WO2019092970A1

WO2019092970A1 - 車両用表示装置

Info

Publication number: WO2019092970A1
Application number: PCT/JP2018/033432
Authority: WO
Inventors: 兼二郎三原
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2017-11-09
Filing date: 2018-09-10
Publication date: 2019-05-16
Also published as: US20200257159A1; JP2019086713A; US10884277B2; JP6984333B2

Abstract

車両用表示装置（１）は、フロントベゼル（２）と、液晶本体（３）と、バックライト（４）と、液晶本体と所定の接続箇所で接続されるフレキシブルケーブル（１３）と、を備える。フレキシブルケーブルは、バネ力を有する形状に成形された成形部（１８）を有する。液晶本体は、フロントベゼル及びバックライトに対して成形部により固定される。

Description

車両用表示装置

関連出願の相互参照

　本出願は、２０１７年１１月９日に出願された日本出願番号２０１７－２１６３６１号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。

　本開示は、車両用表示装置に関する。

　車室内に配置される車両用表示装置が供されている。この種の車両用表示装置は、フロントベゼルと液晶本体とバックライトとが組み付けられて構成される。カラー液晶は高視野角及び高精細化が進んでいることから、液晶本体にＩＰＳ（In Plane Switching）型の液晶を採用する製品が多くなっている。ＩＰＳ型の液晶は外力が液晶本体に加わった際に、その外力から派生する応力により透過光の位相差ずれ（リタデーション）が生じて光が透過し易い問題がある。そのため、外力が製品に加わった際に、その外力から派生する応力を緩和する構成が必要である。この点に関し、例えば特許文献１には、応力を緩和するクッション性と保持力とを兼ね備えた両面テープを採用し、液晶本体をフロントベゼル及びバックライトに対して両面テープで固定し、液晶本体を製品内部で保持する構成が開示されている。

特開２００９－２２９９６４号公報

　特許文献１に開示されている両面テープを採用する構成では、両面テープを必要とする分、部品点数が増加する問題があることに加え、以下の問題があった。即ち、クッション性を備える両面テープは非常に柔らかいために変形し易い。そのため、両面テープを所定の貼り付け位置に貼り付ける作業では、両面テープを歪んで貼り付けてしまい易く、歪んで貼り付けてしまうと、貼り直す手間が生じる。又、両面テープが液晶本体の表示面にはみ出して貼り付けられると映像内で影が生じ、表示品位を阻害することが懸念されることから、両面テープの幅を極力細くし、その幅が極力細い両面テープを表示面にはみ出さないように貼り付ける必要がある。そのため、貼り付ける作業に高い精度が求められ、自ずと作業を丁寧にせざるを得ず、両面テープを貼り付ける前に貼り付け位置を確認する等の余分な作業工数を要する。このような事情から、部品点数が増加する問題があることに加え、組み付け性の点で劣るという問題もあった。

　本開示は、液晶本体を製品内部で保持する構成を実現する際に、部品点数を削減すると共に組み付け性を高めることができつつ、外力が製品に加わったとしても、その外力から派生する応力を緩和して品質低下を回避することができる車両用表示装置を提供することを目的とする。

　本開示の一態様によれば、フロントベゼルと、液晶本体と、バックライトと、液晶本体と所定の接続箇所で接続されるフレキシブルケーブルと、を備える。フレキシブルケーブルは、バネ力を有する形状に成形された成形部を有する。液晶本体は、成形部によりフロントベゼル及びバックライトに対して固定される。

　フレキシブルケーブルにバネ力を有する形状の成形部を成形し、液晶本体がフロントベゼル及びバックライトに対して成形部により固定されるように構成した。フロントベゼルと液晶本体とバックライトとが組み付けられる際に両面テープが不要となる分、部品点数を削減することができると共に、液晶本体をフロントベゼル及びバックライトに対して両面テープで固定する作業が不要となる分、組み付け性を高めることができる。又、外力が製品に加わったとしても、その外力から派生する応力を成形部のバネ力により緩和して品質低下を回避することができる。これにより、液晶本体を製品内部で保持する構成を実現する際に、部品点数を削減すると共に組み付け性を高めることができつつ、外力が製品に加わったとしても、その外力から派生する応力を緩和して品質低下を回避することができる。

