JP4924096B2 - 画面保護装置 - Google Patents

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Description

本発明は、プラズマディスプレイパネルや液晶パネルなどの平面ディスプレイを用いた薄型テレビを視聴する場合や電源を切った状態で画面に傷が付く事を防止する為に用いられる画面保護装置に関する。
近年、テレビ機器の分野では、画面の大型化と共に、プラズマディスプレイパネルや液晶パネルを用いた薄型テレビの需要が急速に進んでいる。これは特に画質の向上や販売価格の低下、デジタルテレビへの買い替えなどによるものが多い。特に、液晶テレビの販売増加は、小型で置き場所をとらず、移動も可能な事から、小さな子供がいる家族での購入が多くなっている。市場調査の結果でも液晶テレビの購入者の約30%が小さな子供をお持ちであると言われている。
しかし、液晶テレビの画面は液晶パネルがそのまま露出している為、これらのご家庭で小さい子供が液晶テレビ画面に直接手で触ったり、玩具などで液晶テレビの画面に傷を付けたりする事も多い。そのため、液晶パネルの交換修理の依頼も多くなっている。
このような状況を回避する為に、画面をプラスチックフイルムや保護パネルで覆うような画面保護の為の商品も既に、各種開発されて販売されているが、これらの商品の多くは液晶画面への傷付きを防止することのみに終始しているものが多く、液晶テレビの本来機能を阻害する恐れがある。
液晶パネルの特徴である鮮明画像再生のためには液晶の粘性を高めることが必要であり、液晶パネル温度を60〜65度の温度領域内に保つ事が求められる。従って画面表面から発生する熱への対策が必要と成る。単に画面を覆う事を行うと画面の表面温度が必要以上に高くなり、液晶パネル面の偏光板や拡散板などが変形するなどの問題が発生し、ひいては製品寿命が短くなる事と成る。従って、画面保護装置は画面保護機能と放熱の為の配慮が共に必要なのである。
また、先にも述べたが液晶テレビの画面は液晶パネルがそのまま露出している為、画面をプラスチックフイルム等の柔らかい物で覆っても根本的な傷つき防止には成りえない。
従来の画面保護カバーは、シートを展開した場合の画面保護の役割は果たすが、テレビ視聴時にシートを閉じた場合には画面保護にはならない(特許文献1参照)。また、仮に透明シートを使用し、テレビ視聴時にも保護の役割を果たすように改善する事も可能だが、その場合、画面の周囲全体を覆う事となり、放熱が出来なくなり保護用カバー内部に熱溜りが出来る。
更に、液晶パネルと並行面に上方の隙間が大きくなるように、カバー硝子を外装ケースに傾けて取り付けた画面保護カバー(特許文献2参照)などもあり、画面保護の役割は果たすが、特許文献1同様に画面の周囲全体を覆う事となり、放熱が出来なくなり保護用カバー内部に熱溜りが出来て、パネル面の偏光板や拡散板などが変形するなどの問題が発生することが考えられ、空気の対流を促す構造など、放熱の為の配慮が画面保護と共に必要となる。
また、画面保護装置を液晶テレビに取り付けて使用する場合の別の問題は、例えば、画面サイズが32型などの同一型でも、液晶テレビの奥行きの異なる種類が存在し、機種の世代が変われば、またデザインや設計内容により奥行きが変わり、其々の型に対応する為に、毎回、金型費や機種数が増加する事である。
実用新案登録第3106224号公報 実開平4−137681号公報
本発明はかかる事情に鑑みて創案されたものであり、その第1の目的は、液晶パネルなどの平面ディスプレイを用いた薄型テレビを視聴する場合や電源を切った状態で画面に傷つく事を防止すると共に、保護パネルの機能や美観を保ちながら画面から発生する熱を効率よく放熱させる形状を有する画面保護装置を提供することである。
本発明の第2の目的は、画面サイズが32型などの同一型でも、奥行きの異なる種類が存在し、機種の世代が変われば、またデザインや設計内容により液晶テレビの奥行きが変わり、其々の型に対応する為に、毎回、金型費や機種数が増加する事を避ける為、保護パネル支持部を押し出し成型で形成することで、其々の機種ごとの大きさに切断して対応が出来且つ液晶テレビの奥行きが変わっても対応できる構造を持つ画面保護装置を提供することである。
