JP2020003321A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２つの表示部間において一体感を有することができる表示装置を提供する。【解決手段】第１の情報を表示する第１の表示部と、第１の情報と連続性を有する第２の情報を第１の表示部よりも背面側で表示する第２の表示部と、を備える。第１の表示部は、光を発する光源と、光を透過させる透光部４６ａと、光を透過させない不透過部４６ｂと、により第１の情報に含まれる第１の意匠４ａ、４ｂを形成する着色層４４を有する前面４２ａと、第２の表示部に少なくとも一部が面する背面４２ｂと、を有し、光源の前面側に設けられる導光体４０と、を有する。【選択図】図４

Description

本発明は、車両等に搭載される表示装置に関する。

自動車等の車両には、速度計、エンジン回転数計等の運転に必要な情報を表示する表示装置が搭載されている。例えば、表示装置は、液晶表示パネルと、この液晶表示パネルよりも前面側に設けられた文字板と、を有している。導光体により発光素子の照明光が文字板の背面に導かれることにより、文字板は、抜き文字状に印刷形成された目盛、数字、文字、記号等の意匠を表示させたり、照明により目立たせたりする。

特開２０１４−２５８６５号公報

上述したように、表示装置が表示パネルよりも前面に文字板を有している場合、少なくとも導光体と文字板の厚み分だけ表示パネルに対する段差を有することになる。このため、表示パネルと文字板上の意匠との一体感や連動性を低下させていた。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、２つの表示部間において一体感を有することができる表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る表示装置は、上述した課題を解決するために、第１の情報を表示する第１の表示部と、前記第１の情報と連続性を有する第２の情報を前記第１の表示部よりも背面側で表示する第２の表示部と、を備え、前記第１の表示部は、光を発する光源と、前記光を透過させる透光部と、前記光を透過させない不透過部と、により前記第１の情報に含まれる第１の意匠を形成する着色層を有する前面と、前記第２の表示部に少なくとも一部が面する背面と、を有し、前記光源の前面側に設けられる導光体と、を有する。

本発明に係る表示装置においては、２つの表示部間において一体感を有することができる。

本発明に係る表示装置の実施形態である表示装置を示す正面図。 図１のII−II線に沿う断面図。 図１のIII−III線に沿う断面図。 図１のIV−IV線に沿う断面図。 変形例としての表示装置を示す、図４に対応する断面図。 他の変形例としての表示装置を示す、図４に対応する断面図。

本発明に係る表示装置の実施形態を添付図面に基づいて説明する。本発明に係る表示装置は、例えば自動車や二輪車等の車両や、船舶、農業機械、建設機械に搭載される。本実施形態においては、本発明に係る表示装置が、第１の表示部が速度計であり、第２の表示部が表示画面である自動車用の表示装置である例を用いて説明する。

図１は、本発明に係る表示装置の実施形態である表示装置１を示す正面図である。
図２は、図１のII−II線に沿う断面図である。
図３は、図１のIII−III線に沿う断面図である。

以下の説明において、「前面側」は、図１における手前側、図２及び図３における上側であり視認者（運転者）に視認される側を意味する。「背面側」は、図１における奥側、図２及び図３における下側を意味する。

表示装置１は、速度計２と、表示画面３と、を有している。速度計２は、第１の情報としての車両の速度を表示する指針式計器である。表示画面３は、表示パネル２０により形成され、走行距離やガソリン残量、ナビゲーション情報等の種々の情報を表示する。表示画面３は、速度計２が表示する第１の情報と連続性を有する第２の情報を含む情報を表示する。第２の情報は、車両の速度であり、図１の例においては、速度計２が第１の情報として表示する時速０Ｋｍ／ｈから時速１４０Ｋｍ／ｈまでの速度と連続性を有する、時速１４０Ｋｍ／ｈ以降の速度（目盛及び数字）である。

速度計２の一部は、表示画面３の前面側に重畳して配置されている。すなわち、表示画面３は、第２の情報を第１の表示部（第１の情報）よりも背面側で表示する。

表示装置１は、指針１０と、表示パネル２０と、文字板３０と、導光体４０と、回路基板５０と、ケース６０と、を主に有している。

指針１０は、回路基板５０に設けられた指針駆動部の指針軸に接続されており、導光体４０の前面４０ａ及び表示画面３に平行する面上を回転する。指針１０は、車両の速度に応じて、速度に対応する目盛等である速度計意匠４及び表示画面意匠５を連続して指示する。

