JP7165883B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本開示は、表示装置に関し、特に表示パネルを含む表示装置に関する。

テレビジョン装置などの表示装置では、額縁領域に曲面が採り入れられている。前部筐体に曲面を形成することによる額縁領域が広くなることを抑制するために、曲面部の裏側に取付枠が設けられる（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３－３３０６号公報

車両に搭載される表示装置では、額縁領域に曲面を採り入れる必要はないが、このような表示装置でも狭額縁化が望まれる。また、車両に搭載される表示装置は、車両による振動を受けるので、強度を確保しなければならない。

本開示はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、狭額縁化がなされながらも、強度を確保する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本開示のある態様の表示装置は、互いに反対を向いた表示面と後面と、表示面と後面との間に配置される側面とを有する表示パネルと、表示パネルの後面を覆う後方板と、後方板の周縁部に設けられて、表示パネルの側面を内側面により囲む側方壁と、側方壁の外側面から外側に向かって突出して、表示パネルの側面を囲む方向に延びるとともに、外側面から離れた位置で幅広になるレールとを有するシャーシと、側方壁の外側面を囲みながらレールを外側からくわえ込むことによって、シャーシに取り付けられるフレームと、を備える。レールは、表示パネルの側面を囲む方向の第１区間において、外側面に立設される腹部と、腹部に接続されるとともに、腹部よりも幅広である頭部とを備え、レールは、表示パネルの側面を囲む方向の第１区間とは異なる第２区間において、腹部を備えず、外側面から離間した頭部を備え、フレームは、レールの第２区間において、頭部と外側面との間の空間に巻き込まれる。

本開示によれば、狭額縁化がなされながらも、強度を確保できる。

実施例に係る車両の車室内の構造を示す図である。 図２（ａ）－（ｃ）は、図１の電子機器の構造を示す図である。 図３（ａ）－（ｂ）は、図２（ｂ）－（ｃ）の一部を拡大した部分断面図である。 図４（ａ）－（ｃ）は、図２（ｂ）－（ｃ）のシャーシの構造を示す図である。 図５（ａ）－（ｃ）は、図３（ａ）のレールの変形例を示す断面図である。

本開示の実施例を具体的に説明する前に、実施例の概要を説明する。本実施例は、車両に搭載される表示装置に関する。表示装置では、例えば、前側が開口したシャーシの内部に表示パネルが収容されるとともに、シャーシの前側の開口部分に枠形形状のフレーム（以下、「前側フレーム」という）が取り付けられる。ここで、前側フレームは、意匠部品であるとともに、乗員の手に触れる部品であるので、樹脂により形成される。前側フレームとシャーシとが別体構造である場合、狭額縁化のために前側フレームの肉厚を薄くする必要がある。しかしながら、単純に前側フレームを薄くするだけでは、振動等の外力により前側フレームがシャーシから外れやすくなるので、表示装置の強度／剛性が確保されず、車両への表示装置の搭載が困難になる。強度／剛性を確保するため、前側フレームには一定の厚みが必要となり、製品の小型化、狭額縁化に対して一定の制約が発生し、デザイン自由度が妨げられてしまう。

狭額縁化がなされながらも、強度を確保するために、本実施例に係る表示装置は、前側フレームをシャーシにくわえ込ませるシャーシインサート一体化構造を有する。シャーシインサート一体化構造では、前側フレームが薄くても、外力に対して前側フレームがシャーシから外れにくくなって強度が確保される。その結果、狭額縁と強度との両立が可能になる。以下の説明において、「平行」、「直交」は、完全な平行、直交だけではなく、誤差の範囲で平行、直交からずれている場合も含むものとする。

図１は、車両１０の車室内の構造を示す。車室の前方に配置されたダッシュボード５０の前方にはウインドシールド５２が配置される。ダッシュボード５０の右側部分にステアリングホイール５４が配置されるが、ステアリングホイール５４は、ダッシュボード５０の左側に配置されてもよい。ダッシュボード５０の中央部分には上下方向に延びるセンターコンソール５６が配置されており、センターコンソール５６内には電子機器１００が嵌め込まれる。また、例えば、電子機器１００の下部のみがセンターコンソールに嵌め込まれ、電子機器１００の意匠全体が外観に露出する設置構造も含まれる。電子機器１００の一例はナビゲーション装置であり、ナビゲーション装置は、地図画像等を表示可能な表示装置を含む。