前記従来の課題を解決するために、本発明にかかる画面保護装置は、ディスプレイの画面前に所定の間隔で配置される画面保護パネル部と、画面保護パネル部を所定の間隔を保ちながら支持する保護パネル支持部と、所定の間隔の上方に配置された放熱穴部と、保護パネル支持部と繋がり画面保護パネルをディスプレイに対してクランプ力で取付ける支持クランプ部と、画面保護パネル部の上側にディスプレイの画面に対して傾斜して形成された放熱誘導部を有し、ディスプレイから発生する温度をディスプレイの画面と画面保護パネルの間から外部へ排出する。
本構成によって、ディスプレイの画面温度の上昇を抑制することができ、ディスプレイの性能を保証できる温度領域を維持することを可能とする。
液晶パネルを用いた薄型テレビを視聴する場合や電源を切った状態で画面に傷つく事を防止すると共に、液晶パネルの保護機能や美観を保ちながら画面から発生する熱を効率よく放熱させる形状を有する画面保護装置を提供することが出来る。
また、画面サイズが32型などの同一型でも、奥行きの異なる種類が存在し、機種の世代が変われば、またデザインや設計内容により液晶テレビの奥行きが変わり、其々の型に対応する為に、毎回、金型費や機種数が増加する事を避ける為、保護パネル支持部を押し出し成型で形成することで、其々の機種ごとの大きさに切断して対応が出来且つ液晶テレビの奥行きが変わっても対応できる構造を持つ画面保護装置を提供することが出来る。
以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1における画面保護装置を液晶テレビに装着した状態を示す斜視図である。また、図2は本発明の実施の形態1における画面保護装置の(a)平面図、(b)正面図、(c)背面図、及び(d)右側面図である。本実施の形態1にかかる画面保護装置は、液晶テレビ200の液晶パネル201が透過して見ることができるように透明アクリル製の画面保護パネル部101を液晶パネル201の前面に装着し、テレビを視聴する場合や電源を切った状態で画面に傷つく事を防止すると共に、液晶パネルの保護機能や美観を保ちながら画面から発生する熱を効率よく放熱させる画面保護装置として使用される。
図3は本発明の実施の形態1における画面保護装置の部材構成を示す斜視図である。本実施の形態1における画面保護装置100は大きく分けて、液晶パネル201の画面を保護し前面より液晶テレビ200に押し付ける透明アクリル製の画面保護パネル部101と、画面保護パネル部101とほぼ直角に位置して画面保護パネル部101を固定する保護パネル支持部102と、画面保護装置100を液晶テレビ200に保持させるために保護パネル支持部102を液晶テレビ200の後面に押し付ける支持部後面クランプ部103と、液晶パネル201から画面保護パネル部101の距離を最小限にしながら放熱効果を上げる、画面保護パネル101の上方に位置する放熱誘導壁部104と、放熱誘導壁部104に隣接して上方へ熱を逃がす放熱穴部105と、お客様が自由に画面保護パネル部101を取り外して掃除などが行えるようにした保護パネル止めビス106と、画面保護装置100の全体を液晶テレビ200に固定する画面保護装置保持ビス107と、液晶パネル201から画面保護パネル101の距離を一定に保つ溝保持当り部108の構成からなる。
画面保護パネル部101は、液晶パネル201の前面開口部全体を覆う平面で透明なアクリル製のパネルで形成されている。画面保護パネル部101は、液晶パネル201の画面を透過して見た場合でも画質を落とすことなく、また、直接液晶パネル201の画面を傷つけないという機能を有し、内面には前面上方向に向けて液晶パネル201で熱せられた空気の流通を促す放熱誘導壁部104と、放熱誘導壁部104に隣接して熱を逃がすため、保護パネル上面に放熱穴部105を配置している。また、保護パネル支持部102に差し込み固定する為の貫通穴を上面に二箇所持っている。また、この場合の画面保護パネル部101の平面の大きさは、画面開口部から液晶テレビ正面全体に及んでも良い。
