JP3761532B2 - 画像表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示装置に関し、詳しくは、映像機器等に用いられる薄型の画像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラーテレビあるいはパソコン等のディスプレイ（画像表示装置）としては、陰極線管（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）が主流であった。ところが近年は、画像表示装置に小型、軽量、薄型化が求められるようになり、それに応じて、様々な薄型の画像表示装置の開発、製品化が進められている。
【０００３】
以上のような状況下において、最近は様々な薄型の画像表示装置の研究開発がなされており、その中でも液晶ディスプレイおよびプラズマディスプレイの開発が盛んである。液晶ディスプレイについては、携帯型パソコン、携帯型テレビ、ビデオカメラおよびカーナビゲーション等の様々な製品に応用されている。また、プラズマディスプレイについても、２０インチあるいは４０インチ級の大型ディスプレイ等の製品に応用されている。
【０００４】
しかしながら、液晶ディスプレイは視野角が狭く、応答性能が遅いという問題点を抱えており、プラズマディスプレイについても高輝度が得にくく、消費電力が大きい等の問題点を抱えている。そこで、これらの問題を解決する薄型の画像表示装置として、常温で真空中に電子が放出される電界放出（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）という現象を応用した画像表示装置（以下「電界放出型画像表示装置」、あるいは単に「画像表示装置」という）が注目されている。この電界放出型画像表示装置は、自発光タイプであるため、広い視野角および高輝度を得ることが可能であり、また、基本原理（電子ビームを用いて蛍光体を発光させること）は従来の陰極線管と同様であるため、自然で色再現性の高い画像を表示することができる。
【０００５】
この種の電界放出型画像表示装置は、例えば特許文献１に開示されている。この電界放出型画像表示装置は、通常１×１０-7〜１×１０-8ｔｏｒｒの真空状態で駆動させるため、その内部を真空封止して電界放出型画像表示装置を製作しなければならない。したがって、このような薄型の電界放出型画像表示装置を製作する場合には、大気圧に耐え得る構造とする必要がある。この大気圧に耐え得る構造とするために、特許文献１には、電界放出型画像表示装置を構成する際に、その内部に支持部材を設ける技術が開示されている。
【０００６】
図１２は、従来技術に係る電界放出型画像表示装置の概略構成の断面図を示したものである。この図１２に示された電界放出型画像表示装置は、絶縁性基板１０１ａ上に複数の電子源１０１ｂを有する電子放出源１０１と、この電子放出源１０１と対向するように、画像表示装置のパネル内面に形成された蛍光体層１０２と、電子放出源１０１と蛍光体層１０２との間に設けられた支持部材１０３とから構成されている。支持部材１０３は、電子放出源１０１と蛍光体層１０２との間でパネルにかかる外気圧による破損を防止するために、電子放出源１０１上に均等に設けられている。
【０００７】
図１３は、従来技術に係る他の電界放出型画像表示装置の概略構成の断面図を示したものである。この図１３に示された電界放出型画像表示装置も図１２に示された電界放出型画像表示装置と同様に、絶縁性基板２０１ａ上に複数の電子源２０１ｂを有する電子放出源２０１と、蛍光体層２０２と、電子放出源２０１と蛍光体層２０２との間に設けられた支持部材２０３とから構成されており、支持部材２０３は、電子放出源２０１と蛍光体層２０２との間でパネルにかかる外気圧による破損を防止するために、電子放出源２０１上に均等に設けられている。唯一異なる点は、図１２の電界放出型画像表示装置を構成している支持部材１０３が正電位に帯電しているのに対して、図１３の電界放出型画像表示装置を構成している支持部材２０３が負電位に帯電している点である。
【０００８】
図１２および図１３に示された電界放出型画像表示装置によれば、それぞれ、電子放出源１０１，２０１と蛍光体層１０２，２０２との間に支持部材１０３，２０３を有しているので、大気圧に耐え得る構造の電界放出型画像表示装置とすることができる。そして、絶縁性基板１０１ａ，２０１ａ上に均一な間隔で設けられた電子源１０１ｂ，２０１ｂから電子ビーム１０４，２０４が放出され、この電子ビーム１０４，２０４が蛍光体層１０２，２０２の所定の位置にランディングすることにより、電界放出型画像表示装置に様々な画像が表示される。なお、電界放出型画像表示装置を構成する際には、上記構成部材の他に種々の部材が必要であるが、図１２および図１３においては省略している。
【０００９】
【特許文献１】
特開平３−１４９７２８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１２に示された従来技術に係る電界放出型画像表示装置においては、支持部材１０３が正電位に帯電しているので、均一な間隔で放出された電子ビーム１０４が支持部材１０３側に近づくように曲がってしまい、最終的な電子ビーム１０４のランディング位置が蛍光体層１０２上で等ピッチとならない。また、図１３に示された電界放出型画像表示装置においても、支持部材２０３が負電位に帯電しているので、均一な間隔で放出された電子ビーム２０４が支持部材２０３から離れるように曲がってしまい、最終的な電子ビーム２０４のランディング位置が蛍光体層２０２上で等ピッチとならない。したがって、電子ビーム１０４，２０４と蛍光体層１０２，２０２のランディング位置とがずれてしまい、良好な画像を得ることが困難となる。
【００１１】
また、それぞれの電界放出型画像表示装置を構成する支持部材１０３，２０３は、蛍光体層１０２，２０２と接する部分に一定の厚みを有している。この厚みが所定以上であると、表示画像を見る者に横線として認識されてしまい、表示画像の品位を大幅に低下させてしまう。
【００１２】
さらに、従来技術においては、電子放出源１０１，２０１と蛍光体層１０２，２０２との間に複数の支持部材１０３，２０３を設けているので、支持部材１０３，２０３の長さにバラツキがあると、支持部材が長い場合、蛍光体層１０２，２０２と接しているもののみに外気圧が加わり、画像表示装置の破損が発生するおそれがある。
【００１３】
そこで、本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、画像表示装置の内部に、画像に悪影響を与えることのない支持部材を設けることによって、大気圧に耐え得る構造を有し、良好な画像を得ることが可能である画像表示装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る画像表示装置は、真空に保持された真空容器の内表面に形成された蛍光体層と、絶縁性基板上にマトリクス状に配置された電子源を有する電子放出源と、前記蛍光体層と前記電子放出源とを保持する支持部材とを備える画像表示装置において、前記支持部材が、前記電子放出源側に接している絶縁体からなる第一の部材と、前記蛍光体層側に接している導電体からなる第二の部材と、画像表示面に対して垂直方向に前記第一の部材と前記第二の部材との間に設けられ、所定の電圧が印加される電極部とから構成されていることを特徴とする。
【００１５】
この画像表示装置によれば、蛍光体層側に接している支持部材は導電部であり帯電しないため、電子ビームは蛍光体層近傍では電界の影響を受けないこととなる。また、電極部が電子ビームの発散レンズを構成しているので、支持部材から十分に離れた位置から放出される電子ビームを偏向させることができる。したがって、電子ビームは、蛍光体層近傍では電界の影響を受けず、電子放出源近傍では支持部材から十分に離れた位置に電子源を設けることにより電界の影響を最小限に止め、さらに電極部で構成される発散レンズによって偏向させられるので、電子源の位置と、電極部を設ける位置等とを適宜調整することにより、電子ビームを蛍光体層上において等ピッチにランディングさせることが可能となり、良好な画像を得ることができる。
【００１６】
