JP2018074005A

JP2018074005A - Heat dissipation structure and display device

Info

Publication number: JP2018074005A
Application number: JP2016212444A
Authority: JP
Inventors: 明板橋; Akira Itabashi
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2016-10-31
Filing date: 2016-10-31
Publication date: 2018-05-10

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat dissipation structure which achieves good heat dissipation performance and is less likely to increase a weight, and to provide a display device.SOLUTION: A display panel 11 display images. A circuit element 70 which drives the display panel 11 is mounted on a circuit board 40. A housing 50 houses the circuit board 40. The housing 50 has: a heat dissipation member 51 which dissipates heat generated by the circuit element 70; and a resin member 52 having heat conductivity lower than that of the heat dissipation member 51. The resin member 52 of the housing 50 has a support part 52c supporting the circuit board 40. In the housing 50, the heat dissipation member 51 is insert-molded.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、回路基板に搭載された回路素子が発した熱を放散させる放熱構造及び表示装置に関するものである。 The present invention relates to a heat dissipation structure and a display device that dissipate heat generated by circuit elements mounted on a circuit board.

従来より、回路基板に搭載された回路素子が発した熱を放散させる表示装置が種々提案されており、例えば、特許文献１に開示されている。斯かる表示装置は、ハウジングに回路基板を収容し、この回路基板に搭載された回路素子が発した熱を、ハウジングにて放散させるものである。ハウジングは、熱伝導性が良好なアルミニウム等の金属からなる。 Conventionally, various display devices that dissipate heat generated by circuit elements mounted on a circuit board have been proposed. For example, Patent Document 1 discloses the display device. Such a display device accommodates a circuit board in a housing, and dissipates heat generated by the circuit elements mounted on the circuit board in the housing. The housing is made of a metal such as aluminum having good thermal conductivity.

特開２０１６−１０９７９８号公報JP, 2006-109798, A

しかしながら、上述した表示装置は、ハウジングが金属からなるものであるため、回路素子が発した熱を良好に放散できる一方で、表示装置が重くなってしまうという問題を有していた。
本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、放熱性が良好で、且つ、重くなる虞が少ない放熱構造及び表示装置を提供するものである。 However, the above-described display device has a problem that since the housing is made of metal, the heat generated by the circuit element can be dissipated well, but the display device becomes heavy.
The present invention has been made in view of this problem, and provides a heat dissipation structure and a display device that have good heat dissipation and are less likely to become heavy.

本発明は、請求項１に記載のように、ハウジング５０に収容された回路基板４０に搭載された回路素子７０が発した熱を放散させる放熱構造であって、前記ハウジング５０，１５０は、前記回路素子７０が発した熱を放散させる放熱部材５１，１５１と、前記放熱部材５１，１５１よりも熱伝導率が低い樹脂部材５２，１５２と、を有することを特徴とする。 The present invention, as described in claim 1, is a heat dissipation structure that dissipates heat generated by the circuit element 70 mounted on the circuit board 40 accommodated in the housing 50. It has heat dissipation members 51 and 151 that dissipate heat generated by the circuit element 70, and resin members 52 and 152 that have lower thermal conductivity than the heat dissipation members 51 and 151.

また、本発明は、請求項２に記載のように、前記放熱部材５１，１５１は、熱伝導部材５を介して、前記回路素子７０に当接していることを特徴とする。 In addition, according to the present invention, the heat dissipating members 51 and 151 are in contact with the circuit element 70 via the heat conducting member 5.

また、本発明は、請求項３に記載のように、前記ハウジング５０の前記樹脂部材５２は、前記回路基板４０を支持する支持部５２ｃを有することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, the resin member 52 of the housing 50 includes a support portion 52 c that supports the circuit board 40.

また、本発明は、請求項４に記載のように、ハウジング５０，１５０は、前記放熱部材５１，１５１をインサート成形したものであることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, the housings 50 and 150 are formed by insert-molding the heat radiating members 51 and 151.

