JP2006252789A - 照明装置、電気光学装置、および電子機器 - Google Patents

照明装置、電気光学装置、および電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】 LED等といった光源を実装した基板と導光体との位置決め構造について、導光体に対する光源の位置がばらつくことを防止することによって照明の輝度がばらつくことを防止する。
【解決手段】 LED6を実装したFPC基板4と、FPC基板4に設けられた穴42bと、穴42bの縁からその穴42bの内側へ突出する突片43と、LED6からの光が入射する光入射面7aを備えた導光体7と、導光体7と一体に形成されて穴42bに入るピン41bとを有する照明装置2である。突片43は、FPC基板4が光入射面7aへ向けて移動するようにピン43の側面を押す。
【選択図】図2

Description

本発明は、光源から出た光を導光体を用いて照明箇所へ伝える照明装置に関する。また、本発明は、その照明装置を用いて構成される電気光学装置に関する。また、本発明は、その電気光学装置を用いて構成される電子機器に関する。
現在、携帯電話機、携帯情報端末機、ICレコーダ等といった電子機器に液晶表示装置等といった電気光学装置が広く用いられている。例えば、電子機器に関する種々の情報を画像として表示するために電気光学装置が用いられている。この電気光学装置は電気制御によって光を制御して表示を行うものであり、光の供給源として照明装置が必要となる。
電気光学装置で用いられる照明装置は、一般に、透光性の樹脂によって形成された導光体と、光を発生する光源とを有する。この光源には、例えばLED(Light Emitting Diode)が多く用いられている。LEDから発せられた光は導光体の光入射面から導光体の内部に導入され、導光体の内部を進行した後、導光体の光出射面から面状の光となって電気光学装置の表示に供される。
光源であるLEDは、一般に、FPC(Flexible Printed Circuit:可撓性プリント回路)基板等といった可撓性を備えた基板上に実装されている。そしてLEDは、導光体を収容するフレーム又は導光体に直接にFPC基板を当接することによって、その発光面が導光体の光入射面に対向するように設置される。
上記のような照明装置として、従来、FPC基板の端部に設けた切欠きと、フレームに設けたリブとを係合することにより、導光体に対するLEDの位置決めを行う構造の照明装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。また、LEDの発光面に設けた位置決め用ピンと、導光体の光入射面に設けた位置決め用凹部とを嵌合することにより、導光体に対するLEDの位置決めを行う構造の照明装置も知られている(例えば、特許文献2参照)。
特開2004−258236号公報(第5頁、図4) 特開2001−330830号公報(第9頁、図2)
しかしながら、特許文献1に開示された照明装置においては、FPC基板に設けた切欠きの位置とフレームに設けたリブの位置の間に寸法差が生じた場合、LEDが導光体に対する所定の位置からずれて設置されるおそれがあった。こうなると、照明装置の輝度がばらつくおそれがあった。また、切欠きの位置とフレームに設けたリブの位置の間に寸法差が生じることにより、導光体とLEDの間に隙間が生じるおそれがあった。この隙間によって、導光体に導入される光の輝度が低下するおそれがあった。また、特許文献2に開示された照明装置においても、LEDの発光面に特殊な形状を形成することにより、照明装置の輝度がばらつくおそれがあった。
本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、LED等といった光源を実装した基板と導光体との位置決め構造について、導光体に対する光源の位置がばらつくことを防止することによって照明の輝度がばらつくのを防止することを目的とする。
本発明に係る照明装置は、光源を実装した基板と、該基板に設けられた第1の穴と、該第1の穴の縁から該第1の穴の内側へ突出する突片と、前記光源からの光を光入射面から受け入れて光出射面から出射する導光体と、該導光体と一体に形成されて前記第1の穴に入る第1の突起とを有し、前記突片は、前記基板が前記光入射面へ向けて移動するように前記第1の突起の側面を押すことを特徴とする。
導光体と一体に形成される第1の突起は、例えば、導光体に直接に形成することができる。また第1の突起は、導光体に対して動かないように固定される部材、例えば、導光体を収容するケースに形成することもできる。
上記構成の照明装置によれば、光源を実装した基板は、突片が第1の突起の側面を押すことにより、導光体の光入射面に向けて移動する。これにより、基板に実装された光源は導光体の光入射面に近づけられる。こうなると、光源から発せられた光は、光源と光入射面との間で減衰し難くなるので、その光の強度が低下することを防止できる。その結果、導光体の内部に効率良く光を導入できるので、導光体から出射される光の輝度を上げることができる。
次に、本発明に係る照明装置において、前記光源は光を発する発光面を有し、前記突片は、前記発光面を前記光入射面に接触させるように前記第1の突起の側面を押すことが望ましい。こうすれば、発光面と光入射面の間に隙間ができないので、発光面と光入射面の間で光が減衰することによって光の強度が低下することが無くなる。その結果、光源からの光を導光体の内部により効率よく導入できるので、導光体から出射される光の輝度をより上げることができる。
次に、本発明に係る照明装置において、前記第1の穴は前記光入射面と平行の方向に複数個設けられることが望ましい。こうすれば、導光体の光入射面に向けて基板をより安定して押すことができるので、光入射面に光源を確実に近づけることができる。
次に、本発明に係る照明装置においては、前記複数個の第1の穴のうち少なくとも1個と前記第1の突起とによって、前記光入射面と平行方向における前記光源の位置決めを行うことが望ましい。こうすれば、光源を導光体の光入射面に近づけることと同時に、光入射面と平行方向における光源の位置を決めることができる。これにより、導光体に対する光源の位置がばらつくことを防止できる。その結果、導光体からバラツキが無い安定した輝度の光を出射できる。
