KR100850400B1

KR100850400B1 - 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR100850400B1
Application number: KR1020020029744A
Authority: KR
Inventors: 아오야나기마사유끼; 모리까야스시
Original assignee: 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼; 가부시키가이샤 히타치디스플레이디바이시스
Priority date: 2001-05-30
Filing date: 2002-05-29
Publication date: 2008-08-04
Anticipated expiration: 2022-05-29
Also published as: JP2002350850A; US6825894B2; TWI254164B; US20070146572A1; CN1249502C; US20090122231A1; US20020180923A1; CN1811564A; US20050068471A1; US7202920B2; JP4226796B2; KR20020091794A; US7714954B2; CN100437295C; US7486348B2; CN1388401A

Abstract

본 발명의 과제는 발광 소자를 도광체의 입광면에 정면으로 대하게 하고, 또한 정확한 거리에 설치할 수 있고, 다른 전자 부품과 함께 프린트 기판에 한 쪽면 장착할 수 있도록 하여 제조 공정수를 저감하여 박형화를 도모하는 것이다.

액정 표시 패널(1)의 배면에 도광체(4)와 프린트 기판(5)을 배치하고, 프린트 기판(5)에 관통시킨 관통 구멍(7)에 LED(8)의 발광부(8A)가 도광체(4)의 입광면(4A)에 대향하도록 관통시켜 다른 전자 부품(9)과 함께 프린트 기판(5)의 한 쪽면으로부터 장착한다. 발광 소자(8)의 전극(8B)을 프린트 기판(5)의 장착면에 교락시켜 고정한다.

액정 표시 패널, 프린트 기판, 발광 소자, 몰드 케이스, 도광체, 관통 구멍

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

도1은 본 발명에 의한 액정 표시 장치의 제1 실시예를 설명하기 위한 주요부를 모식적으로 도시한 단면도.

도2a 및 도2b는 도1에 있어서의 프린트 기판의 구성예의 설명도이고, 도2a는 액정 표시 패널측으로부터 본 평면도, 도2b는 도2a의 A-A선에 따른 단면도를 도시한 도면.

도3은 본 발명에 의한 액정 표시 장치의 제1 실시예의 전체 구성을 설명하기 위한 전개 사시도.

도4는 본 발명에 의한 액정 표시 장치의 제2 실시예의 주요부 구성을 모식적으로 설명한 단면도.

도5a 내지 도5c는 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서의 보조 조명 장치를 구성하는 프린트 기판으로의 LED의 장착 구조에 의한 효과의 설명도이고, 도5a는 비교를 위해 도시한 프린트 기판에 LED의 장착용 관통 구멍을 갖고 있지 않은 경우, 도5b와 도5c는 프린트 기판에 LED 장착용 관통 구멍을 갖는 경우의 주요부 평면도를 도시한 도면.

도6a 내지 도6c는 본 발명의 액정 표시 장치를 구성하는 보조 조명 장치에 이용하는 LED의 형상예의 설명도이고, 도6a는 상면도, 도6b는 측면도, 도6c는 바닥 면도를 도시한 도면.

도7은 본 발명의 액정 표시 장치를 구성하는 보조 조명 장치에 이용하는 프린트 기판에 형성하는 관통 구멍의 일예를 설명한 부분 평면도.

도8a 내지 도8c는 본 발명의 액정 표시 장치를 구성하는 보조 조명 장치에 이용하는 LED의 다른 형상예의 설명도이고, 도8a는 상면도, 도8b는 측면도, 도8c는 바닥면도를 도시한 도면.

도9는 본 발명의 액정 표시 장치를 구성하는 보조 조명 장치에 이용하는 프린트 기판에 형성하는 관통 구멍의 다른 예를 설명한 부분 평면도.

도10a 및 도10b는 본 발명에 의한 다른 효과인 프린트 기판과 LED의 배치 관계를 모식적으로 설명한 단면도이고, 도10a는 비교를 위한 상기 도14에 상당하는 배치도, 도10b는 본 발명의 대표적인 배치도를 도시한 도면.

도11은 종래의 소형 정보 단말에 있어서의 보조 조명 장치의 전체 구성을 모식적으로 설명한 사시도.

도12a 및 도12b는 종래의 소형 정보 단말에 있어서의 보조 조명 장치의 광원인 LED의 설치 구조예의 설명도이고, 도12a는 평면도, 도12b는 도12a의 A-A선에 따른 단면도를 도시한 도면.

도13은 소형 정보 단말에 있어서의 보조 조명 장치의 제안예의 주요부 구성예를 모식적으로 설명한 단면도.

도14는 도13에 있어서의 문제점을 설명하기 위한 액정 표시 장치의 주요부 구성예를 모식적으로 설명한 단면도.

도15는 소형 정보 단말에 있어서의 보조 조명 장치의 다른 제안예의 주요부 구성예를 모식적으로 설명한 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 액정 표시 패널

2 : 프리즘 시트

3 : 확산 시트

4 : 도광체

4A : 입광면

5, 50 : 프린트 기판

6 : 몰드 케이스

7 : 관통 구멍

8 : LED

9 : 전자 부품

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 광원으로서 발광 다이오드 등의 고체 발광 소자를 사이드 엣지에 배치한 도광체를 갖는 보조 광원 장치를 구비한 액정 표시 장치에 관한 것이다.

