JP2009004214A - 基板、基板ユニット、バックライトユニット、および液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安価かつ容易に、ＬＥＤ等の素子の一端と導光板等の部材の一端との位置関係を適正化できる基板等を提供する。
【解決手段】ＦＰＣ基板２は、実装パッド２１の隣りに、その実装パッド２１に接続するＬＥＤΓの一端（発光面ＬＳ等）を露出させる開孔２２を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板、およびＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の素子を搭載する基板（基板ユニットと称する）、並びに、かかる基板ユニットを搭載するバックライトユニット、およびバックライトユニットを搭載する液晶表示装置に関する。

昨今の携帯電話やデジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）には、中小型の液晶表示装置が搭載される。そして、かかる液晶表示装置のバックライトユニットでは、導光板とＬＥＤ（素子）との位置関係が重要といえる。

なぜなら、図９の断面図に示すようなエッジライト型のバックライトユニット１６２の場合、導光板１０３の側面１３１と、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）基板１０２に実装されたＬＥＤΓ’の発光面ＬＳ’とが離れすぎていたり（後述の図１０に示す間隔Ｓ’参照）、導光板１０３の側面１３１に対してＬＥＤΓ’の発光面ＬＳ’が傾斜していたりすると、導光板１０３への入射効率が低下し、バックライト光の輝度が低下してしまうためである（図９の矢印からみたＦＰＣ基板１０２および導光板１０３を示す図１０の平面図も参照）。

このような輝度低下の問題の一因は、バックライトユニット１６２の製造において、実装されているＬＥＤΓ’が、ＦＰＣ基板１０２の非実装面側から視認できないことにある。すなわち、バックライトユニット１６２の製造者は、非実装面側からＬＥＤΓ’および導光板１０３の側面１３１を視認できないために、ＬＥＤΓ’の発光面ＬＳ’と導光板１０３の側面１３１との位置関係を適正にできない。

そこで、この位置関係の適正化を図るべく、図１１の平面図および図１２の断面図に示す特許文献１のバックライトユニット１６２は、ガイド板１７１を用いている。詳説すると、かかるバックライトユニット１６２は、ベゼル１４５に設けられたガイドピン１４６、ＦＰＣ基板１０２に設けられた第１のガイド穴１２９、および第１のガイド穴１２９を覆うガイド板１７１に設けられた第２のガイド穴１７２を用いている。

第１のガイド穴１２９はＬＥＤΓ’を挟持するように設けられており、さらに、その第１のガイド穴１２９の中心はＦＰＣ基板１０２の長手方向の軸線Ｃ１上に位置している。一方、第２のガイド穴１７２はＬＥＤΓ’の長手方向の軸線Ｃ２上に位置している。そして、かかるバックライトユニット１６２では、第２のガイド穴１７２にガイドピン１４６が嵌ることで、ＦＰＣ基板１０２はベゼル１４５に固定される。

このようなバックライトユニット１６２であれば、ＦＰＣ基板１０２上の適正位置にＬＥＤΓ’が実装されていないことに起因して、ＦＰＣ基板１０２の軸線Ｃ１とＬＥＤΓ’の軸線Ｃ２とが一致していなくても、ＬＥＤΓ’の軸線Ｃ２上に位置する第２のガイド穴１７２がガイドピン１４６に嵌ることから、ＬＥＤΓ’はベゼル１４５に対する適正位置に固定される。
特開２００３−１８６０１２号公報（図２・図３参照）

しかしながら、特許文献１のバックライトユニット１６２では、複数あるＬＥＤΓ’に対して、個別にガイド板１７１が設けられなくてはならない。そのため、バックライトユニット１６２の製造工程が非常に煩わしくなる。また、ガイド板１７１の存在により、バックライトユニット１６２のコストが増加し、さらに、ガイド板１７１の厚み分、バックライトユニット１６２は大型化してしまう。

本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものである。そして、本発明の目的は、安価かつ容易に、ＬＥＤ等の素子の一端と導光板等の部材の一端との位置関係を適正化できる基板等を提供することにある。

本発明は、実装用のパッドを含む基板である。そして、かかる基板では、パッドの隣りに、そのパッドに接続する素子の一端を露出させる露出部が形成されている。

このようになっていると、露出部を通じて、素子の一端が視認される。そのため、かかる基板と別部材とを搭載する装置の製造において、この素子の一端と別部材とが、露出部を通じて同時に視認され得る。すると、例えば素子の一端と別部材の一端との位置関係を把握しながら、装置の製造を行うことができる。そのため、かかる素子の一端と別部材の一端との位置関係を適正にした装置の製造は容易になる。

