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WO2018225569A1 - 表示装置 - Google Patents

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Publication number
WO2018225569A1
WO2018225569A1 PCT/JP2018/020421 JP2018020421W WO2018225569A1 WO 2018225569 A1 WO2018225569 A1 WO 2018225569A1 JP 2018020421 W JP2018020421 W JP 2018020421W WO 2018225569 A1 WO2018225569 A1 WO 2018225569A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
display substrate
display
support
display device
support member
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/020421
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
長崎　浩一
文章 中尾
勇志 新谷
Original Assignee
京セラ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 京セラ株式会社 filed Critical 京セラ株式会社
Priority to EP18813302.9A priority Critical patent/EP3637233B1/en
Priority to US16/607,635 priority patent/US11022831B2/en
Publication of WO2018225569A1 publication Critical patent/WO2018225569A1/ja

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    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
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    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
    • B06B1/0603—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using a piezoelectric bender, e.g. bimorph

Definitions

  • This disclosure relates to a display device.
  • consumer devices and various industrial devices, are equipped with a display device that vibrates the display substrate to generate sound and presents a tactile sensation to the operator who touches the display substrate. It is being done.
  • Consumer devices include portable information devices such as smartphones and tablet PCs (Personal Computers), and home appliances such as microwave ovens, televisions, and lighting equipment.
  • Industrial equipment includes automatic teller machines, automatic ticket vending machines, vending machines, and the like.
  • a touch panel that supports four corners of a rectangular touch panel with leaf springs, vibrates the touch panel with a vibration element attached to the touch panel, and transmits a tactile sensation to the user who touched the touch panel by vibration is disclosed. Has been.
  • the tactile transmission type display device of the present disclosure includes a display substrate, a support body, a vibrating body, and an elastic support member.
  • the display substrate has an operation surface.
  • the support is disposed on the side opposite to the operation surface of the display substrate and spaced from the display substrate.
  • the vibrating body is disposed between the display substrate and the support, and vibrates the display substrate.
  • the elastic support member extends so as to surround the support body from a surface on the display substrate side of the support body to a surface opposite to the display substrate.
  • One end of the elastic support member is fixed to the surface of the support opposite to the display substrate.
  • the other end portion of the elastic support member elastically supports the display substrate.
  • the support includes a displacement limiting portion that a part of the elastic support member comes into contact with and restricts displacement of the elastic support member in a direction perpendicular to the operation surface.
  • the display device of the present disclosure includes a display substrate, a support, a vibrating body, and an elastic support member.
  • the display substrate has a display surface.
  • the support is disposed on the side opposite to the display surface of the display substrate, spaced from the display substrate.
  • the vibrating body is disposed between the display substrate and the support, and vibrates the display substrate to output sound.
  • the elastic support member extends so as to surround the support body from a surface on the display substrate side of the support body to a surface opposite to the display substrate.
  • One end of the elastic support member is fixed to the surface of the support opposite to the display substrate.
  • the other end portion of the elastic support member elastically supports the display substrate.
  • the support includes a displacement limiting portion that a part of the elastic support member comes into contact with and restricts displacement of the elastic support member in a direction perpendicular to the display surface.
  • the display device of the present disclosure includes a display substrate, a support, a vibrating body, and an elastic support member.
  • the display substrate has a display surface.
  • the support is disposed on the side opposite to the display surface of the display substrate, spaced from the display substrate.
  • the vibrating body is disposed between the display substrate and the support, and vibrates the display substrate to output sound.
  • the elastic support member extends so as to surround the support body from a surface on the display substrate side of the support body to a surface opposite to the display substrate.
  • One end of the elastic support member is fixed to the surface of the support opposite to the display substrate.
  • the other end portion of the elastic support member elastically supports the display substrate.
  • the support is a display device having a displacement limiting unit that a part of the elastic support member comes into contact with and restricts the displacement of the elastic support member in a direction perpendicular to the display surface, and is provided in a vehicle interior space. Is.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a tactile transmission type display device as an example of an embodiment.
  • FIG. 2 is a partial plan view showing a display device which is an example of an embodiment.
  • FIG. 3 is a bottom view of a support of a display device that is an example of an embodiment.
  • FIG. 4 is a bottom view of the elastic support member of the display device which is an example of the embodiment.
  • FIG. 5 is a plan view of the vibration member of the display device which is an example of the embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view illustrating a support body, an elastic support member, and a vibration member of a display device which is an example of an embodiment.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a tactile transmission type display device as an example of an embodiment.
  • FIG. 2 is a partial plan view showing a display device which is an example of an embodiment.
  • FIG. 3 is a bottom view of a support of a display device that is an example of an embodiment.
  • FIG. 7 is a side view illustrating a support body, an elastic support member, and a vibration member of a display device which is an example of an embodiment.
  • FIG. 8 is a bottom view showing a support body, an elastic support member, and a vibration member of a display device which is an example of an embodiment.
  • FIG. 9 is a side view illustrating a support body, an elastic support member, and a vibration member of a display device which is an example of an embodiment.
  • FIG. 10A is an overall perspective view illustrating a support, an elastic support member, and a vibration member of a display device which is an example of an embodiment.
  • FIG. 10B is a partially enlarged view in which a portion A indicated by a dotted line in FIG. 10A is enlarged.
  • FIG. 10B is a partially enlarged view in which a portion A indicated by a dotted line in FIG. 10A is enlarged.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing a display device which is an example of another embodiment.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating an example in which a display device that is an example of another embodiment is installed in a vehicle interior space.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating a connection state of the in-vehicle device.
  • the display substrate is elastically supported so that it can be vibrated by vibration by a vibration element. Therefore, if a large acceleration is applied to the display device from the outside and the displacement of the display substrate becomes too large, a large force is applied from the display substrate to the vibration element, which may damage the vibration element.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a display device which is an example of an embodiment.
  • the present embodiment is a tactile transmission type display device.
  • the shape of each member and the connection form between the members shown in FIG. 1 are schematic, and details are shown in FIG.
  • the liquid crystal display device 1 that is a display device is provided with a liquid crystal display panel 14 that is a display panel on the back of a transparent touch panel 11.
  • the liquid crystal display device 1 further includes a backlight device 20 on the back surface of the liquid crystal display panel 14.
  • the liquid crystal display device 1 is configured by housing a touch panel 11, a liquid crystal display panel 14, and a backlight device 20 in a housing 60.
  • the touch panel 11 is configured, for example, by disposing a thin-film contact detection unit 13 on a back surface 12b opposite to the operation surface 12a of the transparent protective plate 12.
  • a liquid crystal display panel 14 that displays image information is provided on the contact detection unit 13.
  • the touch panel 11 and the liquid crystal display panel 14 are overlapped and integrated to constitute the display substrate 10.
  • the display substrate 10 only needs to have the operation surface 12a and the display function, and is not necessarily a composite of the touch panel 11 and the liquid crystal display panel 14. Therefore, the display substrate 10 may be composed of at least one of the transparent protective plate 12, the contact detection unit 13, and the liquid crystal display panel 14 having an operation surface 12a and a display function.
  • the display substrate 10 includes the liquid crystal display panel 14.
  • there may be a configuration in which a protective member such as a cover glass is provided outside the touch panel 11 and the protective member is elastically supported by the elastic support member 40.
  • the transparent protective plate 12 can be composed of a glass plate, a plastic plate, or the like.
  • the operation surface 12a of the transparent protective plate 12 can be operated by the user touching with a finger F or a touch pen.
  • the contact detection unit 13 can detect the position of a finger F or a touch pen that has touched the operation surface 12a.
