JP4491924B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に液晶表示モジュールを備える液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、例えば携帯型電話機や携帯型通信機器などの情報通信端末には、各種の情報を表示するために液晶表示モジュールが搭載されている。なお、以下では、液晶表示モジュールが搭載された各種の情報通信端末を、液晶表示装置と称することとする。
【0003】
液晶表示モジュールは、ガラスやアクリル樹脂等の透明な材料によって形成された一対の平板の間に、マトリクス状に配設された複数のセルを備え、各セルの内部に特定の方向に配列された液晶分子が封入されてなる。また、各セルに配された電極を介してセル内の液晶分子に電圧を印加することによって、液晶分子の配列が変化し、これによりセル内の屈折率が変化する。そして、各セルに対する電圧の印加を制御することによって、セル全体として画像を表示するように構成されている。また、液晶表示モジュールは、その一側に、各セルに配された電極をそれぞれ外部と接続するための端子部が設けられている。
【0004】
従来の液晶表示装置においては、例えば、図10に示すように、基板100上に形成された端子部101と、液晶表示モジュール102の端子部(図10においては図示せず。)とを接続する目的で、エラストマコネクタ103が用いられている。
【0005】
エラストマコネクタ103は、例えばシリコンゴム等の非導電性材料によって略矩形平板状に形成された一対の弾性部材110,111の間に、導線112が基板100に対して垂直方向に複数配設されてなる。
【0006】
そして、従来の液晶表示装置では、エラストマコネクタ103に配設された導線112によって、液晶表示モジュール102の端子部と基板100上に形成された端子部101とが接続される構成とされている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したような液晶表示装置では、押圧部材(図10においては図示せず。)によって液晶表示モジュール102が基板100方向に押圧されており、エラストマコネクタ103の導線112の両端部と、液晶表示モジュール102の端子部、及び基板100の端子部101との電気的な接続が確保されている。
【0008】
しかしながら、電気的な接続を確実に得るために、液晶表示モジュール102を押圧する力を大きくすると、図11乃至図13に示すように、エラストマコネクタ103の導線112が撓んでしまい、良好な接続状態を確保することが困難であるという問題があった。
【0009】
なお、図11乃至図13は、縦横がそれぞれ1.0mm、長さが10mm、導線112のピッチが0.1mmとされたエラストマコネクタ103を示し、長さ方向に垂直な断面を示す概略断面図である。また、図11は加重を加える前の状態を示し、図12は加重を加えて縦方向に0.3mm圧縮した状態を示し、図13は加重を加えて縦方向に0.5mm圧縮した状態を示す。
【0010】
従来の液晶表示装置は、主としてモノクロの画像を表示する用途に用いられていたために、エラストマコネクタ103における接点不良による抵抗値変化がある程度許容されていた。しかしながら、特にカラー画像を表示可能な液晶表示モジュールを用いるとする場合には、表示する画像の品質が電流値の変化に敏感なことから、より確実に接続状態を確保することが要求される。
【0011】
本発明は、上述した従来の実状を鑑みて提案されるものであり、液晶表示モジュールと基板との電気的な接続状態を良好に保つことが可能な液晶表示装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る液晶表示装置は、複数の端子が配設された端子部を有する基板上に、略直方体形状を呈する非導電性弾性部材の外周面のうち、少なくとも3面に渡って配設された線材を、当該非導電性弾性部材の長辺方向に複数備えるエラストマコネクタと、上記基板の端子部に対応した端子部を有する液晶表示モジュールとを備え、上記基板の端子部と上記液晶表示モジュールの端子部とによって上記エラストマコネクタが挟持されていることにより、当該エラストマコネクタの線材を介して上記基板の端子部と上記液晶表示モジュールの端子部とが電気的に接続されてなり、少なくとも上記液晶表示モジュールの端子部において、上記液晶表示モジュールと上記エラストマコネクタとを上記基板に対して押圧する押圧部材を備え、上記押圧部材は、上記エラストマコネクタの両端部の位置で上記液晶表示モジュールと上記エラストマコネクタとを押圧するとともに、上記エラストマコネクタは、両端部における厚みよりも中央部における厚みを大とされている。
