(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂製の絶縁性材料からなる枠状のホルダの前面側に液晶表示素子を配設するとともに、前記ホルダと前記液晶表示素子とを実装するプリント基板を設け、このプリント基板に前記液晶表示素子を背後側から透過照明する照明用光源を設け、この照明用光源の照射光線を前記液晶表示素子へと案内するライトケースを前記ホルダと一体に設け、前記液晶表示素子の背後側に位置した前記ホルダの載置面部分と前記ライトケースの上端側に位置した側周壁部との境界部分に外部と連通する通気部を設けるとともに、この通気部を前記ホルダの周壁部と前記ライトケースの上端側に位置した前記側周壁部箇所とによる迷路状の通気路によって前記ライトケースの内部側と外部側とを連通してなることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記枠状のホルダの前面側に前記照射用光源の照射光線を散乱させる拡散板を介して前記液晶表示素子を配設してなることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記枠状のホルダの前面側にカラーフィルタを介して前記液晶表示素子を配設したことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記枠状のホルダの前面側に拡散板とカラーフィルタを介して前記液晶表示素子を配設したことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記ライトケースには、前記照明用光源の照射光線を前記液晶表示素子方向へ反射導光させる円弧状の反射面を形成してなることを特徴とする請求項１から請求項４に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に関するもので、特に照明用光源としてたとえば熱放射を伴う白熱電球などにより透過照明される液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的にこの種の液晶表示素子としては、対向する電極間に液晶を封入し、この電極間への選択的な電圧印加によって液晶の分子配列方向を変化させ、必要に応じて設けられる偏光板の偏光軸との関係により光の透過を制御する液晶表示装置は周知であり、また広く使用されている。
【０００３】
この液晶表示装置には、照明方法の違いにより外部の光線を利用する反射型と、背後に設けた照明用光源の照射光線を利用する透過型として区分することができ、自動車や船舶などの表示装置として使用する場合には、夜間など周囲が暗い時でも表示可能な透過型の液晶表示装置が適している。
【０００４】
この透過型の液晶表示装置の照明構造としては、たとえば対向面に透明な電極を形成するとともに、この電極間に液晶を封入した２枚の透明な基板からなる液晶表示素子の背後に、平板状の透明なポリカーボネート樹脂などからなる導光板を配設し、この導光板の背面もしくは側面にタングステンランプなどの白熱電球からなる照明用光源を配設するライトガイド方式が一般的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら近年、照明輝度の増加を目的として、前記ライトガイド方式に代わり、液晶表示素子の背後に設けた白熱電球からなる照明用光源の照射光線を直接もしくは反射板にて反射させて液晶表示素子へ照射するようにしたライトボックス方式が採用されつつある。
【０００６】
ところで、照明用光源として用いる白熱電球などは、発光部材であるフィラメントから放射された光線に可視光線と赤外線とを含み、この赤外線を背後から受けると白熱電球に近い位置にある透明樹脂からなる導光板や拡散板の温度が上昇して熱変形を生じ、光学的性能に悪影響を与えたり、また液晶表示素子の液晶の温度も上昇して、液晶が液体状態へと変化して所期の電圧依存特性を保持しえなくなるという問題が生じてきた。
【０００７】
従来タイプのライトボックス方式においては図３および図４に示すように、液晶表示素子ａの前記透明電極とつながって外部に露出形成された複数個の端子部に、クリップ状の電極保持部を備えた角状の細線からなるリードピンｂをそれぞれ接続固定しており、この液晶表示素子ａは合成樹脂製の枠状のホルダｃ上に載置固定され、この枠状のホルダｃには前記液晶表示素子ａのリードピンｂを受け入れて案内する挿通孔ｄを設け、液晶表示素子ａの表示部箇所と対向する枠状のホルダｃの後方には前記ホルダｃの周壁と連なって下面側が彎曲状の反射面となるライトケースｅを形成し、このライトケースｅの底部側に照明用光源ｆを配設して液晶表示装置を構成しているが、この照明用光源ｆの発熱によるホルダｃおよびライトケースｅの内部の温度上昇を抑えるために、前記ライトケースｅの側壁下方に、そのライトケースｅの内部と外部とを連通する通気孔ｇが適宜間隔を置いて設けられている。
