JP2013097259A

JP2013097259A - Ｌｃｄユニットとこれを用いたメータ

Info

Publication number: JP2013097259A
Application number: JP2011241335A
Authority: JP
Inventors: Sadayuki Shirai; 貞之白井
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2011-11-02
Filing date: 2011-11-02
Publication date: 2013-05-20

Abstract

【課題】位置決め・検査等に問題なく対応でき、かつ組み付け性の向上するＬＣＤユニットを提供する。
【解決手段】ＬＣＤシート１０と、発光面がＬＣＤシート１０によって覆われた状態でＬＣＤシート１０が張り付けられるＴＦＴ−ＬＣＤ２０と、ＬＣＤシート１０が張り付けられたＴＦＴ−ＬＣＤ２０を保持するＴＦＴホルダ５０と、ＴＦＴ−ＬＣＤ２０に電気的接続可能にＴＦＴホルダ５０に組み付けられる配線板６０と、を備え、ＬＣＤシート１０、ＴＦＴ−ＬＣＤ２０、ＴＦＴホルダ５０、配線板６０の順に積層され、ＬＣＤシート１０には係止孔１０Ｎが形成され、ＴＦＴホルダ５０には係止孔１０Ｎに係合する係止突起５０Ｎが形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明はメータに組み込まれるＴＦＴ−ＬＣＤ（Thin Film Transistor Liquid Crystal Display）の取り付け構造に関するもので、特に、各部品の位置決め精度と組み付けの作業性の向上を図ることのできる取り付け構造に関する。

〈従来装置〉
近年、文字・数字・図柄等を表示する液晶本体を備えた液晶表示装置が自動車用メータに設けられたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１記載の液晶表示装置は、自動車用メータ内に組み込まれたものであるが、斬新さに乏しいものとなっていた。
これに対して、液晶表示装置を自動車用メータの周囲に外付けとして設置する外部表示器も知られている。
図５はＴＦＴ−ＬＣＤを用いた表示器から成る外部表示器１００を自動車用メータ１１０に別体で設けた全体の正面図である。
図６は図５の外部表示器１００を分解して示す分解斜視図である。外部表示器１００は、ＬＣＤベゼル２１０で覆ったＴＦＴ−ＬＣＤ２００を始め、配電板６００等部品順にケース９００に組み込み、その後、ＴＦＴ−ＬＣＤ２００の表示器を視認できる窓を持つカバー（図示なし）で覆って出来上がっている。
そして、この外部表示器１００は自動車用メータ１１０に取り付けステー９１０で取り付けられる。

特開２００６−８５１２５号公報

ＴＦＴ−ＬＣＤを用いた従来の表示器はこのように基本的に部品を積み重ねて組み付けるため、各部品の位置決め・検査等からいまひとつ組付性が劣っていた。
また、組み付け後の検査で問題があった場合、部品の多くを外して対応しなければならない問題があった。
さらに、ＬＣＤベゼルの上に表示器を視認できる窓を持つカバーを取り付けるため、機能が重複する部品を２つ設ける必要があった。
本発明は、かかる欠点を解決するためになされたもので、組み付け後の検査で問題があっても多くの部品を取り外す必要のない、機能が重複する部品を用いない、組付性の良い表示器を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明に係るＴＦＴユニット（１）および（２）とこれを用いたメータ（３）は、次のことを特徴としている。
（１）ＬＣＤシートと、発光面が前記ＬＣＤシートによって覆われた状態で前記ＬＣＤシートが張り付けられるＴＦＴ−ＬＣＤと、前記ＬＣＤシートが張り付けられたＴＦＴ−ＬＣＤを保持するＴＦＴホルダと、前記ＴＦＴ−ＬＣＤに電気的接続可能に前記ＴＦＴホルダに組み付けられる配線板と、を備え、前記ＬＣＤシート、前記ＴＦＴ−ＬＣＤ、前記ＴＦＴホルダ、前記配線板の順に積層されたこと。
（２）前記ＬＣＤシートには、係止孔が形成され、前記ＴＦＴホルダには、前記係止孔に係合する係止突起が形成され、前記係止孔に前記係止突起が係合した状態の前記ＬＣＤシート及び前記ＴＦＴホルダの間に前記ＴＦＴ−ＬＣＤが挟み込まれていること。
（３）各種計器を表示する表示器本体と、前記表示器本体に外付けされた外部表示器と、を備えるメータであって、前記外部表示器は、上記発明（１）記載のＴＦＴユニットと、前記ＴＦＴユニットを収容するケースと、前記ケースの前面を覆うカバーとの３体から構成されていること。

