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技術 液晶表示装置

出願人 株式会社日立製作所株式会社日立ディスプレイデバイシズ
発明者 青柳昌行森加泰
出願日 2001年5月30日 (20年3ヶ月経過) 出願番号 2001-163017
公開日 2002年12月4日 (18年8ヶ月経過) 公開番号 2002-350850
状態 特許登録済
技術分野 液晶4(光学部材との組合せ) 液晶5(電極、アクティブマトリックス) 液晶4(光学部材との組合せ) 光源またはランプホルダの固定 照明装置の配光に係わる部品細部及び防護 面状発光モジュール 要素組合せによる可変情報用表示装置1
主要キーワード 対向姿勢 位置決め形状 貫通位置 実装姿勢 補助光源装置 部分平面 モールド面 給電配線
関連する未来課題
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図面 (16)

課題

発光素子導光体の入光面に正対させ、かつ正確な距離で設置でき、他の電子部品と共にプリント基板に片面実装できるようにして、製造工数を低減して薄型化を図る。

解決手段

液晶表示パネル1の背面に導光体4とプリント基板5を配置し、プリント基板5に貫通させた貫通孔7にLED8の発光部8Aが導光体4の入光面4Aに対向するようにを貫通させ、他の電子部品9とともにプリント基板5の片面から実装する。発光素子8の電極8Bを貫通孔の橋絡させて固定する。

概要

背景

携帯電話機携帯情報端末などの小型情報端末では、その表示デバイスとして省電力かつ小型軽量である液晶表示装置を採用するのが一般的である。この液晶表示装置には、液晶表示パネルに形成した電子潜像可視化するための照明手段として外光を利用したもの、液晶表示パネルの背面あるいは前面に補助照明装置を設置したものがある。液晶表示パネルの背面に設置する補助照明装置はバックライトと称し、前面に設置する補助照明装置はフロントライトと称している。

この種の携帯端末の補助照明装置用の光源としては、表示画面サイズが比較的大きなノートパソコンなどのように冷陰極蛍光ランプサイドエッジに配置した導光体を有するものもあるが、携帯電話機や小型携帯情報端末(所謂、PDA等)には消費電力が少ない発光ダイオードLED)などの固体発光素子が多く用いられている。

図11は従来の小型情報端末における補助照明装置の全体構成を模式的に説明する斜視図である。なお、この補助照明装置は液晶表示パネルの背面に設置される。液晶表示パネルやプリント基板等は図示を省略した。液晶表示パネルの直下には2枚のプリズムシート2が設置され、その下に拡散シート3、導光体4、反射シート10が順に設けられている。参照符号8は白色光放射する発光素子であり、一般には発光ダイオード(LED)が用いられる。以下、この種の発光素子をLEDとして説明する。

図12は従来の小型情報端末における補助照明装置の光源であるLEDの設置構造例の説明図であり、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A線に沿った断面図を示す。図12中、4は導光体、4Aはそのサイドエッジ(以下、入光面とも言う)、6は筐体モールドケース)、8はLEDである。この構造例では、LED8はモールドケースの内壁に1個または2個以上設置されている。本例では3個を配列してある。

しかし、このような構成では、導光体4とLED8とは別々の部品としてモールドケースに組み込まれるものであるためモールドケース6の内壁にLED8を精密に取り付けることは難しく、LED8の発光部(導光体の入光面と対向する面にある)と導光体4の入光面4Aとの距離が変動し易く、また、発光部と導光体4の入光面4Aとを正対させることは難しい。そのため、LED8から投光されて導光体4に入射する光の分布が一様でなくなり、液晶表示パネルの表示輝度むらが発生することがある。これが従来から解決すべき課題の1つとなっていた。

さらに、モールドケース6側にLED8を取り付けるものであるため、このLED8への給電線を図示しないプリント基板などに実装される駆動回路電源端子(または、電源電極)に接続するための配線手段を必要とするため、組み立て工程が複雑になってしまう。これもまた、従来から解決すべき課題の1つとなっていた。なお、この種の従来技術を開示したものとしては、例えば特開平11−133426号公報を挙げることができる。

