JP4514569B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置に関し、詳しくは自動車等の車両用計器において走行距離や燃料残量などを表示する表示装置に関する。

従来の表示装置の一例として、光源を計器パネルの窓部よりも外側の光源収納部内に設け、ケースに表示パネルとは空気層を隔てて対向し光源からの光を表示パネル側に反射する反射部を設けた表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

図６および図７に示すように、特許文献１に開示された表示装置１００は、基板１１０に搭載される光源１０２を計器パネル１０６の窓部１０７よりも外側に設け、ケース１０８に液晶表示パネル１０３とは空気層１０９を隔てて対向し光源１０２からの光を液晶表示パネル１０３側に反射する反射部１０１を設けたものである。

反射部１０１は、光源１０２からの距離が遠くなるに従って次第に液晶表示パネル１０３に近づく傾斜面として形成され、光源１０２からの光を液晶表示パネル１０３側に反射するように形成されている。

このような表示装置１００では、光源１０２を計器パネル１０６の窓部１０７よりも外側に設けることにより、液晶表示パネル１０３の直下に光源１０２を配置せずに済むので、液晶表示パネル１０３と光源１０２との高さ方向（図６において上下方向）の距離を近づけることができ、表示装置１００の薄型化を達成できるようにしている。
特開２００１−１２５４９６号公報（第３−４頁、第２図、第４図）

上記特許文献１に開示された表示装置１００においては、液晶表示パネル１０３の照明ムラを低減するために、光源収納部１０４の開口部上縁に、該上縁部から連続して光源１０２と液晶表示パネル１０３との間を斜めに延びて形成され、光源１０２から表示パネル１０３に照射される光を遮る遮光板１０５が設けられており、また、光源１０２の出光側周辺領域には黒色のシルク印刷により形成された暗色の光吸収部１１１が設けられている。これにより、液晶表示パネル１０３の光源１０２に近い領域が明るくなり過ぎないようにしている。

しかしながら、この遮光板１０５は、図７に示すように、端子収容部１０４の開口部上縁の一端から他端まで設けられており、端子収容部１０４の開口部の両側縁が閉塞されている。このため、照射光の届き難い表示パネル１０３の両側縁部に光源１０２の照射光を照射させることが一層困難となり、液晶表示パネル１０３の照明ムラを引き起こす虞があった。

また、遮蔽板１０５により遮られた光源１０２からの照射光については何ら対策が施されておらず、端子収容部１０４の内壁や光吸収部１１１により吸収されるなどして有効に利用されず、光源１０２より射出された照射光の利用効率を向上させるため、更なる対策が望まれていた。また、光源１０２から表示パネル１０３を直接照射している部分においては照明ムラが生じていた。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、光源からの照射光の利用効率を向上させ、且つ、光源からの直接光による表示パネルの照明ムラを解消し、視認性の高い表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る表示装置は、下記（１）および（２）を特徴としている。

（１） 表示パネルと、
前記表示パネルを背面側から照らす照射光を射出する光源と、
前記光源から射出された前記照射光を前記表示パネルに導く導光部と、
を備えた表示装置であって、
前記光源が、前記表示パネルの背面側において当該表示パネルの外側に配置されており、
前記導光部が、
前記光源から射出された前記照射光を表示パネルの背面に向けて反射する反射部と、
前記反射部側に開口を有し、前記開口に向けて次第に拡開するようにテーパ状に形成されると共に全ての内壁面を反射面とされ、前記光源を収容する光源収容室と、
前記光源から前記表示パネルの背面に直接に照射される照射光を遮ると共に前記光源収容室の前記内壁面に向けて反射する遮光板と、を有し、
前記遮光板が、前記光源収容室の前記開口部において、該開口部の前記表示パネル寄りの上縁部から延設され、両側縁部および下縁部との間に隙間を置いて形成されていること。

（２） 上記（１）に記載の表示装置において、
前記光源収容室が段部を有して２段階にテーパ状に形成されており、該段部に前記光源が配置されていること。

上記（１）に記載の構成によれば、遮光板により、光源から射出された照射光のうち表示パネルの背面に直接に照射される直接光が遮られ、表示パネルは間接光のみにより照らされる。これにより表示パネルの照明ムラを解消することができる。そして、遮光板と開口部の両側縁部との間にも隙間(光の射出口)を設けてあるので、照射光の届き難い表示パネルの両側縁部にも光源から射出された照射光を到達させ易くすることができる。これにより表示パネルの照明ムラを解消することができる。さらに、光源収容室が開口部に向けて拡開するテーパ状に形成されているので、遮光板により遮られ光源収容室内に向け反射された射出光は、反射面とされた光源収容室の内壁面により反射され、確実に開口部に向かう。これにより、光源より射出された照射光を効率よく利用することができ、表示パネルの明度を向上させることができる。

