JP7160341B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
一般に、車載向け液晶表示装置は、比較的広い設置空間に配置されることを前提としているため、剛性と信頼性への適合を重視した構造が主流となっている。例えば、液晶表示装置の厚みを比較的厚くし、また、額縁領域を広く確保した構造を採用することが可能である。しかしながら、近年、自動車室内空間の多様性が見込まれ、液晶表示装置の薄型化や狭額縁化が求められるようになってきている。同時に、車載用途の表示装置では、広い温度保証領域の中で長期間の衝撃や振動に耐久する剛性、強度が必要となる。
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更であって容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
図1は、実施形態に係る液晶表示装置の表示面側を示す平面図、図2は、液晶表示装置の分解斜視図である。
液晶表示装置10は、例えば、カーナビゲーションシステム、操作パネル、メータパネルなどの種々の車載機器に組み込んで使用することができる。
図1および図2に示すように、液晶表示装置10は、アクティブマトリクス型の液晶表示パネル(液晶パネル)12と、液晶パネル12の一方の表面である表示面12aに重ねて配置され、表示面12a全体を覆うカバーパネル14と、液晶パネル12の他方の表面である背面に対向配置されたバックライト装置(バックライトユニット)20と、を備えている。液晶パネル12およびバックライト装置20は、上部が開放した収容ケース(バックライトカバー)(以下、ケースと称する)16に収容されている。収容ケース16はカバーパネル14によって覆われ、該カバーパネル14は収容ケース16に固定されている。また、液晶表示装置10は、制御回路基板19を備えている。制御回路基板19は、ケース16の外部に配置され、フレキシブルプリント配線基板(FPC)22a、22bを介して液晶パネル12に電気的に接続されている。
図3は、ケースおよびバックライトユニットの分解斜視図である。図2および図3に示のように、バックライトユニット20を覆うケース16は、薄い板材により構成されている。ケース16は、例えば、0.2mm厚のステンレス板材を折曲げ加工やプレス成形等することにより、上部を開放した偏平な矩形箱状に形成されている。ケース16の板厚が薄いほど額縁を狭くでき、表示装置全体の厚さも薄くできる。
ケース16は、矩形状の底板17aと、底板17aの各側縁に立設された一対の長辺側の側板17b、17cおよび一対の短辺側の側板17d、17eと、を有している。平面視で、底板17aは、液晶パネル12の寸法よりも大きく、かつ、カバーパネル14の寸法よりも小さい。本実施形態において、側板(第1側板、第2側板)17b、17cは、底板17aに対してほぼ垂直に立設し、底板17aの各長辺の全長に亘って延在している。側板17d、17eは、底板17aに対してほぼ垂直に立設し、底板17aの各短辺の全長に亘って延びている。これら側板17b~17eの底板17aからの高さH1は、液晶パネル12の厚さと、後述するバックライトユニット20の厚さとの合計と同じかそれよりも大きく形成されている。
側板17bにおいて、凹部18が形成された部分の壁部に、ケース16の外方に僅かに突出する第2係止爪21bが設けられている。側板17bの他の部分の壁部に、ケース16の内方に僅かに突出する複数の第1係止爪21aが設けられている。各側板17d、17eの側板17b側の端部に、ケース16の内方に僅かに突出する第3係止爪21cが設けられている。第1、第2、第3係止爪21a、21b、21cは、例えば、側板の一部を切り起こした切起し片により形成される。
図4および図9に示すように、固定部24bは、例えば、両面テープTP1により、側板17cの内面に貼付、固定されている。第1押え部24aは、側板17cからケース16内に突出し、底板17aとほぼ平行に対向している。底板17aから第1押え部24aまでの高さH3は、バックライトユニット20の厚さよりも僅かに大きく設定している。
なお、第1押え部材24は、2つに限らず、3つ以上、設けるようにしてもよい。また、設置位置は、側板17cの長手方向両端部に限らず、側板17d、17eの側板17c側の端部に設けるようにしてもよい。更に、第1押え部材24は、独立した板材に限らず、側板17cあるいは側板17d、17eの一部をケース16の内側に切り起こした切起し片により押え部を形成することも可能である。
図2および図9乃至図14に示すように、上記のように構成されたケース16は、バックライトユニット20および液晶パネル12に被せて配置されている。また、ケース16の側板17b、17cの端縁および側板17d、17eの上端縁を接着剤ALでカバーパネル14の下面に貼付することにより、カバーパネル14に固定されている。一例では、接着剤ALとして熱硬化接着剤を用いている。ケース16の底板17aは、液晶パネル12の背面に間隔を置いてほぼ平行に対向している。一対の側板17b、17cおよび一対の側板17d、17eは、液晶パネル12の対応する側縁と僅かな隙間(例えば、0.1~0.5mm)を介して対向している。これらの側板17b、17c、17d、17eの上端縁は、接着剤ALに差し込まれ、上端縁とカバーパネル14の内面との間に接着剤ALが介在した状態で、接着剤ALによりカバーパネル14に貼付および固定されている。このように接着剤ALを介在させることにより、側板の上端縁がカバーパネル14の内面に直接的に接触して傷付けることを防止できる。また、接着剤AL自体の弾性により、ケース16の歪をカバーパネル14および液晶パネル12に伝え難くし、液晶パネル12のギャップムラの発生等を回避することができる。
