JP4289992B2

JP4289992B2 - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP4289992B2
Application number: JP2003405560A
Authority: JP
Inventors: 正一駒野; 幸男松浦
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-12-04
Filing date: 2003-12-04
Publication date: 2009-07-01
Anticipated expiration: 2023-12-04
Also published as: JP2005165081A

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、より詳しくは、主たる画面を表示するとともに当該主たる画面の反対側へ従たる画面を表示する両面液晶表示装置に関する。

近年、携帯電話やＰＤＡ(Personal Digital Assistant)端末に代表される携帯情報端末機器が広く利用されており、その表示素子として薄型、軽量、低消費電力など多くのメリットを有する液晶表示装置が使用されている。また近年、主として使用される画面（以下「メイン画面」という）の裏側に、補助的として使用される小さな画面（以下「サブ画面」という）が配置された、いわゆる２画面携帯電話が新しい携帯電話の主流となっている。このような所定の筐体の両面に画面が配置された液晶表示装置を以下「両面液晶表示装置」と呼ぶ。

図５は、従来の両面液晶表示装置の構成例を示す側面図である。この両面液晶表示装置は、メイン画面を提供するために、メイン液晶表示素子１１と、メイン用導光板１２と、メイン用反射板１３と、メイン用ＬＥＤ１４とを備えており、これらはメイン用ホルダ５１により所定位置に固定されている。また、この両面液晶表示装置は、サブ画面を提供するために、サブ液晶表示素子２１と、サブ用導光板２２と、サブ用反射板２３と、サブ用ＬＥＤ２４とを備えており、これらはサブ用ホルダ５２により所定位置に固定されている。なお、メイン用ＬＥＤ１４およびサブ用ＬＥＤ２４は、平板状の１枚の硬質基板３１の所定位置に取り付けられている。

液晶表示素子は自ら光を発しない非発光表示素子であるため、一般的にはバックライトと呼ばれる照明光が必要となる。図５に示されるメイン用導光板１２、メイン用反射板１３、およびメイン用ＬＥＤ１４は、メイン画面を提供するためのメイン用バックライトユニットを構成する。このメイン用バックライトユニットでは、メイン用ＬＥＤ１４からの光がメイン用導光板１２の所定の端面に入射し、メイン液晶表示素子１１に対向する面から出射する。また、メイン液晶表示素子１１に対向する面と反対側の面から出射する光は、メイン用反射板１３に反射されることにより再びメイン用導光板１２に入射し、メイン液晶表示素子１１に対向する面から出射する。このことによって、効率よくＬＥＤからの光が利用される。また、サブ用導光板２２、サブ用反射板２３、およびサブ用ＬＥＤ２４はサブ画面を提供するためのサブ用バックライトユニットを構成し、上記メイン用バックライトユニットと同様の機能を有する。

このような両面液晶表示装置には、メイン画面とサブ画面とを提供するためにバックライトユニットおよび液晶表示素子が２つずつ必要となる。このバックライトユニットの光源となるＬＥＤを基板に対して搭載する方法としては、図５に示すように、硬質基板３１の表側の面にメイン用ＬＥＤ１４を搭載し、その裏側の面にサブ用ＬＥＤ２４を搭載することが考えられる。この構成では、基板面に対する垂直方向に沿った装置の厚み（以下単に「厚み」という）が比較的大きくなる。しかし、通常、液晶表示装置には薄型かつ軽量であることが要求されるため、上記厚みを薄くすることが重要となる。

そこで従来より、２枚の導光板の断面形状を矩形ではなく三角形状とし、これらを組み合わせてスペースを有効に活用することにより上記厚みを薄くした両面液晶表示装置がある（特許文献１を参照）。図６は、この両面液晶表示装置の構成を示す側面図である。図６に示す各構成要素のうち、図５に示す従来の両面液晶表示装置の各構成要素と同一のものには、同一の符号を付してその説明を省略する。

図６に示すように、この両面液晶表示装置のメイン用導光板１２１およびサブ用導光板２２１は、三角形状の断面を有しており、その三角形の斜辺に対応する面が互いに向かい合うように配置されている。これらの面の間にはメイン用反射板１３およびサブ用反射板２３が挟まれている。また、メイン用ＬＥＤ１４およびサブ用ＬＥＤ２４は、基板面に対する垂直方向の高さが同一であるため、図示されない硬質基板の（表面と裏面ではなく）同一面上の両端近傍に搭載される。この硬質基板は、サブ液晶表示素子２１の表示領域に対応する大きさの開口部を有しており、当該開口部周縁と上記表示領域周縁とが重なるようにサブ液晶表示素子２１の下側に配置される。このような構成により装置の厚みを薄くすることができる。
特開２００２−２４４１３３号公報

