JP4226796B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に係り、特に光源として発光ダイオード等の固体発光素子をサイドエッジに配置した導光体を有する補助光源装置を備えた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機や携帯情報端末などの小型情報端末では、その表示デバイスとして省電力かつ小型軽量である液晶表示装置を採用するのが一般的である。この液晶表示装置には、液晶表示パネルに形成した電子潜像を可視化するための照明手段として外光を利用したもの、液晶表示パネルの背面あるいは前面に補助照明装置を設置したものがある。液晶表示パネルの背面に設置する補助照明装置はバックライトと称し、前面に設置する補助照明装置はフロントライトと称している。
【０００３】
この種の携帯端末の補助照明装置用の光源としては、表示画面サイズが比較的大きなノートパソコンなどのように冷陰極蛍光ランプをサイドエッジに配置した導光体を有するものもあるが、携帯電話機や小型携帯情報端末（所謂、ＰＤＡ等）には消費電力が少ない発光ダイオード（ＬＥＤ）などの固体発光素子が多く用いられている。
【０００４】
図１１は従来の小型情報端末における補助照明装置の全体構成を模式的に説明する斜視図である。なお、この補助照明装置は液晶表示パネルの背面に設置される。液晶表示パネルやプリント基板等は図示を省略した。液晶表示パネルの直下には２枚のプリズムシート２が設置され、その下に拡散シート３、導光体４、反射シート１０が順に設けられている。参照符号８は白色光を放射する発光素子であり、一般には発光ダイオード（ＬＥＤ）が用いられる。以下、この種の発光素子をＬＥＤとして説明する。
【０００５】
図１２は従来の小型情報端末における補助照明装置の光源であるＬＥＤの設置構造例の説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図を示す。図１２中、４は導光体、４Ａはそのサイドエッジ（以下、入光面とも言う）、６は筐体（モールドケース）、８はＬＥＤである。この構造例では、ＬＥＤ８はモールドケースの内壁に１個または２個以上設置されている。本例では３個を配列してある。
【０００６】
しかし、このような構成では、導光体４とＬＥＤ８とは別々の部品としてモールドケースに組み込まれるものであるためモールドケース６の内壁にＬＥＤ８を精密に取り付けることは難しく、ＬＥＤ８の発光部（導光体の入光面と対向する面にある）と導光体４の入光面４Ａとの距離が変動し易く、また、発光部と導光体４の入光面４Ａとを正対させることは難しい。そのため、ＬＥＤ８から投光されて導光体４に入射する光の分布が一様でなくなり、液晶表示パネルの表示輝度にむらが発生することがある。これが従来から解決すべき課題の１つとなっていた。
【０００７】
さらに、モールドケース６側にＬＥＤ８を取り付けるものであるため、このＬＥＤ８への給電線を図示しないプリント基板などに実装される駆動回路の電源端子（または、電源電極）に接続するための配線手段を必要とするため、組み立て工程が複雑になってしまう。これもまた、従来から解決すべき課題の１つとなっていた。なお、この種の従来技術を開示したものとしては、例えば特開平１１−１３３４２６号公報を挙げることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような課題を解決するために、次に説明する様々な提案がなされてきた。図１３は小型情報端末における補助照明装置の提案例の要部構成例を模式的に説明する断面図であり、補助照明装置の導光体４と発光素子であるＬＥＤ８の部分を主として示したものである。この構成では、透明樹脂を好適とする導光体４の一端（サイドエッジ）に近接または密着させて設置するＬＥＤ８をプリント基板５に載置して実装し、このプリント基板５を導光体４の背面に設置してある。なお、プリント基板５としては、硬質板で構成した不撓性のものと可撓性のシートで構成したもの（所謂、フレキシブルプリント基板）があるが、ここでは、両者をまとめてプリント基板として説明する。
【０００９】
ＬＥＤ８は通常、自動実装機でプリント基板５に実装されるため、その実装位置は正確に制御することができる。また、導光体４は図示しない液晶表示パネルの背面に粘着剤あるいは両面テープなどで固定され、プリント基板５は液晶表示パネルに接続されるように構成されているため、ＬＥＤ８の発光部８Ａを導光体４の入光面であるサイドエッジ４Ａに正しく正対させて設置することができる。なお、導光体４の背面には反射処理膜、あるいは反射シートが設けられるが、図示は省略してある。
【００１０】
図１４は図１３における問題点を説明するための液晶表示装置の要部構成例を模式的に説明する断面図であり、特に補助照明装置の発光素子としてのＬＥＤを実装するプリント基板と導光体および液晶表示パネルとの配置関係を説明する断面図である。液晶表示パネル１の背面に設置された導光体４のサイドエッジに近接または密接させてＬＥＤ８が設けられている。ここでは、プリント基板５を硬質のプリント基板として説明するが、フレキシブルプリント基板であっても同様である。
【００１１】
ＬＥＤ８は、その発光部８Ａを導光体４のサイドエッジに向けてプリント基板５に実装されている。ＬＥＤ８の発光部８Ａから投光される放射光はプリント基板５の面とほぼ平行な方向に指向される。ＬＥＤ８の底面には電極８Ｂを有し、この電極８Ｂをプリント基板５の配線に接続することでＬＥＤ８がプリント基板５に固定されるとともに電気的に接続される。そして、このプリント基板５の上記ＬＥＤ８の実装面と反対側の面には他の電子部品９が実装されている。すなわち、発光素子８と他の電子部品９とはプリント基板５の表裏に実装されており、この実装方式を両面実装と称している。
【００１２】
図１５は小型情報端末における補助照明装置の他の提案例の要部構成例を模式的に説明する断面図であり、特にＬＥＤ８を実装するプリント基板５と導光体４および液晶表示パネル１との配置関係を説明する断面図である。プリント基板５に実装されるＬＥＤ８は他の電子部品９と同じ面で、当該プリント基板５の端部（入光面：サイドエッジ）近傍に実装されている。そして、このＬＥＤ８の実装部分を液晶表示パネル１の方向に折り曲げ、図１４と同様に、ＬＥＤ８をその発光部８Ａが液晶表示パネル１の背面に設置された導光体４のサイドエッジに対向するように近接または密接させて設けられている。
【００１３】
ＬＥＤ８はその発光部８Ａを導光体４のサイドエッジ（入光面）に向けてプリント基板５に実装され、発光部８Ａから投光される放射光はプリント基板５の面とほぼ平行な方向に指向されて導光体５の入光面４Ａに入射する。ＬＥＤ８の底面には電極８Ｂを有し、この電極８Ｂをプリント基板５の配線に接続することで発光素子８がプリント基板５に固定され、電気的に接続される。そして、このプリント基板５の上記ＬＥＤ８の実装面と同一面には他の電子部品９が実装されている。この例では、発光素子８と他の電子部品９とはプリント基板５の同一面に実装されており、この実装方式は片面実装と称している。
【００１４】
