WO2011074376A1

WO2011074376A1 - 液晶表示装置およびバックライトユニット

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Publication number: WO2011074376A1
Application number: PCT/JP2010/070689
Authority: WO
Inventors: 裕志吉田; 千幸神徳
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2009-12-17
Filing date: 2010-11-19
Publication date: 2011-06-23
Also published as: JP2013040979A

Abstract

　液晶表示装置（１Ａ）は、装置本体の前面に配置された液晶パネル（２０）と、装置本体の背面に設けられた採光窓と、液晶パネル（２０）と採光窓との間に配置された反射板（１２）と、液晶パネル（２０）と反射板（１２）との間に設けられた照射部（１２）とを備える。照射部（１２）は、アレイ状に配置された複数のＬＥＤ（３１）を有しており、当該複数のＬＥＤ（３１）から出射された光は、液晶パネル（２０）に背面側から照射される。反射板（１２）は、その一方の主面に反射面を有しており、装置本体に回動可能に取付けられている。採光窓から採り込まれた光は、反射板（１２）の反射面にて反射されて照射部へと導光され、その後液晶パネル（２０）に背面側から照射される。このように構成することにより、外光の利用効率を高めることで低消費電力化された液晶表示装置とすることができる。

Description

液晶表示装置およびバックライトユニット

　本発明は、内蔵する光源から出射された出射光および採光窓から採り込まれた外光のいずれもがバックライトとして利用可能に構成された液晶表示装置および当該液晶表示装置に具備されるバックライトユニットに関し、より特定的には、屋外等に設置されることで看板や広告、標識等の情報伝達媒体として好適に使用される液晶表示装置および当該液晶表示装置に具備されるバックライトユニットに関する。

　近年、デジタルサイネージなど、主として屋外等に設置される看板や広告、標識等の情報伝達媒体として、液晶表示装置を利用したものが検討されている。一般に、液晶表示装置は、一対の透光性基板の間に液晶が封止されてなる液晶パネルと、当該液晶パネルの背面側に設置されたバックライトユニットとを備えており、バックライトユニットから出射された光を液晶パネルの背面側から照射することにより、液晶パネルに表示された画像を視認可能にしたものである。この液晶表示装置を利用して上述した看板や広告、標識等の情報伝達媒体を構成することにより、静止画や動画、テロップ等を色鮮やかな色彩を用いて自由に表現することが可能になるため、情報伝達媒体としての表現性を飛躍的に向上させることができる。

　しかしながら、上述した如くの情報伝達媒体として液晶表示装置を利用した場合には、設置の際にイニシャルコストが高くつくばかりでなく、そのランニングコストも高くつく問題がある。ここで、ランニングコストが高くつく主たる要因は、上述したバックライトユニットに内蔵される光源の消費電力が大きい点にある。近年においては、液晶表示装置の表示画面の大型化が飛躍的に進んでおり、このような大型の表示画面を備えた液晶表示装置においては、バックライトユニットに内蔵される光源の消費電力もこれに応じて増大する傾向にあり、何らかの対策が必要となっている。そのため、近年においては、比較的低消費電力の発光ダイオード（ＬＥＤ：light-emitting　diode）がバックライトユニットの光源として利用されているが、それでも長期間の使用を考慮すればさらなる低消費電力化が欠かせない。

　この低消費電力化を実現する液晶表示装置として、内蔵する光源から出射された出射光および採光窓から採り込まれた外光をバックライトとして併用可能にした形式のものが提案されている（たとえば、特開２０００－２５８７６６号公報（特許文献１）、特開２００２－３１１４１２号公報（特許文献２）等参照）。

　上記特開２０００－２５８７６６号公報には、装置本体の背面のほぼ全面にわたって外光を採り込むための採光窓を設けるとともに、装置本体の内部に配置された遮光性の配線基板を迂回するように導光部を設け、また当該導光部に隣接した所定位置にＬＥＤ等の光源を設置することにより、内蔵する光源から出射された出射光および採光窓から採り込まれた外光をバックライトとして併用可能にした液晶表示装置が開示されている。

　また、上記特開２００２－３１１４１２号公報には、装置本体の背面のほぼ全面にわたって外光を採り込むための採光窓を設けるとともに、装置本体の内部に配置された遮光性の配線基板に外光を透過するための開口部を設け、また当該遮光性の配線基板にＬＥＤ等の光源を設置することにより、内蔵する光源から出射された出射光および採光窓から採り込まれた外光をバックライトとして併用可能にした液晶表示装置が開示されている。

　これら公報に開示の液晶表示装置においては、採光窓から採り込まれた外光の光量を光センサを用いて検出し、これに基づいてＬＥＤの出力を制御することにより、外光に補完して必要に応じて内蔵する光源からの出射光をバックライトとして利用することで低消費電力化を図っている。

特開２０００－２５８７６６号公報特開２００２－３１１４１２号公報

　しかしながら、上記特開２０００－２５８７６６号公報に開示の液晶表示装置においては、採り込んだ外光を装置本体の内部において大きく迂回して導光するため、当該採り込んだ外光をロスすることなく液晶パネルに照射することができない。そのため、このような構成の液晶表示装置を上述した看板や広告、標識等の情報伝達媒体として利用することを想定した場合には、高効率に外光を利用することができず、結果として低消費電力化に大きく寄与しないという問題が生じてしまう。

