(57)【要約】【課題】最小限の補強により充分な機械的強度を維持し、薄型、軽量化を実現可能な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矩形状の背面基板には、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。補強フレームは、それぞれ背面基板の長辺とほぼ平行に延びた一対の第１枠部３２と、それぞれ背面基板の短辺とほぼ平行に延びているとともに第１枠部を連結した一対の第２枠部３４と、を有している。背面基板の長辺の長さをＨ、背面基板の短辺と各第２枠部との間隔をΔＨとすると、各第２枠部は、ΔＨ／Ｈ＝１３〜３３％の関係を満たしている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項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矩形状の背面基板を備えた外囲器と、上記背面基板の外面に取付けられ上記外囲器を補強した補強フレームと、を具備し、
上記補強フレームは、それぞれ上記背面基板の長辺とほぼ平行に延びた一対の第１枠部と、それぞれ上記背面基板の短辺とほぼ平行に延びているとともに上記第１枠部を連結した一対の第２枠部と、を有し、
上記背面基板の長辺の長さをＨ、上記背面基板の短辺と各第２枠部との間隔をΔＨとすると、上記各第２枠部は、ΔＨ／Ｈ＝１２〜３２％の関係を満たしていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
上記各第２枠部は、ΔＨ／Ｈ＝１６〜２８％の関係を満たしていることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
上記各第２枠部は、ΔＨ／Ｈ＝１８〜２６％の関係を満たしていることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項４】
上記各第２枠部は、ΔＨ／Ｈ＝２０〜２４％の関係を満たしていることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項５】
上記背面基板の短辺の長さをＶ、上記背面基板の長辺と各第１枠部との間隔をΔＶとすると、上記各第１枠部は、ΔＶ／Ｖ＝１２〜３２％の関係を満たしていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
上記各第１枠部は、ΔＶ／Ｖ＝１６〜２８％の関係を満たしていることを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
上記各第１枠部は、ΔＶ／Ｖ＝１８〜２６％の関係を満たしていることを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項８】
上記各第１枠部は、ΔＶ／Ｖ＝２０〜２４％の関係を満たしていることを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項９】
上記補強フレームは、上記第１枠部と第２枠部とが交差した４つの角部と、対角方向に対向した角部同士を連結した補強部材と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
上記補強部材は、上記第１および第２枠部に重ねて固定され上記４つの角部を連結した補強板を含んでいることを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
上記補強板は、補強リブを有していることを特徴とする請求項１０に記載の画像表示装置。
【請求項１２】
上記補強部材は、上記４つの角部を含んで上記第１および第２枠部に固定され上記背面基板側に位置した矩形状の第１補強板と、上記４つの角部を含んで上記第１および第２枠部の外面側に固定され上記第１補強板と隙間を置いて対向した矩形状の第２補強板と、を含んでいることを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置。
【請求項１３】
上記補強部材は、対角方向に対向した２組の角部同士をそれぞれ連結した一対の連結ロッドを含んでいることを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置。
【請求項１４】
上記一対の連結ロッドは互いに交差して延び、この交差部で互いに連結されていることを特徴とする請求項１３に記載の画像表示装置。
【請求項１５】
上記補強部材は、対角方向に対向した２組の角部同士をそれぞれ連結しているとともに上記背面基板側に位置した一対の第１連結ロッドと、上記２組の角部同士をそれぞれ連結しているとともに上記第１および第２枠部の外面側に位置し、上記第１連結ロッドと隙間を置いて対向した一対の第２連結ロッドと、を含んでいることを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置。
【請求項１６】
上記一対の第１連結ロッドは互いに交差して延び、この交差部で互いに連結され、上記一対の第２連結ロッドは互いに交差して延び、この交差部で互いに連結されていることを特徴とする請求項１５に記載の画像表示装置。
【請求項１７】
