JP2005181640A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 液晶表示素子を照明する発光素子の温度上昇を抑制できる表示装置を提供する。
【解決手段】 発光素子２０は、液晶表示素子１８を照明する。基板３２は、発光素子２０を配設する。ハウジング１７は、液晶表示素子１８及び発光素子２０を収容する。第一の放熱部材３３は、基板３２の前側に設けられる。第二の放熱部材３４は、基板３２の後側に設けられ、発光素子２０が発した熱をハウジング１７の外に放出する。第二の放熱部材３４は、ハウジング１７外に露出した複数の放熱フィン３４ｂを有する。基板３２と第二の放熱部材３４の間に、発光素子２０が発した熱を基板３２から第二の放熱部材３４に伝える熱伝導シート３５を設ける。発光素子２０と液晶表示素子１８の間に、光拡散部材１９を設ける。光拡散部材１９は、発光素子２０が発した光を屈折作用で拡散させるＬＳＤからなるものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示素子及びこの液晶表示素子を照明する発光ダイオード等の発光素子を有する液晶表示器をハウジングに収容した表示装置に関するものである。

従来より、液晶表示器を用いた車両用ヘッドアップディスプレイ装置が種々提案されており、例えば特許文献１に開示されている。斯かる車両用ヘッドアップディスプレイ装置は、表示ユニット１が発した表示光Ｌを車両のフロントガラス或いはコンバイナと称される半透過板に投影し、虚像を表示するものである。表示ユニット１は、ハウジング２に液晶表示器３及び反射鏡４を収容したものであり、液晶表示器３が発した表示光Ｌは、反射鏡４で反射されてフロントガラス或いは半透過板に投影される（図３参照）。
特開２００３−２９５１０５号公報

液晶表示器３は、液晶表示素子５及びこの液晶表示素子５を透過照明する発光ダイオード６を有するものである。発光ダイオード６の発光輝度は、順方向電流の大きさに依存するが、発光ダイオード６に流すことができる許容順方向電流は、周囲温度が上昇すると低下することが知られている。そこで、発光ダイオード６を配設する基板７をアルミニウム等の熱伝導性が高い材料にて形成し、この基板７を所謂ヒートシンクとして、発光ダイオード６が発した熱を逃がすことにより、発光ダイオード６の温度上昇を抑制している。

しかしながら、発光ダイオード６及び基板７がハウジング２に収容されており外部に熱が放出されないことや、ヒートシンクとしての基板７の熱容量が小さいことから、外気温度が高い場合には、発光ダイオード６の温度が過度に上昇してしまうという問題を有していた。
本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、発光素子の温度上昇を更に抑制できる表示装置を提供するものである。

本発明は、前記課題を解決するため、請求項１に記載したように、液晶表示素子１８と、前記液晶表示素子１８を照明する発光素子２０と、前記発光素子２０を配設する基板３２と、前記基板３２の前側に設けられた第一の放熱部材３３と、前記基板３２の後側に設けられた第二の放熱部材３４と、を有するものである。

また、本発明は、前記課題を解決するため、請求項２に記載したように、液晶表示素子１８と、前記液晶表示素子１８を照明する発光素子２０と、前記発光素子２０を配設する基板３２と、少なくとも前記液晶表示素子１８及び前記発光素子２０を収容するハウジング１７と、前記基板３２の前側に設けられた第一の放熱部材３３と、前記基板３２の後側に設けられ前記発光素子２０が発した熱を前記ハウジング１７の外に放出する第二の放熱部材３４と、を有するものである。

また、本発明は、請求項３に記載したように、前記第二の放熱部材３４は、前記ハウジング１７外に露出した複数の放熱フィン３４ｂを有するものである。

また、本発明は、請求項４に記載したように、前記基板３２と前記第二の放熱部材３４の間に、前記発光素子２０が発した熱を前記基板３２から前記第二の放熱部材３４に伝える熱伝導部材３５を設けたものである。

また、本発明は、請求項５に記載したように、前記発光素子２０と前記液晶表示素子１８の間に、光拡散部材１９を設けたものである。

また、本発明は、請求項６に記載したように、前記光拡散部材１９は、前記発光素子２０が発した光を屈折作用で拡散させるＬＳＤからなるものである。

液晶表示素子を照明する発光素子の温度上昇を抑制でき、高輝度で液晶表示素子を照明することが可能になる。

以下、添付の図面に基づいて、本発明の一実施形態について説明する。

１１は表示ユニット（表示装置）であり、この表示ユニット１１は車両のダッシュボード１２内に配設されている。表示ユニット１１が投射する表示光Ｌはフロントガラス１３により観察者１４に反射される。観察者１４は虚像Ｖを風景と重畳させて視認することができる。表示ユニット１１は、液晶表示器１５及び反射器１６等をハウジング１７に収容したものである。

液晶表示器１５は、液晶表示素子１８，光拡散板１９（光拡散部材），発光ダイオード２０（発光素子）及びケース体２１を有している。液晶表示素子１８は、ＴＦＴ型液晶セルに偏光膜を貼着したものであり、ケース体２１に固定されている。光拡散板１９は、液晶表示素子１８の後面側に配置されており、発光ダイオード２０が発した光を拡散させる。光拡散板１９は、微細な凹凸からなる拡散面を有するＬＳＤ（Light
Shaping Diffuser）からなるものであり、屈折作用により発光ダイオード２０が発した光を約１０°の範囲に拡散させる。発光ダイオード２０は、液晶表示素子１８の後方に配置され、液晶表示素子１８を透過照明する。

