JP2012079418A - 光源装置、液晶表示装置及びフレキシブルプリント基板 - Google Patents

Abstract

【課題】光源用のフレキシブルプリント基板に保護素子が搭載されていても、光源の光射出方向に平行な方向において、光源装置及びこれを備える液晶表示装置のサイズが大きくならないようにする。
【解決手段】光源装置２は、光射出面１９１から光を射出する光源１９と、光源１９の光射出面１９１に対向する入射面１７５と入射面１７５から入射した光を射出する射出面１７２とを有する導光板１７と、光源１９が搭載される光源配設部１８１と光源配設部１８１から延設し光源配設部１８１よりも導光板１７から離れて配置される延設部１８２とを有するフレキシブルプリント基板と、を備える光源装置であって、延設部１８２に光源１９に接続された保護素子２０が設けられ、延設部１８２の先端部を導光板１７に近づけるようにフレキシブルプリント基板１８が曲げられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、光源装置、液晶表示装置及びフレキシブルプリント基板に関する。

特許文献１には、ＬＥＤ及びそのＬＥＤを保護する保護素子が搭載されたフレキシブルプリント基板が記載されている。このフレキシブルプリント基板はＬＥＤ実装部、延設部及び端子部からなり、ＬＥＤはＬＥＤ実装部に搭載され、保護素子は端子部に搭載されている。

特開２００７−２９３０８４号公報

しかしながら上記フレキシブルプリント基板は、延設部及び端子部がＬＥＤ実装部からＬＥＤの光射出方向の反対方向に向かって延設して形成されている。そしてＬＥＤが導光板側を向くようにＬＥＤ実装部が導光板に対して取り付けられ、フレキシブルプリント基板は平面状に設けられている。したがって、フレキシブルプリント基板の延設部及び端子部の分だけ、ＬＥＤの光射出方向と平行な方向における光源装置のサイズが大きくなってしまう。同様に、この光源装置を備える液晶表示装置についてもサイズが大きくなる。

そこで本発明は、光源用のフレキシブルプリント基板に保護素子が搭載されていても、光源の光射出方向に平行な方向において、光源装置及びこれを備える液晶表示装置のサイズが大きくならないようにすることを目的とする。

以上の課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
光射出面から光を射出する光源と、
前記光源の前記光射出面に対向する入射面と、前記入射面から入射した光を射出する射出面と、を有する導光板と、
前記光源が搭載される光源配設部と、前記光源配設部から延設し、前記光源配設部よりも前記導光板から離れて配置される延設部と、を有するフレキシブルプリント基板と、を備える光源装置であって、
前記延設部に前記光源に接続された保護素子が設けられ、
前記延設部の先端部を前記導光板に近づけるように前記フレキシブルプリント基板が曲げられていることを特徴とする光源装置が提供される。

上記光源装置において、好ましくは、前記延設部と前記光源配設部とがなす角度が９０度となるように前記フレキシブルプリント基板が曲げられている。
上記光源装置において、好ましくは、前記フレキシブルプリント基板が、前記光源配設部と前記延設部とを仕切る直線状の折り曲げ線に沿って曲げられている。
上記光源装置において、好ましくは、前記フレキシブルプリント基板の前記折り曲げ線上にはスリットが設けられている。
上記光源装置において、好ましくは、前記光源及び前記保護素子がそれぞれ複数設けられ、
前記フレキシブルプリント基板を、前記光源の光射出方向に沿って、前記複数の光源の前記光射出面と平行な面に投影したとき、前記複数の光源と前記複数の保護素子とが互いに重ならないようにそれぞれ配置されている。
上記光源装置において、好ましくは、枠状のフレームを更に備え、
前記フレームの内側に前記光源、前記フレキシブルプリント基板及び前記導光板が配置され、
前記フレキシブルプリント基板の前記延設部が前記フレームの内壁に当接して配置され、
前記フレキシブルプリント基板の弾性により、前記光源配設部が前記導光板に近づく方向に付勢され、前記光源の前記光射出面が前記導光板の前記入射面を押圧している。
上記光源装置において、好ましくは、前記導光板の端面には前記光源が納まる第一凹部が形成されている。
上記光源装置において、好ましくは、前記導光板の端面には前記保護素子が納まる第二凹部が形成されている。
上記光源装置において、好ましくは、前記フレキシブルプリント基板は、前記光源配設部から延設し、前記光源配設部よりも前記導光板から離れて配置され、且つ前記延設部に隣り合う配線引き回し部をさらに有し、前記延設部と前記配線引き回し部との間には、スリットが設けられている。