上記補強部材は、上記４つの角部を含んで上記第１および第２枠部に固定された矩形状の補強板と、対角方向に対向した２組の角部同士をそれぞれ連結した一対の連結ロッドと、を含んでいることを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置。
【請求項１８】
上記補強フレームは、上記背面基板の外面に沿って各第１枠部から背面基板の長辺側へ延出した第１実装部と、上記背面基板の外面に沿って各第２枠部から他方の第２枠部側へ延出した第２実装部と、を有していることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項１９】
上記第１および第２実装部は、回路基板を実装可能な平坦な実装面をそれぞれ有していることを特徴とする請求項１８に記載の画像表示装置。
【請求項２０】
上記第１実装部は、上記実装面に開口しているとともに上記第１枠部の延出方向に沿って延びたスロットと、上記スロットに沿って移動自在に装着されているとともに、上記回路基板を固定可能な可動コマ部材と、を備えていることを特徴とする請求項１８又は１９に記載の画像表示装置。
【請求項２１】
上記第１枠部の少なくとも一方は、上記第１実装部に実装された回路基板と上記第２実装部に実装された回路基板とを接続する配線を挿通可能な透孔を有していることを特徴とする請求項１８ないし２０のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項２２】
上記補強フレームは、それぞれ上記背面基板の外面に接着された複数の接着部を有し、上記複数の接着部は、上記背面基板の中心と同芯の円に対して接線方向にそれぞれ延びていることを特徴とする請求項１ないし２１のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項２３】
上記各第１枠部は、その長手方向に沿って延びた第１ガイドスロットを有し、上記各第２枠部は、その長手方向に沿って延びた第２ガイドスロットを有し、
上記補強フレームは、それぞれ上記第１枠部と第２枠部とを連結した複数の連結部材を備え、各連結部材は、上記第１枠部の第１ガイドスロットに移動可能に装着された第１コマ部と上記第２枠部の第２ガイドスロットに挿通された第２コマ部とを有していることを特徴とする請求項１ないし２２のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項２４】
設置面に載置可能なベースとこのベースに立設された脚部とを有し、上記外囲器を支持するスタンドを備え、
上記補強フレームの上記第２枠部は中空に形成され、上記第１枠部は上記第２枠部の内部に連通した挿通孔を有し、上記支持脚の脚部は、上記挿通孔を通して上記第２枠部に挿入されていることを特徴とする請求項１ないし２３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項２５】
上記脚部は、上記第２枠部に沿って挿入長さを調整可能に挿入され、上記補強フレームは、上記脚部を上記第２枠部に固定する固定手段を備えていることを特徴とする請求項２４に記載の画像表示装置。
【請求項２６】
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矩形状の背面基板を備えた外囲器と、上記背面基板の外面に取付けられ上記外囲器を補強した補強フレームと、を具備し、
上記補強フレームは、それぞれ上記背面基板の長辺と間隔を置いてこの長辺とほぼ平行に延びた一対の第１枠部と、それぞれ上記背面基板の短辺と間隔を置いてこの短辺とほぼ平行に延びているとともに上記一対の第１枠部を連結した一対の第２枠部と、各第１枠部から上記背面基板の外面に沿って背面基板の長辺側へ延出し電子部品を実装可能な第１実装部と、各第２枠部から上記背面基板の外面に沿って他方の第２枠部側へ延出し電子部品を実装可能な第２実装部と、を備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２７】
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矩形状の背面基板を備えた外囲器と、上記背面基板の外面に取付けられ上記外囲器を補強した補強フレームと、上記外囲器を支持した脱着可能なスタンドと、を具備し、
上記補強フレームは、それぞれ上記背面基板の長辺と間隔を置いてこの長辺とほぼ平行に延びた一対の第１枠部と、それぞれ上記背面基板の短辺と間隔を置いてこの短辺とほぼ平行に延びているとともに上記一対の第１枠部を連結した一対の中空の第２枠部と、備え、
上記スタンドは、設置面に載置可能なベースと、それぞれ上記ベースに立設されているとともに上記第２脚部に挿入された端部を有する一対の脚部と、を備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２８】
上記前面基板の内面に設けられ上記表示面を構成した蛍光面と、上記背面基板の内面にそれぞれ設けられ上記蛍光面を励起する複数の電子放出素子と、を備えていることを特徴とする請求項１ないし２７のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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。
