JPH11218758A

JPH11218758A - 液晶装置

Info

Publication number: JPH11218758A
Application number: JP10022386A
Authority: JP
Inventors: Shoji Maruyama; 昌二丸山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-02-03
Filing date: 1998-02-03
Publication date: 1999-08-10

Abstract

(57)【要約】【課題】ＬＥＤの静電気破壊を防ぐことができる、ま
た表示品位を高めることのできる液晶装置を提供する。【解決手段】ＬＥＤ２０６に発光動作を行わせるため
の電気回路を備えた基板２０７上にＬＥＤ２０６の静電
気保護手段１０６を設け、この静電気保護手段１０６に
より、照明手段６１２に静電気が印加された場合、ＬＥ
Ｄ両端子電位差が発生しないようにしてＬＥＤ２０６の
静電気破壊を防ぐする。また、液晶パネル６０９の、照
明手段６１２の面状の発光面と対向する面にＬＥＤ２０
６からの光により励起して蛍光を発光する蛍光塗料を塗
布することにより、照明手段６１２の発光面と液晶パネ
ル６０９のギャップを縮めるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネルと液晶
パネルを背面から照明する照明手段とを備えた液晶装置
に関し、特にＬＥＤを発光源とする照明手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来液晶パネルと、照明手段とを備え、
液晶パネルを背面から照明手段により照明して画像を表
示する液晶装置がある。そして、図７は、このような液
晶装置を備えた画像形成装置の一例を示すものであり、
同図において、８０１は画像形成装置、８０２は操作パ
ネル、８０３は給紙カセットである。ここで、この画像
形成装置８０１は、図示しないホストコンピュータから
の指示に伴い、操作パネル８０２より設定された印字条
件に基づき給紙カセット８０３から指定された記録紙を
給紙し、所望の画像を記録紙に印字するものである。

【０００３】また、操作パネル８０２は、画像形成装置
８０１の状態及び各種モードの表示を行うと共に印字条
件を設定するためのものであり、画像形成装置８０１の
状態及びユーザが任意に選択する選択モードの表示を行
う表示部８０４と、印字条件を設定するキー操作部８０
５とより構成される。

【０００４】そして、この表示部８０４は、例えば画像
形成装置８０１が印字可能状態にあるときは“ＲＥＡＤ
Ｙ”を表示し、画像形成装置８０１にジャムが発生した
ときは“ＪＡＭ”を表示し、ユーザに報知する。なお、
同図においては、給紙カセット８０３に記録紙がないこ
とをことを示す“ＰＡＰＥＲＥＭＰＴＹ”を表示して
いる。

【０００５】また、操作部８０５は、ＯＮＬＩＮＥキー
８０５ａ、ＪＯＢ・ＣＡＮＣＥＬキー８０５ｂ、ＭＥＮ
ＵＥ−Ａ，−Ｂ，−Ｃキー８０５ｃ，８０５ｄ，８０５
ｅの５個のキースイッチを備えている。ここで、ＯＮＬ
ＩＮＥキー８０５ａは画像形成装置８０１とホストコン
ピュータとの接続を行うキーであり、ＪＯＢ・ＣＡＮＣ
ＥＬキー８０５ｂはホストコンピュータから指示された
プリント動作を強制的に無効とするキーである。また、
ＭＥＮＵＥ−Ａ，−Ｂ，−Ｃキー８０５ｃ，８０５ｄ，
８０５ｅはプリント条件を設定するキーである。

【０００６】一方、図８は、操作パネル８０２の回路ブ
ロック図であり、同図において、６０４は操作パネル８
０２を制御するＣＰＵ、６０６は液晶ドライバ、６０９
は表示部８０４を構成する液晶パネル、６０２及び６０
３は操作パネル８０２に供給される電源（グランドを含
む）である。