しかし、この図６に示す従来の両面液晶表示装置は、特殊な断面形状を有する導光板を作製しなければならず、またサブ液晶表示素子２１の表示領域周縁よりも大きな硬質基板を使用しなければならないため、装置のコストが高くなる。

また、発光部であるメイン用ＬＥＤ１４およびサブ用ＬＥＤ２４から放たれる光は、対応する導光板の内部を通り液晶表示素子の表示面からそれぞれ出射するが、それ以外の部分へ漏れないようにメイン用ＬＥＤ１４およびサブ用ＬＥＤ２４の周りをホルダや基板などにより囲む必要がある。この点、図６に示す従来の両面液晶表示装置は、１つのホルダによりこれらのＬＥＤを囲むことができるが、図５に示す従来の両面液晶表示装置は、硬質基板３１の表面と裏面とにＬＥＤが取り付けられるため、１つのホルダによりこれらのＬＥＤを囲むことができず、上述のようにメイン用ホルダとサブ用ホルダの２つを作製しなければならない。

そこで、本発明は、一般的な形状を有する導光板を使用しつつ１つのホルダにより発光部を囲むことができ、かつより厚みの薄い両面液晶表示装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、所定の第１の画面を表示する第１の液晶表示部と、当該第１の画面が表示される方向と反対の方向へ第２の画面を表示する第２の液晶表示部とを備える液晶表示装置であって、
前記第１の液晶表示部による表示のための光を放つ第１の発光部と、
前記第１の発光部を搭載する第１の基板部と、
前記第１の発光部から放たれた光を前記第１の液晶表示部の表示面と反対側の面へ導く第１の導光部と、
前記第２の液晶表示部による表示のための光を放つ第２の発光部と、
前記第２の発光部を搭載する第２の基板部と、
前記第２の発光部から放たれた光を前記第２の液晶表示部の表示面と反対側の面へ導く第２の導光部と、
前記第１の基板部および前記第２の基板部は、前記表示面に対して垂直方向へ所定の距離だけ離れた位置に設けられ、所定のフレキシブルプリント基板のうち複層構造を有し当該複層のうちの内層の一部と外層の一部とが所定の接着剤で貼り合わされることにより硬化した所定の２つの硬質部分であり、当該２つの硬質部分の間に設けられる可撓性を有する単層または複層構造の軟質部分により互いに接続されることを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明において、
前記第１の液晶表示部および前記第２の液晶表示部は、所定の接続部材により互いに接続され、
前記第１の液晶表示部は、前記所定のフレキシブルプリント基板に含まれる所定の軟質部に接続されることを特徴とする。

第３の発明は、第１の発明において、
前記第１の基板部および前記第２の基板部は、所定の間隔をあけた所定位置に２つの穴がそれぞれあけられており、
前記ホルダは、
前記２つの穴の一方に嵌め入れられる第１の突起部と、
前記２つの穴の他方に嵌め入れられる突起であって先端部分が前記ホルダ面に沿って鉤形状に曲げられかつ前記他方の穴から露出する第２の突起部とを含み、
前記所定の間隔は、前記第１の突起部が前記一方の穴に嵌め入れられかつ前記第２の突起部が前記他方の穴に嵌め入れられたときに、前記第２の突起の先端部分が前記第１の基板部および前記第２の基板部の表面に被さるとともに、前記２つの穴の内面が前記第１または第２の突起部の側面と当接するように設定されることを特徴とする。

上記第１の発明によれば、発光部が搭載される基板部の高さに違いが設けられるため、第１の導光部と第２の導光部との間に基板を介在させる必要がなくなる。そのため、一般的な形状を有する導光板を使用しつつ１つのホルダにより発光部を囲むことができ、かつ装置全体の厚みをより薄くすることができる。また、１枚のフレキシブルプリント基板に第１の発光部および第２の発光部が搭載されるため、例えば２つの基板にコネクタを取り付けまたは半田付けを行う必要が無くなる。したがって、製造時に部品を取り付ける工数および検査の回数を１回分少なくすることができる。さらに、基板内にコネクタを取り付けるための領域または半田付けをするための領域が必要ないため、基板の外形をより小さくすることができる。

