CN1649074A - 平板显示器用外壳和使用该外壳的平板显示器 - Google Patents

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Abstract

将用于FED等的真空外壳形成为无隔离物结构、可抑制制造时玻璃变厚所引起的质量的增加，并且形成连接在发射极上的配线可良好处理的构造。它是由玻璃容器、抑制其变形的支持构件构成的平板显示器用外壳。玻璃容器由前玻璃和后玻璃构成；支持构件是由边缘、桥接器和后板构成；前玻璃包括显示图像的正面部分、介于该正面部分和后玻璃间的裙部，该裙部端部的封边部与后玻璃气密封；边缘支持裙部和正面部分外表面的外周；后板被固定在后玻璃上，支持后玻璃；边缘和后板由多个桥接器接合。

Description

平板显示器用外壳和使用该外壳的平板显示器
技术领域
本发明涉及以场致发射显示器(以下称为“FED”)为代表的、由具有冷阴极型电子发射源的平板型显示器和用于该显示器玻璃和支持构件构成的真空外壳。
背景技术
近年来，作为电视机发送接受图像装置(以下简称“电视”)，人们对能代替采用了阴极射线管的电视的液晶显示器(以下称为“LCD”)和等离子显示板(以下称为“PDP”)的平板显示器(以下称为“FPD”)需求增加。作为上述LCD和PDP除外的FPD，公知的有FED。上述FED与PDP、阴极射线管(以下称为“CRT”)和LCD相比，具有耗电量少，并且与LCD等相比，具有高辉度、高精细、容易扩大视野角的特点，被普通家庭所期待。
FED是对每一个画素都配置了极微小的发射器(冷阴极元件)、与CRT同样在真空中从发射器发射电子射线到荧光体上而形成图像的图像显示装置。对于每个画素都独立驱动发射器的FED，由于与CRT不同，不需要以广角度扫描电子束，所以厚度远远薄于CRT并且可形成平坦的图像显示面。参考例如日本特许公开公报平7-230776号(特许文献1)。
以往的FED配置有作为内部能抵抗大气压用的支持构造、并且作为间隙支持构件的多个隔离物，涂布有荧光体的前玻璃和具有放出电子用的发射器的后玻璃，通过形成侧壁的近似于矩形状的外框被接合。即，FED的外壳由前玻璃、后玻璃和外框构成，用密封剂将各构件气密封。上述前玻璃和后玻璃通过多个隔离物而相向。
上述外壳的内部空间，即相向的前玻璃和后玻璃之间的空间处于型的10-3-10-6Pa的高真空状态，自后玻璃上的发射器而放出到上述空间中的电子与形成在前玻璃内面的荧光体发生冲击，激发发光。其结果画素发色形成图像。
如上所述的外壳的内部处于高真空状态，处于受外壳外侧的大气压的负荷的状态，也必须保持前玻璃和后玻璃之间的距离(典型为1-3mm)，所以如上所述的多个隔离物存在于前玻璃和后玻璃之间。但是，在上述构造的FED中，隔离物的存在会引起如下的问题：
第1问题是：在隔离物表面上充电(changeup)引起、从发射器放出的电子束会产生摇摆；从隔离物所放出的2次电子会使其它的荧光体发光，而使显示色纯度变差等，使画质劣化。
上述隔离物还担当着能抵抗玻璃容器的外壳的内侧和外侧的气压差所产生的负荷压力的支持结构的作用。但是，要构成相对于多个隔离物都负荷均匀压力负载的构造是很难的，会出现对任一个隔离物集中负荷负载的情况。
第2问题是：由于负荷上述集中的负载，隔离物和前玻璃的接触面及/或隔离物和后玻璃的接触面可能会出现龟裂的情况。
第3问题是：前玻璃和后玻璃之间要配置多个长宽比非常大的隔离物的操作本身，在技术上难度大。第4问题是：由于使用了多个隔离物，构件件数和组装工序数增加，使制造工序复杂化而使生产率下降。第5问题是：在将外壳的内部抽真空的工序中，狭小空间内存在多个隔离物而使排气阻力增加，使生产率下降。
如上所述，由于在前玻璃和后玻璃之间存在隔离物会引起各种问题。但是在不使用隔离物时，外壳的内侧和外侧的大气压差造成前玻璃和后玻璃的严重变形，由此将这些玻璃破坏。外壳内部如上所述是高真空，所以在前玻璃的外表面上的平行于各边的2根正交的轴(即长轴和短轴)中，特别是在短轴端部附近在不大幅度增厚玻璃厚度的情况下，出现了远远超过普通玻璃强度的拉伸应力，会将玻璃破坏。
在直接密封前玻璃和后玻璃的部分，或者在前玻璃和外框被密封的部分以及后玻璃和外框的密封的部分上，在不大幅度增宽该密封部分的宽度时，产生远远超过密封强度的拉伸应力。因此，上述拉伸应力对外壳产生破坏的可能性大。
为了防止拉伸应力产生破坏，通过加厚前玻璃和后玻璃的厚度来解决。但是，由于上述的后玻璃的表面上设置有发射器，所以考虑到设置发射器工序的操作容易度和各种局限条件，增厚到充分降低上述拉伸应力操作是很难的。