次に、本発明に係る照明装置においては、前記導光体と一体な第2の突起と、前記基板に設けられていて前記第2の突起と嵌合する位置決め用穴とを有し、該位置決め用穴は、前記導光体の光入射面に対して平行方向の前記基板の移動を規制するように前記第2の突起と嵌合することが望ましい。このように位置決め用穴を設けた本照明装置においては、導光体の光入射面に対して平行方向に関する基板の位置決めを行うことができる。
次に、本発明に係る照明装置において、前記第1の穴は、前記光入射面と平行方向で前記第1の突起の外形寸法よりも逃げ寸法だけ大きいことが望ましい。この逃げ寸法は、突起又は穴の寸法にバラツキが生じる等によって突起と穴との位置が一致しない場合、位置決め用穴と第2の突起とで基板の位置決めされた状態で、第1の突起が第1の穴に入ることができるように設ける寸法である。第1の穴を第1の突起の径よりも逃げ寸法だけ大きく形成すれば、第2の突起が位置決め穴に入ったときに、第1の突起の位置と第1の穴の位置との間に寸法差が生じた場合であっても、第1の突起が第1の穴に確実に入ることができる。
次に、本発明に係る照明装置において、前記第1の穴は、長円形状、楕円形状又は長方形状のいずれか1つであることが望ましい。第1の穴を長円及び楕円の長軸の方向、又は長方形の長辺の方向が光入射面と平行の方向となるように設ければ、この方向における第1の穴の径を第1の突起の径より逃げ寸法だけ大きくすることができる。従って、第2の突起が位置決め穴に入ったときに、第2の突起の位置と第2の穴の位置との寸法差が生じた場合であっても、第1の突起が第1の穴に確実に入ることができる。
次に、本発明に係る照明装置において、前記突片は、前記第1の穴の中央、前記第1の穴の中央から片寄った一方、又は前記第1の穴の中央から片寄った両側に形成されることが望ましい。これらの位置に突片を形成した場合は、いずれの場合であっても突片によって導光体の光入射面に向けて基板を移動させるように第1の突起を押すことができる。これにより、光源は光入射面に近づけられる。こうなると、光源から発せられた光は、光源と光入射面との間で減衰し難くなるので、その光の強度が低下することを防止できる。その結果、導光体の内部に効率良く光を導入できるので、導光体から出射される光の輝度を上げることができる。
次に、本発明に係る電気光学装置は、光源を実装した基板と、該基板に設けられた第1の穴と、該第1の穴の縁から該第1の穴の内側へ突出する突片と、前記光源からの光を光入射面から受け入れて光出射面から出射する導光体と、該導光体の前記光出射面に対向して設けられる電気光学パネルと、前記導光体と一体に形成されて前記第1の穴に入る突起とを有し、前記突片は、前記光源が前記光入射面へ向けて移動するように前記突起の側面を押すことを特徴とする。
上記構成において、「電気光学パネル」は、電気的な条件を制御することにより光学的な出力状態を変化させるパネル構造体である。また、この電気光学パネルは、液晶等といった電気光学物質を含むパネル構造体であって、その電気光学物質の電気光学的な作用を利用して表示を実現するものである。この電気光学パネルは、例えば、ガラス等から成る基板上に電気光学物質を配置したり、一対の基板間に電気光学物質を封入することによって形成される。この電気光学物質として、例えば液晶を用いれば、電気光学パネルとしての液晶パネルが構成される。
上記構成の電気光学装置によれば、光源を実装した基板は、突片が突起の側面を押すことにより、導光体の光入射面に向けて移動する。これにより、基板に実装された光源は導光体の光入射面に近づけられる。こうなると、光源から発せられた光は、光源と光入射面との間で減衰し難くなるので、その光の強度が低下することを防止できる。その結果、強度が高くバラツキが無い光を導光体の内部に効率良く導入できるので、導光体から出射される光の輝度を上げることができる。その結果、電気光学パネルに輝度が高い光を供給できるので、電気光学装置において、バラツキが無い明るい表示を行うことができる。
次に、本発明に係る電気光学装置においては、前記光源を実装した基板は、前記電気光学パネルに接続されると共に前記導光体の光出射面と反対側の面に向けて曲げられる可撓性を備えた配線基板であることが望ましい。配線基板は、電気光学パネルの駆動に必要な電力や信号を外部の機器から供給するための基板であり、複数の回路部品や配線が形成されている。この配線基板に光源を実装すれば、光源用の基板を別途設ける必要がないので、部品のコストを抑えることができる。
次に、本発明に係る電子機器は、以上に記載した構成の電気光学装置を有することを特徴とする。本発明に係る電気光学装置は、輝度が高くバラツキがない光を出射する照明装置を用いているので、バラツキがない明るい表示を行うことができる。従って、この電気光学装置を用いた本発明に係る電子機器は、その電子機器に関する情報を安定して明るく表示できる。
(照明装置と電気光学装置の第1実施形態)
以下、本発明を電気光学装置に用いられる照明装置に適用した場合を例に挙げて説明する。なお、これ以降に説明する実施形態は本発明の一例であって、本発明を限定するものではない。また、これからの説明では必要に応じて図面を参照するが、この図面では、複数の構成要素から成る構造のうち重要な構成要素をわかり易く示すため、各要素を実際とは異なった相対的な寸法で示している。
図1は、本発明に係る照明装置及びその照明装置を用いた電気光学装置としての液晶表示装置の一実施形態を分解状態で示している。また、図2は、図1の液晶表示装置を組み立てたときの側面の断面構造を示している。本実施形態における照明装置2は、例えば、液晶表示装置等といった電気光学装置においてエッジライト型バックライトとして用いられる構造の照明装置である。また、本実施形態における照明装置2は、光源に点状の光源であるLED(Light Emitting Diode)を複数個用いた構造の照明装置である。
図1において、液晶表示装置1は、電気光学パネルとしての液晶パネル3と、配線基板としてのFPC(Flexible Printed Circuit:可撓性プリント基板)基板4と、照明装置2と、ケース5とを有する。この液晶表示装置1は、矢印Aが描かれた側が観察側である。
液晶パネル3は、第1基板11と、それに対向する第2基板12とを有し、それらの基板を矢印Aの観察方向から見て正方形又は長方形の枠状のシール材13によって貼り合わせて形成する。第1基板11と第2基板12の間には間隙、いわゆるセルギャップが形成され、その中に電気光学物質としての液晶が封入されて液晶層14を構成する。