【０００７】さらに、６１２は液晶パネル６０９を背面
から照明して画像を表示する照明手段であるバックライ
トユニット、６１１はＣＰＵ６０４からのバックライト
駆動信号６１０によりバックライトユニット６１２をＯ
Ｎ／ＯＦＦスイッチングするトランジスタ、６１４はバ
ックライトユニット６１２に供給する電流を制限する電
流制限抵抗である。

【０００８】次に、このような構成の操作パネル８０２
の画像表示について説明する。

【０００９】画像形成装置８０１の図示しない制御部よ
りＣＰＵ６０４に対し操作パネル８０２を制御するため
の制御信号６０１（表示コマンド）が送出されると、Ｃ
ＰＵ６０４は液晶ドライバ６０６に対し、所望の表示位
置に所望のキャラクタを表示すべく液晶ドライバ６０６
のプロトコルに従い表示制御を行う。

【００１０】そして、ＣＰＵ６０４からの制御信号６０
５に基づき液晶ドライバ６０６は、液晶パネル６０９の
液晶表示エリアにマトリクス状に形成されている不図示
の８０本のセグメント電極及び８本のコモン電極に液晶
駆動信号であるセグメント信号６０７及びコモン信号６
０８を印加する。

【００１１】ここで、この液晶パネル６０９は５×８ド
ットを１キャラクタとして、１６キャラクタ分を表示可
能に構成されている。つまり、セグメント信号６０７が
印加される８０本のセグメント電極７は、横５ドットの
１６文字に対応し、コモン信号６０８が印加される８本
のコモン電極は、縦８ドットと対応するよう構成されて
いる。なお、表示は１／１６デューティで駆動される。

【００１２】そして、この構成により液晶パネル６０９
に対して１６文字分の表示が行われる。なお、この液晶
パネル６０９は、裏面に配置されたバックライトユニッ
ト６１２によって文字は黒、バック色は白色となるよう
に構成される。一方、このバックライトユニット６１２
は、ＣＰＵ６０４からのバックライト駆動信号６１０に
より作動するトランジスタ６１１によってＯＮされ、電
流制限抵抗６１４により設定された電流が供給されて点
灯する。

【００１３】このように、操作パネル８０２は、画像形
成形成装置８０１の制御部の指示に基づきバックライト
ユニット６１２を点灯し、液晶パネル６０９に所望の文
字を黒で表示する。なお、操作部８０５の各キー８０５
ａ〜８０５ｅは、ＣＰＵ６０４に接続されており、ＣＰ
Ｕ６０４はユーザによってＯＮ／ＯＦＦされた各キー８
０５ａ〜８０５ｅの状態を認識し、その状態を制御信号
６０１を介して画像形成装置８０１の制御部へ通知す
る。

【００１４】ところで、図９は、液晶パネル６０９とバ
ックライトユニット６１２とを有する液晶装置を備えた
表示部８０４を表示面から見た外観図であり、同図にお
いて、３０１は液晶パネル制御基板、３０２は表示フレ
ーム、３０３は液晶表示面である。

【００１５】また図１０は、表示部８０４の底面図であ
り、同図において、２０２は液晶セル、２０１は液晶セ
ル２０２と共に液晶パネル６０９を構成する偏光フィル
ムであり、この偏光フィルム２０１は、液晶セル２０２
の両面に備えられている。一方、２０６はバックライト
ユニット６１２の発光源であるブルーＬＥＤ、２０８は
バックライトユニット端子、２０７はブルーＬＥＤ２０
６の発光動作を行わせる電気回路を備えたバックライト
基板、３０１はブルーＬＥＤ２０６とバックライトユニ
ット端子２０８とが実装された液晶パネル制御基板であ
る。

【００１６】ここで、このバックライト基板２０７は、
バックライトユニット６１２に装着されると共に、液晶
パネル制御基板３０１にバックライトユニット端子２０
８を介して電気的に接続されており、これにより液晶パ
ネル制御基板３０１からバックライト電力が供給される
ようになっている。

