表示パネルおよび画像表示装置
【課題】 板状のスペーサや板状のスペーサが当接している当接部材の破損などを抑制可能な表示パネルおよび画像表示装置を提供する。また、薄型、軽量化を実現可能な表示パネルおよび画像表示装置を提供する。
【解決手段】 前面板が接着された前面基板と、該前面基板と対向する面を備える背面基板と、該前面基板と該背面基板との間に、互いの長手方向が平行になるように設けられた複数の板状のスペーサと、を備える真空容器と、該背面基板の該前面基板と対向する面とは反対側の面に接着された、複数のライン状の固定部材と、を少なくとも備える表示パネルであって、該複数のライン状の固定部材の各々は、互いに所定の間隔を置いて、且つ、該複数のスペーサの前記長手方向に沿うように、該背面基板の前記面に剛性が異なる接着構造により接着されていることを特徴とする表示パネル。
【解決手段】 前面板が接着された前面基板と、該前面基板と対向する面を備える背面基板と、該前面基板と該背面基板との間に、互いの長手方向が平行になるように設けられた複数の板状のスペーサと、を備える真空容器と、該背面基板の該前面基板と対向する面とは反対側の面に接着された、複数のライン状の固定部材と、を少なくとも備える表示パネルであって、該複数のライン状の固定部材の各々は、互いに所定の間隔を置いて、且つ、該複数のスペーサの前記長手方向に沿うように、該背面基板の前記面に剛性が異なる接着構造により接着されていることを特徴とする表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示パネルおよび画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＥＤなどの電子放出素子から放出された電子を蛍光体等の発光体に照射するタイプの画像表示装置が知られている。このような画像表示装置は、内部が大気圧よりも低い圧力（真空）に維持された扁平な矩形状の真空容器を備える表示パネル（ディスプレイパネル）を用いる。内部の空間を真空に維持するために、扁平な矩形状の真空容器の内部には、一般に、複数のスペーサが設けられる。
【０００３】
このような扁平な矩形状の真空容器を備える表示パネルを有する画像表示装置では、画像表示装置に加えられる衝撃により真空容器が破損する事を防ぐことが求められる。また、真空容器の外形状の破損だけでなく、真空容器の内部の画像表示に係る部材の破損を防ぐことも求められる。真空容器が破損する要因となる衝撃としては、画像表示装置への外部からの衝撃、輸送時や設置時における衝撃、不注意な取り扱いによる落下衝撃などがある。
【０００４】
特許文献１には、真空容器の機械的強度を向上するために、表示パネルを構成する真空容器の背面（表示面とは反対側の面）に取付けられた補強フレームが開示されている。補強フレームは、扁平な矩形状の真空容器の長辺とほぼ平行に延びた一対の第１枠部と、真空容器の短辺とほぼ平行に延びているとともに一対の第１枠部を連結した一対の第２枠部とを有することが開示されている。
【０００５】
特許文献２には、各々の長手方向が平行になるように配列された複数の細長い板状のスペーサを備える真空容器が開示されている。そして、蛍光面を被覆するメタルバック層の上に間欠的に設けられた複数のスペーサ当接層に、細長い板状のスペーサを当接させた形態が開示されている。また、特許文献３には、表示パネルを構成する真空容器の表示面に保護板を設けることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−０１１７６４号公報
【特許文献２】特開２００６−１８５７２３号公報
【特許文献３】特開平１０‐３２６５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来は、特許文献１に開示されている補強フレームのような高強度な背面支持部材を表示パネルを構成する真空容器の背面に設けて、真空容器の強度を補強する必要があった。具体的には、十分な強度を得るために、背面支持部材強度の厚みを厚くすることによって真空容器の耐衝撃性（補強強度）を増していた。そのため、画像表示装置は、重量が重く、コストが高くなる、といった問題があった。また、大きな背面支持部材が存在することで、駆動回路などの電気回路基板や電源を実装することのできる領域が制限されるなどして、画像表示装置の薄型化に影響を与えるなどの問題もあった。
【０００８】
本発明は上記問題を解決するためになされたものであって、補強強度を損なわずに、軽量化、低コスト化を実現可能な表示パネルおよび該表示パネルを用いた画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る第１の態様は、前面板が接着された前面基板と、該前面基板と対向する面を備える背面基板と、前記前面基板と前記背面基板との間に、互いの長手方向が平行になるように設けられた複数の板状のスペーサと、を備える真空容器と、前記背面基板の前記前面基板と対向する面とは反対側の面に接着された、複数のライン状の固定部材と、を少なくとも備える表示パネルであって、前記複数のライン状の固定部材の各々は、互いに所定の間隔を置いて、且つ、前記複数のスペーサの前記長手方向に沿うように、前記背面基板に接着部材によって接着されており、前記複数のライン状の固定部材の各々は、前記背面基板に接着部材によって接着された板状部材と、該板状部材の、前記背面基板とは反対側の表面に設けられた複数の突起部とを備えており、前記接着部材は、前記板状部材と前記背面基板との間に開孔を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る第２の態様は、前面板が接着された前面基板と、該前面基板と対向する面を備える背面基板と、前記前面基板と前記背面基板との間に、互いの長手方向が平行になるように設けられた複数の板状のスペーサと、を備える真空容器と、前記背面基板の前記前面基板と対向する面とは反対側の面に接着された、複数のライン状の固定部材と、該真空容器を該固定部材を介して支持する支持体と、を少なくとも備える画像表示装置であって、前記複数のライン状の固定部材の各々は、互いに所定の間隔を置いて、且つ、前記複数のスペーサの前記長手方向に沿うように、前記背面基板に接着部材によって接着されており、前記複数のライン状の固定部材の各々は、前記背面基板に接着部材によって接着された板状部材と、該板状部材の、前記背面基板とは反対側の表面に設けられ、且つ、各々が前記支持体に固定される、複数の突起部とを備えており、前記接着部材は、前記板状部材と前記背面基板との間に開孔を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、薄型、軽量化、低コスト化を実現可能な画像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】表示パネルの分解図の一例を示す模式図である。
【図２】表示パネルの構成例を示す模式図である。
【図３】前面基板に発生する応力を示すグラフである。
【図４】衝撃が入力された際の固定部材の変形の様子を示す模式図である。
【図５】変形例を示す模式図である。
【図６】変形例を示す模式図である。
【図７】表示パネルの模式図である。
【図８】表示パネルの前面基板側の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について説明する。尚、各図において共通する符号を用いている部材は、同じ部材を指す。本発明は、図７（Ａ）に示すような扁平な矩形状の真空容器１０を備える表示パネルおよび当該表示パネルを用いた画像表示装置に有効である。特に、落下衝撃時などにおいて真空容器１０の特定方向の変形の緩和や特定方向の応力発生の緩和が必要な、画像表示装置および表示パネルに有効である。扁平な矩形状の真空容器１０は、その内部空間が大気圧よりも低い圧力に維持されており、扁平な矩形状の真空容器の長手方向と同じ方向に長手方向を有する細長い板状のスペーサを複数有する。
【００１４】
表示パネル（ディスプレイパネル）は、いわゆるディスプレイモジュールを指し、少なくとも真空容器１０と、真空容器１０を支持体に固定するための固定部材および固定部材を真空容器に接着する接着部材を備える。更に、一般に、真空容器内の電子放出素子やアノード電極を駆動するための駆動回路を備える。一方、画像表示装置は、表示パネルに加え、少なくとも表示パネルを設置面に載せるための支持体を備える装置を指す。そして、さらに、必要に応じて、テレビ信号を受信する受信機や、入力された画像信号を表示パネルの特性に合わせて所定の処理を加える画像処理回路や、スピーカーなども備えた装置を指す。
【００１５】
図７（Ａ）〜（Ｃ）を用いて、本発明が好ましく適用される表示パネルについて先ず説明する。図７（Ａ）は表示パネルを構成する真空容器１０の一部を切り欠いて模式的に示した斜視図であり、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＡ−Ａ線における断面模式図である。また、図７（Ｃ）は前面基板１１の一部を背面基板１２側から見た際の模式図である。このような表示パネルの一例としては、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）がある。図７（Ａ）に示すように、真空容器１０は、それぞれ矩形状のガラス板からなる前面基板１１、および背面基板１２を備えており、これらの基板は１〜２ｍｍのギャップを置いて対向配置されている。前面基板１１および背面基板１２の厚みは、０．５ｍｍ〜３ｍｍであり、好ましくは２ｍｍ以下である。前面基板１１および背面基板１２の周縁部同士を矩形枠状の側壁１３を介して接合し、前面基板１１と背面基板１２との間を１０−４Ｐａ程度以下の高真空に維持することで、偏平な矩形状の真空容器１０が構成されている。尚、前面基板１１と背面基板１２との間（空間）は、所定の間隔に維持されている。その間隔としては、例えば、２００μｍ以上３ｍｍ以下、より実用的な範囲としては、１ｍｍ以上２ｍｍ以下である。側壁１３は、例えば、ガラスや金属で構成することができる。また、例えば、低融点ガラスや低融点金属等のシール機能を備える接着剤を接着部材２３として用いることができる。接着部材２３が、前面基板１１および背面基板１２と側壁１３とを接着することにより、前面基板１１の周縁部と背面基板１２の周縁部とが封着され、これらの基板同士が接合されている。ここでは、接合部材を側壁１３と接着部材２３とから構成したが、前面基板１１と背面基板１２との間に維持する間隔によっては、側壁１３を省略することもできる。即ち、接合部材は、前面基板１１と背面基板１２との間に維持する空間を、取り囲み且つ気密に保持すると共に、前面基板１１と背面基板１２とを接合することができれば、その構造は限定されるものではない。
【００１６】
また、図７（Ｂ）に示すように、前面基板１１の内面には蛍光体などの発光体層１５が設けられている。この発光体層１５は、赤、緑、青に発光する発光体Ｒ，Ｇ，Ｂと、マトリックス状の遮光体１７とを有している。発光体層１５上には、例えば、アルミニウムを主成分としアノード電極として機能するメタルバック層２０が形成されている。更に、メタルバック層２０の上にゲッター膜２２が形成される場合がある。表示動作時、メタルバック層２０には所定のアノード電圧が印加される。
【００１７】
背面基板１２の前面基板１１に対向する面（内面）には、発光体層１５の発光体Ｒ、Ｇ、Ｂを励起する電子源として、それぞれが電子ビームを放出する多数の電子放出素子１８が設けられている。これらの電子放出素子１８は、画素（発光体Ｒ，Ｇ，Ｂ）に対応してマトリクス状に配列されている。なお、電子放出素子１８としては、例えば、表面伝導型電子放出素子や電界放出型電子放出素子などを適用できる。背面基板１２の内面上には、電子放出素子１８を駆動する多数本の配線２１がマトリクス状に設けられ、その端部は真空容器１０の外部に引出されている。
【００１８】
背面基板１２と前面基板１１の間には、これらの基板に作用する大気圧を支持するため、多数の細長い板状のスペーサ１４が配置されている。前面基板１１および背面基板１２の長手方向（長辺方向）を第１方向Ｘ、これと直交する方向（幅方向又は短辺方向）を第２方向Ｙとした場合、板状のスペーサ１４は第１方向Ｘに延びている。言い換えると、板状のスペーサ１４の長手方向１１０が、第１方向Ｘとなる。そして、多数の板状のスペーサ１４は、第２方向Ｙに所定の間隔を置いて配設されている。第２方向Ｙにおける間隔としては、例えば１ｍｍ〜５０ｍｍとすることができる。スペーサ１４は細長いガラスの板やセラミックスの板から構成することができる。また、必要に応じて、上記の板の表面に、高抵抗膜を配置したり、凹凸を設けたりする場合もある。スペーサ１４は、その幅（第２方向Ｙにおける長さ）に比べて高さ（Ｚ方向における長さ）が数倍から十数倍大きく、また、その長さ（第１方向Ｘにおける長さ）は、高さに比べて数十倍から数百倍大きい。
【００１９】
上記した真空容器を備える表示パネルおよび画像表示装置では、画像を表示する場合、メタルバック層２０を介して発光体層Ｒ、Ｇ、Ｂにアノード電圧を印加する。また、同時に、電子放出素子１８から放出された電子ビームをアノード電圧により加速して発光体へ衝突させる。これにより、対応する発光体Ｒ、Ｇ、Ｂが励起されて発光し、カラー画像を表示する。
【００２０】
図７（Ｃ）に示すように、発光体層１５は、赤、青、緑に発光する多数の矩形状の発光体Ｒ、Ｇ、Ｂを有している。発光体Ｒ、Ｇ、Ｂは、第１方向Ｘに所定のギャップをおいて交互に繰り返し配列され、第２方向には同一色の発光体が所定のギャップをおいて配列されている。第１方向Ｘのギャップは、第２方向Ｙのギャップよりも小さく設定されている。遮光層１７は、前面基板１１の周縁部に沿って延びた矩形枠部１７ａ、および矩形枠部の内側で発光体層Ｒ、Ｇ、Ｂの間をマトリックス状に延びたマトリックス部１７ｂを有している。
【００２１】
次に、画像表示装置の支持構造について、図１、図２（Ａ）、図２（Ｂ）を用いて説明する。図１は、表示パネルの、背面側から見た、分解図の一例である。なお、図１において、通常、表示パネルの背面側（画像表示面とは反対側）に表示パネルを駆動するための電気回路基板を設けているが、ここでは説明の都合上、各種の電気回路基板は省いている。図２（Ａ）は、表示パネルの背面側の斜視図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の表示パネルに支持体１０８を取り付けた画像表示装置において、図２（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａ’における断面を含む画像表示装置の断面の模式図である。尚、図２（Ａ）では一点鎖線Ａ−Ａ’が固定部材の突起部２０７を通っていないが、図２（Ｂ）では、上記一点鎖線Ａ−Ａ’が突起部２０７を通っている場合について図示している。また、実際の画像表示装置では、見栄えを良くする等の目的で、一般に、図２（Ｂ）に示した構成に加えて、更に、外装パネル等のカバー（不図示）を取り付ける。尚、一点鎖線１４４は、表示パネル（真空容器１０）の画像表示領域（又は背面基板１２）の鉛直方向（図７（Ａ）における第２方向Ｙ）の中心線に相当する。
