JP2008015306A

JP2008015306A - 液晶表示モジュール

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Publication number: JP2008015306A
Application number: JP2006187640A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Sakamoto; 洋樹酒本
Original assignee: Epson Imaging Devices Corp
Current assignee: Epson Imaging Devices Corp
Priority date: 2006-07-07
Filing date: 2006-07-07
Publication date: 2008-01-24
Anticipated expiration: 2026-07-07
Also published as: JP5040194B2

Abstract

【課題】白色光源と白色以外の色の光を出射する他の光源とを備えた液晶表示モジュールについて白色光源の発熱によって上記他の光源の特性が劣化するのを抑制することである。
【解決手段】白色ＬＥＤ３００および赤色ＬＥＤ３５０が導光板２４０の一の端面２４２の隣に配置されている。白色ＬＥＤ３００は、ＬＥＤ実装基板３２０に実装され、導光板２４０の上記端面２４２に対向するケースの側部４２２に取り付けられている。赤色ＬＥＤ３５０は、別個のＬＥＤ実装基板３７０に実装され、上記側部４２２に取り付けられている。基板３２０，３７０は互いに離れて配置されている。実装基板３２０，３７０に平面視において凹凸形状を設け、当該凹凸形状の実装基板を互いの凹部と凸部とをかみ合わせて配置してもよい。実装基板３２０，３７０の一方をケースの底部４２１または上部に取り付けてもよい。
【選択図】図３

Description

本発明は、液晶表示モジュールに係り、より具体的には白色光源と白色以外の色の光を出射する他の光源とを備える場合に白色光源の発熱によって上記他の光源の特性が劣化するのを抑制可能な液晶表示モジュールに関する。

近年、インパネ全体を液晶表示モジュールで構成し、当該液晶表示モジュールに車速度情報、エンジンの油圧情報、燃料情報等を表示させる車が増えてきている。このような車において、液晶表示モジュールのバックライトに白色のＬＥＤ（Light Emitting Diode）と赤色のＬＥＤとを用い、通常は白色ＬＥＤを使って様々な情報をカラー表示し、燃料不足等の車の走行に重要な情報を表示する際にはユーザに気付きやすくさせるために赤色ＬＥＤに切り替えるという技術がある（特許文献１参照）。

特開２００４−７０１９３号公報

白色ＬＥＤおよび赤色ＬＥＤを用いた液晶表示モジュールでは、赤色ＬＥＤを用いた表示は特定の時に限定され、通常は白色ＬＥＤを用いたカラー表示が行われている。このため、一般的には白色ＬＥＤを用いた表示時間の方が長いと考えられる。したがって、白色ＬＥＤの近くに赤色ＬＥＤが配置される場合、白色ＬＥＤの発熱によって赤色ＬＥＤの特性が劣化してしまう可能性がある。

本発明の目的は、白色光源と白色以外の色の光を出射する他の光源とを備える場合に白色光源の発熱によって上記他の光源の特性が劣化するのを抑制可能な液晶表示モジュールを提供することである。

本発明に係る液晶表示モジュールは、液晶パネルと、前記液晶パネルに対向して配置された導光板と、前記導光板の一の端面の隣に配置され前記一の端面へ向けて白色光を出射可能に配置された白色光源と、前記導光板の前記一の端面の隣に配置され前記一の端面へ向けて白色以外の色の光を出射可能に配置された他の光源と、前記白色光源が実装され前記導光板の前記一の端面の隣に配置された白色光源用実装基板と、前記白色光源用実装基板とは別個に設けられ前記他の光源が実装され前記導光板の前記一の端面の隣に配置された他の光源用実装基板と、を備え、前記白色光源用実装と前記他の光源用実装基板とは互いに離れて配置されていることを特徴とする。

