JP5279648B2 - 気密容器及びこれを用いた画像表示装置 - Google Patents
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Description
特許文献1と特許文献2には、枠の高さをスペーサの高さよりも高くすることが開示されている。
材料力学の教本及び機械工学便覧等では、両端を固定端として支持した単純支持梁モデルに対し、均一な荷重ωが片方の面全体に印加された場合において、最大の曲げモーメントは両固定支持端部分に発生することがわかる。
M0=ωL2/12+(EI/L)・{α0 h/L−α1θ} ・・・・式(1)
式(1)の第二項における係数α0とα1は、考慮するスペーサの本数により値が変化するが、スペーサ本数が増加するに従い、一定の値に収束していく。スペーサ考慮本数5本以上においては、α0≒4.4、α1≒3.5、となる。
(α0/α1)・h/L<θ ・・・・・式(2)
このとき、曲げモーメントM0は前記通常状態での値であるωL2/12を下回る。尚、式(2)の係数α0/α1≒4.4/3.5=1.3である。
[条件1]:H1<H2<H3を満たし、且つ、1.3(H2−H1)/L<(H3−H2)/Wの関係を満たす。
M0>−ωL2/12 ・・・・式(3)
そして、式(1)及び式(3)より以下の式(4)および式(5)が導かれる。
0<ωL2/6+(EI/L)・{α0 h/L−α1θ} ・・・・式(4)
θ<(α0/α1)h/L+ωL3/6α1EI ・・・・式(5)
そして、気密容器99の内外の圧力差をP、前面基板1と背面基板2に用いられている基板のヤング率をE、前面基板1と背面基板2の厚みをtとして均一荷重ω及び断面二次モーメントIを換算すると、式(5)から以下の式(6)を得ることができる。
θ<(α0/α1)h/L+2PL3/α1Et3 ・・・・式(6)
ここで、高さの差h、枠3の傾斜θを[条件1]の導出と同様に換算すると、枠3の直上の前面基板1と背面基板2の内部空間98側の表面G2に発生する応力を通常状態より軽減するための下記[条件2]は、式(6)より、以下のように表される。
[条件2]:(H3−H2)/W<1.3(H2−H1)/L+1.1PL3/Et3の関係を満たす。
M1=ωL2/12+β0(EI/L)・{−3h/L−3.5△H1/2L+θ} ・・・・式(7)
ここで、式(7)の係数β0は、式(1)の係数α0、α1と同様にスペーサ考慮本数によって変動する値であるが、スペーサを5本以上考慮した場合、β0≒0.93となる。
[条件3]:(H3−H2)/W<3(H2−H1)/L+3.5(△H1/L)の関係を満たす。
図1は本実施例で作成した気密容器99の枠3近傍の部分断面模式図であり、図3は図1に示す枠3の詳細構成を示すための拡大図である。本実施例の気密容器は前述した〔条件1〕を満たす気密容器である。図1には図示していないが、気密容器99の内部空間98には、図2(b)に示した気密容器と同様に、蛍光体からなる発光体5とアルミニウムからなるメタルバック7とが前面基板1上に設けられ、電子源6などが背面基板2上に設けられている。また、本実施例の気密容器99の平面模式図は、図2(a)に示した模式図と同様である。即ち、図2(a)のA−A’線での断面のうち、枠3近傍を拡大したものが図1に相当する。
本実施例の実施例1との違いは、〔条件1〕に加えて前述した〔条件2〕を満たす点にある。その他の点については、実施例1と同様である。
具体的には、本実施例では、(H2−H1)が4μmであり、(H3−H2)が11μmそれ以外については、実施例1と同様である。
本実施例の実施例2との違いは、〔条件1〕、〔条件2〕に加えて前述した〔条件3〕を満たす点にある。その他の点については、実施例2と同様である。
具体的には、本実施例では、(H2−H1)が12μmであり、(H3−H2)が10μmである。それ以外については、実施例2と同様である。
このため、本実施例の気密容器99は、[条件1]と[条件2]に加え、〔条件3〕を満たす。
2 背面基板
3 枠
4 スペーサ
99 気密容器
Claims (12)
- 前面基板と、該前面基板に対向する背面基板と、前記前面基板と前記背面基板との間に所定の間隔で配置された複数のスペーサと、前記前面基板と前記背面基板の間に設けられると共に前記複数のスペーサを取り囲む枠と、を備え、前記前面基板と前記背面基板と前記枠とで囲まれた内部空間が大気圧よりも低い圧力に維持された気密容器であって、
前記前面基板と前記背面基板は、いずれもガラス材料からなり、
