JP4725116B2 - 表示モジュール - Google Patents

Description

本発明は、液晶モジュールなどの表示モジュールに関し、特に表示モジュールを取付けるための取付け部に関するものである。

携帯情報端末（ＰＤＡ）、車載用ナビゲーション装置、携帯電話、などの移動して用いる表示装置として、例えば低消費電力で薄型、軽量であることから液晶表示装置が多く使用されるようになってきている。
この液晶表示装置は、通常、液晶パネル、拡散板やプリズムシートなどの光学シート、導光板、反射シート、これらのものを囲む樹脂枠、導光板の側端面に近接するランプセット、それらを収納して背面を覆う底板及び液晶パネル前面の周囲と組立体の側面をカバーする前面枠を有する。

そして液晶パネルにはＴＡＢ（Tape Automated Bonding）でゲートドライバＩＣ及びソースドライバＩＣが実装され、これらに接続された制御回路が搭載されたプリント回路基板により駆動されるようになっている。

ここで、カーナビゲーション装置に用いられる液晶モジュールを例として説明する。カーナビゲーション装置の液晶モジュール１０は、その斜め下から見た本発明の分解斜視図である図１を借用して、より詳細にその構成を示せば、次のような構成を有している。

すなわち、セル基板とその対向基板がシール材によって貼り合わされ、それらの両基板間に液晶を封じ込めた液晶パネル１１と、この液晶パネル１１のセル基板の端辺上にＣＯＧ方式により直接設けられた液晶パネル１１を駆動するためのゲートドライバＩＣ及びソースドライバＩＣからなる駆動用ＩＣ（図示せず）と、液晶パネル１１の各駆動用ＩＣに接続され、それらの駆動用ＩＣを制御するコントローラその他の電子部品を搭載した制御回路基板（図示せず）に接続するためのフレキシブル印刷配線（ＦＰＣ）基板１２ａ、１２ｂと、液晶パネル１１の背面に配置した複数枚の光学シート１５ａ〜１５ｃと、矩形平板状のアクリル樹脂製の導光板１７と、導光板の背面に配置した白色の反射シート１８と、反射シートの背面を覆う裏ケース１９とが組み合わせられ、これらの構成部材が樹脂枠１４に、その枠の上側には液晶パネル１１を支持し、下側にはその他の構成部材が嵌め込まれて収納され、裏ケース１９と嵌合するように液晶パネル１１の前面から前面枠２２をはめ込んで組立てられる。

導光板１７の周囲には、その側端面に沿って庇２３が出されており、管状ランプ２１が、導光板１７のこの庇２３と反射シート１８とによって樹脂枠１４内の隙間に形成されるランプ収納部２４に配置される。管状ランプ２１は、透明なアクリル樹脂製等の導光板１７の入光面であるサイドエッジ（側端面）に管状ランプ２１の出射面が平行になるよう配置される。フレキシブルプリント基板１２ａ、１２ｂは樹脂枠１４の側面を回して裏面に導かれて、裏ケース１９の背面に取り付けられる図示しないプリント回路基板に接続される。なお、裏ケース１９の背面に取り付けられるプリント回路基板は、図示しない絶縁シートを介して金属製カバーで覆われる。

これらは移動しながら使用されるものに用いられているため、取付けをコンパクトかつ強固にすることが求められている。
例えば、車載用ナビゲーション装置は、その取付け場所が車のダッシュボード下の限られた空間で制約されている。しかし従来から知られている図８（特許文献１に開示）に示すような取付け方法、具体的には、液晶パネル９３、バックライト９４ａ、放熱部９４ｂ及び制御ユニット９６を各辺から挟み込む前シャーシ９１の取付け枠に螺子止めで保持し、これをさらに取付け場所に設けたナビゲーション装置の後シャーシ９２に保持させる取付け方法では、前シャーシ９１の取付け枠と後シャーシ９２との取付けには、ある程度奥行きも必要となる。つまり液晶モジュールの固定に専用の取付け枠を用いる構造では、取付け枠との機械的固定を要するため、ある程度の大きさや奥行きが必要となり、設置場所の外形寸法の規定された車載用ナビゲーション装置では、そのコンパクト化が問題となっている。

