WO2020162489A1

WO2020162489A1 - 表示装置

Info

Publication number: WO2020162489A1
Application number: PCT/JP2020/004308
Authority: WO
Inventors: 高橋　泰史; 中原　剛; 優輝伊藤; 友貴長坂
Original assignee: 日本精機株式会社
Priority date: 2019-02-06
Filing date: 2020-02-05
Publication date: 2020-08-13

Abstract

薄型化を実現することができる表示装置を提供する。　表示画面を有する表示ユニット（２０）と、表示画面を露出する前側開口（１０ａ）を有し、表示ユニット（２０）を収容するケース（１０）と、を備える。ケース（１０）は、金属製の金属ケース（１１）と、金属ケース（１１）と一体に形成され金属ケース（１１）の外表面を覆う樹脂製の樹脂ケース（１２）と、を有する。また、表示ユニット（２０）は、表示素子（２１）と、表示素子（２１）を照明する光源（２２）と、を有し、ケース（１０）は、光源（２２）が発する熱を放熱するために表示ユニット（２０）と熱的に接続し、金属ケース（１１）が露出した放熱部（１８）を有する。

Description

表示装置

　本発明は、車両等に搭載される表示装置に関する。

　例えば二輪車等の過酷な環境下で使用される車両は、振動に耐え得るように設計された表示装置を搭載している。例えば、表示装置は、比較的強度のある合金等の金属で形成された内部部材や、内部部材を収容するケースを用いることで、要求を満たしうる。

特開２０１６－１４２８１０号公報

　上述したケースを金属で形成した場合、太陽光からの照射熱によりケースは高温となる。ケースはユーザにより触れられるため、ユーザが高温のケースに触れた場合、火傷する虞がある。このため、ユーザにより直接触れられることを防止するために、ケースの外側に樹脂ケースを設けるという実情があった。近年では表示装置の薄型化が求められているが、ケースの外側に樹脂ケースを設けることは、これを阻害するものであった。

　本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、薄型化を実現することができる表示装置を提供することを目的とする。

　本発明に係る表示装置は、上述した課題を解決するために、表示画面を有する表示素子と、前記表示画面を露出する開口を有し、前記表示素子を収容するケースと、を備え、前記ケースは、金属製の金属ケースと、前記金属ケースと一体に形成された前記金属ケースの外表面を覆う樹脂製の樹脂ケースと、を有する。

　本発明に係る表示装置においては、薄型化を実現することができる。

本発明に係る表示装置の実施形態である表示装置を正面側から見た斜視図。表示装置を背面側から見た斜視図。図１のIII－III線に沿う縦断面図。図３の領域IVの拡大図。図３の領域Vの拡大図。本発明に係る表示装置の変形例を示す縦断面図。図６の領域VIIの拡大図。本発明に係る表示装置の別の変形例を示す、図５に相当する図。

　本発明に係る表示装置の実施形態を添付図面に基づいて説明する。本発明に係る表示装置は、例えば自動車や二輪車等の車両や、船舶、農業機械、建設機械に搭載され得る。特に、本発明に係る表示装置は、二輪車や農業機械、建設機械等の、振動を伴う過酷な環境下で使用される車両に好適に搭載され得る。

　図１は、本発明に係る表示装置の実施形態である表示装置１を正面側から見た斜視図である。
　図２は、表示装置１を背面側から見た斜視図である。
　図３は、図１のIII－III線に沿う縦断面図である。
　図４は、図３の領域IVの拡大図である。
　図５は、図３の領域Vの拡大図である。

　以下の説明において、「前（前面）」、「後（背面）」、「上」、「下」、「右」、及び「左」は、図１から図３及び図６における定義「Ｆｒ．」、「Ｒｅ．」、「Ｔｏ．」、「Ｂｏ．」、「Ｒ」、及び「Ｌ」に従う。

　表示装置１は、車両のコラムチューブ２に、ビス等を用いて固定される。コラムチューブ２は、ステアリングシャフト３を内包する筒状部材である。コラムチューブ２は、更にコラムカバー４により覆われ、ユーザに対して遮蔽される。

　表示装置１は、ケース１０と、表示ユニット２０と、回路基板３０と、保護カバー４０と、熱伝導シート５０と、を主に有する。

　ケース１０は、表示ユニット２０、回路基板３０等を収容し、外的衝撃や塵埃等から保護する。ケース１０は、表示ユニット２０の表示画面２５を前面側に露出させる前側開口１０ａを有する。ケース１０は、金属ケース１１と、樹脂ケース１２と、底面カバー１３と、を有する。ケース１０の詳細については、後述する。

