JPH06214230A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表示部全体を均一な明るさで高輝度照明す
る。 【構成】 矩形浅底箱型に形成した反射板２４の長辺側
側板２４Ｄ，２４Ｅに複数個の挿通孔３２を形成し、こ
れら挿通孔３２にＬＥＤ２を挿入配置する。反射板２４
の長辺側側端縁に沿って配設した一対の導電部材２１に
よって液晶表示板１０と配線基板２２を電気的に接続す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、反射板または導光板を
用いて液晶表示板をバック照明する液晶表示装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＯＡ機器、時計、血圧計、給湯
器、その他各種装置、機器の表示装置に用いられる液晶
表示装置は、表示部を内部からバック照明し、表示文字
の視認性の向上を図っている。この場合、一般に電池駆
動の小型液晶表示装置においては、低電力消費のため反
射型照明を行ない、使用者が必要とする時のみバルブ
（白熱電球）を点灯して照明していた。これは装置に内
蔵される電池容量にもよるが、常時点灯する場合、使用
できる電力は６０ｍＷ〜１００ｍＷと小さく、バルブで
は常時点灯が不可能なためである。そこで、最近では低
消費電力発光体の１つであるＬＥＤ（発光ダイオード）
を光源として用い、バックライト方式にて照明すること
が行なわれている。ＬＥＤは消費電力がバルブと比較し
て著しく少なく（２０ｍＷ／１個）、また高輝度、長寿
命で、赤色以外に緑色、黄色等各種の発光色のものが手
軽に入手できることから液晶表示装置の照明用光源とし
て好適である。しかし、単にＬＥＤを用いるだけでは発
光出力の指向性が高いことから広い面積を全面にわたっ
て均一に照明することが難しく、そのため図９に示すよ
うに導光板１とＬＥＤ２とを組合せたフラットパネル型
発光体を照明装置として用いている。このフラットパネ
ル型発光体は、導光板１をアクリル樹脂等の光透過性に
優れた透明樹脂によって側面視楔形に形成して裏面３を
斜面とし、ＬＥＤ２から出射した光４を導光板１の入光
部を形成する厚肉部側端面５からその内部に導き、導光
板裏面３で反射して表面６から出光させることにより均
一な面照明を得るもので、エレクトロルミネッセンス、
光ファイバ等を用いた他のフラットパネル型発光体に比
べて構造が簡単で安価であるという利点を有する。ＬＥ
Ｄ２としては発光面積が小さいためダイオードチップ８
をアクリル樹脂等の透明樹脂７でモールドし、この透明
樹脂７の先端に設けた凸状のレンズ部７ａでダイオード
チップ８から出た光を拡大し、見易くしている。なお、
導光板１の傾斜した裏面３は、アルミニウムの蒸着、反
射シート９の接着等によって反射面を形成している。１
０は液晶表示板である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来の液晶表示装置にあっては、液晶表示板１０を矩形に
形成した場合、通常その長辺側両端部に液晶駆動用電極
を並設し、この電極を配線基板の液晶駆動回路にリード
線等によって接続する構成を採っていた。そのため、Ｌ
ＥＤ２を導光板１の短辺側厚肉端部に並設しているが、
このような構成においては光の減衰により光源から遠の
くにしたがって明るさが距離の二乗に逆比例して低下す
るため、表示部全体を均一な明るさで照明することが難
しいという問題があった。

【０００４】したがって、本発明は上記したような従来
の問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするとこ
ろは、表示部全体を均一な明るさで高輝度照明すること
ができるようにした液晶表示装置を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、液晶表示板の裏面側に反射板または導光板を
配設し、光源から出た光を前記反射板または導光板を介
して液晶表示板に導きバック照明するようにした液晶表
示装置において、前記反射板または導光板は矩形に形成
されて配線基板上に設置され、前記反射板または導光板
の長辺側両側縁に沿って配設した導電部材によって前記
液晶表示板と配線基板を電気的に接続し、かつ前記導電
部材の内側で前記反射板もしくは導光板の少なくともい
ずれか一方の長辺に沿って複数個の光源を並設したもの
である。

