JP4679655B2

JP4679655B2 - 表示装置

Info

Publication number: JP4679655B2
Application number: JP2009179525A
Authority: JP
Inventors: 典昭戸矢
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2009-07-31
Filing date: 2009-07-31
Publication date: 2011-04-27
Anticipated expiration: 2029-07-31
Also published as: JP2011033802A; US20110025922A1

Description

本発明は表示装置及び表示装置用枠体に関するものであり、特に筐体として使用される部材の熱膨張による変形に対応可能な表示装置及び表示装置用枠体に関する。

様々な機器においては、製品の軽量化などの理由により複数種類の部材を使用することが多い。それらの部材の熱膨張率が異なると、機器周囲または機器そのものの温度変化によって、予期しない熱変形を起こしやすくなる。この様な温度変化による部材の熱変形に対応するために、熱膨張率が高い部材を固定する固定部に切り欠きを設けてこれら部材の熱による膨張分を逃がし、部材が膨張しても安定して固定できる操作光学装置及び画像形成装置が提案されている（特許文献１を参照）。

特開２００３−２４８１８５号公報

表示装置等において、製造時と使用時では環境が同じであるとは限らず、その温度の違いから部材に影響が出てしまう場合が存在する。例えば、異なる材料を用いたロの字型の熱膨張率の異なる部材を貼り合わせて枠を形成した場合を考える。その装置の製造時と使用環境の温度が異なれば、熱膨張率が異なる部材同士を貼り合わせることでずれや反りが生じ、ひいては枠自体が変形してしまう場合がある。また、これら表示装置内部には電子部品等が多くあり、それらから放出される熱によってさらに温度変化が生じ易くなっている。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、熱膨張率の異なる材料の部材を一体となるように固定した表示部の枠部を形成したときに、熱変形によって生じる部材同士のずれや反りを低減させる表示装置および表示装置用枠体を提供することを課題とする。

本発明における表示装置は、画像を表示する表示面を備えた表示部と、前記表示面を囲む枠状の第１の枠体と、前記第１の枠体と略一致する大きさで、該第１の枠体よりも高い熱膨張率を有し、複数の固定部により前記第１の枠体と一体に固定された第２の枠体と、を備え、前記第２の枠体は、前記複数の固定部の間で、前記第２の枠体の縁に対して垂直な方向で内側の縁から外側の縁付近まで設けられた端部が開口しない穴状の切り欠きが設けられたことを特徴としている。

また本発明にかかる表示装置用枠体は画像を表示する表示面を備えた表示装置に設けられる表示装置用枠体であって、前記表示面を囲むように枠状の形状を有しており、他の部材との固定が行われるための複数の固定用部位と、前記複数の固定用部位の間に切り欠きとを有することを特徴としている。

本発明によれば表示部の枠部に切り欠きを設けることで、枠部の熱変形による部材同士のずれや反りを低減させる表示装置および表示装置用枠体を実現することができる。

本発明の一実施形態におけるテレビの概観の一例を示す図。本発明の一実施形態における表示パネル及び筐体の一例を示す分解斜視図。本発明の一実施形態における前面パネルの概観の一例を示す斜視図。本発明の一実施形態におけるプラスチック枠と金属枠との接続方法の一例を示す図。本発明の一実施形態におけるプラスチック枠と金属枠との接続方法の一例を示す図。プラスチック枠と金属枠との従来の接続方法の一例を示す図。

本発明の実施の形態および従来の接続方法を図面を参照して説明する。

図１は本実施形態におけるテレビ１０の概観の一例を示す図である。図１にはテレビ１０、表示パネル１１、筐体１２、支持首部１３、および支持底部１４が示されている。

テレビ１０はチューナによって放送局の発信する放送波を受信し（チューナは図示しない）、受信した放送波より画像情報を取得して、ユーザに該画像情報を出力する表示装置である。本実施形態において表示装置の例としてテレビ１０を例示するがこれに限定されるものではなく、他の表示装置の例としてはディスプレイ、PC（Personal Computer）等の様々な表示装置が考えられる。

