JP2014202883A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 放熱効率を向上させることが可能な表示装置を提供する。
【解決手段】 表示手段１０の背後に位置する配線基板３０と、表示手段１０及び配線基板３０を収容するケース体４０と、このケース体４０の背後に位置する放熱部材５０とを備え、光源１２ｂから発せられる熱をフレーム体１６から放熱部材５０へと伝えるようにフレーム体１６と放熱部材５０とを伝熱部材６０によって熱的に接続し、伝熱部材６０は、フレーム体１６と当接する第１の伝熱部６１と、ケース体４０に設けられた貫通部４３を貫通した状態で放熱部材５０と当接する第２の伝熱部６２とが一体形成された構成となっており、第１の伝熱部６１の配線基板３０の板面方向Ｘに沿った大きさが、第２の伝熱部６２の配線基板３０の板面方向Ｘに沿った大きさよりも大きくなっている。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両に搭載される表示装置に関するものである。

従来より、この種の表示装置にあっては、例えば下記特許文献１に記載されているものが知られている。この特許文献１に記載の表示装置は、車両に搭載された車両用計器からなり、内部に液晶表示素子やバックライト装置等の内機部品が搭載されるとともに当該内機部品を金属製のフレーム体にて収容してなる液晶表示モジュール（表示手段）と、この液晶表示モジュールの背後に位置する配線基板と、液晶表示モジュールと配線基板とを収納するケース体とを備え、配線基板に開口形状が小さ目の円形の径小貫通孔を設けるとともにケース体の背面側に放熱部材を設け、この放熱部材に径小貫通孔を貫通しフレーム体（液晶表示モジュール）に接触する円柱状の延長形成部を形成したものである。このように構成したことにより、バックライト装置から発せられる熱をフレーム体、延長形成部付きの放熱部材を通じて、大気中に放散させることができる。

特開２００５−１８９４５３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の表示装置の場合、放熱部材に備えられる円柱状の延長形成部は、配線基板に設けられた径小貫通孔を貫通しフレーム体に接触している構成となっているため、放熱部材とフレーム体との接触面積が小さくなり、充分な放熱効率が得られないという問題があり、更なる改良の余地が残されていた。
そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、放熱効率を向上させることが可能な表示装置の提供を目的とするものである。

本発明は、所定情報を表示する表示部を備えた表示素子と前記表示素子に照明光を供給する光源と前記表示素子及び前記光源を収納する導電性材料からなるフレーム体とを有する表示手段と、前記表示手段の背後に位置する配線基板と、前記表示手段及び前記配線基板を収容するケース体と、前記ケース体の背後に位置する放熱部材とを備え、前記光源から発せられる熱を前記フレーム体から前記放熱部材へと伝えるように前記フレーム体と前記放熱部材とを伝熱部材によって熱的に接続し、前記伝熱部材は、前記フレーム体と当接する第１の伝熱部と、前記ケース体に設けられた貫通部を貫通した状態で前記放熱部材と当接する第２の伝熱部とが一体形成された構成となっており、前記第１の伝熱部の前記配線基板の板面方向に沿った大きさが、前記第２の伝熱部の前記配線基板の板面方向に沿った大きさよりも大きくなっていることを特徴とする。

また本発明は、所定情報を表示する表示部を備えた表示素子と前記表示素子に照明光を供給する光源と前記表示素子及び前記光源を収容する導電性材料からなるフレーム体とを有する表示手段と、前記表示手段の背後に位置する配線基板と、前記表示手段及び前記配線基板を収容するケース体と、前記ケース体の背後に位置する第１の放熱部を有する放熱部材とを備え、前記光源から発せられる熱を前記フレーム体から前記放熱部材へと伝えるように前記フレーム体と前記放熱部材とを伝熱部材によって熱的に接続し、前記放熱部材は、前記第１の放熱部と、前記ケース体に設けられた貫通部を貫通した状態で前記伝熱部材と当接する第２の放熱部とが一体形成された構成となっており、前記伝熱部材の前記配線基板の板面方向に沿った大きさが、前記第２の放熱部の前記配線基板の板面方向に沿った大きさよりも大きくなっていることを特徴とする。

