JPH1054985A - 液晶装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スメクチック液晶を用いた液晶パネルの温度
補償用パネルヒータと光拡散板との間の熱伝達を良好に
し、かつ、空冷装置により光拡散板の中央を強制的に空
冷することにより、液晶パネルの温度むらの原因である
パネルヒータの温度分布むらを抑制するようにした液晶
装置を提供する。 【解決手段】 光拡散板３１Ａはパネルヒータ２０に貼
り付けられている。光反射板３８は帯状緩衝部材３７を
介し光反射板３１Ａに装着されている。空冷装置４０
は、光反射板３８の壁部３８ｂにその外側から取り付け
られており、この空冷装置４０は、空冷ファン４２によ
りケーシング４１内に外気を導入し両貫通穴３８ｄ、３
８ｅを通し光拡散板３１Ａの中央部に向け送風する。ま
た、光反射板３８内に送風した外気は、両貫通穴３８
ｃ、３８ｆを通して光反射板３８から外部へ流出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスメクチック液晶を
用いた液晶パネルを有する液晶装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の液晶装置のうち、例えば、車両
用液晶表示装置においては、図４にて示すごとく、液晶
パネル１０と、温度補償用透光性パネルヒータ２０と、
バックライトユニット３０とにより構成したものがあ
る。ここで、液晶パネル１０は、シール、スペーサ及び
接着微粒子を介し互いに重ね合わせた両電極基板１１、
１２の間に反強誘電性液晶１３を封入するとともに、電
極基板１１の表面に偏光板１４（液晶パネルの表面に相
当する）を貼り付け、一方、電極基板１２の裏面に偏光
板１５（液晶パネルの裏面に相当する）を貼り付けて、
構成されている。

【０００３】パネルヒータ２０は、偏光板１５の表面
（電極基板１２とは他側の面）に粘着剤により貼り付け
られている。バックライトユニット３０は、パネルヒー
タ２０を介し偏光板１５に対向するように配設されてい
る。このバックライトユニット３０は、パネルヒータ２
０に平行に配設した光拡散板３１を備えており、光拡散
板３１とパネルヒータ２０との間には、所定の間隔ｇが
与えられている。なお、パネルヒータ２０は、ガラス板
或いは樹脂フィルムの表面にヒータ用透明電極をパター
ニング形成して構成されている。

【０００４】また、バックライトユニット３０は、互い
に平行な複数のバックライト３２乃至３５を備えてお
り、これらバックライト３２乃至３５は、光拡散板３１
の内表面（パネルヒータ２０とは反対側の面）側にて、
図４にて紙面に直交して配置されて、光拡散板３１に投
光する。このため、光拡散板３１は、バックライト３２
乃至３５からの光及び後述する光反射板３６からの光を
拡散させて液晶パネル１０に入射させる。ここで、両バ
ックライト３３、３４がパネルヒータ２０の図４にて図
示左右方向中央に対向している。なお、バックライト３
２乃至３５としては、長手状の冷陰極管が採用されてい
る。

【０００５】また、バックライトユニット３０は、断面
略コ字状光反射板３６を備えており、この光反射板３６
は、図４にて示すごとく、バックライト３２乃至３５を
覆うようにして、光拡散板３１に装着されて、バックラ
イト３２乃至３５からの光を光拡散板３１に向け反射す
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記液晶表
示装置では、周囲温度が低いとき、パネルヒータ２０
は、その発熱により、液晶パネル１０の温度を最適値ま
で上昇させて、この液晶パネル１０の表示性能を良好に
維持する役割を果たす。しかし、パネルヒータ２０の発
熱エネルギーは、当該パネルヒータ２０の外周部から外
気中に逃げる。このため、パネルヒータ２０の外周部の
温度が中央部に比べて上がりにくく、パネルヒータ２０
の中央部と外周部との間で、図５にて示すごとく、温度
差が発生する。

【０００７】これに伴い、液晶パネル１０の外周部の温
度も中央部に比べて上がりにくく、液晶パネル１０の中
央部と外周部との間で、パネルヒータ２０と同様の温度
差が発生する。従来の液晶パネルのように、温度むらに
対し敏感でないネマチック液晶を用いている場合には、
上記温度差は特に問題にならないが、反強誘電性液晶１
３では、温度変化による表示特性の変動が大きい。

