JP2006162640A - 表示装置及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 表示面側からの衝撃に対して、十分な強度の表示パネルを有するとともに、コントラストが高く、低コストな表示装置を提供する。
【解決手段】 ガラス基板210、220を対向させて形成した空間での発光動作により表示を行う平面パネル型表示手段2を備える表示装置1において、ガラス基板の内、表示を行う側のガラス基板290が、無機ガラス板220、240を有機高分子材料の接着層230を介して貼り合わせた合わせガラス構造からなる。接着層230が、ガラス基板間を接着する接着剤の融点温度より低い融点温度の材料からなる。
【選択図】 図2

Description

本発明は、フラットパネルディスプレイなどの表示手段を用いてテレビジョン映像などを表示する表示装置に関する。
テレビジョン受像機などの表示装置においては、表示手段の進歩に伴い、フラットパネル(平面パネル型)表示手段、例えば液晶パネル(Liquid Crystal Display:以下、「LCD」と略す)やプラズマディスプレイパネル(Plasma Display Panel:以下、「PDP」と略する)を用いた薄型のものが導入されつつある。また、フラットパネルを使用したディスプレイモニタは、大型化し、例え50型(対角1270mmなど)の大型パネルが使用されるようになってきている。
セットの大型化に伴って、パネルの強度が問題となってきている。下記特許文献1−3は、表示装置のパネルの強度補強に関する従来技術である。
特開平11−295702号公報 特開2004−181975号公報 特開2002−341781号公報
特許文献1に記載されている従来技術では、表示手段の方式がプラズマアドレス液晶方式で、プラズマ部分と液晶部分との間に合わせガラスを用いて、組立時の強度を増すものである。しかしながら、この従来技術では、合わせガラスでの補強はパネルの内側部分の補強であり、表示装置の外側を形成しているガラスの部分には補強がされていない。このため、外力による破壊に対しては十分な強度を得ることができないことがある点、従来十分に考慮されていなかった。
特許文献2に記載されている従来技術では、平面パネル型表示手段に対して、衝撃吸収機能を持ったシートを貼り付けて、外力からの衝撃に対して強いパネルを得るというものである。しかしながら、この従来技術では、シート材そのものの強度が高くないため、使用環境によっては十分な強度が得られないことがある点、従来十分に認識されていなかった。また、2段構造のシートとなっており、シートの製造工程が複雑となり、コスト的に不利となることがある点、従来十分に認識されていなかった。
特許文献3に記載されている従来技術においては、平面パネル型表示手段に対して、別体のガラスなどの板材を表示面側に設け、直接外力が平面パネル型表示手段本体には掛からないようにして、装置全体の強度を保つものである。この従来技術では、パネルとは別体の板材が必要となり、パネルと板材の間の距離を含め、装置全体の厚さが増し、大型化してしまうという点、従来十分に認識されていなかった。また、別体のため、光学的には界面が増え、界面の反射により、迷光が発生し、表示画面のコントラストが低下することがある点、従来十分に認識されていなかった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、その目的は、表示面側からの衝撃に対して、十分な強度の表示パネルを有するとともに、コントラストが高く、低コストな表示装置及びその製造方法を提供することにある。
課題を解決するための手段として、本発明においては、基板となるガラスに外部から別のガラスを接着して、合わせガラスとして補強する方式を用いた。この合わせガラスによる補強は、自動車のフロントガラスなどの耐衝撃性が求められる場所に使用されている方式である。また、製造工程では、表示パネルとして完成後に別のガラスを表示面側に接着する方式とした。
すなわち、本発明は、複数のガラス基板を対向させて形成した空間での発光動作により表示を行う平面パネル型表示手段を備える表示装置において、前記平面パネル型表示手段は、複数のガラス基板の内、表示を行う側のガラス基板が、複数の無機ガラス板を有機高分子材料の接着層を介して貼り合わせた合わせガラス構造からなる表示装置である。
