DE112014003496B4

DE112014003496B4 - Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE112014003496B4
Application number: DE112014003496.7T
Authority: DE
Inventors: Hideki Ito; Kazumasa Kurokawa
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-07-30
Filing date: 2014-07-08
Publication date: 2021-08-19
Anticipated expiration: 2034-07-09
Also published as: DE112014003496T5; JP2015028435A; CN105308419A; CN105308419B; BR112015032861B1; WO2015015719A1; US20160159275A1; JP6107514B2; US9776561B2; BR112015032861A2

Abstract

Anzeigevorrichtung, aufweisend:
ein Substrat (30) mit einer ersten Oberfläche;
eine Lichtquelle (60), die an der ersten Oberfläche des Substrats (30) angeordnet ist;
eine Anzeigeplatte (40), welche benachbart der ersten Oberfläche des Substrats (30) angeordnet ist; und
einen Lichtabschirmkörper (50), der die Lichtquelle (60) zwischen dem Substrat (30) und der Anzeigeplatte (40) umgibt;
wobei ein Spalt zwischen dem Substrat (30) und einer Endfläche (501) des Lichtabschirmkörpers (50) gebildet ist, wobei die Endfläche (501) dem Substrats (30) benachbart ist;
wobei die Lichtquelle (60) aufweist:
einen Lichtquellenkörper (62), der Licht emittiert,
ein Lichtquellenbasismaterial (61), welches eine Anordnungsfläche (610) und eine weitere Fläche aufweist, wobei der Lichtquellenkörper (62) an der Anordnungsfläche (610) angeordnet ist und die weitere Fläche die erste Oberfläche des Substrats (30) berührt, und
einen Vergussabschnitt (63), der lichtdurchlässig ist und einen Umfang des Lichtquellenkörpers (62) an der Anordnungsfläche (610) des Lichtquellenbasismaterials (61) bedeckt); und
wobei die Anordnungsfläche (610) näher an der Anzeigeplatte (40) als die Endfläche (501) des Lichtabschirmkörpers (50) liegt, und wobei die Endfläche (501) dem Substrat (30) benachbart ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung, die bewirkt, dass Licht von einer Lichtquelle auf einer Anzeigeplatte erkennbar ist.
STAND DER TECHNIK
Eine Anzeigevorrichtung ist bekannt, bei der eine Lichtquelle bezüglich einer Oberfläche eines Substrats angeordnet ist. Eine Anzeigeplatte ist auf ähnliche Weise bezüglich der einen Oberfläche des Substrats angeordnet, um vom Substrat beabstandet zu sein. Licht von einer Lichtquelle wird über die Anzeigeplatte erkennbar. Ein Lichtabschirmkörper ist zwischen dem Substrat und der Anzeigeplatte so angeordnet, dass er die Lichtquelle umgibt. Licht von der Lichtquelle wird zu der Anzeigeplatte geleitet. Ein Benutzer erkennt das Licht von der Lichtquelle entsprechend einem Lichtemissionsmodus der Lichtquelle, der durch die Anzeigeplatte feststellbar wird.
Als Anzeigevorrichtung wird eine Mehrzahl von Lichtquellen von einem Lichtabschirmkörper voneinander getrennt. Bei dieser Ausgestaltung kann, wenn Licht von der Lichtquelle durch einen Spalt zwischen einer Endfläche des Lichtabschirmkörpers an einer Substratseite und dem Substrat austritt, auf fehlerhafte Weise erkannt werden, dass eine benachbarte Lichtquelle eingeschaltet ist, selbst wenn diese Lichtquelle abgeschaltet ist, da der Lichtaustritt vorliegt. Somit wurde eine andere Vorrichtung vorgeschlagen, die versucht, einen Lichtaustritt dadurch zu verhindern, dass eine leitfähige Paste in den Spalt zwischen dem Substrat und der Endfläche des Lichtabschirmkörpers an der Substratseite eingebracht wird (siehe Patentliteratur 1).
DRUCKSCHRIFTLICHER STAND DER TECHNIK
PATENTDOKUMENT
Patentliteratur 1: JP 2005- 43 215 A
Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben betreffend eine Anzeigevorrichtung das Folgende festgestellt.
Bei der Vorrichtung gemäß Patentliteratur 1 wird ein Bauteil (ein Lichtaustrittverhinderungsbauteil), beispielsweise eine leitfähige Paste zum Verhindern von Lichtaustritt, verwendet. Damit kann die Konfiguration kompliziert werden.
