(57)【要約】【課題】アノード電極に外部の電源回路より電圧を印加するための導入線に外力が加わっても、容器の気密性が良好に保持される電圧印加構造を備えた画像表示装置を提供する。【解決手段】アノード電極１３に外部の電源回路より電圧を印加するための導電性部材２１を、容器を構成する第２基板１４に固定される第１部分１８と、該第１部分１８よりも外側に位置する第２部分１９とを備えたものとし、該第２部分１９に第１部分１８よりも高い屈曲性を持たせることによって、該導電性部材２１に外力が加わった際に該外力を可撓性の高い第２部分１９において吸収し、第１部分１８と第２基板１４との接合部２４に加わる応力を低減する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）内部が大気圧よりも低い圧力に維持された容器と、（Ｂ）前記容器内に配置された電子放出素子と、（Ｃ）前記電子放出素子に対向して前記容器内に配置されたアノード電極と、（Ｄ）一端が前記容器の内部で前記アノード電極に電気的に接続され、他端が前記容器の外部に導出された、導電性部材と、（Ｅ）前記アノード電極に電位を供給するための電源回路と、（Ｆ）前記容器の外部で、前記導電性部材の前記他端と前記電源回路とを接続する導電性ケーブルと、を備えた画像表示装置であって、
前記導電性部材が、（ｉ）前記容器に固定された第１部分と、（ｉｉ）前記第１部分よりも高い屈曲性を有し、前記第１部分よりも他端側に位置する第２部分と、を少なくとも備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記第１部分が第２部分よりも剛性が高い素材で構成されている請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記導電性部材が、他端に前記第２部分よりも屈曲性の低い第３部分を有している請求項１又は２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記第３部分が第２部分よりも剛性が高い素材で構成されている請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記導電性ケーブルが、前記導電性部材と接続するためのソケットを備えており、該ソケットを介して該ケーブルと導電性部材の他端とが電気的に接続されている請求項１乃至４のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記導電性部材の第１部分が絶縁部材に固定されており、該絶縁部材が封止材を介して前記容器に固定されている請求項１乃至５のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記容器は、第１基板と、該第１基板と対向する第２基板とを備えており、該第１基板上に前記アノード電極が配置され、該第２基板上に前記電子放出素子が配置され、前記開口が設けられている請求項１乃至６のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記第２基板の熱膨張率が、前記封止材の熱膨張率よりも小さい請求項７に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記絶縁部材の熱膨張率が、前記第１部分の熱膨張率よりも小さい請求項７又は８のいず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、テレビジョン受像機、或いはコンピューター等のディスプレイ、メッセージボード等のような文字または画像表示等に用いる電圧印加構造とそれを用いた画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
平板型画像表示装置には、プラズマディスプレイや、液晶ディスプレイ等がある。そして、画質と低消費電力の観点から、特許文献１や特許文献２に開示された、電子放出素子を用いた画像表示装置がある。図５に特許文献１に開示された画像表示装置の一部の断面図を示す。このような電子放出素子を用いた表示装置は、高い真空度に保持された容器内で放出された電子が、高電圧が印加された蛍光体（アノード）に衝突することで発光を起こす現象を利用した表示装置である。従来、フェースプレート４３に配置されたアノード（不図示）に高電圧を供給する構造では、容器の一部に設けられた貫通孔に、導入線４７を備える気密導入端子４９をフリットガラス５１等の封止材（接着材）で気密封止する構造を採用していた。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−９２０７５号公報
