JP7023423B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

この発明は、表示装置に関するものである。

従来の表示装置は、液晶パネルと、バックライトと、液晶パネルの前面に接着固定された保護カバーと、液晶パネルの後面にバックライトを保持した状態で保護カバーに接着固定されたブラケットと、ブラケットにネジ締結されると共に保護カバーに接着固定された筐体とを備える（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６－１２２１５１号公報

特許文献１に記載されているような従来の表示装置は、バックライトを保持しているブラケットに筐体がネジ締結される構成であるため、締結の応力でバックライト自体を変形させてしまう上、バックライトと保護カバーとの接着部に対しても大きな応力を加えてしまう。そのため、従来の表示装置においては、これらの応力によってバックライトと液晶パネルが歪むことにより、表示ムラが生じるという課題があった。

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、表示ムラが生じにくい表示装置を提供することを目的とする。

この発明に係る表示装置は、液晶パネルと、液晶パネルの表示面を露出させる筐体開口部を有する筐体と、液晶パネルの表示面に接着固定された保護カバーと、液晶パネルの背面に配置され、保護カバーにおける液晶パネルの外周側に接着固定されたバックライト接着部を有するバックライトと、バックライトと筐体との間に配置され、筐体を固定する固定部及び保護カバーにおけるバックライト接着部よりも外周側に接着固定された中間構造材接着部を有する中間構造材とを備え、中間構造材は、筐体を固定する固定部にバネ構造を有するものである。

この発明によれば、液晶パネル及びバックライトと接触点をもたない中間構造材によって、筐体と保護カバーとが間接的に固定されるようにしたので、表示ムラが生じにくい表示装置を提供することができる。

実施の形態１に係る表示装置の構成例を示す断面図である。 実施の形態１に係る表示装置の理解を助けるための参考例を示す図である。 実施の形態２に係る表示装置の構成例を示す断面図である。 図３のバネ構造とその周辺部を拡大した図である。 実施の形態２における中間構造材の構成例を示す平面図である。 実施の形態２における中間構造材の変形例を示す平面図である。 実施の形態２における中間構造材の変形例を示す平面図である。 実施の形態２における中間構造材の変形例を示す平面図である。

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る表示装置１の構成例を示す断面図である。表示装置１は、液晶モジュール３０、筐体４０、保護カバー５０、及び、中間構造材６０を備える。

液晶モジュール３０は、液晶パネル１０、バックライト２０、及びバックライト接着部２１を含む。液晶パネル１０の表示面１１には保護カバー５０が配置され、表示面１１と保護カバー５０との隙間を透明樹脂５１（つまり透明接着剤）で充填するオプティカルボンディングによって表示面１１に保護カバー５０が接着固定される。この保護カバー５０は、透明なガラス又は樹脂等によって構成されている。

液晶パネル１０の背面には、バックライト２０が配置される。バックライト２０の側面から保護カバー５０へのびた形状のバックライト接着部２１は、接着剤２２によって保護カバー５０に接着固定される。このバックライト接着部２１は、保護カバー５０における液晶パネル１０の外周側に位置する。

筐体４０は、内部に液晶モジュール３０を収容する意匠部材であり、樹脂等によって構成されている。この筐体４０は、液晶パネル１０の表示面１１を露出させる筐体開口部４１を有する。この筐体開口部４１は、液晶パネル１０の表示面１１に接着固定された保護カバー５０によって塞がれる。

中間構造材６０は、バックライト２０と筐体４０との間に配置される。中間構造材６０は、樹脂又は板金等によって構成された箱体であり、当該箱体のうちのバックライト２０に対向する底面部には、筐体４０を固定するための固定部６１が設けられる。この固定部６１において、筐体４０と中間構造材６０とがネジ又は接着剤等によって固定される。図１には、筐体４０と中間構造材６０とが破線で示されるネジ４２によって固定される例が示されている。この場合、中間構造材６０に設けられた固定部６１は、ネジ４２を締結するためのボスである。また、中間構造材６０である上記箱体の縁部には、接着剤６３によって保護カバー５０に接着固定される中間構造材接着部６２が設けられる。この中間構造材接着部６２は、保護カバー５０におけるバックライト接着部２１よりも外周側に位置する。

