(57)【要約】【課題】表示品位に優れた画像表示装置を提供する。【解決手段】ＳＥＤは、蛍光面が形成された第１基板１０と、前記第１基板に隙間を置いて対向配置されているとともに複数の電子放出源が設けられた第２基板と、前記第１基板および第２基板のいずれかの基板の周縁部に配設された固定台３５と、第１基板および第２基板間に設けられ、支持基板２４と、この支持基板の表面上に立設された複数のスペーサと、を有し、第１基板および第２基板に作用する大気圧荷重を支持するスペーサ構体と、を備えている。支持基板２４は固定台３５に係合しているとともに、支持基板の面方向に沿って弾性変形可能に形成された弾性支持部４１を有している。【選択図】      図６
2006093027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の蛍光体層を含む蛍光面が形成された第１基板と、
前記第１基板に隙間を置いて対向配置されているとともに前記蛍光体層をそれぞれ励起する複数の電子放出源が設けられた第２基板と、
前記第１基板および第２基板のいずれかの基板の周縁部に配設された固定台と、
前記第１基板および第２基板間に設けられ、それぞれ前記蛍光体層に対向した複数の電子ビーム通過孔を有した支持基板と、前記支持基板の表面上に立設された複数のスペーサと、を有し、前記第１基板および第２基板に作用する大気圧荷重を支持するスペーサ構体と、を備え、
前記支持基板は、前記固定台に係合しているとともに、前記支持基板の面方向に沿って弾性変形可能に形成された弾性支持部を有している画像表示装置。
【請求項２】
前記弾性支持部は、前記支持基板の一部を折り曲げて形成されている請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記弾性支持部は、前記支持基板の一部に複数のスリットを設けて形成されている請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記弾性支持部は、三角形状であり、前記弾性支持部の角が前記固定台に接触している請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記弾性支持部は、前記支持基板の対角方向に対向した少なくとも２つの角部に設けられている請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記固定台は、前記弾性支持部に当接し、前記支持基板の面方向の前記弾性支持部の移動を規制した位置規制面を有している請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記固定台は、前記弾性支持部を挟んで前記固定台が配設された基板と対向し、基板と直交する方向に沿った弾性支持部の移動を規制する突出部を有している請求項６に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、対向配置された基板と、基板間に配設されたスペーサとを備えた画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、陰極線管（以下、ＣＲＴと称する）に代わる次世代の軽量、薄型の表示装置として様々な平面型の画像表示装置が注目されている。例えば、平面画像表示装置として機能するフィールド・エミッション・デバイス（以下、ＦＥＤと称する）の一種として、表面伝導型電子放出装置（以下、ＳＥＤと称する）の開発が進められている。
【０００３】
このＳＥＤは、所定の間隔をおいて対向配置された第１基板および第２基板を備え、これらの基板は矩形状の側壁を介して周辺部を互いに接合することにより真空外囲器を構成している。第１基板の内面には３色の蛍光体層が形成され、第２基板の内面には、蛍光体を励起する電子放出源として、各画素に対応する多数の電子放出素子が配列されている。
【０００４】
第１基板および第２基板間に作用する大気圧荷重を支持し基板間の隙間を維持するため、両基板間には、複数のスペーサが配置されている。第１基板と第２基板との間には支持基板が設けられ、複数のスペーサはこの支持基板上に立設されている。また、支持基板には、それぞれ電子放出素子から放出された電子ビームが通過する複数の電子ビーム通過孔が形成されている（例えば、特許文献１参照）。上記ＳＥＤにおいて、支持基板の周縁部は第１基板あるいは第２基板の周縁部に溶接により固定されている。
【特許文献１】特開２００１−２７２９２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記構成のＳＥＤにおいて、第１基板および第２基板を接合するパネル化時や、パネル化後に、第１基板、第２基板、および支持基板は加熱および冷却され、膨張あるいは収縮する。この際、第１基板又は第２基板と支持基板との熱膨張係数や熱容量の違いにより、支持基板にたわみが発生したり、張力が加わることにより支持基板が溶接部から剥離する場合がある。上記したことから、ＳＥＤの表示品位は低下してしまう。  
