(57)【要約】【課題】ディスプレイ装置において、高解像化、軽量化及び薄型化を図ること。【解決手段】ディスプレイ装置は薄型のディスプレイパネル７２及び制御装置７３を備える。ディスプレイパネル７２は、アノード基板２と、アノード基板２との間に真空封止された電子放出室６を形成する平板状のカソード基板４と、カソード基板４に形成された電子源３と、アノード基板２に形成された蛍光体１と、カソード基板４の反電子放出室側に形成された圧力支持体７４とを備える。圧力支持体７４は、カソード基板４との間に電子放出室６とは独立して真空封止された圧力支持室８Ａを形成する真空封止部材８と、空隙を有する部材で形成されると共に圧力支持室内で真空封止部材８とカソード基板４との間に挟持され且つ少なくとも両端部がカソード基板４のアノード基板２に対する接合領域にまたがって設置された補強部材７とを備える。【選択図】図２
2005332730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄型のディスプレイパネルと、前記ディスプレイパネルを制御する制御装置とを備えたディスプレイ装置において、
前記ディスプレイパネルは、
アノード基板と、
前記アノード基板に対向して配置され且つ前記アノード基板との間に真空封止された電子放出室を形成する平板状のカソード基板と、
前記カソード基板の電子放出室側に形成された電子源と、
前記アノード基板の電子放出室側に形成され且つ前記電子源からの電子線を受けて発光する蛍光体と、
前記カソード基板の反電子放出室側に形成された圧力支持体とを備え、
前記圧力支持体は、
前記カソード基板との間に前記電子放出室とは独立して真空封止された圧力支持室を形成する真空封止部材と、
空隙を有する部材で形成されると共に前記圧力支持室内で前記真空封止部材と前記カソード基板との間に挟持され且つ少なくとも両端部が前記カソード基板の前記アノード基板に対する接合領域にまたがって設置された補強部材とを備え、
前記制御装置は前記電子源を制御するものである
ことを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたディスプレイ装置において、前記補強部材は、ハニカム構造体、リブ構造体、多孔質体、あるいは布状の繊維を複数枚重ねた構造体の何れかで構成されていることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項３】
請求項１に記載されたディスプレイ装置において、前記カソード基板は前記アノード基板よりも薄く形成され、前記真空封止部材は前記カソード基板より薄く且つ軽く形成されていることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項４】
請求項３に記載されたディスプレイ装置において、前記真空封止部材は可撓性を有する金属薄板で形成されていることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項５】
請求項１に記載されたディスプレイ装置において、前記圧力支持室は前記電子放出室よりも真空度が低いことを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項６】
請求項１に記載されたディスプレイ装置において、前記制御装置はＩＣを搭載した基板を前記真空封止部材の平面部に設置して構成されていることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項７】
請求項１に記載されたディスプレイ装置において、カソード基板上に形成された前記電子源を駆動するための多数の配線を備え、前記配線は前記電子源から前記電子放出室の外部領域まで引き出されており、前記制御装置はフレキシブル配線板を介して前記配線の引き出されている部分に接続されていることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項８】
請求項７に記載されたディスプレイ装置において、前記配線は前記アノード基板と前記カソード基板との接合領域において部分的に細く形成されていることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項９】
請求項１に記載されたディスプレイ装置において、前記カソード基板は前記電子放出室の真空引きするための排気ポートを有し、前記圧力支持体は前記排気ポートを除く部分に設置されていることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項１０】
請求項９に記載されたディスプレイ装置において、前記カソード基板は四角形に形成され且つ前記排気ポートを隅部に有し、前記圧力支持体は前記排気ポートに対応する部分を切り欠いて形成されていることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項１１】
薄型のディスプレイパネルと、前記ディスプレイパネルを制御する制御装置とを一体的に組み合わせたディスプレイモジュールにおいて、
