JP2011243305A

JP2011243305A - 液晶表示ユニット用モジュールおよび液晶表示ユニット

Info

Publication number: JP2011243305A
Application number: JP2010111805A
Authority: JP
Inventors: Masatomo Inoue; 昌朋猪上; Daichi Hoshiba; 大地干場
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2010-05-14
Filing date: 2010-05-14
Publication date: 2011-12-01

Abstract

【課題】バックライト式の液晶表示ユニットに対して光拡散板をその撓み変形を伴うことなく安定的に組み込む。
【解決手段】液晶表示ユニット用モジュールは、光拡散板３０と、これをＬＣＤ素子２０と共に回路基板１０上に保持するホルダ部材４０とを有する。ホルダ部材４０は、ＬＣＤ素子２０を支持する素子支持部４８と、光拡散板３０を支持する拡散板支持部４６とを有し、素子支持部４８は、拡散板支持部４６に支持される光拡散板３０を囲むように形成されている。光拡散板３０は、光を拡散させる本体部３２と、その長手方向両側に設けられてその一辺に沿って延びることにより本体部３２の長手方向に弾性変形することが可能な被係止部３４を備えている。そして、これら被係止部３４が素子支持部４８の内壁部に当接して適度に撓んだ状態でホルダ部材４０に光拡散板３０が保持されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示器を備えたバックライト方式の液晶表示ユニットおよびこの液晶表示ユニットを構築するための液晶表示ユニット用モジュールに関するものである。

車載用の電気機器等として、いわゆるバックライト方式の液晶表示ユニットが組み込まれたものが数多く知られている（例えば特許文献１）。

この種の電気機器等に組み込まれる液晶表示ユニットとしては、例えば図７に示すように、ＬＥＤ等のバックライト用の光源６２が固定された回路基板６０と、光源６２の前方に配置されるＬＣＤ素子７０（液晶表示器）と、これらＬＣＤ素子７０と光源５１との間に配置される光拡散板８０とを含み、光源６２からの光を光拡散板８０で拡散させつつＬＣＤ素子７０に対してその背後から投光することにより当該ＬＣＤ素子７０の表示を照明するものが多い。

なお、ＬＣＤ素子７０及び光拡散板８０は、ホルダ部材９０（ランプハウスとも呼ばれる）に保持された状態で回路基板６０に固定される。例えば同図に示すように、光拡散板８０及びＬＣＤ素子７０は、ホルダ部材９０に形成される周壁部９２、９４の内側にそれぞれ配置された状態で当該ホルダ部材９０に保持される。

特開平１１−２８８６１４号公報

上記のような従来構成では、組立中に光拡散板８０がホルダ部材９０から脱落したり、走行中に光拡散板８０が動いて異常音等を発生させることがないように、光拡散板８０は周壁部９２の内側に圧入された状態でホルダ部材９０により保持される。

そのため、例えば光拡散板８０がプラス誤差を含むような場合には、図７中の実線矢印に示すように光拡散板８０に圧縮応力が働いて光拡散板８０が厚み方向に撓むことが考えられる。特に、光拡散板８０が細長いものでは、長手方向に圧縮応力が働くと上記のような撓みが生じ易く、この撓みにより光拡散板８０がＬＣＤ素子７０に接触してＬＣＤ素子７０の適切な表示が損なわれるといった不都合が考えられる。従って、光拡散板として細長いものを有する液晶表示ユニットについて、このような不都合を未然に防止する必要がある。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、光拡散板に寸法誤差があるような場合でも、光拡散板をその厚み方向への撓み変形を伴うことなく安定的に液晶表示ユニットに組み込むことができるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するための本発明は、基板に固定されて光を照射する光源と、この光源の前方に配置される液晶表示器とを備えたバックライト式液晶表示ユニットに設けられ、前記光源からの光を拡散させながら前記液晶表示器に対して背面側から投光するための液晶表示ユニット用モジュールであって、特定方向に細長い形状を有する光拡散板と、この光拡散板及び前記液晶表示器を前記基板上に保持するためのホルダ部材とを備え、このホルダ部材は、前記基板に固定することが可能な固定部と、この固定部の反対側に位置し前記液晶表示器を支持する表示器支持部と、この表示器支持部よりも前記固定部側の位置で前記光拡散板を支持する拡散板支持部と、この拡散板支持部に支持される前記光拡散板の長手方向外側に位置し当該光拡散板を挟んで互いに対向する壁部とを有しており、前記光拡散板は、前記特定方向に細長い形状を有し前記光源からの光を拡散させつつ透過させる本体部と、この本体部の長手方向両側にそれぞれ設けられかつ一端側が前記本体部に繋がってその外周部に沿って延びることにより当該光拡散板の長手方向に弾性変形することが可能な形状を有する弾性変形部とを備えており、これら弾性変形部が前記各壁部に当接してそれぞれ前記本体部側に弾性変形した状態で前記ホルダ部材の拡散板支持部に支持されるように形成されているものである。

