(57)【要約】【課題】表示パネルのパネル厚さ寸法を最大限に薄くすることにより、筐体の最薄型化を実現可能とした画像表示装置を提供する。【解決手段】背面基板２の背面には真空容器に連通する円柱型ゲッタルーム１０が結合され、この円柱型ゲッタルーム１０は、円筒状ゲッタルーム本体１２の一端開口部が真空容器に封着材１１を介して接合され、ゲッタルーム本体１２の他端開口部は排気孔１３を有する面板１４が封着材１５を介して接合され、この排気孔１３はシール蓋１６が封着材１７を介して接合され、ゲッタルーム本体１２内にはゲッタ組立体１８が配置され、ゲッタ組立体１８は、ゲッタ材１９と、このゲッタ材１９をゲッタルーム本体１２内に保持固定するゲッタサポート２０とを有し、このゲッタサポート２０の両端が封着材１５内に挟持して固着されてゲッタルーム本体１２内に支持固定される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電子放出源が形成された背面基板と、前記背面基板の前記電子放出源形成面と対向する内面に陽極及び蛍光体が形成された前面基板とが所定の間隔を有して対向配置され、前記背面基板と前記前面基板との間が気密封止して形成された真空容器を有する画像表示装置であって、
前記背面基板の背面には前記真空容器に第１の排気孔を介して連通する円柱型ゲッタルームが結合され、
前記円柱型ゲッタルームは、円筒状ゲッタルーム本体の一端開口部が前記真空容器に第１の封着部材を介して接合され、
前記円筒状ゲッタルーム本体の他端開口部は第２の排気孔を穿設した面板が第２の封着部材を介して接合され、
前記第２の排気孔には第３の封着部材を介してシール蓋が接合され、
前記円筒状ゲッタルーム本体内にはゲッタ組立体が配設され、
前記ゲッタ組立体は、ゲッタ材と、前記ゲッタ材を前記円筒状ゲッタルーム本体内に保持固定するゲッタサポートとを有し、
前記ゲッタサポートの両端が前記第２の封着部材内に挟持して固着されて前記円筒状ゲッタルーム本体内に支持固定されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記シール蓋は、前記第２の排気孔に挿入して移動を制止する係止部が一体的に設けられている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】
前記ゲッタ材は、前記背面基板の背面と前記面板との対向間で且つ前記第１の排気孔から離間した位置に配設されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記ゲッタ組立体は、複数設け、前記ゲッタサポートの両端部が第２の封着部材を介して固着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】
前記ゲッタ材は、蒸発性または非蒸発性ゲッタであることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか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、画像表示装置に係わり、特に電子放出源が形成された背面基板と、陽極及び蛍光体が形成された前面基板とが対向配置された真空容器にゲッタルームが結合された画像表示装置に関し、詳細には排気管を不要としたゲッタルーム構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子を蛍光面に衝突させて発光させて表示する画像表示装置は、例えば、電界放出型電子源を備えた電界放出型画像表示装置(Field Emission Display)や表面伝導型電子源を備えた表面伝導型画像表示装置に代表される薄型CRT(Thin Cathode Ray Tube)やブラウン管などがある。この種の画像表示装置は、容器の内部を高真空度に保持し、電子の移動を容易にすることが必要である。
【０００３】
従来の画像表示装置は、背面基板上の電子源の形成された面と同一面上にゲッタが配置されていた。電子源と同一面上にゲッタを設けると、表示領域部の面積を小さく形成するか、またはゲッタを設ける部分のみ領域を大きく形成しなければならない。さらに、蒸発型ゲッタの場合、ゲッタを活性環境（電子源を設けた空間）内に配置すると、電子源の電子放出部がゲッタ膜により被覆され、電子放出能力が減少する等の問題がある。
【０００４】