【０００８】
なお、前記ライトケースｅの背後には、前記液晶表示素子ａを駆動するための回路を組み込んだプリント基板ｈが配設され、前記液晶表示素子ａの各リードピン２がプリント基板ｈに半田付け接続されるとともに、前記照明用光源ｆがプリント基板ｈ上に取り付けられている。
【０００９】
従って、ライトケースｅの適所に設けた通気孔ｇによってホルダｃおよびライトケースｅの内部の温度上昇を抑えることができるという反面、ライトケースｅの側壁部分に設けた通気孔ｇによって照明光がライトケースｅの外部へと洩れ出てしまうという問題があり、また、その洩れ出た光線によって液晶表示素子ａへの照射光量が減じてしまい、照明効率の低下を招く結果となったり、前述した洩れ出た光線によって外部の機器の照明効果に影響を与えてしまうという問題もある。
【００１０】
そこで本発明では、透過型の液晶表示素子の照明構造としてライトボックス方式を用いて照明輝度を従来に比べて高めることができるようにするとともに、照明用光源による発熱によるライトボックス内の温度上昇を抑えることを可能とする液晶表示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】
本発明は前記目的を達成するため、請求項１では、合成樹脂製の絶縁性材料からなる枠状のホルダの前面側に液晶表示素子を配設するとともに、前記ホルダと前記液晶表示素子とを実装するプリント基板を設け、このプリント基板に前記液晶表示素子を背後側から透過照明する照明用光源を設け、この照明用光源の照射光線を前記液晶表示素子へと案内するライトケースを前記ホルダと一体に設け、前記液晶表示素子の背後側に位置した前記ホルダの載置面部分と前記ライトケースの上端側に位置した側周壁部との境界部分に外部と連通する通気部を設けるとともに、この通気部を前記ホルダの周壁部と前記ライトケースの上端側に位置した前記側周壁部箇所とによる迷路状の通気路によって前記ライトケースの内部側と外部側とを連通してなることを特徴とする液晶表示装置である。
また請求項２では、請求項１において、前記枠状のホルダの前面側に前記照射用光源の照射光線を散乱させる拡散板を介して前記液晶表示素子を配設してなることを特徴とする液晶表示装置である。
また請求項３では、請求項１において、前記枠状のホルダの前面側にカラーフィルタを介して前記液晶表示素子を配設したことを特徴とする液晶表示装置である。
また請求項４では、請求項１において、前記枠状のホルダの前面側に拡散板とカラーフィルタを介して前記液晶表示素子を配設したことを特徴とする液晶表示装置である。
また請求項５では、請求項１から請求項４において、前記ライトケースには、前記照明用光源の照射光線を前記液晶表示素子方向へ反射導光させる円弧状の反射面を形成してなることを特徴とする液晶表示装置である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
前記請求項１の構成では、照明用光源の照射光線を液晶表示素子へと案内するライトケースを合成樹脂製の絶縁性材料からなるホルダと一体に設け、液晶表示素子の背後側に位置したホルダの載置面部分とライトケースの上端側に位置した周壁部との境界部分に外部と連通する通気部を設けるとともに、この通気部をホルダの周壁部とライトケースの上端側に位置した側周壁部箇所とによる迷路状の通気路によってライトケースの内部側と外部側とを連通してなることにより、照明用光源から発せられた熱が液晶表示素子の背後側に位置したホルダとライトケースとの境界部分に外部と連通して設けられた通気部から発散され、熱が籠もりやすいライトケースの上方側から熱を発散することができ、ケース内の温度上昇を抑制することができ、これにより液晶表示素子の作動を安定にして良好な表示を可能とすることができるとともに、前記通気部をホルダの周壁部とライトケースの上端側に位置した側周壁部個所とによる迷路状の通気路によって前記ライトケースの内部側と外部側とを連通してなることにより、ケース内の温度上昇を抑制することができると同時に、照明用光源からの照射光線がライトケースの内部側から外部側に洩れ出る光を抑えることができ、液晶表示素子への照明効果を良好に保つことができる。
また請求項２では、請求項１において、前記枠状のホルダの前面側に照射用光源の照射光線を散乱させる拡散板を介して前記液晶表示素子を配設することによって、均一的に液晶表示素子を透過照明することが可能となる。
