WO2023032607A1

WO2023032607A1 - 表示装置

Info

Publication number: WO2023032607A1
Application number: PCT/JP2022/030303
Authority: WO
Inventors: 雄大 ▲高▼西
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2021-08-31
Filing date: 2022-08-08
Publication date: 2023-03-09
Also published as: JP7472876B2; JP2023034512A

Abstract

カバー部材の外周部が側壁（１３２）の視認側の端部（１３２ａ）に接合される表示装置であって、底面部（１３１）は湾曲形成されており、表示部およびカバー部材は底面部に沿って湾曲しており、側壁の端部は内周側の第１端部（１３２１）と、第１端部よりも外周側で視認側に突出する第２端部（１３２２）とによって段状に形成されており、第２端部は周方向にわたって連続する一様な面として形成されると共に、所定の面粗さとなっており、カバー部材の外周部が第２端部に当接支持されており、第１端部とカバー部材との間に設けられた接着剤（１４０）によってカバー部材が第１端部に接合されており、第１端部および第２端部の境となる段部壁（１３２３）と、接着剤との間は、隙間部（１４１）が形成されている。

Description

表示装置

関連出願の相互参照

　この出願は、２０２１年８月３１日に日本に出願された特許出願第２０２１－１４０７７７号を基礎としており、基礎の出願の内容を、全体的に、参照により援用している。

　本開示は、表示装置に関するものである。

　表示装置として、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１の表示装置（携帯情報端末）では、筐体の外周部に枠が形成されている。枠には、カバーガラスの外周の厚み部分を側方から支持する第１支持部と、第１支持部の内側に設けられてガラスカバーの周縁部を下方から支持する第２支持部とが形成されている。第１支持部と第２支持部との間には、ガラスカバー用の接着剤が充填される接着剤充填部（へこんだ空間）が設けられている。そして、第１支持部、あるいは第２支持部には、カバーガラスの支持面が断続的に除肉（切欠き）されて、接着剤充填部から漏れ出る接着剤を集める複数のバッファ部（空間）が設けられている。

　これにより、筐体の枠の幅を比較的小さく維持して、接着剤の漏れを効果的に集めるようにしている。

特開２０１４－６７９１６号公報

　しかしながら、筐体として湾曲成形されたものを使用する場合、筐体に沿って湾曲するカバー部材には、平面に戻ろうとする復元力が作用するが、接着面には、断続的に除肉部があることから、復元力がカバー部材に対して一様に作用せず、カバー部材に局所的な変形（うねり）が発生してしまう。カバー部材の変形が発生すると、表示品位が低下してしまう。

　また、特許文献１では、カバー部材の外周の厚み部分を第１支持部によって支持（突き当て）しているが、湾曲形成された筐体では、第１支持部に相当する部位は曲げ加工におけるプレス方向に沿うために、カバー部材との突き当てができず、接着剤の漏れを防止することができなくなる。

　更に、特許文献１では、接着剤を第１支持部と第２支持部とで挟み込む構造としており、接着剤が伸びる余地がなく、熱によるカバー部材と筐体との線膨張差に接着剤が追従できず、接着剤が剥離するおそれがある。

　本開示の目的は、上記問題に鑑み、カバー部材が筐体に沿って湾曲形成されるものにおいて、接着剤の漏れおよび剥離を抑制すると共に、カバー部材の変形を抑制可能とする表示装置を提供することにある。

　本開示では、画像を表示する表示部と、
　表示部の視認側に接合される透明なカバー部材と、
　表示部の背面側に配設される底面部、および底面部の外周領域において視認側に立ち上がる側壁を有する筐体と、を備え、
　カバー部材の外周部が側壁の視認側となる端部に接合される表示装置であって、
　底面部は、湾曲形成されており、表示部およびカバー部材は、底面部に沿って湾曲しており、
　側壁の端部は、内周側の第１端部と、第１端部よりも外周側で視認側に突出する第２端部とによって、段状に形成されており、
　第２端部は、周方向にわたって連続する一様な面として形成されると共に、所定の面粗さとなっており、
　カバー部材の外周部が、第２端部に当接支持されており、
　第１端部とカバー部材との間に設けられた接着剤によって、カバー部材が第１端部に接合されており、
　第１端部および第２端部の境となる段部壁と、接着剤との間は、所定の隙間が形成されている。

