JP5793394B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数のピンを有するＬＣＤを備えた表示装置に関する。

従来、基板と、電源端子や各種制御端子等からなる複数のピンを有するＬＣＤ（液晶ディスプレイ）とを備え、ピンを基板に半田付けした表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の表示装置のＬＣＤは、一般に、液晶層の両面に配向膜を設け、一方の配向膜にカラーフィルタ基板及び偏光板を重ね、他方の配向膜にアレイ基板、偏光板及び導光板を重ねて構成されている。

特許３７４６１７８号公報

しかしながら、上記従来の構成では、ＬＣＤのピンが半田付け部のみで固定されており他の部品に接していないため、基板上のスイッチを押した際等に基板が撓むと、ピンの半田付け部が引っ張られ、ピンを通じてＬＣＤの液晶層に力が伝わり、液晶層の厚みが変わることで表示むらや背景むらを引き起こすおそれがある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、基板の撓みによる表示むらや背景むらを抑制可能な表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、基板と、この基板に半田付けされる複数のピンを有するＬＣＤとを備えた表示装置において、前記ＬＣＤを保持するホルダーと、前記ＬＣＤを覆うカバーとを備え、前記複数のピンを一平面に沿って配列し、前記複数のピンを前記一平面の両面側から挟み込み部材で挟み込み、前記挟み込み部材を前記ホルダー及び前記カバーで挟持し、前記複数のピンの少なくとも一面側に位置する前記挟み込み部材を弾性部材で形成したことを特徴とする。

上記構成において、前記基板には、前記ピンの半田付け部の近傍に押圧型のスイッチが設けられていてもよい。

上記構成において、前記基板には、中心部付近に押圧型のスイッチが設けられていてもよい。

上記構成において、前記ＬＣＤは、液晶層と、この液晶層の両側に配置されるガラス基板とを備え、前記ガラス基板の厚さはそれぞれ２ｍｍ以下であってもよい。

本発明によれば、複数のピンを一平面に沿って配列し、複数のピンを一平面の両面側から挟み込み部材で挟み込み、挟み込み部材をホルダー及びカバーで挟持しただため、基板が撓んだ際に、一部のピンにかかる力を複数のピンに分散できるので、基板の撓みによる表示むらや背景むらを抑制できる。

本発明の実施の形態に係る電子機器を示す分解斜視図である。 電子機器の断面を示す図である。 ＬＣＤを模式的に示す分解斜視図である。 ホルダーに板状部材を取り付けた状態を示す斜視図である。 図３の側面図である。 ホルダーにカラーフィルタ及びＬＣＤを取り付けた状態を示す斜視図である。 図５の側面図である。 ホルダーにカバーを取り付けた状態を示す斜視図である。 図７の側面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は本実施の形態に係る表示装置を示す分解斜視図であり、図２は表示装置の断面図である。
表示装置１は、例えば自動車に搭載される車載機器であり、図１及び図２に示すように、プリント基板（基板）１０と、ＬＣＤ２０と、カラーフィルタ２と、ホルダー３０と、板状部材（挟み込み部材）３，４と、カバー４０とを備えている。

プリント基板１０には、ＬＣＤ２０のピン２１を挿通するための複数のピン挿通孔１１と、ホルダー３０を位置決めするための複数のホルダー位置決め孔（不図示）と、カバー４０を固定するための複数のカバー固定孔１３とが形成されている。プリント基板１０の裏面にはピン挿通孔１１およびカバー固定孔１３の近傍に半田付けのためのランドが設けられている。また、プリント基板１０には、表示装置１を操作するための押圧式の複数のスイッチ１４と、ＬＣＤ２０をバックライト照明する光源１５（本実施の形態では、複数のＬＥＤ光源）とが搭載されている。複数のスイッチ１４のうちの一部のスイッチ１４Ａ〜１４Ｄは、ピン２１の半田付け部となる、ピン挿通孔１１のランドの近傍であって、基板１０の中心付近に配置されている。
カラーフィルタ２は、所定波長の光を反射するフィルタであり、光源１５とＬＣＤ２０との間に配置されている。このカラーフィルタ板２は、ＬＣＤ２０の平面形状と略同一の大きさに形成されている。

