(57)【要約】【課題】フレキシブル基板をサイドライト光源の基板として採用した面照明装置にあって、そのフレキシブル基板の幅を極力小さくし、ひいては面照明装置や液晶表示装置の厚みも極力小さくできるフレキシブル基板を提供する。【解決手段】細長いフレキシブル基板５ｂであって、その表面に多数の発光素子５ａを長手方向に列を成して設置するための素子ランドパターン５１が形成された一定幅の素子取付部５ｂ１を備え、素子取付部の片側若しくは両側に長手方向に沿って他の部分よりも容易に折り曲げられる易折り曲げライン５５が形成されていることを特徴とする。【選択図】      図３
2008218218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長いフレキシブル基板であって、
その表面に多数の発光素子を長手方向に列を成して設置するための素子ランドパターンが形成された一定幅の素子取付部を備え、
前記素子取付部の片側若しくは両側に前記長手方向に沿って他の部分よりも容易に折り曲げられる易折り曲げラインが形成されていることを特徴とするフレキシブル基板。
【請求項２】
前記易折り曲げラインとして、該ラインに沿いスリットが形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル基板。
【請求項３】
前記易折り曲げラインとして、該ラインに沿い薄肉部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル基板。
【請求項４】
上面が開口するケーシングの底部に反射シートを敷き、該反射シートの上に平板状の導光板を設置し、前記導光板の入射面である一端面に近接し、かつ、前記ケーシングの側面と底面とのなす内角に沿い、かつ、該一辺の全長に渡って細長いフレキシブル基板を断面Ｌ字形若しくはコ字形に折り曲げた状態で配置し、前記ケーシングの上面開口部に前記導光板の上面の発光面から出射される光を拡散し、集光する光学シート部材を配置した面照明装置であって、
前記フレキシブル基板は、その表面に多数の発光素子を長手方向に列を成して設置するための素子ランドパターンが形成された一定幅の素子取付部を備え、前記素子取付部の片側若しくは両側に前記長手方向に沿って他の部分よりも容易に折り曲げられる易折り曲げラインを形成したものであり、
前記フレキシブル基板は、前記易折り曲げラインによって断面Ｌ字形若しくはコ字形に折り曲げた状態で前記ケーシングの内角に密着するように設置し、
前記フレキシブル基板の前記発光素子が列設された一定幅の素子取付部を前記導光板の入射面に対向した状態で前記ケーシングの内側面に接着したことを特徴とする面照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブル基板及びそれを用いた面照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
面照明装置は、例えば、液晶表示装置等のバックライトとして用いられている。この面照明装置では、薄型化及び消費電力の低減化を図るため、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子が用いられている。
【０００３】
そのような面照明装置のうち、サイドライト型の面照明装置では、特開２００１−１６０３１２号公報（特許文献１）に記載されているように、多数個の発光素子が金属基板上に一直線上に並べて実装されており、それらの発光素子が導光板の入射面に対向するように設置されている。この金属基板は、ケーシングの内側面に固定されている。他方、近年、携帯電話、ＰＤＡ、携帯ゲーム機等々では液晶表示装置の薄型化が要求されている。ところが、上記従来のサイドライト型の面照明装置では、金属基板を採用しているため、機械強度は優れているが、柔軟性がなく、極めて幅狭なケーシングの内側面に設置するのには技術的に困難である。
