特許 6961310 車載用表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6961310

(24)【登録日】2021年10月15日

(45)【発行日】2021年11月5日

(54)【発明の名称】車載用表示装置

(51)【国際特許分類】

   B60R 11/02 20060101AFI20211025BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20211025BHJP

【ＦＩ】

   B60R11/02 C

   G09F9/00 350Z

   G09F9/00 362

【請求項の数】5

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2018-1868(P2018-1868)

(22)【出願日】2018年1月10日

(65)【公開番号】特開2019-119382(P2019-119382A)

(43)【公開日】2019年7月22日

【審査請求日】2020年8月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000101732

【氏名又は名称】アルパイン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100085453

【弁理士】

【氏名又は名称】野▲崎▼ 照夫

(72)【発明者】

【氏名】下條 恵一

(72)【発明者】

【氏名】松渕 弘

【審査官】 上谷 公治

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−２６０４３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２０６６７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−０２６６９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０１６０５０４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 独国特許出願公開第１０２０１５００９９１８（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｒ １１／０２

Ｇ０９Ｆ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表示セルおよび前記表示セルを支持するセル支持部材を有する表示ユニットと、前記表示ユニットを支持して車体に設置される固定パネルと、が設けられた車載用表示装置において、
前記表示ユニットに、前記表示セルの表示側である前方に位置する透光性の表示カバー板が設けられ、前記表示カバー板が、前記表示セルによる表示領域よりも側方に張出す張出し部を有しており、
前記固定パネルに固定されるブラケットが設けられて、前記張出し部が、前記固定パネルに固定されることなく、その背部が、前記セル支持部材の一部であるカバー支持部に接着され、前記カバー支持部の背部が、前記ブラケットに接着されていることを特徴とする車載用表示装置。

【請求項2】

前記カバー支持部の前方に向く表面は前記表示カバー板の表面と平行な平面で、前記張出し部の背部が前記表面に接着され、
前記ブラケットに前記表示カバー板の表面と平行な支持片が設けられ、前記カバー支持部の背部が前記支持片の表面に接着されている請求項1記載の車載用表示装置。

【請求項3】

前記ブラケットに前記表示ユニットの背部に位置する固定板部が設けられ、前記固定板部のねじ固定部と前記固定パネルの底面とが固定ねじで固定され、前記ねじ固定部以外では、前記固定板部と前記底面との間に隙間が形成されている請求項１または２記載の車載用表示装置。

【請求項4】

前記固定パネルは、合成樹脂材料で形成されて、前記表示ユニットが収められる枠開口部を有している請求項１ないし３のいずれかに記載の車載用表示装置。

【請求項5】

前記ブラケットは、金属板で形成されている請求項４記載の車載用表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、固定パネルの歪みが表示セルに直接に作用しないようにして、表示セルで表示される画像に表示ムラが発生しにくい構造とした車載用表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車載用表示装置は、車室内のダッシュボードやインストルメントパネルなどに組み込まれる固定パネルを有しており、表示セルとバックライト部などを有する表示ユニットが固定パネルに取付けられている。この種の車載用表示装置では、表示セルに大きな固定力が作用すると、表示セルに歪みが発生して、表示ムラが発生する課題がある。最近では、視野角を広く確保するためにＩＰＳ方式の液晶セルが用いられつつあるが、この液晶セルは、曲げ応力や捩じり応力が作用すると表示ムラとして黒ムラ（輝度ムラ）が発生しやすくなる。

【0003】

特許文献１に、表示セルに作用する固定応力を緩和して、表示ムラの発生を抑制する対策を施した車載用表示装置が記載されている。図４に、特許文献１に記載されたのと同じ構造の車載用表示装置が従来例として示されている。

【0004】

図４に示す従来例の車載用表示装置１００は、Ｚ１方向が表示方向の前方であり、Ｚ２方向が後方である。車載用表示装置１００は、車体に固定される固定パネル１１０を有しており、固定パネル１１０の枠開口部１１０ａの内部に、表示ユニット１０１が設置されている。

