JP6941794B2 - Image display device and component mounting board - Google Patents
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本開示は、液晶セル等の表示パネルを備える画像表示装置、および、画像表示装置などに用いられる部品実装基板に関する。 The present disclosure relates to an image display device including a display panel such as a liquid crystal cell, and a component mounting substrate used for the image display device or the like.
特許文献1には、液晶パネルと、背面側に配置されるベースプレートと、ベースプレートに取り付けられた光源を備える画像表示装置が開示されている。 Patent Document 1 discloses an image display device including a liquid crystal panel, a base plate arranged on the back side, and a light source attached to the base plate.
本開示は、部品実装基板に応力が加わっても部品が脱落し難い画像表示装置、および、部品実装基板を提供する。 The present disclosure provides an image display device in which components are unlikely to fall off even when stress is applied to the component mounting board, and a component mounting board.
本開示における画像表示装置は、画像を表示する表示パネルと、前記表示パネルの背面側に前記表示パネルに対向状に配置される板状の下フレームと、前記下フレームの前記表示パネル側に取り付けられ、前記表示パネルを背面側から照らす光源である部品が実装された長尺板状の可撓性を有する部品実装基板とを備える画像表示装置であって、前記部品実装基板は、長尺板状の可撓性を有する基板と、前記基板の短手方向に延在する所定幅のギャップを挟んで長手方向の両側に配置され、前記部品にそれぞれ接続される導体層を備え、前記ギャップは、前記部品実装基板の短手方向の一方端から他方端を最短で仮想的に結ぶ仮想線に対し交差状態で延在する交差部を備える。 The image display device in the present disclosure is attached to a display panel for displaying an image, a plate-shaped lower frame arranged on the back side of the display panel so as to face the display panel, and the display panel side of the lower frame. An image display device including a long plate-like flexible component mounting board on which a component that is a light source that illuminates the display panel from the back side is mounted. The component mounting board is a long plate. A substrate having a shape of flexibility and a conductor layer arranged on both sides in the longitudinal direction with a gap of a predetermined width extending in the lateral direction of the substrate and connected to each of the components are provided, and the gap is provided. The component mounting board is provided with an intersecting portion extending in an intersecting state with respect to a virtual line that virtually connects one end to the other end in the shortest direction.
また、本開示における部品実装基板は、長尺板状の可撓性を有する基板と、前記基板の前記基板の短手方向に延在する所定幅のギャップを挟んで長手方向の両側にそれぞれ配置される導体層と、前記ギャップを跨いで前記導体層にそれぞれ接続される部品とを備え、前記ギャップは、前記基板の短手方向の一方端から他方端を最短で仮想的に結ぶ仮想線に対し交差状態で延在する交差部を備える。 Further, the component mounting substrate in the present disclosure is arranged on both sides in the longitudinal direction with a gap of a predetermined width extending in the lateral direction of the substrate having a long plate-like flexibility and the substrate having a predetermined width. A conductor layer to be formed and a component connected to the conductor layer across the gap are provided, and the gap is a virtual line that virtually connects one end to the other end of the substrate in the lateral direction at the shortest distance. On the other hand, it has an intersection that extends in an intersecting state.
本開示における画像表示装置、および、部品実装基板によれば、応力が発生した場合でも部品実装基板からの部品の脱落を抑制できる。 According to the image display device and the component mounting board in the present disclosure, it is possible to prevent the component from falling off from the component mounting board even when stress is generated.
