JP2005338499A

JP2005338499A - 表示部材及びパネル表示ユニット

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Publication number: JP2005338499A
Application number: JP2004157987A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Goshima; 善彦五島; Hironobu Yamamoto; 裕信山本
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2004-05-27
Filing date: 2004-05-27
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2024-05-27
Also published as: US20050264889A1; JP4529546B2; DE102005024365B4; DE102005024365A1

Abstract

【課題】表示部材を構成する光拡散層の存在によって輝度ムラの少ない均一な照明を行いながら、前記表示部材本体表面を被覆する遮光層が存在していない部分の非照明時における色の選定の自由度を高める。
【解決手段】透光性を有する表示部材本体８４の表側の面を遮光層８６で覆い、この表示部材本体８４に対して裏側から光を照射したときに前記遮光層８６が存在しない表示部分８５が表側に照らし出されるようにする。表示部材本体８４は、光拡散効果を有する光拡散層８７と、この光拡散層の表側に位置し、当該光拡散層８７よりも透明度が高くかつ特定色に着色された透明層８８とが積層されたものとし、光拡散層８７により照明の均一化を図りながら、前記透明層８８の着色によって、表示部分８５の非照明時の色の設定を可能にする。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車の車室内パネル等に設けられる照明可能な表示部材及び当該表示部材がパネルに取付けられたパネル表示ユニットに関するものである。

近年、自動車のインストゥルメントパネルや、オーディオユニット等の各種機器等に設けられる表示パネルには、夜間における視認性を確保するために文字・図形等の表示部分に照明機能が付加されることが多い。

このような照明機能をもつ表示部材として、特許文献１に記載されたものが知られている。同文献記載の表示部材（同文献では「照光キー５」）は、その本体が光透過性を有する樹脂等からなり、当該本体の表面に遮光性の塗料からなる塗装膜が施されるとともに、この塗装膜の一部が適当な形状に剥がされている。

このような表示部材に対してその裏側から光を照射すると、前記塗装膜が剥がされた非塗装部分においてのみ当該表示部材の本体を通じて表側への透光がなされるので、その非塗装部分の形状を夜間において明瞭に確認することが可能になる。
実開平６−３８１２７号ＣＤ−ＲＯＭ

前記特許文献１に記載される表示部材において、表示部材本体を完全な透明色にすると、光源に近い部分と遠い部分との輝度差が顕著となり、また、視野角によっては照明範囲外の部分が透けて見えて影となるおそれもある。従って、前記非塗装部分すなわち表示部分において視野角による輝度ムラを抑えた均一な照明を行うためには、その表示部材本体の材質として光拡散機能を有するものを選定するのが好ましく、具体的には、乳白色に混濁したアクリル樹脂やＡＢＳ樹脂等が好適となる。

その一方、前記非塗装部分では表示部材本体の表面がそのまま露出するので、照明が行われない昼間時では、前記非塗装部分の色は表示部材本体の色そのものとなる。この非照明時の照明対象部分の色は、前記塗装膜の色と明瞭に区別できる色であることが好ましく、例えば塗装膜の色が比較的淡色である場合には前記表示部材本体の色を黒っぽい色に選定することが望まれる。また、デザイン上、当該非塗装部分の色を特定の色に選定したいという要求が生ずる場合もある。

ところが、前記のように表示部材本体に光拡散機能を持たせるためには、この表示部材本体の材質に限りがあり、このような関係から当該表示部材本体の色すなわち前記非塗装部分の非照明時の色も著しい制約を受けることになる。例えば、表示部材本体に前記のような乳白色に混濁したアクリル樹脂やＡＢＳ樹脂等を用いる場合には、当該表示部材本体の色は自ずと白っぽい色に限られることになる。

すなわち、従来の表示部材では、均一な照明を行おうとすると、表示部材に光拡散機能が求められるために非照明時における非塗装部分すなわち表示部分の色の選定が著しく制約されるという課題がある。

前記課題を解決するための手段として、本発明は、透光性を有する表示部材本体と、この表示部材本体の表側面のうち特定の表示部分を除く部分を覆うように形成された遮光層とを備え、前記表示部材本体の裏側から光が照射されることにより前記遮光層が存在しない領域が表側に照らし出される表示部材において、前記表示部材本体は、光拡散効果を有する光拡散層と、この光拡散層の表側に位置し、当該光拡散層よりも透明度が高くかつ特定色に着色された透明層とが積層されたものであり、かつ、前記光拡散層は少なくとも前記特定部分を裏側から覆う位置に形成されているものである。