本発明の他の構成に係る画像表示装置は、真空に保持された真空容器の内表面に形成された蛍光体層と、絶縁性基板上にマトリクス状に配置された電子源を有する電子放出源と、前記蛍光体層と前記電子放出源とを保持する複数の支持部材とを備える画像表示装置において、前記複数の支持部材のそれぞれが、前記電子放出源側に接している絶縁体からなる第一の部材と、前記蛍光体層側に接している導電体からなる第二の部材と、前記第一の部材と前記第二の部材との間に設けられ、所定の電圧が印加される電極部とを用いて構成され、画像表示面と平行な方向において隣り合う前記電極部の間隔が、画像表示面と平行な方向において隣り合う前記第一の部材または前記第二の部材の間隔よりも小さいことを特徴とする。
【００１７】
上記構成の画像表示装置においては、前記電極部の幅が前記第一の部材の幅よりも大きく形成されていることが好ましい。それにより、蛍光体層近傍の空間は、電子放出源近傍に存在している電界の影響をさらに受けにくくなり、蛍光体層近傍の無電界領域をさらに確実に形成することができる。また、電極部によって形成される発散レンズの作用をさらに強めることができる。したがって、比較的容易に、電子ビームを蛍光体層上において等ピッチにランディングさせることが可能となり、良好な画像を得ることができる。
【００１８】
また、上記構成の画像表示装置においては、前記第一の部材の前記電子放出源側に、前記第一の部材の幅よりも大きな幅を有する第二の電極部を設けた構成であることが好ましい。それにより、電子ビーム加速電界を前記絶縁部から離れた所で一定とすることができる。また、電子ビームを、支持部材から十分に離すことが可能となるので、電子ビームによる支持部材（前記絶縁部）の帯電を最小限に止めることができる。
上記構成の画像表示装置において、前記第二の部材がテーパ形状を有し、前記第二の部材の前記蛍光体側部分が前記電極部側部分よりも細く形成されていることが好ましい。
また、前記電極部が弾力性を有していることが好ましい。
また、前記第一の部材または前記第二の部材が弾力性を有していることが好ましい。
また、前記支持部材が、画像表示装置の画面中央ほど高い密度で配置されていることが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る画像表示装置の分解斜視図を示したものである。図２は、図１に示された画像表示装置の概略構成の断面図を示したものである。本実施形態に係る画像表示装置は、図１および図２に示すように、絶縁性基板１ａ上に複数の電子源１ｂをマトリクス状に配置して形成されている電子放出源１と、電子源１ｂから放出される電子ビーム４によって励起されて画像を表示するパネル５の内表面に形成された蛍光体層２と、電子放出源１と蛍光体層２との間に形成された支持部材３とから構成されており、絶縁性基板１ａとパネル５とで画像表示装置の真空容器を形成し、画像表示装置内は１０-6〜１０-8ｔｏｒｒ程度の真空度に保持されている。ここで本実施形態においては、図１に示すように、板状のパネルの画像表示面（パネル面部材５ａ）を周辺の壁部分（パネル枠部材５ｂ）と切り離して、このパネル面部材５ａの内面（真空側）に蛍光体層２を形成している。そして、後にこれら板状の画像表示面部（パネル面部材５ａ）、周辺の壁部分（パネル枠部材５ｂ）および絶縁性基板１ａとを同時に張り合わせることにより、画像表示装置の真空容器を形成している。
【００２１】
電子放出源１としては、電子ビーム４をマトリクス状に放出できるものであれば、どのような形態のものでも使用可能であり、例えば、ＳｎＯ2（Ｓｂ）薄膜またはＡｕ薄膜等で形成された冷陰極線素子を用いて構成されるものがあげられる。ここで、電子源１ｂは、各電子源１ｂから発せられるそれぞれの電子ビーム４が蛍光体層２上において等ピッチにランディングするように、絶縁性基板１ａ上に所定の間隔で配置されている。ただし、支持部材３を設けるスペースを確保する必要があるため、支持部材３を挟む位置にあるそれぞれの電子源１ｂの間隔を他の電子源１ｂの間隔よりも大きくしている。
【００２２】
蛍光体層２は、電子放出源１から放出された電子ビームの照射によって発光する蛍光体材料を、パネル内表面に塗布等して形成されている。パネル内表面に蛍光体材料を塗布等する場合には、カラー表示が可能な蛍光体層２とするために、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の順番で、多数の蛍光体のストライプがパネル内表面上に形成されるように塗布等を行う。このような蛍光体ストライプは、通常の陰極線管の蛍光面を形成する場合の工程と同じくフォトリソグラフ法の他に、スクリーン印刷法等によって形成できる。
【００２３】
また、図３に示すように、ガラスパネル５の構成としては、板状のパネルの画像表示面と周辺の壁部分とを切り離さない構成（箱型形状）である場合も考えられる。但し、このようなガラスパネル５に蛍光面（蛍光体層２）を形成する場合は、パネルの周辺部の壁部が印刷工程上の障害となるため、一旦樹脂シート上に蛍光面を形成しておき、加熱又は加圧により蛍光体層を転写する転写方法を採用したり、比較的薄いガラス板上に蛍光体層を形成しておき、このガラス板をパネル内面に張り付けるなどの方法を用いる。
【００２４】
支持部材３は、導電部３ａ、電極部３ｂおよび絶縁部３ｃを用いて構成されている。この支持部材３は、電極部３ｂを介して導電部３ａと絶縁部３ｃとを接続して構成されており、導電部３ａが蛍光体層２側に接するように、そして絶縁部３ｃが電子放出源１側に接するように、電子放出源１と蛍光体層２との間に設けられている。
【００２５】
ガラスパネル５は、例えば、ガラス等の透明な材料を用いて形成されている。画像表示装置として機能させるためには、前述したように、ガラスパネル５の外部から、蛍光体層２から発せられる光が観察され得る必要があるからである。ただし、ガラスパネル５の全体が透明である必要はなく、ガラスパネル５における蛍光体層２と接する部分（図１においてはパネル面部材５ａ部分、図３においては最も面積の広い上面部分）が透明であればよい。以上の構成とすることによって、本実施形態に係る画像表示装置は、ガラスパネルの板厚をさほど厚くしなくても、十分外気圧に耐えることができる。したがって、フラットな構造でありながら、比較的軽量な画像表示装置とすることができる。
【００２６】
図２は、上述したように、図１に示された画像表示装置の概略構成の断面図を示したものである。この図２に示すように、電子放出源１を構成している各電子源１ｂからは、適宜電子ビーム４が放出される。そして、各電子ビーム４は、蛍光体層２の所定の位置にランディングして、画像表示装置には様々な画像が表示される。以下、図２を用いて本実施形態に係る画像表示装置の動作および効果等を説明する。
【００２７】
本実施形態に係る画像表示装置を構成する支持部材３は、導電部３ａが蛍光体層２側に接するように、そして絶縁部３ｃが電子放出源１側に接するように、電子放出源１と蛍光体層２との間に挟持して設けられている。このように、支持部材３の蛍光体層２側は、導電部３ａを用いて構成されているので、蛍光体層２と導電部３ａと電極部３ｂとは同電位となり、蛍光体層２の近傍においては支持部材３（導電部３ａ）は帯電しない。したがって、電子ビーム４は蛍光体層２の近傍においては電界の影響を受けないこととなる。また、本実施形態においては、電子ビーム４が、帯電している絶縁部３ｃの影響をできるだけ受けないように、支持部材３を挟む各電子源１ｂを、可能な限り支持部材３から離れた位置に配置している。さらに、本実施形態においては、支持部材３を構成している電極部３ｂが、電子ビーム４に対して発散レンズとして作用するので、帯電している絶縁部３ｃから離れた位置から放出される電子ビームを支持部材側に偏向させることができる。
【００２８】
したがって、本実施形態に係る画像表示装置は、絶縁性基板１ａ上に配置される電子源１ｂの位置と、支持部材３を構成する電極部３ｂの位置を適宜調整することによって、画像表示面においては、支持部材３の影響をなくした連続した画像を表示することができる。
【００２９】
（実施の形態２）
図４は、実施の形態２に係る画像表示装置の概略構成の断面図を示したものである。本実施形態に係る画像表示装置は、基本的には実施の形態１に係る画像表示装置と同様の構成を有しているが、支持部材の構造と、電子源の配置とが異なっている。
【００３０】
