JP4432424B2

JP4432424B2 - 液晶表示装置および電子機器

Info

Publication number: JP4432424B2
Application number: JP2003333539A
Authority: JP
Inventors: 庸三京兼
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-09-25
Filing date: 2003-09-25
Publication date: 2010-03-17
Anticipated expiration: 2023-09-25
Also published as: JP2005099463A

Description

本発明は、表示画面を備えた電子機器等に搭載されて用いられる液晶表示装置に関し、特に耐衝撃性に優れた液晶表示装置および電子機器に関するものである。

携帯電話やその他の移動体通信機器などの携帯機器は、携帯性を重視するため軽量化、小型化などの要求が厳しい。これらの製品には液晶表示装置が必要不可欠である。近年、液晶表示機能にバックライト機能を付加するものが多く、軽量化、小型化などの要求に合ったバックライト付き液晶表示装置を安価に提供する必要がある。

ところで、最近、小型化、軽量化を目的にフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）を採用したＬＥＤバックライト付きの液晶表示装置が増加している。すなわち、リジット基板の代替としてフレキシブルな配線基板を利用して小型化、軽量化の要求に対処した液晶表示装置である（例えば、特許文献１参照）。

また、ＦＰＣを使用し、液晶表示装置の構成部材を金属フレームに収納した液晶表示装置が広く用いられている。図８を用いて従来の液晶表示装置について説明する。図８は液晶表示装置を液晶パネルの表示部の反対側から見た斜視図である。従来の液晶表示装置は、図８に示すように金属フレーム１０１の側面から引き出された液晶パネルの駆動用のＦＰＣ１０３が折り返されて金属フレーム１０１の裏面に貼り付けられている。そして、金属フレーム１０１の角部に設けられた開口部１０５から該金属フレーム１０１の外部に引き出されたＬＥＤ駆動用の配線パターンが形成されたＬＥＤ駆動用のＦＰＣ１０７が、液晶パネルの駆動用のＦＰＣ１０３の接続端子に例えば半田１０９を用いて電気的に接続されている。

特開２００１−１３３７５７号公報

しかしながら、上述した従来の構成においてはＬＥＤ駆動用のＦＰＣ１０７を金属フレーム１０１の外部に引き出すために金属フレーム１０１の角部に切り欠き部１０５を設けざるを得なかった。そして、この金属フレーム１０１の角部に切り欠き部１０５があることにより金属フレーム１０１の強度、すなわち液晶表示装置の強度が大幅に低下してしまい、外部からの衝撃、応力等に対する耐久力が弱いものとなっていた。このため、金属フレーム１０１の厚みを厚くするなど、軽量化、小型化などの流れと反する対応をせざるを得なかった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、十分なモジュール強度を有し、外部からの衝撃、応力等に対する耐久力に優れ、かつ、組み立ての容易な液晶表示装置を提供することを目的とする。また、この液晶表示装置を用いた電子機器を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、液晶パネルと、液晶パネルに導通接続するフレキシブルプリント基板と、液晶パネルの一方面側に配置され、液晶パネルを照明する光源となるＬＥＤ、及びＬＥＤに接続されるＬＥＤ駆動用の電源端子を備え、電源端子がＬＥＤに対して液晶パネルとは反対側に設けられたＬＥＤパッケージと、ＬＥＤパッケージを収容する収容部と、液晶パネル、及びＬＥＤパッケージに重なる収容部の底面に設けられ、電源端子を外部に導出させる開口と、を有する収容体と、を備え、フレキシブルプリント基板は、収容体の外面側において、収容体に対して液晶パネルとは反対側に折り返されて液晶パネルと平面的に重なる位置で開口から導出された電源端子に電気的に接続されていることを特徴とする。

この液晶表示装置においては、ＬＥＤ駆動用の電源端子がフレキシブルプリント基板に直接電気的接続され、該フレキシブルプリント基板からＬＥＤ駆動用の電源を取っている。このような構成とすることにより、この液晶表示装置では、従来のようにＬＥＤ駆動用の引き回し配線（ＦＰＣ）を配して、収容体の角部に設けた切り欠き部から引き出すことなく、簡略な構造でＬＥＤパッケージをフレキシブルプリント基板に電気的に接続することができる。

これにより、フレームを例えば略箱形形状のまま使用することができるため従来のように液晶表示装置の強度の低下が生じることがなく、切り欠き部に起因した収容体の強度の低下、すなわち液晶表示装置の強度の低下が生じることがなく、十分なモジュール強度を有し、外部からの衝撃、応力等に対する耐久力に優れた液晶表示装置が実現可能である。

