(57)【要約】【課題】  簡単な構成でリークを低減させ、低コスト化を実現可能とした画像表示装置を提供する。【解決手段】  内面に陽極，蛍光体膜，メタルバック膜及びブラックマトリクス膜を有する前面基板１と、複数の映像信号配線とこの映像信号配線夫々に形成された複数の電子源とを内面に有し、前面基板１と所定の間隔を有して対向配置された背面基板２と、前面基板１と背面基板２との間に形成される表示領域を周回して介挿され、所定の間隔を保持する支持枠３とから構成され、この支持枠３は、長辺側及び短辺側が均一な枠幅を有し、当該長辺側を外側方向に向かって凸状に湾曲させて形成することにより、支持枠３の長辺側及び短辺側の真空応力による変形を減少させることができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面に陽極及び蛍光体を有する前面基板と、
複数の映像信号配線と前記映像信号配線に夫々に形成された複数の電子源とを内面に有し、且つ前記前面基板と所定の間隔を有して対向配置された背面基板と、
前記前面基板と前記背面基板との間に形成される表示領域を周回して介挿され、且つ前記所定の間隔を保持する支持体と、
を備え、
前記支持体は、長辺側及び短辺側が均一な枠幅を有し、且つ少なくとも当該長辺側が外側方向に向かって凸状に湾曲させて形成されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記支持体は、長辺側の湾曲の曲率半径が前記短辺側の湾曲の曲率半径よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記支持体は、長辺側の長さＩに対する曲率半径Ｒの比を５＜Ｒ／Ｉ＜５０の範囲とすることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記支持体は、複数の湾曲部材が組み合わされて構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記支持体は、複数の湾曲部材が互いに組み合う両端面に二軸傾斜面を有することを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前面基板と背面基板との間に形成される真空中への電子放出を利用した画像表示装置に係り、特に両基板間を所定の間隔に封着して保持させる支持体の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高輝度，高精細に優れた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。しかしながら、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化，薄型化を実現可能とした平板型ディスプレイ（パネルディスプレイ）の要求が高まっている。
【０００３】
その典型的な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画像表示装置（例えば、電子放出型表示装置、電界放出型表示装置またはＦＥＤと呼ばれる）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パネル型表示装置の実用化も図られている。
【０００４】
このようなパネル型表示装置のうち、上記電子放出を利用した表示装置には、C.A.Spindtらにより発案された電子放出構造を有するもの、メタル−インシュレータ−メタル（ＭＩＭ）型の電子放出構造を有するもの、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呼ばれる）を有するもの、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の有する電子放出現象を利用するものなどが知られている。
【０００５】
また、このようなパネル型表示装置のうち、電子放出型画像表示装置は、内面に電子放出型の電子源を有する陰極配線及び制御電極などを形成した背面基板と、この背面基板と対向する内面に陽極及び蛍光体を形成した前面基板とを両基板内周縁部に支持枠を介挿して貼り合わせて気密封着してパネルとし、そのパネルの密閉空間を外界の気圧より低圧または真空状態に保持されて構成される。上記制御電極は陰極配線とは絶縁層を介してあるいは絶縁間隙を有して当該陰極配線と交差させて設置される。
