JP2009086070A - 液晶表示モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】適用機器の薄型化に有利な透過型液晶表示モジュールを提供する。
【解決手段】フレームケース１の前室１ａ内には、液晶表示パネル３が、ケース本体と一体に形成された複数の係合突起１３によりその弾発力で所定位置に収納保持され、後室１ｂ内には、バックライトパネル６が後室１ｂを閉じるシールドケース２上に設置されて収納されている。各係合突起１３は頭部が稜線を挟んで２個の斜面が形成された山型をなし、その斜面効果により液晶表示パネル３を面方向と厚さ方向に押圧し、面方向には対向する係合突起１３が両サイドから押圧し合って液晶表示パネル３の位置を決め、厚さ方向には仕切り板１１とで液晶表示パネル３を挟持する。
【選択図】 図４

Description

この発明は、バックライトを備えた透過型液晶表示モジュールに関する。

液晶表示パネルや有機エレクトロルミネッセンス表示パネル等の平型表示パネル（以下、ＦＰＤ（Flat Panel Display）という）を用いる画像表示モジュールは、適用機器の薄型化に有利であるという利点から、近年、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistance）等のモバイル機器のディスプレイとして多用されている。しかし、モバイル機器のディスプレイに対しては、小型薄型化の要求が極めて厳しく、ＦＰＤモジュールに対しても更なる薄型化が要求されている。

ＦＰＤモジュールのうちでも、鮮明なカラー表示が可能な透過型液晶表示モジュールの場合、特許文献１に示されるように、液晶表示パネルとバックライトパネルの２枚のパネル部材が重ねて設置され、それら両パネルを所定位置に正確に保持するためにフレームが用いられ、このフレームに一対のシールドケースが被装されている。
特開２００６−８４６１５号公報

上述の透過型液晶表示モジュールは、２枚のパネルにフレームと一対のシールドケースを有するため、他のＦＰＤモジュールに比べて相対的に厚くなり、薄型化が厳しく要求されるモバイル機器のディスプレイとして不利である。

本発明の目的は、薄型化された透過型液晶表示モジュールを提供することである。

本発明の請求項１に記載の液晶表示モジュールは、一対の透明基板間に液晶を挟持してなる液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを支持する本体部及び該本体部により支持された前記液晶表示パネルを所定位置に保持する係合凸部が樹脂材料を用いて一体に形成されてなるフレームと、前記液晶表示パネルにその表示の観察側とは反対側の背面側から光を照射するバックライトパネルとを、有することを特徴とするものである。

請求項２に記載の液晶表示モジュールは、請求項１の液晶表示モジュールにおいて、前記フレームが、前記液晶表示パネルを収容し支持する第１の空間と前記バックライトパネルを収容する第２の空間とを、備えていることを特徴とするものである。

請求項３に記載の液晶表示モジュールは、請求項１に記載の液晶表示モジュールにおいて、少なくとも前記液晶表示パネルの表示面に対応する領域を除いて前記フレームに被装され、前記第２の空間に収容されたバックライトパネルを支持すると共に前記第１の空間に収容された液晶表示パネルを前記係合凸部と協働して保持するシールドケースを、更に有していることを特徴とするものである。

本発明が適用された液晶表示モジュールによれば、モジュール自体が薄型化し、適用機器を薄型化することができる。

図１は本発明の一実施形態としての液晶表示モジュールを示す模式的断面図で、図２（ａ）はその平面図、（ｂ）は要部拡大斜視図、図３はその全体構成を示す分解斜視図、図４（ａ）、（ｂ）はそれぞれ主要寸法を示す各局部断面図、及び図５（ａ）、（ｂ）はそれぞれ組み付け動作を示す段階毎説明図である。

本実施形態の液晶表示モジュールの筐体は、フレームケース１にシールドケース２が被装されてなる。この場合、シールドケース２は、表示の観察側を前側として、フレームケース１の後側を被っている。

フレームケース１は、液晶ポリマ等の弾性に富む樹脂材料を用いて例えばインジェクション法等により全体を一体に樹脂成形されてなり、内部には、共に扁平な直方体をなす空間の前室１ａと後室１ｂとが仕切り板１１を介して２段重ねに形成されている。すなわち、長方形の４辺にそれぞれ立設された側板１２ａ〜１２ｄにより囲まれる直方体の空間が仕切り板１１によって前室１ａと後室１ｂに仕切られている。又、この仕切り板１１には、前、後各室１ａ、１ｂを連通させる連通窓１１１が穿設されている。

