JP2014048322A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複雑な形状で、かつ、複数回折り返しを受けるフレキシブル配線基板を用い、コンパクトで、かつ、接続の信頼性が高い液晶表示装置を実現する。
【解決手段】ＴＦＴ基板１０の端部にはＬＥＤ６０を搭載するフレキシブル配線基板７０が接続し、フレキシブル配線基板７０は、モールド１００の背面に折り返され、バックライトにおける導光板３０の側面にＬＥＤ６０を配置し、フレキシブル配線基板７０は、さらに、折り返されてＴＦＴ基板１０の表面に延在し、液晶表示パネルと両面粘着テープ８０によって固定され、フレキシブル配線基板７０は、さらに、金属フレーム２００に形成された爪部２０１とモールド１００との間に挟持されて固定される。
【選択図】図２

Description

本発明は液晶表示装置に係り、特に、ＬＥＤを光源としたバックライトと液晶表示パネルをコンパクトに収容した液晶表示装置のモジュールに関する。

液晶表示装置では画素電極および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向して、ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタ等が形成された対向基板が設置され、ＴＦＴ基板と対向基板の間に液晶が挟持されている。そして液晶分子による光の透過率を画素毎に制御することによって画像を形成している。

液晶表示装置は、薄型、軽量に出来ることから色々な分野に使用されている。液晶は自身では発光しないので、液晶表示パネルの背面にバックライトを配置している。テレビ等、比較的大画面の液晶表示装置には、バックライトとして蛍光管が使用されてきた。しかし、蛍光管は内部に水銀の蒸気が封入されているので地球環境への負荷が大きく、特にヨーロッパ等においては、使用が禁止される傾向にある。

そこで、蛍光管に替わってＬＥＤ（発光ダイオード）をバックライトの光源に使用することが行われ、ＬＥＤ光源を用いた液晶表示装置は、ＴＶ等の大型の表示装置においても、年々増加している。ＬＥＤ方式のバックライトは、拡散板等の直下にＬＥＤを配置する直下型と、導光板の側面から光を入射させるサイドライト方式とがある。携帯電話等に使用される小型の液晶表示装置では、表示装置の厚さを小さくする観点から、サイドライト方式のバックライトが使用される。

ＴＦＴ基板や対向基板等で形成される液晶表示パネルには、ＴＦＴ基板の端子部に接続されるフレキシブル配線基板から電源、映像信号等が供給される。また、フレキシブル配線基板には、ＬＥＤ等の電子部品が搭載される。ＬＥＤはＴＦＴ基板の背面に配置されるので、ＬＥＤを搭載したフレキシブル配線基板は、液晶表示パネルの背後に折り返されて収容される。さらにフレキシブル配線基板のインターフェイス部は、セットの電源位置とあわせる必要があるので、フレキシブル配線基板は複数回折り返される。

フレキシブル配線基板は、例えば厚さ３０μｍ程度のポリイミド等の樹脂に銅箔等によって配線が形成されたものであり、弾性を持っており、折り返されると、伸張力を有することになる。「特許文献１」には、フレキシブル配線基板をシールドケースの背面に這わせ、シールドケースの背面において、両面粘着テープによって、フレキシブル配線基板を固定する構成が記載されている。

「特許文献２」には、フレキシブル配線基板をシールドケースの背面に湾曲させる構成において、シールドケースの側面に切り欠きを形成し、この切り欠き部にフレキシブル配線基板を嵌入することによって、フレキシブル配線基板の伸張力による戻りを抑える構成が記載されている。

特開２００３−１４０１１６号公報 特開２００５−２６７８８１号公報

図９は、従来方式における携帯電話等に使用される液晶表示装置の平面図である。図９において、ＴＦＴ基板１０の上に対向基板２０が配置され、対向基板２０の上に上偏光板２１が配置している。ＴＦＴ基板１０は対向基板２０よりも大きく形成されており、ＴＦＴ基板１０が１枚になった部分は、端子部１５となっている。端子部１５には、液晶表示パネルを駆動するＩＣドライバ９０が搭載されている。また、ＴＦＴ基板１０の端子部１５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のフレキシブル配線基板７０が接続されている。

