特開 2024-94459 表示装置

(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】P2024094459

(43)【公開日】2024-07-10

(54)【発明の名称】表示装置

(51)【国際特許分類】

   G09F 9/00 20060101AFI20240703BHJP

【ＦＩ】

G09F9/00 362

G09F9/00 304B

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022211002

(22)【出願日】2022-12-28

(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】奈良橋 直人

(72)【発明者】

【氏名】岩渕 郁巳

(72)【発明者】

【氏名】大野 茉鈴

【テーマコード（参考）】

5G435

【Ｆターム（参考）】

5G435AA01

5G435BB12

5G435EE02

5G435EE26

5G435FF03

5G435FF11

5G435LL17

(57)【要約】

【課題】 表示品位の低下を招く虞のない表示装置を提供する。
【解決手段】 車両情報（所定情報）を表示する表示パネル１０と、この表示パネル１０をバックライト照明するためのバックライトユニット２０と、表示パネル１０及びバックライトユニット２０を収容する内部空間Ｓ１を有するケース部材６０とを備え、ケース部材６０には、ケース部材６０の外部から内部空間Ｓ１へと空気（温風）を取り入れるための空気取入口６２ｆが設けられ、この空気取入口６２ｆを通じて内部空間Ｓ１に取り入れられた空気が表示パネル１０とバックライトユニット２０との間の空所９０に導かれる構成とした。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定情報を表示する表示手段と、
前記表示手段をバックライト照明するためのバックライトユニットと、
前記表示手段及び前記バックライトユニットを収容する内部空間を有するケース部材とを備え、
前記ケース部材には、前記ケース部材の外部から前記内部空間へと空気を取り入れるための空気取入口が設けられ、
前記空気取入口を通じて前記内部空間に取り入れられた前記空気が前記表示手段と前記バックライトユニットとの間の空所に導かれる構成としたことを特徴とする表示装置。

【請求項2】

前記空気は、高温の空気であることを特徴とする請求項１記載の表示装置。

【請求項3】

前記空気取入口は、前記ケース部材の底壁部に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の表示装置。

【請求項4】

前記バックライトユニットは、可視光を発する複数個の可視光源と、可視光を前記表示手段に導くためのリフレクタとを少なくとも備え、前記リフレクタには前記空気を前記空所に導くための孔部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の表示装置。

【請求項5】

前記表示パネルと前記リフレクタとは接合部材により接合されていることを特徴とする請求項４記載の表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、所定情報を表示する表示手段を備えた表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、この種の表示装置にあっては、例えば特許文献１に記載されているものが知られている。この特許文献１に記載の表示装置は、所定情報を表示する液晶表示パネルからなる表示手段と、この表示手段をバックライト照明するためのバックライトユニットと、表示手段及びバックライトユニットを収容する内部空間を有するケース部材とを備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－１２７７００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上述の液晶表示パネル（つまり表示装置）は、過酷な環境下に晒されることがあり、このような場合、液晶表示パネルが正常に動作せず、表示品位の低下を招く虞がある。例えば液晶表示パネルが低温状態となった場合は、液晶表示パネルに表示される前記所定情報が不鮮明に表示されるという問題がある。
そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、表示品位の低下を招く虞のない表示装置の提供を目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、所定情報を表示する表示手段と、前記表示手段をバックライト照明するためのバックライトユニットと、前記表示手段及び前記バックライトユニットを収容する内部空間を有するケース部材とを備え、前記ケース部材には、前記ケース部材の外部から前記内部空間へと空気を取り入れるための空気取入口が設けられ、前記空気取入口を通じて前記内部空間に取り入れられた前記空気が前記表示手段と前記バックライトユニットとの間の空所に導かれる構成としたことを特徴とする。

【0006】

また本発明は、前記空気は、高温の空気であることを特徴とする。

【0007】

また本発明は、前記空気取入口は、前記ケース部材の底壁部に設けられていることを特徴とする。

【0008】

また本発明は、前記バックライトユニットは、可視光を発する複数個の可視光源と、可視光を前記表示手段に導くためのリフレクタとを少なくとも備え、前記リフレクタには前記空気を前記空所に導くための孔部が設けられていることを特徴とする。

