JP5182017B2 - 液晶テレビ - Google Patents

Description

本技術は、近年急速に薄型化、軽量化が進んでいる液晶テレビに関するものである。

近年、液晶パネルを利用した薄型テレビ(以降、液晶テレビ)の普及が急速に進んでいる。また同時に軽量化と薄型化による省スペース化、画面サイズの大型化、低価格化も著しい勢いで進んでいる。今後、軽量化と薄型化による省スペース化と、画面サイズの大型化という相反する命題を低い製造コストにて実現するという技術の開発が強く求められている。

ところで、液晶テレビの大型化、薄型化を進めると、テレビ全体の剛性が下がり、変形しやすくなるという問題がある。液晶テレビの過度な変形はディスプレイの破損の原因となるので、この剛性の維持はきわめて重要である。

従来、大型化を進めるにあたっては、薄型化が過度に要求されていなかったこともあり、補強部材を用いて、剛性低下を防止する手法が良くとられてきた。たとえば、液晶テレビにはバックライトと呼ばれる部品があり、それを支えるために板金を加工したバックライトシャーシと呼ばれる部品が使用されているが、このシャーシの厚みを増す、四周を折り曲げて立壁を形成させ、断面二次モーメントを大きくするというような方法がとられることがあった(例えば、特許文献１)。また、変形しやすい箇所に補強部材を付与して剛性を確保するという手法がとられることもあった。
特開２００７−８６６４８号公報

しかしながら、現在、上述したように大型化に加えて、薄型化さらには製造コストの低減が求められるようになっており、バックライトシャーシそのものの薄型化、製造コストの低減のために別部品の削減が必要となってきている。そのためバックライトシャーシの剛性向上だけで、液晶テレビ全体の剛性を維持するという従来の手法を利用することが難しくなってきつつある
本発明の目的は、上記事情に鑑みてなされたもので、重量を増加させることなく、剛性を保ちつつ、大型化、薄型化できるような液晶テレビを提供することにある。

まず本発明者らは、液晶テレビの薄型化と大型化を進めた場合、剛性がどのような変化するかを数値解析にて検討した。その結果、液晶テレビの厚みがある厚みを下回った場合、急速に剛性が低下することを見出した。そこで本発明者らは、その原因について検討した結果、液晶テレビの厚み方向の変形挙動が大きく変わることがその原因であることを突き止めた。

そこで本発明者らは、液晶テレビの剛性がどのようにして保持されているかを改めて検討した。その結果、液晶テレビの剛性は、バックライトシャーシの厚み方向にあたる部分で維持されていることを見出した。これより、本発明者らは、まずバックライトシャーシのその部分に適切な部材を追加すれば、薄型化と大型化を両立させることが出来ることを見出した。しかしながら、このままでは部材の使用点数が増加してしまうため、重量や製造コストの上昇が起きてしまうという課題があった。そこで、さらに液晶テレビ全体のその構造について鋭意検討した。この検討に際しては、液晶テレビにおいて電気回路などを隠蔽するために利用されているバックカバーに着目した。そして、バックライトシャーシとバックカバーを結合して一体化させることで断面二次モーメントを大きくし、剛性を向上できることを見出した。さらに、一体化により剛性は著しく向上するため、液晶の固定と液晶テレビの剛性を確保するために利用されてきたベゼル部品を省略しても剛性を確保できることを見出した。そこで、ベゼル部品の使用点数を削減する方法の検討を進めた。その結果、バックカバーの端部分の加工法を調整することにより、ベゼルの使用点数を削減しても液晶を固定できることを見出した。

上記課題は、以下の手段により解決できる。
［１］液晶パネルを利用した液晶テレビであって、
バックライト、制御回路を具備したバックライトシャーシと、バックカバーとが結合され、
該バックカバーが鋼板をプレス成型して作成されたものであるとともに、液晶パネルを保持する部分あるいは/ならびに液晶パネルの移動を抑制する部分を具備し、
該液晶パネルを保持する部分あるいは/ならびに液晶パネルの移動を抑制する部分は鋼板の折り返しによって形成されていることを特徴とする液晶テレビ。

