JP2006071815A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
液晶表示素子等に接続されたフレキシブルプリント基板に弛みや突っ張りが生じるのを低減させ、接続作業性および組立作業性のよい表示装置を提供すること。
【解決手段】
本発明にかかる表示装置は、液晶表示素子１０１と、バックライトユニット２００と、第一のフレキシブルプリント基板１０２と、第二のフレキシブルプリント基板２０２とを備える。第二のフレキシブルプリント基板２０２は、第一のフレキシブルプリント基板１０２に接続される第一接続部２０５と、バックライトユニット２００に接続される第二接続部と、第一接続部２０５と第二接続部２０６との間に形成された屈曲部２０２ａを備えている。屈曲部２０２ａは液晶表示素子１０１の一端側に対し、略垂直な仮想直線Ｂ−Ｂから離れる方向および近づく方向に折り返した形状とする。
【選択図】 図２

Description

この発明は、フレキシブルプリント基板を備えた表示装置に関する。

近年、小型軽量、省電力等の利便性から、携帯電話機、携帯情報端末、電子手帳、携帯テレビ、自動車の速度メーター等の多くの電子機器で液晶表示装置などの表示装置が利用されている。
例えば、液晶表示装置は非発光型の液晶表示素子を有し、液晶表示素子の背面側の面に向けて光を照射するバックライトユニットが使用されている。また、液晶表示素子の低温下での応答特性を向上させるために、液晶表示素子の背面側の面に向けて、熱を放射するヒーターが使用される場合もある。

近年、液晶表示素子、バックライトユニット、およびヒーターへの電気信号の伝送には、フレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）と称する）が用いられている。具体的には、液晶表示素子、バックライトユニット、およびヒーターに接続された各ＦＰＣを、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）が実装されたメイン基板にそれぞれ直接接続することによって、液晶表示素子、バックライトユニット、およびヒーターへ電気信号の伝達を行っていた。このため、半田付け、熱圧着等の接続作業性および組立作業性が良くなかった。

組立作業性を改善する従来の技術として、液晶表示素子に接続された液晶表示素子用ＦＰＣ上にヒーター用の接続端子を設け、ヒーターに接続されたヒーター用ＦＰＣをヒーター用の接続端子に接続する液晶表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２９２８８号公報（図１）

電子機器の更なる小型軽量化を実現するため、液晶表示素子およびバックライトユニットもしくはヒーターからそれぞれ引き出されたＦＰＣを、バックライトユニットまたはヒーターの背面側に折り曲げ、省スペース化させた液晶表示装置を電子機器に搭載する技術が提案されている。この場合、特許文献１に記載の技術では、ヒーター用ＦＰＣは、当該ヒーター用ＦＰＣの引き出し部と、ヒーター用ＦＰＣの接続部とを、直線で結ぶように設けられているので、液晶表示素子用およびヒーター用ＦＰＣのそれぞれをヒーターの背面側に折り曲げたとき、ヒーター用ＦＰＣが弛み、液晶表示素子用ＦＰＣが突っ張ることにより折り曲げにくくなる。また、時には、ＦＰＣの弛みや突っ張りによりＦＰＣに負荷が加わり、場合によっては亀裂が生じ、ＦＰＣ上のパターン配線が切断されたりする問題があった。また、組立作業性がよくなかった。

一方、液晶表示素子およびヒーターに接続された両ＦＰＣを折り曲げたときにＦＰＣに弛みや突っ張りが生じないように、予め両ＦＰＣの長さを調整することもできる。しかし、長さを調整したＦＰＣを重ね合わせて、例えば両ＦＰＣの先端部で半田付けしようとした場合、ＦＰＣに弛みまたは突っ張りが生じ、ＦＰＣに負荷が加わり、半田付け等の接続作業を安定して行うことはできず、接続作業性がよくなかった。

