CN117120304A - 车载显示装置 - Google Patents
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Abstract
车载显示装置(1)具有从盖板玻璃(2)到框体底部件(5)为止的n层,且在中途至少具有显示面板(3)。框体底部件(5)仅由框体底板(6)构成、或由框体底板(6)以及肋(7)构成。框体底部件(5)至少在两个点处固定于车辆的内装部(10)。将通过两个点的中间点(Q)且与连接两个点的线垂直的假想面设为R,将盖板玻璃(2)的主面与假想面(R)的交叉线的长度设为Zcg,并且将显示面板(3)的主面与假想面(R)的交叉线中的从上端到与中间点(Q)对应的点为止的长度设为Z时,比Z/Zcg为0.6以下。在沿车载显示装置(1)的厚度方向通过从显示面板(3)的主面与假想面(R)的交叉线的上端靠下端侧5mm的位置处的假想线(L)上,从盖板玻璃(2)到框体底部件(5)为止满足特定的式(1)。
Description
技术领域
本发明涉及车载显示装置。
背景技术
以往,存在一种具有显示面板以及盖板玻璃的车载显示装置。
对于车载显示装置的盖板玻璃而言,如专利文献1所记载的那样,“从安全性的观点出发,要求在车辆发生了碰撞事故时即使乘客的头部等部位碰撞也不会破裂的程度的优异的耐冲击性”([0005])。
在专利文献1中记载了通过使具有盖板玻璃的车载显示装置满足“式(I)…P≤0.0302t1 2+0.0039t1+0.0478”,使得盖板玻璃的耐冲击性优异的内容([0007]~[0008])。该“式(I)”中的P值可以说是表示车载显示装置的刚性的指数。
专利文献1:国际公开第2016/027812号
车载显示装置通常具有框体底部件。框体底部件构成收纳车载显示装置的各部分的框体。
框体底部件经由托架等固定部件而固定于车辆的内装部(仪表盘等)。
作为车载显示装置的类型(type),存在仅框体底部件的下端固定于仪表盘的“站立型(standing type)”、和框体底部件的上端附近也固定于仪表盘的“内置仪表盘型(in-dashtype)或外置仪表盘型(on-dash type)”。
以下,为了方便起见,而将“内置仪表盘型或外置仪表盘型”归纳起来而简称为“内置仪表盘型”。
在专利文献1中,实质上,仅公开了站立型的车载显示装置(参照专利文献1的图4)。
与站立型的车载显示装置相比,内置仪表盘型的车载显示装置从仪表盘伸出的量小,固定状态稳固,冲击吸收性容易变低。
因此,在内置仪表盘型的车载显示装置中,存在盖板玻璃发挥良好的耐冲击性所需的刚性的范围与站立型不同的情况。即,存在若仅满足专利文献1所记载的“式(I)”则不充分的情况。
此外,近年,出于轻型化等目的,而有时使用具有肋的框体底部件,考虑到这一点,也需要研究车载显示装置的刚性。
发明内容
本发明是鉴于以上的点而做出的,其目的在于,提供一种盖板玻璃的耐冲击性优异的内置仪表盘型或外置仪表盘型的车载显示装置。
本发明人进行了专心研究,其结果发现可通过采用下述结构来实现上述目的,从而完成了本发明。
即,本发明提供以下的[1]~[10]。
[1]一种车载显示装置,该车载显示装置具有从盖板玻璃到框体底部件为止的n层,且在中途至少具有显示面板,各层的部件仅由板状部件构成、或由上述板状部件以及肋构成,上述框体底部件相对于车辆的内装部至少在两个固定点处被固定,在将通过上述两个固定点的中间点且与连接上述两个固定点彼此的线垂直的假想面设为假想面R,将上述盖板玻璃的主面与上述假想面R的交叉线的长度设为距离Zcg,并且将上述显示面板的主面与上述假想面R的交叉线中的从上端到与上述中间点对应的点为止的长度设为距离Z时,上述距离Z与上述距离Zcg之比Z/Zcg为0.6以下,在沿上述车载显示装置的厚度方向通过从上述显示面板的主面与上述假想面R的交叉线的上端靠下端侧5mm的位置处的假想线L上,从上述盖板玻璃到上述框体底部件为止满足后述的式(1)。
[2]一种车载显示装置,该车载显示装置具有从盖板玻璃到框体底部件为止的n层,且在中途至少具有显示面板,各层的部件仅由板状部件构成、或由上述板状部件以及肋构成,上述框体底部件相对于车辆的内装部在一个固定点处被固定,在将通过上述固定点且包含上述固定点处的上述盖板玻璃的厚度方向和铅垂方向的假想面设为假想面R,将上述盖板玻璃的主面与上述假想面R的交叉线的长度设为距离Zcg,并且将上述显示面板的主面与上述假想面R的交叉线中的从上端到与上述固定点对应的点为止的长度设为距离Z时,上述距离Z与上述距离Zcg之比Z/Zcg为0.6以下,在沿上述车载显示装置的厚度方向通过从上述显示面板的主面与上述假想面R的交叉线的上端靠下端侧5mm的位置处的假想线L上,从上述盖板玻璃到上述框体底部件为止满足后述的式(1)。
[3]根据上述[1]或[2]所述的车载显示装置,其中,使用托架将上述框体底部件固定于上述内装部。
[4]根据上述[1]~[3]中任一项所述的车载显示装置,其中,在上述假想线L上,从上述盖板玻璃到上述框体底部件为止还满足后述的式(5)。
[5]根据上述[1]~[4]中任一项所述的车载显示装置,其中,上述盖板玻璃是压缩应力层的厚度为10μm以上的强化玻璃,上述盖板玻璃的厚度为0.5~2.5mm,上述盖板玻璃的杨氏模量为60~90GPa,上述显示面板的杨氏模量为60~90GPa,上述框体底部件的杨氏模量为40~250GPa。
[6]根据上述[1]~[5]中任一项所述的车载显示装置,其中,在使冲击器以碰撞时的能量成为152J的方式碰撞上述假想线L所通过的上述盖板玻璃的主面上的击打点P的头部冲击试验中,上述冲击器的减速度为50G以上。
[7]根据上述[1]~[6]中任一项所述的车载显示装置,其中,在将按上述盖板玻璃的单位面积计的上述车载显示装置的质量设为M时,满足后述的式(6)以及(7)。
[8]根据上述[1]~[7]中任一项所述的车载显示装置,其中,在与上述显示面板的端面对置的位置设置框体侧壁,上述显示面板的端面与上述框体侧壁的距离d1为2mm以下。
[9]根据上述[1]~[8]中任一项所述的车载显示装置,其中,上述显示面板的端部与比上述显示面板靠上述框体底部件侧的部件的距离d2为1mm以下。
[10]根据上述[1]~[9]中任一项所述的车载显示装置,其中,在上述假想线L上,从上述盖板玻璃到上述框体底部件为止满足后述的式(4A)。
根据本发明,能够提供盖板玻璃的耐冲击性优异的内置仪表盘型或外置仪表盘型的车载显示装置。
附图说明
图1是表示车载显示装置的剖视图。
图2是图1的A-A线剖视图。
图3是从肋侧观察框体底部件的示意图。
图4是表示托架的配置状态的示意图。
图5是表示框体底部件的剖视图。
