JP5941765B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置に関するものである。

従来の車両用の表示装置として、夜間における車両室内外へのユーザの乗車や降車をスムーズにするために、ドアの開閉時に車内あるいは車外へとユーザを誘導するものが知られている。

例えば、車体のサイドドアの開口縁部に設けたサイドシル上に保護部材として設けられるキッキングプレートに表示機能および照明機能を付与し、ユーザに乗降位置を知らせることによって夜間や暗所な場所におけるユーザの移動を容易にすることができる。
特許文献１には、複数のＬＥＤをこれらと電気的に接続された制御回路により、予め記憶された制御プログラムに基づいて、発光色が異なる発光状態をそれぞれ独立して変化可能にした構成が記載されている。
特許文献２には、車両内の床に設けられた案内表示部のＬＥＤの輝度増減や発光色の変化など、表示状態の変化により乗降するユーザの移動方向を示唆し、ユーザが安全かつ円滑に乗降口に移動できるように案内することのできる構成が記載されている。
特許文献３には、ドアの開閉動作と光源の点灯および消灯を連動させ、ドアを開けることにより、光源が一定時間だけ点滅または色変化した後、通常の点灯状態に切り替わるようにした構成が記載されている。

特開２０１１−１１６３１５号公報 特開２０１１−０９３４６９号公報 特開２００５−２３８８５９号公報

しかしながら、従来の構成では、多色表現のために色の異なるＬＥＤを揃える必要がある。さらに、各ＬＥＤの発光色を制御する制御プログラムを作成し、制御回路を配置するスペースも確保しなければならない。この場合、制御プログラムにより決められたパターンでのみ発光色が変化することになるため、表現が単一的なものになってしまう。

また、表現可能な色は光源の発光色に依存するため、多色を表現しようとすると光源の数を増やさなくてはならなくなり、またそのための増設スペースもさらに必要になる。このため、車両のサイドステップ部分に設置されるキッキングプレートにこのような多数の光源及び制御回路を組み込んだ場合、厚みが増して審美的外観に影響を及ぼすおそれがある。また、配置スペースの問題からキッキングプレートに組み込むこと事態が困難になるという問題があった。

本願発明はこのような従来の問題点を鑑みたものであり、低コストかつ省スペースで多色表現を可能にした表示装置を提供することを目的の一つとしている。

本発明の表示装置は、熱源と、前記熱源からの熱を伝える熱伝導部材と、前記熱伝導部材から伝わる温度によって変色する示温部材と、前記示温部材上を覆うようにしてアウターケースに嵌合し、当該アウターケースとにより、前記熱源、前記熱伝導部材および前記示温部材を挟み込む光透過性部材と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、温度に応じて変色する示温部材を用いることによって、多色多様な表示を容易に実現することができる。このため、従来のように多色表現のために発光色の異なるＬＥＤを複数用意する必要がない。また、これらを複雑に制御する必要もないため、従来よりも簡単な構成で多色な表現が可能になるとともにコストも削減できる。

また、前記示温部材上に、色の透過特性の異なる領域を複数有するマスク部材が配置されている構成としてもよい。
本発明によれば、温度によって変色した示温部材の色の変化を、マスク部材を介して視認することができる。また、マスク部材に色の透過特性の異なる領域を複数設けることで多様な表現も可能となる。

また、前記熱伝導部材の幅方向両側に前記熱源が対向配置されている構成としてもよい。
本発明によれば、熱伝導部材の幅方向両側から熱が加えられるため、片側のみに熱源を配置した場合よりも多くの熱量が熱伝導部材を通じて示温部材へと供給される。これにより、示温部材の温度上昇が促進されるので応答性のよい表示が行える。

また、前記熱源が光源である構成としてもよい。
本発明によれば、従来の光源を利用して熱源を構成することができる。

また、前記熱伝導部材と前記示温部材とが一体とされている構成としてもよい。
本発明によれば、熱伝導部材と示温部材とを一体にすることで部材間の密着性が十分なものとなり、示温部材への熱伝導効率が向上する。

また、前記示温部材が、示温温度の異なる領域を複数有している構成としてもよい。
本発明によれば、示温部材の各領域を温度に応じて段階的に変色させることができる。
なお、後述の光源の光軸方向に平行して示温温度の異なる領域を複数併設してもよい。

また、前記示温部材上に、光透過性を有する前記熱伝導部材が配置されている構成としてもよい。
本発明によれば、光透過性を有する熱伝導部材を示温部材上に配置することによって、表示装置の厚みを薄くすることができる。

