JP2000208074A - 画像表示装置および陰極管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 互いに熱膨張係数の異なるガラスフェイスプ
レートと透明前面板とを接着する際に、温度変化による
画像表示パネルの変形・破壊や接着層の破壊を防ぎ得
る、特定された接着層を用いて前面板を接着した画像表
示装置を提供する。 【解決手段】 ガラスフェイスプレートに透明な前面板
を接着する構造の画像表示装置において、接着層の熱膨
張係数β_a［Ｋ^-1］ は、上記ガラスフェイスプレートの
熱膨張係数β_g［Ｋ^-1］ と上記前面板の熱膨張係数β_p
［Ｋ^-1］ の間の値であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマディスプ
レイパネル（ＰＤＰ）、フィールドエミッションディス
プレイ（ＦＥＰ）、陰極線管（ＣＲＴ）、液晶ディスプ
レイ（ＬＣＤ）などの画像表示装置および陰極管に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】ＣＲＴをはじめとする、種々の画像表示
用フェースプレートを有する画像表示装置は、より一層
の大型化が求められ研究が盛んに行われている。また、
大型化に伴い、装置の薄型化・軽量化・低コスト化が重
要な課題になっている。そこで、発明者らは、上記の問
題を解決し得る画像表示装置として、表面伝導型電子放
出素子、ならびに、この表面伝導型電子放出素子を用い
た画像表示装置について研究を行ってきた。

【０００３】発明者らは、たとえば、画像表示に、図６
に示すような、電気的な配線方法によるマルチ電子ビー
ム源の応用を試みてきた。すなわち、表面伝導型放出素
子を２次元的に多数個配列し、これらの素子を、図示の
ように、単純マトリクス状に配線したマルチ電子ビーム
源である。

【０００４】図中、４００１は表面伝導型放出素子を模
式的に示したもの、４００２は行方向配線、４００３は
列方向配線である。なお、図示の便宜上、６×６のマト
リクスで示しているが、マトリクスの規模は、勿論、こ
れに限ったわけではなく、所望の画像表示を行うのに足
りるだけの素子を配列し、配線するものである。

【０００５】図７には、このマルチ電子ビーム源を用い
た陰極線管の構造が示してあり、ここでは、マルチ電子
ビーム源４００４を備えた外容器底４００５と、外容器
枠４００７と、蛍光体層４００８およびメタルバック４
００９を備えたフェイスプレート４００６とからなる構
造になっている。また、フェイスプレート４００６のメ
タルバック４００９には、高圧電源４０１０により、高
圧導入端子４０１１を通じて、高圧が印加されている。

【０００６】表面伝導型放出素子を単純マトリクス配線
したマルチ電子ビーム源においては、所望の電子ビーム
を出力させるため、行方向配線４００２および列方向配
線４００３に適宜の電気信号を印加する。たとえば、マ
トリクスの中の任意の１行の表面伝導型放出素子を駆動
するには、選択する行の行方向配線４００２に、選択電
圧Ｖｓを印加し、同時に、非選択の行の行方向配線４０
０２に非選択電圧Ｖｎｓを印加する。これと同期して、
列方向配線４００３に電子ビームを出力するための駆動
電圧Ｖｅを印加する。

【０００７】この方法によれば、選択する行の表面伝導
型放出素子には、Ｖｅ−Ｖｓの電圧が印加され、また、
非選択行の表面伝導型放出素子にはＶｅ−Ｖｎｓの電圧
が印加される。Ｖｅ，Ｖｓ，Ｖｎｓを適宜の大きさの電
圧にすれば、選択する行の表面伝導型放出素子だけから
所望の強度の電子ビームが出力され、また、列方向配線
の各々に異なる駆動電圧Ｖｅを印加すれば、選択する行
の素子の各々から異なる強度の電子ビームが出力され
る。また、表面伝導型放出素子の応答速度は、高速であ
るために、駆動電圧Ｖｅを印加する時間の長さを変えれ
ば、電子ビームが出力される時間の長さも変えることが
できる。

【０００８】上記のような、電圧印加によりマルチ電子
ビーム源４００４から出力された電子ビームは、高圧印
加されているメタルバック４００９に照射され、ターゲ
ットである蛍光体を励起して、発光させる。したがっ
て、たとえば、画像情報に応じた電圧信号を適宜印加す
れば、画像表示装置となる。

【０００９】上記画像表示装置は、ガラス真空容器中に
マルチ電子ビーム源および蛍光体層などが形成されてお
り、また、その他の画像表示装置においても、画面を表
示する部分にガラス部材を用いることが大半である。こ
のため、これらの画像表示装置の画像表示部が破損し、
危険なガラスの破片が飛散することで、観察者が重大な
危険に曝される虞があるが、この危険性は、装置の大型
化に伴い、増す一方である。

