JP4884068B2

JP4884068B2 - 表示装置及びその筐体

Info

Publication number: JP4884068B2
Application number: JP2006123410A
Authority: JP
Inventors: 教弘渡辺; 厚司道盛
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-04-27
Filing date: 2006-04-27
Publication date: 2012-02-22
Anticipated expiration: 2026-04-27
Also published as: JP2007293188A

Description

この発明は、発熱部を有する表示装置（液晶テレビ等）の筐体に関し、より詳細には、高い放熱性と耐衝撃性とを備えた筐体に関するものである。

従来の表示装置では、表示パネルが発生する熱を効率よく外部に放出するため、表示パネルを背面側から支持する補強構造体を放熱性の高い部材で構成している。このような表示装置では、筐体の背面に複数のファンを取り付け、さらに吸排気用の多数の貫通孔を形成することも提案されている（例えば、特許文献１参照）。

一方、液晶テレビやプラズマテレビなどの家庭用の表示装置においては、ＵＬ安全規格（ＵＬ１４９２及びＵＬ６５００）により、日常生活において想定し得る衝撃に対して、破損が生じることがない強度が規定されている（非特許文献１，２参照）。

特開２００５−１４１１９４号公報（第１４頁、図１０）アンダーライターズラボラトリー株式会社、"Audio-Video Products and Accessories UL 1492"、[online]、 [平成１８年４月３日検索]、インターネット＜URL : http://ulstandardsinfonet.ul.com/scopes/1492.html＞アンダーライターズラボラトリー株式会社、"Audio-Video and Musical Instrument Apparatus for Household, Commercial, and Similar General Use"、[online]、[平成１８年４月３日検索]、インターネット＜URL : http://ulstandardsinfonet.ul.com/scopes/6500.html＞

放熱性を向上するためには、表示装置の筐体にできるだけ多くの開口を設けることが好ましい。しかしながら、上述したＵＬ安全規格を満たすためには、放熱性と、筐体の耐衝撃性とを両立させなければならない。

特に、近年、デザイン性や軽量化の観点から、筐体をプラスチックで構成することが多い。プラスチック製の筐体で、放熱のための十分な開口を設け、なお且つ耐衝撃性を確保するためには、筐体の肉厚を厚くしなければならない。一方、筐体の肉厚をあまり厚くしたのでは、部品コストが高くなってしまう。そのため、十分な放熱性と耐衝撃性とを確保しつつ、部品コストも低減できるような筐体構造の開発が望まれている。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、放熱性及び耐衝撃性を備え、なお且つ低コストの表示装置の筐体を提供することを目的としている。

この発明に係る表示装置は、表示手段と、表示手段に対して電気的に接続された基板とを備えた表示装置に設けられた筐体であって、表示手段と基板とを覆うように形成された外箱を有する。外箱は、基板と対向する背面板を有する。背面板は、複数の方向にそれぞれ複数配列された複数の開口を有し、背面板の開口率が、背面板の外縁部から中央部に向かうにつれて大きくなるよう構成されている。

この発明によれば、衝撃荷重が加わった際に大きなせん断応力が生じやすい背面板の外縁部では、開口率が小さいため、耐衝撃性が向上する。また、背面板の中央部では、開口率が大きいため、弾性変形により衝撃荷重が小さく抑えられる。さらに、背面板の中央部では開口率が大きいため、放熱性が向上する。その結果、背面板の厚さを厚くすることなく、従って低コストで、耐衝撃性と放熱性とを両立させることができる。

また、背面板を、撓みが生じにくい外縁部において表示手段及び基板と連結することにより、背面板の外縁部以外の部分、特に中央部を大きく撓ませる（すなわち弾性変形させる）ことが可能となり、耐衝撃性を更に向上することができる。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る表示装置の構成を示す分解斜視図である。この表示装置は、ここでは液晶テレビであり、表示手段としての液晶パネルユニット１と、この液晶パネルユニット１に電気的に接続された基板３と、これらを収容する前側筐体２及び後側筐体４を備えている。

前側筐体２は、液晶パネルユニット１の前側（すなわち図示しない表示面側）に位置しており、後側筐体４は、液晶パネルユニット１の後側（すなわち背面側）に位置している。前側筐体２と後側筐体４とを組み合わせることにより、液晶パネルユニット１と基板３とを収容する外箱が形成される。

