JP2008151977A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶表示装置において、安価な構成によって、液晶表示面の全体の明るさを均一化できるようにする。
【解決手段】液晶表示装置６は、液晶パネル２１と、液晶パネル２１に光を照射するための光源であるＬＥＤ２２と、液晶パネル２１に光を照射するための反射板２３ａ、２３ｂと、ＬＥＤ２２から出射された光を導光する導光体２５とを備える。反射板２３ａ、２３ｂは、液晶パネル２１の光入射側の空間を包囲しており、反射面が液晶パネル２１の長手方向と略平行になっている。導光体２５の液晶パネル用光出射部３２は、反射板２３ａ、２３ｂに包囲された液晶パネル２１の光入射側の空間内に配置され、液晶パネル２１の長手方向と略平行に延びる円柱形状をしており、液晶パネル２１及び反射板２３ａ、２３ｂに向けて放射状に光を出射する。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えばプリンタ等の電子機器に備えられる液晶表示装置（ＬＣＤ）に関するものである。

従来から、例えばプリンタ等の電子機器において、液晶表示装置（ＬＣＤ）を備え、電子機器の動作状態やユーザに対するメッセージ等を液晶表示装置に表示するようにしたものがある。このような電子機器に備えられる液晶表示装置としては、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す構成のものが知られている。

図３（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す液晶表示装置６０は、基板７０上に設けられており、透過型の液晶パネル７１に、光源である複数個（例えば３個）のＬＥＤ（発光ダイオード）７２を用いて光を照射するようになっている。液晶パネル７１の光入射側の空間は、反射板７３ａ、７３ｂに包囲されており、液晶パネル７１の光入射側の面には、光拡散シート７４が設けられている。複数個のＬＥＤ７２は、反射板７３ａ、７３ｂに包囲された液晶パネル７１の光入射側の空間内に配置されており、各ＬＥＤ７２から出射された光は、直接に及び反射板７３ａ、７３ｂにより反射された後に、光拡散シート７４を介して液晶パネル７１に照射されるようになっている。

一方、光源から出射された光を、平板状の導光板により導光して、導光板の平面状に形成された光出射面から平面状に均等に出射させ、この導光板から平面状に均等に出射された光を液晶パネルに照射するようにした液晶表示装置が知られている（例えば特許文献１乃至特許文献４参照）。
特開２００５−１４２０７８号公報 特開２００５−３８７４８号公報 特開２００５−１１５３９号公報 特開２００４−３１１８０号公報

ところが、上述した従来の液晶表示装置６０においては、複数個のＬＥＤ７２の部品単品の明るさ（出射光強度）のバラツキのために、液晶パネル７１に照射される光の強さが均等にならず、その結果、液晶表示装置６０の液晶表示面の全体の明るさが均等にならない。なお、ＬＥＤ７２を１個にした構成であっても、１個のＬＥＤ７２と液晶パネル７１上の各位置までの距離が異なるため、液晶パネル７１に照射される光の強さが均等にならず、その結果、液晶表示装置６０の液晶表示面の全体の明るさが均等にならない。そこで、上記特許文献１乃至特許文献４に記載の液晶表示装置のように、光出射面を平面状に形成した平板状の導光板を用いて、光源から出射された光を平面状に均等にして液晶パネルに照射させる構成が考えられる。しかしながら、特許文献１乃至特許文献４の構成では、光出射面を平面状に形成した平板状の導光板が高価であるため、コストが高くなる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、安価な構成によって、液晶表示面の全体の明るさを均一化することができる液晶表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、透過型の液晶パネルと、液晶パネルに光を照射するための光源と、液晶パネルに光を照射するための反射板とを備える液晶表示装置において、光源から出射された光を導光する導光体と、光が照射される状態と照射されない状態とで明るさが変化することにより表示動作を行う表示部とをさらに備え、反射板は、液晶パネルの光入射側の空間を包囲するように設けられ、光を反射する反射面が液晶パネルの長手方向と略平行であり、導光体は、光源から出射された光を液晶パネル及び反射板に向けて出射する液晶パネル用光出射部と、光源から出射された光を表示部に向けて出射する表示部用光出射部とを有し、表示部用光出射部は、表示部の近傍に配置され、液晶パネル用光出射部は、反射板に包囲された液晶パネルの光入射側の空間内に配置され、液晶パネルの長手方向と略平行に延びる円柱形状をしており、液晶パネル及び反射板に向けて放射状に光を出射するものである。

