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【発明の名称】 液晶表示装置
【発明者】 【氏名】堀 映人
【住所又は居所】愛知県豊田市下市場町３丁目３０番地 小島プレス工業株式会社内
【要約】 【課題】表示部ホルダのコスト増大を抑制しつつ、液晶表示部の破損を伴うことなく、基板に対する液晶表示部の位置決め固定を容易に行うことのできる液晶表示装置を提供する。

【解決手段】液晶表示装置１０は、液晶表示部１２と、基板１６と、当該基板１６に対し液晶表示部１２を適切な高さに支持する表示部ホルダ１４とを含んでいる。そして、液晶表示部１２からは基板１６に接続される素子駆動用ピン１８が延出され、その素子駆動用ピン１８の一部には、突起部１８ａが形成され、表示部ホルダ１４の一部に形成された係止部２２ｂと係合するようになっている。液晶表示部１２を表示部ホルダ１４に載置した際に突起部１８ａと係止部２２ｂを係合させることにより、液晶表示部１２と表示部ホルダ１４との係合固定が行われる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示部と、当該液晶表示部を駆動する回路を有する基板と、前記液晶表示部と前記基板との間に介在され、基板に対し液晶表示部を適切な位置に支持する表示部ホルダと、を含む液晶表示装置において、
前記液晶表示部から延出される金属ピンであって、前記表示部ホルダの一部と係合する金属係合ピンと、
前記表示部ホルダの一部に形成され、前記金属係合ピンと係合し液晶表示部を表示部ホルダに係止する係止部と、
を含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
前記金属係合ピンは、延出方向の一部に突起部を有し、当該突起部が表示部ホルダの係止部に係合することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の装置において、
前記金属係合ピンは、液晶表示部が有する各素子に接続されると共に、前記基板に接続される素子駆動用ピンであることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の装置において、
前記金属係合ピンは、係止部との係合を維持するバネ性を有することを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置、特に、製造コストの増大抑制や組み立て性の向上を行いつつ、品質維持が可能な構造を有する液晶表示装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から電子機器には、その動作状態や操作手順等を表示するために液晶表示装置が組み込まれている。例えば、車両に搭載される機器においては、近年の多機能化や意匠性の重視に伴い液晶表示装置を採用する例が増加している。例えば、空気調和装置（エアコン）においては、動作モードや風量、設定温度等が液晶表示される。
【０００３】
通常の液晶表示装置は、液晶をガラス基材で挟んだ液晶表示部と、各液晶を素子毎に駆動する駆動回路等が実装された基板と、を含んでいる。また、液晶自体は、自ら発光しないので、視認性の向上のために液晶表示部は基板等に配置されたバルブ等により裏面側から照明されるようになっている。このように、液晶表示部と基板との間には、照明用のバルブを配置する空間を形成する必要がある。また、液晶表示装置のハウジング内における液晶表示部や基板の位置関係の確定や基板に対する液晶表示部の高さ調整、基板に対し液晶表示部から引き出されている素子駆動用ピンをはんだ付けする時に位置決め保持等の目的を実現するために、液晶表示部を基板に対して固定する表示部ホルダが採用されている。
【０００４】
図５には、表示部ホルダを有する液晶表示装置の概略構造の一例が示されている。図５に示すように、液晶表示部１００からは、複数の素子駆動用ピン１０２が引き出されている。また、基板１０４には、図示しない複数の回路素子が実装されると共に、回路パターンが印刷形成されている。また、回路パターンの一部には、素子駆動用ピン１０２を挿入し、はんだ付けするためのランド１０６が形成されている。
【０００５】