【００１０】そこで、画像表示装置のフェイスプレート
の前面に安全性を確保するために、透明な樹脂板や強化
ガラスの前面板を、フェイスプレートの観察者側に、フ
ェイスプレートと空隙をあけて設けることなどが提案さ
れている。

【００１１】しかしながら、透明な樹脂板を、前面板と
して、フェイスプレートと空隙をあけて設けると、画面
が大判化された場合に、樹脂板の剛性が不足して、撓ん
でしまい、フェイスプレートと接触してしまうといった
ことが問題になる。また、強化ガラスを、前面板とし
て、フェイスプレートと空隙をあけて設けることにする
と、充分な強度を得るため、かなりの重量になってしま
う。しかも、空隙をあけて、前面板を設けると、前面板
の裏表両面と、フェイスプレートの表側とで、外光が反
射することで、特に、大型の画像表示装置では、外光の
反射する面積が大きくなるので、画像が極めて見難くな
ってしまうという問題がある。この外光の反射を、反射
防止膜により低減することもできるが、一般に、反射防
止膜の作成には、多大なコストが掛かるという問題があ
る。

【００１２】これらの問題を解決するために、透明な樹
脂板を、透明接着剤を用いて、フェイスプレートに接着
する構造が考えられる。この構成ならば、前面板が樹脂
板であるために、強化ガラスを用いるよりも軽量であ
り、しかも、ガラス・接着層・前面板の屈折率が、それ
ほど異ならないので、外光の反射は、前面板の表側でし
か起こらない。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記透明前面板をガラ
スフェイスプレートに接着する際に以下のような問題が
生じる。即ち、画像表示装置のガラスフェイスプレート
に、樹脂板や強化ガラスなどの透明前面板を接着した際
に、フェイスプレートのガラスと透明前面板とは熱膨張
係数が異なるために、画像表示装置の温度が変化した際
に、熱膨張に差が生じる。そのため、接着層と接着層界
面に応力が発生し、画像表示パネルの変形・破壊や、接
着層の破壊が発生する畏れがある。

【００１４】本発明の目的は、上記事情に基づいてなさ
れたもので、その目的とするところは、互いに熱膨張係
数の異なるガラスフェイスプレートと透明前面板とを接
着する際に、温度変化による画像表示パネルの変形・破
壊や接着層の破壊を防ぎ得る、特定された接着層を用い
て、前面板を接着した画像表示装置を提供することにあ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】このため、本発明では、
ガラスフェイスプレートに透明な前面板を接着する構造
の画像表示装置において、接着層の熱膨張係数β_a［Ｋ
^-1］ は、上記ガラスフェイスプレートの熱膨張係数β_g
［Ｋ^-1］ と上記前面板の熱膨張係数β_p［Ｋ^-1］ の間
の値であることを特徴とする。

【００１６】この場合、本発明の実施の形態として、上
記接着層の熱膨張係数β_a は、ガラス面から厚さ方向に
みてβ_g≦β_a≦β_pもしくはβ_p≦β_a≦β_gの範囲で傾斜
していること、上記接着層は２以上の整数のｎ層に分け
られ、それぞれの層の熱膨張係数は、β_a1からβ_anへと
段階的に変化していること、上記接着層は、熱膨張係数
を調節するために、微粒子を分散させていること、更に
は、上記微粒子はＳｉＯ₂ 微粒子であることが好まし
い。また、上記接着層に分散させたＳｉＯ₂ 微粒子の平
均粒径は１００ｎｍ〜１μｍであることが、更に、上記
前面板は、樹脂板であることが、有効である。

【００１７】また、上記接着層に分散させたＳｉＯ₂ 微
粒子の接着層に対する体積比Ｉは、ＳｉＯ₂ 微粒子の熱
膨張係数をβ_SiO2［Ｋ^-1］とし、また、接着剤の熱膨張
係数をβ_adh［Ｋ^-1］ として、 （β_p−β_adh）／（β_SiO2−β_adh）≦Ｉ＜０．７
（但し、β_p＜β_adh） ０≦Ｉ＜０．７ （但し、（１０β_g−７β_SiO2）／３
≦β_adh≦β_p） ０≦Ｉ≦（β_g−β_adh）／（β_SiO2−β_adh）（但し、
β_adh＜（１０β_g−７β_SiO2）／３） を満たすことが、本発明の実施の形態として好ましい。
そして、この場合、上記前面板は、透過率制限の機能を
備えるのがよい。

