JP5141211B2 - 表示モジュール - Google Patents

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Description

この発明は、フラットパネルディスプレイモジュール(以下、FPD(Flat Panel Display)モジュールという)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を用いたFPD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用いられている。このモバイル機器のディスプレイに対しては、小型薄型化が求められ、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。このため、FPDモジュールでは、配線基板として薄型化に有利なフレキシブル配線基板(以下、FPC(Flexible Printed Circuit)という)が用いられている。
一方、FPDモジュールのうちでも、バックライト等の光源を必要とする液晶表示モジュールでは、特許文献1に示されるように、液晶表示パネルに駆動制御信号を供給するための配線と、バックライトに通電する為の配線の2系統の配線を備えている。
特開平5−173163号公報
2系統の配線を備えた表示モジュールは、外部回路基板に対応する入力用接続端子が2系統になるだけでなくモジュール内部における配線の引き回し構造が複雑化し、これに伴い内部配線基板として用いるFPCが大型化する。FPCの大型化を避けるには、FPCを適数個に分割し組込み実装時に半田や異方性導電接着材等により導通接続する方法が有効であるが、導通接続するための工程が煩雑で実装作業性が悪い。
本発明の目的は、小型薄型化が可能な表示モジュールを提供することである。
本発明の請求項1に記載の表示モジュールは、第1のフレキシブル配線基板が導通接合された表示パネルと、第2のフレキシブル配線基板が導通接合され、前記表示パネルの表示の観察側とは反対側の背面側に重畳設置されるバックライトパネルと、前記第1のフレキシブル配線基板の第1接続端子と前記第2のフレキシブル配線基板の前記第1接続端子に対応する第2接続端子とをパネル厚さ方向に重畳して導通接続させる接合手段と、を有し、前記接合手段は、前記第1、第2接続端子のうちの何れか一方の接続端子の背面に設置する弾性部材と他方の接続端子の背面に当接させる突起とからなること、を特徴とするものである。
請求項に記載の表示パネルは、請求項1に記載の表示モジュールにおいて、前記表示手段が一対のガラス基板間に液晶を封入してなる液晶表示パネルであること、を特徴とするものである。
本発明の表示モジュールによれば、モジュール自体が小型で且つ薄型化し、これを適用する機器も小型薄型化される。
(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態としての液晶表示モジュールを示す平面図で、図2(a)、(b)はそれぞれそのA−A線断面図とB−B線断面図、図3(a)はその要部を分解して示す斜視図で、(b)、(c)はそのうちの主要部材を示す各展開図である。
本液晶表示モジュールにおける液晶表示パネル1は、図2(a)、(b)に示すように、電極(不図示)が形成された一対の矩形をなすガラス基板11、12を、それぞれの電極形成面を対向させて図示しない枠状シール材により所定の間隙を保って接合し、枠状シール材で囲まれたガラス基板11、12の対向面(以下、内面という)間に液晶(不図示)を封入して、構成されている。そして、ガラス基板11、12の各外面には、一対の前、後偏光板13、14がそれぞれ貼着されている。
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11、12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11、12のうちの一方のガラス基板11には、短辺の一方の縁辺を他方のガラス基板12の対応する端面よりも外側へ突出させて、突出部111が形成されている。突出部111の裏面(電極形成面の延長面)には、図示されていないが、両基板11、12の各電極に接続されているリード配線や液晶を駆動するための駆動制御信号が入力される入力配線、及びそれらの各接続端子等が配設されている。そして、この突出部111の所定位置に、表示信号電圧や走査信号電圧を各電極に出力するドライバ15がCOG(Chip On Glass)方式により直接搭載されている。
液晶表示パネル1の表示の観察側(前側)とは反対側の背面側(後側)には、サイドライト型の面発光照射パネル2が設置されている。本実施形態の面発光照射パネル2は、照射対象の液晶表示パネル1に大略対応した矩形をなす透明な導光板21の光を入射させる一方の短手端面(光入射端面)211側に、光源として、一対のLED(Light-Emitting Diode)22、22が配設され、導光板21の液晶表示パネル1に対向させる前面212には光拡散シートやプリズムシートが積層されてなる光学シート積層体23が設置され、反対側の後面213には微小な凹凸(不図示)が形成され、その後面213に光反射シート24が対面設置されて、構成されている。