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、表示品位に優れ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】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の態様に係る画像表示装置は、複数の蛍光体層を含む蛍光面が形成された第１基板と、前記第１基板に隙間を置いて対向配置されているとともに前記蛍光体層をそれぞれ励起する複数の電子放出源が設けられた第２基板と、前記第１基板および第２基板のいずれかの基板の周縁部に配設された固定台と、前記第１基板および第２基板間に設けられ、それぞれ前記蛍光体層に対向した複数の電子ビーム通過孔を有した支持基板と、前記支持基板の表面上に立設された複数のスペーサと、を有し、前記第１基板および第２基板に作用する大気圧荷重を支持するスペーサ構体と、を備え、前記支持基板は、前記固定台に係合しているとともに、前記支持基板の面方向に沿って弾性変形可能に形成された弾性支持部を有している。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、表示品位に優れた画像表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながらこの発明に係る画像表示装置をＳＥＤに適用した実施の形態について詳細に説明する。  
図１ないし図３に示すように、ＳＥＤは、それぞれ矩形状のガラス板からなる第１基板１０および第２基板１２を備え、これらの基板は約１．０〜２．０ｍｍの隙間をおいて対向配置されている。第１基板１０および第２基板１２は、ガラスからなる矩形枠状の側壁１４を介して周縁部同士が接合され、内部が真空に維持された扁平な真空外囲器１５を構成している。
【０００９】
第１基板１０の内面の有効領域には蛍光面として機能する蛍光体スクリーン１６が形成されている。この蛍光体スクリーン１６は、赤、青、緑に発光する蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂ、および遮光層１１を並べて構成され、これらの蛍光体層はストライプ状、ドット状あるいは矩形状に形成されている。蛍光体スクリーン１６上には、アルミニウム等からなるメタルバック１７およびゲッタ膜１９が順に形成されている。
【００１０】
第２基板１２の内面の有効領域には、蛍光体スクリーン１６の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂを励起する電子放出源として、それぞれ電子ビームを放出する多数の表面伝導型の電子放出素子１８が設けられている。これらの電子放出素子１８は、画素に対応して複数列および複数行に配列されている。各電子放出素子１８は、図示しない電子放出部、この電子放出部に電圧を印加する一対の素子電極等で構成されている。第２基板１２の内面上には、電子放出素子１８を駆動する多数本の配線２１がマトリック状に設けられ、その端部は真空外囲器１５の外部に引出されている。
【００１１】
接合部材として機能する側壁１４は、例えば、低融点ガラス、低融点金属等の封着材２０により、第１基板１０の周縁部および第２基板１２の周縁部に封着され、これらの基板同士を接合している。
【００１２】
図２ないし図４に示すように、ＳＥＤは、第１基板１０および第２基板１２の間に配設されたスペーサ構体２２を備えている。スペーサ構体２２は、矩形状の金属板からなる支持基板２４と、支持基板の一方の表面に一体的に立設された多数の柱状のスペーサ３０と、を有している。
【００１３】
詳細に述べると、支持基板２４は蛍光体スクリーン１６とほぼ等しい大きさの矩形状に形成されている。支持基板２４は第１基板１０の内面と対向した第１表面２４ａおよび第２基板１２の内面と対向した第２表面２４ｂを有し、これらの基板と平行に配置されている。支持基板２４には、エッチング等により多数の電子ビーム通過孔２６が形成されている。電子ビーム通過孔２６は、それぞれ蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂおよび電子放出素子１８と対向して配列され、電子放出素子から放出された電子ビームを透過する。
【００１４】