Weiterer relevanter Stand der Technik ist aus der JP H03 - 81 654 U und der JP 2010- 182 809 A bekannt.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Es Ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Technik zu schaffen, mit der Lichtaustritt von einer benachbarten Lichtquelle mit einfachem Aufbau unterdrückbar ist.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der Ansprüche 1 oder 3.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Anzeigevorrichtung ein Substrat, eine Lichtquelle, eine Anzeigeplatte und einen Lichtabschirmkörper auf. Das Substrat hat eine erste Oberfläche. Die Lichtquelle ist an der ersten Oberfläche des Substrats angeordnet. Die Anzeigeplatte liegt benachbart der ersten Oberfläche des Substrats. Der Lichtabschirmkörper umgibt die Lichtquelle zwischen dem Substrat und der Anzeigeplatte. Die Lichtquelle enthält einen Lichtquellenkörper, ein Lichtquellenbasismaterial und einen Vergussabschnitt. Der Lichtquellenkörper emittiert Licht. Das Lichtquellenbasismaterial hat eine Anordnungsfläche, wobei der Lichtquellenkörper an der Anordnungsfläche angeordnet ist. Der Vergussabschnitt überträgt das Licht und bedeckt einen Umfang des Lichtquellenkörpers an der Anordnungsfläche des Lichtquellenbasismaterials. Die Anordnungsfläche liegt näher zur Anzeigeplatte als eine Endfläche des Lichtabschirmkörpers, wobei die Endfläche benachbart dem Substrat ist.
Mit der Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung kann es möglich gemacht werden, zu verhindern, dass Licht, welches von der Lichtquelle in Richtung Anzeigeplatte emittiert wird, aus einem Spalt austritt, der zwischen dem Substrat und der Endfläche nahe dem Substrat in dem Lichtabschirmkörper erzeugt werden kann. Somit kann es möglich gemacht werden, Lichtaustritt von einer benachbarten Lichtquelle mit einfachem Aufbau zu unterdrücken und zu verhindern, dass aufgrund des Lichtaustritts eine fehlerhafte Erkennung erfolgt.
Figurenliste
Die obigen und weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich besser aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. In der Zeichnung ist:

1 eine Darstellung, die schematisch den Aufbau einer Mehrfachanzeige zeigt;
2 eine Darstellung, die schematisch einen Querschnitt entlang Linie II-II in 1 zeigt;
3 eine perspektivische Ansicht, die schematisch den Aufbau einer LED-Packung zeigt;
4 eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen von einem LED-Chip emittiertem Licht und der LED-Packung zeigt;
5 eine Darstellung, die einen Pfad an einer Grenzfläche zwischen einem Harzvergussabschnitt und Luft betreffend Licht zeigt, das vom LED-Chip emittiert wird;
6 eine Darstellung, die schematisch den Querschnitt von 2 zeigt und Effekte darstellt;
7A eine Darstellung, welche eine Ausgestaltung zeigt, bei der eine LED-Packung unterschiedlich zur vorliegenden Ausführungsform an einem Substrat angeordnet ist, wobei die LED-Packung eine LED-Anordnungsfläche hat, welche näher am Substrat liegt als eine Endfläche des Lichtabschirmkörpers an der Substratseite;
7B eine Darstellung, die ein Beispiel zeigt, bei dem Lichtaustritt mittels eines Lichtaustrittverhinderungsbauteils verhindert wird;
8A eine Darstellung, die das Ergebnis von Simulation von Lichtpfaden von dem LED-Chip in der LED-Packung zeigt, welche eine Gussdickensetzbedingung nicht erfüllt; und
8B eine Darstellung, die das Ergebnis von Simulation von Lichtpfaden von dem LED-Chip in der LED-Packung zeigt, welche eine Gussdickensetzbedingung erfüllt.

BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
(Gesamtaufbau)
1 zeigt ein Beispiel einer Mehrfachanzeige 1, welche im Instrumentenbrett eines Fahrzeugs angeordnet ist und ein Beispiel einer Anzeigevorrichtung sei, bei der die vorliegende Erfindung angewendet wird. Die Mehrfachanzeige 1 enthält einen Anzeigeabschnitt 10 mit verschiedenen Anzeigen, beispielsweise einer Geschwindigkeitsanzeige 11 und einem Tachometer 12. Die Mehrfachanzeige 1 enthält einen mittigen Anzeigeabschnitt 20, der unterhalb des Anzeigeabschnitts 10 liegt. Der mittige Anzeigeabschnitt 20 enthält eine Mehrzahl von Anzeigeabschnitten 21, die in einer Reihe einander benachbart angeordnet sind. Die Anzeigeabschnitte 21 informieren einen Insassen über eine Situation in jedem Abschnitt des Fahrzeugs entsprechend dem Lichtemissionsmodus.
Genauer gesagt, der mittige Anzeigeabschnitt 20 enthält als die Anzeigeabschnitte 21 eine Reservekraftstoffanzeige 21a, die eine Abnahme einer Reservekraftstoffmenge im Kraftstofftank anzeigt, einen Motoranzeigeabschnitt 21b, der eine Anomalie im Motorsystem anzeigt, und einen Batterieanzeigeabschnitt 21c, der eine Anomalie im Batteriesystem anzeigt. Zusätzlich enthält der mittige Anzeigeabschnitt 20 als Anzeigeabschnitte 21 einen Anzeigeabschnitt 21d, der eine Anomalie im ABS-System anzeigt, einen Anzeigeabschnitt 21 e, der eine Anomalie im Ölsystem anzeigt, und einen Anzeigeabschnitt 21, der eine Anomalie im Airbagsystem anzeigt. Der mittige Anzeigeabschnitt 20 kann einen weiteren Anzeigeabschnitt enthalten, der auf andere verschiedene Situationen im Fahrzeug hinweist.
