JP2006209007A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フレームの変形に起因する損傷を防止し、信頼性の向上した画像表示装置を提供する。
【解決手段】画像表示装置の外囲器を構成した背面基板１２には、外囲器を補強した補強フレーム３０が取り付けられている。補強フレームには付帯部品５０ｆが取り付けられている。補強フレームは、それぞれフレーム本体の一部を外側に切り起こして形成された弾性変形可能な複数の取付け部７０と、取付け部に固定されたスタッド７２と、を有している。付帯部品は、スタッドを介して取付け部に固定されている
【選択図】 図５

Description

この発明は画像表示装置に係り、特に、補強フレームを備えた平面型の画像表示装置に関する。

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開発されている。このような画像表示装置には、液晶の配向を利用して光の強弱を制御する液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤと称する）、プラズマ放電の紫外線により蛍光体を発光させるプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと称する）、電界放出型電子放出素子の電子ビームにより蛍光体を発光させ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）、表面伝導型電子放出素子の電子ビームにより蛍光体を発光させる表面伝導型電子放出ディスプレイ（以下、ＳＥＤと称する）などがある。

例えばＦＥＤやＳＥＤでは、一般に、所定の隙間を置いて対向配置された２枚のガラス基板を有し、これらのガラス基板は周辺部同士を互いに接合することにより外囲器を構成している。このようなＦＥＤやＳＥＤでは、外囲器の厚さを数ｍｍ程度まで薄くすることができ、現在のテレビやコンピュータのディスプレイとして使用されているＣＲＴと比較して、軽量化、薄型化を達成することができるとともに、省電力化を達成することができる。

近年、画像表示装置の大型化に伴い、外囲器を構成する基板も大型となっている。しかし、大型化に伴い、外囲器の強度低下、共振周波数の低下、重量増大等が問題となる。そこで、外囲器の機械的強度を上げる目的で、ガラス基板からなる背面基板の裏面側に補強用のフレームを取り付けた構造が提案されている。この補強フレームは、背面基板とほぼ同じ大きさを有した金属板を背面基板の裏面全体に貼り付けた構造を有している（例えば、特許文献１）。金属板には、表示装置を制御および駆動する回路基板、電源等が取り付けられている。

装置全体の軽量化を図るため、フレームの金属板は薄い板厚、例えば、１〜２ｍｍ程度に形成されている。また、回路基板、電源等の部材は、金属板に埋め込まれたスタッドにねじ止めすることでフレームに固定されている。
特開２０００−１０４９３号公報

しかしながら、上述した表示装置において、薄い金属板で構成されたフレームにスタッドを介して回路基板、電源等の部材を取り付けた場合、これらの部材に落下衝撃や振動、その他の外的負荷が作用すると、スタッドには回転モーメントが発生する。そのため、スタッドの埋め込み部分に大きな応力が作用し、フレームの変形が生じる虞がある。フレームが変形した場合、表示装置の外囲器に損傷を与える虞があり、信頼性が低下する。

この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、フレームの変形に起因する損傷を防止し、信頼性の向上した画像表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の態様に係る画像表示装置は、表示面を有した前面基板およびこの前面基板に対向配置された背面基板を備えた外囲器と、前記背面基板の外面側に固定され、前記外囲器を補強する補強フレームと、前記補強フレームに取り付けられた付帯部品と、を備え、前記補強フレームは、前記背面基板の外面側と対向した板状のフレーム本体と、それぞれ前記フレーム本体の一部を外側に切り起こして形成された弾性変形可能な複数の取付け部と、前記取付け部に固定された複数のスタッドと、を有し、前記付帯部品は、前記スタッドを介して前記取付け部に固定されている。

