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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-08-15
(45)【発行日】2024-08-23
(54)【発明の名称】液晶表示装置
(51)【国際特許分類】
G02F 1/13357 20060101AFI20240816BHJP
G02F 1/1334 20060101ALI20240816BHJP
【ＦＩ】
G02F1/13357
G02F1/1334
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2021078597
(22)【出願日】2021-05-06
(65)【公開番号】P2022172617
(43)【公開日】2022-11-17
【審査請求日】2024-01-09
(73)【特許権者】
【識別番号】502356528
【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ
(74)【代理人】
【識別番号】110000350
【氏名又は名称】ポレール弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】宮尾 諒
【審査官】山本 貴一
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２０－１７７０５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２１－０２６０５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０９７１６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－１６９３２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１０／００４７９１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１０７４７９２５３（ＣＮ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１９／００１１７３５（ＵＳ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１２／１２４５０３（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｆ １／１３３５７
Ｇ０２Ｆ １／１３３，１／１３３３，１／１３３４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
画素電極を有するＴＦＴ基板と、対向基板との間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板が重なっている部分に表示領域が形成され、前記ＴＦＴ基板において、前記対向基板と重なっていない部分に端子領域が形成され、
前記端子領域において、前記対向基板の側面と対向してＬＥＤが配置し、
前記ＬＥＤは、ＬＥＤ用プリント配線基板と接続し、
前記端子領域には、前記液晶表示装置を駆動するドライバＩＣが配置し、
前記ドライバＩＣと前記ＬＥＤ用プリント配線基板の間には、金属板が配置し、
前記金属板は、前記ＬＥＤ用プリント配線基板と第１の放熱シートを介して接触し、前記ドライバＩＣと第２の放熱シートを介して接触していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項2】
前記対向基板の側面と前記ＬＥＤの間には、レンズが存在していることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項3】
前記対向基板の上には第１のカバーガラスが配置し、前記ＬＥＤは、前記カバーガラスの側面に対向していることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項4】
前記液晶はポリマー内に液晶分子を含む微粒子が分散した高分子分散型液晶であり、前記対向基板にはコモン電極が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項5】
前記ＴＦＴ基板には、第２のカバーガラスが貼り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項6】