将前玻璃和后玻璃增厚到能抵抗大气压差的程度时，外壳自身的质量增大，同时FED深度变深，所以多少减弱了FED所具有的薄度的优点。在本说明书中，FED的深度或FED用的外壳的深度是指垂直于图像显示面的垂直方向的深度。
几个用在平板型显示装置中、不使用隔离物的真空容器构造的例子被公开在日本特许公开公报平2-239549号(特许文献2)中。在特许文献2的第1图中，图示了包括平板状的前玻璃(相当于前玻璃)、设置在其后方的曲面状耐压容器和与该耐压容器的外侧接合的外装容器的真空容器的例子。
其它的不使用隔离物的平板型显示装置的真空容器的例子被公开在日本特许公开公报平5-190121号(特许文献3)、日本特许公开公报2000-68041号(特许文献4)、日本特许公开公报2000-231891号(特许文献5)、日本特许公开公报2000-231892号(特许文献6)、日本特许公开公报平7-220662号(特许文献7)等。
如上述特许文献1的图6所示那样，采用了SED使用(Surface-conductionElectron-emitter Display：表面传导型电子发射元件的显示器，FED的一种)等的FED的发射器(电子发射元件：特许文献1中的符号2074)设置配线(特许文献1中的符号：Dx、Dy)和接线(特许文献1中的符号：2075)在后玻璃(电子源基板：特许文献1中的符号2)上。
但是，上述特许文献2的第1图中的真空外壳(真空容器)具有外装容器位于外侧、耐压容器位于其内侧的构造，形成了曲面状的后板。为此，若像特许文献1的发明那样在后板表面上配置发射器(阴极)的话，因必须在曲面上配置发射器，所以与配置在平板上的情况相比，存在要增大深度，制造更加困难的问题。
因此，不能像特许文献1的图6所示那样，直接配置发射器在后板上，而如特许文献2的图1所示那样，从后板(耐压容器和外装容器)分离设置发射器(阴极)。因此存在将连接发射器的配线拉到外壳的外侧变得困难的问题。
另外在特许文献2的第5图中公开了如下的发明：作为上述第1图的发明的另一个形态，用热熔接剂(特许文献2中的符号4)将前玻璃(特许文献2中的符号1)和半圆形的后板(特许文献2中的金属容器2)熔融粘接，以槽构件(channel membermaterial)5夹入上述前玻璃和后板。但是，即使在该特许文献2的第5图的真空外壳的情况下，也存在在后板上配置发射器和将连接于发射器的配线拉到外壳的外侧困难的问题。
在特许文献6中，图2显示了如下构造：具有前板(face panel)、后部的外壳和基板，在前板和后部外壳的内部夹入基板而进行支持的构造。另外，作为其应用例，在特许文献6的图8还图示了使用固定销以支持上述基板的构造。但是，如上所述那样具有在前板和后部外壳之间夹入基板的构造时，在密封前板和基板的同时，必须将后部外壳和基板密封，增加了密封面。再者还必须将前板的端部几乎与后部外壳的端部相向进行密封。为此，容易损害上述密封部分的可靠性。但是，在特许文献6中没有公开降低该密封部分的应力的具体的手段。在具有用固定销支持基板的构造时，也存在处理与发射器连接的导线困难的问题。
在特许文献7中公开了由图2的大气一侧呈凸面的表面板、里面板、侧板、固紧板构成的平面显示器。上述固紧板被记载在特许文献7的权利要求1中，是在板面内方向提供压缩力的固紧板。
上述特许文献7还公开了：通过在板大气一侧表面形成凸面，从板端开始沿着板面施加压缩力，在板部中央产生向着大气压一侧膨胀的力，通过将内部减压来抵消所产生的力。但是，板的大气一侧表面上形成凸面不够的情况下，抵消板端所产生的拉伸性力的效果极少，或者向着减压后的内侧产生凹陷，反而提高了该拉伸性的力，起到相反的效果。即，为了利用上述作用而获得充分的效果，必须进一步减小上述凸面的曲率半径。
但是，若将曲率半径减小，变得不平坦，所以图像显示部由“平面型”变为“曲面型”，失去了本来的平板显示器的特性，出现目视性的问题等。假设，将图像显示部的曲率半径增大以确保实用上的平坦度(flatness)仅解决上述凹陷的话，不得不增厚玻璃的厚度，此时也存在质量增大的问题。
另外，在特许文献7的图2的构造中，当表面板和侧板的接点和里面板和侧板的接点为中心的力矩起作用。但是，在该构造中，由于固紧板只在一个方向上提供压缩力(面内方向)，所以对上述力矩的限制不充分，不能充分降低密封部分的拉伸应力。另外在特许文献7的0009段落中还公开了为保持整体的刚性，而对里面板的大气一侧的面进行增强。但是，上述增强只用在提高里面板的刚性的目的上的，而对于密封部分所产生的拉伸应力的降低无任何贡献。其结果可能会破坏上述密封部分，而特许文献7中没有公开其具体的解决对策。
发明内容
