JP2007022853A - 導電性接合部材、およびこの導電性接合部材を用いて接合されたスペーサを備えた画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像表示装置の表示パネルにおけるスペーサを固定するためのＰｂフリーの導電性接合材を提供する。
【解決手段】 重量百分率で５５〜７５ｗｔ％ Ｖ₂Ｏ₅、１５〜３０ｗｔ％ Ｐ₂Ｏ₅、０〜２５ｗｔ％ ＢａＯ、０〜１５ｗｔ％ Ｓｂ₂Ｏ₃（ただしＢａＯ＋Ｓｂ₂Ｏ₃の合計混合量が５ｗｔ％以上）、５〜２０ｗｔ％ ＧｅＯ₂を含有する導電性接合部材、または重量百分率で５５〜７５ｗｔ％ Ｖ₂Ｏ₅、１５〜３０ｗｔ％ Ｐ₂Ｏ₅、０〜２５ｗｔ％ ＢａＯ、０〜１５ｗｔ％ Ｓｂ₂Ｏ₃（ただし、ＢａＯ＋Ｓｂ₂Ｏ₃の合計混合量が５ｗｔ％以上）、３〜１０ｗｔ％ Ａｇ₂Ｏを含有する導電性接合部材を用いる。
【選択図】 図８

Description

本発明は、導電性接合部材と画像表示装置に係り、真空中への電子放出を利用した自発光フラットパネル型の画像表示装置、特に電界放出で電子を放出する電子源を備えたる背面基板で構成された背面パネルと、背面パネルから取り出された電子の励起で発光する複数色の蛍光体層と電子加速電極である陽極を備えた前面基板で構成された前面パネルとの間を所定間隔に保持する複数のスペーサ（間隔保持部材、隔壁とも称する）を配設して構成された表示パネルを具備した画像表示装置に好適なものである。

高輝度、高精細に優れた画像表示装置（ディスプレイデバイス）として従来からカラー陰極線管が広く用いられている。しかし、近年の情報処理装置やテレビ放送の高画質化に伴い、高輝度，高精細の特性を有すると共に軽量、省スペース化の平面型（又はフラットパネル型）の画像表示装置の要求が高まっている。

その典型例として液晶表示装置，プラズマ表示装置などが実用化されている。また、特に高輝度化が可能なものとして、電子源から真空中への電子放出を利用した電子放出型画像表示装置または電界放出型画像表示装置や、低消費電力を特徴とする有機ＥＬディスプレイなど、種々の型式の平面型画像表示装置も実用化の段階にある。なお、補助的な照明光源を必要としないプラズマ画像表示装置、電子放出型画像表示装置または有機ＥＬ画像表示装置を自発光平面型画像表示装置と称するのが一般的である。

このような自発光平面型画像表示装置のうち、電界放出型の画像表示装置には、Ｃ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔらにより発案されたコーン状の電子放出構造をもつもの、メタル−インシュレーターメタル（ＭＩＭ）型の電子放出構造をもつもの、量子論的トンネル効果による電子放出現象を利用する電子放出構造（表面伝導型電子源とも称する）をもつもの、さらにはダイアモンド膜やグラファイト膜、カーボンナノチューブに代表されるナノチューブなどが持つ電子放出現象を利用するものなどが知られている。

自発光平面型画像表示装置の一例である電界放出型の画像表示装置を構成する表示パネルは、内面に電界放出型の電子源を有する電極線（通常はカソード線、信号線あるいはデータ線、以下信号線）と制御電極である電極線（通常はゲート線あるいは走査線、以下走査線）を形成した背面基板で構成された背面パネルと、この背面パネルと対向する内面に複数色の蛍光体層と加速電極（アノード電極、あるいは陽極とも称する）とを備えた前面基板で構成された前面パネルを有している。前面パネルを構成する前面基板は、ガラスを好適とする光透過性の材料で形成される。背面基板には、ガラスまたはアルミナ等を好適とする絶縁材が用いられる。

そして、両パネルの貼り合せ内周縁には封止枠（通常はガラス枠、枠ガラスとも称する）を介挿し、封着部材で封着して封止し、当該背面パネルと前面パネル及び封止枠とで形成される内部を真空にして構成される。

電子源は信号線と走査線との交差部の近傍に有し、信号線と走査線の間の電位差で電子源からの電子の放出量（放出のオン−オフを含む）を制御する。放出された電子は、前面パネルに有する陽極に印加される高電圧で加速され、同じく前面パネルに有する蛍光体層に射突し、これを励起することで当該蛍光体層の発光特性に応じた色光で発色する。

個々の電子源は、対応する蛍光体層と対になって単位画素を構成する、通常は、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の三色の単位画素で一つの画素（カラー画素またはピクセルとも称する）が構成される、なお、カラー画素の場合、単位画素は副画素（サブピクセル）とも称される。