【0009】

また本発明は、前記表示パネルと前記リフレクタとは接合部材により接合されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、所期の目的を達成でき、表示品位の低下を招く虞のない表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態による表示装置の正面図。

【図2】図１のＡ－Ａ断面図。

【図3】同実施形態による表示装置の要部拡大断面図。

【図4】同実施形態による表示装置内における空気の流れを模式的に示す図。

【図5】同実施形態の変形例による表示装置の断面図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付図面に基づいて、本発明の表示装置を車両（自動車）の運転席前方に搭載される車両用計器に適用した場合を例に挙げて説明する。なお、表示装置の各部を説明する際に、表示装置を視認する視認者側を「前方側（前方）」、その反対側を「背後側（背後）」と呼んだりすることがある。また、「上」、「下」という方向を用いる場合は、各図における上下方向に対応し、「左」、「右」という方向を用いる場合は、各図における左右方向に対応する。

【0013】

図１、図２において、本実施形態による表示装置Ｍは、例えば車両のダッシュボードに搭載され、車速情報等の各種の車両情報（所定情報）を表示する表示パネル（表示手段）１０と、この表示パネル１０を背後からバックライト照明するためのバックライトユニット２０と、表示パネル１０の前方側を覆う保護部材３０と、表示パネル１０の背後側に位置し、表示パネル１０の制御を行う制御部４１が実装（配設）された回路基板４０と、表示パネル１０とバックライトユニット２０に備えられる後述するリフレクタとを接合するための接合部材５０と、表示装置Ｍの外装ケースを構成するケース部材６０とを備えている。

【0014】

表示パネル１０は、例えば一対の絶縁基板（ガラス基板）間に液晶を封入した液晶セルの表裏面に表側偏光板、後側偏光板が各々貼り付けられた周知の液晶表示パネルを適用することができる。

【0015】

また、表示パネル１０は、視認者Ｅが直視可能な平坦な表示面１１を有し、この表示面１１に前記車両情報が表示される。例えば図１では、前記車両情報の一例として車両の走行速度を示す車速表示部１２が表示面１１（表示パネル１０）の略中央部分に表示された例を示している。なお、ここでの詳細図示は省略するが、表示パネル１０は、フレキシブルプリント配線板等の配線部材を用いて回路基板４０に電気的に接続される。

【0016】

バックライトユニット２０は、例えば表示パネル１０と概ね平行となるように設けられる光源基板２１と、表示パネル１０に可視光を供給する（発する）ように光源基板２１の前方側に実装（配設）された複数の可視光源２２と、可視光源２２を包囲するように表示パネル１０と光源基板２１との間に位置するリフレクタ２３と、表示パネル１０とリフレクタ２３との間に設けられる光学部材２４と、光源基板２１を保持する保持部２５とを備えている（図３参照）。

【0017】

光源基板２１は、例えばガラスエポキシ系基材に導電路が施された硬質配線基板であり、当該導電路に可視光源２２が実装される。

【0018】

可視光源２２は、適宜の色の可視光を発する複数個のチップ型発光ダイオードを適用することができ、表示パネル１０に向けて可視光を発する（供給する）ように表示パネル１０の背後側に設けられる。また、可視光源２２は、一例としてその光照射領域角度が光軸Ｌを中心として左右にそれぞれ略６０度程度の指向性を持つものが採用されている。つまり、このことは、可視光源２２は、その光照射領域角度が略１２０度程度であることを意味する。なお、本例の場合、複数個の可視光源２２は、図１の上下方向及び左右方向にマトリクス状（格子状）となるように光源基板２１の前方側に実装されるものとする。

【0019】

リフレクタ２３は、例えば白色系の合成樹脂材料によって形成された反射体
であり、可視光を光学部材２４（表示パネル１０）に効率よく導くために設けられる。具体的には、リフレクタ２３は、可視光源２２の光軸Ｌから離れた領域に放射される可視光を光学部材２４（表示パネル１０）へと反射させる機能を有する。

【0020】

リフレクタ２３は、個々（複数）の可視光源２２を各々取り囲むように設けられる複数の反射部２３ａを備えている。これら反射部２３ａは、個々（複数）の可視光源２２に対応して形成されるものであり、反射部２３ａの内部に位置する内部空間部２３ｂの四方を包囲する方形状の４つの可視光反射面からなる。

