CN112748578A - 一种抬头显示器pgu热负载管理装置 - Google Patents

一种抬头显示器pgu热负载管理装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于抬头显示器技术领域，尤其为一种抬头显示器PGU热负载管理装置，包括光源组件、透镜组件、偏振片、扩散组件和TFT显示组件，所述光源组件包括电路板和LED光源，所述LED光源安装在电路板的表面，所述透镜组件包括外壳和防眩光片，所述防眩光片安装在外壳的内部。本发明通过透镜组件的使用，可以将LED光源产生的高强度光源进行发散，经过偏振片分离成P光和S光，通过偏振片与透镜组件和显示组件为倾斜设置，使得偏振片呈现特殊的倾斜角度，当S光在特殊的倾斜角度下，从TFT显示组件受光照面发生反射，可以有效阻止不参与显示的S光在TFT显示组件上聚集产生热量，进而实现TFT显示组件产生高温的问题。

Description

一种抬头显示器PGU热负载管理装置
技术领域
本发明涉及抬头显示器技术领域，具体为一种抬头显示器PGU热负载管理装置。
背景技术
在TFT显示技术中，由于TFT显示屏是被动显示，需要通过特殊的背光照明才能显示图像。我们知道光是带有能量的，直接表现为产生热量；抬头显示器PGU需要高达1000流明的背光照明，而TFT的透过率仅为6％-8％左右，将近92％-94％的光能转换成热能作用到TFT上，这将对TFT造成致命的伤害---高温问题。
在现有的TFT产品应用上，遇到高温问题的产品为液晶投影仪，大多采用风扇加速空气对流进行散热，然而该方案并不适用于抬头显示器，采用风扇加速空气对流进行散热的方式很传统，虽然效果显著，但会增加产品的机械复杂性和空间占用率，同时也会带来噪声等影响，因此，为了解决以上问题，本发明提供一种抬头显示器PGU热负载管理装置。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种抬头显示器PGU热负载管理装置，解决了高亮度背光照明下TFT的高温工作问题，使TFT能安全稳定工作，同时满足抬头显示器的亮度要求的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种抬头显示器PGU热负载管理装置，包括光源组件、透镜组件、偏振片、扩散组件和TFT显示组件，所述光源组件包括电路板和LED光源，所述LED光源安装在电路板的表面，所述透镜组件包括外壳和防眩光片，所述防眩光片安装在外壳的内部，所述外壳的一侧与电路板的表面固定连接，所述LED光源安装在外壳的内部，所述TFT显示组件包括固定框和显示屏，所述显示屏安装在固定框的表面，所述偏振片安装在显示屏的背面，所述扩散组件安装在显示屏与偏振片之间。
作为本发明的一种优选技术方案，所述LED光源发出的高强度光源经过透镜组件形成TFT背光，且TFT背光经偏振片转换成线偏振光的光学元件。
作为本发明的一种优选技术方案，TFT背光经偏振片转换成线偏振光的光学元件，具体为：TFT背光在经过偏振片后，分离成P光和S光，且P光和S光各占TFT背光的50％。
作为本发明的一种优选技术方案，P光为TFT显示组件的无效光波，且主要产生热量效应，S光为参与TFT显示组件的有效光波。
作为本发明的一种优选技术方案，所述偏振片设置在透镜组件与TFT显示组件之间，且形成一定的特殊倾斜角。
作为本发明的一种优选技术方案，所述扩散组件包括上扩散膜和下扩散膜，所述上扩散膜的表面与下扩散膜的表面固定连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述下扩散膜贴近偏振片的表面，用于将偏振片中不均匀光源转换成均匀分布、模糊网点的面光源，所述上扩散膜位于显示屏的背面，具备高光穿透能力，可改善视角和增加光源柔和性。
作为本发明的一种优选技术方案，所述固定框与外壳均为倾斜设置，所述偏振片的表面均与TFT显示组件和透镜组件的表面相互平行。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种抬头显示器PGU热负载管理装置，具备以下有益效果：
1、该抬头显示器PGU热负载管理装置，通过透镜组件的使用，可以将LED光源产生的高强度光源进行发散，经过偏振片分离成P光和S光，通过偏振片与透镜组件和显示组件为倾斜设置，使得偏振片呈现特殊的倾斜角度，当S光在特殊的倾斜角度下，从TFT显示组件受光照面发生反射，可以有效阻止不参与显示的S光在TFT显示组件上聚集产生热量，进而实现TFT显示组件产生高温的问题。
2、该抬头显示器PGU热负载管理装置，通过光源组件、透镜组件、偏振片、扩散组件和显示组件的构成，使得该抬头显示器在不增加产品机械复杂性和空间占有率的前提下，解决高亮度工作下的TFT高温负载问题。