保護パネル支持部102は、画面保護パネル部101を上方向から挟み込み固定する物で、画面保護パネル部101と左右の同一幅のコの字型形状とコの字型形状の上面二箇所から画面保護パネル部101を挟んで貫通する、保護パネル固定ビス106用の穴を持ち、支持部後面クランプ部103と一体化されて後方下部へと下がる形状となっている。この構成により、画面保護パネル部101に埃や汚れが発生した場合、お客様が簡単に保護パネル固定ビス106を外して画面保護パネル部101を取り外す事ができ、液晶パネル201の掃除が容易と成る。このとき、保護パネル支持部102の材質は固定ビスのネジ止め用のタップ形成及びクランプ力強化の観点からABS(Acrylonitrile butadiene styrene)を使用することが望ましい。
また、画面保護パネル部101を取り外す機能を除く場合は、画面保護パネル部101と保護パネル支持部102をアクリルで一体成型する事も可能である。また、コの字型形状の幅も画面保護パネル部101や液晶テレビ200の幅に合わせる事を規制しない幅設定が可能である。
支持部後面クランプ部103は、保護パネル支持部102と一体で形成され、画面保護装置100の全体をそのクランプ機能において、液晶テレビ200に固定する役割を有している。従って、画面保護装置100を液晶テレビ200に装着させる前は、図4に示すように支持部後面クランプ部103の下部を4cm前後、画面保護パネル101側に前倒しで形成することにより、より強いクランプ力を得られる事と成る。また、液晶テレビ200への最終固定は支持部後面クランプ部103の下部にある左右に箇所の穴を貫通して、画面保護装置保持ビス107で固定する。
この画面保護装置100の液晶テレビ200への取り付けにおいて、液晶パネル201を保護する画面保護パネル部101を保護パネル支持部102に差し込み保護パネル止めビス106で固定した後、液晶テレビ200の上面より画面保護パネル部101と支持部後面クランプ部103を前後に押し広げながら、液晶テレビ200本体に被せる事により、前、後面のクランプ機能が働き前後から液晶テレビ200本体を締め付け、保持力を増す事となる。また、画面保護装置100と液晶テレビ200の固定は保護パネル止めビス107で行う、このことによって奥行き寸法の異なる液晶テレビにも共通に取付けりが可能な画面保護装置100を提供できる事となる。
次に、本発明の画面保護装置100を液晶テレビ200に装着したときの液晶パネル201の温度について説明する。
図5は本発明の実施の形態1における画面保護パネル部を液晶パネルと並行に付けた場合の熱溜まり部を示す拡大断面図である。画面保護装置100を液晶テレビ200に装着したときに、画面保護パネル部101の熱が最も滞留しやすい場所は図5に示すように、液晶パネル201の上面と液晶テレビ200のキャビネット202との接合部分の立ち上がり部分203である。この熱の滞留を除くためには、画面保護パネル部101と液晶パネル201との隙間をより大きくする必要が有る。
図6は本発明の実施の形態1における画面保護パネル部を液晶パネルと並行に付けて、更に上方に放熱穴部を設けた場合の熱溜まり部を示す拡大断面図である。画面保護装置100を液晶テレビ200に装着したときに、画面保護パネル部101の熱が最も滞留しやすい場所は図6に示すように、液晶パネル201の上面と液晶テレビ200のキャビネット202との接合部分の立ち上がり部分203である。そして、この滞在した熱が放熱穴部105を通って外部に出るため、画面保護パネル部101と液晶パネル201との隙間を小さくすることができる。
図7は本発明の実施の形態1における画面保護パネル部を液晶パネルと並行に付けて、上方に放熱穴部を設け更に、放熱誘導壁部を設けた場合の熱溜まり部を示す拡大断面図である。画面保護装置100を液晶テレビ200に装着したときに、画面保護パネル部101の熱が最も滞留しやすい場所は図7に示すように、液晶パネル201の上面と液晶テレビ200のキャビネット202との接合部分の立ち上がり部分203である。そして、この滞在した熱が放熱誘導壁部104、放熱穴部105を通って外部に出るため、画面保護パネル部101と液晶パネル201との隙間を更に小さくすることができる。