また本発明は、前記伝熱部材は、前記第１の伝熱部の一部と前記第２の伝熱部とが前記表示手段の外部に位置し、前記第２の伝熱部が前記放熱部材と当接していることを特徴とする。

また本発明は、前記伝熱部材は、その所要部が前記表示手段の外部に位置し、前記所要部が前記第２の放熱部と当接していることを特徴とする。

本発明によれば、初期の目的を達成でき、放熱効率を向上させることが可能な表示装置を提供できる。

本発明の第１実施形態による表示装置の正面図。 図１のＡ−Ａ断面図。 同第１実施形態による放熱部材とケース体を取り除いた状態の表示装置の背面図。 同第１実施形態の変形例による表示装置の要部断面図。 同第１実施形態の他の変形例による放熱部材とケース体を取り除いた状態の表示装置の側面図。 本発明の第２実施形態による表示装置の要部断面図。 同第２実施形態の変形例による表示装置の要部断面図。

（第１実施形態）以下、図１から図３に基づいて、本発明の表示装置を車両に搭載される車両用計器に適用した場合を例に挙げて説明する。

図１、図２において、本実施形態による表示装置としての車両用計器Ｄは、表示手段１０と、視認者側となる表示手段１０の表面側を覆う透光性の保護部材２０と、表示手段１０の背後に位置する配線基板３０と、表示手段１０、保護部材２０及び配線基板３０等を収容するケース体４０と、このケース体４０の背後に位置する放熱部材５０と、表示手段１０と放熱部材５０との間に配置される伝熱部材６０とを備えている。

表示手段１０は、表示素子１１と、この表示素子１１のソース線（信号線）を駆動するソース線駆動回路（図示せず）と、表示素子１１のゲート線（走査線）を駆動するゲート線駆動回路（図示せず）と、導光体１２ａや光源１２ｂ、第１のフレキシブル配線板１２ｃ等から構成され、表示素子１１に照明光を導くための照明手段１２と、表示素子１１及び導光体１２ａを保持する略平板状の白色樹脂からなる樹脂ケース１３と、前面フレーム１４と背面フレーム１５とでなり、表示手段１０の外装ケースを構成する導電性材料からなるフレーム体１６と、配線基板３０に搭載された制御手段（図示せず）からの指令信号に基づいて、前記ソース線駆動回路並びに前記ゲート線駆動回路のタイミングを制御する各種タイミング信号を生成するタイミングコントローラ（図示せず）等が搭載された回路基板１７とを有している。

そして、この場合、前面フレーム１４とこの前面フレーム１４と対をなす背面フレーム１５とから構成されるフレーム体１６は、その内部に表示素子１１や導光体１２ａ、光源１２ｂ、樹脂ケース１３等を収納（収容）し、また回路基板１７は、配線基板３０と電気的に接続され、背面フレーム１５の後述する第２の本体部の背面の一部に当接するように配置されている。

なお、必要に応じて、表示素子１１を略均一にバックライト照明するための光学部材（例えば拡散シートやプリズムシート）を表示素子１１と導光体１２ａとの間に１つ以上配置してもよい。

表示素子１１は、例えば複数の画素を有するＴＦＴ型の液晶表示素子からなり、車両に搭載された各種センサからの検出信号に基づいて、車速やエンジン回転数、走行距離、燃料消費等の車両情報（所定情報）を表示する表示部１１ａを備えている。この表示部１１ａは、表示素子１１の表示領域（図示せず）に表示される。

導光体１２ａは、略平板状の透光性合成樹脂からなり、表示素子１１の背面に沿うように配置される。別の言い方をすれば、導光体１２ａは、光源１２ｂから表示素子１１へと至る照明光路中に配置されていることになる。

光源１２ｂは、適宜色を発するチップ型発光ダイオードからなり、図２中、導光体１２ａの上側に位置する一側面１２ｄに沿うように列状に複数個配置され、表示素子１１に照明光を供給する発光体からなる。