  • a detection method a capacitance method, a resistance film method, or the like can be used.
  • the contact detection unit 13 may be built in the liquid crystal display panel 14 or may be provided separately from the liquid crystal display panel 14. Further, instead of the liquid crystal display panel 14, an organic EL (Electro Luminescence) display panel, an LED (Light Emitting Diode) display panel, or the like can be used.
  • an organic EL Electro Luminescence
  • LED Light Emitting Diode
  • the backlight device 20 is arranged on the opposite side of the display substrate 10 from the operation surface 12a with a space from the display substrate 10.
  • the backlight device 20 may not be provided.
  • the display substrate 10 is elastically supported by an elastic support member 40 disposed at the edge of the display substrate 10.
  • the elastic support member 40 has one end fixed to the support 30 and the other end elastically supporting the display substrate 10.
  • the support 30 is disposed on the opposite side of the display substrate 10 from the operation surface 12 a with a space from the display substrate 10, and is fixed to the backlight device 20.
  • the support 30 may be configured integrally with the backlight device 20.
  • the support 30 may be fixed to the housing 60.
  • the support 30 may be configured integrally with the housing 60, that is, a part of the housing 60.
  • a vibrating member 50 is disposed on the back surface 12 b of the transparent protective plate 12.
  • the vibrating member 50 includes a vibrating body 56, which can be fixed or abutted on the display substrate 10 to vibrate the display substrate 10 at a frequency of 20 Hz to 20000 Hz. Further, when presenting a tactile sensation, the display substrate 10 is preferably vibrated at a frequency of about 50 Hz to 200 Hz. The user can recognize the vibration of the display substrate 10 as a tactile sensation by touching the operation surface 12a with a finger F or a touch pen.
  • the vibrating member 50 may be configured such that a vibrating body 56 such as a piezoelectric element (piezoelectric element) is attached to the transparent protective plate 12 and vibration is directly transmitted to the transparent protective plate 12.
  • the vibrating body 56 may be held by the vibrating body holding member 51 of the vibrating member 50 and the display board 10 may be vibrated by bringing the vibrating body holding member 51 into contact with the transparent protective plate 12. Good. Further, it is also possible to provide a structure that also serves as the function of the contact detection unit 13 by providing the vibrating body 56 such as a piezo element with a sensor function for detecting distortion of the diaphragm due to contact with the finger F or the touch pen.
  • FIG. 2 is a partial plan view showing a display device which is an example of an embodiment, showing a right portion in a plan view of the display device, and the left portion of the display device has a similar configuration. ing.
  • an exterior panel or the like is further disposed on the peripheral edge of the transparent protective plate 12.
  • the liquid crystal display panel 14, the backlight device 20, the support 30, the elastic support member 40, and the vibration member 50 are disposed in the housing 60 on the opposite side of the transparent protective plate 12 from the operation surface 12 a.
  • Connection portions 21a and 21b for fixing the support 30 to one side of the backlight device 20 are provided so as to protrude.
  • the support body 30 provided on the side of the backlight device 20 is fixed to the connection portions 21a and 21b with screws.
  • An elastic support member 40 and a vibration member 50 are attached to the support 30.
  • the backlight device 20 can be integrated so as to have the function of the support 30, and the number of parts can be reduced, the number of assembly steps can be reduced, and the cost can be reduced.
  • the lateral direction of the support 30 shown in FIG. 2 is defined as the X direction
  • the longitudinal direction of the support 30 is defined as the Y direction
  • the direction perpendicular to the operation surface 12a is defined as the Z direction.
  • FIG. 3 is a bottom view of a support body of a display device which is an example of an embodiment
  • FIG. 4 is a bottom view of an elastic support member of the display device which is an example of an embodiment
  • FIG. It is a top view of a vibration member of a display which is an example of an embodiment.
  • 6 to 9 are views showing a support, an elastic support member, and a vibration member of a display device as an example of an embodiment.
  • FIG. 6 is a bottom view
  • FIG. 10A is an overall view of a perspective view showing a support, an elastic support member, and a vibration member of a display device which is an example of an embodiment.
  • FIG. 10B is a partially enlarged view in which a portion A indicated by a dotted line in FIG. 10A is enlarged.
  • a stainless steel plate (SUS304) having a thickness of about 2 mm can be used.
  • the length in the longitudinal direction of the support 30 is about 50 mm to 200 mm, and the length in the short direction is about 10 mm to 30 mm.
  • a metal such as aluminum or a resin may be used instead of the stainless steel plate.
  • the support 30 has a front surface 30 a that is a surface on the display substrate 10 side and a back surface 30 b that is a surface opposite to the display substrate 10.
  • the support 30 is provided with threaded holes 31a, 31b, 32a, 32b, 33a, and 33b.
  • the screw holes 31a and 31b are screw holes for connecting the support 30 to the backlight device 20
  • the screw holes 32a and 32b are screw holes for fixing the elastic support member 40
  • the screw holes 33a and 33b are vibrations. It is a screw hole for fixing the member 50.
  • the elastic support member 40 for example, a stainless steel plate (SUS304) having a thickness of about 0.3 mm can be used.
  • the plate thickness of the elastic support member 40 can be appropriately selected according to the force received from the display substrate 10 to be supported and the desired spring characteristics.
  • the elastic support member 40 includes spring portions 44a and 44b in which both end portions of the band-like portions 42a and 42b, which are one end portions shown in the bottom view of FIG. 4, are bent into a U shape or an S shape in a plan view. Has been.
  • the spring portions 44a and 44b of the elastic support member 40 are deformed mainly by displacement in the thickness direction (Z direction) of the display substrate 10, and function as plate springs (torsion bars) that elastically support the display substrate 10.
  • the length of the elastic support member 40 in the longitudinal direction is about 50 mm to 250 mm
  • the length in the short side direction is about 10 mm to 30 mm
  • the height direction is about 5 mm to 20 mm.
  • the elastic support member 40 is disposed on the surface 30 a side of the support 30 and has a planar upper surface portion 41 that faces the display substrate 10.
  • the upper surface portion 41 and the rear surface 12b of the transparent protective plate 12 are bonded using a double-sided tape or the like, and the rear surface 12b of the transparent protective plate 12 is connected to the upper surface portion 41.
  • the elastic support member 40 has belt-like portions 42a and 42b that are belt-like portions extending from the upper surface portion 41 and bent toward the back surface 30b along the side surface 30c of the support 30.
  • the belt-like portions 42 a and 42 b are bent and extended so as to wrap around the back surface 30 b through the side surface 30 c of the support body 30, and the fixing portion of the elastic support member 40 fixed to the support body 30 at the extended tip. 43.
  • the fixing portion 43 is provided with through holes 43a and 43b, and is fixed to the back surface 30b of the support 30 by screws 46a and 46b.
  • the band-like portions 42a and 42b are spaced from the back surface 30b by about 0.5 mm by a configuration in which a step is provided in a portion where the fixing portion 43 of the support 30 is attached or a configuration in which the elastic support member 40 is attached via a spacer.
  • the belt-like portions 42a and 42b are provided so as to be displaceable in the Z direction.
  • the width of the band-like portions 42 a and 42 b is, for example, about 2 mm to 10 mm, and is formed thinner than the upper surface portion 41 and the fixing portion 43.
  • the belt-like portions 42 a and 42 b include spring portions 44 a and 44 b that are bent and extended in the Y direction on the back surface 30 b side, and the spring portions 44 a and 44 b are connected to the fixing portion 43.