また、前記マスク部材が、前記示温部材を部分的に露出させる開口を有する構成としてもよい。
本発明によれば、マスク部材に形成された開口を通じて、変色した示温部材による多様な表示を行うことができる。

また、前記熱伝導部材の幅方向両側に互いの光軸が同一となるように前記光源が対向配置されている構成としてもよい。
本発明によれば、熱伝導部材の幅方向両側に互いの光軸が一致するように光源を対向配置することによって、熱伝導部材を介してより多くの熱量を示温部材へと供給することができる。これにより表示応答性が良好となる。

また、自動車のサイドステップ部に設置されるキッキングプレートに用いられる構成としてもよい。
本発明によれば、低コストかつ省スペースを実現できるため、車両に組み込んだ場合にも審美的外観を損なうことなく多色多様な表示が可能なものとなる。よって、商品性をより一層向上したキッキングプレートを提供することができる。

本発明によれば、低コストかつ省スペースで多色表現を可能にした表示装置を実現できる。

車両のドアが開いているときのキッキングプレートの位置を示す概略斜視図。 第１実施形態における表示装置の概略構成を示す平面図。 第１実施形態における表示装置の概略構成を示す断面図。 第２実施形態における表示装置の概略構成を示す断面図。 示温層の各変色領域を示す平面図。 第３実施形態における表示装置の概略構成を示す断面図。

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

（第１実施形態）
まず、本発明に係る表示装置の第１実施形態の構成について述べる。
図１は、車両のドアが開いているときのキッキングプレートの位置を示す概略斜視図である。
図１に示すように、車両２の両側面には、ユーザの乗降口となるドア開口部３ａが設けられており、各ドア３によってそれぞれ開閉される。各ドア３に対応する車室内の床面７には、それぞれ座席６が配置されている。運転者の座席６の前方には、インストルメントパネル５が配置されている。運転者の座席６の前方の床面７であってインストルメントパネル５の下方には、ブレーキペダル８Ａおよびアクセルペダル８Ｂが設けられている。

ドア開口部３ａの下縁部には、車両２の前後方向に沿って車両外側ボディーパネルとしてのサイドステップ部１１が延設されている。このサイドステップ部１１の上面１１ａには、車両前後方向に延びるキッキングプレート９が固定されている。キッキングプレート９のすぐ車室内側の位置には、キッキングプレート９に平行に配置されたインナーシルカバー４が固定されている。インナーシルカバー４は、キッキングプレート９より高い位置に設置されている。本実施形態のキッキングプレート９には、照明機能を備えた表示装置１０が組み込まれている。

図２は、本実施形態における表示装置の概略構成を示す平面図であり、図３は、表示装置の概略構成を示す断面図である。
図２および図３に示すように、表示装置１０は、複数の光源１２を有する一対の熱源部（熱源）１３と、これら熱源部１３の近傍に配置された熱伝導部材１４と、熱伝導部材１４と隣り合うようにして配置された示温部材１５と、示温部材１５上に配置されたマスク部材１６と、マスク部材１６を覆うようにして設けられた光透過性部材１７と、この光透過性部材１７と嵌合するアウターケース１８とを備えたユニット構造とされている。

一対の熱源部１３は、熱伝導部材１４を挟み込むようにして幅方向両側（短手方向両側）に配置され、各々に対応する基板１９とともに、アウターケース１８の長手方向に延在する光源収容部１８Ａ内へそれぞれ配置されている。本実施形態では光源１２として単色のＬＥＤが用いられ、各々の光射出方向が同じになるように向きを統一した状態で同一の基板１９上に設置されている。対向配置された一対の熱源部１３では、熱伝導部材１４を介して互いに向き合う光源１２同士の光軸が上記長手方向で一致するように配置され、これによって熱伝導部材１４に対して効率よく熱が加えられる構成となっている。熱源部１３における発熱量は光源１２の数や発光スペック等によって調整することができる。
また、基板１９には、光源１２に電力を供給する配線等が引き廻されている。

熱伝導部材１４は、熱源部１３における各光源１２から放熱された熱を示温部材１５へと伝えるもので、銅や鉄などの金属をはじめとする熱伝導要素を有した物質からなる。金属の他、セラミックやカーボン等の炭素素材などを用いて構成してもよい。ここで、熱伝導部材１４の少なくとも一部が熱源部１３と接触するように配されることが好ましい。これにより、その接触部分から熱源部１３の熱が熱伝導部材１４へと素早く伝達され、各光源１２の発光に伴う発熱をより効率的に示温部材１５へと熱放散することができる。