（ａ）上記発明（１）によれば、ＴＦＴ−ＬＣＤを含めた諸部品を予めユニット化したものを組み付けるため、組付性が向上し、組み付け後の検査で問題があった場合、部品の多くを外すことがなく、ＬＣＤベゼルを省略できるため、機能が重複する部品を２つ設けることがない。
（ｂ）上記発明（２）によれば、ＴＦＴ−ＬＣＤを含めた諸部品をユニット化する際に、ＴＦＴ−ＬＣＤの組み込みが簡単化され、組付性がさらによくなる。
（ｃ）上記発明（３）を用いることで、３体構成のため組付性が向上したＬＣＤユニットを用いるので、安価なメータが得られる。

図１は本発明に係るＬＣＤユニットの分解斜視図である。図２はＬＣＤユニットの係止孔と係止突起の部分の拡大図である。図３は図１のＬＣＤユニットを組み立てた後の外観の斜視図である。図４は本発明に係るＬＣＤユニットを含む外付表示器の分解斜視図である。図５はＴＦＴ−ＬＣＤを用いた表示器から成る外部表示器を自動車用メータに別体で設けた全体の正面図である。図６は図５の外部表示器を分解して示す分解斜視図である。

組み付け後の検査で問題があっても多くの部品を取り外す必要のない、機能が重複する部品を用いない、組付性の良いＬＣＤユニットについて、図１に基づいて説明する。

〈本発明に係るＬＣＤユニットの構成〉
図１は本発明に係るＬＣＤユニットの分解斜視図である。
図１において、１は本発明に係るＬＣＤユニット、１０はＬＣＤシート（偏光シート）、２０はＴＦＴ−ＬＣＤ、３０は熱伝導シート、４０はヒートシンク、５０はＴＦＴホルダ、６０は配線板、７０はハーネス、Ｎはネジである。
以下、これらについてこの順で説明する。

〈ＬＣＤシート１０〉
ＬＣＤシート１０は、ほぼ矩形状をした偏光シートで、ＴＦＴ−ＬＣＤの発光面を覆った状態でＴＦＴ−ＬＣＤに張り付けられ、ＴＦＴ−ＬＣＤ表面を保護している。図で左右の両辺のそれぞれ上下に係止孔１０Ｎを備えており、都合４個備えている。この係止孔１０ＮにはＴＦＴホルダ５０の係止突起５０Ｎ（後述）が係合し、ＬＣＤシート１０とＴＦＴホルダ５０とが結合される。

〈ＴＦＴ−ＬＣＤ２０〉
ＴＦＴ−ＬＣＤ（Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display）２０は、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を用いた矩形状をしたＬＣＤ（液晶ディスプレイ）で、これ自体公知であり、例えば、以下に述べるＴＦＴ型ＬＣＤセルと光学構造とＬＥＤ基板と制御基板と順に積層配置されて、金属製の上側シールドケースと金属製の下側シールドケースの間に収容されて成るものである。
組み立て時に、ＴＦＴ−ＬＣＤ２０はＴＦＴホルダ５０の左の係止突起５０Ｎと右の係止突起５０との間に収容される。
《ＴＦＴ型ＬＣＤセル》
ＴＦＴ型ＬＣＤセルは、ドットマトリクス表示が可能な表示手段であり、Ｘ方向ドライバとＹ方向ドライバを介して、縦横の行列に並んでいる表示単位（画素）をＯＮ／ＯＦＦして数値、図形等を表示画面上に描く。
《光学構造》
光学構造は、プリズムシート、拡散シート、導光板、反射シートおよび金属製中間シールド板が順に積層配置され、樹脂製の上側ケースと下側ケースの間に収容されて成る。
《ＬＥＤ基板》
ＬＥＤ基板は、導光板のサイドエッジに合わせられた寸法を有する金属製基板であり、その上に形成された絶縁膜上にＬＥＤ回路が形成されると共に、複数のＬＥＤが導光板のサイドエッジに対向するように実装されて成る。

