(57)【要約】【課題】画像の劣化を防止でき、前面基板を保護することのできる画像表示装置を提供する。【解決手段】画像表示装置は、複数の電子放出素子３２を有する背面基板３、および背面基板から離間した表示面Ｓを含み、背面基板に隙間をおいて対向配置され、複数の電子放出素子に対応した複数の蛍光体層２２を含む前面基板２を有し、内部が真空に維持された真空外囲器と、前面基板の表示面に隙間を置いて対向配置された保護板４と、前面基板および保護板間に狭持された液体層５と、を備えている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電子放出素子を有する背面基板、および前記背面基板から離間した表示面を含み、前記背面基板に隙間をおいて対向配置され、前記複数の電子放出素子に対応した複数の蛍光体層を含む前面基板を有し、内部が真空に維持された真空外囲器と、
前記前面基板の表示面に隙間を置いて対向配置された保護板と、
前記前面基板および保護板間に設けられた液体層と、
を備えた画像表示装置。
【請求項２】
前記液体層の熱伝導率と、液体層の厚さと、の比が０．０２（Ｗ／ｍ２／Ｋ）以下である請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記前面基板および保護板間に配置され、これら前面基板および保護板の隙間を保持する複数のスペーサをさらに備えている請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記液体層の屈折率は、前面基板の屈折率および保護板の屈折率の間である請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記液体層を構成する材料は、シリコーン系オイルまたはエポキシ系オイルである請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記液体層は非イオン性である請求項１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、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、薄型の画像表示装置として様々な画像表示装置が開発されている。このような画像表示装置には、液晶の配向を利用して光の強弱を制御する液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤと称する）、プラズマ放電の紫外線により蛍光体を発光させるプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと称する）、電界放出型電子放出素子の電子ビームにより蛍光体を発光させるフィールドエミッションディスプレイ（以下、ＦＥＤと称する）、表面伝導型電子放出素子の電子ビームにより蛍光体を発光させる表面伝導電子放出ディスプレイ（以下、ＳＥＤと称する）などがある。
【０００３】
例えばＳＥＤは、所定の隙間を置いて対向配置された前面基板および背面基板を有し、これらの基板は、矩形枠状の側壁を介して周辺部同士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。前面基板の内面には蛍光体スクリーンが形成され、背面基板の内面には蛍光体を励起して発光させる電子放出源として多数の電子放出素子が設けられている。
【０００４】
また、背面基板および前面基板に加わる大気圧荷重を支えるため、これら基板の間には複数の支持部材が配設されている。背面基板側の電位はほぼアース電位であり、蛍光面にはアノード電圧Ｖａが印加される。そして、蛍光体スクリーンを構成する赤、緑、青の蛍光体層に電子放出素子から放出された電子ビームを照射し、蛍光体層を発光させることによって画像を表示する（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
電子放出素子を安定して動作させるため、真空外囲器の内部は１０−４Ｐａ程度の高い真空度に維持されている。このため、前面基板または背面基板の表面に小さな傷がつくだけで、爆縮、すなわち、前面基板または背面基板を構成するガラス板が割れた場合に破片が飛散する現象が起こる場合がある。このような爆縮が起こると、ユーザーに危害が及ぶため、表示面である前面基板の外面を保護することは必要不可欠である。上記したことから、ＳＥＤは、前面基板の外面に隙間を置いて対向配置された保護板を有している。前面基板および保護板はこれらの周縁部に配置された封着層によって互いに接合されている。前面基板および保護板間は空気の層である。  
