JP2006294324A - アノードキャップ、及びこれを用いた電圧供給ユニットと画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 平面型や陰極線管などの表示パネルにおいて、アノード端子とこれに電圧を供給する導電線との良好な電気的接続が得られると同時に、該導電線の着脱が可能で、かつ、着脱時に表示パネルにかかる応力を緩和して、着脱時の表示パネルの損傷を防止する。
【解決手段】 表示パネルの外面に位置するアノード端子１６の周囲にリング状の固定部材１２を固定し、一方、導電線３を保持するアノードキャップには内側に固定部材１２の外周に形成された凹部１２ａに対応する位置に凸部１ｄを形成しておくことにより、固定部材１２をアノードキャップ内に嵌め込んだ際に該凹部１２ａと凸部１ｄによりアノードキャップを固定部材１２に着脱可能に係止し、同時に導電線３を接続部材５を介してアノード端子１６に電気的に接合する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、表示パネルのアノード端子に導電線を接続するためのアノードキャップと、該アノードキャップを用いた電圧供給ユニット、さらには、該ユニットを備えた画像表示装置に関する。

従来、テレビジョン受像機の陰極線管におけるアノード電圧の供給は、陰極線管の外面に設けられたいわゆるアノード釦に、高電圧源と接続された導電線を電気的に接続することでなされており、この電気的な接続は、前記導電線の遊端に設けられたアノード釦係合用片部をアノード釦に挿入し、固定することでなされていた（特許文献1参照）。

特開平７−２９６２６号公報

特許文献１の図１０に示されるように、アノード釦は陰極線管を構成する外壁に埋設されているため、アノード釦係合用片部の着脱時に外壁のアノード釦埋設部分に応力が集中する。平面型表示パネルにおいては、パネルが薄いガラス基板で構成されているため、このような埋設して用いるアノード釦を用いた場合、着脱時にかかる応力によって基板の破損を招く恐れがある。

本発明は、平面型や陰極線管などの表示パネルにおいて、アノード端子とこれに電圧を供給する導電線との良好な電気的接続が得られると同時に、該導電線の着脱が可能で、かつ、着脱時に表示パネルにかかる応力を緩和して、着脱時の表示パネルの損傷を防止することにある。

本発明の第一は、外面にアノード端子を有する表示パネルに着脱可能に取り付けられるアノードキャップであって、
前記アノード端子に電圧を供給する導電線の一端を保持する保持部と、
前記アノード端子の周囲に固定された固定部材に着脱可能に係止する係止部と
を有することを特徴とする。

本発明の第二は、外面にアノード端子を有する表示パネルに着脱可能に取り付けられる電圧供給ユニットであって、
前記本発明のアノードキャップと、該アノードキャップの保持部に一端が保持された前記導電線とを有することを特徴とする。

本発明の第三は、外面にアノード端子を有する表示パネルと、該アノード端子に電圧を供給する電圧供給ユニットとを有する画像表示装置であって、
電圧供給ユニットが前記本発明の電圧供給ユニットであって、
上記表示パネルが、上記アノード端子の周囲に固定された固定部材を有し、
該固定部材が上記電圧供給ユニットのアノードキャップの前記係止部に係止され、該アノードキャップの保持部が保持する導電線の一端と前記アノード端子とが電気的に接続されていることを特徴とする。

本発明によれば、電圧供給ユニットを表示パネルから着脱する際の応力のほとんどが弾性部材であるアノードキャップにかかるため、該ユニットの着脱時の表示パネルの損傷が防止される。

図１に、本発明のアノードキャップの好ましい一実施形態の断面模式図を、図２に、該アノードキャップを用いた本発明の電圧供給ユニットの好ましい一実施形態の断面模式図を、図３に、図２の電圧供給ユニットを装着する表示パネルのアノード端子周辺の断面模式図を、図４に、図３の固定部材と図２の電圧供給ユニットを備えた本発明の画像表示装置の一実施形態の表示パネルの断面模式図を示す。