2 ist eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie II-II in dem mittigen Anzeigeabschnitt 20 von 1 in Pfeilrichtung gesehen. Der mittige Anzeigeabschnitt 20 enthält zumindest ein Substrat 30, eine Anzeigeplatte 40, einen Lichtabschirmkörper 50 und eine Lichtquelle 60. Ein Querschnitt durch den mittigen Anzeigeabschnitt 20 ist für jeden der Anzeigeabschnitte 21 a bis 21f gleich. Der Aufbau des mittigen Anzeigeabschnitts 20 wird nachfolgend exemplarisch anhand des Schnitts entlang II-II beschrieben. Wenn keine Unterscheidung zwischen den einzelnen Anzeigeabschnitten 21a bis 21f gemacht wird, werden die Anzeigeabschnitte einfach als Anzeigeabschnitt 21 bezeichnet. Was weiterhin die Ausbildung entsprechend den jeweiligen Anzeigeabschnitten 21a bis 21f (dem Lichtabschirmkörper 50 und der Lichtquelle 60) betrifft, wird der Zusatz „a“ bis „f“ nach dem Bezugszeichen hinzugefügt, beispielsweise in Form von „Lichtquelle 60a“.
Das Substrat 30 ist eine gedruckte Schaltkreiskarte, und wenigstens die Lichtquelle 60 (entsprechend 60a und 60b in 2) befindet sich auf einer Oberfläche (einer ersten Oberfläche) des Substrats 30 an einer Position entsprechend dem Anzeigeabschnitt 21 (entsprechend 21a und 21b in 2). Die Gesamtanzahl von Lichtquellen 60 ist gleich der Gesamtanzahl von vorgesehenen Anzeigeabschnitten 21. Die Lichtquellen 60 werden als Reaktion auf ein Steuersignal von einer nicht gezeigten Steuereinheit seitens des Fahrzeugs eingeschaltet. Die eine Oberfläche des Substrats 30 kann als erste Oberfläche bezeichnet werden und die andere Oberfläche des Substrats 30 kann als zweite Oberfläche bezeichnet werden.
Die Anzeigeplatte 40 ist aus einem lichtdurchlässigen Harz und ist separat zu einer Oberfläche (Anordnungsfläche) 31 des Substrats 30 angeordnet, auf der sich die Lichtquelle 60 befindet. Die Anzeigeplatte 40 liegt benachbart der Oberfläche 31 des Substrats 30. Ein Anzeigemuster, welches die von jedem der Anzeigeabschnitte 21 mitzuteilende Information angibt, ist auf der Anzeigeplatte 40 gedruckt. Insbesondere ist beispielsweise ein Anzeigemuster, welches vor einer Kraftstoffabnahme warnt, auf den Reservekraftstoffanzeigeabschnitt 21a gedruckt, und ein Anzeigemuster, welches vor einer Anomalie im Motorsystem warnt, ist auf den Motoranzeigeabschnitt 21b gedruckt.
Der Lichtabschirmkörper 50 ist aus einem Material, welches die Eigenschaft hat, Licht von der Lichtquelle 60 abzublocken, beispielsweise weißes Polypropylen (PP), und befindet sich zwischen dem Substrat 30 und der Anzeigeplatte 40. Der Lichtabschirmkörper 50 umgibt die entsprechende Lichtquelle 60 für jeden Anzeigeabschnitt 21. Der Lichtabschirmkörper 50 kann eine Rohrform haben. Insbesondere hat ein Lichtabschirmkörper 50a eine Rohrform, welche die Lichtquelle 60a umgibt. Ein Lichtabschirmkörper 50b, der eine Rohrform hat, umgibt die Lichtquelle 60b.
Wenn von der Lichtquelle 60 emittiertes Licht die Anzeigeplatte 40 durchläuft, erkennt ein Fahrzeuginsasse ein Anzeigemuster, welches auf die Anzeigeplatte 40 in jedem der Anzeigeabschnitte 21 gedruckt ist.
Der Lichtabschirmkörper 50 liegt zwischen dem Substrat 30 und der Anzeigeplatte 40. Ein Spalt kann zwischen der Anordnungsfläche 31 des Substrats 30 und einer Endfläche 501 des Lichtabschirmkörpers 50 vorliegen, wobei die Endfläche 501 benachbart dem Substrat 30 ist, da es beispielsweise eine Verwerfung oder Verdrehung des Substrats 30 geben kann. In der vorliegenden Ausführungsform sei ein Maximalwert des Spalts mit d1 angenommen.
Die Lichtquelle 60 ist eine Lichtemissionsdiodenpackung (nachfolgend als LED-Packung bezeichnet) mit einem Lichtemissionsdiodenchip (nachfolgend als LED-Chip bezeichnet). Die LED-Packung beinhaltet eine LED-Packung, die einen Reflektor hat (nachfolgend als LED-Packung mit Reflektor bezeichnet), der von dem LED-Chip emittiertes Licht reflektiert, um die Richtcharakteristik einzuschränken, und eine LED-Packung, welche keinen Reflektor hat (nachfolgend als LED-Packung ohne Reflektor bezeichnet). Die Lichtquelle 60 der vorliegenden Ausführungsform sei eine LED-Packung ohne Reflektor. Die Lichtquelle 60 enthält ein LED-Basismaterial 61, einen LED-Chip 62 und einen Harzvergussabschnitt 63, wie in 3 gezeigt. Die Lichtquelle 60 kann auch als LED-Packung 60 bezeichnet werden.