前面フレーム１４は、導電性材料からなり、略枠状にプレス成形され、その主要部をなす前面部１４ａと、この前面部１４ａの周縁から下方に向けて垂下形成された第１の周壁部１４ｂとが一体形成された構成となっている。そして、前面部１４ａの略中央部には、表示部１１ａに対応するように略矩形状の開口窓からなる表示窓部１４ｃが形成されている。

背面フレーム１５は、前面フレーム１４と同様に導電性材料からなり、断面略凹部形状にて形成され、その主要部をなす底面部１５ａと、この底面部１５ａの周縁から第１の周壁部１４ｂ側に向けて突出形成された第２の周壁部１５ｂとが一体形成された構成となっている。

そして、図２中、上方に位置する第２の周壁部１５ｂの内壁面１５ｃには、第１のフレキシブル配線板１２ｃが適宜固定手段を用いて固定され、各光源１２ｂは、導光体１２ａの一側面１２ｄと対向するように第１のフレキシブル配線板１２ｃに設けられる導電路（図示せず）に実装される。

保護部材２０は、その母材となる透光性樹脂材料からなる平板状の透光性基板２１と、この透光性基板２１の背面に印刷形成される黒色の遮光層からなる不透過部２２とを有し、不透過部２２は、表示部１１ａの表示領域を除くように（つまり前面フレーム１４の前面部１４ａが視認者側から不可視状態となるように）透光性基板２１の背面に印刷形成されている。視認者は、不透過部２２が形成されていない透光性基板２１箇所を通じて前記車両情報を視認することができる。

配線基板３０は、例えばガラスエポキシ系基材に配線パターン（図示せず）を施した硬質回路基板からなり、例えば表示素子１１を表示動作させるための前記指令信号や光源１２ｂを点灯動作させるための他の指令信号を出力する前記制御手段と、抵抗、コンデンサ等の回路部品（図示せず）とが前記配線パターンに導通接続されている。なお、３１は、伝熱部材６０に備えられる後述する第２の伝熱部を貫通させるべく、配線基板３０に設けられた径小の貫通孔からなる孔部である。

ケース体４０は、合成樹脂からなり、略箱形形状に形成され、車両用計器Ｄの外装ケースを構成するものであり、その内部には表示手段１０や保護部材２０、配線基板３０、伝熱部材６０等が収容されている。

また、ケース体４０の前面側には、表示素子１１の表示部１１ａに対応するように開口窓４１が形成され、ケース体４０の底部４２には、配線基板３０の孔部３１に対応する位置に、前記第２の伝熱部を貫通させるための径小の貫通孔からなる貫通部４３が設けられている。

放熱部材５０は、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属材料からなり、略平板状に形成され、その一部分が伝熱部材６０の前記第２の伝熱部と当接するようにケース体４０の背後に位置している。

伝熱部材６０は、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属材料からなり、略Ｌ字状に形成され、光源１２の点灯に伴い光源１２ｂから発せられる熱をフレーム体１６から放熱部材５０へと伝えるようにフレーム体１６と放熱部材５０と熱的に接続するものである。

また、伝熱部材６０は、図３に示すように背面フレーム１５の底面部１５ａ（つまりフレーム体１６）の背面の一部に当接するように配置された回路基板１７を避けるように、前記一部を除いた底面部１５ａの背面箇所と当接している略コの字状の第１の伝熱部６１と、ケース体４０に設けられた貫通部４３と配線基板３０に設けられた他の貫通部としての孔部３１との双方を貫通した状態で放熱部材５０の前記一部分と当接する第２の伝熱部６２とが一体形成された構成となっている。

