显示面板装置 【技术领域】
本发明涉及一种由用于平板型显示装置的显示面板和其上所粘贴的前面薄板构成的显示面板装置。
背景技术
作为自发光装置的等离子体显示面板(PDP)的技术开发以提供更动人的显示为目的，正向使屏幕大型化的方向发展。在推进大型化的方面，减轻重量是重要的研究课题。
通常，具有平板型显示面板的显示装置配有以强化玻璃为支承体的板状滤波器。该板状滤波器被配置在等离子体显示面板的前方，并与等离子体显示面板隔开。板状滤波器具有对显示色彩进行光学调节、防止外部光的反射、屏蔽电磁波以及屏蔽近红外线等有关显示操作地各种功能，并且还具有对等离子体显示面板进行机械保护的功能。但是，板状滤波器由于其自身重量大，所以对于等离子体显示面板的大型化来说并不理想。
为了谋求显示装置的轻量化，提出了代替板状滤波器的安装，将以树脂薄膜为支承体的薄膜状的滤波器直接粘贴在离子体显示面板的前表面的结构。在日本专利文献特开2001-343898号公报中记载了一种前表面滤波器，所述前表面滤波器由用于降低电磁波辐射噪声的透明导电薄膜和被粘合在其前侧的防反射薄膜构成。防反射薄膜的平面尺寸小于透明导电薄膜的平面尺寸，在透明导电薄膜的边缘部分没有重叠防反射薄膜。通过将透明导电薄膜的边缘部分与导电性外壳连接，电磁波能量成为电流从透明导电薄膜流向外壳并消失。
专利文献1：日本专利文献特开平2001-343898号公报
对于粘贴到显示面板的前表面上的、具备所需功能的层的显示面板装置来说，通过单一的层来实现诸如提高屏幕的光学特性、应付EMI(Electro Magnetic Interference：电磁干扰)以及保护屏幕等多个功能是很困难的。若要提供一种具有标准所要求的多个功能的显示面板装置，就需要在显示面板的前表面粘贴多个层的层叠体。并且，廉价地进行供应也是很重要的。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种功能容易齐全并且生产率优良的显示面板装置的结构。
在本发明中，使作为粘贴在显示面板的前表面的层叠体的前面薄板的结构为由正面部分和反面部分构成的结构，其中所述正面部分由平面尺寸相同且功能不同的多个层重叠而成，所述反面部分的平面尺寸小于所述正面部分且大于所述屏幕，此外，使反面部分为与显示面板的前表面连接的那一侧的部分。
通过使具有与多个层中的平面尺寸的同等化不一样的图案的层的数目为一个以下，可在正面部分的制造中使用将从多个辊的各辊中拉出的薄膜相互重合后卷成另外的辊的方法(辊至辊)。在辊至辊中，若将重叠的多个带状薄膜的宽度对齐的话，则进行重合时就无需进行严格的定位，从而可高效地制造多层薄膜。而且，通过一次切断就可获得期望尺寸的薄板。辊至辊尤其适于厚度为500μm以下的较薄的层的重叠。
通过使反面部分的平面尺寸小于正面部分的平面尺寸，且将反面部分配置在正面部分的背后，可放宽正面部分和反面部分之间的定位所要求的精度。这是由于位置偏差不显眼的缘故。特别是，在正面部分的边缘区域的透光性低的情况下，由于从前方观察时反面部分的边缘被遮挡，所以，即使反面部分的边缘为不规范的形状，也不会有损于美观。在所述情况下，作为反面部分的形成方法，可使用图案精度低的涂布。但是，也可以先形成作为反面部分的薄板，然后将其粘贴到正面部分上。
当显示面板是等离子体显示面板时，由于用来放电的驱动电压较高，所以需要电磁波的屏蔽。由于已开发出具有导电性网孔的薄膜，所以能够将电磁波屏蔽层装入正面部分中。若使电磁波屏蔽层为正面部分中的最下层，则能够使电磁波屏蔽层的边缘区域露出，以便与导电性外壳连接，并且，可在正面部分的最上层分配防止反射或散射的功能。
若使前面薄板和显示面板之间的剥离成为可能，或者正面部分和反面部分之间的剥离成为可能的话，就能够重新进行粘合。
发明效果