　本開示についての上記目的及びその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図１は、第１の実施形態を示す分解斜視図であり、図２は、フレキシケーブルの縦断側面図であり、図３は、成形部を示す斜視図であり、図４は、フロントベゼルと液晶本体とバックライトとが組み付けられた態様を示す縦断側面図であり、図５は、バネ力が発生する態様を示す図であり、図６は、各部の寸法を示す図であり、図７は、第２の実施形態を示し、フロントベゼルと液晶本体とバックライトとが組み付けられた態様を示す縦断側面図であり、図８は、バネ力が発生する態様を示す図であり、図９は、第３の実施形態を示し、フロントベゼルと液晶本体とバックライトとが組み付けられた態様を示す縦断側面図であり、図１０は、バネ力が発生する態様を示す図である。

　（第１の実施形態）
　以下、第１の実施形態について図１から図６を参照して説明する。図１に示すように、車両用表示装置１は、フロントベゼル２と液晶本体３とバックライト４とが組み付けられて構成される。フロントベゼル２は、上辺部５と右辺部６と下辺部７と左辺部８との４つの辺部５～８で囲まれる矩形の中空部９を有する枠形状である。液晶本体３は、ＩＰＳ型の液晶を採用しており、フロントベゼル２の中空部９よりも僅かに大きなサイズの表示面１０を有すると共に、上辺部１１の表面部１１ａの略中央に上側電極部を有し、下辺部１２の表面部１２ａの略中央に下側電極部を有する。上側電極部と下側電極部とは液晶本体３の上下方向で対極する位置にあり、上側電極部には上側フレキシブルケーブル１３が接続され、下側電極部には下側フレキシブルケーブル１４が接続されている。バックライト４は、液晶本体３と略同じサイズの矩形である。車両用表示装置１は、液晶本体３に上側フレキシブルケーブル１３及び下側フレキシブルケーブル１４が接合された状態で、液晶本体３がフロントベゼル２とバックライト４との間に挟まれる態様でフロントベゼル２と液晶本体３とバックライト４とが組み付けられて構成される。

　上側フレキシブルケーブル１３と下側フレキシブルケーブル１４とは基本的に同じ構成であるので、以下、上側フレキシブルケーブル１３について説明する。尚、上側フレキシブルケーブル１３を単にフレキシブルケーブル１３と称して説明する。フレキシブルケーブル１３のケーブル本体１５は、幅広な幅広部１６と幅狭な幅狭部１７とを有する。幅広部１６は、液晶本体３に接合される側の成形部１８と、幅狭部１７に連なる側の非成形部１９とを有する。非成形部１９にあって幅狭部１７に近い部位には、ＩＣ、コンデンサ、コイル等の電子部品を含むインタフェース回路２０が実装されている。

　ケーブル本体１５は、図２に示すように、電気信号を伝送するための銅の積層板からなる導体層２１の両面に、それぞれ液晶ポリマーやポリイミド等からなる高分子層２２，２３がエポキシ系接着剤２４，２５を介して接合され、導体層２１が高分子層２２，２３により保護及び絶縁されている。ケーブル本体１５は、このように導体層２１が高分子層２２，２３によりラミネートされている構成により絞り加工が行われることで折り曲げ成形が可能であり、フラットの状態から折り曲げられると、元の形状に戻ろうとするバネ力を発生する。