上記第２の発明によれば、第１の液晶表示部、第２の液晶表示部、およびフレキシブルプリント基板を１つのユニットとしてまとめて取り扱うことができる。このことにより、接続のためにコネクタを取り付けまたは半田付けを行う必要が無くなり、製造時に部品を取り付ける工数および検査の回数を少なくすることができる。

上記第３の発明によれば、第１の基板部および第２の基板部をホルダに簡単に固定することができ、また接着材を使用する場合と異なり、固定状態を解除する（取り外す）ことも容易であるため、故障による修理の際にその作業を容易にすることができる。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態について説明する。
＜１．全体構成＞
図１は、本実施形態に係る両面液晶表示装置の構成例を示す側面図である。この両面液晶表示装置は、主として使用されるメイン画面を提供するために、メイン液晶表示素子１１と、メイン用導光板１２と、メイン用反射板１３と、メイン用ＬＥＤ１４とを備えており、また、従として使用されるサブ画面を提供するために、サブ液晶表示素子２１と、サブ用導光板２２と、サブ用反射板２３と、サブ用ＬＥＤ２４とを備えている。また、ホルダ５の所定位置にはこれらの部材が適宜取り付けられる。なお、メイン画面およびサブ画面は、使用の目的、態様、場所、使用者などにより変化するため、本両面液晶表示装置の構成は画面が主として使用されるか従として使用されるかの区別や画面の大きさなどにより限定されるものではない。

上述のように液晶表示素子は自ら光を発しない非発光表示素子であるため、一般的にはバックライトが必要となる。図１に示されるメイン用導光板１２、メイン用反射板１３、およびメイン用ＬＥＤ１４は、メイン画面を提供するためのメイン用バックライトユニットを構成する。このメイン用バックライトユニットでは、メイン用ＬＥＤ１４からの光がメイン用導光板１２の所定の端面に入射し、メイン液晶表示素子１１に対向する面から出射する。また、メイン液晶表示素子１１に対向する面と反対側の面から出射する光は、メイン用反射板１３に反射されることにより再びメイン用導光板１２に入射し、メイン液晶表示素子１１に対向する面から出射する。このことによって、効率よくＬＥＤからの光が利用される。また、サブ用導光板２２、サブ用反射板２３、およびサブ用ＬＥＤ２４はサブ画面を提供するためのサブ用バックライトユニットを構成し、上記メイン用バックライトユニットと同様の機能を有する。

なお、メイン液晶表示素子１１に対向するメイン用導光板１２の面上およびサブ液晶表示素子２１に対向するサブ用導光板２２の面上には、図示されない拡散シートおよびレンズシート（プリズムシート）が設けられている。

図１に示すように、メイン用ＬＥＤ１４およびサブ用ＬＥＤ２４は、１枚のフレキシブルプリント基板（Flexible Printed Circuit：以下「ＦＰＣ」と略称する）に取り付けられている。このＦＰＣは、２カ所の硬質部３およびこれらをつなぐ軟質部４を有している。具体的には、ＦＰＣ軟質部は単層もしくは２層構造であり、ＦＰＣ硬質部は４層構造であって、これらのうちの内層部の一部と外層部の一部とがエポキシ系接着剤で貼り合わされることにより硬化したものである。この硬化した部分が上記硬質部３となる。メイン用ＬＥＤ１４およびサブ用ＬＥＤ２４は、この硬質部３の所定位置に取り付けられている。また、軟質部４は比較的大きな可撓性を有している。この軟質部４が屈曲することにより、硬質部３に取り付けられたメイン用ＬＥＤ１４およびサブ用ＬＥＤ２４は、図１に示す垂直方向に異なる位置（高さ）に設置することが可能となる。このため、メイン用バックライトユニットとサブ用バックライトユニットとの高さが異なる場合（すなわち段差がある場合）であっても、メイン用ＬＥＤ１４およびサブ用ＬＥＤ２４を１枚のＦＰＣに搭載することができる。

なお、軟質部４の長さは適宜変更可能であるので、ここでは、メイン用ＬＥＤ１４およびサブ用ＬＥＤ２４の距離に応じて軟質部４が適宜の長さに設定され、または屈曲しているものとする。