【０００８】このため、パネルヒータ２０の中央部と外
周部とで上述のように温度差があると、この温度差が、
反強誘電性液晶１３の表示特性に悪影響を及ぼす。その
結果、液晶パネル１０の表示むらを招き、表示性能が著
しく低下する。一般に、人間の目が連続的に変化する２
つの色を識別できない範囲は、色差１０以内といわれて
いる。そこで、実験によりその温度むらが許される範囲
を求めたところ、図６にて示すごとく、液晶パネルの表
示領域内の温度むらを２℃以内に抑える必要があること
が分かった。

【０００９】これは、ネマチック液晶に比べ、かなり厳
しい条件であり、反強誘電性液晶を用いる液晶パネルの
製品化にあたり、非常に大きい問題となる。なお、実開
平６−４３６２５号公報に示すように、光反射板を放熱
構造にし、かつ、空冷ファンで強制空冷するようにした
ものもあるが、この場合には、光反射板全体の温度を下
げるだけで、液晶パネル全体の温度均一化を狙った構造
にはなっていない。

【００１０】そこで、本発明は、以上述べたことに対処
するため、スメクチック液晶を用いた液晶パネルの温度
補償用パネルヒータと光拡散板との間の熱伝達を良好に
し、かつ、空冷装置により光拡散板の中央を強制的に空
冷することにより、液晶パネルの温度むらの原因である
パネルヒータの発熱エネルギー分布むらを抑制するよう
にした液晶装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１乃至３に記載の発明によれば、バックライ
トユニットの光拡散板が、液晶パネルの裏面に装着した
パネルヒータの外表面に貼り付けられている。また、空
冷装置が、反射板のパネルヒータの中央部に対する対向
壁部の外側に配設されており、この空冷装置は、反射板
内に外気導入口を通し外気を送風するようになってい
る。

【００１２】従って、周囲温度が低い状態にて液晶装置
を作動させる場合、パネルヒータが液晶パネルを加熱し
当該液晶パネルの温度を最適温度まで上昇させる。これ
に伴い、空冷装置が外気を光反射板内に外気導入口を通
し送風する。このため、この外気流により光反射板の中
央部が強制的に空冷される。しかして、この光反射板の
中央部の空冷に伴い、これに対応するパネルヒータの中
央部及び液晶パネルの中央部も強制的に冷却される。

【００１３】この場合、上述のごとく、光拡散板がパネ
ルヒータに貼り付けられているから、光拡散板の温度変
化をパネルヒータに直接に効率よく伝達できる。このた
め、光反射板の中央部の温度低下に伴い、パネルヒータ
及び液晶パネルの各中央部の温度も順次効率よく低下す
る。よって、パネルヒータの外周部の発熱エネルギーが
外気中に逃げるために、このパネルヒータの中央部がそ
の外周部よりも高くなる傾向にあっても、光反射板の中
央部の強制空冷による温度低下に伴いパネルヒータの中
央部の温度が当該パネルヒータの外周部の温度に近づ
く。

【００１４】その結果、液晶パネルの中央部とその外周
部との間の温度差が小さく抑制されスメクチック液晶を
用いた液晶パネルであっても、その低温作動時の温度む
らによる表示むらを確実に抑制できる。ここで、請求項
２に記載の発明のように、外気導入口が、バックライト
の背後にて、反射板の対向壁部に形成されていれば、バ
ックライトからの光に対する反射板から光拡散板への反
射むらが発生しない。このため、光拡散板による光拡散
むらが生ずることがない。

【００１５】また、請求項３に記載の発明によれば、反
射壁内の外気の外気流出口がバックライトの背後にて、
外気導入口とは異なる位置にて反射板に形成されてい
る。このため、バックライトからの光に対する反射板か
ら光拡散板への反射むらの発生を防止しつつ、反射板内
の外気を効率よく外気導入口から外部へ流出できる。こ
れにより、光拡散板による光拡散むらを生ずることがな
く光拡散板の中央部の空冷をより一層効率よく行える。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
乃至図３に基づいて説明する。図１及び図２は、本発明
に係る液晶表示装置を示している。なお、本実施形態に
おいて、図４の液晶表示装置の構成部材と同一の構成部
材には、同一符号を付してその説明は省略する。