液晶パネルユニット１は、水平方向（Ｘ方向）の長辺と、鉛直方向（Ｙ方向）の短辺とを有する略矩形状の薄型パネルであり、図示しない表示面に映像を表示する。基板３は、矩形状の制御基板等であって、液晶パネルユニット１に対して、映像や文字を表示するための表示制御及び電力供給を行う。ここでは、基板３の外形は、液晶パネルユニット１よりも一回り小さく構成されている。

基板３は、その四隅に合計４つのネジ止め部３ａを有している。液晶パネルユニット１は、基板３のネジ止め部３ａに対応する４つのネジ止め部１ｂを有している（図１では４つのネジ止め部１ｂのうち３つのみが示されている）。液晶パネルユニット１と基板３とは、ネジ止め部１ｂ，３ａにおいて互いに固定されている。

液晶パネルユニット１は、また、上端部の左右両端及び中央に合計３つのネジ止め部１ａを有し、下端部の左右両端及び中央にも合計３つのネジ止め部１ａ（図１では３つのネジ止め部１ａのうち１つのみが示されている）を有している。

前側筐体２は、液晶パネルユニット１の表示面に対応する部分に開口２０を有している。前側筐体２は、その上端部に、液晶パネルユニット１の上端部の３つのネジ止め部１ａに対応する３つのネジ止め部２ａを有しており、下端部に、液晶パネルユニット１の下端部の３つのネジ止め部１ａに対応する３つのネジ止め部２ａを有している。液晶パネルユニット１と前側筐体２とは、ネジ止め部１ａ，２ａにおいて互いに固定されている。

後側筐体４は、水平方向（Ｘ方向）の長辺と、鉛直方向（Ｙ方向）の短辺とを有する矩形状の背面板４０と、この背面板４０の四辺に沿って形成された側面板４１とを有している。背面板４０の外縁部には、合計１０箇所のネジ止め部４ａが形成されている。より詳細には、背面板４０の左右両側端に沿って、それぞれ３つのネジ止め部４ａが形成され、背面板４０の上端及び下端に沿ってそれぞれ２つのネジ止め部４ａが形成されている。

前側筐体２の左右両側端には、後側筐体４の左右両側端のネジ止め部４ａに対応する合計６つのネジ止め部２ｂが形成されている。また、液晶パネルユニット１の上端部及び下端部には、後側筐体４の上端部及び下端部に２つずつ形成されたネジ止め部４ａに対応する合計４つのネジ止め部２ｂが形成されている。前側筐体２と後側筐体４とは、ネジ止め部２ｂ，４ａにおいて互いに固定されている。

なお、上述したネジ止め部１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ，３ａ，４ａの個数と配置は、あくまで一例であり、必要に応じて適宜変更することができる。

図２は、前側筐体２を下にして表示装置を置き、背面板４０の中央に物体の落下による衝撃を加えた状態を示す斜視図である。背面板４０の破損が生じ、その破損部分からユーザが指などを差し入れて基板３の高圧部に触れることがないように、ＵＬ規格に従って背面板４０の耐衝撃性を確保する必要がある。

次に、後側筐体４の背面板４０に衝撃荷重が加わったときに生じる撓みについて、材料力学の梁のモデルを用いて説明する。

図３及び図４は、背面板４０の上下のネジ止め部４ａ（図１）のＹ方向における中間位置に衝撃荷重が加わったときの撓みを説明するための模式図である。図３は、ネジ止め部４ａの間の距離が短い場合を示し、図４は、ネジ止め部４ａの間の距離が長い場合を示す。また、図３（Ａ）及び図４（Ａ）は、衝撃荷重が加わる前の状態（状態１とする）を示し、図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）は、衝撃荷重による撓みが最大の状態（状態２とする）を示す。図５（Ａ）は、図３に示したようにネジ止め部４ａの間の距離が短い場合の衝撃加重の時間変化を示すグラフであり、図５（Ｂ）は、図４に示したようにネジ止め部４ａの間の距離が長い場合の衝撃加重の時間変化を示すグラフである。

図３及び図４において、背面板４０の上下のネジ止め部４ａの間の部分を「梁」とし、ネジ止め部４ａを「固定端」とし、この梁（両端固定梁）の中心に衝撃加重が加わるものとする。また、梁の中心に加わる衝撃荷重は、ＵＬ規格に従い、鋼球５が梁の中心に自由落下することで生じるものとする。

図３（Ａ）及び図４（Ａ）に示すように、状態１では、鋼球５が背面板４０に接触していないため、衝撃加重による変形は生じない。一方、状態２では、鋼球５が背面板４０に衝突するため、図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示すような衝撃加重による変形が生じる。