図8は本発明の実施の形態1における画面保護パネル部と液晶パネルと隙間による温度の関係を示す図である。図8は液晶パネル201と画面保護パネル部101の隙間を完全密着状態の0mmから40mmと徐々に広げて行った場合のパネル上面の立ち上がり部分203の温度変化を測定した図である。横軸を液晶パネル201と画面保護パネル部101の隙間、縦軸を液晶パネル201の接合部分の立ち上がり部分203の温度としている。
このとき、単純に画面保護パネル部101を液晶パネル201と並行に付けた場合(8a)と、画面保護パネル部101を液晶パネル201と並行に付けて、更に上方に放熱穴部105を設けた場合(8b)と、画面保護パネル部101を液晶パネル201と並行に付けて、上方に放熱穴部105を設け、更に、放熱誘導壁部104を設けた本願の画面保護装置100の場合(8c)の温度変化を比較した図である。
この分析結果から、単純に画面保護パネル部101を液晶パネル201と並行に付けた場合(8a)、液晶パネルの粘性を高め性能を保証できる温度領域の60〜65度にする為には、液晶パネル201と画面保護パネル部101との隙間を40mm以上離さなければならない。この場合は液晶パネル201の表面から40mm以上も離れた位置に画面保護パネル部101を配置する事に成り、隙間が大きくなり過ぎる。そのため人の指などがその隙間に入り液晶パネル201の表面を傷付けたり、液晶パネル201と画面保護パネル部101の取付けが不安定になったりして液晶パネル201の画面保護の機能を成さなくなる。
次に、画面保護パネル部101を液晶パネル201と並行に付けて、更に、上方に放熱穴部105を設けた場合(8b)、液晶パネル201と画面保護パネル部101との隙間を20mm以上離せば液晶パネル201の粘性を高め性能を保証できる温度領域の60〜65度を維持することができる。つまり、上方に放熱穴部105を設け、液晶パネル201と画面保護パネル部101との隙間を20mm以上開けることによりほぼ規定内温度に下げる事が出来る。
最後に、画面保護パネル部101を液晶パネル201と並行に付けて、上方に放熱穴部105を設け、更に、放熱誘導部4を設けた本願の画面保護装置100の場合(8c)、液晶パネル201と画面保護パネル部101との隙間を5mm以上離せば液晶パネル201の粘性を高め性能を保証できる温度領域の60〜65度を維持することができる。つまり、上方に放熱穴部105を設け、放熱誘導部4を設け、液晶パネル201と画面保護パネル部101との隙間を5mm以上開けることによりほぼ規定内温度に下げる事が出来る。
本発明の画面保護装置100の実施形態は、図7の構成で保護パネル前面上部に傾斜した放熱誘導壁部104に放熱穴部105を有することにより、液晶パネル201と画面保護パネル部101を並行に設置しても、図8の(8c)の場合のように画面保護パネル部101が液晶パネル201に近接しても、画面保護装置100の左右、及び下の三方向から空気が流入し、液晶パネルから熱を奪いながら放熱誘導壁部104、放熱穴部105を通って上方へ抜ける構造としたことで、温度上昇を抑制するという効果を得る事が出来る。
更に、液晶パネル201と画面保護パネル部101との隙間に指などが入らないようにするためには、10mm以下の隙間が望ましいので、画面保護装置100としての傷付け防止機能と良好な放熱効果を得る為には、画面保護パネル部101と液晶パネル201の隙間を5mm〜10mmに設定することが望ましい。
更に、且つ図7の放熱誘導壁部104の傾斜点104aを接合部分の立ち上がり部分203と水平位置か、もしくは上面方向7mm前後までに設定し、その傾斜も18度前後に設定する。18度前後の傾斜は最も熱を上面へ誘導しやすい角度である。これは本願発明において、キャビネット202と液晶パネル201の立ち上がり部分203に発生した熱が、接合部の立ち上がり部203に沿って上昇する場合の熱気流を温度解析した結果、熱気流の自然上昇角度がほぼ17度から19度であり、且つその前後最大幅も約18mm前後であることから設定した。従って、放熱穴部105の内側位置は液晶テレビ200のキャビネット202外壁に沿って位置し、前後方向の穴寸法は18mm前後が最も放熱条件が良い結果を得る事が出来る。その場合放熱穴部105の幅や本数は、特に規定しないが、液晶パネル左右幅へ方向にできる限り広い方が良い。
