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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022161086
(43)【公開日】2022-10-21
(54)【発明の名称】表示装置
(51)【国際特許分類】
   G09F 9/00 20060101AFI20221014BHJP
   B60K 35/00 20060101ALI20221014BHJP
   B60K 37/00 20060101ALI20221014BHJP
   G02F 1/1335 20060101ALI20221014BHJP
   G02F 1/1333 20060101ALI20221014BHJP
【FI】
G09F9/00 313
B60K35/00 Z
B60K37/00 A
G02F1/1335 510
G02F1/1333
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021065633
(22)【出願日】2021-04-08
(71)【出願人】
【識別番号】000231512
【氏名又は名称】日本精機株式会社
(72)【発明者】
【氏名】萩原 充紀
(72)【発明者】
【氏名】岡田 裕司
【テーマコード(参考)】
2H189
2H291
3D344
5G435
【Fターム(参考)】
2H189AA37
2H189AA53
2H189AA55
2H189AA60
2H189AA70
2H189AA71
2H189AA72
2H189HA16
2H189LA10
2H189LA15
2H189LA17
2H189LA20
2H189LA22
2H189MA08
2H291FA13X
2H291FA22X
2H291FA22Z
2H291FA38Z
2H291FA71Z
2H291FA85Z
2H291FB02
2H291FD09
2H291GA19
2H291LA21
2H291LA40
2H291MA03
3D344AA14
3D344AA21
3D344AB01
3D344AC04
3D344AC13
3D344AD01
5G435AA01
5G435AA03
5G435BB12
5G435CC09
5G435EE03
5G435FF05
5G435FF13
5G435HH05
5G435LL17
(57)【要約】
【課題】 ディスプレイの隠蔽性を確保すると共にディスプレイを透過する光の輝度の低下を防止し、前面を模様で覆われた表示装置を提供する。
【解決手段】 表示装置は、第1の表示面20aに画像を表示する第1の表示パネル20と、第1の表示パネル20の前面に配置される第1の偏光部材23と、第1の偏光部材23の前方に配置される第1の前方偏光部材14と、第1の前方偏光部材14の前方に配置され、第1の表示面20aに対向する第1の開口部13aを有する遮光性の遮光層13と、第1の開口部13aを含む遮光層13の前方に筋状の模様が形成された模様層12と、を有する透過板C2と、を備え、第1の偏光部材23の偏光軸と第1の前方偏光部材14の偏光軸とは同一方向に形成される。
【選択図】 図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の表示面に画像を表示する第1の表示パネルと、
第1の表示パネルの前面に配置される第1の偏光部材と、
前記第1の偏光部材の前方に配置される第1の前方偏光部材と、
前記第1の前方偏光部材の前方に配置され、前記第1の表示面に対向する第1の開口部を有する遮光性の遮光層と、前記第1の開口部を含む前記遮光層の前方に模様が形成された模様層と、を有する透過板と、を備え、
前記第1の偏光部材の偏光軸と前記第1の前方偏光部材の偏光軸とは同一方向に形成されることを特徴とする表示装置。
【請求項2】
前記第1の開口部は略矩形に形成され、前記模様層の前記筋状の方向と略直交する辺がジグザグ形状を有することを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
【請求項3】
前記第1の表示パネルは、インストルメントパネルに形成された孔に配置され、
前記透過板は、前記インストルメントパネルの前方に配置されることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