  • the shape of the spring portions 44a and 44b in a plan view may be a curved shape such as an S shape, a V shape, or a U shape, or a straight shape.
  • the spring effect of the spring portions 44a and 44b is manifested by a twisting action around the Y axis. Therefore, even if the display substrate 10 is displaced in the Z direction or the X direction, a restoring force that attempts to return to the position before the displacement acts and the display substrate 10 can be elastically supported.
  • the spring portions 44a and 44b when the spring portions 44a and 44b are displaced in the Y direction by making the shapes of the spring portions 44a and 44b bent such as S-shape, V-shape, and U-shape, the spring portions 44a and 44b can A restoring force to return to the position acts.
  • the Y direction is the longitudinal direction of the support 30 by the display substrate 10.
  • the display substrate 10 can be elastically supported in response to vibration in the Y-axis direction.
  • the support 30 and the elastic support member 40 are provided so as to face each other along the opposing sides of the display substrate 10, the support 30 and the elastic support member 40 can be stably supported by the elastic support members 40 on both sides of the display substrate 10. it can.
  • the elastic support member 40 has a U-shaped cross-section, and the support 30 extends from the display substrate 10 side of the support 30 to the opposite side of the display substrate 10 to the inside of the U-shaped portion. Extend to surround. One end of the elastic support member 40 is fixed to the back surface 30 b of the support 30 opposite to the display substrate 10, and the other end elastically supports the display substrate 10.
  • the shape of the spring portions 44a and 44b bent it is possible to elastically support the display substrate 10 against vibrations in all directions. Thereby, the bad influence which the display substrate 10 receives by vibration can be reduced. Therefore, reliability can be enhanced even in applications that require vibration countermeasures such as in-vehicle devices.
  • the vibrating body holding member 51 is disposed on the support body 30 on the side opposite to the operation surface 12 a of the display substrate 10.
  • a stainless steel plate (SUS304) having a thickness of about 0.3 mm can be used.
  • the vibrating body holding member 51 has a beam portion 52 that extends in one direction along the operation surface 12 a of the display substrate 10.
  • the length of the beam portion 52 is, for example, about 40 mm to 100 mm. Both ends of the beam portion 52 are bent so as to extend in the direction of the support body 30 to form leg portions 53a and 53b.
  • the extending direction of the beam portion 52 is a direction parallel to the short side or the long side of one side of the display substrate 10, for example, the rectangular display substrate 10.
  • the shape of the display substrate 10 is not limited to a rectangular shape, but may be various shapes such as a triangular shape, a trapezoidal shape, a circular shape, an elliptical shape, a polygonal shape that is a pentagon or more, a substantially rectangular shape in which corners are curved, and a substantially trapezoidal shape. It can be a shape.
  • a vibrating body 56 is attached to the surface of the beam portion 52 opposite to the display substrate 10.
  • a piezoelectric body such as a ceramic piezoelectric body or a polymer piezoelectric body can be used.
  • Ceramic piezoelectric materials include barium titanate (BaTiO 3 ), lead titanate (PbTiO 3 ), lead zirconate titanate (Pb [ZrxTi 1-x ] O 3 0 ⁇ x ⁇ 1 mixed crystal: PZT), Potassium niobate (KNbO 3 ), lithium niobate (LiNbO 3 ), lithium tantalate (LiTaO 3 ), sodium tungstate (Na x WO 3 ), zinc oxide (ZnO, Zn 2 O 3 ), Ba 2 NaNb 5 O 5 , Pb 2 KNb 5 O 15 , lithium tetraborate (Li 2 B 4 O 7 ), sodium potassium niobate ((K, Na) N
  • the vibrating body 56 has, for example, a rectangular plate shape and is attached to the center portion of the surface of the beam portion 52 facing the support body 30.
  • a flexible printed cable (not shown) or the like is connected to the vibrating body 56, and the vibrating body 56 can be vibrated by applying a voltage to the vibrating body 56.
  • the beam portion 52 vibrates.
  • a projection 57 is provided at the center of the surface of the beam 52 on the display substrate 10 side. The protrusion 57 contacts the transparent protective plate 12 of the display substrate 10 and transmits the vibration of the vibrating body 56 to the display substrate 10.
  • the protruding portion 57 contacts the back surface 12b of the display substrate 10 opposite to the operation surface 12a of the transparent protective plate 12, but the contacting portion may be fixed to the back surface 12b. Further, the beam portion 52 is in contact with the transparent protective plate 12 with the protruding portion 57 slightly bent in the direction of the support 30, and the protruding portion 57 is brought into contact with the transparent protective plate 12 by the elasticity of the beam portion 52. Spring-biased and in contact. In this way, by vibrating the display substrate 10 by the vibration member 50 in which the vibration member 56 is disposed on the vibration member holding member 51, the vibration member 56 is damaged as compared with the case where the vibration member 56 is directly attached to the display substrate 10. The possibility can be reduced.
  • the vibrating body holding member 51 itself can be elastically deformed, even if a display device is used for applications where there is a lot of vibration such as in-vehicle devices, the vibrating body holding member 51 absorbs external vibration and Since it can protect, the reliability of a display apparatus can be improved.
  • the recesses 45a and 45b of the elastic support member 40 are provided with a gap G1 with respect to the surface 30a.
  • the display substrate 10 is pushed in the direction of the support body 30 together with the elastic support member 40. If the user pushes too hard, the display substrate 10 may be greatly displaced, and a large force may be applied to the vibration member 50. Further, even when a large acceleration is applied to the liquid crystal display device 1, a large force may be applied to the vibration member 50.
  • the elastic support member 40 that supports the display substrate 10 also increases in displacement, and the recesses 45a and 45b provided in the bent portion 45 of the elastic support member 40 are outside from the inside of the elastic support member 40 in plan view.
  • the first displacement limiting portions 34a and 34b of the support body 30 projecting in contact with the first contact portion 30 are in contact with each other.
  • the displacement of the display substrate 10 and the vibrating body holding member 51 is limited.
  • the possibility that the vibrating body 56 of the vibrating member 50 is damaged can be reduced.
  • the vibrating body 56 is attached to the vibrating body holding member 51, excessive deformation of the beam portion 52 can be prevented and the vibrating body 56 can be protected.
  • the portion of the elastic support member 40 facing the back surface 30b of the elastic support member 40 excluding the fixing portion 43 in a state where no external force is applied to the display substrate 10 is provided with a gap G2 with respect to the back surface 30b.
  • a part of the spring portions 44a, 44b of the belt-like portions 42a, 42b becomes the second displacement limiting portion 35a, Excessive displacement of the display substrate 10 can be suppressed by contacting the surface 35b.
  • the displacement restriction portions for restricting the displacement of the display substrate 10 and the elastic support member 40 are provided like the first displacement restriction portions 34a and 34b and the second displacement restriction portions 35a and 35b. As a result, even if the display device is used for an application with a lot of vibration such as in-vehicle equipment, excessive displacement of the display substrate 10 and the elastic support member 40 due to vibration can be limited. Therefore, the reliability of the display device can be increased.
  • the positions of the first displacement restriction portions 34a and 34b and the second displacement restriction portions 35a and 35b, which are displacement restriction portions, on the support 30 can be changed as appropriate by changing the shapes of the support 30 and the elastic support member 40.
  • the displacement limiting portion is not limited to the spring portions 44a and 44b.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a display device according to another embodiment.
  • the present embodiment is a display device with a speaker function.
  • the display substrate 10 does not include the contact detection unit 13 and is different in that the display substrate 10 is vibrated to generate sound.