下記、特許文献１には、電子放出素子基板の背面に排気口を設け、この排気口の外周を取り囲むようにリング状に成形した低融点ガラスを重ね、この低融点ガラス上に、内部に加熱可能なゲッタをワイヤで浮かして収容したガラスキャップを排気口を塞ぐように設置し、加熱焼成して排気口を封止したディスプレイが開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、フェースプレートまたはリアプレートにテーパー状の排気孔を設け、このテーパー状に対応するテーパー形状を側面に設けた平板型の封止蓋をその側面に酸化物ソルダーを塗布し、排気孔に嵌挿した画像表示装置が開示されている。
【０００６】
また、特許文献３には、背面板の背面に透孔部を設け、この透孔部の外周を囲むようにリング状のタブレットを配置し、このタブレット上に排気管の一方の開口端を設置し、加熱焼成により封着したフラットパネルディスプレイ装置が開示されている。
【０００７】
また、特許文献４には、画像表示領域を有する第１の基板と、電子放出部を有する第２の基板とを対向配置して表示パネルを形成し、第２の基板の背面に第１の貫通孔を設けるとともに、この第１の貫通孔に連通してゲッタ装置を収容するゲッタルームを設け、このゲッタルームの背面に排気口を設け、この排気口に連通する排気管を設けた画像表示装置が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−２２３１４２号公報
【特許文献２】特開２０００−１９５４２６号公報
【特許文献３】特開２００５−７８８８０号公報
【特許文献４】特開２００４−３２７３４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記各特許文献では、表示パネルの内部を高真空度に維持する必要があり、排気用の孔を設けて排気管を通して真空引きを行なっている。また、真空度向上に欠かせないゲッタをカソード基板の一部にゲッタ室（ゲッタルーム）を設置してその上に排気管を立てた構造を有している。
【００１０】
カソード基板の上にゲッタルームを設置した時点では、表示パネルの厚さは、アノード基板が約２．８ｍｍ、カソード基板が約２．８ｍｍ、枠体（枠ガラス）が約３．０ｍｍ、ゲッタルームが約８．２ｍｍ、さらに排気管の全長が約２３ｍｍであり、合計で約３９．０ｍｍとなる。また、排気管の全長は、表示パネルを排気及び封止するために最小限必要な寸法は約２３ｍｍが必要であった。このように表示パネルの厚さは、最低でも約４０ｍｍは必要となる。さらにこの表示パネルをセット（筐体）に組み込んだ場合、外観の厚さは、約５０ｍｍ以上は必要となり、表示パネルの最薄型化への最大の課題であった。惹いては、画像表示装置の薄型化に対して最大の課題でもあった。
【００１１】
また、上記各特許文献では、このような構成による画像表示装置において、排気管を不要として表示パネルの厚さ寸法を薄くすることによって筐体を薄型化する課題については全く考慮されていない。
【００１２】
したがって、本発明は、上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、表示パネルのパネル厚さ寸法を最大限に薄くすることにより、筐体の最薄型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、複数の電子放出源が形成された背面基板と、背面基板の電子放出源形成面と対向する内面に陽極及び蛍光体が形成された前面基板とが対向配置され、背面基板と前面基板との間が気密封止されて形成された真空容器を有する画像表示装置であって、背面基板の背面には真空容器に第１の排気孔を連通する円柱型ゲッタルームが結合され、この円柱型ゲッタルームは、円筒状ゲッタルーム本体の一端開口部が真空容器に第１の封着部材を介して接合され、円筒状ゲッタルーム本体の他端開口部は第２の排気孔を穿設した面板が第２の封着部材を介して接合され、この第２の排気孔には第３の封着部材を介してシール蓋が接合され、円筒状ゲッタルーム本体内にはゲッタ組立体が配置され、このゲッタ組立体は、ゲッタ材と、このゲッタ材をゲッタルーム本体内に保持固定するゲッタサポートとを有し、このゲッタサポートの両端が第２の封着部材内に挟持して固着されて円筒状ゲッタルーム本体内に支持固定されることによって背景技術の課題を解決することができる。
【００１４】
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、シール蓋は、第２の排気孔に挿入して移動を制止する係止部を一体的に設けたことを特徴としている。
【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、ゲッタ材は、背面基板の背面と面板との対向間で且つ第１の排気孔から離間した位置に配設されたことを特徴としている。
【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、ゲッタサポートを複数対設け、複数のゲッタサポートの両端部が第２の封着部材を介して固着されることを特徴としている。