图6是示意性地表示图5的肋的俯视图。
图7是表示点p的位置与图6不同的情况下的肋的示意图。
图8是除了表示纵向的肋以外还表示横向的肋的示意图。
图9是表示排列的肋彼此不平行的状态的示意图。
图10是表示显示面板贴合于盖板玻璃的状态的示意图。
图11是放大表示车载显示装置的剖视图。
图12是表示车载显示装置的变形例的示意图。
图13是表示截面形状为梯形的情况下的肋的示意图。
具体实施方式
使用“~”表示的数值范围将记载于“~”前后的数值作为下限值以及上限值包含进来。
以下,参照附图对本发明的一实施方式进行说明。但是,本发明并不限定于以下实施方式。以下实施方式能够在不脱离本发明范围的情况下施加各种变形以及置换。
本发明的实施方式所涉及的车载显示装置具有从盖板玻璃到框体底部件为止的n层,且在中途至少具有显示面板,各层的部件仅由板状部件构成、或由上述板状部件以及肋构成,上述框体底部件相对于车辆的内装部至少在两个固定点处被固定,在将通过上述两个固定点的中间点且与连接上述两个固定点彼此的线垂直的假想面设为假想面R,将上述盖板玻璃的主面与上述假想面R的交叉线的长度设为距离Zcg,并且将上述显示面板的主面与上述假想面R的交叉线中的从上端到与上述中间点对应的点为止的长度设为距离Z时,上述距离Z与上述距离Zcg之比Z/Zcg为0.6以下,在沿上述车载显示装置的厚度方向通过从上述显示面板的主面与上述假想面R的交叉线的上端靠下端侧5mm的位置处的假想线L上,从上述盖板玻璃到上述框体底部件为止满足后述的式(1)。
或者,本发明的实施方式所涉及的车载显示装置具有从盖板玻璃到框体底部件为止的n层,且在中途至少具有显示面板,各层的部件仅由板状部件构成、或由上述板状部件以及肋构成,上述框体底部件相对于车辆的内装部在一个固定点处被固定,在将通过上述固定点且包含上述固定点处的上述盖板玻璃的厚度方向和铅垂方向的假想面设为假想面R,将上述盖板玻璃的主面与上述假想面R的交叉线的长度设为距离Zcg,并且将上述显示面板的主面与上述假想面R的交叉线中的从上端到与上述固定点对应的点为止的长度设为距离Z时,上述距离Z与上述距离Zcg之比Z/Zcg为0.6以下,在沿上述车载显示装置的厚度方向通过从上述显示面板的主面与上述假想面R的交叉线的上端靠下端侧5mm的位置处的假想线L上,从上述盖板玻璃到上述框体底部件为止满足后述的式(1)。
图1是表示车载显示装置1的剖视图。以下,有时将“车载显示装置”简称为“显示装置”。
图2是图1的A-A线剖视图。此外,在图2中,省略了对后述的横向的肋7(肋75、肋76以及肋77)的图示。
如后述那样,车载显示装置1是内置仪表盘型或外置仪表盘型的车载显示装置。
车载显示装置1例如为车辆导航装置,但也可以为显示器音频等搭载于车辆的其他显示装置。
<基本结构>
车载显示装置1具有液晶面板等显示面板3以及盖板玻璃2。
显示面板3通过粘接层(未图示)贴合于盖板玻璃2。
粘接层例如为OCA(Optical Clear Adhesive:光学胶)膜或OCA带,其厚度例如为5~400μm,优选为50~200μm。
车载显示装置1还具有框体底部件5以及框体侧壁8,这些构成车载显示装置1的框体。在框体底部件5之上配置有在显示面板3为液晶面板的情况下所需的背光灯单元4。以下,有时将“框体底部件”简称为“底部件”。
这样,本发明的实施方式所涉及的车载显示装置具有从盖板玻璃到框体底部件为止的n层层叠而成的结构。本发明的实施方式所涉及的车载显示装置具有从盖板玻璃到框体底部件为止的n层,且在中途至少具有显示面板。换言之,本发明的实施方式所涉及的车载显示装置具有依次包含框体底部件、显示面板以及盖板玻璃的n层的层叠构造,其第1层为盖板玻璃,第n层为框体底部件。
n为3以上的整数,优选为4以上。另一方面,n优选为15以下,更优选为12以下。
例如,在图1以及图2所示的车载显示装置1的情况下,依次层叠盖板玻璃2(第1层)、显示面板3(第2层)、背光灯单元4(第3层)以及框体底部件5(第4层)这4层。
实际上,在盖板玻璃2(第1层)与显示面板3(第2层)之间存在粘接层,但对粘接层的说明在后文中进行。
此外,车载显示装置1也可以不具有背光灯单元4。
具体而言,例如,车载显示装置1也可以具有依次层叠盖板玻璃2(第1层)、显示面板3(第2层)以及框体底部件5(第3层)这3层而成的结构。
在该情况下,作为显示面板3,选择不需要背光灯单元4的有机EL面板等。
另外,本发明的实施方式所涉及的车载显示装置中的各层的部件仅由板状部件构成、或由板状部件以及肋构成。
但是,在以下所记载的实施方式中,以由板状部件以及肋构成的部件限定为框体底部件的情况为例进行说明。
在与框体底部件不同的部件由板状部件以及肋构成的情况下,与以下所说明的框体底部件同样地处理即可。
框体底部件5包含板状部件亦即框体底板6。在框体底板6的与盖板玻璃2相反的一侧的面设置有多条肋7。作为一个例子,肋7为四棱柱状的部件。通过将框体底部件5设为具有肋7的形状,从而与设为没有肋7的壁厚的板形状相比,能够实现车载显示装置1的轻型化。肋7的形状可以为直线形状,也可以为弯曲形状。
图3是从肋7侧观察框体底部件5的示意图。在图3中,省略了对后述的托架9等的图示。
如图3所示,在本实施方式的框体底部件5中,多条肋7设置为格子状。具体而言,图3中的沿上下方向延伸的多条肋7即肋71、肋72、肋73以及肋74与图3中的沿左右方向延伸的多条肋7即肋75、肋76以及肋77交叉。但是,肋7的形状也可以是任意的,而不局限于图3,例如也可以是弯曲形状而不是直线形状,还可以不设置为格子状。
此外,框体底部件5也可以不具有肋7。在该情况下,框体底部件5仅由框体底板6构成。
框体底部件5可以与框体侧壁8构成一体。框体底部件5也可以通过压铸、冲压成型等方法而形成。
<相对于车辆的内装部的固定>
接下来,除了上述的图1~图3以外,还参照图4,对车载显示装置1(框体底部件5)相对于车辆的内装部10的固定进行说明。以下,有时将“车辆的内装部”简称为“内装部”。内装部10例如为车辆的仪表盘的一部分。
图4是表示托架9的配置状态的示意图,且是从内装部10(在图4中未图示)侧观察车载显示装置1(框体底部件5)的图。在图4中,省略了对肋7等的图示。