本実施形態に係る画像表示装置を構成している支持部材１３は、導電部１３ａ、電極部１３ｂおよび絶縁部１３ｃを用いて構成されている。この支持部材１３は、電極部１３ｂを介して導電部１３ａと絶縁部１３ｃとを接続して構成されており導電部１３ａが蛍光体層１２側に接するように、そして絶縁部１３ｃが電子放出源１１側に接するように、電子放出源１１と蛍光体層１２との間に挟持されている。本実施形態における電極部１３ｂは、実施の形態１における電極部と異なり、画像表示面と平行な方向に張り出した形に形成されている。このように形成された電極部１３ｂは、上方からはリボン状に見える。また、本実施形態においては、電極部１３ｂの幅を大きくしたことにより、電子ビーム１４の通る部分たる開口部（隣り合う各電極部１３ｂの間隔）が小さくなるので、それに合わせて絶縁性基板１１ａ上に配置される電子源１１ｂの間隔も調整している。具体的には、支持部材１３をはさむ各電子源１１ｂを、実施の形態１の場合よりもさらに支持部材１３から離れた位置に配置している。
【００３１】
本実施形態によれば、以上のような電子放出源１１および支持部材１３を用いて画像表示装置を構成しているので、蛍光体層１２近傍の空間は、電子放出源１１近傍に存在している電界の影響を受けにくくなり、蛍光体層１２近傍の無電界領域をさらに確実に形成することができる。また、電極部１３ｂによって形成される発散レンズの作用をさらに強めることができるとともに、電子ビーム１４に対する（帯電している）絶縁部１３ｃの影響を、実施の形態１の場合よりもさらに小さくすることができる。したがって、絶縁性基板１１ａ上に配置される電子源１１ｂの位置と、支持部材１３を構成する電極部１３ｂを設ける位置および大きさ等とを適当に調整することにより、比較的容易に、電子ビーム１４を蛍光体層１２上において等ピッチにランディングさせることが可能となるので、本実施形態に係る画像表示装置によれば良好な画像を得ることができる。
【００３２】
（実施の形態３）
図５は、実施の形態３に係る画像表示装置の概略構成の断面図を示したものである。本実施形態に係る画像表示装置は、基本的には実施の形態２に係る画像表示装置と同様の構成を有しているが、支持部材の構造が異なる。
【００３３】
本実施形態に係る画像表示装置を構成している支持部材２３は、導電部２３ａ、第一の電極部２３ｂ、絶縁部２３ｃおよび第二の電極部２３ｄを用いて構成されている。すなわち、本実施形態においては、導電部２３ａと絶縁部２３ｃとの間に第一の電極部２３ｂを設け、絶縁部２３ｃの電子放出源２１側に第二の電極部２３ｄを設けている。この第一の電極部２３ｂおよび第二の電極部２３ｄは、絶縁部２３ｃよりも、その幅が大きく形成されている。この第二の電極部には、基本的には蛍光体層に印加されているアノード電圧と、電子放出源１１の電圧（通常は、０Ｖ）との間の所定の電圧を印加するのであるが、それぞれの支持部材２３に形成された各々の第二の電極部２３ｄに、それぞれ独立した電圧を印加することができるように構成されている。
【００３４】
本実施形態によれば、以上のような第二の電極部２３ｄを有する支持部材２３を用いて画像表示装置を構成しているので、電子ビーム加速電界を絶縁部２３ｃから離れた所で一定とすることができる。また、電子ビーム２４は、支持部材２３から十分に離れているので、電子ビーム２４による支持部材２３（絶縁部２３ｃ）の帯電を最小限に止めることができる。さらに、各第二の電極部２３ｄへの印加電圧をそれぞれ独立して調整することにより、電子ビーム２４の初速の広がり方および電子ビーム２４の初速のベクトル等を制御することが可能となるので、画像を見ながらラスターピッチの調整を行うことができる。つまり、電子源１ｂのずれ（製造誤差等のずれ）によるビームランディングのずれを容易に補正することができる。したがって、絶縁性基板２１ａ上に配置される電子源２１ｂの位置と、支持部材２３を構成する各電極部２３ｂ，２３ｄを設ける位置および大きさと、各第二の電極部２３ｄに印加する電圧等とを適当に調整することにより、比較的容易に、電子ビーム２４を蛍光体層２２上において等ピッチにランディングさせることが可能となるので、本実施形態に係る画像表示装置によれば良好な画像を得ることができる。
【００３５】
（実施の形態４）
図６は、実施の形態４に係る画像表示装置の概略構成の断面図を示したものである。本実施形態に係る画像表示装置は、基本的には実施の形態１に係る画像表示装置と同様の構成を有しているが、支持部材の構造が異なっている。
【００３６】
本実施形態に係る画像表示装置を構成している支持部材３３は、導電部３３ａ、電極部３３ｂおよび絶縁部３３ｃを用いて構成されている。この支持部材３３は、電極部３３ｂを介して導電部３３ａと絶縁部３３ｃとを接続して構成されており導電部３３ａが蛍光体層３２側に接するように、そして絶縁部３３ｃが電子放出源３１側に接するように、電子放出源３１と蛍光体層３２との間に挟持されている。本実施形態における導電部３３ａはテーパ形状を有しており、この導電部３３ａの蛍光体層３２側に接している部分の方が、電極部３３ｂと接している部分よりも細く形成されている。
【００３７】
本発明のように、画像表示装置を支持部材で支えることにより、外気圧によるパネルの破損を防止する技術においては、支持部材の蛍光体層に接している部分が非常に小さく、画像表示上の妨げにならない場合には何ら問題はないが、画像表示装置を大型化するにつれてパネル中央への外気圧による応力が大きくなると、支持部材としてこの外気圧に耐え得る強度が必要となる。このとき、電子放出源側の支持部材はある程度の断面積を持たせることができるのであるが、蛍光体層側では表示画像に与える影響から、支持部材の断面積を大きくすることができない。本実施形態に係る画像表示装置は、このような問題を解決するためのものである。
【００３８】
すなわち、本実施形態に係る画像表示装置によれば、支持部材３３を構成する導電部３３ａが以上のように（テーパ形状に）形成されているので、導電部３３ａが蛍光体層３２と接する部分に生じる画像非表示部を、最小限に止めることができる。したがって、本実施形態に係る画像表示装置によれば良好な画像を得ることができる。
【００３９】
（実施の形態５）
本実施形態に係る画像表示装置は、基本的には実施の形態４に係る画像表示装置と同様の構成を有しているが、支持部材の構造が異なっている。具体的には、電極部の構成のみが実施の形態４とは異なっている。本実施形態に係る電極部は、図４を用いて説明した実施の形態２に係る支持部材１３を構成している電極部１３ｂと同様の構成を有している。
【００４０】
すなわち、本実施形態に係る支持部材は、実施の形態２における電極部１３ｂと同様の構造を有する電極部と、実施の形態４における導電部３３ａと同様の構造を有する導電部とを用いて構成されている。したがって、本実施形態によれば、実施の形態２および実施の形態４のそれぞれの効果を併せ持った画像表示装置とすることができる。
【００４１】
（実施の形態６）
図７は、実施の形態６に係る画像表示装置の概略構成の断面図を示したものである。本実施形態に係る画像表示装置は、基本的には実施の形態５に係る画像表示装置と同様の構成を有しているが、支持部材の構造が若干異なっており、弾力性を有する支持部材５３を用いて画像表示装置が構成されている。具体的には、支持部材５３を構成している電極部５３ｂの構造のみが実施の形態５と異なっている。
【００４２】
本実施形態に係る支持部材５３を構成している電極部５３ｂは、テーパ状に形成された導電部５３ａと接する電極第一構成部５３ｂ1と、絶縁部５３ｃと接する電極第二構成部５３ｂ2とを用いて構成されている。この電極部５３ｂは、電極第一構成部５３ｂ1と電極第二構成部５３ｂ2との間に所定の空間を形成するように、少なくとも一方の電極構成部に所定の変形を与えた後に、電極第一構成部５３ｂ1と電極第二構成部５３ｂ2とを張り合わせて、その断面を、左右の斜辺の等しい台形状に構成されている。本実施形態においては、電極第一構成部５３ｂ1に所定の変形を与えた後に、平板状の電極第二構成部５３ｂ2とこの電極第一構成部５３ｂ1とを張り合わせて、電極第一構成部５３ｂ1と電極第二構成部５３ｂ2との間に所定の空間を有する電極部５３ｂを形成している。この電極部５３ｂは、以上のような所定の空間を有しているので、この空間の分だけ電極第一構成部５３ｂ1が遊動可能である。したがって、このような電極部５３ｂを用いて構成される支持部材５３は、所定の弾力性を有することとなる。
【００４３】
本実施形態によれば、以上のような支持部材５３を用いて画像表示装置が構成されているので、支持部材５３を構成している導電部５３ａあるいは絶縁部５３ｃの長さにバラツキがあっても、所定の弾力性を有する電極部５３ｂが緩衝材として機能することにより、各部材の長さのバラツキを吸収して、画像表示装置の平面度を維持することができる。したがって、応力が一点に集中することを防止し、画像表示装置に発生する変形や割れ等を防ぐことが可能となる。