概要

発光素子を導光体の入光面に正対させ、かつ正確な距離で設置でき、他の電子部品と共にプリント基板に片面実装できるようにして、製造工数を低減して薄型化を図る。

液晶表示パネル1の背面に導光体4とプリント基板5を配置し、プリント基板5に貫通させた貫通孔7にLED8の発光部8Aが導光体4の入光面4Aに対向するようにを貫通させ、他の電子部品9とともにプリント基板5の片面から実装する。発光素子8の電極8Bを貫通孔の橋絡させて固定する。

目的

なお、プリント基板5に対するLEDの実装に関連する従来技術を開示したものとして、特開2000−77724号公報がある。この公報では液晶表示装置についての開示はない。また、この公報に開示された実装技術は単一の発光素子又は受光素子の実装に関するものであり、全体の薄型化を目的とするが、その発光素子の光放射方向はプリント基板の面に垂直な方向であって、本発明が解決使用とするようなプリント基板と平行な方向で導光体に入射させる際の課題を解決するものでない。

本発明の目的は、上記従来の課題を解消し、補助照明装置を構成するLED等の発光素子を他の電子部品とともにプリント基板に片面実装できるようにして、当該プリント基板を折り曲げることなく導光体の入光面に対向可能とし、製造工数を低減して薄型化を図った液晶表示装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
9件

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請求項1

液晶表示パネルと、発光素子を含む複数の電子部品実装されたプリント基板と、前記液晶表示パネルと前記プリント基板との間に設けられた導光体とを備えた液晶表示装置であって、前記プリント基板は貫通孔を有するとともに、前記発光素子が前記貫通孔から前記発光素子の発光部を他の電子部品とは反対側に突き出させて当該他の電子部品と同じ側から実装されていることを特徴とする液晶表示装置。

請求項2

前記発光素子の発光部は、前記プリント基板の前記導光体側に突出してい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

前記発光素子の投光方向は、前記プリント基板の面に対してほぼ平行な方向であることを特徴とする請求項1または2に記載の液晶表示装置。

請求項4

前記プリント基板は可撓性のプリント基板であることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の液晶表示装置。

請求項5

液晶表示パネルと、発光素子が実装されたプリント基板と、前記液晶表示パネルと前記プリント基板との間に設けられた導光体とを備えた液晶表示装置であって、前記プリント基板は貫通孔を有するとともに、投光方向が前記プリント基板の面にほぼ平行な前記発光素子が前記貫通孔を貫通して実装されていることを特徴とする液晶表示装置。

請求項6

前記発光素子の発光部の前記プリント基板側の端部の位置が前記プリント基板の表面の位置とほぼ等しいことを特徴とする請求項5に記載の液晶表示装置。

請求項7

前記プリント基板の貫通孔から突き出た部分の前記発光素子の厚さよりも前記導光体の厚さの方が薄いことを特徴とする請求項5または6に記載の液晶表示装置。

請求項8

前記プリント基板は可撓性のプリント基板であることを特徴とする請求項5〜7の何れかに記載の液晶表示装置。

請求項9

液晶表示パネルと、発光素子を含む複数の電子部品が実装されたプリント基板と、前記液晶表示パネルと前記プリント基板との間に設けられた導光体とを備えた液晶表示装置であって、前記プリント基板は前記発光素子が貫通する貫通孔を有するとともに、前記発光素子の電極と前記電子部品の電極が前記プリント基板の前記導光体とは反対側で前記プリント基板に接続されていることを特徴とする液晶表示装置。

請求項10

前記プリント基板は可撓性のプリント基板であることを特徴とする請求項9に記載の液晶表示装置。

請求項11

液晶表示パネルと、複数の発光素子が実装されたプリント基板と、前記液晶表示パネルと前記プリント基板との間に設けられた導光体とを備えた液晶表示装置であって、前記プリント基板は、前記導光体の端部からの距離がほぼ等しい複数の貫通孔を有するとともに、前記複数の発光素子が前記貫通孔を貫通して実装されていることを特徴とする液晶表示装置。