また、本発明は、複数のガラス基板を対向させて形成した空間での発光動作により表示を行う平面パネル型表示手段を備える表示装置において、前記平面パネル型表示手段は、複数のガラス基板の内、表示を行う側のガラス基板が、複数の無機ガラス板を有機高分子材料の接着層を介して貼り合わせた合わせガラス構造からなり、前記接着層が、前記複数のガラス基板間を接着する接着剤の融点温度より低い融点温度の材料からなる表示装置である。
そして、本発明は、複数のガラス基板を対向させて形成した空間での光学変調動作により表示を行う平面パネル型表示手段を備える表示装置において、前記平面パネル型表示手段は、複数のガラス基板の内、表示を行う側のガラス基板が、複数の無機ガラス板を有機高分子材料の接着層を介して貼り合わせた合わせガラス構造からなる表示装置である。
更に、本発明は、複数のガラス基板を対向させて形成した空間での光学変調動作により表示を行う平面パネル型表示手段を備える表示装置において、前記平面パネル型表示手段は、複数のガラス基板の内、表示を行う側のガラス基板が、複数の無機ガラス板を有機高分子材料の接着層を介して貼り合わせた合わせガラス構造からなり、前記接着層が、前記複数のガラス基板間を接着する接着剤の融点温度より低い融点温度の材料からなる表示装置である。
また、本発明は、複数のガラス基板を対向させて形成した空間での発光動作又は光学変調動作により表示を行う平面パネル型表示手段を備える表示装置において、前記平面パネル型表示手段は、観察面側から、無機ガラス板、有機高分子材料の接着層、第2の無機ガラス板の順に構成された合わせガラス構造のガラス基板を有する表示装置である。
そして、本発明は、複数のガラス基板を対向させて形成した空間での発光動作又は光学変調動作により表示を行う平面パネル型表示手段を備える表示装置において、前記平面パネル型表示手段は、複数のガラス基板の内、表示を行う側のガラス基板が、観察面側から、無機ガラス板、有機高分子材料の接着層、前記無機ガラス基板の厚さより厚い有機高分子板の順に貼り合わせた合わせガラス構造からなる表示装置である。
更に、本発明は、複数のガラス基板を対向させて形成した空間での発光動作又は光学変調動作により表示を行う平面パネル型表示手段を備える表示装置において、前記平面パネル型表示手段は、複数のガラス基板の内、表示を行う側のガラス基板が、観察面の反対面の側から、無機ガラス板、有機高分子材料の接着層、前記無機ガラス基板の厚さより厚い有機高分子板の順に貼り合わせた合わせガラス構造からなる表示装置である。
また、本発明は、複数のガラス基板を対向させて形成した空間での発光動作又は光学変調動作により表示を行う平面パネル型表示手段と外装ケースとを備える表示装置において、前記平面パネル型表示手段は、複数のガラス基板の内、表示を行う側のガラス基板が、合わせガラス構造の一部を、前記外装ケースの一部と兼用する表示装置である。
そして、本発明は、複数のガラス基板を対向させて形成した空間での発光動作又は光学変調動作により表示を行う平面パネル型表示手段を備える表示装置を製造する方法において、接着剤を介して対向させた複数の無機ガラス板を加熱し接着して発光動作又は光学変調動作を行う空間を形成し、次に、前記無機ガラス板の内、表示を行う側のガラス基板となる無機ガラス板の上に有機高分子材料の接着層を介して第2の無機ガラス板を貼り合わせて加熱して合わせガラス構造とする表示装置の製造方法である。
更に、本発明は、複数のガラス基板を対向させて形成した空間での発光動作又は光学変調動作により表示を行う平面パネル型表示手段を備える表示装置の製造方法において、複数のガラス基板を対向させて空間を形成した平面パネル型表示手段を作成した後に、該平面パネル型表示手段の観察面となる側のガラス基板の上に、別の無機ガラス板又は前記ガラス基板より厚い有機高分子板を高分子材料の接着剤を用いて接着する表示装置の製造方法である。