【０００６】
また、背面基板と前面基板との間の間隔を所定値の間隔に保持するために、当該背面基板と前面基板との間に間隔保持部材が介在されている。なお、この間隔保持部材は、例えばガラスやセラミックスの薄板で形成され、画素を避けた位置に植立される。
【０００７】
図８は、従来のこの種のパネル型表示装置としての画像表示装置の一例を説明する要部断面図である。この画像表示装置は、複数の電子放出素子群５を搭載した背面板（背面基板）２と、この背面板２に対向して配置されるとともに電子放出素子群５から放出される電子線の照射により画像が形成される画像形成部材６を搭載した前面板（前面基板）１と、前面板１と背面板２との間にあって前面板１及び背面板２の周縁部を支持する支持枠３と、前面板１と背面板２との間に支柱として配置されるスペーサ（間隔保持部材）４とから構成され、前面基板１と支持枠３，スペーサ４の上端部との接合部、及び背面基板２と支持枠３，スペーサ４の下端面との接合部はフリットガラス７により固着されている。
【０００８】
画面サイズの大きい画像形成装置を軽量化する手段として、図９に要部斜視図に示すように、支持枠３の枠幅を一定にすることなく、コーナ部が最小の枠幅で形成され、外周部の側面を外側方向に向かって凸状に膨らませて形成することが知られている。この種の画像形成装置に関しては、下記特許文献１に開示されている。
【０００９】
【特許文献１】特開平７−３０２５５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献１に記載されている画像表示装置では、支持枠３の外周部のみ凸状に膨らませて構成することは、その形状加工に困難性を伴い、製作コストが高価となるなどの課題があった。
【００１１】
また、図８に示された画像表示装置は、前面板１と背面板２と支持枠３とから構成されるパネルの内部を約１０-6Ｔｏｒｒ以上の真空度に保持させて電子放出素子群５を動作させるので、このときの大気圧に十分に耐え得る真空容器の構造が必要不可欠となっている。一般にパネル内部の真空度を向上させるためには、排気時にベーキング温度を上昇させることが必要であり、この排気時のベーキング温度を上昇させると、フリットガラス７が軟化し、支持枠３がフリーの状態となり、支持枠３が単体で真空応力を受けることになる。このときの真空応力により、支持枠３の長辺側または短辺側がパネルの内面側に変形する。この変形によって支持枠３のコーナ部に応力が生じ、コーナ部分からリークが発生し易くなる。これを防ぐために、支持枠３の機械的強度を上げる必要がある。
【００１２】
したがって、本発明は前述した従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、簡単な構成でリークを低減させ、低コスト化を実現可能とした画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このような目的を達成するために本発明による画像表示装置は、内面に陽極及び蛍光体を有する前面基板と、複数の映像信号配線とこの映像信号配線夫々に形成された複数の電子源とを内面に有し、且つ前面基板と所定の間隔を有して対向配置された背面基板と、前面基板と背面基板との間に形成される表示領域を周回して介挿され、且つ所定の間隔を保持する支持体とから構成され、支持体は、長辺側及び短辺側が均一な枠幅を有し、且つ少なくとも当該長辺側を外側方向に向かって凸状に湾曲させて形成することにより、支持枠の長辺側及び短辺側の真空による変形が減少するので、背景技術の課題を解決することができる。
【００１４】
また、本発明による他の画像表示装置は、好ましくは、上記構成において、支持体の長辺側の湾曲の曲率半径を短辺側の湾曲の曲率半径よりも小さく形成することによって、支持枠の長辺側及び短辺側における真空による変形が減少するので、背景技術の課題を解決することができる。
【００１５】
また、本発明による他の画像表示装置は、好ましくは、上記構成において、支持体の長辺側の長さＩに対する曲率半径Ｒの比を、５＜Ｒ／Ｉ＜５０の範囲とすることによって、支持枠の長辺側及び短辺側における真空による変形が減少するので、背景技術の課題を解決することができる。
【００１６】
また、本発明による他の画像表示装置は、好ましくは、上記構成において、支持体を、複数の湾曲部材が組み合わされた構成とすることによって、支持枠の長辺側及び短辺側における真空による変形が減少するので、背景技術の課題を解決することができる。