【0021】

反射部２３ａは、可視光源２２の光軸Ｌから離れた領域に放射される可視光の光路を前方側に向けて折り曲げる部位として構成される。なお、反射部２３ａの形状は、光軸Ｌから離れた領域に放射される可視光の光路を前方側に向けて折り曲げることができるものであれば、あらゆる形状を採用することができ、例えば反射部２３ａを前方側から背後側に向かうに従って内部空間部２３ｂの開口部分が徐々に幅狭となるような傾斜面形状もしくは曲面形状としてもよい。なお、２３ｃは、リフレクタ２３の上部中央領域及び下部中央領域に張り出すように延在する延長部であり、延長部２３ｃ（リフレクタ２３）と表示パネル１０とが接合部材５０（後述する第１、第２の両面テープ）により接合されている。また、延長部２３ｃ（リフレクタ２３）には空気を後述する空所に導くための孔部２３ｄが形成されている。

【0022】

光学部材２４は、可視光を表示パネル１０へと導くように表示パネル１０とリフレクタ２３との間に設けられた単一もしくは複数個の光学部品を適用することができる。本例の場合、光学部材２４は、プリズムレンズアレイと、光拡散シートと、ＢＥＦ（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆｉｌｍ）と、ＤＢＥＦ（Ｄｕａｌ Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆｉｌｍ）とのうち少なくとも１つを備えたものを採用することができる。

【0023】

なお、以下の説明では、光学部材２４として４つの光学部品を全て採用した例について説明する。例えば４つの光学部品を全て採用する場合、リフレクタ２３側から表示パネル１０側へと向かうに従って、プリズムレンズアレイ、光拡散シート、ＢＥＦ、ＤＢＥＦの順に順次配置する構成を挙げることができる。

【0024】

プリズムレンズアレイは、例えばリフレクタ２３側に微少な断面三角形状のプリズムが多数形成された公知の光学部品として構成される。光拡散シートは、プリズムレンズアレイから出射される所望方向に屈折した可視光を拡散して均一化する役割を果たすものである。光拡散シートとしては、例えば光透過性の樹脂フィルム中に光拡散粒子を分散した光学フィルム等を適用することができる。ＢＥＦは公知の輝度向上フィルムとして構成されるものであり、ＤＢＥＦは公知の２重輝度向上フィルムとして構成される。

【0025】

このように構成された光学部材２４のＢＥＦ及びＤＢＥＦによって、光拡散シートから出射する可視光の輝度向上が図られ、この輝度向上が図られた可視光が表示パネル１０に導かれ、表示パネル１０がバックライト照明される。

【0026】

保護部材３０は、例えば透光性の合成樹脂材料によって形成された略平板状の保護パネル部材であり、表示パネル１０の前方側を覆うように設けられる。なお、場合によっては、保護部材３０を半透過性（暗色）の保護パネル部材としてもよい。

【0027】

回路基板４０は、例えばガラスエポキシ系基材に配線バターンが施された硬質配線基板であり、表示パネル１０の表示制御や可視光源２２の点灯制御を行うマイクロコンピュータとしての制御部４１と、複数個の可視光源２２と、抵抗、コンデンサ等の各種回路部品とが前記配線パターンに導通接続されている。また、表示パネル１０とバックライトユニット２０と回路基板４０との位置関係に着目すると、リフレクタ２３の表示パネル１０側とは反対側（つまりリフレクタ２３の背後側）に回路基板４０を設けた構成となっている。さらには、回路基板４０は、表示面１１と略直交するようにリフレクタ２３（孔部２３ｄ）の背後側に向けて延在している。

