JP5294080B2

JP5294080B2 - 表示装置

Info

Publication number: JP5294080B2
Application number: JP2009173924A
Authority: JP
Inventors: 剛泉田
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2009-07-27
Filing date: 2009-07-27
Publication date: 2013-09-18
Anticipated expiration: 2029-07-27
Also published as: JP2011028015A

Description

本発明は、例えば車両用の計器に備えられる液晶やＥＬなどの表示装置に関し、詳しくは液晶やＥＬなどの表示パネル（表示器）と硬質の回路基板とをフレキシブルプリント配線板で接続するようにした表示装置に関するものである。

このような表示装置としては、例えば下記特許文献１あるいは特許文献２がある。特許文献１に記載された表示装置は、液晶表示体２と回路基板１とをフレキシブルテープ４（フレキシブルプリント配線板）を用いて電気的に接続する際、従来は特許文献１の図２に示すように、液晶表示体２の端面および回路基板１の端面を巻き込む形でフレキシブルテープ４を引き回して回路基板１とフレキシブルテープ４とを加熱圧着することによって通電を果たすようにしていたが、回路基板１の外側からフレキシブルテープ４側に向けて衝撃または加重が加わるとフレキシブルテープ４が角部を有する液晶表示体２の端面および回路基板１の角部端面部分に押し付けられて導電パターンが断線し、液晶表示体２と回路基板１との電気的な通電が果たせなくなるという問題がある。

また、特許文献２に記載された表示装置は、液晶セル１と、この液晶セル１と電気的に接続する可撓性回路基板３（フレキシブルプリント配線板）と、この可撓性回路基板３の先端部側の接続端子５側は硬質の回路基板４の端縁部分を迂回するように引き回し配設されながら回路基板４に設けられたコネクタ６を介して電気的に接続されるように形成されているため、電気的な接続としては、コネクタ６に対して可撓性回路基板３の接続端子５を簡単に着脱できるというメリットがあるものの、特許文献２も前述した特許文献１と同様にして、硬質の回路基板４の外側から可撓性回路基板３側に向けて衝撃または加重が加わってしまうと可撓性回路基板３が硬質の回路基板４の端縁の角部箇所に押し付けられて可撓性回路基板３の導電パターン部分が断線し、液晶セル１と回路基板４との電気的な通電が果たせなくなるという問題が残されている。

そこで、前述の特許文献１では、特に特許文献１の図１に示すように、回路基板１に開口部５を設け、この開口部５にフレキシブルテープ４を通すことで直接フレキシブルテープ４に加重が加わることを未然に防ぐことができるため、フレキシブルテープ４が液晶表示体２の端面および回路基板１の端面部分に押し付けられて断線するという不具合を防止することができるようにした構造を提案している。

特開平１１−２１２４８３号公報特開平０９ー３１８９６５号公報

しかしながら、特許文献１の図１に記載された構造であっては、液晶表示体２を回路基板１に固定した後、回路基板１の開口部５に通した状態にてフレキシブルテープ４（フレキシブルプリント配線板）と回路基板１側とを接続する際、柔軟性を有するフレキシブルプリント配線板であるフレキシブルテープ４が回路基板１の開口部５から抜け落ちてしまうことがあり、フレキシブルテープ４が液晶表示体２と回路基板１との隙間に落ちてしまうと再度フレキシブルテープ４を引き回し配設しながら回路基板１上にて電気的な通電を図るようにする必要がある。このため、組み付け作業時において、手間が掛かってしまうという問題が残されている。

本発明は前述した問題点に着目し、液晶やＥＬなどの表示パネル（表示器）と硬質の回路基板とをフレキシブルプリント配線板で接続するようにした表示装置において、組み立て作業性を改善した表示装置を提供することを目的とする。

本発明は前記目的を達成するため、表示パネルを備えた表示器と、この表示器の背後に配置されコネクタが裏面側に実装された硬質の回路基板と、前記表示パネルと前記コネクタとを接続するフレキシブルプリント配線板とを備えた表示装置において、前記回路基板には、前記表示器から前記コネクタへと引き回し配設される前記フレキシブルプリント配線板を案内可能とする切り欠き部が設けられ、前記フレキシブルプリント配線板には、前記表示器の一端部と接続される表示パネル接続部と、前記コネクタと接続されるコネクタ接続部とが設けられるとともに、前記コネクタ接続部箇所に補強板が設けられ、前記補強板は前記切り欠き部の幅寸法よりも幅広な耳片部を備えてなることを特徴とする表示装置である。（請求項１）