図２（ａ）－（ｃ）は、電子機器１００の構造を示す。図２（ａ）－（ｃ）に示すように、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を含む直交座標系が規定される。ｘ軸、ｙ軸は互いに直交する。ｚ軸は、ｘ軸およびｙ軸に垂直であり、電子機器１００の上下方向に延びる。また、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸のそれぞれの正の方向は、図２（ａ）－（ｃ）における矢印の方向に規定され、負の方向は、矢印と逆向きの方向に規定される。ここでは、ｘ軸の正方向を「前方」、「前側」、ｘ軸の負方向を「後方」、「後側」、ｙ軸の正方向を「右方」、「右側」、ｙ軸の負方向を「左方」、「左側」、ｚ軸の正方向を「上方」、「上側」、ｚ軸の負方向を「下方」、「下側」ということもある。そのため、ｘ軸は前後方向に延び、ｙ軸は左右方向に延び、ｚ軸は上下方向に延びるといえる。

図２（ａ）は、電子機器１００の外観を示す斜視図である。電子機器１００をｙ－ｚ平面に投影した場合の外周部分には、複数の第２区間１２４が離散的に配置される。当該外周部分において、複数の第２区間１２４以外の区間が第１区間とされる。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ－Ａ’線における電子機器１００の断面図であり、これは第１区間における断面図に相当する。また、図２（ｃ）は、図２（ａ）のＢ－Ｂ’線における電子機器１００の断面図であり、これは第２区間１２４における断面図に相当する。

電子機器１００の前側の面には、ｙ－ｚ平面に広がる板形形状のガラスレンズ１１０が配置される。ガラスレンズ１１０は、光の透過部材であり、ガラスにより形成される。ガラスレンズ１１０としてガラスの代わりに樹脂が使用されてもよい。ガラスレンズ１１０の周縁部は、矩形の枠形形状を有する前側フレーム１２０によって囲まれる。前側フレーム１２０は、電子機器１００の前側の面の一部および側面の一部に配置される。

ガラスレンズ１１０の周縁部と前側フレーム１２０とを含むように、額縁寸法１０２が定義される。ここでは、図面を明瞭にするために、電子機器１００の上側部分の額縁寸法１０２だけが示されるが、電子機器１００の下側部分、左側部分、右側部分のそれぞれにも額縁寸法１０２が定義される。電子機器１００の上側部分、下側部分、左側部分、右側部分のそれぞれの額縁寸法１０２は異なっていてもよい。額縁寸法１０２の詳細な定義は後述するが、本実施例において、額縁寸法１０２を小さくすることが狭額縁化に相当する。

電子機器１００における前側フレーム１２０の後側の側面と、電子機器１００の後側の面には、後側フレーム１３０が配置される。後側フレーム１３０の下側部分は、後側に向かって突出しているが、これに限定されない。このように、電子機器１００の側面と後面は、前側フレーム１２０と後側フレーム１３０によって覆われる。しかしながら、前側フレーム１２０と後側フレーム１３０は直接接続されていない。また、前側フレーム１２０と後側フレーム１３０は、樹脂により形成される。

ガラスレンズ１１０、前側フレーム１２０、後側フレーム１３０によって囲まれる電子機器１００の内部には、ガラスレンズ１１０と対向して表示パネル２００が配置される。表示パネル２００の一例は液晶パネルである。表示パネル２００は、ガラスレンズ１１０に向かって表示光を出射する。表示パネル２００の側面および後面は、シャーシ３００によって覆われる。シャーシ３００の前面はガラスレンズ１１０に接続されるとともに、シャーシ３００の側面は前側フレーム１２０と後側フレーム１３０に接続される。シャーシ３００はダイカストにより製造されており、シャーシ３００の材料にはマグネシウム合金、アルミニウム合金、亜鉛合金が使用される。このような材料は薄肉成形が可能な金属であるので、シャーシ３００の厚みが薄くなり、狭額縁化が可能になる。また、シャーシ３００は、板金により製造されてもよい。

以下では、図２（ｂ）－（ｃ）の構造をさらに詳細に説明するために、図３（ａ）－（ｂ）を使用する。図３（ａ）－（ｂ）は、図２（ｂ）－（ｃ）の一部を拡大した部分断面図である。図３（ａ）は、図２（ｂ）の領域Ｃの拡大図である。これは、電子機器１００の上側部分であるが、下側部分、左側部分、右側部分も同様の構造であってもよい。表示パネル２００は、光学粘着シート２１０、液晶パネル２２０、バックライトユニット２３０を含み、シャーシ３００は、後方板３１０、側方壁３２０、挿入孔３３０、レール３５０を含む。