また、前記白色光源用実装基板と前記他の光源用実装基板とは平面視においてそれぞれ凹凸形状を有し互いの凹部と凸部とをかみ合わせるように配置されていることが好ましい。

また、前記導光板と、前記白色光源と、前記他の光源と、前記白色光源用実装基板と、前記他の光源用実装基板とを収容して配置されたケースをさらに備え、前記白色光源用実装基板と前記他の光源用実装基板とのいずれか一方の実装基板は前記ケースのうちで前記導光板の前記一の端面に対向する側部に取り付けられ、他方の実装基板は前記ケースの底部または上部に取り付けられていることが好ましい。

上記構成により、白色光源と白色以外の色の光を出射する他の光源とを備える場合に白色光源の発熱によって上記他の光源の特性が劣化するのを抑制可能な液晶表示モジュールを提供することができる。

図１および図２に本発明の実施の形態１に係る液晶表示モジュール１００を説明する分解斜視図を示し、図３および図４に液晶表示モジュール１００の断面図および模式図を示す。なお、図面の煩雑を避けるため、以下の各図面で要素の一部を省略しており、例えば図１および図２では後述のＬＥＤ３００，３５０等を省略している。

液晶表示モジュール１００は、液晶パネル１２０と、バックライトモジュール（以下「バックライト」と略称する）２００と、回路基板１４０と、複数の配線が集合して構成されたフレキシブルプリント配線板１６０と、ベゼル１８０とを含んで構成されている。具体的には、液晶パネル１２０は、バックライト２００の光出射面に対向して配置され、バックライト２００とともにベゼル１８０内に収容されている。液晶パネル１２０には複数のフレキシブルプリント配線板１６０を介して回路基板１４０が接続されている。なお、図１および図２では図面の煩雑を避けるために回路基板１４０およびフレキシブルプリント配線板１６０を液晶パネル１２０とバックライト２００との間に図示しているが、回路基板１４０はバックライト２００に対して液晶パネル１２０とは反対側に配置され、フレキシブルプリント配線板１６０はバックライト２００とベゼル１８０との間の隙間に配置されている。

バックライト２００は、ケース４００と、複数の白色ＬＥＤ３００と、複数の赤色ＬＥＤ３５０と、ＬＥＤ実装基板３２０，３７０と、反射シート２２０と、導光板２４０と、光学シート２６０とを含んで構成されている。複数のＬＥＤ３００，３５０と、ＬＥＤ実装基板３２０，３７０と、反射シート２２０と、導光板２４０と、光学シート２６０とはケース４００内に収容されている。

ケース４００は、背面ケース４２０と前面ケース４４０とを含んで構成されている。

背面ケース４２０は、略平板形状の底部４２１と、底部４２１の周縁から引き続き底部４２１に交差する（ここでは直交する）方向に延びた側部４２２とを含んで構成され、底部４２１に対向する側、すなわち液晶パネル１２０が配置される側が開口している。全ての側部４２２は底部４２１に対して同じ方向に延びている。ここでは、底部４２１が平面視において、略四角形の場合を例示する。

前面ケース４４０は、略枠形状（ここでは例えば平板の中央に開口部を形成して得られる形状）の前面枠部と、前面枠部の周縁（外周縁）から引き続き前面枠部に交差する（ここでは直交する）方向に延びた側部とを含んで構成されている。全ての側部は前面枠部に対して同じ方向に延びている。前面枠部の開口部は液晶パネル１２０の表示領域に対応した形状、大きさ等を有し、換言すれば前面枠部の略枠形状は液晶パネル１２０の周縁領域（表示領域の周縁の領域であり、額縁領域とも呼ばれる）に対応した形状、大きさ等を有している。

前面ケース４４０は背面ケース４２０に底部４２１とは反対側、すなわち背面ケース４２０の開口側から被せられ背面ケース４２０を収容して配置されている。このとき、前面ケース４４０の側部は、背面ケース４２０の外側に位置し、背面ケース４２０の側部４２２に対向している（重なっている）。