図２（ａ）に示されるように、前室１ａを囲む４方の側板１２ａ〜１２ｄのうちの一対の長手側板１２ｂ、１２ｄと一方の短手側板１２ｃの各内面には、それぞれ、複数個の係合突起１３が凸設されている。一対の長手側板１２ｂ、１２ｄには、それぞれ、３個の係合突起１３が立設され、一方の長手側板１２ｄの３個の係合突起１３と対向側長手側板１２ｂの３個の係合突起１３とは、互いに前室１ａの幅中心線ｃに関して対称な位置に等間隔で配設されている。短手側板１２ｃには、２個の係合突起１３が前記幅中心線ｃに関して対称な位置に配設されている。

これら係合突起１３は、前室１ａ内の収容物を係合保持するために設けられており、図２（ｂ）に示されるように、鉤型をした頭部の先端面が稜線１３１を挟んで前斜面（前室１ａの入口側を前側とする）１３２と後斜面１３３が形成された山形をなすフック形状に形成され、鉤先を前室１ａの底部仕切り板１１に向けて立設されている。

また、一対の長手側板１２ｂ、１２ｄと一方の短手側板１２ｃの各外面には、それぞれ、適数個の係止ブロック１４が凸設されている。各係止ブロック１４は、図５（ａ）等に示すように、一側面１４１が斜面に形成された四角柱をなし、その傾斜側面１４１をフレームケース１の底部側に向けて凸設されている。

そして、図３に示すように、他方の短手側板１２ａには、２箇所に切欠き部１５、１６が形成されている。切欠き部１５は、短手側板１２ａの内の前室１ａに対応する上部（前部）の中央に形成され、切欠き部１６は後室１ｂに対応する下部（後部）の略全域にわたり形成されている。

一方、シールドケース２は、ステンレス等の金属薄板を板金加工して形成され、フレームケース１の外形よりも一回り大きい直方体の上面が開放された箱体をなしている。このシールドケース２の底板２１の４辺に立設された側板２２ａ〜２２ｄの内の一対の長手側板２２ｂ、２２ｄと一方の短手側板２２ｃの各外面には、フレームケース１側の前記係止突起１４に対応させて係合孔２３がそれぞれ穿設され、短手側板２２ａには切欠き部２４が形成されている。

フレームケース１の前室１ａ内には、液晶表示パネル３が収納設置されている。液晶表示パネル３は、図１に示すように、一方の主面に電極（不図示）がそれぞれ形成された一対の矩形をなすガラス基板３１、３２を、それぞれの電極形成面を対向させて枠状シール材（不図示）により所定の間隙を保って接合し、枠状シール材で囲まれたガラス基板３１、３２間に液晶（不図示）を封入してなる。ガラス基板３１、３２の各外面には、偏光板３３、３４が夫々貼着されている。

表示の観察側を前側として、前、後ガラス基板３１、３２のうちの後ガラス基板３２には、一方の短手縁辺を前ガラス基板３１の対応する端面よりも外側へ突出させて、突出部３２１が形成されている。この突出部３２１の対向側表面（液晶挟持側表面）には、両基板３１、３２の電極から引き出されたリード配線（不図示）が配設され、液晶を駆動するドライバ素子としてのドライバチップ４がＣＯＧ（Chip On Glass）方式により直接搭載されている。また、突出部３２１の端部には、ドライバチップ４に対する入力配線の各接続端子（不図示）が並設されている。そして、その接続端子列には、駆動制御信号供給用のフレキシブル配線基板（以下、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit Board）という）５が導通接合されている。このＦＰＣ５は、フレームケース１の切欠き部１５からケース外に引き出される。

ここで、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、上述した液晶表示パネル３の外形寸法、つまり長さＬ、幅Ｗ、及び厚さＴは、前述したフレームケース１側の対向する係合突起１３対の対向距離Ｄ及び立設高さＨの各寸法に対応させて、適正に設定されている。