また、本発明の他の態様によれば、
上記光源装置と、
液晶表示パネルと、を備えることを特徴とする液晶表示装置が提供される。

また、本発明の更に他の態様によれば、
光源が搭載された光源配設部と、
前記光源配設部から前記光源の光射出方向の反対方向に向かって延設し、保護素子が搭載された延設部と、を備え、
前記光源配設部と前記延設部との間にスリットが設けられていることを特徴とするフレキシブルプリント基板が提供される。

上記フレキシブルプリント基板において、好ましくは、前記光源配設部と前記延設部とを仕切る直線状の折り曲げ線が設けられ、
前記スリットは前記折り曲げ線に沿って設けられている。
上記フレキシブルプリント基板において、好ましくは、前記光源配設部から前記光源の光射出方向の反対方向に向かって延設し、前記延設部に隣り合う配線引き回し部が設けられ、前記延設部と前記配線引き回し部との間にスリットが設けられている。

本発明によれば、光源用のフレキシブルプリント基板に保護素子が搭載されていても、光源の光射出方向に平行な方向において、光源装置及びこれを備える液晶表示装置のサイズが大きくならないようにすることができる。

本実施形態にかかる液晶表示装置の全体構成を示した分解斜視図である。 本実施形態にかかる液晶表示装置の一部断面を模式的に示した模式断面図である。 本実施形態にかかるフレキシブルプリント基板及び導光板の一部を模式的に示した背面図である。 光源装置に取り付ける前の状態を示したフレキシブルプリント基板の背面図である。

以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

図１は、液晶表示装置１００の分解斜視図、図２は、図１に沿ったII-II線に沿った面の矢視断面図を示している。図１及び図２に示すように液晶表示装置１００は、液晶表示パネル１と、光源装置２とを備えている。

液晶表示パネル１は、アクティブマトリクス方式のものであり、第一透明基板６と第二透明基板７が液晶層（図示略）を介して対向配置されて構成されている。第一透明基板６と第二透明基板７の互いに向き合う内面には、第一と第二の透明電極（図示略）が設けられている。第一と第二の透明電極は、電圧の印加により液晶層の液晶分子の配向状態を変化させて光の透過を制御する複数の画素をマトリクス状に形成している。図２に示すように第一透明基板６の後面には偏光板８が貼り付けられ、第二透明基板７の前面には偏光板９が貼り付けられている。第一透明基板６には第二透明基板７から張り出す張出部６１が形成され、張出部６１には表示用駆動回路１０が搭載されている。また、張出部６１には表示用駆動回路１０にＬＣＤドライバ（図示略）からの制御信号を供給するための液晶表示パネル用フレキシブルプリント基板１１が接続されている。

続いて図１〜図４を参照して光源装置２について説明する。図３は、フレキシブルプリント基板１８の一部及び導光板１７の一部のみを示した光源装置２の背面図、図４は、光源装置２に取り付ける前の状態を示したフレキシブルプリント基板１８の背面図を示している。光源装置２は、液晶表示パネル１の後側に対向して配置され、液晶表示パネル１の後面に光を照射するものである。かかる光源装置２は、枠状に形成されたフレーム１６の内側に導光板１７、フレキシブルプリント基板１８、光源１９及び保護素子２０等が配置されて構成されている。

導光板１７は、略矩形板状に形成された板状部材であって、一辺部に形成された入射面１７５から取り込んだ光を、前面に形成された射出面１７２から射出する。導光板１７の後側には、導光板１７の後面から漏れ出た光を導光板１７に向けて反射する反射シート１５が設けられている。そして導光板１７の後面と反射シート１５とは接着層（図示略）を介して貼り合わされている。

図３に示すように導光板１７の光源配置領域２００において、複数の第一凹部１７３が導光板１７の端面１７１から当該端面１７１の法線方向に向かって凹んだ形状で、且つ導光板１７の厚み方向に貫通した状態で形成されている。また、この複数の第一凹部１７３は、フレキシブルプリント基板１８に配設された複数の光源１９の配設方向に沿って形成され、第一凹部１７３内に光源１９が収納される。そして、第一凹部１７３に設けられた入射面１７５と光源１９の光射出面１９１とが対向し、第一凹部１７３に設けられた一対の光源対向面１７６と光源１９の光射出面１９１と直交する一対の面とが対向することとなる。また、導光板１７の隣接する第一凹部１７３の間の領域は上記反射シート１５に貼り合わされている。
また、導光板１７の光源配置領域２００のうち、隣接する第一凹部１７３の間の領域には、第二凹部１７４が導光板１７の端面１７１から当該端面１７１の法線方向に向かって凹んだ形状で、且つ導光板１７の厚み方向に貫通した状態で形成されている。この第二凹部１７４は、フレキシブルプリント基板１８に配設された複数の保護素子２０の配設方向に沿って複数形成され、第二凹部１７４内に保護素子２０が収納される。そして、保護素子２０の側面のうち３つの側面のそれぞれと第二凹部１７４の３つの側面のそれぞれとが対向している。ここで、第二凹部１７４の大きさは保護素子２０が納まる程度のものであるため十分に小さい。したがって導光板１７の隣接する第一凹部１７３の間の領域は反射シート１５との接触面積が十分に確保され、導光板１７と反射シート１５とは確実に貼り合わされている。

