JP2016139126A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図12及び図13を参照し従来の構造について説明する。表示パネル2を具備する表示装置1は、表示パネル2が収納や接着される金属製のケースであるベース7が表示面と反対側に配置され、表示面側は金属製のフレーム3で覆う構成になっている。表示パネル2が液晶表示パネルであった場合の表示装置1は、液晶表示パネルと、この液晶表示パネルを照明するバックライトユニット5を備える。バックライトユニット5には光を集光する光学シート類が備わる。バックライトユニット5内には基板、光源、反射シート等も含まれる。表示パネル2と光学シート類との間に一定の空間を保つため、また液晶表示パネル自体を保持するため、表示パネル2の周囲と背面を覆うようにパネルホルダ4が配置されている。パネルホルダ4は樹脂製であることが多い。パネルホルダ4は表示パネル2の下端部を支持するパネル支持部40を有する。表示パネル2の前面に配置されるフレーム3とパネルホルダ4とにより、クッション等の前面弾性体、背面弾性体を介して表示パネル2が狭持される。前面弾性体や背面弾性体は表示パネル2の四辺に配置される。前面弾性体は、下辺背面弾性体10、左辺背面弾性体15、右辺背面弾性体16、上辺背面弾性体17等により構成される。
特許文献1には表示パネルを保持する保持部材の材料の物性値をパネル表面に垂直の方向(厚み方向)で異ならせることにより表示パネルに加わる応力を緩和する構造が開示されている。
上述した従来技術では、表示パネル2に反りが発生するとパネル支持部40近傍で摩擦力41が発生する。また、下辺前面弾性体30が圧縮されることで、表示パネル2に前面側から作用する前面保持力42が発生する。下辺背面弾性体10が圧縮されることで、表示パネル2に背面側から作用する背面保持力43が発生する。このように表示パネル2の反りに起因して様々な応力が表示パネル2に作用する。これにより表示パネル2には支持
部の近傍で局所的に応力が集中し、表示ムラが生じるという課題があった。
また特許文献1では厚み方向に物性の異なる材料を辺方向に一様に使用するため、表示パネルの厚み方向に対して、表示パネルが最適な位置からずれた位置に移動してしまうことがあった。これによりパネル保持力が弱まり、液晶パネル表面に外力が加わると、表示パネルの変形量や表示パネルの応力が大きくなり、表示ムラが生じやすいという課題があった。
前記表示パネルの複数の辺を前面側から保持する第1の保持部材と、
少なくとも前記表示パネルの下端部の一辺において、前記表示パネルの前面側と前記第1の保持部材との間に配置される第1の緩衝部材と、
前記表示パネルの複数の辺を背面側から保持する第2の保持部材と、
少なくとも前記表示パネルの下端部の一辺において、前記表示パネルの背面側と前記第2の保持部材との間に配置される第2の緩衝部材と、
前記表示パネルの下端部の一部を支持する支持部材と、
を備え、
前記第1の緩衝部材及び前記第2の緩衝部材から前記表示パネルに対する力は、前記支持部材の近傍において他の部分よりも小さいことを特徴とする表示装置である。
以下、図面に基づいて本発明の実施例1について説明する。
図1は実施例1の表示装置の全体を模式的に示した分解斜視図である。表示装置1はフレーム3、表示パネル2、パネルホルダ4、光学シート類51、反射シート52、基板53、ケース55を含んで構成される。表示パネル2は、液晶パネル、有機ELパネル、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)パネル等である。フレーム3は、表示パネル2の表示領域の周囲を前面側から保持する第1の保持部材である。フレーム3は例えば金属製であり、プレス加工や機械加工により形成されるが、樹脂成型された構成でも良い。パネルホルダ4は、表示パネル2の表示領域の周囲を背面側から保持する第2の保持部材である。パネルホルダ4は樹脂成型されたものが好適であるが、金属材料で形成されても良い。パネルホルダ4は、表示パネル2と光学シート類51との間に一定の空間を保つように、表示パネル2を保持し収納する。第1の保持部材(フレーム3)は、表示パネルの複数の辺を前面側から保持するものであればよい。また、第2の保持部材(パネルホルダ4)は、表示パネルの複数の辺を背面側から保持するものであればよい。
しては、直下型やエッジライト型等があるが、いずれのバックライト方式の表示装置にも本発明は適用できる。ケース55は光学シート類51、反射シート52、及び基板53を収納する。これらにより構成されるバックライトユニット5により、表示パネル2が照明される。
