JP5090967B2 - Ｌｃｄモジュールおよび液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は液晶表示装置に関し、特に、液晶表示装置に使用されるＬＣＤ（Liquid Crystal Display）モジュールおよび、当該ＬＣＤモジュールの液晶表示装置への組み込み方法に関する。

一般的な透過型の液晶表示装置においては、液晶パネル、バックライト、光学シート等により構成されるＬＣＤモジュールや、バックライトを駆動する電源やインバータ等が筐体内に収納されている。このうち、バックライトは、光学シートの側面外方に配置されたランプなどの光源からの光を、光学シート等を介して液晶パネルの方向に照射するものである。バックライトに用いられるランプは、ＬＣＤモジュールの外部に配置される電源やインバータ等に電気的に接続され、駆動電圧が供給される。

従来、液晶表示装置の組み立て時においては、ＬＣＤモジュール、電源やインバータ等の構成部材を筐体内に順次取り付けた後、リード線の一方端を半田付けによりランプに接続し、他方端をＬＣＤモジュールより引き出してコネクタに接続し、当該コネクタが電源あるいはインバータに接続される構成を採用している。

このリード線の電源あるいはインバータへの接続作業時において、コネクタを引っ張ることによりリード線とランプとの半田付け部分に過剰なストレスがかかり、半田付け部分に不具合が発生することがあった。

液晶モジュールとして販売され、客先にて、液晶表示装置としての組み立てが行われる場合、液晶モジュールおよび電源、インバータが液晶表示装置の(筐体)内部においてどのように配置されるかは客先ごとに異なる。設計によっては、電源やインバータとの距離が長かったり、筐体内の部材間を縫うようにリード線を引き回す場合もあり、リード線の長さに余裕がないことがある。そのような場合には、組み立て作業時にリード線の根元に大きなストレスが発生し、半田付け部分に不具合が発生しやすいという問題があった。

このような問題に対し、特許文献１においては、例えば図２において、リード線とランプとの接続に半田を用いず、コネクタによる接続に変更した構成が開示されている。

また、特許文献２においては、ＬＣＤモジュール外部にリード線を引き出す部分において、リード線の折り曲げ部（図４）や係止部（図６）を設けることで、リード線を途中で筐体に固定する構成とし、リード線の根元にある半田付けによる接続部に直接ストレスが加わらない構成が開示されている。

特開平９−２５９７４９号公報 特開２００３−６８１２５号公報

特許文献１のようにリード線とランプとの接続にコネクタを用いる場合、引っ張りに対する強度は増すものの、引っ張る強さによっては、ＬＣＤモジュール内でコネクタが外れる可能性はある。また、特許文献２の構成を採る場合でも、リード線の途中の固定部分に引っ張り力が集中し、リード線の途中での損傷や断線が発生する可能性がある。

このように、従来は、バックライト用のリード線部分に関して、十分な耐久性を有した液晶モジュールは提案されていなかった。

本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、組み立て時にもリード線部分が破損することがなく、耐久性の高いＬＣＤモジュール、当該ＬＣＤモジュールを組み込んだ液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係るＬＣＤモジュールは、表示パネルと、前記表示パネルの表示面とは反対の裏面側から光を供給するバックライトユニットと、前記表示パネルおよび前記バックライトユニットを収容する筐体と、を備えるＬＣＤモジュールであって、前記筐体は、前記バックライトユニットを構成するランプに外部より電力を供給するコネクタと、前記コネクタと前記ランプとを電気的に接続するリード線を前記筐体内部に収容し、前記コネクタは、前記筐体とは別体に構成され、外部との接続部が外部に向けて露出するように前記筐体の壁面に固定され、前記リード線は、前記筐体の内部を引き回され、前記筐体の内側から前記コネクタに接続されている。

本発明に係るＬＣＤモジュールによれば、コネクタとランプとを電気的に接続するリード線が筐体内部に収容され、コネクタは、筐体とは別体に構成され、外部との接続部が外部に向けて露出するように筐体の壁面に固定され、リード線は、前記筐体の内部を引き回され、前記筐体の内側から前記コネクタに接続されるので、コネクタにケーブルを接続して電力を供給する構成を採ることで、液晶表示装置の製造時に、リード線が外部から引っ張られるということがないので、組み立て作業時の過剰なストレスにより、リード線とランプとの接続部分に不具合が発生することを防止できる。