  • the display substrate 10 by vibrating the vibrating body 56 of the vibrating member 50 at a frequency in the audible range of about 20 Hz to 20000 Hz, the display substrate 10 provided with the display surface 12c can be vibrated to generate sound. This is a so-called flat speaker.
  • the display substrate 10 When the display substrate 10 is to function as a tweeter (a speaker for high sound range) of the acoustic system, it is preferable to vibrate the vibrating body 56 of the vibration member 50 at a frequency of about 1000 Hz to 20000 Hz.
  • a two-way sound system, a three-way sound system, or the like can be configured in combination with a squawker (middle sound range speaker), a woofer (low sound range speaker), or the like.
  • an acoustic system using the planar speaker of the present embodiment can be installed in a vehicle such as an automobile or a vehicle.
  • the thickness of the display substrate 10 is about 1.5 mm to 3 mm. Since the configuration is the same as that of the display device of the embodiment except that the display substrate 10 is vibrated to generate sound, detailed description thereof is omitted.
  • the display substrate 10 in the display device having the planar speaker function only needs to have a display function, and is not necessarily a composite of the transparent protective plate 12 and the liquid crystal display panel 14. Therefore, the display substrate 10 may be composed of at least one of the transparent protective plate 12 having a display function and the liquid crystal display panel 14. Further, the display substrate 10 may include a contact detection unit 13 illustrated in FIG. Further, a protective member such as a cover glass may be provided outside the transparent protective plate 12, and the protective member may be elastically supported by the elastic support member 40.
  • the display substrate 10 when the vibrating body 56 of the vibrating member 50 vibrates at an audible frequency, the display substrate 10 can vibrate to generate sound. In this case, sound is generated when the vibration member 50 vibrates at a frequency of about 20 Hz to 20000 Hz, and a tactile sensation is presented to the user when the vibration member 50 vibrates at a frequency of about 50 Hz to 200 Hz. If the thickness of the display substrate 10 is about 1.5 mm to 3 mm, the display substrate 10 can be used for two purposes of sound generation and tactile sensation presentation.
  • the projection 57 of the vibration member 50 shown in FIG. A configuration that transmits vibration in a concentrated manner is preferable.
  • the display substrate 10 can be vibrated efficiently, so that clear sounds such as music and voice can be generated.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example in which the display device according to another embodiment is installed in the interior space 70.
  • FIG. 13 is a block diagram showing a connection state of the in-vehicle device.
  • the display device of another embodiment is provided in an interior space 70 such as a passenger compartment of an automobile, and an image of the surroundings of the automobile photographed by the in-vehicle camera 71 is arranged in the vicinity of the pillar 72 instead of a side mirror of a conventional automobile.
  • the image is displayed on the liquid crystal display device 1 which is the display device.
  • the size of the liquid crystal display device 1 is preferably about the same as or slightly larger than the width of the pillar 72.
  • the liquid crystal display device 1 By disposing the liquid crystal display device 1 in the vicinity of the pillar 72, a reduction in the driver's field of view can be reduced.
  • an on-vehicle acoustic device 73 is connected, and the display substrate 10 of the liquid crystal display device 1 can be vibrated to generate sound.
