JP2007287620A - 画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】分割型支持体において、支持体片を組み合わせた箇所の基板と近接する部分における接合部材の塗布量・塗布位置をある程度管理しながら、高度な密閉性が得られ、品質及び信頼性を向上させた画像表示装置を提供する。
【解決手段】陽極及び蛍光体を内面に有する前面基板と、複数の電子源を内面に有して前面基板と所定の間隔をもって対向する背面基板と、前面基板と背面基板との間で表示領域を周回して介挿され、所定の間隔を保持する枠状の支持体と、支持体の端面と前面基板及び背面基板とをそれぞれ気密封着する封着部材とを備え、支持体は、複数の支持体片の組立体からなり、これらの支持体片組み合わせ接合面の各辺部にR面取り部13Rを設け、各支持体片の接合面13Pに接合部材FGを介在して気密接合させることにより、接合部材FGの塗布量・塗布位置の変化に対応できる。
【選択図】図3
【解決手段】陽極及び蛍光体を内面に有する前面基板と、複数の電子源を内面に有して前面基板と所定の間隔をもって対向する背面基板と、前面基板と背面基板との間で表示領域を周回して介挿され、所定の間隔を保持する枠状の支持体と、支持体の端面と前面基板及び背面基板とをそれぞれ気密封着する封着部材とを備え、支持体は、複数の支持体片の組立体からなり、これらの支持体片組み合わせ接合面の各辺部にR面取り部13Rを設け、各支持体片の接合面13Pに接合部材FGを介在して気密接合させることにより、接合部材FGの塗布量・塗布位置の変化に対応できる。
【選択図】図3
Description
本発明は、画像表示装置に係り、特に基板間に介挿されて密閉空間を囲繞する支持体を備えた画像表示装置に関し、詳細には支持体を構成する複数の支持体片の接合面構造に関するものである。
高輝度,高精細に優れた画像表示装置として従来からカラー陰極線管が広く用いられている。また、近年の情報処理装置やテレビ放送の高画質化に伴い、高輝度,高精細の特性を有すると共に、軽量,省スペースの画像表示装置である平板状ディスプレイ(パネルディスプレイ)が要求されている。
その典型的な例として、液晶表示装置、プラズマディスプレイ装置などのパネルディスプレイが実用化されている。この種のパネルディスプレイの内、特に高輝度化が可能なものとして電子放出型表示装置や低消費電力を特徴とする有機ELディスプレイなど種々の型式のパネルディスプレイも提案されている。
図12は、既知の電子放出型画像表示装置の一構成例を説明する断面図である。この電子放出型画像表示装置は、背面基板1と、この背面基板1と対向する前面基板2とを備え、これら両基板間の内周縁部に一体構成からなる枠状の支持体3を介挿して封着部材4により気密封止し、この支持体3に囲繞された表示領域となる内部空間を外界の気圧より低圧または真空状態に保持して構成される。
また、この画像表示装置は、背面基板1の内面に電子放出型の電子源5と制御電極等とを備えており、さらに、前面基板2の内面には陽極と蛍光体層6とを備えている。また、この背面基板1と前面基板2との対向間には、表示領域の間隔を所定間隔に保持する複数のスペーサ7が複数の画素毎に画素の動作を妨げない位置に接着部材8を介して設置されている。なお、このスペーサ7は、表示画面の大型化に伴い、必要不可欠となっている。
背面基板1は、ガラス材またはセラミックス材などを好適とする絶縁性材料から形成され、また、前面基板2は、ガラス等の光透過性の絶縁性材料で形成されている。さらに、支持体3は、ガラスまたはセラミックス材などを好適とする絶縁性材料から形成され、背面基板1と前面基板2との間の内周縁部にフリットガラスなどの封着部材4で固着されている。背面基板1と前面基板2と支持体3とで形成される内部空間は、例えば10-5〜10-7Torrの真空度に排気される。
また、電子源5は、例えばカーボンナノチューブ(CNT),ダイアモンドライクカーボン(DLC)またはその他の電子放出性カソード等により構成される。
このようなパネルディスプレイにおいて、両基板間の間隔を保持して表示領域を囲繞する支持体3は、上述した一体構成のものと、図13に一例を示すように複数の壁部材3X1,3X2,3Y1,3Y2,3C1,3C2,3C3,3C4を接合して構成されたもの等が知られている。図13は、下記特許文献1に開示された表示装置の説明図であり、背面基板1と前面基板2と支持体3との構成例を模式的に説明する展開斜視図である。