　また、上記特開２００２－３１１４１２号公報に開示の液晶表示装置においては、採光窓に対して入射する外光の入射角により液晶パネルに到達する外光の光量が大きく変化してしまうことになり、画像を視認するに十分な光量を常時得ることができない。そのため、このような構成の液晶表示装置を上述した看板や広告、標識等の情報伝達媒体として利用することを想定した場合には、高効率に外光を利用することができず、結果として低消費電力化に大きく寄与しないという問題が生じてしまう。

　ここで、当該特開２００２－３１１４１２号公報に開示の液晶表示装置においては、採光窓に光拡散機能をもたせることにより、外光の入射角に起因する外光の利用効率の低下を防止する対策が採られているものの、このように構成した場合にも外光の利用効率が十分に高められているとまでは必ずしも言えない。

　したがって、本発明は、上述した問題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、内蔵する光源から出射された出射光および採光窓から採り込まれた外光のいずれもがバックライトとして利用可能に構成された液晶表示装置および当該液晶表示装置に具備されるバックライトユニットにおいて、外光の利用効率を高め、これにより低消費電力化を実現することにある。

　本発明に基づく液晶表示装置は、装置本体と、液晶パネルと、光源と、採光窓と、照射部と、反射部材とを備えている。上記装置本体は、前面および背面を有しており、上記液晶パネルは、上記装置本体の上記前面に配置されている。上記光源は、光を出射するものであり、上記装置本体の内部に設けられている。上記採光窓は、外部から光を採り込むための部位であり、上記装置本体の上記背面に設けられている。上記照射部は、上記液晶パネルに向けて上記液晶パネルの背面側から光を照射する部位であり、上記液晶パネルと上記採光窓との間に設けられている。ここで、上記照射部は、上記光源から出射された光および上記採光窓から上記装置本体の内部に採り込まれた光のいずれをも液晶パネルに向けて照射可能な部位である。上記反射部材は、上記照射部と上記採光窓との間の位置に回動可能に設けられ、外表面の少なくとも一部に反射面を含んでいる。

　上記本発明に基づく液晶表示装置にあっては、上記反射部材が、上記採光窓から採り込んだ光を上記反射面において反射させることで上記照射部に導光する第１の位置と、上記光源から出射された光のうち、上記照射部から上記採光窓側に向けて出射された光を上記反射面において反射させることで上記照射部に導光する第２の位置とを少なくともとることが好ましい。その場合、上記第１の位置は、上記反射面と上記液晶パネルの背面とが非平行になる位置であり、上記第２の位置は、上記反射面と上記液晶パネルの背面とが平行になる位置である。

　上記本発明に基づく液晶表示装置にあっては、上記反射部材が、上記液晶パネルの背面に沿って複数個設けられていることが好ましい。

　上記本発明に基づく液晶表示装置にあっては、光センサと、駆動部と、制御部とをさらに備えていることが好ましい。上記光センサは、上記採光窓にて採り込まれた光の光量を検出するものであり、上記駆動部は、上記反射部材を回動させるためのものである。また、上記制御部は、上記光センサにて検出された光量に基づいて上記駆動部の動作を制御する部位である。

　上記本発明に基づく液晶表示装置にあっては、タイマーと、光センサと、駆動部と、制御部とをさらに備えていることが好ましい。上記タイマーは、時刻を計時するものであり、上記光センサは、上記採光窓にて採り込まれた光の光量を検出するものである。上記駆動部は、上記反射部材を回動させるためのものであり、上記制御部は、上記タイマーにて計時された時刻および上記光センサにて検出された光量に基づいて上記駆動部の動作を制御する部位である。

　上記本発明に基づく液晶表示装置にあっては、上記制御部が、上記光センサにて検出された光量に基づいて前記光源の発光強度を制御することが好ましい。

　上記本発明に基づく液晶表示装置にあっては、上記光源が、上記照射部に設けられていることが好ましい。

　上記本発明に基づく液晶表示装置にあっては、上記光源が、上記液晶パネルの背面に平行でかつ上記反射部材の回動軸を含む平面内に配設されていることが好ましい。

　上記本発明に基づく液晶表示装置にあっては、上記反射部材が、平板状の部材にて構成されていることが好ましく、その場合には、当該平板状の部材からなる上記反射部材の一方の主面に上記反射面が設けられていることが好ましい。また、平板状の部材からなる上記反射部材の他方の主面に光電変換部が設けられていてもよい。

　上記本発明に基づく液晶表示装置にあっては、上記光源が、複数の発光ダイオードを含んでいることが好ましい。

　本発明に基づくバックライトユニットは、液晶パネルの背面側に配置されることで液晶パネルの背面に向けて光を照射するものであって、前面開口の箱状のケース体と、上記ケース体の背面に設けられ、外部から光を採り込むための採光窓と、上記ケース体の内部に回動可能に設けられ、外表面の少なくとも一部に反射面を含む反射部材とを備えている。