【００２２】
真空容器１０を剛体である支持体１０８に固定するための複数の固定部材１０３（図１では１０３Ａと１０３Ｂで表記されている）が、背面基板１２の裏面（前面基板１１に対向する面（内面）とは反対側の面）に、接着部材１２２を用いて接着されている。この様に固定部材１０３が真空容器１０の裏面に強固に接着される（固着される）ので、複数の固定部材１０３を介して、真空容器１０を支持体１０８で支持することができる。尚、真空容器１０に加えて、少なくとも固定部材１０３と接着部材１２２を備える表示パネルに対して、支持体１０８は、着脱可能に固定することができる。また、図１、図２（Ａ）、図２（Ｂ）における矢印１１０は、図７の矢印１１０と同様に、細長い板状のスペーサ１４の長手方向（スペーサ長手方向）を表す矢印である。即ち、図１、図２（Ａ）、図２（Ｂ）の例では、スペーサの長手方向は、画像表示装置の水平方向（幅方向；横方向）である。
【００２３】
また、前面板１０２が、真空容器１０の前面基板１１の前面側の表面（背面基板１２に対向する面とは反対側の面）に接着部材１２１によって接着されている。本実施形態では、前面板１０２の長手方向と表示パネル１０の長手方向及びスペーサ長手方向１１０を平行になるように配置することにより、スペーサ長手方向１１０に対する変形や応力集中を少なくすることができる。前面板１０２は、平板状とし、表示パネル（真空容器１０）の画像表示領域（蛍光体Ｒ，Ｇ，Ｂが配置されている領域または面積）より大きいことが望ましい。前面板は、可視光に対して透明な部材で構成され、例えば、ガラスの板やポリカーボネートの板を用いることができるが、光学特性の観点からガラスの板が特に好ましい。前面板の厚みとしては、真空容器１０に所定の強度を持たせるために、ガラスであれば、１．５ｍｍ〜３．５ｍｍとすることが望ましい。特に、強度の観点から、前面基板１１および背面基板１２の厚みよりも厚く設定することが望ましい。
【００２４】
接着部材１２１の材質、形状、厚み、面積等は、接着部材１２１の強度、衝撃吸収、熱伝導率、前面板の平面度等を考慮して適宜設定される。接着部材１２１は、特に限定されないが、真空容器１０を形成した後に、前面板１０２を真空容器１０に接着するために、高温加熱を必要としない接着剤を用いることが望ましい。例えば、常温下で、ガラスからなる真空容器１０にガラスからなる前面板１０２を紫外線を照射することで接着することのできる、ＵＶ硬化型の樹脂接着剤を用いることができる。より具体的には、アクリル系のＵＶ硬化型の樹脂接着剤を用いることができる。前面板１０２を真空容器１０に接着部材１２１によって接着させることにより、真空容器１０の剛性、特に面方向におけるねじりの剛性が上がる。これにより、従来必要であった、背面基板１２の裏面に設ける補強フレームなどの補強部材の大幅な薄型化、軽量化を図ることができる。
【００２５】
表示パネル（真空容器１０）を剛体である支持体１０８に固定するための複数の固定部材１０３は、図１及び図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示す例では、互いに離間した、２つのライン状の固定部材（１０３Ａ、１０３Ｂ）で構成されている。固定部材１０３は、金属薄板をベースに構成されているため、柔構造部品となっている。ライン状の固定部材の各々（１０３Ａ、１０３Ｂ）は、その長手方向が板状スペーサの長手方向１１０に対して平行になるように配置される。これにより、スペーサ１４の変形やスペーサ１４が前面基板１１と当接する部分への応力集中（詳しくは後述する）を低減することができる。
【００２６】
複数の固定部材１０３は、画像表示領域（又は背面基板１２）の水平方向（図７（Ａ）における第１方向Ｘ）の中心線１４４を対称軸として、一方の固定部材１０３Ａが他方の固定部材１０３Ｂに対して線対称な関係を満たす様に配置する。また同時に、各々の固定部材は、画像表示領域（又は背面基板１２）の鉛直方向（図７（Ａ）における第２方向Ｙ）の中心線（図２（Ａ）のＡ−Ａ’線に相当する線）を対称軸として、線対称な関係を満たす様に配置する。この関係は、画像表示領域の鉛直方向の中心線（図２（Ａ）のＡ−Ａ’線に相当する線）で折り返した形状となる関係と言い換えることができる。尚、ここでは、２つの固定部材（１０３Ａ、１０３Ｂ）を用いた例を説明するが、固定部材１０３の数は２つ以上であればよい。奇数（例えば３つ）の固定部材を用いる場合には、例えば、１つの固定部材は、真空容器１０の画像表示領域の水平方向の中心線１４４上に位置するように、背面基板１２上に接着する。そして残る固定部材は、中心線１４４上に設けた固定部材から離れ、且つ、上記した２つの関係を満たすように、背面基板１２上に接着して配置すればよい。
【００２７】
各々の固定部材（１０３Ａ、１０３Ｂ）は、薄板の板状部材（２０６、２０８）と板状部材２０６に設けた突起部２０７とを備えており、突起部２０７により支持点の機能を持たせている。図１及び図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示す例では、板状部材が、幅が広い部分２０６と幅が狭い部分２０８とが連結されており、突起部２０７が、幅が広い部分２０６に設けられた形態を示している。板状部材（２０６、２０８）の背面基板１２に接着する側の面とは反対側の面に突起部２０７が設けられている。この構成により、剛体である支持体１０８と複数の固定部材１０３とが固定され、表示パネル（真空容器）が支持体１０８に固定される。板状部材と突起部２０７は強固に接続されており、接続の方法は、カシメ、圧着、溶接、接着等、どのような方法であってもよい。板状部材の幅や面積は、少なくとも突起部２０７が設けられている部分（突起部２０７の直下）において、突起部２０７の基部（板状部材との固定部）の幅及び又は面積よりも大きく設定する。これは、衝撃が真空容器１０に突起部２０７を介して入力された際に、真空容器に生じる応力を低減するためである。
【００２８】
板状部材及び突起部はアルミニウム、鉄、マグネシウム等の金属や合金で形成されていることが好ましい。板状部材２０６及び突起部２０７を金属製にすることによるメリットを以下に記す。
・電気回路や表示パネルのＧＮＤ規定部材として利用可能である。
・難燃性に優れる。
・強度的に優れる。
【００２９】
また、板状部材はプレス加工によって成形することにより、安価で良好な平面度が得られる。突起部２０７は、間隔規定部材として機能することができ、突起部２０７の形状は円柱型、四角柱型、多角柱型とあらゆる形状が可能である。突起部２０７の制作方法としては、ヘッダー加工、機械加工などを用いることができる。また、突起部２０７に支持点としての機能を持たせる為にメネジ加工を施し、真空容器１０に強固に接着された固定部材を支持体１０８にネジで固定する構造を備えることができる。また、板状部材と突起部２０７を組み合わせ、プレス加工すれば、カシメ、圧着を一度に複数箇所行うことができる。それにより、製造に必要な工数を低減できるため、固定部材の製造コストを低減できる。
【００３０】
接着部材１２２としては、両面テープや接着剤などを用いることができる。接着部材１２２の材質、形状、厚み、面積等は、接着部材１２２の強度、衝撃吸収、熱伝導率、支持部材の平面度等を考慮して適宜設定される。接着部材１２２は、固定部材と同じ形状で真空容器１０の表面に設けることが好ましい。即ち、接着部材１２２の長手方向を板状スペーサの長手方向１１０に対して平行になるように配置されることが好ましい。これによっても、スペーサの変形、応力集中を低減することができる。
【００３１】
そして、詳しくは後述するが、接着部材１２２は、落下などの衝撃が固定部材１０３に入力された際に真空容器１０に発生する応力集中を低減するために、図１に示す様に、中空部２１１を備えることが望ましい。尚、中空部２１１は、開孔２１１と言い換えることができる。中空部（開孔）２１１は、固定部材１０３と真空容器１０の表面（背面基板１２の表面）との間に配置される。特には、固定部材１０３を構成する突起部２０７と真空容器１０の表面（背面基板１２の表面）との間に配置されることが望ましい。即ち、中空部（開孔）２１１は、突起部２０７の直下に設けられることが望ましい。
【００３２】
この例では、支持体１０８は、支持台（台座）１１８と支持台１１８の上に立設させた支柱１１９を備えている。より具体的には、支持台（台座）は、机やオーディラックなどの画像表示装置を設置する設置面である。また、支柱１１９は、表示パネルの表示面を設置面に対して垂直に保持するために、支持台１１８の上に立設させた支柱である。即ち、支柱１１９の基部は支持台１１８で固定されている。尚、台座１１８と支柱１１９は、着脱可能なように、ネジなどで、結合することができる。支持体１０８は、更に、支柱１１９に対して、表示面を左右上下方向に角度調整できるように角度調整部を備えることもできる。また、支柱１１９の基部または支持台１１８に、支柱１１９を回転可能にせしめる回転機構を設けることもできる。また、ここでは、支持台１１８と支柱１１９とを別部材で構成した例を示したが、支持台と支柱を一つの部材とすることもできる。また、支柱１１９は複数設けることができる。また、支持体１０８は、画像表示装置を安定に設置することができれば、特にその形態は限定されるものではない。そのため、例えば、画像表示装置を直接壁に固定する場合には、支持台１１８に相当する部材が省略される場合や、支柱に相当する部材が省略される場合もある。
【００３３】
次に、スペーサ１４と当接する前面基板１１の構成について説明する。図７（Ｂ）、図７（Ｃ）で示した遮光層１７の上には、抵抗調整層３０が形成される場合がある。図８を用いて、前面基板１１の詳細な構成を模式的に示す。抵抗調整層３０は、遮光層１７のマトリクス部１７ｂの領域では、それぞれ第１方向Ｘに隣合う発光体間を第２方向Ｙに延びた複数の第１抵抗調整層３１Ｖと、それぞれ第２方向に隣合う発光体間を第１方向Ｘに延びた複数の第２抵抗調整層３１Ｈとを備える。発光体は第１方向ＸにＲ、Ｇ、Ｂと並んでいるため、第１抵抗調整層３１Ｖは、第２抵抗調整層３１Ｈよりも幅が狭くなっている。
例えば、第１抵抗調整層３１Ｖの幅は４０μｍ、第２抵抗調整層３１Ｈの幅は３００μｍ
である。ここで、図８（Ｂ）は図８（Ａ）のＢ−Ｂ断面図であり、図８（Ｃ）は図８（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【００３４】
抵抗調整層３０の上には、薄膜分断層３２が形成されている。薄膜分断層３２は、それぞれ抵抗調整層３０の第１抵抗調整層３１Ｖ上に形成された縦線部３３Ｖ、およびそれぞれ抵抗調整層３０の第２抵抗調整層３１Ｈ上に形成された横線部３３Ｈを有している。薄膜分断層３２は、表面が凸凹になるように適切な密度で分散された粒子とバインダとを含んで形成され、これにより、この後に蒸着などにより形成される薄膜（メタルバック）２０が分断される。薄膜分断層３２を構成する粒子としては、蛍光体、シリカ等を用いることができる。薄膜分断層３２は、遮光層１７よりも少し細めに形成されており、数値例を示すと、薄膜分断層の横線部３３Ｈの幅は２６０μｍ、縦線部３３Ｖの幅は２０μｍとなっている。
【００３５】
薄膜分断層３２の形成後、メタルバック層２０を平滑に形成するためにラッカーなどによる平滑化処理が行われる。この平滑化のための膜は、メタルバック層２０が形成された後には、焼成により焼失する。
【００３６】
平滑化処理の後、蒸着等の薄膜形成プロセスにより、メタルバック層２０が形成される。これにより、薄膜分断層３２により第１方向Ｘおよび第２方向Ｙに２次元分断された分断メタルバック層２０ａが形成される。分断メタルバック層２０ａは、それぞれ発光体Ｒ、Ｇ、Ｂに重なって位置している。この場合、分断メタルバック層２０ａ間のギャップは薄膜分断層３２の横線部３３Ｈおよび縦線部３３Ｖの幅とほぼ同じであり、第１方向Ｘには２０μｍ、第２方向Ｙには２６０μｍとなる。なお、図８（Ａ）では、図面の複雑化を避けるため、メタルバック層２０を省略して示している。
【００３７】
メタルバック層２０の上に重ねてゲッター膜２２が形成される場合もある。ＦＥＤにおいては、長期に渡り真空度を確保するために、このようにメタルバック層上にゲッター膜２２を形成することが必要になるケースがある。メタルバック層２０の形成後も薄膜分断層の作用は失われていないため、ゲッター膜２２は、メタルバック層２０と同様のパターンで２次元分断され、分断ゲッター膜２２ａが形成することができる。
【００３８】
図８（Ａ）、図８（Ｃ）に示すように、複数のスペーサ１４の各々は、薄膜分断層３２の横線部３３Ｈと対向して配設されている。スペーサ１４と対向する各横線部３３Ｈ上には、複数のスペーサ当接層４０が形成されている。各スペーサ当接層４０は、例えば銀粒子を含むペーストを印刷し焼成することにより形成される。銀以外にもＰｔやＡｕなど導電性を有する粒子が好ましく適用される。印刷の精度の面からあまり小さいサイズは形成できないので、スペーサ当接層４０の第２方向Ｙの両端部は、横線部３３Ｈの第２方向両側に２つずつ位置した４つの発光体層、分断メタルバック層２０ａに僅かに重なっている。また、複数のスペーサ当接層４０は、図８（Ａ）に示す様に、第１方向Ｘに所定の隙間を置いて間欠的に設けられている。スペーサ当接層４０の上面は薄膜分断層３２の上面よりも背面基板１２側にあるように膜厚が調整されている。これにより、スペーサ１４は、薄膜分断層３２に直接、接触することなく、スペーサ当接層４０に当接して設けられている。
【００３９】
スペーサ当接層４０はスペーサとの接触性、帯電防止などの観点から、導電性であることが望ましいが、絶縁性のものを用いることも許容される。尚、上述した例で説明した薄膜分断層や抵抗調整層は、メタルバック２０の形態や作成方法によっては省略する場合もある。あるいはまた、薄膜分断層や抵抗調整層に加えてスペーサ当接層４０も設けない場合もある。このような場合には、メタルバック２０にスペーサ１４が当接することになり、メタルバックがスペーサ当接層となる。
【００４０】
図８を用いて説明したように、スペーサ１４は、前面基板１１にスペーサ当接層４０を介して当接する場合がある。このような場合、画像表示装置への外部からの衝撃、輸送時や設置時における衝撃、不注意な取り扱いによる落下衝撃などによって、画像表示装置にダメージが生じる場合があった。より具体的には、上記衝撃により真空容器１０がＺ方向に凸形状や凹形状にたわむ等の変形を起こす。この変形に付随して、スペーサ当接層４０やメタルバック２０などのスペーサ１４が当接する部分に位置する前面基板１１上の部材が、細長い板状のスペーサ１４によるせん断力を受けて破砕されてしまう事があった。スペーサ１４と当接する前面基板１１上の部材（スペーサ当接層４０やメタルバック等）が破砕されると、その破片が、背面基板１２側に落下する等して、メタルバックと電子放出素子との間や分断メタルバック間での望まない放電が発生する場合がある。その結果、画像表示装置として機能しなくなったり、表示画像が著しく劣化する場合などがあった。
