JP2019207269A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】透光板と接着層との密着性を向上させることができる表示装置を提供する。【解決手段】開口１０ｂを有するケース１０と、背面側から前面側に光を透過させる透光層４１と、透光層４１の背面に透光層４１と一体に形成される凹凸構造４２と、を有し、開口１０ｂを覆う透光板４０と、透光板４０の背面側に配置される表示パネル２０と、凹凸構造４２と表示パネル２０の間に配置され、凹凸構造４２と表示パネル２０とを密着させる接着層５０と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、表示装置に関する。

表示装置は、画像を表示する表示パネルの前面側に設けられた透光板を介して、運転者等の視認者に情報を視認させている。透光板は、表示装置の内部を塵埃等の侵入から保護するために設けられた平板である。

透光板は、例えば光硬化型接着剤でオプティカルボンディングされることにより、表示パネルと密着される（例えば特許文献１参照）。

特開２０１５−６０１７４号公報

透光板は、透光性を有する平板であるが、有機ガラスや無機ガラス等、使用目的に応じて種々の材料から製造される。特に、透光板が車両用の表示装置に用いられることが多い有機ガラスからなる場合には、オプティカルボンディングに用いられる接着剤が剥がれやすいという課題があった。このため、透光板の材料によらずに密着性を維持する手段が求められていた。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、透光板と接着層との密着性を向上させ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、開口を有するケースと、背面側から前面側に光を透過させる透光層と、前記透光層の前記背面に前記透光層と一体に形成される凹凸構造と、を有し、前記開口を覆う透光板と、前記透光板の背面側に配置される表示パネルと、前記凹凸構造と前記表示パネルの間に配置され、前記凹凸構造と前記表示パネルとを密着させる接着層と、を備える。

本発明に係る表示装置においては、透光板と接着層との密着性を向上させることができる。

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の表示装置のII−II線に沿う断面図。

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、液晶表示パネル等の情報を表示する表示パネルの前面に配置された透光板を有する表示装置の全てに適用することができ、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。

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の表示装置１のII−II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、及び図２における上側（透光板４０側）であり視認者（運転者）に視認される側を意味する。「背（後）面側」は、図１における奥側、及び図２における下側（透光板４０に対する回路基板３０側）を意味する。

表示装置１は、ケース１０と、表示ユニット２０と、回路基板３０と、透光板４０と、接着層５０と、を主に有している。

ケース１０は、黒色や白色等の遮光性の樹脂（例えばポリプロピレン）からなり、表示ユニット２０、回路基板３０及び透光板４０を収容する。ケース１０は、表示装置１の外郭（外観）を構成する外ケースと、外ケース内で内部構造物を支持する中ケースと、を有している（図示省略）。ケース１０は、透光板４０に覆われる開口１０ｂを有している。ケース１０は、この開口１０ｂにおいて、透光板４０の前面４０ａを露出させて透光板４０を支持するために、支持部１５を有している。支持部１５は、ケース１０の前後方向の面方向を有する側壁１０ａからケース１０の内側に向けて略垂直に突出している。支持部１５は、支持面１６で透光板４０の背面（図２においては意匠層４３）と面接触して透光板４０を支持する。支持部１５に支持された透光板４０は、さらに図示しないパッキンやかしめ部材等を介して、ケース１０に固定されている。

表示ユニット２０（表示パネル）は、透光板４０の背面側に配置されている。表示ユニット２０は、表示パネルと、バックライトユニットと、を有している。

表示パネルは、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）方式の液晶表示パネルである。表示パネルは、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。表示パネルは、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）を介して、回路基板３０に接続されている。表示パネルは、回路基板３０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が印加される。これにより、液晶層の液晶分子の配向が制御され、表示パネルの個々の画素の透過率が変化することにより画像を表示する。

バックライトユニットは、表示パネルの背面側に設けられている。バックライトユニットは、光源基板及び導光体からなり、表示パネルを背面側から照明する。光源基板は、光源の一例である複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）を実装している。光源基板は、ＦＰＣ等の可撓性基板を介して、回路基板３０と接続されている。ＬＥＤは、駆動電流が供給されると、表示パネル（導光体）に向けて光を出射する。導光体は、ＬＥＤが出射した光を表示パネルに向けて導く。導光体は、平板状に形成された、透明樹脂（例えばポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ））である。

回路基板３０は、表示ユニット２０や光源３１を制御するための制御部と、光源３１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、エンジン回転数、各種車両情報、ナビゲーション情報等を、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、光源３１や表示ユニット２０を駆動制御し、所要の情報を表示させる。

光源３１は、ＬＥＤであり、透光板４０の背面４０ｂ側に配置されて、光を発する（透光板４０を照明する）。

透光板４０は、ケース１０の内部の表示ユニット２０や回路基板３０を塵埃等の侵入から保護するために設けられた平板である。透光板４０は、透光層４１と、凹凸構造４２と、意匠層４３と、を有している。

透光層４１は、透光性を有する樹脂（例えばＰＭＭＡ）からなる。透光層４１は、背面側に配置された表示パネルの画像を視認者に視認させるため、背面側から前面側に光を透過させる。