【特許文献１】特開２００３−１６９３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記したように、保護板を設けたＳＥＤには以下２つの問題がある。（１）前面基板および保護板間の空気層の対流が制限されることにより、前面基板の熱伝導が制限され、前面基板が高温になり、蛍光体スクリーンの劣化が加速すること。（２）前面基板−空気層−保護板の並びではそれぞれの屈折率が不連続となるため、前面基板−空気層の界面および空気層−保護板の界面で輝度低下等の光学損失が生じること。（３）前面基板と保護板の間に空気層が介在すると、静電気によって両者の間にゴミが付着し、表示画面が暗くなる。このゴミはユーザーによって除去できない。  
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、画像の劣化を防止でき、前面基板を保護することのできる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】
【０００７】
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、複数の電子放出素子を有する背面基板、および前記背面基板から離間した表示面を含み、前記背面基板に隙間をおいて対向配置され、前記複数の電子放出素子に対応した複数の蛍光体層を含む前面基板を有し、内部が真空に維持された真空外囲器と、前記前面基板の表示面に隙間を置いて対向配置された保護板と、前記前面基板および保護板間に設けられた液体層と、を備えている。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、画像の劣化を防止でき、前面基板を保護することのできる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】
【０００９】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態に係るＳＥＤについて詳細に説明する。  
図１および図２に示すように、このＳＥＤは、それぞれ矩形状のガラス等の透明な絶縁基板で構成された前面基板２、背面基板３、および保護板４と、液体層５と、を有している。この実施の形態において、保護板４を構成する材料はポリカーボネ-ト、液体層５を構成する材料はシリコーン系オイルであり、前面基板２の屈折率ｎ１は、約１．５、保護板４の屈折率ｎ２は、約１．５８、液体層５の屈折率ｎ３は、約１．５２である。このため、屈折率ｎ３は、屈折率ｎ１および屈折率ｎ２の間である。
【００１０】
前面基板２および背面基板３は１ｍｍないし２ｍｍの隙間を置いて対向配置されている。前面基板２および背面基板３は、矩形枠状の側壁３１を介して周縁部同士が接合され、内部が１０−４Ｐａ程度以下の高真空に維持された偏平な矩形状の真空外囲器１を構成している。
【００１１】
前面基板２の内面には蛍光体スクリーン２１が形成されている。この蛍光体スクリーン２１は、赤、緑、青に発光する蛍光体層２２およびマトリクス状の遮光部２３で構成されている。これらの遮光部２３はストライプ状あるいはドット状に形成しても良い。この蛍光体スクリーン２１上には、アノード電極として機能するメタルバック２４が形成され、さらに、メタルバックに重ねてゲッター膜２５が形成されている。表示動作時、メタルバック２４には所定のアノード電圧が印加される。
【００１２】
背面基板３の内面上には、蛍光体層２２を励起させるため電子ビームを放出する多数の電子放出素子３２が設けられている。これらの電子放出素子３２は、画素毎に対応して複数列および複数行に配列されている。電子放出素子３２はマトリクス配線３３により駆動される。  
また、背面基板３および前面基板２の間には、大気圧荷重を支えるため、板状あるいは柱状に形成された多数の支持部材３４が配置されている。
【００１３】
画像を表示する場合、蛍光体スクリーン２１にはメタルバック２４を介してアノード電圧が印加され、電子放出素子３２から放出された電子ビームはアノード電圧により加速され蛍光体スクリーンに衝突する。これにより、対応する蛍光体層２２が発光し、前面基板２の表示面Ｓ側に映像が表示される。なお、表示面Ｓは、背面基板３から離間した前面基板２の面である。
