(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】
(24)【登録日】2022-04-26
(45)【発行日】2022-05-10
(54)【発明の名称】表示装置
(51)【国際特許分類】
G09F 9/00 20060101AFI20220427BHJP
B60R 7/04 20060101ALI20220427BHJP
B60R 11/02 20060101ALI20220427BHJP
G02F 1/1333 20060101ALI20220427BHJP
G09F 9/30 20060101ALI20220427BHJP
H05K 5/02 20060101ALI20220427BHJP
【FI】
G09F9/00 350Z
B60R7/04 C
B60R11/02 C
G02F1/1333
G09F9/00 302
G09F9/30 308A
H05K5/02 A
(21)【出願番号】P 2017074504
(22)【出願日】2017-04-04
【審査請求日】2020-03-10
(73)【特許権者】
【識別番号】321010863
【氏名又は名称】トライベイル テクノロジーズ, エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】100088672
【氏名又は名称】吉竹 英俊
(74)【代理人】
【識別番号】100088845
【氏名又は名称】有田 貴弘
(74)【代理人】
【識別番号】100184527
【氏名又は名称】渡邉 賢二
(72)【発明者】
【氏名】有田 研二
(72)【発明者】
【氏名】宮山 隆
【審査官】川俣 郁子
(56)【参考文献】
【文献】特開2002-091329(JP,A)
【文献】国際公開第2017/012913(WO,A1)
【文献】米国特許第06158795(US,A)
【文献】特開2016-159903(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2015/0212549(US,A1)
【文献】特開2013-174777(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2008/0298000(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60R3/00-11/06
G02F1/133-1/1334
1/1339-1/1341
1/1347
G09F9/00
H05K5/00-5/06
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
画像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルを前面側より保持する断面視で
は平板状
であるが、その形状が変更可能な保護部材と、
前記保護部材を支持する筐体と、を備え、
前記筐体は枠部および複数の曲率を備える屈曲部を備え、前記筐体の屈曲部に対向する位置に配置された前記保護部材を接着固定し、
前記筐体の屈曲部と対応する屈曲面を有する支持部材を備え、
前記筐体の屈曲部と前記支持部材との間に配置された前記保護部材は、前記筐体の屈曲部に沿って屈曲して、前記表示パネルを複数個備え、
前記複数個の表示パネルは前記筐体に沿って屈曲された前記保護部材により、所定の表示方向に設定される表示装置。
【請求項2】
前記筐体の屈曲部に対応する位置に配置される前記保護部材は、
前記屈曲部以外に配置される前記保護部材の厚みより薄い、請求項1記載の表示装置。
【請求項3】
前記支持部材は、前記筐体の屈曲部と対応する屈曲面より前記筐体の方向に向かって突出するネジ部を備え、
前記保護部材および前記筐体は、前記ネジ部が配置される位置に前記ネジ部と対応する穴を備え、
前記ネジ部により前記筐体および前記保護部材を固定する、請求項1または2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る表示装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
表示装置としての液晶表示装置(Liquid Crystal Display:LCD)は、その軽量性、薄型性などの利点により、各種用途に広く適用されており、自動車の中央情報表示装置やメーター表示装置などにも使用されている。
【0003】