図2に示すように、第1基板11は、矢印Aで示す観察方向から見て長方形又は正方形の第1の透光性の基板11aを有する。この第1透光性基板11aは、例えば、透光性のガラス、透光性のプラスチック等によって形成される。また、この第1透光性基板11aの外側表面には、偏光板15aが貼着等によって装着される。必要に応じて、その他適宜の光学要素を用いても良い。
第1基板11に対向する第2基板12は、矢印Aで示す観察方向から見て長方形又は正方形の第2の透光性の基板12aを有する。この第2透光性基板12aは、例えば、透光性のガラス、透光性のプラスチック等によって形成される。第2透光性基板12aの外側表面には、偏光板15bが貼着等によって装着される。必要に応じて、その他適宜の光学要素を用いても良い。
液晶パネル3は任意の表示モードによって構成できる。例えば、液晶駆動方式でいえば、単純マトリクス方式及びアクティブマトリクス方式のいずれであっても良い。また、液晶モードの種別でいえば、TN(Twisted Nematic)、STN(Super Twisted Nematic)、負の誘電率を持つ液晶から成る垂直配向モード、その他任意の液晶を用いることができる。また、採光方式でいえば、透過型、反射型、半透過反射型のいずれであっても良い。なお、本実施形態では、図1に示すように、液晶パネル3の矢印Aが描かれた側と反対側に照明装置2を設けるので、採光方式としては透過型又は半透過反射型ということになる。
単純マトリクス方式とは、各画素に能動素子を持たず、走査電極とデータ電極との交差部が画素又はドットに対応し、駆動信号が直接に印加されるマトリクス方式である。この方式に対する液晶モードとしては、TN、STNが用いられる。次に、アクティブマトリクス方式とは、画素又はドットごとに能動素子が設けられ、書き込み期間では能動素子がON状態となってデータ電圧が書き込まれ、他の期間では能動素子がOFF状態になって電圧が保持されるマトリクス方式である。この方式で使用する能動素子には3端子型と2端子型がある。3端子型の能動素子には、例えば、TFT(Thin Film Transistor)がある。また、2端子型の能動素子には、例えば、TFD(Thin Film Diode)がある。
上記のような液晶パネル3において、カラー表示を行う場合には、第1基板11又は第2基板12にカラーフィルタが設けられる。カラーフィルタは、特定の波長域の光を選択的に透過するフィルタである。具体的には、3原色であるB(青)、G(緑)、R(赤)の1色ずつを第1基板11又は第2基板12上の各ドットに対応させて所定の配列、例えばストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列で並べる。
図2において、第2基板12を構成する第2透光性基板12aは、対向基板である第1基板11の外側へ張り出す張出し部21を有する。この張出し部21の第1基板11側の表面上には、液晶パネル3を駆動するための駆動用IC22が、例えばACF(Anisotropic Conductive Film:異方性導電膜)23を用いたCOG(Chip On Glass)技術によって実装される。駆動用IC22は、図1に示すように複数個、本実施形態では3個実装されている。これらの駆動用IC22は、液晶パネル3の電極に走査信号及びデータ信号を出力して液晶パネル3を駆動する。
図2において、張出し部21上であって第2透光性基板12aの端辺側には配線24が形成される。この配線24は、複数本が紙面垂直方向に互いに間隔を開けて形成されている。これらの配線24は駆動用IC22の出力用端子、例えば出力用バンプに繋がる。また、これらの配線24は液晶パネル3の内部、すなわち液晶層14(図1参照)へ向かって延びており、単純マトリクス方式の場合には走査電極及びデータ電極に接続される。また、アクティブマトリクス方式の場合にはTFD素子やTFT素子といった能動素子及び電極に接続される。
この張出し部21の端部には、外部接続用端子25が形成される。この外部接続用端子25は、複数個が紙面垂直方向に互いに間隔を開けて形成されている。これらの外部接続用端子25は駆動用IC22の入力用端子、例えば入力用バンプにつながる。また、これらの外部接続用端子25には、可撓性を備えた配線基板であるFPC基板4が、例えばACF23によって接続される。FPC基板4と外部接続用端子25との接続には、ハンダ付け、ヒートシール等といった導電接続手法を用いることもできる。
上記のFPC基板4は、例えば、ポリイミドやポリエステル等から成るフィルムを基材として形成される曲げ性に優れた基板である。このFPC基板4は、図1の矢印Cのように曲げられて液晶パネル3に対面する表面S1とその反対面である表面S2とを有する。表面S1は曲げられて縮む面である。一方、表面S2は曲げられて伸びる面である。また、FPC基板4は、入力用端子4aと、曲げ部4bと、出力用端子4cとを有する。曲げ部4bはFPC基板4を矢印Cのように曲げたときに曲がる部分である。入力用端子4aには、携帯電話機、携帯情報端末機等といった電子機器内に設けられる制御回路、電源等が接続される。
FPC基板4には、液晶パネル3を駆動するために必要となる複数の回路部品と、それら回路部品を接続して回路を構成する複数の配線が形成される。図1では、これらの回路部品及び配線の図示を省略している。複数の回路部品は、FPC基板4を矢印Cのように曲げた際に、他の部材に当たらない位置、例えば、曲げ部4bに近い所であって第2基板12の端辺、すなわち液晶パネル3の端辺と略平行に直線状に並べて配置される。
また、曲げ部4bの延び側表面S2には、液晶パネル3へ向けて延びる複数の配線27が設けられる。これらの配線27は、第2基板12の端辺、すなわち液晶パネル3の端辺に対して直角方向へ延びている。また、これらの配線27は、複数の回路部品によって形成される電子回路の出力信号を出力用端子4cへ伝送するための配線である。出力用端子4cへ伝送された信号は、液晶パネル3の外部接続用端子25を通して駆動用IC22へ伝送される。
照明装置2は、導光体7と、光源としてのLED(FPC基板4に実装されている)6と、複数の光学シート33,34a,34bとを有する。導光体7は液晶パネル3の第2基板12側に配置されている。この導光体7は、例えば透光性の樹脂によって形成される。この導光体7の側面のうち、図2に示すように液晶表示装置1を組み立てた状態で、張出し部21に対応する側面7aが光入射面である。また、矢印Aが描かれた側の面、すなわち液晶パネル3に対向する面7bが光出射面である。
