(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルと、前記液晶表示パネルの背面側に本体部分が位置し複数のフック部を備えた枠部材と、前記液晶パネルの背面側に配置され複数の発光素子を実装し該発光素子の点灯用回路の少なくとも一部が形成され、かつ液晶用配線部を有する部分が分岐あるいは屈曲し前記枠部材の側面にほぼ沿って立ち上がり更に前記液晶パネルの面と平行に屈曲し前記液晶パネルの端部に設けた駆動電極と接続しているフレキシブルな発光素子基板と、前記液晶パネルと前記発光素子基板との間に介在する、光拡散シート、導光板、反射シート、前記発光素子基板の他の分岐部につながりヒーター抵抗体のパターンが印刷で形成され前記液晶パネルの周縁部に接する枠状部、反射面を有し前記発光素子基板を前記枠部材と共に挟持する内枠、前記フレキシブルな発光素子基板の前記駆動電極との接続部を押圧するゴムブロックより選択された他の部材とより成り、前記液晶パネルの上面と前記他の部材と前記発光素子基板の下面とが前記フック部を備えた枠部材によって一体的に緊定されユニット化されると共に、前記枠部材の一部が前記駆動電極と前記発光素子基板とが接続している部分を上面側から押えていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記他の部材は前記導光板および反射シートより成り、前記発光素子は前記導光板の側面に位置していることを特徴とする請求項１の液晶表示装置。
【請求項３】
前記他の部材は前記内枠を含み、該内枠と前記枠部材とは、前記発光素子基板の前記発光素子を搭載した主部を前記液晶パネルの面に対して傾斜しあるいは屈曲した関係に挟持していることを特徴とする請求項１の液晶表示装置。
【請求項４】
前記他の部材は更に前記ゴムブロックを含み、該ゴムブロックと前記内枠とは前記枠部材と共に、前記接続している部分を挟持していることを特徴とする請求項３の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はバックライト照明を備えた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
極めて多くの電子情報機器において液晶表示は一般的に用いられるようになっている。更にその液晶表示はいわゆるバックライト光源によって背面側から照明される構成をとることが多い。そして液晶表示パネルとバックライト光源とは機構的に一体化（ユニット化）されることがよくある。
【０００３】
バックライト光源は単に液晶表示の明るい背景光となって表示の明度を上げる場合もあるが、更に異なるピーク波長を持つ複数の光源を同時に用いて混合色で表示を照明したり、更に積極的には例えば特公昭６３−４１０７８号公報や特公平８−２７４５３号公報に開示された技術のように、３原色の光源を時分割的に発光させ、液晶パネルを特定の色の光源の発光タイミングに合せて開閉する光シャッターとして用い、高価なカラードットフィルターなしでカラー表示を行わせることもできる。この最後の用例ではバックライト光源としてはＬＥＤや色付きランプ等の単色の発光素子が、異なる色を組合わせて用いられる。
【０００４】
液晶パネルと組合わせるＬＥＤ等の発光素子を用いたバックライト光源の構造例としては、特開平３−１１１８８６号公報や実開平４−５５０８６号公報に開示されたものがある。これらによれば、多数個の発光素子は平板状のプリント基板に配列実装され、その上面（発光素子側）に斜面の反射壁を構成すると共に液晶パネルと光源とのスペーサーを兼用した樹脂枠を設け、更にその上面には光拡散板を配して照明ムラを緩和した構造体を、光シャッターとして情報を表示する液晶パネルの背面側に配置する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
即ち従来構造においては、プリント基板は発光素子のみを実装していた。また液晶パネルに外部の液晶駆動回路から駆動信号を供給するコネクタは他の照明用部品と独立に設けられており、液晶セルガラスの面電極に配線パターンを有するフレキシブル回路基板（リード線の役割をする）を別部材として導電接着していた。また液晶表示パネルには低温での応答性が悪くなる傾向があり、温度補償の一法として液晶パネルを電熱で温めることも行われるが、その際のヒーターは照明用の部品とは関係なく独立して設けられていた。また発光素子は平面で剛性の高い基板に実装されるため取付け方向、従って光の指向性が限定されていた。
【０００６】
