(57)【要約】      （修正有）【課題】点光源に対する配線の引き回しの自由度が増し、適用対象製品の小型薄型化を促進するのに極めて好都合な面状照明装置を提供する。【解決手段】導光板１４の一端面に形成された一対の凹部１４ｅ、１４ｅ内に、発光ダイオード１５がそれぞれ設置され、これら発光ダイオード１５とその保護素子１６は、透明導電材料を用いて透明に形成されるとともに導光板１４に直接配設された配線１７により電気接続されて所定の回路が形成され、この回路の両端の接続端子１７ｂ、１７ｂは、外部駆動制御回路に接続されている電源ハーネス２０に異方性導電ペーストを介して導通接続されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
点光源と
前記点光源から射出された光を前記点光源に対向させた光入射端面から入射させるとともに一方の主面から面状に出射させる導光板と、
前記導光板に透明導電材料を用いて直接配設されており、前記点光源に駆動電流を供給するための配線とを、有することを特徴とする面状照明装置。
【請求項２】
前記点光源は発光ダイオードであることを特徴とする請求項１に記載の面状照明装置。
【請求項３】
前記透明導電材料はインジウム・錫酸化物であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の面状照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点光源を用いたサイドライト方式の面状照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示素子用のバックライトとして、矩形状をなす導光板の一方の端面に光源を対向配置し、この光源から射出される光を導光板内に導き液晶表示素子に対向させた一方の主面の発光エリアから面状に出射させる、サイドライト方式の面状照明装置が多く用いられている。この場合の光源としては、バックライトを含めた液晶表示モジュールの小型薄型化を促進するために、発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）等の点光源が採用されることが多い。
【０００３】
上述の点光源を用いた面状照明装置においては、特許文献１にも示されるように、ＬＥＤ等の発光素子とこれを保護するコンデンサ等の保護素子がフレキシブル配線基板(ＦＰＣ)や印刷回路基板(ＰＣＢ)等の基板上に直接搭載された形態で実装されている。
【０００４】
この場合、面状照明装置を小型薄型化するのにＦＰＣやＰＣＢの設置スペースが制約されるため、発光素子に対する配線の引き回し経路が制約を受ける。これが、液晶表示モジュール等の面状照明装置の小型薄型化を推進する上で問題となっていた。
【特許文献１】特開２００１−１３３７５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、点光源に対する配線の引き回しの自由度が増し、適用対象製品の小型薄型化を促進するのに極めて好都合な面状照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の面状照明装置は、前記点光源から射出された光を前記点光源に対向させた光入射端面から入射させるとともに一方の主面から面状に出射させる導光板と、前記導光板に透明導電材料を用いて直接配設されており、前記点光源に駆動電流を供給するための配線とを、有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の面状照明装置によれば、点光源に対する配線を透明導電材料を用いて実質的に透明な配線としたから導光板に直接設置しても導光板の導光特性に悪影響を及ぼすことはなく、そして、その配線を導光板に直接配設することにより、配線を担持するための専用のベース基板材が不要となって配線の引き回し自由度が大幅に増大し、適用対象製品の小型薄型化を促進するのに極めて有利となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の面状照明装置においては、点光源として発光ダイオードを用いることが好ましく、これにより、本面状照明装置を用いた製品の小型薄型化がより一層促進されると共に、消費電力も低下させることができる。
【０００９】
また、透明導電材料としては、インジウム・錫酸化物を用いることが好ましく、これにより、導光板に対して透明な配線を容易に直接配設することができる。
【００１０】
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態としての液晶表示モジュールの全体構成を示す模式的断面図で、図２(ａ)、(ｂ)はそれぞれ、その液晶表示モジュールにおける主要部材を詳細に示す平面図と正面図である。
【００１１】
本液晶表示モジュールの筐体は、扁平な直方体をなす箱の天板を除去した形状の収納ケース１に底板を除去した同形状のカバーケース２が嵌装されてなる。これら両ケース１、２は、共に金属板を加工して形成されている。カバーケース２の天板２ａには、表示を観察するための表示窓２ｃが穿設されている。
