JP3517624B2

JP3517624B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP3517624B2
Application number: JP2000037126A
Authority: JP
Inventors: 友和安藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-03-05
Filing date: 2000-02-15
Publication date: 2004-04-12
Anticipated expiration: 2020-02-15
Also published as: US20030205963A1; US6821179B2; JP2000323072A; US6603254B1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気密容器および該
気密容器を用いた画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】平板型の画像形成装置（フラットパネル
ディスプレイ）として、熱電子源を利用する蛍光表示管
や、表面伝導型電子放出素子等の冷陰極電子源を利用す
る画像形成装置などが知られている。

【０００３】これらの平板型の画像形成装置は、例えば
特開平１０−２３６８５１号公報、特開平１０−１８８
７８７号公報などに開示されている。これらの平板型の
画像形成装置の模式的な構造を図７に示す。図７におい
て、１０１はフェースプレート（前面基板）、１０２は
リアプレート（背面基板）、１０３は外枠であり、１０
１，１０２，１０３の各当接部を接合することにより気
密容器７が構成されている。一般に、前記接合部は、フ
リットガラスなどの接着剤で接合される。また、図7に
示した画像形成装置では、電子源１０９から放出された
電子を、蛍光体などの画像形成部材１０８に印加したア
ノード電圧により加速し、発光表示させるものである。

【０００４】図４は、前記フラットパネルディスプレイ
の中でも、特開平１０−２３６８５１号公報等で開示さ
れている蛍光表示管の基本的な構成を示す断面図であ
る。同図において、１４はフロントガラス、１２はフロ
ントガラスと対向して配置されたプレートガラスであ
り、１６はフロントガラス１４とプレートガラス１２の
周縁部に、２枚のガラスの間に配置されたスペーサガラ
スである。これらによって気密容器である蛍光表示管１
０が構成される。

【０００５】図中の記号で、Ｗはスペーサガラス１６の
幅であり、Ｔは厚さである。２４は電子を放出するフィ
ラメント状の熱電子源、３０は電子を照射して発光を得
る蛍光体層であり、それぞれプレートガラス１２上に設
置されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような図４、図７
に示した画像形成装置を駆動した時には、主に、電子を
放出する電子源（１０９、２４）と、電子が照射される
蛍光体（画像形成部材）３０、１０８で発熱する。その
ため、発熱源に近い気密容器の構成部材の温度が局所的
に上昇する。特に基板（フェースプレート、リアプレー
ト）においては、厚さ方向と面内的な温度分布が発生
し、そのために不均一な熱膨張が発生し、気密容器は変
形する。以下、図５を用いて、蛍光表示管における変形
の一例を説明する。

【０００７】図５は蛍光表示管を構成する気密容器の概
略断面図である。図中、４０１は前面基板であり、４０
２は前面基板４０１に対向した位置に配置された背面基
板であり、４０３は接着剤４０５によって前面基板４０
１と背面基板４０２と気密に接着された外枠(図４では
スペーサガラスと表現したが、これ以降は外枠と称す)
である。外枠４０３の幅はＷで、厚さはＴである。そし
て、４０６は前面基板４０１と背面基板４０２と外枠４
０３によって構成された気密容器であり、４１０は気密
空間である。４０９は背面基板４０２上に搭載された熱
電子源であるフィラメントカソードであり、４０８は背
面基板４０２上に搭載され、フィラメントカソード４０
９で発生した電子を照射することで発光する蛍光体であ
る。

【０００８】背面基板４０２の中央部分である領域Ａで
は蛍光体４０８とフィラメント４０９での発熱によって
温度が上昇し、背面基板４０２は（−ｚ）方向へ変形す
る。その結果、前面基板４０１と背面基板４０２の基板
を連結する外枠４０３と接着部４０５である領域Ｃに
（ｚ）方向へ引き剥がす応力σが発生する。ただし、
（−ｚ）方向への変形は説明のために強調して描いてあ
る。

【０００９】図４に示したような画像形成装置では、そ
の表示面積が小さいこともあり、また、蛍光体（図５中
の４０８）に印加するアノード電圧が数百Ｖと低いこと
もあり、さらには非常に高熱になるフィラメントカソー
ドが基板から離れて（中空状態）で保持されているた
め、引き剥がし応力σは小さく、上述した変形は問題と
ならなかった。

