專利名稱：照明裝置和具有該照明裝置的液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有發(fā)光二極管等的發(fā)光元件的照明裝置，以及 具有液晶顯示板和對該液晶顯示^反進行透射照明的照明機構(gòu)的液 晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
在過去，提出有各種采用液晶顯示裝置的車輛用平視顯示器， 比如，在專利文獻1中加以公開。這樣的車輛用平一見顯示器1，將顯示光L投影于車輛的前玻璃或稱為組合玻璃(combiner)的半 透射板上，顯示虛像。在車輛用平視顯示器1中，在具有透光性 的窗部2的外殼3中容納液晶顯示裝置4和反射鏡5,液晶顯示 裝置4發(fā)出的顯示光L通過反射鏡5反射，投影于前玻璃，或半 透射板上(參照圖7)。專利文獻l:日本特開2003-295105號公報液晶顯示裝置4具有液晶顯示板6和對該液晶顯示板6進行 透射照明的發(fā)光二極管等發(fā)光元件7， 8。發(fā)光元件7, 8分別具 有基部7a, 8a;設(shè)置在形成于該基部7a, 8a上的凹部7b, 8b中 的發(fā)光二極管芯片7c, 8c;改變該發(fā)光二極管芯片7c, 8c發(fā)出的 光的波長的YAG(Yttrium Aluminum Garnet)等的熒光體7d, 8d;基本 呈半球形狀的、由透光性樹脂形成的透鏡部7e， 8e(參照圖9)。發(fā) 光二極管芯片7c, 8c發(fā)出藍色光，熒光體7d， 8d將發(fā)光二極管 芯片7c， 8c發(fā)出的光的一部分變換為作為藍色光的補色的黃色。
在發(fā)光元件7， 8發(fā)出的照明光L1， L2中，發(fā)光二極管芯片7c, 8c發(fā)出的藍色光，和通過熒光體7d, 8d變換的黃色混合，基本 變成白色。發(fā)明內(nèi)容但是，發(fā)光二極管7, 8發(fā)出的照明光L1， L2的中間部的光 Lw為白色，而發(fā)光二極管7, 8傾斜地發(fā)出的光Ly為稍帶黃色的 光，在通過照明光L1, L2透射照明的液晶顯示板6上產(chǎn)生顏色 不均勻的問題。人們認為該問題的原因在于發(fā)光二極管芯片7c, 8c發(fā)出的光通過焚光體7d， 8d的長度因照射方向而不同。即， 由于從發(fā)光二極管芯片7c， 8d傾斜地照射的光通過萸光體7d, 8d的長度Dl大于與光軸基本平行地照射的光通過熒光體7d的長 度D 2,故傾斜地照射的照明光為稍帶黃色的顏色。本發(fā)明是針對這個問題而提出的，本發(fā)明提供產(chǎn)生顏色不均 勻可能性小的照明裝置。本發(fā)明像權(quán)利要求1所述的那樣，具有發(fā)出第1照明光Ll 的第1發(fā)光元件23;第2發(fā)光元件24,該第2發(fā)光元件24與上 述第1發(fā)光元件23并設(shè)，發(fā)出第2照明光L2;光學(xué)部件26,該 光學(xué)部件26由透光性材料形成，該透光性材料具有按照上述第1 照明光Ll的一部分和上述第2照明光L2的一部分重合的方式使 上述第1照明光L1折射的第l傾斜面26a, 56a和^吏上述第2照 明光L2折射的第2傾斜面26b, 56b。另外，本發(fā)明像權(quán)利要求2所述的那樣，上述第1發(fā)光元件 23和上述第2發(fā)光元件24分別具有發(fā)光二極管芯片23c, 24c和 改變上述發(fā)光二極管芯片23c，24c發(fā)出的光的波長的熒光體23d, 24d。
此外，本發(fā)明像權(quán)利要求3所述的那樣，上述光學(xué)部件26， 56具有上述第1照明光Ll射入的、由上述第1傾斜面形成的第1 入射面26a, 26b;上述第1照明光Ll射出的、由凸透鏡面形成 的第1射出面26c， 55c;上述第2照明光L2射入的、由上述第2 傾斜面形成的第2入射面26b, 56b;上述第2照明光L2射出的、 由凸透鏡面形成的第2射出面26d, 55d。還有，本發(fā)明像權(quán)利要求4所述的那樣，設(shè)置有裝載多個上 述第1發(fā)光元件23和多個上述第2發(fā)光元件24的電路基板25。