図１〜図４において、１はアノードキャップ、１ａは中空円筒部、１ｂは頂部、１ｃはカバー部、１ｄは凸部、２は電圧供給ユニット、３は導電線、４はケーブル、５は接続部材、５ａは嵌合部、６は電圧源、７は抜け防止材、７ａはケーブル保持部、７ｂは接続部材保持部、１１は表示パネルの基板、１２は固定部材、１２ａは凹部、１２ｂは貫通孔、１３は封止部材、１４、１５は接着材、１６はアノード端子、２１は基板、２２は外枠、２３は弾性部材、２４は引き出し配線、２５はメタルバック、２６は蛍光膜、２７は電子源である。

本発明のアノードキャップ１は絶縁性部材からなり、アノード端子１６に電圧を供給する導電線３の一端を保持する保持部と、アノード端子１６の周囲に固定された部材である固定部材１２に係止する係止部とを有している。図１，２の実施形態においては、保持部として中空円筒部１ａと、係止部として後述するように固定部材１２を内側に嵌め込む空間が形成されている。

図１のアノードキャップ１の内側には、固定部材１２の外周に形成された凹部１２ａに対応する位置に凸部１ｄを有しており、アノードキャップ１が該固定部材１２を覆った際に、図４に示すように、凸部１ｄが凹部１２ａ内に入り込んでアノードキャップ１を固定部材１２に固定することができる。本発明において、アノードキャップ１と固定部材１２との係止形態は特に限定されず、取り付け後に多少の衝撃でも脱離せず、且つ、取り外しが容易であればどのような形態でも適用可能であるが、図１〜図４に示すように、アノードキャップ１の内側と固定部材１２の外周にそれぞれ、対応する凸部または凹部を形成しておくことにより、該アノードキャップ１を容易に着脱可能とすることができる。凸部及び凹部の形状については特に限定されないが、着脱を容易にする上で弾性を有することが好ましく、よって、少なくともかかる凸部または凹部を含む部位を弾性素材で構成することが好ましく、具体的にはシリコーンゴムが好ましく用いられる。また、固定部材１２とアノードキャップ１とを一方を他方にネジ式に嵌め込むことで係止する形態も好ましく適用される。

さらに、本発明のアノードキャップ１は、中空円筒部１ａや頂部１ｂ、カバー部１ｃにおいても適度な弾性を有することが好ましく、凸部１ｄを含めて全体を一体で弾性素材で形成することが好ましい。具体的にはシリコーンゴムを用いて射出成形により形成するのが好ましい。

本発明の電圧供給ユニット２はアノードキャップ１と該アノードキャップ１の保持部に一端を保持された導電線３とを有する。図２の実施形態においては、該導電線３の一端をアノードキャップ１内で固定してアノード端子１６との良好な電気的接続を図るため、導電材からなる接続部材５を用いている。接続部材５は一端に設けた嵌合部に導電線３の先端を挿入して半田付け（不図示）により固定しており、該接続部材５の他端にはアノード端子１６を挿入する嵌合部５ａが形成されている。接続部材５としては、真鍮などが好ましく用いられる。

また、接続部材５はアノードキャップ１の頂部１ｂで保持されているが、該頂部１ｂからの脱落を防止するために、ステンレスの板材などからなる抜け防止材７を用いることが好ましい。図２に示す７ａはこの抜け防止材７のケーブル保持部、７ｂは接続部材保持部であり、全体を図５に、該抜け防止材にケーブル４と接続部材５を取り付けた様子を図６にそれぞれ示す。当該抜け防止材７にはケーブル保持部７ａの端部にケーブル４側に先端が向いた爪７ｃが形成されており、該爪７の先端をケーブル４に食い込ませることでケーブル保持部７ａをケーブル４に機械的に固定し、接続部材保持部７ｂは接続部材５にかしめることで固定される。このような抜け防止材７を用いることで、導電線３と接続部材５との半田付け部位にかかるストレスが緩和される。

本発明の電圧供給ユニット２には、図２に示すように導電線３の他端に電圧源６が接続されるが、必要に応じてコネクタを介して接続することにより、導電線３を着脱可能とすることができる。電圧源６としては、従来のテレビジョン受像機の陰極線管で使用される、フライバックトランス等で昇圧した直流高電圧を発生するものが用いられる。

