JP2016166912A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】背面筐体において熱収縮によって作用する応力によるクラックの発生を抑制するとともに、薄型化を図ることが可能な表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】表示装置は、表示部２と、表示部２の背面に取り付けられ、かつ、表示装置の外郭を構成する背面筐体７とを備え、背面筐体７は、当該背面筐体７の中央部を含む筐体本体４と、当該背面筐体７の角部を構成しかつ筐体本体４に対して分離可能な筐体角部５，６とを備え、筐体角部５，６は、筐体本体４に対して遊びを持たせた状態で取り付けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶テレビ等の薄型表示装置の外郭を構成する筐体の構造に関するものである。

近年の液晶テレビおよびＰＤＰテレビ等に代表される薄型表示装置は、大画面化に伴い、大型化が進んでいる。表示部が大型化する一方で、表示装置の外郭を構成する外郭筐体の構造も製品の奥行方向に対して薄型化されている。表示装置を駆動する電子回路基板および表示装置自身への入力エネルギーとなる電力のうち、表示装置の発光効率分のロスエネルギー分が熱エネルギーとなり、外郭筐体内部の熱源となる。外郭筐体は薄型構造のため、その熱源と近接している外郭筐体の内部を熱することとなる。

表示装置の非点灯時から、点灯時の熱が温度差となり、外郭筐体を構成する金属部品および成形部品を熱することになり、金属部品および成形部品を熱収縮させることとなる。この熱収縮によって、表示部を構成する金属部品と外郭の背面側を構成する成形部品との熱膨張の差異が生じ、固定されている箇所への応力を発生させる。一般に熱膨張の大きい成形部品側が、金属部品側より強度が弱いために応力によるクラック発生等の原因となっている。一般に上記クラックは、筐体の長辺と短辺のつなぎ目である左右角部にて発生する。

このような状況から表示装置の外郭筐体部品を一体の金属部品による形成およびエンプラ系の熱膨張の少ない樹脂材料による構成、または、ガラスファイバー等を添加し、材料強度を上げた成形材料にて部品を構成した筐体構造が公知となっている。

一方、外郭筐体部品を金属部品化することで、熱膨張による伸縮による筐体自身のクラック等の発生は防止可能となるが、筐体が内部熱源に近接しているため、熱源の温度がそのまま外郭温度となってしまう。

また、熱膨張の少ない材料またはガラスファイバー等の添加した材料で成形した部品構成の場合、材料費の高騰による部品コストアップが発生する。そして、ガラスファイバー入りのため、成形する上でも単なる成形でなく、外郭表面のガラス浮きを抑えるべく高温の昇温、冷却を繰り返す成形等の特殊な成形法を行う必要があることから、成形サイクルが長くなり、材料費だけでなく、成形費コストも高くなる。さらに高温の昇温冷却を繰り返すことによる金型の熱収縮によって、金型割れを防ぐために金型自体の強度アップとなる鋼材および型構造を採用することになるため金型費も高価となる。

このような問題を解消するための技術が、例えば特許文献１、特許文献２および特許文献３に開示されている。特許文献１には、製品内部の背面側の上部に配置された別部品によるダクト構造と、そのダクト構造によって集熱された熱を外部排気する冷却用のファンを備え、ファンを駆動することで、製品内部の発生熱を強制排気することを可能とする筐体構造が開示されている。

特許文献２には、背面側の筐体を３分割構成とし、筐体中央部を成形部品で形成し、その左右両側となる左右角部を含む筐体部品を金属の板金部品で形成した筐体構造が開示されている。

特許文献３には、表示面を有する表示部の背面側に表示部を駆動する回路基板を配置し、表示部および回路基板の背面側をバックキャビネットで覆う筐体構造が開示されている。バックキャビネットは、表示部の背面側を覆う上部キャビネットと、回路基板の背面側を覆う下部キャビネットとに分割され、上部キャビネットおよび下部キャビネットがリブで仕切られる構造となっている。そして、上部キャビネットおよび下部キャビネットに対して、難燃性等の必要レベルに合わせた樹脂材料を夫々選択使用可能としたものである。

特開２００６−３１７４９４号公報 特開２００９−１７１５２０号公報 特開２０１３−８５２１８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の筐体構造では、製品内部に別部品によるダクト構造とファンを設けたため、外郭筐体と、ダクト構造およびファン部品の部品配置等によって２重構造となる分、製品の奥行きが厚くなり、筐体の薄型化が制限される。