【００１８】更に、上述のような構成の上記前面板を設
けたフェイスプレートを用いることで、好ましい陰極線
管が構成できる。この場合、上記陰極線管は、表面伝導
型電子放出素子を用いているのがよい。

【００１９】このような本発明の構成によれば、フェイ
スプレートと透明前面板とを互いに接着する接着層の熱
膨張係数を、厚さ方向にみて、フェイスプレートの熱膨
張係数から透明前面板の熱膨張係数へと変化させること
により、画像表示装置の温度変化により生じるフェイス
プレートと前面板との熱膨張の差がもたらす熱応力の発
生を、接着層の熱膨張により、緩和することができ、パ
ネルの変形・破壊や接着層の破壊を防ぐことができる。
また、上記接着層の熱膨張係数をｎ層に分けて、段階的
に変化させることにより、１層内で熱膨張係数を連続的
に変化させるよりも、接着工程がより容易になる。

【００２０】また、接着層にＳｉＯ₂ などの微粒子で、
好ましくは、平均粒径が１００ｎｍ〜１μｍのものを分
散させることにより、観察者から見て、画像がぼやけた
り、歪むなどの画像の劣化をなくし、接着層の熱膨張係
数を調節できる。

【００２１】また、上記ＳｉＯ₂ 微粒子の接着層に対す
る体積比を （β_p−β_adh）／（β_SiO2−β_adh）≦Ｉ＜０．７
（但し、β_p＜β_adh） ０≦Ｉ＜０．７ （但し、（１０β_g−７β_SiO2）／３
≦β_adh≦β_p） ０≦Ｉ≦（β_g−β_adh）／（β_SiO2−β_adh）（但し、
β_adh＜（１０β_g−７β_SiO2）／３） 満たすような条件で分散させることにより、ガラスフェ
イスプレートや前面板と異なる熱膨張係数の接着剤を用
いて、所望の熱膨張係数をもつ接着層を作成することが
できる。

【００２２】また、本発明の画像表示装置は、上記前面
板に透過率制限の機能を備えさせることにより、蛍光体
表面で反射する外光の量を減らし、コントラストを向上
させることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）次に、図１
ないし図３により、本発明の主題である画像表示装置の
フェイスプレートおよび透明前面板の構成について説明
する。ここでは、ソーダライムガラス製で３ｍｍ厚のフ
ェイスプレート１００７の内面に、約２０μｍ厚の蛍光
体層１００８が形成され、さらに、蛍光体層を覆うよう
に約１０００オングストローム厚のアルミメタルバック
層１００９が形成されている。また、高圧導入端子１０
２１は、アルミメタルバック１００９に接続され、高圧
電源１０２０と接続されて、高圧電位、例えば、１０ｋ
Ｖが印加されている。

【００２４】フェイスプレート１００７の外側には、接
着層１０１３を用いて、前面板１０１２が接着されてい
る。なお、この実施の形態では、フェイスプレート１０
０７は８００×６００ｍｍ、前面板１０１２は７００×
４００ｍｍの大きさとした。また、ここでは、絶縁性お
よび難燃性および光透過率を考慮して、透明前面板とし
て、１ｍｍ厚のポリカーボネート板を用いたが、勿論、
これに限定されたものではなく、おおむね厚さ０．５ｍ
ｍ以上のポリカーボネートやアクリルなどの透明樹脂板
であれば、本発明の目的は達成される。

【００２５】また、フェイスプレートと前面板を接着す
る接着層１０１３には、東亞合成化学社製の光硬化性接
着剤ＬＣＲ０６３１を用いた。上記接着剤は無色透明で
あり、接着層により画像が劣化することがなく、また、
光硬化性であるから、生産性も高い。また、接着層１０
１３は、画像表示装置パネルの温度変化時のフェイスプ
レート（熱膨張係数β_g）と前面板（熱膨張係数β_p）の
熱膨張の差により発生する応力を緩和するために、第一
層１０１４（熱膨張係数β_a1）・第二層１０１５（熱膨
張係数β_a2）・第三層１０１６（熱膨張係数β_a3）に分
け、その熱膨張係数をβ_g＜β_a1＜β_a2＜β_a3＜β_pを満
たすように作成した。

【００２６】なお、この実施の形態で用いたガラスフェ
イスプレートの熱膨張係数は、β_g＝８．５×１０
^-6［Ｋ^-1］であり、前面板として用いたボリカーボネー
トの熱膨張係数はβ_p＝７．０×１０^-5［Ｋ^-1］ であ
る。ここでは、上記接着層を１０１４〜１０１６の３層
に分け、熱膨張係数を変化させたが、勿論、これに限定
されるものではなく、２層以上に分けて、熱膨張係数に
傾斜をもたせれば、本発明の目的は達成される。