すなわち、頭部を対向させる一対の係合突起１３、１３の各稜線１３１、１３１間の距離Ｄ1と、各前斜面１３２、１３２間の最大距離Ｄ2は、保持すべき液晶表示パネル３の幅寸法をＷとした場合、
Ｄ1＜Ｗ＜Ｄ2 ・・・（１）
に設定されている。また、各係合突起１３のフック先端面から前室１ａの仕切り板１１までの距離Ｈ1と、稜線１３１から仕切り板１１までの距離Ｈ2は、液晶表示パネル２の厚さをＴとした場合、
Ｈ1＜Ｔ＜Ｈ2 ・・・（２）
に設定されている。

一方、図４（ｂ）に示されるように、短手側板１２ｃに立設された係合突起１３の稜線１３１から対向する短手側板１２ａまでの距離Ｄ3と、前斜面１３２から短手側板１２ａまでの最大距離Ｄ4は、液晶表示パネル２の長さをＬとした場合、
Ｄ3＜Ｌ＜Ｄ4 ・・・（３）
に設定されている。なお、立設高さ寸法Ｈ1、Ｈ2については、上記（２）式と同一に設定されている。

上述の各寸法は、（１）〜（３）式を満たす範囲内において、各係合突起１３がその後斜面１３３を液晶表示パネル３の前側エッジに弾性圧接させることが可能な寸法に設定される。これにより、液晶表示パネル３が前室１ａ内の所定位置に正確に安定して保持される。

図１に戻って、フレームケース１のシールドケース２により閉ざされた後室１ｂ内には、バックライトパネル６が収納設置されている。本実施形態のバックライトパネル６は、照射対象の液晶表示パネル３に大略対応した矩形をなす透明な導光板６１の一方の端部に、ＬＥＤ（Light-Emitting Diode）６２が複数個配置され、導光板６１の液晶表示パネル３に対向させる前面６１１には光学シート積層体６３が設置され、反対側の後面６１２には光反射シート６４が設置されて、構成されている。

ＬＥＤ６２は、ＦＰＣ６５上にＣＯＦ（Chip On Film）方式により直接搭載されており、この光源用ＦＰＣ６５は光反射シート６４に隣接させて配置されている。この光源用ＦＰＣ６５は、前述したシールドケース２の切欠き部２４からケース外に引き出されている。

光学シート積層体６３は、光拡散シート６３１と光の出射方向を揃える２枚のプリズムシート６３２、６３３とが導光板前面６１１上に順次積層配置されてなる。２枚のプリズムシート６３２、６３３は、それぞれの突条の延在方向を互いに直交させて配置されている。

導光板６１の後面６１２には、ＬＥＤ６２から射出され導光板６１に入射した光を前面６１１に向けて内面反射させるための凹凸パターン（不図示）が形成されている。そして、この後面６１２には白色のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート：polyethylene terephthalate）シートからなる光反射シート６４が設置されている。

上述のように構成されたバックライトパネル６によれば、ＬＥＤ６２から射出された光が、導光板６１内にその対向する端面から入射し、この入射光が後面６１２の凹凸パターンに入射すると、ここで前面６１１に向けて内面反射され、前面６１１から面状に出射される。出射された光は光学シート積層体６３を透過することにより、輝度分布が均一で正面輝度の高い面状照射光となって連通窓１２１を通り液晶表示パネル３に照射される。なお、凹凸パターンに入射した後に導光板６１外に出射する光も存在するが、これらの出射光は光反射シート６４により反射されて導光板６１内に再入射させられ、これにより、ＬＥＤ６２からの射出光の利用効率が格段に高められる。

上述したバックライトユニット６は、後室１ｂに被装されたシールドケース２における底板２１上の所定位置に設置されている。本実施形態では、両面粘着シート７を用いてケース底板２１の内面に固着されている。なお、両面粘着シート７を光反射機能を備えるシートとすることにより、光反射シート６４を省略することもできる。また、シールドケース底板２１を部分的に切り起こして複数の係止フックを立設し、これら係止フックによりバックライトパネル６を固定設置することも可能である。