【００１０】しかしながら、近年の画像形成装置には、
より大きな画面で、より高輝度な画像表示などが望まれ
ている。それらの新しい要求に対しては、図７に示した
フェースプレート１０１およびリアプレート１０２を数
十インチのものにし、また、前記したアノード電圧を数
ｋＶから数十ｋＶの非常に高い電圧を印加することが望
まれる。

【００１１】しかしながら、従来の画像形成装置を単
に、フェースプレート１０１とリアプレート１０２間の
距離を数ｍｍに維持しつつ、大型化し、さらにアノード
電圧を高くしたのでは、画像形成装置を長時間駆動して
いる際に、気密容器の外枠、および外枠と基板との接着
部にスローリークにつながるクラックが発生する場合が
あった。

【００１２】スローリークとは、微少なリークパスを伝
わって気密容器外部の空気（気体）が気密空間へ侵入す
ることにより、気密空間の真空度が徐々に悪化する現象
である。

【００１３】上記のように対向する基板間に数ｋVから
数十ｋＶもの高電圧を印加するには、気密容器内を１０
^-5Ｐａ以上、より好ましくは１０^-7Ｐａ以上の非常に高
真空な状態に維持しなければならない。また、対向する
基板間の距離は、数ｍｍに抑える必要がある。そのた
め、上記スローリークが発生すると、気密容器としての
性能は低下し、同時に画像形成装置の性能（アノードと
カソード間の電気的絶縁性）が低下することによって放
電が起るなどして、電子放出素子の寿命が低下する。
このスローリークの発生は、大画面化によって発熱部の
面積が広くなったこと、高輝度化（アノード電圧の大幅
な上昇）によって発熱量が増加したこと、高精細化によ
って発熱密度が増加したことに起因する。

【００１４】このために、従来では問題のなかった外枠
の引き剥がし応力σが大きくなり、スローリークが発生
する場合があった。

【００１５】引き剥がし応力σについて、気密容器４０
６を前面基板４０１側から見た図６を用いて詳しく説明
する。引き剥がし応力σは外枠４０３においてその大き
さに分布をもっている。領域Ｃは外枠４０３の長手方向
の中央部であり、領域Ｃにおいて引き剥がし応力σは最
大となる。領域Ｄは外枠４０３の短手方向の中央部であ
り、領域Ｃに次いで引き剥がし応力σは大きい。従っ
て、領域Ｃおよび領域Ｄにおいてスローリークにつなが
るクラックや剥離が発生し、スローリークが発生する。

【００１６】以上に述べたような気密容器のスローリー
クの発生は、大型、高輝度、高精細な画像形成装置を製
造するにあたり重大な課題であった。

【００１７】そこで本発明は、このような問題点に鑑み
てなされたものであり、より気密構造に適した外枠構造
を提供し、スローリークが発生しにくい気密容器とそれ
を用いた画像形成装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、画像形成部材
と導電性膜とを有する前面基板と、前記前面基板に対向
して配置され電子源を有する背面基板と、前記前面基板
と前記背面基板の間に設けられた外枠とを備え、前記前
面基板および背面基板と、前記外枠とが、前記前面基板
と前記外枠との間および前記背面基板と前記外枠との間
に配置されてなる接着剤で接合されることにより気密空
間が形成された気密容器を用いた画像形成装置であっ
て、前記外枠の幅Ｗと厚さＴの比Ｗ／Ｔ（＝外枠の縦横
比Ａ）が１．５以上であり、Ｔが１ｍｍ以上５ｍｍ以下
であり、Ｗが、１．５ｍｍ以上３０ｍｍ以下であり、前
記前面基板、前記背面基板および前記外枠がガラスから
なることを特徴とする画像形成装置である。

【００１９】

【００２０】本発明の画像形成装置または気密容器にお
いては、前記外枠の縦横比Ａは、１．５≦Ａ≦３０であ
ることが好ましい。

【００２１】

【発明の実施の形態】図３は本発明による気密容器の一
例（また、画像形成装置の１例でもある）を説明する概
略断面図であり、図中、２０１は前面基板（フェースプ
レート）であり、背面基板（リアプレート）２０２は前
面基板２０１に対向した位置に配置され、外枠２０３は
接着剤（接合部材）２０５によって、前面基板２０１と
背面基板２０２とに気密に接着されている。

