JP2013545140A - 表示画面 - Google Patents

Abstract

本発明は、エンクロージャを形成するハウジングと、ハウジングの前面の表示面と、ハウジング内に配置されたプリント回路基板と、表示面用のバックライト源を形成し、かつ、プリント回路基板の面に配置された、少なくとも１つの発光ダイオードと、を備える表示画面に関する。表示画面は、プリント回路基板が、片面プリント回路基板であり、表示画面が、少なくとも１つの発光ダイオードを保持する面の反対側のプリント回路基板の面に接して配置された熱伝導プレートを備え、また、表示画面が、第２の両面プリント回路基板も備え、第２の両面プリント回路基板が、片面プリント回路基板よりも小さな面積を有し、少なくとも１つの電気的接続によって前記片面プリント回路基板に接続され、表示面のバックライティングを制御する少なくとも１つの要素を保持する、ことを特徴とする。

Description

本発明は、バックライト付き表示画面、特に、ハウジングに一体化され、かつ、車両ダッシュボードに組み込まれる表示画面に関する。

発光ダイオード（ＬＥＤ）などの光源によりバックライト照明される画面を製造することが知られている。これらのバックライト付き画面は、表示画面の構成要素のほとんどを収容するハウジングを備え、前記ハウジングは、パネルを形成する黒色の半透明部分を備え、該パネルの後方には、少なくとも１つの絵文字または透明の液晶画面などの表示器が配置される。

パネルは、その前側、すなわち、ユーザに向けられた側に、光沢のある半透明塗料を備える。ハウジングは、内部が暗いままであることを保証するために、閉じられている。外部からの照明は、ハウジング内の要素をマスクする反射を生成する。よって、シンボルおよび画面は、バックライティングが起動中の場合にのみ、見ることができる。

少なくとも１つの制御ボタンと組み合わせて、ユーザは、表示画面を介して、メニューを介してナビゲーションを制御することができ、かつ、空調、オーディオシステム、またはナビゲーションシステムなどの車両の機能を制御することができる。

表示領域のバックライティング、すなわち、その後ろ側を介した照明は、エルゴノミクスと統合可能性とに関する利点を有する。

特に、バックライティングが無い際に、このような黒色のパネル用いた表示画面は、乗員室とマッチするので、完全に一体化される。

プリント回路基板が、ハウジング内に配置され、発光ダイオードと、前記発光ダイオードの照度および液晶画面によって表示される表示を制御する電子部品とが、前記プリント回路基板に配置される。

このプリント回路基板は、通常、樹脂またはポリマー製の支持プレートの両側に配置されたプリント回路を備え、該支持プレートの両側には、構成要素が配置される。

ハウジングは閉じられているため、ダイオードが生成する熱は、比較的排気されにくい。特に、樹脂製のプレートは、低い熱伝導性を有するので、構成要素によって生成される熱は、このプレートの近くに蓄積される。高温の領域が、このように、加熱する構成要素のごく近傍に作られて位置し、これらの領域は、「ホットスポット」として知られる。到達温度は、前記構成要素に支障を及ぼすか、さらには損傷させる場合がある。

上述の欠点を少なくとも部分的には克服するために、本発明の１つの主題は、
− ケーシングを形成するハウジングと、
− ハウジングの前側の表示領域と、
− ハウジング内に配置されたプリント回路基板と、
− プリント回路基板に配置された、表示領域用のバックライト光源を形成する、少なくとも１つの発光ダイオードと、を備える表示画面であって、
プリント回路基板は、片面プリント回路基板であり、
表示画面は、少なくとも１つの発光ダイオードを支持する側とは反対側のプリント回路基板の側に接して配置された熱伝導プレートを備え、かつ、第２の両面プリント回路基板を備え、該第２の両面プリント回路基板は、片面プリント回路基板よりも小さな面積を有し、少なくとも１つの電気的接続によって前記片面プリント回路基板に接続され、表示領域のバックライティングを制御する少なくとも１つの要素を支持する、ことを特徴とする。