ＬＣＤ２０は、矩形の板状に形成された液晶パネルであり、長手の両側面からは、電源端子や各種制御端子等からなる複数のピン２１が下方に向けて、それぞれ平面Ｓ１（一平面），Ｓ２に沿って延出している。本実施の形態では、長手側面の一方では一部に亘って、長手側面の他方では全体に亘って複数のピン２１が設けられており、以下、長手側面の一方に設けられ平面Ｓ１に沿って配列された複数のピン２１をピン群２１Ａと、長手側面の他方に設けられ平面Ｓ２に沿って配列された複数のピン２１をピン群２１Ｂとして区別する。

図３は、ＬＣＤ２０を模式的に示す分解斜視図である。
ＬＣＤ２０は、図３に示すように、下から順に、導光板２２と、偏光板２３と、アレイ基板２４と、液晶層２５と、カラーフィルタ基板２６と、偏光板２７とを積層して構成されている。アレイ基板２４は、ガラス基板２４Ａの液晶層２５側に透明電極（サブ画素電極）（不図示）を形成し、さらに配向膜２４Ｂを重ねて構成されている。カラーフィルタ基板２６は、ガラス基板２６Ａの液晶層２５側にカラーフィルタ（不図示）を形成し、さらに透明電極（共通電極）（不図示）を形成した上に配向膜２６Ｂを重ねて構成されている。本実施の形態のＬＣＤ２０は、大きさが制約される車載機器に設けられることから、厚みが薄く（例えば、約０．７ｍｍ）形成されたガラス基板２４Ａ，２６Ａを備え、全体としては約２ｍｍの薄さに形成されている。

図４は、ホルダー３０に板状部材３を取り付けた状態を示す斜視図である。
図１及び図４に示すように、ホルダー３０は、カラーフィルタ板２及びＬＣＤ２０を保持する樹脂製の部材であり、左側板３０Ａ及び右側板３０Ｂは前側板３０Ｃ、後側板３０Ｄ及び底板３０Ｅを備えて略箱状に形成されている。左側板３０Ａ及び右側板３０Ｂは前側板３０Ｃ及び後側板３０Ｄよりも外側に延出している。側板３０Ａ〜３０Ｄが形成する平面形状はＬＣＤ２０の平面形状と略同等となっており、側板３０Ａ〜３０Ｄの上面部は、カラーフィルタ板２及びＬＣＤ２０を載置するための載置部３２となっている。左側板３０Ａ及び右側板３０Ｂの上部には、カラーフィルタ板２及びＬＣＤ２０の移動を規制する規制部３３が設けられている。

ホルダー３０は、底板３０Ｅから側板３０Ａ〜３０Ｄの上部に向けて徐々に開口する斜面３４を有し、底板３０Ｅには、プリント基板１０に搭載された光源１５を露出させる開口３５が形成されている。ホルダー３０の下面には、当該ホルダー３０の位置決めを行うための突起３６が複数（本実施の形態では、２つ）設けられている。
前側板３０Ｃには、外側に張り出した張り出し部３７が形成され、張り出し部３７の上部にはＬＣＤ２０のピン２１をガイドするピンガイド３８が設けられている。また、張り出し部３７には、板状部材３を位置決めするための位置決め条３９が上下に設けられている。張り出し部３７において、右側板３０Ｂと、ピンガイド３８，３８と、位置決め条３９に囲われた部分が板状部材３の取付部３７Ａとなる。

カバー４０は、ＬＣＤ２０を覆う板金製の部材であり、図１に示すように、下面を開放した箱型状をしている。カバー４０の上面には、ＬＣＤ２０を露出させる露出窓４１が形成されている。カバー４０の下面には複数の爪４２が形成されており、本実施の形態では、前面側に２つ、後面側に２つ、左面側に１つ、合計５つの爪４２が設けられている。
カバー４０の前面４０Ａには、内側に突出する突出部４３が、取付部３７Ａに対応して形成されている。

板状部材３は、ホルダー３０の張り出し部３７とＬＣ２０のピン２１との間に配置されるスペーサであり、例えばゴム等の弾性部材を用いて形成されている。板状部材３の長さは、ピン群２１Ａの幅Ｗよりも長くなるように設定されている。板状部材３の厚さは、ホルダー３０の張り出し部３７とＬＣ２０のピン２１との間の隙間に応じて設定される。
板状部材４は、ＬＣＤ２０のピン２１とカバー４０の突出部４３との間に配置されるスペーサであり、例えばポリカーボネート等の樹脂を用いて、板状部材３と略同一の大きさに形成されている。板状部材４の厚さは、ＬＣＤ２０のピン２１とカバー４０の突出部４３との間の隙間に応じて設定される。