本発明によれば、基板ガラス部を合わせガラスとしたため、装置全体としての耐衝撃強度を増して、使用環境に対して十分な強度の表示装置を提供することができるという効果がある。また、ガラスを直接貼り付けるため、不要な反射面を作ることがないため、コントラストの低下を防止できる。さらには、単純なガラス板の貼り付けのため、コスト的に衝撃吸収シート方式よりも有利となる効果がある。さらには、万一の破壊時に、割れたガラスは合わせガラスの接着層により保持され、ガラスの破片が飛び散らずに安全を保つことができる効果がある。
以上より、耐衝撃性に優れ、光学的にコントラストが高く、低コストな表示装置を提供することができるという効果がある。
本発明を実施するための最良の形態を説明する。
以下、図面を参照しながら、本発明の表示装置及びその製造方法の実施例について説明する。なお、全図において、共通な機能を有する構成要素には同一符号を付して示し、また、煩雑さを避けるために、一度述べたものについてはその繰り返した説明を省略する。
実施例1を説明する。図1から図5は、本実施例の説明図である。図1から順に説明する。図1は、第1の実施例である表示装置を示す斜視図である。図1において、モニタ部1は、表示装置本体部分であり、表示装置用支持台3に支持された状態で置かれている。信号入力端子110より取り入れた外部の放送電波やビデオ信号などをもとに、モニタ部1の表示部2に映像を表示して使用する。モニタ部1の表示部2は、本実施例ではPDPなどのフラットパネル型表示手段を用いた例で説明する。
図2は、図1に示した第1の実施例である表示装置1の表示部2の主要部をなすパネル部200の断面を示している。表示動作を行うプラズマセル部201は、所定の距離(例えば100μm)をおいて対向して配置された背面ガラス210と前面ガラス220及びその周縁部を封じる枠ガラス270で囲まれた気密容器内に放電ガス(図示せず)が封入され、画素となるセルがマトリクス状に形成されている。前面ガラス220内面側には、複数のストライプ状の対を成す表示電極260(実際は2電極であるが便宜上一つとして図示)が形成され、背面ガラス210内面側には、表示電極260と直交する方向に複数のストライプ状のアドレス電極(図示せず)が形成されている。背面ガラス210と前面ガラス220の間の内部空間は、図示しない各アドレス電極に沿う複数の隔壁250で仕切られ、複数の放電空間255に分割されており、また、各放電空間255内で各アドレス電極(図示せず)を覆うように隔壁250にかけて蛍光体280が塗布されている。そして、駆動電圧が印加された表示電極260とアドレス電極(図示せず)の交点の放電空間255内でプラズマ放電による紫外線が発生し、蛍光体280が励起されて可視光が生じ、表示が行われる。この意味で、表示電極260とアドレス電極の交点の放電空間領域は画素に対応し、一般にセル(放電セル)と呼ばれる。プラズマセル部201からの光は前面ガラス220側から出射される。なお、表示電極260は、実際は隔壁250の延伸方向に対して直交(即ち、アドレス電極に直交)しているが、図2では、便宜上同一方向として図示している。
前面ガラス220の光出射側には、高分子材料よりなる透光性の接着層230を介してカバーガラス240が設けられ、カバーガラス240側からプラズマセル部201で表示された映像を観察することができる。矢印120は、観察方向を示している。
カバーガラス240と前面ガラス220は、それぞれ無機ガラス板からなり、接着層230を介して積層されることにより、合わせガラスとされ、前面ガラス部290を構成している。前面ガラス部290は合わせガラス構造により、接着層の耐引っ張り強度とガラス層の耐圧縮強度の2つの機能を組み合わせた複合強化材料となっている。このため、通常のガラス構造の表示パネルに比較して、数倍から十倍以上の強度、特に耐衝撃性を得ることができる。
接着層230に用いられる接着剤としては、例えば光学部材貼り付け用のエポキシ系接着剤、またはアクリル系接着剤を用いる。これらの屈折率はガラスと略同じであり、接着層での反射は実用上問題ないレベルであり、コントラストの低下を招く恐れはない。