次に、表示装置１の組み立て手順を説明する。
まず、透明樹脂５１によって、保護カバー５０と液晶パネル１０とが接着固定されると共に、接着剤２２によって、保護カバー５０とバックライト２０とが接着固定される。続いて、接着剤６３によって、保護カバー５０と中間構造材６０とが接着固定される。最後に、ネジ４２によって、筐体４０と中間構造材６０とが固定される。

この中間構造材６０の特徴としては、以下の（１）～（４）がある。
（１）中間構造材６０は、液晶モジュール３０と分離しており接触点をもたない。
（２）中間構造材６０は、筐体４０と分離しているが、この筐体４０とネジ固定されている。
（３）中間構造材６０は、保護カバー５０と分離しているが、この保護カバー５０と接着固定されている。
（４）中間構造材６０は、保護カバー５０と筐体４０の間に配置され、保護カバー５０と筐体４０を間接的に固定する。

ネジ４２を締結することにより生じる応力は、バックライト２０に加わらない。そのため、バックライト２０が変形せず、この結果、バックライト２０と保護カバー５０の接着部（つまり、接着剤２２の位置）に応力が生じない。
また、ネジ４２を締結することにより生じる応力は、中間構造材６０に加わり、この結果、中間構造材６０と保護カバー５０の接着部にも多少の応力が生じる。ただし、この応力が生じる位置（つまり、接着剤６３の位置）は、液晶パネル１０から比較的遠い位置にあるため、液晶パネル１０の歪みは小さくなる。このため、表示ムラが発生しにくくなる。

図２は、実施の形態１に係る表示装置１の理解を助けるための参考例を示す図である。参考例の表示装置１ａにおいて実施の形態１に係る表示装置１と同一又は相当する部分には同一の符号を付す。参考例の表示装置１ａでは、筐体４０の筐体開口部４１側の端部が、接着剤４３によって保護カバー５０に接着固定される。また、筐体４０の筐体開口部４１とは反対側の端部が、破線で示されるネジ４２によってバックライト２０に固定される。そのため、ネジ４２を締結することにより生じる応力Ａ１が、バックライト２０自体を変形させてしまう上に、バックライト２０と保護カバー５０との接着部（つまり、接着剤２２の位置）に対しても大きな応力Ａ２を加えてしまう。これらの応力Ａ１，Ａ２が液晶パネル１０に影響を与えてしまい、液晶パネル１０が歪む。この液晶パネル１０の歪みが表示ムラを発生させる。また、応力Ａ２が加わる位置（つまり、接着剤２２の位置）は、液晶パネル１０に比較的近い位置にあるため、液晶パネル１０の歪みが大きくなり、表示ムラが発生しやすくなる。

以上のように、実施の形態１に係る表示装置１は、液晶パネル１０と、筐体４０と、保護カバー５０と、バックライト２０と、中間構造材６０とを備える。筐体４０は、液晶パネル１０の表示面１１を露出させる筐体開口部４１を有する。保護カバー５０は、液晶パネル１０の表示面１１に接着固定される。バックライト２０は、液晶パネル１０の背面に配置され、保護カバー５０における液晶パネル１０の外周側に接着固定されたバックライト接着部２１を有する。中間構造材６０は、バックライト２０と筐体４０との間に配置され、筐体４０を固定する固定部６１、及び保護カバー５０におけるバックライト接着部２１よりも外周側に接着固定された中間構造材接着部６２を有する。この構成において、筐体４０と中間構造材６０を固定したときに生じる応力は、中間構造材６０によって緩和される。そのため、液晶モジュール３０にかかる応力が軽減され、表示ムラが発生しにくくなる。

実施の形態２．
図３は、実施の形態２に係る表示装置１の構成例を示す断面図である。図４は、図３のバネ構造６５とその周辺部を拡大した図である。図５は、実施の形態２における中間構造材６０の構成例を示す平面図である。図３、図４及び図５において図１と同一又は相当する部分は、同一の符号を付し説明を省略する。図５において、筐体４０の図示は省略されている。また、図５では、中間構造材６０に４つの固定部６１が設けられているが、固定部６１の数は任意である。

