JP4069763B2

JP4069763B2 - 電気光学装置、及び電子機器

Info

Publication number: JP4069763B2
Application number: JP2003048036A
Authority: JP
Inventors: 和重保科
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2003-02-25
Publication date: 2008-04-02
Anticipated expiration: 2023-02-25
Also published as: JP2004258236A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、文字や画像を表示するのに好適な電気光学装置、及び同装置を使用した電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気光学装置は、電子機器の表示部として多用されている。電気光学装置としては、例えば、携帯電話機等の表示部として使用される液晶表示装置が挙げられる。この液晶表示装置において、表示品質を高めるためには、液晶表示パネルを背面から照射する照明装置（以降「バックライトユニット」とする）を設けるのが好ましい。しかしながら、携帯電話機などの小型の電子機器に液晶表示装置を搭載する場合、液晶表示装置のために広い実装スペースを確保することは困難である。このため、バックライトユニットを含む液晶表示装置全体をコンパクトなものにすることが求められる。
【０００３】
図７は、このような要求に応えるべく提案された従来の液晶表示装置の要部構成を示した断面図である。同図に示すように、この液晶表示装置は、液晶表示パネル１００を構成する基板１０１、１０２と、バックライトの一構成要素である導光板１１０とが、積み重ねられた構成となっている。このため、液晶表示装置全体は極めてコンパクトなものとなっている。
【０００４】
２枚の基板１０１、１０２には、図示しない液晶が挟持されている。基板１０１の裏面には、この液晶を駆動するための駆動用ＩＣ１２０が設けられている。
ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）基板１３０は、可撓性を有しており、一方の面には、バックライトの構成要素である複数のＬＥＤ１３１と、このＬＥＤ１３１を駆動するための配線やその他の配線、各種回路（いずれも図示略）が形成されている。そして、ＦＰＣ基板１３０は、一端が液晶表示パネル１００の側端部に接続される。また、図示のようにＦＰＣ基板１３０全体を撓ませた状態で、ＦＰＣ基板１３０の他端は、ＬＥＤ１３１における光の出射面を導光板１１０の一側面と対向させるように位置決めされて、導光板１１０の裏面を覆った反射シート１４０に接続されている。
【０００５】
このような構成において、ＬＥＤ１３１からの出射光は、導光板１１０の側面に設けられた受光部に入射する。ここで、受光部から入射した光のうち導光板１１０の裏面に向かう光は、導光板１１０の裏面を覆う反射シート１４０によって反射され、液晶表示パネル１００の観察面側（基板１０１のある側）に向かう光となって、基板１０２の表面に照射される。この液晶表示装置については、例えば特許文献１に記載されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１３３７５６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の液晶表示装置の組立工程においては、導光板の光の入射面にＬＥＤが対向するように、導光板が収容されたフレームにおけるＦＰＣ基板の取り付け位置を目分量で定め、その位置にＦＰＣ基板の端部を押し当てて固定していた。しかしながら、このような方法では、ＦＰＣ基板に発生する応力によって、ＬＥＤがＦＰＣ基板から剥がれたり故障したりする可能性があった。また、ＦＰＣ基板のフレームにおける取り付け位置が目分量で決定されていた為、導光板の入射面とＬＥＤの光の出射面との距離がまちまちとなり、導光板内に入射する光量にばらつきが生じ、結果として液晶表示パネルの明るさにばらつきが生じていた。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、光源と導光板との位置決めが容易で、且つ表示面の明るさのばらつきを抑制し得る電気光学装置、及び同装置を搭載した電子機器を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決する手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る電気光学装置は、バックライトユニットと、電気光学パネルとを、この順番で収納するフレームを備えた電気光学装置であって、