【０００２】
【従来の技術】
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電子放出ディスプレイ（以下、ＳＥＤと称する）などがある。
【０００３】
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枚の基板を有し、これらの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程度に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。
【０００４】
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、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。このようなフレームとしては、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、あるいは、矩形枠状の金属フレームを背面基板の外面周縁部に沿って固定した構造が提案されている（例えば、特許文献１および２）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１０４９３号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平１１−１４６３０５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように背面基板の裏面全体に金属板を貼り付けた構造の場合、表示装置全体が重くかつ厚くなり、本来の目的である軽量、薄型化の妨げとなる。また、上記構造の場合、重量等が増加する割合に比較して、表示装置の強度向上の割合が低い。
矩形枠状の金属フレームを用いた場合、表示装置中央部の強度を充分に上げることができず、表示装置の落下時や外的負荷が作用した際、この中央部に歪が生じ易い。また、矩形枠状の金属フレームは、ねじれに対して十分な強度を維持することが困難となる。
【０００８】
この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、最小限の補強により充分な機械的強度を維持し、薄型、軽量化を実現可能な画像表示装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
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矩形状の背面基板を備えた外囲器と、上記背面基板の外面に取付けられ上記外囲器を補強した補強フレームと、を具備し、
上記補強フレームは、それぞれ上記背面基板の長辺とほぼ平行に延びた一対の第１枠部と、それぞれ上記背面基板の短辺とほぼ平行に延びているとともに上記第１枠部を連結した一対の第２枠部と、を有し、上記背面基板の長辺の長さをＨ、上記背面基板の短辺と各第２枠部との間隔をΔＨとすると、上記各第２枠部は、ΔＨ／Ｈ＝１２〜３２％の関係を満たしていることを特徴としている。
【００１０】
また、この発明の他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矩形状の背面基板を備えた外囲器と、上記背面基板の外面に取付けられ上記外囲器を補強した補強フレームと、を具備し、
上記補強フレームは、それぞれ上記背面基板の長辺と間隔を置いてこの長辺とほぼ平行に延びた一対の第１枠部と、それぞれ上記背面基板の短辺と間隔を置いてこの短辺とほぼ平行に延びているとともに上記一対の第１枠部を連結した一対の第２枠部と、各第１枠部から上記背面基板の外面に沿って背面基板の長辺側へ延出し回路基板を実装可能な第１実装部と、各第２枠部から上記背面基板の外面に沿って他方の第２枠部側へ延出し回路基板を実装可能な第２実装部と、を備えていることを特徴としている。
【００１１】
上記構成の画像表示装置によれば、大画面化に伴い外囲器が大型、薄型化した場合でも、補強フレーム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。この際、補強フレームを細長い第１および第２枠部によって構成するとともに、外囲器に対し必要最小限の最適なフレームとすることにより、画像表示装置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の低減を実現することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る画像表示装置をＦＥＤに適用した実施の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、ＦＥＤは、絶縁基板としてそれぞれ矩形状のガラスからなる前面基板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。そして、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。
【００１３】
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の短辺と平行な方向に配置されているとともに、長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。
