CN105308419A - 显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明的显示装置具备：基板(30)、被配置在该基板(30)的第一面侧的光源(60)、相对于所述基板(30)被配置于所述第一面侧的显示板(40)、和在所述基板(30)与所述显示板(40)之间包围所述光源(60)的遮光体(50)。所述光源(60)具备：光源体(62)、具备安装面的光源基材(61)、和覆盖所述光源体(62)的周围并透过光的模制部(63)。所述安装面与所述遮光体(50)中的所述基板(30)侧的端面(501)相比位于靠所述显示板(40)侧的位置。

Description

显示装置

本申请要求在2013年7月30日申请的日本国专利申请2013－157578号的优先权，通过参照来引用其记载内容并结合于此。

技术领域

本公开涉及一种利用显示板识别来自光源的光的显示装置。

背景技术

以往，已知有一种在基板的一面侧配置有光源，在相同的基板的一面侧远离基板地配置有显示板，通过显示板识别来自光源的光的显示装置。在基板和显示板之间以包围光源的方式设置有遮光体，光源的光被导向显示板。而且，根据由显示板确认的光源的发光方式，向用户通知来自光源的光。

作为这种显示装置，已知有一种多个光源被遮光体区分的构成。在这样的构成中，若从在遮光体的基板侧的端面与基板之间产生的间隙漏出光源的光，则存在即使没有点亮，也由于漏光而误识别为邻接的光源宛如点亮的可能性。鉴于此，提出了一种想要通过在遮光体的基板侧的端面与基板的间隙夹持导电膏来防止漏光的装置(参照专利文献1)。

专利文献1：日本国公开专利公报2005－43215号

本申请的发明人们针对显示装置发现了以下情况。

在专利文献1所记载的装置中，由于使用如导电膏那样的防止漏光的部件(漏光防止部件)，所以有可能使得构成变复杂。

发明内容

本公开是鉴于这样的问题而完成的，本公开的目的在于，提供一种用于通过简易的构成抑制来自邻接的光源的漏光的技术。

本公开的一个方式所涉及的显示装置具备：基板；被配置在该基板的第一面侧的光源；相对于所述基板被配置于所述第一面侧的显示板；以及在所述基板与所述显示板之间包围所述光源的遮光体。所述光源具备：射出光的光源体、具备安装该光源体的安装面的光源基材、以及在该光源基材的所述安装面上覆盖所述光源体的周围并透过光的模制部。所述安装面与所述遮光体中的所述基板侧的端面相比位于靠所述显示板侧的位置。

根据本公开的显示装置，能够抑制从光源朝向显示板射出的光从在遮光体的接近于基板的端面与基板之间可能产生的间隙漏光的情况。结果，能够以简易的构成抑制从邻接的光源漏出的漏光，可使因漏光引起的误识别难以发生。

附图说明

关于本公开的上述以及其他目的、特征、优点，通过参照了附图的下述详细说明会变得更加明确。在附图中，

图1是表示组合仪表(combinationmeter)的简要结构的图，

图2是表示图1的II－II线处的概略剖面的图，

图3是表示LED封装的简要结构的立体图，

图4是说明从LED芯片照射的光与LED封装的关系的图，

图5是针对由LED芯片照射的光，说明在树脂模制部与空气的边界面处的轨迹的图，

图6是示意性表示图2的概略剖面并说明效果的图，

图7A是说明LED安装面比遮光体的基板侧的端面位于靠基板侧的位置的与本实施方式不同的LED封装被安装于基板的构成的图，

图7B是说明使用漏光防止部件来防止漏光的例子的图，

图8A是表示在不满足模制厚度设定条件的LED封装中模拟了来自LED芯片的光的轨迹的结果的图，

图8B是表示在满足模制厚度设定条件的LED封装中模拟了来自LED芯片的光的轨迹的结果的图。

具体实施方式

以下，与附图一起来说明本公开的实施方式。

(整体构成)

