JP2005275123A - 表示装置、およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、安価且つ軽量に形成でき、表示パネルを補強できる保持部材を備えた表示装置およびその製造方法を提供することを課題とする。
【解決手段】表示パネル１の補強のため、保持プレート２に表示パネル１と接する面が平坦となるような第１，第２，第３の補強構造（梁部）２ｘ，２ｙ，２ｚをプレス成形により形成し、接続部２Ｃを介してケース３に固定する。
【選択図】 図１

Description

従来分野

この発明は、例えば、板状の保持部材を用いて表示パネルを筐体に取り付けた表示装置に関する。

近年、陰極線管（以下、ＣＲＴと称する）に代わる次世代の軽量、薄型の表示装置として様々な平面型の画像表示装置が注目されている。例えば、平面表示装置として用いられるフィールド・エミッション・ディスプレイ（以下、ＦＥＤと称する）の一種として、表面伝導型電子放出素子を電子源とする表示装置（以下、ＳＥＤと称する）の開発が進められている。

このＳＥＤは、所定の間隔をおいて対向配置された前面基板および背面基板を備え、これらの基板は矩形枠状の側壁を介して周辺部を互いに接合することにより真空外囲器を構成する表示パネルを有する。前面基板の内面には３色の蛍光体層が形成され、背面基板の内面には、蛍光体を励起発光させるための電子源として、各画素に対応する多数の電子放出素子が配列されている。各電子放出素子は、電子放出部、この電子放出部に電圧を印加する一対の電極等で構成されている。

上記のような薄型の表示装置であるＳＥＤにおいては、さらなる軽量化が要求されている。

軽量化の方法として、例えば、前面パネル１０１と背面パネル１０２を有するプラズマディスプレイパネルを、粘着シート１０３によってアルミニウムシャーシ１０４に取り付ける方法が知られている（特許文献１参照）。
特開２００２−１４６２５号公報、段落［０００９］。

しかしながら、このような表示装置は、表示パネルを保持する保持部材や、補強部材、表示装置から放射される熱に対する耐熱部材等の構成をそれぞれ搭載する必要があり重量が重くなる問題があった。

この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、安価且つ軽量に形成でき、表示パネルを補強できる保持部材を備えた表示装置、およびその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の表示装置は、表示パネルと、前記表示パネルの裏面側をカバーする筐体と、前記表示パネルを筐体に取り付けるための保持部材と、を有し、前記保持部材は、１枚の板をプレス加工することにより形成され、第１の方向に延びる第１梁部、および第１の方向と異なる第２の方向に延びる第２梁部を備えている。

また、本発明の表示装置の製造方法は、金型を用いたプレス成形により、保持プレートに補強構造を成形するプレス工程と、表示パネルの裏面をカバーする筐体に前記保持プレートを固定する保持プレート固定工程と、前記表示パネルを、前記保持プレートに接着させる表示パネル接着工程と、を備えている。

この発明は、表示パネルを保持する保持部材をプレス形成により製造できるため、製造コストや時間等を短縮できる。

（第１の実施の形態）
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態について詳細に説明する。ここでは、本発明の実施の形態に係る表示装置の一例として、ＳＥＤについて説明する。

図１に示すように、ＳＥＤは、表示パネル１と、表示パネル１を保持する保持部材（保持プレート）２と、保持プレート２を介して表示パネル１が固定される筐体（ケース）３と、保持プレート２とケース３の間に配置される回路基板４を有する。

図１に示すとおり、保持プレート２は、アルミニウムや、マグネシウム合金等の金属製の一枚板からなり、表示パネル１と対向する第１の面２Ａと、回路基板４およびケース３と対向する第２の面２Ｂと、ケース３との接続部２Ｃを有する。

保持プレート２は、第１の方向（横方向）ｘに延びる第１梁部（ビード）２ｘと、第２の方向（縦方向）ｙに延びる第２梁部（ビード）２ｙを有する。第１,第２梁部２ｘ,２ｙは、表示パネル１の略中央で交わるように、第１，第２梁部２ｘ，２ｙの反対の型を有する金型を用いて保持プレート２をプレス成形し、第１の面２Ａ側に凹状構造を、第２の面２Ｂ側に凸状構造が形成されている。