背面パネルと前面パネルとの内周縁部には、枠ガラスがフリットガラスなどの封着部材により固着されている。背面パネルと前面パネルと枠ガラスとで形成される気密容器の内部の真空度は、例えば１０^-5〜１０^-7Ｔｏｒｒとされる。表示面のサイズが大きい表面パネルでは、背面パネルと前面パネルの間に複数のスペーサを介挿させて接合部材で接合固定し、両パネル間を所定の間隔に保持させている。このスペーサはガラスやセラミックスなどの絶縁部材の表面に若干の導電性を有する膜を塗布したもの、またはある程度の導電性を有する部材で形成した板状体からなり、通常、複数の画素毎に画素の動作を妨げない位置に設置される。

背面パネルと前面パネルとの間を所定間隔に保持するスペーサの設置においては、当該スペーサのチャージアップにより電子線の軌道が曲げられない構造、また、スペーサの配置を工夫して隔壁の欠損を防止する構造、更には放電を防止する構造などについて各種研究がなされている。

このようなスペーサの設置における接合部材として、特許文献1に記載されたようなＰｂＯ系ガラス、Ｂｉ₂Ｏ₃系ガラス、ＳｉＯ₂−Ｂｉ₂Ｏ₃系ガラス、ソーダガラス、シリカガラスにＳｉ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｓｎ，Ｍｇ等の少なくとも一種を含有させた導電性フリットガラスが知られている。また、Ｖ₂Ｏ₅，ＺｎＯ，Ｂ₂Ｏ₃，ＳｉＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃，ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯ，ＢａＯから選択された１又は２以上を含有した回路保護用ガラスも特許文献２で公知である。なお、特許文献３には、銅（Ｃｕ）を好適とする導電性物質の微粉末を混入した低膨張性ガラスが開示されている。
特開２００１−３３８５２８号公報 特開平２−２８９４４５号公報 特開昭６１−２８１０４４号公報

電界放出型の画像表示装置の表示パネルにおけるスペーサは、チャージアップを抑制するために、その低抗率が１０⁸乃至１０⁹Ω・ｃｍ程度の導電性を持つようにされる。このようなスペーサを背面パネル（を構成する背面基板、通常はガラス基板）と前面パネル（を構成する前面基板、同じく通常はガラス基板）の間に植立し接合して固定するためには、低抗率が１０³乃至１０⁷Ω・ｃｍ程度の導電性を有する接合部材（ガラスペースト、フリットガラス）が必要である。

また、この導電性接合部材は、背面基板と前面基板を構成するガラス材との熱膨張係数の差が小さく、製造工程での最高温度（略４５０℃）以下の低融点での濡れ性が良好で接合できることが求められる。

なお、接合特性が良好なＰｂＯ系ガラスに導電性金属粒子として広く使用されるＡｇ粒子を混合したものも考えられるが、当該ガラス材に導電性を発現させるためにはＡｇ粒子の含有量を多くする必要があり、またＰｂＯ含有ガラスは環境負荷の問題から西暦２００６年以降は使用不可となるので、他の代替材料の開発が求められている。

本発明の目的は、画像表示装置の表示パネルにおけるスペーサを固定するための新規な導電性接合部材、およびこの導電性接合部材を用いて接合されたスペーサを有する画像表示装置を提供することにある。

上記導電性接合部材を得るため、発明者らは、導電性を有するＶ₂Ｏ₅―Ｐ₂Ｏ₅系ガラスに着目した。Ｖ₂Ｏ₅―Ｐ₂Ｏ₅系ガラスは電子伝導性を有する。発明者らはこのＶ₂Ｏ₅―Ｐ₂Ｏ₅系ガラスの電気抵抗率を更に低くすること、Ｖ₂Ｏ₅―Ｐ₂Ｏ₅系ガラスを導電性接合部材として適用するために必要な熱膨張特性や耐熱温度を調整することを鋭意検討した結果、以下のような成分を特徴とする導電性接合部材を開発するに至った。

すなわち、本発明の導電性接合部材は、酸化物に換算した重量百分率でＶ₂Ｏ₅を５５〜７５ｗｔ％、Ｐ₂Ｏ₅を１５〜３０ｗｔ％、ＢａＯを０〜２５ｗｔ％、Ｓｂ₂Ｏ₃を０〜１５ｗｔ％（ただしＢａＯ、Ｓｂ₂Ｏ₃の合計量が５ｗｔ％以上）、ＧｅＯ₂を５〜２０ｗｔ％含有する。

