(57)【要約】【課題】  表示板と表示手段を接合した場合でも、表示板への歪を防止可能な表示装置の提供をする。【解決手段】  所定情報３１ｂを表示可能な表示エリア３１ａが設けられた表示素子３１を有する表示手段３０と、表示手段３０の前面で表示手段３０を覆う保護部材１４と、表示手段３０の背後に配設され、表示手段３０を支持する配線基板１３と、保護部材１４と配線基板１３の間に配設されるケース体１６と、表示手段３０と保護部材１４とを、表示手段３０と保護部材１４の間に形成される間隙に充填された透明樹脂層４０によって接合した表示装置Ｄにおいて、配線基板１３は、表示手段３０を支持固定し、ケース体１６は、緩衝部材１９を介して保護部材１４を支持する。【選択図】図２
2018179542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定情報を表示可能な表示エリアが設けられた表示素子を有する表示手段と、
前記表示手段の前面で前記表示手段を覆う保護部材と、
前記表示手段の背後に配設され、前記表示手段を支持する配線基板と、
前記保護部材と前記配線基板の間に配設されるケース体と、
前記表示手段と前記保護部材とを、前記表示手段と前記保護部材の間に形成される間隙に充填された透明樹脂層によって接合した表示装置において、
前記配線基板は、前記表示手段を支持し、
前記ケース体は、緩衝部材を介して前記保護部材を支持することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記保護部材は、厚さが０．４ｍｍから１ｍｍの薄板状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記緩衝部材は、前記保護部材と前記ケース体の両方に接着されることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の表示装置。
【請求項４】
前記緩衝部材は、遮光性の材料で形成されていることを特徴とする請求項１乃至３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、自動車等の車両に搭載された表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の表示装置にあっては、例えば、下記特許文献１に記載されているものが知られている。この特許文献１に記載の表示装置は、車両に搭載された車両用計器からなり、所定情報を表示可能な表示エリアが設けられた矩形状の表示素子を有する表示手段と、この表示手段を覆うように表示手段の前方側に配設される表示板とを、表示手段と表示板との間に形成される間隙に充填された透明樹脂層によって接合した構成となっている。
【０００３】
そして、表示板は、透明なポリカーボネート等の透光性基板によって形成され、表示板の後方に設けられたケース体により支持され、表示手段を宙吊り保持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２０２６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
表示板の基材が厚くなるとコスト及び重量が増加する原因となるため、できるだけ薄い基材が望ましい。しかしながら、一般的に表示手段は、ガラスを貼り合せたＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）型液晶パネルの表示素子と、透光性樹脂材料の導光体と、チップ型発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の光源と、フレキシブル配線板（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）と、白色樹脂材料の樹脂ケースと、それらを覆う金属材料のフレーム体と、から構成される重量物である。従って、表示板が薄い基材である場合、表示手段を宙吊りしている部位が垂れ下がってしまい、ケース体に支持されている部位との間に歪みが生じてしまいうといった問題点があった。
【０００６】
