JP5903813B2

JP5903813B2 - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP5903813B2
Application number: JP2011201800A
Authority: JP
Inventors: 万梨子茂木; 拓也山口
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2011-09-15
Filing date: 2011-09-15
Publication date: 2016-04-13
Anticipated expiration: 2031-09-15
Also published as: JP2013064765A

Description

本発明は、回路基板と、その回路基板の制御に関連して画像を表示する液晶パネルと、を備えた液晶表示装置に関する。

従来、例えば、平面に沿って複数のスイッチが配置された回路基板と、その回路基板の制御に関連して画像を表示する液晶パネルとを備え、画像形成装置等の各種装置に対する入力情報や制御情報を表示したりする液晶表示装置が提案されている。また、そのような表示液晶表示装置において、複数のスイッチは画像形成装置の上面に当該上面に平行に設け、液晶パネルは、前記上面に対して揺動可能に設けることによって表示の視認性を向上させることも提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開昭６３−１７４０７５号公報

ところが、特許文献１のように液晶パネルを揺動可能とするためには、その液晶パネルを透過照明する光を出射する発光素子も、当該発光素子を支持する回路基板と共に液晶パネルと一体に揺動するように設ける必要がある。その場合、発光素子を支持する回路基板と、各スイッチの操作状態を検出する回路基板とは、別体に設ける必要がある。

また、液晶パネルを画像形成装置等の装置上面に対して傾斜して固定し、複数のスイッチは装置上面に平行に固定する場合も、発光素子を支持する回路基板を液晶パネルに平行に設けると、発光素子を支持する回路基板と複数のスイッチが配置された回路基板とは別体に設ける必要が生じる。すなわち、液晶パネルが可動式でない場合でも、複数のスイッチに対して液晶パネルを傾斜して設ける場合はそれぞれに対して別体の回路基板が必要となり、液晶表示装置の製造コストを十分に低減することができなかった。

しかも、液晶パネルを回路基板の少なくとも一部と対向しかつ該回路基板との間の間隔が一方において他方よりも大きくなるよう回路基板に対し傾斜して配置した場合には、回路基板との間の間隔が大きい程、液晶パネルの表示面の照度が低下するため、液晶パネルの表示面の照度を均一にすることができないという問題もあった。

そこで、本発明は、回路基板に対して液晶パネルが傾斜して配設された液晶表示装置であっても、液晶パネルの表示面の照度を均一にすることができるようにすることを目的としてなされた。

また、本発明は、発光素子を支持する回路基板と複数のスイッチが配置された回路基板とを共通にして製造コストを低減することもできることを目的としてなされた。

前記目的を達するためになされた本発明の液晶表示装置は、回路基板と、その回路基板の制御に関連して画像を表示する液晶パネルと、その液晶パネルを透過照明する発光素子と、を備え、前記液晶パネルは、前記回路基板の少なくとも一部と対向しかつ該回路基板との間の間隔が一方において他方よりも大きくなるよう前記回路基板に対し傾斜して配置され、前記発光素子は、前記一方と前記他方とを結ぶ方向において前記液晶パネルよりも小さい寸法であり、前記液晶パネルと対向する前記回路基板上に配置され、かつ、該発光素子を通り前記回路基板から垂直に前記液晶パネルに向かう線が前記液晶パネルの表示面の中心よりも前記一方寄りにずれて配置され、前記発光素子は、前記回路基板から垂直に前記液晶パネルに向かう方向を中心に光を出射することを特徴としている。

このように構成された本発明の液晶表示装置では、回路基板の制御に関連して画像を表示する液晶パネルは、前記回路基板の少なくとも一部と対向しかつ該回路基板との間の間隔が一方において他方よりも大きくなるよう前記回路基板に対して傾斜して配置されている。しかしながら、前記回路基板から垂直に前記液晶パネルに向かう方向を中心に光を出射することにより液晶パネルを透過照明する発光素子は、前記一方と他方を結ぶ方向において前記液晶パネルよりも小さい寸法であり、前記液晶パネルと対向する前記回路基板上に配置され、かつ、該発光素子を通り前記回路基板から垂直に前記液晶パネルに向かう線が前記液晶パネルの表示面の中心よりも前記一方寄りにずれて配置されている。このため、前記発光素子は、前記液晶パネルの表示面の中心からその表示面に垂直に引いた線上付近の前記回路基板上から前記液晶パネルを透過照明することができるので、その液晶パネルの表示面の照度を均一にすることができる。

なお、前記発光素子は、前記液晶パネルの表示面の中心からその表示面に垂直に引いた線上の前記回路基板上に配設されてもよく、その場合、前記液晶パネルの表示面の照度を一層均一にすることができる。

