CN109643505B - 开关和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够减小高度方向长度的开关。根据本发明，提供一种开关，其具有具备操作面的开关部以及具备电极的电路板，所述电极构成为能够检测对所述开关部的操作，所述电路板的元件安装面配置为非平行于所述操作面，且所述电路板的厚度不超过所述开关部的高度。

Description

开关和显示装置
技术领域
本发明涉及开关和显示装置。
背景技术
专利文献1公开了在显示器1的边框内侧设置基板10而构成的电容开关。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008－226729
发明内容
发明要解决的课题
对于在显示面板周边设有边框的显示装置，需要缩小边框宽度。这是由于通过缩小边框宽度，能够在不改变显示内容的情况下实现节省空间。但是，在专利文献1公开的技术中，基板会干扰框体，无法缩小边框。
本发明是鉴于上述情况而完成的，提供一种能够减小高度方向的长度的开关。
解决课题的技术手段
根据本发明，提供一种开关，其具有具备操作面的开关部和具备电极的电路板，上述电极构成为能够检测对上述开关部进行的操作，上述电路板的元件安装面配置为非平行于上述操作面，且上述电路板的厚度不超过上述开关部的高度。
根据本发明，电路板的元件安装面配置为非平行于操作面，且电路板的厚度不超过开关部的高度。由此可实现能够减小高度方向的长度的开关。
以下示出本发明的各种实施方式。以下所示的实施方式可相互组合。
优选上述电极设置于上述电路板的端面。
优选具有与上述开关部和上述电极直接或介由其它部件接触的导电性部件。
优选上述导电性部件设置在支撑膜上，该支撑膜设置于上述开关部与上述电极之间。
优选上述导电性部件为弹性部件。
优选上述电路板的厚度不超过上述导电性部件的高度。
优选提供一种显示装置，其具有显示面板、支撑上述显示面板且具有边框的支撑架、以及上述任一开关，上述边框具备上述开关部。
优选上述电极设置于上述电路板的端面，上述电路板以上述电极与上述边框对置的方式设置。
优选具有屏蔽部件，其设置于上述支撑架，且将上述电路板静电屏蔽。
优选构成为上述电极与上述屏蔽部件之间的距离大致恒定。
优选上述屏蔽部件构成为不屏蔽上述开关部。
附图说明
图1是表示本实施方式所涉及的显示装置100的图，图1的(1A)是显示装置100的前视立体图，图1的(1B)是后视立体图。
图2是图1的(1A)中区域A的放大图，是表示具备开关部4的边框5的图。另外，支撑架2具有边框5。
图3是显示装置100的分解立体图。
图4是表示在未安装于显示面板1的支撑架2上贴附有第1屏蔽部件6的情形的立体图。
图5是图4中区域B的放大图。
图6是显示面板1的后视立体图，是从显示面板1的正面右侧的背面下方观察时的图。
图7是表示从图6的显示面板1的背面安装支撑架2后的情形的图。由此，边框5被设置在显示面板1的下侧。
图8是表示在图7的支撑架2中的边框5背部安装有设置于支撑膜8的导电性部件7的情形的图。
图9是图8中区域C的放大图，是表示在由2个端壁52隔成的收容空间51中安装有设置于支撑膜8的导电性部件7的情形的图。
图10是表示以形成于电路板9端面的电极91(示于图14的(14A))与图9的导电性部件7对置接触的方式安装电路板9后的情形的图。
图11是表示从图10的导电性部件7下方安装将电极91与第2屏蔽部件12(示于图14的(14C))之间的距离维持恒定的缝隙填补部件11后的情形的图。
图12是表示从图11的缝隙填补部件11下方沿支撑架2背面安装大致L形的第2屏蔽部件12后的情形的图。
图13是表示从图12的支撑架2背面安装后盖3后的状态的图。该状态与图1的(1B)对应。
图14是表示各种元件的图，图14的(14A)是表示端面设有电极91的电路板9的图，图14的(14B)是表示设置于支撑膜8的导电性部件7的图，图14的(14C)是表示第2屏蔽部件12的图。
图15是表示图10中的电极91与导电性部件7接触的情形的图。在本实施方式中，构成为2个电极91与1个导电性部件7接触。此外，在本实施方式中，导电性部件7为弹性部件，对置的电极91被推压使得导电性部件7发生弹性形变。
图16是沿图1的(1A)中A－A线的截面图。