このようにＬＥＤが搭載される基板の（硬質部の）高さに違いを設けることにより、一枚の基板の表面と裏面とにＬＥＤが搭載される場合のようにメイン用バックライトユニットとサブ用バックライトユニットとの間に基板を介在させる必要がなくなる。そのため、基板の厚さの分だけ、従来の両面液晶表示装置に比べて装置全体の厚さを薄くすることができる。例えば、本両面液晶表示装置全体の厚さは５．２ｍｍであり、基板の厚さは０．４ｍｍであるから、この場合には従来の装置に比べて約７％ほど本装置全体の厚さを薄くすることができる。

なお、メイン用ＬＥＤ１４およびサブ用ＬＥＤ２４は、異なる基板にそれぞれ取り付けられ、これら２枚の基板がコネクタや半田を使用することにより接続される構成であってもよい。しかし、１枚のＦＰＣにメイン用ＬＥＤ１４およびサブ用ＬＥＤ２４を搭載する構成では、２つの基板にコネクタを取り付けまたは半田付けを行う必要が無くなるため、製造時に部品を取り付ける工数および検査の回数を１回分少なくすることができる。さらに、基板内にコネクタを取り付けるための領域または半田付けをするための領域が必要ないため、基板の外形を小さくすることができる。よって、図１に示すように１枚のＦＰＣを使用することが好ましい。

以上のように、図１に示すように配置された１つのホルダ５およびＦＰＣの硬質部によってＬＥＤが囲まれるため、ＬＥＤから発せられる光は、不必要な部分へ漏れ出すことがない。したがって、図５に示す従来の装置のようにメイン用ホルダ５１とサブ用ホルダ５２とによりＬＥＤを囲む必要がなく、１つのホルダを使用することにより本装置を構成することができる。

さらに、上記ＦＰＣを含むメイン用バックライトユニットおよびサブ用バックライトユニットの接続関係について説明する。図２は、これらの接続関係を示す平面図である。ここで、上記ＦＰＣは、図１に示す硬質部３に対応する硬質部６２と、軟質部４およびその他の軟質部を含む軟質部６１とを有する。また、メイン液晶表示素子１１とサブ液晶表示素子２１とは、上記ＦＰＣとは異なるＦＰＣである接続用軟質ＦＰＣ６５にそれぞれ圧着されることにより接続される。また、メイン液晶表示素子１１は軟質部６１にも圧着されることにより接続される。このような構成により、上記部材は１つのユニットとしてまとめて取り扱うことができる。このことにより、接続のためにコネクタを取り付けまたは半田付けを行う必要が無くなり、製造時に部品を取り付ける工数および検査の回数を少なくすることができる。なお、このユニットは、軟質部６１および接続用軟質ＦＰＣ６５において図１に示す状態に折り曲げられてホルダ５に装着される。

＜２．ＦＰＣを固定するための構造＞
次に、上記ＦＰＣをホルダ５に固定するための構造について図３および図４を参照して説明する。図３は、ＦＰＣをホルダに装着しようとするときの状態を示す断面図であり、図４は、ＦＰＣをホルダに固定したときの状態を示す断面図である。

図３および図４に示すように、図１に示される硬質部３の一部分である硬質部７には所定の間隔を空けて穴７１および穴７２があけられており、図１に示されるホルダ５の一部分であるホルダ８には上記所定の間隔に対応する間隔をあけて突起８１および鉤状突起８２が形成されている。なお、硬質部は、軟質部のように大きな可撓性はないが、若干の可撓性があるために或る程度の弾性変形が可能である。

まず、ＦＰＣをホルダに装着しようとするときには、図３に示すように鉤状突起８２の先端部分である鉤部分が穴７２の外側へ完全に露出するまで、鉤状突起８２を穴７２へ嵌入する。この状態では突起８１を穴７１に嵌入することはできない。次に、穴７２に鉤状突起８２を嵌め入れたまま、突起８１を穴７１に嵌め入れることが可能となる位置まで硬質部７を図の右方向へ動かす。そして、突起８１を穴７１に嵌め入れると、鉤状突起８２の鉤部分（の下側）が穴７２の外周よりも外側に被さるため、硬質部７がホルダ８に固定される。

以上のような構造により、ＦＰＣをホルダに簡単に固定することができ、また両面テープなどの接着材を使用する場合と異なり、固定状態を解除する（取り外す）ことも容易であるため、故障による修理の際にその作業を容易にすることができる。