【０００６】

【作用】本発明において、光源は反射板または導光板の
長辺側側縁に沿って並設されているので、短辺側側縁に
沿って配設した場合に比べて光の減衰が少なく、液晶表
示板をより明るくかつ均一な明るさで照明する。導電部
材は液晶表示板と配線基板とを電気的に接続すると共
に、反射板または導光板との間に光源の収納空間を形成
する。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。図１は本発明に係る液晶表示装置の一
実施例を示す断面図、図２はフラットパネル型発光体の
側断面図、図３は同発光体の分解斜視図である。なお、
図中図９と同一構成部材のものに対しては同一符号をも
って示す。これらの図において、液晶表示装置１１は、
矩形薄箱型に形成され上面中央に開口部１３を有するケ
ース１２と、開口部１３に臨んでケース１２内に収納配
置された液晶表示板１０と、開口部１３にはめ込み固定
されて液晶表示板１０の表面を保護する透明な保護板１
４と、ケース１２内に配設され液晶表示板１０をバック
照明するフラットパネル型発光体１６と、液晶表示板１
０およびＬＥＤ２の電源部１７と、ケース１２の上面に
配設された複数個の操作スイッチ１８等を備えている。

【０００８】前記液晶表示板１０は上下のガラス板１０
ａ，１０ｂ間にネマティック液晶等を封止した従来周知
のもので、上ガラス板１０ａが下ガラス板１０ｂより幅
広にに形成されて長辺側両側縁部裏面に複数個の液晶駆
動用電極１９が並設されており、これらの電極１９は左
右一対の導電部材２１によって配線基板２２に形成され
ている液晶駆動用回路（図示せず）に接続されている。

【０００９】前記フラットパネル型発光体１６は、前記
液晶表示板１０の背面側にこれと平行に配設された反射
板２４と、この反射板２４の長辺側両端部に沿ってそれ
ぞれ並設された複数個のＬＥＤ２と、反射板２４が固定
される前記配線基板２２と、液晶表示板１０と反射板２
４との間に配設された光拡散板２５と、液晶表示板１０
を支持すると共に液晶表示板１０と配線基板２２を電気
的に接続する前記一対の導電部材２１と、液晶表示板１
０および配線基板２２を挾持するカバー２６等で構成さ
れている。

【００１０】反射板２４は樹脂によって前面が開放する
矩形の浅底箱型に形成されることにより底面板２４Ａ
と、反射板２４の長手方向に対向する一対の短辺側側板
２４Ｂ，２４Ｃと、長手方向と直交する方向に対向する
一対の長辺側側板２４Ｄ，２４Ｅとで構成されている。
反射板２４の内面は反射処理、例えば白色塗料の塗布、
アルミ箔の貼着、アルミニウムの蒸着等によって反射面
２７を形成しており、必要に応じて微小な凹凸が形成さ
れることにより拡散反射面とされる。また反射板２４の
内底面中央には反射板２４の長手方向全長にわたって延
在する断面山形の突状体２８が一体に突設されており、
開口部内側面には前記光拡散板２５の周縁部を保持する
嵌合溝２９が全周にわたって形成されている。長辺側両
側板２４Ｄ，２４Ｅは、底面板２４Ａの幅方向両側端３
１より所要寸法内側に位置して設けられることにより、
導電部材２１と所要間隔を保って対向し、前記ＬＥＤ２
が嵌挿される複数個の挿通孔３２を有している。両側板
２４Ｄ，２４Ｅの間隔は、グレア防止のため液晶表示板
１０の表示部１０Ａの幅より大きく設定されている。挿
通孔３２は各長辺側側板２４Ｄ，２４Ｅの長手方向に所
定の間隔をおいて一列に形成されている。

【００１１】この場合、本実施例においてはＬＥＤ２か
ら出射し液晶表示板１０に向かう直射光を多くするため
図２に示すように挿通孔３２を、その外側開口端が内側
開口端よりも後方側に位置するように所要角度（θ）傾
斜させて形成した場合を示す。挿通孔３２の傾斜角度θ
は４．５°程度である。このため、ＬＥＤ２も角度θだ
け傾斜して挿通孔３２に挿入保持され、光軸Ｌが液晶表
示板１０と角度θで交差している。反対に反射板２４の
反射面２７に当たって反射する反射光を多くしたい場合
には図４に示すように、挿通孔３２を図３とは反対に、
その外側開口端が内側開口端よりも前方側に位置するよ
うに角度θ傾斜させればよい。勿論、挿通孔３２を傾斜
させず、液晶表示板１０と平行な挿通孔であってもよい
ことは言うまでもない。