【００１４】
前面基板１１の内面上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、メタルバックに重ねて図示しないゲッター膜が形成されている。
【００１５】
背面基板１２の内面上には、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１対１に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、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の周縁部に引出されている。
【００１６】
上記のように構成されたＦＥＤにおいて、画像を表示する場合、蛍光体スクリーン１５およびメタルバック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。
【００１７】
一方、図２ないし図４に示すように、ＦＥＤは、背面基板１２の外面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。補強フレーム３０は、互いに平行に延びた細長い一対の第１枠部３２と、第１枠部と直交して、かつ、互いに平行に延びた細長い一対の第２枠部３４とを有している。第１枠部３２および第２枠部３４は、例えば、アルミニウムで形成され矩形状の断面を有した中空の棒材によって構成されている。各第２枠部３４の両端部はそれぞれ第１枠部に固定され、第１枠部を互いに連結している。これにより、補強フレーム３０は、全体としてほぼ井形状に形成されている。
【００１８】
また、補強フレーム３０は、捩れ剛性を向上させる補強部材として、一対の第１連結ロッド３８および一対の第２連結ロッド４０を備えている。すなわち、補強フレーム３０は、第１枠部３２と第２枠部３４とが交差した４つの角部３６を有している。各第１連結ロッド３８は、対角方向に対向する組の角部３６同士をそれぞれ連結している。また、一対の第１連結ロッド３８は互いに交差して延び、この交差部で互いに連結されている。本実施の形態において、一対の第１連結ロッド３８は一体に形成され、ほぼクロス形状をなしている。
【００１９】
同様に、第２連結ロッド４０は、対角方向に対向する組の角部３６同士をそれぞれ連結している。一対の第２連結ロッド４０は互いに交差して延び、この交差部で互いに連結されている。また、一対の第２連結ロッド４０は一体に形成され、ほぼクロス形状をなしている。
【００２０】
第１連結ロッド３８は、補強フレーム３０の背面基板１２側に固定され、また、第２連結ロッド４０は、補強フレームの外面側に固定されている。そして、第１連結ロッド３８および第２連結ロッド４０は隙間を置いて互いに対向している。補強部材としては、連結ロッドに限らず、ワイヤを用いてもよい。
【００２１】
補強フレーム３０は、第１および第２枠部３２、３４の複数箇所を背面基板１２の外面に接着することにより、外囲器１０に固定されている。外囲器１０に固定した状態において、一対の第１枠部３２はそれぞれ背面基板１２の長辺とほぼ平行に延び、また、一対の第２枠部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。
【００２２】
図５に示すように、背面基板１２の長辺の長さをＨ、背面基板の短辺と各第２枠部３４との間隔（短辺からのオフセット量）をΔＨとすると、各第２枠部は、ΔＨ／Ｈ＝１２〜３２％の関係を満たように配置されている。また、背面基板１２の短辺の長さをＶ、背面基板の長辺と各第１枠部３２との間隔（長辺からのオフセット量）をΔＶとすると、各第１枠部は、ΔＶ／Ｖ＝１２〜３２％の関係を満たすように配置されている。
【００２３】
本発明者等は、上述したΔＨ／ＨおよびΔＶ／Ｖの値を種々変更して、外囲器１０の強度を測定した。その測定結果を図６および図７に示す。ここでは、外囲器１０に１Ｇの負荷を印加した場合における背面基板変位率（ΔＨ＝０、ΔＶ＝０のときを１．０とした）と、ΔＨ／ＨおよびΔＶ／Ｖとの関係を測定した。また、従来構造の補強フレーム、つまり、背面基板の周縁部に沿って固定された矩形状の補強フレームを用いた場合における背面基板中央部の変位率を１としている。
【００２４】
図６から分かるように、第２枠部３４がΔＨ／Ｈ＝１２〜３２％の関係を満たように配置されている場合、従来構造の補強フレームを用いた場合に比較して、背面基板の変位率が６０〜５％に低減する。第２枠部３４がΔＨ／Ｈ＝１６〜２８％の関係を満たしている場合、背面基板の変位率は４０〜５％に低減する。また、第２枠部３４がΔＨ／Ｈ＝１８〜２６％の関係を満たしている場合、背面基板の変位率は３０〜５％に低減する。そして、より好ましくは、第２枠部３４がΔＨ／Ｈ＝２０〜２４％の関係を満たすように配置することにより、背面基板１２の変位率を２０〜５％に低減することができる。
【００２５】