【0005】

表示ユニット１０１では、セル支持部材１０４に表示セル１０２とバックライト部１０３が支持されている。表示セル１０２の表示方向（Ｚ１方向）の前部には表示カバー板１０５が設置されている。図４に示す車載用表示装置１００では、固定パネル１１０に金属板製のブラケット１１１が固定されており、表示ユニット１０１のセル支持部材１０４が、固定機構１１５を介してブラケット１１１に固定されている。

【0006】

特許文献１に記載された前記固定機構１１５では、固定ねじ１１５ａの軸部の直径に対して取付け穴１１５ｂの内径を十分に大きくして、固定機構１１５において、ブラケット１１１とセル支持部材１０４とが前後方向（Ｚ方向）に自由度を有して固定できるように構成されている。そして、車載用表示装置１００の組立工程では、最初に表示カバー板１０５の背面を接着剤層１１６により固定パネル１１０の前面に固定する。その後に、固定機構１１５において、固定ねじ１１５ａを締め付けて、ブラケット１１１とセル支持部材１０４とを固定している。

【0007】

この組立方法により、固定機構１１５における固定ねじ１１５ａの締め付け力によって、セル支持部材１０４に大きな固定応力が作用するのを抑制できるようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１６−１２２１５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

図４に示す車載用表示装置１００は、固定パネル１１０が合成樹脂材料などで形成されているが、固定パネル１１０と車体との間の寸法公差などにより、固定パネル１１０を車体に固定するときに、固定パネル１１０に歪みが与えられやすい。

【0010】

特許文献１に記載された車載用表示装置１００は、表示カバー板１０５に表示セル１０２よりも側方に張り出す張出し部１０５ａが設けられ、張出し部１０５ａの背部が、固定パネル１１０に接着されて固定されている。そのため、固定パネル１１０に固定時の歪みが発生すると、その歪みが表示カバー板１０５から表示セル１０２に直接に作用することになり、表示パネル１０２に表示ムラが発生しやすくなる。

【0011】

ただし、表示カバー板１０５の張出し部１０５ａを背部から支持せずに自由状態にしておくと、表示カバー板１０５の固定強度を確保できなくなる。その結果、例えば、表示ユニット１０１の前部に設けられたセンサを指で押して操作するときなどに、表示カバー板１０５が変形しやすくなり、これによっても、表示セル１０２に不要な応力が作用して表示ムラが発生しやすくなる。

【0012】

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、表示カバー板の張出し部を強固に支持できるようにし、しかも固定パネルを車体に固定するときの応力が表示カバー板に直接に作用しないようにして、表示セルに作用する歪みを低減できるようにした車載用表示装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明は、表示セルおよび前記表示セルを支持するセル支持部材を有する表示ユニットと、前記表示ユニットを支持して車体に設置される固定パネルと、が設けられた車載用表示装置において、
前記表示ユニットに、前記表示セルの表示側である前方に位置する透光性の表示カバー板が設けられ、前記表示カバー板が、前記表示セルによる表示領域よりも側方に張出す張出し部を有しており、
前記固定パネルに固定されるブラケットが設けられて、前記張出し部が、前記固定パネルに固定されることなく、その背部が、前記セル支持部材の一部であるカバー支持部に接着され、前記カバー支持部の背部が、前記ブラケットに接着されていることを特徴とするものである。

【0016】

本発明の車載用表示装置は、前記固定パネルが、合成樹脂材料で形成されて、前記表示ユニットが収められる枠開口部を有しているものである。

【0017】

また、本発明の車載用表示装置は、前記ブラケットが、金属板で形成されているものである。

【発明の効果】

【0018】

本発明は、表示ユニットに設けられた表示カバー板が、表示セルの表示領域から側方に張出した張出し部を有しているため、表示カバー板の面積を広くして外観を良好にできる。しかも、張出し部の背部がブラケットに支持されているため、表示カバー板の反りが発生しにくくなっている。