本発明によれば、大型で厚みが薄いにもかかわらず丈夫であり、加えて軽量でかつ製造コストが低廉な液晶テレビを提供することが可能となる。

本発明を実施するための最良の形態について、以下に説明する。図１は、本発明に係る液晶テレビの一構成例を示す図である。図中の１は制御回路ならびバックライト等を具備するバックライトシャーシ、２はバックカバー、３はディスプレイ部である液晶パネル、4は液晶テレビをそれぞれ表す。液晶テレビ４は、制御回路ならびバックライト等を具備するバックライトシャーシ１、バックカバー２、および液晶パネル３とから構成される。

液晶テレビ４の剛性並びに強度は、バックライトシャーシ１とそれと結合されるバックカバー２によって保持される。この２つの部分を、組み合わせることによって液晶テレビ内部に閉断面を形成せしめ、その結果剛性を著しく向上させることが出来る。加えて、この２部品で構成させることで、荷重に対して応力を分散させることができるので結果として強度を向上させることが可能となる。

バックライトシャーシ１に用いる材料は、形状が維持できる程度の弾性率を有し、なおかつテレビ部品として利用しても壊れない程度の強度を有する材料なら、どのようなものを用いてもかまわない。とりわけ金属は比強度に優れ、なおかつ加工も容易であるため、好適である。比強度は、材料の強度を単位体積あたりの重量（比重量）で割った数値で表される。この比強度の値が高ければ同じ重量でより高い強度が得られる。つまり、同じ強度の物を作ろうとすると、より軽く出来ることになる。特に、鉄を主成分とする鋼材は、比強度が高く、加工もしやすいうえ、安価であり、更に安定した供給が望めるという点で極めて好ましい。

鋼材でバックライトシャーシを作る方法としては、たとえば鋼板を折り曲げて目的の形状とする方法、鋼板をプレスで張り出しなどの加工を加えて形状を得る方法、あるいは棒鋼やパイプなどを用いて外形を作製し、そのあと遮光用の不透明や材料を貼り付ける方法などがあるが、本発明においては、そのいずれの方法を用いてもかまわない。

なお、鋼板を出発材料とする場合、鋼板そのものは剛性が低いので、鋼板の面に対して鉛直に伸びる方向に高さが出るように張り出し加工、曲げ加工を加えることが好ましい。バックライトシャーシの周辺は、バックライトの設置面よりも高くなるようにし、概略箱形状とすることが好ましい。このようにすることでバックライトシャーシへ周囲から外光が侵入するのを防止し、液晶テレビの画面の色むらを解消することも可能になる。

周辺を曲げ加工してこの箱の壁に相当する部分を形成する方法は、バックライトシャーシの剛性向上効果が顕著である上に、形成が容易であるので好ましい。また、剛性をより確保する必要がある場合は、周辺部の曲げ加工部分の折り返しの高さをあげる、折り返しの回数を増やす、バックライトシャーシの平坦な部分にビードと呼ばれる張り出し部分を形成する、別の補強用の部材を付加するなどの方法がある。本発明においては、これらいずれの方法を用いてもかまわないし、併用してもかまわない。もちろん、それ以外の剛性を確保する方法を用いても当然かまわない。

バックライトシャーシ周辺の壁を構成する箇所の高さは、液晶テレビの意匠などを考慮して適宜決めればよい。剛性を向上させるという本発明の目的を考慮すると、高さは5mm以上となるようにすることが好ましい。なお、本発明においては、ディスプレイの厚みに当たる方向を「高さ」と定義する。

高さの上限については特に規定しないが、極端に大きくなるとディスプレイの厚みが大きくなってしまう。したがって、いずれも40mm以下とすることが好ましい。板から作成する場合、板厚についても特に規定しないが、ディスプレイの大きさ、重量などを考慮して適宜決めればよい。加工のしやすさ、材料供給の安定性などを考慮すると、0.4mmから1.8mm程度が望ましい。以上の方法により、単体で剛性が高くて丈夫なバックライトシャーシを得ることが可能になる。