【００２２】外枠２０３の幅はＷで、厚さはＴである。
厚さTは、通常１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、好まし
くは、１ｍｍ以上５ｍｍ以下である。

【００２３】そして、気密容器２０６は前面基板２０１
と背面基板２０２と外枠２０３によって構成され、内部
に気密空間２１１を形成している。気密空間は、１０^-5
Ｐａ以上、さらに好ましくは１０^-7Ｐａ以上の真空度
（気密空間内の圧力として、１０^-5Ｐａ以下、さらに好
ましくは１０^-7Ｐａ以下という意味である。）に保持さ
れている。

【００２４】また、前面基板２０１、背面基板２０２、
および外枠２０３の材質は、通常はガラスが用いられる
（詳細は後述）。

【００２５】電子源（カソード）２０９は背面基板２０
２上に搭載され、この例では冷陰極電子源である。上記
電子源としては、表面伝導型電子放出素子、電界放出型
電子放出素、MIM型電子放出素子などが好ましく適用で
きる。特に、表面伝導型電子放出素子は大面積に容易に
形成できるので、本発明にもっとも適した電子放出素子
である。

【００２６】蛍光体２０８は前面基板上に搭載され、該
電子源２０９から放出された電子を照射することで発光
する。蛍光体２０８のリアプレート側の表面には、導電
性膜（アノード電極、メタルバック）２１０が配置され
ており、この導電性膜に、気密容器外部に配置された高
圧電源から数ｋＶから十数ｋＶ（好ましくは１ｋＶ以上
２０ｋＶ以下、さらには５ｋＶ以上１５ｋＶ以下）の電
圧が印加される。導電性膜２１０の膜厚は３０ｎｍ以上
から２００ｎｍ以下であり、好ましくは５０ｎｍ以上１
００ｎｍ以下である。

【００２７】本発明では、課題の説明で述べたように、
外枠の断面形状における縦横比（Ｗ／Ｔ）：Ａに対する
要求を以下に述べるように求めた。

【００２８】一つ目は、ＦＥＭ（有限要素法）解析によ
る検討である。ＦＥＭ解析にて、画像形成装置を駆動す
る状態、すなわち気密容器の構成部材である基板に発熱
を与えて熱伝導解析を行うことで温度分布を作り出し、
さらにその温度分布を熱的荷重として応力解析を行い、
領域Ｂおよび領域Ｃに相当する外枠と、外枠と基板との
接着部に発生する熱応力である引き剥がし応力σを求め
た。引き剥がし応力σが、実験からもとめた接着剤（こ
の例ではフリットガラス）の剥離強度およびガラスの破
壊強度である１２ＭＰａ以下であることが外枠に求めら
れる第一の条件である。

【００２９】二つ目は、様々な外枠を用いて画像形成装
置を駆動する状態と同じ発熱源を含む気密容器を作成
し、発熱による気密容器の変形を長期間発生させ、ヘリ
ウムリークディテクタなどを用いてスローリークの発生
を調べた。ここで、スローリークが発生しないことが第
二の条件である。

【００３０】以上、２つの条件より、外枠の縦横比Ａは
１．５≦Ａが必要であることがわかった。

【００３１】さらに、外枠を接合する際の装置コスト、
外枠の部材重量コストなどの実用性の判断を行い、実用
的であることが第三の条件である。

【００３２】これら３つの条件を判断すると、１．５≦
Ａ≦３０が好ましく、また１．５ｍｍ≦Ｗ≦３０ｍｍが
適当である。

【００３３】詳しい判断内容については、実施例にて述
べる。

【００３４】次に、本発明の画像形成装置の製造方法の
一例を説明する。はじめに、前面基板２０１の内面に赤
色、緑色及び青色の蛍光体膜（２０８）を形成し、さら
に蛍光体膜上に導電性膜（アノード電極、メタルバッ
ク）２１０を形成し、次に、背面基板２０２上に電子源
２０９などを設け、その後、背面基板２０２の上に接着
剤２０５と外枠２０３を積層して配置して、さらに前面
基板２０１をのせ、治具等で各部材間の相対位置を固定
し、真空中で、ホットプレート等で加熱してフリットガ
ラスである接着剤２０５を軟化接着させ、気密に接合す
る。そして、降温してホットプレートから取り出し、気
密空間２１１を具備する気密容器２０６を完成する。

