JP5148059B2 - Liquid crystal display - Google Patents
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Description
本発明は、光源に発光ダイオードを使用したバックライトを有する液晶表示装置に係り、薄型化に対応しつつ表示装置の外形も小型化することを可能とした液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device having a backlight using a light-emitting diode as a light source, and more particularly, to a liquid crystal display device that can reduce the outer shape of the display device while reducing the thickness.
液晶表示装置は、消費電力が少なく、また軽量で薄型・小型化に適しており、パーソナルコンピュータやテレビジョン受像機、携帯端末及びナビゲーションシステム等の各種モニターとして広く活用されている。このような液晶表示装置においては、反射型の液晶表示装置と透過型の液晶表示装置が存在するが、明るさの点において透過型の液晶表示装置が多用されている。この透過型の液晶表示装置では、バックライトと称されている面光源装置が使用されており、このバックライトは冷陰極管からなるランプと楔状の導光板等を組合せて構成されている(例えば、特許文献1参照)。 A liquid crystal display device has low power consumption, is lightweight, suitable for thinning and downsizing, and is widely used as various monitors for personal computers, television receivers, portable terminals, navigation systems, and the like. In such a liquid crystal display device, there are a reflective liquid crystal display device and a transmissive liquid crystal display device, but a transmissive liquid crystal display device is often used in terms of brightness. In this transmissive liquid crystal display device, a surface light source device called a backlight is used, and this backlight is configured by combining a lamp made of a cold cathode tube and a wedge-shaped light guide plate (for example, , See Patent Document 1).
このような液晶表示装置においては、導光板の裏面空間部分に可撓性印刷配線板を利用して駆動回路等が実装された印刷基板を配置することにより、導光板空間を有効に利用し装置の薄型化を図っている。また、この印刷基板を液晶パネルの表示面と平行になるように液晶パネルに隣接して配置した場合に比較しても、印刷基板分だけ空間部分の削減が可能なことから装置の小型化も図られる有利な点も見受けられる。 In such a liquid crystal display device, the light guide plate space is effectively used by arranging a printed circuit board on which a drive circuit or the like is mounted using a flexible printed wiring board in the back space portion of the light guide plate. The thickness is reduced. Compared to the case where this printed circuit board is arranged adjacent to the liquid crystal panel so as to be parallel to the display surface of the liquid crystal panel, the space portion can be reduced by the amount of the printed circuit board, so the size of the apparatus can be reduced. There are also advantages to be seen.
しかしながら、モバイル対応の携帯型パーソナルコンピュータに見られるように、より一段と薄型化が要求される液晶表示装置においては、このようにバックライトの光源にランプを使用していては、その対応に限界がある。このために光源としてランプに代えて発光ダイオード(LED)を採用し、より一層の薄型化及び小型化に対応した製品開発が行われている。
このように、光源としてLEDを採用した場合には、より薄型化が達成されるが、薄型化を追及するあまり額縁寸法が大きくなって、装置の外形が薄型化に比して大きくなってしまうという問題が発生していた。 As described above, when the LED is used as the light source, the thickness can be further reduced, but the frame size becomes too large to pursue the thickness reduction, and the outer shape of the apparatus becomes larger than the thickness reduction. The problem that occurred.
本発明では、薄型化を達成させつつも、額縁寸法も可能な限り小さくなるように設定することで、小型化の面でも十分な効果を発揮する商品的にも優れた液晶表示装置を提供することにある。 The present invention provides a liquid crystal display device that is excellent in terms of product and exhibits a sufficient effect in terms of miniaturization by setting the frame size to be as small as possible while achieving thinning. There is.
