JP2014238497A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブル配線基板に実装された光源素子及び電子部品を収容凹部に収容した液晶表示装置において、光源素子を導光板の端部に対向させた状態で安定的に保持する。
【解決手段】液晶表示パネル１と、液晶表示パネル１の背面に配置されるバックライトユニットと、を有し、バックライトユニットは、光源素子７と、光源素子７からの出射光を導光する導光板８と、導光板８を納めるフレーム１１と、を有し、前記光源素子７は、一端が前記液晶パネル１に固着されたフレキシブル配線基板１２に電子部品１３とともに実装され、前記光学素子７及び電子部品１３は、フレキシブル配線基板１２を折り曲げることにより、フレーム１１の背面側に形成された収容凹部１４，１５に収容して取付けられる液晶表示装置において、前記電子部品１３を覆うケース１９をフレキシブル配線基板１２に固着して設け、ケース１９を前記収容凹部１５内に固着した。
【選択図】図５

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に、フレキシブル配線基板に実装した光源素子及び電子部品をバックライトユニットのフレームに設けた収容凹部に収容して取付けた液晶表示装置に関する。

携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ）、デジタルカメラ、マルチメディアプレーヤなど、種々な携帯型情報機器の表示装置として、薄型化した液晶表示装置が用いられている。

図１乃至図４を参照して、従来の液晶表示装置を説明する。
まず、図１を参照して、従来の液晶表示装置の一例を説明する。
なお、図１において、（ａ）は液晶表示装置の光源素子が設けられる端部を断面で示し、（ｂ）は液晶表示装置を（ａ）中の左方から見て示している。

液晶表示装置は、液晶表示パネル１と、液晶表示パネル１の背面に配置されるバックライトユニットと、を有している。
液晶表示パネル１は、一対の透明基板２，３の間に液晶を封入し、一方の透明基板２には液晶を駆動するための透明電極や薄膜トランジスタが配置され、他方の透明基板３にはカラーフィルタが配置されており、更に、透明基板２には下板偏向板４が設けられ、透明基板３には上板偏向板５が設けられている。
また、透明基板２の縁部は透明基板３より張り出しており、この張り出し部には薄膜トランジスタを駆動するドライバ６が実装されている。

バックライトユニットは、光源素子としての発光ダイオード７と、発光ダイオード７から出射された光を導いて液晶表示パネル１に向けて照射させる導光板８と、導光板８からの光を液晶表示パネル１に向けて均一に拡散させる拡散シート等の光学シート群９と、導光板８の背面に敷設された反射シート１０と、これら光源や導光板などを納める比較的剛性の高い材料により形成された枠形のフレーム１１と、を有している。

液晶表示パネルの透明基板２にはフレキシブル配線基板１２の一端部が固着されており、フレキシブル配線基板１２は樹脂材料などで構成されて柔軟性を有している。フレキシブル配線基板１２には、ドライバ６に接続される回路が形成されているとともに、発光ダイオード７及び抵抗やコンデンサなどの電子部品１３が実装されている。
発光ダイオード７及び電子部品１３はフレキシブル配線基板１２の背面側に設けられており、発光ダイオード７が先端部に配置され、電子部品１３がその後ろに配置されている。

フレーム１１の背面側には、導光板８の端面に向いて開いた第１の収容凹部１４と、その後ろに配置された第２の収容凹部１５が形成されており、第１の収容凹部１４には発光ダイオード７をその発光面を導光板８の端面に対向させて収容し、第２の収容凹部１５には電子部品１３を収容する。
すなわち、液晶表示装置の組み立て作業において、一端部が液晶表示パネル１に固着されたフレキシブル配線基板１２は平板状であり、このフレキシブル配線基板１２に発光ダイオード７及び電子部品１３が実装されている。そして、このフレキシブル配線基板１２をフレームの一側部を巻き込むように折り曲げて、発光ダイオード７及び電子部品１３をそれぞれ収容凹部１４，１５に収容する。そして、発光ダイオード７を両面粘着テープなどの接着層１６で収容凹部１４の内面に固着して固定する。

したがって、液晶表示装置は、図１に示すように、フレキシブル配線基板１２を折り曲げた状態で組み立てられる。
このようにフレキシブル配線基板１２を折り曲げて、実装された発光ダイオード７及び電子部品１３をそれぞれ収容凹部１４，１５に収容する構造は、フルフラットバック構造などと称せられ、液晶表示装置の背面が平坦となることから、液晶表示装置を携帯電話機などの実機へ実装するための構造を簡単化することができるなどの利点がある。