請求項２の発明は、透過型の液晶パネルと、液晶パネルに光を照射するための光源と、液晶パネルに光を照射するための反射板とを備える液晶表示装置において、光源から出射された光を導光する導光体をさらに備え、反射板は、液晶パネルの光入射側の空間を包囲するように設けられ、導光体は、光源から出射された光を液晶パネル及び反射板に向けて出射する液晶パネル用光出射部を有し、液晶パネル用光出射部は、反射板に包囲された液晶パネルの光入射側の空間内に配置され、液晶パネルと略平行に延びる柱形状をしており、液晶パネル及び反射板に向けて放射状に光を出射するものである。

請求項３の発明は、請求項２に記載の液晶表示装置において、光が照射されることを利用して表示動作を行う表示部をさらに備え、導光体は、光源から出射された光を表示部に向けて出射する表示部用光出射部をさらに有するものである。

請求項１の発明によれば、光源から出射された光は、導光体に導光されて、導光体の液晶パネル用光出射部から液晶パネル及び反射板に向けて出射され、そして、液晶パネル用光出射部から出射された光は、直接に及び反射板により反射された後に、液晶パネルに照射される。このとき、導光体の液晶パネル用光出射部が円柱形状に延びているため、液晶パネル用光出射部からは、液晶パネル用光出射部の延びている方向に均一化された光が出射される。そして、液晶パネル用光出射部の延びている方向は、液晶パネルの長手方向と略平行になっていると共に、反射板の反射面も、液晶パネルの長手方向と略平行になっている。従って、液晶パネル用光出射部から出射された光は、液晶パネル用光出射部の延びている方向の均一性を保ったまま、直接に及び反射板により反射された後に、液晶パネルに照射されることになり、その結果、液晶パネルに照射される光の強さ（明るさ）は、液晶パネル用光出射部の延びている方向（すなわち液晶パネルの長手方向）について均一化されたものとなる。また、導光体の液晶パネル用光出射部が円柱形状をしているため、液晶パネル用光出射部からは、液晶パネル用光出射部の延びている方向に直交する方向に放射状に光が出射される。従って、液晶パネル用光出射部から出射された光は、その一部が直接に、他の一部が反射板により反射された後に、液晶パネルに照射されることになり、その結果、液晶パネルに照射される光の強さ（明るさ）は、液晶パネル用光出射部の延びている方向に直交する方向（すなわち液晶パネルの長手方向と直交する方向）についても均一化されたものとなる。これにより、液晶表示面の全体の明るさを均一化することができる。しかも、光出射面を平面状に形成した平板状の導光板を用いないため、安価な構成によって、液晶表示面の全体の明るさを均一化することができる。

さらに、光源から出射された光は、導光体の液晶パネル用光出射部から液晶パネル及び反射板に向けて出射されることに加え、導光体の表示部用光出射部から表示部に向けて出射される。すなわち、同じ光源から出射された光によって、液晶パネルによる液晶表示動作と表示部による表示動作が行われる。従って、液晶パネル用の光源と表示部用の光源を共用することができ、装置の低コスト化を図ることができる。

請求項２の発明によれば、光源から出射された光は、導光体に導光されて、導光体の液晶パネル用光出射部から液晶パネル及び反射板に向けて出射され、そして、液晶パネル用光出射部から出射された光は、直接に及び反射板により反射された後に、液晶パネルに照射される。このとき、導光体の液晶パネル用光出射部が柱形状に延びているため、液晶パネル用光出射部からは、液晶パネル用光出射部の延びている方向に均一化された光が出射される。そして、液晶パネル用光出射部の延びている方向は、液晶パネルと略平行になっている。従って、液晶パネル用光出射部から出射された光は、液晶パネル用光出射部の延びている方向の均一性を保ったまま、液晶パネルに照射されることになり、その結果、液晶パネルに照射される光の強さ（明るさ）は、液晶パネル用光出射部の延びている方向について均一化されたものとなる。また、導光体の液晶パネル用光出射部が柱形状をしているため、液晶パネル用光出射部からは、液晶パネル用光出射部の延びている方向に直交する方向に放射状に光が出射される。従って、液晶パネル用光出射部から出射された光は、その一部が直接に、他の一部が反射板により反射された後に、液晶パネルに照射されることになり、その結果、液晶パネルに照射される光の強さ（明るさ）は、液晶パネル用光出射部の延びている方向に直交する方向についても均一化されたものとなる。これにより、液晶表示面の全体の明るさを均一化することができる。しかも、光出射面を平面状に形成した平板状の導光板を用いないため、安価な構成によって、液晶表示面の全体の明るさを均一化することができる。