　本発明によれば、内蔵する光源から出射された出射光および採光窓から採り込まれた外光のいずれもがバックライトとして利用可能に構成された液晶表示装置および当該液晶表示装置に具備されるバックライトユニットにおいて、外光の利用効率を高めることができ、これにより低消費電力化が実現可能になる。したがって、屋外等に設置されることで看板や広告、標識等の情報伝達媒体として好適に使用することができる液晶表示装置および当該液晶表示装置に具備されるバックライトユニットとすることができる。

本発明の実施の形態１における液晶表示装置の外観構造を示す斜視図である。本発明の実施の形態１における液晶表示装置の組付け構造および当該液晶表示装置に具備されるバックライトユニットの構造を示す分解斜視図である。本発明の実施の形態１における液晶表示装置の機能ブロックの構成を示す図である。本発明の実施の形態１における液晶表示装置の内部構造を示す模式縦断面図である。本発明の実施の形態１における液晶表示装置の昼間における使用状態の一例を示す模式縦断面図である。本発明の実施の形態１における液晶表示装置の昼間における使用状態の他の例を示す模式縦断面図である。本発明の実施の形態１における液晶表示装置の夜間における使用状態の一例を示す模式縦断面図である。本発明の実施の形態２における液晶表示装置の内部構造を示す模式縦断面図である。本発明の実施の形態３における液晶表示装置の組付け構造および当該液晶表示装置に具備されるバックライトユニットの構造を示す分解斜視図である。本発明の実施の形態３における液晶表示装置に具備されるバックライトユニットの正面図である。本発明の実施の形態３における液晶表示装置に具備されるバックライトユニットの他の例を示す正面図である。

　以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態は、ビル等の壁面や屋上等に設置されることが企図された情報伝達媒体としての看板に好適に使用されるように構成された液晶表示装置およびこれに具備されるバックライトユニットを例示するものである。

　（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態１における液晶表示装置の外観構造を示す斜視図であり、図２は、本実施の形態における液晶表示装置の組付け構造および当該液晶表示装置に具備されるバックライトユニットの構造を示す分解斜視図である。また、図３は、本実施の形態における液晶表示装置の機能ブロックの構成を示す図である。まず、これら図１ないし図３を参照して、本実施の形態における液晶表示装置および当該液晶表示装置に具備されるバックライトユニットの構成について説明する。

　図１に示すように、本実施の形態における液晶表示装置１Ａの装置本体は、偏平な略直方体形状の外形を有しており、筐体１０としての前ケース１０ａおよび後ろケース１０ｂを備えている。前ケース１０ａは、略矩形状の枠状の部材からなり、後述する液晶パネル２０の表示面を露出されるための開口部を有している。後ろケース１０ｂは、前面開口の箱状の部材からなり、後述するバックライトユニットのケース体に相当する部位である。後ろケース１０ｂは、その底面に採光窓を有している。前ケース１０ａおよび後ろケース１０ｂは、たとえば嵌合固定されることで略直方体形状に構成され、当該筐体１０の内部の空間に各種の部品が収容されている。看板として使用される液晶表示装置１Ａは、たとえばビル等の壁面に対して筐体１０が固定されることで設置される。

　図１および図２に示すように、筐体１０の前面には、平面視略矩形状の平板状の液晶パネル２０が配置されており、当該液晶パネル２０の表示面が前方を向くように液晶パネル２０が前ケース１０ａに取付けられる。ここで、液晶パネル２０は、たとえばガラス基板等からなる一対の透光性基板の間に液晶が封止されてなるものであり、静止画や動画、テロップ等が画像として表示されるものである。

　図２に示すように、液晶パネル２０の後方には、照射部としてのＬＥＤ基板が配置されている。当該ＬＥＤ基板は、平面視略矩形状の平板状の基板３０と、当該基板３０に実装された光源としてのＬＥＤ３１とを含んでおり、上述した前ケース１０ａに取付けられる。ここで、基板３０は、透光性を有しており、たとえば透明ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等に代表される透光性樹脂材料にて形成されたプリント配線板が利用可能である。一方、ＬＥＤ３１は、基板３０の前面にアレイ状に複数個配置されており、たとえば白色ＬＥＤにて構成される。このように光源としてアレイ状に配置された複数のＬＥＤ３１を利用することにより、液晶パネル２０の全面にわたってより均一化された光を照射することが可能になり、輝度ムラ等の低減を図ることができる。

　上記ＬＥＤ基板の後方には、バックライトユニットが配置されている。バックライトユニットは、上述した後ろケース１０ｂと、当該後ろケース１０ｂに回動可能に取付けられた反射部材としての反射板１２とを含んでいる。反射板１２は、装置本体の横方向に沿って延びる平板状の部材からなり、少なくともその一方の主面が反射面にて構成されている。ここで、本実施の形態における液晶表示装置１Ａにおいては、反射板１２が液晶パネル２０の背面に沿って上下方向に複数個設けられており、これら複数の反射板１２によってルーバーが構成されている。このように反射部材として平板状の反射板１２を用いることにより、反射板１２を回転させることによってより大きな隙間を形成することが可能になるため、後述する採光窓から採り込んだ光をより多く通過させることができるようになって外光の利用効率を高めることができるとともに、上述したようにルーバー状に反射板１２を分割して配置することにより、バックライトユニットの薄型化を図ることが可能になる。