另外，本發(fā)明像權(quán)利要求5所述的那樣，涉及一種液晶顯示 裝置15，該液晶顯示裝置15具有液晶顯示板19和對上述液晶顯 示4反19進行照明的照明才幾構(gòu)21,上述照明機構(gòu)21具有發(fā)出第1照明光Ll的第1發(fā)光元件23; 第2發(fā)光元件24，該第2發(fā)光元件24與上述第1發(fā)光元件23并 設(shè)，發(fā)出第2酵、明光L2;光學(xué)部件26， 56，該光學(xué)部件26, 56 由透光性材料形成，該透光性材料具有按照上述第1照明光Ll 的一部分和上述第2照明光L2的一部分重合的方式使上述第1 照明光Ll折射的第1傾斜面26a, 56a和使上述第2照明光L2 折射的第2傾斜面26b, 56b。由于使從第1發(fā)光元件發(fā)出的第1照明光的一部分，與從第 2發(fā)光元件發(fā)出的第2照明光的一部分重合，故可減小產(chǎn)生顏色 不均勻的可能性。


圖1為表示本發(fā)明的第1實施形態(tài)的剖視圖；圖2為表示上述實施形態(tài)的平視顯示器的外觀結(jié)構(gòu)圖；圖3為表示上述實施形態(tài)的照明機構(gòu)的放大剖視圖4為表示上述實施形態(tài)的電路基板的主視圖； 圖5為表示上述實施形態(tài)的照明機構(gòu)的剖視圖； 圖6為表示本發(fā)明的第2實施形態(tài)的剖視圖； 圖7為表示已有實例的剖視圖；圖8為表示上述已有實例的發(fā)光二極管的放大剖視圖； 圖9為表示上述已有實例的剖視圖。
具體實施方式
下面根據(jù)附圖，對本發(fā)明應(yīng)用于平式顯示器的 一 個實施形態(tài) 進行描述。圖1 ~圖5表示第1實施形態(tài)。平式顯示器11設(shè)置于車輛的儀表盤12的內(nèi)部(參照圖2)。平 式顯示器11所投射的顯示光L通過前玻璃13反射給觀察者14。 觀察者14可將虛像V與風(fēng)景重疊進行辨認。在平式顯示器11中，液晶顯示裝置15和反射器16容納于外 殼17中。液晶顯示裝置15具有液晶顯示板19,光擴散板20,照 明機構(gòu)21,殼體22。在液晶顯示板19中，在形成有透明電極的一對玻璃基板中密 封有液晶的液晶盒的前后兩個面上貼有偏光膜，該液晶顯示板19 固定于殼體22上。光擴散板20設(shè)置于液晶顯示板19的后面上， 固定于殼體22上。照明機構(gòu)21具有發(fā)光二極管23(第1發(fā)光元件)，發(fā)光二極管 24(第2發(fā)光元件)，電路基板25,光學(xué)部件26。照明機構(gòu)21設(shè) 置于液晶顯示板19的后方，對液晶顯示板19進行透射照明。殼體22基本呈方筒狀，在殼體21的前端部，保持液晶顯示 板19和光擴散板20。殼體21的后端部固定于后述的放熱部件上。反射器16具有凹面鏡30,保持部件31和步進電動機32。在
凹面鏡30中，在樹脂(比如，聚碳酸酯)上蒸鍍金屬(比如，鋁)，形成反射面30a。反射面30a為凹面，液晶顯示裝置15發(fā)出的顯 示光L被放大，顯示為虛像V。凹面鏡30通過雙面粘接月交帶而粘 接于保持部件31上。保持部件31由樹脂(比如，ABS)形成，齒輪 部34和軸部35 —體地形成。保持部件31的軸部35支7 義于外殼 17上。在步進電動機32的旋轉(zhuǎn)軸上安裝有齒輪37,該齒輪37與保 持部件31的嚙合部34嚙合。凹面鏡30在可與保持部件31 —起 旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下被支承，可通過步進電動機32使凹面鏡30旋轉(zhuǎn)， 可以調(diào)整顯示光L的投射方向。觀察者14操作按鈕開關(guān)(圖中未 示出)，按照顯示光L反射到眼睛的位置的方式(即，能夠辨認虛 像V的方式)調(diào)整凹面鏡30的角度。標(biāo)號40表示放熱部件，該放熱部件40設(shè)置于外殼17的開口 部17a處。放熱部件40通過圖中未示出的螺釘，借助法蘭部40a, 固定于外殼17上。放熱部件40通過由硅橡膠等的彈性體形成的 熱傳導(dǎo)片41,將發(fā)光二極管23, 34的熱量排放到外殼17之外。 放熱部件40具有平4反形狀的多個放熱翅片40b。在放熱部件40 上，形成長方體形狀的凸部40c。