JP4428986B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置の輝度を制御するために、バックライトの光量を検出する光量検出器に関する。

従来から液晶表示装置のバックライトによる輝度を制御するために、液晶モジュール背面に設けられた反射シートを透過して漏れてくる光をセンサによって検出する光検出器が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−２２２０８４号公報

しかしながら、特許文献１に示す光検出器にあっては、反射シートを透過して漏れてくる光を検出しているが、本来反射シートは光を反射することが目的であり、反射シートを透過してくる光量は小さいため、この透過光を検出するには、精度の高いセンサや高精度でゲインの大きい増幅器が必要となり、製造コストが高くなるという問題がある。また、反射シートの反射率は高いほど、光源が発する光を効率良くバックライトとして利用できるため、反射シートの反射率は高いほど良いが、反射シートの反射率を高くして効率を良くしようとすると、これに比例して、透過光の光量は小さくなるため、さらにセンサの検出精度や増幅器のゲイン等の能力を向上させなければならないという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、光センサが充分な光量を得ることができる液晶表示装置の光量検出器を提供することを目的とする。

本発明は、液晶表示装置のバックライトから発せられる光を検出する光量検出器であって、導光板の側面の一部に露出面を設け、該露出面から漏れる光を検出する光センサを備えたことを特徴とする。

本発明は、前記露出面から漏れる光を液晶表示装置の背面方向へ反射させる斜面を設け、該斜面の反射光を前記光センサによって検出することを特徴とする。

本発明は、前記斜面は、前記液晶表示装置の表示面に対して４５度以上の傾斜を有していることを特徴とする。

本発明は、前記側面は、光源の直射光が進む方向と直交する方向の側面であることを特徴とする。

本発明によれば、露出面から漏れる光を液晶表示装置の背面方向へ反射させる斜面が、液晶表示装置の表示面に対して４５度以上の傾斜を有しており、斜面で反射される光の一部を光センサによって検出することにより、反射光の一部を導光板へ戻すことが可能になるため、露出面周辺の輝度むらを抑えることができるという効果が得られる。

以下、本発明の一実施形態による液晶表示装置の光量検出器を図面を参照して説明する。まず、図２、図３を参照して、液晶モジュールに光センサを取り付ける位置関係を説明する。図２は、液晶モジュール１の背面側の平面図である。図２に示す液晶モジュール１は、液晶パネルを背面から照明する光源として冷陰極線管を上下（図２紙面の上側と下側）の側面に配置し、表示面の全体を均一の輝度にするための導光板を備えている。光量検出器は、この導光板から発せされる光をバックライトとして用いた場合の輝度調整に用いられる。図２において、符号１１は、導光板から漏れる光を検出する光検出部である。図３に、図２に示す光検出部１１を拡大した拡大図を示す。導光板３は、上下の側面から光源の光が入射し、導光板３内で散乱することによる拡散光が液晶パネルの方向（図３の紙面に垂直奥行き方向）へ進むことにより液晶パネルの背面から照明することになる。一方、導光板３の左右の側面（光源が取り付けられていない側面）３２は、モールドフレーム９によって遮光されているが、光検出部１１のみにモールドフレーム９と導光板３との間に空間が設けられており、この部分のみ導光板３の側面３１が露出している（これを露出面と称する）ため、導光板３内の拡散光が導光板３の外部へ漏れることとなる。また、モールドフレーム９と導光板３との間の空間内に、露出面３１から漏れた光を液晶モジュール１の背面側（紙面に垂直手前方向）へ反射させるために、モールドフレーム９と一体成形された斜面９１が設けられている。

次に、図１を参照して、図２に示す光検出部１１の構成の詳細を説明する。図１は、図２に示す光検出部１１の断面図である。図１において、符号２は液晶パネルである。符号３は、内部を透過する光源からの光を散乱させることにより液晶パネル２の表示面全体を均一に照明する導光板である。符号４は、液晶モジュール１の裏面側に設けられた反射板であり、導光板３から外部へ向かう光を反射して導光板３内部へ戻す働きをする。符号５は、バックライトの輝度調整を行うための光センサであり、導光板３からの漏れ光を検出する。光センサ５は、液晶モジュール１裏側のシャーシ７に固定されたセンサホルダ８内に収められている。導光板３から漏れた光は、センサホルダ８に設けられた集光孔の内面８１で反射し、光センサ５の受光面へ導かれる。

