(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示セルを有する表示ユニットと、前記表示ユニットを支持する支持基台と、前記表示ユニットの背部に配置された金属ブラケットとを有する表示装置において、
前記金属ブラケットよりも弾性係数の低い金属ばね材料で形成された連結板が設けられ、前記連結板は、連結固定部と弾接部および前記連結固定部と前記弾接部との間に位置する締結固定部を有しており、
前記連結固定部が前記金属ブラケットに固定され、前記弾接部が前記金属ブラケットに弾接されて、前記締結固定部が前記支持基台に締結部材により固定されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記金属ブラケットと前記連結板は、共に導電性金属板で形成されている請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記締結固定部と前記弾接部および前記連結固定部が直線状に並んで形成されている請求項１または２記載の表示装置。
【請求項４】
前記連結固定部は、前記金属ブラケットの前記表示ユニットに向く内面に固定され、前記弾接部は、前記金属ブラケットの前記内面と逆側の外面に弾接している請求項１ないし３のいずれかに記載の表示装置。
【請求項５】
前記支持基台と前記締結固定部との間に回路基板が挟まれ、ねじ止めにより、前記締結固定部と共に前記回路基板が前記支持基台に固定されている請求項１ないし４のいずれかに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示セルを備えた表示ユニットが支持基台に支持され、表示ユニットの背部を覆う金属ブラケットが前記支持基台に固定された構造の表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、筐体部の内部に表示パネルが弾性変形部を介して支持されている表示装置に関する発明が記載されている。
【０００３】
特許文献１の図５に記載されている表示装置は、筐体の開口部に、前面保護ガラス基板が配置されている。筐体の内部に、表示パネル（ＰＤＰ）とその背部に位置する金属板で形成されたシャーシ部材とが設けられ、表示パネルとシャーシ部材とが接着性の接合部材を介して接合されている。シャーシ部材に取り付け部材が固定されている。取り付け部材は、側面筐体部において、前後方向に摺動自在に支持されているとともに、取り付け部材に形成された弾性変形部が前面筐体部に連結されている。この表示装置は、運搬時などに落下衝撃を受けたときに、弾性変形部が変形することで、表示パネルの前面板などの割れを抑制することができる、というものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１２２４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
車載用などの表示装置として、カラー液晶表示セルなどの表示セルを含む表示ユニットが支持基台に支持され、表示ユニットの背部を覆う金属ブラケットと支持基台とがねじ止め手段で固定されているものがある。支持基台および金属ブラケットには、寸法公差や反りなどによる寸法誤差が発生するのを避けることができない。そのため、金属ブラケットと支持基台とがねじ止めされる構造では、ねじ止めの締結力で支持基台に歪みが与えられ、この歪みが表示ユニットに伝達されて、表示画面に歪みによる表示ムラが発生しやすくなるという課題がある。
【０００６】
特許文献１に記載された表示装置は、表示パネルに接合されたシャーシ部材が弾性変形部を介して前面筐体部に支持されているため、シャーシ部材と筐体部との固定力によって表示ユニットに歪みが与えられるのを抑制することができる。しかしながら、特許文献１に記載された表示装置は、弾性変形部の一端がシャーシ部材に固定され他端が前面筐体部に固定されて、弾性変形部の両端部が固定された構造である。そのため、シャーシ部材と筐体部との間で柔軟に弾性変形できるようにするためには、弾性変形部を十分に長い構造にしなくてはならず、弾性変形部が大型化する欠点がある。