また、本発明は、請求項５に記載のように、画像を表示する表示パネル１１と、前記表示パネル１１を駆動する回路素子７０が搭載された回路基板４０と、前記回路基板４０を収容するハウジング５０，１５０と、を備えた表示装置であって、前記ハウジング５０は、前記回路素子７０が発した熱を放散させる放熱部材５１と、前記放熱部材５１，１５１よりも熱伝導率が低い樹脂部材５２，１５２と、を有することを特徴とする。 Further, according to the present invention, the display panel 11 for displaying an image, the circuit board 40 on which the circuit element 70 for driving the display panel 11 is mounted, and the circuit board 40 are accommodated. The housing includes a heat dissipation member 51 that dissipates heat generated by the circuit element 70, and a resin having a lower thermal conductivity than the heat dissipation members 51 and 151. And members 52 and 152.

また、本発明は、請求項６に記載のように、前記放熱部材５１，１５１は、熱伝導部材５を介して、前記回路素子７０に当接していることを特徴とする。 In addition, according to the present invention, the heat dissipating members 51 and 151 are in contact with the circuit element 70 through the heat conducting member 5.

また、本発明は、請求項７に記載のように、前記ハウジング５０の前記樹脂部材５２は、前記回路基板４０を支持する支持部５２ｃを有することを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, the resin member 52 of the housing 50 includes a support portion 52 c that supports the circuit board 40.

また、本発明は、請求項８に記載のように、前記ハウジング５０は、前記放熱部材５１をインサート成形したものであることを特徴とする。 Further, according to the present invention, the housing 50 is formed by insert-molding the heat radiating member 51.

ハウジングが放熱部材と樹脂部材とからなるため、放熱性が良好で、且つ、重くなる虞が少ない。 Since the housing is composed of a heat radiating member and a resin member, heat dissipation is good and there is little risk of becoming heavy.

本発明の第一実施形態を示す断面図。Sectional drawing which shows 1st embodiment of this invention. 同上実施形態を示すブロック図。The block diagram which shows embodiment same as the above. 本発明の第二実施形態を示す断面図。Sectional drawing which shows 2nd embodiment of this invention.

以下、添付図面に基づいて、本発明を車両用表示装置に適用した一実施形態を説明する。図１及び図２は、第一実施形態を示すものである。車両用表示装置は、液晶表示器１０，中ケース２０，回路基板３０，回路基板４０，ハウジング５０，透光性カバー６０等を備えている。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a vehicle display device will be described with reference to the accompanying drawings. 1 and 2 show a first embodiment. The vehicle display device includes a liquid crystal display 10, a middle case 20, a circuit board 30, a circuit board 40, a housing 50, a translucent cover 60, and the like.

液晶表示器１０は、液晶表示パネル１１，導光板１２，光学シート１３，発光素子１４，硬質配線板１５，ケース体１６を有している。液晶表示パネル１１は、透明電極が形成された一対のガラス基板に液晶を封入したＴＦＴ型液晶パネルの前後両面に偏光板を貼着したものであり、車両速度，エンジン回転数等の車両情報が画像で表示される。液晶表示パネル１１は、図示しない可撓性配線板によって、回路基板４０と電気的に接続されている。 The liquid crystal display 10 includes a liquid crystal display panel 11, a light guide plate 12, an optical sheet 13, a light emitting element 14, a hard wiring board 15, and a case body 16. The liquid crystal display panel 11 has a polarizing plate attached to both front and rear surfaces of a TFT type liquid crystal panel in which liquid crystal is sealed in a pair of glass substrates on which transparent electrodes are formed. Vehicle information such as vehicle speed and engine speed is provided. Displayed as an image. The liquid crystal display panel 11 is electrically connected to the circuit board 40 by a flexible wiring board (not shown).