また、図1に示すように、光入射面7aの両側に位置する側面には、複数の凸部35が設けられている。本実施形態において、これらの凸部35は、1つの面に4個ずつ、両側面で合計8個設けられている。1つの面に設けられた4個の凸部35は、光出射面7b側に設けられた2個の凸部35aと、光出射面7bの反対側に設けられた2個の凸部35bとがある。凸部35aは、ケース5に収容された導光体7が矢印Bで示す方向に動くことを規制する。一方、凸部35bは、ケース5に収容された導光体7が矢印Aで示す方向に動くことを規制する。
LED6は、FPC基板4の表面S1上の曲げ部4bに近い所であって、第1基板11の端辺、すなわち液晶パネル3の端辺と略平行に並べて配置される。そして、そのLED6の発光面6aは第1基板11の端辺と反対の方向に向けられている。本実施形態では、3個のLED6が所定の間隔、例えば等間隔に設けられている。FPC基板4を矢印C方向に曲げた状態、すなわち図2に示す状態において、3個のLED6はその発光面6aが導光体7の光入射面7aに対向するように配置される。
LED6から発生した光は、光入射面7aを通して導光体7の内部へ導入され、導光体7の内部を進行した後、光出射面7bから平面状の光として出射する。なお、光源は、LED6以外の点状光源や、冷陰極管等といった線状光源によって構成することもできる。
図1に戻って、矢印A方向から見て導光体7の背面側には必要に応じて光反射層36が設けられる。また、導光体7の観察側、すなわち光出射面7b側には、必要に応じて複数の光学シートが設けられる。本実施形態では、複数の光学シートとして1枚の光拡散シート33と、2枚のプリズムシート34a,34bとが設けられている。なお、プリズムシートは1枚であっても良い。また、必要に応じてこれらの光学シート以外の光学シートを用いることもできる。
光拡散シート33は導光体7の光出射面7b上に接触、具体的には面接触するように設けられる。この光拡散シート33は、光出射面7bから出射した光を拡散させることができる。拡散された光は、光出射面7bの全体に拡がる一様な面状の光として照明装置2の外部へ出射される。
プリズムシート34a,34bは、図2に示すように、光拡散シート33の上に設けられる。これらのプリズムシート34a,34bは入射光を特定の方向へ集束させるために用いられる光学要素であり、例えば、多数のプリズム形状を互いに平行に配列して形成される。本実施形態では、図1に示すように、2枚のプリズムシート34a,34bを重ねて設けている。これらは、例えばプリズム形状の配列方向が互いに直交するように配置される。これらのプリズムシート34a,34bを用いるのは、液晶パネル3へ向かう光を集束して強度を高めるためである。
図2のように液晶表示装置1を組み立てたときに、上記のLED6、導光体7、光反射層36、光拡散シート33および2枚のプリズムシート34a,34bによって形成される部分が照明装置2である。この照明装置2によって液晶パネル3へ光が供給される。
上記のプリズムシート34a,34bと液晶パネル3との間には、遮光性の材料によって形成された遮光シート37が設けられる。この遮光シート37は、図1に示すように、遮光部37aと開口部37bとを備えている。遮光シート37の開口部37bでは、導光体7の光出射面7bから出る光が通過して液晶パネル3の表示領域Vの範囲に供給される。一方、遮光部37aでは、導光体7から出る光を遮光して液晶パネル3の表示領域V以外へ光が漏れることを防止している。また、遮光シート37は、その両面に粘着性を有している。ここで粘着とは、人手によって容易に剥がすことができる程度の接着の意味である。この遮光シート37によって、ケース5と液晶パネル3が粘着される。
図1において、ケース5は、導光体収容部5aと、液晶パネル収容部5bと、導光体係止部5cと、LED収容部5dを有する。このケース5は、例えば、プラスチック等の樹脂材料を用いて形成できる。導光体収容部5aは、図2に示すようにケース5の内側であって矢印Bが描かれた側に設けられた空間であり、この空間内に導光体7が収容される。また、液晶パネル収容部5bは、ケース5の内側であって矢印Aが描かれた観察側に設けられた空間であり、この空間内に液晶パネル3が収容される。
導光体係止部5cは、図1に示すように、導光体収容部5aの内側の両側面に設けられている。この導光体係止部5cは、複数個、本実施形態では8個設けられている。これらの導光体係止部5cに導光体7の突起35a,35bが嵌ることにより、導光体7がケース5に対して動かないように位置決めされる。
LED収容部5dは、導光体収容部5aに導光体7が収容された状態で、導光体7の光入射面7aとケース5との間に設けられる空間であり、FPC基板4を矢印Cに曲げた状態でこの空間内にLED6が収容される。
図1の液晶パネル3、駆動用IC22、FPC基板4、そして照明装置2を用いて図2に示す液晶表示装置1を組み立てるに際しては、まず、駆動用IC22を液晶パネル3の張出し部21に実装し、図2の偏光板15a,15bを液晶パネル3に装着する。次に、FPC基板4を液晶パネル3の張出し部21の外部接続用端子24を設けた部分に接続する。次に、図1の照明装置2をケース5の導光体収容部5aに収容する。このとき、照明装置2は、導光体7に設けられた合計8個の突起35a,35bをケース5の導光体係止部5cにそれぞれ嵌め込むことにより、ケース5に対してずれないように位置決めされる。
次に、遮光シート37を装着する。このとき遮光シート37は、液晶パネル収容部5bとプリズムシート33bの端部とにわたって設けられて両者を粘着する。そして次に、図1の液晶パネル3を液晶パネル収容部5bに収容する。収容された液晶パネル3は、遮光シート37によってケース5に粘着される。こうして、液晶パネル3と照明装置2とは、ケース5によって図2の紙面左右方向および紙面垂直方向の位置を規制され、これにより、常にケース5内の一定位置に位置決めされる。次に、FPC基板4を図1の矢印Cのように曲げ、図2において、FPC基板4の先端を光反射層36に接触させる。こうして、液晶パネル3、照明装置2、FPC基板4が所定の位置関係でケース5に収容されて、液晶表示装置1が作製される。
以下、本実施形態で用いられる照明装置2について詳しく説明する。図3(a)は、図1に示す液晶表示装置1のうち、液晶パネル3とFPC基板4の接続部の近傍におけるFPC基板4及びケース5を、矢印Bが描かれた側から示している。また、図3(b)は、図3(a)において符号Dで示す部分を拡大して示している。