しかしながら、フレキシブル配線基板１２を折り曲げているため、図２に矢印で示すように、フレキシブル配線基板１２には内部応力によって、その先端部がフレーム１１から剥がれて浮き上がる方向の反発力が作用する。
このため、フレキシブル配線基板１２の取付け位置が変動して、導光板８に光を入射する発光ダイオード７の光軸がずれて、液晶表示装置の輝度が設計通りとならないという不具合があった。
実装する携帯型情報機器の小型化などにともなって、液晶表示装置の薄型化が要請されていることから、フレキシブル配線基板１２の折り曲げ径が小さくなる傾向がある。このため、フレキシブル配線基板１２に作用する反発力が大きくなり、このような不具合がより顕在化する傾向となっている。

このような不具合の対策として、図３に示すように、フレキシブル配線基板１２の折り曲げ部辺りに切り欠き１７を設けて、フレキシブル配線基板１２の折り曲げにより生ずる反発力を緩和させる方法が採用されている。
しかしながら、配線を設ける領域を確保するなどの必要から、フレキシブル配線基板１２に切り欠き１７を設けるにも限度があり、反発力を十分に緩和させることは困難であった。そこで、図４に示すように、液晶表示装置の組み立て作業において、治具１８を用いてフレキシブル配線基板１２の折り曲げ部を治具１８で挟み、フレキシブル配線基板１２に折り曲げの癖付けする方法も採用されているが、この方法にあっては、フレキシブル配線基板１２に設けられた配線を治具１８で断線させてしまう虞があった。

特許文献１には、発光ダイオードを設けたフレキシブル配線基板の端部を導光板の背面に設けた反射シートに重ねる構造では、液晶モジュールの厚さが増してしまうという課題を解決するため、フレキシブル配線基板ＦＰＣの端部を短くして、反射シートの端面に対向させる発明が記載されている。

特許文献２には、フレキシブル配線基板の折り曲げ部に貫通甲を形成して、フレキシブル配線基板の折り曲げにより生ずる反発力を小さくする発明が記載されている。しかしながら、この発明にあっては、図３に示した切り欠き１７を設ける方法と同様の課題を有している。

特開２００９−２１６７５３号公報 特開２００８−２０３４４５号公報

本発明は、上記の問題を合理的に解決して、収容凹部に収容した光源素子を導光板の端部に対向させた状態で安定的に保持する液晶表示装置を提供することを目的としている。

本発明の液晶表示装置は、以下のような技術的特徴を有している。
（１）液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの背面に配置されるバックライトユニットと、を有し、前記バックライトユニットは、光源素子と、前記光源素子からの出射光を導光する導光板と、前記導光板を納めるフレームと、を有し、前記光源素子は、一端が前記液晶パネルに固着されたフレキシブル配線基板に電子部品とともに実装され、前記光学素子及び電子部品は、前記フレキシブル配線基板を折り曲げることにより、前記フレームの背面側に形成された収容凹部に収容して取付けられる液晶表示装置において、前記電子部品を覆うケースを前記フレキシブル配線基板に固着して設け、当該ケースを前記収容凹部内に固着したことを特徴とする。

（２）（１）において、前記ケースは電磁シールドケースであることを特徴とする。

本発明によると、フレキシブル配線基板に実装された光源素子を収容凹部に収容した液晶表示装置において、光源素子を導光板の端部に対向させた状態で安定的に保持することができる。

従来の液晶表示装置を示す図であり、（ａ）は液晶表示装置の断面側面図、（ｂ）は（ａ）中の左方から見た正面図である。 従来の液晶表示装置の不具合を説明する図であり、（ａ）は液晶表示装置の断面側面図、（ｂ）は（ａ）中の左方から見た正面図である。 従来の液晶表示装置の不具合対策方法を説明する図であり、（ａ）は液晶表示装置の断面側面図、（ｂ）は（ａ）中の左方から見た正面図である。 従来の液晶表示装置の不具合対策方法を説明する図であり、液晶表示装置の断面側面図である。 本発明の一実施例に係る液晶表示装置を示す図であり、液晶表示装置の断面側面図である。 フレキシブル配線基板を示す図であり、（ａ）は従来例の平面図、（ｂ）本願発明の一実施例の平面図である。 本発明の一実施例に係る液晶表示装置を組み立ての初期段階で示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ’矢視断面図である。 本発明の一実施例に係る液晶表示装置を組み立ての途中段階で示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ’矢視断面図である。 本発明の一実施例に係る液晶表示装置を組み立ての終了段階で示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ’矢視断面図である。