さらに、他の取付け方法としては、図９に示すように、その裏ケース１１９に車への取付け用に４箇所のコーナーにシャーシの枠を固定するための螺子を止める４個の螺子孔１１９ａが設けられている。この部分は、加工性とコスト上の利点から、従来から裏ケース１１９の板金に円形皿状の型を押し当て加工する、所謂絞り加工によって形成され、背面側に盛り上がった円形の皿状に突出させた絞り部１１９ａの中央に螺子孔１１９ｂを設けたものが知られている。この構造は裏ケースに型押しするだけなので、よく知られている。

この螺子孔１１９ｂは、できるだけ裏ケース１１９の各角の端に寄せて配置されてはいるが、円形皿状に形成するため、加工上極端に端に設けるわけに行かない。そこでドライバＩＣの制御回路などを実装して裏ケース１１９の背後に回して取り付けられる印刷回路基板や、それをカバーする裏カバー（図示しない）を固定するのに障害となる問題がある。
特に近年液晶モジュールにあっては、多機能、高機能であるため、印刷回路基板上において様々機能を実現するために、様々なＩＣや部品が搭載されており、印刷回路基板が大きくなっている。しかし円形皿状の螺子孔１１９ｂが存在することにより、その大きさや形状が制限される問題があった。つまり印刷回路基板を配置するスペースを確保することが困難となっている。
なお、図９において、符号１１２ａ、１１２ｂは図示しないゲートドライバＩＣ及びソースドライバＩＣに接続されたフレキシブル配線基板であり、ゲートドライバＩＣ及びソースドライバＩＣはこれらのフレキシブル配線基板を介して図示しない印刷回路基板に接続されるものである。
特許第３５３２３１５号公報（図７、段落〔０００６〕〜〔００１２〕）

以上述べたように、車載用ナビゲーション装置などにおいては、全体としてコンパクトであって、取付け部分の占める空間が小さい物が求められている。

本願の発明者は、前記の問題点を解決すべく種々検討を行った結果、液晶モジュールにおいて裏ケースの角部分に着目し、この角部分に特別な構造の絞り部を形成することによって、取付け金具を螺子止めする部分としてこの液晶モジュールの角部分を有効活用でき、しかも、印刷回路基板などを裏ケースに密着して容易に配置することができることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
すなわち、本発明は、車載用ナビゲーション装置などに用いるの表示モジュールにおいて、コンパクトであって、取付け部分の占める空間が小さい取付け構造を備えた液晶モジュールを提供することを目的とするものである。

本発明の目的は、以下の手段によって達成できる。すなわち、本願の請求項１に係る発明は、表示パネルと、裏ケースとを備えた表示モジュールにおいて、前記裏ケースの角には表示モジュール固定のための取付け部が絞り加工により設けられており、前記取付け部は、前記裏ケースの外周部分において絞りを省略し、前記裏ケースの内側部分において絞りを形成して設けられていることを特徴とする。

また請求項２に係る発明は、液晶パネルと、反射シートと光源が収納された裏ケースとを備えた液晶モジュールにおいて、前記裏ケースの角には液晶モジュール固定のための取付け部が絞り加工により設けられており、前記取付け部は、前記裏ケースの外周部分において絞りを省略し、前記裏ケースの内側部分において絞りを形成して設けられていることを特徴とする。

また請求項３に係る発明は、請求項１に記載の表示モジュールにおいて、前記取付け部には支持部材がはめ込まれており、該取付け部に形成したビス孔を介して螺合されたビスによって固定用の取付け金具が前記裏ケースに取り付けられたことを特徴とする。

また請求項４に係る発明は、請求項３に記載の表示モジュールにおいて、前記取付け部は、略半周状の段差の裏ケース内側部分と、略半周状の側壁のない裏ケース外周部分とに区画された平面部に、前記ビス孔を有することを特徴とする。

また請求項５に係る発明は、請求項２に記載の液晶モジュールにおいて、前記取付け部には支持部材がはめ込まれており、該取付け部に形成したビス孔を介して螺合されたビスによって固定用の取付け金具が前記裏ケースに取り付けられたことを特徴とする。

