JPS638928Y2 - - Google Patents
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- JPS638928Y2 JPS638928Y2 JP5607381U JP5607381U JPS638928Y2 JP S638928 Y2 JPS638928 Y2 JP S638928Y2 JP 5607381 U JP5607381 U JP 5607381U JP 5607381 U JP5607381 U JP 5607381U JP S638928 Y2 JPS638928 Y2 JP S638928Y2
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Description
【考案の詳細な説明】
この考案は、液晶表示装置に関し、特に、照明
用の白熱灯光源による液晶表示素子の温度上昇を
少なくするための改良に関するものである。[Detailed Description of the Invention] This invention relates to a liquid crystal display device, and particularly relates to an improvement for reducing the temperature rise of a liquid crystal display element caused by an incandescent light source for illumination.
以下従来例およびこの考案の一実施例を自動車
用計器板に適用したものを例に説明する。 Hereinafter, a conventional example and an embodiment of this invention applied to an automobile instrument panel will be described as examples.
液晶表示装置は透明電極を蒸着あるいはスパツ
タした２枚のガラス板の間に液晶材料を注入し、
その周囲を有機シール材で封止し、さらにTN形
液晶を用いたものでは二枚の偏光板が両面にはり
付けられた構成になつている。液晶材料は電気的
に光を制御できるがその使用可能な温度範囲は最
近の材料では−40℃〜＋85℃で動作するものが報
告されているが、この温度範囲、特に高温側を越
えると全く表示機能が失なわれる。このことは自
動車の計器板、安全表示板等に使用する場合、そ
の安全性を確保する見地から大きな課題となつて
いる。 Liquid crystal display devices are made by injecting liquid crystal material between two glass plates on which transparent electrodes are vapor-deposited or sputtered.
The periphery is sealed with an organic sealant, and in the case of a TN type liquid crystal, two polarizing plates are attached to both sides. Liquid crystal materials can control light electrically, but recent materials have been reported to operate between -40°C and +85°C; Display function is lost. This poses a major problem from the standpoint of ensuring safety when used in automobile instrument panels, safety display boards, etc.
液晶表示装置の使用上の点からは、液晶表示素
子が受光素子であることから、暗いところでも視
認できるためには照明用光源が必要である。特に
自動車用計器板に使用する場合はダシユボードに
表示装置を装着するので限られた空間に所定のも
のを入れるため、接近して部品を配置しなければ
ならない。自動車には照明灯としてタングステン
ランプが使われている。このタングステンランプ
は入力電力に対して可視光の出力は約６〜10％
で、残りの90〜94％は赤外線と熱になる。この赤
外線も熱に変換されるので液晶表示素子の照明光
源に近い部分ほど加熱され温度が上昇する。表示
板が配設される自動車のダシユボードの周囲温度
は75℃近くになることがあるから、液晶表示素子
の動作可能温度の上限85℃に対し約10℃（85℃−
75℃）の余裕しかなく、熱設計がきびしくなるこ
とが理解できる。 From the viewpoint of use of the liquid crystal display device, since the liquid crystal display element is a light receiving element, a light source for illumination is required in order to be visible even in a dark place. Particularly when used in an automobile instrument panel, the display device is attached to the dash board, and in order to fit certain items into a limited space, the parts must be placed close together. Tungsten lamps are used in automobiles as lighting lights. This tungsten lamp has a visible light output of about 6 to 10% of the input power.
The remaining 90-94% is infrared rays and heat. Since this infrared rays are also converted into heat, the portion of the liquid crystal display element closer to the illumination light source is heated and its temperature rises. The ambient temperature of the automobile dashboard where the display board is installed can be close to 75°C, so the upper limit of the operating temperature of the liquid crystal display element is 85°C, and the temperature is about 10°C (85°C -
75℃), which makes thermal design difficult.
第１図ａは従来の液晶表示装置を用いた自動車
の計器板の要部の断面図、第１図ｂはその温度分
布を示す図で、液晶表示装置１は、液晶表示素子
２、この液晶表示素子２を照明する透明なアクリ
ル等からなる面光源３、その光源となる複数個の
ランプ４、表示を視認しやすくし、また保護する
ためのフロントシート５およびフロントパネル６
で構成されている。フロントパネル６およびフロ
ントシート５は透明なアクリルまたはポリカーボ
ネイトが安価で量産可能という理由から用いら
れ、フロントパネルの表示面以外の面域は余計な
照明光をしや断するための塗装したり、表示の視
認性を上げるため補助線や文字・数字および背景
色等が印刷されている。 FIG. 1a is a cross-sectional view of the main parts of an automobile instrument panel using a conventional liquid crystal display device, and FIG. 1b is a diagram showing its temperature distribution. A surface light source 3 made of transparent acrylic or the like that illuminates the display element 2, a plurality of lamps 4 serving as the light source, a front sheet 5 and a front panel 6 for making the display visible and protecting it.
