JP4071913B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の情報通信技術および製品技術の進歩は目覚ましく、一世代前のＥＷＳクラスの演算処理能力を有すると共に大容量記録デバイスを付加したコンピュータや日本語ワードプロセッサが市場に溢れ、かつ低価格で供給されて今日に至っている。現在のコンピュータは、携帯機能を有するために蓄電あるいは電池起動が可能でかつ携帯に便利な薄型軽量品と、従来品と同等の卓上据置型が主流となっている。
【０００３】
携帯機能を有するコンピュータは、演算処理の高速化と共に携帯性に重点を置いた開発が各社にて進められており、小型軽量かつ携帯性における機能を突き詰めた時計状のベルト固定式の小型から、オフィスでの卓上スペースを有効に活用するためにモニターを廃したＡ４、Ａ５サイズのノート型、およびラップトップ型まで顧客のニーズに答えた様々な商品開発が行われている。
【０００４】
ノート型およびラップトップ型のコンピュータは、本体に磁気記録デバイスからなる周辺機器、キーボードからなる入出力機能部および表示部を一体化した画期的な製品であり、表示部を回動可能な状態で支持する機構部品（以下、ヒンジと称する）を用いて開閉することにより一体化している。
【０００５】
図７は従来のノート型コンピュータの外観を示す概略図で、表示部として液晶表示装置を搭載しており、（ａ）は表示部を閉じた状態を示し、（ｂ）は表示部を開いた状態を示している。図８は図７の表示部（液晶表示装置）を示す平面図で、（ａ）はＬＣＤカバーを付けた状態を示し、（ｂ）はＬＣＤカバーを取り外した状態を示している。図９は図７および図８に示す部分の断面図で、（ａ）はＣ−Ｃ線に沿った部分、（ｂ）はＤ−Ｄ線に沿った部分、（ｃ）はＥ−Ｅ線に沿った部分の断面をそれぞれ示し、（ｄ）はＦ−Ｆ線に沿った部分の断面を図中矢印の方向から見た側面図を示している。
図において、１は液晶表示装置、すなわちノート型コンピュータの表示部、２は液晶表示素子、３はＬＣＤカバー、４は液晶表示装置の筐体、５はヒンジ、６は回路基板、８はＬＣＤカバー３と筐体４の嵌合部、８ａはＬＣＤカバー３に設けられた嵌合用の爪部、８ｂは筐体４に設けられた嵌合用の爪部、１３はボルト、１７はＦＰＣ、１８は両面テープである。
【０００６】
図７に示すように、液晶表示装置１においては、液晶表示素子２の回路基板６とヒンジ５が筐体４とＬＣＤカバー３の間に収納されており、また、ヒンジ５により液晶表示装置１の開閉機能が保持されている。
また、液晶表示装置１のＬＣＤカバー３と筐体４との固定は、ＬＣＤカバー３と筐体４に設けられた爪部８ａ、８ｂを互いに嵌合させることにより行い、さらに、ＬＣＤカバー３と筐体４との固定を強化するために、両面テープ１８を貼り付け固定する方法や、ＬＣＤカバー３に設けた穴を介してボルト１３等により筐体４と固定する方法が採用されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の液晶表示装置１のＬＣＤカバー３と筐体４との固定は上述した方法により行われているため、液晶表示装置１を搭載したノート型コンピュータに振動や落下等の衝撃が加わった場合、ＬＣＤカバー３と筐体４との嵌合部８が外れて液晶表示素子２に損傷を与えたり、嵌合部８の爪部８ａ、８ｂが破損することがあり、また、固定を強化するために両面テープ１８等を用いた場合には、修理等で筐体４からＬＣＤカバー３を取り外す必要があるときに、両面テープ１８の除去が作業性を低下させ、さらに、両面テープ１８の粘着性が高いときには、ＬＣＤカバー３を損傷し交換を必要とするなどの問題があった。
また、ＬＣＤカバー３に設けた穴を介してボルト等により筐体４と固定する方法では、メンテナンス時の作業性の低下や、部材点数が増加することによるコスト高等の問題があった。
