JP7188039B2

JP7188039B2 - 表示装置

Info

Publication number: JP7188039B2
Application number: JP2018229126A
Authority: JP
Inventors: 泰史高橋
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2018-12-06
Filing date: 2018-12-06
Publication date: 2022-12-13
Anticipated expiration: 2038-12-06
Also published as: JP2020091223A

Description

本開示は、表示装置に関し、例えば、車両に関連する情報を出力する計器装置として好適である。

従来から、計器装置の透光性基板と加飾ケースを固定するために、外周を両面テープ又は接着剤で接着するものがある。

特開２０１８－０４０７４７号公報

しかしながら、より強い接合強度が望まれており、例えば、レーザー溶着といった接合方法があるが、透光性基板には遮光層が形成されている場合が多く、遮光層によりレーザー光が透過し難いため、レーザー溶着できないといった問題点があった。

そこで、本発明はこの様な点に鑑みなされたもので、遮光層の形成された透光性基板と加飾ケースとをレーザー溶着で固定することが可能な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、本開示の表示装置１００は、透光性の板部材１１の外周部に遮光性の遮光層１２が形成された遮光領域１ａと、前記遮光領域１ａ内側に前記板部材１１の前記透光性が保持された透光領域１ｂと、が設けられた表示パネル１と、前記表示パネル１の面の一方側で、前記透光領域１ｂに対応するように配置された情報を表示する表示器２と、前記表示パネル１の面の前記一方側で、前記表示器２を取り囲むように配置され、前記外周部と対向する対向部６２ａを有するケース部材６と、を備え、前記遮光領域１ａは、前記対向部６２ａと対向する位置に前記遮光層１２が形成されない溶着意匠部１ｃを有し、前記表示パネル１と前記ケース部材６とは、前記対向部６２ａにおいて前記溶着意匠部１ｃを透過したレーザー光により溶着で接合されることを特徴とする。

本開示は、遮光層の形成された透光性基板と加飾ケースとをレーザー溶着で固定することが可能な表示装置を提供することができる。

本開示の第１の実施形態に係る表示装置の正面図。図１のＡ－Ａ線の沿った断面図。本開示の第２の実施形態に係る断面図。本開示の第２の実施形態に係る表示装置の変形例を示す正面部分図。本開示の第１の実施形態に係る表示装置の変形例を示す断面図。

本開示の実施形態について図１乃至４を参照して説明するが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、本開示を逸脱することなく種々の変更が可能である。

(第１の実施形態)
本開示の第１の実施形態に係る表示装置１００を、図１乃至２を参照して説明する。表示装置１００は、車両（例えば、自動車）に搭載され、所定の計測量（車両速度など）を表示する計器装置として構成される。

尚、以下では、表示装置１００の構成の理解を容易にするために、各部材に対して、表示装置１００から車両運転席に着座したユーザーを見る方向を「前（正面）」、その反対側を「後（背面）」とする。

表示装置１００は、表示パネル１と、表示パネル１の背面側に配置される表示器２と、表示パネル１の背面側に配置される照明室部材３と、表示パネル１を背後から照明する光源４と、光源４が実装され表示パネル１を支持する回路基板５と、表示パネル１の背面側で表示器２を取り囲むように配置され、表示器２，照明室部材３，回路基板５を収容するケース部材６と、を少なくとも備える。

表示パネル１は、例えば透明又は半透明の透光性のアクリル樹脂またはポリカーボネート樹脂等からなる薄板状の板部材１１を母材とする。表示パネル１は、遮光領域１ａと、透光領域１ｂと、溶着意匠部１ｃと、インジケータ意匠部１ｄと、を有する。

遮光領域１ａは、遮光性の黒色のインキが印刷形成された遮光層１２からなり、表示パネル１の背面側の外周部に形成される。

透光領域１ｂは、遮光領域１ａの内側に矩形に形成され、遮光層１２が形成されず、板部材１１の透光性が保持される領域である。

溶着意匠部１ｃは、図１のハッチングで示すように、ケース部材６の後述する対向部６２ａと対向するように遮光領域１ａの外周部に形成され、遮光層１２が形成されず、板部材１１の透光性が保持される領域である。溶着意匠部１ｃは、対向部６２ａより幅狭の線状の意匠で形成される。溶着意匠部１ｃの背後側に、半透過性のスモーク色のインキが印刷形成された半透過層１３が形成される。

半透過層１３は、遮光層１２と同系色の黒色のスモークインキにより形成される。尚、スモークインキがカーボンブラックを含有すると、カーボンブラックが後述するレーザー光を吸収するので、半透過層１３は、カーボンブラックを含有しない染料型のインキが好適である。また、吸収性部品（ここではケース部材６）は、レーザーエネルギーの約３０％を吸収できれば発熱可能なので、半透過層１３は、レーザー光を透過可能なもので有る必要があり、特に、光の透過率が３０％以上に形成されるものが好適である。