また、本発明に係る液晶表示装置は、複数の端子が配設された端子部を有する基板上に、略直方体形状を呈する非導電性弾性部材の外周面のうち、少なくとも3面に渡って配設された線材を、当該非導電性弾性部材の長辺方向に複数備えるエラストマコネクタと、上記基板の端子部に対応した端子部を有する液晶表示モジュールとを備え、上記基板の端子部と上記液晶表示モジュールの端子部とによって上記エラストマコネクタが挟持されていることにより、当該エラストマコネクタの線材を介して上記基板の端子部と上記液晶表示モジュールの端子部とが電気的に接続されてなり、少なくとも上記液晶表示モジュールの端子部において、上記液晶表示モジュールと上記エラストマコネクタとを上記基板に対して押圧する押圧部材を備え、上記押圧部材は、上記エラストマコネクタの中央部の位置で上記液晶表示モジュールと上記エラストマコネクタとを押圧するとともに、上記エラストマコネクタは、中央部における厚みよりも両端部における厚みを大とされている。
【0013】
以上のように構成された本発明に係る液晶表示装置は、基板の端子部と液晶表示モジュールの端子部とを、非導電性弾性部材の外周面に沿って配設された線材を備えるエラストマコネクタによって電気的に接続している。このため、エラストマコネクタに撓みなどの変形が生じた場合であっても、基板の端子部と液晶表示モジュールの端子部とを確実に接続し、電気的な接続状態を良好に保つことができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、本発明を適用して小型のメモリカードに液晶表示モジュールを搭載した場合の一構成例として、図1に示すような液晶表示装置1について説明する。液晶表示装置1は、例えば、パーソナルコンピュータやデジタルカメラ等の情報端末機器に対して着脱自在に用いられ、これら情報端末機器に対して各種情報の記録及び読み出しを可能とするメモリカードとしての機能を有する。なお、本発明は、図1に示す液晶表示装置1への適用に限定されるものではなく、基板上に液晶表示モジュールを備える液晶表示装置に対して広く適用することができる。
【0015】
液晶表示装置1は、図1に示すように、略矩形平板形状とされた基板10上に、液晶表示モジュール11を備える。また、詳細を後述するが、基板10の端子部と液晶表示モジュール11の端子部とを電気的に接続するエラストマコネクタ12を備える。また、液晶表示装置1は、基板10と液晶表示モジュール11とがエラストマコネクタ12により電気的に接続された状態で、この液晶表示モジュールが基板10とともに筐体(図示せず。)に収納される。
【0016】
液晶表示装置1は、エラストマコネクタ12を用いて基板10と液晶表示モジュール11とを電気的に接続していることによって、例えば、フレキシブル配線やボードトゥボードコネクタ(Board to board connector)等を用いた場合と比較して薄型化・簡略化・低コスト化を実現することが可能とされている。
【0017】
基板10は、液晶表示モジュール11が備えられる一主面に、この液晶表示モジュール11に対して電圧を印加するための端子部20が形成されている。端子部20は、複数の端子21が例えば数十μmのピッチで直線状に配設されてなり、エラストマコネクタ12の一側面12aに当接される。また、基板10の側部には、液晶表示モジュール11を固定する目的で、第1乃至第3の凹部10a,10b,10cが形成されている。
【0018】
また、図1においては図示を省略するが、基板10上には、液晶表示モジュール11を駆動するための周辺回路が複数配設されているとともに、これら周辺回路を電気的に接続するためのプリント配線が形成されている。
【0019】
