JP2008158380A

JP2008158380A - 表示装置

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Publication number: JP2008158380A
Application number: JP2006348965A
Authority: JP
Inventors: Hideki Igarashi; 秀樹五十嵐
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2006-12-26
Filing date: 2006-12-26
Publication date: 2008-07-10
Anticipated expiration: 2026-12-26
Also published as: JP4930045B2

Abstract

【課題】表示板に設けた透視領域の背後に配置した情報表示器の奥まりを感じさせない表示装置を提供する。
【解決手段】透明な基板１４と、この基板１４の表面にマトリクス状に形成した凸レンズ部１５と、基板１４の裏面に凸レンズ部１５に対応して形成した画素部１６と、基板１４の所定領域に凸レンズ部１５と画素部１６とが形成されない透視領域２０とを有する表示板１と、透視領域２０に対応した表示板１の背後に配置した液晶表示素子２とを備え、表示板１を表面側から見た際、画素部１６の拡大像が液晶表示素子２の後方に現れるように画素部１６を凸レンズ部１５に対して変位させた。
【選択図】図３

Description

本発明は、立体感を有する表示板を備えた表示装置に関するものである。

例えば車両用の表示装置には、車両の作動状態などを現す速度計，回転計，燃料計などが備えられている。この様な表示装置として、例えば下記特許文献１がある。特許文献１に記載の速度計は、指針１と、この指針１の後方に配設され車両の速度を現す目盛や数字などの指標部４が設けられた文字板６を備えており、車両の速度に応じて指針1が指標部４を指し示す様に構成されている。また、この速度計の文字板６には貫通孔からなる窓部１０が設けられており、窓部１０の後方に液晶表示器１１が配置されている。この液晶表示器１１の液晶セル１３には、車両の走行距離や時刻，外気温などの様々な情報が表示される。
特開平９−２９２２６７号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の計器装置（表示装置）に備えられている速度計の文字板６（表示板）は、一枚の平板状の板状部材７の表面側に目盛，文字，数字などの各指標部４（表示部）が印刷によって形成されているものであり、平面的で変化に乏しい。また、文字板６に貫通孔からなる窓部１０を設け、この窓部１０の後方に液晶表示器１１を配置しているために、液晶セル１３に表示される情報表示部のみが奥まって見え、違和感がある。

本発明はこの様な点に鑑みなされたもので、表示板に設けた透視領域の背後に配置した情報表示器の奥まりを感じさせない表示装置を提供することを目的とする。

本発明は前記目的を達成するため、透明な基板と、この基板の表面にマトリクス状に形成した凸レンズ部と、前記基板の裏面に前記凸レンズ部に対応して形成した画素部と、前記基板の所定領域に前記凸レンズ部と前記画素部とが形成されない透視領域とを有する表示板と、前記透視領域に対応した前記表示板の背後に配置した情報表示器とを備え、前記表示板を表面側から見た際、前記画素部の拡大像が前記情報表示器の後方に現れるように前記画素部を前記凸レンズ部に対して変位させたものである。

また、透明な基板と、この基板の表面にマトリクス状に形成した凸レンズ部と、前記基板の裏面に前記凸レンズ部に対応して形成した画素部と、前記基板の所定領域に前記凸レンズ部と前記画素部とが形成されない透視領域とを有する表示板と、前記透視領域に対応した前記表示板の背後に配置した情報表示器とを備え、前記表示板を表面側から見た際、前記画素部の拡大像が前記画素部と前記情報表示器との間に現れるように前記画素部を前記凸レンズ部に対して変位させたものである。

また、前記凸レンズ部および前記画素部は前記透視領域の周囲を取り巻くように形成されているものである。

また、前記凸レンズ部を形成しない箇所を部分的に設け、この箇所に表示部を設けたものである。

また、前記透視領域と前記凸レンズ部との境界に不透過性の縁取り部を設けたものである。

また、前記情報表示器が液晶表示素子，電界発光表示素子，蛍光表示管の何れかである。

表示板に設けた透視領域の背後に配置した情報表示器の奥まりを感じさせない表示装置を得ることができる。

本発明を各実施形態に基づいて説明する。図１は、本発明の第１実施形態を示す表示装置の正面図であり、図２はその断面図（図１に於けるＡ−Ａ断面）である。図３は、本実施形態の表示装置に用いられる表示板の部分拡大断面図（図１に於けるＢ−Ｂ断面）である。