なお、各側板の上端縁にケース外側に延出するフランジを設け、このフランジを両面テープあるいは接着層によりカバーパネル14に貼付および固定するようにしてもよい。フランジを設けた場合、接着面積が拡大し、ケース16をカバーパネル14に強固に固定することができる。
スペーサ板34は、例えば、合成樹脂で形成されている。スペーサ板34は、側板17bの長さとほぼ等しい長さを有する上面34aと、側板17bに対向する側面34bと、光源ユニット30に対向する底面34dと、導光板LGに対向する側面34cを有している。上面34aの2か所に、位置決め用の凹部35が設けられ、更に、凹部35の底面に位置決めピン33が突設されている。また、スペーサ板34の側面34bは、側板17bに当接可能な2つの凸部36a、36bと、側板17bに隙間を置いて対向する3つの凹部37a、37b、37cと、を有している。2つの凸部36a、36bは、それぞれ側板17bの凹部18が設けられた部分に当接する位置に設けられ、凹部37a、37b、37cは各凸部36a、36bの長手方向の両側に設けられている。また、スペーサ板34の底面34dおよび側面34cには、それぞれLED32を収容するための多数の凹部38が形成されている。
図示のように、第2押え部材40は、例えば、金属板材をL形状に折り曲げて形成され、細長い矩形状の第2押え部40aと、それぞれ第2押え部40aの一側縁と直交する複数、例えば、3つの第1固定部40bと、それぞれ第2押え部40aの上記一側縁と直交する2つの第2固定部40cと、第1押え部40aの長手方向の両端縁と直交する2つの矩形状の第3固定部40dと、を一体に有している。
各第1固定部40bには、ケース16の外方側に僅かに突出する1つあるいは複数の第1係止爪42aが設けられている。各第2固定部40cには、ケース16の内方側に僅かに突出する第2係止爪42bが設けられている。各第3固定部40dには、ケース16の外方側に僅かに突出する1つあるいは複数の第3係止爪42cが設けられている。第1、第2、第3係止爪42a、42b、42cは、例えば、各固定部を構成している板材の一部を切り起こした切起し片により形成される。
導光板LGは、透光性を有する樹脂、例えば、アクリル系あるいはシリコン系の樹脂、を矩形状に形成してなり、直方体状を成している。導光板LGは、出射面となる第1主面S1と、この第1主面S1の反対側の第2主面S2と、第1主面S1の端部と第2主面S2の端部の間に設けられる入射面EFと、を有している。本実施形態では、導光板LGの長辺側の一側面を入射面EFとしている。導光板LGは、平面視でケース16の内法寸法よりも僅かに小さい寸法(長さ、幅)、かつ、液晶パネル12の表示領域DAよりも僅かに大きな寸法に形成されている。導光板LGは、第2主面S2が反射シートREに対向した状態で、反射シートRE上に重ねて載置されている。導光板LGの入射面EFは、ケース16の側板17bと隙間をおいて対向している。導光板LGの他の側面は、それぞれ僅かな隙間(例えば、0.1~0.5mm程度)を置いてケース16の側板17c、側板17d、17eに対向している。
スペーサ板34は、導光板LGの入射面EFと側板17bとの間に配置され、配線基板上31上に重ねて載置されている。スペーサ板34の底面34dの少なくとも一部は、両面テープあるいは接着層により配線基板31に貼付されている。スペーサ板34の一側面は入射面EFに当接し、他側面側の凸部36a、36bは側板17bに当接し、あるいは、わずかな隙間を置いて側板17bに対向している。スペーサ板34により、導光板LGと側板17bとの間隔が一定に維持されている。
図7は、ケース16に装着されたスペーサ板34の一部を示す斜視図である。図7、図13、図14に示すように、スペーサ板34を装着した状態において、各LED32は、スペーサ板34の対応する凹部38内に隙間を持って収容されている。また、導光板LGの第1主面S1は、スペーサ板34の凹部35の底面とほぼ面一に位置している。
本実施形態においては、光学シートOS1、OS2、OS3として、例えば、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂で形成された拡散シートOS1、OS2およびプリズムシートOS3を用いている。
図3、図6、および図12~図14に示すように、第2押え部材40は、第1固定部40bおよび第2固定部40cをケース16の側板17bに装着することにより、ケース16に固定される。3つの第1固定部40bは、それぞれ側板17bの内面とスペーサ板34との間に配置され、第1固定部40bの第1係止爪42aが側板17bの第1係止爪21aと係合することにより、側板17bに取付けられている。2つの第2固定部40cは、2つの凹部18が設けられた位置で側板17bの外面側に配置され、第2固定部40cの第2係止爪42bが側板17bの第2係止爪21bとそれぞれ係合することにより、側板17bに取付けられている。更に、一対の第3固定部40dは、それぞれ対応する側板17d、17eの内面に当接し、第3固定部40dの第3係止爪42cが側板17d、17eの第3係止爪21cと係合することで、側板17d、17eに取付けられている。このように、第2押え部材40は、複数の第1固定部40aと複数の第2固定部40cとにより側板17bを両面側から挟み込んだ状態で、側板17に固定されている。
