(57)【要約】【課題】  素子の放熱性を高くでき、複雑な配線を形成することなく、簡素な配線構造にすることができる車載用表示装置を提供すること。【解決手段】  画像を表示するLCD２と、LCD２を照明して表示の輝度を高めるバックライト３を有する車載用表示装置１において、バックライト３は、接合部３２１，３３１，３４１を設けた実装面を形成したヒートパイプ３２，３３，３４と、ヒートパイプ３２，３３，３４と電気接続を行うようヒートパイプ３２，３３，３４の接合部３２１，３３１，３４１を設けた実装面に実装したLED３１を備えた。【選択図】        図１
2010158935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する表示手段と、表示手段を照明して表示の輝度を高める照明手段を有する車載用表示装置において、
前記照明手段は、
実装面を形成したヒートパイプと、
前記ヒートパイプと電気接続を行うよう前記ヒートパイプの実装面に実装した発光素子と、
を備える、
ことを特徴とする車載用表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車載用表示装置において、
前記ヒートパイプは、間隙を設けて複数並列させ、隣合う一方をプラス電極、他方をマイナス電極とし、
前記発光素子は、プラス電極の前記ヒートパイプとマイナス電極の前記ヒートパイプを掛け渡すように、アノード端子及びカソード端子を接続した、
ことを特徴とする車載用表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車載用表示装置において、
前記発光素子は、内部のリードフレーム又はリードフレームと接続する部分を外部に露出した放熱リード部を備え、
マイナス電極の前記ヒートパイプと前記放熱リード部を接合した、
ことを特徴とする車載用表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の車載用表示装置において、
マイナス電極の前記ヒートパイプは、前記放熱リード部との接合部を凸形状にした、
ことを特徴とする車載用表示装置
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の車載用表示装置において、
前記ヒートパイプは、
前記発光素子との電気接続を行う部分以外を、絶縁樹脂で覆った、
ことを特徴とする車載用表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用表示装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来では、ヒートパイプの表面の一部を電気絶縁層で被覆し、その電気絶縁層上に回路パターンを形成している（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２０２０９３号公報（第２−３頁、全図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術では、素子を数多く実装する場合に、配線が複雑化し困難になるという課題がある。
【０００５】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、素子の放熱性を高くでき、複雑な配線を形成することなく、簡素な配線構造にすることができる車載用表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明では、画像を表示する表示手段と、表示手段を照明して表示の輝度を高める照明手段を有する車載用表示装置において、前記照明手段は、実装面を形成したヒートパイプと、前記ヒートパイプと電気接続を行うよう前記ヒートパイプの実装面に実装した発光素子と、を備える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明にあっては、素子の放熱性を高くでき、複雑な配線を形成することなく、簡素な配線構造にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の車載用表示装置の概略を示す説明図である。
【図２】実施例１の車載用表示装置のバックライト３の説明平面図である。
【図３】実施例１の車載用表示装置のバックライト３の説明正面図である。
【図４】実施例１の車載用表示装置のバックライトのLEDに関する部分の回路構成を示す図である。
【図５】実施例２の車載用表示装置のバックライトの一部断面説明図である。
【図６】実施例２の車載用表示装置のバックライトのヒートパイプの形状の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の車載用表示装置を実現する実施の形態を、請求項１，２，３，５に係る発明に対応する実施例１と、請求項１，２，３，４，５に係る発明に対応する実施例２に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１の車載用表示装置の概略を示す説明図である。