It is made up of. Transparent acrylic or polycarbonate is used for the front panel 6 and front sheet 5 because it is inexpensive and can be mass-produced, and the area other than the display surface of the front panel is coated with paint or display material to cut off unnecessary illumination light. To improve visibility, auxiliary lines, letters, numbers, and background colors are printed.
第１図ｂ中の温度分布曲線ａ及びｂは、それぞ
れ第１図ａ中のａ−a′線上（ランプ４の中心を通
る）および断面ｂ−b′線上（液晶表示素子２の面
上）の温度分布をランプ４からの距離を横軸に、
縦軸に温度をとつて示した。ランプ４による液晶
表示素子２の温度上昇は面光源３及びフロントシ
ート５を介する熱伝導と、ランプ４から直接入射
する赤外線による（曲線ａではランプ４からの距
離l1で、曲線ｂではランプ４の位置でピーク値を
もつ）。第１図ａでは光を実線の矢印で、熱伝導
を破線の矢印で示した。通常、液晶表示素子２や
ランプ４を収納する容器は軽量で量産できること
からプラスチツクで形成されているので、容器の
側壁７からの熱の放出はほとんど期待できない。
そのため、液晶表示素子２のランプ４に近い端部
の温度が上昇し、液晶材料の温度範囲を越える恐
れがある。 Temperature distribution curves a and b in FIG. 1b are on the a-a' line (passing through the center of the lamp 4) and the cross-sectional line b-b' (on the surface of the liquid crystal display element 2) in FIG. 1 a, respectively. The temperature distribution of is plotted with the distance from lamp 4 as the horizontal axis,
The vertical axis shows temperature. The temperature rise of the liquid crystal display element 2 due to the lamp 4 is due to heat conduction via the surface light source 3 and the front sheet 5, and due to infrared rays directly incident from the lamp 4 (in curve a, at a distance l 1 from the lamp 4, and in curve b, at a distance l 1 from the lamp 4) with a peak value at the position). In FIG. 1a, light is indicated by solid arrows, and heat conduction is indicated by dashed arrows. Usually, the container that houses the liquid crystal display element 2 and the lamp 4 is made of plastic because it is lightweight and can be mass-produced, so that almost no heat can be expected to be released from the side wall 7 of the container.
Therefore, the temperature of the end of the liquid crystal display element 2 near the lamp 4 increases, and there is a possibility that the temperature exceeds the temperature range of the liquid crystal material.
従来の自動車用計器板は以上のように構成され
ているので、光源の熱により、液晶表示素子に局
部的な温度上昇を生じ、表示不能となり易い欠点
があつた。 Since the conventional automobile instrument panel is constructed as described above, it has the drawback that the heat from the light source causes a local temperature rise in the liquid crystal display element, which tends to cause the display to become impossible.
この考案は上記のような従来のものの欠点を除
去するためになされたもので照明用光源から輻射
される可視光のみを液晶表示装置を構成する面光
源内に導くとともに、熱および赤外線が液晶表示
素子に伝播するのをさえぎる構成とすることによ
り液晶素子の照明光源による温度上昇を少なくし
たものである。 This idea was made in order to eliminate the drawbacks of the conventional ones as mentioned above, and it guides only the visible light radiated from the illumination light source into the surface light source that makes up the liquid crystal display device. The temperature increase caused by the illumination light source of the liquid crystal element is reduced by using a structure that blocks the light from propagating to the element.
