JP6837103B2 - 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。

従来、車両情報を表示する車両用表示装置が知られている。例えば、特許文献１に記載の車両用表示装置である計器装置は、開口部を有する表示板と、開口部を介して視認可能に配置された表示素子と、表示板の後方に配置され表示素子に電気的に接続される回路基板と、表示板の後面における開口部に沿って設けられた導電性印刷層と、回路基板と導電性印刷層を電気的に接続する接続部材と、を備える。

特開２０１６−２０５９７９号公報

上記特許文献１の構成では、導電性印刷層から表示素子までの距離が近い。このため、表示板が帯びる静電気は導電性印刷層から表示素子へ加わるおそれがあり、これにより、表示素子が誤作動するおそれがあった。

本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、表示素子に静電気が加わることを抑制できる車両用表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る車両用表示装置は、露出孔が形成される表示板と、前記露出孔を通じて露出する表示面を有する表示素子と、前記表示素子の裏側に位置し、前記表示素子に電気的に接続される回路基板と、前記回路基板のグランド端子に接続される導電部材と、を備え、前記表示板は、前記表示板の裏側に形成され、前記露出孔に沿って形成される孔縁部、及び前記孔縁部に繋がり前記導電部材に対向する放電部を有する導電層と、前記導電層を外部から隠すように、前記導電層の裏側に形成される絶縁層と、を備え、前記表示板は、前記導電層の表側に形成される遮光層を有し、前記遮光層は、前記導電層を表側から視認可能に露出させる加飾用孔を有する。

本発明によれば、車両用表示装置において、表示素子に静電気が加わることを抑制できる。

本発明の一実施形態に係る車両用表示装置の正面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示板の露出孔の周辺を拡大した正面図である。 本発明の一実施形態に係る表示素子及び光源が収容された中ケースの一部を拡大した正面図である。 本発明の変形例に係る表示板の露出孔の周辺を拡大した正面図である。 図６のＣ−Ｃ線断面図である。

本発明に係る車両用表示装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。この車両用表示装置は、自動車、オートバイ等の車両に搭載され、車速等の車両情報を表示するメータ装置である。
図１に示すように、車両用表示装置１は、複数のアナログ式の指針７１，７２，７３が図示しない目盛及び数字に対して回転することにより、車速、エンジン回転数及び残燃料等の車両情報を表示する。また、車両用表示装置１は、表示素子１０の表示面１０ａに画像を表示することにより、指針７１，７２，７３とは異なる情報、例えば、車両走行距離等を表示する。

詳しくは、車両用表示装置１は、図１に示すように、表示素子１０と、表示板２０と、上ケース４０と、指針７１，７２，７３と、図２に示すように、回路基板３０と、中ケース４５と、下ケース４６と、図３に示すように、導電部材６０と、を備える。
なお、以下では、車両用表示装置１を視認する視認者から見て、左右方向がＸ方向と規定され、上下方向がＹ方向と規定され、表裏方向がＺ方向と規定される。表方向は視認者に近づく方向であり、裏方向は視認者から離れる方向である。

図２に示すように、下ケース４６は、樹脂により形成され、表側に開口する箱状に形成される。下ケース４６内には、回路基板３０及び中ケース４５が収容される。下ケース４６には、下ケース４６の開口部を閉じるように上ケース４０が装着される。

上ケース４０は、樹脂により形成され、下ケース４６の上端に装着可能な枠状をなす。上ケース４０は、図１及び図２に示すように、表示板２０の上方を囲む鍔部４１とレンズカバー２９を備える。

図２に示すように、レンズカバー２９は、透明な樹脂又はガラスにより板状に形成され、下ケース４６及び鍔部４１の開口部を覆う。レンズカバー２９は、表示板２０の表側に位置し、表示板２０に対面する。レンズカバー２９は、視認者から見て、下方向に向かうにつれて、表示板２０に近づくように傾斜している。このため、車両用表示装置１の正面視で下側に位置する表示素子１０の位置では、レンズカバー２９と表示素子１０の距離が近く、レンズカバー２９が帯びた静電気が表示素子１０に加わりやすい。また、上ケース４０の鍔部４１により囲まれた空間には、静電気が溜まりやすい。これによっても、車両用表示装置１の正面視で外周側に位置する表示素子１０の位置では、静電気が表示素子１０に加わりやすい。

図３に示すように、回路基板３０は、光源３５及び図示しない制御部が実装されるプリント基板を含む。回路基板３０は下ケース４６内に設置されている。光源３５は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）であり、表示板２０及び指針７１，７２，７３を照明する。