【請求項4】
第2の表示面に画像を表示する第2の表示パネルと、
前記第2の表示パネルの前面に配置される第2の偏光部材と、
前記透過板の後方に配置され、前記第2の偏光部材の前方に配置される第2の前方偏光部材と、を有し、
前記遮光層は、前記第2の表示面を視認可能とし、前記第1の開口部に隣接配置される第2の開口部を有し、
前記模様層は、第2の開口部を含む前記遮光層の前方に形成され、
前記第2の偏光部材の偏光軸と第2の前方偏光部材の偏光軸とは同一方向に形成され、
前記第1の前方偏光部材の偏光軸と前記第2の前方偏光部材の偏光軸とは略直交する方向に形成されることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
【請求項5】
前記第1の開口部と前記第2の開口部は、隣接する境界が省略された一体の開口に形成され、
前記第1の前方偏光部材と前記第2の前方偏光部材は端面が当接配置されることを特徴とする請求項4に記載の表示装置。
【請求項6】
前記模様層は筋状の模様に形成され、
前記模様層の前記筋状の方向は、前記端面が当接する繋ぎ目の方向と略平行に形成されることを特徴とする請求項5に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像を表示する表示パネルを備えた表示装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来の表示装置として、例えば特許文献1に開示されたものがある。斯かる表示装置は、インストルメントパネルにディスプレイが取り付けられ、ディスプレイの前面が木目調模様のスクリーンで覆われる。スクリーンには、表示光を透過し得る多数の微細孔が形成される。この表示装置によれば、ディスプレイの点灯時にはスクリーンの微細孔を通して画面を見ることができ、ディスプレイの非点灯時には木目調模様のスクリーンで画面を隠すことができるため、ディスプレイを含むインストルメントパネル全体が木目調に統一される。
【0003】
更に、木目調模様とディスプレイとの間にスモーク板(透光率の低い層)を配置し、ディスプレイの点灯時には、ディスプレイへ透過する外光を軽減し、ディスプレイのコントラストを向上させ、また、ディスプレイの非点灯時には、ディスプレイを目立たなくする(隠蔽性を確保する)と共に、木目調模様を際立たせることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2020-131729号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、スモーク板によりディスプレイを透過する光の輝度が低下し、表示装置の視認性が低下するといった問題点があった。
【0006】
そこで、ディスプレイの隠蔽性を確保すると共にディスプレイを透過する光の輝度の低下を防止し、前面を模様で覆われた表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するため、本発明の表示装置は、第1の表示面20aに画像を表示する第1の表示パネル20と、第1の表示パネル20の前面に配置される第1の偏光部材23と、前記第1の偏光部材23の前方に配置される第1の前方偏光部材14と、前記第1の前方偏光部材14の前方に配置され、前記第1の表示面20aに対向する第1の開口部13aを有する遮光性の遮光層13と、前記第1の開口部13aを含む前記遮光層13の前方に筋状の模様が形成された模様層12と、を有する透過板C2と、を備え、前記第1の偏光部材23の偏光軸と前記第1の前方偏光部材14の偏光軸とは同一方向に形成されることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】本開示の第1の実施形態に係る表示装置を運転者から見た図。
図2図1のA-A線に沿った断面図。
図3図1の要部Zの拡大図。
図4】本開示の第2の実施形態に係る表示装置を運転者から見た図。
図5図4のB-B線に沿った断面図。