この図13に示す表示装置では、背面基板1及び前面基板2はガラス板で構成され、支持体3はガラス材で構成されている。なお、ここでは、背面基板1と前面基板2との各内面に形成する各種の構成部分は図示を省略してある。
図13においては、背面基板1と前面基板2との内周縁部に所定の厚みを有する支持体3を介在させ、これらを封着部材により一定の間隙をもって固定して内部に密閉空間を形成してある。この支持体3は、複数の壁部材3X1,3X2,3Y1,3Y2及びコーナー壁部材3C1〜3C4に分割されている。
各壁部材3X1、3X2、3Y1、3Y2、3C1〜3C4は、互いに隣接して係合する部分のそれぞれに斜面3Pが形成されている。そして、この斜面3Pに立てた法線と背面基板1または前面基板2に立てた法線の交差角度を鋭角にしてある。
また、図14は、図13における支持体の平面および二つの側面を示す3面図であり、図14(a)は平面図、図14(b)は短辺側側面図、図14(c)は長辺側側面図を示す。図中の符号は図13と同一部分に対応する。
図14に示したように、この例の支持体3は、2本の長辺壁部材3X1,3X2と、2本の短辺壁部材3Y1,3Y2と、4個のコーナー壁部材3C1,3C2,3C3,3C4とに分割され、各斜面3Pで相互に接合されて支持体3を構成している。
また、下記特許文献2には、電子放出素子を内包する第1の枠部材と、この第1の枠部材を内包する第2の枠部材とを備え、これら第1の枠部材及び第2の枠部材を、複数本の板状の部材を長方形に並べて位置決め固定し、それぞれの接触部分をバーナで加熱して溶かし、溶着して形成する技術が記載されている。
さらに、下記特許文献3には、一体構造の支持枠を有する画像形成装置で、前面板とスペーサとの間、背面板とスペーサとの間及び支持枠と両面板との間をそれぞれ軟化温度の異なるフリットガラスで封着することにより封着回数を減らし、寸法変化を最小限とし、微少リークの発生を抑える技術が記載されている。
このようなパネル型の表示装置のうち、前面基板と背面基板との二枚の基板間の密閉空間を外界の気圧より低圧または真空とした表示装置では、二枚の基板間の間隙を所定値に保持すると共に、当該密閉空間を囲繞して気密を維持する枠状の支持体が配置されている。
この枠状の支持体は、その材質が主に基板(前面基板及び背面基板)と略同一の熱膨張係数を有するガラス材が用いられ、また、この枠形状の製作は、ガラス板の中抜き形状をそのまま成形する方法、ガラス板材から切り出す方法またはガラス棒材を組み合わせる方法などが用いられている。
ガラス棒材を組み合わせる方法において、注意すべき点は、真空度の保持能力であり、これは組み合わせ部(接合部)の密閉性及び枠形状の組み立て精度に関係する。特にガラス棒材を組み合わせた箇所の基板と近接する部分は、接合部材の塗布過多による食み出しまたは接合部材不足による隙間の発生による原因で密閉性が得られない。その対策として接合部材の塗布量及び塗布位置を厳密に制御する密閉構造が検討されているが、その実現が極めて困難であるという問題があった。
このように構成される画像表示装置において、分割型支持体3は、図15(a)に平面図で示すように複数の支持体片3X1,3X2,3Y1,3Y2が枠状に組み合される各接合面間に接合部材FGを塗布して形成される。各支持体片3X1,3X2,3Y1,3Y2相互間の接合面に塗布する接合部材FGの塗布量が多い場合には、図15(b)に図15(a)のA−A´線の断面図で示すように支持体片3X2と支持体片3Y1との接合面間に接合部材FGの食み出し部FGPが発生する。
また、接合部材FGの塗布量が少ない場合には、図15(c)に示すように支持体片3X2と支持体片3Y1との接合面間に凹部3Gが生じる。さらに、接合部材FGの量が適正であっても、塗布位置がずれた場合には、図15(d)に示すように支持体片3X2と支持体片3Y1との接合面間に凹部3Gと食み出し部FGPとが発生する。この凹部3G及び食み出し部FGPは、接合面が垂直面状に形成された場合に限らず、傾斜面状に形成される場合でも同様に発生する。
