JPH0660830U - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 周囲の明るさに応じて表示部の明るさを自動
的に調整することができ、表示部の視認性を昼間、夜間
の区別なく常に良好に確保する。 【構成】 液晶表示板近傍の明るさを測定するＣｄＳセ
ル等の照度測定部３０と、調光部３１とを設け、この調
光部３１により照度測定部３０の測定値に基づき液晶表
示板をバック照明するＬＥＤ７の点灯状況を調整するこ
とにより、液晶表示板の表示部を周囲の照度に合った明
るさにする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、液晶表示板をバックライト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、表示部を内部から照明し、表示文字の視認性の向 上を図っている。このような液晶表示装置のバックライト方式としては、表示部 全体を均一に照明する必要があることから、導光板、ＥＬ（エレクトロルミネッ センス）、光ファイバ等を用いたフラットパネル型発光体を光源としている。導 光板はアクリル樹脂等の光透過性に優れた透明樹脂からなり、ＬＥＤ（発光ダイ オード）から出射した光をその一端面より導光板内に導き、表面から出光させる ことにより面照明を得るものである。ＬＥＤは一般の白熱電球と比較して消費電 力が著しく少なく（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。 ＥＬは、外部からの刺激（電界、電子線等）により硫化亜鉛（ＺｎＳ）のよう な蛍光体を発光させ、面照明を得るものである。そして、光ファイバは、多数の 光ファイバを束ねてその一端面を光源からの光を入射する光入射面とし、他端面 を光出射面とし、これにより面照明の実現化を図っている。

【０００３】

【考案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おいては、周囲の明るさが変わると 液晶表示板の表示部の視認性が変化するという問題があった。すなわち、表示部 をバック照明する光源自体の明るさは一定でも周囲が明るくなりすぎると表示部 のコントラストが相対的に低下するため、見難くなり、反対に周囲が暗くなりす ぎるとコントラストが相対的に高くなるため、眩しく見難くなる。そのため、表 示部の明るさを手動操作によって可変設定し得るようにした液晶表示装置も知ら れているが、その都度輝度調整することは面倒で、周囲の明るさに応じて表示部 の輝度を自動的に調整し得るようにしたものが要望されている。

【０００４】 本考案は上記したような従来の問題点および要望に鑑みてなされたもので、そ の目的とするところは、周囲の明るさに応じて表示部の明るさを自動的に調整す ることができ、昼間、夜間の区別なく常に良好な表示部の視認性を確保し得るよ 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、本考案は、ケース内に配設した光源により液晶表示 板をバック照明する液晶表示装置において、ケース外部で前記液晶表示板近傍の 明るさを測定する照度測定部と、この照度測定部の測定値に基づき前記光源の点 灯状況を調整する調光部を設けたものである。

【０００６】

【作用】

調光部は照度測定部の測定値に基づき光源の点灯状況（明るさ、色等）を調整 し、液晶表示板の表示部を周囲の照度に合った明るさにする。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。 図１は本考案に係る液晶表示装置の一実施例を示す外観斜視図、図２は同装置 の断面図、図３は主要構成部材の斜視図、図４はホルダーの断面図である。本実 施例は液晶表示装置１を給湯器のリモコン装置に適用したものである。液晶表示 装置１は、矩形薄箱型に形成され上面中央に開口部３を有するケース２と、開口 部３に臨んでケース２内に収納配置された液晶表示板４と、液晶表示板４の表面 を保護する透明板もしくは乳白色の透光性を有する光拡散板からなる表面板５と 、液晶表示板４の裏面側に配設された導光板６と、導光板６およびＬＥＤ７を保 持するホルダー８と、ケース２の内底面に沿って配設され導光板６の後方に位置 する基板９と、液晶表示板４およびＬＥＤ７の電源部１０と、ケース２の上面に 配設された複数個の操作スイッチ１１等を備えている。

【０００８】 前記液晶表示板４は従来周知のもので、長手方向の一側面に複数の端子１２が 配列されており、これらの端子１２はリード線１３によって前記基板９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。液晶表示板４の裏面に は拡散シート１４が密接されている。

【０００９】 前記導光板６は、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 楔形に形成されることにより、ＬＥＤ７側の端部６Ａの肉厚が最大で、ＬＥＤ７ から最も遠い反対側端部６Ｂの肉厚が最小とされ、厚肉部６Ａがホルダー８によ って保持されている。また、導光板６の厚肉部６ＡはＬＥＤ７と対向することで 入光部を構成するもので、複数個、例えば３つの凹部１５が幅方向に所定の間隔 をおいて凹設されており、これらの凹部１５に各ＬＥＤ７がそれぞれ収納されて いる。そして、導光板６の裏面は高反射処理を施した白色シート１６の貼着等に よって反射面を形成しており、必要に応じてエンボス加工によって微小な凹凸が 形成されることにより拡散反射面とされる。