【００３５】以上のように形成した画像形成装置の駆動
中に前面基板２０１および背面基板２０２の温度がそれ
ぞれ上昇しても、外枠２０３および接着剤２０５におい
て１０倍のルーペで見えるクラックが入ることがなくな
り、同時にスローリークの発生がなくなり、安定した性
能を具備する気密容器２０６とそれを用いた画像形成装
置を製造できたことを確認した。

【００３６】前面基板２０１および背面基板２０２の材
質は青板ガラスが製造コストが低く望ましいが、高歪点
ガラス、無アルカリガラス、パイレックスガラス、など
のガラスであればよい。

【００３７】外枠２０３の材質は前面基板２０１または
背面基板２０２と同じ材質が望ましいが、高歪点ガラ
ス、無アルカリガラス、パイレックスガラスなどのガラ
スでも、セラミクス、または金属、あるいは４２６合金
などの金属合金でもよい。また、外枠２０３は前面基板
２０１あるいは背面基板２０２のどちらか一方と連続な
一体形でもよく、その場合、外枠２０３に相当する領域
にある前面または背面基板部分を外枠と定義する。

【００３８】外枠２０３と前面基板２０１および背面基
板２０２を接合する接着剤２０５は、フリットガラスな
どの無機系接着剤でもポリイミド系やエポキシ系の有機
系接着剤でもよい。

【００３９】また、本実施形態では、電子源として冷陰
極電子源を用いた例を示したが、本発明はこれに限定す
るものではなく、熱電子源であるフィラメントカソード
を用いてもよいが、熱電子源は、発熱量が多いので、好
ましくは、前述した冷陰極電子源を用いる。

【００４０】

【実施例】（実施例１）本実施例は、画像形成装置の大
画面化における課題に対して、目標を達成した例であ
る。

【００４１】図１および図２は本発明の実施例１を説明
する図である。図１は気密容器の概略断面図であり、図
２は気密容器の構成部材を分解した概略斜視図である。

【００４２】図に示すように、前面基板１０１（厚さ
２．８ｍｍ）と背面基板１０２（厚さ２．８ｍｍ）とは
対向した位置に配置され、外枠１０３はフリットガラス
１０５によって前面基板１０１と背面基板１０３と気密
に接着されている。外枠１０３の幅Ｗは３ｍｍ、厚さＴ
は１ｍｍであり、縦横比Ａは３である。また、フリット
ガラス１０５の厚みは０．２ｍｍである。

【００４３】スペーサ１０４は気密容器１０６の内部を
真空にした時に外部から印加される大気圧に対して、気
密容器の変形を抑制するための部材である。大きさは、
ｘ方向長さｔは０．２ｍｍ、ｙ方向長さ４０ｍｍ、ｚ方
向長さ１．２ｍｍであり、フリットガラス１０７（厚さ
０．２ｍｍ）にて背面基板１０２側にのみ固定されてい
る（前面基板１０１側には当接するのみ）。図１、２で
はスペーサは3本しか記載されていないが、実際は２５
０本である。

【００４４】気密容器１０６が前面基板１０１と背面基
板１０２と外枠１０３によって構成され、内部に気密空
間１１０が形成されている。気密容器１０６の大きさ
は、ｘ方向９００ｍｍ、ｙ方向５８０ｍｍ、ｚ方向７ｍ
ｍである。また、前面基板１０１と背面基板１０２と外
枠１０３とスペーサ１０４の材質は青板ガラスである。
背面基板１０２上に、表面伝導型電子放出素子１０９が
搭載され、蛍光体１０８が前面基板上に搭載されて、表
面伝導型電子放出素子１０９で発生した電子が照射され
ることで発光する。表面伝導型電子放出素子１０９につ
いての詳しい技術は特開平７−２３５２５５号公報等に
開示されている。

