(57)【要約】【課題】  液晶表示装置内にバックライト光源である発光体の輝度、色相のバラツキを補正することができるＩＣチップを搭載した小型スイッチ用液晶表示装置を提供する。【解決手段】  複数色の発光体２１〜２６を液晶パネル下方のホルダ２０に配設し、ＩＣチップ１６内に発光体の明るさの基準をなす電流・電圧設定データを記憶させた電流・電圧設定部６２を設けるとともに、バックライト光源６４を制御する時分割駆動回路６１と発光体の輝度や色相のバラツキを補正する電流・電圧調整回路６３を内蔵し、複数の液晶表示装置を近接して使用する場合においても相互間の輝度や色相のバラツキを抑え、均一な発光表示を可能にした小型スイッチ用液晶表示装置を提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体上面に文字や絵等の情報を表示する液晶パネルと該液晶パネルの駆動回路を構成するＩＣチップを搭載したプリント基板を有する小型スイッチ用液晶表示装置において、複数色の発光体を前記液晶パネル下方のホルダに配設し、前記ＩＣチップ内に発光体に供給する電流・電圧を制御可能とする回路を内蔵するとともに、前記発光体を時分割駆動させる点灯制御回路、及び、前記発光体の輝度や色相のバラツキを補正する電流・電圧調整回路を内蔵したことを特徴とする小型スイッチ用液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の小型スイッチ用液晶表示装置において、前記液晶パネルを反強誘電性液晶パネルとしたことを特徴とする小型スイッチ用液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１記載の小型スイッチ用液晶表示装置において、前記液晶パネルを操作ボタンの下面に配設するとともに前記液晶パネルの駆動回路を構成する前記ＩＣチップを搭載した前記プリント基板を前記操作ボタン内に配設し、該操作ボタンの上下動により電路の開閉を行う接触機構部を配設したスイッチ本体からなる押ボタンスイッチとしたことを特徴とする小型スイッチ用液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置の内部にＩＣチップを搭載し、発光体の電流・電圧を制御することを可能とした小型スイッチ用液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、液晶表示装置を押ボタンスイッチに適用した場合は、液晶表示部の上面に料金や商品の名称などの表示を行い、そのスイッチの機能を表すのが一般的であった。
【０００３】
しかしながら、その場合、液晶表示部における発光体の輝度や色相のバラツキは重要な問題の一つであった。例えば、発光色相のバラツキにより、利用者が表示内容を正確に認識できなかったり、誤認により目的と異なったものを選択してしまうといった問題が生じる。さらには機器の多機能化に伴い、単色発光から複数色発光、更にはフルカラー化の採用により、その輝度や色相のバラツキの有無が機器の品質の重要な判断要素となっている。そこで、この輝度や色相のバラツキを改善するため、複数色の発光体の配置による液晶表示装置が開発された（下記特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−２２３９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
さらに、複数の発光体を時分割駆動により点灯する場合、個々の発光体のバラツキにより、表示における輝度や色相が異なり、表示内容を誤認するなどの問題がある。
【０００５】
本発明は、上記のような状況において、液晶表示装置を連続して使用する場合に、個々の発光体の輝度や色相のバラツキを抑え均一な発光を得るための小型スイッチ用液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕本体上面に文字や絵等の情報を表示する液晶パネルと該液晶パネルの駆動回路を構成するＩＣチップを搭載したプリント基板からなる小型スイッチ用液晶表示装置において、前記ＩＣチップ内に明るさの基準をなす電流・電圧設定データを設けるとともに、バックライト光源を時分割駆動させる点灯制御回路と発光体の輝度や色相等のバラツキを補正する電流・電圧調整回路を内蔵し、発光体相互間における均一な発光を得ることができるようにしたものである。
【０００７】
〔２〕上記〔１〕記載の小型スイッチ用液晶表示装置において、安価で広視野角、高速応答、高コントラストである反強誘電性液晶パネルを用いるようにした。
【０００８】
〔３〕上記〔１〕記載の小型スイッチ用液晶表示装置において、前記液晶パネルを操作ボタンの下面に配設するとともに前記液晶パネルの駆動回路を構成する前記ＩＣチップを搭載した前記プリント基板を前記操作ボタン内に配設し、この操作ボタンの上下動により電路の開閉を行う接触機構部を配設したスイッチ本体からなる押ボタンスイッチするようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の小型スイッチ用液晶表示装置は、液晶パネル下方にホルダを配設し、このホルダの上面に複数色の発光体をバックライト光源として配設し、前記ＩＣチップ内に発光体の明るさの基準をなす電流・電圧設定データを記憶するとともに、バックライト光源を時分割駆動させる点灯制御回路と発光体のバラツキを補正する電流・電圧調整回路を内蔵するようにしたので、複数の液晶表示装置を近接して使用する場合においても発光体相互間の輝度や色相のバラツキを抑え、均一な発光表示を可能にした小型スイッチ用液晶表示装置を提供することができる。