また、図７から分かるように、第１枠部３２については、この第１枠部がΔＶ／Ｖ＝１２〜３２％関係を満たように配置されている場合、従来構造の補強フレームを用いた場合に比較して、背面基板の変位率を５０〜５％に低減することができる。第１枠部３２がΔＶ／Ｖ＝１６〜２８％の関係を満たしている場合、背面基板の変位率は３０〜５％に低減する。また、第１枠部３２がΔＶ／Ｖ＝１８〜２６％の関係を満たしている場合、背面基板の変位率は２０〜５％に低減する。そして、より好ましくは、第１枠部３２がΔＶ／Ｖ＝２０〜２４％の関係を満たすことより、背面基板の変位率を１０〜５％に低減することができる。
【００２６】
なお、各第１枠部３２の長さは、背面基板１２の長辺の長さＨと同一か、それ以下に形成されている。そして、第１枠部３２の各端と背面基板１２の短辺との間隔は、例えば、０〜３０ｍｍの範囲に設定されている。また、第２枠部３４の各端部は、第１枠部３２を超えて背面基板１２の長辺近傍まで延びていてもよい。第１および第２枠部３２、３４は、独立して形成された枠部を連結する構成に限らず、一体成形により構成してもよい。この際、第１および第２枠部はアルミニウムに限らず、鉄等の他の材料を用いることができる。
【００２７】
以上のように構成されたＦＥＤ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。この際、補強フレーム３０を細長い第１および第２枠部３２、３４によって構成するとともに、外囲器に対して、上述したΔＨ／Ｈ、ΔＶ／Ｖの関係を満たすように構成および配置することにより、必要最小限の最適な補強フレームとし、ＦＥＤ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。
【００２８】
また、補強フレーム３０の角部同士を連結した第１および第２連結ロッド３８、４０を設けることにより、これらの連結ロッドを設けない場合に比較して、補強フレームの捩れ剛性を約５倍に向上することができる。これに伴い、ＦＥＤ全体の機械的強度を一層向上することが可能となる。
【００２９】
上記実施の形態では、２組の連結ロッド３８、４０を設ける構成としたが、１組の連結ロッドのみを設ける構成としても、捩れ剛性の向上を図ることができる。また、補強部材としては、上述した連結ロッドに限らず、図８および図９に示すように、補強板を用いてもよい。この場合、補強フレーム３０はそれぞれ矩形状の第１補強板４４および第２補強板４６を備え、各補強板は、第１および第２枠部３２、３４で囲まれた領域とほぼ等しい大きさに形成されている。そして、第１補強板４４は、補強フレーム３０の背面基板１２側で第１および第２枠部３２、３４に重ねて固定され、第１および第２枠部により囲まれた領域を覆っているとともに４つの角部３６を互いに連結している。また、第２補強板４６は、補強フレーム３０の外面側で第１および第２枠部３２、３４に固定され、第１および第２枠部で囲まれた領域を覆っているとともに４つの角部３６を互いに連結している。そして、第１および第２補強板４４、４６は隙間を置いて互いに平行に対向している。
【００３０】
このような矩形板状の補強板を用いた場合、補強板を設けない場合に比較して、補強フレーム３０の捩れ剛性を約８倍に向上することができる。なお、２枚の補強板４４、４６を設ける構成としたが、いずれか一方の補強板のみを設ける構成としても、捩れ剛性の向上を図ることができる。いずれか一方の補強板に代えて、前述した連結ロッドを組み合わせて用いることも可能である。また、上記ＦＥＤを表示装置として用いる場合、上述した外囲器１０および補強フレーム３０は図示しないキャビネットに収納されるが、このキャビネットの一部により上述した第２補強板を兼ねる構成としてもよい。
【００３１】
次に、この発明の第２の実施の形態について説明する。図１０ないし図１３に示すように、補強フレーム３０を構成する各第１枠部３２および第２枠部３４は、それぞれ第１実装部４８および第２実装部５０を一体に備えて形成されている。前述した実施の形態と同様に、第１および第２枠部３２、３４は、矩形状の断面を有した中空の棒状に形成され、外囲器１０の背面基板１２に対して前述したΔＨ／Ｈ、ΔＶ／Ｖの関係を満たすように配置されている。第１および第２枠部３２、３４は、背面基板１２の外面に対しほぼ垂直に立ち上がって設けられ、外囲器１０を実質的に補強した高強度部を構成している。背面基板１２に対する第１および第２枠部３２、３４の立ち上がり高さｈは、例えば４０〜５０ｍｍに設定されている。
【００３２】
第１実装部４８は、第１枠部３２から背面基板１２の長辺までこの背面基板の外面に沿って延出している。また、第１実装部４８は、第１枠部３２の全長に渡って延びている。第１実装部４８の外面は、回路基板５３を実装可能な平坦な実装面４８ａを形成している。また、第１実装部４８の延出端には、背面基板１２側へ突出した中空のリブ５２が一体に形成され、背面基板の長辺に沿って延びている。第１実装部４８には第１枠部３２の延出方向に沿って延びたスロット５４が形成され、実装面４８ａおよびリブ５２内に開口している。なお、図１１に示すように、第１実装部４８の実装面４８ａ上には電子部品としてＦＥＤ駆動用の回路基板５３が実装され、例えばねじ止めにより固定されている。
【００３３】
