JP5198914B2 - 液晶表示装置及び車両用表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置とこの液晶表示装置を用いた車両用表示装置に関するものである。

近年、ＴＦＴ型等のＬＣＤ（液晶ディスプレイ）表示器により文字板、指針等をグラフィック的に画像表示する液晶表示装置を用いた車両用表示装置が紹介され始めている（たとえば、特許文献１参照。）。

このような車両用表示装置では、液晶表示装置の導光板のサイドエッジに対向して発光素子としてＬＥＤ（発光ダイオード）を配置し、ＬＥＤから導光板のサイドエッジに入射した光を導光板の表面からバックライトとしてＬＣＤに出射させる照明装置が設けられ、また、発光素子としてＬＥＤを用いるとその発熱量が大きいため、放熱装置が設けられている（たとえば、特許文献２参照）。
特開２００６−１３２９５１号公報 特開２００４−２７９２６２号公報

上述の車両用表示装置は、一般的に、ＬＣＤの背面側に放熱フィン等の放熱板が設けられているが、このような構造では、放熱装置を含む車両用表示装置全体の奥行きが長くなり、放熱装置が発熱部でもあるため、後方スペースを広くする必要があった。また、ＴＦＴ型ＬＣＤの駆動は高速で行われるため、ノイズが発生するという問題もあった。

そこで、本発明は、上述の課題に鑑み、薄型構造で良好な放熱性が得られると共に電磁遮蔽性に優れた液晶表示装置とこの液晶表示装置を用いた車両用表示装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明の液晶表示装置は、導光板８と、該導光板８のサイドエッジに対向して配置されたＬＥＤ１３ａと、前記ＬＥＤ１３ａが一方の面に実装された金属製基板１３とを備え、前記ＬＥＤ１３ａから前記導光板８のサイドエッジに入射した光を前記導光板８の表面から照明光として直方体の液晶表示器２〜１２の一方の面に出射させる液晶表示装置であって、前記金属製基板１３の他方の面に取り付けられ、前記液晶表示器２〜１２の側面に配置された放熱装置１４、１５、１８、１９と、前記液晶表示器２〜１２の前面に配置された第１のシールド部材１と、前記液晶表示器２〜１２の背後に配置される制御用回路基板１６を挟むように配置された第２のシールド部材１０及び第３のシールド部材１７と、を含むシールドケース１、１０、１７であって前記第３のシールド部材１７は前記放熱装置１４、１５、１８、１９と接触して放熱部材としても作用するシールドケース１、１０、１７（ただし、第２のシールド部材１０が前記放熱装置１４、１５、１８、１９及び前記第３のシールド部材１７と接触しているものを除く。）と、を備えたことを特徴とする。

記課題を解決するためになされた請求項２記載の発明は、請求項１記載の液晶表示装置において、前記放熱装置は、前記金属製基板１３の他方の面に熱伝導シート１８，１９を介して取り付けられる放熱板１４，１５を含み、前記放熱板１４，１５は放熱フィンを備えていることを特徴とする。

記課題を解決するためになされた請求項３記載の発明の車両用表示装置は、車両の状態を示す種々の情報が表示される表示領域を備えたディスプレイ５１と、前記ディスプレイ５１の前面に設けられ前記表示領域を仕切る表示仕切り部材５４と、前記表示仕切り部材５４を移動させる移動機構とを備え、前記移動機構は、前記表示仕切り部材５４を支持して前記ディスプレイの背面側まで延在する可動部材６８と、前記可動部材６８を駆動する駆動源６９を有する車両用表示装置であって、前記ディスプレイ５１として請求項１または２記載の液晶表示装置を使用したことを特徴とする。

なお、上述の課題を解決するための手段の説明における参照符号は、以下の発明を実施するための最良の形態の説明における参照符号に対応しているが、これらは、特許請求の範囲の解釈を限定するものではない。

請求項１及び２に記載の発明の液晶表示装置によれば、前後方向に薄い放熱板を持つ放熱装置を液晶表示器の側部に配置した構成のため、薄型構成で良好な放熱性を有する。また、液晶表示器の前後と中間にシールドケースを設けたので、電磁遮蔽性に優れている。

請求項３に記載の発明の車両用表示装置によれば、液晶表示画面の前面側に移動部材がありかつ背面側に移動物体を移動させるための可動部材がある場合に、請求項１または２記載の液晶表示装置を用いることによって、奥行きを増加させることが無く薄型構造の車両用表示装置を実現することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る液晶表示装置を示す分解斜視図、図２は斜視図、図３（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、それぞれ、平面図、正面図及び右側面図である。

