JP4552637B2

JP4552637B2 - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP4552637B2
Application number: JP2004356398A
Authority: JP
Inventors: 俊哉西尾; 聡史野口
Original assignee: Epson Imaging Devices Corp
Current assignee: Epson Imaging Devices Corp
Priority date: 2004-12-09
Filing date: 2004-12-09
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2024-12-09
Also published as: TW200630682A; JP2006163100A; US7432998B2; CN100386671C; US20060152664A1; KR20060065548A; KR100825140B1; CN1786784A

Description

本発明は、液晶表示装置に係り、さらに詳しくは、液晶表示パネルに接続されたフレキ
シブル回路基板の配置方法に関する。

例えばアクティブ・マトリックス方式の液晶表示装置は、主にマトリックス状に配列さ
れた画素電極に対応してスイッチング素子が形成された液晶表示パネルと、このスイッチ
ング素子に接続され表示データ及び電源等を供給するフレキシブル回路基板と、液晶表示
パネルを照明するバックライトユニットで構成されている。

このような液晶表示装置は、カーナビゲーション装置、ノート型ＰＣ、小型テレビジョ
ン等の各種機器のディスプレイ装置として幅広く使用されており、それぞれの用途に応じ
て、液晶表示パネルの大きさが異なり、また、これらのパネルに接続されるフレキシブル
回路基板の長さも長短さまざまな種類が存在する。

フレキシブル回路基板は、通常、液晶表示パネルに接続される端部が幅広に、またイン
タフェース回路基板に接続される端部が幅狭に形成された可撓性のある基板で形成されて
いる。

図９は、公知のフレキシブル回路基板の一例を示す平面図である。このフレキシブル回
路基板３０は、その一端３０ａが液晶表示パネルに、他端３０ｂがインタフェース回路基
板にそれぞれ接続されるように、一端３０ａから他端３０ｂに向かって縮幅されたほぼＴ
字状の形状を有している。すなわち、このフレキシブル回路基板はＴ字状頭部３０ａの幅
長をａ、脚部３０ｂの幅長をｂとすると、これらａ、ｂの関係は、ａ＞ｂとなっている。
これらの幅長ａ、ｂのうち、幅長ａは、液晶表示パネルの大きさ及び画素数等により、ま
た、幅長ｂはインタフェース回路基板に搭載されるコネクタのサイズによってそれぞれ決
定される。

ところで、近年、液晶表示パネルは高精細化、カラー化が進展し、画素数及び電極数が
多くなってきている。これに伴って、これらの電極に接続される配線本数も多くなり、こ
のため、これらの配線に接続されるフレキシブル回路基板の端部３０ａの幅長ａは幅広に
なっている。

一方、フレキシブル回路基板の他端部３０ｂは、インタフェース回路基板に搭載される
コネクタのサイズが小型化の傾向にあることから、幅長ｂは幅狭になってきている。

このため、フレキシブル回路基板上に配線される配線は、多数本の配線３１ａ〜３１ｎ
が、Ｔ字状の頭部から脚部に向かうにしたがって集束されながら配線される。すなわち、
頭部から脚部に至るにしたがって、多数本の配線３１ａ〜３１ｎは、その太さ及びピッチ
が徐々に細く狭められて配線される。

しかしながら、フレキシブル回路基板に配線される配線の多く、更にＴ字状脚部３０ｂ
の幅が狭いため、これらの配線の太さ及びピッチを徐々に小さくするための配線経路がよ
り長く必要になる。

この配線経路は、通常、Ｔ字状脚部に比べて幅広なＴ字状頭部で配線を集束させるため
、Ｔ字状頭部の縦長ｃは配線の太さ、配線の本数及び脚部の幅に比例して長くなってしま
う。しかし、このＴ字状頭部が長尺になると、フレキシブル回路基板自体が長くなり、こ
のフレキシブル回路基板を装置内に収納する必要が出てくる。この問題点を解決する方法
は既に種々開発されており、その一例が特許文献でも紹介されている（例えば、下記特許
文献１〜３参照）。