実施の形態２に係る表示装置１において、中間構造材６０は、筐体４０を固定する固定部６１にバネ構造６５を有する構成である。中間構造材６０は、樹脂又は板金等の弾性を有する部材によって構成されているため、中間構造材６０のうちのバックライト２０に対向する部分の面積が広いほど、この部分が弾性変形しやすいため、この部分がバネ構造６５として機能する。実施の形態２では、中間構造材６０のうちのバックライト２０に対向する部分に、開口部６４を設けることによって、開口部６４の周囲をより柔軟性の高いバネ構造６５として機能させる。なお、開口部６４の数、位置、及び大きさは、後述するように、必要なバネ係数に応じて変更可能である。

例えば筐体４０と中間構造材６０がネジ４２によって固定される場合、ネジ４２が締結される際に押し付け又は引っ張りの応力Ａ３が中間構造材６０にかかる。例えばネジ４２としてタップネジが使用される場合、このタップネジを締め付けすぎると中間構造材６０に対して押し付け又は引っ張り方向の応力Ａ３がかかり、中間構造材６０と保護カバー５０の接着部（つまり中間構造材接着部６２）にも応力Ａ４が生じる。また、例えば筐体４０と中間構造材６０とが接着剤によって固定される場合、この接着剤が硬化収縮すれば保護カバー５０に対して押し付け方向の応力Ａ４がかかる。

この応力Ａ３をバネ構造６５が弾性変形して吸収することにより、ネジ４２の締結により発生する中間構造材６０と保護カバー５０の間の応力Ａ４が緩和される。応力Ａ４が緩和されることにより、保護カバー５０を介してかかる液晶パネル１０への応力が小さくなり、表示ムラを減らすことができる。

ただし、バネ構造６５の柔軟性をただ高めればよいという訳ではなく、柔軟性を高めすぎると耐振動特性が悪化するため、表示装置１の大きさ及び構造に応じた適切な調整が必要となる。図３、図４、及び図５の構成例においては、バネ構造６５の距離ｄ１が調整されることにより、バネ構造６５のバネ係数が変更され、その結果、応力Ａ４の緩和量が調整される。距離ｄ１は、中間構造材６０の底面における端部から固定部６１までの距離である。

図６は、実施の形態２における中間構造材６０の変形例を示す平面図である。図６において、筐体４０の図示は省略されている。図６の変形例では、中間構造材６０における４つの固定部６１に相当する４か所それぞれに、固定部６１－１及び固定部６１－２が予め設けられており、組み立て時に固定部６１－１又は固定部６１－２のいずれか一方が選択されて筐体４０と固定される。これにより、距離ｄ１、つまりバネ構造６５のバネ係数が変更可能であり、応力Ａ４の緩和量が調整可能である。図６の例では、１か所の固定部６１につき２つの固定部６１－１，６１－２が設けられているが、固定部６１の数は任意である。

また、中間構造材６０は、バックライト２０に対向する部分が分離された２部材で構成されてもよい。図７は、実施の形態２における中間構造材６０の変形例を示す平面図である。図７において、筐体４０の図示は省略されている。図７の変形例では、中間構造材６０が、第１中間構造材６０－１及び第２中間構造材６０－２の２部材で構成されている。第１中間構造材６０－１及び第２中間構造材６０－２は、中間構造材６０が半分に切断されて分離されたような形状であり、分離された部分がバックライト２０に対向する。これにより、第１中間構造材６０－１における分離された部分の周囲、及び第２中間構造材６０－２における分離された部分の周囲が、それぞれ、バネ構造６５として機能する。このように、中間構造材６０を分離することによって、バネ構造６５の柔軟性を高め、表示ムラを減らしてもよい。なお、中間構造材６０は、３部材以上に分離された構成であってもよい。

図８は、実施の形態２における中間構造材６０の変形例を示す平面図である。図８において、筐体４０の図示は省略されている。図８の変形例では、第１中間構造材６０－１のうちのバックライト２０に対向する部分に開口部６４が設けられると共に、第２中間構造材６０－２のうちのバックライト２０に対向する部分にも開口部６４が設けられる。このように、中間構造材６０を分離すると共に開口部６４を設けることによって、バネ構造６５の柔軟性を高め、表示ムラを減らしてもよい。