平面視において額縁状をなした前記フレームは、一方の面に前記バックライトユニットおよび前記電気光学パネルを収納するための少なくとも３辺に沿った側壁を有し、前記バックライトユニットは、前記電気光学パネルに光を出射する導光板と、前記導光板の一端面である光入射面に沿って設けられた光源部とを有し、前記光源部は、前記電気光学パネルの一端部から張り出して設けられたフレキシブル基板に実装され、前記フレキシブル基板は、前記張り出し方向に向かって、少なくとも屈曲部と、折り返し部とをこの順番で有するとともに、前記フレームにおける前記側壁が切り欠けられた一辺から、前記屈曲部が前記フレームの他方の面に向ってＵ字状に折り返され、前記電気光学パネルの背面と向い合うように配置された前記折り返し部には、前記導光板の前記光入射面に対向する位置に前記光源部が実装され、前記折り返し部は、平面視において前記屈曲部よりも幅広の略矩形状に形成され、前記矩形は、前記フレームの前記側壁が切り欠けられた一辺を、その一辺とし、前記フレームの前記側壁が切り欠けられた一辺において、前記矩形の２つの頂点近傍には、前記折り返し部側に突出した凸状のリブが、前記フレームと一体にそれぞれ形成され、前記フレキシブル基板の折り返し部には、２ヶ所の前記凸状のリブと係合するための凹状の切り欠きがそれぞれ形成されていることを特徴としている。
このような電気光学装置によれば、導光板の光の入射面と、光源の光の出射面との距離が大きく変化しないため、電気光学装置の表示面に生じる明るさのばらつきが軽減される。
【００１０】
また、本発明に係る電気光学装置においては、前記導光板は、前記導光板の側面に形成された突起を、この突起に対向する前記フレームの側壁に形成された孔に係合させることにより前記フレームに固定されていてもよい。
このような電気光学装置によれば、導光板がフレームに確実に固定されるので、光源と導光板との位置関係が一層変化しにくくなる。
また、本発明に係る電子機器は、本発明に係る電気光学装置を搭載したことを特徴としている。
このような電子機器によれば、本発明に係る電気光学装置によって、表示面に明るさのばらつきが少なくなり、視認性や信頼性を向上させることができる。
【００１１】
【発明の実施形態】
＜Ａ：第１実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示した組立図である。
図１において、液晶表示パネル１０は、一対の基板間に図示略の液晶を封止した構造を有しており、一方の面が観察面、他方の面が裏面となっている。
図１に示すように、液晶表示パネル１０を構成している観察面側の基板と裏面側の基板は、各々矩形であるが、前者の基板は後者の基板からはみ出た部分を有している。そして、この部分における観察面とは反対側の面には、ドライバＩＣ１１が実装されている。このドライバＩＣ１１は、液晶表示パネル１０を駆動する回路を有している。また、液晶表示パネル１０を囲む４辺のうちドライバＩＣ１１がある辺とは反対側の辺には突起１０ａが形成されている。
【００１２】
ＦＰＣ基板２０は、可撓性を有する基板であり、その周辺の一部が液晶表示パネル１０における観察面側の基板を囲む４辺のうちドライバＩＣ１１寄りの辺に接続されている。ＦＰＣ基板２０には、液晶表示パネル１０を駆動するための各種配線類や回路部品等が実装されているが、本件とは直接関係が無いので図示、及び説明を省略する。
図２は、ＦＰＣ基板２０が接続された状態の液晶表示パネル１０を液晶表示パネル１０の裏面側から見た平面図である。図２に示すように、ＦＰＣ基板２０は、液晶表示パネル１０に接続された矩形状部分の一方の側部に、液晶表示パネル１０側に戻るＬ字状の部分を継ぎ足したような平面形状を有している。このＬ字状の部分には、液晶表示パネル１０を外部回路と接続するためのコネクタ２２が実装されている。また、ＦＰＣ基板２０における矩形状の部分は、液晶表示パネル１０から離れた先端側の約半分の部分が左右両側に張り出して幅が広がっており、この左右２つの張り出し部分における液晶表示パネル１０側の２辺には、切り欠き２３が１個ずつ設けられている。これらの切り欠き２３は、ＦＰＣ基板２０の先端（図２において下側の端部）を固定する際の位置決めに利用される。
ＬＥＤ２１は、液晶表示パネル１０を裏面から照射するためのバックライトユニットの一構成要素であり、光源として機能する。ＬＥＤ２１は、ＦＰＣ基板２０における先端部寄りの幅広矩形部分の、裏面側の面に複数個実装されている。
【００１３】
図１において、導光板３０は、バックライトユニットの他の一構成要素である。導光板３０を囲む４つの側面のうち、１つの側面には、光源であるＬＥＤ２１からの光を受け取るための複数の突起状の入光部３１が形成されている。そして、この入光部３１が形成された側面を左右両側から挟む２つの側面には、導光板３０と一体に突起３０ｂが形成されている。導光板３０において、図１中、下側の面は反射シート５０によって覆われている。この反射シート５０は、入光部３１を介して導光板３０内に入射した光のうち、裏面側に向かうものを反射して、液晶表示パネル１０の裏面に導くためのものである。