車載用表示装置１は、LCD２、バックライト３、制御部４を備えている。
LCD２は、制御部４の画像データに基づいて液晶を駆動することにより画像を表示する液晶パネルである。
バックライト３は、LCD２の表示を輝度のある表示にするために、LCD２の背後から表示方向に向かって照明を行うものである。詳細は後述する。
制御部４は、例えば外部や他の装置、あるいは車載用表示装置１が組み込まれる装置からの情報等に基づいて、表示内容を制御部４あるいはLCD２に設けたVRAMへ記憶させ、その内容に基づいて、LCD２及びバックライト３の駆動を制御する。
【００１１】
次に、バックライト３の構造の詳細について説明する。
図２は実施例１の車載用表示装置のバックライト３の説明平面図である。図３は実施例１の車載用表示装置のバックライト３の説明正面図である。
バックライト３は、図２、図３に示すように、複数のLED３１、ヒートパイプ３２，３３，３４で構成している。
【００１２】
LED３１は、パッケージ部３１１、放熱リード部３１２、アノード端子３１３、カソード端子３１４、発光部分３１５、レンズ部３１６を備えている。
パッケージ部３１１は、素子を内部に収容する板状部分で、広い１面を素子からの発光面としている。この発光面には、レンズを一体に備えたものであってもよい。
放熱リード部３１２は、パッケージ部３１１の発光面と反対側に設けられ、素子の放熱を行う部分である。
【００１３】
アノード端子３１３は、LED３１のアノードとして、外部に接続される端子である。
カソード端子３１４は、LED３１のカソードとして、外部に接続される端子である。なお、実施例１において、カソード端子３１４は、パッケージ部３１１の内部において、放熱リード部３１２と電気的に接続した構成とする。
発光部分３１５は、素子の発光部分であり、図２に示すようにレンズ部３１６を通して外部へ投光する部分である。
レンズ部３１６は、発光部分３１５の光を所定の範囲へ集約、拡散するレンズ部分である。なお、レンズ部３１６の外部への露呈部分が発光面となる。
ヒートパイプ３２，３３，３４は、図２、図３に示すように平板状に形成され、内部に冷媒を封入し、吸熱した冷媒が状態遷移して移動し、放熱して戻ることを内部で行うことにより、素子の放熱を行う熱交換部材である。
なお、ヒートパイプ３２，３３，３４は、円柱状のヒートパイプをつぶして平板形状に形成しても、平板形状で内部空間のある形状の内部に冷媒を封入したものであってもどちらでもよい。
【００１４】
そして、ヒートパイプ３２，３３，３４を、間隙を設けて、電気的に短絡しないよう並行に配列し、このヒートパイプ３２，３３，３４を基板の通電パターンとして、複数のLED３１を実装する。図２に示すように６つのLED３１を実装するものを例に説明する。ヒートパイプ３２，３３，３４は、中央のヒートパイプ３３をプラス電極とし、その左右のヒートパイプ３２，３４をマイナス電極とする。
なお、ヒートパイプ３２，３３，３４は、その板形状を伝熱性、導電性の良好な銅製とし、後述するLED３１との接合部分を接合部３２１，３３１，３４１として露出し、これ以外の部分をレジスト部３２２，３３２，３４２としてレジスト樹脂で被覆する。（なお、接合部３２１，３３１，３４１が配置される１面が実装面に相当する）
【００１５】
そして、図２、図３に示すように、左側のLED３１は、カソード端子３１４と放熱リード部３１２をヒートパイプ３２にはんだ接合し、アノード端子３１３をヒートパイプ３３にはんだ接合する。
また、図２、図３に示すように、右側のLED３１は、カソード端子３１４と放熱リード部３１２をヒートパイプ３４にはんだ接合し、アノード端子３１３をヒートパイプ３３にはんだ接合する。
なお、図２、図３のはんだ接合部分をはんだ５で示す。
【００１６】
言い換えると、一つのLED３１は、２つのヒートパイプをまたぐように接続する。
また、左右のLED３１は、放熱リード部３１２を左右のヒートパイプ３２，３４にはんだ接合することにより、左のLED３１は、その平面面積の約７０％がヒートパイプ３２に近接して重なる状態となるようにし、右のLED３１は、その平面面積の約７０％がヒートパイプ３４に近接して重なる状態となるようにする。
【００１７】
次に実施例１の車載用表示装置１のバックライト３の回路構成に付いて説明する。
図４は実施例１の車載用表示装置のバックライトのLEDに関する部分の回路構成を示す図である。
バックライト３のLED３１は、図４に示すように、電源を供給するプラスの通電ラインを６つの分岐し、それぞれをLED３１のアノードに接続する構成である。そして、６つのLED３１のカソードからの通電ラインは、左右の３つがまず合流し、その下流で一つに合流してグランドに接続する構成である。
なお、図４に点線で示す通電ライン部分をヒートパイプ３２，３３，３４が受け持つ構成である。
【００１８】
作用を説明する。
[簡素な配線構造にする作用]