【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、ゲッタ材は、蒸発性ゲッタまたは非蒸発性ゲッタであることを特徴としている。
【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、ゲッタルームを円柱型形状とすることにより、通常用いられる円筒型の排気ヘッドを用いて排気することが可能となり、排気管が不要となるので、表示パネルのパネル厚さ寸法を最大限に薄くすることができる。これによって、筐体の最薄型化した画像表示装置が実現できるという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実施例１による電子放出型画像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の要部拡大断面図である。図１及び図２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。また、この背面基板２の対向角部には一対の排気孔２ｈが穿設されている。
【００２２】
また、３はガラスまたはフリットガラス板材などの成形体を切断し、枠状に組み立てて接着固定させて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との間の周縁部にフリットガラスなどの封着材４により接着固定されて設置され、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程度に保持させて真空容器を構成している。
【００２３】
また、図２に示す参照符号５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５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、図１に示すように前面基板１と背面基板２とで挟まれて形成された表示領域ＡＲ内に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）に複数枚並設して図示しないフリットガラスなどの固定材６により固定配置され、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させている。
【００２４】
また、７は電子放出素子群であり、この電子放出素子群７は、複数の電子放出源で構成されている。この電子放出源は、陰極と、制御電極等とから構成され、背面基板２上に所定の間隔で多数個配置されている。この陰極は、陰極配線に接続し、陰極配線は背面基板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。この陰極配線の端部は、陰極配線引き出し線７１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。
【００２５】
この陰極配線（画像データ線）は、例えば蒸着法などにより形成するか、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℃の温度で焼成して形成することにより設けられている。
【００２６】
また、制御電極は、走査配線に接続し、走査配線は陰極配線の上方に陰極配線と電気的に絶縁されて配置される。この走査配線の端部は、走査配線引き出し線７２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、背面基板２上に所定の間隔で配置された電子放出素子群７は、メタル−インシュレータ−メタル（ＭＩＭ）型の電子放出素子、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される）素子、ダイアモンド膜やグラファイト膜またはカーボンナノチューブなどから形成されている。
【００２８】
また、参照符号８は、画像形成部材であり、この画像形成部材８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）膜などとから形成され、前面基板１の内面に背面基板２上の電子放出素子群７と対向して配置される構造となっている。
【００２９】
また、参照符号１０は、背面基板２の背面（外面）側に結合された円柱型ゲッタルームである。この円柱型ゲッタルーム１０は、背面基板２の表示領域ＡＲ（電子源形成領域）を除く部分に穿設された排気孔２ｈに連通して封着材１１を介して気密封着されて結合されている。したがって、このゲッタルーム１０の内部は上記真空容器の内部とほぼ同等の真空度を有している。なお、このゲッタルーム１０は、大型の表示装置パネルの場合には同一構造のものが複数個設置されるが、本実施例では１つのゲッタルームについて説明する。