接合部材FGの食み出し部FGPによる凸形状が存在すると、対向する基板(前面基板及び背面基板)を封着する際に封着部材が十分に潰れず、ピンホール等が生じ易くなり、密閉性が維持できないという課題があった。また、接合面間が凹部3Gによる凹形状となると、封着部材が十分に流れ込めずに同様に密閉性が低下し易くなるという課題があった。
したがって、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、分割型支持体において、支持体片を組み合わせた箇所の基板と近接する部分における接着材の塗布量・塗布位置をある程度管理しながら、高度な密閉性が得られ、品質及び信頼性を向上させることができる画像表示装置を提供することにある。
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、陽極及び蛍光体を内面に有する前面基板と、複数の電子源を内面に有して前面基板と所定の間隔をもって対向する背面基板と、前面基板と背面基板との間で表示領域を周回して介挿され、所定の間隔を保持する枠状の支持体と、支持体の端面と前面基板及び背面基板とをそれぞれ気密封着する封着部材とを備え、支持体が複数の支持体片の組立体からなり、これらの支持体片の組み合わせ接合面の辺部に面取り部を設け、接合面に接合部材を介在して気密接合させることにより、接合部材の塗布量・塗布位置の変化に対応できるので、背景技術の課題を解決することができる。
また、本発明による他の画像表示装置は、陽極及び蛍光体を内面に有する前面基板と、複数の電子源を内面に有して前面基板と所定の間隔をもって対向する背面基板と、前面基板と背面基板との間で表示領域を周回して介挿され、所定の間隔を保持する枠状の支持体と、支持体の端面と前面基板及び背面基板とをそれぞれ気密封着する封着部材とを備え、支持体が複数の支持体片の組立体からなり、支持体片の組み合わせ接合面の前面基板及び背面基板と近接する側の少なくとも一方の辺部に面取り部を設け、接合面に接合部材を介在して気密接合させることにより、接合部材の塗布量・塗布位置の変化に対応できるので、背景技術の課題を解決することができる。
なお、本発明は、上記の構成及び後述する実施例の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。
本発明によれば、各支持体片を組み合わせる接合面の辺部に面取り部を設けたことにより、接合部における接合部材の過多の食み出しまたは接着材不足による隙間の発生が生じ難くなり、確実な気密接合が確保できるので、作業性、歩留まりが向上し、棒部材使用による生産性の高い大型(大画面)の画像表示装置が得られるという極めて優れた効果が得られる。
また、本発明によれば、支持体片の組み合わせ接合面の前面基板及び背面基板と近接する少なくとも一方の辺部に面取り部を設けたことにより、接合面と、前面基板および/または背面基板と近接する部分との間の接合部で接合部材の塗布量・塗布位置が精密に制御できる。そして、接合部材の過多の食み出しまたは接着材不足による隙間の発生が生じ難くなり、確実な気密接合が確保できるので、密閉性が大幅に向上し、パネル内部の真空状態のリーク発生の恐れを確実に回避でき、品質及び信頼性の高い画像表示装置が実現可能となるという極めて優れた効果が得られる。
さらに、本発明によれば、支持体片の組み合せ接合面の辺部に面取り部を設けて棒状に一体成形で形成することができるので、構成が簡単となり、しかも、枠形状への組み立てが容易となるので、支持体組み立ての歩留まりが向上し、牽いては製品歩留まりが向上できるので、棒状支持体片の使用による製品原価が低減できる等の極めて優れた効果が得られる。
以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、ここでは、本発明をFEDに適用した構成について説明するが、他の同様の画像表示装置またはこれに類似する表示装置にも同様に適用できることは言うまでもない。
図1は、本発明による画像表示装置の一実施例を示し、背面基板,前面基板及び支持体の構成例を模式的に説明する展開斜視図であり、図中、Z方向は前面基板1及び背面基板2の積層方向を示している。また、図2は図1の支持体の構成を拡大して示す平面図である。さらに、図3は支持体片の接合部分を示す図であり、図3(a)は図2のA−A´線の沿って切断した拡大断面図、図3(b)は図2のB−B´線に沿って切断した拡大断面図である。