示温部材１５は、熱伝導部材１４の表面に配置され、熱伝導部材１４から伝わる温度によって変色する。具体的には、温度特性によって色が段階的に変化する温度検知素材からなっており、このような温度検知素材としては、所定の示温温度に達すると変色し、その後温度が下がると元の色に戻る可逆性タイプと、元の色に戻らない不可逆性タイプがある。本実施形態では可逆性の素材のものを使用している。予め、熱源部１３における発熱量等も考慮しながら変色させるべき示温温度を決定し、その温度に適した示温材料を選択する。

また、示温部材１５は、熱伝導部材１４との間に隙間がないように配置されている。示温部材１５を熱伝導部材１４と十分に密着させることによって高い熱伝導性が得られる。
なお、示温部材１５の大きさは図示したものに限らず、熱伝導部材１４と略同形状の大きさに形成されていてもよい。

マスク部材１６は、色の透過特性の異なる領域を有するもので示温部材１５の表面に配置されている。ここでは、示温部材１５を部分的に露出させる開口１６Ａを複数有しており、各開口１６Ａの形状によってユーザに対して任意の表示内容を表現できる。開口１６Ａの形状は、文字を模ったものや模様など様々な形状に応用できる。マスク部材１６は、例えば黒色系のインク等を用いて、印刷、塗布、塗装等で形成することができる。

また、本実施形態では、示温部材１５に対する熱源として光源１２を用いているため、熱源部１３上までマスク部材１６で覆う構成にすることで、各光源１２から光透過性部材１７を通して漏れる光を遮光することができる。ここで、光源本体部１２Ａまで覆う必要はなく、少なくとも発光部１２Ｂ上が覆われていれば良い。

また、熱伝導部材１４の長手方向においてマスク部材１６の開口１６Ａに対応する位置に光源１２を配置すれば、開口部分の示温部材１５を効率よく変色させることが可能となり、応答性の良いものとなる。

光透過性部材１７は、マスク部材１６の上方に配置されてアウターケース１８に嵌合している。アウターケース１８に嵌合することで、熱源部１３、熱伝導部材１４、示温部材１５、マスク部材１６等をアウターケース１８との間に挟みこむようにして保持する構造となっている。具体的に、光透過性部材１７はその周縁部に設けられた嵌合凸部１１７をアウターケース１８側の嵌合凹部１１８に係合させた状態で取り付けられる。このため、開口１６Ａの形状が異なるマスク部材１６を入れ替えることも可能となり、表示内容の異なる仕様にすることもできる。光透過性部材１７は、アクリル板や透明なＡＢＳ樹脂などから形成されている。

アウターケース１８は、ＡＢＳ樹脂等の共重合合成樹脂やＰＰ等の熱可塑性樹脂等により形成されている。

このようにして構成される表示装置１０では、各熱源部１３に設けられた複数の光源１２を同時に点灯させると、熱伝導部材１４の幅方向両側から発せられる光、つまり、各光源１２の発光に伴う発熱によって熱伝導部材１４が加熱される。熱源部１３の熱が熱伝導部材１４へと伝達された後、該熱伝導部材１４を通じて熱が輸送され、示温部材１５へと伝達される。示温部材１５は熱伝導部材１４から伝達される温度に応じて変色する。示温部材１５が変色することでマスク部材１６を介して所定の文字あるいは模様が表示される。

本実施形態では、温度で色が変化する示温部材１５を熱源部１３から放出される熱を利用して色変化させることにより、マスク部材１６の開口１６Ａを通じて外部から示温部材１５の色を目視することができる構成となっている。熱源部１３を用いて示温部材１５を変色させることによって簡単な構成で容易に多色を表現することが可能となった。

本実施形態のように温度に応じて変色する示温部材１５を用いることによって、表示色が光源１２の発光色に依存せず、従来のように多色対応のために発光色の異なるＬＥＤを複数用意する必要がなくなる。これにより、光源１２の数を増やすことなく単色のＬＥＤで多色を表現することができるとともにコストも削減される。また、ＬＥＤの調光、調色、変化等を制御する複雑な制御回路も必要なくなり、回路構成も簡単になる。このため、単色のＬＥＤを備える熱源部１３のＯＮまたはＯＦＦを制御するだけで、温度に基づいて変色した示温部材１５によりマスク部材１６を介して所定の情報を報知することができる。