【００１０】 前記ホルダー８は、樹脂によって箱形に形成されることにより前面に前記導光 板６の厚肉部６Ａが嵌合される凹部１７（図４）を有し、背面に凹部１７にそれ ぞれ連通し各ＬＥＤ７が挿入される３つの挿通孔１８が幅方向に所定の間隔をお いて形成され、上下面には各ＬＥＤ７の後端外周部に一体に設けられた鍔部の一 部が嵌挿される溝１９（図２、図３）が各連通孔１８に連通して形成され、さら に左右両側面には小さな嵌合孔２０が形成されている。挿通孔１８は、ホルダー ８の中心線と小角度θ（θ＝５°程度）をもって交差するようケース後方側に傾 斜して形成されている。このため、挿通孔１８は導光板６の裏面６ａの傾斜方向 と反対方向に傾斜している。このため挿通孔１８に挿入されるＬＥＤ７も後方側 に傾斜し、光軸Ｌが導光板６の表面６ｂに対し前記小角度θで交差している。そ して、ホルダー８は、導光板６の肉厚部６Ａに接着剤、両面接着テープ等によっ て固着されており、ケース２の内側面に突設された凸部２１（図４）が前記嵌合 孔２０に嵌合することで保持されている。ＬＥＤ７のリード線２３は、前記挿通 孔１８からホルダー８の後方に導出されて導光板６の裏面側に折り曲げられ前記 基板９の電気回路に接続されている。操作スイッチ１１の操作によってＬＥＤ７ を点灯すると、ＬＥＤ７から出た光２４は厚肉部６Ａから導光板６内に入り、一 部が反射面を形成する裏面６ａに直接当たって前方に全反射し、一部が導光板６ の表面６ｂに当たって全反射した後前記反射面６ａに当たって前方に反射し、こ れら反射光が導光板６を透過することで、液晶表示板４をバック照明する。 ここで、ＬＥＤ７を後方側に小角度θ傾斜させておくと、導光板６の裏面６ａ に当たって反射する反射光量が増大し、より遠方へ光を導くことができ、間接照 明光を増大させることができる。

【００１１】 前記基板９は、前記液晶駆動用ＩＣ、トランジスタ等の各種電子部品２６を含 む液晶駆動用回路と、ＬＥＤ７の定電流回路を有し、前記電源部１０にリード線 ２７によって電気的に接続されている。定電流回路はＬＥＤ７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、ＬＥＤ７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ＬＥＤ７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。

【００１２】 さらに、液晶表示装置１はケース２の外側で液晶表示板４近傍の明るさを測定 する照度測定部３０（図１）と、この照度測定部３０の測定値に基づき前記ＬＥ Ｄ７の点灯状況（明るさ、色等）を調整する調光部３１（図５）を備え、これら によって自動調光装置を構成している。照度測定部３０としてはＣｄＳセル等の 各種光導電セルが用いられ、液晶表示板４に近接してケース２の表面に露呈して いる。ＣｄＳセル３０は光が当たると電気抵抗が下がる特性を有し、周囲の照度 検出に適している。調光部３１は前記基板９に設けられており、ＣｄＳ３０の出 力電圧に比例してＬＥＤ７への電流を増大させる。

【００１３】 図６は明るさと、ＣｄＳセル３０の抵抗値と、ＬＥＤ７の輝度の関係を示す図 である。蛍光灯の点灯等により室内が明るくなると、ＣｄＳセル３０の抵抗が下 がり、これに反比例してＬＥＤ７の輝度が高くなる。 このようにＣｄＳセル３０によって室内の明るさを検出し、それに応じて調光 部３１によりＬＥＤ７の輝度を自動的に調整すると、液晶表示板４の表示部を周 囲の明るさに合った明るさとすることができる。したがって、室内の明るさに応 じてその都度液晶表示板４のコントラストをマニュアルで調整する必要がなく、 常に良好な視認性を確保することができる。

【００１４】 図７は本考案の他の実施例を示す図である。この実施例は発光色の異なった２ 種類のＬＥＤ７Ａ，７Ｂを周囲の明るさに応じて切り替えて点灯し、液晶表示板 を色分けして表示するようにしたものである。ＬＥＤの発光色としては赤、オレ ンジ、黄、緑、青等があり、この順で暗くなる。そこで、例えばＬＥＤ７Ａの発 光色をオレンジ色、ＬＥＤ７Ｂの発光色を緑色とし、調光部３１により昼間は周 囲が明るいためオレンジ色のＬＥＤ７Ａを、夜間は周囲が暗いため緑色のＬＥＤ ７Ｂを点灯すると、上記実施例と同様、ＬＥＤ７Ａ，７Ｂの発光色の差により液 晶表示板４の表示部を周囲の明るさに合った明るさとすることができる。