導光板１２は、アクリル等の透光性樹脂からなるものであり、平板形状になっている。導光板１２は、液晶表示パネル１１の後面側に配設されている。導光板１２の前後面には、光拡散シート，光反射シート，輝度上昇フィルム等の光学シート１３が配設されている。導光板１２は、ケース体１６に保持され、液晶表示パネル１１と平行になっている。 The light guide plate 12 is made of a translucent resin such as acrylic and has a flat plate shape. The light guide plate 12 is disposed on the rear side of the liquid crystal display panel 11. Optical sheets 13 such as a light diffusion sheet, a light reflection sheet, and a brightness enhancement film are disposed on the front and rear surfaces of the light guide plate 12. The light guide plate 12 is held by the case body 16 and is parallel to the liquid crystal display panel 11.

発光素子１４は、複数の発光ダイオードからなり、導光板１２の側端面１２ａに沿うように列状に配置されている。発光素子１４は、硬質配線板１５に搭載され、導光板１２の側端面１２ａに照明光を発する。発光素子１４が発した照明光は、導光板１２によって液晶表示パネル１１の後面側に導かれる。ケース体１６は、ステンレス（ＳＵＳ）等の金属からなるものであり、導光板１２，発光素子１４等を収容する。 The light emitting elements 14 are composed of a plurality of light emitting diodes, and are arranged in a row along the side end face 12 a of the light guide plate 12. The light emitting element 14 is mounted on the hard wiring board 15 and emits illumination light to the side end face 12 a of the light guide plate 12. The illumination light emitted from the light emitting element 14 is guided to the rear surface side of the liquid crystal display panel 11 by the light guide plate 12. The case body 16 is made of a metal such as stainless steel (SUS), and houses the light guide plate 12, the light emitting element 14, and the like.

中ケース２０は、不透明な樹脂からなるものであり、導光板１２，回路基板３０等を収容する。中ケース２０の後方には、タッピングネジ１によって回路基板４０が固定されている。中ケース２０のフランジ部２３には、透光性カバー６０が固定されている。 The middle case 20 is made of an opaque resin and houses the light guide plate 12, the circuit board 30, and the like. A circuit board 40 is fixed behind the middle case 20 by a tapping screw 1. A translucent cover 60 is fixed to the flange portion 23 of the middle case 20.

回路基板３０は、ガラスエポキシ樹脂からなる基材に配線パターンを形成したものであり、回路基板４０とケース体１６の間に配設されている。回路基板３０の後面には、マイコン８０が搭載されている。回路基板３０は、中ケース２０に収容され、図示しないタッピングネジによって中ケース２０の底壁２２に固定されている。回路基板３０は、液晶表示パネル１１，導光板１２，回路基板４０と夫々平行に配置されている。 The circuit board 30 is formed by forming a wiring pattern on a base material made of glass epoxy resin, and is disposed between the circuit board 40 and the case body 16. A microcomputer 80 is mounted on the rear surface of the circuit board 30. The circuit board 30 is accommodated in the middle case 20 and is fixed to the bottom wall 22 of the middle case 20 by a tapping screw (not shown). The circuit board 30 is arranged in parallel with the liquid crystal display panel 11, the light guide plate 12, and the circuit board 40.

回路基板４０は、ガラスエポキシ樹脂からなる基材に配線パターンを形成したものであり、中ケース２０の後面側に配設されている。回路基板４０の後面には、液晶表示パネル１１を駆動する表示コントローラ７０が搭載されている。回路基板４０は、ハウジング５０に収容され、タッピングネジ１によって固定されている。回路基板４０は、液晶表示パネル１１，導光板１２，回路基板３０と夫々平行に配置されている。 The circuit board 40 is formed by forming a wiring pattern on a base material made of glass epoxy resin, and is disposed on the rear surface side of the middle case 20. A display controller 70 for driving the liquid crystal display panel 11 is mounted on the rear surface of the circuit board 40. The circuit board 40 is accommodated in the housing 50 and fixed by the tapping screw 1. The circuit board 40 is disposed in parallel with the liquid crystal display panel 11, the light guide plate 12, and the circuit board 30.