また、本発明は、基板に固定されて光を照射する光源と、前記光源の前方に配置される液晶表示器と、前記光源からの光を拡散させながら前記液晶表示器に対して背面側から投光するための液晶表示ユニット用モジュールとを備えたバックライト式液晶表示ユニットであって、前記液晶表示ユニット用モジュールとして上記の液晶表示ユニット用モジュールを備えているものである。

これらの液晶表示ユニット用モジュールおよびバックライト式液晶表示ユニットによれば、光拡散板の長手方向両端に設けられる弾性変形部の変形により寸法誤差を吸収して光拡散板全体の撓み（厚み方向の撓み）を抑えながら、その弾発力による当該弾性変形部と壁部との圧接により光拡散板の保持状態を安定化させることができる。従って、光拡散板の長手方向に寸法誤差（プラス誤差）があるような場合でも、光拡散板を、その厚み方向への撓み変形を伴うことなく安定的に液晶表示ユニットに組み込むことが可能となる。

なお、上記液晶表示ユニット用モジュールにおいて、前記ホルダ部材は、前記拡散板支持部に支持された光拡散板を係止する係止部を備えており、当該係止部は、前記固定部側を向く係合面を有し、この係合面が外側から前記光拡散板の弾性変形部に当接することにより当該光拡散板を係止するように形成されており、前記光拡散板の各弾性変形部は、前記係合面に当接する位置と前記係合面から外れて前記係止部の位置を通過することが可能となる位置とに変位することが可能な形状を有しているものであるのが好適である。

この構成によれば、ホルダ部材の係合部が外側（表示器支持部側）から弾性変形部に係合し、これによりホルダ部材からの光拡散板の脱落が確実に防止される。従って、液晶表示ユニット組立中の光拡散板の脱落を防止して、当該ユニットの組立性を向上させることが可能となる。

より具体的な構成として、前記光拡散板は、長方形状の前記本体部を有しかつその長手方向両端にそれぞれ前記弾性変形部を有するものであり、各弾性変形部は、前記本体部の長手方向両端の一辺の一端側の位置で当該本体部に繋がり前記一端側から他端側に向かって前記一辺に沿って延びる形状を有しているものである。

この構成によれば、特に長方形状の光拡散板について、その本体部に厚み方向の曲げ応力を生じさせることを抑制しながら、良好に弾性変形部を光拡散板（本体部）の長手方向に弾性変形させることが可能となる。

以上説明したように、本発明の液晶表示ユニット用モジュールおよびバックライト式液晶表示ユニットの構成によれば、光拡散板の長手方向両端に設けられる弾性変形部の変形により寸法誤差を吸収して光拡散板全体の撓み（厚み方向の撓み）を抑えながら、その弾発力による当該弾性変形部と壁部との圧接により光拡散板の保持状態を安定化させることができる。従って、光拡散板に長手方向の寸法誤差がある場合でも、厚み方向への撓み変形を伴うことなく光拡散板を安定的に液晶表示ユニットに組み込むことが可能となる。

本発明に係るバックライト式液晶表示ユニット（本発明に係る液晶表示ユニット用モジュール）を示す斜視分解図である。バックライト式液晶表示ユニットを示す縦断面図（組立状態）である。ホルダ部材とこれに保持された拡散板の要部拡大図（図２の矢印III方向の平面図であってＬＣＤ素子を省略したものである）である。ホルダ部材とこれに保持された拡散板の要部断面図（図３のIV−IV線断面図）である。拡散板の長手方向端部位を示す平面図である。拡散板の変形例を示す平面図である。従来のバックライト式液晶表示ユニットの一例を示す断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の一形態について詳述する。

図１、図２は、本発明にかかるバックライト式液晶表示ユニット（本発明に係る液晶表示ユニット用モジュールが適用されたバックライト式液晶表示ユニット）を示しており、図１は分解斜視図で、図２は組立状態の断面図でそれぞれバックライト式液晶表示ユニット（以下、液晶表示ユニットと略す）を示している。この液晶表示ユニットは、車両に搭載されるエアコン操作装置に組込まれるもので、当該エアコン操作装置の操作に応じてエアコンの設定温度、ブロア強度、運転モード及び時刻などを横一列に表示するものである。