下記特許文献１、２には、フレキシブル回路基板を液晶表示パネルの背面に折り返して
、液晶表示パネルとバックライトの間に収容した液晶表示装置が記載されている。

また、図１０は、下記特許文献３に記載された液晶表示装置を示す断面図であって、フ
レキシブル回路基板は、幾重にも折り曲げられて液晶表示装置に収容されている。

この液晶表示装置２０は、２枚透明ガラス基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２の間に液晶層が形成
された液晶表示パネルＰＮＬと、この表示パネルを照明する導光板２１と、導光板に光を
導出する蛍光管２２等の部品を備え、これらの部品は下側シールドケースＬＦ内に収容さ
れ、上側シールドケースＳＨＤで固定された構成を有している。フレキシブル回路基板Ｆ
ＰＣは、ガラス基板ＳＵＢ１に装着された駆動ＩＣチップに接続され、液晶表示パネルＰ
ＮＬの表示面に対して略垂直方向に３重に折曲されて下側シールドケースＬＦ内に収容さ
れている。
特開平９−１３８３８８号公報（図２６、段落〔００７１〕、〔００７２〕）特開平１０−３９７７９号公報（図６、段落〔００２１〕〜〔００２４〕）特開平１１−３８４３１号公報（図３、段落〔００３４〕、〔００３５〕）

しかしながら、上記特許文献１、２の装置は、フレキシブル回路基板を導光板の間に挿
入するように収納しており、上記特許文献３の装置は、フレキシブル回路基板を垂直方向
に折畳んで収納しているが、このような方法ではフレキシブル回路基板が比較的短長の場
合は装置内に収容できるが、さらに長尺になると装置内の収容スペースに限度があるため
収納することが極めて困難となる。

本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであって、本発明
の目的は、長尺なフレキシブル回路基板をコンパクト化して実装した液晶表示装置を提供
することにある。

上記目的を達成するために、本願の請求項１に記載の液晶表示装置は、液晶表示パネル
と、前記液晶表示パネルに取り付けられるフレキシブル回路基板と、前記液晶表示パネル
を照明するバックライトユニットと、上述の各部材を収容するケースと、前記ケース内に
収容された各部材を固定する前面枠と、を備える液晶表示装置において、前記フレキシブ
ル回路基板は、前記バックライトユニット及び前記ケースの底部に設けられたスリットを
介して前記ケース背面に導出され、少なくとも２重に折り返されて前記ケース背面に取付
けられていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明では、前記フレキシブル回路基板は、液晶表示パネル接続
側の幅が、インターフェース回路基板接続側の幅よりも幅広になったほぼＴ字状の形状を
有することを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の液晶表示装置に係り、前記ケースは
その背面に突起が形成され、前記フレキシブル回路基板は開口が形成され、前記フレキシ
ブル回路基板の開口を前記突起に嵌め込むことにより前記ケース背面に前記フレキシブル
回路基板を固定したことを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の液晶表示装置に係り、前記突起は、
少なくとも２個が所定の間隔をあけて設けられ、且つ前記開口はこれらの突起に対応する
位置に設けられ、これらの開口のうち、一方の開口の開口面積を他の開口の開口面積より
大きくしたことを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の液晶表示装置に係り、
前記フレキシブル回路基板は、前記ケースから導出された部分に両面粘着テープを貼付し
、前記ケース背面に貼着させたことを特徴とする。

本発明は上記構成を備えることにより以下に示す効果を奏する。すなわち、請求項１の発
明によれば、フレキシブル回路基板は液晶表示パネルの大型化、高精細化に伴う配線数の
増大によりインタフェース回路基板の小型コネクタに接続するために、実質的にＴ字状の
フレキシブル回路基板の配線を収束するためのＴ字状頭部の縦幅が長くなっても、この長
尺のフレキシブル回路基板をバックライトユニットのケースの背面に折畳んでコンパクト
に固定することにより簡単に取付けることができる。すなわち、装置内に特別の収容スペ
ースを設けることなく前記長尺なＴ字状頭部を有するフレキシブル回路基板を処理できる
。