表示パネル１１はテレビ１０が画像情報の出力を行う表示部であり、本実施形態においてはLCDの表示パネルとして例示する。しかしこれは一実施例でありこれに限定されず、表示パネルの他の例としてはPDP（Plasma Display Panel）、CRT（Cathode Ray Tube）、有機EL（Electro-Luminescence）等による表示パネルが考えられる。

筐体１２はテレビ１０の内部モジュールを保護する箱状のカバーであり、テレビ１０の前面（ユーザがテレビ１０の視聴を行う際に存在する側の面）に開口部を有している。表示パネル１１はこの筐体１２の開口部からユーザが視聴することが可能となるように露出している。表示パネル１１は筐体１２の開口部から露出している箇所よりユーザに対して画像情報を出力する。

支持首部１３は筐体１２及び筐体１２に内蔵された各内部装置を下方より支持する機能を有している。支持首部１３は本実施形態においては直方体型を例示して示しているがこれに限定されるものではなく、筐体１２及び筐体１２に内蔵された各内部装置を支持可能な形状であれば、例えば円柱型など様々な形状が考えられる。

支持底部１４はテレビ１０が設置される際に地面と接する台であり、テレビ１０全体を支持している。支持底部１４も支持首部１３と同様に図１で示す形状に限定されず、様々な形状が考えられる。

また、テレビ１０は本実施形態において支持首部１３と支持底部１４を有している構造を例示しているが、これに限定されず、支持首部１３と支持底部１４が一体となっており一部材としてテレビ１０全体の支持を行っているような構造であったとしてもよい。

図２は本実施形態における表示パネル１１及び筐体１２の一例を示す分解斜視図である。図２には前側パネル２１、表示パネル１１、及び後側筐体２２が示されている。

前側パネル２１は筐体１２の前側（表示パネル１１が露出している側）の一部である。前側パネル２１は映像を映し出す表示パネル１１が前面から見えるよう開口部を有するとともに、表示パネル１１を周囲から固定するためにロの字の枠型の形状を有している。

後側筐体２２は筐体１２の後側（表示パネル１１が露出していない側）の一部である。前側パネル２１が筐体１２の前方向のみの一部であるのに対し、後側筐体２２はそれ以外の方向を覆っている部材である。後側筐体２２はチューナ等を含むテレビ１０の様々な内部装置および部材を内蔵している。

図２に示される部材は分解されていない状態においては前から（ユーザが視聴する側から）、前面パネル２１、表示パネル１１、後側筐体２２の順番に並んで設置されている。筐体１２は前側パネル２１と後側筐体２２を組み合わせて構成されており、組み合わされたとき表示パネル１１は筐体１２に内蔵される。そして前側パネル２１の開口部より露出してテレビ１０の画像情報を出力する構造となっている。

前面パネル２１と表示パネル１１は本実施形態ではネジによって固定されている。表示パネル１１は内縁部付近にネジ穴が設けられ、前面パネル２１には表示パネル１１と重ね合わせたときに表示パネル１１のネジ穴と対応する箇所（重なる箇所）にもネジ穴が設けられている。そして前面パネル２１と表示パネル１１はこれらのネジ穴を貫通するネジにより固定される。

図３は本実施形態における前面パネル２１の概観の一例を示す斜視図である。図３には前面パネル２１、プラスチック枠３１、および金属枠３２が示されている。図３において、前面パネル２１は図２と同方向を向いている（表示パネル１１の映像を表示するときユーザが存在する側が図面奥側である。）
プラスチック枠３１は本実施形態ではプラスチックで出来たロの字型の枠状の部材（枠体）である。プラスチック枠３１は金属枠３２と比較して数倍の熱膨張率を有しているため、温度変化が生じれば変形量に大きな差が生じる。またプラスチック枠３１の材料としてプラスチックの例を示したがこれに限定されるものではなく、金属枠３２の部材と比べて膨張率が異なる他の材料（例えばゴム等）であってもよい。

金属枠３２はプラスチック枠３１とほぼ同形状のロの字型の枠状の部材（枠体）である。金属枠３２の構成材料は金属であり、プラスチック枠３１と熱膨張率が大きく異なっている。本実施形態では金属枠３２を構成する材料として金属を例示したが、これに限定されるものではなく、プラスチック枠３１よりも低い熱膨張率を有する材料で構成されていれば、例えばアルミニウム等の他の材料で構成されていてもよい。