各第２実装部５０は、背面基板１２の外面に沿って、第２枠部３４から他方の第２枠部に向かって延出している。また、第２実装部５０は、第２枠部３４の全長に渡って延びている。第２実装部５０の外面は、回路基板を実装可能な平坦な実装面５０ａを形成している。また、第２実装部５０の延出端には、背面基板１２側へ突出した中空のリブ５６が一体に形成され、背面基板の短辺とほぼ平行に延びている。第２実装部５０には第２枠部３４の延出方向に沿って延びたスロット５７が形成され、実装面５０ａおよびリブ５６内に開口している。なお、第２実装部５０の実装面５０ａ上には図示しないＦＥＤ駆動用の回路基板が実装され、例えばねじ止めにより固定されている。
【００３４】
図１０ないし図１３に示すように、各第１枠部３２において、第１実装部４８と反対側の側壁には第１ガイドスロット３２ａが形成され、第１枠部の長手方向全長に渡って延びている。同様に、各第２枠部３４において、第２実装部５０と反対側の側壁には第２ガイドスロット３４ａが形成され、第２枠部の長手方向全長に渡って延びている。そして、第１枠部３２と第２枠部３４の各端とは、第１および第２ガイドスロット３２ａ、３４ａに挿通された連結部材６０によって互いに連結されている。
【００３５】
連結部材６０は板材を折り曲げてＬ字状に形成され、第１枠部３２の第１ガイドスロット３２ａに移動可能に装着された第１コマ部６０ａと、第２枠部３４の第２ガイドスロット３４ａに挿通された第２コマ部６０ｂと、を一体に有している。補強フレーム３０を組立てる場合、まず、連結部材６０の第１コマ部６０ａを第１枠部３２の第１ガイドスロット３２ａに挿入する。そして、第１コマ部６０ａを第１ガイドスロット３２ａに沿って所望の位置に移動した後、第１枠部３２へねじ止めする。続いて、第２枠部３４の一端部を第１枠部３２に対して位置合わせし、第２コマ部６０ｂを第２枠部の第２ガイドスロット３４ａに挿入する。その後、第２コマ部６０ｂを第２枠部３４へねじ止めすることにより、第１枠部３２および第２枠部３４を連結する。同様の工程によって第２枠部３４の各端部を第１枠部３２に連結し、井形状の補強フレームを得る。
【００３６】
図１０および図１４に示すように、補強フレーム３０は、それぞれ補強部材として機能する一対の第１連結ロッド３８および一対の第２連結ロッド４０を備えている。第１連結ロッド３８は、補強フレーム３０の背面基板側に設けられ、補強フレームの対角方向に対向した角部同士を連結している。ここで、各第１連結ロッド３８は、第１枠部３２と第２実装部５０とによって形成された角部同士を連結している。また、一対の第２連結ロッド４０は補強フレーム３０の外面側に設けられ、第１枠部３２と第２枠部３４とによって形成された角部同士を連結している。
【００３７】
上記のように構成された補強フレーム３０は、第１および第２枠部３２、３４の底面、並びに、第１および第２実装部４８、５０に設けられたリブ５２、５６の底面が背面基板１２に接触した状態で、背面基板の外面に接着されている。通常、ＦＥＤの作動時に外囲器１０が加熱されて背面基板１２が熱変形する場合、背面基板１２はその中心部が最も大きく熱変形し、この中心部から外側に向かって放射状に熱変形量が変化する。そのため、背面基板１２の熱変形を補強フレーム３０によって拘束すると、背面基板が損傷する虞がある。
【００３８】
そこで、補強フレーム３０において、背面基板１２に接着された複数の接着部６２は、背面基板の中心Ｃと同芯の円Ｄ上、若しくは、これに近い状態で設けられていることが望ましい。図１４および図１５に示すように、本実施の形態によれば、複数の接着部６２は、円Ｄに対して接線方向にそれぞれ延びている。接着部６２は、各第１実装部４８に形成されたリブ５２の長手方向中央部、および各第２枠部３４の長手方向中央部にそれぞれ設けられている。各接着部６２の長さｄは、円Ｄの中心Ｃを通り接着部に垂直な線と、中心Ｃおよび接着部の各端を結ぶ線とのなす角度θが、約２〜３０°となるように設定されている。これにより、背面基板１２の熱変形を拘束することなく、補強フレーム３０を背面基板に固定することができ、背面基板を含む外囲器の損傷を防止することができる。
【００３９】
他の構成は前述した第１の実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
上記のように構成された第２の実施の形態に係るＦＥＤ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、本ＦＥＤによれば、第１の実施の形態と同様に、必要最小限の最適な補強フレームとし、ＦＥＤ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。
【００４０】
また、第２の実施の形態において、第１および第２枠部３２、３４は、第１および第２ガイドスロット３２ａ、３４ａに装着された連結部材６０により互いに連結されているため、独立したコーナ部材を用いて枠部同士を締結する場合に比較して、部品定数および重量の低減を図ることができる。そして、連結部材６０は第１ガイドスロット３２ａに移動自在に装着されていることから、第１および第２枠部３２、３４を任意の位置で連結することができる。
【００４１】
更に、補強フレーム３０の各構成部は、高強度部として機能する枠部と実装部とを有したＬ字型構造とし、枠部により強度を維持しながら、実装部に電子部品を実装することが可能となる。従って、外囲器１０の背面側を有効に活用し、表示装置全体の小型化を図ることが可能となる。
【００４２】