【０００８】
また、液晶表示装置の小型化の要求に伴い、液晶表示装置１の狭額縁化に適した筐体設計を行うことにより、図９（ｃ）に示すように、液晶表示素子２と筐体４のクリアランスが縮小し、ＬＣＤカバー３と筐体４とを嵌合することが難しいという問題もあった。
【０００９】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、液晶表示装置を搭載したノート型コンピュータに振動や落下等の衝撃が加わった場合においても、液晶表示装置の筐体とＬＣＤカバーとを固定する嵌合部の外れや嵌合部の爪部の破損を防止でき、かつ筐体とＬＣＤカバーを取り外してのメンテナンスが容易な固定手段を有すると共に液晶表示装置の狭額縁化にも対応できる液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる液晶表示装置は、二枚の対向する絶縁性基板間に液晶材料を挟持してなる液晶表示素子と、液晶表示素子の裏面側に配置され、液晶表示素子を支持する筐体と、液晶表示素子の表示面側に配置され、表示領域に開口部を有すると共に、筐体と嵌合部を介して一体化することにより液晶表示素子を収納するＬＣＤカバーと、筐体内に配設され、液晶表示素子を嵌め込むことにより保持するクッション材とを備え、クッション材は液晶表示素子が嵌め込まれることにより筐体とＬＣＤカバーの嵌合部を圧迫し嵌合を強化するよう構成されているものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の一実施の形態である液晶表示装置を図について説明する。図１は本発明の実施の形態１による液晶表示装置を示す図で、（ａ）はＬＣＤカバーを取り外した状態の平面図、（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿った部分の断面図、（ｃ）は図１（ｂ）の嵌合部の拡大断面図である。なお、図１（ｂ）には便宜上ＬＣＤカバーを装着した状態を示している。
図において、１は液晶表示装置、すなわちノート型コンピュータの表示部、２は液晶表示素子、３はＬＣＤカバー、４は液晶表示装置の筐体、５はヒンジ、６は回路基板、７はクッション材、８はＬＣＤカバー３と筐体４の嵌合部、８ａはＬＣＤカバー３に設けられた嵌合用の爪部、９はクッション材７に設けられた溝部をそれぞれ示している。
【００１２】
本実施の形態の液晶表示装置では、筐体４の内部に、液晶表示素子２を収納できる枠状のクッション材７が装着されており、このクッション材７による枠の内寸は、液晶表示素子２の外寸より小さくなるように設計されているため、クッション材７で形成された枠に液晶表示素子２を嵌め込むことにより、クッション材７は筐体４に均等な圧力を加えると共に、液晶表示素子２はクッション材７により保持される。
なお、ＬＣＤカバー３と筐体４の嵌合部８に対応する部分のクッション材７には予め溝部９が設けられており、ＬＣＤカバー３を筐体４に装着する際には、この溝部９にＬＣＤカバー３の爪部８ａを差し込むことによりＬＣＤカバー３と筐体４とを一体化する。
【００１３】
また、本実施の形態では、クッション材７の材質はゴム材が用いられており、枠の内寸が液晶表示素子２の外寸より小さく設計されたクッション材７に液晶表示素子２を嵌め込むことによる液晶表示素子２に対する緩衝効果、および液晶表示素子２が嵌め込まれることによるクッション材７の嵌合部８への圧迫とクッション材７と嵌合部８との摩擦力増加による筐体４とＬＣＤカバー３の嵌合強化という二つの効果が得られるが、弾性係数に優れかつ摩擦係数の大きい材料、例えばエポキシ系あるいは酢酸エチル系等の可塑性樹脂や厚手のビニルテープを用いることによっても同等の効果を得ることができる。
