JP4538519B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置（Liquid Crystal Display；略称ＬＣＤ）を搭載した液晶テレビおよびプラズマ表示装置（Plasma Display Panel；略称ＰＤＰ）を搭載したプラズマテレビなどの表示装置の薄型化による強度の低下を防止するために好適に実施することができる表示装置に関する。

近年、液晶表示装置（Liquid Crystal Display；略称ＬＣＤ）またはプラズマ表示装置（略称ＰＤＰ）などを搭載した表示装置において、薄型化および大画面化が進む中で、搬送時に作用する外力および落下などの衝撃力に対して破損や変形を生じないように、機械的強度に対する高い信頼性が要求されている。

図１は、従来技術の液晶テレビの簡略化した分解斜視図である。従来技術の表示装置の一例として、液晶テレビについて説明する。液晶テレビは、ＬＣＤユニット２と、前面筐体３と、背面筐体１とによって構成される。前記ＬＣＤユニット２は、光学ユニット５と、シャーシ４とによって構成される。前記光学ユニット５は、ＬＣＤパネル、導光板と、発光ダイオード（Light Emitting Diode；略称ＬＥＤ）などの複数の発光素子から成る光学部品とによって構成される。前記シャーシ４は、機械的剛性の高いアルミニウム合金板またはステンレス鋼板などの金属板の打抜き加工材から成る。前記シャーシ４には、基板６が締結され、前記ＬＣＤユニット２は前面筐体３に締結され、前面筐体３と背面筐体１とが締結されている。

このような液晶テレビは、薄型化することによって機械的強度、特に曲げ剛性が低下するため、外力が作用したときには大きなたわみが発生する。

図２（１）は従来技術の液晶テレビの上部をモデル化した断面図であり、図２（２）は図２（１）に示す液晶テレビを薄型化したときのモデル化した上部の断面図である。図３は、図２（１）および図２（２）の液晶テレビの上部を分離した状態を模式的に示す分解斜視図である。従来の前記液晶テレビは、外周部において、背面筐体１と、締結アングル１０と、前面筐体３とが締結手段２０によって固定されている。シャーシ４は、締結手段２０によって締結アングル１０に固定されている。

モデルの変形量は図４に示す計算条件、すなわち両端固定支承の単純ばり構造の中央に集中荷重Ｐが作用したときの応力解析を行うことによって計算し、その結果を図５に示す。図５において、横軸は荷重を表し、縦軸は変形量を表す。荷重に対する変形量を計算した結果を比較すると、薄型化によって従来構造では十分な強度を得ることができないことがわかる。

また、特許文献１の従来技術では、シャーシと背面筐体とを外周外縁部の四隅と、四隅以外に一つ以上ある固定ボスとによって締結し、耐落下衝撃性を高くすることができるように構成されている。

特開平１１−１１９６７８号公報

このような従来技術では、薄型化に伴い、製品の厚さが薄くなることによって機械的強度が低下し、固定ボスによる締結のみでは曲げ荷重に対して充分な剛性を得ることができない。また、補強フレームを追加した構成では、固定ボスと補強フレームとが厚み方向に重なるため、薄型化することが困難になるという問題がある。

本発明の目的は、薄型でかつ高い機械的強度を有する表示装置を提供することである。

本発明は、表示部材ユニットと、基板が設けられるシャーシと、前記シャーシに締結される筺体とを備える表示装置であって、
前記シャーシの外縁部を、前記筺体に締結する第１締結手段と、
前記シャーシの前記外縁部よりも内方の内方領域を、前記筺体に締結する複数の第２締結手段と、
前記シャーシの前記複数の第２締結手段よりもさらに内方の内方領域を、前記筺体に締結する複数の第３締結手段と、
導電性を有し、前記第２締結手段と前記第３締結手段とによってシャーシに締結される基板カバーとを含み、
前記シャーシは、断面が凹状の外周部と前記外周部に連なって形成される平坦状の基部とを有し、
前記複数の第２締結手段のうち少なくとも２つの第２締結手段間は、前記筺体と前記シャーシとが隙間なく接触し、
前記複数の第３締結手段のうち少なくとも２つの第３締結手段間は、前記筐体と前記シャーシとが隙間なく接触し、
前記基板カバーは、前記基板を覆って設けられることを特徴とする表示装置である。

本発明に従えば、表示装置は、表示部材ユニットと、表示部材ユニットに締結されたシャーシと、シャーシに締結された筺体とを備える。シャーシの外縁部は、第１締結手段によって筺体に締結され、シャーシの外縁部よりも内方の内方領域は、複数の第２締結手段によって筺体に締結される。複数の第２締結手段の間は、筺体とシャーシとが隙間なく接触する。またシャーシは、断面が凹状の外周部と前記外周部に連なって形成される平坦状の基部とを有する。

