JP7462835B2 - 表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、表示装置に関する。
特許文献１には、発光ダイオードの消灯時にはインジケータが見えないようにするために、文字盤の表側表面全域に透光性着色層を設けるとともに、各インジケータを除く文字盤の裏側表面に遮光性着色層を設ける技術が開示されている。
特開２００５－０６７４４３号公報
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、透光性着色層を印刷あるいはホットスタンプ等により設けているため、文字盤の表側表面の耐摩耗性を高めることができない。また、特許文献１に記載の技術は、文字盤の裏側表面にインジケータを設けているため、発光ダイオードから出射された光によって表示対象のインジケータを表示したときに、当該光の光漏れによって、近接する表示対象外のインジケータが視認されてしまう虞がある。
一実施形態に係る表示装置は、表示部を有するパネルと、前記パネルの裏側に並べて設けられた複数の光源と、前記パネルの裏側に並べて設けられ、前記複数の光源の各々から出射された光を前記パネルの前記表示部に向けて導光する複数の導光体と、前記パネルの裏側に並べて設けられた複数の空間を有し、当該複数の空間の各々に、前記光源および前記導光体が配置されるケースとを備え、前記複数の光源が選択的に発光することにより、前記表示部に複数の意匠を選択的に表示させる表示装置であって、前記パネルは、カバーフィルムが一体成形された表面を有し、前記ケースにおける前記パネルの裏面と対向する上面は、前記複数の導光体の各々の上端部を露出させる複数の露出部を有し、当該複数の露出部の各々は、平面視において前記意匠の形状を有する。
一実施形態によれば、パネルの表面の耐摩耗性を高めることができ、且つ、表示対象に対応する光源点灯時において近接する表示対象外のインジケータが視認されてしまうことを抑制することができる。
一実施形態に係る表示装置の外観斜視図 一実施形態に係る表示装置のＡ－Ａ断面線による断面を拡大して示す一部拡大断面斜視図 一実施形態に係る表示装置の構成を示す模式図
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。なお、以降の説明では、便宜上、図中Ｚ軸方向を、上下方向とし、図中Ｘ軸方向を、前後方向とし、図中Ｙ軸方向を、左右方向とする。但し、Ｘ軸正方向を前方向とし、Ｙ軸正方向を右方向とし、Ｚ軸正方向を上方向とする。また、Ｚ軸正方向からＺ軸負方向を見た際の視線を平面視とする。これらは、装置内の相対的な位置関係を示すものであり、装置の設置方向や操作方向を限定するものではなく、装置内の相対的な位置関係が同等なものは、設置方向や操作方向が異なっているものも全て、本発明の権利範囲に含まれるものである。さらに、各図面では構成部品を説明しやすくするため、実際の構成部品同士の比率よりも誇張して厚く表示する場合があるが、この図示された比率に限定するものではなく、適宜厚さ関係を変更することが可能である。
（表示装置１００の概要）
図１は、一実施形態に係る表示装置１００の外観斜視図である。図１に示す表示装置１００は、例えば、自動車等の車両の車室内に搭載され、車両に関する各種情報の表示を行う。図１に示すように、表示装置１００は、ケース１１０と、ケース１１０の上部に設けられたパネル１２０とを備える。パネル１２０の表面１２０Ａにはカバーフィルム１２２が設けられ、パネル１２０の中央部には、平面視において矩形状の表示部１２０Ｂが設けられている。
表示装置１００は、対象機器の状態（例えば、エアコンの風量等）に応じて、ケース１１０の内部に設けられた３つのＬＥＤ１３２（図２参照）を選択的に点灯させることができる。これにより、表示装置１００は、対象機器の状態に応じて、表示部１２０Ｂに対し、いずれも所定の意匠形状（本実施形態では、矩形状）を有する最大で３つのインジケータを表示することができる。なお、図１に表示されている各インジケータは、後述するように、各ＬＥＤ１３２からの光が各導光体１５０の上端面１５０Ｃ（図２参照）まで導光され、表示部１２０Ｂで視認されているものである。
