JPH0484122A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［概要］ 透過型の液晶表示装置に関し。

バックライトの長寿命化を目的とし。

バックライト光源を二以上設けて所定時間毎に順次切替
えて点灯するように構成する。

［産業上の利用分野コ 本発明はバックライトを有する透過型の液晶表示装置に
関する。

［従来の技術］ 一般にこの種の液晶表示装置は電子デイスプレィ装置と
して薄型化が可能なため小型電子計算機のデイスプレィ
装置或いは各種の表示ボードにおけるインジケータとし
て用いられている。

液晶表示装置として使用される液晶パネル自体の寿命は
約５０，０００時間程度とかなり長く、従って比較的長
期に亘っての使用が可能である。

［発明が解決しようとする課題］ 所で、透過型の液晶表示装置のバックライトのための光
源として採用されているエレクトロルミネッセンスの寿
命は一般に約５，０００時間、陰極線管の寿命は同様に
約ｉｏ、ｏｏｏ時間程度であり、いずれも液晶パネル自
体の寿命５０，０００時間よりかなり短かい。従って液
晶表示装置全体として見た場合には結局使用時間５．０
００時間乃至は１０，０００時間時間下液晶表示装置全
体、或いはバックライト光源を取替えるという保守の工
数及び費用が必要となり、液晶パネル自体の寿命か完全
には生がされないという問題がある。

またバックライトを有する液晶表示装置においてはバッ
クライト光源の取換の際は表示装置としての機能が果さ
れず、装置のモニタとして常時表示を監視する必要があ
る場合でも、バックライト光源の取換の期間中は表示を
中断させなければならなかった。

本発明は、バックライトを有する透過型の液晶表示装置
において、バックライト光源の継続使用期間を延長する
ことにより、もって液晶表示装置或いはバックライト光
源の取替のための工数及び費用の軽減が可能な液晶表示
装置を提供することを目的とする。

更に本発明は、液晶表示装置において表示を中断するこ
となくバックライト光源の交換が可能な液晶表示装置を
折供することをも目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 第１図は本発明の概略構成図である。

上記目的を達成するため本発明では、夫々が単独にバッ
クライトの光源として機能可能なバックライト光源３Ａ
、３Ｂを少くとも２個設け、このバックライト光源３Ａ
、３Ｂを電源切換部５を介して所定時間毎に切換えるよ
うに構成する。

［作用］ 二辺上のバックライト光源を所定時間毎に切換えて使用
することで、バックライト光源自体の寿命は変えなくと
も液晶表示装置全体としての継続使用可能な時間を延長
することができる。

また２液晶表示装置の正面側からバックライト光源を交
換可能とすれば１表示の中断をすることなくバックライ
ト光源を交換することができる。

［実施例］ 第２図は本発明の第一の実施例に係る液晶表示装置であ
り、第１図の構成図で示した液晶表示装置の断面構造図
として表わしている。

この実施例では、液晶表示装置のバックライト光源とし
て成る陰極線管３Ａ、３Ｂは導光板２の両側方に配され
、夫々導光板２に対して厚み方向（Ｙ方向）と直角の方
向（Ｘ方向）に入射光を供給するように配される。導光
板２は、液晶パネル１の背部に配され、陰極線管３Ａ、
３Ｂからの光を液晶パネル１にバックライトとして供給
するように配される。

導光板２は、サンドイッチ構造を有しており。

その中央に配されるアクリル製の透明パネル２１と、透
明パネル２１の液晶パネル１と逆側の面に透明パネル２
１に沿って配される反射板２２と、透明パネル２１と液
晶パネル１との間に挟まれる拡散板２３とから成ってい
る。透明パネル２１の液晶パネル１と反対側の面は、−
面に凹凸が形成された散乱面２１Ａとして形成されてい
る。拡散板２３の透明パネル２１側の面も同様に別の散
乱面２３Ａとして形成されている。

この双方の散乱面２ＬＡ、　２３Ａにより、導光板２の
両側方に配された陰極線管３Ａ、３Ｂから導光板２の透
明パネル２Ｉに入射した光は１図示したように両側の散
乱面２１Ａ、　２３Ａにあたって乱反射され、且つ９反
射板２２に捕捉され、透明パネル２１の各陰極線管と逆
側の側面２１Ｂ、　２１Ｃから漏れる光を除き、導光板
２内或いは拡散板２３側に集められ、結局は拡散板２３
の散乱面２３Ａを透過して液晶パネル１に入射し、その
結果双方の陰極線管３Ａ、３Ｂはいずれも液晶パネルの
バックライトの光源として機能する。