【０００４】
そこで、柔軟性に富むフレキシブル基板を採用し、フレキシブル基板上にパターンを形成し、多数のＬＥＤを発光素子として列設し、このフレキシブル基板をケーシングの内側面に固定した面照明装置が考えられる。このようなフレキシブル基板をサイドライト光源の基板として採用する場合、その幅（面照明装置また液晶表示装置の厚み方向の幅）を極力小さくして、面照明装置また液晶表示装置としての厚みを薄くできるようにすることが求められる。
【特許文献１】特開２００１−１６０３１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述した技術的課題に鑑みてなされたもので、フレキシブル基板をサイドライト光源の基板として採用した面照明装置にあって、そのフレキシブル基板の幅を極力小さくでき、ひいては面照明装置や液晶表示装置の厚みも極力小さくできる面照明装置及びそれに使用するフレキシブル基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの特徴は、細長いフレキシブル基板であって、その表面に多数の発光素子を長手方向に列を成して設置するための素子ランドパターンが形成された一定幅の素子取付部を備え、前記素子取付部の片側若しくは両側に前記長手方向に沿って他の部分よりも容易に折り曲げられる易折り曲げラインが形成されたフレキシブル基板である。
【０００７】
上記フレキシブル基板において、前記易折り曲げラインとして、該ラインに沿いスリット又は薄肉部を形成することができる。
【０００８】
本発明の別の特徴は、上面が開口するケーシングの底部に反射シートを敷き、該反射シートの上に平板状の導光板を設置し、前記導光板の入射面である一端面に近接し、かつ、前記ケーシングの側面と底面とのなす内角に沿い、かつ、該一辺の全長に渡って細長いフレキシブル基板を断面Ｌ字形若しくはコ字形に折り曲げた状態で配置し、前記ケーシングの上面開口部に前記導光板の上面の発光面から出射される光を拡散し、集光する光学シート部材を配置した面照明装置であって、前記フレキシブル基板は、その表面に多数の発光素子を長手方向に列を成して設置するための素子ランドパターンが形成された一定幅の素子取付部を備え、前記素子取付部の片側若しくは両側に前記長手方向に沿って他の部分よりも容易に折り曲げられる易折り曲げラインを形成したものであり、前記フレキシブル基板は、前記易折り曲げラインによって断面Ｌ字形若しくはコ字形に折り曲げた状態で前記ケーシングの内角に密着するように設置し、前記フレキシブル基板の前記発光素子が列設された一定幅の素子取付部を前記導光板の入射面に対向した状態で前記ケーシングの内側面に接着した面照明装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のフレキシブル基板によれば、素子取付部の片側若しくは両側の易折り曲げラインに沿って折り曲げることでその折り曲げた角部に大きなアールを作ることなく直角に折り曲げることができ、したがって、ケーシングの内角部分において素子ランドパターンの形成されている素子取付部の背面の全面をケーシングの内側面に密着させて接着することができ、該フレキシブル基板を素子取付部の一定幅だけの狭いの空間に確実に設置できる。このため、本発明のフレキシブル基板を液晶表示装置のサイドライト型バックライトの光源用基板として採用することで、面照明装置の厚み、ひいては液晶表示装置の厚みを小さくできる。
【００１０】
本発明の面照明装置によれば、上記フレキシブル基板をサイドライト光源の基板として採用しているので、面照明装置の厚み、ひいてはこれをバックライトとする液晶表示装置の厚みを小さくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。
【００１２】
