JP2008249929A - 平面型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 表示パネルと保持板の固着性能を確保しながら、廃棄時の分離を容易に実現させることのできる平面型表示装置を提供する。
【解決手段】 表示パネルと保持板とは、表示パネルの発熱領域に対向する領域に付設される熱伝導部材と、熱伝導部材の付設された辺部領域に付設される粘着部材とによって固着される構成として、粘着部材は、所定の接合面積を有し、断続的に、かつ略直線状に点在して塗布される接着剤とした平面型表示装置。
【選択図】 図２

Description

本発明は、平面型表示装置に係わり、表示パネルと保持板の固着に関するものである。

近年、情報の表示機器の需要は、地上波テレビジョン放送のディジタル化への移行や、ディジタル製品の普及、発展を背景に、薄型で、大画面の平面型表示機器に大きくシフトしている。この薄型の平面型表示機器の１つとしてプラズマディスプレイ装置がある。このプラズマディスプレイ装置は、放電する素子をセル状に配置し、二枚のガラス基板で貼り合せて封止して、この放電素子を封止空間で放電させて、ガラス基板上の蛍光体を発光表示させるものである。プラズマディスプレイ（以後、ＰＤＰと称す）はこの放電セルによって表示画面全体の広い領域で、かつスポット状に発熱することになる。ＰＤＰにおける発熱による温度上昇は、蛍光体の発光輝度を変化させることから画質の劣化を招くだけでなく、ガラス基板の極少的な高熱化となるとガラス基板を破損する要因となる。このため、ＰＤＰの発熱に対し、適宜、熱拡散して温度の均一化を図り、また放熱して低温化する必要がある。

ここで、ＰＤＰにおける放電素子の発熱は、ＰＤＰを構成している両面のガラス基板に熱伝達されることから、両ガラス基板の表面側から放熱を図ることになる。しかし、前面側のガラス基板で放熱することは、放熱される熱が情報の鑑賞者に対面する状況であり、温度状態によっては安全の観点、及び感覚的な観点などにおいて問題を呈することになる。よって、前面側のガラス基板への放熱は、極力抑制することが好ましい。すなわち、ＰＤＰにおける放熱は、一般的に、可能な限り背面側のガラス基板に熱移送して、背面側で放熱するような構造としている。

一方、従来から、ＰＤＰの背面側のガラス基板には、ＰＤＰの強度的な観点からの補強、ＰＤＰの発熱に対する熱拡散、さらには、プラズマディスプレイ装置を操作、駆動する回路基板の保持等、の役割を担う目的で保持板を固着している。ＰＤＰへの保持板の固着は、一般的に粘着力を重視した接着剤、あるいは両面接着テープによって行われている。しかし、ＰＤＰの発熱量の増加に伴って、ＰＤＰの発熱を放熱する観点で保持板における熱拡散、放熱作用の機能が着目されており、ＰＤＰと保持板を固着する固着部材に対しても熱伝達特性の向上が検討されている。

一方では、ＰＤＰの廃棄に際してのリサイクル観点において、表示パネルと保持板の分離が容易な固着を実現する必要がある。ついては、これらの固着性と分離性を両立させるために熱伝導と固着のそれぞれの機能を分離して考え、それぞれの機能に適した接合が検討されている。特許文献１（特開２００４−６９７６６号公報）には、剥離を容易とする粘着テープによる固着構造が開示されている。さらには、リサイクルのための分離性の観点から熱伝導性部材の接着剤による塗布形状の技術が特許文献２（特開２００４−３０９５４９号公報）に開示されている。また、貼付する接着性熱伝導テープを長手方向で分割して剥離を容易にする技術が特許文献３（特開２００６−６４８６４号公報）に開示されている。

特開２００４−６９７６６号公報 特開２００４−３０９５４９号公報 特開２００６−６４８６４号公報

本発明が解決しようとする課題は、表示パネルと保持板の固着性能を確保しながら、廃棄時の分離を容易に実現させることことにあるが、上記した従来技術には解決しなければならない技術課題がある。