第２図において、導光板２の厚みｄは１０〜２０關、導
光板２のＸ方向の長さ寸法（は約２５０　ｍとしである
。液晶パネル１のバックライトとして液晶パネル１の背
面から入射する光量の分布を、第２図の如く導光板２の
陰極線管３Ａ側の端部を原点とするＸ軸座標の関数とし
て示せば、陰極線管３Ａ及び３Ｂの夫々について第３図
（ａ）　、（ｂ）のようになる。

第３図（ａ）に示した如く陰極線管３Ａ側の端部におけ
る陰極線管３Ａによる入射光量を１００（％）とすれば
他方の端においては約３０（％）となり、第３図（ｂ）
の如く陰極線管３Ｂの場合も同様である。

この値は導光板２の構成によって４０％程度まで向上さ
せることが可能である。一般的に一つの画面において透
過光量が、１００％から４０％の間で変化する場合には
人の目によっては視認できず、１００％から３０％の間
で変化しても実用上問題がないことが知られており、陰
極線管３Ａ、３Ｂの内の一灯だけの点灯でも実用上差支
えない。

第４図には第一の実施例における双方のバックライト光
源３Ａ、３Ｂの電源として成るインバタ４Ａ、４Ｂの切
換のための電源切換部５の回路図が例示されている。タ
イマカウンタ６は例えば数時間程度の周期でＨレベルと
Ｌレベルとを繰り返し、これに従って電源切換部５では
インバータ４Ａとインバータ４Ｂとが交互に選択されて
陰極線管３Ａ又は陰極線管３Ｂが交互に点灯するように
作動する。即ちタイマカウンタの出力信号がＨレベルの
場合には電源切換部５の一方の出力端子５１からインバ
ータ４Ａにインバータ電源（１２Ｖ）が供給され、この
場合インバータ４Ｂにはインバタ電源が供給されない。

タイマカウンタ６の出力信号がＬレベルのときはこの逆
に電源切換部５の他方の出力端子５２からインバータ４
Ｂにインバータ電源が供給される。なお、この電源切換
部５の回路は周知の通り１通常のリレー回路でも構成で
きる。出力端子５１．５２の前段に配されたインダクタ
ンスＬｌ、Ｌ２とコンデンサＣＩ、Ｃ２とはインバータ
電源切換時の立上りの出力に電圧勾配をもたせるためで
ある。

第５図には、上記実施例におけるバックライト光源の切
換制御のためのタイミングチャートが示されている。同
図において切換信号（ａ）がＨレベルのとき陰極線管３
Ａが点灯、切換信号（ａ）がＬレベルのとき陰極線管３
Ｂが点灯となるが、この切換時において双方の光源の電
源部となるインバータ４Ａ及び４Ｂの出力電圧は、同図
（ｂ）　、　（ｅ）に示されたように、前記インダクタ
ンスＬｌ。

Ｌ２及びコンデンサＣＩ、Ｃ２により電圧勾配をもって
立上がり、或いは立下がることとなる。これにより同図
（ｒ）に示されるように切換時の輝度変化がスムーズな
バックライト輝度を得ることができる。この場合一方の
陰極線管３Ａ、３Ｂはインバータ４Ａ、４Ｂの出力電圧
が一定のレベルまで達した後始めて輝度が上がり、同時
に他方の陰極線管３Ａ、３Ｂの輝度が下がり同図（ｆ）
のバックライト輝度が得られる（同図（ｄ）、（ｅ）　
）。このようにして液晶表示装置では画面輝度の大きな
動揺を生ずることなく交互に陰極線管３Ａ、３Ｂが点灯
する。

上記のとおりバックライト光源の点灯が交互に行われる
結果、実質的にバックライトの寿命は個々のバックライ
ト光源の二倍となり、従って液晶表示装置における保守
の工数及び費用が低減できる。