画素電極を有するＴＦＴ基板と、対向基板との間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板が重なっている部分に表示領域が形成され、前記ＴＦＴ基板において、前記対向基板と重なっていない部分に端子領域が形成され、
前記端子領域において、前記対向基板の側面と対向してＬＥＤが配置し、
前記ＬＥＤは、ＬＥＤ用プリント配線基板と接続し、
前記端子領域には、前記液晶表示装置を駆動するドライバＩＣが配置し、
前記ＬＥＤ用プリント配線基板の前記ＬＥＤが搭載された面と反対側の面には第１放熱シートが配置しており、
前記ドライバＩＣと前記ＬＥＤ用プリント配線基板の間には、金属板が配置し、
前記金属板は、前記ドライバＩＣと第２の放熱シートを介して接触していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項7】
画素電極を有するＴＦＴ基板と、対向基板との間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板が重なっている部分に表示領域が形成され、前記ＴＦＴ基板において、前記対向基板と重なっていない部分に端子領域が形成され、
前記端子領域において、前記対向基板の側面と対向してＬＥＤが配置し、
前記ＬＥＤは、ＬＥＤ用プリント配線基板と接続し、
前記端子領域には、前記液晶表示装置を駆動するドライバＩＣが配置し、
前記ドライバＩＣと前記ＬＥＤ用プリント配線基板の間には、第１の金属板が配置し、
前記第１の金属板は、前記ＬＥＤ用プリント配線基板と第１の放熱シートを介して接触しており、
前記ＴＦＴ基板の前記ドライバＩＣが搭載された面の反対側の面には、第２の放熱シートを介して第２の金属板が配置していることを特徴とすることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項8】
前記対向基板の側面と前記ＬＥＤの間には、レンズが存在していることを特徴とする請求項６または７に記載の液晶表示装置。
【請求項9】
前記対向基板の上には第１のカバーガラスが配置し、前記ＬＥＤは、前記カバーガラスの側面に対向していることを特徴とする請求項６または７に記載の液晶表示装置。
【請求項10】
前記液晶はポリマー内に液晶分子を含む微粒子が分散した高分子分散型液晶であり、前記対向基板にはコモン電極が形成されていることを特徴とする請求項６または７に記載の液晶表示装置。
【請求項11】
前記ＴＦＴ基板には、第２のカバーガラスが貼り付けられていることを特徴とする請求項６または７に記載の液晶表示装置。
【請求項12】
画素電極を有するＴＦＴ基板と、対向基板との間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板が重なっている部分に表示領域が形成され、前記ＴＦＴ基板において、前記対向基板と重なっていない部分に端子領域が形成され、
前記端子領域において、前記対向基板の側面と対向してＬＥＤが配置し、
前記ＬＥＤは、ＬＥＤ用プリント配線基板と接続し、
前記端子領域には、前記液晶表示装置を駆動するドライバＩＣが配置し、
前記端子領域、前記ドライバＩＣ、前記ＬＥＤ、前記ＬＥＤ用プリント配線基板は、金属で形成された筐体内に収容され、
前記筐体と前記ＬＥＤ用プリント配線基板とは第１の放熱シートを介して接触し、
前記ＴＦＴ基板の前記ドライバＩＣが搭載された面の反対側の面は、第２の放熱シートを介して前記筐体と接触していることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は表示装置に係り、特に液晶表示装置を用いた透明ディスプレイに関する。
【背景技術】
【0002】
ガラスのように、背景が見える透明ディスプレイに対する需要が存在する。透明ディスプレイでは、画像が表示されていない部分では、ガラスを通して背景を視認することが出来き、画像を表示する場合はその背景に画像を重ねて表示させることが出来る。このような透明ディスプレイは例えば、液晶表示装置を用いて実現することが出来る。
【0003】
特許文献１乃至４には、いわゆる高分子分散型液晶を用いて透明液晶表示装置を実現する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０２０－１７７０５０号公報
【文献】特開２０２０－１６０２５４号公報
【文献】特開２０２１－３３０４３号公報
【文献】特開２０２０－６０６８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