ここで、本実施形態の液晶表示モジュールの組立て手順とその動作について、図５（ａ）、（ｂ）に基づき説明する。

まず、液晶表示パネル３をフレームケース１の前室１ａ内に設置する。これに際しては、図５（ａ）に示されるように、液晶表示パネル３をその後ガラス基板３２の端面エッジ３２２が各係合突起１３の前斜面１３２に当接できる位置にセットし、白抜き矢印Ａ方向（モジュール厚さ方向）に圧入するだけでよい。これにより、前記端面エッジ３２２が対応する係合突起１３の前斜面１３２に当接し、その斜面効果により円滑に摺接すると共に係合突起１３を撓ませ、やがて、端面エッジ３２２が稜線１３１を越えた後は、図５（ｂ）に示されるように前、後ガラス基板３１、３２の各端面３２３、３１１が稜線１３１に摺接しつつ下降する。そして、前ガラス基板３１の端面エッジ３１２が各係合突起１３の稜線１３１を超えた後は、後斜面１３３と前端面エッジ３１２とが摺接し、係合突起１３が初期の立設形状に戻ろうとする弾発力により液晶表示パネル３が所定位置に保持される。この際、各係合突起１３の弾発力は、図４（ａ）に示されるように、後斜面１３３の斜面効果によりガラス基板３１の面方向に沿った分力Ｆ1と厚さ方向に沿った分力Ｆ2に分かれ、面方向分力Ｆ1により液晶表示パネル３の位置が決められる。

すなわち、対向する係合突起１３、１３により液晶表示パネル３を両サイドから互いに押圧し合う各面方向分力Ｆ1は、各係合突起１３が同じ材質で同形状に形成されているために等しく、したがって、液晶表示パネル３はその外形寸法にばらつきがあっても常にその中心線がフレームケース１の幅中心線ｃに整合した所期の位置に正確に保持される。

また、各係合突起１３の厚さ方向分力Ｆ2により、液晶表示パネル３が仕切り板１１に向けて押圧され脱装が防止される。その結果、液晶表示パネル３が常に安定して同一位置に正確且つ強固に保持される。

つぎに、バックライトパネル６を組み立て、図１に示すように、シールドケース２における底板２１の内面上の所定位置に両面粘着シート７を介して固着設置する。そして、バックライトパネル６が設置されたシールドケース２内に液晶表示パネル３が装着されたフレームケース１を嵌装する。この際、フレームケース１の側板外面に凸設されている係止ブロック１４がシールドケース２の側板に当接するが傾斜側面１４１の斜面効果により円滑に嵌合挿入できる。そして、各係止ブロック１４がシールドケース側板２２の対応する係合穴２３に夫々嵌入するまでフレームケース１を挿入する。これにより、図１に示される液晶表示モジュールが得られる。

以上のように、本実施形態の液晶表示モジュールは、フレームケース１の液晶表示パネル３を収容する前室１ａに、液晶表示パネル３を所定位置に脱装を防止して正確に保持できる複数個の係合突起１３をフレームケース１の本体部分と一体に樹脂成形するから、液晶表示パネル３の脱装を防止するためにフレームケース１の表示側（前側）に被装するシールドケースが不要となり、部品点数が低減されると共にモジュール自体の薄型化が促進される。

また、両面粘着シート等の接着部材を用いずに上記係合突起１３の弾発力を利用して液晶表示パネル３を所定位置に保持する構成としたから、液晶表示パネル３の装着作業性及び修理分解作業性が共に向上する。

さらに、フレームケース１に液晶表示パネル３とバックライトパネル６をそれぞれ収容する前室１ａと後室１ｂを設け、それら両室１ａ、１ｂが照射光を通すための連通窓１１１が形成された仕切り板１１により仕切られる構成としたから、遮光シートを省略でき且つ両パネル３、６の相対位置が常に正確に確保される。

次に、本発明の他の実施形態について、図６及び図７に基づき説明する。なお、上記実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明を省略する。

本実施形態の液晶表示モジュールでは、フレームケース１０の液晶表示パネル３を収納する前室１０ａにおける入口部の４方全周にわたり、表示窓を画定する窓枠１０１が形成されている。直方体をなす空間の前室１０ａは、図７に示されるように、その周囲３方を側板１０２ａ〜１０２ｃにより囲まれているが、１方の短手側面には側板が設けられていない。したがって、窓枠１０１と側板１０２ａ〜１０２ｃ及び仕切り板１０３で形成されるコの字断面の溝部１０４が、前室１０ａの周囲３方に形成され、この溝部１０４により液晶表示パネル３の対応する３方の周縁部が把持されている。前室１０ａの側板が設けられていない短手側面は、後室１０ｂに被装されるシールドケース２の側板２２ａにより一部が閉じられている。このフレームケース１０は、樹脂材料を用いて例えばインジェクション法等により、一括成形される。

