JP2008058439A - 液晶表示モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】液晶表示モジュールに外力が加わっても表示に影響のない液晶表示モジュールを提供する。
【解決手段】液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの背面に導光板及びモールドを配置し、前記導光板及びモールド側に配置された金属製の下フレームと、前記液晶表示パネル側に配置された金属製の上フレームを有した液晶表示モジュールにおいて、前記下フレームの厚さが、前記上フレームの厚さよりも厚く構成されている。下フレームの厚さは上フレームの厚さの１．３３倍以上２．６６倍以下の厚さである。
【選択図】図８

Description

本発明は、表示装置に係り、特にデジタルスチールカメラの表示部に用いる液晶表示モジュールの構成に関する発明である。

現在、携帯電話やデジタルスチールカメラの表示装置として液晶表示パネルが広く用いられている。液晶表示パネルは、２枚の透明基板の間に液晶層を挟持して構成されているが、この液晶表示パネルは外部から何らかの力が加わってしまうような場合には、その表示に悪影響を与えてしまうという問題がある。このため、例えばデジタルスチールカメラの表示部として液晶表示パネルを用いる場合には、このような外的な力から液晶表示パネルを守る必要がある。

従来の液晶表示モジュールにおいては、例えば実際にデジタルスチールカメラに液晶ヒ表示モジュールが搭載された場合の問題点については考慮されていなかった。

本発明は、液晶表示モジュールが例えばデジタルスチールカメラに搭載された場合に起こり得る課題を検証し、液晶表示モジュールの設計を工夫することによって、このような課題を解決しようとするものである。

本発明の一つの実施態様によれば、液晶表示パネルと、この液晶表示パネルの背面に導光板及びモールドを配置し、この導光板及びモールド側に配置された金属製の下フレームと、液晶表示パネル側に配置された金属製の上フレームを有した液晶表示モジュールにおいて、下フレームの厚さが、上フレームの厚さよりも厚く構成されている、というものである。

このように構成することで、外力が加わっても表示部に影響が及ぶことのない液晶表示モジュールを提供することができる。

さらに詳しくは、下フレームの厚さは上フレームの厚さよりも１．３３倍以上２．６６倍以下の厚さにすることが好ましい。

また、下フレームの側面は、全周において上フレームと接触する位置まで形成されているというものである。下フレームの側面において、上フレームから伝わった外力を受け止めるので、部分的に一部の箇所が上フレームと接触していても意味がなく、下フレームの側面は、全周の８０％以上が上フレームと接触する位置まで形成されていることが必要である。

また、コストを考慮すると、上フレームはコストの安い鋼板で構成し、下フレームはコストがかかるＳＵＳで構成する。

さらには、上フレームの側面の下部は、下フレームの側面の折り曲げ箇所から０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下の範囲の箇所まで形成されているというものである。

また、導光板の上に光学シートが搭載されている場合、光学シートと下偏光板との間隔が０．２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下であると、外力を受けた場合にも光学シートが下偏光板に接触することがなく、良好な表示を得ることができる。

さらに、下フレームの厚さは０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下が望ましい。

このように構成することで、外力が加わっても表示部に影響が及ぶことのない液晶表示モジュールを提供することができる。

図１は液晶表示モジュール１０の概略を示す図面である。

例えばガラス基板のような２枚の透明基板に液晶層を挟持して構成した液晶表示パネル１２には、その表示領域の周辺にフレキシブルプリント基板１３が配置され、表示領域を形成する信号線及び走査線に信号を供給することにより表示を制御している。

この液晶表示モジュール１０は、上ＳＵＳフレーム１と下ＳＵＳフレーム２により上下から挟み込むようにして構成されている。

図２は、下ＳＵＳフレーム２の上に配置された樹脂モールド２２及び導光板２４の配置を示す図である。

下ＳＵＳフレーム２の上にはコの字型の樹脂モールドが配置されている。この樹脂モールド２２は、樹脂モールド２２の爪部２３が下ＳＵＳフレーム２の側面２１に形成された穴に係合されることにより所望の位置に配置される。

そして、コの字型の樹脂モールド２２の内部に導光板２４が配置されており、この導光板２４の一側面にはＬＥＤ等の光源２５が配置されている。

図３は、図１の組み立て後におけるＡ―Ａ’断面を示す図面である。

図２において説明したように、下ＳＵＳフレーム２の上には導光板２４と、この導光板２４よりも厚い樹脂モールド２２が配置されている。そして、この導光板２４及び樹脂モールド２２の上方には液晶表示パネル１２が配置されている。尚、液晶表示パネル１２には上側偏光板２５及び下側偏光板２６の２枚の偏光板が配置されている。そして、上ＳＵＳフレーム１が液晶表示パネル１２に押し付けられて構成されている。