在图1中，作为应用了本公开的显示装置的一个例子，表示了被设置于车辆的仪表面板的组合仪表1的例子。组合仪表1具备仪表部10和集中显示部20，该仪表部10具备速度仪11以及转速表(tachometer)12等各种仪表，该集中显示部20被配置在仪表部10的下方。集中显示部20具备以列状邻接配置的多个显示部21。这些显示部21根据其发光方式将车辆的各部位的状况向乘员通知。

具体而言，集中显示部20具备通知燃料箱内的燃料余量的减少的剩余燃料显示部21a、通知发动机系统的异常的发动机显示部21b、通知电池系统的异常的电池显示部21c作为显示部21。另外，集中显示部20具备通知ABS系统的异常的显示部21d、通知油系统的异常的显示部21e、通知安全气囊系统的异常的显示部21f作为显示部21。此外，集中显示部20也可以具备通知其他各种车辆的状况的显示部。

图2是从箭头方向观察图1所示的集中显示部20的II－II剖面的剖视图。集中显示部20至少具备基板30、显示板40、遮光体50以及光源60。对集中显示部20的剖面而言，由于任何显示部21a～21f都为同样的构成，所以下面以II－II剖面为例来说明集中显示部20的构成。其中，以下在不区别各个显示部21a～21f的情况下，简记为显示部21。另外，对于与各个显示部21a～21f对应的构成(遮光体50、光源60)，例如如“光源60a”那样，在表示其构成的符号之后附加a～f的符号来记载。

基板30是印刷电路基板(PrintedCircuitBoard)，在基板30的一个面(第一面侧)中，在与显示部21(与图2中的21a、21b对应)对应的位置至少配置有光源60(与图2中的60a、60b对应)。即，光源60配置有与显示部21的数量相同的数量，这些光源60按照来自被搭载于车辆的未图示的控制部的控制信号来进行点亮。其中，将基板30的一个面也称为第一面，将基板30的另一面称为第二面。

显示板40由使光透过的树脂形成，并远离配置有光源60的基板30的面(安装面)31地配置。在显示板40印刷有表示各显示部21进行通知的信息的显示图案。具体而言，例如在剩余燃料显示部21a印刷有警告燃料的减少的显示图案，在发动机显示部21b印刷有警告发动机系统的异常的显示图案。

遮光体50例如由白色聚丙烯(PP)等那样具有遮蔽来自光源60的光的性质的材质形成，该遮光体50被夹持在基板30和显示板40之间。遮光体50按每个显示部21包围对应的光源60的周围。遮光体50可以是筒状。具体而言，遮光体50a是包围在光源60a的周围的筒状。遮光体50b是包围在光源60b的周围的筒状。

即，若从光源60发出的光通过显示板40，则车辆的乘员经由各显示部21来识别被印刷于显示板40的显示图案。

此外，虽然如上所述遮光体50被夹持在基板30和显示板40之间，但例如由于基板30的翘曲、扭曲等而可能在基板30的安装面31与遮光体50中的基板30侧的端面501之间存在间隙。在本实施方式中，将假想的间隙的最大值设为d1。

光源60是包含发光二极管芯片(以下，记载为LED芯片)的发光二极管封装(以下，记载为LED封装)。一般而言，LED封装有：配备了使从LED芯片照射的光反射来限定指向特性的反射器的LED封装(以下，记载为带反射器的LED封装)、和未配备该反射器的LED封装(以下，记载为不带反射器的LED封装)。本实施方式的光源60是不带反射器的LED封装，如图3所示，具备LED基材61、LED芯片62和树脂模制部63。以下，将光源60记载为LED封装60。

LED基材61由BT树脂形成，将图示的x轴方向设为纵深，将y轴方向设为宽度，将z轴方向设为高度，形成为将它们分别设为D1、W1、H1的大致长方体。LED基材61是保持LED芯片62的基部，在LED基材61的宽度方向的两端设置有端子(称为封装端子)611、612。在端子612侧配置有由环氧树脂和颜料形成的表示LED芯片62的极性的极性显示标记613。在高度方向的一个面610形成有从各封装端子611、612延伸的布线图案。布线图案的一方延伸至LED基材的大致中央，形成了安装LED芯片的安装座614。以下，在LED基材61中，将形成有安装座614的面610称为LED安装面610。