また、基板１９や光源１２の配置スペースを従来よりも小さくすることができ、装置全体の小型化、薄型化が図れ、キッキングプレートとして車体に組み込む場合にも容易に取り付けることができる。さらに、車両としても審美的外観を損なうこともない。

また、各熱源部１３より、熱伝導部材１４に対してその幅方向両側から熱が加えられるため、片側のみに熱源部１３を配置した場合よりも多くの熱量が熱伝導部材１４を介して示温部材１５へと供給される。これにより、示温部材１５の温度上昇が促進されて応答性の良い表示が行える。

さらに、示温部材１５に対する各光源１２からの熱伝達範囲等を考慮して、光源１２の位置やマスク部材１６の開口１６Ａの大きさ及び形状等を考慮することによって、示温部材１５における色変化の少ない領域をマスク部材１６によって遮蔽することができる。これにより、より鮮明な表示が可能となり、ユーザが視認しやすいものとなる。

また、表示内容はマスク部材１６の開口１６Ａの形状を変えるだけで表示内容を自在に変更することができる。よって、複雑な模様や細かな模様も含めて多色多様な表示表現を実現でき、より多くのニーズに対応することができる。

このように、低コストかつ省スペースを実現し、多色多様な表示を実現できる表示装置１０により、商品性をより一層向上したキッキングプレート９を提供することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態の構成について述べる。
本実施形態の基本構成は先の第１実施形態の構成と同様であるが、示温部材が熱伝導部材１４と一体となっている点、熱源部１３が加熱コイル２６によって構成されている点などにおいて異なっている。よって、共通の部分については同様の符号を付して説明を省略し、相違点について詳しく説明する。

図４は、第２実施形態における表示装置の概略構成を示す断面図である。図５は、示温層の各変色領域を示す平面図である。
図４に示すように、本実施形態の表示装置２０は、熱伝導部材と示温部材とが一体化された構成となっている。具体的には、熱伝導部材１４に対して示温インクが塗布され、熱伝導部材１４の表面全体に示温層２５が形成された構成となっている。この示温層２５は、示温材料、示温顔料等の温感変色物質を配合した示温インクで形成され、グラビア、スクリーン、フレキソおよびオフセットなどで熱伝導部材１４の表面に印刷されている。これにより、部材間の密着性を考慮した貼り合せ精度を気にする必要がなくなる。

また、本実施形態における示温層２５は、複数の領域（変色領域２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ）を有しており、所定領域ごとに変化する色が異なる構成とされている。これら変色領域２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄは、幅方向両側に配置された加熱コイル２６同士の間に複数併設されている。このような構成とすることで、示温層２５（熱伝導部材１４）の温度上昇に応じて各領域２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄを段階的に変色させることが可能となる。これは、示温温度の異なる示温材料を領域２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄごとに塗布しておくことによって実現できる。

実用されている可逆性の示温インクの特徴としては、耐光性の金属錯塩系インク、変色精度のよい液晶インク、鮮やかな色彩、色数、変色温度選択性に優れた染料型インク等がある。その変色原理は、熱分解（例、金属塩）、結晶転移（例、金属錯塩）、分子配向性の変化（例、結晶）、異分子間の電子授受（例、ラクトン型、ラクタム型などの染料とフェノール化合物との電子授受）に関係する。本実施形態で用いられる示温インクとしては、温度変化にはっきりとかつ鋭敏に変色するインクを使用することが必要である。

本実施形態では、熱源部１３として、先の実施形態で用いたＬＥＤに代えて、電気抵抗の上昇時に温度を上昇させる加熱コイル２６を用いている。この各加熱コイル２６により発熱された熱を熱伝導部材１４へ効率よく伝達させるために、熱源部１３を熱伝導部材１４に接触させた状態で配置する。加熱コイル２６の発熱量は、印加電圧やコイルの巻き数等によって調整することができ、このようにして、示温層２５が変色する温度（示温温度）に至るために必要な熱の供給量を図る。

本実施形態のように、熱伝導部材１４の表面に示温層２５を直接形成することによって、予め示温層２５付きの熱伝導部材１４を用意しておくことが可能となるため、製造工程の短縮化が図れる。また、熱源部１３に加熱コイル２６を用いることでＬＥＤの光漏れを心配する必要がなくなるため、マスク部材１６の形状を小さくすることができる。