中ケース４５は、樹脂により形成され、下ケース４６内における回路基板３０の上面に設置される。図５に示すように、中ケース４５は、表示素子１０を収容する表示素子収容部４５ａと、導電部材６０を収容する導電部材収容部４５ｂと、光源３５を収容する光源収容部４５ｃと、指針７１（図１参照）の回転軸７５及び光源３５を収容する軸収容部４５ｄと、を備える。

図２に示すように、表示素子収容部４５ａは、回路基板３０に向けて開口する凹状に形成される。表示素子収容部４５ａは、表示素子１０の左右の両端で表示素子１０を支持する。表示素子収容部４５ａは、収容される表示素子１０のリード端子１３が回路基板３０に接続可能となるように回路基板３０に向けて貫通する貫通部４５ａ１を有する。

図５に示すように、光源収容部４５ｃは、中ケース４５をＺ方向に貫通した貫通孔を有し、回路基板３０に実装される光源３５を囲む。光源収容部４５ｃは、光源３５が放射した光を表示板２０に向けて導く。

図３に示すように、軸収容部４５ｄは、中ケース４５をＺ方向に貫通した貫通孔を有し、指針７１（図１参照）の回転軸７５及び光源３５を囲む。回転軸７５は、回路基板３０を貫通し、回路基板３０の裏面に実装される図示しないモータに接続される。このモータが駆動することにより、図１に示す指針７１は回転軸７５を中心に回転する。軸収容部４５ｄに収容される光源３５は光を放射することにより指針７１を点灯させる。

図５に示すように、導電部材収容部４５ｂは、中ケース４５をＺ方向に貫通した貫通孔を有し、導電部材６０が収容される。図３に示すように、導電部材収容部４５ｂは、導電部材６０の後述する第１端部６１を下側から支持する支持面４５ｂ１を有する。導電部材収容部４５ｂ内にはグランド端子６５が収容される。

図２に示すように、表示素子１０は、情報を表示する表示面１０ａを有する。表示素子１０は、中ケース４５の表示素子収容部４５ａに収容される。表示面１０ａは、Ｘ方向に長い長方形をなし、表示素子１０の表側の面に位置する。
表示素子１０は、セグメント型のＬＣＤ（Liquid Crystal Display）１１と、ＬＣＤ１１を照明するバックライト１２と、を備える。バックライト１２は、複数のＬＥＤを備え、回路基板３０の表側の面に実装される。ＬＣＤ１１においてはセグメント毎にバックライト１２からの光の透過と非透過が切り替えられる。これにより、表示素子１０の表示面１０ａに情報が表示される。

また、図５に示すように、表示素子１０は複数のリード端子１３を備える。複数のリード端子１３は、表示素子１０の下側の側面に位置し、Ｘ方向に沿って並べられる。リード端子１３は金属により略Ｌ字状に形成される。リード端子１３の先端が回路基板３０に接触する。リード端子１３は表示素子１０と回路基板３０の間を電気的に接続する。リード端子１３には、表示素子１０と回路基板３０の間で授受される制御信号等の各種信号が通過する。

図２に示すように、表示板２０は、板状に形成され、中ケース４５の表面に設置される。
図４に示すように、表示板２０には、表示素子１０の表示面１０ａを露出させる露出孔２０ｈと、回転軸７５（図５参照）が挿通される軸通孔２０ｉと、が形成される。
軸通孔２０ｉは円形をなし、露出孔２０ｈの右側部分の上方に位置する。なお、本明細書において、露出とは、光学的な露出を言う。例えば、透明板が露出孔２０ｈ内に位置していても、露出孔２０ｈから表示面１０ａが露出した状態となる。
露出孔２０ｈは、Ｘ方向に長い略長方形をなし、表示面１０ａを含むように、表示面１０ａよりも小さいサイズをなす。図１に示すように、露出孔２０ｈは、表示板２０の下端側、例えば、表示板２０の左下の角部に位置する。

図２に示すように、表示板２０は、基板２２と、導電層２１と、絶縁層２５と、遮光層２８と、を備える。
基板２２は、ポリカーボネート等の樹脂からなる透光性の基板である。
遮光層２８は、基板２２の表面に形成され、例えば、遮光性を有する黒色のインクからなる。遮光層２８は、基板２２の表面において、図示しない数字及び目盛に対応する透過部を除く全域にわたって形成される。この透過部においては基板２２が露出される。表示板２０は、光源３５からの光を受けて透過部を点灯させる。遮光層２８は基板２２の表側の面に印刷により形成される。

