JP2008175926A - 液晶表示モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】光源からの光のロスのない液晶表示モジュールを提供する。
【解決手段】本発明は、液晶表示パネルと、バックライトを有する液晶表示モジュールにおいて、液晶表示パネルは、上側偏光板１４と下側偏光板２０を有して構成されており、バックライトは、光源１８と導光板１７により構成され、導光板１７は、光源１８の光を入射させる入射面の厚さが、下側偏光板２０に対向する箇所の厚さよりも大きく構成されており、液晶表示パネルの、導光板１７の入射面の上方に対応する箇所には、遮光部材３１と、この遮光部材３１上に配置した反射部材４１を有し、この反射部材４１は導光板１７に沿って形成されている。
【選択図】図４

Description

本発明はバックライトを搭載した液晶表示モジュールに関し、特に携帯電話等に使用される小型液晶表示モジュールに用いて好適な技術に関連する。

図９は、従来の液晶表示モジュールの要部断面構成を示す図面である。

ＴＦＴ基板１１とカラーフィルタ基板１２（以下、ＣＦ基板１２）の間に図示しない液晶層を挟持して液晶表示パネルが構成されている。またＴＦＴ基板１１は、ＣＦ基板１２よりも大きい基板であり、ＴＦＴ基板１１上でＣＦ基板１２と重なっていない領域には、液晶表示パネルの駆動を制御するドライバチップ１３が配置されている。さらに、ＣＦ基板１２上には上側偏光板１４が配置され、ＴＦＴ基板１１の下側にも下側偏光板２０が配置されている。また、液晶表示パネルの下方にはバックライトが配置されて液晶表示モジュールを構成している。

バックライトは、フレキシブルプリント基板１５（以下、ＦＰＣ１５）上に配置された例えばＬＥＤのような光源１８と、この光源１８から出射される光を液晶表示パネルの全体に導く導光板１７により構成される。尚、導光板１７と液晶表示パネルとの間には光学シート２２が配置されている。この光学シートは例えば上側拡散シート、上側プリズムシート、下側プリズムシート、下側拡散シート等である。導光板１７の下側には反射シート２３が配置されており、導光板１７の下側に導かれた光を液晶表示パネル側に向ける役割を果たしている。導光板１７は液晶表示装置の薄型化の要求を満たすために、光源１８に対向する入射面以外は薄く構成されている。入射面が厚く構成されているのは、現状光源１８として好適なＬＥＤのサイズが大きいためで、このＬＥＤのサイズに合わせて導光板１７の入射面が大きく構成されている。尚、図９において、１６はモールドフレームを示しており、枠状のモールドフレームの上側に液晶表示パネルを配置し、下側にバックライトを配置するようにして液晶表示モジュールが構成されている。

図９に示すように、ＴＦＴ基板１１は、下側偏光板２０が配置されている側で、光源１８が配置されている上方に、遮光テープ３１が配置され、さらにこの遮光テープ３１上に図１０に示すような断面Ｌ字型で例えば白ＰＥＴで構成されたスペーサテープ９１を配置することで、不要な光が液晶表示パネルに入射しないようにしている。

