JP4026975B2 - 平面型画像表示装置の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は平面型画像表示装置に係り、特に表面伝導型電子放出素子を用いた表示装置における蛍光体導電性膜から引き出された配線部分に対して、高電圧を供給するためのアノードキャップの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＲＴ等の画像表示装置においてアノードキャップは、陰極線管のアノードボタンと高圧ケーブルとを接続する構造部品であり、この種のアノードキャップとして、たとえば特公昭５６−２１２３１号公報に記載のものがある。
【０００３】
図９は、従来のアノードキャップを陰極線管の外壁に取付けた様子を示す断面図である。図９において、４１は高圧リード線、４２は金属体、４３は接触片、４４は絶縁カバー、４５は高圧リード線保持部、４６は椀状部、４７は陽極カップ、４８は陰極線管の外壁である。高圧リード線４１の先端には、金属体４２によって固定される接触片４３が設けられる。この接触片４３は、高圧リード線４１の芯線と電気的に接続されている。
【０００４】
絶縁カバー４４は、接触片４３が取付けられた部分の高圧リード線４１を収納保持する高圧リード線保持部４５と、椀状部４６とを有している。椀状部４６の底には、接触片４３が貫通する孔が設けられている。接触片４３は、弾性を有する線状導体を折曲したもので、椀状部４６内において２本突出している。また、絶縁カバー４４は弾性体からなり、たとえばシリコンゴムで成形されている。
【０００５】
このような構成のアノードキャップを陰極線管の外壁に取り付けるにはまず、絶縁カバー４４の椀状部４６を逆方向に反らし、接触片４３を露出させる。接触片４３を、陰極線管の外壁４８に設けられている陽極カップ４７に引っ掛けて接触させる。そして椀状部４６を元の状態に戻し、その弾性力により外壁４８に密着させて取付ける。これにより高圧リード線４１と陽極とが接続される。
【０００６】
陰極線管の外壁４８は、通常ガラス体で構成され、内面には陽極導電膜（図示せず）が設けられ、この陽極導電膜と陽極カップ４７の底面とは接触している。また、椀状部４６は、接触片４３と陽極カップ４７との結合部分を広く覆って絶縁保護を図っている。
【０００７】
また、図１０は図９で説明したアノードキャップの単部品を示し、荷重のかかっていない自然状態時の形状を表わす断面図である。取付け側をＲ形状の中心とする椀形状をなしている。先にも述べたように、アノードキャップを陰極線管の外壁に取り付けた図９の状態（変形状態）から、この単部品形状に戻ろうとする椀状部４６の力が反発力（弾性力）となり、接触片４３が確実に陽極カップ４７に接続するようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来のアノードキャップは、陽極カップに引っ掛けて接触させた接触片をアノードキャップの椀状部の弾性で引っ張り保持する構造となっている。しかしながら、平面型画像表示装置においてはガラス板の厚みが薄い（３ｍｍ以下）ために、陽極カップのような引っ掛け構造が取れず、接触片を押し込んで保持する構造とならざるを得ない。
【０００９】
このような平面型画像表示装置の構造に従来のアノードキャップを利用すると、以下のような不都合が生じ得る。すなわち、接触片が抜けないようにその押込み力を強くすると、押込み作業時に相手の高圧端子に無理な力がかかり、そのままではその高圧端子を曲げてしまう場合がある。逆に、接触片の押込み力を弱くすると、アノードキャップの椀状部の反発力（弾性）が勝り、ガラス板との密着性を確保するのが難しくなり絶縁性の問題が生じることもある。
【００１０】
本発明はかかる実情に鑑み、ガラス板に確実に密着し得るアノードキャップおよびこれを用いた平面型画像表示装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段および作用】