導電層２１は、導電性材料、例えば、銀又は銅により形成され、基板２２の裏面における露出孔２０ｈの周囲に形成される。導電層２１は、基板２２の裏面に、金属製のペーストを含有したインクが印刷されることにより形成される。導電層２１は、表示板２０に帯電した静電気を、導電部材６０を介して、回路基板３０の後述するグランド端子６５に放電する。

図４に示すように、導電層２１は、露出孔２０ｈの周囲に形成される孔縁部２１ｅと、孔縁部２１ｅから導電部材６０（図５参照）に向けて延びる放電部２１ｄと、を備える。孔縁部２１ｅは、露出孔２０ｈの周囲のうち３辺を囲む辺部２１ａ，２１ｂ，２１ｃを備える。辺部２１ａは露出孔２０ｈの右辺に対応して位置する。辺部２１ｂは露出孔２０ｈの左辺に対応して位置する。辺部２１ｃは露出孔２０ｈの上辺に対応して位置し、辺部２１ａ，２１ｂの上部を連結する。辺部２１ａ，２１ｂ，２１ｃは下方向に開口する略コの字状をなす。導電層２１は、露出孔２０ｈの下辺に対応する位置、すなわち、表示素子１０のリード端子１３（図５参照）のＺ方向に対向する位置には形成されない。

放電部２１ｄは、辺部２１ａに連続するように辺部２１ａの上方に位置する。図３に示すように、放電部２１ｄは、導電部材収容部４５ｂに収容される導電部材６０にＺ方向に対向して位置する。放電部２１ｄは導電部材６０に対して静電気を放電可能な位置に設けられる。

図２に示すように、絶縁層２５は、基板２２の裏面に、絶縁性材料、例えば、黒色のインクにより形成される。絶縁層２５は、遮光層２８と同様に、基板２２の表面において、図示しない数字及び目盛に対応する透過部を除く全域にわたって形成される。絶縁層２５は基板２２の裏面に印刷により形成される。絶縁層２５は、導電層２１を外部から隠すように、導電層２１の裏側に積層される。導電層２１は、絶縁層２５により外部から隠されるため、酸化又は硫化することを抑制できる。

図３に示すように、絶縁層２５は、導電層２１の放電部２１ｄと導電部材６０の間に位置する介在部２５ａを備える。介在部２５ａは導電層２１の放電部２１ｄを外部から隠す。介在部２５ａの厚さは、静電気が導電層２１から導電部材６０へ放電可能な程度に設定される。
例えば、介在部２５ａの厚さが厚すぎる場合には、静電気が導電層２１から導電部材６０へ放電することが困難となる。一方、介在部２５ａの厚さが薄すぎる場合には、導電層２１が外部に露出しやすく、導電層２１が酸化又は硫化するおそれがある。このような観点から、介在部２５ａの厚さは、例えば、１０μｍ〜３０μｍ、より好ましくは、２０μｍに設定される。

図３に示すように、導電部材６０は、金属等の導電性材料からなり、中ケース４５の導電部材収容部４５ｂに収容される。導電部材６０は、第１端部６１と、第２端部６２と、連結部６３と、を備える。第１端部６１及び第２端部６２はＸ方向に延びる。連結部６３はＹ方向に延びる。連結部６３の上端に第１端部６１が連結され、連結部６３の下端に第２端部６２が連結される。第１端部６１及び第２端部６２は、Ｘ方向において、互いに離れる方向に延びる。第１端部６１は導電部材収容部４５ｂの支持面４５ｂ１に設置され、表面側が表示板２０の絶縁層２５に密着する。連結部６３は導電部材収容部４５ｂの側壁に沿って延びる。第２端部６２は回路基板３０の後述するグランド端子６５の上面に沿って延びる。第２端部６２は回路基板３０の後述するグランド端子６５に接触する。

図３に示すように、回路基板３０はグランド端子６５を備える。グランド端子６５は、例えば全体がＺ型形状の金属製オンボードコンタクトからなる。グランド端子６５は、Ｚ方向に伸縮する弾性を有し、半田付けによって回路基板３０の上面に固定されている。

表示板２０に帯電した静電気は、導電層２１の孔縁部２１ｅ→放電部２１ｄ→導電部材６０→グランド端子６５の順に放電される。静電気に伴う微弱電流が導電層２１の孔縁部２１ｅを流れる際、孔縁部２１ｅと表示素子１０の表示面１０ａの間に絶縁層２５が存在するため、静電気が表示素子１０に加わることが抑制される。このため、表示素子１０の誤動作が抑制される。