【００４１】
しかしながら、本実施形態の表示パネルでは、前面基板１１の表面に前面板１０２を接着し、複数のライン状の固定部材１０３をスペーサの長手方向１１０と平行になるように配置している。そのため、前述した各種の衝撃が支持体１０８から複数の固定部材１０３を介して真空容器１０に入力されても、スペーサ１４の変形やスペーサ１４が当接する部分（スペーサ当接層４０）に発生するせん断応力を低減できる。本実施形態の表示パネルでは、入力された衝撃は、スペーサの長手方向と平行に、複数のライン状に、真空容器１０に入力されることになる。例えば、衝撃が複数の固定部材１０３を介して入力された際に、図１や図２の鉛直方向に沿った真空容器１０の断面では、基板（１１、１２）の表面（真空側の表面）が凹凸状に変形する（あるいは正弦波の様な変形を起こす）。しかし、図１や図２の水平方向に沿った真空容器１０の断面では、鉛直方向に沿った断面に比べて、真空容器１０の変形（前面基板１１や背面基板１２の変形）を大きく抑制できる。つまり、水平方向に沿った真空容器１０の断面において、板状のスペーサ１４が、弓状に反るような変形を起こす（あるいは正弦波のような変形を起こす）ことを抑制できる。一方、スペーサ１４の長手方向と垂直な方向に沿って固定部材を設けると、衝撃が入力された際に、真空容器１０の水平方向に沿った断面では、前面基板１１と背面基板１２の表面が凹凸状に変形（正弦波の様に変形）する。同時に、スペーサも、真空容器１０の水平方向に沿った断面では、凹凸状に変形（正弦波の様に変形）する力を受ける。この現象は、表示パネルの水平方向に沿った断面では、固定部材が間隔を置いて点在する（周期的に存在する）ことになるためである。従って、衝撃が支持体１０８から固定部材（及び接着部材）を介して真空容器１０に入力されると、真空容器１０の固定部材が接着されている部分には衝撃が加わるが、固定部材が接着されていない部分には衝撃が加わらない。その結果、スペーサ１４と、前面基板１１と背面基板１２とが接する部分において、応力が集中する部分が、周期的に生じることになる。応力集中部では、スペーサを湾曲させる力が加わる事によるスペーサの破損や、後述するように、スペーサが当接する部分（スペーサ当接部）にせん断応力が発生する事によるスペーサ当接部の破損を生じ易くなる。
【００４２】
しかし、本実施形態で説明した表示パネルでは複数のライン状の固定部材１０３をスペーサの長手方向１１０と平行になるように配置しているので、上述した応力集中を抑制することができる。そのため、前述した、画像表示装置として機能しなくなることや、表示画像が著しく劣化することを防ぐ事が可能となる。
【００４３】
また、前述したように、接着部材１２２はライン状とし、その長手方向とライン状の固定部材１０３の長手方向とを、板状スペーサ１４の長手方向１１０と平行にすることが好ましい。このようにすることでスペーサ１４の長手方向１１０の断面において、接着部材１２２が存在するため、応力集中をさらに低減することができる。そして、さらに、接着部材１２２と複数のライン状の固定部材１０３とが、背面基板１２を挟んで、スペーサ１４の真裏に位置することが、応力低減の観点から、一層望ましい。
【００４４】
前述したように、接着部材１２２は、突起部２０７と真空容器１０との間に、中空部（開孔）２１１を備えることが望ましい（図１参照）。また、その面積は、突起部２０７の外形面積以上とすることが望ましい。尚、突起部２０７が半径ｒの円柱であれば、その外形面積はπｒ２と定義される。言い換えれば、突起部２０７の外形面積は、突起部２０７の、固定部材１０３を構成する板状部材（より詳細には幅が広い部分２０６）への正射影像（板状部材に垂直に投影された影）の面積とみなすことができる。
【００４５】
図３は、ある１つの突起部２０７に外部から衝撃が入力された時の真空容器１０に発生する応力と、突起部２０７の外形面積に対する接着部材１２２の中空部２１１の面積の比と、の関係を示したグラフである。図３では、横軸が中空部２１１と外形面積の比を、縦軸が衝撃が入力された突起部２０７上に位置する真空容器１０の前面基板１１に発生する応力を示している。ここで、グラフ中の”Ｘ応力”と”Ｙ応力”は、それぞれ、図２（Ａ）に示す水平方向（Ｘ方向）に対する応力と鉛直方向（Ｙ方向）に対する応力である。図３に示す様に、横軸が１以上、つまり中空部２１１の面積を突起部２０７の外形面積以上とすることで、中空部２１１を設けない場合（横軸が０）と比較して、発生する応力を１０％以上低減することができる。また、中空部２１１の面積を突起部２０７の外形面積よりも広くすることで、応力がより一層低減することがわかる。
【００４６】
この応力低減効果について、図４（Ａ）および図４（Ｂ）の模式図を用いて以下に説明する。図４（Ａ）、図４（Ｂ）は、板状部材（より詳細には幅が広い部分２０６）と突起部２０７を備える固定部材１０３と接着部材１２２の、鉛直方向に沿った、一部の断面模式図に相当する。板状部材の裏面（真空容器１０側の面）の全てに接着部材２１０を設けた場合（図３のグラフで横軸が０に相当）、図４（Ａ）に模式的に示す様に、突起部２０７に入力された衝撃は突起部２０７の直下に集中し、これが真空容器１０に伝えられる。一方、突起部２０７の直下に、突起部の外形面積よりも広い面積の中空部２１１を接着部材１２２に設けることで、板状部材（より詳細には幅が広い部分２０６）の面に対する垂直方向（奥行方向）の拘束力が弱まる。そのため、突起部２０７に衝撃が入力されたときに、板状部材が奥行方向に撓む効果を得ることができ、真空容器１０に伝わる衝撃を分散することができる。その結果、表示パネルに発生する応力を低減することができる。これにより、前述した放電の発生を抑制することができ、安定した良好な表示画像を得ることができる。
【００４７】
図１及び図２（Ａ）、図２（Ｂ）の例では、各々の固定部材（１０３Ａ、１０３Ｂ）は、交互に、且つ、連続させた、幅が広い部分２０６と幅が狭い部分２０８とを備えている。ここで、「幅が広い部分」又は「幅が狭い部分」における「幅は」、第２方向Ｙ（スペーサの長手方向１１０と直交する方向）における長さである。また、幅が広い部分２０６の上に突起部２０７を設けるのは、落下等の衝撃が突起部２０７を通じて真空容器１０に印加された際、幅が広い部分２０６において応力の拡散を行い、真空容器１０に印加される衝撃を低減するためである。この幅が広い部分２０６、つまり面積が大きい部分は、真空容器１０の剛性や、想定される落下衝撃力等により、面積及び形状、板厚が適宜決定される。また、突起部２０７のピッチ、個数も、真空容器１０の剛性や、許容する落下衝撃力等により適宜決定される。突起部２０７の第２方向Ｙ（スペーサの長手方向１１０と直交する方向）におけるピッチ（間隔）は、突起部２０７の第１方向Ｘ（スペーサの長手方向１１０と平行な方向）におけるピッチ（間隔）よりも大きく設定する。実用的には、突起部２０７の第２方向Ｙのピッチの１／２よりも小さいピッチに突起部２０７の第１方向Ｘのピッチを設定する。尚、突起部２０７の第２方向Ｙにおけるピッチは、背面基板１２に接着された複数の固定部材１０３の中の隣合う２つの固定部材のピッチ（間隔）と考えることができる（図２の例では１０３Ａと１０３Ｂとの間隔と考えることができる）。この様に設定することで、衝撃が真空容器１０に突起部を介して入力された際、スペーサ１４の長手方向１１０に沿って応力を低減でき、真空容器の変形を抑制することができるので、真空容器１０の破損を抑制できる。一方、突起部２０７の第２方向Ｙにおけるピッチ（間隔）を突起部２０７の第１方向Ｘにおけるピッチ（間隔）よりも小さく設定すると、スペーサ１４の長手方向１１０に沿って応力を低減できず、好ましくない。この場合は、ライン状の固定部材を、その長手方向をスペーサの長手方向１１０と直交する方向に沿って設けた場合と同様になる。
【００４８】
次に上述した固定部材１０３の第１の変形例を図６（Ａ）、図６（Ｂ）を用いて説明する。図６（Ａ）は図２（Ａ）と同様、本変形例の表示パネルの背面側の斜視図である。図６（Ｂ）は、図１と同様、本変形例の表示パネルの、背面側から見た、分解図である。尚、本変形例の画像表示装置の、鉛直方向に沿った、断面図は図２（Ｂ）と同様であるので省略する。
【００４９】
第１の変形例としては、図６（Ａ）に示す様に、板状部材４０６と突起部４０７とから構成されるユニット４１０を、多数、ライン状に並べて、２つの固定部材４０３（４０３Ａ、４０３Ｂ）を構成することができる。各々のユニット４１０は板状部材４０６とその上に固定された突起部４０７とを備えている。複数のユニットは、板状スペーサ１４の長手方向１１０に沿って、互いに所定距離だけ離れる（離間する）ように、且つ、複数のライン状に配列されるように、真空容器１０の裏面に接着固定される。その他の点については、図１、図２（Ａ）、図２（Ｂ）を用いて説明した例と同様である。従って、第１の変形例は、図１、図２で示した固定部材１０３を構成していた幅が狭い部分２０８を取り除いた構成（幅が広い部分２０６と狭い部分２０８とが連続していない構成）に相当する。
【００５０】
上記した変形例においても、真空容器１０内のスペーサ１４の変形やスペーサ１４が当接する部分（スペーサ当接層４０）に発生するせん断応力を低減できる。本発明における固定部材は、従来、真空容器の裏面に設けられていた補強フレームのような真空容器の補強のための部材としての機能は実施的に備えてない。真空容器１０の剛性、特に面方向におけるねじりの剛性については、前面板１０２が、その役割を担っている。そのため、本発明の表示パネルおよび画像表示装置では、真空容器１０の裏面に従来設けていた複雑で重厚な補強フレームのような部材を設けずに済む。
【００５１】
次に上述した固定部材１０３の第２の変形例を図５（Ａ）、図５（Ｂ）を用いて説明する。図５（Ａ）は、図１と同様、表示パネルの、背面側から見た、分解図である。図５（Ｂ）は図２（Ｂ）と同様、画像表示装置の、鉛直方向に沿った、断面模式図である。尚、本変形例の表示パネルの背面側の斜視図は図２（Ａ）と同様であるので省略する。図１、図２（Ａ）、図２（Ｂ）では、接着部材１２２に中空部（開孔）２１１を設けた例を説明した。しかしながら、図５（Ａ）、図５（Ｂ）に示すように、開孔２１１内に、接着部材１２２とは異なる材料からなる部材３１１を設けることもできる。この場合、部材３１１の材料は、接着部材１２２よりもヤング率を低い材料とすることが望ましい。部材３１１は、各々の開孔２１１を充填するように設けることができるが、各々の開孔２１１を埋める形態だけでなく、部材３１１がその一部に気泡のような空間を有する形態とすることもできる。また、一部の開孔２１１のみを部材３１１によって埋める形態とすることもできる。また、部材３１１は、突起部３０７と幅が広い部分３０６と幅が狭い部分３０８とを備える固定部材３０３を、表示パネル１０に接着する、接着部材としての機能を有することが、固定部材３０３の安定な固定を実現する上で望ましい態様である。部材３１１は、実用的には、接着部材２１１のヤング率の１０分の１以下のヤング率を備えることが望ましい。また、この形態においても、固定部材３０３は、上述した第１の変形例のように、固定部材３０３を構成する幅が狭い部分３０８を取り除いた構成とすることもできる。
【実施例】
【００５２】
以下、具体的な実施例について説明する。
まず、下記実施例１及び２に係る画像表示装置に共通する事項について説明する。実施例１および２において、真空容器１０を構成する前面基板１１の表面（大気側の面）に前面板１０２が接着部材１２１を用いて接着固定されている。また、真空容器１０を構成する背面基板１２の表面（大気側の面）に固定部材（１０３、４０３）が接着部材１２２を介して接着固定されている。真空容器１０の詳細は、基本的に、図７、図８を用いて説明したものと同じである。画像表示領域は対角５５インチとした。また電子放出素子１８として表面伝導型電子放出素子を用いた。電子放出素子１８は、銀粒子を含有する導電性ペーストを焼成して形成した走査配線と信号配線のそれぞれに接続している。前面基板１１と背面基板１２の厚みは１．８ｍｍとし、前面基板１１と背面基板１２との間隔を１．６ｍｍとした。
【００５３】
扁平で矩形状の真空容器１０は真空中で封着され、その内部は１．０×１０−５Ｐａに保たれている。側壁１３はガラスからなり、接着部材２３としてインジウムを用いた。前面基板１１と背面基板１２との接合は、真空チャンバー内で、接合部材を局所的に加熱しながら、背面基板１２を前面基板１１側に押しつけることによって行った。そして、また、複数の細長い板状のスペーサ１４は、扁平で矩形状の真空容器１０の長手方向（”第１方向Ｘ”又は”水平方向”）と同じ方向に長手方向１１０を有する。複数の細長い板状のスペーサ１４は、真空容器１０の長手方向と直交する方向（”第２方向Ｙ”または”鉛直方向”）に、１５ｍｍの間隔を置いて、配置されている。スペーサ１４はガラスからなり、その厚みは２００μｍとした。スペーサ１４は走査配線上に設け、その長手方向の両端部を背面基板１２に無機接着剤（東亞合成製のアロンセラミックＤ）によって固定した。また、前面板１０２の長手方向と真空容器１０の長手方向及び板状のスペーサ１４の長手方向１１０を平行になるように配置している。また、前面板１０２は、前面基板１１及び背面基板１２と同じガラス板であり、真空容器１０の画像表示領域より大きい。実施例では、前面板１０２の厚みは２．５ｍｍとした。その大きさは前面基板１１と同じとしたが、ガラスであれば厚みは実用上１．５ｍｍから３．５ｍｍの範囲であればよい。接着部材１２１はアクリル系のＵＶ硬化樹脂接着剤を使用した。そして、前面板１０２の前面基板１１に対向する面の全面にアクリル系のＵＶ硬化樹脂接着剤を塗布し、その厚みは０．５ｍｍとしたが、実用上厚みは０．１ｍｍから１ｍｍの範囲であればよい。アクリル系のＵＶ硬化樹脂はヤング率１〜１０ＭＰａで、破断伸びが１００％以上のものを使用する。このような前面板１０２と接着部材１２１との組み合わせによるメリットとして、画像表示部における、外光の反射や写り込みを防止できる。
【００５４】
接着部材１２２としては接着剤や両面テープなどが考えられるが、接着剤としてはシリコーン系の弾性を有する樹脂接着剤を用いることができ、両面テープとしてはアクリル基材の両面テープを用いることができる。実施例では、シリコーン系の弾性を有する樹脂接着剤を用いた。シリコーン樹脂接着剤はヤング率１〜１０ＭＰａで、破断伸びが１００％以上のものを使用する。シリコーン樹脂接着剤は、固定部材１０３の背面基板１２に対向する面の所定の面に塗布され、厚みを１ｍｍとしたが、実用上、厚みは０．１〜２ｍｍの範囲であればよい。
【００５５】
＜実施例１＞