また請求項３では、請求項１において、前記枠状のホルダの前面側にカラーフィルタを介して前記液晶表示素子を配設してなることにより、液晶表示素子の背景表示色をカラーフィルタの色合いによって表示することができ、見やすい液晶表示装置を提供することができる。
また請求項４では、請求項１において、前記枠状のホルダの前面側に拡散板とカラーフィルタを介して前記液晶表示素子を配設してなることにより、液晶表示素子の背景表示色をカラーフィルタの色合いによって表示することができるとともに、拡散板によって均一的に液晶表示素子を透過照明することができる。
また請求項５では、請求項１から請求項４において、前記ライトケースには、前記照明用光源の照射光線を前記液晶表示素子方向へ反射導光させる円弧状の反射面を形成してなることにより、照明用光源からの照射光線は反射面によって液晶表示素子側に向けて反射導光され、液晶表示素子の全体を均一的に照らし出すことが可能となる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。図１から図４は、本発明の第１実施例を示すもので、対向内面に透明電極を設けたガラス基板等の透光性絶縁基板からなる２枚の電極基板間に、液晶を封入した液晶表示素子１であり、この実施例では液晶表示素子１の前記透明電極とつながって外部に露出形成された複数個の端子部に、クリップ状の電極保持部を備えたリードピン２がそれぞれ接続固定されている。
【００１４】
またこの実施例においては前記液晶表示素子１の背後に、液晶表示素子１の各表示部（図示しない）に応じて所望の透光性色彩部を形成しカラーフィルタ３が配設されるとともに、このカラーフィルタ３の背後に後述する照明用光源からの光線を液晶表示素子１の裏面の広範囲に拡散させるたとえば白色のポリカーボネートなどの合成樹脂あるいは白色紙からなる拡散板４が重ね合わされて配設されている。
【００１５】
また重ね合わせて配設された前記液晶表示素子１とカラーフィルタ３および拡散板４は絶縁性材料からなるたとえば合成樹脂製の枠状のホルダ５上に支持されるものであり、このホルダ５には、液晶表示素子１を載せる載置面６を有し、この載置面６の側縁部に前記液晶表示素子１のリードピン２を受け入れて案内する挿通孔７が設けられ、液晶表示素子１を載せる載置面６箇所の後方にはホルダ５と連なって下面側に彎曲状の反射面８が設けられたライトケース９が連続して形成されるとともに、このライトケース９の底部に照明用光源１０を受け入れる開口部１１が設けられている。
【００１６】
また液晶表示素子１の背後側に位置した枠状のホルダ５の載置面６部分とライトケース９の上端縁との間には、そのライトケース９の内部と外部とを連通する通気部１２が設けられており、この場合、一方の側に面したホルダ５の周壁側縁部には、そのホルダ５の周壁部分の一部である挿通孔７の内側に面した周壁部５Ａとライトケース９の上端側に位置した側周壁部９Ａとの間において、ホルダ５の載置面６箇所の一部を切り欠くことにより迷路状に形成された通気路によって通気部１２が構成されるとともに、他方の側に面したホルダ５の周壁側縁部においては、ホルダ５の載置面６箇所の一部を切り欠き形成してホルダ５の周壁部５Ｂとライトケース９の上端側に位置した側周壁部９Ｂ箇所との間にて迷路状に形成された通気路によって通気部１２が構成されている。
【００１７】
また前記ライトケース９の背後に、前記液晶表示素子１を駆動するための回路を組み込んだプリント基板１３が配設され、このプリント基板１３には前記液晶表示素子１の各リードピン２が半田付け接続されるとともに、前記照明用光源１０が電気的に引き回し形成されながら取り付け固定されている。
【００１８】
なお、照明輝度を高めることを目的として、一般的にコストも安くなるため、この実施例では熱放射を伴う白熱電球（タングステンランプ）を照明用光源１０として用いているが、場合によってその照明用光源１０としてキセノンランプ，ハロゲンランプなどの電球からなる光源を用いることもある。
【００１９】
このように構成された第１実施例では、夜間などにおける液晶表示装置の照明は、プリント基板１３に取り付けた白熱電球からなる照明用光源１０の照射光線により液晶表示素子１方向へ直接的に、もしくはライトケース９の彎曲状の反射面８を介して反射されて液晶表示素子１方向へと間接的に照射光線が案内される。
【００２０】
この際、液晶表示素子１の背後にカラーフィルタ３と拡散板４とを介在することによって、照明用光源１０からの照射光線が拡散板４とカラーフィルタ３を介して液晶表示素子１側へと導かれて液晶表示素子１が透過照明されるため、液晶表示素子１の背景表示色をカラーフィルタ３の色合いによって表示することができるとともに、拡散板４によって均一的に液晶表示素子１を透過照明することができ、しかも導光板を介在することなく直接照明が可能となることから照明輝度が高められる。
