JP4850137B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

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Description

この発明は、低温環境下でも良好な表示応答を得ることができる液晶表示装置に関するものである。
従来の液晶表示装置においては、低温環境下で赤外線ＬＥＤにより液晶を加温して、液晶の表示応答速度を改善している（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−２４８６６号公報
しかしながら、上述したような従来の液晶表示装置では、赤外線ＬＥＤを側面に設けているため、外形寸法が大きくなるという問題点があった。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、外形寸法を大きくすることなく、低温環境下においても、表示動作の立ち上がりなどで良好な表示応答速度を得ることができる液晶表示装置を得るものである。
この発明に係る液晶表示装置は、液晶パネルと、側面から見た断面が三角形のバックライトユニットと、前記バックライトユニットの厚さが薄い側で前記液晶パネルに接続され前記バックライトユニットの背面に設けられた回路基板と、前記液晶パネルの温度が低い場合には、前記液晶パネルを加温する液晶温度制御回路とを設け、前記液晶温度制御回路は、前記液晶パネルに設けられ、前記液晶パネルの温度を検出する温度センサと、前記回路基板に設けられ、赤外線を前記バックライトユニットへ放射する複数の第１の赤外線ＬＥＤと、前記回路基板に設けられ、制御信号に基づき前記複数の第１の赤外線ＬＥＤを駆動するＬＥＤドライバと、前記回路基板に設けられ、前記温度センサにより検出された前記液晶パネルの温度が設定制御温度の下限値よりも低い場合には、前記複数の第１の赤外線ＬＥＤをＯＮさせるためのＯＮ制御信号を前記ＬＥＤドライバへ送る制御回路とを有するものである。
この発明に係る液晶表示装置は、外形寸法を大きくすることなく、低温環境下においても、表示動作の立ち上がりなどで良好な表示応答速度を得ることができるという効果を奏する。
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置について図１から図３までを参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の構成を示す側面図である。なお、以降では、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
図１において、この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置は、カーナビゲーション装置などに使用される８インチ程度の小型の液晶パネル１０と、バックライトユニット２０と、バックライトユニット２０の背面全体に設けられた熱伝導シート３０と、液晶パネル１０に接続された回路基板４０と、回路基板４０に接続された補助回路基板５０とが設けられている。
液晶パネル１０は、薄膜トランジスタ基板や、カラーフィルタ基板、両基板の間に挿入された液晶層などから構成されている。
また、バックライトユニット２０は、アクリル製の導光板や、光源（ＬＥＤ）（図示せず）などから構成されている。光源（ＬＥＤ）は、導光板の側面に設けられている。バックライトユニット２０の導光板は、図１に示す側面から見た場合には三角形で、その断面も三角形である。
熱伝導シート３０は、熱がバックライトユニット２０を経て液晶パネル１０に均等に伝わるように配置する。なお、熱伝導シート３０を設けなくても、熱が液晶パネル１０に均等に伝わるようならば、熱伝導シート３０は不要である。
回路基板４０や、補助回路基板５０は、ＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）や、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃａｂｌｅ）などから構成されている。
図２は、この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の回路基板及び補助回路基板を示す平面図である。
図２において、回路基板４０には、赤外線ＬＥＤ４が３個設けられている。また、補助回路基板５０には、１段目に赤外線ＬＥＤ４が４個設けられ、２段目に赤外線ＬＥＤ４が５個設けられている。つまり、バックライトユニット２０が厚い部分には、赤外線ＬＥＤ４を多く設け、薄い部分には、赤外線ＬＥＤ４を少なく設ける。なお、赤外線ＬＥＤ４の数は、図２は例示であって、これらに限定されない。また、回路基板４０に設けた赤外線ＬＥＤ４で液晶パネル１０を十分加温できる場合には、補助回路基板５０は不要である。
図３は、この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の液晶温度制御回路の構成を示すブロック図である。
図３において、液晶温度制御回路は、液晶パネル１０の温度を検出する温度センサ１と、液晶パネル１０の温度を制御する制御回路２と、制御信号に基づき赤外線ＬＥＤ４を駆動するＬＥＤドライバ３と、赤外線ＬＥＤ４とが設けられている。
温度センサ１は、液晶パネル１０の薄膜トランジスタ基板や、カラーフィルタ基板に組み込む。温度センサ１は、複数個設けてもよく、個々に検出した温度を平均して温度制御に用いてもよい。
制御回路２及びＬＥＤドライバ３は、赤外線ＬＥＤ４と同様に、回路基板４０に設ける。
つぎに、この実施の形態１に係る液晶表示装置の動作について図面を参照しながら説明する。
カーナビゲーション装置の構成部品として液晶表示装置が車などに搭載された状況で、温度センサ１によって検出された液晶パネル１０の温度に基づいて、制御回路２は、ＬＥＤドライバ３に制御信号を送り、赤外線ＬＥＤ４をＯＮ、ＯＦＦする。
制御回路２は、寒冷地や、冬季の早朝時などで、温度センサ１によって検出された液晶パネル１０の温度が設定制御温度の下限値よりも低い場合、例えば設定制御温度の下限値がセ氏０度で、検出温度がセ氏マイナス（−）２０度とか、セ氏マイナス（−）１０度のような表示応答速度が遅くなる氷点下の場合には、ＬＥＤドライバ３にＯＮ制御信号を送る。ＬＥＤドライバ３は、ＯＮ制御信号を受けると、回路基板４０及び補助回路基板５０に設けられた複数の赤外線ＬＥＤ４をＯＮする。
赤外線ＬＥＤ４は、ＬＥＤドライバ３によりＯＮされると、赤外線を熱伝導シート３０へ放射して発熱させる。熱伝導シート３０は、バックライトユニット２０を介して熱を液晶パネル１０に均等に伝え、液晶パネル１０を温める。
液晶パネル１０が赤外線ＬＥＤ４により加温されて、液晶パネル１０の温度が常温になった場合、例えば表示応答速度が通常速度や速くなる場合には、以下の通り動作する。
制御回路２は、温度センサ１によって検出された液晶パネル１０の温度が設定制御温度の上限値（例えば、セ氏プラス（＋）２０度）よりも高い場合、例えばセ氏プラス（＋）２１度の場合には、ＬＥＤドライバ３にＯＦＦ制御信号を送る。ＬＥＤドライバ３は、ＯＦＦ制御信号を受けると、回路基板４０及び補助回路基板５０に設けられた複数の赤外線ＬＥＤ４をＯＦＦする。
温度センサ１によって検出された液晶パネル１０の温度が氷点下の場合には、回路基板４０及び補助回路基板５０に設けられた全ての赤外線ＬＥＤ４をＯＮするが、設定制御温度の下限値を変えたり、下限値を予め複数個持ったりすることにより、検出温度が氷点下まで下がらなくても、例えばセ氏プラス（＋）５度のような低い場合には、回路基板４０に設けられた全ての赤外線ＬＥＤ４と補助回路基板５０に設けられた一部の赤外線ＬＥＤ４をＯＮしてもよいし、回路基板４０に設けられた赤外線ＬＥＤ４だけをＯＮしてもよい。このように、検出温度に応じてＯＮする赤外線ＬＥＤ４の数を変えて段階的に液晶温度を制御することにより、省エネを図ることができる。設定制御温度の上限値についても、同様である。
これまで説明した動作では、液晶パネル１０が駆動されている場合（ＯＮ）で、検出温度が低いときに、赤外線ＬＥＤ４をオン（ＯＮ）していたが、液晶パネル１０が駆動されていない場合（ＯＦＦ）でも、検出温度が設定制御温度の下限値よりも低いときに、赤外線ＬＥＤ４をオン（ＯＮ）し、事前に液晶パネル１０を温めてもよい。これにより、液晶パネル１０の表示動作の立ち上がり時の表示応答速度を速くすることができる。
この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置は、複数の赤外線ＬＥＤを、熱伝導シート３０の背面の回路基板４０や補助回路基板５０に設けているので、表示動作の立ち上がり時など液晶パネル１０を急激に加温することができる。しかも、外形は大きくならない。
また、熱伝導シート３０や補助回路基板５０を使用しない場合には、上記の効果に加えて、液晶表示装置全体の厚さも従来品と変わらなくできる。
この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の構成を示す側面図である。 この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の回路基板及び補助回路基板を示す平面図である。 この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の液晶温度制御回路の構成を示すブロック図である。
符号の説明
１ 温度センサ、２ 制御回路、３ ＬＥＤドライバ、４ 赤外線ＬＥＤ、１０ 液晶パネル、２０ バックライトユニット、３０ 熱伝導シート、４０ 回路基板、５０ 補助回路基板。