シャーシの外縁部よりも内方の内方領域は、複数の第２締結手段によって筺体に締結され、少なくとも２つの第２締結手段間は、筺体とシャーシとが隙間なく接触するので、表示装置を薄型化しても、高い機械的強度、特に曲げ剛性を達成することができる。
またシャーシの外周部によっても高い曲げ剛性を達成することができる。

また本発明は、前記複数の第２締結手段のうち少なくとも２つの第２締結手段間には、第１の補強部材が介在させて前記筐体と前記シャーシとが隙間なく接触することを特徴とする。

本発明に従えば、表示装置は、表示部材ユニットとシャーシと筐体とを備え、シャーシの外縁部は第１締結手段によって筐体に締結され、シャーシの外縁部よりも内方の内方領域は、複数の第２締結手段によって筐体に締結される。さらに、前記複数の第２締結手段のうちで少なくとも２つの第２締結手段間には、第１の補強部材が介在される。

このような構成によって、表示装置を薄型化しても、高い機械的強度、特に曲げ剛性を達成することができる。また、シャーシの外縁部よりも内方の内方領域と筐体とが複数の第２締結手段によって締結されるが、少なくとも２つの第２締結手段間には第１の補強部材が介在されるので、より一層高い曲げ剛性を達成することができる。
また本発明は、前記複数の第３締結手段のうち少なくとも２つの第３締結手段間には、第２の補強部材が介在されて前記筐体と前記シャーシとが隙間なく接触することを特徴とする。

本発明によれば、シャーシの外縁部よりも内方の領域が複数の第２締結手段によって筐体に締結され、少なくとも２つの第２締結手段間はシャーシと筐体とを隙間なく接触させるので、シャーシ、筐体およびシャーシの外縁部を筐体に締結する第１締結手段と、前記シャーシの内方領域を筐体に締結する複数の第２締結手段とによって、たとえば箱型断面などの閉鎖系の断面構造を実現することができ、これによって薄型構造であっても高い機械的強度を確保することができる。

また本発明によれば、複数の第２締結手段のうち少なくとも２つの締結手段間に第１の補強部材が介在されるので、より一層高い曲げ剛性を達成することができる。

図６は、本発明の実施の一形態の表示装置の締結構造を示す一部の断面図である。なお、図６に示す表示装置の基本的構成は、図１の従来技術の表示装置と類似するため、対応する部分には同一の参照符を付し、重複を避けて説明は省略する。図１をも参照して、本実施の形態の表示装置である液晶テレビは、液晶表示（Liquid Crystal Display；略称ＬＣＤ）ユニット２と、前面筐体３と、背面筐体１とによって構成される。前記ＬＣＤユニット２は、表示部材ユニットである光学ユニット５によって実現される。前記光学ユニット５は、ＬＣＤパネル、導光板と、発光ダイオード（LightEmitting Diode；略称ＬＥＤ）などの複数の発光素子から成る光学部品とによって構成される。

前記シャーシ４は、アルミニウム合金板またはステンレス鋼板などの金属板の打抜き加工材から成る。前記基板６は、シャーシ４に締結され、ＬＣＤユニット２は前面筐体３に締結され、前面筐体３と背面筐体１とが締結される。背面筐体１とシャーシ４とは、第１の補強部材１１を介して接触し、背面筐体１と第１の補強部材１１とシャーシ４の外縁部とが、複数の第１締結手段２０によって締結される。これらの第１締結手段２０は、ボルトとナットとによって実現される。

シャーシ４には、第１締結手段２０によって締結アングル１０が締結され、背面筐体１と前面筐体３とが前記締結アングル１０を介して第１締結手段２０によって締結される。

また、前記シャーシ４の前記外縁部よりも内方の内方領域は、複数の第２締結手段１９によって、第１の補強部材１１とともに、背面筺体１に締結される。前記第２締結手段１９は、ボルトによって実現される。前記第１の補強部材１１は、金属製または硬質合成樹脂製の断面が長方形の単一の長尺材から成る別部品によって実現されてもよく、背面筐体１およびシャーシ４などの他の部材の一部によって実現されてもよい。

前記シャーシ４は、断面が背面筺体１に臨んで開放した凹状の外周部４ａの面内方向に平坦状の基部４ｂが一体的に連なり、外周部４ａによって高い曲げ剛性を有する。このようなシャーシ４は、締結アングル部材１０によって、背面筺体１の外周部に形成される隆起部１ａに固定される。この締結アングル部材１０は、その断面が略Ｓ字状に形成された複数の金属製の短尺材によって実現されてもよい。

