JP6839804B2

JP6839804B2 - Display device

Info

Publication number: JP6839804B2
Application number: JP2017014022A
Authority: JP
Inventors: 明板橋; 青野　賢司; 賢司青野
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2017-01-30
Filing date: 2017-01-30
Publication date: 2021-03-10
Anticipated expiration: 2037-01-30
Also published as: JP2018124320A

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を有する表示装置に関するものである。 The present invention relates to a display device having a heat dissipation structure that dissipates heat generated by a circuit element 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、液晶表示パネル及びバックライトを収容するケース体と、液晶表示パネルを駆動する回路素子を搭載した回路基板と、をハウジングに収容し、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 for dissipating heat generated by a circuit element mounted on a circuit board have been proposed, and are disclosed in, for example, Patent Document 1. In such a display device, a case body for accommodating the liquid crystal display panel and the backlight and a circuit board on which the circuit element for driving the liquid crystal display panel is mounted are housed in a housing, and the circuit element mounted on the circuit board is housed in the housing. The generated heat is dissipated in the housing. The housing is made of a metal such as aluminum, which has good thermal conductivity.

しかし、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。そこで、本願出願人は、ハウジングの一部を樹脂部材にすることにより、放熱性が良好で、且つ、表示装置が重くなる虞が少ない放熱構造を、特願２０１６−２１２４４４号として提案している。 However, since the housing of the above-mentioned display device is made of metal, the heat generated by the circuit element can be satisfactorily dissipated, but there is a problem that the display device becomes heavy. Therefore, the applicant of the present application has proposed, as Japanese Patent Application No. 2016-212444, a heat dissipation structure in which a part of the housing is made of a resin member, so that the heat dissipation property is good and the display device is less likely to become heavy. ..

特開２０１６−１０９７９８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-109798

しかしながら、振動によって、回路基板に搭載された回路素子に大きな負荷が加わり、回路素子が損傷する虞があった。つまり、従来の表示装置は、ハウジングの放熱部材だけでケース体を支持する構造であったため、表示装置全体としての剛性が低く、振動によって、ハウジングに若干の変形が生じて、回路基板に搭載された回路素子に負荷が加わる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、剛性が高く、回路基板に搭載された回路素子に、振動による負荷が加わり難い表示装置を提供するものである。 However, due to the vibration, a large load is applied to the circuit element mounted on the circuit board, and there is a risk that the circuit element may be damaged. That is, since the conventional display device has a structure in which the case body is supported only by the heat radiating member of the housing, the rigidity of the display device as a whole is low, and the housing is slightly deformed by vibration and mounted on the circuit board. There was a problem that a load was applied to the circuit element.
The present invention has been made in view of this problem, and provides a display device having high rigidity and in which a load due to vibration is unlikely to be applied to a circuit element mounted on a circuit board.

本発明は、画像を表示する液晶表示パネル１０と、前記液晶表示パネルを照明する発光素子２４と、前記発光素子２４を収容するケース体３０と、前記液晶表示パネル１０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金属からなる放熱部材５１と、前記放熱部材５１よりも熱伝導率が低い樹脂部材５２と、を有し、前記ケース体３０は、前記放熱部材５１に支持される第一の支持部３３と、前記樹脂部材５２に支持される第二の支持部３４と、を有すると共に、前記放熱部材５１は、前記回路基板４０のグランドパターンに当接していることを特徴とする。
In the present invention, a liquid crystal display panel 10 for displaying an image, a light emitting element 24 for illuminating the liquid crystal display panel, a case body 30 for accommodating the light emitting element 24, and a circuit element 70 for driving the liquid crystal display panel 10 are provided. A display device including a mounted circuit board 40 and a housing 50 for accommodating the circuit board 40, wherein the housing 50 is a heat radiating member 51 made of metal that dissipates heat generated by the circuit element 70. And a resin member 52 having a heat conductivity lower than that of the heat radiating member 51, and the case body 30 is supported by the first supporting portion 33 supported by the heat radiating member 51 and the resin member 52. The second support portion 34 is provided, and the heat radiating member 51 is in contact with the ground pattern of the circuit board 40 .

また、本発明は、前記回路基板４０は、前記放熱部材５１と前記第一の支持部３３とに挟持されていることを特徴とする。
Further, the present invention, the circuit board 40 is characterized in that it is sandwiched between the heat radiating member 51 and the first support 3 3.

ハウジングの放熱部材だけでなく、ハウジングの樹脂部材でもケース体を支持することにより、表示装置全体としての剛性が高くなり、振動によって、回路基板に搭載された回路素子に加わる負荷を緩和することができる。 By supporting the case body not only with the heat radiating member of the housing but also with the resin member of the housing, the rigidity of the display device as a whole is increased, and the load applied to the circuit element mounted on the circuit board due to vibration can be alleviated. it can.

本発明の実施形態を示す断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view showing an embodiment of the present invention. 同上実施形態を示すブロック図。Same as above A block diagram showing an embodiment.