なお、図４を参照すると、硬質部７のうち穴７２近傍は、鉤状突起８２の形状から図４の上方（図１の下方）へ外れることはないが、穴７２近傍は突起８１の形状からやや外れやすい状態となる。そして、図１に示すように、硬質部５のうち軟質部４に繋がる部分は下方向への力を受けやすい。そのため、鉤状突起８２は軟質部に繋がる部分近傍の所定位置に設けられ、突起８１は軟質部に繋がる部分から離れた所定位置に設けられることが好ましい。

＜３．効果＞
以上のように、本両面液晶表示装置は、ＬＥＤが搭載される基板の（硬質部の）高さに違いを設けるため、メイン用バックライトユニットとサブ用バックライトユニットとの間に基板を介在させる必要がなくなる。そのため、一般的な形状を有する導光板を使用しつつ１つのホルダにより発光部を囲むことができ、かつ装置全体の厚みをより薄くすることができる。

本発明の一実施形態に係る両面液晶表示装置の構成例を示す側面図である。上記実施形態におけるＦＰＣを含むメイン用バックライトユニットおよびサブ用バックライトユニットの接続関係を示す平面図である。上記実施形態におけるＦＰＣをホルダに装着しようとするときの状態を示す断面図である。上記実施形態におけるＦＰＣをホルダに固定したときの状態を示す断面図である。従来の両面液晶表示装置の構成例を示す側面図である。従来の両面液晶表示装置の構成の別例を示す側面図である。

符号の説明

３，６２ …硬質部
４、６１ …軟質部
５ …ホルダ
１１ …メイン液晶表示素子
１２ …メイン用導光板
１３ …メイン用反射板
１４ …メイン用ＬＥＤ
２１ …サブ液晶表示素子
２２ …サブ用導光板
２３ …サブ用反射板
２４ …サブ用ＬＥＤ
６５ …接続用軟質ＦＰＣ
７１，７２ …穴
８１ …突起部
８２ …鉤状突起部

Claims

所定の第１の画面を表示する第１の液晶表示部と、当該第１の画面が表示される方向と反対の方向へ第２の画面を表示する第２の液晶表示部とを備える液晶表示装置であって、
前記第１の液晶表示部による表示のための光を放つ第１の発光部と、
前記第１の発光部を搭載する第１の基板部と、
前記第１の発光部から放たれた光を前記第１の液晶表示部の表示面と反対側の面へ導く第１の導光部と、
前記第２の液晶表示部による表示のための光を放つ第２の発光部と、
前記第２の発光部を搭載する第２の基板部と、
前記第２の発光部から放たれた光を前記第２の液晶表示部の表示面と反対側の面へ導く第２の導光部と、
前記第１の液晶表示部、前記第１の発光部、前記第１の基板部、前記第１の導光部、前記第２の液晶表示部、前記第２の発光部、前記第２の基板部、および前記第２の導光部のうちの一部または全部を所定の位置に固定するホルダ部とを備え、
前記第１の基板部および前記第２の基板部は、前記表示面に対して垂直方向へ所定の距離だけ離れた位置に設けられ、所定のフレキシブルプリント基板のうち複層構造を有し当該複層のうちの内層の一部と外層の一部とが所定の接着剤で貼り合わされることにより硬化した所定の２つの硬質部分であり、当該２つの硬質部分の間に設けられる可撓性を有する単層または複層構造の軟質部分により互いに接続されることを特徴とする、液晶表示装置。
前記第１の液晶表示部および前記第２の液晶表示部は、所定の接続部材により互いに接続され、
前記第１の液晶表示部は、前記所定のフレキシブルプリント基板に含まれる所定の軟質部に接続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。
前記第１の基板部および前記第２の基板部は、所定の間隔をあけた所定位置に２つの穴がそれぞれあけられており、
前記ホルダは、
前記２つの穴の一方に嵌め入れられる第１の突起部と、
前記２つの穴の他方に嵌め入れられる突起であって先端部分が前記ホルダ面に沿って鉤形状に曲げられかつ前記他方の穴から露出する第２の突起部とを含み、
前記所定の間隔は、前記第１の突起部が前記一方の穴に嵌め入れられかつ前記第２の突起部が前記他方の穴に嵌め入れられたときに、前記第２の突起の先端部分が前記第１の基板部および前記第２の基板部の表面に被さるとともに、前記２つの穴の内面が前記第１または第２の突起部の側面と当接するように設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。