前記ディスプレイパネルは、
アノード基板と、
前記アノード基板に対向して配置され且つ前記アノード基板との間に真空封止された電子放出室を形成する平板状のカソード基板と、
前記カソード基板の電子放出室側に形成された電子源と、
前記アノード基板の電子放出室側に形成され且つ前記電子源からの電子線を受けて発光する蛍光体と、
前記カソード基板の反電子放出室側に形成された圧力支持体とを備え、
前記圧力支持体は、
前記カソード基板との間に前記電子放出室とは独立して真空封止された圧力支持室を形成する真空封止部材と、
空隙を有する部材で形成されると共に前記圧力支持室内で前記真空封止部材と前記カソード基板との間に挟持され且つ少なくとも両端部が前記カソード基板の前記アノード基板に対する接合領域にまたがって設置された補強部材とを備え、
前記制御装置は前記電子源を制御するものである
ことを特徴とするディスプレイモジュール。
【請求項１２】
アノード基板と、
前記アノード基板に対向して配置され且つ前記アノード基板との間に真空封止された電子放出室を形成する平板状のカソード基板と、
前記カソード基板の電子放出室側に形成された電子源と、
前記アノード基板の電子放出室側に形成され且つ前記電子源からの電子線を受けて発光する蛍光体と、
前記カソード基板の反電子放出室側に形成された圧力支持体とを備え、
前記圧力支持体は、
前記カソード基板との間に前記電子放出室とは独立して真空封止された圧力支持室を形成する真空封止部材と、
空隙を有する部材で形成されると共に前記圧力支持室内で前記真空封止部材と前記カソード基板との間に挟持され且つ少なくとも両端部が前記カソード基板の前記アノード基板に対する接合領域にまたがって設置された補強部材とを備えた
ことを特徴とするディスプレイパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイ装置並びにディスプレイモジュール及びディスプレイパネルに係り、特に電界放射型ディスプレイ装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
電界放射型ディスプレイ装置の基本構造については、例えば電子材料２００４年４月号「特集：若い技術者のための電子ディスプレイの基礎知識」p.９４〜１０２（非特許文献１）に記載されている。電界放射型ディスプレイ装置は、電子を放出する電子源を数多く形成したカソード基板と、蛍光体を塗布したアノード基板とをギャップを介して対向配置した構造になっており、各画素に対応する電子源から放出された電子が蛍光体に当たることで発光し、画像を表示するものである。
【０００３】
電界放射型ディスプレイ装置では、上記ギャップを確保して真空封止する必要がある。多くの場合、アノード基板とカソード基板の間に複数の薄いスペーサを立てることで、大気圧によりギャップが潰れてしまうのを防いでいる。しかしながら、外部から見えない程度に薄いスペーサの製造および配置・組み立てが難しいことや、スペーサがチャージアップして画像を乱す原因になるなどの課題があり、スペーサが不要または少なくてよいディスプレイパネル構造が望まれている。そこで、アノード基板およびカソード基板を厚くすることで、大気圧に対する撓みを減少することが考えられるが、例えば３２インチを越える大画面パネルにおいては、ディスプレイパネル自体が非常に重くなってしまうという課題があった。これに関する特許文献として次のようなものがある。
【０００４】
従来の表示装置として、特開平３−２３６１４３号公報（特許文献１）に示されたものがある。この表示装置の真空容器は、透明なガラス板からなる正面板と、金属製で箱型の背面板とから表示用真空容器を構成すると共に、この背面板を覆うように金属製で箱型の別の背面カバーを設け、背面板と背面カバーとの間の空間を真空とすることにより、軽量化を図ろうとするものである。
【０００５】
また、従来の画像表示装置として、特開平０７−２９６７４６号公報（特許文献２）に示されたものがある。この画像表示装置は、内部に画像表示部材が配設された第１の外囲器と、この第１の外囲器全体を囲む第２の外囲器とを有し，両方の外囲器内を真空にすることで、第１の外囲器の大気圧による変形を防止しようとするものである。
【０００６】
さらには、従来のディスプレイ装置として、特開２０００−１００３５５号公報（特許文献３）に示されたものがある。このディスプレイ装置は、電子源を形成したシリコン基板を平板状の電子源側ガラス基板上に設置し、蛍光体側ガラス基板を電子源側ガラス基板と対向して配置し、蛍光体側ガラス基板に金属の網状体を埋設または取着したものである。これにより、蛍光体側ガラス基板の強度を向上し、蛍光体側ガラス基板の薄型化、軽量化を図ろうとするものである。
【０００７】
【特許文献１】特開平３−２３６１４３号公報
【０００８】
【特許文献２】特開平０７−２９６７４６号公報
【特許文献３】特開２０００−１００３５５号公報