【０００７】
また、特許文献１の図５に示されている弾性変形部は、その変形量を大きくするために鋭角部を有して折り曲げられているが、この構造では、鋭角の折曲げ部が電磁アンテナと同様に機能し、電磁ノイズを吸収して、表示パネルや前面保護ガラス基板に設けられるタッチセンサなどに電磁ノイズの影響を与えるおそれがある。
【０００８】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、表示ユニットを支持している支持基台と金属ブラケットとを連結板を介して確実に固定でき、固定力で表示ユニットに歪みが伝達されにくい構造とし、しかも電磁的に安定した構造となる表示装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、表示セルを有する表示ユニットと、前記表示ユニットを支持する支持基台と、前記表示ユニットの背部に配置された金属ブラケットとを有する表示装置において、
前記金属ブラケットよりも弾性係数の低い金属ばね材料で形成された連結板が設けられ、前記連結板は、連結固定部と弾接部および前記連結固定部と前記弾接部との間に位置する締結固定部を有しており、
前記連結固定部が前記金属ブラケットに固定され、前記弾接部が前記金属ブラケットに弾接されて、前記締結固定部が前記支持基台に締結部材により固定されていることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の表示装置は、前記金属ブラケットと前記連結板は、共に導電性金属板で形成されていることが好ましい。
【００１１】
本発明の表示装置は、前記締結固定部と前記弾接部および前記連結固定部が直線状に並んで形成されているものが好ましい。
【００１２】
また本発明の表示装置は、前記連結固定部は、前記金属ブラケットの前記表示ユニットに向く内面に固定され、前記弾接部は、前記金属ブラケットの前記内面と逆側の外面に弾接しているものが好ましい。
【００１３】
本発明の表示装置は、前記支持基台と前記締結固定部との間に回路基板が挟まれ、ねじ止めにより、前記締結固定部と共に前記回路基板が前記支持基台に固定されているものとして構成できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の表示装置は、表示ユニットが支持されている支持基台と、金属ブラケットとが、金属ブラケットよりも弾性係数の低い金属ばね材料で形成された連結板を介して固定されている。そのため、連結板を支持基台に固定するときのねじ締め力によって支持基台に大きな歪みが作用するのを抑制でき、表示ユニットに大きな歪みが与えられるのを防止することができる。
【００１５】
連結板は、締結固定部と連結固定部との間で弾性変形し、締結固定部と弾接部との間でも弾性変形し、この弾性力によって、金属ブラケットを支持基台に確実に固定することができる。また、弾接部は金属ブラケットに弾接されて、金属ブラケットに固定されているものではないため、連結板の両側部が過剰に拘束されることがない。したがって、連結板は、比較的小型であっても、支持基台と金属ブラケットとを連結するための最適な弾性力を発揮できるようになる。
【００１６】
また、連結板は、弾接部が金属ブラケットに弾接しているため、締結固定部から延び出て弾性力を発揮する弾接部が電磁アンテナと同等の機能を発揮するのを抑制でき、連結板が電磁ノイズを吸収するのを防止できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態の表示装置の全体構造を前方から見た斜視図、
【図２】本発明の実施形態の表示装置を図１のＩＩ−ＩＩ線で切断した一部拡大断面図、
【図３】図２に示す表示装置をＩＩＩ方向から見た一部分解斜視図、
【図４】表示装置が組み立てられた状態を、図３のＩＶ−ＩＶ線で切断した平断面図、
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１ないし図４の各図に示す表示装置１は車載用表示装置である。Ｙ１方向が前方でＹ２方向が後方である。またＹ１方向は表示方向である。Ｘ１方向は後方から見たときの右方向で、Ｘ２方向は後方から見たときの左方向である。Ｚ１方向は上方向で、Ｚ２方向は下方向である。
