JP4261511B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

この発明は、液晶パネルの前面に保護パネルを配備した液晶表示装置に関する。

近年、液晶表示装置が普及し、薄型で軽量である特徴を活かして正立状態のみならず、表示面を上向き、あるいは下向きにして使用されることも多くなってきた。そこで、液晶パネル表面を保護するために、液晶パネルの表面に沿って小間隙をもって保護パネルを配備した液晶表示装置が実用化されている。

保護パネルには透明の樹脂板が使用されているが、温度、湿度、自重等の影響で反りが発生することは回避できない。例えば、液晶表示装置が作動して液晶パネルの温度が上昇すると、保護パネルの液晶パネルに面する内面温度が、外気に触れる外面温度より高くなり、内外面の温度差に起因する膨張差によって保護パネルに液晶パネル側に凸曲する反りが発生する。また、保護パネルの外表面に傷付き防止用のハードコート処理がなされた場合には、コーティングがなされていない内面の吸湿膨張が外面の吸湿膨張より大きくなって、保護パネルに液晶パネル側に凸曲する反りが発生する。また、表示面が上向きで使用される場合には、保護パネルが自重によって液晶パネル側に湾曲変形する。いずれも、保護パネルが液晶パネル側に凸曲する方向に反ることになり、液晶パネルの表示面に保護パネルが接触してしまうことになる。

このように、保護パネルが液晶パネル側に反ることによるトラブルを解消するために、保護パネルを外面側に反った状態に形成し、この保護パネルを扁平な状態に矯正変形して取り付けることで、その矯正変形によって発生した内部応力で保護パネルが液晶パネル側に反ることを抑止するようにした手段が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１５１３０４号公報

上記手段では、保護パネルを予め外面側に凸曲する反りのある形状に成形したり、平板に成形された保護パネルに別の湾曲加工を施すことになり、保護パネルの製作コストが高くなるものであった。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、保護パネルに平板を用いながら、反りの発生を抑止して装着することができる液晶表示装置を提供することを目的とする。

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、筐体に液晶パネルを収容装備するとともに、この液晶パネルの表面に沿って保護パネルを配備した液晶表示装置において、前記液晶パネルの外周近くの表面と前記保護パネルとの間に環状にスペーサを介在させるとともに、前記保護パネルと筐体との間に、前記スペーサより外側位置において保護パネルを表面側から全周に亘って支持する、前記筐体とは別体の反り規制部材を環状に配備していることを特徴とするものである。

［作用・効果］保護パネルの自重、温度条件などによって液晶パネルの表面に近づくように反ろうとするとき、保護パネルはスペーサとの接触部位を支点としてその外側が保護パネル表面側、つまり、液晶パネルから離れる方向に変位しようとする。しかし、請求項１に記載の発明によれば、筐体とは別体にこの位置に配備された反り規制部材で受止められて、液晶パネルから離れる方向への変位は阻止される。このとき、反り規制部材は、スペーサより外側位置において保護パネルに荷重を与えていることになる。この荷重は、スペーサを支点として、保護パネルが液晶パネルの表面に近づくように反ろうとする力を打ち消す、反り防止力に転化される。その結果、保護パネルが液晶パネルに接近する方向に反ることが抑止される。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液晶表示装置において、前記反り規制部材の外側に、保護パネルの表面を弾性押圧する弾性材を配備していることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項２に記載の発明によれば、弾性材の弾性復元力で、保護パネルの外周縁側の表面を液晶パネルに近づく方向に適度に押圧することで、液晶パネルに接近する反りに対抗する逆特性で予圧しておくことができ、保護パネルが液晶パネルに接近する方向に反ることが抑制される。また、保護パネルに大きい反りの発生原因が働いた時には、上記のように反り規制部材が機能して、保護パネルが液晶パネルに接近する方向に反ることが抑止される。

また、請求項３に記載の発明は、筐体に液晶パネルを収容装備するとともに、この液晶パネルの表面に沿って保護パネルを配備した液晶表示装置において、前記液晶パネルの外周近くの表面と前記保護パネルとの間に環状にスペーサを介在させるとともに、前記保護パネルと筐体との間に、前記スペーサより外側位置において保護パネルを表面側から全周に亘って支持する反り規制部材を環状に配備し、前記反り規制部材の外側に、保護パネルの表面を弾性押圧する弾性材を配備していることを特徴とするものである。

［作用・効果］保護パネルの自重、温度条件などによって液晶パネルの表面に近づくように反ろうとするとき、保護パネルはスペーサとの接触部位を支点としてその外側が保護パネル表面側、つまり、液晶パネルから離れる方向に変位しようとする。しかし、請求項３に記載の発明によれば、この位置に配備された反り規制部材で受止められて、液晶パネルから離れる方向への変位は阻止される。このとき、反り規制部材は、スペーサより外側位置において保護パネルに荷重を与えていることになる。この荷重は、スペーサを支点として、保護パネルが液晶パネルの表面に近づくように反ろうとする力を打ち消す、反り防止力に転化される。その結果、保護パネルが液晶パネルに接近する方向に反ることが抑止される。
さらに、弾性材の弾性復元力で、保護パネルの外周縁側の表面を液晶パネルに近づく方向に適度に押圧することで、液晶パネルに接近する反りに対抗する逆特性で予圧しておくことができ、保護パネルが液晶パネルに接近する方向に反ることが抑制される。また、保護パネルに大きい反りの発生原因が働いた時には、上記のように反り規制部材が機能して、保護パネルが液晶パネルに接近する方向に反ることが抑止される。