また請求項６に係る発明は、請求項５に記載の液晶モジュールにおいて、前記取付け部は、略半周状の段差の裏ケース内側部分と、略半周状の側壁のない裏ケース外周部分とに区画された平面部に、前記ビス孔を有することを特徴とする。

また請求項７に係る発明は、請求項５または６に記載の液晶モジュールにおいて、前記支持部材は、ビス受けの円筒状凹部を有する有底のスペーサーであり、前記取付け部と反射シートとの間に挿入されていることを特徴とする。

本願に係る発明によれば、取付け部が、裏ケースの外周部分においては絞りが省略され、裏ケースの内側部分だけに絞りを形成して設けられているので、ある程度の奥行き等を必要とする従来の取付け方法に比べ、コンパクトな取付けを実現でき、また取付け部を裏ケースの角近傍に形成することができるので、取付け部分の占める空間を小さくすることができる。

さらにまた本願に係る発明によれば、液晶モジュールにおいて、バックライトの輝度低下など、取付け部を介して進入する埃による表示への影響を抑えるができる。

以下、本発明に係る表示用のモジュールについて、実施例を添付の図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下に示す実施例は本発明の技術思想を具体化するための液晶モジュールを例示するものであって、本発明をこの実施例に特定することを意図するものではなく、本発明は特許請求範囲に示した技術思想を逸脱することなく種々の変更を行ったものにも均しく適用し得るものである。

図１は、本発明に係る液晶モジュールの一実施例の分解斜視図である。図２は、本発明に係る液晶モジュールの一実施例における裏ケースからの背面平面図である。図３は、図２の一部分の拡大平面図である。図４は、液晶モジュ−ルのバックライト部分の構成を説明する分解斜視図、図５は、図４を逆方向から見た分解斜視図である。図６は導光板と反射シートの組み立て状態を示す斜視図である。図７は、図２のＡ−Ａ部分の断面図である。

本実施例においては、車載用ナビゲーション装置に用いられる液晶モジュールを例として説明する。
図１は、車載用ナビゲーション装置の液晶モジュール１０の構造を示す分解斜視図であるが、既に説明したのでここでは説明を省略する。ただし、本実施例においては、後で詳細に述べるように、液晶モジュール１０を構成する裏ケース１９の各角に設けた液晶モジュールを車に固定するための取付け部１９ａが、裏ケース１９の角寄りに裏ケースの外周部分の絞りを省略して裏ケースの内側部分を絞り加工することにより設けられており、車への液晶モジュール固定用の取付け金具２０を取付け部１９ａに形成したビス孔１９ｂにビス止めすることにより裏ケース１９に取り付けられるようになっている。

すなわち、図２に示すように、金属製の裏ケース１９に設けた液晶モジュール固定のための取付け部１９ａは、様々なＩＣや部品が搭載されている印刷回路基板（図示しない）を裏ケース１９に取付けるのに邪魔にならないよう、また大きな印刷回路基板を配置できるスペースを確保するために、できる限り裏ケース１９の角寄りに設けられる。

そして出来るだけ裏ケース１９の各角の隅に設けるために、取付け部１９ａの形状は、従来からよく知られているような円形皿状に全周に絞り加工を施したものではなく、裏ケース１９の外周部分と重なる略半周部分１９ｄにおいては絞り加工を省略することで傾斜する段差を設けずに、裏ケースの内側に位置する略半周部分のみを傾斜する段差状に絞り加工して設けた形状となっている。なおここで言う絞り加工とは、板金に金型を押し当てて、段差状の絞りを有した平面部を形成することである。

取付け部１９ａは、略半周状の段差１９ｃと略半周状の側壁のない裏ケースの外周１９ｄとに区画された平面部１９ｅにビス孔１９ｂを有している。このビス孔１９ｂの外周部分は、液晶パネル１１の設けられている方向に所定長さ垂下しており、この垂下した円筒部（図示省略）の内側には螺子切りがなされている。そして、この円筒部に液晶モジュール固定用の取付け金具２０をビス止めすることによりこの取付け金具２０が取り付けられるようになっている。なお取付け金具は２０は図示のような形状に限定されるものでない。