前面パネル２１はプラスチック枠３１と金属枠３２の二つの部材によって構成されている。プラスチック枠３１および金属枠３２は対応する位置にそれぞれネジ穴を有しており、このネジ穴を貫通するネジを介して固定される。前面パネル２１はプラスチック枠３１と金属枠３２の二つの枠体を貼り合わせるように重ねて固定することで構成されている。本実施形態においてプラスチック枠３１と金属枠３２は熱膨張率が大きく異なるため、温度変化が生じたときにはプラスチック枠３１の方が大きく変形する。よってプラスチック枠３１と金属枠３２とがネジ等により固定されていても、固定箇所以外の枠部が大きく膨張し、固定されていない部分で金属枠３２からはみ出してしまう等の位置的なずれや反りが生じてしまう。このときの温度変化の要因としては外部環境の変化、内部の電子機器等からの発熱、または表示パネル１１からの発熱等様々な要因が考えられる。表示パネル１０が発熱するような場合には表示パネル１１と前面パネル２１との物理的な距離が近いため、大きく影響を受ける。

プラスチック枠３１と金属枠３２とは本実施形態においてはそれぞれの間に部材を介在しない状態で固定されているように例示しているが、これに限定されることはなく、それぞれの間になんらかの部材が介在されているとしてもよい。

本実施形態において前面パネル２１は図３で示されるように異なる材料を用いた異部材によって構成されている。これは同一部材で構成されている場合と比較してデザイン性に自由度が生じ、よって需要者に購買意欲を起こさせるような美観を与えることができる。

また本実施形態においてプラスチック枠３１と金属枠３２の固定方法（固定部）としてネジによって固定するように例示しているが、固定手段はこれに限定されない。具体的にはネジの他にも釘、接着剤等の様々な固定が考えられる。

このプラスチック枠３１と金属枠３２との接続方法に関して従来行なわれていた接続方法を図６を用いて説明する。

図６はプラスチック枠６６と金属枠６７との従来の接続方法の一例を示す図である。図６には特殊ネジ６１、ワッシャー６２、ネジ穴６３、長丸ネジ穴６４、ネジ穴挿入部６５、プラスチック枠３６、および金属枠３７が示されている。

従来のプラスチック枠６６と金属枠６７の固定方法としては特殊ネジ６１を用い、プラスチック枠６６のネジ穴を長丸ネジ穴６４として固定を行う方法を用いていた。長丸ネジ穴６４は通常の円形とは異なり長丸型の形状を有している。長丸ネジ穴６４は長丸型の形状であるため、プラスチック枠６６の熱変形の影響を低減させることができるが、固定には長丸ネジ穴６４を全て覆うことのできるような径のワッシャー６２を有している特殊な形状の特殊ネジ６４を用いて固定を行う必要があった。そのため汎用的なネジでは確実な固定を行うことができない。また特殊ネジ６１は長丸ネジ穴６４の長軸方向に関して位置的自由度を有しているため、該方向に関して位置決めを行うことができない。そのため別途位置決めのためのネジ穴をプラスチック枠６６に設ける必要があった。

本実施形態におけるテレビではこれらの問題点を有することなく、プラスチック枠３１と金属枠３２との間に生じる位置的なずれを低減することが可能である。

ここで本実施形態における接続方法の一例を図４および図５を参照して説明する。

図４は本実施形態におけるプラスチック枠３１と金属枠３２との接続方法の一例を示す図である。図４にはプラスチック枠３１、金属枠３２、ネジ４１、ネジ穴４２、ネジ穴４３、および切り欠き４４が示されている。

本実施形態においてネジ４１は特殊ネジではなく、一般的（汎用的）なネジを使用するものとする。ネジ４１はワッシャーも一般的な大きさである。また、プラスチック枠３１及び金属枠３２にそれぞれ設けられているネジ穴４３、ネジ穴４２も一般的な円形形状のネジ穴である。プラスチック枠３１および金属枠３２はネジ穴４３、ネジ穴４２同士をネジ４１によって固定される。このネジ穴４２はプラスチック枠３１に、他の部材との固定が行われるための固定用部位として設けられている。