上記導電性接合部材の好適な接着温度は４３０℃〜５５０℃の範囲内で調整が可能である。この場合、同導電性接合部材の耐熱温度は約３８０℃〜４００℃となる。更に低い接着温度が求められる場合には、酸化物に換算した重量百分率でＶ₂Ｏ₅を５５〜７５ｗｔ％、Ｐ₂Ｏ₅を１５〜３０ｗｔ％、ＢａＯを０〜２５ｗｔ％、Ｓｂ₂Ｏ₃を０〜１５ｗｔ％（ただし、ＢａＯ、Ｓｂ₂Ｏ₃の合計量が５ｗｔ％以上）、Ａｇ₂Ｏを３〜１０ｗｔ％含有する導電性接合部材を用いる。この導電性接合部材の好適な接着温度は３８０℃〜４５０℃の範囲内で調整が可能であり、耐熱温度は約２８０℃〜３２０℃となる。通常、接着温度は低い方が好ましいとされるが、導電性接着部材の耐熱性が要求される場合に応じて、本発明の導電性接合部材を使い分けることができる。

従来の導電性接着部材と称するものは、導電性を有さないガラスに導電性粒子を混合するものであったが、本発明では、ガラス自体に適切な導電性、熱膨張特性、温度特性を付与することを特徴としている。従って、本発明の導電性接合部材の熱膨張係数を微調整する手段として混合するフィラー材は特に導電性を有する必要はなく、任意の低熱膨張係数のセラミックフィラー材を５乃至３０ｖｏ１％添加することができる。そして、このセラミックフィラーとして、ＳｉＯ₂，ＺｒＯ₂， Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｒＳｉＯ₄、リン酸ジルコニウム（ＺＷＰ）、コージェライト、ムライト、ユークリプタイトの何れか用いることができる。なお、導電性のフィラー材を添加してさらに導電性を得ることも可能である。

また、本発明の画像表示装置は、第１の方向に延在して第1の方向と交差する第２の方向に並設された多数の信号線と、前記信号線とは絶縁されて前記第２の方向に延在して前記第１の方向に並設された多数の走査線と、前記信号線と前記走査線との交差部近傍に設けられた電子源を有する多数の画素とを備えた表示領域が形成された背面基板からなる背面パネルと、前記背面パネルの前記表示領域に有する前記電子源から取り出される電子の励起で発光する複数色の蛍光体層と陽極とが形成された前面基板からなる前面パネルと、前記表示領域内で前記背面パネルと前記前面パネルとの間に導電性接合部材で接合されて両パネル間を所定間隔に保持する複数のスペーサと、前記背面パネルと前記前面パネルとの周辺部に封着部材を介在させて気密封止する枠ガラスとを備えており、
前記導電性接合部材が、酸化物換算の重量百分率でＶ₂Ｏ₅を５５〜７５ｗｔ％、Ｐ₂Ｏ₅を１５〜３０ｗｔ％、ＢａＯを０〜２５ｗｔ％、Ｓｂ₂Ｏ₃を０〜１５ｗｔ％（ただしＢａＯ、Ｓｂ₂Ｏ₃の合計量が５ｗｔ％以上）、ＧｅＯ₂を５〜２０ｗｔ％含有する導電性接合部材であることを特徴とする。

また、本発明の画像表示装置は、前記導電性接合部材が、酸化物に換算した重量百分率でＶ₂Ｏ₅を５５〜７５ｗｔ％、Ｐ₂Ｏ₅を１５〜３０ｗｔ％、ＢａＯを０〜２５ｗｔ％、Ｓｂ₂Ｏ₃を０〜１５ｗｔ％（ただしＢａＯ、Ｓｂ₂Ｏ₃の合計量が５ｗｔ％以上）、Ａｇ₂Ｏを３〜１０ｗｔ％含有する導電性接合部材としたことを特徴とする。

そして、前記導電性接合部材として、低熱膨張係数のセラミックフィラー材を５〜３０ｖｏ１％添加したものを用いることができる。上記セラミックフィラーとしては、ＳｉＯ₂，ＺｒＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｒＳｉＯ₄、リン酸ジルコニウム（ＺＷＰ）、コージェライト、ムライト、ユークリプタイトの何れかを用いることができる。

本発明の画像表示装置におけるスペーサとしては、好ましくは、ＳｉＯ₂を主成分とし、 Ｌａ，Ｓｃ，Ｙ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ， Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕより選ばれた少なくとも一種を１〜２０重量％含有するガラス材（以降希土類含有ガラスと称する）により形成したものを用いる。

本発明の導電性接合部材によれば、導電路を均一、かつ安定に形成できる。この導電性接合部材で画像表示装置のスペーサを接合固定することにより、スペーサを均一に背面基板基板と前面基板の間に植立させることで、スペーサにチャージアップしようとする電荷が基板側に吸収され、高品質な画像表示が可能な画像表示装置を提供できる。なお、本発明の導電性接合部材は、配線材としても適用可能で、かつ鉛（Ｐｂ）フリーなので、ＲｏＨＳ規制に対応できる。