本発明においては、このような電圧供給ユニット２を表示パネルのアノード端子１６に対して着脱可能に取り付けるため、該ユニット２に何らかの不具合が生じた場合には、該ユニット２ごと交換することで繁雑な不具合部位の特定作業を回避することができる。

本発明の電圧供給ユニット２を取り付ける表示パネルのアノード端子周辺構造としては、図３に示すように、パネル外面に固定されたアノード端子１６の周囲に固定部材１２が固定されている。図３の構成においては、表示パネルの外面を構成する基板１１にはアノード端子１６と内部の引き出し配線２４との導通を図るための開口部１１ａが形成され、該開口部１１ａが外側から封止部材１３により塞がれている。封止部材１３は接着材１４により基板１１に接着固定されており中央に設けられた貫通孔にアノード端子１６が挿入されて固定されている。さらに、該アノード端子１６の周囲を囲むように、中央に貫通孔１２ｂを形成した固定部材１２が接着材１５により基板１１に接着固定されている。

本発明において、アノード端子１６は、例えばＡｇ、Ｃｕ、Ｎｉ−Ｃｏ合金材等の導電材料からなり、封止部材１３は、例えば、アルミナ等のセラミック、ガラスなどからなる円形板状部材が用いられ、中央にアノード端子１６を保持する貫通孔が形成される。貫通孔に挿入したアノード端子１６と封止部材１３とは該貫通孔においてＡｇ−Ｃｕ、Ａｕ−Ｎｉなどのろう材料にてろう付けすることにより気密封止される。

また、基板１１の開口部１１ａは、例えば円形で、超音波加工機などを用いた機械加工によって形成される。封止部材１３は該開口部１１ａを封止できるものであれば、円形に限らず、また、開口部１１ａの断面形状も円形に限られるものではない。

図３のような固定部材１２の貫通孔１２ｂ内に、図２の電圧供給ユニット２の接続部材５を差し込むことにより、接続部材５の嵌合部５ａにアノード端子１６が挿入されてアノード端子１６が接続部材５を介して導電線３に電気的に接続され、同時に、上記したように、固定部材１２がアノードキャップ１内に嵌め込まれ、凸部１ｄが凹部１２ａ内に入り込むことでアノードキャップ１が固定部材１２に固定され、図４に示すように電圧供給ユニット２が表示パネルに一体固定化される。

本発明に用いられる固定部材１２は、アノードキャップ１を容易に着脱しうるように、アノードキャップ１と同様に弾性素材で形成されていることが好ましく、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）樹脂などの弾性素材が好ましい。当該固定部材１２はリンク状部材が好ましく用いられるが、本発明においては当該形状に限定されるものではなく、アノード端子１６の周囲に不連続に配置された複数の部材から構成されるものであっても良く、取り付けられたアノードキャップが多少の衝撃にも脱離せず、且つ、容易に取り外しできる形状であれば適宜用いることができる。また、本実施形態においては、アノードキャップ１の内側に固定部材１２が嵌め込まれる形態を示したが、本発明においてはアノードキャップ１と固定部材１２とが着脱可能に係止されれば当該形態に限定されるものではない。

上記した封止部材１３と基板１１とは接着材１４により接着固定されているが、該接着材１４としては例えばフリットなどの低融点ガラスが用いられる。また、固定部材１２と基板１１とは接着材１５により接着固定されているが、該接着材１５としては例えばエポキシ系接着剤や硬化性シリコーンゴム等が用いられる。

本発明の電圧供給ユニット２を表示パネルに取り付けた際の、アノードキャップ１と基板１１との間の密着性は、図４における凸部１ｄによる基板１１方向へのアノードキャップ１の押しつけ力と、アノードキャップ１のカバー部１ｃの湾曲した端部による該押しつけ力に対する反発力とによって得られるが、好ましくは、カバー部１ｃと基板１１との間に絶縁グリースを介在させることで、その密着性を向上させることができる。