【００２７】接着層１０１４〜１０１６には、熱膨張係
数を調整するために、その平均粒径が１００〜２００ｎ
ｍのＳｉＯ₂ 微粒子を分散させてある。なお、ここで
は、接着層内で、この微粒子が画質に悪影響を及ぼさな
いように、上記のような粒径の微粒子を用いたが、勿
論、これに限ったものではなく、平均粒径が１００ｎｍ
〜１μｍの透明な微粒子で、屈折率が１．４〜１．６で
あり、フェイスプレートや前面板や接着剤に近い値のも
のを用い、また、上記微粒子を混入することにより、接
着層を所望の熱膨張係数にできるものであればよい。

【００２８】この実施の形態で用いた上記接着剤の熱膨
張係数は１．１×１０^-5［Ｋ^-1］であり、ポリカーボネ
ートの熱膨張係数より大きい。また、微粒子を分散しな
ければ、接着層の熱膨張係数は、フェイスプレートと前
面板の熱膨張係数の中間の値にはならない。接着剤の熱
膨張係数β_adhが、 （β_p−β_adh）／（β_SiO2−β_adh）≧０．７ を満たす接着剤では、熱膨張係数を前面板よりも小さく
するために、接着層に対するＳｉＯ₂ 微粒子の体積比を
０．７以上にしなければならないが、ＳｉＯ ₂ 微粒子の
粒径を均一にすることが、構造上、不可能であるから、
上記の条件を満たす接着剤を用いることができない。そ
こで、前面板にポリカーボネートを用いる際には、接着
剤の熱膨張係数は、おおむね２．３×１０^-5［Ｋ^-1］以
下でなければならない。

【００２９】この実施の形態では、分散させるＳｉＯ₂
微粒子の接着層に対する体積比は、第一層１０１４を
０．６５、第二層１０１５を０．６、第三層を０．５５
とした。その時の、それぞれの熱膨張係数は、第一層１
０１４の熱膨張係数β_a1＝３．８×１０^-5、第二層１０
１５の熱膨張係数β_a2＝４．４×１０^-5、第三層１０１
６の熱膨張係数β_a3＝５．５×１０^-5となる。なお、こ
こでは、接着層１０１４〜１０１６の厚さを、それぞ
れ、おおむね０．２ｍｍとしたが、勿論、これに限定さ
れるものではなく、接着剤を塗布する際に、均一な厚さ
にできる、適当な厚さであれば、本発明の目的は達せら
れる。

【００３０】なお、接着層は次のようにして作成した。
まず、上記の体積比で、接着層１０１４〜１０１６に用
いる接着剤に、ＳｉＯ₂ 微粒子を、それぞれ、分散させ
た。それらの接着剤を用いて、接着層１０１４をガラス
フェイスプレートに、接着層１０１６を前面板に、それ
ぞれ塗布し、硬化させた。次に、フェイスプレートもし
くは前面板に接着剤を塗布し、接着層１０１５を形成
し、これらを接着した。

【００３１】ここでは、フェイスプレートと前面板の両
者に、接着層１０１４・１０１６を硬化・作成した後
に、両者を接着したが、フェイスプレートに接着層１０
１４・１０１５を順次作成した後、もしくは、前面板に
接着層１０１６・１０１５を順次作成した後、両者を接
着しても差し支えない。

【００３２】このようにして、作成した画像表示パネル
で、−２０℃〜７０℃、１００サイクルの温度環境試験
を行なった結果、接着層１０１３の剥離や、画像表示パ
ネルの変形・破壊が確認されなかった。また、画像が歪
んだり、ぼやけるなどの画像劣化も見られなかった。

【００３３】このように、接着層に微粒子を分散させる
ことにより、接着層の熱膨張係数を分布させ、熱膨張の
差により発生する応力を吸収でき、画像表示パネルの変
形・破壊や接着層の剥離を防ぐことができる。

【００３４】次に、本発明を適用した画像表示装置の表
示パネルの構成と製造法について、具体的な例を示して
説明する。図４は、実施例に用いた表示パネルの斜視図
であり、内部構造を示すために、パネルの１部を切り欠
いて示している。なお、図中、１００５は外容器底（な
お、リアプレートと標記する場合もある）、１００６は
側壁、１００７はフェースプレートであり、これら構成
部材１００５〜１００７により、表示パネルの内部を真
空に維持するための気密容器を形成している。