請求項３の発明によれば、光源から出射された光は、導光体の液晶パネル用光出射部から液晶パネル及び反射板に向けて出射されることに加え、導光体の表示部用光出射部から表示部に向けて出射される。すなわち、同じ光源から出射された光によって、液晶パネルによる液晶表示動作と表示部による表示動作が行われる。従って、液晶パネル用の光源と表示部用の光源を共用することができ、装置の低コスト化を図ることができる。

以下、本発明を具体化した実施形態に係る液晶表示装置について図面を参照して説明する。図１（ａ）（ｂ）は、本実施形態による液晶表示装置を備えるプリンタの構成を示す。プリンタ１は、例えばパーソナルコンピュータ等の外部機器から入力される印刷データを基に、印刷用紙２に画像を印刷する装置である。

プリンタ１は、画像を印刷するための印刷用紙２が装填されるペーパレスト３と、プリンタ１の電源をオン／オフするための電源ボタン４と、プリンタ１の電源がオン状態であることを表示するための電源オン表示部５と、プリンタ１の動作状態やユーザに対するメッセージ等を表示するための液晶表示装置（ＬＣＤ）６等を備える。

ペーパレスト３は、筐体１０の背部に設けられており、ペーパレスト３には、１枚又は複数枚の印刷用紙２が重ねられて載置される。ペーパレスト３に載置された印刷用紙２は、不図示の用紙搬送手段により筺体１０の内部に取り込まれ、不図示の画像印刷手段により画像が印刷された後、排紙口１１から筺体１０の外部に排出される。

電源ボタン４は、筺体１０の上面に設けられており、プリンタ１の電源をオン／オフするためにユーザによって操作される。電源ボタン４は、押下操作可能になっており、電源ボタン４が押下されることにより、プリンタ１の電源がオン状態とオフ状態とに交互に切り換えられるようになっている。

電源オン表示部５は、筺体１０の上面に設けられており、プリンタ１の電源がオン状態のときに発光して、プリンタ１の電源がオン状態であることを表示する。電源オン表示部５は、透光性部材を筺体１０を貫通するように取付けたものであり、筺体１０の内部から光が照射されることを利用して（光が照射される状態と光が照射されない状態とで明るさが変化することにより）表示動作を行うものである。つまり、電源オン表示部５は、プリンタ１の電源がオン状態のときに、筺体１０の内部から光が照射されることにより明るくなって（発光して）、電源オン状態であることを表示する。

液晶表示装置６は、筺体１０の内部に設けられており、液晶表示装置６の液晶表示面が筺体１０の上面に設けられた表示窓１５に臨んでいる。液晶表示装置６は、透過型であり、プリンタ１の電源がオン状態のときに、バックライトによる液晶表示動作が可能な状態になり、プリンタ１の動作状態やユーザに対するメッセージ等を表示する。

図２（ａ）（ｂ）（ｃ）は、液晶表示装置６の構成を示す。液晶表示装置６は、筺体１０の内部に配置された基板２０上に設けられており、透過型の液晶パネル２１と、液晶パネル２１に光を照射するための光源である１個のＬＥＤ（発光ダイオード）２２と、液晶パネル２１に光を照射するための反射板２３ａ、２３ｂと、液晶パネル２１を透過する光を拡散するための光拡散シート２４と、ＬＥＤ２２から出射された光を導光する導光体２５等を備える。

液晶パネル２１は、モノクロ表示を行う透過型の液晶パネルであり、略長方形の平板状の形状をしている。液晶パネル２１は、基板２０と略平行になるように、支持体２６により支持されている。ＬＥＤ２２は、光出射光軸が基板２０と略平行となるように、基板２０上に設置されている。

反射板２３ａ、２３ｂは、液晶パネル２１の光入射側の空間を包囲するように、基板２０上に設置されている。反射板２３ａ、２３ｂの光を反射する反射面は、液晶パネル２１の長手方向と略平行になっている。なお、反射板２３ａ、２３ｂは、支持体２６の一部を兼ねている。光拡散シート２４は、液晶パネル２１の光入射側の面に重なるように設けられており、支持体２６により液晶パネル２１と共に支持されている。

導光体２５は、透光性部材により形成されており、ＬＥＤ２２から出射された光が入射する光入射部３１と、ＬＥＤ２２から出射された光を液晶パネル２１及び反射板２３ａ、２３ｂに向けて出射する液晶パネル用光出射部３２と、ＬＥＤ２２から出射された光を電源オン表示部５に向けて出射する表示部用光出射部３３とを有する。液晶パネル用光出射部３２及び表示部用光出射部３３は、それぞれ光入射部３１に繋がっており、光入射部３１から互いに分岐している。

