一种抬头显示器及其显示屏的制作方法

本发明涉及车用抬头显示器技术领域，特别涉及一种抬头显示器。

背景技术：

车用抬头显示器(Head Up Display-HUD)是一种利用玻璃成像，将驾驶员所需要的主要信息以图标或文字的方式投射在其视野前方，使得驾驶员可以同时关注驾车环境和相关的驾驶信息，避免驾驶员在驾驶过程中因查看行驶数据而偏移视线导致对前方路况的注意力被分散，可以有效地增加行车的安全性，车用抬头显示器一般可在汽车或火车内使用。

目前普通的HUD产品在结构上采用投影的形式显示图像，即配置有投影镜头，镜头将图像光线发送至投影屏幕上，由投影屏幕反射图像光线以提供源图像，源图像传输至前方再通过透明玻璃材质的反色镜的正面反射呈一镜像，镜像再进入驾驶员视野内，使得驾驶员即可以开车的同时查看镜像内的行车信息，也可以同时查看反色镜前方的路面情况。

但这种车用抬头显示器需要镜头进行投影后再提供供反射的源图像，镜头及投影屏幕间需要一定的距离才能呈现目标大小的源图像，使得抬头显示器占用车内空间较大。现有的抬头显示器也有直接采用电子屏作为显示屏的，这种电子显示屏采用LCD或LED屏等，进行显示时功耗较大，产生热量较多，为了较好的散热一般显示屏部分的体积设置较大，以利于显示屏部分的散热。但其较大的显示屏的体积同样占用较多的车内空间，不利于抬头显示器的推广。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种抬头显示器，以解决现有的抬头显示器采用电子屏时散热较差、体积较大的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种抬头显示器的显示屏，包括电子显示屏及外壳，所述电子显示屏设于外壳的一侧与外壳连接构成抬头显示器的显示屏外部整体，所述外壳上设有若干通风口，所述电子显示屏包括液晶屏及LED点阵光源板，所述LED点阵光源板上设有若干LED灯，所述LED点阵光源板上的LED灯之间的空隙处设有至少一个散热孔；所述散热孔贯通所述LED点阵光源板，用于抬头显示器的显示屏的散热。

较佳地，所述通风口分为进风口以及出风口，其中所述进风口、散热孔以及出风口共同形成一散热通道。

较佳地，还包括风扇，所述风扇设于所述电子显示屏上，所述风扇用于转动以带动空气流动形成散热的空气流。

较佳地，所述电子显示屏及风扇均与一控制主板电连接，所述液晶屏用于在所述控制主板的控制下显示行车信息，当电子显示屏工作时所述风扇用于在所述控制主板的控制下进行转动。

较佳地，所述风扇设置于所述散热孔所在处的LED点阵光源板上，或所述风扇设置于所述通风口处对应位置的LED点阵光源板上。

较佳地，还包括散热器，所述散热器设置于所述风扇的一侧或两侧或三侧或周围的LED点阵光源板上。

较佳地，所述进风口设置于所述外壳的一个侧面上，所述出风口设置于所述外壳的另一个侧面上。

较佳地，所述进风口设置于所述外壳的背面的第一侧，相应地，所述出风口设置于所述外壳的背面的第二侧，所述第一侧及第二侧为相对外壳背面中心位置的两相对侧。

较佳地，所述散热孔为“|”型、“T”型、“L”型、“Η”型、“丰”型、“Π”型、“+”型、“＝”型、“.”型、“|”型、“±”型、“:”型、“Ε”型或“∫”型中的一种或若干个相同或不同的孔的组合。

较佳地，当所述散热孔的数量为多个时，至少一个散热孔位于所述LED点阵光源板的中心位置处。

较佳地，还包括雾化板，所述雾化板设于所述液晶屏及LED点阵光源板之间。

较佳地，所述雾化板的一侧与液晶屏贴合，另一侧距离所述LED点阵光源板为6mm以上。

较佳地，所述抬头显示器的显示屏外部整体的厚度为12mm～18mm。

本发明还提供了一种抬头显示器，包括如上面所述的显示屏，还包括控制部，所述控制部内设有控制主板，所述控制主板与所述电子显示屏电连接，所述控制部与所述外壳的外部固定连接或枢转连接或者所述控制部固定设置于所述外壳内。