背面ケース４２０および前面ケース４４０は、例えばアルミニウムやステンレス鋼等の金属で構成され、例えばプレス加工等によって上記形状に加工される。

複数の白色ＬＥＤ３００および複数の赤色ＬＥＤ３５０は、バックライト２００の光源を構成し、背面ケース４２０内において側部４２２に取り付けられている。具体的には、複数の白色ＬＥＤ３００はＬＥＤ実装基板３２０に実装され、複数の赤色ＬＥＤ３５０は別個のＬＥＤ実装基板３７０に実装され、これらのＬＥＤ実装基板３２０，３７０が例えば不図示の熱伝導性の高い両面テープによって背面ケース４２０の（換言すればケース４００の）側部４２２の内表面に貼付されている。白色ＬＥＤ３００は、ここではトップビュー型（上面発光型）が用いられ、背面ケース４２０の側部４２２に交差する（ここでは直交する）方向に、換言すれば底部４２１に略平行な方向に出力光を出射する。同様に、赤色ＬＥＤ３５０はトップビュー型であり、側部４２２に交差する（ここでは直交する）方向に赤色光３５１を出射する。

ＬＥＤ実装基板３２０は例えばフレキシブルプリント配線板で構成され、各白色ＬＥＤ３００へ電源等を供給する。ＬＥＤ実装基板３２０は平面視において等幅の帯状をしており、当該帯状の長手方向に複数の白色ＬＥＤ３００が一列に並んでいる。ＬＥＤ実装基板３７０も、ＬＥＤ実装基板３２０と同様に構成され、長手方向に一列に実装された各赤色ＬＥＤ３５０へ電源等を供給する。ＬＥＤ実装基板３２０，３７０は、背面ケース４２０の側部４２２の高さ方向、換言すれば底部４２１に交差する（ここでは直交する）方向に並べて配置されている。このとき、ＬＥＤ実装基板３２０，３７０の長手方向がＬＥＤ実装基板３２０，３７０の配列方向に交差するように（ここで直交するように）配置されている。ＬＥＤ実装基板３２０，３７０は互いに離れて配置されている（非接触状態で配置されている）。なお、図３および図４では、底部４２１に近い側にＬＥＤ実装基板３７０および赤色ＬＥＤ３５０が配置され、背面ケース４２０の開口部に近い側にＬＥＤ実装基板３２０および白色ＬＥＤ３００が配置されている場合を例示しているが、逆に配置してもよい。

白色ＬＥＤ３００と赤色ＬＥＤ３５０とはＬＥＤ実装基板３２０，３７０の配列方向、すなわち背面ケース４２０の側部４２２の高さ方向には並んでいない（対向していない）。白色ＬＥＤ３００と赤色ＬＥＤ３５０とがＬＥＤ実装基板３２０，３７０の長手方向に交互に並んでおり、当該実装基板３２０，３７０間の隙間を挟んでジグザグに並んでいる。また、白色ＬＥＤ３００は赤色ＬＥＤ３５０用の実装基板３７０に近い側の辺部に配置されており、同様に赤色ＬＥＤ３５０は白色ＬＥＤ３００用の実装基板３２０に近い側の辺部に配置されている。

ＬＥＤ３００，３５０は、例えば、背面ケース４２０の一の側部４２２にのみ、換言すれば背面ケース４２０の底部４２１の１辺から延びた側部４２２にのみ取り付けてもよいし、対向する側部４２２にさらに取り付けてもよい。

導光板２４０は、例えば樹脂性の平板部材で構成され、背面ケース４２０内に収容されている。背面ケース４２０内においてＬＥＤ３００，３５０の上記配置形態に対応して導光板２４０の一の端面２４２がＬＥＤ３００，３５０の両方に対向している。すなわち、背面ケース４２０内において導光板２４０の一の端面２４２の隣に白色ＬＥＤ３００と赤色ＬＥＤ３５０との両方が配置され、ＬＥＤ３００，３５０は上記一の端面２４２に対向する位置において背面ケース４２０に取り付けられている。ＬＥＤ３００，３５０からの出射光３０１，３５１は上記一の端面２４２から導光板２４０へ導入され、導光板２４０は導入された光を面発光に変換して上面２４１から出射する。なお、上面２４１は導光板２４０の表面のうちで、液晶パネル１２０に対向する面である。