【0019】

また、表示カバー板の張出し部が、固定パネルに固定されることなく、その背部がブラケットに支持されているため、固定パネルに、車体への取付けによる歪みが発生したとしても、その歪みが表示セルに直接に伝達されにくくなり、表示セルの歪みによる表示ムラが発生しにくくなる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の第１実施形態の車載用表示装置を示す分解斜視図、

【図2】図１に示す第１実施形態の車載用表示装置が組み立てられた状態を、ＩＩ−ＩＩ線で切断した部分断面図、

【図3】本発明の第２の実施の形態の車載用表示装置を示す、図２と同等の部分断面図、

【図4】従来例の車載用表示装置を示す部分断面図、

【発明を実施するための形態】

【0021】

図１と図２に示す本発明の第１実施形態の車載用表示装置１は、車両に固定される固定パネル１０と、表示ユニット３０と、表示ユニット３０を固定パネル１０に固定するためにブラケット２０を有している。車載用表示装置１は、Ｚ１方向が表示方向である前方または前部、Ｚ２方向が後方または背部、Ｘ方向が横方向、Ｙ方向が縦方向である。

【0022】

固定パネル１０は合成樹脂材料を用いた射出成型法で形成されており、または軽金属材料を用いたダイキャスト成型法で形成されている。固定パネル１０には、後方に延びる車両取付け部１８が一体に形成されている。固定パネル１０は、自動車の車室内に設けられたダッシュボードやインストルメントパネルに組み込まれ、車両取付け部１８が車体にねじ止めされて固定される。

【0023】

図１と図２に示すように、固定パネル１０は、前方（Ｚ１方向）に向けて開口する四角形の枠開口部１１を有している。枠開口部１１の横方向（Ｘ方向）の両側には横枠部１２が設けられ、枠開口部１１の縦方向（Ｙ方向）の両側には縦枠部１３が設けられている。図２の断面図に示すように、横枠部１２のＺ１方向に向く表面は、横方向の両側に向けて徐々にＺ２方向に向けて後退する曲面形状である。

【0024】

固定パネル１０の枠開口部１１の内部には、横方向で対向する横内面１４ａ、１４ａと、縦方向で対向する縦内面１４ｂ，１４ｂが形成されており、枠開口部１１のＺ２方向の内部には、横内面１４ａ，１４ａと縦内面１４ｂ，１４ｂに連続する底面１５が形成されている。底面１５には、開口部１６が形成されており、複数箇所に取付け穴１５ａが開口している。

【0025】

ブラケット２０は、鉄板などの金属板で形成されている。ブラケット２０は固定板部２１を有している。図２に示すように、固定板部２１には、前記取付け穴１５ａと対向する部分にねじ固定部２２が複数箇所に形成されている。それぞれのねじ固定部２２は、固定板部２１から後方（Ｚ２方向）に向けて隆起するように絞り加工されている。このねじ固定部２２に雌ねじ部が形成されている。また、固定板部２１からは、後方（Ｚ２方向）に向けて折り曲げられたブラケット側連結片２３が複数箇所に設けられている。

【0026】

ブラケット２０には、横方向の両側から前方に向けて折り曲げられた折曲げ片２４，２４が形成されており、それぞれの折曲げ片２４の先部は、Ｘ方向に向けて折り曲げられた支持片２５となっている。支持片２５は、Ｘ−Ｙ平面と平行に形成されている。第１実施形態では、横方向の両側に設けられた支持片２５のそれぞれが縦方向（Ｙ方向）に連続しているが、この支持片２５は、縦方向に間隔を空けて複数箇所に設けられていてもよい。

【0027】

図１と図２に示すように、表示ユニット３０は、セル支持部材３１を有している。図２に示すように、セル支持部材３１は、セル支持ホルダ３２とセル支持枠部材３３とから構成されている。セル支持ホルダ３２は、アルミニウムなどの金属板で形成されており、Ｚ１方向が解放された箱形状である。セル支持ホルダ３２のＺ２側に向けられた背面板３２ａには、後方に向けて折り曲げられたホルダ側連結片３２ｂが複数箇所に設けられている。