表示パネル２０は、文字板３０の背面側に設けられ、情報を表示する。表示パネル２０は、液晶層を封入する一対の表面ガラス基板を有している。一対のガラス基板には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等により透明電極が形成されている。また、表示パネル２０は、一対の表面ガラス基板を挟み込むように配置された一対の表面偏光板（偏光フィルタ）を有している。表示パネル２０は、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）等の可撓性基板を介して、回路基板５０に接続されている。表示パネル２０は、回路基板５０の制御部により制御されることにより、透明電極を介して液晶層に駆動電圧を印加する。これにより、液晶層の液晶分子の配向が制御され、表示パネル２０の個々の画素が透過状態又は不透過状態に切り替わる。このような画素の組合せにより、表示パネル２０は、表示画面３に表示画面意匠５（第２の意匠）を含む所定の情報を表示する。表示画面意匠５は、数字、文字及び指針１０により指示される目盛や、指針１０の軌道に沿った帯である。尚、表示画面意匠５は、常時表示される必要は無く、例えば、車両が時速１００ｋｍ／ｈを超えた時に表示され、それ以外の時は、非表示であってもよい。

表示パネル２０の背面側には、バックライトユニット（図示せず）が設けられている。バックライトユニットは、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源及び導光体からなり、表示パネル２０を背面から照明する。表示パネル２０は、バックライトとともに表示パネル用ケース（図示せず）に収容されてユニット化されている。

文字板３０は、表示パネル２０の前面側及び導光体４０の背面側に設けられた薄板状の部材である。文字板３０は、表示パネル２０を区画し、表示画面３を露出する開口３１を有している。すなわち、文字板３０は、表示パネル２０の表示領域のうち、表示画面３となる領域を露出させ（区画し）、表示領域の周縁側を隠している。尚、開口３１は、文字板３０上に設けられた透過性を有する層であってもよい。

文字板３０は、基材と、遮光層と、反射層と、を有している。基材は、透過性（透光性）を有する樹脂（例えばポリカーボネート）であり、板状部材である。遮光層は、基材の前面側（又は背面側）に形成された黒色の遮光性インキで印刷された印刷層である。遮光層は、文字板３０における視認される領域、すなわち、文字板３０の前面が他の部材により覆われていない領域に少なくとも設けられている。反射層は、文字板３０における導光体４０の背面４０ｂに面する領域であり、基材の前面側（又は背面側）に設けられている。反射層は、導光体４０の背面４０ｂから抜け出る光を反射し拡散して導光体４０に入射させるために設けられている。反射層は、例えば高反射率の白色のインキで印刷された層であり、文字板３０の基材や遮光層よりも高反射率を有する層である。

導光体４０は、光源５１の前面側に設けられ、光源５１の光を速度計意匠４に導く。導光体４０は、透明な樹脂（例えばポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ、Polymethyl methacrylate））からなる。導光体４０は、例えば導光体４０の背面４０ｂ側から中ケース６１側へ突出する複数個のフックを有しており、このフックが文字板３０を貫通し、中ケース６１へ係合することにより位置決め及び固定されている。

導光体４０は、受光部４１と、導光部４２と、を有している（図３）。受光部４１は、光源５１の発光面と対向しており、光源５１の光を受光し、光を反射させながら導光部４２に反射光を導く。導光部４２は、受光部４１から略垂直に折れ曲がり伸びた板状部材であり、一定の幅を有する円弧形状を有している。導光部４２（導光体４０）は、速度計２と表示画面３との境界８（図１）に近づくにつれて、徐々に厚さが小さく（薄く）なっている（図４を用いて後述する。）。

尚、第１の表示部（速度計２）は、少なくとも導光体４０、光源５１及び指針１０により実現される。導光体４０の詳細については、後述する。

回路基板５０は、表示パネル２０や光源５１のドライバ及び制御部と、光源５１と、指針駆動部と、を主に有している。

制御部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を有しており、例えば、ＲＯＭに書き込まれたプログラムに従って所定の演算処理を実行する。制御部は、例えば、車両のＥＣＵ（Electronic Control Unit）から車速、各種車両情報等を、各種センサ等を介して取得する。制御部は、取得した情報に基づき、指針駆動部や光源５１、表示パネル等を駆動制御する。

光源５１は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）であり、導光体４０に向けて光を照射する。

ケース６０は、中ケース６１と、下ケース６６と、上ケース６７と、を有している。

中ケース６１は白色等の樹脂（例えばポリプロピレン）からなり、表示パネル２０、文字板３０、導光体４０、及び回路基板５０を固定したり、支持したりする。中ケース６１は、図３に示すように、光源５１を囲い、光を導く遮光壁６４を有している。遮光壁６４は、光源５１の照明（発光）領域を区切る壁で筒状の空間を形成しており、光はこの筒状の空間を通る。遮光壁６４の一端（遮光壁６４の回路基板５０と対向する面）は、回路基板５０に接している。遮光壁６４の他端（遮光壁６４の導光体４０と対向する面）は、導光体４０又は文字板３０の背面に接している。