実施例１の車載用表示装置１では、３つの並列に配置したヒートパイプ３２，３３，３４にLED３１を複数実装し、ヒートパイプ３２，３４がLED３１のカソード端子３１４に接続されるマイナス電極の通電ラインとなる。また、ヒートパイプ３３がLED３１のアノード端子３１３に接続されるプラス電極の通電ラインとなる。このようにヒートパイプ３２，３３，３４が配線となる。
これにより、６つのLED３１、ヒートパイプ３２，３３，３４により、図４に示す回路構成が配線されることになり、さらなる配線を複雑に取りまわす必要はない。そのため、ヒートパイプ３２，３３，３４の表面に複雑な通電パターンを形成する必要はなく、簡素な配線構造となる。
なお、配線として機能するヒートパイプ３２，３３，３４の表面は、レジスト樹脂で覆われているので、腐食が防止される。
【００１９】
[素子の放熱作用]
実施例１では、６つのLED３１は、ヒートパイプ３２，３３，３４に直接実装されている。そのため、LED３１とヒートパイプ３２，３３，３４は非常に近い相対位置となり、LED３１の放熱は良好にとヒートパイプ３２，３３，３４に伝達される。
さらに、LED３１のアノード端子３１３はヒートパイプ３３にはんだ接合され、カソード端子３１４はヒートパイプ３２，３４にはんだ接合されている。
LED３１の端子は、内部素子と電気的に接続し、この接続により熱も良好に伝達する。そのため、LED３１の発熱は良好にヒートパイプ３２，３３，３４に伝達することになる。
【００２０】
さらに放熱リード部３１２がヒートパイプ３２，３４にはんだ接合されている。そのため、LED３１の駆動による発熱は、非常に良くヒートパイプ３２，３３，３４に伝達される。
ヒートパイプ３２，３３，３４では、内部に封入した冷媒の移動により速度速く熱移動が行われ、LED３１が実装されていない部分、例えば端部等から外部へ放熱する。これにより冷却された内部の冷媒がさらに吸熱を行うよう移動する。このようにヒートパイプ３２，３３，３４の内部に封入した冷媒が循環することにより、LED３１の放熱は良好に性能高く行われることになる。
【００２１】
実施例１の作用を明確にするために、以下に説明を加える。
車載用表示装置のバックライトの光源として、近年ではLED３１が用いられ、且つハイパワー化している。ハイパワーにすると、LED３１のジャンクションから発せられる熱が高くなる。概ねモジュール化されたLED３１は、回路基板に実装され、回路基板と反対側の露呈しているパッケージ面に素子からの発光面が設けられる。そのため、ＣＰＵやパワー素子のように露呈面にヒートシンクを取り付けた構造にすることが困難である。
【００２２】
LED３１の大型化、高コスト化を抑制し、効率よく用いるには、ヒートパイプ３２，３３，３４のように、冷媒により高い放熱性能を持たせることが必要となる。しかし、上記説明のように、回路基板への実装と、ヒートパイプ３２，３３，３４との熱伝達を両立させるためには、配線の取りまわしが非常に複雑なものになってしまう。これは、製造コストを高くし、回路の大型化につながり好ましくない。
【００２３】
実施例１では、ヒートパイプ３２，３３，３４を配線として用い、且つ放熱部材として用いるので、内部素子のジャンクションから発する熱が良好に伝達され、放熱されることで、非常に高い放熱性能となり、さらに配線の取りまわしが簡素となる点が有利である。
【００２４】
次に、効果を説明する。
実施例１の車載用表示装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００２５】
(1)画像を表示するLCD２と、LCD２を照明して表示の輝度を高めるバックライト３を有する車載用表示装置１において、バックライト３は、接合部３２１，３３１，３４１を設けた実装面を形成したヒートパイプ３２，３３，３４と、ヒートパイプ３２，３３，３４と電気接続を行うようヒートパイプ３２，３３，３４の接合部３２１，３３１，３４１を設けた実装面に実装したLED３１を備えたため、LED３１の放熱性を高くでき、複雑な配線を形成することなく、簡素な配線構造にすることができる。
【００２６】
(2)上記(1)において、ヒートパイプ３２，３３，３４は、間隙を設けて複数並列させ、隣合う一方のヒートパイプ３３をプラス電極、他方のヒートパイプ３２，３４をマイナス電極とし、LED３１は、プラス電極のヒートパイプ３３とマイナス電極のヒートパイプ３２，３４を掛け渡すように、LED３１のアノード端子３１３及びカソード端子３１４を接続したため、ヒートパイプ３２，３３，３４へアノード端子３１３及びカソード端子３１４を直接接続することにより、この回路部分の配線を構成し、複雑な配線を形成することなく、簡素な配線構造にすることができる。また、LED３１のアノード端子３１３及びカソード端子３１４を直接ヒートパイプ３２，３３，３４に接続しているので、LED３１のジャンクションから発する熱を、伝達性のよい部材の伝達、つまり樹脂等を介在させるこのない金属による伝達で、良好にヒートパイプ３２，３３，３４に伝達し、LED３１の放熱性を高くできる。