【００１４】
また、クッション材７のサイズは、例えば液晶表示素子３の外寸が２７７ｍｍ×１９８ｍｍの場合には、クッション材７の枠の内寸が２７５ｍｍ×１９６ｍｍであり、液晶表示素子の外寸に対する縮小幅が縦横各２ｍｍとする。
なお、クッション材７は液晶表示素子２の保持および嵌合部８を圧迫することを目的としており、クッション材７による枠の内寸の液晶表示素子２の外寸に対する縮小幅を縦横各１ｍｍ程度としてもよい。
また、クッション材７の厚みは液晶表示素子２と同等あるいは薄くても厚くてもよいが、液晶表示素子２より厚くする場合には、ＬＣＤカバー３と液晶表示素子２との間に隙間が生じるため、図２（ａ）に示すようにＬＣＤカバー３をクッション材７と液晶表示素子２の段差に対応できる構造とすることにより、外部からの圧力や衝撃に対する緩衝効果の向上が図れる。
また、図２（ｂ）に示すように、クッション材７を金属材料からなるメッシュ状材料７ａで覆うことにより、液晶表示素子２と筐体４とをメッシュ状材料７ａを介して電気的に接続することができ、液晶表示素子２の信頼性を向上できる。
【００１５】
また、クッション材７の断面形状は矩形状のものを用いたが、液晶表示装置の軽量化を目的として、例えば断面形状がコの字型や内部が空洞のもの、あるいは液晶表示素子２と接する側を半円形状のものを用いても、クッション材７としての効果は同等である。
【００１６】
また、ＬＣＤカバー３と筐体４との嵌合部８の形状を、図３（ａ）に示すように、筐体４側に爪部８ｂを設け、ＬＣＤカバー３側に設けられた溝に嵌合させることによりＬＣＤカバー３と筐体４を固定してもよい。
さらに、図３（ｂ）に示すように、筐体４に設けた嵌合用の爪部８ｂを、液晶表示素子２をクッション材７に装着することによる圧力で外側に開く構造とすることによりＬＣＤカバー３と筐体４との嵌合を強化することも可能である。
また、ＬＣＤカバー３の爪部８ａと筐体４の爪部８ｂを直接嵌合させるのではなく、図３（ｃ）に示すように、ブロック８ｃ等を用いて爪部８ａ、８ｂを固定し、クッション材７の圧迫によりその固定部の強化を図ってもよい。
【００１７】
本実施の形態によれば、液晶表示装置１の筐体４の内部に、内寸が液晶表示素子２の外寸より小さく設計され、かつ弾性係数に優れ摩擦係数の大きい材料を用いて形成された枠状のクッション材７を装着し、その枠内に液晶表示素子２を嵌め込むことにより、液晶表示装置１に振動や落下等の衝撃が加わった場合においても、クッション材７が嵌合部８を圧迫しかつクッション材７と嵌合部８との摩擦力が増加することにより筐体４とＬＣＤカバー３の嵌合を強化できると共に、液晶表示素子２に加わる衝撃を緩和できる。
また、筐体４とＬＣＤカバー３は嵌合によってのみ固定されているため、従来必要であった筐体とＬＣＤカバーの固定を強化するためのネジ等は不要となり、部材数を削減できると共に、筐体４とＬＣＤカバー３とを取り外してのメンテナンスが容易となる。
さらに、筐体４内ではクッション材７がその弾性により液晶表示素子２を保持するため、従来必要であった液晶表示素子２を保持するためのブランケットやネジ等が不要となる。
【００１８】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２による液晶表示装置を示す図で、（ａ）はＬＣＤカバーを取り外した状態の平面図、（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った部分の断面を図中矢印の方向から見た側面図である。なお、図４（ｂ）には便宜上ＬＣＤカバーを装着した状態を示している。
図において、１１はＬＣＤカバー３に設けられた爪部である。なお、図１と同一部分については同符号を付し説明を省略する。
【００１９】