　上記複数の反射板１２の後方に位置することとなる後ろケース１０ｂの底面（すなわち、装置本体の背面）には、ほぼ全面にわたって上述した採光窓が位置している。この採光窓は、太陽光等の外光を装置本体の内部に採り込むための採光部に相当し、たとえばポリカーボネイト樹脂やアクリル樹脂等に代表される透光性の樹脂や、ガラス等によって構成される。なお、採光窓は、この他にも後ろケース１０ｂの底面に開口部を形成することで構成してもよい。

　図３に示すように、本実施の形態における液晶表示装置１Ａは、上述した液晶パネル２０、ＬＥＤ３１および反射板１２に加え、制御部２、光センサ４、タイマー６、電力供給部８および駆動部としてのモータ１４を備えている。このうち、制御部２およびタイマー６は、上述した基板３０のＬＥＤ３１が実装されていない領域に各種電子部品等を実装することで構成されてもよいし、上述した基板３０とは別のプリント配線板に各種電子部品等を実装することで構成されてもよい。

　制御部２は、液晶表示装置１Ａの全体の動作を制御するための部位であり、たとえば液晶パネル２０内の液晶の駆動を制御したり、ＬＥＤ３１の点灯／消灯等の動作や発光強度を制御したり、モータ１４の駆動／停止等の動作を制御したりする。

　光センサ４は、主として採光窓から採り込まれた光の光量を検出するものであり、検出した光量に応じた信号を制御部２に入力する。制御部２は、当該信号に基づき、たとえば日照量がどの程度であるかを判断することができる。ここで、光センサ４は、上述したように主として採光窓から採り込まれた光の光量を検出するものであるため、装置本体の内部の採光窓の近傍の位置に設けられることが好ましいが、装置本体の外表面等に設けてこれにて代用することも可能である。また、採光窓から採り込まれた光に限られず、液晶パネル２０の前面側から入射する光の光量についても、別途光センサを設けて検出するようにしてもよい。

　タイマー６は、時刻を計時する部位であり、計時した時刻に応じた信号を制御部２に入力する。制御部２は、当該信号に基づき、たとえば昼間と夜間とを区別することができる。電力供給部８は、液晶表示装置１Ａの駆動に必要な電力を供給するための部位である。なお、電源としては、商用電源等の外部電源や内蔵バッテリー等を使用することが可能である。電源として外部電源を使用する場合には、上記電力供給部８に外部電源が接続される。

　モータ１４は、回動可能に組付けられた反射板１２を回動させるためのものであり、制御部２から入力された信号に基づいて反射板１２を所定角度回転させることで回動させる。ここで、ルーバーを構成する複数の反射板１２は、単一のモータ１４によって駆動されるように構成されていてもよいし、複数の反射板１２のそれぞれにモータ１４が付設されて個別に駆動されるように構成されていてもよい。

　図４は、本実施の形態における液晶表示装置の内部構造を示す図であり、図１中に示すＩＶ－ＩＶ線に沿った模式縦断面図である。次に、この図４を参照して、本実施の形態における液晶表示装置の内部構造およびこれに具備されるバックライトユニットの構造について詳説する。

　図４に示すように、本実施の形態における液晶表示装置１Ａにおいては、装置本体の前面側から、液晶パネル２０、ＬＥＤ基板、バックライトユニットの順でこれら部品が配置されている。液晶パネル２０とＬＥＤ基板とは、装置本体の前後方向に所定の距離もって配置されており、これにより液晶パネル２０の背面とＬＥＤ基板の前面（すなわち、ＬＥＤ３１が実装された側の基板３０の主面）とが対峙している。また、ＬＥＤ基板と、反射板１２および採光窓を含むバックライトユニットとは、装置本体の前後方向に所定の距離をもって配置されており、これによりＬＥＤ基板の背面（すなわち、ＬＥＤ３１が実装されていない側の基板３０の主面）とバックライトユニットの前面（すなわち、反射板１２が露出する側の面）とが対峙している。なお、後ろケース１０ｂの底面に形成された採光窓と反射板１２とは、装置本体の前後方向に所定の距離をもって配置されることで対峙している。

　反射板１２は、上述したモータ１４によって駆動され、図中に示す矢印Ａ方向に回動する。ここで、反射板１２は、その一方の主面に形成された反射面が液晶パネル２０の背面と非平行になる第１の位置（図中において実線で示す位置）と、当該反射面が液晶パネル２０の背面と平行になる第２の位置（図中において破線で示す位置）との間で回動する。なお、反射板１２は、上記第１の位置と第２の位置とのみをとり得るように構成されていてもよいし、これらの位置の間を段階的にとり得るように構成されていてもよいし、これらの位置の間の任意の位置をとり得るように構成されていもよい。

　図５は、本実施の形態における液晶表示装置の昼間における使用状態の一例を示す模式縦断面図である。図５に示す使用状態は、太陽が装置本体の背面側に位置している場合のものである。