この画像表示装置では、背面基板1及び前面基板2はガラス板により形成され、支持体13はその材質が主に背面基板1及び前面基板2と略同一の熱膨張係数を有するガラス材またはセラミックス材により形成されている。なお、ここでは、背面基板1及び前面基板2の各内面に形成される電子源及び蛍光体層等の各種の構成部分は図示を省略してある。
図1乃至図3において、背面基板1と前面基板2とを一定の間隙をもって対向配置し、その内周縁部に所定の厚み(約3mm程度)を有する支持体13を介在させ、この支持体13の上下端面に封着部材4を介して背面基板1及び前面基板2と支持体13とを封着固定して内部に表示領域となる密閉空間が形成されている。
この支持体13は、二つの長辺支持体片13X1,13X2と、二つの短辺支持体片13Y1,13Y2とを有し、これらの支持体片13X1,13X2,13Y1,13Y2を表示領域を囲繞する枠形状寸法に組み合わせ、各接合面13Pに例えばPbO:約70wt%、B2O3:約4wt%、TiO2:約9wt%、その他からなる非晶質フリットガラス等からなる接合部材14を介在させて気密接合して構成されている。また、上記構成では各接合面13Pは垂直面形状としている。
また、この支持体13は、枠形状を形成する各支持体片13X1,13X2,13Y1,13Y2を組み合わせて接合する各接合面13Pには図3(a)及び図3(b)に示すように各辺部にR面取り部13Rが一体的に形成されている。これらの辺部に形成されるR面取り部13Rは、曲率半径Rが約0.2mm以下に設定された凸状の湾曲面を有して形成されている。
このように形成された各支持体片13X1,13X2,13Y1,13Y2の各接合面13Pの辺部にR面取り部13Rを形成したことにより、接合部材14による接合時において、このR面取り部13Rは接合面から押し出されてきた接合部材14の溜まり場となり、接合部材14が食み出して凸形状に形成されず、塗布量・塗布位置の変化に対してR面取り部13R内で吸収できる。また、R面取り部13Rの形成により、接合端の開口を広げることができるので、接合部材14が対向するR面取り部13Rにより形成される凹部内に流れ込み、支持体片13X1,13X2,13Y1,13Y2の各接合面13Pが気密接合されるので、真空を確実に保持することができる。
なお、このR面取り部13Rの面取り量は、接合部材14の塗布精度により規定し、面取り部13Rの曲率半径Rは、約0.2mm以下に設定したが、接合部材14と支持体片13X1,13X2,13Y1,13Y2との濡れ性により規定する。
このようにして形成された支持体13は、各支持体片13X1,13X2,13Y1,13Y2の各接合面13Pの各辺部にR面取り部13Rが形成され、各R面取り部13Rの凹部内に接合部材14が溜まり、接合部材14の食み出し部及び凹が生じなくなるので、図4に要部拡大断面図で示すようにこの支持体13の上下端面に背面基板1及び前面基板2を封着させる場合、封着部材4が十分に潰れるので、ピンホール等が生じ難くなり、密閉性が維持される。したがって、表示パネル間が高真空度に保持されることになる。
なお、上記実施例では、R面取り部13Rは、互いに接合する各支持体片の両接合面に形成した場合について説明したが、両接合面の何れか一方に形成しても上記同様に接合端の開口が形成されるので、接合部材14が一方のR面取り部13Rの凹部に流れ込み、接合面13Pが気密接合される。
また、上記実施例では、各支持体片13X1,13X2,13Y1,13Y2の各接合面の辺部に形成する面取り部を図5(a)に示すように辺部が凸状の湾曲形状となるR面取り部13Rとした場合について説明したが、これに代えて図5(b)に示すよう辺部が切り欠き形状となるC面取り部13Cとした場合でも良く、また、これに代えて図5(c)に示すように辺部が凹状の湾曲形状となるU面取り部13Uとした場合でも上記同様の作用効果が得られる。