また、請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の液晶表示装置において、前記弾性材による保護パネル押圧力を、保護パネルの自重の２倍≧保護パネル押圧力≧保護パネルの自重の範囲に設定していることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項４に記載の発明によれば、液晶パネルは水平あるいはこれに近い上向きの姿勢で使用された場合、保護パネルはその自重によって中央部位が下方に凹入湾曲する傾向となるが、弾性材によって保護パネルの外周縁側に加えられる押圧力と自重による凹入湾曲応力とが相殺されて、保護パネルが扁平状態に維持される。

保護パネルの自重、温度条件などによって液晶パネルの表面に近づくように反ろうとするとき、保護パネルはスペーサとの接触部位を支点としてその外側が保護パネル表面側、つまり、液晶パネルから離れる方向に変位しようとする。しかし、この発明に係る液晶表示装置によれば、この位置に配備された反り規制部材で受止められて、液晶パネルから離れる方向への変位は阻止される。このとき、反り規制部材は、スペーサより外側位置において保護パネルに荷重を与えていることになる。この荷重は、スペーサを支点として、保護パネルが液晶パネルの表面に近づくように反ろうとする力を打ち消す、反り防止力に転化される。その結果、保護パネルが液晶パネルに接近する方向に反ることが抑止される。したがって、保護パネルに平板を用いながら、反りの発生を抑止して装着することができる液晶表示装置を提供することが可能となる。

以下、図面を参照してこの発明の実施例１を説明する。
図１は、実施例１に係る液晶表示装置を示す断面図であり、図２は、図１におけるａ−ａ線断面図であり、図３は、液晶表示装置を示す分解斜視図である。

図１〜図３に示すように、この液晶表示装置は、前面が大きく矩形に開口された樹脂製の筐体１の内部に、その開口に臨むように液晶パネル２が収容されて図示されていない連結手段で固定され、この液晶パネル２の表面上に透明樹脂平板からなる保護パネル３が配備されている。

液晶パネル２と保護パネル３との間には、スペーサ４が液晶パネル２の表示領域（図示省略）の周囲に矩形環状に配置されて、両パネル２，３の間に所定の小間隔が形成されている。本実施例では、スペーサ４として硬質ゴム材を使用している。

また、筐体１における前壁部１ａと保護パネル３との間には、反り規制部材５が前記スペーサ４よりも外側において矩形環状に配置されている。本実施例では、反り規制部材５にも硬質ゴム材を用いている。なお、この例では、スペーサ４および反り規制部材５は寸法切りされた直線状の素材を矩形環状に配置して構成されているが、一連の矩形環状に一体形成したものを用いてもよい。

上記構成により、液晶表示装置を動作させると、保護パネル３の液晶パネル２側の面（以下では、適宜「内面」と記載する）には、液晶パネル２等から発生する熱が直接伝達される。一方、保護パネル３の内面とは反対側の面（以下、適宜「外面」という）は、液晶表示装置の周囲の環境（温度や湿度）の影響を受ける。

そして、保護パネル３が内外面の温度差に起因する膨張差等によって液晶パネル２の表面に近づくように反ろうとする際、保護パネル３のスペーサ４より外側の部位は、スペーサ４との接触部位を支点として保護パネル外面側、つまり、液晶パネル２から離れる方向に変位しようとする。このとき、反り規制部材５は、スペーサ４より外側位置で保護パネル３を受止めて、保護パネル３の反りに伴う、液晶パネル２から離れる方向への変位が阻止される。

反り規制部材５が保護パネル３の変位を阻止する動作は、反り規制部材５がスペーサ４より外側位置において保護パネル３に荷重を与えているとみることができる。この荷重は、スペーサ４を支点として、保護パネル３が液晶パネル２の表面に近づくように反ろうとする力を打ち消す、反り防止力に転化されている。その結果、保護パネル３が液晶パネル２に接近する方向に反ることが抑止される。

次に、図面を参照してこの発明の実施例２を説明する。
図４は、実施例２に係る液晶表示装置を示す断面図であり、図５は、図４におけるｂ−ｂ線断面図であり、図６は、実施例２に係る液晶表示装置を示す分解斜視図である。なお、実施例１と同じ構成については同符号をふすことで詳細な説明を省略する。

