JP2006221576A

JP2006221576A - 表示装置及び携帯情報処理装置

Info

Publication number: JP2006221576A
Application number: JP2005036886A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Takahashi; 浩之高橋
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2005-02-14
Filing date: 2005-02-14
Publication date: 2006-08-24
Also published as: CN100476688C; CN1821927A; US20060181843A1; US7420798B2

Abstract

【課題】衝撃が加わった際の破損を防止し得る表示装置１３及び携帯情報処理装置１０を提供する。
【解決手段】表示パネル１６と、表示パネル１６の少なくとも裏面を覆う筐体１７と、筐体１７に連結されると共に表示パネル１６の前面に設けられ、表示パネル１６を支持する前面パネル２１とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、表示装置及び携帯情報処理装置に関し、例えば折り畳み式の携帯情報処理装置及びその表示装置に関する。

従来、例えばノートブック型のコンピュータ（携帯情報処理装置）においては、小型、軽量化されてユーザーが容易に持ち運ぶことができるようになされている。この種の携帯情報処理装置においては、例えば持ち運び中に落下させる可能性があり、携帯情報処理装置を構成する部品のうち、特に重量が重い液晶表示装置は、破損し易い部品のひとつとなっている。このため落下させた場合においても、表示装置が破損し難い、耐落下衝撃性に優れた携帯情報処理装置が求められている。

従来の携帯情報処理装置における表示装置においては、例えば、筐体に対して、金属板をＵ字形状に折り曲げることによって形成された弾性構造体を挟んで液晶表示パネルが固定されている。筐体と弾性構造体とは、ねじによって締結され、また弾性構造体と液晶表示パネルとはねじによって締結されている。

筐体に固定された液晶表示パネルの前面の周囲には、マスクと呼ばれる遮蔽板が設けられ、液晶表示パネルと筐体との締結部分及び液晶表示パネルの表示領域外を覆うようになされている。

筐体は、表示装置の外装面をなすものであり、液晶表示パネルは、弾性構造体を介してこの筐体に締結されている。外装面をなす筐体には、表示装置を落下させた場合等において直接衝撃が加わる。従ってこの筐体に弾性構造体を介して液晶表示パネルが締結された構成においては、筐体に直接加わった衝撃荷重が十分に減衰することなく筐体から弾性構造体を介して液晶表示パネルに伝わる。このような構成の表示装置においては、筐体から伝わった衝撃荷重によって、液晶表示パネルの締結部近傍に局所的な負荷の集中が生じ、液晶表示パネルと弾性構造体との締結部付近から液晶表示パネルが破損し易くなる。

一方、筐体と液晶表示パネルとの間に、液晶表示パネルの周囲を取り囲むようにゴム等を挟む構成の表示装置も考えられている。この表示装置においても、液晶表示パネルの前面の周囲には、マスクと呼ばれる遮蔽板が設けられ、液晶表示パネルの表示領域外を覆うようになされている。

このような構成の表示装置においては、筐体と液晶表示パネルとの間に金属板を折り曲げてなる弾性構造体を介挿して締結した構成の表示装置に比べて、液晶表示パネルに局所的な負荷の集中が生じないことにより、耐衝撃性が向上すると考えられる。

しかしながら衝撃を直接受ける外装面を構成する筐体によって液晶表示パネルを支持した構成においては、筐体と液晶表示パネルとの間の荷重伝達経路にゴム等を追加しただけでは、例えば使用者が立った状態において表示装置を有する携帯情報処理装置を抱えた高さから落下させると、液晶表示パネルが破損することがある。

このように液晶表示パネルの周囲をゴム等によって覆うだけでは、落下衝撃時の衝撃荷重を十分に緩和することが困難であり、液晶表示パネルに過大な力が加わることを避け得なかった。

この点に関して、例えば特許文献１には、大きな衝撃荷重を塑性変形により吸収し得る緩衝材を用いた電子機器が提案されている。この緩衝材を用いれば、表示装置を備えた携帯情報処理装置を落下させた場合においても、液晶表示パネルが破損することを防止することができると考えられる。

しかしながら、特許文献１に開示されている緩衝材は、その緩衝材が塑性変形及び破壊することによって衝撃を吸収するようになされていることにより、一旦衝撃を受けた表示装置を引き続き使用するためには、緩衝材を交換する必要があり、煩雑な交換作業を回避し得なかった。
特開２００１−３４５５６５号公報