ハウジング５０は、放熱部材５１と、この放熱部材５１よりも熱伝導率が低い樹脂部材５２とからなる。ハウジング５０は、回路基板３０及び回路基板４０等を収容する。放熱部材５１は、熱伝導率が１．０［Ｗ・ｍ^−１・Ｋ^−１］以上の材料からなり、例えば、マグネシウム（Ｍｇ），アルミニウム（Ａｌ）等の金属からなる。放熱部材５１のヤング率は、樹脂部材５２よりも大きい。樹脂部材５２は、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂からなる。ハウジング５０は、放熱部材５１を樹脂部材５２にてインサート成形したものである。 The housing 50 includes a heat radiating member 51 and a resin member 52 having a thermal conductivity lower than that of the heat radiating member 51. The housing 50 accommodates the circuit board 30, the circuit board 40, and the like. The heat radiating member 51 is made of a material having a thermal conductivity of 1.0 [W · m ⁻¹ · K ⁻¹ ] or more, and is made of a metal such as magnesium (Mg) or aluminum (Al). The Young's modulus of the heat radiating member 51 is larger than that of the resin member 52. The resin member 52 is made of a synthetic resin such as an ABS resin. The housing 50 is obtained by insert-molding the heat radiating member 51 with a resin member 52.

放熱部材５１には受熱部５１ｂが形成されており、この受熱部５１ｂには、熱伝導部材５が配設されている。熱伝導部材５は、熱伝導性が良好な弾性体からなるものであり、ＴＩＭ（Thermal Interface Material）或いは熱伝導シートと称されている。受熱部５１ｂは、前側に突出する断面コ字形状になっている。樹脂部材５２には、回路基板４０を支持する支持部５２ｃが形成されている。支持部５２ｃは、前側に突出する断面コ字形状になっている。 A heat receiving part 51b is formed in the heat radiating member 51, and the heat conducting member 5 is disposed in the heat receiving part 51b. The heat conductive member 5 is made of an elastic body having good heat conductivity, and is called a TIM (Thermal Interface Material) or a heat conductive sheet. The heat receiving portion 51b has a U-shaped cross section that protrudes forward. The resin member 52 has a support portion 52 c that supports the circuit board 40. The support part 52c has a U-shaped cross section that projects forward.

回路基板４０に搭載された表示コントローラ７０は、熱伝導部材５を介して、放熱部材５１の受熱部５１ｂに当接している。表示コントローラ７０が発した熱は、熱伝導部材５を介して放熱部材５１の受熱部５１ｂに伝わり、放熱部材５１によって放散される。 The display controller 70 mounted on the circuit board 40 is in contact with the heat receiving portion 51 b of the heat radiating member 51 through the heat conducting member 5. The heat generated by the display controller 70 is transmitted to the heat receiving portion 51 b of the heat radiating member 51 through the heat conducting member 5 and is dissipated by the heat radiating member 51.

透光性カバー６０は、アクリル等の透光性樹脂からなるものであり、液晶表示パネル１１の前方に配設されている。液晶表示パネル１１に表示される画像は、透光性カバー６０を透して視認される。透光性カバー６０は、中ケース２０のフランジ部２３を介して、タッピングネジ２によってハウジング５０に固定されている。 The translucent cover 60 is made of a translucent resin such as acrylic and is disposed in front of the liquid crystal display panel 11. An image displayed on the liquid crystal display panel 11 is viewed through the translucent cover 60. The translucent cover 60 is fixed to the housing 50 by the tapping screw 2 through the flange portion 23 of the middle case 20.