そこで本発明は、前述の問題点に対して対処するため、表示板と表示手段を接合した場合でも、表示板への歪を防止可能な表示装置の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、所定情報３１ｂを表示可能な表示エリア３１ａが設けられた表示素子３１を有する表示手段３０と、前記表示手段３０の前面で前記表示手段３０を覆う保護部材１４と、前記表示手段３０の背後に配設され、前記表示手段３０を支持する配線基板１３と、前記保護部材１４と前記配線基板１３の間に配設されるケース体１６と、前記表示手段３０と前記保護部材１４とを、前記表示手段３０と前記保護部材１４の間に形成される間隙に充填された透明樹脂層４０によって接合した表示装置において、前記配線基板１３は、前記表示手段３０を支持し、前記ケース体１６は、緩衝部材１９を介して前記保護部材１４を支持することを特徴とする表示装置。
【０００８】
また本発明は、前記保護部材１４は、厚さが０．４ｍｍから１ｍｍの薄板状に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、前記緩衝部材１９は、前記保護部材１４と前記ケース体１６の両方に接着されることを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、前記緩衝部材１９は、遮光性の材料で形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、所期の目的を達成でき、商品性を高めることが可能な表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態による表示装置の正面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図３】図２中のＢ部の詳細を示す拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図１から図３に基づいて本発明の実施形態を車両に搭載された車両用計器Ｄに適用した場合を例に挙げて説明する。また、表示装置の前後を、各図中に矢印にて示す。
【００１４】
図１において、本実施形態による表示装置としての車両用計器Ｄは、車速を表示する速度計からなる指針式表示部１０と、各種情報を表示する表示ユニット２０と、作動・警告灯６０とを備え、これら指針式表示部１０と表示ユニット２０とが並設された構成となっている。
【００１５】
指針式表示部１０は、図２に示すように指針１１と、この指針１１を作動させる計器ムーブメントからなる駆動装置１２と、この駆動装置１２を導通装着してなる配線基板１３と、指針１１と配線基板１３との間に位置し、指針１１が指示する目盛や数字等の指標部１４ａを有する表示板（保護部材）１４と、から主に構成され、ここでの表示板１４は、指針式表示部１０に並設される表示ユニット２０の後述する表示手段３０を覆う構成となっている。また、表示板１４は、ターンランプ等の作動・警告灯６０を有する。また、表示板１４の後方側（背後）に設けられる配線基板１３の表面上には、指針１１，指標部１４ａ，作動・警告灯６０に対応する複数の発光素子１５が搭載されている。
【００１６】
そしてこの場合、指針１１は、発光素子１５の点灯によりその照明光を受けて発光可能な光透過材料により形成され、また、表示板１４の指標部１４ａ及び作動・警告灯６０は、発光素子１５の点灯によりその照明光を受けて発光するよう光透過性材料により形成されている。
【００１７】
配線基板１３は、例えばＦＲ−４（Ｆｌａｍｅ  Ｒｅｔａｒｄａｎｔ−４）等のガラスエポキシ系基材に配線パターン（図示せず）を施した硬質配線基板からなり、駆動装置１２と、発光素子１５と、第２のコネクタ１３ａと、駆動装置１２と、発光素子１５と、が前記配線パターンに導通接続されている。また、更に、駆動装置１２，発光素子１５，第２のコネクタ１３ａ，駆動装置１２，発光素子１５を駆動・制御するとともに表示ユニット２０を表示動作させるための指令信号を、出力する以下図示しないが、制御手段，抵抗素子，コンデンサ等の各種回路部品が前記配線パターンに導通接続されている。
【００１８】
