JP2004240239A

JP2004240239A - 表示装置およびその製造方法

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Publication number: JP2004240239A
Application number: JP2003030341A
Authority: JP
Inventors: Kiyohiro Kimura; 清広木村; Tetsuro Ochi; 鉄朗越智; Yoshinari Kawashima; 良成川島; Yoshihiro Yamaguchi; 喜弘山口; Michihiko Owa; 道彦大輪
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-02-07
Filing date: 2003-02-07
Publication date: 2004-08-26

Abstract

【課題】金属部材に樹脂部材を介して表示部材を取り付ける表示装置において、金属部材の補強強度向上および製造の簡素化を図ること。
【解決手段】本発明は、表示部材である表示パネル３が金属部材である金属フレーム１と樹脂部材である樹脂フレーム２とからなる支持体を介して取り付けられる表示装置において、この金属フレーム１と樹脂フレーム２とが一体的に構成されているものである。また、金型のキャビティ内に金属フレーム１を配置し、キャビティ内の金属フレーム１と他の金型との隙間に樹脂を注入して金属フレーム１と樹脂による樹脂フレーム２とを一体的に接続し、この樹脂フレーム２を介して金属フレーム１に表示パネル３を取り付ける表示装置の製造方法でもある。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パネル型の表示部材が金属部材と樹脂部材とからなる支持体を介して取り付けられる表示装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶パネルを用いた表示装置では、液晶を封入した板状の表示部材を金属フレームに固定し、金属フレームと表示部材との間にランプや拡散板等を組み込むことでモジュール化を図っている。また、表示装置の軽量化、形状設計の自由度等を図る観点から金属フレームの代わりに樹脂フレームを用いることも行われている。また、樹脂フレームのみでは機械的強度が弱く、落下、振動等の衝撃を受けた際に破損等を起こすことがあるため、金属フレームと樹脂フレームとを組み合わせた筐体も考えられている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【０００３】
この技術では、枠状の樹脂フレームを液晶パネルの周縁に合わせて取り付けた状態でその樹脂フレームを金属フレームに固定するようにしている。このように金属フレームと液晶パネルとの間に樹脂フレームを介在させることで、金属フレームから直接液晶パネルへ振動が伝わらず、また、樹脂フレームの設計変更によって異なる液晶パネルでも同じ金属フレームに取り付けることができるようになる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２５８７５６号公報
【特許文献２】
特開２００２−３１１４１７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような金属フレームと樹脂フレームとを組み合わせて表示部材を取り付ける表示装置には次のような問題がある。すなわち、金属フレームに樹脂フレームを固定する際、接着剤や両面テープを用いるため、金属フレームに樹脂フレームを取り付けるための工程が必要になり、作業効率の悪化を招いている。また、金属フレームに対する樹脂フレームの寸法公差が表示部材を取り付ける際の位置合わせ精度に大きく影響し、樹脂フレームの製造（金型精度等）が非常に厳しいという問題が生じる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明はこのような課題を解決するために成されたものである。すなわち、本発明は、パネル型の表示部材が金属部材と樹脂部材とからなる支持体を介して取り付けられる表示装置において、この金属部材と樹脂部材とが一体的に構成されているものである。また、一方の金型のキャビティ内に金属部材を配置し、キャビティ内の金属部材と他方の金型との隙間に樹脂を注入して金属部材と樹脂による樹脂部材とを一体的に接続し、この樹脂部材を介して金属部材に表示部材を取り付ける表示装置の製造方法でもある。
【０００７】
このような本発明では、金属部材と樹脂部材とを一体的に構成しているため、金属部材と樹脂部材とを別途組み付ける作業が不要となる。また、金属部材と樹脂部材とが直接接触しているため、間に接着剤や両面テープが不要となり、機械的な接続強度で金属部材の補強を行うことができる。また、金型による金属部材と樹脂部材との一体成型によって金属部材と樹脂部材との間の寸法公差をほぼ零にすることができ、表示部材の取り付け精度を向上できるようになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づき説明する。図１は、本実施形態に係る表示装置を説明する模式図で、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）はフレーム部の分解斜視図である。すなわち、この表示装置は、金属部材である金属フレーム１に、樹脂部材である樹脂フレーム２を介して表示部材である表示パネル３が取り付けられた構成であり、表示パネル３としては例えば液晶パネルが用いられる。
