JP3561578B2 - 表示器及びそれに用いるフレキシブル基板 - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は表示部から引出される回路基板としてフレキシブル基板を用いる表示器に係わり、特に、フレキシブル基板を発光素子の配置用に用いる表示器に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の表示器、例えば特願平7−169743号に示されるようなドットマトリックス型の表示器は、ガラスエポキシ基板等の剛性のある回路基板にLED等の発光素子をペレットボンド及びワイヤ−ボンドした後、樹脂製の反射枠にこの回路基板を取り付け、必要に応じて発光素子を樹脂モ−ルドしたり、反射枠に拡散シートを取り付けて構成している。この表示器と周辺回路との接続は、前記回路基板に植設したリードピンをハンダ付けして行うのが一般的である。最近では特願平8−38530号に示されるように、表示器を可動機構に組み込んで使用する場合も多く、このような場合は、周辺回路との接続にフレキシブル基板を用いている。
【0003】
しかしながら、フレキシブル基板は表示器の回路基板に半田等の導電性部材を介して接続されるので、接続作業性の点、接続部分の信頼性の点で問題がある。また、表示器をドットマトリックス型で構成した場合、データ線用とコモン線用の2つのフレキシブル基板を必要とし、これらを表示器の少なくとも2辺に配置する必要があるため、フレキシブル基板が表示器の移動の支障となったり、外形寸法の大型化の要因になる等の問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、信頼性の高い表示器を提供することを課題の1つとする。また、コンパクトな表示器を提供することを課題の1つとする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、データ線とコモン線の交差部、前記データ線の引出部、前記コモン線の引出部を有するフレキシブル基板と、マトリックス状に配置した複数の発光素子を有して前記フレキシブル基板の交差部に形成した表示部を備え、前記表示部の一辺から前記データ線とコモン線の両方の引出部を重ねて引出すように、前記データ線若しくはコモン線の一方の引出部を前記交差部及び他方の引出部に重なる位置まで折曲げて配置したことを特徴とする。
【0006】
前記フレキシブル基板の交差部は、フレキシブル絶縁基材の表面に複数の発光素子配置用パターン、並びにこのパターンに近接した複数のワイヤーボンディング用パターンを有し、前記フレキシブル絶縁基材の裏面に前記発光素子配置用パターン及びワイヤーボンディング用パターンの裏側に沿って配置した前記データ線若しくはコモン線用の配線パターンを有することを特徴とする。
【0007】
前記表示部は、裏側に突出形成した樹脂ピンが一体に形成された樹脂製枠を備え、前記フレキシブル基板の交差部及び折曲げ後の前記引出部に前記樹脂ピンが貫通され、この樹脂ピンを溶着することによって前記フレキシブル基板を前記樹脂製枠に固定していることを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。表示器1は、図1に示すように、ドットマトリックス型の表示部2と、この表示部2に一部が重ねられ残りの部分が表示部2の一辺から引き出されるフレキシブル基板3とを備えて構成している。
【0009】
まず初めに、表示器1の主要部を構成するフレキシブル基板3について説明する。フレキシブル基板3は、ポリイミドフィルム等のフレキシブル性のある絶縁性基材4の表面に、図3,5に示すような銅箔等の導電パターンが形成され、絶縁性基材4の裏面には、図4,6に裏面透視図として示すような銅箔等の導電パターンが形成されている。そして、このフレキシブル基板3は、複数のデータ線5と複数のコモン線6が基材4を介在して交差する所定領域としての交差部7と、データ線5がこの交差部7から引出されるデータ線引出部8と、コモン線4がこの交差部7から引出されるコモン線引出部9とを備えて構成される。
【0010】
データ線引出部8は、交差部7の近くでスルーホール10を介して上下のデータ線5を接続している。コモン線引出部9は、データ線引出部8と平行するように交差部7から引出された後に直角に屈曲されている。
【0011】
交差部7について図5〜7を参照して詳細に説明する。交差部7における基材4表面には、図5に示すように、縦方向に延びるデータ線5用の導電パターン11,11が2本で一対を成すように複数本(24本)形成されている。対を成すデータ線用パターン11,11の互いに向かい合う位置には、図7に拡大して示すように、データ線用パターン11,11から突出するように四角形状を成す発光素子配置用パターン12,12が縦方向に沿って複数(8段)形成されている。そして、この素子配置用パターン12,12は全体としてマトリックス状に配置されている。
【0012】
素子配置用パターン12の各々に隣接してワイヤーボンディング用パターン13が形成されている。最上段のパターン13は連続した形状になっているが、それ以外のワイヤーボンディング用パターン13は、スルーホール14をそれぞれ有して7行12列のマトリックス状に配置されている。各スルーホール14は、データ線5とコモン線6が基材4を介在して直交する部分の近傍に位置するように形成している
