DE4342822A1 - Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung, welche rückseitig durch LEDs beleuchtet ist.

Im Stand der Technik wird eine Flüssigkristall-Anzeigevor­ richtung (LCD-Vorrichtung) in verschiedenen Arten von Geräten und Instrumenten verwendet, beispielsweise in Einrichtungen für die Büroautomatisierung (OA), in Uhren, Blutdruckmeßgerä­ ten, Heißwasserversorgungsgeräten, usw. Das Anzeigeelement (oder die Anzeige) wird von innen aus beleuchtet, so daß die Erkennbarkeit der auf ihm angezeigten Zahlen, Buchstaben, usw. verbessert ist.

In kleinen, batteriegetriebenen Flüssigkristall-Anzeigevor­ richtungen wird im allgemeinen ein Reflexions-Beleuchtungs­ verfahren verwendet, um den Stromverbrauch zu verringern. Bei diesem Verfahren wird eine Glühlampe (Glühlampenbirne) innerhalb des LCD-Gerätes angebracht, und die Lampe wird nur dann eingeschaltet, wenn dies von einem Benutzer gefordert wird. Der Grund für diesen gelegentlichen Einsatz der Glüh­ lampe besteht darin, daß die verfügbare Leistung, obwohl die­ se von der Kapazität der in dem Gerät installierten Batterie abhängt, gering ist, nämlich etwa 60 mW bis 100 mW, und es nicht möglich ist, durch die Glühlampe eine dauernde Beleuch­ tung zu erhalten.

Daher wird seit kurzem eine Beleuchtung der Anzeige durch ein rückseitiges Beleuchtungssystem erzielt, welches LEDs (lichtemittierende Dioden) verwendet, da diese einen gerin­ gen Leistungsverbrauch aufweisen.

LEDs weisen einen erheblich geringeren Leistungsverbrauch (20 mW pro Einheit) als übliche Lampen auf, und darüber hin­ aus eine hohe Helligkeit sowie eine lange Lebensdauer. Dar­ über hinaus können LEDs unterschiedliche Lichtfarben aussen­ den, beispielsweise über rot hinaus, grün, gelb, usw., und sie sind einfach erhältlich. Daher sind LEDs ideal für die Verwendung als Beleuchtungslichtquelle in den Flüssigkristall- Anzeigevorrichtungen geeignet.

Mit LEDs allein ist es allerdings schwierig, einen breiten Bereich der Anzeige gleichmäßig zu beleuchten, da die ausge­ sandte Strahlung der LEDs eine hohe Richtwirkung aufweist.

Wie in Fig. 12 gezeigt, wird daher ein lichtemittierender Körper in Form einer flachen Tafel, der aus einer lichtlei­ tenden Platte 1 und einer LED 2 besteht, als Beleuchtungs­ vorrichtung für ein Flüssigkristallfeld 3 verwendet.

Bei diesem Flachtafel-Lichtemissionskörper besteht die licht­ leitende Platte 1 aus einem transparenten Harz, welches sehr gute Lichttransmissionseigenschaften aufweist (beispielsweise einem Acrylharz, und dergleichen) und keilförmig ausgebildet ist, in der Seitenansicht, so daß die rückwärtige Oberfläche 1a der lichtleitenden Platte 1 geneigt angeordnet ist. Von der LED 2 ausgesandtes Licht 4 tritt in das Innere der licht­ leitenden Platte 1 von der Oberfläche 5 am dicken Ende ein und wird dann an der rückwärtigen Oberfläche 1a der licht­ leitenden Platte 1 reflektiert, so daß Licht von der oberen Oberfläche 6 ausgesandt wird. Auf diese Weise wird eine gleichmäßige Oberflächenbeleuchtung erhalten, und die gesam­ te Oberfläche der Flüssigkristall-Anzeigeplatte 3 gleichför­ mig beleuchtet.

Verglichen mit anderen Flachtafel-Lichtemissionskörpern, wel­ che Elektrolumineszenz, Faseroptiken, und dergleichen verwen­ den, weist dieser lichtemittierende Körper des Flachtafeltyps Vorteile auf. Er ist nämlich einfach aufgebaut und kosten­ günstig herzustellen.

Da die LED 2 eine kleine Lichtemissionsfläche aufweist, wird ein Diodenchip 8 in ein transparentes Kunstharz 7, beispiels­ weise Acrylharz und dergleichen, so eingeformt, daß das von dem Diodenchip 8 ausgesandte Licht durch einen Konvexlinsen­ teil 7a ausgebreitet wird, welcher an der Spitze des transpa­ renten Harzes 7 vorgesehen ist. Bei diesem Aufbau läßt sich das Licht einfacher erkennen.

Bei der voranstehend geschilderten lichtleitenden Platte 1 bildet die geneigte rückwärtige Oberfläche 1a eine reflektie­ rende Oberfläche 9, die durch Vakuumbedampfung von Aluminium oder das Anbringen eines reflektierenden Blattes erhalten wird.

Allerdings tritt bei den konventionellen Flüssigkristall- Anzeigevorrichtungen, welche eine lichtleitende Platte 1 und eine LED 2 verwenden, das nachstehend angegebene Problem auf. Es tritt nämlich eine unregelmäßige Helligkeit auf, und dies führt dazu, daß die gesamte Anzeige des Flüssigkristall-An­ zeigefeldes 3 nicht gleichförmig beleuchtet wird.

Im einzelnen ist die LED 2 so angebracht, daß ihre optische Achse L im wesentlichen parallel zur Oberfläche 6 der licht­ leitenden Platte 1 verläuft. Ein Teil 4a des Lichts von der LED 2, der in die lichtleitende Platte 1 eintritt, wird von der reflektierenden Oberfläche 9 reflektiert und von der Ober­ fläche 6 nach außen geschickt (dieses Licht wird als direkt reflektiertes Licht bezeichnet), wogegen ein anderer Teil 4b des Lichts zuerst vollständig durch die Oberfläche 6 der lichtleitenden Platte 1 reflektiert wird, und dann von der reflektierenden Oberfläche 9 reflektiert und von der Oberflä­ che 6 ausgeschickt wird (dieses Licht wird als vollständig reflektiertes Licht bezeichnet). Wenn die reflektierende Oberfläche 9 in beispielsweise drei Bereiche A, B und C ent­ lang der Richtung der optischen Achse unterteilt ist (A ist der Bereich am nächsten an der LED 2, der dann folgende Be­ reich ist B, und der am weitesten von der LED 2 entfernte Bereich ist C), so ändert sich der Anteil direkt reflektier­ ten Lichts 4a und des vollständig reflektierten Lichts 4b pro Flächeneinheit abhängig von dem betreffenden Bereich. Dies führt dazu, daß die Helligkeit unregelmäßig wird. Die Bereiche A und C sind heller, und der Bereich B ist dunkler.

Bei kompakten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen stellen die Herstellungskosten, die Helligkeit, die Abmessungen und das Gewicht kritische Größen dar, und Vorrichtungen, die kostengünstig herzustellen sind, geringere Abmessungen und Gewichte aufweisen, und eine gleichmäßige, helle Beleuchtung zur Verfügung stellen, sind stark gefragt. Allerdings ist normalerweise bei den Geräten, welche wie voranstehend be­ schrieben die lichtleitende Platte verwenden, das Gewicht hoch, infolge der lichtleitenden Platte. Daher gibt es Gren­ zen für eine Gewichtsverringerung.

Mit der vorliegenden Erfindung sollen die bei konventionel­ len Geräten auftretenden Schwierigkeiten gelöst werden.

Ein Hauptvorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, durch welche eine Verringerung des Gewichts und der Dicke erzielt werden kann, welche keine unregelmäßige Helligkeit erzeugt, und eine gleichmäßige und hellere Oberflächenbeleuchtung zur Verfügung stellt, und darüber hinaus so ausgelegt ist, daß verschiedene, zu beleuchtende Bereiche mit einer gewünschten Farbe in gewünschter Helligkeit beleuchtet werden können.

Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Halterung auf, deren vordere Oberfläche offen ist, ein Flüssigkristall-Anzeigefeld, welches in der Öffnung der vorderen Oberfläche der Halterung angebracht ist, wobei eine Lichtdiffusorplatte zwischen der Halterung und dem Feld angeordnet ist, eine gedruckte Schaltungsplatine, die an der Rückseite der Halterung befestigt ist, sowie mehrere LEDs, die auf der gedruckten Schaltungsplatine so angebracht sind, daß sie rückseitig das Flüssigkristall-Anzeigefeld von dem Bereich hinter der Lichtdiffusorplatte aus beleuchten, und darüber hinaus weist die Halterung LED-Montagevorrichtungen auf, welche die LEDs haltern, und ist die innere Bodenober­ fläche der Halterung mit einer reflektierenden Oberfläche versehen, so daß die Lichtdiffusorplatte durch direktes Licht von hinten beleuchtet wird, welches von den LEDs ausgesandt und von der reflektierenden Oberfläche reflektiert wird.

Bei der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß der vorlie­ genden Erfindung werden zwei Arten von LEDs verwendet, deren Lichtrichtungswinkel sich voneinander unterscheiden.

Darüber hinaus verwendet die Flüssigkristall-Anzeigevorrich­ tung gemäß der vorliegenden Erfindung zwei Arten von LEDs, die Licht in unterschiedlichen Farben aussenden.

Darüber hinaus ist bei der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zumindest eine LED-Montage­ vorrichtung mit mehreren Durchgangslöchern versehen, die so ausgebildet sind, daß die jeweilige Axiallinie der Durchgangs­ löcher in Richtung auf die Lichtdiffusorplatte oder in Rich­ tung auf die reflektierende Oberfläche geneigt ist.

Die reflektierende Oberfläche, die sich auf dem Boden der Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Er­ findung befindet, ist im Zentrum erhöht ausgebildet, um eine höhere wirksame Rückseitenbeleuchtung zu erzielen.

Bei der vorliegenden Erfindung bildet die innere Bodenober­ fläche der Halterung die reflektierende Oberfläche, so daß ein Anteil des von den LEDs ausgesandten Lichtes nach vorne reflektiert wird, und die Lichtdiffusorplatte das Licht von den LEDs diffus verteilt, so daß das Flackern des Lichtes in einer bestimmten Richtung ausgeschaltet ist. Die LEDs sind in geneigten Winkeln in den Durchgangslöchern der Halterung so angeordnet, daß die optischen Achsen der LEDs Abschnitte der Halterung schneiden. Dies führt dazu, daß die Anteile des von der reflektierenden Oberfläche reflektierten Lichtes, und des zur Lichtdiffusorplatte gerichteten Lichtes geändert wer­ den. Daher können auch die Mengen reflektierten Lichtes, die in den jeweiligen Bereichen der reflektierenden Oberfläche reflektiert werden, geändert werden.

Im allgemeinen sind LEDs mit einem engen Richtwinkel heller als LEDs mit einem breiten Richtwinkel. Daher werden bei der vorliegenden Erfindung LEDs mit einem engen Richtwinkel in den Bereichen verwendet, in welchen die Helligkeit gering ist, so daß die Helligkeit der gesamten Beleuchtungsfläche so ein­ gestellt wird, daß sie gleichmäßig ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestell­ ter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen sich weitere Vorteile und Merkmale ergeben. Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt einer ersten Ausführungsform der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß der vor­ liegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Perspektivansicht, in Explosionsdarstellung, des Hauptabschnitts der in Fig. 1 gezeigten Vorrich­ tung;

Fig. 3 eine Aufsicht auf die Anordnung der LEDs, die in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 verwendet werden;

Fig. 4 einen vergrößerten Querschnitt des wesentlichen Ab­ schnitts der Vorrichtung;

Fig. 5 eine Aufsicht zur Erläuterung der Anordnung von LEDs bei einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 eine Perspektivansicht der Halterung bei der zweiten Ausführungsform;

Fig. 7 einen Querschnitt der Halterung der zweiten Ausfüh­ rungsform;

Fig. 8 einen vergrößerten Querschnitt des wesentlichen Ab­ schnitts einer dritten Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung;

Fig. 9 eine Perspektivansicht, teilweise geschnitten, einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 10 einen vergrößerten Querschnitt des wesentlichen Ab­ schnitts der Vorrichtung gemäß der vierten Ausfüh­ rungsform;

Fig. 11 eine teilweise geschnittene Perspektivansicht, in Explosionsdarstellung, einer fünften Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 12 einen konventionellen lichtemittierenden Körper des Flachtafeltyps, welcher eine Lichtleiterplatte und eine LED verwendet.

In den Figuren sind dieselben Elemente wie in Fig. 12 mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen eine erste Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung.

Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 11 weist ein Gehäuse 12 auf, welches als dünnes, rechteckiges Gestell mit einer Öffnung 13 im Zentrum ausgebildet ist. Das Gehäuse 12 besteht aus zwei Gehäuseelementen: einem vorderen und hinteren Gehäu­ seelement (in den Figuren: einem oberen und unteren Element). Diese Gehäuseelemente werden durch Spritzguß eines Harzes her­ gestellt, so daß das Gehäuse 12 aus einem Hauptgehäuse 12A (dem unteren Gehäuse) und einem Deckelgehäuse 12B (dem oberen Gehäuse) besteht, welches in die Öffnung des Hauptgehäuses 12A paßt. Das Deckelgehäuse 12B ist mit dem Hauptgehäuse 12A über eine konventionelle Einrichtung verbunden, beispielswei­ se Befestigungsschrauben, eine elastische Eingriffeinrichtung, und dergleichen (nicht in den Figuren gezeigt).

Innerhalb des Gehäuses 12 ist ein Flüssigkristall-Anzeigefeld 3 vorgesehen, eine Beleuchtungsvorrichtung 16, die mehrere LEDs 2 aufweist, um so das Flüssigkristall-Anzeigefeld 3 von hinten zu beleuchten, und eine Stromversorgung 17 für die LEDs 2 und das Flüssigkristall-Anzeigefeld 3. Mehrere Betäti­ gungsschalter 18, usw. sind auf der vorderen (oder oberen) Oberfläche des Deckelgehäuses 12B vorgesehen.

Die Öffnung 13 befindet sich im Zentrum des vorderen (oder oberen) Deckelgehäuses 12B, und eine Schutzplatte 14, welche die Oberfläche des Flüssigkristall-Anzeigefeldes 3 schützt, ist in diese Öffnung 13 eingepaßt.

Das Flüssigkristall-Anzeigefeld 3 ist konventionell und be­ steht aus einem nematischen Flüssigkristall und dergleichen, der zwischen einer oberen und einer unteren Glasplatte ange­ ordnet ist. Das Flüssigkristall-Anzeigefeld 3 ist als dünne, rechteckige Platte ausgebildet, wobei mehrere Klemmen 20 (siehe Fig. 2) auf den beiden längeren Seitenoberflächen an­ gebracht sind, die parallel zur Längsrichtung des Anzeigefel­ des 3 verlaufen. Diese Klemmen 20 sind mit einer konventio­ nellen Flüssigkristall-Treiberschaltung (nicht gezeigt) auf einer gedruckten Schaltungsplatine 22 über Zuleitungsdrähte 21 verbunden. Die Zuleitungsdrähte 21 sind ungefähr in rech­ ten Winkeln in Richtung zur Rückseite des Flüssigkristall- Anzeigefeldes 3 entlang den Seitenoberflächen des Flüssig­ kristall-Anzeigefeldes 3 gebogen. Die hinteren (oder entfern­ ten) Enden der Zuleitungsdrähte 21 sind in Löcher 23 der gedruckten Schaltungsplatine 22 eingeführt, und durch Löten elektrisch mit der Flüssigkristall-Treiberschaltung verbun­ den.

Die Beleuchtungsvorrichtung 16 weist eine Halterung 24 in Form eines flachen Kastens auf, welche parallel zum Flüssigkristall-Anzeigefeld 3 auf der hinteren (unteren) Sei­ te des Anzeigefeldes 3 verläuft, mehrere LEDs 2, die in den Seitenwänden 24a und 24b der Halterung 24 angebracht sind, die gedruckte Schaltungsplatine 22, an welcher die Halterung 24 angebracht ist, sowie eine Lichtdiffusorplatte 25, die zwischen dem Flüssigkristall-Anzeigefeld 3 und der Halterung 24 angeordnet ist.