　表示ユニット２０は、液晶表示素子２１と、光源２２と、を有する（図５）。液晶表示素子（表示素子）２１は、例えば一対のガラス基板間に液晶分子を封入して形成されるＴＦＴ（Thin Film Transistor）型の液晶表示パネルである。液晶表示素子２１の下側の端部には、フレキシブルプリント基板２３の一端と電気的に接続される複数の電極端子が設けられる。フレキシブルプリント基板２３の他端は、表示ユニット２０の下側の端部２０ｃから水平に後方に延び、回路基板３０と接続する。

光源２２は、表示ユニット２０の下側の端部２０ｃに設けられ、表示素子２１を照明するＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。また、表示ユニット２０は、光源２２の光を表示素子２１の全面に行き渡らせるための導光板、導光板の背面に設けられた反射板、及び導光板の前面に設けられた拡散板を有する。すなわち、本実施形態における表示ユニット２０は、いわゆるエッジライト方式のバックライトユニットを有する。

　回路基板３０は、面方向が、面方向が前後方向に配置される表示ユニット２０と直交する上下方向に配置される。表示ユニット２０を制御するための制御部を主に有する。制御部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を有しており、例えば、ＲＯＭに書き込まれたプログラムに従って所定の演算処理を実行する。制御部は、例えば、車両のＥＣＵ（Electronic Control Unit）から車速、エンジン回転数、各種車両情報、ナビゲーション情報等を、各種センサ等を介して取得する。制御部は、取得した情報に基づき、表示ユニット２０に情報を表示させる。回路基板３０は、ビス等により、ケース１０に固定される。

　保護カバー４０は、透光性を有する板状部材（例えば無機ガラス、ポリカーボネート樹脂、ＰＭＭＡ樹脂）である。保護カバー４０は、ケース１０の前側開口１０ａを覆うことにより、ケース１０の内部の表示ユニット２０や回路基板３０を塵埃等から保護する。保護カバー４０は、透光性接着剤４１により、表示ユニット２０の前面２０ａとオプティカルボンディングにより接着される。透光性接着剤４１は、保護カバー４０とほぼ同等の屈折率を有する、透明な樹脂材（例えばシリコーン系、ウレタン系、又はアクリル系樹脂）である。

　熱伝導シート（伝熱部材）５０は、表示ユニット２０の背面２０ｂ上であって、光源２２が設けられた下側の端部２０ｃの近傍に、左右方向に亘って貼り付けられる。熱伝導シート５０は、表示ユニット２０と放熱部１８（後述）とを熱的に接続する。

　次に、ケース１０の詳細な構成について説明する。
　ケース１０は、金属ケース１１及び樹脂ケース１２がインサート成形により一体に形成された一体成形品である。ケース１０は、金属ケース１１及び樹脂ケース１２の一体成形品とは別部材として、底面カバー１３を有する。

　金属ケース１１は、金属製（例えばマグネシウム）である。金属ケース１１は、垂直部１５及び水平部１６を有し、断面略Ｌ字状を有する。すなわち、垂直部１５は、上下方向に延び、表示ユニット２０を収容する。垂直部１５は、前側開口１０ａが形成される前面側の下端の二箇所に、取付部１７を有する。取付部１７は、表示装置１を車両のコラムチューブ２に、ビス等で固定するために用いられる。水平部１６は、垂直部１５の下端から後方へ水平に延び、回路基板３０を収容する。水平部１６の下側の面は下側開口１０ｂを有する。

　樹脂ケース１２は、樹脂製（例えばポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂）である。樹脂ケース１２は、金属ケース１１の表示ユニット２０とは反対側である外表面を覆う。外表面は、少なくとも、車両に搭載された場合、ユーザから視認される領域であり、太陽光の照射熱により高温になる可能性のある領域であって、例えばコラムカバー４から露出する外表面を含む領域であればよい。具体的にはケース１０の可視領域である樹脂ケース１２は、垂直部１５の上側側面１５ａ、及び背面１５ｂに設けられる。一方、水平部１６は、コラムカバー４の内側に収納されるため樹脂ケース１２は設けられず、金属ケース１１が露出していてもよい。また、水平部１６がコラムカバー４から露出する場合には、樹脂ケース１２は、露出する水平部１６にも設けられる。

