JP6794674B2

JP6794674B2 - 表示装置

Info

Publication number: JP6794674B2
Application number: JP2016117336A
Authority: JP
Inventors: 充池野; 友野　浩一; 浩一友野
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2016-06-13
Filing date: 2016-06-13
Publication date: 2020-12-02
Anticipated expiration: 2036-06-13
Also published as: JP2017223744A

Description

本発明は、例えば自動車等の車両に搭載された車載用の表示装置に関するものである。

従来より、この種の表示装置にあっては、例えば下記特許文献１に記載されているものが知られている。この特許文献１に記載の表示装置は、導電性のリード端子が並設された液晶表示パネルとしての表示素子と、所定の回路パターンが形成された硬質の回路基板と、表示素子側を向く回路基板の前面（一方の面）に搭載されるコネクタとを備え、当該コネクタが、リード端子を挿入可能とした端子挿入孔を有する樹脂製のコネクタハウジングと、一端側が回路基板の回路パターンに電気接続され、他端側が端子挿入孔にてリード端子と電気接続可能に設けられる導電性の接続端子とを有しているものである。

そして、この場合、回路基板は端子挿入孔に連通する貫通孔部と、前記前面とは反対側に位置する背面（他方の面）を有し、リード端子の末端部が当該貫通孔部を通過して前記背面から背後に向けて飛び出すような構成となっている。

特開２００８−３０４８１１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の表示装置にあっては、リード端子の末端部が回路基板の貫通孔部を通過して回路基板の背面から背後に向けて飛び出すような構成となっている。

このため、この飛び出したリード端子の末端部（以下、飛び出し部分と言う）に何らかの不慮の外的応力が作用した場合、当該飛び出し部分が変形し、特に互いに隣接するリード端子のピッチ（間隔）が比較的狭い条件下にあっては、上記の変形した飛び出し部分がこれの隣りに位置するリード端子の末端部に接触することが考えられる。つまり、このことは隣接するリード端子の間が電気的にショートすることを意味しており、このショートの発生によって表示素子が誤動作してしまうという問題があった。
そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、表示素子の誤動作を抑制することが可能な表示装置の提供を目的とするものである。

本発明は、リード端子が並設された表示素子と、所定の回路パターンが形成された回路基板と、前記表示素子側を向く前記回路基板の一方の面に搭載されるコネクタとを備え、前記コネクタが、前記リード端子を各々挿入可能とした複数の端子挿入孔を有するコネクタハウジングと、一端側が前記回路パターンに電気接続されるとともに他端側が前記端子挿入孔にて前記リード端子と各々電気接続可能に設けられる複数の接続端子とを有している表示装置において、前記回路基板は前記端子挿入孔に対応して設けられる貫通孔部を有しているとともに、前記リード端子の自由端部を前記貫通孔部の内部に位置させる構成とし、前記自由端部が前記貫通孔部の内部に位置しているとき、前記リード端子は前記接続端子に備えられる屈曲部を前記回路基板の板面方向に撓み変形させ、前記自由端部の前記一方の面から前記貫通孔部の内部への侵入量は、その値が隣接する前記リード端子のピッチの値よりも小さくなっていることを特徴とする。

本発明によれば、初期の目的を達成でき、表示素子の誤動作を抑制することが可能な表示装置を提供できる。

本発明の実施形態による表示装置の正面図。図１のＡ−Ａ断面図。表示板とリード端子の一部を取り除いた状態の図１のＢ−Ｂ断面図。同実施形態によるリード端子と回路基板とコネクタと樹脂ケースとを示す要部拡大断面図。（ａ）は同実施形態の変形例によるリード端子が端子挿入孔へと挿入され始めた状態を示す図であり、（ｂ）は同実施形態の変形例によるリード端子が接続端子に接触した状態を示す図であり、（ｃ）は同実施形態の変形例によるリード端子の接続端子への接触後にリード端子の自由端子に削り塵が設けられた状態を示す図である。

以下、図１〜図４に基づいて、本発明を車載用の表示装置に適用した一実施形態を説明する。なお、以下の説明では、表示装置を正視（視認）する視認者側を前方側とし、当該視認者側とは反対側である反視認者側を背後側とする。

図１、図２において、本実施形態による表示装置Ｄは、後述するリード端子が並設された表示素子１０と、この表示素子１０の背後側に配置される回路基板２０と、表示素子１０に照明光を供給するように回路基板２０に実装された光源３０と、この光源３０を包囲するように表示素子１０と回路基板２０との間に位置する樹脂ケース４０と、表示素子１０と回路基板２０との間に介在する拡散板５０と、表示素子１０の前方側に配置される表示板６０とを備えている。