第２図ａはこの考案の一実施例の要部の断面
図、同図ｂはそのａ−a′線およびｂ−b′線上の温
度分布を示す図で、８はランプ４を囲むようにし
て、光をよく反射すると共に熱伝導のよい金属フ
イルムや金属板等で形成された反射板で、ランプ
４からの赤外線がフロントシート５および液晶表
示素子２に直接照射されない構造になつている。
９は赤外線吸収体でランプ４からの赤外線を吸収
し、可視光のみを通すもので鉛ガラスまたはやや
厚いアクリル板で構成され、この吸収体９と反射
板８とでランプ４を収容するランプハウジング１
２を構成する。このランプハウジング１２と面光
源３、フロントシート５および液晶表示素子２と
の間には断熱作用をする空気の間げき１１ａ，１
１ｂを設ける。このような構造によりランプ４と
液晶表示素子２との間の熱抵抗は大きくなり、反
射板８を介して放熱片８ａから熱が逃げやすくな
る。さらに面光源３の液晶表示素子２の反対側に
金属フイルムや金属板等で形成された放熱板１０
を、ランプ５に近い側で密着するようにして取り
つけているので面光源３の端面に入射した熱エネ
ルギーは、この放熱板１０を介して放出されるの
で面光源３の温度上昇がさけられる。この結果、
面光源３を介して加熱されることによる液晶表示
素子２の温度上昇を防ぐことができる。第２図ｂ
に示し、曲線ａ，ｂを第１図ｂに示した特性曲線
ａ，ｂと比較すると、温度上昇している部分がａ
−a′線上では吸収体９（ランプ４から吸収体９ま
での距距l2）に集中しており、ｂ−b′線上ではラ
ンプ４よりやや吸収体９に近い側にピーク値があ
る。しかし、液晶表示素子２の側は空隙１１ｂに
よる断熱で熱抵抗が大きく反射板８へ熱が逃げや
すいため、温度分布は側壁７の側へ集まつている
ことが理解できる。 FIG. 2a is a sectional view of a main part of an embodiment of this invention, and FIG. 2b is a diagram showing the temperature distribution on the a-a' line and the b-b' line. The reflective plate is made of a metal film, metal plate, etc. that reflects light well and has good thermal conductivity, and has a structure that prevents infrared rays from the lamp 4 from directly irradiating the front sheet 5 and the liquid crystal display element 2.
Reference numeral 9 denotes an infrared absorber that absorbs infrared rays from the lamp 4 and transmits only visible light, and is made of lead glass or a slightly thick acrylic plate. This absorber 9 and reflector 8 form a lamp housing that houses the lamp 4. 1
2. Between the lamp housing 12, the surface light source 3, the front seat 5, and the liquid crystal display element 2, there are air gaps 11a and 1 that act as a heat insulator.
1b is provided. Such a structure increases the thermal resistance between the lamp 4 and the liquid crystal display element 2, making it easier for heat to escape from the heat sink 8a via the reflector plate 8. Furthermore, a heat sink 10 formed of a metal film, metal plate, etc. on the opposite side of the liquid crystal display element 2 of the surface light source 3
are attached so as to be in close contact with each other on the side close to the lamp 5, so that the thermal energy incident on the end face of the surface light source 3 is radiated through the heat sink 10, thereby avoiding an increase in the temperature of the surface light source 3. As a result,
It is possible to prevent the temperature of the liquid crystal display element 2 from increasing due to heating via the surface light source 3. Figure 2b
When comparing the curves a and b with the characteristic curves a and b shown in Fig. 1b, it can be seen that the temperature rising portion is
On the -a' line, the peak value is concentrated on the absorber 9 (distance l 2 from the lamp 4 to the absorber 9), and on the b-b' line, there is a peak value on the side slightly closer to the absorber 9 than the lamp 4. However, it can be seen that the temperature distribution is concentrated on the side wall 7 side because the side of the liquid crystal display element 2 has a large thermal resistance due to insulation by the void 11b and heat easily escapes to the reflecting plate 8.
このように、この考案にかかる装置では、光源
から輻射される熱エネルギーは、液晶表示素子に
は極めてわずかしか伝達されないので、照明光源
による温度上昇は最小限に抑制される。 In this way, in the device according to this invention, only a very small amount of the thermal energy radiated from the light source is transmitted to the liquid crystal display element, so that the temperature increase due to the illumination light source is suppressed to a minimum.
なお、上記実施例では、放熱板１０を設けたも
のを示したが、赤外線吸収体９による吸収を増
し、放熱片８ａを介して放熱する量が多くなるよ
うに構成すれば省略することができる。 In the above embodiment, the heat sink 10 is provided, but it can be omitted if the structure is configured so that the absorption by the infrared absorber 9 is increased and the amount of heat radiated via the heat sink 8a is increased. .
以上の説明は、自動車用計器板に適用したもの
を例にしたが、周囲温度が高温となるところで使
用される液晶表示装置に広く適用できることはい
うまでもない。 The above description has been made with reference to the application to an automobile instrument panel, but it goes without saying that the invention can be widely applied to liquid crystal display devices used in places where the ambient temperature is high.