本発明に係る液晶表示装置は、ガラス基板上に複数の画素電極を配設したアレイ基板と、このアレイ基板に対向するように共通電極を配設した対向基板と、これら基板間に封入された液晶部材とを有する液晶パネル、及び画素電極を駆動する駆動回路を搭載した印刷基板、及び液晶パネルを照射するために液晶パネルの裏面側に配設された導光板と、この導光板の少なくとも一側面に対向して配設された複数の発光ダイオードと、これら導光板及び発光ダイオードを収納するバックケースとを有するバックライトとを備える液晶表示装置において、液晶パネルと印刷基板とを複数の可撓性印刷配線板にて接続するとともに、この可撓性印刷配線板を印刷基板がこの可撓性印刷配線板内側面に接触するように折り曲げて、液晶パネルまたはバックライトの一側に保持され、その幅方向が液晶パネルの平面方向と平行となるように印刷基板端部をバックケースに固定させた構成とした。 The liquid crystal display device according to the present invention includes an array substrate in which a plurality of pixel electrodes are disposed on a glass substrate, a counter substrate in which a common electrode is disposed to face the array substrate, and a space between the substrates. A liquid crystal panel having a liquid crystal member, a printed circuit board on which a drive circuit for driving a pixel electrode is mounted, a light guide plate disposed on the back side of the liquid crystal panel to irradiate the liquid crystal panel, and at least one of the light guide plates In a liquid crystal display device including a plurality of light-emitting diodes disposed opposite to a side surface and a backlight having a light guide plate and a back case that houses the light-emitting diodes, the liquid crystal panel and the printed circuit board are configured to be flexible. as well as connected by gender printed wiring board, the printed substrate the flexible printed wiring board is bent to be in contact with the flexible printed wiring board side, the liquid crystal panel or back Held on one side of the light, the width direction is a structure in which is fixed to the back casing of the printing substrate edge so as to be parallel to the plane direction of the liquid crystal panel.
本発明によれば、液晶パネルと印刷基板とを少ない個数の可撓性印刷配線板にて接続するとともに、この印刷基板を可撓性印刷配線板にて内側に包み込むように折り曲げて保持することにより、薄型化及び小型化を達成することを可能とし、商品価値に優れた液晶表示装置を得ることができる。 According to the present invention, the liquid crystal panel and the printed board are connected by a small number of flexible printed wiring boards, and the printed board is folded and held so as to be wrapped inside by the flexible printed wiring board. Accordingly, it is possible to achieve a reduction in thickness and size, and a liquid crystal display device having excellent commercial value can be obtained.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明に係る液晶表示装置は、その概要を図1に示すように、液晶パネル11と、光源として複数の発光ダイオード(LED)12を有するバックライト13から構成されている。
As schematically shown in FIG. 1, the liquid crystal display device according to the present invention includes a
この液晶パネル11は、夫々矩形状のアレイ基板14と対向基板15とを有し、このアレイ基板14の表示領域の外側を囲むようにアレイ基板14上に印刷されたシール材16を介して貼り合わされることにより、5μm程度以下の隙間を置いて対向配置され、この空隙部に液晶部材(図示せず)を封入している。
The
このアレイ基板14は、矩形状のガラス基板17を有し、このガラス基板17上には、いずれも図示を省略しているが、多数本の信号線と走査線とが互いに直交して配列されており、更に複数本の補助容量線が走査線と略平行に配列されている。このガラス基板17の内面上には更に保護膜や配向膜(図示せず)等が積層され、外面側には偏光板(図示せず)が貼付けられてアレイ基板14を構成している。