表示素子１０は、例えば車速や車両の走行距離、燃料消費、外気温、時刻等の各種情報を表示可能な周知のセグメントタイプの液晶表示パネルからなり、上側ガラス基板１１とこれと対をなす下側ガラス基板１２との間に液晶分子を封入した液晶セル１３と、この液晶セル１３に作動用電力を供給するための複数個のリード端子１４とを有している。

この場合、導電性を有する金属製のリード端子１４は、下側ガラス基板１２の端縁を挟み込むように略コの字状に形成された挟持部１４ａと、この挟持部１４ａの背後側に真っ直ぐ延びる端子本体部１４ｂとを有している。なお、隣接するリード端子１４のピッチ（間隔）Ｓは、例えば２ミリメートルに設定されている（図３参照）。

回路基板２０は、所定の回路パターンが形成された硬質の回路基板からなり、表示素子１０と離間するように表示素子１０の背後側に配置され、その板厚（厚さ）Ｐは、例えば２ミリメートルに設定されている。

この回路基板２０は、表示素子１０が配置される前方側となる一方の面２１と、この一方の面２１とは反対側となる他方の面２２と、端子本体部１４ｂの自由端部（末端部）１４ｃを位置させるための貫通孔部２３とを有し、この貫通孔部２３は、並設された各リード端子１４の配列方向に沿った長孔形状の貫通孔として形成されている（図３参照）。また、この場合、表示素子１０側を向く回路基板２０の一方の面２１には、コネクタ２４が半田付け等の手段によって導通固定されている。

コネクタ２４は、回路基板２０の一方の面２１に実装（搭載）され、図４に示すように端子本体部１４ｂ（リード端子１４）を挿入可能とした端子挿入孔２４ａを有する樹脂製のコネクタハウジング２４ｂと、一端側が前記回路パターンに電気接続されるとともに他端側がリード端子１４の端子本体部１４ｂを端子挿入孔２４ａに挿入した際にコネクタハウジング２４ｂの内部で端子本体部１４ｂと電気接続される導電性の接続端子２４ｃとを有している。

つまり、ここでの接続端子２４ｃは、その前記他端側がコネクタハウジング２４ｂの内部空洞として形成される端子挿入孔２４ａにて端子本体部１４ｂ（リード端子１４）と電気接続可能に設けられる構成となっている。なお、接続端子２４ｃは、リード端子１４よりも強度的に硬い導電性材料で形成されている。

また、この場合、端子挿入孔２４ａは、図３に示すように個々のリード端子１４の端子本体部１４ｂを回路基板２０側に向けて挿通可能とした区画用孔として各々形成され、これら複数個の区画用孔からなる個々の端子挿入孔２４ａに対応する回路基板２０箇所には上述した長孔形状の貫通孔部２３が設けられている。つまり、このことは回路基板２０は端子挿入孔２４ａに対応して設けられる貫通孔部２３を有していることを意味している。なお、当然のことながら、接続端子２４ｃは、前記区画用孔毎に各々設けられることは言うまでもない。

そして、本例の場合、図４に示すように回路基板２０側に位置するリード端子１４（端子本体部１４ｂ）の自由端部（末端部）１４ｃを回路基板２０の貫通孔部２３の内部に位置させる構成としている。

つまり、回路基板２０側に位置するリード端子１４の自由端部１４ｃは、回路基板２０の一方の面２１を通過して貫通孔部２３の内部に留まるように構成され、他方の面２２から背後側に向けて飛び出ないように構成されている。例えば、この場合、自由端部１４ｃの一方の面２１から貫通孔部２３の内部への侵入量を示す端子侵入部分Ｔは、その値がリード端子１４のピッチＳの半分の値である１ミリメートルに設定されている。

光源３０は、適宜色（例えば橙色）の照明光を発する複数個のチップ型発光ダイオードからなり、図２に示すように拡散板５０の背後側となる回路基板２０上にそれぞれ配置（実装）され、前方側（拡散板５０側）に照明光を供給する発光体である。

樹脂ケース４０は、例えば白色系の合成樹脂材料によって形成され、各光源３０を取り囲むように回路基板２０と拡散板５０との間に位置し、拡散板５０並びに拡散板５０上に載置される表示素子１０を保持するための略枠形状の周壁部４１を備えてなる。

なお、周壁部４１の断面形状は、本実施形態の場合、立壁（垂直壁）形状となっているが、例えば光源３０側となる下端側開口の幅が、拡散板５０側となる上端側開口の幅よりも幅狭となるような傾斜壁形状としてもよい。