根据本发明，可获得功能容易齐全并且生产率优良的显示面板装置。
【附图说明】
图1是本发明显示装置的外观示意图；
图2是显示面板装置的结构示意图；
图3是显示装置的第一实施例的示意图；
图4是显示装置的主要部分的结构示意图；
图5是固定前面薄板的概要示意图；
图6是前面薄板的层结构示意图；
图7是电磁波屏蔽层的导体图案的示意图；
图8是前面薄板正面部分的制造方法示意图；
图9是显示面板装置的制造方法示意图；
图10是显示装置结构的第二实施例的示意图；
图11是显示面板装置的平面形状的概要示意图；
图12是显示装置结构的第三实施例的示意图；
图13是显示装置结构的第四实施例的示意图。
【具体实施方式】
作为彩色显示装置而很有用的等离子体显示面板是本发明的最佳适用对象。下面说明将等离子体显示面板用作显示面板的实施方式。
(第一实施例)
图1示出了本发明显示装置的外观。显示装置100是平板型的，并具有对角42英寸的屏幕50。屏幕50的水平方向上的尺寸为0.92m，垂直方向上的尺寸为0.52m。决定显示装置100的平面尺寸的装饰罩101具有比屏幕50大的开口，从而显示面板装置1的前表面部分暴露。
图2示出了显示面板装置的结构。显示面板装置1包括作为构成屏幕的装置的等离子体显示面板2和被直接粘贴在作为显示面的等离子体显示面板2前表面的前面薄板3。等离子体显示面板2是通过气体放电来发光的自发光型装置，其包括前面板10和后面板20。前面板10和后面板20均是以厚度为3mm左右的玻璃板为支承体的构件。在本发明的实施中，由于对等离子体显示面板2的结构没有限制，所以，这里省略对等离子体显示面板2的内部结构的说明。
图3是图1沿3-3视向的剖面图，该图示出了显示装置结构的第一实施例。图4是用图3的虚线围起来的部分的放大图，该图示出了显示装置的主要部分的构造。图5示出了固定前面薄板的概要。
如图3所示，在显示装置100中，在安装了装饰罩101的导电性外壳102之中配置了显示面板装置1。显示面板装置1通过导热胶带104被安装在铝制底板105上。底板105经由隔离物106、107被固定在导电性外壳102上。在底板105的背面配置了驱动电路90。在图3中省略了电源、图像信号处理电路以及音响电路。
前面薄板3是由0.2mm厚的正面部分3A和0.5mm厚的反面部分3B重叠而成的柔性层叠体，其中，正面部分3A如后所述以树脂薄膜为支承体，反面部分3B由树脂层构成。特别是，作为多层结构的功能薄膜的薄的正面部分3A具有优良的弯曲性。前面薄板3的平面尺寸、严格地说即正面部分3A的平面尺寸大于等离子体显示面板2的平面尺寸，从而正面部分3A的边缘部分位于等离子体显示面板2的外侧。反面部分3B的平面尺寸小于正面部分3A的平面尺寸，并大于屏幕的平面尺寸。
导电性外壳102是被成型为具有四角形的背面和四个侧面及环形的前表面的箱体形状的金属板，是留有间隔地覆盖等离子体显示面板2的侧面及背面的导电体(参见图5)。从前方观看时，导电性外壳102的前表面的内边缘位于等离子体显示面板2的外侧。
在显示装置100中，前面薄板3沿着等离子体显示面板2而大致平坦地延展，并仅在其端部与导电性外壳102的前表面连接。在前面薄板3的前侧配置有环形的紧固部件103，从而以将前面薄板3夹在紧固部件103和导电性外壳102前表面之间的形式，将前面薄板3的端部固定在导电性外壳102上。其中，如图4所示，实际上是前面薄板3中的正面部分3A的端部被固定在导电性外壳102上。这里，正面部分3A具有电磁波屏蔽层320。电磁波屏蔽层320是正面部分3A中的背面侧的层。正面部分3A的平面尺寸与前面薄板3的相等，并比反面部分3B的大。从而，通过将前面薄板3固定在导电性外壳102上，使电磁波屏蔽层320和导电性外壳102电连接。该连接位置是与等离子体显示面板2相隔开的位置。
