(57)【要約】  表示装置は、パネルと、モニタと、カバーレンズと、モニタ固着部材と、接着部材と、充填部材とを有する。モニタは、第１面と、第１面の反対側の第２面とを有する。カバーレンズは、モニタの膨張係数としきい値以上異なった膨張係数を有する。モニタ固着部材は、モニタの第１面とパネルとを固定している。接着部材は、モニタの第２面とカバーレンズとを接着している。充填部材は、モニタの第２面とカバーレンズとの間に充填されている。接着部材は、カバーレンズにおいて、充填部材が配置された部分の外側に、枠状に配置されている。
2016042755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パネルと、
第１面と、前記第１面の反対側の第２面とを有するモニタと、
前記モニタの膨張係数としきい値以上異なった膨張係数を有するカバーレンズと、
前記モニタの前記第１面と前記パネルとを固定するモニタ固着部材と、
前記モニタの前記第２面と前記カバーレンズとを接着する接着部材と、
前記モニタの前記第２面と前記カバーレンズとの間に充填される充填部材と、を備え、
前記接着部材は、前記カバーレンズにおいて、前記充填部材が配置された部分の外側に、枠状に配置されている、
表示装置。
【請求項２】
前記カバーレンズと前記パネルは、前記モニタの外側縁部よりも外側において対向しており、
前記表示装置は、前記カバーレンズと前記パネルとが対向した部分において、前記カバーレンズと前記パネルとを固定するカバーレンズ固定部材をさらに備え、
前記カバーレンズ固定部材は、前記カバーレンズにおいて、前記接着部材が配置された部分よりも、前記充填部材が配置された部分から離れた位置に配置されている、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
パネルと、
第１面と、前記第１面の反対側の第２面とを有するモニタと、
前記モニタの膨張係数としきい値以上異なった膨張係数を有するとともに、前記モニタの外側縁部よりも外側において前記パネルに対向したカバーレンズと、
前記モニタの前記第１面と前記パネルとを固定するモニタ固着部材と、
前記モニタの前記第２面と前記カバーレンズとの間に充填される充填部材と、
前記カバーレンズと前記パネルとが対向した部分において、前記カバーレンズと前記パネルとを固定するカバーレンズ固定部材と、を備え、
前記カバーレンズ固定部材は、前記カバーレンズにおいて、前記充填部材が配置された部分の外側に、枠状に配置されている、
表示装置。
【請求項４】
前記モニタの前記第２面と前記カバーレンズとを接着する接着部材をさらに備え、
前記接着部材は、前記カバーレンズにおいて、前記カバーレンズ固定部材が配置された部分よりも、前記充填部材が配置された部分に近い位置に配置されている、
請求項３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、表示装置に関し、特にモニタを含んだ表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルモジュールは、ガラスで形成されたカバーレンズと、ガラスで形成されたモニタとが、光学接着剤で接着されるとともに、シール材で固定される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１４８９５１号公報
【発明の概要】
【０００４】
本発明は、熱膨張率の差が大きいカバーレンズとモニタとのはがれを抑制した表示装置を提供する。
【０００５】
本発明の一態様の表示装置は、パネルと、モニタと、カバーレンズと、モニタ固着部材と、接着部材と、充填部材とを有する。モニタは、第１面と、第１面の反対側の第２面とを有する。カバーレンズは、モニタの膨張係数としきい値以上異なった膨張係数を有する。モニタ固着部材は、モニタの第１面とパネルとを固定している。接着部材は、モニタの第２面とカバーレンズとを接着している。充填部材は、モニタの第２面とカバーレンズとの間に充填されている。接着部材は、カバーレンズにおいて、充填部材が配置された部分の外側に、枠状に配置されている。
【０００６】