一般的な表示パネルは平面形状であるため、自動車用の表示装置として使用するには限られたスペースのみにしか使用できず、表示画面サイズが大きな表示装置を使用できない、もしくは、自動車の内装デザインに制約を設ける必要がある等の課題があり、自動車の内装のデザイン性を損なう課題があった。
【0004】
また近年、湾曲した表示パネルを搭載したいという要求が増加しており、特許文献1または特許文献2に示されるような液晶表示装置が考案されている。
【0005】
湾曲した表示パネルを自動車等へ組込むには、曲率が高精度で制御された表示装置を使用する場合がある。また、自動車の内装は単一曲率ではなく、複数の曲率が組み合わせられて構成される表示装置が求められている。複数の曲率を備える表示装置であっても、内装デザイン性を損なうことが無い表示装置が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開2013-134295号公報
【文献】特開2017-3972号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、前述した課題を解決するためになされたものであり、複数の曲率が組み合わされて構成される表示装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の表示装置は、画像を表示する表示パネルと、表示パネルを前面側より保持する断面視では平板状であるが、その形状が変更可能な保護部材と、保護部材を支持する筐体と、を備え、筐体は枠部および複数の曲率を備える屈曲部を備え、筐体の屈曲部に対向する位置に配置された保護部材を接着固定し、筐体の屈曲部と対応する屈曲面を有する支持部材を備え、筐体の屈曲部と前記支持部材との間に配置された前記保護部材は、前記筐体の屈曲部に沿って屈曲して、表示パネルを複数個備え、複数個の表示パネルは筐体に沿って屈曲された前記保護部材により、所定の表示方向に設定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明の表示装置によれば、保護部材に屈曲部を備えて筐体に保持することで、所望の曲率を備える表示装置を構成することができる。また、筐体の屈曲部に対応する屈曲面を備えた支持部材を配置して、保護部材を筐体で挟み込んで形状を保持することができ、筐体から保護部材が剥がれたり、浮き上がることを防止することにより表示装置のデザイン性を損なうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【
図1】本実施の形態に係る表示装置の表示面方向から見た平面図および側面図である。
【
図2】本実施の形態に係る表示装置の斜視図である。
【
図3】本実施の形態に係る表示装置の分解斜視図である。
【
図4】本実施の形態に係る表示装置の要部斜視図である。
【
図6】
図2の
表示装置をD-D断面
方向から見た斜視図である。
【
図7】本実施の形態の表示装置の構成部材である支持部材の上面図および側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の表示装置の実施の形態を図に基づいて説明する。なお、以下の説明では、同一の符号を用いたものは同一または実質的に同一の構成要素を示すものである。したがって、それらの詳細な説明は省略する場合がある。また、本実施の形態において示す各構成要素の寸法、材質、形状、配置位置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるものであり、限定されるものではない。
【0012】
実施の形態
図1は本発明の本実施の形態に係る表示装置の表示面方向から見た平面図(a)、平面図(a)をA方向から見た側面図
(b)、および平面図(a)をB方向から見た側面図(c)、
図2は本実施の形態に係る表示装置の斜視図、
図3は、本実施の形態に係る表示装置の分解斜視図、
図4は本発明の表示装置の要部斜視図、
図5は
図2の
表示装置のC-C断面図、
図6は
図2の
表示装置をD-D断面
方向から見た斜視図、
図7は表示装置の構成部材である支持部材の上面図および側面図である。
【0013】
<全体構成>
本発明の表示装置100の構造を説明する。
図1~