【００１９】
図１と図２に示すように、表示装置１は支持基台２を有している。支持基台２は前方基台３と後方基台４を有している。前方基台３と後方基台４は、合成樹脂材料で形成されている。あるいは、アルミニウム合金などを使用してダイキャスト成形されている。前方基台３と後方基台４は、図示しない連結ねじなどで互いに固定されている。支持基台２は、固定ブラケットを介して自動車の車室内のダッシボードやインストルメントパネルに固定される。ダッシボードやインストルメントパネルに昇降装置や前後移動装置が設置されている場合には、これら装置の移動ベースに支持基台２が搭載される。
【００２０】
図２に示すように、支持基台２を構成する前方基台３に表示ユニット１０が支持されている。表示ユニット１０は、透明カバー板１１とその後方に光学接着剤層１３で接合された表示セル１２と、表示セル１２の後方に間隔を空けて配置されたバックライトユニット１４、およびバックライトユニット１４を支持しているユニットシャーシ１５を有している。
【００２１】
透明カバー板１１はガラス基板またはアクリル系などの透明樹脂板である。透明カバー板１１は前方（Ｙ１方向）に向く前面１１ａと後方（Ｙ２方向）に向く背面１１ｂを有している。透明カバー板１１の背面１１ｂに、表示セル１２が光学接着剤層１３によって接合されている。透明カバー板１１の背面１１ｂまたは前面１１ａには、タッチセンサが重ねられている。タッチセンサは透明基板あるいは透明シートに透明電極が形成されたものであり、透明カバー板１１に指や手が接触しあるいは接近したときに、静電容量の変化によって、その接触または接近位置が検知される。
【００２２】
表示セル１２は透過型のカラー液晶表示セルであり、例えばＩＰＳモードで動作するものである。ＩＰＳモードで動作するカラー液晶表示セルは、Ｙ１側からＹ２側に向けて、前方偏光板、後方に向く内面にカラーフィルタが設けられた前方ガラス基板、液晶層、前方に向く内面にＩＴＯや銀ナノワイヤなどで形成された透明電極が設けられた後方ガラス基板、後方偏光板の順に重ねられて構成されている。前方偏光板が、透明カバー板１１の背面１１ｂに前記光学接着剤層１３を介して固定されている。なお、カラー液晶表示セルは、ＩＰＳモードで駆動するものに限られず、ＴＮ方式やＶＡ方式で動作するものであってもよい。または、表示セル１２がエレクトロルミネッセンス表示セルであってもよい。
【００２３】
バックライトユニット１４は、アクリル樹脂などで形成された導光板と、導光板の前面に重ねられた拡散板、および導光板に照明光を与えるＬＥＤなどの光源を有している。ユニットシャーシ１５はアルミニウム板またはステンレス鋼板などで形成されており、バックライトユニット１４の後方（Ｙ２方向）に向く背面がユニットシャーシ１５に接着されて固定されている。
【００２４】
図２に示すように、支持基台２を構成する前方基台３には、表示開口部３ａと、表示開口部３ａの周囲に形成された支持前面３ｂが形成されている。表示ユニット１０を構成する透明カバー板１１の面積は、表示セル１２の表示部の面積よりも広く形成されており、透明カバー板１１の周囲部分が、前方基台３の支持前面３ｂに接着剤層１６を介して固定されている。透明カバー板１１に接着された表示セル１２は前方基台３の表示開口部３ａの内部に位置している。また、バックライトユニット１４を支持しているユニットシャーシ１５の側部は、表示開口部３ａの後方の内壁部３ｃに接着や凹凸嵌合またはねじ止めなどの固定手段で固定されている。
【００２５】
図１に示すように、表示装置１を前方から見ると、前方基台３の前面の広い領域に透明カバー板１１が固定されているが、この透明カバー板１１のうちの表示セル１２が重ねられている領域が表示画面１８である。
【００２６】