【非特許文献１】電子材料２００４年４月号「特集：若い技術者のための電子ディスプレイの基礎知識」p.９４〜１０２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の表示装置では、大気圧を受ける背面カバーが背面板と相似する箱型であるため、背面板の変形を防止できるとしても、背面カバーは大気圧に耐えられるように厚くする必要があり、この点で軽量化に課題が残っている。
【００１０】
また、特許文献２の画像表示装置では、大気圧を受ける第２の外囲器が第１の外囲器全体を囲む形状であるため、第１の外囲器の大気圧による変形を防止できるとしても、第２の外囲器は大気圧に耐えられるように厚くする必要があり、この点で軽量化に課題が残っている。
【００１１】
さらには、特許文献３のディスプレイ装置では、金属製の網状体の埋設によりアノード基板の強度が向上して破壊しにくくなったとしても、アノード基板の曲げ剛性はあまり変化しないため、アノード基板を薄型化すると曲げ剛性が低下してアノード基板の撓みが大きくなり、電子源と蛍光体との間の適正ギャップが保てなくなるという課題がある。また、特許文献１では、カソード基板の薄型化、軽量化については開示されていない。
【００１２】
本発明の目的は、高解像化、軽量化及び薄型化を図ることができるディスプレイ装置並びにディスプレイモジュール及びディスプレイパネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するために、本発明は、薄型のディスプレイパネルと、前記ディスプレイパネルを制御する制御装置とを備えたディスプレイ装置において、前記ディスプレイパネルは、アノード基板と、前記アノード基板に対向して配置され且つ前記アノード基板との間に真空封止された電子放出室を形成する平板状のカソード基板と、前記カソード基板の電子放出室側に形成された電子源と、前記アノード基板の電子放出室側に形成され且つ前記電子源からの電子線を受けて発光する蛍光体と、前記カソード基板の反電子放出室側に形成された圧力支持体とを備え、前記圧力支持体は、前記カソード基板との間に前記電子放出室とは独立して真空封止された圧力支持室を形成する真空封止部材と、空隙を有する部材で形成されると共に前記圧力支持室内で前記真空封止部材と前記カソード基板との間に挟持され且つ少なくとも両端部が前記カソード基板の前記アノード基板に対する接合領域にまたがって設置された補強部材とを備え、前記制御装置は前記電子源を制御するものである構成としたことにある。
【００１４】
係る本発明のより好ましい具体的な構成は次の通りである。
（１）前記補強部材は、ハニカム構造体、リブ構造体、多孔質体、あるいは布状の繊維を複数枚重ねた構造体の何れかで構成されていること。
（２）前記カソード基板は前記アノード基板よりも薄く形成され、前記真空封止部材は前記カソード基板より薄く且つ軽く形成されていること。
（３）前記（２）に加えて、前記真空封止部材は可撓性を有する金属薄板で形成されていること。
（４）前記圧力支持室は前記電子放出室よりも真空度が低いこと。
（５）前記制御装置はＩＣを搭載した基板を前記真空封止部材の平面部に設置して構成されていること。
（６）カソード基板上に形成された前記電子源を駆動するための多数の配線を備え、前記配線は前記電子源から前記電子放出室の外部領域まで引き出されており、前記制御装置はフレキシブル配線板を介して前記配線の引き出されている部分に接続されていること。
（７）前記配線は前記アノード基板と前記カソード基板との接合領域において部分的に細く形成されていること。
（８）前記カソード基板は前記電子放出室の真空引きするための排気ポートを有し、前記圧力支持体は前記排気ポートを除く部分に設置されていること。
（９）前記（９）に加えて、前記カソード基板は四角形に形成され且つ前記排気ポートを隅部に有し、前記圧力支持体は前記排気ポートに対応する部分を切り欠いて形成されていること。
【００１５】
前記目的を達成するために、本発明は、薄型のディスプレイパネルと、前記ディスプレイパネルを制御する制御装置とを一体的に組み合わせたディスプレイモジュールにおいて、前記ディスプレイパネルは、アノード基板と、前記アノード基板に対向して配置され且つ前記アノード基板との間に真空封止された電子放出室を形成する平板状のカソード基板と、前記カソード基板の電子放出室側に形成された電子源と、前記アノード基板の電子放出室側に形成され且つ前記電子源からの電子線を受けて発光する蛍光体と、前記カソード基板の反電子放出室側に形成された圧力支持体とを備え、前記圧力支持体は、前記カソード基板との間に前記電子放出室とは独立して真空封止された圧力支持室を形成する真空封止部材と、空隙を有する部材で形成されると共に前記圧力支持室内で前記真空封止部材と前記カソード基板との間に挟持され且つ少なくとも両端部が前記カソード基板の前記アノード基板に対する接合領域にまたがって設置された補強部材とを備え、前記制御装置は前記電子源を制御するものである構成にしたことにある。
【００１６】