The
一方、このアレイ基板14と対向する対向基板15は、アレイ基板14を構成しているガラス基板17よりも実際には小さな寸法に形成された矩形状のガラス基板18を備え、このガラス基板18内面上には、図示を省略しているが、カラー液晶表示装置の場合には、ブラックマトリクス、カラーフィルタを有し、更にITOからなる対向電極や配向膜が積層形成されており、ガラス基板18の外面側には偏光板(図示せず)が貼付けられて対向基板15を構成している。
On the other hand, the
上記アレイ基板14のガラス基板17に設けた各信号線と走査線との交差部近傍には、スイッチング素子としてのTFT(図示せず)が夫々形成されており、各TFTのゲート電極が走査線に、ソース電極が信号線に夫々接続され、各TFTのドレイン電極はITOからなる画素電極(図示せず)に接続されており、また各補助容量線とこれに対向する画素電極との間で補助容量が形成されている。
TFTs (not shown) as switching elements are formed in the vicinity of the intersections between the signal lines and the scanning lines provided on the
これら信号線と走査線に夫々映像信号及び走査信号を供給し、更に補助容量線に基準電圧等を供給する駆動回路は、アレイ基板14の一方の長辺に沿って離間配置された多層積層構造の印刷基板19に搭載されている。この印刷基板19と液晶パネル11とは、ソースドライバ20をTAB(Tape Automated Bonding)実装された3個の可撓性印刷配線板21にて接続されている。これは液晶パネル11の駆動を多選択駆動化することによって配線数を低減させているもので、3個までの個数であれば印刷基板19上の可撓性印刷配線板21間に部品実装領域を形成し得ることが判明した。
A driving circuit for supplying a video signal and a scanning signal to the signal line and the scanning line and supplying a reference voltage and the like to the auxiliary capacitance line is a multi-layered structure in which the driving circuit is spaced along one long side of the
この多層積層構造の印刷基板19は、6〜8層にて幅約10mmに形成されており、多層数を増やせば印刷基板19の幅をより狭くすることが可能で、反対に層数を減らせば印刷基板19の幅を大きくすることが可能であり、製品仕様に応じて設定することができる。
The printed
この可撓性印刷配線板21が存在しない印刷基板19の表面上には、システムLSIや各種半導体、チップ抵抗、チップコンデンサ及びコネクタ等の電気部品22が配置されている。
On the surface of the printed
この3個の可撓性印刷配線板21が設けられた液晶パネル11の一側で、可撓性印刷配線板21外側2個の側縁部分から残余の3側面には、合成樹脂やゴム材等の可撓性弾性材からなる枠体23が嵌合されて側面を保持し、液晶パネル11の端面を保護している。
On one side of the
このように構成された液晶パネル11に対向して、液晶パネル11の裏面側にはバックライト13が配置されている。このバックライト13は複数のLED12と、このLED12を一端側面に配置した板厚1mm以下に設定された導光板24を備えている。このLED12で発光した光は、導光板24内面にて反射させて導光板24内を伝播させ、これらの光を導光板24によって液晶パネル11方向に導出している。そのためにこの導光板24は効率良く光を液晶パネル11側に導出するために、導光板24底面あるいは導出面に鋸歯状の反射面を設けたり、プリズム状の反射面を形成したり、あるいはこれらを組合せて使用することにより、光の伝播効率の改善を図っている。
A
また、導光板24の底面外側面には、白色紙や合成樹脂の表面にアルミニウムや銀等を蒸着させ、あるいはそれらのシートを貼着する等して鏡面仕上げされた反射シート25が配設されている。光量が十分確保されているのであれば、内面を白色にした反射シート25の使用も可能である。
Further, on the outer surface of the bottom surface of the
一方、導光板24の出射面側には、拡散シートやプリズムシート等の光学シート26が配設されており、これらLED12、導光板24、光学シート26及び反射シート25は、ステンレス等の金属製の枠状のバックケース27内に収納される。このバックケース27からは、LED12と点灯回路を搭載している印刷基板19とを接続するための可撓性印刷配線板からなるコネクタケーブル28が導出され、印刷基板19上のコネクタジャックに嵌合されるように配置され、これらによってバックライト13が構成されている。
On the other hand, an
このように構成されたバックライト13と液晶パネル11とは、バックライト13のバックケース27上に液晶パネル11を重畳配置して位置決めされる。その後に、この重ねられた液晶パネル11とバックライト13の3側面部分を粘着テープ29にて貼着することにより、液晶パネル11とバックライト13とを一体化して液晶表示装置を構成している。
The
この液晶表示装置は、図2及び図3に示すように、多層積層印刷基板19を可撓性印刷配線板21によって巻き込み包み込むように折り曲げ保持することによって、液晶パネル11やバックライト13の一側に、その幅方向が液晶パネル11やバックライト13の平面方向と平行になるように保持される。この印刷基板19は多層積層印刷基板19から構成されているので、単板構成の配線基板に比較して厚さ方向の板厚は厚くなるが、その分だけ幅方向の長さを短くすることが可能となるので、額縁部分の大きさを小さくすることができる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the liquid crystal display device is configured to bend and hold a multilayer laminated printed