【０００９】
特に、本実施形態の表示装置では、金属フレーム１と樹脂フレーム２とから成る支持体が一体的に構成されている点に特徴がある。つまり、金属フレーム１と樹脂フレーム２とが接着剤や両面テープを介在させず直接接触しており、これらの間の寸法公差が実質的に零となっている。金属フレーム１と樹脂フレーム２とを一体的に構成するには、後述の製造方法によって一体成型（アウトサート成型）を行うようにすればよい。
【００１０】
金属フレーム１と樹脂フレーム２とが一体的に構成されていることで、両者間を接着剤や両面テープによって接続するより機械的な密着性が高まり、樹脂フレーム２に金属フレーム１による補強強度を高めることが可能となる。また、金属フレーム１と樹脂フレーム２との一体的な構成によって両者を別個に製造して組み付ける手間が省け、製造工程を簡素化できるようになる。
【００１１】
図２は、本実施形態に係る表示装置を説明する模式断面図で、（ａ）は全体断面図、（ｂ）は部分断面図である。樹脂フレーム２は、金属フレーム１の内側における底面１ａとこれを囲む立辺１ｂの表示パネル３が取り付けられる側（立辺１ｂの内側）の偶部に密着した状態で取り付けられている。
【００１２】
樹脂フレーム２の内側となる金属フレーム１の底面１ａ上にはライトガイド４が光学シート５ａ、５ｂに挟まれた状態で配置されており、その上に表示パネル３が配置されている。表示パネル３は樹脂フレーム２の段差部２ａに合わせて配置され、これによって金属フレーム１と表示パネル３との位置合わせが成される。
【００１３】
先に説明したように、金属フレーム１と樹脂フレーム２とは一体的に構成されているため、樹脂フレーム２と金属フレーム１との間の寸法公差が実質的に零となっており、樹脂フレーム２の段差部２ａの位置は金属フレーム１を基準として正確に配置されることになる。したがって、樹脂フレーム２の段差部２ａに合わせて表示パネル３を配置することで、表示パネル３を金属フレーム１に対して正確に位置合わせできることになる。
【００１４】
また、樹脂フレーム２と金属フレーム１とが直接接触しているため、樹脂フレーム２と金属フレーム１の底面１ａとの間も隙間なくできている。これにより、光学シート５ａが樹脂フレーム２と金属フレーム１との間に潜り込む不具合がなくなり、光学的特性の劣化を防止できる。また、非常に薄い光学シート５ａを用いても上記潜り込みの不具合を発生させずに済むようになる。
【００１５】
次に、図３〜図４の模式断面図を用いて本実施形態に係る表示装置の製造方法を説明する。先ず、図３（ａ）に示すように、予め金属プレート（例えば、ステンレス）を加工して成る金属フレーム１を金型１０のキャビティ１０ａ内に配置する。
【００１６】
次いで、図３（ｂ）に示すように、金型１０のキャビティ１０ａに合わせて中子２１を有する金型２０を重ね合わせる。金型２０を金型１０に重ね合わせると、図３（ｃ）に示すように、キャビティ１０内に配置された金属フレーム１の立辺１ｂと金型２０の中子２１との間に空間Ｓが形成される。
【００１７】
その後、図４（ａ）に示すように、空間Ｓに溶融した樹脂Ｊを注入する。樹脂Ｊとしては、例えばポリカーボネートＡＢＳ（ａｃｒｙｌｏｎｉｔｏｒｉｌｅｂｕｔａｄｉｅｎｅｓｔｙｒｅｎｅ）樹脂を用いる。空間Ｓの全てに樹脂Ｊを注入した後は、樹脂Ｊを硬化させる。これにより、図４（ｂ）に示すような樹脂フレーム２が金属フレーム１の内側に一体的に密着した状態で構成される。
【００１８】
そして、図４（ｃ）に示すように、金型１０から金属フレーム１を取り外す。これにより、金属フレーム１に樹脂フレーム２が直接密着したフレーム部を形成できるようになる。その後は、樹脂フレーム２の内側に光学シート５ａ（図２参照）を敷いてライトガイド４（図２参照）を載置し、さらに光学シート５ｂ（図２参照）を敷いて、樹脂フレーム２の段差部２ａ（図２参照）に表示パネル３（図２参照）を取り付ける。これによって、表示装置が完成される。
【００１９】
上記のような製造方法によって金属フレーム１と樹脂フレーム２とが一体的に形成され、間の寸法公差をほぼ零にすることができる。したがって、これらを別体で形成したあとで組み付ける場合に比べ、工程数を減らすことができるとともに組み付けの手間（接着剤塗布や両面テープ貼着）を大幅に軽減できるようになる。
【００２０】
特に、金属フレームと樹脂フレームとを別体で成型する場合には、これらの寸法公差を厳密に設定する必要があり、製造上の余裕度や金型精度を十分に高める必要があるが、このような一体成型によって両者間の寸法精度を考慮せずに製造でき、設計の柔軟性を高めることが可能となる。
【００２１】
また、同じ金属フレーム１を用いてサイズの異なる表示パネル３を組み付ける場合でも、樹脂フレーム２の形状を決める金型２０の中子２１の大きさを変えるだけで対処でき、設計自由度を高めることが可能となる。