図5に示すように、本発明の表示装置100は、画像を表示する第1の表示パネル11および第2の表示パネル12の複数の表示パネルを備えている。第1の表示パネル11および第2の表示パネル12には、外部からの信号を入力するため、配線基板111および121が接続される。さらに、表示パネルに光を照射するため、第1の表示パネル11および第2の表示パネル12の背面にバックライト112および122が配置されている。また、第1の表示パネル11、第2の表示パネル12の保護および表示装置100の意匠性を上げるため、表示パネルの前面側(表示面側)に保護部材13が配置されている。保護部材13は、平板状のガラスであって、第1の表示パネル11の表示領域131および第2の表示パネル12の表示領域132が形成される。また、表示領域131、132を除く周辺領域133には、光を遮光する遮光部材が配置されている。このように形成された保護部材13の背面134より透明性の粘着材(図示無し)を介して第1の表示パネル11、第2の表示パネル121が貼り付け固定されている。
【0014】
また、保護部材13は、筺体2の枠部21、22、表示パネル間に形成される屈曲部23(後述)に固定されており、筐体2の屈曲部23に対向して配置される支持部材3を備えている。筐体2の側面に筐体側面カバー6、背面に筐体背面カバー7を配置して表示装置100が構成されている。本発明の保護部材13および表示装置全体の形状については、自動車の内装デザインを模擬した形状を想定しており、実車に採用する場合は、内装デザインに合わせて適宜形状を変更可能である。
【0015】
本発明の筐体2は、少なくとも第1の表示パネル11を配置する領域に開口部211を備え、開口部211を形成する枠部21を備えている。また、第2の表示パネル12を配置する領域に開口部221を備え、開口部221を形成する枠部22を備えている。第1の表示パネル11と第2の表示パネル12との間に形成される筐体2の枠部は、所望の曲率を備える屈曲部23を形成している。保護部材13は、断面視において平板状のガラスであって、表示パネル11および12が固定され、背面134側より筐体2の枠部21、22および屈曲部23に両面テープ(図示無し)などの接着部材で貼り付けて固定される。保護部材13および筐体2の形状は、表示装置100の用途やデザインにより変更することができ、本実施の形態のように、第1の表示パネル11が曲面を備える場合、あるいは第1の表示パネル11を曲面形状に変形させる場合、第1の表示パネル11を保持する筐体2の枠部21を曲面で形成させる。第2の表示パネル12は平面であるため、第2の表示パネル12を保持する筐体2の枠部22は平面で形成させる。このように、保持する表示パネルの表示面の形状に沿って筐体2の枠部22は適宜形状を変更させ、筐体2の形状に沿って保護部材13の形状も変更させる。本実施の形態で説明した表示装置100は、1枚の保護部材13に2枚の表示パネルを配置した構成であるが、複数枚の表示パネルを搭載しても良く、また、表示パネルの形状組み合わせについても、曲面を備えた表示パネルの組合せでも、平面状の表示パネルの組み合わせでも可能である。
【0016】
また、第1の表示パネル11と第2の表示パネル12との間で所望の曲率を備える筐体2の屈曲部23に保護部材13を配置させることにより、保護部材13を屈曲部23の曲率に沿って変化させて配置させ、保護部材13を屈曲させている。本発明の筐体2に形成された屈曲部23の曲率は、複数の曲率を備えている。複数の曲率を備える場合、
図1(c)または
図5に示すように、屈曲部23は、第1の表示パネル11の表示面および第2の表示パネル12の表示面に沿った曲率および2つの表示パネル間で設定する曲率を備えている。
【0017】
なお、保護部材13は上述した通り、背面側134より両面テープを介して筐体2に固定されるが、所望の曲率を備えた屈曲部23に固定された場合、
図5に示すように、屈曲部23において、矢印Eで示すように元の形状(平板状)に戻ろうとする応力(復元力)がかかる。また、保護部材13が枠部21、22に確実に固定されている場合、屈曲部23において、矢印Fで示すように一定の曲率へと戻る力が加わり、保護部材13が屈曲部23から浮き上がる方向に応力がかかる。当該応力がかかることにより、保護部材13が筺体2の屈曲部23から剥れる方向に応力が集中するため、筐体2から、保護部材13が剥れてしまうという不具合が発生することがある。
【0018】
そこで、本発明の表示装置100は、筐体2の屈曲部23に対向して配置される支持部材3を備えている。
図5~
図7に示すように、支持部材3は、筐体2の屈曲部23に対応する裏面31に屈曲面32を備えており、屈曲面32の曲率は、筐体2の屈曲部23に対応している。
