JP2009151061A

JP2009151061A - ディスプレイ装置

Info

Publication number: JP2009151061A
Application number: JP2007328431A
Authority: JP
Inventors: Masateru Ueda; 正輝植田; Chiaki Kato; 千昭加藤; Hideaki Kohiki; 英明小日置; Yuji Yamazaki; 雄司山崎
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2007-12-20
Filing date: 2007-12-20
Publication date: 2009-07-09
Anticipated expiration: 2027-12-20
Also published as: JP5347265B2

Abstract

【課題】重量を増加させることなく、剛性を保ちつつ、大型化、薄型化できるようなディスプレイ装置を提供することにある。
【解決手段】液晶パネル、プラズマ発光素子、有機EL素子などを利用したディスプレイ装置であって、ディスプレイ素子、および制御回路が組み込まれてたディスプレイ部と、該ディスプレイ部の外周を囲うように配された骨組みと、該骨組みを背面から覆う外殻とを備える。
【選択図】図１

Description

本技術は、近年急速に薄型化、軽量化が進んでいる液晶テレビ、有機ELテレビなどのディスプレイ装置に関するものである。

近年、液晶パネル、プラズマ発光素子、有機EL素子などを利用したディスプレイ装置の大型化が急速に進展している。同時にディスプレイ装置の意匠性や省スペース化を背景にディスプレイ装置に対するニーズが最近急速に拡大しつつある。このように現在、ディスプレイ装置の大型化と薄型化を両立する技術の開発が強く求められている。

しかし、ディスプレイ装置を大型化、薄型化を進めると、剛性が下がり変形しやすくなるという問題がある。ディスプレイ装置の過度な変形はディスプレイの破損の原因となるので、剛性を維持する必要がある。

従来、大型化を進めるにあたっては、薄型化が過度に要求されていなかったこともあり、補強部材を用いて剛性低下を防止する手法がとられてきた。例えば、液晶ディスプレイの場合、バックライトと呼ばれる部品があり、それを支えるために板金を加工したバックライトシャーシと呼ばれる部品が使用されているが、この厚みを増す、四周を折り曲げて立壁を形成させ、断面二次モーメントを大きくするというような方法がとられることがあった(例えば、特許文献１)。
特開２００７−８６６４８号公報

しかしながら、大型化に加えて、薄型化が求められるようになった現在、バックライトシャーシそのものの薄型化が要求されるようになってきたため、バックライトシャーシの剛性向上だけで、全体の剛性を維持させることが難しくなってきつつある。また補強部材を追加する方法も、薄型化の要求をも満たすような形状にすると剛性を維持する効果が小さくなり、加えて部品点数の増加による自重増加による変形が無視できなくなってくるという課題がある。

本発明の目的は、上記事情に鑑みてなされたもので、重量を増加させることなく、剛性を保ちつつ、大型化、薄型化できるようなディスプレイ装置を提供することにある。

まず本発明者らは、ディスプレイ装置の薄型化と大型化を進めた場合、どのような挙動を示すか、数値解析を用いて検討した。その結果、ディスプレイ装置の厚みがある厚みを下回った場合、急速に剛性が低下することを見出した。そこで本発明者らは、その原因について検討した結果、ディスプレイ装置の厚み方向の変形挙動が大きく変わることがその原因であることを突き止めた。

そこで本発明者らは、ディスプレイ装置の剛性がどのようにして保持されているかを改めて検討した。その結果、ディスプレイ装置の剛性は、厚み方向の部材によって維持されていることを見出し、この部分に適切な部品を利用することで、薄型化と大型化を一気に両立できることを見出した。さらにその構造について鋭意検討した結果、大幅な軽量化まで実現できる構造を見出した。加えて、この構造ではディスプレイ装置内部で発生した熱を系外に速やかに排出させることができ、結果としてディスプレイ装置の動作安定性まで高めることが可能であることを見出した。

本発明は、以上の知見を総合し、さらに鋭意検討することによってなされたものである。
すなわち、本発明の請求項１に係る発明は、液晶パネル、プラズマ発光素子、有機EL素子などを利用したディスプレイ装置であって、ディスプレイ素子、および制御回路が組み込まれてたディスプレイ部と、該ディスプレイ部の外周を囲うように配された骨組みと、該骨組みを背面から覆う外殻とを備えたことを特徴とするディスプレイ装置である。