なお、プリント基板５に対するＬＥＤの実装に関連する従来技術を開示したものとして、特開２０００−７７７２４号公報がある。この公報では液晶表示装置についての開示はない。また、この公報に開示された実装技術は単一の発光素子又は発光素子と受光素子の実装に関するものであり、全体の薄型化を目的とするが、その発光素子の光放射方向はプリント基板の面に垂直な方向であって、本発明が解決使用とするようなプリント基板と平行な方向で導光体に入射させる際の課題を解決するものでない。
【００１５】
上記した各提案に係る補助照明装置におけるＬＥＤの実装例では、次のような課題がある。例えば、前記図１４に示したプリント基板５に実装するＬＥＤ８を他の電子部品９の実装面と反対面とした両面実装の場合、プリント基板５への実装作業が複雑になり、自動実装機では２つの面に実装する工程を必要とする。また、図１５で説明した片面実装のプリント基板５を用いる場合は、ＬＥＤ８の実装部分を折り曲げて導光体４のサイドエッジにその発光部８Ａを対向させる必要がある。そのため、折り曲げ工程を要することで作業性も低下し、折り曲げ部分にクラックなどが生じて不良を招く場合がある。また、補助照明装置の厚みが増加し、結果として補助照明装置を搭載する液晶表示装置全体の薄型化ひいては端末機の薄型化を阻害してしまう。
【００１６】
さらに、上記の各実装方法では、ＬＥＤがプリント基板の実装面の表面に搭載されるものであるため、ＬＥＤの発光部とプリント基板の面との間の距離を短縮して薄型化することには限界がある。ＬＥＤの発光部は当該ＬＥＤのモールド面の内側にあるため、導光体の厚みは発光素子の発光部と正対するサイズ以下とすることが照射光の利用効率から限度がある。これもまた、補助照明装置の厚みの低減と、補助照明装置を搭載する端末機全体の薄型化を阻害する要因となっていた。
【００１７】
本発明の目的は、上記従来の課題を解消し、補助照明装置を構成するＬＥＤ等の発光素子を他の電子部品とともにプリント基板に片面実装できるようにして、当該プリント基板を折り曲げることなく導光体の入光面に対向可能とし、製造工数を低減して薄型化を図った液晶表示装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の基本思想は、発光素子を実装するプリント基板に当該発光素子を貫通する貫通孔を備え、この貫通孔に発光素子を片面実装する構成とした。また、上記発光素子の実装面を上記他の電子部品と同一面とした。本発明の代表的な構成を記述すれば下記のとおりである。
【００１９】
（１）、液晶表示パネルと、発光素子を含む複数の電子部品が実装されたプリント基板と、前記液晶表示パネルと前記プリント基板との間に設けられた導光体とを備えた液晶表示装置であって、
前記プリント基板は貫通孔を有するとともに、前記発光素子が前記貫通孔から前記発光素子の発光部を他の電子部品とは反対側に突き出させて当該他の電子部品と同じ側から実装されていることを特徴とする。
【００２０】
（２）、（１）において、前記発光素子の発光部は、前記プリント基板の前記導光側に突出していることを特徴とする。
【００２１】
（３）、（１）または（２）において、前記発光素子の投光方向は、前記プリント基板の面に対してほぼ平行な方向であることを特徴とする。
【００２２】
（４）、（１）〜（３）の何れかにおいて、前記プリント基板は可撓性のプリント基板であることを特徴とする。
【００２３】
上記（１）〜（４）の構成により、発光素子を他の電子部品と共に同じ側から実装したプリント基板を発光素子の部分で折り曲げることなく当該発光素子の発光部を導光体の入光面に対向配置でき、工数を低減できる。また、可撓性のプリント基板を用いることで、当該プリント基板と液晶表示パネルとの電気的接続が容易になる。
【００２４】
（５）、液晶表示パネルと、発光素子が実装されたプリント基板と、前記液晶表示パネルと前記プリント基板との間に設けられた導光体とを備えた液晶表示装置であって、
前記プリント基板は貫通孔を有するとともに、投光方向が前記プリント基板の面にほぼ平行な前記発光素子が前記貫通孔を貫通して実装されていることを特徴とする。
【００２５】
（６）、（５）において、前記発光素子の発光部の前記プリント基板側の端部の位置が前記プリント基板の表面の位置とほぼ等しいことを特徴とする。
【００２６】
（７）、（５）または（６）において、前記プリント基板の貫通孔から突き出た部分の前記発光素子の厚さよりも前記導光体の厚さの方が薄いことを特徴とする。
【００２７】
（８）、（５）〜（７）の何れかにおいて、前記プリント基板は可撓性のプリント基板であることを特徴とする。
【００２８】
上記（５）〜（８）の構成により、薄型化が可能となる。
【００２９】
（９）、液晶表示パネルと、発光素子を含む複数の電子部品が実装されたプリント基板と、前記液晶表示パネルと前記プリント基板との間に設けられた導光体とを備えた液晶表示装置であって、
前記プリント基板は前記発光素子が貫通する貫通孔を有するとともに、前記発光素子の電極と他の電子部品の電極が前記プリント基板の前記導光体とは反対側で前記プリント基板に接続されていることを特徴とする。
【００３０】
（１０）、（９）において、前記プリント基板は可撓性のプリント基板であることを特徴とする。
【００３１】
上記（９）または（１０）の構成により、発光素子を実装したプリント基板を折り曲げることなく当該発光素子の発光部を導光体の入光面に正対させて対向配置できるため、また上記発光素子および他の電子部品を同一工程で同時にプリント基板に接続でき、工数を低減できる。また、可撓性プリント基板を用いることで、液晶表示パネルとの電気的接続が容易になる。
【００３２】
（１１）、液晶表示パネルと、複数の発光素子が実装されたプリント基板と、前記液晶表示パネルと前記プリント基板との間に設けられた導光体とを備えた液晶表示装置であって、
前記プリント基板は、前記導光体の端部からの距離がほぼ等しい複数の貫通孔を有するとともに、前記複数の発光素子が前記貫通孔を貫通して実装されていることを特徴とする。
【００３３】
（１２）、（１１）において、前記貫通孔と前記発光素子を正確に配置する位置決め手段を有することを特徴とする。
【００３４】
（１３）、（１１）または（１２）において、前記プリント基板は可撓性のプリント基板であることを特徴とする。
【００３５】
上記（１１）〜（１３）の構成により、複数の発光素子を上記貫通孔の内縁または貫通孔に特別に設けた位置決め形状に当接することで導光体の入光面への発光素子の位置が規制され、導光体の入光面との距離を設計値に維持でき、液晶表示パネルの表示面の輝度むらの発生を抑制できる。
【００３６】
なお、本発明に用いる液晶表示パネルは、所謂単純マトリクス方式に限るものではなく、薄膜トランジスタ型等のアクティブ・マトリクス方式の液晶パネル、その他の各種方式の液晶表示パネルでよい。
【００３７】
さらに、フロントライトを用いた液晶表示装置についても、その発光素子をプリント基板に実装する構造において、同様の構成とすることができる。この場合、導光体は不要、または液晶表示パネルの表示面に設置され、プリント基板は液晶表示パネルの背面に設置される。また、液晶表示パネルのサイズも携帯電話や携帯情報端末等の小サイズに限らず、比較的大サイズの液晶パネルにも適用できる。