この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、液晶表示素子等に接続されたフレキシブルプリント基板に弛みや突っ張りが生じるのを低減させ、接続作業性および組立作業性のよい液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る表示装置は、表示素子と、上記表示素子の一方の面側に設けられた電子部品と、上記表示素子の一端側に接続される第一のフレキシブルプリント基板と、上記電子部品に接続され、上記表示素子の上記一端側へ引き出され、上記第一のフレキシブルプリント基板に接続される第二のフレキシブルプリント基板とを備え、上記第二のフレキシブルプリント基板は、上記第一のフレキシブルプリント基板に接続される第一接続部と、上記電子部品に接続される第二接続部と、上記第一接続部と上記第二接続部との間に形成された屈曲部とを有し、上記屈曲部は、上記表示素子の上記一端側の一辺に対し略垂直な仮想直線から離れる方向および近づく方向に折り返した形状とされていることを特徴とするものである。
このような構成により、液晶表示素子等に接続されたフレキシブルプリント基板に弛みや突っ張りが生じるのを低減させ、接続作業性および組立作業性のよい液晶表示装置を提供することができる。

また、上記第二のフレキシブルプリント基板において、上記第一接続部と上記第二接続部とは、上記仮想直線上に配置されていてもよい。

また、上記屈曲部は、Ｕ字状、Ｖ字状またはコの字状とされていてもよい。

また、上記屈曲部が複数個のＵ字状、Ｖ字状またはコの字状で形成されていてもよい。

また、上記電子部品は、上記表示素子に光を照射する部品であってもよい。

また、上記電子部品は、上記表示素子に熱を放射する発熱部品であってもよい。

本発明により、液晶表示素子等に接続されたフレキシブルプリント基板に弛みや突っ張りが生じるのを低減させ、接続作業性および組立作業性のよい表示装置を提供することができる。

発明の実施の形態１．
本発明の実施の形態１について、図に基づいて説明する。
図１は本発明に係る液晶表示装置の構成を示す図である。
図２は本発明に係る液晶表示装置の構成を示す分解斜視図である。
図１および図２において、液晶表示装置１０は液晶表示素子ユニット１００およびバックライトユニット２００から構成される。
液晶表示素子ユニット１００は液晶表示素子１０１および第一のフレキシブルプリント基板１０２から構成される。

図２に示されるように、液晶表示素子１０１は矩形状に形成された液晶パネル１０１ａおよび駆動回路１０１ｂ、１０１ｃにより構成されている。ここで、液晶表示素子１０１は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式の場合、電極が形成された一対のガラス基板の電極形成面側を対向させ、これら一対のガラス基板間で液晶を挟持して構成されている。その他に、ＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式のように、電極を一方のガラス基板にのみ形成して、ガラス基板を対向させて、ガラス基板間で液晶を挟持して液晶表示素子を構成する例もある。また、液晶表示素子１０１は電極が配された範囲で表示領域１０１ｄを構成する。また、駆動回路１０１ｂ、１０１ｃは液晶表示素子１０１の一端側のガラス基板上にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）実装されている。

第一のフレキシブルプリント基板１０２は、液晶表示素子１０１の一端側（駆動回路１０１ｂ側）に熱圧着等により接続され、図示しないメイン基板とコネクタ１０４を介して接続し、液晶表示素子１０１へ電気信号を伝達する。接続端子１０３ａ、１０３ｂは第一のフレキシブルプリント基板１０２上に設けられ、後述の第二のフレキシブルプリント基板２０２に設けられた第一の接続部２０５の接続端子２０３ａ、２０３ｂとＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄａｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ：異方性導電フィルム）で接続される。ＡＣＦは、一般に熱硬化接着材の中に導電性粒子を分散したもので、ＡＣＦによる接続は、熱圧着により、圧着方向に設けられた端子間のみを電気的に接続できるという特徴があり、微細なパターンを構成する液晶表示素子用のフレキシブルプリント基板の接続に適している。なお、両フレキシブルプリント基板１０２、２０２の両接続端子１０３ａ、１０３ｂ、２０３ａ、２０３ｂ間の接続をコネクタ接続で行ってもよい。