また、中ケース６１は、図２に示すように、導光体４０の外周面４３ｃを遮光する壁６１ａを有している。壁６１ａは、文字板３０の孔から前面側へ突出し、文字板３０に対してほぼ垂直に立ち上がっている。尚、壁６１ａは、導光体４０の外周面４３ｃから抜け出る光を外周面４３ｃ側へ反射させる機能も有している。さらに、導光体４０（速度計２）の外周面４３ｃ側には、装飾リング６５が配置されている。装飾リング６５は、速度計２の外周縁を装飾すると同時に、壁６１ａと外周面４３ｃとの隙間を覆う。

上ケース６７及び下ケース６６は、黒色等の樹脂（例えばポリプロピレン）からなり、嵌合されることにより内部空間を形成し、この内部空間に中ケース６１に支持された表示パネル２０、文字板３０、導光体４０、及び回路基板５０を収容する。

次に、導光体４０の詳細について説明する。
図４は、図１のIV−IV線に沿う断面図である。

導光体４０の導光部４２は、前面４２ａと、背面４２ｂと、厚さ方向に沿う端面４３と、を有している。

前面４２ａ（導光体４０の前面４０ａ）は、速度計２が速度を表示する際の情報に含まれる速度計意匠４（第１の意匠）を形成する着色層４４として、透光層４５と、遮光層４６と、を有している。着色層４４においては、前面から背面にかけて透光層４５及び遮光層４６が順次積層されている。

透光層４５は、少なくとも速度計意匠４が設けられる領域に設けられる層である。透光層４５は、例えば赤や緑等の任意の色を有するインキで印刷された層である。図４の例においては、速度計意匠４の位置に応じて、色の異なる透光層４５ａ、４５ｂが積層されて設けられている。透光層４５は、光源５１の光により照明されていない状態においては、速度計意匠４の色として作用する。また、透光層４５は、光源５１の光により照明されている状態においては、光源５１の光の色に関するフィルタとしての機能を有している。例えば、速度計意匠４としての目盛４ａには、赤色の透光層４５ａの色彩が表れ、速度計意匠４としての帯４ｂには、緑色の透光層４５ｂの色彩が現れる。透光層４５は、速度計意匠４が形成される領域にのみ、設けられていればよい。

遮光層４６は、例えば黒色の遮光性塗料で塗装された、光源５１の光を遮光するために設けられた層である。遮光層４６（着色層４４）は、速度計意匠４の形状に対応した光を透過させる透光部４６ａと、光を透過させない不透過部４６ｂと、を有している。すなわち、遮光層４６は、速度計意匠４の領域以外の領域において光を遮光する。透光部４６ａは、遮光層４６を透光層４５上に形成した後、レーザーエッチングにより速度計意匠４に対応する形状の遮光層４６のみを除去することにより形成される。

速度計意匠４は、数字、文字及び指針１０により指示される目盛４ａや指針１０の軌道に沿った帯４ｂである。すなわち、表示装置１は、速度計２用の文字板を有しておらず、導光体４０の前面４０ａ（前面４２ａ）に形成されている着色層４４が文字板の機能を担う。

背面４２ｂ（導光体４０の背面４０ｂ）は、表示画面３（第２の表示部）に少なくとも一部（図４においては領域Ｘ）が面している（重なっている）。

厚さ方向に沿う端面４３は、円弧状の導光部４２の内周面４３ａ（図１、図２）と、周方向端面４３ｂと、外周面４３ｃ（図２）と、を有している。内周面４３ａ及び周方向端面４３ｂは、端面側遮光層４８を有している。端面側遮光層４８は、着色層４４の遮光層４６同様、黒色の遮光性塗料で塗装された層である。遮光層４６は、装飾リング６５等に遮蔽されずに露出する内周面４３ａ及び周方向端面４３ｂからの光漏れを防ぐために、内周面４３ａ及び周方向端面４３ｂを遮光する。これに対し、外周面４３ｃは、装飾リング６５及び中ケース６１の壁６１ａにより覆われている。また、外周面４３ｃは、導光部４２を進む光が外周面４３ｃ又は装飾リング６５で反射し、導光部４２内を進むように、遮光層４６は設けられていない。