表示パネル２００の液晶パネル２２０とバックライトユニット２３０は、ｙ－ｚ平面に広がる板形形状を有し、液晶パネル２２０はバックライトユニット２３０の前側に配置される。また、液晶パネル２２０は、光学粘着シート２１０を介してガラスレンズ１１０に接着される。バックライトユニット２３０が液晶パネル２２０を照明することによって、液晶パネル２２０に表示された画像が表示光としてガラスレンズ１１０の方に出射される。そのため、液晶パネル２２０の前側の面は表示面２４０と呼ばれるとともに、バックライトユニット２３０の後側の面は後面２５０と呼ばれる。表示面２４０と後面２５０は、ｙ－ｚ平面において矩形状を有し、互いに反対を向く。また、表示面２４０と後面２５０との間のｘ－ｙ平面とｚ－ｘ平面には、側面２６０が配置される。前述のごとく、表示面２４０と後面２５０とは矩形状を有するので、表示パネル２００には４つの側面２６０が含まれる。

シャーシ３００の後方板３１０は、ｙ－ｚ平面に広がる板形形状を有するとともに、ｙ－ｚ平面において矩形状を有する。後方板３１０の中央部分は後面２５０を覆う。後方板３１０において後面２５０を覆わない部分が周縁部３１２であり、周縁部３１２には前側に向かって延びる側方壁３２０が設けられる。側方壁３２０は、表示パネル２００の側面２６０を囲む。このような後方板３１０と側方壁３２０との組合せは、前側が開口した箱形形状を有する。側方壁３２０の前側の面とガラスレンズ１１０の後側の面は、両面テープ１４０によって接着される。

側方壁３２０は、外側面３２２と内側面３２４とを有する。内側面３２４は、表示パネル２００の側面２６０に対向し、外側面３２２は、内側面３２４の反対を向く。また、外側面３２２には、さらに外側に向かって突出するレール３５０が設けられる。レール３５０は、外側面３２２に沿って表示パネル２００の側面２６０を囲む方向に枠形状に延びる。ここで、レール３５０は、表示パネル２００の側面２６０を囲む方向の第１区間において、外側面３２２に立設される腹部３５２と、腹部３５２に接続されるとともに、腹部３５２よりも幅広である頭部３５４とを有する。そのため、レール３５０は、外側面３２２から離れる方が幅広となる形状とする。

前側フレーム１２０は、側方壁３２０の外側面３２２を囲みながら、挿入溝１２２によってレール３５０を外側からくわえ込むことによって、シャーシ３００の外側に取り付けられる。このような前側フレーム１２０とシャーシ３００との構造はシャーシインサート一体化構造である。シャーシインサート一体化構造は、前側フレーム１２０とシャーシ３００をインサート成形することによって製造される。額縁寸法１０２は、ガラスレンズ１１０のうちの表示光が照射されない部分と、前側フレーム１２０とを合わせた高さ方向の長さである。

額縁寸法１０２を小さくすることが狭額縁化につながるが、これは、前側フレーム１２０の厚みを薄くすることに相当する。一般的に、前側フレーム１２０の厚みを薄くすると、外力により、前側フレーム１２０がシャーシ３００から外れやすくなり、強度が低下する。しかしながら、本実施例では、シャーシインサート一体化構造となっているので、前側フレーム１２０の厚みが薄くても、外力に対して前側フレーム１２０がシャーシ３００から外れにくくなり、前側フレーム１２０とシャーシ３００との強度は確保される。これにより、強度の確保と狭額縁化との両立が可能になる。ここで、前側フレーム１２０は、シャーシ３００の外側面３２２を覆うが、後方板３１０を覆わない。

図４（ａ）－（ｃ）は、シャーシ３００の構造を示す。図４（ａ）は、シャーシ３００の構造を示す斜視図である。枠形形状の側方壁３２０が後方板３１０の周縁部３１２（図示せず）から前側に向かって延びる。また、側方壁３２０の外側には、枠形形状のレール３５０が設けられる。図４（ａ）では、図２（ａ）のＡ－Ａ’線と同一の位置にＡ－Ａ’線が示される。図４（ｂ）は、シャーシ３００の上面図であり、複数の挿入孔３３０が設けられる。図４（ｃ）は後述し、図３（ａ）に戻る。挿入孔３３０には、シャーシ３００の後方板３１０を覆う後側フレーム１３０の内側の面に設けられた爪部１３２が嵌合される。このような嵌合により、後側フレーム１３０は、シャーシ３００に取り付けられるが、前側フレーム１２０に取り付けられない。一般に振動により組み付けられた部品同士がびびるといった相対的に微小量移動を繰り返すとき樹脂同士では軋み音が発生しやすく、樹脂と金属では軋み音は発生しない。そのため、振動により前側フレーム１２０あるいは後側フレーム１３０がシャーシ３００に対して微小量移動を繰り返しても軋み音は発生しない。