【００１５】 図８は本考案の他の実施例を示す導光板の斜視図、図９は平面図である。この 実施例は導光板６の一側に楔型の補助導光板５４を一体に連接し、この補助導光 板５４内に入った外光５５をＣｄＳセル３０によって検出し、電気信号に変換す るよう構成したものである。導光板６と補助導光板５４との間には、ＬＥＤ７か らの光が補助導光板５４内に入光しないようスリット５６が設けられている。Ｃ ｄＳセル３０はＬＥＤ７と共にプリント基板５７に実装されており、補助導光板 ５４の厚肉側端面と対向している。なお、補助導光板５４の上面５４ａは、液晶 表示装置のケース２（図１、図２参照）から外部に露呈している。

【００１６】 図１０は本考案の更に他の実施例を示す反射板の断面図、図１１は同反射板の 一部破断平面図、図１２は図１１のＡ−Ａ線断面図である。この実施例は導光板 の代わりに反射板６０によってＬＥＤ７から出た光を液晶表示板に導くように構 成したものである。反射板６０は前面および長手方向一端面が開放し底面板６１ が傾斜する矩形薄箱型に形成され、内面が白色塗料の塗布、アルミ箔の貼着、ア ルミニウムの蒸着等によって反射面を形成しており、必要に応じてエンボス加工 によっ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。反射板６０の 前面開口部には光拡散板６２が設けられており、この光拡散板６２としては、ア クリル樹脂等からなる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る光拡散処理を施したものかあるいは微小 な金属粒子を添加して成形された透明樹脂が使用される。反射板６０の一側には 仕切板６４によって仕切られた細長い室６３が設けられており、この室６３の開 口部に臨んでＣｄＳセル３０が配設されている。ＣｄＳセル３０は、ＬＥＤ７と 共にプリント基板５７に実装されている。 このような構成において、ＬＥＤ７から出た光は反射板６０の内面に当たって 前方に反射し、光拡散板６２を透過して液晶表示板をバック照明する。一方、Ｃ ｄＳセル３０は、光拡散板６２を透過して室６３に入った外光５５を検出し、そ の光量に応じた出力信号を調光部３１（図５、図７）に送出する。調光部３１は この出力信号に基づきＬＥＤ７の発光輝度を調整することで、液晶表示板の明る さを周囲の照度に応じて変化させる。

【００１７】 図１３は本考案の更に他の実施例を示す要部断面図である。この実施例はＣｄ Ｓセル３０をホルダー１６の前面に形成した嵌合孔に嵌合し、ＣｄＳセル３０に 対応してケース２に小孔６８を形成し、この小孔６８より外光５５をＣｄＳセル ３０に導くように構成したものである。その他の構成は図２〜図４に示した実施 例と同様である。

【００１８】

【考案の効果】

以上説明したように本考案に係る液晶表示装置は、液晶表示板近傍の照度を測 定する照度測定部と、この照度測定部の測定値に基づき液晶表示板をバック照明 する光源の輝度、色等の点灯状況を調整する調光部とを設けたので、液晶表示板 の表示部を周囲の明るさ応じて最適明るさとすることができる。したがって、視 認性を向上させることができ、またマニュアルで輝度調整する必要がなく、取扱 いが簡単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る液晶表示装置の一実施例を示す外
観斜視図である。

【図２】同装置の断面図である。

【図３】主要構成部材の斜視図である。

【図４】ホルダーの断面図である。

【図５】自動調光装置のブロック図である。

【図６】ＬＥＤの輝度調整条件を示す図である。

【図７】調光装置の他の実施例を示すブロック図であ
る。

【図８】本考案の他の実施例を示す導光板の斜視図であ
る。

【図９】同導光板の平面図である。

【図１０】本考案の更に他の実施例を示す反射板の拡大
断面図である。

【図１１】同反射板の一部破断平面図である。

【図１２】図１１のＡ−Ａ線断面図である。

【図１３】本考案の更に他の実施例を示す要部断面図で
ある。

【符号の説明】

２ ケース ４ 液晶表示板 ６ 導光板 ７ ＬＥＤ ８ ホルダー ３０ 照度測定部 ３１ 調光部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケース内に配設した光源により液晶表示
   板をバック照明する液晶表示装置において、 ケース外部で前記液晶表示板近傍の明るさを測定する照
   度測定部と、この照度測定部の測定値に基づき前記光源
   の点灯状況を調整する調光部を設けたことを特徴とする
   液晶表示装置。