請求項12

前記貫通孔と前記発光素子は位置決め手段を有することを特徴とする請求項11に記載の液晶表示装置。

請求項13

前記プリント基板は可撓性のプリント基板であることを特徴とする請求項11または12に記載の液晶表示装置。

技術分野

0001

本発明は、液晶表示装置係り、特に光源として発光ダイオード等の固体発光素子サイドエッジに配置した導光体を有する補助光源装置を備えた液晶表示装置に関する。

背景技術

0002

携帯電話機携帯情報端末などの小型情報端末では、その表示デバイスとして省電力かつ小型軽量である液晶表示装置を採用するのが一般的である。この液晶表示装置には、液晶表示パネルに形成した電子潜像可視化するための照明手段として外光を利用したもの、液晶表示パネルの背面あるいは前面に補助照明装置を設置したものがある。液晶表示パネルの背面に設置する補助照明装置はバックライトと称し、前面に設置する補助照明装置はフロントライトと称している。

0003

この種の携帯端末の補助照明装置用の光源としては、表示画面サイズが比較的大きなノートパソコンなどのように冷陰極蛍光ランプをサイドエッジに配置した導光体を有するものもあるが、携帯電話機や小型携帯情報端末(所謂、PDA等)には消費電力が少ない発光ダイオード(LED)などの固体発光素子が多く用いられている。

0004

図11は従来の小型情報端末における補助照明装置の全体構成を模式的に説明する斜視図である。なお、この補助照明装置は液晶表示パネルの背面に設置される。液晶表示パネルやプリント基板等は図示を省略した。液晶表示パネルの直下には2枚のプリズムシート2が設置され、その下に拡散シート3、導光体4、反射シート10が順に設けられている。参照符号8は白色光放射する発光素子であり、一般には発光ダイオード(LED)が用いられる。以下、この種の発光素子をLEDとして説明する。

0005

図12は従来の小型情報端末における補助照明装置の光源であるLEDの設置構造例の説明図であり、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A線に沿った断面図を示す。図12中、4は導光体、4Aはそのサイドエッジ(以下、入光面とも言う)、6は筐体モールドケース)、8はLEDである。この構造例では、LED8はモールドケースの内壁に1個または2個以上設置されている。本例では3個を配列してある。

0006

しかし、このような構成では、導光体4とLED8とは別々の部品としてモールドケースに組み込まれるものであるためモールドケース6の内壁にLED8を精密に取り付けることは難しく、LED8の発光部(導光体の入光面と対向する面にある)と導光体4の入光面4Aとの距離が変動し易く、また、発光部と導光体4の入光面4Aとを正対させることは難しい。そのため、LED8から投光されて導光体4に入射する光の分布が一様でなくなり、液晶表示パネルの表示輝度むらが発生することがある。これが従来から解決すべき課題の1つとなっていた。

0007

さらに、モールドケース6側にLED8を取り付けるものであるため、このLED8への給電線を図示しないプリント基板などに実装される駆動回路電源端子(または、電源電極)に接続するための配線手段を必要とするため、組み立て工程が複雑になってしまう。これもまた、従来から解決すべき課題の1つとなっていた。なお、この種の従来技術を開示したものとしては、例えば特開平11−133426号公報を挙げることができる。

発明が解決しようとする課題

0008

上記のような課題を解決するために、次に説明する様々な提案がなされてきた。図13は小型情報端末における補助照明装置の提案例の要部構成例を模式的に説明する断面図であり、補助照明装置の導光体4と発光素子であるLED8の部分を主とし示したものである。この構成では、透明樹脂を好適とする導光体4の一端(サイドエッジ)に近接または密着させて設置するLED8をプリント基板5に載置して実装し、このプリント基板5を導光体4の背面に設置してある。なお、プリント基板5としては、硬質板で構成した不撓性のものと可撓性のシートで構成したもの(所謂、フレキシブルプリント基板)があるが、ここでは、両者をまとめてプリント基板として説明する。

0009

LED8は通常、自動実装機でプリント基板5に実装されるため、その実装位置は正確に制御することができる。また、導光体4は図示しない液晶表示パネルの背面に粘着剤あるいは両面テープなどで固定され、プリント基板5は液晶表示パネルに接続されるように構成されているため、LED8の発光部8Aを導光体4の入光面であるサイドエッジ4Aに正しく正対させて設置することができる。なお、導光体4の背面には反射処理膜、あるいは反射シートが設けられるが、図示は省略してある。

0010

図14図13における問題点を説明するための液晶表示装置の要部構成例を模式的に説明する断面図であり、特に補助照明装置の発光素子としてのLEDを実装するプリント基板と導光体および液晶表示パネルとの配置関係を説明する断面図である。液晶表示パネル1の背面に設置された導光体4のサイドエッジに近接または密接させてLED8が設けられている。ここでは、プリント基板5を硬質のプリント基板として説明するが、フレキシブルプリント基板であっても同様である。