　この開示によれば、カバー部材が筐体に沿って湾曲形成されるものであっても、第１端部の外周側となる第２端部にて、カバー部材が当接支持されることで、カバー部材が第１端部と段部壁とによって形成される空間部に対して蓋をするような形となり、第１端部側の接着剤が外側に漏れることを抑制することができる。

　また、段部壁と接着剤との間に所定の隙間が形成されているので、カバー部材と筐体との線膨張差によって、接着剤に相対的な伸びが発生しても、所定の隙間にて伸びを吸収することができるため、接着剤の剥離を抑制することができる。

　更に、カバー部材が当接支持される第２端部は、周方向にわたって連続する一様な面として形成されると共に、所定の面粗さとなっているので、湾曲されたカバー部材の復元力を、第２端部で均等に受けることができるので、カバー部材の局所的な変形（うねり）を抑制することができる。

第１実施形態における表示装置の外観を示す斜視図である。図１のII－II部を示す断面図である。図２のIII部を示す拡大図である。表面粗さＲｚ＝２０μｍにおける測定位置と粗さ曲線との関係を示すグラフである。表面粗さＲｚ＝５μｍにおける測定位置と粗さ曲線との関係を示すグラフである。表面粗さとうねりとの関係において、うねりの許容値を満たす表面粗さを示すグラフである。第２実施形態における表示装置を示す断面図である（接着剤正常時）。第２実施形態における表示装置を示す断面図である（接着剤過剰時）。

　以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

　（第１実施形態）
　第１実施形態における表示装置１００について図１～図６を用いて説明する。本実施形態の表示装置１００は、例えば、車両に搭載されて、車両に関連する各種情報（画像）を表示するものとなっている。各種情報は、例えば、車速等の車両走行情報（メータ装置としての表示情報）である。各種情報としては、車両走行情報の他にも、車両用空調装置の作動状態を示す情報、カーナビゲーションシステムにおける地図上の現在位置情報および目的地案内情報、車両オーディオ装置の作動状態を示す情報等とすることも可能である。更に、表示装置１００では、テレビやＤＶＤ等の動画の表示も可能である。

　表示装置１００は、例えば、車両インストルメントパネルにおいて、運転者（視認者）と対向する位置、あるいは車両幅方向の中央位置等に配置されて、表示部１１０における表示面１１１が運転者に向けられている。表示装置１００は、図１、図２に示すように、全体が湾曲するように形成されている。表示装置１００は、例えば、上下方向において、上下端が視認側に突出して、中央部がへこむように湾曲している。表示面１１１が湾曲形成されることで、運転者には、表示画像に対して立体感（奥行感）を持たせることができる。尚、湾曲の形状は、図１、図２に限らず、左右方向で凸および凹が形成される場合、逆に、中央部が視認側に凸となる場合、更には、Ｓ字状に形成される場合等を採用してもよい。

　表示装置１００は、図１～図３に示すように、表示部１１０、カバーパネル１２０、リアケース１３０、接着剤１４０、緩衝材１５０、および駆動回路１６０等を備えている。

　表示部１１０は、表示面１１１にマトリックス配置される複数の画素の発光によって、所定の画像（各種情報）を表示するようになっている。表示部１１０としては、例えば、自発光式のものが使用されている。表示部１１０は、例えば、横長となる矩形状（四角形）の有機ＥＬパネルが使用されている。有機ＥＬパネルの「ＥＬ」は、Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅの略表示である。有機ＥＬパネルは、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）とも表示される。

　表示部１１０は、自発光式であることから、例えば、液晶式のパネルのようなバックライトを必要としないので、表示装置１００の厚み寸法としては、極めて薄く設定することが可能となっている（薄型化）。そして、表示部１１０は、可撓性（フレキシブル性）を有しており、たわませたり折曲げたりすることも可能となっている。

　カバーパネル１２０は、表示部１１０の表示面１１１を保護するために設けられた透光性の（透明な）板状の部材となっており、表示部１１０の運転者側（視認側）に設けられている。カバーパネル１２０は、本開示のカバー部材に対応する。カバーパネル１２０は、例えば、ガラス材から形成されており、可撓性を有している。ガラス材としては、例えば、アルミノシリケート（化学強化がラス）を用いて好適である。カバーパネル１２０は、後述するように湾曲形成（冷間曲げ）されており、曲げの曲率半径に応じてカバーパネル１２０の厚みが設定される。つまり、曲率半径が大きい程、厚みを相対的に大きく設定できる。カバーパネル１２０は、透光性を有することから、表示部１１０によって形成される画像が透過して運転者に視認されるようになっている。