このように、従来の表示装置においては、表示装置を落下させた場合に、その外装面をなす筐体に加わった衝撃荷重により液晶表示パネルが破損することを避け得なかった。

このような技術的課題を解決するためになされた本発明の目的は、衝撃が加わった際の破損を防止し得る表示装置及び携帯情報処理装置を提供することである。

本発明の実施の形態に係る特徴は、表示装置において、表示パネルと、表示パネルの少なくとも裏面を覆う、表示パネルと接触しない筐体と、筐体に連結されると共に表示パネルの前面に設けられ、表示パネルを支持する前面パネルとを備えることである。

また本発明の実施の形態に係る特徴は、携帯情報処理装置において、一の面にキーボードが配置される本体部と、本体部に対して開閉自在に支持され、閉じた際に本体部のキーボードが配置される面と対向する面に表示パネルを有する表示部と、表示パネルの少なくとも裏面を覆う、表示パネルと接触しない筐体と、筐体に連結されると共に表示パネルの前面に設けられ、表示パネルを支持する前面パネルとを備えることである。

本発明によれば、衝撃が加わった際の破損を防止し得る表示装置及び携帯情報処理装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。以下の図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付し、重複する記載は省略する。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る携帯情報処理装置１０は、図１に示すように、一方の面にキーボード１１が設けられた機器本体１２と、この機器本体１２に開閉自在に連結される表示部１３とを備えている。

機器本体１２においては、筐体１５の内部にＣＰＵ（中央処理ユニット）及びメモリ等が実装されたマザーボード、ハードディスク装置（ＨＤＤ）等が設けられている。また表示部１３においては、液晶表示パネル１６の裏面側及びパネル周縁部が金属材または樹脂材で形成される筐体１７によって覆われている。

機器本体１２と表示部１３とはそれぞれの一側縁部において開閉自在に連結されており、図２に示すように、キーボード１１が設けられた面と液晶パネル１６が設けられた面とが向き合って閉じた状態と、図１に示すように、キーボード１１が設けられた面と液晶表示パネル１６が設けられた面とが略同一方向に向いた状態（開いた状態）とに遷移させることができる。

図３に示すように、表示部１３においては、一方の面を開口とする直方体形状の筐体１７の該開口を覆う位置に液晶表示パネル１６が支持されている。この液晶表示パネル１６は、通常の状態においては筐体１７と直接接触しないように、金属材または樹脂材で形成されるマスク２１（前面パネル）及びマスク２１よりも弾性係数の小さなゴム等の緩衝材２２を介して筐体１７に支持されている。マスク２１および筐体１７の材質としては、例えば、アルミニウム合金やマグネシウム合金等の金属材、またはポリカーボネイト系等の樹脂材を用いることができ、緩衝材２２の材質としては、ゴム、ゲル材エラストマー、またはウレタンフォームの中で特にマスク２１や筐体１７よりも弾性係数の小さな軟質ウレタンフォーム等を用いることができる。

マスク２１は、液晶表示パネル１６の表示領域の外側を覆う大きさの枠形状でなり、その周縁部が筐体１７の周側面の端部に当接するように該筐体１７にねじ２３によって締結されている。

図４に示すように、マスク２１には、一定間隔でリブ２１ａが設けられており、このリブ２１ａの内側面によって緩衝材２２を介して液晶表示パネル１６の周側面を一定間隔で保持するようになされている。また両端が屈曲した長方形状の板材でなる支持部材２４によってリブ２１ａ、緩衝材２２及び液晶表示パネル１６を支持するようになされている。支持部材２４は、両面テープまたは接着剤によってリブ２１ａに固定される。

これにより、図５に示すように、液晶表示パネル１６は、その周側面が一定間隔でマスク２１のリブ２１ａに緩衝材２２を介して支持される。このようにマスク２１のリブ２１ａ及び緩衝材２２を介して液晶表示パネル１６が支持された表示装置１３においては、筐体１７と液晶表示パネル１６との間にマスク２１及び緩衝材２２が介在することにより、筐体１７に加わった衝撃が液晶表示パネル１６に直接伝わらないようになされている。

すなわち、図６に示すように、携帯情報処理装置１０を落下させた場合に液晶表示パネル１６に加わる力Ｆ_ＭＡＸは、１自由度系の振動に置き換えて運動方程式を解くと、液晶表示パネル１６の質量をｍ、重力加速度をｇ、落下高さをｈ、ばね定数をｋ、減衰定数をｃ、減衰比をξとして、次式