この発明によれば、補強フレームに取り付けられた付帯部品に外的負荷が作用した場合でも、取付け部が弾性変形することによりフレーム本体の変形を抑制することができる。これにより、補強フレームの変形に起因する外囲器の損傷を防止し、信頼性の向上した画像表示装置を提供することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る画像表示装置をＳＥＤに適用した実施形態について詳細に説明する。
図１および図２に示すように、ＳＥＤは、絶縁基板としてそれぞれ矩形状のガラス基板からなる前面基板１１、および背面基板１２を備え、これらの基板は１〜２ｍｍの隙間を置いて対向配置されている。前面基板１１および背面基板１２は矩形の枠状部材１３を介して周縁部同士が接合され、内部が真空状態に維持された偏平な矩形状の外囲器１０を構成している。前面基板１１の内面周縁部と枠状部材１３との間、および背面基板１２の内面周縁部と枠状部材１３との間は、例えば、インジウムあるいはインジウム合金等の低融点金属封着材、フリットガラス等の低融点封着材により接合されている。

図２に示すように、外囲器１０の内部には、前面基板１１および背面基板１２に加わる大気圧荷重を支えるため、複数の板状のスペーサ１４が設けられている。これらのスペーサ１４は、外囲器１０の長辺と平行な方向に延びているとともに、短辺と平行な方向に沿って所定の間隔を置いて配置されている。なお、スペーサ１４の形状については、特にこれに限定されるものではなく、例えば、柱状のスペーサ等を用いることもできる。

前面基板１１の内面側には表示面として機能する蛍光体スクリーン１５が設けられている。この蛍光体スクリーン１５は、赤、緑、青に発光する蛍光体層１６およびマトリクス状の黒色光吸収層１７を有している。蛍光体スクリーン１５上には、アルミニウム等からなるメタルバック２０が形成され、更に、メタルバック２０に重ねて図示しないゲッター膜が形成されている。

背面基板１２の内面側には、蛍光体層１６に電子を衝突させて励起する電子放出源として多数の表面伝導型の電子放出素子１８が設けられている。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、それぞれの蛍光体層１６と対向して位置している。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、図１に示すように、背面基板１２の内面上には、電子放出素子１８を駆動する多数の配線２１がマトリックス状に形成され、その端部は背面基板１２の周縁部に引出されている。

上記のように構成されたＳＥＤにおいて、画像を表示する場合、メタルバック２０にアノード電圧が印加され、電子放出素子１８から放出された電子ビームをアノード電圧により加速して蛍光体スクリーン１５へ衝突させる。これにより、蛍光体スクリーン１５の蛍光体層１６が励起されて発光し、画像を表示する。

図２および図３に示すように、ＳＥＤは、背面基板１２の外面側に取付けられ外囲器１０を補強した補強フレーム３０を備えている。ここで、背面基板１２の内、前面基板１１と対向する面を内面、反対側の面を外面とそれぞれ示している。補強フレーム３０は、背面基板１２とほぼ同一の大きさの矩形板状に形成されたフレーム本体３１と、それぞれフレーム本体３１に固定された細長い一対の第１枠部材３２および細長い一対の第２枠部材３４と、を有している。

フレーム本体３１は、板厚１．５ｍｍのアルミニウム板により形成され、その周縁部は約高さ８ｍｍに折り曲げられている。第１枠部材３２および第２枠部材３４は、それぞれアルミニウムを押し出し成形して形成され、矩形状の横断面を有した中空の棒状に構成されている。第１枠部材３２は、それぞれフレーム本体３１の長辺と間隔を置いてこの長辺と平行に延びている。第２枠部材３４は、それぞれフレーム本体３１の短辺と間隔を置いてこの短辺と平行に延びている。図３に示すように、各第２枠部材３４の両端部はそれぞれ第１枠部材３２に固定され、第１枠部材を互いに連結している。これにより、第１および第２枠部材３２、３４は、全体としてほぼ井形状に形成されている。