【００１４】
フレーム４０は、液晶表示パネル１０及び導光板３０を収容して内部に固定するためのプラスチック製のフレームであり、液晶表示パネル１０及び導光板３０を周囲４方向から囲む側壁を有する。これらの側壁の１つは、液晶表示パネル１０がフレーム４０内に収容されたときに、ＦＰＣ基板２３をフレーム４０外部に導くことができるように、ＦＰＣ基板２０の案内用の開口部が中央に設けられている。そして、側壁におけるこの開口部の両側の部分には、フレーム４０内部に向けて突出したリブ４２がフレーム４０と一体に成型されている。このリブ４２は、ＦＰＣ基板２０をフレーム４０に固定する際の位置決めに利用される。また、フレーム４０の各側壁には、導光板３０を図面下側から支持するための平板状のガイド４１が形成されている。また、フレーム４０には、導光板３０の突起３０ｂを受け容れる孔４０ｂと、液晶表示パネル１０の突起１０ａを受け容れる孔４０ａが形成されている。両面テープ４３は、ＦＰＣ基板２０をフレーム４０に固定するためのものである。
【００１５】
液晶表示装置の組立工程において、導光板３０は、図１に示すように、入光部３１のある側面を、フレーム４０における４つの側壁のうちＦＰＣ基板案内用の開口部のある側壁に向け、反射シート５０によって覆われた裏面をガイド４１に載せ、突起３０ｂを孔４０ｂに挿入した状態で、フレーム４０内に収容される。図３は、このようにして導光板３０が収容されたフレーム４０を裏側から見た平面図である。
そして、液晶表示パネル１０は、図１に示すように、ＦＰＣ基板２０をその案内用の開口部に通し、突起１０ａを孔４０ａに嵌合させ、フレーム４０内に収容された導光板３０と対面するように、フレーム４０内に収容される。
【００１６】
この状態において、ＦＰＣ基板２０は、ＬＥＤ２１が導光板３０の入光部３１に接近し、かつ、対向するように、全体的に撓められる。そして、２つの切り欠き２３とフレーム４０に設けられた２つのリブ４２とを係合させた状態で、ＦＰＣ基板２０におけるＬＥＤ２１が実装されている面が、両面テープ４３によってフレーム４０に固定される。このように固定されると、ＬＥＤ２１は、丁度導光板３０の入光部３１のある面と、フレーム４０のリブ４２のある側壁との間に生じた間隙に収納された格好となる。
本実施形態においては、ＦＰＣ基板２０がこのようにフレーム４０に固定されると、ＬＥＤ２１の光の出射面が導光板３０の入光部３１に近接し、相互に対面した状態となるように、切り欠き２３とリブ４２が設けられている。
図４は、このようにして構成された本実施形態に係る液晶表示装置を裏面から見た図である。この図に示すように、ＦＰＣ基板２０は、切り欠き２３とリブ４２とを係合させることによって、確実に位置決めされている。
【００１７】
図５は、ＦＰＣ基板２０における切り欠き２３の成型位置とＬＥＤ２１の実装位置との関係を示す平面図である。
本実施形態において、ＦＰＣ基板２０の外枠部分は、基材２００からの打ち抜き、あるいは基材２００から不要な部分を取り除く等の工程により、一体成型される。一方、点線で囲った切り欠き２３は、外枠部分よりも寸法精度が高い成型方法を使用して成型されている。また、基材２００には、アライメントマーク２０１が設けられており、切り欠き２３の成型位置と、ＬＥＤ２１の実装位置２１ａとは、当該アライメントマークを基準として決められている。
【００１８】
従来の液晶表示装置では、導光板３０に対してＦＰＣ基板２０の外枠が特定の位置関係を保つように、ＦＰＣ基板２０の取付位置が決められていたため、導光板の入光部３１と、ＬＥＤ２１の光の出射面との対向距離は、ＦＰＣ基板２０の成型精度に影響されていた。然るに、本実施形態においては、アライメントマーク２０１を基準として、高精度で、切り欠き２３の位置およびＬＥＤの実装位置２１ａが決定され、切り欠き２３とリブ４２を係合させることによって、導光板の入光部３１とＬＥＤ２１の出射面とを対向させる。従って、入光部３１とＬＥＤ２１の対向距離のばらつきが軽減され、極めて容易に、液晶表示パネル１０の、観察面から見た明るさのばらつきを軽減することができる。また、入光部３１とＬＥＤ２１の対向距離のばらつきが軽減されるので、これまでよりも入光部３１とＬＥＤ２１の対向距離を縮めることができる。従って、導光板３０に導く光量を多くし、液晶表示パネル１０の表示を明るくすることができる。
【００１９】
更に、切り欠き２３、及びリブ４２は、本実施形態の構成上、ＦＰＣ基板２０が、フレーム４０と固定されている側において、弾性力によって元の位置に戻ろうとするのを妨げるように係合している。従って、係合部が離間することなく、確実に位置決めを行うことができる。
また、導光板３０にリブが一体成型されていると、当該リブから入射光が漏洩することがあるが、本発明において、リブ４２は、フレーム４０に形成されているから当該漏洩が生じず、導光板３０への光の入射効率が減少しない。
【００２０】