【0019】
支持部材3は保護部材13の前面135側に配置され、保護部材13を介して、筐体2の屈曲部23に配置される。このような構成により、支持部材3の裏面31に形成された屈曲面32と筐体2の屈曲部23とが、保護部材13を挟みこんで配置されることで、保護部材13の曲率が保持される。
【0020】
また、
図6、
図7に示すように、支持部材3には裏面31より筐体2に向かって突出するネジ部33が少なくとも1つ形成される。本実施の形態において、支持部材3のネジ部33は2つ形成されている。また、
図3に示すように、支持部材3のネジ部33に対応する位置であって、屈曲面32が配置される筐体2の屈曲部23には、ネジ部33を挿入する貫通穴24が設けられている。また、当該嵌合用の貫通穴24に対応して、保護部材13にも嵌合用の貫通穴136が設けられる。このような構成により、筐体2に配置した保護部材13の前面135側より支持部材3を配置する際、ネジ部33を保護部材13の貫通穴136および筐体2の貫通穴24に挿入し、筐体2の裏面側より支持部材3のネジ部33と嵌合する固定ナット34で固定する。固定ナット34を配置する筐体2の裏面には、サポート板5を配置することにより、筐体2および保護部材13に加わる応力を緩和させることができる
【0021】
上記の構成により、屈曲部23において、保護部材13が元の形状(平板状)に戻ろうとする応力(復元力)がかかることを防止することができる。また、保護部材13が枠部21、22に確実に固定されている場合、屈曲部23において、一定の曲率へと戻る力が加わることを防止することができる。
【0022】
上記説明した通り、本発明の表示装置によれば、複数の曲率で構成された屈曲部23を筐体2に備え、表示パネルを保持する保護部材13を配置することで、所望の曲率を備える表示装置100を構成することができ、複数の曲率が組み合わせられて構成される表示装置100を得ることができる。また、筐体2の屈曲部23に対応する屈曲面32を備えた支持部材3を配置して、保護部材13を筐体2で挟み込んで形状を保持することで、保護部材13にかかる応力を防止し、保護部材13が元の形状に戻ろうとする応力を防止し、保護部材13の曲率を保持することができる。よって、筐体2から保護部材13が剥がれたり、浮き上がることを防止することができ、複数の曲率を備える表示装置100であっても、内装デザイン性を損なうことが無い表示装置100を構成することができる。
【0023】
なお、筐体2の貫通穴24および保護部材13の貫通穴136に支持部材3のネジ部33を嵌合させて保持することで、より確実に保護部材13にかかる応力を防止することが可能である。
【0024】
また、屈曲部23により保護部材13の曲率を設定することで、複数の表示パネルを所定の表示方向となるよう設定することができる。
【0025】
<変形例>
保護部材13は、筐体2の屈曲部23に配置される領域の厚みを他の部分より薄く形成してもよい。屈曲部23が他の部分よりも薄く形成することで、屈曲させやすくなるため、複数の曲率を形成することが容易となる。屈曲部23は他の部分の保護部材13よりも75%程度で形成させることが好ましい。
【0026】
ここで、本発明の表示装置の製造方法を説明する。
図4に示すように、第1の表示パネル11および第2の表示パネル12が真空装置を使用して透明性の粘着材(図示無し)を介して保護部材13に貼り付けられる。
【0027】
図5に示すように、表示パネル11、12を照射するバックライト112、122を備えてフランジ構造とし、フランジ構造の保護部材13と対向する面に両面テープを搭載して、両面テープで保護部材13の背面134側に固定する。
【0028】
保護部材13に表示パネル、バックライトを配置した後は、
図3~6に示すように、筺体2の屈曲部23に形成された嵌合用の貫通穴24および保護部材13に形成された貫通穴136が重なるように保護部材13を配置し、筐体2の枠部21、22及び屈曲部23に保護部材13を両面テープで貼りつける。次に保護部材13の前面135側より支持部材3に形成されたネジ部33を保護部材13に形成された嵌合用の貫通穴136および筐体2に形成された嵌合用の貫通穴24に挿入する。
【0029】
さらに、サポート板5、固定用ナット34を筐体2の裏面側より配置し、ネジ部33に固定用ナット34をネジ締めにより固定する。
【0030】