【００３５】気密容器を組み立てるに際しては、各部材
の接合部に、十分な強度と気密性を保持させるための封
着が必要であるが、例えば、フリットガラスを接合部に
塗布し、大気中あるいは窒素雰囲気中で、摂氏４００〜
５００度で、１０分以上焼成することにより、その封着
を達成した。なお、気密容器内部を真空に排気する方法
については後述する。

【００３６】リアプレート１００５には、基板１００１
が固定されているが、該基板上には表面伝導型放出素子
１００２がＮ×Ｍ個形成されている（ＮＭは、２以上の
正の整数であり、目的とする表示画素数に応じて適宜設
定される。ここでは、Ｎ＝３３６０、Ｍ＝６３０とし
た）。前記Ｎ×Ｍ個の表面伝導型放出素子は、Ｍ本の行
方向配線１００３とＮ本の列方向配線１００４とによ
り、単純マトリクス配線されている。前記構成部材１０
０１〜１００４をマルチ電子ビーム源と呼ぶ。

【００３７】なお、この実施の形態においては、気密容
器のリアプレート１００５にマルチ電子ビーム源の基板
１００１を固定する構成としたが、マルチ電子ビーム源
の基板１００１が十分な強度を有するものである場合に
は、気密容器のリアプレートとしてマルチ電子ビーム源
の基板１００１自体を用いてもよい。

【００３８】また、フェースプレート１００７の下面に
は、蛍光膜１００８が形成されている。ここでは、画像
表示装置がカラー表示装置であるために、蛍光膜１００
８の部分には、ＣＲＴの分野で用いられる赤、緑、青、
の３原色の蛍光体が塗り分けられている。各色の蛍光体
は、例えば、図５の（Ａ）に示すようにストライプ状に
塗り分けられ、蛍光体のストライプの間には、黒色の導
電体１０１０が設けてある。

【００３９】黒色の導電体１０１０を設ける目的は、電
子ビームの照射位置に多少のずれがあっても、表示色に
ずれが生じないようにすること、外光の反射を防止して
表示コントラストの低下を防ぐこと、電子ビームによる
蛍光膜のチャージアップを防止することなどである。な
お、黒色の導電体１０１０には、黒鉛を主成分として用
いたが、上記の目的に適するものであれば、これ以外の
材料を用いても良い。

【００４０】また、３原色の蛍光体の塗り分け方は、図
５の（Ａ）に示したストライプ状の配列に限られるもの
ではなく、例えば、図５の（Ｂ）に示すようなデルタ状
配列や、それ以外の配列であってもよい。なお、モノク
ロームの表示パネルを作成する場合には、単色の蛍光体
材料を蛍光膜１００８に用いればよく、また、黒色導電
材料は必ずしも用いなくともよい。

【００４１】また、蛍光膜１００８のリアプレート側の
面には、ＣＲＴの分野では公知のメタルバック１００９
を設けてある。メタルバック１００９を設けた目的は、
蛍光膜１００８が発する光の一部を鏡面反射して光利用
率を向上させること、負イオンの衝突から蛍光膜１００
８を保護すること、電子ビーム加速電圧を印加するため
の電極として作用させること、蛍光膜１００８を励起し
た電子の導電路として作用させることなどである。メタ
ルバック１００９は、蛍光膜１００８をフェースプレー
ト基板１００７上に形成した後、蛍光膜表面を平滑化処
理し、その上にアルミを真空蒸着する方法により形成し
た。なお、蛍光膜１００８に低電圧用の蛍光体材料を用
いた場合には、メタルバック１００９は用いない。

【００４２】また、ここでは用いなかったが、加速電圧
の印加用や蛍光膜の導電性向上を目的として、フェース
プレート基板１００７と蛍光膜１００８との間に、例え
ば、ＩＴＯを材料とする透明電極を設けてもよい。ま
た、Ｄｘ１〜ＤｘｍおよびＤｙ１〜ＤｙｎおよびＨｖ
は、当該表示パネルと電気回路（図示せず）とを電気的
に接続するために設けた気密構造の電気接続用端子であ
る。Ｄｘ１〜Ｄｘｍはマルチ電子ビーム源の行方向配線
１００３と、Ｄｙ１〜Ｄｙｎはマルチ電子ビーム源の列
方向配線１００４と、Ｈｖはフェースプレートのメタル
バック１００９と、それぞれ、電気的に接続している。