図2に示すように、表示パネル2の背面の外周四辺においてパネルホルダ4が配置される。表示パネル2は上端部にフレキシブル配線20とドレイン基板21が接続され、表示パネル2の駆動を行う。表示パネル2の下端部の一部は、パネルホルダ4と一体に構成されたパネル支持部140により下から支持される。実施例1ではパネル支持部140は下辺に沿った位置が異なる2カ所に配置される。パネル支持部140の数は2カ所に限らない。パネル支持部140は、表示パネル2の下端部の一部を下から接触して支持する支持部材である。パネル支持部140の表示パネル2の下辺に沿った長さは、例えば表示パネル2の下辺長に応じて設定することができる。また、パネル支持部140の長さは2〜200mmの範囲で設定しても良い。またパネル支持部140は摺動性が良い材料、例えば、ガラスフィラーが混入した樹脂材料であったり、別材料の追加で高い摺動性のあるシート材料を配置したりしてもよい。これにより表示パネル2に発生する外的要因による摩擦力を低減することができる。
ネル2の表示面に略平行で各辺に垂直の方向の大きさ(前面弾性体や背面弾性体の短手方向の大きさ)を表す。長さとは、表示パネル2の表示面に平行で各辺に沿った方向の大きさ(前面弾性体や背面弾性体の長手方向の大きさ)を表す。厚みとは、表示パネル2の表示面に略垂直の方向の大きさを表す。
Fm=μ×N[N]
圧縮力(前面)Fpは、前面弾性体の圧縮率から求められる圧縮応力P1[MPa]、前面弾性体の幅B1[mm]、前面弾性体の長さL[mm]に基づき求められる。ここで、前面弾性体の長さは、前面弾性体がパネル横方向(以下、X方向とする)の全長にわたって設けられているため、パネルX方向の長さと等しい長さとする。
圧縮力(背面)Frは、背面弾性体の圧縮率から求められる圧縮応力P2[MPa]、背面弾性体の幅B2[mm]、背面弾性体の長さ(L−2y)[mm]に基づき求められる。ここで、パネル支持部140近傍の背面弾性体が設けられていない部分の長さをy[mm]とする。背面弾性体の長さは、背面弾性体は2カ所のパネル支持部140近傍には設けられないため、上記の長さとする。
図17は背面弾性体の圧縮率と背面弾性体の圧縮力(表示パネルへの押圧力(保持力))との関係の一例を示す。曲線D,E,Fはそれぞれ弾性部材の種々の材質(材料)に対応する圧縮率と圧縮力との関係を示す。
図16,図17に示すように、前面弾性体の圧縮率から求められる圧縮応力P1[MPa]、背面弾性体の圧縮率から求められる圧縮応力P2[MPa]は、弾性部材の材質や厚みにより異なる。
Fp=P1×B1×L[N]
Fr=P2×B2×(L−2y)[N]
y=x+2a[mm]
背面)をFrtとすると、それぞれ下記の式で表される。
Fmt=Fm/2x[N]
Fpt=Fp/L[N]
Frt=Fr/(L−2y)[N]
これらの合計(Fmt+Fpt+Frt)が表示パネル2のX方向の各位置で一定値を示すほど、表示パネル2に反りや外力が作用した際に、表示パネル2への過度な応力集中が抑制される。
パネルホルダ4は樹脂成型により形成して、材料はPC(ポリカーボネート)を用いて、ガラスフィラー10%をさらに混入した。フレーム3はプレス金型成型による材料SECC(電気亜鉛めっき鋼板)、厚みは1mmを採用した。フレーム3と表示パネル2のクリアランス(表示パネル2の表示面に垂直の方向の間隔)を2.1mmとした。前面弾性体は柔軟性のある発泡系のクッション材料を採用し、各辺の前面弾性体の厚みを3mmとし、幅はB1=3mmとした。前面弾性体はフレーム3に両面テープで貼り付けて固定した。これにより、前面弾性体の圧縮率を30%とした。背面弾性体はゴム系クッションを使用し、両面テープによりパネルホルダ4の四辺に貼り付けて固定した。
前面弾性体の材料を図16に示す材料Aとした場合、前面弾性体の圧縮率30%のため、圧縮応力はP1=0.002MPaである。背面弾性体の材料を図17に示す材料Dとした場合、背面弾性体の圧縮率10%のため、圧縮応力はP2=0.01MPaである。以上より、圧縮力(前面)はおおよそFp=3N、圧縮力(背面)はおおよそFr=12Nである。
ネルにおいて、パネル支持部近傍にも背面弾性体がある場合、パネル支持部の近傍で表示パネルに作用する力が大きくなり、分布は均等にならないことがある。実施例1では、B1、L、P1、P2等の各パラメータを適切に選定することで、表示パネルへ作用する力をより均等にすることが可能である。
図面に基づいて実施例2について説明する。実施例2は実施例1と背面弾性体の構成が異なる。実施例1との相違点について詳細に説明する。
図5は実施例2の表示装置を模式的に示した正面図である。図6は実施例2の表示装置を模式的に示した図5のA−A断面図である。
次いで、図面に基づいて実施例3について説明する。実施例3は背面弾性体の構成が実
施例1、実施例2と異なる。
図7は実施例3の表示装置を模式的に示した正面図である。