휴대 전화기나 휴대 정보 단말 등의 소형 정보 단말에서는, 그 표시 장치로 서 전력을 절약하면서 소형 경량인 액정 표시 장치를 채용하는 것이 일반적이다. 이 액정 표시 장치에는 액정 표시 패널에 형성된 전자 잠상을 가시화하기 위한 조명 수단으로서 외광을 이용한 것, 액정 표시 패널의 배면 혹은 전방면에 보조 조명 장치를 설치한 것이 있다. 액정 표시 패널의 배면에 설치하는 보조 조명 장치는 후방 라이트라 칭하고, 전방면에 설치하는 보조 조명 장치는 전방 라이트라 칭하고 있다.

이러한 종류의 휴대 단말 보조 조명 장치용의 광원으로서는, 표시 화면 사이즈가 비교적 큰 노트형 퍼스널 컴퓨터 등과 같이 냉음극 형광 램프를 사이드 엣지에 배치한 도광체를 갖는 것도 있지만, 휴대 전화기나 소형 휴대 정보 단말(소위, PDA 등)에는 소비 전력이 적은 발광 다이오드(LED) 등의 고체 발광 소자가 많이 이용되고 있다.

도11은 종래의 소형 정보 단말에 있어서의 보조 조명 장치의 전체 구성을 모식적으로 설명한 사시도이다. 또한, 이 보조 조명 장치는 액정 표시 패널의 배면에 설치된다. 액정 표시 패널이나 프린트 기판 등은 도시를 생략하였다. 액정 표시 패널의 바로 아래에는 2매의 프리즘 시트(2)가 설치되고, 그 아래에 확산 시트(3), 도광체(4), 반사 시트(10)가 차례로 설치되어 있다. 참조 부호 8은 백색광을 방사하는 발광 소자이며, 일반적으로는 발광 다이오드(LED)가 이용된다. 이하, 이러한 종류의 발광 소자를 LED로서 설명한다.

도12a 및 도12b는 종래의 소형 정보 단말에 있어서의 보조 조명 장치의 광원인 LED의 설치 구조예의 설명도이며, 도12a는 평면도, 도12b는 도12a의 A-A선에 따 른 단면도를 도시한다. 도12a 및 도12b 중, 부호 4는 도광체, 부호 4A는 그 사이드 엣지(이하, 입광면이라고도 함), 부호 6은 하우징(몰드 케이스), 부호 8은 LED이다. 이 구조예에서는 LED(8)는 몰드 케이스(6)의 내벽에 1개 또는 2개 이상 설치되어 있다. 본 예에서는 3개를 배열하고 있다.

그러나, 이러한 구성에서는 도광체(4)와 LED(8)는 별개의 부품으로서 몰드 케이스(6)에 조립되는 것이므로 몰드 케이스(6)의 내벽에 LED(8)를 정밀하게 부착하는 것은 어렵고, LED(8)의 발광부[도광체(4)의 입광면(4A)과 대향하는 면에 있음]와 도광체(4)의 입광면(4A)과의 거리(d)가 변동하기 쉽고, 또한 발광부와 도광체(4)의 입광면(4A)을 정면으로 마주 대하게 하는 것은 어렵다. 그로 인해, LED(8)로부터 투광되어 도광체(4)에 입사하는 빛의 분포가 똑같지 않게 되어, 액정 표시 패널의 표시 휘도에 불균일이 발생하는 경우가 있다. 이것이 종래부터 해결해야 할 과제 중 하나가 되고 있었다.

또한, 몰드 케이스(6)측에 LED(8)를 부착하는 것이므로, 이 LED(8)로의 급전선을 도시하지 않은 프린트 기판 등에 장착되는 구동 회로의 전원 단자(또는, 전원 전극)에 접속하기 위한 배선 수단을 필요로 하므로 조립 공정이 복잡해져 버린다. 이것도 또한, 종래부터 해결해야 할 과제 중 하나가 되고 있었다. 또한, 이러한 종류의 종래 기술을 개시한 것으로서는, 예를 들어 일본 특허 공개 평11-133426호 공보를 들 수 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 다음에 설명하는 다양한 제안이 이루어 져 왔다. 도13은 소형 정보 단말에 있어서의 보조 조명 장치 제안예의 주요부 구성예를 모식적으로 설명하는 단면도이고, 보조 조명 장치의 도광체(4)와 발광 소자인 LED(8)의 부분을 주로 도시한 것이다. 이 구성에서는 투명 수지를 적절하게 하는 도광체(4) 일단부[사이드 엣지(4A)]에 근접 또는 밀착시켜 설치하는 LED(8)를 프린트 기판(5)에 적재하여 장착하고, 이 프린트 기판(5)을 도광체(4)의 배면에 설치하고 있다. 또한, 프린트 기판(5)으로서는 경질판으로 구성한 불요성인 것과 가요성인 시트로 구성한 것(소위, 가요성 프린트 기판)이 있지만, 여기서는 양자를 묶어서 프린트 기판으로서 설명한다.

