JP2005099221A - Ｌｃｄの保持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 機械的ストレスが印加されてもＬＣＤの割れ、破損、欠けを防止することができ、かつ従来よりも薄型化、コストダウン、偏光板の損傷防止が可能なＬＣＤの保持構造の提供。
【解決手段】 ＬＣＤ２の裏偏光板６の外形をＬＣＤ２のブラックマスク（ＢＭ）エリア８内に設定し、かつ可能な限りアクティブエリア７に近い形状とした。また、ＬＣＤ２とＬＣＤバックライトモジュール１４の接着を行う両面テープ２２を裏偏光板６の外側の裏ガラス５の露出部分とフレーム１５とに貼り付けた。
【選択図】 図５

Description

本発明は、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)の保持構造に関し、特に移動体通信機器に用いるＬＣＤの保持構造に関する。

近年、移動体通信機器に対する需要が急増し、中でも公衆通信用の携帯電話が通信サービスの充実と通信料金の低下から個人や企業に広く普及して利用されている。これら移動体通信機器は音声の送受信だけではなく、インターネットアクセスや電子メール利用が急増しており、表示文字数の増加のためにＬＣＤの面積が拡大する方向である。

また、機器は軽薄短小化の一途をたどっているため、機器全体の大きさに対するＬＣＤの占める割合が大きくなってきている。

ＬＣＤにはＬＣＤの駆動及び表示を制御するＬＣＤドライバＩＣを接続して使用する。この接続方法にはＴＡＢ（Tape Auto Bonding ）、ＣＯＦ（Chip on film）、ＣＯＧ（Chip on glass ）等が一般的に知られており、移動体通信機器たとえば携帯電話装置では薄型化及び実装面積が少ないためＣＯＧ方式を採用するのが一般的である。

また、ＬＣＤは２枚のガラス板の間に液晶材料を封入し、２枚組み合わされたガラスの表裏に偏光板を貼り付けたもので、各ガラス板の内側の面には透明電極（ＩＴＯ:Indium Tin Oxide ）が形成されており、上記ＴＡＢ，ＣＯＦ，ＣＯＧ方式によるＩＣ接続に使用する電極部分は透明電極を露出させる必要があるため、ガラス板が一枚だけの構造になっている。

また、ＬＣＤと携帯電話装置を電気的に接続するために、上記ＴＡＢとＣＯＦ方式では携帯電話装置内の基板と接続するための電極が設けられている。ＣＯＧ方式の場合は、ＦＰＣ(Flexible Printed Circuit)やＣＯＦがＬＣＤの透明電極露出部に接続され、これらＦＰＣやＣＯＦには携帯電話装置内の基板と接続するための電極が設けられている。

また、ＬＣＤは、規定された表示が保証される有効表示エリアと、有効表示エリア内の実際に表示が点灯されるアクティブエリアと、ＴＦＴ(Thin Film Transistor)及びＴＦＤ(Thin Film Diode) 方式特有のブラックマスク(BM)エリア、２枚のガラスを封止するシールエリアと、上記ＬＣＤドライバＩＣとの接続に用いる圧着エリアで構成され、アクティブエリアを除くエリアの寸法は、機器の中でできるだけＬＣＤの表示が大きく見えるように狭く設計される。

また、ＬＣＤはＬＣＤフレームによって位置決めとＬＣＤが落下衝撃や曲げ捻り等の機械的ストレスで破損するのを防止され、ＬＣＤフレームはＬＣＤを保持する枠状に形成される。なおＬＣＤフレームはＬＣＤ照明用の導光板と一体化した場合がある。ＬＣＤとＬＣＤフレームの固定は上記アクティブエリアを侵さない範囲で偏光板とＬＣＤフレームを両面テープによって固定されるのが一般的である。

次に、従来のＬＣＤの保持構造の一例について説明する。図７は従来のＬＣＤの保持構造により保持されるＬＣＤモジュールとＬＣＤバックライトモジュールの一例の断面図である。

同図を参照すると、ＬＣＤモジュール１は表偏光板３と、表ガラス４と、裏ガラス５と、裏偏光板６と、ＬＣＤドライバＩＣ接続用ＡＣＦ樹脂１０と、ＬＣＤドライバＩＣ１１と、ＦＰＣ接続用ＡＣＦ樹脂１２と、ＦＰＣ１３とを含んで構成される。