液晶表示装置は、上側シールドケース１、ＴＦＴ型ＬＣＤセル２、上側ケース３、第１プリズムシート４、第２プリズムシート５、第３プリズムシート６、拡散シート７、導光板８、反射シート９、中間シールド板１０、スプリング１１、下側ケース１２、ＬＥＤ基板１３、放熱板１４、放熱板１５、制御基板１６、下側シールドケース１７、熱伝導シート１８及び熱伝導シート１９から構成されている。

第１プリズムシート４、第２プリズムシート５、第３プリズムシート６、拡散シート７、導光板８及び反射シート９は、順に積層配置され、樹脂製の上側ケース３と下側ケース１２の間に収容されて光学構造を構成する。第１プリズムシート４は、たとえば、住友スリーエム社のＤＢＥＦ（Dual Rightness Enhancement Film）シートが用いられ、第２プリズムシート５および第３プリズムシート６は、ＢＥＦシートが用いられる。また、反射シート９と下側ケース１２の間には、金属製の中間シールド板１０が挿入されている。

ＴＦＴ型ＬＣＤセル２と、上記光学構造と、制御基板１６は、順に積層配置されて、金属製の上側シールドケース１と金属製の下側シールドケース１７の間に収容されて、直方体のＴＦＴ型液晶表示器を構成する。

ＬＥＤ基板１３は、導光板８のサイドエッジ８ａに合わせられた寸法を有する長方形状のアルミ等の金属製基板であり、その上に形成された絶縁膜上にＬＥＤ回路が形成されると共に、複数のＬＥＤ１３ａが導光板８のサイドエッジ８ａに対向するように実装されている。

放熱板１４および熱伝導シート１８と、放熱板１５及び熱伝導シート１９は、それぞれ、放熱装置を構成する。放熱板１４及び１５は、それぞれ、ＬＥＤ基板１３に取り付けるための長方形状の取付部１４ａ及び１５ａと、取付部１４ａ及び１５ａに一体形成されたＬ型部材１４ｂ及び１５ｂと複数枚の放熱フィン１４ｃ及び１５ｃとを備えている。

ＬＥＤ基板１３は、熱伝導シート１８及び１９を介して放熱板１４及び１５に、ネジ２２によるネジ止めで固定される。ＬＥＤ基板１３が取り付けられた放熱板１４及び１５は、ネジ２０および２１によるネジ止めで下側ケース１２に固定される。複数枚の放熱フィン１４ｃ及び１５ｃは、下側シールドケース１７の裏面とほぼ同じ平面から液晶表示器の厚みより少し長く後方に延びるようにかつ天地方向に平行になるように配置されていると共に、液晶表示装置から離れるにしたがって次第に天地方向の寸法が短くなるように形成されている。

下側シールドケース１７は、上側シールドケース１および中間シールド板１０と共にＴＦＴ型ＬＣＤセル２および制御基板１６の電磁遮蔽性を良好に確保するように作用すると共に、下側ケースに固定された放熱板１４及び１５と接触して放熱部材としても作用し、放熱効果を高めるのに役立っている。

このような構造により、本実施形態の液晶表示装置は、前後方向に薄い放熱板を持つ放熱装置を液晶表示器の側部に配置した構成のため、薄型構成で良好な放熱性を有する。また、液晶表示器の前後と中間にシールドケースを設けたので、電磁遮蔽性に優れている。

また、放熱板１４及び１５のＬ型部材１４ｂ及び１５ｂにおいて、放熱フィン１４ｃ及び１５ｃが設けられている面と反対側の面は、液晶表示器の画面と同じ平面との間に空間があるので、この空間を利用して、放熱を要する他のものを配置しても良い。

次に、本発明の液晶表示装置が用いられる車両用表示装置について説明する。

図４、図５、図６は、それぞれ、車両用表示装置の正面図、内部構造を示す透視図、左側面図である。車両用表示装置は、その正面の中央に、フルグラフィックメータ５０が配置されている。また、このフルグラフィックメータ５０の左右には、それぞれ、ウォーニング表示部９１，９２が配置されている。

フルグラフィックメータ５０は、ディスプレイとしての液晶表示器５１と、液晶表示器５１の表示画面の一部を覆う見返し板５２と、液晶表示器５１および見返し板５２の前面に配置された表示仕切り機構５３とを含む。液晶表示器５１は、図５の２点鎖線で示されるように長方形の表示画面を有するが、表示画面の一部がほぼ長円状の開口部を有する見返し板５２で覆われており、ほぼ長円状の画面として見えるようになっている。液晶表示器５１の表示画面には、車両の走行状態を示す種々の情報を表示することができる。

