JP7355023B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車に搭載される表示装置に関し、特に、放熱構造を備えた表示装置に関する。

従来の表示装置は、例えば特許文献１に開示されるものがある。この表示装置は、表示機器と、この表示機器を駆動する回路基板と、表示機器と回路基板とを収納するケースとからなり、ケースの背後に設けた開口を覆う放熱部材を設け、この放熱部材に開口を介して表示機器に接触する円柱形状の延長形成部を形成するとともに、延長形成部を回路基板の下方に設けた。これにより、良好な放熱が可能な表示装置を提供するものである。

特開２００５－３３８５４１号公報

しかしながら、特に、防曇性を必要とする計器装置においては、ケースに放熱部材を配置すると、通気孔のスペースが限定され、十分な通気が確保できず、表示機器及びケースに曇りが発生するといった問題点があった。

そこで本開示は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、容易に通気部を設けることが可能であり、かつ良好な放熱を行うことが可能な表示装置を提供するものである。

本開示は、表示部材２と、前記表示部材２を収容するケース部材５と、を少なくとも有する表示装置において、前記ケース部材５は、熱伝導性の放熱部材７を有し、前記放熱部材７は、空気を通す通気孔７３，７４を有し、前記通気孔７３，７４は、外部と通じる第１の通気孔７３と、前記第１の通気孔７３と繋がり内部と通じる第２の通気孔７４と、前記第１の通気孔７３と前記第２の通気孔７４との間に設けられる液体を通さない多孔質膜９を有し、前記放熱部材７は、熱伝達部材８を介して発熱部材４と当接し、前記第２の通気孔７４は、他方の端面７２が１段凹んで前記第１の通気孔７３と繋がった凹部７４ａと、前記凹部７４ａから前記他方の端面７２の他方の側面７２ａまでを断面矩形に切り欠いた切り欠き部７４ｂと、により形成されることを特徴とする。

本開示によれば、所期の目的を達成することができ、容易に通気部を設けることが可能であり、かつ良好な放熱を行うことが可能な表示装置を提供することができる。

本開示の表示装置の第１の実施形態を示す断面図。 同実施形態の放熱体を示す斜視図。 本開示の表示装置の第２の実施形態を示す断面図。

以下、図１乃至３に基づいて、本開示を適用した表示装置の実施形態を車両に搭載される表示装置に適用した場合について説明する。

本開示に係る表示装置の第１の実施形態を図１，２に基づいて説明する。表示装置は、最前面の透過ケース１と、透過ケース１の背後に配設され、表示機器である液晶表示装置（表示部材）２と、この液晶表示装置２を収容する中ケース３と、この中ケース３の背後に位置する回路基板（発熱部材）４と、回路基板４の背面側を覆うように背後に配設される外ケース（ケース部材）５と、を備えている。

透過ケース１は、遮光性の合成樹脂からなり、背面側が開口した略直方体の箱型形状に形成される。透過ケース１は、前面側にインサート成形された透光性の合成樹脂板１１を有する。表示装置は、合成樹脂板１１をとおして液晶表示装置２を車両利用者から視認することができる。透過ケース１は、外ケース５と嵌合し、内部に水や埃が進入しないように固定されている。

液晶表示装置２は、液晶モジュールと呼ばれるものであり、その内部には、液晶表示セル、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｏｄｅ）と透明樹脂導光板からなるバックライト装置、液晶制御基板等を備えている。尚、ＬＥＤは発熱を伴う。尚、２１は金属製のシールド板であり、液晶表示装置２内の回路を電磁波等から保護するものであるとともに、液晶表示装置２に内蔵されたバックライト装置等の発熱部品の熱を放熱する放熱板でもある。

中ケース３は、合成樹脂からなり、液晶表示装置２を収納する四角形の枠体であり、その内面に液晶表示装置２を固定する段差部３１を備えている。

回路基板４は、基材がガラスエポキシ樹脂からなる硬質の基板であり、その形状は長方形である。この回路基板４は、液晶表示装置２の液晶表示セルやバックライト装置を駆動するために、液晶駆動回路やインバータ回路を備えており、その表面あるいは裏面には、液晶駆動回路やインバータ回路を構成するＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）チップ（発熱部材）４１を含む電子部品等が複数実装されている。

また、回路基板４には電子部品等を電気的に接続する導体からなる図示しない配線が形成されている。また、回路基板４は液晶表示装置２と同様に中ケース３に図示しないフック等により固定されている。液晶表示装置２と回路基板４とは、図示しないＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）によって電気的に接続されている。

ＩＣチップ４１は、薄板矩形のマイクロチップであり、ＧＤＣ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ：描画制御コントローラ）として機能する。尚、ＩＣチップ４１は、発熱を伴い、この熱が回路基板４に伝熱し、回路基板４も熱せられる。

中ケース３と回路基板４とは、液晶表示装置２と外ケース５との間にネジ６によって挟持固定される。ネジ６は、外ケース５の背後から外ケース５のネジ孔５１へ挿入され、回路基板４の貫通孔４２と中ケース３の貫通孔３２とを貫通し、液晶表示装置２の金属製のボス部２２に締め付け固定される。

外ケース５は、遮光性の合成樹脂からなり、前面側が開口した略直方体の箱型形状に形成される。外ケース５は、透過ケース１と嵌合することにより、閉じられた筐体を構成し、内部に液晶表示装置２，中ケース３，回路基板４を収容する。外ケース５は、ＩＣチップ４１に対向する位置に、放熱部材７を有する。