　底面カバー１３は、板金（例えば電気亜鉛めっき鋼板（ＳＥＣＣ））からなる。底面カバー１３は、水平部１６の下側開口１０ｂを覆うことにより、水平部１６に収容された回路基板３０を保護する。

　ここで、ケース１０は、光源２２が発する熱を放熱するために、金属ケース１１が露出した放熱部１８を有する。放熱部１８は、金属ケース１１の垂直部１５の背面１５ｂ（前側開口１０ａが設けられた面と反対の面）側であって、光源２２の近傍である下端において、左右方向に亘って形成される。すなわち、放熱部１８においては、ケース１０は、樹脂ケース１２により覆われることなく、金属ケース１１が剥き出しの状態である。上述したとおり、放熱部１８は、熱伝導シート５０を介して、表示ユニット２０と熱的に接続される。また、放熱部１８は、放熱フィン１９を有する（図２）。放熱フィン１９は、上下方向に延びた複数のフィン形状が、間隔を有して左右方向に亘って形成される。

　このような表示装置１は、薄型化を実現することができる。すなわち、金属ケース１１と樹脂ケース１２とを一体成形したため、金属ケース１１に別体の樹脂ケースを取り付ける場合に比べて、ケース１０全体の肉厚を薄くできる。

　その一方で、金属ケース１１が樹脂ケース１２に覆われることにより、光源２２の発熱がケース１０内に籠もってしまう虞がある。これに対しては、表示装置１は、光源２２の発熱を効率良く放散するための放熱部１８及び熱伝導シート５０を有する。これにより、表示装置１は金属ケース１１と樹脂ケース１２とを一体成形した際の欠点を克服でき、薄型化しつつ、放熱対策も可能である。

　また、樹脂ケース１２が金属ケース１１の外表面を覆うことにより、ケース１０が露出する領域においては、太陽光の照射熱により高温化する虞を低減できる。これにより、高温化したケース１０に対する接触に伴う、ユーザの火傷の虞を低減できる。

　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

　例えば、所要の放熱性能に応じて、放熱部１８の放熱フィン１９は、省略されてもよい。この場合、放熱部１８は、平坦な金属ケース１１の外表面が露出する態様を有する。また、放熱性が必要ない場合は、放熱部１８が省略され、樹脂ケース１２で覆われてもよい。

　また、放熱部１８が設けられる位置は、上記実施形態の位置に限られない。

　例えば、図６は、本発明に係る表示装置の変形例を示す縦断面図である。図７は、図６の領域VIIの拡大図である。

　図６に示すように、設計によっては、表示ユニット２０（表示素子２１）の上側の端部２０ｄにフレキシブルプリント基板２３の一端と接続される電極端子が設けられる場合がある。この場合、フレキシブルプリント基板２３の他端は、表示ユニット２０の背面２０ｂと垂直部１５の前面１５ｄとを上から下方向に延び、水平部１６の回路基板３０に接続されることになる。この場合、熱伝導シート５０（図３）はフレキシブルプリント基板２３に遮られ、表示ユニット２０とケース１０の背面に形成される放熱部１８とを熱的に接続することができない。

　これに対して、図６の表示装置６０は、放熱部６１を底面カバー６２に設けた。すなわち、底面カバー６２は、表示装置６０の設置時における底面側に配置された光源２２が発する熱を吸収して放熱するために、表示ユニット２０と熱的に接続した放熱部６１を有する。また、放熱部６１においては、底面カバー６２は、表示ユニット２０側に凸形状を有することにより、底面カバー６２と表示ユニット２０の下側の端部２０ｃとの距離を近づける。また、表示ユニット２０の下側の端部２０ｃには、熱伝導シート６５が左右方向に亘って貼り付けられる。これにより、熱伝導シート６５は、表示ユニット２０と放熱部６１とを熱的に接続する。