また本実施形態においてプラスチック枠３１にはプラスチック枠３１の内周部の一部を切り欠くことによって形成される、切り欠き４４が設けられている。この切り欠き４４は本実施形態においてプラスチック枠３１の内側の端部が開口して設けられているが、この切り欠き４４は開口されているものには限定されず、端部が開口していない穴のような形状であってもよい。切り欠き４４の端部が開口していないとしても、熱変形による部材の変形を吸収することが可能であるが、切り欠き４４は開口している場合の方がプラスチック枠４４の変形を吸収する効果が大きく、好適である。切り欠き４４はそれぞれのネジ穴４３に対して、ネジ穴４３を挟んで二つずつ設けられており、また切り欠き４４は連続したネジ穴４３の間に少なくとも一つ設けられている。この切り欠き４４をプラスチック枠３１に設けることで、プラスチック枠３１が温度変化によって変形を起こしたとしても、切り欠き４４が変形を吸収してプラスチック枠３１と金属枠３２との位置のずれを低減することができる。また、本実施形態においては通常のネジ穴によって固定を行うため、特殊ネジ６１のような特殊形状のネジを用いる必要がなく、一般的な形状のネジを用いて固定を行うことが可能である。また、ネジ穴４３も通常の円形で構成されているため長丸ネジ穴６４のように固定後にネジが位置的自由度を有しないため、ネジ４１での固定を行うと他に位置決めのためのネジ穴をプラスチック枠３１および金属枠３２に設けることなく、プラスチック枠３１と金属枠３２との位置決めを行なうことができる。

熱膨張による部材の線形的な伸びは熱膨張率（線膨張係数）と長さと温度上昇の積で決定される。部材の線膨張係数をα、部材の長さをL、温度上昇をΔTとしたときの部材の伸びをΔLとすると伸びΔLは次式によって求められる。

ΔL＝α×L×ΔT
したがって連続するネジ穴４３の間隔が短いとき（Lが小さいとき）はその部材の伸びは小さいため切り欠き４４を一つ設けておけば、十分に温度変化による変形に対応することが可能であり、また長いとき（Lが大きいとき）は二つ（又は複数）設ければ大きな変形にも対応することが可能である。このとき切り欠き４４の数が多いほど変形を吸収する効果は大きくなり、少ない場合ほど切り欠き４４が存在することによるプラスチック枠３１の強度低下を防止することができる。よって、切り欠き４４を枠体に設けるときには、切り欠き４４をなるべく少なく、温度変化による変形が吸収できる程度の好適な個数を設けるとよい。

また幾つかの閾値を設けて、連続するネジ穴４３の間隔が第一の閾値以下であれば１つ切り欠き４４を設ける。第一の閾値以上で第二の閾値以下であれば２つの切り欠き４４を設ける（第一の閾値＜第二の閾値）。第二の閾値以上で第三の閾値以下であれば３つの切り欠き４４を設ける。というように連続するネジ穴４３の間隔と閾値に従って連続するネジ穴４３間に設ける切り欠き４４の個数を決定するとしてもよい。

本実施形態では切り欠き４４はプラスチック枠３１の枠内縁より、縁に対して垂直となるように設けられている。切り欠き４４はプラスチック枠３１の熱変形の影響を大きく吸収しようとするとき、プラスチック枠３１の内側の縁から外側の縁付近までできるだけ長く設けられている方が広い範囲で熱変形の影響を吸収することが可能でるため好適である。また、切り欠き４４の幅は（このとき切り欠き４４の縁をなす直線と端点との距離を深さ、その垂直方向の距離を幅とする）大きいほどプラスチック枠３１の熱変形の影響を大きく吸収することが可能となる。例えば、切り欠き４４をプラスチック枠３１の内側の縁より斜めに設けようとするとき、垂直に設けたときと同じ程度の熱変形を吸収しようとすると、切り欠き４４の設けられる体積は大きくなってしまい、垂直に設けられた場合に比較して強度の低下を招いてしまう。そのため、本実施形態では切り欠き４４をプラスチック枠３１の縁に対して垂直方向に設けることで、熱変形の吸収を大きくしつつ部材の強度低下を抑えている。