为了消除上述隔离物的影响所造成的各种问题，本发明的第1目的在于将用于FED等FPD的真空外壳形成不使用隔离物的构造(以下称为“无隔离物构造”)。另外本发明的目的还在于当形成无隔离物构造时，可抑制玻璃增厚所引起的质量的增加。另外第2目的在于形成连接于发射器上的配线的处理良好的构造。
为了实现上述第1目的，本发明提供一种平板显示器用外壳，它由可密封的玻璃容器和抑制该玻璃容器内外产生压力差时的变形的支持构件构成；上述玻璃容器由前玻璃和后玻璃构成；上述支持构件是由边缘、桥接器和后板构成；其特征在于，上述前玻璃包括显示近似矩形的图像的正面部分(face portion)、介于该正面部分和上述后玻璃间的裙部，该裙部端部的封边部与配置阴极的平板状的上述后玻璃密封；上述边缘支持裙部和正面部分外表面的外周；上述后板被固定在后玻璃上，支持后玻璃；上述边缘和后板由多个桥接器接合。
上述桥接器较好将边缘的长边的中央和后板接合起来，更好将边缘的短边的中央和后板接合起来，上述桥接器最好将边缘角部和后板接合起来。
将上述密封玻璃容器的内部形成真空时，至少在前玻璃的正面部分端部的外表面所产生的拉伸应力为最大的位置上，最好形成最外面的压缩应力值大于等于30MPa的压缩应力层。
为了实现第2目的，在用接合剂将上述前玻璃的裙部和后玻璃密封时，后玻璃的外周在总周长上较好长于封边部的外周。这样形成以使上述边缘和后板之间具有间隙，可将与后板上的阴极连接的导线从上述间隙拉到外部。
在对应于设置上述桥接器的位置的后玻璃的边缘上，较好设置凹状切口部。
在上述边缘和前玻璃之间较好夹有杨氏模量为45-80GPa的缓冲材料。上述缓冲材料更好由选自铝、碳、镁和低熔点粉末玻璃中的至少一种构成。
在上述边缘和前玻璃之间较好夹有杨氏模量为3-80GPa的接合剂。上述接合剂更好由选自聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚亚苯硫醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、芳香族聚酰胺、铟、聚甲醛共聚物、有机硅树脂和低熔点粉末玻璃中的至少一种构成。也可以将上述缓冲材料和接合剂合用。
在上述后玻璃和后板上更好设置一个或一个以上的连通两者的排气管。
上述前玻璃中，在连接由正面部分的最外周与裙部连接的位置上更好设置凹部，形成段差。
通过本发明的平板显示器用外壳，由于在玻璃容器的外部设置有抑制玻璃容器变形的支持结构，所以前玻璃和后玻璃之间没有配置隔离物，也能将受到大气压负荷时密封部产生的拉伸应力抑制在较低水平，以确保安全性。
本发明的平板显示器用外壳被形成为容易将连接在发射器上的导线拉到外部的结构，所以可发挥电气系统的连接工序等的作业性好，生产率上升的效果。即，本发明是能高效生产轻量的安全的平板显示器的发明，特别适合于具有冷阴极型电子发射源的显示器。
附图说明
图1是显示本发明的平板显示器用外壳的一部分(四分之一)的示意图。
图2是显示本发明的平板显示器用外壳的玻璃容器的一部分(四分之一)的示意图。
图3是显示本发明的平板显示器用外壳的支持构件的一部分(四分之一)的示意图。
图4是显示本发明的平板显示器用外壳的前玻璃的周边形状的示意图。
图5是显示弯曲R部具有凹部的前玻璃和弯曲R部不具有凹部的前玻璃的截面形状和温度参考点的示意图。
图6是显示具有弯曲R部呈凹部的前玻璃的本发明的平板显示器用外壳的一部分(四分之一)的示意图。
记号的说明
1：平板显示器用外壳
2：前玻璃
3：后玻璃
4：玻璃容器
5：边缘
6：桥接器
7：后板
8：裙部
9：正面部分
11：封边部
12：导线
13：正面部分的长边中央
14：正面部分的短边中央
15：正面部分的角部
17：凹部
具体实施方式
以下对本发明进行详细说明。
本发明的平板显示器是指内部处于本质上的高真空状态，采用发射器所放射出的电子射线使荧光体激发光的自发光型的平板显示器。图1所示的本发明的平板显示器用外壳1由玻璃容器和支持构件构成。上述玻璃容器由前玻璃2和后玻璃3构成，将上述两部件密封形成可密封的构造。图2示意性地显示了仅由前玻璃2和后玻璃3构成的玻璃容器4。上述前玻璃2和后玻璃3的杨氏模量(纵弹性系数)若为70-80GPa，较为理想。
图3是显示了从平板显示器用外壳1中省略了上述玻璃容器4，只剩下支持构件的图。图1的平板显示器用外壳1、图2的玻璃容器4和图3的支持构件都是整个物体的四分之一，实际产品是以各图中的A轴作为中心而形成的对称形状。这些图夸大了特征部分，各部位的尺寸比例与实际产品不同。本说明书中若无说明，简单记载为“外壳”是指平板显示器用外壳。