本発明に係る液晶表示装置について、好適な一実施例を用いて詳細に説明する。
図５に示す、本発明の一実施例に係る液晶表示装置は、液晶表示パネル１と、前記液晶表示パネル１の背面に配置されるバックライトユニットと、を有し、前記バックライトユニットは、光源素子７と、前記光源素子７からの出射光を導光する導光板８と、前記導光板８を納めるフレーム１１と、を有し、前記光源素子７は、一端が前記液晶パネル１に固着されたフレキシブル配線基板１２に電子部品１３とともに実装され、前記光学素子７及び電子部品１３は、前記フレキシブル配線基板１２を折り曲げることにより、前記フレーム１１の背面側に形成された収容凹部１４，１５に収容して取付けられる液晶表示装置において、前記電子部品１３を覆うケース１９を前記フレキシブル配線基板１２に固着して設け、当該ケース１９を前記収容凹部１５内に固着したことを特徴とする。

図５乃至図９に示す本実施例の液晶表示装置は、それらの基本的な構成については、図１及び図２に示した従来の液晶表示装置と同様であるので、同様な部分には同一符号を付して、既に説明した部分や機能についての重複する説明は省略する。
本実施例の液晶表示装置は、以下に詳細に説明するように、フレキシブル配線基板１２に実装された電子部品１３の取付け構造に主要な特徴点がある。
なお、本実施例では従来と同様に、光源素子として発光ダイオード７を用いるが、本発明では種々な光源素子を光源として用いることができる。

従来の液晶表示装置では、図６（ａ）に示すように、フレキシブル配線基板１２上に発光ダイオード７及び電子部品１３を露呈させて実装していたが、本実施例の液晶表示装置では、図６（ｂ）に示すように、フレキシブル配線基板１２上に実装された電子部品１３をケース１９で覆っている。
なお、図６（ｂ）では、電子部品１３との位置関係を説明するために、ケース１９を透視した状態で示してある。

図５に示すように、ケース１９は、一面が開いた箱形であり、フレキシブル配線基板１２上の電子部品１３に被せた状態で、フレキシブル配線基板１２に接着剤による接着や半田付けなどの方法で固着されている。
このケース１９は、例えば金属や樹脂などの材料により比較的剛性が高く形成されており、特に、電磁シールド性を有する材料により形成した電磁シールドケースであるのが好ましい。

フレーム１１の第２の収容凹部１５はケース１９と略同じ大きさ形成されており、図５に示すように、フレキシブル配線基板１２を折り曲げて組み立てられた液晶表示装置では、ケース１９は第２の収容凹部１５内に納められて、ケース１９の上面部と第２の収容凹部１５の底面部とが両面粘着テープなどの接着層２０で固着される。
なお、フレーム１１は金属や樹脂等の材料をモールド成形することで形成することができ、第１及び第２の収容凹部１４，１５もモールド成形時に形成することができる。

本実施例に係る液晶表示装置は、フレキシブル配線基板１２を折り曲げて、発光ダイオード７を第１の収容凹部１４に収容するとともに、ケース１９に納められた電子部品１３を第２の収容凹部１５に収容して組み立てられる。そして、組み立てられた状態では、発光ダイオード７が接着層１６で第１の収容凹部１４の内面に固着固定されることに加えて、フレキシブル配線基板１２に固着されたケース１９が接着層２０で第２の収容凹部１５の内面に固着固定されるため、フレキシブル配線基板１２はフレーム１１に強固に固定される。

したがって、フレキシブル配線基板１２の折り曲げによる反発力に対して、フレキシブル配線基板１２の浮き上がりを防止することができ、発光ダイオード７を導光板８の端部に対向させた状態で安定的に保持することができる。すなわち、導光板８に光を入射する発光ダイオード７の光軸がずれを防止して、設計通りの輝度が得られるフルフラットバック構造の液晶表示装置が実現される。
なお、設計上の要請などから、発光ダイオード７を固着する接着層１６を設けない態様としても、ケース１９を固着する接着層２０により、上記と同様な作用効果が得られる。

更に、電磁妨害波（Electro Magnetic Interference）は液晶表示装置や液晶表示装置を実装した実機の動作不良を引き起してしまうが、ケース１９を電磁シールドケースとした場合には、電子部品１３が発生する電磁妨害波を遮断することができ、このような動作不良を防止することができる。