【００１０】
よって、発光体の輝度や色相を調整する際に、個々の発光体毎に電流制限抵抗を設ける必要がなく、均一な発光を得ることができる。更に、発光体を輝度、順電圧等から選別することなく、視覚的なバラツキを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、バックライト光源である複数色の発光体の相互間のバラツキを抑え均一な発光を得るため、ＩＣチップ内に発光体の明るさの基準をなす電流・電圧設定データを記憶するとともに、発光体を時分割駆動させる点灯制御回路と発光体のバラツキを補正する電流・電圧調整回路を内蔵し、均一な発光表示を可能とした小型スイッチ用液晶表示装置を提供することができる。
【実施例】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施例を示す小型スイッチ用液晶表示装置の回路構成を示すブロック図である。
【００１４】
この図に示すように、液晶表示付き押ボタンスイッチの回路４０には、操作ボタン内に配設された複数色の発光ダイオード（ＬＥＤ）からなるバックライト６４と、そのバックライト６４を駆動させるために、あらかじめ発光体の明るさの基準をなす電流・電圧設定データを記憶させた電流・電圧設定部６２と、さらにはタイミング制御回路４１、時分割駆動回路６１、電流・電圧調整回路６３が設けられる。すなわち、バックライト６４は、時分割駆動回路６１により時分割された電圧が印加されて、点灯制御されるとともに、電流・電圧設定部６２にあらかじめ記憶された電流・電圧設定データに基づいて、電流・電圧調整回路６３において的確な電流・電圧に調整された電力が供給される。よって、発光体の輝度や色相のバラツキを補正することができるとともに、均一な発光表示を可能にすることができる。
【００１５】
また、液晶表示付き押ボタンスイッチの回路４０には、操作ボタンの上面に配設された反強誘電性液晶パネル３３の駆動回路も配設される。すなわち、信号側リセット信号発生回路４２、信号側電圧波形発生回路４３、走査側リセット信号発生回路４４、走査側電圧波形発生回路４５を備えており、反強誘電性液晶パネル３３の駆動が行われる。
【００１６】
さらに、スイッチ機構４７、スイッチ端子４８，４９を具備するとともに、表示データ発生源５１、外部電源５２がタイミング制御回路４１に接続される。
【００１７】
図２は本発明の実施例を示す液晶表示付き押ボタンスイッチの要部断面図、図３はその液晶表示付き押ボタンスイッチの分解斜視図である。
【００１８】
これらの図において、１はスイッチ本体であり、このスイッチ本体１の中央部には作動軸２が装着される。スイッチ本体１の左側には凹所３が形成され、その凹所３の下方にスイッチ端子５付きコネクタ４が設けられる。このコネクタ４に後述するフレキシブルプリント配線板１０の一端部の回路パターン１１Ａが接続される。
【００１９】
フレキシブルプリント配線板１０には、作動軸２が貫通する貫通孔１２が形成され、その両端部には回路パターン１１Ａ，１１Ｂおよびプリント基板１５とホルダ２０を固着するための取付孔１３が設けられる。作動軸２の上端にはプランジャ６が位置し、その両端に突起７が形成されており、上記フレキシブルプリント配線板１０が取り付けられる。そのフレキシブルプリント配線板１０の一端部の回路パターン１１Ｂは、プリント基板１５の裏面に接続固定される。このプリント基板１５には後述するＩＣチップ１６が実装される。そのプリント基板１５上にホルダ２０が設けられ、このホルダ２０の下面の突起（図示なし）がプリント基板１５の貫通孔１４とフレキシブルプリント配線板１０の固着用の取付孔１３を貫通してホルダ２０とプリント基板１５とフレキシブルプリント配線板１０が固定される。さらにホルダ２０上には２対の多色（赤、緑、青など）の発光ダイオード２１，２２，２３と２４，２５，２６が配設され、発光ダイオード２１〜２６は、プリント基板１５の回路パターンに接続固定される。なお、発光ダイオードは複数色が一体となった形状でも構わない。
【００２０】
また、ホルダ２０上の発光ダイオード２１〜２６が配設されていない辺には、両側に対向して突出部２７、２８が形成され、その内側に長孔２９Ａ、２９Ｂ（図示なし）が形成される。この長孔２９Ａ、２９Ｂを貫通してプリント基板１５の上面の回路パターン上にゼブラコネクタ３１、３２を装着し、このゼブラコネクタ３１、３２の上方に反強誘電性液晶パネル３３が配設される。さらにゼブラコネクタ３１、３２の内側には拡散部材３０がホルダ２０上に対向して配置されている発光ダイオード２１〜２６の間の空所に配置される。そして、上記した組立体を覆うように操作ボタン３４が設けられ、その操作ボタン３４の中央部には透光性部材からなる表示部３５が形成される。
【００２１】