図４（ａ）は、図３で説明したＡ―Ａ’断面の近傍の別の断面を示す図である。

図４（ｂ）に示すように、上ＳＵＳフレーム１の側面１１には３辺が切り欠かれた切り欠き部４１を有しており、また、図４（ｃ）に示すように、下ＳＵＳフレーム２の側面２１は上ＳＵＳフレーム１の側面１１の切り欠き部４１に対応した箇所に穴部４２を有している。

図４（ａ）に示すように、上ＳＵＳフレーム１の切り欠き部４１を下ＳＵＳフレーム２の穴部４２に係合させるようにして上ＳＵＳフレーム１と下ＳＵＳフレーム２とを固定している。

図５は、図１乃至４で説明した液晶表示モジュール１０を例えばデジタルスチールカメラの筐体に収納した構成の断面図を示すものである。

図５に示すように、液晶表示モジュール１０はデジタルスチールカメラのバックカバーとなる上筐体５１と裏板金となる下筐体５２により挟まれるように保持される。上筐体５１と液晶表示モジュール１０との間にはスポンジや、ゴム、ポロン等の弾性部材のスペーサ５３が配置されている。そして、上筐体５１と下筐体５２とは特定の箇所においてネジ５４等により固定されている。

図６は液晶表示モジュール１０に外力が加わった場合の問題点について説明する図面である。

図６の示すように、液晶表示モジュール１０には上ＳＵＳフレーム１側からの外力６１と下ＳＵＳフレーム２側からの外力６２が加わる可能性がある。

図６に示した液晶表示モジュール１０の構成では、液晶表示モジュール１０に外力６１が加わるとスペーサ５３、上ＳＵＳフレーム１を介して液晶表示パネル１２に力が伝えられる。また、液晶表示モジュール１０に外力６２が加わると、下ＳＵＳフレーム２から樹脂モールド２２を介して液晶表示パネル１２に力が伝えられる。液晶表示パネル１２に上から若しくは下から力が加えられると、液晶表示パネル１２内の液晶層にギャップ変動が起こり、表示ムラが発生してしまうという悪影響を及ぼしてしまうという問題がある。

図７は、液晶表示モジュール１０を組み込んだデジタルスチールカメラの外観を示す図である。

バックカバーとなる上筐体５１側には液晶表示パネル１２の表示領域７１が視認可能であり、また表示領域７１の近傍には通常カメラ操作ボタン７２が配置されている。デジタルスチールカメラの操作者は、デジタルスチールカメラの操作時に上筐体５１と下筐体５２を挟むようにして保持し、さらにカメラ操作ボタン７２を扱う際に、デジタルスチールカメラの内部方向に力を加えることとなる。このような力が図６で説明した外力６１若しくは外力６２となって表示領域７１に表示ムラ７３を発生させてしまう。

図８は、このような問題点を考慮し、デジタルスチールカメラに液晶表示モジュールを搭載しても、表示ムラが発生し難い本発明の液晶表示モジュールの構成を示すものである。

本発明による液晶表示モジュール８０は、従来の液晶表示モジュール１０に対応するように記載している。

従来の液晶表示モジュール１０との違いの第１の特徴点について説明する。

本発明による液晶表示モジュール８０は、図８のＢの箇所で示すように、下ＳＵＳフレーム２の側面２１の上部が上ＳＵＳフレーム１に接触するように配置されている点である。本発明の接触とはある特定の箇所だけ接触しているのではなく、図９（ａ）に示すように、下ＳＵＳフレーム２の側面２１の上部の全周が上ＳＵＳフレーム１に接触している点である。

これは、図６で示した外力６１が液晶表示モジュール８０の上ＳＵＳフレーム１側から加えられた場合においても、上ＳＵＳフレーム１からの力は、この接触した下ＳＵＳフレームに伝えられることになり、液晶表示パネル１２へ集中して力が加わるのを防止できるというものである。尚、この特徴点を説明するために、図９（ａ）に示したように、下ＳＵＳフレーム２の側面２１の上部の全周が上ＳＵＳフレーム１と接触するとしたが、図９（ｂ）に示したように、ある特定の箇所９１が接触していない構成においても全周の８０％以上接触していれば、外力６１は十分に下ＳＵＳフレーム側に逃げることができるため、このような構成でも問題ない。