【００４４】
図８は、支持部材を構成している導電部に長さのバラツキが生じた場合の、本実施形態に係る支持部材（電極部）の変化を示したものである。この図８においては、左側の導電部（以下「左側導電部」という）６３ａ1が最も長く形成されている。それに次いで中央の導電部（以下「中央導電部」という）６３ａ2が長く形成されており、右側の導電部（以下「右側導電部」という）６３ａ3が最も短く形成されている。これは、中央導電部６３ａ２の長さを設計値とした場合において、左側導電部６３ａ1が設計値よりも大きく、右側導電部６３ａ3が小さくなった場合を示している。
【００４５】
図８から明らかなように、各導電部６３ａ1，６３ａ2，６３ａ3の長さにバラツキが生じても、あらかじめ電極部に所定の空間を持たせておくことによって（この場合は、設計値の導電部を用いて画像表示装置を構成したときに電極第一構成部が若干変形する程度に所定の空間を設けて）、電極部が各導電部６３ａ1，６３ａ2，６３ａ3の長さのバラツキを吸収して、画像表示装置の強度を向上することができる。
【００４６】
なお、以上の実施の形態４以降については、導電部がテーパ状の支持部材で、かつ、この導電部が横方向に延在させた面状であるものを用いて説明してきたが、本発明の支持部材は、これに限られるものではなく、柱状の支持部材をそれぞれ離間させて形成してもよい。また、多数の支持部材をそれぞれ別々に形成することは、画像表示パネルの生産を考えた上では非常に困難が伴う。したがって、図９に示すように、導電部４３ａのみを針状に形成してもよい。
【００４７】
このようにすることで、画像表示面上で支持部材によって画像が遮られることを防ぐことができると共に、特に、支持部材の絶縁部に弾性を持たせた構成と組み合わせると、画面全体で外気圧を均等に受けることができるので、画像表示装置の強度を向上させることができる。
【００４８】
（実施の形態７）
図１０は、実施の形態７に係る画像表示装置の概略構成の断面図を示したものである。本実施形態に係る画像表示装置は、基本的には実施の形態５に係る画像表示装置を同様の構成を有しているが、支持部材の構造が若干異なっており、弾力性を有する支持部材７３を用いて画像表示装置が構成されている。具体的には、支持部材７３を構成している導電部７３ａの構造のみが実施の形態５と異なっている。
【００４９】
本実施形態に係る支持部材７３を構成している導電部７３ａは、図１０に示すように所定形状（湾曲状）に形成されている。導電部７３ａは、このような湾曲形状を有しているので、ある程度の遊動が可能である。したがって、このような導電部７３ａを用いて構成される支持部材７３は、所定の弾力性を有することとなる。
【００５０】
本実施形態によれば、以上のような支持部材７３を用いて画像表示装置が構成されているので、支持部材７３を構成している電極部７３ｂあるいは絶縁部７３ｃの長さ（厚さ）にバラツキがあっても、所定の弾力性を有する導電部７３ａが緩衝材として機能することにより、各部材の長さのバラツキを吸収して、応力が一点に集中することを防止することができる。
【００５１】
なお、実施の形態６においては所定の遊動性を有する電極部を用いて弾力性のある支持部材を構成する場合について、実施の形態７においては所定の遊動性を有する導電部を用いて弾力性のある支持部材を構成する場合について説明したが、本発明はこれらの構成に限定されるものではなく、例えば、所定の遊動性を有する絶縁部を用いて弾力性のある支持部材を構成したり、遊動性を有する電極部および導電部を用いて弾力性のある支持部材を構成してもよい。
【００５２】
また、本発明においては、以上に説明した各実施形態をそれぞれ組み合わせることも可能である。したがって、各実施形態を組み合わせた画像表示装置を構成すれば、それぞれの実施形態の効果を併せ持った画像表示装置を得ることができる。
【００５３】
また、以上の各実施形態においては、支持部材を画像表示装置の内部に均一に配置する場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。したがって、例えば、図１１に示すように、各実施形態に係る支持部材８３を、画像表示装置の画面中央ほど高い密度で配置してもよい。このような構成の画像表示装置とすれば、高い応力が加わると予想される画面中央ほど支持部材８３のトータルの反力を大きくすることが可能となるので、大気圧と応力とをバランスさせることができる。
【００５４】
さらに、以上の各実施形態においては、真空容器中に電子放出源と蛍光体層と支持部材とを収容して構成する画像表示装置について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。したがって、例えば、電子放出源と蛍光体層との間に、電子放出源から放出された電子ビームを偏向させる機能を有する電極、または電子ビームを集束させる機能を有する電極、さらには電子ビームを集束し偏向させる機能を有する電極等を設けるような構成としてもよい。このような構成とすれば、大気圧に耐え得るとともに、さらに画像の良好な高解像度を有する画像表示装置を提供することができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像表示装置の内部に、画像に悪影響を与えることのない支持部材を設けることによって、大気圧に耐え得る構造を有し、良好な画像を得ることが可能である画像表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る画像表示装置の分解斜視図
【図２】図１に示された画像表示装置の概略構成の断面図
【図３】図１と異なるガラスパネルを用いて構成された画像表示装置の分解斜視図
【図４】実施の形態２に係る画像表示装置の概略構成の断面図
【図５】実施の形態３に係る画像表示装置の概略構成の断面図
【図６】実施の形態４に係る画像表示装置の概略構成の断面図
【図７】実施の形態６に係る画像表示装置の概略構成の断面図
【図８】図７に示された画像表示装置を構成している電極部の変形状態を示す断面図
【図９】実施の形態４以降に用いられる支持部材の他の構成を示した斜視図
【図１０】実施の形態７に係る画像表示装置の概略構成の断面図
【図１１】各実施形態に係る支持部材を画像表示装置の画面中央ほど濃い密度で配置した状態を示す図
【図１２】従来技術に係る電界放出型画像表示装置の概略構成の断面図
【図１３】従来技術に係る他の電界放出型画像表示装置の概略構成の断面図
【符号の説明】
１，１１，２１，３１，４１，５１，７１ 電子放出源
１ａ，１１ａ，２１ａ，３１ａ，４１ａ，５１ａ，７１ａ 絶縁性基板
１ｂ，１１ｂ，２１ｂ，３１ｂ，４１ｂ，５１ｂ，７１ｂ 電子源
２，１２，２２，３２，５２，７２ 蛍光体層
３，１３，２３，３３，４３，５３，７３，８３ 支持部材
３ａ，１３ａ，２３ａ，３３ａ，４３ａ，５３ａ，７３ａ 導電部
３ｂ，１３ｂ，３３ｂ，４３ｂ，５３ｂ，７３ｂ 電極部
３ｃ，１３ｃ，２３ｃ，３３ｃ，４３ｃ，５３ｃ，７３ｃ 絶縁部
４，１４，２４，３４，５４，７４ 電子ビーム
５ ガラスパネル
５ａ パネル面部材
５ｂ パネル枠部材
２３ｂ 第一の電極部
２３ｄ 第二の電極部
５３ｂ1 電極第一構成部
５３ｂ2 電極第二構成部
６３ａ1 左側導電部
６３ａ2 中央導電部
６３ａ3 右側導電部
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示装置に関し、詳しくは、映像機器等に用いられる薄型の画像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラーテレビあるいはパソコン等のディスプレイ（画像表示装置）としては、陰極線管（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）が主流であった。ところが近年は、画像表示装置に小型、軽量、薄型化が求められるようになり、それに応じて、様々な薄型の画像表示装置の開発、製品化が進められている。
【０００３】
以上のような状況下において、最近は様々な薄型の画像表示装置の研究開発がなされており、その中でも液晶ディスプレイおよびプラズマディスプレイの開発が盛んである。液晶ディスプレイについては、携帯型パソコン、携帯型テレビ、ビデオカメラおよびカーナビゲーション等の様々な製品に応用されている。また、プラズマディスプレイについても、２０インチあるいは４０インチ級の大型ディスプレイ等の製品に応用されている。