凹凸構造４２は、透光層４１の背面４１ｂに形成されている。凹凸構造４２は、透光板４０と接着層５０との密着性を向上させる目的で設けられている。また、凹凸構造４２は、後述する意匠４８における透光層４１の背面４１ｂと空気との界面による外光反射によって、意匠４８の視認性が低下することを防止する目的で設けられている。凹凸構造４２は、透光層４１の背面４１ｂ全面に亘って形成されてもよいし、少なくとも接着層５０と面する領域、及び意匠４８が設けられる領域に形成されていてもよい。

凹凸構造４２は、ナノオーダーの微細凹凸構造である。具体的には、凹凸構造４２は、高さ数百ｎｍの凹凸形状が、数百ｎｍ周期（ピッチ）で形成されることにより、連続的に屈折率を変化させて反射を抑制する、モスアイ構造である。凹凸構造４２は、透光板４０を射出成形する際に透光層４１の背面４１ｂに形成されることにより、透光層４１と一体に形成されている。なお、図２においては、境界４５よりも上側が透光層４１であり、下側が凹凸構造４２を意味する。

また、凹凸構造４２は、水接触角（濡れ性）が６０度以下であり、親水性を有することが好ましい。凹凸構造４２と密着する接着層５０が、液体（ゲル状）である場合に、より密着性を高めることができるからである。

意匠層４３は、透光板４０の前面４０ａ側又は透光板４０（凹凸構造４２）の背面４０ｂ側に、黒色の遮光性インキで印刷された印刷層である。意匠層４３は、抜き文字状に形成された目盛、数字、文字及び記号等の意匠４８を有しており、これら意匠４８を視認者に視認させる。意匠４８は、光源３１の光を透過することにより点灯表示され、凹凸構造４２を介して視認される。

接着層５０は、凹凸構造４２と表示ユニット２０の表示パネルとの間に配置され、凹凸構造４２と表示パネルの前面２０ａとを接着層５０を介して密着させる。具体的には、接着層５０は、アクリル樹脂等の光硬化型の樹脂（樹脂材料）等であり、透光板４０と表示パネルの前面２０ａとをオプティカルボンディング（ダイレクトボンディング）により密着し、固定する。

このような表示装置１は、透光板４０の背面４０ｂに凹凸構造４２を有している。このため、表示装置１は、接着層５０が凹凸構造４２に引っ掛かるアンカー効果を有することができ、透光板４０の背面４０ｂと、接着層５０の前面５０ａとの密着性を向上させることができる。このため、表示装置１は、透光板４０の材料と接着層５０の材料との間の相性によらずに、接着層５０を密着性よく接着することができる。さらに、密着性がよいため、表示装置１は、使用時における接着層５０の剥がれにより表示パネルの視認性を低下させることがない。

また、凹凸構造４２は、透光層４１と射出成形等により一体成形されている。このため、透光板４０と接着層５０との密着性を持たせるために、別部材としての凹凸構造を透光層４１に形成する等の二次加工が不要であるため、製造性にも優れている。さらに、透光板４０が湾曲形状等の平板以外の形状である場合であっても、凹凸構造４２は透光層４１と一体成形されるため、凹凸構造４２を所望の形状に追従させることができる。この結果、透光板４０の形状に関して、設計の自由度を有することができる。

また、凹凸構造４２は、反射防止層として機能することにより、透光板４０に入射する外光の反射を防止することができる。このため、表示装置１は、接着層５０との密着性以外にも、意匠４８の視認性を向上させることができる。

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、透光板４０の背面４０ｂ側に表示ユニット２０（表示パネル）以外の接着層５０を介さず配置された表示部をさらに備えていてもよい。表示パネル以外の表示部は、例えば、サブとしての表示ユニットや、指針式の計器等である。透光板４０は、このような表示部を凹凸構造４２を介して視認させるため、上述した意匠４８同様、外光の反射を低減でき、表示部の視認性を向上させることができる。

また、凹凸構造４２は、透光層４１の前面４１ａに設けられていてもよい。凹凸構造４２と透光層４１とが一体に設けられていれば、透光板４０は射出成形以外の方法により製造されてもよい。

凹凸構造４２に設けられる反射防止構造は、モスアイ構造以外の反射を低減可能な構造であってもよい。

１ 表示装置
１０ ケース
１０ａ 側壁
１０ｂ 開口
１５ 支持部
１６ 支持面
２０ 表示ユニット
３０ 回路基板
４０ 透光板
４０ａ 前面
４１ 透光層
４１ａ 前面
４１ｂ 背面
４２ 反射防止層
４３ 遮光層
４５ 境界

Claims (4)

1. 開口を有するケースと、
   背面側から前面側に光を透過させる透光層と、前記透光層の前記背面に前記透光層と一体に形成される凹凸構造と、を有し、前記開口を覆う透光板と、
   前記透光板の背面側に配置される表示パネルと、
   前記凹凸構造と前記表示パネルの間に配置され、前記凹凸構造と前記表示パネルとを密着させる接着層と、を備える表示装置。
2. 前記透光板の背面側に配置された光を発する光源をさらに備え、
   前記透光板は、前記光源の光を透過し、前記凹凸構造を介して視認させる意匠を表示する意匠層をさらに有する、請求項１記載の表示装置。
3. 前記透光板の背面側に前記接着層を介さず配置された前記表示パネル以外の表示部をさらに備え、
   前記透光板は、前記表示部を前記凹凸構造を介して視認させる、請求項１記載の表示装置。
4. 前記凹凸構造は、モスアイ構造である、請求項１から３のいずれか１項記載の表示装置。

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