拡散板５０は、例えば乳白色を有する薄板状の透光性合成樹脂材料によって形成され、表示素子１０の背面に沿うように配置される。また、拡散板５０は、樹脂ケース４０の周壁部４１によって包囲されてなる各光源３０からの照明光を略均一化させるための光拡散部材としての機能を有し、この略均一化された照明光は表示素子１０側に導かれる構成となっている。

表示板６０は、例えばインジケータ表示部等の表示意匠（図示せず）が形成された略枠状の意匠パネルからなり、ポリカーボネートからなる略枠状の透光性基板６１を母材とし、この透光性基板６１の背面には黒色印刷層からなる地色部６２がスクリーン印刷等の手段を用いて印刷形成されている。

そして、この場合、表示素子１０に対応する表示板６０箇所には、表示素子１０に表示される前記各種情報を臨ませるための表示窓部６３が開口形成されている。

以上のように、本実施形態ではコネクタ２４が、端子本体部１４ｂ（リード端子１４）を挿入可能とした端子挿入孔２４ａを有するコネクタハウジング２４ｂと、一端側が前記回路パターンに電気接続されるとともに他端側が端子挿入孔２４ａにて端子本体部１４ｂ（リード端子１４）と電気接続可能に設けられる接続端子２４ｃとを有し、回路基板２０は端子挿入孔２４ａに対応して設けられる貫通孔部２３を有しているとともに、リード端子１４の自由端部（末端部）１４ｃを貫通孔部２３の内部に位置させる構成としたものである。

従って、回路基板２０側に位置するリード端子１４の自由端部１４ｃは、回路基板２０の他方の面２２から背後側に飛び出ずに貫通孔部２３の内部に潜った（留まった）状態となることから、不慮の外的応力が自由端部１４ｃには何ら作用しない構成となり、互いに隣接するリード端子１４のピッチ（間隔）が比較的狭い条件下であっても、この隣接するリード端子１４の間が電気的にショートする虞がなくなり、表示素子１０の誤動作を抑制することが可能となる。

なお、本発明は、上述の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、実施形態及び図面に変更（構成要素の削除も含む）を加えることが可能である。

例えば、上述した実施形態では、自由端部１４ｃの一方の面２１から貫通孔部２３の内部への侵入量を示す端子侵入部分Ｔの値が、並設されたリード端子１４のピッチＳ（つまり２ミリメートル）の半分の値である１ミリメートルに設定されていたが、当該端子侵入部分Ｔの値は、ピッチＳの半分の値（１ミリメートル）に限定されるものではなく、リード端子１４のピッチＳの値よりも小さい値（つまり２ミリメートル未満）としてもよい。

以下、端子侵入部分Ｔの値をピッチＳの値よりも小さい値とすることで得られる作用効果について図５を用いて説明する。なお、図５（ａ）は、本実施形態の変形例による端子本体部１４ｂが端子挿入孔２４ａへと挿入され始めた状態を示す図であり、図５（ｂ）は、本実施形態の変形例による端子本体部１４ｂが接続端子２４に接触した状態を示す図であり、図５（ｃ）は、本実施形態の変形例による端子本体部１４ｂの接続端子２４への接触後に自由端子１４ｃに後述する削り塵が繋がるように設けられた状態を示す図である。

まず、表示素子１０のリード端子１４を回路基板２０に実装されたコネクタハウジング２４に組み付け固定するにあたっては、例えばここでの詳細図示は省略するが、リード端子１４の端子本体部１４ｂがコネクタハウジング２４ｂの端子挿入孔２４ａとそれぞれ向かい合うようにリード端子１４が並設された表示素子１０とコネクタ２４が実装された回路基板２０とを位置合わせする。

そして、この状態から、表示素子１０を背後側（つまり回路基板２０側）へと平行移動させると、やがて端子本体部１４ｂが端子挿入孔２４ａへと挿入された状態となる（図５（ａ）参照）。その後、端子本体部１４ｂを背後側に移動させると、端子本体部１４ｂは、接続端子２４ｃに接触し、接続端子２４ｃに通電した状態となる（図５（ｂ）参照）。この通電状態時において、端子本体部１４ｂは、接続端子２４ｃに備えられる屈曲部２４ｄを図５（ｂ）中、矢印Ｙ方向に撓み変形させながら背後側にさらに移動可能となる。

ここで、ともに導電性材料で形成される端子本体部１４ｂと接続端子２４ｃとの強度に着目した場合、上述したように接続端子２４ｃが、リード端子１４よりも強度的に硬い導電性材料で形成されていることに起因して、接続端子２４ｃの前記撓み変形時に、強度的に接続端子２４ｃよりも弱い自由端部１４ｃが部分的に削られることで、自由端部１４ｃには自由端部１４ｃが部分的に削られたことによる糸状の削り塵７０が発生する（図５（ｃ）参照）。