従来のプラズマパネルの場合には、製造工程でガラス部分を加熱して背面ガラスと前面ガラスの間を接着する焼成工程があり、このときの焼成温度例えば400℃の高温にガラス部分がさらされる。このため、通常の強化ガラス(表面を熱処理により結晶を小さくして強度を増して作成したもの)を前面ガラスに用いたような場合であっても、上記の焼成工程で焼き戻しが行われ、結晶構造が成長して強度が大幅に、例えば2分の1や3分の1などに低下してしまうことがある。しかし、本実施例では、前面ガラス220とカバーガラス240とからなる前面ガラス部290を、カバーガラス240の後付けにより合わせガラス構造としているので、焼成工程により強度の低下した前面ガラス220に対して、強化ガラス以上の強度、特に耐衝撃性を得ることができる。
合わせガラス部の作成手順としては、プラズマセル部201を作成後に、接着層230を介して前面ガラス220とカバーガラス240とを接着することにより作成する。このため、有機高分子材料よりなる接着層230の融点温度が例えば180℃と比較的低くて、プラズマセル部201の焼成温度例えば400℃の工程を経ると溶解してしまうような組み合わせであっても、プラズマセル部201の作成後に接着するため、問題なく作成することが可能となる。
その他、カバーガラス240の表面には、反射防止コーティング(一般に、「ARコーティング」という)や、減光作用を行うコーティングが施される。この場合、カバーガラス240は、基材が無機ガラス板であるため、従来のARコーティングフィルムを貼り付ける方式に比較して表面の硬さを比較的高くすることができ、取扱い上の傷が付き難いという効果が得られる。
図3は、図1及び図2に示した第1の実施例のパネル部の製作手順を示すフローチャートである。図3において、ステップ(以下、「S」と省略する)410で処理を開始すると、先ず、プラズマセル部201のPDP部作成工程であるS420を行い、次にカバーガラス突き合わせ工程S430を行い、前面ガラス220とカバーガラス240とを接着層230をはさんで突き合わせて、接着する位置に置く。次に加熱接合処理工程S440を行い、接着層230を接着層の融点例えば180℃以上、例えば200℃に加熱して溶解してカバーガラス240を前面ガラス220に接着する。最後に、冷却処理工程S450を行い、合わせガラス構造の前面ガラス部290を完成させる(S460)。このような製作工程とすることにより、プラズマセル部の製作時の焼成温度より低い融点の接着層を持つ合わせガラス構造を持った表示手段を作成することが可能となる。
上記した合わせガラス構造は、単に、前面ガラス220にカバーガラス240を貼り付ける構造なので、前面ガラスに衝撃吸収機能を有するシートを貼り付ける場合より製造工程が簡単であり、コスト的に有利となる。また、強度的にも有利で、加えて、万一の破壊時に、割れたガラスは合わせガラスの接着層により保持され、ガラスの破片が飛散せず、安全を保つことができる効果もある。
実施例2を説明する。図4は、第2の実施例の表示装置の主要部をなすパネル部202の断面を示している。本実施例においては、表示手段の原理に液晶を用いる方式で説明する。表示動作を行う液晶表示部203は、背面ガラス210と前面ガラス220及び枠ガラス270とにより形成される空間に充填された液晶層271より形成される。そして、個々の画素を形成するのは、個々の電極261,262より発生される電界による。個々の画素を形成する一組の電極261及び262間にかかる電界により液晶層271内の液晶がその偏光方向を変化させて個々の画素として動作し、これらの画素の集合体で面全体の画像としての表示を行う。なお、電極261と電極262は、実際は直交しているが、図4では便宜上同一方向として図示している。矢印120は、観察方向を示している。カバーガラス240側から表示された映像を観察する。
カバーガラス240と前面ガラス220は、接着層230を介して積層されることにより、合わせガラスとされ、前面ガラス部290を構成している。前面ガラス部290は合わせガラス構造により、接着層の耐引っ張り強度とガラス層の耐圧縮強度の2つの機能を組み合わせた複合強化材料となっている。このため、通常のガラス構造の表示パネルに比較して、数倍から十倍以上の強度、特に耐衝撃性を得ることができる。
実施例3を説明する。図5は、第3の実施例の主要部をなすパネル部の断面を示している。本実施例においては、背面ガラス上に複数の加熱を必要としない冷陰極の電子放出素子(以下、電子放出素子を「電子源」と称する)をマトリクス状に配置し、電子源から出射される電子線で背面ガラスに対向して配置された前面ガラス上に形成された蛍光体を励起し、蛍光体で生じた可視光を利用する平面型パネルの表示手段を用いる。冷陰極電子源には電界放出型(例えばスピント型),表面伝導型やホットエレクトロン型(例えばMIM型)などの種類がある。以下では、これらの冷陰極電子源を用いた表示手段の総称をFEDと呼ぶものとする。