図1において、矢印Bが描かれた側であって導光体7を収容したときに光入射面7aが位置する側のケース5の両角部には、第2突起としてのピン41aと、第1突起としてのピン41bとが設けられている。これらのピン41a,41bは、例えば、ケース5の矢印Bが描かれた側の面から突出する円柱形状に形成される。また、液晶パネル3に接続されたFPC基板4には位置決め用穴としての穴42aと、第1穴としての穴42bとが設けられている。これらの穴42a,42bは、液晶表示装置1を組み立てた際に、ピン41a,41bのそれぞれが穴42a,42bに入る位置に設けられる。
図3(a)において、ピン41aが入る穴42aは、円柱形状に形成されたピン41aの径よりもわずかに大きく、具体的には、ピン41bが穴42aの中で許容限界寸法以上に動かないだけ大きく形成されている。この許容限界寸法は、照明装置2の所期の性能を発揮するために設定される寸法とすることができ、例えば、LED6から発せられた光を十分な強度を持って導光体7に入射するためのLED6の設置範囲等が考えられる。
上記の穴42aは、図2のように液晶表示装置1を組み立てたときに、導光体7の光入射面7aと平行方向(すなわち、Y方向)におけるLED6の位置決めを行う位置決め用穴である。図3(a)において、位置決め用穴42aにピン41aが入ることにより、液晶表示装置1を組み立てた際のFPC基板4のY方向の位置が決められる。これにより、FPC基板4に実装されたLED6は、光入射面7aに対するY方向の位置が決められる。なお、本実施形態では、ピン41a及び穴42a共に円形状に形成しているので、穴42aはY方向に限らずX方向及びその他360°方向の全域に関してピン41aの位置決めを行っている。
一方、穴42bには、図3(b)に示すように、穴42bの縁からその穴42bの内側へ突出する突片43が設けられている。この突片43は、FPC基板4に穴42bを突片43を含めた形状に形成することによって、穴42bと同時に形成できる。従って、突片43は、FPC基板4と同じく可撓性及び弾性を有している。弾性とは、外力によって形状が変化した物体が、外力を取り去ると再びもとの状態に回復する性質のことである。つまり、弾性を有した突片43は、力が加えられて曲げられると元の状態に戻ろうとして反発する力を有している。
図4は、図2の穴42bにピン41bが入った状態を拡大して示している。図4(a)は図2の矢印B方向から見た図であり、図4(b)は図4(a)のE−E線に従った断面図である。図4(a)において、穴42bのY方向の幅w1は、ピン41bの径d1よりも余裕を持って大きく、具体的には、ピン41aと穴42aとの間隔よりも十分に大きく形成されている。
先に図3(a)を用いて説明したように、LED6のY方向の位置は、位置決め用穴42aにピン41aが入ることにより決められる。このときに、ピン41aとピン41bとの間の距離t1と、位置決め穴42aと穴42bとの間の距離t2とにおいて寸法の差が生じたり、液晶パネル3やFPC基板4等の部材間の組み立てにバラツキが発生することが考えられる。図4(a)に示すように、穴42bのY方向の幅w1をピン41bの径d1より十分に大きく形成すれば、t1とt2の間に寸法差や組み立てのバラツキが生じても、ピン41bが穴42bに確実に入ることができる。
図3(b)において、突片43が穴42bの内側へ真直ぐ突出している状態で、その突片43の先端と穴42bの縁までの幅w2は、ピン41bの径d1よりも小さく形成されている。このような形状の穴42bに41bが入った場合、つまり、図2のように液晶表示装置1を組み立てた場合、図4(b)の突片43はピン41bに押されて、図4(b)の紙面上方向、すなわちY方向へ曲がる。こうなると、ピン41bには、突片43が有する弾性によってピン41bをX方向へ押す力Fが働くので、FPC基板4はXと逆方向である矢印Gの方向に押される。つまり、図2においてFPC基板4は、導光体7の光入射面7aに向けて移動するように押される。
ところで、LED6の発光面6aは、導光体7の光入射面7aに近い位置に設けられることが望ましい。さらに望ましくは、発光面6aと光入射面7aとが互いに接触するように(すなわち、隙間が0になるように)設ける。こうすれば、LED6から発せられる光は光入射面7aから直接導光体7の内部に導入されるので、その光の輝度を低下させることなく効率良く利用できる。また、本実施形態では3個のLED6を設けているが、3個のLED6の発光面6aが全て光入射面7aに接触していれば、全てのLED6から発光された光を導光体7の内部に均一に導入することができる。
しかしながら、液晶表示装置1を組み立てる場合には、LED6をFPC基板4へ実装する際のバラツキや、組み立てに対する公差を考慮する必要があるので、FPC基板4と導光体7に関して何等の工夫も施されていないと、組み立て後のLED6と導光体7との間に隙間が発生することがあった。この場合には、導光体7に導入される光の輝度が低下するおそれがあった。例えば、光入射面7aと発光面6aの間に0.1mmの隙間ができた場合には、導光体7に導入される光の輝度は10%程度低下していた。また、導光体7に対するLED6の位置にバラツキが生じることにより、導光体7に導入される光の輝度にバラツキが生じるおそれがあった。
本実施形態における照明装置2によれば、図2に示すように、FPC基板4に設けられたLED6は、導光体7の光入射面7aに向けてFPC基板4が移動するように突片43がピン41bを押すことにより、導光体7の光入射面7aに近づけられて接触する。これにより、LED6が発光した光は輝度が低下することなく、効率良く導光体7の内部に導入される。その結果、導光体7から出射される光の輝度を上げることができる。また、LED6の発光面6aが導光体7の光入射面7aに接触することにより、導光体7に対してLED6の位置がばらつくことを防止できる。その結果、導光体7に導入される光の輝度にバラツキが生じることを防止できる。
(照明装置と電気光学装置の第2実施形態)
図5は、本発明に係る照明装置及び電気光学装置の他の実施形態を示している。また、図6は、図5の液晶表示装置を組み立てたときの側面断面構造を示している。図1に示した先の実施形態に係る液晶表示装置1では、液晶パネル3に接続されるFPC基板4上に光源であるLED6を実装する構造を採用した。これに対し図5に示す液晶表示装置51は、液晶パネル53に接続されるFPC基板54とは別にLED基板58を設け、そのLED基板58上にLED6を実装する構造を採用した。
