JP2010271661A - 液晶モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】青色発光のＬＥＤチップをそのまま用いて導光板から白色発光を液晶パネルの背面に照射することができ、部品点数や組立工数の増加によるコストアップを招くこともない、高輝度で放熱性に優れた液晶モジュールを提供する。
【解決手段】液晶パネル４の背面側に導光板１０を配置し、導光板１０の側面に青色発光のＬＥＤチップ１１を配設し、導光板１０の表面に黄色の蛍光を発する蛍光塗膜１５を形成するか、又は、導光板１０に蛍光物質を含有させた構成の液晶モジュールとする。好ましくは導光板１０の裏面に金属反射板１６を配置し、該金属反射板に接触片１６ａを一体に形成してＬＥＤチップ１１に接触させる。
ＬＥＤチップ１１から発せられる青色光と、蛍光塗膜１５又は蛍光物質から発せられる黄色の蛍光を合成して白色光とし、液晶パネル４に背後から照射する。
【選択図】図１

Description

本発明は液晶モジュールに関し、特に、液晶パネルの背面側に設けられるバックライトを改良した液晶モジュールに関する。

従来の液晶モジュールには、液晶パネルの背面側に光源を配設して液晶パネルを背後から直接照らす直下ライト方式の液晶モジュールと、液晶パネルの背面側に導光板を配置し、該導光板の側面に配設した光源からの光を該導光板を通じて液晶パネルに背後から照射するサイドライト方式の液晶モジュールとがある。

後者のサイドライト方式の液晶モジュールは、バックライトの光源としてＬＥＤチップを用いたものが多く、白色発光を必要とする場合は、通常、青色発光のＬＥＤチップに黄色の蛍光を発する蛍光体を被せて白色発光させるようにしたものが使用されている。

一方、ディスプレイのバックライトとして用いられる面状光源として、透明な導光板の端面の少なくとも一箇所に青色発光ダイオードが光学的に接続され、導光板の主面のいずれか一方に白色粉末が塗布された散乱層を有し、散乱層と反対側の導光板の主面には透明なフィルムが設けられ、そのフィルムの表面あるいは内部に青色発光ダイオードの発光で励起されて蛍光を発する蛍光物質が具備されてなる面状光源が知られている（特許文献１）。この面状光源は、蛍光物質として例えば橙色の蛍光顔料を用いると、発光色が白色となる。

また、導光板の下面側に、アクリル系の白色反射塗装を施したアルミ板からなる反射板を配置した液晶表示装置（特許文献２）や、導光板の側面に冷陰極管を配置し、アルミ製の放熱シートを導光板の冷陰極管近傍箇所の下面に接触させて設けた液晶表示装置（特許文献３）も知られている。

特開平８−７６１４号公報 特開平６−５１３１０号公報 特開平９−３１８９４０号公報

しかしながら、従来のように、バックライトの光源として、青色発光のＬＥＤチップに黄色の蛍光体を被せて白色発光させるＬＥＤチップを用いる場合は、コスト高となるので、青色発光のＬＥＤチップをそのまま用いて白色発光させるように液晶モジュールのバックライトを改良することが要望されている。

前記特許文献１の面状光源は上記の要望に応えるものであるが、導光板の散乱層が形成された面と反対側の面に、青色発光ダイオードの発光で励起される蛍光物質を具備したフィルムを設けているため、部品点数や組立工数が増加し、やはりコスト高になるという問題があった。

また、前記特許文献２の液晶表示装置は、反射板としてアルミ板の表面にアクリル系の白色反射塗装を施したものを使用するためコスト高となり、前記特許文献３の液晶表示装置は、導光板の冷陰極管近傍箇所の下面のみに放熱シートを設けるため放熱効果が充分でないという問題があった。

本発明は上記事情の下になされたもので、その解決しようとする課題は、青色発光のＬＥＤチップをそのまま用いて導光板から白色発光を液晶パネルの背面に照射することができ、部品点数や組立工数の増加によるコストアップを招くこともない、高輝度で放熱性に優れた液晶モジュールを提供することにある。

上記課題を解決するため、第一の発明に係る液晶モジュールは、液晶パネルの背面側に導光板を配置し、導光板の側面に光源を配設した液晶モジュールにおいて、光源として青色発光のＬＥＤチップを配設し、導光板の表面に黄色の蛍光を発する蛍光塗膜を形成したことを特徴とするものである。

そして、第二の発明に係る液晶モジュールは、液晶パネルの背面側に導光板を配置し、導光板の側面に光源を配設した液晶モジュールにおいて、光源として青色発光のＬＥＤチップを配設し、導光板に黄色の蛍光を発する蛍光物質を含有させたことを特徴とするものである。

第一及び第二の発明に係る液晶モジュールにおいては、導光板の裏面全体に金属反射板を配置することが望ましく、更に、この金属反射板に接触片を一体に形成して該接触片をＬＥＤチップに接触させることが望ましい。

