JP2021128258A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 回路基板のスペースを節約しながら電子部品を配置することができる表示装置を提供する。【解決手段】 画像３１ａを表示する表示パネル３１と、前記表示パネル３１の外周縁部の前面側を覆う枠体３２と、を備え、前記表示パネル３１は、前記外周縁部に電子部品７，８を配置し、前記枠体３２は、前記電子部品７，８に対向する開口部３２ｂ，３２ｃを有し、前記表示パネル３１の背後に回路基板２を有し、前記表示パネル３１は、前記外周縁部の一辺が外周に突出し、前記回路基板２と導通する導通部材６１を接続する接続部３１ｆを有し、前記電子部品７，８は、前記接続部３１ｆに配置される。【選択図】図２

Description

本開示は、車両に搭載された表示装置に関するものである。

従来の表示装置は、特許文献１に開示される。この表示装置は、有機ＥＬパネルと、表示装置に照射される外光の照度を検出する光センサ（電子部品）と、を備え、検出された外光の明るさにより有機ＥＬパネルの明るさを調節するものである。光センサは回路基板上に配置され、ケースや表示板に設けられる開口から外部へ露出される。

特開２００６−３２９７１１号公報

しかしながら、このような構成によると、回路基板に光センサを配置するスペースが必要となるといった問題点があった。

そこで本開示は、上記問題点に対処するため、回路基板のスペースを節約しながら電子部品を配置することができる表示装置の提供を目的とするものである。

本発明は、画像３１ａを表示する表示パネル３１と、前記表示パネル３１の外周縁部の前面側を覆う枠体３２と、を備え、前記表示パネル３１は、前記外周縁部に電子部品７，８を配置し、前記枠体３２は、前記電子部品７，８に対向する開口部３２ｂ，３２ｃを有することを特徴とする。

本開示の第１の実施形態による表示装置の正面図。 図１中の保護パネルを省いた要部拡大図。 図１中のＡ−Ａ線に沿った断面図。 図２中のＢ−Ｂ線に沿った断面図。 本開示の第２の実施形態による表示装置の保護パネルを省いた要部拡大図。 図５中のＣ−Ｃ線に沿った断面図。

本開示は、例えば、自動車やオートバイ、あるいは農業機械や建設機械を備えた移動体に搭載される車両用の表示装置に適用することができる。以下、図１乃至６に基づいて本開示の表示装置を車両に搭載された計器に適用した場合を例に挙げて説明する。また、計器の前後（Ｆｒ，Ｒｅ）は、各図中に矢印にて示す。

（第１の実施形態）
図１乃至４に基づいて、本開示の第１の実施形態を説明する。計器は、図１に示すように、中央に配置される各種情報を表示する画像表示部１００と、画像表示部１００の左右に複数個配置されるインジケータ部２００と、を備える。

計器は、図１，３，４に示すように、保護パネル１と、保護パネル１の後方に配置される表示器３と、表示器３の後方に配置される回路基板２と、保護パネル１と表示器３とを接着する透明樹脂層４と、表示器３及び回路基板２を内部に収納するカバー５と、を少なくとも有する。

保護パネル１は、透光性の合成樹脂からなる平板状に形成された基板１１と、基板１１の裏面に黒色の溶剤インキが印刷されて遮光層を形成する背景部１２と、基板１１の裏面に半透過の黒色の溶剤インキが印刷されて半透過層を形成するスモーク部１３と、を有する。

背景部１２は、前方から計器を視認（正視）した際に、後述する金属製のベゼル（枠体）３２が不可視状態となるように隠蔽部としての機能を有する。背景部１２は、画像開口部１２ａと、外光取込開口部１２ｂと、インジケータ意匠部１２ｃと、を有する。

画像開口部１２ａは、表示器３に対向する位置に形成され、背景部１２が略四角形に形成されない抜き印刷となる。外光取込開口部１２ｂは、画像開口部１２ａの下方の後述する外光センサ７に対向する位置に形成され、背景部１２が略円形に形成されない抜き印刷となる。インジケータ意匠部１２ｃは、画像開口部１２ａの左右にそれぞれ複数個設けられ、背景部１２が車両の各種警告灯及び作動灯の意匠に形成された印刷となる。