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。車両用表示装置は、液晶表示パネル１０，バックライト２０，ケース体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. The vehicle display device includes a liquid crystal display panel 10, a backlight 20, a case body 30, a circuit board 40, a housing 50, a translucent cover 60, and the like.

液晶表示パネル１０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１０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 panel 10 is a TFT-type liquid crystal panel in which liquid crystals are enclosed in a pair of glass substrates on which transparent electrodes are formed, and polarizing plates are attached to both front and rear surfaces, and vehicle information such as vehicle speed and engine speed can be obtained. It is displayed as an image. The liquid crystal display panel 10 is electrically connected to the circuit board 40 by a flexible wiring board (not shown).

バックライト２０は、導光板２２，光学シート２３，発光素子２４，硬質配線板２５を有する照明手段であり、発光素子２４が発する照明光によって液晶表示パネル１０を透過照明する。導光板２２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２２は、液晶表示パネル１０の後面側に配設されている。導光板２２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２３が配設されている。導光板２２は、ケース体３０に保持され、液晶表示パネル１０と平行になっている。 The backlight 20 is a lighting means having a light guide plate 22, an optical sheet 23, a light emitting element 24, and a hard wiring plate 25, and transmits and illuminates the liquid crystal display panel 10 by the illumination light emitted by the light emitting element 24. The light guide plate 22 is made of a translucent resin such as acrylic and has a flat plate shape. The light guide plate 22 is arranged on the rear surface side of the liquid crystal display panel 10. Optical sheets 23 such as a light diffusing sheet, a light reflecting sheet, and a brightness increasing film are arranged on the front and rear surfaces of the light guide plate 22. The light guide plate 22 is held by the case body 30 and is parallel to the liquid crystal display panel 10.

発光素子２４は、複数の発光ダイオードからなり、導光板２２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２４は、硬質配線板２５に搭載され、導光板２２の側端面２２ａに照明光を発する。発光素子２４が発した照明光は、導光板２２によって液晶表示パネル１０の後面側に導かれる。 The light emitting elements 24 are composed of a plurality of light emitting diodes and are arranged in a row along the side end surface 12a of the light guide plate 22. The light emitting element 24 is mounted on the hard wiring plate 25 and emits illumination light to the side end surface 22a of the light guide plate 22. The illumination light emitted by the light emitting element 24 is guided to the rear surface side of the liquid crystal display panel 10 by the light guide plate 22.

ケース体３０は、ステンレス（ＳＵＳ）等の金属からなるものであり、バックライト２０を収容する。ケース体３０は、導光板２２と平行な板状の底壁部３１と、導光板２２の側端面２２ａを囲む周壁部３２と、底壁部３１の下面から垂下する円柱形状の支持部３３，３４と、を有する。ケース体３０の支持部３３は、回路基板４０を介して、放熱部材５１に支持される。ケース体３０の支持部３４は、樹脂部材５２に支持される。 The case body 30 is made of a metal such as stainless steel (SUS) and houses the backlight 20. The case body 30 includes a plate-shaped bottom wall portion 31 parallel to the light guide plate 22, a peripheral wall portion 32 surrounding the side end surface 22a of the light guide plate 22, and a cylindrical support portion 33 hanging from the lower surface of the bottom wall portion 31. 34 and. The support portion 33 of the case body 30 is supported by the heat radiating member 51 via the circuit board 40. The support portion 34 of the case body 30 is supported by the resin member 52.

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、ハウジング５０に収容されている。回路基板４０の後面には、液晶表示パネル１０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、タッピングネジ１によって、ケース体３０の支持部３３に固定されている。回路基板４０は、液晶表示パネル１０，導光板２２と夫々平行に配置されている。 The circuit board 40 has a wiring pattern formed on a base material made of glass epoxy resin, and is housed in a housing 50. A display controller 70 for driving the liquid crystal display panel 10 is mounted on the rear surface of the circuit board 40. The circuit board 40 is fixed to the support portion 33 of the case body 30 by the tapping screw 1. The circuit board 40 is arranged in parallel with the liquid crystal display panel 10 and the light guide plate 22, respectively.

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とからなり、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。 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, and houses a circuit board 40 and the like. The heat radiating member 51 is made of a material having a thermal conductivity of 1.0 [Wm- ¹ · K- ¹ ] or more, and is made of, for example, 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.

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。放熱部材５１は、タッピングネジ１によって、回路基板４０と共にケース体３０の支持部３３に固定されている。 A heat receiving portion 51b is formed on the heat radiating member 51, and a heat conductive member 5 is arranged on the heat receiving portion 51b. The heat conductive member 5 is made of an elastic body having good thermal 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 projects forward. The heat radiating member 51 is fixed to the support portion 33 of the case body 30 together with the circuit board 40 by the tapping screw 1.