　図５に示す使用状態においては、反射板１２は、上記第１の位置をとっている。当該状態においては、反射板１２同士の間に隙間が形成されるとともに、反射板１２の反射面が傾斜した状態となるため、採光窓に斜入射した太陽光を反射面で反射させて液晶パネル２０の背面へと導光することができる。ここで、基板３０は、透光性を有しているため、採光窓から採り込まれた太陽光は、実質的にロスすることなく液晶パネル２０の背面へと照射される。したがって、採光窓から採り込まれた太陽光を高効率にバックライトとして利用することができる。

　なお、上記図５に示す使用状態において、光センサ４で検出された光量が液晶パネル２０の映像を視認するのに十分である場合には、ＬＥＤ３１は消灯させてもよく、その場合には採り込まれた太陽光のみでバックライトがまかなわれる。また、光センサ４で検出された光量が液晶パネル２０の映像を視認するのに不十分である場合には、ＬＥＤ３１を点灯させて、当該ＬＥＤ３１から出射される光もバックライトとして使用することが好ましい。この場合にも、ＬＥＤ３１から出射される光は、バックライトとしての太陽光を補完するものであるため、その光量は比較的少なくて済むことになり、ＬＥＤ３１の発光強度を適宜に調節することで消費電力の低減を図ることが可能である。

　図６は、本実施の形態における液晶表示装置の昼間における使用状態の他の例を示す模式縦断面図である。図６に示す使用状態は、太陽が装置本体の前面側に位置している場合のものである。

　図６に示す使用状態においては、反射板１２は、上記第２の位置をとっている。当該状態においては、反射板１２が起立した状態にあり、反射板１２同士の間に隙間がほぼ形成されていない状態となるため、反射面が液晶パネル２０の背面に正対した状態となる。当該状態においては、液晶パネル２０の前面側から入射した太陽光が、当該反射板１２の反射面において反射されることで液晶パネル２０の背面に向けて導光することができる。ここで、基板３０は、透光性を有しているため、液晶パネル２０の前面側から入射した太陽光は、実質的にロスすることなく液晶パネル２０の背面へと照射される。したがって、液晶パネル２０の前面側から入射した太陽光を高効率にバックライトとして利用することができる。

　なお、上記図６に示す使用状態において、液晶パネル２０の前面側から入射した太陽光の光量が液晶パネル２０の映像を視認するのに十分である場合には、ＬＥＤ３１は消灯させてもよく、その場合には液晶パネル２０の前面から入射した太陽光の反射光のみでバックライトがまかなわれる。また、液晶パネル２０の前面側から入射した太陽光の光量が液晶パネル２０の映像を視認するのに不十分である場合には、ＬＥＤ３１を点灯させて、当該ＬＥＤ３１から出射される光もバックライトとして使用することが好ましい。この場合にも、ＬＥＤ３１から出射される光は、バックライトとしての太陽光の反射光を補完するものであるため、その光量は比較的少なくて済むことになり、ＬＥＤ３１の発光強度を適宜に調節することで消費電力の低減を図ることが可能である。

　なお、上記においては、太陽が装置本体の前面側に位置している場合に、液晶パネル２０の前面側から入射した太陽光をバックライトとして利用する構成とした場合を例示して説明を行なったが、液晶パネル２０の前面側から入射した太陽光を必ずしもバックライトとして利用する必要はない。その場合には、太陽が装置本体の前面側に位置している場合であっても、ＬＥＤ３１を点灯させて当該ＬＥＤ３１から出射される光のみをバックライトとして利用すればよい。

　図７は、本実施の形態における液晶表示装置の夜間における使用状態の一例を示す模式縦断面図である。図７に示す使用状態は、太陽光を利用できない夜間において採用されるものであり、当然に外光の利用は見込めない場合のものである。

　図７に示す使用状態においては、反射板１２は、上記第２の位置をとっている。当該状態においては、反射板１２が起立した状態にあり、反射板１２同士の間に隙間がほぼ生じていない状態となるため、液晶パネル２０の背面のほぼ全域に反射面が正対した状態となる。当該状態においては、ＬＥＤ３１が点灯することにより、ＬＥＤ３１から出射された光が主として液晶パネル２０の背面に照射されることになるが、ここでＬＥＤ３１から出射された光の一部は基板３０を経由して当該基板３０の後方へと出射されてくる。この後方へ向けての出射光は、液晶パネル２０の背面で一部反射する反射光や、ＬＥＤ３１から直接後方に向けて照射される光等に代表される迷光に相当するものや、または輝度ムラが発生することを防止するために意図的に後方に向けて出射される光等が考えられるが、当該出射光が迷光である場合には、その光量は概して非常に少ないものの通常であればロスされてしまうものである。