上述的支持构件由边缘5、桥接器6和后板7构成。边缘5支持上述前玻璃2的裙部8和近似于矩形的正面部分9的外表面的外周；后板7固定在上述后玻璃3上支持后玻璃3，边缘5和后板7通过多个的桥接器6接合。上述的边缘5和桥接器6可被形成为一体，也可将2个或2个以上的构件接合。
上述边缘5、桥接器6和后板7较好是杨氏模量为110-250GPa的金属，更好是160-210GPa的金属。具体地说适合用镍(杨氏模量＝160GPa)、钛(杨氏模量＝110GPa)、不锈钢(杨氏模量＝210GPa)、含硅的铝(杨氏模量＝220GPa)。实际上，随着杨氏模量的增加，比重增大，热膨胀系数也增大，与前玻璃和后玻璃的热膨胀系数的差趋向于增大，所以较好在上述范围内。
被气密封的上述玻璃容器4通过排气，其内部10被形成为10-3-10-6Pa的高真空状态。上述玻璃容器4的内部10被形成为高真空，其外表面受到大气压的负荷，该气压差成为让玻璃容器4变形的动力。但是通过设置由边缘5、桥接器6和后板7构成的支持构件可抑制这样的变形。
上述前玻璃2具有显示近似于矩形的图像的正面部分9和介于该正面部分9和上述后玻璃3之间的裙部8。裙部8的端部的封边部11通过气密封与配置有阴极的平板状的上述后玻璃3连接形成玻璃容器4。
气密封的玻璃容器4，将其内部形成真空时，上述正面部分9受到向内侧方向弯曲的力的作用。为此，正面部分9具有弯曲率向外侧呈现凸状的形状，较为理想。正面部分9具有弯曲率形成向外侧呈现凸状时，玻璃容器4的内部形成真空，正面部分9受到大气压的作用时，该正面部分9变得比较平坦。为此，不仅可提高图像的目视性，还可将正面部分9和后玻璃3的间隙更加均匀，提高画质。
如本发明的平板显示器用外壳1那样，通过设置支持前玻璃2的裙部8和正面部分9的外表面在外周的支持构件，如上所述那样可抑制气压差引起的变形，其结果可将所产生的应力降低。为此，即使在前玻璃2和后玻璃3之间不设置隔离物时，也可防止玻璃的变形和破坏，而不需要扩大封边部11的宽度。
使用接合剂将上述前玻璃2的裙部8和后玻璃3进行气密封时，为了使接合剂和玻璃的接合形状稳定，如图2所示那样后玻璃3的外周在总周长上长于封边部11的外周，处于比接合剂的溢出宽度大得多的状态是较理想的。另外，与配置在后玻璃3上的发射器(无图示)连接的多根导线12的配线加工和引出变得容易。若封边部11的外周和后玻璃3的外周为相同尺寸时，要求两构件密封时高精度的配位，同时若配位的精度差时，密封部会发生应力集中，强度上出现问题。
若上述气压差在玻璃容器4的内外出现时，在近似于矩形的正面部分9的长边中央(短轴端部)13的附近产生最高拉伸性应力，该应力可能会破坏玻璃容器4的可能性提高。因此，上述支持构件中将边缘5和后板7连接的桥接器6较好设置在正面部分9的长边的中央13的位置上，即设置在正面部分9的短轴的延长线上。通过这样设置的桥接器6可有效防止玻璃的变形和破坏。
上述拉伸应力发生在正面部分的短边中央(长轴端部)14的附近，或者正面部分9的角部(对角轴端部)15的附近。因此，连接边缘5和后板7的桥接器6更好设置在正面部分9的短边的中央14的位置上，及/或正面部分9的角部15的位置上。即，桥接器6较好设置在正面部分9的短轴的延长线上及/或正面部分9的对角轴的延长线上。这样，可抑制使玻璃容器4变形的作用力，进一步有效地防止破坏。
上述边缘5还兼有覆盖从封边部11和后玻璃3间的密封部溢出的密封材料的作用，还具有防止各种制造工序中夹具与密封材料碰撞所引起的强度下降的效果。
如上所述设置桥接器6时，在不是正面部分9的长边中央(短轴端部)13的位置、正面部分的短边中央(长轴端部)14的位置和正面部分的角部15的位置中的任何一个位置上，可以不特别设置桥接器6。为此，在边缘5和后板7之间可设置间隙16。若形成该构造时，可将连接在发射器的上述导线12从间隙16拉出，导线12的操作变得容易，所以较好设置上述间隙。
上述边缘5是如上所述那样支持前玻璃2的裙部8和正面部分9的外表面的外周的构件，更好在边缘5和前玻璃2之间夹有杨氏模量为45-80GPa的缓冲材料。作为上述缓冲材料，通过夹有杨氏模量与前玻璃2和边缘5相近的物质，即使它们不接合，也能减小前玻璃2和边缘5的相对变位，将边缘5和与之相连的前玻璃2之间所产生的应力降低。但是，缓冲材料和前玻璃、边缘之间不产生足够的摩擦力的话，使边缘和前玻璃的相对变位减小的效果变小，不能获得上述效果。
若上述缓冲材料自身的杨氏模量未满45GPa时，不能获得对前玻璃2的周边充分增强的效果；若超过80GPa时，缓冲材料的杨氏模量大于前玻璃的杨氏模量，出现缓冲材料和前玻璃2之间所产生的应力明显大的问题，所以较好是45-80GPa。上述缓冲材料的杨氏模量是70-80GPa更好。