本発明においては、これら従来構造の欠点を除き、発光素子とそれ以外の部品を基板上に一体に設けて部品点数と組立工数を減じ、あるいは各素子の発光特性を調整できる構造の液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置は、液晶パネルと、前記液晶表示パネルの背面側に本体部分が位置し複数のフック部を備えた枠部材と、前記液晶パネルの背面側に配置され複数の発光素子を実装し該発光素子の点灯用回路の少なくとも一部が形成され、かつ液晶用配線部を有する部分が分岐あるいは屈曲し前記枠部材の側面にほぼ沿って立ち上がり更に前記液晶パネルの面と平行に屈曲し前記液晶パネルの端部に設けた駆動電極と接続しているフレキシブルな発光素子基板と、前記液晶パネルと前記発光素子基板との間に介在する、光拡散シート、導光板、反射シート、前記発光素子基板の他の分岐部につながりヒーター抵抗体のパターンが印刷で形成され前記液晶パネルの周縁部に接する枠状部、反射面を有し前記発光素子基板を前記枠部材と共に挟持する内枠、前記フレキシブルな発光素子基板の前記駆動電極との接続部を押圧するゴムブロックより選択された他の部材とより成り、前記液晶パネルの上面と前記他の部材と前記発光素子基板の下面とが前記フック部を備えた枠部材によって一体的に緊定されユニット化されると共に、前記枠部材の一部が前記駆動電極と前記発光素子基板とが接続している部分を上面側から押えていることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の第一の実施の形態である液晶表示装置を示す分解斜視図である。１は液晶表示パネルで、スーパーツイストネマチック液晶層あるいは強誘電、反強誘電液晶等の層を有し、ドット状または日の字セグメント状等の画素パターンを備え、表示ＯＮの画素が光を通すシャッターとして作用するように、必要に応じて偏光板も一体化されている。ドライバー回路がガラス基板上に搭載されていても勿論よい。１１はガラス基板の端部に現れた駆動電極パターンである。２は光拡散シート、３は反射枠で合成樹脂製成形品であり、発光光の利用効率を上げるための光反射面３１と液晶表示パネル１と光拡散シート２を緊定するフック部３２を持っている。
【０００９】
発光素子基板４は可撓性を持つ比較的薄手の回路基板材料より成っている。その上にはバックライト光源となる多数のＬＥＤチップ４１が実装されている。４２はＬＥＤ４１の点灯用回路であり、印刷によって形成されている。なお図示していないが、ＬＥＤチップ４１の駆動用ＩＣや電流制限用抵抗等も基板スペースの許す限り一緒に実装してもよい。４３は分岐部であり、印刷形成された複数の導電線である液晶用配線部４４を担っている。分岐部４３の先端部４５は液晶表示パネル１の駆動電極パターン１１に導電接着剤等でそれぞれ接続される。液晶用配線部４４は発光素子基板４の主面を経由し、その末端は点灯用回路４２の末端と共に発光素子基板４のコネクタ端子部４６に集められ、発光素子基板４の外部のベース基板（図示せず）上にある電源や液晶表示パネル１の駆動回路（いずれも図示せず）と接続される。発光素子基板４は反射枠３の下面に接着されて表示装置として一体化されるか、あるいは前記図示しないベース基板の上面と反射枠３の下面との間に挟持され固定される。
【００１０】
図２は本発明の第二の実施の形態である液晶表示装置を示す組立断面図である。この実施の形態においては、液晶パネル１を背面から照明するために拡散シートでなく導光板５（透明性の高いアクリル樹脂やポリカーボネート材の板から成っている）と反射シート６を用いている。発光素子基板４はフレキシブル回路基板より成り、その一部である分岐部４３（必ずしも分岐的な形状である必要はない）は立上がって液晶パネル１の電極との接続を行っている。ＬＥＤである発光素子４１は導光板５の側面から照明光が入射するように配置されている。７はベース基板であって、液晶駆動回路と発光素子用の電源回路を搭載しており、その一部である接続部７１にて発光素子基板４のコネクタ端子部４６の導電パターンが接続される。またフックを有する枠部材８によって、全体構造の要部が緊定され一体化される。
【００１１】
図３は本発明の第三の実施の形態である、温度補償機構を備えた液晶表示装置を示す分解斜視図である。液晶表示パネル１、光拡散シート２、反射枠３、光反射面３１、フック部３２、発光素子基板４、ＬＥＤチップ４１、分岐部４３、分岐部の先端部４５、コネクタ端子部４６等は第一の実施の形態と実質的には同様である。点灯用回路４２、液晶配線部４４の配置要領についてもまた同様であるが、それらの具体的な印刷配線パターンの図示は他の部分についても省略してある。
【００１２】