特許文献２に記載の筐体構造では、特に液晶パネルの液晶を透過させるための光源となるＬＥＤ配置が直下型でなく、サイドエッジ型(左右端配置等)の場合、ＬＥＤ素子の熱が、直接、筐体の左右端へ一層伝熱する構成となるため、製品の左右端の温度上昇が一層高くなる。

また、熱を直接伝えないように金属の筐体部品を熱源から距離を離す場合は、ＬＥＤ素子の配置位置からの距離を離すことになるため、製品の幅寸法を小さくすることも製品の奥行きを薄くすることもできなくなる。

また、筐体中央部の左右両側を構成する金属部品を樹脂成形部品化した場合、大型表示装置の場合、左右分割したのみでは、上下方向、左右方向への温度による収縮寸法に対し、十分小さくなるような外郭寸法とならないため、熱収縮の応力によってクラックの不具合が生じることとなる。

特許文献３に記載の筐体構造では、製品内部を表示部と回路基板に仕切る構造として上部キャビネットから熱源を分離しても筐体全体を薄型にしようとすると、上部キャビネットは熱源から十分な断熱距離を確保できず熱源に近接し、また、表示部の背面側を覆う上部キャビネットは大型であることから、熱による大きな寸法収縮を繰り返すこととなり、クラックが生じることとなる。

また、表示部と回路基板を仕切る部屋構造となるため、その分、薄型化構造とすることが難しく、製品の奥行きが厚くなる構成となり筐体の薄型化が制限される。

そこで、本発明は、背面筐体において熱収縮によって作用する応力によるクラックの発生を抑制するとともに、薄型化を図ることが可能な表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る表示装置は、表示部と、前記表示部の背面に取り付けられ、かつ、表示装置の外郭を構成する背面筐体とを備え、前記背面筐体は、当該背面筐体の中央部を含む筐体本体と、当該背面筐体の角部を構成しかつ前記筐体本体に対して分離可能な筐体角部とを備え、前記筐体角部は、前記筐体本体に対して遊びを持たせた状態で取り付けられるものである。

本発明によれば、背面筐体は、当該背面筐体の中央部を含む筐体本体と、当該背面筐体の角部を構成しかつ筐体本体に対して分離可能な筐体角部とを備え、筐体角部は、筐体本体に対して遊びを持たせた状態で取り付けられる。

したがって、熱源である表示部で発生する熱によって背面筐体が熱収縮し、背面筐体の長辺と短辺の変位量による応力が角部に伝わるが、筐体本体に対して筐体角部が遊びの分だけ移動し、背面筐体の角部における応力集中を軽減できる。これにより、背面筐体においてクラックの発生を抑制できる。

また、背面筐体においてクラックの発生を抑制できることで、熱源である表示部と背面筐体との距離を短くすることができるため、表示装置の薄型化が可能となる。

実施の形態に係る表示装置の後方から視た分解斜視図である。 実施の形態に係る表示装置の背面筐体の取り付け構造の断面図である。 実施の形態の変形例１に係る表示装置の背面筐体の取り付け構造の断面図である。 実施の形態の変形例２に係る表示装置の背面筐体の取り付け構造の断面図である。 実施の形態の変形例３に係る表示装置の背面筐体の取り付け構造の断面図である。 実施の形態の変形例４に係る表示装置の背面斜視図である。 実施の形態の変形例５に係る表示装置の背面斜視図である。 前提技術に係る表示装置の背面筐体の取り付け構造の断面図である。

＜実施の形態＞
本発明の実施の形態について、図面を用いて以下に説明する。図１は、実施の形態に係る表示装置の後方から視た分解斜視図である。説明を容易にするため、図１中にＸＹＺ直交座標軸を示す。以下の説明において、表示装置の前方を＋Ｘ方向とし、後方を−Ｘ方向とする。表示装置を正面側から視て右方向を＋Ｙ方向とし、左方向を−Ｙ方向とする。また、表示装置の上方向を＋Ｚ方向とし、下方向を−Ｚ方向とする。

図１に示すように、表示装置は、例えば液晶テレビまたはＰＤＰ（Plasma Display Panel）テレビなどであり、表示部２、前面筐体１、電子回路基板部３および背面筐体７を備えている。前面筐体１は、表示部２の前面側（＋Ｘ方向の面側）の縁部（すなわち、表示面を除く領域）を覆うように、表示部２の前面の縁部に取り付けられている。電子回路基板部３は、表示部２を駆動するための電子回路が搭載された基板であり、表示部２の背面（−Ｘ方向の面）に固定されている。