＜実施の形態１＞
＜液晶表示装置の概略構成＞
まず、図１を用いて、一般的な透過型の液晶表示装置の構成の概略を説明する。
液晶表示装置は、一般に、フロントフレーム（図示せず）とリアフレーム６（モールドフレーム）とで構成される筐体内に、表示パネル１、種々の光学シート、およびバックライトユニットＢＬＵと呼称される表示パネル１の裏面から光を供給する装置を収納した構成を有している。

表示パネル１は、２枚の透明基板を所定の間隔を設けて対向配置し、基板周辺部においてシール材により密封接着すると共に、２枚の透明基板間に液晶層を封入することで形成され、表示パネルの前面および裏面には偏光性を有する偏光板が配設されている。図１には表示パネル１として破線で示している。

そして、表示パネル１に対面するように導光板２が配置されている。導光板２は、その側面外方に配置された光源となるランプ５からの光を受けて内部で拡散させることで、表示パネル１の裏面に均一な光を供給するものであり、導光板２の裏面（表示パネル１とは反対側の主面）には反射シート３が配設されている。なお、表示パネル１の前面（表示パネル１に対向する主面）には、拡散シートやおよびレンズシートが配設される場合もあるが、図示は省略している。

なお、ランプ５は矩形の表示パネル１の２つの長辺にそれぞれ沿うように配設され、ランプ５を囲むように、ランプ５から出射された光を反射させて導光板５の側面方向に集約して放射するリフレクタ４が配設されている。なお、リフレクタ４の導光板２の側面に対面する部分は開口部となっている。導光板２、反射シート３、リフレクタ４およびランプ５等の光の供給のための装置をバックライトユニットＢＬＵと呼称する。

バックライトユニットＢＬＵは、有底無蓋の箱状のリアフレーム６に収容され、表示パネル１は、図示しないフロントフレームに収容される。

＜比較例＞
次に、比較例として、従来のＬＣＤモジュールにおけるランプ配線の接続状態を図２に示す。なお、図２は、ＬＣＤモジュールをリアフレーム６の底面側から見た斜視図であり、部分的にリアフレーム６の底面部６１を省略して示している。また、導光板２の裏面の反射シート３も便宜的に省略している。

図２に示すように、各ランプ５の両端部の端子（図示せず）には、それぞれ外部より電力を供給するリード線ＬＷが半田付けにより接続されている。これらのリード線ＬＷは、リアフレーム６内部を引き回されてリアフレーム６の側面部の１つからケーブルＣＶとして引き出される構成となっている。ケーブルＣＶの端部は、オス型コネクタＭＣが取り付けられており、当該オス型コネクタＭＣは、リアフレーム６の底面部６１に搭載されるインバータＩＶに設けられたメス型コネクタＦＣに差し込まれる構成となっている。

このような構成を採る場合、先に説明したように、組み立て作業時にリード線ＬＷの根元に大きなストレスが発生し、半田付け部分に不具合が発生しやすい。

＜実施の形態１の構成＞
図３に、本発明に係る実施の形態１のＬＣＤモジュール１００の構成を示す。
図３は、ＬＣＤモジュール１００をリアフレーム６の底面側から見た斜視図であり、部分的にリアフレーム６の底面部６１を省略して示している。また、導光板２の裏面の反射シート３も便宜的に省略している。

図３に示すように、各ランプ５の両端部の端子（図示せず）には、それぞれ外部より電力を供給するリード線ＬＷが半田付けにより接続されている。これらのリード線ＬＷは、リアフレーム６の例えば底面部６１に設けた溝ＧＶ内に収容されてリアフレーム６内部を引き回され、リアフレーム６のランプ５に平行しない側面部６２に設けられた２つのメス型コネクタＦＣ１に、ランプごとに接続される構成となっている。

なお、リード線ＬＷが収容される溝ＧＶは、底面部６１ではなく側面部に設ける構成としても良く、リード線ＬＷを収容するのに作業性の良い部分に設ければ良く、図示しないフロントフレームに設けても良い。また、溝ＧＶの幅は、リード線ＬＷの直径と同等か、少し小さくすることで、リード線ＬＷが溝ＧＶ内で確実に保持され、多少の振動などでは溝ＧＶから外れることがなく、ランプ５との接続部にストレスが加わることを防止できる。

