JP6436877B2

JP6436877B2 - 電子機器

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Publication number: JP6436877B2
Application number: JP2015158806A
Authority: JP
Inventors: 雅一小路
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-08-11
Filing date: 2015-08-11
Publication date: 2018-12-12
Anticipated expiration: 2035-08-11
Also published as: JP2017037220A; CN205353508U

Description

本発明は、電子機器に関するものであり、特にその表示部の固定構造に関する。

従来、電子機器の表示部に液晶ディスプレイが用いられている。液晶ディスプレイは、液晶パネル、導光板及びバックライトなどを一体にした厚板状の部材、いわゆる「液晶モジュール」を有している。液晶モジュールの表面は液晶パネルの表示面が露出しており、この表示面と対向して液晶モジュールよりも面積の大きいカバーパネルが配置されている。カバーパネルは、タッチパネルと一体に構成されたものもある。

また、液晶モジュールとカバーパネルとを光学用透明接着剤により一体に貼り合わせた、いわゆる「ダイレクトボンディング」の表示部も開発されている（例えば、特許文献１参照。）。ダイレクトボンディング構造は、液晶モジュールとカバーパネル間に光学用透明接着剤を充填することで空気層を除去することができる。これにより、ユーザが電子機器を使用するとき、液晶モジュールの表示面とタッチパネルの検知面との間の視差を小さくしたり、外部から入射した光の反射を低減することができる。

特開２０１１−７５６０５号公報

一般に、カバーパネルは電子機器の意匠面に配置され、カバーパネルの裏面、すなわち液晶モジュールを貼り合わせた面の端部を筐体などの固定部材に接着することで固定されている。カバーパネルは軽量であるため、裏面端部のみでその重量を支えるのに十分な接着面積を確保することができる。しかしながら、ダイレクトボンディング構造の場合、カバーパネルは重量の大きい液晶モジュールと一体であり、カバーパネルの裏面端部のみでは液晶モジュールの重量を支えるのに十分な接着面積を確保することができない。このため、固定が不十分になったり、接着が剥がれたりする。

一方、ダイレクトボンディング構造において、カバーパネルを固定部材に接着せずに液晶モジュールの裏面を固定部材に接着する場合、十分な接着面積を確保するために液晶モジュールの裏面端部だけでなく裏面中央部も接着することが求められる。しかしながら、液晶モジュールの裏面中央部は機械的な強度が低く、裏面中央部を固定した場合、タッチパネルを押圧したときの応力により表示面にモアレが発生する。また、カバーパネルの端部が固定されないため、ユーザが手で触れてカバーパネルを変形させたり、車両に搭載された電子機器が高温多湿な環境で使用されたときにカバーパネルが変形したりする可能性がある。

以上のような問題を回避しつつ液晶モジュールの重量を支える観点から、カバーパネル及び液晶モジュールの両方をそれぞれ固定部材に接着する構造が好適である。このとき、カバーパネル及び液晶モジュールを同一の固定部材に接着する構造と、それぞれ別個の固定部材に接着する構造とが考えられる。

カバーパネル及び液晶モジュールを同一の固定部材に接着する構造は、液晶モジュールの厚み公差により以下のような問題が生じる。すなわち、一般にカバーパネル及び液晶モジュールはそれぞれ厚み公差を有するが、特に液晶モジュールは複数種類の部材を積層しているため厚み公差が大きい。液晶モジュールの肉厚が設計値よりも大きい場合、液晶モジュールの裏面を固定部材に接着したとき、この固定部材とカバーパネルの裏面との間に間隙が生じ、カバーパネルが接着されないことがある。また、かかる間隙が生じた状態からカバーパネルの端部を撓ませて裏面を固定部材に無理やり接着しても、この接着を引き剥がす向きに力が加わり、カバーパネルと固定部材との接着が剥がれやすくなる。

他方、液晶モジュールの肉厚が設計値よりも小さい場合、カバーパネルの裏面を固定部材に接着したとき、この固定部材と液晶モジュールの裏面との間に間隙が生じ、液晶モジュールが接着されないことがある。カバーパネルと固定部材間の接着力では液晶モジュールの重量を支えることができないため、カバーパネルと固定部材との接着が剥がれて、カバーパネル及び液晶モジュールが脱落する可能性がある。