交差部7における基材4裏面には、図6の裏面透視図に示すように、コモン線6用の導電パターン15が横方向に複数本(8本)形成されている。これらコモン線用パターン15は、前記各スルーホール14を介して前記ワイヤーボンディング用パターン13に接続されている。これらコモン線用パターン15は、後述する発光素子23に対して超音波等によるワイヤーボンディングを行う場合に、そのファースト及びセカンドボンディング時のエネルギーロスを少なくするために、表側の素子配置用パターン12,12及びワイヤーボンディング用パターン13,13の裏側に沿って形成している。
【0013】
フレキシブル基板3の交差部7には、表示器1の表示部2を構成する白色樹脂製枠16が取り付けられる。この樹脂製枠16は、複数の開口部17がマトリックス状に設けられているとともに、その裏側に4つの樹脂ピン18が一体に形成されている。
【0014】
フレキシブル基板3の交差部7には、樹脂製枠16との固定用の4つの貫通穴19が設けられ、コモン線引出部9には、樹脂製枠16との固定用の2つの貫通穴20が設けられている。
【0015】
フレキシブル基板3には、表裏の導電パターンを覆うように電気絶縁性の薄膜21が設けられるが、図1,図2以外の図面ではこの薄膜21の下の導電パターンを分かり易く表示するために、この膜を省略している。
【0016】
このように形成されたフレキシブル基板3は、表示器1を構成する際に、交差部7が従来の剛性のある回路基板と同様に機能するように用いられる。まず、交差部7の裏面にガラスエポキシ基板のような剛性のある補強基板22が接着剤を用いて取り付けられる。そして、発光素子として0.3mm角程度のLEDペレット23が、素子配置用パターン12上に図7に示すように順次ボンディング配置される。
【0017】
続いて、ボンディングされたペレット23に対して、超音波ヤイワ−ボンディング装置を用いて、図7に示すようにボンディングワイヤー24がファーストボンディングされ、ワイヤーボンディング用パターン13にセカンドボンディングされる。ここで、素子配置用パターン12及びワイヤーボンディング用パターン13の裏側には、図7に破線で示すようにコモン線用パターン15が配置されているので、超音波ボンディング時のエネルギーが接着剤等に吸収されて弱まるのをこのコモン線パターン15が防ぎ、ワイヤーボンディングを確実に行うことができる。ワイヤーボンディング強度は、素子配置用パターン12及びワイヤーボンディング用パターン13の裏側にコモン線パターン15がない場合に比べて2倍程度増加した。
【0018】
そして、24×8個のマトリックス状にペレット23の取付け並びに配線が終了すると、このペレット23の隣接する2個が1つの開口部17内に位置するように、樹脂製枠16を交差部7の上面に配置する。樹脂製枠16の裏側には、4個の樹脂ピン18が前記4個の貫通孔19に対応して設けられているので、その樹脂ピン18を前記4個の貫通孔19に貫通配置し、図2に示すような状態に組み立てる。
【0019】
次に、コモン線引出部9をデータ線引出部8と重なるように補強基板22の裏側方向に折り曲げ、2つの貫通孔20に前記樹脂ピン18を貫通配置する。続いて、4本の樹脂ピン18の先端を溶着し、この樹脂ピン18によるかしめ構造を用いることによって、図1(b),(c)に示すように、フレキシブル基板3はコモン引出部9をデータ線引出部8側に折り曲げて重ねた状態で樹脂製枠16に固定される。ここで、フレキシブル基板3と樹脂製枠16の固定に、樹脂製枠16に一体に設けた樹脂ピン18を用いるので、取り付け構造の簡素化を図ることができる。そして、必要に応じて、ペレット23を覆うように透明樹脂を設けたり、樹脂製枠16の上面に拡散シート25を取り付けることによって、ドットマトリックス型のLED表示器1が完成する。
【0020】
このようにすることで、フレキシブル基板3の引出は表示部2の一辺からのみとなり、全体形状をコンパクト化することができるとともに、表示部2の移動がフレキシブル基板3によって規制を受けにくくなる。また、直接フレキシブル基板3の上にLEDペレット23を取り付けることができるので、従来のような回路基板とフレキシブル基板の接続構造が不要となり、電気的な信頼性を向上させることができる。よって、表示器1の組立てや取扱が容易となり、例えば、表示部2を可動機構部分に配置し易くなる。
【0021】
尚、上記実施例は、コモン線引出部9をデータ線引出部8側に折り曲げる場合を示したが、コモン線とデータ線の配置を逆にしてコモン線引出部9をデータ線引出部とした場合等においては、データ線引出部をコモン線引出部側に折り曲げることもできる。
【0022】
【発明の効果】
本発明によれば、コンパクトで組立が容易な表示器を提供することができる。また、信頼性の高い表示器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す表示器を示し、(a)は平面図、(b)は側面図、(c)は底面図である。