在本实施方式中，LED封装60形成为LED基材61的高度H1成为对上述的间隙假想的最大值d1以上的值(H1≥d1)。即，在LED封装60中，LED安装面610被构成为LED安装面610位于比遮光体50中的基板侧30的端面501靠显示板40侧。

LED芯片62具备两个端子，其中一个借助银(Ag)膏621被电气粘接于安装座614，另一个借助金(Au)线622与另一个布线图案(未配备安装座614的布线图案)连接。这样一来，LED芯片62被安装在LED基材61的大致中央。另外，出于保护的目的，在LED安装面610上利用作为使光透过的材料的环氧树脂，对LED芯片62的周围进行浇注。

该模制部分(树脂模制部)63被形成为大致长方体，并形成为从LED安装面610起的高度为H2。在LED封装60中，若封装端子611、612间导通，则来自LED芯片62的光经由树脂模制部63被取出到外部(空气层)。

如图4所示，将LED芯片62假定为点光源，将树脂模制部63与空气的边界设为边界面P，将从LED芯片62射出的光向边界面P入射的入射角设为θ，将当光在边界面P发生反射时取得的从点光源(LED芯片62)到边界面P为止的光的轨迹中的与LED安装面610平行的分量(在图4中为y方向分量)的最大值设为ymax。另外，将空气的折射率设为1，将此时的环氧树脂(树脂模制部63)的折射率设为n(1＜n)。这里，在本实施方式中，尤其对LED封装60而言，以满足如下所示的公式(1)的方式设定了树脂模制部63的厚度H2。

$H2>\sqrt{(n^2-1)}\×y\max ---\left(1\right)$

对上述公式(1)进行说明。从LED芯片62射出的光如在图5中被表示为入射角θ1、θ2的轨迹那样，在环氧树脂和空气的边界面P被反射(部分反射)(入射角θ＞0的情况)。向外部透过去的光发生折射而朝图5中所示的上方不断行进。其中，在向边界面P入射的入射角θ满足公式(2)所示的全反射条件的情况下，从LED芯片62射出的在环氧树脂中行进的光如图5中表示为入射角θa的轨迹那样在边界面P被全反射，出射到比LED安装面610更靠下方。

$\sin \mathrm{\θ}\≥\frac{1}{n}---\left(2\right)$

在LED封装60被安装于基板30的情况下，这样的出射到比LED安装面610更靠下方的光有可能成为从间隙漏出的漏光，由此，如邻接的显示部宛如点亮那样，有可能导致用户误识别。尤其对于在边界面P被全反射的光而言，由于其强度较强，所以为了抑制因漏光引起的误识别，希望抑制边界面P处的全反射。将在边界面P不发生全反射的条件表示为公式(3)。

$\sin \mathrm{\&theta;}<\frac{1}{n}---\left(8\right)$

这里，基于图4将tanθ＝ymax/H2代入公式(3)，针对树脂模制部63的厚度H2得到的条件式是上述的公式(1)。以下，将公式(1)所示的条件称为模制厚度设定条件。

(效果)

如以上说明那样，在本实施方式的组合仪表1中，如图6所示，以LED安装面610与间隙(最大值d1)相比位于更离开基板30的位置的方式，构成LED封装60(LED基材的厚度H1≥d1)。因此，能够抑制从LED封装60朝显示板40射出的光从间隙漏光的情况。并且，由于以满足模制厚度设定条件(公式(1))的方式设定了树脂模制部63的厚度H2，所以能够抑制从LED封装60射出的光在边界面P被全反射的情况。因此，即便产生从LED封装60朝基板30射出的光，该光也主要被限制成因部分反射引起的强度较弱的光。