（効果）
以上、説明した一実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）車両用表示装置１は、露出孔２０ｈが形成される表示板２０と、露出孔２０ｈを通じて露出する表示面１０ａを有する表示素子１０と、表示素子１０の表示面１０ａと反対側の裏側に位置し、表示素子１０に電気的に接続される回路基板３０と、回路基板３０のグランド端子６５に接続される導電部材６０と、を備える。表示板２０は、露出孔２０ｈの周縁に沿って形成される孔縁部２１ｅ、及び孔縁部２１ｅに繋がり、静電気を放電可能な距離にて導電部材６０に対向する放電部２１ｄを有し、表示板２０の裏側に形成される導電層２１と、導電層２１を外部から隠すように、導電層２１の裏側に形成される絶縁層２５と、を備える。
この構成によれば、絶縁層２５は、導電層２１から表示素子１０に静電気が加わることを抑制する。よって、静電気により表示素子１０が誤作動することが抑制される。

（２）表示素子１０は、回路基板３０に接続され、露出孔２０ｈの周囲のうち一辺である下辺に対向して位置する複数のリード端子１３を備える。導電層２１の孔縁部２１ｅは、露出孔２０ｈの周囲のうち一辺以外の他辺である右辺、左辺及び上辺に沿って形成される。
この構成によれば、導電層２１は、複数のリード端子１３に対向する位置に形成されない。よって、表示板２０に帯電した静電気が導電層２１からリード端子１３に放電されることが抑制される。これにより、表示素子１０と回路基板３０の間で送受信される信号にノイズが重畳することが抑制される。

（３）絶縁層２５は、導電部材６０に接触するように導電層２１の放電部２１ｄと導電部材６０の間に位置し、表示板２０が帯びる静電気を導電層２１から導電部材６０に放電可能な程度の厚さに設定される介在部２５ａを備える。
この構成によれば、介在部２５ａが導電層２１の放電部２１ｄを隠すため、放電部２１ｄが酸化又は硫化することが抑制される。
また、表示板２０が帯びる静電気は、導電層２１の放電部２１ｄから介在部２５ａを介して導電部材６０に放電される。よって、介在部２５ａが導電層２１の放電部２１ｄと導電部材６０の間に存在しても、静電気の放電が阻害されづらい。

（４）車両用表示装置１は、表示板２０の表側に位置し、下方向に向かうにつれて表示板２０に近づくように傾斜し、表示板２０に対面するレンズカバー２９を備える。露出孔２０ｈは、表示板２０の下側に位置し、矩形状をなす。
この構成によれば、表示素子１０とレンズカバー２９の間の距離が近いため、レンズカバー２９に帯電した静電気が表示素子１０に加わりやすい。このため、導電層２１を介して静電気を外部に放電することが特に有益である。

なお、本発明は以上の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、変更（構成要素の削除も含む）を加えることが可能である。以下に、変形の一例を説明する。

（変形例）
上記実施形態における導電層２１の一部は表示板２０の表面に露出させ、これにより、導電層２１の一部は加飾部として利用されてもよい。
詳しくは、図６に示すように、導電層２１は、辺部２１ａ，２１ｂ，２１ｃに加えて、延長部２１ｆを備える。延長部２１ｆは、辺部２１ｃに繋がるように辺部２１ｃの上側に形成される。延長部２１ｆは、図１に示す指針７１の回転方向に沿う円弧状に形成される。遮光層２８には、図６及び図７に示すように、導電層２１の一部を表側から視認可能に露出させる加飾用孔２８ｉ，２８ｇが形成されている。加飾用孔２８ｉは辺部２１ｃに沿って延びる。加飾用孔２８ｉは右側に向けて尖った形状をなす。加飾用孔２８ｇは図１に示す指針７１の回転方向に沿う円弧状に形成される。加飾用孔２８ｇは延長部２１ｆに含まれるように形成される。本例では、加飾用孔２８ｉ，２８ｇはそれぞれ独立して形成されている。なお、本例に限らず、加飾用孔２８ｇの下端は加飾用孔２８ｉに繋がっていてもよい。
加飾用孔２８ｉ，２８ｇから導電層２１の一部が露出することにより、金属調のデザインを実現できる。また、延長部２１ｆにより導電層２１の面積が大きくなる。これにより、表示板２０の広範囲にわたる静電気が外部に放電される。
加飾用孔２８ｉ，２８ｇの数、形状は適宜変更可能である。例えば、加飾用孔は数字及び目盛に対応する形状をなしていてもよい。