表示動作を行うFED表示部500は、表示装置全体の外装ケースの一部を兼用している透明なフロントグリル530にFEDセル部501を接着してある。そして、FEDセル部501の前面ガラス520と透明なフロントグリル530の部分は透光性の接着層540を介して積層されて、合わせガラスとされ、前面ガラス部502として構成されている。
表示動作を行うFEDセル部501は、所定の距離(例えば0.5mm〜3mm)をおいて対向して配置された背面ガラス510と前面ガラス520及びその周縁部を封じる枠ガラス550で囲まれた気密容器内(空間580)に、背面ガラス520上に画素となる電子源560がマトリクス状に、前面基板上に蛍光体570が形成されている。また、空間580は真空気密とされているので、大気圧からFEDセル部501を守るために、前面ガラス520と背面ガラス510との間には複数のスペーサ561が設けられている。そして、画素である電子源560から放出される電子線で蛍光体570を励起して発光させ、表示を行っている。
フロントグリル530と前面ガラス520の間に設けた接着層540により、前面ガラス部502は合わせガラスとして機能している。フロントグリル530の材質は、透明な高分子材料で、例えばポリカーボネートなどにより構成されている。このとき、フロントグリル530の接着面の厚さが例えば3mmであり、前面ガラス520の厚さが例えば2.8mmのように、フロントグリル側の厚さを前面ガラスの厚さより厚く設定すると、観察面前面(矢印120方向)からの衝撃に対して、接着層540を挟んだ前面ガラス520への歪の発生を抑えることができる。すなわち、合わせガラス構造とすることにより、前面ガラス部502は接着層の耐引っ張り強度とフロントグリルの耐圧縮強度の2つの機能を組み合わせた複合強化材料となっている。このため、通常のガラス構造の表示パネルに比較して、数倍から十倍以上の強度、特に耐衝撃性を得ることができる。
図6は、図5に説明した実施例3の表示装置の外観を示す斜視図である。図6に示すように、フロントグリル530が外装ケースとして機能しており、図示していないバックカバーを例えばネジ止めして固定することにより、装置全体の外装ケースとしての強度部材としての役割を持っている。また、透明部材で装置全体を構成することになり、優れた意匠を実現することができるという効果がある。
以上の実施例の説明では、表示手段の方式としてPDPと液晶及びFEDの3種類の方式で説明したが、他の方式、例えばEL方式(Electro Luminescence)などであっても同様の効果が有ることは言うまでも無い。
また、実施例の説明では、合わせガラスのカバーガラスの材料として、無機ガラス板とポリカーボネート材料の例で説明したが、他の材料、例えばアクリル、スチレンなどの高分子樹脂材料を用いても同様の効果があることは言うまでもない。また、カバーガラスを張り合わせる無機ガラス板の観察面側とする以外に、観察面の反対面側とすることも可能であり、そして、カバーガラスの厚さを張り合わせる無機ガラス板の厚さと同じとすることも、それより厚く又は薄くすることもできる。
実施例1の表示装置の外観を示す斜視図。 実施例1における表示手段のパネル部の断面図。 実施例1におけるパネル部の合わせガラス作成手順を示すフローチャート。 実施例2の表示装置のパネル部の断面図。 実施例3の表示装置のパネル部の断面図。 実施例3の表示装置の外観を示す斜視図。
符号の説明
1 表示装置、2 表示部、200 パネル部、201 プラズマセル部、210 背面ガラス、220 前面ガラス、270 枠ガラス、230 接着層、240 カバーガラス

Claims (10)

  1. 複数のガラス基板を対向させて形成した空間での発光動作により表示を行う平面パネル型表示手段を備える表示装置において、
    前記平面パネル型表示手段は、複数のガラス基板の内、表示を行う側のガラス基板が、複数の無機ガラス板を有機高分子材料の接着層を介して貼り合わせた合わせガラス構造からなることを特徴とする表示装置。