图17是图16中区域D的放大图。像这样，本实施方式中的开关40构成为电路板9相对于开关部4的投影高度不超过开关部4的高度。
图18是表示电路板9与主板13的接触情形的示意图。主板13是安装于后盖3(参照图1、3)内部的基板，用于控制显示装置100整体。
图19是表示边框5与电路板9的位置关系的示意图，图19的(19A)是表示图17的状态的图，图19的(19B)和图19的(19C)是表示电路板9倾斜状态的图。
具体实施方式
以下使用附图对本发明的实施方式进行说明。以下实施方式中示出的各种特征事项可相互组合。并且各特征事项独立构成发明。
<显示装置100>
图1～图3是表示本实施方式所涉及的显示装置100的图。图1是表示本实施方式所涉及的显示装置100的图，图1的(1A)是显示装置100的前视立体图，图1的(1B)是后视立体图。图2是图1的(1A)中区域A的放大图，是表示具备开关部4的边框5的图。在本实施方式中，支撑架2具有边框5。图3是显示装置100的分解立体图。
如图3所示，显示装置100由显示面板1、支撑架2和后盖3构成。显示面板1用于显示图像或视频，例如可使用液晶显示器、等离子显示器、有机EL显示器。
支撑架2支撑显示面板1且具有边框5。具体而言，支撑架2从显示面板1背面支撑显示面板1。在支撑架2的下方端部形成边框5。本实施方式中，在组装显示装置100时，边框5以覆盖显示面板1下端的方式形成。这里，显示面板1与边框5构成为无高低差的平坦状态。另外，在本实施方式中，支撑架2例如由工程塑料等绝缘体形成。这里，如图2所示，边框5设有电源指示灯41和供用户操作的各种按键。本实施方式中，作为按键，设有7个操作键42。操作键42用于对显示装置100进行各种操作，例如用于调整显示装置100的音量、明度、灰度、彩度、色调、显示模式等。并且由操作键42形成开关部4。也就是说，开关部4是边框5的一部分。换言之，边框5具有开关部4。此外，将开关部4中供用户操作的面称为操作面45。也就是说，开关部4具备操作面45。另外，由后述的导电性部件7和用户身体(主要为手指)或触摸笔等的设备(以下统称为用户)构成电容器。并且，电极91(参照图17)检测由用户对操作面45的操作引起的导电性部件7的电容变化，由后述的传感芯片92控制分配到各种操作键42的功能。
后盖3从支撑架2背面安装，将显示面板1的侧面和背面包入在内。
<组装工序>
下面，使用图4～图13对本实施方式所涉及的开关40和显示装置100的组装工序进行说明。图4是表示在未安装于显示面板1的支撑架2上贴附有第1屏蔽部件6的情形的立体图。另外，图5是图4中区域B的放大图，是表示在开关部4附近贴附有第1屏蔽部件6的情形的图。第1屏蔽部件6例如为在有机纤维表面镀有金属的织物，用于阻断来自显示装置100内部特别是显示面板1和外部的电磁波。也就是说，第1屏蔽部件6设置于支撑架2，用于将电路板9(参照图10、17)静电屏蔽。此外，第1屏蔽部件6将内部电容保持恒定，并且第1屏蔽部件6下部具有防止静电放电影响的保护功能。
图6是显示面板1的后视立体图，是从显示面板1正面右侧的背面下方观察时的图。如图7所示，从显示面板1的背面安装支撑架2。在本实施方式中，支撑架2构成为：在支撑架2被安装于显示面板1的状态下从正面观察时，几乎看不到支撑架2的上端边和左右端边，仅看到形成于支撑架2下端边的边框5。
下面，如图8和图9所示，在设置于支撑架2的收容空间51内收容有设置于支撑膜8的导电性部件7。收容空间51位于开关部4的显示装置100内部侧，是由2个端壁52隔成的空间。这里，在本实施方式中，如图14的(14B)所示，7个导电性部件7大致以等间隔设置于支撑膜8。并且，导电性部件7以其位置与显示装置100内的电极91的位置对应的方式设置于支撑膜8。另外，导电性部件7优选为弹性部件。例如可使用导电橡胶作为导电性部件7。在本实施方式中，支撑膜8的两面具有粘接力。并且，在支撑膜8上贴附有导电性部件7的状态下，将支撑膜8的贴附导电性部件7的面的背面贴附于收容空间51内壁。由此，能够在开关部4的显示装置100内部侧容易地安装导电性部件7。应予说明，在支撑膜8上设置导电性部件7的方法并不限定于此，例如也可以是在导电性部件7上设置凸部，并于支撑膜8设置孔，将导电性部件7的凸部嵌入支撑膜8的孔中的构成。另外，还可以是对支撑膜8施以粘接剂后粘接于收容空间51内壁的构成。