液晶表示ユニットは、ＬＥＤ素子１２が実装された回路基板１０（図１では図示省略）と、上記設定温度等を表示するためのＬＣＤ素子２０（本発明の液晶表示器に相当する）と、ＬＣＤ素子２０に照射する光を拡散させるための光拡散板３０と、ＬＣＤ素子２０および光拡散板３０を回路基板１０上に固定するためのホルダ部材４０とを備えている。なお、当例では前記光拡散板３０およびホルダ部材４０が本発明に係る液晶表示ユニット用モジュールである。

回路基板１０の表面には、バックライト光源となる複数の前記ＬＥＤ素子１２が実装されている。図示の例では、ＬＣＤ素子２０の後記表示面２０ａの長手方向（図２の例では左右方向）に沿って３個のＬＥＤ素子１２が一定間隔で一列に配列された状態で回路基板１０に実装されている。これらＬＥＤ素子１２は回路基板１０の法線方向に光を照射する。

そして、これらＬＥＤ素子１２の前方の位置に前記ＬＣＤ素子２０及び光拡散板３０が前記ホルダ部材４０に保持された状態で配置されている。

ＬＣＤ素子２０は、左右方向（図２の例で左右方向）に細長い長方形状を有しており、表示面２０ａが回路基板１０とは反対側を向く状態で後記ホルダ部材４０に保持されている。図示を省略しているが、ＬＣＤ素子２０の外周部の所定位置には回路基板１０側に向かって延びる複数の端子が設けられている。前記回路基板１０には、これら端子に対応した端子孔（スルーホール）が形成されており、これら端子孔にＬＣＤ素子２０の各端子がそれぞれ挿入されかつ基板上回路に半田付けされることによりＬＣＤ素子２０が当該回路基板１０に固定されている。

光拡散板３０は、上記ＬＥＤ素子１２から投光される光を拡散させるもので、当例では、ＬＣＤ素子２０と同方向に細長い長方形状をなす。この光拡散板３０は、ＬＣＤ素子２０の前記表示面２０ａとほぼ同等の大きさを有する長方形状の本体部３２と、この本体部３２の長手方向両端に設けられる被係止部３４（本発明の弾性変形部に相当する）とを含み、これら本体部３２と被係止部３４とが例えば乳白色のアクリルやポリカーボネート等の材料から一体に成型されている。なお、被係止部３４は、ホルダ部材４０の後記係止部５２が係合する部分であり、この点は後に詳述する。

ホルダ部材４０は、ＬＣＤ素子２０と光拡散板３０とを、これらと回路基板１０との間に一定間隔を隔てた状態で当該回路基板１０上に保持するものである。

このホルダ部材４０は、ＬＣＤ素子２０と同方向に細長い直方体状をなし、全体が樹脂材料により形成されている。ホルダ部材４０は、長手方向と直交する方向に貫通しかつ長手方向に延びる細長い貫通部４２を有した筒型の形状を有している。このホルダ部材４０のうち後側（図２では下側）は、回路基板１０への固定部とされ、その四隅には係止爪４４が形成されている。他方、前記回路基板１０には、これら係止爪４４に対応する係止孔が形成されており、前記各係止爪４４がそれぞれ係止孔に挿入されて回路基板１０に裏側から係合することによりホルダ部材４０が当該回路基板１０に固定されている。そして、このようにホルダ部材４０が回路基板１０に固定されることにより、前記ＬＥＤ素子１２が前記貫通部４２の内側に配置されている。

ホルダ部材４０の前側、すなわち前記固定部の側とは反対側（図２では上側）は、ＬＣＤ素子２０及び光拡散板３０の保持部とされ、ここには、光拡散板３０を後側から支持する拡散板支持部４６と、これに支持される光拡散板３０を外側から囲むように形成される壁部からなりかつ前記光拡散板３０よりも前側の位置でＬＣＤ素子２０を支持する素子支持部４８（本発明の表示器支持部に相当する）と、当該素子支持部４８に支持されたＬＣＤ素子２０を外側から囲むように断続的に形成される周壁部５０とが設けられている。

拡散板支持部４６は、光拡散板３０をその周縁部で全周に亘って支持するように形成されている。この拡散板支持部４６のうち光拡散板３０の長手方向両端部位を支持する位置には、それぞれ光拡散板３０をある程度ホルダ部材４０に対して位置決めするための一対の突起４７が設けられている。他方、前記光拡散板３０の本体部３２には、これら突起４７に対応する貫通孔３２ａが形成されており、これら貫通孔３２ａに突起４７が挿入されることによりホルダ部材４０に対して光拡散板３０がその長手方向及び短手方向にラフに位置決めされる。