前記スペーサの平均高さがH1、前記枠の前記内部空間側の端の高さがH2、前記枠の前記内部空間側の前記端とは反対側に位置する端の高さがH3、前記枠の幅がW、前記所定の間隔がLであるときに、
H1<H2<H3の関係を満たし、
かつ、
1.3(H2−H1)/L<(H3−H2)/Wの関係を満たす、ことを特徴とする気密容器。 - 前記気密容器の内外の圧力差がP、前記前面基板と前記背面基板のヤング率がE、前記前面基板と前記背面基板の厚みがtであるときに、
(H3−H2)/W<1.3(H2−H1)/L+1.1PL3/Et3の関係を満たすことを特徴とする、請求項1に記載の気密容器。 - 前記複数のスペーサの高さのバラツキが△H1であるときに、
(H3−H2)/W<3(H2−H1)/L+3.5△H1/Lの関係を満たすことを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の気密容器。 - 前記複数のスペーサは、同じ方向に長手方向を有する複数の板状のスペーサであり、
前記複数のスペーサは、前記長手方向とは垂直な方向に並べられており、
前記Lは、前記長手方向とは垂直な方向で隣合う2つのスペーサの間隔であり、且つ、前記長手方向とは垂直な方向における両端に位置するスペーサと、前記枠の前記内部空間側の端であって前記板状のスペーサの前記長手方向に沿って延在している端との距離であり、
前記H2は、前記枠の前記内部空間側の端であって前記板状のスペーサの前記長手方向に沿って延在している前記端の高さである、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の気密容器。 - 前記複数のスペーサは5以上からなる、ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の気密容器。
- 前記枠は、互いに対向する1対のX方向辺と、互いに対向する1対のY方向辺と、を備え、前記X方向辺は、前記複数の板状のスペーサの長手方向に沿って延在し、前記Y方向辺は、前記複数の板状のスペーサの長手方向と交差する向きに延在し、
前記スペーサの平均高さがH 1 、前記Y方向辺の前記内部空間側の端の高さがH V2 、前記Y方向辺の前記内部空間側の前記端とは反対側に位置する端の高さがH V3 、前記Y方向辺の幅がW V 、前記所定の間隔がLであるときに、
H 1 <H V2 <H V3 の関係を満たし、
かつ、
5(H V2 −H 1 )/L<(HV 3 −H V2 )/W V の関係を満たす、ことを特徴とする請求項4に記載の気密容器。 - 前記枠の内部空間側の端の高さH 2 と前記スペーサの高さH 1 との差H 2 −H 1 は、4μm以上30μm以下であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の気密容器。
- 前記枠の内部空間側とは反対側の端の高さH 3 と、前記枠の内部空間側の端の高さH 2 との差分を前記枠の幅Wで割った値(H 3 −H 2 )/Wが、0.5μm/mm以上2.5μm/mm以下であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の気密容器。
- 前記複数のスペーサの高さのバラツキが△H 1 であるときに、
(H 3 −H 2 )/W<3(H 2 −H 1 )/L+3.5△H 1 /Lの関係を満たし、
接合部材が、前記前面基板と前記背面基板との少なくとも一方と、前記枠との間に位置し、前記枠と前記接合部材とからなる断面形状が、略台形であることを特徴とする請求項2に記載の気密容器。 - 前記複数のスペーサの高さのバラツキが△H 1 であるときに、
(H 3 −H 2 )/W<3(H 2 −H 1 )/L+3.5△H 1 /Lの関係を満たし、
前記枠に近接して枠の内側に位置するとともに、前記前面基板と前記背面基板との間隔を規定する端部材を備え、前記枠と前記端部材とからなる断面形状が、略台形であることを特徴とする請求項2に記載の気密容器。 - 気密容器と、該気密容器の内部に設けられた複数の画像形成素子と、を少なくとも備える画像表示装置であって、
前記気密容器が請求項1乃至10のいずれか1項に記載の気密容器であることを特徴とする画像表示装置。 - 画像表示装置を備えるテレビジョン装置であって、前記画像表示装置が請求項11に記載の画像表示装置であることを特徴とするテレビジョン装置。
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