Das LED-Basismaterial 61 ist aus einem BT-Harz. Das LED-Basismaterial 61 hat im Wesentlichen eine rechteckförmige/flächenparallele Form mit einer x-Achsenrichtung, die in der Zeichnung als Tiefe dargestellt ist, einer y-Achsenrichtung als Breite und einer z-Achsenrichtung als Höhe. Tiefe, Breite und Höhe sind mit D1, W1 und H1 bezeichnet. Das LED-Basismaterial 61 ist eine Basis, welche den LED-Chip 62 hält, und die beiden Enden des LED-Basismaterials 61 in Breitenrichtung sind mit Anschlüssen 611 und 612 versehen (als Packungsanschlüsse bezeichnet). Eine Polaritätsmarkierung 613 ist aus einem Epoxyharz und einem Pigment und gibt die Polarität des LED-Chips 62 an. Die Polaritätsmarkierung 613 liegt benachbart dem Anschluss 612. Verdrahtungsmuster, welche sich von den jeweiligen Packungsanschlüssen 611 und 612 aus erstrecken, sind auf einer Oberfläche 610 in Höhenrichtung ausgebildet. Eines der Verdrahtungsmuster erstreckt sich im Wesentlichen mittig des LED-Basismaterials und bildet einen Anordnungssitz 614, auf welchem der LED-Chip angeordnet wird. In dem LED-Basismaterial 61 wird die Oberfläche 610, auf der der Anordnungssitz 614 ausgebildet ist, als LED-Anordnungsfläche 610 bezeichnet.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die LED-Packung 60 vorgesehen, so dass die Höhe H1 des LED-Basismaterials 61 auf einen Wert gleich oder größer als ein Maximalwert d1 gesetzt wird, der hinsichtlich des Spalts angenommen wird (H1 ≥ d1). Somit liegt in der LED-Packung 60 die LED-Anordnungsfläche 610 näher an der Anzeigeplatte 40 als die Endfläche 501 des Lichtabschirmkörpers 50 auf Seiten des Substrats 30. Mit anderen Worten, die LED-Anordnungsfläche 610 liegt näher an der Anzeigeplatte 40 als die Endfläche 501 des Lichtabschirmkörpers 50, wobei diese Endfläche 501 benachbart dem Substrat 30 ist.
Der LED-Chip 62 enthält zwei Anschlüsse. Einer der Anschlüsse ist elektrisch mit dem Anordnungssitz 614 über eine Paste 621 aus Silber (Ag) verbunden und der andere ist mit dem anderen Verdrahtungsmuster (dem Verdrahtungsmuster ohne den Anordnungssitz 615) über eine Leitung 622 aus Gold (Au) verbunden. Auf diese Weise ist der LED-Chip 62 im Wesentlichen mittig des LED-Basismaterials 61 angeordnet. Zum Schutz ist der Umfang des LED-Chips 62 mit einem Epoxyharz auf der LED-Anordnungsfläche 610 vergossen, welches ein lichtdurchlässiges Material ist.
Dieser Vergussabschnitt (Harzvergussabschnitt) 63 ist im Wesentlichen rechteckförmig/flächenparallel ausgebildet, und die Höhe des Harzvergussabschnitts von der LED-Anordnungsfläche 610 aus ist auf H2 gesetzt. In der LED-Packung 60 wird, wenn die Packungsanschlüsse 611 und 612 elektrisch angeschlossen werden, Licht vom LED-Chip 62 durch den Harzvergussabschnitt 63 zur Außenseite (Luft) abgegeben.