【００４５】次に、本実施例の画像形成装置の製造方法
を説明する。はじめに、前面基板１０１に蛍光体１０８
を形成し、さらに、Ａｌからなるメタルバックを６０ｎ
ｍの厚みで形成した。次に、背面基板１０２上に表面伝
導型電子放出素子１０９などを設け、その後、背面基板
１０２の上にフリットガラス１０５と外枠１０３を積層
して配置して、さらにスペーサ１０４とフリットガラス
１０７を治具にて位置決めして配置し、外枠１０３とス
ペーサ１０４に荷重を加えながらホットプレートにてフ
リットガラス１０５の接着温度まで加熱し、接着させ、
冷却する。さらに、外枠１０３の上に、フリットガラス
１０５と前面基板１０１をのせ、治具等で適切な位置で
固定し、ホットプレートでフリットガラス１０５の接着
温度まで加熱し、フリットガラス１０５に荷重を加えな
がら、気密に接合する。そして、降温してホットプレー
トから取り出し、空間１１０を具備する容器１０６を完
成した。

【００４６】次に、排気管（不図示）を介して空間１１
０の空気（ガス）を排出して真空にし、表面伝導型電子
放出素子１０９と外部の駆動回路（不図示）等を接続
し、表面伝導型電子放出素子１０９に通電することで電
子放出部を形成した。その後、排気管(不図示)を封止
し、気密容器を得た。

【００４７】次に、上記気密容器に外部の駆動回路を接
続し、前記メタルバックに、前記電子源に印加される電
圧に対して１０ｋＶ高い電圧を印加し、画像形成装置と
して長時間駆動を行ったところ、前面基板１０１および
背面基板１０２の温度がそれぞれ上昇しても、外枠１０
３およびフリットガラス１０５においてスローリークは
発生せず、安定した気密容器と画像形成装置を得ること
ができた。

【００４８】続いて、厚さＴ＝１ｍｍを対象にし、上述
した第一の条件である外枠１０３の幅Ｗ＝３ｍｍを中心
として、幅Ｗ＝１、１．５、２、５、３０、４０ｍｍで
ある外枠についてＦＥＭ解析を行い、引き剥がし応力σ
がスローリークにつながるクラックが発生しないと考え
られる１２ＭＰａ以下であることを判定基準とした。ま
た、外枠１０３の幅Ｗ＝１、１．５、２、５、３０、４
０ｍｍである外枠を用いて気密容器を作成し、画像形成
装置として駆動を行い、ヘリウムリークディテクタを用
いてスローリークチェックを特に領域ＣおよびＤにて行
い、スローリークがないことを確認した。

【００４９】また、外枠の幅Ｗが大きくなると、それに
伴って、気密容器を製造する際にフリットガラス１０５
を用いて外枠と前面基板および背面基板を加熱接合する
ために必要な荷重が大きくなり、製造装置の消耗等が激
しくなり、製造コストが高くなってしまう。従って、実
用的には、幅Ｗは１．５ｍｍ以上３０ｍｍ以下であるこ
とが適当である。

【００５０】これらの結果を表１に示す。

【００５１】

【表１】表１の結果より、平板状の大面積の気密容器およびそれ
を用いた大画面の画像形成装置において、外枠幅Ｗが
１．５ｍｍ≦Ｗ≦３０ｍｍであれば実用的な範囲であ
り、外枠の縦横比（Ｗ／Ｔ）：Ａが、１．５≦Ａであれ
ば、スローリークが発生しにくいことがわかる。

【００５２】また、本実施例ではスペーサ１０４として
長さ４０ｍｍ、厚さ０．２ｍｍの形状を用いたが、形状
および大きさをこれに限定するものではない。例えば、
長さが２００ｍｍ、厚さ０．１ｍｍでもよく、また、半
径が０．１ｍｍ程度の円柱形状でもよい。

