JP4868569B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、バックライト構造を備えた液晶表示装置に関するものである。

液晶表示装置のバックライト構造は、基板に液晶表示部を搭載し、その基板と液晶表示部との間にＬＥＤを設けて構成されている。また、基板と液晶表示部との間には、ＬＥＤを囲むようにガイド体が設けられている。ガイド体によれば、基板と液晶表示部との間からＬＥＤの光が外部に洩れるのを防止することができる。更に、液晶表示部の背面には、ＬＥＤの光を乱反射する乱反射板が設けられる。乱反射板を設けることによれば、液晶表示部の正面からＬＥＤの像がはっきりと見えることはない。また、ガイド体の内部においては、液晶表示部の明るさを十分に確保すべく、ＬＥＤの光を効率よく反射する構成が必要とされる。ガイド体には、ＬＥＤの光を反射するテーパー状の反射面が設けられる。この種の液晶表示装置は、特許文献１乃至４にも開示されている。
特開平６−３４９８８号公報 特開平８−２２００３号公報 特開平１０−１８６３３９号公報 特開平２００４−２７１７１３号公報

さて、ガイド体の内部には、ＬＥＤの光を反射するための反射面が設けられるところ、どのような反射面を設けるかが、液晶表示装置の性能に係る重要な課題とされる。また、ガイド体や液晶表示部等の組み付けについても、部品点数の低減等を踏まえつつ一層の構造的工夫が必要とされている。本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、より合理的に構成された液晶表示装置を得ることである。

本願第１請求項に記載した発明は、基板と、前記基板に対して設けられた液晶表示部と、前記基板と前記液晶表示部との間に設けられたＬＥＤと、前記ＬＥＤを囲むように前記基板と前記液晶表示部との間に設けられたガイド体とを備えた液晶表示装置において、
前記ガイド体には、その端縁が前記基板に当接する枠部分と、前記枠部分の内側においてガイド体の長手方向に形成され且つ前記ＬＥＤに向って対称的に傾斜し当該ＬＥＤの光を反射する一対の反射面と、前記基板の係止部に係止されるフックと、を設け、更に前記反射面の下端縁が前記基板に対し間隔を設けて形成されており、
前記双方の反射面の角度は、前記ＬＥＤの指向特性に基づいて、前記液晶表示部の光度が均一化するように、前記ＬＥＤから前記液晶表示部に向って前記ガイド体の内部空間を広げるように設定されており、更に前記ＬＥＤの指向特性は１００〜１５０°、前記ＬＥＤの正面に対する反射面の角度が３０〜７０°であり、
前記液晶表示部の背面には、乱反射板を設け、
前記ＬＥＤは、前記乱反射板を介して前記液晶表示部を照明するものであり、
前記ガイド体は、前記液晶表示部及び前記乱反射板を重ねて保持するものであり、
前記ガイド体の一方の側には、前記液晶表示部と電気的に接続する複数のピン状の端子を設け、且つ前記基板には前記端子を接続する電極ソケットを設け、
更に、前記ガイド体の前記フックが基板の前記係止部に係止されることによりガイド体が基板に係止されるとともに、前記複数のピン状の端子が前記電極ソケットに接続し、
前記乱反射板には、その素材を塑性変形してなる弾性片を設け、
前記弾性片にて前記液晶表示部を押圧することにより、前記液晶表示部のがたつきを防止した構成の液晶表示装置である。

本発明によれば、より合理的に構成された液晶表示装置を得ることができる。

以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１乃至図３に示す液晶表示装置１は、外装たるフロントケース２及びリアケース３の内部に配置されている。この液晶表示装置１は、基板１０と、基板１０に対して設けられた液晶表示部２０と、基板１０と液晶表示部２０との間に設けられたＬＥＤ３０と、ＬＥＤ３０を囲むように基板１０と液晶表示部２０との間に設けられたガイド体４０とを備えている。また、液晶表示部２０の背面には、ＬＥＤ３０の光を乱反射する乱反射板５０が設けられている。ガイド体４０は、液晶表示部２０及び乱反射板５０を重ねて保持するとともに、基板１０に係止されている。ガイド体４０の要所には、液晶表示部２０及び乱反射板５０を保持する保持片４１が適宜間隔で設けられている。液晶表示部２０及び乱反射板５０は、保持片４１を弾性変形しつつガイド体４０に装着される。また、ガイド体４０の要所にはフック４２が設けられており、基板１０の要所にはフック４２を係止する係止部１１が設けられている。ガイド体４０は、フック４２を弾性変形しつつ係止部１１に係止することにより、基板１０に装着される。フロントケース２には、液晶表示部２０を露呈する開口部４が設けられている。開口部４には、液晶表示部を保護する透明板５が配置されている。尚、図中の６は、フロントケースに装着された操作ボタンである。この操作ボタン６は、その接点を基板に対して離合する構成のものである。また、図中の７は、基板１０に設けられた外部接続用端子である。この外部接続用端子７は、リアケース３に設けられたジャック部８から外部に露呈されている。