（第１の実施の形態）図１、図２に示すように、本発明の実施の形態に係る液晶表示装置１は、光を照射する面照明装置２と、画像を表示する表示部である液晶表示部３とを備えている。なお、面照明装置２が液晶表示部３のバックライトとして機能する。
【００１３】
面照明装置２は、入射した光を液晶表示部３に導く導光板４と、その導光板４に対して光を照射する光源部５と、その光源部５により照射された光を導光板４に向けて反射する反射シート６と、導光板４から出射した光を拡散させる第１の拡散シート７と、その第１の拡散シート７により拡散された光を集光するレンズシート８と、そのレンズシート８により集光された光を再び拡散させる第２の拡散シート９と、これらの光学部材４〜９を挟持して収納するケーシングとしてのバックフレーム１０及びフロントフレーム１１とを有している。
【００１４】
導光板４は、平板状に形成されており、表面である発光面４ａと、その発光面４ａに対向する面であって光を反射する反射面４ｂと、発光面４ａ及び反射面４ｂを相互に接続する周面であって光が入射する入射面４ｃとを有している。発光面４ａは、入射面４ｃから導光板４内に入射した光や反射面４ｂにより反射された光を出射する面であり、図において上面が相当する。反射面４ｂは、入射面４ｃから導光板４内に入射した光を発光面４ａに向けて反射する面である。この反射面４ｂは、導光板４の表面である平坦面に印刷、シボ加工及びサンドブラスト加工等により反射パターンを設けることによって形成されている。また、入射面４ｃは、光源部５により照射された光を導光板４内に入射させる面である。
【００１５】
光源部５は、光をそれぞれ出射する多数個の発光素子であるＬＥＤ５ａと、それらのＬＥＤ５ａを支持する支持基板である帯状に長いフレキシブル基板５ｂとを有している。このフレキシブル基板５ｂはその長手方向のほぼ中心線からの片半部の素子取付部５ｂ１に多数のＬＥＤ５ａを列を成して実装できるように形成されている。このＬＥＤ５ａは、光を出射するための出射面Ｓを有しており、その出射面Ｓが導光板４の入射面４ｃに対向するように配置されている。このＬＥＤ５ａは、導光板４の入射面４ｃに向けて出射面Ｓから光を出射する。
【００１６】
フレキシブル基板５ｂは細長い帯状のフレキシブルな材料により形成されており、その断面がＬ字形状になるように中央部で長手方向に沿って折り曲げられてケーシングとしてのバックフレーム１０の一辺の底部内角に固定されている。
【００１７】
図３〜図５を用いて、このフレキシブル基板５ｂについて説明する。フレキシブル基板５ｂは、耐熱性の高いポリイミドフィルム製のベース５０の表面に多数のＬＥＤ５ａを長手方向に列を成して設置するために銅箔で素子ランドパターン５１とこれらを接続する配線パターン５２が中央部から長手方向に沿った片半部の素子取付部５ｂ１に印刷形成され、戻り配線パターン５３が残りの片半部の延出部５ｂ２に印刷形成され、素子ランドパターン５１を残し、他の配線パターン５２，５３の部分の全体をさらに表側から挟み込む形で同じくポリイミドフィルム製のカバーレイ５４が積層された構造である。さらに、フレキシブル基板５ｂの幅方向の中央部に長手方向に沿い易折り曲げライン５５をなすようにベース５０にスリット５６が形成してある。したがって、このスリット５６の部分では、カバーレイ５４だけで素子取付部５ｂ１と延出部５ｂ２とが繋がった形になっており、他の部分よりも薄くなり、容易に折り曲げられるようになっている。尚、素子取付部５ｂ１と延出部５ｂ２とを跨ぐ配線パターン５７の部分にはスリット５６が形成されていないが、このような配線パターン５７の幅はフレキシブル基板５ｂの長さに比べると微小な存在率であるので、フレキシブル基板５ｂの全長に渡って易折り曲げライン５５で直角に折り曲げるときにほとんど障害とはならない。
【実施例】
【００１８】