框体底部件5在其背面侧(与盖板玻璃2相反的一侧)的固定点(固定点P1~固定点P4)处固定于车辆的内装部10。即,在图4中,在底部件5的Z方向侧的主面(以下,有时简称为“底部件5的主面”)形成有固定点P。固定点P的数量在图4的例子中为四个,但其数量也可以是任意的。固定点P(固定点P1~固定点P4)是底部件5的成为固定于车辆(在本实施方式中为内装部10)的接口的部位,在本实施方式中,是可供后述的托架9安装的部位。下文对固定点P的说明中的X方向、Y方向以及Z方向可如以下这样规定。即,如图1~图4所示,将显示装置1的厚度方向且从显示面朝向背面的方向设为Z方向。在显示装置1安装于车辆的状态下,将与Z方向正交且朝向沿着水平面的一个方向的方向(在图1的例子中为右方向)设为X方向。将与Z方向以及X方向正交的方向中的朝向铅垂方向上方的方向设为Y方向。其中,对于Z方向、X方向、Y方向,“方向”被用作具有朝向的概念。即,在称为“Z方向”的情况下,是指上述中规定的朝向,在称为“与Z方向相反的方向”的情况下,是指与上述中规定的朝向相反的朝向。
底部件5在其Z方向侧的主面与固定部件(这里为托架9)接触的状态下固定于托架9。若将底部件5的主面中的与固定部件接触的区域设为接触区域,则固定点P可以说是接触区域上的点。固定点P可以是接触区域上的任意位置。例如,在图4中,作为固定点P(固定点P1~固定点P4)例示出各接触区域的边中的位于Y方向侧的边的在X方向上的中点位置。固定点P(固定点P1~固定点P4)例如也可以是接触区域的边中的位于与Y方向相反的方向侧的边的在X方向上的中点位置。其中,可以说固定点P在每个接触区域各形成有一个。即,在固定点P具有多个的情况下,也可以说在分开的位置形成有多个接触区域,并在各个接触区域分别形成有一个固定点。在固定点P为一个的情况下,可以说接触区域也为一个。
例如,在车载显示装置1(框体底部件5)固定于托架9的情况下,也可以将底部件5的主面中的与托架9的凸面9a的端的一边的中点重叠的位置(即,在图1~4所例示的实施方式中为接触区域的与Y方向相反的一侧的边的在X方向上的中点)设为固定点P。另外,在底部件5通过螺栓等固定构件固定于托架9的情况下,固定点P可以为底部件5的主面中的供固定构件插入的孔(例如螺栓孔)所开口的部位。或者,在底部件5在每一个接触区域通过多个固定构件固定于托架9的情况下,固定点P也可以是供固定构件插入的孔(例如螺栓孔)所开口的部位彼此的中央位置。另外,例如,在底部件5通过粘合剂等而固定于托架9的情况下,固定点P可以是底部件5的主面中的供粘合剂涂敷的接触区域上的点。另外,例如,也存在如下情况:在底部件5的主面形成突起部,并通过将突起部插入到形成于车辆(在本实施方式中为内装部10)的凹部而固定于车辆。在该情况下,可以不另外设置托架9,而是将底部件5的突起部视为托架9。在该情况下,底部件5的突起部的Z方向侧的面成为接触区域,并可以将接触区域上的点设为固定点P。另外,例如,也存在如下情况:在底部件5的主面形成凹部,并通过将形成于车辆(在本实施方式中内装部10)的突起部插入到底部件5的主面的凹部而固定于车辆。在该情况下,可以不另外设置托架9,而是将车辆的突起部视为托架9。在该情况下,底部件5的凹部的Z方向侧的面成为接触区域,并可以将接触区域上的点设为固定点P。对固定点P的位置等在后文中说明。
在图4的例子中,固定点P1以及固定点P2沿着车辆的宽度方向配置。固定点P3以及固定点P4也同样。通过固定点P1以及固定点P2的线与通过固定点P3以及固定点P4的线相互平行,通过这4点来形成长方形。
如图1~图4所示,可以在固定点(固定点P1~固定点P4)安装作为固定部件的托架9(托架91~托架94)。在该情况下,框体底部件5经由托架9而固定于内装部10。
托架9为长条的板状部件,且弯曲成U字状。托架9也可以弯曲成S字状。
托架9的例如其板宽度方向的中心被定位在固定点(固定点P1~固定点P4)。在托架9中,通过U字状的弯曲而形成的凸面9a(在图2中,为下侧的面)的端的一边与固定点(固定点P1或固定点P2)相接。在图1~4所例示的实施方式中,与托架9的凸面9a垂直的方向与车辆的宽度方向垂直地相交。
在图1~4所例示的实施方式中,托架9由以下面构成:由U字状的弯曲而形成的凸面9a、与凸面9a连接的一方的面9b、以及与凸面9a连接的另一方的面9c。一方的面9b和另一方的面9c分别与凸面9a大致垂直地形成。另外,在图1~4所例示的实施方式中,在托架9中,与凸面9a连接的一方的面9b与框体底部件5相接,且与凸面9a连接的另一方的面9c与内装部10相接。
托架9例如通过螺钉(未图示)等固定构件而与框体底部件5以及内装部10固定。
在图4中,图示了固定点P1与固定点P2的中间点Q。
将中间点Q与固定点P1的距离、或中间点Q与固定点P2的距离设为距离X。
从使振动特性(JISD 1601汽车部件振动试验方法)适当的观点出发,距离X优选为30~200mm,更优选为50~130mm。
将图4中的沿上下方向排列的固定点P1与固定点P3的距离、或固定点P2与固定点P4的距离设为距离Y。
基于与距离X同样的理由,距离Y优选为30~200mm,更优选为35~125mm。
在本发明的实施方式中,作为中间点Q,在设定于框体底部件5的固定点中,从上方起即从Y方向侧起选择两个固定点,并采用这两个的中点。
例如,在图1~图4例示了在上下各两个即四个固定点(固定点P1~固定点P4)将框体底部件5固定于内装部10的形态。
如图1~图4所示,在固定点上下存在多个的情况下,作为用于规定中间点Q(以及,后述的假想面R)的固定点,使用最上层的两个固定点(在图1~图4中,为固定点P1以及固定点P2)。
在相同的高度即Y方向上的位置相同的线上存在三个以上的固定点的情况下,选择固定点彼此的间隔最窄的两个固定点,并将其中点设为中间点Q。
在相同的高度等间隔地存在三个以上的固定点的情况下,可以将间隔最窄的两个固定点的组合中的任意组合的两个固定点的中点设为中间点Q。即,在中间点Q(以及后述的假想面R以及假想线L)的候补存在多个的情况下,只要其中任一个满足本发明的必要条件即可。
框体底部件5也可以在三个点处固定于内装部10。
例如,当引用图4进行说明时,假定没有固定点P1以及固定点P2,取而代之,在连接固定点P1和固定点P2的线上存在另外的固定点P′(在图4等中未图示)的情况。在该情况下,框体底部件5在固定点P3、固定点P4以及固定点P′这三个点处固定于内装部10。
此时,若固定点P3与固定点P4没有高度之差,则选择靠近固定点P′的点,并将其与固定点P′的中点设为中间点Q。在与固定点P′之间的距离不存在差值的情况下,选择任意一个,并将其与固定点P′的中点设为中间点Q。
框体底部件5相对于内装部10也可以仅在一个固定点(为了方便起见表述为“固定点P″”)处被固定。即,也可以仅在固定点P″配置托架9,并使用该托架9,将框体底部件5固定于内装部10。
在该情况下,将与配置于固定点P″处的托架9的凸面9a的与框体底部件5相接的边垂直的假想面设为后述的假想面R。
框体底部件5也可以不使用托架9,而是例如使框体底部件5的一部分变形而固定于内装部10。也可以相反地使内装部10的一部分变形而固定于框体底部件5。在该情况下,只要将各固定点定义为各固定部位的中心即可。