図２の電圧供給ユニット２の図３の表示パネルへの装着は次のようにして行われる。

先ず、アノードキャップ１の椀状のカバー部１ｃの端部を、接続部材５の側面が半分以上見える程度まで捲り上げる。次に、固定部材１２の中央に位置しているアノード端子１６を接続部材５の嵌合部５ａに挿入しながら接続部材５を固定部材１２の貫通孔１２ａ内に挿入して嵌合する。その後、捲り上げたカバー部１ｃを元に戻しながら内側の凸部１ｄを固定部材１２の凹部１２内に入れ込み、係止させる。

また、図４のように表示パネルに装着された電圧供給ユニット２の取り外しは次のようにして行う。

先ず、アノードキャップ１の椀状のカバー部１ｃの端部を捲り上げながら、内側の凸部１ｄを凹部１２から引き出す。次に、カバー部１ｃの端部を、固定部材１２の貫通孔１２ａから突出した接続部材５が見える位置まで捲り上げ、接続部材５を該貫通孔１２ａから引き抜くことで、電圧供給ユニット２を表示パネルから取り外す。

図４は、本発明の画像表示装置を平面型の表示パネルに適用した場合の構成例であり、電圧供給ユニット２を取り付けた基板１１に対向する基板２１側にアノード電位を供給する形態である。

図４の実施形態では、電子源２７が配置された基板（リアプレート）１１と蛍光膜２６及びメタルバック（アノード電極）２５が設けられた基板（フェースプレート）２１とが対向して配置されており、さらに基板１１と２１との間には外枠２２が配置されて、これら基板１１、２１、外枠２２で気密容器が構成されている。図７に該気密容器の分解模式図を示す。当該気密容器は内部が減圧雰囲気、好ましくは１０^-4〜１０^-6Ｐａに保持される。外枠２２は枠状に加工された部材と、該枠状の部材を基板１１，２１に接着するためのガラスまたは金属などからなる封着材とで構成される。基板１１，２１，枠状部材には青板ガラスや表面にＳｉＯ₂被膜を形成した青板ガラス、Ｎａ含有量を低減したガラス、石英ガラスなどの各種材料を用いることができる。

図８は電子源２７の構成例の平面模式図であり、図中、８２，８３は素子電極、８４は導電性膜、８５は導電性膜８４に形成された電子放出部、８６は列方向配線、８７は層間絶縁層、８８は行方向配線であり、素子電極８２，８３と、電子放出部８５を有する導電性膜８４からなる表面伝導型の電子放出素子を、層間絶縁層８７を介して配置された複数の列方向配線８６と行方向配線８８でマトリクス配線した形態である。本発明にかかる電子源２７には、電界放出型素子（ＦＥ：フィールドエミッター）や表面伝導型電子放出素子、或いはＭＩＭ型素子が好ましく用いられる。

また、図９に蛍光膜２６の平面構成例を示す。図中、９１は蛍光体、９２は黒色導電体であり、図９に示すように、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の蛍光体９１と、隣接する蛍光体９１間を遮光する黒色導電体９２から構成される。尚、図９においてはライン状の黒色導電体９２がＸ方向、Ｙ方向に複数本交差したブラックマトリクスの例を示したが、ライン状の黒色導電体が一方向に平行に複数本配置するブラックストライプを用いてもよい。

蛍光膜２６の内面側にはアノード電極を兼ねたメタルバック２５が形成され、電子源２７から放出された電子を加速させると同時に、蛍光膜２６から基板１１方向への発光を基板２１側に反射する。

図８の列方向配線８６、行方向配線８８は不図示の引き出し配線に接続され、該引き出し配線が基板１１と外枠２２との間の絶縁性の封着材に埋設されて気密容器の外に引き出され、電子源２７の駆動のための外部電源と接続される。

また、図４のメタルバック２５は基板２１の隅（コーナー部）に向かって引き出された引き出し配線２４に接続され、この引き出し配線２４と基板１１に取り付けられたアノード端子１６とが導電性の弾性部材２３によって電気的に接続され、該アノード端子１６が接続された電圧供給ユニット２を介して電圧源６よりアノード電位が供給される。