上記（２）に記載の構成によれば、段部を設け２段階にテーパ状に光源収容室を形成しており、この段部により光源を配置する空間を確保することができ、よって、テーパ状を維持しつつ光源収容室（ひいては表示装置全体）を薄型化することができる。

本発明の表示装置によれば、光源からの照射光の利用効率を向上させ、且つ、光源からの直接光による表示パネルの照明ムラを解消し、視認性の高い表示装置を提供することができる。

以下、本発明に係る好適な実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る表示装置の一実施形態を組み込まれたメーター装置の分解斜視図、図２は図１に示す表示装置の断面図、図３は図１に示す表示装置の導光部の外観斜視図、図４は図１に示す表示装置の導光部光源収容室周りの一部破断斜視図、図５は図１に示す表示装置の変形例の断面図である。

図１に示すように、本発明の一実施形態である表示装置１０は、表示パネルとして液晶パネル（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）１１と、この液晶パネル１１の背面を照らすための照射光を射出する例えば発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）などの光源１２と、この光源１２からの前記射出光を液晶パネル１１の背面に導光する導光部１３と、液晶パネル１１を駆動するためのドライバー（不図示）と、を備え、液晶パネル１１に走行距離や燃料残量などを表示する。そして、この表示装置１０が組み込まれるメーター装置５０は、表ガラス５１と、見返し５２と、指針５４が中央部に配置される文字板５３と、ライトコンダクター５５と、ケース５６と、電気回路基板５８と、裏カバー６３と、を備えた車両用計器である。

表ガラス５１は、透明な合成樹脂製であり、見返し５２の前面を覆うように見返し５２に組み付けられる。

見返し５２は、例えば合成樹脂製であり、筒形状に形成されて文字板５３の表示部分の周縁を覆って裏カバー６３に組み付けられる。

文字板５３は、例えばポリカーボネイト製のパネルであり、スピード表示意匠部６４と、方向指示意匠部を含む各種警告表示意匠部６５，６６と、を配置した円板形状をしている。また、各種警告表示意匠部６５の中央部には、指針５４の指針袴が貫通される指針孔６７が設けられており、また、側部に表示装置１０の液晶パネル１１用の窓６８が設けられている。

ライトコンダクター５５は、文字板５３とケース５６との間に介装され、後述するケース５６の光路孔７０を通じ、ケース５６の背後において該ケース５６と裏カバー６３との間に介装された後述する電気回路基板５８に取り付けられているスピードメーター用ＬＥＤ６９から射出された照射光を集光し、文字板５３のスピード表示意匠部６４を背面から照らす。

ケース５６は、白色あるいは乳白色の合成樹脂製の略円板形状に形成されており、電気回路基板５８のスピードメーター用ＬＥＤ６９からの照射光をライトコンダクター５５へ導く複数の光路孔７０と、電気回路基板５８に取り付けられている複数の警告表示用ＬＥＤ７１，７２からの光を文字板５３の各種警告表示意匠部６５，６６に導く複数の光路孔７３，７４と、指針５４の指針袴が貫通される指針孔７５と、を有し、電気回路基板５８上に配置されたリセットスイッチ７６を操作するためのリセットノブ５７が貫通して組み付けられている。尚、リセットノブ５７の先端部は、ライトコンダクター５５、文字板５３、見返し５２および、表ガラス５１を貫通し、外部から操作可能とされる。そして、ケース５６の側部（即ち、文字盤５３の窓６８に対応する位置）には、表示装置１０の液晶パネル１１を取り付けられる表示パネル取付部７７が設けられている。

電気回路基板５８は、硬質絶縁基板および該基板上に導体の回路パターンを有する例えばプリント配線基板であり、ケース５６の背後に組み付けられる。この電気回路基板５８の表面には、ケース５６の光路孔７０に対応する位置にスピードメーター用ＬＥＤ６９と、ケース５６の光路孔７３，７４に対応する位置に警告表示用ＬＥＤ７１，７２と、ケース５６に組み付けられたリセットノブ５７に対応する位置にリセットスイッチ７６と、が取り付けられている。そして、電気回路基板５８の背面には、フラッシャリレー５９と、指針５４の指針袴が結合されて指針５４を駆動する電気式ムーブメント６０と、電力や各種信号を伝送するワイヤハーネス（いずれも不図示）などが接続されるコネクタ６１，６２と、が取り付けられている。

そして、電気回路基板５８の側部表面（ケース５６の表示パネル取付部７７に取り付けられた液晶パネル１１の端子部に対応する位置）には、液晶パネル１１の複数の端子部と電気的に接続される例えば多極コネクタなどの接続部７８が設けられており、また、接続部７８の近傍には、表示装置１０の光源１２が取り付けられている。また、電気回路基板５８には、表示装置１０の液晶パネル１１を駆動するための前記ドライバーが取り付けられている。尚、本実施形態において表示装置１０の前記ドライバーは、メーター装置５０全体の制御を行なう電子制御ＩＣ（即ち、所謂ＥＣＵ）に統合一体化されている。従って、電子制御ＩＣは、コネクタ６１,６２を介して入力された各種信号に基づいて表示装置１０の液晶パネル１１の駆動を行なう。