取付け部１９ａは、略半周状の段差１９ｃと略半周状の側壁のない裏ケースの外周１９ｄとに区画された平面部１９ｅにビス孔１９ｂを有している。そして、取付け部１９ａの凹部にはめ込まれた樹脂製の支持部材２５に取付け部１９ａのビス孔１９ｂを介して螺合されるビスによって固定用の取付け金具が裏ケース１９に取り付けられる。なお、フレキシブルプリント基板１２ａ、１２ｂは、樹脂枠１４の側面を回して裏面に導かれ、裏ケース１９の背面に取り付けられる回路基板（図示しない）に接続される。また、このプリント回路基板は、さらに、絶縁シートを介して図示しない金属製カバーで覆われる。なお、符号２６はランプケーブル２７に接続されたコネクタである。

図２の円で囲まれた部分の拡大平面図である図３に示すように、金属製の裏ケース１９に液晶モジュールの取付け部として、裏ケース１９の四隅に鈍角の段差１９ｃで区切られた取付け部１９ａが設けられる。裏ケースの縁辺に沿った部分１９ｄには絞りの段差は設けられていない。段差１９ｃと裏ケースの外周１９ｄとに区画された平面部１９ｅに螺子切りされたビス孔１９ｂが設けられている。

取付け部１９ａをできるだけ各角近くに形成するために、上記したように従来からよく知られている円形皿状とは異なる形状としている。したがって、平面部１９ｅを支えているのは段差１９ｃだけであり、裏ケースの外周１９ｄ部分には平面部１９ｅに繋がる側壁が存在していない。したがってこのままではビス孔１９ｂでビスを回しても、平面部１９ｅが潰れてしまう恐れがある。そこで本実施例においては、裏ケース内部の各角に配置され、平面部１９ｅを支えるため樹脂製の支持部材２５を配置している。なお裏ケースの外周１９ｄにおいて平面部１９ｅを支えるのは、本実施例のように、支持部材２５を配置するのではなく、例えば前面枠２２の側壁を利用してもよい。つまり平面部１９ｅを支えるために必要な段差を裏ケースの外周１９ｄ部分において省略することにより、取付け部１９ａを裏ケースの各角の隅にできるかぎり近づけている。

そして平面部１９ｅには、支持部材２５の係止手段としての孔１９ｆが設けられている。この孔１９ｆの代わりに切り起こしのようなものを設けてもよい。

次に、液晶バックライト部分の構成を図４及び図５を用いて説明する。なお、図４は液晶モジュ−ルのバックライト部分の構成を説明する分解斜視図であり、図５は図４を逆方向から見た分解斜視図であり、いずれも前面から見た導光板１７、管状ランプ２１、反射シート１８、支持部材２５及び裏ケース１９の配置が示されている。そして、導光板１７の周辺にＵ字型の冷陰極管などの管状ランプ２１が配置されて反射シート１８とともにバックライトを構成し、複数の光学シート１５ａ〜１５ｃとともに枠体１４（図１参照）にはめ込んだ上、裏ケース１９内に収納されるようになっている。

導光板１７は、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ＡＳ、ＰＥＴ等の光透過率の高い透明樹脂板あるいは透明ガラス板より構成され、液晶パネル１１の有効表示領域よりもわずかに大きな有効発光領域を有する略直方体の板であり、その周囲には庇状に形成された部分２３が設けられて、管状ランプ２１などの収納部２４を形成している。導光板１７の側端面には庇２３の下にたとえば３辺にまたがるＵ字型の管状ランプ２１が配置されるとともに、残る１辺に管状ランプ２１に接続されたケーブル２７が配線されている。導光板１７の前面は発光面であり、光透過率の高い半透明のポリカーボネートなどからなる拡散板、偏光板、レンズシート等からなる光学シート１５ａ〜１５ｃが設けられ、ランプ光源からの光を均一に拡散させるようになっている。また、導光板１７の裏面には、光を乱反射させるようにスクリーン印刷で散点状の加工や傷やエンボス加工が施されている。

さらに、導光板１７の裏面側には白色ポリエステル、あるいはポリエステルフィルムに銀蒸着膜を施した反射シート１８が配置される。反射シート１８の周囲は、導光板１７の裏面から延長され、折り曲げて立上部１８ａが形成されている。立上部１８ａは管状ランプ２１を包み込むようにして、その端が導光板１７の庇２３の端面に両面テープなどにより貼り付けられ、管状ランプ２１のリフレクタを構成している。