本願発明者は、従来の画像表示装置に用いられている部品実装基板に関し、以下の問題が生じることを見出した。従来の液晶テレビ等の画像表示装置においても、液晶パネルの背面には剛性の高い板状の下フレームが配置され、この下フレームにバックライト用の光源が実装された部品実装基板が取り付けられている。この部品実装基板は、厚さが厚く、ハンドリングが容易であるため、下フレームに接着する際の位置決めも容易に行う事ができていた。 The inventor of the present application has found that the following problems occur with respect to the component mounting substrate used in the conventional image display device. Even in an image display device such as a conventional liquid crystal television, a plate-shaped lower frame having high rigidity is arranged on the back surface of the liquid crystal panel, and a component mounting board on which a light source for a backlight is mounted is attached to the lower frame. There is. Since this component mounting board is thick and easy to handle, it can be easily positioned when it is adhered to the lower frame.
しかしながら、昨今の画像表示装置は、大型化、薄型化が要望されているため、バックライト用の部品実装基板も長尺化、薄型化が図られて、ほぼテープ状になってきている。従って、このような薄いテープ状の部品実装基板を下フレームに取り付ける際に、部品実装基板に取り付けられたLED(light emitting diode)などの部品が脱落することが発生していた。 However, since recent image display devices are required to be larger and thinner, the component mounting substrate for the backlight is also made longer and thinner, and is almost in the form of a tape. Therefore, when such a thin tape-shaped component mounting substrate is attached to the lower frame, components such as an LED (light emitting diode) attached to the component mounting substrate may fall off.
そこで本願発明者が鋭意検討した結果、部品実装基板が湾曲した際に、比較的硬質な銅箔の配線パターンの間のギャップが一直線になっていると、当該部分に応力が集中して短い曲率半径で湾曲し、このギャップに跨がって接続される部品が脱落する可能性が高いことを見出すに至った。さらに、この応力は、下フレームに取り付けられた部品実装基板の位置が不適切であったため取り付け直す際において、下フレームから部品実装基板を剥がす場合に強く発生することを見出すに至った。 Therefore, as a result of diligent studies by the inventor of the present application, when the component mounting substrate is curved, if the gap between the wiring patterns of the relatively hard copper foil is straight, the stress is concentrated on the portion and the curvature is short. It has been found that the parts that are curved at a radius and are connected across this gap are likely to fall off. Furthermore, it has been found that this stress is strongly generated when the component mounting board is peeled off from the lower frame when reattaching because the position of the component mounting board attached to the lower frame is improper.
本開示は、このような知見に基づいてなされたものであり、配線パターンのギャップに応力が集中し難い部品実装基板を備えた画像表示装置、および、部品実装基板を提供するものである。 The present disclosure has been made based on such knowledge, and provides an image display device provided with a component mounting board in which stress is unlikely to be concentrated in a gap of a wiring pattern, and a component mounting board.
以下、適宜図面を参照しながら実施の形態を説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings as appropriate. However, more detailed explanation than necessary may be omitted. For example, detailed explanations of already well-known matters and duplicate explanations for substantially the same configuration may be omitted. This is to avoid unnecessary redundancy of the following description and to facilitate the understanding of those skilled in the art.
なお、本願発明者は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。 It should be noted that the inventor of the present application provides the accompanying drawings and the following description in order for those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and intends to limit the subject matter described in the claims by these. is not it.
また、以下の実施の形態において、説明の便宜上、上下方向をY軸方向と一致させ、前後方向をZ軸方向と一致させ、左右方向をX軸方向と一致させている。これは、本開示に係る画像表示装置10の製造時または使用時における姿勢を限定するものではない。また、以下の説明において、例えば、X軸プラス側とは、X軸の矢印方向側を示し、X軸マイナス側とは、X軸プラス側とは反対側を示す。Y軸方向及びZ軸方向についても同様である。
Further, in the following embodiments, for convenience of explanation, the vertical direction coincides with the Y-axis direction, the front-rear direction coincides with the Z-axis direction, and the left-right direction coincides with the X-axis direction. This does not limit the posture of the
図1は、実施の形態に係る画像表示装置の外観を示す斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the image display device according to the embodiment.