本実施の形態による液晶表示装置では、従来と同様のＬＣＤカバー３と筐体４の嵌合部８に加え、ＬＣＤカバー３の筐体４にヒンジ５が取り付けられている部分に対応する位置に、ヒンジ５の裏面側（筐体４側）まで廻し込めるように設計された爪部１１を設ける。
【００２０】
本実施の形態によれば、ＬＣＤカバー３にヒンジ５の裏面側まで廻し込める爪部１１を設けることにより、ＬＣＤカバー３をその爪部１１を用いて筐体４に固定されたヒンジ５に係止することができるため、ＬＣＤカバー３と筐体４との固定を強化することができる。さらに、上記の構造によるＬＣＤカバー３と筐体４の固定の強化方法は、狭額縁化された液晶表示装置にも適応できる。
【００２１】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３による液晶表示装置を示す図で、（ａ）は液晶表示装置の組立工程途中における斜視図、（ｂ）は液晶表示素子の組立工程途中における断面図、（ｃ）は液晶表示装置の構成を説明するための分解断面図である。
図において、１２はＬＣＤカバー３に設けられたＬ字形状のＬ字型爪部、１３はボルト、１３ａは筐体４の内部に設けられた円柱状の突起部で、内側にボルト１３と螺合するねじ加工が施されている。１３ｂはスペーサー、１４はＬＣＤカバー３に設けられたボルト１３が挿入される穴部、１５は筐体４とＬＣＤカバー３との装着後にヒンジ５を挿入するための開口部である。なお、図４と同一部分については同符号を付し説明を省略する。
【００２２】
本実施の形態による液晶表示装置は、ヒンジ５が取り付けられる部分のＬＣＤカバー３にＬ字型爪部１２を設け、筐体４にＬＣＤカバー３を装着した後、ヒンジ５を開口部１５から挿入し、ＬＣＤカバー３に設けられた穴部１４からボルト１３を挿入してＬＣＤカバー３、ヒンジ５および筐体４を同時に固定する。このとき、ボルト１３による固定部分の断面構造は、図５（ｂ）に示すように、表示画面の裏面側から筐体４、ＬＣＤカバー３のＬ字型爪部１２、ヒンジ５、ＬＣＤカバー３の順に積層された状態となる。
なお、筐体４にＬＣＤカバー３を装着した後にヒンジ５を挿入するため、筐体４にはヒンジ５を所定の位置に容易に装着できるよう枠が設けられている。
【００２３】
また、筐体４には内側にねじ加工が施された円柱状の突起部１３ａが設けられており、この突起部１３ａにＬ字型爪部１２とヒンジ５をはめ込み、スペーサー１３ｂによりヒンジ５をＬＣＤカバー３のＬ字型爪部１２に固定し、ボルト１３を円柱状の突起部１３ａに螺合させてヒンジ５、ＬＣＤカバー３を筐体４に同時に固定する。
【００２４】
また、本実施の形態では、筐体４およびＬＣＤカバー３を構成する材料としてポリカーボネート等のプラスチックからなる樹脂形成品を用いたが、弾性係数に優れた高分子材料を用いることにより緩衝および嵌合強化が図れる。また、金属材料を用いることにより、衝撃による嵌合部の歪みによる緩みを防止でき、嵌合強化が図れる。
【００２５】
次に、本実施の形態による液晶表示装置１のＬＣＤカバー３と筐体４の固定強度を測定する。測定方法は、図６に示すように、プシュプルゲージ１６を用いて筐体４とＬＣＤカバー３の固定部が破壊するまで加圧した。本実施の形態による液晶表示装置１では筐体４とＬＣＤカバー３の固定部が破壊するまでに１０〜１５Ｋｇ重の加圧が必要であった。
比較のために、従来のＬＣＤカバーと筐体が両面テープで固定されていない液晶表示装置を同様の方法で加圧したところ、５ｋｇ重の加圧で破壊した。
【００２６】
本実施の形態によれば、ヒンジ５が取り付けられる部分のＬＣＤカバー３にＬ字型爪部１２を設け、筐体４にＬＣＤカバー３を装着した後、ヒンジ５を開口部１５から挿入し、ＬＣＤカバー３に設けられた穴部１４からボルト１３を挿入してＬＣＤカバー３、ヒンジ５および筐体４を同時に固定することにより、筐体４とＬＣＤカバー３の固定を強化できると共に、ＬＣＤカバー３と筐体４の固定およびヒンジ５の固定を同時に行うことができ部材を削減できる。