上述のフレームケース１０に液晶表示パネル３を装着するには、図７に示すように、前室１０ａの側板がもうけられていない短手側面から溝１０４に沿わせて白抜き矢印方向に挿入するだけでよい。この後は、上記実施形態と同様に、液晶表示パネル３が挿着されたフレームケース１０をバックライトパネル６が設置されたシールドケース２内に嵌装することにより、図６に示す液晶表示パネルが得られる。

以上のように、本実施形態の液晶表示モジュールによれば、フレームケース１０の前室１０ａに表示窓を確定する窓枠１０１を形成し、この窓枠１０１を利用して液晶表示パネル３を保持するための溝１０４をフレームケース１０の本体と一体形成する構成としたから、液晶表示パネル３を保持すると共に表示窓を画定するためのシールドケースを省略でき、その結果、部品点数が低減され、且つ、組み付け及び分解修理の双方の作業性が向上すると共に、モジュールの薄型化が可能になる。

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、フレームケース１、１０の後室１ｂ、１０ｂにシールドケース２を被装してバックライトパネル６を収容設置しているが、これに限らず、後室の底部が閉じられたフレームケースとすることにより、後室を閉じるためのシールドケースも省略することができる。これにより、部品点数の低減と更なる薄型化が可能になる。

また、フレームは液晶表示パネルを収納保持するだけのものとし、バックライトパネルをパケージ化し、液晶表示パネルを収納保持したフレームをバックライトパネルパッケージに被装する構成としてもよい。

本発明の一実施形態としての液晶表示モジュールを示す模式的断面図である。 （ａ）上記液晶表示モジュールを示す平面図で、（ｂ）はそのうちの本発明に係わる主要部材を示す部分拡大斜視図である。 上記液晶表示モジュールの構成を示す分解斜視図である。 上記液晶表示モジュールにおける本発明に係わる主要寸法間の関係を示す説明図で、（ａ）は幅方向寸法間の関係を、（ｂ）は長さ方向寸法間の関係を、それぞれ示している。 上記液晶表示モジュールの組立て動作を示す説明図で、（ａ）は液晶表示パネルを圧入する前の状態を示し、（ｂ）は液晶表示パネルを圧入する過程を示している。 本発明の他の実施形態としての液晶表示モジュールを示す模式的断面図である。 上記他の実施形態としての液晶表示モジュールを組み立てる手順示す斜視図である。

符号の説明

１ フレームケース
１ａ 前室
１ｂ 後室
１１ 仕切り板
１２ａ〜１２ｄ 側板
１３ 係合突起
１４ 係止ブロック
２ シールドケース
２１ 底板
２２ａ〜２２ｄ 側板
２３ 係合孔
３ 液晶表示パネル
４ ドライバチップ
５ フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）
６ バックライトパネル
７ 両面粘着シート
１０ フレームケース
１０１ 窓枠
１０２ａ〜１０２ｃ 側板
１０３ 仕切り板
１０４ 溝

Claims (3)

1. 一対の透明基板間に液晶を挟持してなる液晶表示パネルと、
   前記液晶表示パネルを支持する本体部及び該本体部により支持された前記液晶表示パネルを所定位置に保持する係合凸部が樹脂材料を用いて一体に形成されてなるフレームと、
   前記液晶表示パネルにその表示の観察側とは反対側の背面側から光を照射するバックライトパネルとを、有することを特徴とする液晶表示モジュール。
2. 前記フレームは、前記液晶表示パネルを収容し支持する第１の空間と、前記バックライトパネルを収容する第２の空間とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示モジュール。
3. 少なくとも前記液晶表示パネルの表示面に対応する領域を除いて前記フレームに被装され、前記第２の空間に収容されたバックライトパネルを支持すると共に前記第１の空間に収容された液晶表示パネルを前記係合凸部と協働して保持するシールドケースを、更に有していることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示モジュール。

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