液晶表示モジュール11は、図示しない光源からの光をバックライトとして照射する導光板30と、導光板30を保持する導光板ホルダ31と、導光板ホルダ31上に載置される液晶表示部32と、液晶表示部32を導光板ホルダ31に固定する表示部カバー33とを備える。
【0020】
導光板30は、例えばガラスやアクリル樹脂等の透光性を有する材料によって略矩形平板状に形成されており、図示しない光源からの光をバックライトとして液晶表示部32に供給する。
【0021】
導光板ホルダ31は、導光板30を保持するとともに液晶表示部32を載置するに十分な大きさで略矩形状に形成されている。また、導光板30の外形寸法と略同等の寸法とされた第1の開口部31aと、エラストマコネクタ12の外形寸法と略同等の寸法とされた第2の開口部31bとを有している。そして、第1の開口部31aに導光板30が嵌合されるとともに、第2の開口部31bにエラストマコネクタ12が嵌合されることによって、これら導光板30とエラストマコネクタ12とを固定支持する。
【0022】
また、導光板ホルダ31は、基板10に形成された第1乃至第3の凹部10a,10b,10cと対応する位置に、それぞれ第1乃至第3の係合片31c,31d,31eが一体に形成されている。そして、液晶モジュール11は、導光板ホルダ31に形成された第1乃至第3の係合片31c,31d,31eが、それぞれ基板10に形成された第1乃至第3の凹部10a,10b,10cに係合されることによって、基板10上に固定される。
【0023】
さらに、導光板ホルダ31は、表示部カバー33を固定する目的で、第1乃至第3の凸部31f,31g,31hが外周面に形成されている。
【0024】
液晶表示部32は、全体を略平板状に形成されている。液晶表示部32は、例えばガラスやアクリル樹脂等の透明な材料によって形成された一対の平板の間に、マトリクス状に配設された複数のセルを備え、各セルの内部に特定の方向に配列された液晶分子が封入されてなる。また、各セルに電極が配されており、この電極を介してセル内の液晶分子に電圧を印加することによって、液晶分子の配列が変化し、これによりセル内の屈折率が変化するように構成されている。そして、各セルに対する電圧の印加を制御することによって、セル全体として画像を表示することを可能とされている。なお、液晶表示部32において画像が表示される部位を、図1中において表示面32aとして示す。
【0025】
また、液晶表示部32は、導光板ホルダ31に載置される側の面における一側に切欠部32bを有している。そして、この切欠部32bにおいて、導光板ホルダ31と対向する面に、端子部40を有している。端子部40は、基板10に形成された端子部20と対応しており、複数の端子41が基板10における端子21と同等のピッチで直線状に配設されてなる。また、端子部40は、エラストマコネクタ12において一側面12aと平行な側面12bに当接される。
【0026】
表示部カバー33は、液晶表示部32における表示面32aに対して平行な主面33aを有しており、この主面33aから基板10の方向に周壁33bが立設されている。また、主面33aには、液晶表示部32の表示面32aと略々同等な寸法で、開口部33cが形成されている。また、周壁33bには、導光板ホルダ31の外周面に形成された第1乃至第3の凸部31f,31g,31hに対応する位置に、それぞれ孔部33d,33e,33fが形成されている。
【0027】
そして、表示部カバー33は、第1乃至第3の孔部33d,33e,33fを、それぞれ導光板ホルダ31における第1乃至第3の凸部31f,31g,31hに嵌合させることにより、この導光板ホルダ31に対して固定される。このとき、表示部カバー33は、主面33aと導光板ホルダ31の主面とにより構成される空間に、液晶表示部32を収納し固定する。
【0028】
液晶表示モジュール11は、以上のように構成されており、表示部カバー33によって液晶表示部32を導光板ホルダ31に対して固定するとともに、導光板ホルダ31によって導光板30とエラストマコネクタ12とが保持されており、導光板ホルダ31の係合片31c,31d,31eによって全体として基板10に対して固定されている。
【0029】