インジケータ意匠部１ｄは、遮光領域１ａの透光領域１ｂと溶着意匠部１ｃとの間に形成され、遮光層１２が形成されず、板部材１１の透光性が保持される領域である。インジケータ意匠部１ｄは、運転者のウインカー操作に伴って左右する方向のターンインジケータの形等、様々な車両用の作動灯や警告灯の形に形成される。インジケータ意匠部１ｄの背後側に、溶着意匠部１ｃと半透過層１３が形成される。

表示器２は、デジタル画像によって各種車両情報の画像を表示するフラットパネル式のディスプレイである。表示器２の表示状態（表示内容）は、図示しない制御部によって制御される。尚、表示器２が表示する各種車両情報は、例えば、車速、エンジン回転数、積算走行距離、航続可能距離、平均燃費、周囲の他車両の状況等である。

表示器２は、運転者（前面）から見た外形形状が透光領域１ｂと同等の大きさの横長四角形を成し、表示パネル１の背面側（一方側）で、透光領域１ｂと対向するように配置される。表示器２は、表示パネル１の透光領域１ｂから表示面が視認される。

表示器２には、表示パネル１の背面側から透過照明する図示しないバックライトが設けられる。バックライトは、発光ダイオード（ＬＥＤ：ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）等の発光体と、拡散板やプリズムシート等の光学シートと、透明樹脂の導光体と、を有し、表示器２をムラなく照明する。表示器２は、バックライトから放出される光と、表示器２における表示面の各画素部の開閉動作によって各種画像が表示面に発光表示される。

照明室部材３は、白色の合成樹脂（例えば、ポリプロピレン）からなり、表示パネル１と回路基板５の間に配置される。照明室部材３の前面側は、表示パネル１に当接し、個々のインジケータ意匠部１ｄを取り巻く筒状に形成される。また、照明室部材３の背面側は、回路基板５に当接し、複数のインジケータ意匠部１ｄに対応して回路基板５に実装される個々の光源４を取り巻く筒状に形成される。

光源４は、適宜色を発するトップビュー型のチップ型発光ダイオードからなり、照明室部材３内に配置される。光源４の発する光は、照明室部材３を通り、表示パネル１を背後から照明し、インジケータ意匠部１ｄを透過し、視認者に視認される。

回路基板５は、例えばＦＲ－４（ＦｌａｍｅＲｅｔａｒｄａｎｔ－４）等の平板状のガラスエポキシ系基材に配線パターン（図示せず）を施した硬質配線基板からなり、表示器２を支持し、光源４を実装し、表示器２，光源４を駆動・制御するための指令信号を出力する制御手段，抵抗，コンデンサ等の各種回路部品（図示せず）が前記配線パターンに導通接続されている。

ケース部材６は、黒色の光吸収性及び熱可塑性の合成樹脂（例えば、ＡＢＳ樹脂）からなり、底面部６１と、側壁部６２と、を有する前面側が開口した直方体の箱形状に形成される。ケース部材６は、前面側が表示パネル１に当接し、表示パネル１との内部に、表示器２，照明室部材３，回路基板５を収容する。

底面部６１は、回路基板５の背面側に位置する。側壁部６２は、表示パネル１の外周部に対向して配置され、表示パネル１の背面側で表示器２と照明室部材３を取り囲むように形成される。側壁部６２は、表示パネル１と当接する対向部６２ａを有する。尚、表示パネル１の溶着意匠部１ｃは、対向部６２ａに対向する位置に配置される。

表示パネル１とケース部材６とはレーザー溶着により接合される。レーザー光は、表示パネル１の前面側から溶着意匠部１ｃに向けて照射され、溶着意匠部１ｃを透過し対向部６２ａに照射される。すると、対向部６２ａは、レーザー光を吸収し、発熱し、溶融する。そして、対向部６２ａが凝固すると、表示パネル１と対向部６２ａとが接合される。尚、レーザー光は、ＹＡＧレーザーや、ダイオードレーザーや、ファイバーレーザーや、赤外線レーザー等である。

このように、レーザー溶着により表示パネル１とケース部材６とを接合することにより、両面テープ等で接着する場合に比べ、強い接合強度で表示パネル１とケース部材６とを接合することができ、且つ、接合工程の時間短縮が可能である。

また、このように、黒色のインキである遮光層１２と、黒色のスモークインキである半透過層１３と、黒色の材料であるケース部材６とにより、溶着意匠部１ｃを目立たなくすることができる。

(第２の実施形態)
本開示に係る表示装置１００の第２の実施形態を図３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。