上記実施形態においては、表示素子１０は、ＬＣＤ１１及びバックライト１２を備えていたが、これに限らず、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）等の自発光型の表示素子であってもよい。

上記実施形態においては、孔縁部２１ｅは、露出孔２０ｈの周囲の３辺を囲む略コの字状をなしていたが、これに限らず、露出孔２０ｈの全周を囲む矩形状をなしていてもよい。

上記実施形態においては、絶縁層２５の介在部２５ａは絶縁性材料で形成されていたが、これに限らず、導電性材料で形成されてもよい。
また、介在部２５ａが省略され、導電層２１の放電部２１ｄが外部に露出していてもよい。この場合、放電部２１ｄと導電部材６０が直接に接触してもよいし、放電部２１ｄと導電部材６０の間に導電性材料又は絶縁性材料で形成される両面接着テープが設けられていてもよい。両面接着テープが絶縁性材料で形成される場合、両面接着テープの厚さは、静電気が導電層２１から導電部材６０へ放電可能な程度に設定される。

上記実施形態においては、表示面１０ａを露出させる露出孔２０ｈは、表示板２０の角部に設けられていたが、露出孔２０ｈの位置はこれに限定されない。例えば、表示面１０ａ及び露出孔２０ｈは、指針７２又は指針７３の下方に位置していてもよい。

上記実施形態においては、絶縁層２５は、基板２２の裏面の全域にわたって形成されていたが、これに限らず、導電層２１に対応する領域のみに形成されていてもよい。

１ 車両用表示装置
１０ 表示素子
１０ａ 表示面
１１ ＬＣＤ
１２ バックライト
１３ リード端子
２０ 表示板
２０ｈ 露出孔
２０ｉ 軸通孔
２１ 導電層
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ 辺部
２１ｄ 放電部
２１ｅ 孔縁部
２１ｆ 延長部
２２ 基板
２５ 絶縁層
２８ 遮光層
２８ｇ，２８ｉ 加飾用孔
２９ レンズカバー
３０ 回路基板
３５ 光源
４０ 上ケース
４１ 鍔部
４５ 中ケース
４５ａ 表示素子収容部
４５ａ１ 貫通部
４５ｂ 導電部材収容部
４５ｂ１ 支持面
４５ｃ 光源収容部
４５ｄ 軸収容部
４６ 下ケース
６０ 導電部材
６１ 第１端部
６２ 第２端部
６３ 連結部
６５ グランド端子
７１，７２，７３ 指針
７５ 回転軸

Claims (5)

1. 露出孔が形成される表示板と、
   前記露出孔を通じて露出する表示面を有する表示素子と、
   前記表示素子の裏側に位置し、前記表示素子に電気的に接続される回路基板と、
   前記回路基板のグランド端子に接続される導電部材と、を備え、
   前記表示板は、
   前記表示板の裏側に形成され、前記露出孔に沿って形成される孔縁部、及び前記孔縁部に繋がり前記導電部材に対向する放電部を有する導電層と、
   前記導電層を外部から隠すように、前記導電層の裏側に形成される絶縁層と、を備え、
   前記表示板は、前記導電層の表側に形成される遮光層を有し、
   前記遮光層は、前記導電層を表側から視認可能に露出させる加飾用孔を有する、
   車両用表示装置。
2. 前記表示素子は、前記回路基板に接続され、前記露出孔の周囲のうち一辺に対向して位置するリード端子を備え、
   前記導電層の前記孔縁部は、前記露出孔の周囲のうち前記一辺以外の他辺に沿って形成される、
   請求項１に記載の車両用表示装置。
3. 前記加飾用孔は、前記露出孔の周囲の少なくとも一部に形成される、
   請求項１又は２に記載の車両用表示装置。
4. 指針を有し、
   前記加飾用孔は、前記指針の回転方向に沿う円弧状に形成される、
   請求項１から３の何れか１項に記載の車両用表示装置。
5. 前記車両用表示装置は、前記表示板の表側に位置し、下方向に向かうにつれて前記表示板に近づくように傾斜し、前記表示板に対面するレンズカバーを備え、
   前記露出孔は、前記表示板の下側に位置し、矩形状をなす、
   請求項１から４の何れか１項に記載の車両用表示装置。