【０００４】
しかしながら、液晶ディスプレイは視野角が狭く、応答性能が遅いという問題点を抱えており、プラズマディスプレイについても高輝度が得にくく、消費電力が大きい等の問題点を抱えている。そこで、これらの問題を解決する薄型の画像表示装置として、常温で真空中に電子が放出される電界放出（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）という現象を応用した画像表示装置（以下「電界放出型画像表示装置」、あるいは単に「画像表示装置」という）が注目されている。この電界放出型画像表示装置は、自発光タイプであるため、広い視野角および高輝度を得ることが可能であり、また、基本原理（電子ビームを用いて蛍光体を発光させること）は従来の陰極線管と同様であるため、自然で色再現性の高い画像を表示することができる。
【０００５】
この種の電界放出型画像表示装置は、例えば特許文献１に開示されている。この電界放出型画像表示装置は、通常１×１０-7〜１×１０-8ｔｏｒｒの真空状態で駆動させるため、その内部を真空封止して電界放出型画像表示装置を製作しなければならない。したがって、このような薄型の電界放出型画像表示装置を製作する場合には、大気圧に耐え得る構造とする必要がある。この大気圧に耐え得る構造とするために、特許文献１には、電界放出型画像表示装置を構成する際に、その内部に支持部材を設ける技術が開示されている。
【０００６】
図１２は、従来技術に係る電界放出型画像表示装置の概略構成の断面図を示したものである。この図１２に示された電界放出型画像表示装置は、絶縁性基板１０１ａ上に複数の電子源１０１ｂを有する電子放出源１０１と、この電子放出源１０１と対向するように、画像表示装置のパネル内面に形成された蛍光体層１０２と、電子放出源１０１と蛍光体層１０２との間に設けられた支持部材１０３とから構成されている。支持部材１０３は、電子放出源１０１と蛍光体層１０２との間でパネルにかかる外気圧による破損を防止するために、電子放出源１０１上に均等に設けられている。
【０００７】
図１３は、従来技術に係る他の電界放出型画像表示装置の概略構成の断面図を示したものである。この図１３に示された電界放出型画像表示装置も図１２に示された電界放出型画像表示装置と同様に、絶縁性基板２０１ａ上に複数の電子源２０１ｂを有する電子放出源２０１と、蛍光体層２０２と、電子放出源２０１と蛍光体層２０２との間に設けられた支持部材２０３とから構成されており、支持部材２０３は、電子放出源２０１と蛍光体層２０２との間でパネルにかかる外気圧による破損を防止するために、電子放出源２０１上に均等に設けられている。唯一異なる点は、図１２の電界放出型画像表示装置を構成している支持部材１０３が正電位に帯電しているのに対して、図１３の電界放出型画像表示装置を構成している支持部材２０３が負電位に帯電している点である。
【０００８】
図１２および図１３に示された電界放出型画像表示装置によれば、それぞれ、電子放出源１０１，２０１と蛍光体層１０２，２０２との間に支持部材１０３，２０３を有しているので、大気圧に耐え得る構造の電界放出型画像表示装置とすることができる。そして、絶縁性基板１０１ａ，２０１ａ上に均一な間隔で設けられた電子源１０１ｂ，２０１ｂから電子ビーム１０４，２０４が放出され、この電子ビーム１０４，２０４が蛍光体層１０２，２０２の所定の位置にランディングすることにより、電界放出型画像表示装置に様々な画像が表示される。なお、電界放出型画像表示装置を構成する際には、上記構成部材の他に種々の部材が必要であるが、図１２および図１３においては省略している。
【０００９】
【特許文献１】
特開平３−１４９７２８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１２に示された従来技術に係る電界放出型画像表示装置においては、支持部材１０３が正電位に帯電しているので、均一な間隔で放出された電子ビーム１０４が支持部材１０３側に近づくように曲がってしまい、最終的な電子ビーム１０４のランディング位置が蛍光体層１０２上で等ピッチとならない。また、図１３に示された電界放出型画像表示装置においても、支持部材２０３が負電位に帯電しているので、均一な間隔で放出された電子ビーム２０４が支持部材２０３から離れるように曲がってしまい、最終的な電子ビーム２０４のランディング位置が蛍光体層２０２上で等ピッチとならない。したがって、電子ビーム１０４，２０４と蛍光体層１０２，２０２のランディング位置とがずれてしまい、良好な画像を得ることが困難となる。
【００１１】
また、それぞれの電界放出型画像表示装置を構成する支持部材１０３，２０３は、蛍光体層１０２，２０２と接する部分に一定の厚みを有している。この厚みが所定以上であると、表示画像を見る者に横線として認識されてしまい、表示画像の品位を大幅に低下させてしまう。
【００１２】
さらに、従来技術においては、電子放出源１０１，２０１と蛍光体層１０２，２０２との間に複数の支持部材１０３，２０３を設けているので、支持部材１０３，２０３の長さにバラツキがあると、支持部材が長い場合、蛍光体層１０２，２０２と接しているもののみに外気圧が加わり、画像表示装置の破損が発生するおそれがある。
【００１３】
そこで、本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、画像表示装置の内部に、画像に悪影響を与えることのない支持部材を設けることによって、大気圧に耐え得る構造を有し、良好な画像を得ることが可能である画像表示装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る画像表示装置は、真空に保持された真空容器の内表面に形成された蛍光体層と、絶縁性基板上にマトリクス状に配置された電子源を有する電子放出源と、前記蛍光体層と前記電子放出源とを保持する支持部材とを備える画像表示装置において、前記支持部材が、前記電子放出源側に接している絶縁体からなる第一の部材と、前記蛍光体層側に接している導電体からなる第二の部材と、画像表示面に対して垂直方向に前記第一の部材と前記第二の部材との間に設けられ、所定の電圧が印加される電極部とから構成されていることを特徴とする。
【００１５】
この画像表示装置によれば、蛍光体層側に接している支持部材は導電部であり帯電しないため、電子ビームは蛍光体層近傍では電界の影響を受けないこととなる。また、電極部が電子ビームの発散レンズを構成しているので、支持部材から十分に離れた位置から放出される電子ビームを偏向させることができる。したがって、電子ビームは、蛍光体層近傍では電界の影響を受けず、電子放出源近傍では支持部材から十分に離れた位置に電子源を設けることにより電界の影響を最小限に止め、さらに電極部で構成される発散レンズによって偏向させられるので、電子源の位置と、電極部を設ける位置等とを適宜調整することにより、電子ビームを蛍光体層上において等ピッチにランディングさせることが可能となり、良好な画像を得ることができる。
【００１６】
本発明の他の構成に係る画像表示装置は、真空に保持された真空容器の内表面に形成された蛍光体層と、絶縁性基板上にマトリクス状に配置された電子源を有する電子放出源と、前記蛍光体層と前記電子放出源とを保持する複数の支持部材とを備える画像表示装置において、前記複数の支持部材のそれぞれが、前記電子放出源側に接している絶縁体からなる第一の部材と、前記蛍光体層側に接している導電体からなる第二の部材と、前記第一の部材と前記第二の部材との間に設けられ、所定の電圧が印加される電極部とを用いて構成され、画像表示面と平行な方向において隣り合う前記電極部の間隔が、画像表示面と平行な方向において隣り合う前記第一の部材または前記第二の部材の間隔よりも小さいことを特徴とする。
【００１７】
上記構成の画像表示装置においては、前記電極部の幅が前記第一の部材の幅よりも大きく形成されていることが好ましい。それにより、蛍光体層近傍の空間は、電子放出源近傍に存在している電界の影響をさらに受けにくくなり、蛍光体層近傍の無電界領域をさらに確実に形成することができる。また、電極部によって形成される発散レンズの作用をさらに強めることができる。したがって、比較的容易に、電子ビームを蛍光体層上において等ピッチにランディングさせることが可能となり、良好な画像を得ることができる。
【００１８】
