(57)【要約】【課題】ヒーターの温度を制御する制御手段が故障しても、ヒーターが過熱する虞がなく、且つ、修理作業が煩雑でない液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置は、液晶表示素子２３と、液晶表示素子２３を保温するヒーター４７と、ヒーター４７の温度を制御する制御手段５１と、を有する。制御手段５１は、温度上昇に伴って抵抗値が上昇してヒーター４７に供給する電流を制限する電流制限素子５４を有する。温度検出手段５６は、液晶表示素子２３の温度を検出する。制御手段５１は、温度検出手段５６が出力する温度データに基づいてヒーター４７をオン／オフさせるものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の透光性基板に液晶を封入した液晶セルと、前記液晶セルを保温するヒーターと、前記ヒーターの温度を制御する制御手段と、を有する液晶表示装置であって、
前記制御手段は、温度上昇に伴って抵抗値が上昇して前記ヒーターに供給する電流を制限する電流制限素子を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記液晶セルの温度を検出する温度検出手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記温度検出手段が出力する温度データに基づいて前記ヒーターをオン／オフさせることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に関するものであり、特に液晶セルを保温するヒーターを備えた液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、液晶表示素子を加熱するヒーターを有する液晶表示装置が種々提案され、例えば特許文献１に開示されている。斯かる液晶表示装置は、液晶表示素子１及びこの液晶表示素子１を保温するヒーター２を有するものである（図９参照）。液晶表示素子１は、表示用液晶セル３，光学補償用液晶セル４及び偏光板５，６を有している。偏光板５は、液晶セル３の前面に貼着されており、偏光板６は、液晶セル４の後面に貼着されている。
【０００３】
表示用液晶セル３は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる透明電極膜７，８が設けられた一対の透光性基板９，１０に液晶１１を封入したものである。光学補償用液晶セル４は、一対の透光性基板１２，１３に液晶１４を封入したものであり、表示用液晶セル３の後側に配設されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２０２５２３号公報
【０００５】
ヒーター２は、透光性基板１５の前面にＩＴＯからなる透光性発熱層１６を形成したものであり、液晶表示素子１の後方に配置されている。低温時には、ヒーター２の透光性発熱層１６に電力が供給され、液晶表示素子１を保温する。ヒーター２は、液晶表示素子１の温度を検出する温度センサが出力する温度データに基づいてマイコンによってオン／オフされており、前記温度データが０℃以下のときにヒーター２がオンされ、所定温度（例えば５℃）以上になったときにヒーター２がオフされる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、例えばヒーター２の温度を制御する前記マイコンが故障した場合には、液晶表示素子１が所定温度に達してもヒーター２がオフされずに、電力が供給され続けてヒーター２が過熱する虞がある。そこで、ヒーター２に電力を供給する配線部に温度ヒューズを設けて、ヒーター２の温度が過度に上昇したときに温度ヒューズが断線して、ヒーター２に供給される電流が遮断される構造にすることが考えられる。しかしながら、温度ヒューズが断線した液晶表示装置を修理する場合は、断線した温度ヒューズを新しい温度ヒューズと取り換えなければならないため、修理作業が煩雑になる虞があった。
【０００７】
本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、ヒーターの温度を制御する制御手段が故障しても、ヒーターが過熱する虞がなく、且つ、修理作業が煩雑でない液晶表示装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
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、一対の透光性基板４１，４２，４４，４５に液晶４３，４６を封入した液晶セル３５，３６と、前記液晶セル３５，３６を保温するヒーター４７と、前記ヒーター４７の温度を制御する制御手段５１と、を有する液晶表示装置であって、前記制御手段５１は、温度上昇に伴って抵抗値が上昇して前記ヒーター４７に供給する電流を制限する電流制限素子５４を有するものである。
【０００９】
また、本発明は、請求項２に記載したように、前記液晶セル３５，３６の温度を検出する温度検出手段５６を設けたものである。
【００１０】
また、本発明は、請求項３に記載したように、前記制御手段５１は、前記温度検出手段５６が出力する温度データに基づいて前記ヒーター４７をオン／オフさせるものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を車両用ヘッドアップディスプレイに応用した一実施形態を説明する。
【００１２】
１８はヘッドアップディスプレイであり、このヘッドアップディスプレイ１８は車両のダッシュボード１９の内部に配設されている（図２参照）。ヘッドアップディスプレイ１８が投射する表示光Ｌはフロントガラス２０により運転者２１の方向に反射される。運転者２１は虚像Ｖを風景と重畳させて観察することができる。
【００１３】
図３はヘッドアップディスプレイ１８の断面図である。２２は液晶表示器であり、この液晶表示器２２は液晶表示素子２３，反射部材２４，発光ダイオード２５及び硬質配線板２６を有している。２７は凹面鏡であり、この凹面鏡２７は液晶表示器２２が発した表示光Ｌを後述するハウジングの開口部に反射させる。