作为缓冲材料，具体地可用由选自铝(杨氏模量：69GPa)、碳(杨氏模量：70GPa)、镁(杨氏模量：45GPa)、密封用玻璃组合物(杨氏模量：70GPa)中的至少一种构成的材料时，可获得上述的效果，所以较为适合。本发明的上述密封用玻璃组合物是指含有低熔点玻璃粉末的玻璃料糊被焙烧而成的组合物。
在边缘5和前玻璃2之间也较好夹有杨氏模量为3-80GPa的接合剂。通过夹有接合剂，以接合剂薄的层来抑制边缘和前玻璃的相对变位，提高边缘和桥接器的增强效果。若上述接合剂自身的杨氏模量未满3GPa时，接合剂的层薄时，抑制相对变位的效果也小；若超过80GPa时，接合剂的杨氏模量大于前玻璃的杨氏模量，出现接合剂和前玻璃2之间所产生的应力明显增大的问题，所以较好是3-80GPa。上述接合剂的杨氏模量只要是40-80GPa时，可高度抑制边缘5和前玻璃2的相对变位，更加理想。
作为接合剂，具体可用由聚酰亚胺(杨氏模量：3GPa)、聚醚酰亚胺(杨氏模量：9GPa)、聚亚苯硫醚(杨氏模量：4GPa)、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、芳香族聚酰胺(芳族聚酰胺)(杨氏模量：80GPa)、铟(杨氏模量：10GPa)、聚甲醛共聚物(杨氏模量：3GPa)、有机硅树脂(杨氏模量：3GPa)和选自密封用玻璃组合物(杨氏模量：70GPa)中的至少一种构成，可获得上述的效果，较为合适。
在将上述玻璃容器4的内部形成真空时，至少在前玻璃2的正面部分9端部的外表面的最外面所产生的拉伸应力为最大的位置上，更好通过物理强化法或化学强化法形成最外面具有大于等于30MPa的压缩应力值的压缩应力层。通过设置上述压缩应力层可进一步提高未强化玻璃所具有的强度，所以可将前玻璃变薄，可轻量化。
作为形成上述压缩应力层的方法，可用日本特许第2904067号说明书所例示的物理强化法；在应变点以下的温度使玻璃中的特定的碱离子被大于碱离子的离子置换，通过其容积增加在表面形成压缩应力层的化学强化法(离子交换法)中的任意一种方法，也可以用其它的方法。
在实际测量压缩应力层的应力值时，如下所述进行测定。玻璃的应力测定法中的一个测定法是利用玻璃受力时所产生的主应力方向的折射率的差与其应力差成正比的性质，进行测定的方法。让直线偏振光通过加有应力的玻璃时，该透射光在各自主应力方向上具有相互垂直的偏振光面的，并且速度不同的成分波。各成分波透过玻璃后，一波迟于另一波，玻璃的折射率也因成分波的速度而在各主应力方向上产生差异。玻璃的应力差与折射率的差，所谓的双折射成正比，所以只要知道成分波的位相差，就可测定应力。
通过利用了该原理的偏振光显微镜，将光透过具有残留应力的玻璃断面测定，透过后的在主应力方向振动的成分的位相差来测定应力。此时，在透过玻璃前设置偏光镜，在玻璃透过后设置具有位相差的板和检出偏振光的检偏镜。作为具有位相差的板的例子，可用贝莱克补偿器(ベレツクコンペンセ一タ)、巴俾涅补偿器(バビネコンペンセ一タ)和1/4波长板。利用上述元件可制成暗线而将测定区域的位相差变为零，所以通过补偿器的调节量得知应力的值。
为代替上述各种补偿器，利用带有565nm左右的光路差的、以极小的光路差变化来变化干扰色的敏感色板，显示玻璃透过后的少量的双折射所产生的位相差对应的干涉色，根据颜色来识别应力的水平。利用该性质，观察玻璃截面，测定应力层的厚度。
在上述前玻璃中，相对于正面部分的对角轴方向的最大外径d，较好将正面部分的中心厚度t定在规定范围的厚度。具体地说，在正面部分的端部的外表面所产生的拉伸应力为最大的位置上，不通过物理强化法或化学强化法等形成颜色应力层，而通过公知的方法成形时，仅观察到无意识产生的压缩应力，或者没有观察到压缩应力时，0.028≤t/d＜0.04为理想。另一方面，在正面部分端部的外表面所产生的拉伸应力为最大的位置上，通过物理强化法或化学强化法等形成压缩应力层时，0.003≤t/d＜0.028为理想。
这样，通过将正面部分变薄可确保前玻璃的安全性并能实现轻量化。
在本发明的平板显示器用外壳1中，为了提高将玻璃容器4的内部10形成真空的排气工序中的作业性，较好在上述后玻璃3和后板上设置一个或一个以上的连通两者的排气管(无图示)。
如图4所示那样，在上述前玻璃2中，在从正面部分9的最外周与裙部8连接的位置上较好设置有凹部17。此时，截面被形成段差的形状。正面部分9和裙部8相连的位置(以下称为“弯曲R部”)的玻璃，与正面部分9和裙部8相比，通常变厚。弯曲R部在成形时加热后，热也容易蓄积。
对此，厚度较薄的正面部分中央快速放热而被冷却，所以正面部分9中央和弯曲R部之间出现温度差，前玻璃2会产生不适合的变形和裂缝。
