JP2002341312A

JP2002341312A - 液晶表示装置

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Publication number: JP2002341312A
Application number: JP2001151648A
Authority: JP
Inventors: Shigeto Matsumoto; 重人松元; Mamoru Usami; 守宇佐美
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2001-05-21
Filing date: 2001-05-21
Publication date: 2002-11-27
Anticipated expiration: 2021-05-21
Also published as: JP4731043B2

Abstract

(57)【要約】【課題】低消費電力化を達成した液晶表示装置を提供す
る。【解決手段】導光板１上に液晶表示パネル２を載設した
単純マトリックス型であり、複数の走査ラインと複数の
信号ラインとを液晶層を介して交差してなる。導光板１
の端面には複数のＬＥＤ３ａ〜３ｊが配列され、そし
て、ＬＥＤ３ａ〜３ｊの配列ラインと信号ラインとが平
行になるよう液晶表示パネル２とバックライトとの双方
にて配設位置を規定する。さらには走査ラインの選択と
同期させてＬＥＤ３ａ〜３ｊをオン（ＯＮ）する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は導光板の端面に複数
の点光源を配列してなるバックライトを用いた液晶表示
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ワープロやパソコン、携帯型テレビ、自
動車用計器、カーナビ等の表示装置として液晶表示装置
が多用され、そのための照明装置にバックライトを配置
している。

【０００３】そして、複数の発光ダイオードを配列した
構成の光源をバックライトに用いる技術が提案されてい
る（特開平６−２８１９２９号参照）。

【０００４】この技術を図６と図７にて説明する。図６
はこのバックライトの概略平面図である。また、図７は
バックライトの断面図である。

【０００５】４１は導光板であり、この導光板４１の端
面には、対向するように長尺な基板４２が配設され、さ
らに基板４２の上には複数の発光ダイオード４３ａ〜４
３ｊ（以下、発光ダイオードをＬＥＤと略記する）が配
列されている。

【０００６】また、導光板４１の裏面には複数の凸部４
４が配設され、そして、複数の凸部４４における平面状
の大きさ及び、断面状の先端の丸みの曲率半径の大きさ
を複数のＬＥＤから遠ざけるにつれて順次大きくするこ
とで、均一で光利用効率の高い面照明装置が得られる。

【０００７】すなわち、凸部４４は図７に示す反射板を
成し、同図Ａに示す如く、すべての凸部４４（反射板）
が同一形状である場合には、光源であるＬＥＤから遠ざ
かるほどに光が減衰することで、その部位での輝度が低
下傾向になる。しかし、これに対し同図Ｂに示すよう
に、凸部４４を光源から遠ざかるほどに形状変化させ、
反射板を大きくした場合には、かかる光減衰を補完で
き、これによってバックライトの出射面にわたって均等
な輝度が得られる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成のバックライトによれば、ＬＥＤ４３ａ〜４３ｊが常
時点灯した状態であり、そのために消費電力が大きくな
るという課題がある。

【０００９】したがって本発明は上記事情に鑑みて完成
されたものであり、その目的は低消費電力化を達成した
液晶表示装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、導光板の端面に複数の点光源を配列し、この導光板
の一方主面に光反射部材を、他方主面に光散乱部材を設
けて成るバックライトの他方主面上に、複数の走査ライ
ンと複数の信号ラインとを液晶層を介して交差してなる
単純マトリックス型の液晶表示パネルを載設し、そし
て、前記点光源の配列ラインと信号ラインとを平行にな
るよう配して、走査ラインの選択と同期させて点光源を
ＯＮせしめるよう構成したことを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明の液晶表示装置は、上記構成のように、
点光源の配列ラインと信号ラインとを平行になるよう配
することで、走査ラインの選択と同期させて点光源をＯ
Ｎし、これにより、必要に応じてＯＮにしたことで、常
時点灯状態に比べて点灯時間が短くなり、その結果、バ
ックライトの低消費電力化が達成できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明を図によって詳述する。図
１は本発明の液晶表示装置に搭載するバックライトの平
面図であり、図２はこのバックライトを用いた液晶表示
装置の断面図である。図３Ａは図１に示す光源制御回路
の構成であり、同図Ｂはその要部（ＬＥＤ）の拡大図で
ある。また、図４と図５は点光源の駆動タイミングを示
すタイミング図である。さらに図８は液晶表示パネルの
概略平面図であり、図９は図８に示す切断線Ａ−Ａ’に
よる断面図、図１０は図８に示す切断線Ｂ−Ｂ’による
断面図である。

【００１３】図１と図２により本発明の液晶表示装置を
述べる。１は光透過性に優れる透明アクリル（ＰＭＭ
Ａ）樹脂材にて構成した平板もしくはくさび状の矩形状
の導光板であり、導光板１の上に液晶表示パネル２を載
設する。