図３のように、梁（すなわち背面板４０のネジ止め部４ａの間の部分）の長さＬ１が短い場合には、梁の撓み量ｘ１が小さいため、鋼球５の衝突時間、すなわち図５（Ａ）に示す時間ｔ３−ｔ１は短い。その結果、図５（Ａ）に示すように、背面板４０に生じる衝撃加重の最大値Ｆ（ｔ＝ｔ２）は大きなものとなる。

一方、図４のように、梁の長さＬ２が長い場合には、梁の撓み量ｘ２が大きいため、鋼球５の衝突時間、すなわち図５（Ｂ）における時間ｔ３’−ｔ１’は長い。言い換えると、ｔ３−ｔ１＜ｔ３’−ｔ１’が成立する。その結果、図５（Ｂ）に示すように、背面板４０に生じる衝撃加重の最大値Ｆ（ｔ＝ｔ２’）を小さく抑えることができる。

以下に、数式を用いてより詳細に説明する。梁（背面板４０のネジ止め部４ａの間の部分：両端固定梁）の中心に衝撃が加わった場合、梁のバネ定数（Ｎ／ｍ）をκとすると、衝撃エネルギーＵ（Ｊ）と、衝撃により生じる梁の撓みｘ（ｍ）との間には、以下の式（１）が成立する。

式（１）より、衝撃により生じる衝撃荷重Ｆ（Ｎ）は、以下の式（２）で表すことができる。

一方、両端固定梁の中心に荷重がかかった場合のバネ定数κは、柳沢猛他著「パソコン対応基礎材料力学」（日新出版）の第８８頁の式（６．２３）と、上記の式（２）とから、以下の式（３）のように表すことができる。

ここで、Ｅ_Ｙは、梁（背面板４０）の構成材料のヤング率（Ｎ／ｍ^２）を表し、Ｉは、梁の断面２次モーメント（ｍ^４）を表す。Ｌは、梁の長さ（ｍ）、すなわち上下のネジ止め部４ａの間の距離を表す。

式（２）及び式（３）から、衝撃荷重Ｆと梁の長さＬとの関係は、以下の式（４）のように表すことができる。

式（４）から、梁の長さＬが短いほど衝撃荷重Ｆが大きくなり、梁の長さＬが長いほど衝撃荷重Ｆが小さくなることが分かる。これは、図３及び図４を参照して説明したとおりである。

衝撃荷重Ｆによって生じる最大曲げ応力σ_ｍａｘは固定端に作用し、
σ_ｍａｘ＝（Ｆ×Ｌ／２）／Ｚ
により表される。上記の式（４）を用いると、最大曲げ応力σ_ｍａｘ（Ｎ／ｍ^２）は、以下の式（５）で表すことができる。ここで、Ｚは、梁の断面係数（ｍ³）を表す。

式（５）から、梁の長さＬが長いほど固定端にかかる最大曲げ応力σ_ｍａｘを小さくすることができる。すなわち、梁の長さＬが長いほど、梁の曲げ破壊が生じにくくなる。

例えば、梁の材質がプラスチックであって、形状が平板状である場合、梁（長方形断面）の断面２次モーメントＩ、断面係数Ｚ、及び断面積Ａは、それぞれ以下の式（６）、式（７）及び式（８）で表すことができる。なお、ｂは梁の幅（ｍ）であり、ｈは梁の厚み（ｍ）である。

ここで、式（５）〜式（７）を用いて、最大曲げ応力σ_ｍａｘを、以下の式（９）のように表すことができる。

式（９）から、梁の厚みｈを薄くすると、最大曲げ応力σ_ｍａｘは大きくなるが、梁の長さＬ及び梁幅ｂを大きくすることで、最大曲げ応力σ_ｍａｘを小さくすることができる（すなわち梁の曲げ破壊を生じにくくすることができる）ことがわかる。

式（９）に、背面板４０（後側筐体４）の具体的な物性値を代入して計算を行う。ここでは、規格に基づく衝撃エネルギーＵ＝３．５Ｊ、背面板４０の構成材料のヤング率Ｅ_Y＝２０００ＭＰａ、梁の長さＬ＝０．９０ｍ、梁幅ｂ＝０．０１８ｍとする。このとき、式（９）から、梁の厚みｈがｈ≧０．００３ｍの範囲であれば、最大曲げ応力σ_ｍａｘが、背面板４０の構成材料の曲げ強度σ_ｂ＝１００ＭＰａ以下に収まることが分かる。すなわち、曲げ破壊を生じさせずに、背面板４０の厚さを０．００３ｍまで薄くできることが分かる。