前記目的を達成するために、本発明は、アノード基板と、前記アノード基板に対向して配置され且つ前記アノード基板との間に真空封止された電子放出室を形成する平板状のカソード基板と、前記カソード基板の電子放出室側に形成された電子源と、前記アノード基板の電子放出室側に形成され且つ前記電子源からの電子線を受けて発光する蛍光体と、前記カソード基板の反電子放出室側に形成された圧力支持体とを備え、前記圧力支持体は、前記カソード基板との間に前記電子放出室とは独立して真空封止された圧力支持室を形成する真空封止部材と、空隙を有する部材で形成されると共に前記圧力支持室内で前記真空封止部材と前記カソード基板との間に挟持され且つ少なくとも両端部が前記カソード基板の前記アノード基板に対する接合領域にまたがって設置された補強部材とを備えたディスプレイパネルとしたことにある。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、圧力支持体を用いてカソード基板の変形を抑制することにより高解像化、軽量化及び薄型化を図ることができるディスプレイ装置並びにディスプレイモジュール及びディスプレイパネルが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の複数の実施例について図を用いて説明する。各実施例の図における同一符号は同一物または相当物を示す。
【００１９】
本発明の第１実施例のディスプレイ装置について図１〜図１３を用いて説明する。
【００２０】
まず、本実施例のディスプレイ装置７０の全体構成に関して図１を参照しながら説明する。図１は本実施例のディスプレイ装置７０の外観斜視図である。
【００２１】
このディスプレイ装置７０は、テレビセットに適用した例であり、筐体６５、ディスプレイパネルモジュール７１及びスピーカ６６を備えて構成されている。なお、本発明のディスプレイ装置は、テレビセット以外にも、パソコンやＤＶＤなどのディスプレイ装置として適用可能である。
【００２２】
ディスプレイパネルモジュール７１は薄型で軽量なものであり、筐体６５内に取り付けられ、ディスプレイパネルモジュール７１のアノード基板２が筐体６５の前面の窓（図１の斜線で示す部分）から平面状に露出されている。本実施例では、３２インチを越える大画面パネルにも適用可能である。なお、アノード基板２の表面には、アノード基板２の損傷防止などのため、透明な保護フィルムが貼り付けられている。
【００２３】
ディスプレイパネルモジュール７１の薄型化に伴って筐体６５も薄型に形成されている。筐体６５内部には、電源、テレビチューナー、制御部などが納められ、ディスプレイパネルモジュール７１に接続されている。また、スピーカ６６が、例えば筐体６５の両側面に取り付けられている。
【００２４】
次に、ディスプレイパネルモジュール７１について図２を参照しながら説明する。図２は本実施例のディスプレイパネルモジュール７１の横断面模式図である。
【００２５】
ディスプレイパネルモジュール７１は、ディスプレイパネル７２に制御装置７３を一体的に組み合わせて構成され、外部から導入された映像データを変換して画像を表示できるものである。このようにディスプレイパネル７２と制御装置７３とを一体的に組み合わせてモジュール化することにより、ディスプレイパネル７２の性能確認および検査をモジュールの単独状態で行なうことができると共に、容易にディスプレイ装置７０を組み立てることができる。
【００２６】
制御装置７３は、制御ボード６１上に、例えばマイクロプロセッサや、アンプ、メモリなどのＩＣ６２が実装されて構成されている。そして、制御装置７３は真空封止部材８の外面平面部に設置されているので、制御装置７３を容易に設置することができる。
【００２７】
電子源３は、配線６３及びフレキシブル配線板６４を介して制御装置７３に接続され、制御装置７３により制御される。配線６３は、カソード基板４上に形成され、一側が電子放出室６内で電子源３に接続され、他側が電子放出室６の外部に引き出されている。外部に引き出された配線６３と制御ボード６１に形成された配線との間をフレキシブル配線板６４で接続することにより、電子源３と制御装置７３とが接続されている。
【００２８】
次に、ディスプレイパネル７２について図３〜図５を参照しながら説明する。図３は本実施例のディスプレイパネル７２の断面模式図、図４はそのディスプレイパネル７２の一部を切り取った状態の斜視模式図、図５は図３のディスプレイパネル７２の変形例を示す断面模式図である。なお、図３〜図５ではカソード基板４の表面に形成された配線を省略してある。
【００２９】
ディスプレイパネル７２は、画像表示面を形成するアノード基板２と、アノード基板２に対向して配置され且つアノード基板２との間に真空封止された電子放出室６を形成する平板状のカソード基板４と、カソード基板４の電子放出室側に形成された電子源３と、アノード基板２の電子放出室側に形成され且つ電子源３からの電子線を受けて発光する蛍光体１と、カソード基板４の反電子放出室側に形成された圧力支持体７４とを備えて構成されている。
【００３０】
アノード基板２は表面に蛍光体１の膜を形成した透明なガラスで平板状に形成されている。アノード基板２は四角形（具体的には長方形）に形成されている。カソード基板４は、その表面に電子源３を多数形成しており、平板状に形成されている。カソード基板４はアノード基板２より若干大きな四角形（具体的には長方形）に形成されると共に、アノード基板２よりも薄く形成されている。