【0028】

接合部材５０は、表示パネル１０とリフレクタ２３の延長部２３ｃとを接着するための柔軟性を有する両面テープを適用することができる。なお、この場合、接合部材５０は、表示パネル１０の上端縁よりもやや内側に位置する第１の両面テープ５１と、表示パネル１０の下端縁よりもやや内側に位置する第２の両面テープ５２と、表示パネル１０の左端縁よりもやや内側に位置する第３の両面テープ５３と、表示パネル１０の右端縁よりもやや内側に位置する第４の両面テープ５４とから構成される。そして、第１の両面テープ５１と第３の両面テープ５３、第１の両面テープ５１と第４の両面テープ５４、第２の両面テープ５２と第３の両面テープ５３、及び第２の両面テープ５２と第４の両面テープ５４との間には間隙Ｔ１がそれぞれ設けられている（図４参照）。

【0029】

ケース部材６０は、前方側（表示パネル１０側）が開放した略箱形形状の樹脂ケース（もしくは金属ケース）であり、表示パネル１０やバックライトユニット２０、保護部材３０、回路基板４０を収容する内部空間Ｓ１を有する。また、ケース部材６０は、前方側（表示パネル１０側）に加えて下側の所要部が開放部Ｓ２として開放している第１のケース６１と、当該開放部Ｓ２を塞ぐように設けられる第２のケース６２とを備える。

【0030】

第１のケース６１は、表示パネル１０やバックライトユニット２０、保護部材３０の周囲を囲むように設けられる周壁部６１ａと、回路基板４０を収容する基板収容部６１ｂとを備えている。周壁部６１ａは、接着剤（図示省略）によって保護部材３０と接着固定されている。基板収容部６１ｂは、回路基板４０の上側を覆う水平壁部６１ｃと、保持部２５の背後側を覆いつつ、周壁部６１ａと水平壁部６１ｃとを繋いでいる被覆部６１ｄと、被覆部６１ｄ側とは反対側となる水平壁部６１ｃの一端から下側に向けて延出する延出壁部６１ｅとを有している。

【0031】

第２のケース６２は、回路基板４０の下側に設けられる底壁部６２ａと、回路基板４０を支持するように底壁部６２ａに設けられた支持部６２ｂと、支持部６２ｂの背後側となる底壁部６２ａの一端側から上側に向けて突出形成されるとともに延出壁部６１ｅを覆う覆い部６２ｃとを有している。

【0032】

また、底壁部６２ａの前方側には、底壁部６２ａと回路基板４０との間の開口幅Ｈがリフレクタ２３側に向かうに従って次第に幅狭となる傾斜壁からなる壁部６２ｄが設けられている。そして、この壁部６２ｄにはさらに壁部６２ｄと周壁部６１ａとの間の隙間を塞ぐように略Ｌ字状の延出部６２ｅが設けられている。

【0033】

なお、本例の場合、底壁部６２ａ（ケース部材６０）には、表示装置Ｍ（ケース部材６０）の外部から内部空間Ｓ１へと空気を取り入れるための空気取入口６２ｆが設けられている。ケース部材６０の底壁部６２ａに設けられる空気取入口６２ｆは、例えば底壁部６２ａを貫通する略円形の貫通孔として構成され、車両に搭載されたエアコンディショナからの空気を導入する導入口８０と連通しており、空気取入口６２ｆを通じて内部空間Ｓ１に取り入れられた空気（ここでの空気とは高温の空気である温風を意味する）が表示パネル１０とバックライトユニット２０（光学部材２４）との間の空所９０に導かれる構成としている。

【0034】

具体的には、図２中、符号８１は、前記エアコンディショナからの温風を導入口８０へと導く空調ダクトを示しており、空気は、空調ダクト８１の導入口８０、空気取入口６２ｆを経て内部空間Ｓ１に取り入れられ、その後、図２中、点線部分Ｘで示すように概ね底壁部６２ａ及び壁部６２ｄに沿うように前方側に流れて回路基板４０と延出部６２ｅとの間を通過し、リフレクタ２３の孔部２３ｄを経て表示パネル１０とバックライトユニット２０との間に形成された隙間部である空所９０へと至る。なお、上述した第２の両面テープ５２は、空気が空所９０以外（例えば表示パネル１０とリフレクタ２３との間）に流れるのを防止する機能を有している。