尚、このように導光板の入射面が大きく構成された液晶表示モジュールを記載した公知技術として下記特許文献１が挙げられる。

特開平７‐２９４９２１号公報

図９に示した構成の場合、導光板１７とスペーサテープ９１の間には空間９０が空いてしまい、この空間９０により光がロスしてしまうという課題がわかってきた。

本発明は、以上のような問題点に鑑み、光源からの光のロスのない液晶表示モジュールを提供することを目的とする。

本発明の一つの実施態様によれば、液晶表示パネルと、バックライトを有する液晶表示モジュールにおいて、液晶表示パネルは、上側偏光板と下側偏光板を有して構成されており、バックライトは、光源と導光板により構成されており、この導光板は、光源から出射された光を入射させる箇所の厚さ（言い換えると、入射面の厚さ）が、下側偏光板に対向する箇所の厚さ（言い換えると、液晶表示パネルの表示領域に対応する導光面の高さ）よりも厚く構成されており、液晶表示パネルの、導光板の入射面の上方に対向する箇所には、例えば遮光テープのような遮光部材と、この遮光部材上に配置した反射部材を有し、この反射部材は導光板に沿って形成されている、というものである。尚、導光板は表示領域に対応する箇所の厚さが等しい平板状の導光板や、表示領域に対応する厚さが光源からの距離に応じて徐々に変わっていく楔形状のものがあるが、本発明ではこのどちらでも適用可能である。例えば導光板を楔形状とした場合には、本発明の下側偏光板に対向する箇所の厚さ（言い換えると、液晶表示パネルの表示領域に対向する導光板の高さ）とは、光源に近い側の表示領域に対応する導光板の厚さ、若しくは導光板の高さを意味しても良い。さらに言い換えると、本発明では、導光板の入射面の厚さがこの入射面と反対側の面の厚さよりも厚く構成されているような導光板を有する液晶表示モジュールに適用できるといえる。

このような構成により、光源から出射された光をロスさせることのない液晶表示モジュールを提供することができる。

この液晶表示モジュールにおいては、遮光部材は、液晶表示パネルの端部（この場合液晶表示パネルの端部から遮光部材が形成されていれば最も遮光の効果が表れるが、少なくとも光源の上方の位置まで遮光部材が形成されていれば遮光の効果はある）から、下側偏光板が配置された箇所に重ならない位置まで配置され、反射部材は、遮光部材上であって、光源の配置位置の上方に重ならない位置に配置されているという構成によって、液晶表示モジュールの薄型化にも対応できる。

尚、反射部材の具体例の一つとしては、この反射部材を土台部とシート部により構成することが考えられる。この場合の一例として、土台部とシート部は一体で構成することもできる。このように、反射部材を土台部とシート部で一体形成すれば部品点数を減らすことができ、製品の組み立て時の作業性に優れる。また、通常、導光板の下には反射シートが配置されているが、本発明の反射部材と、導光板の下に配置された反射シートは、同じ材料により構成されている点も特徴の一つである。

また、別の構成例として、反射部材を、土台部とシート部とを別体にして構成することも考えられる。この場合においても、導光板の下には反射シートが配置されているが、本発明の反射部材と、導光板の下に配置された反射シートを同じ材料により構成することが考えられる。

このように、反射部材が、別体の土台部とシート部により構成されている場合、土台部を直方体のＰＥＴで構成し、反射部材をシート状の部材により構成する点も特徴の一つである。この場合、反射部材は一端を土台部に貼付け、他の一端を遮光部材に貼付けて構成すれば、複雑な形状を形成する必要はなく、部品の加工の制限をクリアできる液晶表示モジュールを提供できると考えられる。

本発明の別の実施態様によれば、液晶表示パネルと、バックライトを有する液晶表示モジュールにおいて、バックライトは、導光板の側面に光源を配置したサイドライト型のバックライトであり、導光板は、光源の光を入射させる入射面の厚さが、この入射面の反対側に位置する面の厚さよりも厚く構成されており、液晶表示パネルの導光板の入射面の上方に対向する箇所には遮光部材が形成されており、この遮光部材上には、導光板の形状に沿ったシート状の反射部材が形成されており、このシート状の反射部材は、一端を遮光部材上に配置した土台部に貼付け、他の一端を遮光部材に貼り付けて構成している、というものである。

このような構成においても、光源から出射された光をロスさせることのない液晶表示モジュールを提供することができる。

また、遮光部材は、少なくとも光源の上方の位置から下側偏光板が配置された箇所に重ならない位置まで配置され、反射部材は、遮光部材上であって、光源の配置位置の上方に重ならない位置に配置されている構成にすれば、液晶表示モジュール全体の薄型化の要求をも満たすことが可能となる。

また、通常、導光板の下には反射シートが配置されているが、本発明の反射部材と、この反射シートは、同じ材料により構成することも可能である。また、前述した土台部は、例えば、直方体のＰＥＴで構成すればよい。尚、土台の形状は厳密に直方体とする必要はなく略直方体の形状も本発明の直方体の意味するところである。