【００３１】
カソード基板４の材料としては、電子源３や配線６３の形成プロセスが流しやすいこと、アノード基板２との線膨張係数の整合性などから、ガラスを用いることが好ましい。但し、シリコン基板や、例えばコバールや４２アロイなどの金属板で、表面に絶縁層を設けたものを用いてもよい。枠５の材料に関してもカソード基板４と同様である。
【００３２】
アノード基板２とカソード基板４とは、蛍光体１と電子源３が対向する向きで平行になるように、枠５を介して接合されている。枠５の外形はアノード基板２の外形とほぼ一致しており、カソード基板４は枠５の外形より若干大きく形成されている。アノード基板２とカソード基板４との間の空間は、枠５により外周を封止された電子放出室６として形成されている。この電子放出室６は真空排気されており、電子源３から放出された電子が蛍光体１に当たることにより、蛍光体１が発光して画像を表示することができる。
【００３３】
なお、電子源３は、図１中では省略のため電子源の配置領域を一体として描いているが、実際は多数の電子源が二次元的に配列されている。蛍光体１についても、図１中では省略のため蛍光体の配置領域を一体として描いているが、例えばカラーパネルの場合は、赤、緑、青の蛍光体が電子源に対応して二次元的に配列されている。
【００３４】
圧力支持体７４は真空封止部材８と補強部材７とを備えて構成されている。真空封止部材８は、カソード基板４との間に電子放出室６とは独立して真空封止された圧力支持室８Ａを形成している。補強部材７は、空隙を有する部材で形成されると共に、圧力支持室８Ａ内で真空封止部材８とカソード基板４との間に挟持され、且つ少なくとも両端部がカソード基板４とアノード基板２との接合領域２３にまたがって設置されている。なお、真空封止部材８は、可撓性を有する金属薄板で形成され、カソード基板４より薄く且つ軽く形成されている。圧力支持室８Ａは電子放出室６と独立して形成されているので、圧力支持室８Ａ内で発生するガスやゴミなどが電子放出室６に進入することがない。
【００３５】
カソード基板４の電子源形成面の反対側の面に、内部に空隙を有する補強部材７を設置し、補強部材７の上から真空封止部材８を被せ、真空封止部材８の周辺部をカソード基板４と接合し、補強部材７内部を真空排気することにより圧力支持体７４が形成される。これにより、補強部材７がカソード基板４に押し付けられた状態となり、真空封止部材８の芯材として機能する。
【００３６】
電界放射型ディスプレイパネル７２においては、電子放出室６内部を真空引きするため、大気圧がカソード基板４に直接加わると、カソード基板４が電子放出室６内部へ向けて撓み、蛍光体１と電子源３との間の適正な間隔が保てなくなるという問題が生じる。この撓みを小さくするためにカソード基板４を厚くすると、例えば３２インチ以上の大型パネルにおいては、重量が重くなり、商品価値が低下するという課題が発生する。
【００３７】
本実施例では、カソード基板４との間に真空封止された圧力支持室８Ａを形成する真空封止部材８と、空隙を有する部材で形成されると共に圧力支持室８Ａ内で真空封止部材８とカソード基板４との間に挟持され且つ両端部がカソード基板４とアノード基板２との接合領域にまたがって設置された補強部材７とを備えているので、カソード基板４に直接大気圧が加わることを防止でき、真空封止部材８にかかる大気圧を軽量な補強部材７の曲げ剛性で確実に支えることができる。これによって、カソード基板４が薄くても大気圧によるカソード基板４の撓みを小さくすることができるので、高解像化、軽量化及び薄型化を図ることができる。
【００３８】
特に、本実施例では、補強部材７として、ハニカム構造体、リブ構造体、多孔質体、あるいは布状の繊維を複数枚重ねた構造体などを真空封止部材８と独立して選択することができるので、曲げ剛性が高くかつ軽量な構造および材料を補強部材７として選択することができ、高解像化、軽量化及び薄型化を図ることができる。
【００３９】
また、補強部材７は周囲を真空封止部材８により覆われ、内部を真空排気することによりカソード基板４に押し付けられている。電界放射型ディスプレイパネルの組み立て工程においては、例えばアノード基板２及びカソード基板４と枠とを接合する際の加熱などにより、製造プロセス中に高温になる場合がある。本実施例では、補強部材７とカソード基板４の線膨張係数差が大きくても、補強部材７がカソード基板４に接合されていないために補強部材７とカソード基板４の間で滑ることができ、線膨張係数差に起因する熱応力の発生を抑えられ、カソード基板４に反りや破壊が発生しにくい。そのため、補強部材７の材料選択の幅が大きいという利点がある。
【００４０】
アノード基板２は、蛍光体１からの発光を外部の視聴者に伝えるため、外部に露出する部分である。このため、アノード基板２の表面側に圧力支持体７４を設置することは好ましくなく、本実施例のように美観に影響しないカソード基板４を圧力支持体７４により軽量化することが好ましい。これによって、外観デザインの良好性を確保しつつ、ディスプレイパネル全体の重量を低減することができる。また、軽量化の観点から、カソード基板の厚さがアノード基板の厚さよりも薄いことが望ましく、圧力支持体７４を備えることにより格段に薄くすることが可能である。