なお、第１の伝熱部６１と背面フレーム１５の底面部１５ａとの間や、第２の伝熱部６２と放熱部材５０との間に、熱伝導シート７０を介在させるような構成としてもよい。

ここで、第１の伝熱部６１と第２の伝熱部６２の形状に着目すると、図２に示すように、背面フレーム１５（フレーム体１６）と当接している第１の伝熱部６１は配線基板３０の板面方向Ｘに沿った幅が比較的広い幅広のブロック形状にて形成されている一方、径小の貫通孔からなる孔部３１、貫通部４３を貫通している第２の伝熱部６２は、板面方向Ｘに沿った幅が第１の伝熱部６１よりも狭い縦長で幅狭のブロック形状にて形成されている。つまり、本例の場合、第１の伝熱部６１の配線基板３０の板面方向Ｘに沿った大きさが、第２の伝熱部６２の配線基板３０の板面方向Ｘに沿った大きさよりも大きくなっている。

従って、回路基板１７の配設位置を除いた底面部１５ａ（背面フレーム１５）の背面全体と上記のように幅広に形成された第１の伝熱部６１とが広範囲で面接触（当接）していることで、光源１２ｂの点灯に伴い光源１２ｂから発せられる熱は、背面フレーム１５→（幅広に形成された）第１の伝熱部６１→（幅狭に形成された）第２の伝熱部６２→（ケース体４０の外部に位置する）放熱部材５０へと効率よく導かれる。

以上の各部により、車両用計器Ｄが構成されている。このような構成において、表示素子１１を表示動作させるための前記指令信号、並びに光源１２ｂを点灯動作させるための前記他の指令信号が前記制御手段から出力されると、表示素子１１の表示部１１ａには前記車両情報が表示されるとともに、光源１２ｂの点灯に伴い、前記車両情報がバックライト照明される。

この際、光源１２の点灯によって、光源１２から発せられる熱は、背面フレーム１５、（幅広に形成された）第１の伝熱部６１、（幅狭に形成された）第２の伝熱部６２、（ケース体４０の外部に位置する）放熱部材５０を経て、大気中に放散（放熱）されるため、放熱効率を向上させることが可能な車両用計器Ｄを提供することができる。

以上のように、本実施形態では、前記車両情報を表示する表示部１１ａを備えた表示素子１１と表示素子１１に照明光を供給する光源１２ｂと表示素子１１及び光源１２ｂを収納する導電性材料からなるフレーム体１６とを有する表示手段１０と、この表示手段１０の背後に位置する配線基板３０と、表示手段１０及び配線基板３０を収容するケース体４０と、このケース体４０の背後に位置する放熱部材５０とを備え、光源１２ｂから発せられる熱をフレーム体１６から放熱部材５０へと伝えるようにフレーム体１６と放熱部材５０とを伝熱部材６０によって熱的に接続し、伝熱部材６０は、フレーム体１６と当接する第１の伝熱部６１と、ケース体４０に設けられた貫通部４３を貫通した状態で放熱部材５０と当接する第２の伝熱部６２とが一体形成された構成となっており、第１の伝熱部６１の配線基板３０の板面方向Ｘに沿った大きさが、第２の伝熱部６２の配線基板３０の板面方向Ｘに沿った大きさよりも大きくなっているものである。

従って、光源１２から発せられる熱は、背面フレーム１５、第１の伝熱部６１、第２の伝熱部６２、（車両用計器Ｄの外装ケースを構成するケース体４０の外部に位置する）放熱部材５０を経て、大気中に放散（放熱）されるため、放熱効率を向上させることが可能な車両用計器Ｄを提供することができる。

また本実施形態では、伝熱部材６０の第２の伝熱部６２が、配線基板３０の孔部３１とケース体４０の貫通部４３との双方を貫通している例について説明したが、例えば詳細図示は省略するが配線基板３０に第２の伝達部６２を避けるような切り欠き部を設けるか、または本実施形態の変形例として図４に示すように第２の伝達部６２をケース体４０の１つの側壁部４４に沿うように（当接するように）配置し、第２の伝熱部６２が貫通部４３のみを貫通するような構成としてもよい。なお、図４に示す本実施形態の変形例において、伝熱部材６０は、第１の伝熱部６１の一部（つまり図４中、符号Ｙで示す延長部分）と第２の伝熱部６２とが表示手段１０の外部にはみ出るように位置し、第２の伝熱部６２が放熱部材４０と当接している状態となる。