反射シート２２０は、ＬＥＤ３００，３５０と導光板２４０との間を除いて、背面ケース４２０と導光板２４０との間に配置されている。反射シート２２０は、一の端面２４２から導光板２４０へ導入された光３０１，３５１が、他の端面２４２等から漏れるのを防ぐとともに、当該漏れ光を導光板２４０へ再度、導入して光の利用効率を向上するものである。

光学シート２６０は、導光板２４０の上面２４１上に配置されている。光学シート２６０は、例えば、レンズシート、拡散シート等を積層して構成され、導光板２４０の上面２４１から出射する光をより均一な面発光に形成するものであり、バックライト２００の光出射面を構成する。

反射シート２２０と、導光板２４０と、光学シート２６０とがこの順番で背面ケース４２０内に積層されており、その上から前面ケース４４０が被せられている。前面ケース４４０の開口部には光学シート２６０が露出しており、当該開口部からバックライト２００の出力光（面発光）が出射する。

液晶パネル１２０は、ケース４００の開口部から露出した光学シート２６０に対向して積層されている。このとき、液晶パネル１２０は、光学シート２６０を介して導光板２４０に対向している。なお、液晶パネル１２０は、バックライト２００を利用するタイプ、すなわち透過型または半透過型であれば各種構造のものを用いることが可能である。

ベゼル１８０は、略枠形状（ここでは例えば平板の中央に開口部を形成して得られる形状）の前面枠部と、前面枠部の周縁（外周縁）から引き続き前面枠部に交差する（ここでは直交する）方向に延びた側部とを含んで構成されている。全ての側部は前面枠部に対して同じ方向に延びている。前面枠部の開口部は液晶パネル１２０の表示領域に対応した形状、大きさ等を有し、換言すれば前面枠部の略枠形状は液晶パネル１２０の周縁領域に対応した形状、大きさ等を有している。

ベゼル１８０は液晶パネル１２０にバックライト２００とは反対側から被せられ液晶パネル１２０およびバックライト２００を収容して配置されている。このとき、ベゼル１８０の側部は、前面ケース４４０の外側に位置し、前面ケース４４０の側部に対向し（重なり）、前面ケースの当該側部を介して背面ケース４２０の側部４２２に対向している（重なっている）。ベゼル１８０は、例えばアルミニウムやステンレス鋼等の金属で構成され、例えばプレス加工等によって上記形状に加工される。

上記のように、白色ＬＥＤ３００用の実装基板３２０とは別個に、赤色ＬＥＤ３５０用の実装基板３７０が設けられ、両実装基板３２０，３７０は互いに離れて配置されている。このため、赤色ＬＥＤ３５０が白色ＬＥＤ３００の近くに配置されている場合であっても、白色ＬＥＤ３００の発熱が実装基板３２０，３７０を伝って赤色ＬＥＤ３５０の側へ伝達するのを防止することができる。したがって、白色ＬＥＤ３００の発熱によって赤色ＬＥＤ３５０の特性が劣化するのを抑制することができる。

また、白色ＬＥＤ３００と赤色ＬＥＤ３５０とはＬＥＤ実装基板３２０，３７０の配列方向において対向していないので、上記配列方向において対向し最も近接した配置が回避されている。このため、白色ＬＥＤ３００の発熱が直接的に赤色ＬＥＤ３５０へ伝達するのが防止される。したがって、赤色ＬＥＤ３５０の上記特性劣化をいっそう抑制することができる。

図５および図６に実施の形態２に係る液晶表示モジュール１００Ｂを説明する断面図および模式図を示す。液晶表示モジュール１００Ｂは、上記液晶表示モジュール１００においてＬＥＤ実装基板３２０，３７０をＬＥＤ実装基板３２０Ｂ，３７０Ｂに替えた構成を有し、その他の構成について基本的に液晶表示モジュール１００と同様である。