【0028】

セル支持枠部材３３は合成樹脂材料で形成されている。セル支持枠部材３３は、セル支持ホルダ３２の外周部に装着され、セル支持ホルダ３２とセル支持枠部材３３は、凹凸嵌合により互いに固定されている。あるいは、セル支持ホルダ３２とセル支持枠部材３３が、固定ねじにより互いに固定されていてもよい。

【0029】

表示ユニット３０には、表示セル３４が設けられている。表示セル３４の前部には、光学接着剤３７によってタッチパネル３５が接着されて固定されており、タッチパネル３５の前部には、光学接着剤３８によって表示カバー板３６が接着されて固定されている。

【0030】

表示ユニット３０では、表示セル３４の後方に間隔を空けて、バックライト部３９が設けられている。バックライト部３９には、ＬＥＤなどの光源と、光源からの光を表示セル３４の背面に与える導光部材とが設けられている。バックライト部３９は、セル支持ホルダ３２に接着や凹凸嵌合などの手段で固定されている。

【0031】

表示セル３４は、カラー液晶表示セルであり、透光性基板の間に液晶層が介在している透光式である。タッチパネル３５は静電容量センサであり、透光性の基板にＩＴＯなどの透光性の電極が形成され、指などの接近を検知できるようになっている。表示カバー板３６は透光性であり、アクリル板で構成されている。

【0032】

図１に示すように、表示カバー板３６はその中央の四角形の領域が表示領域３６ａである。表示セル３４の表示画面に表示される画像は、表示領域３６ａを透過して前方から目視可能となっている。表示カバー板３６は、表示領域３６ａの横方向（Ｘ方向）の両側が横加飾領域３６ｂ，３６ｂであり、表示領域３６ａの縦方向（Ｙ方向）の両側が縦加飾領域３６ｃ，３６ｃである。横加飾領域３６ｂ，３６ｂと縦加飾領域３６ｃ，３６ｃでは、表示カバー板３６のＺ２方向に向く背面に塗装などが施されて、非透過領域となっている。

【0033】

図２に示すように、横加飾領域３６ｂを含む領域が、表示領域３６ａから横方向に張出す張出し部４１である。表示カバー板３６に張出し部４１を設けることにより、表示ユニット３０の前面に現れる表示カバー板３６の面積が広くなり、外観が良好になり、高級感を出すことが可能になる。本明細書での張出し部４１は、表示領域３６ａから側方に張出した部分であり、横加飾領域６ｂと一致する領域である。または、張出し部４１は、表示カバー板３６において、光学接着剤３７によって表示セル３４と接着されているに領域から外れて側方に張出している領域である。なお、張出し部４１は、表示カバー板３６の縦方向（Ｙ方向）の両側に設けられていてもよいし、横方向（Ｘ方向）と縦方向（Ｙ方向）の両側に設けられていてもよい。

【0034】

図２に示すように、セル支持部材３１であるセル支持枠部材３３の一部がカバー支持部３３ａとなっている。カバー支持部３３ａの前方（Ｚ１方向）に向く表面３３ｂは、Ｘ−Ｙ平面と平行な平面である。表示カバー板３６の張出し部４１（横加飾領域３６ｂ）におけるＺ２方向に向く背部（背面）の少なくとも一部が、接着層４２によって、カバー支持部３３ａの表面３３ｂに接着されて固定されている。接着層４２は両面接着テープである。あるいは、接着層４２がテープを用いていない粘着剤層や接着剤層であってもよい。

【0035】

図２に示すように、表示セル３４とタッチパネル３５と表示カバー板３６の３層の部材は、光学接着剤３７，３８を介して一体に組み合わされて固定されている。そして、この３層の部材は、張出し部４１が接着層４２によりカバー支持部３３ａに接着されることによって、ブラケット２０に固定されている。ただし、接着層４２以外の部分で、表示セル３４が接着などの手段でセル支持部材３１に固定されていてもよい。