また、プランジャ６も操作ボタン３４の空間内に弾性嵌合され、上記のようにして、操作ボタン３４内に反強誘電性液晶パネル３３からプランジャ６までを収納する。
【００２２】
そして、スイッチ本体１内にはスイッチ機構部が配備されており、このスイッチ機構部を駆動する作動軸２を突出し、操作ボタン３４の上下動により電路の開閉を行う。
【００２３】
プランジャ６の下方に突出した軸８と作動軸２とは、操作力伝達可能に連結されている。さらに、フレキシブルプリント配線板１０はプランジャ６の端部で折り曲げられ、フレキシブルプリント配線板１０の貫通孔１２に作動軸２が貫通し、フレキシブルプリント配線板１０の一端部の回路パターン１１Ａがスイッチ端子５付きコネクタ４に接続される。
【００２４】
さらに、組立工程の中で、使用する発光ダイオード２１〜２６の輝度や波長のレベルより決めた電流・電圧設定データがＩＣチップ１６に書き込まれる。
【００２５】
以上のような構成から、スイッチ端子５付きコネクタ４のスイッチ端子５からフレキシブルプリント配線板１０を介して、プリント基板１５へ電力が供給され、更にＩＣチップ１６を介して、発光ダイオード２１，２２，２３，２４，２５、２６および反強誘電性液晶パネル３３へ電力が供給される。そして、発光ダイオード２１，２２，２３，２４，２５，２６および反強誘電性液晶パネル３３の駆動制御は、ＩＣチップ１６によって行われ、各種文字や絵の表示および各種色調の変化を行わせることができるとともに、バラツキを抑えた均一な発光とすることができる。
【００２６】
図４は本発明の実施例を示す反強誘電性液晶パネルの印加電圧とそれに対する光透過率の変化を示したものであり、反強誘電性液晶パネル３３の反強誘電性液晶は、１回の書き込みで確実に液晶分子が反転する逐次応答性を持っており、高速動作が可能であるとともに、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）型液晶に比べて極めて安価である。
【００２７】
図４において、横軸は印加電圧、縦軸は相対光透過率を示す。液晶セルは印加電圧０Ｖで暗の状態にあることから、印加電圧を正の方向に増加させると液晶分子の配列が変化しはじめ、印加電圧の増加とともに明の状態に変化する。すなわち、印加電圧の変化とともに暗から明の状態となる。また、印加電圧を負の方向に変化させると正の方向と同様に暗から明の状態になる。本発明は、この正と負の両極性の電圧を交互に印加するものである。
【００２８】
なお、本実施例においては、液晶パネル下方のホルダの両サイドに複数色の発光体を配置しているが、この発光体の配置位置はこれに限定されるものではなく、液晶パネルの下面に位置するホルダ上で、鮮明な表示が得られる任意の位置に配置することができる。
【００２９】
また、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の小型スイッチ用液晶表示装置は、発光体の輝度や色相のバラツキを抑え均一な発光を得ることができ、文字や絵等の情報を表示するフルカラー表示を行う装置として適している。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施例を示す小型スイッチ用液晶表示装置の回路構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例を示す液晶表示付き押ボタンスイッチの要部断面図である。
【図３】本発明の実施例を示す液晶表示付き押ボタンスイッチの分解斜視図である。
【図４】本発明の実施例を示す反強誘電性液晶パネルの印加電圧とそれに対する光透過率の変化を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    スイッチ本体
２    作動軸
３    凹所
４    スイッチ端子付きコネクタ
５    スイッチ端子
６    プランジャ
７    突起
８    軸
１０    フレキシブルプリント配線板
１１Ａ，１１Ｂ    回路パターン
１２，１４    貫通孔
１３    取付孔
１５    プリント基板
１６    ＩＣチップ
２０    ホルダ
２１，２２，２３，２４，２５，２６    発光ダイオード
２７，２８    突出部
２９Ａ，２９Ｂ    長孔
３０    拡散部材
３１，３２    ゼブラコネクタ
３３    反強誘電性液晶パネル
３４    操作ボタン
３５    表示部
４０    液晶表示付き押ボタンスイッチの回路
４１    タイミング制御回路
４２    信号側リセット信号発生回路
４３    信号側電圧波形発生回路
４４    走査側リセット信号発生回路
４５    走査側電圧波形発生回路
４７    スイッチ機構
４８，４９    スイッチ端子
５１    表示データ発生源
５２    外部電源
６１    時分割駆動回路
６２    電流・電圧設定部
６３    電流・電圧調整回路
６４    複数色の発光ダイオードからなるバックライト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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