接着，如图10所示，以设置于电路板9端面的电极91(参照图14的(14A))与导电性部件7对置接触的方式将电路板9安装于支撑架2。在电路板9的上表面预先贴附有粘接片10(参照图15)，通过粘接片10将电路板9粘接于支撑架2。这里，作为粘接片10，例如可利用双面胶带。另外，电路板9由设置于支撑架2的2个定位凸部53定位。
这里，如图14的(14A)所示，在本实施方式中，在电路板9的端面设置有14个电极91。电极91例如通过镀覆加工形成。电极91的形状没有特别限定，相对于电路板9端面为凸状即可。例如可以是如图14的(14A)所示的前端尖锐的凸状，也可以是大致四边形、半圆形、波形等。此外，也可以构成为不在电路板9端面设置电极，而在下表面设置L形电极，且电极前端与导电性部件7对置。这里，在本实施方式中，图14的(14A)所示的X、Y、Z方向相当于电路板9的长边方向、短边方向、厚度方向。
电路板9的一面贴附有粘接片10(参照图15)，另一面即元件安装面95配置有各种电子元件(下文使用图18进行说明)。应予说明，在图10～图12、图14和图17中省略了电子元件的图示。并且，设置于电路板9的电极91介由支撑膜8和导电性部件7检测与用户接近开关部4(按键)相伴随的导电性部件7的电容变化。也就是说，电极91构成为能够检测对开关部4的操作。具体而言，电极91构成为能够检测由对开关部4的操作引起的电容变化。并且，通过与后述的传感芯片92和主板13协作，实现分配到开关部4(按键)的功能。在本实施方式中，由开关部4(按键)、支撑膜8、导电性部件7、电极91和电路板9构成开关40。
这里，使用图15对图10中电极91与导电性部件7接触的情形进行说明。如图15所示，在本实施方式中，构成为2个电极91与1个导电性部件7接触。并且，在本实施方式中，导电性部件7为弹性部件，通过推压与导电性部件7对置的电极91，会使导电性部件7发生弹性变形。该弹性变形能够吸收设计公差引起的形状或大小的波动。而且，在该状态下，如图10所示，通过由定位凸部53将电路板9的2点定位，并且将贴附于电路板9的粘接片10贴附于支撑架2，能够将电路板9稳定地安装于支撑架2。另外，在本实施方式中，构成为元件安装面95垂直于导电性部件7。
如图10和图15所示，导电性部件7直接或介由其它部件与开关部4和电极91接触。在本实施方式中，导电性部件7与电极91直接接触。另外，导电性部件7介由支撑膜8与开关部4接触。应予说明，在不使用支撑膜8而对导电性部件7设置附有粘接剂的粘接部并将该粘接部粘接于收容空间51的内壁这样的构成中，导电性部件7与开关部4和电极91接触。
接着，如图11所示，从图10的导电性部件7的下方安装将导电性部件7和电极91与后述的第2屏蔽部件12(参照图12)之间的距离维持恒定的缝隙填补部件11。对于使导电性部件7和电极91与第2屏蔽部件12之间的距离恒定的意义，将在下文中使用图17进行说明。这里，缝隙填补部件11优选为具有弹性或缓冲性的材质。
接着，如图12所示，从缝隙填补部件11的下方沿支撑架2的背面安装大致L形的第2屏蔽部件12。这里，如图14的(14C)所示，第2屏蔽部件12例如通过将金属折弯来形成，用于将电路板9与周围的电磁波隔绝。另外，与第1屏蔽部件6的下部同样地具有防止静电放电影响的保护功能。由此，能够防止用户和导电体从第2屏蔽部件12背部接近导致的误检测，能够精度良好地检测到用户对开关部4的接近。
应予说明，为了便于说明，本实施方式中先安装缝隙填补部件11，再安装第2屏蔽部件12，但也可以预先在第2屏蔽部件12上设置缝隙填补部件11，再将该第2屏蔽部件12安装于支撑架2。
最后，如图13所示，从支撑架2的背面安装后盖3。由此得到图1的(1B)所示的状态。
<显示装置100的截面图>
接着，使用图16和图17所示的显示装置100的截面图，对开关部4与电路板9的位置关系进行说明。图16是沿图1的(1A)中的A－A线的截面图。图17是图16中区域D的放大图。