放熱部材７は、熱伝導性の良好な部材であり、その材質としては金属が好ましく、本実施形態においては、コストや作りやすさや重量等の点からアルミニウムを採用している。放熱部材７は、中空の円筒状に形成され、一方の端面７１の一方の側面７１ａでインサート成形により外ケース５に接続され、他方の端面７２は、回路基板４と対向する。一方の端面７１は、外ケース５と接着されず、外部の空気と接触可能に形成される。尚、放熱部材７はアルマイト処理など表面積を大きくする加工によって、放熱作用を高めることができる。

尚、本実施形態では、他方の端面７２と回路基板４との間には、弾性を有する熱伝導性のよいシリコンゴム等の熱伝達部材８が設けられるが、他方の端面７２と回路基板４とが直接当接してもよい。尚、熱伝達部材８は、放熱部材７の他方の端面７２の直径（外形）よりも径大に設けられ、電気絶縁性の材質が好適である。

放熱部材７は、外部と通じる第１の通気孔（通気孔）７３と、内部と通じる第２の通気孔（通気孔）７４と、を有する。第１の通気孔７３は、一方の端面７１から他方の端面７２へ向かい孔の開いた空洞に形成され、空気を通す。第２の通気孔７４は、他方の端面７２が１段凹んで第１の通気孔７３と繋がった凹部７４ａと、凹部７４ａから他方の端面７２の他方の側面７２ａまでを断面矩形に切り欠いた複数個の切り欠き部７４ｂと、により形成され、空気を通す。

第１の通気孔７３と第２の通気孔７４の間には、防水のために空気は通すが水等の液体は通さない多孔質膜９が設けられている。多孔質膜９は、第１の通気孔７３の孔を閉じるように、凹部７４ａに貼り付けられる。

このように形成することにより、第１の通気孔７３と第２の通気孔７４を介して、透過ケース１と外ケース５によって閉じられた筐体の内部と外部との空気の交換ができるので、表示装置内の曇りの発生を抑制することができる。また、液晶表示装置２やＩＣチップ４１によって温められた表示装置内の空気を外部へ放出し、表示装置内の熱を放熱することができる。

また、このように形成することにより、ＩＣチップ４１の熱は、回路基板４、熱伝達部材８、放熱部材７と伝わり、表示装置の外部の空気へ放熱されるので、ＩＣチップ４１の熱を良好に放熱することができる。

また、密着度の高い熱伝達部材８により、回路基板４と放熱部材７との間の熱の伝達を良好に行うことができ、ひいては放熱部材７での放熱を良好に行うことができる。更には、回路基板４，外ケース５，放熱部材７の寸法が、製造上ばらついても、弾性を有する熱伝達部材８を設けたことによって、前記各部品間のばらつきを吸収することができる。

また、放熱部材７は円柱形状であるので、例えば、同体積の角柱形状に場合に比べて、表面積を小さくすることができ、必要な配置スペースを最小にした上で、熱伝導性を良好にすることができる。

また、発熱部材であるＩＣチップ４１と、熱伝達部材８と、放熱部材７とが重なる位置に設けられ、ＩＣチップ４１の熱を効率よく放熱部材７へ伝熱させることが可能である。この場合、ＩＣチップ４１と熱伝達部材８との間に回路基板４を介在しており、回路基板４の銅箔パターンやビアなども伝熱に作用し、局所的な高温化を抑制することができる。

本開示に係る表示装置の第２の実施形態を図３に基づいて説明する。前述した第１の実施形態と同一部分、均等部箇所については同一符号を付して説明する。

第１の実施形態では、本実施形態では、一方の側面７１ａは、外ケース５に接続されるが、本実施形態では、外ケース５より突出し、外部の空気と接触可能に形成される。このように形成することにより、放熱部材７と外部の空気との接触面積が増加するので、より効率的に放熱部材７の熱を放出することができる。

また、本実施形態では、第１の通気孔７３に、互い違いに中心に向かって突出する２枚の障壁部７５を有する。このように形成することにより、遮断作用によって、液体や塵埃の侵入を効果的に防止することができる。

尚、本開示は前述した本実施形態に限定されるものでなく、本開示の要旨の範囲において、種々の変形が可能である。例えば、前述した本実施形態においては、表示装置の表示手段である液晶表示装置３は、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）モジュールであってもよい。

また、前記実施形態では、表示装置は液晶表示装置２のみを中ケース３内に収納していたが、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、指針式計器を中ケース３内に収納しても良い。

また、前記実施形態では、熱伝達部材８が直接回路基板４と接触していたが、回路基板４に実装された部品に対して、熱伝達部材８が接触してもよい。

本開示は、車両用の表示装置に関し、例えば、自動車やオートバイ、あるいは農業機械や建設機械を備えた移動体に搭載される車両用の表示装置に適用することができる。

１ 透過ケース
２ 液晶表示装置（表示部材）
３ 中ケース
４ 回路基板
５ 外ケース（ケース部材）
６ ネジ
７ 放熱部材
７３ 第１の通気孔（通気孔）
７４ 第２の通気孔（通気孔）
８ 熱伝達部材
９ 多孔質膜

Claims (1)

1. 表示部材と、
   前記表示部材を収容するケース部材と、を少なくとも有する表示装置において、
   前記ケース部材は、熱伝導性の放熱部材を有し、
   前記放熱部材は、空気を通す通気孔を有し、
   前記通気孔は、外部と通じる第１の通気孔と、前記第１の通気孔と繋がり内部と通じる第２の通気孔と、前記第１の通気孔と前記第２の通気孔との間に設けられる液体を通さない多孔質膜を有し、
   前記放熱部材は、熱伝達部材を介して発熱部材と当接し、
   前記第２の通気孔は、他方の端面が１段凹んで前記第１の通気孔と繋がった凹部と、前記凹部から前記他方の端面の他方の側面までを断面矩形に切り欠いた切り欠き部と、により形成されることを特徴とする表示装置。
   
   

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