第１の実施形態では、溶着意匠部１ｃは半透過層１３が形成されていたが、本実施形態では、半透過層１３は形成されない。また、溶着意匠部１ｃは、遮光領域１ａの外周部に線状の意匠で形成されていたが、本実施形態では、遮光領域１ａの外周部に至る意匠で形成される。また、溶着意匠部１ｃは、遮光層１２と一体に印刷形成された網点（隙間を有するドット形状の模様。小さな点の集まり。）である網点領域１ｅを有する。網点領域１ｅは、溶着意匠部１ｃの全体に渡って形成される。網点領域１ｅは、網点により光の透過率が３０％以上に形成される。

また、第１の実施形態では、ケース部材６は黒色の合成樹脂であったが、本実施形態では、ケース部材６はマグネシウム等の比較的軽量な金属からなる。ケース部材６は、マグネシウムは耐腐食性が低いので、表面全体に酸化を防止する処置として陽極酸化被膜処理を施しており、黒色の塗装も施している。

また、ケース部材６は、側壁部６２の対向部６２ａの溶着意匠部１ｃに対向する位置に、凹状に形成された凹部６２ｂを有する。

また、本実施形態では、接合部材７を有する。接合部材７は、黒色の光吸収性及び熱可塑性の合成樹脂（例えば、ＡＢＳ樹脂）からなり、断面矩形で溶着意匠部１ｃに沿ったリング状に形成される。接合部材７は、凹部６２ｂに収容される。

表示パネル１とケース部材６とは、接合部材７を介してレーザー溶着により接合される。レーザー光は、表示パネル１の前面側から溶着意匠部１ｃに向けてレーザー光が照射され、溶着意匠部１ｃを透過し接合部材７に照射される。すると、接合部材７は、レーザー光を吸収し、発熱し、溶融する。そして、接合部材７が凝固すると、表示パネル１と対向部６２ａとが接合される。

このように、レーザー溶着により、接合部材７を介して表示パネル１とケース部材６とを接合することにより、強い接合強度で表示パネル１とケース部材６とを接合することができる。

また、このように、黒色のインキである遮光層１２と、黒色のインキである網点領域１ｅと、黒色の材料である接合部材７とにより、溶着意匠部１ｃを目立たなくすることができる。

尚、本開示は前述した本実施形態に限定されるものでなく、本開示の要旨の範囲において、種々の変形が可能である。例えば、遮光層１２や半透過層１３はインキであったが、塗料であってもよい。

また、第２の実施形態では、ケース部材６は、マグネシウムに黒色塗装を施しているものであったが、アルミニウムに黒色の陽極酸化被膜処理を施しているものでもよい。また、表示器２は、指針と文字板からなるアナログ式の計器装置であってもよい。

また、図４に示すように、網点領域１ｅは、接合部材７に対向する位置の光の透過率が３０％以上に形成されればよく、全体として、内側から外側になるにつれて透過率が高くなる（１００％になる）グラデーションに形成されてもよい。

また、第１の実施形態では、ケース部材６に備えられた、表示パネル１と当接する対向部６２ａは平面形状であったが、溶着による樹脂バリの発生を抑制したい場合は、図５に示すように、円弧形状の凸部であるリブ部６２ｂを設定してもよい。

本開示は、車両用の表示装置に関し、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。

１表示パネル
１ａ遮光領域
１ｂ透光領域
１ｃ溶着意匠部
１ｄ意匠部
１ｅ網点領域
１１板部材
１２遮光層
１３半透過層
２表示器
３照明室部材
４光源
５回路基板
６ケース部材
６２ａ対向部
６２ｂリブ部
７接合部材

Claims

透光性の板部材の外周部に遮光性の遮光層が形成された遮光領域と、前記遮光領域の内側に前記板部材の前記透光性が保持された透光領域と、が設けられた表示パネルと、
前記表示パネルの面の一方側で、前記透光領域に対応するように配置された情報を表示する表示器と、
前記表示パネルの面の前記一方側で、前記表示器を取り囲むように配置され、前記外周部と対向する対向部を有するケース部材と、を備え、
前記遮光領域は、前記対向部と対向する位置に前記遮光層が形成されない溶着意匠部を有し、
前記表示パネルと前記ケース部材とは、前記対向部において前記溶着意匠部を透過したレーザー光により溶着で接合されることを特徴とする表示装置。
前記溶着意匠部は、点の集まりで形成される網点領域を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記溶着意匠部は、半透過性のインキあるいは塗料による半透過層を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記遮光領域は、前記透光領域と前記溶着意匠部との間に前記遮光層が形成されない意匠部を有し、
前記意匠部は、前記半透過層を有することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
前記ケース部材は、金属で形成され、
前記表示パネルと前記対向部との間の樹脂の接合部材により前記溶着意匠部を透過したレーザー光により溶着で接合されることを特徴とする請求項１乃至４に記載の表示装置。
前記ケース部材に備えられた、前記表示パネルと当接する対向部の前記溶着意匠部に対向する位置に、リブ部を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。