次に、バックライトユニットの構成を説明する。
図３はバックライトユニットの概略断面図である。
図２、図３において、バックライトユニット２００は背面側から表面側に向けて、反射シート２０１ａ、導光板２０１ｂ、プリズムシート２０１ｃ、拡散シート２０１ｄが順次積層されて構成された積層構造体と、導光板２０１ｂの側部に配置された、光源としての複数の発光ダイオード（以下、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅｓ）と称する）２０１ｅと、保持部材２０４とから構成される。

反射シート２０１ａはＬＥＤ２０１ｅの光を液晶表示素子１０１側へ向けて反射する。導光板２０１ｂは液晶表示素子１０１の表示領域１０１ｄ全面に対して均一に光が入射するように、ＬＥＤ２０１ｅの光を導く。プリズムシート２０１ｃは導光板２０１ｂから入射されたＬＥＤ２０１ｅの光を液晶表示素子１０１の方向へ向けて集光する。拡散シート２０１ｄはプリズムシート２０１ｃから入射されたＬＥＤ２０１ｅの光を拡散し、液晶表示素子１０１の表示領域１０１ｄの明るさを均一にする。ＬＥＤ２０１ｅは後述の第二のフレキシブルプリント基板２０２に実装された後、導光板２０１ｂの側部に設けられる。

保持部材２０４は図２に示されるように、周囲に壁を有した箱型形状に樹脂等で成形された部材である。なお、図３で示されるように、軽量化のため、保持部材２０４の背面の一部２０４ａは、削除されている。保持部材２０４の壁で囲われた内側には、反射シート２０１ａ、導光板２０１ｂ、プリズムシート２０１ｃ、拡散シート２０１ｄの積層構造体が、両面テープ等の粘着材を用いて貼り付けられる。また、第二のフレキシブルプリント基板２０２は、ＬＥＤ２０１ｅが実装された側で、保持部材２０４の壁で囲われた内側であって保持部材２０４の一端側（図２の手前側）に、両面テープ等の粘着材で貼り付けられて固定される。
以上のような構成で、ＬＥＤ２０１ｅの光は、導光板２０１ｂへ入射された後、反射シート２０１ａによってバックライトユニット２００の背面側から表面側に向けて反射され、プリズムシート２０１ｃ、拡散シート２０１ｄを介して、液晶表示素子１０１の背面側へ向けて照射される。

第二のフレキシブルプリント基板２０２は、図２に示されるようにバックライトユニット２００に接続され、液晶表示素子１０１の一端側へ引き出され、図１に示されるように第一のフレキシブルプリント基板１０２上に設けられた接続端子１０３ａ、１０３ｂに接続されている。
第二のフレキシブルプリント基板２０２は、第一のフレキシブルプリント基板１０２上に設けられた接続端子１０３ａ、１０３ｂとの第一接続部２０５および液晶表示素子１０１の一端側（駆動回路１０１ｂ、１０１ｃ側）に設けられた第二接続部２０６を、液晶表示素子１０１の一端側（駆動回路１０１ｂ、１０１ｃ側）の一辺に対し略垂直方向に引いた仮想直線Ａ−Ａ上に、有している。なお、図１の仮想直線Ａ―Ａと図２の仮想直線Ｂ―Ｂは相互に対応する位置関係にある。

図４は本発明に係る液晶表示装置の部分背面図である。
図２および図４に示されるように、第二のフレキシブルプリント基板２０２は、片仮名のコの字状の屈曲部２０２ａを有する。
屈曲部２０２ａは仮想直線Ｂ−Ｂから離れる方向および仮想直線Ｂ−Ｂに近づく方向に折り返して形成されている。具体的には、屈曲部２０２ａは、図２および図４に示されるように、仮想直線Ｂ−Ｂから離れる方向に引き回された後、折り返して仮想直線Ｂ−Ｂに近づくように引き回されて形成されている。また、この引き回しを繰り返し構成することにより、複数個の屈曲部２０２ａを設けてもよい。なお、屈曲部２０２ａの形状は、図２および図４で示された片仮名のコの字状に代えて、英字のＵの字状やＶの字状としてもよい。