Die Halterung 24 besteht aus Kunstharz. Die vordere Oberflä­ che (d. h. die obere Oberfläche in den Figuren) der Halterung 24 ist offen. Mit anderen Worten ist die Halterung nach vorne (bzw. nach oben) offen, und die gesamte Innenoberfläche ist so behandelt, daß sie reflektierend ausgebildet ist, was durch Anbringen weißer Farbe, eine aufgeklebte Aluminiumfolie, eine Vakuumbedampfung mit Aluminium, und dergleichen erzielt werden kann. Auf diese Weise wird in der Halterung 24 eine reflek­ tierende Oberfläche 26 gebildet. Falls dies erforderlich ist, können kleine Vorsprünge und Ausnehmungen auf der reflektie­ renden Oberfläche 26 vorgesehen sein, so daß eine diffuse, reflektierende Oberfläche erhalten wird.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist ein Paar trapezförmiger Vor­ sprünge 27a und 27b so angeordnet, daß sie einander an den Innenoberflächen der längeren Seitenwände 24c und 24d der Halterung 24 gegenüberliegen. Daher ist die minimale Breite im zentralen Abschnitt der Halterung 24 ungefähr gleich oder etwas größer wie bzw. als die Breite W1 des Anzeigeteils 3a des Flüssigkristall-Anzeigefeldes 3, und die maximale Breite an beiden Enden der Halterung 24 (in der Längsrichtung) ist ungefähr gleich wie oder geringfügig kleiner als die Breite W des Flüssigkristall-Anzeigefeldes 3.

In bezug auf die Höhe sind die trapezförmigen Vorsprünge 27a und 27b kürzer als die Seitenwände 24c und 24d, und zwar um die vereinigte Dicke des Flüssigkristall-Anzeigefeldes 3 und der Lichtdiffusorplatte 25. Daher können das Flüssigkristall- Anzeigefeld 3 und die Lichtdiffusorplatte 25 in die Öffnung in der vorderen (bzw. oberen) Oberfläche der Halterung 24 so eingepaßt werden, daß die Außenkanten der Lichtdiffusorplatte 25 auf den vorderen (bzw. oberen) Oberflächen der trapezför­ migen Vorsprünge 27a und 27b aufliegen.

Ein hügelförmiger, erhöhter Abschnitt 28 ist als einstückiges Teil der Halterung 24 im Zentrum der inneren Bodenoberfläche der Halterung 24 vorgesehen. Wie voranstehend beschrieben ist die Oberfläche dieses erhöhten Abschnitts 28 eine reflektie­ rende Oberfläche, die auf konventionelle Weise erhalten wird, beispielsweise durch einen Anstrich mit weißer Farbe, eine angeklebte Aluminiumfolie, eine Aluminium-Vakuumbedampfung, und dergleichen.

In jeder der kürzeren Seitenwände 24a und 24b der Halterung 24 sind mehrere Durchgangslöcher 30 (sieben Durchgangslöcher 30a bis 30g bei dieser Ausführungsform) für LEDs 2 in einer Reihe mit einem vorbestimmten Abstand vorgesehen. Die LEDs 2a bis 2g sind jeweils in diesen Durchgangslöchern 30 angeord­ net. Die Durchgangslöcher 30 sind in einem geneigten Winkel angeordnet, so daß die Axiallinien der Durchgangslöcher 30 die Öffnung an der vorderen (bzw. oberen) Oberfläche der Hal­ terung 24 in einem kleinen Winkel R in bezug auf eine Hori­ zontallinie h schneiden. Daher sind die Durchgangslöcher 30 in Richtung zur reflektierenden Oberfläche 26 der Halterung 24 geneigt. Mit anderen Worten sind die äußeren Öffnungsenden der Durchgangslöcher 30 näher an der vorderen (bzw. oberen) Oberflächenöffnung der Halterung 24 angeordnet als die inne­ ren Öffnungsenden der Durchgangslöcher 30. Der Neigungswin­ kel R der Durchgangslöcher 30 beträgt in diesem Fall etwa 4,5°.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, sind bei den sieben Durchgangs­ löchern die drei Durchgangslöcher 30c bis 30e, die im Zentrum angeordnet sind, so ausgebildet, daß ihre Axiallinien paral­ lel zur gedachten Zentrumslinie 33 verlaufen. Die Durchgangs­ löcher 30a und 30g, die an beiden Enden angeordnet sind, sind um einen Winkel γ1 (welcher 10° beträgt) in bezug auf die Zentrumslinie 33 geneigt, so daß die gedachten Verlängerungs­ linien der optischen Achsen der Durchgangslöcher 30a und 30g die Zentrumslinie 33 ungefähr im Zentrum der Halterung 24 schneiden. Die übrigen zwei Durchgangslöcher 30b und 30f sind um einen Winkel γ2 (der 7° beträgt) in bezug auf die Zentrums­ linie 33 geneigt, so daß die gedachten Verlängerungslinien der optischen Achsen der Durchgangslöcher 30b und 30f ungefähr zum Zentrum der Halterung 24 zeigen.

Wie aus Fig. 4 hervorgeht, sind die Außenoberflächen der je­ weiligen kürzeren Seitenwände 24a und 24b um einen Winkel R nach innen geneigt, der gleich dem Neigungswinkel R der LEDs 2 ist. Zusätzlich ist, wie aus Fig. 2 hervorgeht, das Zentrum a der Außenoberfläche jeder Seitenwand 24a und 24b für die drei Durchgangslöcher 30c bis 30e flach ausgebildet, so daß es senkrecht zu den Axiallinien der Durchgangslöcher 30c bis 30e verläuft. Die Endabschnitte b an beiden Enden der Seiten­ wand für die Durchgangslöcher 30a und 30g sind als geneigte Oberflächen ausgebildet, die senkrecht zu den Axiallinien der Durchgangslöcher 30a und 30g verlaufen, und in bezug auf das Zentrum a um einen Winkel γ1 geneigt sind. Die mittleren Ab­ schnitte c für die Durchgangslöcher 30b und 30f sind als ge­ neigte Oberflächen ausgebildet, die senkrecht zu den Axial­ linien der Durchgangslöcher 30b und 30f verlaufen, und in be­ zug auf das Zentrum a um einen Winkel γ2 geneigt sind.

Diese in einem Winkel angeordneten Oberflächen sind zu dem Zweck vorgesehen, um eine sichere und feste Befestigung der LEDs 2 in den Durchgangslöchern 30a bis 30g sicherzustellen. Wenn die LEDs 2 in den jeweiligen Durchgangslöchern 30a bis 30g angebracht sind, sind die optischen Achsen L der LEDs 2 bezüglich der Zentrumslinien der Durchgangslöcher 30a bis 30g ausgerichtet.

Die LEDs 2a bis 2g weisen unterschiedliche Lichtrichtungswin­ kel (Ausbreitungswinkel) β auf, wie aus den Fig. 3 und 4 her­ vorgeht.

Bei dieser Ausführungsform beträgt der Richtwinkel β1 (vgl. Fig. 3) der LEDs 2a, 2d und 2g, die an beiden Enden und im Zentrum angeordnet sind, 34°, der Richtwinkel β2 der LEDs 2b und 2f, welche vom jeweiligen Ende aus jeweils die zweite LED darstellen, beträgt 12°, und der Richtwinkel β3 der LEDs 2c und 2e, welche vom jeweiligen Ende aus die dritte LED darstel­ len, beträgt 40°.

Die unterschiedlichen Richtwinkel β werden durch unterschied­ liche Ausbildung der Entfernung zwischen dem Linsenspitzen­ teil des transparenten Harzes 7 (siehe Fig. 4) und dem Dioden­ chip 8 zum Zeitpunkt der Ausformung erhalten. Der Richtwinkel β wird größer, wenn der Diodenchip 8 näher an dem Linsenteil des Harzes 7 angeordnet ist, und kleiner, wenn der Diodenchip 8 weiter von dem Linsenteil entfernt angeordnet wird.