これに対し、カバーパネル及び液晶モジュールをそれぞれ別個の固定部材に接着することで、液晶モジュールの厚み公差による上記の問題を回避することができる。しかしながら、複数個の固定部材を用いるため部品点数が増加する。

なお、特許文献１の保護板一体型表示装置は、保護板を接着剤により筐体に接着するとともに、筐体内に配置した緩衝部材により液晶表示パネルを固定している。この構造は、筐体とは別部材である緩衝材を用いるため、カバーパネル及び液晶モジュールをそれぞれ別個の固定部材に接着する構造と同様に部品点数が増加する。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ダイレクトボンディング構造を採用した電子機器において、液晶モジュールの厚み公差を吸収しつつ部品点数を削減することを目的とする。

本発明の電子機器は、厚板状の液晶モジュールと、液晶モジュールよりも面積が大きく、かつ、液晶モジュールの表面に一体に貼り合わされたカバーパネルと、液晶モジュールの裏面を接着し、かつ、カバーパネルの裏面を接着した固定部材とを備え、固定部材は、液晶モジュールを収容する空間と、カバーパネルの裏面の周端部が両面テープ又は接着剤で接着された第１接着面部を具備する周端部を有し、固定部材の空間の端部に前記液晶モジュールの裏面が両面テープ又は接着剤で接着された第２接着面部を有する接着部位を具備し、第２接着面部を有する接着部位が可撓性を有するとともに塑性変形する根元部を有し、根元部が塑性変形し、第２接着面部を有する接着部位が変形した状態で前記液晶モジュールの裏面に当接した状態で接着されているものである。

本発明の電子機器は、上記のように構成したので、液晶モジュールの厚み公差を吸収しつつ部品点数を削減することができる。さらに、液晶モジュールの厚み公差によらず、液晶モジュールに応力が加わるのを防ぎ、かつ、液晶モジュールを固定部材に確実に接着することができる。

本発明の実施の形態１に係る電子機器の要部を組み立てる前の状態を示す分解斜視図である。本発明の実施の形態１に係る電子機器の要部を組み立てる前の状態を示す分解斜視図である。図２に示す液晶モジュール、カバーパネル及びタッチパネルの拡大図である。本発明の実施の形態１に係る電子機器の要部を組み立てた後の状態を示す斜視図である。本発明の実施の形態１に係る電子機器の要部を組み立てた後の状態を示す正面図である。本発明の実施の形態１に係るホルダの斜視図である。図５に示すＡ−Ａ’線に沿う断面図である。図７に示すＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ線で囲まれた領域の拡大図である。図５に示すＡ−Ａ’線に沿う断面図である。図９に示すＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ線で囲まれた領域の拡大図である。

実施の形態１．
図１及び図２は、電子機器１００の要部を組み立てる前の状態を示す分解斜視図である。図３は、図２に示す液晶モジュール１、カバーパネル２及びタッチパネル３の拡大図である。図４は、電子機器１００の要部を組み立てた後の状態を示す斜視図である。図５は、電子機器１００の要部を組み立てた後の状態を示す正面図である。図６は、ホルダ５の斜視図である。図１〜図６を参照して、実施の形態１に係る電子機器１００の要部について説明する。

液晶モジュール１は、液晶パネル、導光板及びバックライトなどを一体にした厚板状の部材である。液晶モジュール１の表面は液晶パネルの表示面が露出しており、裏面及び側面は金属などで被覆されている。

液晶モジュール１の表面に対向して、カバーパネル２が配置されている。カバーパネル２は、液晶モジュール１よりも面積が大きく、例えば強化ガラス又はポリカーボネート若しくはアクリルなどの透明樹脂により構成されている。カバーパネル２の裏面には、液晶モジュール１と略同じ面積のタッチパネル３が一体に貼り合わされており、このタッチパネル３に液晶モジュール１が一体に貼り合わされている。

液晶モジュール１、カバーパネル２及びタッチパネル３の貼り合わせにはＯＣＲ（ＯｐｔｉｃａｌｌｙＣｌｅａｒＲｅｓｉｎ）又はＯＣＡ（ＯｐｔｉｃａｌｌｙＣｌｅａｒＡｄｈｅｓｉｖｅ）などの光学用透明接着剤が用いられており、いわゆるダイレクトボンディング構造になっている。