【００１２】ＬＥＤ２の発光色は異なり、例えば図５に
斜線で示す左端から１，４，７，１０，１３および１６
番目のＬＥＤ２Ａの発光色が赤色で、それ以外のＬＥＤ
２Ｂの発光色が緑色とされる。そして、これらのＬＥＤ
２は、操作スイッチ１８（図１）の操作によって通常は
緑色のＬＥＤ２Ｂのみが点灯して液晶表示板１０をバッ
ク照明し、警告表示時に赤色のＬＥＤ２Ａが点灯するよ
うに回路構成されている。このように照明色を変える
と、照明の多様化を図ることができる。なお、ＬＥＤ２
のリード線３５は、前記反射板２４の底面板２４Ａの両
端部に形成されたスリット３６（図３）を経て配線基板
２２のリード線用孔（図示せず）に挿通され、電気回路
に接続されている。

【００１３】前記一対の導電部材２１は導電ゴムからな
り、前記反射板２４の長辺側両端縁３１に沿って配線基
板２２上に配設されており、前端面に前記液晶表示板１
０の上ガラス板１０ａの長辺側両端部裏面が密接され前
記カバー２６によって固定されている。配線基板２２の
長辺側両端部上面には複数個の電極３８（図３）が液晶
表示板１０の電極１９に対応して並設されており、これ
らの電極１９，３８を前記導電部材２１によって電気的
に接続している。カバー２６によって液晶表示板１０と
配線基板２２を挾持した際、導電部材２１は圧縮されて
内側に弾性変形する虞れがある。この内側方向の弾性変
形を防止するため前記反射板２４の長辺側両側板２４
Ｄ，２４Ｅの外側面には複数個のリブ４０が所要の間隔
をおいて一体に突設されている。液晶表示板１０は、振
動、外力等による破損を防止するため反射板２４から離
間しており、反射板２４との間に適宜な隙間ｄ（図２）
が設定されている。なお、本実施例においては導電部材
２１として導電ゴムを用いた場合について示したが、本
発明はこれに特定されるものではなく、図６に示すよう
にリードフレーム４６あるいはリード線を用いて接続し
てもよいことは勿論である。

【００１４】前記光拡散板２５は、アクリル樹脂に乳白
剤を塗布したり、透明樹脂の表面にエンボス加工、微小
なガラスビーズまたは金属粒子入り透明塗料の塗布等に
よって形成されるが、これに限らず図４に示すように適
宜間隔をおいて前後に配設された２枚の拡散フィルム２
５Ａ，２５Ｂで構成し、これら両フィルム２５Ａ，２５
Ｂ間に拡散効果を高めるため空気層４７を設けるなど種
々の変形、変更が可能である。

【００１５】前記配線基板２２は、液晶駆動用ＩＣ、ト
ランジスタ、抵抗等の各種電子部品４８を含む液晶駆動
用回路と、ＬＥＤ２の定電流回路を有し、前記電源部１
７（図１）にリード線４９によって電気的に接続されて
いる。定電流回路はＬＥＤ２の温度に対する補償を行な
うものである。すなわち、温度によってダイオード電圧
が変化すると、電源電圧一定のため電流が変化し、ＬＥ
Ｄ２の輝度も変化する。これを防止するためＦＥＴトラ
ンジスタをＬＥＤ２と直列に組み込んで定電流回路を形
成している。特に、ダイオード電圧が３Ｖ、４．５Ｖ、
６Ｖと低い場合に有効とされる。

【００１６】このような構成からなる液晶表示装置１１
において、通常使用時に発光色が緑色のＬＥＤ２Ｂが点
灯される。これらのＬＥＤ２から出射した光は、一部が
反射板２４の内面、すなわち反射面２７に直接当たって
前方に全反射することにより直反射光となり、一部が反
射板２４の前方に向かう直射光となり、これらの光が光
拡散板２５を通過する際拡散されて液晶表示板１０の表
示部１０Ａをバック照明する。したがって、照明装置１
６は面光源を構成する。ここで、本発明においてはＬＥ
Ｄ２を反射板２４の長辺に沿って並設しているので、液
晶表示板１０の照射距離が短く、そのため短辺側に並設
した場合に比べて光の損失が少なく、表示部１０Ａ全体
をより明るくかつ均一な明るさで照明することができ
る。また、図２に示すようにＬＥＤ２を前方側に傾斜さ
せると反射光より直射光を増大させることができ、反対
に図４に示すように後方側に傾斜させると反射光を直射
光より増大させることができる。