図７は背面筺体１とシャーシ４との締結構造を示す一部の分解斜視図であり、図８は背面筺体１とシャーシ４との間に第１の補強部材１１を介在させた状態を示す一部の分解斜視図であり、これらの図７および図８は図３に示す表示装置の上部のモデル図である。内部締結区間Ｌ１は、第１の補強部材１１を介して背面筐体１とシャーシ４とが締結されており、内部締結部Ｓ１と外縁部Ｓ２から成る箱型断面構造Ｓ３（図６を参照）を実現する。

背面筐体１とシャーシ４とをシャーシ４に配置された固定ボス３０で締結した従来技術の構造（図７に相当）と、背面筐体１とシャーシ４とを第１の補強部材１１を介して締結し、内部締結区間Ｌ１が背面筐体１とシャーシ４とが第１の補強部材１１を介して接触している本発明の構造（図８に相当）とについて、図４に示すように、長さＬ＝１０００ｍｍ、幅Ｂ＝１００ｍｍ、厚みＴ＝６．５ｍｍの両端固定支承の単純ばりの中央に集中荷重Ｐが作用する計算モデルについて、有限要素法を用いたシミュレーションによって計算した。その計算結果を図９に示す。図９において、横軸は荷重を表し、縦軸は変位を表す。変形量の計算結果を比較すると、本発明による箱型断面構造Ｓ３では、変位量が少なく、高い強度が得られていることが判る。

以上に説明したように、シャーシ４の外縁部よりも内方の領域が複数の第２締結手段１９によって背面筐体１に締結され、各第２締結手段１９間は第１の補強部材１１を介在させてシャーシ４と背面筐体１とを隙間なく接触させ、背面筐体１、前面筐体３およびシャーシ４の外縁部を第１締結手段２０によって締結するので、たとえば箱型断面などの閉鎖系の断面構造を実現することができ、これによって内部締結区間Ｌ１を締結し、表示装置の曲げ荷重Ｐに対する機械的強度を向上すること、すなわち曲げ剛性を向上することができ、薄型化を図りかつ機械的強度の高い表示装置を実現することができる。

図１０は本発明の実施の他の形態の表示装置の締結構造を示す一部の断面図であり、図１１は背面筐体１とシャーシ４との締結構造を示す一部の分解斜視図である。本実施の形態では、背面筐体１とシャーシ４とを接触させる構造に関して、第１の補強部材１１ではなく、シャーシ４に絞り部２１を設けて、背面筐体１とシャーシ４とを接触させてもよい。このような構成を採用することによって、前述の実施の形態と同様に、曲げ剛性を向上することができ、その計算に用いたモデルの断面を図１０に、またその分解斜視図を図１１に、さらに荷重に対する変位を求めた計算結果を図１２に示す。なお、図１２において、横軸は荷重を表し、縦軸は変位を表す。

図１３は本発明のさらに他の実施形態の表示装置の締結構造を示す簡素化した一部の断面図であり、図１４は図１３の表示装置の一部の締結部における具体的構造を示す断面図であり、図１５は図１３の表示装置の一部の締結部間における具体的構造を示す断面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分に同一の参照符を付し、重複を避けて説明は省略する。

本実施形態の表示装置は、液晶テレビであり、前述の実施形態の構成に加えて、第２の補強部材３０である基板カバー７が設けられる。この基板カバー７は、導電性を有する金属または導電めっきされた成形品から成り、基板６を覆う板状体によって実現される。

表示装置は、様々な用途の回路基板を含む。つまり、回路基板は、表示パネルに駆動信号を供給する駆動回路基板や電源回路基板などを含んでいる。しかし、このような多様な回路基板は、電磁波を発生し、電磁障害（Electro Magnetic Interference；略称ＥＭＩ）を誘起するという問題がある。このように、回路基板によって発生する電磁障害は、表示装置の品質を低下させ、また他の不良を引き起こす原因にもなってしまう。

そのため、駆動回路基板、インバータ回路基板および制御回路基板を含む回路基板のように電磁波を発生する部品は、たとえば導電性の基板カバーなどの電磁波遮蔽部材によって個別に蔽うことによって、ＥＭＩに影響を与える周波数の電磁波を抑制することができる。

