JP4863687B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば車両用計器などに搭載されて残燃料などの各種情報を表示する表示装置に関する。

従来の表示装置として、液晶パネル（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）の裏面側に光源を配置して、光源から射出された光を液晶パネルにて透過又は遮断することにより各種情報を表示する表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、液晶パネルを裏面側から照明するバックライト装置が開示されており、図６に示すように、このバックライト装置１００は、光源１０１と、光源１０１を収容するケースとして光源１０１の背後及び側部を覆う反射板１０２と、光源１０１の正面に配置されたアクリル板などの半透明板１０３と、を備えており、液晶パネル（不図示）は半透明板１０３の正面に配置される。

光源１０１から射出された光は、直接に、又、反射板１０２にて反射されて間接に、半透明板１０３に照射され、そして、半透明板１０３を透過して液晶パネルの裏面に照射される。そして、液晶パネルの裏面に照射された光は、液晶パネル内部にて透過又は遮断され、それにより、液晶パネルの表面に各種情報が表示される。

このバックライト装置１００では、液晶パネルの各部において照射光が均一化されるように光源１０１が複数整列して配置されており、これにより、液晶パネルの輝度むらの低減が図られている。

特開平５−１８８３７０号公報

光源から射出された光は放射状に拡散していき、その光強度分布は光軸近傍で強く、周縁で弱いものとなる。そのため、光源１０１が複数整列して配置された上述のバックライト装置１００であっても、液晶パネルの各光源１０１の直上にあたる領域は、周縁に比較して輝度が高くなり、よって、液晶パネルに輝度むらが生じ得る。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、表示パネルの輝度むらを低減し、それにより表示パネルの視認性を向上させることができる表示装置を提供することにある。

上記した目的は、本発明に係る下記（１）、（２）を特徴とする表示装置により達成される。

（１）表示パネルと、
前記表示パネルの裏面側に配置される少なくとも１つの光源と、
前記表示パネルが取り付けられる開口部を有し、前記光源を収容するケースと、
を備え、
前記光源から射出された光を前記表示パネルにて透過又は遮断して各種情報を表示する表示装置であって、
前記表示パネルと前記各光源との間に配置されて当該光源から当該表示パネルへの直接光を遮る遮光板をさらに備え、
前記ケースは、前記開口部の周縁から前記ケースの裏面側に向けて延び、その開口断面を次第に縮小するように傾斜して形成された側壁部を備え、
前記遮光板は、各光源に対して一つずつ前記ケースの側壁部の下端縁に一対の固定片を介して連設され、前記表示パネルと同じ多角な形状で、かつ前記光源の数分に等分された前記表示パネルの投影領域に相似な形状に形成され、前記投影領域に対する大きさの比が、前記光源から前記表示パネルまでの距離に対する前記光源から前記遮光板までの距離の比であることを特徴とする表示装置。

（２）前記表示パネルが矩形に形成され、同一形状の前記遮光板を等間隔に並べたことを特徴とする（１）に記載の表示装置。

本発明者は、以下の経緯で本発明をするに至った。

例えば図４に示すように、上述の従来のバックライト装置１００同様、表示パネルとしての矩形の液晶パネル１１の裏面に当該液晶パネル１１の長手方向に光源としてのＬＥＤ１３が複数整列して配置された表示装置１０において、各ＬＥＤ１３から液晶パネル１１に直接に照射される直接光を遮るよう遮光板７４を設け、そして、各ＬＥＤ１３から射出された光が放射状に拡散することに鑑みこれら遮光板７４を円形とし、それにより、液晶パネル１１において各ＬＥＤ１３の直上にあたる領域の輝度を下げて液晶パネル１１の輝度むらの低減を図ることを考えた。

しかし、これら円形の遮光板７４では、矩形の液晶パネル１１において、図５に示すように、各ＬＥＤ１３を基準点とする各遮光板７４の液晶パネル１１への拡大投影（図５において点線Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３で囲まれる領域であって、以下、遮光領域という）のいずれからも外れる領域（以下、非遮光領域という）が生じ得る。これら非遮光領域は遮光板７４による調光を受けることがなく、よって、液晶パネル１１において非遮光領域と遮光領域とで輝度が異なってしまう。ここで、遮光板７４を拡大すれば非遮光領域の発生を回避することはできるが、一方で、ケース７１内にて反射された間接光までも不必要に遮ってしまい、液晶パネル１１全体の輝度をいたずらに低下させる虞があって好ましくない。