此外,只要满足上述的固定条件,则也可以使框体侧壁8的一部分变形而固定于内装部10,还可以相反地使内装部10的一部分变形而固定于框体侧壁8。
<比Z/Zcg>
在图1~图4中,图示了通过中间点Q且与连接固定点P1和固定点P2(用于定义中间点Q的两个固定点P)的线垂直的假想面R。此外,如上述那样,在框体底部件5使用托架9仅在一个固定点P″处固定于内装部10的情况下,假想面R也可以说是相对于该托架9的凸面9a的与框体底部件5相接的边垂直的假想面,且是通过固定点P″并且包含固定点P″处的盖板玻璃2的厚度方向和铅垂方向的假想面。换言之,在具有中间点Q的形态中,假想面R可定义为包含中间点Q的YZ平面。另外,在框体底部件5相对于内装部10仅在一个固定点P″处固定的情况下,假想面R可定义为包含固定点P″的YZ平面。
这里,请参照图2。将盖板玻璃2的主面与假想面R的交叉线的长度设为距离Zcg。并且,将显示面板3的主面与假想面R的交叉线中的从上端(Y方向侧的端)到与中间点Q对应的点为止的长度设为距离Z。但是,在框体底部件5相对于内装部10仅在一个固定点P″处被固定的情况下,将上述的“与中间点Q对应的点”替换为“与固定点P″对应的点”。即,将显示面板3的主面与假想面R的交叉线中的从上端(Y方向侧的端)到与固定点P″对应的点为止的长度设为距离Z。对于距离Z,将从显示面板3的中心朝向显示面板3的外侧的方向设为正方向,将从显示面板的外侧朝向显示面板3的中心的方向设为负方向。
其中,所谓“与中间点Q对应的点”或“与固定点P″对应的点”是指使中间点Q或固定点P″沿车载显示装置1的厚度方向(在图1中为上下方向)移动而定位在显示面板3的主面上的点。
在本申请中,将距离Z与距离Zcg之比Z/Zcg超过0.6的情况定义为站立型。另一方面,将距离Z与距离Zcg之比Z/Zcg为0.6以下的情况定义为内置仪表盘型或外置仪表盘型。
车载显示装置1的距离Z与距离Zcg之比Z/Zcg为0.6以下,为内置仪表盘型或外置仪表盘型(以下,还简称为“内置仪表盘型”)。
<式(1)~式(4)>
在内置仪表盘型的车载显示装置1中,为了使盖板玻璃呈现出良好的耐冲击性,如上述那样,有时仅满足专利文献1所记载的“式(I)”是不充分的。还需要考虑可能具有肋7的框体底部件5的形状。
这里,在图2中,图示了沿车载显示装置1的厚度方向通过从显示面板3的主面与假想面R的交叉线的上端靠下端侧5mm的位置处的假想线L。假想线L与盖板玻璃2的表面(主面)垂直。
其中,将盖板玻璃2的主面上的假想线L所通过的点设为击打点P。后述的头部冲击试验是使冲击器碰撞该击打点P来评价盖板玻璃2的耐冲击性等的试验。
本发明人发现在假想线L上从盖板玻璃到框体底部件为止的n层的层叠体满足下述式(1)时,盖板玻璃的耐冲击性优异。
[数1]
上述式(1)中,
E1:盖板玻璃的杨氏模量(单位:GPa),
t1:盖板玻璃的厚度(单位:mm),
S由下述式(2)表示。
其中,由下述式(2)求出的S值可以说是表示由假想线L上的各部件(各层)构成的层叠体的刚性。击打点P是在车载显示装置1中耐冲击性容易变弱的位置。当通过击打点P的假想线L上的层叠体的刚性处于上述范围时,抑制盖板玻璃2的变形,由冲击引起的产生应力不超过玻璃的破坏应力,因此盖板玻璃2的耐冲击性优异。
[数2]
上述式(2)中,
E2:第2层的杨氏模量(单位:GPa),
t2:第2层的厚度(单位:mm),
En:第n层(在本实施方式中框体底部件)的杨氏模量(单位:GPa),tn:第n层(在本实施方式中框体底部件)的厚度(单位:mm),
在包含t1、t2以及tn的1~n层中的任意的第k层的厚度tk由下述式(3)表示。
[数3]
上述式(3)中,
a:第k层的板状部件(k=n时,在本实施方式中为框体底部件的框体底板)的厚度(单位:mm),
w2:在肋中的与假想线L所通过的第k层的板状部件(k=n时,在本实施方式中为框体底部件的框体底板)上的点p最近的肋Rb1的宽度(单位:mm),
w1:肋Rb1与肋Rb2的距离(单位:mm),
h:肋Rb1以及肋Rb2的厚度(单位:mm)。
如上所述,在本实施方式中,例示了由板状部件以及肋构成的部件被限定为框体底部件的情况。因此,例如在k=n时,即,当对框体底部件中的板状部件以及肋进行描述时,如图5~9所例示的那样,肋Rb1是底部件5的肋7中的与假想线L所通过的框体底板6的主面6B(设置有肋7的一侧的主面)上的点p最近的肋7。肋Rb2是位于将假想线L所通过的框体底板6上的点p和肋Rb1连接起来的线上且与肋Rb1最近的肋7。换言之,肋Rb2是位于通过肋Rb1和假想线L所通过的框体底板6上的点p且与肋Rb1的中心线垂直的线所延伸的方向上的肋。
另外,肋Rb1的宽度是指从肋Rb1的延伸方向观察时的肋Rb1的宽度。另外,肋Rb1与肋Rb2的距离是指从肋Rb1的延伸方向观察时的肋Rb1的中心轴与肋Rb2的中心轴之间的距离。换言之,肋Rb1与肋Rb2的距离还可以说是在肋Rb1(肋72)的通过点p的垂线上的肋Rb1(肋72)与肋Rb2(肋73)的距离(中心线彼此的距离)。另外,在肋Rb1与肋Rb2的在Z方向上的厚度不同的情况下,h可以是肋Rb1与肋Rb2的在Z方向上的厚度的平均值。
在式(3)中,b由下述式(4)表示。
[数4]
由于还存在包含框体底部件的各层的部件不具有肋的情况,所以h是包含0的数即0以上的数。
在第k层的部件不具有肋的情况下,由于h=0,所以对于其厚度tk,根据上述式(3)以及(4)而计算出tk=a。
即,在本实施方式中,由于第1层(仅板状部件亦即盖板玻璃)、第2层(仅板状部件亦即显示面板)不具有肋,所以它们的厚度成为板状部件亦即盖板玻璃、显示面板本身的厚度。
相反,例如,在第1层、第2层也存在肋的情况下,各自的厚度亦即t1以及t2基于上述式(3)以及(4)来计算。
图5是表示框体底部件5的剖视图,也是图1的放大图。
图6是示意性地表示图5的肋7(肋72以及肋73)的俯视图,且是从肋7侧观察框体底板6(在图6中未图示)的图。
在图5以及图6中图示了上述的a、h、w1、w2以及点p(a以及h仅在图5中图示)。点p是与盖板玻璃2的击打点P对应的框体底板6上的点,均位于假想线L上。
此外,b在图5中是从框体底板6的表面(盖板玻璃2侧的面)到图心G(框体底部件5的剖视图即图5中的图心)为止的距离。
在图5以及图6中,由于肋72以及肋73距点p的距离均相等,所以肋Rb1也可以是肋72以及肋73中的任一者。但是,为了方便起见,在图5以及图6中,将肋72作为肋Rb1。
由图5以及图6可知,w2是距点p最近的肋Rb1的宽度。并且,可知w1是肋Rb1与肋Rb2的距离(肋Rb1以及肋Rb2的中心线彼此的距离)。