【００１７】一方、２０５は白色の面発光を得るためバ
ックライトユニット６１２の面状の発光面に設けられた
色変換シートであり、この色変換シート２０５はブルー
ＬＥＤ２０６の発光波長に励起して蛍光を発するよう蛍
光塗料が塗布されている。なお、この場合、バックライ
トユニットの発光面は、色変換シート１０２の上面とな
る。

【００１８】そして、この色変換シート２０５を介して
得られたバックライトユニット６１２の白色面発光は、
液晶セル２０２の裏面より照射される。さらに、液晶セ
ル２０２に形成される液晶文字は偏光フィルム２０１に
より文字色が黒色となる。

【００１９】また図１１は、表示部８０４を図９の矢印
Ａ方向から見た側面図であり、同図において、４０４は
ブルーＬＥＤ２０６の端子ランド、４０６は液晶セル２
０２と液晶パネル制御基板３０１を電気的に接続するラ
バーコネクタである。

【００２０】なお、液晶パネル制御基板３０１は、既述
した図８に示す液晶ドライバ６０６を備えており、この
液晶ドライバ６０６からのセグメント信号６０７及びコ
モン信号６０８により、液晶セル２０２の所望の位置に
電圧が印加され、所望の文字が表示される。一方、バッ
クライトユニット６１２の液晶パネル制御基板３０１に
は、パターンによってバックライトユニット端子２０８
と、端子ランド４０４を介してブルーＬＥＤとが同図に
示すように接続される。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の液晶装置において、ブルーＬＥＤは高輝度である
が静電気に弱いため、ブルーＬＥＤを発光源に用いるバ
ックライトユニットでは、バックライトユニット単体で
の梱包、輸送過程及びバックライトの液晶パネル制御基
板への実装過程における静電気対策が必要となり費用が
かかる。また、ブルーＬＥＤの静電気破壊に伴うバック
ライトユニットの品質の低下や寿命劣化があるという問
題点がある。

【００２２】また、バックライトユニットは、液晶パネ
ル制御基板と液晶パネルとの間に実装され、かつ液晶パ
ネル位置は液晶パネル制御基板に取り付けられる表示フ
レームで決定されるため、液晶パネルとバックライト発
光面との距離は、実装上の寸法公差を考慮すると、ある
程度のギャップが必要となる。

【００２３】しかし、このようにギャップを設けた場
合、表示面より角度をつけて文字を見た場合、視野角度
によっては液晶パネルとバックライトユニットの発光面
との隙間から、ラバーコネクタやバックライトのエッジ
部分の非発光部分が見えてしまい、特に表示面の隅にお
いて、均一な面発光性や良好な視認性を得られず表示品
質が劣るという問題点がある。

【００２４】なお、ラバーコネクタやバックライトのエ
ッジ部分の非発光部分を見えなくするためにバックライ
トユニット発光面積を表示面積よりも大きくすると、バ
ックライトユニットが大きくなってしまいバックライト
実装スペースが大きくなるという他の問題点が生じる。

【００２５】そこで、本発明は、このような事情に鑑み
てなされたものであり、ＬＥＤの静電気破壊を防ぐこと
ができる液晶装置を提供することを第１の目的とするも
のである。また、表示品位を高めることのできる液晶装
置を提供することを第２の目的とするものである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明は、液晶パネル
と、ＬＥＤを発光源とする照明手段とを備え、前記液晶
パネルを背面から前記照明手段により照明して画像を表
示する液晶装置において、前記ＬＥＤに発光動作を行わ
せるための電気回路を備えた基板上に前記ＬＥＤの静電
気保護手段を設けたことを特徴とするものである。

【００２７】また本発明は、前記静電気保護手段は静電
気印加時、前記ＬＥＤの両端子間に電位差が発生しない
よう該ＬＥＤに接続されたツェナーダイオードであるこ
とを特徴とするものである。