によって求めることができる。但し、筐体１７の質量と反発係数は無視している。

この式から明らかなように、液晶表示パネル１６に加わる力を低減させるためには、筐体１７と液晶表示パネル１６との間のばね定数ｋを小さくするか、または減衰定数ｃを大きくする必要がある。この実施の形態においては、筐体１７と液晶表示パネル１６との間に、マスク２１及びマスク２１よりも弾性係数の小さな弾性体である緩衝材２２を荷重伝達経路の構成要素として介在させると共に、このマスク２１及び緩衝材２２を荷重伝達経路中のばねとして構成することにより、筐体１７と液晶表示パネル１６との間のばね定数ｋを小さくする。すなわち、荷重伝達経路を、筐体１７、マスク２１、緩衝材２２、液晶表示パネル１６とし、マスク２１および緩衝材２２をばねとして介在させることにより、ばね定数ｋを一段と小さくすることができる。例えば、マスク２１および緩衝材２２のばね定数が同等であれば、荷重伝達経路全体のばね定数を半減させることができる。

この実施の形態の表示装置１３において、マスク２１は、金属材または樹脂材で形成されるが、例えば、アルミ合金のヤング率が７００００ＭＰａであるのに対して、ポリカーボネート系の樹脂材のヤング率は３０００ＭＰａであることにより、マスク２１のばね定数を下げるためには、好ましくは樹脂材を用いる。

また液晶表示パネル１６とマスク２１との固定方法としては、リブ２１ａと支持部材２４の屈曲部２４ａとを両面に接着剤が塗られたテープまたは接着剤を用いる。これにより、例えばねじ等で締結する場合に比べて、衝撃が加わった際に固定部分に生じる変形の拘束を抑制することができ、ばね定数が大きくなることを回避することができる。

また図５に示すように、本実施の形態の表示装置１３においては、液晶表示パネル１６の周囲にマスク２１のリブ２１を離散的に配置している。これにより、例えば液晶表示パネル１６の周縁部全体に亘ってリブ２１を設ける場合に比べて、衝撃が加わった際に固定部分に生じる変形の拘束を抑制することができ、ばね定数が大きくなることを回避することができる。

また、マスク２１にリブ２１ａを形成して、このリブ２１ａによって液晶表示パネル１６の周縁壁を支持することにより、マスク２１と液晶表示パネル１６との位置関係がずれることを防止することができる。

また、表示装置１３においては、緩衝材２２を液晶表示パネル１６の周縁部に沿って離散的に配置していることにより、液晶表示パネル１６とマスク２１との嵌め合わせを容易に行うことができる。

以上説明した表示部１３を有する携帯情報処理装置１０においては、図１に示したように、機器本体１２および表示部１３を開くことにより、キーボード１１および液晶表示パネル１６を露出させて使用することができる。

そして、持ち運ぶ際には、図２に示したように、機器本体１２および表示部１３を閉じる。このように機器本体１２および表示部１３が閉じられた状態においては、液晶表示パネル１６が機器本体１２のキーボード１１に対向し、液晶表示パネル１６の裏面および周縁部を覆う筐体１７が外装面を形成するのに対して、液晶表示パネル１６を支持するマスク２１が設けられる前面側は外装面を形成しない状態となる。すなわち、表示部１３を閉じた状態においては、携帯情報処理装置１０を落下させる等して外部から衝撃が加わった場合に、筐体１７が外部から直接衝撃を受けるのに対して、マスク２１は直接衝撃を受けない。液晶表示パネル１６は、この直接衝撃を受けないマスク２１に支持されていることにより、携帯情報処理装置１０を落下させる等した場合、衝撃荷重は、筐体１７、マスク２１、緩衝材２２を荷重伝達経路として液晶表示パネル１６に伝わる。この荷重伝達経路において、マスク２１および緩衝材２２がばね系として介在していることにより、外部から筐体１７に加わった衝撃荷重は、この荷重伝達経路において十分に減衰することになる。

かくして本実施の形態の携帯情報処理装置１０においては、液晶表示パネル１６の破損を防止し得る。

また、マスク２１および緩衝材２２の弾性を利用して荷重伝達経路のばね定数ｋを一段と小さくするようにしたことにより、緩衝材の塑性変形を利用した従来の構成に比べて、一旦衝撃が加わっても部品交換をすることなく継続使用することができる。

また、マスク２１によって液晶表示パネル１６の周縁部を支持することにより、衝撃荷重が加わった場合においても、マスク２１と液晶表示パネル１６との位置関係はずれることがなく、液晶表示パネル１６の表示領域外の部分がマスク２１からずれて露出することを防止することができる。