同図に示すように、本実施の形態に係る画像表示装置10は、液晶テレビであって、表示パネル102を含む液晶モジュール100と、ベゼル120と、バックカバー103と、スタンド200とを備えている。
As shown in the figure, the
表示パネル102は、本実施の形態では、いわゆる液晶セルであり、複数のガラス板の間に液晶が封入された素子である。表示パネル102は、画像表示装置10に入力された映像信号に基づいて制御され、映像を表示する。
In the present embodiment, the
ベゼル120、および、バックカバー103は、表示パネル102などを収容する液晶モジュール100の外殻を形成する構造部材である。ベゼル120は、表示パネル102等の要素の外周部分を保護し、かつ、ベゼル(額縁)を形成する。本実施の形態では、ベゼル120、および、バックカバー103の素材として、例えばポリカーボネート(PC)等の樹脂が採用されている。
The
図2は、実施の形態に係る液晶モジュールを分解して後方から示す斜視図である。 FIG. 2 is a perspective view showing the liquid crystal module according to the embodiment disassembled from the rear.
図3は、実施の形態に係る液晶モジュールを分解して前方から示す斜視図である。 FIG. 3 is a perspective view of the liquid crystal module according to the embodiment disassembled and shown from the front.
ベゼル120は、表示パネル102から下フレーム140までの複数の部品を収容している。本実施の形態の場合、ベゼル120、バックカバー103、および、表示パネル102で囲われた空間には、モールドフレーム130と、2〜3枚の光学シートを含む光学シートユニット105と、拡散板106と、輝度均一板107と、反射シート108と、LEDシート109と、中継シート110と、下フレーム140と、サポートピン112とが配置されている。
The
モールドフレーム130は、表示パネル102を支持し、かつ、光学シートユニット105からLEDシート109および中継シート110までの複数の部品(いわゆるバックライト)を下フレーム140と共に挟持する。
The
光学シートユニット105は、2〜3種類の光学特性の異なるシートを重ねることで構成されている。光学シートユニット105は、例えば、縦方向のプリズムシート、横方向のプリズムシート、および、拡散シートなどを含む。
The
拡散板106は、後述のLEDシート109上に配置された複数の光源である部品からの光を拡散する。
The
輝度均一板107は、LEDシート109上に配置された複数のLEDからの光を均一化する。輝度均一板107は、径の大きさの異なる複数の孔が形成された部材である。具体的には輝度均一板107において、複数のLEDそれぞれの直上には極めて小さい径の孔が形成され、光源である部品からの距離が離れるにしたがって、径が大きな孔が形成されている。輝度均一板107は、上記の構成により、各光源である部品からの光の配向特性をなだらかにする。
The luminance
拡散板106は、輝度均一板107によって配向特性がなだらかにされた各部品からの光を、さらに拡散する部材である。拡散板106を透過した光は、輝度ムラの少ない光となって出射することになる。
The
反射シート108には、LEDシート109に配置された複数の光源であるLEDに対応する部分に穴が設けられている。
The
下フレーム140は薄い板金で形成され、LEDシート109および中継シート110が貼り付けられる表示パネルを覆う程度の大きさの板状の部材であり、下フレームなどと称される部材である。具体的には、下フレーム140に、LEDシート109および中継シート110が取り付けられた後に、反射シート108の複数の孔のそれぞれから光源である部品が露出するように、下フレーム140に反射シート108が貼付される。各部品からの光は、反射シート108によって反射され、Z軸プラス側へ出射する。
The
複数のサポートピン112のそれぞれは、反射シート108の上から、下フレーム140と共に反射シート108を挟持するように取り付けられる。サポートピン112は、輝度均一板107に設けられた穴に挿入される先端部と、輝度均一板107を支持するフランジ部を有する。
Each of the plurality of support pins 112 is attached from above the
輝度均一板107には、サポートピン112の先端部が挿入される孔が複数設けられており、各孔にサポートピン112の先端部が挿入され、これらサポートピン112のフランジ部で輝度均一板107に支持された状態で、下フレーム140に取り付けられる。
The
拡散板106は、サポートピン112の頂点部(先端部の先)で支持されると共に、拡散板106の周縁部が下フレーム140によって支持される。
The
画像表示装置10を設置したときの上部となる、下フレーム140の1辺には、光学シートユニット105を吊り下げる切り起こしが形成されている。光学シートユニット105は、上記切り起こしに引っ掛けるための矩形の穴を有するタブが設けられている。
A cut-out that suspends the
図4は、実施の形態に係るLEDシートを示す平面図である。 FIG. 4 is a plan view showing the LED sheet according to the embodiment.