また、導光板と反射部材の距離は、導光板の法線方向に配置された反射部材が０．０２ｍｍ以内であれば本発明の効果が得られる。

本発明の導光板は、光源の光を入射させる箇所（入射面）から、少なくとも下側偏光板に対向する箇所までの位置の間で、断面が傾斜する形状により構成されている。

本発明の別の実施態様によれば、液晶表示パネルと、バックライトを有する液晶表示モジュールにおいて、この液晶表示パネルは、上側偏光板と下側偏光板を有して構成されており、バックライトは、光源と導光板により構成され、導光板は、光源の光を入射させる箇所が、下側偏光板に対向する箇所よりも大きく構成されており、液晶表示パネルの、導光板の入射面の上方に対応する箇所には、例えば遮光テープのような遮光部材と、この遮光部材上に配置した反射部材を有している、というものである。

この構成において、遮光部材は、少なくとも光源の上方の位置から下側偏光板が配置された箇所に重ならない位置まで配置され、反射部材は、遮光部材上であって、光源の配置位置の上方に重ならない位置に配置されている、という構成にすることが液晶表示モジュール全体の薄型化を達成する点では好ましい。

本発明によれば、光源からの光のロスのない液晶表示装置を提供することができる。

以下、図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明に関する液晶表示モジュール１０の構成を示すものである。

液晶表示パネルは、例えばガラス基板、プラスチック基板のような絶縁性の透明基板で構成されるＴＦＴ基板１１とカラーフィルタ基板１２（以下、ＣＦ基板１２）に液晶層を挟持して重ね合わせることにより構成されている。またＴＦＴ基板１１上には、ＣＦ基板１２と重なっていない箇所に液晶表示パネルの駆動を制御するドライバチップ１３が形成されている。さらにこのドライバチップ１３に信号を供給するためにフレキシブルプリント基板１５の一端が配置されている。また、ＣＦ基板１２上には上側偏光板１４が配置されており、またＴＦＴ基板１１にも下側偏光板が配置されている。尚、ＴＦＴ基板１１上にドライバチップ１３が配置されるので、ＣＦ基板はＴＦＴ基板よりもサイズが小さい。勿論、ＣＦ基板にドライバチップを配置する場合は、ＣＦ基板の方がＴＦＴ基板よりもサイズが大きくなる。

この液晶表示パネルは、枠状のモールドフレーム１６の上側に配置され、またモールドフレーム１６の下側には、前述したフレキシブルプリント基板１５の他の一端の一部に挟まれるように、図示していない上拡散シート、上プリズムシート、下プリズムシート、下拡散シート等の光学シート、導光板１７、及び反射シート１９が配置されている。尚、フレキシブルプリント基板１５の他の一端上には、導光板１７の側面に対向してＬＥＤ等の光源１８が配置されている。

導光板１７の一側面（入射面）は、光源１８に対向するように配置されており、この導光板１７はモールドフレーム１６の液晶パネルが収納された反対側に収納され、さらにこの下に配置された反射シート２３が、反射シート２３の周囲に形成された粘着剤により、図２に示すような位置関係によってモールドフレーム１６に貼り付けられるようにして構成されている。一般に、このように導光板の側面に光源を配置したバックライトは、サイドライト側のバックライトと呼ばれている。

図２は、図１の本発明の液晶表示モジュールにおけるＡ―Ａ’断面構成を示す図面であり、図１に示す液晶表示モジュールが上フレーム２１及び下フレーム２２の中に収納されている様子を示している。

図２に示すように、ＴＦＴ基板１１にも下側偏光板２０が配置されており、また導光板１７と液晶表示パネルとの間には光学シート２２が配置されている。尚、導光板１７の下側には反射シート２３が配置されている。

図３は図１の液晶表示モジュールにおける要部Ａ―Ａ’’断面構成を示す図面である。

本実施例では、例えば遮光テープのような遮光部材３１上に配置している断面Ｌ字型の白ＰＥＴにより構成されるスペーサテープに代えて、平面状の反射部材３２を配置するというものである。

このように反射部材３２を遮光部材３１上であって、光源１８の上部までいかない位置まで配置することにより、光学シート２２に行き着くまでに導光板１７から出射してしまった光も、反射部材３２により導光板１７側に戻すことができ、光源１８からの光をロスすることなく液晶表示パネルまで導くことができるというものである。尚、本実施例の反射部材３２の材料としては、例えば、導光板１７の下に配置している反射シート２３と同じ材料を用いれば良い。この反射部材３２は、例えばＰＥＴを基材として表面を銀でコーティングした銀シートによる構成が考えられる。