しかも印刷基板19の幅方向の長さを短くしたとしても、印刷基板19と液晶パネル11を接続する可撓性印刷配線板21を3個で構成することが可能となっており、印刷基板19の可撓性印刷配線板21が存在していない中間の空間部分に、駆動回路を構成するシステムLSIや各種半導体及び抵抗、コンデンサ類の電気部品22を配置させることが可能となっている。
Moreover, even if the length of the printed
従って、印刷基板19の幅を10mmまで狭くしても可撓性印刷配線板21の使用個数を3個以下となるように設定することと相俟って、印刷基板19面上には、なお且つ十分な部品配置スペースを確保することができ、薄型化及び小型化を推進することが可能となる。
Therefore, even if the width of the printed
ここで、可撓性印刷配線板21の使用個数を4個以上に増やしていくと、この可撓性印刷配線板21の印刷基板19面上に占める占有面積が増加し、これら可撓性印刷配線板21間の印刷基板19面上のスペースに電気部品22類を配置することが難しくなり、本発明と同じ幅の印刷基板19を使用することは困難である。
Here, when the number of flexible printed
そこでこのような場合には、印刷基板19の幅を20〜30mm程度まで大きくして、可撓性印刷配線板21が配置されている可撓性印刷配線板21の間のスペースではなく、この可撓性印刷配線板21の先端と印刷基板19の側面先端との間にスペースを確保して、このスペース部分に電気部品22を配置する方策を採る必要があるが、このような場合には必然的に印刷基板19の幅方向の長さが大きくなり表面積が増大するので、小型化にはあまり適するものとは言い難い。
Therefore, in such a case, the width of the printed
この液晶パネル11とLED12を使用したバックライト13との関係を、図3を参照してより詳細に説明する。なお、上記説明でしたのと同じ構成要素には同じ符号を付すことで、その詳細な説明は省略する。
The relationship between the
即ち、図3は液晶パネル11とバックライト13の当該部分の一部切欠断面図であって、両面に偏光板30,31を備えた液晶パネル11のアレイ基板14に、ソースドライバ20を中間部にTAB実装された可撓性印刷配線板21の一端が接続され、この可撓性印刷配線板21の他端側には印刷基板19が電気的に接続された状態で取着されている。この可撓性印刷配線板21はソースドライバ20を実装したその先の中間部で折曲されて折り返され、ソースドライバ20を印刷基板19の一側面と接触させるように印刷基板19を内側に抱き込むように折曲されている。
That is, FIG. 3 is a partially cutaway cross-sectional view of the portions of the
そして、印刷基板19が液晶パネル11の平面と同じ方向となるように平行に配置される。このときに、バックケース27より透孔を有する係止用舌片32を突設して、この舌片32と印刷基板19とをネジ33により固定することにより、印刷基板19の位置を固定させることができる。
The printed
この液晶パネル11は、導光板24の一端を係止させたバックケース27の側面と粘着テープ34等によって固定されている。このバックケース27は、印刷基板19が配置される端面内側を断面コ字状に形成されているもので、このコ字状の中に導光板24の一端が挿入されている。この導光板24には液晶パネル11側に光学シート26を、反対面側には反射シート25が配置されており、導光板24の一端とバックケース27側面間の空隙部分には、可撓性印刷配線板35面上に接続固定された複数のLED12が配置され、このLED12の光軸が導光板24の端面中心部分と一致するように粘着テープ36で可撓性印刷配線板35とバックケース27底面とが固定されている。
The
このバックケース27は、LED12を配置した一側のみが底板側も含めて幅広のコ字状に形成されているが、その他の辺に相当する部分は、単にL字状に形成されているのみで、反射シート25が係止できる程度の幅でしかない。このため、バックケース27には底板に相当する部材としてはL字状の枠体が存在しているのみなので、金属製のバックケース27としての重量を大幅に軽減させることが可能であり、携帯型製品には好適な仕様となる。
The
このように構成することにより、光源としてLED12を使用することでバックライト13として薄型化を図ることができるとともに、印刷基板19を多層積層型に構成して印刷基板19の幅面を大幅に小さく設定でき、且つ、液晶パネル11と印刷基板19とを接続する可撓性印刷配線板21を3個以下に設定することが可能となっているので、この可撓性印刷配線板21の間の印刷基板19面上にも電気部品22を配置することができるため、印刷基板19の大きさを極力小さくした印刷基板19を採用することが可能となり、小型化にも対応させることができる。
With this configuration, it is possible to reduce the thickness of the
この印刷基板19を、図2に示すように、液晶パネル11の下側に位置させることにより、液晶パネル11部分の額縁面積を最小限の大きさに設定することが可能で、携帯型パーソナルコンピュータ等に適用する上において商品価値を大幅に向上させることが可能となる。
As shown in FIG. 2, by positioning the printed