スモーク部１３は、外光取込開口部１２ｂやインジケータ意匠部１２ｃの領域の背後を覆うように重なり形成される。

回路基板２は、例えばＦＲ−４（Ｆｌａｍｅ Ｒｅｔａｒｄａｎｔ−４）等のガラスエポキシ系基材に配線パターンを施した硬質回路基板からなる。回路基板２は、前面に光源２１と、コネクタ２２と、制御手段と、その他抵抗及びコンデンサ等の各種回路部品と、が前記配線パターンに導通接続される。

制御手段は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＧＤＣ（Graphics Display Controller）等を有し、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。制御手段は、例えば、車両のＥＣＵ（Electronic Control Unit）から車速、エンジン回転数、ＯＤＯ計、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。制御手段は、取得した情報に基づき、表示器３に情報を表示させ、光源２１や表示器３に備えられるパネル光源３３を点灯させる。制御手段は、外光センサ７の検出した外光の明るさに応じ、光源２１やパネル光源３３の明るさを調節する。

図５に示すように、光源２１は、回路基板２の面方向に対して直交する方向へ任意の色の光を発する縦型発光のＬＥＤ（チップ型発光ダイオード：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）からなる。光源２１は、インジケータ意匠部１２ｃの数に対応して配置される。光源２１の点灯によりインジケータ意匠部１２ｃが発光することでインジケータ部２００が運転者に視認される。

表示器３は、図１，３に示すように、略直方体に形成され、表示パネル３１と、ベゼル３２と、パネル光源３３と、導光体３４と、光学シート３５と、ケース３６と、を少なくとも有する。

表示パネル３１は、それぞれ略矩形の前側ガラス基材３１ｂと、後側ガラス基材３１ｃと、の間に液晶材を封入し、前側ガラス基材３１ｂの前側に前側偏光板３１ｄを貼り、後側ガラス基材３１ｃの後側に後側偏光板３１ｅを貼った複数個の画素を有するドットマトリクスタイプのＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）型液晶パネルからなる。表示パネル３１は、図１に示すように、車両の走行速度を表示する速度計や車両の燃料の残量を表示する残燃料計の画像である所定情報（画像）３１ａを表示する。

表示パネル３１は、後側ガラス基材３１ｃの外周縁部の一辺が外周に突出する接続部３１ｆを有する。表示パネル３１は、回路基板２と導通する第１のＦＰＣ（フレキシブル配線板：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）（導通部材）６１を有する。第１のＦＰＣ６１は、一端を接続部３１ｆの前面に接続され、他端を回路基板２に実装されたコネクタ２２に接続されることにより、表示器３と回路基板２を通電させる。

表示パネル３１は、外光取込開口部１２ｂに対向する位置に外光センサ（電子部品）７を有する。外光センサ７はフォトダイオードからなり、接続部３１ｆの左右方向の両端（表示パネル３１の角部）にそれぞれ配置される。外光センサ７は、第１のＦＰＣ６１に実装され、この第１のＦＰＣ６１が接続部３１ｆに接続されることにより接続部３１ｆに配置される。外光センサ７は、保護パネル１のスモーク部１３を透過した外光の照度を検出し、この照度に応じた電気信号をＦＰＣ６１を介して発する。

後側ガラス基材３１ｃは、接続部３１ｆの背面に補強板６３を有する。補強板６３は遮光性の黒色に形成されたフィルムである。補強板６３は、第１のＦＰＣ６１を補強するとともに、外光センサ７に対向する位置にも形成され、パネル光源３３から発せられる光が外光センサ７側へ漏れることを防止する。

ベゼル３２は、アルミニウムやステンレス等の金属製の導電性材料からなり、背後が開口した略箱状に形成される。ベゼル３２は、表示パネル３１の外周縁部の前面側を覆う。ベゼル３２は、表示パネル３１の保護パネル１側から所定情報３１ａを視認可能とする略四角形（多角形）に開口した第１の開口部３２ａを有する。ベゼル３２は、外光センサ７に対向する位置に略四角形（多角形）に開口した第２の開口部（開口）３２ｂを有する。外光センサ７は、第２の開口部３２ｂを挿通するように配置される。

