. A linear electrode is provided so as to be exposed, avoiding an electron-emitting portion of the device. A phosphor that emits light by irradiation with an electron beam emitted from the electron-emitting device and a constant voltage are applied to the face plate. The spacer is provided with a partition wall for each pixel of the phosphor.
A spacer that surrounds the partition wall with high resistance.
A plurality of spacers having conductivity, the linear electrode
And the accelerating electrodes were stacked by contacting the spacers
In the laminate, one end of the laminate is connected to the linear electrode,
Are in contact with the acceleration electrodes, respectively .