また、ＬＥＤ駆動用の引き回し配線が不要なので液晶表示装置全体として引き回し配線の数が減少するため配線の断線の可能性が低くなる。これにより配線の断線に起因した液晶表示装置の不具合発生の可能性が減少するため、信頼性の高い液晶表示装置を実現可能である。そして、ＬＥＤ駆動用のフレキシブルプリント基板が不要となることで液晶表示装置を構成する部品数が減少し、またパッケージ化されたＬＥＤを用いるため、液晶表示装置に備え付ける際に、従来のＬＥＤ単体を用いた構成に比べて位置決めが容易であり、また、配線も容易であるので、液晶表示装置の組み立てが容易に行える。これにより、液晶表示装置のコストの低減化が図れるという利点もある。

さらに、引き回し配線の数が減少することにより電気的ノイズも減少するため、電気的ノイズに起因した不具合の発生の可能性も減少させることができ、信頼の高い液晶表示装置を実現することができる。

また、本発明の好ましい態様によれば、収容体は金属で形成されたフレーム形状を有することが好ましい。このような構成とすることにより、十分なモジュール強度を有し、外部からの衝撃、応力等に対する耐久力に優れた液晶表示装置が実現可能である。

また、本発明の好ましい態様によれば、ＬＥＤパッケージは複数のＬＥＤが樹脂封止されてなることを特徴とする。これにより、液晶パネルを照射する際に十分な光量を得ることが可能となるため、大きな画面の液晶パネルも十分な光量により良好な状態で照射することができ、上述した本発明の効果を有しつつ表示画面の大きさに関する自由度が大きな液晶表示装置を実現することができる。

また、本発明の好ましい態様によれば、収容体に設けられる開口部は電源端子とほぼ等しい大きさを有することが好ましい。このような構成とすることにより、十分なモジュール強度を有し、外部からの衝撃、応力等に対する耐久力に優れた液晶表示装置が実現可能である。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、液晶パネルと、液晶パネルに導通接続するフレキシブルプリント基板と、液晶パネルを照明する光源となるＬＥＤと、該ＬＥＤの駆動用の電源端子とが設けられたＬＥＤパッケージと、ＬＥＤパッケージに対向配置されＬＥＤからの光を液晶表示パネル側に導く導光板と、を有し、ＬＥＤの駆動用の電源端子が前記フレキシブルプリント基板に電気的接続されることを特徴とする。

この液晶表示装置においては、ＬＥＤ駆動用の電源端子がフレキシブルプリント基板に直接電気的接続され、該フレキシブルプリント基板からＬＥＤ駆動用の電源を取っている。このような構成とすることにより、この液晶表示装置では、従来のようにＬＥＤ駆動用の引き回し配線（ＦＰＣ）を配することなく、簡略な構造でＬＥＤパッケージをフレキシブルプリント基板に電気的に接続することができる。

また、本発明の好ましい態様によれば、ＬＥＤパッケージは導光板に固定されていることが好ましい。このような構成とすることにより、ＬＥＤが導光板に対して確実に固定されるため外部からの衝撃、振動等によりＬＥＤが導光板に対して位置ずれを生じることがない。これにより外部からの衝撃、振動等による輝度の変化が防止され、常に一定の輝度で液晶パネルを照射することが可能である。その結果、常に良好な状態で画像表示が可能な、品質の高い液晶表示装置を実現できる。

また、本発明によれば、上述の液晶表示装置を有する電子機器を提供する。これにより、簡略な構成を有し、耐衝撃性に優れた高品質な電子機器を安価に実現することができる。

以下に、本発明に係る液晶表示装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

図１は、本発明の実施例１に係る液晶表示装置を示す斜視図である。ここで、図１は、液晶表示装置を裏側（液晶表示パネルと反対側）から見たものである。図２は、該液晶表示装置の構成を示す断面図であって、特徴を理解しやすいように後述するＬＥＤパッケージ２３の電源端子７を液晶パネルの駆動用のフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）３（図２および図３においては省略）に接続する前の状態を示したものである。また、図３は、図２の状態を裏側（液晶表示パネルと反対側）から見た斜視図である。