また、液晶表示モジュール11は、基板10に固定された状態で、エラストマコネクタ12を基板方向に押圧し、僅かに弾性変形させるように構成されている。これにより、エラストマコネクタ12の側面12a及び側面12bと、基板10の端子部20及び液晶表示部32の端子部40とを圧着させ、良好な状態を確保している。すなわち、液晶表示モジュール11において、液晶表示部32を導光板ホルダ31に固定する表示部カバー33と、導光板ホルダ31とが、液晶表示部32の端子部40の位置でエラストマコネクタ12を基板10に対して押圧する押圧部材としての機能を果たしている。
【0030】
液晶表示装置1においては、液晶表示モジュール11が液晶表示部32の端子部40の位置でエラストマコネクタ12を基板10に対して押圧した状態で基板10に固定されることによって、基板10の端子部20と液晶表示部32の端子部40とが電気的な接続状態を確実とすることができる。
【0031】
なお、ここでの説明においては、液晶表示モジュール11における表示部カバー33と導光板ホルダ31とが押圧部材としての機能を果たしているとしたが、例えば、液晶表示モジュール11を構成する各部材の形状を適宜変更することによって押圧部材としての機能を実現してもよいし、板ばねや螺子等を用いて押圧部材としての機能を実現してもよい。
【0032】
ところで、エラストマコネクタ12は、図2及び図3に示すように、例えばシリコンゴム等の非導電性弾性材料によって略直方体形状に形成されてなる弾性部50と、この弾性部50の外周面に配設された複数の導線51とにより構成されている。導線51は、例えばCuやAuといった導電性の線材によって形成されており、弾性部50の外周面のうち、少なくとも3面に渡って配設されている。また、導線51は、弾性部50の長辺方向に、例えば数十μm程度のピッチで互いに所定の間隔を保って平行に複数配設されている。
【0033】
なお、図2及び図3においては、基板10の端子部20に当接される側面12aと、この側面12aと平行で液晶表示部32の端子部40に当接される側面12bと、これら側面12a及び側面12bに挟まれた側面12cとの3面に渡って導線51が配設された場合の例を図示している。
【0034】
エラストマコネクタ12は、側面12aと側面12bとに対して、基板10の端子部20における複数の端子21と液晶表示部32の端子部40における複数の端子41とが互いに対応した位置に当接されることによって、これら端子21と端子41とを導線51を介して電気的に接続する機能を有している。
【0035】
また、エラストマコネクタ12は、外周面のうちの3面に渡って導線51が配設されていることにより、基板10方向に押圧されて撓んだ場合であっても、端子部20と端子部40との電気的な接続状態を良好に保つことができる。
【0036】
液晶表示装置1は、上述のように構成されたエラストマコネクタ12を備えていることにより、基板10の端子部20と液晶表示モジュール11における端子部40との電気的な接続状態を良好に保つことができることから、液晶表示モジュール11を高精度に駆動して、高品位な画像を表示することを可能とされている。
【0037】
なお、本発明は、液晶表示モジュール11がカラー画像を表示可能として構成されている場合に特に有効である。一般に、カラー画像を表示可能として構成された液晶表示モジュールは、モノクロ画像を表示する液晶表示モジュールと比較して、表示する画像の品位が接点不良による抵抗値の変化に敏感である。また、モノクロ画像を表示する液晶表示モジュールと比較して、端子部における端子の数が多く、これら端子を通して供給される電流値が高い。このため、液晶表示モジュール11がカラー画像を表示可能として構成された場合に、本発明を適用することにより、多くの端子を確実に接続することができ、高品位なカラー画像を表示することが可能となる。
【0038】
ところで、本発明を適用した液晶表示装置1では、エラストマコネクタ12を用いて基板10の端子部20と液晶表示モジュール11における端子部40とを電気的に接続していることから、上述したように、押圧部材を用いて端子部20,40の位置でエラストマコネクタ12を基板10に対して押圧することによりエラストマコネクタ12を僅かに弾性変形させ、端子部20,40における電気的な接続状態を良好に保つことが望ましい。しかしながら、この場合には、押圧による応力によって基板10が撓んでしまう虞が生じる。
