JP5674910B1 - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】デジタイザーを着脱することができる液晶表示装置を提供すること。【解決手段】本発明は、液晶モジュールと；液晶モジュールに駆動信号を印加するための集積回路を、その内側に実装する印刷回路基板と；液晶モジュールに取り付けられる第１部分、第１部分と向かい合い、印刷回路基板に取り付けられる第２部分、及び第１部分と第２部分とを接続する第３部分を含むデジタイザー取り付け部と；第１ないし第３部分の間に着脱ができるように設けられるデジタイザーとを備える液晶表示装置を提供する。【選択図】図２

Description

本発明は液晶表示装置に関するものであって、更にデジタイザーを着脱することができる液晶表示装置に関するものである。

液晶表示装置は、消費電力が低く、薄膜化及び大画面化することができることから、ノートパソコンや大型画面テレビといった表示装置として付加価値の高い次世代ディスプレイの素子として脚光を浴びている。

一般的な液晶表示装置は、液晶（liquid crystal）の光学的異方性及び分極性質を利用して画像を具現化する。液晶分子は細長い構造をしているため、その配列に方向性がある光学的異方性を示し、また電界内に置かれる場合、その大きさによって分子配列が変化する分極性を示す。そこで、液晶表示装置は、液晶層を介して互いに所定距離だけ離間され、対向する電界生成電極である１対の透明基板からなる液晶パネルを必須構成要素とする。そして、２つの電極間の電界変化を通じて液晶分子の配列方向を人為的に制御し、それによって光透過率を変化させることで様々な画像を表示する。

一般に、液晶表示装置は、薄膜トランジスタ及び画素電極が設けられるアレイ基板と、カラーフィルター及び共通電極が設けられるカラーフィルター基板とを所定距離だけ離間させて貼り合わせ、前記両基板の間に液晶物質を介在して構成される液晶パネルと；液晶パネルの電気的駆動のための駆動回路とからなる。

また、一般に、前記液晶は自己発光要素を有しないため、別途光源が必要となる。そのため、液晶パネルの背面にバックライトユニットが配置され、光を供給する。

前記バックライトユニットは、液晶パネルの背面に複数の光源を設けて基板全面に光を直接照射する直下型方式と、液晶パネルの一側面または両側面に光源を設け、導光板や反射板などによって光を反射し、照射するエッジ型方式とに区分される。直下型方式は、前述したように光を基板全面に直接照射するため、導光板を必要としない。また、複数の光源を用いることが可能なため、光利用率が高い。そして、取り扱いが簡単であり、更に表示面の大きさに制限されないため、２０インチ以上の大型画面液晶表示装置に使用されている。

また、前記液晶パネル及びバックライトユニットは、外部衝撃からの保護及び光損失の抑制のため、様々な機械的要素を備え、モジュール化される。

一方、かかる液晶表示装置に入力装置としてデジタイザーを備えることができる。デジタイザーは、液晶表示装置のＸ・Ｙの座標値を認識し、特定項目やキー値を検出する。

したがって、ユーザーは、電磁気ペンや探針を通じて希望する値を手軽く入力することができる。

以下、図面を参照し、入力装置としてデジタイザーが用いられた従来の液晶表示装置について説明する。

図１は、従来の液晶表示装置を概略的に示す斜視図である。

図１に示すように、従来の液晶表示装置は、ボトムフレーム２８と、ボトムフレーム２８の内側に設けられるバックライトユニット３０及び液晶パネル１０と、バックライトユニット３０と液晶パネル１０との間に設けられるデジタイザー４０と、バックライトユニット３０及び液晶パネル１０を保持すると共にボトムフレーム２８の側面と締結されるメインフレーム１３と、メインフレーム１３及び液晶パネル１０を固定させるためのトップフレーム１５とを備える。