図6】本開示の第3の実施形態に係る表示装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本開示の実施形態に係る表示装置を、図1乃至6を参照して説明する。表示装置は、自動車等の車両に搭載され各種情報を表示する表示装置として構成される。本開示はこれら実施形態に限定されるものではなく、例えば、二輪車や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。
【0010】
尚、以下では、表示装置の構成の理解を容易にするために、各部材に対して、表示装置から車両運転席に着座した運転者を見る方向(図2の加飾パネルC2側)を「前(図のFr.)」、その反対側(回路基板40,70側)を「後(図のRe.)」とする。また、上下方向(図のTo.、Bo.)は自動車Cの天地方向に対応する。また、左右方向(図のL、R)は自動車Cの右左折方向に対応する。
【0011】
(第1の実施形態)
図1、2に示すように、表示装置は、自動車Cのインパネ(インストルメントパネル)C1の前方に配置される加飾パネル(透過板)C2と、インパネC1に形成された孔C11の中に配置される表示器C3と、からなる。
【0012】
インパネC1は、例えば、ダッシュボードとも呼ばれる、自動車Cなどの運転席や助手席の前方に位置する部分である。
【0013】
表示器C3は、前方から第1の表示パネル20と、第1の表示パネル20の後方に配置される照明部材30と、照明部材30の後方に配置される回路基板40と、第1の表示パネル20,照明部材30,回路基板40を収容するケース部材80から構成される。
【0014】
第1の表示パネル20は、最前面である第1の表示面20aに画像を表示する。第1の表示パネル20は、複数個のRGB光源から構成される画素がマトリクス状に配置されるTFT(Thin Film Transistor)方式の液晶表示パネル(LCD:Liquid Crystal Display)からなり、正面視で略矩形に形成される。第1の表示パネル20は、液晶材を封入する前後一対の前側のFガラス基板21と後ろ側のRガラス基板22とを有し、Fガラス基板21とRガラス基板22の液晶層側にはITO(Indium Tin Oxide)等により透明電極が形成される。
【0015】
第1の表示パネル20は、F,Rガラス基板21,22を挟み込むように前後面に一対に配置された前側の第1のF偏光板(第1の偏光部材)23と、後ろ側の第1のR偏光板24と、を有する。
【0016】
第1のF偏光板23と第1のR偏光板24は、偏光特性を有するPVA(ポリビニルアルコール)をTAC(トリアセチルセルロース)等で保護した周知の偏光フィルタ部材である。つまり、第1のF偏光板23と第1のR偏光板24は、極めて細かいスリット状構造を有し、スリットに平行な方向(偏光軸又は透過軸)の光の波を透過し、これと直交する方向(吸収軸)の光の波を吸収する。また、斜めに振動する波の内、偏光軸に相当する成分は透過し吸収軸に相当する成分は吸収する。このように、第1のF偏光板23と第1のR偏光板24は、照明光の光を一定の方向だけに振動する光に整える。
【0017】
第1のF偏光板23と第1のR偏光板24は、それぞれの偏光軸(全ての図において両矢印で示す)が略直交するように配置され、第1の表示パネル20は、ノーマリーブラックタイプ(電圧非印加時に黒表示)の液晶表示パネルである。
【0018】
第1の表示パネル20は、一辺にフレキシブル配線板であるFPC(Flexible Printed Circuits)(図示無し)が接続される。このFPCは、回路基板40の背後に実装されるコネクタに接続され、第1の表示パネル20と回路基板40とを電気的に接続(導通接続)する。回路基板40は、後述する制御手段からの電気信号をFPCを介して第1の表示パネル20に導く。第1の表示パネル20でこの電気信号は、透明電極を介して液晶層に駆動電圧を印加する。第1の表示パネル20は、第1の表示パネル20の液晶層の液晶分子の配向が制御され、第1の表示パネル20の個々の画素の透過率が変化することにより、画像を表示する。
【0019】
照明部材30は、第1の表示パネル20の背後に配置される。照明部材30は、導光体31と、光源32と、反射シート33と、光学シート34と、から構成される。導光体31,光源32,反射シート33,光学シート34は、図示しないアルミニウムなどの金属からなる筐体に収容される。照明部材30は、第1の表示パネル20を背後から照明する。
【0020】