図９において、液晶表示パネルの背後には、図示しないバックライトが配置し、液晶表示パネルとバックライトとは、モールド１００内に収容されている。そして、液晶表示パネルとバックライトを収容したモールド１００は金属フレーム２００に収容されている。図９において、フレキシブル配線基板７０は、液晶表示パネルの背後に湾曲して折り返され、モールド１００と金属フレーム２００との間から再び、液晶表示パネルの上面に折り返されている。

図１０は、図９のＡ−Ａ断面である。図１０において、液晶表示パネルのＴＦＴ基板１０は、モールド１００の段部に配置している。液晶表示パネルの背面には、ＬＥＤ６０を光源とするバックライトが配置している。ＴＦＴ基板１０の端部に接続したフレキシブル配線基板７０は、モールド１００の背面に折り曲げられている。光源となるＬＥＤ６０は、導光板３０の側面に配置している。ＬＥＤ６０はフレキシブル配線基板７０に搭載されている。フレキシブル配線基板７０は、図１０に示すのと反対側の面において、折り返されて、再び、液晶表示パネルの表面に延在している。

液晶表示パネルの表面に折り返されたフレキシブル配線基板７０は、ＴＦＴ基板１０の端子部１５において、両面粘着テープ８０によって、ＴＦＴ基板１０に固定されている。図９あるいは、図１０の構成では、フレキシブル配線基板７０は、両面粘着テープ８０のみによって、ＴＦＴ基板１０に固定されているので、フレキシブル配線基板７０の伸張力あるいは、弾力によって、フレキシブル配線基板７０がＴＦＴ基板１０から剥離する危険があり、信頼性が問題となっていた。

図１１は、従来方式における他の例を示す平面図である。図１１においてＴＦＴ基板１０の端子部１５と接続したフレキシブル配線基板７０は背面に折り返されることは図１０と同様であるが、図１１においては、フレキシブル配線基板７０は、金属フレーム２００の背面から折り返されて液晶表示パネルの表面に延在している。

図１２は図１１のＡ−Ａ断面図である。図１２において、フレキシブル配線基板７０は、図示しない部分において、金属フレーム２００の外側に沿って、液晶表示パネルの表面に折り返されている。表面に折り返されたフレキシブル配線基板７０は、両面粘着テープ８０によって、ＴＦＴ基板１０の端子部１５に固定されている。

図１１あるいは、図１２の構成においても、図９あるいは図１０の場合と同様、フレキシブル配線基板７０は、両面粘着テープ８０のみによって、ＴＦＴ基板１０に固定されているので、フレキシブル配線基板７０の伸張力あるいは、弾力によって、フレキシブル配線基板７０がＴＦＴ基板１０から剥離する危険があり、信頼性が問題となっていた。

フレキシブル配線基板７０は、ＬＥＤ６０等種々の電子部品を搭載し、かつ、フレキシブル配線基板７０の枚数を減らすために、複雑な形状で、かつ、複雑に折り返される場合が多い。本発明の課題は、このように、複雑な形状で、複雑に折り返されるフレキシブル配線基板７０を安定して固定し、信頼性の高い液晶表示装置を実現することである。

本発明は上記問題を克服するものであり、具体的な手段は次のとおりである。すなわち、ＴＦＴ基板と対向基板を有する液晶表示パネルと、バックライトがモールドに収容され、前記モールドが金属フレームに収容された液晶表示装置であって、前記ＴＦＴ基板の端部にはＬＥＤを搭載するフレキシブル配線基板が接続し、前記フレキシブル配線基板は、前記モールドの背面に折り返され、前記バックライトにおける導光板の側面にＬＥＤを配置し、前記フレキシブル配線基板は、さらに、折り返されて前記ＴＦＴ基板の表面に延在し、前記液晶表示パネルと両面粘着テープによって固定され、前記フレキシブル配線基板は、さらに、前記金属フレームに形成された爪部と前記モールドとの間に挟持されて固定されていることを特徴とする液晶表示装置である。