【００３８】
そして、本発明は、上記の構成、および後述する実施例の構造に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明による液晶表示装置の第１実施例を説明するための要部を模式的に示す断面図である。本実施例の補助照明装置は、アクリル板等の透明板からなる導光板４の入光面であるサイドエッジ４Ａに発光素子としてＬＥＤ８を設置し、ＬＥＤ８から投光される放射光を導光体４中に入射させて伝播させる。この伝播途上で当該導光板４の表面側（液晶表示パネル１方向）に光を出射させることによって、液晶表示パネル１の背面から当該液晶表示パネルを全面照明する面光源を形成する。
【００４０】
ＬＥＤ８はプリント基板５に貫通させた貫通孔７に貫通させて実装されている。このプリント基板５はフレキシブルプリント基板である。この実施例のプリント基板では、ＬＥＤ８を実装した側とは反対の側の端部を液晶表示パネル１に折り曲げ、当該液晶表示パネルの一方の基板に引き出されている電極端子に接続されている。なお、ＬＥＤ８を実装した側の端部、あるいはＬＥＤ８を実装した端部に隣接した端部を折り曲げて液晶表示パネルの端子に接続される形式でもよい。
【００４１】
ＬＥＤ８の発光部８Ａは、この発光部８Ａの導光体４の厚み方向サイズは導光体４の入光面４Ａの厚さに含まれる厚みとすることが光の利用効率から望ましい。本実施例では両者をほぼ等しくしてある。プリント基板５には駆動ＩＣや抵抗、コンデンサなどの他の電子部品９が実装されており、ＬＥＤ８はこれらの他の電子部品と同一方向から実装され、底部に設けた電極８Ｂを貫通孔７に橋絡させてプリント基板５との電気的接続と固定を行っている。すなわち、プリント基板５への各種部品（ＬＥＤ８、他の電子部品９）は片面実装となっている。なお、液晶表示パネルと補助照明装置との間には拡散シートやプリズムシートが介在するが、ここでは図示を省略してある。
【００４２】
図２は図１におけるプリント基板の構成例の説明図であり、（ａ）は液晶表示パネル側からみた平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図を示す。参照符号９Ａは他の電子部品９の実装領域である。この実装領域９Ａは図示した部分に限らないことは言うまでもない。
【００４３】
本実施例により、ＬＥＤ等の発光素子を他の電子部品と共に同じ側から実装したプリント基板を発光素子の部分で折り曲げることなく当該発光素子の発光部を導光体の入光面に対向配置でき、工数を低減できる。また、可撓性のプリント基板を用いることで、液晶表示パネルとの電気的接続が容易になる。
【００４４】
図３は本発明による液晶表示装置の第１実施例の全体構成を説明するための展開斜視図である。各構成要素の間の所要部分にはスペーサや両面テープ等の固定手段が介在するが、理解を容易にするため図示は省略した。液晶表示パネル１の背面には、２枚のプリズムシート２、拡散シート３が介在され、その下側に導光体４が配置されている。導光体４の下側には前記したＬＥＤや他の電子部品を実相したプリント基板５が位置している。
【００４５】
そして、これら液晶表示パネル１、プリズムシート２、拡散シート３、導光体４およびプリント基板５は筐体であるモールドケース６に収納されて一体の液晶表示装置を構成している。液晶表示パネル１に点線で示した領域は表示領域ＡＲを示し、導光体の照明領域とほぼ一致する。
【００４６】
図４は本発明による液晶表示装置の第２実施例の要部構成を模式的に説明する断面図である。図１と同一参照符号は同一機能部分を示すが、第１実施例のプリント基板がフレキシブルプリント基板であるのに対し、本実施例では硬質のプリント基板５０を用いている。このプリント基板５０と液晶表示パネル１の端子との接続は接続用のフレキシブルプリントシート５０Ａを用いている。
【００４７】
また、ＬＥＤ８は、プリント基板５０の厚さを考慮した高さを有している。プリント基板５０との固定（接続）は第１実施例と同様の電極８Ｂにより行われる。すなわち、プリント基板５０の厚さに応じた高さのＬＥＤを用いる。
【００４８】
本実施例により、ＬＥＤを他の電子部品と共に同じ側から実装したプリント基板をＬＥＤの部分で折り曲げることなく当該ＬＥＤの発光部を導光体の入光面に正対させて対向配置でき、工数を低減できる。
【００４９】
図５は本発明の液晶表示装置における補助照明装置を構成するプリント基板へのＬＥＤの実装構造による効果の説明図であり、（ａ）は比較のために示すプリント基板にＬＥＤの実装用貫通孔を有しない場合、（ｂ）と（ｃ）はプリント基板にＬＥＤ実装用貫通孔を有する場合の要部平面図を示す。なお、（ｂ）と（ｃ）における貫通孔７はＬＥＤ８をほぼガタツキなしに貫通させる大きさに形成される。
【００５０】
図５の（ａ）に示したように、プリント基板５に貫通孔を設けない場合は、ＬＥＤの発光部が導光体４の入光面に正対させて対向配置することは難しい。したがって、ＬＥＤ８から投光される放射光の導光体４への入射方向は矢印で示したように不揃いなものとなり、導光体４は一様な照明光を液晶表示パネルに照射することができず、その結果液晶表示パネルに表示むらが生じる。図中、ＡＲは有効領域（有効照明領域）を示す。
【００５１】
これに対し、図５の（ｂ）に示したように、導光体４の端部からの距離がほぼ等しい位置でプリント基板５にＬＥＤの実装用貫通孔７を複数個設けた場合、ＬＥＤ８の導光体４との距離とその実装姿勢は当該貫通孔により規制され、導光体４への入射方向は矢印で示したように揃ったものとなる。また、図５の（ｃ）に示したように、導光体４に入光面に対する複数のＬＥＤ８の距離Ｄ１、Ｄ２を調整することにより、すなわち、それぞれの貫通孔７の導光体４に対する距離を当該導光体４の所望の輝度分布に合わせて設定することにより、導光体４から液晶表示パネルに出射する照明光分布を所望のパターンに設計することが可能となる。
【００５２】
図６は本発明の液晶表示装置を構成する補助照明装置に用いるＬＥＤの形状例の説明図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図を示す。このＬＥＤ８は発光部８Ａとは反対側（背面）に凸部８Ｃを有し、プリント基板の配線（給電配線）に接続する一対の電極８Ｂを有している。電極８Ｂはプリント基板の実装面に橋絡し、発光部８Ａが実装面の反対側において導光体の入光面に対面する。なお、この電極の設置方向や形状は図示したものに限らず、プリント基板５に橋絡して固定と電気的接続ができるものであればよい。
【００５３】
図７は本発明の液晶表示装置を構成する補助照明装置に用いるプリント基板に形成する貫通孔の一例を説明する部分平面図であり、図６で説明したＬＥＤを実装する貫通孔に対応する。この貫通孔７は略矩形孔に図６に示したＬＥＤ８の凸部８Ｃに対応する凹部７Ａを有し、図６のＬＥＤ８を貫通させると共に、その貫通位置を規制して導光体４の入光面４Ａに対する距離を所定値に設定する。
【００５４】