液晶モジュール１の裏面は、上端部及び下端部が両面テープ４ａによりホルダ５に接着されている。また、カバーパネル２の裏面は、液晶モジュール１を貼り合わせていない周端部が両面テープ４ｂによりホルダ５に接着されている。これにより、液晶モジュール１及びカバーパネル２の両方が同一のホルダ５に固定されている。

ホルダ５は略板状であり、例えば板金により構成されている。ホルダ５の表面には液晶モジュール１及びカバーパネル２が接着されており、裏面には図示しない電子回路基板がネジ止めされている。この電子回路基板には、液晶モジュール１の給電用及び制御用の回路が実装されている。液晶モジュール１と電子回路基板間は、図示しないフレキシブルプリント基板（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔｓ，ＦＰＣ）などの配線により電気的に接続されている。

また、ホルダ５の両側部には、板金の一部を裏面側に略垂直に切り起こしてなる一対の突片５１ａ，５１ｂが設けられている。突片５１ａ，５１ｂはネジ穴を有しており、図示しない筐体にネジ止めされ固定されている。このようにして、電子機器１００の要部が構成されている。

次に、ホルダ５の詳細な形状について説明する。
ホルダ５の周端部は、いわゆる「Ｚ曲げ」加工によりそれぞれ１段の階段状に折り曲げられており、カバーパネル２を接着する面部（以下「第１接着面部」という。）５２が形成されている。また、Ｚ曲げの段差部５３により、ホルダ５の表面側に、第１接着面部５２にカバーパネル２を接着した状態で液晶モジュール１及びタッチパネル３を収容する空間が形成されている。

ここで、図１〜図６では、液晶モジュール１の肉厚が設計値と同等であり、液晶モジュール１及びタッチパネル３の肉厚Ｌ２も設計値と同等である例を示している。段差部５３の高さＬ１は、液晶モジュール１の厚み公差による肉厚Ｌ２の最大値よりも大きい値に設定されている。

ホルダ５の上端部及び下端部には、板金の一部を裏面側に切り起こしてなる板バネ状の部位が形成されており、液晶モジュール１を接着する面部（以下「第２接着面部」という。）５４が形成されている。第２接着面部５４は、切り起こしの根元部に切欠き５５を設けることで板金が細くなっており、根元部が変形しやすくなっている。第２接着面部５４は、根元部が弾性変形した状態で液晶モジュール１に接着されている。

なお、根元部の変形しやすさは、図示しない治具を用いて加圧したときに変形する一方、人間が手で押したときには変形しない程度であるのが好ましい。根元部の機械的な強度が低すぎると液晶モジュール１の固定が不安定になり、例えば電子機器１００を搭載した車両の走行により電子機器１００が振動したときに液晶モジュール１の揺れが発生する問題を回避するためである。

ホルダ５は、板金の一部に絞り加工を施すことで、裏面側に突起した複数個の凸部５６が形成されている。各々の凸部５６はネジ穴が設けられており、このネジ穴に電子回路基板がネジ止めされている。

次に、図７〜図１０を参照して、電子機器１００の要部の組立方法について説明する。初期状態において、液晶モジュール１、カバーパネル２及びタッチパネル３は予め一体に貼り合わされている。

まず、ホルダ５の第１接着面部５２に両面テープ４ｂを貼り付け、第２接着面部５４に両面テープ４ａを貼り付ける。次いで、Ｚ曲げの段差部５３によりホルダ５の表面側に形成された空間に液晶モジュール１を収容しつつ、カバーパネル２の裏面の周端部を両面テープ４ｂに当接させる。これにより、カバーパネル２が第１接着面部５２に接着され固定される。

この状態の液晶モジュール１、カバーパネル２、タッチパネル３、両面テープ４ａ，４ｂ及びホルダ５を側面から見た断面図を図７及び図８に示す。図７及び図８に示す如く、段差部５３の高さＬ１が、液晶モジュール１の厚み公差による肉厚Ｌ２の最大値よりも大きい値に設定されているため、液晶モジュール１とホルダ５間に間隙Ｅが形成されている。また、第２接着面部５４はホルダ５の裏面側に切り起こされているため、液晶モジュール１と両面テープ４ａ間にも間隙Ｆが形成されている。