透明液晶表示装置では、直下型バックライトを使用することが出来ない。したがって、光源を基板の側面に配置するサイドライト型光源になる。実際の光源は、ＬＥＤが使用されるが、ＬＥＤは発光と同時に熱も発生する。サイドライト方式では、多数のＬＥＤが例えば基板の側面のように、限られた領域に存在するので、光源における温度上昇が問題となる。
【0006】
また、透明液晶表示装置では、光効率を上げるために、カラーフィルタは使用しない。すなわち、カラーフィルタの使用はそれだけで光の利用効率を１／３に低下させる。さらに、カラーフィルタは、光の透過の妨げになる。フィールドシーケンシャル方式を用いればカラーフィルタを使用しなくとも済むが、駆動周波数が高くなるために、ドライバＩＣの発熱が問題になる。
【0007】
本発明の課題は、サイドライト方式を用いた透明液晶表示装置において、ＬＥＤ及びドライバＩＣ等における温度上昇を抑え、ＬＥＤの発光効率の低下、ドライバＩＣの誤動作、周辺部品の劣化等を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は上記課題を克服するものであり、代表的な手段は次のとおりである。
【0009】
（１）画素電極を有するＴＦＴ基板と、対向基板との間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板が重なっている部分に表示領域が形成され、前記ＴＦＴ基板において、前記対向基板と重なっていない部分に端子領域が形成され、前記端子領域において、前記対向基板の側面と対向してＬＥＤが配置し、前記ＬＥＤは、ＬＥＤ用プリント配線基板と接続し、前記端子領域には、前記液晶表示装置を駆動するドライバＩＣが配置し、前記ドライバＩＣと前記ＬＥＤ用プリント配線基板の間には、金属板が配置し、前記金属板は、前記ＬＥＤ用プリント配線基板と第１の放熱シートを介して接触し、前記ドライバＩＣと第２の放熱シートを介して接触していることを特徴とする液晶表示装置。
【0010】
（２）画素電極を有するＴＦＴ基板と、対向基板との間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板が重なっている部分に表示領域が形成され、前記ＴＦＴ基板において、前記対向基板と重なっていない部分に端子領域が形成され、前記端子領域において、前記対向基板の側面と対向してＬＥＤが配置し、前記ＬＥＤは、ＬＥＤ用プリント配線基板と接続し、前記端子領域には、前記液晶表示装置を駆動するドライバＩＣが配置し、前記ＬＥＤ用プリント配線基板の前記ＬＥＤが搭載された面と反対側の面には第１放熱シートが配置しており、
前記ドライバＩＣと前記ＬＥＤ用フレキシブル配線基板の間には、金属板が配置し、前記金属板は、前記ドライバＩＣと第２の放熱シートを介して接触していることを特徴とする液晶表示装置。
前記ドライバＩＣと前記ＬＥＤ用フレキシブル配線基板の間には、金属板が配置し、前記金属板は、前記ドライバＩＣと第２の放熱シートを介して接触していることを特徴とする液晶表示装置。
【0011】
（３）画素電極を有するＴＦＴ基板と、対向基板との間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板が重なっている部分に表示領域が形成され、前記ＴＦＴ基板において、前記対向基板と重なっていない部分に端子領域が形成され、前記端子領域において、前記対向基板の側面と対向してＬＥＤが配置し、前記ＬＥＤは、ＬＥＤ用プリント配線基板と接続し、前記端子領域には、前記液晶表示装置を駆動するドライバＩＣが配置し、前記ドライバＩＣと前記ＬＥＤ用プリント配線基板の間には、第１の金属板が配置し、前記第１の金属板は、前記ＬＥＤ用プリント配線基板と第１の放熱シートを介して接触しており、前記ＴＦＴ基板の前記ドライバＩＣが搭載された面の反対側の面には、第２の放熱シートを介して第２の金属板が配置していることを特徴とすることを特徴とする液晶表示装置。
【0012】
（４）画素電極を有するＴＦＴ基板と、対向基板との間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板が重なっている部分に表示領域が形成され、前記ＴＦＴ基板において、前記対向基板と重なっていない部分に端子領域が形成され、前記端子領域において、前記対向基板の側面と対向してＬＥＤが配置し、前記ＬＥＤは、ＬＥＤ用プリント配線基板と接続し、前記端子領域には、前記液晶表示装置を駆動するドライバＩＣが配置し、前記端子領域、前記ドライバＩＣ、前記ＬＥＤ、前記ＬＥＤ用プリント配線基板は、金属で形成された筐体内に収容され、前記筐体と前記ＬＥＤ用プリント配線基板とは第１の放熱シートを介して接触し、前記ＴＦＴ基板の前記ドライバＩＣが搭載された面の反対側の面は、第２の放熱シートを介して前記筐体と接触していることを特徴とする液晶表示装置。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】透明液晶表示装置の正面図である。