放熱部材５１には、回路基板４０を支持する支持部５１ｃが形成されている。支持部５１ｃは、前側に突出する断面コ字形状になっている。支持部５１ｃは、回路基板４０のグランドパターンに当接しており、放熱部材５１は、表示コントローラ７０を電磁遮蔽する電磁シールドとしても作用する。 The heat radiating member 51 is formed with a support portion 51c that supports the circuit board 40. The support portion 51c has a U-shaped cross section that projects forward. The support portion 51c is in contact with the ground pattern of the circuit board 40, and the heat radiating member 51 also acts as an electromagnetic shield that electromagnetically shields the display controller 70.

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。樹脂部材５２は、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂からなる。樹脂部材５２は、タッピングネジ２によって、ケース体３０の支持部３４に固定されている。 The display controller 70 mounted on the circuit board 40 is in contact with the heat receiving portion 51b of the heat radiating member 51 via the heat conductive member 5. The heat generated by the display controller 70 is transmitted to the heat receiving portion 51b of the heat radiating member 51 via the heat conductive member 5, and is dissipated by the heat radiating member 51. The resin member 52 is made of a synthetic resin such as ABS resin. The resin member 52 is fixed to the support portion 34 of the case body 30 by the tapping screw 2.

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１０の前方に配設されている。液晶表示パネル１０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、タッピングネジ３によって、ハウジング５０の樹脂部材５２に固定されている。 The translucent cover 60 is made of a translucent resin such as acrylic, and is arranged in front of the liquid crystal display panel 10. The image displayed on the liquid crystal display panel 10 is visually recognized through the translucent cover 60. The translucent cover 60 is fixed to the resin member 52 of the housing 50 by the tapping screw 3.

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４０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 a vehicle display device. The microcomputer 80 has a CPU 81, a non-volatile memory 82, and a volatile memory 83, and is mounted on the circuit board 40. The non-volatile memory 82 is made of, for example, a flash memory, and the volatile memory 83 is made 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２４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１０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 the rotation speed data to the microcomputer 80. The microcomputer 80 controls the display controller 70 and drives the light emitting element 24 based on a predetermined program stored in the non-volatile memory 82. The display controller 70 displays an image on the liquid crystal display panel 10 based on the control signal output from the microcomputer 80.

本実施形態は、画像を表示する液晶表示パネル１０と、液晶表示パネル１０を照明する発光素子２４と、発光素子２４を収容するケース体３０と、液晶表示パネル１０を駆動する表示コントローラ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と、を備えた表示装置であって、ハウジング５０は、表示コントローラ７０が発した熱を放散させる放熱部材５１と、放熱部材５１よりも熱伝導率が低い樹脂部材５２と、を有し、ケース体３０は、放熱部材５１に支持される第一の支持部３３と、樹脂部材５２に支持される第二の支持部３４と、を有するものであり、ケース体３０を、ハウジング５０の放熱部材５１だけでなく、樹脂部材５２でも支持することにより、表示装置全体としての剛性が高くなり、振動によって、回路基板４０に搭載された表示コントローラ７０に加わる負荷を緩和することができる。 In this embodiment, a liquid crystal display panel 10 for displaying an image, a light emitting element 24 for illuminating the liquid crystal display panel 10, a case body 30 for accommodating the light emitting element 24, and a display controller 70 for driving the liquid crystal display panel 10 are mounted. A display device including a liquid crystal board 40 and a housing 50 for accommodating the circuit board 40. The housing 50 is more than a heat radiating member 51 for dissipating heat generated by the display controller 70 and a heat radiating member 51. The case body 30 has a resin member 52 having a low thermal conductivity, and the case body 30 has a first support portion 33 supported by the heat radiation member 51 and a second support portion 34 supported by the resin member 52. By supporting the case body 30 not only with the heat radiating member 51 of the housing 50 but also with the resin member 52, the rigidity of the display device as a whole becomes high, and the display mounted on the circuit board 40 due to vibration. The load applied to the controller 70 can be relaxed.

なお、本発明は、本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。
The present invention is not limited to the present embodiment, and various modifications are possible.

１０液晶表示パネル
２４発光素子
３０ケース体
３３支持部（第一の支持部）
３４支持部（第二の支持部）
４０回路基板
５０ハウジング
５１放熱部材
５２樹脂部材
７０表示コントローラ（回路素子） 10 Liquid crystal display panel 24 Light emitting element 30 Case body 33 Support part (first support part)
34 Support part (second support part)
40 Circuit board 50 Housing 51 Heat dissipation member 52 Resin member 70 Display controller (circuit element)

Claims

A liquid crystal display panel for displaying an image, a light emitting element for illuminating the liquid crystal display panel, a case body for accommodating the light emitting element, a circuit board on which a circuit element for driving the liquid crystal display panel is mounted, and the circuit board. A display device equipped with a housing for accommodating the
The housing has a heat radiating member made of metal that dissipates heat generated by the circuit element, and a resin member having a thermal conductivity lower than that of the heat radiating member.
The case body has a first support portion supported by the heat radiating member and a second support portion supported by the resin member, and also has a second support portion .
The display device , wherein the heat radiating member is in contact with the ground pattern of the circuit board.

The display device according to claim 1, wherein the circuit board is sandwiched between the heat radiating member and the first support portion.