次いで、図８に矢印Ｇで示す如く、図示しない治具を用いて第２接着面部５４を液晶モジュール１に向けて加圧する。この圧力により、第２接着面部５４の根本部が弾性変形し、両面テープ４ａが液晶モジュール１の裏面に当接する。この結果、液晶モジュール１が第２接着面部５４に接着され固定される。

この状態の液晶モジュール１、カバーパネル２、タッチパネル３、両面テープ４ａ，４ｂ及びホルダ５を側面から見た断面図を図９及び図１０に示す。図１０に矢印Ｈで示す如く、第２接着面部５４の弾性力により、液晶モジュール１をホルダ５側に引き付ける向きの力が加わる。この力により、カバーパネル２の周端部が第１接着面部５２側に押し付けられるため、カバーパネル２と第１接着面部５２間の接着力を向上し、接着が剥がれ難くすることができる。また、第１接着面部５２は板金のＺ曲げにより形成されており、機械的な強度が高いため、カバーパネル２を安定して固定することができる。

また、段差部５３の高さＬ１を、液晶モジュール１の厚み公差による肉厚Ｌ２の最大値よりも大きい値に設定するとともに、第２接着面部５４が弾性変形することで液晶モジュール１に接着している。このため、液晶モジュール１の厚み公差により肉厚Ｌ２が設計値より大きい場合であっても、肉厚Ｌ２は段差部５３の高さＬ１よりも小さい値になり、液晶モジュール１とホルダ５間に間隙Ｅが形成される。この結果、液晶モジュール１の裏面がホルダ５に圧接してカバーパネル２及び液晶モジュール１に応力が加わるのを防ぐことができる。他方、液晶モジュール１の厚み公差により肉厚Ｌ２が設計値より小さい場合であっても、第２接着面部５４の変形幅を大きくすることで液晶モジュール１及びカバーパネル２の両方をホルダ５に確実に接着し、液晶モジュール１の重量を支えるのに十分な接着力を確保することができる。

また、液晶モジュールとカバーパネルとをそれぞれ別個の部材に接着する構造、及び、緩衝材を用いて液晶モジュールを固定する構造と比較して、部品点数を削減し、電子機器１００の組立工数を削減するとともに電子機器１００の軽量化を図ることができる。

なお、電子機器１００は、図１〜図１０に示すタッチパネル３を除去し、液晶モジュール１とカバーパネル２とを一体に貼り合わせたものであっても良い。この場合、ホルダ５は、段差部５３の高さＬ１を、厚み公差による液晶モジュール１の肉厚の最大値よりも大きい値に設定する。

また、液晶モジュール１は、側面及び裏面が被覆されておらず、液晶パネル、導光板及びバックライトなどが露出したものであっても良い。

また、液晶モジュール１とホルダ５間の接着は両面テープ４ａに限定されるものではなく、カバーパネル２とホルダ５間の接着は両面テープ４ｂに限定されるものではない。２部材を接着して固定できるものであれば良く、例えば両面テープ４ａ，４ｂに代えて接着剤を用いても良い。

また、第２接着面部５４は、ホルダ５の表面側に切り起こされたものでも良い。第２接着面部５４をホルダ５の裏面側に切り起こした構造、及び、表面側に切り起こした構造のいずれの構造であっても、液晶モジュール１の厚み公差によらず、液晶モジュール１及びカバーパネル２に応力が加わるのを防ぎ、かつ、液晶モジュール１及びカバーパネル２の両方をホルダ５に確実に接着することができる。しかしながら、第２接着面部５４をホルダ５の表面側に切り起こした場合、接着後の弾性力の向きが図１０に示す矢印Ｈと逆向きになり、カバーパネル２を第１接着面部５２から引き剥がす向きの力が加わる。このため、第２接着面部５４は、ホルダ５の裏面側に切り起こした構成のほうがより好適である。

また、第２接着面部５４は、少なくとも一部が可撓性を有して治具により変形自在なものであれば良く、根元部が弾性変形する構造に限定されるものではない。例えば、第２接着面部５４は、治具の加圧により根元部が塑性変形することで液晶モジュール１に接着するものでも良い。または、板金の機械的性質に応じて、根元部の大部が塑性変形しつつ一部が弾性変形するものであっても良い。