　カバーパネル１２０の正面形状は、表示部１１０の表示面１１１よりも大きく、後述するリアケース１３０の大きさ（運転者側から見た大きさ）に相当する横長の長方形を成している。尚、カバーパネル１２０の材質としては、ガラスの他にも、例えば、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル樹脂）や、ＰＣ（ポリカーボネート）等の透明な樹脂部材等を用いたものとしてもよい。

　カバーパネル１２０の外周部の表示部１１０側（裏面）には、表示部１１０の外周部に至る黒印刷部１２１が形成されている。黒印刷部１２１は、表示装置１００における黒色の外周枠を形成している。

　そして、表示部１１０とカバーパネル１２０との間には、例えば、光透過性、および弾性を有する光学透明接着剤１２２が設けられて、表示部１１０とカバーパネル１２０とは、接合されている。尚、光学透明接着剤１２２に代えて、他の透明な弾性を有する粘着剤（例えば、光学粘着シート（ＯＣＡ）等）としてもよい。

　リアケース１３０は、表示部１１０の背面側に設けられて、表示部１１０を支持（収容）する容器体となっている。リアケース１３０は、本開示の筐体に対応する。リアケース１３０は、例えば、アルミニウム、マグネシウム、ステンレス、あるいは鋼等の金属から成る部材となっている。リアケース１３０は、表示部１１０が支持される板状の底面部１３１の外周領域に、カバーパネル１２０側に伸びる側壁１３２を有している。尚、リアケース１３０は、金属製部材とすることで、表示部１１０、および後述する駆動回路１６０に対するヒートシンクの役割を果たす部材にもなっている。

　底面部１３１は、例えば、プレス加工等により、上記のように湾曲形成されている。底面部１３１の例えば下側には、左右方向に伸びる挿通孔１３１ａが設けられており、後述する駆動回路１６０のフレキシブル配線１６１が挿通されるようになっている。

　また、側壁１３２は、視認方向に沿って（平行に）立ち上がる壁となっている。側壁１３２の視認者側となるの端部１３２ａは、第１端部１３２１と第２端部１３２２とを有している。

　即ち、側壁１３２の端部１３２ａは、内周側となる第１端部１３２１と、第１端部１３２１よりも外周側で視認側に突出する第２端部１３２２とによって、段状に形成されている。第１端部１３２１と第２端部１３２２は、底面部１３１に沿うように湾曲形成されている。第２端部１３２２は、周方向にわたって連続する一様（均一）な面として形成され、所定の面粗さとなっている。一様な面とは、例えば、特許文献１で説明したような、除肉部（切欠き部）を持たない平坦な面を意味する。また、所定の面粗さは、表面粗さＲｚにて、９μｍ以下となっている（詳細後述）。また、第１端部１３２１と第２端部１３２２との境界部分（境）は、視認方向に立ち上がる段部壁１３２３となっている。尚、表面粗さＲｚとは、粗さ曲線において、山頂の高さの高い順に５番目まで、谷底の低い順に５番目までの値をとり、高い方５つの中央値からのずれの平均と、低い方の５つの中央値からのずれの平均とを足し合わせたものである。

　側壁１３２の最外周部には、第２端部１３２２から視認側に立ち上がる突部１３２４が設けられている。突部１３２４の先端位置は、カバーパネル１２０の表側面よりも更に、視認側に突出するようにして、乗員の頭部等の衝突時にカバーパネル１２０への衝撃が直接的に及ばないようにするとよい。尚、突部１３２４は、第２端部１３２２を境にして、省略したものとしてもよい。

　カバーパネル１２０の外周部は、第２端部１３２２に当接支持されている。カバーパネル１２０は、例えば、位置決め冶具等によって、第２端部１３２２に対応する位置決めがなされて、第２端部１３２２によって、厚み方向の位置が規制される。カバーパネル１２０は、第２端部１３２２に対して非接合となっている。そして、カバーパネル１２０の外周部（外周端部）と突部１３２４との間には、隙間部１３３が設けられている。リアケース１３０に対してカバーパネル１２０に、熱膨張差に伴う相対的な伸びが発生する場合に、隙間部１３３は、この伸びを吸収可能とする寸法に設定されている。尚、突部１３２４が省略される場合は、この隙間部１３３は存在しない。