但是，如本发明那样，在弯曲R部上设置凹部的话，该处不仅厚度变薄，表面积也扩大，得到高效的放热和冷却效果，可缩小与正面部分9中央的温度差。因此，可解决前玻璃2所产生的上述问题。
由于弯曲R部及其周边部分的热容量变小，在将容器形成真空进行排气时的加热工序中，整个前玻璃2也能更加迅速且均匀地加热。为此，设置了上述凹部17的前玻璃2可抑制其制造时温度差引起的不要的拉伸应力的产生。
如上所述那样在前玻璃2的弯曲R部设置凹部17时，较好如图6所示那样在支持上述前玻璃2的边缘5的形状上设置凸部，形成边缘5和前玻璃2密封的构造。
实施例
以下根据实施例对本发明的平板显示器用外壳进行详细说明。在本实施例中，将以下的值(表1所记载的)作为条件。
表1
前玻璃的正面部分的对角线的长度：d(前玻璃最大径) 1016mm(40英寸)
前玻璃的正面部分的长宽比 16∶9
前玻璃中央和后玻璃的间隔 5mm
后玻璃的厚度 2.8mm
后玻璃的大小 最外周比前玻璃的最外周多突出5mm。
后板的大小 最外周比后玻璃的最外周多突出10mm。
后板的厚度 15mm
前玻璃和后玻璃的杨氏模量 76GPa
前玻璃和后玻璃的泊松比 0.21
根据上述条件，关于如图1所示的外壳的四分之一的模型，作为实施例，利用有限要素法(10节点4面体要素)来对正面部分受到大气压负荷时的应力数值进行解析(例1-4)。作为比较例，对支持构件中不具有边缘和桥接器的仅由玻璃容器和后玻璃的增强板(后板)构成的模型同样进行应力数值的解析(例5-8)。例7是以密封部产生的拉伸应力的最大值为4MPa来设定封边部的宽度的例子。例8是以正面部分短轴端部产生的拉伸应力的最大值为11MPa来设定前玻璃的正面部分中央的玻璃的厚度的例子。
在例1-8中，后板、边缘和桥接器都定为由镍(杨氏模量：160GPa)构成，以下对例1-8进行说明。
(例1)是具有由边缘、桥接器和后板构成的支持构件的外壳的实施例，将前玻璃的封边部的宽度定为20mm、将正面部分中央的厚度(t)定为15mm、将后板的厚度定为15mm。
(例2)是将正面部分中央的厚度增厚至比例1厚10mm，其它条件都与例1相同的实施例。
(例3)是将正面部分中央的厚度增厚至比例1厚15mm，其它条件都与例1相同的实施例。
(例4)是将正面部分中央的厚度增厚至比例1厚23mm，其它条件都与例1相同的实施例。
(例5)是将封边部的宽减薄到比例1的宽薄10mm、具有后板但不具有边缘和和桥接器的外壳(比较例)。其它的条件都是与例1相同的条件。
(例6)是将封边部的宽增厚到比例5厚10mm、其它的条件都是与例5相同的条件的比较例。
(例7)是为了将密封部所产生的拉伸应力的最大值控制在4MPa以下，将封边部的宽进行调整，而其它的条件为与例5相同的条件的比较例。
(例8)是为了将密封部所产生的拉伸应力的最大值控制在4MPa以下，将封边部的宽进行调整，将正面部分中央的厚度增厚到比例5厚10mm，而其它的条件为与例5相同的条件的比较例。
将关于上述例1-例8的正面部分中央的挠度(弯曲)、密封部和正面部分短轴端部所产生的拉伸应力的最大值表示在表2和表3中。
表2
                  实施例
例1  例2  例3  例4
封边部的宽度 20mm  20mm  20mm  20mm
正面部分中央的厚度：t 15mm  25mm  30mm  38mm
t/d 0.015  0.025  0.030  0.037
正面部分中央的挠度 0.59mm  0.16mm  0.10mm  0.06mm
密封部所产生的拉伸应力的最大值 9MPa  5MPa  4MPa  4MPa
正面部分短轴端部所产生的拉伸应力的最大值 40MPa  16MPa  11MPa  7MPa
表3
                  比较例
例5  例6  例7  例8
封边部的宽度 10mm  20mm  35mm  35mm
正面部分中央的厚度：t 15mm  15mm  15mm  25mm
t/d 0.015  0.015  0.015  0.025
正面部分中央的挠度 0.80mm  0.61mm  0.50mm  0.14mm
密封部所产生的拉伸应力的最大值 96MPa  26MPa  4MPa  4MPa
正面部分短轴端部所产生的拉伸应力的最大值 40MPa  40MPa  34MPa  11MPa
从上述的数值解析的结果可知：具有将边缘、桥接器和后板形成为一体的本发明的支持构件的例1-4的外壳，与不具有边缘和桥接器的例5和例6的外壳相比，前玻璃的弯曲小。另外本发明的外壳不仅是内部不具有隔离物的构造，而且是没有过度增厚封边部的宽，受到大气压负荷时的“密封部所产生的拉伸应力的最大值”极小的构造。