【0039】
そこで、以下では、この場合の例について、図4を参照して説明する。なお、上述した一構成例においては、液晶表示モジュール11を構成する導光板ホルダ31及び表示部カバー33が押圧部材としての機能を果たしているとしたが、図4においては、同等の機能を果たす押圧部材を簡略化して単に押圧部材60として示す。
【0040】
液晶表示装置1においては、押圧部材60によって液晶表示モジュール11とエラストマコネクタ12とを基板10方向に押圧するとした場合に、図4に示すように基板10が撓んでしまう虞が生じる。ここで、押圧部材60は、エラストマコネクタ12の長辺方向における両端部12d,12eの位置に、基板10の裏面側に係合する一対の係合片60a,60bを有し、これら係合片60a,60bにより基板10を液晶表示モジュール11方向に付勢することによって、液晶表示モジュール11とエラストマコネクタ12とを基板10方向に押圧している。
【0041】
図4に示すように基板10が撓んでしまうと、エラストマコネクタ12の中央部12fの位置で、このエラストマコネクタ12と基板10の端子21とに間隙が生じてしまい、電気的な接続を確保できなくなるといった虞が生じてしまう。
【0042】
そこで、この場合には、図5に示すように、エラストマコネクタ12を、両端部12d,12eにおける厚みH1よりも中央部12fにおける厚みH2を大とすることが望ましい。なお、ここでの厚みH1,H2は、エラストマコネクタ12の基板10に対して垂直な方向の厚みである。これにより、図6に示すように、押圧部材60の押圧による影響で基板10が撓んでしまった場合であっても、エラストマコネクタ12は、その中央部12fの位置での電気的な接続状態を確保することができる。
【0043】
また、図7に示すように、押圧部材60の係合片60cをエラストマコネクタ12の中央部12fの位置に設け、この係合片60cにより基板10を液晶表示モジュール11方向に付勢することによって、液晶表示モジュール11とエラストマコネクタ12とを基板10方向に押圧するとしてもよい。この場合には、基板10が図4及び図6に示す場合とは反対方向に撓んでしまうことから、図8に示すように、エラストマコネクタ12を、中央部12fにおける厚みH2よりも両端部12d,12eにおける厚みH1を大とすることが望ましい。これにより、基板10が図7に示すように撓んでしまった場合であっても、エラストマコネクタ12は、その両端部12d,12eの位置での電気的な接続状態を確保することができる。
【0044】
また、液晶表示装置1においては、上述したような基板10の撓みを抑制するために、図9に示すように、補強部材70を備えるとしてもよい。補強部材70としては、例えば金属板などのような十分な剛性を有する材料によって平板状に形成された部材を用いることができる。この補強部材70を、例えば図9に示すように、基板10の裏面側、すなわち端子部20が形成された側とは反対側に配設し、補強部材70の両端部70a,70bの位置に押圧部材60の係合片60a,60bを係合させる構成とすればよい。
【0045】
液晶表示装置10においては、このように補強部材70を備えることにより、基板10の撓みを抑制することができる。したがって、エラストマコネクタ12における電気的な接続状態を良好に保つことができるとともに、基板10の撓みによってこの基板10上に配設された他の電子部品等が短絡してしまうことを防止することができる。
【0046】
なお、補強部材70として、例えば板ばねを用いることにより、この補強部材70に押圧部材としての機能も備えることができる。これにより、基板10の撓みを抑制することができると同時に、エラストマコネクタ12における電気的な接続状態をより確実なものとすることができる。
【0047】
【発明の効果】
以上で説明したように、本発明に係る液晶表示装置は、基板の端子部と液晶表示モジュールの端子部とを、非導電性弾性部材の外周面に沿って配設された線材を備えるエラストマコネクタによって電気的に接続している。このため、エラストマコネクタに撓みなどの変形が生じた場合であっても、基板の端子部と液晶表示モジュールの端子部とを確実に接続し、電気的な接続状態を良好に保つことができる。したがって、液晶表示モジュールを高精度に駆動して、高品位な画像を表示することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した液晶表示装置の要部の概略を示す分解斜視図である。