本発明によれば、液晶表示パネルの背面に折り返され、再び液晶表示パネルの表面に折り返される構成のフレキシブル配線基板に対し、ＴＦＴ基板の端子部に設置された両面粘着テープに加え、金属フレームの爪部によって固定するので、フレキシブル配線基板の伸張力を爪部によって抑えるので、フレキシブル配線基板を安定して固定することが出来る。したがって、複雑な形状を有するフレキシブル配線基板を複雑に折り返しても、フレキシブル配線基板の伸張力、あるいは、弾力によって、フレキシブル配線基板が液晶表示パネルから剥離することがないので、信頼性の高い液晶表示装置を実現することが出来る。

本発明の平面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 液晶表示パネルの平面図および断面図である。 液晶表示パネルにフレキシブル配線基板が接続した平面図および断面図である。 液晶表示パネルとバックライトをモールドに収容した状態を示す平面図および断面図である。 フレキシブル配線基板を液晶表示パネルの表面に折り返した状態を示す平面図および断面図である。 本発明の実施例２の平面図である。 図７のＡ−Ａ断面図である。 従来例を示す平面図である。 図９のＡ−Ａ断面図である。 他の従来例を示す平面図である。 図１１のＡ−Ａ断面図である。

以下、本発明の内容を実施例を用いて詳細に説明する。

図１は本発明における液晶表示装置の平面図である。図１において、ＴＦＴ基板１０、対向基板２０等からなる液晶表示パネルを収容したモールド１００は金属フレーム２００に収容されている。ＴＦＴ基板１０の端子部１５に接続したフレキシブル配線基板７０は、モールド１００の外側で、かつ、金属フレーム２００の内側において、液晶表示パネルの背面に折り返されている。フレキシブル配線基板７０は、図示しない液晶表示パネルの背面においておりかえされ、再び液晶表示パネルの表面に延在し、ＴＦＴ基板１０の端子部１５に固定されている。フレキシブル配線基板７０の先端は、インターフェイス部７１となっている。

図１における特徴は、液晶表示パネルの表面に折り返されたフレキシブル配線基板７０は、図示しない、ＴＦＴ基板１０の端子部１５とフレキシブル配線基板７０の間に配置している両面粘着テープ８０と、金属フレーム２００の爪部２０１によって固定されていることである。金属フレーム２００の爪部２０１によって、フレキシブル配線基板７０の伸張力は抑えられ、両面粘着テープ８０に対する引き剥がしの応力が緩和されるために、フレキシブル配線基板７０が両面粘着テープ８０から剥離することは無い。

図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図２において、ＴＦＴ基板１０、対向基板２０、対向基板２０の上に貼り付けられた上偏光板２１、ＴＦＴ基板１０の下に貼り付けられた下偏光板１１によって液晶表示パネルが構成される。液晶表示パネルのＴＦＴ基板１０は、モールド１００の段部に設置されている。液晶表示パネルの下側には、バックライトが配置している。

バックライトにおいて、光源であるＬＥＤ６０が導光板３０の側面に配置している。ＬＥＤ６０は、フレキシブル配線基板７０に搭載されているが、このフレキシブル配線基板７０は、ＴＦＴ基板１０の端子部１５に接続して、液晶表示パネルの背面に折り返されたものである。導光板３０の下には、反射シート４０が配置している。導光板３０の上には、光学シート群５０が配置している。この光学シート群５０は、例えば、導光板から出射する光を拡散して均一化する拡散シート、導光板からの光を液晶表示パネルの方向に向けるためのプリズムシート等によって形成される。

拡散シートは複数枚使用されることもあり、また、プリズムシートは、プリズムの頂部の方向が互いに直角方向である２枚のシートから構成される場合もある。光学シート群５０と、液晶表示パネルにおける下偏光板１１との間は、５０μｍ程度のギャップが形成されている。光学シート群５０と下偏光板１１とが擦れるのを防止するためである。