なお、ここでは、保持プレート２を一枚のアルミ板のプレス成形により形成した場合を例に説明するが、本発明はこれに限らず、例えば、射出成形により第１，第２梁部（補強構造）が成形されるプラスチック、非可塑性セラミック、あるいは他の金属部材であってもよい。

第１の面２Ａは、４つに分割された接着面を有し、例えば接着剤あるいは接着テープ等を用いて表示パネル１を接着する。なお、表示パネル１の固定方法は、これに限られず、表面がガラスからなる表示パネル１を傷つけない方法であれば、例えば、表示パネル１の外周を取り囲む枠を形成し、ねじ等を用いてこの枠を保持プレート２に固定する方法であってもよい。

ケース３は、保持プレート２が固定される保持プレート固定部３Ａと、回路基板４が固定される基板固定部３Ｂを有する。保持プレート固定部３Ａは、例えば、ケース３の外周部に形成され、後に説明する接続部２Ｃを介して保持プレート２が固定される。

回路基板４は、基板固定部３Ｂに固定され、表示パネル１を駆動するための回路基板を含み、表示パネル１に画像を表示するための表示動作を制御する。なお、回路基板４は、例えば、走査回路基板、共通回路基板、電源回路基板、デジタル信号回路基板、アナログ信号回路基板などの複数の回路基板を含むが、本実施の形態においては説明を簡略化するため回路基板４ａ,４ｂ,４ｃ，４ｄという言葉を用いて説明する。

なお、図１に示すように、回路基板４ａ,４ｂ,４ｃ，４ｄの形状が、第１，第２梁部（第１，第２の補強構造）２ｘ，２ｙにより形成される４分割の領域と対応している場合、この４分割の領域の部分に配置され、所定の方法（はめ込みや、接着等）により固定されてもよい。また、回路基板４ａ,４ｂ，４ｃ，４ｄが、保持プレート２の第２の面２Ｂ側に形成される第１，第２の補強構造２ｘ，２ｙによる凸部に固定できるようなサイズを有している場合、例えばねじ等を用いて保持プレート２に固定されてもよい。この場合、回路基板４は、ケース３の基板固定部３Ｂに固定される回路基板４ｅ，４ｆをさらに含んでもよい。すなわち、回路基板４は、ケース３の基板固定部３Ｂに固定され、保持プレート２の第２の表面２Ｂ側との間に隙間を有する。よって、回路基板４から発生する熱は、この隙間を流通できるため、放熱効果がある。

ここで、ＳＥＤの表示パネル１について詳細に説明する。

表示パネル１は、図２に示すとおり、それぞれ矩形状のガラス板からなる前面基板１０および背面基板１２を備え、これらの基板は一定の間隔を有する隙間をおいて対向配置されている。この基板間の距離は、約１．０〜２．０ｍｍであることが好ましい。そして、前面基板１０および背面基板１２は、ガラスからなる矩形枠状の側壁１４を介して接合され、内部が真空の扁平な表示パネル（真空外囲器）１を構成している。

図３に示すとおり、前面基板１０の内面には画像表示面として機能する蛍光体スクリーン１６が形成されている。この蛍光体スクリーン１６は、赤、青、緑の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂ、および遮光層１１で構成され、これらの蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂはストライプ状あるいはドット状に形成されている。また、蛍光体スクリーン１６上には、アルミニウム等からなるメタルバック１７が形成されている。

背面基板１２の内面には、蛍光体スクリーン１６の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂを励起発光させるための電子源として、それぞれ電子ビームを放出する多数の表面伝導型の電子放出素子１８が設けられている。これらの電子放出素子１８は、画素毎に対応して複数列および複数行に配列されている。各電子放出素子１８は、図示しない電子放出部、この電子放出部に電圧を印加する一対の素子電極等で構成されている。また、背面基板１２の内面上には、電子放出素子１８に電位を供給する多数本の配線２１がマトリックス状に設けられ、その端部は表示パネル１の外部に引出されている。