本発明においては、以上のようにして得たバックライトシャーシとバックカバーを結合して、一体化させることによって、液晶テレビ全体の剛性を大幅に向上させることが可能となる。バックカバーは剛性の向上に加えて、駆動回路が露出した状態となることによる意匠性の悪化や、露出した回路への接触による感電の危険性も解消できるので、本発明においては液晶テレビにカバーをつける。

また、本発明においてはカバーの役割を果たすのなら、どのようなカバーを用いてもかまわない。液晶テレビ全体の剛性を向上させるために、バックライトシャーシとバックカバーは複数の箇所あるいは領域で結合・接合することが好ましい。バックカバーの材料としては、バックライトシャーシと同じ理由で鋼材が好適である。さらに、外殻は周囲から観察可能な部位にあたるため、意匠性が要求されることが多く、塗装する必要があるが、鋼材であれば各種の表面処理や塗装処理が可能なので、この用途を満たすことも可能である。なお、外殻部分は面積が大きくなるため、重量増を招きやすい。そのため板厚は0.2mmから1.0mm程度とすることが好ましい。

バックライトカバーならびにバックカバーは可能な限り一体物であることが好ましい。分離していると、ディスプレイの剛性や強度の向上効果が不十分となる場合があるためである。加工上の都合で、分離しなくてはならない場合は、バックライトシャーシと組み合わせる前あるいは組み合わせた後にバックカバー同士を、螺子止め、カシメ、接着剤や両面テープなどを用いた張り合わせなどの手段により接合しておくことが好ましい。バックカバーの形状は加工方法、意匠性などを元に適宜決めればよい。

厚みについても、目標とする液晶テレビの厚みなどを考慮して適宜決めればよい。バックカバーの作製方法としては、たとえば原材料の板金を折り曲げ、張り出し、トリミングなどのプレス加工によって作製する方法が挙げられる。もちろん本発明においては、これ以外の方法を用いてもかまわない。なお、プレス加工を用いた場合、プレス工程を追加することによって、後述する液晶パネルの保持ならびに移動を抑制する部分の形成が容易になるという特徴がある。

次に、本発明の特徴である、バックカバーに存在する、液晶パネルを保持する部分あるいは/ならびに液晶パネルの移動を抑制する部分について説明する。

従来、液晶パネルはバックライトシャーシ上に載せた後、その上からベゼルと呼ばれる額縁形状をした部品をかぶせて、ベゼルとバックライトシャーシで挟みこむことによって固定されてきた。本発明においては、バックカバーに液晶パネルを保持する部分あるいは/ならびに液晶パネルの移動を抑制する部分を持たせることによりベゼルを利用しなくても液晶の固定を出来るようにする。

図２は、液晶パネルを保持するためのバックカバーを模式的に表す図である。図中の(b)は液晶パネルを保持する部分、(c)は液晶パネルの移動を抑制する部分のA-A’断面でのそれぞれの断面図を示している。図３は、図２(b) (c)それぞれに液晶パネルをセットした状態を示す図である。バックカバーに施された液晶パネルを保持あるいは移動を抑制する部分における液晶パネルとバックカバーとの位置関係を示している。

液晶パネルを固定するには、図２に示すように、図中に存在する溝部分に液晶パネルを差し込むことにより保持あるいは固定を行う。なお、保持する方法としては溝の幅と液晶パネルの幅の公差を小さくして、はめると摩擦力によって固定されるようにする方法、あるいは溝または液晶パネルの差し込まれる部分に接着剤あるいは両面テープなどを貼って接着する方法などが挙げられる。なお、本発明においてはこれらの方法を組み合わせて利用しても良いし、あるいはここにあげた以外の方法を用いてもかまわない。

また、輸送時の振動などが加わると、溝の中で液晶パネルのはめ込んだ部分が動き破損する場合があるので緩衝材を適宜配置しておくことが好ましい。緩衝材の配置方法としては、液晶パネル側に配置する、溝側に配置する、あるいはその双方に配置する方法などが挙げられるが、本発明においてはそのいずれ、あるいは記載以外の方法を用いてもかまわない。また、接触する全域に配置しても良いし、一部の周縁部だけに配置しても良いし、あるいは上下左右の周縁部の一部だけに配置しても良い。液晶パネルの保持という観点から、保持する部分を少なくとも1箇所、上側の周縁部に有するようにすることが好ましい。