導光体31は、透明な薄板平板状の合成樹脂からなる。導光体31は、第1の表示パネル20の背後に対向して配設される。導光体31は、光源32の点灯によりその照射光を受けて内部に光を導入すると、その照明光を第1の表示パネル20へ向けて出射する。
【0021】
光源32は、FPCに複数個が一列状に配置された縦型発光のLED(チップ型発光ダイオード:Light Emitting Diode)からなる。光源32は、導光体31の一端部に配置され、照射光を導光体31内に導入する。
【0022】
反射シート33は、不透光性の白色の薄板樹脂シートからなる。反射シート33は、導光体31を導光する照明光の導光効率を向上させると共に、照明光を第1の表示パネル20の方へ反射させる。
【0023】
光学シート34は、表面に凹凸のあるBEF(Brightness Enhancement Film)等の光学フィルムからなる。光学シート34は、第1の表示パネル20と導光体31の間に配置される。光学シート34は、導光体31から発せられた照明光を増幅及び拡散させて第1の表示パネル20の方へ透過する。
【0024】
回路基板40は、例えばFR-4(Flame Retardant-4)等の平板状のガラスエポキシ系基材に配線パターンを施した硬質配線基板からなる。回路基板40は、照明部材30の背後に配置される。回路基板40は、略四角形に形成される。
【0025】
回路基板40は、第1の表示パネル20や光源32を駆動・制御させるための指令信号(駆動信号)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)を実装する。制御手段は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、表示装置の電源を制御する電源回路等を有しており、例えば、ROMに書き込まれたプログラムに従って所定の演算処理を実行する。制御手段は、車両のECU(Electronic Control Unit)から各種情報等取得し、取得した情報に基づき、第1の表示パネル20に情報を表示させる。
【0026】
ケース部材80は、黒色等の不透過(不透明)の合成樹脂(例えば、ポリプロピレンなど)からなり、前方が開口した略箱形状に形成され、内部に、第1の表示パネル20,照明部材30,回路基板40を収容する。ケース部材80は、ネジなどの固定具でインパネC1に固定される取り付け部81を有する。表示器C3は、取り付け部81でインパネC1に固定される。
【0027】
加飾パネルC2は、図2に示すように、前方から基材11と、基材11の背面に形成される印刷層(模様層)12と、印刷層12の背面に形成される遮光層13と、遮光層13の背面に配置される第1の前方偏光板14と、から構成される。
【0028】
基材11は、例えば、透明又は半透明の透光性のポリカーボネート樹脂等からなる厚さが0.5mmから1mmの薄板状のシート材からなる。
【0029】
印刷層12は、例えば、透光性の着色インキが印刷されたものからなる。印刷層12は、図1に示すように、基材11の裏面に例えば土色のインキが筋状の模様に形成され、その裏面に例えば茶色のインキがベタ塗りに形成されることで木目調の色、模様に形成される。筋状の模様は、木目の節などの無い緩やかな線の方向が、自動車Cの左右方向に延びた線で形成される。印刷層12は、後述する遮光層13の第1の開口部13aを含む遮光層13の前方に形成される。印刷層12は、後方の表示器C3から照射された光を透過する。
【0030】
遮光層13は、例えば、遮光性の黒色のインキが印刷されたものからなる。遮光層13は、後方から照射された光を遮断する。遮光層13は、表示器C3の第1の表示面20aに対向して略矩形に形成され、第1の表示面20aから照射された光を透過する第1の開口部13aを有する。
【0031】
第1の前方偏光板14は、第1のF偏光板23と第1のR偏光板24と同様に構成される周知の偏光板である。第1の前方偏光部材14は、第1のF偏光板23の前方に配置される。第1の前方偏光板14の偏光軸は、第1のF偏光板23の偏光軸の方向と略平行(同一方向)に形成される。第1のF偏光板23の偏光軸の方向は、印刷層12の筋状の方向と略平行に形成される。
【0032】
