JPH09218404A - 液晶モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 側面照明式の照明手段を有した液晶モジュー
ルに於て、点灯された光源の熱がモジュール内に蓄積さ
れ易く、表示品位を著しく低下させるのでこれを緩和
し、更には表示容量が大きくモジュール表面積に対して
有効表示面が広い堅牢な液晶モジュールを提供する。 【解決手段】 周辺に駆動素子基板を有した液晶セル
と、その液晶セルの裏面に配置された導光板と、その導
光板の側面に近接して配置された線状光源と、導光板の
背面の一部に、線状光源と導光板とに跨って、絶縁体で
被われた良熱伝導体からなるシート材を配設した。この
駆動素子基板は導光板の側面方向に駆動素子を配置して
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶セルと背面照明
手段を有したいわゆる液晶モジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりいわゆる液晶モジュールにおい
ては、特開平４−７５１９号公報に示されるように、液
晶セルを周辺の駆動回路や背面の照明手段とともに金属
枠に収納して、取扱い易くしていた。このような液晶モ
ジュールにおいては、背面の照明手段として、液晶セル
の直下に光源を配置するのではなく、液晶セルの背面に
導光板を配置し、その導光板の側面に光源を配置する、
いわゆる側面照明式の照明手段が、モジュールを薄く構
成できるので好ましいものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところがこのような側
面照明式の照明手段を有した液晶モジュールに於ては、
点灯された光源の熱がモジュール内に蓄積され易く、時
間経過に伴って液晶セルに伝搬し、コントラスト低下や
色呈変化、あるいは白色化となって現れることとなる。
しかもこの現象は表示全体に一斉に及ぶのではなく、表
示面の一部分から発生しそれが拡大されるので、極めて
目立ち、表示品位を著しく低下させることとなる。

【０００４】更に近年は、液晶モジュールの表面積に対
して有効表示面を広くするように、基板を折り曲げて駆
動素子を照明手段の背面に配置することがなされてい
る。しかし液晶セルは表示容量が大きくなって、液晶セ
ルから駆動素子までの配線密度が高くなっているので、
この密度の高い配線部分を大きくまたは何度も折り曲げ
ることによって断線や短絡が多くなり、さらには光源の
熱を分散若しくは放熱させる裏板（金属板）によって配
線が損傷したり、光源の熱が駆動素子に一層よく伝わっ
て駆動素子が誤動作することになり、不都合であった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の点を考慮
して成されたもので、前述の側面照明式の照明手段を有
した液晶モジュールの線状光源と導光板とに跨って、絶
縁体で被われた良熱伝導体からなるシート材を配設した
ものである。

【０００６】また本発明は、周辺に駆動素子基板を有し
た液晶セルと、その液晶セルの裏面に配置された導光板
と、その導光板の側面に近接して配置された線状光源
と、導光板の背面の一部に線状光源の位置に延在するよ
うに配置されたシート材とを備え、その駆動素子基板は
導光板の側面方向に駆動素子を配置してなり、またシー
ト材は良熱伝導体を絶縁体で被ってなるものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１は本発明実施例の液晶モジュ
ールの背面分解斜視図で図２はその光源部分の要部断面
図である。１は、２枚の基板１１の間に液晶分子が９０
〜２７０度にツイストした構造を持つネマティック液晶
が充填され、前後に偏光板１２を有した、液晶セルであ
る。この液晶セル１は、液晶駆動用の駆動素子基板２を
周辺に接続具備しているが、その駆動素子基板２は例え
ば箔状電極を有する可撓性の樹脂フィルムに駆動素子
（ベアチップ）２１を支持した、いわゆるＴＡＢと呼ば
れるものを例示しており、更にその駆動素子基板２は、
共通端子や電源などをプリント基板などの回路基板２３
に接続している。液晶セル１はこのほか強誘電液晶セル
などが利用できる。また駆動素子基板２は、図のように
折り曲げて用いる場合、必要に応じて液晶セル１の基板
１１の接続反対側に貼付された保護シート２４と積層さ
れていると、配線の保護並びに基板の弾力性補助とな
り、より好ましい。

【０００８】この様な液晶セル１は、樹脂成形品からな
る枠体３の上にスペーサ４を用いて支持すると一層好ま
しい。枠体３は、必要に応じて、後述する導光板５や線
状光源６、回路基板２３をも固定収納し、耐熱・熱伝導
性のある電気絶縁性材料からなる樹脂で構成すると一層
好ましい。また、後述する金属枠８のみでこれらの構成
部品を固定する場合にはこの枠体３は不要であり、ある
いは導光板５並びに線状光源６の側面照光型面照明手段
をユニット化するためにのみこの枠体３を用いてもよ
い。