【図2】透明液晶表示装置の側面図である。
【図3】透明液晶表示パネルの動作を示す断面図である。
【図4】液晶層の詳細を示す断面図である。
【図5】比較例としての透明液晶表示装置の斜視図である。
【図6】比較例としての透明液晶表示装置の断面図である。
【図7】実施例１の透明液晶表示装置の断面図である。
【図9】実施例１の透明液晶表示装置の他の例を示す断面図である。
【図10】実施例２の透明液晶表示装置の断面図である。
【図11】実施例３の透明液晶表示装置の断面図である。
【図12】実施例４の透明液晶表示装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
図１は透明液晶表示装置の正面図であり、図２は側面図である。図１及び図２において、表示領域の背面には、バックライトは存在しておらず、基板は、透明なガラスで出来ているので、通常は光が透過し、透明液晶表示装置の背面を視ることが出来る。
【0015】
サイドライトとしての光源２０００や駆動回路領域３０００は、下側の筐体４０００内に配置されている。表示領域１０００に表示された画像は、裏側、表側のいずれからも視認することが出来る。また、透明液晶表示装置に表示された画像は、背景の中に浮かび上がったような印象を与えることが出来る。
【0016】
図３は、透明液晶表示装置の動作を示す断面図である。図３は、単純化した構造なので、後で説明する実施例等で説明する断面図とは若干異なっている。図３において、画素電極１３０、信号線、ＴＦＴ等が配置したＴＦＴ基板１００とコモン電極１４０が形成された対向基板２００との間に液晶が挟持されている。図３はいわゆるフィールドシーケンシャル(field sequential)で駆動されるので、カラーフィルタは存在していない。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００が重なっている部分に表示領域が形成され、ＴＦＴ基板１００において、対向基板２００と重なっていない部分に端子領域が形成されている。
【0017】
図３において、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００はシール材１５０で接着し、内部に液晶３００が封入されている。シール材１５０は透明樹脂で形成されている。図３の液晶３００はいわゆる高分子分散型液晶と呼ばれるものであり、図４にその構成を示す。図４は、図３の液晶部分の拡大断面図である。図４において、画素電極１３０とその上に配向膜１６０が形成されたＴＦＴ基板１００と、コモン電極１４０とその上に配向膜１６０が形成された対向基板２００の間に液晶３００が挟持されている。図４において、画素電極１３０に対応して画素Ｐｉｘが形成されている。
【0018】
この液晶３００は高分子分散型液晶と呼ばれているものであり、高分子（ポリマー）によって形成されたバルク３０１と液晶分子を含む微粒子３０２で構成されている。画素電極１３０とコモン電極１４０との間に電圧が印加されると、液晶分子を含む微粒子３０２が電界によって回転し、光を散乱する。画素電極１３０とコモン電極１４０との間に電圧が印加されなければ光は散乱されない。光の散乱を画素毎に制御するので、画像が形成される。そして、この画像は、液晶表示パネルの表面からも背面からも視認することが出来る。
【0019】
図３に戻り、ＴＦＴ基板１００は対向基板２００よりも大きく形成されており、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００が重複していない部分は端子領域となっている。端子領域には、対向基板２００の側面と対向して光源であるＬＥＤ１０が配置している。ＬＥＤ１０からの光は対向基板２００の側面あるいは、シール材１５０を通して液晶表示パネルの内部に入射する。入射した光は全反射を繰り返しながら液晶層３００中の、液晶分子を含む微粒子３０２に衝突する。
【0020】
光が、画素電極１３０とコモン電極１４０との間に電圧が印加されている画素内の微粒子３０２に衝突すると、図３に示すように散乱する。一方、画素電極１３０とコモン電極１４０との間に電圧が印加されていない画素内では、光は直進する。これによって、液晶３００内に入射した光は、画素毎に散乱を制御されるので、画像が形成される。