LED(8)는 통상, 자동 장착기로 프린트 기판(5)에 장착되므로, 그 장착 위치는 정확하게 제어할 수 있다. 또한, 도광체(4)는 도시하지 않은 액정 표시 패널의 배면에 접착제 혹은 양면 테이프 등으로 고정되고, 프린트 기판(5)은 액정 표시 패널에 접속되도록 구성되어 있으므로, LED(8)의 발광부(8A)를 도광체(4)의 입광면인 사이드 엣지(4A)에 정확하게 마주 대하게 하여 설치할 수 있다. 또한, 도광체(4)의 배면에는 반사 처리막, 혹은 반사 시트가 설치되지만, 도시는 생략하고 있다.

도14는 도13에 있어서의 문제점을 설명하기 위한 액정 표시 장치의 주요부 구성예를 모식적으로 설명한 단면도이며, 특히 보조 조명 장치의 발광 소자로서의 LED(8)를 장착하는 프린트 기판(5)과 도광체(4) 및 액정 표시 패널(1)과의 배치 관계를 설명한 단면도이다. 액정 표시 패널(1)의 배면에 설치된 도광체(4)의 사이드 엣지(4A)에 근접 또는 밀접시켜 LED(8)가 설치되어 있다. 여기서는 프린트 기판(5)을 경질 프린트 기판으로서 설명하지만, 가요성 프린트 기판이라도 마찬가 지이다.

LED(8)는 그 발광부(8A)를 도광체(4)의 사이드 엣지(4A)를 향해 프린트 기판(5)에 장착되어 있다. LED(8)의 발광부(8A)로부터 투광되는 방사광은 프린트 기판(5)의 면과 대략 평행한 방향으로 지향된다. LED(8)의 바닥면에는 전극(8B)을 갖고, 이 전극(8B)을 프린트 기판(5)의 배선에 접속함으로써 LED(8)가 프린트 기판(5)에 고정되는 동시에 전기적으로 접속된다. 그리고, 이 프린트 기판(5)의 상기 LED(8)의 장착면과 반대측의 면에는 다른 전자 부품(9)이 장착되어 있다. 즉, 발광 소자(8)와 다른 전자 부품(9)은 프린트 기판(5)의 앞뒤에 장착되어 있고, 이 장착 방식을 양면 장착이라 칭하고 있다.

도15는 소형 정보 단말에 있어서의 보조 조명 장치의 다른 제안예의 주요부 구성예를 모식적으로 설명한 단면도이며, 특히 LED(8)를 장착하는 프린트 기판(5)과 도광체(4) 및 액정 표시 패널(1)과의 배치 관계를 설명한 단면도이다. 프린트 기판(5)에 장착되는 LED(8)는 다른 전자 부품(9)과 동일한 면으로, 상기 프린트 기판(5)의 단부 근방에 장착되어 있다. 그리고, 이 LED(8)의 장착 부분을 액정 표시 패널(1)의 방향으로 절곡하여 도14와 마찬가지로 LED(8)를 그 발광부(8A)가 액정 표시 패널(1)의 배면에 설치된 도광체(4)의 사이드 엣지(4A)에 대향하도록 근접 또는 밀접시켜 설치되어 있다.

LED(8)는 그 발광부(8A)를 도광체(4)의 사이드 엣지(입광면)(4A)를 향해 프린트 기판(5)에 장착되고, 발광부(8A)로부터 투광되는 방사광은 프린트 기판(5)의 면과 거의 평행한 방향으로 지향되어 도광체(4)의 입광면(4A)에 입사한다. LED(8) 의 바닥면에는 전극(8B)을 갖고, 이 전극(8B)을 프린트 기판(5)의 배선에 접속함으로써 발광 소자(8)가 프린트 기판(5)에 고정되어 전기적으로 접속된다. 그리고, 이 프린트 기판(5)의 상기 LED(8)의 장착면과 동일면에는 다른 전자 부품(9)이 장착되어 있다. 이 예에서는, 발광 소자(8)와 다른 전자 부품(9)은 프린트 기판(5)의 동일면에 장착되어 있고, 이 장착 방식은 편면 장착이라 칭하고 있다.

또한, 프린트 기판(5)에 대한 LED 장착에 관련된 종래 기술을 개시한 것으로서, 일본 특허 공개2000-77724호 공보가 있다. 이 공보에서는 액정 표시 장치에 대한 개시는 없다. 또한, 이 공보에 개시된 장착 기술은 단일 발광 소자 또는 발광 소자와 수광 소자의 장착에 관한 것으로, 전체적인 박형화를 목적으로 하지만, 그 발광 소자의 광방사 방향은 프린트 기판의 면에 수직인 방향으로서, 본 발명이 해결하려고 사용하는 프린트 기판과 평행한 방향으로 도광체에 입사시킬 때의 과제를 해결하는 것은 아니다.