Wie in 4 gezeigt, wird angenommen, dass der LED-Chip 62 eine Punktlichtquelle ist, eine Grenze zwischen dem Harzvergussabschnitt 63 und Luft als Grenzfläche P gesetzt ist, ein Einfallswinkel von Licht vom LED-Chip 62 auf die Grenzfläche P auf θ gesetzt ist und ein Maximalwert einer Komponente (y-Richtung-Komponente in 4), die parallel zur LED-Anordnungsfläche 610 im Lichtpfad von der Punktlichtquelle (dem LED-Chip 62) zur Grenzfläche P ist, wenn das Licht von der Grenzfläche P reflektiert wird, auf ymax gesetzt ist. Zusätzlich wird angenommen, dass der Brechungsindex von Luft 1 beträgt und der Brechungsindex eines Epoxyharzes (des Harzvergussabschnitts 63) hierbei auf n gesetzt ist (1 < n). Insbesondere wird bei der vorliegenden Ausführungsform in der LED-Packung 60 die Dicke H2 des Harzvergussabschnitts 63 so gewählt, dass die folgende Beziehung (1) erfüllt ist: $H 2 > \sqrt{(n^{2} - 1)} \times y max$
Beziehung (1) wird erläutert. Von dem LED-Chip 62 emittiertes Licht wird an der Grenzfläche P zwischen dem Epoxyharz und der Luft reflektiert (teilweise reflektiert), und zwar entsprechend Pfaden, die in 5 mit den Einfallswinkeln θ1 und θ2 dargestellt sind (im Fall des Einfallswinkels θ > 0). Das zur Außenseite hin übertragene Licht wird gebrochen und verläuft nach oben, wie in 5 dargestellt. Wenn der Einfallswinkel θ an der Grenzfläche P eine Totalreflexionsbedingung erfüllt, die durch Beziehung (2) gegeben ist, wird Licht, das vom LED-Chip 62 emittiert worden ist und das Epoxyharz durchlaufen hat, an der Grenzfläche P total reflektiert, wie in 6 mit dem Pfad des Einfallswinkels θa dargestellt, und weiter nach unten als die LED-Anordnungsfläche 610 emittiert. $sin θ \geq \frac{1}{n}$
Wenn die LED-Packung 60 am Substrat 30 angeordnet wird, kann das Licht, das weiter nach unten als die LED-Anordnungsfläche 610 emittiert wird, durch einen Spalt austreten. Ein Benutzer kann fehlerhafterweise erkennen, dass ein benachbarter Anzeigeabschnitt eingeschaltet ist. Insbesondere hat das an der Grenzfläche P total reflektierte Licht hohe Intensität, und es ist daher bevorzugt, die Totalreflexion an der Grenzfläche P zu unterdrücken, um die fehlerhafte Erkennung aufgrund von Lichtaustritt zu unterdrücken. Die Bedingung zur Verhinderung einer Totalreflexion an der Grenzfläche P ist durch Beziehung (3) angegeben. $sin θ < \frac{1}{n}$
Eine Zustandsbeziehung, erhalten durch Einsetzen von tanθ = ymax/H2 aus 4 in Beziehung (3) betreffend die Dicke H2 des Harzvergussabschnitts 63 ist Beziehung (1). Die durch Beziehung (1) angegebene Bedingung wird als Vergussdickensetzbedingung bezeichnet.
(Effekte)
In der Mehrfachanzeige 1 der vorliegenden Ausführungsform ist gemäß 6 die LED-Packung 60 so konfiguriert, dass die LED-Anordnungsfläche 610 weiter entfernt vom Substrat 30 als der Spalt (Maximalwert d1) liegt (Dicke H1 des LED-Basismaterials ≥ d1). Damit wird es möglich, zu verhindern, dass von der LED-Packung 60 in Richtung Anzeigeplatte 40 emittiertes Licht aus dem Spalt austritt. Weiterhin wird die Dicke H2 des Harzvergussabschnitts 63 so vorgesehen, dass die Vergussdickensetzbedingung (siehe Beziehung (1)) erfüllt ist. Es ist möglich, zu verhindern, dass von der LED-Packung 60 emittiertes Licht durch die Grenzfläche P total reflektiert wird. Selbst wenn daher Licht erzeugt wird, das von der LED-Packung 60 in Richtung Substrat 30 emittiert wird, wird das Licht aufgrund der Teilreflexion hauptsächlich auf Licht niedriger Intensität beschränkt.
Zum Vergleich zeigt 7A eine Ausgestaltung, bei der eine LED-Packung 80 (Dicke H3 des LED-Basismaterials < d1) unterschiedlich zur LED-Packung 60 der vorliegenden Ausführungsform am Substrat 30 angeordnet ist, wobei die LED-Packung 80 eine LED-Anordnungsfläche hat, die näher am Substrat 30 liegt als die Endfläche 501 des Lichtabschirmkörpers 50 benachbart dem Substrat 30. In diesem Fall läuft Licht von der LED-Packung 80 durch den Anzeigeabschnitt 21a, und Licht, welches aus dem Spalt austritt, verläuft entlang eines Pfads Q und durch den benachbarten Anzeigeabschnitt 21 b. Somit entsteht der Eindruck, als ob der Anzeigeabschnitt 21b zusammen mit dem Anzeigeabschnitt 21a ebenfalls eingeschaltet wäre, was zu einer fehlerhaften Erkennung führt. Im Fall der Ausgestaltung von 7A wäre es, um die fehlerhafte Erkennung aufgrund des Lichtaustritts zu verringern, notwendig, ein Lichtaustrittverhinderungsteil 82 zwischen der Endfläche 501 des Lichtabschirmkörpers 50 und dem Substrat anzuordnen, wie in 7B gezeigt.
Im Gegensatz hierzu ist es gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, den Lichtaustritt durch den Spalt mit einer einfachen Konfiguration zu unterdrücken. Es besteht weniger Wahrscheinlichkeit, dass eine fehlerhafte Erkennung aufgrund eines Lichtaustritts erfolgt.
In der vorliegenden Ausführungsform wird als LED-Packung 60 die LED ohne Reflektor verwendet. Allgemein gesagt hat eine LED ohne Reflektor den Vorteil, dass es möglich ist, die Größe (Dicke) der Packung und die Herstellungskosten im Vergleich zu einer LED mit Reflektor zu verringern. Die LED ohne Reflektor hat das Merkmal, dass der Richtungswinkel im Vergleich zu einer LED mit Reflektor groß ist.