0011

LED8は、その発光部8Aを導光体4のサイドエッジに向けてプリント基板5に実装されている。LED8の発光部8Aから投光される放射光はプリント基板5の面とほぼ平行な方向に指向される。LED8の底面には電極8Bを有し、この電極8Bをプリント基板5の配線に接続することでLED8がプリント基板5に固定されるとともに電気的に接続される。そして、このプリント基板5の上記LED8の実装面と反対側の面には他の電子部品9が実装されている。すなわち、発光素子8と他の電子部品9とはプリント基板5の表裏に実装されており、この実装方式両面実装と称している。

0012

図15は小型情報端末における補助照明装置の他の提案例の要部構成例を模式的に説明する断面図であり、特にLED8を実装するプリント基板5と導光体4および液晶表示パネル1との配置関係を説明する断面図である。プリント基板5に実装されるLED8は他の電子部品9と同じ面で、当該プリント基板5の端部(入光面:サイドエッジ)近傍に実装されている。そして、このLED8の実装部分を液晶表示パネル1の方向に折り曲げ図14と同様に、LED8をその発光部8Aが液晶表示パネル1の背面に設置された導光体4のサイドエッジに対向するように近接または密接させて設けられている。

0013

LED8はその発光部8Aを導光体4のサイドエッジ(入光面)に向けてプリント基板5に実装され、発光部8Aから投光される放射光はプリント基板5の面とほぼ平行な方向に指向されて導光体5の入光面4Aに入射する。LED8の底面には電極8Bを有し、この電極8Bをプリント基板5の配線に接続することで発光素子8がプリント基板5に固定され、電気的に接続される。そして、このプリント基板5の上記LED8の実装面と同一面には他の電子部品9が実装されている。この例では、発光素子8と他の電子部品9とはプリント基板5の同一面に実装されており、この実装方式は片面実装と称している。

0014

なお、プリント基板5に対するLEDの実装に関連する従来技術を開示したものとして、特開2000−77724号公報がある。この公報では液晶表示装置についての開示はない。また、この公報に開示された実装技術は単一の発光素子又は受光素子の実装に関するものであり、全体の薄型化を目的とするが、その発光素子の光放射方向はプリント基板の面に垂直な方向であって、本発明が解決使用とするようなプリント基板と平行な方向で導光体に入射させる際の課題を解決するものでない。

0015

上記した各提案に係る補助照明装置におけるLEDの実装例では、次のような課題がある。例えば、前記図14に示したプリント基板5に実装するLED8を他の電子部品9の実装面と反対面とした両面実装の場合、プリント基板5への実装作業が複雑になり、自動実装機では2つの面に実装する工程を必要とする。また、図15で説明した片面実装のプリント基板5を用いる場合は、LED8の実装部分を折り曲げて導光体4のサイドエッジにその発光部8Aを対向させる必要がある。そのため、折り曲げ工程を要することで作業性も低下し、折り曲げ部分にクラックなどが生じて不良を招く場合がある。また、補助照明装置の厚みが増加し、結果として補助照明装置を搭載する液晶表示装置全体の薄型化ひいては端末機の薄型化を阻害してしまう。

0016

さらに、上記の各実装方法では、LEDがプリント基板の実装面の表面に搭載されるものであるため、LEDの発光部とプリント基板の面との間の距離を短縮して薄型化することには限界がある。LEDの発光部は当該LEDのモールド面の内側にあるため、導光体の厚みは発光素子の発光部と正対するサイズ以下とすることが照射光利用効率から限度がある。これもまた、補助照明装置の厚みの低減と、補助照明装置を搭載する端末機全体の薄型化を阻害する要因となっていた。

0017

本発明の目的は、上記従来の課題を解消し、補助照明装置を構成するLED等の発光素子を他の電子部品とともにプリント基板に片面実装できるようにして、当該プリント基板を折り曲げることなく導光体の入光面に対向可能とし、製造工数を低減して薄型化を図った液晶表示装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0018