在本实施方式中，电极91设置在电路板9的端面。并且，在开关部4的显示装置100内部侧安装有已设置了导电性部件7的状态的支撑膜8。也就是说，导电性部件7介由支撑膜8与开关部4接触。而且，电路板9以电极91与导电性部件7接触的方式安装于支撑架2。由此，由开关部4(按键)、支撑膜8、导电性部件7、电极91和电路板9构成开关40。这里，在本实施方式中，电路板9的厚度(D)(不包括安装于元件安装面95(上表面或下表面，本实施方式中为与图15中设有粘接片10的面的相反一侧的面)的电子元件的高度)构成为不超过导电性部件7的高度。由此，可得到所期望的检测灵敏度，并且可实现开关40的薄型化。这里，导电性部件7以在安装于支撑架2时与电极91接触的方式设置在与支撑膜8的电极91的位置对应的位置。
并且，如图17所示，电路板9的元件安装面95配置为非平行于操作面45。这里，非平行于操作面45是指，并非使电路板9的元件安装面95与操作面45对置(与操作面45平行)的状态。作为非平行的一例，在图17中，电路板9的元件安装面95垂直于操作面45。另外，以电路板9的厚度(D)不超过开关部4的高度(L1)的方式构成显示装置100。这里，由于开关部4的高度(L1)与边框5的高度(L1)相同，所以也能够以电路板9的厚度(D)不超过边框5的高度(L1)的方式构成显示装置100。另外，在本实施方式中，电极91设置在电路板9的端面，电路板9设置为电极91与开关部4(或边框5)对置。这里，如图17所示，在本实施方式中，电路板9构成为其元件安装面95还垂直(非平行)于显示面板1的显示面。并且，电路板9介由支撑架2和第1屏蔽部件6而不与显示面板1的下端面接触。换言之，电路板9设置在与显示面板1的下端面分离的位置。此外，电路板9设置为与显示面板1的下端面大致平行。
另外，设置于显示面板1与电路板9之间的第2屏蔽部件12不屏蔽开关部4。而且，通过缝隙填补部件11将导电性部件7与第2屏蔽部件12之间维持为大致恒定。这是由于若对显示装置100施加外力时第2屏蔽部件12与导电性部件7之间的距离发生变化，则电路板9可能会对电容器的容量变化造成误检测，因此通过设计缝隙填补部件11，可抑制该距离变动。
这里，对第1屏蔽部件6的意义进行说明。在本实施方式中，显示面板1中至少与支撑架2对置的部分(本实施方式中的下端面)为导体，若对显示装置100施加外力时显示面板1与导电性部件7之间的距离发生变化，则电路板9可能会对电容器的容量变化造成误检测。因此，将第1屏蔽部件6设置于支撑架2。对电路板9和导电性部件7进行静电屏蔽。此外，通过将第1屏蔽部件6安装于支撑架2侧，即使显示面板1与支撑架2的距离因外力而发生变化，由于第1屏蔽部件6与导电性部件7和电极91之间的距离保持为大致恒定，所以能够更有效率地防止误检测。应予说明，第1屏蔽部件6不屏蔽开关部4。
由此，电路板9并非像现有技术那样以使上表面或下表面与开关部4的显示装置100内部侧对置的方式安装，而是在使端面与开关部4的显示装置100内部侧对置的状态下组入显示装置100。由此，根据图14的(14A)可知，与以使电路板9的上表面或下表面与开关部4的背侧对置的方式安装的构成相比，能够减小边框5的高度。也就是说，在以使电路板9的上表面或下表面与开关部4的背侧对置的方式安装的构成中，边框5的高度增大的程度为电路板9短边方向的长度，而在本实施方式中，能够使边框5的高度减小到电路板9的厚度(D)。
以上，开关40构成为：具有开关部4和具备电极91的电路板9，电极91构成为可检测对开关部4的操作，电路板9的元件安装面95配置为非平行于操作面45，且电路板9的厚度(D)不超过开关部4的高度(L1)。
另外，显示装置100也可以构成为电路板9相对于开关部4的投影高度不超过开关部4的高度(L1)。也就是说，在图17的例子中，构成为电路板9的厚度(D)不超过开关部4的高度(L1)。
另外，显示装置100具备显示面板1、支撑显示面板1且具有边框5的支撑架2、以及开关40，边框5具备开关部4。
<电路板9与主板13的连接>
接着使用图18对电路板9与主板13的连接进行说明。主板13是通过电路板9接收由开关40检测的电容器的电容变化，并控制显示装置100整体的基板。主板13中通过配线连接有未图示的各种电子元件、存储器等。主板13例如安装在后盖3。
电路板9设有传感芯片92和连接器93。传感芯片92检测由开关40检测的电容器的电容变化，控制按键操作的开/关。另外，设有未图示的各种电子元件。并且，设置于电路板9的连接器93与主板13通过设置于电线14两端的连接端子141连接。通过主板13来控制基于开关40的各种功能。另外，主板13也可以构成为控制未图示的光传感器、LED等。
<电路板9的其它配置例>