背面筐体７は、表示装置の外郭を構成する筐体であり、表示部２および電子回路基板部３の背面側を覆うように、表示部２の背面に取り付けられている。背面筐体７は、筐体本体４および筐体角部５，６を備えている。筐体本体４は、背面筐体７の中央部を含む筐体部品である。筐体角部５，６は、背面筐体７の角部を構成する筐体部品であり、筐体本体４に対して分離可能に構成されている。より具体的には、筐体角部５，６は、背面筐体７の上端部（＋Ｚ方向の端部）の左右角部（Ｙ方向の角部）を構成する筐体部品である。そのため、筐体本体４は、上端部の左右角部を除いた形状となっている。

次に、実施の形態に係る表示装置の背面筐体７の取り付け構造について、前提技術と対比しながら説明する。図２は、背面筐体７の取り付け構造の断面図であり、図８は、前提技術に係る表示装置の背面筐体１７の取り付け構造の断面図である。

最初に、図８を用いて、前提技術となる背面筐体１７の取り付け構造について説明する。図８には図示していないが、前提技術に係る表示装置は、一体的に形成された背面筐体１７を備え、背面筐体１７は表示部２の背面にネジ９で強固に締結されて取り付けられている。

これに対して、実施の形態に係る表示装置は、図１と図２に示すように、筐体角部５，６は、筐体本体４に対して遊びを持たせた状態で取り付けられている。以下、取り付け構造について詳細に説明するが、筐体本体４に対する、筐体角部５または筐体角部６の取り付け構造は同様であるため、ここでは筐体角部６について説明する。

筐体角部６の下端部（−Ｚ方向の端部）には、例えば下方に突出する縁部６ａ（第２取り付け部）が設けられ、筐体本体４における筐体角部６の下端部に対応する位置には、例えば上方に突出する縁部４ａ（第１取り付け部）が設けられている。縁部６ａおよび縁部４ａは共に階段状に形成され、縁部６ａは縁部４ａに対して予め定められた隙間ｇ１をあけた状態で嵌め合わせ可能に形成されている。すなわち、縁部６ａは縁部４ａに対して遊嵌される。なお、図１では、図面を簡略化するために縁部４ａは平面状に示されているものとする。

筐体本体４は表示部２の背面に位置合わせしてネジなどで取り付けられ、筐体本体４の縁部４ａに筐体角部６の縁部６ａを遊嵌させた状態で、縁部６ａの穴部６ｂと縁部４ａの穴部４ｂを介して筐体本体４の背面に段付きネジ８が締結されている。この状態では、縁部４ａおよび縁部６ａはＸ方向に互いに予め定められた隙間ｇ１をあけて取り付けられ、また縁部４ａおよび縁部６ａはＹ方向およびＺ方向にも互いに予め定められた隙間をあけて取り付けられており、筐体角部６は、筐体本体４に対してＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向に遊びを持たせた状態で取り付けられている。よって、筐体角部６は、筐体本体４に対してＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向に遊びの分だけ移動可能である。また、縁部６ａは段付きネジ８の頭部に対してＸ方向に予め定められた隙間ｇ２をあけた状態で取り付けられており、筐体本体４は、表示部２に対してＸ方向に遊びを持たせた状態で取り付けられている。ここで、背面角部６につき複数箇所で段付きネジ８が取り付けられるが、図１においては、図面を簡略化するために穴部４ｂは１つのみ示されているものとする。

このように、縁部４ａと縁部６ａ、すなわち、筐体本体４と筐体角部５，６は、遊びを持たせた状態で取り付けられるため、実施の形態に係る表示装置の背面筐体７の取り付け構造は、製品使用時における表示部２と電子回路基板部３の発熱によって、筐体本体４と筐体角部５，６が熱収縮する収縮寸法に対して拘束する固定とならない。ここで、背面角部の縁部は背面角部の下端部だけでなく、Ｙ方向の端部に設けられるとともに筐体本体４のこれらに対応する位置に縁部が設けられていてもよい。すなわち、背面角部６の場合は背面角部６の左端部、背面角部５の場合は背面角部５の右端部にも設けられていてもよい。

なお、図２に示した構造は、筐体角部６の取り付け部６ａが筐体本体４の取り付け部４ａよりも奥行方向（−Ｘ方向）で外側となる構造であるが、図３に示すように、筐体本体４の取り付け部４ａが筐体角部６の取り付け部６ａよりも奥行方向（−Ｘ方向）で外側となる構造であってもよい。図３は、実施の形態の変形例１に係る表示装置の背面筐体７の取り付け構造の断面図である。