尚、本実施例において、反射部材３２を光源１８の上方までは配置しない構成としたのは、光源１８と遮光部材３１との隙間の間隔よりも、反射部材３２の厚みが大きくなる場合、液晶表示モジュールの全体の厚みが厚くなってしまうという問題があるためである。よって、液晶表示モジュール全体の厚みを気にしない場合には、光源１８の上方まで反射部材３２が配置される構成も可能である。

実施例１の構成の場合、反射部材３２が平面状であるため、図３に示すように反射シート３２と光学シート２２の間から光Ｌが液晶表示パネルに向かって漏れ、その光が偏光板２０の側面から入射され、また偏光板２０を通過せずに直接ＴＦＴ基板１１に入射されてしまうという問題も発生する。これらの光は偏光板により制御されない光であったり、偏光板を通過していない無偏光の光であったりするため、液晶表示パネルへ入射される光としては好ましくない。よって、このような光Ｌは可能な限り排除することが望ましい。また、図３のように導光板１７と反射部材３２の間の空間は、ＴＦＴ基板１１上でＣＦ基板１２と重なっていない領域及びＣＦ基板１２の上から力がかかった場合，ＴＦＴ基板１２の撓みを生じさせやすいため、これもなるべく空間をあけない構成とすることが望ましいと考えられる。また、本発明で説明するような導光板の入射面が幅広になっている形状の場合に、コストをかけずに効率的に光を収集するためには工夫が必要である。
図４は、実施例１の構成をさらに改良した実施例２の構成を示す図面である。

図４に示す実施例２では、反射部材４１を導光板１７の形状に沿わせるようにして形成した様子を示している。ここで、図５により反射部材４１の形状について詳述する。

実施例２における反射部材４１は、例えば導光板１７の下に配置する反射シート２３と同じ材料により構成することができる。実施例２の反射部材４１は、土台部４１１とシート部４１２により構成されており、例えば土台部の幅ｗ１は０．８５ｍｍ、長さｗ２は３４．７ｍｍ、高さｔ１は０．２１ｍｍで構成され、シート部４１２の厚みｔ２は０．０６ｍｍで構成されている。実施例２においては、導光板１７の形状に沿って反射部材４１を配置することが重要である。尚、実施例２において、導光板１７の形状に沿わせる反射部材４１の具体的な構成として、土台部４１１とシート部４１２を分けて構成した例を示した理由は、反射部材４１の加工精度の問題であり、仮にシート部４１２が導光板１７に接触した場合においても、シート部４１２の柔軟性により液晶表示パネルや導光板１７に応力が伝わらないようにするためである。尚、実施例２では、土台部４１１のほかにシート部４１２の端部を例えば遮光テープで構成される遮光部材３１に貼り付けつけるようにして配置している。

図６は、実施例２の構成のさらなる要部の構成を示すものである。

図６に示すように、実施例２では、液晶表示パネル側に配置した反射部材４１を導光板１７の形状に沿わせて配置するという点が特徴の一つであるが、実施例２でいう導光板の形状に沿わせて配置するとは、導光板１７の垂直方向から反射シート４１（図６では４１２）が最も離れた場合でも０．０２ｍｍ以内に、言い換えれば、導光板１７の垂直方向から０．０２ｍｍ以内に反射部材４１が配置された状態をいうものである。これは、本来なら導光板１７の形状に密着するように反射部材４１を沿わせることが理想であるが、製品の量産性、加工精度を考えた場合、実施例２のような構成とすることが現実解であるという点に鑑みて構成されたものである。

さらに、この反射部材４１（図６では４１２）は、光源１８の上方に重なる位置Ｂ２までは、配置しないという点も重要である。これは、光源１８と遮光部材３１との間の隙間よりも、反射部材４１（図６では４１２の部分）の厚みが厚い場合には、液晶表示モジュール全体の厚みが厚くなってしまうという問題があるためである。勿論、液晶表示モジュール全体の厚みを気にしない構成であれば、このような限定にとらわれる必要はない。尚、量産性を考えた場合には、導光板１７の入射面の端部Ｂ１を越えないように反射部材４１（図６では４１２）を配置することが望ましいと考えられる。

