JP5692290B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用表示装置に関する。

特許文献１には、第１光源の光をバックライトとして液晶表示する液晶表示ユニットと、所定形状に形成された透過部分に第２光源の光を透過させて所定形状を視認させる透過表示部との両方を備えた表示装置が開示されている。なお、車速や燃料残量等を液晶表示ユニットに表示させ、車両に異常が生じた場合に第２光源を点灯させて透過表示部により警告表示させることが具体例として挙げられる。

特開２００２−１０７７１１号公報

さて、近年の車両用表示装置は、多種の内容を表示させつつ小スペース化を図ることが要求されるようになってきている。そのため、上述した液晶表示ユニットによる液晶表示部と透過表示部とを近接したデザインにする要望が多い。すると、液晶表示部に用いる第１光源の光が透過表示部に漏れ出たり、透過表示部に用いる第２光源の光が液晶表示部に漏れ出たりするといった、漏光の問題が生じるようになる。

本発明は、上記問題を鑑みてなされたもので、その目的は、液晶表示用の第１光源の漏光、または透過表示用の第２光源の漏光の抑制を図った車両用表示装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

開示された発明のひとつは、第１光源（６１）および第２光源（６２）と、第１光源の光を透過して拡散させる拡散部（４０Ａ）を有するとともに、第２光源の光により所定形状部分（４１）を透過照明させる透過表示部（４０Ｂ）を有する表示板（４０）と、拡散部により拡散された光をバックライトとして液晶表示する液晶表示ユニット（２０）と、を備え、表示板のうち、透過表示部および拡散部の間の部分には、スリット（４２）が形成されていることを特徴とする。

ここで、表示板に入射した光の一部は表示板の内部を伝って、表示板の透過方向に対して垂直な方向に進む。しかし、上記発明によれば、このように表示板の内部を伝って進む光はスリットにより遮られる。そして、そのスリットは透過表示部および拡散部の間の部分に形成されるので、拡散部に入射した第１光源の光が表示板の内部を伝って透過表示部に漏れ出るといった漏光を抑制できる。よって、第２光源を消灯させているにも拘わらず上記漏光が原因で透過表示部の一部が明るく見えてしまうことを抑制できる。

同様にして、上記発明によれば、透過表示部に入射した第２光源の光が表示板の内部を伝って拡散部に漏れ出るといった漏光を抑制できる。したがって、第１光源を消灯させているにも拘わらず上記漏光が原因で液晶表示ユニットの一部が明るく見えてしまうことを抑制できる。

本発明の一実施形態に係る車両用表示装置を示す分解斜視図。 図１に示す表示板の正面図。 図１に示す遮光部材の正面図。 図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った表示装置全体の断面図。

以下、本発明にかかる車両用表示装置の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。この表示装置は、車速、燃料残量、エンジン回転数、異常発生情報等、各種の車両情報を表示するものであり、車両のインストルメントパネルに組み付けられ、車両運転者に視認される。図１の上側が視認者側であり、図１の上側から表示装置は視認される。

図１に示すように、表示装置は、見切り板１０、液晶表示ユニット２０、指向板３０、表示板４０、遮光部材５０および回路基板６０を視認者側から順に積層して組み付けることで構成される。

見切り板１０は、透光性を有する樹脂で形成され、所定部分には遮光性を有する印刷が施されている。見切り板１０のうち液晶表示ユニット２０の表示面に対向する部分（表示部１１）には、上記印刷が施されておらず、液晶表示ユニット２０が視認可能である。見切り板１０のうち表示部１１以外の部分（遮光部１２）には遮光性を有する印刷が施されている。

液晶表示ユニット２０は、液晶セル２１を一対の偏向板２２、２３で挟み込んで構成されている。液晶セル２１は、透明電極が設けられた一対のガラス基板の間に液晶物質を充填して構成されている。出射側の偏向板２２と入射側の偏向板２３は、光の振動方向を特定の方向に偏向して光の波面を揃えるものである。２枚の偏向板２２、２３は、偏向する向きが９０度異なるように配置されている。なお、図１に示す例では、液晶表示ユニット２０は、液晶セル２１による各々の表示部２１ａ、２１ｂ、２１ｃにおいて、車速、燃料残量およびエンジン回転数を表示する。

回路基板６０には、複数の第１光源６１、複数の第２光源６２および図示しないマイクロコンピュータ（マイコン）等が実装されている。これらの光源６１、６２には発光ダイオードが用いられている。マイコンは、取得した車両情報に基づき、液晶表示ユニット２０、第１光源６１および第２光源６２の作動を制御する。