在式(3)以及式(4)中,以截面惯性矩与不存在肋的框体底部件变为相同的方式,求出第n层亦即框体底部件的厚度(tn)(第k层的厚度tk)。
图7是表示点p的位置与图6不同的情况下的肋7(肋72以及肋73)的示意图。
在图7中,点p(与击打点P对应的点)不位于肋72与肋73之间,而是位于肋72的外侧(左侧)。在图7中,与点p最近的肋72为肋Rb1,位于将点p和肋Rb1连接起来的线上的肋73为肋Rb2。
在此基础上,求出肋Rb1的宽度w2以及肋Rb1与肋Rb2的距离w1。并且,还求出点p与肋Rb1的距离(从点p到肋Rb1的中心线为止的距离)w3。
而且,若距离w1为与距离w3相同的值以上(w1≥w3),则使用w1以及w2的值,计算式(3)以及式(4),而求出tn(tk)的值。
然而,在距离w3大于距离w1的情况下(w3>w1),不将w1以及w2的值应用于式(3)以及式(4),而是作为不存在肋7的情况来进行计算。
图8是除了表示纵向的肋7(肋72以及肋73)以外还表示横向的肋7(肋75以及肋76)的示意图。
在图8中,与点p最近的肋Rb1是横向的肋75。而且,位于将点p和肋Rb1连接起来的线上的肋Rb2是与肋75平行的肋76。
这样,即使存在多条肋7的情况下(例如,参照图3),也只要仅考虑其中的与点p最近的肋Rb1(以及与其对应的肋Rb2)即可。
在与点p之间的距离相等的肋Rb1为多条的情况下,对其全部,研究上述的距离w1与距离w3的关系。
而且,只要任一个肋Rb1,距离w1为与距离w3相同的值以上(w1≥w3),就使用与其肋Rb1相关的w1以及w2的值计算式(3)以及式(4),而求出tn(tk)的值。
图9是表示排列的肋7彼此不平行的状态的示意图。即,在图9中,纵向的肋72与肋73为非平行,且横向的肋75与肋76也为非平行。
在图9中,与点p最近的肋Rb1为肋73。而且,位于将点p和肋Rb1(肋73)连接起来的线上的肋Rb2不是肋72,而是肋75。
于是,求出肋Rb1(肋73)的宽度w2以及在肋Rb1(肋73)的通过点p的垂线上的肋Rb1(肋73)与肋Rb2(肋75)的距离(中心线彼此的距离)w1。
这样,多条肋7交叉而形成的形状可以不是四个角为直角的四边形(矩形),而是可以为矩形以外的四边形、其他多边形。
即使在该情况下,只要是上述的定义,则也能够决定式(3)以及式(4)的计算所需的w1以及w2的值。
此外,肋7的截面形状例如为长方形、梯形。
图13是表示截面形状为梯形的情况下的肋7的示意图。如图13所示,上述的w2以及w3是距框体底部件5的框体底板6的表面(设置有肋7的一侧的面)为h/2高度位置的值。
在满足上述式(1)时盖板玻璃的耐冲击性优异这一情况在后述的[实施例]中被证实。
即,在[实施例]中示出了:在不满足上述式(1)的情况下(比较例),盖板玻璃所产生的应力大于破裂产生的阈值,相对于此,在满足上述式(1)的情况下(实施例),盖板玻璃所产生的应力小于破裂产生的阈值。
并且,在满足下述式(4A)的情况下,由于盖板玻璃所产生的应力进一步变小,所以能够更加减少破裂产生的频率,因此是进一步优选的。
[数5]
如上述那样,内置仪表盘型的车载显示装置的冲击吸收性容易变低。具体而言,内置仪表盘型的车载显示装置在头部冲击试验中冲击器的减速度可以为50G以上。
其中,头部冲击试验是使冲击器以碰撞时的能量成为152J的方式碰撞盖板玻璃2的主面上的假想线L所通过的击打点P(参照图2)的试验(参照后述的[实施例])。
而且,从乘客的安全性的观点出发,在头部冲击试验中,要求冲击器的减速度超过80G的时间(以下,为了方便起见,也称为“减速度超80G时间”)小于3毫秒(ms)。
从这样的观点出发,车载显示装置优选为,在假想线L上从第1层到第n层为止进一步满足下述式(5)。
S≤-588.8t1+2660…(5)
在满足上述式(5)时减速度超80G时间小于3毫秒这一情况在后述的[实施例]中被证实。
此外,如上述那样,实际上,从盖板玻璃(第1层)到框体底部件(第n层)为止的部件的至少一层可以为粘接层。例如,在上述的4层构造中,可以在盖板玻璃(第1层)与显示面板(第2层)之间配置粘接层。
这里,若考虑粘接层的杨氏模量(E粘接层)以及厚度(t粘接层),则求出上述S值的式(2)如以下这样表示。
S=E粘接层·t粘接层 2+E2·t2 2+E3·t3 2+E4·t4 2…(2)
然而,粘接层的杨氏模量(E粘接层)与其他层的杨氏模量相比非常小。在此基础上,粘接层的厚度(t粘接层)例如为5~400μm。
因此,式(2)中的“E粘接层·t粘接层 2”的值与其他“E2·t2 2”~“E4·t4 2”的值相比,小至可忽略的程度。
因此,即使在从第1层到第n层为止存在粘接层的情况下,在考虑式(2)时,也可以视为粘接层不存在。换言之,也可以将“E粘接层·t粘接层 2”的值视为0(零)。
根据同样的理由,对于从盖板玻璃(第1层)到框体底部件(第n层)中所包含的其他薄膜层以及树脂层,在考虑式(2)时,也可以视为不存在。例如,在盖板玻璃的表面形成AR(Anti-Reflection:抗反射)层、AFP(Anti-Finger-Print:防指纹)层等薄膜层。另外,显示面板具有TFT、透明导电体等薄膜层。但是,这些薄膜层例如与盖板玻璃其本身、构成显示面板的玻璃基板(钠钙玻璃等)相比是极薄的。
另外,存在背光灯单元等具有树脂层的情况,但树脂层的杨氏模量非常小。
因此,在将这些薄膜层以及树脂层假定为“第m层”的情况下,“Em·tm 2”的值也可以视为0(零)。
作为具有薄膜层的车载显示装置的结构的一个例子,例如可列举由如下部件构成的结构:盖板玻璃、OCA、偏光板、彩色滤光片、液晶、TFT基板、偏光板、增亮膜、透镜片材、扩散板、导光板、反射薄膜、背光灯单元壳、印刷布线基板、框体底部件以及框体树脂盖板。
以下,对构成各层的部件具体地进行说明。
其中,对于各部件的材料等,只要在车载显示装置的假想线L上从盖板玻璃到框体底部件为止满足上述的式(1),则不特别限定。
另外,各部件也可以为将多个材料复合而构成的复合材料。
<盖板玻璃>
盖板玻璃优选为化学强化玻璃等强化玻璃。
强化玻璃中的压缩应力层的厚度(DOL)例如为10μm以上,优选为15μm以上,更优选为25μm以上,进一步优选为30μm以上。压缩应力层的厚度(DOL)例如为180μm以下,优选为50μm以下。
压缩应力层中的表面压缩应力(CS)优选为500MPa以上,更优选为650MPa以上,进一步优选为750MPa以上。虽然表面压缩应力(CS)的上限不特别限定,但例如CS优选为1200MPa以下。