シャーシ４に固定された回路基板から発生する電磁波を遮蔽するために、基板カバー７が用いられる。この基板カバー７は、導電体から成り、直方体状に形成される。基板カバー７は、別途シャーシ４に締結手段１９，３１によって締結される。また、補強フレーム８は、基板カバー７と関連せず、独立して、シャーシ４に締結される。

また、ＥＭＩ対策部品に関しては、駆動回路および電源回路を個別に遮蔽する構成では、遮蔽するための構成が複雑であり、遮蔽部品の部品点数が増加するとともに、遮蔽部品を取り付けるための製造工数も増加し、表示装置の製造コストが増大してしまう。

基板カバー７は、シャーシ４に、第１の補強部材１１および第２の補強部材３０とともに、第１締結手段１１および第２締結手段３１によって、いわゆる共締めされた状態で締結され、箱型断面構造Ｓ３，Ｓ４を構成する。そのため、図１９の断面図および図２０の分解斜視図に示す従来の表示装置の基板カバー７に比べて、締結のためのビスなどの締結手段の部材点数を削減することができる。また、本実施形態の基板カバー７は、シャーシ４に各補強部材１１，３０とともに共締めされるので、平坦な板状体によって実現することができ、これによって折曲げ加工などの加工を簡素化することができ、製造コストを削減することができる。

このような構成を採用することによって、製造コストを削減し、前述の実施形態と同様に、曲げ剛性を向上することができる。図１３に示す本実施形態の構造モデルと図１９の従来の構造モデルとについて、載荷時の変位計算を行った結果を図２１に示す。同図において、横軸は荷重を示し、縦軸は変位を示し、本実施形態は従来に比べて曲げ剛性が高いことが判る。

図１６は、本発明のさらに他の実施形態の表示装置の締結構造を示す断面図である。なお、前述の各実施形態と対応する部分に同一の参照符を付し、重複を避けて説明は省略する。本実施形態では、背面筐体１とシャーシ４とを接触させた状態で締結するために、前述の第１および第２の補強部材１１，３０に代えて、シャーシ４に基板６の一側方に絞り部２１を形成し、基板６の他側方に前記第２の補強部材３０を配置し、背面筐体１とシャーシ４とを一方の絞り部２１を介して直接接触させた状態で締結される。このような構成を採用することによってもまた、前述の各実施形態と同様に、従来の表示装置に比べて格段に曲げ剛性を向上することができる。

図１７は、本発明のさらに他の実施形態の表示装置の締結構造を示す断面図である。なお、前述の各実施形態と対応する部分には同一の参照符を付し、重複を避けて説明は省略する。本実施形態では、シャーシ４に基板６の両側方に絞り部２１を形成し、背面筐体１とシャーシ４とを各絞り部２１を介して直接接触させた状態で締結される。このような構成を採用することによってもまた、前述の各実施形態と同様に、従来の表示装置に比べて格段に曲げ剛性を向上することができる。

図１８は、本発明のさらに他の実施形態の表示装置の締結構造を示す一部の断面図である。なお、前述の各実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複を避けて説明は省略する。本実施形態では、シャーシ４に基板６の一側方に第１の補強部材１１を配置し、基板６の他側方に絞り部２１を形成し、背面筐体１とシャーシ４とを他側方の絞り部２１を介して直接接触させた状態で締結される。このような構成を採用することによってもまた、前述の各実施形態と同様に、従来の表示装置に比べて格段に曲げ剛性を向上することができる。

本発明のさらに他の実施形態では、筺体と前記シャーシ４との間にケーブル等を通すための穴、スリット等、製品の機能を達成する上で必要な穴が一部、空いていてもよい。また、荷重のかかっていない状態で、筺体と前記シャーシ４との間に３ｍｍ以下または表示画面の対角長０．２％以下のクリアランスが空いていてもよい。なぜならば筐体が捻じれたり、曲がったりした場合にクリアランスが閉じて結果として隙間なく接することになるからである。なお、表示画面の対角長０．２％は５２型の表示装置で２．６ｍｍ、６５型３．２５ｍｍにあたる。

さらに、第１の補強部材１１は、シャーシ４および筐体とは別部品であってもよく、また、第１の補強部材１１は、シャーシ４の一部または筐体の一部を、少なくとも２つ以上の第２締結手段１９間にわたって、シボリ、きりおこし、リブ等の形状に加工したものであってもよい。また、第３の補強部材は、シャーシ４および第２の補強部材３０とは別部品であってもよく、また、第１の補強部材１１は、シャーシ４の一部または第２の補強部材３０の一部を、少なくとも２つ以上の第３締結手段３１間にわたって、シボリ、きりおこし、リブ等の形状に加工したものであってもよい。