【特許文献２】特開平５−１１４３７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、図６に示す様に、導入線４７に外部からの力（外力）が働いた場合、導入線４７と絶縁部材４８との気密接合部５３に応力が発生し、気密導入端子４９に破壊などの何らかの障害が発生することで容器内の真空度が維持できない場合があった。平板型画像表示装置では、その奥行きをできるだけ小さくし、重量を軽くすることが求められる。そのため容器の一部を構成するリアプレート４１には数ｍｍ（典型的には１ｍｍ〜３ｍｍ）の薄いガラスが用いられ、導入端子４９はリアプレート４１の一部に設けられた貫通孔に挿入され気密に固定される。そのため、導入線４７の周囲の構造を剛性を高くすることで破壊を防ぐことが難しかった。また、封止材５１（封着材料）と絶縁部材４８との熱膨張率差により、絶縁部材４８の表面に引っ張りの残留応力が発生するため、引っ張り応力に弱いガラスなどを絶縁部材に使用した場合、破壊し易く、容器内の真空を維持できない事があった。
【０００５】
本発明の課題は、上記問題を解決し、アノード電極に外部の電源回路より電圧を印加するための導入線に外力が加わっても、容器の気密性が良好に保持される電圧印加構造を備え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】
本発明は、
（Ａ）内部が大気圧よりも低い圧力に維持された容器と、（Ｂ）前記容器内に配置された電子放出素子と、（Ｃ）前記電子放出素子に対向して前記容器内に配置されたアノード電極と、（Ｄ）一端が前記容器の内部で前記アノード電極に電気的に接続され、他端が前記容器の外部に導出された、導電性部材と、（Ｅ）前記アノード電極に電位を供給するための電源回路と、（Ｆ）前記容器の外部で、前記導電性部材の前記他端と前記電源回路とを接続する導電性ケーブルと、を備えた画像表示装置であって、
前記導電性部材が、（ｉ）前記容器に固定された第１部分と、（ｉｉ）前記第１部分よりも高い屈曲性を有し、前記第１部分よりも他端側に位置する第２部分と、を少なくとも備えていることを特徴とする。
【０００７】
上記本発明においては、下記の構成を好ましい態様として含む。
前記第１部分が第２部分よりも剛性が高い素材で構成されている。
前記導電性部材が、他端に前記第２部分よりも屈曲性の低い第３部分を有している。
前記第３部分が第２部分よりも剛性が高い素材で構成されている。
前記導電性ケーブルが、前記導電性部材と接続するためのソケットを備えており、該ソケットを介して該ケーブルと導電性部材の他端とが電気的に接続されている。
前記導電性部材の第１部分が絶縁部材に固定されており、該絶縁部材が封止材を介して前記容器に固定されている。
前記容器は、第１基板と、該第１基板と対向する第２基板とを備えており、該第１基板上に前記アノード電極が配置され、該第２基板上に前記電子放出素子が配置され、前記開口が設けられている。
前記第２基板の熱膨張率が、前記封止材の熱膨張率よりも小さい。
前記絶縁部材の熱膨張率が、前記第１部分の熱膨張率よりも小さい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、容器内のアノード電極と容器外の電源回路とを電気的に連絡するための導電性部材が、容器外において屈曲性の高い第２部分を有している。よって、容器に固定された第１部分及びケーブルと接続される第３部分を剛性の高い素材で構成しても、外力による曲げに対して該第２部分が対応して該外力を緩和する。その結果、容器と第１部分との気密接合部に外力が加わらず、容器の気密性が良好に維持される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明の画像表示装置（ディスプレイパネル）の基本構成を示す部分断面模式図であり、導電性部材１２とその周辺を拡大した模式断面図である。
【００１０】
本発明の画像表示装置は、大気圧よりも低い圧力に維持された容器を有し、該容器内に配置された電子放出素子と、該電子放出素子に対応して配置されたアノード電極１２とを有し、該アノード電極の電圧を外部より導電性部材２１によって供給する。係る導電性部材２１は、容器に固定される第１部分１８と、該第１部分１８よりも屈曲性の高い第２部分１９とを少なくとも備えている。係る容器は、通常、図１に示すように第１基板１１と第２基板１４と枠１６から構成され、電子放出素子は電子源領域１５に形成されている。
【００１１】
図２は本発明の好ましい実施形態の部分断面模式図であり、以下、該実施形態を例に挙げて本発明を詳細に説明する。
【００１２】