なお、本発明は、前述した各構成及び後述する実施の形態に記載される構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく、種々の変更が可能であることは言うまでもない。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図1は、本発明による画像表示装置の一例を説明する図であり、図１（a）は斜視図、図１（b）は図１（a）のＡ−Ａ'線に沿って切断した概略断面図である。図１において、背面パネルＰＮＬ１を構成する背面基板ＳＵＢ１の内面には信号線（データ線、カソード電極線）ＣＬと走査線（ゲート電極線）ＧＬを有し、信号線ＣＬと走査線ＧＬの交差部分に電子源ＥＬＳが形成されている。走査線ＧＬの端部には図示しない走査線引出線が形成され、信号線ＣＬの端部には図示しない信号線引出線が形成されている。

また、前面パネルＰＮＬ２を構成する前面基板ＳＵＢ２の内面には、遮光膜（ブラックマトリクス）ＢＭ、陽極（メタルバック、アノード）ＡＤ及び蛍光体層PH等が形成されている。背面パネルＰＮＬ１を構成する背面基板ＳＵＢ１と、前面パネルＰＮＬ２を構成する前面基板ＳＵＢ２とは、その周縁部に封止枠（枠ガラス）ＭＦＬを介在させて封着部材ＦＧＭにより貼り合わされる。この貼り合わせた間隙を所定値に保持するため、背面基板ＳＵＢ１と前面基板ＰＮＬ２の間に上記したスペーサＳＰＣが導電性接合部材（図示せず）で接合されて植立される。

なお、背面パネルＰＮＬ１と前面パネルＰＮＬ２および封止枠ＭＦＬで密封された内部空間は、背面パネルＰＮＬ１の一部に設けた図示しない排気管から排気して所定の真空状態に保持される。これらの構成については後述する。

図２は、図１のＡ−Ａ'線に沿った断面の詳細構造を説明する模式図である。また、図３は、図２の要部拡大断面図である。図２、図３において、ＦＧＭは枠ガラスＭＦＬを固定する封着部材、ＦＧＳはスペーサを接合する導電性接合部材、ＡＲは表示領域である。図１と同一符号は同一機能部分に対応する。

このような構成において、背面基板ＳＵＢ１はガラス板またはアルミナ等のセラミック板を好適とし、前面基板ＳＵＢ２は透明なガラス板等を好適としている。なお、背面基板 ＳＵＢ１にも通常はガラス基板が用いられる。その内面に前記したブラックマトリクスＢＭ、蛍光体層ＰＨ、陽極ＡＤが形成されている。

また、背面基板ＳＵＢ１と前面基板ＳＵＢ２との間の周縁部に設置された外枠を兼ねた枠ガラスＭＦＬは、背面基板ＳＵＢ１と前面基板ＳＵＢ２との間に封着部材ＦＧＭを介して固定され、当該背面基板ＳＵＢ１と前面基板ＳＵＢ２との間の周縁における間隔を所定寸法、例えば約３ｍｍ程度に保持する。

スペーサＳＰＣは、背面基板ＳＵＢ１の内面に形成された走査線ＧＬと前面基板ＳＵＢ２の内面に形成されたブラックマトリクスＢＭ上の陽極ＡＤの間に導電性接合部材ＦＧＳで接合固定されている。

図４は、本発明の画像表示装置の全体構造の一例をより具体的に説明する一部破断して示す斜視図である。また、図５は、図４のＡ−Ａ'線に沿って切断した断面図である。繰り返しの説明になるが、背面パネルＰＮＬ１を構成する背面基板ＳＵＢ１の内面には信号線ＣＬと走査線ＧＬを有し、信号線ＣＬと走査線ＧＬの交差部近傍に電子源が形成されている。信号線ＣＬの端部には信号線引出線ＣＬＴが形成され、走査線ＧＬの端部には走査線引出線ＧＬＴが形成されている。

前記したように、前面パネルＰＮＬ２を構成する前面基板ＳＵＢ２の内面には陽極ＡＤと蛍光体層ＰＨが形成されている。背面パネルＰＮＬ１を構成する背面基板ＳＵＢ１と前面パネルＰＮＬ２を構成する前面基板ＳＵＢ２とは、その周縁に封止枠ＭＦＬを介在させて貼り合わされる。前記したが、この貼り合わせた間隙を所定値に保持するため、背面パネルＳＵＢ1と前面パネルＰＮＬ２の間にガラス板あるいはセラミックス板を好適とするスペーサＳＰＣを植立させている。図５はこのスペーサＳＰＣに沿った断面を示す。図５には、走査線ＧＬの上に、当該走査線ＧＬに沿って３枚のスペーサを示してあるが、これはあくまで一例である。