ボトムフレーム２８は、内側から発生する熱を効率よく放熱するため、熱伝導率の高い金属からなり、液晶パネル１０とメインフレーム１３を取り囲むように形成される。

バックライトユニット３０は、導光板２４、反射シート２６、光学シート２２及び光源２７を含む。

反射シート２６は、バックライトユニット３０からの光を液晶パネル１０側に反射する。そして、導光板２４は、その一側面または両側面に位置する光源２７からの光が液晶パネル１０に入射するよう、光経路を変えると同時に、線光源を面光源に変える役割を担う。

光源２７は、発光ダイオード２７ｂ及び発光ダイオード２７ｂを保持するハウジング２７ａを含む。

そして、導光板２４の上部には、拡散シートやプリズムシートなどを含む複数の光学シート２２が位置する。光学シート２２は、導光板２４の上部に出射される面光源の均一度を改善する役割を担う。

一方、液晶パネル１０の上部と下部のガラス基板間には、液晶セルがマトリクス状に配される。

下部のガラス基板は、互いに交差して画素を定義するゲート配線とデータ配線、及び各画素に設けられる薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を含む。

そして、ビデオ信号によって液晶セルそれぞれの屈折率が変化することにより、ビデオ信号に該当する画像が表示される。

液晶パネル１０は、画像が表示される表示領域と、表示領域を取り囲む非表示領域とに区分される。

そして、液晶パネル１０の下部基板の上部には、少なくとも一縁部に沿って延性回路基板やテープキャリアパッケージのような接続部材１２を介して印刷回路基板１１が接続され、モジュール化過程でメインフレーム１３の側面ないしボトムフレーム２８の背面に適切に反り返って密着される。

トップフレーム１５は、直角に折り曲げられた平面部と側面部を有する四角い枠状に形成される。そして、トップフレーム１５は、液晶パネル１０、メインフレーム１３及びボトムフレーム２８の縁部を取り囲み、一体型にモジュール化される。

かかる液晶モジュールは、印刷回路基板１１がボトムフレーム２８の背面に適切に反り返るため、液晶表示装置のベゼル部の幅を縮小することができる。

一方、デジタイザー４０は、その内側に電磁気方式または探針によって指定位置を検出するセンサを含む。

デジタイザー４０は、外部の電磁気的変化を感知する。たとえデジタイザー４０が液晶パネルの下部に位置しても、電磁界がデジタイザー４０の上部の液晶パネルなどを貫通するため、デジタイザー４０は、液晶パネルの上部にある電子ペンなどの動きに対する位置を認識することができる。

一方、デジタイザー４０を液晶モジュールの背面に取り付けると、デジタイザー４０は印刷回路基板１１から発生する電磁波に干渉され、誤作動する。

したがって、デジタイザー４０を液晶モジュールの内側に取り付け、液晶モジュールを完成する。それにより、作製側にとっては、デジタイザー４０を用いる液晶表示装置を作製するためにデジタイザー４０を購入し、取り付けるため、液晶表示装置をリリースするまでのコストが増加するという問題が発生する。一方、ユーザー側にとっては、デジタイザー４０を取り付けるか否かを決定できないという問題が発生する。

特開２００５−１８０５２号公報

本発明は、前述した問題点を解決するためのものであって、ベゼル部を縮小し、デジタイザーの着脱が可能な液晶表示装置を提供することを、その目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明は、液晶モジュールと；前記液晶モジュールに駆動信号を印加するための集積回路を、その内側に実装する印刷回路基板と；前記液晶モジュールに取り付けられる第１部分、前記第１部分と向かい合い、前記印刷回路基板に取り付けられる第２部分、及び前記第１部分と前記第２部分とを接続する第３部分を含むデジタイザー取り付け部と；前記第１ないし第３部分の間に着脱ができるように設けられるデジタイザーを備える液晶表示装置を提供する。

前記デジタイザー取り付け部は、ＶまたはＵ字形の断面を有する。

前記デジタイザー取り付け部は、ポリエーテルサルホン（polyethersulphone、ＰＥＳ）、ポリカーボネート（polycarbonate、ＰＣ）、ポリイミド（polyimide、ＰＩ）、ポリエチレンテレフタレート（polyethylene terephthalate、ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（polyethylene naphthalate、ＰＥＮ）、ポリアクリレート（polyacrylate、ＰＡＲ）、及び繊維強化プラスチック（fiber reinforced plastic、ＦＲＰ）からなる群より選択される物質からなる。

