JP2014137458A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構成部品にかかる振動による負担を軽減しつつ、静電気による誤動作を抑制する表示器を提供する。
【解決手段】所定情報を表示する液晶表示ディスプレイを備えた表示器４１と、表示器４１を覆う導電性の金属フレーム４２と、金属フレーム４２の底面４２ａ側に配設され、接地ランドを有する配線基板６０と、金属フレーム４２の底面４２ａと接地ランドとを電気的に接続する柱状の導電弾性体６３０と、配線基板６０に係合し、導電弾性体６３０を変形可能に保持する固定部６３１とを備えることにより、金属フレーム４２を確実に接地ランドと電気的に接続し、これにより静電気による液晶表示ディスプレイの誤動作を抑制する。
【選択図】図３

Description

本発明は、所定情報を表示ディスプレイに表示する表示装置の接地構造を改良したものであって、特に表示ディスプレイの前面側に保護部材を透明樹脂によって接合した表示装置に関する。

従来の表示装置は、例えば特許文献１のように、所定の情報を表示する表示素子（表示ディスプレイ）と、この表示素子を覆うように表示素子の前面側に配設される表示板（保護部材）とを、表示素子と表示板との間に形成される間隙に充填された光学粘着剤（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｂｏｎｄｉｎｇ）によって接合することによって、表示素子と表示板との間のエアギャップをなくし、前面側から照射される外光による反射光を低減し、かつ表示素子から前面側へと射出される表示光の透過率を向上させることで、表示素子の視認性を向上させるものである。

ところで、このような表示装置においては、表示板に発生した静電気（静電荷）により表示素子が誤動作しないように、表示板もしくは表示素子に帯電した静電荷を除去するため、表示板もしくは表示素子の一部をアース（接地またはグランド接続とも言う）する必要がある。

このように、アースする方法としては、特許文献２に開示されているように、表示板と配線基板との間に金属製オンボードコンタクトを配設し、表示板と配線基板（グランド端子）とを導通させるものがある。

また、特許文献３に開示されているように、表示素子と配線基板との間に導電ゴムを圧縮しながら狭持することにより、表示素子と配線基板（グランド端子）とを導通させるものがある。

特開２０１１−０２２５２３号公報 特開２０１０−１２７８００号公報 特開昭６１−１７７４８０号公報

特許文献１のように表示素子を光学粘着剤により表示板に接合しない場合、表示素子は、特許文献２に記載されているように表示板と配線基板との間に狭持される中ケース（ホルダー）によって配線基板に固定される。このような構成において、表示装置に振動が与えられた場合、表示素子と配線基板との間に特許文献２のようなオンボードコンタクトを配設しても、表示素子と配線基板との間に特許文献３のように導電ゴムを圧縮狭持させても、表示素子が配線基板に対して固定されているため、表示素子と配線基板は振動がほぼ同調し、オンボードコンタクトや導電ゴムには振動による負荷がかかりにくい。

しかしながら、特許文献１のように表示素子を光学粘着剤により表示板に接合した場合、表示素子が配線基板に固定されていないため、表示装置に振動が与えられた場合、表示素子と配線基板とは異なる振動を行い、表示素子と配線基板との間にオンボードコンタクトを配設した場合、表示素子とオンボードコンタクトとの間で摩擦することにより、表示素子またはオンボードコンタクトが破損するおそれがあった。また、表示素子とオンボードコンタクトとの間の摩擦による応力でオンボードコンタクトと配線基板との間の接合部分が損傷するおそれがあった。

また、同様に光学粘着剤により表示素子を表示板に接合した構成において、表示素子と配線基板との間に導電ゴムを圧縮狭持した場合、振動によるストレスの逃げ場がなく、表示素子と光学粘着剤との間の接合部分、及び導電ゴムが疲労してしまう恐れがあった。

そこで、本発明は、このような従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、構成部品にかかる振動による負担を軽減しつつ、静電気による誤動作を抑制することができる表示装置の提供を目的とするものである。