本発明の平面型画像表示装置の製造方法は、アノードキャップと該アノードキャップが取り付けられる取付部位とを有する平面型画像表示装置の製造方法であって、キャップ椀状部の先端が断面逆Ｒ形状を有するアノードキャップが、前記取付部位に押込まれることで、該キャップ椀状部が曲げ応力を受けるように変形して前記取付部位に取り付けられることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の平面型画像表示装置の製造方法は、アノードキャップと該アノードキャップが取り付けられる取付部位とを有する平面型画像表示装置の製造方法であって、キャップ椀状部が断面Ｒ形状をなし、該キャップ椀状部の先端断面形状が外方向に向かう直線形状であるアノードキャップが前記取付部位に押込まれることで、該キャップ椀状部が曲げ応力を受けるように変形して前記取付部位に取り付けられることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の平面型画像表示装置の製造方法は、アノードキャップと該アノードキャップが取り付けられる取付部位とを有する平面型画像表示装置の製造方法であって、キャップ椀状部が断面直線形状をなし、該キャップ椀状部の内側に溝を備えるアノードキャップが前記取付部位に押込まれることで、該キャップ椀状部の前記溝から先端の部分が該溝を支点とする曲げ応力を受けるように変形して前記取付部位に取り付けられることを特徴とする。
【００２３】
第１の発明は、蛍光体導電性膜から引き出された配線部分の高圧端子に、高電圧を供給するための高圧リード線と、この高圧リード線の先端部に設けられ、その配線部分に接続される接触片と、高圧リード線と接触片との接合部を覆い、椀状部を有するアノードキャップと、を備える構造において、僅かな押込み力でアノードキャップをガラス板に密着させるために、椀状部の先端に逆Ｒ形状を設けたものである。
【００２４】
さらに第２の発明は、高圧リード線の先端の接触片と高圧端子の接合部に板ばね形状を採用して、その保持力がアノードキャップ椀状部の反発力を上回るように設定したものである。
【００２５】
ここで、本発明に係る平面型画像表示装置の基本構造と動作原理について説明する。この平面型画像表示装置は電子放出素子を用いたもので、一般にＳＥＤと呼ばれている。その動作原理は、真空空隙を形成した対向する基板間において、背面側の後面ガラス板（リアプレート）上に各画素位置に電子放出のためのプラス（＋）電極とマイナス（−）電極を導電性膜で数十μｍの間隔で対向するかたちに形成する。つぎに真空空隙外の電気実装回路からの電気信号をプラス電極に導くためのＸ方向配線を印刷法で形成後、後述のＹ方向配線とＸ方向配線とを電気的に絶縁するための層間絶縁層を、Ｘ方向配線上においてＹ方向配線とＸ方向配線の交差部に形成する。その後に真空空隙外の電気実装回路からの電気信号をマイナス電極に導くためのＹ方向配線を印刷法で形成する。
【００２６】
さらに、プラス電極とマイナス電極をつなぐ微粒子からなる導電性薄膜を形成し、プラス電極とマイナス電極に電位を与えて電子放出部を導電性薄膜の一部に形成する。
【００２７】
一方、対向する表面側の前面ガラス板（フェイスプレート）の真空空隙側にはコントラストを向上するためのブラックストライプ膜、三原色ＲＧＢ各色相の蛍光体膜、さらにその上に導電性のメタルバック膜が形成されている。また、この前面ガラス板の外面側には、ガラス飛散防止のための樹脂フィルムを貼り合わせ、その表面には帯電防止のための導電性膜とコントラストを向上する低反射膜が形成されている。
【００２８】
この電子放出素子の動作は、電気実装回路で選択したＸ方向配線とＹ方向配線間に十数Ｖの電圧をかけて電子放出素子から電子を放出させる。そして、前面ガラス板の真空空隙側のメタルバック膜に外部高圧電源から供給された数ｋＶの正電位により放出電子が加速され、蛍光体膜に衝突して発光を起こす。内側ガラス板と電気実装回路を接続しているフレキシブルケーブルは、電気実装回路側がコネクタで電気的機械的に接続される。一方の後面ガラス板側は、異方性導電膜によりこの後面ガラス板上に印刷されたＸ方向配線とＹ方向配線の電極部（配線端部）に電気的機械的に接続されている。
【００２９】
前面ガラス板のメタルバック膜と高圧電源回路とを接続する高圧ケーブルは、高圧電源回路側は高圧用のコネクタで電気的機械的に接続し、一方の前面ガラス板側は、後面ガラス板に貫通する高圧端子を介してメタルバックに電気的機械的に接続している。高圧端子は、真空空隙の真空度を保ちつつ高電圧を供給する構造である。
【００３０】
本発明によれば、上記のような構造の平面型画像表示装置においてアノードキャップを介して、高圧電源からの電流を確実に陰極線管に導き、その高圧を印加しかつ周囲部材との高い絶縁性を確保することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき、本発明の好適な実施の形態を説明する。
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態の特徴を最もよく表す高圧印加部の断面図であり、図２は図１の部分拡大図である。図３は本発明の特徴を最もよく表すアノードキャップの自然状態の断面図である。なお、図中の同一符号は同一部品または同一部分を表わしている。