また、このフレキシブル回路基板に外から引っ張り力が加わっても、このフレキシブル
回路基板はバックライトユニットのケース背面に取付けられているので、液晶表示パネル
との接続部に外力が加わることなく、接続部の固定が外れることによる接続不良等の事故
を回避できる。

請求項２の発明によれば、フレキシブル回路基板は、液晶表示パネル接続側の幅が、イ
ンターフェース回路基板接続側の幅よりも幅広になったほぼＴ字状の形状を有することか
ら、液晶表示パネル接続側のＴ字状頭部が長くなっても、インターフェース回路基板接続
側の長尺のフレキシブル回路基板をバックライトユニットのケースの背面に折畳むことで
コンパクトにして簡単に取付けることができる。

請求項３の発明によれば、フレキシブル回路基板には開口が設けられ、ケース背面の突
起に前記開口を嵌め込んで係止されるので、フレキシブル回路基板に外力が加わってもフ
レキシブル回路基板と液晶表示パネルとの接続部にこの外力が加わることがなくなるため
接触不良等を防止することができる。

請求項４の発明によれば、フレキシブル回路基板に形成した２個の開口のうち、一方の
開口の面積を他の開口の面積より大きくすることにより、突起の位置が少しずれていても
嵌め込みを容易に行うことができる。

請求項５の発明によれば、両面粘着テープを使用することにより、長尺のフレキシブル
回路基板を簡単にケースの背面に取付けることが可能になる。

以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態
は、本発明の技術思想を具体化するための液晶表示装置を例示するものであって、本発明
をこの液晶表示装置に特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれる
その他の実施形態のものも等しく適応し得るものである。

図１は本発明の一実施形態に係る液晶表示装置を示す分解斜視図、図２は図１の液晶表
示装置を構成する１部品のフレキシブル回路基板を示す平面図、図３は図１の液晶表示装
置の組立工程を説明する図であり、図３（ａ）は正面方向から見た斜視図、図３（ｂ）は
背面方向から見た斜視図、図４はフレキシブル回路基板の折畳み収納工程を示す図であり
、図４（ａ）はフレキシブル回路基板を折畳む前の状態を示す背面図、図４（ｂ）はフレ
キシブル回路基板を折畳んだ状態を示す背面図、図５は組み立てられた液晶表示装置を示
し、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図、図６は
図５（ｂ）のＢ部の拡大断面図、図７は図５（ａ）のＡ−Ａで分断した液晶表示装置を示
し、図７（ａ）は外観斜視図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＣ部の拡大断面図、図８は前面
枠とケースとの係合状態を分かり易く示した図であり、図８（ａ）はＤ−Ｄで切断した外
観斜視図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＥ部拡大図である。

液晶表示装置１は、図１に示すように、液晶表示パネル２と、この液晶表示パネル２を
照明するバックライトユニット５と、このバックライトユニット５上に液晶表示パネル２
を載置し、この液晶表示パネル２を覆うように液晶表示パネル２とバックライトユニット
５とを一体に固定する前面枠１３等から構成される。

これらの部材のうち、液晶表示パネル２は、一対のガラス基板２ａ、２ｂを対向させ、
両ガラス基板２ａ、２ｂの間に液晶層（図示省略）を設けてシール材により接合し積層さ
れた構成を有している。また、２枚のガラス基板２ａ、２ｂのうち下方のガラス基板２ｂ
の一側端には複数個の液晶駆動用ＩＣチップ３が装着されており、前記ＩＣチップ３は液
晶表示パネル２の電極に接続され、他端は後述するフレキシブル回路基板４に接続されて
いる。また、ガラス基板２ａ上には偏光板１４が装着されている。