さらに、液晶パネルの移動を抑制する観点から、上述の上側の周縁部に存する保持する場所に加えて、移動を抑制する箇所を左右の周縁部に少なくとも１箇所以上、好ましくは２箇所以上、左右対称になるように配置することが好ましい。例えば、図２に示したバックカバーの場合は、液晶パネルは下側の周縁部から上側の周縁部に向かって挿入するようにして設置する。左右の周縁部に固定する箇所があると、液晶パネルの挿入を困難にする可能性があるので好ましくない。

本発明においては、液晶パネルを保持する部分あるいは／ならびに液晶パネルの移動を抑制する部分を有するバックカバーは、鋼板をプレス成型して作成されたものであることが好ましい。鋼板のプレス成型を適用することで、複雑な形状を短時間で成型できるようになり、バックカバーの生産性を上げ、製造コストの低減が可能となる。バックカバーは、バックライトシャーシを覆う必要ため厚み分の深さが必要となる。板金をプレス加工する場合、この深さを得る方法としては、折り曲げ加工をする、張り出し成型をするなどの方法が挙げられるが、張り出し成型はバックカバーの隅がつながった状態で成型される。

このようにつながった状態とすることで、鋼板の端面が単独で現れることで引き起こされる意匠性や防錆能力の低下などの課題を避けることが出来、その上、液晶テレビ全体の剛性も向上させることができる。したがって、本発明においては張り出し加工によりバックカバーを成型することが好ましい。なお、本発明においては、もちろんここに挙げた以外の方法を用いてもかまわない。

図２に示した液晶パネルを保持あるいは固定する部分のA-A’断面は、端面の折り曲げ加工を同時に実施することによって得られる。上述したように溝の部分には緩衝材や固定用材料を配置しておくことが好ましいが、プレス加工により形成する場合は、事前に溝となる部分に張っておくことが出来るので、これらの配置が容易であるという特徴があり、好ましい。加えて、プレス条件の調整により、折り曲げ度合いを変えるだけで、その溝を液晶パネル保持用、液晶パネルの移動抑制用と作り分けることができ、さらには液晶パネル保持用の溝を成型する際、一部分だけ折り曲げ度合いを強くすることで双方の役割を持たせることも可能になる。そうすることにより、液晶パネルのはめ込みやすさと、固定という機能を両立させることも出来るようになる。

なお、液晶テレビにおいては意匠性が強く要求される。固定用のねじの頭が見えて、意匠性の低下が懸念される場合は、別途意匠性に優れた外観を持つ樹脂製のカバーなどをつけるようにすればよい。その場合は、図５に示したようにバックカバーに樹脂カバーを固定するための爪受け穴５を設けるようにするとよい。そうすることで、容易に爪を有する樹脂製カバーを固定することが可能となる。

本発明に係る液晶テレビの一構成例を示す図である。 液晶パネルを保持するためのバックカバーを模式的に表す図である。 図２(b) (c)それぞれに液晶パネルをセットした状態を示す図である。 別途前面カバーをつける場合の爪受け穴の配置の一例を示す図である。

符号の説明

１ バックカバー
２ バックライトシャーシ
３ 液晶パネル
４ 液晶テレビ
５ 爪受け穴

Claims (1)

1. 液晶パネルを利用した液晶テレビであって、
   バックライト、制御回路を具備したバックライトシャーシと、バックカバーとが結合され、
   該バックカバーが鋼板をプレス成型して作成されたものであるとともに、液晶パネルを保持する部分あるいは/ならびに液晶パネルの移動を抑制する部分を具備し、
   該液晶パネルを保持する部分あるいは/ならびに液晶パネルの移動を抑制する部分は鋼板の折り返しによって形成されていることを特徴とする液晶テレビ。

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