更に、配線基板１３の前方側には、例えば白色ＰＰ（ポリプロピレン）樹脂等からなるケース体１６が設けられており、このケース体１６には、発光素子１５を収納しそれらの光を指針１１及び表示板１４側に案内する照明室Ｓが複数形成されている。
【００１９】
表示板１４とケース体１６との間には、厚さ１ｍｍ前後の緩衝部材１９が設けられている。緩衝部材１９は、例えば遮光性の黒色のスポンジ等の伸縮可能な弾性体母材１９ａの前後面に、両面接着テープ等の接着部材１９ｂが貼り付けられており、これにより、表示板１４はケース体１６に接着固定されている。
【００２０】
ケース体１６の前方には、表示板１４を挟んで、例えば黒色ＰＰ樹脂等からなる見返し部材１７が配置されており、この見返し部材１７は、指針式表示部１０，表示ユニット２０，作動・警告灯６０を露出し視認可能とする窓部１７ａが形成されている。また、見返し部材１７の前方には、例えば、透明または半透明のＰＭＭＡ（アクリル）樹脂等からなる透視パネル１８が配置されている。
【００２１】
表示ユニット２０は、表示手段３０と、この表示手段３０の前方側に配置される保護部材としての上記した表示板１４と、光学接着剤からなる透明樹脂層４０と、を備え、表示板１４と表示手段３０とを、表示板１４と表示手段３０との間に形成される間隙に充填された透明樹脂層４０によって接合した構成となっている。
【００２２】
表示手段３０は、図１に示すように、略矩形の表示エリア３１ａが設けられた表示素子３１と、この表示素子３１のソース線（信号線）を駆動するソース線駆動回路（図示せず）と、表示素子３１のゲート線（走査線）を駆動するゲート線駆動回路（図示せず）と、導光体３２ａと、光源３２ｂと、第１のフレキシブル配線板３２ｃと、から構成され、表示素子３１に照明光を導くための照明手段３２と、表示素子３１と導光体３２ａを保持する略平板状の白色ＰＰ樹脂等からなる樹脂ケース３３と、前面フレーム３４と後面フレーム３５とで表示手段３０の外装ケースを構成するフレーム体３６と、前記指令信号に基づいて前記ソース線駆動回路並びに前記ゲート線駆動回路のタイミングを制御する各種タイミング信号を生成するタイミングコントローラ（図示せず）等が搭載されたプリント基板３７と、を備えている。
【００２３】
そして、この場合、前面フレーム３４と、この前面フレーム３４と対をなす後面フレーム３５と、から構成されるフレーム体３６は、その内部に表示素子３１，導光体３２ａ，光源３２ｂ，樹脂ケース３３，ボス部３８等を収納（収容）し、また、プリント基板３７は、後面フレーム３５の後述する底面部３５ａの後面に適宜固定手段を用いて固定されている。
【００２４】
尚、必要に応じて、表示素子３１を略均一にバックライト照明するための光学部材（例えば拡散シートやプリズムシート）を表示素子３１と導光体３２ａとの間に１つ以上配置してもよい。
【００２５】
表示素子３１は、例えば複数個の画素を有するドットマトリクスタイプのＴＦＴ型液晶表示パネルからなり、車両に搭載された各種センサからの検出信号に基づいて、エンジン回転数や平均燃費，燃料消費，外気温度等の車両の所定情報３１ｂを表示可能な表示エリア３１ａを備えている（図１、図３参照）。
【００２６】
導光体３２ａは、略平板状の例えば透明のＰＭＭＡ樹脂等からなり、表示素子３１の後面に沿うように配置される。別の言い方をすれば、導光体３２ａは、光源３２ｂから表示素子３１へと至る照明光路中に配置されていることになる。
【００２７】
光源３２ｂは、適宜色を発するチップ型発光ダイオードからなり、図３中、導光体３２ａの右側に位置する一側面３２ｄに沿うように列状に複数個配置され、表示素子３１に照明光を供給する。
【００２８】
前面フレーム３４は、アルミニウム等の金属製の導電性材料からなり、略枠状にプレス成形され、その主要部をなす前面部３４ａと、この前面部３４ａの周縁から下方に向けて垂下形成された第１の周壁部３４ｂと、が一体形成された構成となっている。そして、前面部３４ａの略中央部には、表示エリア３１ａに対応するように略矩形状の開口窓からなる表示窓部３４ｃが形成されている。
【００２９】
後面フレーム３５は、前面フレーム３４と同様にアルミニウム等の金属製の導電性材料からなり、断面略凹部形状にて形成され、その主要部をなす底面部３５ａと、この底面部３５ａの周縁から第１の周壁部３４ｂ側に向けて突出形成された第２の周壁部３５ｂと、が一体形成された構成となっている。