较佳地，所述外壳的外部背面设有凸起部，所述凸起部上设置有连接部，所述控制部与所述外壳通过所述连接部固定连接或枢转连接。

较佳地，所述凸起部上还设置有进风口及出风口，所述进风口位于所述凸起部的一侧，所述出风口位于所述凸起部的另一侧。

本发明提供的抬头显示器的显示屏通过在显示屏的LED点阵光源板上开孔，使得液晶屏与LED点阵光源板间可以形成有效的气流通路，配合风扇的作用，使得该显示屏散热性能良好，且体积较小，可以较好地满足整个抬头显示器需要较小的体积及呈现较大的源图像的需要。同时，这种开孔方式无需额外的专门改进LED点阵光源板或液晶屏的材质、工艺等以提高其耐热性能，利用现有技术既可以对显示屏进行良好散热，有效地提高的抬头显示器的使用寿命及显示效果。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的抬头显示器整体结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的抬头显示器显示屏部分正面示意图；

图3为本发明实施例一提供的抬头显示器显示屏部分内部组成示意图；

图4为本发明实施例一提供的抬头显示器LED点阵光源板的正面示意图；

图5为本发明实施例一提供的抬头显示器显示屏部分外部背面示意图；

图6为本发明实施例三提供的抬头显示器LED点阵光源板的正面示意图；

图7为本发明实施例三提供的抬头显示器显示屏部分外部背面示意图；

图8为本发明实施例四提供的抬头显示器显示屏的屏幕部分结构示意图；

图9为本发明实施例五提供的抬头显示器整体结构示意图。

具体实施方式

为更好地说明本发明，兹以一优选实施例，并配合附图对本发明作详细说明，具体如下：

实施例一

如图1至图5所示，本实施例提供的一种抬头显示器的显示屏10，包括电子显示屏及外壳，其中，电子显示屏包括液晶屏11及LED点阵光源板12(结构可参考图4或图6)，电子显示屏设于外壳14的一侧且与外壳14连接构成抬头显示器的显示屏部分的外部整体结构，则相应地液晶屏11配合外壳14构成显示屏外部结构，而LED点阵光源板12位于液晶屏11与外壳构成的显示屏部分内，即其位于显示屏的内部。外壳14上设有若干通风口，通风口分为进风口和出风口(可参考图5或图7的通风口141～143的形式)。其中，LED点阵光源板12上设有若干LED灯，而LED点阵光源板12上的LED灯之间的空隙处设有至少一个散热孔122。散热孔122贯通所述LED点阵光源板，用于抬头显示器的显示屏的散热。此时，散热孔122两侧的显示屏内部的气流可通过散热孔互相交换。并且配合外壳上的通风口可以实现较好的空气流动，提高散热效果。

其中，该显示屏10的工作原理为：液晶屏11用于显示行车信息，而LED点阵光源板12用于为液晶屏11提供可调整的背光，使得该显示屏适用于不同亮度的环境中显示行车信息。而外壳上的通风口与位于显示屏内部的LED点阵光源板12上的散热孔配合，以形成可以供气流通过进行散热的空气通道。

当LED点阵光源板12工作时，显示屏内部的空气被加热，液晶屏11与LED点阵光源板12之间，以及LED点阵光源板12与外壳背面之间的空隙中所存在的空气被加热。本实施例的显示屏在进行散热时具有以下几种工作形式：

a)被加热的空气可通过通风口进行流动以与外部空气进行交换，此时，当LED点阵光源板一侧的空气流动时，另一侧被加热的空气可以通过散热孔被流动的空气所携带而流出显示屏的外壳进行散热；

b)显示屏外部的空气在受到相对较热的显示屏散发的热量的影响而流动时，通风口处流动的空气带走一部分显示屏内部的加热的空气实现散热；

c)通过散热孔进行显示屏内部的空气流动，即LED点阵光源板两侧的空气进行流动，再通过外壳上设置的通风口与外部空气进行流动和交换，例如进风口与出风口分别位于LED点阵光源板两侧的外壳上，则空气从一侧的进风口进入，穿过散热孔，再从另一侧的出风口流出，实现散热；

d)进风口与出风口位于LED点阵光源板一侧的外壳上，空气流动时，一部分空气通过散热孔进入到LED点阵光源板的另一侧，再经过散热孔返回原来所在侧，再经过出风口流出显示屏，实现散热，此时散热孔可为多个。