　本使用状態においては、上記後方へ向けての出射光は、反射板１２の反射面において反射されることで液晶パネル２０の背面に向けて導光されて戻されることになる。ここで、基板３０は、透光性を有しているため、反射板１２にて反射された光は、実質的にロスすることなく液晶パネル２０の背面へと照射される。したがって、上記後方へ向けての出射光を再びバックライトとして利用することができるため、ＬＥＤ３１から出射される光を高効率にバックライトとして利用することができ、消費電力を低減することが可能になる。なお、上記図７に示す使用状態は、夜間に限られるものではなく、昼間であっても天候がよくない場合等にも採用が可能である。

　以上において説明した各使用状態のいずれを選択すべきかは、上述した光センサ４によって検出された光量とタイマー６で計時される時刻とに基づいて総合的に制御部２において判断される。制御部２は、当該判断結果に基づき、駆動部としてのモータ１４の駆動／停止等の動作およびＬＥＤ３１の点灯／消灯等の動作や発光強度を適切に制御し、これにより各使用状態を実現する。

　したがって、上述した如くの本実施の形態における液晶表示装置１Ａおよびこれに具備されるバックライトユニットとすることにより、内蔵する光源から出射された出射光および採光窓から採り込まれた外光（すなわち太陽光）のいずれもがバックライトとして利用可能に構成された液晶表示装置および当該液晶表示装置に具備されるバックライトユニットにおいて、外光の利用効率を大幅に高めることができ、これにより低消費電力化が実現できる。したがって、屋外等に設置されることで看板や広告、標識等の情報伝達媒体として好適に使用することができる液晶表示装置および当該液晶表示装置に具備されるバックライトユニットとすることができる。

　（実施の形態２）
　図８は、本発明の実施の形態２における液晶表示装置の内部構造を示す模式縦断面図であり、当該図８においては、昼間における使用状態の一例を示している。以下においては、この図８を参照して、本実施の形態における液晶表示装置およびこれに具備されるバックライトユニットについて説明する。なお、上述した本発明の実施の形態１における液晶表示装置１Ａおよびこれに具備されるバックライトユニットと同様の部分については図中同一の符号を付し、その説明はここでは繰り返さない。

　図８に示すように、本実施の形態における液晶表示装置１Ｂおよびこれに具備されるバックライトユニットは、上述した本発明の実施の形態１における液晶表示装置１Ａおよびこれに具備されるバックライトユニットと反射板１２の構成においてのみ相違している。具体的には、本実施の形態における液晶表示装置１Ｂおよびこれに具備されるバックライトユニットにおいては、平板状の部材からなる反射板１２が、反射面を有する部材１２ａと光電変換部１２ｂとの積層体にて構成されており、これにより反射板１２の一方の主面が反射面として機能しており、反射板１２の他方の主面が光電変換用の受光面として機能している。

　光電変換部１２ｂは、太陽光等の外光を受光することで発電する太陽電池であり、反射板１２は、たとえば上記部材１２ａに太陽電池を貼り付けることで形成される。光電変換部１２ｂは、たとえばｎ型アモルファスＳｉＧｅ膜、ｉ型アモルファスＳｉＧｅ膜およびｐ型アモルファスＳｉＣ膜が順次積層されてなるものが使用可能であるが、ｐｎ接合を有するものであれば特に限定されるものではない。この光電変換部１２ｂは、図示しない配線、蓄電池等を介して電力供給部８に電気的に接続されており、これにより当該光電変換部１２ｂで発電された電力が電力供給部８を介して他の電気部品の駆動に供される。

　ここで、光電変換部１２ｂは、装置本体の背面に設けられた採光窓から採り込まれた太陽光等の外光を受光することで発電を行なうが、その際には、図８に示すように反射板１２の反射面で反射した光を受光するばかりでなく、反射板１２を介さずに直接受光することも当然に可能である。この光電変換部１２ｂで発電されることとなる電力は、液晶表示装置１Ｂの全体をまかなうことができる程度にまで大きいものではないため、たとえば上述した反射板１２の駆動等に限定的に用いることが好適である。このように構成すれば反射板１２を回動駆動するために必要となる電力を独立電源でまかなうことが可能になるため、消費電力が増大することもない。

　このように、本実施の形態における液晶表示装置１Ｂおよびこれに具備されるバックライトユニットの如くの構成を採用することにより、上述した本発明の実施の形態１において説明した効果に加え、さらに省エネルギー化が図られた液晶表示装置およびこれに具備されるバックライトユニットとすることができる。

　以上において説明した本発明の実施の形態１および２においては、光源としてのＬＥＤが液晶パネルの背面側にアレイ状に配置されてなる構成の液晶表示装置（すなわち、バックライトユニットの前方に照射部としてのＬＥＤ基板を設けた構成の液晶表示装置）に本発明を適用した場合を例示して説明を行なったが、必ずしもこのように構成する必要はなく、いわゆるエッジライト型の液晶表示装置（すなわち、照射部の上下左右方向の周囲の少なくともいずれか１箇所に光源を設けた構成の液晶表示装置）にも本発明の適用は可能である。その場合には、上述したＬＥＤ基板に代えて、照射部としての導光体等が液晶パネルの背面側でかつ上述したバックライトユニットの前面側に配置されることになり、当該導光体の上方、下方または側方の少なくともいずれかに光源が配置されることになる。