LEDシート109は、下フレーム140の表示パネル102側に取り付けられ、表示パネル102を背面側から照らす光源であるLED191が部品として表面実装された長尺板状の可撓性を有する部品実装基板である。すなわち、LEDシート109は、部品としてのLED191が表面実装された部品実装基板であり、LEDシート109は、ベースフィルム190と、ギャップ193と、導体層192とを備えている。本実施の形態の場合、LEDシート109は、中継シート110と電気的に接続するための金属製の金属ピン210が導体層192に接続されている。
The
本実施の形態の場合、LEDシート109は、下フレーム140に対し、貼り直し可能な両面テープなどの接着層により取り付けられており、画像表示装置10の製造時などにおいて、下フレーム140に貼り付けたLEDシート109の位置がずれている場合、下フレーム140からLEDシート109を一旦剥がして再度貼り直しすることができるものとなっている。
In the case of the present embodiment, the
ベースフィルム190は、長尺板状の可撓性を有する樹脂製のフィルムであり、絶縁性を備えている。ベースフィルム190は、いわゆるフレキシブルプリント基板(FPC:Flexible Printed Circuit)の導体層192が印刷される基礎となる基板である。
The
導体層192は、ベースフィルム190の主面に膜状に取り付けられる導電性の層である。導体層192を構成する材料は、導電性であれば特に限定されるものでは無いが、本実施の形態の場合は銅箔が導体層として採用されている。導体層192は、ベースフィルム190の短手方向(図中X軸方向)に延在する所定幅のギャップ193を挟んで長手方向(図中Y軸方向)の両側に配置され、LED191にそれぞれ接続されている。LED191が接続されている導体層192の短手方向の長さ(幅)は、LED191の幅よりも広く設定され、ギャップ193の部分を除いて同じ幅で長手方向に延在している。LED191と接続される導体層192をこの形状にすることにより、LED191で発生した熱を効率よく導体層192で放熱することが可能となっている。また、導体層192は、ベースフィルム190の短手方向に分離帯194を挟んで配置され、長手方向の一端部で接続された、全体視U字形状となっている。これは、ベースフィルム190の長手方向の他端部に並んで取り付けられる2つの金属ピン210を介して供給される電力をベースフィルム190上に長手方向に並んで実装された複数のLED191を直列に接続する為の形状である。
The
また、LED191が直接接続されている導体層192の短手方向の長さを広くして放熱効率を向上させるために、分離帯194は、短手方向の一方側にずらして配置されている。
Further, in order to widen the length of the
ギャップ193は、ベースフィルム190の長手方向に並んで配置される導体層192の間の隙間である。分離帯194は、ベースフィルム190の短手方向に並んで配置される導体層192の間の隙間である。これらは、隣り合う導体層192を絶縁するための空間である。なお、ギャップ193、および、分離帯194は樹脂製のレジストで充填されている場合がある。ギャップ193の幅は、特に限定されるものでは無く、LED191が備える2つの電極にギャップ193を形成する導体層192がそれぞれ接続できる所定幅であればよい。また、ギャップ193の幅は一定であってもよく、交差部195とそれ以外の部分で幅を変えるなど任意に設定することができる。
The
ギャップ193は、LEDシート109の短手方向の一方端から他方端を最短で仮想的に結ぶ仮想線199(図中X軸方向に仮想的に延在する線)に対し交差状態で延在する交差部195を備えている。つまり、LED191が間挿される部分の導体層192の端部の配線パターンを、階段形状もしくは凹凸形状にしている。これにより、仮想線199に沿って一直線に配置される従来のギャップに対し、LEDシート109が長手方向(図中Y軸方向)に撓んだ場合、比較的硬質な部分である導体層192の間であって、比較的軟質なベースフィルム190が露出しているギャップ193に集中する応力を分散させることができる。従って、ギャップ193に跨がって表面実装されているLED191の近傍の応力による撓みの曲率半径が比較的大きくなり、撓みによりLED191が脱落することを抑制できる。
The
また本実施の形態の場合、ギャップ193の交差部195は、仮想線199に対して直交状態で配置されている。これにより、LEDシート109の長手方向に延在する交差部195が長手方向の撓みによる応力に効果的に対抗することができる。
Further, in the case of the present embodiment, the
また、ギャップ193は、複数の交差部195を備えている。これにより、ギャップ193に集中する応力を効果的に分散させることができ、ギャップ193近傍の曲がりを緩やかにすることが可能となる。
The
さらに、複数の交差部195は、ギャップ193に跨がって実装されるLED191を中心に回転対称に配置されている。これにより、LED191近傍においてLEDシート109が均等に撓み、LED191の脱落を抑制することができる。