図中、１１はアノード電極１２を内面に搭載した第１基板（フェースプレート）である。１４は内面に電子放出素子を搭載した第２基板（リアプレート）であり、該電子放出素子は電子源領域１５に配置されている。
【００１３】
第１基板１１と第２基板１４は、その間の空間を囲む枠１６を間に挟み、接着材としての機能を併せ持つ封止材１７にて第１基板１１及び第２基板１４と枠１６とが封着されて、容器（気密容器）が形成されている。封止材１７としては、フリットガラスやインジウムを用いることができるがこれらの材料に限定されるものではない。容器内部は大気圧よりも低い圧力に維持されており、典型的には、１×１０-5Ｐａ以上、好ましくは、１×１０-6Ｐａ以上の真空度に維持される。
【００１４】
第１基板１１と第２基板１４は透明な板であることが好ましく、典型的にはガラスを用いることができる。第１基板１１及び第２基板１４は、ガラスを用いる場合、その厚みは、実用的に、３ｍｍ以下に設定される。
【００１５】
本発明において導入端子としては、導電性部材２１が用いられる。該導電性部材２１は、図１に示すように直接第２基板１４に固定されていても良いが、好ましくは、図２に示すように、絶縁部材２２を介して第２基板１４に固定する。即ち、導入端子としては、導電性部材２１の周囲に絶縁部材２２を焼結成型して作製されている。絶縁部材２２は、第２基板１４に設けられた開口を塞ぐ（封止する）ように、封止材２３を用いて第２基板１４に接着されている。絶縁部材２２の材料にはガラスを使用することができる。
【００１６】
本発明において用いられる導電性部材２１は、容器に固定された第１部分１８と、該第１部分１８よりも外側（後述するケーブルとの接続側）に位置する第２部分１９とを少なくとも有している。さらに、該第２部分１９は第１部分１８よりも高い屈曲性を有するように、素材或いは形状が選択される。
【００１７】
本発明において第２部分１９が第１部分１８よりも屈曲性が高いとは、導電性部材２１の、ケーブルとの接続側に外力が加わった際に、第１部分１８よりも第２部分１９が曲がりやすいことを意味する。そのため、このような外力が加わった際には、第１部分１８よりも第２部分１９が該外力を吸収して先に曲がることによって、第１部分１８と第２基板１４との接合部２４に加わる応力を低減することができる。
【００１８】
具体的には、第１部分１８よりも第２部分１９に剛性の低い素材を用いる、同じ素材を用いて第１部分１８の軸径よりも第２部分１９の軸径を小さくする、また、第２部分１９をバネ状の弾性構造とするなどが挙げられる。好ましくは、第１部分１８と第２部分１９の断面二次モーメントの比が１：０．０５以上１：０．５以下となるように構成する。
【００１９】
図２は、第２部分１９の軸径を第１部分１８の軸径よりも小さくして屈曲性を高めた形態であり、例えば、第１部分１８には軸径φ０．５ｍｍのステンレス合金を使用し、第２部分１９は軸径が約０．３ｍｍのステンレス合金とする。このような第２部分１９は、導電性部材２１の外周に溝を全周に渡って掘ることで形成することができる。これにより、図３に示すように、外力が導電性部材２１に加わった際に、該外力を第２部分１９で吸収し、第１部分１８と絶縁部材２２との接合部２４において発生する応力を約１／５まで低減することができる。尚、作製が可能であれば細いほど効果的である。また、本例では、第２部分１９は接合部２４から０．５ｍｍ離れた位置から始まり、その長さは１．５ｍｍであるが、外部との電気的接点からの制約があるが、長ければ長いほど効果的である。
【００２０】
また、別の形態としては、接合部２４から０．５ｍｍ離れた位置より軸径φ０．１５ｍｍのバネ状に加工した弾性構造を第２部分１９として採用することにより、接合部２４において発生する応力を約１／１０まで減らすことができる。
【００２１】
さらにまた、別の形態として、接合部２４から０．５ｍｍ離れた位置より軸径φが０．５ｍｍの銅合金やニッケル合金を１．５ｍｍの長さで接合して第２部分１９とすることにより、接合部２４において発生する応力を約１／２まで減らすことができる。
【００２２】
導電性部材２１の断面形状は、概略円状であることが好ましいが、多角形状である場合も可能である。さらに、本例では、第２部分１９よりも他端側に第３部分２０を設けており、該第３部分２０において後述するケーブルに接続される。係る第３部分２０は、第２部分１９よりも屈曲性が低く、具体的には第１部分１８と同じ素材、形態とすればよい。
【００２３】
容器内に配置されたアノード電極１２への給電方法について、図４を用いて説明する。
【００２４】