上記目的を達成するための本発明の基本思想は、発光素子を実装するプリント基板に当該発光素子を貫通する貫通孔を備え、この貫通孔に発光素子を片面実装する構成とした。また、上記発光素子の実装面を上記他の電子部品と同一面とした。本発明の代表的な構成を記述すれば下記のとおりである。

0019

(1)、液晶表示パネルと、発光素子を含む複数の電子部品が実装されたプリント基板と、前記液晶表示パネルと前記プリント基板との間に設けられた導光体とを備えた液晶表示装置であって、前記プリント基板は貫通孔を有するとともに、前記発光素子が前記貫通孔から前記発光素子の発光部を他の電子部品とは反対側に突き出させて当該他の電子部品と同じ側から実装されていることを特徴とする。

0020

(2)、(1)において、前記発光素子の発光部は、前記プリント基板の前記導光側に突出していることを特徴とする。

0021

(3)、(1)または(2)において、前記発光素子の投光方向は、前記プリント基板の面に対してほぼ平行な方向であることを特徴とする。

0022

(4)、(1)〜(3)の何れかにおいて、前記プリント基板は可撓性のプリント基板であることを特徴とする。

0023

上記(1)〜(4)の構成により、発光素子を他の電子部品と共に同じ側から実装したプリント基板を発光素子の部分で折り曲げることなく当該発光素子の発光部を導光体の入光面に対向配置でき、工数を低減できる。また、可撓性のプリント基板を用いることで、当該プリント基板と液晶表示パネルとの電気的接続が容易になる。

0024

(5)、液晶表示パネルと、発光素子が実装されたプリント基板と、前記液晶表示パネルと前記プリント基板との間に設けられた導光体とを備えた液晶表示装置であって、前記プリント基板は貫通孔を有するとともに、投光方向が前記プリント基板の面にほぼ平行な前記発光素子が前記貫通孔を貫通して実装されていることを特徴とする。

0025

(6)、(5)において、前記発光素子の発光部の前記プリント基板側の端部の位置が前記プリント基板の表面の位置とほぼ等しいことを特徴とする。

0026

(7)、(5)または(6)において、前記プリント基板の貫通孔から突き出た部分の前記発光素子の厚さよりも前記導光体の厚さの方が薄いことを特徴とする。

0027

(8)、(5)〜(7)の何れかにおいて、前記プリント基板は可撓性のプリント基板であることを特徴とする。

0028

上記(5)〜(8)の構成により、薄型化が可能となる。

0029

(9)、液晶表示パネルと、発光素子を含む複数の電子部品が実装されたプリント基板と、前記液晶表示パネルと前記プリント基板との間に設けられた導光体とを備えた液晶表示装置であって、前記プリント基板は前記発光素子が貫通する貫通孔を有するとともに、前記発光素子の電極と他の電子部品の電極が前記プリント基板の前記導光体とは反対側で前記プリント基板に接続されていることを特徴とする。

0030

(10)、(9)において、前記プリント基板は可撓性のプリント基板であることを特徴とする。

0031

上記(9)または(10)の構成により、発光素子を実装したプリント基板を折り曲げることなく当該発光素子の発光部を導光体の入光面に正対させて対向配置できるため、また上記発光素子および他の電子部品を同一工程で同時にプリント基板に接続でき、工数を低減できる。また、可撓性プリント基板を用いることで、液晶表示パネルとの電気的接続が容易になる。

0032

(11)、液晶表示パネルと、複数の発光素子が実装されたプリント基板と、前記液晶表示パネルと前記プリント基板との間に設けられた導光体とを備えた液晶表示装置であって、前記プリント基板は、前記導光体の端部からの距離がほぼ等しい複数の貫通孔を有するとともに、前記複数の発光素子が前記貫通孔を貫通して実装されていることを特徴とする。

0033

(12)、(11)において、前記貫通孔と前記発光素子を正確に配置する位置決め手段を有することを特徴とする。

0034

(13)、(11)または(12)において、前記プリント基板は可撓性のプリント基板であることを特徴とする。

0035

上記(11)〜(13)の構成により、複数の発光素子を上記貫通孔の内縁または貫通孔に特別に設けた位置決め形状に当接することで導光体の入光面への発光素子の位置が規制され、導光体の入光面との距離を設計値に維持でき、液晶表示パネルの表示面の輝度むらの発生を抑制できる。