以下、図5の液晶表示装置51を、図1の液晶表示装置1と異なる点を中心に説明する。なお、図1の実施形態と同じ要素は同じ符号を付して示すことにして、その説明は省略する。図5に示す液晶表示装置51の構成は、図2に示した液晶表示装置1の構成と、FPC基板54及びLED基板58を除いて同じとすることができる。また、LED基板58を実装する部分の近傍におけるケース55の形状も異なる。
図5において、液晶パネル53は、図1の液晶パネル3と同じ構成とすることができる。図6において、この液晶パネル53の張出し部21の端部には、配線基板としてのFPC基板54が、例えばACF23によって接続されている。このFPC基板54は、図5の矢印Cのように曲げられて液晶パネル53に対面する表面S1とその反対面である表面S2とを有する。また、FPC基板54は、入力用端子54aと、曲げ部54bと、出力用端子54cと、LED用端子54dとを有する。このFPC基板54は、図1のFPC基板4と、以下の点を除いて同じ構成とすることができる。
まず、FPC基板4は、縮み側表面S1上に3個のLED6を実装しているが、図5のFPC基板54ではLED6を実装していない。また、図1のFPC基板4では、曲げ部4b近傍の両端部に穴42a,42bを設けているが、図5のFPC基板54ではこれらの穴42a,42bを設けていない。
また、FPC基板54の縮み側表面S1上には、LED用端子54dが設けられている。このLED用端子54dには、後述するLED基板58の入力用端子58aが、例えばハンダ等によって電気的に接続される。また、このLED用端子54dにコネクタを取り付けて、このコネクタにLED基板58の入力用端子58aを挿入して両者を接続することもできる。
次に、図5において、ケース55は、導光体収容部55aと、液晶パネル収容部55bと、導光体係止部55cと、LED収容部55dを有し、例えば、プラスチック等の樹脂材料を用いて形成できる。このケース55は、図1のケース5と同じ構造とすることができるが、以下の点においてケース5と異なっている。図1のケース5では、矢印Bが描かれた側であって導光体7を収容したときに光入射面7aが位置する側の両角部に、それぞれピン41a,41bを設けている。しかしながら、図5のケース55では、矢印Aが描かれた側である液晶パネル収容部55bの内側であって、導光体7を主要したときに光入射面7aが位置する側の両角部に、それぞれ第2突起としてのピン61aと第1突起としての61bとを設けている。これらのピン61a,61bは、例えば、ケース55の矢印Aが描かれた側の面から突出する円柱形状に形成される。
次に、照明装置52は、導光体7と、光源としてのLED6と、複数の光学シート33,34a,34bと、LED6が実装されるLED基板58とを有する。この照明装置52は、LED基板58を除いて、図1に示す照明装置2と同じ構成とすることができる。
図5に示すLED基板58は、例えば、ポリイミドやポリエステル等から成るフィルムを基材として形成される曲げ性に優れた基板である。このLED基板58の曲げ部58bの先端には、入力用端子58aが設けられる。この入力用端子58aは、先に説明したようにFPC基板54のLED用端子54dに接続される。LED基板58の曲げ部58bは、図6のように液晶表示装置51を組み立てる際、FPC基板54に接続された状態でFPC基板54が図5の矢印Cのように曲げられるのに従って、FPC基板54と同様に曲げられる。
LED6は、LED基板58の表面S3に複数個、本実施形態では3個実装されている。また、LED基板58には2個の穴62a,62bが設けられている。これらの穴62a,62bは、液晶表示装置51を組み立てた際に、ピン61a,61bのそれぞれが穴62a,62bに入る位置に設けられる。
図7(a)は、図5に示す液晶表示装置51のうち、LED基板58及びケース55を、矢印Bが描かれた側から示している。また、図7(b)は、図7(a)において符号Iで示す部分を拡大して示している。図7(a)において、ピン61aが入る穴62aは、円柱形状に形成されたピン61aの径よりもわずかに大きく、具体的には、ピン61aが穴62aの中で許容限界寸法以上に動かないだけ大きく形成されている。この穴62aは、図6のように液晶表示装置51を組み立てたときに、導光体7の光入射面7aと平行方向(すなわち、Y方向)におけるLED6の位置決めを行う位置決め用穴である。図7(a)において、位置決め用穴62aにピン61aが入ることにより、液晶表示装置51を組み立てた際のLED基板58のY方向の位置が決められる。これにより、LED基板58に実装されたLED6は、光入射面7aに対するY方向の位置が決められる。
一方、穴62bは、図7(b)に示すように、穴62bの縁からその穴62bの内側へ突出する突片63が設けられている。この突片63は、LED基板58に穴62bを突片63を含めた形状に形成することによって、穴62bと同時に形成できる。従って、突片63は、LED基板58と同じく可撓性及び弾性を有している。弾性を有した突片63は、力が加えられて曲げられると元の状態に戻ろうとして反発する力を有している。
図4(a)において、穴62bのY方向の幅w1は、ピン61bの径d1よりも大きく形成されている。先に図7(a)を用いて説明したように、LED6のY方向の位置は、位置決め用穴62aにピン61aが入ることにより決められる。このときに、ピン61aとピン61bとの間の距離t1と、位置決め穴62aと穴62bとの間の距離t2において寸法の差が生じたり、部材間の組み立てにバラツキが発生することが考えられる。図4(a)に示すように、穴62bのY方向の幅w1をピン61bの径d1より大きく形成すれば、t3とt4の間に寸法差や組み立てのバラツキが生じても、ピン61bが穴62bに確実に入ることができる。
図7(b)において、突片63が穴62bの内側へ真直ぐ突出している状態で、その突片63の先端と穴62bの縁までの幅w2は、ピン61bの径d1よりも小さく形成されている。このような形状の穴62bに61bが入った場合、つまり、図6のように液晶表示装置51を組み立てた場合、図4(b)の突片63はピン61bに押されて、図4の紙面上方向、すなわちY方向へ曲がる。こうなると、ピン61bには、突片63が有する弾性によってピン61bをX方向へ押す力Fが働くので、LED基板58はXと逆方向である矢印Gの方向に押される。つまり、図6においてLED基板58は、導光体7の光入射面7aに向けて移動するように押される。