【００１７】
また、本発明による他の画像表示装置は、好ましくは、上記構成において、支持体を、複数の湾曲部材が互いに組み合う両端面に二軸傾斜面を形成することによって、支持枠の長辺側及び短辺側における真空による変形が減少するので、背景技術の課題を解決することができる。
【００１８】
なお、本発明は、上記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。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、支持体の長辺側及び短辺側が均一な枠幅を有し、少なくとも当該長辺側を外側方向に向かって凸状に湾曲させて形成することにより、支持枠の長辺側及び短辺側で真空による変形が減少するので、コーナ部に対する応力集中の影響が大幅に緩和され、これによってリークの発生を大幅に減少させることができるので、簡単な構成で信頼性を大幅に向上させることができ、低コスト化が実現可能となるなどの極めて優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の具体的な実施の形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本発明による画像表示装置の一実施例による電子放出型の表示装置の概略構成を説明する要部平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ´線の要部拡大断面図である。これらの図において、参照符号１は透光性ガラス板材からなる前面基板、２は前面基板１と同様に透光性ガラスまたはアルミナなどのセラミックス板材からなる背面基板であり、これらの前面基板１及び背面基板２は板厚が例えば約３ｍｍ程度の絶縁性基板から形成されている。３はガラスまたはフリットガラス材などの成形体から形成された外枠を兼ねた支持体としての支持枠であり、この支持枠３は、前面基板１と背面基板２との間の周縁部に接着固定により配置され、前面基板１と背面基板２との間の間隔を所定寸法、例えば約３ｍｍ程度に保持させている。
【００２２】
この支持枠３は、図３に示すように表示領域の横方向に相当する長辺側及びその縦方向に相当する短辺側が均一な枠幅、例えば一辺が約３ｍｍの角柱体で形成されるとともに、その長辺側が外側方向に向かって凸形状に湾曲させた湾曲ガラスにより形成され、その短辺側は湾曲させずに直線状の棒状ガラスにより形成されている。この支持枠３の長辺側は、図４（ａ）に示すように一定の幅を有する直線状の棒状ガラス３ａを所定の温度で加熱し、湾曲加工させて図４（ｂ）に示すように所定の曲率半径を有する湾曲ガラス３ｂとして作製する。
【００２３】
そして、図３に示すようにこの湾曲ガラス３ｂと直線状に形成されている短辺側の棒状ガラス３ｃとをそれぞれ上下左右方向で枠状に組み合わせ、例えば非晶質フリットガラスなどにより接着固定させて支持枠３が構成される。なお、支持枠３の長辺側の湾曲の大きさは、長辺側の長さＩに対して曲率半径Ｒが５＜Ｒ／Ｉ＜５０の範囲である。
【００２４】
また、図２において、４は間隔保持部材としての板状のスペーサであり、このスペーサ４は、例えば約０．１ｍｍ程度以下の薄いガラス板またはアルミナ等のセラミックス板材を約３ｍｍ程度の幅（高さ寸法）に切断して形成され、前面基板１及び背面基板２の基板面にほぼ垂直で一方向（ｘ方向）に延在し、他方向（ｙ方向）に複数枚並設して配置され、支持枠３と協働して前面基板１と背面基板２との間の間隔を所定の寸法に保持している。
【００２５】
また、５は電子放出素子群であり、この電子放出素子群５は、映像信号配線と電子源と走査信号配線とから構成され、背面基板２上に所定の間隔で配置されている。この映像信号配線は、背面基板２の内側表面に複数本が一方向（ｙ方向）に延在し、他方向（ｘ方向）に並設されている。この映像信号配線の端部は、映像信号配線引き出し線５１ａとして背面基板２の二辺に分けられて気密封着部の外側に引き出されている。この映像信号配線は、例えば蒸着法などにより形成されるか、または例えば粒径１〜５μｍ程度の導電性銀粒子に絶縁性を発現する低融点ガラスを混合した銀ペーストを厚膜印刷し、例えば約６００℃程度で焼成して形成することなどにより設けられている。
【００２６】