　ケーブル本体１５の成形部１８は、図３に示すように、その先端部１８ａから非成形部１９に向かって第１折り曲げ部２６、第２折り曲げ部２７、第３折り曲げ部２８、第４折り曲げ部２９の４個の折り曲げ部２６～２９を有する形状に成形されている。先端部１８ａから第１折り曲げ部２６までの部分にはケーブル側電極部３０が設けられており、そのケーブル側電極部３０と液晶本体３の上側電極部とが導電性接着剤を介して接合されることで、フレキシブルケーブル１３と液晶本体３とが機械的且つ電気的に接合される。この場合、成形部１８が上記した形状に成形された後にフレキシブルケーブル１３が液晶本体３に接合されても良いし、フレキシブルケーブル１３が液晶本体３に接合された後に成形部１８が成形されても良い。

　フロントベゼル２と液晶本体３とバックライト４とを組み付ける際には、上側フレキシブルケーブル１３及び下側フレキシブルケーブル１４が接合された液晶本体３をフロントベゼル２とバックライト４との間に位置決めし、図４に示すように、フロントベゼル２及び液晶本体３をバックライト４に対して押し付けるようにしてフロントベゼル２をバックライト４に対してネジ止めする。即ち、フロントベゼル２及び液晶本体３をバックライト４に対して押し付ける作業を行うことで容易に組み付けることが可能となる。尚、バックライト４は、凹形状のハウジング３２の内部に拡散板３３及び光学シート３４が設けられ、光学シート３４の端部がフレーム３５により覆われた構成である。

　上記した組み付け手順によりフロントベゼル２と液晶本体３とバックライト４とが組み付けられた態様では、フロントベゼル２及び液晶本体３がバックライト４に対して押し付けられることで、第２折り曲げ部２７の第１端部２７ａが液晶本体３の上辺部１１の表面部１１ａに接し、第２折り曲げ部２７の第２端部２７ｂから第３折り曲げ部２８の第１端部２８ａまでの部分がフロントベゼル２の上辺部５の垂直内壁部５ａに接し、第３折り曲げ部２８の一部がフロントベゼル２の上辺部５の水平内壁部５ｂに接し、第４折り曲げ部２９の第２端部２９ｂがバックライト４のフレーム３５の垂直外壁部３５ａに接する。このとき、第４折り曲げ部２９の第１端部２９ａは、液晶本体３の上辺部１１の裏面部１１ｂに接しない。

　この場合、図５に示すように、フロントベゼル２の上辺部５と液晶本体３の上辺部１１との間では、第１折り曲げ部２６と第２折り曲げ部２７とのそれぞれの元の形状に戻ろうとするバネ力により、両者の間隔を広げる方向の力が発生する（図５矢印Ａ参照）。又、フロントベゼル２の上辺部５とバックライト４のフレーム３５との間では、第３折り曲げ部２８と第４折り曲げ部２９とのそれぞれの元の形状に戻ろうとするバネ力により、両者の間隔を広げる方向の力が発生する（図５矢印Ｂ参照）。即ち、フロントベゼル２の上辺部５と液晶本体３の上辺部１１との間隔を広げる方向のバネ力と、フロントベゼル２の上辺部５とバックライト４のフレーム３５との間隔を広げる方向のバネ力とが均衡した状態で液晶本体３がフロントベゼル２及びバックライト４に対して固定されており、液晶本体３が製品内部で保持されている。

　このように両者のバネ力が均衡している状態で外力が製品に加えられると、その外力により両者のバネ力の均衡が崩れる方向の応力が発生する。しかしながら、このような構成では、上記した４個の折り曲げ部２６～２９の元の形状に戻ろうとするバネ力が作用することでクッション性を得ることができる。このようにフレキシブルケーブル１３を成形した構成では、クッション性と保持力とを兼ね備えた両面テープを採用した従来の構成と同様に、液晶本体３をフロントベゼル２及びバックライト４に対して固定することができる。尚、フレキシブルケーブル１３の材料や積層構成を適切に組み合わせることにより、塑性変形やクリープしない特性を持たせることができ、製品寿命の期間内でのフレキシブルケーブル１３のバネ力の劣化を回避することができる。