また、本発明の請求項２に係る発明は、請求項１に記載のディスプレイ装置において、前記骨組みと前記外殻は、お互いに複数の箇所あるいは領域で結合されていることを特徴とするディスプレイ装置である。

また、本発明の請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載のディスプレイ装置において、前記骨組みと前記外殻は、比強度の高い材料で作成することを特徴とするディスプレイ装置である。

また、本発明の請求項４に係る発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のディスプレイ装置において、前記骨組みに、据置き用治具または壁掛け用治具を取り付けたことを特徴とするディスプレイ装置である。

さらに、本発明の請求項５に係る発明は、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のディスプレイ装置において、前記骨組み、前記外殻、および前記据置き用治具または壁掛け用治具の素材に、熱伝導率が10W/(m・K)以上のものを用いることを特徴とするディスプレイ装置である。

本発明によれば、ディスプレイ装置の大型化と薄型化、さらには、従来困難であった軽量化を実現することが出来る。さらには、取り付け治具の位置を所定の位置とすることにより、機器内部の温度を下げることも実現し、装置の動作を安定化させることが可能となる。

本発明を実施するための最良の形態について、以下に説明する。図１は、本発明に係るディスプレイ装置の一構成例を示す図である。図中、１は骨組み、２は外殻、３はディスプレイ部、４は壁掛け用治具、５は据置き用治具、および６はディスプレイ装置をそれぞれ表す。

ディスプレイ装置６は、ディスプレイ素子、制御回路が組み込まれてたディスプレイ部３、このディスプレイ部３の外周を囲うように配された骨組み１、この骨組み１に結合された壁掛け用治具４または据置き用治具５、および骨組み１を背面から覆う外殻２とから構成される。

ディスプレイ装置６の剛性並びに強度は、主に骨組み１の剛性、ねじり剛性、強度によって保持され、ディスプレイ部３の変形を防止する。骨組み１に用いる材料は、弾性率の高く、かつ強度に優れた材料であれば、どのような材料を用いてもかまわないが、とりわけ金属は比強度に優れ、なおかつ加工も容易であるため、好適である。比強度は、材料の強度を単位体積あたりの重量（比重量）で割った数値で表される。比強度の値が高ければ同じ重量でより高い強度が得られる、つまり、同じ強度の物を作ろうとすると、より軽く出来ることになる。特に、鉄を主成分とする鋼材は、比強度が高く、加工もしやすいうえ、安価であり、更に安定した供給が望めるという点で極めて好ましい。

なお、鋼材を使う場合、骨組みを構成する方法としては、たとえば（１）パイプ、型鋼、棒鋼を用いる方法、（２）板を折り曲げ加工して棒様の形状を持たせたもの、あるいは（３）複数の板を溶接などの方法により接合して棒様の形状としたもの、さらには（４）鉄板の外周部分を折り曲げ加工して概略棒状としたものを形成する方法などが挙げられる。本発明においてはそのいずれを用いてもかまわない。また、図２(b)のように例えば板外周を折り曲げて骨組みを形成した後、別の部材をその近辺に接合して、より剛性や強度を得るようにする方法をとっても、もちろん良い。

さらに、後述する外殻２との接合を容易にすることを考慮すると、骨組み１は図２にあるような角(つの)を持った形状や外殻をはめ込む間隙(図４(c))を有するような構造が好ましい。そして、板金を折り曲げて骨組みを作る工程は、図２のような構造を比較的容易に形成することが出来るので好ましい。

図２(a)に示す骨組みの高さや幅は、ディスプレイ装置の意匠などを考慮して適宜決めればよい。なお、剛性を向上させるという本発明の目的を考慮すると、高さ、および幅は5mm以上となるようにすることが好ましい。なお、本発明においては、ディスプレイの厚みに当たる方向の長さを「幅」、ディスプレイ面に対して縁となる方向の長さを「高さ」と定義する。幅と高さの上限については特に規定しないが、極端に大きくなるとディスプレイの厚みが大きくなってしまう。したがって、いずれも40mm以下とすることが好ましい。