Zusätzlich werden LEDs 2 verwendet, welche unterschiedliche Lichtfarben aussenden. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden LEDs mit zwei verschiedenen Farben eingesetzt. Im ein­ zelnen senden die LEDs 2b, 2c, 2e und 2f, welche die zweiten und dritten LEDs von den jeweiligen Enden aus darstellen grünes Licht aus, und die übrigen LEDs 2a, 2d und 2g, die sich an beiden Enden bzw. im Zentrum befinden, und in Fig. 3 schraffiert dargestellt sind, senden rotes Licht aus.

Diese LEDs 2 sind mit den elektrischen Schaltkreisen der ge­ druckten Schaltungsplatine 22 über Zuleitungsdrähte 35 verbun­ den. Die elektrische Schaltung ist so aufgebaut, daß nur die grünen LEDs 2b, 2c, 2e und 2f im Normalbetrieb infolge der Be­ tätigung der Betätigungsschalter 18 (vgl. Fig. 1) leuchten, so daß der Anzeigeteil 3a des Flüssigkristall-Anzeigefeldes 3 rückwärtig durch diese LEDs beleuchtet wird. Die roten LEDs 2a, 2d und 2g werden nur als Warnanzeige verwendet. Daher wird durch Verwendung von LEDs unterschiedlicher Farben eine unter­ schiedliche Beleuchtung erhalten.

Wie am deutlichsten aus Fig. 4 hervorgeht, besteht die Licht­ diffusorplatte 25 aus zwei Diffusorfilmen 25A und 25B, von denen der eine vor (bzw. auf) dem anderen angeordnet ist, wo­ bei dazwischen ein geeigneter, leerer Zwischenraum vorgesehen ist, und ist in der Öffnung 13 der Halterung 24 angeordnet. Der Leerraum zwischen den beiden Filmen 25A und 25B ist tat­ sächlich eine Luftschicht 37, die zur Verstärkung der Diffu­ sorwirkung dient.

Der vordere (bzw. obere) Diffusorfilm 25A wird beispielsweise dadurch erhalten, daß ein Trübungsmittel bei einem Acrylharz eingesetzt wird. Der rückwärtige (bzw. untere) Diffusorfilm 25B wird beispielsweise dadurch erhalten, daß mit der Ober­ fläche eines Polyesterfilms eine Lichtstreuungsbehandlung mit­ tels Sandstrahlen durchgeführt wird.

Es können auch andere Arten von Diffusorfilmen 25 verwendet werden, beispielsweise Filme, die dadurch hergestellt werden, daß mit der Oberfläche eines transparenten Harzes eine Licht­ streuungsbehandlung durchgeführt wird, auf der Grundlage ei­ ner Prägung, oder eines Einsatzes einer transparenten Farbe, die kleine Glasperlen, Metallteilen, und dergleichen enthält. Weiterhin können Filme verwendet werden, die aus einem transparenten Harz bestehen, welches so ausgeformt wird, daß zum Zeitpunkt der Ausformung kleine Metallteilchen dem Harz hinzugefügt werden. Die Abmessungen des Raumes zwischen den Diffusorfilmen 25A und 25B werden auf einen optimalen Wert eingestellt, unter Berücksichtigung der Lichtverluste, die von der Luftschicht 37 hervorgerufen werden.

Die gedruckte Schaltungsplatine 22 weist eine Flüssigkristall- Treiberschaltung und eine Konstantstromschaltung auf. Die Treiberschaltung enthält verschiedene elektronische Bauteile 40 (siehe Fig. 4), beispielsweise Flüssigkristall-Treiber-ICs, Transistoren, Widerstände, usw. Die Konstantstromschaltung ist für die LEDs 2 vorgesehen.

Die gedruckte Schaltungsplatine 22 ist, wie aus Fig. 1 her­ vorgeht, über Zuleitungsdrähte 41 elektrisch mit der Strom­ versorgung 17 verbunden. Die Konstantstromschaltung sorgt für eine Temperaturkompensation der LEDs 2. Wenn sich nämlich in­ folge einer Temperaturänderung die Diodenspannung ändert, so ändert sich der Strom, da die Stromversorgungsspannung einen festen Wert aufweist, und daher ändert sich auch die Hellig­ keit der LEDs 2. Um derartige Änderungen zu verhindern, sind Feldeffekttransistoren (FETs) in Reihe mit den LEDs 2 geschal­ tet. Dies ist besonders in Fällen einer niedrigen Diodenspan­ nung wirksam, beispielsweise von 3 V, 4,5 V oder 6 V.

Die gedruckte Schaltungsplatine 22 ist durch Schrauben 43 an einer Platinenbefestigungseinrichtung 42 befestigt, die vom Boden des Hauptgehäuses 12A aus vorsteht.

Bei der voranstehend beschriebenen Flüssigkristall-Anzeige­ vorrichtung 11 sind die LEDs 2, 2b, 2c, 2e und 2f, die grünes Licht aussenden, im Normalbetrieb erleuchtet. Ein Teil des von diesen LEDs 2 ausgesandten Lichtes trifft direkt auf die innere Bodenoberfläche der Halterung 24 oder die reflektie­ rende Oberfläche 26 auf, und wird vollständig nach vorne (bzw. oben) reflektiert, und bildet daher das direkt reflektierte Licht 4a. Ein weiterer Teil des von den LEDs 2 ausgesandten Lichtes wird in Richtung auf die Vorderseite der Halterung 24 gerichtet, und bildet so das direkt emittierte Licht 4b. Die­ se beiden Lichtarten 4a und 4b werden diffus gestreut, wenn sie durch die Lichtdiffusorplatte 25 und die Luftschicht 37 hindurchgehen, und dies führt dazu, daß der gesamte Anzeige­ teil 3a des Flüssigkristall-Anzeigefeldes 3 rückwärtig (bzw. von hinten) beleuchtet wird. Daher bildet die Beleuchtungs­ vorrichtung 16 eine ebene Lichtquelle.

Die Lichtdiffusorplatte 25 und die Luftschicht 37 verhindern dadurch ein Flackern des Lichtes in einer bestimmten Richtung, daß das Licht von den LEDs 2 diffus gestreut wird. Da die Halterung 24 die Form eines flachen Kastens aufweist, ist das Gewicht niedriger als bei Vorrichtungen, welche Lichtleiter­ platten verwenden.

Die LEDs 2 sind so angebracht, daß sie um einen vorbestimm­ ten Winkel R in Richtung auf das Innere der Halterung 24 oder zur reflektierenden Oberfläche 26 hin geneigt sind. Die Lichtmenge, die durch die reflektierende Oberfläche 26 der Halterung 24 reflektiert wird, insbesondere die Menge des reflektierten Lichtes 4a, die nahe den Fußbereichen des er­ höhten Abschnitts 28 (siehe Fig. 1) reflektiert und nach vorne (bzw. oben) gerichtet wird, ist im Vergleich zu einem Fall erhöht, in welchem die LEDs 2 nicht geneigt angeordnet sind. Daher ist die Helligkeit des zentralen Abschnitts der Halterung 24 in bezug auf die Längsrichtung (oder die Rich­ tung der längeren Seiten 24c und 24d) der Halterung 24 ver­ größert.

Darüber hinaus werden LEDs 2 mit unterschiedlichen Richtwin­ keln β verwendet, so daß der in Längsrichtung zentrale Bereich der Halterung 24, in welchem normalerweise die Helligkeit gering ist, durch das helle Licht von den LEDs 2c und 2e be­ leuchtet wird, die einen kleinen Richtwinkel β3 aufweisen. Daher wird eine gleichmäßigere Oberflächenbeleuchtung erhal­ ten, die keine Unregelmäßigkeiten aufweist.

Das von den LEDs 2 emittierte Licht kann dadurch exakt ge­ steuert werden, daß die Anbringungsanordnung der LEDs 2 geän­ dert wird, und LEDs mit unterschiedlichen Richtwinkeln β ver­ wendet werden. Die Helligkeitspegel in den jeweiligen Beleuch­ tungsbereichen können daher so eingestellt werden, daß die gewünschten Helligkeitspegel erzielt werden.