なお、パッドが複数設けられることで、パッド同士の間隔が複数生じると、複数のパッド同士の間隔における少なくとも１カ所に、露出部が形成されていると望ましい。

また、露出部を挟持する複数のパッドの並列方向に対して交差する方向を第１方向とすると、露出部は、第１方向を長手とする形状であると望ましい。

このようになっていると、露出部の長手方向に、素子の一端と別部材の一端とが揃って視認されやすくなる。

なお、露出部の形状は限定されるものではなく、例えば、開孔、切れ込み、または透明部であってもよい。

また、以上の基板のパッドに、素子が接続されている基板ユニットも本発明といえる。そして、かかる基板ユニットに搭載される素子は限定されるものではないが、発光素子であると望ましい。

また、このような発光素子搭載の基板ユニットと、発光素子からの光を受光する導光板と、を含むバックライトユニットも本発明といえ、さらに、そのバックライトユニットと、かかるバックライトユニットからの光を受光する液晶表示パネルと、を含む液晶表示装置も本発明といえる。

なお、液晶表示装置では、基板が、発光素子および液晶表示パネルに対する共用型基板であってもよい。

本発明によれば、露出部を通じて、発光素子等の素子の一端と、別部材の一端（例えば導光板の側面）とが、同時に視認される。そのため、両者を搭載する装置（バックライトユニット等）の製造工程では、素子の一端と別部材の一端との位置関係が把握されながら組み立てられる。すると、素子の一端と別部材の一端との位置関係を適正にした装置が完成する。

［実施の形態１］
本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、図面によっては便宜上、部材番号およびハッチングを省略する場合もあるが、かかる場合、他の図面を参照するものとする。また、図面上での黒丸は紙面に対し垂直方向を意味する。

図８は、液晶表示装置６９の分解斜視図である。この図に示すように、液晶表示装置６９は、液晶表示パネル６１と、バックライトユニット（面光源装置）６２とを含む。

液晶表示パネル６１は、アクティブマトリックス基板（ＡＭ基板）５１と、このＡＭ基板５１に対向する対向基板５２とをシール材（不図示）で貼り合わせ、これらの隙間に液晶（不図示）を注入している。また、液晶表示パネル６１は、ＡＭ基板５１および対向基板５２を挟持する偏光シート５３・５４（後述の図５も参照）を含む。

なお、液晶表示パネル６１は、液晶を制御するＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のスイッチング素子や、ソースライン、ゲートライン、画素電極（透明電極）、およびカラーフィルタ等を含まれているが、便宜上、省略されている。

また、液晶表示パネル６１は、非発光型の表示パネルであり、バックライトユニット６２からの光（バックライト光）を受光することで表示機能を発揮する。詳説すると、液晶表示パネル６１は、ＴＦＴ（アクティブ素子）で液晶への印加電圧を制御することで、液晶を透過する光の透過率を変化させ、表示画像を調整している。

バックライトユニット６２は、バックライト光を生成するために、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）Γ、導光板３、反射シート４１、拡散シート４２、光学シート４３・４４、およびベゼル４５を含んでいる。

ＬＥＤ（発光素子）Γは点状光源であり、導光板３に向けて光を出射する。また、ＬＥＤΓは、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）基板２に実装されることで、電流の供給を受けている。

なお、ＬＥＤΓの一例としては、白色チップタイプが挙げられる。かかるような白色光を発するＬＥＤΓは、青色発光可能な半導体素子（ＩｎＧａＡｌＡｓ等の化合物を含む半導体素子）と黄色の蛍光体（ＹＡＧ等）とを組み合わせることで白色光の出射を実現している。

また、ＬＥＤΓは、光量確保のために、複数であると望ましく、さらに図８に示すように、ＦＰＣ基板２上に直線状に並列していると望ましい。ただし、図面では便宜上、一部のＬＥＤΓ（Γ１〜Γ３）のみが示されているにすぎない。

導光板３は、自身の側面３１に沿って並列しているＬＥＤΓからの光（線状光）を受けるとともに、内部でミキシングし、面状光に変換している。なお、導光板３は、ポリカーボネートやアクリル等の樹脂を金型成型することによって製造される。

