(57)【要約】【課題】放熱性に優れた表示装置を提供する。【解決手段】実施形態における表示装置は、表示画面３１を有する表示部前面３２と、表示部前面３２と対向する表示部背面３３と、を有する表示部３０と、表示部背面３３側に配置される基板４０と、表示部３０及び基板４０の間に配置され、表示部３０及び基板４０の間に空気層２３を有する中ケース２０と、を備える。中ケース２０は、表示部３０に対向する中ケース前面２１と、基板４０に対向する中ケース背面２２と、を有し、中ケース前面２１及び中ケース背面２２の間に空気層２３を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画面を有する表示部前面と、前記表示部前面と対向する表示部背面と、を有する表示部と、
前記表示部背面側に配置される基板と、
前記表示部及び前記基板の間に配置され、前記表示部及び前記基板の間に空気層を有する中ケースと、を備える表示装置。
【請求項２】
前記中ケースは、前記表示部に対向する中ケース前面と、前記基板に対向する中ケース背面と、を有し、前記中ケース前面及び前記中ケース背面の間に前記空気層を有する、請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記中ケースを収容する外ケースを更に備え、
前記空気層は、開いた空間であり、
前記外ケースは、前記空気層を前記外ケースの外部雰囲気に接続するための開口を有する、請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
前記空気層は、閉じた空間である、請求項１記載の表示装置。
【請求項５】
前記中ケースを収容する外ケースを更に備え、
前記閉じた空間は、前記中ケースと前記外ケースとにより形成される、請求項４記載の表示装置。
【請求項６】
少なくとも前記空気層に前記外ケースの外部から空気を吸い込み、前記空気層内の空気を前記外ケースの外部に吹き出す少なくとも一のファンを更に備える、請求項３記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、車両等に搭載される表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置は、表示パネルを有する表示ユニット、及び表示ユニットの背面側に配置される回路基板を主に有する。表示ユニットは、例えば、液晶表示ユニットであり、表示パネルのバックライトとしてのＬＥＤ（Light Emitting Diode）を有する。また、回路基板は、電源回路や、表示ユニットを制御するためのグラフィックコントローラ等の電子部品を搭載する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１８２８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
表示ユニットには、動作保証温度が設けられており、表示装置はこの温度範囲内で表示ユニットを動作させる必要がある。しかし、今日の表示パネルの大型化及び高輝度化の要求により、ＬＥＤの発熱量が増大している。また、回路基板に搭載される電子部品等も発熱するため、回路基板からの輻射熱の影響も考慮する必要がある。表示装置には、より一層、装置内部の温度環境を改善することが求められている。
【０００５】
本開示はこのような事情を考慮してなされたもので、放熱性に優れた表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係る表示装置は、上述した課題を解決するために、表示画面を有する表示部前面と、前記表示部前面と対向する表示部背面と、を有する表示部と、前記表示部背面側に配置される基板と、前記表示部及び前記基板の間に配置され、前記表示部及び前記基板の間に空気層を有する中ケースと、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の表示装置においては、優れた放熱性を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本開示の表示装置の実施形態である表示装置を前方から示す図。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図。
【図３】図１のIII−III線に沿う断面図。
【図４】表示装置を上方から示す図。
【図５】中ケースを前方から示す図。
【図６】中ケースを下方から示す図。
【図７】図５のVII−VII線に沿う断面図。
【図８】表示装置の変形例を上方から示す図。
【図９】表示装置の他の変形例であり、図３に対応する図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示の表示装置の実施形態を添付図面に基づいて説明する。本開示の表示装置は、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。
【００１０】
図１は、本開示の表示装置の実施形態である表示装置１を前方から示す図である。
図２は、図１のII−II線に沿う断面図である。
図３は、図１のIII−III線に沿う断面図である。
図４は、表示装置１を上方から示す図である。
【００１１】