本実施形態に於ける表示装置は、表示板１と、この表示板１の背後に配置した情報表示器としての透過型の液晶表示素子２と、この液晶表示素子２の背面側に配置した拡散板３と、表示板１が支持されるケース部材４と、液晶表示素子２と電気的に接続され液晶表示素子２を駆動する駆動回路や液晶表示素子２を照明する光源としての発光ダイオード５などが実装された硬質の回路基板６と、回路基板６の裏面側を覆うカバー７と、表示板１の周縁前方側に配置され表示板１の可視領域を定める開口部８を有する例えば黒色の合成樹脂からなる見返し部材９と、表示板１の前方側を被う無色透明な合成樹脂からなる透視板１０を備えている。

液晶表示素子２は、図示しないが、二枚のガラス基板の間に液晶分子を封入し、各々のガラス基板に例えばスモーク調の偏光膜を貼ったものである。そして、ガラス基板に設けた電極部に外部測定量に応じた信号（電圧）が印加されると、例えば車両の速度や燃料残量などの液晶表示部１１が黒色で表示されるようになっている。液晶表示部１１以外は、発光ダイオード５の点灯によって透過照明されるようになっている。また、図示しないが液晶表示素子２と回路基板６とは金属製の端子あるいはフレキシブルプリント板などによって電気的に接続されている。

拡散板３は、光透過性を有する例えば乳白色な合成樹脂からなり、発光ダイオード５からの光が液晶表示素子２をほぼ均一に照明するように、例えば微細なシボ（凹凸）や調光印刷が施してある。なお、満足する照明が得られるようであれば、拡散板３は省略しても良い。

ケース部材４は例えば白色の合成樹脂からなり、表示板１が支持される周壁１２と、液晶表示素子２および拡散板３が保持されるホルダー部１３を有している。

表示板１は、ポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂などの透明な材料からなり、基板１４の表面に透明なインクによって半球状の微小な凸レンズ部１５がマトリクス状に印刷形成してある。また、基板１４の裏面には凸レンズ部１５に対応して正四角形の画素部１６が例えば黒色で印刷してある。そして、画素部１６を覆うように裏面に例えば白色の地色層１７を印刷することによって、画素部１６を除いた地部１８が形成される。また、この地色層１７を覆うように例えば黒色の遮光層１９が印刷してある。この遮光層１９は画素部１６以外の地部１８が透過するのを抑えるものであり、悪影響が無いようであれば遮光層１９は設けなくとも良い。なお、画素部１６の形状は正四角形に限定するものではなく、形状（模様）は任意である。同じく画素部１６の色調も任意である。

凸レンズ部１５および画素部１６（および地色層１７，遮光層１９）は基板１４の表裏全面に印刷されているものではなく、液晶表示素子２に対応した基板１４のほぼ中央に凸レンズ部１５および画素部１６が形成されない透視領域２０を有している。従って、凸レンズ部１５および画素部１６は透視領域２０の周囲を取り巻くように形成され、透視領域２０を透して液晶表示素子２の液晶表示部１１が視認可能となっている。また、透視領域２０と凸レンズ部１５の境界には不透過性である例えば黒色の縁取り部２１が印刷してある。なお、透視領域２０を各種印刷を設けない基板１４の状態としたが、開口穴としても良い。但し、開口穴とした場合にはその切り口が見えてしまい、表示板１と液晶表示素子２（液晶表示部１１）との一体感が薄れてしまうので開口穴としない方が好ましい。