【００１４】液晶表示パネル２はＴＮやＳＴＮ仕様の単
純マトリックス型であり、複数の走査ラインと複数の信
号ラインとを液晶層を介して交差してなる。本例では、
ドットフォーマットが３２０×２４０のシングルスキャ
ン方式でもって説明するが、これに限定されるものでは
ない。

【００１５】導光板１の１辺の端面には、対向するよう
に複数のＬＥＤ３ａ〜３ｊがほぼ均等の間隔にて配列さ
れている。

【００１６】また、導光板１の他の３辺の端面には、反
射シート５が形成され、この反射シート５は導光板１の
一方主面に光反射部材としても形成される。このような
反射シート５はＰＥＴ等の白色シートの表面に反射層を
設けたものでよい。

【００１７】導光板１の他方主面には光散乱部材として
の拡散シート４が設けられ、これでもって出射光を均一
に拡散する。

【００１８】拡散シート４はＰＣ、ＰＥＴ等の白色シー
トのいずれか一方の面に微細な凹凸（たとえばエンボス
加工等）を施したものであればよい。

【００１９】さらに拡散シート４上にレンズシートを設
けてもよく、このレンズシートは１枚だけで構成した
り、複数枚の積層構造でもよい。

【００２０】次に液晶表示パネル２の構造について、以
下、図８〜図１０にて説明する。

【００２１】液晶表示パネル２は、主として信号基板３
０と走査基板３２とからなり、信号基板３０には信号電
極２７、ＦＰＣ接続端子２８およびＣＯＦ接続端子２９
が形成され、走査基板３２には走査電極３１が形成され
ている。そして、信号基板３０と走査基板３２とを導電
粒子が分散された導電性シール材３３で貼り合わせた構
造であり、両基板間には液晶材料３４が封入されてい
る。

【００２２】また、このような貼り合わせ構造の信号基
板３０と走査基板３２において、双方の外面にはそれぞ
れ偏光板・位相差板３５、偏光板・位相差板３６が貼り
付けられている。

【００２３】走査基板３２上の走査電極３１は導電性シ
ール材３３を介して信号基板３０上のＣＯＦ接続端子２
９に接続されており、信号基板３０の信号電極２７とＦ
ＰＣ接続端子２８上にドライバＩＣ１５がＣＯＧ実装さ
れている。

【００２４】信号電極２７および走査電極３１はＩＴＯ
（Indium Tin Oxide）などの透明導電膜からなり、この
信号電極２７および走査電極３１上にはそれぞれポリイ
ミド系樹脂の配向膜（図示せず）が形成されている。

【００２５】また、走査電極３１とガラス基板３２との
間には、Ａｌ系、Ａｇ系、Ｃｒ系等の金属からなる半透
過膜、あるいはＴｉＯ₂／ＳｉＯ₂の積層構造からなる誘
電体層からなる半透過膜を形成して半透過タイプの液晶
セルにしてもよい。

【００２６】そして、本発明によれば、ＬＥＤ３ａ〜３
ｊの配列ラインと信号ラインとが平行になるよう液晶表
示パネル２とバックライトとの双方にて配設位置を規定
する。

【００２７】さらには走査ラインの選択と同期させてＬ
ＥＤ３ａ〜３ｊをオン（ＯＮ）する。そのために図３に
示すような光源制御回路６を設けている。

【００２８】光源制御回路６は、ＬＯＡＤ信号をカウン
トするカウンタと、そのカウント値に応じて、点灯させ
るＬＥＤを選択するデコーダにより構成される。デコー
ダの出力はトランジスタのベースに接続されており、こ
の信号をＯＮ／ＯＦＦさせることでＬＥＤを制御するこ
とができる。

【００２９】次に、図４にて光源制御回路６の動作を説
明する。同図によれば、デコーダの出力がハイレベル
（Ｈ）時にＬＥＤが点灯する回路構成が示されている
が、これに代えて、出力がローレベル（Ｌ）時にＬＥＤ
が点灯する回路構成にしてもよい。

【００３０】この光源制御回路６によれば、液晶パネル
２のラインクロックであるＬＯＡＤ信号（１１）を受け
て、各ＬＥＤを点灯させる簡単なロジック回路であるた
め、その消費電力は微々たるものであり、本回路を追加
することによる全体的な消費電力の増大はほとんど無視
し得ると言える。

【００３１】図４において、期間Ａはドットフォーマッ
トが３２０×２４０である液晶表示パネル２における第
１ライン目から第２４ライン目までを順次走査する期間
であり、期間Ｂ、期間Ｃ、期間Ｄ・・・も同様に、それ
ぞれ２４ライン分を走査する期間である。