図9は、本発明の実施の形態1における放熱穴部の幅と液晶パネル温度及び一体感評価の関係を示す図である。ここで液晶パネル201と画面保護パネル部101との並行部分の隙間が8mmであるときで検討する。
図9に示すように、粘性を高め性能を保証できる温度領域の60〜65度にする為には放熱穴部105の幅を17mm以上にすればいい。しかし、放熱穴部105の幅を20mm以上にしても、液晶パネル温度にはほとんど影響しなくなる。また、放熱穴部105の幅を20mmより大きくすると、放熱誘導壁部104が前に飛び出た形となり、画面保護装置100として一体感が損なわれてしまう。そこで、放熱穴部105の幅を17mm〜20mmに設定することが望ましい。
また、液晶パネル201の画面保護機能と良好な放熱効果を得る為の別な方法を説明する。図10は本発明の実施の形態1における画面保護パネル部を液晶パネルと傾斜しながら付けた場合の熱溜まり部を示す拡大断面図である。また、図11は本発明の実施の形態1における画面保護装置の(a)平面図、(b)正面図、(c)背面図、及び(d)右側面図である。
図10に示すように、画面保護パネル部101が液晶パネル201に対して画面保護パネル部101の下部との隙間を6mm〜8mmに設定し、前方に斜め傾斜をさせながら、上部放熱穴部105へと導く事も有効である。この場合図11(d)の右側面図に示すように画面保護パネル部101傾斜は画面保護パネル部101の角部101aの交点から約1.4度以上の角度が有効となる。また、溝保持当り部108を画面保護パネルの101の上方に対して下方の大きさを小さくする。
図12は、本発明の実施の形態1における画面保護パネルの傾斜角度と液晶パネル温度及び一体感評価の関係を示す図である。ここで液晶パネル201と画面保護パネル部101との最下部の隙間が8mmであるときで検討する。
図12に示すように、粘性を高め性能を保証できる温度領域の60〜65度にする為には画面保護パネル101の傾斜角度を1.4°以上にすればいい。しかし、画面保護パネル101の傾斜角度を2.3°以上にしても、液晶パネル温度にはほとんど影響しなくなる。また、画面保護パネル101の傾斜角度を2.3°より大きくすると、画面保護パネル101が液晶パネル201対して大きく傾いた形となり、画面保護装置100として一体感が損なわれてしまう。そこで、画面保護パネル101の傾斜角度を1.4°〜2.3°に設定することが望ましい。加えて、この形態の場合、画面保護パネル部101が斜め下方に傾斜している為、電灯などの映り込みを防止することも出来る。
これらの事から、小さい子供が液晶テレビの画面に直接手で触ったり、玩具などで液晶テレビの画面に傷を付けたりする事も無くなり、液晶パネルの交換修理も数も減少させる事につながる。加えて、画面保護パネルと液晶テレビとの距離を最小限に抑える事が出来るため、商品性を損なう事も無い。
また、保護パネル支持部は取り付けるべき液晶テレビのサイズに応じて幅の調節が可能な押し出し形状とするのが好ましい。この形状により、取り付ける液晶テレビのサイズが変わっても、横方向の切断寸法を変えることにより、様々な機種に対応する事が出来る。
加えて、図4に示すように後面より保護パネル支持部を液晶テレビ後面に押し付ける支持部後面クランプ部103を予め、内側向きに成型する事により液晶テレビの奥行きが変化しても取り付けが可能となる。
なお、本実施の形態において、本発明の画面保護装置は液晶テレビに取付け液晶パネルの画面を保護するとしたが、プラズマディスプレイテレビに取付けプラズマディスプレイパネルの画面を保護するとしても良い。その場合は、プラズマディスプレイテレビの画面サイズに合せて画面保護パネル部を大きくし、プラズマディスプレイテレビの奥行きに合せて保護パネル支持部の奥行きを大きくすればいい。
