WO2019138797A1 - 表示装置 - Google Patents

Abstract

放熱効率を向上させることが可能な表示装置の提供をする。　表示部９１と、表示部９１の背後に位置する回路基板４と、回路基板４の背後に位置し、回路基板４の熱を放熱可能とする放熱部材８と、少なくとも放熱部材８を収容するケース体５と、を備え、放熱部材８は、ケース体５に設けられた開口部５４からケース体５の外部へ突出し、上下方向に延出する複数の放熱片部８２を有し、開口部５４は、放熱片部８２の上側に対向する部分に、上側に向かい傾斜した傾斜面５５を有する。

Description

表示装置

　本開示は、所定情報を表示する表示素子を備えた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、所定情報を表示する表示素子と、この表示素子をバックライト照明するバックライトユニットと、表示素子及びバックライトユニットを収容するケース体とを備え、バックライトユニットは、表示素子の背後側に配置される導光部材と、この導光部材の一側面と向かい合うように配置される回路基板と、その発光面が前記一側面側を向くように回路基板上に実装される光源（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）と、導光部材と回路基板と光源とを収容する外装ケースと、光源から発せられる熱を放熱可能とする放熱部材とから構成されている。

　そして、放熱部材における平坦部の一部に対応するケース体の底壁部箇所には、複数個の穴部が開口形成されていることで、放熱部材における平坦部の一部がケース体に設けられた複数個の穴部に臨むようになっている。かかる構成によれば、光源の点灯に伴い、光源から発せられた熱が、回路基板、放熱部材、放熱部材における平坦部の一部並びにケース体の複数個の穴部を経て大気中へと放散されるようになっている。

特開２０１１－１１３９０４号公報

　ところで、上述の特許文献１に記載の表示装置においては、放熱部材における平坦部の一部がケース体に設けられた複数個の穴部に臨む構成である。このように放熱部材の放熱領域が、ケース体に設けられた穴部と対向する領域である平坦部の一部のみで構成されている場合、外気（大気）との接触領域が平坦部の一部なので、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。

　そこで本開示は、前述の課題に対処するため、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。

　本開示は、表示部９１と、前記表示部９１の背後に位置する回路基板４と、前記回路基板４の背後に位置し、前記回路基板４の熱を放熱可能とする放熱部材８と、少なくとも前記放熱部材８を収容するケース体５と、を備え、前記放熱部材８は、前記ケース体５に設けられた開口部５４から前記ケース体５の外部へ突出し、上下方向に延出する複数の放熱片部８２を有し、前記開口部５４は、前記放熱片部８２の上側に対向する部分に、上側に向かい傾斜した傾斜面５５を有することを特徴とする。

　本開示によれば、所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。

本開示の実施形態を示す表示装置の正面図。 図１中のＡ－Ａ線に沿った断面図。 本開示の実施形態を示す表示装置の裏面図。 図３中のＢ－Ｂ線に沿った断面図。 図３中のＣ－Ｃ線に沿った断面図

　以下、図１乃至５に基づいて、本開示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において、車両用計器Ｄは、車速を表示するスピードメータからなる指針式表示部１００と、エンジン回転数を表示するタコメータからなる指針式表示部２００と、走行距離や燃費消費や時刻等の各種車両情報を表示する表示ユニット３００とを備え、指針式表示部１００と指針式表示部２００の間に表示ユニット３００位置し、これらが並列された構成となっている。

　指針式表示部１００，２００は、図１、図２に示すように指針１と、この指針１を作動させる計器ムーブメントからなる駆動本体１１と、この駆動本体１１を導通装着してなる回路基板４と、指針１と回路基板４との間に位置し、指針１が指示する目盛や数字等の指標部２１を有する文字板２と、から主に構成され、文字板２の背後側に設けられる回路基板４には、指針１及び文字板２に対応する複数の発光素子（ＬＥＤ）４１，４２が搭載されている。

　指針１は、透光性樹脂からなる指示部１２と、不透明な樹脂からなる指針キャップ１３と、を有し、駆動本体１１の回転軸に接続され、指標部２１を指示部１２にて指示する。

　駆動本体１１は、可動磁石式駆動本体，ステッピングモータ等からなるものであり、回路基板４の背後に装着され、回動軸が前方に突出している。

　文字板２は、例えば透光性の合成樹脂等の薄板状の基材の表裏にインキが印刷されて指標部２１が形成されている。

　そして、この場合、指針１は発光素子４１の点灯によりその照射光を受けて発光可能な光透過材料により形成され、また、文字板２の指標部２１は発光素子４２の点灯によりその照射光を受けて発光するよう光透過性材料により形成されている。

　尚、表示ユニット３００に対応する文字板２箇所には、表示ユニット３００の所要部（具体的には表示ユニット３００に備えられる後述する表示素子９１の表示領域）を露出するための略矩形状の開口窓２２が形成されている。