導光板１７の射出面１７２上には、拡散シート２１、第一プリズムシート２２、第二プリズムシート２３及び遮光シート２４がそれぞれ一枚ずつ順に積層されている。拡散シート２１は導光板１７の射出面１７２から射出された光を拡散して輝度を均一にするものである。第一プリズムシート２２及び第二プリズムシート２３は、拡散シート２１によって拡散された光を屈折させて、導光板１７の法線方向における光の強度を高くするものである。遮光シート２４は略ロ字状に形成されていて、第二プリズムシート２３の前面周縁部を覆って第二プリズムシート２３の前面周縁部から光が漏れることを防止するものである。図３及び図４に示すように、４つの光源１９は、フレキシブルプリント基板１８に取り付けられた上で、導光板１７の各第一凹部１７３内にそれぞれ配置されている。そして光源１９は、光源１９の光射出面１９１が入射面１７５に対向するように配置されている。この光源１９は光射出面１９１からその法線方向に光を射出し、その射出方向を光射出方向Ｂとする。また、この光源１９が取り付けられたフレキシブルプリント基板１８は、導光板１７の入射面１７５側の一辺部に取り付けられている。

図４に示すようにフレキシブルプリント基板１８は、光源１９が取り付けられた光源配設部１８１と、光源配設部１８１から延設された延設部１８２と、配線引き回し部３０とからなる。このフレキシブルプリント基板１８は、延設部１８２及び配線引き回し部３０が光源配設部１８１よりも導光板１７から離れて位置するように配置されている（図２参照）。ここで、フレキシブルプリント基板１８の面上であって光源配設部１８１と延設部１８２及び配線引き回し部３０との間を通る直線を折り曲げ線Ａとすると、フレキシブルプリント基板１８は折り曲げ線Ａに沿って折り曲げられている。即ち、フレキシブルプリント基板１８面上であって、保護素子２０と光源１９との間の領域に、保護素子２０の配設方向又は光源１９の配設方向に沿って折り曲げ線Ａが設けられている。
これにより図２に示すように、光源配設部１８１が導光板１７の射出面１７２に沿って配置され、延設部１８２は入射面１７５に沿って配置されている。また、延設部１８２は折り曲げ線Ａの第一部分から延設され、配線引き回し部３０は折り曲げ線Ａの第二部分から延設されている。この配線引き回し部３０には一端部が光源１９や保護素子２０と接続され、他端部がフレーム１６の外側に配置される光源制御ドライバー（図示略）と接続されている複数の配線が引き回されている。また、延設部１８２と配線引き回し部３０との間にはスリット４０が設けられており、このスリット４０があることで、延設部１８２のみが入射面１７５に沿って配置され、配線引き回し部３０は導光板１７の射出面１７２に沿って配置されることとなる。かかる光源配設部１８１は両面テープ２５を介して導光板１７の射出面１７２のうち入射面１７５側の一辺部に貼り付けられている。また延設部１８２は、導光板１７の端面１７１の一部を覆うようにして設けられている。また、光源配設部１８１と延設部１８２とは互いに直交して配置されている。即ち、延設部１８２と光源配設部１８１とがなす角度が９０度となるように前記フレキシブルプリント基板が曲げられている。このようにフレキシブルプリント基板１８が折り曲げられた状態で光源装置２に取り付けられているため、光射出方向Ｂに平行な方向において、フレキシブルプリント基板１８のサイズを小さく抑えることができ、光源装置２の小型化を図ることができる。また、フレキシブルプリント基板１８の折り曲げ線Ａ上には複数のスリット１８４が形成されている。即ち、フレキシブルプリント基板１８面上であって、保護素子２０と光源１９との間の領域に、保護素子２０の配設方向又は光源１９の配設方向に沿ってスリット１８４が形成されている。スリット１８４はフレキシブルプリント基板１８を貫通する略楕円形状の孔部である（図４参照）。これによりフレキシブルプリント基板１８が折り曲げ易くなっている。