如图4所示，等离子体显示面板2和导电性外壳102经由前面薄板3中的呈中空支承状态的部分3Aa而连接。由于前面薄板3具有柔软性，所以，即使因冲撞或受热而引起等离子体显示面板2和导电性外壳102之间的位置关系发生变化，也能够通过部分3Aa的变形来缓解施加到等离子体显示面板2上的应力。对于前面薄板3和导电性外壳102的连接的影响也被降低。变形包括弯曲、收缩、膨胀以及扭曲。
就批量生产能力和轻量化的方面来说，在前面薄板3的端部的固定方法中，钉入塑料制的铆钉150的方法最佳。最好事先在前面薄板3、导电性外壳102以及紧固部件103上设置与铆钉150相匹配的孔3Ah、102h、103h。可使用冲孔机一并形成多个孔。虽然会在前面薄板3的端部产生与紧固部件103的厚度相当的凸起，但由此导致的显示装置100厚度的增加不会超过1～2mm左右。
图6示出了前面薄板的层结构。前面薄板3是大致0.7mm厚的层叠体，该层叠体从前表面一侧依次层叠了0.1mm厚的光学薄膜层310、0.1mm厚的电磁波屏蔽层320、0.5mm厚的冲击吸收层351、以及几μm厚的粘贴层352。光学薄膜层310和电磁波屏蔽层320构成正面部分3A，这些层的平面尺寸均相等。前面薄板3整体的可视光透射率以进行能见度校正后的值表示时为40％。冲击吸收层351和粘贴层352构成反面部分3B。前面薄板3的重量约为500g，与现有的板状薄膜(大约为4.2kg)相比，前面薄板3轻很多。
光学薄膜层310包括PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)制的薄膜311、涂在薄膜311的前面侧的防反射膜312、以及形成在薄膜311的背面侧的色素层313。防反射膜312防止外部光的反射。但是也可以将防反射膜312的功能从AR(防止反射)改为AG(防止散射)。防反射膜312包含将薄板表面的耐伤性能提高到铅笔硬度4H上的硬膜。色素层313承担有关彩色显示的红色(R)、绿色(G)以及青色(B)的可视光透射率的调节和近红外线的屏蔽。色素层313在树脂中含有：吸收波长850nm～1100nm附近的光的红外光吸收色素、吸收波长580nm附近的光的氖光吸收色素、以及用于调节可视光透射率的色素。光学薄膜层310的外部光反射率以进行能见度校正后的值表示时为3％，可视光透射率以进行能见度校正后的值表示时为55％。此外，红外线的透射率在波长区域内平均为10％。
电磁波屏蔽层320包括PET制的薄膜321和10μm厚的导电层322，所述导电层322是具有网孔状部分的铜箔。在导电层322之中，与屏幕重叠的区域的可视光透射率是80％。由于对导电层322的前面侧表面进行了黑化处理，所以通过光学薄膜层310观看电磁波屏蔽层320时，电磁波屏蔽层320几乎显得漆黑。
光学薄膜层310的薄膜311及电磁波屏蔽层320的薄膜321具有在产生了等离子体显示面板2的玻璃板发生破裂的非常情况时防止玻璃飞散的功能。为了获得该功能，最好使得薄膜311及薄膜321合起来的厚度为50μm以上。
冲击吸收层351由丙烯酸类的软质树脂构成，其可视光透射率是90％。冲击吸收层351通过涂布树脂而形成。在进行涂布时，树脂进入导电层322中的网孔的缝隙中，从而使导电层322变平。由此，可防止由于导电层322的凹凸而发生光散射。
由软质的树脂构成的冲击吸收层351有助于使前面薄板3变薄。将显示面板装置1放置在水平硬地板上，进行了使大约500g的铁球朝向屏幕的中心落下的试验。等离子体显示面板2即将破裂前的冲击力大约为0.40J。对没有前面薄板3的等离子体显示面板2进行同样的试验，结果大约为0.13J，对仅将光学薄膜层310粘贴到等离子体显示面板2上的显示面板装置进行同样的试验，结果大约为0.15J。也就是说，由前面薄板3带来的耐冲击性能的提高量大约为0.26J，其一大半的大约0.24J的提高是由冲击吸收层351承担的。因此，0.5mm厚的冲击吸收层351具有实用性。