図４、図５の記載からして明らかなように、支持部材２５は、それぞれの取付け部１９ａに対応した形状に樹脂成形された、ビス穴１９ｂ受けの円筒状凹部２５ａを有する有底のスペーサーである。このうち円筒状凹部２５ａは、開口部に近い部分の直径が大きく、奥の部分は開口部に近い部分に比べ直径の小さい二段構造になっている。このうち開口部に近い部分がビス孔１９ｂの円筒部に圧入されることにより、支持部材２５を裏ケース１９に固定するようになっている。また、支持部材２５の円筒状凹部２５ａが底付きであるのは、取付け部のビス孔１９ｂからの塵埃の進入を防ぐためである。車載用に用いる場合など、非常に塵埃の多い環境下において、塵埃がバックライト部分に進入しつづけると、例えば輝度が低下するなど、表示に影響が生じるため、このような塵埃の進入を防止する構造はバックライトを備える液晶モジュールにおいては非常に効果的である。

支持部材２５には、裏ケース１９の取付け部１９ａに設けた係止手段１９ｆに対応して位置決めのための突起あるいは穴のような係止手段２５ｂが形成してあり、ビス孔とこの係止手段にはめ込んで位置決めした上、バックライトを収納した樹脂枠１４に裏ケース１９が嵌め込まれて液晶モジュール１０が組立てられる。かかる構成により、支持部材２５は裏ケース１９の取付け部１９ａと反射シート１８間に挿入されることになる。

図６は、支持部材２５が反射シート１８と、どのような関係にあるかを示すために、導光板１７と反射シート１８の組立て状態を反射シート１８の裏面から見た斜視図である。導光板１７の下面に導光板と一体に設けた反射シートとの位置合わせ用ボス１７ａが、反射シートに設けた孔１８ｂを貫通して反射シート１８の下面から突出し、支持部材２５の底面に設けたボス挿入用の穴２５ｇに挿入される。したがって、反射シート１８は、その底面の四隅において導光板のボス１７ａと支持部材２５により位置決めされる。これにより、反射シート１８と導光板１７の位置決めが正確に行われ、導光板１７、光源となる管状ランプ２１及び反射シート１８が一体化された位置ずれのないバックライトが得られる。

また、図７は図２の円内部分のＡ−Ａ断面図である。樹脂枠１４には、その枠の上側には液晶パネル１１を支持し、下側には複数枚の光学シート１５ａ〜１５ｃ、導光板１７、反射シート１８が順次嵌め込まれて裏ケース１９に収納されている。これらの構成部材の前面から前面枠２２が嵌め込まれ、液晶モジュール１０が組立てられている。反射シート１８と裏ケース１９の取付け部１９ａ間には、前述のように、支持部材２５が挿入してあり、導光板１７のボス１７ａは反射シート１８を貫通して支持部材２５のボス挿入用の穴２５ｃに挿入され反射シート１８を位置決めしている。また、支持部材の係止手段２５ｂが裏ケースの孔１９ｆに嵌合されている。導光板の庇２３の下にはバックライト光源である管状ランプ２１が導光板の端面に対峙して配置され、その背面と側面を覆う反射シート１８の立上部１８ａの端部が導光板の庇２３の端面に両面テープで貼り付けられて固定されている。

このような、管状ランプ２１の収納部２４上を区画する庇２３の端面に反射シート１８の端面を貼りつけるのは、通常であれば導光板１７と反射シート１８の位置がずれたりして困難である。しかし本実施例においては、反射シート１８がボス１７ａによって位置決めされているので、固定作業を容易に行うことができ、反射シートのずれによる光ムラの発生も抑えることができる。

さらに、このボス１７ａは、反射シート１８の位置決めだけでなく、導光板１７の位置決めとして導光板１７の動きを抑制する作用をし、管状ランプ２１の破損を防ぐ機能も有する。車載用、携帯用などの大きい振動に曝される装置の液晶モジュールは、振動のため管状ランプ２１が撓むことと、導光板１７が動くことにより、光源管状ランプ２１が撓み破損する恐れがあった。しかし導光板１７の動きを抑制することによって、破損の恐れを低減することができる。あるいはまた、周囲温度の変動や、光源管状ランプ２１の点灯、消灯による温度変化による導光板１７と反射シート１８及びリフレクタとの間の相対的な位置ずれを、小さくすることもできる。