フレキシブルプリント基板１８の延設部１８２には４つの保護素子２０が取り付けられている（図４参照）。この保護素子２０は各光源１９に接続されて光源１９に静電気が流れることを防止するものである。この４つの保護素子２０は、フレキシブルプリント基板１８において４つの光源１９が取り付けられている面と同じ面上に取り付けられている。そしてフレキシブルプリント基板１８が折り曲げられていることで延設部１８２が導光板１７の端面１７１を覆うように配置され、保護素子２０は端面１７１に形成された第二凹部１７４内に配置されている。これにより、延設部１８２を導光板１７に更に近づけて配置することができ、光源装置２の更なる小型化を図ることができる。なお、保護素子２０と第二凹部１７４とは極端に近づけて配置する必要なはい。

また図２に示すように、延設部１８２の保護素子２０が取り付けられた面の反対側の面が、フレーム１６の内壁１６１に当接している。これにより、フレキシブルプリント基板１８の弾性によって光源配設部１８１が導光板１７に近づく方向に付勢され、光源配設部１８１に搭載された光源１９の光射出面１９１が導光板１７の入射面１７５を押圧している。光源１９が導光板１７を押圧することにより、光源１９と導光板１７との間に隙間が発生せず、表示品位の低下を防止できる。

ここで、光源１９と保護素子２０の配置関係について説明する。
保護素子２０は光源１９に接続されていればフレキシブルプリント基板１８上の何れの箇所に接続されていてもよいが、折り曲げ後のフレキシブルプリント基板１８を、光射出方向Ｂに沿って、光源１９の光射出面１９１と平行な面に投影したときに、４つの光源１９と４つの保護素子２０とが互いに重ならないように配置されていることが望ましい。このように配置されていることによって、保護素子２０が光源１９に当接することなくフレキシブルプリント基板１８が折り曲げられる。したがってフレキシブルプリント基板１８の折り曲げ線Ａを光源配設部１８１側に近づけて設定することができ、光射出方向Ｂと平行な方向において光源装置２の更なる小型化を図ることができる。
かかる本実施形態に対し、例えば、保護素子２０が光射出方向Ｂにおいて光源１９よりも前方の領域に設けるとすると、光源１９が光を射出する上で保護素子２０が邪魔になり光量が低下する。また、例えば、保護素子２０が光射出方向Ｂにおいて光源１９の真後ろに設けるとすると、フレキシブルプリント基板１８を折り曲げた際に保護素子２０が光源１９に当接するおそれがあり、フレキシブルプリント基板１８を十分に折り曲げることができない。更に、例えば、保護素子２０をフレキシブルプリント基板１８の反対側の面に設けるとすると、フレキシブルプリント基板１８が取り付けられる光源装置２の厚みが大きくなってしまう。

また、本実施形態のフレキシブルプリント基板１８の延設部１８２と配線引き回し部３０との間にはスリット４０が設けられている。このスリット４０が設けられていることで、配線引き回し部３０を折り曲げることなく、延設部１８２を折り曲げることができる。よって、配線引き回し部３０に余分な応力を印加することなく、フレーム１６の内側から外側に向かって配線引き回し部３０を簡単に引き出して、光源制御ドライバーに接続することが出来る。

以上の本実施形態によれば、フレキシブルプリント基板１８が折り曲げられた状態で光源装置２に取り付けられているので、光源１９の光射出方向Ｂと平行な方向において光源装置２の小型化を図ることができる。これにより光源装置２を備える液晶表示装置１００の小型化も図ることができる。
また、フレキシブルプリント基板１８の折り曲げ線Ａ上にスリット１８４が形成されているので、フレキシブルプリント基板１８が折り曲げられ易くなっている。
また、光源装置２に取り付けられたフレキシブルプリント基板１８を、光射出方向Ｂに沿って、光源１９の光射出面１９１と平行な面に投影したとき、光源１９と保護素子２０とが互いに重ならないように配置されていることで、これらが当接することなくフレキシブルプリント基板１８が折り曲げられている。したがって、フレキシブルプリント基板１８の折り曲げ線Ａを光源配設部１８１側に設定でき、光源装置２の更なる小型化を図ることができる。
また、折り曲げられたフレキシブルプリント基板１８の弾性により、光源１９の光射出面１９１が導光板１７の入射面１７５に当接して配置され、光源１９と導光板１７との間に隙間が形成されることによる表示品位の低下を効果的に防止することができる。