図６は、梁（背面板４０のネジ止め部４ａの間の部分）の固定端の近傍に衝撃荷重が加わったときの撓みを説明するための模式図である。図６（Ａ）は、衝撃荷重が加わる前の状態を示し、図６（Ｂ）は、衝撃荷重による撓みが最大の状態を示す。図６に示すように、梁の固定端からの距離ｙの位置に衝撃が加わった場合、衝撃荷重Ｆと撓みｘは、柳沢猛他著「パソコン対応基礎材料力学」（日新出版）の第８８頁の式（６．２２）と、上記の式（２）とから、以下の式（１０）及び式（１１）でそれぞれ表すことができる。

式（１１）より、梁の固定端から荷重付与位置までの距離ｙが小さいほど、撓みｘは小さく、衝撃荷重Ｆは大きくなることがわかる。逆に、距離ｙが大きいほど、撓みｘは大きく、衝撃荷重Ｆは小さくなることがわかる。

ここで、衝撃荷重Ｆに対するせん断応力τ、及び固定端での曲げ応力σは、式（１０）から、それぞれ以下の式（１２）及び式（１３）で表すことができる。

式（１２）及び式（１３）より、梁の固定端から荷重付与位置までの距離ｙが小さいほど、せん断応力τは大きくなり、固定端での曲げ応力σは小さくなることが分かる。すなわち、梁の固定端に近い位置に衝撃が加えられると、せん断破壊が主になることが分かる。

例えば、梁の材質がプラスチックであって、形状が平板状である場合、梁（長方形断面）の断面２次モーメントＩ、断面係数Ｚ、断面積Ａは、上述したように、以下の式（１４）、式（１５）及び式（１６）でそれぞれ表すことができる。

式（１２）〜式（１６）を用いて、せん断応力τ及び固定端での曲げ応力σを、それぞれ以下の式（１７）及び式（１８）で表すことができる。

式（１７）を用いることにより、衝撃荷重Ｆにより生ずるせん断応力τが、許容限界（許容せん断応力）に達するときの、梁の固定端から荷重付与位置までの距離ｙ_０を求めることができる。これにより、後述するように、背面板４０における開口４ｂの形成開始位置を決定することができる。

式（１７）及び式（１８）に、背面板４０の具体的な物性値を代入して計算を行う。ここでは、衝撃エネルギーＵ＝３．５Ｊ、背面板４０の構成材料のヤング率Ｅ_Ｙ＝２０００ＭＰａ、梁の長さ＝０．０４５ｍ、梁幅ｂ＝０．０１７ｍ、梁の厚みｈ＝０．００３ｍ、せん断強さτ_ｂ＝３０ＭＰａ、曲げ強さσ_ｂ＝１００ＭＰａとする。このとき、式（１７）及び式（１８）から、距離ｙ_０≧０．００２ｍの範囲であれば、せん断応力τが許容せん断応力より小さく抑えられ、曲げ応力σが許容曲げ応力より小さく抑えられることが分かる。すなわち、梁の固定端から荷重付与位置までの距離ｙ_０が０．００２ｍ以上であれば、衝撃エネルギー３．５Ｊ（規格に基づく）に対し、せん断破壊及び曲げ破壊が生じないことが分かる。

次に、梁が、固定端からの距離ｙによって幅ｂが変化する形状を有している場合のせん断応力τと固定端での曲げ応力σについて説明する。

図７（Ａ）及び（Ｂ）は、梁の形状を示す上面図及び斜視図である。例えば、梁の材質がプラスチックであって、形状が平板状である場合、衝撃荷重Ｆに対するせん断応力τ、及び固定端での曲げ応力σは、上述した式（１７）及び式（１８）で表される。いま、梁の幅ｂは、固定端からの距離ｙに応じて、以下の式（１９）の関数に従って変化するものとする。

ここで、式（１９）のαは、梁の長手方向中心（ｙ＝（１／２）Ｌ）での幅ｂ_ｃを用いて、以下の式（２０）のように表される定数である。

式（１９）で表されるｂを、式（１７）及び式（１８）に代入することにより、せん断応力τ及び固定端での曲げ応力σを、それぞれ以下の式（２１）及び式（２２）で表すことができる。また、式（２２）から、最大曲げ応力σ_ｍａｘを、式（２３）で表すことができる。

式（１９）のように、梁の幅ｂを、梁の固定端からの距離ｙの関数として定義することで、せん断応力τと最大曲げ応力σ_ｍａｘを、梁の固定端からの距離ｙに依存しない一定の値とすることができる。