なお、本実施の形態において、本発明の画面保護装置は液晶テレビに取付け液晶パネルの画面を保護するとしたが、ブラウン管テレビに取付けブラウン管の画面を保護するとしても良い。その場合は、ブラウン管テレビの画面サイズに合せて画面保護パネル部を大きくし、ブラウン管テレビの奥行きに合せて保護パネル支持部の奥行きを大きくすればいい。但し、ブラウン管テレビは奥行きが液晶テレビやプラズマディスプレイテレビに比べて大きいので、保護パネル支持部と支持部後面クランプ部によるクランプ力を強めに設定する。
本発明にかかる画面保護装置は、プラズマディスプレイテレビや液晶パネルなどの平面ディスプレイを用いた薄型テレビを視聴する場合や電源を切った状態で画面に傷つく事を防止する為に用いられ、簡単に液晶テレビ本体に取り付け可能で、且つ液晶テレビから発する熱を効果的に放熱可能な形状を有する事で、液晶テレビの機能を損なうことなく液晶画面保護をすることが出来るため、薄型テレビ等の属品分野での使用が有用である。
本発明の実施の形態1における画面保護装置を液晶テレビに装着した状態を示す斜視図 本発明の実施の形態1における画面保護装置の(a)平面図、(b)正面図、(c)背面図、(d)右側面図 本発明の実施の形態1における画面保護装置の部材構成を示す斜視図 本発明の画面保護装置の3,支持部後面クランプ部形成状態を示す側面図 本発明の実施の形態1における画面保護パネル部を液晶パネルと並行に付けた場合の熱溜まり部を示す拡大断面図 本発明の実施の形態1における画面保護パネル部を液晶パネルと並行に付けて、更に上方に放熱穴部を設けた場合の熱溜まり部を示す拡大断面図 本発明の実施の形態1における液晶パネル上面の熱溜まり部を示す拡大断面図 本発明の実施の形態1における画面保護パネル部と液晶パネルと隙間による温度の関係を示す図 本発明の実施の形態1における放熱穴部の幅と液晶パネル温度及び一体感評価の関係を示す図 本発明の実施の形態1における画面保護パネル部を液晶パネルと傾斜しながら付けた場合の熱溜まり部を示す拡大断面図 本発明の実施の形態1における画面保護装置の(a)平面図、(b)正面図、(c)背面図、(d)右側面図 本発明の実施の形態1における放熱穴部の幅と液晶パネル温度及び一体感評価の関係を示す図
符号の説明
100 画面保護装置
101 画面保護パネル部
101a 画面保護パネル部の角部
102 保護パネル支持部
103 支持部後面クランプ部
104 放熱誘導壁部
104a 傾斜点
105 放熱穴部
106 保護パネル止めビス
107 画面保護装置保持ビス
108 溝保持当り部
200 液晶テレビ
201 液晶パネル
202 キャビネット
203 立ち上がり部分

Claims (5)

  1. 当該画面保護パネルの上面に上方へ熱を逃がす放熱穴部と、当該画面保護パネルの上部を前方に傾斜して形成される放熱誘導壁部と、当該画面保護パネルをディスプレイの画面に装着した場合に当該画面保護パネルの前記上部以外の部分と前記ディスプレイの画面との隙間を所定の距離に設定する溝保持当り部と、を備える画面保護パネルと、
    前記画面保護パネルの上面と結合し、前記画面保護パネルの上面から後方下部へと下がる形状である保護パネル支持手段と、
    前記保護パネル支持手段の後方下部と一体化され、前記画面保護パネル側に傾けて形成される支持部後面クランプ手段と、
    を有する画面保護装置。
  2. 前記画面保護パネルの上面と前記保護パネル支持手段との結合を取り外し可能にする保護パネル止め手段更に備えたことを特徴とする請求項記載の画面保護装置。
  3. 前記放熱穴部は、幅が17mm乃至20mmであることを特徴とする請求項記載の画面保護装置。
  4. 前記所定の距離は、5mm乃至10mmであることを特徴とする請求項記載の画面保護装置。
  5. 前記当該画面保護パネルの上部は、
    前記ディスプレイの画面が液晶パネルの場合には、前記液晶パネルの上面と液晶テレビのキャビネットとの接合部分の立ち上がり部分の近傍から上方の領域であることを特徴とする請求項1記載の画面保護装置。
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