また、板金をまげて作成した場合、大きな外力がかかると、断面形状がゆがみ、棒形状をとらなくなる場合がある。このような事態を回避するために、溶接、かしめ加工、ねじ止めなどの方法で適宜固定しても良い。板から作成する場合、板厚についても特に規定しないが、ディスプレイの大きさ、重量などを考慮して適宜決めればよい。加工のしやすさ、材料供給の安定性などを考慮すると、0.4mmから1.8mm程度が望ましい。

本発明では、外周を構成する骨組み同士の接合が極めて重要である。この部分が変形しやすい状態となると、骨組みにしたことによる剛性や強度の向上の効果が得られなくなるためである。図３は、骨組み同士の接合方法を示す図である。

十分な剛性や強度を得るためには、たとえば骨組み同士を溶接する(図３(a))、ねじ止めする、両面テープや接着剤を用いて固定するなどの方法(図３(b))が挙げられる。本発明においては、そのいずれの方法を用いてもかまわない。また、ここに挙げた以外の方法で接合し、十分な剛性や強度を得られるのであるのなら、それを適用してもかまわない。もちろん複数の方法を併用してもかまわない。また、図３(c)に示す木組みの■のように単にはめ込むような方法でも、十分な剛性、強度が得られるのであれば、その方法を用いてもかまわない。骨組みは「口」の字を形成するように4辺あれば十分であるが、より剛性、強度を得るために「日」「目」「田」などの字、あるいは障子のような状態を形成するように中間へ複数の骨組みを入れて、格子状にしても良い。

上記だけでディスプレイ装置の剛性は確保できるが、このままではディスプレイ素子の駆動回路が露出した状態となり意匠性が悪化する。加えて、露出した回路に接触することによる感電も懸念される。したがって、本発明においては骨組みを有するディスプレイ装置にカバーをつけることが好ましい。本発明においてはカバーの役割を果たすのなら、どのようなカバーを用いてもかまわないが、とりわけ上述の骨組みを比強度の強い材料で作成された外殻で覆うようにし、さらにその外殻と骨組みは複数の箇所あるいは領域で結合・接合することが好ましい。外殻の材料としては、骨組みと同じ理由で鋼材が好適である。また、外殻は周囲から観察可能な部位にあたるため、意匠性が要求されることが多く、塗装する必要があるが、鋼材であれば各種の表面処理や塗装処理が可能なので、この用途を満たすことも可能である。なお、外殻部分は面積が大きくなるため、重量増を招きやすい。そのため板厚は0.2mmから1.0mm程度とすることが好ましい。

外殻は可能な限り一体物であることが好ましい。分離していると、ディスプレイの剛性や強度の向上効果が不十分となる場合がある。加工上の都合で、分離しなくてはならない場合は、骨組みと組み合わせる前あるいは組み合わせた後に外殻同士を螺子止めや接着剤、両面テープを用いて接合しておくことが好ましい。なお、外殻の形状は加工方法、意匠性などを元に適宜決めればよい。厚みについても目標とするディスプレイ装置の厚みなどを考慮して適宜決めればよい。外殻の作製方法としては、たとえば原材料の板金を折り曲げ、張り出し、トリミングなどのプレス加工によって作製する方法が挙げられる。もちろん本発明においては、これ以外の方法を用いてもかまわない。

上述したように比強度の高い材料で作成された外殻と骨組みを接合することにより、単に骨組みだけで構成された場合に比べて、より剛性や強度を向上させることができる。この効果は、接合の強度を強くするほど顕著となる。図４は、外殻と骨組みとの接合方法の一例を示す図である。

骨組みならびにそれに対応する外殻とで対応する場所に穴を開けた後、ねじ止めする方法(図４(a))、あるいは骨組みに固定用の角(つの)となる部分を設けた上でそこに図４(a)と同じように対応する箇所にあけた穴を用いて螺子止めする方法(図４(b))が挙げられる。また、ねじではなく接着剤や両面テープを用いても、もちろん良い。なお、ねじを使った固定をする場合、骨組み側にねじ切りをしておくと、ナットを用いずに固定できるので好ましい。