図７は、実施例３を表す図面であり、実施例２のさらに別の構成例を示すものである。

実施例２では、液晶表示パネル側に配置した反射部材４１を導光板１７の形状に沿わせて配置する具体的な構成例として、反射部材４１を土台部４１１とシート部４１２を一体構成とした例を示したが、実施例３ではこの反射部材４１の土台部７１とシート部７２を別構成にしたというものである。このような構成の場合には、正確にはこの土台部７１は反射機能を果たさなくても良いので、反射部材ではないかもしれないが、一応本実施例では反射部材の一部としておく。実施例３の構成の場合は、例えば図７に示すように、液晶表示パネル側に例えば白ＰＥＴ等で構成した土台部７１を配置し、この土台部７１の上にシート部７２を貼付けるように配置して構成する。この実施例３の場合は、シート部７２は、土台部７１に貼付けられる他に、その端部が遮光部材３１に貼付けられるようにして配置されている。このシート部７１の部材としても、例えばＰＥＴを基材として表面を銀でコーティングした銀シートによる構成が考えられる。これは導光板の下に配置される反射シートと同じ部材で構成されることが考えられる。尚、シート部７１の厚みｔ３は、実施例２に示したシート部の厚みと同じように０．０６ｍｍ程度（０．０４ｍｍ以上０．０８ｍｍ以下）で構成されている。

図８は、実施例３における土台部７１とシート部７２の様子を示す図面である。実施例２に示す一具体例と異なり、シート部７２と土台部７１が別々の構成要素となっている。尚、実施例２中に図６を用いて説明した事項は、本実施例３においても同様である。

本発明の液晶表示モジュールの全体構成を示す図面である。 図１の本発明の液晶表示モジュールにおけるＡ―Ａ’断面構成を示す図面である。 図１の液晶表示モジュールにおける要部Ａ―Ａ’’断面構成を示す図面である。 実施例１の構成をさらに改良した実施例２の構成を示す図面である。 実施例２の反射シートの一具体例を示す図面である。 実施例２の構成のさらなる要部の構成を示すものである。 実施例３を表す図面であり、実施例２のさらに別の構成例を示すものである。 実施例３における土台部７１とシート部７２の様子を示す図面である。 従来の液晶表示モジュールの要部断面構成を示す図面である。 従来の液晶表示モジュールに使用されているスペーサテープの構成を示す図面である。

符号の説明

１１…ＴＦＴ基板、 １２…ＣＦ基板、 １３…ドライバチップ、 １４…偏光板、
１５…フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）、１６…モールドフレーム、１７…導光板、
１８…光源、２０…偏光板、２１…シール材、２２…光学シート、２３…反射部材、
３１…遮光部材、３２…反射部材、４１…反射部材、４１１…土台部、
４１２…シート部、７１…土台部、７２…シート部、９１…スペーサテープ

Claims (19)