また本実施形態では、底面部１５ａの背面と当接している伝熱部材６０の第１の伝熱部６１が、回路基板１７の配設位置を避けるように略コの字状に形成されている例について説明したが、第１の伝熱部６１の形状は、板面方向Ｘに沿った大きさが第２の伝熱部６２よりも大きい形状であればあらゆる形状を採用することができ、例えば第１の伝熱部６１の形状をＬ字状や枠形状に形成してもよいし、また本実施形態の他の変形例として図５に示すように板面方向Ｘ（あるいは板面方向Ｘとは直交する方向）に沿った第１の伝熱部６１の中央部に回路基板１７避けるような凹部等からなる窪み部６３を設けてもよい。

（第２実施形態）次に、本発明の第２実施形態を図６に基づいて説明するが、前述の第１実施形態と同一もしくは相当個所には同一の符号を用いてその詳細な説明は省略する。この第２実施形態では、伝熱部材６０の第２の伝熱部６２を廃止し、伝熱部材６０が前記第１実施形態にて採用した第１の伝熱部６１のみで構成されるとともに当該第２の伝熱部６２に相当する箇所が放熱部材５０側に一体形成された構成となっている。

つまり、第２実施形態における放熱部材５０は、図６に示すように略Ｌ字状に形成され、ケース体４０の背後に位置する第１の放熱部５１と、ケース体４０の貫通部４３と配線基板３０の孔部３１とを貫通した状態で伝熱部材６０（第１の伝熱部６１）と当接する第２の放熱部５２とが一体形成された構成となっている。なお、伝熱部材６０と底面部１５ａとの間や、伝熱部材６０と第２の放熱部５２との間に、熱伝導シート７０を介在させるような構成としてもよい。

ここで、伝熱部材６０と第２の放熱部５２の形状に着目すると、伝熱部材６０は配線基板３０の板面方向Ｘに沿った幅が比較的広い幅広のブロック形状にて形成されている一方、径小の貫通孔からなる孔部３１、貫通部４３を貫通している第２の放熱部５２は、板面方向Ｘに沿った幅が伝熱部材６０よりも狭い縦長で幅狭のブロック形状にて形成されている。つまり、第２実施形態の場合、伝熱部材６０の配線基板３０の板面方向Ｘに沿った大きさが、第２の放熱部５２の配線基板３０の板面方向Ｘに沿った大きさよりも大きくなっている。

かかる第２実施形態よれば、放熱部材５０は、ケース体４０の背後に位置する第１の放熱部５１と、ケース体４０に設けられた貫通部４３と配線基板３０に設けられた他の貫通部としての孔部３１との双方を貫通した状態で伝熱部材６０と当接する第２の放熱部５２とが一体形成された構成となっており、伝熱部材６０の配線基板３０の板面方向Ｘに沿った大きさが、第２の放熱部５２の配線基板３０の板面方向Ｘに沿った大きさよりも大きくなっているものである。

従って、回路基板１７の配設位置を除いた底面部１５ａ（背面フレーム１５）の背面全体と幅広に形成された伝熱部材６０とが広範囲で面接触（当接）していることで、光源１２ｂの点灯に伴い光源１２ｂから発せられる熱は、背面フレーム１５、伝熱部材６０、（幅狭に形成された）第２の放熱部５２、（ケース体４０の外部に配置された）第１の放熱部５１を経て、大気中に放散（放熱）されるため、前記第１実施形態と同様に放熱効率を向上させることが可能な車両用計器Ｄを提供することができる。

また本第２実施形態では、放熱部材５０の第２の放熱部５２が、配線基板３０の孔部３１とケース体４０の貫通部４３との双方を貫通している例について説明したが、例えば詳細図示は省略するが配線基板３０に第２の放熱部５２を避けるような切り欠き部を設けるか、または本第２実施形態の変形例として図７に示すように第２の放熱部５２をケース体４０の１つの側壁部４４に沿うように（当接するように）配置し、第２の放熱部５２が貫通部４３のみを貫通するような構成としてもよい。