この表示部材によれば、その表示部材本体の裏側から光を照らすことにより、当該光が表示部材本体の光拡散層及び透明層を通過し、さらにこの表示部材本体の表面において遮光層が存在しない表示部分のみを通過して表側に透光するため、当該表示部分の形状が明瞭に照らし出されるとともに、前記光拡散層の光拡散効果によて輝度ムラの少ない均一な照明を行うことができる。しかも、この光拡散層の色に制約があっても（例えば光拡散層が乳白色に混濁したものであっても）、その表側に積層される透明層の着色によって、非照明時における表示部材本体の色、すなわち、前記遮光層が存在していない部分の色を所望の色もしくはそれに近い色に設定することが可能となる。

前記表示部材本体の具体的な構成としては、例えば光拡散層の表面に前記透明層として透明着色フィルムを貼着したようなものでもよいが、前記光拡散層を構成する光拡散樹脂と前記透明層を構成する透明樹脂とが一体に成形（例えば二色成形）された構造とすれば、構造がより簡素化され、また工程削減によるコストダウンも期待できる。

また本発明は、前記の表示部材と、この表示部材が取付けられるパネルとを備え、このパネルの裏側に前記表示部材をその裏側から照明するための光源が設けられていることを特徴とするパネル表示ユニットである。

このパネル表示ユニットでは、前記表示部材として前記パネルの表側から押圧操作可能となるように当該パネルに取付けられる操作部材が含まれていてもよい。

以上のように本発明によれば、光拡散層の存在によって輝度ムラの少ない均一な照明を行うことができる一方、この光拡散層の表面に積層される透明層の着色によって、遮光層が存在していない表示部分の非照明時における色の選定の自由度を高めることができる。

本発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、自動車のフロントパネル１０について本発明を適用したパネル表示ユニットを示している。前記フロントパネル１０は、上から順に、ＣＤ挿脱窓１２、ＬＣＤ表示窓１４、６個のオーディオ操作ボタン窓１６、及び左右一対のシーソースイッチ窓１８を有している。前記ＣＤ操作用窓１２のすぐ近傍の位置には点灯表示窓１３が設けられ、前記ＣＤ操作窓１２の左側には単一のＣＤ用操作ボタン窓２０が設けられ、右側には２つのＣＤ用操作ボタン窓２１，２２が設けられている。以上の窓は全て前記フロントパネル１０の前壁を貫通するように形成されている。

前記ＣＤ用操作ボタン窓２０，２１，２２、及びオーディオ操作ボタン窓１６にはそれぞれ、ＣＤ用操作ボタン２４，２５，２６及びオーディオ操作ボタン２８が裏側から嵌め込まれてパネル表側に突出することにより、各操作ボタン２４，２５，２６，２８の押圧操作が可能となっている。また、前記シーソースイッチ窓１８にはシーソースイッチカバー７８が裏側からはめ込まれ、このシーソースイッチカバー７８に形成されたノブ窓７９にシーソースイッチノブ２９が裏側からはめ込まれるようになっており、このシーソースイッチノブ２９が水平軸回りに回動操作できるようになっている。

前記操作ボタン２４〜２６，２８及びシーソースイッチカバー７８は透光性を有する材料により形成されている。このうち６個のオーディオ操作ボタン２８が本発明の表示部材（かつ操作部材）に該当しており、その具体的な構造及び材質については後に詳述する。

前記フロントパネル１０の裏側には、プリント回路基板３０が配置される。このプリント回路基板３０には、上から順に、ランプ３１、発光ダイオード３２、左右一対のランプ３４、６個のスイッチ素子３６、及び左右に配置された上下一対のスイッチ素子３８Ａ，３８Ｂが実装されている。

ランプ３１は、前記ＣＤ用操作ボタン２４を照明するための光源となり得る位置に配置され、発光ダイオード３２は前記点灯表示窓１３からパネル表側に投光可能となる位置に配置され、左右一対のランプ３４は後述のように全オーディオ操作ボタン２８及び前記シーソースイッチカバー７８を裏側から照明するための光源となり得る位置に配置されている。スイッチ素子３６は前記各オーディオ操作用ボタン２８を介してそれぞれ押圧操作可能となる位置に配列され、スイッチ素子３８Ａ，３８Ｂは前記シーソースイッチノブ２９の回動操作に伴って択一的に押圧操作され得る位置に配列されている。また、前記回路基板３０から離れた位置であって前記ＣＤ用操作ボタン２５，２６の光源となり得る位置にも図略のランプが配置されるようになっている。