また、第２接着面部５４が変形するのに代えて、第１接着面部５２が変形するものであっても良い。具体的には、例えば、段差部５３に切欠きを設けたり、第２接着面部５４の面積を大きくして第２接着面部５４の段差部５３側の端部に切欠きを設けたりする。または、矩形状のホルダ５の各辺に設けた第１接着面部５２をそれぞれ複数個の面部に分割し、各々の面部が変形するようにする。第２接着面部５４のみが変形する構造、及び、第１接着面部５２のみが変形する構造のいずれの構造であっても、液晶モジュール１の厚み公差によらず、液晶モジュール１及びカバーパネル２に応力が加わるのを防ぎ、かつ、液晶モジュール１及びカバーパネル２の両方をホルダ５に確実に接着することができる。

以上のように、実施の形態１の電子機器１００は、厚板状の液晶モジュール１と、液晶モジュール１よりも面積が大きく、かつ、液晶モジュール１の表面に一体に貼り合わされたカバーパネル２と、液晶モジュール１の裏面を接着し、かつ、カバーパネル２の裏面を接着した固定部材（ホルダ５）とを備える。固定部材（ホルダ５）は、液晶モジュール１を接着する部位（第２接着面部５４）及びカバーパネル２を接着する部位（第１接着面部５２）のうちのいずれか一方の接着部位が可撓性を有し、接着部位が変形した状態で液晶モジュール１又はカバーパネル２が接着されている。これにより、ダイレクトボンディング構造を採用した電子機器１００において、液晶モジュール１の厚み公差によらず、液晶モジュール１及びカバーパネル２に応力が加わるのを防ぎ、かつ、液晶モジュール１及びカバーパネル２の両方をホルダ５に確実に接着することができる。また、液晶モジュール１及びカバーパネル２の両方を同一のホルダ５に固定することで、部品点数を削減することができる。

また、固定部材（ホルダ５）は、接着部位が弾性変形した状態で液晶モジュール１又はカバーパネル２が接着されており、接着部位の弾性力は液晶モジュール１又はカバーパネル２を固定部材（ホルダ５）側に引き付ける向きの力である。図１０に矢印Ｈで示す向きの弾性力により、カバーパネル２の周端部が第１接着面部５２側に押し付けられるため、カバーパネル２と第１接着面部５２間の接着力を向上し、接着が剥がれ難くすることができる。

また、固定部材（ホルダ５）は、接着部位と液晶モジュール１又はカバーパネル２との間に間隙Ｆを設けた形状であり、接着部位が変形することで液晶モジュール１又はカバーパネル２に当接した状態で接着されている。これにより、図１０に矢印Ｈで示す向きの弾性力を発生させることができる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

１液晶モジュール、２カバーパネル、３タッチパネル、４ａ，４ｂ両面テープ、５ホルダ、５１ａ，５１ｂ突片、５２第１接着面部、５３段差部、５４第２接着面部、５５切欠き、５６凸部、１００電子機器。

Claims

厚板状の液晶モジュールと、
前記液晶モジュールよりも面積が大きく、かつ、前記液晶モジュールの表面に一体に貼り合わされたカバーパネルと、
前記液晶モジュールの裏面を接着し、かつ、前記カバーパネルの裏面を接着した固定部材と、を備え、
前記固定部材は、前記液晶モジュールを収容する空間と、前記カバーパネルの裏面の周端部が両面テープ又は接着剤で接着された第１接着面部を具備する周端部を有し、
前記固定部材の空間の端部に前記液晶モジュールの裏面が両面テープ又は接着剤で接着された第２接着面部を有する接着部位を具備し、
前記第２接着面部を有する接着部位が可撓性を有するとともに塑性変形する根元部を有し、根元部が塑性変形し、前記第２接着面部を有する接着部位が変形した状態で前記液晶モジュールの裏面に当接して接着されている電子機器。
前記固定部材は、前記第２接着面部を有する接着部位が弾性変形した状態で前記液晶モジュールが接着されており、前記接着部位の弾性力は前記液晶モジュールを前記固定部材側に引き付ける向きの力であることを特徴とする請求項１記載の電子機器。
前記固定部材は、前記第２接着面部を有する接着部位と前記液晶モジュールとの間に間隙を設けた形状であり、前記接着部位が変形することで前記液晶モジュールに当接した状態で接着されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電子機器。
前記カバーパネルと一体にタッチパネルが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の電子機器。