これについて、背面板４０の構成材料及び形状から定められる物性値を用いて具体的に計算する。衝撃エネルギーＵ＝３．５J、構成材料のヤング率Ｅ_Ｙ＝２０００ＭＰａ、梁の長さ＝０．０３６ｍ、梁の厚みｈ＝０．００３ｍとした場合、ｂ_ｃ≧０．００４３ｍであれば、せん断応力τが許容せん断応力（せん断強度）τ_ｂ＝３０ＭＰａより小さく抑えられ、最大曲げ応力σが許容曲げ応力（曲げ強度）σ_ｂ＝１００ＭＰａより小さく抑えられる。

上述した式（１９）を満足する形状は、梁の固定端で幅ｂが最も広く、梁の長手方向中心（固定端から最も遠い位置）で幅ｂが狭くなる形状（いわゆる鼓形）となる。すなわち、梁の形状を、固定端で幅ｂが最も広く、長手方向中心で幅ｂが最も狭くなる形状とすることにより、梁の長手方向中心に近い部分ほど弾性変形しやすくなり、これにより衝撃加重の最大値を小さく抑え、せん断破壊及び曲げ破壊に対する耐性を高めることができる。さらに、梁の長手方向中心に対応する部分では、開口面積を大きく確保することができるため、放熱性能を向上することもできる。

以上、梁のモデルを用いて説明したが、この実施の形態１では、背面板４０の開口４ｂの割合（開口率）が、背面板４０の外縁部で小さく、背面板４０の中央部に向かうにつれて大きくなるように構成されている。すなわち、背面板４０の中央部に衝撃荷重が加わった場合には、当該中央部が弾性変形しやすいため、衝撃加重の最大値を小さく抑制することができる。一方、背面板４０の外縁部に衝撃加重が加わった場合には、当該外縁部は弾性変形しにくいが、開口率が小さいため、せん断応力や曲げ応力を許容範囲内に収めることができる。

このように、この実施の形態１によれば、せん断破壊や曲げ破壊に対する耐性を高めることができる。さらに、背面板４０の中央部では、放熱のための開口面積を多く確保することができるため、放熱性能を向上することもできる。すなわち、背面板４０の耐衝撃性の向上と、放熱効率の向上とを両立することができる。

また、この実施の形態１では、ネジ止め部４ａを外縁部のみに配置しており、上下のネジ止め部４ａの間の距離（すなわち梁の長さＬ）が長く確保されているため、衝撃荷重が加わった際の梁の撓み量が大きくなり、その結果、衝撃加重の最大値を抑制することができる。すなわち、背面板４０の肉厚を薄くしても、せん断破壊及び曲げ破壊に対する十分な耐性を得ることができる。

さらに、梁の幅ｂが、固定端からの距離ｙに応じて式（１９）に従って変化するよう構成することにより、衝撃により生じるせん断応力及び曲げ応力が、荷重付与位置によらず一定となり、それぞれの許容範囲内に収めることができる。その結果、放熱効率を低下させることなく、耐衝撃性をさらに向上することができる。

実施の形態２．
図８は、実施の形態２における後側筐体４の背面板４０の具体的構成を示す背面図である。図８に示すように、背面板４０は、長辺方向（Ｘ方向）を水平方向とし、短辺方向（Ｙ方向）を鉛直方向としている。背面板４０の上端及び下端（Ｙ方向両端）の近傍に、各ネジ止め部４ａが設けられている。なお、背面板４０の両側端（Ｘ方向両端）にはネジ止め部４ａは設けられていない。

背面板４０には、Ｙ方向に長い複数（ここでは８つ）の開口４ｂが形成されている。開口４ｂは、Ｘ方向に一定の間隔で配列されている。それぞれの開口４ｂの長手方向両端は、Ｙ方向において、ネジ止め部４ａの形成された位置よりも、距離ｙ_０だけ背面板４０の中央寄りに形成されている。

背面板４０において、隣り合う開口４ｂの間に、梁状の部分（以下、梁とする。）４ｃが形成されていれる。ここでは開口４ｂが８つであるため、７つの梁４ｃが形成されている。開口４ｂの幅（Ｘ方向の寸法）は、その全長に亘って一定であるため、梁４ｃの幅も一定である。