そして、前記第１及び第２部分に両面テープが貼り付けられる。

そして、前記印刷回路基板の上部に貼り付けられるシールドカバーを更に含む。

前記シールドカバーは、前記集積回路に対応し、絶縁テープが貼り付けられる第１シールドカバー面と、前記第１シールドカバー面の両側に配置され、導電テープが貼り付けられる第２シールドカバー面とを含む。

また、前記液晶モジュールは、ボトムフレームと、前記ボトムフレームの内側に設けられるバックライトユニット及び液晶パネルと、前記バックライトユニットと液晶パネルとの間に設けられ、前記液晶パネルを保持すると共に前記ボトムフレームの側面と締結されるメインフレームと、前記メインフレーム及び液晶パネルを固定させるためのトップフレームとを備える。

前記デジタイザー取り付け部は、前記ボトムフレームの外側に設けられることを含む。

本発明によると、デジタイザー取り付け部をボトムフレームの背面と印刷回路基板の一面に設けることにより、ユーザーがデジタイザーを着脱できる効果がある。

また、デジタイザーがボトムフレームと印刷回路基板との間に位置することにより、デジタイザーの動作に対する印刷回路基板の干渉を排除できる効果がある。

従来の液晶表示装置を概略的に示す斜視図である。 本発明の実施例にかかる液晶表示装置の一部を概略的に示す斜視図である。 本発明の実施例にかかる液晶表示装置の一部を概略的に示す断面図である。 本発明の実施例にかかる液晶表示装置のデジタイザー取り付け部を概略的に示す斜視図である。 本発明の実施例にかかる液晶表示装置の背面を概略的に示す平面図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施例について詳細に説明する。

図２は、本発明の実施例にかかる液晶表示装置の一部を概略的に示す斜視図である。

図２に示すように、本発明の実施例にかかる液晶表示装置は、ボトムフレーム１２８と、ボトムフレーム１２８の内側に設けられるバックライトユニット１３０及び液晶パネル１１０と、バックライトユニット１３０と液晶パネル１１０との間に設けられ、液晶パネル１１０を保持すると共にボトムフレーム１２８の側面と締結されるメインフレーム１１３と、メインフレーム１１３及び液晶パネル１１０を固定させるためのトップフレーム１１５と、デジタイザー取り付け部１５０と、デジタイザー１４０とを備える。

ボトムフレーム１２８は、内側から発生する熱を効率よく放熱するため、熱伝導率の高い金属からなり、液晶パネル１１０とメインフレーム１１３を取り囲むように形成される。

バックライトユニット１３０は、導光板１２４、反射シート１２６、光学シート１２２及びランプハウジング１２７を含む。

反射シート１２６は、バックライトユニット１３０からの光を液晶パネル１１０側に反射する。そして、導光板１２４は、その一側面または両側面に位置するハウジング１２７ａに位置した光源１２７ｂからの光を、液晶パネル１１０が位置した導光板１２４の上部に入射するよう、光経路を変えると同時に、線光源を面光源に変える役割を担う。

そして、導光板１２４の上部には、拡散シートやプリズムシートなどを含む複数の光学シート１２２が位置する。光学シート１２２は、導光板１２４の上部に出射される面光源の均一度を改善する役割を担う。

一方、液晶パネル１１０の上部と下部のガラス基板間には、液晶セルがマトリクス状に配される。

下部のガラス基板は、互いに交差して画素を定義するゲート配線とデータ配線、及び各画素に設けられる薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor）を含む。

そして、ビデオ信号によって液晶セルそれぞれの屈折率が変化することにより、ビデオ信号に該当する画像が表示される。

液晶パネル１１０は、画像が表示される表示領域と、表示領域を取り囲む非表示領域とに区分される。

そして、液晶パネル１１０の下部基板の上部には、少なくとも一縁部に沿って延性回路基板やテープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）のような接続部材１１２を介して印刷回路基板１１１が接続される。その印刷回路基板１１１は、モジュール化過程でメインフレーム１１３の側面ないしボトムフレーム１２８の背面に適切に反り返って、液晶モジュール１００の背面に設けられたデジタイザー取り付け部１５０に密着、または粘着される。