　回路基板４は、例えばガラスエポキシ系基材に配線パターンを施した硬質配線基板からなり、例えば駆動本体１１と、発光素子４１，４２と、表示ユニット３００を動作させる表示コントローラ４３と、コネクタ４４と、駆動本体１１，発光素子４１，発光素子４２，表示ユニット３００らを駆動・制御する制御手段（図示せず）と、抵抗，コンデンサ等の回路部品と、が前記配線パターンに導通接続されている。

　表示コントローラ４３は、ＧＤＣ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｄｉｓｐｌａｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ：描画制御コントローラ）からなり、回路基板４の背面側に実装されている。

　回路基板４の前方側には、例えば白色系の合成樹脂からなる計器ハウジング３が設けられており、この計器ハウジング３には、発光素子４１，４２を収容し、それらの光を指針１及び文字板２側に案内する照明室が複数形成されている。尚、計器ハウジング３は、文字板２や表示ユニット３００を保持する保持体としての機能を有している（図２，４参照）。

　計器ハウジング３の前方側には、見返し部材７が配置されており、この見返し部材７には、指針式表示部１００，２００の可視領域（つまり、指針１と指標部２１）と開口窓２２とを露出する露出面７１が形成され、見返し部材７の前方側には、例えば湾曲形状に形成された透明または半透明の透視パネル６が配置されている。

　また、５は、文字板２，計器ハウジング３，発光素子４１，発光素子４２，駆動本体１１，回路基板４，表示ユニット３００，放熱部材８等を収容する例えば白色の遮光性合成樹脂からなるケース体である。

　ケース体５は、略有底箱形状にて形成され、回路基板４と離間するように回路基板４の背後側に位置する略平板状の基部５１と、この基部５１の周縁から計器ハウジング３の外周縁に向けて延びる立壁形状からなる側壁部５２と、回路基板４を保持する複数個の突起部５３とが一体形成された構成となっている。

　表示ユニット３００は、図４に示すように表示素子（表示部）９１と、この表示素子９１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９１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９２と、光源９３と、複数枚の例えば拡散シートやプリズムシートからなる光学シート９４と、等から構成され、これらを収容し保持する表示ユニット３００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９５と、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）等が搭載されたプリント基板９６と、を備えている。

　表示素子９１は、例えば複数の画素を有するＴＦＴ（Ｔｈｉｎ　Fｉｌｍ　Tｒａｎｓｉｓｔｏｒ）型の液晶表示素子（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）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、走行距離や燃料消費等の車両情報（所定情報）を表示する。

　導光体９２は、略平板状の透光性合成樹脂からなり、表示素子９１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９２は、光源９３から表示素子９１へと至る照明光路中に配置されていることになる。

　光源９３は、適宜色を発するＬＥＤからなり、図４中、導光体９２の上側し、導光体９２の一側面に沿うように列状に複数個配置され、表示素子９１に照明光を供給する発光体からなる。

　フレーム体９５は、導電性材料からなり、略枠状にプレス成形され、上面の略中央部には、表示素子９１を視認可能に略矩形状に開口形成されている。

　プリント基板９６は、フレーム体９５の背面に適宜固定手段を用いて固定され、フレキシブル配線板９７とコネクタ４４とを介して回路基板４に接続されている。

　また、回路基板４の背面側には、表示コントローラ４３を覆うように熱を放熱するヒートシンクである放熱部材８が配設されている。放熱部材８は、アルミ等の熱伝導率の高い金属材料からなり、板状の略矩形に形成された本体部８１と、その背面側にはケース体５の外部にある外気（大気）と接触可能な多数の放熱フィン部８２と、が設けられている。

　放熱フィン部８２は、ケース体５に設けられた開口部５４から外部へ突出し、上下方向（重力Ｇの作用する方向）に延出し、上下方向と直交する方向（水平方向）に複数の突出片が並んで形成されている。尚、放熱部材８は、適宜、固定手段を用いて、ケース体５に固定されている。例えば、本開示では、本体部８１の４隅にビスＶ等を用いて回路基板４側からケース体５の基部５１に固定されている。

　表示コントローラ４３と本体部８１の間には、両者に密着する熱伝導部材Ｔが配設されている。熱伝導部材Ｔ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。表示コントローラ４３が発した熱は、熱伝導部材Ｔを介して放熱部材８の本体部８１に伝わり、放熱フィン部８２によって放散されることで、効率的に温度を低減することができる。

　ケース体５の開口部５４は、本体部８１の周縁と基部５１が対向するように形成され、基部５１から本体部８１に向けて延びる立壁形状に形成される。また、開口部５４は、その内側に放熱フィン部８２を囲むように形成されている。