ここで、図3(a)に示されるように、導光板21の光入射端面211には、一対のLED22、22がそれぞれ設置される一対の凹部214、214が形成され、前面212の光入射側端部で一方の凹部214とコーナー部との間には、2本の突起215、215が立設されている。そして、一対のLED22、22はFPC(以下、光源搭載FPCという)3の所定位置にCOF(Chip On Film)方式により直接搭載された状態で、一対の凹部214、214内に収納設置されている。
図3(c)の展開図に示されるように、光源搭載FPC3には、通電配線31が一対のLED22、22を接続して配設され、前記一対の突起215、215に対応させて一対の開口32、32が穿設されている。そして、これら一対の開口32、32が穿設されている側の端部に通電配線31の両端部に形成された接続端子311、311が並設されている。そして、LED22を対応する凹部214内に収納設置した光源搭載FPC3は、各開口32を対応する前記突起215にそれぞれ外挿させて、導光板21の光入射側端部に装着されている。
上述のように構成された面発光照射パネル2においては、LED22から射出された光が、導光板21内にその対向する端面(光入射端面)211から入射し、この入射光が微小な凹凸が形成された後面213に入射して前面(光出射面)212に向けて内面反射され、前面212から面状に出射される。前面212から面状に出射された光は、光拡散シートとプリズムシートから成る光学シート積層体23を透過することにより、輝度分布が略均一で且つ正面方向の輝度が高い面状光となって液晶表示パネル1に照射される。
前述した液晶表示パネル1には、本液晶表示モジュール全体の駆動を制御するための駆動制御信号を入力するフレキシブル配線基板(以下、メインFPCという)4が導通接合されている。メインFPC4には、図3(b)の展開図にも示されるように、液晶表示パネル1を駆動するために外部から入力される駆動制御信号をドライバ15に供給する複数の信号供給配線41と、面発光照射パネル2のLED22に駆動電流を供給するための一対の給電配線42が配設されている。これら配線41、42の各入力側接続端子411、421のグループと信号供給配線41の出力側接続端子412のグループが、それぞれ各グループ毎に、メインFPC4の所定区域にまとめて並設されている。
すなわち、入力側接続端子411、421は、メインFPC4の縁辺の一部を突出させて形成された舌部4aの端部に、その先端面に沿って所定のピッチで並設されている。そして、複数の表示パネル用信号供給配線41の各入力側接続端子411がそれぞれ同一ピッチで並設され、これらに適度の間隔をあけて一対の給電配線42、42の各入力側接続端子421、421が並設されている。
一方、メインFPC4の舌部4aとは反対側の縁端部に、信号供給配線41の各出力側接続端子412がそれぞれ同一ピッチで並設されている。また、出力側接続端子412が同一ピッチで並設された縁端部を端子アレイ方向に沿って一方へ延出させた枝部4bの先端部には、一対の給電配線42、42の各出力側接続端子422、422が並設されている。そして、信号供給配線41の各出力側接続端子412が、液晶表示パネル1の基板突出部111に配設されている入力配線の対応する各入力端子に、例えば異方性導電接着材を介して熱圧着接合により導通接続されている。
図2(a)、(b)に戻って、メインFPC4が導通接続された液晶表示パネル1と、光源搭載FPC3が装着された面発光照射パネル2は、カバーケース5と収納ケース6からなるシールドケース内に収納されている。液晶表示パネル1は、カバーケース5の表示窓51が穿設されている天板52の内面に、図示されていないが例えば枠状の両面粘着シート等により、表示部を表示窓51に整合させて貼着されている。なお、メインFPC4の入力側接続端子411、421が配設されている舌部4aはシールドケースに設けられている切欠部(不図示)からケース外に引き出されている。
ここで、メインFPC4と光源搭載FPC3の導通接続構造について、その実装組立て手順と共に説明する。
まず、カバーケース5の内面に貼着された液晶表示パネル1に導通接合されているメインFPC4の枝部4bを折り返す。このとき、枝部4bの先端部に配設されている給電配線42、42の出力側接続端子422、422が表側となるよう折り返す。そしてこの折り返し部の配線基板裏面間にクッション部材7を介装する。このクッション部材7としては、例えば直方体状ウレタンフォームの両主表面に粘着層を被着したもの等が好適である。
次に、面発光照射パネル2を収納ケース6内に装填する。この場合、面発光照射パネル2を落とし込み式に収納するだけで構造的に面発光照射パネル2がガタツキ無く所定位置に保持される構成となっている。そして、収納した面発光照射パネル2に装着されている光源搭載FPC3の接続端子311、311が配設されている端部を、配線面が表になりその裏面が一対の突起215、215により支持され状態に折り返しておく。