　接着剤１４０は、カバーパネル１２０の外周部と、第１端部１３２１との間に設けられて、カバーパネル１２０の外周部と、第１端部１３２１とを接合している。接着剤１４０としては、例えば、弾性を有する弾性接着剤を用いるのがよい。カバーパネル１２０が第２端部１３２２に当接支持される部位は、接着剤１４０よりも外側（外周側）となっている。

　接着剤１４０によって、カバーパネル１２０が第１端部１３２１に接合されることで、カバーパネル１２０、および表示部１１０は、全体にわたって、リアケース１３０の底面部１３１に沿うように冷間曲げされて（弾性変形されて）、湾曲形成されている。

　接着剤１４０と段部壁１３２３との間には、隙間部１４１が形成されている。隙間部１４１は、本開示の所定の隙間に対応する。カバーパネル１２０とリアケース１３０（第１端部１３２１）との間の熱膨張差によって、接着剤１４０に相対的な伸びが発生する場合に、隙間部１４１は、この伸びを吸収可能とする寸法に設定されている。

　具体的には、接着剤１４０と隙間部１４１とが並ぶ方向におけるリアケース１３０の視認側から見た一辺の長さをＷ、カバーパネル１２０とリアケース１３０との線膨張率の差をΔＥ、所定の基準時に対する表示装置１００の使用時の温度差をΔＴとしたときに、隙間部１４１の寸法（所定の隙間）は、以下の数式１のようになる。隙間部１４１の寸法は、リアケース１３０の中心から片側での線膨張伸びに対応する。

　（数１）
　隙間部１４１の寸法＝（Ｗ／２）・ΔＥ・ΔＴ　。

　緩衝材１５０は、表示部１１０と底面部１３１との間を埋めるように設けられており、表示部１１０が直接的に底面部１３１に干渉しないようにしている。緩衝材１５０としては、ゲルや接着剤等の液剤、もしくは樹脂やウレタン等のシートとすることが望ましい。また、フィラー（充填剤）を入れる等して、放熱機能を持たせてもよい。つまり、表示部１１０で発生される熱が、緩衝材１５０を介して、底面部１３１（リアケース１３０）から外部に放出されるようにしてもよい。

　駆動回路１６０は、表示部１１０の表示面１１１における画像の表示状態を制御する制御部である。駆動回路１６０は、フレキシブル配線１６１によって、表示部１１０に接続されている。フレキシブル配線１６１は、挿通孔１３１ａに挿通されて、駆動回路１６０は、底面部１３１の背面側に固定されている。駆動回路１６０は、ビス等を用いた機械的な締結や、接着剤等を用いた接着等により底面部１３１に固定されている。

　本実施形態の表示装置１００の構成は、上記のようになっており、以下、その作動および作用効果について説明する。

　運転者が表示装置１００の作動操作（例えば、イグニッションスイッチオン）をすると、表示部１１０の表示面１１１における各画素の発光状態が、駆動回路１６０によって制御されて、各種情報が表示される。運転者は、表示される各種情報に基づいて（画像を視認して）、車両の運転を行うことができる。

　本実施形態によれば、カバーパネル１２０がリアケース１３０の底面部１３１に沿って湾曲形成されている。第１端部１３２１の外周側となる第２端部１３２２にて、カバーパネル１２０が当接支持されることで、カバーパネル１２０が第１端部１３２１と段部壁１３２３とによって形成される空間部に対して蓋をするような形となる。よって、第１端部１３２１側の接着剤１４０が外側に漏れることを抑制することができる。

　また、段部壁１３２３と接着剤１４０との間に隙間部１４１が形成されているので、カバーパネル１２０とリアケース１３０との間の線膨張差によって、接着剤１４０に相対的な伸びが発生しても、隙間部１４１にて伸びを吸収することができるため、接着剤１４０の剥離を抑制することができる。つまり、接着剤１４０の耐久性を向上できる。隙間部１４１の寸法は、上記で説明した数式１によって、容易に設定できる。

　また、カバーパネル１２０と突部１３２４との間に隙間部１３３を設けている。よって、カバーパネル１２０とリアケース１３０との線膨張差によってカバーパネル１２０に相対的な伸びが発生しても、隙間部１３３にて伸びを吸収することができるため、カバーパネル１２０が突部１３２４に直接干渉することがなく、割れ等の損傷を起こすことがない。