【００３２】
図において、１は前面ガラス板（フェースプレート）であり、内側面にはブラックストライプ膜、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色相の蛍光体膜および導電性膜が形成されている。２は後面ガラス板（リアプレート）であり、前面ガラス板１側の表面には電子放出素子および絶縁層を挟んでマトリクス配線が印刷されている。３は真空の空隙を表わし、４は前面ガラス板１および後面ガラス板２を接合して真空空隙３を構成するための枠である。
【００３３】
５はばね性を有する形状（図示せず）をした高圧端子の導電性膜接触部、６は電気的に沿面距離を確保するための溝形状をした高圧端子の碍子部、７は高圧端子のケーブル側接続部、８はケーブル側接続部７を挿入する形状をした接触片、９は半田付け部で接触片８と後述の高圧ケーブルの芯線１７とを電気的機械的に接続している。
【００３４】
１０は高圧ケーブル１１とアノードキャップの位置を決めるためのストッパ、高圧ケーブル１１は、被覆の先端付近に円筒状のストッパ１０がカシメられている。１２はアノードキャップの高圧ケーブル保持部、１３はアノードキャップの高圧ケーブル位置決め部、１４はアノードキャップの椀状部、１５はほぼ密閉された空間、１６はアノードキャップの椀状部１４の先端部を後面ガラス板２に密着させるための絶縁グリス、１７は高圧ケーブルの芯線、１８は接触片８の内部に形成された板ばねであり、高圧端子のケーブル側接続部７と摩擦力で機械的接続されている。
【００３５】
つぎに上記構成を詳細に説明する。
まず、この高圧印加部分の組立て方法を述べる。高圧ケーブル１１の芯線１７の出張り量（長さ）を治具（図示せず）により決めて切断する。つぎにアノードキャップの高圧ケーブル保持部１２側から高圧ケーブル１１を通して充分貫通させておく。つぎに治具（図示せず）を利用して、芯線１７の接触片８への挿入寸法を決めつつ半田付けを行う。
【００３６】
つぎにストッパ１０を接触片８側から通し、高圧ケーブル１１の被覆部で工具を利用してカシメる。この場合も治具（図示せず）を利用して、接触片８の先端からストッパ１０までの長さを規定する。そして高圧ケーブル１１を戻す方向に引っ張ることで、アノードキャップの高圧ケーブル位置決め部１３で止まる。予め高圧端子が組み込まれた後面ガラス板２の表面に絶縁グリス１６を塗布し、アノードキャップの椀状部１４を高圧ケーブル１１方向側に反らせた状態にしておき、接触片８を高圧端子のケーブル側接続部７に挿入する。この際、高圧端子のケーブル側接続部７の先端が高圧ケーブルの芯線１７の先端に当たるまで確実に差し込む。
【００３７】
つぎにアノードキャップの椀状部１４の先端形状について述べる。図４は従来形状のアノードキャップの椀状部と本発明のアノードキャップの椀状部との押込み量に対する反発力を比較実験した結果を示している。接触片８の高圧端子ケーブル側接続部７との保持力は３７０〜５９０ｇの範囲にある。それに対して従来形状のアノードキャップの椀状部の反発力は押込み量１ｍｍ以下のあたりと、５ｍｍ以上から急激に増すため安全に使用できる、すなわち接触片８が高圧端子ケーブル側接続部７から抜けない範囲は押込み量０．８ｍｍ以下である。
【００３８】
本発明のアノードキャップの椀状部の反発力は、押し込み始めから徐々に増加し、３７０ｇを超えるのは押込み量約３．４ｍｍである。したがって、これ以下となるように押込み量を管理すれば、アノードキャップの椀状部１４はつねに後面ガラス板２の表面に密着し、接触片８が高圧端子ケーブル側接続部７から外れることもない。
【００３９】
これらの結果は、以下の理由によるものである。図５は、従来形状のアノードキャップの椀状部と本発明のアノードキャップの椀状部先端形状による変位方向を比較した図である。図５（Ａ）のＢはアノードキャップの押込み量（図は約２ｍｍ）を示している。このとき本発明のアノードキャップの椀状部先端は主に曲げの力を受けてＣ方向に変位する。従来形状のアノードキャップの椀状部先端は放射方向Ｄに変位しようとするため、主に円周方向に伸びる力を受ける。つまり同じ押込み量に対して、弾性体であるアノードキャップ椀状部先端を逆Ｒ形状にすることで、単純に僅かな曲げ応力だけを受けることになる。このため図４で示したように押込み量に対する反発力の変化が小さくなる。なお、この実験に使用したアノードキャップの材質は、ゴム硬度約５５度のシリコン系である。
【００４０】