ほぼ長円状の表示画面のほぼ中央には、表示仕切り機構５３が配置されている。表示仕切り機構５３は、中央に円形の開口部を有する不透明な合成樹脂製の略リング状表示仕切り部材５４と、開口部に嵌合された拡大レンズ５５とを含む。拡大レンズ５５は、凸型、凹型等のいずれの形状のものでも良いが、ここでは凸型レンズを用いている。リング状表示仕切り部材５４には、所定の間隔（たとえば、等間隔）に複数（たとえば、１２個）の発光部８１ａ〜８１ｌが設けられている。

見返し板５２で隠されている領域を除く液晶表示器５１の表示画面における全表示領域の一部である第１の表示領域としての、リング状表示仕切り部材５４の開口部で囲まれた液晶表示器５１の表示領域には、車両の走行状態の計測量を示すほぼ円形の文字板に相当する表示意匠５６が表示される。この表示意匠５６は、第１の車両関連情報としてのエンジン回転数を指示するためのタコメータであり、その外周付近にタコメータ用目盛が表示される。また、エンジンをかけた時の実際のエンジン回転数計測量に対応して回転してタコメータ用目盛を指示する指針５７も表示される。表示意匠５６と指針５７の表示は、アナログ指示計器を構成する。

表示意匠５６の外周付近に表示されるタコメータ用目盛は、０〜１０の数字目盛と、各数字目盛の間に設けられた線目盛とを含んでいる。数字目盛は、それぞれ、×１０００ｒｐｍの回転数を表し、たとえば、数字目盛「１」は１０００ｒｐｍ、数字目盛「８」は８０００ｒｐｍを表している。また、数字目盛「７」と数字目盛「８」の間の背景色は、数字目盛「０」から数字目盛「７」までの背景色と異なっており、エンジン回転数のレッドゾーンを示す赤色で表示されている。

リング状表示仕切り部材５４に所定の間隔（たとえば、等間隔）で設けられた発光部８１ａ〜８１ｌは、表示意匠５６の０〜１０の数字目盛における各数字の位置に合わせられており、各数字に対応する目盛として役立っている。数字目盛「０」〜「６」に対応する位置にある発光部８１ｃ〜８１ｉは、白色で発光し、レッドゾーンを示す数字目盛「７」および「８」に対応する位置にある発光部８１ｊおよび８１ｋは、赤色で発光し、数字目盛のない位置にある発光部８１ａ，８１ｂ，８１ｌは、消灯している。すなわち、発光部８１ｊおよび８１ｋは、他の発光部と異なる色で発光するように、その発光形態が他の発光部の発光形態と異なっている。

表示意匠５６の中央付近には、タコメータ以外の他の情報表示を行う副表示領域５８が設けられている。副表示領域５８には、たとえば、車両の走行速度をデジタル表示するスピードメータを表示するスピードメータ表示領域５９と、車両の走行距離をデジタル表示するオド／トリップメータを表示するオド／トリップメータ表示領域６１とが設けられている。

リング状表示仕切り部材５４の左側の外周と見返し板５２とで囲まれた液晶表示器５１の表示画面には、たとえば、エンジンオイルの油圧を指示する油圧計を表示する油圧計表示領域６２と、エンジンオイルの油温を指示する油温計を表示する油温計表示領域６３が設けられている。

また、リング状表示仕切り部材５４の右側の外周と見返し板５２とで囲まれた液晶表示器５１の表示画面には、たとえば、ガソリン等の燃料残量を指示する燃料計を表示する燃料計表示領域６４と、冷却水の温度を指示する水温計を表示する水温計表示領域６５とが設けられている。

さらに車両用表示装置１は、移動機構６７によって表示仕切り機構５３を液晶表示器５１のほぼ長円形状の表示画面の長軸方向に移動することができるように構成されている。移動機構６７は、見返し板５２の裏側であってかつ液晶表示器５１の上部および底部でリング状表示仕切り部材５４の裏面上下部分が結合された両端部を有し、液晶表示器５１の裏面側にかけて折り曲げられて延在する可動部材としての枠体６８と、液晶表示器５１が取り付けられた基板８３の裏面に配置された駆動源としてのモータ６９と、モータ６９の駆動力を枠体６８に伝える伝達装置７０とを含む。また、移動機構６７は、液晶表示器５１の上部において枠体６８の一部を支持する第１支持部７１と、車両用表示装置１のハウジングにほぼ長円状表示画面の長軸方向に平行になるように取り付けられ、第１支持部７１がスライド可能に遊嵌されたシャフト７２と、基板８３の裏面側にほぼ長円状表示画面の長軸方向に平行に配置されたレール部材７３と、枠体６８に固定され、レール部材７３をガイドするガイド溝が形成された第２支持部７４も含む。