ネジ止め部４ａは、背面板４０の外縁部（ここではＹ方向両端）に配置されており、上下のネジ止め部４ａの間の距離（すなわち梁４ｃの長さＬ）が長く確保されている。背面板４０の中央部（図８に符号Ｒ_２で示す）に衝撃荷重Ｆが加わった場合、図４に示したモデルと同様に考えることができる。すなわち、図４を参照して説明したように、上下のネジ止め４ａの間の距離が長いため、衝撃荷重が加わった際の梁４ｃの撓み量が大きくなり、その結果、衝撃加重の最大値を抑制することができる。すなわち、背面板４０の肉厚（ｈ）を薄くしても、せん断破壊及び曲げ破壊に対する十分な耐性を得ることができる。

背面板４０の外縁部の近傍（図８に符号Ｒ_１で示す）に衝撃荷重Ｆが加わった場合、図６に示したモデルと同様に考えることができる。このように梁の固定端近傍に荷重が加わった場合には、せん断破壊が支配的になるため、ネジ止め部４ａから開口４ｂ（梁４ｃ）の端部までの距離ｙ_０を上述した式（１７）に基づいて決定し、固定端から距離ｙ_０までの範囲で梁幅を大きくとることにより、背面板４０の外縁部の近傍に衝撃が加わった場合でも、せん断破壊を生じさせないようにすることができる。

実施の形態３．
図９は、実施の形態２における後側筐体４の背面板４０の具体的構成を示す背面図である。図９に示すように、この実施の形態３においても、背面板４０には、Ｙ方向に長い複数（ここでは８つ）の開口４ｂが、Ｘ方向に一定の間隔で配置されている。また、それぞれの開口４ｂの長手方向両端は、Ｙ方向において、ネジ止め部４ａの形成された位置よりも、距離ｙ_０だけ背面板４０の中央寄りに形成されている。

開口４ｂは、その長手方向（Ｙ方向）中心部で最も幅が広く、長手方向両端部に近づくほど幅が狭くなる形状（いわゆる樽形状）を有している。隣り合う開口４ｂの間には、梁状の部分（以下、梁とする。）４ｃが形成されていれる。ここでは開口４ｂが８つであるため、７つの梁４ｃが形成されている。それぞれの梁４ｃは、その長手方向（Ｙ方向）中心部で最も幅が狭く、長手方向両端部に近づくほど幅ｂが広くなる形状（いわゆる鼓形状）を有している。他の構成は、実施の形態２と同様である。

ネジ止め部４ａは、背面板４０の外縁部（ここではＹ方向両端）に配置されており、上下のネジ止め部４ａの間の距離（すなわち梁４ｃの長さＬ）が長く確保されている。これにより、衝撃荷重が加わった際の梁４ｃの撓み量が大きくなり、衝撃加重の最大値を小さく抑えることができる。すなわち、背面板４０の肉厚を薄くしても、せん断破壊及び曲げ破壊に対する十分な耐性を得ることができる。

背面板４０の外縁部の近傍位置に衝撃荷重Ｆが加わった場合のせん断破壊及び曲げ破壊については、実施の形態２と同様、ネジ止め部４ａから開口４ｂ（梁４ｃ）の端部までの距離ｙ_０を上述した式（１７）に基づいて決定することで、せん断破壊及び曲げ破壊を生じさせないようにすることができる。

この実施の形態３では、梁４ｃの幅ｂが固定端から離れるほど狭くなるため、梁４ｃの長手方向中央域では（幅ｂが一定の場合よりも）弾性変形しやすく、その結果、梁の衝撃荷重を更に小さく抑えることができる。また、梁４ｃの長手方向中央域では、開口４ｂの幅が広く確保されることから、放熱効率が向上する。すなわち、耐衝撃性及び放熱効率を、より一層向上することができる。

より好ましくは、梁４ｃの幅ｂは、梁４ｃの固定端からの距離ｙに応じて上述した式（１９）に従って変化するよう構成することができる。このように構成することにより、衝撃により生じるせん断応力及び曲げ応力が、荷重付与位置のＹ方向位置によらず一定となり、それぞれの許容範囲内に収めることができる。その結果、放熱効率を低下させることなく、耐衝撃性をさらに向上することができる。

実施の形態４．
図１０は、実施の形態４における後側筐体４の背面板４０の具体的構成を示す背面図である。この実施の形態４では、Ｙ方向のみならず、Ｘ方向においても、背面板４０の外縁部から中央部に向かうにつれて開口率が大きくなるという構成を実現したものである。

この実施の形態４では、背面板４０の上端及び下端（Ｙ方向両端）の近傍にネジ止め部４ａが設けられているほか、背面板４０の左端及び右端（Ｘ方向両端）の近傍にも、ネジ止め部４ａが設けられている。

