JP2004286777A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】全体として低コスト化を実現したバックライト構造を備えた液晶表示装置を提供する。
【解決手段】液晶表示パネルの背面に設置されたバックライトを、略枠状のモールドフレーム部ＭＬＤと、該モールドフレーム部ＭＬＤの４辺内側に２色成形で導光板部ＧＬＢを一体化した構成とし、かつ前ールドフレーム部ＭＤＬの４辺の少なくとも一辺の内側と導光板部ＧＬＢの間に発光素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３を収容して該発光素子からの光を前記導光板部の内部に導入するための凹部ＡＶ１，ＡＶ２，ＡＶ３を形成した。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に係り、特に光源として発光ダイオード等の発光素子をサイドエッジに配置した導光体を備えたバックライトを有する液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機や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を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側壁（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）には上記冷陰極蛍光ランプに代えて消費電力が少ない発光ダイオード（ＬＥＤ）に代表される小電力駆動の発光素子が多く用いられている。
【０００４】
図４は導光体に発光素子として発光ダイオードを用いたバックライトを有する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。この種のバックライトは、液晶表示パネルＰＮＬの背面に設置された導光体ＧＬＢの側壁（サイドエッジ）に対向させて発光ダイオードＬＥＤが設けられている。ここでは、発光ダイオードＬＥＤはプリント基板ＰＣＢに植立させて実装している。
【０００５】
プリント基板ＰＣＢは硬質プリント基板、あるいはフレキシブルプリント基板であり、背面（発光ダイオードＬＥＤと反対面）に駆動ＩＣや他の電子部品などが実装されている。発光ダイオードＬＥＤは、その発光部Ｅを導光体ＧＬＢのサイドエッジに接して配置される。発光ダイオードＬＥＤの発光部Ｅから出光した光はこの側壁を入光面として導光体ＧＬＢに導入される。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「特許文献１」があるが、液晶表示装置との関連についての開示はない。また電子機器の筐体モールドの関しては「特許文献２」あるいは「特許文献３」に記載があるが、液晶表示装置のバックライトの構造に関しては考慮されていない。
【０００６】
図５は従来の発光ダイオードＬＥＤを用いたバックライトの構成例を説明する展開斜視図である。このバックライトは樹脂材からなる略枠状のモールドケースＭＬＤの内側に透明な樹脂の導光板ＧＬＢを設置しており、モールドケースＭＬＤは全体として弾性を有する樹脂材料で形成されている。導光板ＧＬＢはモールドケースＭＬＤの弾性力で保持されている。そして、１つの辺ＬＷ１の内壁には発光素子としての発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３の収容部ＡＶ１，ＡＶ２，ＡＶ３が形成されている。
【０００７】
モールドケースＭＬＤに保持される導光板ＧＬＢの発光ダイオードの収容部ＡＶ１，ＡＶ２，ＡＶ３側が発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３のその発光部Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３からの光の入光面ＬＰとなっている。そして、導光板ＧＬＢの表面および／または背面には、面内輝度均一性を得るための反射パターンが形成されている（図示は省略）。この反射パターンは白色塗料のドットあるいはストライプ印刷、または溝（シボ）で構成される。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−７７７２４号公報
【特許文献２】
特開平７−２８３５６０号公報
【特許文献３】
特開２００１−２９８２７７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
発光ダイオードＬＥＤはプリント基板ＰＣＢに実装されて導光体ＧＬＢに入光面に対向させて配置されるが、このとき、発光ダイオードＬＥＤ（の発光部Ｅ）と導光体ＧＬＢとが密接していないと、両者の隙間から光漏れが生じ、あるいはこの隙間で乱反射が起こり、光の利用効率が低下して液晶表示パネルの表示画面の輝度向上を阻害する。
【００１０】