상기한 각 제안에 관한 보조 조명 장치에 있어서의 LED의 장착예에서는 다음과 같은 과제가 있다. 예를 들어, 상기 도14에 도시한 프린트 기판(5)에 장착되는 LED(8)를 다른 전자 부품(9)의 장착면과 반대면으로 한 양면 장착의 경우, 프린트 기판(5)으로의 장착 작업이 복잡해져 자동 장착기에서는 2개의 면에 장착하는 공정을 필요로 한다. 또한, 도15에서 설명한 한 쪽면 장착의 프린트 기판(5)을 이용하는 경우는, LED(8)의 장착 부분을 절곡하여 도광체(4)의 사이드 엣지(4A)에 그 발광부(8A)를 대향시킬 필요가 있다. 그로 인해, 절곡 공정을 필요로 함으로써 작업성도 저하되어 절곡 부분에 균열 등이 생겨 불량을 초래하는 경우가 있다. 또한, 보조 조명 장치의 두께가 증가하여, 결과적으로 보조 조명 장치를 탑재하는 액정 표시 장치 전체의 박형화, 나아가서는 단말기의 박형화를 저해해 버린다.

또한, 상기한 각 장착 방법에서는 LED(8)가 프린트 기판(5)의 장착면의 표면에 탑재되는 것이므로 LED(8)의 발광부(8A)와 프린트 기판(5)의 면 사이의 거리를 단축하여 박형화하는 데에는 한계가 있다. LED(8)의 발광부(8A)는 상기 LED(8)의 몰드면의 내측에 있으므로, 도광체(4) 두께는 발광 소자(8)의 발광부(8A)와 마주 대하는 사이즈 이하로 하는 것이 조사광의 이용 효율로부터 한도가 있다. 이것도 또한, 보조 조명 장치 두께의 저감과 보조 조명 장치를 탑재하는 단말기 전체의 박형화를 저해하는 요인이 되고 있었다.

본 발명의 목적은 상기 종래의 과제를 해소하여, 보조 조명 장치를 구성하는 LED 등의 발광 소자(8)를 다른 전자 부품(9)과 함께 프린트 기판(5)에 한 쪽면 장착할 수 있도록 하여 상기 프린트 기판(5)을 절곡하는 일 없이 도광체(4)의 입광면(4A)에 대향 가능하게 하고, 제조 공정수를 저감하여 박형화를 도모한 액정 표시 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기본 사상은 발광 소자를 장착하는 프린트 기판에 상기 발광 소자를 관통하는 관통 구멍을 구비하고, 이 관통 구멍에 발광 소자를 한 쪽면 장착하는 구성으로 하였다. 또한, 상기 발광 소자의 장착면을 다른 전자 부품과 동일면으로 하였다. 본 발명의 대표적인 구성을 기술하면 하기와 같다.

(1) 액정 표시 패널과 발광 소자를 포함하는 복수의 전자 부품이 장착된 프린트 기판과, 상기 액정 표시 패널과 상기 프린트 기판 사이에 설치된 도광체를 구비한 액정 표시 장치로서,

상기 프린트 기판은 관통 구멍을 갖는 동시에, 상기 발광 소자가 상기 관통 구멍으로부터 상기 발광 소자의 발광부를 다른 전자 부품과는 반대측으로 돌출시켜 상기 다른 전자 부품과 동일한 측으로부터 장착되어 있는 것을 특징으로 한다.

(2), (1)에 있어서, 상기 발광 소자의 발광부는 상기 프린트 기판의 상기 도 광측으로 돌출하고 있는 것을 특징으로 한다.

(3), (1) 또는 (2)에 있어서, 상기 발광 소자의 투광 방향은 상기 프린트 기판의 면에 대해 대략 평행한 방향인 것을 특징으로 한다.

(4), (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 있어서, 상기 프린트 기판은 가요성 프린트 기판인 것을 특징으로 한다.

상기 (1) 내지 (4)의 구성에 의해, 발광 소자를 다른 전자 부품과 함께 동일한 측으로부터 장착한 프린트 기판을 발광 소자의 부분에서 절곡하는 일 없이 상기 발광 소자의 발광부를 도광체의 입광면에 대향 배치할 수 있고, 공정수를 저감할 수 있다. 또한, 가요성 프린트 기판을 이용함으로써 상기 프린트 기판과 액정 표시 패널과의 전기적 접속이 용이해진다.

(5) 액정 표시 패널과, 발광 소자가 장착된 프린트 기판과, 상기 액정 표시 패널과 상기 프린트 기판 사이에 설치된 도광체를 구비한 액정 표시 장치로서,

상기 프린트 기판은 관통 구멍을 갖는 동시에, 투광 방향이 상기 프린트 기 판의 면에 대략 평행한 상기 발광 소자가 상기 관통 구멍을 관통하여 장착되어 있는 것을 특징으로 한다.

(6), (5)에 있어서, 상기 발광 소자 발광부의 상기 프린트 기판측 단부의 위치가 상기 프린트 기판 표면의 위치와 대략 같은 것을 특징으로 한다.

(7), (5) 또는 (6)에 있어서, 상기 프린트 기판의 관통 구멍으로부터 돌출한 부분의 상기 발광 소자의 두께보다도 상기 도광체의 두께 쪽이 얇은 것을 특징으로 한다.

(8), (5) 내지 (7) 중 어느 하나에 있어서, 상기 프린트 기판은 가요성 프린트 기판인 것을 특징으로 한다.

상기 (5) 내지 (8)의 구성에 의해 박형화가 가능해진다.