次に、導光板３内における光の光路について説明する。図示しない光源から発せられた光は、導光板３内において散乱する。そして、液晶パネル２方向へ進む拡散光がバックライトの実質的な光源となり、液晶パネル２を裏面から照明する。また、液晶モジュール１の背面方向へ進む拡散光は、反射板４によって反射し、同じく液晶パネル２方向へ進み、液晶パネル２を裏面から照明する。一方、導光板３の側面方向へ進んだ拡散光は、導光板３を囲むモールドフレーム９によって反射または吸収される。ただし、光検出部１１における露出面３１からは、拡散光が導光板３の外部へ出射する。光検出部１１のモールドフレーム９は、導光板３の露出面３１との間に空間があり、斜面９１が設けられている。この斜面９１は、液晶パネル２の表示面に対して、約６０度の傾き（図１に示すα）を有しており、斜面９１の表面は拡散反射面となっている。露出面３１から出射した光は、斜面９１の表面で反射し、この反射光の一部は光センサ５によって受光され、また反射光の一部は、導光板３へ戻る。このとき、斜面９１は、４５度以上の傾きを有しているため、モールドフレーム９と導光板３の露出面３１との間にできる空間の幅を小さくすることができるともに、反射光の一部を導光板３へ戻すことが可能になるため、光検出部１１周辺の輝度むらを抑えることができる。

なお、光センサ５によって受光された光は、周知の方法によって、電気信号に変換され、この電気信号に基づいて、液晶表示装置の輝度が制御される。
また、斜面９１の表面は、反射率の低い樹脂を用いてモールドフレーム９を成型した場合は、斜面９１の表面のみに光反射率の高い反射シート等を貼り付ける。一方、光反射率の高い樹脂を用いたモールドフレーム９であれば、樹脂の表面を反射面としてもよい。
また、図１においては、斜面９１の高さを導光板３の厚さと同一として、導光板３の側面の厚さ方向全てを露出面３１としたが、厚さ方向の一部（例えば、厚さの１／２）を露出面としてもよい。このようにすることにより、斜面の角度を６０度とした場合、モールドフレーム９と露出面３１との間の空間をさらに小さくすることが可能となる。

このように、導光板３から漏れる光を光センサ５により検出することにより、バックライトの実質的な光源である導光板３からの光を直接検出することになるため、充分な光量を得ることができ、高精度な光センサや高ゲインの増幅器を用いることなく輝度調整の精度を向上させることができる。また、導光板３からの漏れ光を液晶モジュール１の背面方向へ反射させることにより、導光板３とモールドフレーム９との間の空間を極力小さくすることができるため、表示面の輝度むらを抑えることができる。また、斜面９１の角度を液晶パネル２の表示面に対して、４５度以上としたため、斜面９１における反射光の一部を導光板３へ戻すことが可能となり、輝度むらを抑えることが可能となる。また、導光板３から光が漏れる露出面３１を設ける側面を、光源の直射光が進む方向と直交する方向の側面としたため、光源からの直射光が光センサに入射することなく、拡散光のみを検出することができるため、バックライトの発光状態と同等の状態を検出することができ、光量検出の精度を向上させることができる。

次に、図４を参照して、他の実施形態を説明する。図４に示す液晶モジュール１が、図１に示す液晶モジュール１と異なる点は、モールドフレーム９に一体成型された斜面を設けないモールドフレーム９’と、導光板３の側面に斜面を設け、露出面３２とした点である。このようにすることにより、導光板３内における散乱による拡散光が露出面３２から出射し、この光を光センサ５によって直接検出できるため、斜面９１を設ける必要がなく、光量検出器の構成を簡単にすることができる。

本発明の一実施形態の構成を示す断面図である。 液晶モジュール１の背面側の平面図である。 図２に示す光検出部１１を拡大した拡大図である。 本発明の他の実施形態の構成を示す断面図である。

符号の説明

１・・・液晶モジュール
２・・・液晶パネル
３・・・導光板
３１・・・露出面
３２・・・露出面
４・・・反射板
５・・・光センサ
６、７・・・シャーシ
８・・・センサホルダ
９・・・モールドフレーム
９１・・・斜面（反射面）

Claims (2)

1. 光源と導光板からなるバックライトと、前記バックライトから発せられる光を検出する光センサとを備える液晶表示装置であって、
   前記光源は前記導光板の一の側面に配置されており、
   前記一の側面と接する他の側面の一部に露出面を設け、
   前記露出面から漏れる光を前記液晶表示装置の背面方向へ反射させる斜面を設け、
   前記斜面は、前記液晶表示装置の表示面に対して４５度以上の傾斜を有しており、
   前記斜面で反射される光の一部を前記光センサによって検出することを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記斜面の表面は拡散反射面となっていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。

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