図８は本発明の液晶表示装置を構成する補助照明装置に用いるＬＥＤの他の形状例の説明図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図を示す。このＬＥＤ８は導光体４の入光面と平行な方向（側面）に凹部８Ｄを有し、プリント基板の配線（給電配線）に接続する一対の電極８Ｂを有している。電極８Ｂはプリント基板の実装面に橋絡し、発光部８Ａが実装面の反対側において導光体の入光面に対面する。この電極の設置方向や形状もプリント基板５に橋絡して固定と電気的接続ができるものであればその形状、配置位置は任意でよい。
【００５５】
図９は本発明の液晶表示装置を構成する補助照明装置に用いるプリント基板に形成する貫通孔の他の例を説明する部分平面図であり、図６で説明したＬＥＤを実装する貫通孔に対応する。この貫通孔７は略矩形孔に図８のＬＥＤ８の凹部８Ｄに対応する凸部７Ｂを有し、図８のＬＥＤ８を貫通させると共に、その貫通位置を規制して導光体４の入光面４Ａに対する距離を所定値に設定する。
【００５６】
上記図６と図７あるいは図８と図９に示したような位置決め手段を有する形状のＬＥＤとプリント基板の貫通孔により、ＬＥＤと導光体の入光面との距離および対向姿勢を容易に所定値に正確に設定することができ、導光体への入光分布に乱れをもたらすことがない。したがって、所定の分布で液晶表示パネルを照明することができ、高品質の画像表示を得ることができる。
【００５７】
図１０は本発明による他の効果であるプリント基板とＬＥＤの配置関係を模式的に説明する断面図であり、（ａ）は比較のための前記図１４に相当する配置図、（ｂ）は本発明の代表的な配置図を示す。図中の数値は一例であり、単位はｍｍである。
【００５８】
ここでは、プリント基板５または５０の厚みを０．２ｍｍ、ＬＥＤ８の全体高さを１．０ｍｍ、ＬＥＤ８の発光部８Ａの高さ方向寸法を０．６ｍｍ、発光部８ＡとＬＥＤモールドの上下端のサイズをそれぞれ０．２ｍｍとする。図１０の（ａ）に示したように、プリント基板の面にＬＥＤを実装した場合は、投光される光の利用効率と導光体４への入光の厚み方向（上下方向）のバランスを考慮すると、導光体４の厚みは１．０ｍｍが限度である。尚、バランスを考えれば、ＬＥＤモールドの上端の０．２ｍｍ分だけ導光体４の厚みを薄くして０．８ｍｍとなる。
【００５９】
これに対し、図１０の（ｂ）に示した本発明によれば、発光に寄与しないＬＥＤモールドの部分をプリント基板の中に埋もれさせてＬＥＤ８の発光部８Ａの下側（プリント基板側）の端部の位置をプリント基板の表面に近づけることができるため、端部の位置をプリント基板表面にほぼ一致させれば、導光体４の厚みは０．６ｍｍまで低減することが可能となる。したがって、この場合はＬＥＤと導光体を一体とした厚みを０．８ｍｍまで薄くでき、補助照明装置を含めた液晶表示装置全体の厚みを薄くすることができる。上記した本発明の各実施例により、表示むらのない高輝度、あるいは色バランスのとれた画像表示を可能とした液晶表示装置を得ることができる。なお、発光部の端部位置をプリント基板表面に一致させなくとも、貫通孔の中にＬＥＤを実装すれば薄型化の効果が得られることは言うまでもない。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、補助照明装置の発光素子と導光板の入光面（サイドエッジ）を正確にかつ容易に正対させることができ、照明光の輝度むらが低減され、発光素子の出射光の有効利用を図ることができる。
【００６１】
また、導光体への入射光の効率のよい利用が可能となり、輝度を向上することができ、液晶表示パネルの表示むらが低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶表示装置の第１実施例を説明するための要部を模式的に示す断面図である。
【図２】図１におけるプリント基板の構成例の説明図である。
【図３】本発明による液晶表示装置の第１実施例の全体構成を説明するための展開斜視図である。
【図４】本発明による液晶表示装置の第２実施例の要部構成を模式的に説明する断面図である。
【図５】本発明の液晶表示装置における補助照明装置を構成するプリント基板へのＬＥＤの実装構造による効果の説明図である。
【図６】本発明の液晶表示装置を構成する補助照明装置に用いるＬＥＤの形状例の説明図である。
【図７】本発明の液晶表示装置を構成する補助照明装置に用いるプリント基板に形成する貫通孔の一例を説明する部分平面図である。
【図８】本発明の液晶表示装置を構成する補助照明装置に用いるＬＥＤの他の形状例の説明図である。
【図９】本発明の液晶表示装置を構成する補助照明装置に用いるプリント基板に形成する貫通孔の他の例を説明する部分平面図である。
【図１０】本発明による他の効果であるプリント基板とＬＥＤの配置関係を模式的に説明する断面図である。
【図１１】従来の小型情報端末における補助照明装置の全体構成を模式的に説明する斜視図である。
【図１２】従来の小型情報端末における補助照明装置の光源であるＬＥＤの設置構造例の説明図である。
【図１３】小型情報端末における補助照明装置の提案例の要部構成例を模式的に説明する断面図である。
【図１４】図１３における問題点を説明するための液晶表示装置の要部構成例を模式的に説明する断面図である。
【図１５】小型情報端末における補助照明装置の他の提案例の要部構成例を模式的に説明する断面図である。
【符号の説明】
１ 液晶表示パネル
２ プリズムシート
３ 拡散シート
４ 導光体
４Ａ 入光面（サイドエッジ）
５ プリント基板
６ モールドケース
７ 貫通孔
８ 発光素子（ＬＥＤ）
８Ａ 発光部
８Ｂ 電極
９ 他の電子部品
１０ 反射シート。
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に係り、特に光源として発光ダイオード等の固体発光素子をサイドエッジに配置した導光体を有する補助光源装置を備えた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機や携帯情報端末などの小型情報端末では、その表示デバイスとして省電力かつ小型軽量である液晶表示装置を採用するのが一般的である。この液晶表示装置には、液晶表示パネルに形成した電子潜像を可視化するための照明手段として外光を利用したもの、液晶表示パネルの背面あるいは前面に補助照明装置を設置したものがある。液晶表示パネルの背面に設置する補助照明装置はバックライトと称し、前面に設置する補助照明装置はフロントライトと称している。
【０００３】
この種の携帯端末の補助照明装置用の光源としては、表示画面サイズが比較的大きなノートパソコンなどのように冷陰極蛍光ランプをサイドエッジに配置した導光体を有するものもあるが、携帯電話機や小型携帯情報端末（所謂、ＰＤＡ等）には消費電力が少ない発光ダイオード（ＬＥＤ）などの固体発光素子が多く用いられている。
【０００４】
