(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルの背面側に配列された複数のＬＥＤ素子を光源として前記液晶パネルを照明するように構成した液晶表示装置において、前記ＬＥＤ素子の制限抵抗を第１の制限抵抗と第２の制限抵抗に分け、前記液晶パネルの背面側に枠部材を介して前記液晶パネルと離間させた発光素子基板を設け、該発光素子基板上に前記ＬＥＤ素子の点灯用回路を形成するとともに前記ＬＥＤ素子を実装しかつ前記発光素子基板の前記液晶パネルに近接していない部分に前記第２の制限抵抗を設け、また前記液晶パネルに近接する位置に回路基板を設けて該回路基板上に前記ＬＥＤ素子の前記第１の制限抵抗を設け、更に前記第１と第２の制限抵抗のいずれかを前記液晶パネルの表示動作の温度補償の必要性に応じて選択使用する選択使用手段を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１の制限抵抗と前記第２の制限抵抗との選択を、前記液晶パネルまたはその付近の温度が所定値より低いかどうかを検出する温度センサーを有する制御回路によって行うことを特徴とする請求項１の液晶表示装置。
【請求項３】
前記発光素子基板を分岐させて該分岐部を前記液晶パネルに向かって立上がらせて該分岐部につながる枠状のヒーター部を前記液晶パネルの周縁部に密着するように設け、該ヒーター部に前記第１の制限抵抗となる抵抗パターンを印刷で形成したことを特徴とする請求項１の液晶表示装置。
【請求項４】
前記発光素子基板の両端部を屈曲させて前記液晶パネルの周縁部に密着する上反部を設け、該上反部に前記第１の制限抵抗となる抵抗パターンを印刷で形成したことを特徴とする請求項１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】
本発明はバックライト照明を備えた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
極めて多くの電子情報機器において液晶表示は一般的に用いられるようになっている。更にその液晶表示はいわゆるバックライト光源によって背面側から照明される構成をとることが多い。そして液晶表示パネルとバックライト光源とは機構的に一体化（ユニット化）されることがよくある。
【０００３】
バックライト光源は単に液晶表示の明るい背景光となって表示の明度を上げる場合もあるが、更に異なるピーク波長を持つ複数の光源を同時に用いて混合色で表示を照明したり、更に積極的には例えば特公昭６３−４１０７８号公報や特公平８−２７４５３号公報に開示された技術のように、３原色の光源を時分割的に発光させ、液晶パネルを特定の色の光源の発光タイミングに合せて開閉する光シャッターとして用い、高価なカラードットフィルターなしでカラー表示を行わせることもできる。この最後の用例ではバックライト光源としてはＬＥＤや色付きランプ等の単色の発光素子が、異なる色を組合わせて用いられる。
【０００４】
液晶パネルと組合わせるＬＥＤ等の発光素子を用いたバックライト光源の構造例としては、特開平３−１１１８８６号公報や実開平４−５５０８６号公報に開示されたものがある。これらによれば、多数個の発光素子は平板状のプリント基板に配列実装され、その上面（発光素子側）に斜面の反射壁を構成すると共に液晶パネルと光源とのスペーサーを兼用した樹脂枠を設け、更にその上面には光拡散板を配して照明ムラを緩和した構造体を、光シャッターとして情報を表示する液晶パネルの背面側に配置する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
液晶パネルの応答性は液晶の温度が低下すると急速に悪くなる。殊に前述の、バックライトの色を時分割的に切換えてカラー表示を行う技術においては、各色に割り当てられた作動時間が肉眼の残像現象を利用するために制限を受けるので、液晶表示装置の光シャッター動作も十分早くなくては各色に与えられた作動時間を十分に活用できなくなる。液晶自体の自然の温度特性に頼ると、低温時の表示が暗かったり、混色が現れたりする。そこで液晶の応答性の温度補償を行う必要性が生ずる。
【０００６】
温度補償の手法は、例えば液晶を温めることである。即ち従来、液晶パネル基板の周辺部にヒーター用の抵抗体を接触させ、必要に応じて通電加熱し、液晶パネル基板を介して液晶を温めていた。そのため、加熱用の消費電力が必要となり、電子機器の省エネルギー化や携帯性（電源電池の小型軽量化）の上で問題があった。