パネル光源３３は、縦型発光のＬＥＤからなり表示パネル３１の面方向に対して平行な方向へ任意の色の光を発し、光を導光体３４に入射する。表示パネル３１は、第２のＦＰＣ６２を有し、パネル光源３３は、第２のＦＰＣ６２に実装される。第２のＦＰＣ６２は、回路基板２に実装されたコネクタ（図示せず）に接続されることにより、パネル光源３３と回路基板２を通電させる。

導光体３４は、透明な平板状の合成樹脂からなり、パネル光源３３からの光を導光し、光学シート（例えば拡散シートやプリズムシートなど）３５へ光を出射する。

光学シート３５は、例えば、拡散シートやプリズムシートなどからなり、導光体３４からの光を拡散して表示パネル３１の方へ透過する。

ケース３６は、アルミニウムやステンレス等の金属製の導電性材料からなり、前方が開口した略箱状に形成される。ケース３６は、ベゼル３２と前後に重ね合わせて１つの筐体となる。この筐体の内部に、表示パネル３１とパネル光源３３と導光体３４と光学シート３５らが収容される。

透明樹脂層４は、シリコン系の光学接着剤が液体状態で保護パネル１と表示器３との間に形成される間隙に充填された後、自然乾燥やＵＶ照射等の種々の方法で硬化して形成され、保護パネル１と表示器３とを接着する。透明樹脂層４の屈折率は、保護パネル１の屈折率と略同等の屈折率に設定される。尚、透明樹脂層４は、ウレタン系やアクリル系の接着剤であってもよい。このように形成されることにより、保護パネル１と空気層の間や表示パネル３１と空気層の間での界面反射が生じなくなり所定情報３１ａの視認性を向上することができる。

パネル光源３３が点灯し、その光が表示パネル３１、透明樹脂層４、保護パネル１を透過することで画像表示部１００が運転者に視認される。

カバー５は、黒色の合成樹脂からなり、前方が開口した箱状に形成される。カバー５は、前方の開口を保護パネル１で覆われる。計器は、保護パネル１とカバー５とにより閉じられた筐体となり、その内部に表示器３と回路基板２を収容する。保護パネル１は、両面接着テープなどによりカバー５に接着される。

このように形成されることにより、表示パネル３１に外光センサ７を配置することにより、回路基板２に外光センサ７を配置する必要がなくなり、回路基板２及び計器のスペースを節約することができる。

また、表示パネル３１の後側ガラス基材３１ｃ上に外光センサ７を配置し、ベゼル３２に第２の開口部３２ｂを設けたことにより、保護パネル１と後側ガラス基材３１ｃと間の空間（前側ガラス３１ｂ、前側偏光板３１ｄ、前側偏光板３１ｄとベゼル３２との隙間、ベゼル３２、ベゼル３２と保護パネル１との隙間からなる空間）を利用して外光センサ７を収容することができる。

また、回路基板２に外光センサを配置する場合、保護パネル１と外光センサとの間に導光部材を配置して外光センサに光を取り込んでいたが、本実施形態では、外光センサ７を保護パネル１に近接配置されるので、導光部材が不要となる。

（第２の実施形態）
本開示に係る表示装置の第２の実施形態を図５，６に基づいて説明する。前述した第１の実施形態と同一部分、均等部箇所については同一符号を付して説明する。

本実施形態では、表示パネル３１は、接続部３１ｆに外光センサ７を有していたが、本開示では、表示パネル３１は、接続部３１ｆに近赤外光源（電子部品）８を有する。近赤外光源８は、約０．７から２．５マイクロメートルの波長をもつ光を出射するＬＥＤである。また、ベゼル３２は、外光センサ７に対向する位置に第２の開口部３２ｂを有していたが、本開示では、近赤外光源８に対向する位置に第１の開口部３２ａ側が開口して切りかかれた切り欠き部（開口）３２ｃを有する。