作为对玻璃实施化学强化处理而获得化学强化玻璃的方法,典型地可列举将玻璃浸渍于KNO3熔盐,并在进行了离子交换处理之后,冷却至室温附近的方法。对于KNO3熔盐的温度、浸渍时间等处理条件,只要以表面压缩应力以及压缩应力层的厚度成为所希望的值的方式设定即可。
作为玻璃种类,例如可列举钠钙玻璃、铝硅酸盐玻璃(SiO2-Al2O3-Na2O系玻璃)等。其中,从强度的观点出发,优选为铝硅酸盐玻璃。
作为玻璃材料,例如,可列举以氧化物基准的摩尔百分比表示含有50%~80%的SiO2、1%~20%的Al2O3、6%~20%的Na2O、0~11%的K2O、0~15%的MgO、0~6%的CaO以及0~5%的ZrO2的玻璃材料。
还适合使用以铝硅酸盐玻璃为基础的化学强化用玻璃(例如,AGC公司制“龙迹玻璃(Dragontrail)(注册商标)”)。
盖板玻璃的杨氏模量(E1)优选为60GPa以上,更优选为70GPa以上。
另一方面,盖板玻璃的杨氏模量(E1)优选为90GPa以下,更优选为80GPa以下,进一步优选为75GPa以下。
包含盖板玻璃的各部件的杨氏模量通过拉伸试验(JIS K7161·JIS K7113)来求出(以下,同样)。
盖板玻璃的厚度(t1)优选为0.5mm以上,更优选为0.7mm以上,进一步优选为1.1mm以上。
另一方面,盖板玻璃的厚度(t1)优选为2.5mm以下,更优选为2.0mm以下,进一步优选为1.3mm以下。
包含盖板玻璃的各部件的厚度在图1中为上下方向的长度、或Z方向的长度(以下,同样)。
盖板玻璃的形状例如在从观察主面的方向观察时为矩形。
盖板玻璃的尺寸例如在盖板玻璃为矩形的情况下,可列举长边方向的流度为100~800mm,短边方向的长度为40~300mm的尺寸。
这里,在将按盖板玻璃的单位面积计的车载显示装置的质量设为M(单位:g/cm2)时,该质量M和盖板玻璃的厚度t1优选为满足下述式(6)以及(7)。
其中,在将车载显示装置的框体底部件固定于车辆的内装部时使用托架等固定部件的情况下,设为质量M包含固定部件的质量。
M≥-0.10t1 4+0.38t1 3-0.62t1 2+0.42t1+1.75…(6)
M≤0.03t1+2.40…(7)
通过使质量M满足式(6),从而获得由碰撞引起的盖板玻璃的变形得以抑制的盖板玻璃更不易破裂的车载显示装置。
通过使质量M满足式(7),从而能够使碰撞时的减速度难以变高,且能够缩短减速度高的时间,因此能够获得难以引起人体等被碰撞体的损伤的车载显示装置。
此外,在式(6)中,随着t1的值变为0.7以上,质量M的值降低。因此,从实现车载显示装置的轻型化的观点出发,盖板玻璃的厚度(t1)优选为0.7mm以上。
<显示面板>
显示面板例如也可以为液晶面板、有机EL面板、PDP、电子墨水型面板等,可具有触摸面板等。在显示面板中,一般厚度最厚的是玻璃基板,支配显示面板整体的刚性。因此,也可以将玻璃基板的杨氏模量视为显示面板的杨氏模量。
显示面板的杨氏模量(E2)优选为60GPa以上,更优选为70GPa以上。
另一方面,显示面板的杨氏模量(E2)优选为90GPa以下,更优选为75GPa以下。
显示面板的厚度(t2)优选为1.0mm以上,更优选为1.1mm以上。
另一方面,显示面板的厚度(t2)优选为2.0mm以下,更优选为1.3mm以下。
图10是表示显示面板3贴合于盖板玻璃2的状态的示意图。
在图10中,从以充分的粘合强度粘合并保持盖板玻璃2的观点出发,距离D1优选为2~30mm,更优选为5~20mm。
另外,从上述粘合强度的观点以及外观设计上的观点出发,距离D2优选为2~200mm,更优选为5~150mm。
<背光灯单元>
背光灯单元一般由透镜片材、扩散板、导光板、灯、反射板等部件构成。在这些部件中,通常,厚度最厚的是导光板,导光板支配背光灯单元整体的刚性。因此,将导光板的杨氏模量视为背光灯单元的杨氏模量。
背光灯单元的杨氏模量(E3)优选为1GPa以上,更优选为2GPa以上,进一步优选为60GPa。
另一方面,背光灯单元的杨氏模量(E3)优选为90GPa以下,更优选为85GPa以下。
背光灯单元的厚度(t3)优选为1mm以上,更优选为2mm以上,进一步优选为3mm以上。
另一方面,背光灯单元的厚度(t3)优选为10mm以下,更优选为6mm以下,进一步优选为5mm以下。
图11是放大表示车载显示装置1的剖视图。
如图11所示,也可以在与显示面板3的端面对置的位置,隔开间隙地配置框体侧壁8。这里,框体侧壁8也可以为背光灯单元4的一部分。
显示面板3的端面与框体侧壁8的间隙的距离d1(显示面板3的端面与框体侧壁8的距离d1)优选为2mm以下,更优选为1.8mm以下。
由此,在头部冲击试验时,能够减轻施加到盖板玻璃2的应力,耐冲击性更优异。
如图11所示,在显示面板3的端部(距端面为5mm以内的部位)与比显示面板3靠框体底部件5侧的部件(这里为背光灯单元4的一部分)之间设置有间隙。该间隙的距离d2(显示面板的端部与比显示面板靠框体底部件侧的部件的距离d2)优选为1mm以下,更优选为0.5mm以下。
<框体底部件>
框体底部件的杨氏模量例如优选为1.5GPa以上,更优选为40GPa以上,进一步优选为60GPa以上。另一方面,框体底部件的杨氏模量优选为250GPa以下,更优选为230GPa以下,进一步优选为100GPa以下,特别优选为80GPa以下。
在框体底部件具有肋的情况下,框体底部件的杨氏模量(E4)优选为1.5GPa以上且100GPa以下,更优选为40GPa以上且80GPa以下。
在框体底部件不具有肋的情况下,框体底部件的杨氏模量(E4)优选为40GPa以上且250GPa以下,更优选为60GPa以上且230GPa以下。
作为框体底部件的材料,例如优选为含有铝、镁等金属元素的金属(单体)或合金。另外,作为框体底部件的材料,可以为树脂,也可以为树脂层与金属层的层叠体。
关于框体底部件的形状等,请参照图5。
图5中的a即框体底板6的厚度,从生产性的观点出发优选为0.5mm以上,更优选为1mm以上。
另一方面,图5中的a从轻型化的观点出发优选为6mm以下,更优选为5mm以下。
图5中的h即肋7的厚度可以为0mm,但从获得由肋7实现的刚性增加效果的观点出发,优选为1mm以上,更优选为2mm以上。
另一方面,图5中的h从框体底部件5的生产容易度的观点以及抑制框体底部件5的尺寸过大的观点出发优选为20mm以下,更优选为10mm以下。
图5中的w1从框体底部件5的生产容易度的观点出发优选为1mm以上,更优选为2mm以上。
另一方面,图5中的w1从有效地抑制头部冲击试验中的盖板玻璃2的应力产生的观点出发,优选为40mm以下,更优选为30mm以下。
图5中的w2从框体底部件5的生产容易度的观点以及获得由肋7实现的刚性增加效果的观点出发,优选为1mm以上,更优选为3mm以上。