　又、第１折り曲げ部２６と第２折り曲げ部２７とのそれぞれの元の形状に戻ろうとするバネ力により、ケーブル側電極部３０を液晶本体３の上辺部１１に対して押し付ける方向の力が発生している。更に、第１折り曲げ部２６から第４折り曲げ部２９のそれぞれの元の形状に戻ろうとするバネ力により、液晶本体３の表面部１０に平行な方向に外力が加えられても、その外力に抗する力が発生している。

　尚、例えばフレキシブルケーブル１３の幅広部１６の幅が「１５．５ｍｍ」、厚さが「０．３ｍｍ」では、フロントベゼル２と液晶本体３とバックライト４とが組み付けられた態様での成形部１８の周辺の寸法や形状は大凡で図６に示すようになる。

　以上に説明したように第１の実施形態によれば、次に示す効果を得ることができる。
　車両用表示装置１において、フレキシブルケーブル１３にバネ力を有する形状の成形部１８を成形し、液晶本体３がフロントベゼル２及びバックライト４に対して成形部１８により固定されるように構成した。フロントベゼル２と液晶本体３とバックライト４とが組み付けられる際に両面テープが不要となる分、部品点数を削減することができると共に、液晶本体３をフロントベゼル２及びバックライト４に対して両面テープで固定する作業が不要となる分、組み付け性を高めることができる。又、外力が製品に加わったとしても、その外力から派生する応力を成形部１８のバネ力により緩和して品質低下を回避することができる。これにより、液晶本体３を製品内部で保持する構成を実現する際に、部品点数を削減すると共に組み付け性を高めることができつつ、外力が製品に加わったとしても、その外力から派生する応力を緩和して品質低下を回避することができる。

　又、成形部１８を、第１折り曲げ部２６と、第２折り曲げ部２７と、第３折り曲げ部２８と、第４折り曲げ部２９とを有する形状とした。成形部１８を折り曲げ加工することで、バネ力を有する形状を実現することができる。

　又、成形部１８を、先端部１８ａから第１折り曲げ部２６までの部分が液晶本体１３と接し、第２折り曲げ部２７の第２端部２７ｂがフロントベゼル２に接し、フロントベゼル２と液晶本体３との間隔を広げる方向のバネ力を発生させる形状とした。第１折り曲げ部２６と第２折り曲げ部２７とのそれぞれの元の形状に戻ろうとするバネ力により、フロントベゼル２と液晶本体３との間でクッション性を得ることができる。

　又、第３折り曲げ部２８の第１端部２８ａがフロントベゼル２に接し、第４折り曲げ部２９の第２端部２９ｂがバックライト４に接し、フロントベゼル２とバックライト４との間隔を広げる方向のバネ力を発生させる形状とした。第３折り曲げ部２８と第４折り曲げ部２９とのそれぞれの元の形状に戻ろうとするバネ力により、フロントベゼル２とバックライト４との間でクッション性を得ることができる。

　（第２の実施形態）
　次に、第２の実施形態について図７及び図８を参照して説明する。尚、上記した第１の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。第１の実施形態は、第４折り曲げ部２９の第１端部２９ａが液晶本体３の上辺部１１の裏面部１１ｂに接しない構成であるが、第２の実施形態は、第４折り曲げ部の第１端部が液晶本体３の上辺部１１の裏面部１１ｂに接する構成である。