　また、開口部５４は、放熱フィン部８２の上側に対向する部分に、上側に向かい傾斜した傾斜面５５を有する。傾斜面５５は、回路基板４との間に、放熱部材８の本体部８１の外周の一部が位置するように形成されている。また、傾斜面５５は、放熱フィン部８２と対向する位置に形成される穴部５６を有する。穴部５６は、放熱フィン部８２と対向しない位置には形成されない。

　放熱フィン部８２がこのように形成されることにより、従来に比べて、外気が放熱部材８と接触する面積が増加するので、放熱部材８の放熱効率が向上し、表示コントローラ４３の発する熱が放熱部材８を通じて効率よく大気中へと放散することができる。また、表示コントローラ４３の発する熱が、放熱部材８の方へ伝わり易くなることで、回路基板４に実装されている前記回路部品へと伝わり難くなるので、誤動作の虞のない車両用計器Ｄを提供することができる。

　また、傾斜面５５がこのように形成されることにより、放熱フィン部８２同士の間の空間領域Ｓに滞留する空気は、放熱フィン部８２の発する熱により温められて上昇し（高い位置に流れ）、空間領域Ｓの上に位置する傾斜面５５へ当たり、車両用計器Ｄの外部へと向かう。このような空気循環により、放熱フィン部８２の発する熱により温められた空気が開口部５４に滞留することがないので、放熱部材８の放熱を効率的におこなえ、表示コントローラ４３及び回路基板４の温度上昇が抑制され、誤動作の虞のない車両用計器Ｄを提供することができる。

　また、ケース体５は、放熱フィン部８２の上側に対向する側壁部５２及び突起部５３の箇所（部分）に、穴部５６に対向して形成される複数個のスリット部（切り欠き部）５７を有する。スリット部５７は、放熱フィン部８２の形成領域と連通するように、重力Ｇ方向に沿うように形成されている。

　スリット部５７がこのように形成されることにより、穴部５６から外気が流入されると、外気は本体部８１で発せられる熱により温められて上昇し、スリット部５７を通り車両用計器Ｄの外部へ効率よく放散される。このような空気循環により、本体部８１で温められた外気がケース体５内に滞留することがないので、放熱部材８の放熱を効率的におこなえ、表示コントローラ４３及び回路基板４の温度上昇が抑制され、誤動作の虞のない車両用計器Ｄを提供することができる。

　また、穴部５６は、空間領域Ｓの上に位置する傾斜面５５には形成されないので、空間領域Ｓで温められた空気がケース体５の内へ流入することなく、傾斜面５５へ当たり外部へと導入することができる。

　尚、本開示の表示装置を上述した実施形態の構成にて例に挙げて説明したが、本開示はこれに限定されるものではなく、他の構成においても、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに設計の変更が可能なことは勿論である。

　本実施形態の場合、放熱フィン部８２の先端部分が、ケース体５の基部５１の底面と略同一面上に位置していたが、例えば、放熱フィン部８２の先端部分を基部５１の底面から突出させてもよい。

　また、放熱部材８は、熱伝導部材Ｔを介して表示コントローラ４３と当接していたが、回路基板４と直接当接させてもよいし、回路基板４に貫通孔を設け、回路基板４の前方の表示ユニット３００等に直接当接させてもよい。

　また、ケース体５は、放熱フィン部８２の上側に複数個のスリット部５７を有していたが、放熱フィン部８２の下側に対向する側壁部５２及び突起部５３の箇所（部分）にも、複数個のスリット部５８を有してもよい。

　　　４　回路基板
　　４１　収容部 
　　　５　ケース体
　　５１　基部
　　５２　側壁部
　　５４　開口部
　　５５　傾斜面
　　５６　穴部
　　５７　スリット（切り欠き部）
　　　８　放熱部材
　　８１　本体部
　　８２　放熱フィン部（放熱片部）
　　９１　表示部 
　１００　指針式表示部
　３００　表示ユニット 
　　　Ｄ　車両用計器（表示装置）
　　　Ｇ　重力

Claims (4)

1. 表示部と、
   前記表示部の背後に位置する回路基板と、
   前記回路基板の背後に位置し、前記回路基板の熱を放熱する放熱部材と、
   少なくとも前記放熱部材を収容するケース体と、
   を備え、
   前記放熱部材は、前記ケース体に設けられた開口部から前記ケース体の外部へ突出し、上下方向に延出する複数の放熱片部を有し、
   前記開口部は、前記放熱片部の上側に対向する部分に、上側に向かい傾斜した傾斜面を有することを特徴とする表示装置。
2. 　前記傾斜面と前記回路基板との間に、前記放熱部材の一部が位置することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 前記傾斜面は、穴部を有することを特徴とする請求項２記載の表示装置。
4. 　前記穴部は、前記放熱片部と対向する位置に形成され、前記放熱片部と対向しない位置には形成されないことを特徴とする請求項３記載の表示装置。

Images