本実施例で用いた固定部材１０３は、図２に示した構成を備える。図２（Ａ）は、本実施例における表示パネルの背面側の斜視図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の真空容器１０を用いた画像表示装置の、図２（Ａ）の一点鎖線Ｂ−Ｂ’に相当する断面における、断面模式図である。尚、図２（Ａ）では一点鎖線Ａ−Ａ’が固定部材の突起部２０７を通っていないが、図２（Ｂ）では、一点鎖線Ｃ−Ｃ’が突起部２０７を通っている場合について図示している。本実施例で用いた固定部材１０３は、図１、図２に示した構成を備える。２本のライン状の固定部材（１０３Ａ、１０３Ｂ）を、互いに離間して、真空容器１０を構成する背面基板１２の裏面に接着部材１２２によって接着した。それぞれの固定部材（１０３Ａ、１０３Ｂ）は、複数の幅が広い部分２０６と複数の幅が狭い部分２０８とが交互に設けられて構成された板状部材と、幅が広い部分２０６のそれぞれの上に固着された複数の突起部２０７と、により形成される。板状部材はプレス加工により成型した。突起部２０７は、支持体１０８に真空容器１０を固定し真空容器を支持する為の支持点としての機能を持たせる為に、メネジ加工を施した。本実施例では、突起部２０７はヘッダー加工により形成した。板状部材と突起部２０７の固定は、板状部材と接する箇所における突起部２０７に対し、ローレット加工及び溝加工を施し、裏面からの圧入カシメを実施した。
【００５６】
固定部材１０３の形状は、幅が広い部分２０６は縦６０ｍｍ×横６０ｍｍであり、幅が狭い部分２０８は縦１０ｍｍ×横１４０ｍｍとした。また、固定部材１０３の厚みは２ｍｍとした。ここでは厚みを２ｍｍに設定したが、材質が金属や合金であれば、実用上は１ｍｍ以上３０ｍｍ未満とすることが好ましく、１０ｍｍ未満とすることがより好ましい。また、固定部材１０３の材料としては、亜鉛メッキ鋼板を用いた。また、１つの幅が広い部分２０６の中央部に１つの突起部２０７を固定した。尚、ここでは、突起部２０７は、その頂部（背面基板１２の裏面から最も離れた部分）の背面基板１２の裏面からの高さが２５ｍｍとした。実用的には、回路基板の配置などを考慮して、突起部２０７の背面基板１２の裏面からの高さは、５ｍｍ以上３０ｍｍ未満であればよい。突起部２０７の材料としては、ステンレス鋼を用いた。また突起部２０７（支持点）の水平方向ピッチは２００ｍｍとした。２本の固定部材（１０３Ａ、１０３Ｂ）は、間隔を空けて、真空容器１０の裏面（背面基板１２の大気側の面）上に設けた。そして、固定部材１０３にネジ留めにより支持体１０８を固定した。尚、本実施例では、２つの固定部材（１０３Ａ、１０３Ｂ）を用いたが、固定部材の数は２つ以上であることができる。また、本実施例では、突起部２０７（支持点）の鉛直方向ピッチは４２０ｍｍとしたが、実用上４００〜４３０ｍｍの範囲であれば良い。真空容器１０に対する固定部材１０３の位置は、真空容器１０の画像表示領域（又は背面基板１２）の水平方向（板状スペーサ１４の長手方向１１０）の中心線を対称軸として、一方の固定部材１０３Ａが他方の固定部材１０３Ｂに対して線対称な関係を満たす。また、それぞれの固定部材（１０３Ａ、１０３Ｂ）は、画像表示領域（又は背面基板１２）の鉛直方向の中心線を対称軸として、線対称な関係（画像表示領域の鉛直方向の中心線で折り返した形状）となるように配置した。突起部２０７はφ１６ｍｍの円柱形状とした。尚、突起部２０７の形状としては円柱型ではなく、四角柱型、多角柱型でもよい。これらの寸法は、真空容器１０の剛性、前面板１０２の剛性、接着部材１２１の機械的特性、接着部材１２２の機械的特性、また複数の固定部材１０３の剛性により変化させ、適正値を導き出す事ができる。
【００５７】
接着部材１２２の形状は、固定部材１０３と同じ形状になるように、幅が広い部分２０６の直下では縦６０ｍｍ×横６０ｍｍとし、幅が狭い部分２０８の直下では縦１０ｍｍ×横１４０ｍｍとした。また、中空部２１１の形状を突起部２０７の外形面積以上になる縦４０ｍｍ×横４０ｍｍとなるようにした。即ち、接着部材１２２の幅が広い部分２０６の直下は、幅１０ｍｍ、縦６０ｍｍ×横６０ｍｍの口の字形状で、厚みは０．５ｍｍとした。このような形状にすることにより、真空容器１０の前面基板１１の応力が４０％低減することを確認した。尚、中空形状２１１は四角形という限定はなく、円形、多角形でもよい。これらの寸法は、真空容器１０の剛性および重量、前面板１０２の剛性および重量、接着部材１２１の機械的特性、接着部材１２２の機械的特性、また複数の固定部材１０３の剛性により変化させ、適正値を導き出す事ができる。
【００５８】
前面板１０２が接着部材１２１によって接着された真空容器１０が、複数の固定部材１０３を介して、支持体１０８に支持されたことによる効果を確認するために、２０ｃｍの高さからの落下衝撃試験および振動試験を行った。尚、その際に、直接的な衝撃および振動が支持体１０８に加わるようにして行った（衝撃および振動が、真空容器１０に対して支持体１０８（固定部材１０３）を介して加わるようにした）。その結果、真空容器１０の割れが無い事、また真空容器１０の割れ応力より低い応力発生であることを確認した。
【００５９】
また、真空容器に発生する応力は、支持点となる突起部２０７の数を増加させる事により、下げる事が可能となる。また、上記した落下衝撃試験を行った後に、画像表示装置として、画像を表示させたところ放電現象は確認されず、長期に渡って安定な表示画像を得ることができた。また、真空容器１０を解体したところ、スペーサ１４自体の破損はなく、スペーサ１４によって、メタルバック２０やスペーサ当接層４０が破砕された痕跡は見られなかった。
【００６０】
また、複数の固定部材１０３を上記した形状とする事により、電気回路基板の実装面を平らにすることができ、支持体１０８と背面基板１２との間に従来のような補強フレームの位置をほとんど考慮せずに電気回路を好ましい位置に配置することができた。そのため、電気回路の設計上の制約を減らすことができた。設計上の制約としては、突起部２０７との干渉を回避することが挙げられる。しかし、突起部２０７の形状に応じて、回路基板または回路基板を固定した基板の一部に穴を空けるか、突起部２０７が無い箇所に回路基板を配置する事により、設計上の制約が小さくすることができた。また、従来と同程度の表示パネルの強度を得るために従来必要であった補強フレームなどの支持部材に比べて、表示パネルの大幅な重量削減、費用削減効果が得られた。
【００６１】
尚、比較例として、本実施例１の２つの固定部材と接着部材１２２を９０°回転させて（鉛直方向に沿うように配置して）、真空容器１０を構成する背面基板１２の裏面に設けた。そして、実施例１と同様の落下衝撃試験を行ったところ、スペーサ１４による、スペーサ当接層４０の一部の破砕が確認された。また、一部のスペーサにも破損が確認された。尚、鉛直方向とは、板状スペーサ１４の長手方向１１０と直交する方向である。
【００６２】
＜実施例２＞
本実施例は、接着部材の構成が実施例１とは異なる構成となっている。以下では、実施例１と異なる点についてのみ説明する。本実施例での接着部材は、図５に示すように、実施例１の接着部材１２２とは異なる機械的特性を有する接着部材３１１を、実施例１の接着部材１２２の中空部２１１に充填して構成している。機械的特性とは、ここでは、具体的には、ヤング率を指しており、接着部材３１１のヤング率は１ＭＰａ、接着部材１２２のヤング率は１０ＭＰａである。また、接着部材３１１は突起部３０７の外形面積以上の面積となる、縦４０ｍｍ×横４０ｍｍの正方形とした。尚、前記接着部材３１１は四角形という限定はなく、円形、多角形でもよい。また、接着部材１２２と接着部材３１１の厚みは０．５ｍｍとした。
【００６３】
固定部材（３０３Ａ、３０３Ｂ）を構成する、板状部材（３０６、３０８）と突起部３０７は、実施例１の板状部材（２０６、２０８）と突起部２０７と同様に形成する。また、それらの形状及び突起部間のピッチ、板状部材と突起部３０７の固定方法も実施例１と同様とした。実施例１と同様の落下衝撃試験を行ったところ、本実施例においても、実施例１と同様、スペーサの破損や、メタルバック２０やスペーサ当接層４０が破砕された痕跡は見られなかった。
【００６４】
＜実施例３＞
本実施例で用いた２つの固定部材（４０３Ａ、４０３Ｂ）は、図６に示した構成を備える。以下では、実施例１と異なる点についてのみ説明する。図６（Ａ）は、本実施例における真空容器１０の背面側の斜視図である。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の真空容器１０を用いた画像表示装置の、図６（Ａ）における鉛直方向に沿った断面（一点鎖線Ｃ−Ｃ’に相当する断面）における、断面模式図である。尚、図６（Ａ）では一点鎖線Ｃ−Ｃ’が固定部材を通っていないが、図６（Ｂ）では、一点鎖線Ｃ−Ｃ’が固定部材と交差している場合について図示している。各々が板状部材４０６と突起部４０７とから構成される複数のユニット４１０を、２列（各列が水平方向に平行）に並べることによって、２つの固定部材（４０３Ａ、４０３Ｂ）を構成している。
【００６５】
本実施例は、実施例１と比較して、幅が狭い部分２０８が省かれた構成（幅が広い部分２０６と狭い部分２０８とが連続していない構成）に相当する。従って、本実施例における板状部材４０６が、実施例１における幅が広い部分２０６に相当し、板状部材４０６は、縦６０ｍｍ×横６０ｍｍである。そして、本実施例における突起部４０７は実施例１における突起部２０７に相当する。各々の板状部材４０６の中央部に１つの突起部４０７が固定されて、ユニット４１０が構成されている。本実施例では、突起部２０７の水平方向のピッチが１５０ｍｍとなるように、７個のユニット４１０を水平方向（スペーサ１４の長手方向１１０）に一列に並べることによって、１つの固定部材４０３を構成した。そして、２つの固定部材４０３が鉛直方向（スペーサ１４の長手方向１１０に直交する方向）に離間するように、真空容器１０の背面（背面基板１２の大気側の面）上に、中空部４１１を設けた接着部材１２２によって接着されている。中空部４１１は、実施例１と同様に、突起部４０７の外形面積以上に設定されている。尚、各ユニットを構成する突起部２０７（支持点）の鉛直方向のピッチが４２０ｍｍとなるように各ユニットを接着した。尚、１つの固定部材（４０３Ａまたは４０３Ｂ）を構成するユニット４１０の数は７個に限定されるものではないが、各列（１つの固定部材）を構成するユニット４１０の数は等しくすることが好ましい。
【００６６】
固定部材（４０３Ａ、４０３Ｂ）を構成する、板状部材４０６（実施例１における幅が広い部分２０６）と突起部４０７（実施例１における突起部２０７）は、実施例１と同様に形成する。また、形状及び支持点のピッチ、板状部材４０６と突起部４０７の固定方法も実施例１と同様とした。実施例１と同様の落下衝撃試験を行ったところ、本実施例においても、スペーサの破損や、メタルバック２０やスペーサ当接層４０が破砕された痕跡は見られなかった。
【００６７】
固定部材を本実施例の構成にする事により、実施例１における幅が狭い部分２０８を省く事ができ、更に表示パネルの重量削減、費用削減効果が得られる。
【００６８】
以上述べたように、本発明により、画像表示装置に落下衝撃などの大きな衝撃が入力された場合においても、スペーサの変形やスペーサ当接部のせん断応力を低減でき、放電の発生を抑制し、安定した良好な表示画像を得ることができた。また、画像表示装置の薄型、軽量化、低コスト化を実現できた。
【符号の説明】
【００６９】
１０ 真空容器
１１ 前面基板
１２ 背面基板
１４ スペーサ
１０２ 前面板
１０３ 固定部材
１０８ 支持体
１２２ 接着部材
２０７ 突起部
２１１ 中空部（開孔部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示パネルおよび画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＥＤなどの電子放出素子から放出された電子を蛍光体等の発光体に照射するタイプの画像表示装置が知られている。このような画像表示装置は、内部が大気圧よりも低い圧力（真空）に維持された扁平な矩形状の真空容器を備える表示パネル（ディスプレイパネル）を用いる。内部の空間を真空に維持するために、扁平な矩形状の真空容器の内部には、一般に、複数のスペーサが設けられる。
【０００３】
このような扁平な矩形状の真空容器を備える表示パネルを有する画像表示装置では、画像表示装置に加えられる衝撃により真空容器が破損する事を防ぐことが求められる。また、真空容器の外形状の破損だけでなく、真空容器の内部の画像表示に係る部材の破損を防ぐことも求められる。真空容器が破損する要因となる衝撃としては、画像表示装置への外部からの衝撃、輸送時や設置時における衝撃、不注意な取り扱いによる落下衝撃などがある。
【０００４】
特許文献１には、真空容器の機械的強度を向上するために、表示パネルを構成する真空容器の背面（表示面とは反対側の面）に取付けられた補強フレームが開示されている。補強フレームは、扁平な矩形状の真空容器の長辺とほぼ平行に延びた一対の第１枠部と、真空容器の短辺とほぼ平行に延びているとともに一対の第１枠部を連結した一対の第２枠部とを有することが開示されている。
【０００５】
特許文献２には、各々の長手方向が平行になるように配列された複数の細長い板状のスペーサを備える真空容器が開示されている。そして、蛍光面を被覆するメタルバック層の上に間欠的に設けられた複数のスペーサ当接層に、細長い板状のスペーサを当接させた形態が開示されている。また、特許文献３には、表示パネルを構成する真空容器の表示面に保護板を設けることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−０１１７６４号公報
【特許文献２】特開２００６−１８５７２３号公報
【特許文献３】特開平１０‐３２６５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来は、特許文献１に開示されている補強フレームのような高強度な背面支持部材を表示パネルを構成する真空容器の背面に設けて、真空容器の強度を補強する必要があった。具体的には、十分な強度を得るために、背面支持部材強度の厚みを厚くすることによって真空容器の耐衝撃性（補強強度）を増していた。そのため、画像表示装置は、重量が重く、コストが高くなる、といった問題があった。また、大きな背面支持部材が存在することで、駆動回路などの電気回路基板や電源を実装することのできる領域が制限されるなどして、画像表示装置の薄型化に影響を与えるなどの問題もあった。
【０００８】