そこで、上記（１）又は（２）の構成においては、遮光板が表示パネルと同じ多角な形状に形成されており、具体的には、例えば表示パネルが矩形であればこれに対応して遮光板も矩形とされている。これによれば、遮光板の表示パネルへの拡大投影の集合により表示パネルの全面を隙間なく覆うことができ、表示パネルにおける非遮光領域の発生を回避して、表示パネルの輝度を均一化させることができる。ここで、遮光板は、単に拡大されているのではなく、表示パネルの形状に対応して形成されているので、ケース内で反射された間接光が遮られることを最小限に抑え、光源からの光を有効に利用して、表示パネルの輝度を確保することができる。

本発明の表示装置によれば、表示パネルの輝度むらを低減し、それにより表示パネルの視認性を向上させることができる。

以下、本発明の表示装置に係る好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の表示装置に係る一実施形態の分解斜視図、図２は図１に示す表示装置の組み付け状態におけるII−II矢視断面図、図３は図１に示す表示装置の表示パネルの平面図である。

図１に示すように、本発明の表示装置に係る一実施形態の表示装置１０は、車両用計器装置７０のケース７１に組み込まれており、計器装置７０には、他に速度計や回転計などの各種計器（不図示）が組み込まれている。そして、表示装置１０は、ケース７１の一画に設けられた開口部７２に取り付けられる表示パネルとしての液晶パネル１１と、この液晶パネル１１の裏面側に配置されてケース７１に収容されたバックライト用の光源としての３個のＬＥＤ(図２参照)１３，１３，１３と、液晶パネル１１と各ＬＥＤ１３との間に配置された３個の遮光板７３，７３，７３と、を備えている。

液晶パネル１１は、従来周知のものであって、２枚のガラス板の間に液晶状態の物質が封入されており、電圧が印加されることによって液晶分子の向きが変えられ、それにより光の透過率が増減されて裏面側に配置された光源からの照射光が透過又は遮断され、像が表示されるものである。この液晶パネル１１は、矩形に形成されており、その長辺にあたる一側縁には電圧を印加するための複数の端子１４が延出され、これら複数の端子１４は、ケース７１の裏面側に取り付けられている回路基板１２に実装された多極コネクタ（不図示）に接続される。液晶パネル１１には、例えば、トランスミッション表示部１６、燃料残量表示部１７、オドメーター表示部１８、トリップメーター表示部１９、時刻表示部２０、等が設けられている。

ケース７１には、液晶パネル１１が取り付けられた開口部７２の周縁からケース７１の裏面側に向けて延び、その開口断面を次第に縮小するように傾斜して形成された側壁部７７が設けられている。側壁部７７の下端面は、ケース７１の裏面側に取り付けられている回路基板１２の表面に接している。

さらに図２を参照して、３個のＬＥＤ１３，１３，１３は、ケース７１の側壁部７７の内側に位置し且つ液晶パネル１１の長辺に沿って等間隔に整列するように、ケース７１の裏面側に取り付けられた回路基板１２上に実装されている。そして、液晶パネル１１と各ＬＥＤ１３との間には、各ＬＥＤ１３から液晶パネル１１へ直接に照射される直接光を遮るための遮光板７３が配置されている。これら３個の遮光板７３は、ケース７１の側壁部７７の下端縁７６に一対の固定片７８，７８を介して連設され、ケース７１と一体に成形されている。

ケース７１の側壁部７７の内壁面および遮光板７３の表裏面、並びに側壁部７７の下部開口に臨む回路基板１２の表面の領域は、例えば白色に塗装されるなどしてＬＥＤ１３から射出された光を反射しやすいようにされている。各ＬＥＤ１３が点灯されると、各ＬＥＤ１３から射出された光は、各遮光板７３の裏面で回路基板１２に向けて反射（拡散）され、回路基板１２の表面並びにケース７１の側壁部７７の内壁面でさらに反射（拡散）され、間接光として液晶パネル１１の裏面に照射される。