接着，使用图19对电路板9的其它配置例进行说明。图19是表示开关部4与电路板9的位置关系的示意图，图19的(19A)表示图17的状态，图19的(19B)和图19的(19C)表示电路板9倾斜时的状态。
在图19的(19A)的例子中，从侧面观察开关部4的高度(L1)方向时，构成为电路板9的厚度(D)不超过开关部4的高度(L1)。
另外，如图19的(19B)和图19的(19C)所示，电路板9并非必须设置成其元件安装面95垂直于开关部4的操作面45，电路板9的元件安装面95也可以以倾斜的状态来配置。在这样的例子中，从侧面观察开关部4的高度(L1)方向时，构成为：(1)电路板9的短边方向与垂直于开关部4的方向之间的角度θ、(2)开关部4的高度(L1)、以及(3)电路板9的短边方向长度(L2)满足以下关系：
L2sinθ(＝L3)<L1。
换言之，在图19的(19B)和图19的(19C)的例子中，显示装置100构成为电路板9相对于开关部4的投影高度(L3)不超过开关部4的高度(L1)。
如上所述，在本实施方式中，显示装置100构成为电路板9的厚度(D)不超过开关部4(边框5)的高度(L1)，或者电路板9相对于开关部4的投影高度(L3)不超过开关部4的高度(L1)。由此，无论电路板9的短边方向长度(L2)是多少，都能够将开关部4(边框5)的高度(L1)降低至电路板9的厚度(D)或电路板9相对于开关部4(边框5)的投影高度(L3)的程度。
以上对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于此。本发明不仅适用于上述的电容开关，也能适用于压敏开关等其它方式的开关。另外，也可以不使用支撑膜8，而通过导电性的粘接剂等将导电性部件7安装于收容空间51的内壁。另外，也可以不使用导电性部件7，而构成为电极91直接与开关部4接触。此外，也可以构成为，在电路板9的与设有电极91的端面相反的端面上安装施力部件以对电路板9施力，从而使电极91与开关部4的接触良好。
此外，具备开关部4的边框5也可以设置在显示面板1的上端边或左右端边。另外，也可以将电路板9配置为与边框5的方向具有规定角度。
符号说明
100:显示装置、1:显示面板、2:支撑架、3:后盖、4:开关部、40:开关、41:电源指示灯、42:操作键、45:操作面、5:边框、51:收容空间、52:端壁、53:定位凸部、6:第1屏蔽部件、7:导电性部件、8:支撑膜、9:电路板、91:电极、10:粘接片、11:缝隙填补部件、12:第2屏蔽部件、13:主板、14:电线、141:连接端子、92:传感芯片、93:连接器、95:元件安装面

Claims (8)

1.一种显示装置，其具有：
显示面板；
支撑所述显示面板且具备边框的支撑架；
具备操作面的开关部；以及
具备电极的电路板，
所述边框具备所述开关部，并且设置于所述显示装置的前表面，
所述电极设置于所述电路板的端面，构成为可检测对所述开关部的操作，
所述电路板安装于所述支撑架，并且以所述电极与所述开关部对置的方式设置，
所述电路板的元件安装面配置为非平行于所述显示装置的前表面，且所述电路板的厚度不超过所述开关部的高度。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其具有直接或介由其它部件与所述开关部和所述电极接触的导电性部件。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述导电性部件设置在支撑膜上，所述支撑膜设置在所述开关部与所述电极之间。
4.根据权利要求2或3所述的显示装置，其中，所述导电性部件为弹性部件。
5.根据权利要求2或3所述的显示装置，其构成为所述电路板的厚度不超过所述导电性部件的高度。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其具有设置于所述支撑架且对所述电路板进行静电屏蔽的屏蔽部件。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其构成为所述电极与所述屏蔽部件之间的距离大致恒定。
8.根据权利要求6或7所述的显示装置，其中，所述屏蔽部件构成为不屏蔽所述开关部。
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