【0036】

図２に示すように、ブラケット２０は、表示ユニット３０の背部に設置される。そして、カバー支持部３３ａのＺ２方向に向く背面３３ｃが、接着層４３によって、ブラケット２０の支持片２５に接着されて固定される。接着層４３は両面接着テープである。あるいは、接着層４２がテープを用いていない粘着剤層や接着剤層であってもよい。図２に示す構造では、表示カバー板３６の張出し部４１が、固定パネル１０に固定されることなく、その背部が、カバー支持部３３ａを介在させて、ブラケット２０の支持片２５に間接的に支持されている。

【0037】

図２に示すように、ブラケット２０が、表示ユニット３０の背部に設置されると、セル支持部材３１であるセル支持ホルダ３２から曲げられたホルダ側連結片３２ｂが、ブラケット２０から折り曲げられたブラケット側連結片２３と重ねられる。連結ねじ４５によって、ホルダ側連結片３２ｂとブラケット側連結片２３とが互いに固定されて、表示ユニット３０がブラケット２０に固定される。図２に示すように、ホルダ側連結片３２ｂとブラケット側連結片２３は、固定パネル１０の開口部１６を通過して後方（Ｚ２方向）に延びている。

【0038】

車載用表示装置１を、車体に取り付ける工程では、最初に、表示ユニット３０がブラケット２０に固定された状態で、表示ユニット３０とブラケット２０とが、固定パネル１０の枠開口部１１の内部に設置される。そして、図２に示すように、ブラケット２０の固定板部２１に形成されたねじ固定部２２が、固定パネル１０の枠開口部１１の底面１５に突き当てられ、底面１５に開口する取付け穴１５ａに挿入された固定ねじ４６が、ねじ固定部２２に形成された雌ねじ穴に螺着される。これにより、ブラケット２０の固定板部２１が固定パネル１０に固定される。

【0039】

次に、表示ユニット３０と固定ブラケット２０を保持した固定パネル１０が、ダッシボードやインストルメントパネルに設置され、固定パネル１０の車両取付け部１８が、車体のフレーム部などにねじ止めや嵌合などの手段で固定される。

【0040】

なお、車載用表示装置１を車体に取付ける工程として、先に、固定パネル１０が、車体の一部にねじ止めや嵌合などの手段で固定され、その後に、表示ユニット３０とブラケット２０とが互いに固定された状態で、固定パネル１０の枠開口部１１の内部に設置されて、固定ねじ４６で、ブラケット２０が固定パネル１０に固定されてもよい。

【0041】

第１実施形態の車載用表示装置１は、表示ユニット３０がブラケット２０に固定され、ブラケット２０が固定パネル１０に固定されており、図４に示した従来例とは異なり、表示カバー板３６の張出し部４１が固定パネル１０は固定されていない。固定パネル１０が車体に固定されるときに、固定パネル１０に歪みが与えられやすく、また固定パネル１０の成型時においても樹脂材料の硬化時のヒケなどにより寸法誤差が生じやすい。しかしながら、表示カバー板３６の張出し部４１が固定パネル１０は固定されていないため、固定パネル１０に生じる歪みが、表示カバー板３６に直接に作用することがなく、表示セル３４に歪みや応力が作用しにくくなっている。

【0042】

表示セル３４としては、視野角を広く確保できるＩＰＳ方式を使用することが好ましいが、ＩＰＳ方式の表示セルは、歪みが与えられると、表示ムラとして黒ムラ（輝度ムラ）が発生しやすい。しかし、図１と図２に示す車載用表示装置１は、固定パネル１０に生じる歪みが、表示カバー板３６に直接に作用することがないため、ＩＰＳ方式の表示セルを使用しても黒ムラの発生を抑制できるようになる。

【0043】

図２に示すように、ブラケット２０の固定板部２１には後方（Ｚ２方向）に隆起するように絞り加工されたねじ固定部２２が形成され、このねじ固定部２２が、固定パネル１０の枠開口部１１の底面１５に突き当てられて、固定ねじ４６によって固定されている。そして、ねじ固定部２２以外の部分では、ブラケット２０の固定板部２１と固定パネル１０の底面１５との間に隙間δが形成されている。そのため、固定パネル１０に与えられる歪みがブラケット２０に伝達されにくくなり、ブラケット２０から表示カバー板３６に応力が伝達されにくくなっている。

