JP5028783B2

JP5028783B2 - 画像表示モジュール

Info

Publication number: JP5028783B2
Application number: JP2005312258A
Authority: JP
Inventors: 宣幸小林
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2005-10-27
Filing date: 2005-10-27
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2025-10-27
Also published as: JP2007121594A

Description

本発明は、フレキシブル配線基板を用いる画像表示モジュールに関する。

液晶表示パネルや有機エレクトロルミネッセンス表示パネル等の平型画像表示パネル（以下、ＦＰＤ（Flat Panel Display）という）を用いる画像表示モジュールは、適用機器の薄型化に有利であるという利点から、近年、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistance）等のモバイル機器のディスプレイとして多用されている。しかし、モバイル機器のディスプレイに対しては、小型薄型化の要求が極めて厳しく、ＦＰＤモジュールに対しても更なる薄型化が要求されている。

ＦＰＤモジュールの薄型化を促進するための方策として、特許文献１に示されるような実装構造が提案されている。この液晶表示装置の実装構造においては、液晶表示パネルに接合されたフレキシブル配線基板を、パネルが収容された枠体の背面側に折り返し、枠体の底部背面に立設した突起により係止する構成となっているが、フレキシブル配線基板がそれ自体の弾性による復元力により突起から脱装する虞があるため、突起にフレキシブル配線基板を係止した後にその突起を溶融し、フレキシブル配線基板と溶着することにより脱装を防止している。
特開平２００３−９０９９３号公報

しかるに、上述した係止突起を溶着した実装構造による場合、耐熱性に難点があるフレキシブル配線基板との溶着作業に相当の工数を要する。この工数を低減するために、突起を先端部が鉤形状に形成された係合フックとしてもよいが、この場合、係合フックの先端部がフレキシブル配線基板の表面から比較的長く突出するため、ＦＰＤモジュールに対する薄型化の要求に逆行することになる。

本発明の目的は、製造工数を増加させることなく薄型化を実現でき、薄型化が厳しく要求されるモバイル機器のディスプレイとして極めて有利な画像表示モジュールを提供することである。

本発明の画像表示モジュールは、画像表示パネルと、底板とその周縁に立設された側板とを有し、前記画像表示パネルを収容保持する片面開口型のフレームケースと、前記フレームケースに被装されるシールドケースと、前記画像表示パネルに外部回路基板からの駆動制御信号を供給するフレキシブル配線基板と、を備えた画像表示モジュールであって、前記フレームケースの側板には少なくとも一対の係合突起がそれぞれ立設されており、前記フレキシブル配線基板は、複数の配線と前記複数の配線の一方の接続端子が配設された第１接続端子部と、他方の接続端子及び前記一対の係合突起に対応する少なくとも一対の係止片部が形成された第２接続端子部と、を有し、前記フレキシブル配線基板は、前記第１接続端子部を前記フレームケース内の所定位置に収容された画像表示パネルの対応する接続端子部に導通接合されて、前記フレームケース外に引き出され、前記フレームケースの開口側とは反対側の背面側に折り返されると共に前記一対の係止片部を対応する前記一対の係合突起に係合され、前記シールドケースを前記フレームケースに被装する際に、前記フレームケースの前記側板に立設された前記係合突起との当接を回避するように、前記シールドケースの側板には、前記係合突起に対応する位置に前記係合突起の幅よりも幅広のスリットが設けられており、前記シールドケースは、前記フレームケースの前記一対の係合突起に係合された前記フレキシブル配線基板の前記一対の係止片部を押圧保持している、ことを特徴とするものである。

本発明によれば、製造工数を増加させることなく薄型化を実現でき、薄型化が厳しく要求されるモバイル機器のディスプレイとして極めて有利な画像表示モジュールを提供することができる。

図１は本発明の一実施形態としての液晶表示モジュールを示す模式的断面図で、図２はその液晶表示モジュールを反転させて分解した斜視図、図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、図２におけるＱ部の拡大斜視図と完成状態におけるＱ部の拡大斜視図、図４は図３（ｂ）のIV−IV線断面図である。

図１に示されるように、本液晶表示モジュールの筐体は、シャーシと収納ケースを兼ねたフレームケース１に、シールドケース２が被装されてなる。フレームケース１は、樹脂材料を用いて例えばインジェクション成形法等により、外形が扁平な直方体をなす箱の天板を除去した形状の片面開口型ケースに形成されている。