　このように、放熱部１８、６１は、ケース１０の背面に限らず、内部部品の配置設計に応じて、適宜配置されればよい。

　また、図８は、本発明に係る表示装置の別の変形例を示す、図５に相当する図である。図５に示すように、光源２２は、表示画面２５と直交する端部２０ｃに設けられ、端部２０ｃと平行な面から光を出射して、その光を導光板に入射するトップビュータイプのＬＥＤであったが、本変形例では図８に示すように、光源２６は、表示画面２５と平行な背面２０ｂを背面に有する背部２０ｅに設けられる。光源２６は、背部２０ｅと直交する面（端部２０ｃと平行な面）から光Ｌを出射して、その光を導光板２８に入射するサイドビュータイプのＬＥＤである。

　図５に示すように、光源２２は、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　Ｐｒｉｎｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔｓ：フレキシブル配線板）に実装され、このＦＰＣが端部２０ｃに貼り付けられて端部２０ｃに設けられていたが、本変形例では図８に示すように、光源２６は、ＦＰＣよりも熱伝導率の高いアルミ材料からなるアルミ基板２７に実装され、このアルミ基板２７が背部２０ｅに貼り付けられることで光源２６は背部２０ｅに設けられる。

　熱伝導シート５０は、表示ユニット２０の光源２６、アルミ基板２７及び背部２０ｅと対向する背面２０ｂ上に貼り付けられる。熱伝導シート５０は、垂直部１５とも当接し、表示ユニット２０と放熱部１８とを熱的に接続する。

　同程度の光量を発する光源２２のようなトップビュータイプのＬＥＤと光源２６のようなサイドビュータイプのＬＥＤとを比較した場合、ＬＥＤの高さ（図８のＨ）とＬＥＤの幅（図８のＷ）は、サイドビュータイプのＬＥＤの高さ（図８の光源２６の最前面からアルミ基板２７までの距離）の方が、トップビュータイプのＬＥＤの幅（図５の光源２２の最前面から最後面までの距離）よりも小さくなる傾向にある。よって、光源２６のようなサイドビュータイプのＬＥＤを採用した場合、導光板２８の板厚を薄くすることができ、表示装置７０の全体の肉厚を薄くすることができる。

　また、表示装置７０は、光源２６と対向するように、アルミ基板２７と熱伝導シート５０と放熱部１８が配置されている。これにより、表示装置７０は、薄型化しつつ、光源２６の発熱を効率良く外部へ放散することができる。

１、６０、７０　表示装置
２　コラムチューブ
３　ステアリングシャフト
４　コラムカバー
１０　ケース
１０ａ　前側開口
１０ｂ　下側開口
１１　金属ケース
１２　樹脂ケース
１３、６２　底面カバー
１５　垂直部
１５ａ　上側側面
１５ｂ　背面
１５ｄ　前面
１６　水平部
１７　取付部
１８、６１　放熱部
１９　放熱フィン
２０　表示ユニット
２０ａ　前面
２０ｂ　背面
２０ｃ　下側の端部
２０ｄ　上側の端部
２０ｅ　背部
２１　液晶表示素子
２２、２６　光源
２３　フレキシブルプリント基板
２５　表示画面
２７　アルミ基板
２８　導光板
３０　回路基板
４０　保護カバー
４１　透光性接着剤
５０、６５　熱伝導シート（伝熱部材）
Ｈ　距離
Ｌ　光
Ｗ　距離

Claims

　表示画面を有する表示素子と、
　前記表示画面を露出する開口を有し、前記表示素子を収容するケースと、を備え、
　前記ケースは、金属製の金属ケースと、前記金属ケースと一体に形成された前記金属ケースの外表面を覆う樹脂製の樹脂ケースと、を有する、表示装置。
　前記表示素子と、前記表示素子を照明する光源と、を有する表示ユニットを備え、
　前記ケースは、前記光源が発する熱を放熱するために前記表示ユニットと熱的に接続し、前記金属ケースが露出した放熱部を有する、請求項１記載の表示装置。
　前記放熱部は、前記開口が設けられた面と反対の面に設けられる、請求項２記載の表示装置。
　前記放熱部は、放熱フィンを有する、請求項３記載の表示装置。
　前記表示素子と、前記表示装置の設置時における底面側に配置され前記表示素子を照明する光源と、を有する表示ユニットを備え、
　前記ケースは、前記ケースの設置時における底面を覆う底面カバーを有し、
　前記底面カバーは、前記光源が発する熱を放熱するために前記表示ユニットと熱的に接続した放熱部を有する、請求項１記載の表示装置。
　前記表示ユニットと前記放熱部とを熱的に接続する伝熱部材を更に備える、請求項２又は５記載の表示装置。