図２は、車両用表示装置の電気的構成を示すブロック図である。マイコン８０は、ＣＰＵ８１，不揮発性メモリ８２，揮発性メモリ８３を有しており、回路基板３０に搭載されている。不揮発性メモリ８２は、例えばフラッシュメモリからなるものであり、揮発性メモリ８３は、例えばＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）からなるものである。 FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the vehicle display device. The microcomputer 80 includes a CPU 81, a nonvolatile memory 82, and a volatile memory 83 and is mounted on the circuit board 30. The nonvolatile memory 82 is composed of, for example, a flash memory, and the volatile memory 83 is composed of, for example, an SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory).

速度センサ１０１は、車両速度を検出し、マイコン８０に速度データを出力する。回転センサ１０２は、エンジンの回転数を検出し、マイコン８０に回転数データを出力する。マイコン８０は、不揮発性メモリ８２に格納されている所定のプログラムに基づいて、表示コントローラ７０を制御すると共に、発光素子１４を駆動する。表示コントローラ７０は、マイコン８０から出力された制御信号に基づいて、液晶表示パネル１１に画像を表示させる。 The speed sensor 101 detects the vehicle speed and outputs speed data to the microcomputer 80. The rotation sensor 102 detects the rotation speed of the engine and outputs rotation speed data to the microcomputer 80. The microcomputer 80 controls the display controller 70 and drives the light emitting element 14 based on a predetermined program stored in the nonvolatile memory 82. The display controller 70 displays an image on the liquid crystal display panel 11 based on the control signal output from the microcomputer 80.

図３は、第二実施形態を示すものである。第二実施形態は、第一実施形態に比してハウジング１５０のみが異なり、他の構成は第一実施形態と同様である。 FIG. 3 shows a second embodiment. The second embodiment differs from the first embodiment only in the housing 150, and other configurations are the same as those in the first embodiment.

ハウジング１５０は、放熱部材１５１と、この放熱部材１５１よりも熱伝導率が低い樹脂部材１５２とからなる。放熱部材５１は、熱伝導率が１．０［Ｗ・ｍ^−１・Ｋ^−１］以上の材料からなり、例えば、マグネシウム（Ｍｇ），アルミニウム（Ａｌ）等の金属からなる。樹脂部材１５２は、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂からなる。ハウジング１５０は、放熱部材１５１を樹脂部材１５２にてインサート成形したものである。 The housing 150 includes a heat radiating member 151 and a resin member 152 having a thermal conductivity lower than that of the heat radiating member 151. The heat radiating member 51 is made of a material having a thermal conductivity of 1.0 [W · m ⁻¹ · K ⁻¹ ] or more, and is made of a metal such as magnesium (Mg) or aluminum (Al). The resin member 152 is made of a synthetic resin such as an ABS resin. The housing 150 is obtained by insert-molding the heat radiating member 151 with the resin member 152.

放熱部材１５１には受熱部１５１ｂが形成されており、この受熱部１５１ｂには、熱伝導部材５が配設されている。受熱部１５１ｂは、前側に突出する断面コ字形状になっている。放熱部材１５１には、回路基板４０を支持する支持部１５１ｃが形成されている。支持部１５２ｃは、前側に突出する断面コ字形状になっている。 A heat receiving portion 151b is formed in the heat radiating member 151, and the heat conducting member 5 is disposed in the heat receiving portion 151b. The heat receiving portion 151b has a U-shaped cross section that protrudes forward. A support portion 151 c that supports the circuit board 40 is formed on the heat dissipation member 151. The support portion 152c has a U-shaped cross section that protrudes forward.