(9) 액정 표시 패널과 발광 소자를 포함하는 복수의 전자 부품이 장착된 프린트 기판과, 상기 액정 표시 패널과 상기 프린트 기판 사이에 설치된 도광체를 구비한 액정 표시 장치로서,

상기 프린트 기판은 상기 발광 소자가 관통하는 관통 구멍을 갖는 동시에, 상기 발광 소자의 전극과 다른 전자 부품의 전극이 상기 프린트 기판의 상기 도광체와는 반대측에서 상기 프린트 기판에 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.

(10), (9)에 있어서, 상기 프린트 기판은 가요성 프린트 기판인 것을 특징으로 한다.

상기 (9) 또는 (10)의 구성에 의해, 발광 소자를 장착한 프린트 기판을 절곡하는 일 없이 상기 발광 소자의 발광부를 도광체의 입광면에 마주 보게 하여 대향 배치할 수 있으므로, 또한 상기 발광 소자 및 다른 전자 부품을 동일한 공정으로 동시에 프린트 기판에 접속할 수 있어 공정수를 저감할 수 있다. 또한, 가요성 프린트 기판을 이용함으로써 액정 표시 패널과의 전기적 접속이 용이해진다.

(11) 액정 표시 패널과, 복수의 발광 소자가 장착된 프린트 기판과, 상기 액정 표시 패널과 상기 프린트 기판 사이에 설치된 도광체를 구비한 액정 표시 장치로서,

상기 프린트 기판은 상기 도광체 단부로부터의 거리가 대략 같은 복수의 관통 구멍을 갖는 동시에, 상기 복수의 발광 소자가 상기 관통 구멍을 관통하여 장착되어 있는 것을 특징으로 한다.

(12), (11)에 있어서, 상기 관통 구멍과 상기 발광 소자를 정확하게 배치하는 위치 결정 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

(13), (11) 또는 (12)에 있어서, 상기 프린트 기판은 가요성 프린트 기판인 것을 특징으로 한다.

상기 (11) 내지 (13)의 구성에 의해, 복수의 발광 소자를 상기 관통 구멍의 내부 모서리 또는 관통 구멍에 특별히 설치한 위치 결정 형상에 접촉함으로써 도광체의 입광면으로의 발광 소자의 위치가 규제되어 도광체의 입광면과의 거리를 설계치로 유지할 수 있어, 액정 표시 패널의 표시면의 휘도 불균일의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명에 이용하는 액정 표시 패널은 소위 단순 매트릭스 방식에 한정되는 것은 아니고, 박막 트랜지스터형 등의 액티브 및 매트릭스 방식의 액정 패 널, 그 밖의 각종 방식의 액정 표시 패널도 좋다.

또한, 전방 라이트를 이용한 액정 표시 장치에 대해서도 그 발광 소자를 프린트 기판에 장착하는 구조에 있어서, 이와 같은 구성으로 할 수 있다. 이 경우, 도광체는 불필요하거나, 또는 액정 표시 패널의 표시면에 설치되고, 프린트 기판은 액정 표시 패널의 배면에 설치된다. 또한, 액정 표시 패널의 사이즈도 휴대 전화나 휴대 정보 단말 등의 작은 사이즈에 한정되지 않고, 비교적 큰 사이즈의 액정 패널에도 적용할 수 있다.

그리고, 본 발명은 상기한 구성 및 후술하는 실시예의 구조에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술 사상을 일탈하는 일 없이 다양한 변경이 가능한 것은 물론이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 실시예의 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도1은 본 발명에 의한 액정 표시 장치의 제1 실시예를 설명하기 위한 주요부를 모식적으로 도시한 단면도이다. 본 실시예의 보조 조명 장치는 아크릴판 등의 투명판으로 이루어지는 도광판(4)의 입광면인 사이드 엣지(4A)에 발광 소자로서 LED(8)를 설치하고, LED(8)로부터 투광되는 방사광을 도광체(4) 속에 입사시켜 전파시킨다. 이 전파 도중에 상기 도광판(4)의 표면측[액정 표시 패널(1) 방향]으로 빛을 출사시킴으로써, 액정 표시 패널(1)의 배면으로부터 상기 액정 표시 패널(1)을 전체적으로 조명하는 면광원을 형성한다.

LED(8)는 프린트 기판(5)에 관통시킨 관통 구멍(7)에 관통시켜 장착되어 있다. 이 프린트 기판(5)은 가요성 프린트 기판이다. 이 실시예의 프린트 기판(5) 에서는 LED(8)를 장착한 측과는 반대측의 단부를 액정 표시 패널(1)에 절곡하고, 상기 액정 표시 패널(1)의 한 쪽 기판에 인출되어 있는 전극 단자에 접속되어 있다. 또한, LED(8)를 장착한 측의 단부를, 혹은 LED(8)를 장착한 측의 단부에 인접한 단부를 절곡하여 액정 표시 패널(1)의 단자에 접속되는 형식이라도 좋다.