このように構成することにより、フレキシブルプリント配線板のコネクタ接続部とコネクタとの接続時において、補強板に設けられた耳片部によって回路基板の切り欠き部に係止されるため、フレキシブルプリント配線板が表示器と回路基板との間に落ち込んでしまうことを未然に防ぐことができ、コネクタに対してフレキシブルプリント配線板に設けたコネクタ接続部を簡単に差し込んで電気的な接続を行うことができる。

また耳片部を幅広に形成することにより接続作業時にコネクタ接続部が掴みやすく操作しやすくなるものであり、耳片部を操作片と兼用することも可能となるものである。

前記フレキシブルプリント配線板の前記表示パネル接続部と前記コネクタ接続部との間には前記表示器を駆動するための電子部品が実装された固定部の領域が設けられ、この固定部箇所を前記表示器に保持してなることを特徴とするものである。（請求項２）

このように構成することにより、フレキシブルプリント配線板上に電子部品が実装される固定部領域を表示器側に固定保持してなることにより、表示装置に振動が加わったとしても電子部品が実装された領域であるフレキシブルプリント配線板の固定部の領域が表示器側に固定されているため、電子部品を傷めることもなく強固に保持することができ、耐震性のある表示装置を提供することができる。

前記コネクタは、前記回路基板の前記切り欠き部の端部箇所近傍に配置されるとともに、前記コネクタ接続部が挿入される方向を前記回路基板とほぼ平行に設けてなることを特徴とするものである。（請求項３）

このように構成することにより、回路基板の切り欠き部に沿ってフレキシブルプリント配線板のコネクタ接続部をコネクタへと差し込み案内することができ、コネクタに対しコネクタ接続部の挿入を良好に行うことができる。

本発明は、表示パネルを備えた表示器と、この表示器の背後に配置されコネクタが裏面側に実装された硬質の回路基板と、前記表示パネルと前記コネクタとを接続するフレキシブルプリント配線板とを備えた表示装置において、前記回路基板には、前記表示器から前記コネクタへと引き回し配設される前記フレキシブルプリント配線板を案内可能とする切り欠き部が設けられ、前記フレキシブルプリント配線板には、前記表示器の一端部と接続される表示パネル接続部と、前記コネクタと接続されるコネクタ接続部とが設けられるとともに、前記コネクタ接続部箇所に補強板が設けられ、前記補強板は前記切り欠き部の幅寸法よりも幅広な耳片部を備えてなることにより、フレキシブルプリント配線板のコネクタ接続部とコネクタとの接続時において、補強板に設けられた耳片部によって回路基板の切り欠き部に係止されるため、フレキシブルプリント配線板が表示器と回路基板との間に落ち込んでしまうことを未然に防ぐことができ、コネクタに対してフレキシブルプリント配線板に設けたコネクタ接続部を簡単に差し込んで電気的な接続を行うことができるものであり、これにより初期の目的を達成することができる。

本発明の実施形態を示す表示装置を搭載した計器装置の正面図である。図１の計器装置に搭載された表示装置における表示器と回路基板との要部を示す分解斜視図である。本発明の実施形態を示す表示装置における表示器と回路基板の分解状態を示した背面図である。図４は、図３の組み付け状態を示す表示装置の背面図である。図５は、図４の表示装置を示す側面図である。図６は、図５の表示装置の要部を示す部分拡大断面図である。

本発明の対象とする表示装置として、車両用の計器装置に搭載される液晶表示装置を例にして説明する。

図１から図６は本発明の第１の実施形態を示すもので、車両用計器に搭載される指針の指示によるアナログ式計器と液晶による表示装置を例にして説明する。

本実施形態による車両用の計器装置は、例えば自動車のダッシュボードに搭載されるコンビネーションメータからなるもので、図１に示すように外装部材であるケースＣの内部には、右側に速度計（スピードメータ）、左側にエンジン回転計（タコメータ）などの情報を表示する表示部材である周知な指針式の計器からなるアナログ式の指示計器Ｍが収納固定されるとともに、中央にはフラットディスプレイパネルとなる液晶による表示装置Ｄが配置されている。この場合、各指示計器Ｍを構成する計器本体（図示せず）の前面側には表示板Ｐが取付固定され、指示計器Ｍに設けられた指針Ｓの指示を表示板Ｐに施された目盛や文字などの表示部Ｐ１と対比判読するようにしている。また、表示板Ｐには、中央箇所に開口窓部Ｐ２が設けられ、この開口窓部Ｐ２を介して液晶による表示装置Ｄの表示形態（車両の表示情報）が読み取れるように設けられている。