図２に示すように、補強フレーム３０のフレーム本体３１は、接着剤５１、両面テープ５２等により背面基板１２の外面側に複数箇所を貼付することにより外囲器１０に固定されている。接着剤５１、両面テープ５２の部分を除いて、フレーム本体３１は僅かな隙間を置いて背面基板１２と対向している。両面テープ５２は、接着剤５１の厚さを制御するスペーサとして機能している。

図３に示すように、外囲器１０に固定した状態において、フレーム本体３１は背面基板１２全体を覆っているとともに、その長辺および短辺は背面基板の長辺および短辺とほぼ平行に延びている。また、一対の第１枠部材３２はそれぞれ背面基板１２の長辺とほぼ平行に延び、一対の第２枠部材３４はそれぞれ背面基板の短辺とほぼ平行に延びている。各第１枠部材３２は、背面基板１２の対応する長辺から所定間隔だけ離間して配置され、同様に、各第２枠部材３４は、背面基板１２の対応する短辺から所定間隔だけ離間して配置されている。

補強フレーム３０のフレーム本体３１上には、メイン電源５０ａ、高圧電源５０ｂ、Ｘドライバ基板５０ｃ、Ｙドライバ基板５０ｄ、アナログ基板５０ｅ、制御基板５０ｆ等を含む種々の付帯部品５０が取り付けられている。付帯部品５０の大部分は、フレーム本体３１に形成された取付け部７０に取り付けられている。

図２、図４ないし図６に示すように、第１および第２枠部材３２、３４が取り付けられている部分を除いて、フレーム本体３１の複数箇所には弾性変形可能な取付け部７０が形成されている。各取付け部７０は、フレーム本体３１の一部を外側に切り起こして形成されている。各取付け部７０は、フレーム本体から離間する方向に延出した延出部７０ａと、延出部からフレーム本体とほぼ平行な方向に延出し自由端を有した支持部７０ｂと、を一体に有している。例えば、延出部７０ａおよび支持部７０ｂはそれぞれ矩形状に形成され、取付け部７０全体はほぼＬ字形状の断面を有している。

各取付け部７０の支持部７０ｂには、例えば１本のスタッド７２が埋め込まれ、支持部７０ｂから外方に向かって延びている。ここでは、スタッド７２は、フレーム本体３１に対して垂直な方向に立設されている。また、各取付け部７０と背面基板１２との間には、取付け部の振動を吸収する振動吸収材７４が配置あるいは充填されている。振動吸収材７４としては、例えば、ブチルゴム、シリコーンゲル等を用いることができる。

付帯部品５０はその複数箇所がねじ６０によってスタッド７２にねじ止めされ、取付け部７０に取り付けられている。例えば、制御基板５０ｆは矩形状に形成され、その４つの角部がそれぞれスタッド７２を介して取付け部７０にねじ止めされている。また、アナログ基板５０ｅ、メイン電源５０ａ、高圧電源５０ｂ等の比較的大型、あるいは、比較的重い付帯部品は、６箇所程度が取付け部７０に取り付けられている。これにより、付帯部品５０は、フレーム本体３１と対向した状態で、取付け部７０に取付けられ支持されている。

上記のように構成されたＳＥＤによれば、大画面化に伴い外囲器１０が大型化した場合でも、補強フレーム３０を設けることにより充分な強度を維持することができる。そして、必要最小限の最適な補強フレームとし、ＳＥＤ全体の軽量化および薄型化を図りながら、装置の機械的強度向上および共振防止を実現することができる。アルミニウムで形成されたフレーム本体３１を背面基板１２の全面と対向配置することにより、ＳＥＤの電磁シールドを兼ねることができる。

付帯部品５０の大部分は、それぞれフレーム本体３１の一部を外側に切り起こして形成された弾性変形可能な取付け部７０に取り付けられている。付帯部品５０に落下衝撃や振動などの外的負荷が作用した場合、取付け部７０が弾性変形しこの外的負荷を吸収する。そのため、付帯部品５０に外的負荷が作用した場合でもフレーム本体３１自体の変形を防止することができ、フレーム本体の変形に起因した外囲器１０、特に、背面基板１２の損傷を防止することができる。これにより、補強フレーム３０の変形に起因する外囲器１０の損傷を防止し、信頼性の向上したＳＥＤが得られる。