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９における定義「Ｆｒ．」、「Ｒｅ．」、「Ｔｏ．」、「Ｂｏ．」、「Ｒ」、及び「Ｌ」に従う。
【００１２】
表示装置１は、外ケース１０と、中ケース２０と、表示ユニット３０と、回路基板４０と、を主に有する。
【００１３】
外ケース１０は、内部空間に表示ユニット３０及び回路基板４０を収容し、これらを外的衝撃や塵埃等から保護する。外ケース１０は、背面ケース１１と、前面ケース１５と、を有する。
【００１４】
背面ケース１１は、外ケース１０の背面側をなす。背面ケース１１は、例えば遮光性を有する白色等の合成樹脂（例えばポリプロピレン）からなる。前面ケース１５は、外ケース１０の前面側をなす。前面ケース１５は、例えば遮光性を有する黒色の合成樹脂（例えばＡＢＳ樹脂）からなる。前面ケース１５は、表示画面３１を露出させる表示画面用開口１６を有する。前面ケース１５（外ケース１０）は、上下方向に面する側面１５ａに空気層用放熱口１７（開口）を有する。空気層用放熱口１７は、後述する空気層開口２６に対応する位置に形成される。これにより、空気層用放熱口１７は、空気層２３を外ケース１０の外部雰囲気に接続する。
【００１５】
また、外ケース１０は、基板側放熱口１２及び表示ユニット側放熱口１８を有する。基板側放熱口１２は、外ケース１０における、中ケース２０の空気層２３よりも回路基板４０側に設けられる。基板側放熱口１２は、背面ケース１１の上下左右に面する側面１１ａに設けられる。表示ユニット側放熱口１８は、外ケース１０における、中ケース２０の空気層２３よりも表示ユニット３０側に設けられる。表示ユニット側放熱口１８は、前面ケース１５の上下左右に面する側面１５ａに設けられる。
【００１６】
中ケース２０は、白色等の合成樹脂（例えばポリプロピレン）からなる。中ケース２０は、例えば、射出成形により形成される一体成形品（一部品）である。中ケース２０は、表示ユニット３０及び回路基板４０の間に配置され、表示ユニット３０及び回路基板４０を外ケース１０の内部空間に固定したり、支持したりする。中ケース２０の詳細は後述する。
【００１７】
表示ユニット３０（表示部）は、表示画面３１を有する表示ユニット前面３２（表示部前面）と、表示ユニット前面３２と対向する表示ユニット背面３３（表示部背面）と、を有する。表示ユニット３０は、表示ユニット３０の前側に位置する表示パネルと、後側に位置するバックライトユニットと、を有する。
【００１８】
表示パネルは、例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）方式のノーマリーブラックタイプ（電圧非印加時、黒表示）の液晶表示パネルである。表示パネルは、液晶層を封入する一対の表面ガラス基板を有する。一対のガラス基板には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等により透明電極が形成される。また、表示パネルは、一対の表面ガラス基板を挟み込むように配置された一対の表面偏光板（偏光フィルタ）を有する。表示パネルは、図示しないフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits））を介して、回路基板４０に接続される。表示パネルは、回路基板４０のグラフィックコントローラ４１等の制御部により制御されることにより、透明電極を介して液晶層に駆動電圧が印加される。これにより、液晶層の液晶分子の配向が制御され、表示パネルの個々の画素の透過率が変化することにより、表示パネルは画像を表示する。
【００１９】
バックライトユニットは、表示パネルの背面側に設けられる。バックライトユニットは、光源基板及び導光体からなり、表示パネルを背面側から照明する。光源基板は、光源の一例である複数のＬＥＤを実装する。光源基板は、ＦＰＣ等の可撓性基板を介して、回路基板４０と接続される。ＬＥＤは、駆動電流が供給されると、導光体に向けて光を出射する。導光体は、ＬＥＤが出射した光を表示パネルに向けて導く。
【００２０】
回路基板４０は、表示ユニット３０の後側に配置される。回路基板４０は、表示ユニット３０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、表示ユニット３０を制御するグラフィックコントローラ４１や、表示装置１の電源を制御する電源回路４２である。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３０に情報を表示させる。
【００２１】
次に、中ケース２０の詳細を説明する。
【００２２】
図５は、中ケース２０を前方から示す図である。
図６は、中ケース２０を下方から示す図である。
図７は、図５のVII−VII線に沿う断面図である。
【００２３】
中ケース２０は、前面２１と、背面２２と、空気層２３と、を有する。
【００２４】
前面２１（中ケース前面）は、表示ユニット３０（表示ユニット背面３３）に対向する側の面である。背面２２（中ケース背面）は、回路基板４０に対向する側の面である。空気層２３は、これら前面２１及び背面２２の間に形成される。空気層２３は、表示ユニット３０及び回路基板４０の間に位置する領域に形成され、前面２１及び背面２２の間で中ケース２０を形成する合成樹脂が除かれた（設けられない）空気層形成部２５により形成される。これにより、中ケース２０は、表示ユニット３０及び回路基板４０の間において、前面２１としての樹脂層、空気層２３、背面２２としての樹脂層による三層構造を有する。空気層形成部２５は、中ケース２０の上下方向に面する側面２０ａに空気層開口２６を有する凹部である。すなわち、空気層２３は、開いた空間である。