特許文献１に記載されている画像表示装置は、構造を単純とし、部品の修理、廃棄、リサイクル等が容易に可能であり、製造コストを低くするために、支持プレートの表面に表示パネルを保持するに十分な接着力を有するとともに、端部を引っ張ることで支持プレートから剥離することが可能な少なくとも１本の粘着テープを貼付した構成としている。表示パネルと支持プレートは、熱伝導性シートを挟み込み、延伸剥離性を有する粘着テープとで接着することで、廃棄時の分離の容易性を可能にしている。しかし、画像表示装置の動作時における表示パネルの発熱は、表示パネルと支持プレートの熱膨張率の違いによる伸び歪みの差が粘着テープに引っ張り作用を及ぼすことになるが、この問題についての配慮も、その対応についての記載もない。

特許文献２に記載されているプラズマディスプレイ装置は、パネルと保持板との分離を容易に行えるようにするために、熱伝導性部材を延伸剥離式の接着剤によって短冊状とし、短冊状の形状を剥離開始点側の幅が広くなる構成にしている。熱伝導性部材を接着剤によって塗布するものとしたこと、廃棄時における分離の容易性を向上するために接着平面形状を変化させていることの記載はある。しかし、熱伝導部材の形状を考慮すると、プラズマディスプレイ装置の動作時における表示パネルの発熱による表示パネルと支持パネルの熱膨張率の違いによって引き起こす熱伝導部材の引っ張り作用は、特許文献１に記載の状態よりも剥離の危険を伴なう問題が懸念されるが、これらの観点に関する記載は無い。

特許文献３に記載されているプラズマディスプレイ装置は、パネルの割れの発生を抑制し、パネルとシャーシ部材との分離を容易に行うことを可能とするために、パネルとシャーシ部材とに密着するように延伸剥離式の接着性テープを複数本配設している。接着性テープは、対峙する辺から同時に剥離を可能にするために長手方向で２分割して短くすることが記載されている。しかし、辺部よりの引っ張りによる剥離方法を想定していることから、粘着性テープを２つ以上の複数個に分割することや、断続的に点在させることの記載もないし、特許文献１、及び２と同様に発熱による膨張率の違いによる引っ張り作用に関する観点の記載は無い。

上記の課題を解決するために、本発明の平面型表示装置は、表示パネルと、金属製の保持板とを筐体内に有し、表示パネルの背面側に保持板を固着した構成であって、表示パネルと保持板とは、表示パネルの発熱領域に対向する領域に付設される熱伝導部材と、熱伝導部材の付設された辺部領域に付設される粘着部材とによって固着される構成であって、粘着部材は、所定の接合面積を有し、断続的に、かつ略直線状に点在して塗布される接着剤としている。

さらには、平面型表示装置において、点在して塗布される各個の粘着部材の接合面の形状は、略円形、あるいは略正方形としている。

さらには、前記表示パネルの縦、あるいは横方向の辺部に点在して塗布される各個の前記粘着部材の接合面の形状は、辺部の中央部に塗布される形状を辺部の端部に塗布される形状より大きくしている。

上記の構成によって、表示パネルの発熱における表示パネルと保持板との熱膨張率の違いによって生じる両部材のズレ量が引き起こす接着剤への引っ張り作用の影響を抑制し、表示パネルと保持板の固着の安定化が図れ、かつ分離を容易にする平面型表示装置を提供できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。図1は、本発明の平面型表示装置を概念的に示す構成斜視図である。図１に示すように、平面型表示装置１は、筐体２内に自発光型のＰＤＰ（表示パネル）３を有し、表示パネル３は、放電セル層３１を前面ガラス基板３２と背面ガラス基板３３で挟持している。筐体２内の表示パネル３の背面側には平面型表示装置１を操作、駆動するための複数の回路部品４が配置されており、回路部品４は、表示パネル３と略等しい大きさを有する保持板５上に表示パネル３側と反対の面側で保持されている。ここで、保持板５は、表示パネル３の周辺部において付設されている粘着部材６により支持されている。表示パネル３の背面ガラス基板３３側の放熱セルと対向する面には、熱伝導性に優れる高熱伝導部材７を付設して、表示パネル３の発熱を保持板５に熱伝達し、保持板５において熱拡散し、放熱している。