また、モールドフレームＭＬＤと導光板ＧＬＢはそれぞれ別個の専用金型で成形され、モールドフレームＭＬＤに導光板ＧＬＢを嵌め込む構成となっている。そのため、この嵌め込み作業時に導光板ＧＬＢの側面が擦れて異物の発生源となったり、内部反射光に悪影響を及ぼして品質の低下の原因ともなる。両者の製作寸法精度には限界があり、擦れなく嵌め込み作業を容易とすることは困難である。また、この種の金型は高価であり、モールドフレームＭＬＤと導光板ＧＬＢのために専用金型それぞれ要することは液晶表示装置の全体のコスト低減を妨げる要因の一つとなっている。本発明の目的は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、モールドフレームＭＬＤに導光板ＧＬＢを嵌め込む構成において生じる寸法精度の限界による品質の低下を回避して発光ダイオード等の発光素子の放射光を効率よく導光体に導入すると共に、全体として低コスト化を実現したバックライト構造を備えた液晶表示装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの背面に設置されたバックライトを備えた液晶表示装置において、
前記バックライトを、略枠状のモールドフレーム部と、該モールドフレーム部の４辺内側に２色成形で導光板部を一体化した構成とし、かつ前記モールドフレーム部の前記４辺の少なくとも一辺の内側と前記導光板部の間に発光素子を収容して該発光素子からの光を前記導光板部の内部に導入するための１または複数の凹部を形成した。
【００１２】
また、本発明は、前記液晶表示パネルと前記バックライトとの間に光拡散シートとプリズムシートの積層体を介挿した。
【００１３】
さらに、本発明では、前記発光素子を、その一端をプリント基板に植立してその発光部を前記凹部に装入する構成とした。
【００１４】
またさらに、本発明の液晶表示装置では、前記液晶表示パネルの表示領域側に当該表示領域を露呈する開口と、前記バックライト側に延びる周壁を形成した金属ケースを有し、前記金属ケースの前記周壁の内壁を前記バックライトのモールドフレーム部に係合させて一体に組み立てた。
【００１５】
なお、本発明は、携帯電話機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表示パネルを用いた機器のバックライト、あるいは所謂フロントライトにも同様に適用できる。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。
【００１６】
【発明の実施の形態】
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１実施例を説明するための液晶表示パネルや金属ケースを除いたバックライトの説明図であり、図１（ａ）は液晶表示パネル側から見た平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。モールドフレーム部ＭＬＤと導光板部ＧＬＢは一つの金型を用い、所謂２色成形で一体成形したものである。導光板部ＧＬＢの材料は、透明なポリカーボネート樹脂であり、モールドフレーム部ＭＬＤは白色（高反射タイプ）のポリカーボネート樹脂を用いる。なお、異種または同系等の樹脂材料を用いた２色成形は既知であるので、詳しい成形工程は説明を省略する。
【００１７】
一体成形したバックライトは、枠状のモールドフレーム部ＭＬＤの一辺側（ＬＷ１）において、導光板部ＧＬＢに凹部ＡＶ１，ＡＶ２，ＡＶ３を有し、この凹部ＡＶ１，ＡＶ２，ＡＶ３のそれぞれに発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３が装入して実装されるようになっている。発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３はフレキシブルプリント基板ＦＰＣに一端を固定して、その発光部Ｅ（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３）からの光を導光板部ＧＬＢに導入する。
【００１８】
図２は本発明による液晶表示装置の第１実施例の要部を説明する展開斜視図である。図１で説明したバックライトは、液晶表示パネルＰＮＬとの間にプリズムシートＰＲＳや拡散シートＬＤＳを積層した光学補償シートＯＰＳを介して該液晶表示パネルの背面に設けられ、表示領域を露呈する開口（窓）Ｗを有する金属ケースＳＨＣで一個の液晶表示装置に組み立てられる。図２では、金属ケースＳＨＣの周壁に突出部ＤＴが形成されている。そして、バックライトを構成するモールドフレーム部ＭＤＬの側面に金属ケースＳＨＣの突出部ＤＴと係合する凹陥ＨＬを付加したものである。なお、液晶表示パネルＰＮＬと光学補償シートＯＰＳは点線で示した。モールドフレーム部ＭＤＬの導光体部ＧＬＢおよび発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３を実装したフレキシブルプリント基板ＦＰＣは図示を省略すた。なお、金属ケースＳＨＣの側壁先端部にバックライトの背面側に折り曲げる爪ＮＬを設けてもよい、