【００４３】また、気密容器内部を真空に排気するに
は、気密容器を組み立てた後、排気管と真空ポンプ（い
ずれも、図示せず）を接続し、気密容器内を１０のマイ
ナス７乗［Ｔｏｒｒ］程度の真空度まで排気する。その
後、排気管を封止するが、気密容器内の真空度を維持す
るために、封止の直前あるいは封止後に気密容器内の所
定の位置にゲッター膜（図示せず）を形成する。ゲッタ
ー膜とは、例えば、Ｂａを主成分とするゲッター材料
を、ヒーターもしくは高周波加熱により加熱し、蒸着し
て形成した膜であり、このゲッター膜の吸着作用によ
り、気密容器内は１×１０マイナス５乗ないしは１×１
０マイナス７乗［Ｔｏｒｒ］の真空度に維持される。以
上で、本発明の実施の形態における表示パネルの基本構
成と製法を説明した。

【００４４】次に、前記実施例の表示パネルに用いたマ
ルチ電子ビーム源について説明する。本発明の画像表示
装置に用いるマルチ電子ビーム源は、表面伝導型放出素
子を単純マトリクス配線した電子源であれば、表面伝導
型放出素子の材料や形状あるいは製法に制限はない。し
かしながら、発明者らは、表面伝導型放出素子の中で
は、電子放出部もしくはその周辺部を微粒子膜から形成
したものが、電子放出特性に優れ、しかも、製造が容易
に行えることを見出している。したがって、高輝度で大
画面の画像表示装置のマルチ電子ビーム源に用いるに
は、最も好適であると言える。

【００４５】そこで、この実施の形態では、表示パネル
に、電子放出部もしくはその周辺部において、微粒子膜
から形成した表面伝導型放出素子を用いた。

【００４６】（第２の実施の形態）次に、本発明第２の
実施の形態を図１ないし図３により説明する。ここで
は、ソーダライムガラス製で、３ｍｍ厚のフェイスプレ
ート１００７の内面には、約２０μｍ厚の蛍光体層１０
０８が形成され、さらに、蛍光体層を覆うように、約１
０００オグストローム厚のアルミメタルバック層１００
９が形成されている。

【００４７】また、高圧導入端子１０２１は、アルミメ
タルバック１００９に接続され、高圧電源１０２０と接
続されて、高圧電位、例えば、１０ｋＶが印加されてい
る。なお、電子源には第１の実施の形態で用いたものと
同じ物を用いた。

【００４８】フェイスプレート１００７の外側には、接
着層１０１３を用いて、前面板１０１２が接着されてい
る。ここでは、フェイスプレート１００７は８００×６
００ｍｍ、前面板１０１２は７００×４００ｍｍの大き
さとした。また、この実施の形態では、絶縁性および難
燃性および光透過率を考慮して、透明前面板として、１
ｍｍ厚のポリカーボネート板を用いたが、勿論、これに
限定されたものではなく、おおむね、厚さ０．５ｍｍ以
上のポリカーボネートやアクリルなどの透明樹脂板であ
れば、本発明の目的は達成される。

【００４９】また、ここでは、フェイスプレートと前面
板とを接着する接着層１０１３に、理経社製エポテック
３０５を用いた。上記接着剤は無色透明であり、接着層
により、画像が劣化することがない。上記接着剤は二液
性であり、混合後、加熱することにより硬化する。ま
た、上記接着剤はポットライフが比較的長いため、大判
のものを接着する際の作業性がよくなる。

【００５０】この接着層１０１３は、画像表示装置パネ
ルの温度変化時のフェイスプレート（熱膨張係数β_g）
と前面板（熱膨張係数β_p）の熱膨張の差により発生す
る応力を緩和するために、第一層１０１４（熱膨張係数
β_a1）・第二層１０１５（熱膨張係数β_a2）・第三層１
０１６（熱膨張係数β_a3）に分けて、その熱膨張係数は
β_g＜β_a1＜β_a2＜β_a3＜β_pを満たすように作成した。
ここで用いたガラスフェイスプレートの熱膨張係数はβ
_g＝８．５×１０^-6「Ｋ^-1］ であり、前面板として用い
たポリカーボネートの熱膨張係数はβ_p＝７．０×１０
^-5「Ｋ^-1］である。

【００５１】なお、この実施の形態では、接着層を１０
１４〜１０１６の３層に分け、熱膨張係数を変化させた
が、勿論、これに限定されるものではなく、２層以上
で、その熱膨張係数に傾斜を付ければ、本発明の目的は
達成される。また、接着層１０１４〜１０１６には、熱
膨張係数を調整するために、第１の実施の形態と同様な
平均粒径が１００〜２００ｎｍのＳｉＯ₂ 微粒子を分散
させてある。ここで用いた上記接着剤の熱膨張係数は
６．５×１０^-5「Ｋ^-1］であり、ポリカーボネートの熱
膨張係数より小さく、接着層の熱膨張係数はフェイスプ
レートと前面板の熱膨張係数の中間の値である。