次に、折り曲げ前後の第二のフレキシブルプリント基板１０２の変形を図に基づいて説明する。
図５は折り曲げ前後の第二のフレキシブルプリント基板の変形過程を説明する図であって、図５（ａ）は折り曲げ前の第二のフレキシブルプリント基板の形状、図５（ｂ）は折り曲げ後の第二のフレキシブルプリント基板の形状を説明する図である。
なお、図５では第二のフレキシブルプリント基板２０２の変形を具体的に説明するため、第一のフレキシブルプリント基板１０２を便宜上省略している。

図５（ａ）において、折り曲げ前では、第二のフレキシブルプリント基板２０２の屈曲部２０２ａの内側端辺間の距離がＭであったとする。
第一および第二のフレキシブルプリント基板１０２、２０２が折り曲げられたとき、図５（ｂ）に示されるように、屈曲部２０２ａの作用により、その内側端辺間の距離ＭはＮとなる。従って、少なくとも内側端辺間の距離の収縮量Ｍ−Ｎの範囲内で、折り曲げ時に生じる第一または第二のフレキシブルプリント基板１０２、２０２の弛みや引っ張りを吸収することができる。この結果、両フレキシブルプリント基板１０２、２０２に弛みや引っ張りが生じるのを低減することができ、第一および第二のフレキシブルプリント基板１０２、２０２に負荷が加わらないようにすることができる。

次に、液晶表示装置１０の組立手順を図に基づいて説明する。
図６は図１のＡ―Ａ断面図であって、図６（ａ）は第一および第二のフレキシブルプリント基板の折り曲げ前の状態、図６（ｂ）は折り曲げ後の状態を示す図である。
まず、液晶表示素子１０１の一端側（駆動回路１０１ｂ、１０１ｃ側）に、第一のフレキシブルプリント基板１０２を接続して、液晶表示素子ユニット１００を完成させる。
次に、保持部材２０４の壁で囲われた内側に、反射シート２０１ａ、導光板２０１ｂ、プリズムシート２０１ｃ、拡散シート２０１ｄを、両面テープ等の粘着材を用いて貼り付ける。また、ＬＥＤ２０１ｅが実装された第二のフレキシブルプリント基板２０２を、保持部材２０４の壁で囲われた内側であって保持部材２０４の一端側（図２において手前側）に、両面テープ等の粘着材で貼り付ける。これにより、バックライトユニット２００が完成する。

次に、図１に示されるように、液晶表示素子１０１の一端側（駆動回路１０１ｂ側）とバックライトユニット２００の一端側（ＬＥＤ２０１ｅ側）とを合わせるように、液晶表示素子１０１を、保持部材２０４の壁に囲われた内側にはめ込む。
次に、第一のフレキシブルプリント基板１０２の接続端子１０３ａ、１０３ｂ上にＡＣＦを貼付ける。
次に、ＡＣＦが貼付けられた第一のフレキシブルプリント基板１０２の接続端子１０３ａ、１０３ｂ上に、第二のフレキシブルプリント基板２０２に設けられた接続端子２０３ａ、２０３ｂを熱圧着する。これにより、第一のフレキシブルプリント基板１０２の接続端子１０３ａ、１０３ｂと第二のフレキシブルプリント基板２０２の接続端子２０３ａ、２０３ｂとが電気的に接続される。

次に、図６（ａ）で示された第一および第二のフレキシブルプリント基板１０２、２０２を、液晶表示素子１０１の一端側で、図６（ｂ）で示されるようにバックライトユニット２００の背面側に折り曲げる。このようにして、液晶表示装置１０が完成する。
そして、図示しないＣＰＵが実装されたメイン基板上のコネクタに、第一のフレキシブルプリント基板１０２上のコネクタ１０４が嵌合されると、ＣＰＵが実装されたメイン基板から第一のフレキシブルプリント基板１０２を介して液晶表示素子１０１へ電気信号が伝達され、第一および第二のフレキシブルプリント基板１０２、２０２を介してバックライトユニット２００へ電源が供給される。