伝達装置７０は、モータ６９の回転軸に固定された歯車７０ａと、歯車７０ａにかみ合う歯車７０ｂと、歯車７０ｂの回転がベルト７０ｃで伝えられるピニオン歯車７０ｄと、枠体６８に固定され、ピニオン歯車７０ｄの回転運動を長軸方向と平行な直線運動に変換するラック７０ｅとを含む。

図４及び図５に示す車両用表示装置では、表示仕切り部材５４を移動させるための枠体６８等の可動部材が液晶表示器５１の背面側にあるため、液晶表示器５１のバックライトの照明装置として、ＬＥＤと放熱装置とを備えたものを採用しようとすると、従来のように放熱装置を液晶表示器５１の背面側に配置することが困難である。また、無理に採用しようとすると、放熱装置は可動部材のさらに後方に配置しなければならなくなり、車両表表示装置の奥行きが大きくなり、装置全体が大きくなってしまうという問題が生じる。

そこで、このような車両表示装置において、液晶表示器５１の代わりに図１〜３に示す液晶表示装置を用いることができる。この場合、放熱板１４，１５は、液晶表示器５１の背後ではなく側方でウォーニング表示部９１，９２の背後に位置することになり、可動部材の邪魔になることはなく、また奥行きを増加させることもない。

以上の通り、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。

たとえば、上述の実施の形態では、放熱板１４及び１５における放熱フィン１４ｃ及び１５ｃは、下側シールドケース１７の裏面とほぼ同じ平面から液晶表示器の厚みより少し長く後方に延びるように配置されているが、他の実施形態として、Ｌ型部材１４ｂ及び１５ｂにおける液晶表示画面側の面に放熱フィン１４ｃ及び１５ｃを設け、液晶表示器の厚みとほぼ同じくらいに前方に延びるように形成しても良い。

本発明の実施の形態に係る液晶表示装置を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係る液晶表示装置を示す斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、それぞれ、本発明の実施の形態に係る液晶表示装置を示す平面図、正面図及び右側面図である。 本発明の液晶表示装置が用いられる車両用表示装置の正面図である。 車両用表示装置の内部構造を示す透視図である。 車両用表示装置の左側面図である。

符号の説明

１ 上側シールドケース
２ ＴＦＴ型ＬＣＤセル
３ 上側ケース
４ 第１プリズムシート
５ 第２プリズムシート
６ 第３プリズムシート
７ 拡散シート
８ 導光板
９ 反射シート
１０ 中間シールド板（第２のシールド部材）
１２ 下側ケース
１３ ＬＥＤ基板（金属製基板）
１４ 放熱板
１５ 放熱板
１６ 制御基板（制御用回路基板）
１７ 下側シールドケース（第３のシールド部材）
１８ 熱伝導シート
１９ 熱伝導シート
５１ ディスプレイ
５４ 表示仕切り部材
６８ 枠体（可動部材）
６９ モータ（駆動源）

Claims (3)

1. 導光板と、該導光板のサイドエッジに対向して配置されたＬＥＤと、前記ＬＥＤが一方の面に実装された金属製基板とを備え、前記ＬＥＤから前記導光板のサイドエッジに入射した光を前記導光板の表面から照明光として直方体の液晶表示器の一方の面に出射させる液晶表示装置であって、
   前記金属製基板の他方の面に取り付けられ、前記液晶表示器の側面に配置された放熱装置と、
   前記液晶表示器の前面に配置された第１のシールド部材と、前記液晶表示器の背後に配置される制御用回路基板を挟むように配置された第２のシールド部材及び第３のシールド部材と、を含むシールドケースであって前記第３のシールド部材は前記放熱装置と接触して放熱部材としても作用するシールドケース（ただし、第２のシールド部材が前記放熱装置及び前記第３のシールド部材と接触しているものを除く。）と、
   を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
2. 請求項１記載の液晶表示装置において、
   前記放熱装置は、前記金属製基板の他方の面に熱伝導シートを介して取り付けられる放熱板を含み、前記放熱板は放熱フィンを備えていることを特徴とする液晶表示装置。
3. 車両の状態を示す種々の情報が表示される表示領域を備えたディスプレイと、前記ディスプレイの前面に設けられ前記表示領域を仕切る表示仕切り部材と、前記表示仕切り部材を移動させる移動機構とを備え、前記移動機構は、前記表示仕切り部材を支持して前記ディスプレイの背面側まで延在する可動部材と、前記可動部材を駆動する駆動源を有する車両用表示装置であって、
   前記ディスプレイとして請求項１または請求項２記載の液晶表示装置を使用したことを特徴とする車両用表示装置。

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