さらに本発明のアノードキャップの設計に際して重要な点は、高圧端子接続部と接触片の挿入量である。図２のＡは接触片８と高圧端子のケーブル側接続部７の挿入量を表わしている。また、図５のＢはアノードキャップの押込み量を表わしている。ちなみに本実施例においては、Ａ≒５ｍｍ、Ｂ≒２ｍｍである。つまり、本発明の高圧印加部分を組み立てる際は、まず接触片８を高圧端子のケーブル側接続部７に合わせ、約３ｍｍ挿入後にアノードキャップ椀状部先端１４が後面ガラス板２に当たり変形を始める。約５ｍｍ挿入後に高圧端子のケーブル側接続部７の先端と高圧ケーブルの芯線１７の先端が当たり挿入が終わる。
【００４１】
この場合アノードキャップ椀状部先端１４は約２ｍｍの押込み量で確実に後面ガラス板２に密着している。このように高圧印加部の高圧ケーブルと高圧端子の接続において、電気的に安定して接続し機械的にも確実に保持するためには、高圧端子のケーブル側接続部７と接触片８の挿入寸法Ａをアノードキャップ椀状部の先端変位量Ｂよりも大きくすることで実現可能である。
【００４２】
以上のように本実施形態によれば、弾性体であるアノードキャップ椀状部先端形状が曲率を有し、その曲率中心がキャップ椀状部の外側にあることで、押込み量に対する反発力の変化が小さくなる。また、高圧端子のケーブル側接続部と接触片の挿入寸法Ａをアノードキャップ椀状部の先端変位量Ｂよりも大きくし、さらに高圧ケーブルとアノードキャップを位置決めして接触片のアノードキャップからの凸量を管理することで、高圧ケーブル側と高圧端子側の電気的な接続が確保される。そして機械的にも安定して保持が可能となり、さらに高圧印加部の周囲部材への絶縁性も確保される。
【００４３】
（第２の実施形態）
図６は本発明の第２の実施形態の特徴を最もよく表す高圧印加部の断面図であり、図７は図６の部分拡大図である。図中、図１および図２と同一部品または同一部分は、同一符号で表している。
【００４４】
図において、２０は本発明の第２の実施形態に係る接触片、２１は接触片２０に一体化された高圧ケーブルの芯線１７をカシメるカシメ部分、２２はアノードキャップに設けられた高圧ケーブル１１の位置決め部、２３はアノードキャップの高圧ケーブル保持部であり、高圧端子の引出し方向に対して角度を設けている。
【００４５】
高圧ケーブルの芯線１７と接触片２０の接続にカシメを応用した。その接続手順は、接触片２０のカシメ部分２１の挿入部に、治具（図示せず）を利用して所定の長さだけ高圧ケーブルの芯線１７を挿入する。そしてカシメ工具により接触片２０のカシメ部分２１を外側からつぶす。
本実施例のアノードキャップの高圧ケーブル保持部２３は後面ガラス板２に沿う方向に傾けてあるので、本実施形態の平面型画像表示装置を筐体に組む場合、装置全体の厚みを薄くできる。
【００４６】
このように高圧ケーブルの芯線１７と接触片２０の接続にカシメを採用したことで、半田作業がなくなり、工程作業の時間短縮と安全性の向上を図ることができる。また、高圧ケーブルの配線方向を後面ガラス板２に沿う方向に設定したため装置全体の厚みを薄くでき、たとえば壁掛けテレビへの応用など平面型画像表示装置として、製品の展開が広がった。
【００４７】
（第３の実施形態）
図８は、本発明の第３の実施形態の特徴を最もよく表すアノードキャップの断面図である。
【００４８】
図８（Ａ）はアノードキャップ椀状部がＲ形状をなし、その先端が外方向に折曲成形されている。アノードキャップを押し込むと、この椀状部先端の折曲げ部が単純に僅かな曲げ応力だけを受けることになるため、図４で示したように押込み量に対する反発力の変化が小さくなる。
【００４９】
図８（Ｂ）はアノードキャップ椀状部が直線形状をなし、その先端付近の内側に溝が設けられている。アノードキャップを押し込むと、この椀状部先端付近の溝を支点に先端直線部が単純に僅かな曲げ応力だけを受けることになるため、図４で示したように押込み量に対する反発力の変化が小さくなる。
【００５０】
図８（Ｃ）はアノードキャップ椀状部全体が外側に拡開するＲ形状をなし、椀状部の先端が先細になるように肉厚を設定している。アノードキャップを押し込むと、椀状部全体が曲げ応力だけを受ける。この椀状部の肉厚を先端に行くに従い薄くすると、先端部の撓みがより大きくなり、図４で示したように押込み量に対する反発力の変化が小さくなるとともに、後面ガラス板への密着面積も大きくなる、すなわち絶縁性が向上する。
【００５１】
図８（Ｄ）はアノードキャップ椀状部が直線形状をなし、その先端付近の内側に溝が設けられ、さらに先端部は逆Ｒ形状をなしている。アノードキャップを押し込むと、この椀状部先端付近の溝を支点に先端逆Ｒ形状が単純に僅かな曲げ応力だけを受けることになるため、図４で示したように押込み量に対する反発力の変化が小さくなる。
【００５２】