LED(8) 발광부(8A)는 이 발광부(8A)의 도광체(4)의 두께 방향 사이즈는 도광체(4)의 입광면(4A)의 두께에 포함되는 두께로 하는 것이 빛의 이용 효율면에서 바람직하다. 본 실시예에서는 양자를 거의 동일하게 하고 있다. 프린트 기판(5)에는 구동 IC나 저항, 컨덴서 등의 다른 전자 부품(9)이 장착되어 있고, LED(8)는 이들의 다른 전자 부품(9)과 동일 방향으로부터 장착되어 바닥부에 설치한 전극(8B)을 프린트 기판(5)의 장착면에 교락(bridge)시켜 프린트 기판(5)과의 전기적 접속과 고정을 행하고 있다. 즉, 프린트 기판(5)으로의 각종 부품[LED(8), 다른 전자 부품(9)]은 한 쪽면 장착으로 되어 있다. 또한, 액정 표시 패널(1)과 보조 조명 장치 사이에는 확산 시트나 프리즘 시트가 개재되지만, 여기서는 도시를 생략하고 있다.

도2a 및 도2b는 도1에 있어서의 프린트 기판의 구성예의 설명도이고, 도2a는 액정 표시 패널측으로부터 본 평면도, 도2b는 도2a의 A-A선에 따른 단면도를 도시한다. 참조 부호 9A는 다른 전자 부품(9)의 장착 영역이다. 이 장착 영역(9A)은 도시한 부분에 한정되는 것은 물론 아니다.

본 실시예에 의해, LED 등의 발광 소자(8)를 다른 전자 부품(9)과 함께 동일한 측으로부터 장착한 프린트 기판(5)을 발광 소자(8)의 부분에서 절곡하는 일 없이 상기 발광 소자(8)의 발광부(8A)를 도광체(4)의 입광면(4A)에 대향 배치 할 수 있어 공정수를 저감할 수 있다. 또한, 가요성 프린트 기판(5)을 이용함으로써 액정 표시 패널(1)과의 전기적 접속이 용이해진다.

도3은 본 발명에 의한 액정 표시 장치의 제1 실시예의 전체 구성을 설명하기 위한 전개 사시도이다. 각 구성 요소 사이의 소요 부분에는 스페이서나 양면 테이프 등의 고정 수단이 개재되지만, 이해를 돕기 위해 도시는 생략하였다. 액정 표시 패널(1)의 배면에는 2매의 프리즘 시트(2), 확산 시트(3)가 개재되고, 그 하측에 도광체(4)가 배치되어 있다. 도광체(4)의 하측에는 상기한 LED(8)나 다른 전자 부품(9)을 장착한 프린트 기판(5)이 위치하고 있다.

그리고, 이들 액정 표시 패널(1), 프리즘 시트(2), 확산 시트(3), 도광체(4) 및 프린트 기판(5)은 하우징인 몰드 케이스(6)에 수납되어 일체의 액정 표시 장치를 구성하고 있다. 액정 표시 패널(1)에 점선으로 나타낸 영역은 표시 영역(AR)을 나타내고, 도광체(4)의 조명 영역과 거의 일치한다.

도4는 본 발명에 의한 액정 표시 장치의 제2 실시예의 주요부 구성을 모식적으로 설명한 단면도이다. 도1과 동일 참조 부호는 동일 기능 부분을 나타내지만, 제1 실시예의 프린트 기판(5)이 가요성 프린트 기판인 것에 대해 본 실시예에서는 경질의 프린트 기판(50)을 이용하고 있다. 이 프린트 기판(50)과 액정 표시 패널(1)의 단자와의 접속은 접속용의 가요성 프린트 시트(50A)를 이용하고 있다.

또한, LED(8)는 프린트 기판(50)의 두께를 고려한 높이를 갖고 있다. 프린트 기판(50)과의 고정(접속)은 제1 실시예와 마찬가지인 전극(8B)에 의해 행해진다. 즉, 프린트 기판(50)의 두께에 따른 높이의 LED를 이용한다.

본 실시예에 의해, LED(8)를 다른 전자 부품(9)과 함께 동일한 측으로부터 장착한 프린트 기판(50)을 LED(8)의 부분에서 절곡하는 일 없이 상기 LED(8)의 발광부(8A)를 도광체(4)의 입광면(4A)에 마주 보게 하여 대향 배치할 수 있어 공정수를 저감할 수 있다.

도5a 내지 도5c는 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서의 보조 조명 장치를 구성하는 프린트 기판으로의 LED 장착 구조에 의한 효과의 설명도이고, 도5a는 비교를 위해 도시한 프린트 기판에 LED의 장착용 관통 구멍을 갖고 있지 않은 경우, 도5b와 도5c는 프린트 기판에 LED 장착용 관통 구멍을 갖는 경우의 주요부 평면도를 도시한다. 또한, 도5b와 도5c에 있어서의 관통 구멍(7)은 LED(8)를 거의 덜걱거림 없이 관통시키는 크기로 형성된다.

도5a에 도시한 바와 같이, 프린트 기판(5)에 관통 구멍(7)을 마련하지 않은 경우는, LED(8)의 발광부(8A)가 도광체(4)의 입광면(4A)에 마주 보게 하여 대향 배치하는 것은 어렵다. 따라서, LED(8)로부터 투광되는 방사광의 도광체(4)로의 입사 방향은 화살표로 나타낸 바와 같이 일치하지 않게 되어 도광체(4)는 똑같은 조명광을 액정 표시 패널(1)에 조사할 수 없고, 그 결과 액정 표시 패널(1)에 표시 불균일이 발생한다. 도면 중, AR은 유효 영역(유효 조명 영역)을 나타낸다.