【００１２】
上記筐体内の最上部には、液晶表示パネル３が収納されている。液晶表示パネル３は、電極（不図示）が形成された一対のガラス基板４、５を、それぞれの電極形成面を対向させて枠状シール材６により所定の間隙を保って接合し、枠状シール材６で囲まれたガラス基板４、５の対向面（以下、内面という）間に液晶７を封入して、構成されている。そして、ガラス基板４、５の各外面には、一対の前、後偏光板８、９がそれぞれ貼着されている。
【００１３】
ガラス基板４、５のうちの一方のガラス基板５には、縁部を他方のガラス基板４の対応する端面よりも外側へ延出させて、延出部５ａが形成されている。この延出部５ａの表面（電極形成面の延長面）には、両基板４、５の各電極に接続されている引回し配線の各接続端子（不図示）が並設されている。
【００１４】
上述の電極配線及び接続端子列が形成された延出部５ａには、液晶を駆動する駆動回路素子１０がＣＯＧ（Chip On Glass）方式により直接搭載されている。そして、この延出部５ａ縁部の接続端子列には、フレキシブル配線基板１１が導通接合されている。
【００１５】
液晶表示パネル３の表示の観察側とは反対側の背面側には、スペーサ１２を介してバックライトユニット１３が設置されている。本実施形態では、スペーサ１２として、両面粘着テープを用いており、これにより、液晶表示パネル３とバックライトユニット１３との間に所定の大きさの間隙が確保されるともに両者が固着されている。
【００１６】
本実施形態のバックライトユニット１３は、矩形板状をなす導光板１４の一端面１４ａに点光源としての発光ダイオード１５が対向配設されてなるサイドライト型の面状照明装置である。導光板１４は、ポリカーボネイト樹脂等の透明度の高い樹脂材料を用いて形成され、液晶表示パネル３の有効表示エリアＡdを全周にわたり所定幅広げた面積を備えている。そして、その液晶表示パネル３に対向させる前面１４ｂとは反対側の後面１４ｃには、微小な凹凸からなる拡散縞１４ｄ（図２において網点で示されている）が形成されている。この拡散縞１４ｄにより、発光ダイオード１５から射出され導光板１４に入射した光が前面１４ｂに向けて拡散反射される。
【００１７】
発光ダイオード１５は、図２に示されるように、導光板１４の光入射側端面１４ａに形成されている一対の凹部１４ｅ、１４ｅ内に、それぞれ１個づつ配設されている。ここで、一対の凹部１４ｅ、１４ｅは、光入射側端面１４ａの長手方向中心線を対称軸として線対称な位置にそれぞれ形成されている。
【００１８】
また、発光ダイオード１５が過電流等により損傷されるのを防止するため、発光ダイオードに対する保護素子１６が配設されている。本実施形態においては、導光板１４の後面１４ｃで、発光ダイオード１５設置位置の近傍における適所に、設置穴１４ｆが穿設され、この設置穴１４ｆ内に、発光ダイオード用保護素子１６としてのコンデンサが設置されている。
【００１９】
そして、一対の発光ダイオード１５、１５及びそれらの保護素子１６を駆動するための配線１７が、導光板１４の後面１４ｃに引き回し配設されている。なお、図２(ａ)においては、導光板１４を透して視認される配線１７が細線で表示されている。この配線１７は、一対の発光ダイオード１５、１５を直列に導通接続するとともに、保護素子１６をそれらに対して並列に導通接続している。この場合の詳細な導通接続構造を、図３のＱ部詳細図に示す。
【００２０】
各発光ダイオード１５が設置される凹部１４ｅ及び保護素子１６の設置穴１４ｆにおける各壁面には、それぞれ、後面１４ｃに配設されている配線１７を直角方向に延出させた接続端子１７ａが一対づつ配設されており、これら接続端子１７ａと、発光ダイオード１５及び保護素子１６にそれぞれ凸設されている端子電極対１５ａ、１５ａ及び１６ａ、１６ａとが、それぞれ、異方性導電ペースト(ＡＣＰ：Anisotropic Conductive Paste)１８を介して導通接続されている。
【００２１】
異方性導電ペースト１８は、平均粒径が約２８μｍ以下の導電性粒子を熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂とを混合してなる合成ゴム系バインダ樹脂中に攪拌混合して得られるペースト状の導通接着材で、接続電気抵抗値は１Ω以下である。
【００２２】
ここで、配線１７は、透明導電材料を用いて実質的に透明、つまりガラスの光透過率を１００％とした場合に８０％以上の平均光透過率を備える程度の透明度、に形成されている。このように配線１７を実質的に透明な配線とすることにより、導光板１４に直接配設しても導光板１４の光伝播作用に悪影響を及ぼすことはなく、所望の均一な輝度の面状照射光を得ることができる。本実施形態における配線１７は、透明導電材料としてインジウム・錫酸化物を用い、抵抗率が１０-4Ωｃｍ程度の透明導電膜に形成されている。なお、配線の材料としては、インジウム・錫酸化物に限らず、他の透明導電材料の例えばインジウム・亜鉛酸化物等を用いても良い。また、形成方法としてはフォトリソグラフィー法が好適である。
【００２３】