〈熱伝導シート３０〉
熱伝導シート３０は、ほぼ矩形状をした熱伝導体から成るシートで、ＴＦＴ−ＬＣＤ２０から発する熱をヒートシンク４０へ効率よく伝導する役割をしている。図で上辺の左右２箇所に切り欠き３０Ｍが形成されている。この切り欠き３０ＭにはＴＦＴホルダ５０の上辺にある左右の係止突起５０Ｍ（後述）が入り込み、熱伝導シート３０が動かないように固定している。

〈ヒートシンク４０〉
ヒートシンク４０は、ＴＦＴ−ＬＣＤ２０からの熱を熱伝導シート３０を介して放熱するためのアルミ製放熱板である。図でヒートシンク４０の上辺と左右両辺には、ＴＦＴホルダ５０の上辺の係止突起５０Ｍと左右の係止突起５０Ｎとに対向する部位にそれぞれ貫通孔４０Ｍ、４０Ｎがあけられている。特に、左右の貫通孔４０Ｎのうちそれぞれの上方に位置する貫通孔４０Ｎは上下に延びる細孔の下端から横方向に広がる大孔４０Ｌが形成されており、大まかな位置決めでＴＦＴホルダ５０の係止突起５０Ｎがヒートシンク４０の大孔４０Ｌに入り易くなるようにしてある。ＴＦＴホルダ５０の係止突起５０Ｎがヒートシンク４０の大孔４０Ｌに一旦入ると、ヒートシンク４０の重力で下に下がり懸垂状態となり、この状態で最終的にＴＦＴホルダ５０の係止突起５０Ｎはヒートシンク４０の細孔である貫通孔４０Ｎに収まる。これにより、ＴＦＴホルダ５０の他の係止突起５０Ｎ、５０Ｍもヒートシンク４０の他の貫通孔４０Ｎ、４０Ｍにスムーズに入るようになる。
また、ヒートシンク４０にはネジＮ１によってＴＦＴホルダ５０のネジ孔Ｓ１とネジ結合されるためのネジ孔Ｍ１が複数箇所に設けられている。

〈ＴＦＴホルダ５０〉
ＴＦＴホルダ５０は、ＬＣＤシート１０と係合するように本発明により設けられたほぼ矩形状をした樹脂製支持体で、ＬＣＤシート１０とＴＦＴホルダ５０との間に、ＴＦＴ−ＬＣＤ２０と熱伝導シート３０とヒートシンク４０を挟み込むようになる。
そのために、ＴＦＴホルダ５０の左右上下に係止突起５０Ｎが都合４個設けられ、同じく、ＴＦＴホルダ５０の上辺に係止突起５０Ｍが２個設けられている。
また、ネジＮ１が入り込むネジ孔Ｓ１が形成されており、その裏側には、ネジＮ２が入り込むネジ孔Ｓ２が形成されている。同じくネジＮ３が入り込むネジ孔Ｓ３（図では見えない）が形成されている。

〈配線板６０〉
配線板６０はほぼ矩形状をした平板状の樹脂製品でユニット化されており、ＴＦＴ−ＬＣＤ２０の中にあるＬＥＤに電力を供給し、ＴＦＴ−ＬＣＤ２０に制御信号を送るためのコネクタ６０Ｃがほぼ中央にあり、ワイヤハーネス７０内の電力線・信号線に繋がる配線が配線板６０に形成されており、コネクタ６０Ｃに向けて延びている。
ネジＮ２が入り込むネジ孔Ｍ２が形成され、ネジＮ３が入り込むネジ孔Ｍ３が形成されている。

〈ハーネス７０〉
ハーネス７０は、外部機器に接続されるコネクタＣに一端が接続され、他端がＬＣＤユニット内の各端子に電気・信号を供給するために配線板６０に接続されるワイヤハーネスである。