【００５３】（実施例２）本実施例では、実施例１と同
じく、画像形成装置の大画面化における課題に対して、
目標を達成した例である。

【００５４】本実施例は、外枠１０３とスペーサ１０４
のサイズが異なるだけで、その他の構成部材のサイズは
実施例１と同じである。

【００５５】本実施例では、外枠１０３の幅Ｗは１２ｍ
ｍであり、厚さＴは３ｍｍであり、外枠の縦横比Ａは４
である。またそれにともない、スペーサ１０４のｚ方向
の長さが３．２ｍｍである。

【００５６】また、フリットガラス１０５の厚みは０．
２ｍｍである。また、前面基板１０１、背面基板１０
２、外枠１０３およびスペーサ１０４の材質は、高歪点
ガラスである。

【００５７】これらの部材を用いて、実施例１と同じ方
法で気密容器を製造し、そして画像形成装置を製造し、
最大能力における駆動においてスローリークがないこと
を確認した。

【００５８】さらに、外枠の幅Ｗ＝１２ｍｍに対して、
厚さＴを、Ｔ＝３ｍｍを中心としてＴ＝２、４ｍｍと振
って気密容器、さらには画像形成装置を製造し、実施例
１と同様の検討、確認を行った。その結果を表２に示
す。なお、厚さＴを変化させるにあたり、スペーサ１０
４のｚ方向の長さも、それぞれ、２．２ｍｍ，４．２ｍ
ｍと変更した。

【００５９】

【表２】表２の結果より、平板状の大面積の気密容器およびそれ
を用いた大画面の画像形成装置において、外枠の厚さＴ
を変えたときでも、１．５≦Ａであれば、スローリーク
が発生しにくいことがわかる。

【００６０】（実施例３）図８は本実施例を説明する図
である。図８は気密容器の概略断面図であり、図中、前
面基板８０１（厚さ２．８ｍｍ）と背面基板８０２（厚
さ２．８ｍｍ）とは対向した位置に配置され、外枠８０
３がポリイミド系の接着剤８０５（厚さ０．２ｍｍ）に
よって前面基板２０１と背面基板８０２と気密に接着さ
れている。外枠８０３の幅Ｗは１０ｍｍ、厚さＴは５ｍ
ｍであり、縦横比Ａは２である。気密容器８０６は、前
面基板８０１と背面基板８０２と外枠８０３によって構
成され、その内部に気密空間８１０が形成されている。
気密容器８０６の大きさは、ｘ方向２５０ｍｍ、ｙ方向
５０ｍｍ、ｚ方向１１ｍｍである。

【００６１】前面基板８０１、背面基板８０２および外
枠８０３の材質は青板ガラスである。

【００６２】そして、背面基板８０２上に、熱電子の電
子放出部であるフィラメント８０９が搭載され、蛍光体
８０８が前面基板上に搭載されて、該フィラメント８０
９で発生した熱電子が照射されることで発光する。本実
施例では、蛍光体部分などの細部の説明は従来例と同じ
なので省略する。本実施例では、従来より輝度をあげる
ために、熱電子を加速するための電圧を従来の２倍と
し、高精細化のために、フィラメント８０９の本数を従
来の約２倍とした。

【００６３】次に、製造方法を説明する。はじめに、前
面基板８０１の内面には、赤色、緑色及び青色のフィル
ター膜（不図示）を形成し、さらにフィルター膜上にア
ノードとしての透明なＩＴＯ膜（不図示）と蛍光体８０
８を形成し、次に、背面基板８０２上にフィラメント８
０９などを設け、その後、背面基板８０２の上に接着剤
８０５と外枠８０３を積層して配置して、さらに前面基
板８０１をのせ、治具等で各部材間の相対位置を固定
し、ホットプレート等で接着剤８０５の硬化まで加熱
し、気密に接合を行う。そして、降温してホットプレー
トから取り出し、気空間８１０を具備する容器８０６を
完成する。

【００６４】次に、容器８０６を利用する画像形成装置
の製造方法について説明する。はじめに、排気管（不図
示）を介して空間８１０の空気（ガス）を排出して真空
にし、フィラメント８０９と外部の駆動回路（不図示）
等を接続し、フィラメント８０９に通電することで電子
放出部としての性能を与えた。その後、排気管(不図示)
を封止し気密容器を得た。