裏カバー６３は、例えば合成樹脂製であり、有底筒形状に形成されている。この裏カバー６３には、メーター基板５８、ケース５６、ライトコンダクター５５、文字板５３を収容して見返し５２が組み付けられる。

さらに図２〜図４を参照して、表示装置１０を詳細に説明する。
表示装置１０の液晶パネル１１は、ケース５６の表示パネル取付部７７に取り付けられている。また、電気回路基板５８の接続部７８に通じる端子収容部７９が表示パネル取付部７７に隣接して設けられおり、液晶パネル１１の前記端子部は、該端子収容部７９に収容されて電気回路基板５８の接続部７８に電気的に接続されている。

光源１２は、ケース５６の表示パネル取付部７７に取付られた液晶パネル１１の背面側において該液晶パネル１１の外側に配置されるようにメーター基板５８の表面に取り付けられており、メーター基板５８の前記回路パターンに電気的に接続されている。光源１２は、電流が供給されることにより液晶パネル１１を背面側から照らす照射光を射出する。

導光部１３は、反射部１４と、光源収容室１５と、遮蔽板１６とを有している。
反射部１４は、ケース５６と一体に形成された板状部材であり、液晶パネル１１の背後に配置されている。この反射部１４は、光源１２からの距離が遠くなるに従って次第に液晶パネル１１に近づくように傾斜して形成されており、従って、反射部１４の表面は、光源１２からの照射光を液晶パネル１１の背面に反射する。反射部１４は、ケース５６と同じ白色あるいは乳白色の合成樹脂製であり、これにより前記表面は反射面とされており、また、この表面は光源１２からの照射光を液晶パネル１１の背面に均一に反射できるように適宜な曲面とされている。尚、反射部１４の前記表面は、メッキや金属蒸着による鏡面加工により反射面とされてもよい。

光源収容室１５は、電気回路基板５８の表面に取り付けられた光源１２を上方から覆うフード部１８と電気回路基板５８の一部とにより画成されて光源１２を収容しており、反射部１４側に開口部１７を有している。フード部１８は、光源１２の上方に配置される天井壁１８ａ、光源１２の後方（開口部１７とは反対側）に配置される後壁１８ｂ、および、光源１２の両側部に配置される側壁１８ｃ，１８ｃを有しており、天井壁１８ａは開口部１７からの距離が遠くなるに従って次第に電気回路基板５８に近づくように傾斜して形成されており、また、側壁１８ｃ，１８ｃは開口部１７からの距離が遠くなるに従って次第に互いに接近するように傾斜して形成されており、これにより、光源収容室１５は、全体として開口部１７に向けて次第に拡開するようにテーパ状に形成されている。

そして、フード部１８は、ケース５６と一体に形成されており、よって、ケース５６と同じ白色あるいは乳白色の合成樹脂製とされ、これにより、天井壁１８ａ、後壁１８ｂ、および、側壁１８ｃ，１８ｃの内壁面はそれぞれ反射面とされている。尚、天井壁１８ａ、後壁１８ｂ、および、側壁１８ｃ，１８ｃの内壁面は、メッキや金属蒸着による鏡面加工により反射面とされてもよい。また、導光部１３を画成する電気回路基板５８の一部は、白色あるいは乳白色の塗料が塗布され、もしくは非導電性の反射シールを貼着されるなどして反射面２０とされている。

遮光板１６は、光源収容室１５の開口部１７において、開口部１７の液晶パネル１１寄りの上縁部をなす天井壁１８ａの縁部から垂設され、電気回路基板５８の反射面２０との間（即ち、開口部１７の下縁部との間）に隙間２４を置き、側壁１８ｃ，１８ｃとの間（即ち、開口部１７の両側縁部との間）にそれぞれ隙間２５を置くように形成されており、光源１２から液晶パネル１１の背面に直接に照射される照射光（以下、直接光と称する）を遮ると共に、開口部１７の周縁部との間で前記直接光以外の照射光を反射部１４へ射出するための略コ字形状の射出口を画成している。そして、遮光板１６は、少なくとも光源収容室１５の内方に面する遮光板１６の表面２６を、フード部１８の天井壁１８ａと同様な反射面とされている。よって、遮光板１６により遮られた前記直接光は、遮光板１６の表面２６により光源収容室１５内に向けて反射される。