例1和例2的实施例由于以在正面部分的短轴端部形成压缩应力层作为前提，在上述地方产生了较高的最大拉伸应力。因此必须导入强化压缩应力，使表中的正面部分短轴端部不受最大拉伸应力的破坏。
另一方面，例3和例4的实施例由于通过增厚正面部分的厚度将正面部分短轴端部所产生的最大拉伸应力降低，所以不必给予强化压缩应力(压缩应力层的形成)。
例1的实施例，与例2-例4相比，前玻璃的正面部分中央的弯曲大，但可通过在将外壳内部抽成真空前的时刻，将正面部分弯曲，外侧呈现凸状以抑制上述的“正面部分中央的弯曲”。
具体地说，前玻璃是“正面部分在将外壳内部抽成真空之前是平坦，但是将外壳内部抽成真空后，正面部分向外壳的内侧方向弯曲a(mm)”的前玻璃的情况下，通过在抽成真空之前的时刻，将正面部分形状弯曲成正面部分中心向外侧突出a(mm)，可将抽成真空后的正面部分控制在几乎平坦的程度。其结果可提供一种正面部分平坦，但玻璃不过度增厚，可抵抗大气压的外壳，所以较为理想。
如通过将不具有边缘和桥接器的封边部的宽度增大，与例3和例4一样将密封部所产生的拉伸应力的最大值控制在4MPa时，必须像例7和例8的比较例一样，将封边部的宽度形成为35mm。为此，与本发明的实施例(例1-4)的封边部的宽度20mm相比，大幅度增宽。
若像上述例7和例的比较例那样，将封边部的宽度增宽的话，由于涂布密封材料(接合剂)的面积增大，所以在密封时，对密封材料适当加热而受热的部分与热不充分到达的部分之间所产生的差引起密封不好。其结果引起密封强度下降，很难确保适当的真空度。将正面部分的对角轴方向的最大外径d设为一定时，若将封边部的宽增大时，涂布荧光体的图像显示区域变小。
另外通过将不具有边缘和桥接器的封边部的宽度增宽，并且增厚正面部分中央的玻璃，可将正面部分短轴端部所产生的最大拉伸应力降低(11MPa)时，如例8所示那样，将封边部的宽度定为36mm，必须同时将正面部分中央的玻璃的厚度定为25mm，进一步引起质量的增加。
在有相等于上述例1的有效面积而不具有边缘和桥接器时，若抑制到同等程度的密封部的最大应力时，必须将前玻璃的外径增大。
例如，若将封边部的宽定为35mm，将有效画面的面积相等于例1，不具有边缘和桥接器并且与例4一样将正面部分短轴端部所产生的最大的拉伸应力控制在7MPa，将密封部所产生的最大拉伸应力控制在4MPa时，正面部分中央为35mm，比例8(t＝25mm)厚，这样的前玻璃的情况下，是例1的前玻璃的质量的2.53倍，是例4的前板的质量的1.02倍。即，不具有边缘和桥接器可引起质量的进一步增加。
下面说明在前玻璃的弯曲R部部带有凹部所获得的效果。这里针对弯曲R部具有凹部的例子(例11)，以及弯曲R部不具有凹部的例子(例12)的2个例子，显示冷却开始经过规定时间后的温度。具体地说，以表4所示的条件进行有限元素法的不稳定热传导解析，通过数值计算来求出整个玻璃的温度从1000℃下降到常温时的玻璃温度。而上述的数值计算是轴对称解析，图5显示了作为解析对象的截面形状。图5的(a)显示了例11的前玻璃的截面，图5(b)显示了例12的前玻璃的截面。图5中的M点表示玻璃周边部分的温度参考点。
表4
前玻璃的导热率 1.29(W·m-1·K-1)
前玻璃的比热 1340(J·kg-1·℃-1)
前玻璃的密度 2.8×103(kg/m3)
前玻璃的初始温度 1000(℃)
气氛温度 25(℃)
前玻璃的表面导热系数 200(W·m-2·K-1)
表5显示了上述例11和例12冷却开始后的温度变化。下述的Tp(℃)是图5所示的温度参考点M的温度。Tc(℃)是外表面上的前板的中心的温度。
表5
    冷却开始后的经过时间
100秒钟  200秒钟  300秒钟
例11 Tc：正面部分中央温度(℃) 436  273  175
Tp：周边部分的参考温度(℃) 387  217  129
Tc-Tp的绝对值(℃) 49  56  46
例12 Tc：正面部分中央温度(℃) 436  273  175
Tp：周边部分的参考温度(℃) 753  463  286
Tc-Tp的绝对值(℃) 317  190  111
从上述表5的结果可知：周边部分的弯曲R部具有凹部的本发明的前玻璃(例11)，与不具有凹部的前玻璃(例12)相比，冷却过程的正面部分中央与周边部分的温度差非常小。为此，由于可将温度差所引起的不需要的拉伸应力的发生降低，同时可将冷却到常温时的冷却时间缩短，所以从产品品质和成形效率的角度看，是有利的。
本发明的平板显示器用外壳器，由于具有能抵抗受大气压负荷时所产生的应力的强度，所以在前玻璃和后玻璃之间不需要配置隔离物，可解决隔离物所引起的各种问题。另外，还因为连接在发射器上的导线的处理容易，所以制造工序中，作业性好，是有用的。