0036

なお、本発明に用いる液晶表示パネルは、所謂単純マトリクス方式に限るものではなく、薄膜トランジスタ型等のアクティブ・マトリクス方式の液晶パネル、その他の各種方式の液晶表示パネルでよい。

0037

さらに、フロントライトを用いた液晶表示装置についても、その発光素子をプリント基板に実装する構造において、同様の構成とすることができる。この場合、導光体は不要、または液晶表示パネルの表示面に設置され、プリント基板は液晶表示パネルの背面に設置される。また、液晶表示パネルのサイズも携帯電話や携帯情報端末等の小サイズに限らず、比較的大サイズの液晶パネルにも適用できる。

0038

そして、本発明は、上記の構成、および後述する実施例の構造に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく種々の変更が可能であることは言うまでもない。

発明を実施するための最良の形態

0039

以下、本発明の実施の形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明による液晶表示装置の第1実施例を説明するための要部を模式的に示す断面図である。本実施例の補助照明装置は、アクリル板等の透明板からなる導光板4の入光面であるサイドエッジ4Aに発光素子としてLED8を設置し、LED8から投光される放射光を導光体4中に入射させて伝播させる。この伝播途上で当該導光板4の表面側(液晶表示パネル1方向)に光を出射させることによって、液晶表示パネル1の背面から当該液晶表示パネルを全面照明する面光源を形成する。

0040

LED8はプリント基板5に貫通させた貫通孔7に貫通させて実装されている。このプリント基板5はフレキシブルプリント基板である。この実施例のプリント基板では、LED8を実装した側とは反対の側の端部を液晶表示パネル1に折り曲げ、当該液晶表示パネルの一方の基板に引き出されている電極端子に接続されている。なお、LED8を実装した側の端部、あるいはLED8を実装した端部に隣接した端部を折り曲げて液晶表示パネルの端子に接続される形式でもよい。

0041

LED8の発光部8Aは、この発光部8Aの導光体4の厚み方向サイズは導光体4の入光面4Aの厚さに含まれる厚みとすることが光の利用効率から望ましい。本実施例では両者をほぼ等しくしてある。プリント基板5には駆動ICや抵抗コンデンサなどの他の電子部品9が実装されており、LED8はこれらの他の電子部品と同一方向から実装され、底部に設けた電極8Bを貫通孔7に橋絡させてプリント基板5との電気的接続と固定を行っている。すなわち、プリント基板5への各種部品(LED8、他の電子部品9)は片面実装となっている。なお、液晶表示パネルと補助照明装置との間には拡散シートやプリズムシートが介在するが、ここでは図示を省略してある。

0042

図2図1におけるプリント基板の構成例の説明図であり、(a)は液晶表示パネル側からみた平面図、(b)は(a)のA−A線に沿った断面図を示す。参照符号9Aは他の電子部品9の実装領域である。この実装領域9Aは図示した部分に限らないことは言うまでもない。

0043

本実施例により、LED等の発光素子を他の電子部品と共に同じ側から実装したプリント基板を発光素子の部分で折り曲げることなく当該発光素子の発光部を導光体の入光面に対向配置でき、工数を低減できる。また、可撓性のプリント基板を用いることで、液晶表示パネルとの電気的接続が容易になる。

0044

図3は本発明による液晶表示装置の第1実施例の全体構成を説明するための展開斜視図である。各構成要素の間の所要部分にはスペーサや両面テープ等の固定手段が介在するが、理解を容易にするため図示は省略した。液晶表示パネル1の背面には、2枚のプリズムシート2、拡散シート3が介在され、その下側に導光体4が配置されている。導光体4の下側には前記したLEDや他の電子部品を実相したプリント基板5が位置している。

0045

そして、これら液晶表示パネル1、プリズムシート2、拡散シート3、導光体4およびプリント基板5は筐体であるモールドケース6に収納されて一体の液晶表示装置を構成している。液晶表示パネル1に点線で示した領域は表示領域ARを示し、導光体の照明領域とほぼ一致する。

0046

図4は本発明による液晶表示装置の第2実施例の要部構成を模式的に説明する断面図である。図1と同一参照符号は同一機能部分を示すが、第1実施例のプリント基板がフレキシブルプリント基板であるのに対し、本実施例では硬質のプリント基板50を用いている。このプリント基板50と液晶表示パネル1の端子との接続は接続用フレキシブルプリントシート50Aを用いている。