図１に示すようにこの液晶表示装置では、後述するＬＥＤパッケージ２３と導光板１３を収容する収容体である金属フレーム１の側面に引き出された液晶パネルの駆動用のＦＰＣ３が折り返されて金属フレーム１の裏面に貼り付けられている。ＦＰＣ３は、液晶パネル駆動用ＩＣチップ等の電子部品を実装するとともに配線パターンが形成されてなるものであり、液晶パネル１９に導通接続されている。そして、金属フレーム１に設けられた開口部５から該金属フレーム１の外部に取り出されたＬＥＤ駆動用の電源端子７が、液晶パネルの駆動用のＦＰＣ３の接続端子に半田９を用いて電気的に接続されている。

図２乃至図５を参照して、この液晶表示装置の構成を詳細に説明する。本実施例にかかる液晶表示装置は、図１及び図２に示すように、反射シート１１、導光板１３、光学シート類１５、反射ケース１７、液晶パネル１９、ＬＥＤが樹脂封止されて構成されたＬＥＤパッケージ２３等の構成部材が金属フレーム１内に収納されて構成されている。光学シート類１５としては拡散シートやプリズムシート等の複数の光学シートが積層されている。反射シート１１は両面テープ２１により金属フレーム１の内定面に固定されている。

この液晶表示装置においては、バックライトとしてサイドエッジライト方式を採用しており、導光板１３とＬＥＤパッケージ２３とによりバックライトユニットが構成されている。ここで、導光板１３はＬＥＤからの光を前記液晶表示パネル側に導くものであり、導光板１３に対向配置されている。

金属フレーム１は、薄型の略箱形形状とされ、上面（液晶パネル側）が開口された形状とされている。金属フレーム１は、例えばステンレスやチタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）などにより構成される。このような材料を用いることにより、軽量且つ十分な強度のフレームを構成することができる。フレームを金属材料により構成することにより電気的ノイズ対策の効果を得ることもできる。なお、本発明においてはフレームとしては金属フレームに限定されることはなく、プラスチックフレームなど他の材料を用いたフレームについても適用可能である。

このような金属フレーム１には図２および図３に示すように、底面（液晶パネル１９と反対側の面）の外周側であって、ＬＥＤパッケージ２３が収納された際に該ＬＥＤパッケージ２３に対応する位置に２つの開口部５が設けられている。そして、ＬＥＤパッケージの電源端子７が該開口部５から金属フレーム１の外部に取り出される。

そして、図２および図４に示すように、液晶表示装置内においてＬＥＤからの光を反射させて有効に活用するためにＬＥＤパッケージ２３と導光板１３の外周には反射ケース１７が配置されている。なお、図４は金属フレーム１に反射シート（図示せず）、導光板１３、ＬＥＤパッケージ２３および反射ケース１７を組み込んだ状態を液晶表示装置の表側（液晶パネル側）からみた平面図である。

ＬＥＤパッケージ２３は、図５に示すように液晶パネル１９を照射する光源となるＬＥＤ２７が１個または複数個、樹脂封止加工されて形成されたものであり、バー状の樹脂パッケージである。複数のＬＥＤ２７が樹脂封止されたＬＥＤパッケージ２３を用いることにより、液晶パネル１９を照射する際に十分な光量を得ることが可能となるため、大きな画面の液晶パネル１９も十分な光量により良好な状態で照射することができる。これにより、後述する本発明の効果を有しつつ表示画面の大きさに関する自由度が大きな液晶表示装置を実現することができる。ここでは、３つのＬＥＤ２７を直列接続して構成したＬＥＤパッケージ２３を示している。

ＬＥＤパッケージ２３の大きさや樹脂封止するＬＥＤの数量は特に限定されるものではなく、液晶表示装置が搭載される製品の特性や仕様等の諸条件により適宜変更可能である。また、ＬＥＤパッケージ２３の上面にはＬＥＤの駆動用に電源端子７が２本設けられている。

そして図４に示すようにＬＥＤパッケージ２３はその長手方向の両端が、導光板１３に設けられた取り付け部２５において該導光板１３と嵌合することにより導光板１３に確実に固定される。

以上のように構成された本実施例にかかる液晶表示装置においては、バックライトとして、ＬＥＤを樹脂封止したＬＥＤパッケージ２３を用いている。そして、ＬＥＤパッケージ２３を金属フレーム１に収納した際、このＬＥＤパッケージ２３に設けられたＬＥＤ駆動用の電源端子７を開口部５を介して金属フレーム１の外部に取り出し、該電源端子７を液晶パネル駆動用のＦＰＣ３に電気的接続している。すなわち、この液晶表示装置では、ＬＥＤ駆動用の電源端子が液晶パネル駆動用のＦＰＣ３に直接電気的接続され、該ＦＰＣ３からＬＥＤ駆動用の電源を取っている。このような構成とすることによりこの液晶表示装置では、従来のようにＬＥＤ駆動用の引き回し配線（ＦＰＣ）を配して、金属フレーム１の角部に設けた切り欠き部から引き出すことなく、簡略な構造でＬＥＤパッケージ２３を液晶パネル駆動用のＦＰＣとを電気的に接続することができる。