〈本発明に係るＬＣＤユニットの組み立て〉
分解斜視図で示す図１のＬＣＤユニットを組み立てるには次のように行う。
ＴＦＴホルダ５０の左右上下に４個設けられている係止突起５０Ｎをそれぞれヒートシンク４０の貫通孔４０Ｎに貫通させ、熱伝導シート３０の左右両辺の外側を通過させ、ＴＦＴ−ＬＣＤ２０の左右両辺の外側を通過させ、ＬＣＤシート１０の４個の係止孔１０Ｎとそれぞれ係合させることで、図２のように、互いに固定状態となる。
同じく、ＴＦＴホルダ５０の上辺に設けられている２個の係止突起５０Ｍを、それぞれヒートシンク４０の貫通孔４０Ｍに貫通させ、熱伝導シート３０の上辺の切り欠き３０Ｍを通過させ、ＴＦＴ−ＬＣＤ２０の上辺の外側を通過させ、ＬＣＤシート１０の上辺を通過させることで、ヒートシンク４０、熱伝導シート３０、ＴＦＴ−ＬＣＤ２０、ＬＣＤシート１０のそれぞれ上方への移動を阻止する。
ＴＦＴホルダ５０の係止突起５０Ｍ、５０Ｎとヒートシンク４０の貫通孔４０Ｍ、４０Ｎの緩い結合を、ネジＮ１を用いてヒートシンク４０のネジ孔Ｍ１、ＴＦＴホルダ５０のネジ孔Ｌ１をネジ結合することで堅い結合にしている。
そして、ＴＦＴホルダ５０の裏側に配線板６０をあてがって、ＴＦＴホルダ５０のコネクタ６０ＣをＴＦＴホルダ５０、ヒートシンク４０、熱伝導シート３０のそれぞれの下辺から中央に向けて設けた大きな開口を通してＴＦＴ−ＬＣＤ２０の図で裏側にあるコネクタ（図では見えない）と接続し、最後に、ネジＮ２をネジ孔Ｍ２を通してＴＦＴホルダ５０の裏側にあるネジ孔Ｓ２にねじ込み、同じく、ネジＮ３をネジ孔Ｍ３を通してＴＦＴホルダ５０の裏側にあるネジ孔Ｓ３にねじ込むことで、ＬＣＤシート１０とＴＦＴ−ＬＣＤ２０と熱伝導シート３０とヒートシンク４０とＴＦＴホルダ５０と配線板６０とが一体結合された図３に示すＬＣＤユニット１が完成する。

〈本発明に係るＬＣＤユニットの特徴〉
このように本発明に係るＬＣＤユニット１は、偏光用であるＬＣＤシート１０からＴＦＴ−ＬＣＤ２０、熱伝導シート３０，ヒートシンク４０までをＴＦＴホルダ５０で保持し、また配線板６０もユニット化しているのが特徴である。しかも、ＴＦＴ−ＬＣＤ等をＬＣＤシートとＴＦＴホルダで挟む構成としているのが特徴である。
このようにすることにより、基本部分はユニット化されて、動作検査後に組み付けられ、位置決め・検査等は問題なく対応できるものとなる。本発明に係るＬＣＤユニット１を用いると外付表示器も以下に説明するように簡単に製造できる。

〈ＬＣＤユニット１を含む外付表示器〉
図４は本発明に係るＬＣＤユニット１を収容して成る外付表示器の分解斜視図で、１は本発明に係るＬＣＤユニット、８０はカバー、９０はケースである。以下、カバー８０とケース９０について説明する。

《カバー８０》
カバー８０はケース９０の前面開口部全体を覆う樹脂成型部材で、ＬＣＤユニット１のＬＣＤシート１０の大きさに相当する開口８０Ｌを有する額縁部８０Ｇと額縁部８０Ｇの縦辺から底辺に至る一隅を斜めに延びるベース８０Ｂとから成っている。
ケース９０の底部９０Ｄにある係止孔９０Ｋと係合する係止突起８０Ｋが底部８０Ｄの裏面に形成され、さらに、ケース９０の天部９０Ｐにある係止片９０Ｈと係合する係止片８０Ｈが上部８０ＰのＬＣＤユニット１側に形成されている。