　フレキシブルケーブル４１の成形部４２は、その先端部４２ａから非成形部１９に向かって第１折り曲げ部４３、第２折り曲げ部４４、第３折り曲げ部４５、第４折り曲げ部４６の４個の折り曲げ部４３～４６を有する形状に成形されている。フロントベゼル２と液晶本体３とバックライト４とが組み付けられた態様では、フロントベゼル２及び液晶本体３がバックライト４に対して押し付けられることで、第２折り曲げ部４４の第１端部４４ａが液晶本体３の上辺部１１の表面部１１ａに接し、第２折り曲げ部４４の第２端部４４ｂから第３折り曲げ部４５の第１端部３５ａまでの部分がフロントベゼル２の上辺部５の垂直内壁部５ａに接し、第３折り曲げ部４５の一部がフロントベゼル２の上辺部５の水平内壁部５ｂに接し、第４折り曲げ部４６の第１端部４６ａが液晶本体３の上辺部１１の裏面部１１ｂに接し、第４折り曲げ部４６の第２端部４６ｂがバックライト４のフレーム３５の垂直外壁部３５ａに接する。

　この場合も、図８に示すように、フロントベゼル２の上辺部５と液晶本体３の上辺部１１との間では、第１折り曲げ部４３と第２折り曲げ部４４とのそれぞれの元の形状に戻ろうとするバネ力により、両者の間隔を広げる方向の力が発生する（図８矢印Ａ参照）。又、フロントベゼル２の上辺部５とバックライト４のフレーム３５との間では、第３折り曲げ部４５と第４折り曲げ部４６とのそれぞれの元の形状に戻ろうとするバネ力により、両者の間隔を広げる方向の力が発生する（図８矢印Ｂ参照）。加えて、液晶本体３の上辺部１１とバックライト４のフレーム３５との間では、第４折り曲げ部４６の元の形状に戻ろうとするバネ力により、両者の間隔を広げる方向の力が発生する（図８矢印Ｃ参照）。即ち、フロントベゼル２の上辺部５と液晶本体３の上辺部１１との間隔を広げる方向のバネ力と、フロントベゼル２の上辺部５とバックライト４のフレーム３５との間隔を広げる方向のバネ力と、液晶本体３の上辺部１１とバックライト４のフレーム３５との間隔を広げる方向のバネ力とが均衡した状態で液晶本体３がフロントベゼル２及びバックライト４に対して固定されており、液晶本体３が製品内部で保持されている。

　以上に説明したように第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。又、第４折り曲げ部４６の第１端部４６ａが液晶本体３に接し、第４折り曲げ部４６の第２端部４６ｂがバックライト４に接し、液晶本体３とバックライト４との間隔を広げる方向のバネ力を発生させる形状とした。第４折り曲げ部４６の元の形状に戻ろうとするバネ力により、液晶本体３とバックライト４との間でクッション性を得ることができる。

　（第３の実施形態）
　次に、第３の実施形態について図９及び図１０を参照して説明する。第３の実施形態は、第２折り曲げ部が液晶本体３の上辺部１１の表面部１１ａに接しない構成である。

　フレキシブルケーブル５１の成形部５２は、その先端部５２ａから非成形部１９に向かって第１折り曲げ部５３、第２折り曲げ部５４、第３折り曲げ部５５、第４折り曲げ部５６の４個の折り曲げ部５３～５６を有する形状に成形されている。フロントベゼル２と液晶本体３とバックライト４とが組み付けられた態様では、フロントベゼル２及び液晶本体３がバックライト４に対して押し付けられることで、第２折り曲げ部５４の第２端部５４ｂから第３折り曲げ部５５の第１端部５５ａまでの部分がフロントベゼル２の上辺部５の垂直内壁部５ａに接し、第３折り曲げ部５５の一部がフロントベゼル２の上辺部５の水平内壁部５ｂに接し、第４折り曲げ部５６の第２端部５６ｂがバックライト４のフレーム３５の垂直外壁部３５ａに接する。