また、上記構成の画像表示装置においては、前記第一の部材の前記電子放出源側に、前記第一の部材の幅よりも大きな幅を有する第二の電極部を設けた構成であることが好ましい。それにより、電子ビーム加速電界を前記絶縁部から離れた所で一定とすることができる。また、電子ビームを、支持部材から十分に離すことが可能となるので、電子ビームによる支持部材（前記絶縁部）の帯電を最小限に止めることができる。
上記構成の画像表示装置において、前記第二の部材がテーパ形状を有し、前記第二の部材の前記蛍光体側部分が前記電極部側部分よりも細く形成されていることが好ましい。
また、前記電極部が弾力性を有していることが好ましい。
また、前記第一の部材または前記第二の部材が弾力性を有していることが好ましい。
また、前記支持部材が、画像表示装置の画面中央ほど高い密度で配置されていることが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る画像表示装置の分解斜視図を示したものである。図２は、図１に示された画像表示装置の概略構成の断面図を示したものである。本実施形態に係る画像表示装置は、図１および図２に示すように、絶縁性基板１ａ上に複数の電子源１ｂをマトリクス状に配置して形成されている電子放出源１と、電子源１ｂから放出される電子ビーム４によって励起されて画像を表示するパネル５の内表面に形成された蛍光体層２と、電子放出源１と蛍光体層２との間に形成された支持部材３とから構成されており、絶縁性基板１ａとパネル５とで画像表示装置の真空容器を形成し、画像表示装置内は１０-6〜１０-8ｔｏｒｒ程度の真空度に保持されている。ここで本実施形態においては、図１に示すように、板状のパネルの画像表示面（パネル面部材５ａ）を周辺の壁部分（パネル枠部材５ｂ）と切り離して、このパネル面部材５ａの内面（真空側）に蛍光体層２を形成している。そして、後にこれら板状の画像表示面部（パネル面部材５ａ）、周辺の壁部分（パネル枠部材５ｂ）および絶縁性基板１ａとを同時に張り合わせることにより、画像表示装置の真空容器を形成している。
【００２１】
電子放出源１としては、電子ビーム４をマトリクス状に放出できるものであれば、どのような形態のものでも使用可能であり、例えば、ＳｎＯ2（Ｓｂ）薄膜またはＡｕ薄膜等で形成された冷陰極線素子を用いて構成されるものがあげられる。ここで、電子源１ｂは、各電子源１ｂから発せられるそれぞれの電子ビーム４が蛍光体層２上において等ピッチにランディングするように、絶縁性基板１ａ上に所定の間隔で配置されている。ただし、支持部材３を設けるスペースを確保する必要があるため、支持部材３を挟む位置にあるそれぞれの電子源１ｂの間隔を他の電子源１ｂの間隔よりも大きくしている。
【００２２】
蛍光体層２は、電子放出源１から放出された電子ビームの照射によって発光する蛍光体材料を、パネル内表面に塗布等して形成されている。パネル内表面に蛍光体材料を塗布等する場合には、カラー表示が可能な蛍光体層２とするために、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の順番で、多数の蛍光体のストライプがパネル内表面上に形成されるように塗布等を行う。このような蛍光体ストライプは、通常の陰極線管の蛍光面を形成する場合の工程と同じくフォトリソグラフ法の他に、スクリーン印刷法等によって形成できる。
【００２３】
また、図３に示すように、ガラスパネル５の構成としては、板状のパネルの画像表示面と周辺の壁部分とを切り離さない構成（箱型形状）である場合も考えられる。但し、このようなガラスパネル５に蛍光面（蛍光体層２）を形成する場合は、パネルの周辺部の壁部が印刷工程上の障害となるため、一旦樹脂シート上に蛍光面を形成しておき、加熱又は加圧により蛍光体層を転写する転写方法を採用したり、比較的薄いガラス板上に蛍光体層を形成しておき、このガラス板をパネル内面に張り付けるなどの方法を用いる。
【００２４】
支持部材３は、導電部３ａ、電極部３ｂおよび絶縁部３ｃを用いて構成されている。この支持部材３は、電極部３ｂを介して導電部３ａと絶縁部３ｃとを接続して構成されており、導電部３ａが蛍光体層２側に接するように、そして絶縁部３ｃが電子放出源１側に接するように、電子放出源１と蛍光体層２との間に設けられている。
【００２５】
ガラスパネル５は、例えば、ガラス等の透明な材料を用いて形成されている。画像表示装置として機能させるためには、前述したように、ガラスパネル５の外部から、蛍光体層２から発せられる光が観察され得る必要があるからである。ただし、ガラスパネル５の全体が透明である必要はなく、ガラスパネル５における蛍光体層２と接する部分（図１においてはパネル面部材５ａ部分、図３においては最も面積の広い上面部分）が透明であればよい。以上の構成とすることによって、本実施形態に係る画像表示装置は、ガラスパネルの板厚をさほど厚くしなくても、十分外気圧に耐えることができる。したがって、フラットな構造でありながら、比較的軽量な画像表示装置とすることができる。
【００２６】
図２は、上述したように、図１に示された画像表示装置の概略構成の断面図を示したものである。この図２に示すように、電子放出源１を構成している各電子源１ｂからは、適宜電子ビーム４が放出される。そして、各電子ビーム４は、蛍光体層２の所定の位置にランディングして、画像表示装置には様々な画像が表示される。以下、図２を用いて本実施形態に係る画像表示装置の動作および効果等を説明する。
【００２７】
本実施形態に係る画像表示装置を構成する支持部材３は、導電部３ａが蛍光体層２側に接するように、そして絶縁部３ｃが電子放出源１側に接するように、電子放出源１と蛍光体層２との間に挟持して設けられている。このように、支持部材３の蛍光体層２側は、導電部３ａを用いて構成されているので、蛍光体層２と導電部３ａと電極部３ｂとは同電位となり、蛍光体層２の近傍においては支持部材３（導電部３ａ）は帯電しない。したがって、電子ビーム４は蛍光体層２の近傍においては電界の影響を受けないこととなる。また、本実施形態においては、電子ビーム４が、帯電している絶縁部３ｃの影響をできるだけ受けないように、支持部材３を挟む各電子源１ｂを、可能な限り支持部材３から離れた位置に配置している。さらに、本実施形態においては、支持部材３を構成している電極部３ｂが、電子ビーム４に対して発散レンズとして作用するので、帯電している絶縁部３ｃから離れた位置から放出される電子ビームを支持部材側に偏向させることができる。
【００２８】
したがって、本実施形態に係る画像表示装置は、絶縁性基板１ａ上に配置される電子源１ｂの位置と、支持部材３を構成する電極部３ｂの位置を適宜調整することによって、画像表示面においては、支持部材３の影響をなくした連続した画像を表示することができる。
【００２９】
（実施の形態２）
図４は、実施の形態２に係る画像表示装置の概略構成の断面図を示したものである。本実施形態に係る画像表示装置は、基本的には実施の形態１に係る画像表示装置と同様の構成を有しているが、支持部材の構造と、電子源の配置とが異なっている。
【００３０】
本実施形態に係る画像表示装置を構成している支持部材１３は、導電部１３ａ、電極部１３ｂおよび絶縁部１３ｃを用いて構成されている。この支持部材１３は、電極部１３ｂを介して導電部１３ａと絶縁部１３ｃとを接続して構成されており導電部１３ａが蛍光体層１２側に接するように、そして絶縁部１３ｃが電子放出源１１側に接するように、電子放出源１１と蛍光体層１２との間に挟持されている。本実施形態における電極部１３ｂは、実施の形態１における電極部と異なり、画像表示面と平行な方向に張り出した形に形成されている。このように形成された電極部１３ｂは、上方からはリボン状に見える。また、本実施形態においては、電極部１３ｂの幅を大きくしたことにより、電子ビーム１４の通る部分たる開口部（隣り合う各電極部１３ｂの間隔）が小さくなるので、それに合わせて絶縁性基板１１ａ上に配置される電子源１１ｂの間隔も調整している。具体的には、支持部材１３をはさむ各電子源１１ｂを、実施の形態１の場合よりもさらに支持部材１３から離れた位置に配置している。
【００３１】