図５に示すように、基板１０４には、例えば樹脂で形成された箱形の表示部ホルダ１０８が係合爪１０８ａ等により位置決め固定されている。この表示部ホルダ１０８の一端面には、液晶表示部１００を載置する載置部１０８ｂが形成されている。載置部１０８ｂに液晶表示部１００を載置固定することにより、液晶表示部１００を基板１０４に対し、所定の高さに保持すると共に、基板１０４に対する位置決めを行っている。また、所定の素子駆動用ピン１０２が所定のランド１０６に容易に挿入できるように位置決めも行っている。なお、図５においては、液晶表示部１００を裏面側から照明するバルブ１１０が基板１０４に形成された開口１０４ａを介して、表示部ホルダ１０８内に進入するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１６０７２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、図５のように表示部ホルダ１０８を用いる場合、表示部ホルダ１０８に安定的に液晶表示部１００を載置固定するためには、何らかの固定手段が必要になる。特に、素子駆動用ピン１０２のはんだ付けが完了するまでの間に、液晶表示部１００が表示部ホルダ１０８の載置位置からずれたり、浮き上がったりしないようにする必要がある。一般的には、図６に示すように、表示部ホルダ１０８に例えば鈎型の係合爪１１２を形成し、液晶表示部１００の端部を係合爪１１２に押し込み係合するようにして固定保持している。
【０００８】
鈎型の係合爪１１２を用いた係合の場合、液晶表示部１００の組み付け作業は係合爪１１２の弾性に抗して液晶表示部１００を構成するガラス基材部分を押し込むだけの単純な作業である。しかし、この組み付け作業時に係合爪１１２により係合するガラス基材を破損してしまう場合がある。特に係合爪１１２が係合する部分は、ガラス基材の角の部分が多く、強度的に弱く割れが発生し易い。また、素子駆動用ピンと基板とのはんだ付けはフロータイプのはんだ付け装置で行うことが多いが、この場合、はんだ槽等の温度により係合爪１１２が変形し、液晶表示部１００の保持を十分に行えなくなる場合がある。そのため、係合爪１１２による係合は十分強固に行うことが望ましい。この点を考慮すると、係合爪１１２の弾性を強くしたり係合爪の形状を大きくする必要が生じ、組み付け時の作業荷重が増大しガラス基材の破損の頻度を増大させる原因にもなっていた。また、場合によっては、係合爪１１２側が破損する虞もあった。
【０００９】
また、液晶表示部１００の素子駆動用ピン１０２が基板１０４にはんだ付けされた後は、当該素子駆動用ピン１０２により基板１０４に対する液晶表示部１００の固定が可能になるため、係合爪１１２は機能的に不要となる。このように、係合爪１１２は、組み立て作業時のみ必要となるが、そのために表示部ホルダ１０８に係合爪１１２の形成が必要になり、コスト増大の原因になっていた。特に表示部ホルダ１０８を樹脂形成する場合には、型構造が複雑になりコストが大幅に増大する。
【００１０】
そこで、本発明は、上記課題を解消するために行われたものであり、表示部ホルダのコストの増大抑制を行いつつ、液晶表示部の破損を伴うことなく、基板に対する液晶表示部の位置決め固定を容易に行うことのできる液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、液晶表示部と、当該液晶表示部を駆動する回路を有する基板と、前記液晶表示部と前記基板との間に介在され、基板に対し液晶表示部を適切な位置に支持する表示部ホルダと、を含む液晶表示装置において、前記液晶表示部から延出される金属ピンであって、前記表示部ホルダの一部と係合する金属係合ピンと、前記表示部ホルダの一部に形成され、前記金属係合ピンと係合し液晶表示部を表示部ホルダに係止する係止部と、を含むことを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、液晶表示部と表示部ホルダとの係合は、液晶表示部から延出される金属係合ピンによって行われる。その結果、液晶表示部と表示部ホルダとを組み立てる場合に、液晶表示部に直接組み付け負荷が作用することはなく、液晶表示部に破損を招くことがなくなる。また、表示部ホルダには、金属係合ピンが引っかかる例えば突起等の係止部を形成すればよいので、表示部ホルダの形状を容易にシンプル化することができる。
【００１３】
また、本発明は、上記構成において、前記金属係合ピンは、延出方向の一部に突起部を有し、当該突起部が表示部ホルダの係止部に係合することを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、金属係合ピンの形状形成は、プレス加工等により容易かつ正確に行うことができるため、表示部ホルダに対する液晶表示部の固定を正確に行うことができる。