表示板４０は、透光性を有する樹脂で形成され、可撓性を有する板厚（例えば０．５ｍｍ）に形成されている。表示板４０は、以下に説明する拡散部４０Ａおよび透過表示部４０Ｂを有する。拡散部４０Ａは、第１光源６１から出射した光を透過して拡散させる。拡散部４０Ａにより拡散された光は、指向板３０を透過して指向性を有する光に調整された後に、液晶表示ユニット２０へ入射する。

指向板３０は、透光性を有する２枚の樹脂フィルムを重ねて構成されている。これらの樹脂フィルムの表面には、拡散された光を液晶表示ユニット２０の視認方向（図１の上下方向）に向けて反射するプリズムパターンが形成されている。２枚の樹脂フィルムの各々は、プリズムパターンの並ぶ向きが直交するように配置されている。これにより、拡散部４０Ａにより拡散された光のうち、視野角外の光を視認者に向けて集光することで、正面視における輝度向上を図っている。

また、拡散部４０Ａによる拡散作用により、液晶表示ユニット２０に入射する光の輝度が部位によって異なることが抑制され、輝度ムラ低減による輝度の均一化を図っている。要するに、複数の第１光源６１による光が点発光の集まりであるのに対し、全体が均一に発光する面発光を拡散部４０Ａは提供できる。

図２に示すように、拡散部４０Ａは、表示板４０のうち表示部２１ａ、２１ｂ、２１ｃに対応する領域（図２中のドットを付した領域）に形成されており、透過表示部４０Ｂは残りの領域に形成されている。透過表示部４０Ｂには、車両のターン方向を示すターン表示部や車両の異常を報知する警告表示部等、車両の状態を表す状態表示部４１が複数設けられている。状態表示部４１は、第２光源６２から出射した光を透過し、透過表示部４０Ｂのうち状態表示部４１を除く部分には、遮光性を有する印刷が施されている。状態表示部４１は、各種の状態内容を表現した図柄、記号、文字等を表す形状に形成されており、特許請求の範囲に記載の「所定形状部分」に相当する。

要するに本実施形態に係る表示装置は、第１光源６１による液晶表示と、第２光源６２による透過照明表示との両方が為される。そして、透過照明表示による状態表示部４１は警告表示を実施するので、第１光源６１および液晶表示ユニット２０等が故障して液晶表示が正常に表示できなくなったとしても、第２光源６２による警告表示は可能になる。

遮光部材５０は、遮光性を有する樹脂で形成されている。そして、図１および図３に示すように、遮光部材５０には、複数の状態表示部４１の各々に対して配置された開口部５１を有する。第２光源６２から出射した光は、開口部５１を通じて対応する状態表示部４１を透過照明する。つまり、複数の第２光源６２による光路の各々は、開口部５１を仕切る筒形状の遮光壁５４によって遮光されていると言える。

さらに遮光部材５０は、第１光源６１の光路と第２光源６２の光路とを仕切る遮光壁５２を有する。この遮光壁５２は、第１光源６１から出射した光が状態表示部４１を透過照明しないように、第１光源６１からの光を透過表示部４０Ｂに対して遮る。また、遮光壁５２は、第２光源６２から出射した光が拡散部４０Ａを透過しないように、第２光源６２からの光を拡散部４０Ａに対して遮る。

図１、図２および図４に示すように、表示板４０のうち透過表示部４０Ｂおよび拡散部４０Ａの間の部分には、スリット４２が形成されている。スリット４２は、表示板４０を貫通する形状であるとともに、透過表示部４０Ｂおよび拡散部４０Ａの境界線に沿って延びる形状である。

但し、透過表示部４０Ｂと拡散部４０Ａとを接続する接続部４４が複数個所に設けられており、この接続部４４により、透過表示部４０Ｂと拡散部４０Ａは接続され、互いに分離することのないように図られている。透過表示部４０Ｂおよび拡散部４０Ａの境界線のうち、状態表示部４１から最も離れた場所に接続部４４は配置されている。

図１、図３および図４に示すように、遮光壁５２の上端面５２ａには、スリット４２に嵌り込む凸部５３が形成されている。図４に示すように、凸部５３はスリット４２を貫通する形状であり、凸部５３の先端５３ａは液晶セル２１に接触している。

ここで、図１に示すように、出射側の偏向板２２および表示板４０は、液晶セル２１と同一の外形形状に形成されている。これに対し、入射側の偏向板２３および指向板３０は、表示板４０のうち拡散部４０Ａの領域に対応する外形形状に形成されている。そのため、図４に示すように、拡散部４０Ａと液晶セル２１との間には、入射側の偏向板２３および指向板３０が配置され、これらは互いに密着するように重ねて配置されている。これに対し、透過表示部４０Ｂと液晶セル２１との間には、入射側の偏向板２３および指向板３０が存在せず、所定の空間Ｓが形成されている。