Licht von einer LED ohne Reflektor wird gestreut und zu dem Substrat 30 mit den Anzeigeabschnitten 21 emittiert, und somit kann das Licht, das gestreut und zum Substrat 30 emittiert wird, aus dem Spalt austreten. Im Gegensatz hierzu wird bei der vorliegenden Ausführungsform auch dann, wenn eine LED ohne Reflektor verwendet wird, ein Lichtaustritt durch Verwendung der oben genannten Konfiguration unterdrückt. Somit ist es möglich, Größe und Gewicht der Mehrfachanzeige 1 zu verringern und eine Kostenverringerung zu erreichen.
In der LED-Packung 60 wird die Dicke des Harzvergussabschnitts 63 so gesetzt, dass die Vergussdickensetzbedingung (siehe Beziehung (1)) erfüllt ist, so dass von dem LED-Chip 62 emittiertes Licht daran gehindert ist, zu dem Substrat 30 über der LED-Anordnungsfläche 610 emittiert zu werden.
Die 8A und 8B zeigen ein Simulationsergebnis, wenn die Dicke eines Harzvergussabschnitts unter Verwendung des gleichen LED-Basismaterials geändert wird. Wie in 8A gezeigt, wird bei einer LED-Packung, welche die Vergussdickensetzbedingung nicht erfüllt, bestätigt, dass Licht weiter nach unten als eine Anordnungsfläche des LED-Basismaterials emittiert wird (siehe Kreis). Im Gegensatz hierzu wird gemäß 8B bei einer LED-Packung, welche die Vergussdickensetzbedingung erfüllt, bestätigt, dass Licht daran gehindert wird, weiter nach unten als eine Anordnungsfläche des LED-Basismaterials emittiert zu werden (siehe Kreis).
Die LED-Packung 60 entspricht einem Beispiel einer Lichtquelle, der LED-Chip 62 entspricht einem Beispiel eines Lichtquellenkörpers, das LED-Basismaterial 61 entspricht einem Beispiel eines Lichtquellenbasismaterials und der Harzvergussabschnitt 63 entspricht einem Beispiel eines Vergussabschnitts.
(Andere Ausführungsformen)
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Ausführungsform beschränkt und kann in unterschiedlichen Aspekten ausgeführt werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
In der Ausführungsform wurde die vorliegende Erfindung bei einer Mehrfachanzeige für ein Fahrzeug angewendet. Der Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung ist nicht beschränkt. Eine Anzeigevorrichtung, die in einer anderen Einrichtung als einem Fahrzeug angewendet wird, beispielsweise bei einer Steuervorrichtung zur Durchführung verschiedener Steuerungen, einer elektrischen Gebäudeeinrichtung, kann verwendet werden, solange die Anzeigevorrichtung einen ähnlichen Aufbau hat, bei dem einander benachbarte Anzeigeabschnitte enthalten sind. Der Anzeigeabschnitt kann so gestaltet sein, dass er nicht nur ein Anzeigemuster darstellt, sondern auch ein Anzeigemuster darstellt und als Schalter arbeitet.
In der Ausführungsform wird eine LED ohne Reflektorpackung als Lichtquelle verwendet. Die verwendete Lichtquelle ist nicht hierauf beschränkt. Eine LED-Packung mit einem Reflektor kann verwendet werden oder eine Lichtquelle anders als eine LED-Packung kann verwendet werden.
Bei der Ausführungsform wird eine Ausgestaltung verwendet, bei der ein Bauteil (Lichtaustrittverhinderungsbauteil), welches kein Licht überträgt, nicht in einem Spalt zwischen dem Substrat 30 und der Endfläche 501 des Lichtabschirmkörpers 50 benachbart dem Substrat 30 eingesetzt ist. Die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt. Es kann ein Lichtaustrittverhinderungsbauteil in den Spalt eingesetzt sein.
Eine Funktion eines Bestandteils der Ausführungsform kann in eine Mehrzahl von Bestandteilen aufgeteilt werden, oder Funktionen mehrerer Bestandteile können zu einem Bestandteil zusammengefasst werden. Zusätzlich kann wenigstens ein Teil der Ausgestaltung der Ausführungsform durch eine bekannte Ausgestaltung in gleicher Funktion ersetzt werden. Zusätzlich kann ein Abschnitt der Ausgestaltung der Ausführungsform weggelassen werden, solange sich die Aufgabe lösen lässt. Zusätzlich kann wenigstens ein Abschnitt der Ausgestaltung der Ausführungsform hinzugefügt werden oder durch eine andere Ausgestaltung der Ausführungsform ersetzt werden. Weiterhin sind sämtliche Aspekte, die in der technischen Idee enthalten sind, die durch den Wortlaut der Ansprüche festgelegt ist, Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Eine Anzeigevorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Substrat, eine Lichtquelle, die auf einer ersten Oberfläche des Substrats angeordnet ist, eine Anzeigeplatte, welche benachbart der ersten Oberfläche des Substrats angeordnet ist, und einen Lichtabschirmkörper, der die Lichtquelle zwischen dem Substrat und der Anzeigeplatte umgibt. Die Lichtquelle enthält einen Lichtquellenkörper, der Licht emittiert, der Lichtquellenbasismaterial, welches eine Anordnungsfläche hat, an welcher der Lichtquellenkörper angeordnet ist, und einen Vergussabschnitt, der den Umfang des Lichtquellenkörpers auf der Anordnungsfläche des Lichtquellenbasismaterials bedeckt und lichtdurchlässig ist. Die Anordnungsfläche des Lichtquellenbasismaterials liegt näher an der Anzeigeplatte als eine Endfläche des Lichtabschirmkörpers, wobei diese Endfläche benachbart dem Substrat ist. Somit ist ein Abstand zwischen der Anzeigeplatte und der Anordnungsfläche des Lichtquellenbasismaterials geringer als ein Abstand zwischen der Anzeigeplatte und der Endfläche des Lichtabschirmkörpers, welche nahe dem Substrat ist.