【００２７】
(3)上記(2)において、LED３１は、内部のリードフレーム又はリードフレームと接続する部分を外部に露出した放熱リード部３１２を備え、マイナス電極のヒートパイプ３２，３４と放熱リード部３１２を接合したため、さらに直接的に駆動により発生した熱をヒートパイプ３２，３４に伝達して放熱することができ、LED３１の放熱性を高くできる。
【００２８】
(5)上記(1)〜(3)において、ヒートパイプ３２，３３，３４は、LED３１との電気接続を行う部分以外を、絶縁樹脂で覆ってレジスト部３２２，３３２，３４２を形成したため、ヒートパイプ３２，３３，３４の腐食を防止することができる。
【実施例２】
【００２９】
実施例２は、ヒートパイプの実装面に凸部を設け、LEDの放熱リード部との接続を容易にした例である。
構成を説明する。
図５は実施例２の車載用表示装置のバックライトの一部断面説明図である。図６は実施例２の車載用表示装置のバックライトのヒートパイプの形状の説明図である。
実施例２では、LED３１のカソード端子３１４を接続するヒートパイプをヒートパイプ３５とする。そして、ヒートパイプ３５のLED３１のカソード端子３１４との接続部分では、金属面を露呈させて接合部３５１とする。
また、接合部３５１と後述する凸部３５３以外の部分では、レジスト樹脂で覆ってレジスト部３５２とする。
さらにヒートパイプ３５は、図６に示すように、LED３１の放熱リード部３１２と接合する部分の辺縁部を、直線状に突出させ凸部３５３とする。
凸部３５３は、レジスト部３５２の上面に対して、例えば０．２ｍｍの突出量で突出するものとし、プレス加工によって、凸部３５３を形成するものとする。
【００３０】
そして、LED３１を接合する際には、図５に示すように、カソード端子３１４をヒートパイプ３５の接合部３５１にはんだ接合し、LED３１の放熱リード部３１２を凸部３５３にはんだ接合する。
なお、ヒートパイプ３５の左右対称で、マイナス電極となるヒートパイプの形状は、ヒートパイプ３５と左右対称な形状にするものとし、説明を省略する。
その他構成は実施例１と同様であるので説明を省略する。
【００３１】
作用を説明する。
[実装を容易にする作用]
実施例２では、ヒートパイプ３５に凸部３５３を設けている。ヒートパイプ３５にLED３１を実装する際には、凸部３５３が突出しているので、LED３１の放熱リード部３１２と容易に接触させてはんだ接合させる。
言い換えると、マイナス電極となるヒートパイプ３５、プラス電極となるヒートパイプ３３を掛け渡すように、LED３１のアノード端子３１３とカソード端子３１４を接合する際に次のようになる。つまり、凸部３５３が設けられることにより、接合するヒートパイプ３５とLED３１の放熱リード部３１２の空隙が少ないものとなり、はんだ接合が容易になる。
【００３２】
実施例２の車載用表示装置にあっては、実施例１の(1)〜(3),(5)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００３３】
(4)上記(3)において、マイナス電極のヒートパイプ３５は、放熱リード部３１２との接合部を凸形状にした凸部３５３を備えたため、ヒートパイプ３５へのLED３１の実装を容易にできる。
【００３４】
以上、本発明の車載用表示装置を実施例１、実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００３５】
例えば、実施例１では、板形状のヒートパイプ３２，３３，３４を並列し、その面上にLEDを実装した。このヒートパイプの製造は、円筒パイプをつぶすようにして板形状を構成する場合、実装面のみ平面を形成し、他の部分は円筒形状を残した形状にしたものであってもよい。このようにすれば、ヒートパイプのコストを抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、他の車載装置の照明部分や、照明装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１    車載用表示装置
２    LCD
３    バックライト
３１    LED
３１１    パッケージ部
３１２    放熱リード部
３１３    アノード端子
３１４    カソード端子
４    制御部
３２    ヒートパイプ
３２１    接合部
３２２    レジスト部
３３    ヒートパイプ
３３１    接合部
３３２    レジスト部
３４    ヒートパイプ
３４１    接合部
３４２    レジスト部
３５    ヒートパイプ
３５１    接合部
３５２    レジスト部
３５３    凸部
【図１】
2010158935.tif 000003
【図２】
2010158935.tif 000004
【図３】
2010158935.tif 000005
【図４】
2010158935.tif 000006
【図５】
2010158935.tif 000007
【図６】
2010158935.tif 000008