次に、本発明の液晶表示モジュール８０の第２の特徴点について説明する。

本発明の液晶表示モジュール８０では、上ＳＵＳフレーム１（及び側面１１）と下ＳＵＳフレーム２（及び側面２１）の厚みが異なり、下ＳＵＳフレームの厚みが上ＳＵＳフレームの厚みよりも厚い点が特徴である。

図１０を用いて、この厚みの重要性について説明する。

図１０は示す板を上部より押した場合の最大のたわみ量ωは、次式（１）により表すことができる。

但し、Ｍ_０は最大曲げモーメント、ｌはスパン、Ｅは縦弾性係数、Ｉは断面２次モーメント、ｂは奥行き、ｔは板厚で、次式（２）の関係となる。

これは、板厚が厚くなればなるほど、板厚のたわみ量が板厚の厚くなった倍数の３乗の割合で小さくなっていることを示すものである。

たとえば、従来構造（図３）で、上ＳＵＳフレーム１（及び側面１１）の板厚が１．５ｍｍ、下ＳＵＳフレーム２（及び側面２１）の板厚も１．５ｍｍであったのに対し、図９で示したように、上ＳＵＳフレーム１（及び側面１１）の板厚が１．５ｍｍであるのに対して、下ＳＵＳフレーム２（及び側面２１）の板厚を２．０ｍｍとしている。

この設計では、板厚が従来の１．３３倍（１．５ｍｍから２．０ｍｍ）になっているが、この板厚が１．３３倍になったことに伴い、たわみ量は１．３３の３乗の割合で小さくなったというものである。この厚さにすれば、下ＳＵＳフレーム２の側面２１の上部から外力が加わった場合であっても側面２１がたわむことがなかった。尚、下ＳＵＳフレーム２は厚くなればなるほど上述の強度は増すが、その分重量が重くなってしまうので、４．０ｍｍの厚さ（即ち、上ＳＵＳフレーム１が１．５ｍｍである場合には、上ＳＵＳフレーム１の厚さの２．６７倍）程度が上限ではないかと考えられる。

尚、本発明では上ＳＵＳフレーム、下ＳＵＳフレームと説明したが、金属性のフレームであれば本発明が適用可能である。

尚、本発明の実施例の通りＳＵＳフレームを上下のフレームに使用しても勿論構わないが、本発明では下ＳＵＳフレームが特に重要であるので、下ＳＵＳフレーム２はそのままで、上フレームの金属材料を、ＳＵＳフレームよりも価格が安い鋼板で構成することも考えられる。ＳＵＳフレームは降伏応力が７１０ＭＰａであり、鋼板の降伏応力３２０ＭＰａであり、撓みはＳＵＳフレームの方が強い。しかし、上フレームであれば、構造上、下フレームよりも強度を要求しないためＳＵＳフレームではなく鋼板を用いても問題ないと思われる。尚、ＳＵＳフレーム、鋼板ともにヤング率は２００ＧＰａ程度である。

次に、本発明の液晶表示モジュール８０の第３の特徴点について説明する。

本発明の第３の特徴点は、図８に示した導光板２４と下偏光板２６との間の間隔が、図３の液晶表示モジュールの間隔に比べて広く構成しているというものである。尚、導光板２４と下偏光板２６との間隔とは、正確には図示はしていないが導光板２３の上には拡散シートやプリズムシート等の複数の光学シートが載せられているので、光学シートから下偏光板２６までの間隔ということになる。

本発明では、図３ではこの間隔が０．１３ｍｍであったのに対して０．２３ｍｍの間隔を確保した。この場合には、この間隔を０．２３ｍｍとしたが、０．２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下の間隔が望ましいことがわかっている。これは、従来の０．１３ｍｍでは液晶表示モジュールの上下から外力が加わった場合に、光学シートが下偏光板２６にくっついてしまい、外力がこのくっついた光学シートを介して表示領域に達してしまい、表示に悪影響を与えてしまう可能性があるため、この間隔を本発明のように０．２３ｍｍ空けて構成すれば、喩え外力が液晶表示モジュールの上下から加わったとしても光学シートが下偏光板２６に接触する可能性が極めて低くなるというものである。

次に、本発明の液晶表示モジュール８０の第４の特徴点について説明する。

この第４の特徴点は、図８のＣの箇所で示したように、上ＳＵＳフレーム１の側面１１が、下ＳＵＳフレーム２の側面２１の折り曲げ箇所よりも高い位置で終端している点である。尚、本発明の液晶表示モジュール８０ではこの高さｃを０．３ｍｍとしている。これは、図５で説明した通り、液晶表示モジュール８０はの下ＳＵＳフレーム２側からはデジタルスチールカメラの下筐体５２が押し付けられるが、上ＳＵＳフレーム１の側面１１の下部が、下ＳＵＳフレーム２の折り曲げ箇所と同じ場合には、下筐体が上ＳＵＳフレーム１の側面１１に当ってしまうのを防止するためである。よって、設計の誤差等を考慮して、このｃは０．２ｍｍ以上あれば問題ないと考えられる。またｃが大きすぎると上ＳＵＳフレーム１の側面１１の強度が弱くなってしまうので、０．４ｍｍ程度が限界である。