背面板４０には、開口面積が一定の多数の開口４ｂが、Ｘ方向及びＹ方向に多数配列されている。開口４ｂの形状は、図１０では略正方形であるが、他の形状であってもよい。ここでは、Ｘ方向及びＹ方向の両方において、背面板４０の中央部での開口４ｂの配設ピッチ（開口４ｂの中心間の距離）Ｐｃが、背面板４０の外縁部での配設ピッチＰｓよりも小さくなるように、開口４ｂの配設ピッチを変化させている。すなわち、背面板４０は、外縁部から中央部に向かうにつれて、開口４ｂが密集するように（すなわち開口率が大きくなるように）構成されている。

また、この背面板４０は、ネジ止め部４ａを外縁部（Ｘ方向両端及びＹ方向両端）に配置しており、上下及び左右のネジ止め部４ａの間の距離が長く確保されている。これにより、衝撃荷重が加わった際の撓み量が大きくなり、衝撃加重の最大値を小さく抑えることができる。すなわち、背面板４０の肉厚を薄くしても、せん断破壊及び曲げ破壊に対する十分な耐性を得ることができる。また、ネジ止め部４ａから開口４ｂの形成位置までの距離ｙ_０を上述した式（１７）に基づいて決定することで、せん断破壊及び曲げ破壊に対する耐性を更に高めることができる。

背面板４０は、上述したように、外縁部から中央部に向かうにつれて開口率が大きくなるよう構成されているため、背面板４０の中央部に衝撃荷重が加わった場合には、当該中央部が弾性変形しやすく、衝撃加重の最大値を小さく抑制することができる。一方、背面板４０の外縁部に衝撃加重が加わった場合には、当該外縁部は弾性変形しにくいが、開口率が小さいため、せん断応力や曲げ応力を許容範囲内に収めることができる。これにより、せん断破壊や曲げ破壊に対する耐性を高めることができる。さらに、背面板４０の中央部において、放熱のための開口面積を多く確保することができるため、放熱性能を向上することもできる。

実施の形態５．
図１１は、実施の形態５における後側筐体４の背面板４０の具体的構成を示す背面図である。この実施の形態５は、実施の形態４と同様、背面板４０の外縁部から中央部に向かうにつれて開口率が大きくなるという構成を、Ｘ方向とＹ方向の両方において実現したものである。

この実施の形態５では、背面板４０の個々の開口４ｂの開口面積を変化させることで、開口率を変化させている。具体的には、背面板４０の中央部での個々の開口４ｂの開口面積が、背面板４０の外縁部での個々の開口４ｂの開口面積よりも大きくなるように、開口面積を変化させている。なお、図１１において、隣り合う開口４ｂの配設ピッチＰ（開口の中心間の距離）は一定であり、隣り合う開口４ｂの間隔Ｇ（梁の幅）は、背面板４０の外縁部から中央部に向かうにつれて小さくなっている。他の構成は、実施の形態４と同様である。

なお、ここでは、開口４ｂの配設ピッチを一定とし、個々の開口４ｂの開口面積を変化させることで開口率を変化させているが、配設ピッチと開口面積の両方を変化させることで開口率を変化させてもよい。

この実施の形態５においても、背面板４０の外縁部から中央部に向かうにつれて開口率が大きくなるため、背面板４０の中央部に衝撃荷重が加わった場合には、当該中央部が弾性変形しやすく、衝撃加重の最大値を小さく抑制することができる。また、背面板４０の外縁部に衝撃加重が加わった場合には、当該外縁部は弾性変形しにくいが、開口率が小さいため、せん断応力や曲げ応力を許容範囲内に収めることができる。これにより、せん断破壊や曲げ破壊に対する耐性を高めることができる。さらに、背面板４０の中央部において、放熱のための開口面積を多く確保することができるため、放熱性能を向上することもできる。

実施の形態６．
本発明の実施の形態６は、後側筐体４の背面板４０に対向する基板３に関するものである。図１２は、実施の形態６に係る基板３を示す斜視図である。この基板３上に搭載された複数の搭載部品のうち、背面板４０（図８〜図１１）の中央部に対向する位置に配置された搭載部品３２は、他の搭載部品３１よりも発熱量の多い部品である。