光入射部３１は、ＬＥＤ２２の近傍に配置されている。液晶パネル用光出射部３２は、反射板２３ａ、２３ｂに包囲された液晶パネル２１の光入射側の空間内に配置されており、液晶パネル２１の長手方向と略平行（反射板２３ａ、２３ｂの光を反射する反射面とも略平行）に延びる円柱形状をしている。表示部用光出射部３３は、電源オン表示部５の下方近傍に配置されている。導光体２５の全体（従って光入射部３１、液晶パネル用光出射部３２、及び表示部用光出射部３３）は、透光性部材により一体的に形成されている。

このような構成の液晶表示装置６は、不図示の制御部による制御のもと、プリンタ１の電源がオン状態のときにＬＥＤ２２を点灯し、プリンタ１の電源がオフ状態のときにＬＥＤ２２を消灯するようになっている。ＬＥＤ２２が点灯すると、ＬＥＤ２２から光が出射され、そのＬＥＤ２２から出射された光は、導光体２５の光入射部３１から導光体２５の内部に入射して、導光体２５の内部に導光される。そして、導光体２５の内部に導光された光は、その一部が導光体２５の液晶パネル用光出射部３２から液晶パネル２１及び反射板２３ａ、２３ｂに向けて出射され、他の一部が導光体２５の表示部用光出射部３３から電源オン表示部５に向けて出射される。

液晶パネル用光出射部３２から出射された光は、直接に及び反射板２３ａ、２３ｂにより反射された後に、光拡散シート２４を介して液晶パネル２１に照射され、これにより、液晶パネル２１（液晶表示装置６）による液晶表示動作が可能な状態になる。

このとき、液晶パネル用光出射部３２が円柱形状に延びているため、液晶パネル用光出射部３２からは、液晶パネル用光出射部３２の延びている方向に均一化された光が出射される。そして、液晶パネル用光出射部３２の延びている方向は、液晶パネル２１の長手方向と略平行になっており、反射板２３ａ、２３ｂの光を反射する反射面も、液晶パネル２１の長手方向と略平行になっている。従って、液晶パネル用光出射部３２から出射された光は、液晶パネル用光出射部３２の延びている方向の均一性を保ったまま、直接に及び反射板２３ａ、２３ｂにより反射された後に、液晶パネル２１に照射されることになり、その結果、液晶パネル２１に照射される光の強さ（明るさ）は、液晶パネル用光出射部の延びている方向（すなわち液晶パネル２１の長手方向）について均一化されたものとなる。

また、液晶パネル用光出射部３２が円柱形状をしているため、液晶パネル用光出射部３２からは、液晶パネル用光出射部３２の延びている方向に直交する方向に放射状に光が出射される。つまり、液晶パネル用光出射部３２からは、液晶パネル２１及び反射板２３ａ、２３ｂに向けて放射状に光が出射される。従って、液晶パネル用光出射部３２から出射された光は、その一部が直接に、他の一部が反射板２３ａ、２３ｂにより反射された後に、液晶パネル２１に照射されることになり、その結果、液晶パネル２１に照射される光の強さ（明るさ）は、液晶パネル用光出射部３２の延びている方向に直交する方向（すなわち液晶パネル２１の長手方向と直交する方向）についても均一化されたものとなる。

このように、液晶パネル用光出射部３２から出射された光は、液晶パネル２１に照射され、液晶パネル２１に照射される光は、液晶パネル２１の長手方向及びそれに直交する方向について均一化されたものとなる。

一方、表示部用光出射部３３から出射された光は、電源オン表示部５に照射され、これにより、電源オン表示部５による表示動作、すなわち、電源オン表示部５が明るくなって（発光して）電源オン状態であることを表示する表示動作が行われる。

上述のように、ＬＥＤ２２は、プリンタ１の電源がオン状態のときに点灯し、プリンタ１の電源がオフ状態のときに消灯するようになっている。従って、プリンタ１の電源がオン状態のときには、電源オン表示部５が発光すると共に、液晶表示装置６の液晶表示面にプリンタ１の動作状態やユーザに対するメッセージ等を示す液晶画像が表示され、プリンタ１の電源がオフ状態のときには、電源オン表示部５が消光すると共に、液晶表示装置６の液晶表示面に液晶画像が表示されない。