なお、背面パネルＰＮＬ1と前面パネルＰＮＬ２および枠ガラスＭＦＬで密封された内部空間は、背面パネルＰＮＬ１の一部に設けた排気管ＥＸＣから排気して所定の真空状態にする。

図６は、本発明の画像表示装置の１画素の構成例を説明する模式図である。背面基板 ＳＵＢ１の主面（内側表面）にアルミニウム（Ａｌ）膜を好適とする電子源の下部電極を構成する信号線ＣＬ、下部電極のアルミニウムを陽極酸化した陽極酸化膜からなる第１の絶縁膜ＩＮＳ１、窒化シリコン膜ＳｉＮを好適とする第２の絶縁膜ＩＮＳ２、給電電極（接続電極）ＥＬＣ、クロムＣｒを好適とする走査線ＧＬ、走査線ＧＬに接続した画素の電子源を構成する上部電極ＡＥＤが形成されている。

電子源は、信号線ＣＬを下部電極とし、下部電極の上に位置する第１の絶縁膜ＩＮＳ１の一部を形成する薄膜部分ＩＮＳ３、前記薄膜部分ＩＮＳ３の上層に積層する上部電極ＡＥＤの部分とで構成される。上部電極ＡＥＤは、走査線ＧＬと給電電極ＥＬＣの一部とを覆って形成されている。薄膜部分ＩＮＳ３は、所謂トンネル膜である。この構成で、所謂ダイオード電子源が形成される。

一方、前面パネルＰＮＬ２は、透明なガラス基板を好適とする前面基板ＳＵＢ２の主面にブラックマトリクスＢＭで隣接画素と区画された蛍光体ＰＨ、アルミニウム蒸着膜を好適とする陽極ＡＤが形成されている。背面パネルＰＮＬ１と前面パネルＰＮＬ２の間の間隔は３ないし５ｍｍ前後であり、この間隔をスペーサＳＰＣで維持している。

この様な構成において、背面パネルＰＮＬ１の上部電極ＡＥＤと前面パネルＰＮＬ２の陽極ＡＤの間に加速電圧（１ｋＶ乃至１０ｋＶ程度、図６では約５ｋＶ）を印加すると、下部電極である信号線ＣＬに供給される表示データの大きさに応じた電子ｅ^-が出射し、加速電圧によって蛍光体ＰＨに射突し、これを励起して所定周波数の光Ｌを前面パネルＰＮＬ２の外部に出射する。なお、フルカラー表示の場合は、この単位画素はカラーの副画素（サブピクセル）であり、通常は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の3つの副画素で１カラー画素（カラーピクセル）を構成する。

図７は、本発明の画像表示装置の等価回路例を説明する図である。図７中に破線で示した領域は表示領域ＡＲであり、この表示領域ＡＲにｎ本の信号線ＣＬとｍ本の走査線ＧＬが互いに交差して配置されてｎ×ｍのマトリクスが形成されている。マトリクスの各交差部は副画素を構成し、図中の３つの単位画素（あるいは、副画素：サブピクセル） "Ｒ”，“Ｇ"，"Ｂ"の１グループでカラー１画素（カラーピクセル）を構成する。信号線ＣＬは、信号線引出端子ＣＬＴで画像信号駆動回路ＤＤＲに接続され、走査線ＧＬは走査線引出端子ＧＬＴで走査信号駆動回路ＳＤＲに接続されている。画像信号駆動回路ＤＤＲには外部信号源から画像信号ＮＳが入力され、走査信号駆動回路ＳＤＲには同様に走査信号ＳＳが入力される。

これにより、順次選択される走査線ＧＬに交差する信号線ＣＬに画像信号を供給することで、二次元のフルカラー画像を表示することができる。本構成例の表示パネルを用いることにより、比較的低電圧で高効率の自発光平面型の画像表示装置が実現される。

次に、スペーサとその固定構造について説明する。図１から図６で説明した本実施例のスペーサＳＰＣの一例は、ＳｉＯ₂を主成分とし、Ｌａ，Ｓｃ，Ｙ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕより選ばれた少なくとも一種を１〜２０重量％含有するガラス材の成形体からなる。そして、このスペーサ本体の外周面に帯電防止用の導電性膜が被着されて形成されている。なお、スペーサ本体の外周面に帯電防止用の導電性膜を被着するものに代えて、スペーサ本体自体に導電性を有する材料を用いることもできる。

このスペーサＳＰＣを、前記の背面基板ＳＵＢ１と前面基板ＳＵＢ２とに挟まれて形成された表示領域ＡＲ内に両基板面に対して略垂直で、スペーサＳＰＣの長さ方向を一方向（図７のｘ方向）に一致させて複数枚を所定のピッチ間隔で整列して列とし、この列を上記一方向に交差する他方向（図７のｙ方向）に複数列所定のピッチ間隔で走査線ＧＬの上に並設し、導電性接合部材ＦＧＳで接合して固定する（図３参照）。