またＬＣＤバックライトモジュール１４は、ＬＣＤモジュール１の位置決め及び導光板１６の固定のためのフレーム１５と、導光板１６と、ＬＥＤチップ１７と、反射シート１８と、輝度向上フィルム１９ａ、１９ｂと、拡散シート２０と、ＬＥＤチップ１７を実装したＦＰＣ２１とを含んで構成される。

そして、フレーム１５とＬＣＤモジュール１の裏偏光板６とが両面テープ２２を用いて接着されている。

一方、この種の従来技術の一例として、ＬＣＤパネルの表示領域が収まる形状の額縁状の接着シートによりＬＣＤパネルとバックライトを接着する技術が開示され（特許文献１参照）、他の一例としてＬＣＤ表示に寄与しない２枚のガラス板が重なり合わない領域に偏光板を延長した部分を接着面とし、接着固定を強化する技術が開示され（特許文献２参照）、他の一例としてＬＣＤパネルと導光板との接着部に両面テープ収納凹部を設け、両面テープ厚み分だけ全体を薄型化する技術が開示されている（特許文献３参照）。

特開２００３−０５０３９３号公報（段落００４８，００４９、図１） 特開２００３−１２１８１５号公報（段落００２６，００２８、図３） 特開平０７−２１８９１３号公報（段落０００８、図１）

しかし、以上のような従来技術は、移動通信機器に落下衝撃や曲げ捻り等の機械的ストレスが印加された場合、携帯電話装置の軽薄短小化により十分な装置の剛性が得られないため、また、偏光板とＬＣＤフレーム間の両面テープによる接着面積が狭いためにＬＣＤと両面テープに剥離が生じ、その結果移動通信機器内部でＬＣＤが暴れるためにＬＣＤの割れ、欠けが発生し、ＬＣＤ表示が出なくなる問題があった。

一方、特許文献１記載の額縁状の接着シートは、ＬＣＤ固定に一般的に用いられている形状であり、本発明の両面テープとは形状が全く相違する。また特許文献２記載の技術は本出願人によるものであり、ガラスを接着固定することを目的としており、そのために偏光板を接着固定している。本発明はこの発明を改良したものである。また、特許文献３記載の技術は装置の薄型化のために導光板の両面テープ収納部にのみ凹部を設けたものであり、両面テープの接着は本発明とは異なり偏光板を介して行われていると推定される。

そこで本発明の目的は、機械的ストレスが印加されてもＬＣＤの割れ、破損、欠けを防止することができ、かつ従来よりも薄型化、コストダウン、偏光板の損傷防止が可能なＬＣＤの保持構造を提供することにある。

前記課題を解決するために、本発明によるＬＣＤの保持構造は、重ね合わされた表ガラスおよび裏ガラスを含むＬＣＤと、ＬＣＤバックライトモジュールとを接着するＬＣＤの保持構造であって、前記ＬＣＤのブラックマスクエリア内で、かつアクティブエリアに近い形状を有して前記裏ガラスに接着される裏偏光板と、前記ＬＣＤバックライトモジュールと、前記裏ガラスに接着された前記裏偏光板の外側の前記裏ガラスの露出部とを接着する両面テープとを含むことを特徴とする。

本発明によれば、上記構成を有することにより、機械的ストレスが印加されてもＬＣＤの割れ、破損、欠けを防止することができ、かつ従来よりも薄型化、コストダウン、偏光板の損傷防止が可能となる。

すなわち、本発明によれば、ＬＣＤの裏偏光板の外形をＬＣＤのブラックマスク（ＢＭ）エリア内に設定し、かつ可能な限りアクティブエリアに近い形状としたこと、ならびにＬＣＤとＬＣＤバックライトモジュールとの接着を行う両面テープを裏偏光板の外側の裏ガラスの露出部分とフレームとに貼り付けたことにより、両面テープ接着面積を拡大することができる。また平坦で硬度の高いガラスに両面テープを貼ることにより、ＬＣＤ固定強度を向上させさせることができる。