【００２８】また本発明は、前記静電気保護手段を前記
基板上に着脱自在に設けたことを特徴とするものであ
る。

【００２９】また本発明は、液晶パネルと、ＬＥＤを発
光源とすると共に面状の発光面を有する照明手段とを備
え、前記液晶パネルを背面から前記照明手段により照明
して画像を表示する液晶装置において、前記液晶パネル
の、前記照明手段の発光面と対向する面に青色光を発光
する前記ＬＥＤからの光により励起して蛍光を発光する
蛍光塗料を塗布したことを特徴とするものである。

【００３０】また本発明は、液晶パネルと、ＬＥＤを発
光源とすると共に面状の発光面を有する照明手段とを備
え、前記液晶パネルを背面から前記照明手段により照明
して画像を表示する液晶装置において、前記液晶パネル
の、前記照明手段の発光面と対向する面に蛍光塗料が塗
布されたシート部材を配したことを特徴とするものであ
る。

【００３１】また本発明のように、ＬＥＤに発光動作を
行わせるための電気回路を備えた基板上にＬＥＤの静電
気保護手段を設け、照明手段に静電気が印加された場合
において、ＬＥＤの両端子間に電位差が発生しないよう
にする。

【００３２】また本発明のように、液晶パネルの照明手
段の面状の発光面と対向する面にＬＥＤからの光により
励起して蛍光を発光する蛍光塗料を塗布することによ
り、照明手段の発光面と液晶パネルのギャップを縮める
ようにする。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。

【００３４】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る
液晶装置の構成を示す断面図、図２は、この液晶装置を
側面より見た外観図である。なお、同図において、図１
０及び図１１と同一符号は同一又は相当部分を示してい
る。

【００３５】図１及び図２において、２００は液晶装
置、１０６はブルーＬＥＤ２０６の静電気保護手段であ
るツェナーダイオードであり、このツェナーダイオード
１０６は、バックライト基板２０７上に実装されてい
る。なお、５０３はバックライト基板２０７の電気的パ
ターンであり、バックライト基板２０７に実装されるブ
ルーＬＥＤ２０６は、このバックライト基板２０７に形
成された電気的パターン５０３によりバックライトユニ
ット端子２０８に接続されるようになっている。

【００３６】ここで、このツェナーダイオード１０６
は、図３に示すようにブルーＬＥＤ２０６の端子間に接
続され、バックライトユニット６１２に印加される静電
気に対して、ブルーＬＥＤ端子間電位が等しくなるよう
クランプさせる。即ち、ブルーＬＥＤ２０６のアノード
とツェナーダイオード１０６のカソード、ブルーＬＥＤ
２０６のカソードとツェナーダイオード１０６のアノー
ドとを接続する。なお、同図において、図８と同一符号
は、同一部分を示している。

【００３７】また、このツェナーダイオード１０６のツ
ェナー電圧は、ＶＤＤより高く、かつ印加される静電気
電圧よりも低く設定する。例えば、印加される静電気が
５０ＶでＶＤＤ電圧を５Ｖとすれば、ツェナーダイオー
ド１０６のツェナー電圧は７Ｖ程度のものを用いる。

【００３８】そして、このようなツェナーダイオード１
０６をバックライト基板上にブルーＬＥＤ２０６の両端
をクランプするように実装することにより、バックライ
トユニット単体において、バックライトユニット６１２
に印加される静電気によりＬＥＤ端子間に電位が発生す
ることを防ぎ、ブルーＬＥＤ２０６の静電気破壊を防止
することができる。

【００３９】ところで、図４はツェナーダイオード１０
６を実装したバックライトユニットのＶ−Ｉ特性を示し
た図である。

【００４０】そして、同図に示すようにバックライトユ
ニット６１２のブルーＬＥＤ順方向を正として電圧を上
げていくと、ブルーＬＥＤのＶＦを境にして、９０３の
ように順方向電流が増加する。なお、同図において、ブ
ルーＬＥＤのＶＦは約２．２Ｖ程度である。また、ツェ
ナーダイオード１０６のツェナー電圧ＶＺＤ以上の電圧
が印加されると電流はツェナーダイオード１０６を介し
て流れるため、ブルーＬＥＤ両端にかかる電圧は、ツェ
ナー電圧ＶＺＤ以下となる。