凸レンズ部１５および画素部１６の形成方法は、特開２００１−５５０００号公報に記載されているのでその説明は省略するが、本実施形態に於ける凸レンズ部１５と画素部１６との位置関係は、表示板１を表面側（図３に於ける上側）から見た際、画素部１６の拡大像２２が液晶表示素子２の表面よりも後方に現れる（焦点が液晶表示素子２の表面よりも後方となる）ように各画素部１６を各凸レンズ部１５に対して基板１４の平面方向に沿って僅かに変位（位置ずれ）させてある。図1に於いて、破線で囲まれた正四角形が黒色で現れた拡大像２２である。

この様に、透明な基板１４の表面にマトリクス状に形成した凸レンズ部１５と、基板１４の裏面に凸レンズ部１５に対応して形成した画素部１６と、基板１４の所定領域に凸レンズ部１５と画素部１６とが形成されない透視領域２０とを有する表示板１と、透視領域２０に対応した表示板１の背後に配置した液晶表示素子２とを備え、表示板１を表面側から見た際、画素部１６の拡大像２２が液晶表示素子２の後方に現れるように各画素部１６を各凸レンズ部１５に対して変位させたことにより、表示板１の背景である画素部１６と地部１８が液晶表示素子２の表面（液晶表示部１１）より奥まって視認されるために、液晶表示素子２が表示板１の背後に奥まって配置してあっても、液晶表示素子２（液晶表示部１１）の方が浮き上がって視認される。つまり、液晶表示素子２の奥まりを感じさせなく、立体感を有する表示装置を得ることができる。

また、凸レンズ部１５および画素部１６は透視領域２０の周囲全てを取り巻くように形成されている。従って、液晶表示素子２はその全周囲の背景（画素部１６および地部１８）を奥まって視認させる。即ち、液晶表示素子２を全周囲から浮き上がらせて視認させることになり、液晶表示素子２の奥まりをより感じさせることなく、より立体感を有する表示装置が得られる。

また、透視領域２０と凸レンズ部１５との境界に不透過性の縁取り部２１を設けたことにより、透視領域２０であることを明確に表示することができる。また、図１に示す様に透視領域２０の四隅が円弧となっている場合には、その箇所での透視領域２０との境界に沿った半球状の凸レンズ部１５が不揃いとなり見栄えが低下してしまう虞があるため、縁取り部２１は有った方が望ましい。但し、透視領域２０を強調する必要も無く、また表示板１の外観品質に悪影響を及ぼさないようであれば特に設けなくとも良い。

また、表示板１の透視領域２０の背後に液晶表示素子２を配置した表示装置としたことにより、液晶表示素子２を備えた表示装置に今までにない斬新さを与えることができる。なお、情報表示器として液晶表示素子２を用いたが、電界発光表示素子や蛍光表示管であっても同様な効果が得られる。或いは、文字，記号，絵などを設けたパネルなどであっても良い。

図４〜図６に本発明の第２実施形態を示す。図４は、本発明の第２実施形態を示す表示装置の正面図であり、図５はその断面図（図４に於けるＣ−Ｃ断面）である。図６は、本実施形態の表示装置に用いられる表示板の部分拡大断面図（図４に於けるＤ−Ｄ断面）である。なお、前記第１実施形態と同一もしくは相当箇所には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。

本実施形態に於ける表示装置は、車両の速度を現す表示部２３が施された表示板１と、この表示板１の背後に配置した情報表示器としての透過型の液晶表示素子２と、この液晶表示素子２の背面側に配置した拡散板３と、表示板１の表示部２３を指し示す指針２４と、指針２４を回動させる表示器本体２５と、表示器本体２５および液晶表示素子２と電気的に接続され、表示器本体２５および液晶表示素子２を駆動する駆動回路などが実装された硬質の回路基板６を備えている。この回路基板６には液晶表示素子２を照明する発光ダイオード５の他に、指針２４や表示板１を照明する光源としての発光ダイオード５Ａ，５Ｂが実装されている。

また、回路基板６の裏面側を覆うカバー７と、表示板１の周縁前方側に配置され表示板１の可視領域を定める開口部８を有する例えば黒色の合成樹脂からなる見返し部材９と、表示板１の前方側を被う無色透明な合成樹脂からなる透視板１０を備えている。