为了比较，在图7A中表示了LED安装面位于比遮光体50的基板30侧的端面501靠基板30侧的位置那样的、与本实施方式的LED封装60不同的LED封装80(LED基材的厚度H3＜d1)被安装于基板30的构成。该情况下，来自LED封装80的光透过显示部21a，并且来自间隙的漏光沿轨迹Q透过邻接的显示部21b。因此，会发生看起来像显示部21a与显示部21b一起点亮这一误识别的问题。在图7A所示的构成中，为了降低因漏光引起的误识别，需要如图7B所示，在遮光体50的端面501与基板30之间插入漏光防止部件82。

与此相对，在本实施方式中，能够通过上述那样简易的构成来抑制来自间隙的漏光。作为结果，能够使因漏光引起的误识别难以产生。

另外，在本实施方式中，作为LED封装60，使用了不带反射器的LED。一般而言，不带反射器的LED与带反射器的LED相比，具有能够使封装小型化(薄型化)并能够低价制造这一优点，但与带反射器的LED相比，具有指向角较大这一特征。

即，由于一般的来自不带反射器的LED的光向显示部21以及基板30漫射并射出，所以漫射并射出到基板30的光有可能从间隙泄漏。与此相对，在本实施方式中，通过采用上述构成，由于即便使用不带反射器的LED也能够抑制漏光，所以结果能够实现组合仪表1的小型轻量化以及低成本。

其中，LED封装60被设定成树脂模制部63的厚度满足模制厚度设定条件(参照公式(1))，以便能够抑制从LED芯片62射出的光越过LED安装面610向基板30出射。

作为参考而示的图8是使用共同的LED基材，并改变了树脂模制部的厚度的情况的模拟结果。这里，如图8A所示，在不满足模制厚度设定条件的LED封装中，确认为光出射到比LED基材的安装面靠下方(参照圆)。另一方面，如图8B所示，在满足模制厚度设定条件的LED封装中，确认为抑制了光向比LED基材的安装面靠下方射出(参照圆)。

LED封装60相当于光源的一个例子，LED芯片62相当于光源体的一个例子，LED基材61相当于光源基材的一个例子，树脂模制部63相当于模制部的一个例子。

(其他实施方式)

以上，对本公开的实施方式进行了说明，但本公开并不限定于上述实施方式，在不脱离本公开主旨的范围内能够以各种方式加以实施。

在上述实施方式中，将本公开应用于车辆的组合仪表，但本公开的适用范围并不限定于此。只要是具备邻接的显示部的同样构成即可，也可以是被应用于车辆以外，例如像进行各种控制的控制装置、家电装置等的显示装置。另外，显示部也可以构成为不仅显示显示图案，还在显示显示图案的同时发挥作为开关的功能。

在上述实施方式中，使用了不带反射器的LED封装作为光源，但应用的光源并不限定于此。也可以使用具有反射器的LED封装，还可以使用LED封装以外的光源。

上述实施方式成为在遮光体50的基板30侧的端面501与基板30的间隙没有埋入不使光透过的部件(漏光防止部件)的构成，但并不限定于此。也可以在间隙埋入有漏光防止部件。

可以将上述实施方式中的1个构成要素所具有的功能分散为多个构成要素，或者将多个构成要素所具有的功能统合为1个构成要素。另外，也可以将上述实施方式的构成的至少一部分置换成具有相同功能的公知的构成。另外，只要能够解决问题，则也可以省略上述实施方式的构成的一部分。另外，也可以对其他的上述实施方式的构成添加、置换上述实施方式的构成的至少一部分。其中，由技术方案所记载的语句确定的技术思想所包含的所有方式都是本公开的实施方式。