発光素子基板４は第二の分岐部４７につながる枠状部４８を有する。この枠状部は液晶表示装置を組み立てると液晶パネル１の周縁部に背面から密着して熱を液晶パネル１に伝える。枠状部４８の面にはヒーターとなる抵抗体のパターンが印刷で形成されており（図示しないが、枠状部を抵抗パターンがほぼ一周するかあるいはほぼ全周か液晶パネルの長辺に沿って往復するかさせればよい。また抵抗パターンが枠状部を一周しない場合は、枠状部自体の形状も必ずしも閉じた中空の形状である必要はない）、その抵抗体の両端のリード線は第二の分岐部を経てコネクタ端子部４６に他のパターンと共存する。４９は制限抵抗で、ＬＥＤと直列にして電源に接続される。以下図示しないが、コネクタ端子部４６に接続されるベース基板上の回路は温度センサーによって制御されるスイッチング回路を搭載しており、装置の温度が所定値より下がったときヒーター抵抗に通電して液晶を温め、応答性を改善する。
【００１３】
図４は本発明の第四の実施の形態である、発光素子基板の可撓性を活かして照明光の照度分布を改良した液晶表示装置を示す組立断面図である。大体は第一の実施の形態に準ずる構造をとっており、発光素子群の一つを縦断する、液晶表示パネルの長手方向に直角な断面を示している。第一の実施の形態における反射枠３は、底面が曲面であり反射面３１を有する内枠３３と、内底面がやはり曲面をなし、フック部３２を有する外枠３４とに別れている。内枠３３と外枠３４はフレキシブルな発光素子基板４を曲面をなすように挟持する。そして全体は外枠３４のフック部３２で一体的にまとめられる。また発光素子基板４の分岐部４３の先端部４５はゴムブロック９と同時に内枠３３に挟持され、液晶パネル１のガラス基板に下側から押しつけられて表示パターンと接続する。
【００１４】
この実施の形態においては、使用者の視線方向１０が液晶パネル１に垂直ではなく少しく傾いているような使用状態にあると仮定して、視線方向の照明光強度が大きくなるよう発光素子基板４の取付け角度と曲率が工夫されている。その付与状態によってはもっと散光性を強めることもできるし、またＲ、Ｇ、Ｂ等の異色の素子を用いる場合には表示面に故意に色ムラを与えることもできる。なお発光素子基板４のコネクタ端子部４６は自然の状態ではベース基板７の表面に密着できないが、本来の可撓性を利用して多少捩じることにより接続させている。
【００１５】
液晶パネル、ヒーター部、光拡散シート、反射枠、発光素子基板等は一体化された構造となることが望ましい。なぜならこの部分をまとめて部品としてメーカー側で製作すれば、ユーザーはそれを購入して液晶駆動信号発生回路と、ＬＥＤ用ドライバや電源のみを準備すれば容易に最終製品にまとめることができる。更にＬＥＤドライバＩＣ１００を発光素子基板上に、液晶ドライバＩＣを液晶パネル上に、温度センサーを反射枠上に実装などすれば、ユーザー側の負担を一層軽減でき、液晶表示装置を一層ユニット化させ工業的利用を促進する。
【００１６】
【発明の効果】
以上種々の実施の形態の説明から明らかなように、本発明においては発光素子を実装するのに可撓性の基板を採用し、該基板に発光素子の保持以外の他の用途、即ち液晶パネルとの接続部材、温度補償用抵抗の保持部材、あるいは照明の指向性の改善等の新規な役割を付与したので、液晶表示装置として部品点数や組立工数の削減、性能の向上が可能となり、液晶表示装置への照明用光源のユニット化にも好ましい効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態である、液晶パネルとの接続部を有する液晶表示装置の分解斜視図である。
【図２】本発明の第二の実施の形態である、液晶パネルとの接続部を有する液晶表示装置の組立断面図である。
【図３】本発明の第三の実施の形態である、温度補償機構を備えた液晶表示装置を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の第四の実施の形態である、発光素子基板の可撓性を活かして照明光の照度分布を改良した液晶表示装置を示す組立断面図である。
【符号の説明】
１  液晶パネル
１１  駆動電極パターン
２  光拡散シート
３  反射枠
３１  光反射面
３２  フック部
３３  内枠
３４  外枠
４  発光素子基板
４１  ＬＥＤチップ
４２  点灯用回路
４３  分岐部
４４  液晶用配線部
４５  先端部
４６  コネクタ端子部
４７  第二分岐部
４８  枠状部
５  導光板
６  反射シート
７  ベース基板
７１  接続部
８  枠部材
９  ゴムブロック
１０  視線方向
１００  ドライバＩＣ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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