また、表示装置１００は、３つのＬＥＤ１３２が全て消灯しているときには、表示部１２０Ｂに３つのインジケータがいずれも表示されず、且つ、３つのインジケータの意匠形状（本実施形態では、矩形状）をいずれも視認できない（いわゆるブラックアウトされる）ようになっている。
（表示装置１００の構成）
図２は、一実施形態に係る表示装置１００のＡ－Ａ断面線による断面を拡大して示す一部拡大断面斜視図である。図２に示すように、表示装置１００は、上部にパネル１２０を備え、パネル１２０の裏側に、ケース１１０、回路基板１３０、複数のＬＥＤ１３２、および複数の導光体１５０を備える。
ケース１１０は、内部に導光体１５０を保持するための保持部１１２を有する箱状の部材である。ケース１１０は、樹脂素材が射出成型されることによって形成される。特に、本実施形態では、ケース１１０は、遮光性を有する白色樹脂が用いられている。また、ケース１１０の内部には、回路基板１３０、複数のＬＥＤ１３２、および複数の導光体１５０が配置される中空構造を有し、これにつながる下部開口１１０Ａを有する。図１に示す例では、ケース１１０は直方体形状を有しているが、これに限らない。ケース１１０は、如何なる形状を有してもよい。また、ケース１１０は、白色に限らず、いかなる色の樹脂で形成してもよい。
本実施形態では、保持部１１２は、３つの導光体１５０を保持するための３つの保持空間１１４を有する。３つの保持空間１１４は、Ｘ軸方向に並べて設けられている。各保持空間１１４は、上下方向（Ｚ軸方向）を筒方向とする筒状を有し、筒内部において導光体１５０を保持する。本実施形態では、各保持空間１１４は、四角筒状を有しているが、その他の形状（例えば、円筒状）を有してもよい。保持部１１２の上面１１２Ａは、パネル１２０の裏面１２０Ｃと対向する。保持部１１２の上面１１２Ａには、当該保持部１１２を上下方向に貫通して保持空間１１４に通じる孔である、複数の露出部１１２Ｂが形成されている。本実施形態では、保持部１１２の上面１１２Ａには、３つの露出部１１２ＢがＸ軸方向に並べて形成されている。露出部１１２Ｂには、導光体１５０の上端部１５０Ｂが挿通して配置される。露出部１１２Ｂの平面視での形状は、導光体１５０の上端部１５０Ｂと略同形状（本実施形態では、矩形状）および同サイズを有する。すなわち、露出部１１２Ｂの平面視での形状は、表示部１２０Ｂに表示される意匠の形状である。なお、各保持空間１１４の下部開口１１４Ａは、回路基板１３０が当接することによって閉塞される。
パネル１２０は、ケース１１０の保持部１１２の上面１１２Ａと対向する平板状の部材である。パネル１２０の表面１２０Ａには、カバーフィルム１２２が一体に形成されて圧着している。パネル１２０およびカバーフィルム１２２は、光透過性を有する。なお、カバーフィルム１２２は、耐摩耗性があり、且つ光透過性がある樹脂素材（例えば、ポリカ樹脂、アクリル樹脂等）が用いられて形成される。また、パネル１２０は、スモーク色を有する光透過性樹脂素材（例えば、ポリカ樹脂、アクリル樹脂等）が用いられて形成される。なお、カバーフィルム１２２には、任意のデザイン（模様、図形、文字等）が裏面に印刷されているものを用いることができる。
複数の導光体１５０の各々は、ＬＥＤ１３２から発せられた光を、パネル１２０の表示部１２０Ｂに導光する。導光体１５０は、ＬＥＤ１３２毎に設けられている。本実施形態の表示装置１００は、３つのＬＥＤ１３２を備えるのに対応して、３つの導光体１５０を備える。各導光体１５０は、光透過性を有する樹脂素材（例えば、ポリカ樹脂、アクリル樹脂等）が用いられて形成される。