第６図にはバックライト光源として成る陰極線管３Ａ、
３Ｂ、３Ｃを三灯備えた液晶装置を、その背面略図とし
て示している。三灯の切換のための回路は第７図に示さ
れており、クロック回路６１でのクロック信号ＣＬＫを
カウンタ回路６２でカウントし、このカウンタ出力信号
ＣＯ，ＣＩをデコーダ６３によってデコードして電源切
換部５に選択信号ＳＯ〜Ｓ２として供給し、電源切換部
５を介して各インバータＡ、Ｂ、Ｃのいずれかを駆動し
てバックライト光源として成る陰極線管を一灯ずつ点灯
する。この制御における各部の信号は第８図に示したと
おりであり、バックライト光源３Ａ。

３Ｂ、３Ｃは同図のとおり順次に切換えられる。

このため液晶表示装置としての継続使用時間は通常の３
倍となり、保守の工数、費用が１／３になる。

第９〜第１１図にはバックライト光源を門灯備えた実施
例について示してあり、各図はバックライト光源３Ｄ、
選択信号Ｓ３．インバータＤが追加されている構成にお
いてバックライト光源を三個備えた先の実施例の第６図
〜第８図と異なる。

第１１図に示したようにこの実施例では門灯が順次に点
灯するように制御されており、このため液晶の継続使用
時間は通常のバックライト光源の寿命の４倍となる。な
お、この実施例では一灯が順次に切換えられる回路を示
したが１例えば画面左右の側部二台のバックライト光源
３Ａ、３Ｂを同時に点灯し２次に画面上下の二台のバッ
クライト光源３Ｃ，３Ｄを同時に点灯するように制御す
ることもでき、この場合画面上の輝度むらはほぼ完全に
解消可能である。

第１２図に表示部の断面図として示した第四の実施例の
液晶表示装置においては、液晶パネル１側の液晶表示装
置正面側にバックライト光源３Ａ。

３Ｂの取替のための扉７が設けられており、このｎ７は
ボルト８を介して取外し可能であるため。

点灯していない側のバックライト光源の交換が容易とな
っている。この構成によりプラント等の装置の運転中に
も液晶表示装置において必要な表示を中断することなく
バックライト光源の交換が可能となる。

Ｃ発明の効果］ 以上説明したように本発明によると、二以上備えたバッ
クライト光源を順次に点灯することで実質的にバックラ
イトの寿命を二倍以上に延ばすこととなり、液晶表示装
置において無保守での使用継続時間を延長させることが
でき、保守の工数及び費用の低減が可能である。

また、液晶表示装置における表示自体を継続させた状態
で点灯していないバックライト光源の交換を可能とした
ことで、液晶の寿命が続く限り液晶表示装置の表示の中
断をする必要がなく、プラント等の装置に使用した場合
にはバックライトの交換時のプラントの安全か図られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概略構成図。 第２図は第一の実施例の構成を示す表示装置の断面構造
略図。 第３図は第一の実施例の液晶パネルへの入射光量分布の
説明図で、　（ａ）、（ｂ）は夫々二台の陰極線管に対
応する図。 第４図は第一の実施例におけるバックライト光源の電源
切換回路図。 第５図は第一の実施例における電源切換のタイミングチ
ャート。 第６図は第二の実施例の構成を示す液晶表示装置の背面
姿図。 第７図は第二の実施例における電源切換説明図。 第８図は第二の実施例における切換信号の説明図。 第９図は第三の実施例の構成を示す液晶表示装置の背面
姿図。 第１０図は第三の実施例における電源切換説明図。 第１１図は第三の実施例における切換信号の説明図。 第１２図は第四の実施例の構成を示す液晶表示装置の断
面構造略図。 である。 第１図において、１は液晶パネル、２は導光板、３Ａ、
３Ｂはバックライト光源、５は電源切換部である。 大発明の様島購成図 第！図 ！ 第２図 第１２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）液晶パネル（１）と、該液晶パネルの背面側に配
   される導光板（２）とを備え、該導光板（２）を介して
   前記液晶パネル（１）にバックライトを供給する形式の
   透過型の液晶表示装置において、 夫々が前記バックライトの光源として機能する少なくと
   も二個のバックライト光源（３Ａ、３Ｂ）と、該バック
   ライト光源（３Ａ、３Ｂ）の電源を所定時間毎に切替え
   て少くとも一個の光源毎に順次点灯する電源切換部（５
   ）と、 を備えることを特徴とする液晶表示装置。
2. （２）前記光源が液晶表示装置の正面側から交換可能に
   配されることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置
   。