本公开的一个方式所涉及的显示装置具备：基板、被配置在该基板的第一面侧的光源、相对于基板被配置于第一面侧的显示板、在基板与显示板之间包围光源的遮光体。另外，光源具备：射出光的光源体、具有安装该光源体的安装面的光源基材、和在该光源基材的安装面上覆盖光源体的周围并透过光的模制部。这里，对光源而言，该光源基材的安装面位于比遮光体中的基板侧的端面靠显示板侧的位置。即，从显示板到光源基材的安装面为止的距离比从显示板到遮光体中的接近基板的端面为止的距离短。

由此，能够抑制从光源朝显示板射出的光从在遮光体的基板侧的端面与基板之间可能产生的间隙漏光的情况。结果，能够利用简易的构成抑制从邻接的光源的漏光，可使因漏光引起的误识别难以发生。

并且，在本公开的显示装置中，模制部的厚度被设定成满足从光源体射出的光在模制部与空气的边界处不发生全反射的条件、即模制厚度设定条件。模制厚度设定条件具体例如公式(1)所示那样设定。

$H2>\sqrt{(n^2-1)}\&times;ymax---\left(1\right)$

这里，将模制部的厚度设为H2。另外，将设空气的折射率为1时的模制部的折射率设为n。另外，将在设光源体为点光源时从该点光源朝向模制部与空气的边界的光的轨迹中的与安装面平行的分量的最大值设为ymax。

来自光源体的光不仅朝显示板射出，通过在模制部与空气边界处的部分反射或者全反射，还能够从光源基材的安装面朝向基板射出。通过全反射向基板射出的反射光与通过部分反射向基板射出的反射光相比，强度较强，当从在遮光体在基板侧的端面与基板之间可能产生的间隙漏光时，有可能产生上述那样的误识别。

在这方面，由于在本公开中以满足模制厚度设定条件的方式设定了模制部的厚度，所以能够抑制从光源体射出的光在模制部与空气的边界被全反射的情况。因此，即便产生了从光源朝向基板侧(即，从光源体进行观察时是与显示板侧相反侧)射出的光，该光也主要被限制为因部分反射引起的强度较弱的光。即，能够利用简易的构成来抑制从邻接的光源漏出的漏光，更加难以发生因漏光引起的误识别。

以上，虽然例示了本公开所涉及的显示装置的实施方式、构成、方式，但本公开所涉及的实施方式、构成、方式并不限定于上述的各实施方式、各构成、各方式。例如，将在不同的实施方式、构成、方式中分别公开的技术部分适当地组合而得到的实施方式、构成、方式也包含在本公开所涉及的实施方式、构成、方式的范围。

Claims (5)

1.一种显示装置，具备：

基板(30)；

被配置在该基板(30)的第一面侧的光源(60)；

相对于所述基板(30)被配置于所述第一面侧的显示板(40)；以及

在所述基板(30)与所述显示板(40)之间包围所述光源(60)的遮光体(50)，

所述光源(60)具备：

射出光的光源体(62)；

具备安装该光源体(62)的安装面的光源基材(61)；以及

在该光源基材(61)的所述安装面上覆盖所述光源体(62)的周围并透过光的模制部(63)，

所述安装面与所述遮光体(50)中的所述基板(30)侧的端面(501)相比位于靠所述显示板(40)侧的位置。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，

所述模制部(63)的厚度满足从所述光源体(62)射出的光在所述模制部(63)与空气的边界处不发生全反射的条件、即模制厚度设定条件。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，

将所述模制部(63)的厚度设为H2，将当设空气折射率设为1时的所述模制部(63)的折射率设为n，将当设所述光源体(62)为点光源时从该点光源朝向所述模制部(63)与空气的边界的光的轨迹中的、与所述安装面平行的分量的最大值设为ymax，所述模制厚度设定条件由下述公式(1)表示

$H2>\sqrt{\left(n^2-1\right)}\&times;y\max ---\left(1\right).$

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的显示装置，其中，

所述光源体(62)是发光二极管芯片，所述光源(60)是包含所述发光二极管芯片的发光二极管封装，该发光二极管封装不具备反射器。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的显示装置，其中，

所述显示装置被搭载于车辆。