Die Fig. 5, 6 und 7 zeigen eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Bei dieser Ausführungsform sind die Innenabmessungen der Hal­ terung 60 über die Gesamtlänge der Halterung die gleichen, und der Boden ist flach ausgebildet. Mit anderen Worten weist, anders als bei der ersten Ausführungsform, die Halterung im Inneren keine trapezförmigen Vorsprünge oder hügelförmige, erhöhte Abschnitte auf.

Bei der zweiten Ausführungsform sind mehrere Durchgangslöcher 30, die in den kürzeren Seitenwänden 60a und 60b der Halterung 60 vorgesehen sind, in Richtung auf den Boden der Halterung 60 um einen Winkel R1 (der 6° beträgt) geneigt, wie aus Fig. 7 hervorgeht. Die Axiallinie jedes Loches 30 verläuft parallel zur Zentrumslinie 33 der Halterung 60. Der Boden der Halterung 60 ist als reflektierende Oberfläche 26 ausgebildet, die durch Aufbringung einer weißen Farbe, die Befestigung einer Alumi­ niumfolie, eine Vakuumverdampfung einer Aluminiumfolie, die Vakuumverdampfung mit Aluminium, usw. erhalten wird.

Die LEDs 2a, 2d und 2g, die an beiden Enden bzw. im Zentrum jeder der kürzeren Seitenwände 60a und 60b der Halterung 60 vorgesehen sind, senden rotes Licht aus, und der Richtwinkel β1 dieser LEDs beträgt 34°. Die LEDs 2b und 2f, die vom jewei­ ligen Ende aus die jeweils zweite LED darstellen, senden grü­ nes Licht aus, und ihr Richtwinkel β2 beträgt 40°. Die vom je­ weiligen Ende aus dritten LEDs 2c und 2e senden grünes Licht aus, und ihr Richtwinkel β3 beträgt 40°.

Ansonsten ist der Aufbau dieser Ausführungsform im allgemei­ nen derselbe wie bei der ersten Ausführungsform.

Auch bei dieser Ausführungsform sind die LEDs 2 zum Inneren der Halterung 60 hin geneigt und weisen unterschiedliche Richtwinkel β auf. Wie bei der ersten Ausführungsform wird daher eine gleichmäßige Oberflächenbeleuchtung erzielt, und der gesamte Anzeigeteil des Flüssigkristall-Anzeigefeldes 3 gleichmäßig beleuchtet.

Fig. 8 zeigt eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung.

Bei dieser Ausführungsform ist eine Abschirmung 61 vorgese­ hen, die zur Verhinderung einer Blendung dient, und die als einstückiges Teil vom inneren Ende jeder der kürzeren Seiten­ wände 60a und 60b der Halterung 60 vorspringt. Anders als bei der ersten und zweiten Ausführungsform sind die Durchgangs­ löcher 30 so ausgebildet, daß sie zur Lichtdiffusorplatte 25 bzw. nach oben hin geneigt sind. Daher sind die LEDs 2 in den Durchgangslöchern 30 nach vorn (bzw. oben) der Halterung 60 hin geneigt, um einen vorbestimmten Winkel R2 (welcher 4,5° bis 6° beträgt).

Ansonsten ist der Aufbau dieser Ausführungsform im wesent­ lichen derselbe wie bei den vorherigen Ausführungsformen.

Bei der Anordnung gemäß dieser dritten Ausführungsform ist das direkt ausgesandte Licht 4b, welches zur vorderen (bzw. oberen) Seite der Halterung 60 hin gerichtet ist, verstärkt, und das direkt reflektierte Licht 4a, welches von der reflek­ tierenden Oberfläche 26 reflektiert wird, kann sich um eine größere Entfernung ausbreiten. Daher kann die Helligkeit von Beleuchtungsbereichen vergrößert werden, die von den LEDs 2 entfernt sind. Da die Abschirmungen 61 zwischen den LEDs und der Lichtdiffusorplatte 25 vorgesehen sind, gelangen daher die LEDs 2 nicht durch das Flüssigkristall-Anzeigefeld 3 in das Gesichtsfeld. Daher ist die Erkennbarkeit verbessert. Die anderen Vorteile dieser Ausführungsform sind dieselben wie bei der ersten Ausführungsform.

Die Fig. 9 und 10 zeigen eine vierte Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung.

Bei dieser Ausführungsform wird ein Paar von Halterungsblöcken 70A (von denen nur einer dargestellt ist) als die kürzeren Seiten der rechteckigen Halterung 70 verwendet, und wird ein Paar leitfähiger Elemente 72A und 72, die aus leitfähigem Gummi und dergleichen bestehen, als die längeren Seiten der Halterung 70 verwendet. Das Flüssigkristall-Anzeigefeld 3 ist auf dieser so geformten Halterung 70 vorgesehen, und die Hal­ terung 70 ist auf einer gedruckten Schaltungsplatine 22 so angebracht, daß dazwischen eine reflektierende Platte 74 an­ geordnet ist. Der seitliche und der Umfangsabschnitt der vor­ deren (bzw. oberen) Oberflächen des Flüssigkristall-Anzeige­ feldes 3 sind durch ein Gehäuse 75 abgedeckt.

Das Flüssigkristall-Anzeigefeld 3 ist so auf der Halterung 70 angeordnet, daß sich dazwischen eine Lichtdiffusorplatte 25 befindet. Mehrere Flüssigkristall-Treiberelektroden (nicht gezeigt) sind auf den vorderen (bzw. oberen) Oberflächen der Halterungsblöcke 70A angebracht, auf den leitfähigen Elemen­ ten 72A und 72B, und ebenfalls entlang den Seitenkanten der hinteren (bzw. unteren) Oberfläche des Flüssigkristall-An­ zeigefeldes 3. Diese Treiberelektroden sind elektrisch mit einer (nicht gezeigten) Flüssigkristall-Treiberschaltung der gedruckten Schaltungsplatine 22 über die leitfähigen Elemen­ te 72A und 72B verbunden.

Jeder der Halterungsblöcke 70A wird durch Spritzgießen eines Harzes hergestellt, so daß er bei Betrachtung von oben die Form eines rechteckigen "C" aufweist. Jeder Halterungsblock 70A besteht aus einem Hauptkörperteil 170a und einem Paar von Platinenhalterungsteilen 170b und 170c. Der Hauptkörperteil 170a ist in der senkrechten Richtung, bezüglich der Länge des Flüssigkristall-Anzeigefeldes 3, lang ausgebildet, und die Platinenhalterungsteile 170b und 170c sind an beiden Enden des Hauptkörperteils 170a vorgesehen, wodurch das "C" erhal­ ten wird.

Wie aus Fig. 10 hervorgeht, ist der Querschnitt jedes Haupt­ körperteils 170a in der Richtung parallel zur Längsrichtung des Flüssigkristall-Anzeigefeldes 3 C-förmig. Daher weist jeder Hauptkörperteil 170a einen Ausnehmungsbereich 76 auf, der sich auf der Innenoberfläche des Hauptkörperteils 170a öffnet. Weiterhin sind sieben Durchgangslöcher 30 in jedem Hauptkörperteil 170a in vorbestimmtem Abstand entlang der Länge des Hauptkörperteils 170a vorgesehen, so daß sich die Löcher 30 zum Ausnehmungsbereich 76 hin öffnen. LEDs 2 sind jeweils in diese Durchgangslöcher 30 eingesetzt.

Wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform sind auch bei der vorliegenden Ausführungsform die Durchgangslöcher 30 um einen vorbestimmten Winkel R zur reflektierenden Platte 74 hin geneigt, so daß die inneren Öffnungsenden der Durchgangs­ löcher 30 sich näher am hinteren Ende (bzw. Boden) der Halte­ rung 70 befinden als die äußeren Öffnungsenden. Diese Anord­ nung der Durchgangslöcher wird deswegen verwendet, um die Menge reflektierten Lichtes 4a zu erhöhen, welche von der Oberfläche der reflektierenden Platte 74 reflektiert wird, nach der Aussendung von den LEDs 2. Der Neigungswinkel R der Durchgangslöcher 30 beträgt etwa 3° bis 4°. Daher sind die LEDs 2 so in den Durchgangslöchern 30 gehaltert, daß sie im Ergebnis um den Winkel R nach hinten (bzw. zum Boden hin) geneigt sind. Daher schneiden die optischen Achsen L der LEDs 2 das Flüssigkristall-Anzeigefeld 3 im Winkel R.

Um die Menge des direkt ausgesandten Lichtes 4b zu erhöhen, welches zum Flüssigkristall-Anzeigefeld 3 hin gerichtet ist, können die Durchgangslöcher 30 so ausgebildet sein, daß sie, wie bei der in Fig. 8 gezeigten dritten Ausführungsform, in Richtung auf das Flüssigkristall-Anzeigefeld 3 um einen vor­ bestimmten Winkel geneigt sind. Selbstverständlich ist es ebenfalls möglich, die Durchgangslöcher 30 ohne irgendwelche Neigung auszubilden. In diesem Fall verlaufen die Durchgangs­ löcher 30 parallel zum Flüssigkristall-Anzeigefeld 3.

Wie aus Fig. 10 hervorgeht, weist jede der Platinenhalterun­ gen 170a und 170b ein vorderseitiges (bzw. oberes) Lichtab­ schirmteil 78 und ein rückseitiges (bzw. unteres) Lichtab­ schirmteil 79 auf. Diese Lichtabschirmteile liegen einander gegenüber in der Öffnung der Ausnehmungsabschnitte 76. Die Lichtabschirmteile 78 und 79 schneiden das Licht 4c ab, wel­ ches einen großen Emissionswinkel aufweist, von dem von den LEDs 2 ausgesandten Licht. Daher wird eine Blendung verhin­ dert, und die Lichtabschirmteile 78 und 79 wirken so, daß sie eine Aussendung von Licht von den Ausnehmungsbereichen 76 nach außen verhindern.

Die Lichtmenge 4c, die abgeschirmt wird, wird durch Änderung der Entfernung zwischen den Lichtabschirmteilen 78 und 79 und den Durchgangslöchern 30 eingestellt, oder durch Änderung des Ausmaßes des Vorspringens der Lichtabschirmteile 78 und 79.

Wie in Fig. 10 gezeigt, sind Vertikalnuten 81, welche die End­ abschnitte einer gedruckten Schaltungsplatine 80 haltern, je­ weils in den Innenoberflächen der Platinenhalterungsteile 170b und 170c vorgesehen, die an beiden Enden des Hauptkörperteils 170a jedes der Halterungsblöcke 70A angeordnet sind. Diese Vertikalnuten 81 verlaufen senkrecht zu den Axiallinien der Durchgangslöcher 30.

Jeder Halterungsblock 70A wird aus zwei Blockelementen (einem vorderen und einem hinteren bzw. einem oberen und einem unte­ ren) (in bezug auf die Richtung der Dicke) erhalten, die zur Ausbildung des Halterungsblocks zu einer einstückigen Einheit vereinigt werden. Der Grund für diesen zweistückigen Aufbau besteht darin, daß das Lichtabschirmteil 78 an der Vordersei­ te (bzw. oben) und das Lichtabschirmteil 79 an der Rückseite (bzw. unten) zum Zeitpunkt der Ausformung Hinterschneidungen bilden, und nicht aus einer Form gelöst werden können, wenn die Halterungsblöcke einstückig hergestellt werden sollen.

Die Zuleitungsdrähte 35 der LEDs 2 sind durch Zuleitungsdraht- Durchgangslöcher (nicht gezeigt) hindurchgeführt, die in der gedruckten Schaltungsplatine 80 vorgesehen sind, und mittels Löten mit der elektrischen Schaltung der Schaltungsplatine 80 verbunden. Die gedruckte Schaltungsplatine 80 ist elektrisch an die gedruckte Schaltungsplatine 22 über Verbindungsklemmen 83 angeschlossen. Die hinteren (bzw. unteren) Enden dieser Verbindungsklemmen 83 sind in kleine Löcher 22 eingeführt, die in der gedruckten Schaltungsplatine 22 vorgesehen sind, und durch Lot 84 mit der elektrischen Schaltung der Schal­ tungsplatine 22 verbunden.

Die reflektierende Platte 74 bildet dadurch eine reflektie­ rende Oberfläche, daß sie mit einem reflektierenden Mittel behandelt wird, beispielsweise durch Aufbringen einer weißen Farbe, die Anbringung einer Aluminiumfolie, eine Vakuum­ bedampfung mit Aluminium oder Silber, und dergleichen. Falls erforderlich kann die Platte 74 als diffus reflektierende Oberfläche ausgebildet werden, nämlich durch Ausbildung sehr kleiner Ausnehmungen und Vorsprünge.

Die reflektierende Platte 74 wird dadurch an ihrem Ort gehal­ tert, daß sie in Sandwich-Anordnung zwischen dem Gehäuse 75 und der Schaltungsplatine 22 angeordnet ist.

Die leitfähigen Elemente 72 sind auf der gedruckten Schal­ tungsplatine 22 entlang den Kanten der beiden längeren Seiten der reflektierenden Platte 74 angebracht, und an der vorderen (bzw. oberen) Oberfläche der gedruckten Schaltungsplatine 22 durch das Gehäuse 75 befestigt. Zusätzlich sind mehrere Elek­ troden (nicht gezeigt) auf der gedruckten Schaltungsplatine 22 entlang beiden längeren Seiten der gedruckten Schaltungs­ platine 22 vorgesehen, wobei ihre Position jener der Elektro­ den (nicht gezeigt) des Flüssigkristall-Anzeigefeldes 3 ent­ spricht. Über die leitfähigen Elemente 72 und 73 sind diese Elektroden elektrisch miteinander verbunden.

Bei der vorliegenden Ausführungsform wird als leitfähiges Ele­ ment 72 ein leitfähiger Gummi vorgesehen. Allerdings können diese elektrischen Verbindungen auch über einen Zuleitungs­ rahmen oder Zuleitungsdrähte erhalten werden.

Die auf der hinteren Oberfläche des Flüssigkristall-Anzeige­ feldes 3 angebrachte Lichtdiffusorplatte 25 kann durch Einsatz eines Trübungsmittels bei einem Acrylharz hergestellt werden, durch Prägen der Oberfläche eines transparenten Harzes, durch Aufbringen einer transparenten Farbe, die sehr kleine Glas­ perlen oder Metallteilchen enthält, auf die Oberfläche eines transparenten Harzes, oder durch ein anderes Verfahren.

Das Gehäuse 75 wird aus einer Metallplatte, einem Kunstharz und dergleichen hergestellt und weist im Zentrum eine Öff­ nung 85 auf. Das Gehäuse 75 bedeckt die LEDs 2, das Flüssig­ kristall-Anzeigefeld 3, die leitfähigen Elemente 72, die Halterungsblöcke 70A und die gedruckte Schaltungsplatine 80, und ist abnehmbar an der gedruckten Schaltungsplatine 22 durch Einführen von Eingriffszungen 86 des Gehäuses 75 in Ausschnitte 87 der gedruckten Schaltungsplatine 22 befestigt. Durch diesen Deckel 75 sind das Flüssigkristall-Anzeigefeld 3, die Lichtdiffusorplatte 25, die leitfähigen Elemente 72 und die Halterungsblöcke 70A, usw. zwischen dem Gehäuse 75 und der gedruckten Schaltungsplatine 22 befestigt.