印刷回路基板１１１には、液晶表示装置の薄膜トランジスタを駆動するためのドライブ集積回路が実装されている。そして、液晶パネル１１０と印刷回路基板１１１は、接続部材１１２によって電気的に接続され、ドライブ集積回路の制御信号及びビデオ信号が液晶パネル１１０に印加される。

トップフレーム１１５は、直角に折り曲げられた平面部と側面部を有する四角い枠状に形成される。そして、トップフレーム１１５は、液晶パネル１１０、メインフレーム１１３及びボトムフレーム１２８の縁部を取り囲み、液晶モジュール１００を完成する。

かかる液晶モジュール１００は、印刷回路基板１１１がボトムフレーム１２８の背面にあるデジタイザー取り付け部１５０側に適切に反り返るため、液晶表示装置のベゼル部の幅を縮小することができる。

一方、液晶モジュール１００の背面に設けられるデジタイザー取り付け部１５０は、印刷回路基板１１１を液晶モジュールに、回動可能に固定させるヒンジ（hinge）として働く。また、デジタイザー取り付け部１５０は、その先が開き、その内側にデジタイザー１４０が取り付けられる。

以下、図面を参照し、デジタイザー１４０が取り付けられた液晶モジュール１００について説明する。

図３は、本発明の実施例にかかる液晶表示装置の一部を概略的に示す断面図である。

図面に示すように、本発明の実施例にかかる液晶表示装置は、液晶モジュール１００と、液晶モジュール１００に駆動信号を印加する印刷回路基板１１１と、液晶モジュール１００と印刷回路基板１１１とを電気的に接続する接続部材１１２と、液晶モジュール１００と印刷回路基板１１１との間に位置し、かつ、印刷回路基板１１１を液晶モジュール１００に、回動可能に固定させるヒンジとして働くデジタイザー取り付け部１５０と、デジタイザー取り付け部１５０に設けられるデジタイザー１４０とからなる。

図面に示してはいないが、印刷回路基板１１１の内側には集積回路が実装される。液晶モジュール１００内側の液晶パネル（不図示）と集積回路は、接続部材１１２を介して電気的に接続され、印刷回路基板１１１の駆動信号が液晶パネルに印加された結果、画像が表示される。

デジタイザー取り付け部１５０には、デジタイザー１４０が設けられる。そして、デジタイザー１４０は、印刷回路基板１１１と電気的に接続される。デジタイザー１４０は、ユーザーが指示した位置を検出する方式により、抵抗膜方式、静電容量方式、そして電磁気方式に分けられる。

抵抗膜方式は、直流電圧を印加した状態で押圧された位置を、電流量の変化によって感知する。静電容量方式は、交流電圧を印加した状態で押圧された位置を、静電結合を利用して感知する。そして、電磁気方式は、磁界を印加した状態で選択された位置を、電圧の変化によって感知する。

図面に示してはいないが、例えば、デジタイザー１４０を電磁気誘導方式で構成すると、デジタイザー１４０内側にある複数のコイルが電磁気的変化を感知し、電子ペンの位置を把握することができる。したがって、たとえデジタイザーが液晶モジュール１００の下部に位置しても、電磁界がデジタイザー１４０の上部の液晶モジュール１００などを貫通するため、デジタイザー１４０は、電子ペンなどの動きに対する位置を認識することができる。

即ち、デジタイザー１４０は、液晶表示装置のＸ・Ｙの座標値を認識し、特定項目やキー値を検出するため、ユーザーは、電磁気ペンや探針を通じて希望する値を手軽く入力することができる。

デジタイザー取り付け部１５０は、デジタイザー１４０が取り付けられていない場合、液晶モジュール１００の背面に密着される。一方、デジタイザー１４０が取り付けられている場合は、その先が開き、その内側にデジタイザー１４０の取り付けられるスペースが形成される。