【００４１】
図３に示す例では、アノード基板２とカソード基板４の間に電子放出室６を形成する構造として、平板状のアノード基板２とカソード基板４との間にスペーサの役割をする枠５を用いているが、図５に示す例のように、アノード基板２と一体に外周部のカソード基板４と接合する部分が突き出した構造の足付きアノード基板としてもよい。この場合、例えば外周の電子放出室６側の角部２ａを円弧状とすることにより、角部２ａの直上付近のアノード基板２外表面に集中的に発生する引張り応力を緩和し、真空引きにより破壊しにくい構造とすることができる。
【００４２】
次に、カソード基板４の具体的構成を図６及び図７を参照しながら説明する。図６は本実施例のカソード基板４の１／４部分を示す斜視模式図、図７は図６の配線引き出し部の拡大断面図である。
【００４３】
カソード基板４の表面（電子放出室６側の面）には、電子源３からの電子の放出を制御するための多数の走査線２１およびデータ線２２が形成されている。走査線２１及びデータ線２２は、ディスプレイパネル７２の外部に設置される制御装置７３に接続するため、電子放出室６の外へ引き出す必要がある。図６に示すように、点線で示されたカソード基板４のアノード基板２に対する接合領域である基板接合領域２３よりも外まで走査線２１及びデータ線２２を形成しておくことにより簡単に引き出すことができる。なお、基板接合領域２３は、図３に示す枠５を有する例ではカソード基板４と枠５との接合領域であり、図５に示す枠を介さない例ではカソード基板４とアノード基板２との直接の接合領域である。
【００４４】
走査線２１及びデータ線２２は、図２において配線６３として述べたものであり、図７ではこれらを配線６３と表示して説明する。枠５とカソード基板４の間の接合は、例えばフリットガラスを用いて行なわれる。ペースト状のフリットガラスを、基板接合領域２３に塗布し、枠５を位置合わせして、例えば４００℃程度で焼成することにより電子源３とカソード基板４とを接合できる。
【００４５】
基板接合領域２３には、配線６３が配置されている領域（以下、配線領域と呼ぶ）と、カソード基板４の表面が露出した領域（以下、非配線領域と呼ぶ）がある。配線領域では、フリットガラスと配線６３間、および配線６３とカソード基板４間の密着力が、非配線領域の密着力と比べて低い場合がある。そうした場合には、配線領域の面積を非配線領域に対して相対的に小さくなるようにすることで、基板接合領域２３の接合強度を高くできる。配線を細くすることにより配線領域を小さくできるが、電子源３を駆動するための電流量を確保する観点から、細くするのには限界がある。そこで、図７（ａ）の平面模式図に示すように、基板接合領域２３を含む領域において部分的に配線６３を細くすることにより、配線抵抗の上昇を抑えつつ、同図（ｃ）に示す一様太さの配線の場合と比較して配線領域の面積を小さくすることができる。また、基板接合領域２３端部における配線６３の断線が問題となる場合は、同図（ｂ）に示すように、配線６３が細い部分を基板接合領域２３端部よりも内側にすることで、端部における配線太さを確保し、配線６３を断線しにくくできる。端部周辺のみ通常太さよりも太くしてもよい。
【００４６】
なお、走査線２１およびデータ線２２の本数は図６に示された限りではない。また、配線はカソード基板の４辺すべての方向に引き出してもよいし、３辺、あるいは２辺からの引き出しとしてもよい。３辺または２辺引き出しとすると、引き出し部が少ないため組み立ておよび配線のコストが低減できる。一方、４辺引き出しの方が、配線の配列密度を低くできるので、１辺における配線領域の面積が小さくなり、接合部の強度を高くしやすい。
【００４７】
次に、補強部材７について図８〜図１０を参照しながら説明する。
【００４８】
補強部材７は、軽量でかつ曲げ剛性が高い構造および材料で構成するのが望ましく、ハニカム構造体にすることによりその機能を達成することができる。平板の曲げ剛性は、水平方向の長さに比例するのに対して、厚さには３乗に比例するので、図８に示すように、曲げた薄板を厚さ方向に多数立てた構造体にすることで、軽量かつ曲げ剛性の高い補強部材７が得られる。このハニカム構造体は、複数の薄板が並べられて構成されるハニカムコア３１が上面板３２と下面板３３に接合されて構成される。図８は理解のため上面板３２の一部を除いて描いている。上面板３２あるいは下面板３３を省いてもよいし、また複数の薄板同士を接合して上面板、下面板ともに省いてもよい。
【００４９】
補強部材７は、図８に示した構造に限られたものではなく、軽量化と曲げ剛性を両立するという目的を達せられる構造であれば他の構造であってもよい。例えば、図９に示すように、複数の薄板を格子状に配したリブコア３４を上面板３５と下面板３６に接合して構成したリブ構造体を用いることもできる。このリブ構造体においても、ハニカム構造体と同様に、上面板３５または下面板３６、あるいはその両方を省いてもよい。
【００５０】
また、補強部材７は、図１０に示すように内部に空間を多く有し、軽量な多孔質体３７を用いて構成してもよい。