ここで、図2(a)に示されるように、上述のメインFPC枝部4bと光源搭載FPC3端部の折り返し長さLは、対応する接続端子422、311同士が略全面で対面接触した状態で一対の突起215、215とクッション材7により弾性挟持されるように設定されている。
次いで、液晶表示パネル1が貼着されたカバーケース5を面発光照射パネル2が収納されている収納ケース6に嵌装する。これにより、液晶表示パネル1が面発光照射パネル2に対して所定の間隙を保って保持され、メインFPC4における給電配線42、42の出力側接続端子422、422と光源搭載FPC3における通電配線31、31の対応する接続端子311、311とが確実に導通接触したフレキシブル配線基板同士の導通接続構造が得られる。
上述の実装構造においては、光源搭載FPC3側の接続端子311、311の裏側が一対の突起215、215により支持され、メインFPC4側の給電配線42、42の出力側接続端子422、422がクッション部材7により裏側を弾性支持されているから、対応する接続端子311、422同士が弾性接触した状態で導通接合されている。これにより、各部材の寸法誤差や設置位置の誤差がクッション部材7により吸収され、常に対応する接続端子311、422同士を所望の圧接強度で安定して導通接触させることができる。
なお、本実施形態のカバーケース5と収納ケース6は、共に、ステンレス板等の薄い金属板を加工して形成されている。また、図示されてはいないが、両ケース5、6にはそれぞれ板金材の弾性を利用した周知の係止機構を構成する係合部と被係合部が形成されており、これにより、両ケース5、6を嵌装した際におけるクッション部材7の弾発力に基づく反作用でカバーケース5が押し上げられる不具合が阻止され、上述した接続端子311、422同士の所望の導通接触状態が安定的に維持される。
以上のように、本実施形態の液晶表示モジュールでは、液晶表示パネル1に対する駆動制御用の信号供給配線41と面発光照射パネル2に対する光源用給電配線42の2系統の配線を1個のメインFPC4にまとめて配設し、それら2系統の配線の各入力側接続端子411、421を舌部4aにまとめて並設したから、本液晶表示モジュールを携帯電話機等の適用製品に組み込む際には、適用製品側の1個のコネクタに挿着するだけで配線接続作業が完了し、適用製品における実装作業性が改善され製造工数の低減に寄与する。
また、メインFPC4から光源通電用として光源搭載FPC3を分離したから、2系統の配線を1個のFPCにまとめることによりFPCが大型化する不具合が回避され、液晶表示モジュールの小型薄型化することができる。そして、メインFPC4における一対の給電配線42、42の出力側接続端子422、422と光源搭載FPC3における通電配線31の両接続端子311、311とを、面発光照射パネル2が収納された収納ケース6に液晶表示パネル1が装着されたカバーケース5を嵌装するのと同時に確実に導通接触させる構成としたから、FPCを分割することによる組付け実装作業性の悪化とそれによる製造工数の増加が防止される。
さらに、メインFPC4における給電配線42、42の出力側接続端子422、422の裏側をクッション部材7により弾性支持し、光源搭載FPC3における通電配線31、31の接続端子311、311の裏側を一対の突起215、215により支持する構成としたから、各部材の寸法誤差や設置誤差を吸収して常に適切な圧接強度により対応する接続端子311、422同士を確実に弾性接触させ、良好な導通接続状態を長期にわたり維持することができる。
加えて、接続端子311、422同士を導通接続させるために従来は半田や異方性導電接着材等の接合部材を用いていたが、本実施形態では接続端子311、422同士を圧接させるだけで接合部材を用いないから、液晶表示モジュールを修理する際に容易に分解でき、液晶表示モジュールの修理作業性が向上する。
(第2実施形態)
図4は、本発明の第2実施形態を示した図2(b)に対応する模式的断面図である。なお、上記第1実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明を省略する。
本実施形態の液晶表示モジュールは、第1実施形態の液晶表示モジュールにおいて光源搭載FPC3の接続端子311、311を支持する一対の突起215、215の代わりに、収納ケース8の側板81の対応部分を切り起こして板バネ82を形成し、この板バネ82により接続端子311、311の裏側を弾性支持する構成としたものである。
すなわち、板金材を加工して収納ケース8を製造する際に、光源配線系統における通電配線31の接続端子311と給電配線42の接続端子422との導通接触位置に最も近い側板81の対応部を、ケース内側へ直角に切り起こす。これにより、弾性材料の板金からなる板バネ82が形成される。そして、この水平方向に延出した板バネ82を囲むように光源搭載FPC3の枝部4bを折り返し、板バネ82により接続端子311、311の裏側を液晶表示パネル1に向けて弾性支持させる。その他の構成は、第1実施形態と略同じである。