Claims (20)

1.平板显示器用外壳，由可密封的玻璃容器和抑制该玻璃容器内外产生压力差时的变形的支持构件构成；上述玻璃容器由前玻璃和后玻璃构成；上述支持构件由边缘、桥接器和后板构成；其特征在于，上述前玻璃包括显示近似矩形的图像的正面部分、介于该正面部分和上述后玻璃间的裙部，该裙部端部的封边部与配置阴极的平板状的上述后玻璃气密封；上述边缘支持裙部和正面部分外表面的外周；上述后板被固定在后玻璃上，支持后玻璃；上述边缘和后板由多个桥接器接合。
2.根据权利要求1所述的平板显示器用外壳，其特征在于，在将上述前玻璃的裙部和后玻璃气密封时，后玻璃的外周在总周长上长于封边部的外周。
3.根据权利要求1或2所述的平板显示器用外壳，其特征在于，上述桥接器至少将边缘长边的中央和后板接合起来。
4.根据权利要求3所述的平板显示器用外壳，其特征在于，上述桥接器将边缘短边的中央和后板接合起来。
5.根据权利要求4所述的平板显示器用外壳，其特征在于，上述桥接器将边缘角部和后板接合起来。
6.根据权利要求3-5中任一项所述的平板显示器用外壳，其特征在于，在上述边缘和后板之间形成间隙，可将与后板上的阴极连接的导线从上述间隙拉出到外部。
7.根据权利要求3-6中任一项所述的平板显示器用外壳，其特征在于，在对应于设置上述桥接器的位置的后玻璃的边缘上，设置凹状切口部。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的平板显示器用外壳，其特征在于，在上述边缘和前玻璃之间夹有杨氏模量为45-80GPa的缓冲材料。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的平板显示器用外壳，其特征在于，在上述边缘和前玻璃之间夹有固化时的杨氏模量为3-80GPa的接合层。
10.根据权利要求1-7中任一项所述的平板显示器用外壳，其特征在于，在上述边缘和前玻璃之间夹有杨氏模量为45-80GPa的缓冲材料和固化时的杨氏模量为3-80GPa的接合层。
11.根据权利要求8或10所述的平板显示器用外壳，其特征在于，上述缓冲材料由选自铝、镁、碳和密封用玻璃组合物中的至少一种构成。
12.根据权利要求9或10所述的平板显示器用外壳，其特征在于，上述接合剂由选自聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚亚苯硫醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、芳香族聚酰胺、铟、聚甲醛共聚物、有机硅树脂和密封用玻璃组合物中的至少一种构成。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的平板显示器用外壳，其特征在于，将上述玻璃容器内部抽成真空时，至少在前玻璃的正面部分端部的外表面所产生的拉伸应力为最大的位置上，通过物理强化法或化学强化法形成最外面具有大于等于30MPa的压缩应力值的压缩应力层。
14.根据权利要求1-12中任一项所述的平板显示器用外壳，其特征在于，上述前玻璃中，将正面部分对角轴方向上的最大外径定为d，将正面部分中心厚度定为t时，具有0.028≤t/d≤0.04的关系。
15.根据权利要求13所述的平板显示器用外壳，其特征在于，上述前玻璃中，将正面部分对角轴方向上的最大外径定为d，将正面部分中心厚度定为t时，具有0.003≤t/d＜0.028的关系。
16.根据权利要求1-15中任一项所述的平板显示器用外壳，其特征在于，在上述后玻璃和后板上设置一个或一个以上的连通两者的排气管。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的平板显示器用外壳，其特征在于，利用密封剂将上述前玻璃和后玻璃密封，上述边缘具有从上述后玻璃侧的下端部向外侧突出的凸缘部，将该凸缘部的宽定为w1、将上述密封剂超出前玻璃的封边部的宽而溢出的溢出区域的最大溢出宽定为w2时，具有w1＞w2的关系。
18.根据权利要求1-17中任一项所述的平板显示器用外壳，其特征在于，上述前玻璃中，在从正面部分的最外周与裙部连接的位置上设置有凹部。
19.根据权利要求1-18中任一项所述的平板显示器用外壳，其特征在于，将上述前玻璃的正面部分向外侧弯曲而成凸状。
20.平板显示器，其特征在于，具有冷阴极型电子发射源并采用了权利要求1-19中任一项所述的平板显示器用外壳。
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