図６に光源部５をケーシングであるバックフレーム１０の一辺の内角に設置する方法を示している。この光源部５をバックフレーム１０に取り付けるには、フレキシブル基板５ｂを易折り曲げライン５５にて直角に折り曲げ、戻り配線パターン５３が設けられている延出部５ｂ２をバックフレーム１０の内角の底面上に置き、このフレキシブル基板５ｂのＬＥＤ５ａが実装してある素子取付部５ｂ１の背面をバックフレーム１０の内側面に例えば両面接着テープにて接着する。
【００１９】
比較例として易折り曲げラインを設けていないフレキシブル基板１０５ｂと本実施の形態のフレキシブル基板５ｂで、幅寸法を同じにしたもの（実施例）についてバックフレーム１０の内角に設置した状態を図７、図８に示してある。
【００２０】
図７に示したように、比較例のフレキシブル基板１０５ｂの場合、易折り曲げラインを設けていないために曲げ抵抗の強いベースとカバーレイとが２枚重なって曲げられるので折曲り部分に大きなアールがつき、バックフレーム１０の内角に密着せず、ＬＥＤ１０５ａを実装した素子取付部１０５ｂ１の高さｈ１が高くなり、しかもその素子取付部１０５ｂ１の背面がバックフレーム１０の内側面に密着できない状態であった。また、曲げ抵抗の強いベースとカバーレイとが２枚重なった状態で接着されているので、その平面に戻ろうとする復元力が強く、長期間確実に固定しておくのが難しい問題点がある。さらに、密着性に乏しいため、ＬＥＤの熱をバックフレーム１０に伝達する特性も不足し、それだけ接着部が高熱になりやすく、長期に渡り接着力を維持することも難しく、この点からも長期間確実に固定しておくのが難しい問題点がある。
【００２１】
これに対して、図８に示した本発明の実施例によれば、フレキシブル基板５ｂの易折り曲げライン５５に沿ってスリット５６を設け、その部分にて折り曲げてバックフレーム１０の一辺の内角部分に設置しているので、図において縦になる素子取付部５ｂ１と横になる延出部５ｂ２とは薄いカバーレイ５４の１枚だけで繋がっている状態であり、バックフレーム１０の直角な内角の面に沿ってほぼ直角な状態で密着し、強固な取付ができる。また、縦になっている素子取付部５ｂ１の幅、つまり、光源部５の高さｈ２を低くでき、ひいては、面照明装置２、液晶表示装置１の厚みを小さくできる。例えば、素子取付部５ｂ１の幅が２．５ｍｍ〜３．０ｍｍであるときに、光源部５の高さｈ２を０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ低くできるとすれば、面照明装置２として、また液晶表示装置１としての厚みは割合にして３％〜８％の削減となり、薄型化が要求されている携帯電話、車載用モニター、ノートＰＣ用ディスプレイの世界では大幅な厚み削減が図れる。加えて、本発明の実施例の場合、フレキシブル基板５ｂとバックフレーム１０の内側面との密着性が良いため、ＬＥＤの熱をバックフレーム１０に効率良く伝達することができ、接着部の昇温を抑制できて長期に渡り接着力を維持することができ、この点からも長期間確実に固定しておくことができ、またＬＥＤの経時劣化を抑制できる。
【００２２】
尚、本実施の形態では、光源部５のフレキシブル基板５ｂは図６に示すように縦になるＬＥＤ５ａを実装した素子取付部５ｂ１の下側に水平になる戻り配線パターンが形成された延出部５ｂ２を繋げた構成を示したが、これに代えて、図９、また図１０に示すようなフレキシブル基板５ｂ’，５ｂ”を採用することも可能である。
【００２３】
（第２の実施の形態）図９に示した第２の実施の形態のフレキシブル基板５ｂ’は、一定幅のＬＥＤ実装部５ｂ１の両側に上記実施の形態と同様に易折り曲げライン５５を設け、断面コ字形に折り曲げて、導光板４の入射面４ｃに対向配置し、バックフレーム１０の内角に接着し固定している。
【００２４】
（第３の実施の形態）図１０に示した第３の実施の形態のフレキシブル基板５ｂ”は、図６に示した実施の形態とは逆に、縦になるＬＥＤ５ａを実装した素子取付部５ｂ１の上側に水平になる戻り配線パターンが形成された延出部５ｂ２を繋げた構成である。これらのいずれにあっても、ＬＥＤ５ａの実装幅よりも若干広い程度の取付幅にてフレキシブル基板をバックフレーム１０の内側面に設置することができ、これを光源部とする面照明装置、液晶表示装置の厚み削減が図れる。