基板１０は、ガラス粒子を混入したエポキシ樹脂等の絶縁材料からなる板材に所定の回路パターンを設けてなるものである。回路パターンは、板材の両面に導体箔を形成し、その導体箔にエッチング加工を施して設けられている。ＬＥＤ３０及びその他の電子素子（図示はせず）は、回路パターンに設けられたランドに対し搭載されている。

液晶表示部２０は、液晶体及び透明電極からなる液晶表示素子を透明板の間に設け、透明電極と電気的に接続されたピン状の端子２１から電気信号を入力することにより、所定の画素又はセグメント毎に透明・非透明状態が切換えられる構成となっている。端子２１の先端は、基板１０に設けられた電極ソケット６０に接続されている。

ＬＥＤ３０は、所定の光学部材を一体に設けた発光素子であり、液晶表示部２０の形状に応じて適宜ピッチで基板上１０に配置されている。

乱反射板５０は、外部から見た液晶表示部２０の明るさ、つまり開口部４から露呈した部位の明るさを均等化するためのものである。本例では、光を拡散する粒子を混入した透明樹脂製の板部材を採用している。

ガイド体４０は、基板１０に固定されるとともに液晶表示部２０を保持する樹脂製の枠体である。図４に示すように、ガイド体４０の内部には、ＬＥＤ３０の光を反射するテーパー状の反射面４０ａが設けられている。本例の場合、反射面４０ａの角度は、ＬＥＤの指向特性に基づいて、液晶表示部の光度が均一化するように設定している。

図５は、本例のＬＥＤ３０の指向特性グラフである。この指向特性グラフは、ＬＥＤ３０の相対光度を示す閉曲線とともに、液晶表示部２０の被照射面を表す線Ａ、及び反射面４０ａを表す線Ｂを示したものである。本例において、液晶表示部２０の被照射面とは、開口部４から露呈した部位の下面に該当する。

同図に示すように、線Ａは、ＬＥＤ３０の相対光度を示す閉曲線の内側に位置する部位ａ１と、閉曲線の外側に位置する部位ａ２とを有し、且つ、線Ｂは、閉曲線の内側に位置する部位ｂ１と、閉曲線の外側に位置する部位ｂ２とを有する。ここで、線Ａにおける閉曲線の内側に位置する部位ａ１においては、十分な光度が得られるものとする。そして、線Ｂにおける閉曲線の内側に位置する部位ｂ１にて反射した光は、線Ａにおける閉曲線の外側に位置する部位ａ２に照射される。

このような構成によると、ＬＥＤ３０の光を有効に利用するとともに、開口部４から露呈した液晶表示部２０の光度を均一化することが可能となる。すなわち、液晶表示部２０の光度は、ＬＥＤ３０の正面では十分に得られるものの、正面から離れた端の方では不足する傾向にある。そこで本例では、光度が不足する部位にもＬＥＤ３０の光が十分に行渡るように、反射面４０ａにて反射する光の相対光度を考慮して、反射面４０ａの角度を設定している。無論、液晶表示部２０の光度を完全に均一化するのは困難又は不可能であり、反射面４０ａにて反射した光が全て線Ａにおける閉曲線の外側に位置する部位ａ２に照射される必要はない。また、ＬＥＤ３０の指向特性及び反射面４０ａの角度は、液晶表示部２０とＬＥＤ３０との距離や、液晶表示部２０の形状等に応じて適宜に設定することが可能であり、特に限定はしない。但し、ＬＥＤ３０の指向特性が１００〜１５０°、ＬＥＤ３０の正面に対する反射面４０ａの角度が３０〜７０°とするのが実用的な範囲であると考えられる。更に本例の構成は、線Ａ及び線Ｂが曲線で表されるものに応用することも可能である。