  • the display substrate 10 By making the display substrate 10 have both the display function of the in-vehicle camera 71 and the speaker function, it is possible to contribute to effective use of the interior space 70.
  • the displacement of the display substrate 10 that transmits vibration is limited, and the force applied to the vibrating body 56 due to the displacement or deformation of the display substrate 10 having the operation surface 12a is reduced. it can. Therefore, the vibrating body 56 is not easily damaged, and a highly reliable display device can be provided.
  • the display device of the present disclosure it is possible to reduce the force applied to the vibrating body 56 due to the displacement or deformation of the display substrate 10 having the display surface 12c by limiting the displacement of the display substrate 10 that generates sound. Therefore, the vibrating body 56 is not easily damaged, and a highly reliable display device can be provided.
  • the display device of the present disclosure it is possible to limit the displacement of the display substrate 10 that generates sound and reduce the force applied from the display substrate 10 to the vibrating body 56 due to acceleration / deceleration of the vehicle. Therefore, the vibrating body 56 is not easily damaged, and a highly reliable display device can be provided.

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Abstract

振動体の損傷を抑制して、触覚伝達型の表示装置の信頼性を高める。　操作面を有する表示基板と、表示基板の操作面とは反対側に、表示基板から間隔をあけて配設される支持体と、表示基板と支持体との間に配設され、表示基板を振動させる振動体と、支持体の表示基板側の面から前記表示基板とは反対側の面にわたって支持体を囲むように延び、一端部が支持体の表示基板とは反対側の面に固定され、他端部が、表示基板を弾性的に支持する弾性支持部材と、を備え、支持体は、弾性支持部材の一部が当接して、弾性支持部材の操作面に垂直な方向の変位を制限する変位制限部を有する。

Description

表示装置 関連出願の相互参照
　本出願は、２０１７年６月９日に出願された日本国特許出願２０１７－１１４７５１号の優先権を主張するものであり、この先の出願の開示全体をここに参照のために取り込む。
　本開示は、表示装置に関する。
　近年、各種の民生用機器、さらには、各種の産業用機器において、表示基板を振動させて音響を発生させたり、表示基板に触れた操作者に振動による触覚を呈示したりする表示装置が搭載されつつある。民生用機器は、スマートフォン、タブレット型ＰＣ（Personal　Computer）等の携帯情報機器や、電子レンジ、テレビ、照明器具等の家電製品等を含む。産業用機器は、現金自動預け払い機、自動券売機、自動販売機等を含む。
　たとえば、特許文献１のように矩形のタッチパネルの４隅を板ばねで支持するとともに、タッチパネルに取付けた振動素子でタッチパネルを振動させて、タッチパネルを触った使用者に振動によって触覚を伝えるタッチパネルが開示されている。
特開２０１５－４１２８９号公報
　本開示の触覚伝達型の表示装置は、表示基板と、支持体と、振動体と、弾性支持部材とを備える。前記表示基板は、操作面を有する。前記支持体は、前記表示基板の操作面とは反対側に、前記表示基板から間隔をあけて配設される。前記振動体は、前記表示基板と前記支持体との間に配設され、前記表示基板を振動させる。前記弾性支持部材は、前記支持体の前記表示基板側の面から前記表示基板とは反対側の面にわたって前記支持体を囲むように延びる。前記弾性支持部材の一端部が、前記支持体の前記表示基板とは反対側の面に固定される。前記弾性支持部材の他端部が、前記表示基板を弾性的に支持する。前記支持体は、前記弾性支持部材の一部が当接して、該弾性支持部材の前記操作面に垂直な方向の変位を制限する変位制限部を有するものである。
　本開示の表示装置は、表示基板と、支持体と、振動体と、弾性支持部材とを備える。前記表示基板は、表示面を有する。前記支持体は、前記表示基板の表示面とは反対側に、前記表示基板から間隔をあけて配設される。前記振動体は、前記表示基板と前記支持体との間に配設され、前記表示基板を振動させて音響を出力させる。前記弾性支持部材は、前記支持体の前記表示基板側の面から前記表示基板とは反対側の面にわたって前記支持体を囲むように延びる。前記弾性支持部材の一端部が、前記支持体の前記表示基板とは反対側の面に固定される。前記弾性支持部材の他端部が、前記表示基板を弾性的に支持する。前記支持体は、前記弾性支持部材の一部が当接して、該弾性支持部材の前記表示面に垂直な方向の変位を制限する変位制限部を有するものである。
　本開示の表示装置は、表示基板と、支持体と、振動体と、弾性支持部材とを備える。前記表示基板は、表示面を有する。前記支持体は、前記表示基板の表示面とは反対側に、前記表示基板から間隔をあけて配設される。前記振動体は、前記表示基板と前記支持体との間に配設され、前記表示基板を振動させて音響を出力させる。前記弾性支持部材は、前記支持体の前記表示基板側の面から前記表示基板とは反対側の面にわたって前記支持体を囲むように延びる。前記弾性支持部材の一端部が、前記支持体の前記表示基板とは反対側の面に固定される。前記弾性支持部材の他端部が、前記表示基板を弾性的に支持する。前記支持体は、前記弾性支持部材の一部が当接して、該弾性支持部材の前記表示面に垂直な方向の変位を制限する変位制限部を有する表示装置であって、車内空間に備えられるものである。
図１は、一実施形態の一例である触覚伝達型の表示装置を模式的に示す断面図である。 図２は、一実施形態の一例である表示装置を示す部分平面図である。 図３は、一実施形態の一例である表示装置の支持体の底面図である。 図４は、一実施形態の一例である表示装置の弾性支持部材の底面図である。 図５は、一実施形態の一例である表示装置の振動部材の平面図である。 図６は、一実施形態の一例である表示装置の支持体、弾性支持部材および振動部材を示す平面図である。 図７は、一実施形態の一例である表示装置の支持体、弾性支持部材および振動部材を示す側面図である。 図８は、一実施形態の一例である表示装置の支持体、弾性支持部材および振動部材を示す底面図である。 図９は、一実施形態の一例である表示装置の支持体、弾性支持部材および振動部材を示す側面図である。 図１０Ａは、一実施形態の一例である表示装置の支持体、弾性支持部材および振動部材を示す斜視図の全体図である。 図１０Ｂは、図１０Ａの点線で示される部分Ａを拡大した部分拡大図である。 図１１は、別の実施形態の一例である表示装置を模式的に示す断面図である。 図１２は、別の実施形態の一例である表示装置を車内空間に設置した例を示す説明図である。 図１３は、車載機器の接続状態を示すブロック図である。
　従来のような表示装置においては、表示基板は、振動素子による加振によって振動できるように弾性的に支持されている。そのため、外部から表示装置に大きな加速度が加わって、表示基板の変位が大きくなりすぎると、表示基板から振動素子に大きな力が加わるため、振動素子が損傷するおそれがある。