本発明は上記問題を解決するためになされたものであって、補強強度を損なわずに、軽量化、低コスト化を実現可能な表示パネルおよび該表示パネルを用いた画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る第１の態様は、前面板が接着された前面基板と、該前面基板と対向する面を備える背面基板と、前記前面基板と前記背面基板との間に、互いの長手方向が平行になるように設けられた複数の板状のスペーサと、を備える真空容器と、前記背面基板の前記前面基板と対向する面とは反対側の面に接着された、複数のライン状の固定部材と、を少なくとも備える表示パネルであって、前記複数のライン状の固定部材の各々は、互いに所定の間隔を置いて、且つ、前記複数のスペーサの前記長手方向に沿うように、前記背面基板に接着部材によって接着されており、前記複数のライン状の固定部材の各々は、前記背面基板に接着部材によって接着された板状部材と、該板状部材の、前記背面基板とは反対側の表面に設けられた複数の突起部とを備えており、前記接着部材は、前記板状部材と前記背面基板との間に開孔を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る第２の態様は、前面板が接着された前面基板と、該前面基板と対向する面を備える背面基板と、前記前面基板と前記背面基板との間に、互いの長手方向が平行になるように設けられた複数の板状のスペーサと、を備える真空容器と、前記背面基板の前記前面基板と対向する面とは反対側の面に接着された、複数のライン状の固定部材と、該真空容器を該固定部材を介して支持する支持体と、を少なくとも備える画像表示装置であって、前記複数のライン状の固定部材の各々は、互いに所定の間隔を置いて、且つ、前記複数のスペーサの前記長手方向に沿うように、前記背面基板に接着部材によって接着されており、前記複数のライン状の固定部材の各々は、前記背面基板に接着部材によって接着された板状部材と、該板状部材の、前記背面基板とは反対側の表面に設けられ、且つ、各々が前記支持体に固定される、複数の突起部とを備えており、前記接着部材は、前記板状部材と前記背面基板との間に開孔を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、薄型、軽量化、低コスト化を実現可能な画像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】表示パネルの分解図の一例を示す模式図である。
【図２】表示パネルの構成例を示す模式図である。
【図３】前面基板に発生する応力を示すグラフである。
【図４】衝撃が入力された際の固定部材の変形の様子を示す模式図である。
【図５】変形例を示す模式図である。
【図６】変形例を示す模式図である。
【図７】表示パネルの模式図である。
【図８】表示パネルの前面基板側の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について説明する。尚、各図において共通する符号を用いている部材は、同じ部材を指す。本発明は、図７（Ａ）に示すような扁平な矩形状の真空容器１０を備える表示パネルおよび当該表示パネルを用いた画像表示装置に有効である。特に、落下衝撃時などにおいて真空容器１０の特定方向の変形の緩和や特定方向の応力発生の緩和が必要な、画像表示装置および表示パネルに有効である。扁平な矩形状の真空容器１０は、その内部空間が大気圧よりも低い圧力に維持されており、扁平な矩形状の真空容器の長手方向と同じ方向に長手方向を有する細長い板状のスペーサを複数有する。
【００１４】
表示パネル（ディスプレイパネル）は、いわゆるディスプレイモジュールを指し、少なくとも真空容器１０と、真空容器１０を支持体に固定するための固定部材および固定部材を真空容器に接着する接着部材を備える。更に、一般に、真空容器内の電子放出素子やアノード電極を駆動するための駆動回路を備える。一方、画像表示装置は、表示パネルに加え、少なくとも表示パネルを設置面に載せるための支持体を備える装置を指す。そして、さらに、必要に応じて、テレビ信号を受信する受信機や、入力された画像信号を表示パネルの特性に合わせて所定の処理を加える画像処理回路や、スピーカーなども備えた装置を指す。
【００１５】
図７（Ａ）〜（Ｃ）を用いて、本発明が好ましく適用される表示パネルについて先ず説明する。図７（Ａ）は表示パネルを構成する真空容器１０の一部を切り欠いて模式的に示した斜視図であり、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＡ−Ａ線における断面模式図である。また、図７（Ｃ）は前面基板１１の一部を背面基板１２側から見た際の模式図である。このような表示パネルの一例としては、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）がある。図７（Ａ）に示すように、真空容器１０は、それぞれ矩形状のガラス板からなる前面基板１１、および背面基板１２を備えており、これらの基板は１〜２ｍｍのギャップを置いて対向配置されている。前面基板１１および背面基板１２の厚みは、０．５ｍｍ〜３ｍｍであり、好ましくは２ｍｍ以下である。前面基板１１および背面基板１２の周縁部同士を矩形枠状の側壁１３を介して接合し、前面基板１１と背面基板１２との間を１０−４Ｐａ程度以下の高真空に維持することで、偏平な矩形状の真空容器１０が構成されている。尚、前面基板１１と背面基板１２との間（空間）は、所定の間隔に維持されている。その間隔としては、例えば、２００μｍ以上３ｍｍ以下、より実用的な範囲としては、１ｍｍ以上２ｍｍ以下である。側壁１３は、例えば、ガラスや金属で構成することができる。また、例えば、低融点ガラスや低融点金属等のシール機能を備える接着剤を接着部材２３として用いることができる。接着部材２３が、前面基板１１および背面基板１２と側壁１３とを接着することにより、前面基板１１の周縁部と背面基板１２の周縁部とが封着され、これらの基板同士が接合されている。ここでは、接合部材を側壁１３と接着部材２３とから構成したが、前面基板１１と背面基板１２との間に維持する間隔によっては、側壁１３を省略することもできる。即ち、接合部材は、前面基板１１と背面基板１２との間に維持する空間を、取り囲み且つ気密に保持すると共に、前面基板１１と背面基板１２とを接合することができれば、その構造は限定されるものではない。
【００１６】
また、図７（Ｂ）に示すように、前面基板１１の内面には蛍光体などの発光体層１５が設けられている。この発光体層１５は、赤、緑、青に発光する発光体Ｒ，Ｇ，Ｂと、マトリックス状の遮光体１７とを有している。発光体層１５上には、例えば、アルミニウムを主成分としアノード電極として機能するメタルバック層２０が形成されている。更に、メタルバック層２０の上にゲッター膜２２が形成される場合がある。表示動作時、メタルバック層２０には所定のアノード電圧が印加される。
【００１７】
背面基板１２の前面基板１１に対向する面（内面）には、発光体層１５の発光体Ｒ、Ｇ、Ｂを励起する電子源として、それぞれが電子ビームを放出する多数の電子放出素子１８が設けられている。これらの電子放出素子１８は、画素（発光体Ｒ，Ｇ，Ｂ）に対応してマトリクス状に配列されている。なお、電子放出素子１８としては、例えば、表面伝導型電子放出素子や電界放出型電子放出素子などを適用できる。背面基板１２の内面上には、電子放出素子１８を駆動する多数本の配線２１がマトリクス状に設けられ、その端部は真空容器１０の外部に引出されている。
【００１８】
背面基板１２と前面基板１１の間には、これらの基板に作用する大気圧を支持するため、多数の細長い板状のスペーサ１４が配置されている。前面基板１１および背面基板１２の長手方向（長辺方向）を第１方向Ｘ、これと直交する方向（幅方向又は短辺方向）を第２方向Ｙとした場合、板状のスペーサ１４は第１方向Ｘに延びている。言い換えると、板状のスペーサ１４の長手方向１１０が、第１方向Ｘとなる。そして、多数の板状のスペーサ１４は、第２方向Ｙに所定の間隔を置いて配設されている。第２方向Ｙにおける間隔としては、例えば１ｍｍ〜５０ｍｍとすることができる。スペーサ１４は細長いガラスの板やセラミックスの板から構成することができる。また、必要に応じて、上記の板の表面に、高抵抗膜を配置したり、凹凸を設けたりする場合もある。スペーサ１４は、その幅（第２方向Ｙにおける長さ）に比べて高さ（Ｚ方向における長さ）が数倍から十数倍大きく、また、その長さ（第１方向Ｘにおける長さ）は、高さに比べて数十倍から数百倍大きい。
【００１９】
上記した真空容器を備える表示パネルおよび画像表示装置では、画像を表示する場合、メタルバック層２０を介して発光体層Ｒ、Ｇ、Ｂにアノード電圧を印加する。また、同時に、電子放出素子１８から放出された電子ビームをアノード電圧により加速して発光体へ衝突させる。これにより、対応する発光体Ｒ、Ｇ、Ｂが励起されて発光し、カラー画像を表示する。
【００２０】
図７（Ｃ）に示すように、発光体層１５は、赤、青、緑に発光する多数の矩形状の発光体Ｒ、Ｇ、Ｂを有している。発光体Ｒ、Ｇ、Ｂは、第１方向Ｘに所定のギャップをおいて交互に繰り返し配列され、第２方向には同一色の発光体が所定のギャップをおいて配列されている。第１方向Ｘのギャップは、第２方向Ｙのギャップよりも小さく設定されている。遮光層１７は、前面基板１１の周縁部に沿って延びた矩形枠部１７ａ、および矩形枠部の内側で発光体層Ｒ、Ｇ、Ｂの間をマトリックス状に延びたマトリックス部１７ｂを有している。
【００２１】
次に、画像表示装置の支持構造について、図１、図２（Ａ）、図２（Ｂ）を用いて説明する。図１は、表示パネルの、背面側から見た、分解図の一例である。なお、図１において、通常、表示パネルの背面側（画像表示面とは反対側）に表示パネルを駆動するための電気回路基板を設けているが、ここでは説明の都合上、各種の電気回路基板は省いている。図２（Ａ）は、表示パネルの背面側の斜視図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の表示パネルに支持体１０８を取り付けた画像表示装置において、図２（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ａ’における断面を含む画像表示装置の断面の模式図である。尚、図２（Ａ）では一点鎖線Ａ−Ａ’が固定部材の突起部２０７を通っていないが、図２（Ｂ）では、上記一点鎖線Ａ−Ａ’が突起部２０７を通っている場合について図示している。また、実際の画像表示装置では、見栄えを良くする等の目的で、一般に、図２（Ｂ）に示した構成に加えて、更に、外装パネル等のカバー（不図示）を取り付ける。尚、一点鎖線１４４は、表示パネル（真空容器１０）の画像表示領域（又は背面基板１２）の鉛直方向（図７（Ａ）における第２方向Ｙ）の中心線に相当する。
【００２２】
真空容器１０を剛体である支持体１０８に固定するための複数の固定部材１０３（図１では１０３Ａと１０３Ｂで表記されている）が、背面基板１２の裏面（前面基板１１に対向する面（内面）とは反対側の面）に、接着部材１２２を用いて接着されている。この様に固定部材１０３が真空容器１０の裏面に強固に接着される（固着される）ので、複数の固定部材１０３を介して、真空容器１０を支持体１０８で支持することができる。尚、真空容器１０に加えて、少なくとも固定部材１０３と接着部材１２２を備える表示パネルに対して、支持体１０８は、着脱可能に固定することができる。また、図１、図２（Ａ）、図２（Ｂ）における矢印１１０は、図７の矢印１１０と同様に、細長い板状のスペーサ１４の長手方向（スペーサ長手方向）を表す矢印である。即ち、図１、図２（Ａ）、図２（Ｂ）の例では、スペーサの長手方向は、画像表示装置の水平方向（幅方向；横方向）である。
【００２３】
また、前面板１０２が、真空容器１０の前面基板１１の前面側の表面（背面基板１２に対向する面とは反対側の面）に接着部材１２１によって接着されている。本実施形態では、前面板１０２の長手方向と表示パネル１０の長手方向及びスペーサ長手方向１１０を平行になるように配置することにより、スペーサ長手方向１１０に対する変形や応力集中を少なくすることができる。前面板１０２は、平板状とし、表示パネル（真空容器１０）の画像表示領域（蛍光体Ｒ，Ｇ，Ｂが配置されている領域または面積）より大きいことが望ましい。前面板は、可視光に対して透明な部材で構成され、例えば、ガラスの板やポリカーボネートの板を用いることができるが、光学特性の観点からガラスの板が特に好ましい。前面板の厚みとしては、真空容器１０に所定の強度を持たせるために、ガラスであれば、１．５ｍｍ〜３．５ｍｍとすることが望ましい。特に、強度の観点から、前面基板１１および背面基板１２の厚みよりも厚く設定することが望ましい。
【００２４】
接着部材１２１の材質、形状、厚み、面積等は、接着部材１２１の強度、衝撃吸収、熱伝導率、前面板の平面度等を考慮して適宜設定される。接着部材１２１は、特に限定されないが、真空容器１０を形成した後に、前面板１０２を真空容器１０に接着するために、高温加熱を必要としない接着剤を用いることが望ましい。例えば、常温下で、ガラスからなる真空容器１０にガラスからなる前面板１０２を紫外線を照射することで接着することのできる、ＵＶ硬化型の樹脂接着剤を用いることができる。より具体的には、アクリル系のＵＶ硬化型の樹脂接着剤を用いることができる。前面板１０２を真空容器１０に接着部材１２１によって接着させることにより、真空容器１０の剛性、特に面方向におけるねじりの剛性が上がる。これにより、従来必要であった、背面基板１２の裏面に設ける補強フレームなどの補強部材の大幅な薄型化、軽量化を図ることができる。
【００２５】
表示パネル（真空容器１０）を剛体である支持体１０８に固定するための複数の固定部材１０３は、図１及び図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示す例では、互いに離間した、２つのライン状の固定部材（１０３Ａ、１０３Ｂ）で構成されている。固定部材１０３は、金属薄板をベースに構成されているため、柔構造部品となっている。ライン状の固定部材の各々（１０３Ａ、１０３Ｂ）は、その長手方向が板状スペーサの長手方向１１０に対して平行になるように配置される。これにより、スペーサ１４の変形やスペーサ１４が前面基板１１と当接する部分への応力集中（詳しくは後述する）を低減することができる。
【００２６】
複数の固定部材１０３は、画像表示領域（又は背面基板１２）の水平方向（図７（Ａ）における第１方向Ｘ）の中心線１４４を対称軸として、一方の固定部材１０３Ａが他方の固定部材１０３Ｂに対して線対称な関係を満たす様に配置する。また同時に、各々の固定部材は、画像表示領域（又は背面基板１２）の鉛直方向（図７（Ａ）における第２方向Ｙ）の中心線（図２（Ａ）のＡ−Ａ’線に相当する線）を対称軸として、線対称な関係を満たす様に配置する。この関係は、画像表示領域の鉛直方向の中心線（図２（Ａ）のＡ−Ａ’線に相当する線）で折り返した形状となる関係と言い換えることができる。尚、ここでは、２つの固定部材（１０３Ａ、１０３Ｂ）を用いた例を説明するが、固定部材１０３の数は２つ以上であればよい。奇数（例えば３つ）の固定部材を用いる場合には、例えば、１つの固定部材は、真空容器１０の画像表示領域の水平方向の中心線１４４上に位置するように、背面基板１２上に接着する。そして残る固定部材は、中心線１４４上に設けた固定部材から離れ、且つ、上記した２つの関係を満たすように、背面基板１２上に接着して配置すればよい。