また、図２に示したように、表示部２に対して筐体本体４と筐体角部６が段付きネジ８で取り付けられる構造ではなく、図４に示すように、表示部２に対して筐体本体４のみが段付きネジ８で取り付けられる構造であってもよい。具体的には、表示部２に対して筐体本体４は、段付きネジ８の頭部と縁部４ａとの間で予め定められた隙間をあけた状態で段付きネジ８によって取り付けられるとともに、筐体本体４の縁部４ａの先端部４ｃと筐体角部６の縁部６ａがＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向に予め定められた隙間をあけて取り付けられている。この場合、筐体本体４の縁部４ａの先端部４ｃと筐体角部６の縁部６ａは鉤状に形成されており、筐体本体４の縁部４ａの先端部４ｃと筐体角部６の縁部６ａは遊びを持たせた状態で係合されている。図４は、実施の形態の変形例２に係る表示装置の背面筐体７の取り付け構造の断面図である。

さらに、図５に示すように、段付きネジ８に代えてネジ９を用いて表示部２に対して筐体本体４のみを取り付けてもよい。この場合、ネジ９はその頭部と縁部４ａとの間で隙間をあけずに強固に締結されている。図５は、実施の形態の変形例３に係る表示装置の背面筐体７の取り付け構造の断面図である。

また、図６に示すように、筐体角部１０，１１は、背面筐体７の下端部の左右角部を構成してもよく、さらに図７に示すように、筐体角部５，６，１０，１１は、背面筐体７の上端部および下端部の左右角部を構成してもよい。図６は、実施の形態の変形例４に係る表示装置の背面斜視図であり、図７は、実施の形態の変形例５に係る表示装置の背面斜視図である。

次に、本実施の形態に係る表示装置の効果について、前提技術に係る表示装置の場合と対比しながら説明する。

図８に示すように、前提技術に係る表示装置では、背面筐体１７が一体構造であるため、製品使用時における表示部２と電子回路基板部３で発生する熱によって背面筐体１７が熱収縮したとき、背面筐体１７の長辺と短辺の変位量による応力が、背面筐体１７の角部における応力集中となりクラックが発生していた。

これに対して実施の形態に係る表示装置では、図１と図２に示すように、背面筐体７は、当該背面筐体７の中央部を含む筐体本体４と、当該背面筐体７の角部を構成しかつ筐体本体４に対して分離可能な筐体角部とを備え、筐体角部は、筐体本体４に対して遊びを持たせた状態で取り付けられる。

したがって、熱源である表示部２と電子回路基板部３で発生する熱によって背面筐体７が熱収縮し、背面筐体７の長辺と短辺の変位量による応力が角部に伝わるが、筐体本体４に対して筐体角部が遊びの分だけ移動し、背面筐体７の角部における応力集中を軽減できる。これにより、背面筐体７においてクラックの発生を抑制できるため、表示装置の長期使用が可能となる。

また、背面筐体７においてクラックの発生を抑制できることで、熱源である表示部２および電子回路基板部３と背面筐体７との距離を短くすることができるため、表示装置の薄型化が可能となる。

筐体角部は、背面筐体７の上端部または下端部の左右角部のうち少なくとも一方を構成するため、応力の発生状況に合わせて、背面筐体７における最適な部位に筐体角部を配置することができる。

図２と図３に示すように、筐体本体４は、表示部２および筐体角部に取り付けられる縁部４ａを備え、筐体角部は、表示部２および筐体本体４に取り付けられる縁部を備え、表示装置は、縁部４ａおよび筐体角部の縁部を表示部２に取り付けるための段付きネジ８をさらに備え、縁部４ａおよび筐体角部の縁部は、互いに予め定められた隙間ｇ１をあけた状態で取り付けられるとともに、縁部４ａまたは筐体角部の縁部は、段付きネジ８の頭部に対して予め定められた隙間ｇ２をあけた状態で取り付けられる。したがって、背面筐体７の取り付け構造を簡単な構成で実現することができるため、表示装置の製造コストを抑制できる。

また、図４と図５に示すように、筐体本体４は、表示部２および筐体角部に取り付けられる縁部４ａを備え、筐体角部は、表示部２および筐体本体４に取り付けられる縁部を備え、表示装置は、縁部４ａを表示部２に取り付けるためのネジをさらに備え、縁部４ａおよび筐体角部の縁部は、互いに予め定められた隙間をあけた状態で取り付けられる。したがって、背面筐体７の取り付け構造を簡単な構成で実現することができるため、表示装置の製造コストを抑制できる。