　図１は、一実施形態の一例である表示装置を模式的に示す断面図である。本実施形態は、触覚伝達型の表示装置である。図１に示される各部材の形状および部材同士の接続形態は、模式的なものであり、詳細は、図２以降で示す。表示装置である液晶表示装置１は、透明なタッチパネル１１の背面に表示パネルである液晶表示パネル１４を配設する。液晶表示装置１は、さらに液晶表示パネル１４の背面にバックライト装置２０を配設する。液晶表示装置１は、タッチパネル１１、液晶表示パネル１４およびバックライト装置２０を筐体６０に収容して構成されている。
　タッチパネル１１は、たとえば、透明保護板１２の操作面１２ａとは反対側の裏面１２ｂに薄膜状の接触検知部１３を配設して構成されている。画像情報を表示する液晶表示パネル１４は、接触検知部１３上に設けられている。タッチパネル１１と液晶表示パネル１４とは重ね合わされて一体化されており、表示基板１０を構成している。なお、表示基板１０は操作面１２ａおよび表示機能を有していればよく、必ずしもタッチパネル１１と液晶表示パネル１４との複合体である必要はない。従って、表示基板１０は、操作面１２ａおよび表示機能を有する、透明保護板１２、接触検知部１３、液晶表示パネル１４のうちの少なくとも一つから構成されていてもよい。例えば、液晶表示パネル１４が操作面１２ａを有している場合、表示基板１０は液晶表示パネル１４から成る。また、タッチパネル１１の外側にカバーガラス等の保護部材があり、その保護部材を弾性支持部材４０によって弾性的に支持する構成であってもよい。
　透明保護板１２は、ガラス板、プラスチック板などで構成することができる。透明保護板１２の操作面１２ａは、使用者が指Ｆやタッチペンなどで触れることによって操作することができる。接触検知部１３は、操作面１２ａに触れた指Ｆやタッチペンなどの位置を検出することができる。検出方法としては、静電容量方式、抵抗膜方式などを用いることができる。
　接触検知部１３は、液晶表示パネル１４に内蔵されていてもよく、また、液晶表示パネル１４と別に設けられていてもよい。また、液晶表示パネル１４に代えて有機ＥＬ（Electro　Luminescence）表示パネル、ＬＥＤ（Light　Emitting　Diode）表示パネルなどを用いることができる。
　表示基板１０の操作面１２ａとは反対側に表示基板１０から間隔をあけて、バックライト装置２０が配設されている。表示基板１０において、液晶表示パネル１４の代わりに有機ＥＬ表示パネルおよびＬＥＤ表示パネルなどの自発光型パネルを用いる場合は、バックライト装置２０は設けなくてもよい。
　表示基板１０は、表示基板１０の縁部に配設された弾性支持部材４０よって弾性的に支持されている。弾性支持部材４０は、一端部が支持体３０に固定され、他端部が表示基板１０を弾性的に支持している。支持体３０は、表示基板１０の操作面１２ａとは反対側に表示基板１０から間隔をあけて配設されており、バックライト装置２０に固定されている。支持体３０は、バックライト装置２０と一体的に構成されていてもよい。また、バックルライト装置を必要としない有機ＥＬ表示パネル、ＬＥＤ表示パネルなどの自発光型表示パネルを用いる場合には、支持体３０を筐体６０に固定してもよい。また、支持体３０が筐体６０と一体的に構成されたもの、すなわち筐体６０の一部であってもよい。
　透明保護板１２の裏面１２ｂには、振動部材５０が配設されている。振動部材５０は、振動体５６を備えており、表示基板１０に固定または当接して表示基板１０を２０Ｈｚ～２００００Ｈｚの周波数で振動させることができる。また、触感を呈示する場合は好適には５０Ｈｚ～２００Ｈｚ程度の周波数で表示基板１０を振動させる。使用者は、指Ｆやタッチペンなどで操作面１２ａに触れることによって、表示基板１０の振動を触感として認識することができる。振動部材５０としてはピエゾ素子（圧電素子）などの振動体５６を透明保護板１２に貼り付けて、透明保護板１２に直接振動を伝達する構成としてもよい。後述するように、振動体５６を振動部材５０の振動体保持部材５１に保持させるとともに、振動体保持部材５１を透明保護板１２に当接させて表示基板１０を振動させるように構成してもよい。また、ピエゾ素子などの振動体５６に指Ｆやタッチペンの接触による振動板の歪を検知するセンサ機能をもたせて、接触検知部１３の機能を兼ねる構成も可能である。
　図２は、一実施形態の一例である表示装置を示す部分平面図であり、表示装置の平面視における右方部分を示したものであり、表示装置の左方部分にも同様の構成を備えている。液晶表示装置１を実装する場合には、透明保護板１２の周縁部にさらに外装パネルなどが配設される。透明保護板１２の操作面１２ａとは反対側に、液晶表示パネル１４、バックライト装置２０、支持体３０、弾性支持部材４０および振動部材５０が筐体６０内に配設されている。
　バックライト装置２０の一辺に支持体３０を固定するための接続部２１ａ，２１ｂが張り出して設けられている。バックライト装置２０の側方に設けられた支持体３０は、ねじによって接続部２１ａ，２１ｂに固定されている。支持体３０には、弾性支持部材４０および振動部材５０が取付けられている。支持体３０をバックライト装置２０に取付ける構成とすることによって、複数の種類のバックライト装置２０に１種類の支持体３０を組み合わせて表示装置を構成できるので、部品の共用化を図ることができる。
　また、バックライト装置２０に支持体３０の機能を持たせるように一体化することもでき、部品点数を減らし、組み立て工数を減らしてコストダウンを図ることができる。なお、図２に示す支持体３０の短手方向をＸ方向、支持体３０の長手方向をＹ方向とし、操作面１２ａに垂直な方向をＺ方向として以下において説明する。
　図３は、一実施形態の一例である表示装置の支持体の底面図であり、図４は、一実施形態の一例である表示装置の弾性支持部材の底面図であり、図５は、一実施形態の一例である表示装置の振動部材の平面図である。また、図６～図９は、一実施形態の一例である表示装置の支持体、弾性支持部材および振動部材を示す図であり、図６は底面図であり、図８は、平面図であり、図７および図９は、側面図である。また、図１０Ａは、一実施形態の一例である表示装置の支持体、弾性支持部材および振動部材を示す斜視図の全体図である。図１０Ｂは、図１０Ａの点線で示される部分Ａを拡大した部分拡大図である。
　支持体３０には、たとえば、厚さ２ｍｍ程度のステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４）を用いることができる。支持体３０の長手方向の長さは５０ｍｍ～２００ｍｍ程度であり、短手方向の長さは１０ｍｍ～３０ｍｍ程度である。支持体３０を構成する材料としては、上記のステンレス鋼板に代えてアルミニウムなどの金属や樹脂を用いてもよい。支持体３０は、表示基板１０側の面である表面３０ａと、表示基板１０とは反対側の面である裏面３０ｂとを有している。また、支持体３０には、貫通したねじ穴３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂが設けられている。ねじ穴３１ａおよび３１ｂは、支持体３０をバックライト装置２０に接続するためのねじ穴であり、ねじ穴３２ａ，３２ｂは弾性支持部材４０を固定するねじ穴であり、ねじ穴３３ａ，３３ｂは振動部材５０を固定するためのねじ穴である。
　弾性支持部材４０には、たとえば、厚さ０．３ｍｍ程度のステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４）を用いることができる。弾性支持部材４０の板厚は、支持すべき表示基板１０から受ける力および所望のばねの特性に応じて適宜選択できる。弾性支持部材４０は、図４の底面図に示す一端部である帯状部４２ａ，４２ｂの両端部が、平面視においてコの字状、Ｓ字状等に折曲げられてばね部４４ａ，４４ｂとされている。弾性支持部材４０のばね部４４ａ，４４ｂは、主として表示基板１０の厚み方向（Ｚ方向）の変位によって変形し、表示基板１０を弾性的に支持する板ばね（トーションバー）として機能する。弾性支持部材４０の長手方向の長さは５０ｍｍ～２５０ｍｍ程度であり、短手方向の長さは１０ｍｍ～３０ｍｍ程度であり、高さ方向は、５ｍｍ～２０ｍｍ程度である。
　また、弾性支持部材４０は、支持体３０の表面３０ａ側に配置され、表示基板１０に対向する平面状の上面部４１を有している。上面部４１と透明保護板１２の裏面１２ｂとは両面テープなどを用いて接着されており、透明保護板１２の裏面１２ｂは、上面部４１に接続されている。
　また、弾性支持部材４０は、上面部４１から延設され、支持体３０の側面３０ｃにそって裏面３０ｂ側に折曲げられた帯状の部分である、帯状部４２ａ，４２ｂを有している。帯状部４２ａ，４２ｂは、支持体３０の側面３０ｃを経て、裏面３０ｂ側に回り込むように折曲げられて延びており、延びた先で、支持体３０に固定される弾性支持部材４０の固定部４３に接続している。固定部４３には貫通孔４３ａ，４３ｂが設けられており、ねじ４６ａ，４６ｂによって、支持体３０の裏面３０ｂに固定されている。支持体３０の固定部４３を取付ける部分に段差を設ける構成、あるいは、スペーサを介して弾性支持部材４０を取付ける構成によって、帯状部４２ａ，４２ｂは、裏面３０ｂ対して０．５ｍｍ程度の間隔をあけて配設されており、帯状部４２ａ，４２ｂは、Ｚ方向に変位可能に設けられている。帯状部４２ａ，４２ｂの幅は、たとえば、２ｍｍ～１０ｍｍ程度であり、上面部４１および固定部４３に比べて細く形成されている。