さらに、ボルト１３を外すことによりヒンジ５のみを取り外すことが容易となるため、従来問題があったヒンジ５の劣化によって起こる開閉機能への支障や開閉時に発生する微少な振動や異音による液晶表示素子への悪影響を未然に防止することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、液晶表示装置の筐体の内部に、内寸が液晶表示素子の外寸より小さく、かつ弾性係数に優れ摩擦係数の大きい材料を用いて形成された枠状のクッション材を装着し、その枠内に液晶表示素子を嵌め込むことにより、液晶表示装置に振動や落下等の衝撃が加わった場合においても、一体化された筐体とＬＣＤカバーの破損を防止できると共に、液晶表示素子に加わる衝撃を緩和できる。
また、筐体とＬＣＤカバーは嵌合によって固定されているため、従来必要であった筐体とＬＣＤカバーの固定を強化するためのネジ等が不要となり、部材数を削減できると共に、筐体とＬＣＤカバーとを取り外してのメンテナンスが容易となる。
さらに、筐体内ではクッション材がその弾性により液晶表示素子を保持するため、従来必要であった液晶表示素子を保持するためのブランケットやネジが不要となり、部材数の削減によりコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による液晶表示装置を示す平面図（ａ）、断面図（ｂ）および部分拡大断面図（Ｃ）である。
【図２】 この発明の実施の形態１による他の液晶表示装置を示す断面図（ａ）、（ｂ）である。
【図３】 この発明の実施の形態１によるさらに他の液晶表示装置を示す断面図（ａ）、（ｂ）および部分拡大断面図（Ｃ）である。
【図４】 この発明の実施の形態２による液晶表示装置を示す平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。
【図５】 この発明の実施の形態３による液晶表示装置を示す斜視図（ａ）、断面図（ｂ）、および分解断面図（ｃ）である。
【図６】 この発明による効果を測定する方法を説明するための断面図である。
【図７】 従来この種液晶表示装置を搭載したノート型コンピュータを示す概略図（ａ）、（ｂ）である。
【図８】 従来の液晶表示装置を示す平面図（ａ）、（ｂ）である。
【図９】 従来の液晶表示装置を示す断面図（ａ）〜（ｄ）である。
【符号の説明】
１ 液晶表示装置、２ 液晶表示素子、３ ＬＣＤカバー、４ 筐体、
５ ヒンジ、６ 回路基板、７ クッション材、８ 嵌合部、８ａ 爪部、
８ｂ 爪部、９ 溝部、１１ 爪部、１２ Ｌ字型爪部、１３ ボルト、
１４ 穴部、１５ 開口部、１６ プシュプルゲージ。

Claims (2)

1. 二枚の対向する絶縁性基板間に液晶材料を挟持してなる液晶表示素子と、
   上記液晶表示素子の裏面側に配置され、上記液晶表示素子を支持する筐体と、
   上記液晶表示素子の表示面側に配置され、表示領域に開口部を有すると共に、上記筐体と嵌合部を介して一体化することにより上記液晶表示素子を収納するＬＣＤカバーと、
   上記筐体内に配設され、上記液晶表示素子を嵌め込むことにより保持するクッション材とを備え、
   上記クッション材は、上記液晶表示素子が嵌め込まれることにより上記筐体と上記ＬＣＤカバーの嵌合部を圧迫し嵌合を強化するよう構成されていることを特徴とする液晶表示装置。
2. クッション材が、ゴムで構成されたことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。

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