従来の構成においては、ＬＥＤ駆動用の引き回し配線（ＦＰＣ）を金属フレームの外部に引き出すために金属フレームの角部に切り欠き部を設けざるを得なかった。そしてこの金属フレームの角部に切り欠き部があることにより金属フレームの強度、すなわち液晶表示装置の強度が大幅に低下してしまい、外部からの衝撃、応力等に対する耐久力が弱いものとなっていた。このため、金属フレームの厚みを厚くするなど、軽量、小型化などの流れと反する対応をせざるを得なかった。

しかしながら、上記のような構成とされた本実施例にかかる液晶表示装置ではＬＥＤ駆動用の引き回し配線（ＦＰＣ）が存在しないため、液晶表示装置の強度低下の原因となる角部の切り欠き部が不要である。これにより、金属フレーム１を略箱形形状のまま使用することができるため従来のように液晶表示装置の強度の低下が生じることがなく、前記の切り欠き部に起因した金属フレーム１の強度の低下、すなわち液晶表示装置の強度の低下が生じることがなく、十分なモジュール強度を有し、外部からの衝撃、応力等に対する耐久力に優れた液晶表示装置が実現可能である。そして、金属フレーム１が十分な強度を有するため、製品仕様等の諸条件に応じて金属フレーム１の薄板化も可能であり、液晶表示装置の軽量化、小型化が可能である。なお、本発明においては金属フレーム１に設けられる開口部５は電源端子７とほぼ等しい大きさを有することが好ましい。このような構成とすることにより、十分なモジュール強度を有し、外部からの衝撃、応力等に対する耐久力に優れた液晶表示装置が実現可能である。

また、ＬＥＤ駆動用の引き回し配線が不要なので液晶表示装置全体として引き回し配線の数が減少するため配線の断線の可能性が低くなる。これにより配線の断線に起因した液晶表示装置の不具合発生の可能性が減少し、信頼性の高い液晶表示装置を実現することができる。そして、ＬＥＤ駆動用のＦＰＣが不要となることで液晶表示装置を構成する部品数が減少するため、液晶表示装置のコストの低減化を図ることが可能である。

また、引き回し配線の数が減少することにより電気的ノイズも減少するため、電気的ノイズに起因した不具合の発生の可能性も減少させることができ、信頼の高い液晶表示装置を実現することができる。

そして、この液晶表示装置ではＬＥＤ２７が樹脂中に封止されているため、ＬＥＤ２７がＬＥＤパッケージ２３内において衝撃、振動等により位置ずれを生じることがない。そして、このＬＥＤパッケージ２３は、上述したように取り付け部２５において嵌合により導光板１３と確実に固定されるため、ＬＥＤパッケージ２３が導光板１３に対して位置ずれを生じることがない。したがって、この構成によれば、ＬＥＤ２７が導光板１３に対して確実に固定されることにより外部からの衝撃、振動等によりＬＥＤが導光板１３に対して位置ずれを生じることがない。これにより外部からの衝撃、振動等による輝度の変化が防止され、常に一定の輝度で液晶パネルを照射することが可能である。その結果、常に良好な状態で画像表示が可能な、品質の高い液晶表示装置を実現できる。

上述した実施例１においては、ＬＥＤパッケージの端子を液晶表示装置の底面（液晶パネルと反対側の面）に取り出した場合について説明したが、本発明においては、ＬＥＤパッケージの端子の取り出し方向は、前記に限定されるものではない。実施例２では本発明の他の構成例について説明する。

図６は、本発明にかかる液晶表示装置の他の構成例を示した図であり、ＬＥＤパッケージ（図示せず）の端子を液晶表示装置の底面ではなく側面に取り出した場合の液晶表示装置を示す斜視図である。液晶表示装置内の構成は実施例１の場合と同様であるため、上記の説明を参照することとして詳細な説明は省略する。