なお、図１６に示すように、第１実装部４８の実装面４８ａに回路基板５３を実装するとともに、他の回路基板６４を第２実装部５０の実装面５０ａに実装してもよい。この場合、第１枠部３２に配線用の透孔６６を設け、この透孔６６に挿通された配線、例えば、フレキシブルケーブル６８により、回路基板５３、６４同士を電気的に接続してもよい。この構成によれば、配線を大きく引き回すことなく回路基板同士を接続することができ、スペース効率の向上および組立性の向上を図ることができるとともに、配線の不用意な断線を防止することが可能となる。
【００４３】
第１実装部４８に回路基板５３を実装する場合、図１７に示すように、可動コマ７０を用いて回路基板を固定してもよい。この可動コマ７０は、第１実装部４８のスロット５４に移動自在に装着されているとともにねじ孔を有している。そして、可動コマ７０を任意の位置に移動して位置決めした状態で、この可動コマ７０に回路基板５３をねじ止めすることにより、回路基板５３を第１実装部４８の任意の位置に実装することができる。なお、第２実装部５０についても同様に、可動コマを用いて回路基板を実装することができる。
【００４４】
実装部に回路基板を直接ねじ止めする場合、回路基板の形状変更、寸法変更等に応じて実装部におけるねじ孔の形成位置を変更する必要がある。しかし、上記のような可動コマ７０を用いた構成によれば、回路基板の形状あるいは寸法に応じて可動コマを所望の位置に移動させることにより、回路基板を任意の位置に実装することができる。従って、補強フレーム３０の実装部にねじ孔を加工することなく、種々の回路基板を容易に実装可能となる。
【００４５】
上述した第２の実施の形態では、連結部材６０を介して第１枠部３２と第２枠部３４とを連結する構成としたが、図１８および図１９に示すように、第２枠部３４の各端を第１枠部３２にねじ止めして連結する構成としてもよい。この場合、第２枠部３４の内面には、一対の筒状のビード７１が一体に成形され、第２枠部の長手方向に沿って延びている。各ビード７１の内孔はねじ孔を形成している。第１枠部３２のうち、第２枠部３４の端を連結する位置には、一対の透孔７２が形成されている。そして、第１枠部３２の外側からこの透孔７２に固定ねじ７４を挿通し、第２枠部３４の対応するビード７１の内孔にねじ込むことにより、第２枠部と第１枠部とが連結される。
【００４６】
次に、この発明の第３の実施の形態に係るＦＥＤについて説明する。図２０ないし図２２に示すように、このＦＥＤは、外囲器１０を補強した補強フレーム３０および外囲器を立位状態に支持した脱着自在なスタンド７６を備えている。補強フレーム３０は井形状に形成された第１および第２枠部３２、３４と、それぞれ第１および第２枠部から一体に延出した第１および第２実装部４８、５０とを有している。前述した実施の形態と同様に、第１および第２枠部３２、３４は、矩形状の断面を有した中空の棒状に形成され、外囲器１０の背面基板１２に対して前述したΔＨ／Ｈ、ΔＶ／Ｖの関係を満たすように配置されている。
【００４７】
図２３に示すように、一方の第１枠部３２には、後述するように、スタンド７６の脚部を挿通するための一対の挿通孔８１が形成され、それぞれ第２枠部３４の一端と対向している。
【００４８】
補強フレーム３０は、それぞれ補強部材として機能する矩形状の補強板４４および一対の連結ロッド４０を備えている。補強板４４は、補強フレーム３０の背面基板側に設けられ、補強フレームの対角方向に対向した角部同士を連結している。ここで、補強板４４は、第１枠部３２と第２実装部５０とによって囲まれた矩形状の領域を覆うように第１枠部および第２実装部に固定され、４つの角部同士を連結している。また、一対の連結ロッド４０は補強フレーム３０の外面側に設けられ、第１枠部３２と第２枠部３４とによって形成された角部同士を連結している。
【００４９】
補強板４４には、例えば、クロス状に延びた補強リブ７８が形成されている。このような補強リブ７８を設けることにより、平板で形成された補強板４４の共振周波数を上げることができる。それにより、補強板４４の共振を抑制し、補強板の振動に起因する外囲器１０の損傷を防止することが可能となる。なお、補強リブ７８の形状および延出方向は任意に設定可能である。
【００５０】
図２０および図２１に示すように、補強フレーム３０の第１実装部４８には複数の回路基板５３が実装され、背面基板１２の長辺に沿って並んでいる。各回路基板５３は、フレキシブルプリント配線板７７を介して、背面基板１２の周縁部に位置した配線２１（図１参照）と電気的に接続されている。なお、回路基板は、第１実装部４８に加えて、第２実装部５０および補強板４４上に実装してもよい。
【００５１】
スタンド７６は、設置面に載置可能な矩形板状のベース８０とこのベースに立設された一対の脚部８２とを有している。各脚部８２は、例えば、中空の角材により形成され、ベース８０に対してほぼ垂直に延出している。図２０、図２２ないし図２４に示すように、各脚部８２の延出端部には複数のねじ孔８４が形成され、脚部の延出方向に沿って所定の間隔を置いて並んでいる。また、各脚部８２の延出端部には、脚部の高さレベルを示す目盛り８５が刻まれている。
【００５２】
一対の脚部８２の延出端部は、補強フレーム３０の第１枠部３２に形成された挿通孔８１を通して一対の第２枠部３４内にそれぞれ挿入されている。そして、脚部８２の延出端部は、第２枠部３４に対して任意の位置まで挿入され、固定ねじ８６によって第２枠部３４に固定されている。固定手段として機能する固定ねじ８６は、各第２枠部３２に形成された透孔８６を通り脚部８２のいずれかのねじ孔８４にねじ込まれている。