本発明は、所定情報を表示する表示素子を備えた表示手段と、前記表示手段を覆う導電性のフレームと、前記フレームの底面側に配設され、アース接続部を有する配線基板と、前記フレームの底面と前記アース接続部とを電気的に接続する柱状の導電弾性体と、前記配線基板に係合し、前記導電弾性体を変形可能に保持する固定部と、を備える。

また、本発明において、前記固定部は、前記導電弾性体の側面の略全周を覆う立壁部を有するものである。

また、本発明において、前記立壁部は、前記導電弾性体よりも短いものである。

本発明によれば、構成部品にかかる振動による負担を軽減しつつ、静電気による誤動作を抑制することができる表示装置の提供できる。

本発明の実施形態における車両用計器の正面図。 図１のＡ−Ａ断面図。 図２の要部を拡大して示す拡大断面図。 同実施形態の導電ゴムと接地ランドとの関係を示す図。 同実施形態の接地手段の斜視図。 同実施形態の接地手段の上面図。

以下、図１〜３に基づいて本発明の表示装置を、車両に搭載される車両用計器に適用した場合を例に挙げて説明する。図１は、本実施形態における車両用計器の正面図であり、図２は、車両用計器の断面図であり、図１のＡ−Ａ断面図である。図３は、図２の要部を拡大した拡大断面図である。

図１、及び図２において、車両用計器１は、自動車の運転席前方のインスツルメントパネル内に配置され、各種車両情報を表示するものであり、例えば樹脂製のケース（上ケース１０、下ケース２０）内に、検出情報（車速）に応じて回動する指針計器３０、車両の各種情報を文字や図形等で表示する液晶表示ユニット４０、表示板５０、プリント基板からなる配線基板６０等を収納している。配線基板６０は、例えば、ガラスエポキシ基板等から形成され、外部コネクタ６１（図２）から車両情報を入力し、これらの車両情報を演算処理した結果を制御信号として出力して指針計器３０や液晶表示ユニット４０を制御する制御部６２を有し、車両用計器１の電気的な制御を行う。

なお、以下の説明では、車両用計器１の構成を理解しやすくするため、車両用計器１の視認者方向（図２の上方向）を前面側、その逆方向（図２の下方向）を背面側とする。車両用計器１の中心から外周方向（図２の左右方向）を外側、車両用計器１の外周から中心へ向かう方向（図２の左右の中心方向）を内側とする。

上ケース１０は、透光性の合成樹脂からなる透視カバー部材１１と、黒色などの遮光性の合成樹脂からなる仕切り部材１２とから構成される。仕切り部材１２は、その前面側を覆うように透視カバー部材１１が装着され、各種表示部（指針計器３０、液晶表示ユニット４０、表示板５０）の前面側を覆うように後述する下ケース２０に取り外し可能に組み付けられる。

透視カバー部材１１は、外周部の適所に所定の間隔を配して複数個の係止部１１０が一体に設けられる。この係止部１１０は、透視カバー部材１１の外周部から一体に背面側に向けて突出する弾性腕片１１１と、この弾性腕片１１１の先端部に設けられた爪状のフック部１１２とによって形成される。透視カバー部材１１は、一部のフック部１１２を、後述する仕切り部材１２の係合部１２０に挿入することで、仕切り部材１２の前面側に取り外し可能に係合し、その他のフック部１１２を、後述する下ケース２０の係合部２１０に挿入することで、下ケース２０の前面側に係合する。