液晶による表示装置Ｄは、図２に示すように、液晶表示パネル１を備えた液晶表示器２と、この液晶表示器２の背後に配置されコネクタ３が裏面側に実装された硬質の回路基板４と、液晶表示パネル１とコネクタ３とを接続するフレキシブルプリント配線板５とを備えている。

液晶表示器２は、略矩形状からなる液晶表示パネル１と、この液晶表示パネル１に背後に配置されたケーシング６と、このケーシング６の周壁部７の内側に沿って配置された発光ダイオード８と、液晶表示パネル１とケーシング６との間に配置され発光ダイオード８に対向する受光部９を有する導光板１０と、導光板１０の前面側に配置された拡散シートやプリズムシートなどの光学フィルム１１と、導光板１０とケーシング６との間に配置され導光板１０や光学フィルム１１が保持される後部側フレーム１２と、光学フィルム１１および導光板１０の周縁部を押さえるとともに液晶表示パネル１が保持される前部側フレーム１３と、液晶表示パネル１の周縁部分を押さえるパネル抑え１４を備えている。

液晶表示パネル１は、マトリクス状に設けられた画素（ドット）を有するドットマトリクス型である。詳細な構成については省略するが（図示せず）、ＩＴＯからなる透明電極が形成された前側ガラス基板１５と後側ガラス基板１６とを重ね合わせて周囲を封止剤で固定した後、各ガラス基板１５，１６間に液晶分子を封入し、各ガラス基板１５，１６に例えばスモーク調の偏光膜を貼ったものである。

後側ガラス基板１６の表面側の一端部（四角形の一端）にはフレキシブルプリント配線板５の一端部である表示パネル接続部１７が固着されている。そして、フレキシブルプリント配線板５を通して透明電極に外部測定量に応じた信号（電圧）が印加されると、液晶表示パネル１に例えば燃料計、水温計など車両の運転状況を表示したり、表示車両の走行距離（ＯＤＯ，ＴＲＩＰ）や時刻、外気温などの様々な情報が黒色で表示され、背景は発光ダイオード８の点灯によって透過照明されるように構成されている。

ケーシング６は、液晶表示パネル１とほぼ同形で金属材料である例えばアルミニウムからなり、底壁部１８と、この底壁部１８の周囲に立設した周壁部７などを有している。なお、周壁部７の内側には発光ダイオード８を点灯させるための導電回路が形成されたフレキシブルプリント配線基板１９を介して、発光ダイオード８が導光板１０の受光部９側に向けて複数配設されている。

導光板１０は、無色透明なアクリルあるいはポリカーボネートなどの合成樹脂からなり、発光ダイオード８に対向した側面には受光部９が設けられている。また、裏面には微細な凹凸（シボ）が形成されており、受光部９から導光板１０内に入射した発光ダイオード８からの光が凹凸で反射して、導光板１０の表面側に向かうようになっている。この導光板１０は後部側フレーム１２内に収納されるように配置されている。

後部側フレーム１２は、遮光性である例えば白色の合成樹脂からなり、底壁部２０と、この底壁部２０からケーシング６の底壁部１８を貫通して回路基板４側に突設する取付ボス２１が設けられている。

前部側フレーム１３は、遮光性である例えば白色の合成樹脂からなり、光学フィルム１１および導光板１０の周縁部を押さえる縁部２２と、この縁部２２からケーシング６側に延びる囲い部２３などを有している。液晶表示パネル１は前部側フレーム１３の縁部２２上に配置されるように構成されている。

導光板１０や光学フィルム１１が保持された後部側フレーム１２はケーシング６内に収納され、図示しないが、前部側フレーム１３の囲い部２３をケーシング６の周壁部７に係合することによって光学フィルム１１の周縁部分が前部側フレーム１３の縁部２２によって押さえられるとともに、導光板１０や光学フィルム１１が保持された後部側フレーム１２がケーシング６内に組み付けられるようになっている。