図１１は従来の小型情報端末における補助照明装置の全体構成を模式的に説明する斜視図である。なお、この補助照明装置は液晶表示パネルの背面に設置される。液晶表示パネルやプリント基板等は図示を省略した。液晶表示パネルの直下には２枚のプリズムシート２が設置され、その下に拡散シート３、導光体４、反射シート１０が順に設けられている。参照符号８は白色光を放射する発光素子であり、一般には発光ダイオード（ＬＥＤ）が用いられる。以下、この種の発光素子をＬＥＤとして説明する。
【０００５】
図１２は従来の小型情報端末における補助照明装置の光源であるＬＥＤの設置構造例の説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図を示す。図１２中、４は導光体、４Ａはそのサイドエッジ（以下、入光面とも言う）、６は筐体（モールドケース）、８はＬＥＤである。この構造例では、ＬＥＤ８はモールドケースの内壁に１個または２個以上設置されている。本例では３個を配列してある。
【０００６】
しかし、このような構成では、導光体４とＬＥＤ８とは別々の部品としてモールドケースに組み込まれるものであるためモールドケース６の内壁にＬＥＤ８を精密に取り付けることは難しく、ＬＥＤ８の発光部（導光体の入光面と対向する面にある）と導光体４の入光面４Ａとの距離が変動し易く、また、発光部と導光体４の入光面４Ａとを正対させることは難しい。そのため、ＬＥＤ８から投光されて導光体４に入射する光の分布が一様でなくなり、液晶表示パネルの表示輝度にむらが発生することがある。これが従来から解決すべき課題の１つとなっていた。
【０００７】
さらに、モールドケース６側にＬＥＤ８を取り付けるものであるため、このＬＥＤ８への給電線を図示しないプリント基板などに実装される駆動回路の電源端子（または、電源電極）に接続するための配線手段を必要とするため、組み立て工程が複雑になってしまう。これもまた、従来から解決すべき課題の１つとなっていた。なお、この種の従来技術を開示したものとしては、例えば特開平１１−１３３４２６号公報を挙げることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような課題を解決するために、次に説明する様々な提案がなされてきた。図１３は小型情報端末における補助照明装置の提案例の要部構成例を模式的に説明する断面図であり、補助照明装置の導光体４と発光素子であるＬＥＤ８の部分を主として示したものである。この構成では、透明樹脂を好適とする導光体４の一端（サイドエッジ）に近接または密着させて設置するＬＥＤ８をプリント基板５に載置して実装し、このプリント基板５を導光体４の背面に設置してある。なお、プリント基板５としては、硬質板で構成した不撓性のものと可撓性のシートで構成したもの（所謂、フレキシブルプリント基板）があるが、ここでは、両者をまとめてプリント基板として説明する。
【０００９】
ＬＥＤ８は通常、自動実装機でプリント基板５に実装されるため、その実装位置は正確に制御することができる。また、導光体４は図示しない液晶表示パネルの背面に粘着剤あるいは両面テープなどで固定され、プリント基板５は液晶表示パネルに接続されるように構成されているため、ＬＥＤ８の発光部８Ａを導光体４の入光面であるサイドエッジ４Ａに正しく正対させて設置することができる。なお、導光体４の背面には反射処理膜、あるいは反射シートが設けられるが、図示は省略してある。
【００１０】
図１４は図１３における問題点を説明するための液晶表示装置の要部構成例を模式的に説明する断面図であり、特に補助照明装置の発光素子としてのＬＥＤを実装するプリント基板と導光体および液晶表示パネルとの配置関係を説明する断面図である。液晶表示パネル１の背面に設置された導光体４のサイドエッジに近接または密接させてＬＥＤ８が設けられている。ここでは、プリント基板５を硬質のプリント基板として説明するが、フレキシブルプリント基板であっても同様である。
【００１１】
ＬＥＤ８は、その発光部８Ａを導光体４のサイドエッジに向けてプリント基板５に実装されている。ＬＥＤ８の発光部８Ａから投光される放射光はプリント基板５の面とほぼ平行な方向に指向される。ＬＥＤ８の底面には電極８Ｂを有し、この電極８Ｂをプリント基板５の配線に接続することでＬＥＤ８がプリント基板５に固定されるとともに電気的に接続される。そして、このプリント基板５の上記ＬＥＤ８の実装面と反対側の面には他の電子部品９が実装されている。すなわち、発光素子８と他の電子部品９とはプリント基板５の表裏に実装されており、この実装方式を両面実装と称している。
【００１２】
図１５は小型情報端末における補助照明装置の他の提案例の要部構成例を模式的に説明する断面図であり、特にＬＥＤ８を実装するプリント基板５と導光体４および液晶表示パネル１との配置関係を説明する断面図である。プリント基板５に実装されるＬＥＤ８は他の電子部品９と同じ面で、当該プリント基板５の端部（入光面：サイドエッジ）近傍に実装されている。そして、このＬＥＤ８の実装部分を液晶表示パネル１の方向に折り曲げ、図１４と同様に、ＬＥＤ８をその発光部８Ａが液晶表示パネル１の背面に設置された導光体４のサイドエッジに対向するように近接または密接させて設けられている。
【００１３】
ＬＥＤ８はその発光部８Ａを導光体４のサイドエッジ（入光面）に向けてプリント基板５に実装され、発光部８Ａから投光される放射光はプリント基板５の面とほぼ平行な方向に指向されて導光体５の入光面４Ａに入射する。ＬＥＤ８の底面には電極８Ｂを有し、この電極８Ｂをプリント基板５の配線に接続することで発光素子８がプリント基板５に固定され、電気的に接続される。そして、このプリント基板５の上記ＬＥＤ８の実装面と同一面には他の電子部品９が実装されている。この例では、発光素子８と他の電子部品９とはプリント基板５の同一面に実装されており、この実装方式は片面実装と称している。
【００１４】
なお、プリント基板５に対するＬＥＤの実装に関連する従来技術を開示したものとして、特開２０００−７７７２４号公報がある。この公報では液晶表示装置についての開示はない。また、この公報に開示された実装技術は単一の発光素子又は発光素子と受光素子の実装に関するものであり、全体の薄型化を目的とするが、その発光素子の光放射方向はプリント基板の面に垂直な方向であって、本発明が解決使用とするようなプリント基板と平行な方向で導光体に入射させる際の課題を解決するものでない。
【００１５】
上記した各提案に係る補助照明装置におけるＬＥＤの実装例では、次のような課題がある。例えば、前記図１４に示したプリント基板５に実装するＬＥＤ８を他の電子部品９の実装面と反対面とした両面実装の場合、プリント基板５への実装作業が複雑になり、自動実装機では２つの面に実装する工程を必要とする。また、図１５で説明した片面実装のプリント基板５を用いる場合は、ＬＥＤ８の実装部分を折り曲げて導光体４のサイドエッジにその発光部８Ａを対向させる必要がある。そのため、折り曲げ工程を要することで作業性も低下し、折り曲げ部分にクラックなどが生じて不良を招く場合がある。また、補助照明装置の厚みが増加し、結果として補助照明装置を搭載する液晶表示装置全体の薄型化ひいては端末機の薄型化を阻害してしまう。
【００１６】