在本实施例中，构成冲击吸收层351的树脂层的背面侧表层部起着粘合层352的作用。冲击吸收层351与由PET和铜构成的电磁波屏蔽层320比较牢固地粘合。与此相对，粘合层352与作为等离子体显示面板2的前表面的玻璃面松弛地粘合。其粘合力为2N/25mm左右。当欲剥下前面薄板3时，在光学薄膜层310和电磁波屏蔽层320不被剥落的情况下，前面薄板3从等离子体显示面板2被正常剥落。正常之意是指得到在通过目视判断时没有产生剥离残余的均匀的剥离面的情况。
图7模式地示出了电磁波屏蔽层的导体图案。电磁波屏蔽层的导电层322是由重叠在屏幕50上的导电性网孔322A和包围该网孔322A的环形导电体322B构成一体的层。导电性网孔322A的平面尺寸比屏幕50大。构成导电体322B的上下左右的带的宽度为30mm左右。前面薄板的反面部分3B被配置成其边缘在整个长度上与环形导电体322B重叠。由此，从前方观看时，反面部分3B的边缘被导电体322B遮住，因此，即使反面部分3B的轮廓呈不规范形状，也不会有损于整齐的美观。在形成反面部分3B时，需要将导电体322B的边缘附近暴露出来，但并不需要很高的图案精度。允许有10mm左右的误差。
此外，虽然在图7中导电性网孔322A较粗大，但实际的网孔间距与屏幕50的单元间距相当，例如约为300μm。可在不增加导电层322的制造工时的情况下，在导电体322B上形成定位记号和铆钉孔。定位记号使得将前面薄板3粘贴到等离子体显示面板2上的作业容易。
图8示出了前面薄板的正面部分的制造方法。在制造正面部分时，使用作为多层薄膜制造方法的辊至辊(roll to roll)的方法。事先将薄膜310R和薄膜320R制成辊状，其中该薄膜310R具有将光学薄膜层均匀连接的结构，该薄膜320R具有将多个电磁波屏蔽层的图案连成一串的结构。从由薄膜310R和薄膜320R分别卷成的辊中将它们拉出并使之重合。并将由此而得的具有多个前面薄板连成一串的结构的多层薄膜3AR卷到辊上。这里，虽然薄膜320R具有包含网孔的特定图案，但由于薄膜310R在平面视觉上均匀，所以在薄膜310R和薄膜320R之间不需要进行图案的定位。即，在正面部分3A的结构中将不均匀的层限定在一个以下是适用辊至辊的必要条件。若使薄膜310R和薄膜320R的宽度W相同，则可在通过辊至辊进行重合时实质上省略宽度方向上的定位。薄膜之间的些许宽度差异及宽度方向上的些许位置偏移是可以允许的。
图9示出了显示面板装置的制造方法。从卷有上述多层薄膜3AR的辊拉出多层薄膜3AR，将作为反面部分的树脂3B’涂布到多层薄膜3AR上。用切割机550切断所述多层薄膜3AR，并将获得的前面薄板3粘贴到置于平台500上的已检验过的面板模块上。这里所称的面板模块是安装到底板105上的等离子体显示面板2。通过将面板模块的等离子体显示面板2和前面薄板3A构成为一体来完成显示面板装置1。作为其他的制造方法，还有在涂布树脂3B’之后，通过将多层薄膜3AR前后翻转后粘贴到面板模块上，然后切断的方法。
由于前面薄板3的正面部分3A通过多层薄膜3AR的切断而形成，所以在构成正面部分3A的光学薄膜层310和电磁波屏蔽层320A之间，它们的长度和宽度中至少有一个是完全相同的。当以模切方式对多层薄膜3AR进行切断时，不仅长度完全相同，宽度也完全相同。
在完成显示面板装置1之后，即使发现前面薄板3和等离子体显示面板2之间混入了异物，也能够重新粘贴前面薄板3，因此显示面板装置1的制造成品率高。通过采用面板装置1的构造，与以往将普通的板状滤波器固定到等离子体显示面板2前方的情况相比，可降低20％以上的价格。