Further, the plurality of
LED191は、LEDシート109に実装される電子部品や電気部品などであれば、特に限定されるものでは無い。本実施の形態の場合、LEDシート109は、液晶モジュール100のバックライトとして機能するものであるため、LED191は、白色光を発するLED光源である。
The
中継シート110は、LEDシート109のオス側の金属ピン210と接続されるコネクタ(メス側の金属ピン)を備え、複数の光源であるLED191へ電力および制御信号などを送るための電気経路が形成されたFPCである。中継シート110も、LEDシート109と同様に、下フレーム140に貼り付けられている。なお、中継シート110、および、LEDシート109の少なくとも一方に、LED191からの光を表示パネル102側に反射させる反射層が形成されていてもよい。
The
なお、本願発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本願発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本願発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本願発明に含まれる。 The invention of the present application is not limited to the above-described embodiment. For example, another embodiment realized by arbitrarily combining the components described in the present specification and excluding some of the components may be the embodiment of the present invention. In addition, the present invention also includes modifications obtained by making various modifications that can be conceived by those skilled in the art within the scope of the gist of the present invention, that is, the meaning indicated by the wording described in the claims, with respect to the above-described embodiment. Is done.
例えば、図5に示すように、ギャップ193全体が一直線の交差部195となっていてもかまわない。
For example, as shown in FIG. 5, the
また、図5、図6に示すように、LED191は、交差部195に跨がって実装されてもかまわない。特に、図6に示す場合のように、仮想線199に直交する交差部195にLED191が跨がって接続されている場合、LED191と導体層192との接点の並び方向を仮想線199と平行にすることができ、LEDシート109が長手方向に撓んだ場合でもLED191が脱落し難くなる。
Further, as shown in FIGS. 5 and 6, the
また、図7に示すように、交差部195は回転対称に配置されていなくてもよい。LEDシート109の長手方向の両端部から電力などが供給される場合などは、分離帯194が設けられない場合もある。
Further, as shown in FIG. 7, the
また、ギャップ193は直線ばかりで無く曲線で構成されていてもかまわない。
Further, the
また、本実施の形態において、画像表示装置10は、画像表示装置10において静止画および動画を表示する装置として備えられるとした。しかしながら、画像表示装置10の構成が、例えば、パーソナルコンピュータ用のモニタディスプレイ、または、タブレット端末もしくはスマートフォン等の携帯端末等に適用されてもよい。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施の形態では、ベゼル120及びモールドフレーム130のそれぞれは、PC等の樹脂を採用している。しかしながら、材料にはSUS等の金属を採用してもよい。モールドフレーム130の四辺部分(直線的な部分)に金属を採用した場合は、四隅部分は樹脂で形成した方がよい。
Further, in the present embodiment, each of the
本開示は、例えば、テレビジョン受像機、モニタディスプレイ、デジタルサイネージ、タブレット端末、スマートフォン、または、テーブル型表示装置などに、適用可能である。 The present disclosure is applicable to, for example, a television receiver, a monitor display, a digital signage, a tablet terminal, a smartphone, a table type display device, or the like.