最後に筐体2の側面に筐体側面カバー6、背面に筐体背面カバー7を配置して表示装置100を完成させる。側面カバー6および背面カバー7を配置することにより、表示装置内への異物侵入を防止することができ、筐体2の剛性を向上させることができる。また、筐体2の支持部材3の上面側には、構造体4を適宜配置してもよい。
【0031】
<保護部材>
保護部材13は、表示パネル11、12(後述するタッチパネル搭載時はタッチパネル)への外部からの加圧や接触による損傷、変形、磨耗、汚れ等を防止するために第1表示パネル1または第2の表示パネル12の前面に配置されるもので、ガラスまたはガラスを含む材料であって、透明または概ね透明の材料により構成されている。保護部材13は、強度が高く変形しにくいガラスを用いることが望ましい。本発明に用いる保護部材13は、表示パネルの表示領域以外の周辺領域を遮光領域としたが、前面あるいは裏面への印刷や塗装を行うことにより、意匠部材としての機能を付加することもできる。なお、本実施の形態の第1の表示パネル11は湾曲させて配置させているため、筺体2の枠部21に沿って湾曲させている。保護部材13は、自由に曲げられる様に薄型化した薄板状に加工された平面状のガラスで、板厚0.4mm以下が望ましい。曲率R100以下に曲げようとした場合、0.4mm程度では保護部材13の反力があり剥がれる可能性が高い。よって、0.4mmより薄い保護部材13を用いることで剥がれに対する応力が軽減する。平板状の保護部材13に貼り付けた第1の表示パネル11と第2の表示パネル12の筺体2のデザイン形状に沿った表示装置100が製作可能となる。
【0032】
<両面テープ>
保護部材13と筐体2とを貼り付ける両面テープについては、保護部材13の曲げ応力を緩和し追従できる様に、クッション性のある概ね1mm厚程度の両面テープを使用することが好ましい。
【0033】
<表示パネル>
表示パネル1は、プラズマ表示パネル、有機ELパネル、液晶表示パネルなどを用いることができる。液晶表示パネルは液晶の複屈折性を応用しており、ガラスなどの絶縁性基板上に着色層、遮光層、対向電極等が形成された第1の基板と、ガラスなどの絶縁性基板上にスイッチング素子となる薄膜トランジスタ、画素電極等が形成された第2の基板とを備えている。また、第1の基板と第2の基板との間隔を保持するためのスペーサ、第1の基板と第2の基板とを貼り合わせるためのシール材、両基板の間に狭持させる液晶、液晶を注入する注入口の封止材、液晶を配光させる配向膜および偏光板などにより構成されている(図示せず)。
【0034】
<配線基板>
第1の表示パネル11および第2の表示パネル12には、配線基板111および121がそれぞれ接続され、配線基板111、121の端部に制御基板のコネクタを接続して画像を表示させる信号を入力する(図示せず)。
【0035】
<バックライト>
バックライト112、122は、光を出射する光源2と、光を拡散する反射板、光学シートなどを備え、第1の表示パネル11および第2の表示パネル12を背面側から照射する。
【0036】
<タッチパネル>
第1表示パネル11、第2の表示パネル12は表示面側にタッチパネル(図示せず)が配置されていてもよい。タッチパネルは、透明な基板上に形成された透明電極による回路により、外部(操作者)から入力された位置座標に関する情報を電気信号に変換し、出力配線部材により最終製品に配置される制御回路へ伝達する(図示せず)。タッチパネルは、投射容量方式のものを用いることが多い。投射容量方式のタッチパネルは、操作者の指先等の位置を座標データが検知し、接触位置とその付近の複数の電極パターンによる電流量の比率を計測することで指の位置を精密に判別しすることで、信号の入力を行っている。また、タッチパネルを構成する上下の基板は、透明なガラスなどが用いられる(図示せず)。
【0037】
また、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変更、省略することが可能である。
【符号の説明】
【0038】
11 第1表示パネル、12 第2の表示パネル、13 保護部材、
131、132 表示領域、133 周辺領域、134 背面、135 前面、
111、121 配線基板、112、122 バックライト、
2 筐体、21、22 枠部、23 屈曲部、24 貫通穴、
3 支持部材、31 裏面、32 屈曲面、33 ネジ部、34 固定用ナット、
4 構造体、5 サポート板、
6 筺体側面カバー、7 筺体背面カバー、
100 表示装置。