JP2011133752A - 液晶表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】小型の液晶表示装置において、表示画面を所定の値に保ちつつ、外形を小さくする。
【解決手段】液晶表示パネルがモールド30に搭載されている。モールド30は、導光板90、および、導光板90の側面に配置されたLED50等を含むバックライトを収容している。液晶表示パネルにはメインフレキシブル配線基板20が接続し、モールド30の背面に延在している。LED50はLED用フレキシブル配線基板60に搭載されている。メインフレキシブル配線基板20に搭載され、モールドの背面に配置された電子部品40とLED50との間には絶縁シート70を配置し、LED50と電子部品40とがショートしないようにしている。電気的な絶縁のために、モールド30の隔壁を用いず、絶縁シート70を使用しているので、液晶表示装置の外形を小さくすることが出来る。
【選択図】図1

Description

本発明は表示装置に係り、特に小型の液晶表示装置の外形を小さくするための構成に関する。
携帯電話やPDA(Personal Digital Assitant)に使用される液晶表示装置に対しては、薄型に対する要求と、外形を小さく保ったまま表示画面を大きくしたい、いわゆる狭額縁にしたいという要求が強い。小型の液晶表示装置においては、バックライトの光源にLED(Light Emitting Diode)が使用される。液晶表示装置を薄型で、かつ外形を小さくしようとするとLEDの配置方法、LEDへの電流の供給方法、LEDからの光の利用効率等が問題となる。
「特許文献1」には、導光板の側面にLEDを配置し、導光板の背面に配置される反射シートの一部を薄くして、この部分にLEDに電源を供給するためのLED用フレキシブル配線シートを配置する構成が記載されている。
「特許文献2」には、液晶表示パネルと接続するメインフレキシブル配線基板にLEDを配置し、メインフレキシブル配線基板を背面方向に曲げてLEDを導光板の側面に配置する構成が記載されている。「特許文献2」では、この時、メインフレキシブル配線基板通してLEDからの光が外部に漏れないように、メインフレキシブル配線基板の背面の一部に遮光パターンを形成する構成が記載されている。
特開2007−128820号公報 特開2003−344851号公報
メインフレキシブル配線基板にLEDを配置し、メインフレキシブル配線基板を背面に曲げてLEDを導光板の側面に配置する方法は、LEDの配置精度を十分にとれないという問題がある。そこで、液晶表示パネルと接続するメインフレキシブル配線基板とLEDに電源を供給するLED用フレキシブル配線基板とを分けて形成し、その後、メインフレキシブル配線基板とLED用フレキシブル配線基板を接続するという方法が採用され始めている。こうすることによって、LEDを、メインフレキシブル配線基板の位置に制約されず、導光板に対して最適な位置に設定することが容易になる。
この場合、LED用フレキシブル配線基板は導光板の一部に固定される。一方、メインフレキシブル配線基板は液晶表示パネルを搭載するモールドに固定される。LED用フレキシブル配線基板、メインフレキシブル配線基板とも各々最適な位置に組み立てることを優先させるために、メインフレキシブル配線基板に搭載された電子部品、LED用フレキシブル配線基板に搭載されたLEDとの間に干渉が生ずる場合がある。
メインフレキシブル配線基板に搭載された電子部品、接続部の半田、配線等は、むき出しになっており、一方、LED用フレキシブル配線基板に配置されたLED、接続部の半田等もむき出しになっている。メインフレキシブル配線基板とLED用フレキシブル配線基板とは、重なって配置され、最終的には、互いに接続される。このような構成においては、メインフレキシブル配線基板に形成された電子部品、接続部の半田、配線等等と、LED用フレキシブル配線基板に配置されたLEDおよび接続部の半田がショートする危険がある。
このような危険を防止するために、モールド内において、メインフレキシブル配線基板に搭載された電子部品が配置される部分と、LEDが配置される部分とに隔壁を設け、電子部品とLEDあるいはLEDの接続部の半田等が接触することを防止していた。