図2は、本発明における表示パネルに保持板を固着するために塗布された粘着部材の形状を示した概念図である。図２において、表示パネル３の背面側のガラス基板３３の横方向で左右両辺部に塗布されている粘着部材６（６ａ、６ｂ）、および表示パネル３の発熱部に略対向して粘着部材６の内部に付設される高熱伝導部材７を概念的に示している。すなわち、表示パネル３の周辺部において付設される粘着部材６は、保持板５を表示パネル３に固着するためであり、表示パネル３の内部に付設されている高熱伝導部材７は、表示パネル３の発熱を保持板５に熱伝達するためであるが、両部材６、７によって表示パネル３と保持板５を固着している。

この粘着部材６は、所望の固着力を保有する固着材であれば材質などを限定する必要はないが、ゴム弾性力を有する3次元架橋型ゴム状接着材６が用いられることが好ましい。また。粘着部材６は、粘着シートであってもよいが、図２示されるように表示パネル３の辺部に点在して付設することから、作業性の観点において塗布作業とする接着剤が好適である。

さらには、粘着部材６は、表示パネル３に付設するのではなく、保持板５に付設する構成でも良い。

ここで、図２に示した粘着部材６の形状は、説明の便宜上において、表示パネル３の左側辺部に塗布されたものは、第１の実施例による略矩形の形状によって点在して塗布したものを記してあり、右側の辺部に塗布されたものは、他の実施例である略円形の形状によって点在して塗布されたものを記している。よって、断続的に点在して塗布される粘着部材６の形状は、塗布する場所によって形状の異なる粘着部材６を塗布することの特段の理由がない限りは特定の同一の形状で塗布されればよい。

また、複数個に点在して付設された粘着部材６の総表面積は、表示パネル３と保持板５を固着し保持することが可能な固着面積を要することは当然であり、それに伴なう粘着部材６の配列は、必要に応じて辺部に複数列で構成したり、上端部、下端部を含む周辺部の一部、あるいは全周部において構成しても良い。

次に本発明の粘着部材６の形状における作用、効果について説明する。図３は、本発明の表示パネルのガラス基板と保持板との粘着部材による固着状態を模式的に表示した図である。

ここで、表示パネル３、および保持板５は、表示パネル３の発熱による温度上昇によって、各部材の熱線膨張率に基づいて縦方向、及び横方向に伸び歪を生じる。図３においては、説明を分かり易くするために、横方向の伸びに関する状態の変化を割愛し、縦方向における熱膨張の状態に関してのみ抽出して示したものである。二点鎖線で囲まれた部分が、温度上昇によって膨張した表示パネル３のガラス基板３３と保持板５とを粘着部材６で結合された状態における断面を模式的に拡大して示してあり、二点鎖線の枠外の左右に熱膨張する前のガラス基板３３、および保持板５における粘着部材６の固着平面の形状を合わせて表示している。粘着部材６の固着平面の形状は、略正方形の実施例としている。図２では、点在して設けた固着部材６は、６個として記載しているが、実際は、もっと多くを点在させることになる。

ここで、熱線膨張率は、ガラス基板３３において約８．５であり、保持板をアルミニウムとする場合には約２３．０である。よって、図３に示すように、ガラス基板３３と保持板５は、各々の熱線膨張率の違いによって伸び歪量が異なる。また、表示パネル３と保持板５の熱膨張による伸び歪量の相違は、両部材を固着している粘着部材６を弾性変形させる。図3には、その粘着部材６の弾性変形の断面状態を誇張して示している。ガラス基板３３と保持板５を固着している粘着部材６は、前述したようなゴム弾性力を有する3次元架橋型ゴム状接着材６である。また、表示パネル３と保持板５の静的な固着力は十分に有するものである。よって、粘着部材６は、熱膨張時において、表示パネル３と保持板５との伸び量の相違による固着位置の相対位置ずれと、固着長さの変位との２つの状態変化を生じることになるが、粘着部材６が固着力を維持するためには、これらの変位をゴム弾性力で吸収することのできる粘着部材６とする必要がある。

つぎに、本発明の粘着部材６を点在させて塗布することにおける固着作用について説明する。
熱線膨張率による表示パネル３、および保持板５の伸び量：ΔLは（１）式で表される。