前述の各実施の形態では、表示装置として液晶テレビについて述べたが、本発明はこれに限るものではなく、プラズマ表示パネルを搭載したプラズマテレビおよびその他の薄型化が要求される表示装置に対しても好適に実施することができる。

また本発明の実施のさらに他の形態では、前記中実でかつ長尺の補強部材１１，３０に代えて、中空でかつ長尺の補強部材を用いるようにしてもよく、あるいは断面形状が「コ」字状、「Ｉ」字状、「π」字状、「Ω」字状、「Ｔ」字状であってもよい。このような断面形状の補強部材を採用することによって、軽量化を図ることができる。

さらに、本発明の実施の他の形態では、前記複数の第２締結手段１９間に配線基板などの第１の補強部材１１が介在されてもよく、これによってもまた、前述の実施の各形態と同様な効果を達成することができる。

従来技術の液晶テレビを簡略化した分解斜視図である。 図２（１）は従来技術の液晶テレビの上部をモデル化した断面図であり、図２（２）は図２（１）に示す液晶テレビを薄型化したときのモデル化した上部の断面図である。 図２（１）および図２（２）の液晶テレビの上部を分離した状態を模式的に示す分解斜視図である。 曲げ剛性の向上を検証するための計算モデルを示す図である。 荷重に対する変位の関係を示すグラフである。 本発明の実施の一形態の表示装置の締結構造を示す一部の断面図である。 背面筺体１とシャーシ４との締結構造を示す一部の分解斜視図である。 背面筺体１とシャーシ４との間に第１の補強部材１１を介在させた状態を示す一部の分解斜視図である。 図７および図８に示す表示装置の曲げ剛性の計算結果を示すグラフであり、荷重に対する変位の関係を示す。 本発明の実施の他の形態の表示装置の締結構造を示す一部の断面図である。 背面筐体１とシャーシ４との締結構造を示す一部の分解斜視図である。 図１０に示す表示装置の曲げ剛性の計算結果を示すグラフであり、荷重に対する変位の関係を示す。 本発明のさらに他の実施形態の表示装置の締結構造を示す簡素化した一部の断面図である。 図１３の表示装置の一部の締結部における具体的構造を示す断面図である。 図１３の表示装置の一部の締結部間における具体的構造を示す断面図である。 本発明のさらに他の実施形態の表示装置の締結構造を示す断面図である。 本発明のさらに他の実施形態の表示装置の締結構造を示す断面図である。 本発明のさらに他の実施形態の表示装置の締結構造を示す一部の断面図である。 従来の構造モデルを示す断面図である。 図１９に示す締結構造を備える従来の表示装置の簡略化した分解斜視図である。 計算結果を示すグラフである。

符号の説明

１ 背面筐体
２ ＬＣＤユニット
３ 前面筐体
４ シャーシ
５ 光学ユニット
６ 基板
７ 基板カバー
８ フレーム
１０ 締結アングル部材
１１，３０ 補強部材
１９，２０，３１，３２，３３ 締結手段
Ｌ１ 内部締結区間
Ｓ２ 外縁部
Ｓ３ 箱型断面構造１
Ｓ４ 箱形断面構造２

Claims (3)

1. 表示部材ユニットと、基板が設けられるシャーシと、前記シャーシに締結される筺体とを備える表示装置であって、
   前記シャーシの外縁部を、前記筺体に締結する第１締結手段と、
   前記シャーシの前記外縁部よりも内方の内方領域を、前記筺体に締結する複数の第２締結手段と、
   前記シャーシの前記複数の第２締結手段よりもさらに内方の内方領域を、前記筺体に締結する複数の第３締結手段と、
   導電性を有し、前記第２締結手段と前記第３締結手段とによってシャーシに締結される基板カバーとを含み、
   前記シャーシは、断面が凹状の外周部と前記外周部に連なって形成される平坦状の基部とを有し、
   前記複数の第２締結手段のうち少なくとも２つの第２締結手段間は、前記筺体と前記シャーシとが隙間なく接触し、
   前記複数の第３締結手段のうち少なくとも２つの第３締結手段間は、前記筐体と前記シャーシとが隙間なく接触し、
   前記基板カバーは、前記基板を覆って設けられることを特徴とする表示装置。
2. 前記複数の第２締結手段のうち少なくとも２つの第２締結手段間には、第１の補強部材が介在させて前記筐体と前記シャーシとが隙間なく接触することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 前記複数の第３締結手段のうち少なくとも２つの第３締結手段間には、第２の補強部材が介在されて前記筐体と前記シャーシとが隙間なく接触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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