【００１７】図７は本発明の他の実施例を示す要部斜視
図である。この実施例はＬＥＤ２をプリント基板５１に
実装し、このプリント基板５１を反射板２４の両側板２
４Ｄ，２４Ｅの外側面に密接し、ＬＥＤ２を挿通孔３２
に嵌挿するようにした構成したものである。ＬＥＤ２の
リード線３５はプリント基板５１の背面側に突出して折
り曲げられ、半田によってプリント基板５１の電気回路
に接続されている。５２はＬＥＤ点灯用抵抗、５３はス
リット３６に挿通されるアース端子である。その他の構
成は上記実施例と同様である。このような構成において
はＬＥＤ２の反射板２４に対する組付作業を各プリント
基板５１毎に一度に行うことができる利点を有する。

【００１８】図８は本発明の他の実施例を示す断面図で
ある。この実施例は反射板の代わりに導光板５５を用い
てＬＥＤ２の光を液晶表示板１０に導くように構成した
ものである。導光板５５の各長辺側端面にはＬＥＤ２を
収納する多数の凹部５６が長手方向に並設されており、
裏面には小さな円錐状凹部からなる点刻５７が形成され
ている。また、導光板５５の裏面は幅方向両端部の板厚
が最大で中央部の厚みが最小となるようＶ字状に屈曲し
ている。ＬＥＤ２は導光板５５の表面、言い換えれば液
晶表示板１０と平行に配設されている。その他の構成は
上記実施例と同様である。このような構成においても上
記実施例と同様、高輝度で均一な面照明を得ることがで
きる。

【００１９】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
となく種々の変更が可能であり、例えば反射板２４また
は導光板５５の互いに対向する一対の長辺のうちいずれ
か一方にのみＬＥＤ２を並設してもよい。また、上記実
施例はいずれも通常緑色のＬＥＤを発光させ、警告表示
時に赤色のＬＥＤを発光させることで、照明の多様化を
図るようにしたが、全て同一色からなる複数個のＬＥＤ
２を用いたり、あるいはまた、ＬＥＤ２として発光色の
異なる複数個のダイオードチップを備えた多色ＬＥＤを
用い、スイッチの切換えによって発光色を変えるように
してもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る液晶表
示装置は、反射板または導光板の長辺側両側縁に沿って
導電部材をそれぞれ配設し、その少なくともいずれか一
方の内側に複数個の光源を並設して構成したので、光の
減衰が少なく液晶表示板の表示部をより明るくかつ全面
を均一に照明することができ、照明効果を向上させるこ
とができ、特に小型の液晶表示装置に適用して好適であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶表示装置の一実施例を示す断
面図である。

【図２】フラットパネル型発光体の断面図である。

【図３】同発光体の分解斜視図である。

【図４】他の実施例を示す要部断面図である。

【図５】ＬＥＤの配列状態を示す平面図である。

【図６】導電部材の他の実施例を示す斜視図である。

【図７】本発明の他の実施例を示す要部斜視図である。

【図８】本発明の他の実施例を示す断面図である。

【図９】導光板とＬＥＤを用いた従来のフラットパネル
型発光体を示す図である。

【符号の説明】

１ 導光板 ２ ＬＥＤ １０ 液晶表示板 １１ 液晶表示装置 １２ ケース １６ フラットパネル型発光体 ２２ 配線基板 ２４ 反射板 ２５ 光拡散板 ２７ 反射面 ５５ 導光板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶表示板の裏面側に反射板または導光
   板を配設し、光源から出た光を前記反射板または導光板
   を介して液晶表示板に導きバック照明するようにした液
   晶表示装置において、 前記反射板または導光板は矩形に形成されて配線基板上
   に設置され、前記反射板または導光板の長辺側両側縁に
   沿って配設した導電部材によって前記液晶表示板と配線
   基板を電気的に接続し、かつ前記導電部材の内側で前記
   反射板もしくは導光板の少なくともいずれか一方の長辺
   に沿って複数個の光源を並設したことを特徴とする液晶
   表示装置。