이에 대해, 도5b에 도시한 바와 같이 도광체(4) 단부로부터의 거리가 거의 동일한 위치에서 프린트 기판(5)에 LED(8)의 장착용 관통 구멍(7)을 복수개 설치한 경우, LED(8)의 도광체(4)와의 거리와 그 장착 자세는 상기 관통 구멍(7)에 의해 규제되고, 도광체(4)로의 입사 방향은 화살표로 나타낸 바와 같이 일치한 것이 된 다. 또한, 도5c에 도시한 바와 같이, 도광체(4)에 입광면(4A)에 대한 복수의 LED(8) 거리(D1, D2)를 조정함으로써, 즉 각각의 관통 구멍(7)의 도광체(4)에 대한 거리를 상기 도광체(4)의 원하는 휘도 분포에 맞추어 설정함으로써, 도광체(4)로부터 액정 표시 패널(1)에 출사하는 조명광 분포를 원하는 패턴으로 설계하는 것이 가능해진다.

도6a 내지 도6c는 본 발명의 액정 표시 장치를 구성하는 보조 조명 장치에 이용하는 LED의 형상예의 설명도이고, 도6a는 상면도, 도6b는 측면도, 도6c는 바닥면도를 도시한다. 이 LED(8)는 발광부(8A)와는 반대측(배면)에 볼록부(8C)를 갖고, 프린트 기판(5)의 배선(급전 배선)에 접속하는 한 쌍의 전극(8B)을 갖고 있다. 전극(8B)은 프린트 기판(5)의 장착면에 교락하여 발광부(8A)가 장착면의 반대측에 있어서 도광체(4)의 입광면(4A)에 대면한다. 또한, 이 전극(8B)의 설치 방향이나 형상은 도시한 것에 한정되지 않고, 프린트 기판(5)에 교락하여 고정과 전기적 접속을 할 수 있는 것이면 된다.

도7은 본 발명의 액정 표시 장치를 구성하는 보조 조명 장치에 이용하는 프린트 기판에 형성하는 관통 구멍의 일예를 설명한 부분 평면도이고, 도6a 내지 도6c에서 설명한 LED(8)를 장착하는 관통 구멍(7)에 대응한다. 이 관통 구멍(7)은 대략 직사각형 구멍에 도6a에 도시한 LED(8)의 볼록부(8C)에 대응하는 오목부(7A)를 갖고, 도6a 내지 도6c의 LED(8)를 관통시키는 동시에 그 관통 위치를 규제하여 도광체(4)의 입광면(4A)에 대한 거리를 소정치로 설정한다.

도8a 내지 도8c는 본 발명의 액정 표시 장치를 구성하는 보조 조명 장치에 이용하는 LED의 다른 형상예의 설명도이고, 도8a는 상면도, 도8B는 측면도, 도8c는 바닥면도를 도시한다. 이 LED(8)는 도광체(4)의 입광면(4A)과 평행한 방향(측면)에 오목부(8D)를 갖고, 프린트 기판(5)의 배선(급전 배선)에 접속하는 한 쌍의 전극(8B)을 갖고 있다. 전극(8B)은 프린트 기판(5)의 장착면에 교락하고, 발광부(8A)가 장착면의 반대측에 있어서 도광체(4)의 입광면(4A)에 대면한다. 이 전극(8B)의 설치 방향이나 형상도 프린트 기판(5)에 교락하여 고정과 전기적 접속을 할 수 있는 것이면 그 형상과 배치 위치는 임의라도 좋다.

도9는 본 발명의 액정 표시 장치를 구성하는 보조 조명 장치에 이용하는 프린트 기판에 형성하는 관통 구멍의 다른 예를 설명하한 부분 평면도이고, 도8a 내지 도8c에서 설명한 LED(8)를 장착하는 관통 구멍(7)에 대응한다. 이 관통 구멍(7)은 대략 직사각형 구멍에 도8a의 LED(8)의 오목부(8D)에 대응하는 볼록부(7B)를 갖고, 도8a 내지 도8c의 LED(8)를 관통시키는 동시에, 그 관통 위치를 규제하여 도광체(4)의 입광면(4A)에 대한 거리를 소정치로 설정한다.

상기 도6a 내지 도6c와 도7 혹은 도8a 내지 도8c와 도9에 도시한 바와 같은 위치 결정 수단을 갖는 형상의 LED(8)와 프린트 기판(5)의 관통 구멍(7)에 의해, LED(8)와 도광체(4)의 입광면(4A)과의 거리 및 대향 자세를 용이하게 소정치로 정확하게 설정할 수 있어 도광체(4)로의 입광 분포에 혼란을 가져오는 일이 없다. 따라서, 소정 분포로 액정 표시 패널(1)을 조명할 수 있어, 고품질의 화상 표시를 얻을 수 있다.