なお、これらの面取り部(13R,13C,13U)は、各支持体片13X1,13X2,13Y1,13Y2の互いに接合する接合面13Pの辺部のみに設けた場合について説明したが、各支持体片13X1,13X2,13Y1,13Y2の長さ方向の全ての辺部に形成しても良い。このように構成することにより、支持体13の上下端面に背面基板1及び前面基板2を封着させる際、辺部に形成された凹状の面取り部に封着部材4が流れ込んで滞留するので、封着部材4によるピンホール等が生じ難くなり、密閉性が維持される。したがって、表示パネル間が高真空度に保持されることになる。
図6〜図8は、本発明による画像表示装置の他の実施例を模式的に説明する支持体片の接合部分の構成を示す要部拡大断面図であり、上述した図と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。図6〜図8に示す接合部分は、図2のB−B´線に沿って切断した接合部分に相当する。図6においては、長辺側支持体片13X1と短辺側支持体片13Y1との接合面13Pが斜面形状で形成されている。
また、長辺側支持体片13X1の接合面13Pの下部側にはC面取り部13Cが形成され、短辺側支持体片13Y1の接合面13Pの上部側にも同様のC面取り部13Cが一体的に形成されている。このような構成においても、接合時において、このC面取り部13Cは押し出されてきた接合部材14の溜まり場となり、接合部材14が食み出して凸形状に形成されず、塗布量・塗布位置の変化に対してC面取り部13C内で吸収できる。
図7に示す接合部分は、図6の構成と異なる点が長辺側支持体片13X1の接合面13Pと短辺側支持体片13Y1の接合面13Pとの間には接合時における相対的な位置ずれを規制する係止構造としての鍵構造13Kが一体的に設けられている。このような構成においては、上記効果に加えて接合面13Pの接合面積が広く確保できるとともに、長辺側支持体片13X1と短辺側支持体片13Y1とが鍵構造13Kにより係止されて接合されるので、支持体13自体のXY平面における位置ずれ等の変位が阻止され、高精度の位置決めが可能となるとともに、より強固で確実な気密接合が実現可能となる。したがって、真空状態のリークを確実に防止することができる。
また、図8に示す接合部分は、図7と異なる点が長辺側支持体片13X1の接合面13Pと短辺側支持体片13Y1の接合面13Pとの間には図7の鍵構造13Kに代えて臍構造13Tが一体的に設けられている。このような構成においても図7の効果と略同等の作用効果が得られる。
図9は、本発明による画像表示装置の全体構造の一例を説明する一部破断して示す斜視図である。また、図10は、図9のA−A’線に沿って切断した断面図である。背面パネルを構成する背面基板SUB1の内面には、カソード電極CLとゲート電極GLを有し、カソード電極CLとゲート電極GLとの交差部分に電子源が形成されている。カソード電極CLの端部にはカソード電極引出線CLTが形成され、ゲート電極GLの端部にはゲート電極引出線GLTが形成されている。
前面パネルを構成する前面基板SUB2の内面には陽極ADと蛍光体層PHが形成されている。背面パネルPNL1を構成する背面基板SUB1と、前面パネルPNL2を構成する前面基板SUB2とは、その内周縁部に封止枠MFLを介在させて貼り合わされる。なお、この貼り合わせた間隙を所定値に保持するため、背面パネルSUB1と前面パネルPNL2の間にガラス板を好適とする間隔保持部材(隔壁、スペーサ)が植立されるが、図9及び図10では図示を省略してある。
なお、背面パネルPNL1と前面パネルPNL2および封止枠MFLで密封された内部空間は、背面パネルPNL1の一部に設けた排気管EXCから排気して所定の真空状態に保持される。
図11は、本発明の構成を適用した画像表示装置の等価回路例の説明図である。図11中に破線で示した領域は表示領域ARであり、この表示領域ARにn本のカソード電極CLとm本のゲート電極GLが互いに交差して配置されてn×mのマトリクスが形成されている。マトリクスの各交差部は副画素を構成し、図中の3つの単位画素(または副画素)"R","G","B"の1グループでカラー1画素を構成する。なお、電子源の構成は図示を省いた。カソード電極CLは、カソード電極引出端子CLTで画像信号駆動回路DDRに接続され、ゲート電極GLはゲート電極引出端子GLTで走査信号駆動回路SDRに接続されている。画像信号駆動回路DDRには外部信号源から画像信号NSが入力され、走査信号駆動回路SDRには同様に走査信号SSが入力される。