なお、前記回路基板３０上には図略のＬＣＤ（液晶ディスプレイ）も実装されており、このＬＣＤが前記ＬＣＤ表示窓１４に裏側からはめ込まれるようになっている。

前記回路基板３０とＣＤ操作用ボタン２４との間には導光材ホルダ４０が介設される。この導光材ホルダ４０は、前記ＣＤ操作用ボタン２４，２５，２６の直ぐ裏側となる位置にそれぞれ導光材保持部４２，４３，４４を有し、前記点灯表示窓１３の直ぐ裏側となる位置に導光材保持部４６を有し、前記ＣＤ挿脱窓１２の直ぐ裏側となる位置にＣＤ挿脱口４８を有しており、これら導光材保持部４２，４３，４４，４６及びＣＤ挿脱口４８は導光材ホルダ４０を貫通するように形成されている。また、前記ＣＤ挿脱口４８の周囲には当該ＣＤ挿脱口４８を通過するＣＤ（コンパクトディスク）と接触するＣＤ用フェルト材５０が貼着されている。

前記導光材保持部４２には導光材５２が保持され、前記導光材保持部４３，４４には導光材５４が保持され、導光材保持部４６には導光材５６が保持される。

前記導光材５２は、前記ランプ３１から発せられる光を前記ＣＤ操作用ボタン２４の裏側に導くためのものであり、全体がアクリル樹脂等の比較的透光性の高い材料により形成されるとともに、その適所に他の部分よりも厚みが大きくて前側（パネル側）に突出するレンズ部５２ａが形成されている。そして、このレンズ部５２ａが前記導光材保持部４２に裏側からはめ込まれるようにして導光材５２全体が前記導光材ホルダ４０に保持されている。

同様に、導光材５４は、図略のランプから発せられる光を前記ＣＤ操作用ボタン２５，２６の裏側に導くためのものであり、全体がアクリル樹脂等の比較的透光性の高い材料により形成されるとともに、その適所に他の部分よりも厚みが大きくて前側（パネル側）に突出するレンズ部５２ａ，５２ｂが形成され、これらのレンズ部５２ａ，５２ｂがそれぞれ前記導光材保持部４３，４４に裏側からはめ込まれるようにして導光材５４全体が前記導光材ホルダ４０に保持されている。

また、導光材５６は、前記発光ダイオード３２から発せられる光を前記点灯表示窓１３を通じて外部に導出するためのものであり、全体がアクリル樹脂等の比較的透光性の高い材料により形成されてレンズを構成し、前記導光材保持部４６に裏側からはめ込まれるようにして前記導光材ホルダ４０に保持されている。

前記回路基板３０と前記オーディオ操作ボタン２８及びシーソースイッチノブ２９との間にはホルダ６０が介設される。

このホルダ６０は、導光材保持部６２、アクチュエータ保持部６４，６６、及び導光材保持部６８を有している。

前記導光材保持部６２は、前記各オーディオ操作ボタン２８の直ぐ裏側となる位置に設けられ、前記導光材保持部６８は前記シーソースイッチカバー７８の直ぐ裏側となる位置に設けられている。前記アクチュエータ保持部６４は各導光材保持部６２の直下方の位置であって前記回路基板３０のスイッチ素子３６に対応する位置に設けられ、前記アクチュエータ保持部６６は各シーソースイッチノブ２９の直ぐ裏側となる位置であって前記スイッチ素子３８Ａ，３８Ｂにそれぞれ対応する位置に設けられている。以上の保持部６２，６４，６８はホルダ６０を貫通するように形成されている。

また、ホルダ６０の表面側には前記シーソースイッチノブ２９を水平軸回りに回動可能に支持するためのノブ支持壁６７が突設されている。

前記各導光材保持部６２には導光材７０が保持され、前記各アクチュエータ保持部６４にはアクチュエータ７４が保持される。

導光材７０は、前記ランプ３４から発せられる光を前記各オーディオ操作ボタン２８及びシーソースイッチカバー７８の裏側に導くためのものであり、全体がアクリル樹脂等のように比較的透光性の高い材料により形成されている。具体的には、図２（ｂ）にも示すように、左右方向に延びる本体部７１と、この本体部７１から前側（図２（ｂ）では上側）に突出する厚肉のレンズ部７２と、前記本体部７１から下方に延長されかつ前方に突出するレンズ部７３とを一体に有しており、これらのレンズ部７２，７３がそれぞれ前記導光材保持部６２，６８に裏側からはめ込まれるようにして導光材７０全体が前記導光材ホルダ４０に保持されている。