また、本発明の液晶表示装置は、回路基板と、その回路基板の制御に関連して画像を表示する液晶パネルと、その液晶パネルを透過照明する発光素子と、を備え、前記液晶パネルは、前記回路基板の少なくとも一部と対向しかつ該回路基板との間の間隔が一方において他方よりも大きくなるよう前記回路基板に対し傾斜して配置され、前記発光素子は、前記一方と前記他方とを結ぶ方向において前記液晶パネルよりも小さい寸法であり、前記液晶パネルと対向する前記回路基板上の、前記液晶パネルの表示面の中心からその表示面に垂直に引いた線上に配置されていることを特徴としている。

このように構成された本発明の液晶表示装置では、回路基板の制御に関連して画像を表示する液晶パネルは、前記回路基板の少なくとも一部と対向しかつ該回路基板との間の間隔が一方において他方よりも大きくなるよう前記回路基板に対して傾斜して配置されている。しかしながら、前記液晶パネルを透過照明する発光素子は、前記一方と他方を結ぶ方向において前記液晶パネルよりも小さい寸法であり、前記液晶パネルと対向する前記回路基板上の、前記液晶パネルの表示面の中心からその表示面に垂直に引いた線上に配置されている。このため、前記発光素子は、前記液晶パネルの表示面の中心からその表示面に垂直に引いた線上の前記回路基板上から前記液晶パネルを透過照明することができるので、その液晶パネルの表示面の照度を均一にすることができる。

なお、前記発光素子は、前記一方と前記他方とを結ぶ方向に対し直角方向に前記回路基板上に線状に配置されていてもよく、その場合、前記一方と他方を結ぶ方向はもとより、これと直角方向においても、前記液晶パネルの表示面の照度を均一にすることができる。

そして、その場合、前記発光素子は、表面実装型のＬＥＤであり、前記一方と前記他方とを結ぶ方向に対し直角方向に前記回路基板上に複数個配列して配置されていてもよい。例えば、発光素子が砲弾型ＬＥＤ（例えば、特許第４４４０６７８号公報参照）であると、その発光素子から出射される光が回路基板に対して直交する方向に絞られ、液晶パネルの表示面の照度にムラができる場合がある。これに対して、表面実装型のＬＥＤは、砲弾型ＬＥＤに比較して極めて広い範囲に光を出射する配光特性を有する。従って、その場合、液晶パネルの表示面の照度を更に一層均一にすることができる。しかも、複数の表面実装型のＬＥＤが前記一方と前記他方とを結ぶ方向に対し直角方向に前記回路基板上に配列して配置されているため、前記一方と他方を結ぶ方向はもとより、これと直角方向においても、前記液晶パネルの表示面の照度を均一にすることができる。

また、本発明において、前記回路基板は、該回路基板が設けられる装置筐体の一壁の内側に、該壁と平行に設けられ、該壁には、前記液晶パネルを該壁に対し傾斜した状態で外部へ露出させる第１開口が設けられていてもよい。その場合、前記第１開口を通して液晶パネルの表示面が該壁に対し傾斜した状態で観察可能となるため、当該液晶パネルによって表示される画像を容易に視認することができる。

更に、前記回路基板は、手動操作される操作部を有するスイッチ部を有し、前記壁には、前記操作部を外部へ露出させる第２開口が設けられていてもよい。この場合、発光素子を支持する回路基板とスイッチ部を有する回路基板とを共通にして、当該液晶表示装置の製造コストを低減することができる。しかも、発光素子を支持する回路基板とスイッチ部を有する回路基板とを別体に設ける必要がないので、液晶表示装置を小型化することもできる。

本発明が適用された画像形成装置の構成を概略的に表す斜視図である。その画像形成装置の操作パネルの構成を表す側断面図（Ａ）、Ａ−Ａ線断面を概略的に表す図（Ｂ）、及び各部の位置関係を表す説明図（Ｃ）である。

［画像形成装置の概要］
次に、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。図１は、本発明が適用された画像形成装置１の構成を概略的に表す斜視図である。図１に示すように、画像形成装置１は、略直方体状の装置筐体３を備えており、その装置筐体３には、電子写真方式によって被記録媒体の一例としての用紙に画像を形成する画像形成部５が内蔵されている。また、装置筐体３の上面には、前記画像形成後の用紙が排出される排紙トレイ３Ａが一体形成され、その排紙トレイ３Ａに隣接する装置筐体３の上壁３Ｂ（壁の一例に相当）には、スイッチ部７と表示部８とを備えた操作パネル９が設けられている。なお、操作パネル９は、画像形成装置１に対する各種設定を行うためのものである。また、表示部８は、スイッチ部７による設定状態や画像形成装置１の状態等を表示するためのもので、上壁３Ｂに設けられた開口３Ｃ（第１開口の一例に相当）を介して外部へ露出している。