このようにして得られた表示画面は、少なくとも１つの光源によって生成された熱をより良好に分散する。加えて、用いられる両面プリント回路基板の領域を減少させることにより、表示画面の生産コストを低減することができる。

表示画面は、さらに、単独または組み合わせて採用される、以下の特徴の１つまたは複数を有してもよい。

熱伝導プレートは、ザマック（zamak）製である。

熱伝導プレートは、アルミニウム製である。

熱伝導プレートは、対流領域を介してハウジングの外部と接触する。

両面プリント回路基板は、片面プリント回路基板の面積の約半分以下の面積を有する。

表示画面は、片面プリント回路基板と熱伝導プレートとの間に配置された、銅製の熱伝導層を備える。

両面プリント回路基板は、熱伝導プレートに収容された支持部に配置される。

熱伝導プレートの対流領域は、ヒートシンクを形成するフィンを備える。

表示領域は、液晶画面を備える。

本発明のもう１つの主題は、自動車用の組み合わされた表示および制御装置であって、この表示および制御装置は、請求項１乃至１１のいずれかに記載の表示画面と、自動車の機能の作動を制御する少なくとも１つの手段と、を備え、自動車の機能の作動状態が、表示画面によって示されることを特徴とする。

他の利点および特徴は、以下の図面の説明を読むことから、明らかとなる。

本発明に係る表示画面の断面図の簡素化された模式図。 表示画面の片面プリント回路基板の変形実施形態の部分断面図。 表示画面の変形例の断面図の簡素化された模式図。 本発明に係る表示画面を備える組み合わされた表示および制御装置の正面図。

全ての図面において、同じ参照番号は同じ要素を示す。

本発明は、バックライト照明されるための表示画面に関する。特に、本発明は、車両ダッシュボード用の表示画面に関する。

図１は、表示画面１が、ケーシングを形成するハウジング３を備え、該ハウジング３内に、表示領域５と、複数の光源９を支持する片面プリント回路基板７とが配置される、ことを示す。第２のプリント回路基板１１は、光源９と表示領域５とを制御するユニット１３と、表示画面１を車両の電子部品に接続するためのコネクタ１５とを支持する

光源９は、発光ダイオードであり、発光ダイオードのそれぞれが電力整合回路と関連付けられており、該電力整合回路は、動作中に大量の熱を放散する少なくとも１つの電流制限抵抗器を備える。

ハウジング３は、表示領域５用の外部ケーシングを形成し、かつ、部分的に光を通す、ユーザに向けられたパネル１７を備え、パネル１７は、その前側に半透明の塗料を備えることにより、表示領域５が光源９によってその後ろ側から照らされた場合にのみ、表示領域５を見ることができる。

表示領域５は、例えば、ハイコントラスト（例えば２００：１）の液晶画面か、または開口が形成されたマスクを備え、開口は、光源９がオンにされた際にのみ、ユーザから見える形状を有する。

光源９が配置されるプリント回路基板７は、片面プリント回路基板である。この第１の基板７は、熱伝導性の金属プレート１９に配置され、プリント回路を備えない側が、前記プレート１９と接触する。

金属の高い熱伝導性は、光源９により生成される熱の伝達を改善し、この熱は、次いで、プレート１９の全体積に渡って均一に分散される。

さらに、熱伝導プレート１９は、２つの側面延長部２１ａ，２１ｂを備える。熱伝導プレート１９のこれらの側面延長部２１ａ，２１ｂは、それぞれ、ハウジング３における開口部に向けられる。延長部２１ａ，２１ｂは、ハウジング３の外部と接触することによって、光源９からハウジング３の外部へ熱を排出可能にする対流領域を形成する。