【0021】
図３において、光源であるＬＥＤ１０と並んでドライバＩＣ４０が配置している。ドライバＩＣ４０は液晶表示パネルを駆動するものであり、動作中は高熱になる。特に、図３における液晶表示装置はフィールドシーケンシャルで駆動されるために、通常の駆動方法の３倍のスピードでデータ処理がおこなわれるため、ドライバＩＣ４０の発熱も大きくなる。
【0022】
ＴＦＴ基板１００の端部には、ドライバＩＣ４０に信号や電源を供給するために、プリント配線基板５０が接続している。プリント配線基板５０は例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）である。実際の表示装置では、光源であるＬＥＤ１０に電力を供給するためのＬＥＤ用プリント配線基板が存在しているが、図３では省略されている。
【0023】
図５は、本発明が適用される、比較例としての液晶表示装置の斜視図である。図５において、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００が重なって配置している。図３に示すように、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間には液晶が挟持されている。対向基板２００の上には、機械的な保護として、ガラスで形成された透明な第１カバーガラス５００が貼り付けられている。また、ＴＦＴ基板１００の下には、機械的な保護として、ガラスで形成された透明な第２カバーガラス４００が貼り付けられている。ＴＦＴ基板１００、対向基板２００、第１カバーガラス５００、第２カバーガラス４００の厚さは、例えば０．７ｍｍである。
【0024】
ＴＦＴ基板１００は対向基板２００よりも大きく形成され、ＴＦＴ基板１００が対向基板２００と重なっていない部分は端子領域となっている。端子領域において、対向基板２００及び第１カバーガラス５００の側面にレンズ３０が対向して配置され、レンズ３０の反対側にＬＥＤ１０が配置されている。ＬＥＤ１０には、パッケージ毎に赤、緑、青の光を発生する３個のＬＥＤチップが配置している。図５の液晶表示装置はフィールドシーケンシャルで駆動される。時分割で赤画像、緑画像、青画像を表示してカラー画像を表示する。
【0025】
レンズ３０は、ＬＥＤ１０からの光を効率よく、カバーガラス５００あるいは対向基板２００内に導く作用を有する。ＬＥＤ１０からの光は、ＴＦＴ基板１００、対向基板２００、第１カバーガラス５００、あるいは、第２カバーガラス４００において、全反射を繰り返しながら、液晶層３００に入射する。レンズ３０は、ＬＥＤ１０からの光を収束あるいは発散させ、ＬＥＤ１０からの光を、全反射させながら、液晶層に均一に入射させる役割を有する。場合によっては、レンズ３０ではなく、導光板が使用される場合もある。導光板は、ＬＥＤからの光を均一に効率よく対向基板２００あるは第１カバーガラス５００内に導く作用を有する。しかし、現実的には、レンズ３０も導光板も同様な作用をする場合が多い。本明細書では、レンズ３０という名称を使用するがこれは、導光板と置き換えてもよい。
【0026】
ＬＥＤ１０は、上面で、ＬＥＤ用プリント配線基板２０に接続している。ＬＥＤ用プリント配線基板２０は例えばＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）である。すなわち、ＬＥＤ１０は、ＬＥＤ用プリント配線基板２０から懸垂するような形で配置している。ＬＥＤ１０はＬＥＤ用プリント配線基板２０から電源、及びＯＮ、ＯＦＦ信号を受ける。
【0027】
図５において、端子領域にＬＥＤ１０と並んで、ドライバＩＣ４０が配置している。本発明の液晶表示装置はフィールドシーケンシャルで駆動されるので、通常の液晶表示装置の３倍の周波数で信号の書き込み動作がおこなわれるために、ドライバＩＣ４０における発熱が大きい。ドライバＩＣ４０には、電源や映像信号がフレキシブル配線基板５０から供給されるが、図５ではこのフレキシブル配線基板５０は省略されている。
【0028】
図６は、比較例としての透明液晶表示装置の断面図であり、図５のＡ－Ａ断面図に相当するが、部品等は、図５と完全に一致しているわけではない。図６において、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００が透明シール材１５０で接着し、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間に図４で説明した高分子分散型液晶３００が挟持されている。ＴＦＴ基板１００の下側には透明ディスプレイを保護するための第２カバーガラス４００がＯＣＡ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）１０１を介して接着している。ＯＣＡ１０１は、テープ状に加工された透明粘着剤であり、材料は、アクリル系、シリコン系等の樹脂が使用される。