図２において、図示しないＴＦＴ基板１０の端子部１５に取り付けられたフレキシブル配線基板７０は、折り返されてモールド１００の背面に延在している。モールド１００の背面に延在したフレキシブル配線基板７０の部分にＬＥＤ６０が搭載され、このＬＥＤ６０が導光板３０の側面に配置する構成となっている。フレキシブル配線基板７０は、図２に図示されない部分においてさらに折り返され、液晶表示パネルの表面に延在し、液晶表示パネルの表面において、両面粘着テープ８０によって、ＴＦＴ基板１０の端子部１５に接着している。

図２に示すように、液晶表示パネルの表面に延在したフレキシブル配線基板７０は、金属フレーム２００の一部である爪部２０１によって、モールド１００との間に挟まれて固定されている。このように、フレキシブル配線基板７０が金属フレーム２００の爪部２０１によって、固定されているので、フレキシブル配線基板７０の伸張力は、爪部２０１によって抑えられ、両面粘着テープ８０におけるフレキシブル配線基板７０の伸張力による引き剥がし応力は緩和されるので、両面粘着テープ８０からフレキシブル配線基板７０が剥離することは無い。このように、本発明は、フレキシブル配線基板７０の固定について、高い信頼性を確保することが出来る。

図３〜図６は、本発明の液晶表示装置の組立ての流れを示す工程図である。図３（ａ）は液晶表示パネルの平面図である。図３において、ＴＦＴ基板１０の上に対向基板２０が配置し、対向基板２０の上に上偏光板２１が貼り付けられている。ＴＦＴ基板１０と対向基板２０は周辺において、図示しないシール材によって貼り付けられ、ＴＦＴ基板１０と対向基板２０の間に液晶が挟持されている。ＴＦＴ基板１０において、対向基板２０が貼り付けられていない、ＴＦＴ基板１０が１枚となっている部分は、端子部１５となっている。

図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図３（ｂ）において、ＴＦＴ基板１０と対向基板２０が図示しないシール材によって貼り付けられ、ＴＦＴ基板１０の下に下偏光板１１が貼り付けられ、対向基板２０の上に上偏光板２１が貼り付けられている。

図４（ａ）は、ＴＦＴ基板１０の端子部１５にＩＣドライバ９０が搭載され、フレキシブル配線基板７０が接続された状態を示す平面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図４（ｂ）において、ＴＦＴ基板１０の端子部１５にＩＣドライバ９０が搭載され、端部にフレキシブル配線基板７０が接続されている。

図５（ａ）は、図４（ａ）におけるフレキシブル配線基板７０を液晶表示パネルおよびバックライトの背面に折り返した状態において、液晶表示パネルをモールド１００内に収容した状態を示す平面図である。図５（ａ）におけるフレキシブル配線基板７０は折り返されているので、図５（ａ）のフレキシブル配線基板７０におけるインターフェイス部７１の向きは、図４（ａ）のフレキシブル配線基板７０におけるインターフェイス部７１の向きとは逆になっている。

図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図５（ｂ）において、液晶表示パネルはモールド１００の段部に載置され、モールド１００内にバックライトが収容されている。図５（ｂ）において、バックライトおよびモールドの背面に折り返されている状態となっているフレキシブル配線基板７０の上にＬＥＤ６０が搭載されている。ＬＥＤ６０は、導光板３０の側面に配置されている。図５（ｂ）において、モールド１００および導光板３０の下に折り返されたフレキシブル配線基板７０の横に、反射シート４０が配置している。

図６（ａ）は、フレキシブル配線基板７０をさらに折り返して、液晶表示パネルの表面に延在させた状態を示す平面図である。図６（ａ）において、フレキシブル配線基板７０は、モールド１００の側面に沿って液晶表示パネルの表面に延在している。図６（ａ）において、液晶表示パネルの表面で、図示しない両面粘着テープによってフレキシブル配線基板７０が端子部１５に接着している。

図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図６（ｂ）が図５（ｂ）と異なるところは、フレキシブル配線基板７０が液晶表示パネルの表面においてＴＦＴ基板１０に両面粘着テープ８０によって接着している点である。フレキシブル配線基板７０は、両面粘着テープ８０およびモールド１００の表面を覆っている。