【００３２】ＬＥＤａ（２１）はＬＥＤ３ａを点灯させ
る信号であり、Ｈレベルの時にＬＥＤ３ａはＯＮにな
り、Ｌレベルの時にはＯＦＦとなる。以下、ＬＥＤｂ
（２２）〜ＬＥＤｊ（３０）も同様にＬＥＤ３ｂ〜ＬＥ
Ｄ３ｊを点灯させる信号である。

【００３３】同図から明かなとおり、期間ＡではＬＥＤ
３ａを、期間ＢではＬＥＤ３ｂを、以下、同様にして期
間ｊではＬＥＤ３ｊを点灯させる。

【００３４】また、液晶パネル２の走査開始信号である
ＦＲＭ信号（１０）はカウンタを初期化する信号として
用いられ、液晶パネルの走査タイミングとＬＥＤの選択
タイミングの位相調整が行われる。

【００３５】かくして本発明の液晶表示装置によれば、
選択ライン直下のＬＥＤのみを点灯させるため、非選択
ラインに照射される表示に影響しない無駄な光によって
消費される電力を削減することができる。

【００３６】本発明者が繰り返し行った実験によれば、
図６と図７に示す液晶表示装置に比べて約１０％に低減
できた。

【００３７】また、光源としてのＬＥＤ数は、その個数
が多いほどに効果が期待できるが、少なくとも４個以
上、コスト面も考慮して５〜１５個、好適には５〜１０
個のＬＥＤを配列するとよい。

【００３８】なお、本発明は上記実施形態例に限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種
々の変更や改良等はなんら差し支えない。

【００３９】たとえば、図５に示すように、複数の期間
にわたって１つのＬＥＤを点灯させたり、１期間におい
て複数のＬＥＤを点灯させてもよい。

【００４０】本発明者が図５に示すように駆動した場合
には、図６と図７に示す液晶表示装置に比べて約３０％
に低減できたことを実験により確認した。

【００４１】また、上記の構成例ではモノクロタイプの
液晶セルでもって説明したが、カラータイプの場合には
カラーフィルタを形成すればよい。

【００４２】

【発明の効果】以上のとおり、本発明の液晶表示装置に
よれば、導光板の端面に複数の点光源を配列して成るバ
ックライトの上に、単純マトリックス型の液晶表示パネ
ルを載設し、そして、点光源の配列ラインと信号ライン
とを平行になるよう配して、走査ラインの選択と同期さ
せて点光源をＯＮせしめるよう構成したことで、必要に
応じてＯＮにすることができ、これにより、常時点灯状
態に比べて点灯時間が短くなり、その結果、低消費電力
化を達成した液晶表示装置が提供できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置に搭載するバックライト
の平面図である。

【図２】本発明の液晶表示装置の概略断面図である。

【図３】Ａは本発明に係る光源制御回路図であり、Ｂは
その要部（ＬＥＤ）の拡大図である。

【図４】点光源の駆動タイミングを示すタイミング図で
ある。

【図５】点光源の駆動タイミングを示す他のタイミング
図である。

【図６】従来の液晶表示装置に搭載するバックライトの
平面図である。

【図７】ＡとＢはそれぞれ従来のバックライトの概略断
面図である。

【図８】液晶表示パネルの概略平面図である。

【図９】図８に示す切断線Ａ−Ａ’による断面図であ
る。

【図１０】図８に示す切断線Ｂ−Ｂ’による断面図であ
る。

【符号の説明】

１・・・導光板２・・・液晶表示パネル３ａ〜３ｊ・・・ＬＥＤ４・・・拡散シート５・・・反射シート６・・・光源制御回路２７・・・信号電極３０・・・信号基板３１・・・走査電極３２・・・走査基板３４・・・液晶材料

フロントページの続きＦターム(参考） 2H091 FA45Z FD03 GA11 LA30 2H093 NC42 ND39 5C006 AF69 AF71 BB12 EA01 FA16 FA47 5C080 AA10 BB05 DD26 EE28 FF12 JJ02 JJ04 JJ06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導光板の端面に複数の点光源を配列し、こ
の導光板の一方主面に光反射部材を、他方主面に光散乱
部材を設けて成るバックライトの他方主面上に、複数の
走査ラインと複数の信号ラインとを液晶層を介して交差
してなる単純マトリックス型の液晶表示パネルを載設し
た液晶表示装置であって、前記点光源の配列ラインと信
号ラインとを平行になるよう配して、走査ラインの選択
と同期させて点光源をＯＮせしめるよう構成したことを
特徴とする液晶表示装置。