【００４１】一方、負の電圧を印加するとバックライト
ユニットに接続したツェナーダイオード１０６を介して
電流が流れるためツェナーダイオード１０６のＶＦを境
にして、９０２のように逆方向電流が増加する。なお、
この場合のツェナーダイオード１０６のＶＦは約０．７
Ｖ程度である。

【００４２】ここで、同図に示す回路において、ツェナ
ーダイオード１０６が無い場合は負の電圧を印加しても
９０１のように逆方向電流は流れない。つまり、ツェナ
ーダイオード１０６を実装したバックライトユニット６
１２において、静電気が印加されてもバックライトユニ
ット６１２の端子間電位差は、順方向ではツェナーダイ
オード１０６のツェナー電圧ＶＺＤ以下、逆方向ではツ
ェナーダイオード１０６のＶＦ以下に制限される。

【００４３】ところで、ブルーＬＥＤ２０６が静電気破
壊すると逆方向のリーク電流が増加する。つまり、バッ
クライトユニット６１２にツェナーダイオード１０６が
無い場合においては、逆方向電圧を印加して逆方向電流
をモニタすることによって、ブルーＬＥＤ２０６に静電
気破壊が生じているか否かを判定することが可能であっ
た。

【００４４】しかしながら、バックライトユニット６１
２にツェナーダイオード１０６が実装されていると前述
したように逆方向電圧を印加しても、逆方向電流はツェ
ナーダイオード１０６を経由した電流であって、ブルー
ＬＥＤ２０６のリーク電流を検出できない。

【００４５】そこで、次に、ツェナーダイオード１０６
を備えていても容易にブルーＬＥＤ２０６の静電気破壊
の発生の有無を判断することのできる液晶装置について
説明する。

【００４６】図５は、このような本発明の第２の実施の
形態に係る液晶装置の構成を示す断面図である。なお、
同図において、図２と同一符号は、同一又は相当部分を
示している。

【００４７】同図において、１０７はバックライト基板
２０７に脱着可能に取り付けられたジャンパー、１００
５は端子ランドである。ここで、このジャンパー１０７
は、通常、バックライト基板２０７に取り付けられてツ
ェナーダイオード１０６とブルーＬＥＤ２０６とを接続
しているが、バックライトユニット６１２のブルーＬＥ
Ｄ静電気破壊検査工程において取り外されるようになっ
ている。

【００４８】そして、このようにジャンパー１０７を取
り外した後、逆方向電圧を印加してブルーＬＥＤ２０６
のみにＬＥＤ逆方向電流が流れるようにし、このＬＥＤ
逆方向電流をモニタすることにより、ブルーＬＥＤ２０
６の静電気破壊の発生の有無を判定するようにしてい
る。なお、検査終了後、このジャンパー１０７はバック
ライト基板２０７に装着される。

【００４９】このように、ジャンパー１０７をバックラ
イト基板２０７に脱着可能に取り付けることにより、ブ
ルーＬＥＤ２０６の静電気破壊検査を容易に行うことが
できる。なお、ツェナーダイオード１０６そのものを着
脱可能としても同様の効果を得ることができる。

【００５０】次に、本発明の第３の実施の形態について
説明する。

【００５１】図６は、本実施の形態に係る液晶装置の構
成を示す断面図である。なお、同図において、図１と同
一符号は、同一又は相当部分を示している。

【００５２】図において、２２０は蛍光塗料であり、こ
の発光塗料２２０は液晶セル２０２の裏面に配置される
偏光フィルム２０１の裏面に直接、塗布されている。そ
して、このように発光塗料２２０を偏光フィルム２０１
の裏面に直接塗布して偏光フィルム２０１の裏面をコー
ティングすることによって、バックライトユニット６１
２の面状の発光面と液晶パネル（液晶セル）６０９とを
密着させることができる。