接合部材として機能する側壁１４は、例えば、低融点ガラス、低融点金属等の封着材２０により、前面基板１０の周縁部および背面基板１２の周縁部に封着され、これらの基板同志を接合している。

また、表示パネル１は、前面基板１０および背面基板１２の間に配設された矩形板状のスペーサ２２を備えている。スペーサ２２は、ストライプ状に配置され、各電子放出素子１８および蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂに干渉しないように前面基板１０および背面基板１２の内面に当接して、これらの基板に作用する大気圧荷重を支持し、基板間の間隔を所定値に維持している。なお、スペーサの形状はこれに限らず、たとえば、多数の柱状のスペーサであってもよい。

画像を表示する場合、配線２１を介して電子放出素子１８を駆動し、任意の電子放出素子から電子ビームを放出するとともに、蛍光体層１６およびメタルバック１７にアノード電圧を印加する。電子放出素子１８から放出された電子ビームは、アノード電圧により加速され、蛍光体スクリーン１６の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂに衝突する。これにより、蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂが励起されて発光し、画像を表示する。

図４は、接続部２Ｃについて詳細に説明するための断面図である。

図４に示すように、接続部２Ｃは、第１の面２Ａ側からは凹状に、第２の面２Ｂ側からは凸状に形成されている。すなわち、接続部２Ｃは、接続部材として例えばねじ２３とナットを用いた場合、このねじ２３が、第１の面２Ａと面一となる仮想面２Ｄから飛び出ないように、プレス形成により第２の面２Ｂに向かって凹まされている。これにより、表示パネル１が配置される第１の面２Ａの表面は、仮想面２Ｄと面一に平らにされ、凸部は形成されていない。すなわち、第１の面２Ａの表面は、仮想面２Ｄより出ている部分がなく、表示パネル１との接触面が平面であるため、表示パネル１との接着力を十分に確保でき、ねじ２３が表示パネル１と接触することを防止できる。このように、ねじ２３が仮想面２Ｄから突出していないため、表示パネル１のガラスは傷付かない。

また、保持プレート２は、図５に示すように、外周部分の一部の領域において、第１,第２の方向ｘ，ｙと異なる第３の方向ｚの方向に延びた第３梁部（第３の補強構造）２ｚを有する。ここでは、第３の補強構造２ｚは、第１,第２の方向ｘ，ｙを含む表示パネルの面と直交する第３の方向ｚと平行に形成される。第３の補強構造２ｚは、例えばプレス成形により、所定の角度（例えば９０度）、第２の面２Ｂ側に折り曲げられている。なお、保持プレート２の４隅には、第３の補強構造２ｚを形成するため、図６に示すような切り欠きがプレス形成により形成される。

このような保持プレート２は、例えば、１回のプレス工程により形成できる。

プレス工程では、パンチ機能を備えたプレス成形型を用いて、接続部２Ｃの穴あけ、図６に示した切り欠きを形成すると同時に、第１,第２,第３の補強構造２ｘ,２ｙ,２ｚを形成する。

また、第１,第２の補強構造２ｘ,２ｙは、図７（ａ）,７（ｂ）の断面図に示すような形状で形成できる。図７（ａ）は、直線的に形成される例であって、ｘ，ｙ方向を有する保持プレート２の表面と平行な底面２Ｅとｚ方向と平行な２つの側面２Ｆを有する例である。また、図７（ｂ）は、曲線的に形成される例であって、Ｕ字状に形成される側面２Ｇを有する例である。

このように、プレス成形を利用して保持プレート２を形成することにより、例えば金属などの溶融物を鋳造型に入れるダイカスト（ダイキャスト）等の形成方法に比べて、加工工程が削減され、製造時間を短縮できるため生産性が向上する。また、用意するものはアルミニウム等の一枚板であるため、ＳＥＤの軽量化、製造コストの削減に貢献できる。