【００２７】
各々の固定部材（１０３Ａ、１０３Ｂ）は、薄板の板状部材（２０６、２０８）と板状部材２０６に設けた突起部２０７とを備えており、突起部２０７により支持点の機能を持たせている。図１及び図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示す例では、板状部材が、幅が広い部分２０６と幅が狭い部分２０８とが連結されており、突起部２０７が、幅が広い部分２０６に設けられた形態を示している。板状部材（２０６、２０８）の背面基板１２に接着する側の面とは反対側の面に突起部２０７が設けられている。この構成により、剛体である支持体１０８と複数の固定部材１０３とが固定され、表示パネル（真空容器）が支持体１０８に固定される。板状部材と突起部２０７は強固に接続されており、接続の方法は、カシメ、圧着、溶接、接着等、どのような方法であってもよい。板状部材の幅や面積は、少なくとも突起部２０７が設けられている部分（突起部２０７の直下）において、突起部２０７の基部（板状部材との固定部）の幅及び又は面積よりも大きく設定する。これは、衝撃が真空容器１０に突起部２０７を介して入力された際に、真空容器に生じる応力を低減するためである。
【００２８】
板状部材及び突起部はアルミニウム、鉄、マグネシウム等の金属や合金で形成されていることが好ましい。板状部材２０６及び突起部２０７を金属製にすることによるメリットを以下に記す。
・電気回路や表示パネルのＧＮＤ規定部材として利用可能である。
・難燃性に優れる。
・強度的に優れる。
【００２９】
また、板状部材はプレス加工によって成形することにより、安価で良好な平面度が得られる。突起部２０７は、間隔規定部材として機能することができ、突起部２０７の形状は円柱型、四角柱型、多角柱型とあらゆる形状が可能である。突起部２０７の制作方法としては、ヘッダー加工、機械加工などを用いることができる。また、突起部２０７に支持点としての機能を持たせる為にメネジ加工を施し、真空容器１０に強固に接着された固定部材を支持体１０８にネジで固定する構造を備えることができる。また、板状部材と突起部２０７を組み合わせ、プレス加工すれば、カシメ、圧着を一度に複数箇所行うことができる。それにより、製造に必要な工数を低減できるため、固定部材の製造コストを低減できる。
【００３０】
接着部材１２２としては、両面テープや接着剤などを用いることができる。接着部材１２２の材質、形状、厚み、面積等は、接着部材１２２の強度、衝撃吸収、熱伝導率、支持部材の平面度等を考慮して適宜設定される。接着部材１２２は、固定部材と同じ形状で真空容器１０の表面に設けることが好ましい。即ち、接着部材１２２の長手方向を板状スペーサの長手方向１１０に対して平行になるように配置されることが好ましい。これによっても、スペーサの変形、応力集中を低減することができる。
【００３１】
そして、詳しくは後述するが、接着部材１２２は、落下などの衝撃が固定部材１０３に入力された際に真空容器１０に発生する応力集中を低減するために、図１に示す様に、中空部２１１を備えることが望ましい。尚、中空部２１１は、開孔２１１と言い換えることができる。中空部（開孔）２１１は、固定部材１０３と真空容器１０の表面（背面基板１２の表面）との間に配置される。特には、固定部材１０３を構成する突起部２０７と真空容器１０の表面（背面基板１２の表面）との間に配置されることが望ましい。即ち、中空部（開孔）２１１は、突起部２０７の直下に設けられることが望ましい。
【００３２】
この例では、支持体１０８は、支持台（台座）１１８と支持台１１８の上に立設させた支柱１１９を備えている。より具体的には、支持台（台座）は、机やオーディラックなどの画像表示装置を設置する設置面である。また、支柱１１９は、表示パネルの表示面を設置面に対して垂直に保持するために、支持台１１８の上に立設させた支柱である。即ち、支柱１１９の基部は支持台１１８で固定されている。尚、台座１１８と支柱１１９は、着脱可能なように、ネジなどで、結合することができる。支持体１０８は、更に、支柱１１９に対して、表示面を左右上下方向に角度調整できるように角度調整部を備えることもできる。また、支柱１１９の基部または支持台１１８に、支柱１１９を回転可能にせしめる回転機構を設けることもできる。また、ここでは、支持台１１８と支柱１１９とを別部材で構成した例を示したが、支持台と支柱を一つの部材とすることもできる。また、支柱１１９は複数設けることができる。また、支持体１０８は、画像表示装置を安定に設置することができれば、特にその形態は限定されるものではない。そのため、例えば、画像表示装置を直接壁に固定する場合には、支持台１１８に相当する部材が省略される場合や、支柱に相当する部材が省略される場合もある。
【００３３】
次に、スペーサ１４と当接する前面基板１１の構成について説明する。図７（Ｂ）、図７（Ｃ）で示した遮光層１７の上には、抵抗調整層３０が形成される場合がある。図８を用いて、前面基板１１の詳細な構成を模式的に示す。抵抗調整層３０は、遮光層１７のマトリクス部１７ｂの領域では、それぞれ第１方向Ｘに隣合う発光体間を第２方向Ｙに延びた複数の第１抵抗調整層３１Ｖと、それぞれ第２方向に隣合う発光体間を第１方向Ｘに延びた複数の第２抵抗調整層３１Ｈとを備える。発光体は第１方向ＸにＲ、Ｇ、Ｂと並んでいるため、第１抵抗調整層３１Ｖは、第２抵抗調整層３１Ｈよりも幅が狭くなっている。
例えば、第１抵抗調整層３１Ｖの幅は４０μｍ、第２抵抗調整層３１Ｈの幅は３００μｍ
である。ここで、図８（Ｂ）は図８（Ａ）のＢ−Ｂ断面図であり、図８（Ｃ）は図８（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【００３４】
抵抗調整層３０の上には、薄膜分断層３２が形成されている。薄膜分断層３２は、それぞれ抵抗調整層３０の第１抵抗調整層３１Ｖ上に形成された縦線部３３Ｖ、およびそれぞれ抵抗調整層３０の第２抵抗調整層３１Ｈ上に形成された横線部３３Ｈを有している。薄膜分断層３２は、表面が凸凹になるように適切な密度で分散された粒子とバインダとを含んで形成され、これにより、この後に蒸着などにより形成される薄膜（メタルバック）２０が分断される。薄膜分断層３２を構成する粒子としては、蛍光体、シリカ等を用いることができる。薄膜分断層３２は、遮光層１７よりも少し細めに形成されており、数値例を示すと、薄膜分断層の横線部３３Ｈの幅は２６０μｍ、縦線部３３Ｖの幅は２０μｍとなっている。
【００３５】
薄膜分断層３２の形成後、メタルバック層２０を平滑に形成するためにラッカーなどによる平滑化処理が行われる。この平滑化のための膜は、メタルバック層２０が形成された後には、焼成により焼失する。
【００３６】
平滑化処理の後、蒸着等の薄膜形成プロセスにより、メタルバック層２０が形成される。これにより、薄膜分断層３２により第１方向Ｘおよび第２方向Ｙに２次元分断された分断メタルバック層２０ａが形成される。分断メタルバック層２０ａは、それぞれ発光体Ｒ、Ｇ、Ｂに重なって位置している。この場合、分断メタルバック層２０ａ間のギャップは薄膜分断層３２の横線部３３Ｈおよび縦線部３３Ｖの幅とほぼ同じであり、第１方向Ｘには２０μｍ、第２方向Ｙには２６０μｍとなる。なお、図８（Ａ）では、図面の複雑化を避けるため、メタルバック層２０を省略して示している。
【００３７】
メタルバック層２０の上に重ねてゲッター膜２２が形成される場合もある。ＦＥＤにおいては、長期に渡り真空度を確保するために、このようにメタルバック層上にゲッター膜２２を形成することが必要になるケースがある。メタルバック層２０の形成後も薄膜分断層の作用は失われていないため、ゲッター膜２２は、メタルバック層２０と同様のパターンで２次元分断され、分断ゲッター膜２２ａが形成することができる。
【００３８】
図８（Ａ）、図８（Ｃ）に示すように、複数のスペーサ１４の各々は、薄膜分断層３２の横線部３３Ｈと対向して配設されている。スペーサ１４と対向する各横線部３３Ｈ上には、複数のスペーサ当接層４０が形成されている。各スペーサ当接層４０は、例えば銀粒子を含むペーストを印刷し焼成することにより形成される。銀以外にもＰｔやＡｕなど導電性を有する粒子が好ましく適用される。印刷の精度の面からあまり小さいサイズは形成できないので、スペーサ当接層４０の第２方向Ｙの両端部は、横線部３３Ｈの第２方向両側に２つずつ位置した４つの発光体層、分断メタルバック層２０ａに僅かに重なっている。また、複数のスペーサ当接層４０は、図８（Ａ）に示す様に、第１方向Ｘに所定の隙間を置いて間欠的に設けられている。スペーサ当接層４０の上面は薄膜分断層３２の上面よりも背面基板１２側にあるように膜厚が調整されている。これにより、スペーサ１４は、薄膜分断層３２に直接、接触することなく、スペーサ当接層４０に当接して設けられている。
【００３９】
スペーサ当接層４０はスペーサとの接触性、帯電防止などの観点から、導電性であることが望ましいが、絶縁性のものを用いることも許容される。尚、上述した例で説明した薄膜分断層や抵抗調整層は、メタルバック２０の形態や作成方法によっては省略する場合もある。あるいはまた、薄膜分断層や抵抗調整層に加えてスペーサ当接層４０も設けない場合もある。このような場合には、メタルバック２０にスペーサ１４が当接することになり、メタルバックがスペーサ当接層となる。
【００４０】
図８を用いて説明したように、スペーサ１４は、前面基板１１にスペーサ当接層４０を介して当接する場合がある。このような場合、画像表示装置への外部からの衝撃、輸送時や設置時における衝撃、不注意な取り扱いによる落下衝撃などによって、画像表示装置にダメージが生じる場合があった。より具体的には、上記衝撃により真空容器１０がＺ方向に凸形状や凹形状にたわむ等の変形を起こす。この変形に付随して、スペーサ当接層４０やメタルバック２０などのスペーサ１４が当接する部分に位置する前面基板１１上の部材が、細長い板状のスペーサ１４によるせん断力を受けて破砕されてしまう事があった。スペーサ１４と当接する前面基板１１上の部材（スペーサ当接層４０やメタルバック等）が破砕されると、その破片が、背面基板１２側に落下する等して、メタルバックと電子放出素子との間や分断メタルバック間での望まない放電が発生する場合がある。その結果、画像表示装置として機能しなくなったり、表示画像が著しく劣化する場合などがあった。
【００４１】
しかしながら、本実施形態の表示パネルでは、前面基板１１の表面に前面板１０２を接着し、複数のライン状の固定部材１０３をスペーサの長手方向１１０と平行になるように配置している。そのため、前述した各種の衝撃が支持体１０８から複数の固定部材１０３を介して真空容器１０に入力されても、スペーサ１４の変形やスペーサ１４が当接する部分（スペーサ当接層４０）に発生するせん断応力を低減できる。本実施形態の表示パネルでは、入力された衝撃は、スペーサの長手方向と平行に、複数のライン状に、真空容器１０に入力されることになる。例えば、衝撃が複数の固定部材１０３を介して入力された際に、図１や図２の鉛直方向に沿った真空容器１０の断面では、基板（１１、１２）の表面（真空側の表面）が凹凸状に変形する（あるいは正弦波の様な変形を起こす）。しかし、図１や図２の水平方向に沿った真空容器１０の断面では、鉛直方向に沿った断面に比べて、真空容器１０の変形（前面基板１１や背面基板１２の変形）を大きく抑制できる。つまり、水平方向に沿った真空容器１０の断面において、板状のスペーサ１４が、弓状に反るような変形を起こす（あるいは正弦波のような変形を起こす）ことを抑制できる。一方、スペーサ１４の長手方向と垂直な方向に沿って固定部材を設けると、衝撃が入力された際に、真空容器１０の水平方向に沿った断面では、前面基板１１と背面基板１２の表面が凹凸状に変形（正弦波の様に変形）する。同時に、スペーサも、真空容器１０の水平方向に沿った断面では、凹凸状に変形（正弦波の様に変形）する力を受ける。この現象は、表示パネルの水平方向に沿った断面では、固定部材が間隔を置いて点在する（周期的に存在する）ことになるためである。従って、衝撃が支持体１０８から固定部材（及び接着部材）を介して真空容器１０に入力されると、真空容器１０の固定部材が接着されている部分には衝撃が加わるが、固定部材が接着されていない部分には衝撃が加わらない。その結果、スペーサ１４と、前面基板１１と背面基板１２とが接する部分において、応力が集中する部分が、周期的に生じることになる。応力集中部では、スペーサを湾曲させる力が加わる事によるスペーサの破損や、後述するように、スペーサが当接する部分（スペーサ当接部）にせん断応力が発生する事によるスペーサ当接部の破損を生じ易くなる。
【００４２】
しかし、本実施形態で説明した表示パネルでは複数のライン状の固定部材１０３をスペーサの長手方向１１０と平行になるように配置しているので、上述した応力集中を抑制することができる。そのため、前述した、画像表示装置として機能しなくなることや、表示画像が著しく劣化することを防ぐ事が可能となる。
【００４３】
また、前述したように、接着部材１２２はライン状とし、その長手方向とライン状の固定部材１０３の長手方向とを、板状スペーサ１４の長手方向１１０と平行にすることが好ましい。このようにすることでスペーサ１４の長手方向１１０の断面において、接着部材１２２が存在するため、応力集中をさらに低減することができる。そして、さらに、接着部材１２２と複数のライン状の固定部材１０３とが、背面基板１２を挟んで、スペーサ１４の真裏に位置することが、応力低減の観点から、一層望ましい。
【００４４】
前述したように、接着部材１２２は、突起部２０７と真空容器１０との間に、中空部（開孔）２１１を備えることが望ましい（図１参照）。また、その面積は、突起部２０７の外形面積以上とすることが望ましい。尚、突起部２０７が半径ｒの円柱であれば、その外形面積はπｒ２と定義される。言い換えれば、突起部２０７の外形面積は、突起部２０７の、固定部材１０３を構成する板状部材（より詳細には幅が広い部分２０６）への正射影像（板状部材に垂直に投影された影）の面積とみなすことができる。
【００４５】
図３は、ある１つの突起部２０７に外部から衝撃が入力された時の真空容器１０に発生する応力と、突起部２０７の外形面積に対する接着部材１２２の中空部２１１の面積の比と、の関係を示したグラフである。図３では、横軸が中空部２１１と外形面積の比を、縦軸が衝撃が入力された突起部２０７上に位置する真空容器１０の前面基板１１に発生する応力を示している。ここで、グラフ中の”Ｘ応力”と”Ｙ応力”は、それぞれ、図２（Ａ）に示す水平方向（Ｘ方向）に対する応力と鉛直方向（Ｙ方向）に対する応力である。図３に示す様に、横軸が１以上、つまり中空部２１１の面積を突起部２０７の外形面積以上とすることで、中空部２１１を設けない場合（横軸が０）と比較して、発生する応力を１０％以上低減することができる。また、中空部２１１の面積を突起部２０７の外形面積よりも広くすることで、応力がより一層低減することがわかる。