２つの延長部２１ａ，２１ｂの形状は、関連する開口部の形状と一致し、かつ、前記延長部２１ａ，２１ｂは、それらが定位置にある際に、ハウジング３を閉じる。

熱伝導プレート１９は、例えば、ザマック（zamak）製であり、ザマックは、亜鉛と、アルミニウムと、マグネシウムと、銅との合金である。ザマックは、比較的低コストであり、容易にモールド成形され、かつ、非常に良好な熱伝導性を有する。しかし、熱伝導プレート１９を、アルミニウムなどの別の金属から、特にスエージ加工（swaging）によって生成することも考えられる。

制御部１３およびコネクタ１５を保持する第２のプリント回路基板１１は、電気的接続２３のバンドルによって、第１のプリント回路７に接続される。第２のプリント回路基板１１は、両面プリント回路基板、すなわち、その両側にプリントされた接触トラックを有する回路基板である。両面プリント回路基板１１は、片面プリント回路基板７よりも小さく、かつ、片面プリント回路基板の後方で、熱伝導プレート１９のホルダ２５に配置され、前記ホルダは、片面プリント回路基板７が配置される側とは反対側に形成される。電気的接続２３のバンドルは、特に、２つの基板７，１１のプリント回路のコンタクトを接続する複数のケーブルを備える。

特に、第２のプリント回路基板１１は、片面の第１の基板７の面積の約半分よりも小さな面積を有する。両面プリント回路基板は、片面プリント回路基板の略二倍の単位面積当たり価格を有するため、片面の第１の基板７と両面の第２の基板１１との２つの基板の全体のコストは、第１の基板７の大きさと同等な大きさの従来用いられているような１つの両面基板のコストとほぼ同じか、またはそれより低い。

変形実施形態では、図２に示すように、熱ブリッジを形成する熱伝導性の銅層２７が、プリント回路基板７と熱伝導プレート１９との間で、少なくとも、特に大量の熱を生成する要素の下の領域部分に配置される。プリント回路基板７を熱伝導プレート１９にネジ留めすることにより、熱伝導層２７は、プリント回路基板７に押し付けられ、プレプレグ製であるその支持層は、わずかに変形する。

図３は、表示画面１の変形例を示す。

表示画面１は、図１のそれと同様であるが、熱伝導プレート１９の延長部２１ａ，２１ｂの対流領域を形成する熱伝導プレート１９の部分に、平行フィン２９を備える。これらの平行フィン２９は、ヒートシンクまたはラジエータを形成し、対流領域を増加させ、気流の流路を作る。

本発明は、上述したような表示画面１を備える、自動車用の組み合わされた表示および制御装置に関する。このような組み合わせアセンブリは、図４に示されている。

示された組み合わせアセンブリ３１は、本発明に係る表示画面１の使用の様々な形態を例示する。

この図４において、組み合わせアセンブリ３１は、半透明のパネル１７の後ろに配置された、複数の表示領域５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆを備え、これらは、異なる車両機能に対応する制御部材３３，３５，３７と関連する。組み合わせアセンブリ３１は、例えば温度またはオーディオトラック番号をユーザに示すために、文字を表示可能な液晶画面５ａを備える。

組み合わせアセンブリ３１は、また、ユーザが回転させるための回転ボタン３３を備えてもよい。この回転ボタン３３は、その前側に、バックライト付きの絵文字を備えた表示領域５ｂを備え、暗い中でユーザが前記回転ボタン３３を見つけられるようにする。

表示器５ｃを形成する複数の表示領域が、オーディオ音量などの機能の動作状態や、空調の動作出力を示してもよい。ここに述べられる例では、表示器５ｃは、例えば、オーディオ音量が上げられるか、または空調の出力が上げられる際に、点灯する数が増えていく。

表示器５ｄを形成する第２の複数の表示領域を用いて、複数の押ボタン３５と関連する機能のオン／オフ状態を示してもよい。この例では、１つの表示器５ｄは、各ボタン３５に対応し、前記表示器５ｄは、ボタン３５に関連する機能がオンにされた場合に、点灯する。