また、図７及び図８の変形例において、図６と同様に、１か所の固定部６１に対して複数の固定部６１－１，６１－２が設けられていてもよい。

また、中間構造材６０のうちのバックライト２０に対向する部分の厚みを薄くすることによって、バネ構造６５として機能させてもよい。

以上のように、実施の形態２の中間構造材６０は、筐体４０を固定する固定部６１にバネ構造６５を有することにより、筐体４０と中間構造材６０を固定したときに生じる応力Ａ３がバネ構造６５によってさらに緩和される。そのため、保護カバー５０を介してかかる液晶パネル１０への応力がさらに軽減され、表示ムラを減らす効果を大きくすることができる。

また、実施の形態２の中間構造材６０は、バネ構造６５のバネ係数を変化させる複数の固定部６１－１，６１－２を有し、複数の固定部６１－１，６１－２のうちの一部の固定部（固定部６１－１又は固定部６１－２）に筐体４０が固定されている。バネ構造６５の応力緩和量が調整可能であることにより、耐振動特性を維持しつつ、表示ムラを減らすことができる。

また、実施の形態２の中間構造材６０は、バックライト２０に対向する面に開口部６４を有し、開口部６４の周囲がバネ構造６５として機能する。バネ構造６５の応力緩和量が調整可能であることにより、耐振動特性を維持しつつ、表示ムラを減らすことができる。

また、実施の形態２の中間構造材６０は、バックライト２０に対向する部分が分離された第１中間構造材６０－１及び第２中間構造材６０－２の２部材で構成され、２部材それぞれのバックライト２０に対向する部分がバネ構造６５として機能する。バネ構造６５の応力緩和量が調整可能であることにより、耐振動特性を維持しつつ、表示ムラを減らすことができる。

なお、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、各実施の形態の任意の構成要素の変形、又は各実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

この発明に係る表示装置は、液晶モジュールにかかる応力を軽減して表示ムラを生じにくくしたので、保護カバーと液晶モジュールとがオプティカルボンディングにより接着された表示装置等に用いるのに適している。

１，１ａ 表示装置、１０ 液晶パネル、１１ 表示面、２０ バックライト、２１ バックライト接着部、２２ 接着剤、３０ 液晶モジュール、４０ 筐体、４１ 筐体開口部、４２ ネジ、４３ 接着剤、５０ 保護カバー、５１ 透明樹脂、６０ 中間構造材、６０－１ 第１中間構造材、６０－２ 第２中間構造材、６１，６１－１，６１－２ 固定部、６２ 中間構造材接着部、６３ 接着剤、６４ 開口部、６５ バネ構造、Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４ 応力、ｄ１ 距離。

Claims (4)

1. 液晶パネルと、
   前記液晶パネルの表示面を露出させる筐体開口部を有する筐体と、
   前記液晶パネルの前記表示面に接着固定された保護カバーと、
   前記液晶パネルの背面に配置され、前記保護カバーにおける前記液晶パネルの外周側に接着固定されたバックライト接着部を有するバックライトと、
   前記バックライトと前記筐体との間に配置され、前記筐体を固定する固定部及び前記保護カバーにおける前記バックライト接着部よりも外周側に接着固定された中間構造材接着部を有する中間構造材とを備え、
   前記中間構造材は、前記筐体を固定する前記固定部にバネ構造を有することを特徴とする表示装置。
2. 前記中間構造材は、前記バネ構造のバネ係数を変化させる複数の前記固定部を有し、前記複数の固定部のうちの一部の固定部に前記筐体が固定されていることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 前記中間構造材は、前記バックライトに対向する面に開口部を有し、前記開口部の周囲が前記バネ構造として機能することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
4. 前記中間構造材は、前記バックライトに対向する部分が分離された２部材で構成され、前記２部材それぞれの前記バックライトに対向する部分が前記バネ構造として機能することを特徴とする請求項１記載の表示装置。

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