以下、図面を参照し、デジタイザー取り付け部１５０について更に詳細に説明する。

図４は、本発明の実施例にかかる液晶表示装置のデジタイザー取り付け部を概略的に示す斜視図である。

図４に示すように、本発明の実施例にかかる液晶表示装置のデジタイザー取り付け部１５０は延性を有し、その一部が背面に反り返り、ＶまたはＵ字形の断面を有することができる。

かかるデジタイザー取り付け部１５０は、例えば、ポリエーテルサルホン（polyethersulphone、ＰＥＳ）、ポリカーボネート（polycarbonate、ＰＣ）、ポリイミド（polyimide、ＰＩ）、ポリエチレンテレフタレート（polyethylene terephthalate、ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（polyethylene naphthalate、ＰＥＮ）、ポリアクリレート（polyacrylate、ＰＡＲ）、及び繊維強化プラスチック（fiber reinforced plastic、ＦＲＰ）などからなる群より選択される物質を含むことができる。

また、デジタイザー取り付け部１５０は、液晶モジュール（図３の１００）に取り付けられる第１部分１５０ａ、第１部分１５０ａと向かい合い、印刷回路基板（図３の１１１）に取り付けられる第２部分１５０ｂ、及び第１部分１５０ａと第２部分１５０ｂとを接続する第３部分１５０ｃを含む。

そのとき、第１ないし第３部分（１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ）の間にデジタイザー（図３の１４０）が取り付けられる。

更に詳細に説明すると、デジタイザー（図３の１４０）がデジタイザー取り付け部１５０に取り付けられていない場合、第１及び第２部分（１５０ａ、１５０ｂ）は互いに向かい合う面が完全に密着され、液晶表示装置の厚さが減少する。一方、デジタイザー（図３の１４０）がデジタイザー取り付け部１５０に取り付けられている場合は、第１及び第２部分（１５０ａ、１５０ｂ）の対向面が離間され、第１部分（１５０ａ）の上部にデジタイザー１４０が取り付けられる。

そして、第１部分１５０ａ及び第２部分１５０ｂの外側には、液晶モジュール（図３の１００）及び印刷回路基板（図３の１１１）を取り付けるため、例えば両面テープが貼り付けられる。

そのとき、第２部分１５０ｂの外側に取り付けられる印刷回路基板（図３の１１１）は、実装される集積回路を保護するため、その背面にシールドカバー（図５の１２０）が貼り付けられる。そのシールドカバー（図５の１２０）を介して印刷回路基板（図３の１１１）を液晶モジュール（図３の１００）に接地させることができる。

以下、図面を参照し、シールドカバーを介して印刷回路基板（図３の１１１）が液晶モジュール（図３の１００）に接地することについて説明する。

図５は、本発明の実施例にかかる液晶表示装置の背面を概略的に示す平面図である。

図面に示すように、本発明の実施例にかかる液晶表示装置の背面は、液晶モジュール１００と、液晶モジュール１００の背面にその一面が貼り付けられるデジタイザー取り付け部１５０と、デジタイザー取り付け部１５０の他面に取り付けられる印刷回路基板１１１と、印刷回路基板１１１の集積回路を保護するため、印刷回路基板１１１の上部を覆うシールドカバー１２０とからなる。

従来の液晶表示装置においては、印刷回路基板１１１が貼り付けられる液晶モジュールのボトムフレームに印刷回路基板１１１を接地させた。しかしながら、本発明の実施例にかかる液晶表示装置においては、印刷回路基板１１１と液晶モジュール１００との間にデジタイザー取り付け部１５０が位置するため、印刷回路基板１１１を液晶モジュール１００に接地させ難い。

前記のような問題を解決するため、まず、シールドカバー１２０を第１シールドカバー面１２０ａと第２シールドカバー面１２０ｂとに区分する。そして、印刷回路基板１１１の集積回路が実装される部分と対面する第１シールドカバー面１２０ａに絶縁テープを貼り付け、第１シールドカバー面１２０ａの両側にある第２シールドカバー面１２０ｂには導電テープを貼り付ける。