配線１７の膜厚及び幅は、発光ダイオード１５及びその保護素子１６の各駆動電力値に応じて設定されるものであり、例えば、本実施形態では抵抗率が１０-4Ωｃｍのインジウム・錫酸化物を用いるから、発光ダイオード１５の定格電圧が８Ｖで同電流が２０ｍＡである場合は、配線の膜厚を３０μｍ、幅を５ｍｍ程度に設定すればよい。
【００２４】
上述の配線１７によって形成されている発光ダイオード駆動回路の両端部は、導光板１４の一方の側面１４ｇに沿わせて引き出され、入力用接続端子１７ｂ、１７ｂが配設形成されている。これら入力用接続端子１７ｂ、１７ｂは、異方性導電ペースト１９を介して、発光ダイオード１５を駆動するため電流を供給する電源ハーネス２０に導通接続されている。
【００２５】
図１に戻って、導光板１４の後側には、光を散乱反射させる光反射シート１２１が設置されている。本実施形態における光反射シート２１は、白色のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート：polyethylene terephthalate）シートからなり、導光板１４の光入射側端面１４ａを除く３方の端面と後面１４ｃに被装されている。この光反射シート２１は、導光板１４に入射し後面１４ｃの拡散縞１４ｄにより拡散反射されずに導光板１４外に出射した光を反射させて導光板１４内に再入射させるために設けられており、これにより、光の利用効率が大幅に高められる。
【００２６】
また、導光板１４の前側には、光学シート積層体２２が設置されている。光学シート積層体２２は、導光板１４の光出射面１４ｂ上に下拡散シート２２ａ、プリズムシート２２ｂ、及び上拡散シート２２ｃが、順次積層されてなる。これにより、導光板１４の光出射面（前面）１４ｂから面状に出射された光は、上、下拡散シート２２ａ、２２ｃにより輝度分布が大略均一化されると共に、プリズムシート２２ｂにより出射方向を光出射面１４ｂの略法線方向に揃えられる。
【００２７】
上述のように、導光板１４の光入射側端面１４ａに発光ダイオード１５が対向配置され、前、後面１４ｂ、１４ｃにそれぞれ光学シート積層体２２と光反射シート２２１とが設置されてなる平面発光パネルは、バックライトユニット１３の筐体を構成するフレーム２３内に収納されている。フレーム２３は、樹脂材料を用いて例えば射出成形法等により、導光板１４の外形に略対応した長方形の底板２３ａとその４辺に立設された側板２３ｂとからなる箱体に形成されている。
【００２８】
平面発光パネルが収納されたフレーム２３には、金属材料からなるライトカバーケース２４が嵌装されている。このライトカバーケース２４は、導光板１４に対応して外形が長方形をなす天板２４ａとその４辺に設けられた側板２４ｂからなり、天板２４ａには平面発光パネルから面状に出射される光を液晶表示パネル３の後面に向けて照射させるための照射窓２４ｃが穿設されている。
【００２９】
フレーム底板２３ａの後面には、本液晶表示モジュール全体の駆動を制御する駆動制御回路基板２５が設置されている。この駆動制御回路基板２５には、一端部を前述した液晶表示パネル１の基板延出部５ａに導通接合されているフレキシブル配線基板１１の他端部が、コネクタ２６により電気接続されている。
【００３０】
また、上記駆動制御回路基板２５には、発光ダイオード１５に駆動電流を供給するための電源ハーネス２０(図２参照)が、フレーム２３に設けられている図示しない孔を通してフレーム２３外に取り出され、図示しないコネクタを介して電気接続されている。なお、本実施形態の駆動制御回路基板２５は、フレーム底板２３ａの後面に立設されている複数の係止フック２７により止着されている。
【００３１】
以上のように、本実施形態の液晶表示モジュールにおいては、サイドライト型のバックライトユニット１３を構成する導光板１４に点光源として発光ダイオード１５を配設し、この発光ダイオード１５に電流を供給する回路を形成する配線１７を、導光板１４に直接配設したから配線１７の設置スペースが不要となり、且つ、透明導電性材料を用いて実質的に透明に形成したから配線１７が拡散縞１７ｄの配設エリアに延在していても導光板１４の光伝播作用に悪影響を及ぼすことはない。その結果、バックライトユニット１３自体の小型薄型化が推進されると共に、点光源に対する配線の自由度が大幅に高められるために液晶表示モジュールの小型薄型化を促進するのに極めて有利となる。
【００３２】
次に、本発明の他の実施形態としての平面発光パネルについて、図４(ａ)、(ｂ)に基づき説明する。なお、上記実施形態における平面発光パネルと同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３３】
本実施形態においては、導光板３０の光入射側端面３０ａの長手方向中心線に関して対称な位置に、一対の凹部３０ｂ、３０ｂが形成され、これら一対の凹部３０ｂ、３０ｂ内に発光ダイオード３１が１個づつ設置されている。また、一方の凹部３０ｂと他方の凹部３０ｂとの中間部には貫通孔３０ｃが穿設され、この貫通孔３０ｃ内に、発光ダイオード３１の保護素子３２が設置されている。
【００３４】