パネル抑え１４は、金属材料である例えばステンレス鋼板からなり、パネル縁部２４とパネル囲い部２５を有している。前部側フレーム１３の縁部２２上に液晶表示パネル１を配置した後、図示しないが、パネル抑え１４のパネル囲い部２５を前部側フレーム１３の囲い部２３に嵌め込むことによって液晶表示パネル１の周縁部分がパネル抑え１４のパネル縁部２４によって押さえられるとともに、液晶表示パネル１が前部側フレーム１３に組み付けられるようになっている。

フレキシブルプリント配線板５は、詳細な構成については省略するが（図示せず）、例えばポリイミド樹脂からなる合成樹脂製のベースフィルムに、液晶表示パネル１の電極部に接続される銅箔からなる導電部（導電回路）を例えばエッチング法で形成した後、絶縁保護となる保護フィルムを貼り合わせたものである。前述したように、液晶表示パネル１と接続される表示パネル接続部１７は後側ガラス基板１６の表面側に固着されている。フレキシブルプリント配線板５の他端側はコネクタ３と接続されるコネクタ接続部２６となっている。また、表示パネル接続部１７とコネクタ接続部２６との間には固定部２７が設けられている。

固定部２７は、液晶表示器２の裏面側、本実施形態においてはケーシング６の裏面側（底壁部１８の裏面）に固着される箇所である。また、本実施形態においては、固定部２７は液晶表示器２を駆動する電子部品２８が実装される領域でもある。固定部２７は電子部品２８が実装されているために、他（固定部２７以外）の領域に比べて剛性を有している。前フレーム１３の囲い部２３とパネル抑え１４のパネル囲い部２５との間に引き回し配設されたフレキシブルプリント配線板５は、固定部２７が例えば両面接着テープなどを用いてケーシング６の裏面側に固定保持される。図３や図４において、左下斜線で表した（を施した）箇所が固定部２７の領域であり、電子部品２８が実装される領域でもある。

この際、本実施形態におけるフレキシブルプリント配線板５は、液晶表示器２と接続されたフレキシブルプリント配線板５の一端部側から引き回し配設され、液晶表示器２の周縁に沿いながら折り返されて引き回し形成される。さらにフレキシブルプリント配線板５の途中箇所に設けられた電子部品２８が実装される領域である固定部２７箇所が液晶表示器２のケーシング６に固定保持され、この固定部２７からコネクタ接続部２６にかけてフレキシブルプリント配線板５を案内可能とし、回路基板４の裏面側に実装されたコネクタ３まで引き回すために設けられている。

また回路基板４は、例えばエポキシ系の樹脂材料からなり、コネクタ３の他に図示はしないが液晶表示器２を駆動させるための駆動回路や発光ダイオード８を点灯させる電源回路などが実装されている。また、回路基板４には切り欠き部２９が設けられている。

コネクタ３は、回路基板４の切り欠き部２９の端部箇所近傍に配置されて実装されるとともに、コネクタ接続部２６が挿入されるコネクタ３への挿入方向を回路基板４とほぼ平行となるように設けている。

また、フレキシブルプリント配線板５のコネクタ接続部２６側には、例えばコネクタ接続部２６に設けられた銅箔部が露出した電極端子部（図示せず）を施した面と反対側に面した領域にはポリイミド樹脂からなるほぼＴ字形状の補強板３０が部分的に重ね合わせて貼り付けられている。この補強板３０によって通常のフレキシブルプリント配線板５の硬さに対してコネクタ接続部２６箇所の剛性が高められているためコネクタ３側への挿入が良好に行われるように設けられている。

この場合、図３や図４において右下斜線で表した範囲が補強板３０の領域であり、この補強板３０は、略Ｔ字状に突出した両端側の耳片部３１を含んで形成されている。また、補強板３０の耳片部３１の両端側の横幅寸法Ｌ１は、図３に示すように回路基板４に形成された切り欠き部２９の幅寸法Ｌ２よりも幅広となるように設けられている。