引き出し配線２４は、例えばＡｇなどの導電材料からなり、印刷法などにより形成される。弾性部材２６はステンレス等の導電材料からなるバネ部材であり、引き出し配線２４を押圧してアノード端子１６と引き出し配線２４との電気的接続をより一層確実にすることができる。弾性部材２６とアノード端子１６との接続は、レーザ溶接、導電性接着剤、金属接合等の方法が用いられる。尚、本発明においては、弾性部材２６を用いずに、アノード端子１６を直接引き出し配線２４に接続してもかまわない。

上記構成により、電子源２７には、例えば、１０〜１００Ｖの低電位が供給され、一方、メタルバック２５には、例えば、５００Ｖ〜３０ｋＶの高電位が供給されることで、電子源２７から放出された電子が加速して蛍光体９２に照射し、画像の表示がなされる。

本発明のアノードキャップの好ましい一実施形態の断面模式図である。 本発明の電圧供給ユニットの好ましい一実施形態の断面模式図である。 表示パネルのアノード端子周辺の断面模式図である。 本発明の画像表示装置の一実施形態の断面模式図である。 本発明の電圧供給ユニットに用いられる抜け防止材の一例を示す図である。 図５の抜け防止材にケーブルと接続部材を取り付けた様子を示す図である。 本発明の画像表示装置の気密容器の分解模式図である。 本発明の画像表示装置に用いられる電子源の構成例を示す平面模式図である。 本発明の画像表示装置に用いられる蛍光膜の構成例を示す平面模式図である。

符号の説明

１ アノードキャップ
１ａ 中空円筒部
１ｂ 頂部
１ｃ カバー部
１ｄ 凸部
２ 電圧供給ユニット
３ 導電線
４ ケーブル
５ 接続部材
５ａ 端子嵌合部
６ 電圧源
７ 抜け防止材
７ａ ケーブル保持部
７ｂ 差し込み部
７ｃ 爪
１１ 基板
１１ａ 開口部
１２ 固定部材
１２ａ 凹部
１２ｂ 貫通孔
１３ 封止部材
１４、１５ 接着材
１６ アノード端子
２１ 基板
２２ 外枠
２３ 弾性部材
２４ 引き出し配線
２５ メタルバック
２６ 蛍光膜
２７ 電子源
８２，８３ 素子電極
８４ 導電性膜
８５ 電子放出部
８６ 列方向配線
８７ 層間絶縁層
８８ 行方向配線
９１ 蛍光体
９２ 黒色導電体

Claims (6)

1. 外面にアノード端子を有する表示パネルに着脱可能に取り付けられるアノードキャップであって、
   前記アノード端子に電圧を供給する導電線の一端を保持する保持部と、
   前記アノード端子の周囲に固定された固定部材に着脱可能に係止する係止部と
   を有することを特徴とするアノードキャップ。
2. 前記固定部材が凹部または凸部を有し、前記アノードキャップの前記係止部が、該固定部材の凹部または凸部に係止する凹部または凸部を有する請求項１に記載のアノードキャップ。
3. 外面にアノード端子を有する表示パネルに着脱可能に取り付けられる電圧供給ユニットであって、
   請求項１または２に記載のアノードキャップと、該アノードキャップの保持部に一端が保持された前記導電線とを有することを特徴とする電圧供給ユニット。
4. 前記アノード端子と接続される側の導電線の一端に、該アノード端子と嵌合する接続部材を有する請求項３に記載の電圧供給ユニット。
5. 前記導電線の他端に接続された電圧源を有する請求項３または４に記載の電圧供給ユニット。
6. 外面にアノード端子を有する表示パネルと、該アノード端子に電圧を供給する電圧供給ユニットとを有する画像表示装置であって、
   電圧供給ユニットが請求項３〜５のいずれかに記載の電圧供給ユニットであって、
   上記表示パネルが、上記アノード端子の周囲に固定された固定部材を有し、
   該固定部材が上記電圧供給ユニットのアノードキャップの前記係止部に係止され、該アノードキャップの保持部が保持する導電線の一端と前記アノード端子とが電気的に接続されていることを特徴とする画像表示装置。

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