図３（ｂ）は、図２（ｃ）の領域Ｄの拡大図である。レール３５０は、表示パネル２００の側面２６０を囲む方向の第１区間とは異なる第２区間１２４において、腹部３５２を備えず、外側面３２２から離間した頭部３５４を有する。頭部３５４の形状は、第１区間における形状と同様である。また、腹部３５２が備えられないことによって、外側面３２２と頭部３５４との間の空間である貫通孔３５６が形成される。そのため、前側フレーム１２０は、レール３５０の第２区間１２４において、貫通孔３５６に巻き込まれる。つまり、レール３５０には、部分的に貫通孔３５６が設けられることによって、前側フレーム１２０の全周がシャーシ３００に巻き付けられる。このような構造により、第１区間のようなくわえ込む形状だけの場合よりも、外力による変形により前側フレーム１２０が破損しない限りシャーシ３００から外れない。図４（ｃ）は、図４（ａ）における領域Ｅを拡大した図である。第１区間において、腹部３５２と頭部３５４が配置され、第２区間１２４において、頭部３５４と貫通孔３５６が配置される。

レール３５０の形状は、図３（ａ）に限定されない。図５（ａ）－（ｃ）は、レール３５０の変形例を示す断面図である。これらは、図３（ａ）と同様に示される。図５（ａ）において頭部３５４は、腹部３５２から前側に向かって突出するが、後側に向かって突出しない。第２区間１２４では、頭部３５４が配置され、腹部３５２が配置されない。頭部３５４を前側だけに向かって突出するので、頭部３５４が小さくなる。図５（ｂ）において頭部３５４は、腹部３５２から前側と後側に向かって突出するが、前側に突出するサイズの方が、後側に突出するサイズよりも大きい。第２区間１２４では、頭部３５４が配置され、腹部３５２が配置されない。頭部３５４において、前側に突出するサイズの方が、後側に突出するサイズよりも大きくなるので、前側フレーム１２０の形状に頭部３５４の形状が合わされる。図５（ｃ）において頭部３５４は、腹部３５２の上側部分に窪みを有する。第２区間１２４では、頭部３５４が配置され、腹部３５２が配置されない。頭部３５４において、腹部３５２の上側部分に窪みが配置されるので、レール３５０の材料が低減される。

本実施例によれば、前側フレーム１２０が、側方壁３２０の外側面３２２を囲みながらレール３５０を外側からくわえ込むことによって、シャーシ３００に取り付けられるので、外力が加わっても前側フレーム１２０をシャーシ３００から外れにくくできる。また、外力が加わっても前側フレーム１２０がシャーシ３００から外れにくくなるので、電子機器１００の強度を確保できる。また、電子機器１００の強度が確保されるので、電子機器１００を狭額縁化できる。また、電子機器１００が狭額縁化されながら、電子機器１００の強度が確保されるので、デザイン自由度を向上できる。

また、頭部３５４と外側面３２２との間の空間にフレームが巻き込まれるので、外力が加わっても前側フレーム１２０をシャーシ３００からさらに外れにくくできる。また、外力が加わっても前側フレーム１２０がシャーシ３００からさらに外れにくくなるので、強度をさらに向上できる。また、マグネシウム合金によりシャーシ３００を形成するので、シャーシ３００の厚みが薄くても強度を確保できる。また、後側フレーム１３０は、シャーシ３００に取り付けられ、前側フレーム１２０に取り付けられないので、振動により前側フレーム１２０あるいは後側フレーム１３０がシャーシ３００に対して微小量移動を繰り返しても軋み音は発生しない。

本開示の一態様の概要は、次の通りである。本開示のある態様の表示装置は、互いに反対を向いた表示面２４０と後面２５０と、表示面２４０と後面２５０との間に配置される側面２６０とを有する表示パネル２００と、表示パネル２００の後面２５０を覆う後方板３１０と、後方板３１０の周縁部３１２に設けられて、表示パネル２００の側面２６０を内側面３２４により囲む側方壁３２０と、側方壁３２０の外側面３２２から外側に向かって突出して、表示パネル２００の側面２６０を囲む方向に延びるとともに、外側面３２２から離れた位置で幅広になるレール３５０とを有するシャーシ３００と、側方壁３２０の外側面３２２を囲みながらレール３５０を外側からくわえ込むことによって、シャーシ３００に取り付けられるフレームと、を備える。