【００４６】
この応力低減効果について、図４（Ａ）および図４（Ｂ）の模式図を用いて以下に説明する。図４（Ａ）、図４（Ｂ）は、板状部材（より詳細には幅が広い部分２０６）と突起部２０７を備える固定部材１０３と接着部材１２２の、鉛直方向に沿った、一部の断面模式図に相当する。板状部材の裏面（真空容器１０側の面）の全てに接着部材２１０を設けた場合（図３のグラフで横軸が０に相当）、図４（Ａ）に模式的に示す様に、突起部２０７に入力された衝撃は突起部２０７の直下に集中し、これが真空容器１０に伝えられる。一方、突起部２０７の直下に、突起部の外形面積よりも広い面積の中空部２１１を接着部材１２２に設けることで、板状部材（より詳細には幅が広い部分２０６）の面に対する垂直方向（奥行方向）の拘束力が弱まる。そのため、突起部２０７に衝撃が入力されたときに、板状部材が奥行方向に撓む効果を得ることができ、真空容器１０に伝わる衝撃を分散することができる。その結果、表示パネルに発生する応力を低減することができる。これにより、前述した放電の発生を抑制することができ、安定した良好な表示画像を得ることができる。
【００４７】
図１及び図２（Ａ）、図２（Ｂ）の例では、各々の固定部材（１０３Ａ、１０３Ｂ）は、交互に、且つ、連続させた、幅が広い部分２０６と幅が狭い部分２０８とを備えている。ここで、「幅が広い部分」又は「幅が狭い部分」における「幅は」、第２方向Ｙ（スペーサの長手方向１１０と直交する方向）における長さである。また、幅が広い部分２０６の上に突起部２０７を設けるのは、落下等の衝撃が突起部２０７を通じて真空容器１０に印加された際、幅が広い部分２０６において応力の拡散を行い、真空容器１０に印加される衝撃を低減するためである。この幅が広い部分２０６、つまり面積が大きい部分は、真空容器１０の剛性や、想定される落下衝撃力等により、面積及び形状、板厚が適宜決定される。また、突起部２０７のピッチ、個数も、真空容器１０の剛性や、許容する落下衝撃力等により適宜決定される。突起部２０７の第２方向Ｙ（スペーサの長手方向１１０と直交する方向）におけるピッチ（間隔）は、突起部２０７の第１方向Ｘ（スペーサの長手方向１１０と平行な方向）におけるピッチ（間隔）よりも大きく設定する。実用的には、突起部２０７の第２方向Ｙのピッチの１／２よりも小さいピッチに突起部２０７の第１方向Ｘのピッチを設定する。尚、突起部２０７の第２方向Ｙにおけるピッチは、背面基板１２に接着された複数の固定部材１０３の中の隣合う２つの固定部材のピッチ（間隔）と考えることができる（図２の例では１０３Ａと１０３Ｂとの間隔と考えることができる）。この様に設定することで、衝撃が真空容器１０に突起部を介して入力された際、スペーサ１４の長手方向１１０に沿って応力を低減でき、真空容器の変形を抑制することができるので、真空容器１０の破損を抑制できる。一方、突起部２０７の第２方向Ｙにおけるピッチ（間隔）を突起部２０７の第１方向Ｘにおけるピッチ（間隔）よりも小さく設定すると、スペーサ１４の長手方向１１０に沿って応力を低減できず、好ましくない。この場合は、ライン状の固定部材を、その長手方向をスペーサの長手方向１１０と直交する方向に沿って設けた場合と同様になる。
【００４８】
次に上述した固定部材１０３の第１の変形例を図６（Ａ）、図６（Ｂ）を用いて説明する。図６（Ａ）は図２（Ａ）と同様、本変形例の表示パネルの背面側の斜視図である。図６（Ｂ）は、図１と同様、本変形例の表示パネルの、背面側から見た、分解図である。尚、本変形例の画像表示装置の、鉛直方向に沿った、断面図は図２（Ｂ）と同様であるので省略する。
【００４９】
第１の変形例としては、図６（Ａ）に示す様に、板状部材４０６と突起部４０７とから構成されるユニット４１０を、多数、ライン状に並べて、２つの固定部材４０３（４０３Ａ、４０３Ｂ）を構成することができる。各々のユニット４１０は板状部材４０６とその上に固定された突起部４０７とを備えている。複数のユニットは、板状スペーサ１４の長手方向１１０に沿って、互いに所定距離だけ離れる（離間する）ように、且つ、複数のライン状に配列されるように、真空容器１０の裏面に接着固定される。その他の点については、図１、図２（Ａ）、図２（Ｂ）を用いて説明した例と同様である。従って、第１の変形例は、図１、図２で示した固定部材１０３を構成していた幅が狭い部分２０８を取り除いた構成（幅が広い部分２０６と狭い部分２０８とが連続していない構成）に相当する。
【００５０】
上記した変形例においても、真空容器１０内のスペーサ１４の変形やスペーサ１４が当接する部分（スペーサ当接層４０）に発生するせん断応力を低減できる。本発明における固定部材は、従来、真空容器の裏面に設けられていた補強フレームのような真空容器の補強のための部材としての機能は実施的に備えてない。真空容器１０の剛性、特に面方向におけるねじりの剛性については、前面板１０２が、その役割を担っている。そのため、本発明の表示パネルおよび画像表示装置では、真空容器１０の裏面に従来設けていた複雑で重厚な補強フレームのような部材を設けずに済む。
【００５１】
次に上述した固定部材１０３の第２の変形例を図５（Ａ）、図５（Ｂ）を用いて説明する。図５（Ａ）は、図１と同様、表示パネルの、背面側から見た、分解図である。図５（Ｂ）は図２（Ｂ）と同様、画像表示装置の、鉛直方向に沿った、断面模式図である。尚、本変形例の表示パネルの背面側の斜視図は図２（Ａ）と同様であるので省略する。図１、図２（Ａ）、図２（Ｂ）では、接着部材１２２に中空部（開孔）２１１を設けた例を説明した。しかしながら、図５（Ａ）、図５（Ｂ）に示すように、開孔２１１内に、接着部材１２２とは異なる材料からなる部材３１１を設けることもできる。この場合、部材３１１の材料は、接着部材１２２よりもヤング率を低い材料とすることが望ましい。部材３１１は、各々の開孔２１１を充填するように設けることができるが、各々の開孔２１１を埋める形態だけでなく、部材３１１がその一部に気泡のような空間を有する形態とすることもできる。また、一部の開孔２１１のみを部材３１１によって埋める形態とすることもできる。また、部材３１１は、突起部３０７と幅が広い部分３０６と幅が狭い部分３０８とを備える固定部材３０３を、表示パネル１０に接着する、接着部材としての機能を有することが、固定部材３０３の安定な固定を実現する上で望ましい態様である。部材３１１は、実用的には、接着部材２１１のヤング率の１０分の１以下のヤング率を備えることが望ましい。また、この形態においても、固定部材３０３は、上述した第１の変形例のように、固定部材３０３を構成する幅が狭い部分３０８を取り除いた構成とすることもできる。
【実施例】
【００５２】
以下、具体的な実施例について説明する。
まず、下記実施例１及び２に係る画像表示装置に共通する事項について説明する。実施例１および２において、真空容器１０を構成する前面基板１１の表面（大気側の面）に前面板１０２が接着部材１２１を用いて接着固定されている。また、真空容器１０を構成する背面基板１２の表面（大気側の面）に固定部材（１０３、４０３）が接着部材１２２を介して接着固定されている。真空容器１０の詳細は、基本的に、図７、図８を用いて説明したものと同じである。画像表示領域は対角５５インチとした。また電子放出素子１８として表面伝導型電子放出素子を用いた。電子放出素子１８は、銀粒子を含有する導電性ペーストを焼成して形成した走査配線と信号配線のそれぞれに接続している。前面基板１１と背面基板１２の厚みは１．８ｍｍとし、前面基板１１と背面基板１２との間隔を１．６ｍｍとした。
【００５３】
扁平で矩形状の真空容器１０は真空中で封着され、その内部は１．０×１０−５Ｐａに保たれている。側壁１３はガラスからなり、接着部材２３としてインジウムを用いた。前面基板１１と背面基板１２との接合は、真空チャンバー内で、接合部材を局所的に加熱しながら、背面基板１２を前面基板１１側に押しつけることによって行った。そして、また、複数の細長い板状のスペーサ１４は、扁平で矩形状の真空容器１０の長手方向（”第１方向Ｘ”又は”水平方向”）と同じ方向に長手方向１１０を有する。複数の細長い板状のスペーサ１４は、真空容器１０の長手方向と直交する方向（”第２方向Ｙ”または”鉛直方向”）に、１５ｍｍの間隔を置いて、配置されている。スペーサ１４はガラスからなり、その厚みは２００μｍとした。スペーサ１４は走査配線上に設け、その長手方向の両端部を背面基板１２に無機接着剤（東亞合成製のアロンセラミックＤ）によって固定した。また、前面板１０２の長手方向と真空容器１０の長手方向及び板状のスペーサ１４の長手方向１１０を平行になるように配置している。また、前面板１０２は、前面基板１１及び背面基板１２と同じガラス板であり、真空容器１０の画像表示領域より大きい。実施例では、前面板１０２の厚みは２．５ｍｍとした。その大きさは前面基板１１と同じとしたが、ガラスであれば厚みは実用上１．５ｍｍから３．５ｍｍの範囲であればよい。接着部材１２１はアクリル系のＵＶ硬化樹脂接着剤を使用した。そして、前面板１０２の前面基板１１に対向する面の全面にアクリル系のＵＶ硬化樹脂接着剤を塗布し、その厚みは０．５ｍｍとしたが、実用上厚みは０．１ｍｍから１ｍｍの範囲であればよい。アクリル系のＵＶ硬化樹脂はヤング率１〜１０ＭＰａで、破断伸びが１００％以上のものを使用する。このような前面板１０２と接着部材１２１との組み合わせによるメリットとして、画像表示部における、外光の反射や写り込みを防止できる。
【００５４】
接着部材１２２としては接着剤や両面テープなどが考えられるが、接着剤としてはシリコーン系の弾性を有する樹脂接着剤を用いることができ、両面テープとしてはアクリル基材の両面テープを用いることができる。実施例では、シリコーン系の弾性を有する樹脂接着剤を用いた。シリコーン樹脂接着剤はヤング率１〜１０ＭＰａで、破断伸びが１００％以上のものを使用する。シリコーン樹脂接着剤は、固定部材１０３の背面基板１２に対向する面の所定の面に塗布され、厚みを１ｍｍとしたが、実用上、厚みは０．１〜２ｍｍの範囲であればよい。
【００５５】
＜実施例１＞
本実施例で用いた固定部材１０３は、図２に示した構成を備える。図２（Ａ）は、本実施例における表示パネルの背面側の斜視図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の真空容器１０を用いた画像表示装置の、図２（Ａ）の一点鎖線Ｂ−Ｂ’に相当する断面における、断面模式図である。尚、図２（Ａ）では一点鎖線Ａ−Ａ’が固定部材の突起部２０７を通っていないが、図２（Ｂ）では、一点鎖線Ｃ−Ｃ’が突起部２０７を通っている場合について図示している。本実施例で用いた固定部材１０３は、図１、図２に示した構成を備える。２本のライン状の固定部材（１０３Ａ、１０３Ｂ）を、互いに離間して、真空容器１０を構成する背面基板１２の裏面に接着部材１２２によって接着した。それぞれの固定部材（１０３Ａ、１０３Ｂ）は、複数の幅が広い部分２０６と複数の幅が狭い部分２０８とが交互に設けられて構成された板状部材と、幅が広い部分２０６のそれぞれの上に固着された複数の突起部２０７と、により形成される。板状部材はプレス加工により成型した。突起部２０７は、支持体１０８に真空容器１０を固定し真空容器を支持する為の支持点としての機能を持たせる為に、メネジ加工を施した。本実施例では、突起部２０７はヘッダー加工により形成した。板状部材と突起部２０７の固定は、板状部材と接する箇所における突起部２０７に対し、ローレット加工及び溝加工を施し、裏面からの圧入カシメを実施した。
【００５６】
固定部材１０３の形状は、幅が広い部分２０６は縦６０ｍｍ×横６０ｍｍであり、幅が狭い部分２０８は縦１０ｍｍ×横１４０ｍｍとした。また、固定部材１０３の厚みは２ｍｍとした。ここでは厚みを２ｍｍに設定したが、材質が金属や合金であれば、実用上は１ｍｍ以上３０ｍｍ未満とすることが好ましく、１０ｍｍ未満とすることがより好ましい。また、固定部材１０３の材料としては、亜鉛メッキ鋼板を用いた。また、１つの幅が広い部分２０６の中央部に１つの突起部２０７を固定した。尚、ここでは、突起部２０７は、その頂部（背面基板１２の裏面から最も離れた部分）の背面基板１２の裏面からの高さが２５ｍｍとした。実用的には、回路基板の配置などを考慮して、突起部２０７の背面基板１２の裏面からの高さは、５ｍｍ以上３０ｍｍ未満であればよい。突起部２０７の材料としては、ステンレス鋼を用いた。また突起部２０７（支持点）の水平方向ピッチは２００ｍｍとした。２本の固定部材（１０３Ａ、１０３Ｂ）は、間隔を空けて、真空容器１０の裏面（背面基板１２の大気側の面）上に設けた。そして、固定部材１０３にネジ留めにより支持体１０８を固定した。尚、本実施例では、２つの固定部材（１０３Ａ、１０３Ｂ）を用いたが、固定部材の数は２つ以上であることができる。また、本実施例では、突起部２０７（支持点）の鉛直方向ピッチは４２０ｍｍとしたが、実用上４００〜４３０ｍｍの範囲であれば良い。真空容器１０に対する固定部材１０３の位置は、真空容器１０の画像表示領域（又は背面基板１２）の水平方向（板状スペーサ１４の長手方向１１０）の中心線を対称軸として、一方の固定部材１０３Ａが他方の固定部材１０３Ｂに対して線対称な関係を満たす。また、それぞれの固定部材（１０３Ａ、１０３Ｂ）は、画像表示領域（又は背面基板１２）の鉛直方向の中心線を対称軸として、線対称な関係（画像表示領域の鉛直方向の中心線で折り返した形状）となるように配置した。突起部２０７はφ１６ｍｍの円柱形状とした。尚、突起部２０７の形状としては円柱型ではなく、四角柱型、多角柱型でもよい。これらの寸法は、真空容器１０の剛性、前面板１０２の剛性、接着部材１２１の機械的特性、接着部材１２２の機械的特性、また複数の固定部材１０３の剛性により変化させ、適正値を導き出す事ができる。
【００５７】
接着部材１２２の形状は、固定部材１０３と同じ形状になるように、幅が広い部分２０６の直下では縦６０ｍｍ×横６０ｍｍとし、幅が狭い部分２０８の直下では縦１０ｍｍ×横１４０ｍｍとした。また、中空部２１１の形状を突起部２０７の外形面積以上になる縦４０ｍｍ×横４０ｍｍとなるようにした。即ち、接着部材１２２の幅が広い部分２０６の直下は、幅１０ｍｍ、縦６０ｍｍ×横６０ｍｍの口の字形状で、厚みは０．５ｍｍとした。このような形状にすることにより、真空容器１０の前面基板１１の応力が４０％低減することを確認した。尚、中空形状２１１は四角形という限定はなく、円形、多角形でもよい。これらの寸法は、真空容器１０の剛性および重量、前面板１０２の剛性および重量、接着部材１２１の機械的特性、接着部材１２２の機械的特性、また複数の固定部材１０３の剛性により変化させ、適正値を導き出す事ができる。
【００５８】