ＬＥＤ実装基板３２０Ｂは、平面視において全体として帯状をしており、当該帯状の一方の側辺部（幅方向における端部）が平面視において凹凸形状になっている。ＬＥＤ実装基板３２０Ｂと同様に、ＬＥＤ実装基板３７０Ｂも、平面視において全体として帯状をしており、当該帯状の一方の側辺部が平面視において凹凸形状になっている。ＬＥＤ実装基板３２０Ｂ，３７０Ｂは、互いの凹凸形状を向き合わせて配置され、互いの凹部と凸部とをかみ合わせるように配置されている。ＬＥＤ実装基板３２０Ｂ，３７０Ｂは、背面ケース４２０の側部４２２の高さ方向に並んでいるが互いに離れて配置され、背面ケース４２０の側部４２２に取り付けられている。ＬＥＤ実装基板３２０Ｂ，３７０Ｂは、例えばフレキシブルプリント配線板を上記形状に形成することによって構成可能であり、ＬＥＤ３００，３５０へ電源等を供給する。

白色ＬＥＤ３００は、ＬＥＤ実装基板３２０Ｂの各凸部に実装され、ＬＥＤ実装基板３２０Ｂの長手方向に一列に並んでいる。同様に、赤色ＬＥＤ３５０は、ＬＥＤ実装基板３７０Ｂの各凸部に実装され、ＬＥＤ実装基板３７０Ｂの長手方向に一列に並んでいる。ＬＥＤ実装基板３２０Ｂ，３７０Ｂは互いの凹部と凸部とをかみ合わせるように配置されているので、白色ＬＥＤ３００と赤色ＬＥＤ３５０とがＬＥＤ実装基板３２０Ｂ，３７０Ｂの長手方向に交互に並んでいる。この場合、ＬＥＤ３００，３５０を一列に並べることも可能である。

この構成によれば、液晶表示モジュール１００の場合に比較して、ＬＥＤ３００，３５０およびＬＥＤ実装基板３２０Ｂ，３７０Ｂの配置スペースを低減して薄型化を図ることができる。

ここで、図６では上記凹凸形状が角張った場合を例示しているが、角の無い丸められた凹凸形状にしてもよい。また、図５および図６の例示とは逆に、底部４２１に近い側にＬＥＤ実装基板３２０Ｂおよび白色ＬＥＤ３００を配置してもよい。

図７に実施の形態３に係る液晶表示モジュール１００Ｃを説明する断面図を示す。液晶表示モジュール１００Ｃは、液晶表示モジュール１００において赤色ＬＥＤ３５０をサイドビュー型（側面発光型）の赤色ＬＥＤ３５０Ｃに替えた構成を有し、その他の構成については基本的に液晶表示モジュール１００と同様である。

液晶表示モジュール１００Ｃでは、赤色ＬＥＤ３５０ＣはＬＥＤ実装基板３７０とともに背面ケース４２０の底部４２１、換言すればケース４００の底部４２１に取り付けられている。また、赤色ＬＥＤ３５０Ｃは、白色ＬＥＤ３００が取り付けられた側部４２２と当該側部４２２に対向する導光板２４０の端面２４２との間に配置されている。すなわち、液晶表示モジュール１００Ｃにおいても、ＬＥＤ３００，３５０Ｃおよび実装基板３２０，３７０は導光板２４０の上記端面２４２の隣に配置されている。サイドビュー型の赤色ＬＥＤ３５０Ｃは底部４２１に略平行な方向に赤色光３５１を出射し、この赤色光３５１は、白色ＬＥＤ３００からの白色光３０１が導入される導光板２４０の上記端面２４２に導入される。

この構成によれば、赤色ＬＥＤ３５０Ｃおよびそれの実装基板３７０はケース４００の底部４２１に取り付けられ、ケース４００の側部４２２に取り付けられているのは白色ＬＥＤ３００およびそれの実装基板３２０のみである。このため、液晶表示モジュール１００，１００Ｂと比較して、ＬＥＤ３００，３５０ＣおよびＬＥＤ実装基板３２０，３７０の配置スペースを低減して薄型化を図ることができる。また、白色ＬＥＤ３００と赤色ＬＥＤ３５０Ｃとに別々の放熱対策を容易に行うことができ、例えば各ＬＥＤ３００，３５０Ｃの発熱量に応じて放熱フィンを選択することが可能になる。