前記各アクチュエータ７４は、前記各オーディオ操作ボタン２８がパネル表側から押圧操作を受けるのに伴って、当該ボタン２８の下端部からスイッチ素子３６に押圧力を伝達するためのものであり、前後に延びるピン状をなし、その軸方向に移動可能となるように前記ホルダ６０のアクチュエータ保持部６４に挿通され、保持されている。同様に、アクチュエータ７６は、前記シーソースイッチノブ２９が水平軸回りに回動操作されるのに伴い、その操作された側のスイッチ素子（スイッチ素子３８Ａまたはスイッチ素子３８Ｂ）に前記シーソースイッチノブ２９からの押圧力を伝達するためのものであり、前後方向に移動可能となるように前記アクチュエータ保持部６６に保持されている。

このようなパネル表示ユニットにおいて、前記回路基板３０のランプ３１が点灯すると、その光は導光材５２のレンズ部５２ａからＣＤ用操作ボタン２４に投射され、同ボタン２４の照明がなされる。同様に、図略のランプの光が導光材５４のレンズ部５４ａ，５４ｂからそれぞれＣＤ用操作ボタン２５，２６に投射され、これらのボタン２５，２６の照明がなされる。また、発光ダイオード３２の発する光は、導光材５６を通じて点灯表示窓１３からそのままパネル表側に導かれる。さらに、ランプ３４から発せられる光は、導光材７０の各レンズ部７２を通じて各オーディオ操作ボタン２８に投射されるとともに当該導光材７０の各レンズ部７３を通じて各シーソースイッチカバー７８に投射され、これらオーディオ操作ボタン２８及びシーソースイッチカバー７８の照明が行われる。

一方、前記オーディオ操作ボタン２８が押圧操作されると、その押圧力がアクチュエータ３６を通じてスイッチ素子３６に伝達され、当該スイッチ素子３６がオンに切換えられる。また、シーソースイッチノブ２９が上下のいずれかの向きに回動操作されると、その操作された側のスイッチ素子（スイッチ素子３８Ａまたはスイッチ素子３８Ｂ）に操作力がアクチュエータ７６を介して伝達され、当該スイッチ素子がオンに切換えられる。

次に、本発明の対象となっている前記オーディオ操作ボタン２８の構造の詳細を図２及び図３を併せて参照しながら説明する。

前記オーディオ操作ボタン２８は、左右方向に延びる共通の支持部８０に薄肉のヒンジ部８２を介してつながっており、これら操作ボタン２８、支持部８０、及びヒンジ部８２が単一の部材として合成樹脂により一体成形されている。そして、支持部８０が前記フロントパネル１０の裏側に固定されており、その状態で前記ヒンジ部８２の撓み変形を伴いながら各オーディオ操作ボタン２８を個別に押圧操作することが可能となっている。

図３（ｂ）に示すように、各オーディオ操作ボタン２８は、ボタン本体（表示部材本体）８４と、その表面側を被覆する塗装膜（遮光層）８６とで構成されている。

ボタン本体８４は、光拡散層８７と、その表面側に積層される透明層８８とで構成されている。光拡散層８７は、前記導光材７０のレンズ部７２から投射される光をボタン全体に拡散させる光拡散効果を有するものであり、その材質としては、例えばアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等からなる透明樹脂に拡散材粒子を混入させて乳白色に混濁させたものや、ＡＢＳ樹脂のように本来的に乳白色に混濁したもの等が好適である。一方、透明層８８は、前記アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等の透明樹脂により構成され、かつ、これに適当な色（例えば黒色）の粒子を混ぜることにより適当な濃度に着色されたものであり、前記光拡散層８７よりも透光性の高いものとなっている。

これら光拡散層８７及び透明層８８は、例えば二色成形によって簡単に一体化することが可能であるが、例えば光拡散層８７の表面に着色透明フィルムを透明層として貼着するようにしてもよい。

前記塗装膜８６は、遮光性を有する塗料からなり、前記透明層８８の表面を覆うように形成されており、その一部が特定形状の文字や記号をなすようにして除去されている。すなわち、特定形状部分が非塗装部分８５すなわち表示部分とされ、この非塗装部分８５では前記透明層８８が表面側に露出した状態となっている。