さらに、保持プレート２は、第２の面２Ｂ側に形成される複数の凹部に、複数枚の回路基板や、複数の構造物等を配置できるため、表示パネルの後の収納がすっきりする。

また、補強構造として、３つの異なる方向ｘ，ｙ，ｚにそれぞれ対応する第１，第２，第３の補強構造２ｘ，２ｙ，２ｚを有するため、全ての方向に関してより強い補強構造が実現できる。

さらに、表示パネル１との接触面２Ａは、断面において仮想面２Ｄで示される平らな面を有し、仮想面２Ｄより出ている部分がなく、表示パネル１との接触面が平面である。このため、表示パネル１との接着力を十分に確保でき、表示パネル１が傷付くことを防止できる。

（第２の実施の形態）
図８、９、１０を用いて、保持部材の他の例を説明する。

図８に示すとおり、表示パネル１の保持部材（保持プレート）５は、たとえばアルミニウム製の一枚板からなり、表示パネル１と対向する第１の面５Ａと、ケース３および回路基板４と対向する第２の面５Ｂと、ケース３との接続部５Ｃを有する。

保持プレート５は、第１の方向（横方向）ｘに延びる第１の補強構造（第１梁部）５１ｘ，５２ｘ，５３ｘと、第２の方向（縦方向）ｙに延びる第２の補強構造（第２梁部）５４ｙ，５５ｙを有する。また、保持プレート５は、図５，６を用いて説明したような、外周部分の一部の領域において、第２の面５Ｂ側に折り曲げられて、第１,第２の方向ｘ，ｙと異なる第３の方向ｚに延びる第３の補強構造（第３梁部）５ｚを有する。

図９は、保持プレート５の第２の面５Ｂから見た図を示し、プレス形成により凸状に形成された凸部、すなわち第１の補強構造５１ｘ，５２ｘ，５３ｘおよび第２の補強構造５４ｙ，５５ｙは、斜線で示されている。

次に、第１，第２の補強構造の機能を説明する。

（１）支持機構の配置領域
図８に示すとおり、図１に示したＳＥＤを支持するための支持機構６１Ａは、第２の補強構造５４ｙ，５５ｙに配置できる。第２の補強構造５４ｙ，５５ｙは、図９に示すように、接続部材として例えばねじ６１Ｂを用いて、保持プレートに固定されてもよい。

（２）回路基板の固定部
図９に示すとおり、回路基板４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅは、第１，第２の補強構造の凸側で固定される。接続部材として例えばねじを用いても、第１，第２の補強構造は第１の面５Ａより窪んでいるため、この接続部材が表示パネル１に接触することを防止できる。よって、表示パネル１のガラスは傷付かない。

また、回路基板４を配置するための保持部材を別に設ける手間が省け、生産性が向上し、製造コストを削減できる。

なお、回路基板４ａ〜４ｅは、保持プレート５の面方向に配置される、すなわちお互いが重ならずに配置されるため、故障による回路基板４ａ〜４ｅの交換等の作業が容易となり、作業効率を上げることができる。

（３）通気溝
保持プレート５は、第１の面５Ａのうち、第１，第２の補強構造５１ｘ，５２ｘ，５３ｘ，５４ｙ，５５ｙが形成されない領域において、接着材あるいは両面テープ等を用いて表示パネル１を保持し、表示パネル１は、保持プレート５の第１，第２の補強構造との間に隙間を有する。表示パネル１は、上に説明したとおり、画像を表示する際、電子放出素子１８を駆動し、任意の電子放出素子から電子ビームを放出するため、表示動作に伴い、表示パネル１から熱が発生することが知られている。この熱は、回路基板等に影響を与え、故障の原因となる虞がある。第１，第２の補強構造５１ｘ，５２ｘ，５３ｘ，５４ｙ，５５ｙは、表示パネル１から発生する熱の通気を良くするための通気溝として利用できる。

（４）配線の引き出し部
図８に示すとおり、保持プレート５の外周部のうち、第３の補強構造５ｚが形成されていない領域（配線領域）６２Ａは、保持プレート５が切り落とされている。すなわち、保持プレート５は、図９に示すとおり、第３の補強構造５ｚが形成されている部分よりも内側に窪んでいる領域（配線領域６２Ａ）を有する。