10 画像表示装置
100 液晶モジュール
102 表示パネル
103 バックカバー
105 光学シートユニット
106 拡散板
107 輝度均一板
108 反射シート
109 LEDシート
110 中継シート
112 サポートピン
120 ベゼル
130 モールドフレーム
140 下フレーム
190 ベースフィルム
191 LED
192 導体層
193 ギャップ
194 分離帯
195 交差部
199 仮想線
200 スタンド
210 金属ピン
10
192
Claims (7)
前記部品実装基板は、
長尺板状の可撓性を有する基板と、
前記基板の短手方向に延在する所定幅のギャップを挟んで長手方向の両側に配置され、前記部品にそれぞれ接続される導体層を備え、
前記ギャップは、
全体が前記部品実装基板の短手方向の一方端から他方端を最短で仮想的に結ぶ仮想線に対し交差状態で一直線に延在する交差部である
画像表示装置。 A display panel for displaying an image, a plate-shaped lower frame arranged on the back side of the display panel so as to face the display panel, and a plate-shaped lower frame attached to the display panel side of the lower frame, and the display panel is mounted on the back side. An image display device including a long plate-like flexible component mounting substrate on which components that are light sources to illuminate from are mounted.
The component mounting board is
A long plate-like flexible substrate and
A conductor layer is provided on both sides in the longitudinal direction with a gap of a predetermined width extending in the lateral direction of the substrate and connected to each of the components.
The gap is
Entire widthwise direction of the one that is cross-section extending in a straight line in a cross state to imaginary line virtually connecting the other end in the shortest from the end <br/> image display device of the component mounting board.
請求項1に記載の画像表示装置。 The image display device according to claim 1, wherein the width of the gap is constant.
請求項1または2に記載の画像表示装置。 The image display device according to claim 1 or 2, wherein the gap is filled with a resin resist.
請求項1から3のいずれか一項に記載の画像表示装置。 The conductor layer is disposed to sandwich the separation zone in the lateral direction of the substrate, any one of one longitudinal end portion at the <br/> claim 1 connected through the component 3 Image display device.
請求項1から4のいずれか一項に記載の画像表示装置。 The image display device according to any one of claims 1 to 4, wherein the parts are mounted orthogonally across the intersection.
請求項1から5のいずれか一項に記載の画像表示装置。 The image display device according to any one of claims 1 to 5, wherein the lower frame and the component mounting substrate are attached by an adhesive layer that can be reattached.
前記基板の短手方向に延在する所定幅のギャップを挟んで長手方向の両側にそれぞれ配置される導体層と、
前記ギャップを跨いで前記導体層にそれぞれ接続される部品とを備え、
前記ギャップは、
全体が前記基板の短手方向の一方端から他方端を最短で仮想的に結ぶ仮想線に対し交差状態で一直線に延在する交差部である
部品実装基板。 A long plate-like flexible substrate and
Conductor layers arranged on both sides in the longitudinal direction with a gap of a predetermined width extending in the lateral direction of the substrate, respectively.
A component that straddles the gap and is connected to the conductor layer is provided.
The gap is
Whole <br/> component mounting board is a cross-section which extends in a straight line in a cross state to imaginary line virtually connecting the one other end from the end of the short-side direction in the shortest of the substrate.
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