【0029】
対向基板２００の上側にはＯＣＡ２０１を介して透明ディスプレイを保護するための第１カバーガラス５００が接着している。第１カバーガラス５００、第２カバーガラス４００、ＴＦＴ基板１００、対向基板２００は、例えば０．７ｍｍ程度の厚さである。このように基板はすべて透明材料で形成されているので、画像を表示しない場合は、表示装置の背面も透けて見える。
【0030】
図６において、対向基板２００及第１保護基板５００の側面に対向してＬＥＤ１０とレンズ３０が配置している。ＬＥＤ１０からの光はまずレンズ３０に入射し、レンズ３０で、例えば、対向基板２００、ＴＦＴ基板１００、第１カバーガラス５００、第２カバーガラス４００で全反射するような角度に曲げられる。この光の光路の例を図６に矢印で示す。なお、図６では、ＬＥＤ１０は、出光部１１とパッケージ１２に分けて記載されている。ＬＥＤ１０は、異方性導電膜等の導電性材料で、ＬＥＤ用プリント配線基板２０に接続している。ＬＥＤ１０は、ＬＥＤ用プリント配線基板２０に懸垂するような形で配置している。
【0031】
レンズ３０から第１カバーガラス５００及び対向基板２００に入射した光は、第１カバーガラス５００、対向基板２００、ＴＦＴ基板１００、第２カバーガラス４００において全反射し、液晶層３００に入射する。液晶層３００において、画素電極１３０に信号が印加された画素では、液晶分子が回転し、入射した光を散乱する。一方、信号が印加されていない画素では、光は直進する。そして、画素毎に光の散乱を制御することによって画像を形成する。
【0032】
図６において、第１カバーガラス５００、対向基板２００、ＴＦＴ基板１００、第２カバーガラス４００の、ＬＥＤ１０が配置する側と反対側の側面には、反射シート９０が貼り付けられている。反射シート９０で反射した光は、再び液晶層３００に入射して画像形成に使用される。
【0033】
図６において、レンズ１０は、ＴＦＴ基板１００及びＬＥＤ用プリント配線基板２０の間にサンドイッチされ、ＴＦＴ基板に固着されている。レンズ３０と、ＴＦＴ基板１００、及び、レンズ３０とＬＥＤ用プリント配線基板２０の間には、レンズ３０側から、両面粘着テープ３３、反射シート３２、ＯＣＡ３１の３層が存在している。反射シート３２は、レンズで散乱された光を反射し、光の利用効率を上げる。両面粘着テープ３３及び、ＯＣＡ３１はレンズ３０を固定するものである。図６に両面粘着テープ３３の代わりに、ＯＣＡを使用することも出来る。
【0034】
ＬＥＤ１０と隣接して、液晶表示パネルを駆動するためのドライバＩＣ４０がＴＦＴ基板１００に搭載されている。ドライバＩＣ４０は、ＴＦＴ基板１００に形成された回路と接続している。液晶表示パネルはフィールドシーケンシャルで駆動されるので、周波数が通常の駆動方式の３倍であり、ドライバＩＣ４０の発熱が大きい。ＴＦＴ基板１００の端子領域の端部には、液晶表示パネルに電源や信号を供給するためにプリント配線基板５０が接続している。
【0035】
図６では、ＬＥＤ１０及びドライバＩＣ４０という高温になる部品が隣接して配置されている。したがって、ＬＥＤ１０とドライバＩＣ４０の周辺は高温になる。そうすると、ドライバＩＣ４０の誤動作、熱膨張による部品間のずれ等が発生し、液晶表示装置としての信頼性が低下する。さらにＬＥＤ１０の温度が上昇すると発光効率が低下する。
【0036】
本発明は、以上で説明したような課題を克服し、ＬＥＤ１０及びドライバＩＣ４０が高温になることを防止し、信頼性の高い、かつ、光効率のよい、透明液晶表示装置を実現することが出来る。
【実施例1】
【0037】
図７は実施例１の断面図である。図７の構成は、端子領域に形成された放熱構造以外は、比較例として説明した図６の構成と同じである。図７において、ＬＥＤ１０と接して金属板６０が配置されている。金属板６０は例えばＡｌ板であるが、Ｃｕ板でもよい。金属板６０は放熱シート７０によってサンドイッチされている。放熱シート７０は熱伝導の高い樹脂シートである。放熱シート７０は柔らかい樹脂で形成されるので、各部品と柔軟に接触し、高い放熱性を発揮することが出来る。
【0038】