図7に示すように、実施例3は、パネル支持部340近傍において背面弾性体の材料を部分的に変更する構造とした。特にパネル支持部340近傍において背面弾性体の弾性率及び硬度をそれ以外の部分に対し変更する。実施例2と同様に、下辺の背面弾性体は、両端に配置される下辺背面弾性体−端部310と、中央に配置される下辺背面弾性体−中央部311と、その間のパネル支持部340近傍に配置される下辺背面弾性体−支持部312とからなる。下辺背面弾性体−端部310と下辺背面弾性体−中央部311の材料は同じであるが、それらに対し、下辺背面弾性体−支持部312の材料を異ならせた。例えば下辺背面弾性体−支持部312の弾性率及び硬度は、下辺背面弾性体−中央部311の1/2から1/10程度であることが望ましい。これによりパネル支持部340近傍において背面弾性体から表示パネル2に対し作用する弾性力が低減する。よって、表示パネル2に反りが発生したり外力が作用したりしても、過度な応力集中がパネル支持部において発生することが抑制され、表示パネル2の局所変形も生じにくくなる。
次いで、図面に基づいて実施例4について説明する。実施例4は前面弾性体の構成が実施例1と異なる。
図8は実施例4の表示装置におけるフレームの前面弾性体の配置構造を示した図である。図9は実施例4の表示装置を模式的に示した図8のA−A断面図である。なお、図8はフレームの背面側から視認した図である。
次いで、図面に基づいて実施例5について説明する。
図10は実施例5の表示装置を模式的に示した断面図である。断面の位置は図2のA−A断面と同様、パネル支持部540がある位置である。
び背面弾性体のどちらも配置しない構造とした。これにより、表示パネル2に反りが生じたり外力が作用したりしたときに摩擦力541のみが発生し、表示パネル2の背面側及び前面側から弾性体による弾性力が作用しない。これにより、表示パネルが反ったり外力が作用したりした場合でも、パネル支持部の近傍において表示パネル2に過度な応力集中が発生することが抑制され、表示パネル2の局所変形も生じにくくなる。またパネル支持部540近傍以外の箇所では前面弾性体及び背面弾性体が配置されているため、表示パネル2に対し前面保持力と背面保持力が作用し、表示パネル2は適正な位置に保持される。
次いで、図面に基づいて実施例6について説明する。
図18は実施例6の表示装置を模式的に示した正面図である。図19は実施例6の表示装置を模式的に示した図18のA−A断面図である。
Claims (10)
- 表示パネルと、
前記表示パネルの複数の辺を前面側から保持する第1の保持部材と、
少なくとも前記表示パネルの下端部の一辺において、前記表示パネルの前面側と前記第1の保持部材との間に配置される第1の緩衝部材と、
前記表示パネルの複数の辺を背面側から保持する第2の保持部材と、
少なくとも前記表示パネルの下端部の一辺において、前記表示パネルの背面側と前記第2の保持部材との間に配置される第2の緩衝部材と、
前記表示パネルの下端部の一部を支持する支持部材と、
を備え、
前記第1の緩衝部材及び前記第2の緩衝部材から前記表示パネルに対する力は、前記支持部材の近傍において他の部分よりも小さいことを特徴とする表示装置。 - 前記支持部材の近傍において、前記第1の緩衝部材と前記第2の緩衝部材の少なくとも一方は、部分的に設けられない請求項1に記載の表示装置。
- 前記支持部材の近傍における、前記第1の緩衝部材及び前記第2の緩衝部材から前記表示パネルに対する力が他の部分よりも小さい部位の長さは、前記支持部材の長さよりも長い請求項1に記載の表示装置。
- 前記支持部材の近傍において、前記第1の緩衝部材と前記第2の緩衝部材の少なくとも一方は、部分的に、前記表示パネルの表示面に対して略垂直な方向の厚みが他の部分より小さい請求項1に記載の表示装置。
- 前記支持部材の近傍において、前記第1の緩衝部材と前記第2の緩衝部材の少なくとも一方は、部分的に、前記表示パネルの表示面に対して略平行な方向の厚みが他の部分より小さい請求項1に記載の表示装置。
- 前記支持部材の近傍において、前記第1の緩衝部材と前記第2の緩衝部材の少なくとも一方は、部分的に、硬度が他の部分より小さい材料を用いて構成される請求項1に記載の表示装置。
- 前記支持部材の近傍において、部分的に、前記第2の保持部材と前記表示パネルとの距離が、他の位置における前記第2の保持部材と前記表示パネルとの距離よりも大きく、前記支持部材の近傍において前記第2の緩衝部材と前記表示パネルとが接触しない請求項1に記載の表示装置。
- 前記第1の緩衝部材と前記第2の緩衝部材の少なくとも一方は弾性体により構成される請求項1〜7のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記支持部材は、前記表示パネルの下端部に接触して支持する請求項1〜8のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記第1の緩衝部材及び前記第2の緩衝部材の物性値及び形状と、前記表示パネルの下辺に沿った前記支持部材の長さとは、前記表示装置の使用環境の変化により前記表示パネルに生じる反りの特性に基づき設定される請求項1〜9のいずれか1項に記載の表示装置。
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