本発明の別の態様の表示装置は、パネルと、モニタと、カバーレンズと、モニタ固着部材と、充填部材と、カバーレンズ固定部材とを有する。モニタは、第１面と、第１面の反対側の第２面とを有する。カバーレンズは、モニタの膨張係数としきい値以上異なった膨張係数を有する。またカバーレンズは、モニタの外側縁部よりも外側においてパネルに対向している。モニタ固着部材は、モニタの第１面とパネルとを固定している。充填部材は、モニタの第２面とカバーレンズとの間に充填されている。カバーレンズ固定部材は、カバーレンズとパネルとが対向した部分において、カバーレンズとパネルとを固定している。カバーレンズ固定部材は、カバーレンズにおいて、充填部材が配置された部分の外側に、枠状に配置されている。
【０００７】
本発明によれば、熱膨張率の差が大きいカバーレンズとモニタとのはがれを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る表示装置が搭載される車両の車室内を後方から見た外観図である。
【図２】図２は、図１に示す表示装置の外観を示す斜視図である。
【図３】図３は、図２に示す表示装置の分解斜視図である。
【図４Ａ】図４Ａは、図３に示す表示装置の部分断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａの部分拡大図である。
【図５Ａ】図５Ａは、図４Ａに示した表示装置の一部にかかる応力を説明するための図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図４Ａに示した表示装置の一部にかかる応力を説明するための図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、図４Ａに示した表示装置の一部にかかる応力を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施の形態の説明に先立ち、従来の表示装置における問題点を簡単に説明する。車両に搭載される表示装置では、衝突時の乗員保護のため、カバーレンズは、ガラスではなく樹脂で形成される。カバーガラスが樹脂で形成される場合、車載装置として求められる高温・低温環境下において、ガラスで形成されたモニタとの熱収縮によって、光学接着剤に応力が加わり、はがれやすくなる。
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。その前に、本実施の形態の概要を説明する。本実施の形態は、車両に搭載される表示装置に関する。この表示装置では、パネルとカバーレンズとの間にモニタが挟まれており、カバーレンズが運転席に向かって配置される。また、カバーレンズとモニタは、それらの間にＯＣＡ（光学透明両面テープ）またはＯＣＲ（ＵＶ硬化樹脂、熱硬化樹脂、２液硬化樹脂）が充填されることによって、接着される。前述のように、車両に搭載される場合は、カバーレンズが樹脂によって形成される。なお、モニタは、ガラスによって形成される。一方、車両内では、−４０℃から８５℃の温度変化が想定される。このような温度変化が樹脂とガラスに対して生じた場合、両者の膨張係数の違いによって、カバーレンズとモニタとの相対的な位置が変化する。
【００１１】
その結果、ＯＣＡまたはＯＣＲには、温度によって方向が変化する応力が加わり、カバーレンズがはがれてしまうおそれがある。なお、従来、パネルに対して、モニタ、カバーレンズが固定されず、これらはパネルに嵌められているだけである。これに対応するために、本実施の形態に係る表示装置では、カバーレンズが両面テープによってパネルに固定されるとともに、別の両面テープによってモニタにも固定される。また、モニタは、両面テープによってパネルに固定される。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態に係る表示装置１００が搭載される車室内を後方から見た外観図である。車室内の前方において、左側に運転席６が配置され、右側に助手席８が配置され、運転席６の前方にはハンドル４が配置されている。なお、図１においてはハンドル４および運転席６が左側に配置されているが、これらは右側に配置されてもよい。さらに、ハンドル４の前方には、フロントガラス２が配置される。また、ハンドル４の側方、例えば右方のセンターコンソールには、表示装置１００が設置される。表示装置１００には、カーナビゲーションシステムの画像等が表示される。
【００１３】