また図４(c)に示すように、外殻の折り曲げ端面の先に逆止のために折り曲げたものと、その折り曲げ部分を差し込むことが出来るように間隙を有する骨組みを準備し、その隙間に外殻をはめることにより固定する方法を用いても良い。この図４(c)の方法は、ねじ止め加工が不要な上、外殻を形成する板金の切断した端面を隠すことが出来るという特長を有している。なお、上述した外殻と骨組みとの接合方法以外の方法を用いるようにしても、もちろんかまわない。

ディスプレイ装置においては意匠性が強く要求される。固定用のねじの頭が見えて、意匠性の低下が懸念される場合は、別途意匠性に優れた外観を持つ樹脂製のカバーなどをつけるようにすればよい。図５は、樹脂製カバーの構造・取り付けの一例を示す図である。図中、７は樹脂製カバー、８は固定用つめ(樹脂製カバー)、９は嵌め込み用穴(骨組み)をそれぞれ表す。

樹脂製カバー７は、骨組み１の前面から囲み抑える(図５(a))ようにし、ディスプレイ装置の前面を覆う。なお、この樹脂製カバー７は、ベゼル(時計の部品で、風防(ガラス)の部分を囲み抑えるパーツ)と称することもある。樹脂製カバー７の裏面には、固定用つめ８を回りに複数個配置し(図５(b))、これに対応するように骨組み１には嵌め込み用穴９を設け、固定用つめ８を嵌め込み(図５(c))、樹脂製カバー７と骨組み１を固定するようにする(図５(d))。樹脂製カバー７と骨組み１の接合が極めて容易になるので、好適である。

本発明では、ディスプレイ装置を床に据え置く場合に用いる据え置き用の取り付け治具や、ディスプレイ装置を壁に掛ける場合に用いる壁掛け用の取り付け治具は、外周を囲う骨組みに取り付けておくことが好ましい。これによって外力を受けた場合でも、剛性、強度に優れる骨組みが直接荷重を分担するようになり、ディスプレイの剛性、強度を高く保ち、なおかつディスプレイ素子へ荷重がかかることによる変形を抑え、ディスプレイの故障を防止できる。

さらに本発明においては、外殻、骨組み並びにスタンドなどの固定治具を構成する材料として、熱伝導率が10W/(m・K)以上の素材を用いることが好ましい。このように熱伝導性に高い材料を用いることで、ディスプレイで発生した熱を骨組み、外殻、固定治具を通じて系外へ速やかに排出することが可能となる。このように放熱性能を高めることにより、内部の機器の温度が過度に上昇することを防止し、機器の安定動作や長寿命化を実現できる。

本発明に係るディスプレイ装置の一構成例を示す図である。外殻との接合を容易にする骨組みの一構成例を示す図である。骨組み同士の接合方法の一例を示す図である。外殻と骨組みとの接合方法の一例を示す図である。樹脂製カバーの構造・取り付けの一例を示す図である。

符号の説明

１骨組み
２外殻
３ディスプレイ部
４壁掛け用治具
５据置き用治具
６ディスプレイ装置
７樹脂製カバー
８固定用つめ(樹脂製カバー)
９嵌め込み用穴(骨組み)

Claims

液晶パネル、プラズマ発光素子、有機EL素子などを利用したディスプレイ装置であって、
ディスプレイ素子、および制御回路が組み込まれてたディスプレイ部と、
該ディスプレイ部の外周を囲うように配された骨組みと、
該骨組みを背面から覆う外殻とを備えたことを特徴とするディスプレイ装置。
請求項１に記載のディスプレイ装置において、
前記骨組みと前記外殻は、
お互いに複数の箇所あるいは領域で結合されていることを特徴とするディスプレイ装置。
請求項１または請求項２に記載のディスプレイ装置において、
前記骨組みと前記外殻は、
比強度の高い材料で作成することを特徴とするディスプレイ装置。
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のディスプレイ装置において、
前記骨組みに、据置き用治具または壁掛け用治具を取り付けたことを特徴とするディスプレイ装置。
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のディスプレイ装置において、
前記骨組み、前記外殻、および前記据置き用治具または壁掛け用治具の素材に、熱伝導率が10W/(m・K)以上のものを用いることを特徴とするディスプレイ装置。