ここで、各遮光板７３は、矩形の液晶パネル１１に対応して矩形に形成されており、図３に示すように、各ＬＥＤ１３を基準とする液晶パネル１１への拡大投影（図３において点線Ａ１，Ａ２，Ａ３で囲まれる領域）の集合が液晶パネル１１の全面を覆うように形成されている。即ち、矩形の液晶パネル１１を、複数のＬＥＤ１３の配列に応じてマトリックス状に区分して（本実施形態では、３個のＬＥＤ１３，１３，１３が液晶パネル１１の長辺に沿って等間隔に整列して配置されているので、液晶パネル１１を長辺の方向に３等分に区分して）、各遮光板７３は、液晶パネル１１の区分された領域のうちその直上にあって対応する領域に相似な形状に形成され、当該領域に対する各遮光板７３の比は、ＬＥＤ１３から液晶パネル１１までの距離に対するＬＥＤ１３から遮光板７３までの距離の比と同一とされている。

このように構成された表示装置１０は、各ＬＥＤ１３が点灯されると、各ＬＥＤ１３から射出された光は、各遮光板７３の裏面で回路基板１２に向けて反射（拡散）され、回路基板１２の表面並びにケース７１の側壁部７７の内壁面でさらに反射（拡散）され、間接光として液晶パネル１１の裏面に照射される。同時に、トランスミッション表示部１６、燃料残量表示部１７とオドメーター表示部１８、トリップメーター表示部１９、時刻表示部２０に所定の情報（像）が表示されるよう複数の端子１４を介して液晶パネル１１に電圧が印加され、液晶パネル１１の裏面に照射された光は透過又は遮断され、それにより、各表示部に所定の情報が表示される。

ここで、各遮光板７３が液晶パネル１１と同じ矩形に形成されているので、各遮光板７３の液晶パネル１１への拡大投影Ａ１，Ａ２，Ａ３の集合により液晶パネル１１の全面を隙間なく覆うことができ、液晶パネル１１における非遮光領域の発生を回避して、液晶パネル１１の輝度を均一化させることができる。さらに、各遮光板７３は、単に拡大されているのではなく、液晶パネル１１の形状に対応して形成されているので、ケース７１の側壁部７７の内壁面並びに回路基板１２の上面で反射された間接光が遮られることを最小限に抑え、ＬＥＤ１３からの光を有効に利用して、液晶パネル１１の輝度を確保することができる。これにより、液晶パネル１１の輝度むらを低減し、液晶パネル１１の視認性を向上させることができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が自在である。

例えば、光源としてのＬＥＤ１３の数は、図示した３個に限らずに、複数個を並べたり、複数個を複列に配列したりしても良い。もちろん、遮光板はそれらＬＥＤに対にして配置される。また、光源としてはＬＥＤ１３に限らず、一般的な電球であっても良い。

また、上述した実施形態では液晶パネル１１は矩形であるが、丸みをもった液晶パネルであれば、外側の遮光板は液晶パネルの形状に合わせ丸みを持たせればよい。

本発明の表示装置に係る一実施形態の分解斜視図である。 図１に示す表示装置の組み付け状態におけるII−II矢視断面図である。 図１に示す表示装置の表示パネルの平面図である。 本発明をするに至る経緯を説明するための表示装置の断面図である。 図４に示す表示装置の表示パネルの平面図である。 従来の表示装置に用いられるバックライト装置の断面図である。

符号の説明

１０ 表示装置
１１ 液晶パネル（表示パネル）
１２ 回路基板
１３ ＬＥＤ（光源）
７１ ケース
７２ 開口部
７３ 遮光板

Claims (2)

1. 表示パネルと、
   前記表示パネルの裏面側に配置される少なくとも１つの光源と、
   前記表示パネルが取り付けられる開口部を有し、前記光源を収容するケースと、
   を備え、
   前記光源から射出された光を前記表示パネルにて透過又は遮断して各種情報を表示する表示装置であって、
   前記表示パネルと前記各光源との間に配置されて当該光源から当該表示パネルへの直接光を遮る遮光板をさらに備え、
   前記ケースは、前記開口部の周縁から前記ケースの裏面側に向けて延び、その開口断面を次第に縮小するように傾斜して形成された側壁部を備え、
   前記遮光板は、各光源に対して一つずつ前記ケースの側壁部の下端縁に一対の固定片を介して連設され、前記表示パネルと同じ多角な形状で、かつ前記光源の数分に等分された前記表示パネルの投影領域に相似な形状に形成され、前記投影領域に対する大きさの比が、前記光源から前記表示パネルまでの距離に対する前記光源から前記遮光板までの距離の比であることを特徴とする表示装置。
2. 前記表示パネルが矩形に形成され、同一形状の前記遮光板を等間隔に並べたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

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