Claims (4)

  1. 液晶パネルと、
    側面から見た断面が三角形のバックライトユニットと、
    前記バックライトユニットの厚さが薄い側で前記液晶パネルに接続され前記バックライトユニットの背面に設けられた回路基板と、
    前記液晶パネルの温度が低い場合には、前記液晶パネルを加温する液晶温度制御回路とを備え、
    前記液晶温度制御回路は、
    前記液晶パネルに設けられ、前記液晶パネルの温度を検出する温度センサと、
    前記回路基板に設けられ、赤外線を前記バックライトユニットへ放射する複数の第１の赤外線ＬＥＤと、
    前記回路基板に設けられ、制御信号に基づき前記複数の第１の赤外線ＬＥＤを駆動するＬＥＤドライバと、
    前記回路基板に設けられ、前記温度センサにより検出された前記液晶パネルの温度が設定制御温度の下限値よりも低い場合には、前記複数の第１の赤外線ＬＥＤをＯＮさせるためのＯＮ制御信号を前記ＬＥＤドライバへ送る制御回路とを有する
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  2. 前記バックライトユニット及び前記回路基板の間に挿入され、前記バックライトユニットの背面全体に設けられ、前記バックライトユニットを介して熱を前記液晶パネルに伝える熱伝導シートをさらに備え、
    前記赤外線ＬＥＤは、赤外線を、前記バックライトユニットの代わりに、前記熱伝導シートへ放射して発熱させる
    ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
  3. 前記回路基板に接続され、前記熱伝導シートの背面に設けられ、かつ、複数の第２の赤外線ＬＥＤが設けられた補助回路基板をさらに備え、
    前記制御回路は、前記温度センサにより検出された前記液晶パネルの温度が設定制御温度の下限値よりも低い場合には、前記複数の第２の赤外線ＬＥＤをＯＮさせるためのＯＮ制御信号を前記ＬＥＤドライバへ送り、
    前記ＬＥＤドライバは、ＯＮ制御信号に基づき前記複数の第２の赤外線ＬＥＤをＯＮする
    ことを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
  4. 前記バックライトユニットの厚さが薄い側に設けられた前記第１の赤外線ＬＥＤの個数よりも、前記バックライトユニットの厚さが厚い側に設けられた前記第２の赤外線ＬＥＤの個数が多い
    ことを特徴とする請求項３記載の液晶表示装置。
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