図２に示すように、支持基台２を構成する前方基台３には、透明カバー板１１が設置されている領域よりも下方（Ｚ２方向）に操作開口部３ｄが設けられている。図１に示すように、操作開口部３ｄは左右方向（Ｘ１−Ｘ２方向）に細長く形成されており、操作開口部３ｄ内に複数の操作釦５が並んで配置されている。図２に示すように、前方基台３の後方（Ｙ２方向）に向く背面の下部に、基板固定面３ｅが形成されており、基板固定面３ｅに操作基板となる回路基板６がねじ止めなどの手段で固定されている。回路基板６は左右方向（Ｘ１−Ｘ２方向）に向けて細長いものであり、前方（Ｙ１方向）に向く前面６ａに操作機構７が固定されている。実施形態の操作機構７は押釦機構で、Ｘ１−Ｘ２方向に複数個並んで固定されており、それぞれの操作機構７が操作釦５で個別に押圧可能となっている。
【００２７】
図２に示すように、前方基台３の後方に金属ブラケット２０が設けられている。金属ブラケット２０は、ＳＵＳ３０４などのステンレス鋼板や鉄を主体とした圧延鋼板などの導電性の金属材料で形成されている。金属 ブラケット２０は、表示ユニット１０を支持している前方基台３を背部が補強する機能と、表示セル１２の駆動時に発せられる電磁ノイズのシールド機能または外部から表示セル１２に向かう電磁ノイズのシールド機能、さらには表示セル１２からの発熱を放熱する機能を発揮する。
【００２８】
前方基台３の背面と金属ブラケット２０は複数箇所のブラケット固定部によって互いに固定されている。図２と図３および図４には、そのうちの１か所のブラケット固定部４０が示されている。このブラケット固定部４０では、回路基板６と金属ブラケット２０の一部とが、前方基台３の基板固定面３ｅに一緒に締結固定されている。
【００２９】
図３に示すように、前方基台３の基板固定面３ｅの一部に雌ねじ穴３ｆが形成されている。前記回路基板６には、雌ねじ穴３ｆに対向する部分にねじ挿入穴６ｃが開口している。金属ブラケット２０は、Ｙ１方向に向く内面２０ａとＹ２方向に向く外面２０ｂを有している。金属ブラケット２０には、ブラケット固定部４０に対応する部分に開口部２１が形成されている。開口部２１は切欠き部である。または、開口部２１が矩形状などの穴であってもよい。開口部２１の周囲には、設計上は回路基板６の背面６ｂに当接すべき部分である突き当て部２２が形成されている。
【００３０】
金属ブラケット２０には、開口部２１よりも左側（Ｘ２側）に連結板取付け部２５が形成されている。連結板取付け部２５は、突き当て部２２よりも後方（Ｙ２方向）へ隆起した部分に形成されている。連結板取付け部２５には、いずれもＹ１方向に突出するかしめ突部２３と位置決め突部２４が形成されている。かしめ突部２３は、金属ブラケット２０を構成する金属板を、いわゆるバーリング加工されて形成されており、位置決め突部２４は、金属板がＹ１方向に押圧されて隆起形成されている。金属ブラケット２０には、開口部２１よりも右側（Ｘ１側）に弾接面２６が設けられている。弾接面２６は、突き当て部２２よりも後方（Ｙ２方向）へ隆起した部分における金属ブラケット２０の外面２０ｂの一部である。
【００３１】
ブラケット固定部４０に連結板３０が設けられている。連結板３０は、導電性の金属板であり、金属ブラケット２０を構成している金属板よりも撓み方向の弾性係数（ばね定数）の低い金属ばね材料で形成されている。連結板３０は、例えば、厚さ寸法が金属ブラケット２０よりも十分に小さいＳＵＳ３０４などのばね性を有するステンレス鋼板で形成されている。
【００３２】
図３に示すように、連結板３０は締結固定部３１を有しており、締結固定部３１に固定穴３２が形成されている。連結板３０には、締結固定部３１の左側（Ｘ２側）に連結固定部３３が、締結固定部３１の右側（Ｘ１側）に弾接部３６が設けられている。締結固定部３１と連結固定部３３との間には折曲げ部３０ａが設けられ、連結固定部３３は締結固定部３１よりも後方（Ｙ２方向）に位置している。締結固定部３１と弾接部３６との間にも折曲げ部３０ｂが設けられ、弾接部３６は締結固定部３１よりも後方（Ｙ２方向）に位置している。図４に示すように、弾接部３６は、連結固定部３３よりもわずかに後方（Ｙ２方向）に位置している。連結板３０の連結固定部３３には、かしめ穴３４と位置決め穴３５とが並んで開口しており、弾接部３６には、前方（Ｙ１方向）に向けて隆起する弾接突部３７がプレス工程で形成されている。