外部の電源回路３３から電圧供給用の導電性ケーブル３２に印加された電圧は、コンタクトソケット３１、導電性部材２１を介し、引き出し配線１３へ印加される。引き出し配線１３に印加された電圧は、アノード電極１２に印加される。尚、ここでは、アノード電極１２に接続した引き出し配線１３を第１基板１１上に設けた形態を示したが、引き出し配線１３は必ずしも必要とするものではない。アノード電極１２に直接導電性部材２１を、安定に当接、或いは接続することができるのであれば、引き出し配線１３を省くことも可能である。また、ここでは、理解を容易にするために、アノード電極１２と引き出し配線１３を別の部材として記したが、アノード電極１２と引き出し配線１３は共に導電性の部材であるため、１つの導電性部材で構成することもできる。そのような場合は、引き出し配線１３とアノード電極１２との間に特段の境界部は存在しない場合もある。
【００２５】
本発明において、導電性部材２１は容器の外部において電源回路３３に一端を接続された導電性ケーブル３２の他端に電気的に接続される。本例においては、該導電性ケーブル３２との接続において、導電性ケーブル３２の他端にコンタクトソケット３１を配設した形態を示す。該コンタクトソケット３１は、内部に複数の板バネ３４が付設されており、この複数の板バネ３４間に導電性部材２１の他端を挿嵌することにより、導電性部材２１と導電性ケーブル３２とを電気的に接続すると同時に、互いに一体固定化する。本例においては、該ソケット３１に固定する導電性部材２１の他端に第２部分１９よりも屈曲性の低い、好ましくは高剛性の第３部分２０を設けて電気的接続の信頼性を高めている。
【００２６】
本発明においては、導電性部材２１への外力による影響を接合部２４において緩和させるため、第１部分１８、絶縁部材２２、封止材２３に発生する残留応力を１０ＭＰａ以下の圧縮応力となるように設計されることが好ましい。尚、第２基板１４を厚み３ｍｍ以下のガラスで構成し、１ｍｍ以上に設定することが好ましい。
【００２７】
上記のような応力の設定は、接合部２４周辺に位置する絶縁部材２２に引っ張り応力を発生させにくくするためである。絶縁部材２２の材料として引っ張り応力に弱いガラスを用いる場合、引っ張り応力が発生すると破壊に至ることがあるためである。そのため、第２基板１４の熱膨張率は、封止材２３の熱膨張率よりも大きくなるようにそれぞれの素材を選ぶことが好ましい。
【００２８】
また、封止材２３と絶縁部材２２の熱膨張率は略一致なものを選定することが好ましく、絶縁部材２２の熱膨張率は、第１部分１８の熱膨張率よりも大きく設定することが好ましい。
【００２９】
以上の様に、導電性部材２１に屈曲性の高い第２部分１８を設けることにより、導電性部材２１の外力に対する気密信頼性を向上することができる。また、第２基板１４の熱膨張率を封止材２３の熱膨張率よりも大きくし、封止材２３と絶縁部材２２は熱膨張率が略一致するものを選定し、絶縁部材２２の熱膨張率を第１部分１８の熱膨張率よりも大きく設定する。これにより、絶縁部材２２の破壊に繋がる引っ張り応力を発生しにくくでき、気密信頼性を向上することができる。これにより、平面型画像表示装置を良好に表示、駆動することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の画像表示装置の基本構成の部分断面模式図である。
【図２】本発明の画像表示装置の実施形態の部分断面模式図である。
【図３】図２の画像表示装置において、導電性部材に外力が加わった状態を示す断面模式図である。
【図４】図２の画像表示装置において、導電性部材に導電性ケーブルを接続する形態の一例を示す部分断面模式図である。
【図５】従来の画像表示装置の、部分断面模式図である。
【図６】従来の画像表示装置において、気密導入端子に外力が加わった状態を示す断面模式図である。
【符号の説明】
【００３１】
１１  第１基板
１２  アノード電極
１３  引き出し配線
１４  第２基板
１５  電子源領域
１６  枠
１７  封止材
１８  第１部分
１９  第２部分
２０  第３部分
２１  導電性部材
２２  絶縁部材
２３  封止材
２４  接合部
３１  コンタクトソケット
３２  導電性ケーブル
３３  電源回路
３４  板バネ
４１  リアプレート
４２  電子源領域
４３  フェースプレート
４４  画像形成部材
４５  独立配線
４６  耐圧構造
４７  導入線
４８  絶縁部材
４９  気密導入端子
５０  引き出し配線
５１  フリットガラス
５２  外枠
５３  気密接合部
【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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