　また、上述した本発明の実施の形態１および２においては、光源としてのＬＥＤが実装される基板を透光性を有する基板にて構成した場合を例示したが、当該基板は必ずしも透光性を有している必要はなく、遮光性の基板を利用してもよい。ただし、その場合には、採光窓から採り込んだ太陽光等の外光を照射部を介して液晶パネルに導光するために、基板に貫通穴を設けること等が必要になる。

　（実施の形態３）
　図９は、本発明の実施の形態３における液晶表示装置の組付け構造および当該液晶表示装置に具備されるバックライトユニットの構造を示す分解斜視図であり、図１０は、図９に示すバックライトユニットの正面図である。以下においては、これら図９および図１０を参照して、本実施の形態における液晶表示装置およびこれに具備されるバックライトユニットについて説明する。なお、上述した本発明の実施の形態１における液晶表示装置１Ａおよびこれに具備されるバックライトユニットと同様の部分については図中同一の符号を付し、その説明はここでは繰り返さない。

　図９に示すように、本実施の形態における液晶表示装置１Ｃおよびこれに具備されるバックライトユニットにおいては、ＬＥＤ基板がバックライトユニットに組付けられている点において上述した本発明の実施の形態１における液晶表示装置１Ａおよびこれに具備されるバックライトユニットと相違している。具体的には、本実施の形態における液晶表示装置１Ｃにおいては、液晶パネル２０とバックライトユニットとの間に特に部品は配置されておらず、これらの間に位置する空間によって照射部が構成されている。したがって、照射部に光源としてのＬＥＤ３１は含まれていない。代わりに、光源としてのＬＥＤ３１は、装置本体の横方向に沿って延びる平板状の基板３０に実装されることで、バックライトユニットに回動可能に取付けられた複数の平板状の反射板１２の間に配設され、これによりＬＥＤ３０が、液晶パネル２０の背面に平行でかつ反射板１２の回動軸１００（図１０参照）を含む平面内に配設されている。

　より詳細には、図９および図１０に示すように、液晶パネル２０の背面側には、所定の空間を隔ててバックライトユニットが配置されており、バックライトユニットは、ケース体としての後ろケース１０ｂと、当該後ろケース１０ｂに回動可能に取付けられた反射部材としての反射板１２と、当該後ろケース１０ｂに取付けられたＬＥＤ基板とを含んでいる。後ろケース１０ｂの底面には、採光窓が設けられており、上記ＬＥＤ基板および反射板１２は、いずれもこの採光窓の前方に位置している。

　反射板１２は、装置本体の横方向に沿って延びる平板状の部材からなり、液晶パネル２０の背面に沿って上下方向に複数個設けられている。ＬＥＤ基板は、装置本体の横方向に沿って延びる平板状の基板３０と、当該基板３０の前面に実装された複数のＬＥＤ３１とを含んでおり、上述した複数の反射板１２の間のそれぞれに介装されて後ろケース１０ｂに固定されている。ここで、より好ましくは、反射板１２が上述した第２の位置（すなわち、反射面が液晶パネル２０の背面と平行になる位置）をとった場合に、液晶パネル２０の背面が、反射板１２および基板３０によって実質的に完全に覆われることとなるように、反射板１２と基板３０との間の隙間が可能な限り小さく構成されていることが好ましい。

　基板３０としては、透光性のプリント配線板を利用することも可能であるし、遮光性のプリント配線板を利用することも可能である。基板３０として透光性のプリント配線板を利用した場合には、外光の利用効率が高めることができ、また基板３０として遮光性のプリント配線板を利用した場合には、ＬＥＤ３１から後方に向けて出射される光を当該基板３０の表面にて反射させることができる。

　このように、本実施の形態における液晶表示装置１Ｃおよびこれに具備されるバックライトユニットの如くの構成を採用した場合にも、上述した本発明の実施の形態１において説明した効果と同様の効果を得ることができ、外光の利用効率を大幅に高めることが可能となって低消費電力化が実現できる。したがって、屋外等に設置されることで看板や広告、標識等の情報伝達媒体として好適に使用することができる液晶表示装置および当該液晶表示装置に具備されるバックライトユニットとすることができる。

　図１１は、本実施の形態における液晶表示装置に具備されるバックライトユニットの他の例を示す正面図である。図９および図１０に示すバックライトユニットにおいては、反射板１２および基板３０をいずれも装置本体の横方向に沿って延びる平板状の部材にて構成した場合を例示したが、図１１に示すバックライトユニットにおいては、基板３０を装置本体の縦方向に沿って延びる平板状の部材にて構成し、反射板１２を装置本体の横方向に沿ってさらに分割して構成し、分割した個々の反射板１２の間に上記基板３０が配置されるように構成している。このように構成した場合にも、上述した効果と同様の効果を得ることができる。

　以上において説明した本発明の実施の形態１ないし３においては、反射板１２を複数設けた場合を例示して説明を行ったが、これらの数や形状、大きさ等は適宜に変更可能である。また、反射板の回転角度等についても設置場所等の使用に応じて適宜変更が可能であり、場合によっては、太陽の移動に反射板の回転角度が追従するように構成することで常に採光される太陽光を高効率に利用可能にすることも可能である。