【００１５】
また、本発明は、上記構成において、前記金属係合ピンは、液晶表示部が有する各素子に接続されると共に、前記基板に接続される素子駆動用ピンであることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、液晶表示装置の組み立て作業時に必要となる金属係合ピンの機能を液晶表示装置の機能上必要となる素子駆動用ピンで共用する。その結果、組み立て作業用に別途構造体を形成することなく部品コストの低減に寄与することができる。
【００１７】
また、本発明は、上記構成において、前記金属係合ピンは、係止部との係合を維持するバネ性を有することを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、金属係合ピンの係止部に対する係合維持を容易に行うことができる。また、バネ性を有することで、組み付け時の変形の許容範囲が大きく、組み付け荷重が大きくなることが抑制され、組み付け作業の効率を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００２０】
図１（ａ）には、本実施形態の液晶表示装置１０の正面図が示されている。また、図１（ｂ）には、液晶表示装置１０のＡ−Ａ断面図、図１（ｃ）には、図１（ｂ）における範囲Ｂの部分の拡大図が示されている。なお、液晶表示装置１０の構成要素は、図６に示す従来の液晶表示装置と同様であり、液晶表示部１２、表示部ホルダ１４、基板１６から構成されている。前述したように、液晶表示部１２は液晶をガラス基材１２ａで挟持して構成されている。また、このガラス基材１２ａからは、複数の素子駆動用ピン１８が延出され基板１６に電気的に接続されるようになっている（図１（ｂ），（ｃ）参照）。素子駆動用ピン１８は、例えば銅材に必要に応じて適宜金メッキ等の表面処理が施されたものが使用される。
【００２１】
また、表示部ホルダ１４はポリプロピレン等を用いて樹脂成型されている。この表示部ホルダ１４は、両端に開口を有する箱形中空形状を呈し、図１（ｂ）に示すように、一方の端面１４ａに液晶表示部１２が載置され、他方の端面１４ｂが基板１６に接触するようになっている。基板１６上には、図示を省略した複数の電子部品が実装されると共に、所定の回路パターンが印刷等により形成されている。なお、表示部ホルダ１４と基板１６との接続は、従来通り例えば基板１６に形成された位置決め孔及び爪係合孔等に、位置決めピン２０ａや係合爪２０ｂを挿入することにより行うことができる。なお、この場合、表示部ホルダ１４及び基板１６は十分な強度を確保することが容易であるため、接続時に位置決めピン２０ａや係合爪２０ｂに破損等が発生することはない。
【００２２】
前述したように、液晶表示装置１０を組み立てる場合、少なくとも素子駆動用ピン１８が基板１６の所定位置にはんだ付けされるまでの間、液晶表示部１２を基板１６に固定される表示部ホルダ１４の所定位置に位置決め固定する必要がある。
【００２３】
そこで、本実施形態においては、素子駆動用ピン１８を金属係合ピンとして用いて、液晶表示部１２と表示部ホルダ１４との接続固定を行っている。具体的には、液晶表示部１２から延出される素子駆動用ピン１８の一部を図２に示すように、屈曲させ突起部１８ａを形成しておく。この突起部１８ａは、例えばプレス加工等により、素子駆動用ピン１８の所望の一に正確かつ容易に形成することができる。
【００２４】
一方、図３（ａ），（ｂ）には、表示部ホルダ１４の底面図及び断面図が示されている。図３（ａ）に示す裏面図において、上側が液晶表示部１２を載置する端面１４ａであり、下側が基板１６に接続される端面１４ｂである。また、表示部ホルダ１４の裏面には、液晶表示部１２から演出される素子駆動用ピン１８が個別に挿通されるスロット２２が形成されている。特に図３（ｂ）に詳細に示されるように、スロット２２の端面１４ａ側はスロット２２の一部がトンネル状部２２ａを呈し、素子駆動用ピン１８が隣接のピンと確実に分離されつつスロット２２を挿通できるようになっている。さらに、このトンネル状部２２ａは、スロット２２の途中で消滅し、トンネル状部２２ａの端面により素子駆動用ピン１８の突起部１８ａが引っかかるように係止部２２ｂを形成している。突起部１８ａと係止部２２ｂが係合した状態が、図１（ｃ）に示されている。