以上のようにアノードキャップの椀状部の形状、その先端部の形状あるいはその先端付近の溝の設定を組み合わせることで、押込み量に対する反発力の変化を小さくすることができるとともに、後面ガラス板への密着面積も大きくする（絶縁性が向上）ことができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、平面型画像表示装置の高圧端子と高圧ケーブル接触片の電気的接続を確実にするとともに、ガラス板にアノードキャップを確実に密着させて絶縁性の向上を図るようにしたアノードキャップの構造と、それを取り付けた薄型の平面型画像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の特徴を最もよく表す高圧印加部の断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の特徴を最もよく表す図１の部分拡大図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の特徴を最もよく表すアノードキャップの自然状態の断面図である。
【図４】本発明に係るアノードキャップ椀状部の押込み量に対する反発力を従来例との関係で比較したグラフである。
【図５】本発明に係るアノードキャップの椀状部先端形状による変位方向を従来例との関係で比較した図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の特徴を最もよく表す高圧印加部の断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の特徴を最もよく表す図６の部分拡大図である。
【図８】本発明の第３の実施形態の特徴を最もよく表すアノードキャップの自然状態の断面図である。
【図９】従来のアノードキャップを陰極線管の外壁に取付けた場合の様子を示す断面図である。
【図１０】従来例のアノードキャップの自然状態の断面図である。
【符号の説明】
１ 前面ガラス板
２ 後面ガラス板
３ 真空の空隙
４ 枠
５ 高圧端子の導電性膜接触部
６ 高圧端子の碍子
７ 高圧端子のケーブル側接続部
８ 接触片
９ 半田付け部
１０ ストッパ
１１ 高圧ケーブル
１２ アノードキャップの高圧ケーブル保持部
１３ アノードキャップの高圧ケーブル位置決め部
１４ アノードキャップの椀状部
１５ 略密閉空間
１６ 絶縁グリス
１７ 高圧ケーブルの芯線
１８ 接触片内部の板ばね
２０ 接触片
２１ 接触片のカシメ部
２２ アノードキャップの高圧ケーブル位置決め部
２３ アノードキャップの高圧ケーブル保持部
４１ 高圧リード線
４２ 金属体
４３ 接触片
４４ 絶縁カバー
４５ 高圧リード線保持部
４６ 椀状部
４７ 陽極カップ
４８ 陰極線管の外壁

Claims (6)

1. アノードキャップと該アノードキャップが取り付けられる取付部位とを有する平面型画像表示装置の製造方法であって、
   キャップ椀状部の先端が断面逆Ｒ形状を有するアノードキャップが、前記取付部位に押込まれることで、該キャップ椀状部が曲げ応力を受けるように変形して前記取付部位に取り付けられることを特徴とする平面型画像表示装置の製造方法。
2. 前記キャップ椀状部の先端が先細であることを特徴とする請求項１に記載の平面型画像表示装置の製造方法。
3. 前記キャップ椀状部の内側に溝を備えることを特徴とする請求項１に記載の平面型画像表示装置の製造方法。
4. 前記アノードキャップが前記取付部位に押込まれることで、前記キャップ椀状部の前記溝から先端の部分が該溝を支点とする曲げ応力を受けることを特徴とする請求項３に記載の平面型画像表示装置の製造方法。
5. アノードキャップと該アノードキャップが取り付けられる取付部位とを有する平面型画像表示装置の製造方法であって、
   キャップ椀状部が断面Ｒ形状をなし、該キャップ椀状部の先端断面形状が外方向に向かう直線形状であるアノードキャップが前記取付部位に押込まれることで、該キャップ椀状部が曲げ応力を受けるように変形して前記取付部位に取り付けられることを特徴とする平面型画像表示装置の製造方法。
6. アノードキャップと該アノードキャップが取り付けられる取付部位とを有する平面型画像表示装置の製造方法であって、
   キャップ椀状部が断面直線形状をなし、該キャップ椀状部の内側に溝を備えるアノードキャップが前記取付部位に押込まれることで、該キャップ椀状部の前記溝から先端の部分が該溝を支点とする曲げ応力を受けるように変形して前記取付部位に取り付けられることを特徴とする平面型画像表示装置の製造方法。

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