【図2】図1に示す表示器の組立て前の平面図である。
【図3】フレキシブル基板3の詳細を示す平面図である。
【図4】図3に示すフレキシブル基板の裏面透視図である。
【図5】図3の要部拡大図である。
【図6】図4の要部拡大図である。
【図7】フレキシブル基板へのペレット取付状態を説明するための説明図である。
【符号の説明】
1 表示器
2 表示部
3 フレキシブル基板
5 データ線
6 コモン線
7 交差部
8 データ線引出部
9 コモン線引出部
12 素子配置用パターン
13 ワイヤーボンディング用パターン
16 樹脂製枠
18 樹脂ピン
19 貫通穴
20 貫通穴
22 補強基板
23 LEDペレット
24 ボンディングワイヤー
【発明の属する技術分野】
本発明は表示部から引出される回路基板としてフレキシブル基板を用いる表示器に係わり、特に、フレキシブル基板を発光素子の配置用に用いる表示器に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の表示器、例えば特願平7−169743号に示されるようなドットマトリックス型の表示器は、ガラスエポキシ基板等の剛性のある回路基板にLED等の発光素子をペレットボンド及びワイヤ−ボンドした後、樹脂製の反射枠にこの回路基板を取り付け、必要に応じて発光素子を樹脂モ−ルドしたり、反射枠に拡散シートを取り付けて構成している。この表示器と周辺回路との接続は、前記回路基板に植設したリードピンをハンダ付けして行うのが一般的である。最近では特願平8−38530号に示されるように、表示器を可動機構に組み込んで使用する場合も多く、このような場合は、周辺回路との接続にフレキシブル基板を用いている。
【0003】
しかしながら、フレキシブル基板は表示器の回路基板に半田等の導電性部材を介して接続されるので、接続作業性の点、接続部分の信頼性の点で問題がある。また、表示器をドットマトリックス型で構成した場合、データ線用とコモン線用の2つのフレキシブル基板を必要とし、これらを表示器の少なくとも2辺に配置する必要があるため、フレキシブル基板が表示器の移動の支障となったり、外形寸法の大型化の要因になる等の問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、信頼性の高い表示器を提供することを課題の1つとする。また、コンパクトな表示器を提供することを課題の1つとする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、データ線とコモン線の交差部、前記データ線の引出部、前記コモン線の引出部を有するフレキシブル基板と、マトリックス状に配置した複数の発光素子を有して前記フレキシブル基板の交差部に形成した表示部を備え、前記表示部の一辺から前記データ線とコモン線の両方の引出部を重ねて引出すように、前記データ線若しくはコモン線の一方の引出部を前記交差部及び他方の引出部に重なる位置まで折曲げて配置したことを特徴とする。
【0006】
前記フレキシブル基板の交差部は、フレキシブル絶縁基材の表面に複数の発光素子配置用パターン、並びにこのパターンに近接した複数のワイヤーボンディング用パターンを有し、前記フレキシブル絶縁基材の裏面に前記発光素子配置用パターン及びワイヤーボンディング用パターンの裏側に沿って配置した前記データ線若しくはコモン線用の配線パターンを有することを特徴とする。
【0007】
前記表示部は、裏側に突出形成した樹脂ピンが一体に形成された樹脂製枠を備え、前記フレキシブル基板の交差部及び折曲げ後の前記引出部に前記樹脂ピンが貫通され、この樹脂ピンを溶着することによって前記フレキシブル基板を前記樹脂製枠に固定していることを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。表示器1は、図1に示すように、ドットマトリックス型の表示部2と、この表示部2に一部が重ねられ残りの部分が表示部2の一辺から引き出されるフレキシブル基板3とを備えて構成している。
【0009】
まず初めに、表示器1の主要部を構成するフレキシブル基板3について説明する。フレキシブル基板3は、ポリイミドフィルム等のフレキシブル性のある絶縁性基材4の表面に、図3,5に示すような銅箔等の導電パターンが形成され、絶縁性基材4の裏面には、図4,6に裏面透視図として示すような銅箔等の導電パターンが形成されている。そして、このフレキシブル基板3は、複数のデータ線5と複数のコモン線6が基材4を介在して交差する所定領域としての交差部7と、データ線5がこの交差部7から引出されるデータ線引出部8と、コモン線4がこの交差部7から引出されるコモン線引出部9とを備えて構成される。
【0010】
データ線引出部8は、交差部7の近くでスルーホール10を介して上下のデータ線5を接続している。コモン線引出部9は、データ線引出部8と平行するように交差部7から引出された後に直角に屈曲されている。
【0011】