さらに、リード線ＬＷを固定できるのであれば溝ＧＶに限定されるものではなく、リード線ＬＷの経路に沿ってクランプ部材を複数配置し、当該クランプ部材によってリード線ＬＷを要所要所で挟んで固定する構成としても良いし、粘着テープによりリアフレーム６やフロントフレームの壁面に貼り付けても良い。溝ＧＶやクランプ部材、粘着テープはリード線を固定するものであるので、配線固定手段と呼称することができる。

また、溝ＧＶやクランプ部材などの配線固定手段を設けずに、リード線ＬＷをリアフレーム６内あるいはフロントフレーム内を引き回すだけの構成としても良い。リード線ＬＷが筐体（リアフレーム６およびフロントフレームで構成）内に収容された状態であれば、リード線ＬＷが外部から引っ張られるということがなく、リード線ＬＷの根元に大きなストレスが発生することが防止できる。

２つのメス型コネクタＦＣ１は、リアフレーム６の側面部６２から接続口ＯＰが外部に露出するように取り付けられており、当該接続口ＯＰに、リアフレーム６の底面部６１に搭載されるインバータＩＶからのケーブルが接続されることになる。

なお、メス型コネクタＦＣ１の固定方法は、ネジ止め、フレームによる締め付け、切り欠き部への嵌合、接着剤、粘着テープ類の使用など、コネクタの抜き差しに支障が出ないように固定される方法であれば何でも良い。

図４には、ＬＣＤモジュール１００に取り付けるインバータＩＶの外観図を示す。
インバータＩＶには、電源出力を中継するケーブルＣＶ１が接続されるが、当該ケーブルＣＶ１の両端部には、それぞれオス型コネクタＭＣ１が取り付けられている。このオス型コネクタＭＣ１は、ＬＣＤモジュール１００のリアフレーム６の側面部６２に設けたメス型コネクタＦＣ１の接続口ＯＰへの接続に適合するものが使われる。また、インバータＩＶには、オス型コネクタＭＣ１に適合する図示されない接続口（ケーブル接続部）が設けられており、ケーブルＣＶ１は、インバータＩＶから着脱自在となっている。

従って、ケーブルＣＶ１については、組み立てられる液晶表示装置におけるＬＣＤモジュール１００と、インバータＩＶとの配置関係に応じて、適切な長さのものを選択して使用することができる。例えば、ＬＣＤモジュール１００のメス型コネクタＦＣ１から、インバータＩＶの接続口までの距離よりも長いものを選択する。

これにより、ＬＣＤモジュール１００とインバータＩＶとの接続が、適正な長さのケーブルＣＶ１により接続されることとなり、ケーブルの無理な引き回しが行われることが防止される。

液晶表示装置の組み立て工程においては、インバータＩＶを、ＬＣＤモジュール１００の底面部６１上の所定位置に固定し、ケーブルＣＶ１の両端のオス型コネクタＭＣ１をＬＣＤモジュール１００のメス型コネクタＦＣ１の接続口ＯＰおよびインバータＩＶの接続口にそれぞれ差し込んで接続する。

このように、インバータＩＶとＬＣＤモジュール１００の配置に応じて、適正な長さのケーブルＣＶ１を準備することで、ケーブルＣＶ１の無理な引き回しが行われることが防止され、ケーブルＣＶ１とメス型コネクタＦＣ１との間でストレスが加わることがなく、ケーブルＣＶ１の断線を防止した耐久性の高い液晶表示装置を得ることができる。

図５には、インバータＩＶを底面部６１上に取り付け、ケーブルＣＶ１によりＬＣＤモジュール１００と接続した状態の斜視図を示す。なお、以上の説明では、ＬＣＤモジュール１００とインバータＩＶとを接続する例を示したが、インバータＩＶの代わりに電源装置やその他の装置に接続される場合でも同様である。

＜効果＞
以上説明したように、実施の形態１のＬＣＤモジュール１００によれば、バックライト用のランプ５に接続されるリード線ＬＷについては、リアフレーム６内部に収容されてメス型コネクタＦＣ１に接続されるので、ＬＣＤモジュール１００の出荷後において、リード線ＬＷが外部から引っ張られるということがなく、液晶表示装置の製造時に、リード線ＬＷとランプ５との半田付けによる接続部に対してストレスが加わることが防止され、接続部に不具合が発生することを防止できる。