【００２５】
この時、素子駆動用ピン１８を定常時、図１（ｃ）において、図中下方向に僅かに傾くように素子駆動用ピン１８の形状を成型しておく、つまり、スロット２２の軌道に対し素子駆動用ピン１８が下方向に向くように成型しておくことにより、素子駆動用ピン１８のバネ性により当該素子駆動用ピン１８をスロット２２に挿入するのみで、突起部１８ａと係止部２２ｂとの係合を完了させることができる。
【００２６】
もちろん、スロット２２に挿通された素子駆動用ピン１８はスロット２２により矯正され、基板１６上に形成された所定のランドに容易に挿入されることとなる。
【００２７】
このように、素子駆動用ピン１８の突起部１８ａと表示部ホルダ１４のスロット２２の係止部２２ｂとを係合させることにより、液晶表示部１２を表示部ホルダ１４に確実に固定維持され、表示部ホルダ１４に対する液晶表示部１２の位置ずれや浮きを防止することができる。もちろん、液晶表示部１２の保持動作に、当該液晶表示部１２のガラス基材１２ａは何ら関与しないため、液晶表示部１２を構成するガラス基材１２ａを破損することはない。
【００２８】
また、金属製の素子駆動用ピン１８は、従来のような樹脂製の係合爪等に比べ弾性が大きく変形範囲が大きいため、突起部１８ａを係止部２２ｂに係合させるための組み立て負荷は小さくて済む。また、樹脂の係合爪のような破損を招くこともない。
【００２９】
なお、素子駆動用ピン１８を基板１６にはんだ付けを行う場合、フローはんだ装置がよく利用される。この場合、はんだ装置の熱により樹脂製の表示部ホルダ１４が熱膨張してスロット２２に挿通された素子駆動用ピン１８に応力を与えてしまうことがある。また、実際に液晶表示装置１０を動作させた場合や他の装置に組み込んだ場合（例えば車両搭載装置として組み込んだ場合等）、動作時の温度変化や周囲の温度変化により樹脂製の表示部ホルダ１４が熱膨張してスロット２２に挿通された素子駆動用ピン１８に応力を与えてしまうことがある。素子駆動用ピン１８に対し応力が作用する場合、はんだのクラックやはんだ剥がれの原因になる。しかし、本実施形態のように、素子駆動用ピン１８の一部を屈曲させて突起部１８ａを形成しておくことにより、この部分が応力吸収部として機能し、素子駆動用ピン１８に対する応力の発生を抑制する。つまり、液晶表示装置１０の組み立て時に利用する突起部１８ａが液晶表示装置１０の品質向上に寄与することになる。
【００３０】
また、図３（ｂ）から明らかなように、スロット２２上にトンネル状部２２ａを形成する場合、単純な抜き成型で形成することができるので、表示部ホルダ１４の製造コストの増加や製造の煩雑さを招くことなく良好な係止部２２ｂを形成することができる。
【００３１】
なお、図３（ｂ）において、表示部ホルダ１４には複数のリブ１４ｃが形成され、当該表示部ホルダ１４の形状維持と剛性の向上を行っている。
【００３２】
本実施形態において、液晶表示部１２を表示部ホルダ１４へ固定する時に用いる素子駆動用ピン１８の本数は任意であり、例えば、複数延出される素子駆動用ピン１８のうち中央部のもの１本に突起部１８ａを形成し、係合動作を行わせてもよいし、両端の２本に突起部１８ａを形成し、係合動作を行わせてもよい。もちろん、必要に応じて全ての素子駆動用ピン１８に突起部１８ａを形成してもよく、上述と同様な効果を得ることができる。
【００３３】
ところで、上述した例では、液晶表示部１２と表示部ホルダ１４とを係合させる金属係合ピンとして、素子駆動用ピン１８を流用する例を説明したが、液晶表示部１２から延出される金属係合ピンは必ずしも素子駆動用ピン１８である必要はない。つまり、金属係合ピンは基板１６と直接接続される必要はない。例えば、液晶表示部１２からダミーの金属係合ピンを延出させ、そのダミーに図２に示すものと同等の突起部を形成し、このダミーが表示部ホルダ１４のみと接続するようにしてもよい。
【００３４】
上述の構成例が図４に示されている。図４は、表示部ホルダ１４の裏面側から見た平面図であり、液晶表示部１２から延出された素子駆動用ピン１８が表示部ホルダ１４のスロット２２を介して基板１６のランドに挿入されている状態が示されている。
【００３５】
図４において、基板１６まで到達している素子駆動用ピン１８の両端部には、基板１６に到達しないダミーピン２４が配置されている。このダミーピン２４は、図２に示される液晶表示部１２の形成時に素子駆動用ピン１８と同様に形成され、素子駆動用ピン１８に突起部１８ａを形成したときと同様な手法により突起部が形成される。ただし、基板１６に接続されないため、素子駆動用ピン１８よりは短い。また、弾性を有する金属ピンであれば材質等は任意に選択することができる。もちろん、腐食等は好ましくないので、素子駆動用ピン１８と同様な金属ピンが好ましい。