【０００６】
本発明においては、このような従来技術の欠点を除き、温度補償のために余分な電力消費が発生する事をなくすと共に、そのために有用な液晶表示装置の構造を提供することをその目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の液晶表示装置は次の特徴を有する。
（１）液晶パネルの背面側に配列された複数のＬＥＤ素子を光源として前記液晶パネルを照明するように構成した液晶表示装置において、前記ＬＥＤ素子の制限抵抗を第１の制限抵抗と第２の制限抵抗に分け、前記液晶パネルの背面側に枠部材を介して前記液晶パネルと離間させた発光素子基板を設け、該発光素子基板上に前記ＬＥＤ素子の点灯用回路を形成するとともに前記ＬＥＤ素子を実装しかつ前記発光素子基板の前記液晶パネルに近接していない部分に前記第２の制限抵抗を設け、また前記液晶パネルに近接する位置に回路基板を設けて該回路基板上に前記ＬＥＤ素子の前記第１の制限抵抗を設け、更に前記第１と第２の制限抵抗のいずれかを前記液晶パネルの表示動作の温度補償の必要性に応じて選択使用する選択使用手段を備えたこと。  本発明の液晶表示装置はまた次の特徴のいくつかを有することがある。
（２）前記第１の制限抵抗と前記第２の制限抵抗との選択を、前記液晶パネルまたはその付近の温度が所定値より低いかどうかを検出する温度センサーを有する制御回路によって行うこと。
（３）前記発光素子基板を分岐させて該分岐部を前記液晶パネルに向かって立上がらせて該分岐部につながる枠状のヒーター部を前記液晶パネルの周縁部に密着するように設け、該ヒーター部に前記第１の制限抵抗となる抵抗パターンを印刷で形成したこと。
（４）前記発光素子基板の両端部を屈曲させて前記液晶パネルの周縁部に密着する上反部を設け、該上反部に前記第１の制限抵抗となる抵抗パターンを印刷で形成したこと。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の第一の実施の形態である液晶表示装置の分解斜視図である。１は液晶表示パネルで、スーパーツイストネマチック液晶層あるいは強誘電、反強誘電液晶等の層を有し、ドット状または日の字セグメント状等の画素パターンを備え、表示ＯＮの画素が光を通すシャッターとして作用するように、必要に応じて偏光板も一体化されている。液晶ドライバー回路がガラス基板上に搭載されていても勿論よい。２は光拡散シート、３は反射枠で合成樹脂製成形品であり、発光光の利用効率を上げるための光反射面３１と液晶表示パネル１と光拡散シート２を緊定するフック部３２を持っている。
【０００９】
発光素子基板４は可撓性を持つ比較的薄手の回路基板材料より成っている。その上に印刷形成されている配線パターンや抵抗パターンについては図示を省略してある。４１はＬＥＤチップで、バックライト光源として多数実装されている。４９はＬＥＤチップ４１の点灯電流を抑える制限用抵抗である。この他ＬＥＤのドライバＩＣ１００等も基板スペースの許す限り一緒に実装してよい。４３は第一の分岐部であり、印刷形成された複数の導電線である液晶用配線（図示せず）を担っている。第１の分岐部４３の先端部４５は液晶表示パネル１の駆動電極パターン（図示しないがガラス基板面に形成されている）に導電接着剤等でそれぞれ接続される。液晶用配線は発光素子基板４の主面を経由し、その末端は点灯用回路パターン（図示せず）の末端と共に発光素子基板４末端のコネクタ端子部４６に集められ、発光素子基板４の外部のベース基板（図示せず）上にある電源や液晶表示パネル１の駆動回路（いずれも図示せず）と接続される。発光素子基板４は反射枠３の下面に接着されて表示装置として一体化されるか、あるいは前記図示しないベース基板の上面と反射枠３の下面との間に挟持され固定される。
【００１０】
発光素子基板４は第二の分岐部４７につながる枠状のヒーター部４８を有する。このヒーター部４８は液晶表示装置を組立てると液晶パネル１の周縁部に背面から密着して熱を液晶パネル１に伝える。ヒーター部４８の面にはヒーターとなる抵抗体のパターンがハッチングで示すように印刷で形成されている。（図示したのは抵抗パターンが枠状部をほぼ一周する場合であるが、この他パターンをほぼ全周あるいは液晶パネルの長辺に沿って往復させることもできる。抵抗パターンが枠状部を一周しない場合は、枠状部自体の形状も必ずしも閉じた中空の形状である必要はない）、その抵抗体の両端のリード線は第二の分岐部４７を経てコネクタ端子部４６に他のパターン（点灯用の配線群および液晶用配線群）と平行して集められる。４９は制限抵抗で、ＬＥＤと直列にして電源に接続される。