なお、回路基板４は、後部側フレーム１２に設けられケーシング６の底壁部１８を貫通した取付ボス部２１に例えばビス３２によって固定されるように設けられている。

このように、液晶表示パネル１を備えた液晶表示器２と、この液晶表示器２の背後に配置されコネクタ３が裏面側に実装された硬質の回路基板４と、液晶表示パネル１とコネクタ３とを接続するフレキシブルプリント配線板５とを備えた液晶表示装置Ｄにおいて、回路基板４には、液晶表示器２からコネクタ３へと引き回し配設されるフレキシブルプリント配線板５を案内可能とする切り欠き部２９が設けられ、フレキシブルプリント配線板５には、液晶表示器２の一端部と接続される表示パネル接続部１７と、コネクタ３と接続されるコネクタ接続部２６とが設けられるとともに、コネクタ接続部２６箇所に補強板３０が設けられ、補強板３０は切り欠き部２９の幅寸法よりも幅広な耳片部３１を備えてなることによって、フレキシブルプリント配線板５のコネクタ接続部２６とコネクタ３との接続時において、補強板３０に設けられた耳片部３１によって回路基板４の切り欠き部２９に係止されるため、フレキシブルプリント配線板５が液晶表示器２と回路基板４との間に落ち込んでしまうことを未然に防ぐことができ、コネクタ３に対してフレキシブルプリント配線板５に設けたコネクタ接続部２６を簡単に差し込んで電気的な接続を行うことができる。

また、耳片部３１を幅広にすることによりコネクタ３への接続作業時にコネクタ接続部２６が掴みやすい形状となり、耳片部３１を操作片と兼用することも可能となるものである。

またコネクタ３は、回路基板４の切り欠き部２９の端部箇所近傍に配置されるとともに、コネクタ接続部２６が挿入される方向を回路基板４とほぼ平行に設けてなることにより、回路基板４の切り欠き部２９に沿ってフレキシブルプリント配線板５のコネクタ接続部２６をコネクタ３へと差し込み案内することができ、コネクタ３に対しコネクタ接続部２６の挿入を良好に行うことができる。

また固定部２７は、液晶表示器２を駆動する電子部品２８が実装される領域であり、液晶表示装置Ｄに振動が加わった際に最も振れやすいフレキシブルプリント配線板５の固定部２７（電子部品２８が実装される領域）が固定保持されているため、耐震性のある液晶表示装置Ｄを得ることができる。

なお、本発明は液晶表示装置Ｄとアナログ式計器Ｍとを実装する回路基板４を一体に形成していたが、個別に分離状態にしてそれぞれ回路基板を備えるように構成しても良いものである。補強板３０の硬さや厚みあるいは補強板の形状などは適宜設定可能であり、耳片部３１の張り出し寸法なども回路基板４の切り欠き部２９の幅寸法などに合わせて形成すればよいものである。

また、前述した実施形態においては、その適用例として車両用などの液晶表示装置を例にして説明したが、車両用の液晶表示装置に限らず船舶用あるいは農業用機械や建設機械などの特殊車両の液晶表示装置などにおいても適用することが可能であり、また液晶による表示装置に限らず、例えばＥＬによる表示装置において同様の構成を採用することができるものであり、同様の効果を得ることが可能である。

Ｄ液晶表示装置
Ｍアナログ式計器
１液晶表示パネル（表示パネル）
２液晶表示器（表示器）
３コネクタ
４回路基板
５フレキシブルプリント配線板
６ケーシング
８発光ダイオード
１２後部側フレーム
１３前部側フレーム
１４パネル抑え
１７表示パネル接続部
２６コネクタ接続部
２７固定部
２８電子部品
２９切り欠き部
３０補強板
３１耳片部
３２ビス

Claims

表示パネルを備えた表示器と、この表示器の背後に配置されコネクタが裏面側に実装された硬質の回路基板と、前記表示パネルと前記コネクタとを接続するフレキシブルプリント配線板とを備えた表示装置において、前記回路基板には、前記表示器から前記コネクタへと引き回し配設される前記フレキシブルプリント配線板を案内可能とする切り欠き部が設けられ、前記フレキシブルプリント配線板には、前記表示器の一端部と接続される表示パネル接続部と、前記コネクタと接続されるコネクタ接続部とが設けられるとともに、前記コネクタ接続部箇所に補強板が設けられ、前記補強板は前記切り欠き部の幅寸法よりも幅広な耳片部を備えてなることを特徴とする表示装置。
前記フレキシブルプリント配線板の前記表示パネル接続部と前記コネクタ接続部との間には前記表示器を駆動するための電子部品が実装された固定部の領域が設けられ、この固定部箇所を前記表示器に保持してなることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記コネクタは、前記回路基板の前記切り欠き部の端部箇所近傍に配置されるとともに、前記コネクタ接続部が挿入される方向を前記回路基板とほぼ平行に設けてなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示装置。