なお、上記本実施形態によれば、フレキシブルプリント基板１８を光源配設部１８１と延設部１８２とが直交するように折り曲げるものとしたが、フレキシブルプリント基板１８を僅かに折り曲げるものであってもよい。更に、フレキシブルプリント基板１８を折り曲げるのではなく、延設部１８２の全体又は一部を撓ませるように曲げるものであってもよい。
また、導光板１７の端面１７１に形成される第一凹部１７３及び第二凹部１７４は、それぞれその内側に光源１９又は保護素子２０を配置することができる位置及び大きさに形成されていればよく、その形状が略直方体形状でなくともよいし、導光板１７の厚さ方向に貫通していなくともよい。

１ 液晶表示パネル
２ 光源装置
１６ フレーム
１７ 導光板
１８ フレキシブルプリント基板
１９ 光源
２０ 保護素子
１００ 液晶表示装置
１６１ 内壁
１７１ 端面
１７２ 射出面
１７３ 第一凹部
１７４ 第二凹部
１７５ 入射面
１８１ 光源配設部
１８２ 延設部
１８４ スリット
１９１ 光射出面
２００ 光源配置領域
Ａ 折り曲げ線
Ｂ 光射出方向

Claims (13)

1. 光射出面から光を射出する光源と、
   前記光源の前記光射出面に対向する入射面と、前記入射面から入射した光を射出する射出面と、を有する導光板と、
   前記光源が搭載される光源配設部と、前記光源配設部から延設し、前記光源配設部よりも前記導光板から離れて配置される延設部と、を有するフレキシブルプリント基板と、を備える光源装置であって、
   前記延設部に前記光源に接続された保護素子が設けられ、
   前記延設部の先端部を前記導光板に近づけるように前記フレキシブルプリント基板が曲げられていることを特徴とする光源装置。
2. 前記延設部と前記光源配設部とがなす角度が９０度となるように前記フレキシブルプリント基板が曲げられていることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 前記フレキシブルプリント基板が、前記光源配設部と前記延設部とを仕切る直線状の折り曲げ線に沿って曲げられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。
4. 前記フレキシブルプリント基板の前記折り曲げ線上にはスリットが設けられていることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
5. 前記光源及び前記保護素子がそれぞれ複数設けられ、
   前記フレキシブルプリント基板を、前記光源の光射出方向に沿って、前記複数の光源の前記光射出面と平行な面に投影したとき、前記複数の光源と前記複数の保護素子とが互いに重ならないようにそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の光源装置。
6. 枠状のフレームを更に備え、
   前記フレームの内側に前記光源、前記フレキシブルプリント基板及び前記導光板が配置され、
   前記フレキシブルプリント基板の前記延設部が前記フレームの内壁に当接して配置され、
   前記フレキシブルプリント基板の弾性により、前記光源配設部が前記導光板に近づく方向に付勢され、前記光源の前記光射出面が前記導光板の前記入射面を押圧していることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の光源装置。
7. 前記導光板の端面には前記光源が納まる第一凹部が形成されていることを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の光源装置。
8. 前記導光板の端面には前記保護素子が納まる第二凹部が形成されていることを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載の光源装置。
9. 前記フレキシブルプリント基板は、前記光源配設部から延設し、前記光源配設部よりも前記導光板から離れて配置され、且つ前記延設部に隣り合う配線引き回し部をさらに有し、前記延設部と前記配線引き回し部との間には、スリットが設けられていることを特徴とする請求項１から８の何れか一項にに記載の光源装置。
10. 請求項１から９の何れか一項に記載の光源装置と、
    液晶表示パネルと、を備えることを特徴とする液晶表示装置。
11. 光源が搭載された光源配設部と、
    前記光源配設部から前記光源の光射出方向の反対方向に向かって延設し、保護素子が搭載された延設部と、を備え、
    前記光源配設部と前記延設部との間にスリットが設けられていることを特徴とするフレキシブルプリント基板。
12. 前記光源配設部と前記延設部とを仕切る直線状の折り曲げ線が設けられ、
    前記スリットは前記折り曲げ線に沿って設けられていることを特徴とする請求項１１に記載のフレキシブルプリント基板。
13. 前記光源配設部から前記光源の光射出方向の反対方向に向かって延設し、前記延設部に隣り合う配線引き回し部が設けられ、前記延設部と前記配線引き回し部との間にスリットが設けられていることを特徴とする請求項１１又は１２に記載のフレキシブルプリント基板。

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