附图说明
图1为本发明主视图；
图2为本发明侧视图；
图3为本发明扩散组件结构示意图；
图4为本发明平面光路示意图。
图中：1、光源组件；101、电路板；102、LED光源；2、透镜组件；201、外壳；202、防眩光片；3、偏振片；4、扩散组件；401、上扩散膜；402、下扩散膜；5、TFT显示组件；501、固定框；502、显示屏。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
请参阅图1-4，本发明提供以下技术方案：一种抬头显示器PGU热负载管理装置，包括光源组件1、透镜组件2、偏振片3、扩散组件4和TFT显示组件5，光源组件1包括电路板101和LED光源102，LED光源102安装在电路板101的表面，透镜组件2包括外壳201和防眩光片202，防眩光片202安装在外壳201的内部，外壳201的一侧与电路板101的表面固定连接，LED光源102安装在外壳201的内部，TFT显示组件5包括固定框501和显示屏502，显示屏502安装在固定框501的表面，偏振片3安装在显示屏502的背面，扩散组件4安装在显示屏502与偏振片3之间。
本实施方案中，电路板101是为了配合LED光源102的使用，使得该光源组件1能够进行通电且使用，在透镜组件2的使用，可以将LED光源102产生的高强度光源进行发散，然后在偏振片3的作用下，将光源分离成P光和S光，同时偏振片3为倾斜设置，使得S光在特殊的倾斜角度，可以对P光进行拦截，避免P光中的高温经过TFT显示组件5，实现对该TFT显示组件5进行散热。
具体的，LED光源102发出的高强度光源经过透镜组件2形成TFT背光，且TFT背光经偏振片3转换成线偏振光的光学元件。
本实施例中，透镜组件2是为了将LED光源102产生的高强度光源进行发散，使得发散的光源经过偏振片3进行转换，将光源分离成S光和P光，由于偏振片3特殊的倾斜角度，可以将P光进行有效阻挡，避免TFT显示组件5产生高温的问题。
具体的，TFT背光经偏振片3转换成线偏振光的光学元件，具体为：TFT背光在经过偏振片3后，分离成P光和S光，且P光和S光各占TFT背光的50％。
本实施例中，由于TFT背光经过偏振片3时，且偏振片3为特殊倾斜角度，使得光源分离成P光和S光，S光在特殊的倾斜角度受到TFT显示组件5光照明发生发射，可以阻挡P光经过TFT显示组件5，进而有效避免P光中的热量经过TFT显示组件5。
具体的，P光为TFT显示组件5的无效光波，且主要产生热量效应，S光为参与TFT显示组件5的有效光波。
本实施例中，因为S光在特殊的倾斜角度下，可以阻挡P光在TFT显示组件5上聚焦产生热量，进而有效防止该TFT显示组件5产生高温问题。
具体的，偏振片3设置在透镜组件2与TFT显示组件5之间，且形成一定的特殊倾斜角。
本实施例中，将偏振片3设置成倾斜的角度，是为了使得P光将被偏振片3拦截，只有S光能够通过偏振片3，此时通过偏振片3后，仅有42％～44％的S光产生热量作用在TFT显示组件5上，热量管理效率达到53％。
具体的，扩散组件4包括上扩散膜401和下扩散膜402，上扩散膜401的表面与下扩散膜402的表面固定连接。
本实施例中，通过上扩散膜401和下扩散膜402的使用，是为了使得光源发生许多折射、反射与散射的现象，可修正光线成均匀面光源以达到光学扩散的效果。
具体的，下扩散膜402贴近偏振片3的表面，用于将偏振片3中不均匀光源转换成均匀分布、模糊网点的面光源，上扩散膜401位于显示屏502的背面，具备高光穿透能力，可改善视角和增加光源柔和性。
本实施例中，通过扩散组件4由上扩散膜401和下扩散膜402组合构成，主要用于对光源修成扩散角度，会使光辐射面积增大。
具体的，固定框501与外壳201均为倾斜设置，偏振片3的表面均与TFT显示组件5和透镜组件2的表面相互平行。
本实施例中，通过固定框501与外壳201的均为倾斜设置，是为了配合偏振片3的使用，使得偏振片3与固定框501和外壳201之间呈现一定的倾斜角度，是为了通过偏振片3后的S光以θ角照明TFT显示组件5，同时一部分S光将以θ角从TFT显示组件5受光照面发生反射，从而有效阻止不参与显示的S光在TFT显示组件5上聚集产生热量，进一步避免TFT显示组件5产生高温问题。