なお、本実施形態では熱源部１３として加熱コイル２６を用いたが、発熱するものであれば他のものを応用できる。

また、本実施形態の示温層２５は、温度に応じて変化する色の異なる領域、つまり示温温度の異なる領域（変色領域２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ）を複数有していることから、温度が上昇していく過程で、意図した領域ごとに表示色を変化させることが可能であり、自由で偶発的な色の変化も容易に作り出すことができる。この結果、商品性の向上したキッキングプレートを提供することができる。
また、示温温度の異なる領域を光源１２の光軸方向に並ぶように併設しても良い。これにより、各開口１６Ａ内において色の変化を表すことが可能となる。

さらに、本実施形態では各変色領域２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄごとに開口が設けられているが、複数の変色領域２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄに及ぶ大きさの開口を形成しても良い。これにより、温度の上昇に伴って各領域が段階的に変色していく様子を表すことができる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態について述べる。
図６は、第３実施形態における表示装置の概略構成を示す断面図である。
図６に示すように、本実施形態の表示装置３０では、示温部材１５上に光透過性を有する熱伝導部材３４が配置された構成となっている。これにより、アウターケース１８の光源収容部１８Ａに隣接する位置に示温部材１５を配置することができるため装置全体の薄型化が可能となる。温度上昇による示温部材１５の変色状況は、光透過性を有する熱伝導部材３４を通じてその上に配置されたマスク部材１６の各開口１６Ａから確認することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、先の各実施形態では、光源１２としてＬＥＤを用いる構成について述べたが、ＥＬやバルブ等の発光発熱するものを用いてもよい。
また、光透過性部材１７の素材として、光透過性が異なる材料が混合する混合材を用いることもできる。また、状況によっては、光透過率を変えて設置することも可能である。
また、各熱源部１３に設置する光源１２には同色異色のＬＥＤを自由に選択することができるとともに、その光源１２の数も自由に選択することができる。さらに、熱伝導部材１４を介して対向配置された光源１２同士は各々の光軸を一致させた状態で配置されているが、必ずしも互いの光軸を一致させる必要はなく、マスク部材１６の開口１６Ａの位置などに応じて熱伝導部材１４の幅方向に位置をずらして配置しても良い。

また、熱伝導部材１４の長手方向両側に熱源部１３を対向配置させてもよい。あるいは、四辺全てに熱源部１３を配置する構成としても良い。
また、熱伝導部材１４は上記材料で形成されたものに限らず、液体やジェル状のものでも良い。

なお、上記各実施形態では、自動車のサイドステップ部に設置されるキッキングプレートに用いられる表示装置の例について述べたが、これに限られるものではなく、他の箇所にも組み込むことが可能である。例えば、助手席側のグローブボックス、足元照明、ハンドル中央のエンブレム、車両外側のエンブレム、ナンバープレート等が挙げられる。
また、自動車以外にも応用できる。

９…キッキングプレート、 １０，２０，３０…表示装置、 １１…サイドステップ部、 １２…光源、 １３…熱源部（熱源）、 １４，３４…熱伝導部材、 １５…示温部材、 １６…マスク部材、 １６Ａ…開口、 １７…光透過性部材、 １８…アウターケース、 ２５ａ…変色領域（領域）

Claims (9)

1. 熱源と、
   前記熱源からの熱を伝える熱伝導部材と、
   前記熱伝導部材から伝わる温度によって変色する示温部材と、
   前記示温部材上を覆うようにしてアウターケースに嵌合し、当該アウターケースとにより前記熱源、前記熱伝導部材および前記示温部材を挟み込む光透過性部材と、
   を備え、
   自動車のサイドステップ部に設置されるキッキングプレートに用いられる
   ことを特徴とする表示装置。
2. 前記示温部材上に、色の透過特性の異なる領域を複数有するマスク部材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。
3. 前記熱伝導部材の幅方向両側に前記熱源が対向配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
4. 前記熱源が光源であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の表示装置。
5. 前記熱伝導部材と前記示温部材とが一体とされていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の表示装置。
6. 前記示温部材が、示温温度の異なる領域を複数有していることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の表示装置。
7. 前記示温部材上に、光透過性を有する前記熱伝導部材が配置されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の表示装置。
8. 前記マスク部材が、前記示温部材を部分的に露出させる開口を有することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
9. 前記熱伝導部材の幅方向両側に互いの光軸が同一となるように前記光源が対向配置されていることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。

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