また、以上の説明では、リアフレーム６の例えば底面部６１に設けた溝ＧＶなどの配線固定手段によりリード線ＬＷを固定する構成を示したが、これにより内部において振動等によりリード線ＬＷが揺れるようなことがないので、リード線ＬＷとランプ５との半田付けによる接続部に対してストレスが加わることが防止され、接続部に不具合が発生することを防止できる。

また、配線固定手段としては、先に説明したようにクランプ部材や粘着テープを使用することもできるが、配線固定手段として筐体（リアフレーム６およびフロントフレーム）の内壁面に設けた溝ＧＶなどの、筐体と一体となった構成を使用することで、クランプ部材などを別途に準備する場合に比べて、部品点数を減らすことができ、また、取付け作業も容易となる効果が得られる。

また、ＬＣＤモジュール１００に配置されたメス型コネクタＦＣ１と、インバータＩＶとの間は、両者の配置に応じて選択された、適正な長さのケーブルＣＶ１により接続されるので、ケーブルの無理な引き回しが行われることが防止され、ケーブルとコネクタとの間でストレスが加わることがないので、ケーブルの断線を防止した耐久性の高い液晶表示装置を得ることができる。

また、インバータＩＶ、ＬＣＤモジュール１００およびケーブルＣＶ１を、それぞれ別個独立した構成とし、幾つかの長さの異なるケーブルＣＶ１を用意してセットで販売するなどして、液晶表示装置の種々のシステムに対し、ケーブルのみを使い分けることで対応が可能となるので、使用用途によって、ケーブルの長さの異なるＬＣＤモジュールを用意する必要がないので、ＬＣＤモジュールの汎用性が向上する。また、インバータＩＶにつてもメス型コネクタの設けられた汎用品を用いることができる。

＜実施の形態２＞
以上説明した実施の形態１のＬＣＤモジュール１００においては、リアフレーム６のランプ５に平行しない側面部６２にメス型コネクタＦＣ１を設けた構成を示したが、メス型コネクタＦＣ１は、図６に示すＬＣＤモジュール２００のようにリアフレーム６の底面部６１に設ける構成としても良い。

図６は、ＬＣＤモジュール２００をリアフレーム６の底面側から見た斜視図であり、部分的にリアフレーム６の底面部６１を省略して示している。なお、図３に示したＬＣＤモジュール１００と同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

各ランプ５の両端部の端子（図示せず）に半田付けにより接続されるリード線ＬＷは、溝ＧＶ内に収容されてリアフレーム６内部を引き回され、リアフレーム６の底面部６１に設けられた２つのメス型コネクタＦＣ１に、ランプごとに接続されている。

２つのメス型コネクタＦＣ１は、リアフレーム６の底面部６１から接続口ＯＰが外部に露出するように取り付けられており、当該接続口ＯＰに、リアフレーム６の底面部６１に搭載されるインバータＩＶからのケーブルが接続されることになる。

液晶表示装置の組み立て工程においては、インバータＩＶを、ＬＣＤモジュール２００の底面部６１上の所定位置に固定し、ケーブルＣＶ１の両端のオス型コネクタＭＣ１をＬＣＤモジュール２００のメス型コネクタＦＣ１の接続口ＯＰおよびインバータＩＶの接続口にそれぞれ差し込んで接続する。

図７には、インバータＩＶを底面部６１上に取り付け、ケーブルＣＶ１によりＬＣＤモジュール２００と接続した状態の斜視図を示す。

以上説明したように、実施の形態２に係るＬＣＤモジュール２００によれば、リアフレーム６の底面部６１、すなわちモジュールの背面にメス型コネクタＦＣ１を設けたので、インバータＩＶとメス型コネクタＦＣ１との距離を短くすることができ、両者を接続するケーブルＣＶ１も短いもので済む。

また、バックライト用のランプ５に接続されるリード線ＬＷについては、リアフレーム６の例えば底面部６１に設けた溝ＧＶ内に収容された状態でリアフレーム６内部を引き回されて、メス型コネクタＦＣ１に接続されるので、ＬＣＤモジュール２００の出荷後において、リード線ＬＷが外部から引っ張られるということがなく、また、内部において振動等によりリード線ＬＷが揺れるようなことがないので、リード線ＬＷとランプ５との半田付けによる接続部に対してストレスが加わることが防止され、接続部に不具合が発生することを防止できる。

また、ＬＣＤモジュール２００に配置されたメス型コネクタＦＣ１と、インバータＩＶとの間は、両者の配置に応じて選択された、適正な長さのケーブルＣＶ１により接続されるので、ケーブルの無理な引き回しが行われることが防止され、ケーブルとコネクタとの間でストレスが加わることがないので、ケーブルの断線を防止した耐久性の高い液晶表示装置を得ることができる。