本実施形態における照明装置52によれば、図6に示すように、LED基板58に設けられたLED6は、導光体7の光入射面7aに向けてLED基板58が移動するように突片63がピン61bを押すことにより、導光体7の光入射面7aに近づけられて接触する。これにより、LED6が発光した光は輝度が低下することなく、効率良く導光体7の内部に導入される。その結果、導光体7から出射される光の輝度を上げることができる。また、LED6の発光面6aが導光体7の光入射面7aに接触することにより、導光体7に対してLED6の位置がばらつくことを防止できる。その結果、導光体7に導入される光の輝度にバラツキが生じることを防止できる。
(その他の実施形態)
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
例えば、以上の実施形態においては、図4(a)に示すように、穴42b,62bは、ピン41b,61bの径d1に対してY方向に余裕を持って大きい、具体的には、ピン41a,61aと穴42a,62aとの間隔よりも十分に大きい長方形に形成した。また、突片43,63は、穴42b,62bのY方向に延びる辺の略中心部に、X方向に延びるように形成した。しかしながら、穴42b,62bの形状及び突片43,63の形状は上記の形状に限定されない。
例えば、図8(a)に示すように、穴42b,62bの形状は楕円形状とすることができる。この場合、穴42b,62bはY方向、すなわち、図1又は図5における光入射面7aと平行の方向が長軸となるように形成する。そして、図8(a)に示すように、突片43,63は楕円の縁からX方向、すなわち楕円の短軸方向に、楕円の中心へ向けて延びるように形成する。
図8(b)は、図8(a)と同じ楕円形状の穴42b,62bに、突片43,63を、X方向に向かって幅が段階的に小さくなるように形成している。このように、突片43,63の幅を段階的に変化させることにより、突片43,63がピン41b,61bを押す力F(図4(b)参照)を調節することができる。なお、突片を段階的にする場合の穴は、楕円形状又はその他の形状に限定されない。
図9(c)は、図4(b)と同じ長方形の穴42b,62bの中央から片寄った両側に突片43,63を形成し、それら両側の突片43,63によってピン41b、61bを押す構造である。図9(d)は、穴42b,62bの中央から片寄った一方に突片43,63を形成している。
また、以上の実施形態においては、図4(b)に示すように、ピン41a,41b,61a,61bはケース5,55から突出する円柱形状に形成した。しかしながら、これらのピン41a,41b,61a,61bの形状は上記の限りではない。例えば、柱状の突起であればその断面形状は任意であり、例えば、円形、楕円形、長方形、正方形とすることもできる。
また、図10(a)に示すように、円柱形状のピン41a,41b,61a,61bの頂部を丸く形成することもできる。こうずれば、ピン41a,41b,61a,61bが位置決め穴41a,61a及び穴41b,61bに入り易くなるので、図1の液晶表示装置1及び図5の液晶表示装置51を組み立て易くなる。
図10(b)は、ピン41a,41b,61a,61bの頂部を曲げた形状であり、側面から見て鉤形状に形成されている。こうずれば、ピン41a,41b,61a,61bから位置決め穴41a,61a及び穴41b,61bが抜け難くなるので、図1の液晶表示装置1及び図5の液晶表示装置51に衝撃等が加わった際に、基板がずれてLED6の位置がずれることを防止できる。
(電子機器の実施形態)
以下、本発明に係る電子機器を実施形態を挙げて説明する。なお、この実施形態は本発明の一例を示すものであり、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
図11は、本発明に係る電子機器の一実施形態を示している。ここに示す電子機器は、液晶表示装置111と、これを制御する制御回路110とを有する。制御回路110は、表示情報処理回路115、電源回路116、タイミングジェネレータ117及び表示情報出力源118によって構成される。そして、液晶表示装置111は液晶パネル113、照明装置112及び駆動回路114を有する。
表示情報出力源118は、RAM(Random Access Memory)等といったメモリや、各種ディスク等といったストレージユニットや、ディジタル画像信号を同調出力する同調回路等を備え、タイミングジェネレータ117により生成される各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等といった表示情報を表示情報処理回路115に供給する。
次に、表示情報処理回路115は、増幅・反転回路や、ローテーション回路や、ガンマ補正回路や、クランプ回路等といった周知の回路を多数備え、入力した表示情報の処理を実行して、画像信号をクロック信号CLKと共に駆動回路114へ供給する。ここで、駆動回路114は、走査線駆動回路やデータ線駆動回路と共に、検査回路等を総称したものである。また、電源回路116は、上記の各構成要素に所定の電源電圧を供給する。
液晶表示装置111は、例えば、図1に示した液晶表示装置1、または図5に示した液晶表示装置51を用いて構成できる。液晶表示装置1,51は、輝度が高くバラツキがない光を出射する照明装置2,52を用いているので、バラツキがない明るい表示を行うことができる。従って、これらの液晶表示装置1,51を用いた本発明に係る電子機器は、その電子機器に関する情報を安定して明るく表示できる。
図12は、本発明に係る電子機器の他の実施形態である携帯電話機を示している。ここに示す携帯電話機120は、本体部121と、これに開閉可能に設けられた表示体部122とを有する。液晶表示装置等といった電気光学装置によって構成された表示装置123は、表示体部122の内部に配置され、電話通信に関する各種表示は、表示体部122において表示画面124によって視認できる。本体部121には操作ボタン125が配列されている。
表示体部122の一端部にはアンテナ126が伸縮自在に取付けられている。表示体部122の上部に設けられた受話部127の内部には、図示しないスピーカが配置される。また、本体部121の下端部に設けられた送話部128の内部には図示しないマイクが内蔵されている。表示装置123の動作を制御するための制御部は、携帯電話機の全体の制御を司る制御部の一部として、又はその制御部とは別に、本体部121又は表示体部122の内部に格納される。