【0044】

表示ユニット３０では、表示カバー板３６の張出し部４１の背部が、セル支持枠部材３３のカバー支持部３３ａに接着層４２を介して接着され、さらにカバー支持部３３ａの背面３３ｃが接着層４３により、ブラケット２０の支持片２５に接着されている。表示カバー板３６はその両側部に位置する張出し部４１が、カバー支持部３３ａと支持片２５とで背部から支持されているため、面剛性が高くなっており、変形しにくくなっている。特に、ブラケット２０を鉄板製とし、セル支持ホルダ３２よりもブラケット２０の曲げ剛性を高くしておくことで、表示カバー板３６の張出し部４１を強固に支持できるようになり、表示カバー板３６が変形しにくくなる。

【0045】

車載用表示装置１では、表示セル３４が動作し、バックライト部３９が動作しているときに、表示領域３６ａにおいて表示セル３４の表示画像が鮮明に表示される。操作者が表示領域３６ａの表示画像を見ながら表示カバー板３６の前面に指を触れると、タッチパネル３５によりその接触位置が検知される。このとき、指で表示カバー板３６が比較的強く押されたとしても、張出し部４１の背部が、セル支持枠部材３３のカバー支持部３３ａとブラケット２０の支持片２５とで強固に支持されているため、表示カバー板３６が変形しにくい。よって、表示カバー板３６に指を触れる操作を行うときにも、表示セル３４に歪みが与えられにくくなり、表示画像に黒ムラが発生しにくくなる。

【0046】

次に、図３に示す本発明の第２実施形態の車載用表示装置５１について説明する。
図３の第２実施形態については、図２に示す第１実施形態と同じ部分に同じ符号を付して、詳しい説明を省略する。

【0047】

図３に示す車載用表示装置５１の表示ユニット３０は、セル支持部材がセル支持ホルダ３２のみで構成されており、図２に示すセル支持枠部材３３が設けられていない。セル支持ホルダ３２にはセル固定片３２ｄが形成されており、表示セル３４とタッチパネル３５および表示カバー板３６の少なくとも１つの部材がセル固定片３２ｄに固定されている。図３に示す実施形態では、タッチパネル３５の背部が接着層４８を介してセル固定片３２ｄに固定されている。接着層４８は、例えば両面接着テープである。

【0048】

ブラケット２０に設けられた支持片２５は、図２に示す第１実施形態よりもさらに前方（Ｚ１方向）に位置している。そして、表示カバー板３６の張出し部４１の背部が、接着層４９を介して支持片２５に固定されている。

【0049】

第２実施形態の車載用表示装置５１では、表示カバー板３６の張出し部４１が、固定パネル１０に固定されていないため、固定パネル１０を車体に取り付けるときなどの歪みが表示カバー板３６および表示セル３４に直接には作用しない。また、張出し部４１の背部がブラケット２０に支持されているため、表示カバー板３６が強固に固定されていることになり、表示カバー板３６を指で操作するときにも、表示カバー板３６に変形が生じにくい。

【0050】

本発明の車載用表示装置は、表示セル３４としてＩＰＳ方式の液晶表示セルを使用しても表示ムラである黒ムラ（輝度ムラ）が発生しにくくなる。ただし、本発明の表示セル３４は、ＩＰＳ方式以外の液晶表示セルであってもよいし、ＥＬ表示セルなどであってもよい。

【符号の説明】

【0051】

１ 車載用表示装置
１０ 固定パネル
１１ 枠開口部
１２ 横枠部
１３ 縦枠部
２０ ブラケット
２５ 支持片
３０ 表示ユニット
３１ セル支持部材
３２ セル支持ホルダ
３３ セル支持枠部材
３４ 表示セル
３５ タッチパネル
３６ 表示カバー板
３６ａ 表示領域
３６ｂ 横加飾領域
３６ｃ 縦加飾領域
３９ バックライト部
４１ 張出し部
５１ 車載用表示装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】