次いで、図４〜図９を参照し、表示装置１の組み立て手順について説明する。
図５は図４の正面図である。図６はホルダー３０にカラーフィルタ板２及びＬＣＤ２０を取り付けた状態を示す斜視図であり、図７は図６の正面図である。また、図８はホルダー３０にカバー４０を取り付けた状態を示す斜視図であり、図９は図８の正面図である。なお、図６及び図８ではプリント基板１０を省略している。
まず、図４及び図５に示すように、ホルダー３０の取付部３７Ａに板状部材３を取り付ける。このとき、板状部材３をピンガイド３８の下面及び右側板３０Ｂに沿って張り付ける。板状部材３は、例えば、両面テープ、糊、接着剤を用いて張り付けることが可能であり、本実施の形態では、両面テープで張り付けている。次に、ホルダー３０の突起３６がプリント基板１０（図１）に形成されたホルダー位置決め孔に挿通するように、ホルダー３０をプリント基板１０上に配置する。

次いで、図６及び図７に示すように、カラーフィルタ板２をホルダー３０の載置部３２上に載置し、このカラーフィルタ板２上にＬＣＤ２０を載置する。このとき、ＬＣＤ２０のピン２１をピンガイド３８に案内させながらプリント基板１０のピン挿通孔１１（図１）に挿通し、ピン２１をプリント基板１０の下面側でプリント基板１０に半田付けする。次に、先に張り付けた板状部材３と略同位置となるように、板状部材４をＬＣＤ２０のピン群２１Ａの外側に張り付ける。板状部材４の張り付けも、板状部材３と同様に、例えば、両面テープ、糊、接着剤を用いることが可能であり、本実施の形態では、両面テープを用いている。

そして、カバー４０の爪４２がプリント基板１０のカバー固定孔１３（図１）に挿通するように、カバー４０をプリント基板１０上に配置し、爪４２をかしめてプリント基板１０の下面側でプリント基板１０に半田付けする。これにより、図９に示すように、カバー４０の突出部４３が板状部材３，４に対応する位置に配置される。より詳細には、板状部材４に接触する平面部４３Ａは、板状部材３，４の上下方向の中心よりやや上方に配置されるように形成されている。
この状態で、ＬＣＤ２０のピン群２１Ａは、図２に示すように、ホルダー３０に張り付けられた板状部材３と、ピン２１の外側に張り付けられた板状部材４とを介して、ホルダー３０の張り出し部３７と、カバー４０の平面部４３Ａとに挟み込まれて固定されることとなる。

このように、複数のピン２１を平面Ｓ１に沿って配列して平面Ｓ１の内側と外側から板状部材３，４で挟み込み、板状部材３，４をホルダー３０及びカバー４０でさらに抑え込むことにより、プリント基板１０のスイッチ１４を押した際等に、プリント基板１０が撓んで一部のピン２１の半田付け部が引っ張られても、一部のピン２１にかかる力が複数のピン２１に分散される。その結果、例えば中心部付近に設けられた押圧型のスイッチ１４Ａ〜１４Ｂが押されて基板１０が比較的大きく撓む場合や、ピン２１の半田付け部の近傍の押圧型のスイッチ１４Ａ〜１４Ｂが押されて一部のピン２１の半田付け部が比較的強く引っ張られる場合であっても、表示むらや背景むらを確実に抑制できる。また、挟み込みに使用する板状部材３，４の一方の板状部材３をゴム等の弾性部材にすることで、部品単体の公差や組み付け公差を板状部材３で吸収して、常に挟み込みの効果を得ることができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、ＬＣＤ２０を保持するホルダー３０と、ＬＣＤ２０を覆うカバー４０とを備え、複数のピン２１を平面Ｓ１に沿って配列し、複数のピン２１を平面Ｓ１の両面側から板状部材３，４で挟み込み、板状部材３，４をホルダー３０及びカバー４０で挟持した構成とした。この構成により、プリント基板１０が撓んだ際に、一部のピン２１にかかる力を複数のピン２１に分散できるので、プリント基板１０の撓みによる表示むらや背景むらを抑制できる。