该些工作形式根据实际的显示屏的设置方式及不同工作状态可以同时存在，或仅存在部分组合或其中之一的工作形式。

该显示屏通过设置散热孔可以实现显示屏10内部不同区域的空气的流动交换，也可加快流动的速度，实现较好的散热。如此，显示屏的液晶屏与LED点阵光源板12以及LED点阵光源板12与外壳之间的距离可以尽可能地缩小，从而减小显示屏的整体体积，而不会造成因为显示屏内部空间过小造成热量积聚较快而影响显示屏的工作寿命。

在本实施例的一优选实施例中，进风口、散热孔以及出风口共同形成一散热通道。此时的散热通道的具体工作形式可以为上述的a)、c)及d)之一，或该三种工作形式的不同组合。

在本实施例的一优选实施例中，还包括风扇，风扇设置于电子显示屏上，风扇用于转动以带动空气形成散热的空气流，从而加快散热气流的流动速度，提高散热效率。

优选地，电子显示屏及风扇均与一控制主板电连接，液晶屏用于在控制主板的控制下显示行车信息，当电子显示屏工作时风扇用于在控制主板的控制下进行转动。

实施例二

如图1所示，本实施例提供的抬头显示器，包括显示屏10、控制部20及卡扣30，其中，控制部20与显示屏10通过连接部40连接，卡扣30可以使得该抬头显示器可以挂设在汽车遮阳板上或汽车驾驶室内的其他可挂设的位置处。本实施例中的连接部40为转轴，控制部20与显示屏10的外壳通过该转轴枢接。其中，控制部20内设有控制主板，其可以为一集成了控制芯片的电路板，以用来控制显示屏10部分的工作以提供用以显示的源图像。

如图2、图3所示，本实施例中的显示屏10包括依次排列的液晶屏11、LED点阵光源板12、风扇13、外壳14及散热器15，其中，液晶屏11、LED点阵光源板12构成电子显示屏，该电子显示屏设于外壳14的正面一侧且与外壳14紧密相固定连接构成抬头显示器外部整体。风扇13设于电子显示屏位于外壳14的内部的部分上。散热器15设于电子显示屏背部的风扇的两侧，散热器15为金属材质的空心结构，其可以将LED点阵光源板产生的热量快速收集，加热风扇13所在处的空气，从而由工作时的风扇13将加热的空气带走，进一步提高散热效率。液晶屏11、LED点阵光源板12及风扇13与控制部20内的控制主板电连接。液晶屏11用于在控制主板的控制下显示行车信息，LED点阵光源板12用于为液晶屏11提供背光，以使显示屏10提供的源图像可以达到目标亮度。优选地，风扇13的侧面还设有开口131，其与空气进出口配合，更有利于空气在壳体内的流动。

如图4所示，本实施例提供的LED点阵光源板12上具有均匀排列的若干个LED灯，该些LED灯之间留有空隙。而本实施例提供的LED灯之间的空隙处开设有散热孔122，LED点阵光源板12的一角设有两个电源接线点123。其中，该散热孔122由三个异型孔构成，具体包括如图4所示的两个倒“T”型孔及一个“|”型孔，散热孔122开设在LED点阵之间的基板上，使得连接LED灯珠的基板保持连贯从而不破坏基板所固定的各LED灯珠间的稳固性，也不破坏为各LED灯珠供电的印刷线路或布设的电路走线，同时可以使得该LED点阵光源板12上具有可供气流流通的散热孔。再次参见图3，具体地，本实施例中的风扇13的数量为一个，设置在LED点阵光源板12背面的与散热孔122相对应的位置处。

如图5所示，本实施例的外壳14的背面上开设有若干通风口，通风口分为进风口及出风口，本实施例中的进风口141及进风口142设置于外壳背面的下方侧面上，出风口143设置与外壳上与进风口141、142所在侧相对的背面上方侧面上。具体地，本实施例的出风口143设置在液晶屏11与LED点阵光源板12之间位置所对应的外壳位置处。本实施例的通风口设置在背面可以避免开设在外壳侧面的通风口漏光，从而使得液晶屏边缘处的图像显示效果不会由于背光变暗而成像较差。这种通风口的设置可以有效地提高显示屏显示效果，同时可以使得显示屏整体体积更小，原因在于当侧面无需开供气流流通的孔时，不会漏光，此时可以将外壳与液晶屏连接处的边缘设置的尽可能窄，甚至液晶屏周围可以无边框，使得整个显示屏正面的有效显示区域更大，而不必为了达到目标大小的显示区域同时满足良好散热而必须增大边框部分。