図７において、下側の放熱シート７０は、金属板６０とドライバＩＣ４０の間にサンドイッチされている。放熱シート７０は柔らかいので、ドライバＩＣ４０とも金属板６０とも柔軟に接触することが出来る。上側の放熱シート７０は、金属板６０とＬＥＤ用プリント配線基板２０の間にサンドイッチされている。上側の放熱シート７０は、ＬＥＤ１０からＬＥＤ用プリント配線基板２０に伝わった熱を吸収して、ＬＥＤ１０の温度上昇を抑制する。図７において、必要に応じて、金属板６０とＬＥＤ１０との間にも放熱シート７０を配置すれば、ＬＥＤ１０からの光をより効率的に金属板に吸収させることが出来る。この例は例えば、図９に描かれている。
【0039】
図８は図７の平面図である。ただし、図８では、ＬＥＤ用プリント配線基板２０、ＯＣＡ３１、反射層３２等は省略されている。図８において、レンズ３０に多数のＬＥＤ１０が対向して配置されている。多数のＬＥＤ１０と接触して放熱用の金属板６０とこれを覆う放熱シート７０が配置している。金属板６０は表示パネルの端子領域のほぼ全面を覆うように配置している。なお、ＬＥＤ１０と金属板６０との熱接触を向上させるために、例えば、図９に示すように、放熱シート７０をＬＥＤ１０と金属板６０の間に挟み込んでもよい。
【0040】
図８において、ＴＦＴ基板１００の端子領域に配置されたドライバＩＣ４０と金属板６０の間に下側の放熱シート７０が配置している。下側の放熱シート７０は、ドライバＩＣ４０をカバーすればよいので、平面的には、金属板６０の上に貼り付けられた放熱シート７０よりも小さな面積になっている。ＬＥＤ１０からの熱もドライバＩＣ４０からの熱も金属板６０に放熱される。
【0041】
図９は、金属板６０とＬＥＤ１０との間に放熱シート７０を配置した構成である。放熱シート７０は、金属板６０とＬＥＤ１０の側面に柔軟に変形して接着するので、ＬＥＤ１０からの金属板６０への熱伝導効果をより向上させることが出来る。図９では、金属板６０は、単一の放熱シート７０で囲まれているが、放熱シート７０は分離してもよい。
【0042】
金属板６０は、存在するだけで熱容量を増加させるので、ＬＥＤ１０やドライバＩＣ４０の温度を低下させることが出来る。加えて、金属板６０は熱伝導が良いので、金属板６０を、放熱シートを介して金属の筐体に接触させれば、より効率的に熱を逃がすことが出来る。
【実施例2】
【0043】
図１０は実施例２を示す断面図である。図１０の構成は、端子領域に形成された放熱構造以外は、比較例として説明した図６の構成と同じである。図１０の放熱構造は、実施例１の図７の構造と異なっている。実施例１と特に異なっている構成は、放熱構成を金属板６０のみにたよるのではなく、ＬＥＤ用プリント配線基板２０の上側からも放熱することである。
【0044】
図１０において、ＬＥＤ用プリント配線基板２０の上に放熱シート７０が貼り付けられている。この放熱シート７０は、例えば、金属で形成された筐体と接触し、筐体側に放熱する。一方、ドライバＩＣ４０で発生した熱は、放熱シート７０を介して金属板６０側に移動し、ドライバＩＣ４０の温度上昇を抑制する。なお、放熱シート７０はＬＥＤ１０と金属板６０の間に設置してもよい。これによってＬＥＤ１０の熱をより効果的に金属板６０に逃がすことが出来る。
【0045】
本実施例は、ドライバＩＣ４０とＬＥＤ用プリント配線基板２０との間に十分なスペースが確保できない場合に特に有効である。図７の端子領域において、ＴＦＴ基板１００とＬＥＤ用プリント配線基板２０の間隔を十分にとれない場合、放熱用金属板６０の厚さを十分に大きくできない場合が生ずる。すなわち、対向基板２００と第１カバーガラス５００、及びこれらを接着するＯＣＡ２０１の合計の厚さは、例えば、１．５ｍｍ程度である。実施例１の構成では、ドライバＩＣ４０、金属板６０、２枚の放熱シート７０を配置する必要があるが、間隔が十分でないと、金属板６０の厚さを薄くする必要がある。そうすると十分な放熱効果を期待できない場合がありうる。
【0046】
実施例２では、ＴＦＴ基板１００とＬＥＤ用フレキシブル配線基板２０の間の放熱シート７０はドライバＩＣ４０と金属板６０の間の１枚のみにして、金属板６０の厚さを確保している。そして、ＬＥＤ用プリント配線基板２０における熱は、上側に配置した放熱シート７０から放散する。これによって、放熱効果をより高めることが出来る。
【0047】
なお、図１０において、金属板６０とＬＥＤ用プリント配線基板２０の間に放熱シート７０を配置する間隔を確保できれば、より効率的に放熱することが出来る。この場合、実施例１の効果に加えて、図１０におけるＬＥＤ用プリント配線基板２０の放熱効果が加わることになる。
【実施例3】
【0048】