【００２５】
また、上記第１〜第３の実施の形態におけるフレキシブル基板において、折り曲げによって内側になるカバーレイの表面に反射率を上げるために、例えば、白色シルク印刷を施して照明効率を向上させ、また輝度ムラを抑制することができる。
【００２６】
（第４の実施の形態）図１１〜図１３に本発明の第４の実施の形態のフレキシブル基板１５ｂを示している。本実施の形態のフレキシブル基板１５ｂは、図３〜図５に示した第１の実施の形態のフレキシブル基板５ｂに対して、易折り曲げライン５５としてベース５０に長手方向に切欠５９を設けたことを特徴とする。尚、その他の構成は第１の実施の形態と同様であり、共通する要素には共通の符号を付して示してある。
【００２７】
本実施の形態にあっても、第１の実施の形態と同様に、フレキシブル基板１５ｂの易折り曲げライン５５に沿って切欠５９を設け、その部分にて折り曲げてバックフレーム１０の一辺の内角部分に設置するので、片半部５ｂ１，５ｂ２とが薄いカバーレイ５４の１枚だけで繋がっている状態であり、図６、図８に示したようにバックフレーム１０の直角な内角の面に沿ってほぼ直角な状態で密着し、強固な取付ができ、また、光源部５の高さを低くでき、ひいては、面照明装置２、液晶表示装置１の厚みを小さくできる。加えて、フレキシブル基板１５ｂとバックフレーム１０の内側面との密着性が良いため、ＬＥＤ５ａの熱をバックフレーム１０に効率良く伝達することができ、接着部の昇温を抑制できて長期に渡り接着力を維持することができ、この点からも長期間確実に固定しておくことができ、またＬＥＤの経時劣化を抑制できる。
【００２８】
尚、本実施の形態の特徴であるフレキシブル基板１５ｂに設けた切欠５９は、図９に示した第２の実施の形態、図１０に示した第３の実施の形態のフレキシブル基板５ｂ’，５ｂ”に対しても同様に採用できる。
【００２９】
（第５の実施の形態）図１４に本発明の第５の実施の形態のフレキシブル基板２５ｂを示している。本実施の形態のフレキシブル基板２５ｂは、図３〜図５に示した第１の実施の形態のフレキシブル基板５ｂに対して、易折り曲げライン５５として内側のカバーレイ５４にスリット５６’を設け、該スリット５６’の部分を内側にして折り曲げることで断面Ｌ字形あるいはコ字形の光源部５を構成したことを特徴とする。尚、その他の構成は第１の実施の形態と同様であり、共通する要素には共通の符号を付して示してある。
【００３０】
本実施の形態にあっても、第１の実施の形態と同様に、フレキシブル基板２５ｂの易折り曲げライン５５であるスリット５６’にて折り曲げてバックフレーム１０の一辺の内角部分に設置することで、素子取付部５ｂ１と延出部５ｂ２とが薄いベース５０の１枚だけで繋がっている状態であり、図１４に示したようにバックフレーム１０の直角な内角の面に沿ってほぼ直角な状態で密着し、強固な取付ができ、また、光源部５の高さを低くでき、ひいては面照明装置２、液晶表示装置１の厚みを小さくできる。加えて、フレキシブル基板２５ｂとバックフレーム１０の内側面との密着性が良いため、ＬＥＤ５ａの熱をバックフレーム１０に効率良く伝達することができ、接着部の昇温を抑制できて長期に渡り接着力を維持することができ、この点からも長期間確実に固定しておくことができ、またＬＥＤの経時劣化を抑制できる。
【００３１】
（第６の実施の形態）図１５に本発明の第６の実施の形態のフレキシブル基板３５ｂを示している。本実施の形態のフレキシブル基板３５ｂは、図３〜図５に示した第１の実施の形態のフレキシブル基板５ｂに対して、易折り曲げライン５５として内側のカバーレイ５４からベース５０にかけて薄肉部５６”を設け、該薄肉部５６”の部分に沿って折り曲げることで断面Ｌ字形あるいはコ字形の光電部５を構成するようにしたことを特徴とする。尚、その他の構成は第１の実施の形態と同様であり、共通する要素には共通の符号を付して示してある。