【００１７】本実施形態における液晶表示装置は、図４
の液晶表示装置において、バックライトユニット３０に
代えて、バックライトユニット３０Ａが採用されてい
る。このバックライトユニット３０Ａは、光拡散板３１
Ａ（上記光拡散板３１に対応する）を備えており、この
光拡散板３１Ａは、図１にて示すごとく、パネルヒータ
２０の外表面（偏光板１５とは反対側の面）に貼り付け
られている。これにより、光拡散板３１Ａは、パネルヒ
ータ２０に一様に密着してこのパネルヒータ２０と一体
になっている。なお、光拡散板３１Ａは、透光性樹脂に
より形成されている。

【００１８】また、バックライトユニット３０Ａは、断
面略コ字状の光反射板３８（上記光反射板３６に対応す
る）を備えており、この光反射板３８は、ゴム等の両帯
状緩衝部材３７を介し、その両フランジ部３８ａにて、
光反射板３１Ａの両側部に装着されている。光反射板３
８の光反射板３１Ａに並行な壁部３８ｂには、各貫通穴
３８ｃ乃至３８ｆが、図１及び図２にて示すごとく、各
バックライト３２乃至３５の各背後にてそれぞれ形成さ
れている。

【００１９】空冷装置４０は、光反射板３８の壁部３８
ｂにその外側から取り付けられており、この空冷装置４
０は、環状ケーシング４１と、このケーシング４１内に
同軸的に配設した空冷ファン４２とにより構成されてい
る。ここで、ケーシング４１は、その内側に両貫通穴３
８ｄ、３８ｅを位置させるように、光反射板３８の壁部
３８ｂに装着されている。しかして、空冷ファン４２
は、その作動により、ケーシング４１内に外気を導入し
光反射板３８内の光拡散板３１Ａの中央部に向け両貫通
穴３８ｄ、３８ｅを通し送風する。

【００２０】また、光反射板３８内に送風した外気は、
両貫通穴３８ｃ、３８ｆを通して光反射板３８から外部
へ流出する。従って、両貫通穴３８ｄ、３８ｅは、外気
導入口としての役割を果たし、一方、両貫通穴３８ｃ、
３８ｆは、光反射板３８内に外気流出口としての役割を
果たす。このように構成した本実施形態において、周囲
温度が低い状態にて液晶表示装置を作動させる場合、パ
ネルヒータ２０が、その発熱により、液晶パネル１０を
加熱し、当該液晶パネル１０の温度を最適温度まで上昇
させる。

【００２１】これに伴い、空冷ファン４２が、外気をケ
ーシング４１内に外気流として導入し、光反射板３８内
に両貫通穴３８ｄ、３８ｅを通し送風する。すると、こ
の外気流が、両バックライト３３、３４の近傍を通り、
図１にて図示矢印ａ方向に流動し、光反射板３１Ａの中
央部（図１にて符号ｂ参照）に達する。これにより、光
反射板３１Ａの中央部ｂが強制的に空冷される。しかし
て、この光反射板３２Ａの中央部の冷却に伴い、これに
対応するパネルヒータ２０の中央部及び液晶パネル１０
の中央部も順次強制的に冷却される。また、光拡散板３
８内の外気流は、図１にて矢印ｃにて示すごとく、両バ
ックライト３２、３５の近傍を通り各貫通穴３８ｃ、３
８ｆから外部へ流出する。

【００２２】この場合、上述のごとく、光拡散板３１Ａ
が、図４の場合とは異なり、パネルヒータ２０に貼り付
けられているから、光拡散板３１Ａの温度変化をパネル
ヒータ２０に直接に効率よく伝達できる。このため、光
反射板３１Ａの中央部の温度低下に伴い、パネルヒータ
２０の中央部の温度も効率よく低下し、かつ、このパネ
ルヒータ２０に偏光板１５にて貼り付けられている液晶
パネル１０の中央部の温度も同様に効率よく低下する。

【００２３】よって、パネルヒータ２０の外周部の発熱
エネルギーが外方へ逃げるために、このパネルヒータ２
０の中央部がその外周部よりも高くなる傾向にあって
も、光拡散板３１Ａの中央部の温度低下に伴い、パネル
ヒータ２０の中央部の温度が、強制的空冷により効率よ
く低下し、このパネルヒータ２０の外周部の温度に近づ
く。