シールドケース２は、例えばステンレス等の薄い金属板を加工し、外形がフレームケース１と同じで大きさがそれよりも一回り大きい扁平な直方体の箱の底板を除去した形状に、形成されている。このシールドケース２の天板２１には、表示を観察するための表示窓２２が穿設されている。そして、図２に示されるように、表示窓２２が穿設されている天板２１の４縁辺には、それぞれ、側板２３ａ〜２３ｄが個々に切り離されて立設されている。

図１に戻って、上記フレームケース１内には、表示の観察側を前側として、共に扁平な直方体をなす空間の前室１ａと後室１ｂとが２段重ねに形成されている。すなわち、長方形をなす底板１１（図２参照）の周囲縁辺に立設された側板１２の所定高さ位置に、段差１３が形成され、この段差１３を境界として、フレームケース１内が２段に重なる前室１ａと後室１ｂに区画されている。従って、前室１ａの広さ（面積）は、後室１ｂよりも段差１３の面積分だけ広い。

フレームケース１の前室１ａには、液晶表示パネル３が収納されている。液晶表示パネル３は、電極（不図示）が形成された一対の矩形をなすガラス基板３１、３２を、それぞれの電極形成面を対向させて枠状シール材３３により所定の間隙を保って接合し、枠状シール材３３で囲まれたガラス基板３１、３２の各対向面（以下、内面という）間に液晶３４を封入して、構成されている。そして、ガラス基板３１、３２の各外面には、一対の前、後偏光板３５、３６がそれぞれ貼着されている。なお、本実施形態の液晶表示モジュールは単純マトリクス型液晶表示モジュールであり、ガラス基板３１、３２の対向させた各内面にはそれぞれ、互いに平行な複数の走査電極（不図示）と、これらに直交する互いに平行な複数の表示電極（不図示）とが配設されている。

ガラス基板３１、３２のうちの一方のガラス基板３１には、一方の短手縁辺をガラス基板３２の対応する端面よりも外側へ突出させて、突出縁部３１１が形成されている。この突出縁部３１１の表面（電極形成面の延長面）には、両基板３１、３２の各電極に接続されている引回し配線の各接続端子（不図示）が並設されている。

上述の突出縁部３１１の接続端子列には、駆動制御信号供給用のフレキシブル配線基板（以下、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit Board）という）４が導通接合されている。このＦＰＣ４は、フレームケース１外に引き出され、底板１１の背面側に折り返されている。折り返されたＦＰＣ４の端部の両側部には、図２に示されるように、耳部４１がそれぞれ凸設されている。各耳部４１には、図３（ａ）に示されるように、舌片４１１を備えるコの字状係止穴４１２が、それぞれ穿設されている。なお、このＦＰＣ４には、液晶を駆動する為のドライバチップ４２や外部回路基板と電気接続するための配線基板を導通接続するコネクタ４３及び図示しないその他の回路素子等がＣＯＦ（Chip On Film）方式により、直接搭載されている。

上述のように構成された液晶表示パネル３は、図１に示されるように、その後側ガラス基板３２の両長手縁辺がそれぞれ対応する段差１３に両面粘着シート１６により固着され設置されている。

フレームケース１の後室１ｂ内には、バックライトユニット５が設置されている。本実施形態のバックライトユニット５は、照射対象の液晶表示パネル３に大略対応した矩形をなす透明な導光板５１の一方の短手端面５１１側に、点光源としてのＬＥＤ（Light-Emitting Diode）５２が複数個配置され、導光板５１の液晶表示パネル３に対向させる前面５１２には光学シート積層体５３が設置され、反対側の後面５１３には光反射シート５４が設置されて、構成されている。

ＬＥＤ５２は、その光射出面５２１を導光板５１の光入射面５１１に密着させてＦＰＣ５５上にＣＯＦ（Chip On Film）方式により直接搭載されており、この光源用ＦＰＣ５５はフレームケース底板１１上に光反射シート５４に隣接させて配置されている。この光源用ＦＰＣ５５は、前述の液晶表示パネル３に接合されたＦＰＣ４の所定部位に導通接続されている。

導光板５１の光出射面（前面）５１２には、調光部材としての光学シート積層体５３が設置されている。光学シート積層体５３は、下拡散シート５３１、プリズムシート５３２、及び上拡散シート５３３が、光出射面５１２上に順次積層されてなる。

導光板５１の後面５１３には、ＬＥＤ５２から射出され導光板５１に入射した光を前面５１２に向けて均一に反射させるための同心円状の凹凸パターン（不図示）が形成されている。そして、この後面５１３には白色のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート：polyethylene terephthalate）シートからなる光反射シート５４が設置されている。