熱傳導(dǎo)片41具有與》文熱部件40 的凸部40c相對應(yīng)的凹部41a，熱傳導(dǎo)片41和i丈熱部件40的接觸 面積變大。標(biāo)號42表示長方形環(huán)狀的密封部件，該密封部件42 通過將放熱部件40和外殼17的開口部17a之間堵塞，防止灰塵 進入外殼17中。在外殼17中，容納液晶顯示裝置15和反射器16。在外殼17 上，設(shè)置顯示光L射出的窗部44。該窗部44由透光性樹脂(比如， 丙烯酸脂)形成，呈彎曲狀。在外殼17上，設(shè)置擋光壁17c，防止 太陽光等的外光射入液晶顯示裝置15中，難以看到虛像V的現(xiàn)象(褪色(washout))。擋光壁17c呈平板狀，按照從外殼n的頂部， 傾斜垂下的方式形成。下面對具有發(fā)光二極管23, 24,電路基板25，光學(xué)部件26 的照明機構(gòu)21進行更具體的描述。像圖3所示的那樣，發(fā)光二極管23, 24分別具有基部23a, 24a;發(fā)光二極管芯片23c, 24c;改變該發(fā)光二極管芯片23c, 24c 發(fā)出的光的波長的黃色的熒光體23d, 24d;由透明性樹脂形成的 透鏡部23e, 24e。發(fā)光二極管芯片23c， 24c發(fā)出藍色光，安光體 23d, 24d將發(fā)光二極管芯片23c, 24c發(fā)出的光的一部分變換為黃 色。在發(fā)光二極管23, 24發(fā)出的照明光L1， L2中，發(fā)光二極管 芯片23c, 24c發(fā)出的藍色光，與通過螢光體23d, 24d變換的黃 色混合，基本變成白色。發(fā)光二極管23， 24上下各4個(共計8 個)并設(shè)于電路基板24上(參照圖4)。在電路基板24上，設(shè)置用 于向發(fā)光二極管23, 24供電的布線圖案(圖中未示出)。光學(xué)部件26由聚碳酸酯等的透明性樹脂形成，具有發(fā)光二極 管23發(fā)出的第1照明光Ll射入的第1傾斜面26a，發(fā)光二極管 24發(fā)出的第2照明光L2射入的第2傾斜面26b,第1照明光Ll 射出的凸透鏡面26c，第2照明光L2射出的凸透鏡面26d。光學(xué) 部件26的第1傾斜面26a和第2傾斜面26b為平面，凸透鏡面 26c, 26d為球面。發(fā)光二極管23發(fā)出的第1照明光Ll通過第1傾斜面26a折 射，射入光學(xué)部件26,通過凸透鏡部26c進一步折射，從光學(xué)部 件26射出，照射到液晶顯示板19上。發(fā)光二極管24發(fā)出的第2照明光L2通過第2傾斜面26b折 射，射入光學(xué)部件26,通過凸透鏡部26d進一步折射，從光學(xué)部 件26射出，照射到液晶顯示板19上。圖6表示第2實施形態(tài)。第2實施形態(tài)的不同點僅在于光學(xué) 部件55, 56,其它的結(jié)構(gòu)與第1實施形態(tài)相同。光學(xué)部件55由聚碳酸酯等的透明性樹脂形成，具有發(fā)光二極 管23 , 24發(fā)出的第1照明光Ll和第2照明光L2射入的入射面 55a，第1照明光Ll射出的凸透鏡面55c,第2照明光L2射出的 凸透鏡面55d。光學(xué)部件56由聚碳酸酯等的透明性樹脂形成，具有從凸透鏡 面55c射出的第1照明光Ll射入的第1傾斜面56a,從凸透鏡面 5d射出的第2照明光L2射入的第2傾斜面26b,第1照明光Ll 和第2照明光L2射出的射出面56c。發(fā)光二極管23發(fā)出的第1照明光Ll分別通過入射面55a， 凸透鏡面55c,第l傾斜面56a折射，從射出面56c射出，照射到 液晶顯示板19上。發(fā)光二極管24發(fā)出的第2照明光L2分別通過入射面55a， 凸透鏡面55d,第l傾斜面56b折射，從射出面56c射出，照射 到液晶顯示板19上。按照第1，第2實施形態(tài)，發(fā)光二極管23, 24傾斜地照射的 第1照明光Ll和第2照明光L2的 一部分為稍帶有黃色的顏色， 但是，因發(fā)光二極管24， 23和光軸基本平行地照射的白色的第2 照明光L2和第1照明光Ll重合，顏色不均勻少。產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用可能性本發(fā)明適用于具有透射照明液晶顯示板的照明機構(gòu)的液晶顯 示裝置。