第一の発明に係る液晶モジュールのように、導光板の側面に青色発光のＬＥＤチップが配設され、導光板の表面に黄色の蛍光を発する蛍光塗膜が形成されていると、ＬＥＤチップから発せられた青色光が導光板の表面から放出されるときに、この青色光と導光板表面の蛍光塗膜から発せられる黄色の蛍光とが合成されて白色光となり、液晶パネルに背後から照射される。

また、第二の発明に係る液晶モジュールのように、導光板の側面に青色発光のＬＥＤチップが配設され、導光板に黄色の蛍光を発する蛍光物質が含有されていると、ＬＥＤチップから導光板に入射した青色光と、導光板中の蛍光物質から発せられる黄色の蛍光とが合成されて白色光となり、導光板の表面から液晶パネルに照射される。

このように、第一及び第二の発明に係る液晶モジュールはいずれも、青色発光のＬＥＤチップをそのまま使用するので、従来の白色発光のＬＥＤチップに比べるとＬＥＤチップ代が安価になり、しかも、前記特許文献１のように蛍光物質を具備したフィルムを導光板に重ねて設けることが不要になるので、部品点数や組立工数の増加によるコストアップを招くこともなくなり、全体としてコストダウンを図ることが可能となる。

そして、上記第一及び第二の発明に係る液晶モジュールにおいて、導光板の裏面全体に金属反射板を配置したものは、ＬＥＤチップから導光板に入射した青色光が導光板の裏面の金属反射板で反射され、青色光の殆ど全てが無駄なく導光板表面の蛍光塗膜を透過するとき白色光に合成されて液晶パネルに照射されるか、或いは、ＬＥＤチップから導光板に入射した青色光と導光板中の蛍光物質から発せられた黄色の蛍光との合成白色光が導光板裏面の金属反射板で反射され、合成白色光の殆ど全てが無駄なく導光板表面から液晶パネルに照射されるため、液晶パネルの輝度が向上する。また、金属反射板は、表面にアクリル系の白色反射塗装を施したものではないので安価である。

更に、上記の液晶モジュールにおいて、金属反射板に接触片を一体に形成して該接触片をＬＥＤチップに接触させたものは、ＬＥＤチップで発生した熱が接触片を経て、導光板の裏面全体に配置された金属反射板に伝導し、金属反射板の全面から効率良く放熱されるので、ＬＥＤチップの近傍箇所が過熱される心配もなくなる。

第一の発明に係る液晶モジュールの一実施形態を示す分解斜視図である。 同液晶モジュールに組み込まれるバックライトユニットを、ＬＥＤ用フレキシブル配線板を省略して示す部分拡大斜視図である。 同バックライトユニットの部分拡大断面図である。 第二の発明に係る液晶モジュールに組み込まれるバックライトユニットの部分拡大断面図である。

図１に分解して示す第一発明の液晶モジュールは、サイドライト方式のバックライトユニットＢＬＵが組み込まれた小型の液晶モジュールであって、リアフレーム１、バックライトユニットＢＬＵ、光学シート２，３、液晶パネル４、ベゼル５などの主要部品と、その他の各種部品で構成されている。
尚、この図１では、バックライトユニットＢＬＵの構成を分かり易くするために、バックライトユニットＢＬＵのＬＥＤ用フレキシブルプリント配線板１３をＬＥＤチップ１１から分離して描いているが、後述するように、このＬＥＤ用フレキシブルプリント配線板１３は、予めＬＥＤチップ１１に重ねられて導電性接着剤で接続されている。

この液晶モジュールの全体構成を概説すると、リアフレーム１は白色の合成樹脂で方形枠状に射出成形されたものであって、その内周にはバックライトユニット支持部１ａが形成されている。そして、バックライトユニットＢＬＵはリアフレーム１に嵌め込まれて、上記支持部１ａで支持されている。このバックライトユニットＢＬＵについては、後で詳しく説明する。

バックライトユニットＢＬＵの上側（光出射面側）には、光学シートとして一枚の光拡散シート２と二枚のプリズムシート３，３を介在させて液晶パネル４が配置されており、これらはリアフレーム１に嵌め込まれている。そして、この液晶パネル４の上から方形枠状の金属製のベゼル５がリアフレーム１に嵌合され、フレーム１に形成されたそれぞれの係合爪１ｂがベゼル５に形成されたそれぞれの被係合口５ａに係合して、分離しないように一体に組み立てられている。液晶パネル４にはメインのフレキシブルプリント配線板６が接続されており、このフレキシブルプリント配線板６と前記のＬＥＤ用フレキシブルプリント配線板１３は、フレーム１にベゼル５を嵌合させたときにその一辺に形成される２つの引出口（バックライトユニットＢＬＵのＬＥＤチップ配置側となる一辺に形成される２つの引出口）から外部へ引き出されている。

尚、図１において、７ａ，７ｂは上側のプリズムシート３と液晶パネル４との間に挿入されるスペーサ、８は液晶パネル４とベゼル５との間に挿入されるマスキングテープ、９は液晶パネル４とメインのフレキシブルプリント配線板６との接続部分を覆う絶縁テープである。