この塗装膜８６及び前記両層８７，８８の具体的な層厚は、適宜設定可能であるが、一般に、塗装膜８６は30μｍ程度、光拡散層８７及び透明層８８は0.7〜1.2mm程度が好適である。

ただし、本発明に係る遮光層は必ずしも塗料で形成されたものでなくてもよく、例えば遮光性の高い材料からなるフィルムであってその一部を適当な形状にくり抜いたものを前記ボタン本体８４の表面に貼着するようにしてもよい。

また、前記光拡散層８７は必ずしもボタン本体８４の全域にわたって形成されていなくてもよく、少なくとも非塗装部分８５を裏側から覆ってその照明に光拡散機能を発揮できる領域に形成されていればよい。例えば、図４に示すように操作ボタン２８′のように、ボタン本体８４の一部の領域にのみ形成されたものでもよい。

前記の構造によれば、レンズ部７２からオーディオ操作ボタン２８に投射された光は、ボタン本体８４の前記光拡散層８７及び透明層８８を透過し、かつ、塗装膜８６が存在しない非塗装部分８５のみを通じてパネル表側に透光するため、当該非塗装部分８５の形状が明瞭に照明されるとともに、前記光拡散層８７の光拡散効果によて輝度ムラの少ない均一な照明を行うことができる。しかも、この光拡散層８７が例えば乳白色に混濁したものに限られていても、その表側に積層される透明層８８の着色によって、非照明時におけるボタン本体８４の色、すなわち、前記非塗装部分８５の色を所望の色もしくはそれに近い色に設定することが可能となる。従って、前記塗装膜８６が例えば比較的淡い色であっても、前記透明層８８の色を比較的黒っぽい色に設定することにより、非照明時においても非塗装部分８５の形状を明瞭に表示することが可能になる。

なお、図１〜図３にはオーディオ操作ボタン２８を本発明に係る表示部材としたものを示したが、その他の操作部材、例えばＣＤ用操作ボタン２４，２５，２６やシーソースイッチノブ２９の構造に本発明を適用することも可能である。また、本発明に係る表示部材は必ずしも操作部材に限らず、例えば前記図１に示したシーソースイッチカバー２９を本発明の対象としてもよい。

また、本発明に係るパネル表示ユニットも図１に示した自動車のフロントパネル１０に限らず、例えばオーディオ機器等の各種電子機器や家屋の壁等に設置されるパネルにも本発明を適用することが可能である。

本発明の実施の形態にかかるパネル表示ユニットの全体構成を示す分解斜視図である。（ａ）は前記パネル表示ユニットにおけるオーディオ操作ボタン及びそのホルダを示す正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。（ａ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ部拡大図である。操作ボタンの構造の変形例を示す断面図である。

符号の説明

１０フロントパネル
２８オーディオ操作ボタン（表示部材かつ操作部材）
３６ランプ（光源）
７０導光材
８４ボタン本体（表示部材本体）
８５非塗装部分（表示部分）
８６塗装膜（遮光層）
８７光拡散層
８８透明層

Claims

透光性を有する表示部材本体と、この表示部材本体の表側面のうち特定の表示部分を除く部分を覆うように形成された遮光層とを備え、前記表示部材本体の裏側から光が照射されることにより前記特定部分が表側に照らし出される表示部材において、前記表示部材本体は、光拡散効果を有する光拡散層と、この光拡散層の表側に位置し、当該光拡散層よりも透明度が高くかつ特定色に着色された透明層とが積層されたものであり、かつ、前記光拡散層は少なくとも前記特定部分を裏側から覆う位置に形成されていることを特徴とする表示部材。
請求項１記載の表示部材において、前記光拡散層は、乳白色に混濁したものであることを特徴とする表示部材。
請求項１または２記載の表示部材において、前記表示部材本体は、前記光拡散層を構成する光拡散樹脂と前記透明層を構成する透明樹脂とが一体に成形されたものであることを特徴とする表示部材。
請求項１〜３のいずれかに記載の表示部材と、この表示部材が取付けられるパネルとを備え、このパネルの裏側に前記表示部材をその裏側から照明するための光源が設けられていることを特徴とするパネル表示ユニット。
請求項４記載のパネル表示ユニットにおいて、前記表示部材として、前記パネルの表側から押圧操作可能となるように当該パネルに取付けられる操作部材が含まれていることを特徴とするパネル表示ユニット。