そのとき、シールドカバー１２０がボトムフレーム（図２の１２８）部分まで貼り付けられ、第２シールドカバー面１２０ｂの導電テープがボトムフレーム（図２の１２８）と接触し、その結果、印刷回路基板１１１がボトムフレーム（図２の１２８）に接地される。

したがって、たとえデジタイザー取り付け部１５０が液晶モジュール１００の背面に設けられても、印刷回路基板１１１が液晶モジュール１００に接地されるため、印刷回路基板１１１は正常に動作できる。

前記のように、本発明の実施例にかかる液晶表示装置は、デジタイザー取り付け部１５０を介して、デジタイザー１４０を液晶モジュール１００と印刷回路基板１１１との間に位置させることにより、印刷回路基板１１１から発生する電磁波による干渉を防止することができる。そして、印刷回路基板１１１を液晶モジュール１００の背面に反り返り、ベゼル部の幅を縮小することができる。

また、ユーザーがデジタイザー１４０の着脱を決定することができるため、作製側はデジタイザー１４０の実装費用を抑えることができる。

前述においては、液晶表示装置を例に挙げて説明したが、本発明は、液晶モジュールと有機ＥＬディスプレイモジュールを含むあらゆる映像表示装置に適用することができる。

なお、前述においては、本発明の好適な実施例を参照して説明したが、本発明がその精神と領域を逸脱しない範囲内で、本発明を種々に修正及び変更できることは、当該技術分野の当業者にとって自明である。

１００…液晶モジュール、１１１…印刷回路基板、１１２…接続部材、１４０…デジタイザー、１５０…デジタイザー取り付け部

Claims (8)

1. 液晶モジュールと、
   前記液晶モジュールに駆動信号を印加するための集積回路を実装する印刷回路基板と、
   前記液晶モジュールに取り付けられた平板状の第１部分、前記第１部分と向かい合うように前記印刷回路基板に取り付けられた平板状の第２部分、及び前記第１部分と前記第２部分とを一体的に接続する第３部分を含むデジタイザー取り付け部と、
   前記第１ないし第３部分の間に着脱ができるように設けられるデジタイザーと、
   を備える液晶表示装置。
2. 前記デジタイザー取り付け部は、ＶまたはＵ字形の断面を有する、請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記デジタイザー取り付け部は、ポリエーテルサルホン（polyethersulfone、ＰＥＳ）、ポリカーボネート（polycarbonate、ＰＣ）、ポリイミド（polyimide、ＰＩ）、ポリエチレンテレフタレート（polyethylene terephthalate、ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（polyethylene naphthalate、ＰＥＮ）、ポリアクリレート（polyacrylate、ＰＡＲ）、及び繊維強化プラスチック（fiber reinforced plastic、ＦＲＰ）からなる群より選択される物質からなる、請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記第１及び第２部分に両面テープが貼り付けられている、請求項１に記載の液晶表示装置。
5. 前記液晶モジュールとは反対側の前記印刷回路基板上に貼り付けられたシールドカバーを更に含む、請求項１に記載の液晶表示装置。
6. 前記シールドカバーは、
   前記集積回路に対応し、絶縁テープが貼り付けられた第１シールドカバー面と、
   前記第１シールドカバー面の両側に配置され、導電テープが貼り付けられた第２シールドカバー面とを含む、請求項５に記載の液晶表示装置。
7. 前記液晶モジュールは、
   ボトムフレームと、
   前記ボトムフレームの内側に設けられたバックライトユニット及び液晶パネルと、
   前記バックライトユニットと液晶パネルとの間に設けられ、前記液晶パネルを保持すると共に前記ボトムフレームの側面と締結されたメインフレームと、
   前記メインフレーム及び前記液晶パネルを固定させるためのトップフレームと、
   を備える、請求項１に記載の液晶表示装置。
8. 前記デジタイザー取り付け部は、前記ボトムフレームの外側に設けられている、請求項７に記載の液晶表示装置。

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