【００３０】
図３は図２に示す円柱型ゲッタルーム１０の構成を説明する要部平面図であり、図３（ａ）は背面側（図２の矢印Ａ方向）から見た平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の矢印Ｂ方向から見た平面図、図３（ｃ）は１つのゲッタルーム１０を背面側から見た拡大平面図である。なお、このゲッタルーム１０は、大型の表示装置の表示パネルの場合には同一構造のものが複数個結合されるが、本実施例では１つのゲッタルームについて説明する。
【００３１】
図２及び図３に示すようにこの円柱型ゲッタルーム１０は、両端部が開放された円筒状ゲッタルーム本体１２の一端開口部が背面基板２の排気孔２ｈを囲繞して第１の封着部材１１を介して気密接合されている。また、この円筒型ゲッタルーム本体１２の他端開口部は中央部に排気孔１３を有する円板状のゲッタルーム用面板１４が第２の封着材１５を介して気密接合されている。
【００３２】
また、このゲッタルーム用面板１４に穿設された排気孔１３には中央部分に円錐状に突出する係止部１６ａを有するシール蓋１６が第３の封着材１７を介して気密接合されている。この場合、排気孔１３にはシール蓋１６の係止部１６ａが挿入された状態で接合される。このシール蓋１６に一体的に設けた係止部１６ａは、封着時のシール蓋１６の移動を制止する機能を持たせている。
【００３３】
また、この円筒状ゲッタルーム本体１２内には、ゲッタ組立体１８が固定配置されている。このゲッタ組立体１８は、例えばバリウム等の蒸発性ゲッタ材１９と、このゲッタ材１９をゲッタルーム本体１２内に保持固定するゲッタサポート２０とから構成され、ゲッタ材１９はゲッタサポート２０の所定位置に溶接等により接合固定されている。なお、本実施例では、ゲッタ組立体１８を円筒状ゲッタルーム本体１２内に１組設置したが、複数組設置しても良い。また、蒸発性ゲッタ材１９に代えて非蒸発性のゲッタ材を用いても良い。
【００３４】
そして、このゲッタサポート２０の両端が封着材１１内に挟持させて固着され、円筒状ゲッタルーム本体１２内に支持固定されている。この場合、ゲッタ材１９は円筒状ゲッタルーム本体１２内で背面基板２の排気孔２ｈから離間した位置に設置することが重要である。なお、このゲッタルーム１０の大きさは、直径が約１００ｍｍ、高さ方向の寸法Ｌが約８．２ｍｍ程度である。
【００３５】
また、ゲッタサポート２０は、円筒状ゲッタルーム本体１２と略同等の熱膨張率を有する例えばニッケル（Ｎｉ）−クロム（Ｃｒ）−鉄（Ｆｅ）材からなる例えばステンレス等が好適である。
【００３６】
図４はゲッタルーム１０の製作方法を説明する要部断面図であり、前述した図と同一部分には同一符号を付してある。図４において、最初に内面に陽極及び蛍光体等を形成した前面基板１と、複数の電子放出源を形成した背面基板２と支持枠３とをフリットガラスなどの封着材４により気密封着する。次に背面基板２の背面上に円筒状ゲッタルーム本体１２の一方の開口端を排気管２ｈが内側となるように封着材１１により気密封着する。
【００３７】
次に円筒状ゲッタルーム本体１２の他方の開口端上に、ゲッタ材１９をゲッタサポート２０に溶接固定したゲッタ組立体１８を仮固定し、その上に封着材１５によりゲッタルーム用面板１４を気密封着する。その後、図示したように円筒型排気ヘッド２１を円筒状ゲッタルーム本体１２に挿入してこの円筒状ゲッタルーム本体１２の外周辺を排気シールパッキン２２によりシールした後、排気孔２ｈと排気孔１３とから排気を行なう。
【００３８】
排気完了後は、パネル内部の真空度を維持させるために図５（ａ）に拡大断面図で示すようなシール蓋１６によりシールする。ここでシール蓋１６は、排気ヘッド２１の内部に設け、排気完了時に封着材１７がフリットガラスの場合は加熱し溶着して封止する。また、この封着材１７に代えて図５（ｂ）に示すようにＯリング状の封着材１７ａの場合は排気孔１３にその係止部１６ａを押し込み封止する。このような製作方法によれば、円柱型ゲッタルーム１０が排気管を不要とした（排気管レス）構造を容易に実現することができる。
【００３９】
このような構成によれば、図３（ｂ）に示すように前面基板１の表面からゲッタルーム１４の背面までの寸法Ｌが前述したように現状では約３９．８ｍｍであったが、排気管が不要（排気管レス）とすることにより、表示パネルの厚さ約１６．８ｍｍとなり、その排気管の全長約２３ｍｍ分の表示パネル厚さを薄くすることができる。
【００４０】