このような表示装置１は、導光体４０の前面４０ａに、速度計意匠４を形成するための文字板を設けることなく、導光体４０の着色層４４により速度計意匠４を形成した。これにより、速度計２用の文字板分の厚みを省略し、着色層４４の厚みだけとなるため、表示画面３に対する段差を小さくすることができる。また、導光体４０は、速度計２と表示画面３との境界８に近づくにつれて、徐々に厚さが小さく（薄く）なっている。例えば、導光体４０の成形時に必要な厚みである０．８ｍｍ程度まで導光体４０を薄くすることができる。よって、表示装置１は、特に表示画面３と速度計２との境界８においては速度計意匠４と表示画面意匠５とを近づけることができ、速度計２が表示する情報と、表示画面３が表示する情報とに、一体感や連動性を有することができる。尚、図４においては、境界８は、表示装置１を正面から見た場合に最も表示画面３寄りに視認される導光体４０の外縁が描く線としている。

また、周方向端面４３ｂを、他の樹脂部品等の遮光部材によることなく、塗装による遮光層４６で遮光した。これにより、遮光部材を省略することができ、また、端面側遮光層４８を薄くすることができるので、速度計意匠４（帯４ｂ）をより境界８に近づけて形成することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、図５は、変形例としての表示装置を示す、図４に対応する断面図である。図６は、他の変形例としての表示装置を示す、図４に対応する断面図である。

図５に示すように、導光体４０は、境界８における厚さ方向端面である周方向端面４３ｂが、前面４２ａの内側へ隠れるよう傾斜していてもよい。すなわち、背面４２ｂの周縁４２ｃが、前面４２ａの周縁４２ｄより境界８に対して内側になるように傾斜していてもよい。これにより、速度計２を正面から視認した場合に、前面４２ａの背面側に周方向端面４３ｂが隠れて端面側遮光層４８の視認者からの見え幅が細くなり、一体感や連動性を向上することができる。

また、図６に示すように、導光体４０は、境界８に近づくにつれて徐々に厚さが小さく（薄く）なると同時に、境界８における周方向端面４３ｂが、前面４２ａの内側へ隠れるように傾斜することにより、表示装置１は、速度計２が表示する情報と、表示画面３が表示する情報とに、一体感や連動性をより一層有することができる。

さらに、第２の表示部は、表示画面３に限らず、セグメント式の液晶表示パネルや液晶以外の表示パネル、速度計２同様の指針式計器であってもよい。

１ 表示装置
２ 速度計
３ 表示画面
４ 速度計意匠
４ａ 目盛
４ｂ 帯
５ 表示画面意匠
８ 境界
１０ 指針
２０ 表示パネル
３０ 文字板
３１ 開口
４０ 導光体
４０ａ 前面
４０ｂ 背面
４１ 受光部
４２ 導光部
４２ａ 前面
４２ｂ 背面
４２ｃ、４２ｄ 周縁
４３ 端面
４３ａ 内周面
４３ｂ 周方向端面
４３ｃ 外周面
４４ 着色層
４５、４５ａ、４５ｂ 透光層
４６ 遮光層
４６ａ 透光部
４６ｂ 不透過部
４８ 端面側遮光層
５０ 回路基板
５１ 光源
６０ ケース
６１ 中ケース
６１ａ 壁
６４ 遮光壁
６５ 装飾リング
６６ 下ケース
６７ 上ケース
Ｘ 領域

Claims (5)

1. 第１の情報を表示する第１の表示部と、
   前記第１の情報と連続性を有する第２の情報を前記第１の表示部よりも背面側で表示する第２の表示部と、を備え、
   前記第１の表示部は、光を発する光源と、前記光を透過させる透光部と、前記光を透過させない不透過部と、により前記第１の情報に含まれる第１の意匠を形成する着色層を有する前面と、前記第２の表示部に少なくとも一部が面する背面と、を有し、前記光源の前面側に設けられる導光体と、を有する表示装置。
2. 前記第１の表示部及び前記第２の表示部に平行する面上を回転する指針をさらに備え、
   前記第２の情報は、第２の意匠を含み、
   前記指針は、前記第１の意匠及び前記第２の意匠を連続して指示する、請求項１記載の表示装置。
3. 前記導光体は、前記光を遮光する遮光層が塗料により形成された厚さ方向に沿う端面を有する、請求項１記載の表示装置。
4. 前記導光体は、前記第１の表示部と前記第２の表示部との境界に近づくにつれて、徐々に厚さが小さくなっている、請求項１記載の表示装置。
5. 前記導光体は、厚さ方向端面が、前記導光体の前面の内側へ隠れるよう傾斜している、請求項１記載の表示装置。

Images