交差部7について図5〜7を参照して詳細に説明する。交差部7における基材4表面には、図5に示すように、縦方向に延びるデータ線5用の導電パターン11,11が2本で一対を成すように複数本(24本)形成されている。対を成すデータ線用パターン11,11の互いに向かい合う位置には、図7に拡大して示すように、データ線用パターン11,11から突出するように四角形状を成す発光素子配置用パターン12,12が縦方向に沿って複数(8段)形成されている。そして、この素子配置用パターン12,12は全体としてマトリックス状に配置されている。
【0012】
素子配置用パターン12の各々に隣接してワイヤーボンディング用パターン13が形成されている。最上段のパターン13は連続した形状になっているが、それ以外のワイヤーボンディング用パターン13は、スルーホール14をそれぞれ有して7行12列のマトリックス状に配置されている。各スルーホール14は、データ線5とコモン線6が基材4を介在して直交する部分の近傍に位置するように形成している
交差部7における基材4裏面には、図6の裏面透視図に示すように、コモン線6用の導電パターン15が横方向に複数本(8本)形成されている。これらコモン線用パターン15は、前記各スルーホール14を介して前記ワイヤーボンディング用パターン13に接続されている。これらコモン線用パターン15は、後述する発光素子23に対して超音波等によるワイヤーボンディングを行う場合に、そのファースト及びセカンドボンディング時のエネルギーロスを少なくするために、表側の素子配置用パターン12,12及びワイヤーボンディング用パターン13,13の裏側に沿って形成している。
【0013】
フレキシブル基板3の交差部7には、表示器1の表示部2を構成する白色樹脂製枠16が取り付けられる。この樹脂製枠16は、複数の開口部17がマトリックス状に設けられているとともに、その裏側に4つの樹脂ピン18が一体に形成されている。
【0014】
フレキシブル基板3の交差部7には、樹脂製枠16との固定用の4つの貫通穴19が設けられ、コモン線引出部9には、樹脂製枠16との固定用の2つの貫通穴20が設けられている。
【0015】
フレキシブル基板3には、表裏の導電パターンを覆うように電気絶縁性の薄膜21が設けられるが、図1,図2以外の図面ではこの薄膜21の下の導電パターンを分かり易く表示するために、この膜を省略している。
【0016】
このように形成されたフレキシブル基板3は、表示器1を構成する際に、交差部7が従来の剛性のある回路基板と同様に機能するように用いられる。まず、交差部7の裏面にガラスエポキシ基板のような剛性のある補強基板22が接着剤を用いて取り付けられる。そして、発光素子として0.3mm角程度のLEDペレット23が、素子配置用パターン12上に図7に示すように順次ボンディング配置される。
【0017】
続いて、ボンディングされたペレット23に対して、超音波ヤイワ−ボンディング装置を用いて、図7に示すようにボンディングワイヤー24がファーストボンディングされ、ワイヤーボンディング用パターン13にセカンドボンディングされる。ここで、素子配置用パターン12及びワイヤーボンディング用パターン13の裏側には、図7に破線で示すようにコモン線用パターン15が配置されているので、超音波ボンディング時のエネルギーが接着剤等に吸収されて弱まるのをこのコモン線パターン15が防ぎ、ワイヤーボンディングを確実に行うことができる。ワイヤーボンディング強度は、素子配置用パターン12及びワイヤーボンディング用パターン13の裏側にコモン線パターン15がない場合に比べて2倍程度増加した。
【0018】
そして、24×8個のマトリックス状にペレット23の取付け並びに配線が終了すると、このペレット23の隣接する2個が1つの開口部17内に位置するように、樹脂製枠16を交差部7の上面に配置する。樹脂製枠16の裏側には、4個の樹脂ピン18が前記4個の貫通孔19に対応して設けられているので、その樹脂ピン18を前記4個の貫通孔19に貫通配置し、図2に示すような状態に組み立てる。
【0019】
次に、コモン線引出部9をデータ線引出部8と重なるように補強基板22の裏側方向に折り曲げ、2つの貫通孔20に前記樹脂ピン18を貫通配置する。続いて、4本の樹脂ピン18の先端を溶着し、この樹脂ピン18によるかしめ構造を用いることによって、図1(b),(c)に示すように、フレキシブル基板3はコモン引出部9をデータ線引出部8側に折り曲げて重ねた状態で樹脂製枠16に固定される。ここで、フレキシブル基板3と樹脂製枠16の固定に、樹脂製枠16に一体に設けた樹脂ピン18を用いるので、取り付け構造の簡素化を図ることができる。そして、必要に応じて、ペレット23を覆うように透明樹脂を設けたり、樹脂製枠16の上面に拡散シート25を取り付けることによって、ドットマトリックス型のLED表示器1が完成する。
【0020】
このようにすることで、フレキシブル基板3の引出は表示部2の一辺からのみとなり、全体形状をコンパクト化することができるとともに、表示部2の移動がフレキシブル基板3によって規制を受けにくくなる。また、直接フレキシブル基板3の上にLEDペレット23を取り付けることができるので、従来のような回路基板とフレキシブル基板の接続構造が不要となり、電気的な信頼性を向上させることができる。よって、表示器1の組立てや取扱が容易となり、例えば、表示部2を可動機構部分に配置し易くなる。
【0021】