【００１４】
保護板４は、前面基板２の表示面Ｓに対向して配置されている。この実施の形態において、前面基板２および保護板４間の隙間は、１．０ｍｍである。前面基板２および保護板４は、両基板の周縁部に配置された封着層５１により互いに接合され、複数のスペーサ５２により隙間を保持して対向配置されている。この実施の形態において、スペーサ５２は、透明材料としてのガラスで構成され、形状が柱状であり、支持部材３４および遮光部２３に重なっている。なお、スペーサ５２の形状は、球状であっても良く、この場合、球状スペーサは前面基板２および保護板４間に散在されている。また、球状スペーサの屈折率は、液体層５の屈折率ｎ３と同一のものを選択する。
【００１５】
前面基板２および保護板４の間には、液体層５が設けられている。言うまでもないが、液体層５の厚さｔは、１．０ｍｍである。液体層５を構成する材料は、例えばシリコーン系オイルであり、非イオン性である。液体層５の熱伝導率ｔｃは、０．１５５Ｗ／ｍ／Ｋである。このため、液体層５の熱伝導率ｔｃと、液体層の厚さｔと、の比は０．００６Ｗ／ｍ２／Ｋである。液体層５の厚さｔと、液体層の熱伝導率ｔｃと、の比を上記のようにすることで、前面基板で発生した熱を、前面基板と保護版の間に滞留させることなく、効率的に保護板表面へ散逸させることができ、前面基板での温度上昇を１０℃以内に抑制することができる。
【００１６】
以上のように構成された、ＳＥＤによれば、ＳＥＤは前面基板２の表示面Ｓに隙間を置いて対向配置された保護板４を有している。表示面Ｓは保護板４で覆われているため、表示面への傷付きを防止することができ、爆縮、すなわち、前面基板２を構成するガラス板が割れた場合に生じる破片の飛散を防止することができる。
【００１７】
また、前面基板２および保護板４間に液体層５が設けられ、液体層５の熱伝導率ｔｃと、液体層の厚さｔと、の比は０．００６Ｗ／ｍ２／Ｋであるため、前面基板で発生した熱を、前面基板と保護版の間に滞留させることなく、効率的に保護板表面へ散逸させることができ、前面基板での温度上昇を１０℃以内に抑制することができる。また、前面基板２の熱は液体層５を介して保護板４に伝導するため、前面基板および保護板間に空気層を介在した場合に比べて放熱の特性が向上する。上記したことは、液体層５は空気層より熱伝導率が高いからである。前面基板２が高温になることはないため、蛍光体層２２やメタルバック２４の温度上昇を抑制でき、蛍光体スクリーン２１の劣化を抑制することができる。上記した効果は、液体層５の熱伝導率ｔｃと、液体層の厚さｔと、の比が０．０２Ｗ／ｍ２／Ｋ以下である場合に有効である。
【００１８】
さらに、液体層５を設けることにより、前面基板２および液体層５間へのゴミの付着を防止することができる。  
液体層５は非イオン性であるため、液体層５に電流が流れる場合であっても、その液体層の変色を防止することができる。
【００１９】
液体層５の屈折率ｎ３は、前面基板２の屈折率ｎ１および保護板４の屈折率ｎ２の間である。前面基板−空気層の界面および空気層−保護板の界面で生じるフレネル反射を抑制できるため、輝度低下等の光学損失や、多重反射による画像のぼやけや映り込みを抑制することができる。なお、上記した効果は、ｎ１≦ｎ３≦ｎ２またはｎ１≧ｎ３≧ｎ２の場合に達成される。  
上記したことから、画像の劣化を防止でき、前面基板を保護することのできる画像表示装置が得られる。
【００２０】
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、液体層５を構成する材料はシリコーン系オイルに限らず、エポキシ系オイルであっても良い。この発明は、ＳＥＤに限定されることなく、ＦＥＤ等他の画像表示装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の実施の形態に係るＳＥＤ全体を示す斜視図。
【図２】図１に示した線II−IIに沿ったＳＥＤの断面図。
【符号の説明】
【００２２】
１…真空外囲器、２…前面基板、３…背面基板、４…保護板、５…液体層、２１…蛍光体スクリーン、２２…蛍光体層、２３…遮光部、３２…電子放出素子、５２…スペーサ、ｎ１，ｎ２、ｎ３…屈折率、Ｓ…表示面、ｔ…厚さ、ｔｃ…熱伝導率。
【図１】
2006092967.tif 000003
【図２】
2006092967.tif 000004