上述のように構成されたバックライトユニット５においては、ＬＥＤ５２から射出された光が、導光板５１内にその対向する端面５１１から入射し、この入射光が後面５１３の同心円状凹凸パターンに入射すると、ここで前面５１２に向けて全反射され、前面５１２から面状に出射される。出射された光は光学シート積層体５３を透過することにより、輝度分布が均一で正面輝度の高い面状照射光となって液晶表示パネル３に照射される。なお、同心円状凹凸パターンに入射した後に導光板５１外に出射する光も存在するが、これらの出射光は光反射シート５４により反射されて導光板７１内に再入射させられ、これにより、ＬＥＤ５２からの射出光の利用効率が格段に高められる。

液晶表示パネル３に一方の接続端子部を導通接合されたＦＰＣ４は、図２に示されるように、フレームケース１の短手側板１２１に設けられている第１切欠部１２２からフレームケース１外に引き出され、底板１１の背面側に折り返されている。この第１切欠部１２２は、短手側板１２１の中央部をその約半分の長さにわたり切り欠くと共に、これに連なる底板１１部分も若干幅にわたり切り欠いて形成されている。

一対の長手側板１２３における前記第１切欠部１２２に近い各所定位置には、それぞれ、ＦＰＣ４の耳部４１の幅よりも僅かに広い幅を備えた第２切欠部１２４が形成されている。これら第２切欠部１２４は、図４及びフレームケース１のみを示す図３に対応する斜視図の図５に示されるように、長手側板１２３の底板１１から突き出た足部１２３１全体と後室１ｂを囲む室壁部１２３２の肉厚を外側から深さｄ1 だけ除去した形状に形成されている。この肉厚を除去して形成される溝部１２４１の深さｄ1 は、ＦＰＣ４の厚さｔよりも若干大きい寸法に設定されている。

各第２切欠部１２４における溝部１２４１の底面には、係合フック１４がそれぞれ立設されている。各係合フック１４には、フレームケース１側の対応する耳部４１の係止穴４１２がそれぞれ外挿され、折り返されたＦＰＣ４の端部がフレームケース１の外面に係止されている。このように、フレームケース１の側板１２に係合フック１４を立設することにより、折り返されたＦＰＣ４が元の形状に戻ろうとする弾性復元力の作用方向に対して直交する方向に係合フック１４が延在する構成となり、その結果、ＦＰＣ４の耳部４１が係合フック１４から容易に脱装し難くなる。

本実施形態の係合フック１４における先端鉤部１４１は、側板１２３の足部１２３１側に向けて凸設されている。そして、この係合フック１４の高さｈは、被装されるシールドケース２の側板２３ａの厚さをｐとすると、
ｈ≦ｄ1 ＋ｐ・・・（１）
に設定されている。

また、各長手側板１２３の両端部には、被装されたシールドケース２を止着するための係止爪１５がそれぞれ突設されている。これら４個の係止爪１５（片側の２個は図示されていない）は、それぞれ、高さがシールドケース２の側板２３ａ〜２３ｄの厚さｐと略同じ寸法の直方体状をなし、フレームケース１と一体に形成されている。

底板１１の外面（背面）には、その第１切欠部１２２側の所定エリアにわたり、折り返されたＦＰＣ４の端部が嵌装される凹部１１１が、底板１１の肉厚を除去することによって形成されている。本実施形態の凹部１１１は、嵌装されるＦＰＣ４の端部の外形に略一致した平面形状に形成され、その深さｄ2 は、ＦＰＣ４の厚さｔと略同寸法に設定されている。このように、折り返されたＦＰＣ４を底板１１の肉厚を除去して形成された深さｄ2 がＦＰＣ４の厚さｔと略同じ凹部１１１に嵌装する構成とすることにより、底板１１の外面にそのまま重畳装着する場合に比べて、ＦＰＣ４の厚さｔ分だけ液晶表示モジュールの薄型化が促進される。

上述のように形成されたフレームケース１に対し、シールドケース２では、４個の側板２３ａ〜２３ｄのうちの一対の長手側板２３ａ、２３ｃに、それぞれ、１個のスリット２４と２個の角穴２５が形成されている。

各スリット２４は、シールドケース２をフレームケース１に被装する際の側板２３ａ、２３ｃと対応する長手側板１２３に立設されている各係合フック１４との当接を回避するために設けられており、従って、各係合フック１４に対応する位置にそれよりも若干幅広に形成されている。