【００２２】
なお、図３〜図４に示す製造方法では、金型１０、２０を重ね合わせてキャビティ１０ａ内に空間Ｓを構成した後に樹脂Ｊを注入したが、予めキャビティ１０ａ内に溶融した樹脂Ｊを必要量入れておき、その後で金型２０を金型１０に重ね合わせて中子２１によって樹脂Ｊを空間Ｓに押し出すようにして成型してもよい。
【００２３】
また、金属フレーム１に対して樹脂フレーム２が密着した状態で取り付けられているが、樹脂フレーム２が接触する金属フレーム１の部分（樹脂フレームが接触する面の全てもしくは一部）の凹凸を接触しない部分の凹凸に比べて粗く設けておいてもよい。このように樹脂フレーム２の接触部分の凹凸を粗くすることで溶融した樹脂Ｊの接触面積を大きくでき、樹脂フレーム２の密着力を更に高めることが可能となる。
【００２４】
次に、本実施形態に係る表示装置のフレーム部の他の例を図５の模式断面図に基づき説明する。図５（ａ）に示す例は、金属フレーム１の立辺１ｂの内側から外側にかけて樹脂フレーム２が回り込むよう設けられているものである。このような樹脂フレーム２を形成するには、先に説明した製造方法（図３〜図４参照）の金型１０、２０におけるキャビティ１０ａおよび中子２１の設計によって、空間Ｓを上記樹脂フレーム２の形に対応させればよい。
【００２５】
樹脂フレーム２が金属フレーム１の立辺１ｂの内側外側を囲む状態で形成されることで樹脂フレーム２の密着性をより高めることができるとともに、樹脂フレーム２による金属フレーム１の機械的強度の増強を図ることが可能となる。
【００２６】
図５（ｂ）に示す例は、板体から成る金属フレーム１を用いるものであり、この金属フレーム１の周縁付近に樹脂フレーム２が枠状に設けられている。この樹脂フレーム２を形成する場合も先と同様に金型１０、２０の設計変更によって対応できる。樹脂フレーム２が金属フレーム１に一体的に密着しているため、金属フレーム１が板体であっても樹脂フレーム２によって十分な強度を得ることが可能となる。これによって金属フレーム１の製造工程を簡素化でき、また立辺が不要な分、軽量化を図ることが可能となる。
【００２７】
図５（ｃ）に示す例は、先と同様に板体から成る金属フレーム１を用いるものであり、この金属フレーム１の周縁部を囲む様に（周縁部の表から裏にかけて回り込む状態で）樹脂フレーム２が枠状に設けられている。この樹脂フレーム２を形成する場合も先と同様に金型１０、２０の設計変更によって対応できる。樹脂フレーム２が金属フレーム１の周縁を囲むよう枠状に設けられているため、樹脂フレーム２の密着性をより高めることができるとともに、板体の金属フレーム１を樹脂フレーム２によって十分に補助できる。これによって金属フレーム１の製造工程を簡素化でき、また立辺が不要な分、軽量化を図ることが可能となる。
【００２８】
また、上記説明した金属フレーム１と樹脂フレーム２との一体成型において、樹脂フレーム２の更なる密着強度と機械的補強強度を高める例を図６に示す。図６は、金属フレーム１と樹脂フレーム２との密着部分を示す一部拡大断面図である。この例では、金属フレーム１の底面１ａに穴ｈが設けられており、この穴ｈに樹脂フレーム２の凸部ｐが嵌合した状態となっている。しかも、穴ｈの樹脂フレーム２が配置される側の開口ｄ１より反対側の開口ｄ２の方を広くしてもよい。
【００２９】
このような構造によって、凸部ｐは穴ｈから抜けることがなく、樹脂フレーム２を金属フレーム１に強固に接続できる。これにより、樹脂フレーム２による金属フレーム１の機械的補強強度を格段に増加させることができる。
【００３０】
このような凸部ｐおよび穴ｈの構造は上記説明した全ての例に適用可能である。また、この構造を実現するには、予め金属フレーム１に穴ｈを設けておき、金型１０、２０を用いた樹脂フレーム２の成型時にこの穴ｈにも樹脂Ｊを注入すればよい。しかも、樹脂Ｊの注入を行う金型１０のゲート（樹脂流入口）を穴ｈの位置にすればゲート痕を穴ｈに隠すことが可能となる。
【００３１】
なお、穴ｈおよび凸部ｐの形状は、図６に示すようなテーパ形状以外にも単純な円筒形や段差を持った円筒形、四角柱、三角柱等どのようなものであってもよい。また、穴ｈおよび凸部ｐの位置は、金属フレーム１の底面１ａ以外にも立辺１ｂに設けても、また底面１ａと立辺１ｂの両方に設けてもよい。両方に設けることで樹脂フレーム２の更なる密着強度を得ることが可能となる。
【００３２】
特に、このような穴ｈおよび凸部ｐによる嵌合は、図５（ｂ）に示す例において効果的である。つまり、樹脂フレーム２と金属フレーム１との接触面積が少ない形態では穴ｈと凸部ｐとの嵌合による接合強度で接触面積の少なさを補うことが可能となる。
【００３３】
また、図５（ａ）、（ｃ）に示す例のように樹脂フレーム２が金属フレーム１の端部を囲む形態で上記の穴ｈを設ける場合、穴ｈを介して樹脂フレーム２の内外が連通することになり、より機械的強度を増加させることが可能となる。
【００３４】
なお、上記説明した実施形態では、樹脂フレーム２が枠状に形成されている例を示したが、樹脂フレーム２が分割されていてもよい。つまり、例えば、樹脂フレーム２の一部に切り欠きや切断部があっても、また表示パネル３の偶部や辺に対応した位置だけに設けられていてもよい。