携帯機器等へ落下衝撃や曲げ捻り等の機械的ストレスが印可されてもＬＣＤの割れ、破損、欠けを防止することが可能になることである。その理由は、裏偏光板がブラックマスク（ＢＭ）エリアの範囲内に設けられているため、両面テープを従来よりも広い面積でガラス露出部に接着することができるからである。これによりフレームからのＬＣＤの脱落や浮きが防止できる。

更なる効果として、以下の３点が挙げられる。
1. 偏光板の水平方向に両面テープを貼り付けたため、従来構造よりも両面テープ分だけ総厚を薄く出来、携帯機器の薄型化に貢献できる。
２．偏光板の面積が縮小されたため、コストダウンが可能になる。
３．従来は両面テープを柔らかく傷付き易い偏光板に貼りつけていたために、リペア作業を行いＬＣＤとバックライトモジュールを剥すと裏偏光板に傷がつき、あるいは裏偏光板が破損するため、高価なＬＣＤモジュールを廃棄する必要があったが、本発明では偏光板を傷つけることは無くなるため保守費用の低減が可能となる。

以下、本発明の実施例について添付図面を参照しながら説明する。まず第１実施例について説明する。図１は本発明に係る保持構造により保持されるＬＣＤモジュールの第１実施例の正面図、図２は同ＬＣＤモジュールの第１実施例の側面図である。

図１および図２を参照すると、本発明によるＬＣＤモジュール１は、ＬＣＤ２と、ＬＣＤドライバＩＣ接続用ＡＣＦ樹脂１０と、ＬＣＤドライバＩＣ１１と、ＦＰＣ接続用ＡＣＦ(Anisotropic Conductive Film) 樹脂１２と、ＦＰＣ１３とを含んで構成される。

また、ＬＣＤ２は表偏光板３と、表ガラス４と、裏ガラス５と、裏偏光板６と、アクティブエリア７と、ブラックマスク（ＢＭ）エリア８と、シールエリア９とを含んで構成される。

そして、ＦＰＣ１３とＬＣＤドライバＩＣ１１は異方性導電膜のＬＣＤドライバＩＣ接続用ＡＣＦ樹脂１０で、ＬＣＤ２とＦＰＣ１３は異方性導電膜のＦＰＣ接続用ＡＣＦ樹脂１２で、それぞれ熱加圧接着して電気的・物理的に接続してＬＣＤモジュール１となる。

アクティブエリア７は、ＬＣＤとしての有効表示エリアを示す。ＦＰＣ１３は、flexible printed circuit（ＦＰＣ）やchip on fpc （ＣＯＦ）等を示す。

従来のＬＣＤでは、裏偏光板６は表ガラス４や裏ガラス５の外形寸法にできるだけ近くなるよう最大の大きさに設定されるが、本発明の裏偏光板６はブラックマスク（ＢＭ）エリア９内で、かつアクティブエリア７にできるだけ近い形状で設定され裏ガラス５に貼りつけられている。

図３は本発明に係る保持構造により保持されるＬＣＤバックライトモジュールの第１実施例の正面図、図４は同ＬＣＤバックライトモジュールの第１実施例のA-A'断面図である。

図３および図４を参照すると、ＬＣＤバックライトモジュール１４は、ＬＣＤモジュール１の位置決め及び導光板１６の固定のためのフレーム１５と、導光板１６と、ＬＥＤチップ１７と、反射シート１８と、輝度向上フィルム１９ａ、１９ｂと、拡散シート２０と、ＬＥＤチップ１７を実装したＦＰＣ２１とを含んで構成される。

そして、フレーム１５とＬＣＤ２とを接着するための両面テープ２２の片面がフレーム１５に接着されている。

両面テープ２２はＬＣＤ２のブラックマスク（ＢＭ）エリア８の範囲内で、できるだけアクティブエリア７に近い形状で設定され、ＬＣＤ２に貼りつけられている裏偏光板６の外側の裏ガラス５の露出部にその内周を貼りつけられる額縁状の形状とする。また、両面テープ２２の外周はＬＣＤ２の外形と同等かそれ以上に設定される。両面テープ２２の形状は、裏偏光板６の寸法公差、裏偏光板６の貼り付け公差、ＬＣＤ２の外形寸法公差、ＬＣＤ２とフレーム１５の実装公差、フレーム１５と両面テープ２２の貼り付け公差、両面テープ２２そのものの外形公差を十分に考慮し、両面テープ２２が裏偏光板６に乗り上げず、かつ両面テープ２２の内周がブラックマスク（ＢＭ）エリア８の外側に出ないよう設定した上で、できるだけ裏偏光板６に近づけて形状を設定する。