このように構成することにより、基板３から発せられる熱を、背面板４０の開口率の高い中央部から効率よく外部に排出することができ、より高い放熱効果を得ることができる。

また、この搭載部品３２は、他の搭載部品３１と比較して、背面板４０側への突出量が比較的小さい（背が低い）ことが好ましい。このように構成すれば、背面板４０が衝撃荷重を受けて撓んだ場合であっても、背面板４０の撓みの大きい部分（中央部）には、背の低い搭載部品３２が対向しているため、背面板４０と搭載部品３２との衝突を防止することができる。

本発明の実施の形態１に係る表示装置の構成を示す分解斜視図である。本発明の実施の形態１に係る表示装置の筐体背面に衝撃荷重が加わった状態を示す斜視図である。本発明の実施の形態１に係る表示装置の筐体背面に衝撃荷重が加わった状態を模式的に示す図である。本発明の実施の形態１に係る表示装置の筐体背面に衝撃荷重が加わった状態を模式的に示す図である。本発明の実施の形態１に係る表示装置の衝撃荷重を示すグラフである。本発明の実施の形態１に係る表示装置の筐体背面の固定端近傍に衝撃加重が加わった状態を模式的に示す図である。本発明の実施の形態１に係る表示装置の筐体背面の梁を示す上面図（Ａ）及び斜視図（Ｂ）である。本発明の実施の形態２に係る表示装置の筐体背面の構成を示す背面図である。本発明の実施の形態３に係る表示装置の筐体背面の構成を示す背面図である。本発明の実施の形態４に係る表示装置の筐体背面の構成を示す背面図である。本発明の実施の形態５に係る表示装置の筐体背面の構成を示す背面図である。本発明の実施の形態６に係る表示装置の基板の構成を示す斜視図である。

符号の説明

１液晶パネルユニット、１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ，３ａ，４ａネジ止め部、２前側筐体、３基板、３１，３２搭載部品、４後側筐体、４０背面板、４１側面板、４ｂ開口、４ｃ梁、５鋼球、ｔ時間、ｘ撓み、Ｌ梁の長さ、ｙ梁の固定端からの距離、ｂ梁幅、ｈ梁の厚さ、Ｐ，Ｐｃ，Ｐｓ配設ピッチ。

Claims

表示手段と、前記表示手段に対して電気的に接続された基板とを備えた表示装置に設けられた筐体であって、
前記表示手段と前記基板とを覆うように形成された外箱を有し、
前記外箱は、前記基板と対向する背面板を有し、
前記背面板は、複数の方向にそれぞれ複数配列された複数の開口を有し、
前記背面板の開口率が、前記背面板の外縁部から中央部に向かうにつれて大きくなるよう構成されている
ことを特徴とする表示装置の筐体。
前記背面板は、当該背面板の外縁部に設けられた固定部を介して、前記表示手段及び前記基板と連結されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の筐体。
前記背面板の隣り合う前記開口の間に、前記固定部を両端とする梁状部分が形成されており、
前記梁状部分の長さをＬとし、
前記梁状部分の長手方向中心部での幅をｂ_Ｃとし、
前記梁状部分上で荷重付与位置を変えて所定の荷重を加えたときに、せん断応力が許容限界に達するときの荷重付与位置と前記梁状部分の固定部との距離をｙ_０とすると、
前記梁状部分の幅ｂが、前記固定部からの距離ｙに応じて、以下の式に従って変化することを特徴とする請求項２に記載の表示装置の筐体。
前記複数の方向は、二方向であり、
前記背面板の開口率が、前記二方向のそれぞれにおいて、前記背面板の外縁部から中央部に向かうにつれて大きくなるよう構成されている
ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の表示装置の筐体。
前記開口の配設ピッチを、前記背面板の外縁部よりも、前記背面板の中央部において狭くなるように変化させることで、前記背面板の前記開口率を変化させることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の表示装置の筐体。
前記開口の大きさを、前記背面板の外縁部よりも、前記背面板の中央部において大きくなるように変化させることで、前記背面板の前記開口率を変化させることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の表示装置の筐体。
前記開口の配設ピッチを、前記背面板の外縁部よりも前記背面板の中央部において狭くなるように変化させ、なお且つ、前記開口の大きさを、前記背面板の外縁部よりも前記背面板の中央部において大きくなるように変化させることで、前記背面板の前記開口率を変化させることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の表示装置の筐体。
請求項１から７までのいずれか１項に記載の筐体と、前記表示手段と、前記基板とを備えたことを特徴とする表示装置。
前記基板に実装される複数の部品のうち、最も発熱量の多い部品を、前記基板において前記背面板の中央部に対向する部分に配置することを特徴とする請求項８に記載の表示装置。