【００６５】次に、上記気密容器に外部の駆動回路を接
続し、画像形成装置として駆動を行ったところ、前面基
板８０１および背面基板８０２の温度がそれぞれ上昇し
ても、外枠８０３および接着剤８０５においてスローリ
ークは発生せず、安定した気密容器と画像形成装置を得
ることができた。

【００６６】続いて、厚さＴ＝５ｍｍを対象にし、上述
した第一の条件である幅Ｗ＝１０ｍｍを中心として、幅
Ｗ＝５，７．５，３０，４０ｍｍである外枠８０３につ
いてＦＥＭ解析を行い、引き剥がし応力σがスローリー
クにつながるクラックが発生しないと考えられる１２Ｍ
Ｐａ以下であることを判定基準とした。さらにＷ＝７．
５、３０、４０ｍｍである外枠を用いて気密容器を作成
し、さらに画像形成装置を製造した。

【００６７】そして、能力最大の駆動を行い、ヘリウム
リークディテクタを用いてスローリークチェックを行
い、スローリークがないことを確認した。

【００６８】また、枠幅Ｗが大きくなると、それに伴っ
て、外枠８０３の重量が増加し、部材コストが高くなっ
てしまう。従って、実用的には、外枠の幅Ｗは３０ｍｍ
以下であることが適当である。

【００６９】これらの結果を表３に示す。

【００７０】

【表３】表３の結果より、高輝度表示、高精細表示を目標とする
気密容器およびそれを用いた画像形成装置において、外
枠の縦横比Ａが、１．５≦Ａであればスローリークが発
生しにくく、また、枠幅ＷがＷ≦３０であれば、実用的
な範囲であることがわかる。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
外枠および基板との接着部におけるスローリークにつな
がるクラックの発生が起きにくいため、安定した性能を
具備する気密容器およびそれを用いた電子放出源の寿命
が長い画像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例で作成した画像形成装置を説明する気密
容器の概略断面図である。

【図２】実施例で作成した画像形成装置を説明する概略
斜視図である。

【図３】実施例を説明する気密容器の概略断面図であ
る。

【図４】従来例を説明する断面図である。

【図５】課題を説明する概略断面図である。

【図６】課題を説明する概略図である。

【図７】平板型の画像形成装置の構造を説明する概略図
である。

【図８】実施例で作成した画像形成装置を説明する模式
図である。

【符号の説明】

１０蛍光表示管１２プレートガラス１４フロントガラス１６スペーサガラス２４フィラメント３０蛍光体層１０１前面基板１０２背面基板１０３外枠１０４スペーサ１０５フリットガラス１０６気密容器１０７フリットガラス１０９電子源１１０気密空間２０１前面基板２０２背面基板２０３外枠２０５接着剤２０６気密容器２０９電子源２１０導電性膜２１１気密空間

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】画像形成部材と導電性膜とを有する前面
基板と、前記前面基板に対向して配置され電子源を有す
る背面基板と、前記前面基板と前記背面基板の間に設け
られた外枠とを備え、前記前面基板および背面基板と、
前記外枠とが、前記前面基板と前記外枠との間および前
記背面基板と前記外枠との間に配置されてなる接着剤で
接合されることにより気密空間が形成された気密容器を
用いた画像形成装置であって、前記外枠の幅Ｗと厚さＴ
の比Ｗ／Ｔが１．５以上であり、Ｔが１ｍｍ以上５ｍｍ
以下であり、Ｗが、１．５ｍｍ以上３０ｍｍ以下であ
り、前記前面基板、前記背面基板および前記外枠がガラ
スからなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記導電性膜に、前記電子源に印加され
る電圧に対して１ｋＶ以上２０ｋＶ以下の電圧が印加さ
れることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記気密空間が１０^-5Ｐａ以上の真空度
に保持されてなることを特徴とする請求項１または２に
記載の画像形成装置。
【請求項４】前記気密容器がその内部に大気圧を支持
するスペーサを具備することを特徴とする請求項１乃至
３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】前記比Ｗ／Ｔが、１．５以上３０以下で
あることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載
の画像形成装置。
【請求項６】前記電子源が、表面伝導型電子放出素子
であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記
載の画像形成装置。
【請求項７】前記電子源が、電界放出型電子放出素子
であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記
載の画像形成装置。