また、走査信号配線は、映像信号配線の上方に映像信号配線と絶縁されて配置され、この走査信号配線の端部は、走査信号配線引き出し線５３ａとして背面基板２の他の一辺で気密封着部の外側に引き出されている。
【００２７】
さらに、映像信号配線上に所定の間隔で配置された電子源は、メタル−インシュレータ−メタル（ＭＩＭ）型の電子放出素子から形成されている。
【００２８】
また、参照符号６は、画像形成部材であり、この画像形成部材６は、蛍光体膜とこの蛍光体膜上に被着されたメタルバック膜と、ブラックマトリクス（ＢＭ）膜とから形成され、前面基板１の内面上に配置されている。
【００２９】
また、参照符号１０は、背面基板２と支持枠３の一方の端面とを封着する封着部材であり、この封着部材１０は、例えばＰｂＯ：約７５ｗｔ％〜８０ｗｔ％、Ｂ2Ｏ3：約１０ｗｔ％、その他：１０ｗｔ％〜１５ｗｔ％の組成からなる非晶質のフリットガラスにより形成され、上記支持枠３の上下端面に配置されてｚ方向に積層された前面基板１と背面基板２との周縁部が気密封着している。また、支持枠３と前面基板１，背面基板２とで囲繞された部分が画像表示領域１２（図１参照）を構成しており、この表示領域１２の部分はその内部が真空状態に保持される。
【００３０】
ここで封着部材１０を介して行う気密封着は、例えば窒素雰囲気中で例えば約４３０℃程度の温度で行い、その後、約３５０℃程度に加熱しながら、排気して真空に封止する方法で行う。なお、上記ｚ方向は重畳された前面基板１と背面基板２との直交する方向を示す。
【００３１】
また、参照符号１１ａ，１１ｂは、スペーサ４と前面基板１及び背面基板２とを固定する固定部材であり、これらの固定部材１１ａ及び固定部材１１ｂのうち、前面基板１とスペーサ４とを固定する固定部材１１ａは、例えばＢ2Ｏ3とＰｂＯとＺｎＯとを主成分とする組成かなる結晶化フリットガラスから形成され、前面基板１とスペーサ４の上端面４１とが固定されている。また、スペーサ４と背面基板２とを固定する固定部材１１ｂは、例えばＳｉＯ2とＢ2Ｏ3とＰｂＯとを主成分とする組成からなる非晶質フリットガラスから形成され、背面基板２とスペーサ４の下端面４２とが固定されている。
【００３２】
このような構成において、映像信号配線上に配置された電子源から放射された電子は、所定の駆動電圧の印加された走査信号配線で制御され、数ＫＶ〜１０数ＫＶの陽極電圧の印加された画像形成部材に向かい、メタルバック層（陽極）を通過して蛍光体層に射突して蛍光体を発光させ、映視像面に所望の表示を行う構成となっている。そして、映像信号配線と走査信号配線との交差部付近にマトリクス状に単位画素が形成され、このマトリクス配列された画素で表示領域が形成される。一般的には単位画素の三個のグループで赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）からなるカラー画素が形成される。
【００３３】
このように構成された画像表示装置において、支持枠３は、長辺側及び短辺側が均一な枠幅を有し、上下方向の長辺側が外側方向に向かって凸形状に湾曲させて形成されることにより、真空応力が上下方向の長辺側に均一に分散されて吸収されるので、真空による支持枠３の変形が減少し、そのコーナ部に対する真空応力の影響が大幅に緩和されるので、コーナ部分でのリークの発生を大幅に減少させることができる。また、コーナ部も均一な枠幅で形成されていても、この部分に真空応力が集中することがないので、コーナ部分からリークが発生し難くなる。さらに、気密封着部におけるクラックやリークなどが発生する恐れもなくなる。
【００３４】
なお、上記実施例では、支持枠３の長辺側の湾曲の大きさは、長辺側の長さＩに対する曲率半径Ｒの比を５＜Ｒ／Ｉ＜５０の範囲としたが、本実施例では具体的に長辺側の長さ約４００ｍｍに対し外側方向に約１ｍｍ突出する凸形状で形成されている。ここで、曲率半径Ｒを２００００ｍｍより大、またはＲ／Ｉ＞５０とすると、真空による支持枠３に変形が発生し、コーナ部にリークが発生し易くなる。また、曲率半径Ｒを２０００ｍｍより小、またはＲ／Ｉ＜５では曲率が大きくなり、有効表示領域に対してパネルの外形寸法が大きくなってしまう。したがって、発明者等の実験結果によると、長辺側の長さＩに対する曲率半径Ｒの比は５＜Ｒ／Ｉ＜５０の範囲が好適であることが明らかとなった。
【００３５】