反射シート４１は、導光板３によって覆われるように位置しており、ＬＥＤΓからの光や導光板３内部を伝搬する光を漏洩させることなく導光板３に向けて反射させている。

拡散シート４２は、導光板３を覆うように位置し、導光板３からの面状光を拡散させて、液晶表示パネル６１全域に光をいきわたらせている。

光学シート４３・４４は、例えばシート面内にプリズム形状を有し、光の放射特性を偏向させるプリズムシート（例えば、住友スリーエム株式会社製のＢＥＦシート）であり、拡散シート４２を覆うように位置している。そのため、この光学シート４３・４４は、拡散シート４２から進行してくる光を集光させ、単位面積あたりの発光輝度を向上させている。

ベゼル４５は、箱状部材であり、ＬＥＤΓを搭載したＦＰＣ基板２、反射シート４１、導光板３、拡散シート４２、および光学シート４３・４４を収容している。特に、ベゼル４５の底から、反射シート４１、導光板３、拡散シート４２、および光学シート４３・４４が、この順で積み重なっている。そこで、この積み重なる方向を以降では重ね方向Ｐと称する。

また、バックライトユニット６２は、例えばＳＵＳ製のベゼル４５によって、種々部材を収容することで、ユニット化されている。ただし、ＳＵＳ（ステンレス板金）ではなく、ＰＥＴ等のシートで代替してもよい。また、ベゼル４５を用いずに、ユニット化が実現していてもよい。

ここで、ＬＥＤΓを搭載したＦＰＣ基板２（基板ユニット２１と称す場合もある）について、図１〜図４を用いて詳説する。図１は基板ユニットＵＴの斜視図であり、図２は基板ユニットＵＴを搭載したバックライトユニット６２の斜視図である（ただし、便宜上、拡散シート４２、光学シート４３・４４は省略）。また、図３は図２のＡ−Ａ’線矢視断面図であり、図４は重ね方向Ｐに沿ってＦＰＣ基板２の非実装面みた平面図である（矢印Ｖ参照）。

図１に示すように、ＦＰＣ基板２は、基板面内に、ＬＥＤΓを実装するための実装パッド（パッド）２１を複数含む。また、この実装パッド２１は電流供給の役割も果たすために、１個のＬＥＤΓに対して２個の実装パッド２１・２１（陽極用実装パッド２１・陰極用実装パッド２１）が対応している。

そして、ＬＥＤΓは、これらの実装パッド２１・２１に挟まれるように位置する。なお、ＬＥＤΓは導光板３の直線状の側面３１に対応して直線状に並列するために、実装パッド２１も直線状に並列している（なお、実装パッド２１の並列している方向を並列方向Ｑと称する）。

また、ＦＰＣ基板２は、１個のＬＥＤΓに対応した２個の実装パッド同士２１・２１の間に、開孔（露出部）２２を設けている。この開孔２２はＦＰＣ基板２を貫通しているので、ＦＰＣ基板２の実装面側から非実装面側、または非実装面側から実装面側がみえる。すると、２個の実装パッド同士２１・２１の間に位置するＬＥＤΓが、開孔２２を通じて、非実装面側から視認される。すなわち、非実装面側からみて、ＬＥＤΓが開孔２２から露出する。

このように、実装パッド２１の隣りに、その実装パッド２１に接続するＬＥＤΓの一端（発光面ＬＳ等）を露出させる開孔２２が形成されているＦＰＣ基板２であれば、開孔２２を通じて、ＬＥＤΓの実装状態が視認される。

そのため、例えば図１に示すように、並列方向Ｑに対してＬＥＤΓ１の発光面ＬＳ１が傾いたとしても、その傾きは開孔２２を通じて視認される。そのため、ＬＥＤΓの発光面ＬＳと導光板３の側面３１との位置関係の調整が容易になる。

また、ＦＰＣ基板２の開孔２２を通じて、並列方向Ｑに対して平行なＬＥＤΓ２・Γ３の発光面ＬＳ２・ＬＳ３と、導光板３の側面３１とが視認されながら、バックライトユニット６２が組み立てられると、ＬＥＤΓ２・Γ３の発光面ＬＳ２・ＬＳ３は導光板３の側面３１に対して平行関係を維持しつつ、かつ近づける（図４参照）。そのため、ＬＥＤΓ２・Γ３の光の導光板３への入射効率が向上する。

また、ＬＥＤΓ１のように、並列方向Ｑに対して発光面ＬＳ１が傾いている場合、以下のようにすればよい。すなわち、ＦＰＣ基板２に、ＬＥＤΓ１の位置するＦＰＣ基板２の一部がＬＥＤΓ２・Γ３の位置するＦＰＣ基板２の一部に対して曲がれるような切欠２５・２５を設ければよい（図４参照）。