［スイッチ部の構造］
図２（Ａ）は、操作パネル９の構成を表す側断面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＡ−Ａ線断面を概略的に表す図である。図２（Ａ）に示すように、操作パネル９は、スイッチ部７と表示部８とで共用される回路基板９０を備えており、その回路基板９０は、上壁３Ｂの裏面から突出した複数のフック９１によって、上壁３Ｂと平行に支持されている。

スイッチ部７は、回路基板９０の上方を覆うように配設されてユーザからの操作力を受けて弾性変形しながら、その操作力を回路基板９０に伝達するラバーキー７０を備えている。ラバーキー７０は、上壁３Ｂに穿設された複数の開口３Ｄ（第２開口の一例に相当）を介して上壁３Ｂの上方まで各々突出した複数の操作部７１と、回路基板９０の上面に載置されるシート状のプレート部７２と、そのプレート部７２と各操作部７１とを連接するスカート部７３とからなる。なお、この操作部７１，プレート部７２，スカート部７３は、シリコーンゴム等の弾性材料にて一体成形されている。

図２（Ａ）に一部破断して示すように、プレート部７２は、操作部７１との対向箇所にその操作部７１よりも大径の穴部７４を有しており、スカート部７３は、操作部７１の下端外周と穴部７４の内周とを連接する薄肉の錐面状に構成されている。このため、ユーザが操作部７１を押下すると、スカート部７３が弾性変形して操作部７１が下降し、ユーザが操作部７１から指を離すと、スカート部７３の復元力により操作部７１が元の位置まで上昇する。また、操作部７１の下端には押圧突起７５が設けられており、操作部７１が押下されたときには、押圧突起７５は回路基板９０に設けられた接点（図示省略）に接触してその接点を導通させる。

［表示部の構造］
一方、表示部８は、入力信号に応じて光の透過状態が変化して画像を表示する液晶パネル８０を備えており、その液晶パネル８０は、回路基板９０の上面に取り付けられた支持部材８５によって支持されている。支持部材８５は、後方側が前方側よりも高くなる断面略直角三角の柱状に構成され、その上に支持された液晶パネル８０は、回路基板９０との間隔が後方側において前方側よりも大きくなるように斜めに固定される。液晶パネル８０の前端は、支持部材８５の前部上面に載置されると共に、その支持部材８５の上面に突設された一対の突起８５Ａに端縁が係合し、開口３Ｃ前端の上壁３Ｂから後方側が下になるように斜めに突出した押え片３Ｆによって支持部材８５から浮き上がらないように上方への移動が規制されている。また、液晶パネル８０の後端は、支持部材８５の上面に載置されると共に、開口３Ｃ後端の上壁３Ｂから突出した押え片３Ｇによって支持部材８５から浮き上がらないように上方への移動が規制されている。

支持部材８５の、液晶パネル８０の表示面との対向位置には、下へ行くにつれて前後方向の幅が小さくなる穴部８７が上下方向に穿設されており、その穴部８７の内周面を構成する支持部材８５の表面は、例えば、白色の塗膜を形成したり、或いは、光反射率のよいプラスチック素材で支持部材８５を成形するなどして、後述するＬＥＤ９３から出射された光を良好に反射する反射面８５Ｂとされている。更に、液晶パネル８０の裏面には、拡散シート８９が配置されている。

また、液晶パネル８０の表示面の中心Ｐ（図２（Ｃ）参照）から、穴部８７の内部を通って前記表示面に垂直に引いた線Ｓ上の回路基板９０には、その上面に、発光素子としてのＬＥＤ９３が設けられている。図２（Ｂ）に示すように、ＬＥＤ９３は左右方向に８個配列して配置されており、その大きさは液晶パネル８０と比較すれば各方向に小さいが、いわゆる表面実装型のＬＥＤであり、砲弾型のＬＥＤに比べて極めて広い範囲に光を出射する配光特性を有する。