上述の液晶モジュール１０は、裏ケース１９の四隅で隣接する辺にまたがる角部の側壁を切除した取付け部１９ａを有し、取付け部背面に取り付けた金具２０によって車体のナビゲーション装置取付け部に固定されるので、取付けに場所を要せず、液晶モジュールの取付けは確実で信頼性の高いものとなる。

なお、以上の実施例にかかわらず、取付け部の形状は、適宜設計することができる。また、導光板に設けるボスは棒状の突起でなく、他の形状の突起であることも差し支えないが、反射シートの隅で有効発光領域に影響を与えないような位置に形成され、反射シートを貫通し、支持部材に嵌合する。又、取付金具２０の形状は取り付け場所に応じて適宜変更することができる。

また取付け部は、必ずしも四隅に形成する必要はないが、車載用ナビゲーション装置など移動しながら使用するため、強固に取付けておくために四隅に取付け部を形成しておくことが好ましい。

また表示用のモジュールとして、表示パネルの背後に光源を備えた液晶モジュールについて説明したが、液晶モジュールに限定されるものではなく、他の表示用のパネル、例えば有機ＥＬパネルなででも、本発明の取付け部の形状を適用することで、コンパクトに取付けることができ、また背面に配置される制御用基板の設計上の自由度を高めることができる。

図１は本発明に係る液晶モジュールの一実施例の分解斜視図である。 図２は本発明に係る液晶モジュールの一実施例における裏ケースの背面平面図である。 図３は図２の一部分の拡大平面図である。 図４は液晶モジュ−ルのバックライト部分の構成を説明する分解斜視図である。 図５は図４を逆方向から見た分解斜視図である。 図６は導光板と反射シートの組み立て状態を示す斜視図である。 図７は図２のＡ−Ａ部分の断面図である。 図８は従来の車載用ナビゲーション装置の一例を示す分解斜視図である。 図９は従来の液晶モジュールの一実施例における裏ケースの背面平面図である。

符号の説明

１１ 液晶パネル
１８ 反射シート
１９ 裏ケース
１９ａ 取付け部
１９ｂ ビス孔
１９ｃ 段差
１９ｄ 裏ケースの外周
１９ｅ 平面部
２０ 取付金具
２１ 管状ランプ
２２ 前面枠
２５ 支持部材
２５ａ 円筒状凹部

Claims (7)

1. 液晶パネルと、反射シートと光源が収納された裏ケースとを備えた液晶モジュールにおいて、
   前記裏ケースの角には液晶モジュール固定のための取付け部が絞り加工により設けられており、
   前記取付け部は、
   前記裏ケースの外周部分において絞りを省略し、前記裏ケースの内側部分において絞りを形成して設けられ、
   略半周状の段差の裏ケース内側部分と、略半周状の側壁のない裏ケース外周部分とに区画された平面部に、ビス孔を有し、
   前記取付け部と反射シートとの間に、支持部材がはめ込まれており、
   前記支持部材は、前記ビス孔に対するビス受けであって、有底の凹部からなるビス受けを有する
   ことを特徴とする液晶モジュール。
2. 前記有底の凹部は、複数の直径を有する円筒状凹部であって、開口部に近い部分の直径が大きく、奥の部分は開口部に近い部分に比べ直径の小さくなっていることを特徴とする請求項１に記載の表示モジュール。
3. 前記円筒状凹部の開口部に近い部分が、前記ビス孔の円筒部に圧入されていることを特徴とする請求項２に記載の表示モジュール。
4. 前記取付け部に形成したビス孔を介して螺合されたビスによって固定用の取付け金具が前記裏ケースに取り付けられたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の表示モジュール。
5. 前記支持部材は、前記取付け部に対向する面に係止部を備え、
   前記係止部は、前記取付け部に設けられた孔に嵌合されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の表示モジュール。
6. 前記支持部材と反射シートの位置合わせを行う位置合わせ部を備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の表示モジュール。
7. 前記請求項１ないし６に記載の表示モジュールを備えたことを特徴とするナビゲーション装置。

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