各導光体１５０は、ケース１１０の保持部１１２が有する各保持空間１１４内に配置および保持される。各導光体１５０は、上下方向（Ｚ軸方向）を長手方向とする柱状を有する。本実施形態では、各導光体１５０は、四角柱状を有しているが、その他の形状（例えば、円柱状）を有してもよい。各導光体１５０は、保持空間１１４内において、対応するＬＥＤ１３２の上側に設けられている。すなわち、各導光体１５０の下端面１５０Ａは、対応するＬＥＤ１３２と対向している。これにより、ＬＥＤ１３２から発せられた光は、導光体１５０の下端面１５０Ａから、導光体１５０内に入射される。
各導光体１５０は、その上端部１５０Ｂが、部分的に細くなっている。各導光体１５０の上端部１５０Ｂは、保持部１１２の上面１１２Ａに形成されている露出部１１２Ｂに挿通して配置される。これにより、各導光体１５０の上端部１５０Ｂの上端面１５０Ｃは、露出部１１２Ｂから露出して、パネル１２０の表示部１２０Ｂ（裏面１２０Ｃ）と対向する。これにより、各導光体１５０に入射され、各導光体１５０内を伝搬した光は、各導光体１５０の上端面１５０Ｃから表示部１２０Ｂに向けて出射され、平面視において、上端面１５０Ｃ（露出部１１２Ｂ）の形状で、表示部１２０Ｂにおいて視認される。
回路基板１３０は、ケース１１０の内部において水平な姿勢で配置される平板状の部材である。回路基板１３０には、例えば、ＰＷＢ（Printed Wired Board）が用いられる。回路基板１３０には、各種電子部品が実装される。回路基板１３０の表面には、複数のＬＥＤ１３２（Light Emitting Diode）が実装されている。本実施形態では、回路基板１３０の表面には、一例として、３つのＬＥＤ１３２が、Ｘ軸方向に並べて設けられている。
ＬＥＤ１３２は、「光源」の一例である。ＬＥＤ１３２は、回路基板１３０に形成される電子回路によって駆動されることにより、当該ＬＥＤ１３２の上方に向けて光を発する。回路基板１３０に形成される電子回路は、各種配線部材（例えば、コネクタ、ＦＰＣ、ケーブル等）を介して、表示装置１００の外部に電気的に接続される。これにより、ＬＥＤ１３２の発光は、表示装置１００の外部から制御可能である。
一実施形態に係る表示装置１００は、パネル１２０の表面１２０Ａにカバーフィルム１２２が一体成形されている。具体的には、パネル１２０を射出成型するための金型内の表面１２０Ａに対応する位置に、カバーフィルム１２２がセットされ、この状態でパネル１２０の樹脂が射出成型されることにより、パネル１２０の樹脂とカバーフィルム１２２とが表面１２０Ａで圧着した状態で一体成形される。
これにより、一実施形態に係る表示装置１００は、パネル１２０の表面１２０Ａに塗装等を施す場合と比較して、パネル１２０の表面１２０Ａの耐摩耗性を高めることができる。
また、一実施形態に係る表示装置１００は、ケース１１０（保持部１１２）におけるパネル１２０の裏面１２０Ｃと対向する上面１１２Ａが、複数の導光体１５０の各々の上端部１５０Ｂを露出させる複数の露出部１１２Ｂを有し、当該複数の露出部１１２Ｂの各々は、平面視において、表示部１２０Ｂに表示される矩形状のインジケータの形状（意匠の形状）を有する。
すなわち、一実施形態に係る表示装置１００は、パネル１２０およびカバーフィルム１２２には、光がその部分だけ透過可能となる複数のインジケータの形状を形成せず、代わりに、パネル１２０およびカバーフィルム１２２と対向するケース１１０の上面１１２Ａ側に設けた複数の露出部１１２Ｂにより、複数のインジケータの形状で光を透過するものとなっている。
これにより、一実施形態に係る表示装置１００は、導光体１５０の上端部１５０Ｂから離れたパネル１２０の表面１２０Ａに光が透過可能な意匠の形状を設ける場合と比較して、近接する表示対象外のインジケータが視認されてしまうという不具合を抑制する。すなわち、導光体１５０の上端部１５０Ｂの位置に光が透過可能な露出部１１２Ｂを設けたので、ＬＥＤ１３２から出射された光によって表示対象のインジケータを表示したときに、当該光のパネル１２０内での拡散や内部反射によって発生する、近接する表示対象外のインジケータからの光漏れを抑制することができる。