支持基板２４は、例えば鉄−ニッケル系の金属板により厚さ０．１〜０．２５ｍｍに形成され、各電子ビーム通過孔２６は、例えば、０．１５〜０．２５ｍｍ×０．１５〜０．２５ｍｍの矩形状に形成されている。支持基板２４の表面には、絶縁層として、ガラス、セラミック等を主成分とした絶縁性物質を塗布、焼成した高抵抗膜３２が形成されている。本実施形態によれば、支持基板２４の第１表面２４ａおよび第２表面２４ｂ、並びに各電子ビーム通過孔２６の内壁面は、Ｌｉ系のアルカリホウ珪酸ガラスからなる厚さ約１０μｍの高抵抗膜３２により被覆されている。支持基板２４は、第１表面２４ａが、ゲッタ膜１９、メタルバック１７、蛍光体スクリーン１６を介して、第１基板１０の内面に面接触した状態で設けられている。
【００１５】
第１基板１０および第２基板１２の長手方向をＸ、幅方向をＹとした場合、支持基板２４に設けられた電子ビーム通過孔２６は、Ｘ方向に沿って所定のピッチで配列され、また、Ｙ方向については、Ｘ方向のピッチよりも大きなピッチで配列されている。第１基板１０に形成された蛍光体スクリーン１６の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂ、および第２基板１２上の電子放出素子１８は、Ｘ方向およびＹ方向についてそれぞれ電子ビーム通過孔２６と同一のピッチで配列され、それぞれ電子ビーム通過孔と対向している。これにより、各電子放出素子１８は、電子ビーム通過孔２６を通して、対応する蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂと対向している。
【００１６】
支持基板２４の第２表面２４ｂ上にはスペーサ３０が一体的に立設され、それぞれＹ方向に並んだ電子ビーム通過孔２６間に位置している。スペーサ３０の延出端は、第２基板１２の内面に当接している。ここでは、各スペーサ３０の先端は、第２基板１２の内面上に設けられた配線２１上に位置している。スペーサ３０は、それぞれ支持基板２４側から延出端に向かって径が小さくなった先細テーパ状に形成されている。支持基板２４の表面と平行な方向に沿ったスペーサ３０の断面は、ほぼ楕円形に形成されている。
【００１７】
上記のように構成されたスペーサ構体２２は第１基板１０および第２基板１２間に配設されている。そして、スペーサ構体２２は、支持基板２４が第１基板１０に面接触し、スペーサ３０の延出端が第２基板１２に当接することにより、これらの基板に作用する大気圧荷重を支持し、基板間の間隔を所定値に維持している。
【００１８】
図４ないし図６に示すように、支持基板２４は、この支持基板の４つの角部４０にそれぞれ形成された弾性支持部４１を有している。各弾性支持部４１は、支持基板２４の面方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に沿って弾性変形可能に形成され、支持基板の面方向の変位を吸収する機能を有している。この実施の形態では、各弾性支持部４１は、三角形状であり、支持基板２４の一部、例えば角部４０を折り曲げて形成されている。
【００１９】
有効領域の外側で、第１基板１０の４つの角部に固定台３５がそれぞれ設けられている。各固定台３５は、これら固定台が配設された第１基板１０内側に面した位置規制面３５Ｓと、この位置規制面および弾性支持部４１を挟んで第１基板１０と対向しているとともに、第１基板内側に突出した、突出部３５ａと、を有している。突出部３５ａが突出した方向と、第１基板１０の面方向とは平行である。
【００２０】
各弾性支持部４１は固定台３５に係合している。より詳しくは、弾性支持部４１の角としての先端４１ａが固定台３５の位置規制面３５Ｓに接触している。各位置規制面３５Ｓは、弾性支持部４１の先端４１ａに当接し、支持基板２４の面方向の弾性支持部の移動を規制する機能を有している。すなわち、弾性支持部４１を固定台３５に当接させることにより、支持基板２４が位置決めされ、所定位置に保持されている。突出部３５ａは、第１基板１０と直交する方向に沿った弾性支持部４１の移動を規制する機能を有している。
【００２１】
上記構成のＳＥＤにおいて画像を表示する場合、電子放出素子１８から放出された電子ビームを蛍光体スクリーン１６およびメタルバック１７に印加されたアノード電圧により加速して蛍光体スクリーン１６へ衝突させる。これにより、蛍光体スクリーン１６の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂが励起されて発光し、画像を表示する。
【００２２】
以上のように構成された、ＳＥＤによれば、支持基板２４はそれぞれ固定台３５に接触した４つの弾性支持部４１を有している。弾性支持部４１には支持基板２４の面方向への膨張による支持基板の変位を吸収するよう、支持基板の角部を折り曲げて弾性を持たせている。第１基板１０および第２基板１２を接合するパネル化時や、パネル化後に、支持基板２４が加熱および冷却され、膨張あるいは収縮する場合でも、弾性支持部４１が支持基板の面方向の変位を吸収する。また、固定台３５の各位置規制面３５Ｓは支持基板２４の面方向の弾性支持部４１の移動を規制している。上記したことから、第１基板１０と支持基板２４との熱膨張係数や熱容量の違いにより支持基板生じるたわみを抑制できる。