このように形成されることにより、表示器C3の点灯時(第1の表示パネル20の照明時)には、第1の前方偏光板14により加飾パネルC2を透過する輝度の低下を抑制することができる。また、表示器C3の点灯時には、第1の前方偏光板14により表示器C3へ透過する外光を軽減することができる。これらにより、表示器C3の表示のコントラストを向上させることができる。
【0033】
このように形成されることにより、表示器C3の非点灯時(第1の表示パネル20非照明時)には、第1の前方偏光板14により表示器C3を目立たなくする(隠蔽性を確保する)ことができる。また、表示器C3の非点灯時には、第1の前方偏光板14により表示器C3の前方の木目調模様を際立たせることができる。また、この場合、第1の前方偏光板14の他に、表示パネル20の面に第1のF偏光板23を有しているため、第1の前方偏光板14と第1のF偏光板23との間に隙間を設けることできる。このため、インパネC1の位置に対して、第1の表示パネル20や照明部材30の配置の自由度が高まる。
【0034】
第1の開口部13aは境界辺のうち、図3に示すように、印刷層12の筋状の模様方向と略直交する辺は、ジグザグ形状に形成される。ジグザグ形状とは、ノコギリの刃の様に、直線に対し左へ角度を付けたら次は右へ、その次は再び左、次はまた右へと、一定の間隔ごとに角度を付け、そのたびに折り返して逆方向へ折れ曲がる線形状である。
【0035】
第1の開口部13aの印刷層12の筋状の方向と略平行する辺は、筋状の模様に紛れて目立たないが、印刷層12の筋状の方向と略直交する辺は、目立ってしまう。このように形成されることにより、第1の開口部13aの印刷層12の筋状の方向と略直交する辺を目立たなくすることができる。
【0036】
(第2の実施形態)
本開示に係る表示装置の第2の実施形態を図4,5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。
【0037】
図5に示すように、表示器C3は、第1の表示パネル20に隣接配置される第2の表示パネル50と、第2の表示パネル50の後方に配置される照明部材60と、照明部材60の後方に配置される回路基板70と、を更に有する。
【0038】
ケース部材80は、第2の表示パネル50,照明部材60,回路基板70を収容する。ケース部材80は、第1の表示パネル20,照明部材30,回路基板40と、第2の表示パネル50,照明部材60,回路基板70と、を仕切る仕切り壁82を有する。
【0039】
第2の表示パネル50は、最前面である第2の表示面50aに画像を表示する。第2の表示パネル50は、第1の表示パネル20同様の液晶表示パネルからなる。第2の表示パネル50は、第1の表示パネル20と同様にFガラス基板51と、Rガラス基板52と、第2のF偏光板(第2の偏光部材)53と、第2のR偏光板54と、を有する。
【0040】
第2のF偏光板53と第2のR偏光板54は、それぞれの偏光軸が略直交するように配置され、第2の表示パネル50は、第1の表示パネル20と同様にノーマリーブラックタイプの液晶表示パネルである。第2のF偏光板53の偏光軸は、第1のF偏光板23の偏光軸と略直交する方向に形成される。
【0041】
第2の表示パネル50は、第1の表示パネル20と同様に、FPCで回路基板40と電気的に接続される。照明部材60,回路基板70は、それぞれ照明部材30,回路基板40と同様に構成される部材である。
【0042】
加飾パネルC2は、図4に示すように、第2の前方偏光板15を更に有する。第2の前方偏光板15は、第1の前方偏光板14と同様に構成される周知の偏光板である。第2の前方偏光板15は、第2のF偏光板53の前方に配置される。第2の前方偏光板15の偏光軸は、第2のF偏光板53の偏光軸の方向と略平行(同一方向)に形成される。第2のF偏光板53の偏光軸の方向は、印刷層12の筋状の方向と略直交に形成される。第2の前方偏光部材15の偏光軸は、第1の前方偏光板14の偏光軸と略直交する方向に形成される。第1の前方偏光板14と第2の前方偏光板15は、端面が当接して配置され繋ぎ目16を生じる。
【0043】
図4に示すように、遮光層13は、第2の表示面50aに対向して略矩形に形成され、第2の表示面50aから照射された光を透過する第2の開口部13bを有する。第2の開口部13bは、第1の開口部13aに隣接配置される。遮光層13は、第1の開口部13aと第2の開口部13bの両者の間に、両者に隣接する境界であって両者を仕切る仕切り部13cを有する。仕切り部13cは、繋ぎ目16に対向する位置に形成される。