【0035】

ここで、リフレクタ２３に設けられた温風通過用の孔部２３ｄは表示装置Ｍの下側中央領域に形成され、且つ、第１の両面テープ５１と第３の両面テープ５３、第１の両面テープ５１と第４の両面テープ５４、第２の両面テープ５２と第３の両面テープ５３、及び第２の両面テープ５２と第４の両面テープ５４との間に間隙Ｔ１を設けたことで、空気は、孔部２３ｄから空所９０へと流れ込むと、図５に示した一点鎖線のように前記下側中央領域を起点として概ね放射状に広がり、表示装置Ｍの四隅付近に位置する間隙Ｔ１を通過可能となる。これにより表示パネル１０全体を略均一に温めることができる。

【0036】

そして、第１の両面テープ５１と第３の両面テープ５３、及び第１の両面テープ５１と第４の両面テープ５４の間にある間隙Ｔ１を通過した空気は、第３の両面テープ５３及び第４の両面テープ５４の外側に存在する微少クリアランスＴ２を下方に向けて通るように構成され、微少クリアランスＴ２を通過した空気と、第２の両面テープ５２と第３の両面テープ５３、及び第２の両面テープ５２と第４の両面テープ５４との間にある間隙Ｔ１を通過した空気が、所定の流路を経て第１のケース６１（例えば被覆部６１ｄ）に設けられた空気排出口から表示装置Ｍの外部に排気されるようになっている。

【0037】

以上のように本実施形態によれば、車両情報（所定情報）を表示する表示パネル１０と、この表示パネル１０をバックライト照明するためのバックライトユニット２０と、表示パネル１０及びバックライトユニット２０を収容する内部空間を有するケース部材６０とを備え、ケース部材６０には、ケース部材６０の外部から内部空間Ｓ１へと空気を取り入れるための空気取入口６２ｆが設けられ、この空気取入口６２ｆを通じて内部空間Ｓ１に取り入れられた空気が表示パネル１０とバックライトユニット２０との間の空所９０に導かれる構成としたものである。

【0038】

従って、表示パネル１０（表示装置Ｍ）が低温の（過酷な）環境下に晒された場合であっても、空所９０に導かれる空気（温風）を利用して表示パネル１０を温めることができる。よって、表示パネル１０が正常に動作し、表示品位の低下を招く虞のない表示装置を提供することができる。

【0039】

なお、本発明は、上述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、実施形態及び図面に変更（構成要素の削除も含む）を加えることが可能である。

【0040】

例えば、上述の説明では、空気が回路基板４０と延出部６２ｅとの間を通過し、図２中、下側に位置する孔部２３ｄを経て表示パネル１０とバックライトユニット２０との間の空所９０へと至る（以下、第１の空気流路と言う）ものであったが、本実施形態の変形例として図５に示すように空気流路を２箇所としてもよい。この場合、空気流路は前記第１の空気流路と第２の空気流路とでなり、当該第２の空気流路の主要部として送風手段であるホース１００を採用したものとなっている。

【0041】

ホース１００は、その下端側が空気取入口６２ｆの真上に位置し、途中で回路基板４０に設けた貫通孔を通り、その上端側は被覆部６１ｄに沿うように配置される。このように構成した場合であっても、空気取入口６２ｆから取り入れられてホース１００を通過する空気が、保持部２５と被覆部６１ｄとの間、光源基板２１と被覆部６１ｄとの間を順次通過し、図２中、上側に位置する孔部２３ｄを経て表示パネル１０とバックライトユニット２０（光学部材２４）との間の空所９０へと至ることから、第１の空気流路と第２の空気流路とを併用することで表示パネル１０を効率よく温めることができる。

【0042】

また、上述の説明では、表示パネル１０が低温状態であるときに、空所９０に温風の空気を流すものであったが、これとは逆に表示パネル１０が高温状態である場合には、空所９０に冷風の空気を流すようにすればよい。

【符号の説明】

【0043】

１０ 表示パネル（表示手段）
２０ バックライトユニット
２１ 光源基板
２２ 可視光源
２３ リフレクタ
２４ 光学部材
２５ 保持部
３０ 保護部材
４０ 回路基板
４１ 制御部
５０ 接合部材
６０ ケース部材
６１ 第１のケース
６１ａ 周壁部
６２ 第２のケース
６２ａ 底壁部
６２ｆ 空気取入口
９０ 空所
Ｓ１ 内部空間
Ｓ２ 開放部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】