しかし、このような構成は、モールド内に隔壁を形成する必要があり、その分、モールドの外形を大きくし、ひいては、液晶表示装置の外形を大きくする。さらに、該隔壁とLED、あるいは、電子部品が接触して、LEDあるいは電子部品が破損することを防止するために、隔壁によって隔てられている各スペースを余裕をもって大きくする必要があり、この面からも、モールド、あるいは、液晶表示装置の外形を大きくしていた。
本発明の課題は以上のような問題点を解決し、LEDの設置精度を低下させず、かつ、信頼性を維持しつつ、液晶表示装置の外形を小さくすることである。
本発明は以上のような課題を解決するものであり、具体的な手段は次のとおりである。
(1)液晶表示パネルがモールドに搭載され、前記モールド内には、導光板と、前記導光板の側面にLEDが配置され、前記導光板の背面に反射シートが配置されているバックライトが収容されている液晶表示装置であって、前記液晶表示パネルには電子部品を搭載したメインフレキシブル配線基板が接続し、前記電子部品は前記モールドの背面側から前記モールドに挿入され、前記LEDはLED用フレキシブル配線基板に搭載され、前記電子部品と前記LEDとの間には絶縁シートが配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
(2)前記絶縁シートは前記電子部品および前記反射シートと接着していることを特徴とする(1)に記載の液晶表示装置。
(3)前記絶縁シートは前記電子部品および前記LEDと接着していることを特徴とする(1)に記載の液晶表示装置。
(4)前記絶縁シートは白色の粘着シートであることを特徴とする(1)に記載の液晶表示装置。
(5)前記絶縁シートは、前記液晶表示パネルと前記モールドを接着している両面粘着シートと同じ材料で形成されていることを特徴とする(1)に記載の液晶表示装置。
(6)液晶表示パネルがモールドに搭載され、前記モールド内には、導光板と、前記導光板の側面にLEDが配置され、前記導光板の背面に反射シートが配置されているバックライトが収容されている液晶表示装置であって、前記液晶表示パネルには電子部品を搭載したメインフレキシブル配線基板が接続し、前記電子部品は前記モールドの背面に存在し、前記メインフレキシブル配線基板は前記モールドに固定され、前記LEDはLED用フレキシブル配線基板に搭載され、前記LED用フレキシブル配線基板は前記導光板に固定され、記電子部品と前記LEDとの間には絶縁シートが配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
本発明によれば、モールド内に電子部品とLEDを電気的に絶縁するための隔壁が存在しないことによって、隔壁の分、外形を小さくすることが出来る。さらに、隔壁と、LEDあるいは電子部品とが接触して、LEDあるいは電子部品が破損することを防止するためのスペースも省略することが出来るので、液晶表示装置の外形を小さくすることが出来る。
実施例1による液晶表示装置の断面図である。 実施例1による液晶表示装置の裏面図である。 実施例2による液晶表示装置の断面図である。 実施例2による液晶表示装置の裏面図である。 液晶表示装置の斜視図である。 液晶表示装置の分解斜視図である。 従来例による液晶表示装置の断面図である。 従来例による液晶表示装置の裏面図である。
本発明の実施例を説明する前に、本発明が適用される液晶表示装置について説明し、また、従来の問題点について図を用いて詳しく説明する。
図5は携帯電話に使用される小型の液晶表示装置の斜視図である。図5において、液晶表示パネルは図示しないモールド30に搭載され、金属フレーム100に収容されている。液晶表示パネルはTFT基板11、カラーフィルタ基板12、カラーフィルタ基板12に貼り付けられた上偏光板14、TFT基板11に貼り付けられた図示しない下偏光板13から形成されている。
TFT基板11はカラーフィルタ基板12よりも大きく形成され、TFT基板11の露出部分は端子領域111となっている。端子領域111には液晶表示パネルを駆動するための駆動用IC15が搭載されている。また、図5には図示しないが、端子領域111には、駆動用IC15を含む液晶表示パネルに電源、信号等を供給するためのメインフレキシブル配線基板が接続する。金属フレーム100の側部には切り欠きが設けられ、この部分からメインフレキシブル配線基板を外部の回路と接続するためのインタフェース21が出ている。