図２は、表示装置１００の外観を示す斜視図である。図２に示すように、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸からなる直角座標系が規定される。ｙ軸、ｚ軸は、表示装置１００の平面内において互いに直交する。ｘ軸は、ｙ軸およびｚ軸に垂直であり、表示装置１００の厚み方向に延びる。また、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸のそれぞれの正の方向は、図２における矢印の方向に規定され、負の方向は、矢印と逆向きの方向に規定される。ここで、ｘ軸の正方向が図１の運転席６、助手席８の方向であり、「前面側」ということもあり、ｘ軸の負方向が図１のフロントガラス２の方向であり、「後面側」ということもある。また、ｚ軸の正方向を「上面側」といい、ｚ軸の負方向を「下面側」ということもある。
【００１４】
表示装置１００は、パネル１０、カバーレンズ１４を含む。パネル１０は、後面側に配置され、カバーレンズ１４は、前面側に配置される。パネル１０とカバーレンズ１４との間に、図示しないモニタが挟まれる。パネル１０およびカバーレンズ１４の詳細は、後述する。
【００１５】
図３は、表示装置１００を分解した構成を示す斜視図である。図４Ａ，図４Ｂは、表示装置１００の構成を示す断面図である。図４Ａは、図３の表示装置１００のｘ−ｚ平面での断面図であり、図４Ｂは、図４ＡにおけるＡ部分の拡大図である。表示装置１００は、パネル１０、モニタ１２、カバーレンズ１４、モニタ固着部材１６、接着部材１８、充填部材２０、カバーレンズ固定部材２２を含む。また、パネル１０は、突出部２４、土台部２６を含む。
【００１６】
パネル１０は、ｙ−ｚ平面において矩形状を有し、表示装置１００を後面側から支える。パネル１０のｙ−ｚ平面において、矩形の枠形形状を有した突出部２４が外側縁部に配置され、矩形状を有した土台部２６が突出部２４の内側に配置される。突出部２４は、土台部２６よりも前面側に突出する。パネル１０は、樹脂で形成されるが、金属で形成されてもよい。
【００１７】
モニタ１２は、板形の形状を有する。特に、モニタ１２は、ｙ−ｚ平面において、土台部２６よりも小さい矩形状を有するとともに、ｘ方向において、突出部２４の厚みと同等の厚みを有する。モニタ１２は、例えば、液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）であり、例えば、後面側から前面側に向かって、偏光フィルタ、アレイ基板、液晶層、カラーフィルタ基板、偏光フィルタが順番に配置される。ここで、アレイ基板、カラーフィルタ基板は、ガラスによって形成される。なお、モニタ１２の後面側が第１面５０であるとし、モニタ１２の前面側が第２面５２であるとする。このように、第１面５０と第２面５２は、互いに反対を向く。
【００１８】
モニタ固着部材１６は、例えば、両面テープであり、モニタ１２の第１面５０とパネル１０の土台部２６とを固定する。ここで、両面テープは、不織布基材タイプよりも柔軟性の高い発泡基材タイプであるとし、ｘ方向の厚みが、例えば、０．４ｍｍ以上であるとする。また、モニタ固着部材１６は、ｙ−ｚ平面において、モニタ１２よりも小さい矩形状を有する。モニタ固着部材１６は、例えば、モニタ１２の第１面５０およびパネル１０の土台部２６の中央部分に配置される。
【００１９】
カバーレンズ１４は、板形の形状を有する。特に、カバーレンズ１４は、ｙ−ｚ平面において、モニタ１２よりも大きく、かつパネル１０と同等のサイズを有する。そのため、カバーレンズ１４の後面側とパネル１０の突出部２４は、モニタ１２の外側縁部の外側において対向する。また、表示装置１００がタッチ操作に対応している場合、カバーレンズ１４はタッチパネル機能を有する。前述のごとく、カバーレンズ１４は、樹脂にて形成される。カバーレンズ１４の線膨張率は、例えば、６．５×１０−５／℃であり、一方、モニタ１２の線膨張率は、例えば、０．８５×１０−５／℃である。ここで、モニタ１２の線膨張率の２倍の値をしきい値とする。そのため、カバーレンズ１４の線膨張係数は、モニタ１２の線膨張係数とはしきい値以上異なる。ここで、カバーレンズ１４は、樹脂以外の材料で形成されてもよく、その際、しきい値が別の値に設定されてもよい。さらに、線膨張係数ではなく、体積膨張率等の他の膨張率によって規定されてもよい。
【００２０】