另一方面,图5中的w2从获得车载显示装置1的轻型化效果的观点出发,优选为20mm以下,更优选为15mm以下。
<变形例>
虽然在图1~图9(特别是图1、图2以及图10)示出了显示面板为一个的车载显示装置,但并不局限于此,如图12所示,显示面板也可以为多个。在存在多个显示面板的情况下,对于各个显示面板,只要计算基于上述式(1)~式(4)的值即可。
图12是表示车载显示装置的变形例的示意图,仅图示了盖板玻璃2、显示面板3以及托架9。在图12中,两个显示面板3贴合于一张盖板玻璃2,使用托架9将框体底部件5(在图12中未图示)固定于内装部10(在图12中未图示)。
在图12中,也设定了2处固定点P1以及固定点P2。因此,能够在决定上述的假想面R、比Z/Zcg以及假想线L等的基础上,计算基于上述式(1)~式(4)的值。
在图12中,在显示面板3的外侧配置托架9。如图12所示,在框体底部件5的与显示面板3对置的面不存在两个固定点的情况下,考虑与显示面板3的外周邻接的固定点。
例如,对于图12中的左侧的显示面板3(显示面板3a),将位于其外侧的四个点(固定点P1~固定点P4)设为固定点。其中,将从上方起两个固定点亦即固定点P1以及固定点P2的中点设为中间点Q。然后,将通过中间点Q且与将固定点P1和固定点P2连接起来的线垂直的面设为假想面R。
另一方面,在图12中,对于右侧的显示面板3(显示面板3b),将位于其外侧的三个点(固定点P1、固定点P4以及固定点P5)设为固定点。其中,将固定点P2以及固定点P5的中点设为中间点Q。
在固定点位于显示面板3的外侧的情况下,根据位置关系,也存在中间点Q位于显示面板3的外侧的情况。
此时,距离Z(显示面板3的主面与假想面R的交叉线的从上端到与中间点Q对应的点为止的长度)成为负值,比Z/Zcg成为0.6以下,因此可判断为内置仪表盘型。
此外,盖板玻璃2以及显示面板3的形状并不限定于矩形(参照图1、图2以及图10),如图12所示,也可以为除矩形以外的四边形、其他多边形。此外,也可以为圆形等。
另外,盖板玻璃2以及显示面板3并不限定于平板状的部,也可以为弯曲的板状部件。
实施例
以下,使用实施例对本发明的实施方式具体地进行说明。但是,本发明并不限定于以下的实施例。
例1~18以及26~28为实施例,例19~25为比较例。
在实施例、比较例中,准备基于图1~11的显示装置1的模拟模型,通过对模拟模型执行施加冲击的模拟,来模拟了头部冲击试验。如图1所示,显示装置1的模型具有盖板玻璃2(第1层)、显示面板3(第2层)、背光灯单元4(第3层)以及框体底部件5(第4层)。
盖板玻璃的模型模拟对以铝硅酸盐玻璃为基础的化学强化用玻璃(AGC株式会社制“龙迹玻璃(Dragontrail))施加了化学强化处理的矩形的化学强化玻璃,DOL设为35μm,CS设为750MPa。
盖板玻璃的尺寸设为长边方向:250mm、短边方向:150mm。
对盖板玻璃的杨氏模量(E1)以及厚度(t1),在后文中说明。
显示面板的模型模拟在钠钙玻璃的两面贴合了偏光板(材料:三醋酸纤维素)的结构,厚度设为1.1mm。
粘接层的模型设为模拟了OCA(日荣化工株式会社制“MHM-FWD”)的结构。
背光灯单元的模型设为模拟了板状体(材料:聚碳酸酯)的结构,厚度设为3mm。
框体底部件以及框体侧壁的模型模拟了铝材料。
假定各部使用双面胶(3M公司制“VHX1701-04”,厚度:0.4mm)进行了粘合。在框体底部件设置了格子状的肋(参照图3)。
在本模拟中,使用托架将上述框体固定于车辆的内装部。
托架的模型假定为使用了厚度设为2mm、板宽度设为20mm、长度设为50mm,并以模拟SS400钢材的方式杨氏模量设为206GPa,且以2∶5∶2的长度比例弯曲成直角的部件。
在后述的头部冲击试验时,假定在框体底部件与内装部之间配置了厚度为50mm的海绵(Aearo Technologies LLC公司制“记忆海绵(MEMORY FOAM)CF-45M”)。
对于上述的比Z/Zcg、t1、a、w1、w2、h以及X的值,以所制成的车载显示装置的每个试验体成为不同的值的方式进行了调整。下述表1中示出各值。此外,这里的a、w1、w2以及h是用于求出t4而使用的值,即为与框体底部件相关的a、w1、w2以及h。并且,在下述表1中还记载了上述的质量M(按盖板玻璃的单位面积计的车载显示装置的质量)的值。
其他值在任一试验体中都如下所示。
E1:74GPa(盖板玻璃的杨氏模量),
E2:73GPa(钠钙玻璃的杨氏模量),
E3:2.2GPa(聚碳酸酯的杨氏模量),
E4:70GPa(铝的杨氏模量),
t2:1.1mm,
t3:3mm,
D1:12mm,
D2:40mm,
d1::1.5mm,
d2:0.5mm。
此外,在任一例中,按盖板玻璃的单位面积计的车载显示装置的质量M都满足上述的式(6)以及(7)。
<头部冲击试验(HIT)>
执行了按照以下条件使冲击器碰撞各例中所生成的模型的击打点P的模拟。
使半球状的刚体亦即冲击器(材料:铝、直径:165mm、质量:6.8kg)碰撞于盖板玻璃的击打点P(参照图2)。冲击器碰撞盖板玻璃的方向设为相对于盖板玻璃的主面呈90°角度的方向。将碰撞最高速度设为24.1km/h,而使碰撞时的能量成为152J。此时,求出冲击器的减速度(单位:G)。
(评价结果)
通过模拟取得了在使冲击器碰撞击打点P时盖板部件2所产生的应力的解析结果。在盖板部件2所产生的最大应力为规定的阈值以下,且比阈值小12%以上的情况下,判定为A,在比阈值小0%以上且不足12%的情况下,判定为B,在比阈值大,并且比阈值大超过0%且不足12%的情况下,判定为C,在比阈值大12%以上的情况下,判定为D。
在存在结构相同的试验体的情况下,因盖板部件(盖板玻璃)2的强度偏差,即便在相同的产生应力下也存在发生破裂的情况和不发生破裂的情况,产生应力的值越接近破裂产生的阈值,破裂产生频率越高。
在A以及B中,产生的最大应力为阈值以下,难以产生由头部冲击试验导致的盖板玻璃的破裂。在C以及D中,产生的最大应力大于阈值,容易因头部冲击试验而产生盖板玻璃的破裂。并且,在A的情况下能够有意地抑制破裂产生的频率。
另外,如表1所示,在模拟中,还取得了冲击器的减速度的解析结果。
[表1]
并且,在例1~18以及26~28中,不满足式(5)的例26~28的减速度超80G时间为3ms以上,相对于此,满足式(5)的例1~18的减速度超80G时间小于3ms。
例1~18以及26~28均满足式(6)。
当对比例1~18以及26~28时,发现了与不满足式(7)的例26~28相比,满足式(7)的例1~18的冲击器的减速度的值小,减速度超过80G的时间更短的趋势。