前面板１０２が接着部材１２１によって接着された真空容器１０が、複数の固定部材１０３を介して、支持体１０８に支持されたことによる効果を確認するために、２０ｃｍの高さからの落下衝撃試験および振動試験を行った。尚、その際に、直接的な衝撃および振動が支持体１０８に加わるようにして行った（衝撃および振動が、真空容器１０に対して支持体１０８（固定部材１０３）を介して加わるようにした）。その結果、真空容器１０の割れが無い事、また真空容器１０の割れ応力より低い応力発生であることを確認した。
【００５９】
また、真空容器に発生する応力は、支持点となる突起部２０７の数を増加させる事により、下げる事が可能となる。また、上記した落下衝撃試験を行った後に、画像表示装置として、画像を表示させたところ放電現象は確認されず、長期に渡って安定な表示画像を得ることができた。また、真空容器１０を解体したところ、スペーサ１４自体の破損はなく、スペーサ１４によって、メタルバック２０やスペーサ当接層４０が破砕された痕跡は見られなかった。
【００６０】
また、複数の固定部材１０３を上記した形状とする事により、電気回路基板の実装面を平らにすることができ、支持体１０８と背面基板１２との間に従来のような補強フレームの位置をほとんど考慮せずに電気回路を好ましい位置に配置することができた。そのため、電気回路の設計上の制約を減らすことができた。設計上の制約としては、突起部２０７との干渉を回避することが挙げられる。しかし、突起部２０７の形状に応じて、回路基板または回路基板を固定した基板の一部に穴を空けるか、突起部２０７が無い箇所に回路基板を配置する事により、設計上の制約が小さくすることができた。また、従来と同程度の表示パネルの強度を得るために従来必要であった補強フレームなどの支持部材に比べて、表示パネルの大幅な重量削減、費用削減効果が得られた。
【００６１】
尚、比較例として、本実施例１の２つの固定部材と接着部材１２２を９０°回転させて（鉛直方向に沿うように配置して）、真空容器１０を構成する背面基板１２の裏面に設けた。そして、実施例１と同様の落下衝撃試験を行ったところ、スペーサ１４による、スペーサ当接層４０の一部の破砕が確認された。また、一部のスペーサにも破損が確認された。尚、鉛直方向とは、板状スペーサ１４の長手方向１１０と直交する方向である。
【００６２】
＜実施例２＞
本実施例は、接着部材の構成が実施例１とは異なる構成となっている。以下では、実施例１と異なる点についてのみ説明する。本実施例での接着部材は、図５に示すように、実施例１の接着部材１２２とは異なる機械的特性を有する接着部材３１１を、実施例１の接着部材１２２の中空部２１１に充填して構成している。機械的特性とは、ここでは、具体的には、ヤング率を指しており、接着部材３１１のヤング率は１ＭＰａ、接着部材１２２のヤング率は１０ＭＰａである。また、接着部材３１１は突起部３０７の外形面積以上の面積となる、縦４０ｍｍ×横４０ｍｍの正方形とした。尚、前記接着部材３１１は四角形という限定はなく、円形、多角形でもよい。また、接着部材１２２と接着部材３１１の厚みは０．５ｍｍとした。
【００６３】
固定部材（３０３Ａ、３０３Ｂ）を構成する、板状部材（３０６、３０８）と突起部３０７は、実施例１の板状部材（２０６、２０８）と突起部２０７と同様に形成する。また、それらの形状及び突起部間のピッチ、板状部材と突起部３０７の固定方法も実施例１と同様とした。実施例１と同様の落下衝撃試験を行ったところ、本実施例においても、実施例１と同様、スペーサの破損や、メタルバック２０やスペーサ当接層４０が破砕された痕跡は見られなかった。
【００６４】
＜実施例３＞
本実施例で用いた２つの固定部材（４０３Ａ、４０３Ｂ）は、図６に示した構成を備える。以下では、実施例１と異なる点についてのみ説明する。図６（Ａ）は、本実施例における真空容器１０の背面側の斜視図である。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の真空容器１０を用いた画像表示装置の、図６（Ａ）における鉛直方向に沿った断面（一点鎖線Ｃ−Ｃ’に相当する断面）における、断面模式図である。尚、図６（Ａ）では一点鎖線Ｃ−Ｃ’が固定部材を通っていないが、図６（Ｂ）では、一点鎖線Ｃ−Ｃ’が固定部材と交差している場合について図示している。各々が板状部材４０６と突起部４０７とから構成される複数のユニット４１０を、２列（各列が水平方向に平行）に並べることによって、２つの固定部材（４０３Ａ、４０３Ｂ）を構成している。
【００６５】
本実施例は、実施例１と比較して、幅が狭い部分２０８が省かれた構成（幅が広い部分２０６と狭い部分２０８とが連続していない構成）に相当する。従って、本実施例における板状部材４０６が、実施例１における幅が広い部分２０６に相当し、板状部材４０６は、縦６０ｍｍ×横６０ｍｍである。そして、本実施例における突起部４０７は実施例１における突起部２０７に相当する。各々の板状部材４０６の中央部に１つの突起部４０７が固定されて、ユニット４１０が構成されている。本実施例では、突起部２０７の水平方向のピッチが１５０ｍｍとなるように、７個のユニット４１０を水平方向（スペーサ１４の長手方向１１０）に一列に並べることによって、１つの固定部材４０３を構成した。そして、２つの固定部材４０３が鉛直方向（スペーサ１４の長手方向１１０に直交する方向）に離間するように、真空容器１０の背面（背面基板１２の大気側の面）上に、中空部４１１を設けた接着部材１２２によって接着されている。中空部４１１は、実施例１と同様に、突起部４０７の外形面積以上に設定されている。尚、各ユニットを構成する突起部２０７（支持点）の鉛直方向のピッチが４２０ｍｍとなるように各ユニットを接着した。尚、１つの固定部材（４０３Ａまたは４０３Ｂ）を構成するユニット４１０の数は７個に限定されるものではないが、各列（１つの固定部材）を構成するユニット４１０の数は等しくすることが好ましい。
【００６６】
固定部材（４０３Ａ、４０３Ｂ）を構成する、板状部材４０６（実施例１における幅が広い部分２０６）と突起部４０７（実施例１における突起部２０７）は、実施例１と同様に形成する。また、形状及び支持点のピッチ、板状部材４０６と突起部４０７の固定方法も実施例１と同様とした。実施例１と同様の落下衝撃試験を行ったところ、本実施例においても、スペーサの破損や、メタルバック２０やスペーサ当接層４０が破砕された痕跡は見られなかった。
【００６７】
固定部材を本実施例の構成にする事により、実施例１における幅が狭い部分２０８を省く事ができ、更に表示パネルの重量削減、費用削減効果が得られる。
【００６８】
以上述べたように、本発明により、画像表示装置に落下衝撃などの大きな衝撃が入力された場合においても、スペーサの変形やスペーサ当接部のせん断応力を低減でき、放電の発生を抑制し、安定した良好な表示画像を得ることができた。また、画像表示装置の薄型、軽量化、低コスト化を実現できた。
【符号の説明】
【００６９】
１０ 真空容器
１１ 前面基板
１２ 背面基板
１４ スペーサ
１０２ 前面板
１０３ 固定部材
１０８ 支持体
１２２ 接着部材
２０７ 突起部
２１１ 中空部（開孔部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面板が接着された前面基板と、該前面基板と対向する面を備える背面基板と、前記前面基板と前記背面基板との間に、互いの長手方向が平行になるように設けられた複数の板状のスペーサと、を備える真空容器と、
前記背面基板の前記前面基板と対向する面とは反対側の面に接着された、複数のライン状の固定部材と、
を少なくとも備える表示パネルであって、
前記複数のライン状の固定部材の各々は、互いに所定の間隔を置いて、且つ、前記複数のスペーサの前記長手方向に沿うように、前記背面基板に接着部材によって接着されており、
前記複数のライン状の固定部材の各々は、前記背面基板に接着部材によって接着された板状部材と、該板状部材の、前記背面基板とは反対側の表面に設けられた複数の突起部とを備えており、
前記接着部材は、前記板状部材と前記背面基板との間に開孔を備えることを特徴とする表示パネル。
【請求項２】
前記開孔は、前記突起部の直下に位置していることを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
【請求項３】
前記開孔の内部に、前記接着部材よりもヤング率の低い材料が配置されることを特徴とする請求項２に記載の表示パネル。
【請求項４】
前記板状部材は、幅が広い部分と幅が狭い部分とを、前記複数のスペーサの該長手方向に沿うように交互に且つ複数、備えており、前記複数の突起部は、前記幅が広い部分に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の表示パネル。
【請求項５】
前記幅が広い部分と幅が狭い部分とが連続していることを特徴とする請求項４に記載の表示パネル。
【請求項６】
前面板が接着された前面基板と、該前面基板と対向する面を備える背面基板と、前記前面基板と前記背面基板との間に、互いの長手方向が平行になるように設けられた複数の板状のスペーサと、を備える真空容器と、
前記背面基板の前記前面基板と対向する面とは反対側の面に接着された、複数のライン状の固定部材と、
該真空容器を該固定部材を介して支持する支持体と、
を少なくとも備える画像表示装置であって、
前記複数のライン状の固定部材の各々は、互いに所定の間隔を置いて、且つ、前記複数のスペーサの前記長手方向に沿うように、前記背面基板に接着部材によって接着されており、
前記複数のライン状の固定部材の各々は、前記背面基板に接着部材によって接着された板状部材と、該板状部材の、前記背面基板とは反対側の表面に設けられ、且つ、各々が前記支持体に固定される、複数の突起部と、を備えており、
前記接着部材は、前記板状部材と前記背面基板との間に開孔を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
前記開孔は、前記突起部の直下に位置していることを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記開孔の内部に、前記接着部材よりもヤング率の低い材料が配置されることを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記板状部材は、幅が広い部分と幅が狭い部分とを、前記複数のスペーサの該長手方向に沿うように交互に且つ複数、備えており、前記複数の突起部は、前記幅が広い部分に設けられていることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記幅が広い部分と幅が狭い部分とが連続していることを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置。
【請求項１】
前面板が接着された前面基板と、該前面基板と対向する面を備える背面基板と、前記前面基板と前記背面基板との間に、互いの長手方向が平行になるように設けられた複数の板状のスペーサと、を備える真空容器と、
前記背面基板の前記前面基板と対向する面とは反対側の面に接着された、複数のライン状の固定部材と、
を少なくとも備える表示パネルであって、
前記複数のライン状の固定部材の各々は、互いに所定の間隔を置いて、且つ、前記複数のスペーサの前記長手方向に沿うように、前記背面基板に接着部材によって接着されており、
前記複数のライン状の固定部材の各々は、前記背面基板に接着部材によって接着された板状部材と、該板状部材の、前記背面基板とは反対側の表面に設けられた複数の突起部とを備えており、
前記接着部材は、前記板状部材と前記背面基板との間に開孔を備えることを特徴とする表示パネル。
【請求項２】
前記開孔は、前記突起部の直下に位置していることを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
【請求項３】
前記開孔の内部に、前記接着部材よりもヤング率の低い材料が配置されることを特徴とする請求項２に記載の表示パネル。
【請求項４】
前記板状部材は、幅が広い部分と幅が狭い部分とを、前記複数のスペーサの該長手方向に沿うように交互に且つ複数、備えており、前記複数の突起部は、前記幅が広い部分に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の表示パネル。
【請求項５】
前記幅が広い部分と幅が狭い部分とが連続していることを特徴とする請求項４に記載の表示パネル。
【請求項６】
前面板が接着された前面基板と、該前面基板と対向する面を備える背面基板と、前記前面基板と前記背面基板との間に、互いの長手方向が平行になるように設けられた複数の板状のスペーサと、を備える真空容器と、
前記背面基板の前記前面基板と対向する面とは反対側の面に接着された、複数のライン状の固定部材と、
該真空容器を該固定部材を介して支持する支持体と、
を少なくとも備える画像表示装置であって、
前記複数のライン状の固定部材の各々は、互いに所定の間隔を置いて、且つ、前記複数のスペーサの前記長手方向に沿うように、前記背面基板に接着部材によって接着されており、
前記複数のライン状の固定部材の各々は、前記背面基板に接着部材によって接着された板状部材と、該板状部材の、前記背面基板とは反対側の表面に設けられ、且つ、各々が前記支持体に固定される、複数の突起部と、を備えており、
前記接着部材は、前記板状部材と前記背面基板との間に開孔を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
前記開孔は、前記突起部の直下に位置していることを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記開孔の内部に、前記接着部材よりもヤング率の低い材料が配置されることを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記板状部材は、幅が広い部分と幅が狭い部分とを、前記複数のスペーサの該長手方向に沿うように交互に且つ複数、備えており、前記複数の突起部は、前記幅が広い部分に設けられていることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記幅が広い部分と幅が狭い部分とが連続していることを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１１９０３３（Ｐ２０１１−１１９０３３Ａ）
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７２５７４（Ｐ２００９−２７２５７４）
【出願日】平成２１年１１月３０日（２００９．１１．３０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月３０日（２００９．１１．３０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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