【００２５】
ここで、表示ユニット３０には、例えば表示ユニット３０の偏光板や光学フィルムに依存する動作保証温度が設けられる。この動作保証温度内で表示ユニット３０を使用するためには、バックライトユニットからの発熱量を考慮するのみならず、回路基板４０の主にグラフィックコントローラ４１や電源回路４２等からの輻射熱の影響も考慮しなければならない。回路基板４０からの輻射熱が大きい場合、例えば、バックライトユニットの輝度を低下させ発熱量を抑えることが考えられる。しかし、表示ユニット３０の動作補償温度は満たせるものの、表示ユニット３０の高輝度化の要求を満たすことができない虞がある。
【００２６】
これに対し、本実施形態における表示装置１は、優れた放熱性を有する。すなわち、表示装置１は、中ケース２０により表示ユニット３０及び回路基板４０の間に断熱層として機能する空気層２３を有する。空気の熱伝導率は、合成樹脂の熱伝導率の１０倍程低い。これにより、回路基板４０の発熱に伴う輻射熱が、表示ユニット３０に影響することを抑制できる。ゆえに、表示装置１は、バックライトユニットの輝度を低下させることで発熱量の低減を図ることなく、中ケース２０等の放熱構造により表示ユニット３０の温度を動作保証温度内に抑制できる。同様に、表示ユニット３０の主にバックライトユニット（ＬＥＤ）の発熱が、回路基板４０に影響することも抑制できる。このため、表示装置１は、回路基板４０の安定した動作を実現できる。
【００２７】
また、表示装置１は、外ケース１０に空気層用放熱口１７、表示ユニット側放熱口１８、及び基板側放熱口１２を有する。これにより、表示装置１は、表示装置１に対する所要の放熱量に応じて（発熱量に応じて）、放熱量を調整できる。
【００２８】
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共に、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。
【００２９】
表示ユニット側放熱口１８及び基板側放熱口１２は、外ケース１０の少なくとも上下左右の側面の何れかに設けられればよい。また、空気層用放熱口１７、表示ユニット側放熱口１８及び基板側放熱口１２は、省略されてもよい。
【００３０】
さらに、図８に示すように、表示装置１は、上述した空気層用放熱口１７に代えて、空気層２３に外ケース１０の外部から空気を吸い込む吸込ファン５１、及び空気層２３内の空気を外ケース１０の外部に吹き出す吹出ファン５２を有してもよい。これにより、空気層２３内の空気は外部の空気と入れ替えられ、空気層２３内を強制的に放熱できる。なお、空気層２３の空気が効率良く外部の空気と入れ替えることができれば、吸込ファン５１及び吹出ファン５２は、１つのファンで実現してもよい。
【００３１】
空気層形成部２５は、成形時における抜き勾配を考慮して上下方向に面する側面２０ａから中ケース２０の中心にかけて狭まった２つの四角錐形状としたが、他の形状であってもよいし、２つ以上の側面２０ａ間を貫通してもよい。
【００３２】
中ケース２０は、一体成形品であったが、２個の別体の成形品を組み合わせて形成してもよい。これにより、空気層形成部２５に空気層開口２６を設けず、空気層２３自体を閉じた空間として形成することができる。対流の起こらない状態の空気は断熱効果が高くなる（対流の生じる状態の空気よりも熱伝導率が低くなる）という性質があるため、このように形成される表示装置は、より回路基板４０の発熱に伴う輻射熱等が、表示ユニット３０に影響することを抑制できる。
又は、図９に示すように、空気層用放熱口１７を設けず、前面ケース１５の側面１５ａで空気層開口２６を塞ぐことにより、側面１５ａ（外ケース）と空気層形成部２５（中ケース）とにより、閉じた空間としての空気層２３を形成することができる。
また、表示装置は、閉じた空間としての空気層２３に、グラスウール、発泡材等の断熱材を配置したり、不活性ガスを封入したりしてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１  表示装置
１０  外ケース
１１  背面ケース
１１ａ  側面
１２  基板側放熱口
１５  前面ケース
１５ａ  側面
１６  表示画面用開口
１７  空気層用放熱口（開口）
１８  表示ユニット側放熱口
２０  中ケース
２０ａ  側面
２１  前面（中ケース前面）
２２  背面（中ケース背面）
２３  空気層
２５  空気層形成部
２６  空気層開口
３０  表示ユニット（表示部）
３１  表示画面
３２  表示ユニット前面（表示部前面）
３３  表示ユニット背面（表示部背面）
４０  回路基板（基板）
４１  グラフィックコントローラ
４２  電源回路
５１  吸込ファン
５２  吹出ファン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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