本发明的工作原理及使用流程：使用时，LED光源102产生的高强度光源经过透镜组件2后形成的自然光，在偏振片3的使用下，偏振片3将自然光分离成S光和P光，由于偏振片3安装在外壳201和固定框501之间，且呈现一定的特殊倾斜角度，P光将被偏振片3拦截，只有S光能够通过偏振片3，S光在特殊的倾斜角度下，通过扩散组件4照明TFT显示组件5，同时一部分S光将以特殊的倾斜角度，从TFT显示组件5受光照面发生反射，从而有效阻止不参与显示的S光在TFT显示组件5上聚集产生热量，进一步避免TFT显示组件5产生高温问题，本发明在不增加产品机械复杂性和空间占有率的前提下，解决高亮度工作下的TFT高温负载问题，实用性更强，值得推广。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种抬头显示器PGU热负载管理装置，包括光源组件(1)、透镜组件(2)、偏振片(3)、扩散组件(4)和TFT显示组件(5)，其特征在于：所述光源组件(1)包括电路板(101)和LED光源(102)，所述LED光源(102)安装在电路板(101)的表面，所述透镜组件(2)包括外壳(201)和防眩光片(202)，所述防眩光片(202)安装在外壳(201)的内部，所述外壳(201)的一侧与电路板(101)的表面固定连接，所述LED光源(102)安装在外壳(201)的内部，所述TFT显示组件(5)包括固定框(501)和显示屏(502)，所述显示屏(502)安装在固定框(501)的表面，所述偏振片(3)安装在显示屏(502)的背面，所述扩散组件(4)安装在显示屏(502)与偏振片(3)之间。
2.根据权利要求1所述的一种抬头显示器PGU热负载管理装置，其特征在于：所述LED光源(102)发出的高强度光源经过透镜组件(2)形成TFT背光，且TFT背光经偏振片(3)转换成线偏振光的光学元件。
3.根据权利要求2所述的一种抬头显示器PGU热负载管理装置，其特征在于：TFT背光经偏振片(3)转换成线偏振光的光学元件，具体为：TFT背光在经过偏振片(3)后，分离成P光和S光，且P光和S光各占TFT背光的50％。
4.根据权利要求3所述的一种抬头显示器PGU热负载管理装置，其特征在于：P光为TFT显示组件(5)的无效光波，且主要产生热量效应，S光为参与TFT显示组件(5)的有效光波。
5.根据权利要求1所述的一种抬头显示器PGU热负载管理装置，其特征在于：所述偏振片(3)设置在透镜组件(2)与TFT显示组件(5)之间，且形成一定的特殊倾斜角。
6.根据权利要求1所述的一种抬头显示器PGU热负载管理装置，其特征在于：所述扩散组件(4)包括上扩散膜(401)和下扩散膜(402)，所述上扩散膜(401)的表面与下扩散膜(402)的表面固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种抬头显示器PGU热负载管理装置，其特征在于：所述下扩散膜(402)贴近偏振片(3)的表面，用于将偏振片(3)中不均匀光源转换成均匀分布、模糊网点的面光源，所述上扩散膜(401)位于显示屏(502)的背面，具备高光穿透能力，可改善视角和增加光源柔和性。
8.根据权利要求1所述的一种抬头显示器PGU热负载管理装置，其特征在于：所述固定框(501)与外壳(201)均为倾斜设置，所述偏振片(3)的表面均与TFT显示组件(5)和透镜组件(2)的表面相互平行。
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Application publication date: 20210504

Assignee: Suzhou Hantai Automotive Electronic Technology Co.,Ltd.

Assignor: HARDSTON MOBILE MEDIA (ASIA PACIFIC) CO.,LTD.

Contract record no.: X2022980014718

Denomination of invention: A head-up display PGU thermal load management device

License type: Common License

Record date: 20220906

EC01 Cancellation of recordation of patent licensing contract
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Assignee: Suzhou Hantai Automotive Electronic Technology Co.,Ltd.

Assignor: HARDSTON MOBILE MEDIA (ASIA PACIFIC) CO.,LTD.

Contract record no.: X2022980014718

Date of cancellation: 20240104