尚、上記実施例は、コモン線引出部9をデータ線引出部8側に折り曲げる場合を示したが、コモン線とデータ線の配置を逆にしてコモン線引出部9をデータ線引出部とした場合等においては、データ線引出部をコモン線引出部側に折り曲げることもできる。
【0022】
【発明の効果】
本発明によれば、コンパクトで組立が容易な表示器を提供することができる。また、信頼性の高い表示器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す表示器を示し、(a)は平面図、(b)は側面図、(c)は底面図である。
【図2】図1に示す表示器の組立て前の平面図である。
【図3】フレキシブル基板3の詳細を示す平面図である。
【図4】図3に示すフレキシブル基板の裏面透視図である。
【図5】図3の要部拡大図である。
【図6】図4の要部拡大図である。
【図7】フレキシブル基板へのペレット取付状態を説明するための説明図である。
【符号の説明】
1 表示器
2 表示部
3 フレキシブル基板
5 データ線
6 コモン線
7 交差部
8 データ線引出部
9 コモン線引出部
12 素子配置用パターン
13 ワイヤーボンディング用パターン
16 樹脂製枠
18 樹脂ピン
19 貫通穴
20 貫通穴
22 補強基板
23 LEDペレット
24 ボンディングワイヤー
Claims (3)
- データ線とコモン線の交差部、前記データ線の引出部、前記コモン線の引出部を有するフレキシブル基板と、マトリックス状に配置した複数の発光素子を有して前記フレキシブル基板の交差部に形成した表示部を備え、前記表示部の一辺から前記データ線とコモン線の両方の引出部を重ねて引出すように、前記データ線若しくはコモン線の一方の引出部を前記交差部及び他方の引出部に重なる位置まで折曲げて配置したことを特徴とする表示器。
- 前記フレキシブル基板の交差部は、フレキシブル絶縁基材の表面に複数の発光素子配置用パターン、並びにこのパターンに近接した複数のワイヤーボンディング用パターンを有し、前記フレキシブル絶縁基材の裏面に前記発光素子配置用パターン及びワイヤーボンディング用パターンの裏側に沿って配置した前記データ線若しくはコモン線用の配線パターンを有することを特徴とする請求項1記載の表示器。
- 前記表示部は、裏側に突出形成した樹脂ピンが一体に形成された樹脂製枠を備え、前記フレキシブル基板の交差部及び折曲げ後の前記引出部に前記樹脂ピンが貫通され、この樹脂ピンを溶着することによって前記フレキシブル基板を前記樹脂製枠に固定していることを特徴とする請求項1あるいは2記載の表示器。
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JP17026396A JP3561578B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 表示器及びそれに用いるフレキシブル基板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP17026396A JP3561578B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 表示器及びそれに用いるフレキシブル基板 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH1020803A JPH1020803A (ja) | 1998-01-23 |
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ID=15901702
Family Applications (1)
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JP17026396A Expired - Fee Related JP3561578B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 表示器及びそれに用いるフレキシブル基板 |
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KR100669483B1 (ko) * | 2006-01-20 | 2007-01-16 | 이미지랩(주) | 플라스틱 평판 디스플레이 및 그의 제조방법 |
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US8716932B2 (en) * | 2011-02-28 | 2014-05-06 | Apple Inc. | Displays with minimized borders |
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1996
- 1996-06-28 JP JP17026396A patent/JP3561578B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH1020803A (ja) | 1998-01-23 |
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