液晶表示素子２は、前記第１実施形態と同様に、二枚のガラス基板の間に液晶分子を封入し、各々のガラス基板に例えばスモーク調の偏光膜を貼ったものであり、例えば車両の走行距離を現す液晶表示部１１が黒色で表示されるようになっている。液晶表示部１１以外は、発光ダイオード５の点灯によって透過照明されるようになっている。

指針２４は、例えば無色透明な合成樹脂からなる指示部２６と、黒色の合成樹脂からなる指針キャップ２７などを有しており、指示部２６の裏面には白色の箔（図示せず）がホットスタンプされている。従って、指示部２６は日中など周囲が明るい時には白色で視認されるが、夜間などに例えば赤色で発光する指針照明用の発光ダイオード５Ａが点灯した際は、赤色の光が白色の箔に反射して指示部２６が赤色で視認されるようになっている。

ケース部材４は遮光性のある例えば白色の合成樹脂からなり、外周壁２８と、表示板１が載置される載置部２９と、指針照明用の発光ダイオード５Ａを囲む筒部３０と、液晶表示素子２および拡散板３が保持されるホルダー部１３などを有している。

表示板１には、前記第１実施形態と同様に、ポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂などの透明な基板１４の表面に凸レンズ部１５がマトリクス状に印刷形成され、基板１４の裏面に凸レンズ部１５に対応して正四角形の画素部１６が黒色で印刷形成されている。また、画素部１６を覆うように地部１８となる透過性で白色の地色層１７と、この地色層１７を覆う黒色の遮光層１９が印刷してある。

また、液晶表示素子２に対応した表示板１の中央下側（指針２４の下側）には凸レンズ部１５および画素部１６（および地色層１７，遮光層１９）が形成されない透視領域２０を有しており、この透視領域２０を透して液晶表示素子２の液晶表示部１１が視認可能となっている。また、透視領域２０と凸レンズ部１５の境界には黒色の縁取り部２１が印刷してある。

また、本実施形態に於ける表示板１の周縁側には、車両の速度を現す目盛，文字，数字からなる表示部２３が設けられている。この表示部２３は、基板１４の表面に例えば青色の透過性表示層３１を印刷によって設けたものである。従って、表示部２３に対応する箇所には凸レンズ部１５，画素部１６，遮光層１９が形成されていなく、日中など周囲が明るい時には表示部２３は青色で視認され、夜間などに例えば白色で発光する表示板照明用の発光ダイオード５Ｂが点灯した際は、表示部２３は白味がかった薄青色で透過照明されるようになっている。

凸レンズ部１５および画素部１６の形成方法は、前記第１実施形態と同様で、特開２００１−５５０００号公報に記載されているのでその説明は省略するが、本実施形態に於ける凸レンズ部１５と画素部１６との位置関係は、表示板１を表面側（図６に於ける上側）から見た際、画素部１６の拡大像２２が画素部１６（表示板１の裏面位置）と液晶表示素子２の表面との間に現れる（焦点が画素部１６と液晶表示素子２の表面との間となる）ように各画素部１６を各凸レンズ部１５に対して基板１４の平面方向に沿って僅かに変位（位置ずれ）させてある。図４に於いて、破線で囲まれた正四角形が黒色で現れた拡大像２２である。

この様に、透明な基板１４の表面にマトリクス状に形成した凸レンズ部１５と、基板１４の裏面に凸レンズ部１５に対応して形成した画素部１６と、基板１４の所定領域に凸レンズ部１５と画素部１６とが形成されない透視領域２０とを有する表示板１と、透視領域２０に対応した表示板１の背後に配置した液晶表示素子２とを備え、表示板１を表面側から見た際、画素部１６の拡大像２２が画素部１６と液晶表示素子２との間に現れるように各画素部１６を各凸レンズ部１５に対して変位させたことにより、表示板１の背景である画素部１６と地部１８が多少なりとも奥まり、液晶表示素子２の表面と表示板１の背景とが近づいて液晶表示素子２の奥まりを感じさせないようになる。