【００３０】
ボス部３８は、ステンレス等の金属製の導電性材料からなり、底面部３５ａに設けられた孔３５ｄに圧入固定され、孔３５ｄを貫通して後側に向かって円柱状に突出したボス体３８ａを有し、このボス体３８ａの先端には、ネジ切孔３８ｂが設けられている。表示手段３０は、配線基板１３の後方からネジ５０等の固定手段が、このネジ切孔３８ｂに挿入されることで、配線基板１３上に固定される。
【００３１】
図３中、右側に位置する第２の周壁部３５ｂの内壁面３５ｃには、第１のフレキシブル配線板３２ｃが適宜固定手段を用いて固定され、各光源３２ｂは、導光体３２ａの一側面３２ｄと対向するように第１のフレキシブル配線板３２ｃに設けられる導電路（図示せず）に実装される。
【００３２】
尚、図３中、第１のコネクタ３７ａは、プリント基板３７に実装されるコネクタであり、この第１のコネクタ３７ａと配線基板１３に実装された第２のコネクタ１３ａとは、第２のフレキシブル配線板Ｆによって導通接続されている。
【００３３】
また、表示手段３０を覆う表示板１４は、その母材となるポリカーボネートからなる０．７ｍｍ厚さの薄板シート状の透光性基板１４ｂと、この透光性基板１４ｂの後面に印刷形成される黒色の遮光層からなる不透過部１４ｃとを有している。
【００３４】
不透過部１４ｃは、表示エリア３１ａに対応する位置は不透過部１４ｃが形成されない抜き印刷部分となっている。尚、不透過部１４ｃは、前方から車両用計器Ｄを視認（正視）した際に、金属製のフレーム体３６（前面フレーム３４）が不可視状態となるような隠蔽部としての機能を有している。
【００３５】
また、不透過部１４ｃは、表示ユニット２０側だけではなく指針式表示部１０側にも連続して設けられており、指針式表示部１０側において、不透過部１４ｃは、上記した指標部１４ａの形成領域を除いた透光性基板１４ｂの後面箇所に印刷形成されている。
【００３６】
透明樹脂層４０は、表示手段３０と透光性基板１４ｂとの間に形成される間隙に充填された光学接着剤（例えば液状のシリコーン系接着剤）からなり、その厚さは３００μｍ〜１０００μｍ程度となっており、また、その屈折率は１．４５〜１．５５となっており、ポリカーボネートにて形成された透光性基板１４ｂの屈折率と略同等の屈折率に設定されている。
【００３７】
また、表示板１４と表示手段３０とを接合するにあたって、透明樹脂層４０は表示板１４と表示手段３０とのうち少なくとも一方に塗布し、その後、透明樹脂層４０を用いて表示板１４と表示手段３０とを貼り合わせた後、透明樹脂層４０を硬化（ＵＶ硬化）させることで、表示板１４と表示手段３０と透明樹脂層４０とで構成される表示ユニット２０を得ることができる。
【００３８】
そして、透明樹脂層４０の硬化後において、透明樹脂層４０は、透明樹脂層４０と密着（接着）する接着部分となる透光性基板１４ｂや表示素子３１の前面側に設けられる前側偏光部材（図示せず）の線膨張係数の違いによる伸縮を吸収し、且つ、前記接着部分（つまり透明樹脂層４０と透光性基板１４ｂや前記前側偏光部材との接着面）に剥がれが生じない程度の接着力（弾性接着力）を持つゲル状に硬化する接着剤となる。尚、必要に応じて、透明樹脂層４０の包囲するように不透過部１４ｃと前面部３４ａとの間にシール材からなる堰状部（図示せず）を埋設し、透明樹脂層４０が表示手段３０の外部（例えば指針式表示部１０側）に流出しないようにしてもよい。
【００３９】
以上の各部により、車両用計器Ｄが構成されている。このような構成において、車両用計器Ｄを視認する視認者は、表示素子３１の表示エリア３１ａに表示される車両の所定情報３１ｂを透明樹脂層４０，透光性基板１４ｂ，透視パネル１８を通じて視認（透視）することができる。
【００４０】
また、表示手段３０は、配線基板１３上にネジ５０で固定される。このように形成されることにより、従来、表示手段３０を表示板１４に宙吊り保持していた場合に比べ、格段に耐振性を向上することができる。更に、表示手段３０と配線基板１３が当接することで、表示手段３０に静電気を帯びた場合に、静電気をフレーム体３６からボス部３８と伝わり配線基板１３のグランド電極（グランド接続された銅箔パターン）（図示せず）へ逃がし、表示素子３１への帯電を防ぎ、表示素子３１の静電気による誤表示を防止することができる。