図３は、一実施形態に係る表示装置１００の構成を示す模式図である。図３に示すように、パネル１２０の表面１２０Ａには、カバーフィルム１２２が一体に形成されている。
また、カバーフィルム１２２の裏面１２２Ａにおける中央部には、第１領域Ａ１が設定されている。第１領域Ａ１は、平面視において複数の露出部１１２Ｂを包含する領域であり、表示部１２０Ｂ（図１参照）の領域に対応する。本実施形態では、第１領域Ａ１は、平面視において矩形状を有するが、その他の形状であってもよい。カバーフィルム１２２の裏面１２２Ａにおける第１領域Ａ１には、印刷によってスモーク層１２４が形成されている。
また、カバーフィルム１２２の裏面１２２Ａにおける第１領域Ａ１の周辺には、第２領域Ａ２が設定されている。カバーフィルム１２２の裏面１２２Ａにおける第２領域Ａ２には、印刷によって遮光層１２６が形成されている。
これにより、一実施形態に係る表示装置１００は、カバーフィルム１２２の第１領域Ａ１においてＬＥＤ１３２から出射された光を透過し、カバーフィルム１２２の第２領域Ａ２においてＬＥＤ１３２から出射された光を透過しないようになっている。
また、一実施形態に係る表示装置１００は、カバーフィルム１２２の第１領域Ａ１にスモーク層１２４を設けたことにより、ＬＥＤ１３２が点灯しているときには、露出部１１２Ｂから出射された光を外部へほぼ透過して、ケース１１０の内部に反射し難くすることができる。且つ、スモーク層１２４を設けたことにより、ＬＥＤ１３２が消灯しているときには、ケース１１０の内部に外光を入り難くし、露出部１１２Ｂの意匠形状を見え難くしてブラックアウトできる。
また、一実施形態に係る表示装置１００は、図３に示すように、ケース１１０の上面１１２Ａにおける第１領域Ａ１と対向する領域に、黒色の印刷または黒色の塗装による反射減衰層１１６が設けられている。
これにより、一実施形態に係る表示装置１００は、ＬＥＤ１３２が点灯しているときに、露出部１１２Ｂからパネル１２０に向けて出射された光が、パネル１２０の裏面１２０Ｃ、およびカバーフィルム１２２の裏面（スモーク層１２４、遮光層１２６）で反射して戻ってきたとしても、反射減衰層１１６によって反射し難くして減衰させることができる。このため、一実施形態に係る表示装置１００は、露出部１１２Ｂから出射された光によって近接するインジケータの意匠形状（すなわち、隣の露出部１１２Ｂの形状）が視認されてしまうことを抑制することができる。また、一実施形態に係る表示装置１００は、ケース１１０の内部に入射した外光によってインジケータの意匠形状（すなわち、露出部１１２Ｂの形状）が視認されてしまうことを抑制することができる。
特に、本実施形態では、反射減衰層１１６は、艶消しの黒色の印刷または艶消しの黒色の塗装によって形成される。
これにより、一実施形態に係る表示装置１００は、反射減衰層１１６による光（露出部１１２Ｂから出射された光の内部への反射光、および、外光）の減衰力を高めることができる。このため、一実施形態に係る表示装置１００は、近接する表示対象外のインジケータの非視認性をより高めることができる。
但し、これに限らず、反射減衰層１１６は、艶有りの黒色の印刷または艶有りの黒色の塗装によって形成されてもよい。
なお、平面視における反射減衰層１１６のサイズは、平面視における第１領域Ａ１のサイズよりも大きくすることが好ましい。これにより、表示部１２０Ｂを斜め上方から見た場合であっても、ケース１１０の上面１１２Ａにおける反射減衰層１１６が形成されていない部分（例えば白色部分）が視認されないようにすることができ、確実にブラックアウトできる。