【００５１】
さらに，布状の繊維を所定の厚さになるまで重ねたものを補強部材として用いても良い。例えばガラス繊維などがあげられる。繊維単体では曲げ剛性が小さいが，布状の繊維が大気圧で圧縮され，繊維の相対すべりが拘束される。よって，真空封止された布状繊維は高い曲げ剛性を有する。さらに，繊維間の隙間が多数あることから軽量化が図れ，真空排気も容易である。この方法では，大面積の補強部材が織機や不織布形成などの手法により容易にかつ安価に製造できる。さらに，布状繊維は大気中では柔であるため，補強部材取付時の取り扱いが容易である。
【００５２】
上記のように、ガラスなどで形成されるカソード基板４と比べて、補強部材７は大幅に密度が低いため、カソード基板４と補強部材７を合わせて大気圧に対する曲げ剛性を確保できる限りにおいては、補強部材７の厚さと比較して、カソード基板４をできるだけ薄くすることが、軽量化の観点から望ましい。少なくとも、カソード基板４の厚さを補強部材７の厚さよりも薄くすることが望ましい。
【００５３】
真空封止部材８は補強部材７を包み込むように配置され、外周部でカソード基板４に接合される。補強部材７内部を含む真空封止部材８内を真空排気することにより、真空封止部材８表面に大気圧を受け、補強部材７全体をカソード基板４にまんべんなく押し付けることにより、局部的な応力集中を防げるので、真空封止部材７は可撓性を有して面外変形しやすい厚さ、材料であることが望ましい。また、大気圧がかかることで破れない程度の強度も必要である。例えば枠５とカソード基板４の接合プロセスにおいて高温になった場合でも熱変形が起こりにくいように、真空封止部材８の材料としては、カソード基板４との線膨張係数が近いことが望ましく、例えばコバール薄板や、４２アロイ、鉄、銅、アルミニウムなどの金属薄板などを用いることがよい。ただし、カソード基板４と比較して剛性が低ければ上記熱変形はあまり問題にならないので、例えば高耐熱性の樹脂膜などを用いることもできる。
【００５４】
補強部材７内部の排気は、真空封止部材８の表面上の少なくとも一箇所に排気用ポート４６（図１１参照）を設けて行なわれる。ただし、真空封止部材８とカソード基板４との間で補強部材７内部が複数の閉じられたセルに分割されてしまうと、補強部材７全体の排気を一箇所から行なうことが難しくなる。その場合は、例えば図８に示すハニカム構造体では、ハニカムコア３１を構成する薄板の側面に孔を形成することで、閉じられたセルをなくすことで、一箇所から排気することができる。上記ハニカム構造体では、曲がった要素薄板を型押しにより形成することができ、その場合には、上記側面の穴も同時に形成することが可能である。また、図９に示すリブ構造体においても、リブコア３４を構成する薄板側面に孔を形成することで、閉じられた複数のセルに分割されるのを防ぐことができる。
【００５５】
次に、補強部材７とカソード基板４と排気ポート４６の関係について、図１１を参照しながら説明する。図１１はカソード基板４と補強部材７とを重ねた状態の平面図である。
【００５６】
補強部材７がなく、カソード基板４が直接大気圧を受けたとすると、大気圧による曲げモーメントは、カソード基板４の基板接合領域２３の内側端部付近で集中して支える構造となってしまい、この端部付近のカソード基板４の外表面に高い引張り応力が発生し、カソード基板４が破壊する恐れがある。本実施例では、これを防ぐために、少なくとも補強部材７の両端部がカソード基板４とアノード基板２との接合領域２３にまたがって設置されている。換言すれば、少なくとも補強部材７の両端７ａが基板接合領域２３の内側端部２３ａより外側に位置されている。なお、図１１に示す例では、補強部材７は、カソード基板４より若干小さく、カソード基板４の外形とほぼ同じ外形（但し、切り欠き部４５の部分を除く）をしており、補強部材７の４辺端が基板接合領域２３の外側端部２３ｂとほぼ同じまたは若干外側に位置するように設置されている。このように、補強部材７の４辺端部が実質的に基板接合領域２３にまたがっていることにより、より一層確実に補強部材７を基板接合領域２３で支持することができる。また、補強部材７の端部が基板接合領域２３の外側端部２３ｂより外側まで延びていることにより、より一層確実に補強部材７を基板接合領域２３で支持することができる。
【００５７】
電子放出室６の真空排気をするために、アノード基板２、枠５、カソード基板４のいずれかに少なくとも一箇所の排気ポート４６を設けることが必要である。ただし、アノード基板２の蛍光体１配置領域およびカソード基板４の電子源３配置領域（両者は同一投影面にあり、以下画像表示領域と呼ぶ）には、設けることができないので、画像表示領域の外側の領域に排気ポート４６を配置することが必要である。さらには、アノード基板２および枠５の外周部における強度を維持する観点から、排気ポート４６はカソード基板４に設けるのが好ましい。そこで、本実施例では、図１１に示すように、ディスプレイパネルの四隅うちの少なくとも一箇所において、補強部材７および真空封止部材８に部分的に切り欠き部４５を形成してカソード基板４を露出させ、切り欠き部４５の基板接合領域２３の内側端部４３よりも内側の領域に排気ポート４６を設けている。この場合は、部分的に補強部材端部４２が基板接合領域内側端部４３よりも内側に位置するが、補強部材端部４２が外側に配置する領域が大きければ強度上の問題はない。