図５は、本発明による画像表示装置に係る支持枠の他の実施例による構成を説明する平面図である。図５において、図３と異なる点は、支持枠３の短辺側が外側方向（上下方向）に向かってその形状を凸形状に湾曲させた湾曲ガラス３ｄにより形成されている。この短辺側の両湾曲ガラス３ｄの曲率半径Ｒ´は、長辺側の曲率半径Ｒよりも大きくして形成されている。
【００３６】
このような構成において、支持枠３は、その長辺側が曲率半径Ｒの湾曲ガラス３ｂにより形成され、その短辺側が湾曲ガラス３ｂよりも曲率半径の大きい湾曲ガラス３ｄにより形成されることにより、この湾曲構造により真空応力が長辺側及び短辺側に均一に分散されて吸収されるので、真空による支持枠３の各辺の変形がさらに減少し、これによってコーナ部に対する真空応力の影響が極めて少なくなるので、リークの発生を確実に防止することができる。
【００３７】
図６は、本発明による画像表示装置に係る支持枠のさらに他の実施例による構成を説明する図であり、図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）に示すＡ部の拡大斜視図である。図６において、図５と異なる点は、支持枠３が図６（ａ）に示すように長辺側と、短辺側と、コーナ部とで形状の異なる複数の枠ガラス素片３ｅ，３ｆ，３ｇに分割されて形成され、これらの枠ガラス素片３ｅ，３ｆ，３ｇは互いにその接合面で組み合わせて例えば非晶質フリットガラスにより接着固定されている。なお、この場合、各枠ガラス素片３ｅ，３ｆは、凸形状の湾曲部分の長さが長くなるように形成されている。
【００３８】
また、複数分割された各枠ガラス素片３ｅ，３ｆ，３ｇは、その分割面（接合面）３ｈの傾斜角θが図６（ｂ）に示すようにこの支持枠３の上端面及び下端面に設置される前面基板及び背面基板の基板面に対して二軸で傾斜されて形成されている。つまり、二次元の斜めカット形状で形成されている。
【００３９】
このような構成において、支持枠３が二軸で傾斜させて形成されることにより、真空応力が印加される面３ｉに対してその応力が均一に分散されて緩和されるので、真空による変形が大幅に減少し、リークが発生し難くなる。
【００４０】
なお、上記実施例では、各枠ガラス素片３ｅ，３ｆ，３ｇの分割面（接合面）の形状を菱形状とした場合について説明したが、図７（ａ）に断面図で示すように台形状または図７（ｂ）に断面図で示すように六角形状などの多角形状で形成しても真空応力がその面に対して均一分散されるので、上記同様の効果が得られる。
【００４１】
なお、前述した実施例においては、画像表示装置としてＭＩＭ型電子放出素子を有する背面基板を用いた場合について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、他の形式の電子放出源を有するパネル型ディスプレイに適用しても前述と全く同様の効果が得られることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明による画像表示装置の実施例１による構成を示す模式平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ´線の模式断面図である。
【図３】図１に示す支持枠の構成を示す要部平面図である。
【図４】図１に示す支持枠の形成手段を示す平面図である。
【図５】本発明による画像表示装置に係る支持枠の他の構成を示す平面図である。
【図６】本発明による画像表示装置に係る支持枠のさらに他の構成を示す平面図である。
【図７】本発明による画像表示装置に係る支持枠の他の構成を示す分割面の断面図である。
【図８】従来の画像表示装置の構成を示す要部断面図である。
【図９】従来の画像表示装置の構成を示す要部斜視図である。
【符号の説明】
【００４３】
１・・・前面基板、２・・・背面基板、３・・・支持枠（支持体）、３ａ・・・棒状ガラス、３ｂ・・・湾曲ガラス、３ｃ・・・棒状ガラス、３ｄ・・・湾曲ガラス、３ｅ・・・枠ガラス素片、３ｆ・・・枠ガラス素片、３ｇ・・・枠ガラス素片、３ｉ・・・面、４・・・スペーサ（間隔保持部材）、５・・・電子放出素子群、５１ａ・・・映像信号配線引き出し線、５３ａ・・・走査信号配線引き出し線、６・・・画像形成部材、１０・・・封着部材、１１ａ・・・固定部材、１１ｂ・・・固定部材、１２・・・表示領域。
【図１】
2006059746.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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