さらに、上記の各実装方法では、ＬＥＤがプリント基板の実装面の表面に搭載されるものであるため、ＬＥＤの発光部とプリント基板の面との間の距離を短縮して薄型化することには限界がある。ＬＥＤの発光部は当該ＬＥＤのモールド面の内側にあるため、導光体の厚みは発光素子の発光部と正対するサイズ以下とすることが照射光の利用効率から限度がある。これもまた、補助照明装置の厚みの低減と、補助照明装置を搭載する端末機全体の薄型化を阻害する要因となっていた。
【００１７】
本発明の目的は、上記従来の課題を解消し、補助照明装置を構成するＬＥＤ等の発光素子を他の電子部品とともにプリント基板に片面実装できるようにして、当該プリント基板を折り曲げることなく導光体の入光面に対向可能とし、製造工数を低減して薄型化を図った液晶表示装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の基本思想は、発光素子を実装するプリント基板に当該発光素子を貫通する貫通孔を備え、この貫通孔に発光素子を片面実装する構成とした。また、上記発光素子の実装面を上記他の電子部品と同一面とした。本発明の代表的な構成を記述すれば下記のとおりである。
【００１９】
（１）、液晶表示パネルと、発光素子を含む複数の電子部品が実装されたプリント基板と、前記液晶表示パネルと前記プリント基板との間に設けられた導光体とを備えた液晶表示装置であって、
前記プリント基板は貫通孔を有するとともに、前記発光素子が前記貫通孔から前記発光素子の発光部を他の電子部品とは反対側に突き出させて当該他の電子部品と同じ側から実装されていることを特徴とする。
【００２０】
（２）、（１）において、前記発光素子の発光部は、前記プリント基板の前記導光側に突出していることを特徴とする。
【００２１】
（３）、（１）または（２）において、前記発光素子の投光方向は、前記プリント基板の面に対してほぼ平行な方向であることを特徴とする。
【００２２】
（４）、（１）〜（３）の何れかにおいて、前記プリント基板は可撓性のプリント基板であることを特徴とする。
【００２３】
上記（１）〜（４）の構成により、発光素子を他の電子部品と共に同じ側から実装したプリント基板を発光素子の部分で折り曲げることなく当該発光素子の発光部を導光体の入光面に対向配置でき、工数を低減できる。また、可撓性のプリント基板を用いることで、当該プリント基板と液晶表示パネルとの電気的接続が容易になる。
【００２４】
（５）、液晶表示パネルと、発光素子が実装されたプリント基板と、前記液晶表示パネルと前記プリント基板との間に設けられた導光体とを備えた液晶表示装置であって、
前記プリント基板は貫通孔を有するとともに、投光方向が前記プリント基板の面にほぼ平行な前記発光素子が前記貫通孔を貫通して実装されていることを特徴とする。
【００２５】
（６）、（５）において、前記発光素子の発光部の前記プリント基板側の端部の位置が前記プリント基板の表面の位置とほぼ等しいことを特徴とする。
【００２６】
（７）、（５）または（６）において、前記プリント基板の貫通孔から突き出た部分の前記発光素子の厚さよりも前記導光体の厚さの方が薄いことを特徴とする。
【００２７】
（８）、（５）〜（７）の何れかにおいて、前記プリント基板は可撓性のプリント基板であることを特徴とする。
【００２８】
上記（５）〜（８）の構成により、薄型化が可能となる。
【００２９】
（９）、液晶表示パネルと、発光素子を含む複数の電子部品が実装されたプリント基板と、前記液晶表示パネルと前記プリント基板との間に設けられた導光体とを備えた液晶表示装置であって、
前記プリント基板は前記発光素子が貫通する貫通孔を有するとともに、前記発光素子の電極と他の電子部品の電極が前記プリント基板の前記導光体とは反対側で前記プリント基板に接続されていることを特徴とする。
【００３０】
（１０）、（９）において、前記プリント基板は可撓性のプリント基板であることを特徴とする。
【００３１】
上記（９）または（１０）の構成により、発光素子を実装したプリント基板を折り曲げることなく当該発光素子の発光部を導光体の入光面に正対させて対向配置できるため、また上記発光素子および他の電子部品を同一工程で同時にプリント基板に接続でき、工数を低減できる。また、可撓性プリント基板を用いることで、液晶表示パネルとの電気的接続が容易になる。
【００３２】
（１１）、液晶表示パネルと、複数の発光素子が実装されたプリント基板と、前記液晶表示パネルと前記プリント基板との間に設けられた導光体とを備えた液晶表示装置であって、
前記プリント基板は、前記導光体の端部からの距離がほぼ等しい複数の貫通孔を有するとともに、前記複数の発光素子が前記貫通孔を貫通して実装されていることを特徴とする。
【００３３】
（１２）、（１１）において、前記貫通孔と前記発光素子を正確に配置する位置決め手段を有することを特徴とする。
【００３４】
（１３）、（１１）または（１２）において、前記プリント基板は可撓性のプリント基板であることを特徴とする。
【００３５】
上記（１１）〜（１３）の構成により、複数の発光素子を上記貫通孔の内縁または貫通孔に特別に設けた位置決め形状に当接することで導光体の入光面への発光素子の位置が規制され、導光体の入光面との距離を設計値に維持でき、液晶表示パネルの表示面の輝度むらの発生を抑制できる。
【００３６】
なお、本発明に用いる液晶表示パネルは、所謂単純マトリクス方式に限るものではなく、薄膜トランジスタ型等のアクティブ・マトリクス方式の液晶パネル、その他の各種方式の液晶表示パネルでよい。
【００３７】
さらに、フロントライトを用いた液晶表示装置についても、その発光素子をプリント基板に実装する構造において、同様の構成とすることができる。この場合、導光体は不要、または液晶表示パネルの表示面に設置され、プリント基板は液晶表示パネルの背面に設置される。また、液晶表示パネルのサイズも携帯電話や携帯情報端末等の小サイズに限らず、比較的大サイズの液晶パネルにも適用できる。
【００３８】
そして、本発明は、上記の構成、および後述する実施例の構造に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明による液晶表示装置の第１実施例を説明するための要部を模式的に示す断面図である。本実施例の補助照明装置は、アクリル板等の透明板からなる導光板４の入光面であるサイドエッジ４Ａに発光素子としてＬＥＤ８を設置し、ＬＥＤ８から投光される放射光を導光体４中に入射させて伝播させる。この伝播途上で当該導光板４の表面側（液晶表示パネル１方向）に光を出射させることによって、液晶表示パネル１の背面から当該液晶表示パネルを全面照明する面光源を形成する。
【００４０】
ＬＥＤ８はプリント基板５に貫通させた貫通孔７に貫通させて実装されている。このプリント基板５はフレキシブルプリント基板である。この実施例のプリント基板では、ＬＥＤ８を実装した側とは反対の側の端部を液晶表示パネル１に折り曲げ、当該液晶表示パネルの一方の基板に引き出されている電極端子に接続されている。なお、ＬＥＤ８を実装した側の端部、あるいはＬＥＤ８を実装した端部に隣接した端部を折り曲げて液晶表示パネルの端子に接続される形式でもよい。
【００４１】