【０００９】５は、液晶セル１の裏面に配置された導光
板で、必要に応じて表面には光拡散シート５１やレンズ
板が設けられ、また裏面には反射シート５２を有してい
る。導光板５は、例えばアクリル樹脂平板のような光透
過特性の優れた平板が、１枚又は複数枚積層して利用さ
れ、その裏面には光を拡散させるとともに均一照明させ
るための斑点状印刷塗料や凹凸が適宜設けられているの
が好ましい。反射シート５２は非鏡面仕上げをされたア
ルミニウム箔や白紙などが用いられ、導光板５に貼付さ
れていてもよいが、好ましくは導光板５裏面と反射シー
ト５２の間にわずかばかりの空気層があって反射・拡散
効率を高めるのがよく、このためには周辺部のみ導光板
５に貼付されているのがよい。

【００１０】６は、導光板５の側面に近接して配置され
た線状光源で、両端に電気絶縁性のある支持部材６１を
有する螢光灯や冷陰極管からなり、必要に応じて導光板
５の対向する２辺に配置されるが、多くの場合は液晶セ
ル１の長辺側に配置する１本でよい。この線状光源６
は、好ましくは反射シート６２で非接触に包囲するのが
よい。この場合反射シート６２は、厚さが０．１ｍｍ前
後で熱伝導性がよい銀蒸着フィルムやアルミニウム箔な
どからなり、一端を枠体３に接着し、他端を導光板５の
裏面に延設し、線状光源６の光を効率よく導光板５に導
くように構成されている。

【００１１】７は、線状光源６と導光板５とに跨って配
設されたシート材で、導光板５の背面の一部のみに線状
光源の位置に延在するように配置されている。このシー
ト材７は、図３に示すように銅箔とかアルミニウム箔な
ど、より好ましくは電解銅箔またはメッキ膜からなる良
熱伝導体７１（以下金属箔ということもある）を、ポリ
エステル、ポリイミドなどの絶縁体７２で一重もしくは
多層に被ってなるもので、芯材が金属などの良熱伝導体
であるから熱伝導性は高いが、絶縁体７２で被われてい
るので芯材に伝わった熱は、均一化され、伝搬され、そ
して発散されるという作用を有することとなる。

【００１２】８は、これら液晶セル１や導光板５などを
一体に収納する金属枠で、中央に液晶セル１の表面を観
察させるための透孔を有し、枠体３に例えばビス止めと
かカシメにより固定される。この時、駆動素子基板２は
導光板５の側面方向、線状光源６がある場合には更にそ
の外側であって金属枠８内面に近い部分に駆動素子２１
を配置してなり、更に好ましくは、駆動素子２１はシー
ト材７と枠体３で光源６と隔離するかまたは空間を介し
て配置する。この様な金属枠８や枠体３は、必要に応じ
て、例えば底板８１、８２と共に用いられる。例えば底
板８１は収納した部品を固定するために金属枠８と共働
して用いられる樹脂成形品であり、底板８２は、導光板
５の裏面に線状光源６と接触しないように配置された熱
伝導性のよい金属板で、厚さ０．０１〜１．０ｍｍのア
ルミニウム板や鉄板からなり、線状光源６に接触しない
のはその熱を直接受けないようにしているからである。
この底板８２の目的は、伝導された熱の均一拡散と、反
射シート２２の押さえ、即ち輝度ムラの減少と、反射シ
ート５２の保護である。

【００１３】このような線状光源６では、その種類と配
置により、中央に比べて両端の温度が高温になるか、若
しくは逆に中央で熱がこもりやすく両端が冷却され、い
ずれにしても線状光源の長さ方向に対して温度ムラが著
しく発生する。上述のシート材７は、線状光源６の長手
方向の温度分布を熱伝導性がよい金属箔によって均一化
することができる。さらに、シート材７は、金属箔が大
面積であり厚さが０．１〜１ｍｍ程度と薄いので、熱伝
導性を高めることができ、線状光源６から発生する熱を
外部に伝導することができる。