その後、液晶表示パネルおよびバックライトを収容したモールド１００を金属フレーム２００に収容した状態を示す平面図が図１であり、その断面図が図２である。先に説明したように、液晶表示パネルの表面に延在したフレキシブル配線基板７０は、金属フレーム２００の爪部２０１によって上側を押さえられ、モールド１００と金属フレーム２００の爪部２０１によって挟持されて、固定されている。爪部２０１は、金属フレーム２００と一体で成型されるので、金属フレーム２００のコストが上昇することは無い。

このように、金属フレーム２００に形成された爪部２０１によって、表面に折り返されたフレキシブル配線基板７０の伸張力は抑えられるので、両面粘着テープ８０とフレキシブル配線基板７０の間に生ずる引き剥がしの応力は緩和され、フレキシブル配線基板７０を安定して液晶表示パネルの表面に固定することが出来る。

図７および図８は、本発明の第２の実施例を示す平面図および断面図である。図７は、本実施例の平面図であるが、実施例１における図１とは、フレキシブル配線基板７０がモールド１００の側面ではなく、金属フレーム２００の側面に沿っておりかえされている点で異なっている。このような構成によって、モールド１００と金属フレーム２００との間の隙間を小さくすることが出来、金属フレーム２００の外形を小さくすることが出来る。

図８は、図７のＡ−Ａ断面図である。図８のバックライトにおいて、光源となるＬＥＤ６０がフレキシブル配線基板７０の上に搭載され、導光板３０の側面に配置されている点は実施例１の図２と同様である。図８において、フレキシブル配線基板７０は、金属フレーム２００の下面に形成された図示しない切り欠きを通して、金属フレーム２００の背面に延在している。

図８において、金属フレーム２００の背面に延在しているフレキシブル配線基板７０は、さらに折り返されて図示しない金属フレーム２００の側面に沿って、液晶表示パネルの表面に延在し、ＴＦＴ基板１０の端子部１５に配置した両面粘着テープ８０によって液晶表示パネルの表面に固定される。さらに、液晶表示パネルの表面に延在したフレキシブル配線基板７０は、金属フレーム２００と一体で形成された爪部２０１によって固定され、フレキシブル配線基板７０を折り返すことによって発生する伸張力を緩和し、フレキシブル配線基板７０が両面粘着テープ８０から剥がれることを防止している。

このように、フレキシブル配線基板７０を金属フレーム２００の内側から液晶表示パネル表面に折り返す場合も、金属フレーム２００の外側から折り返す場合も、金属フレーム２００に形成された爪部２０１によって伸張力が緩和されるので、フレキシブル配線基板７０が両面粘着テープ８０からはがれることを防止することが出来る。

１０…ＴＦＴ基板、 １１…下偏光板、 １５…端子部、 ２０…対向基板、 ２１…上偏光板、 ３０…導光板、 ４０…反射シート、 ５０…光学シート群、 ６０…ＬＥＤ、 ７０…フレキシブル配線基板、 ７１…インターフェイス、 ８０…両面粘着テープ、 ９０…ＩＣドライバ、 １００…モールド、 ２００…金属フレーム、 ２０１…爪部、

Claims (3)

1. ＴＦＴ基板と対向基板を有する液晶表示パネルと、バックライトがモールドに収容され、前記モールドが金属フレームに収容された液晶表示装置であって、
   前記ＴＦＴ基板の端部にはＬＥＤを搭載するフレキシブル配線基板が接続し、
   前記フレキシブル配線基板は、前記モールドの背面に折り返され、前記バックライトにおける導光板の側面にＬＥＤを配置し、
   前記フレキシブル配線基板は、さらに、折り返されて前記ＴＦＴ基板の表面に延在し、前記液晶表示パネルと両面粘着テープによって固定され、
   前記フレキシブル配線基板は、さらに、前記金属フレームに形成された爪部と前記モールドとの間に挟持されて固定されていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記フレキシブル配線基板は、前記モールドの背面から前記モールドの側面と前記金属フレームの内壁との間を延在して前記液晶表示パネルの表面に固定されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記フレキシブル配線基板は、前記モールドの背面から前記金属フレームの背面および前記金属フレームを外側側面を延在して前記液晶表示パネルの表面に固定されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。

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