本実施形態によれば、以上のような電子放出源１１および支持部材１３を用いて画像表示装置を構成しているので、蛍光体層１２近傍の空間は、電子放出源１１近傍に存在している電界の影響を受けにくくなり、蛍光体層１２近傍の無電界領域をさらに確実に形成することができる。また、電極部１３ｂによって形成される発散レンズの作用をさらに強めることができるとともに、電子ビーム１４に対する（帯電している）絶縁部１３ｃの影響を、実施の形態１の場合よりもさらに小さくすることができる。したがって、絶縁性基板１１ａ上に配置される電子源１１ｂの位置と、支持部材１３を構成する電極部１３ｂを設ける位置および大きさ等とを適当に調整することにより、比較的容易に、電子ビーム１４を蛍光体層１２上において等ピッチにランディングさせることが可能となるので、本実施形態に係る画像表示装置によれば良好な画像を得ることができる。
【００３２】
（実施の形態３）
図５は、実施の形態３に係る画像表示装置の概略構成の断面図を示したものである。本実施形態に係る画像表示装置は、基本的には実施の形態２に係る画像表示装置と同様の構成を有しているが、支持部材の構造が異なる。
【００３３】
本実施形態に係る画像表示装置を構成している支持部材２３は、導電部２３ａ、第一の電極部２３ｂ、絶縁部２３ｃおよび第二の電極部２３ｄを用いて構成されている。すなわち、本実施形態においては、導電部２３ａと絶縁部２３ｃとの間に第一の電極部２３ｂを設け、絶縁部２３ｃの電子放出源２１側に第二の電極部２３ｄを設けている。この第一の電極部２３ｂおよび第二の電極部２３ｄは、絶縁部２３ｃよりも、その幅が大きく形成されている。この第二の電極部には、基本的には蛍光体層に印加されているアノード電圧と、電子放出源１１の電圧（通常は、０Ｖ）との間の所定の電圧を印加するのであるが、それぞれの支持部材２３に形成された各々の第二の電極部２３ｄに、それぞれ独立した電圧を印加することができるように構成されている。
【００３４】
本実施形態によれば、以上のような第二の電極部２３ｄを有する支持部材２３を用いて画像表示装置を構成しているので、電子ビーム加速電界を絶縁部２３ｃから離れた所で一定とすることができる。また、電子ビーム２４は、支持部材２３から十分に離れているので、電子ビーム２４による支持部材２３（絶縁部２３ｃ）の帯電を最小限に止めることができる。さらに、各第二の電極部２３ｄへの印加電圧をそれぞれ独立して調整することにより、電子ビーム２４の初速の広がり方および電子ビーム２４の初速のベクトル等を制御することが可能となるので、画像を見ながらラスターピッチの調整を行うことができる。つまり、電子源１ｂのずれ（製造誤差等のずれ）によるビームランディングのずれを容易に補正することができる。したがって、絶縁性基板２１ａ上に配置される電子源２１ｂの位置と、支持部材２３を構成する各電極部２３ｂ，２３ｄを設ける位置および大きさと、各第二の電極部２３ｄに印加する電圧等とを適当に調整することにより、比較的容易に、電子ビーム２４を蛍光体層２２上において等ピッチにランディングさせることが可能となるので、本実施形態に係る画像表示装置によれば良好な画像を得ることができる。
【００３５】
（実施の形態４）
図６は、実施の形態４に係る画像表示装置の概略構成の断面図を示したものである。本実施形態に係る画像表示装置は、基本的には実施の形態１に係る画像表示装置と同様の構成を有しているが、支持部材の構造が異なっている。
【００３６】
本実施形態に係る画像表示装置を構成している支持部材３３は、導電部３３ａ、電極部３３ｂおよび絶縁部３３ｃを用いて構成されている。この支持部材３３は、電極部３３ｂを介して導電部３３ａと絶縁部３３ｃとを接続して構成されており導電部３３ａが蛍光体層３２側に接するように、そして絶縁部３３ｃが電子放出源３１側に接するように、電子放出源３１と蛍光体層３２との間に挟持されている。本実施形態における導電部３３ａはテーパ形状を有しており、この導電部３３ａの蛍光体層３２側に接している部分の方が、電極部３３ｂと接している部分よりも細く形成されている。
【００３７】
本発明のように、画像表示装置を支持部材で支えることにより、外気圧によるパネルの破損を防止する技術においては、支持部材の蛍光体層に接している部分が非常に小さく、画像表示上の妨げにならない場合には何ら問題はないが、画像表示装置を大型化するにつれてパネル中央への外気圧による応力が大きくなると、支持部材としてこの外気圧に耐え得る強度が必要となる。このとき、電子放出源側の支持部材はある程度の断面積を持たせることができるのであるが、蛍光体層側では表示画像に与える影響から、支持部材の断面積を大きくすることができない。本実施形態に係る画像表示装置は、このような問題を解決するためのものである。
【００３８】
すなわち、本実施形態に係る画像表示装置によれば、支持部材３３を構成する導電部３３ａが以上のように（テーパ形状に）形成されているので、導電部３３ａが蛍光体層３２と接する部分に生じる画像非表示部を、最小限に止めることができる。したがって、本実施形態に係る画像表示装置によれば良好な画像を得ることができる。
【００３９】
（実施の形態５）
本実施形態に係る画像表示装置は、基本的には実施の形態４に係る画像表示装置と同様の構成を有しているが、支持部材の構造が異なっている。具体的には、電極部の構成のみが実施の形態４とは異なっている。本実施形態に係る電極部は、図４を用いて説明した実施の形態２に係る支持部材１３を構成している電極部１３ｂと同様の構成を有している。
【００４０】
すなわち、本実施形態に係る支持部材は、実施の形態２における電極部１３ｂと同様の構造を有する電極部と、実施の形態４における導電部３３ａと同様の構造を有する導電部とを用いて構成されている。したがって、本実施形態によれば、実施の形態２および実施の形態４のそれぞれの効果を併せ持った画像表示装置とすることができる。
【００４１】
（実施の形態６）
図７は、実施の形態６に係る画像表示装置の概略構成の断面図を示したものである。本実施形態に係る画像表示装置は、基本的には実施の形態５に係る画像表示装置と同様の構成を有しているが、支持部材の構造が若干異なっており、弾力性を有する支持部材５３を用いて画像表示装置が構成されている。具体的には、支持部材５３を構成している電極部５３ｂの構造のみが実施の形態５と異なっている。
【００４２】
本実施形態に係る支持部材５３を構成している電極部５３ｂは、テーパ状に形成された導電部５３ａと接する電極第一構成部５３ｂ1と、絶縁部５３ｃと接する電極第二構成部５３ｂ2とを用いて構成されている。この電極部５３ｂは、電極第一構成部５３ｂ1と電極第二構成部５３ｂ2との間に所定の空間を形成するように、少なくとも一方の電極構成部に所定の変形を与えた後に、電極第一構成部５３ｂ1と電極第二構成部５３ｂ2とを張り合わせて、その断面を、左右の斜辺の等しい台形状に構成されている。本実施形態においては、電極第一構成部５３ｂ1に所定の変形を与えた後に、平板状の電極第二構成部５３ｂ2とこの電極第一構成部５３ｂ1とを張り合わせて、電極第一構成部５３ｂ1と電極第二構成部５３ｂ2との間に所定の空間を有する電極部５３ｂを形成している。この電極部５３ｂは、以上のような所定の空間を有しているので、この空間の分だけ電極第一構成部５３ｂ1が遊動可能である。したがって、このような電極部５３ｂを用いて構成される支持部材５３は、所定の弾力性を有することとなる。
【００４３】
本実施形態によれば、以上のような支持部材５３を用いて画像表示装置が構成されているので、支持部材５３を構成している導電部５３ａあるいは絶縁部５３ｃの長さにバラツキがあっても、所定の弾力性を有する電極部５３ｂが緩衝材として機能することにより、各部材の長さのバラツキを吸収して、画像表示装置の平面度を維持することができる。したがって、応力が一点に集中することを防止し、画像表示装置に発生する変形や割れ等を防ぐことが可能となる。
【００４４】
図８は、支持部材を構成している導電部に長さのバラツキが生じた場合の、本実施形態に係る支持部材（電極部）の変化を示したものである。この図８においては、左側の導電部（以下「左側導電部」という）６３ａ1が最も長く形成されている。それに次いで中央の導電部（以下「中央導電部」という）６３ａ2が長く形成されており、右側の導電部（以下「右側導電部」という）６３ａ3が最も短く形成されている。これは、中央導電部６３ａ２の長さを設計値とした場合において、左側導電部６３ａ1が設計値よりも大きく、右側導電部６３ａ3が小さくなった場合を示している。
【００４５】
図８から明らかなように、各導電部６３ａ1，６３ａ2，６３ａ3の長さにバラツキが生じても、あらかじめ電極部に所定の空間を持たせておくことによって（この場合は、設計値の導電部を用いて画像表示装置を構成したときに電極第一構成部が若干変形する程度に所定の空間を設けて）、電極部が各導電部６３ａ1，６３ａ2，６３ａ3の長さのバラツキを吸収して、画像表示装置の強度を向上することができる。