　図４に示されるように、帯状部４２ａ，４２ｂは、裏面３０ｂ側においてＹ方向に曲げられて延設されたばね部４４ａ，４４ｂを備えており、ばね部４４ａ，４４ｂは、固定部４３に接続されている。ばね部４４ａ，４４ｂの平面視における形状は、Ｓ字、Ｖ字状、Ｕ字状などの屈曲した形状のほか、直線状であってもよい。ばね部４４ａ，４４ｂのばね効果は、Ｙ軸まわりのねじり作用によって発現する。そのため、表示基板１０がＺ方向またはＸ方向に変位しても、変位前の位置に戻そうとする復元力が作用し、表示基板１０を弾性的に支持することができる。
　また、ばね部４４ａ，４４ｂの形状を、Ｓ字状、Ｖ字状、Ｕ字状などの屈曲した形状にすることによって、Ｙ方向に変位した場合において、ばね部４４ａ，４４ｂによって、変位前の位置に戻そうとする復元力が作用する。Ｙ方向は、表示基板１０が支持体３０の長手方向である。Ｙ軸方向の振動にも対応して、表示基板１０が弾性的に支持されることができる。
　また、支持体３０および弾性支持部材４０は、表示基板１０の向かい合う辺に沿って対向するように設けられているので、表示基板１０の両側の弾性支持部材４０によって、安定的に支持することができる。
　このように、弾性支持部材４０は、断面形状がコの字状とされ、支持体３０の表示基板１０側から表示基板１０とは反対側にわたって支持体３０をコの字状の部位の内側に囲むように延びる。弾性支持部材４０は、一端部が支持体３０の表示基板１０とは反対側の裏面３０ｂに固定され、他端部が、表示基板１０を弾性的に支持している。
　また、ばね部４４ａ，４４ｂの形状を、屈曲した形状にすることによって、あらゆる方向の振動に対して表示基板１０を弾性的に支持することができる。これにより、振動によって表示基板１０が受ける悪影響を軽減することができる。したがって、車載機器などの振動対策が必要な用途においても信頼性を高めることができる。
　表示基板１０の操作面１２ａとは反対側にあって、支持体３０上に振動体保持部材５１が配設されている。振動体保持部材５１は、たとえば、厚さ０．３ｍｍ程度のステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４）を用いることができる。振動体保持部材５１は、表示基板１０の操作面１２ａに沿って一方向に延びる梁部５２を有している。梁部５２の長さは、たとえば、４０ｍｍ～１００ｍｍ程度である。梁部５２の両端は、支持体３０の方向に延びるように折曲げられて、脚部５３ａ、５３ｂが形成されている。脚部５３ａ，５３ｂの先端は、貫通孔５４ａ、５４ｂが設けられ、ねじ５５ａ，５５ｂが挿入され、支持体３０のねじ穴３３ａ，３３ｂにねじ止めされている。梁部５２の延びる方向は、表示基板１０の一辺、例えば矩形状の表示基板１０であれば、その短辺または長辺に平行な方向である。表示基板１０の形状は、矩形状に限らず、三角形状、台形状、円形状、楕円形状、五角形以上の多角形状、角部が曲線状とされた略矩形状や略台形状等の種々の形状とすることができる。
　梁部５２の表示基板１０とは反対側の面に、振動体５６が取付けられている。振動体５６は、セラミック圧電体，ポリマー圧電体等の圧電体を用いることができる。セラミック圧電体の材料としては、チタン酸バリウム（BaTiO3）、チタン酸鉛（PbTiO3）、チタン酸ジルコン酸鉛（Pb[ZrxTi1-x]O3　0<x<1　混晶：PZT）、ニオブ酸カリウム（KNbO3）、ニオブ酸リチウム（LiNbO3）、タンタル酸リチウム（LiTaO3）、タングステン酸ナトリウム（NaxWO3）、酸化亜鉛（ZnO,Zn2O3）、Ba2NaNb5O5、Pb2KNb5O15、リチウムテトラボレート（Li2B4O7）、ニオブ酸ナトリウムカリウム（（K,Na）NbO3）、チタン酸ビスマスナトリウム（Na0.5Bi0.5TiO3）等が採用できる。ポリマー圧電体の材料としては、ポリフッ化ビニリデン（1,1-2フッ化エタン重合体：PVDF）等が採用できる。
　振動体５６は、たとえば、矩形板状であって、梁部５２の支持体３０と対向する面の中央部に貼り付けられている。振動体５６にはフレキシブルプリントケーブル（図示せず）などが接続されており、振動体５６に電圧を印加して振動体５６を振動させることができる。振動体５６が振動することで梁部５２が振動する。梁部５２の表示基板１０側の面の中央に突起部５７が設けられている。突起部５７は、表示基板１０の透明保護板１２に当接して振動体５６の振動を表示基板１０に伝達する。
　突起部５７は、表示基板１０の透明保護板１２の操作面１２ａとは反対側の裏面１２ｂに当接するが、当接する部分が裏面１２ｂに固定されていてもよい。また、梁部５２は、突起部５７が支持体３０の方向に少し撓んだ状態で透明保護板１２に当接しており、梁部５２の弾性によって、突起部５７は、透明保護板１２にばね付勢されて当接している。このように振動体保持部材５１に振動体５６を配設した振動部材５０によって表示基板１０を振動させることによって、表示基板１０に直接振動体５６を貼り付ける場合に比べて振動体５６が損傷する可能性を低減することができる。さらに、振動体保持部材５１は、それ自体が弾性的に変形できるので、車載機器などの振動が多い用途に表示装置が用いられたとしても、外部からの振動を吸収して、振動体５６を保護することができるので、表示装置の信頼性を向上させることができる。
　表示基板１０に外力が加わらない状態において、弾性支持部材４０の凹部４５ａ，４５ｂは、表面３０ａに対して間隔Ｇ１をあけて設けられている。たとえば、使用者が指Ｆやタッチペンなどで操作面１２ａを押すと、表示基板１０は、弾性支持部材４０とともに、支持体３０の方向に押し込まれる。使用者が強く押し込みすぎると、表示基板１０が大きく変位し、振動部材５０に大きな力が加わる場合がある。また、液晶表示装置１に大きな加速度が加わった場合にも振動部材５０に大きな力が加わる場合がある。このとき、表示基板１０を支持する弾性支持部材４０も変位が大きくなって、弾性支持部材４０の折曲部４５に設けられた凹部４５ａ，４５ｂが、平面視で弾性支持部材４０の内側から外側に突出している支持体３０の第１変位制限部３４ａ，３４ｂに当接する。これにより、表示基板１０および振動体保持部材５１の変位が制限される。このことによって、振動部材５０の振動体５６が損傷する可能性を小さくすることができる。振動体５６が、振動体保持部材５１に取付けられている場合には、梁部５２の過剰な変形を防ぎ振動体５６を保護することができる。
　また、表示基板１０に外力が加わらない状態において固定部４３をのぞく弾性支持部材４０の支持体３０の裏面３０ｂに対向する部分は、裏面３０ｂに対して間隔Ｇ２をあけて設けられている。使用者の操作や加速度によって、表示基板１０が支持体３０から離れる方向に大きく変位しようとした場合には、帯状部４２ａ，４２ｂのばね部４４ａ，４４ｂの一部が第２変位制限部３５ａ，３５ｂに当接して表示基板１０の過剰な変位を抑制することができる。このように、第１変位制限部３４ａ，３４ｂおよび第２変位制限部３５ａ，３５ｂのように、表示基板１０および弾性支持部材４０の変位を制限する変位制限部が設けられる。これによって、車載機器などの振動が多い用途に表示装置が用いられたとしても、振動による表示基板１０および弾性支持部材４０の過剰な変位を制限することができる。したがって、表示装置の信頼性を高めることができる。
　変位制限部である第１変位制限部３４ａ，３４ｂおよび第２変位制限部３５ａ，３５ｂの支持体３０における位置は、支持体３０および弾性支持部材４０の形状を変えることによって適宜変えることができる。変位制限部は、ばね部４４ａ，４４ｂに限らない。たとえば、帯状部４２ａ，４２ｂの一部から支持体３０の裏面３０ｂに平行な方向に分岐して張り出した張り出し部分が設けられ、弾性支持部材４０の変位によって張り出し部分と当接する支持体３０の部分を変位制限部としてもよい。
　図１１は、別の実施形態の表示装置を示す模式的断面図である。本実施形態は、スピーカ機能つき表示装置である。一実施形態の表示装置に比べて、表示基板１０に接触検知部１３が含まれず、表示基板１０を振動させて音響を発生させる点が異なっている。液晶表示装置１おいて、振動部材５０の振動体５６を２０Ｈｚ～２００００Ｈｚ程度の可聴域の周波数で振動させることによって、表示面１２ｃを備えた表示基板１０を振動させて音響を発生させることができる、いわゆる平面スピーカである。表示基板１０を音響システムのツィータ（高音域用スピーカ）として機能させる場合、振動部材５０の振動体５６を１０００Ｈｚ～２００００Ｈｚ程度の周波数で振動させることが好ましい。この場合、スコーカー（中音域用スピーカ）、ウーファー（低音域用スピーカ）等と組み合わせて２ウェイ音響システム、３ウェイ音響システム等を構成することができる。そして、例えば本実施形態の平面スピーカを用いた音響システムを自動車等の車両、乗り物の室内に設置することができる。