仕切り部材１２は、透視カバー部材１１に設けた係止部１１０のいくつかに対向する位置に、係止部１１０を受け入れるための枠状の係合部１２０を一体に設けるとともに、前記透視カバー部材１１と同様に、仕切り部材１２の外周部の適所に弾性腕片１２２とフック部１２３とからなる係止部１２１が所定の間隔を配して一体に設けられている。仕切り部材１２は、このフック部１２３を、後述する下ケース２０の係合部２１０に挿入することで、下ケース２０の前面側に取り外し可能に係合する。また、仕切り部１２は、内側に向かって延在する遮蔽部１２４を有し、この遮蔽部１２４は、液晶表示ユニット４０を視認可能とする開口部１２４ａと、指針計器３０、表示板５０を視認可能とする開口部１２４ｂと、を設ける。

下ケース２０は、透視カバー部材１１の係止部１１０（弾性腕片１１１とフック部１１２）、見返し部材１２の係止部１２１（弾性腕片１２２とフック部１２３）、をそれぞれ受け入れるために外周部箇所に枠状からなる係合部２１０と、下ケース２０の底面部分から前面側（配線基板６０の方向）に向けて突出する載置部２２０と、を設ける。

指針計器３０は、後述する表示板５０の前面側に配設される発光制御可能な指針３１、指針３１を回動させる表示板５０の背面側に位置する配線基板６０に実装されたムーブメント３２、ムーブメント３２から指針３１へ表示板５０の指針穴（図示しない）を挿通し、先端に指針３１を装着する棒状のシャフト３２ａを備え、制御部６２（配線基板６０）からの制御信号によりムーブメント３２が駆動し、指針３１を所定の位置まで回動させ、後述する表示板５０の指標部（目盛りや数字）等を指示する。

液晶表示ユニット４０は、ＴＦＴタイプの液晶デバイスからなる液晶表示ディスプレイ、バックライト、バックライトの光を液晶表示ディスプレイに向けて導光する導光体から主に構成される表示器４１と、表示器４１を液晶表示ディスプレイの表示面を露出させた状態で収納する金属フレーム４２と、を備える。液晶表示ディスプレイは、図示しない配線基板６０とのフレキシブルな配線により電気信号を入力し、この信号に基づき、残燃料情報、トリップ値、平均燃費、オーディオ情報など様々な情報を表示する。
また、液晶表示ユニット４０は、表示板（保護部材）５０の背面側の所定箇所に樹脂をベースとした透明の光学粘着剤（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｂｏｎｄｉｎｇ）Ｂにより接合される。

液晶表示ユニット４０を覆う表示板（保護部材）５０は、図３に示すように、その母材となるポリカーボネートからなる平板状の透光性基板５１と、この透光性基板５１の背面側の液晶表示ユニット４０の表示領域が臨む領域を切り欠いて印刷形成される黒色の遮光層からなる不透過部５２と、光学粘着剤による接合領域である透光性基板５１（液晶表示ユニット４０表示領域が臨む不透過部の切り欠き領域）、切り欠き領域周辺の不透過部５２、に配設される接着力強化層（接着力強化部）５３と、を有している。不透過部５２は、前面側から車両用計器１を視認した際に、液晶表示ユニット４０の表示領域以外の箇所が不可視となるような隠蔽部としての機能も有している。なお、不透過部５２はグラデーションのごとき模様を有する印刷層としてもよい。

また、ここでの詳細説明は省略するが、不透過部５２は、液晶表示ユニット４０側だけではなく指針計器３０側にも連続して設けられており、指針計器３０側において、不透過部５２は、上述した指標部（数字や目盛り等）の形成領域を除いた透光性基板５１の背面箇所に印刷形成されており、表示板３０を配線基板６０に配設された光源（図示しない）により照明することで、視認者に指標部を視認させることができる。

配線基板６０は、例えばガラスエポキシ系基材に配線パターンを施した硬質配線基板からなり、上述のムーブメント３２、外部コネクタ６１、制御部６２、液晶表示ユニット４０の金属フレームの背面側に当接する接地手段６３などを有する。配線基板６０の背面側には、上述の下ケース２０の載置部２２０が当接し、ネジやフックなどの固定手段により下ケース２０（載置部２２０）に固定される。接地手段６３については後に詳述する。