上述のように構成された本実施形態の液晶表示モジュールでは、対応する接続端子311、422同士が共に裏面側を弾性材からなる板バネ82とクッション部材7とでそれぞれ弾性支持されているから、上述した第1実施形態で奏される諸々の効果に加えて、各部材の寸法誤差や設置誤差の吸収効果をより大きく見込むことができ、より確実な導通接触が得られるという本実施形態固有の効果が奏される。
また、板バネ82を収納ケース側板81の対応部分を切り起こして形成したから、板バネを個別部品として設ける場合に比べ、部品点数を増やさず、且つ、収納ケース8と一体に同時形成されるから設置作業が不要となり作業工数を増やすこともない。
(第3実施形態)
図5は、本発明の第3実施形態を示す図2(a)に対応した模式的断面図である。なお、本実施形態においても、上記第1実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明を省略する。
本実施形態の液晶表示モジュールは、図5に示すように、上記の対応する接続端子311、422同士を弾性材で形成したクリップ9により弾性挟持して導通接続する構成としたものである。
すなわち、メインFPC4の枝部4bを配線形成面を表にして折り返し、光源搭載FPC3の接続端子311、311が配設されている端部を配線形成面を表にして折り返し、それぞれの折り返し部の接続端子422、311を対面させて重畳し、4重に積層されたフレキシブル配線基板が一括して弾性材からなるクリップ9により弾性挟持されている。そして、前記クリップ9は、4重のフレキシブル配線基板層を一括挟持した状態で、液晶表示パネル1のガラス基板突出部111と面発光照射パネル2の光学シート積層体23が設置された導光板21との間に介装されている。
従って、各接続端子311、422が配設されている各FPC3、4の2層に折り返された各端部は、クリップ9自体の弾性挟持力だけでなく、クリップ9がガラス基板突出部111と導光板21間に介装されことによりそれらからの反力として作用する押圧力によっても挟持されるから、対面接触させた接続端子311、422同士が略全端子面にわたり充分な圧力で圧接し合った導通接触状態が得られる。
このように、本実施形態の液晶表示モジュールによる場合、対応する接続端子311、422同士が端子の略全面で充分な強度で圧接し合った導通接触状態を、それら接続端子311、422が形成された各FPC3、4の端部を一括して弾性挟持させたクリップ9を液晶表示パネル1と面発光照射パネル2間に介装するだけの簡単な組立実装作業により得られる。その結果、充分に大きい圧接強度により対応する接続端子311、422同士を確実に弾性接触させた良好な導通接続状態が長期にわたり安定して保持され、液晶表示モジュールの信頼性が大幅に向上する。
(第4実施形態)
図6は、本発明の第4実施形態を示す図2(a)に対応した模式的断面図である。なお、本実施形態においても、上記第1実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明を省略する。
本実施形態の液晶表示モジュールは、対応する前記接続端子311、422同士をインターコネクタ10により導通接続したものである。インターコネクタ10は、導電性繊維等からなる導電層と絶縁層が所定のピッチで交互に配列されてなるコア層をスポンジシリコーンゴム等からなる一対のサポート材により両側から挟んだ構造のコネクタである。
本実施形態の液晶表示モジュールでは、第1乃至第3実施形態等の場合とは異なり、液晶表示パネル1が、その突出部111を備えた大面積のガラス基板11が面発光照射パネル2側に位置するように、その上下を反転させて設置されている。そして、収納ケース20は、ステンレス板等の薄い金属板を加工して、広さの異なる前室20aと後室20bが形成された2段収納型に形成されている。すなわち、面発光照射パネル2の平面外形に対応した矩形をなす底板201の4方の縁辺に側板202を立設し、この側板202の所定の高さに段差203が設けられ、段差203の面積分だけ広い上位(表示観察側)の前室20aに液晶表示パネル1が、下位(背面側)の後室20bに面発光照射パネル2が、それぞれ収納設置され、これにより両パネル1、2間の必要な間隙が確保される構成となっている。このように、収納ケース20の側板202に段差203を設けることにより、収納ケース20の剛性が増し、薄型化された液晶表示モジュールに必要とされる強度が確保されて液晶表示モジュールの信頼性が向上する。
収納ケース20の側板202のうちの液晶表示パネル突出部111の一方の側端部が位置する部分には、切欠部204が設けられている。この切欠部204は、光源搭載FPC3を前室20a側に引き回すために設けられている。
上述の収納ケース20には、カバーケース30が嵌合装着される。このカバーケース30は、収納ケース20と同様にステンレス板を板金加工し、収納ケース20の前室20aだけを被装できる深さに形成されている。そして、これら両ケース20、30には、液晶表示パネル1に導通接合されたメインFPC4をケース外に引き出すために、図示されてはいないが、嵌装状態で整合する一対の切欠部がそれぞれ形成されている。