図１１は実施例３を示す断面図である。図９の構成は、端子領域に形成された放熱構造以外は、比較例として説明した図６の構成と同じである。図１１の放熱構造は、実施例１の図７及び実施例２の図１０の構造と異なっている。図１１の特徴は、ＬＥＤ１０で発生する熱、ドライバＩＣ４０で発生する熱を各々放熱するために、金属板６０を２枚配置している点である。
【0049】
図１１において、ＴＦＴ基板１００の端子部の下面に放熱シート７０を介して金属板６０が配置している。端子部の下面に配置された金属板６０は主として、ドライバＩＣ４０で発生する熱を放散する。ＴＦＴ基板１００の端子領域と金属板６０の間には、放熱シート７０が存在している。放熱シート７０は、ガラス基板１００と金属板６０の熱接触を改善するものである。
【0050】
図１１において、ＬＥＤ用プリント配線基板２０に金属板６０が放熱シート７０を介して貼り付けられている。ＬＥＤ１０で発生した熱は、ＬＥＤ用プリント配線基板２０に伝わるが、この熱を、放熱シート７０を介して金属板６０によって放散する。図１１において、金属板６０の側面がＬＥＤ１０の側面に接触しているが、金属板６０とＬＥＤ１０との間に放熱シート７０を配置すれば、より、放熱効果を上げることが出来る。
【0051】
図１１において、実施例２と同様に、ＬＥＤ用フレキシブル配線基板２０の上に放熱シート７０を貼り付け、これをさらに、金属で形成された筐体に接触させれば、放熱効果をさらに上げることが出来る。なお、図１０において、金属板６０とドライバＩＣ４０の間に放熱シート７０を配置するスペースがあれば、放熱シート７０を配置することによって、より放熱効果を上げることが出来る。
【実施例4】
【0052】
図１２は実施例４を示す断面図である。図１２の構成は、端子領域に形成された放熱構造以外は、比較例として説明した図６の構成と同じである。実施例４では、筐体４０００を放熱手段として使用する。図１２において、筐体４０００は金属で形成されている。金属は、例えばＡｌ、Ｃｕ等である。ＬＥＤ用フレキシブル配線基板２０の上には放熱シート７０が貼り付けられ、放熱シート７０は、筐体４０００と接着している。放熱シート７０は、柔軟性をもっているので、金属の筐体４０００ともフレキシブルに接着する。
【0053】
図１２において、ＴＦＴ基板１００の端子領域の背面には、２枚の放熱シート７０が、薄いモジュール駆動基板８０を挟んだ形で、貼り付けられている。薄いモジュール駆動基板８０は、熱伝導を妨げない程度の薄さである必要がある。モジュール駆動基板８０は図示しないが、ＬＥＤ用プリント配線基板２０やプリント配線基板５０に接続される他のプリント配線基板であり、一例としてはＰＣＢである。図１２は例であって、放熱シート７０を１枚のみを使用してもよい。さらに、より放熱効果を上げるためには、例えば、モジュール駆動基板の代わりに、放熱シート７０によって金属箔を挟んだ構成としてもよい。
【0054】
ＴＦＴ基板１００の端子領域の背面に配置した放熱シート７０に、ドライバＩＣ４０で発生した熱が伝導する。そして、放熱シート７０は筐体４０００に貼り付けられているので、この熱は筐体４０００に放散される。放熱シート７０は、ＴＦＴ基板１００及び筐体４０００に柔軟に接着するので熱伝導性が良く、高い放熱効果を得ることが出来る。
【0055】
実施例１乃至３の構成は、実施例４と組み合わせることが可能である。この場合、実施例１乃至３で用いる金属板６０は、筐体４０００との熱接触効果を上げるために、金属板６０と筐体４０００との間には、放熱シート７０を用いることが望ましい。以上説明したように、本発明によれば、ＬＥＤ１０及びドライバＩＣ４０で発生した熱を端子領域に配置した金属板６０によって効果的に放熱することが出来るので、信頼性の高い透明ディスプレイを実現することが出来る。
【符号の説明】
【0056】
１０…ＬＥＤ、１１…ＬＥＤ出光部、 １２…ＬＥＤパッケージ、 ２０…ＬＥＤ用プリント配線基板（ＰＣＢ）、 ３０…レンズ、 ３１…ＯＣＡ、 ３２…反射シート、 ３３…両面粘着テープ、 ４０…ドライバＩＣ、 ５０…プリント配線基板（ＦＰＣ）、 ６０…金属板、 ７０…放熱シート、 ８０…回路シート、 ９０…反射シート、 １００…ＴＦＴ基板、 １０１…ＯＣＡ、 １５０…シール材、 １３０…画素電極、 １４０…コモン電極、 １５０…シール材、 １６０…配向膜、 ２００…対向基板、 ２０１…ＯＣＡ、 ４００…第１カバーガラス、 ５００…第２カバーガラス、 １０００…透明液晶表示パネル、 ２０００…光源、 ３０００…駆動部、 ４０００…筐体
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】