Wie am besten aus Fig. 10 hervorgeht, sind auch bei dieser Ausführungsform die LEDs 2 in Richtung auf die reflektierende Platte 74 geneigt angeordnet. Daher kann Licht 4a, welches von der reflektierenden Platte 74 reflektiert wird, im Ver­ gleich zum direkt ausgesandten Licht 4b verstärkt werden, so daß entferntere Bereiche hell erleuchtet werden können. Durch Verwendung von LEDs 2, die unterschiedliche Richtwinkel auf­ weisen, wie bei der ersten bis dritten Ausführungsform, kann darüber hinaus das Licht exakt gesteuert werden, und die Hel­ ligkeit in verschiedenen Beleuchtungsbereichen gleichmäßig ausgebildet werden. Darüber hinaus wird von dem Licht 4, wel­ ches von den LEDs 2 ausgesandt wird, jenes Licht, welches Blendlicht 4c darstellt, und einen großen Emissionswinkel aufweist und daher die Anzeigebereiche des Flüssigkristall- Anzeigefeldes 3 beleuchtet, die näher an den LEDs 2 liegen, durch das vorderseitige (bzw. obere) Lichtabschirmteil 78 und das rückseitige (bzw. untere) Lichtabschirmteil 79 abgeschnit­ ten. Daher kann die Helligkeit der Anzeigebereiche des Flüs­ sigkristall-Anzeigefeldes 3, die am nächsten an den LEDs 2 liegen, verringert werden, so daß keine Blendung erzeugt wird. Zusätzlich kann die Helligkeit des gesamten Anzeigeteils gleichförmig ausgebildet werden, und eine sehr gute Erkenn­ barkeit erzielt werden.

Fig. 11 zeigt eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist die Halterung 90, welche die LEDs 2 haltert, ein länglicher, gestellförmiger Körper, und eine reflektierende Oberfläche wird durch eine reflektierende Platte 74 gebildet.

Im einzelnen wird die reflektierende Oberfläche der reflek­ tierenden Platte 74 durch Vakuumbedampfung von Aluminium oder dergleichen hergestellt. Die reflektierende Platte 74 wird mit Hilfe eines Klebemittels oder dergleichen am Boden der Halterung 90 angebracht. Alternativ hierzu kann die reflek­ tierende Platte 74 auf der gedruckten Schaltungsplatine 22 vorgesehen sein.

Die Halterung 90 besteht aus einem Halterungsrahmen 90A, der auf der vorderen (bzw. oberen) Oberfläche der gedruckten Schaltungsplatine 22 vorgesehen ist, und einem Paar von Licht­ quellenhalterungen 90B, die an beiden Enden des Halterungs­ rahmens 90A entfernbar angebracht sind.

Der Halterungsrahmen 90A wird dadurch hergestellt, daß ein lichtundurchlässiges weißes Harz in die Form eines Rechtecks gebracht wird. Das Gestell meist ein Paar paralleler, quer verlaufender Gestellelemente 190a auf, Verlängerungen 192b, die sich von beiden Enden jedes der quer verlaufenden Gestell­ teile 190a aus erstrecken, und ein Paar in Längsrichtung ver­ laufender Gestellelemente 192c, welche die Verlängerungen 192b beider quer angeordneter Gestellelemente 190a miteinander ver­ binden. Die Höhe der Verlängerungen 192b ist etwa halb so groß wie jene der quer verlaufenden Gestellelemente 190a.

Kleine Ausnehmungen 95 und Vorsprünge 96, die zur Positionie­ rung der Lichtquellenhalterungen 90b verwendet werden, sind jeweils auf den vorderen (bzw. oberen) Oberflächen der Verlän­ gerungen 192b vorgesehen. Vertikalnuten 99, die beide Enden einer gedruckten Schaltungsplatine 80 verankern, welche LEDs 2 aufweist, sind in den Innenoberfläche der Verlängerungen 192b so vorgesehen, daß sie sich außerhalb des in Längsrich­ tung verlaufenden Gestellelementes 192c befinden. Die Verti­ kalnuten 99 sind in Richtung zu den vorderen (oberen) Ober­ flächen der Verlängerungen 192b offen. Weiterhin sind Feld­ halterungen 100, welche beide längeren Seitenkanten des Flüs­ sigkristall-Anzeigefeldes 3 haltern, sowie die Lichtdiffusor­ platte 25, entlang der Gesamtlänge der Innenoberflächen der quer verlaufenden Gestellelemente 192a vorgesehen.

Die Gestellelemente 192c in Längsrichtung werden dadurch her­ gestellt, daß dasselbe Harzmaterial, welches für das Halte­ rungsgestell 90A verwendet wird, plattenförmig ausgeformt wird. Die Dicke dieser in Längsrichtung verlaufenden Gestell­ elemente 192c ist annähernd gleich der Höhe der Verlängerun­ gen 192b.

Mehre halbkreisförmige Ausnehmungen 101 sind im äußeren Teil der vorderen (bzw. oberen) Oberfläche jedes in Längsrich­ tung verlaufenden Gestellelementes 192c vorgesehen. Die Ausnehmungen 101 sind Seite an Seite in Längsrichtung des in Längsrichtung verlaufenden Gestellelementes 192c angeord­ net. Ein hinteres (bzw. unteres) Lichtabschirmteil 102 steht nach vorne (bzw. oben) auf dem innenseitigen Teil der vorde­ ren (bzw. oberen) Oberfläche jedes in Längsrichtung verlaufen­ den Gestellelementes 192c vor, als einstückiges Teil des in Längsrichtung angeordneten Gestellelementes 192c. Die Licht­ abschirmteile 102 und die Ausnehmungen 101 sind so ausgebil­ det, daß dazwischen ein Abstand besteht.

Jeder der Lichtquellen-Halteblöcke 90B weist einen platten­ förmigen Hauptkörper 110a auf, der dadurch hergestellt wird, daß dasselbe Harz, welches für das Halterungsgestell 90A ver­ wendet wird, in Form eines "C" ausgeformt wird, so daß ein Paar von Armen 110b vorgesehen ist, die sich als einstückiges Teil des Hauptkörpers 110a von den Endabschnitten des Haupt­ körpers 110a aus erstrecken.

Mehrere halbkreisförmige Ausnehmungen 111 sind in dem außen­ seitigen Teil der hinteren Oberfläche (oberen Oberfläche in Fig. 11) des Hauptkörperteils 110a vorgesehen. Diese Ausneh­ mungen 111 sind so angeordnet, daß ihre Position jener der Ausnehmungen 101 des in Längsrichtung verlaufenden Gestell­ elementes 192c entspricht. Ein vorderes (bzw. oberes) Licht­ abschirmteil 112 ist am Innenteil des Hauptkörperteils 110a einstückig mit diesem vorgesehen. Weiterhin sind ein Vorsprung 113 und eine Ausnehmung 114 an beiden Enden des Hauptkörper­ teils 110a angeordnet. Ihre Position entspricht jener der Aus­ nehmung 95 und des Vorsprungs 96 der Verlängerungen 192b des in Längsrichtung angeordneten Gestellelementes 192c. Zwischen den Ausnehmungen 111 und dem Lichtabschirmteil 112 ist ein Zwischenraum vorgesehen.

Nachdem jeder Lichtquellen-Halteblock 90B (nach einer Drehung aus der in Fig. 11 gezeigten Ausrichtung) dadurch an den Verlängerungen 192b montiert wurde, daß der Vorsprung 113 in die Ausnehmung 95 eingeführt wurde, und die Ausnehmung 114 über den Vorsprung 96 aufgeschoben wurde, treffen sich die Ausnehmungen 101 und 111, so daß sie Durchgangslöcher bilden, die als Halteteile für die LEDs 2 dienen.

Vertikalnuten 116, welche die Kanten der gedruckten Schal­ tungsplatine 80 haltern, sind in den Innenoberflächen der Arme 110b des Lichtquellen-Halteblocks 90B so angeordnet, daß ihre Position jener der Vertikalnuten 99 der Verlängerungen 192b der in Querrichtung angeordneten Gestellelemente 190a ent­ spricht. Diese Vertikalnuten 16 sind so geformt, daß sie sich in Richtung zu den rückseitigen (bzw. unteren) Oberflächen der Arme 110b hin öffnen.