図７乃至図９には、本実施例に係る液晶表示装置の組み立て工程を示してある。
まず、図７に示すように、薄膜トランジスタなどが配置された透明基板２とカラーフィルタが配置された透明基板３とを、それらの間に液晶を封入して貼り合わせて液晶表示パネル１を形成し、液晶表示パネル１の背面及び表面にそれぞれ下板偏光板４及び上板偏光板５を貼り付ける。

次に、図８に示すように、透明基板２にドライバ６を設け、また、発光ダイオード７及びケース１９で覆われた電子部品１３が実装されたフレキシブル配線基板１２を、その一端部で透明基板２に固着して取付ける。

次に、図９に示すように、液晶表示パネル１をフレーム１１に載せて、フレキシブル配線基板１２をフレーム１１の一側部を巻き込むように折り曲げて、発光ダイオード７を第１の収容凹部１４に納めるとともに、ケース１９で覆われた電子部品１３を第２の収容凹部１５に納める。
フレーム１１の形成されている第１及び第２の収容凹部１４，１５には接着層１６，２０が設けられており、第１及び第２の収容凹部１４，１５に納められた発光ダイオード７及びケース１９は接着層１６，２０により第１及び第２の収容凹部１４，１５内に固着固定されて、液晶表示装置が組み立てられる。

なお、発光ダイオード７及びケース１９に接着層１６，２０を設けておき、発光ダイオード７及びケース１９を第１及び第２の収容凹部１４，１５に納めることで、接着層１６，２０により第１及び第２の収容凹部１４，１５内に固着固定されるようにしてもよい。
また、ケース１９のいずれの部位で第２の収容凹部１５に固着するようにしてもよく、特に、本実施例のように、ケース１９の上面で第２の収容凹部１５の底面に接着すると、ケース１９を接着層に触れることなくスムースの収容凹部１５に差し入れることができる。

ここで、上記の組み立て作業では、ケース１９を第２の収容凹部１５に納める際に、ケース１９の外面が第２の収容凹部１５の内面に当ってガイドされるため、ケース１９が基準となって、発光ダイオード７を導光板８に対して正確に位置決めして取付けることができる。
本実施例ではケース１９を第２の収容凹部１５と略同じ大きさとしていることから、ケース１９が前後左右でガイドされ、このような位置決め作用を十分に得ることができる。なお、位置決め作用は、ケース１９に収納凹部１５の内面に接する部分があれば得られるので、本発明では、ケース１９の形状や大きさは上記実施例に限定されるものではない。

なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、種々な変更を加えることができる。
例えば、上記の実施例では、発光ダイオード７とケース１９とを収容する収容凹部１４，１５を隔壁で仕切られた態様としたが、本発明では、隔壁を廃止して、これら収容凹部１４，１５を一体的な収容凹部とすることもできる。

本発明は、液晶パネルに一端が固着されたフレキシブル配線基板に光源素子及び電子部品を実装し、当該フレキシブル配線基板を折り曲げることにより、フレームの背面側に形成された収容凹部に光学素子及び電子部品を収容して取付ける液晶表示装置に広く利用することができ、例えば、携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ）、デジタルカメラ、マルチメディアプレーヤなどの携帯型情報機器の表示装置として利用することができる。

１ 液晶表示パネル
２，３ 透明基板
４ 下板偏光板
５ 上板偏光板
６ ドライバ
７ 発光ダイオード（光源素子）
８ 導光板
９ 光学シート
１０ 反射シート
１１ フレーム
１２フレキシブル配線基板
１３ 電子部品
１４ 第１の収容凹部
１５ 第２の収容凹部
１６ 接着層
１９ ケース
２０ 接着層

Claims (2)

1. 液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの背面に配置されるバックライトユニットと、を有し、
   前記バックライトユニットは、光源素子と、前記光源素子からの出射光を導光する導光板と、前記導光板を納めるフレームと、を有し、
   前記光源素子は、一端が前記液晶パネルに固着されたフレキシブル配線基板に電子部品とともに実装され、
   前記光学素子及び電子部品は、前記フレキシブル配線基板を折り曲げることにより、前記フレームの背面側に形成された収容凹部に収容して取付けられる液晶表示装置において、
   前記電子部品を覆うケースを前記フレキシブル配線基板に固着して設け、当該ケースを前記収容凹部内に固着したことを特徴とする液晶表示装置。
2. 請求項１に記載の液晶表示装置において、
   前記ケースは電磁シールドケースであることを特徴とする液晶表示装置。

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