フレキシブル回路基板４は、図２に示すように、一端４ａが液晶表示パネル２に、他端
４ｂが液晶表示パネルの駆動用電源等を供給するためのインタフェース回路基板（図示省
略）に接続され、一端４ａから他端４ｂにかけて幅狭に形成されたほぼＴ字状の可撓性を
有するフィルム状の薄板体で形成されている。また、Ｔ字状頭部４Ａは比較的長い縦幅Ｈ
１を有し、Ｔ字状脚部４Ｂは前記インタフェース回路基板に接続できるように所定の長さ
Ｈ２を有している。

更に、前記Ｔ字状頭部４Ａの上下端に近接した場所には、２個の***４１、４２、及び
４１’、４２’がそれそれぞれ形成されている。これらの***４１、４２及び４１’、４
２’のうち一方の***４１、４１’は円形、他方の***４２、４２’は楕円形に形成され
ている。また、***４１に近接する位置には４つの穴４３が設けられており、この穴４３
は、バックライトユニット５内の光源から導出されたリード線１１のコネクタ１１’に取
り付けられ、リード線１１とフレキシブル回路基板４とを電気的に接続させ、これにより
フレキシブル回路基板４に供給される電源をリード線１１にも供給し得るものである。

バックライトユニット５は、図１に示すように、ケース６と、このケース６に収容され
る光学部材７と、液晶表示パネル２を支持する支持枠１０とで構成される。

これらの部品のうちケース６は、矩形状の底壁部６ａと、この底壁部６ａの外周縁から
折曲された背低の側壁部６ｂ〜６ｅとを有する上方が開口した箱型ケースであって、板金
加工により形成される。

底壁部６ａには、図３（ｂ）に示すように、側壁部６ｅに近接した位置に側壁部６ｅと
平行で比較的長いスリット６ｅ’が、側壁部６ｃに近接した位置に側壁部６ｃと平行で比
較的短く、かつ側壁部６ｄに近い位置にスリット６ｃ’がそれぞれ形成されている。スリ
ット６ｅ’の溝幅及び長さはフレキシブル回路基板４のＴ字状頭部４Ａを挿通できる程度
に形成され、またスリット６ｃ’は後述する光源に電源を供給するためのリード線１１を
挿通できる程度に形成される。また、底壁部６ａの背面には、図３（ｂ）に示すように、
前記スリット６ｅ’に近接する位置に所定間隔離して２本の円柱状の突起１２ａ、１２ｂ
が形成されている。

また、側壁部６ｅは、図１及び図７（ｂ）に示すように、その表面に複数個の係止部６
_０が形成されている。この係止部６_０は、細長の開口８１と、この開口の上方周縁のほぼ
中央部を内側へ凹ませて形成した係止爪８１ａとで構成される。この係止爪８１ａは、図
８（ｂ）に示すように、上方周縁の一部が内側へ屈曲されて段部を形成し、先端８１ｂが
平坦面となっている。

また、前面枠１３は、外周端から下方へ垂下した側辺１３ｂ〜１３ｅを備え、この側辺
のうち一側辺１３ｅに係止爪８１ａと係合する細長の開口１３_０が形成されている。

光学部材７は、図１に示すように、箱型ケース６の上方開口に嵌め込まれる外形を有し
，内部に導光板及び光学シートが収容される大きさの収容部を有し上方が開口した反射ケ
ース８と、液晶表示パネル２を照明する導光板（図示省略）と、この導光板の上に載置さ
れる光学シート９と、前記反射ケース８の一側端の近傍に配置され前記導光板に光を導出
する光源（図示省略）とから構成される。

反射ケース８は、上方が開口し周囲が背低の側壁部で囲まれた有底の箱型ケースで形成
される。また、この反射ケース８の内壁面は反射面となっている。また、複数の外周囲辺
８ｂ〜８ｅのうち一辺８ｅが幅広に形成され、この幅広辺には側壁部に沿ってスリット８
ｅ’が形成される。このスリット８ｅ’は、フレキシブル回路基板４を挿通できる大きさ
を有している。また、他の辺８ｃには、前記光源として複数個のＬＥＤ（図示省略）が装
着され、また、これらの光源に電力を供給するリード線１１を挿通するスリット８ｃ’が
形成される。