図6は、図5の液晶表示装置の分解斜視図である。図6において、液晶表示パネルの端子領域111にはメインフレキシブル配線基板20が接続されている。メインフレキシブル配線基板20には電子部品40が搭載されている。メインフレキシブル配線基板20は液晶表示パネルの背面に折り曲げられ、液晶表示装置の平面的な面積を小さくしている。
図6において、液晶表示パネルは遮光両面粘着テープ80を介して、樹脂で形成されたモールド30の前面側に搭載される。遮光両面粘着テープ80は液晶表示パネルをモールド30に固着する役割とともに、LED50からの光が漏れて画面のコントラストを低下させることを防止する役割も有する。モールド30には、導光板90、光学シート群91、LED50等のバックライトが含まれているが、図6においては、光学シート群91の一番上のシートのみが見えている。モールド30の背面側には金属フレーム100が配置される。
図6において、メインフレキシブル配線基板20は、曲げられて液晶表示パネルとモールド30の間に延在するように記載されているが、これは、部品を明示するために描いたもので、実際は、メインフレキシブル配線基板20はモールド30の背面に曲げられる。メインフレキシブル配線基板20からは、インタフェース21が図の右側に延在している。液晶表示パネル、モールド30は組み立てられ、金属フレーム100に収容される。
図7は組み立てられた状態の液晶表示装置の断面図である。図7において、液晶表示パネルはモールド30の上に遮光両面粘着テープ80を介して搭載されている。液晶表示パネルはTFT基板11とカラーフィルタ基板12から構成され、TFT基板11の下には下偏光板13が貼り付けられ、カラーフィルタ基板12の上には上偏光板14が貼り付けられている。端子領域111には駆動用IC15が搭載され、また、メインフレキシブル配線基板20が接続している。
モールド30内にはバックライトが収容されている。バックライトは光源となるLED50、導光板90、導光板90の下に配置された反射シート92、導光板90の上に配置された光学シート群91からなる。LED50からの光は導光板90の側部から入射し、導光板90の上部から光学シート群91を介して液晶表示パネルに向かう。光学シート群91は、液晶表示パネルへの光を均一にするための拡散シート、光を液晶表示パネル方向に指向させるためのプリズムシート等によって構成されている。導光板90の下には反射シート92が配置され、LED50からの光を液晶表示パネルの方に向ける働きを有する。
LED50と導光板90側部との距離は、LED50からの光の利用効率に大きな影響を与える。すなわち、LED50と導光板90の側面との距離が大きいと、LED50からの光の利用効率が大きく低下する。LED50と導光板90側面との距離を小さくするためには、LED50の設定精度を上げる必要がある。このために図7においては、メインフレキシブル配線基板20にLED50を搭載するのではなく、LED用フレキシブル配線基板60を別途設けて、LED50の設定精度を上げることが出来るようにしている。
図7において、LED用フレキシブル配線基板60とメインフレキシブル配線基板20は、共にモールド30の背面と対向するように曲げられる。また、LED用フレキシブル配線基板60は、メインフレキシブル配線基板20と最終的には接続する。メインフレキシブル配線基板20はモールド30に固定され、LED用フレキシブル配線基板60は導光板90の一部に固定される。
図7において、LED50はLED用フレキシブル配線基板60に半田45によって接続され、LED50はLED用フレキシブル配線基板60に吊り下がった状態で配置されている。LED用フレキシブル配線基板60のLED50、接続部の半田45、配線等と、メインフレキシブル配線基板20の電子部品40、接続部の半田45、配線等はむき出しの状態となっている。したがって、メインフレキシブル配線基板20に搭載された電子部品40等とLED50フレキシブル配線基板に搭載された電子部品40等とがショートする危険が生ずる。
この危険を防止するために、LED50が配置された部分と電子部品40が搭載された部分の間にモールド材料によって隔壁31を設け、電子部品40とLED50とを電気的に絶縁している。しかしながら、この隔壁31の存在は、モールド30の外形を大きくし、ひいては液晶表示装置の外形を大きくする。隔壁31の幅は0.25mm〜0.3mmである。さらに、隔壁31とLED50、あるいは電子部品40とが接触して、これらの部品が破損することを防止するために、隔壁31によって隔てられたスペースを余裕を取って大きくする必要がある。そうすると、この余裕を取るために、モールド30の外形がさらに大きくなり、液晶表示装置の外形が大きくなる。