第一，第二実施形態は、画像を表示する液晶表示パネル（表示パネル）１１と、液晶表示パネル（表示パネル）１１を駆動する表示コントローラ（回路素子）７０が搭載された回路基板４０と、回路基板４０を収容するハウジング５０，１５０と、を備えた表示装置であって、ハウジング５０，１５０は、表示コントローラ（回路素子）７０が発した熱を放散させる放熱部材５１，１５１と、放熱部材５１，１５１よりも熱伝導率が低い樹脂部材５２，１５２と、を有するものであり、放熱性が良好で、且つ、重くなる虞が少ない。 In the first and second embodiments, a liquid crystal display panel (display panel) 11 for displaying an image, and a circuit board 40 on which a display controller (circuit element) 70 for driving the liquid crystal display panel (display panel) 11 is mounted, A display device including housings 50 and 150 for housing the circuit board 40, wherein the housings 50 and 150 dissipate heat generated by the display controller (circuit element) 70, and heat dissipating members. Resin members 52 and 152 having lower thermal conductivity than 51 and 151, and good heat dissipation and less risk of becoming heavy.

更に、第一実施形態では、回路基板４０を支持する支持部１５１ｃが樹脂部材５１であるため、第二実施形態に比して、表示装置が軽量である。 Furthermore, in the first embodiment, since the support portion 151c that supports the circuit board 40 is the resin member 51, the display device is lighter than the second embodiment.

なお、本発明は、第一，第二実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、第一，第二実施形態では、表示パネルは、液晶表示パネル１１であったが、有機ＥＬ表示パネルであっても良い。また、第一，第二実施形態では、ハウジング５０，１５０は、放熱部材５１をインサート成形したものであるが、ハウジング５０，１５０は、タッピングネジ等で樹脂部材５２，１５２に放熱部材５１，１５１を固定したものであってもよい。また、第一，第二実施形態では、放熱部材５１，１５１は金属からなるものであったが、放熱部材は、熱伝導率が１．０［Ｗ・ｍ^−１・Ｋ^−１］以上の熱伝導性樹脂からなるものであっても良い。 The present invention is not limited to the first and second embodiments, and various modifications can be made. For example, in the first and second embodiments, the display panel is the liquid crystal display panel 11, but may be an organic EL display panel. In the first and second embodiments, the housings 50 and 150 are formed by insert-molding the heat dissipating member 51. May be fixed. In the first and second embodiments, the heat dissipating members 51 and 151 are made of metal, but the heat dissipating member has a thermal conductivity of 1.0 [W · m ⁻¹ · K ⁻¹ ] or more. It may be made of a heat conductive resin.

１０液晶表示器
１１液晶表示パネル（表示パネル）
４０回路基板
５０ハウジング
５１放熱部材
５２樹脂部材
５２ｃ支持部
７０表示コントローラ（回路素子）
１５０ハウジング
１５１放熱部材
１５１ｃ支持部
１５２樹脂部材 10 Liquid crystal display 11 Liquid crystal display panel (display panel)
40 circuit board 50 housing 51 heat radiating member 52 resin member 52c support part 70 display controller (circuit element)
150 Housing 151 Heat Dissipation Member 151c Supporting Part 152 Resin Member

Claims

A heat dissipation structure that dissipates heat generated by circuit elements mounted on a circuit board housed in a housing,
The housing includes a heat dissipating member that dissipates heat generated by the circuit element, and a resin member having a thermal conductivity lower than that of the heat dissipating member.

The heat radiating structure according to claim 1, wherein the heat radiating member is in contact with the circuit element via a heat conducting member.

The heat radiating structure according to claim 1, wherein the resin member of the housing has a support portion that supports the circuit board.

The display device according to claim 1, wherein the housing is formed by insert-molding the heat radiating member.

A display device comprising: a display panel that displays an image; a circuit board on which circuit elements that drive the display panel are mounted; and a housing that houses the circuit board,
The display device, wherein the housing includes a heat radiating member that dissipates heat generated by the circuit element, and a resin member having a lower thermal conductivity than the heat radiating member.

The display device according to claim 5, wherein the heat dissipating member is in contact with the circuit element via a heat conducting member.

The display device according to claim 5, wherein the resin member of the housing has a support portion that supports the circuit board.

The display device according to claim 5, wherein the housing is formed by insert molding the heat radiating member.