表示板４０には、液晶セル２１に接触するよう突出し、透過表示部４０Ｂと液晶セル２１との間に上記空間Ｓを形成するスペーサ４３が形成されている。つまり、スペーサ４３が液晶セル２１に接触することで、表示板４０のうち透過表示部４０Ｂの部分は液晶セル２１と遮光部材５０との間に挟み付けられることになる。よって、透過表示部４０Ｂが遮光部材５０から浮き上がることが抑制される。なお、スペーサ４３は複数個所に形成されている。

スペーサ４３は、スリット４２に隣接した位置に形成されている。これにより、次のようにスペーサ４３を形成することができる。すなわち、表示板４０をプレス加工してスリット４２を形成するにあたり、スリット４２に対応する箇所の一部をプレス加工せずに残しておく。そして、その残った一部を折り上げて、スペーサ４３として用いる。

以上に説明した本実施形態の車両用表示装置は、要するに、以下に列挙する特徴を備える。そして、それらの各特徴により以下に説明する作用効果が発揮される。

＜特徴１＞
本実施形態に係る車両用表示装置は、液晶表示ユニット２０および表示板４０を備える。表示板４０は、第１光源６１の光を透過して拡散させる拡散部４０Ａを有するとともに、第２光源６２の光により状態表示部４１（所定形状部分）を透過照明させる透過表示部４０Ｂを有する。液晶表示ユニット２０は、拡散部４０Ａにより拡散された光をバックライトとして液晶表示する。そして、表示板４０のうち、透過表示部４０Ｂおよび拡散部４０Ａの間の部分には、スリット４２が形成されている。

これによれば、拡散部４０Ａに入射した第１光源６１の光が表示板４０の内部を伝って透過表示部４０Ｂに漏れ出るといった漏光は、スリット４２により抑制される。詳細には、表示板４０のうちスリット４２を形成する端面４２ａが、図２中の矢印Ｌ１の如く進む光を反射する。よって、第２光源６２を消灯させているにも拘わらず上記漏光が原因で透過表示部４０Ｂの一部が明るく見えてしまうことを抑制できる。

同様にして、透過表示部４０Ｂに入射した第２光源６２の光が表示板４０の内部を伝って拡散部４０Ａに漏れ出るといった漏光は、スリット４２により抑制される。詳細には、表示板４０のうちスリット４２を形成する端面４２ｂが、図２中の矢印Ｌ２の如く進む光を反射する。よって、第１光源６１を消灯させているにも拘わらず上記漏光が原因で液晶表示ユニット２０の一部が明るく見えてしまうことを抑制できる。

＜特徴２＞
本実施形態に係る車両用表示装置は、第１光源６１から拡散部４０Ａまでの光路と、第２光源６２から透過表示部６０Ｂまでの光路とを仕切って遮光する遮光壁５２を備える。遮光壁５２には、スリット４２に嵌り込む凸部５３が形成されている。

さて、矢印Ｌ１、Ｌ２に示す光がスリット４２の端面４２ａ、４２ｂで反射することは先述した通りである。しかし、矢印Ｌ１、Ｌ２に示す光の一部が端面４２ａ、４２ｂで反射することなくスリット４２を通り抜けて進む懸念がある。この懸念に対し、本実施形態では、スリット４２に凸部５３が嵌り込んでいるので、スリット４２を通り抜けようとする光を凸部５３で遮ることができる。よって、透過表示部４０Ｂおよび拡散部４０Ａの間における漏光遮断の確実性を向上できる。

＜特徴３＞
本実施形態に係る凸部５３はスリット４２を貫通する形状である。そのため、スリット４２の端面４２ａ、４２ｂを通り抜けようとする光を凸部５３で遮ることを、表示板４０の板厚方向の全体に亘って向上できる。

しかも、本実施形態に係る凸部５３の先端５３ａは液晶表示ユニット２０に突き当てられている。そのため、液晶表示ユニット２０のうち拡散部４０Ａに対向する領域と透過表示部４０Ｂに対向する領域とが、凸部５３により仕切られることとなる。よって、表示板４０の出射面のうち透過表示部４０Ｂから出射した光が、液晶表示ユニット２０のうち拡散部４０Ａに対向する領域に入射することを抑制できる。同様にして、表示板４０の出射面のうち拡散部４０Ａから出射した光が、液晶表示ユニット２０のうち透過表示部４０Ｂに対向する領域に入射することを抑制できる。

＜特徴４＞
本実施形態では、表示板４０は、透過表示部４０Ｂが液晶表示ユニット２０を透過して視認されるよう、液晶表示ユニット２０に対して重ねて配置されている。また、液晶表示ユニット２０と拡散部４０Ａとの間には、拡散部４０Ａにより拡散された光を透過して指向性を有する光にする指向板３０が配置されている。透過表示部４０Ｂには、液晶表示ユニット２０に接触するよう突出し、透過表示部４０Ｂと液晶表示ユニット２０との間に所定の空間Ｓを形成するスペーサ４３が形成されている。