なお上述の第１の実施の形態においては、支持部材２４の屈曲部とマスク２１のリブ２１ａとを接着により固定する場合について述べたが、これに代えて、例えば図７に示すように、リブ２１に突起部２１ｂを設けると共に、支持部材２４に切り込み２４ｂを形成し、これらを嵌め合わせるようにしてもよい。このようにすれば、接着材を用いることなく支持部材２４をリブ２１に固定することができ、その分、組み立て工程を簡略にすることができる。

また上述の第１の実施の形態においては、緩衝材２２として、マスク２１よりも弾性係数の小さな材料（ゴム等）を用いる場合について述べたが、これに限らず、マスク２１と同等の弾性係数でなる材料（樹脂材または金属材等）、または筐体１７の弾性係数と同等若しくはそれ以下の材料によって構成するようにしてもよい。このようにしても、荷重伝達経路の構成要素を増やしてばね定数ｋを小さくすることができる。

また上述の第１の実施の形態においては、マスク２１にリブ２１ａを設けてこのリブ２１ａにより緩衝材２２を介して液晶パネル１６を支持する場合について述べたが、例えば図８に示すように、マスク２６とは別体の金属材、樹脂材またはそれよりも弾性係数の小さな部材でなる支持部材２５を用いて液晶表示パネル１６を支持するようにしてもよい。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態は、液晶表示パネル１６の取り付け部の構成を代えた例を説明するものである。すなわち、図９に示すように、第２の実施の形態に係る携帯情報処理装置１０の表示部１３は、表示部１３の周縁部からの衝撃荷重に対して、圧縮方向に変形するように配置される緩衝材２２に加えて、せん断方向に変形するように配置されるゴム等の緩衝材３２を用いて衝撃荷重伝達系のばね定数を一段と小さくするようになされている。

この実施の形態の表示装置１３において、液晶表示パネル１６の裏面を支持する支持部材３４は、液晶表示パネル１６の表示面に平行な方向に緩衝材支持面３４ａを有する。また、マスク３１（前面パネル）の裏面は、液晶表示パネル１６の表示面に平行な面を構成する。これら緩衝材支持面３４aとマスク３１の裏面との間にマスク３１よりも弾性係数の小さな緩衝剤３２を接着して、マスク３１と支持部材３４とを連結している。これにより、図１０に示すように、表示装置１３の周縁部に対して外部から衝撃荷重ｆが加わった場合には、その衝撃荷重の表示面に平行な方向の成分により、図中、一点鎖線で示すように、緩衝材３２はせん断方向へ弾性変形する。ゴム等でなる緩衝部材３２は、圧縮方向への変形に比べて、せん断方向に大きな変形量が得られ、その分、ばね定数を小さくすることができる。

また、緩衝材２２に加えて緩衝剤３２を設けることで、筐体１７に加わった衝撃荷重は、筐体１７、マスク３１、緩衝材３２、支持部材３４、緩衝材２２の荷重伝達経路を介して液晶表示パネル１６に伝わる。従って緩衝材３２を加えた分、荷重伝達経路のばね定数ｋを一段と小さくすることができる。

なお上述の第２の実施の形態においては、ブロック形状の緩衝材３２を用いたが、これに代えて、例えば図１１に示すように、いわゆる山形防振ゴムとよばれる緩衝材４２を用いるようにしてもよい。この緩衝材４２は、筐体１７および液晶表示パネル１６の周縁壁１６ａ、１７ａに沿った方向に切り欠き部４２ａ、４２ｂ、４２ｃが形成され、せん断方向のばね定数が圧縮方向のばね定数の２０パーセント程度と低い。この緩衝材３２を用いることにより、荷重伝達経路のばね定数ｋを一段と小さくすることができる。

また上述の第２の実施の形態においては、２つの緩衝材２２、３２を用いる場合について述べたが、例えば図１２、図１３に示すように、緩衝材２２を省略するようにしても、せん断方向に変形するように配置された緩衝材３２または４２によって荷重伝達経路のばね定数ｋを実用上十分に低減することができる。

（他の実施の形態）
上述の第１および第２の実施の形態においては、液晶表示パネルを用いる場合について述べたが、これに代えて、ＥＬ素子を用いた表示装置等、表示パネルとしては他の種々のものを適用することができる。