図６は、本発明に係わる画像表示装置を構成する背面基板の内面側から見た要部平面図である。図６において、ガラスまたはセラミックス材などを好適とする背面基板２の第１の面（主面）には、第１の方向（Ｙ方向）に延在して第１の方向と交差する第２の方向（Ｘ方向）に並設された複数のデータ線（または陰極ラインとも称する）ＤＬと、第２の方向（Ｘ方向）に延在して第２の方向と交差する第１の方向（Ｙ方向）に並設された複数の走査線ＳＬとを有している。マトリクス状に配置されたこれらのデータ線ＤＬ及び走査線ＳＬの交差部または交差部近傍には電子放出源が形成されている。
【００４１】
走査線ＳＬは、その一端が走査ドライバＳＤに接続されている。一方、データ線ＤＬはその一端がデータドライバＤＤに接続されている。前面基板は、図中、破線部分に沿って対向配置される。前面基板と背面基板２とはその対向領域の外周に沿って接着され、内部ガスを排気して封止される。一方、背面基板２の第２の面（背面）には排気孔２ｈに連通して上述した円柱型ゲッタルーム１９が配設されている。
【００４２】
図７は、本発明に係わる画像表示装置を構成する前面基板の内面側から見た要部平面図である。図７において、透光性ガラス材からなる前面基板１の内面（主面）には、図７に示す複数のデータ線ＤＬの長さ方向に沿って赤色蛍光体層ＰＨＲ，緑色蛍光体層ＰＨＧ及び青色蛍光体層ＰＨＢを有する蛍光面ＰＨが形成され、さらにこの蛍光面ＰＨには各赤色蛍光体層ＰＨＲ，緑色蛍光体層ＰＨＧ及び青色蛍光体層ＰＨＢを区画するブラックマトリクス膜ＢＭが形成されている。
【００４３】
図８は、前面基板１の内面に形成された蛍光面ＰＨの拡大断面図である。図８において、蛍光面ＰＨを構成する各赤色蛍光体層ＰＨＲ，緑色蛍光体層ＰＨＧ及び青色蛍光体層ＰＨＢはブラックマトリクス膜ＢＭの一部を覆って形成されている。また、この蛍光面ＰＨ上には各赤色蛍光体層ＰＨＲ，緑色蛍光体層ＰＨＧ及び青色蛍光体層ＰＨＢの発光光を効率的に反射させるメタルバック膜ＭＴが形成されている。
【００４４】
また、前述した実施例においては、画像表示装置として内面に蛍光体及びブラックマトリクスを有し、蛍光体及びブラックマトリクスの背面に陽極を有する前面基板を備えた電子放出型の表示装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【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の画像表示装置の構成を示す要部拡大断面図である。
【図３】図２に示すゲッタルームの構成を示す平面図であり、図３（ａ）は背面基板の背面から見た平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の矢印Ａ方向から見た平面図、図３（ｃ）はゲッタルームの拡大平面図である。
【図４】円柱型ゲッタルームの製作方法を説明する要部断面図である。
【図５】円柱型ゲッタルームのシール蓋の構成を示す断面図である。
【図６】本発明による画像表示装置の背面基板の構成を示す要部平面図である。
【図７】本発明による画像表示装置の前面基板の構成を示す要部平面図である。
【図８】本発明による画像表示装置の前面基板に形成される蛍光面の構成を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１・・・前面基板、２・・・背面基板、２ｈ・・・排気孔（第１の排気孔）、３・・・支持枠、４・・・封着材、５・・・スペーサ、・・・固定材、７・・・電子放出素子群、７１・・・陰極配線引き出し線、７２・・・走査配線引き出し線、８・・・画像形成部材、ＡＲ・・・表示領域、１０・・・円柱型ゲッタルーム、１１・・・封着材（第１の封着部材）、１２・・・円筒状ゲッタルーム本体、１３・・・排気孔（第２の排気孔）、１４・・・ゲッタルーム用面板、１５・・・封着材（第２の封着部材）、１６・・・シール蓋、１６ａ・・・係止部、１７・・・封着材（第３の封着部材）、１７ａ・・・封着材（第３の封着部材）、１８・・・ゲッタ組立体、１９・・・ゲッタ材、２０・・・ゲッタサポート、２１・・・排気ヘッド、２２・・・シールパッキン、ＰＨＲ・・・赤色蛍光体層、ＰＨＧ・・・緑色蛍光体層、ＰＨＢ・・・青色蛍光体層、ＰＨ・・・蛍光面、ＢＭ・・・ブラックマトリクス膜、ＭＴ・・・メタルバック膜、ＳＬ・・・走査線、ＤＬ・・・データ線、ＳＤ・・・走査ドライバ、ＤＤ・・・データドライバ。
【図１】
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【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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