更に、本実施形態において、光源となるＬＥＤ２１は、複数個実装されており、当該複数のＬＥＤ２１と対応するように複数の入光部３１が設けられているから、導光板３０内を均一な明るさに保つことができる。
更に、本実施形態において、ＬＥＤ２１は、導光板３０の、入光部３１が設けられている面と、フレーム４０においてリブ４２が設けられている面との間に生じた間隙に収納される形となっているから、例えば、外部からの圧力がかかるような場合においても、ＬＥＤ２１が直接影響を受けることが少ない。
更に、本実施形態において、導光板３０は、突起３０ｂとフレーム４０に設けられた孔４０ｂとが係合するように固定されているから、組立工程における導光板３０の位置ずれが生じにくい。
【００２１】
尚、本実施形態においては、切り欠き２３、及びリブ４２を係合部として位置決めを行ったが、当該係合部の形状は、これらに限定されない。例えば、切り欠き２３の代わりにスルーホールを設け、リブ４２の代わりに設けられた突起物と係合させるようにしても良い。また、切り欠き２３及びリブ４２が設けられる位置は、表示面の明るさのばらつき軽減を担保できる限りにおいて、本実施形態の態様に限定されない。また、本実施形態において、切り欠き２３及びリブ４２は、各々２個設けられているが、更に多くても、上述したばらつき抑制の効果を得ることができる。
【００２２】
＜Ｂ：第２実施形態＞
次に、本発明に係る電子機器について説明する。
図６は、上記実施形態に係る液晶表示装置を用いた電子機器の一例たる携帯電話機の構成を例示する斜視図である。同図において、携帯電話機３００は複数の操作ボタン３０１のほか、受話口３０２、送話口３０３とともに、液晶表示装置３０４（図６においては液晶表示パネルのみが図示されている。）を備えるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置の組立図である。
【図２】同液晶表示装置の平面図である。
【図３】同装置の平面図である。
【図４】同装置の平面図である。
【図５】同実施形態に係る切り欠き位置とＬＥＤ実装位置の関係を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る携帯電話機の斜視図である。
【図７】従来の液晶表示装置の構成を示した断面図である。
【符号の説明】
１０・・・液晶表示パネル、１０ａ・・・突起、１１・・・ドライバＩＣ、２０・・・ＦＰＣ基板、２１・・・ＬＥＤ、２１ａ・・・ＬＥＤ実装位置、２２・・・コネクタ、２３・・・切り欠き、３０・・・導光板、３０ｂ・・・突起、３１・・・入光部、４０・・・フレーム、４０ａ、４０ｂ・・・孔、４１・・・ガイド、４２・・・リブ、４３・・・両面テープ、５０・・・反射シート、２００・・・基材、２０１・・・アライメントマーク、３００・・・携帯電話機、３０１・・・操作ボタン、３０２・・・受話口、３０３・・・送話口、３０４・・・液晶表示装置。

Claims

バックライトユニットと、電気光学パネルとを、この順番で収納するフレームを備えた電気光学装置であって、
平面視において額縁状をなした前記フレームは、一方の面に前記バックライトユニットおよび前記電気光学パネルを収納するための少なくとも３辺に沿った側壁を有し、
前記バックライトユニットは、前記電気光学パネルに光を出射する導光板と、前記導光板の一端面である光入射面に沿って設けられた光源部とを有し、
前記光源部は、前記電気光学パネルの一端部から張り出して設けられたフレキシブル基板に実装され、
前記フレキシブル基板は、前記張り出し方向に向かって、少なくとも屈曲部と、折り返し部とをこの順番で有するとともに、前記フレームにおける前記側壁が切り欠けられた一辺から、前記屈曲部が前記フレームの他方の面に向ってＵ字状に折り返され、
前記電気光学パネルの背面と向い合うように配置された前記折り返し部には、前記導光板の前記光入射面に対向する位置に前記光源部が実装され、
前記折り返し部は、平面視において前記屈曲部よりも幅広の略矩形状に形成され、前記矩形は、前記フレームの前記側壁が切り欠けられた一辺を、その一辺とし、
前記フレームの前記側壁が切り欠けられた一辺において、前記矩形の２つの頂点近傍には、前記折り返し部側に突出した凸状のリブが、前記フレームと一体にそれぞれ形成され、
前記フレキシブル基板の折り返し部には、２ヶ所の前記凸状のリブと係合するための凹状の切り欠きがそれぞれ形成されている
ことを特徴とする電気光学装置。
前記導光板は、前記導光板の側面に形成された突起を、この突起に対向する前記フレームの側壁に形成された孔に係合させることにより前記フレームに固定される
ことを特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
前記凸状のリブの先端形状は、平面視半円状をなした半円柱形状をなし、前記凹状の切り欠きは、前記凸状のリブと同様な半円柱形状をなす
ことを特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電気光学装置を搭載した
ことを特徴とする電子機器。