【図2】同液晶表示装置に備えられるエラストマコネクタを示す斜視図である。
【図3】同液晶表示装置に備えられるエラストマコネクタを示す端面図である。
【図4】同液晶表示装置において基板が撓んだ状態を説明するための概略図である。
【図5】同液晶表示装置に備えられるエラストマコネクタの別の一例を示す概略図である。
【図6】同液晶表示装置において基板が撓んだ状態で電気的な接続が確保された場合を示す概略図である。
【図7】同液晶表示装置において基板が撓んだ状態の別の一例を説明するための概略図である。
【図8】同液晶表示装置に備えられるエラストマコネクタのさらに別の一例を示す概略図である。
【図9】同液晶表示装置に補強部材が備えられた場合を示す概略図である。
【図10】従来の液晶表示装置を示す概略斜視図である。
【図11】従来の液晶表示装置に備えられるエラストマコネクタを示す概略断面図である。
【図12】従来の液晶表示装置に備えられるエラストマコネクタが弾性変形した状態を示す概略断面図である。
【図13】従来の液晶表示装置に備えられるエラストマコネクタがさらに弾性変形した状態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
1 液晶表示装置、10 基板、11 液晶表示モジュール、12 エラストマコネクタ、20 端子部、21 端子、30 導光板、31 導光板ホルダ、32 液晶表示部、33 表示部ホルダ、40 端子部、41 端子、50 弾性部、51 導線、60 押圧部材、70 補強部材
Claims (4)
- 複数の端子が配設された端子部を有する基板上に、
略直方体形状を呈する非導電性弾性部材の外周面のうち、少なくとも3面に渡って配設された線材を、当該非導電性弾性部材の長辺方向に複数備えるエラストマコネクタと、
上記基板の端子部に対応した端子部を有する液晶表示モジュールとを備え、
上記基板の端子部と上記液晶表示モジュールの端子部とによって上記エラストマコネクタが挟持されていることにより、当該エラストマコネクタの線材を介して上記基板の端子部と上記液晶表示モジュールの端子部とが電気的に接続されてなり、
少なくとも上記液晶表示モジュールの端子部において、上記液晶表示モジュールと上記エラストマコネクタとを上記基板に対して押圧する押圧部材を備え、
上記押圧部材は、上記エラストマコネクタの両端部の位置で上記液晶表示モジュールと上記エラストマコネクタとを押圧するとともに、
上記エラストマコネクタは、両端部における厚みよりも中央部における厚みを大とされている液晶表示装置。 - 複数の端子が配設された端子部を有する基板上に、
略直方体形状を呈する非導電性弾性部材の外周面のうち、少なくとも3面に渡って配設された線材を、当該非導電性弾性部材の長辺方向に複数備えるエラストマコネクタと、
上記基板の端子部に対応した端子部を有する液晶表示モジュールとを備え、
上記基板の端子部と上記液晶表示モジュールの端子部とによって上記エラストマコネクタが挟持されていることにより、当該エラストマコネクタの線材を介して上記基板の端子部と上記液晶表示モジュールの端子部とが電気的に接続されてなり、
少なくとも上記液晶表示モジュールの端子部において、上記液晶表示モジュールと上記エラストマコネクタとを上記基板に対して押圧する押圧部材を備え、
上記押圧部材は、上記エラストマコネクタの中央部の位置で上記液晶表示モジュールと上記エラストマコネクタとを押圧するとともに、
上記エラストマコネクタは、中央部における厚みよりも両端部における厚みを大とされている液晶表示装置。 - 上記液晶表示モジュールは、カラー画像を表示可能とされている請求項1又は請求項2に記載の液晶表示装置。
- 少なくとも上記基板の端子部の位置に、当該基板の撓みを抑制する補強部材を備える請求項1又は請求項2に記載の液晶表示装置。
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