図４〜図６示すように、この液晶表示装置は、基本的には上記実施例１と同様である。液晶パネル２の表面上に矩形環状のスペーサ４を介して保護パネル３が配備されるとともに、保護パネル３と筐体１の前壁部１ａとの間に、スペーサ４よりも外周側に位置する反り規制部材５が介在されている。そして、この実施例２では、反り規制部材５の四隅における外側に弾性材６が配備されている。

この弾性材６の厚さは反り規制部材５の厚さより若干大きく形成されており、保護パネル３の外周辺に弾性変形して押圧されている。

上記構成によると、弾性材６の弾性復元力で保護パネル３の外周縁近くの表面を液晶パネル２側に適度に押圧することで、液晶パネル２に接近する方向の反りに対抗する逆特性で予圧しておくことができ、保護パネル３が液晶パネル２に接近する方向に反ることが抑制される。また、保護パネル３に大きい反りの発生原因が働いた時には、上記のように反り規制部材５が機能して、保護パネル３が液晶パネル２に接近する方向に反ることが抑止される。

この場合、弾性材６によって与えられる保護パネル押圧力を、
保護パネル３の自重の２倍≧保護パネル押圧力≧保護パネル３の自重
の範囲に設定してあることが望ましい。

この構成によると、液晶パネル２が水平あるいはこれに近い上向きの姿勢で使用された場合、保護パネル３はその自重によって中央部位が下方に凹入湾曲する傾向となるが、弾性材６によって保護パネル３の外周部位に加えられる押圧力と自重による凹入湾曲応力とが相殺されて、保護パネが３の扁平状態に維持される。

この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した各実施例では、スペーサ４と反り規制部材５とは、液晶パネル２、または保護パネル３と別体で備える構成であったが、これに限られない。例えば、図７に示すように、スペーサ４を液晶パネル２に一体形成するもよく、また、反り規制部材５を筐体１の前壁部１ａに一体形成することも可能である。

（２）上述した各実施例では、スペーサ４と反り規制部材５とは互いに別体であったが、これに限られない。例えば、図８に示すように、前記スペーサ４と反り規制部材５とを一体形成することもできる。

（３）上述した各実施例では、反り規制部材５として硬質ゴム材を用いているが、プラスチックや金属等の一定の硬質性を有するものであれば、材料にこだわらない。

（４）上述した実施例２では、弾性材６を、反り規制部材５の四隅における外側に配備したが、弾性材６の周方向での設置位置は上記例に限られるものではない。例えば、反り規制部材５の四隅のみならず、保護パネル３の四辺の各中間部位にも与圧をかけるようにしてもよい。また、保護パネル３の全周を与圧するように環状に設けてもよい。

（５）上述した実施例２では、反り規制部材５と弾性材６とは互いに別体であったが、これに限られない。例えば、図９に示すように、反り規制部材５における四隅の外側に弾性変形可能な舌片５ａを一体形成し、この舌片５ａを保護パネル３の端部に与圧をかける弾性材６とすることも可能である。

実施例１に係る液晶表示装置を示す断面図である。 図１におけるａ−ａ線断面図である。 実施例１に係る液晶表示装置を示す分解斜視図である。 実施例２に係る液晶表示装置を示す断面図である。 図４におけるｂ−ｂ線断面図である。 実施例２に係る液晶表示装置を示す分解斜視図である。 変形例に係る液晶表示装置の要部を示す断面図である。 変形例に係る液晶表示装置の要部を示す断面図である。 さらに別の実施例の要部を示す斜視図（ａ）と断面図（ｂ）である。

符号の説明

１ …筐体
２ …液晶パネル
３ …保護パネル
４ …スペーサ
５ …反り規制部材
６ …弾性材

Claims (4)

1. 筐体に液晶パネルを収容装備するとともに、この液晶パネルの表面に沿って保護パネルを配備した液晶表示装置において、
   前記液晶パネルの外周近くの表面と前記保護パネルとの間に環状にスペーサを介在させるとともに、
   前記保護パネルと筐体との間に、前記スペーサより外側位置において保護パネルを表面側から全周に亘って支持する、前記筐体とは別体の反り規制部材を環状に配備している
   ことを特徴とする液晶表示装置。
2. 請求項１に記載の液晶表示装置において、
   前記反り規制部材の外側に、保護パネルの表面を弾性押圧する弾性材を配備していることを特徴とする液晶表示装置。
3. 筐体に液晶パネルを収容装備するとともに、この液晶パネルの表面に沿って保護パネルを配備した液晶表示装置において、
   前記液晶パネルの外周近くの表面と前記保護パネルとの間に環状にスペーサを介在させるとともに、
   前記保護パネルと筐体との間に、前記スペーサより外側位置において保護パネルを表面側から全周に亘って支持する反り規制部材を環状に配備し、
   前記反り規制部材の外側に、保護パネルの表面を弾性押圧する弾性材を配備していることを特徴とする液晶表示装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の液晶表示装置において、
   前記弾性材による保護パネル押圧力を、
   保護パネルの自重の２倍≧保護パネル押圧力≧保護パネルの自重
   の範囲に設定していることを特徴とする液晶表示装置。

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