これら一対の凹部３０ｂ、３０ｂ及び貫通孔３０ｃは、それぞれ、平面形状が発光ダイオード３１及び保護素子３２と略等しく、且つ、壁面に段差が形成されている。各発光ダイオード３１及び保護素子３２は、それら凹部３０ｂ及び貫通孔３０ｃ内に、前面側から嵌入され段差により支持された状態で設置されている。
【００３５】
各発光ダイオード３１及び保護素子３２の各々の底面には、一対の接続端子片３１ａ、３１ａ及び３２ａ、３２ａを、それぞれ突出させてある。これら接続端子片３１ａ、３２ａの各突出長さは、それぞれ、発光ダイオード３１及び保護素子３２が導光板３０の凹部３０ｂ及び貫通孔３０ｃ内に嵌装された状態において後面３０ｄから突出する寸法が確実に端子接続が行える寸法となるように、設定されている。
【００３６】
そして、上記実施形態の配線と同様に実質的に透明な配線３３が導光板３０の後面３０ｄに直接配設され、発光ダイオード３１と保護素子３２を電気接続する回路が形成されている。本実施形態の回路は、導光板３０の後面３０ｄの幅方向中心線に関して対称なパターンに形成されている。この透明配線３３による回路は、一対の発光ダイオード３１、３１を直列に接続すると共に、これらと保護素子３２を並列に電気接続している。また、その回路の両端部を光入射側端面３０ａとは反対側の端面３０ｅ側へ幅方向中心線に沿って延在させ、さらにその両端部を端面３０ｆに沿って延出させ、入力用接続端子３３ａ、３３ａが形成されている。これら入力用接続端子３３ａ、３３ａは、異方性導電ペースト(不図示)を介して電源ハーネス３４に導通接続されている
【００３７】
透明配線３３と各発光ダイオード３１及びその保護素子３２とは、異方性導電ペースト３５により導通接続されている。発光ダイオード３１の導通接続においては、まず配線３３の各凹部３０ｂに近い接続端子部に異方性導電ペースト３５を塗着し、各発光ダイオード３１の各底面に突設された接続端子片３１ａ、３１ａの後面３０ｄから突出した部分を、異方性導電ペースト３５が塗布された配線３３に重なるように折り曲げて熱圧着する。保護素子３２についても、同様である。
【００３８】
以上のように、本実施形態においては、上記実施形態により奏される効果と同様の効果が奏されると共に、発光ダイオード３１とその保護素子３２の各接続端子片３１ａ、３２ａを導光板３０の後面３０ｄから突出させて後面３０ｄ上で配線３３と導通接続する構成としたから、透明な配線３３からなる回路を容易に導光板３０に直接配設形成できるとともに、熱圧着による導通接続加工も容易に行うことができる。
【００３９】
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
例えば、点光源としては、ＬＥＤに限らず、他の種々の点光源を用いることができる
【００４０】
また、点光源と透明配線を導通接続する方法としては、異方性導電接着材を介する方法に限らず、半田接合等の他の方法を用いることも可能であることは、勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態としての液晶表示モジュールの全体構成を示す模式的断面図である。
【図２】(ａ)は図１に示す液晶表示モジュールにおける平面発光パネルを示す平面図で、(ｂ)はその正面図である。
【図３】図２におけるＱ部を詳細に示す部分拡大図である。
【図４】(ａ)は本発明の他の実施形態としての平面発光パネルを示す平面図、(ｂ)はその正面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１                        収納ケース
２                        カバーケース
３                        液晶表示パネル
４、５                    ガラス基板
６                        シール材
７                        液晶
８                        フレームケース
１１                      フレキシブル配線基板
１３                      バックライトユニット
１４、３０                導光板
１５、３１                発光ダイオード
１６、３２                保護素子
１７、３３                配線
１８、１９、３５          異方性導電ペースト
２０、３４                電源ハーネス
２１                      光反射シート
２２                      光学シート積層体
２３                      フレーム
２４                      ライトカバーケース
２５                      駆動制御回路基板
【図１】
2006066236.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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