さらに配線基板６０の前面側には、例えば白色系の合成樹脂からなる中ケース７０が設けられており、このケース体７０には、光源（図示しない）を収納し、それらの光を指針３２及び表示板５０側に案内する照明室が複数形成されている。なお、中ケース７０は、表示板５０を保持する保持体としての機能を有している。

以上のように構成された本実施形態おける車両用計器１においては、以下のように組み付けが行われる。まず、最初に回路部品を実装した配線基板６０に後述する接地手段６３の固定部６３１を固定し、この配線基板６０を、下ケース２０（載置部２２０）に固定する。次いで、中ケース７０を配線基板６０の前面側になるように下ケース２０にセットし、後述する接地手段６３の導電ゴム６３０を前記固定部６３１に挿入し、液晶表示ユニット４０の配線を配線基板６０に接続した後、液晶表示ユニット４０を接合した表示板５０を、中ケース７０の前面側にセットする。続いて、指針計器３０のムーブメント３２に設けられたシャフト３２ａの先端側に指針３１の基部側を圧入固定する。これにより下ケース２０を基準として配線基板６０、中ケース７０および液晶表示ユニット４０を接合した表示板５０が積層状態にてセットされる。さらに、上ケース１０となる透視カバー部材１１と見返し部材１２とを下ケース２０側に重ね合わせて組み付けることにより、透視カバー部材１１と見返し部材１２とにそれぞれ設けられた係止部１１０，１２１が下ケース２０側に設けた枠状の係合部２１０に沿って送り込まれ、各係止部１１０，１２１に設けられたフック部１１２，１２３が枠状の係合部２１０に係合して抜け止め保持される。

この際、液晶表示ユニット４０は、配線基板６０に対して直接的に固定されていないため、車両用計器１が振動した場合、液晶表示ユニット４０と配線基板６０との振動にズレが生じ、液晶表示ユニット４０と配線基板６０の双方に当接する接地手段６３に負荷がかかってしまう。しかし、本発明の接地手段６３により、構成部品（液晶表示ユニット４０、配線基板６０及び導電ゴム６３０）にかかる振動による負担を軽減しつつ、液晶表示ユニット４０の金属フレーム４２を確実にアースすることで、静電気による液晶表示ディスプレイの誤動作を抑制することができる。以下に、本実施形態における接地手段６３について、図を用いて説明する。図４は、導電ゴム６４と配線基板６０の接地ランドＥを比較した図であり、図５は、接地手段６３の斜視図であり、図６は、接地手段６３の上面図である。

接地手段６３は、液晶表示ユニット４０と配線基板６０との間に配設されるものであり、金属フレーム４２の静電荷を配線基板６０の接地ランドＥにアースするものである。接地手段６３は、金属フレーム４２と接地ランドＥとを導通する導電ゴム（導電弾性体）６３０と、配線基板６０に対して導電ゴム６３０を位置決めする固定部６３１と、を備える。

導電ゴム（導電弾性体）６３０は、カーボンなどの導電性材料を配合して導電性を付与したシリコーンゴムなどであり、液晶表示ユニット４０と配線基板６０とに跨る辺が最長辺になる直方体で形成され、一端が液晶表示ユニット４０の金属フレーム４２に接触し、他端が配線基板６０の接地ランドＥに接触し、金属フレーム４２をアースする。

導電ゴム６３０は、液晶表示ユニット４０と配線基板６０との間に若干圧縮した状態で組み付けられる。このように若干圧縮した状態で組み付けることにより、確実に金属フレーム４２をアースすることができる。また、導電ゴム６３０は、配線基板６０の水平方向における断面が小さいため形状が変化しやすく、液晶表示ユニット４０と配線基板６０とが異なる振動をしたとしても形状を変化させることによって、液晶表示ユニット４０、配線基板６０及び導電ゴム６３０自体にかかる負荷を軽減することができる。また、導電ゴム６３０は、図４に示すように接地ランドＥより小さく形成する。これにより導電ゴム６３０が配線基板６０の所定箇所からズレても確実にアースすることができる。また、導電ゴム６３０は、後述するように固定部６３１に挿入されることによって、配線基板６０に対して位置決めされる。また、導電ゴム６３０の形状は、直方体に限らず、円柱形状やその他の角柱形状であってもよい。