また、表示板１の表面側に表示部２３を設けたことにより、表示板１の表示部２３と、表示板１の背景と、液晶表示素子２の表示（液晶表示部１１）とが奥行き方向に３段階に分けられた意匠として視認され、表示装置により立体感が付与される。

なお、前記第２実施形態に於いて、画素部１６の拡大像２２が画素部１６と液晶表示素子２との間に現れるようにしたが、前記第１実施形態と同様に、画素部１６の拡大像２２が液晶表示素子２の後方に現れるようにしても良い。この様にすることによって、表示部２３を有する表示板１の透視領域２０の背後に液晶表示素子２を配置した表示装置に於いても、液晶表示素子２を浮き上がらせて視認させることができる。

また、前記各実施形態に於いては、地部１８を不透過としたが透過するようにしても良い。その様にすることによって、例えば前記第２実施形態に於いて、周囲が暗い時に表示板照明用の発光ダイオード５Ｂを点灯することによって地部１８および画素部１６（拡大像２２）を視認させることができ、昼夜にわたって液晶表示素子２を浮き上がらせて視認させることができる。つまり、液晶表示素子２の奥まりを感じさせなく、立体感を有する表示装置を得ることができる。

また、凸レンズ部１５および画素部１６を透視領域２０の周囲全てを取り巻くように形成したが全周で無くとも良く、その場合であっても液晶表示素子２を浮き上がらせて視認させる効果はある。例えば前記第２実施形態である図４に於いて、縁取り部２１の下側ラインと見返し部材９の開口部８のラインとがほぼ一致するような場合、透視領域２０の下側には凸レンズ部１５および画素部１６を設けない。この様な構成であっても、液晶表示素子２の奥まりを感じさせない表示装置を得ることができる。

本発明の第１実施形態を示す表示装置の正面図。同表示装置の断面図（図１に於けるＡ−Ａ断面）。同表示装置に用いられる表示板の部分拡大断面図（図１に於けるＢ−Ｂ断面）。本発明の第２実施形態を示す表示装置の正面図。同表示装置の断面図（図４に於けるＣ−Ｃ断面）。同表示装置に用いられる表示板の部分拡大断面図（図４に於けるＤ−Ｄ断面）。

符号の説明

１表示板
２液晶表示素子（情報表示器）
１１液晶表示部
１４基板
１５凸レンズ部
１６画素部
２０透視領域
２１縁取り部
２２拡大像
２３表示部

Claims

透明な基板と、この基板の表面にマトリクス状に形成した凸レンズ部と、前記基板の裏面に前記凸レンズ部に対応して形成した画素部と、前記基板の所定領域に前記凸レンズ部と前記画素部とが形成されない透視領域とを有する表示板と、前記透視領域に対応した前記表示板の背後に配置した情報表示器とを備え、前記表示板を表面側から見た際、前記画素部の拡大像が前記情報表示器の後方に現れるように前記画素部を前記凸レンズ部に対して変位させたことを特徴とする表示装置。
透明な基板と、この基板の表面にマトリクス状に形成した凸レンズ部と、前記基板の裏面に前記凸レンズ部に対応して形成した画素部と、前記基板の所定領域に前記凸レンズ部と前記画素部とが形成されない透視領域とを有する表示板と、前記透視領域に対応した前記表示板の背後に配置した情報表示器とを備え、前記表示板を表面側から見た際、前記画素部の拡大像が前記画素部と前記情報表示器との間に現れるように前記画素部を前記凸レンズ部に対して変位させたことを特徴とする表示装置。
前記凸レンズ部および前記画素部は前記透視領域の周囲を取り巻くように形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示装置。
前記凸レンズ部を形成しない箇所を部分的に設け、この箇所に表示部を設けたことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の表示装置。
前記透視領域と前記凸レンズ部との境界に不透過性の縁取り部を設けたことを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の表示装置。
前記情報表示器が液晶表示素子，電界発光表示素子，蛍光表示管の何れかであることを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の表示装置。