　この場合も、図１０に示すように、フロントベゼル２の上辺部５と液晶本体３の上辺部１１との間では、第１折り曲げ部５３と第２折り曲げ部５４とのそれぞれの元の形状に戻ろうとするバネ力により、両者の間隔を広げる方向の力が発生する（図１０矢印Ａ参照）。又、フロントベゼル２の上辺部５とバックライト４のフレーム３５との間では、第３折り曲げ部５５と第４折り曲げ部５６とのそれぞれの元の形状に戻ろうとするバネ力により、両者の間隔を広げる方向の力が発生する（図１０矢印Ｂ参照）。即ち、フロントベゼル２の上辺部５と液晶本体３の上辺部１１との間隔を広げる方向のバネ力と、フロントベゼル２の上辺部５とバックライト４のフレーム３５との間隔を広げる方向のバネ力とが均衡した状態で液晶本体３がフロントベゼル２及びバックライト４に対して固定されており、液晶本体３が製品内部で保持されている。

　以上に説明したように第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。又、第２折り曲げ部５４の第１端５４ａが液晶本体３に接しない形状とした。成形部５２の垂直方向のサイズを短縮することができ、液晶本体３の上辺部１１の垂直方向のサイズが短い場合でも対応することができる。換言すれば、液晶本体３の上辺部１１の垂直方向のサイズを短くすることができ、その分、例えば製品の小型化を図ることができる。

　（その他の実施形態）
　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、更には、それらに一要素のみ、それ以上、或いはそれ以下を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

　フレキシブルケーブルの接合部分を上下方向で対極する位置としたが、左右方向で対極する位置としても良い。
　第２の実施形態と第３の実施形態とを組み合わせた構成としても良い。

Claims

　フロントベゼル（２）と、液晶本体（３）と、バックライト（４）と、前記液晶本体と所定の接続箇所で接続されるフレキシブルケーブル（１３，１４，４１，５１）と、を備え、
　前記フレキシブルケーブルは、バネ力を有する形状に成形された成形部（１８，４２，５２）を有し、
　前記液晶本体は、前記フロントベゼル及び前記バックライトに対して前記成形部により固定される車両用表示装置。
　前記成形部は、前記フレキシブルケーブルの先端部（１８ａ，４２ａ，５２ａ）から離れる順に、第１折り曲げ部（２６，４３，５３）と、第２折り曲げ部（２７，４４，５４）と、第３折り曲げ部（２８，４５，５５）と、第４折り曲げ部（２９，４６，５６）とを有する形状である請求項１に記載した車両用表示装置。
　前記成形部は、前記先端部から前記第１折り曲げ部までの部分が前記液晶本体と接し、前記第２折り曲げ部の第２端部（２７ｂ，４４ｂ，５４ｂ）が前記フロントベゼルに接し、前記フロントベゼルと前記液晶本体との間隔を広げる方向のバネ力を発生させる形状である請求項２に記載した車両用表示装置。
　前記成形部は、前記第３折り曲げ部の第１端部（２８ａ，４５ａ，５５ａ）が前記フロントベゼルに接し、前記第４折り曲げ部の第２端部（２９ｂ，４５ｂ，５５ｂ）が前記バックライトに接し、前記フロントベゼルと前記バックライトとの間隔を広げる方向のバネ力を発生させる形状である請求項２又は３に記載した車両用表示装置。
　前記成形部は、前記第４折り曲げ部の第１端部（２９ａ，５６ａ）が前記液晶本体に接しない形状である請求項２から４の何れか一項に記載した車両用表示装置。
　前記成形部は、前記第４折り曲げ部の第１端部（４６ａ）が前記液晶本体に接する形状である請求項２から４の何れか一項に記載した車両用表示装置。
　前記成形部は、前記第２折り曲げ部の第１端部（２７ａ，４４ａ）が前記液晶本体に接する形状である請求項２から６の何れか一項に記載した車両用表示装置。
　前記成形部は、前記第２折り曲げ部の第１端部（５４ａ）が前記液晶本体に接しない形状である請求項２から６の何れか一項に記載した車両用表示装置。
　前記成形部は、前記液晶本体の表示面（１０）に平行な方向に外力が加えられた際に、その外力に抗するバネ力を発生させる形状である請求項２から８の何れか一項に記載した車両用表示装置。