前記素子支持部４８は、拡散板支持部４６に支持される光拡散板３０をその四隅以外の部分で取り囲むように形成されている。この素子支持部４８のうち、前記拡散板支持部４６に支持される光拡散板３０の長手方向両端に対向する位置には、それぞれ当該光拡散板３０をホルダ部材４０に係止するための係止部５２及び溝部５３が設けられている。

図３、図４に示すように、溝部５３は前後方向（同図では上下方向）に延びている。係止部５２は、この溝部５３の前端に形成される後向きの係合面５２ａを有しており、当該係合面５２ａが光拡散板３０の前記被係止部３４に前側から当接することにより光拡散板３０がホルダ部材４０に係止されるようになっている。

詳しく説明すると、前記光拡散板３０の各被係止部３４は、図１及び図５に示すように、本体部３２の長手方向両端においてその一辺の端部から前記長手方向に延びる延設部３５ａと、その先端から前記一辺に沿って短手方向中間部まで延びる腕部３５ｂと、この腕部３５ｂの先端に外向きに形成される爪部３５ｃとを備えており、腕部３５ｂと本体部３２との間に形成される隙間分だけ前記長手方向に弾性的に撓み変形可能に形成されている。そして、光拡散板３０を拡散板支持部４６に支持させた状態では、爪部３５ｃが前記溝部５３に挿入され、この爪部３５ｃに対して前記係合面５２ａが前側から当接することにより光拡散板３０がホルダ部材４０に係止されるようになっている。この際、爪部３５ｃが溝部５３の内底面に当接して腕部３５ｂが本体部３２側に適度に撓むことにより、光拡散板３０がその長手方向に突っ張った状態となってホルダ部材４０に安定的に保持される。他方、この状態から、被係止部３４を本体部３２側に変形させると、前記爪部３５ｃが係合面５２ａから外れて係止部５２の位置を前後方向に通過することが可能となるようになっている。

このようなホルダ部材４０の構成において、前記ＬＣＤ素子２０および光拡散板３０は、以下のようにしてホルダ部材４０に保持されている。

まず、光拡散板３０をホルダ部材４０の前側から前記素子支持部４８の内側に挿入して拡散板支持部４６に支持させる。この際、前記爪部３５ｃを本体部３２側に近づけるように各被係止部３４を弾性変形させた状態とし、この状態で、各突起４７を本体部３２の貫通孔３２ａに挿入しながら当該光拡散板３０を拡散板支持部４６に支持させ、その後、各被係止部３４を弾性復帰させる。このようにすると各被係止部３４の爪部３５ｃが前記素子支持部４８の溝部５３に挿入されて当該爪部３５ｃが前記係合面５２ａに対向する位置に配置され、これにより光拡散板３０がホルダ部材４０に係止（保持）される。また、各被係止部３４の撓みによる弾発力により光拡散板３０がホルダ部材４０に対してその長手方向に安定的に保持される。

次に、ＬＣＤ素子２０をホルダ部材４０の前側から前記周壁部５０の内側に嵌入しつつ素子支持部４８に支持させる。これによりＬＣＤ素子２０が光拡散板３０の前側に重ねられた状態で前記ホルダ部材４０により一体に保持される。そして、このＬＣＤ素子２０の各端子が回路基板１０の前記端子孔にそれぞれ挿入されかつ基板上回路に半田付けされることにより当該ＬＣＤ素子２０が回路基板１０に実装される。

以上のような本発明の液晶表示ユニットによれば、光拡散板３０は、長手方向両側の被係止部３４がそれぞれ弾性的に撓んで素子支持部４８（溝部５３の内底面）に当接した状態でホルダ部材４０に保持される。そのため、光拡散板３０の長手方向の寸法誤差等がこれら被係止部３４の変形により柔軟に吸収されつつ当該光拡散板３０がホルダ部材４０によって安定的に保持される。しかも、各被係止部３４は、本体部３２の長手方向両端においてその一辺の端部から当該一辺に沿って延びることにより光拡散板３０（本体部３２）の長手方向に弾性変形することが可能となる形状であるため、各被係止部３４が上記のおうに変形しても本体部３２に厚み方向の曲げ応力が生じ難くい。従って、従来のように寸法誤差等に起因して光拡散板がＬＣＤ素子側に撓み、これにより光拡散板がＬＣＤ素子に接触してＬＣＤ素子の表示に支障が出るといった不都合を未然に防止することが可能となる。