光学シート９は、複数枚のシート、例えばレンズシート、拡散シート及びプリズムシー
ト等からなり、導光板の上に積層されて配設される。また、支持枠１０は、図１に示すよ
うに、反射ケース８の上方開口に嵌め込まれる外形を有する額縁状の枠体からなり、外周
囲が４本の枠辺１０ｂ〜１０ｅで囲まれ、内部に導光板９を露出させる大きさの開口１０
ａを有している。

前面枠１３は、図１に示すように、箱型ケース８の上方開口に嵌め込まれる大きさを有
する額縁状の枠体からなり、外周囲が外周端縁から下方へ垂下した４本の枠辺１３ｂ〜１
３ｅで囲まれ内部に液晶表示パネル２の表示面を露出させる大きさの開口１３ａを有して
いる。また、４本の枠辺１３ｂ〜１３ｅのうち一枠辺１３ｅはその側壁に複数個の係止穴
１３_０が形成される。この係止穴１３_０は細長開口からなり、この係止穴１３_０の下方の
縁が前記係止部６_０の係止爪８１ａの先端８１ｂと係合される（図７、図８参照）。

以下、図１〜図６を参照して、液晶表示装置の組立工程を説明する。

先ず、液晶表示パネル２の一方のガラス基板２ｂ上の一側端に設けられたＩＣチップ３
にフレキシブル回路基板４を装着する。次いで、ケース６、光学部材７及び支持枠１０か
らなるバックライトユニット５上にフレキシブル回路基板４が接続された液晶表示パネル
２を載置し、前面枠１３で液晶表示パネル２の外周部を覆うようにケース６に固定する。
この固定は、前面枠１３の係止穴１３_０をケース６の係止部６_０に係合されることにより
行われる。すなわち、前面枠１３の側辺１３ｅをケース６の側壁部６ｅの内側に接触させ
ながら押し込むと、側辺１３ｅの係止穴１３_０の下方に位置する側壁が係止爪８１ａに当
接しながら押し込まれ、係止穴１３_０の下端縁が係止爪８１ａの先端８１ｂに係止される
。

また、液晶表示パネル２に装着されたフレキシブル回路基板４は、バックライトユニッ
ト５上へ載置する際に反射ケース８及びケース６に設けられた各スリット８ｅ’、６ｅ’
に挿通し（図３（ａ）、図３（ｂ）参照）、ケース６の背面に導出させる。（図４（ａ）
参照）。

スリット６ｅ’から導出したフレキシブル回路基板４は、図４（ｂ）に示すように、フ
レキシブル回路基板４の各***４１、４２をケース６背面の各突起１２ａ、１２ｂに係合
させる。このとき、一方の***４２が楕円形になっているので、この***４２の位置が突
起１２ａから少しずれていても簡単に嵌め込むことができる。

フレキシブル回路基板４の各***４１、４２をケース背面の各突起１２ａ、１２ｂに係
合させた後に、この回路基板４を途中から折り返して、他の各***４１’、４２’を再び
各突起１２ａ、１２ｂに係合させたのちフレキシブル回路基板４の端部４ｂをケース６の
外方へ導出させる。（図４（ｂ）、図５）。この折り返し状態を維持するために、フレキ
シブル回路基板４に両面粘着テープ（図示省略）を貼り付けてケース６の背面に固定する
のが好ましい。

上述のようにフレキシブル回路基板４を配設すれば、液晶表示パネル２の要する配線数
が多く、かつ外部のインタフェース回路基板に装着された小型コネクタに接続するために
、フレキシブル回路基板４のＴ字状頭部４Ａの縦幅ｃ（図９参照）が長くなっても、この
長尺のフレキシブル回路基板４をバックライトユニット５のケース６の背面に折畳むこと
でコンパクトにして簡単に取付けることができる。すなわち、液晶表示装置１内に特別の
収容スペースを設けることなく長尺なフレキシブル回路基板４を処理できる。また、この
ような構造とすれば、例えばフレキシブル回路基板４のＴ字状頭部４Ａがどのような長さ
であってもフレキシブル回路基板４の折り返し位置等を変更することにより対応すること
ができる。