【0044】
このように形成されることにより、第2の表示パネル50の照明時には、第1の表示パネル20の照明時及び非照明時と同様の効果を生じることができる。また、は、第1の前方偏光板14の偏光軸と第2の前方偏光部材15の偏光軸を略直交する方向に形成したことにより、図5の破線に示すように、第1の表示パネル20と第2の表示パネル50のお互いの照明光を吸収することができる。例えば、第1の表示パネル20が照明時で、第2の表示パネル50が非照明時であった場合に、第2の開口部13bから第1の表示パネル20の照明光が透過すること(所謂光漏れ)を防止することができる。
【0045】
(第3の実施形態)
本開示に係る表示装置の第3の実施形態を図6に基づいて説明する。前述した第2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。
【0046】
印刷層12の筋状の方向は、自動車Cの左右方向と直交する上下方向に延びた線で形成される。よって、第1のF偏光板23の偏光軸の方向は、印刷層12の筋状の方向と略直交に形成される。第2のF偏光板53の偏光軸の方向は、印刷層12の筋状の方向と略平行に形成される。印刷層12の筋状の方向は、第1の前方偏光板14と第2の前方偏光板15の繋ぎ目16の方向と略平行に形成される。
【0047】
遮光層13は、第1の開口部13aと第2の開口部13bの間の仕切り部13cが省略された一体の開口である第3の開口13eを有する。第3の開口部13dは、印刷層12の筋状の方向と略直交する辺は、ジグザグ形状に形成される。本実施形態では、自動車Cの左右方向と平行な辺がジグザグに形成される。
【0048】
第1のF偏光板23,第1のR偏光板24,第1の前方偏光板14及び、第2のF偏光板53,第2のR偏光板54,第2の前方偏光板15の偏光軸を第1の表示パネル2及び第2の表示パネル50の矩形に対して45°に配置した。
【0049】
このように形成されることにより、仕切り部13cが無い場合であっても、第1の表示パネル20と第2の表示パネル50のお互いの照明光を吸収することができる。また、第3の開口部13dの印刷層12の筋状の方向と略直交する辺を目立たなくすることができる。また、印刷層12の筋状の方向を繋ぎ目16の方向と略平行に形成することにより、繋ぎ目16を目立たなくすることができる。
【0050】
このように形成されることにより、偏光した照明光は偏光サングラスの偏光軸(一般的には、車両の左右方向と略平行な水平方向)に対し、略45°の斜めの直線偏光となり、運転者が偏光サングラスを使用する場合の視認性を向上することができる。
【0051】
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。
【0052】
例えば、筋状の模様は木目調の色、模様に形成されていたが、金属調、ファブリック調、カーボン調、大理石調等に形成されてもよい。また、第1の表示パネル20や照明部材30等は、EL(Electro Luminescence)モジュールであってもよい。
【0053】
また、基材11は、高リタデーションフィルム(超複屈折フィルム)とすることで、照明光を回転し円偏光に変更し、運転者が偏光サングラスを使用する場合の視認性の向上に有効となる。
【符号の説明】
【0054】
C 自動車
C1 インパネ(インストルメントパネル)
C11 孔
C2 加飾パネル(透過板)
C3 表示器
11 基材
12 印刷層(模様層)
13 遮光層
13a 第1の開口部
13b 第2の開口部
13c 仕切り部
13d 第3の開口部
14 第1の前方偏光板
15 第2の前方偏光板
16 繋ぎ目
20 第1の表示パネル
20a 第1の表示面
21 Fガラス基板
22 Rガラス基板
23 第1のF偏光板(第1の偏光部材)
24 第1のR偏光板
30 照明部材
31 導光体
32 光源
33 反射シート
34 光学シート
40 回路基板
50 第2の表示パネル
50a 第2の表示面
51 Fガラス基板
52 Rガラス基板
53 第2のF偏光板(第2の偏光部材)
54 第2のR偏光板
60 照明部材
70 回路基板
80 ケース部材
81 取り付け部
82 仕切り壁
図1
図2
図3
図4
図5
図6