この態様によると、フレームが、側方壁３２０の外側面３２２を囲みながらレール３５０を外側からくわえ込むことによって、シャーシ３００に取り付けられるので、狭額縁化がなされながらも、強度を確保できる。

レール３５０は、表示パネル２００の側面２６０を囲む方向の第１区間において、外側面３２２に立設される腹部３５２と、腹部３５２に接続されるとともに、腹部３５２よりも幅広である頭部３５４とを備えてもよい。レール３５０は、表示パネル２００の側面２６０を囲む方向の第１区間とは異なる第２区間１２４において、腹部３５２を備えず、外側面３２２から離間した頭部３５４を備えてもよい。フレームは、レール３５０の第２区間１２４において、頭部３５４と外側面３２２との間の空間に巻き込まれる。この場合、頭部３５４と外側面３２２との間の空間にフレームが巻き込まれるので、強度をさらに向上できる。

シャーシ３００はマグネシウム合金により形成されてもよい。この場合、マグネシウム合金によりシャーシ３００を形成するので、シャーシ３００の厚みが薄くても強度を確保できる。

フレームは、前側フレーム１２０であり、前側フレーム１２０は、シャーシ３００の後方板３１０を覆わず、本表示装置は、シャーシ３００の後方板３１０を覆う後側フレーム１３０をさらに備えてもよい。後側フレーム１３０は、シャーシ３００に取り付けられ、前側フレーム１２０に取り付けられない。この場合、後側フレーム１３０は、シャーシ３００に取り付けられ、前側フレーム１２０に取り付けられないので、振動により前側フレーム１２０あるいは後側フレーム１３０がシャーシ３００に対して微小量移動を繰り返しても軋み音は発生しない。

以上、本開示を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１０ 車両、 ５０ ダッシュボード、 ５２ ウインドシールド、 ５４ ステアリングホイール、 ５６ センターコンソール、 １００ 電子機器、 １１０ ガラスレンズ、 １２０ 前側フレーム、 １２２ 挿入溝、 １２４ 第２区間、 １３０ 後側フレーム、 １３２ 爪部、 １４０ 両面テープ、 ２００ 表示パネル、 ２１０ 光学粘着シート、 ２２０ 液晶パネル、 ２３０ バックライトユニット、 ２４０ 表示面、 ２５０ 後面、 ２６０ 側面、 ３００ シャーシ、 ３１０ 後方板、 ３１２ 周縁部、 ３２０ 側方壁、 ３２２ 外側面、 ３２４ 内側面、 ３３０ 挿入孔、 ３５０ レール、 ３５２ 腹部、 ３５４ 頭部。

Claims (3)

1. 互いに反対を向いた表示面と後面と、前記表示面と前記後面との間に配置される側面とを有する表示パネルと、
   前記表示パネルの前記後面を覆う後方板と、前記後方板の周縁部に設けられて、前記表示パネルの前記側面を内側面により囲む側方壁と、前記側方壁の外側面から外側に向かって突出して、前記表示パネルの前記側面を囲む方向に延びるとともに、前記外側面から離れた位置で幅広になるレールとを有するシャーシと、
   前記側方壁の前記外側面を囲みながら前記レールを外側からくわえ込むことによって、前記シャーシに取り付けられるフレームと、
   を備え、
   前記レールは、前記表示パネルの前記側面を囲む方向の第１区間において、前記外側面に立設される腹部と、前記腹部に接続されるとともに、前記腹部よりも幅広である頭部とを備え、
   前記レールは、前記表示パネルの前記側面を囲む方向の前記第１区間とは異なる第２区間において、前記腹部を備えず、前記外側面から離間した前記頭部を備え、
   前記フレームは、前記レールの前記第２区間において、前記頭部と前記外側面との間の空間に巻き込まれることを特徴とする表示装置。
2. 前記シャーシはマグネシウム合金により形成されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記フレームは、前側フレームであり、
   前記前側フレームは、前記シャーシの前記後方板を覆わず、
   本表示装置は、
   前記シャーシの前記後方板を覆う後側フレームをさらに備え、
   前記後側フレームは、前記シャーシに取り付けられ、前記前側フレームに取り付けられないことを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。

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