本实施例提供的抬头显示器工作过程如下：

当显示屏工作时，控制主板控制液晶屏11显示行车信息，控制LED点阵光源板12提供背光，同时控制风扇转动使得显示屏10的外壳14内部形成散热的空气流，外部空气从进风口141、142进入外壳14内，经由外壳14与LED点阵光源板12间的空隙后，再通过散热孔进入液晶屏11与LED点阵光源板12间的空隙，最后从出风口143流出。该些流动的空气在经过上述空隙时，被LED点阵光源板12及/或散热器15产生的热量加热，从而带走显示屏10内产生的热量，避免抬头显示器长时间工作时容易产生发热影响使用寿命及工作效果的情况。

本实施例中的风扇可选用侧向鼓风机式风扇，可以较好地与LED点阵光源板12背面贴合，配合散热孔将气流从进风口导引至出风口。本实施例由于在LED点阵光源板12上开孔使得整个显示屏形成气流通路，在满足显示屏整体体积尽肯能小的条件下形成有效的散热通路，较好地为显示屏散热，可有效提高显示屏的工作效果及使用寿命。

实施例三

本实施例中，除以下部分与实施例一或二有所区别外，其余均与实施例一或二的实施方式相同，具体如下：

如图6所示，本实施例中的散热孔122包括两个“＝”型孔及一个“|”型孔，两个“＝”型孔分别设置在“|”型孔的两侧。散热孔122开设在LED点阵之间的基板上，且三个孔共同组成的散热孔位于整个LED点阵光源板12的中心位置处。

如图7所示，本实施例中的外壳14具有一凸起部，该凸起部上设有连接部40，显示屏10通过该凸起部与控制部20进行固定连接或枢转连接，凸起部的设置方便设置连接部以进行显示屏与控制部之间的连接。优选地，该凸起部的上部设有出风口143，下部设有两个进风口141及142。这种进风口及出风口的结构可以充分利用外壳14需要与控制部20相连的凸起结构，在该凸起结构上设置进风口及出风口即使得外壳14内部供气流流动的空间更大，也更接近风扇的位置，且进风口及出风口均设置在外壳背面，避免漏光，也使得气流流通更顺畅，提高散热效果。

在其他优选实施例中，连接部还可以设为铰链或卡接部，只要其满足可以将控制部及显示屏连接且可以使两者自由转动即可。

在其他优选实施例中，可以不设置卡扣，而将控制部与显示屏集成为一体式的结构，即将控制部也设置在显示屏的外壳内，但控制部需固定设置在显示屏的外壳内，这种抬头显示器可以通过配备底座而直接立置于汽车驾驶台上，显示屏与底座间通过转轴式或其他形式的连接部连接，从而便于调整显示屏的角度，从而调整源图像的发送方向。

在其他优选实施例中，风扇设于通风口处对应位置的LED点阵光源板的背面上，既可以避免挡住LED灯珠的光线，也可以在通风口处直接使空气形成散热气流，当然，风扇的数量可以设置为2个及以上，本领域技术人员可自由选择风扇的位置为散热孔处或各通风口处，只要满足良好的散热效果即可。

在其他优选实施例中，散热器可以为若干个平行排列的金属片，其可以设置在风扇的一侧或三侧或周围，根据风扇的数量及显示屏内部的空间及散热需要本领域技术人员可根据上述的内容进行适当的变形及调整，其均应包含在本发明范围之内。

在其他优选实施例中，散热孔的形式可以为“|”型、“T”型、“L”型、“Η”型、“丰”型、“Π”型、“+”型、“＝”型、“.”型、型、“±”型、“:”型、“Ε”型或“∫”型中的一种或若干种不同孔型的孔的组合或多个同种类型的孔的组合。开孔的孔型可以尽可能占据相邻的两个或多个LED灯珠间的全部空隙，以提供尽可能大的孔供空气流通，但不能影响与LED灯珠相连的导线及LED灯珠的原本位置。本领域技术人员可根据需要将散热孔设为一个或多个上述孔型的组合，除实施例一及实施例二的设置多个孔的组合的方式外，还可以在LED点阵光源板上开设一个形状规则的孔或多个均匀排布且形状规则的孔，其满足显示屏内部气流的流通，而不影响LED灯珠的点亮及排布即可。当散热孔为“.”型孔时，该孔可以为“□”、“○”、“◇”或其他规则或不规则形状，也可以多个该些形状的孔的组合，只要其满足是LED灯珠之间的间隙处的基板上开设，而不影响LED灯珠的点亮及排布即可。