【００３３】
締結固定部３１は、連結固定部３３と弾接部３６との間に位置し、締結固定部３１と連結固定部３３および弾接部３６が、Ｘ１−Ｘ２方向に直線的に並んでおり、固定穴３２とかしめ穴３４と位置決め穴３５および弾接突部３７もＸ１−Ｘ２方向へ一直線上に並んで配置されている。ただし、連結板３０では、締結固定部３１と連結固定部３３とが並ぶ方向に延びる直線と、締結固定部３１と弾接部３６とが並ぶ方向に延びる直線とが、９０度以上で１８０度未満の角度を有していてもよい。この場合も、連結固定部３３と弾接部３６との間に、締結固定部３１が位置しているものとして定義される。
【００３４】
図４に示すように、ブラケット固定部４０では、連結板３０が金属ブラケット２０に固定されている。連結板３０の連結固定部３３は、連結板取付け部２５において金属ブラケット２０の内面２０ａに設置され、位置決め穴３５に位置決め突部２４が挿入され、かしめ穴３４にかしめ突部２３が挿入され、かしめ突部２３が押し潰されて、連結固定部３３が連結板取付け部２５に位置決めされてかしめ固定されている。連結板３０は折曲げ部３０ｂが開口部２１内を後方（Ｙ２方向）に向けて通過し、弾接部３６の弾接突部３７が、金属ブラケット２０の外面２０ｂの一部である弾接面２６に弾接されている。なお、連結固定部３３はねじ止めなどの手段で金属ブラケット２０に固定されてもよい。
【００３５】
連結板３０は、連結固定部３３が金属ブラケット２０の内面２０ａに位置決めされて固定され、全体が弾性変形した状態で、弾接部３６が金属ブラケット２０の外面２０ｂに強く弾接されているため、連結板３０が、金属ブラケット２０に相対的に動くことなく強固に固定される。
【００３６】
図２と図４に示すように、ブラケット固定部４０では、連結板３０の締結固定部３１に形成された固定穴３２に、締結部材である固定ねじ３８が挿入され、固定ねじ３８は回路基板６のねじ挿入穴６ｃに挿入されて、固定ねじ３８の雄ねじ部３８ａが、前方基台３に形成された雌ねじ穴３ｆに螺着されている。これにより、金属ブラケット２０と前方基台３および回路基板６が、連結板３０を介して互いに締結されて固定される。なお、締結部材としては、固定ねじ３８の代わりに圧入リベットや圧入ピンを使用することが可能である。
【００３７】
前方基台３と金属ブラケット２０は、それぞれ製造時に寸法公差が発生し、金属ブラケット２０には反りが発生しやすく、さらに回路基板６も厚さ寸法に交差を有しているため、公差の累積によって、金属ブラケット２０の突き当て部２２と回路基板６の背面６ｂとの相対位置に誤差が発生しやすい。そのため、前方基台３に金属ブラケット２０が組み付けられたときに、図４に示すように、回路基板６の背面６ｂと突き当て部２２との間の隙間δが形成されることがある。この場合も、固定ねじ３８を強固に締め付け、連結板３０を弾性変形させることによって、前記隙間δを無理に解消させることなく、連結板３０の締結固定部３１を回路基板６の背面６ｂに密着させることができ、前方基台３と金属ブラケット２０とを確実に固定することができる。
【００３８】
また、隙間δの分だけ連結板３０が大きく撓むため、弾接部３６の弾接突部３７が金属ブラケット２０の外面２０ｂの弾接面２６を強く押圧することになり、連結板３０によって、金属ブラケット２０が回路基板６に強く押し付けられる。弾接突部３７が金属ブラケット２０をＹ１方向に押し付けることにより、前方基台３と金属ブラケット２０とが強固に固定される。なお、連結板３０の弾性係数（ばね定数）は、金属ブラケット２０の弾性係数よりも低いため、寸法公差が累積されている状態で、前方基台３と金属ブラケット２０とが直接にねじ止めされている固定構造に比べて、連結板３０の弾性変形によって前方基台３に与える応力と歪みを低減させることができる。
【００３９】
そのため、前方基台３に支持されている表示ユニット１０の表示画面１８の表示内容に現れる表示ムラ、例えばＩＰＳ方式のカラー液晶表示セルによる表示内容の黒ムラを低減させることができる。ここでの黒ムラとは、カラー液晶表示セルの表示画面における「輝度の最小値」を「輝度の最大値」で除した値（「輝度の最小値」／「輝度の最大値」×１００（％））であり、黒ムラが低減すると、前記値が大きくなる。