1. 液晶表示パネルと、バックライトを有する液晶表示モジュールにおいて、
   前記液晶表示パネルは、上側偏光板と下側偏光板を有して構成されており、
   前記バックライトは、光源と導光板により構成されており、
   前記導光板は、前記光源の光を入射させる入射面の厚さが、前記下側偏光板に対向する箇所の厚さよりも厚く構成されており、
   前記液晶表示パネルの、前記導光板の前記入射面の上方に対向する箇所には、遮光部材と、該遮光部材上に配置した反射部材を有し、
   前記反射部材は、前記導光板に沿って形成されている液晶表示モジュール。
2. 請求項１の液晶表示モジュールにおいて、
   前記遮光部材は、少なくとも前記光源の上方の位置から前記下側偏光板が配置された箇所に重ならない位置まで配置され、
   前記反射部材は、前記遮光部材上であって、前記光源の配置位置の上方に重ならない位置に配置されている液晶表示モジュール。
3. 請求項１又は２の液晶表示モジュールにおいて、
   前記反射部材は土台部とシート部により構成されている液晶表示モジュール。
4. 請求項３の液晶表示モジュールにおいて、
   前記土台部と前記シート部は一体で構成されている液晶表示モジュール。
5. 請求項４の液晶表示モジュールにおいて、
   前記導光板の下には反射シートが配置されており、
   前記反射部材と、前記反射シートは、同じ材料により構成されている液晶表示モジュール。
6. 請求項３の液晶表示モジュールにおいて、
   前記土台部と前記シート部は別体で構成されている液晶表示モジュール。
7. 請求項６の液晶表示モジュールにおいて、
   前記導光板の下には前記反射シートが配置されており、
   前記反射部材と、前記反射シートは、同じ材料により構成されている液晶表示モジュール。
8. 請求項６又は７の液晶表示モジュールにおいて、
   前記土台部は直方体のＰＥＴで構成されており、
   前記反射部材は、シート状の部材により構成されている液晶表示モジュール。
9. 請求項８の液晶表示モジュールにおいて、
   前記反射部材は、一端が前記土台部に貼付けられ、他の一端が前記遮光部材に貼付けられている液晶表示モジュール。
10. 請求項１乃至９の何れか一項に記載の液晶表示モジュールにおいて、
    前記導光板と前記反射部材の距離は、前記導光板の法線方向に配置された前記反射部材が０．０２ｍｍ以内である液晶表示モジュール。
11. 請求項１乃至１０の何れか一項に記載の液晶表示モジュールにおいて、
    前記導光板は、前記光源の光を入射させる箇所から、前記下側偏光板に対向する箇所にかけて、断面が傾斜する形状により構成されている液晶表示モジュール。
12. 液晶表示パネルと、バックライトを有する液晶表示モジュールにおいて、
    前記バックライトは、導光板の側面に光源を配置したサイドライト型のバックライトであり、該導光板は、前記光源の光を入射させる入射面の厚さが、該入射面の反対側に位置する面の厚さよりも厚く構成されており、
    前記液晶表示パネルの前記導光板の前記入射面の上方に対向する箇所には遮光部材が形成されており、
    該遮光部材上には、前記導光板の形状に沿ったシート状の反射部材が形成されており、
    前記シート状の反射部材は、一端を前記遮光部材上に配置した土台部に貼付け、他の一端を前記遮光部材に貼り付けて構成している液晶表示モジュール。
13. 請求項１２の液晶表示モジュールにおいて、
    前記遮光部材は、少なくとも前記光源の上方の位置から前記下側偏光板が配置された箇所に重ならない位置まで配置され、
    前記反射部材は、前記遮光部材上であって、前記光源の配置位置の上方に重ならない位置に配置されている液晶表示モジュール。
14. 請求項１２又は１３の液晶表示モジュールにおいて、
    前記導光板の下には反射シートが配置されており、
    前記反射部材と、前記反射シートは、同じ材料により構成されている液晶表示モジュール。
15. 請求項１２乃至１４の何れか一項に記載の液晶表示モジュールにおいて、
    前記土台部は直方体のＰＥＴで構成されている液晶表示モジュール。
16. 請求項１２乃至１５の何れか一項に記載の液晶表示モジュールにおいて、
    前記導光板と前記反射部材の距離は、前記導光板の法線方向に配置された前記反射部材が０．０２ｍｍ以内である液晶表示モジュール。
17. 請求項１２乃至１６の何れか一項に記載の液晶表示モジュールにおいて、
    前記導光板は、前記光源の光を入射させる箇所から、少なくとも前記下側偏光板に対向する箇所までの位置の間で、断面が傾斜する形状により構成されている液晶表示モジュール。
18. 液晶表示パネルと、バックライトを有する液晶表示モジュールにおいて、
    前記液晶表示パネルは、上側偏光板と下側偏光板を有して構成されており、
    前記バックライトは、光源と導光板により構成されており、
    前記導光板は、前記光源の光を入射させる入射面の厚さが、前記下側偏光板に対向する箇所の厚さよりも厚く構成されており、
    前記液晶表示パネルの、前記導光板の前記入射面の上方に対応する箇所には、遮光部材と、該遮光部材上に配置した反射部材を有している液晶表示モジュール。
19. 請求項１８の液晶表示モジュールにおいて、
    前記遮光部材は、少なくとも光源の上方の位置から前記下側偏光板が配置された箇所に重ならない位置まで配置され、
    前記反射部材は、前記遮光部材上であって、前記光源の配置位置の上方に重ならない位置に配置されている液晶表示モジュール。

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