当所述散热孔的数量为多个时，至少一个散热孔位于所述LED点阵光源板的中心位置处。当然本发明对多个异型孔或相同孔间的排布的位置关系不仅以上述实施例为限，本领域技术人员根据上述公开内容所做的关于散热孔的排布方式的各种变形均应包含在本发明的范围之内。

实施例四

本实施例可以作为上述实施例的优选实施例，也可为单独的实施例。具体如下：

如图8所示，本实施例中提供的抬头显示器的显示屏的屏幕部分包括液晶屏11、LED点阵光源板12及均光隔热装置，本实施例中的均光隔热装置为雾化板16，其中，雾化板16位于液晶屏11及LED点阵光源板12之间。且雾化板16与液晶屏11之间的距离小于其与LED点阵光源板12之间的距离。通过在液晶屏及LED点阵光源板之间设置雾化板，可以有效地将LED点阵光源发出的光线雾化，从而为液晶屏显示的图像提供更为均匀的背光，有效地缩短了液晶屏与LED点阵光源板之间的距离，也避免使用者看到或能够感受到LED灯珠的点阵的存在。而不设置雾化板时，虽然液晶屏与LED点阵光源板之间的距离达到足够远时也可以使得背光均匀，但这种方式需要使液晶屏与LED点阵光源板之间距离较远，增加了显示屏屏幕部分占用的空间，不利于抬头显示器整体的小型化、轻薄化设计。另外，LED点阵光源板12上设有若干LED灯，而LED点阵光源板12上的LED灯之间的空隙处设有至少一个散热孔122。显示屏的外壳上设有通风口，散热孔与通风口配合形成在显示屏内部空间内的空气流动的通道，可以有效地供显示屏工作时加热的内部空气流出，提高散热效果。

本实施例的一个优选实施例中，雾化板16的一侧与液晶屏11贴合，而其另一侧距离LED点阵光源板12的距离为6mm或6mm以上的任意一个数值。

在本实施例的其他优选实施例中，均光隔热装置可以为包括雾化板、均光膜、偏正膜、增光膜、隔热膜等具有均光特性或隔热特性的器件，使得该均光隔热装置可以较好地均匀LED点阵光源的发光及起到良好的隔热作用。

本实施例的一个优选实施例中，雾化板的厚度为1.5mm～2mm，本领域可根据需要选择该范围内雾化板的厚度值，具体可根据雾化板的雾化度、液晶屏与LED点阵光源板间的距离以及实际选用的LED点阵光源板的规格的不同适应性选取其规格参数。

本实施例的一个优选实施例中，抬头显示器外部整体的厚度为12mm～18mm，通过增加雾化板，使得抬头显示器显示屏的厚度有效降低，从而减小了抬头显示器的整体尺寸。

实施例五

如图9所示，本实施例为实施例一或二的优选实施例，除以下部分有所区别外，其他内容与实施例一或二相同，具体如下：

本实施例提供的抬头显示器，包括显示屏10、控制部20及卡扣30，其中，控制部20与显示屏10通过连接部40固定连接。其中，本实施例中的连接部40为显示屏10壳体的延伸部，其与控制部20连接成为一体，使得控制部20与显示屏10的外壳通过该该连接部40固定连接。当然，在其他优选实施例中，控制部的外壳与显示屏的外壳可以直接一体化设置，而无需连接部40的连接，使其结构更稳定。此外，在其他优选实施例中也可以不设置卡扣。

其中，本发明提供的抬头显示器的显示屏部分可根据需要设置为显示屏相对控制部可以转动，也可以设置为显示屏相对于控制部不可转动，或者设置控制主板在显示屏所在的壳体内。

本领域技术人员可在上述各实施例的启示下，根据上述各实施例的技术方案对各技术特征进行自由组合，只要个技术特征在自由组合时不相互冲突即可，因此，对上述各实施例的技术特征进行的各种组合的技术方案也包含在本发明范围之内。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，对本发明所做的变形或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述的权利要求的保护范围为准。