【００１４】
２８はハウジングであり、このハウジング２８には液晶表示器２２及び凹面鏡２７が収容される。ハウジング２８には表示光Ｌが出射する開口部２９が設けられており、この開口部２９には透光性樹脂（例えばアクリル）からなる透光性カバー３０が配設されている。３１は遮光壁であり、この遮光壁３１はハウジング２８と一体に形成されており、太陽光が液晶表示素子に入射し虚像Ｖが見えにくくなること（ウォッシュアウト）を防止している。
【００１５】
図５に示すように、複数の発光ダイオード２５は互いに近接して３列に配置されており、硬質配線板２６に接続されている。反射部材２４は、白色の樹脂からなるものであり、角筒状となっている。反射部材２４は、内周の反射面３３で発光ダイオード２５が発した光を液晶表示素子２３に反射させる。
【００１６】
液晶表示素子２３は、マトリクス状に設けられた画素を有するドットマトリクス型である。図６に示すように、液晶表示素子２３は、表示用液晶セル３５（液晶セル），光学補償用液晶セル３６（液晶セル），偏光板３７及び偏光板３８を有している。偏光板３７は、表示用液晶セル３５の前面に貼着されており、偏光板３８は、光学補償用液晶セル３６の後面に貼着されている。
【００１７】
表示用液晶セル３５は、ＩＴＯからなる透明電極膜３９，４０が設けられた一対の透光性基板４１，４２に液晶４３を封入したものである。各透明電極膜３９，４０は、互いに直交するストライプ状となっており、透明電極膜３９と透明電極膜４０が対向する箇所がドット（画素）である。光学補償用液晶セル３６は、一対の透光性基板４４，４５に液晶４６を封入したものであり、表示用液晶セル３５の後方に配設されている。
【００１８】
４７はヒーターであり、このヒーター４７は表示用液晶セル３５と光学補償用液晶セル３６の間に配設されている。ヒーター４７は、透光性基板４８の後面にＩＴＯからなる透光性発熱層４９を形成したものである。低温時には、端子部５０から透光性発熱層４９に電力が供給され、表示用液晶セル３５及び光学補償用液晶セル３６を保温する。
【００１９】
図１は、ヒーター４７を駆動する制御手段５１を示すブロック図である。制御手段５１は、マイコン５２，駆動回路５３及びＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）サーミスタ５４からなるものである。５５は速度センサであり、この速度センサ５５は、車両速度を検出し、マイコン５２に速度データを出力する。５６はサーミスタ等の温度センサ（温度検出手段）であり、この温度センサ５６は、液晶表示素子２３の温度を検出し、マイコン５２に温度データを出力する。
【００２０】
マイコン５２は、ＣＰＵ５７，ＲＯＭ５８及びＲＡＭ５９を有しており、駆動回路６０を介して、液晶表示素子２３を駆動し車両速度を表示させる。また、マイコン５２は、駆動回路５３を介して、温度データが０℃以下のときにヒーターをオンさせ、５℃以上になったときにヒーター４７をオフさせる。
【００２１】
次に、ＰＴＣサーミスタ５４（電流制限素子）について詳述する。ＰＴＣサーミスタ５４は、例えばタイコエレクトロニクスレイケム社製のポリスイッチ（商品名）からなるものであり、ヒーター４７の端子部５０と駆動回路５３を電気的に接続する配線部に設けられ、透光性基板４８に貼着されている。図８に示すように、ＰＴＣサーミスタ５４は、温度が上昇すると、急激に抵抗値が上がる特性を有している。
【００２２】
本実施形態によれば、例えばマイコン５２が故障して、ヒーター４７に電力が供給され続けたとしても、ヒーター４７の温度が上昇すれば、ＰＴＣサーミスタ５４の抵抗値が大きくなり、ヒーター４７に流れる電流が制限されるため、ヒーター４７が過熱する虞がない。且つ、ＰＴＣサーミスタ５４は、温度が低下すれば、抵抗値は下がるため、ＰＴＣサーミスタ５４を修理する必要はない。
【００２３】
なお、ＰＴＣサーミスタ５４は、例えば表示用液晶セル３５に貼着しても良く、本実施形態と同様な効果を得ることができる。また、温度センサ５６は、液晶表示素子２３に貼着しても良いし、例えば硬質配線板２６に配置して間接的に液晶表示素子２３の温度を検出しても良い。また、液晶セルはＴＦＴ型であっても良いことは言うまでもない。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、一対の透光性基板に液晶を封入した液晶セルと、前記液晶セルを保温するヒーターと、前記ヒーターの温度を制御する制御手段と、を有する液晶表示装置であって、前記制御手段は、温度上昇に伴って抵抗値が上昇して前記ヒーターに供給する電流を制限する電流制限素子を有するものであり、ヒーターの温度を制御する制御手段が故障しても、ヒーターが過熱する虞がなく、且つ、電流制限素子を修理する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す液晶表示装置のブロック図。
【図２】同上実施形態を示すヘッドアップディスプレイの説明図。
【図３】同上実施形態を示すヘッドアップディスプレイの断面図。
【図４】同上実施形態を示す液晶表示器の断面図。
【図５】同上実施形態を示す発光ダイオードの配列説明図。
【図６】同上実施形態を示す液晶表示素子の断面図。
【図７】同上実施形態を示すヒーターの正面図。
【図８】同上実施形態を示すＰＴＣサーミスタの温度特性図。
【図９】従来例を示す液晶表示素子の拡大断面図。
【符号の説明】
３２  温度センサ（温度検出手段）
３５  表示用液晶セル（液晶セル）
３６  光学補償用液晶セル（液晶セル）
４７  ヒーター
４８  透光性基板
４９  透光性発熱層
５１  制御手段
５４  ＰＴＣサーミスタ（電流制限素子）
５６  温度センサ（温度検出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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