また、このフレキシブル回路基板４に外から引っ張り力が加わっても、このフレキシブ
ル回路基板４はバックライトユニット５のケース６背面に突起１２ａ、１２ｂによって取
付けられているので、液晶表示パネル２との接続部４ａに外力が加わることなく、ＩＣチ
ップ３との接続が外れることによる接続不良等を回避できる。

図１は本発明の一実施形態に係る液晶表示装置を示す分解斜視図図２は図１の液晶表示装置を構成する１部品のフレキシブル回路基板を示す平面図図３は図１の液晶表示装置の組立工程を説明する図であり、図３（ａ）は正面方向から見た斜視図、図３（ｂ）は背面方向から見た斜視図図４はフレキシブル回路基板の折畳み収納工程を示す図であり、図４（ａ）はフレキシブル回路基板を折畳む前の状態を示す背面図、図４（ｂ）はフレキシブル回路基板を折畳んだ状態を示す背面図図５は組み立てられた液晶表示装置を示し、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図図６は図５（ｂ）のＢ部の拡大断面図図７は図５（ａ）のＡ−Ａで分断した液晶表示装置を示し、図７（ａ）は外観斜視図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＣ部の拡大断面図図８は前面枠とケースとの係合状態を分かり易く示した図であり、図８（ａ）はＤ−Ｄで切断した外観斜視図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＥ部拡大図図９は、公知のフレキシブル回路基板の一例を示す平面図従来技術の液晶表示装置を示す断面図

符号の説明

１液晶表示装置
２液晶表示パネル
３ＩＣチップ
４フレキシブル回路基板
４ＡＴ字状頭部
４ＢＴ字状脚部
５バックライトユニット
６ケース
６_０係止部
６ｅ’ スリット
７光学部材
８反射ケース
８ｅ’ スリット
１０支持枠
１１リード線
１２ａ、１２ｂ突起
１３前面枠
１３_０係止穴
１４偏光板
４１、４２ ***
４１’、４２’ ***
８１開口
８１ａ係止爪

Claims

液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに取り付けられるフレキシブル回路基板と、前記液晶表示パネルを照明するバックライトユニットと、上述の各部材を収容するケースと、前記ケース内に収容された各部材を固定する前面枠と、を備える液晶表示装置において、
前記ケースはその背面に突起が形成され、前記フレキシブル回路基板は折り返し方向に所定の間隔をあけて第１開口と第２開口とが形成され、
前記フレキシブル回路基板は、前記バックライトユニット及び前記ケースの底部に設けられたスリットを挿通して前記ケース背面に導出され、前記フレキシブル回路基板の前記第１開口を前記突起に嵌め込んだ後に、少なくとも２重に折り返されて、前記フレキシブル回路基板の前記第２開口を前記突起に嵌め込んでから、前記ケース背面に取付けられることを特徴とする液晶表示装置。
前記フレキシブル回路基板は、液晶表示パネル接続側の幅が、インターフェース回路基板接続側の幅よりも幅広になったほぼＴ字状の形状を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記突起は、前記フレキシブル回路基板の横幅方向に少なくとも２個が所定の間隔をあけて設けられ、且つ前記第１開口はこれらの突起に対応する位置に設けられ、前記第１開口のうち、一方の開口の開口面積を他の開口の開口面積より大きくしたことを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
前記第２開口は、前記フレキシブル回路基板の横幅方向に少なくとも２個が所定の間隔をあけて設けられた突起に対応する位置に設けられ、前記第２開口のうち、一方の開口の開口面積を他の開口の開口面積より大きくしたことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
前記フレキシブル回路基板は、前記ケースから導出された部分に両面粘着テープを貼付し、前記ケース背面に貼着させたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の液晶表示装置。