これによれば、透過表示部４０Ｂと液晶表示ユニット２０との間に所定の空間Ｓを形成しつつ、表示板４０のうち透過表示部４０Ｂの部分は液晶表示ユニット２０と遮光部材５０との間に挟み付けられることになる。よって、透過表示部４０Ｂが遮光部材５０から浮き上がることを抑制できるので、遮光壁５２の上端面５２ａと透過表示部４０Ｂとの間に隙間が生じることを抑制でき、ひいては、その隙間からの漏光を抑制できる。

＜特徴５＞
スペーサ４３は、スリット４２に隣接した位置に形成されている。そのため、上述したように、表示板４０のうちスリット４２に対応する箇所の一部を切り取らずに残しておき、その残った一部を折り曲げてスペーサ４３として用いることができる。よって、表示板４０にスペーサ４３を形成することを容易に実現できる。また、凸部５３をスリット４２に挿入する際に、スリット４２の端面４２ａ、４２ｂには液晶セル２１の側に押し上げられる向きの摩擦力が作用する。これに対し本実施形態では、スリット４２に隣接した位置にスペーサ４３を形成しているので、上記摩擦力により透過表示部４０Ｂが遮光部材５０から浮き上がることを、効果的に抑制できる。

＜特徴６＞
入射側の偏向板２３および指向板３０は、表示板４０のうち拡散部４０Ａの領域に対応する外形形状に形成されている。そのため、透過表示部４０Ｂから出射した光は、偏向板２３および指向板３０を透過することなく、液晶セル２１、出射側の偏向板２２および見切り板１０を透過して視認者の目に入る。よって、偏向板２３および指向板３０を透過させる場合に比べて、透過表示部４０Ｂを高輝度で視認させることができる。

なお、液晶セル２１は、透過表示部４０Ｂから出射した光を透過する形状に形成されている。また、出射側の偏向板２２は、透過表示部４０Ｂから出射した光を透過する形状に形成されている。これにより、液晶セル２１のうち透過表示部４０Ｂに対応する部分が視認されてしまうことを抑制できる。

（他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。また、各実施形態の特徴的構成をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。

・上記実施形態に係る凸部５３は、遮光壁５２の上端面５２ａからスリット４２を貫通する程度に延びる形状である。これに対し、凸部５３は、上端面５２ａからスリット４２の途中まで延びる形状であってもよい。或いは、凸部５３を廃止して、スリット４２内部を空間の状態にしてもよい。

・上記実施形態に係るスペーサ４３はスリット４２に隣接した位置に形成されている。これに対し、表示板４０のうち、透過表示部４０Ｂの外周端に位置する部分に形成してもよい。或いは、スペーサを表示板４０とは別の部材で形成して、別体形成されたスペーサを接着剤等の手段で表示板４０に取り付けるように構成してもよい。或いは、スペーサ４３を廃止してもよい。

２０…液晶表示ユニット、３０…指向板、４０…表示板、４０Ａ…拡散部、４０Ｂ…透過表示部、４１…状態表示部（所定形状部分）、４２…スリット、４３…スペーサ、５２…遮光壁、５３…凸部、６１…第１光源、６２…第２光源。

Claims (4)

1. 第１光源（６１）および第２光源（６２）と、
   前記第１光源の光を透過して拡散させる拡散部（４０Ａ）を有するとともに、前記第２光源の光により所定形状部分（４１）を透過照明させる透過表示部（４０Ｂ）を有する表示板（４０）と、
   前記拡散部により拡散された光をバックライトとして液晶表示する液晶表示ユニット（２０）と、
   を備え、
   前記表示板のうち、前記透過表示部および前記拡散部の間の部分には、スリット（４２）が形成されていることを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記第１光源から前記拡散部までの光路と、前記第２光源から前記透過表示部までの光路とを仕切って遮光する遮光壁（５２）を備え、
   前記遮光壁には、前記スリットに嵌り込む凸部（５３）が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
3. 前記凸部は前記スリットを貫通する形状であることを特徴とする請求項２に記載の車両用表示装置。
4. 前記表示板は、前記透過表示部が前記液晶表示ユニットを透過して視認されるよう、前記液晶表示ユニットに対して重ねて配置され、
   前記液晶表示ユニットと前記拡散部との間に配置され、前記拡散部により拡散された光を透過して指向性を有する光にする指向板（３０）を備え、
   前記透過表示部には、前記液晶表示ユニットに接触するよう突出し、前記透過表示部と前記液晶表示ユニットとの間に所定の空間を形成するスペーサ（４３）が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両用表示装置。

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