Wenn daher der Lichtquellen-Halteblock 90B auf den Verlänge­ rungen 192b angebracht ist, sind die Vertikalnuten 116 gerad­ linig mit den Vertikalnuten 99 verbunden, und haltern daher die Kantenabschnitte der gedruckten Schaltungsplatine 80. In diesem Fall wird die gedruckte Schaltungsplatine 80 vorher entweder in die Vertikalnuten 99 oder die Vertikalnuten 116 eingeschoben, und dann wird der Lichtquellen-Halteblock 90B auf die Verlängerungen 192b aufgesetzt.

Wenn jeder Lichtquellen-Halteblock 90B auf den Verlängerungen 192b angeordnet ist, so liegen das vordere (bzw. obere) Licht­ abschirmteil 112 und das hintere (bzw. untere) Lichtabschirm­ teil 102 einander gegenüber, wobei sich dazwischen ein vorbe­ stimmter Zwischenraum befindet.

Im übrigen ist diese Ausführungsform im wesentlichen ebenso ausgebildet wie die vierte Ausführungsform.

Auch bei der vorliegenden Anordnung wird durch die Lichtab­ schirmteile 112 und 102 Blendlicht mit einem breiten Emis­ sionswinkel von dem Licht abgeschnitten, welches von den LEDs 2 emittiert wird. Daher werden dieselben Vorteile erzielt wie bei der vierten Ausführungsform.

Sowohl bei der vierten als auch bei der fünften Ausführungs­ form weist die Halterung zwei Lichtabschirmteile (das vordere bzw. obere Lichtabschirmteil 78 oder 112 und das hintere bzw. untere Lichtabschirmteil 79 oder 102) auf. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Aufbau beschränkt. Wenn der Lichtabschirmeffekt durch ein Lichtabschirmteil erzielt werden kann, so kann die Halterung nur ein Lichtabschirmteil aufweisen, welches das vordere (bzw. obere) Lichtabschirmteil darstellt.

Verschiedene Änderungen und Modifikationen der vorliegenden Erfindung sind möglich. Beispielsweise kann die Halterung da­ durch zur Verfügung gestellt werden, daß ein Paar von Halte­ rungsblöcken 70A, die in den Fig. 9 und 10 gezeigt sind, mit einem Paar quer verlaufender Gestellelemente verbunden wird, welche senkrecht zu den Halterungsblöcken 70A verlaufen.

Weiterhin sind bei den voranstehend geschilderten Ausführungs­ formen die LEDs mit grünem Licht unter Normalbedingungen er­ leuchtet, und die LEDs mit rotem Licht werden als Warnung er­ leuchtet. Selbstverständlich können jedoch auch LEDs verwendet werden, die mehr als zwei unterschiedliche Lichtfarben aussen­ den.

Wie voranstehend erläutert wird bei der Flüssigkristall-Anzei­ gevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Beleuch­ tungsvorrichtung, die auf der Rückseite eines Flüssigkristall- Anzeigefeldes angebracht ist, aus einer Halterung in Form eines flachen Kastens erhalten, welche einen reflektierenden Boden aufweist, mehrere LEDs, die in zumindest einer der kür­ zeren Seitenwände der Halterung angebracht sind, sowie eine Lichtdiffusorplatte, die zwischen dem Flüssigkristall-Anzeige­ feld und der Halterung angebracht ist, und das von den LEDs ausgesandte Licht wird durch die Lichtdiffusorplatte diffus gemacht, so daß das diffuse Licht das Flüssigkristall-Anzei­ gefeld von hinten beleuchtet. Daher wird das Anzeigeelement des Flüssigkristall-Anzeigefeldes über die gesamte Oberfläche gleichmäßig beleuchtet.

Weiterhin werden bei der vorliegenden Erfindung zumindest zwei Arten von LEDs verwendet, welche unterschiedliche Licht­ richtwinkel aufweisen, und diese LEDs sind so ausgewählt, daß sie für einzelne Beleuchtungsbereiche eingesetzt werden. Da­ her werden die Helligkeitspegel verschiedener Beleuchtungs­ bereiche exakt gesteuert und eingestellt. Es ist daher mög­ lich, eine Oberflächenlichtquelle mit gleichförmiger Hellig­ keit zu erhalten. Darüber hinaus kann die Helligkeit des gesamten Anzeigeelementes des Flüssigkristall-Anzeigefeldes gleichförmig ausgebildet werden, und eine unregelmäßige Hel­ ligkeit verhindert werden.

Darüber hinaus sind bei der vorliegenden Erfindung die LEDs um einen vorbestimmten Winkel in Richtung auf das Flüssig­ kristall-Anzeigefeld oder auf die reflektierende Oberfläche geneigt. Daher können die Anteile des direkt ausgesandten Lichtes (welches nach Aussenden von den LEDs die Flüssigkri­ stallanzeige direkt beleuchtet) und des reflektierten Lichts (welches von der reflektierenden Oberfläche reflektiert wird) variiert werden. Infolge der LEDs, die zum Flüssigkristall- Anzeigefeld hin geneigt sind, kann das von der reflektieren­ den Oberfläche reflektierte Licht eine größere Entfernung durchlaufen, bevor es reflektiert wird. Im Gegensatz hierzu kann durch die LEDs, die in Richtung auf die reflektierende Oberfläche geneigt sind, die von der reflektierenden Oberflä­ che reflektierte Lichtmenge erhöht werden. Daher läßt sich der Helligkeitspegel der Beleuchtungsbereiche auf einen ge­ wünschten Pegel einstellen.

Da keine lichtleitende Platte verwendet wird, ist darüber hin­ aus die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung leicht. Die vorliegende Erfindung ist daher besonders gut für den Einsatz in kompakten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen geeignet.

Claims (8)

1. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung (11), gekennzeichnet durch eine Halterung (24), die eine geöffnete vordere Oberfläche aufweist, ein Flüssigkristall-Anzeigefeld (3), welches in der Öffnung (13) der vorderen Oberfläche der Halterung so angeordnet ist, daß eine Lichtdiffusorplatte (25) zwischen der Halterung und dem Anzeigefeld angeord­ net ist, eine gedruckte Schaltungsplatine (22), und mehre­ re LEDs (2), die so auf der gedruckten Schaltungsplatine angebracht sind, daß sie das Flüssigkristall-Anzeigefeld von dem Raum hinter der Lichtdiffusorplatte aus rückseitig beleuchten, wobei die Halterung weiterhin aufweist: Halte­ teile zum Haltern der LEDs, eine reflektierende Oberfläche (26), die auf einer inneren Bodenoberfläche der Halterung vorgesehen ist, wobei die Lichtdiffusorplatte von hinten durch direktes Licht beleuchtet wird, welches von den LEDs ausgesandt wird, und durch Licht, welches von der reflek­ tierenden Oberfläche reflektiert wird.

2. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die LEDs zumindest zwei Arten von LEDs sind, die unterschiedliche Lichtrichtwinkel aufweisen.

3. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die LEDs zumindest zwei Arten von LEDs sind, die unterschiedliche Lichtfarben aussenden.

4. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteteile, welche die LEDs haltern, mehrere Durchgangslöcher umfassen, die sich durch zumindest eine Seitenwand der Halterung erstrecken, so daß jeweilige Axiallinien der Durchgangslöcher in Richtung zur Lichtdiffusorplatte oder zur reflektierenden Oberfläche hin geneigt sind.

5. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteteile, welche die LEDs hal­ tern, mehrere Durchgangslöcher umfassen, welche sich zumin­ dest durch eine Seitenwand der Halterung erstrecken, so daß jeweilige Axiallinien der Durchgangslöcher in Richtung zur Lichtdiffusorplatte oder zur reflektierenden Oberfläche hin geneigt sind.

6. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein hügelförmiger, erhöhter Ab­ schnitt, welcher die reflektierende Oberfläche aufweist, im Zentrum der Bodenoberfläche der Halterung vorgesehen ist.

7. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein hügelförmiger, erhöhter Abschnitt, welcher die reflektierende Oberfläche aufweist, im Zentrum der innenseitigen Bodenoberfläche der Halterung vorgesehen ist.

8. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein hügelförmiger, erhöhter Abschnitt, welcher die reflektierende Oberfläche aufweist, im Zentrum der innenseitigen Bodenoberfläche der Halterung vorgesehen ist.