なお、本発明は上記の実施形態に限定されることなく、モノクロタイプの液晶表示装置にも適用することが可能であり、また、バックケースは枠状の形態のものとして説明したが、枠体の中央を通るように十字あるいは×字状に補強桟を渡して機械的強度を向上させた構成としたり、有底の箱状のものを使用することも可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be applied to a monochrome type liquid crystal display device. The back case has been described as having a frame shape. It is also possible to use a configuration in which a reinforcing bar is passed in a cross or a X shape so as to pass through the center of the frame and the mechanical strength is improved, or a box with a bottom is used.
更に、可撓性印刷配線板を含んで液晶パネルと印刷基板との間の表面上を透明シート等で覆えば、この可撓性印刷配線板や印刷基板の配線部分に塵埃や水分を付着浸透させ難くさせることが可能で、商品品質の向上を図ることができる。また、商品形態によっては可撓性印刷配線板と印刷基板とを複数の辺に配置することも可能である。 Furthermore, if the surface between the liquid crystal panel and the printed board including the flexible printed wiring board is covered with a transparent sheet or the like, dust and moisture adhere to and penetrate the flexible printed wiring board and the wiring part of the printed board. The product quality can be improved. Further, depending on the product form, it is possible to arrange the flexible printed wiring board and the printed board on a plurality of sides.
11…液晶パネル
12…発光ダイオード(LED)
13…バックライト
14…アレイ基板
15…対向基板
19…印刷基板
20…ソースドライバ
21…可撓性印刷配線板
24…導光板
27…バックケース
11 ...
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記画素電極を駆動する駆動回路を搭載した印刷基板と、
前記液晶パネルを照射するために前記液晶パネルの裏面側に配設された導光板と、この導光板の少なくとも一側面に対向して配設された複数の発光ダイオードと、これら導光板及び発光ダイオードを収納するバックケースとを有するバックライトとを備える液晶表示装置において、
前記液晶パネルと前記印刷基板とを複数の可撓性印刷配線板にて接続するとともに、この可撓性印刷配線板を前記印刷基板がこの可撓性印刷配線板内側面に接触するように折り曲げて、前記液晶パネルまたは前記バックライトの一側に保持され、その幅方向が前記液晶パネルの平面方向と平行となるように前記印刷基板端部を前記バックケースに固定したことを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal panel having an array substrate in which a plurality of pixel electrodes are disposed on a glass substrate, a counter substrate in which a common electrode is disposed to face the array substrate, and a liquid crystal member sealed between the substrates;
A printed circuit board mounted with a drive circuit for driving the pixel electrode;
A light guide plate disposed on the back side of the liquid crystal panel for irradiating the liquid crystal panel, a plurality of light emitting diodes disposed opposite to at least one side surface of the light guide plate, and the light guide plate and the light emitting diode In a liquid crystal display device comprising a backlight having a back case for storing
The liquid crystal panel and the printed board are connected by a plurality of flexible printed wiring boards, and the flexible printed wiring board is bent so that the printed board comes into contact with the inner surface of the flexible printed wiring board. The liquid crystal panel or the backlight is held on one side, and the printed board end is fixed to the back case so that the width direction thereof is parallel to the plane direction of the liquid crystal panel. Display device.
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