ＬＥＤ８の発光部８Ａは、この発光部８Ａの導光体４の厚み方向サイズは導光体４の入光面４Ａの厚さに含まれる厚みとすることが光の利用効率から望ましい。本実施例では両者をほぼ等しくしてある。プリント基板５には駆動ＩＣや抵抗、コンデンサなどの他の電子部品９が実装されており、ＬＥＤ８はこれらの他の電子部品と同一方向から実装され、底部に設けた電極８Ｂを貫通孔７に橋絡させてプリント基板５との電気的接続と固定を行っている。すなわち、プリント基板５への各種部品（ＬＥＤ８、他の電子部品９）は片面実装となっている。なお、液晶表示パネルと補助照明装置との間には拡散シートやプリズムシートが介在するが、ここでは図示を省略してある。
【００４２】
図２は図１におけるプリント基板の構成例の説明図であり、（ａ）は液晶表示パネル側からみた平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図を示す。参照符号９Ａは他の電子部品９の実装領域である。この実装領域９Ａは図示した部分に限らないことは言うまでもない。
【００４３】
本実施例により、ＬＥＤ等の発光素子を他の電子部品と共に同じ側から実装したプリント基板を発光素子の部分で折り曲げることなく当該発光素子の発光部を導光体の入光面に対向配置でき、工数を低減できる。また、可撓性のプリント基板を用いることで、液晶表示パネルとの電気的接続が容易になる。
【００４４】
図３は本発明による液晶表示装置の第１実施例の全体構成を説明するための展開斜視図である。各構成要素の間の所要部分にはスペーサや両面テープ等の固定手段が介在するが、理解を容易にするため図示は省略した。液晶表示パネル１の背面には、２枚のプリズムシート２、拡散シート３が介在され、その下側に導光体４が配置されている。導光体４の下側には前記したＬＥＤや他の電子部品を実相したプリント基板５が位置している。
【００４５】
そして、これら液晶表示パネル１、プリズムシート２、拡散シート３、導光体４およびプリント基板５は筐体であるモールドケース６に収納されて一体の液晶表示装置を構成している。液晶表示パネル１に点線で示した領域は表示領域ＡＲを示し、導光体の照明領域とほぼ一致する。
【００４６】
図４は本発明による液晶表示装置の第２実施例の要部構成を模式的に説明する断面図である。図１と同一参照符号は同一機能部分を示すが、第１実施例のプリント基板がフレキシブルプリント基板であるのに対し、本実施例では硬質のプリント基板５０を用いている。このプリント基板５０と液晶表示パネル１の端子との接続は接続用のフレキシブルプリントシート５０Ａを用いている。
【００４７】
また、ＬＥＤ８は、プリント基板５０の厚さを考慮した高さを有している。プリント基板５０との固定（接続）は第１実施例と同様の電極８Ｂにより行われる。すなわち、プリント基板５０の厚さに応じた高さのＬＥＤを用いる。
【００４８】
本実施例により、ＬＥＤを他の電子部品と共に同じ側から実装したプリント基板をＬＥＤの部分で折り曲げることなく当該ＬＥＤの発光部を導光体の入光面に正対させて対向配置でき、工数を低減できる。
【００４９】
図５は本発明の液晶表示装置における補助照明装置を構成するプリント基板へのＬＥＤの実装構造による効果の説明図であり、（ａ）は比較のために示すプリント基板にＬＥＤの実装用貫通孔を有しない場合、（ｂ）と（ｃ）はプリント基板にＬＥＤ実装用貫通孔を有する場合の要部平面図を示す。なお、（ｂ）と（ｃ）における貫通孔７はＬＥＤ８をほぼガタツキなしに貫通させる大きさに形成される。
【００５０】
図５の（ａ）に示したように、プリント基板５に貫通孔を設けない場合は、ＬＥＤの発光部が導光体４の入光面に正対させて対向配置することは難しい。したがって、ＬＥＤ８から投光される放射光の導光体４への入射方向は矢印で示したように不揃いなものとなり、導光体４は一様な照明光を液晶表示パネルに照射することができず、その結果液晶表示パネルに表示むらが生じる。図中、ＡＲは有効領域（有効照明領域）を示す。
【００５１】
これに対し、図５の（ｂ）に示したように、導光体４の端部からの距離がほぼ等しい位置でプリント基板５にＬＥＤの実装用貫通孔７を複数個設けた場合、ＬＥＤ８の導光体４との距離とその実装姿勢は当該貫通孔により規制され、導光体４への入射方向は矢印で示したように揃ったものとなる。また、図５の（ｃ）に示したように、導光体４に入光面に対する複数のＬＥＤ８の距離Ｄ１、Ｄ２を調整することにより、すなわち、それぞれの貫通孔７の導光体４に対する距離を当該導光体４の所望の輝度分布に合わせて設定することにより、導光体４から液晶表示パネルに出射する照明光分布を所望のパターンに設計することが可能となる。
【００５２】
図６は本発明の液晶表示装置を構成する補助照明装置に用いるＬＥＤの形状例の説明図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図を示す。このＬＥＤ８は発光部８Ａとは反対側（背面）に凸部８Ｃを有し、プリント基板の配線（給電配線）に接続する一対の電極８Ｂを有している。電極８Ｂはプリント基板の実装面に橋絡し、発光部８Ａが実装面の反対側において導光体の入光面に対面する。なお、この電極の設置方向や形状は図示したものに限らず、プリント基板５に橋絡して固定と電気的接続ができるものであればよい。
【００５３】
図７は本発明の液晶表示装置を構成する補助照明装置に用いるプリント基板に形成する貫通孔の一例を説明する部分平面図であり、図６で説明したＬＥＤを実装する貫通孔に対応する。この貫通孔７は略矩形孔に図６に示したＬＥＤ８の凸部８Ｃに対応する凹部７Ａを有し、図６のＬＥＤ８を貫通させると共に、その貫通位置を規制して導光体４の入光面４Ａに対する距離を所定値に設定する。
【００５４】
図８は本発明の液晶表示装置を構成する補助照明装置に用いるＬＥＤの他の形状例の説明図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図を示す。このＬＥＤ８は導光体４の入光面と平行な方向（側面）に凹部８Ｄを有し、プリント基板の配線（給電配線）に接続する一対の電極８Ｂを有している。電極８Ｂはプリント基板の実装面に橋絡し、発光部８Ａが実装面の反対側において導光体の入光面に対面する。この電極の設置方向や形状もプリント基板５に橋絡して固定と電気的接続ができるものであればその形状、配置位置は任意でよい。
【００５５】
図９は本発明の液晶表示装置を構成する補助照明装置に用いるプリント基板に形成する貫通孔の他の例を説明する部分平面図であり、図６で説明したＬＥＤを実装する貫通孔に対応する。この貫通孔７は略矩形孔に図８のＬＥＤ８の凹部８Ｄに対応する凸部７Ｂを有し、図８のＬＥＤ８を貫通させると共に、その貫通位置を規制して導光体４の入光面４Ａに対する距離を所定値に設定する。
【００５６】
上記図６と図７あるいは図８と図９に示したような位置決め手段を有する形状のＬＥＤとプリント基板の貫通孔により、ＬＥＤと導光体の入光面との距離および対向姿勢を容易に所定値に正確に設定することができ、導光体への入光分布に乱れをもたらすことがない。したがって、所定の分布で液晶表示パネルを照明することができ、高品質の画像表示を得ることができる。
【００５７】