このように形成することにより、保護パネル１と表示器３との間に形成される透明樹脂層４が保護パネル１と近赤外光源８との間にも充填され、保護パネル１と空気層の間での界面反射を防止し、近赤外光源８から発せられる赤外光を効率よく出射することができる。

また、回路基板２は、近赤外光源８に隣接する位置に近赤外線カメラ９を実装する。保護パネル１は、近赤外線カメラ９に対向する位置に赤外光取込開口部１２ｄとスモーク部１３を有する。保護パネル１は、近赤外線カメラ９に対向する位置のスモーク部１３の背後にコールドミラー１４を配置してもよい。コールドミラー１４は、可視光を反射し、赤外光を透過するミラーである。

このように形成されることにより、近赤外光源８の出射した赤外光が運転者の顔に当たり、反射した赤外光を近赤外線カメラ９で撮影することにより昼夜を問わず運転者の顔の向きや運転者の瞬きを検知することができる。制御手段は、近赤外線カメラ９の検出した画像を解析し、必要に応じ、表示器３に様々な画像を表示する。

本開示によれば、表示器３に近赤外光源８を配置することにより、運転者の顔と対向する場所に近赤外光源８を配置することができ、ハンドル等に邪魔されず効率よく運転者に赤外光を照射することができる。

尚、本開示の表示装置を上記した実施形態の構成を例に挙げて説明したが、本開示はこれに限定されるものではなく、他の構成においても、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに設計の変更が可能なことは勿論である。

例えば、透明樹脂層４は、液体状の材料を充填していたが、ゲル状の透明光学粘着（ＯＣＡ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）シートを貼り合せて間を埋めてもよい。また、表示器３は、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）モジュールであってもよい。

近赤外光源８と同様に、保護パネル１と外光センサ７との間にも透明樹脂層４が充填さてもよい。外光センサ７や近赤外光源８は、第１のＦＰＣ６１に実装され接続部３１ｆに配置されていたが、接続部３１ｆに実装され表示パネル３１の透明電極により通電され（ＣＯＧ：Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）てもよい。近赤外線カメラ９は回路基板２に実装されていたが、近赤外光源８と同様に第１のＦＰＣ６１に実装され接続部３１ｆに配置されてもよい。

１ 保護パネル
１１ 基板
１２ 背景部
１２ａ 画像開口部
１２ｂ 外光取込開口部
１２ｃ インジケータ意匠部
１３ スモーク部
１４ コールドミラー
２ 回路基板
２１ 光源
２２ コネクタ
３ 表示器
３１ 表示パネル
３１ａ 所定情報（画像）
３１ｂ 前側ガラス基材
３１ｃ 後側ガラス基材
３１ｄ 前側偏光板
３１ｅ 後側偏光板
３１ｆ 接続部
３２ ベゼル（枠体）
３２ａ 第１の開口部
３２ｂ 第２の開口部（開口）
３２ｃ 切り欠き部（開口）
３３ 発光素子
３４ 導光体
３５ 光学シート
３６ ケース
４ 透明樹脂層
５ カバー
６１ 第１のＦＰＣ（導通部材）
６２ 第２のＦＰＣ
６３ 補強板
７ 外光センサ（電子部品）
８ 近赤外光源
９ 近赤外線カメラ
１００ 画像表示部
２００ インジケータ部

Claims (4)

1. 画像を表示する表示パネルと、
   前記表示パネルの外周縁部の前面側を覆う枠体と、を備え、
   前記表示パネルは、前記外周縁部に電子部品を配置し、
   前記枠体は、前記電子部品に対向する開口部を有することを特徴とする表示装置。
2. 前記表示パネルの背後に回路基板を有し、
   前記表示パネルは、前記外周縁部の一辺が外周に突出し、前記回路基板と導通する導通部材を接続する接続部を有し、
   前記電子部品は、前記接続部に配置されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記表示パネルの前面側に設けられる保護パネルと、
   前記表示パネルと前記保護パネルとを接着する透明樹脂層と、を有し、
   前記透明樹脂層は、前記電子部品と前記保護パネルとを接着することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
4. 前記電子部品は、外光センサ又は、赤外光源であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

Images