【００１４】また、このような側面照明式の照明手段を
有した液晶モジュールに於ては、にしても線状光源の長
さ方向に対して温度ムラが著しく発生する。そして光源
がモジュールの内部で片寄った配置とされるので、配置
された部分と、液晶セルモジュールの中央や光源の配置
されていないモジュール端においては大きな温度勾配が
発生する。更には、点灯された光源の熱がモジュール内
に蓄積され易く、時間経過に伴って液晶セルに伝搬し、
コントラスト低下や色呈変化、あるいは白色化となって
現れることとなる。しかもこの現象は表示全体に一斉に
及ぶのではなく、表示面の一部分から発生しそれが拡大
されるので、極めて目立ち、表示品位を著しく低下させ
ることとなる。一方上述したような底板（金属板）８２
の面積を大きくすると、放熱特性は向上するものの、雰
囲気の影響が大きい。例えば風がモジュールに当った
り、周囲の温度が低いとき、放熱効果が大きくなって線
状光源６そのものを冷やしてしまい、輝度低下を招くな
ど、周囲の環境に表示品位が左右される。

【００１５】これに対して上述のシート材７は、良熱伝
導体７１が比較的大面積であり、しかもその厚みが薄
く、しかも絶縁体７２で被われているので、シート材７
の内部で温度勾配に従って一定の熱移動を起こし、線状
光源６から発生する熱を導光板５の略中央で最も多く外
部に伝導することができる。しかもこの時、底板８２が
あれば、底板による放熱効果を最も有効に作用させるべ
くシート材７はヒートパイプの役目を果たし、光源６の
熱を効率よく底板８２に伝搬させることとなる。この様
な構成にするためには、シート材７は導光板５の裏面全
体を被うのではなく、導光板５の裏面面積の１／２から
１／２０の面積とするのが好ましい。

【００１６】更に、液晶モジュールの表面積に対して有
効表示面を広くするように駆動素子基板を折り曲げて用
いる場合には、表示の大容量化に伴って液晶セル１と駆
動素子２１の間が４〜１５本／ｍｍ程度の高密度配線と
なるが、導光板５の側面方向に駆動素子２１を配置し、
良熱伝導体を絶縁体で被ったシート材７を導光板５の背
面に線状光源６の位置に延在するように配置すること
で、高密度配線部分は、折り曲げ個所もほぼ１ケ所で、
それも３６０度に近いようなに急激な折り曲げもなく、
また金属板などで損傷することもなく、更に駆動素子２
１は、光源６が近接していても、導光板５の側面方向で
あれば金属枠８など外部に近接して配置され、しかも光
源６に近接されたシート材７で熱伝搬されるので、直接
に過熱されることがない。更に、駆動素子基板２や回路
基板２３に接触しても、シート材７は絶縁体７２で被わ
れているので、載置部品やパターンとの短絡事故も発生
しない。従って断線や短絡は多くなくなり、さらには裏
板（金属板）があっても配線を損傷したり熱による駆動
素子の誤動作は発生しなくなった。

【００１７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、線状光源
から発生する熱を均一化し、更には熱伝導性を有効に利
用して線状光源の熱を金属板に効率よく伝導でき、線状
光源から発生する熱を均等に拡散して液晶に加わる熱を
均一化することができる。従って液晶の熱影響に伴うコ
ントラスト低下や色呈変化、あるいは白色化を抑えて表
示品位を高めることができる。

【００１８】更に、液晶モジュールの表面積に対して有
効表示面を広くするように、基板を折り曲げて用いて
も、液晶セルの表示容量が大きくなることに伴う密度の
高い配線部分も断線や短絡は極めて少なく、更には、光
源の熱を分散若しくは放熱させる裏板（金属板）を用い
たとしても配線が損傷することもなく、更に放熱すべき
光源の熱が駆動素子に一層よく伝わって駆動素子が誤動
作することもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の液晶モジュールの背面分解斜視
図である。

【図２】図１の液晶モジュールの光源部分の要部断面図
である。

【図３】シート材の断面図である。

【符号の説明】

１ 液晶セル ２ 導光板 ３ 枠体 ５ 導光板 ６ 線状光源 ７ シート材 ８ 金属枠

フロントページの続き (72)発明者 谷口 隆志 鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地 鳥取 三洋電機株式会社内 (72)発明者 蓮佛 啓一 鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地 鳥取 三洋電機株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶セルと、該液晶セルの裏面に配置さ
   れた導光板と、該導光板の側面に近接して配置された線
   状光源と、該線状光源と前記導光板とに跨って配設され
   た絶縁体で被われた良熱伝導体からなるシート材とを備
   えたことを特徴とする液晶モジュール。
2. 【請求項２】 周辺に駆動素子基板を有した液晶セル
   と、該液晶セルの裏面に配置された導光板と、該導光板
   の側面に近接して配置された線状光源と、前記導光板の
   背面の一部に線状光源の位置に延在するように配置され
   たシート材とを備え、前記駆動素子基板は導光板の側面
   方向に駆動素子を配置してなり、前記シート材は良熱伝
   導体を絶縁体で被ってなることを特徴とする液晶モジュ
   ール。