図６に示すように実施例２の液晶表示装置では、液晶パネルの駆動用のＦＰＣを金属フレームの裏面（底面側）に折り返して貼り付けるのではなく、金属フレーム３５の裏面と略水平方向、すなわち液晶パネルの面内方向に延在させた構成とされている。そして、ＬＥＤパッケージの電源端子２９を液晶表示装置の内部から、金属フレーム３５の側面に設けられた開口部３３を介して液晶表示装置の側面に取り出して、該電源端子２９を液晶パネルの駆動用のＦＰＣ３に電気的に接続している。具体的には金属フレーム３５の側面に取り出したＬＥＤパッケージ２３の端子を液晶パネルの駆動用のＦＰＣの接続端子に半田３１を用いて電気的に接続している。なお、本実施例においては、ＬＥＤパッケージの電源端子２９は、図５に示したＬＥＤパッケージ２３においてＬＥＤ２７と反対側の側面に突出して設けられた構成とされる。

以上のような本実施例にかかる液晶表示装置においても、上述した実施例１において説明した本発明の効果を得ることができる。すなわち、本発明によれば、上述した効果を有しつつ、実施例１や実施例２などの構造の液晶表示装置を構成可能であり、構造の自由度が大きな液晶表示装置が実現可能である。

なお、上記においては液晶表示装置の構成部材を収容体に収めた構成について説明したが、本発明にかかる液晶表示装置は構成部材を収容体に収容しない形態の場合においても、ＬＥＤ駆動用の電源端子をフレキシブルプリント基板に電気的接続することによる上述した効果を得ることができる。

図７−１、図７−２及び図７−３は、それぞれ、本発明に係る液晶表示装置を搭載する電子機器の例である。図７−１は、携帯電話の例を示す斜視図である。１００は携帯電話本体を示し、そのうち１０１は本発明にかかる液晶表示装置を適用した液晶表示部である。図７−２は腕時計型電子機器の例を示す斜視図である。１１０は時計本体を示し、１１１が本発明にかかる液晶表示装置を適用した液晶表示部である。また、図７−３はワープロ、パソコン等の携帯型情報処理装置の例を示す斜視図である。図中１２０は情報処理装置を示し、１２２はキーボード等の入力部、１２４は情報処理装置本体、１２６は本発明にかかる液晶表示装置を適用した液晶表示部である。

これらの電子機器に本発明に係る液晶表示装置を使用すれば、簡略な構成を有しつつ耐衝撃性に優れた高品質な電子機器を安価に実現することができる。なお、電子機器は、液晶表示装置を搭載可能であれば、これらに限らない。

以上のように、本発明に係る液晶表示装置は、液晶表示画面を有する電子機器に有用であり、特に、携帯電話やその他の移動体通信機器といった携帯機器に適している。

液晶表示装置を示す斜視図である。液晶表示装置の構成を示す断面図である。図２を裏側（液晶表示パネルと反対側）から見た斜視図である。組み立て途中の液晶表示装置を表側から見た平面図である。ＬＥＤパッケージの斜視図である。液晶表示装置を示す斜視図である。携帯電話の例を示す斜視図である。腕時計型電子機器の例を示す斜視図である。携帯型情報処理装置の例を示す斜視図である。従来の液晶表示装置を示す斜視図である。

符号の説明

１金属フレーム、３液晶パネルの駆動用のＦＰＣ、５開口部、７電源端子、９半田、１１反射シート、１３導光板、１５光学シート類、１７反射ケース、１９液晶パネル、２１両面テープ、２３ＬＥＤパッケージ、２５取り付け部、２７ＬＥＤ、３１半田、３３開口部、３５金属フレーム

Claims

液晶パネルと、
前記液晶パネルに導通接続するフレキシブルプリント基板と、
前記液晶パネルの一方面側に配置され、前記液晶パネルを照明する光源となるＬＥＤ、及び前記ＬＥＤに接続されるＬＥＤ駆動用の電源端子を備え、前記電源端子が前記ＬＥＤに対して前記液晶パネルとは反対側に設けられたＬＥＤパッケージと、
前記ＬＥＤパッケージを収容する収容部と、前記液晶パネル、及び前記ＬＥＤパッケージに重なる前記収容部の底面に設けられ、前記電源端子を外部に導出させる開口と、を有する収容体と、を備え、
前記フレキシブルプリント基板は、前記収容体の外面側において、前記収容体に対して前記液晶パネルとは反対側に折り返されて前記液晶パネルと平面的に重なる位置で前記開口から導出された前記電源端子に電気的に接続されていることを特徴とする液晶表示装置。
請求項１に記載の液晶表示装置を有することを特徴とする電子機器。