充填部材２０は、モニタ１２の第２面５２とカバーレンズ１４の後面側との間に充填される。充填部材２０は、ＯＣＡまたはＯＣＲである。ＯＣＡは、軽剥離セパレータ、重剥離セパレータによりサンドイッチされた構造で基材レスの粘着テープである。一方、ＯＣＲは、液状の反応性樹脂であり、ＵＶ照射、加熱、２液の混合により硬化する。なお、ＯＣＲは、アクリル系とシリコーン系に分類される。充填部材２０は、モニタ１２の第２面５２、カバーレンズ１４の後面側の中央部分に配置される。
【００２１】
接着部材１８は、例えば、モニタ固着部材１６と同様の両面テープであり、モニタ１２の第２面５２とカバーレンズ１４の後面側とを接着する。接着部材１８は、矩形の枠形形状を有しており、その内側縁部は、充填部材２０の外側縁部よりも大きいサイズを有し、その外側縁部は、モニタ１２の外側縁部よりも小さいサイズを有する。そのため、接着部材１８は、モニタ１２の第２面５２とカバーレンズ１４の後面側において、充填部材２０が配置された部分の外側に配置される。また、接着部材１８は、カバーレンズ１４の後面側において、後述のカバーレンズ固定部材２２が配置された部分よりも、充填部材２０が配置された部分に近い位置に配置される。
【００２２】
カバーレンズ固定部材２２は、モニタ固着部材１６と同様の両面テープであり、カバーレンズ１４の後面側とパネル１０の突出部２４とを固定する。カバーレンズ固定部材２２は、矩形の枠形形状を有しており、その内側縁部は、接着部材１８の外側縁部よりも大きいサイズを有し、その外側縁部は、突出部２４の外側縁部よりも小さいサイズを有する。そのため、カバーレンズ固定部材２２は、カバーレンズ１４の後面側において、接着部材１８が配置された部分よりも、充填部材２０が配置された部分から離れた位置に配置される。つまり、カバーレンズ固定部材２２は、カバーレンズ１４の後面側において、充填部材２０が配置された部分の外側に配置される。これらの位置関係をまとめると、充填部材２０の周囲に接着部材１８が配置され、接着部材１８の周囲にカバーレンズ固定部材２２が配置される。
【００２３】
図５Ａ〜図５Ｃは、表示装置１００にかかる応力を説明する図である。これらの図は、温度変化等によって、カバーレンズ１４、モニタ１２が膨張・収縮する場合を示す。ここでは、説明を明瞭にするために、線膨張係数の大きいカバーレンズ１４だけの膨張・収縮を示す。図５Ａは、カバーレンズ１４がｚ軸方向に膨張・収縮する場合を示す。この場合、カバーレンズ１４には、第１応力３０が作用する。ｚ軸方向に作用する第１応力３０は、充填部材２０、接着部材１８、カバーレンズ固定部材２２に分散される。
【００２４】
図５Ｂは、高温時にカバーレンズ１４が歪む場合を示す。この場合、カバーレンズ１４の中心部分が後面側に湾曲する。そのため、カバーレンズ固定部材２２がｘ軸方向に広くなるように、第２応力３２が作用する。また、接着部材１８がｘ軸方向に狭くなるように、第３応力３４が作用する。さらに、充填部材２０がｘ軸方向に狭くなるように、第４応力３６が作用する。そして、モニタ固着部材１６がｘ軸方向に狭くなるように、第５応力３８が作用する。ここで、カバーレンズ固定部材２２、充填部材２０の長さの変化量は、モニタ固着部材１６、接着部材１８の長さの変化量よりも大きい。
【００２５】
図５Ｃは、低温時にカバーレンズ１４が歪む場合を示す。この場合、カバーレンズ１４の中心部分が前面側に湾曲する。そのため、カバーレンズ固定部材２２がｘ軸方向に狭くなるように、第６応力４０が作用する。また、接着部材１８がｘ軸方向に広くなるように、第７応力４２が作用する。さらに、充填部材２０がｘ軸方向に広くなるように、第８応力４４が作用する。そして、モニタ固着部材１６がｘ軸方向に広くなるように、第９応力４６が作用する。ここでも、カバーレンズ固定部材２２、充填部材２０の長さの変化量は、モニタ固着部材１６、接着部材１８の長さの変化量よりも大きい。そのため、高温時においても、低温時においても、モニタ固着部材１６、接着部材１８の長さの変化量が小さくなるので、これらに対する長さの変化による劣化も小さくなる。これより、モニタ固着部材１６、接着部材１８によって、カバーレンズ１４とモニタ１２とのはがれが主として抑制される。
【００２６】