【００５３】これにより、液晶パネル６０９とバックラ
イト発光面との間にギャップを設ける必要がなくなり、
液晶パネル６０９とバックライトユニット６１２の発光
面との隙間から、ラバーコネクタやバックライトのエッ
ジ部分の非発光部分が見えることがなくなり、表示品位
が向上する。

【００５４】なお、本発明は、これに限らず、蛍光塗料
が塗布されているシート部材、例えば図１に示す色変換
シート２０５を液晶パネル６０９に直接貼り付けても、
同様の効果が期待できる。

【００５５】

【発明の効果】以上述べてきたように本発明によれば、
ＬＥＤを発光源とする照明手段にＬＥＤの静電気保護手
段を設けることによって、照明手段の輸送工程及び液晶
パネルの制御基板に実装する工程における静電気印加に
対する耐量をアップできる。これにより、輸送、梱包費
用の削減、実装工程の簡略化及び信頼性の高い照明手段
を提供することができる。

【００５６】また、蛍光塗料により液晶パネルの裏面を
直接コーティングして照明手段の発光面と液晶セル間の
ギャップを縮めることにより、表示品位を高めることが
できると共に照明手段の小型化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る液晶装置の構
成を示す断面図。

【図２】上記液晶装置の側面図。

【図３】上記液晶装置を備えた画像形成装置の操作パネ
ルの回路ブロック図。

【図４】上記ツェナーダイオードを実装したバックライ
トユニットのＶ−Ｉ特性を示した図。

【図５】本発明の第２の実施の形態に係る液晶装置の構
成を示す断面図。

【図６】本発明の第３の実施の形態に係る液晶装置の構
成を示す断面図。

【図７】従来の液晶装置を備えた画像形成装置の斜視
図。

【図８】上記画像形成装置の操作パネルの回路ブロック
図。

【図９】上記画像形成装置の表示部を表示面から見た外
観図。

【図１０】上記表示部の底面図。

【図１１】上記表示部の側面図。

【符号の説明】

１０６ツェナーダイオード１０７ジャンパー２００液晶装置２０１偏光フィルム２０２液晶セル２０５色変換シート２０６ブルーＬＥＤ２０７バックライト基板２２０蛍光塗料３０１液晶パネル制御基板６０９液晶パネル６１２バックライトユニット８０１画像形成装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶パネルと、ＬＥＤを発光源とする照
明手段とを備え、前記液晶パネルを背面から前記照明手
段により照明して画像を表示する液晶装置において、前記ＬＥＤに発光動作を行わせるための電気回路を備え
た基板上に前記ＬＥＤの静電気保護手段を設けたことを
特徴とする液晶装置。
【請求項２】前記静電気保護手段は静電気印加時、前
記ＬＥＤの両端子間に電位差が発生しないよう該ＬＥＤ
に接続されたツェナーダイオードであることを特徴とす
る請求項１記載の液晶装置。
【請求項３】前記静電気保護手段を前記基板上に着脱
自在に設けたことを特徴とする請求項１記載の液晶装
置。
【請求項４】液晶パネルと、ＬＥＤを発光源とすると
共に面状の発光面を有する照明手段とを備え、前記液晶
パネルを背面から前記照明手段により照明して画像を表
示する液晶装置において、前記液晶パネルの、前記照明手段の発光面と対向する面
に青色光を発光する前記ＬＥＤからの光により励起して
蛍光を発光する蛍光塗料を塗布したことを特徴とする液
晶装置。
【請求項５】液晶パネルと、ＬＥＤを発光源とすると
共に面状の発光面を有する照明手段とを備え、前記液晶
パネルを背面から前記照明手段により照明して画像を表
示する液晶装置において、前記液晶パネルの、前記照明手段の発光面と対向する面
に蛍光塗料が塗布されたシート部材を配したことを特徴
とする液晶装置。