また、光拡散板３０がホルダ部材４０に支持された状態では、前記係止部５２の係合面５２ａが外側から被係止部３４（爪部３５ｃ）に当接し、これにより光拡散板３０のホルダ部材４０からの脱落が確実に防止される。そのため、組立中の光拡散板３０の脱落が確実に防止されて液晶表示ユニットの組立性が向上するという利点もある。

なお、上述した液晶表示ユニットは、本発明に係る液晶表示ユニットの実施形態の一例であって、液晶表示ユニットの具体的な構成やこれを構成するホルダ部材４０及び光拡散板３０（すなわち、本発明に係る液晶表示ユニット用モジュール）の具体的な構成は本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、実施形態の光拡散板３０では、各被係止部３４は、図１に示すように、本体部３２の短手方向の互いに同じ側（同図では下側）から一辺に沿って延びる形状であるが、短手方向の互いに反対側から一辺に沿って延びる形状であってもよい。また、各被係止部３４は、その（腕部３５ｂ）一端が本体部３２に繋がる片持ち形状であるが、例えば、図６に示すように、腕部３５ｂの両端がそれぞれ本体部３２の一辺の両端に繋がるアーチ型（両端支持）の形状であってもよい。要は、各被係止部３４は、本体部３２の一辺に沿って延びることにより光拡散板３０の長手方向に弾性変形することが可能となる形状であればよい。

１０回路基板
１２ＬＥＤ素子
２０ＬＣＤ素子（液晶表示器）
３０光拡散板
３２本体部
３４被係止部（弾性変形部）
４０ホルダ部材
４６拡散板支持部
４８素子支持部（表示器支持部）
５２係止部
５２ａ係合面

Claims

基板に固定されて光を照射する光源と、この光源の前方に配置される液晶表示器とを備えたバックライト式液晶表示ユニットに設けられ、前記光源からの光を拡散させながら前記液晶表示器に対して背面側から投光するための液晶表示ユニット用モジュールであって、
特定方向に細長い形状を有する光拡散板と、この光拡散板及び前記液晶表示器を前記基板上に保持するためのホルダ部材とを備え、
このホルダ部材は、前記基板に固定することが可能な固定部と、この固定部の反対側に位置し前記液晶表示器を支持する表示器支持部と、この表示器支持部よりも前記固定部側の位置で前記光拡散板を支持する拡散板支持部と、この拡散板支持部に支持される前記光拡散板の長手方向外側に位置し当該光拡散板を挟んで互いに対向する壁部とを有しており、
前記光拡散板は、前記特定方向に細長い形状を有し前記光源からの光を拡散させつつ透過させる本体部と、この本体部の長手方向両側にそれぞれ設けられかつ一端側が前記本体部に繋がってその外周部に沿って延びることにより当該光拡散板の長手方向に弾性変形することが可能な形状を有する弾性変形部とを備えており、これら弾性変形部が前記各壁部に当接してそれぞれ前記本体部側に弾性変形した状態で前記ホルダ部材の拡散板支持部に支持されるように形成されていることを特徴とする液晶表示ユニット用モジュール。
請求項１に記載の液晶表示ユニット用モジュールにおいて、
前記ホルダ部材は、前記拡散板支持部に支持された光拡散板を係止する係止部を備えており、当該係止部は、前記固定部側を向く係合面を有し、この係合面が外側から前記光拡散板の弾性変形部に当接することにより当該光拡散板を係止するように形成されており、
前記光拡散板の各弾性変形部は、前記係合面に当接する位置と前記係合面から外れて前記係止部の位置を通過することが可能となる位置とに変位することが可能な形状を有していることを特徴とする液晶表示ユニット用モジュール。
請求項２に記載の液晶表示ユニット用モジュールにおいて、
前記光拡散板は、長方形状の前記本体部を有しかつその長手方向両端にそれぞれ前記弾性変形部を有するものであり、各弾性変形部は、前記本体部の長手方向両端の一辺の一端側の位置で当該本体部に繋がり前記一端側から他端側に向かって前記一辺に沿って延びる形状を有していることを特徴とする液晶表示ユニット用モジュール。
基板に固定されて光を照射する光源と、前記光源の前方に配置される液晶表示器と、前記光源からの光を拡散させながら前記液晶表示器に対して背面側から投光するための液晶表示ユニット用モジュールとを備えたバックライト式液晶表示ユニットであって、
前記液晶表示ユニット用モジュールとして請求項１乃至３の何れか一項に記載の液晶表示ユニット用モジュールを備えていることを特徴とする液晶表示ユニット。