关于以上的装置结构，有将导电性外壳102分成前侧和后侧，并将前侧部分通过绝缘材料固定到底板105上的变形例。在该变形例中，作为面板模块的要素可在相同概念之下，对前面薄板3、等离子体显示面板2以及驱动电路板进行最优设计，从而可谋求面板模块的廉价化。
(第二实施例)
图10示出了显示装置的结构的第二实施例。显示装置200的基本结构与上述显示装置100相同。在图10和以下的图中，标有与图3相同的参考标号的构成部件是与显示装置100相同的构成部件。
显示装置200具有作为平面模块的显示面板装置5。显示面板装置5包括等离子体显示面板2和前面薄板6，前面薄板6包括正面部分6A和反面部分6B。前面薄板6的层结构与图6相同。在显示装置200中，正面部分6A的平面尺寸大于上述的例子，并且正面部分6A的边缘的四个边向背面一侧大致弯成直角，从而正面部分6A的端部被固定在导电性外壳202上。固定的方式是将正面部分6A夹在导电性外壳202的侧面和环形紧固部件203之间。其固定位置位于与等离子体显示面板2的前表面相对的后方，且与等离子体显示面板2隔开。在固定位置，正面部分6A的电磁波屏蔽层和导电性外壳202相连，从而两者被导电连接。
通过弯曲正面部分6A，与没有弯曲的时候相比，能够使上述固定位置靠近等离子体显示面板2，并可减小导电性外壳202的平面尺寸。此外，由于固定位置比没有弯曲正面部分6A的时候要靠后，所以可减小导电性外壳202的厚度(侧面尺寸)。导电性外壳202的小型化对减轻显示装置200的重量做出了贡献。
此外，当制造显示面板装置5的工厂(设备厂)和将显示面板装置5安入外壳内，从而完成显示装置200的工厂(组装厂)不同时，需要在运输显示面板装置5的时候防止表面部分6A的边缘受损。例如，当将显示面板装置5以安装在铝制的底板205上的状态进行运输时，可通过将正面部分6A的端部通过绝缘材料固定在底板205来使包装尺寸小型化。
图11示出了显示面板装置的平面形状的概要。在显示面板装置5的前面薄板6中，在正面部分6A的四角形成有易使正面部分6A折弯的切口61。此外，沿着正面部分6A的边缘形成有用于固定正面部分6A的多个孔6Ah。
(第三实施例)
图12示出了显示装置的结构的第三实施例。显示装置300的结构与上述显示装置200大致相同。显示装置300的特点是装饰罩301前表面的内边缘靠近屏幕区域，并在装饰罩301和前面薄板6之间配置了吸音材料351、352。通过事先在装饰罩301上粘合吸音材料351、352，并将装饰罩301罩在显示面板装置5上，从而将吸音材料351、352顶到前面薄板6上。由于吸音材料351、352是柔软的海绵，所以不会向等离子体显示面板2施加过大的力。由于由等离子体显示面板2的振动带来的听得见的声音噪声(称为异常噪声)在等离子体显示面板2的周边部分很大，所以通过配置吸音材料351、352，可大幅减少噪声。在以往的将板状滤波器配置在等离子体显示面板的前方的构造中，虽然异常噪声被板状滤波器屏蔽，但存在被板状滤波器反射后从背面转向前方的声音的传播。与此相对，由于在显示装置300中异常噪声几乎被完全吸收，所以可获得安静的显示环境。由于等离子体显示面板2所发出的声音沿着粘贴在等离子体显示面板2上的反面部分6B传播，所以最好与反面部分6B重叠地配置吸音材料351、352。
(第四实施例)
图13示出了显示装置的结构的第四实施例。显示装置400的结构与上述显示装置300大致相同。显示装置400的特征是导电性壳体402由作为其前部分的框架形状的结构体402A和作为其后部分的箱体形状的结构体402B构成。结构体402A通过绝缘隔离物403、404被固定在底板105上，前面薄板6的边缘部分通过紧固部件203被固定在所述结构体402A上。在由显示面板装置5、底板105以及结构体402A构成一体而成的面板模块上安装了结构体402B和装饰罩301。在安装结构体402B的时候使用用于使结构体402A和结构体402B可靠地导电连接的连接部件405、406。