【００５２】また、接着剤の熱膨張係数β_adhが、 β_adh＜（１０β_g−７β_SiO2）／３ を満たす接着剤（ここでは、接着剤の熱膨張係数β_adh
＜２．７×１０^-5「Ｋ^{- 1}］を満たす接着剤）では、接着
層に対するＳｉＯ₂ 微粒子の体積比を０．７とすると、
接着層の熱膨張係数がフェイスプレートの熱膨張係数よ
りも小さくなるため、体積比は、接着層の熱膨張係数が
フェイスプレートの熱膨張係数よりも大きくなるように
しなければならない。そこで、ここで用いた接着剤は、
その熱膨張係数が上記の条件を満たさないので、しか
も、ＳｉＯ₂ 微粒子の粒径が均一とした時に最大限に分
散できる、おおむね体積比０．７まで、分散しても差し
支えない。

【００５３】分散させるこのＳｉＯ₂ 微粒子の、接着層
に対する体積比は、第一層１０１４を０．５、第二層１
０１５を０．３、第三層を０．０とした。その時の、そ
れぞれの熱膨張係数は、第一層１０１４の熱膨張係数β
_a1＝２．６×１０^-5、第二層１０１５の熱膨張係数β_a2
＝４．６×１０^-5、第三層１０１６の熱膨張係数β_a3＝
６．５×１０^-5となる。また、接着層１０１４〜１０１
６の厚さは、それぞれ、おおむね０．２ｍｍとしたが、
勿論、これに限定されるものではなく、接着剤を塗布す
る際に均一な厚さにできる厚さであれば、本発明の目的
は達せられる。

【００５４】また、接着層は次のようにして作成した。
まず、上記の体積比で、接着層１０１４・１０１５に用
いる接着剤に、ＳｉＯ₂ 微粒子をそれぞれ分散させた。
それらの接着剤を用いて、接着層１０１４をガラスフェ
イスプレートに、接着層１０１６を前面板に、それぞれ
塗布し、硬化させた。次に、フェイスプレートもしくは
前面板に接着剤を塗布し、接着層１０１５を形成し、こ
れらを接着した。

【００５５】なお、この実施の形態では、フェイスプレ
ートと前面板との両者に、接着層１０１４・１０１６を
硬化・作成した後に、両者を接着したが、フェイスプレ
ートに接着層１０１４・１０１５を順次作成した後、も
しくは、前面板に接着層１０１６・１０１５を順次作成
した後、両者を接着しても差し支えない。

【００５６】このようにして作成した画像表示パネル
で、−２０℃〜７０℃、１００サイクルの温度環境試験
を行なった結果、接着層１０１３の剥離や、画像表示パ
ネルの変形・破壊は確認されなかった。また、画像が歪
んだり、ぼやけるなどの画像劣化も見られなかった。

【００５７】このように、接着層に微粒子を分散させる
ことにより、接着層の熱膨張係数を分布させ、熱膨張の
差により発生する応力を吸収でき、画像表示パネルの変
形・破壊や接着層の剥離を防ぐことができる。

【００５８】なお、これらの実施の形態では、前面板１
０１２として、ポリカーボネートを用いたが、勿論、こ
れに限定されるものではなく、アクリル、ポリプロピレ
ン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）な
どの透明樹脂板や、強化ガラスなどを用いてもよい。ま
た、前面板１０１２に透過率制限の機能を持たせ、蛍光
体表面まで達する外光の反射率を減少させ、コントラス
トを改善することもできる。

【００５９】また、ここでは、フェイスプレート１００
７および前面板１０１２および接着層１０１３を備え
た、表面伝導型電子放出素子を用いた画像表示装置を作
成したが、勿論、これに限定されるものではなく、陰極
線管やプラズマディスプレイパネルなどのガラスフェイ
スプレートに、透明前面板を接着した画像表示装置を作
成することもできる。また、ここでは、接着剤として、
東亞合成化学社製の光硬化性接着剤ＬＣＲ０６３１およ
び理経社製エポテック３０５を用いたが、勿論、これに
限定されたものではなく、画像に悪影響を及ぼさず、所
望の熱膨張係数が得られるものであれば、本発明の目的
は達成される。