図６は、乱反射板５０を示す正面図である。本例の場合、乱反射板５０には、その素材を塑性変形してなる弾性片５１を複数箇所に設けている。素材の塑性変形は、プレス成形にて行う。液晶表示部２０と乱反射板５０との間隔は、弾性片５１が液晶表示部２０を押圧することによって調整される。すなわち、液晶表示部２０は、これを保持する支持体（本例ではガイド体４０）に対し、がたつきが生じないように押さえ込む必要がある。この点、支持体と液晶表示部２０との間に弾性部材を介在すれば、その弾性力にて液晶表示部２０が支持体の所定の当接部位（本例では保持片４１）に向かって押圧されるので、そのようながたつきを解消することが可能となる。しかし、弾性部材を別途に設ける場合は、部品点数の増加や、組み付け作業の煩雑化を招くことになる。

そこで本例では、乱反射板５０にその素材を塑性変形してなる弾性片５１を設け、弾性片５１にて前記液晶表示部２０を押圧することにより、液晶表示部２０のがたつきを防止した。このような構成によると、極めて簡素な構成にて液晶表示部２０のがたつきを防止することが可能となる。尚、弾性片５１は、液晶表示部２０に当接するものを図例したが、支持体側の所定の部位に当接するように構成することも可能である。

以上説明したように、本例によれば、より合理的に構成された液晶表示装置を得ることができる。尚、本例における各部の構成は、特許請求の範囲に記載した技術的範囲において適宜に設計変更が可能であり、図例説明したものに限定されないことは勿論である。

本発明は、バックライト構造を備えた液晶表示装置に関するものであり、例えば時計の時刻表示手段として好適に利用することができる。

本発明の実施例に係り、液晶表示装置を示す透視正面図である。 本発明の実施例に係り、液晶表示装置を示す断面図（図１のＸ−Ｘ断面図）である。 本発明の実施例に係り、液晶表示装置を示す断面図（図１のＹ−Ｙ断面図）である。 本発明の実施例に係り、液晶表示装置の要部を示す断面図である。 本発明の実施例に係り、ＬＥＤの指向特性グラフである。 本発明の実施例に係り、乱反射板を示す正面図である。

符号の説明

１ 液晶表示装置
２ フロントケース
３ リアケース
４ 開口部
５ 透明板
６ 操作ボタン
７ 外部接続用端子
８ ジャック部
１０ 基板
１１ 係止部
２０ 液晶表示部
２１ 端子
３０ ＬＥＤ
４０ ガイド体
４０ａ 反射面
４１ 保持片
４２ フック部
５０ 乱反射板
５１ 弾性片
６０ 電極ソケット

Claims (1)

1. 基板と、前記基板に対して設けられた液晶表示部と、前記基板と前記液晶表示部との間に設けられたＬＥＤと、前記ＬＥＤを囲むように前記基板と前記液晶表示部との間に設けられたガイド体とを備えた液晶表示装置において、
   前記ガイド体には、その端縁が前記基板に当接する枠部分と、前記枠部分の内側においてガイド体の長手方向に形成され且つ前記ＬＥＤに向って対称的に傾斜し当該ＬＥＤの光を反射する一対の反射面と、前記基板の係止部に係止されるフックと、を設け、更に前記反射面の下端縁が前記基板に対し間隔を設けて形成されており、
   前記双方の反射面の角度は、前記ＬＥＤの指向特性に基づいて、前記液晶表示部の光度が均一化するように、前記ＬＥＤから前記液晶表示部に向って前記ガイド体の内部空間を広げるように設定されており、更に前記ＬＥＤの指向特性は１００〜１５０°、前記ＬＥＤの正面に対する反射面の角度が３０〜７０°であり、
   前記液晶表示部の背面には、乱反射板を設け、
   前記ＬＥＤは、前記乱反射板を介して前記液晶表示部を照明するものであり、
   前記ガイド体は、前記液晶表示部及び前記乱反射板を重ねて保持するものであり、
   前記ガイド体の一方の側には、前記液晶表示部と電気的に接続する複数のピン状の端子を設け、且つ前記基板には前記端子を接続する電極ソケットを設け、
   更に、前記ガイド体の前記フックが基板の前記係止部に係止されることによりガイド体が基板に係止されるとともに、前記複数のピン状の端子が前記電極ソケットに接続し、
   前記乱反射板には、その素材を塑性変形してなる弾性片を設け、
   前記弾性片にて前記液晶表示部を押圧することにより、前記液晶表示部のがたつきを防止したことを特徴とする液晶表示装置。
   

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