両面テープ２２の厚みは裏偏光板６と同等かそれ以上で設定する必要がある。両面テープ２２はＬＣＤバックライトモジュール１４の光がＬＣＤ２のアクティブエリア７だけを照光し、表示に不要な部分の発光を防止するため遮光性のある素材、例えば黒色ＰＥＴ(Polyethylene Terephthalate) 基材の両側に両面テープを貼り付けたものが選択される。

フレーム１５は外部からの衝撃に十分耐えうる材料が使用され、ＡＢＳやＰＰＳ等の樹脂や金属が好適である。

輝度向上フィルム１９ａ、１９ｂは通称プリズムシートと呼ばれるもので、２枚で使用するのが一般的であるが、導光板１６の方式によっては１枚で使用することもある。

拡散シート２０は文字通り光を拡散させ、光の指向性を広げる役目をもつものである。

図５は本発明に係る保持構造により保持されるＬＣＤモジュール１とＬＣＤバックライトモジュール１４の第１実施例を示す縦断面図である。同図において両面テープ２２によってＬＣＤモジュール１とＬＣＤバックライトモジュール１４は接着される。

従来のＬＣＤの保持構造は図７に示す断面図のように裏偏光板６と両面テープ２２が貼りつけられているために接着面積が少なく、かつ裏偏光板６は柔らかな材料で形成されているために両面テープ２２との十分な接着強度が確保できす、携帯機器に落下衝撃や曲げ捻り等の外力が印加されたときに、裏偏光板６と両面テープ２２の剥離が発生し、携帯機器内部でＬＣＤが暴れてＬＣＤの割れや欠けが発生する問題があった。

本発明の第１実施例は、両面テープ２２が裏ガラス５と接着できるように裏偏光板６をブラックマスク（ＢＭ）エリア８の範囲内に設定したために、ＬＣＤ２とバックライトモジュール１４が接着される面積を広げられることができ、かつ表面が滑らかで硬度の高い裏ガラス５と両面テープ２２が接着するため、当該ＬＣＤモジュール１が実装される携帯機器に落下衝撃や曲げ捻り等の機械的ストレスが印加されても、ＬＣＤ２はフレーム１５から剥離することがないため、ＬＣＤ２へのそりや撓みを防止することが出来、ＬＣＤ２への機械的ストレスの作用を防止することができる。

次に、本発明の第２実施例について説明する。図８は従来のＣＯＧ（Chip on glass ）方式を採用したＬＣＤモジュールの側面図である。ＣＯＧ方式とはＬＣＤドライバＩＣ１１を表ガラス４もしくは裏ガラス５にＡＣＦ樹脂を用いて熱加圧接続し電気的、物理的に接続する手法である。

図６は本発明に係る保持構造により保持されるＬＣＤモジュール１とＬＣＤバックライトモジュール１４の第２実施例の縦断面図である。なお、以下に説明する内容以外は前述した図１〜図５の実施例と同様である。

図８に示す、従来のＣＯＧ方式を採用したＬＣＤモジュールではＬＣＤドライバＩＣ１１が光による誤動作を防止するため、ＬＣＤドライバＩＣ１１が搭載された裏ガラス５の裏側に遮光テープ２３を貼り付ける必要がある。

図６において本実施例は、遮光性を持った両面テープ２２の面積をＬＣＤドライバＩＣ１１下部まで広げ、遮光テープ２３の機能を合わせもつことが実現できる。この結果、遮光テープ２３が不要となり、コストダウンが実現できる。