＜変形例＞
なお、実施の形態１および２においては、ランプ５が矩形の表示パネル１の２つの長辺にそれぞれ沿うように配設される構成を用いて説明を行ったが、この構成に限らず、ランプの数およびそれに対応するコネクタの数は１個から複数個など適宜変更が可能である。

また、導光板２の側面外方にランプ５を配置し、導光板２により表示パネル１側に光を照射するサイドライト方式（導光板方式）の構成について説明したが、表示パネル直下にランプを配置した直下方式であっても良く、その場合も、同様の作用効果を得ることが可能である。

また、ＬＣＤモジュール１００および２００においては、メス型コネクタＦＣ１は、モールドフレームであるリアフレーム６に固定する構成としたが、リード線ＬＷとの接続に支障がなく、また、組み立てに支障がなければ、例えば、フロントフレームに固定する構成であっても良く、リアフレーム６と図示しないフロントフレームとで構成される筐体に固定すれば良い。

また、メス型コネクタＦＣ１の代わりに、オス型コネクタを使用し、ケーブルＣＶ１のオス型コネクタＭＣ１の代わりに、メス型コネクタを使用する構成であっても良い。

透過型の液晶表示装置の概略構成を示す図である。 一般的なＬＣＤモジュールにおけるランプ配線の接続状態を示す図である。 本発明に係る実施の形態１のＬＣＤモジュールの構成を示す図である。 本発明に適用されるインバータの外観を示す図である。 本発明に係る実施の形態１のＬＣＤモジュールの外観を示す図である。 本発明に係る実施の形態２のＬＣＤモジュールの構成を示す図である。 本発明に係る実施の形態２のＬＣＤモジュールの外観を示す図である。

符号の説明

１ 導光板、４ リフレクタ、５ ランプ、６ リアフレーム、６１ 底面部、６２ 側面部、ＦＣ１ メス型コネクタ、ＬＷ リード線、ＧＶ 溝、ＢＬＵ バックライトユニット。

Claims (6)

1. 表示パネルと、
   前記表示パネルの表示面とは反対の裏面側から光を供給するバックライトユニットと、
   前記表示パネルおよび前記バックライトユニットを収容する筐体と、を備えるＬＣＤモジュールであって、
   前記筐体は、
   前記バックライトユニットを構成するランプに外部より電力を供給するコネクタと、
   前記コネクタと前記ランプとを電気的に接続するリード線を前記筐体内部に収容し、前記コネクタは、前記筐体とは別体に構成され、外部との接続部が外部に向けて露出するように前記筐体の壁面に固定され、
   前記リード線は、前記筐体の内部を引き回され、前記筐体の内側から前記コネクタに接続される、ＬＣＤモジュール。
2. 前記リード線を、前記筐体内で固定する配線固定手段を備える、請求項１記載のＬＣＤモジュール。
3. 前記配線固定手段は、
   前記リード線の経路に沿って前記筐体の内壁面に設けられた溝を含み、前記溝に前記リード線を収容することで前記リード線を固定する、請求項２記載のＬＣＤモジュール。
4. 前記筐体は、
   前記バックライトユニットを収容する有底無蓋の箱状のリアフレームと、前記表示パネルを収容するフロントフレームとを有し、
   前記コネクタは、前記リアフレームの側面部に固定され、
   前記溝は、前記リアフレームの内壁面に設けられる、請求項３記載のＬＣＤモジュール。
5. 前記筐体は、
   前記バックライトユニットを収容する有底無蓋の箱状のリアフレームと、前記表示パネルを収容するフロントフレームとを有し、
   前記コネクタは、前記リアフレームの底面部に固定され、
   前記溝は、前記リアフレームの内壁面に設けられる、請求項３記載のＬＣＤモジュール。
6. 請求項１記載のＬＣＤモジュールと、
   前記ランプに電力を供給するインバータとを備えた液晶表示装置であって、
   前記インバータと前記ＬＣＤモジュールの前記コネクタとの間が、着脱自在のケーブルによって接続され、
   前記ケーブルは、
   その両端部にケーブルコネクタを有し、
   一方が、前記コネクタの前記接続部に接続され、他方が、前記インバータのケーブル接続部に接続される、液晶表示装置。

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