【００４６】
なお、以上の実施の形態４以降については、導電部がテーパ状の支持部材で、かつ、この導電部が横方向に延在させた面状であるものを用いて説明してきたが、本発明の支持部材は、これに限られるものではなく、柱状の支持部材をそれぞれ離間させて形成してもよい。また、多数の支持部材をそれぞれ別々に形成することは、画像表示パネルの生産を考えた上では非常に困難が伴う。したがって、図９に示すように、導電部４３ａのみを針状に形成してもよい。
【００４７】
このようにすることで、画像表示面上で支持部材によって画像が遮られることを防ぐことができると共に、特に、支持部材の絶縁部に弾性を持たせた構成と組み合わせると、画面全体で外気圧を均等に受けることができるので、画像表示装置の強度を向上させることができる。
【００４８】
（実施の形態７）
図１０は、実施の形態７に係る画像表示装置の概略構成の断面図を示したものである。本実施形態に係る画像表示装置は、基本的には実施の形態５に係る画像表示装置を同様の構成を有しているが、支持部材の構造が若干異なっており、弾力性を有する支持部材７３を用いて画像表示装置が構成されている。具体的には、支持部材７３を構成している導電部７３ａの構造のみが実施の形態５と異なっている。
【００４９】
本実施形態に係る支持部材７３を構成している導電部７３ａは、図１０に示すように所定形状（湾曲状）に形成されている。導電部７３ａは、このような湾曲形状を有しているので、ある程度の遊動が可能である。したがって、このような導電部７３ａを用いて構成される支持部材７３は、所定の弾力性を有することとなる。
【００５０】
本実施形態によれば、以上のような支持部材７３を用いて画像表示装置が構成されているので、支持部材７３を構成している電極部７３ｂあるいは絶縁部７３ｃの長さ（厚さ）にバラツキがあっても、所定の弾力性を有する導電部７３ａが緩衝材として機能することにより、各部材の長さのバラツキを吸収して、応力が一点に集中することを防止することができる。
【００５１】
なお、実施の形態６においては所定の遊動性を有する電極部を用いて弾力性のある支持部材を構成する場合について、実施の形態７においては所定の遊動性を有する導電部を用いて弾力性のある支持部材を構成する場合について説明したが、本発明はこれらの構成に限定されるものではなく、例えば、所定の遊動性を有する絶縁部を用いて弾力性のある支持部材を構成したり、遊動性を有する電極部および導電部を用いて弾力性のある支持部材を構成してもよい。
【００５２】
また、本発明においては、以上に説明した各実施形態をそれぞれ組み合わせることも可能である。したがって、各実施形態を組み合わせた画像表示装置を構成すれば、それぞれの実施形態の効果を併せ持った画像表示装置を得ることができる。
【００５３】
また、以上の各実施形態においては、支持部材を画像表示装置の内部に均一に配置する場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。したがって、例えば、図１１に示すように、各実施形態に係る支持部材８３を、画像表示装置の画面中央ほど高い密度で配置してもよい。このような構成の画像表示装置とすれば、高い応力が加わると予想される画面中央ほど支持部材８３のトータルの反力を大きくすることが可能となるので、大気圧と応力とをバランスさせることができる。
【００５４】
さらに、以上の各実施形態においては、真空容器中に電子放出源と蛍光体層と支持部材とを収容して構成する画像表示装置について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。したがって、例えば、電子放出源と蛍光体層との間に、電子放出源から放出された電子ビームを偏向させる機能を有する電極、または電子ビームを集束させる機能を有する電極、さらには電子ビームを集束し偏向させる機能を有する電極等を設けるような構成としてもよい。このような構成とすれば、大気圧に耐え得るとともに、さらに画像の良好な高解像度を有する画像表示装置を提供することができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像表示装置の内部に、画像に悪影響を与えることのない支持部材を設けることによって、大気圧に耐え得る構造を有し、良好な画像を得ることが可能である画像表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る画像表示装置の分解斜視図
【図２】図１に示された画像表示装置の概略構成の断面図
【図３】図１と異なるガラスパネルを用いて構成された画像表示装置の分解斜視図
【図４】実施の形態２に係る画像表示装置の概略構成の断面図
【図５】実施の形態３に係る画像表示装置の概略構成の断面図
【図６】実施の形態４に係る画像表示装置の概略構成の断面図
【図７】実施の形態６に係る画像表示装置の概略構成の断面図
【図８】図７に示された画像表示装置を構成している電極部の変形状態を示す断面図
【図９】実施の形態４以降に用いられる支持部材の他の構成を示した斜視図
【図１０】実施の形態７に係る画像表示装置の概略構成の断面図
【図１１】各実施形態に係る支持部材を画像表示装置の画面中央ほど濃い密度で配置した状態を示す図
【図１２】従来技術に係る電界放出型画像表示装置の概略構成の断面図
【図１３】従来技術に係る他の電界放出型画像表示装置の概略構成の断面図
【符号の説明】
１，１１，２１，３１，４１，５１，７１ 電子放出源
１ａ，１１ａ，２１ａ，３１ａ，４１ａ，５１ａ，７１ａ 絶縁性基板
１ｂ，１１ｂ，２１ｂ，３１ｂ，４１ｂ，５１ｂ，７１ｂ 電子源
２，１２，２２，３２，５２，７２ 蛍光体層
３，１３，２３，３３，４３，５３，７３，８３ 支持部材
３ａ，１３ａ，２３ａ，３３ａ，４３ａ，５３ａ，７３ａ 導電部
３ｂ，１３ｂ，３３ｂ，４３ｂ，５３ｂ，７３ｂ 電極部
３ｃ，１３ｃ，２３ｃ，３３ｃ，４３ｃ，５３ｃ，７３ｃ 絶縁部
４，１４，２４，３４，５４，７４ 電子ビーム
５ ガラスパネル
５ａ パネル面部材
５ｂ パネル枠部材
２３ｂ 第一の電極部
２３ｄ 第二の電極部
５３ｂ1 電極第一構成部
５３ｂ2 電極第二構成部
６３ａ1 左側導電部
６３ａ2 中央導電部
６３ａ3 右側導電部
Claims (8)
- 真空に保持された真空容器の内表面に形成された蛍光体層と、絶縁性基板上にマトリクス状に配置された電子源を有する電子放出源と、前記蛍光体層と前記電子放出源とを保持する支持部材とを備える画像表示装置において、
前記支持部材が、前記電子放出源側に接している絶縁体からなる第一の部材と、前記蛍光体層側に接している導電体からなる第二の部材と、画像表示面に対して垂直方向に前記第一の部材と前記第二の部材との間に設けられ、所定の電圧が印加される電極部とから構成されていることを特徴とする画像表示装置。 - 真空に保持された真空容器の内表面に形成された蛍光体層と、絶縁性基板上にマトリクス状に配置された電子源を有する電子放出源と、前記蛍光体層と前記電子放出源とを保持する複数の支持部材とを備える画像表示装置において、
前記複数の支持部材のそれぞれが、前記電子放出源側に接している絶縁体からなる第一の部材と、前記蛍光体層側に接している導電体からなる第二の部材と、前記第一の部材と前記第二の部材との間に設けられ、所定の電圧が印加される電極部とを用いて構成され、画像表示面と平行な方向において隣り合う前記電極部の間隔が、画像表示面と平行な方向において隣り合う前記第一の部材または前記第二の部材の間隔よりも小さいことを特徴とする画像表示装置。 - 前記電極部の幅が前記第一の部材の幅よりも大きく形成されている請求項１または２に記載の画像表示装置。
- 前記第一の部材の前記電子放出源側に、前記第一の部材の幅よりも大きな幅を有する第二の電極部を設けた請求項３に記載の画像表示装置。
- 前記第二の部材がテーパ形状を有し、前記第二の部材の前記蛍光体側部分が前記電極部側部分よりも細く形成されている請求項１または２に記載の画像表示装置。
- 前記電極部が弾力性を有している請求項１または２に記載の画像表示装置。
- 前記第一の部材または前記第二の部材が弾力性を有している請求項１または２に記載の画像表示装置。
- 前記支持部材が、画像表示装置の画面中央ほど高い密度で配置されている請求項１または２に記載の画像表示装置。
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