【００２１】
また本実施例では、ホルダ５とライトケース９とによって仕切られた雰囲気中の温度上昇分、すなわち照明用光源９自体の熱による温度上昇分は、ライトケース９に設けた通気部１２を介してライトケース９の外部へと放熱され、これによりカラーフィルタ３，拡散板４の加熱が抑えられて熱変形による光学的性能に悪影響を与えるといった不具合を解消できるとともに、液晶表示素子１の液晶が液体状態へと変化して所期の電圧依存特性を保持しえなくなるという問題も解消することができる。
【００２２】
また本発明は上述した実施例に限定されるものではなく本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能であり、たとえば前述した実施例では、液晶表示素子１の背後側に位置した枠状のホルダ５の載置面６部分とライトケース９の上端縁との間に、そのライトケース９の内部側と外部側とを連通する通気部１２を設けていたが、その通気部１２の幅や迷路状としての形状あるいはその位置関係など放熱効果や光漏れが生じないように設定すればよいものであり、またホルダ５の背後側にホルダ５の周壁と連なって下面側に２つの彎曲状となる反射面８を備えたライトケース９を形成し、このライトケース９の底部に２つの照明用光源１０を受け入れる開口孔１１を形成して全体の液晶表示装置を構成していたが、液晶表示素子１の大きさや長さに合わせて枠状のホルダ５とライトケース９の形状や彎曲状となる反射面の形状や大きさなどを設定すれば良いものであり、それに伴う照明用光源の配設位置や個数なども任意に定めて設ければ良いことはいうまでもない。
【００２３】
さらに前述した実施例ではカラーフィルタと拡散板とをそれぞれ個別に構成して配設していたが、フィルタ機能と拡散板機能とを兼用して設けてもよいものであり、また液晶表示素子とプリント基板との間の電気的接続として実施例ではリードピンによって電気的な引き廻しを行っていたが、フラットケーブルや導電ゴムなどによって液晶表示素子とプリント基板間を接続するようにしてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明による液晶表示装置にあっては、合成樹脂製の絶縁性材料からなる枠状のホルダの前面側に液晶表示素子を配設するとともに、前記ホルダと前記液晶表示素子とを実装するプリント基板を設け、このプリント基板に前記液晶表示素子を背後側から透過照明する照明用光源を設け、この照明用光源の照射光線を前記液晶表示素子へと案内するライトケースを前記ホルダと一体に設け、前記液晶表示素子の背後側に位置した前記ホルダの載置面部分と前記ライトケースの上端側に位置した側周壁部との境界部分に外部と連通する通気部を設けるとともに、この通気部をホルダの周壁部とライトケースの上端側に位置した前記側周壁部箇所とによる迷路状の通気路によって前記ライトケースの内部側と外部側とを連通してなることにより、熱が籠もりやすいライトケースの上方側から熱を発散することができ、ケース内の温度上昇を抑制することができ、これにより液晶表示素子の作動を安定にして良好な表示を可能とすることができるものであり、また前記通気部をホルダの周壁部とライトケースの上端側に位置した側周壁部個所とによる迷路状の通気路によって前記ライトケースの内部側と外部側とを連通してなることにより、ケース内の温度上昇を抑制することができると同時に、照明用光源からの照射光線がライトケースの内部側から外部側に洩れ出る光を抑えることができ、液晶表示素子への照明効果を良好に保つことができるものであり、従来の不具合点を解消することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施例を示す液晶表示装置の断面図である。
【図２】  図１の第１実施例の液晶表示装置を横方向から見た断面図である。
【図３】  従来例を示す液晶表示装置の断面図である。
【図４】  図３の従来例の液晶表示装置を横方向から見た断面図である。
【符号の説明】
１    液晶表示素子
２    リードピン
３    カラーフィルタ
４    拡散板
５    ホルダ
５Ａ，５Ｂ  周壁部
６    載置面
７    挿通孔
８    反射面
９    ライトケース
９Ａ，９Ｂ  側周壁部
１０  照明用光源
１１  開口孔
１２  通気部
１３  プリント基板
【図１】
0003722644.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003722644.tif 000004
【図４】
0003722644.tif 000005