ここで、背面筐体内の温度を低下させて背面筐体に発生するクラックを防止する方法として、背面筐体にダクト構造とファン部品を設けて、製品内部の発生熱を強制排気する方法が考えられるが、本実施の形態に係る表示装置はダクト構造とファン部品を備えていないため、ファン部品の交換による部品コストが発生せず、製品使用時における消費電力が増加せず、またファンから発生する異音および騒音などの不具合も発生しない。さらに、ファンの駆動によって背面筐体内へ異物が流入しやすくなるなどの問題も発生しない。

また、背面側の筐体を３分割構成とし、筐体中央部を成形部品で形成し、その左右両側となる左右角部を含む筐体部品を金属の板金部品で形成する方法も考えられるが、熱が板金部品に伝わらないように断熱構造を設ける必要があり、板金部品自体の製造コストだけでなく、断熱構造の追加に関する加工コストが発生するが、本実施の形態に係る表示装置はこのような構造を備えていないため、このような問題も発生しない。

さらに、背面筐体を、表示部の背面側を覆う上部筐体と、回路基板の背面側を覆う下部筐体とに分割され、上部筐体および下部筐体がリブで仕切られる構造も考えられる。この場合、筐体を熱膨張の少ない材料またはガラスファイバー等の添加した材料による成形による部品構成にした場合、材料費の高騰による部品コストの上昇および、ガラスファイバーが含まれる筐体表面のガラス浮きを抑えるため、高温の昇温および冷却を繰り返す成形等の特殊な成形法を行う必要があり、成形サイクルが長くなる。よって、材料費だけでなく、成形コストの上昇が問題となる。高温の昇温冷却を繰り返すことで金型の熱収縮による金型割れを防ぐために、金型自体の強度アップとなる鋼材および型構造を採用することになり、金型コストが上昇する。しかし、本実施の形態に係る表示装置はこのような構造を備えていないため、このような問題も発生しない。

なお、今回開示された実施の形態に対し、筐体角部が筐体本体に対して遊びを持たせた状態で取り付けられる構造は、制限的なものではないと考えられるべきである。背面筐体の角部が筐体本体に対して分離可能であり、筐体本体に対して筐体角部が遊びの分だけ移動可能な構造であれば本発明の範囲に含むものとする。

また、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

２ 表示部、４ 筐体本体、４ａ 取り付け部、５ 筐体角部、６ 筐体角部、６ａ 取り付け部、７ 背面筐体、８ 段付きネジ、９ ネジ、１０ 筐体角部、１１ 筐体角部。

Claims (4)

1. 表示部と、
   前記表示部の背面に取り付けられ、かつ、表示装置の外郭を構成する背面筐体と、
   を備え、
   前記背面筐体は、当該背面筐体の中央部を含む筐体本体と、当該背面筐体の角部を構成しかつ前記筐体本体に対して分離可能な筐体角部とを備え、
   前記筐体角部は、前記筐体本体に対して遊びを持たせた状態で取り付けられる、表示装置。
2. 前記筐体角部は、前記背面筐体の上端部または下端部の左右角部のうち少なくとも一方を構成する、請求項１記載の表示装置。
3. 前記筐体本体は、前記表示部および前記筐体角部に取り付けられる第１取り付け部を備え、
   前記筐体角部は、前記表示部および前記筐体本体に取り付けられる第２取り付け部を備え、
   前記表示装置は、前記第１取り付け部および前記第２取り付け部を前記表示部に取り付けるためのネジをさらに備え、
   前記第１取り付け部および前記第２取り付け部は、互いに予め定められた隙間をあけた状態で取り付けられるとともに、前記第１取り付け部または前記第２取り付け部は、前記ネジの頭部に対して予め定められた隙間をあけた状態で取り付けられる、請求項１または請求項２記載の表示装置。
4. 前記筐体本体は、前記表示部および前記筐体角部に取り付けられる第１取り付け部を備え、
   前記筐体角部は、前記表示部および前記筐体本体に取り付けられる第２取り付け部を備え、
   前記表示装置は、前記第１取り付け部を前記表示部に取り付けるためのネジをさらに備え、
   前記第１取り付け部および前記第２取り付け部は、互いに予め定められた隙間をあけた状態で取り付けられる、請求項１または請求項２記載の表示装置。

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