このようにして、液晶表示素子等に接続されたフレキシブルプリント基板に弛みや突っ張りが生じるのを低減させ、接続作業性および組立作業性のよい表示装置を提供することができる。
また、屈曲部２０２ａを複数個有してもよく、この場合、折り曲げ時に生じる第一または第二のフレキシブルプリント基板１０２、２０２の弛みや引っ張りをより低減して吸収することができる。

なお、本発明を、特許文献１に記載されているような、液晶表示素子１０１の一方の面側に向けて熱を放射する発熱部品としてのヒーターのフレキシブル基板に適用してもよく、同様の効果を奏することができる。
また、本発明は、実施形態をして液晶表示装置を例示して説明したが、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ等の他の表示装置にも適用できる。

本発明に係る液晶表示装置の構成を示す図である。 本発明に係る液晶表示装置の構成を示す分解斜視図である。 バックライトユニットの概略断面図である。 本発明に係る液晶表示装置の部分背面図である。 折り曲げ前後の第二のフレキシブルプリント基板の変形過程を説明する図であって、図５（ａ）は折り曲げ前の第二のフレキシブルプリント基板の形状、図５（ｂ）は折り曲げ後の第二のフレキシブルプリント基板の形状を説明する図である。 図１のＡ―Ａ断面図であって、図６（ａ）は第一および第二のフレキシブルプリント基板の折り曲げ前の状態、図６（ｂ）は折り曲げ後の状態を示す図である。

符号の説明

１０ 液晶表示装置、 １００ 液晶表示素子ユニット、 １０１ 液晶表示素子、 １０１ａ 液晶パネル、 １０１ｂ、１０１ｃ 駆動回路、１０１ｄ 表示領域、 １０２ 第一のフレキシブルプリント基板、 １０３ａ、１０３ｂ、２０３ａ、２０３ｂ 接続端子、 ２００ バックライトユニット、 ２０１ａ 反射シート、 ２０１ｂ 導光板、 ２０１ｃ プリズムシート、 ２０１ｄ 拡散シート、 ２０１ｅ ＬＥＤ、 ２０２ 第二のフレキシブルプリント基板、 ２０２ａ 屈曲部、 ２０４ 保持部材、 ２０５ 第一接続部、 ２０６ 第二接続部。

Claims (6)

1. 表示素子と、
   上記表示素子の一方の面側に設けられた電子部品と、
   上記表示素子の一端側に接続される第一のフレキシブルプリント基板と、
   上記電子部品に接続され、上記表示素子の上記一端側へ引き出され、上記第一のフレキシブルプリント基板に接続される第二のフレキシブルプリント基板とを備え、
   上記第二のフレキシブルプリント基板は、
   上記第一のフレキシブルプリント基板に接続される第一接続部と、
   上記電子部品に接続される第二接続部と、
   上記第一接続部と上記第二接続部との間に形成された屈曲部とを有し、
   上記屈曲部は、上記表示素子の上記一端側の一辺に対し略垂直な仮想直線から離れる方向および近づく方向に折り返した形状とされている表示装置。
2. 上記第二のフレキシブルプリント基板において、上記第一接続部と上記第二接続部とは、上記仮想直線上に配置されている請求項１に記載の表示装置。
3. 上記屈曲部は、Ｕ字状、Ｖ字状またはコの字状とされている請求項１または２に記載の表示装置。
4. 上記屈曲部が複数個のＵ字状、Ｖ字状またはコの字状で形成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 上記電子部品は、上記表示素子に光を照射する部品であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の表示装置。
6. 上記電子部品は、上記表示素子に熱を放射する発熱部品である請求項１〜４のいずれか１項に記載の表示装置。

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