虽然参照特定的实施方式对本发明详细地进行了说明,但能够在不脱离本发明的精神和范围的情况下加以各种变更、修正,这对于本领域技术人员而言是显而易见的。本申请基于2021年4月9日申请的日本专利申请(日本特愿2021-066497),并将其内容作为参照纳入于此。
附图标记说明
1...车载显示装置;2...盖板玻璃;3...显示面板;4...背光灯单元;5...框体底部件;6...框体底板;7...肋;8...框体侧壁;9(91、92、93、94)...托架;10...内装部。
Claims (10)
1.一种车载显示装置,该车载显示装置具有从盖板玻璃到框体底部件为止的n层,且在中途至少具有显示面板,其中,
各层的部件仅由板状部件构成、或由所述板状部件以及肋构成,
所述框体底部件相对于车辆的内装部至少在两个固定点处被固定,
在将通过所述两个固定点的中间点且与连接所述两个固定点彼此的线垂直的假想面设为假想面R,
将所述盖板玻璃的主面与所述假想面R的交叉线的长度设为距离Zcg,
并且将所述显示面板的主面与所述假想面R的交叉线中的从上端到与所述中间点对应的点为止的长度设为距离Z时,
所述距离Z与所述距离Zcg之比Z/Zcg为0.6以下,
在沿所述车载显示装置的厚度方向通过从所述显示面板的主面与所述假想面R的交叉线的上端靠下端侧5mm的位置处的假想线L上,从所述盖板玻璃到所述框体底部件为止满足下述式(1):
在所述式(1)中,
E1:所述盖板玻璃的杨氏模量,
t1:所述盖板玻璃的厚度,
S由下述式(2)表示:
在所述式(2)中,
E2:第2层的杨氏模量,
t2:第2层的厚度,
En:第n层的杨氏模量,
tn:第n层的厚度,
在包含所述t1、所述t2以及所述tn的1~n层中的任意的第k层的厚度tk由下述式(3)表示:
在所述式(3)中,
a:所述第k层的所述板状部件的厚度,
w2:在所述肋中的与所述假想线L所通过的所述第k层的所述板状部件上的点p最近的肋Rb1的宽度,
w1:所述肋Rb1与肋Rb2的距离,所述肋Rb2位于通过所述假想线L所通过的所述板状部件上的点p且与所述肋Rb1的中心线垂直的线所延伸的方向上,
h:所述肋Rb1以及所述肋Rb2的厚度,
b由下述式(4)表示:
其中,
所述n为3以上的整数,
所述h为0以上的数,
所述杨氏模量的单位为GPa,
所述厚度、所述距离以及所述宽度的单位为mm。
2.一种车载显示装置,该车载显示装置具有从盖板玻璃到框体底部件为止的n层,且在中途至少具有显示面板,其中,
各层的部件仅由板状部件构成、或由所述板状部件以及肋构成,
所述框体底部件相对于车辆的内装部在一个固定点处被固定,
在将通过所述固定点且包含所述固定点处的所述盖板玻璃的厚度方向和铅垂方向的假想面设为假想面R,
将所述盖板玻璃的主面与所述假想面R的交叉线的长度设为距离Zcg,
并且将所述显示面板的主面与所述假想面R的交叉线中的从上端到与所述固定点对应的点为止的长度设为距离Z时,
所述距离Z与所述距离Zcg之比Z/Zcg为0.6以下,
在沿所述车载显示装置的厚度方向通过从所述显示面板的主面与所述假想面R的交叉线的上端靠下端侧5mm的位置处的假想线L上,从所述盖板玻璃到所述框体底部件为止满足下述式(1):
在所述式(1)中,
E1:所述盖板玻璃的杨氏模量,
t1:所述盖板玻璃的厚度,
S由下述式(2)表示:
在所述式(2)中,
E2:第2层的杨氏模量,
t2:第2层的厚度,
En:第n层的杨氏模量,
tn:第n层的厚度,
在包含所述t1、所述t2以及所述tn的1~n层中的任意的第k层的厚度tk由下述式(3)表示:
在所述式(3)中,
a:所述第k层的所述板状部件的厚度,
w2:在所述肋中的与所述假想线L所通过的所述第k层的所述板状部件上的点p最近的肋Rb1的宽度,
w1:所述肋Rb1与肋Rb2的距离,所述肋Rb2位于通过所述假想线L所通过的所述板状部件上的点p且与所述肋Rb1的中心线垂直的线所延伸的方向上,
h:所述肋Rb1以及所述肋Rb2的厚度,
b由下述式(4)表示:
其中,
所述n为3以上的整数,
所述h为0以上的数,
所述杨氏模量的单位为GPa,
所述厚度、所述距离以及所述宽度的单位为mm。
3.根据权利要求1或2所述的车载显示装置,其中,
使用托架将所述框体底部件固定于所述内装部。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的车载显示装置,其中,
在所述假想线L上,从所述盖板玻璃到所述框体底部件为止还满足下述式(5):
S≤-588.8t1+2660…(5)。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的车载显示装置,其中,
所述盖板玻璃是压缩应力层的厚度为10μm以上的强化玻璃,
所述盖板玻璃的厚度为0.5~2.5mm,
所述盖板玻璃的杨氏模量为60~90GPa,
所述显示面板的杨氏模量为60~90GPa,
所述框体底部件的杨氏模量为40~250GPa。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的车载显示装置,其中,
在使冲击器以碰撞时的能量成为152J的方式碰撞所述假想线L所通过的所述盖板玻璃的主面上的击打点P的头部冲击试验中,所述冲击器的减速度为50G以上。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的车载显示装置,其中,
在将按所述盖板玻璃的单位面积计的所述车载显示装置的质量设为M时,满足下述式(6)以及(7):
M≥-0.10t1 4+0.38t1 3-0.62t1 2+0.42t1+1.75…(6)
M≤0.03t1+2.40…(7)
其中,所述质量M的单位为g/cm2。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的车载显示装置,其中,
在与所述显示面板的端面对置的位置设置框体侧壁,
所述显示面板的端面与所述框体侧壁的距离d1为2mm以下。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的车载显示装置,其中,
所述显示面板的端部与比所述显示面板靠所述框体底部件侧的部件的距离d2为1mm以下。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的车载显示装置,其中,
在所述假想线L上,从所述盖板玻璃到所述框体底部件为止满足下述式(4A):
。
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