Daher ist es möglich, zu verhindern, dass von der Lichtquelle in Richtung der Anzeigeplatte emittiertes Licht durch einen Spalt austritt, der zwischen dem Substrat und der Endfläche des Lichtabschirmkörpers erzeugt werden kann. Damit ist es möglich, einen Lichtaustritt zu einer benachbarten Lichtquelle mit einer einfachen Ausgestaltung zu unterdrücken. Eine fehlerhafte Erkennung aufgrund des Lichtaustritts ist weniger wahrscheinlich.
In der Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung kann die Dicke des Vergussabschnitts so gewählt werden, dass eine Vergussdickensetzbedingung erfüllt ist, welche eine Bedingung ist, bei der von dem Lichtquellenkörper emittiertes Licht nicht an einer Grenze zwischen dem Vergussabschnitt und Luft total reflektiert wird. Die Vergussdickensetzbedingung ist beispielsweise durch die Beziehung (1) gegeben. $H 2 > \sqrt{(n^{2} - 1)} \times y max$
Eine Dicke des Vergussabschnitts ist auf H2 gesetzt. Wenn ein Brechungsindex von Luft mit 1 angenommen wird, wird ein Brechungsindex des Vergussabschnitts auf n gesetzt. Wenn der Lichtquellenkörper als Punktlichtquelle angenommen wird, wird ein Maximalwert einer Komponente parallel zu einer Anordnungsfläche im Lichtpfad, der zu der Grenze zwischen Vergussabschnitt und Luft von der Punktlichtquelle aus verläuft, auf ymax gesetzt.
Das Licht vom Lichtquellenkörper wird nicht nur in Richtung Anzeigeplatte emittiert, sondern auch weiter in Richtung des Substrats als die Anordnungsfläche des Lichtquellenbasismaterials, und zwar aufgrund einer Teilreflexion oder Gesamtreflexion an der Grenze zwischen dem Vergussabschnitt und Luft. Das durch die Totalreflexion in Richtung des Substrats reflektierte Licht hat höhere Intensität als das reflektierte Licht, das durch eine Teilreflexion in Richtung Substrat emittiert wird. Wenn folglich das Licht aus dem Spalt austritt, der zwischen dem Substrat und der Endfläche des Lichtabschirmkörpers benachbart dem Substrat erzeugt werden kann, kann die fehlerhafte Erkennung auftreten.
Mit Blick hierauf wird bei der vorliegenden Erfindung die Dicke des Vergussabschnitts so gesetzt, dass die Vergussdickensetzbedingung erfüllt ist, und es ist möglich, zu verhindern, dass vom Lichtquellenkörper emittiertes Licht an der Grenze zwischen Vergussabschnitt und Luft total reflektiert wird. Selbst wenn daher Licht erzeugt wird, das von der Lichtquelle in Richtung des Substrats emittiert wird (eine Richtung entgegengesetzt zur Anzeigeplatte gesehen vom Lichtquellenkörper aus), wird das Licht im Wesentlichen auf Licht geringer Intensität aufgrund der Teilreflexion beschränkt. Ein Lichtaustritt von einer benachbarten Lichtquelle wird mit einem einfachen Aufbau unterdrückt und eine fehlerhafte Erkennung aufgrund des Lichtaustritts ist weniger wahrscheinlich.
Ausführungsformen und der Aufbau der Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wurden beschrieben. Jedoch sind Ausführungsform, Ausgestaltung und der Aspekt gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf jede Ausführungsform, jede Ausgestaltung und jeden Aspekt gemäß obiger Beschreibung geschränkt. Beispielsweise sind Ausführungsform, Ausgestaltung und Aspekt, die erhalten werden durch geeignete Kombination des technischen Teils gemäß unterschiedlichen Ausführungsformen, Ausgestaltungen und Aspekten, ebenfalls im Bereich der Ausführungsformen, Ausgestaltungen und Aspekte gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten.