在第四实施例中，能够在相同概念之下对面板模块的构件进行最优设计，从而可谋求面板模块的廉价化。此外，在设备厂和组装厂来完成显示装置400的制造方式中，既可以将包含电源的电气电路的整体或者一部分并入面板模块中，也可以由组装厂将电气电路的整体或者一部分与装饰罩301一并安装到面板模块上。
根据上述的第一实施例、第二实施例、第三实施例、以及第四实施例，在电磁波屏蔽层320的导电层322中，由于使光透过的导电性网孔322A和将其包围的环形导电体322B形成为一体，所以与在编织导体纤维而成的网孔的周围粘贴导电性胶带的结构相比，可降低显示面板装置1、5的价格。
根据上述的第一实施例、第二实施例、第三实施例、以及第四实施例，由于前面薄板3、6中的正面部分3A、6A的边缘相对反面部分3B、6B突出1cm以上，所以可将该突出部分用作剥离时的夹持端头。即，从等离子体显示面板2剥下前面薄板3、6的操作变得容易，从而无需在剥离操作的机械化上花费太多的费用。
以上的实施方式还包括下面的变形例。
作为具有透光性和导电性的电磁波屏蔽层320，可通过装入多层银薄膜来代替网孔。由于多层银薄膜具有红外线屏蔽功能，所以在形成光学薄膜层310时不需要红外线吸收色素。关于色素层313，可采用由包含不同色素的多个层构成的多层结构，以代替单层结构。
可使前面薄板3、6的最背面为具有自吸附作用的吸附面。例如，在形成冲击吸收层351之后，在冲击吸收层351的表面形成由硅材料形成的膜。由此，前面薄板3、6和等离子体显示面板2之间的剥离和粘贴无论重复多少次都可以。这可以降低制造显示面板装置时的损失，并且还可对安装到显示装置之后的阶段中的维修作出贡献。这是由于受伤时能够简单地更换前面薄板的缘故。也可以考虑仅将防反射膜312作为自吸附的薄板吸附在前面薄板3、6的剩余的部分。此时，可以在与将前面薄板3的剩余部分粘贴到等离子体显示面板2上的工序不同的工序粘贴防反射膜312，也可以与电磁波屏蔽层320大小不同。关于吸附强度，最好是仅通过在垂直方向上用力拉就可以剥离，吸附力最好是4N/25mm以下(当剥离速度为50mm/分的时候)。
代替硅材料，使用与冲击吸收层351的材料类似的丙烯酸薄膜也能够获得相同的效果。
此外，根据需要，在粘贴前面薄板3、6的时候，事先进行以水或者空气的喷射为代表的洗净处理，并且在重新使用剥离的前面薄板时也对其吸附面进行洗净处理。
适当地设计等离子体显示面板2的红色荧光体(例如(Y、Gd、Eu)PVO4)和放电气体(Xe分压为20Torr以上的、例如气体压力为500Torr且Xe为5％以上的Ne-Xe气体)以降低橙色的发光量，这是很有用的。如果不需要用来有选择地吸收橙色光的吸收波长带窄的光学滤波器，则可进一步实现前面薄板3的廉价化。
导电性外壳102、202、402的材质不限于金属板，只要是在表层或内部等至少一部分具有导电性的适于电磁波屏蔽的即可，例如涂有导电性物质的树脂，或者粘有金属箔或金属纤维的树脂等。在第四实施例的导电性外壳402中，结构体402A和结构体402B的材质无需相同。
在以上的说明中例示了等离子体显示面板，但本发明也可以适用于构成屏幕的设备不限于等离子体显示面板的装置，即由包括EL(electroluminescence，电致发光)、FED(Field Emission Display，场致发射显示器)、液晶在内的其他的显示面板构成屏幕的装置，特别适用于需要屏蔽电磁波的装置。
工业实用性
本发明对具有前面薄板的显示面板的廉价化很有用，该显示面板可为提供具有大型屏幕且重量轻的显示装置做出贡献。