　また、上述した本発明の実施の形態１ないし３においては、輝度ムラの発生を防止するための拡散板等の各種部品を特に具備していない構成のものを例示して説明を行なったが、これら各種部品は、必要に応じて適宜の位置に配置すればよい。

　さらには、上述した本発明の実施の形態１ないし３においては、屋外に設置される看板に利用可能な液晶表示装置を例示して説明を行なったが、屋外に設置される広告や標識等他の情報伝達媒体に上述の如くの液晶表示装置を利用することも可能であるし、屋内に設置する場合にも太陽光等の外光が十分に届く場所であればその利用が可能である。

　このように、今回開示した上記各実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は請求の範囲によって画定され、また請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

　１Ａ～１Ｄ　液晶表示装置、２　制御部、４　光センサ、６　タイマー、８　電力供給部、１０　筐体、１０ａ　前ケース、１０ｂ　後ろケース、１２　反射板、１２ａ　部材、１２ｂ　光電変換部、１４　モータ、２０　液晶パネル、３０　基板、３１　ＬＥＤ、１００　回動軸。

Claims

　前面および背面を有する装置本体と、
　前記装置本体の前記前面に配置された液晶パネル（２０）と、
　前記装置本体の内部に設けられ、光を出射する光源（３１）と、
　前記装置本体の前記背面に設けられ、外部から光を採り込むための採光窓と、
　前記液晶パネル（２０）と前記採光窓との間に設けられ、前記光源（３１）から出射された光および前記採光窓から前記装置本体の内部に採り込まれた光のいずれをも前記液晶パネル（２０）に向けて前記液晶パネル（２０）の背面側から照射可能な照射部と、
　前記照射部と前記採光窓との間の位置に回動可能に設けられ、外表面の少なくとも一部に反射面を含む反射部材（１２）とを備えた、液晶表示装置。
　前記反射部材（１２）は、前記採光窓から採り込んだ光を前記反射面において反射させることで前記照射部に導光する第１の位置と、前記光源（３１）から出射された光のうち、前記照射部から前記採光窓側に向けて出射された光を前記反射面において反射させることで前記照射部に導光する第２の位置とを少なくともとる、請求の範囲第１項に記載の液晶表示装置。
　前記第１の位置は、前記反射面と前記液晶パネル（２０）の背面とが非平行になる位置であり、
　前記第２の位置は、前記反射面と前記液晶パネル（２０）の背面とが平行になる位置である、請求の範囲第２項に記載の液晶表示装置。
　前記反射部材（１２）が、前記液晶パネル（２０）の背面に沿って複数個設けられている、請求の範囲第１項から第３項のいずれかに記載の液晶表示装置。
　前記採光窓にて採り込まれた光の光量を検出する光センサ（４）と、
　前記反射部材（１２）を回動させる駆動部（１４）と、
　前記光センサ（１２）にて検出された光量に基づいて前記駆動部（１４）の動作を制御する制御部（２）とをさらに備えた、請求の範囲第１項から第４項のいずれかに記載の液晶表示装置。
　時刻を計時するタイマー（６）と、
　前記採光窓にて採り込まれた光の光量を検出する光センサ（４）と、
　前記反射部材（１２）を回動させる駆動部（１４）と、
　前記タイマー（６）にて計時された時刻および前記光センサ（１２）にて検出された光量に基づいて前記駆動部（１４）の動作を制御する制御部（２）とをさらに備えた、請求の範囲第１項から第４項のいずれかに記載の液晶表示装置。
　前記制御部（２）が、前記光センサ（４）にて検出された光量に基づいて前記光源（３１）の発光強度を制御する、請求の範囲第５項または第６項に記載の液晶表示装置。
　前記光源（３１）が、前記照射部に設けられている、請求の範囲第１項から第７項のいずれかに記載の液晶表示装置。
　前記光源（３１）が、前記液晶パネル（２０）の背面に平行でかつ前記反射部材（１２）の回動軸を含む平面内に配設されている、請求の範囲第１項から第７項のいずれかに記載の液晶表示装置。
　前記反射部材（１２）が、平板状の部材（１２ａ）からなり、
　平板状の部材（１２ａ）からなる前記反射部材（１２）の一方の主面に前記反射面が設けられている、請求の範囲第１項から第９項のいずれかに記載の液晶表示装置。
　平板状の部材（１２ａ）からなる前記反射部材（１２）の他方の主面に光電変換部（１２ｂ）が設けられている、請求の範囲第１０項に記載の液晶表示装置。
　前記光源（３１）が、複数の発光ダイオードを含む、請求の範囲第１項から第１１項のいずれかに記載の液晶表示装置。
　液晶パネル（２０）の背面側に配置されることで液晶パネル（２０）の背面に向けて光を照射するバックライトユニットであって、
　前面開口の箱状のケース体（１０ｂ）と、
　前記ケース体（１０ｂ）の背面に設けられ、外部から光を採り込むための採光窓と、
　前記ケース体（１０ｂ）の内部に回動可能に設けられ、外表面の少なくとも一部に反射面を含む反射部材（１２）とを備えた、バックライトユニット。