【００５８】
また、ディスプレイパネルの短辺方向あるいは長辺方向いずれかの断面において、図３に示すように、補強部材７の両端部が枠接合部２３の内側端部２３ａよりも外側に位置していれば、補強部材７の領域にかかる大気圧は補強部材７の剛性で支えることができる。よって、上記条件を満たせば、図１２に示す例のように、対向する２辺において補強部材７の端部７ａが枠接合部２３の内側端部２３ａの内側に位置していても、カソード基板４の枠接合部２３の内側端部２３ａ付近に応力が集中するようなことがなく、カソード基板４の破壊を防ぐことができる。この場合、補強部材７及び真空封止部材８の形状を簡単なものとしつつ、排気ポート４６を露出することができる。しかも、排気ポート４６を反対側の複数箇所で露出することができるので、電子放出室６の真空引きを効率よく行なえて、排気にかかる時間を短縮することができる。特に、この実施例では、排気ポート４６を対角に設けているので、さらに排気時間を短縮することができる。
【００５９】
電子放出室６の内部の真空度は、電子源３から電子が安定的に放出されるために、例えば１０−６Torr程度の高真空であることが望ましい。一方、真空封止部材８内部の圧力支持室８Ａの真空度は、補強部材７がカソード基板４に十分に押し付けられる程度であればよく、製造工程の短縮の観点から、高真空にする必要はない。つまり、電子放出室６の真空度が、圧力支持室８Ａの真空度よりも高いことが望ましい。さらに言うと、カソード基板４には、電子放出室６内と圧力支持室８Ａ内の圧力差に相当する圧力を受けることになるので、カソード基板４自身の剛性で耐えられる圧力差となるように設定される。
【００６０】
次に、本発明の第２実施例について図１３及び図１４を用いて説明する。図１３は本発明の第２実施例のディスプレイ装置におけるディスプレイパネル７２の断面模式図、図１４は一部を切断して示す同ディスプレイパネル７２の斜視模式図である。この第２実施例は、次に述べる点で第１実施例と相違するものであり、その他の点については第１実施例と基本的には同一である。
【００６１】
この第２実施例では、アノード基板２とカソード基板４の間に少数のスペーサ５２が配置されている。アノード基板２が大気圧により電子放出室６内部に向けて押されるのをスペーサ５２により支えることができるので、アノード基板２を薄くしても、アノード基板２の撓みが小さく、蛍光体１と電子源３間の適正間隔を保ちやすい。そのため、第１実施例よりもアノード基板２を薄くして、電界放射型ディスプレイパネル全体の重量を軽くすることができる。
【００６２】
なお、スペーサ５２は、画像を表示したときに目立たないように、例えば０．１ｍｍ程度に薄くすることが望ましい。また、ディスプレイの画素をつぶしてしまわないように、カソード基板４上の電子源３上には配置しない。例えば、図１５に示すように、走査線２１上に配置することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１実施例のディスプレイ装置の外観斜視図である。
【図２】第１実施例のディスプレイパネルモジュールの横断面模式図である。
【図３】第１実施例のディスプレイパネルの断面模式図である。
【図４】図３のディスプレイパネルの一部を切り取った状態の斜視模式図である。
【図５】図３のディスプレイパネル７２の変形例を示す断面模式図である。
【図６】第１実施例のカソード基板４の１／４部分を示す斜視模式図である。
【図７】図６の配線引き出し部の拡大断面図である。
【図８】第１実施例に用いる補強部材の一例を示す斜視模式図である。
【図９】図８の変形例を示す斜視模式図である。
【図１０】図８の他の変形例を示す斜視模式図である。
【図１１】第１実施例のカソード基板と補強部材とを重ねた状態の平面図である。
【図１２】図１１の変形例を示す図である。
【図１３】本発明の第２の実施例におけるディスプレイパネルの構成を示す断面模式図である。
【図１４】図１３のディスプレイパネルの一部を切断して示す斜視模式図である。
【符号の説明】
【００６４】
１…蛍光体、２…アノード基板、３…電子源、４…カソード基板、５…枠、６…電子放出室、７…補強部材、８…真空封止部材、８Ａ…圧力支持室、２１…走査線、２２…データ線、２３…基板接合領域、３１…ハニカムコア、３４…リブコア、４５…切り欠き部、４６…排気ポート、５２…スペーサ、６１…制御ボード、６２…ＩＣ、６３…配線、６４…フレキシブル配線板、６５…筐体、６６…スピーカ、６７…画像表示部、７０…ディスプレイパネル、７１…ディスプレイパネルモジュール、７２…ディスプレイパネル、７３…制御装置、７４…圧力支持体。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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