この自由端部１４ｃに繋がるように設けられる削り塵７０は、自由端部１４ｃがコネクタハウジング２４ｂの内部（つまり端子挿入孔２４ａ）に位置しているときはコネクタハウジング２４ｂの内部に存在し、コネクタハウジング２４ｂの内部から貫通孔部２３の内部へと侵入し始めるのと同時に、当該貫通孔部２３の内部に留まる（存在する）構成となる。

つまり、このことは削り塵７０の貫通孔部２３内部での削り塵形成寸法は、貫通孔部２３内部での自由端部１４ｃの値である上述した端子侵入部分Ｔの値と略同等となることを意味している。

例えば上述した実施形態のように端子侵入部分Ｔの値が１ミリメートルのときにリード端子１４のコネクタハウジング２４ｂへの取付が完了した場合、削り塵形成寸法は端子侵入部分Ｔの値と等しく１ミリメートルとなる。ここで、削り塵７０が自由端部１４ｃを起点として貫通孔部２３の長手方向（リード端子１４の配列方向）に沿い、１ミリメートル延びたと仮定する。

このとき、互いに隣接するリード端子１４のピッチＳが１ミリメートルの２倍の寸法である２ミリメートルに設定されていることで、所定のリード端子１４の自由端部１４ｃから繋がるように前記長手方向に１ミリメートル延びた削り塵７０が、２ミリメートルのピッチＳを有して当該所定のリード端子１４の隣に位置する他のリード端子１４の自由端部１４ｃに接触しない構成となる。従って、導電性の削り塵７０が不用意に形成された場合であっても、互いに隣接するリード端子１４の間が電気的にショートする虞がなくなるため、表示素子１０の誤動作を抑制することが可能となる。

また、同様に例えば端子侵入部分Ｔの値が１．９ミリメートルの場合は削り塵形成寸法も１．９ミリメートルとなり、ここで、削り塵７０が自由端部１４ｃを起点として貫通孔部２３の前記長手方向に沿い１．９ミリメートル延びたと仮定する。この場合においても、所定のリード端子１４の自由端部１４ｃから繋がるように前記長手方向に１．９ミリメートル延びた削り塵７０が、２ミリメートルのピッチＳを有して所定のリード端子１４の隣に位置する他のリード端子１４の自由端部１４ｃに接触するのが防止され、表示素子１０の誤動作を抑制することが可能となる。

要は、回路基板２０の一方の面２１から貫通孔部２３の内部へと侵入する端子侵入部分Ｔの値と、互いに隣接するリード端子１４のピッチＳの値との大小関係については、端子侵入部分Ｔ（つまり削り塵形成寸法）の値がピッチＳの値よりも小さい値であればよく、より好ましくはリード端子１４や回路基板２０、コネクタ２４の寸法ばらつき（寸法公差）を考慮して、端子侵入部分Ｔの値をピッチＳの値の約半分の値とすればよく、このように構成することで不用意に形成される虞のある削り塵７０が上述した他のリード端子１４の自由端部１４ｃに接触するのが防止され、表示素子１０の誤動作を抑制することが可能となる。

１０表示素子
１４リード端子
１４ａ挟持部
１４ｂ端子本体部
１４ｃ自由端部（末端部）
２０回路基板
２１一方の面
２２他方の面
２３貫通孔部
２４コネクタ
２４ａ端子挿入孔
２４ｂコネクタハウジング
２４ｃ接続端子
３０光源
４０樹脂ケース
５０拡散板
６０表示板
７０削り塵

Claims

リード端子が並設された表示素子と、
所定の回路パターンが形成された回路基板と、
前記表示素子側を向く前記回路基板の一方の面に搭載されるコネクタとを備え、
前記コネクタが、前記リード端子を各々挿入可能とした複数の端子挿入孔を有するコネクタハウジングと、一端側が前記回路パターンに電気接続されるとともに他端側が前記端子挿入孔にて前記リード端子と各々電気接続可能に設けられる複数の接続端子とを有している表示装置において、
前記回路基板は前記端子挿入孔に対応して設けられる貫通孔部を有しているとともに、前記リード端子の自由端部を前記貫通孔部の内部に位置させる構成とし、
前記自由端部が前記貫通孔部の内部に位置しているとき、前記リード端子は前記接続端子に備えられる屈曲部を前記回路基板の板面方向に撓み変形させ、
前記自由端部の前記一方の面から前記貫通孔部の内部への侵入量は、その値が隣接する前記リード端子のピッチの値よりも小さくなっていることを特徴とする表示装置。