固定部６３１は、合成樹脂で形成されたフランジ形状のものであり、配線基板６０にネジ止めするためのネジ孔６３２ａを有するフランジ部６３２と、フランジ部６３２から金属フレーム４２の方向へ突出し、前記導電ゴム６３０を挿入する挿入孔６３３ａを有する筒部６３３と、ネジ孔６３２ａに挿入し、固定部６３１と配線基板６０とを固定するネジ６３４と、を有する。

挿入孔６３３ａは、導電ゴム６３０より広く開口しており、導電ゴム６３０をさらに変形しやすく、また、挿入孔６３３ａ内においてある程度移動が可能になっている。また、筒部６３３の長さは、導電ゴム６３０より短くなっており、斯かる構成により、固定部６３１が金属フレーム４２に接触することによる摩耗や破損を防止することができ、さらに導電ゴム６３０の金属フレーム４２側の先端部分のみが変形しやすく、導電ゴム６３０の他箇所の変形を比較的小さくすることにより、導電ゴム６３０が極端に大きく変形することを防止し、配線基板６０（接地ランドＥ）との接続を確実に行いつつ、導電ゴム６３０と金属フレーム４２間の接続を良好に保つことができる。また、固定部６３１は、ネジ６３４により配線基板６０に固定したが、これに限らずフックなどにより配線基板６０に固定してもよい。また、中ケース７０の一部に、導電ゴム６３０を挿入する挿入孔を設け、これにより導電ゴム６３０を配線基板６０に対して位置決めしてもよい。このように中ケース７０の一部を利用することで、部品点数を削減でき、組み立て工数も削減できる。また、挿入孔６３３ａは、導電ゴム６３０の側面を全周覆うものではなく、導電ゴム６３０の側面を抑える程度に適宜突出していればよい。

また、本実施形態における車両用計器１は、指針３１を回動させるアナログ計器である指針計器３０を有していたが、指針計器３０を具備しない液晶表示ユニット４０などの表示素子で主に構成されるものであってもよい。

１ 車両用計器（表示装置）
１０ 上ケース
１１ 透視カバー部材
１１０ 係止部
１１１ 弾性腕片
１１２ フック部
１２ 仕切り部材
１２０ 係合部
１２１ 係止部
１２２ 弾性腕片
１２３ フック部
１２４ 遮蔽部
２０ 下ケース
２１０ 係合部
２２０ 載置部
３０ 指針計器
３１ 指針
３２ ムーブメント
３２ａ シャフト
４０ 液晶表示ユニット（表示手段）
４１ 表示器（表示素子）
４２ 金属フレーム（フレーム）
５０ 表示板（保護部材）
５１ 透光性基板
５２ 不透過部
５３ 接着力強化層（接着力強化部）
６０ 配線基板
６１ 外部コネクタ
６２ 制御部
６３ 接地手段
６３０ 導電ゴム
６３１ 固定部
７０ 中ケース

Claims (3)

1. 所定情報を表示する表示素子を備えた表示手段と、
   前記表示手段を覆う導電性のフレームと、
   前記フレームの底面側に配設され、アース接続部を有する配線基板と、
   前記フレームの底面と前記アース接続部とを電気的に接続する柱状の導電弾性体と、
   前記配線基板に係合し、前記導電弾性体を変形可能に保持する固定部と、を備えることを特徴とする表示装置。
2. 前記固定部は、前記導電弾性体の側面の略全周を覆う立壁部を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記立壁部は、前記導電弾性体よりも短いことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
   
   

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