また、本実施の形態によれば、プリント基板１０に、ピン２１の半田付け部の近傍に押圧型のスイッチ１４Ａ〜１４Ｄが設けられ、このスイッチ１４Ａ〜１４Ｄを押した際にプリント基板１０がピン２１の半田付け部の近傍で比較的大きく撓む場合であっても、一部のピン２１にかかる力を複数のピン２１に分散できるので、プリント基板１０の撓みによる表示むらや背景むらを抑制できる。

また、本実施の形態によれば、プリント基板１０には、中心部付近に押圧型のスイッチ１４Ａ〜１４Ｂが設けられ、プリント基板１０が比較的大きく撓む場合であっても、一部のピン２１にかかる力を複数のピン２１に分散できるので、プリント基板１０の撓みによる表示むらや背景むらを抑制できる。

また、本実施の形態によれば、ＬＣＤ２０の液晶層２５の両側に配置されるガラス基板２４Ａ，２６Ａの厚さがそれぞれ２ｍｍ以下であり、液晶層２５の厚みが比較的変化しやすいＬＣＤ２０を採用しても、プリント基板１０が撓んだ際に一部のピン２１にかかる力を複数のピン２１に分散し、液晶層２５の厚みの変化を抑制できるので、プリント基板１０の撓みによる表示むらや背景むらを抑制できる。

また、本実施の形態によれば、複数のピン２１の一面側に位置する板状部材３を弾性部材で形成したため、プリント基板１０が撓んだ際に、プリント基板１０からピン２１を介してＬＣＤ２０に伝わる負荷を、板状部材３で吸収して軽減できる。

但し、上記実施の形態は本発明の一態様であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、上記実施の形態では、ホルダー３０に張り付けた板状部材３を弾性部材で形成したが、ピン２１に張り付けた板状部材４を弾性部材で形成してもよい。
また、上記実施の形態では、挟み込み部材を２つの板状部材３，４として説明したが、挟み込み部材はこれに限定されるものではなく、例えば単一部材としてもよい。

また、上記実施の形態では、板状部材３，４をそれぞれホルダー３０及びカバー４０で挟み込んで固定したが、これに限らず、板状部材３，４を他の固定部材で挟み込んでもよい。
また、上記実施の形態では、突出部４３をカバー４０側に形成したが、ホルダー３０側に形成してもよい。

また、上記実施の形態では、本発明を、厚さが約０．７ｍｍに形成されたガラス基板２４Ａ，２６Ａを備えた約２ｍｍの厚さのＬＣＤ２０に適用したが、本発明を適用するＬＣＤはこれらの厚みに限定されるものではない。本発明は、例えば、ガラス基板２４Ａ，２６Ａの厚さが２ｍｍ以下の比較的薄いＬＣＤ２０により好適に用いることができる。
また、上記実施の形態では、本発明を車載機器に適用した場合を示したが、これに限らず他の表示装置、例えば携帯電話に本発明を適用してもよい。

１ 表示装置
３，４ 板状部材（挟み込み部材）
１０ プリント基板（基板）
１４，１４Ａ〜１４Ｄ スイッチ
２０ ＬＣＤ
２１ ピン
２４Ａ，２６Ａ ガラス基板
２５ 液晶層
３０ ホルダー
４０ カバー
Ｓ１ 平面（一平面）

Claims (4)

1. 基板と、この基板に半田付けされる複数のピンを有するＬＣＤとを備えた表示装置において、
   前記ＬＣＤを保持するホルダーと、前記ＬＣＤを覆うカバーとを備え、
   前記複数のピンを一平面に沿って配列し、
   前記複数のピンを前記一平面の両面側から挟み込み部材で挟み込み、
   前記挟み込み部材を前記ホルダー及び前記カバーで挟持し、
   前記複数のピンの少なくとも一面側に位置する前記挟み込み部材を弾性部材で形成したことを特徴とする表示装置。
2. 前記基板には、前記ピンの半田付け部の近傍に押圧型のスイッチが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記基板には、中心部付近に押圧型のスイッチが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
4. 前記ＬＣＤは、液晶層と、この液晶層の両側に配置されるガラス基板とを備え、
   前記ガラス基板の厚さはそれぞれ２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の表示装置。

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