　更に、カバーパネル１２０が当接支持される第２端部１３２２は、周方向にわたって連続する一様な面として形成されると共に、所定の面粗さとなっている。よって、湾曲されたカバーパネル１２０の復元力を、第２端部１３２２で均等に受けることができるので、カバーパネル１２０の局所的な変形（うねり）を抑制することができる。

　所定の面粗さは、上記のように表面粗さＲｚ＝９μｍ以下とした。表面粗さＲｚ＝９μｍ以下とした根拠を図４～図６を用いて説明する。

　図４では、表面粗さＲｚ＝２０μｍの場合の、３つの測定箇所における測定位置と粗さ曲線とを示している。同様に、図５では、表面粗さＲｚ＝５μｍの場合の、３つの測定箇所における測定位置と粗さ曲線とを示している。

　図６に示すように、第２端部１３２２における表面粗さＲｚが２０μｍの場合のうねりは、０．００１であり、また、第２端部１３２２における表面粗さＲｚが５μｍの場合のうねりは、０．０００３であった。尚、うねりは第２端部１３２２における表面プロファイル（表面をなぞった凹凸）を２階微分した値である。官能評価によって決まるカバーパネル１２０のうねりの許容値は、０．０００５以下であり、うねりを０．０００５以下とする表面粗さＲｚは、９μｍ以下となる。

　（第２実施形態）
　第２実施形態の表示装置１００Ａを図７、図８に示す。第２実施形態の表示装置１００Ａは、上記第１実施形態の表示装置１００に対して、第１端部１３２１の段部壁１３２３側に、視認側とは反対側にへこむ溝部１３４を形成したものである。

　溝部１３４は、カバーパネル１２０と第１端部１３２１とによって形成される空間を拡大するものである。例えば、図７に示すように、接着剤１４０の塗布量が正常の場合に対して、図８に示すように、接着剤１４０の塗布量が過剰であっても、接着剤１４０は、溝部１３４で吸収され、隙間部１４１が確実に確保される。

　よって、接着剤１４０の塗布量に対して影響を受けにくくする（ロバスト性を向上する）ことができ、上記の第１実施形態で説明した隙間部１４１による接着剤１４０の剥離抑制の効果が確実に得られる。

　（その他の実施形態）
　上記各実施形態では、表示装置１００、１００Ａを車両用に適用した例を示したが、家庭用や業務用等に適用してもよい。

　また上記各実施形態では、自発光式の表示部１１０として、有機ＥＬパネルを代表例として説明したが、これに限定されることなく、他の蛍光表示管、無機ＥＬディスプレイ等に適用してもよい。

　この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、１つの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、更に請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

Claims

　画像を表示する表示部（１１０）と、
　前記表示部の視認側に接合される透明なカバー部材（１２０）と、
　前記表示部の背面側に配設される底面部（１３１）、および前記底面部の外周領域において前記視認側に立ち上がる側壁（１３２）を有する筐体（１３０）と、を備え、
　前記カバー部材の外周部が前記側壁の前記視認側となる端部（１３２ａ）に接合される表示装置であって、
　前記底面部は、湾曲形成されており、前記表示部および前記カバー部材は、前記底面部に沿って湾曲しており、
　前記側壁の前記端部は、内周側の第１端部（１３２１）と、前記第１端部よりも外周側で前記視認側に突出する第２端部（１３２２）とによって、段状に形成されており、
　前記第２端部は、周方向にわたって連続する一様な面として形成されると共に、所定の面粗さとなっており、
　前記カバー部材の前記外周部が、前記第２端部に当接支持されており、
　前記第１端部と前記カバー部材との間に設けられた接着剤（１４０）によって、前記カバー部材が前記第１端部に接合されており、
　前記第１端部および前記第２端部の境となる段部壁（１３２３）と、前記接着剤との間は、所定の隙間（１４１）が形成された表示装置。
　前記所定の面粗さは、表面粗さＲｚが９μｍ以下である請求項１に記載の表示装置。
　前記接着剤と前記所定の隙間とが並ぶ方向における前記筐体の前記視認側から見た一辺の長さをＷ、前記筐体と前記接着剤との線膨張率の差をΔＥ、基準時に対する使用時の温度差をΔＴとしたときに、
　前記所定の隙間＝（Ｗ／２）・ΔＥ・ΔＴ、である請求項１または請求項２に記載の表示装置。
　前記第１端部の前記段部壁側に、前記視認側とは反対側にへこむ溝部（１３４）が形成された請求項１～請求項３のいずれか１つに記載の表示装置。