【００４１】
また、表示板１４とケース体１６の間には、緩衝部材１９が設けられている。このように形成されることにより、表示手段３０の高さ寸法Ｈ１（表示エリア３１ａから配線基板１３の前面との距離）と透明樹脂層４０の厚さＨ２との合計が、ケース体１６の高さ寸法Ｈ３（ケース体１６の表示板１４と対向する位置から配線基板１３の前面との距離）と緩衝部材１９厚さＨ４との合計よりも、製造バラツキにより小さくなった場合でも、緩衝部材１９が収縮してバラツキ分を吸収できるので、表示手段３０に対応する表示板１４の面が凹状に歪むことを防ぎ、見栄えの商品性の高い表示装置を提供することができる。
【００４２】
また、表示手段３０の高さ寸法Ｈ１と透明樹脂層４０の厚さＨ２との合計が、ケース体１６の高さ寸法Ｈ３と緩衝部材１９厚さＨ４との合計よりも、製造バラツキにより大きくなった場合は、緩衝部材１９が伸びてバラツキ分を吸収できるので、表示手段３０に対応する表示板１４の面が凸状に歪むことを防ぎ、見栄えの商品性の高い表示装置を提供することができる。更に、緩衝部材１９が表示板１４とケース体１６に接着されて伸びることにより、表示板１４と緩衝部材１９との間の隙間の発生を防止し、隣接する照明室Ｓ間の光漏れを防止し、照明品質の高い表示装置を提供することができる。
【００４３】
また、緩衝部材１９は、遮光性の母材１８ａからなる。このように形成されることにより、緩衝部材１９を透過する光を遮光でき、隣接する照明室Ｓ間の光漏れの防止に効果的である。
【００４４】
尚、本発明の表示装置を上記した実施形態の構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構成においても、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに設計の変更が可能なことは勿論である。
【００４５】
尚、本発明の薄板シートの厚さは、０．７ｍｍを採用したが、例えば１．０ｍｍ以上の厚さであった場合、打ち抜きの加工性が悪くなり、また、表示板１４の前面と表示エリア３１ａとの距離が離れることによる立体感が発生してしまうので１．０ｍｍ以下が最適である。また、０．４ｍｍ以下の厚さで有った場合、柔らかいので製造上取扱い難く、また、前記凹凸による歪みが発生し易くなるので０．４ｍｍ以上が最適である。つまり、本発明の薄板シートの厚さは０．４ｍｍから１．０ｍｍが好適である。
【００４６】
また、緩衝部材１９は、弾性体の母材１８ａの両面に両面接着テープ等の接着部材１９ｂが貼り付けられたものであったが、遮光性の黒色の液状の接着剤等であってもよい。また、緩衝部材１９は、製造バラツキが最も大きい場合でも、圧縮される設定で用いられるものであれば、表示板１４とケース体１６の両方に接着されず、いずれか一方にのみ接着されるものでもよい。また、透明樹脂層４０は、ゲル状の材料が充填されていたが、透明光学粘着（ＯＣＡ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｌｅａｒ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ）シートを貼り合せて間を埋めてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、車両用の表示装置に関し、例えば、自動車やオートバイ、あるいは農業機械や建設機械を備えた移動体に搭載される車両用の表示装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１３    配線基板
１４    表示板（保護部材）
１６    ケース体
１９    緩衝部材
２０    保護部材
３１    表示素子
３１ａ    表示エリア
３１ｂ    所定情報
３０    表示手段
４０    透明樹脂層
【図１】
2018179542.tif 000003
【図２】
2018179542.tif 000004
【図３】
2018179542.tif 000005