図8は、図7に示す液晶表示装置を裏側から見た図である。図8において、金属フレーム100、および、メインフレキシブル配線基板20、LED用フレキシブル配線基板60は省略している。図8において、モールド30の内側にバックライトおよびメインフレキシブル配線基板20に搭載されている電子部品40が収容されている。ただし、図8は裏面図であるので、光学部品としては、反射シート92のみが見えている。モールド30には金属フレーム100と固着するためのモールド−フレーム間粘着シート81が存在している。
図8において、LED50が横方向に6個配列している。ただし、LED50の一部は反射シート92によって隠れている。モールド30の端部に沿って電子部品40が配列している。LED50と電子部品40が互いに接触してショートを生じさせたりしないように、LED50と電子部品40の間には隔壁31が形成されている。モールド30の端部と隔壁31の間に電子部品40が配置されているが、隔壁31と電子部品40とが接触して電子部品40が破損することを防止するために、電子部品40を収容するスペースは余裕を取っている。また、LED50と隔壁31が接触してLED50が破損することを防止するために、LED50と隔壁31との間にも所定の距離が設けられている。
以下の実施例によって示す本発明は、以上で説明したような、隔壁31の存在によって液晶表示装置の外形が大きくなることを防止することが出来る。
図1は本発明の実施例1による液晶表示装置の断面図である。図1が従来例を示す図7と大きく異なる点は図1においては、モールド30に隔壁31が存在しないことである。隔壁31が存在しないことによって、電子部品40とLED50とが接触してショートを起こす危険が生ずる。実施例1ではこの危険を防止するために、LED50と電子部品40の間にフレキシブルな絶縁シート70を配置する。絶縁シート70は電子部品40の上を覆い、LED50の側部を覆って、反射シート92の下に延在している。絶縁シート70によって電子部品40とLED50とは電気的に絶縁されている。図1に示すとおり、金属フレーム側から、樹脂モールド30、電子部品40、絶縁シート70、LED50、導光板90の順番で配置されている。また、LED用フレキシブル基板上のLED50はモールド30の前面側から挿入され、電子部品40はモールド30の背面側からモールド30に挿入される。
図2は、図1の液晶表示装置を裏面から見た図である。図2において、金属フレーム100、メインフレキシブル配線基板20、LED用フレキシブル配線基板60は省略されている。モールド30の下面には、モールド30と金属フレーム100を固着するためのモールド−フレーム間粘着シート81が配置されている。図2において、バックライトの光学部品は反射シート92のみ見えている。
図2において、反射シート92の端部にLED50の一部が見えている。LED50は図示しない導光板90の端部に沿って複数配列している。図2において、電子部品40はモールド30の内面端部に沿って配列している。図2においては、LED50と電子部品40とが接近して配列している。本発明では、LED50と電子部品40が接触してショートすることを防止するために、電子部品40とLED50との間に絶縁シート70が配置されている。
図2において、絶縁シート70は電子部品40を覆い、LED50の側部を覆い、反射シート92の端部に延在している。電子部品40が存在していない部分には絶縁シート70は配置されていない。図2と従来例である図8とを比較すればわかるように、図2においては、LED50と電子部品40の間の距離が接近している。すなわち、その分、液晶表示装置の外形を小さくすることが出来る。
絶縁シート70は厚さが0.03mm以上で、0.1mm以下がよい。厚さの下限は機械的な強度と、表面に形成される粘着材の粘着力を考慮したものである。粘着材が薄すぎると十分な接着強度が得られない。上限は、絶縁シート70の厚さによって、液晶表示装置の外形が大きくなることを防止するためと、絶縁シート70のフレキシビリティが低下することを防止するためである。絶縁シート70は表面に粘着材が形成されている。絶縁シート70を電子部品40、LED50、あるいは、反射シート92と接着させるためである。