【００１９】
図３は本発明の液晶表示装置の全体構成例を説明するための展開斜視図である。モールドフレーム部ＭＤＬと導光板部ＧＬＢ一体化したバックライトの上にプリズムシートＰＲＳと拡散シートＬＤＳからなる光学補償シートＯＰＳを介して液晶表示パネルＰＮＬが積層される。発光ダイオードＬＥＤ１．ＬＥＤ２，ＬＥＤ３を実装したフレキシブルプリント基板ＦＰＳは、図示したように発光ダイオードを凹部ＡＶ１，ＡＶ２，ＡＶ３に装入するようにバックライトの光学補償シートＯＰＳ設置側に設けられる。
【００２０】
光学補償シートＯＰＳを構成する拡散シートＬＤＳやプリズムシートＰＲＳの間、光学補償シートＯＰＳと液晶表示パネルＰＮＬの間、あるいは導光体部ＧＬＢと光学補償シートＯＰＳの間、導光体部ＧＬＢとフレキシブルプリント基板ＦＰＣの間、等の各構成要素の間の所要部分にはスペーサや両面粘着テープ等の固定手段を介在させる場合があるが、理解を容易にするため図示は省略した。なお、バックライトの背面に、他の電子部品を実装したプリント基板ＰＣＢを配置することもできる。
【００２１】
そして、これら液晶表示パネルＰＮＬ、光学補償シートＯＰＳ、バックライトを積層した後、図２で説明した金属ケースを被せ、一体の液晶表示装置に構成される。液晶表示パネルＰＮＬに点線で示した領域は表示領域ＡＲを示し、金属ケースＳＨＣの開口Ｗで露呈され、バックライトの導光体部の照明領域とほぼ一致する。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、バックライトを構成するモールドフレームと導光板を２色成形で一体化したため、モールドフレームＭＬＤに導光板ＧＬＢを嵌め込む構成において生じる寸法精度の限界による品質の低下を回避して発光ダイオード等の発光素子の放射光を効率よく導光体に導入すると共に、全体として低コスト化を実現したバックライト構造を備えた液晶表示装置を提供することができる。また、モールドフレームと導光板を一つの金型で成形するため、全体として低コストで高品質の液晶表示装置を作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶表示装置の１実施例を説明するための液晶表示パネルや金属ケースを除いたバックライトの説明図である。
【図２】本発明による液晶表示装置の第１実施例の要部を説明する展開斜視図である。
【図３】本発明の液晶表示装置の全体構成例を説明するための展開斜視図である。
【図４】導光体に発光素子として発光ダイオードを用いたバックライトを有する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５】従来の発光ダイオードＬＥＤを用いたバックライトの構成例を説明する展開斜視図である。
【符号の説明】
ＰＮＬ 液晶表示パネル
ＭＤＬ モールドケース（モールドケース部）
ＬＷ１ モールドケース（モールドケース部）の１辺
ＡＶ１，ＡＶ２，ＡＶ３ 凹部
ＧＬＢ 導光体（導光体部）
ＬＰ 入光面
ＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３ 発光ダイオード
ＦＣＰ フレキシブルプリント基板
ＳＨＣ 金属ケース。

Claims (4)

1. 液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの背面に設置されたバックライトを備えた液晶表示装置であって、
   前記バックライトは、略枠状のモールドフレーム部と、該モールドフレーム部の４辺内側に２色成形で一体化された導光板部を有し、かつ前記モールドフレーム部の前記４辺の少なくとも一辺の内側と前記導光板部の間に発光素子を収容して該発光素子からの光を前記導光板の内部に導入するための１または複数の凹部を有することを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記液晶表示パネルと前記バックライトとの間に光拡散シートとプリズムシートの積層体を介挿したことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記発光素子は、一端をプリント基板に植立して前記発光部を前記凹部に装入され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。
4. 前記液晶表示パネルの表示領域側に当該表示領域を露呈する開口と、前記バックライト側に延びる周壁を形成した金属ケースを有し、前記金属ケースの前記周壁の内壁を前記バックライトのモールドフレーム部に係合させて一体に組み立てたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の液晶表示装置。

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