ΔL＝α・L・（T１−T２） ・・・・・・・・・・（１）
α：表示パネル、あるいは保持板の線膨張率
L：表示パネル、あるいは保持板の長さ
（T1−T2）：温度変化
（１）式が示すように、物体の長さが長いほど熱膨張による伸び量が大きくなるため、表示パネル３、および保持板５の端辺部ほど粘着部材６の固着位置の相対位置ずれ量が大きくなる。このことから、図３において、断続的に点在させて塗布した粘着部材６についての説明は、粘着部材６の形状が略同一形状として、点在して塗布される最下端の粘着部材６６によって行う。

粘着部材６６において、固着平面上でみて中心部側の端部位置（ａ）、及び下辺側の端部位置（ｂ）に関して、熱膨張による表示パネル３における変位時の固着位置をそれぞれ（ａ３）、（ｂ３）とし、保持板５における変位時の固着位置をそれぞれ（ａ５）、（ｂ５）とする。熱膨張による位置（ａ３）、および（ａ５）は、熱膨張する前の粘着部材６６の端部位置（ａ）に対して、絶対位置を（ａ３−a）、及び（ａ５−a）と大きく変化させているが、位置（ａ３）と（ａ５）との相対位置のズレ量は、熱膨張率の相違分としての（ａ５−a３）となる。また、この相対位置ズレ量は（ｃ５―ｂ３）でもある。さらには、表示パネル３と保持板５との熱線膨張率の相違によって生じる粘着部材６６における長さ歪み量は、（ｂ５−ｃ５）である。

一方、粘着部材６が、連続的に塗布されている場合においては、熱膨張による表示パネル３と保持板５の伸び歪み量の差が、そのまま粘着部材６の長さ歪み量（ｂ５−ｂ３）となる。

すなわち、粘着部材６を断続的に点在して設ける構成とすることによって、連続的に塗布される粘着部材６の最大歪み量γ（ｂ５−ｂ３）を、粘着部材６６の相対位置ズレ量γ１（ａ５−ａ３）と長さ歪み量γ２（ｂ５−ｃ５）の２つの現象による変位として分離して考えられることを示している。

ここで、断続的に塗布された粘着部材６６で説明してきた長さ歪み量γ２（ｂ５−ｃ５）は、各々の粘着部材６１〜６６の形状が略同形状とすると、同じ長さ歪み量γ２（ｂ５−ｃ５）であるので、仮に、断続的に塗布される粘着部材６の形状を極限にまで小さくして横一文字の線状に近い形として塗布した場合を想定すると、断続的に塗布された各粘着部材６の長さ歪み量は、総和の長さ歪み量は同じでも、個別にみると限りなく小さくすることができることになる。一方で、相対位置ズレ量γ１は、連続的な塗布状態であろうと、断続的な塗布状態であろうと、粘着部材６の端辺部において最大となることから、粘着部材６６が接着破断されることのないせん断応力τを有するものであれば、粘着部材６６より内側に塗布される各粘着部材６２、６３、６４、６５において各々の歪み量γを十分に粘着保持できるることになる。

ここで、粘着部材６の接着面積は、粘着部材６の一般的な塗布時の引っ張りせん断強度は、約１５Ｎ／cm²であるから、例えば４２インチ型の平面表示機器の概略重量約８kgを保持するには、計算上では、約５０ｃｍ²以上有ればよいことを示す。４２インチ型の平面型表示機器の概略表面積は、約５０００ｃｍ²であるので、粘着部材６を塗布する接着表面積は、計算上では表示ディスプレイ面積の約１／１００以上有ればよいことになる。ただ、実際には、安全率が必要であるので、少なくとも１／１０の約５００ｃｍ²以上を設けることが好ましい。

このことは、粘着部材６を断続的に塗布しても、表示パネル３と保持板５の固着力を安定に維持することが可能であることを示すものである。

また、ここまでは、前記表示パネルの縦、あるいは横方向の辺部に点在して塗布される各個の前記粘着部材の接合面の形状は、略同じ形状として説明してきたが、端辺部のおける最大相対位置ズレ量γ１に対応したせん断応力を有する粘着部材であるので、辺部の中央部に塗布される粘着部材６の相対位置ズレ量は、端部に塗布される粘着部材６の相対位置ズレ量より小さいことから，長さ歪み量をその減少分ほど増加させても接着強度に支障ないといえる。すなわち、辺部に略直線状に塗布された粘着部材の中央部に塗布された形状は、所定の歪み量を超えない範囲で、端部に塗布される形状より大きくしても良いことを示す。