【００３５】
また、樹脂フレーム２と金属フレーム１との間に一部浮いている部分（例えば、樹脂フレーム２と金属フレーム１の底面１ａとの間に一部浮いている部分）や接触していない部分（例えば、樹脂フレームと金属フレーム１の立辺１ｂとの間に一部接触していない部分）があってもよい。また、上記実施形態では、主として液晶パネルから成る表示パネル３を用いる例を説明したが、本発明はこれに限定されず液晶パネル以外の表示パネル（有機ＥＬパネル等）であっても適用可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば次のような効果がある。すなわち、金属部材に樹脂部材を介して表示部材を取り付ける表示装置において、金属部材と樹脂部材とを一体的に構成したことから、これらを組み合わせた際の機械的強度を向上できるとともに、一体成型によって製造コストを大幅に低減させることが可能となる。これにより、信頼性の高い表示装置を安価に提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る表示装置を説明する模式図である。
【図２】本実施形態に係る表示装置を説明する模式断面図である。
【図３】本実施形態に係る表示装置の製造方法を説明する模式断面図（その１）である。
【図４】本実施形態に係る表示装置の製造方法を説明する模式断面図（その２）である。
【図５】本実施形態の他の例を説明する模式断面図である。
【図６】金属フレームと樹脂フレームとの密着部分を示す一部拡大断面図である。
【符号の説明】
１…金属フレーム、１ａ…底面、１ｂ…立辺、２…樹脂フレーム、２ａ…段差部、３…表示パネル、１０…金型、２０…金型、２１…中子、ｈ…穴、ｐ…凸部

Claims

表示部材が金属部材と樹脂部材とからなる支持体を介して取り付けられる表示装置において、
前記金属部材と前記樹脂部材とが一体的に構成されている
ことを特徴とする表示装置。
前記金属部材と前記樹脂部材とが直接接触している
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記金属部材と前記樹脂部材との間の寸法公差が実質的に零である
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記金属部材には穴が設けられており、前記穴に前記樹脂部材の凸部が嵌合している
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記金属部材に設けられる穴は前記樹脂部材が配置される側の開口より反対側の開口の方が広くなっている
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記金属部材の周縁には立辺が設けられており、前記立辺の前記表示部材が取り付けられる側（以下、「立辺の内側」と呼ぶ。）に沿って前記樹脂部材が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記金属部材の周縁には立辺が設けられており、その立辺の内側から外側にかけて前記樹脂部材が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記金属部材は板体であり、その板体の周縁付近には前記樹脂部材が枠状に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記金属部材は板体であり、前記板体の周縁部を囲む様に前記樹脂部材が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記金属部材の前記樹脂部材が接触する部分には、接触しない部分に比べて粗い凹凸が設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
前記樹脂部材は分割された状態で設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
金型のキャビティ内に金属部材を配置する工程と、
前記金型のキャビティに配置された前記金属部材との間に隙間を設けた状態で他の金型を前記金型へ合わせる工程と、
前記金型のキャビティ内に設けられた前記金属部材との隙間に樹脂を注入し、前記金属部材と前記樹脂による樹脂部材とを一体的に接続する工程と、
前記金属部材に前記樹脂部材を介して表示部材を取り付ける工程と
を備えることを特徴とする表示装置の製造方法。
前記金型のキャビティ内に設けられた前記金属部材との隙間に前記樹脂を注入するには、前記金属部材に設けられた穴から注入する
ことを特徴とする請求項１２に記載の表示装置の製造方法。
金型のキャビティ内に金属部材を配置する工程と、
前記金型のキャビティ内に樹脂を注入する工程と、
前記金型のキャビティ内に他の金型の中子を配置して、前記金属部材と前記中子との間の隙間に前記樹脂を押し込み、前記金属部材と前記樹脂による樹脂部材とを一体的に接続する工程と、
前記金属部材に前記樹脂部材を介して表示部材を取り付ける工程と
を備えることを特徴とする表示装置の製造方法。