このようになっていれば、ＬＥＤΓ１の位置するＦＰＣ基板２の一部がＬＥＤΓ２・Γ３の位置するＦＰＣ基板２の一部に対して曲がりつつ、かつ、開孔２２を通じて、ＬＥＤΓ１の発光面ＬＳ１と導光板３の側面３１とが視認される。そのため、ＬＥＤΓ１の発光面ＬＳ１は導光板３の側面３１に対して平行関係を維持しつつ、かつ近づける。そのため、ＬＥＤΓ１の光の導光板３への入射効率が向上する。

そして、以上のように、複数のＬＥＤΓの発光面ＬＳが導光板３の側面３１に対して最短間隔（間隔Ｓ参照）かつ平行で面していれば、複数のＬＥＤΓからの光が導光板３の側面３１に対して垂直に入射する。そのため、ＬＥＤΓから導光板３に至るまでの間隔の過大化に起因するバックライト光の輝度低下や、導光板３の側面３１に対する光の斜め入射に起因するバックライト光の輝度低下は起きない。

また、ＬＥＤΓから導光板３に至るまでの間隔がＬＥＤΓ毎によって異なることに起因するバックライト光の輝度ムラは生じないし、導光板３に対する光の入射角がＬＥＤΓ毎によって異なることに起因するバックライト光の輝度ムラも生じない。

その上、特殊な別部材等を用いることなく、ＦＰＣ基板２に開孔２２が設けられるだけで、輝度低下および輝度ムラが抑制されることから、かかるＦＰＣ基板２は、バックライトユニット６２ひいては液晶表示装置６９の製造を容易にし、かつコストダウンを図っている。

ところで、開孔２２を挟持するために複数の実装パッド２１が並列している場合、ＦＰＣ基板２に搭載されるＬＥＤΓは、通常、実装パッド２１の並列方向Ｑに対して交差する方向に光を出射する。そして、ＬＥＤΓの発光面ＬＳが導光板３の側面３１に対して最短間隔かつ平行になるためには、発光面ＬＳからの光の進行先が開孔２２から視認されなくてはならない。

すると、開孔２２は、実装パッド２１の並列方向Ｑに対して交差する方向、例えばＦＰＣ基板２の基板面内で、かかる並列方向Ｑに対し垂直な方向（第１方向Ｄ１と称する）を長手とする形状であると望ましい。すなわち、開孔２２の短手が並列方向Ｑに沿い、長手が並列方向Ｑに対して垂直方向等の交差する方向に沿っていると望ましい。

このようになっていれば、ＬＥＤΓの発光面ＬＳの出射側が開孔２２から露出するので、発光面ＬＳと導光板３の側面３１とが、同時に開孔２２から視認される。そのため、製造者は、発光面ＬＳと導光板３の側面３１との位置関係（すなわち、発光面ＬＳと側面３１との間隔や相対角度）を把握しながら、バックライトユニット６２を組み立てられる。そのため、確実かつ容易に、ＬＥＤΓの発光面ＬＳと導光板３の側面３１との間隔を最短にし、かつ両者の位置関係を平行にしたバックライトユニット６２が完成する。

［その他の実施の形態］
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。

例えば、実施の形態１で説明したＦＰＣ基板２は、主に、ＬＥＤΓの制御信号を流すための回路であった。しかし、ＦＰＣ基板２は、このようなタイプに限定されない。例えば、図５の断面図に示すように（便宜上、ベゼルは省略）、ＦＰＣ基板２は、ＬＥＤΓの制御信号だけでなく、液晶表示パネル６１におけるＴＦＴ等の制御信号を流す回路であってもよい。すなわち、ＦＰＣ基板２は、ＬＥＤΓおよび液晶表示パネル６１に対する共用型基板であってもよい。このようになっていれば、ＦＰＣ基板２の個数が削減され、製造コストが削減できる。

なお、図５に示すように、１枚状のＦＰＣ基板２の一端は液晶表示パネル６１に接続され、ＦＰＣ基板２の他端付近にＬＥＤΓが実装される。また、このＦＰＣ基板２において、ＬＥＤΓの実装箇所と液晶表示パネル６１の端部への接続箇所とは同一面になっている。そして、かかる実装箇所および接続箇所が導光板３側に面していれば、ＬＥＤΓの位置するＦＰＣ基板２の端部が導光板３に近づくように巻かれる。すると、実装箇所と接続箇所とが対向しつつ、ＬＥＤΓが導光板３の側面３１に近づく。