도10a 및 도10b는 본 발명에 의한 다른 효과인 프린트 기판과 LED의 배치 관 계를 모식적으로 설명한 단면도이고, 도10a는 비교를 위한 상기 도14에 상당하는 배치도, 도1Ob는 본 발명의 대표적인 배치도를 도시한다. 도면 중 수치는 일예이고, 단위는 ㎜이다.

여기서는, 프린트 기판(5 또는 50)의 두께를 0.2 ㎜, LED(8)의 전체 높이를 1.0 ㎜, LED(8)의 발광부(8A)의 높이 방향 치수를 O.6 ㎜, 발광부(8A)와 LED 몰드의 상하 단부의 사이즈를 각각 0.2㎜로 한다. 도10a에 도시한 바와 같이, 프린트 기판(5)(50)의 면에 LED(8)를 장착한 경우는, 투광되는 빛의 이용 효율과 도광체(4)로의 입광의 두께 방향(상하 방향)의 밸런스를 고려하면, 도광체(4)의 두께는 1.0 ㎜가 한도이다. 또한, 밸런스를 고려하지 않으면, LED 몰드의 상단부의 0.2 ㎜ 분 만큼 도광체(4)의 두께를 얇게 하여 0.8 ㎜가 된다.

이에 대해, 도10b에 도시한 본 발명에 따르면 발광에 기여하지 않은 LED 몰드 부분을 프린트 기판(5)(50) 속에 파묻히게 되어 LED(8) 발광부(8A)의 하측[프린트 기판(5)(50)측] 단부의 위치를 프린트 기판(5)(50) 표면에 근접시킬 수 있으므로, 단부 위치를 프린트 기판(5)(50) 표면에 거의 일치시키면 도광체(4)의 두께는 0.6 ㎜까지 저감하는 것이 가능해진다. 따라서, 이 경우는 LED(8)와 도광체(4)를 일체로 한 두께를 O.8 ㎜까지 얇게 할 수 있고, 보조 조명 장치를 포함한 액정 표시 장치 전체의 두께를 얇게 할 수 있다. 상기한 본 발명의 각 실시예에 의해, 표시 불균일이 없는 고휘도, 혹은 색균형이 잡힌 화상 표시를 가능하게 한 액정 표시 장치를 얻을 수 있다. 또한, 발광부(8A)의 단부 위치를 프린트 기판(5)(50) 표면에 일치시키지 않아도, 관통 구멍(7) 속에 LED(8)를 장착하면 박형화의 효과를 얻 을 수 있는 것은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 보조 조명 장치의 발광 소자(8)와 도광판(4)의 입광면(사이드 엣지)(4A)을 정확하고 또한 용이하게 마주 대하게 할 수 있어, 조명광의 휘도 불균일이 저감되고, 발광 소자(8)의 출사광의 유효 이용을 도모할 수 있다.

또한, 도광체(4)로의 입사광의 효율이 좋은 이용이 가능해지고, 휘도를 향상할 수 있어 액정 표시 패널(1)의 표시 불균일이 저감된다.

Claims

액정 표시 패널과, 프린트 기판과, 상기 액정 표시 패널의 배면측에 설치된 도광체와, 발광 소자를 구비한 액정 표시 장치이며,

상기 프린트 기판은 관통 구멍을 갖고,

상기 프린트 기판은 직접적으로, 또는 접속용 가요성 프린트 기판을 통해 간접적으로, 상기 액정 표시 패널에 전기적으로 접속되어 있고,

상기 발광 소자는, 몰드와, 발광부와, 전극을 갖고,

상기 발광 소자의 상기 전극은, 상기 프린트 기판에 접속되어 있고,

상기 발광 소자의 상기 몰드의 일부는 상기 관통 구멍 내에 위치하고 있고,

상기 발광부는 상기 관통 구멍의 외측에 위치하는 동시에, 상기 도광체의 측면에 대향하여 배치되어 있고, 상기 프린트 기판과 평행한 방향으로 투광하여 광을 상기 도광체에 입사시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 발광 소자의 상기 전극은, 상기 프린트 기판의 제1면측에서 상기 프린트 기판에 접속되어 있고,

상기 발광 소자의 발광부는, 상기 프린트 기판의 상기 제1면측과는 반대측인 제2면측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제2항에 있어서, 상기 발광 소자 이외의 전자 부품이, 상기 프린트 기판의 상기 제1면측에 실장되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발광 소자의 투광 방향은, 상기 프린트 기판의 면에 대해 평행한 방향인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프린트 기판은 가요성의 프린트 기판인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치로서,
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프린트 기판은 경질의 프린트 기판인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발광 소자의 상기 발광부의 상기 프린트 기판측의 단부의 위치가 상기 프린트 기판의 표면의 위치와 동등한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프린트 기판의 상기 관통 구멍으로부터 돌출한 부분의 상기 발광 소자의 두께보다도 상기 도광체의 두께의 쪽이 얇은 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발광 소자를 복수개 갖고,

상기 프린트 기판은, 상기 복수개의 발광 소자에 대응하여 상기 관통 구멍을 복수개 갖고, 상기 복수개의 관통 구멍은, 상기 도광체의 단부로부터의 거리가 각각 동등한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제9항에 있어서, 상기 관통 구멍과 상기 발광 소자는 위치 결정 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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