反射器１６は、反射鏡２３，保持部材２４及びステッピングモータ２５を有している。反射鏡２３は、樹脂（例えばポリカーボネート）に金属（例えばアルミニウム）を蒸着させ反射面２３ａを形成したものである。反射面２３ａは凹面となっており虚像Ｖを拡大表示するようになっている。反射鏡２３は保持部材２４に両面粘着テープにより接着されている。保持部材２４は樹脂（例えばＡＢＳ）からなるものであり、歯車部２７及び軸部２８が一体に形成されている。軸部２８はハウジング１７に軸支されている。

ステッピングモータ２５の回動軸には歯車３０が取付けられており、この歯車３０は、保持部材２４の歯車部２７と噛み合わされている。反射鏡２３は保持部材２４と共に回動可能な状態で支持されており、ステッピングモータ２５により反射鏡２５を回動させ、表示光Ｌの投射方向を調整することができる。観察者１４は、スイッチ（図示しない）を操作し表示光Ｌが目の位置に反射されるように（即ち、虚像Ｖを視認できるように）反射鏡２３の角度を調整する。

３２は基板であり、この基板３２に発光ダイオード２０が配設されている。基板３２は、アルミニウム等の金属からなるものであり、平板形状になっている。３３は第一の放熱部材であり、この第一の放熱部材３３は、ケース体２１から露出した基板３２の一部に配設されている。第一の放熱部材３３は、複数の放熱フィン３３ａを有しており、基板３２の前面に熱伝導性接着剤によって接着されている。

３４は第二の放熱部材であり、この第二の放熱部材３４はハウジング１７の開口部１７ａに配設されている。第二の放熱部材３４は、基板３２の後面に、熱伝導シート３５（熱伝導部材）を介して接着され、図示しないビスによってフランジ部３４ａでハウジング１７に固定されている。第二の放熱部材３４には複数の放熱フィン３４ｂが形成されている。第一の放熱部材３３及び第二の放熱部材３４は、アルミニウム等の熱伝導性が高い金属で形成することが望ましい。３６はパッキング部材であり、このパッキング部材３６は、放熱部材３３と、ハウジング１７の開口部１７ａの間を塞ぎ、ハウジング１７の中に塵埃が入ることを防いでいる。

ハウジング１７には液晶表示器１５，反射器１６等が収容される。ハウジング２０には表示光Ｌが出射する窓部１７ｂが設けられており、この窓部１７ｂには透光性樹脂（例えばアクリル）からなる透光性カバー３７が配設されている。ハウジング１７には遮光壁１７ｃが形成されており、太陽光等の外光が液晶表示器１５に入射し虚像Ｖが見えにくくなる現象（ウォッシュアウト）を防止している。

本実施形態によれば、発光ダイオード２０が発した熱は、基板３２を介して第一の放熱部材３３及び第二の放熱部材３４に伝わり、発光ダイオード２０の温度上昇を抑制することができるため、発光ダイオード２０に比較的大きな電流を流すことができ、液晶表示素子１８を高輝度で照明し、虚像Ｖを高輝度で表示することが可能になる。

また、光拡散板１９を設け、発光ダイオード２０が発した光を拡散させることにより、観察者１４の視点が若干左右に動いたとしても、虚像Ｖの輝度が低くなることがなく視認性が良好になる。
なお、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能であり、例えば、熱伝導部材は熱伝導シート３５であったが、熱伝導性グリスでも良い。

本発明の実施形態を示すヘッドアップディスプレイの概略構成図。 同上実施形態を示す断面図。 従来例を示す断面図。

符号の説明

１５ 液晶表示器
１７ ハウジング
１７ａ 開口部
１８ 液晶表示素子
１９ 光拡散板（光拡散部材）
２０ 発光ダイオード（発光素子）
３２ 基板
３３ 第一の放熱部材
３４ 第二の放熱部材
３４ｂ 放熱フィン
３５ 熱伝導シート（熱伝導部材）

Claims (6)

1. 液晶表示素子と、前記液晶表示素子を照明する発光素子と、前記発光素子を配設する基板と、前記基板の前側に設けられた第一の放熱部材と、前記基板の後側に設けられた第二の放熱部材と、を有することを特徴とする表示装置。
2. 液晶表示素子と、前記液晶表示素子を照明する発光素子と、前記発光素子を配設する基板と、少なくとも前記液晶表示素子及び前記発光素子を収容するハウジングと、前記基板の前側に設けられた第一の放熱部材と、前記基板の後側に設けられ前記発光素子が発した熱を前記ハウジングの外に放出する第二の放熱部材と、を有することを特徴とする表示装置。
3. 前記第二の放熱部材は、前記ハウジング外に露出した複数の放熱フィンを有することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 前記基板と前記第二の放熱部材の間に、前記発光素子が発した熱を前記基板から前記第二の放熱部材に伝える熱伝導部材を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示装置。
5. 前記発光素子と前記液晶表示素子の間に、光拡散部材を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示装置。
6. 前記光拡散部材は、前記発光素子が発した光を屈折作用で拡散させるＬＳＤからなることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。

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