光源搭載FPC3の通電配線接続端子311(図3(c)参照)が配設された端部は、収納ケース20の前記切欠部204を通してガラス基板突出部111の端面を迂回させ、前室20a側のガラス基板突出部111表面に引き回し配設されている。この突出部111表面において、通電配線接続端子311とメインFPC4の給電配線接続端子422(図2(b)参照)とがインターコネクタ10により導通接続されている。
接続端子311、422の導通接続に際しては、まず、導電層のピッチが導通接続すべき接続端子311、422のピッチに適合したインターコネクタ10を選定し、このインターコネクタ10をガラス基板突出部111により裏面を支持された光源搭載FPC3の通電配線接続端子311上に載置する。このとき、接続端子311とインターコネクタ10の導電層とが正確に重なるように位置合せを行う。
次いで、前記インターコネクタ10上にメインFPC4の給電配線接続端子422が配設された枝部4bを載置する。この場合、給電配線接続端子422が光源搭載FPC3側の対応する通電配線接続端子311とインターコネクタ10の導電層を介して対向するように位置合わせを行う。この後、インターコネクタ10を挟んで配置されたFPC4、3の端部をガラス基板11に向けて所定の圧力で押圧する。これにより、対応する接続端子311、422同士がインターコネクタ10を介し必要且つ充分な強度で固着される。
このように、本実施形態の液晶表示モジュールでは、メインFPC4側の給電配線接続端子422と光源搭載FPC3側の通電配線接続端子311とを、加熱する必要のないインターコネクタ10を用いて導通接続するから、液晶表示モジュールの組立て実装作業が容易となり、製造工数が低減される。
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、第2実施形態においては収納ケース8を弾性材の板金を用いて形成したからそれから切り起こした板バネ82も板金製となっているが、これに限らず、収納ケース8を弾性樹脂材料で形成し、板バネ82を収納ケース8と一体に樹脂成形した構成とすることも可能である。
また、第3実施形態では、クリップ9を弾性金属板で形成したが、この場合も、クリップ9を弾性に富む硬質プラスチックス材料で形成することが可能である。
加えて、本発明は、表示パネルとして液晶表示パネルを用いる液晶表示モジュールに限らず、他の種々の光源装置を必要とするフラットパネル型表示モジュールに広く適用できることは、勿論である。
本発明の第1実施形態としての液晶表示モジュールを示す平面図である。 (a)は前記液晶表示モジュールをA−A線で切断して示す模式的断面図で、(b)はB−B線で切断して示す模式的断面図である。 (a)は前記液晶表示モジュールの要部構成を分解して示す分解斜視図で、(b)はそのうちの一対の主要部材のうちの一方を展開して示した平面図、(c)は他方の主要部材を展開して示した平面図である。 本発明の第2実施形態としての液晶表示モジュールを示した図2(b)に対応する模式的断面図である。 本発明の第3実施形態としての液晶表示モジュールを示した図2(a)に対応する模式的断面図である。 本発明の第4実施形態としての液晶表示モジュールを示した図2(a)に対応する模式的断面図である。
符号の説明
1 液晶表示パネル
11、12 ガラス基板
111 突出部
13、14 偏光板
15 ドライバ
2 面発光照射パネル
21 導光板
214 凹部
215 突起
22 LED
23 光学シート積層体
24 光反射シート
3 光源搭載FPC
31 通電配線
311 接続端子
4 メインFPC
41 表示用信号供給配線
42 給電配線
421 入力側接続端子(光源用)
422 出力側接続端子(光源用)
5、30 カバーケース
6、8、20 収納ケース
7 クッション部材
82 板バネ
9 クリップ
10 インターコネクタ

Claims (2)

  1. 第1のフレキシブル配線基板が導通接合された表示パネルと、
    第2のフレキシブル配線基板が導通接合され、前記表示パネルの表示の観察側とは反対側の背面側に重畳設置されるバックライトパネルと、
    前記第1のフレキシブル配線基板の第1接続端子と前記第2のフレキシブル配線基板の前記第1接続端子に対応する第2接続端子とをパネル厚さ方向に重畳して導通接続させる接合手段と
    を有し、
    前記接合手段は、前記第1、第2接続端子のうちの何れか一方の接続端子の背面に設置する弾性部材と他方の接続端子の背面に当接させる突起とからなることを特徴とする表示モジュール。
  2. 前記表示パネルは、一対のガラス基板間に液晶を封入し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に記載の表示モジュール。
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