このように、上記構成の液晶表示装置６によれば、反射板２３ａ、２３ｂを液晶パネル２１の光入射側の空間を包囲するように設けて、反射板２３ａ、２３ｂの反射面を液晶パネル２１の長手方向と略平行にすると共に、導光体２５の液晶パネル用光出射部３２を、反射板２３ａ、２３ｂに包囲された液晶パネル２１の光入射側の空間内に配置して、液晶パネル２１の長手方向と略平行に延びる円柱形状とすることにより、液晶パネル２１に照射される光を液晶パネル２１の長手方向及びそれに直交する方向について均一化することができ、これにより、液晶パネル２１（液晶表示装置６）の液晶表示面の全体の明るさを均一化することができる。しかも、光出射面を平面状に形成した平板状の導光板を用いないため、安価な構成によって、液晶表示面の全体の明るさを均一化することができる。

さらに、導光体２５の表示部用光出射部３３から出射される光により、電源オン表示部５による表示動作を行うことができ、これにより、液晶パネル２１用の光源と電源オン表示部５用の光源を共用することができ、装置の低コスト化を図ることができる。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られず、種々の変形が可能である。例えば、ＬＥＤは１個に限られず、複数個であってもよい。すなわち、複数個のＬＥＤから出射された光を導光体により導光するようにしてもよい。導光体の液晶パネル用光出射部は、円柱形状に限られず、３角柱形状や４角柱形状であってもよい。導光体２５は、表示部用光出射部を有していなくてもよい。本発明の液晶表示装置は、プリンタに限られず、例えばＤＶＤレコーダや画像表示プロジェクタ等の電子機器にも適用可能である。

（ａ）は本発明の一実施形態に係る液晶表示装置を備えるプリンタの概略構成を示す斜視図、（ｂ）は同プリンタの一部破断した斜視図。 （ａ）は同液晶表示装置の構成を示す図１（ｂ）の拡大斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図。 （ａ）は従来の液晶表示装置の斜視図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図。

符号の説明

１ プリンタ
２ 印刷用紙
３ ペーパレスト
４ 電源ボタン
５ 電源オン表示部
６ 液晶表示装置
１０ 筐体
１１ 排紙口
１５ 表示窓
２０ 基板
２１ 液晶パネル
２２ ＬＥＤ（光源）
２３ａ、２３ｂ 反射板
２４ 光拡散シート
２５ 導光体
２６ 支持体
３１ 光入射部
３２ 液晶パネル用光出射部
３３ 表示部用光出射部

Claims (3)

1. 透過型の液晶パネルと、前記液晶パネルに光を照射するための光源と、前記液晶パネルに光を照射するための反射板とを備える液晶表示装置において、
   前記光源から出射された光を導光する導光体と、
   光が照射される状態と照射されない状態とで明るさが変化することにより表示動作を行う表示部とをさらに備え、
   前記反射板は、前記液晶パネルの光入射側の空間を包囲するように設けられ、光を反射する反射面が前記液晶パネルの長手方向と略平行であり、
   前記導光体は、前記光源から出射された光を前記液晶パネル及び反射板に向けて出射する液晶パネル用光出射部と、前記光源から出射された光を前記表示部に向けて出射する表示部用光出射部とを有し、
   前記表示部用光出射部は、前記表示部の近傍に配置され、
   前記液晶パネル用光出射部は、前記反射板に包囲された前記液晶パネルの光入射側の空間内に配置され、前記液晶パネルの長手方向と略平行に延びる円柱形状をしており、前記液晶パネル及び反射板に向けて放射状に光を出射する、
   ことを特徴とする液晶表示装置。
2. 透過型の液晶パネルと、前記液晶パネルに光を照射するための光源と、前記液晶パネルに光を照射するための反射板とを備える液晶表示装置において、
   前記光源から出射された光を導光する導光体をさらに備え、
   前記反射板は、前記液晶パネルの光入射側の空間を包囲するように設けられ、
   前記導光体は、前記光源から出射された光を前記液晶パネル及び反射板に向けて出射する液晶パネル用光出射部を有し、
   前記液晶パネル用光出射部は、前記反射板に包囲された前記液晶パネルの光入射側の空間内に配置され、前記液晶パネルと略平行に延びる柱形状をしており、前記液晶パネル及び反射板に向けて放射状に光を出射する、
   ことを特徴とする液晶表示装置。
3. 光が照射されることを利用して表示動作を行う表示部をさらに備え、
   前記導光体は、前記光源から出射された光を前記表示部に向けて出射する表示部用光出射部をさらに有する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。

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