そして、ＬＥＤΓと導光板３とが近づいた場合、図５の矢印Ｗに示すように、重ね方向Ｐに沿って反射シート４１およびＦＰＣ基板２の非実装面みた場合、開孔２２からＬＥＤΓの発光面ＬＳと導光板３の発光面３１とが露出する（図６参照）。その結果、製造者は、ＬＥＤΓの発光面ＬＳと導光板３の側面３１との位置関係を把握しながら、バックライトユニット６２を組み立てられる。

ところで、開孔２２の形状は特段限定されるものではない。例えば図１に示すように、円状（詳説すると楕円状）であってもよいし、四角状等の多角形状であってもよい。また、開孔２２ではなく、図７に示すように、ＦＰＣ基板２の端部から進入する切れ込み（露出部）２３であってもよい。要は、非実装面側から実装面側に位置するＬＥＤΓが視認できるような（露出するような）開孔２２および切れ込み２３であればよい。

また、ＦＰＣ基板２を貫通するような開孔２２や切れ込みではなく、それらに代わって、透明部が形成されていてもよい。このような透明部であっても、非実装面側から実装面側に位置するＬＥＤΓが視認できるからである。

また、以上では、実装パッド２１を介して複数のＬＥＤΓを実装したＦＰＣ基板２を例に挙げて説明してきたが、これに限定されるものではない。例えば、実装バッド２１が単数であっても、その実装パッド２１の隣りに設けられる開孔２２から、かかる実装パッド２１につながるＬＥＤΓの発光面ＬＳが露出しているＦＰＣ基板２であってもよい。

は、ＬＥＤを搭載したＦＰＣ基板の斜視図である。 は、図１のＦＰＣ基板を搭載したバックライトユニットの斜視図である。 は、図２のＡ−Ａ’線矢視断面図である。 は、重ね方向に沿ってＦＰＣ基板の非実装面みた平面図である。 は、図３とは異なるバックライトユニットの断面図である。 は、重ね方向に沿って、図５のバックライトユニットにおける反射シートおよびＦＰＣ基板の非実装面みた平面図である。 は、図４とは異なるＦＰＣ基板の平面図である。 は、液晶表示装置の分解斜視図である。 は、従来のバックライトユニットの断面図である。 は、図９のバックライトユニットにおけるＦＰＣ基板および導光板を主体的に示した平面図である。 は、図９とは異なる従来のバックライトユニットでのＬＥＤおよびＦＰＣ基板を示す平面図である。 は、図１１の断面図である。

符号の説明

Γ ＬＥＤ（素子、発光素子）
ＬＳ ＬＥＤの発光面（素子の一端）
２ ＦＰＣ基板（基板）
２１ 実装パッド（パッド）
２２ 開孔（露出部）
２３ 切れ込み（露出部）
２５ 切欠
３ 導光板
３１ 導光板の側面
Ｐ 重ね方向
Ｑ 並列方向
ＵＴ 基板ユニット
６１ 液晶表示パネル
６２ バックライトユニット
６９ 液晶表示装置

Claims (9)

1. 実装用のパッドを含む基板にあって、
   上記パッドの隣りに、上記パッドに接続する素子の一端を露出させる露出部が形成されている基板。
2. 上記パッドが複数設けられることで、上記パッド同士の間隔が複数生じると、
   複数のパッド同士の間隔における少なくとも１カ所に、上記露出部が形成されている請求項１に記載の基板。
3. 上記露出部を挟持する複数の上記パッドの並列方向に対して交差する方向を第１方向とすると、
   上記露出部は、上記第１方向を長手とする形状である請求項１または２に記載の基板。
4. 上記露出部が、開孔、切れ込み、または透明部である請求項１〜３のいずれか１項に記載の基板。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の基板の上記パッドに、素子が接続されている基板ユニット。
6. 上記素子が、発光素子である請求項５に記載の基板ユニット。
7. 請求項６の基板ユニットと、
   上記基板ユニットにおける発光素子からの光を受光する導光板と、
   を含むバックライトユニット。
8. 請求項７に記載のバックライトユニットと、
   上記バックライトユニットからの光を受光する液晶表示パネルと、
   を含む液晶表示装置。
9. 上記基板が、上記発光素子および上記液晶表示パネルに対する共用型基板である請求項８に記載の液晶表示装置。

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