図１０は、配線領域６２Ａにおける断面的概略図を示す。図１０に示すとおり、表示パネル１は、背面基板１２の側面から配線２１を引き出せるタイプであって、保持プレート５は表示パネル１の外周と同じ外周を有し、ケース３は第３の補強構造５ｚより内側が配置され、例えば図４のような構成を有する接続部５１Ｃにより固定されている。この場合、配線領域６２Ａを利用することにより、表示パネル１の配線２１を回路基板４に接続することが容易になり、製造工程が簡略化する。また、表示パネル１の側面には凹凸部が形成されないため、外観をすっきりできる。

また、上に説明したとおり、本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様な効果が得られる。

なお、この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。

例えば、本実施の形態において表示パネル１はＳＥＤを例として説明したが、これに限られず、ガラス板からなる表示パネルであるＰＤＰや、他のＦＥＤ、ＬＣＤ等であってもよい。

また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。

この発明の一実施の形態である表示装置の一例を示す概略図。 図１に示した表示パネルの概略図。 図１に示した表示装置をさらに詳細に説明するための概略図。 図１に示した表示パネル保持部材とケースの接続部を説明するための概略図。 図１に示した表示パネル保持部材の一例を説明するための概略図。 図５に示した表示パネル保持部材の一部を示す概略図。 図１に示した表示パネル保持部材の一部分を示す断面的。 図１に示した表示パネル保持部材の他の例を説明するための概略図。 図８に示した表示パネル保持部材の反対側から見た概略図。 図８に示した表示パネル保持部材とケースの接続部を説明するための概略図。

符号の説明

１…表示パネル、
２…保持部材（保持プレート）、
３…ケース、
４…回路基板、
２ｘ…第１の補強構造、
２ｙ…第２の補強構造、
２ｚ…第３の補強構造、
２Ｃ…接続部。

Claims (8)

1. 表示パネルと、
   前記表示パネルの裏面側をカバーする筐体と、
   前記表示パネルを筐体に取り付けるための保持部材と、を有し、
   前記保持部材は、１枚の板をプレス加工することにより形成され、第１の方向に延びる第１梁部、および第１の方向と異なる第２の方向に延びる第２梁部を有することを特徴とする表示装置。
2. 前記保持部材は、その外周の少なくとも一部の領域において、前記第１および第２の方向と異なる第３の方向に折り曲げられた第３梁部を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記保持部材は、前記筐体に向かって凸形状の接続部を有し、この接続部を介して接続部材により前記筐体に接続され、前記接続部材が、前記表示パネルに接する面から突出しないことを特徴とする請求項１あるいは２に記載の表示装置。
4. 前記保持部材は、アルミニウム板をプレス成形して形成されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 前記第１梁部あるいは第２梁部は、前記表示パネルから発生する熱を流通させるための通気溝であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
6. 金型を用いたプレス成形により、保持プレートに補強構造を成形するプレス工程と、
   表示パネルの裏面をカバーする筐体に前記保持プレートを固定する保持プレート固定工程と、
   前記表示パネルを、前記保持プレートに接着させる表示パネル接着工程と、
   を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
7. 前記プレス工程は、前記保持プレートに孔および切り欠きの少なくとも一方を形成するパンチ工程を含むことを特徴とする請求項６に記載の表示装置の製造方法。
8. 前記プレス工程により成形される補強構造は、第１梁部、第２梁部、および第３梁部を含み、
   前記第１梁部は、前記表示パネルの裏面に沿って第１の方向に延び、
   前記第２梁部は、前記表示パネルの裏面に沿って前記第１の方向と異なる第２の方向に延び、
   前記第３梁部は、前記保持プレートの外周の少なくとも一部の領域において折り曲げられて形成され、前記第１および第２の方向と異なる第３の方向に延びることを特徴とする請求項６あるいは７に記載の表示装置の製造方法。

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