【００６０】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、画像表示装置において、互いに熱膨張係数の異なる
ガラスフェイスプレートと透明前面板とを、厚さ方向に
熱膨張係数を変化させた接着層により、接着しているの
で、熱膨張の差により発生する応力を吸収することがで
き、画像表示パネルの変形・破壊や、接着層の剥離が防
がれ、温度変化に対して高い信頼性を得ることができ
る。

【００６１】また、接着層にＳｉＯ₂ 微粒子を分散させ
ることにより、画質を劣化させることなく、接着層の熱
膨張係数を変化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す画像表示装置の模式
的断面図である。

【図２】同じく、本発明の第１および第２の実施形態に
おける画像表示パネルのフェイスプレートおよび接着層
および前面板を示す断面図である。

【図３】同じく、画像表示装置を正面から見た時の画像
表示領域（ａ）、上方から見た画像表示装置と観察者の
視線（ｂ）を示す図である。

【図４】同じく、画像表示装置の、表示パネルの一部分
を切欠いて示す斜視図である。

【図５】同じく、表示パネルのフェイスプレートの蛍光
体配列を示した平面図である。

【図６】従来の表面伝導型放出素子をマトリクス配線接
続した図である。

【図７】従来の画像表示装置の表示パネルの一部を切り
欠いて示した斜視図である。

【符号の説明】

１００１ リアプレート １００２ 電子ビーム源 １００７ フェイスプレート １００８ 蛍光体膜 １００９ メタルバック １０１２ 前面板 １０１３ 接着層 １０１４ 接着層第１層 １０１５ 接着層第２層 １０１６ 接着層第３層 １０２０ 高圧電源 １０２１ 高圧引き出し線 ４００１ リアプレート ４００６ フェイスプレート ４００８ 蛍光体膜 ４００９ メタルバック ４０１０ 高圧電源 ４０１１ 高圧引き出し線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｊ 31/12 Ｈ０１Ｊ 31/12 Ｃ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラスフェイスプレートに透明な前面板
   を接着する構造の画像表示装置において、接着層の熱膨
   張係数β_a［Ｋ^-1］ は、上記ガラスフェイスプレートの
   熱膨張係数β_g［Ｋ^-1］ と上記前面板の熱膨張係数β_p
   ［Ｋ^-1］ の間の値であることを特徴とする画像表示装
   置。
2. 【請求項２】 上記接着層の熱膨張係数β_a は、ガラス
   面から厚さ方向にみてβ_g≦β_a≦β_pもしくはβ_p≦β_a
   ≦β_gの範囲で傾斜していることを特徴とする請求項１
   に記載の画像表示装置。
3. 【請求項３】 上記接着層は２以上の整数のｎ層に分け
   られ、それぞれの層の熱膨張係数は、β_a1からβ_anへと
   段階的に変化していることを特徴とする請求項２に記載
   の画像表示装置。
4. 【請求項４】 上記接着層は、熱膨張係数を調節するた
   めに、微粒子を分散させていることを特徴とする請求項
   ３に記載の画像表示装置。
5. 【請求項５】 上記微粒子はＳｉＯ₂ 微粒子であること
   を特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
6. 【請求項６】 上記接着層に分散させたＳｉＯ₂ 微粒子
   の平均粒径は１００ｎｍ〜１μｍであることを特徴とす
   る請求項５に記載の画像表示装置。
7. 【請求項７】 上記前面板は、樹脂板であることを特徴
   とする請求項１〜６の何れかに記載の画像表示装置。
8. 【請求項８】 上記接着層に分散させたＳｉＯ₂ 微粒子
   の、接着層に対する体積比Ｉは、ＳｉＯ₂ 微粒子の熱膨
   張係数をβ_SiO2［Ｋ^-1］、接着剤の熱膨張係数β
   _adh［Ｋ^-1］ として、 （β_p−β_adh）／（β_SiO2−β_adh）≦Ｉ＜０．７
   （但し、β_p＜β_adh） ０≦Ｉ＜０．７ （但し、（１０β_g−７β_SiO2）／３
   ≦β_adh≦β_p） ０≦Ｉ≦（β_g−β_adh）／（β_SiO2−β_adh）（但し、
   β_adh＜（１０β_g−７β_SiO2）／３） を満たすことを特徴とする請求項７に記載の画像表示装
   置。
9. 【請求項９】 上記前面板は、透過率制限の機能を備え
   たことを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の画像
   表示装置。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９に記載の上記前面板を設
    けたフェイスプレートを用いることを特徴とする陰極線
    管。
11. 【請求項１１】 上記陰極線管は、表面伝導型電子放出
    素子を用いていることを特徴とする請求項１０に記載の
    陰極管。