また、各角穴２５は、それぞれ、フレームケース１側の４個の係止爪１５に対応する位置に直方体の係止爪１５が嵌入可能な長方形に穿設されており、シールドケース２をフレームケース１に被装した際に４個の係止爪１５が対応する角穴２５に嵌入することにより、シールドケース２がフレームケース１に確実に止着される。

次に、上述のように構成された液晶表示モジュールの製造組立てプロセスについて、説明する。
先ず、フレームケース１の後室１ｂにバックライトユニット５を設置した後、前室１ａにＦＰＣ４が導通接合された液晶表示パネル３を設置する。

次いで、ＦＰＣ４を第１切欠部１２２からフレームケース１外に引き出し、引き出した部分をフレームケース１の背面側へ折り返し、その端部を底板１１の凹部１１１の底面に沿わせて嵌装すると共に、両耳部４１の各係止穴４１２を対応する係合フック１４に外挿する。この際、各耳部４１を互いに離隔する方向へ適度に引っ張りつつ対応する第２切欠部１２４の溝部１２４１に沿わせて折り曲げ、各係止穴４１２を対応する係合フック１４に外挿するが、係合フック１４の先端鉤部１４１が第２切欠部１２２の開口側に向けて凸設されているから、外挿するときに先端鉤部１４１が障害となることなく、各係止穴４１２を対応する係合フック１４に容易に外挿し係合させることができる。また、外挿した後は、図３（ａ）に示されるようにその舌片４１１に先端鉤部１４１が重なる配置となるため、側板溝部１２４１に沿わせて折り曲げられている耳部４１の脱装が阻止される。その結果、各係止穴４１２がＦＰＣ４自体の弾性復元力により対応する係合フック１２と充分に係合し、折り返されたＦＰＣ４の端部が凹部１１１内に嵌装された状態が確実に保持される。

次に、上述のようにしてＦＰＣ４が装着されたフレームケース１に、シールドケース２を被装する。この被装作業では、フレームケース１の側板１２１、１２３の各外面に対応するシールドケース２の側板２３ａ〜２３ｄの各内面を摺動させるだけで、４個の係止爪１５に対応する角穴２５が嵌入すると共に、一対の係合フック１４の耳部４１から突出する先端鉤部１４１が図３（ｂ）に示されるように対応するスリット２４内に収容される。これにより、ＦＰＣ４の各耳部４１が、図４に示されるように、フレームケース１の対応する溝部１２４１内に収容された状態で対応するシールドケース２の側板２３ａ、２３ｃにより押圧保持された構造となり、耳部４１の係合フック１４からの脱装が確実に阻止される。また、上記（１）式のように係合フック１４の高さｈを設定したから、シールドケース側板２３ａ、２３ｃの各外面から対応する各係合フック１４の先端が突出して本液晶表示モジュールの適用製品における設置スペースを増加させる不具合の発生も、防止される。

以上のように、本実施形態の液晶表示モジュールは、液晶表示パネル３を収容保持するフレームケース１の側板１２に係合フック１４を立設し、液晶表示パネル３に導通接合したＦＰＣ４をフレームケース１の背面側に折り返してその耳部４１を対応する係合フック１４に係止したから、係合フックが底板１１に立設された場合と違ってモジュールの薄型化を妨げることがなく、且つ、折り曲げられたＦＰＣ４の弾性復元力の作用方向と直交する方向に係合フック１４が延在するために係合させたＦＰＣ耳部４１の脱装が確実に防止され、折り返されたＦＰＣ４をケース底板１１の背面に沿わせた所定の薄型化が促進された装着状態が作業性良く容易に得られるとともに長期にわたり確実に保持される。また、フレームケース１にシールドケース２を被装するだけで、係合フック１４に係合させた耳部４１を溝部１２４１内に収容した状態で対応するシールドケース２の側板２３ａ、２３ｃにより押圧保持できる構成としたから、上述した薄型化が促進されたＦＰＣ４の装着状態が長期にわたり確実に保持される。その結果、信頼性に優れるとともに薄型化が大幅に促進され、薄型化が厳しく要求されるモバイル機器のディスプレイとして極めて有利な液晶表示モジュールが、製造工数を増加させることなく容易に得られる。