【００３６】
このように、ダミーピン２４を用いることにより、素子駆動用ピン１８の正規の引き出し位置に左右されることなく、液晶表示部１２と表示部ホルダ１４との接続固定を行うことができる。もちろん、ダミーピン２４の配置本数は任意であり、１本でも複数本でもよい。
【００３７】
図４においては、素子駆動用ピン１８に突起部１８ａを形成せず、素子駆動用ピン１８がストレート状態で基板１６のランドに挿入されている例を示しているが、もちろん、図１等で説明したように、素子駆動用ピン１８に突起部１８ａを形成し、ダミーピン２４及び素子駆動用ピン１８で液晶表示部１２と表示部ホルダ１４との接続固定を行うようにしてもよい。この時、突起部１８ａを形成する素子駆動用ピン１８の本数は任意であり、液晶表示部１２と表示部ホルダ１４との接続後、素子駆動用ピン１８がはんだ付け作業に至るまでの搬送形態や作業工程を考慮し、必要とされる液晶表示部１２と表示部ホルダ１４との固定支持強度に応じて、突起部１８ａを形成する素子駆動用ピン１８の本数を選択したり、ダミーピン２４の形成本数を選択したりすることが望ましい。
【００３８】
なお、本実施形態では、素子駆動用ピン１８に形成する突起部１８ａを図１（ｃ）に示すように、下方向に形成している。これは、表示部ホルダ１４に形成する係止部２２ｂの形成が最も容易である方向であるからであるが、突起部１８ａの突起方向は、任意であり、適宜変更することができる。また、係止部２２ｂの形状は、突起部１８ａとの係合状態が維持できる形状であれば任意であり、適宜変更することが可能であり、本実施形態と同様な効果を得ることができる。また、本実施形態においては、素子駆動用ピン１８を液晶表示部１２の下端側から引き出している例を示しているが、この引き出し位置は、液晶表示部１２に応じて任意であり、上端側や左端側、右端側等から引き出されてもよい。また、複数の端部から引き出されてもよく、液晶表示部１２を表示部ホルダ１４に固定するのに適した位置に引き出された素子駆動用ピン１８に突起部１８ａを形成することが望ましく、本実施形態と同様な効果を得ることができる。もちろん、ダミーピン２４による固定を組み合わせてもよい。
【００３９】
本実施形態の液晶表示装置の構造は、車両用エアコンの他、オーディオ、家電製品等各種電子機器に適用可能であり、上述した効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本実施形態に係る液晶表示装置の液晶表示部の固定構造を説明する説明図である。
【図２】本実施形態に係る液晶表示装置の液晶表示部から延出される素子駆動用ピンの形状を説明する説明図である。
【図３】本実施形態に係る液晶表示装置の表示部ホルダの形状を説明する説明図である。
【図４】本実施形態に係る液晶表示装置の液晶表示部の他の固定構造を説明する説明図である。
【図５】従来の液晶表示装置の構造を説明する概略説明図である。
【図６】従来の液晶表示装置の液晶表示部の固定構造を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０ 液晶表示装置、１２ 液晶表示部、１２ａ ガラス基材、１４ 表示部ホルダ、１４ａ，１４ｂ 端面、１４ｃ リブ、１６ 基板、１８ 素子駆動用ピン、１８ａ 突起部、２０ａ ピン、２０ｂ 係合爪、２２ スロット、２２ａ トンネル状部、２２ｂ 係止部、２４ ダミーピン。
【出願人】 【識別番号】０００１８５６１７
【氏名又は名称】小島プレス工業株式会社
【住所又は居所】愛知県豊田市下市場町３丁目３０番地
【出願日】 平成１６年２月４日（２００４．２．４）
【代理人】 【識別番号】１０００７５２５８
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 研二

【識別番号】１０００９６９７６
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 純
【公開番号】 特開２００５−２２３０７７（Ｐ２００５−２２３０７７Ａ）
【公開日】 平成１７年８月１８日（２００５．８．１８）
【出願番号】 特願２００４−２８２５８（Ｐ２００４−２８２５８）