上述の通り、光源収容室１５は、開口部１７に向けて拡開するテーパ状に形成されており、且つ光源収容室１５の内壁面（即ち、フード部１８の天井壁１８ａ、後壁１８ｂ、および、側壁１８ｃ，１８ｃの内壁面、および電気回路基板５８の反射面２０）はいずれも反射面とされているので、遮光板１６の表面２６により光源収容室１５内に向けて反射された前記直接光は、光源収容室１５の前記内壁面により反射されて開口部１７に確実に向けられ、前記射出口から射出される。そして、前記射出口から射出された照射光は、反射部１４により液晶パネル１１の背面に向けて反射される。

特に、前記射出口は、遮蔽板１６と光源収容室１５の側壁１８ｃ，１８ｃおよび電気回路基板５８とにより画成されており、遮蔽板１６と側壁１８ｃ，１８ｃとの間に置かれた隙間２５から射出された照射光は、主に反射部１４の両側縁部に入射して液晶パネル１１の両側縁部に向けて反射される。これにより、液晶パネル１１の背面は均一に照らされる。

そして、液晶パネル１１は、所定の領域を透過状態とし、他の領域を非透過状態とするように表示装置１０の前記ドライバーによって駆動され、これにより、表示装置１０は、液晶パネル１１の透過状態とされた領域を透過した前記照射光により走行距離や燃料残量など情報を表示する。

上述した表示装置１０によれば、遮光板１６により、光源１２から射出された照射光のうち液晶パネル１１の背面に直接に照射される直接光が遮られ、液晶パネル１１は間接光のみにより照らされる。これにより液晶パネル１１の照明ムラが解消される。そして、遮光板１６と開口部１７の両側縁部との間にも隙間２５(光の射出口)を設けてあるので、照射光の届き難い液晶パネル１１の両側縁部にも光源から射出された照射光を到達させ易くすることができる。これにより液晶パネル１１の照明ムラが解消される。さらに、光源収容室１５が開口部１７に向けて拡開するテーパ状に形成されているので、遮光板１６により遮られ光源収容室内１５内に向け反射された射出光は、反射面とされた光源収容室１５の内壁面により反射され、確実に開口部１７に向かう。これにより、光源１２より射出された照射光の利用効率が向上し、液晶パネル１１の明度が向上する。よって、液晶パネル１１の視認性が向上する。

次に、図５を参照して、表示装置１０の変形例について説明する。尚、上述した表示装置１０と共通する部材には同一符号を付すことにより、説明を省略する。

図５に示すように、本変形例は、端子収容室１５を画成するフード部１８の天井壁１８aの中間部に段部２７を設け、端子収容室１５を２段階にテーパ状に形成したものである。そして、光源１２は、この段部２７の直下に位置するように電気回路基板５８に設けられている。

本変形例は、段部２７により光源を配置する空間を確保することができ、よって、テーパ状を維持しつつ光源収容室１５、ひいては表示装置１０全体を薄型化することができる。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。例えば、メーター装置は、スピードメーターに限らず、スピードメーターとタコメーターとを併設したコンビネーションメーターであっても良く、その場合に、タコメーターの側部に表示装置を配置したり、両メーターの中央部に表示装置を配置したりしても良い。

本発明に係る表示装置の一実施形態を組み込まれたメーター装置の分解斜視図である。 図１に示す表示装置の断面図である。 図１に示す表示装置の導光部の外観斜視図である。 図１に示す表示装置の導光部光源収容室周りの一部破断斜視図である。 図１に示す表示装置の変形例の断面図である。 従来の表示装置の断面図である。 図６に示す従来の表示装置の一部破断正面図である。

符号の説明

１０ 表示装置
１１ 液晶パネル（表示パネル）
１２ 光源
１３ 導光部
１４ 反射部
１５ 光源収容室
１６ 遮光板
１７ 開口部
２７ 段部

Claims (2)

1. 表示パネルと、
   前記表示パネルを背面側から照らす照射光を射出する光源と、
   前記光源から射出された前記照射光を前記表示パネルに導く導光部と、
   を備えた表示装置であって、
   前記光源が、前記表示パネルの背面側において当該表示パネルの外側に配置されており、
   前記導光部が、
   前記光源から射出された前記照射光を表示パネルの背面に向けて反射する反射部と、
   前記反射部側に開口部を有し、前記開口部に向けて次第に拡開するようにテーパ状に形成されると共に内壁面を反射面とされ、前記光源を収容する光源収容室と、
   前記光源から前記表示パネルの背面に直接に照射される照射光を遮ると共に前記光源収容室の前記内壁面に向けて反射する遮光板と、
   を有し、
   前記遮光板が、前記光源収容室の前記開口部において、該開口部の前記表示パネル寄りの上縁部から延設され、両側縁部および下縁部との間に隙間を置いて形成されていることを特徴とする表示装置。
2. 前記光源収容室が段部を有して２段階にテーパ状に形成されており、該段部に前記光源が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

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