また、本実施形態によれば、取付け部７０と背面基板１２との間には振動吸収材７４が配設されている。そのため、付帯部品５０に外的負荷が作用した場合でも、取付け部７０の振動を吸収し、付帯部品５０を安定して支持することができる。従って、一層確実に外囲器の損傷を防止し、信頼性の向上を図ることが可能となる。

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することができる。また、上記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、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よい。さらに、異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

例えば、図７に示すように、各取付け部７０の支持部７０ｂには、１本に限らず、複数本、例えば、２本のスタッド７２を固定しても良い。各取付け部における延出部および支持部は、矩形状に限らず、他の形状としてもよい。また、取付け部７０において、振動吸収材７４を省略することも可能であり、この場合でも、補強フレームの変形に基づく外囲器の損傷を防止することができる。

上述して実施形態において、各付帯部品は、スタッドを介することなく直接、取付け部に取り付ける構成としてもよい。また、付帯部品は板状の支持基板を介してスタッドに取り付けても良い。上述した実施形態では、電子放出素子として表面伝導型の電子放出素子を用いたが、これに限らず、ｐｎ型の冷陰極素子あるいは電界放出型の電子放出素子等の他の電子放出素子を用いてもよい。この発明は、ＦＥＤやＳＥＤに限らず、例えば、ＰＤＰのような他の平面型表示装置にも適用することができる。

図１は、この発明の実施形態に係るＳＥＤの外観を示す斜視図。 図２は、図１の線Ａ−Ａに沿ったＳＥＤの断面図。 図３は、前記ＳＥＤの背面側および補強フレームを示す斜視図。 図４は、前記補強フレームの取付け部を示す斜視図。 図５は、前記補強フレームおよびこの補強フレームに取り付けられた付帯部品を示す断面図。 図６は、前記取付け部を拡大して示す断面図。 図７は、この発明の他の実施形態に係る補強フレームの取付け部を示す斜視図。

符号の説明

１０…外囲器、 １１…前面基板、 １２…背面基板、
１４…支持部材、 １５…蛍光体スクリーン、 １８…電子放出素子、
３０…補強フレーム、 ３１…フレーム本体、 ３２…第１枠部材、
３４…第２枠部材、 ５０…付帯部品、 ７０…取付け部、 ７０ａ…延出部、
７０ｂ…支持部、 ７２…スタッド、 ７４…振動吸収材

Claims (5)

1. 表示面を有した前面基板およびこの前面基板に対向配置された背面基板を備えた外囲器と、前記背面基板の外面側に固定され、前記外囲器を補強する補強フレームと、前記補強フレームに取り付けられた付帯部品と、を備え、
   前記補強フレームは、前記背面基板の外面側と対向した板状のフレーム本体と、それぞれ前記フレーム本体の一部を外側に切り起こして形成された弾性変形可能な複数の取付け部と、前記取付け部に固定された複数のスタッドと、を有し、前記付帯部品は、前記スタッドを介して前記取付け部に固定されている画像表示装置。
2. 前記各取付け部は、前記フレーム本体から離間する方向に延出した延出部と、延出部から前記フレーム本体とほぼ平行な方向に延出し自由端を有した支持部と、を一体に備え、前記スタッドは、前記支持部に固定されている請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記補強フレームは、前記取付け部と前記背面基板との間に配設された振動吸収材を有している請求項１又は２に記載の画像表示装置。
4. 前記補強フレームは、前記フレーム本体に固定された複数の枠部材を含んでいる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
5. 前記前面基板の内面に設けられ前記表示面を構成した蛍光面と、前記背面基板の内面にそれぞれ設けられ前記蛍光面を励起する複数の電子放出素子と、を備えている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像表示装置。

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