絶縁シート70の材料は、電気的に絶縁することが出来ればどのようなものでもよいが、フレキシブルな材料であることが望ましい。また、絶縁シート70は、LED50あるいは電子部品40と接触する機会があるが、接触してもLED50あるいは電子部品40が破損することを防止するために、絶縁シート70は、フレキシブルで、かつ、軟らかい材料であることが好ましい。なお、本実施例による構造であれば、LED50と電子部品40が接触することがあっても、絶縁シート70が緩衝材の役割をもち、LED50あるいは電子部品40が破損することを防止することが出来る。本実施例においては、LED50と電子部品40の距離は0.5mm程度とれば十分である。0.5mは、絶縁シート70の厚さを含んだ距離である。
絶縁シート70の色は白あるいは黒が適当である。絶縁シート70の色が白であれば、LED50からの光を反射して、導光板90の側面へ入射する光を多くできるので、LED50からの光の利用効率を向上させることが出来る。白色の絶縁シート70としては、例えば、寺岡製作所製 No.7046/テープ厚0.085mm、粘着力18N/20mm、等が挙げられる。
絶縁シート70が黒の場合、次のような利点がある。すなわち、図1に示すように、液晶表示パネルとモールド30とは、遮光両面粘着テープ80によって接着している。遮光両面粘着テープ80は黒色である。この遮光両面粘着テープ80はモールド30の枠に沿って先ずモールド30に貼られ、その後、遮光両面粘着テープ80の上に液晶表示パネルを載置して接着する。モールド30に貼られる遮光両面粘着テープ80は予め、プレス等によって、モールド30の枠上に打ち抜かれている。すなわち、モールド30の枠に対応する部分以外の端材は捨てられている。
ところで、遮光両面粘着テープ80は絶縁材であるので、本発明における絶縁シート70として使用することが出来る。つまり、遮光両面粘着テープ80をモールド30の枠に沿って打ち抜くときに、一部を残し、これをLED50と電子部品40との間の絶縁シート70として使用することが出来る。遮光両面粘着テープ80をモールド30に貼るときは、枠状に形成された遮光両面粘着テープ80を一度にモールド30に貼り付ける。遮光両面粘着テープ80の一部を絶縁シート70として利用すれば、遮光両面粘着テープ80をモールド30に貼り付けるときに同時に、絶縁シート70を電子部品40等に貼り付けることが出来る。
このように、遮光両面粘着テープ80の一部を絶縁シート70として使用することによって、材料費の増加は無く、また、絶縁シート70を貼り付けるための工数の増加もほとんど無くすことが出来る。
絶縁シート70を反射シート92又は電子部品40に貼り付けた後に、LED50をモールド30に挿入し、その後、電子部品40をモールド30挿入して製造した。また、モールド−フレーム間粘着シート81が絶縁性であれば、絶縁シート70をモールド−フレーム間粘着シート81と同じ材料にしてもよい。モールド−フレーム間粘着シート81をモールド30に貼り付ける作業の際に、絶縁シート70を配置できる。
以上のように、本実施例によれば、隔壁31が存在しないことによって、隔壁31の分、外形を小さくすることが出来ることに加え、隔壁31と、LED50あるいは電子部品40とが接触して、LED50あるいは電子部品40が破損することを防止するためのスペースも省略することが出来るので、液晶表示装置の外形を小さくすることが出来る。
図3は本発明の実施例2による液晶表示装置の断面図である。図3が実施例1と異なる点は、絶縁シート70が反射シート92と接着せず、LED50の下面と接着していることである。反射シート92はその分短くなっている。図3のその他の構成は図1と同様である。本実施例では、絶縁シート70が反射シート92の下ではなく、LED50の下面と接着しているので、絶縁シート70の厚さ分、液晶表示装置の厚さを小さくすることが出来る。
図4は、図3の液晶表示装置を裏面から見た図である。図4において、金属フレーム100、メインフレキシブル配線基板20、LED用フレキシブル配線基板60は省略されている。モールド30の下面には、モールド30と金属フレーム100を固着するためのモールド−フレーム間粘着シート81が配置されている。図4において、バックライトの光学部品は反射シート92のみ見えている。