表示装置123は、例えば、図1に示した液晶表示装置1、または図5に示した液晶表示装置51を用いて構成できる。液晶表示装置1,51は、輝度が高くバラツキがない光を出射する照明装置2,52を用いているので、バラツキがない明るい表示を行うことができる。従って、これらの液晶表示装置1,51を用いた本発明に係る携帯電話機120は、その携帯電話機120に関する情報を安定して明るく表示できる。
(変形例)
なお、電子機器としては、以上に説明した携帯電話機等の他にも、パーソナルコンピュータ、液晶テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話機、POS端末器等が挙げられる。
本発明に係る電気光学装置の一実施形態を分解状態で示す斜視図である。 図1の電気光学装置を組み立てた状態でそれを側面から見た断面図である。 図2の矢印B方向から見たFPC基板の要部を平面的に示す図であり、(a)は穴とピンの関係を示しており、(b)は(a)の矢印Dで示す部分を拡大して示している。 図2の穴にピンが入った状態を示す図であり、(a)は平面的に示しており、(b)は(a)のE−E線に従った断面を示している。 本発明に係る電気光学装置の他の実施形態を分解状態で示す斜視図である。 図5の電気光学装置を組み立てた状態でそれを側面から見た断面図である。 図6の矢印B方向から見たFPC基板の要部を平面的に示す図であり、(a)は穴とピンの関係を示しており、(b)は(a)の矢印Iで示す部分を拡大して示している。 穴と突片の形状の他の実施形態を示す図である。 穴と突片の形状のさらに他の実施形態を示す図である。 ピンの形状の他の実施形態を示す図である。 本発明に係る電子機器の一実施形態を示すブロック図である。 本発明に係る電子機器の他の実施形態を示す斜視図である。
符号の説明
1,51.液晶表示装置(電気光学装置)、 2,52.照明装置、
3,53.液晶パネル(電気光学パネル)、 4,54.FPC基板、
5,55.ケース、 5a,55a.導光体収容部、
5b,55b.液晶パネル収容部、 5c,55c.導光体係止部、
6.LED(光源)、7.導光体、 11.第1基板、 11a.第1透光性基板、
12.第2基板、 12a.第2透光性基板、 13.シール材、 14.液晶層、
15a,15b.偏光板、 21.張出し部、 22.駆動用IC、 23.ACF、
24,27.配線、 25.外部接続用端子、 31.導光体、 31a.光入射面、
31b.光出射面、 32.LED(光源)、 33.光拡散シート、
34a,34b.プリズムシート、 35a,35b.凸部、 36.光反射層、
37.遮光シート、 37a.遮光部、 37b.開口部、
41a,41b,61a,61b.ピン(突起)、 42a,62a.位置決め用穴、
42b,62b.穴、 43、63.突片、 58.LED基板、 110.制御回路、
111.液晶表示装置(電気光学装置)、 112.照明装置、
113.液晶パネル(電気光学パネル)、 114.駆動回路、
120.携帯電話機(電子機器)、121.本体部、 122.表示体部、
123.表示装置(電気光学装置)、 124.表示画面、 125.操作ボタン、
126.アンテナ、 127.受話部、 128.送話部

Claims (11)

  1. 光源を実装した基板と、
    該基板に設けられた第1の穴と、
    該第1の穴の縁から該第1の穴の内側へ突出する突片と、
    前記光源からの光を光入射面から受け入れて光出射面から出射する導光体と、
    該導光体と一体に形成されて前記第1の穴に入る第1の突起と
    を有し、
    前記突片は、前記基板が前記光入射面へ向けて移動するように前記第1の突起の側面を押す
    ことを特徴とする照明装置。
  2. 請求項1記載の照明装置において、前記光源は光を発する発光面を有し、前記突片は、前記発光面を前記光入射面に接触させるように前記第1の突起の側面を押すことを特徴とする照明装置。
  3. 請求項1又は請求項2記載の照明装置において、前記第1の穴は前記光入射面と平行の方向に複数個設けられることを特徴とする照明装置。
  4. 請求項3記載の照明装置において、前記複数個の第1の穴のうち少なくとも1個と前記第1の突起とによって、前記光入射面と平行方向における前記光源の位置決めを行うことを特徴とする照明装置。
  5. 請求項1記載の照明装置において、
    前記導光体と一体な第2の突起と、
    前記基板に設けられていて前記第2の突起と嵌合する位置決め用穴とを有し、
    該位置決め用穴は、前記導光体の光入射面に対して平行方向の前記基板の移動を規制するように前記第2の突起と嵌合する
    ことを特徴とする照明装置。
  6. 請求項4または請求項5記載の照明装置において、前記第1の穴は、前記光入射面と平行方向で前記第1の突起の外形寸法よりも逃げ寸法だけ大きいことを特徴とする照明装置。
  7. 請求項6記載の照明装置において、前記第1の穴は、長円形状、楕円形状又は長方形状のいずれか1つであることを特徴とする照明装置。
  8. 請求項1記載の照明装置において、前記突片は、前記第1の穴の中央、前記第1の穴の中央から片寄った一方、又は前記第1の穴の中央から片寄った両側に形成されること特徴とする照明装置。
  9. 光源を実装した基板と、
    該基板に設けられた第1の穴と、
    該第1の穴の縁から該第1の穴の内側へ突出する突片と、
    前記光源からの光を光入射面から受け入れて光出射面から出射する導光体と、
    該導光体の前記光出射面に対向して設けられる電気光学パネルと、
    前記導光体と一体に形成されて前記第1の穴に入る突起と
    を有し、
    前記突片は、前記光源が前記光入射面へ向けて移動するように前記突起の側面を押す
    ことを特徴とする電気光学装置。
  10. 請求項9記載の電気光学装置において、前記光源を実装した基板は、前記電気光学パネルに接続されると共に前記導光体の光出射面と反対側の面に向けて曲げられる可撓性を備えた配線基板であることを特徴とする電気光学装置。
  11. 請求項9または請求項10記載の電気光学装置を有することを特徴とする電子機器。
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