本実施例の導電性接合部材ＦＧＳとしては、重量百分率で５５〜７５ｗｔ％ Ｖ₂Ｏ₅、１５〜３０ｗｔ％ Ｐ₂Ｏ₅、０〜２５ｗｔ％ ＢａＯ、０〜１５ｗｔ％ Ｓｂ₂Ｏ₃（ただしＢａＯ＋Ｓｂ₂Ｏ₃の合計混合量が５ｗｔ％以上）、５〜２０ｗｔ％ ＧｅＯ₂を含有する導電性接合部材を用いる。

また、本実施例の導電性接合部材ＦＧＳとして、重量百分率で５５〜７５ｗｔ％ Ｖ₂Ｏ₅、１５〜３０ｗｔ％ Ｐ₂Ｏ₅、０〜２５ｗｔ％ ＢａＯ、０〜１５ｗｔ％ Ｓｂ₂Ｏ₃（ただしＢａＯ＋Ｓｂ₂Ｏ₃の合計混合量が５ｗｔ％以上）、３〜１０ｗｔ％ Ａｇ₂Ｏを含有する導電性接合部材を用いることができる。

さらに、この導電性接合部材ＦＧＳとして、低熱膨張係数のセラミックフィラー材を５〜３０ｖｏ１％添加したものを用いることができる。添加するセラミックフィラーには、ＳｉＯ₂，ＺｒＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｒＳｉＯ₄、リン酸ジルコニウム（ＺＷＰ）、コージェライト、ムライト、ユークリプタイトの何れかを用いる。

本実施例の画像表示装置は、上記した導電性接合部材を用いてスペーサを接合し固定した。すなわち、本実施例の画像表示装置は、第１の方向に延在して第１の方向と交差する第２の方向に並設された多数の信号線と、前記信号線とは絶縁されて前記第２の方向に延在して前記第１の方向に並設された多数の走査線と、前記信号線と前記走査線との交差部近傍に設けられた電子源を有する多数の画素とを備えた表示領域が形成された背面基板からなる背面パネルと、前記背面パネルの前記表示領域に有する前記電子源から取り出される電子の励起で発光する複数色の蛍光体層と陽極とが形成された前面基板からなる前面パネルと、前記表示領域内で前記背面パネルと前記前面パネルとの間に導電性接合部材で接合されて両パネル間を所定間隔に保持する複数のスペーサと、前記背面パネルと前記前面パネルとの周辺部に封着部材を介在させて気密封止する枠ガラスとを備え、上記した導電性接合部材を用いてスペーサを接合し固定したものである。

このように、背面基板基板と前面基板の間に本実施例の導電性接合部材を用いてスペーサを植立させることで、スペーサにチャージアップしようとする電荷が基板側に吸収され、高品質な画像表示が可能な画像表示装置を提供できる。

また、このスペーサ本体の全表面にシリカ膜を被着形成して微細な凹凸面を形成して表面を粗面化させることによって最表面に成膜される導電性金属膜の被着性及び導電性を向上させて電子源からの電子放射による帯電に起因する二次電子の放出を防止させることができる。

スペーサの表面に被着される導電性膜は、例えば導電性酸化物微粒子と無機バインダーとを混合させた溶液内にスペーサ本体を浸演するディップ法により被着させた後、焼成して形成することができる。このように構成されたスペーサＳＰＣを、前記した導電性接合部材ＦＧＳで走査線と陽極とに接合固定することにより、スペーサＳＰＣに帯電するチャージアップ分が容易に流出され、電子流への影響が防止される。

なお、前記実施例では、電子源にＭＩＭ型を用いた構造を例として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、前述した各種の電子源を用いた自発光型の画像表示装置に適用できることは言うまでもない。

以下、導電性Ｖ₂Ｏ₅系ガラスの作製例の実施例２を説明する。Ｖ系ガラスの電気伝導は、Ｖ₂Ｏ₅−Ｐ₂Ｏ₅により構成されるガラス骨格中に存在するＶ⁴⁺イオンおよびＶ⁵⁺イオン間の電子のホッピング伝導により生じる。従って、Ｖ系ガラス中のＶイオン総量に対するＶ⁴⁺含有率は、ガラスの電気伝導と大きな相関がある。

一般にＶ₂Ｏ₅とガラスを作る成分とその組成範囲は以下のとおりである。Ｖ₂Ｏ₅はＰ₂Ｏ₅と最も安定なガラスを作るが、成分やその組成範囲によっては、加熱により結晶化を起こしやすいので十分に気をつける必要がある。本実施例では、Ｖ₂Ｏ₅とＰ₂Ｏ₅量比の調整、Ｓｂ₂Ｏ₃、ＧｅＯ₂、Ａｇ₂Ｏの添加、ガラス溶融温度の調整により、V系ガラスの導電率およびガラス転移温度を調整した。