本発明に係る保持構造により保持されるＬＣＤモジュールの第１実施例の正面図である。 同ＬＣＤモジュールの第１実施例の側面図である。 本発明に係る保持構造により保持されるＬＣＤバックライトモジュールの第１実施例の正面図である。 同ＬＣＤバックライトモジュールの第１実施例のA-A'断面図である。 本発明に係る保持構造により保持されるＬＣＤモジュール１とＬＣＤバックライトモジュール１４の第１実施例を示す縦断面図である。 本発明に係る保持構造により保持されるＬＣＤモジュール１とＬＣＤバックライトモジュール１４の第２実施例の縦断面図である。 従来のＬＣＤの保持構造により保持されるＬＣＤモジュールとＬＣＤバックライトモジュールの一例の断面図である。 従来のＣＯＧ（Chip on glass ）方式を採用したＬＣＤモジュールの側面図である。

符号の説明

１ ＬＣＤモジュール
２ ＬＣＤ
３ 表偏光板
４ 表ガラス
５ 裏ガラス
６ 裏偏光板
７ アクティブエリア
８ ブラックマスク（ＢＭ）エリア
９ シールエリア
１０ ＬＣＤドライバＩＣ接続用ＡＣＦ樹脂
１１ ＬＣＤドライバＩＣ
１２ ＦＰＣ接続用ＡＣＦ(Anisotropic Conductive Film) 樹脂
１３ ＦＰＣ
１４ ＬＣＤバックライトモジュール
１５ フレーム
１６ 導光板
１７ ＬＥＤチップ
１８ 反射シート
１９ａ，１９ｂ 輝度向上フィルム
２０ 拡散シート
２１ ＦＰＣ
２２ 両面テープ

Claims (10)

1. 重ね合わされた表ガラスおよび裏ガラスを含むＬＣＤと、ＬＣＤバックライトモジュールとを接着するＬＣＤの保持構造であって、
   前記ＬＣＤのブラックマスクエリア内で、かつアクティブエリアに近い形状を有して前記裏ガラスに接着される裏偏光板と、
   前記ＬＣＤバックライトモジュールと、前記裏ガラスに接着された前記裏偏光板の外側の前記裏ガラスの露出部とを接着する両面テープとを含むことを特徴とするＬＣＤの保持構造。
2. 前記ＬＣＤとは別体でＬＣＤドライバＩＣが設けられることを特徴とする請求項１記載のＬＣＤの保持構造。
3. 前記裏ガラスは前記表ガラスより外形寸法が大きく形成され、前記裏ガラスの露出面にＬＣＤドライバＩＣが搭載され、かつ前記ＬＣＤドライバＩＣが搭載された前記裏ガラスの裏側に前記両面テープが接着されることを特徴とする請求項１記載のＬＣＤの保持構造。
4. 前記両面テープは遮光性を有する部材で構成されることを特徴とする請求項１から３いずれかに記載のＬＣＤの保持構造。
5. 前記両面テープの厚さは前記裏偏光板の厚さ以上に設定されることを特徴とする請求項１から４いずれかに記載のＬＣＤの保持構造。
6. 前記ＬＣＤバックライトモジュールはフレームを含み、かつ前記フレーム内に発光素子および導光素子が設けられ、前記ＬＣＤは前記ＬＣＤバックライトモジュールと接着される際、前記フレーム内に保持されることを特徴とする請求項１から５いずれかに記載のＬＣＤの保持構造。
7. 前記フレームと前記裏ガラスの露出部とが前記両面テープで接着されることを特徴とする請求項１から６いずれかに記載のＬＣＤの保持構造。
8. 前記ＬＣＤは前記表ガラスおよび裏ガラス、ならびに前記裏ガラスに接着された前記裏偏光板および前記表ガラスに接着された表偏光板を含むことを特徴とする請求項１から７いずれかに記載のＬＣＤの保持構造。
9. ＬＣＤバックライトモジュールは反射シート、導光素子、輝度向上フィルム、拡散シートが重ね合わされて構成され、さらに前記導光素子に光を出力する発光素子を含むことを特徴とする請求項１から８いずれかに記載のＬＣＤの保持構造。
10. 移動体通信機器に用いられることを特徴とする請求項１から９いずれかに記載のＬＣＤの保持構造。
    

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