また、機器本体１２と表示部１３とが開閉自在に連結された構成の携帯情報処理装置１０に本発明を適用したが、これに代えて、キーボードおよび表示パネルが１つの筐体に設けられた構成のものに適用することもできる。

また、上述の第１および第２の実施の形態においては、筐体１７の周側面１７ａとマスク２１、３１とが同一外形を形成するようにしたが、これに代えて、マスク２１、３１の外周縁が前面から見て筐体１７の周縁部よりも内側に設けられるようにしてもよい。例えば、図１４に示すように、筐体１７の周縁部において内側に折り返す折り返し部１７ｂを設け、この折り返し部１７ｂの先端部にマスク２１を連結することにより、マスク２１の周縁壁２１ｃが前面から見て筐体１７の周縁壁１７ａよりも内側に設けられるようにする。また、図１５に示すように、筐体１７の折り返し部１７ｂの先端部にマスク３１を連結することにより、マスク３１の周縁壁３１ｃが前面から見て筐体１７の周縁壁１７ａよりも内側に設けられるようにする。このようにすれば、機器本体１２と表示部１３を閉じた状態で持ち運ぶときに、誤って落下させてもマスク２１、３１が直接地面等に接触することがないので、筐体１７の周縁壁に対して直接衝撃荷重が加わる場合においても、この衝撃荷重が直接マスク２１、３１に加わることを回避することができる。

第１の実施の形態に係る携帯情報処理装置を示す斜視図である。図１の携帯情報処理装置の機器本体および表示部を閉じた状態を示す斜視図である。図１の携帯情報処理装置の表示部の構成を示す断面図である。図１の携帯情報処理装置の表示部における液晶表示パネルの取り付け状態を示す斜視図である。図１の携帯情報処理装置の表示部におけるリブおよび緩衝材の配置例を示す平面図である。図１の携帯情報処理装置の表示部における荷重伝達経路の説明に供する略線図である。図１の携帯情報処理装置の表示部における支持部材の他の取り付け方法を示す斜視図である。図１の携帯情報処理装置の表示部における液晶表示パネルの他の支持方法の説明に供する断面図である。第２の実施の形態に係る携帯情報処理装置の表示部における緩衝材の他の配置例を示す斜視図である。図９の緩衝材の配置例における緩衝材の変形状態を示す断面図である。図９の緩衝材の他の実施の形態を示す斜視図である。他の実施の形態に係る液晶表示パネルの取り付け部を示す斜視図である。他の実施の形態に係る液晶表示パネルの取り付け部を示す斜視図である。他の実施の形態に係るマスクの取り付け部を示す斜視図である。他の実施の形態に係るマスクの取り付け部を示す斜視図である。

符号の説明

１０携帯情報処理装置
１１キーボード
１２機器本体
１３表示部
１６液晶表示パネル
１７筐体
２１マスク
２１ａリブ
２１ｃ、３１ｃ周縁壁
２２、３２、４２緩衝材
２３ねじ
２４、２５、３４支持部材

Claims

表示パネルと、
前記表示パネルの少なくとも裏面を覆う、前記表示パネルと接触しない筐体と、
前記筐体に連結されると共に前記表示パネルの前面に設けられ、前記表示パネルを支持する前面パネルと、
を備えることを特徴とする表示装置。
前記前面パネルは、前記表示パネルの表示領域周辺を覆うマスク部材であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記前面パネルの周縁部は、前記前面から見て前記筐体の外形よりも内側に配置されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記前面パネルは、前記筐体を形成する部材よりも弾性係数が小さいことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記前面パネルと前記表示パネルとの間に、前記前面パネルよりも弾性係数の小さい部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
表示パネルと、
前記表示パネルの少なくとも裏面を覆う、前記表示パネルと接触しない筐体と、
前記筐体に連結されると共に前記表示パネルの前面に設けられる前面パネルと、
前記表示パネルの裏面を支持する支持部材と、
前記前面パネルと前記支持部材とを連結する、前記前面パネルおよび前記支持部材よりも弾性係数の小さな部材と、
を備えることを特徴とする表示装置。
一の面にキーボードが配置される本体部と、
前記本体部に対して開閉自在に支持され、閉じた際に前記本体部の前記キーボードが配置される面と対向する面に表示パネルを有する表示部と、
前記表示パネルの少なくとも裏面を覆う、前記表示パネルと接触しない筐体と、
前記筐体に連結されると共に前記表示パネルの前面に設けられ、前記表示パネルを支持する前面パネルと、
を備えることを特徴とする携帯情報処理装置。