0047

また、LED8は、プリント基板50の厚さを考慮した高さを有している。プリント基板50との固定(接続)は第1実施例と同様の電極8Bにより行われる。すなわち、プリント基板50の厚さに応じた高さのLEDを用いる。

0048

本実施例により、LEDを他の電子部品と共に同じ側から実装したプリント基板をLEDの部分で折り曲げることなく当該LEDの発光部を導光体の入光面に正対させて対向配置でき、工数を低減できる。

0049

図5は本発明の液晶表示装置における補助照明装置を構成するプリント基板へのLEDの実装構造による効果の説明図であり、(a)は比較のために示すプリント基板にLEDの実装用貫通孔を有しない場合、(b)と(c)はプリント基板にLED実装用貫通孔を有する場合の要部平面図を示す。なお、(b)と(c)における貫通孔7はLED8をほぼガタツキなしに貫通させる大きさに形成される。

0050

図5の(a)に示したように、プリント基板5に貫通孔を設けない場合は、LEDの発光部が導光体4の入光面に正対させて対向配置することは難しい。したがって、LED8から投光される放射光の導光体4への入射方向は矢印で示したように不揃いなものとなり、導光体4は一様な照明光を液晶表示パネルに照射することができず、その結果液晶表示パネルに表示むらが生じる。図中、ARは有効領域(有効照明領域)を示す。

0051

これに対し、図5の(b)に示したように、導光体4の端部からの距離がほぼ等しい位置でプリント基板5にLEDの実装用貫通孔7を複数個設けた場合、LED8の導光体4との距離とその実装姿勢は当該貫通孔により規制され、導光体4への入射方向は矢印で示したように揃ったものとなる。また、図5の(c)に示したように、導光体4に入光面に対する複数のLED8の距離D1、D2を調整することにより、すなわち、それぞれの貫通孔7の導光体4に対する距離を当該導光体4の所望の輝度分布に合わせて設定することにより、導光体4から液晶表示パネルに出射する照明光分布を所望のパターンに設計することが可能となる。

0052

図6は本発明の液晶表示装置を構成する補助照明装置に用いるLEDの形状例の説明図であり、(a)は上面図、(b)は側面図、(c)は底面図を示す。このLED8は発光部8Aとは反対側(背面)に凸部8Cを有し、プリント基板の配線(給電配線)に接続する一対の電極8Bを有している。電極8Bはプリント基板の実装面に橋絡し、発光部8Aが実装面の反対側において導光体の入光面に対面する。なお、この電極の設置方向や形状は図示したものに限らず、プリント基板5に橋絡して固定と電気的接続ができるものであればよい。

0053

図7は本発明の液晶表示装置を構成する補助照明装置に用いるプリント基板に形成する貫通孔の一例を説明する部分平面図であり、図6で説明したLEDを実装する貫通孔に対応する。この貫通孔7は略矩形孔図6に示したLED8の凸部8Cに対応する凹部7Aを有し、図6のLED8を貫通させると共に、その貫通位置を規制して導光体4の入光面4Aに対する距離を所定値に設定する。

0054

図8は本発明の液晶表示装置を構成する補助照明装置に用いるLEDの他の形状例の説明図であり、(a)は上面図、(b)は側面図、(c)は底面図を示す。このLED8は導光体4の入光面と平行な方向(側面)に凹部8Dを有し、プリント基板の配線(給電配線)に接続する一対の電極8Bを有している。電極8Bはプリント基板の実装面に橋絡し、発光部8Aが実装面の反対側において導光体の入光面に対面する。この電極の設置方向や形状もプリント基板5に橋絡して固定と電気的接続ができるものであればその形状、配置位置は任意でよい。

0055

図9は本発明の液晶表示装置を構成する補助照明装置に用いるプリント基板に形成する貫通孔の他の例を説明する部分平面図であり、図6で説明したLEDを実装する貫通孔に対応する。この貫通孔7は略矩形孔に図8のLED8の凹部8Dに対応する凸部7Bを有し、図8のLED8を貫通させると共に、その貫通位置を規制して導光体4の入光面4Aに対する距離を所定値に設定する。