標(biāo)號說明標(biāo)號19表示液晶顯示板；標(biāo)號21表示照明機構(gòu)；標(biāo)號23表示發(fā)光二極管(第1發(fā)光元件)標(biāo)號23c表示發(fā)光二極管芯片；標(biāo)號23d表示熒光體；標(biāo)號24c表示發(fā)光二極管芯片；標(biāo)號24d表示熒光體；標(biāo)號25表示電路基板；標(biāo)號26表示光學(xué)部件；標(biāo)號26a表示第1傾斜面(第1入射面)；標(biāo)號26b表示第2傾斜面(第2入射面)；標(biāo)號26c表示凸透鏡面(第l射出面)；標(biāo)號26d表示凸透鏡面(第2射出面)；標(biāo)號55c表示凸透鏡面(第1射出面)；標(biāo)號55d表示凸透鏡面(第2射出面)；標(biāo)號56表示光學(xué)部件；標(biāo)號56a表示第1傾斜面(第1入射面)；標(biāo)號56b表示第2傾斜面(第2入射面)；符號Ll表示第1照明光；符號L2表示第2照明光。
權(quán)利要求
1.一種照明裝置，其特征在于該照明裝置具有發(fā)出第1照明光的第1發(fā)光元件；第2發(fā)光元件，該第2發(fā)光元件與上述第1發(fā)光元件并設(shè)，發(fā)出第2照明光；光學(xué)部件，該光學(xué)部件由透光性材料形成，該透光性材料具有按照上述第1照明光的一部分和上述第2照明光的一部分重合的方式使上述第1照明光折射的第1傾斜面和使上述第2照明光折射的第2傾斜面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于上述第1發(fā)光 元件和上述第2發(fā)光元件分別具有發(fā)光二極管芯片和改變上述發(fā) 光二極管芯片發(fā)出的光的波長的熒光體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于上述光學(xué)部件 具有上述第1照明光射入的，由上述第1傾斜面形成的第1入射 面；上述第1照明光射出的，由凸透鏡面形成的第l射出面；上 述第2照明光射入的，由上述第2傾斜面形成的第2入射面；上 述第2照明光射出的，由凸透鏡面形成的第2射出面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于設(shè)置有裝載多 個上述第1發(fā)光元件和多個上述第2發(fā)光元件的電路基板。
5. —種液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置具有液晶顯示板和對上 述液晶顯示板進行照明的照明機構(gòu)，其特征在于上述照明機構(gòu)具有發(fā)出第1照明光的第1發(fā)光元件；第2發(fā) 光元件，該第2發(fā)光元件與上述第1發(fā)光元件并設(shè)，發(fā)出第2照 明光；光學(xué)部件，該光學(xué)部件由透光性材料形成，該透光性材料 具有按照上述第1照明光的一部分和上述第2照明光的一部分重 合的方式使上述第1照明光折射的第1傾斜面和使上述第2照明 光折射的第2傾斜面。
全文摘要
第1發(fā)光元件(23)發(fā)出第1照明光。第2發(fā)光元件(24)與第1發(fā)光元件(23)并設(shè)，發(fā)出第2照明光(L2)。光學(xué)部件(26)由透光性材料形成，該透光性材料具有按照第1照明光的一部分和第2照明光的一部分重合的方式使第1照明光折射的第1傾斜面(26a)和使第2照明光(L2)折射的第2傾斜面(26b)。第1發(fā)光元件(23)和第2發(fā)光元件(24)分別具有發(fā)光二極管芯片(23c，24c)和改變發(fā)光二極管芯片(23c，24c)發(fā)出的光的波長的熒光體(23d，24d)。
文檔編號F21S2/00GK101163916SQ200680013460
公開日2008年4月16日 申請日期2006年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月26日
發(fā)明者山添尚, 永野惠一, 高橋祐一 申請人:日本精機株式會社