《ケース９０》
ケース９０は前面一面に開口部を有する樹脂成型部材で、ＬＣＤユニット１を収容できる大きさの内部空間を備えた額縁部９０Ｇと額縁部９０Ｇの縦辺から底辺に至る一隅を斜めに延びるベース９０Ｂと、補強リブ付き背面部９０Ｚとを含んでいる。内部空間にＬＣＤユニット１を収容し、カバー８０で蓋をするようになっている。そのために、ＬＣＤユニット１はケース９０にネジＮ４でネジ止め固定され、カバー８０は、底部８０Ｄにある係止片８０Ｋをケース９０の底部９０Ｄにある係止片９０Ｋに係合させ、かつ、カバー８０の天部８０Ｐにある係止片８０Ｈをケース９０の天部９０Ｐにある係止片９０Ｈに係合させることで係止・固定している。
以上により、基本部分は本発明によりユニット化されてＬＣＤユニット１とし、これをケース９０に収容し、カバー８０で蓋をすると言った３体構成により外付表示器が簡単に得られる。

〈まとめ〉
本発明によれば、偏光用であるＬＣＤシートからＴＦＴ−ＬＣＤ、ヒートシンクをＴＦＴホルダで保持し、また配線板もユニット化し、ケースにネジ等で組み付け後、カバーで覆う構成としているのが特徴である。その際、ＴＦＴ−ＬＣＤ等をＬＣＤシートとＴＦＴホルダで挟む構成としているのが特徴である。
このようにすることにより、基本部分はユニット化されて、動作検査後に組み付けられ、位置決め・検査等は問題なく対応でき、また、基本的に３体構成のため、組み付けが簡単にできるので組み付け性を向上することができる。
また、偏光用途であるＬＣＤシートを組み付け部材として用いるため、従来のＬＣＤベゼルは不要となり、部品点数も削減できる。
なお、本発明は自動車用メータへの取り付けタイプを実施例としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、単体ユニットとして取り付けられる表示器に用いることもできる。

１：本発明に係るＬＣＤユニット
１０：ＬＣＤシート
１０Ｎ：係止孔
２０：ＴＦＴ−ＬＣＤ
３０：熱伝導シート
３０Ｍ：切り欠き
４０：ヒートシンク
４０Ｍ、４０Ｎ：貫通孔
４０Ｌ：大孔
５０：ＴＦＴホルダ
５０Ｍ、５０Ｎ：係止突起
６０：配線板
６０Ｃ：コネクタ
７０：ハーネス
８０：カバー
８０Ｂ：ベース
８０Ｄ：底部
８０Ｇ：額縁部
８０Ｈ：係止片
８０Ｋ：係止突起
８０Ｌ：開口
９０：ケース
９０Ｄ：底部
９０Ｈ：係止片
９０Ｋ：係止孔
９０Ｐ：天部
Ｎ１〜Ｎ４：ネジ

Claims

ＬＣＤシートと、
発光面が前記ＬＣＤシートによって覆われた状態で前記ＬＣＤシートが張り付けられるＴＦＴ−ＬＣＤと、
前記ＬＣＤシートが張り付けられたＴＦＴ−ＬＣＤを保持するＴＦＴホルダと、
前記ＴＦＴ−ＬＣＤに電気的接続可能に前記ＴＦＴホルダに組み付けられる配線板と、
を備え、
前記ＬＣＤシート、前記ＴＦＴ−ＬＣＤ、前記ＴＦＴホルダ、前記配線板の順に積層されたことを特徴とするＴＦＴユニット。
前記ＬＣＤシートには、係止孔が形成され、
前記ＴＦＴホルダには、前記係止孔に係合する係止突起が形成され、
前記係止孔に前記係止突起が係合した状態の前記ＬＣＤシート及び前記ＴＦＴホルダの間に前記ＴＦＴ−ＬＣＤが挟み込まれていることを特徴とする請求項１記載のＴＦＴユニット。
各種計器を表示する表示器本体と、前記表示器本体に外付けされた外部表示器と、を備えるメータであって、
前記外部表示器は、請求項１記載のＴＦＴユニットと、前記ＴＦＴユニットを収容するケースと、前記ケースの前面を覆うカバーとの３体から構成されていることを特徴とするメータ。