0056

上記図6図7あるいは図8図9に示したような位置決め手段を有する形状のLEDとプリント基板の貫通孔により、LEDと導光体の入光面との距離および対向姿勢を容易に所定値に正確に設定することができ、導光体への入光分布乱れをもたらすことがない。したがって、所定の分布で液晶表示パネルを照明することができ、高品質画像表示を得ることができる。

0057

図10は本発明による他の効果であるプリント基板とLEDの配置関係を模式的に説明する断面図であり、(a)は比較のための前記図14に相当する配置図、(b)は本発明の代表的な配置図を示す。図中の数値は一例であり、単位はmmである。

0058

ここでは、プリント基板5または50の厚みを0.2mm、LED8の全体高さを1.0mm、LED8の発光部8Aの高さ方向寸法を0.6mm、発光部8AとLEDモールドの上下端のサイズをそれぞれ0.2mmとする。図10の(a)に示したように、プリント基板の面にLEDを実装した場合は、投光される光の利用効率と導光体4への入光の厚み方向(上下方向)のバランスを考慮すると、導光体4の厚みは1.0mmが限度である。尚、バランスを考えれば、LEDモールドの上端の0.2mm分だけ導光体4の厚みを薄くして0.8mmとなる。

0059

これに対し、図10の(b)に示した本発明によれば、発光に寄与しないLEDモールドの部分をプリント基板の中に埋もれさせてLED8の発光部8Aの下側(プリント基板側)の端部の位置をプリント基板の表面に近づけることができるため、端部の位置をプリント基板表面にほぼ一致させれば、導光体4の厚みは0.6mmまで低減することが可能となる。したがって、この場合はLEDと導光体を一体とした厚みを0.8mmまで薄くでき、補助照明装置を含めた液晶表示装置全体の厚みを薄くすることができる。上記した本発明の各実施例により、表示むらのない高輝度、あるいは色バランスのとれた画像表示を可能とした液晶表示装置を得ることができる。なお、発光部の端部位置をプリント基板表面に一致させなくとも、貫通孔の中にLEDを実装すれば薄型化の効果が得られることは言うまでもない。

発明の効果

0060

以上説明したように、本発明によれば、補助照明装置の発光素子と導光板の入光面(サイドエッジ)を正確にかつ容易に正対させることができ、照明光の輝度むらが低減され、発光素子の出射光の有効利用を図ることができる。

0061

また、導光体への入射光の効率のよい利用が可能となり、輝度を向上することができ、液晶表示パネルの表示むらが低減される。

図面の簡単な説明

0062

図1本発明による液晶表示装置の第1実施例を説明するための要部を模式的に示す断面図である。
図2図1におけるプリント基板の構成例の説明図である。
図3本発明による液晶表示装置の第1実施例の全体構成を説明するための展開斜視図である。
図4本発明による液晶表示装置の第2実施例の要部構成を模式的に説明する断面図である。
図5本発明の液晶表示装置における補助照明装置を構成するプリント基板へのLEDの実装構造による効果の説明図である。
図6本発明の液晶表示装置を構成する補助照明装置に用いるLEDの形状例の説明図である。
図7本発明の液晶表示装置を構成する補助照明装置に用いるプリント基板に形成する貫通孔の一例を説明する部分平面図である。
図8本発明の液晶表示装置を構成する補助照明装置に用いるLEDの他の形状例の説明図である。
図9本発明の液晶表示装置を構成する補助照明装置に用いるプリント基板に形成する貫通孔の他の例を説明する部分平面図である。
図10本発明による他の効果であるプリント基板とLEDの配置関係を模式的に説明する断面図である。
図11従来の小型情報端末における補助照明装置の全体構成を模式的に説明する斜視図である。
図12従来の小型情報端末における補助照明装置の光源であるLEDの設置構造例の説明図である。
図13小型情報端末における補助照明装置の提案例の要部構成例を模式的に説明する断面図である。
図14図13における問題点を説明するための液晶表示装置の要部構成例を模式的に説明する断面図である。
図15小型情報端末における補助照明装置の他の提案例の要部構成例を模式的に説明する断面図である。

--

0063

1液晶表示パネル
2プリズムシート
3拡散シート
4導光体
4A 入光面(サイドエッジ)
5プリント基板
6モールドケース
7貫通孔
8発光素子(LED)
8A発光部
8B電極
9 他の電子部品
10反射シート。

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