［本実施の形態の効果及びその変形例］
このため、ＬＥＤ９３は、前記表示面に垂直に引いた線上から、回路基板９０から垂直に液晶パネル８０に向かう方向に、広い配光特性で液晶パネル８０に向けて光を出射する。しかも、その光は、一部が反射面８５Ｂによっても液晶パネル８０に向けて反射されるので、液晶パネル８０を極めて均一に透過照明することができる。更に、液晶パネル８０の裏面には、磨りガラスのように光を拡散する拡散シート８９が配置されているので、液晶パネル８０の表示面の照度を一層均一にすることができる。なお、このような配光特性を有するＬＥＤ９３としては、市販の表面実装型ＬＥＤを利用しても十分な配光特性が得られ、前述のように液晶パネル８０を良好に透過照明することができる。また、ＬＥＤ９３は、前述のように左右方向に複数並べて設けられているので、液晶パネル８０の表示面の照度を、前後方向はもとより左右方向にも均一にすることができる。

また、本実施の形態では、開口３Ｃを通して液晶パネル８０の表示面が上壁３Ｂに対し傾斜した状態で観察可能となるため、当該液晶パネル８０によって表示される画像を容易に視認することができる。更に、本実施の形態では、ＬＥＤ９３は液晶パネル８０よりも各方向に小さい寸法であり、かつ、スイッチ部７と表示部８とで共通の回路基板９０を使用することができるので、装置の製造コストも低減することができる。また、このように回路基板９０を共通化したことにより、装置を小型化することもできる。

なお、本発明は前記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例えば、本発明は、画像形成装置以外の各種装置に設けられた液晶表示装置に適用することができ、スイッチ部を有さない液晶表示装置にも適用することができる。また、発光素子としてはＬＥＤ９３以外の各種発光素子を利用することができ、その発光素子の配置も、前記表示面の中心からその表示面に垂直に引いた線上でなくてもよい。すなわち、発光素子は、少なくとも、当該発光素子を通り回路基板９０から垂直に液晶パネル８０に向かう線が前記表示面の中心よりも後方寄りにずれる位置に配置されていればよい。但し、発光素子が前記線上に配置された方が、液晶パネル８０の表示面の照度を一層均一にすることができることはいうまでもない。

１…画像形成装置３…装置筐体３Ａ…排紙トレイ３Ｂ…上壁
３Ｃ，３Ｄ…開口３Ｆ，３Ｇ…押え片５…画像形成部７…スイッチ部
８…表示部９…操作パネル７０…ラバーキー７１…操作部
７２…プレート部７３…スカート部７４，８７…穴部７５…押圧突起
８０…液晶パネル８５…支持部材８５Ａ…突起８５Ｂ…反射面
８９…拡散シート９０…回路基板９３…ＬＥＤ

Claims

回路基板と、
その回路基板の制御に関連して画像を表示する液晶パネルと、
その液晶パネルを透過照明する発光素子と、
を備え、
前記液晶パネルは、前記回路基板の少なくとも一部と対向しかつ該回路基板との間の間隔が一方において他方よりも大きくなるよう前記回路基板に対し傾斜して配置され、
前記発光素子は、前記一方と前記他方とを結ぶ方向において前記液晶パネルよりも小さい寸法であり、前記液晶パネルと対向する前記回路基板上に配置され、かつ、該発光素子を通り前記回路基板から垂直に前記液晶パネルに向かう線が前記液晶パネルの表示面の中心よりも前記一方寄りにずれて配置され、
前記発光素子は、前記回路基板から垂直に前記液晶パネルに向かう方向を中心に光を出射することを特徴とする液晶表示装置。
前記発光素子は、前記液晶パネルの表示面の中心からその表示面に垂直に引いた線上の前記回路基板上に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
回路基板と、
その回路基板の制御に関連して画像を表示する液晶パネルと、
その液晶パネルを透過照明する発光素子と、
を備え、
前記液晶パネルは、前記回路基板の少なくとも一部と対向しかつ該回路基板との間の間隔が一方において他方よりも大きくなるよう前記回路基板に対し傾斜して配置され、
前記発光素子は、前記一方と前記他方とを結ぶ方向において前記液晶パネルよりも小さい寸法であり、前記液晶パネルと対向する前記回路基板上の、前記液晶パネルの表示面の中心からその表示面に垂直に引いた線上に配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
前記発光素子は、前記一方と前記他方とを結ぶ方向に対し直角方向に前記回路基板上に線状に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
前記発光素子は、表面実装型のＬＥＤであり、前記一方と前記他方とを結ぶ方向に対し直角方向に前記回路基板上に複数個配列して配置されていることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
前記回路基板は、該回路基板が設けられる装置筐体の一壁の内側に、該壁と平行に設けられ、
該壁には、前記液晶パネルを該壁に対し傾斜した状態で外部へ露出させる第１開口が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
前記回路基板は、手動操作される操作部を有するスイッチ部を有し、
前記壁には、前記操作部を外部へ露出させる第２開口が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。