この考案は、液晶表示素子の背面に配設された
透明板へ照明光を供給する白熱灯光源を、、透明
板と間隙をもつて配設されたランプハウジングに
収容するとともに、白熱灯光源から上記透明板端
面への光路上に赤外線吸収体を設けたことを特徴
とするもので、白熱灯光源による液晶表示素子の
温度上昇を少く抑制することができる効果があ
る。 This idea houses an incandescent lamp light source that supplies illumination light to a transparent plate placed on the back of a liquid crystal display element in a lamp housing placed with a gap between the transparent plate and the incandescent lamp light source. This device is characterized in that an infrared absorber is provided on the optical path to the end surface of the transparent plate, and has the effect of suppressing the temperature rise of the liquid crystal display element due to the incandescent lamp light source.
第１図ａは従来の自動車のダツシユボードに装
着した液晶表示素子を用いた計器板の照明光源ま
わりの構成を示す断面図、同図ｂはその温度分布
図、第２図ａはこの考案の一実施例の要部断面
図、同図ｂはその温度分布図である。
図において１は液晶表示装置、２は液晶表示素
子、３は面光源、４はランプ、５はフロントシー
ト、６はフロントパネル、７は側壁、８は反射
板、８ａは放熱片、９は赤外線吸収体、１０は放
熱板、１１ａ，１１ｂは空隙、１２はランプハウ
ジングである。なお図中同一符号はそれぞれ同一
または相当部分を示す。
Figure 1a is a cross-sectional view showing the configuration around the illumination light source of an instrument panel using a liquid crystal display element attached to a conventional automobile dash board, Figure 1b is a temperature distribution diagram, and Figure 2a is a diagram showing one example of this invention. A cross-sectional view of a main part of the embodiment, and FIG. 1B is a temperature distribution diagram thereof. In the figure, 1 is a liquid crystal display device, 2 is a liquid crystal display element, 3 is a surface light source, 4 is a lamp, 5 is a front sheet, 6 is a front panel, 7 is a side wall, 8 is a reflector, 8a is a heat sink, 9 is an infrared ray 10 is a heat sink, 11a and 11b are voids, and 12 is a lamp housing. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
設された透明板と、この透明板の端面から照明光
を入射させる白熱灯光源と、この白熱灯光源を収
容し、上記透明板の端面と間隙をもつて配設され
たランプハウジングと、上記白熱灯光源から上記
透明板の端面への光路上に設けられ、上記白熱灯
光源からの赤外線を吸収する赤外線吸収体とを備
え、上記白熱灯光源から上記液晶表示素子への熱
および赤外線の伝播を抑制するようにしたことを
特徴とする液晶表示装置。 a liquid crystal display element, a transparent plate disposed on the back side of the liquid crystal display element, an incandescent lamp light source that allows illumination light to enter from the end surface of the transparent plate, and an incandescent lamp light source that accommodates the incandescent lamp light source and that is connected to the end surface of the transparent plate. The incandescent lamp includes a lamp housing arranged with a gap therebetween, and an infrared absorber that is provided on an optical path from the incandescent lamp light source to the end surface of the transparent plate and absorbs infrared rays from the incandescent lamp light source. A liquid crystal display device characterized in that propagation of heat and infrared rays from a light source to the liquid crystal display element is suppressed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5607381U JPS638928Y2 (en) | 1981-04-17 | 1981-04-17 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5607381U JPS638928Y2 (en) | 1981-04-17 | 1981-04-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57170175U JPS57170175U (en) | 1982-10-26 |
| JPS638928Y2 true JPS638928Y2 (en) | 1988-03-16 |
Family
ID=29852589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5607381U Expired JPS638928Y2 (en) | 1981-04-17 | 1981-04-17 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS638928Y2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012176640A1 (en) * | 2011-06-21 | 2012-12-27 | シャープ株式会社 | Backlight device, display device, and television receiver |
Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPH023574Y2 (en) * | 1985-01-22 | 1990-01-26 | ||
| JPH02275984A (en) * | 1990-03-26 | 1990-11-09 | Casio Comput Co Ltd | Liquid crystal projector |
-
1981
- 1981-04-17 JP JP5607381U patent/JPS638928Y2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012176640A1 (en) * | 2011-06-21 | 2012-12-27 | シャープ株式会社 | Backlight device, display device, and television receiver |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS57170175U (en) | 1982-10-26 |
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