出発原料は、Ｖ₂Ｏ₅（高純度化学研究所製、９９．９％）、ＢａＯ（和光試薬製、９９．９％）、Ｐ₂Ｏ₅（高純度化学研究所製、９９．９％）、Ｓｂ₂Ｏ₃（高純度化学研究所製、９９．９％）、ＧｅＯ₂（高純度化学研究所製、９９．９％）、Ａｇ₂Ｏ（高純度化学研究所製、９９．９％）である。Ｖ系ガラス母材を作製するには、まず各原料を図８に示す重量比で混合する。この時Ｐ₂Ｏ₅を除く全ての原料をあらかじめ混合しておく。Ｐ₂Ｏ₅は吸湿性が高いため、長時間大気中に放置しないためである。Ｐ₂Ｏ₅以外の混合粉末をアルミナるつぼに入れ、アルミナるつぼごと秤に乗せ、Ｐ₂Ｏ₅を所定量秤量し、同時に金属製のスプーンで混合する。このとき、乳鉢やボールミルを用いた混合はしない。

上記の原料混合粉末が入ったアルミナるつぼを、ガラス溶解炉に設置し、加熱を開始する。昇温速度を５℃/ｍｉｎとし、目標温度に到達した時点から１時間保持する。本実施例では、目標温度を９００℃〜１２００℃の範囲にしている。溶融(作製)温度を１２００℃という高温まで検討したのは、これにより、Ｖ⁴⁺の生成量を増やすととともに、ガラス骨格をよりしっかりとしたものとするためである。

溶解しているガラスを撹拌しながら1時間保持し、保持後はアルミナるつぼを溶解炉から取り出し、あらかじめ３００℃に加熱していた黒鉛鋳型に鋳込む。黒鉛鋳型に鋳込んだガラスは、あらかじめ歪取り温度に加熱している歪取り炉に移動し、1時間保持により歪を除去した後、１℃/ｍｉｎの速度で室温まで冷却した。得られたガラスは３０ｍｍ×４０ｍｍ×８０ｍｍの大きさである。このような手順で、表２に示す組成のガラスを作製した。

得られたガラスブロックの表面抵抗を評価した後、ガラスブロックを４ｍｍ×４ｍｍ×１５ｍｍの大きさに切断し、熱膨張係数を評価した。残材を粉砕した粉末を用いて、ＤＴＡ分析を行った。

本実施例では、表１のようにガラス組成や溶融温度を調整することにより、電気抵抗率を１０⁵〜１０⁷Ωｃｍオーダの範囲で得ることができる事を示した。Ａｇ₂Ｏの添加はＶ系ガラスの電気抵抗率を低くする効果があり、またＧｅＯ₂の添加は電気抵抗率特性を悪化することなくガラスの耐熱性を向上させる効果がある。また同ガラスの熱膨張係数は、例えばリン酸ジルコニウムのような低熱膨張係数フィラーを混合することにより、５０〜８０×１０^-7/℃の範囲で制御することが可能である。

本実施例で示したように、本発明の導電性接合部材は、ガラス自体に適切な導電性、熱膨張特性、温度特性を付与することを特徴とする。従い、本発明の導電性接合部材の熱膨張係数を微調整する手段として混合するフィラー材は、特に導電性を有する必要はなく、任意の低熱膨張係数のセラミックフィラー材を添加することができる。本実施例ではＡｇ₂Ｏ、ＧｅＯ₂を用いたが、これに限らず、他の化合物による電気抵抗率、耐熱温度の制御も可能である。

本発明による画像表示装置の一例を説明する図である。 図１のＡ−Ａ’線に沿った断面の詳細構造を説明する模式図である。 図２の要部拡大断面図である。 本発明の画像表示装置の全体構造の一例をより具体的に説明する一部破断して示す斜視図である。 図４のＡ−Ａ’線に沿って切断した断面図である。 本発明の画像表示装置の１画素の構成例を説明する模式図である。 本発明の画像表示装置の等価回路例を説明する図である。 Ｖ系ガラス母材を作製する原料の重量比を説明する図である。

符号の説明

ＰＮＬ１・・・・背面パネル、
ＰＮＬ２・・・・前面パネル、
ＳＵＢ１・・・・背面基板、
ＳＵＢ２・・・・前面基板、
ＣＬ・・・・信号線、
ＣＬＴ・・・・信号線引出端子、
ＧＬ・・・・走査線、
ＧＬＴ・・・・走査線引出端子、
ＳＰＣ・・・・スペーサ、
ＰＨ・・・・蛍光体層、
ＢＭ・・・・ブラックマトリクス、
ＡＤ・・・・陽極、
ＭＦＬ・・・・枠ガラス、
ＦＧＳ・・・・導電性接合部材、
ＦＧＭ・・・・封着部材。