上記のように構成されたバックライトユニット20は、カバーパネル14に固定されたケース16内に収容され、このケース16を介してカバーパネル14に支持されている。バックライトユニット20は、隙間を介して液晶パネル12に対向し、液晶パネルに直接的に接触していない。
ケース16の光源側の側板に金属板からなる第2押え部材を設け、この第2押え部材40で光源ユニットおよび導光板および光学シートの光源側端部を覆うことにより、光学シートOSおよび導光板LGの厚さ方向の位置ずれおよび脱落を防止している。第2押え部材40で覆うことにより、光学シート端や導光板の端の見えやLED配置側の見栄え分布の改善を図ることができる。同時に、第2押え部材40により光源ユニット30からの漏れ光を遮光することができ、光源側端部の見栄えおよび表示品位を向上することができる。更に、第2押え部材40をケース16の側板17bおよび一対の側板17d、17eに固定することにより、第2押え部材40を梁として機能させ、ケース16の光源側端部の剛性および機械的強度を上げることができる。
以上のことから、本実施形態によれば、剛性、強度を維持しつつ薄型化、狭額縁化が可能な液晶表示装置が得られる。
上述した実施形態によりもたらされる他の作用効果について本明細書の記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものついては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
17a…底板、17b、17c…側板、17d、17e…側板、
20…バックライトユニット(バックライト装置)、24…第1押え部材、
24b…第1押え部、30…光源ユニット(光源装置)、32…LED、
34…スペーサ板、40…第2押え部材、40a…第2押え部、40b…第1固定部、
40c…第2固定部、LG…導光板、OS1、OS2、OS3…光学シート
Claims (6)
- カバーパネルとバックライト装置との間に液晶パネルが設けられ、該液晶パネルとバックライト装置が収容ケースに収容され、当該収容ケースがカバーパネルに固定されており、
前記収容ケースは、前記液晶パネルの背面に間隔を置いて対向する底板と、前記底板の側縁に沿って立設される複数の側板とを有し、前記側板の端縁が前記カバーパネルに固定されており、
前記バックライト装置は、前記収容ケース内で前記底板上に載置された導光板と、前記導光板上に載置され前記液晶パネルに隙間を置いて対向する光学シートと、前記導光板の入射面と1つの前記側板との間で前記底板上に設けられた配線基板と前記配線基板上に実装され前記入射面に対向する複数の発光素子とを備え、前記入射面に入射する光を供給する光源装置と、を具備し、
前記側板は、前記入射面に対向する第1側板と、前記第1側板に対向する第2側板とを含み、
前記収容ケース内には、さらに、前記第2側板に設けられ、前記光学シートの周縁部と前記液晶パネルとの間に介在し、前記光学シートの周縁部に対向する第1押え部材と、
前記第1側板に取付けられた固定部と、前記光学シートと前記液晶パネルの背面との間に介在し前記光源装置および前記光学シートの前記光源装置側の端部を覆う第2押え部と、を有する第2押え部材と、が設けられ、
前記第1側板と前記導光板の入射面との間に、前記光源装置に重ねて配置されたスペーサ板を備え、前記スペーサ板は、位置決め部が設けられた上面と、前記第1側板に対向する側面とを有し、
前記光学シートは、前記位置決め部に係合され前記光学シートの面方向の位置決めをする位置決め凸部を一体に有している、
液晶表示装置。 - 前記第1押え部材は、金属板により形成され、前記第2側板の内面に固定された固定部と、前記固定部から前記光学シートと前記液晶パネルとの間に延出した第1押え部とを有している請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記第2押え部材は、金属板により形成され、前記第1側板の内面に固定された第1固定部と、前記第1側板の外面に固定された第2固定部と、前記第1固定部および第2固定部から前記光学シートと前記液晶パネルとの間に延出した前記第2押え部とを有している請求項1又は2に記載の液晶表示装置。
- 前記位置決め部は、前記スペーサ板の上面に形成された凹部と、前記凹部の底面に突設された位置決めピンと、を有し、
前記光学シートの位置決め凸部は、前記凹部に装着され、前記位置決め凸部に形成された孔に前記位置決めピンが挿通されている請求項1に記載の液晶表示装置。 - 前記液晶パネルは、表示領域と、前記表示領域の周囲に位置する額縁領域と、を有し、
前記第1押え部材および前記第2押え部材は、前記額縁領域と重畳する位置に配置されている請求項2に記載の液晶表示装置。 - 前記第1押え部材の第1押え部は、隙間を置いて前記液晶パネルの額縁領域に対向し、前記液晶パネルが撓んだ際に前記液晶パネルを支持可能であり、
前記第2押え部材の第2押え部は、隙間を置いて前記液晶パネルの額縁領域に対向し、弾性材層を介して前記液晶パネルに当接している請求項5に記載の液晶表示装置。
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