なお、図７に示す本第２実施形態の変形例において、伝熱部材６０は、その所要部（つまり図７中、符号Ｙで示す延長部分）が表示手段１０の外部にはみ出るように位置しており、当該所要部が第２の放熱部５２と当接している状態となる。

また、図７に示す本第２実施形態の変形例のように第２の放熱部５２が１つの側壁部４４に沿うように（当接するように）配置される場合にあっては、ケース体４０と放熱部材５０とをインサート成形にて一体的に形成することも可能である。なお、インサート成形にてケース体４０と放熱部材５０とを一体形成する場合、必要に応じて第２の放熱部５２に対応する側壁部４４箇所に貫通孔形状の開口部（図示せず）を１つ以上設けてもよく、この場合、前記開口部から第２の放熱部５２が部分的に露出する構成となるので、より放熱効率を向上させることができる。しかも、前記開口部を塞ぐように第２の放熱部５２が側壁部４４に密着（当接）しているので、例えば自動二輪車のごとき車両においては、放熱部材５０と前記開口部の形成されたケース体４０とのインサート成形は、防水性を高めるために有利な構成であると言える。

１０ 表示手段
１１ 表示素子
１１ａ 表示部
１２ 照明手段
１２ｂ 光源
１３ 樹脂ケース
１４ 前面フレーム
１４ｃ 表示窓部
１５ 背面フレーム
１６ フレーム体
１７ 回路基板
２０ 保護部材
３０ 配線基板
３１ 孔部（他の貫通部）
４０ ケース体
４３ 貫通部
５０ 放熱部材
５１ 第１の放熱部
５２ 第２の放熱部
６０ 伝熱部材
６１ 第１の伝熱部
６２ 第２の伝熱部
６３ 窪み部
Ｘ 板面方向

Claims (4)

1. 所定情報を表示する表示部を備えた表示素子と前記表示素子に照明光を供給する光源と前記表示素子及び前記光源を収納する導電性材料からなるフレーム体とを有する表示手段と、
   前記表示手段の背後に位置する配線基板と、
   前記表示手段及び前記配線基板を収容するケース体と、
   前記ケース体の背後に位置する放熱部材とを備え、
   前記光源から発せられる熱を前記フレーム体から前記放熱部材へと伝えるように前記フレーム体と前記放熱部材とを伝熱部材によって熱的に接続し、
   前記伝熱部材は、前記フレーム体と当接する第１の伝熱部と、前記ケース体に設けられた貫通部を貫通した状態で前記放熱部材と当接する第２の伝熱部とが一体形成された構成となっており、
   前記第１の伝熱部の前記配線基板の板面方向に沿った大きさが、前記第２の伝熱部の前記配線基板の板面方向に沿った大きさよりも大きくなっていることを特徴とする表示装置。
2. 所定情報を表示する表示部を備えた表示素子と前記表示素子に照明光を供給する光源と前記表示素子及び前記光源を収容する導電性材料からなるフレーム体とを有する表示手段と、
   前記表示手段の背後に位置する配線基板と、
   前記表示手段及び前記配線基板を収容するケース体と、
   前記ケース体の背後に位置する第１の放熱部を有する放熱部材とを備え、
   前記光源から発せられる熱を前記フレーム体から前記放熱部材へと伝えるように前記フレーム体と前記放熱部材とを伝熱部材によって熱的に接続し、
   前記放熱部材は、前記第１の放熱部と、前記ケース体に設けられた貫通部を貫通した状態で前記伝熱部材と当接する第２の放熱部とが一体形成された構成となっており、
   前記伝熱部材の前記配線基板の板面方向に沿った大きさが、前記第２の放熱部の前記配線基板の板面方向に沿った大きさよりも大きくなっていることを特徴とする表示装置。
3. 前記伝熱部材は、前記第１の伝熱部の一部と前記第２の伝熱部とが前記表示手段の外部に位置し、前記第２の伝熱部が前記放熱部材と当接していることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
4. 前記伝熱部材は、その所要部が前記表示手段の外部に位置し、前記所要部が前記第２の放熱部と当接していることを特徴とする請求項２記載の表示装置。

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