Claims (8)

1. 酸化物に換算した重量百分率でＶ₂Ｏ₅を５５〜７５ｗｔ％、Ｐ₂Ｏ₅を１５〜３０ｗｔ％、ＢａＯを０〜２５ｗｔ％、Ｓｂ₂Ｏ₃を０〜１５ｗｔ％（ただしＢａＯ、Ｓｂ₂Ｏ₃の合計量が５ｗｔ％以上）、ＧｅＯ₂を５〜２０ｗｔ％含有する導電性接合部材。
2. 酸化物に換算した重量百分率でＶ₂Ｏ₅を５５〜７５ｗｔ％、Ｐ₂Ｏ₅を１５〜３０ｗｔ％、ＢａＯを０〜２５ｗｔ％、Ｓｂ₂Ｏ₃を０〜１５ｗｔ％（ただしＢａＯ、Ｓｂ₂Ｏ₃の合計量が５ｗｔ％以上）、Ａｇ₂Ｏを３〜１０ｗｔ％含有する導電性接合部材。
3. セラミックのフィラー材を５乃至３０ｖｏ１％添加してなることを特徴とする請求項１または２に記載の導電性接合部材。
4. 前記セラミックフィラーは、ＳｉＯ₂，ＺｒＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｒＳｉＯ₄、リン酸ジルコニウム（ＺＷＰ）、コージェライト、ムライト、ユークリプタイトの何れかであることを特徴とする請求項３に記載の導電性接合部材。
5. 第1の方向に延在して第１の方向と交差する第２の方向に並設された多数の信号線と、前記信号線とは絶縁されて前記第２の方向に延在して前記第１の方向に並設された多数の走査線と、前記信号線と前記走査線との交差部近傍に設けられた電子源を有する多数の画素とを備えた表示領域が形成された背面基板からなる背面パネルと、
   前記背面パネルの前記表示領域に有する前記電子源から取り出される電子の励起で発光する複数色の蛍光体層と陽極とが形成された前面基板からなる前面パネルと、
   前記表示領域内で前記背面パネルと前記前面パネルとの間に導電性接合部材で接合されて両パネル間を所定間隔に保持する複数のスペーサと、
   前記背面パネルと前記前面パネルとの周辺部に封着部材を介在させて気密封止する枠ガラスとを備えた画像表示装置であって、
   前記導電性接合部材が、酸化物換算の重量百分率でＶ₂Ｏ₅を５５〜７５ｗｔ％、Ｐ₂Ｏ₅を１５〜３０ｗｔ％、ＢａＯを０〜２５ｗｔ％、Ｓｂ₂Ｏ₃を０〜１５ｗｔ％（ただしＢａＯ＋Ｓｂ₂Ｏ₃の合計混合量が５ｗｔ％以上）、ＧｅＯ₂を５〜２０ｗｔ％含有する導電性接合部材であることを特徴とする画像表示装置。
6. 第1の方向に延在して第1の方向と交差する第2の方向に並設された多数の信号線と、前記信号線とは絶縁されて前記第2の方向に延在して前記第1の方向に並設された多数の走査線と、前記信号線と前記走査線との交差部近傍に設けられた電子源を有する多数の画素とを備えた表示領域が形成された背面基板からなる背面パネルと、
   前記背面パネルの前記表示領域に有する前記電子源から取り出される電子の励起で発光する複数色の蛍光体層と陽極とが形成された前面基板からなる前面パネルと、
   前記表示領域内で前記背面パネルと前記前面パネルとの間に導電性接合部材で接合されて両パネル間を所定間隔に保持する複数のスペーサと、
   前記背面パネルと前記前面パネルとの周辺部に封着部材を介在させて気密封止する枠ガラスとを備えた画像表示装置であって、
   前記導電性接合部材が、酸化物換算の重量百分率でＶ₂Ｏ₅を５５〜７５ｗｔ％、Ｐ₂Ｏ₅を１５〜３０ｗｔ％、ＢａＯを０〜２５ｗｔ％、Ｓｂ₂Ｏ₃を０〜１５ｗｔ％（ただしＢａＯ、Ｓｂ₂Ｏ₃の合計量が５ｗｔ％以上）、Ａｇ₂Ｏを３〜１０ｗｔ％含有する導電性接合部材であることを特徴とする画像表示装置。
7. 前記導電性接合部材にセラミックのフィラー材を５乃至３０ｖｏ１％添加してなることを特徴とする請求項５または６に記載の画像表示装置。
8. 前記セラミックフィラーは、ＳｉＯ₂，ＺｒＯ₂， Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｒＳｉＯ₄、リン酸ジルコニウム（ＺＷＰ）、コージェライト、ムライト、ユークリプタイトの何れかであることを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置。
   
   

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