【００５３】
各脚部８２の延出端部は、第２枠部３４に対し摺動自在に挿入され、その挿入長さを調整可能となっている。すなわち、脚部８２の延出端部を所望長さだけ第２枠部３４に挿入し、固定ねじ８６により脚部８２のいずれかのねじ孔８４を用いて固定することができる。これにより、スタンド７６の高さを任意に調整することができ、その際、脚部８２に形成された目盛り８５を目安として高さ調整することができる。スタンド７６が不要な場合、固定ねじ８６を緩めて一対の脚部８２を第２枠部３４から引き抜くことにより、容易に取外すことができる。なお、スタンド７６の高さ調整機構は、上述したねじ孔と固定ねじとの組合せに限らず、無段階で調整可能な構成としてもよい。
【００５４】
第３の実施の形態において、他の構成は前述した第１および第２の実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
上記のように構成された第３の実施の形態に係るＦＥＤ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、本ＦＥＤによれば、第１の実施の形態と同様に、必要最小限の最適な補強フレームとし、ＦＥＤ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。
【００５５】
また、補強フレーム３０の第２枠部３４を利用してスタンド７６を取り付ける構成とすることにより、スタンド取り付けようの独立した構成部材を設ける必要がなく、部品点数および製造コストの低減を図ることができる。更に、スタンドの脚部８２を中空の第２枠部３４に挿入した状態で取り付けることにより、スタンドの取り付け強度を充分に高くすることが可能となる。
【００５６】
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。
【００５７】
上述した実施の形態では、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。また、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。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、
を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係るＦＥＤの外観を示す斜視図。
【図２】図１の線Ａ−Ａに沿ったＦＥＤの断面図。
【図３】上記ＦＥＤの背面側を示す斜視図。
【図４】上記ＦＥＤの補強フレームを示す分解斜視図。
【図５】上記ＦＥＤを構成する外囲器と補強フレームとの配置関係を概略的に示す平面図。
【図６】上記外囲器の変位率と、ΔＨ／ＨおよびΔＶ／Ｖとの関係を示す図。
【図７】上記外囲器の変位率と、ΔＶ／ＶおよびΔＨ／Ｈとの関係を示す図。
【図８】この発明の変形例に係る補強フレームを示す斜視図。
【図９】上記変形例に係る補強フレームを示す分解斜視図。
【図１０】この発明の第２の実施の形態に係るＦＥＤを示す斜視図。
【図１１】図１０の線Ｂ−Ｂに沿った上記ＦＥＤの断面図。
【図１２】第２の実施の形態に係るＦＥＤの補強フレームの一部を拡大して示す斜視図。
【図１３】上記補強フレームの分解斜視図。
【図１４】上記補強フレームの裏面側を示す斜視図。
【図１５】上記補強フレームと背面基板との接触部の配置関係を模式的に示す平面図。
【図１６】上記補強フレームの第１および第２実装部にそれぞれ回路基板を実装した例を示す断面図。
【図１７】可動コマを用いて上記補強フレームの実装部に回路基板を実装した変形例を示す断面図。
【図１８】この発明の変形例に係る補強フレームの第１および第２枠部を示す分解斜視図。
【図１９】図１８に示した変形例に係る補強フレームの断面図。
【図２０】この発明の第３の実施の形態に係るＦＥＤを示す斜視図。
【図２１】図２０の線Ｅ−Ｅに沿った上記ＦＥＤの断面図。
【図２２】図２０の線Ｆ−Ｆに沿った上記ＦＥＤの断面図。
【図２３】第３の実施の形態における補強フレームの一部を拡大して示す分解斜視図。
【図２４】図２０の線Ｇ−Ｇに沿った上記ＦＥＤの断面図。
【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、  ３２…第１枠部、３４…第２枠部、
３８…第１連結ロッド、  ４０…第２連結ロッド、  ４４…第１補強板、
４６…第２補強板、  ４８…第１実装部、  ５０…第２実装部、
３２ａ…第１ガイドスロット、  ３４ａ…第２ガイドスロット、
６０…連結部材、  ７０…可動コマ、  ７６…スタンド、
８０…ベース、  ８２…脚部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
2005011764.tif 000026
【手続補正書】
【提出日】平成15年6月30日(2003.6.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、最小限の補強により充分な機械的強度を維持し、薄型、軽量化を実現可能な画像表示装置を提供することができる。