Claims

Anzeigevorrichtung, aufweisend: ein Substrat (30) mit einer ersten Oberfläche; eine Lichtquelle (60), die an der ersten Oberfläche des Substrats (30) angeordnet ist; eine Anzeigeplatte (40), welche benachbart der ersten Oberfläche des Substrats (30) angeordnet ist; und einen Lichtabschirmkörper (50), der die Lichtquelle (60) zwischen dem Substrat (30) und der Anzeigeplatte (40) umgibt; wobei ein Spalt zwischen dem Substrat (30) und einer Endfläche (501) des Lichtabschirmkörpers (50) gebildet ist, wobei die Endfläche (501) dem Substrats (30) benachbart ist; wobei die Lichtquelle (60) aufweist: einen Lichtquellenkörper (62), der Licht emittiert, ein Lichtquellenbasismaterial (61), welches eine Anordnungsfläche (610) und eine weitere Fläche aufweist, wobei der Lichtquellenkörper (62) an der Anordnungsfläche (610) angeordnet ist und die weitere Fläche die erste Oberfläche des Substrats (30) berührt, und einen Vergussabschnitt (63), der lichtdurchlässig ist und einen Umfang des Lichtquellenkörpers (62) an der Anordnungsfläche (610) des Lichtquellenbasismaterials (61) bedeckt); und wobei die Anordnungsfläche (610) näher an der Anzeigeplatte (40) als die Endfläche (501) des Lichtabschirmkörpers (50) liegt, und wobei die Endfläche (501) dem Substrat (30) benachbart ist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei: eine Dicke des Vergussabschnitts (63) eine Vergussdickensetzbedingung erfüllt, welche eine Bedingung dahingehend ist, dass von dem Lichtquellenkörper (62) emittiertes Licht nicht an einer Grenze zwischen dem Vergussabschnitt (63) und Luft total reflektiert wird, wobei die Vergussdickensetzbedingung die folgende Beziehung erfüllt: $H 2 > \sqrt{(n^{2} - 1)} \times y max,$
wobei die Dicke des Vergussabschnitts (63) durch H2 gegeben ist; ein Brechungsindex des Vergussabschnitts (63) durch n gegeben ist, wenn der Brechungsindex von Luft auf 1 gesetzt ist; und ein Maximalwert einer Komponente parallel zur Anordnungsfläche (610) in einem Lichtpfad in Richtung der Grenze zwischen dem Vergussabschnitt (63) und der Luft ausgehend von einer Punktlichtquelle durch ymax ausgedrückt ist, wenn der Lichtquellenkörper (62) als Punktlichtquelle gesetzt ist.
Anzeigevorrichtung, aufweisend: ein Substrat (30) mit einer ersten Oberfläche; eine Lichtquelle (60), die an der ersten Oberfläche des Substrats (30) angeordnet ist; eine Anzeigeplatte (40), welche benachbart der ersten Oberfläche des Substrats (30) angeordnet ist; und einen Lichtabschirmkörper (50), der die Lichtquelle (60) zwischen dem Substrat (30) und der Anzeigeplatte (40) umgibt, wobei die Lichtquelle (60) aufweist: einen Lichtquellenkörper (62), der Licht emittiert, ein Lichtquellenbasismaterial (61), welches eine Anordnungsfläche (610) hat, wobei der Lichtquellenkörper (62) an der Anordnungsfläche (610) angeordnet ist, und einen Vergussabschnitt (63), der lichtdurchlässig ist und einen Umfang des Lichtquellenkörpers (62) an der Anordnungsfläche des Lichtquellenbasismaterials (61) bedeckt; und wobei die Anordnungsfläche (610) näher an der Anzeigeplatte (40) als eine Endfläche (501) des Lichtabschirmkörpers (50) liegt, und wobei die Endfläche (501) dem Substrat (30) benachbart ist, wobei wobei eine Dicke des Vergussabschnitts (63) eine Vergussdickensetzbedingung erfüllt, welche eine Bedingung dahingehend ist, dass von dem Lichtquellenkörper (62) emittiertes Licht nicht an einer Grenze zwischen dem Vergussabschnitt (63) und Luft total reflektiert wird; wobei die Vergussdickensetzbedingung die folgende Beziehung erfüllt: $H 2 > \sqrt{(n^{2} - 1)} \times y max,$
wobei die Dicke des Vergussabschnitts (63) durch H2 gegeben ist; ein Brechungsindex des Vergussabschnitts (63) durch n gegeben ist, wenn der Brechungsindex von Luft auf 1 gesetzt ist; und ein Maximalwert einer Komponente parallel zur Anordnungsfläche (610) in einem Lichtpfad in Richtung der Grenze zwischen dem Vergussabschnitt (63) und der Luft ausgehend von einer Punktlichtquelle durch ymax ausgedrückt ist, wenn der Lichtquellenkörper (62) als Punktlichtquelle gesetzt ist.
Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: der Lichtquellenkörper (62) durch einen Lichtemissionsdiodenchip gegeben ist; die Lichtquelle (60) durch eine Lichtemissionsdiodenpackung gegeben ist, welche den Lichtemissionsdiodenchip enthält; und die Lichtemissionsdiodenpackung keinen Reflektor hat.
Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei: die Anzeigevorrichtung in ein Fahrzeug eingebaut ist.