固着部材６の形状を略正方形、あるいは略円形として点在して構成することは、表示パネル３と保持板５の熱膨張率の相違によって生じる伸び量の差が固着部材６に及ぼす引っ張り作用を縦方向、横方向とも同様のレベルとするためであり、固着力を維持できる範囲において、粘着部材６の塗布作業の効率性を高めたい場合には、短冊状の矩形、あるいは楕円形に構成しても良い。

尚、表示パネル３と保持板５とが粘着部材６によって十分に接着強度を有していながら、双方の熱膨張率の相違によって生じるバイメタル作用等の予期せぬ外部要因によって粘着部材６の接着の一部がはがれた場合には、連続的な塗布による接着部材６においては、はがれ部分が伝播して、次第にはがれ部が拡大するという懸念があったが、本発明のように粘着部材６の断続的な塗布においては、はがれの現象が伝播することがない。さらには、断続的な塗布による塗布量の削減ともなることから、コスト低減等に優位性を提供することができることになる。

また、粘着部材６を断続的に、かつ直線的に塗布した構成のため、表示パネル３の廃棄時において、表示パネル３と保持板５の分離をカッターナイフ等によって強制的に分離する場合にも、分離に要する切断抵抗が断続的となって分離を容易にすることが出来る。

また、固着部材６の形状を略正方形、あるいは略円形として点在して構成することは、表示パネル３と保持板５の熱膨張率の相違によって生じる伸び量の差が固着部材６に及ぼす引っ張り作用を縦方向、横方向とも同様のレベルとするためであり、固着力を維持できる範囲において、粘着部材６の塗布作業の効率性を高めたい場合には、短冊状の矩形、あるいは楕円形に構成しても良い。

ここで、表示パネル３の内部面において放電セル３１を配置する平面領域に略等しい領域には、高熱伝導部材７を付設している。粘着部材６を断続的に点在して塗布する構成としたことにより、周辺部における粘着部材６の固着性能の安定維持を可能にできることから、高熱伝導部材７は、平面型表示装置の分解時の剥離対応として、周辺に付設する固着部材６よりも粘着性が劣るが、熱伝導性に優れるものが好ましく、表示パネル３と保持板５で挟持される構造とすることでもよく、このことによって、より分離の容易性を可能にするものである。

本発明における平面型表示装置を概念的に示す構成斜視図である。 本発明における粘着部材の塗布形状を示した概念図である。 本発明の表示パネルと保持板との粘着部材による固着状態を模式的に表示した図である。

符号の説明

１…平面方表示装置、２…筐体、３…表示パネル、３１…放電セル、３２…前面ガラス基板、３３…背面ガラス基板、４…回路部品、５…保持板、６…粘着部材、７…高熱伝導部材。

Claims (4)

1. 表示パネルと、金属製の保持板とを筐体内に有し、前記表示パネルの背面側に前記保持板を固着した平面型表示装置であって、
   前記表示パネルと前記保持板とは、前記表示パネルの発熱領域に対向する領域に付設される熱伝導部材と、前記熱伝導部材の付設された辺部領域に付設される粘着部材とによって固着される構成であって、
   前記粘着部材は、所定の接合面積を有し、断続的に複数箇所に点在して塗布される接着剤としたことを特徴とする平面型表示装置。
2. 前記粘着部材の接合面の形状は、略円形、あるいは略正方形としたことを特徴とする請求項１に記載の平面型表示装置。
3. 前記粘着部材は、略直線状に点在して塗布されたことを特徴とする請求項１乃至請求項２の何れか１項に記載の平面型表示装置。
4. 前記表示パネルの縦、あるいは横方向の辺部に点在して塗布される各個の前記粘着部材の接合面は、辺部の中央部に塗布される前記接合面を辺部の端部に塗布される前記接合面より大きくしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の平面型表示装置。

Images