本発明の実施の形態によれば、モニタ１２の両面のそれぞれにモニタ固着部材１６と接着部材１８とが固定されるので、熱膨張率の差が大きいカバーレンズ１４とモニタ１２とが膨張・収縮する場合であっても、カバーレンズ１４とモニタ１２とのはがれを抑制できる。また、接着部材１８よりも充填部材２０から離れた位置においてカバーレンズ固定部材２２が固定されるので、熱膨張率の差が大きいカバーレンズ１４とモニタ１２とが膨張・収縮する場合に、応力を分散できる。また、応力が分散されるので、充填部材２０、モニタ固着部材１６、接着部材１８、カバーレンズ固定部材２２にかかるそれぞれの応力を小さくできる。また、モニタ１２にモニタ固着部材１６が固定され、カバーレンズ１４にカバーレンズ固定部材２２が固定されるので、熱膨張率の差が大きいカバーレンズ１４とモニタ１２とが膨張・収縮する場合であっても、カバーレンズ１４とモニタ１２とのはがれを抑制できる。また、充填部材２０とカバーレンズ固定部材２２との間に接着部材１８が固定されるので、熱膨張率の差が大きいカバーレンズ１４とモニタ１２とが膨張・収縮する場合に、応力を分散できる。
【００２７】
なお、本実施の形態は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にある。
【００２８】
本実施の形態において、カバーレンズ１４とパネル１０とを固定するために、カバーレンズ固定部材２２が使用されている。しかしながらこれに限らず例えば、カバーレンズ固定部材２２による固定がなされなくてもよい。その際は、カバーレンズ１４の膨張・収縮による応力は、モニタ固着部材１６、接着部材１８、充填部材２０に分散される。この構成によれば、カバーレンズ固定部材２２が含まれないので、構成を簡易にできる。
【００２９】
また本実施の形態において、カバーレンズ１４とモニタ１２とを固定するために、接着部材１８が使用されている。しかしながらこれに限らず例えば、接着部材１８による固定がなされなくてもよい。その際は、カバーレンズ１４の膨張・収縮による応力は、モニタ固着部材１６、充填部材２０、カバーレンズ固定部材２２に分散される。この構成によれば、接着部材１８が含まれないので、構成を簡易にできる。
【００３０】
なお、本実施の形態において、接着部材１８とカバーレンズ固定部材２２とは枠形形状を有する。しかしながらこれに限らず例えば、少なく一方が、枠形形状を有さず、他の形状を有してもよい。他の形状の一例は直線形状であり、充填部材２０を囲む４つの辺のうち、対向した２つの辺のそれぞれに、２つの直線形状の接着部材１８をつければよい。なお、３つ以上の接着部材１８が使用されてもよい。また、カバーレンズ固定部材２２に対しても同様である。この構成によれば、接着部材１８あるいはカバーレンズ固定部材２２の形状の自由度を向上できる。
【００３１】
また本実施の形態において、モニタ固着部材１６とカバーレンズ固定部材２２は両面テープである。しかしながらこれに限らず例えば、モニタ固着部材１６あるいはカバーレンズ固定部材２２が、両面テープでなく、他の固定部材であってもよい。他の固定部材の一例は、ねじである。この構成によれば、モニタ固着部材１６あるいはカバーレンズ固定部材２２の構成の自由度を向上できる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明による表示装置は、温度変化の大きい車載機器として有用である。
【符号の説明】
【００３３】
２    フロントガラス
４    ハンドル
６    運転席
８    助手席
１０    パネル
１２    モニタ
１４    カバーレンズ
１６    モニタ固着部材
１８    接着部材
２０    充填部材
２２    カバーレンズ固定部材
２４    突出部
２６    土台部
３０    第１応力
３２    第２応力
３４    第３応力
３６    第４応力
３８    第５応力
４０    第６応力
４２    第７応力
４４    第８応力
４６    第９応力
５０    第１面
５２    第２面
１００    表示装置
【図１】
2016042755.tif 000003
【図２】
2016042755.tif 000004
【図３】
2016042755.tif 000005
【図４Ａ】
2016042755.tif 000006
【図４Ｂ】
2016042755.tif 000007
【図５Ａ】
2016042755.tif 000008
【図５Ｂ】
2016042755.tif 000009
【図５Ｃ】
2016042755.tif 000010
【国際調査報告】
2016042755.tif 000011
2016042755.tif 000012
2016042755.tif 000013
2016042755.tif 000014