組み合わされたアセンブリ３１は、さらに、例えば透明の容量性または抵抗性膜、あるいはパネル１７の変形を検知する圧電センサを採用した、タッチセンサ領域３７を備える。関連する表示領域５ｅは、前記タッチセンサ領域３７の外周の境界を定める。追加的な表示領域５ｆは、タッチセンサ領域３７の機能を識別可能にし、この場合、これらの追加領域５ｆは、メニューを通してナビゲートするための方向指示矢印である。

本発明によって得られたタッチ画面１は、バックライティング装置によって生成される熱を排出する手段を備え、その光源９は、半透明の黒色パネル１７があるため、高出力源でなければならない。

加えて、用いられる両面プリント回路基板１１の面積を減少させることにより、熱排出装置のコストの一部が補われる。

Claims (12)

1. 表示画面（１）であって、
   − ケーシングを形成するハウジング（３）と、
   − 前記ハウジング（３）の前側の表示領域（５）と、
   − 前記ハウジング（３）内に配置されたプリント回路基板（７）と、
   − 前記プリント回路基板（７）の一方側に配置された、前記表示領域（５）用のバックライト光源を形成する、少なくとも１つの発光ダイオード（９）と、を備える表示画面において、
   前記プリント回路基板（７）は、片面プリント回路基板であり、
   前記表示画面（１）は、
   前記少なくとも１つの発光ダイオード（９）を支持する側とは反対側の前記プリント回路基板（７）の側に接して配置された熱伝導プレート（１９）を備え、かつ、
   第２の両面プリント回路基板（１１）を備え、前記第２の両面プリント回路基板（１１）は、前記片面プリント回路基板（７）よりも小さな面積を有し、少なくとも１つの電気的接続（２３）によって前記片面プリント回路基板（７）に接続され、前記表示領域（５）のバックライティングを制御する少なくとも１つの要素（１３，１５）を支持する、ことを特徴とする表示画面。
2. 前記熱伝導プレート（１９）は、ザマック（zamak）製である、ことを特徴とする請求項１に記載の表示画面。
3. 前記熱伝導プレート（１９）は、アルミニウム製である、ことを特徴とする請求項１に記載の表示画面。
4. 前記熱伝導プレート（１９）は、対流領域を介して前記ハウジング（３）の外部と接触する、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の表示画面。
5. 前記両面プリント回路基板（１１）は、前記片面プリント回路基板（７）の面積の約半分以下の面積を有する、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の表示画面。
6. 前記両面プリント回路基板（１１）は、前記熱伝導プレート（１９）に収容されたホルダ（２５）に配置される、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の表示画面。
7. 前記片面プリント回路基板（７）と前記熱伝導プレート（１９）との間に配置された、銅製の熱伝導層（２７）を備える、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の表示画面。
8. 前記熱伝導プレート（１９）の前記対流領域（２１ａ，２１ｂ）は、ヒートシンクを形成するフィン（２９）を備える、ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の表示画面。
9. 前記表示領域（５）は、液晶画面（５ａ）を備える、ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の表示画面。
10. 前記ハウジング（３）は、部分的に光を通すパネル（１７）を備え、これにより、前記表示領域（５）は、前記少なくとも１つの発光ダイオード（９）によってその後ろ側から照らされた場合にのみ見ることができる、ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の表示画面。
11. 前記パネル（１７）は、その前側に半透明の塗料を備える、ことを特徴とする請求項１０に記載の表示画面。
12. 自動車用の組み合わされた表示および制御装置（３１）であって、
    請求項１乃至１１のいずれかに記載の表示画面（１）と、前記自動車の機能の作動を制御する少なくとも１つの手段（３３，３５，３７）と、を備え、
    前記自動車の機能の作動状態が、前記表示画面（１）によって示される、ことを特徴とする表示および制御装置。

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