【００３２】
本実施の形態にあっても、第１の実施の形態と同様に、フレキシブル基板３５ｂの易折り曲げライン５５である薄肉部５６”にて折り曲げてバックフレーム１０の一辺の内角部分に設置することで、素子取付部５ｂ１と延出部５ｂ２とが薄肉部５６”を通じて繋がっている状態であり、図１５に示したようにバックフレーム１０の直角な内角の面に沿ってほぼ直角な状態で密着し、強固な取付ができ、また、光源部５の高さを低くでき、ひいては、面照明装置２、液晶表示装置１の厚みを小さくできる。加えて、フレキシブル基板３５ｂとバックフレーム１０の内側面との密着性が良いため、ＬＥＤ５ａの熱をバックフレーム１０に効率良く伝達することができ、接着部の昇温を抑制できて長期に渡り接着力を維持することができ、この点からも長期間確実に固定しておくことができ、またＬＥＤの経時劣化を抑制できる。
【００３３】
尚、上記の各実施の形態の面照明装置では、サイドライト式とし、かつ、導光板の１辺の内側面にフレキシブル基板を設置したものについて説明した。本発明はこれに限らず、導光板の隣接する２辺あるいは対向する２辺それぞれの内側面にフレキシブル基板を設置するものについても同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施の形態の液晶表示装置の分解斜視図。
【図２】上記実施の形態における面照明装置の一部の分解斜視図。
【図３】上記実施の形態において使用するフレキシブル基板の正面図。
【図４】図４におけるＡ−Ａ’線断面図。
【図５】図４におけるＢ−Ｂ’線断面図。
【図６】上記実施の形態における面照明装置の分解断面図。
【図７】フレキシブル基板の比較例のケーシングに対する設置状態を示す断面図。
【図８】本発明の実施例のフレキシブル基板のケーシングに対する設置状態を示す断面図。
【図９】本発明の第２の実施の形態の面照明装置の分解断面図。
【図１０】本発明の第３の実施の形態の面照明装置の分解断面図。
【図１１】本発明の第４の実施の形態のフレキシブル基板の正面図。
【図１２】図１１におけるＣ−Ｃ’線断面図。
【図１３】図１１におけるＤ−Ｄ’線断面図。
【図１４】本発明の第５の実施の形態の面照明装置の一部の断面図。
【図１５】本発明の第６の実施の形態の面照明装置の一部の断面図。
【符号の説明】
【００３５】
１…液晶表示装置
２…面照明装置
３…液晶表示部
４…導光板
４ａ…発光面
４ｂ…反射面
４ｃ…入射面
５…光源部
５ａ…ＬＥＤ
５ｂ，５ｂ’，５ｂ”…フレキシブル基板
５ｂ１…素子取付部
５ｂ２…延出部
５０…ベース
５１…素子ランドパターン
５２，５３，５７…配線パターン
５４…カバーレイ
５５…易折り曲げライン
５６…スリット
５９…切欠
１５ｂ，２５ｂ，３５ｂ…フレキシブル基板
【図１】
2008218218.tif 000003
【図２】
2008218218.tif 000004
【図３】
2008218218.tif 000005
【図４】
2008218218.tif 000006
【図５】
2008218218.tif 000007
【図６】
2008218218.tif 000008
【図７】
2008218218.tif 000009
【図８】
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【図９】
2008218218.tif 000011
【図１０】
2008218218.tif 000012
【図１１】
2008218218.tif 000013
【図１２】
2008218218.tif 000014
【図１３】
2008218218.tif 000015
【図１４】
2008218218.tif 000016
【図１５】
2008218218.tif 000017