【００４０】
前記実施形態と比較するための第１比較例として、連結板３０に弾接部３６を設けず、締結固定部３１と連結固定部３３だけで構成するものが考えられる。この場合には、締結固定部３１が固定ねじ３８で回路基板６に固定されたときに、連結板３０の変形により発揮される弾性力が弱すぎ、前方基台３と金属ブラケット２０との固定強度が低下しやすい。
【００４１】
第２比較例として、締結固定部３１の両側に連結固定部３３を設け、締結固定部３１の両側で、連結板３０を金属ブラケット２０にかしめやねじ止めで固定する構造が考えられる。この第２比較例では、連結板３０の両端部が金属ブラケット２０に強固に固定されて拘束されるため、連結板３０の変形余裕が小さくなる。そのため、図４に示す隙間δが大きくなると、連結板３０の弾性変形による追従ができなくなり、無理に追従させようとすると、連結板３０が塑性変形したり破損しやすくなる。この場合には、非常に長く大きな連結板を使用しなくてはならなくなり、ブラケット固定部４０の専有スペースが広く必要となる。
【００４２】
また、連結板３０が導電性の金属ばね材料で形成されていると、弾接部３６が電磁アンテナと同等に機能し、弾接部３６が電磁ノイズを吸収し、表示セル１２に電磁ノイズによる誤動作が生じたり、透明カバー板１１に設けられたタッチセンサが電磁ノイズによって誤動作を生じる可能性が高くなる。しかし、連結板３０は弾接部３６に弾接突部３７が形成されて、弾接突部３７が導線性の金属ブラケット２０に接触しているため、弾接部３６と金属ブラケット２０とが同じ電位となって、弾接部３６が電磁アンテナのような機能を発揮することがなくなる。そのためには、回路基板６に形成されたアースパターンやその他のアース電位部によって、連結板３０と金属ブラケット２０とが接地電位とされていることが好ましい。
【００４３】
図３ないし図５に示すブラケット固定部４０では、前方基台３と金属ブラケット２０との間に回路基板６が挟まれている。回路基板６のアースパターンに連結板３０の締結固定部３１を密着させることにより、連結板３０を直接に接地電位に設定できる利点がある。ただし、この構造では、回路基板６の厚さ寸法の公差も前記隙間δに影響を与えることになるが、連結板３０の弾性変形により、回路基板６の厚さ寸法の公差も無視できるようになる。なお、ブラケット固定部４０が回路基板６の無い場所に設定されるときは、連結板３０の締結固定部３１は前方基台３に直接に固定ねじ３８で固定される。
【００４４】
図１と図２に示す表示装置１では、前方基台３と金属ブラケット２０とが複数箇所で固定されるが、この固定部の全てを、連結板３０を使用したブラケット固定部４０としてもよい。あるいは、Ｘ−Ｚ平面において、ブラケット固定部４０から離れた位置にある固定部で、連結板３０を使用せずに、前方基台３と金属ブラケット２０とを直接にねじ止めしてもよい。すなわち、直接ねじ止めした固定部と、連結板３０を使用したブラケット固定部４０とを組み合わせて配置することが可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１  表示装置
２  支持基台
３  前方基台
３ａ  表示開口部
３ｆ  雌ねじ穴
４  後方基台
５  操作釦
６  回路基板
６ｃ  ねじ挿入穴
１０  表示ユニット
１１  透明カバー板
１３  光学接着剤層
１２  表示セル
１４  バックライト
２０  金属ブラケット
２１  開口部
２２  突き当て部
２３  かしめ突部
２４  位置決め突部
２５  連結板取付け部
２６  弾接面
３０  連結板
３１  締結固定部
３２  固定穴
３３  連結固定部
３４  かしめ穴
３５  位置決め穴
３６  弾接部
３７  弾接突部
３８  固定ねじ（締結部材）
【図１】
0006987462.tif 000002
【図２】
0006987462.tif 000003
【図３】
0006987462.tif 000004
【図４】
0006987462.tif 000005