なお、一実施形態に係る表示装置１００は、パネル１２０の表面１２０Ａが曲面を有する（図２参照）が、この場合でもパネル１２０の表面１２０Ａにカバーフィルム１２２を一体成型することができる。
これにより、一実施形態に係る表示装置１００は、パネル１２０の表面１２０Ａにカバーフィルム１２２を接着剤等で貼り付ける場合と比較して、パネル１２０の表面１２０Ａにカバーフィルム１２２を容易に密着して一体化することができる。
また、一実施形態に係る表示装置１００は、ケース１１０は、遮光性を有する白色樹脂が用いられて形成されていることが好ましい。
これにより、一実施形態に係る表示装置１００は、導光体１５０を保持するケース１１０（保持空間１１４の内壁面）が、導光体１５０から保持空間１１４内に漏れた光を導光体内に反射できるため、ＬＥＤ１３２から導光体１５０の上端面１５０Ｃまでの光の伝達効率を高めることができる。
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。
本国際出願は、２０２１年４月２２日に出願した日本国特許出願第２０２１－０７２６２５号に基づく優先権を主張するものであり、当該出願の全内容を本国際出願に援用する。
１００ 表示装置
１１０ ケース
１１０Ａ 下部開口
１１２ 保持部
１１２Ａ 上面
１１２Ｂ 露出部
１１４ 保持空間
１１４Ａ 下部開口
１１６ 反射減衰層
１２０ パネル
１２０Ａ 表面
１２０Ｂ 表示部
１２０Ｃ 裏面
１２２ カバーフィルム
１２２Ａ 裏面
１２４ スモーク層
１２６ 遮光層
１３０ 回路基板
１３２ ＬＥＤ
１５０ 導光体
１５０Ａ 下端面
１５０Ｂ 上端部
１５０Ｃ 上端面

Claims (5)

  1. 表示部を有するパネルと、
    前記パネルの裏側に並べて設けられた複数の光源と、
    前記パネルの裏側に並べて設けられ、前記複数の光源の各々から出射された光を前記パネルの前記表示部に向けて導光する複数の導光体と、
    前記パネルの裏側に並べて設けられた複数の保持空間を有し、当該複数の保持空間の各々に、前記光源および前記導光体が配置されるケースと
    を備え、
    前記複数の光源が選択的に発光することにより、前記表示部に複数の意匠を選択的に表示させる表示装置であって、
    前記パネルは、カバーフィルムが一体成形された表面を有し、
    前記ケースにおける前記パネルの裏面と対向する上面は、前記複数の導光体の各々の上端部を露出させる複数の露出部を有し、当該複数の露出部の各々は、平面視において前記意匠の形状を有する
    ことを特徴とする表示装置。
  2. 前記カバーフィルムの裏面における、平面視において前記複数の露出部を包含する第１領域にはスモーク層が印刷されており、前記第１領域の周辺の第２領域には遮光層が印刷され、
    前記複数の意匠のうち、発光していない前記光源に対応する前記意匠が、前記表示部においてブラックアウトされている
    ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  3. 前記ケースの前記上面において、前記第１領域と対向する領域には、黒色の印刷または黒色の塗装による反射減衰層が設けられている
    ことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
  4. 前記反射減衰層は、艶消しの黒色の印刷または艶消しの黒色の塗装によって形成される
    ことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
  5. 前記ケースは、遮光性を有する白色樹脂が用いられて形成されている
    ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の表示装置。
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