本実施形態において、プラスチック枠３１に切り欠き４４を設けるように例示しているがこれに限定されるものではなく、金属枠３２に切り欠き４４を設けてもよい。またプラスチック枠３１と金属枠３２の両方に切り欠き４４を設けるとしてもよい。ただし、プラスチック枠３１と金属枠３２のどちらか一方に切り欠き４４を設けるとすれば、本実施形態においては熱膨張率の大きい材料で構成されているプラスチック枠３１の方が温度変化による部材の変形が大きいため、切り欠き４４を設けるのに好適である。

図５は本実施形態におけるプラスチック枠３１と金属枠３２との接続方法の一例を示す図である。図５は図４における一点鎖線で囲まれた箇所の拡大図である。

ここで例えばプラスチック枠３１に切り欠き４４が設けられていない状態でプラスチック枠３１および金属枠３２がネジ４１によって固定されており、プラスチック枠３１および金属枠３２に温度上昇が生じた場合を考える。温度上昇が生じるとプラスチック枠３１が大きく膨張してネジ４１およびネジ穴４３周囲に応力が発生してしまうため、ネジ穴４３の周囲に亀裂が発生したり、ネジ４１とネジ穴４３との摩擦による疲労の影響が大きくなってしまったり、それらの影響によってネジ４１およびプラスチック枠３１の耐性が低下してしまうおそれがある。しかし、本実施形態のようにネジ穴４３を挟んでプラスチック枠３１に切り欠き４４を設けると、温度上昇による変形が切り欠き４４によって吸収されるためネジ４１及びネジ穴４３周辺に大きい応力集中が発生することなく、上記事態の発生の可能性を低減することができる。

また本実施形態において、プラスチック枠３１には枠形状の内縁が開口するとともに外縁に向かって切り欠き４４が形成されている。これはプラスチック枠３１はテレビ１０が全体として組み立てられたときに外縁部がテレビ１０外部に露出するため、切り欠き４４
を外部に露出させないように構成してあるためである。これは本実施形態における例示なのでこれに限定されることはないが、このようにプラスチック枠３１が外部に露出するときには枠の内側に切り欠き４４を設けることによって、テレビ１０としての外観を損なうことなくプラスチック枠３１と金属枠３２のずれを低減することが可能となる。

本実施形態におけるプラスチック枠３１は枠形状を有しているため、ある程度の数の切り欠き４４を設けたとしても、全体としての強度を保つことが可能である。

本実施形態におけるテレビ１０は、熱膨張率の異なる部材同士を複数点にて接続するとき、熱変形による部材同士のずれを低減させることが可能である。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具現化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１０：テレビ
１１：表示パネル
１２：筐体
１３：支持首部
１４：支持底部
２１：前側パネル
２２：後側筐体
３１：プラスチック枠
３２：金属枠
４１：ネジ
４２：ネジ穴
４３：ネジ穴
４４：切り欠き
６１：特殊ネジ
６２：ワッシャー
６３：ネジ穴
６４：長丸ネジ穴
６５：ネジ穴挿入部

Claims

画像を表示する表示面を備えた表示部と、
前記表示面を囲む枠状の第１の枠体と、
前記第１の枠体と略一致する大きさで、該第１の枠体よりも高い熱膨張率を有し、複数の固定部により前記第１の枠体と一体に固定された第２の枠体と、
を備え、
前記第２の枠体は、前記複数の固定部の間で、前記第２の枠体の縁に対して垂直な方向で内側の縁から外側の縁付近まで設けられた端部が開口しない穴状の切り欠きが設けられた
ことを特徴とする表示装置。
前記第２の枠体は隣り合う前記固定部の間の距離が所定の値より大きい場合、複数の前記切り欠きを有すること
を特徴とする請求項１記載の表示装置。
放送波を受信するチューナを更に有し、
前記表示部は前記チューナによって受信した前記放送波から受信する画像を表示面に表示する
ことを特徴とする請求項１記載の表示装置。