この液晶モジュールは、液晶パネル４の背面側（図１では下側）に配置されるサイドライト方式のバックライトユニットＢＬＵに大きい特徴を有する。即ち、このバックライトユニットＢＬＵは、図１〜図３に示すように、透明性に優れた合成樹脂製の導光板１０の側面に、光源として青色発光のＬＥＤチップ１１が複数個（この実施形態では３個）配設されて光反射テープ１２で固定されており、その上に重ねられたＬＥＤ用フレキシブルプリント配線板１３にそれぞれのＬＥＤチップ１１が導電性接着剤１４等で接続されている。そして、導光板１０の表面（光出射面）には、ＬＥＤチップ１１から発せられる青色光で励起されて黄色の蛍光を発する蛍光塗膜１５が塗布形成されている。

また、この導光板１０の裏面全体には、アルミニウム板などからなる放熱板を兼ねた金属反射板１６が配置されており、この金属反射板１６の一辺（ＬＥＤチップ配置側の一辺）からＬＥＤチップ１１に対応して複数の接触片１６ａが突設されている。そして、これらの接触片１６ａはいずれもＬＥＤチップ１１の下面に接触し、ＬＥＤチップ１１を下方から支持している。

上記のバックライトユニットＢＬＵが液晶パネル４の背面側に組み込まれた液晶モジュールにあっては、ＬＥＤチップ１１から導光板１０に入射した青色光が導光板１０の裏面の金属反射板１６で反射されて、青色光の殆ど全てが無駄なく導光板１０表面の蛍光塗膜１５を透過し、そのときに該蛍光塗膜１５から発せられる黄色の蛍光と合成されて白色光になり、液晶パネル４に背後から照射されることになる。このように、ＬＥＤチップ１１から導光板１０に入射した青色光の殆ど全てが無駄なく白色光に合成されて液晶パネル４に照射されるので、液晶パネル４の輝度が向上し、明るくて鮮明な液晶表示を行うことが可能となる。しかも、この液晶モジュールは青色発光のＬＥＤチップ１１をそのまま使用するので従来の白色発光のＬＥＤチップに比べるとＬＥＤチップ代が安価になり、また、蛍光塗膜１５を導光板１０の表面に形成するので、前記特許文献１のように蛍光物質を具備したフィルムを導光板に重ねて設けることが不要になり、部品点数や組立工数の増加によるコストアップがなくなって全体としてコストダウンを図ることが可能となる。更に、ＬＥＤチップ１１で発生した熱は接触片１６ａを通じて、導光板１０の裏面全体に配置された金属反射板１６に伝導し、金属反射板１６の全面から効率良く放熱されるので、ＬＥＤチップ１１の近傍箇所が過熱される心配も解消される。

図４は第二の発明に係る液晶モジュールに組み込まれるバックライトユニットＢＬＵの部分拡大断面図であって、このバックライトユニットＢＬＵは、蛍光塗膜を表面に形成した前記の導光板１０に代えて、黄色の蛍光を発する蛍光物質を均一な分散状態で含有する導光板１７を用いた以外は、図３に示すバックライトユニットＢＬＵと同様の構成としたものである。

上記のようなバックライトユニットＢＬＵを液晶パネル４の背面側に組み込んだ第二発明の液晶モジュールでは、ＬＥＤチップ１１から導光板１７に入射した青色光と導光板１７中の蛍光物質から発せられた黄色の蛍光との合成白色光が導光板１７裏面の金属反射板１６で反射され、合成白色光の殆ど全てが無駄なく導光板１７の表面から液晶パネル４に照射されるため、液晶パネルの輝度が向上する。そして、この液晶モジュールも、青色発光のＬＥＤチップ１１をそのまま使用するので部品代が安価であり、しかも、蛍光物質を導光板１７に含有させるので部品点数や組立工数の増加によるコストアップがなく、また、ＬＥＤチップ１１から出る熱が金属反射板１６から放熱されるので過熱の心配も生じない。

１ リアフレーム
２，３ 光学シート
４ 液晶パネル
５ ベゼル
１０，１７ 導光板
１１ 青色発光のＬＥＤチップ
１３ ＬＥＤ用フレキシブルプリント配線板
１５ 蛍光塗膜
１６ 金属反射板
１６ａ 接触片
ＢＬＵ バックライトユニット

Claims (4)

1. 液晶パネルの背面側に導光板を配置し、導光板の側面に光源を配設した液晶モジュールにおいて、
   上記光源として青色発光のＬＥＤチップを配設し、上記導光板の表面に黄色の蛍光を発する蛍光塗膜を形成したことを特徴とする液晶モジュール。
2. 液晶パネルの背面側に導光板を配置し、導光板の側面に光源を配設した液晶モジュールにおいて、
   上記光源として青色発光のＬＥＤチップを配設し、上記導光板に黄色の蛍光を発する蛍光物質を含有させたことを特徴とする液晶モジュール。
3. 上記導光板の裏面全体に金属反射板を配置したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液晶モジュール。
4. 上記金属反射板に接触片を一体に形成し、この接触片をＬＥＤチップに接触させたことを特徴とする請求項３に記載の液晶モジュール。

Images