【００１１】
図２は本実施の形態における温度補償回路の要部を示す図である。ＬＥＤチップ４１は赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色があるが、同色のものが一組となったものが複数組あり、各組に制限抵抗４９（発光素子基板の主面上に実装されたチップ抵抗）および抵抗パターン５０（図１のヒーター部４８上に印刷されたもの）を並列にしたものが接続されている。６０は切換回路で、２種類の制限抵抗のいずれかを選択する（複数の）スイッチを含んでいる。７０は温度センサー回路で、液晶パネル１または装置の環境温度を検知し、それが所定の温度よりも高ければ液晶パネル１から離れた位置にある制限抵抗４９を選択し、所定の温度よりも低ければ液晶パネル１に密着した抵抗パターン５０を選択するように切換回路６０を制御する。この２種類の制限抵抗の切換えは一斉に行ってもよいが、切換え温度に段階を設けて、選択される抵抗パターン５０の個数を検出温度に応じてきめ細かく調節するようにしてもよい。またすべての制限抵抗について２種類を用意することは必ずしも必要ではない。なお端子８０は図示しないが外部の制御回路（ＬＥＤの色別時分割点灯制御回路）あるいは電源に接続される。
【００１４】
図３は本発明の第二の実施の形態である液晶表示装置の組立断面図である。液晶パネルの長辺に直角な断面をとってある。第一の実施の形態と本質的な差のない、液晶表示パネル１、光拡散シート２、反射枠３、ＬＥＤチップ４１、制限抵抗４９については説明を省略する。発光素子基板４はほぼ雨樋型をなしており、両側で上方に反り上がった上反部９０はそれぞれの側に他種の制限抵抗となる抵抗パターンを２個のみとし、液晶パネルの両長辺に接する部分の表面上に一個づつ設けてある。抵抗の印刷パターンは片道でも往復でも適宜選択できる。
【００１３】
本発明の簡易化された実施の形態として、ＬＥＤの制限抵抗を印刷した抵抗パターンのみとして常時使用し、温度センサーによる切換え回路も設けない構成が考えられる。これは環境温度の高温時に更に抵抗パターンによる発熱が液晶を温めても、特性に悪影響がないと判断されるならば採用し得る。またチップ状または固体抵抗の制限抵抗は必ずしも発光回路基板上に実装しなければならない訳ではないことも勿論である。
【００１４】
液晶パネル、ヒーター部、光拡散シート、反射枠、発光素子基板等は一体化された構造となることが望ましい。なぜならこの部分をまとめて部品としてメーカー側で製作すれば、ユーザーはそれを購入して液晶駆動信号発生回路と、ＬＥＤ用ドライバや電源のみを準備すれば容易に最終製品にまとめることができる。更にＬＥＤドライバＩＣ１００を発光素子基板上に、液晶ドライバＩＣを液晶パネル上に、温度センサーを反射枠上に実装などすれば、ユーザー側の負担を一層軽減でき、液晶表示装置を一層ユニット化させ工業的利用を促進する。
【００１５】
【発明の効果】
ＬＥＤの制限抵抗を用いて液晶を加熱するようにしたので、液晶表示パネルの温度補償のための余分な電力を不要とした。これにより電子表示機器の特性を改善しつつ省電力化をはかることができる。また複数の段階の温度補償制御も可能とする構成を示した。本発明の構成は液晶表示装置のユニット化にも有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第一の実施の形態である液晶表示装置の分解斜視図である。
【図２】  本発明の実施の形態における温度補償回路の要部を示す図である。
【図３】  本発明の第二の実施の形態である液晶表示装置の組立断面図である。
【符号の説明】
１  液晶パネル
２  光拡散シート
３  反射枠
３１  光反射面
３２  フック部
４  発光素子基板
４１  ＬＥＤチップ
４３  第一の分岐部
４５  先端部
４６  コネクタ端子部
４７  第二の分岐部
４８  ヒーター部
４９  制限抵抗
５０  抵抗パターン
６０  切換回路
７０  温度センサー回路
８０  端子
９０  上反部
１００  ドライバＩＣ
【図１】
0003738427.tif 000002
【図２】
0003738427.tif 000003
【図３】
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