【００２３】
各固定台３５は突出部３５ａを有し、この突出部は第１基板１０と直交する方向に沿った弾性支持部４１の移動を規制する機能を有している。このため、突出部３５ａは、上記パネル化時、第１基板１０や支持基板２４に振動や衝撃が加わった場合でも、支持基板を良好に保持することができる。その他、弾性支持部４１は支持基板２４を折り曲げるだけで形成することができ、第１基板１０または第２基板１２に溶接することも無いため、製造も容易である。  
上述した効果は、弾性支持部４１が支持基板２４の対角方向に対向した少なくとも２つの角部４０に設けられている場合に有効である。なお、この場合、固定台３５は弾性支持部４１に対応した数だけ設けられることは言うまでもない。
【００２４】
次に、上述した実施の形態に係るＳＥＤの変形例について詳細に説明する。ここで、スペーサ構体２２以外は上述したＳＥＤと同様に構成されているため、以下、スペーサ構体について説明する。なお、この変形例において、上述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００２５】
図７および図８に示すように、スペーサ構体２２は、第１表面２４ａおよび第２表面２４ｂを有した支持基板２４を有している。支持基板２４の第１表面２４ａ上には複数の第１スペーサ３０ａが一体的に立設されている。各第１スペーサ３０ａの先端は、ゲッタ膜１９、メタルバック１７、および蛍光体スクリーン１６の遮光層１１を介して第１基板１０の内面に当接している。
【００２６】
支持基板２４の第２表面２４ｂ上には複数の第２スペーサ３０ｂが一体的に立設されている。各第２スペーサ３０ｂの先端は、第２基板１２の内面上に当接している。上記したように、ＳＥＤの変形例においても、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００２７】
なお、この発明は、上述した実施の形態に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、図９に示すように、弾性支持部４１は、支持基板２４を折り曲げず、支持基板の角部４０の一部に複数のスリット４２を設けて形成されても良い。これにより、支持基板２４に面方向（Ｘ方向、Ｙ方向）の伸縮性を持たせても良い。固定台３５は第１基板１０に限らず、第１基板および第２基板のいずれかの基板の角部（有効領域外側で、第１基板または第２基板の周縁部）に設けられていれば良い。ＳＥＤに限定されることなく、画像表示装置としてＦＥＤにも適応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明の実施の形態に係るＳＥＤを示す斜視図。
【図２】図１の線Ａ−Ａに沿ったＳＥＤの断面斜視図。
【図３】上記ＳＥＤを拡大して示す断面図。
【図４】上記ＳＥＤの第１基板およびスペーサ構体を示す斜視図。
【図５】図４に示した第１基板およびスペーサ構体の一部を拡大して示す平面図。
【図６】図の線Ｂ−Ｂに沿った第１基板およびスペーサ構体の断面図。
【図７】上記ＳＥＤの変形例を示すＳＥＤの断面斜視図。
【図８】図７に示したＳＥＤの角部を示す第１基板およびスペーサ構体の断面図。
【図９】上記ＳＥＤの他の変形例を示すＳＥＤの角部の第１基板およびスペーサ構体の平面図。
【符号の説明】
【００２９】
１０…第１基板、１２…第２基板、１５…真空外囲器、１６…蛍光体スクリーン、１８…電子放出素子、２２…スペーサ構体、２４…支持基板、２６…電子ビーム通過孔、３０，３０ａ，３０ｂ…スペーサ、３５…固定台、３５ａ…突出部、３５Ｓ…位置規制面、４０…角部、４１…弾性支持部、４２…スリット。
【図１】
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【図２】
2006093027.tif 000004
【図３】
2006093027.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006093027.tif 000007
【図６】
2006093027.tif 000008
【図７】
2006093027.tif 000009
【図８】
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【図９】
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