これにより、順次選択されるゲート電極GLに交差するカソード電極CLに画像信号を供給することで、二次元のフルカラー画像を表示することができる。本構成例の表示パネルを用いることにより、比較的低電圧で高効率の自発光平面表示装置が実現される。
なお、前述した実施例では、電子源にMIM型を用いた構造を例として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、前述した各種の電子源を用いた自発光型FPDに適用しても前述と全く同様の効果が得られることは勿論である。
1・・・背面基板、2・・・前面基板、3・・・支持体、4・・・封着部材、5・・・電子源、6・・・蛍光体層、7・・・スペーサ、8・・・接着部材、13・・・支持体、13X1・・・長辺支持体片、13X2・・・長辺支持体片、13Y1・・・短辺支持体片、13Y2・・・短辺支持体片、13P・・・接合面、13K・・・鍵構造、13T・・・臍構造、13R・・・R面取り部、13C・・・C面取り部、13U・・・U面取り部、14・・・接合部材。
Claims (11)
- 陽極及び蛍光体を内面に有する前面基板と、
複数の電子源を内面に有して前記前面基板と所定の間隔をもって対向する背面基板と、
前記前面基板と前記背面基板との間で表示領域を周回して介挿され、前記所定の間隔を保持する枠状の支持体と、
前記支持体の端面と前記前面基板及び背面基板とをそれぞれ気密封着する封着部材と、を備え、
前記支持体は、複数の支持体片の組立体からなり、前記支持体片の組み合わせ接合面の辺部に面取り部が設けられ、前記接合面に接合部材を介在させて気密接合されていることを特徴とする画像表示装置。 - 陽極及び蛍光体を内面に有する前面基板と、
複数の電子源を内面に有して前記前面基板と所定の間隔をもって対向する背面基板と、
前記前面基板と前記背面基板との間で表示領域を周回して介挿され、前記所定の間隔を保持する枠状の支持体と、
前記支持体の端面と前記前面基板及び背面基板とをそれぞれ気密封着する封着部材と、を備え、
前記支持体は、複数の支持体片の組立体からなり、前記支持体片の組み合わせ接合面の前記前面基板及び背面基板と近接する側の少なくとも一方の辺部に面取り部が設けられ、前記接合面に接合部材を介在させて気密接合されていることを特徴とする画像表示装置。 - 前記面取り部は、C面取り形状とす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。
- 前記面取り部は、U面取り形状とすることを特徴とする請求項1または請求項2の何れかに記載の画像表示装置。
- 前記面取り部は、R面取り形状とす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。
- 前記R面取り形状は、曲率半径が0.2mm以下に設定された湾曲形状とすることを特徴とする請求項5に記載の画像表示装置。
- 前記接合面は、前記支持体片の長さ方向に対して垂直方向に形成される垂直面であることを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れかに記載の画像表示装置。
- 前記接合面は、前記支持体片の長さ方向に対して斜方向に傾斜する傾斜面であることを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れかに記載の画像表示装置。
- 前記接合面は、前記支持体片の長さ方向に対して斜方向に傾斜する傾斜面が形成され、且つ当該傾斜面内に一体的に係止爪が設けられていることを特徴とする請求項8に記載の画像表示装置。
- 前記支持体片は、ガラス材の成形体により形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項9の何れかに記載の画像表示装置。
- 前記支持体片は、セラミックス材の焼結体により形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項9の何れかに記載の画像表示装置。
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