図１０は本発明による他の効果であるプリント基板とＬＥＤの配置関係を模式的に説明する断面図であり、（ａ）は比較のための前記図１４に相当する配置図、（ｂ）は本発明の代表的な配置図を示す。図中の数値は一例であり、単位はｍｍである。
【００５８】
ここでは、プリント基板５または５０の厚みを０．２ｍｍ、ＬＥＤ８の全体高さを１．０ｍｍ、ＬＥＤ８の発光部８Ａの高さ方向寸法を０．６ｍｍ、発光部８ＡとＬＥＤモールドの上下端のサイズをそれぞれ０．２ｍｍとする。図１０の（ａ）に示したように、プリント基板の面にＬＥＤを実装した場合は、投光される光の利用効率と導光体４への入光の厚み方向（上下方向）のバランスを考慮すると、導光体４の厚みは１．０ｍｍが限度である。尚、バランスを考えれば、ＬＥＤモールドの上端の０．２ｍｍ分だけ導光体４の厚みを薄くして０．８ｍｍとなる。
【００５９】
これに対し、図１０の（ｂ）に示した本発明によれば、発光に寄与しないＬＥＤモールドの部分をプリント基板の中に埋もれさせてＬＥＤ８の発光部８Ａの下側（プリント基板側）の端部の位置をプリント基板の表面に近づけることができるため、端部の位置をプリント基板表面にほぼ一致させれば、導光体４の厚みは０．６ｍｍまで低減することが可能となる。したがって、この場合はＬＥＤと導光体を一体とした厚みを０．８ｍｍまで薄くでき、補助照明装置を含めた液晶表示装置全体の厚みを薄くすることができる。上記した本発明の各実施例により、表示むらのない高輝度、あるいは色バランスのとれた画像表示を可能とした液晶表示装置を得ることができる。なお、発光部の端部位置をプリント基板表面に一致させなくとも、貫通孔の中にＬＥＤを実装すれば薄型化の効果が得られることは言うまでもない。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、補助照明装置の発光素子と導光板の入光面（サイドエッジ）を正確にかつ容易に正対させることができ、照明光の輝度むらが低減され、発光素子の出射光の有効利用を図ることができる。
【００６１】
また、導光体への入射光の効率のよい利用が可能となり、輝度を向上することができ、液晶表示パネルの表示むらが低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶表示装置の第１実施例を説明するための要部を模式的に示す断面図である。
【図２】図１におけるプリント基板の構成例の説明図である。
【図３】本発明による液晶表示装置の第１実施例の全体構成を説明するための展開斜視図である。
【図４】本発明による液晶表示装置の第２実施例の要部構成を模式的に説明する断面図である。
【図５】本発明の液晶表示装置における補助照明装置を構成するプリント基板へのＬＥＤの実装構造による効果の説明図である。
【図６】本発明の液晶表示装置を構成する補助照明装置に用いるＬＥＤの形状例の説明図である。
【図７】本発明の液晶表示装置を構成する補助照明装置に用いるプリント基板に形成する貫通孔の一例を説明する部分平面図である。
【図８】本発明の液晶表示装置を構成する補助照明装置に用いるＬＥＤの他の形状例の説明図である。
【図９】本発明の液晶表示装置を構成する補助照明装置に用いるプリント基板に形成する貫通孔の他の例を説明する部分平面図である。
【図１０】本発明による他の効果であるプリント基板とＬＥＤの配置関係を模式的に説明する断面図である。
【図１１】従来の小型情報端末における補助照明装置の全体構成を模式的に説明する斜視図である。
【図１２】従来の小型情報端末における補助照明装置の光源であるＬＥＤの設置構造例の説明図である。
【図１３】小型情報端末における補助照明装置の提案例の要部構成例を模式的に説明する断面図である。
【図１４】図１３における問題点を説明するための液晶表示装置の要部構成例を模式的に説明する断面図である。
【図１５】小型情報端末における補助照明装置の他の提案例の要部構成例を模式的に説明する断面図である。
【符号の説明】
１ 液晶表示パネル
２ プリズムシート
３ 拡散シート
４ 導光体
４Ａ 入光面（サイドエッジ）
５ プリント基板
６ モールドケース
７ 貫通孔
８ 発光素子（ＬＥＤ）
８Ａ 発光部
８Ｂ 電極
９ 他の電子部品
１０ 反射シート。
Claims (9)
- 液晶表示パネルと、プリント基板と、前記液晶表示パネルの背面側に設けられた導光体と、発光素子とを備えた液晶表示装置であって、
前記プリント基板は、前記液晶表示パネルと平行な面の一部に貫通孔を有し、
前記プリント基板は直接的に、または、接続用フレキシブルプリント基板を介して間接的に、前記液晶表示パネルに電気的に接続されており、
前記発光素子は、モールドと、発光部と、電極とを有し、
前記発光素子の前記電極は、前記プリント基板に接続されており、
前記発光素子の前記モールドの少なくとも一部は、前記貫通孔内に位置しており、
前記発光部は、前記貫通孔の外側に位置するとともに、前記導光体の側面に対向して配置されており、
前記発光素子の投光方向は、前記プリント基板の面に対してほぼ平行な方向であることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記発光素子の前記電極は、前記プリント基板の第１の面側で前記プリント基板に接続されており、
前記発光素子の発光部は、前記プリント基板の前記第１の面側とは反対側である第２の面側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。 - 前記発光素子以外の電子部品が、前記プリント基板の前記第１の面側に実装されていることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
- 前記プリント基板は可撓性のプリント基板であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の液晶表示装置。
- 前記プリント基板は硬質のプリント基板であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の液晶表示装置。
- 前記発光素子の前記発光部の前記プリント基板側の端部の位置が前記プリント基板の表面の位置とほぼ等しいことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の液晶表示装置。
- 前記プリント基板の前記貫通孔から突き出た部分の前記発光素子の厚さよりも前記導光体の厚さの方が薄いことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の液晶表示装置。
- 前記発光素子を複数有し、
前記プリント基板は、前記複数の発光素子に対応して前記貫通孔を複数有し、前記複数の貫通孔は、前記導光体の端部からの距離がそれぞれほぼ等しいことを特徴とする請求項１〜７の何れかに液晶表示装置。 - 前記貫通孔と前記発光素子は位置決め手段を有することを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
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