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態においては、係合フック１４の高さｈを（１）式のように設定してその先端をシールドケース側板２３ａの外面から突出させない構成としたが、これに限らず、本発明においては、係合突起を対応するシールドケース側板の外面から突出させ、これを画像表示モジュールの適用機器における設置位置の位置決めボスとして利用する構成としてもよい。

また、上記実施形態の液晶表示モジュールは、バックライトを備えた透過型の液晶表示モジュールであるが、これに限らず、本発明は、バックライトを備えない反射型の液晶表示モジュールにも有効に適用される。

更に、フレームケースは樹脂成形に限らず、板金材や木材を加工することによって形成することも可能である。そのうちの板金材を加工する場合は、係合突起を先端鉤部を備えたフック形状とせずに単なる直立突起とし、ＦＰＣを係止した後に折り曲げて脱装を防止する構成とすればよい。

加えて、本発明は、液晶表示モジュールに限らず、有機ＥＬ表示モジュール等の他の種々のＦＰＤモジュールにも有効に適用されることは、勿論である。

本発明の一実施形態としての液晶表示モジュールを示す模式的断面図である。上記液晶表示モジュールを上下反転させてシールドケースを脱装した状態を示す分解斜視図である。（ａ）は図２のＱ部詳細斜視図で、（ｂ）はそのＱ部にシールドケースを被装した状態を示す斜視図である。図３（ｂ）におけるIV−IV線断面図である。フレームケースのみを示した図３に対応する部分詳細斜視図である。

符号の説明

１フレームケース
１１底板
１２側板
１４係合フック
１５係止爪
２シールドケース
２１天板
２２表示窓
２３ａ〜２３ｄ側板
２４スリット
２５角穴
３液晶表示パネル
４フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）
４１耳部
４１２係止穴

Claims

画像表示パネルと、
底板とその周縁に立設された側板とを有し、前記画像表示パネルを収容保持する片面開口型のフレームケースと、
前記フレームケースに被装されるシールドケースと、
前記画像表示パネルに外部回路基板からの駆動制御信号を供給するフレキシブル配線基板と、
を備えた画像表示モジュールであって、
前記フレームケースの側板には少なくとも一対の係合突起がそれぞれ立設されており、
前記フレキシブル配線基板は、複数の配線と前記複数の配線の一方の接続端子が配設された第１接続端子部と、他方の接続端子及び前記一対の係合突起に対応する少なくとも一対の係止片部が形成された第２接続端子部と、を有し、
前記フレキシブル配線基板は、前記第１接続端子部を前記フレームケース内の所定位置に収容された画像表示パネルの対応する接続端子部に導通接合されて、前記フレームケース外に引き出され、前記フレームケースの開口側とは反対側の背面側に折り返されると共に前記一対の係止片部を対応する前記一対の係合突起に係合され、
前記シールドケースを前記フレームケースに被装する際に、前記フレームケースの前記側板に立設された前記係合突起との当接を回避するように、前記シールドケースの側板には、前記係合突起に対応する位置に前記係合突起の幅よりも幅広のスリットが設けられており、
前記シールドケースは、前記フレームケースの前記一対の係合突起に係合された前記フレキシブル配線基板の前記一対の係止片部を押圧保持している、
ことを特徴とする画像表示モジュール。
前記係止片部は、前記フレキシブル配線基板の前記第２接続端子部に凸設されている耳部であり、前記耳部は舌片を有するとともに、コの字状の係止穴が穿設されていることを特徴とする請求項１に記載の画像表示モジュール。
前記係合突起は、前記フレームケースの前記側板に立設され、先端鉤部を有する係合フックであり、前記係合フックには、前記フレキシブル配線基板の前記耳部の前記コの字状の係止穴が外挿され、前記耳部の前記舌片と前記係合フックの前記先端鉤部とが重なるように係止されることを特徴とする請求項２に記載の画像表示モジュール。
前記フレキシブル配線基板の前記耳部を係合する前記係合フックは、前記シールドケースを前記フレームケースに被装する際に、対応する前記シールドケースの前記スリット内に収容されて、前記耳部が前記シールドケースの前記側板により押圧保持されることを特徴とする請求項２に記載の画像表示モジュール。
前記フレームケースの底板の外面に肉厚を除去して凹部が形成されており、折り返された前記フレキシブル配線基板の少なくとも前記第２接続端子部が前記凹部の底面に沿わせて装着されていることを特徴とする請求項１に記載の画像表示モジュール。
前記画像表示パネルは、一対の基板間に液晶が挟持されてなる液晶表示パネルであることを特徴とする請求項１に記載の画像表示モジュール。