ここで、赤色ＬＥＤ３５０ＣおよびＬＥＤ実装基板３７０はケース４００内において前面ケース４４０の前面枠部に、換言すればケース４００の上部に取り付けてもよい。また、トップビュー型の赤色ＬＥＤ３５０およびＬＥＤ実装基板３７０をケース４００の側部４２２に取り付け、サイドビュー型の白色ＬＥＤおよび当該白色ＬＥＤが実装されたＬＥＤ実装基板３２０をケース４００の底部４２１または上部に取り付けてもよい。

上記の液晶表示モジュール１００，１００Ｂ，１００Ｃ等は、例えば車のインパネ、各種機器等に適用可能であり、例えば通常は白色ＬＥＤを使って様々な情報をカラー表示し重要な情報を表示する際には赤色ＬＥＤに切り替えて表示を行うという利用が可能である。なお、上記液晶表示モジュール１００，１００Ｂ，１００Ｃ等の用途はこれに限られるものではない。

上記では、白色ＬＥＤ３００等と赤色ＬＥＤ３５０，３５０Ｃとの組み合わせを例示したが、赤色ＬＥＤ３５０，３５０Ｃに替えて、白色以外の色の光を出射するＬＥＤを用いてもよい。また、ＬＥＤに替えて、他の光源、例えばＥＬ（Electro Luminescence）素子を適用することも可能である。

本発明の実施の形態１に係る液晶表示モジュールを説明する分解斜視図である。本発明の実施の形態１に係る液晶表示モジュールを説明する分解斜視図である。本発明の実施の形態１に係る液晶表示モジュールを説明する断面図である。本発明の実施の形態１に係る液晶表示モジュールを説明する模式図である。本発明の実施の形態２に係る液晶表示モジュールを説明する断面図である。本発明の実施の形態２に係る液晶表示モジュールを説明する模式図である。本発明の実施の形態３に係る液晶表示モジュールを説明する断面図である。

符号の説明

１００，１００Ｂ，１００Ｃ液晶表示モジュール、１２０液晶パネル、２４０導光板、２４２端面、３００白色ＬＥＤ（白色光源）、３０１白色光、３２０，３２０ＢＬＥＤ実装基板（白色光源用実装基板）、３５０，３５０Ｃ赤色ＬＥＤ（他の光源）、３５１赤色光（白色以外の色の光）、３７０，３７０ＢＬＥＤ実装基板（他の光源用実装基板）、４００ケース、４２１底部。

Claims

液晶パネルと、
前記液晶パネルに対向して配置された導光板と、
前記導光板の一の端面の隣に配置され前記一の端面へ向けて白色光を出射可能に配置された白色光源と、
前記導光板の前記一の端面の隣に配置され前記一の端面へ向けて白色以外の色の光を出射可能に配置された他の光源と、
前記白色光源が実装され前記導光板の前記一の端面の隣に配置された白色光源用実装基板と、
前記白色光源用実装基板とは別個に設けられ前記他の光源が実装され前記導光板の前記一の端面の隣に配置された他の光源用実装基板と、
を備え、
前記白色光源用実装と前記他の光源用実装基板とは互いに離れて配置されていることを特徴とする液晶表示モジュール。
請求項１に記載の液晶表示モジュールであって、
前記白色光源用実装基板と前記他の光源用実装基板とは平面視においてそれぞれ凹凸形状を有し互いの凹部と凸部とをかみ合わせるように配置されていることを特徴とする液晶表示モジュール。
請求項１に記載の液晶表示モジュールであって、
前記導光板と、前記白色光源と、前記他の光源と、前記白色光源用実装基板と、前記他の光源用実装基板とを収容して配置されたケースをさらに備え、
前記白色光源用実装基板と前記他の光源用実装基板とのいずれか一方の実装基板は前記ケースのうちで前記導光板の前記一の端面に対向する側部に取り付けられ、他方の実装基板は前記ケースの底部または上部に取り付けられていることを特徴とする液晶表示モジュール。