　表示基板１０を振動させて音響を発生させる場合、表示基板１０の厚さは、１．５ｍｍ～３ｍｍ程度である。表示基板１０を振動させて音響を発生させること以外は一実施形態の表示装置と同様の構成であるので、詳細説明は省略する。なお、平面スピーカ機能を有する表示装置における表示基板１０は、表示機能を有していればよく、必ずしも透明保護板１２と液晶表示パネル１４との複合体である必要はない。従って、表示基板１０は、表示機能を有する透明保護板１２、液晶表示パネル１４のうちの少なくとも一つから構成されていてもよい。また、表示基板１０は図１に示す接触検知部１３を備えていてもよい。また、さらに透明保護板１２の外側にカバーガラス等の保護部材があり、その保護部材を弾性支持部材４０によって弾性的に支持する構成であってもよい。
　また、図１に示される表示装置において、振動部材５０の振動体５６が可聴域の周波数で振動することによって、表示基板１０が振動して音響を発生することができる。この場合、振動部材５０が２０Ｈｚ～２００００Ｈｚ程度の周波数で振動することによって音響が発生し、振動部材５０が５０Ｈｚ～２００Ｈｚ程度の周波数で振動することによって使用者に触感が呈示される。表示基板１０の厚さが１．５ｍｍ～３ｍｍ程度であれば、表示基板１０を音響発生と触感呈示との２つの用途に兼用することができる。
　図１および図１０に示される表示装置において、振動部材５０によって音響を発生させる場合には、図５に示される振動部材５０の突起部５７を表示基板１０に当接させて、突起部５７によって集中的に振動を伝達する構成が好適である。これによって、表示基板１０を効率よく振動させることができるので、明瞭な音楽、音声などの音響を発生させることができる。
　図１２は、別の実施形態の表示装置を車内空間７０に設置した例を示す説明図である。また、図１３は車載機器の接続状態を示すブロック図である。別の実施形態の表示装置を自動車の乗員室などの車内空間７０に備え、従来の自動車のサイドミラーなどの代わりに車載カメラ７１で撮影された自動車の周囲の映像をピラー７２の近傍に配置された表示装置である液晶表示装置１に表示させている。液晶表示装置１の大きさは、ピラー７２の幅と同程度もしくは少し大きいぐらいがよい。ピラー７２の近傍に液晶表示装置１を配設することによって、運転者の視界の減少を少なくすることができる。また、車載の音響機器７３が接続されており、液晶表示装置１の表示基板１０を振動させて音響を発生させることができる。表示基板１０に車載カメラ７１の表示機能とスピーカ機能を兼ねさせることによって、車内空間７０の有効活用に寄与することができる。
　本開示の触覚伝達型の表示装置によれば、振動を伝達する表示基板１０の変位を制限して、操作面１２ａを有する表示基板１０の変位または変形に起因する振動体５６に加わる力を軽減できる。したがって、振動体５６が損傷しにくくなり、信頼性の高い表示装置を提供することができる。
　本開示の表示装置によれば、音響を発生させる表示基板１０の変位を制限して、表示面１２ｃを有する表示基板１０の変位または変形に起因する振動体５６に加わる力を軽減できる。したがって、振動体５６が損傷しにくくなり、信頼性の高い表示装置を提供することができる。
　本開示の表示装置によれば、音響を発生させる表示基板１０の変位を制限して、車両の加減速などによって表示基板１０から振動体５６に加わる力を軽減できる。したがって、振動体５６が損傷しにくくなり、信頼性の高い表示装置を提供することができる。
　以上、本開示について詳細に説明したが、本開示は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更、改良等が可能である。
　１　　　液晶表示装置
　１０　　表示基板
　１１　　タッチパネル
　１２　　透明保護板
　１２ａ　操作面
　１２ｂ　裏面
　１２ｃ　表示面
　１３　　接触検知部
　１４　　液晶表示パネル
　２０　　バックライト装置
　３０　　支持体
　３４ａ，３４ｂ　　第１変位制限部
　３５ａ，３５ｂ　　第２変位制限部
　４０　　弾性支持部材
　４１　　上面部
　４２ａ，４２ｂ　　帯状部
　４３　　固定部
　４４ａ，４４ｂ　　ばね部
　５０　　振動部材
　５１　　振動体保持部材
　５２　　梁部
　５３ａ，５３ｂ　　脚部
　５６　　振動体
　５７　　突起部
　６０　　筐体
　７０　　車内空間
　７１　　車載カメラ
　７２　ピラー
　７３　　音響機器

Claims (13)

  1. 　操作面を有する表示基板と、
    　前記表示基板の操作面とは反対側に、前記表示基板から間隔をあけて配設される支持体と、
    　前記表示基板と前記支持体との間に配設され、前記表示基板を振動させる振動体と、
    　前記支持体の前記表示基板側の面から前記表示基板とは反対側の面にわたって前記支持体を囲むように延び、一端部が前記支持体の前記表示基板とは反対側の面に固定され、他端部が、前記表示基板を弾性的に支持する弾性支持部材と、を備え、
    　前記支持体は、前記弾性支持部材の一部が当接して、該弾性支持部材の前記操作面に垂直な方向の変位を制限する変位制限部を有することを特徴とする触覚伝達型の表示装置。
  2. 　前記表示基板の操作面とは反対側にあって、前記表示基板の操作面に沿って一方向に延びる梁部と、該梁部の端部から前記支持体の方向に延びて前記支持体に固定される脚部とを有し、前記梁部の前記表示基板とは反対側の面に前記振動体が配設されている振動体保持部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  3. 　前記梁部は、前記表示基板の操作面とは反対側の面に付勢されて当接していることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
  4. 　前記弾性支持部材は、前記支持体の前記表示基板の反対側において、ばね部を有することを特徴とする請求項１～３のいずれか１つに記載の表示装置。
  5. 　前記表示基板は、液晶表示装置であり、前記支持体は、バックライト装置に固定されていることを特徴とする請求項１～４のいずれか１つに記載の表示装置。
  6. 　前記表示基板は、液晶表示装置であり、前記支持体は、バックライト装置であることを特徴とする請求項１～４のいずれか１つに記載の表示装置。
  7. 　表示面を有する表示基板と、
    　前記表示基板の表示面とは反対側に、前記表示基板から間隔をあけて配設される支持体と、
    　前記表示基板と前記支持体との間に配設され、前記表示基板を振動させて音響を出力させる振動体と、
    　前記支持体の前記表示基板側の面から前記表示基板とは反対側の面にわたって前記支持体を囲むように延び、一端部が前記支持体の前記表示基板とは反対側の面に固定され、他端部が、前記表示基板を弾性的に支持する弾性支持部材と、を備え、
    　前記支持体は、前記弾性支持部材の一部が当接して、該弾性支持部材の前記表示面に垂直な方向の変位を制限する変位制限部を有することを特徴とする表示装置。
  8. 　表示面を有する表示基板と、
    　前記表示基板の表示面とは反対側に、前記表示基板から間隔をあけて配設される支持体と、
    　前記表示基板と前記支持体との間に配設され、前記表示基板を振動させて音響を出力させる振動体と、
    　前記支持体の前記表示基板側の面から前記表示基板とは反対側の面にわたって前記支持体を囲むように延び、一端部が前記支持体の前記表示基板とは反対側の面に固定され、他端部が、前記表示基板を弾性的に支持する弾性支持部材と、を備え、
    　前記支持体は、前記弾性支持部材の一部が当接して、該弾性支持部材の前記表示面に垂直な方向の変位を制限する変位制限部を有する表示装置であって、車内空間に備えられることを特徴とする表示装置。
  9. 　前記表示基板の表示面とは反対側にあって、前記表示基板の表示面に沿って一方向に延びる梁部と、該梁部の端部から前記支持体の方向に延びて前記支持体に固定される脚部とを有し、前記梁部の前記表示基板とは反対側の面に前記振動体が配設されている振動体保持部材を備えたことを特徴とする請求項７または８に記載の表示装置。
  10. 　前記梁部は、前記表示基板の表示面とは反対側の面に付勢されて当接していることを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
  11. 　前記弾性支持部材は、前記支持体の前記表示基板の反対側において、ばね部を有することを特徴とする請求項７～１０のいずれか１つに記載の表示装置。
  12. 　前記表示基板は、液晶表示装置であり、前記支持体は、バックライト装置に固定されていることを特徴とする請求項７～１１のいずれか１つに記載の表示装置。
  13. 　前記表示基板は、液晶表示装置であり、前記支持体は、バックライト装置であることを特徴とする請求項７～１１のいずれか１つに記載の表示装置。
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