尚、本実施例においては、液晶表示モジュールがデジタルスチールカメラに搭載された場合の問題点について説明したが、この液晶表示モジュールはデジタルスチールカメラ以外の例えば携帯電話やゲーム機などに搭載される場合においても適用可能なことは言うまでもない。

液晶表示モジュールの概略を示す図面である。 下ＳＵＳフレーム２の上に配置された樹脂モールド２２及び導光板２４の配置を示す図である。 図１の組み立て後におけるＡ―Ａ’断面を示す図面である。 （ａ）は、図３で説明したＡ―Ａ’断面の近傍の別の断面を示す図、（ｂ）は、上ＳＵＳフレーム１の側面を示す図、（ｃ）は、下ＳＵＳフレーム２の側面を示す図である。 図１乃至４で説明した液晶表示モジュール１０を例えばデジタルスチールカメラの筐体に収納した構成の断面図を示すものである。 液晶表示モジュール１０に外力が加わった場合の問題点について説明する図面である。 液晶表示モジュール１０を組み込んだデジタルスチールカメラの外観を示す図である。 本発明の液晶表示モジュールの構成を示すものである。 （ａ）は、上ＳＵＳフレームに下ＳＵＳフレームの側面が接触する様子を示す図面、（ｂ）は、上ＳＵＳフレームに下ＳＵＳフレームの側面が接触する様子を示す別の態様の図面である。 厚みの重要性を説明する図面である。

符号の説明

１ 上ＳＵＳフレーム、２ 下ＳＵＳフレーム、１０ 液晶表示モジュール、
１１ 上ＳＵＳフレームの側面、１２ 液晶表示パネル、
１３ フレキシブルプリント基板、１４ バックライト光源用フレキシブルプリント基板、
２１ 下ＳＵＳフレームの側面、２２ 樹脂モールド、２３ 樹脂モールドの爪部、
２４ 導光板、２４ 光源、２５ 上偏光板、２６ 下偏光板、
４１ 上ＳＵＳフレームの側面の切り欠き、４２ 下ＳＵＳフレームの側面の穴部、
５１ 上筐体、５２ 下筐体、５３ 弾性部材、５４ ネジ、
６１ 外力、６２ 外力、７１ 表示領域、７２ カメラ操作ボタン、
７３ 表示ムラ、８０ 液晶表示モジュール、
９１ 上ＳＵＳフレームと下ＳＵＳフレームの側面上部との非接触部分。

Claims (10)

1. 液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの背面に導光板及びモールドを配置し、
   前記導光板及びモールド側に配置された金属製の下フレームと、
   前記液晶表示パネル側に配置された金属製の上フレームを有した液晶表示モジュールにおいて、
   前記下フレームの厚さが、前記上フレームの厚さよりも厚く構成されている液晶表示モジュール。
2. 請求項１において、
   前記下フレームの厚さは前記上フレームの厚さの１．３３倍以上２．６６倍以下の厚さである液晶表示モジュール。
3. 請求項１又は２において、
   前記下フレームの側面は、全周において前記上フレームと接触する位置まで形成されている液晶表示モジュール。
4. 請求項１又は２において、
   前記下フレームの側面は、全周の８０％以上が前記上フレームと接触する位置まで形成されている液晶表示モジュール。
5. 請求項１乃至４において、
   前記上フレームは鋼板で構成し、
   前記下フレームはＳＵＳで構成している液晶表示モジュール。
6. 請求項１乃至５において、
   前記上フレームの側面の下部は、前記下フレームの側面の折り曲げ箇所から０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下の範囲の箇所まで形成されている液晶表示モジュール。
7. 請求項１乃至６において、
   前記導光板の上には光学シートが搭載されており、
   該光学シートと前記下偏光板との間隔が０．２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下である液晶表示モジュール。
8. 請求項１乃至７において、
   前記下フレームの厚さは０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下である液晶表示モジュール。
9. 請求項８において、
   前記下フレームの側面は、全周において前記上フレームと接触する位置まで形成されている液晶表示モジュール。
10. 請求項８において、
    前記下フレームの側面は、全周の８０％以上が前記上フレームと接触する位置まで形成されている液晶表示モジュール。
    

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