図4において、LED50は図示しない導光板90の端部に沿って複数配列しているが、LED50は絶縁シート70および反射シート92に覆われている。ただし、電子部品40の存在していない部分には絶縁シート70は配置されていない。本実施例においても、電子部品40とLED50の距離を小さくすることが出来、液晶表示装置の外形を小さくすることが出来る。
本実施例では、絶縁シート70が反射シート92と接着していない。反射シート92は、図示しない部分において、モールド30あるいは導光板90と接着している。反射シート92は金属で形成され、面積が広いので、熱膨張が問題となる。反射シート92を接着材で接着すると温度によってストレスを受けることになる。絶縁シート70を反射シート92に貼り付けると、熱膨張によるストレスがさらに増加することになる。
これに対して、図3あるいは、図4に示すような本実施例では、絶縁シート70は反射シート92と接着していないので、絶縁シート70および反射シート92のいずれにも熱膨張のストレスは生じない。絶縁シート70はLED50の下面と接着しているが、絶縁シート70は反射シート92に比べて面積および長さがはるかに小さいので、熱膨張によるストレスはほとんどない。
図3の構成の液晶表示装置の場合、LED50をモールド30に挿入し、絶縁シート70をLED50に貼り付けた後、電子部品40を挿入して製造した。
以上のように、実施例2によれば、実施例1と同様の効果を得られることに加え、液晶表示装置の厚さをさらに小さく出来るとともに、熱膨張のストレスを防止することが出来、液晶表示装置の信頼性を向上させることが出来る。
11…TFT基板、 12…カラーフィルタ基板、 13…下偏光板、 14…上偏光板、 15…駆動用IC、 13…シール材、 20…メインフレキシブル配線基板、 21…インターフェース、 30…モールド、 31…モールド隔壁、 40…電子部品、 45…半田、 50…LED、 60…LED用フレキシブル配線基板、 70…絶縁シート、 80…遮光両面粘着テープ、 90…導光板、 91…光学シート群、 92…反射シート、 100…金属フレーム、 111…端子領域。

Claims (6)

  1. 液晶表示パネルがモールドに搭載され、前記モールド内には、導光板と、前記導光板の側面にLEDが配置され、前記導光板の背面に反射シートが配置されているバックライトが収容されている液晶表示装置であって、
    前記液晶表示パネルには電子部品を搭載したメインフレキシブル配線基板が接続し、前記電子部品は前記モールドの背面に存在し、前記LEDはLED用フレキシブル配線基板に搭載され、前記電子部品と前記LEDとの間には絶縁シートが配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 前記絶縁シートは前記電子部品および前記反射シートと接着していることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  3. 前記絶縁シートは前記電子部品および前記LEDと接着していることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  4. 前記絶縁シートは白色の粘着シートであることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  5. 前記絶縁シートは、前記液晶表示パネルと前記モールドを接着している両面粘着シートと同じ材料で形成されていることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  6. 液晶表示パネルがモールドに搭載され、前記モールド内には、導光板と、前記導光板の側面にLEDが配置され、前記導光板の背面に反射シートが配置されているバックライトが収容されている液晶表示装置であって、
    前記液晶表示パネルには電子部品を搭載したメインフレキシブル配線基板が接続し、前記電子部品は前記モールドの背面に存在し、前記メインフレキシブル配線基板は前記モールドに固定され、
    前記LEDはLED用フレキシブル配線基板に搭載され、前記LED用フレキシブル配線基板は前記導光板に固定され、
    記電子部品と前記LEDとの間には絶縁シートが配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
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