  2. 複数のガラス基板を対向させて形成した空間での発光動作により表示を行う平面パネル型表示手段を備える表示装置において、
    前記平面パネル型表示手段は、複数のガラス基板の内、表示を行う側のガラス基板が、複数の無機ガラス板を有機高分子材料の接着層を介して貼り合わせた合わせガラス構造からなり、前記接着層が、前記複数のガラス基板間を接着する接着剤の融点温度より低い融点温度の材料からなることを特徴とする表示装置。
  3. 複数のガラス基板を対向させて形成した空間での光学変調動作により表示を行う平面パネル型表示手段を備える表示装置において、
    前記平面パネル型表示手段は、複数のガラス基板の内、表示を行う側のガラス基板が、複数の無機ガラス板を有機高分子材料の接着層を介して貼り合わせた合わせガラス構造からなることを特徴とする表示装置。
  4. 複数のガラス基板を対向させて形成した空間での光学変調動作により表示を行う平面パネル型表示手段を備える表示装置において、
    前記平面パネル型表示手段は、複数のガラス基板の内、表示を行う側のガラス基板が、複数の無機ガラス板を有機高分子材料の接着層を介して貼り合わせた合わせガラス構造からなり、前記接着層が、前記複数のガラス基板間を接着する接着剤の融点温度より低い融点温度の材料からなることを特徴とする表示装置。
  5. 複数のガラス基板を対向させて形成した空間での発光動作又は光学変調動作により表示を行う平面パネル型表示手段を備える表示装置において、
    前記平面パネル型表示手段は、観察面側から、無機ガラス板、有機高分子材料の接着層、第2の無機ガラス板の順に構成された合わせガラス構造のガラス基板を有することを特徴とする表示装置。
  6. 複数のガラス基板を対向させて形成した空間での発光動作又は光学変調動作により表示を行う平面パネル型表示手段を備える表示装置において、
    前記平面パネル型表示手段は、複数のガラス基板の内、表示を行う側のガラス基板が、観察面側から、無機ガラス板、有機高分子材料の接着層、前記無機ガラス基板の厚さより厚い有機高分子板の順に貼り合わせた合わせガラス構造からなることを特徴とする表示装置。
  7. 複数のガラス基板を対向させて形成した空間での発光動作又は光学変調動作により表示を行う平面パネル型表示手段を備える表示装置において、
    前記平面パネル型表示手段は、複数のガラス基板の内、表示を行う側のガラス基板が、観察面の反対面の側から、無機ガラス板、有機高分子材料の接着層、前記無機ガラス基板の厚さより厚い有機高分子板の順に貼り合わせた合わせガラス構造からなることを特徴とする表示装置。
  8. 複数のガラス基板を対向させて形成した空間での発光動作又は光学変調動作により表示を行う平面パネル型表示手段と外装ケースとを備える表示装置において、
    前記平面パネル型表示手段は、複数のガラス基板の内、表示を行う側のガラス基板が、合わせガラス構造の一部を、前記外装ケースの一部と兼用することを特徴とする表示装置。
  9. 複数のガラス基板を対向させて形成した空間での発光動作又は光学変調動作により表示を行う平面パネル型表示手段を備える表示装置を製造する方法において、
    接着剤を介して対向させた複数の無機ガラス板を加熱し接着して発光動作又は光学変調動作を行う空間を形成し、次に、前記無機ガラス板の内、表示を行う側のガラス基板となる無機ガラス板の上に有機高分子材料の接着層を介して第2の無機ガラス板を貼り合わせて加熱して合わせガラス構造とすることを特徴とする表示装置の製造方法。
  10. 複数のガラス基板を対向させて形成した空間での発光動作又は光学変調動作により表示を行う平面パネル型表示手段を備える表示装置の製造方法において、
    複数のガラス基板を対向させて空間を形成した平面パネル型表示手段を作成した後に、該平面パネル型表示手段の観察面となる側のガラス基板の上に、別の無機ガラス板又は前記ガラス基板より厚い有機高分子板を高分子材料の接着剤を用いて接着することを特徴とする表示装置の製造方法。
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