【００２４】その結果、液晶パネル１０の中央部とその
外周部との間の温度差が、図３にて示すごとく、小さく
抑制され、反強誘電性液晶１３を用いた液晶パネル１０
であっても、その低温作動時の温度むらによる表示むら
を確実に抑制できる。また、光拡散板３１Ａをパネルヒ
ータ２０に貼り付けるようにしたので、光拡散板３１Ａ
に外気導入口を設ける必要がない。このため、バックラ
イト３２乃至３５からの光に対する光拡散板３１Ａによ
る光拡散むらが発生することがない。

【００２５】また、上述のごとく、各貫通穴３８ｄ、３
８ｅは、各バックライト３３、３４の背後に位置してお
り、かつ、各貫通穴３８ｃ、３８ｆは、各バックライト
３２、３５の背後に位置している。従って、各バックラ
イトの光に対する反射板３８から光拡散板３１Ａへのに
よる反射むらが生じないから、反射板３８はバックライ
トからの光を一様な反射光として光拡散板３１Ａへ反射
し得る。その結果、光拡散板３１Ａによる光拡散むらが
発生することがない。

【００２６】なお、本発明の実施にあたり、反強誘電性
液晶１３に限らず、強誘電性液晶等のスメクチック液晶
を採用して実施してもよい。また、本発明の実施にあた
り、バックライト３２乃至３５に代えて、例えば、広い
発光面（各貫通穴３８ｃ乃至３８ｆに対向する）を有す
る単一のバックライトを採用して実施してもよい。

【００２７】また、本発明の実施にあたっては、液晶表
示装置は、車両に限ることなく、家電機器、航空機、船
舶等各種の液晶表示装置（スメクチック液晶を用いるも
の）であってもよく、また、液晶表示装置に限ることな
く、液晶シャッタ等の各種の液晶装置であってもよい。
また、本発明の実施にあたり、表示輝度上昇を要求され
たとき、光反射板内にこもる熱エネルギーを外部に強制
的に排出するように、本発明を適用してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶表示装置の一実施形態を示す
概略断面図である。

【図２】図１の液晶表示装置の背面図である。

【図３】パネルヒータの温度分布を示す平面図である。

【図４】従来の液晶表示装置の概略断面図である。

【図５】図４のパネルヒータの温度分布を示す平面図で
ある。

【図６】液晶パネルの表示領域における温度むらの許容
範囲を説明するための色差と温度との関係を表すグラフ
である。

【符号の説明】

１０…液晶パネル、１３…反強誘電性液晶、２０…パネ
ルヒータ、３０Ａ…バックライトユニット、３１Ａ…光
拡散板、３２乃至３５…バックライト、３８…反射板、
３８ｂ…壁部、３８ｃ乃至３８ｆ…貫通穴。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スメクチック液晶（１３）を封入してな
   る液晶パネル（１０）と、 この液晶パネルの裏面に装着されて当該液晶パネルの温
   度補償を行うパネルヒータ（２０）と、 このパネルヒータの外面側にて当該パネルヒータを通し
   前記液晶パネルに投光するように配設されたバックライ
   ト（３２乃至３５）と、前記パネルヒータの外面に貼り
   付けられて前記バックライトからの光を拡散して前記パ
   ネルヒータに入射させる光拡散板（３１Ａ）と、前記バ
   ックライトを覆うように前記光拡散板に取り付けられて
   前記バックライトの光を前記光拡散板に向けて反射する
   箱状反射板（３８）とを備えたバックライトユニット
   （３０Ａ）と、 前記反射板の前記パネルヒータの中央部に対する対向壁
   部（３８ｂ）の外側に配設された空冷装置（４０）とを
   具備し、 この空冷装置が、前記反射板内に前記対向壁部に設けた
   外気導入口（３８ｄ、３８ｅ）を通し外気を送風するよ
   うにした液晶装置。
2. 【請求項２】 前記外気導入口が、前記バックライトの
   背後にて、前記反射板の対向壁部に形成されていること
   を特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
3. 【請求項３】 前記反射壁内の外気を外部に流出させる
   外気流出口（３８ｃ、３８ｆ）が、前記バックライトの
   背後にて、前記外気導入口とは異なる位置にて前記反射
   板に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に
   記載の液晶装置。